CN103249372A - 用于向牙根管钻孔的工具 - Google Patents

Abstract

用于向牙根管钻孔的工具，该工具包括锥形杆（1），该锥形杆（1）的构成该锥形杆（1）的工作部（1b）的至少一部分长度上具有至少一个螺旋槽（4），该至少一个螺旋槽（4）限定至少一个螺旋切削刃（4a）。工具的杆（1）的工作部（1b）的部分（1c）上还具有螺旋圆角面（5），该螺旋圆角面（5）延伸至杆（1）的点（3）。由至少一个螺旋圆角面（5）限定的至少一个边缘与由至少一个螺旋槽（4）限定的切削刃（4a）一致，圆角面（5）减小切削刃（4a）的切削角（1）。此外，杆（1）的工作部（1b）的任意横截面（6，7，7’）具有属于螺旋槽（4）的至少一个凸边（6a，7a，7’a）。

Description

用于向牙根管钻孔的工具

本发明涉及一种用于向牙根管钻孔（drilling dental root canals）的工具。

借助于合适的工具将牙髓提取出，然后利用连续的钻孔操作成型根管是对感染的齿根的有效的治疗，传统地，借助于不同尺寸和不同锥度的工具实施所述钻孔操作。最终操作包括填充所述根管。

成型所述根管包括开始时扩大所述根管的冠部和中部，以随后允许通过对感染的组织进行机械清洗而对所述根管进行更容易的处理。

设计为用于对所述牙根管进行钻孔的工具通常具有适于操作的锥形杆，以允许手动或机械地移动所述工具，并且所述锥形杆的至少一部分长度上具有螺旋槽（helical flute），该螺旋槽的节距可以是不变的或变的，并且所述锥形杆具有至少一个切削刃。

当在持续转动中使用时，这种类型的工具易于将该工具自身拧入所述根管中。EP0 801 930描述了一种牙科铰刀（dental reamer），该牙科铰刀能够避免这种拧入问题，并且所述牙科铰刀的特征在于，与所述工具的切割点的切线趋向于与圆的直径的切线重叠，切割截面内切经过所述切割点在所述圆中。

美国专利2005/0282108描述了一种牙髓锉，该牙髓锉包括锉体和至少一个螺旋槽，所述锉体从尖端部区域朝向柄部区域延伸，所述螺旋槽切削刃，并且所述螺旋槽从所述尖端部区域延伸至所述柄部区域。在一种实施方式中，所述锉的特征在于由所述切削刃限定的后角（clearance angle）在所述锉的所述尖端部区域和所述柄部区域之间变化，并且尤其是从所述柄部区域至所述尖端区域减小。所述后角越小，力（尤其是施加在所述锉上的摩擦力）越大。然而，在公开的实施方式中，后角的减小导致所述槽的凸起部的凸度（convexity）减小，因此导致所述锉强度降低。这因此可能导致锉（尤其是锉的尖端部区域）的强度降低。在另一种实施方式中，所述锉的特征在于沿所述牙髓锉的整个工作部分测定的所述槽的最深的部分的槽深并不是不变的，而是从所述柄部至所述尖端部减小。所述槽深度的减小允许加强所述锉上最易碎的点，在该点力和扭应力最大。然而，所述槽深度的减小导致所述切削刃（尤其是尖端）效率的减小。因此，通过本实施方式，可以获得强度增加但效率减小的锉。

除了所述拧入问题，用于向牙根管钻孔的工具的产品产生的另一个问题是所述工具的强度和柔性。实际上，当所述工具太柔韧时，在实际工作者能够终止手术前，所述工具可能会弯曲或断裂，并且，当所述工具坚硬时，难以跟随所述牙根管的曲率。

相似地，评估了切削刃在切削角度处的效率。当考虑内切于穿过的切削刃外切圆的工具的横截面时，所述工具的切削刃的切削角限定为穿过所述截面的外切圆的直径的与所述切削刃的横截面具有顶点的一侧的切线之间的夹角（根据所述工具的所述螺旋槽的旋转方向确定所述一侧）。切削刃的切削角越尖锐（即使是负值），所述切削刃的效率越高。然而，通常，所述切削刃越尖锐，该切削刃在顶点处的角越尖锐，即，所述切削刃越细越易碎，这意味着尖端越薄的工具也变得越易碎。然而，在工具的尖端受到的力和扭矩最大。因此，必须考虑工具的效率并且在效率、柔性和强度之间找到平衡。

本发明的目的在于生产一种工具，该工具具有较好水平的效率，而且不会过度削弱所述工具的强度。

本发明涉及一种用于向牙根管钻孔的工具，该工具包括锥形杆，该锥形杆的构成该锥形杆的工作部的至少一部分长度上具有至少一个螺旋槽，该至少一个螺旋槽限定至少一个螺旋切削刃，并且所述工作部的部分上具有螺旋圆角面，所述螺旋圆角面延伸至所述杆的点，其特征在于，由至少一个所述螺旋圆角面限定的至少一个边缘与由至少一个所述螺旋槽限定的切削刃一致，所述圆角面减小所述切削刃的切削角；特征在于，所述杆的所述工作部的任意横截面具有属于所述螺旋槽的至少一个凸边；并且特征在于，所述横截面距离杆的点越近，所述凸边任意点处的凸度越越大，并且与所述横截面的经过由所述螺旋槽限定的切削刃的外接圆越接近。

在下文中，如果该图形满足如下标准，平面几何图形被描述为凸的：连接所述图形的任意一对点的线段完全包含在所示图形内。如果几何图形的边在任意点都朝向所述几何图形的外部弯曲，该边则被描述为凸的，并且如果该边上任意点出都朝向所述几何图形的内部弯曲，该边被描述为凹的。

几何物体的曲率是该几何物体“弯曲较多或弯曲较少”特征（即，凸出较多或较少，或者凹入较多或较少取决于方向）的定量测量。例如，在欧几里得平面中，直线是曲率为零的物体，并且圆是具有恒定正曲率的物体。弧在该弧上某点处的曲率限定为在该点与所述弧相切的唯一的圆的曲率。

附图中以示例的方式显示根据本发明的工具的实施方式，在附图中：

图1展示了根据本发明的一种用于向牙根管钻孔的工具，

图2是沿图1中所示的工具的II-II线的剖视图，

图3是沿图1中所示的工具的III-III线的剖视图；

图4是沿图1中所示的工具的IV-IV线的剖视图。

图1中所示的根据本发明的工具包括杆1，该杆1的端部1a装配在手柄2中，以允许人工操作所述工具或者，优选地，与牙科手机（hand piece）接合，确保所述工具的机械驱动（mechanical driving）。

所述杆1具有工作部1b，该工作部1b延伸至杆1的另一端3（称为尖端3）。所述工作部1b为逐渐变细的且为锥形的，并且越靠近杆1的尖端3，工作部1b越细。

在所示的实施方式中，杆1的工作部1b的全部长度上具有三个螺旋槽4，每个螺旋槽4都限定有切削刃4a。工作部1b因此具有大致三角形的横截面6，该横截面6的每条边6a都限定了/属于螺旋槽4，并且三个顶点6b中的每一个都限定了/属于切削刃4a。根据本发明以及图4中所示，横截面6为凸出图形（convex figure），并且三条边6a中的每一条都是凸的，即，朝向所述横截面的外部弯曲。

根据本发明，横截面6靠杆1的尖端3越近，所述横截面的边6a的凸度越大，即所述边在任意点处的曲率越趋向于接近横截面6的经过该横截面的顶点6b的外接圆C6的曲率。因此，如图所示，横截面6距离杆1的尖端3越近，所述横截面6的边6a的曲率越大。边6a的曲率因此朝向所述尖端增加。

还以例如图4中的角β3的形式示出了横截面6的工作部1b的边6a的曲率。角β3为边6a的经过顶点6b的切线t₆₁与横截面6的外接圆C6的经过同一顶点6b的切线t₆₂之间的夹角。根据本发明，角β3因此根据不同的横截面而不同，角β3越小，则所述横截面距离尖端3越近，证明边6a的曲率增加，并且趋向于与横截面6的外接圆C6经过顶点6b的曲率接近。

杆1的工作部1b的部分长度上具有延伸至尖端3的切削部1c。在所示的实施方式中，在切削部1c的整个长度上，除三个螺旋槽4之外，切削部1c的整个长度上都具有三个螺旋圆角面（helical hollow）5。每个螺旋圆角面5都限定了两个边缘5a、5b，该两个边缘5a、5b中的至少一个与切削刃4a一致。每个螺旋圆角面5都减小了切削刃4a的切削角，使得所述切削刃更有效。

从三角形横截面（例如，图4中所示的横截面6（如图2和图3中的虚线所示），该横截面6的边6a上形成有圆角面5）中获得例如在图3中所示的切削部1c的横截面7。切削部1c的横截面7因此为具有六条边的非凸多边形：三条第一边7a和三条第二边7c，每条第一边7a都限定/属于螺旋槽4，每条第二边7c都限定/属于螺旋圆角面5。横截面7还具有六个顶点：三个第一顶点7b（对应于图4中所示的横截面6的顶点6b）和三个第二顶点7d，每个第一顶点7b都限定/属于切削刃4a。

对于上述横截面6，三条第一边7a为凸边，而三条第二边7b为凹边，即，朝向横截面7的内侧弯曲。

在所示的实施方式中，每个第一顶点7b都是第一边7a和第二边7c的顶点。

此外，根据本发明以及与横截面6相关的描述，第一边7a的凸度越大，相关的横截面7与尖端3越近。更精确地，所述第一边7a的任意一点的曲率趋向于更接近横截面7的外接圆C7的曲率，外接圆C7穿过所有的切削刃4a，即，穿过所有的第一顶点7b外接于横截面7。因此，如图中所示，横截面7距离杆1的尖端越近，所述横截面7的第一边7a的曲率越大。因此，越接近尖端3，第一边7a的凸度越大。

图2展示了杆1的工作部1b的切割部1c的较后的横截面7’，该截面7’比图3中所示的横截面7距离尖端3更近。涉及横截面7的参照将加引号，以描述该较后的横截面7’。

该较后的横截面7’与上文中描述的横截面7具有相同的形状和相同的特征。特别地，横截面7’的三条第一边7’a是凸的。根据本发明，所述较后的横截面7’的第一边7’a的凸度比图3中所示的横截面7的第一边7a的凸度大，这是因为后者距离尖端3较远。

在图中，通过角β2和角β1展示了凸度的不同。角β2是第一边7a的经过第一顶点7b的切线t₇₁和横截面7的外接圆C7的经过同一第一顶点7b的切线t₇₂之间的夹角。因此，所述角β2展示了第一边7a的曲率。相似地，通过图2中所示的角β1展示了较后的横截面7’的第一边7’a的曲率，角β1为第一边7’a的经过第一顶点7’b的切线t’₇₁和横截面7’的外接圆C’7的经过所述第一顶点7’b的切线t’₇₂之间的夹角。由于根据本发明的较后的横截面7’的第一边7’a的曲率大于横截面7的第一边7a的曲率，并且较后的横截面7’的所述第一边7’a的凸度大于横截面7的第一边7a的凸度，所以角β2大于角β1。

因此，根据本实施方式，以及如图2至图4所示，杆1的工作部1b的每个横截面（6，7，7’）都具有三条凸的第一边（6a，7a，7’a），三条凸的第一边（6a，7a，7’a）的顶点（6b，7b，7’b）限定了切削刃4a，并且三条凸的第一边的凸度越增加，相关的横截面距离尖端3越近。

根据本发明，因此，展示横截面6的边6a的曲率的角β3比展示横截面7的凸的第一边7a的曲率的角β2大，角β2本身比展示横截面7’的第一边7’a的曲率的角β1大，因此，展示了根据本发明的所述工具的横截面的凸边的凸度越增大，所述工具的横截面距离尖端3越近。

在杆1的切削部1c上增加圆角面5，使得可以增加切削刃4a的效率，螺旋槽4在杆1的工作部1b的整个长度上都限定了切削刃4a。事实上，圆角面5减小了切削刃4a的切削角α，导致切削刃更锐利（如图3和图4所示）。在现有技术中，并且通过所述工具的延展，增加这种圆角面5还将产生减小切削刃的在顶点θ处的角度的效果，使得该切削刃更脆弱。

然而，根据本发明，以及如图2和图3所示，沿杆1的切削部1c，通过凸的第一边7a、7’a和凹的第二边7c、7’c限定切削刃4a，第一边7a、7’a和第二边7c、7’c具有共同的第一顶点7b、7’b，该第一顶点7b、7’b属于所述切削刃4a。此外，同样根据本发明，所述第一边7a、7’a的凸度越增加，相关的横截面距离尖端3越近。因此，获得切削刃4a，增加的圆角面5使得该切削刃的切削角α更锐利，但是通过增加限定切削刃4a的凸的第一边7a的凸度而大致保留圆角面5位于顶点θ处的角度。

因此，凸的第一边7a、7’a的凸度的增加使得可以使杆1朝向其尖端3加强，并且可以通过补偿设置所述圆角面时除去所述工具上的材料而补偿由圆角面5造成的脆性。此外，第一边7a、7’a的凸度朝向尖端3增加，所述杆在尖端3处最脆弱，但是当使用所述工具时，尖端的力和扭应力最大。

因此，获得用于向牙根管钻孔的工具，该工具效率高且强度无损失。

可以从具有圆形截面的杆（优选地，由镍钛合金制成）获得这种类型的工具。可以通过机械加工设置此处的螺旋槽，该螺旋槽限定切削刃，因此，在所述杆的工作部的整个长度上，所述杆的横截面是多边形，该多边形的边限定所述螺旋槽，并且所述多边形的边的凸度越增加，所述横截面距离杆1的尖端更近，即，所述边在任意点的曲率趋向于与所述截面的外接圆的经过所述切削刃的曲线接近，所述横截面距离所述杆的尖端3越近。随后在所述杆的部分上机加工螺旋圆角面，该螺旋圆角面朝向所述点延伸，以增强并提高由所述螺旋槽限定的切削刃的效率。

根据本发明的工具的所述螺旋的圆角面和螺旋槽可以具有恒定的节距，或者可以不具有恒定的节距，并且所述螺旋的圆角面和螺旋槽可以为顺时针或逆时针。

可以以连续地旋转或者交替地旋转（例如，沿一个方向转150°，沿反方向转30°，以减弱螺丝效应）的方式使用根据本发明的工具。

仅通过示例描述了本实施方式。通常，根据本发明的装置，在该装置的杆的工作部上，至少一个螺旋槽限定至少一个切削刃，并且在所述工作部的部分上，至少一个圆角面与螺旋槽共用至少一个切削刃。所述杆的所述工作部的任意截面具有凸的边，该凸的边限定螺旋槽，并且凸的边的凸度越大，所述横截面距离所述杆的点越近。

Claims (3)

1.用于向牙根管钻孔的工具，该工具包括锥形杆（1），该锥形杆（1）的构成该锥形杆（1）的工作部（1b）的至少一部分长度上具有至少一个螺旋槽（4），该至少一个螺旋槽（4）限定至少一个螺旋切削刃（4a），并且所述杆（1）的工作部（1b）的部分（1c）上具有螺旋圆角面（5），该螺旋圆角面（5）延伸至所述杆（1）的点（3），其特征在于，由所述至少一个螺旋圆角面（5）限定的至少一个边缘与由所述至少一个所述螺旋槽（4）限定的切削刃（4a）一致，所述圆角面（5）减小所述切削刃（4a）的切削角（α）；所述杆（1）的所述工作部（1b）的任意横截面（6，7，7’）具有属于所述螺旋槽（4）的至少一个凸边（6a，7a，7’a）；并且，所述横截面（6，7，7’）距离所述杆（1）的点（3）越近，所述凸边（6a，7a，7’a）的任意点处的曲率越大，并且与所述横截面（6，7，7’）的经过由所述螺旋槽（4）限定的切削刃（4a）的外接圆（C6，C7，C7’）的曲率越接近。

2.根据权利要求1所述的工具，其特征在于，所述杆（1）的所述工作部（1b）具有三个螺旋槽（4），该三个螺旋槽（4）限定了三条切削刃（4a）。

3.根据权利要求2所述的工具，其特征在于，所述工作部（1b）的长度的部分（1c）上还具有三个圆角面（5），每个圆角面（5）都具有与切削刃（4a）一致的边缘。

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