CN103002827B - 医疗用切削器具 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种通过钎焊能够稳定发挥高的接合强度的医疗用切削器具。切削器具(A)通过在由圆棒状的不锈钢或工具钢形成的柄部(1)的前端设置由超硬合金或陶瓷形成的作业部(2)而构成。柄部(1)和作业部(2)经由钎焊部(3)连接，钎焊部(3)通过将钎焊面以相互接触的状态进行钎焊而成，该钎焊面上设有在柄部(1)或作业部(2)中的任一方或两方形成的突出部。在钎焊面上设置的突出部形成为具有顶点(5a)的倾斜面(5b)，倾斜面(5b)的高度设定在柄部(1)钎焊面的直径的0.5％以上且8％以下的范围内。

Description

医疗用切削器具

技术领域

本发明涉及进行牙科治疗时使用的用于对牙齿的表层或包含牙槽骨在内的骨头等进行切削的医疗用切削器具。

背景技术

例如，在牙科治疗中，存在对牙齿的表层进行切削来进行目的性治疗的情况。这样的治疗时使用的医疗用切削器具具有：由手机(handpiece)的夹头把持的柄部；与柄部连续形成，从外周朝向前端部分形成有用于切削表层的切削刃的作业部。并且，医生操作手机而使医疗用切削器具旋转，并同时将作业部向需要治疗的部位按压，由此切削表层而实施目的性治疗。

在上述那样构成的医疗用切削器具中，作业部通常使用以碳化钨为代表的超硬合金，从而确保对硬的表层的切削性能。但是，若到柄部为止都由超硬合金形成的话，则产生加工所需要的时间数增多这样的问题。

因此，作为医疗用切削器具，提供一种如下构成的医疗用切削器具，即：柄部由不锈钢或工具钢构成，在该柄部的前端对接接合构成作业部的超硬合金。这样，在将不锈钢或工具钢与超硬合金这样不同的金属彼此接合的情况下，通常选择性地采用摩擦压接、电阻焊接、钎焊等方法。

发明的概要

发明要解决的课题

在将构成柄部的不锈钢或工具钢与构成作业部的超硬合金摩擦压接或电阻焊接而成的医疗用切削器具中，存在接合面的接合强度产生不均，不合格率变高这样的问题。

另外，在将构成柄部的不锈钢或工具钢与构成作业部的超硬合金钎焊而成的医疗用切削器具中，将柄部和作业部的接合面相互形成为平坦的面，并将它们的接合面对接而进行钎焊。在为这样的医疗用切削器具的情况下，若接合面彼此的间隔发生变化，则也会产生接合强度变化这样的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够稳定地发挥高的接合强度的医疗用切削器具。

用于解决课题的手段

为了解决上述课题，本发明涉及的医疗用切削器具在由圆棒状的不锈钢或工具钢形成的柄部的前端设有由超硬合金或陶瓷形成的作业部，所述医疗用切削器具的特征在于，构成所述柄部的不锈钢或工具钢与构成作业部的超硬合金或陶瓷经由钎焊部连接，该钎焊部通过将钎焊面以相互接触的状态进行钎焊而成，所述钎焊面上设有在柄部或作业部中的任一方或两方形成的突出部。

在上述医疗用切削器具中，优选在所述钎焊面上设置的突出部形成为具有顶点的倾斜面，且在使所述顶点与对置的钎焊面上设置的包含顶点的倾斜面或对置的钎焊面上设置的平坦的面接触的状态下进行钎焊，更优选具有所述顶点的倾斜面形成于在构成柄部的圆棒状的不锈钢或工具钢的轴向的端部形成的钎焊面上，该倾斜面的高度设定在不锈钢或工具钢的钎焊面的直径的0.5％以上且8％以下的范围内。

发明效果

在本发明涉及的医疗用切削器具中，在形成于柄部的端部上的钎焊面和形成于作业部的端部上的钎焊面中的任一方或两方上设置突出部，且在使上述的钎焊面对置且相互接触的状态下进行钎焊。即，由于柄部的钎焊面与作业部的钎焊面相互对置并接触，因此在一方的钎焊面上设置的构成突出部的外表面的一部分与在另一方的面上设置的构成突出部的外表面的一部分或者形成为突出部以外的形状的表面的一部分接触。

因此，在接触的钎焊面彼此之间构成与突出部彼此的形状对应的空间或者与突出部和突出部以外的形状对应的空间。并且，所述空间的间隔不会因两钎焊面相互接触而变化。因此，在钎焊时，填充焊料的空间的容积固定，从而能够进行没有不均的稳定的钎焊作业，其结果是，能够稳定地发挥高的接合强度。

尤其是通过将在钎焊面上设置的突出部形成为具有顶点的倾斜面，并且使该顶点与在对置的钎焊面上设置的包含顶点的倾斜面或者在对置的钎焊面上设置的平坦的面接触，由此该接触部位大致成为点接触。因此，在对置的钎焊面彼此之间形成的空间成为朝向顶点而间隔变窄的形状。因此，上述空间发挥毛细管现象，在填充到该空间中的焊料熔融时，该焊料被朝向顶点拉拽而抑制焊料向外部的流出，从而能够实现稳定的焊料作业。

并且，通过使倾斜面的高度在钎焊面的直径的0.5％以上且8％以下的范围内，由此能够缩小对置的钎焊面间的距离，从而能够更稳定地发挥毛细管现象。

附图说明

图1是说明切削器具的结构的图。

图2是说明钎焊部的结构的放大图。

图3是说明制造切削器具时的工序顺序的图。

符号说明：

A     切削器具

1     柄部

1a    把持部

1b    颈部

1c    接合座

1d    钎焊面

2     作业部

2a    切削刃

2b    钎焊面

3     钎焊部

5a    顶点

5b    倾斜面

6     焊料

7    坯料

8    中间坯料

具体实施方式

以下，对本发明的医疗用切削器具(以下称为“切削器具”)进行说明。本发明的切削器具安装在医生用手把持来进行操作的手机的夹头上而进行旋转，作业部按压牙齿的表层或包含牙槽骨在内的骨头等的表面而对该表层或表面进行切削。尤其是通过超硬合金或陶瓷来构成作业部，由此能够确保良好的切削性能，并通过不锈钢或工具钢来构成柄部，由此能够发挥高的耐久性。

在本发明的切削器具中，柄部形成为由不锈钢或工具钢构成的圆棒状，且在端部形成有钎焊面。作为构成柄部的不锈钢，可以采用析出固化型不锈钢、马氏体系不锈钢或奥氏体系不锈钢，作为工具钢，可以选择性地采用碳素工具钢、高速度工具钢或合金工具钢等工具钢。

另外，作业部由超硬合金或陶瓷构成，在端部形成有钎焊面。作为构成作业部的超硬合金，可以采用作为机械加工中的切削用具使用的碳化钨(WC)或碳化钛，作为陶瓷，可以采用以金属陶瓷为代表的超硬陶瓷。

在柄部的钎焊面及作业部的钎焊面中的任一方或两方设置的突出部的功能是设定柄部的钎焊面与作业部的钎焊面的间隔，并且保持钎焊作业中的所述间隔。这样，通过使在钎焊面上设置的突出部与对置的钎焊面相互接触，由此能够保持钎焊面之间的间隔。因此，能够在稳定保持钎焊面的间隔的状态下进行钎焊作业，从而能够排除因钎焊作业引起的强度的不均。

作为在钎焊面上设置的突出部，只要是能够发挥上述功能的突出部即可，对形状没有特别限定。作为这样的突出部，存在曲面状、圆锥状、棱锥状等，也可以为包括上述的形状的任意形状。

但是，当考虑对构成柄部或作业部的材料的加工的容易性等条件时，作为突出部，优选形成为具有顶点的倾斜面。并且，优选以使在一方的钎焊面上设置的构成突出部的倾斜面的顶点与在对置的另一方的钎焊面上设置的构成突出部的包含顶点的倾斜面、或者平坦的面接触的状态进行钎焊。

如上所述，在钎焊面上设置的突出部设置在柄部的钎焊面和作业部的钎焊面中的任一方或两方。尤其在将突出部设置在柄部或作业部中的任一方的钎焊面的情况下，由于柄部由加工性良好的不锈钢或工具钢构成，因此优选将突出部设置在该柄部的钎焊面上。并且，优选在柄部的长度方向(轴向)的端部形成钎焊面。

在钎焊面上设置的具有顶点的倾斜面在与对置的钎焊面的包含顶点的倾斜面或平坦的面接触的状态下被钎焊。即，倾斜面的高度规定对置的两个钎焊面的间隔，并设定钎焊部中的焊料的容量。因此，优选倾斜面的高度对应于柄部与作业部的接合部的粗细而变化。

在本申请发明人等的实验中，优选在钎焊面上设置的倾斜面的高度设定在该钎焊面的直径的0.5％以上且8％以下的范围内。在高度比上述范围小的情况下，焊料的量变少而难以得到充分的接合强度。另外，在高度比上述范围大的情况下，焊料的量变大而使作业性劣化，成本上升且在接合强度上产生不均。尤其是为了得到更均匀且充分大的接合强度，优选在钎焊面上设置的倾斜面的高度设定在该钎焊面的直径的1％以上且5％以下的范围内。

柄部和作业部经由钎焊部而连接。构成钎焊部时使用的焊料的材质没有特别限定，但优选在比较低温下熔融的银焊料。另外，银焊料的性状也没有特别地限定，可以为箔状、棒状、膏剂状中的任一种。但是，由于切削器具的作业部的粗细较细，为1mm左右，因此优选为膏剂状。

接着，通过图1、2，更具体地说明本实施例涉及的切削器具的结构。

在图中，切削器具A具有：安装在未图示的手机的夹头上的柄部1；对未图示的牙齿的表层进行切削的作业部2。在本实施例中，柄部1以奥氏体系不锈钢为材料而构成，作业部2以WC为材料而构成。并且，柄部1和作业部2在钎焊部3通过钎焊连接而一体化，由此构成切削器具A。

切削器具A中的作业部2的外形形状、粗细及长度等规格与需要切削的部位、程度等治疗目的对应来设定。因此，图1所示的切削器具A只不过是切削器具A的一例。例如，作业部2的形状存在图1所示的前端为球形且粗细固定的圆棒状、前端为球形且粗细越往前端越细的锥状、球形状等。并且，在作业部2的外周面上形成有多个螺旋状的切削刃2a。

另外，在作业部2的柄部1侧的端面形成有钎焊面2b。尤其如图2所示，在本实施例中，作业部2的钎焊面2b形成为平坦的面。

柄部1在安装于手机的夹头的状态下旋转且被进行操作。因此，在柄部1的一侧形成有安装于夹头的把持部1a。该把持部1a与作业部2的形状、粗细及长度怎样无关，具有与夹头的尺寸对应的固定的粗细。

另外，在柄部1上与把持部1a连续而形成有锥状的颈部1b，在该颈部1b的前端形成有接合座1c。并且，在接合座1c的端面形成有钎焊面1d，在该钎焊面1d上形成具有顶点5a的倾斜面5b。

如上所述，作业部2的粗细与规格对应而适当设定。因此，当与作业部2的粗细对应来设定颈部1b的最细的部分的直径时，柄部1的种类变多。因此，通过在颈部1b的前端形成接合座1c，从而可减少柄部1的种类而实现库存件数的减少。

接合座1c具有与作业部2的外径相等的直径，且在外周面上连续形成有切削刃2a的一部分。因此，接合座1c具有比构成柄部1的颈部1b的最细的部位的粗细大的直径而形成。

从加工的容易性出发，在柄部1的钎焊面1d上形成的具有顶点5a的倾斜面5b形成为圆锥状的倾斜面。通过将倾斜面5b形成为圆锥状，由此在由圆棒状的坯料旋转切削出柄部1时，能够与其它部位、例如颈部1b、接合座1c的加工同时地进行钎焊面1d的加工，从而有利。

在本实施例中，在作业部2的粗细为1.2mm的切削器具A的情况下，倾斜面5b的高度为0.038mm，设定为作业部2的粗细的约3.1％。另外，在作业部2的粗细为1.0mm的切削器具A的情况下，倾斜面5b的高度为0.031mm，设定为作业部2的粗细的3.1％。进而，在作业部2的粗细为0.8mm的切削器具A的情况下，倾斜面5b的高度为0.022mm，设定为作业部2的粗细的约2.8％。

在此，对作业部2的粗细为1.0mm且使倾斜面5b的高度变化时的弯曲强度进行说明。

本申请发明人将作业部2的粗细设定为1.0mm，并且将钎焊面2b形成为平坦的面，在柄部1的钎焊面1d上设置倾斜面5b，并且将该钎焊面的高度在0.003mm～0.09mm的范围内设定8种，且按设定的每个尺寸各制作10根试件，并利用JIS T 5502：2001(牙科用旋转器具-试验方法)3.3颈部强度试验中规定的方法进行弯曲试验。对牙齿或牙槽骨等硬的层进行切削的切削器具A所要求的弯曲强度为35N(牛顿)以上。

试验1.钎焊面的高度：0.003mm，钎焊面的高度相对于作业部2的粗细的比率：0.30％(以下相同)，10根试件的弯曲试验的结果(以下相同)是弯曲强度为29N。就该弯曲强度来说，判定为实用上不充分。

试验2.钎焊面的高度：0.005mm，钎焊面的高度相对于作业部2的粗细的比率：0.50％，弯曲强度为35N。该弯曲强度被判定为实用上充分。

试验3.钎焊面的高度：0.02mm，钎焊面的高度相对于作业部2的粗细的比率：2.00％，弯曲强度为41N。该弯曲强度被判定为实用上充分。

试验4.钎焊面的高度：0.03mm，钎焊面的高度相对于作业部2的粗细的比率：3.00％，弯曲强度为45N。该弯曲强度被判定为实用上充分。

试验5.钎焊面的高度：0.04mm，钎焊面的高度相对于作业部2的粗细的比率：4.00％，弯曲强度为42N。该弯曲强度被判定为实用上充分。

试验6.钎焊面的高度：0.06mm，钎焊面的高度相对于作业部2的粗细的比率：6.00％，弯曲强度为38N。该弯曲强度被判定为实用上充分。

试验7.钎焊面的高度：0.08mm，钎焊面的高度相对于作业部2的粗细的比率：8.00％，弯曲强度为36N。该弯曲强度被判定为实用上充分。

试验8.钎焊面的高度：0.09mm，钎焊面的高度相对于作业部2的粗细的比率：9.00％，弯曲强度为27N。该弯曲强度被判定为实用上不充分。

上述试验1～8的结果是，存在能够发挥最良好的弯曲强度的高度，以此时的高度为顶点，无论变低还是变高，弯曲强度都降低。并且，高度无论过低还是过高，弯曲强度都成为实用上不充分。即，上述试验结果的曲线图成为以比率：3.00％且弯曲强度：45N为顶点的二次曲线。

因此，能够发挥实用的弯曲强度的范围可以说为钎焊面的直径的0.5％以上且8％以下。可以说尤其更优选为表示弯曲强度处于比约40N大的范围内的相对于钎焊面的直径的比率为1％以上且5％以下的范围。

钎焊部3中，在柄部1的钎焊面1d上设置的倾斜面5b的顶点5a与作业部2的钎焊面2b的平坦的面接触，由此，在两个钎焊面1d、2b之间形成具有与倾斜面5b的高度对应的间隔的间隙。并且，通过填充到上述间隙中的焊料6将柄部1和作业部2一体地接合。

对柄部1和作业部2进行钎焊时使用的焊料没有特别地限定，但优选熔融温度比较低的银焊料。另外，进行钎焊作业时使用的焊料的性状可以为箔状、棒状，但优选为膏剂状。

上述那样构成的切削器具A由手机把持且进行高速旋转来对目标的部位进行切削，因此当柄部1的旋转轴心与作业部2的旋转轴心未准确地一致时，作业部2可能会偏心旋转而断裂。

因此，在本实施例涉及的切削器具A中，如图3所示那样进行制造。即，不将预先形成有切削刃2a的作为作业部2的超硬合金钎焊于柄部1，而将比目标的作业部2的粗细或长度充分大的超硬合金钎焊于柄部1，之后对该超硬合金进行加工，由此来制造旋转轴心一致的切削器具A。

首先，如图3(a)所示，使比目标的作业部2的粗细和长度充分大的超硬合金的坯料7与在柄部1的接合座1c上形成的钎焊面1d对置。此时，坯料7的与柄部1的钎焊面1d对置的面成为作业部2的钎焊面2b，形成为平坦的面。

之后，使在柄部1的钎焊面1d上设置的倾斜面5b的顶点与在坯料7的端面上形成的钎焊面2b接触而构成钎焊部3，保持该状态向两钎焊面1d、2b之间填充焊料6并对钎焊部3进行加热。通过钎焊部3的加热来使焊料6熔融，熔融的焊料通过在倾斜面5b与平坦的面之间产生的毛细管现象可靠地进入中心部分，从而不会产生空隙。

若在将钎焊部3加热规定时间后对该钎焊部3进行冷却，则焊料伴随该冷却而固化，由此柄部1和构成作业部2的坯料7被钎焊而一体化。此时，尚未保证柄部1的旋转轴心与坯料7的旋转轴心一致。

接着，如图3(b)所示，对坯料7进行加工而构成中间坯料8。该作业中，将柄部1的把持部1a安装于未图示的加工装置，在该状态下进行旋转并同时对坯料7进行研磨而使坯料7成为目标的作业部3的粗细。这样，由于柄部1的把持部1a的旋转轴心成为切削器具A的旋转轴心，因此即使在坯料7的旋转轴心与柄部1的旋转轴心不一致的情况下，中间坯料8的旋转轴心也会与柄部1的旋转轴心准确地一致。

接着，如图3(c)所示，对中间坯料8进行加工来形成半球状的端部，并且在外周面上形成螺旋状的切削刃2a。经过上述的加工，由坯料7经过中间坯料8而形成作业部2，由此来制造切削器具A。

工业实用性

在本发明的切削器具中，作业部2由极硬的超硬合金构成，因此在用于对牙齿的硬的表层或牙槽骨、或者不局限于牙科治疗而在一般外科中的包含骨头等在内的硬的部位进行切削时有利。

Claims (1)

1.一种医疗用切削器具，在由圆棒状的不锈钢或工具钢形成的柄部的前端设有由超硬合金或陶瓷形成的作业部，所述医疗用切削器具的特征在于，

构成所述柄部的不锈钢或工具钢与构成作业部的超硬合金或陶瓷经由钎焊部连接，该钎焊部通过将钎焊面以相互接触的状态进行钎焊而成，所述钎焊面上设有在柄部或作业部中的任一方或两方形成的突出部，

在所述钎焊面上设置的所述突出部形成为具有顶点的倾斜面，且在使所述顶点与对置的钎焊面上设置的包含顶点的倾斜面或者对置的钎焊面上设置的平坦的面接触的状态下进行钎焊，

具有所述顶点的倾斜面形成于在构成柄部的圆棒状的不锈钢或工具钢的轴向的端部形成的钎焊面上，该倾斜面的高度设定在不锈钢或工具钢的钎焊面的直径的0.5％以上且8％以下的范围内。