CN111936080B - 牙科用锉 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种柔软性、切削性、耐破损性优异的牙科用锉。本发明的牙科用锉(10)具有螺旋状且断面随着朝向尖端而变小的作业部(11)，该作业部(11)的任意位置上的断面形状是由一条圆弧(40)和三条线(41、42、43)构成的大体长方形，该大体长方形的四角的点分别在以所述圆弧(40)为一部分的假想圆(50)的圆上和假想圆(50)的内侧各配置有两个点，并且在所述大体长方形的内侧具有假想圆(50)的中心位置，从以所述圆弧(40)为一部分的假想圆(50)的中心位置到所述三条线(41、42、43)的各垂线的长度中最短的垂线的长度相对于所述假想圆(50)的半径为45％以上且65％以下。

Description

牙科用锉

技术领域

本发明涉及一种在牙科治疗中用于根管的扩大和清扫的牙科用锉。

背景技术

作为在牙科治疗中用于根管的扩大和清扫的牙科用根管切削工具具有钻、锉(参照专利文献1)。钻主要通过转动来切削根管内，锉通过转动或在轴向上推拉来进行根管内的切削。

以往的牙科用根管切削工具为不锈钢制，但是近年来有时使用适合于弯曲的根管的治疗的弹性高的镍钛制。此外，作为动力不仅是手动式，而且与牙科用手机(handpiece)(电机)连接使用的电动式也在增加。并且，通过采用电动式，能够迅速地进行治疗。

图7是一般的牙科用锉的俯视图。在此表示的牙科用锉100与牙科用手机连接使用。该牙科用锉100具有：作业部101，由螺旋状且随着朝向尖端而变细的形状的切刃构成；轴102，与该作业部101的后端相连；以及把持部103，与该轴102的后端相连，并安装于牙科用手机。

这种牙科用锉的一般的制造方法是首先利用无心加工机从细的线材将成为作业部的部分加工成一定的锥度(例如6/100等)，此后，利用刃槽研磨机形成成为作业部的切刃的槽。在此，如果从粗的线材进行加工，则技术上能够同时形成成为作业部的部分的锥形和成为切刃的槽，但是研磨量大而容易损伤砂轮，因此大多采用从细的线材以形成锥形和形成切刃的两个阶段进行研磨的方法。在镍钛制的牙科用锉的情况下，特别容易损伤砂轮，因此优选以细的线材来形成。

作为牙科用锉所要求的主要性能，可以列举能够追随复杂形状的根管的柔软性、能够适当地切削根管的切削性、以及作业中不会破损的耐破损性等。这些性能越高，越能够容易且快速地进行根管形成，能够减轻手术实施者和患者的负担。

现有技术文献

专利文献1：日本专利第4247346号

发明内容

鉴于上述情况，本发明的目的在于提供一种在柔软性、切削性、耐破损性方面具有高性能的牙科用锉。

为了达成上述的目的，本发明的牙科用锉的特征在于具有螺旋状且断面随着朝向尖端而变小的作业部，该作业部的任意位置上的断面形状是由一条圆弧和三条线构成的大体长方形，该大体长方形的顶点中的除了配置在所述圆弧上的顶点之外的顶点，配置在以所述圆弧为一部分的假想圆的内侧，并且在所述大体长方形的内侧具有假想圆的中心位置，从所述假想圆的中心位置到所述三条线的各垂线的长度中最短的垂线的长度相对于所述假想圆的半径为45％以上且65％以下。

此外，优选的是，作业部的螺旋状越接近尖端螺距越窄。

按照本发明的牙科用锉，起到能够发挥柔软性、切削性、耐破损性高的性能的效果。此外，如果越接近尖端，螺距越窄，则能够降低从根管的提拉负荷，能够更容易进行根管形成作业。

附图说明

图1的(a)是牙科用锉的俯视图，(b)是A-A线放大断面图。

图2是说明牙科用锉的制造工序的图，(a)是线材的俯视图，(b)是锥形件的俯视图，(c)是牙科用锉的俯视图。

图3是说明牙科用锉的断面形状的图，(a)是芯与三边相切的图，(b)是芯与一边相切的图，(c)是芯与两边相切的图。

图4是比较芯率不同的断面形状的图，(a)是芯率45％，(b)是芯率65％。

图5是使作业部的螺距变化的比较图，(a)是等间距的牙科用锉，(b)是朝向尖端使间距变窄的牙科用锉。

图6是进行了性能比较的作业部的断面形状，(a)是现有产品的断面，(b)是本发明的断面。

图7是一般的牙科用锉的俯视图。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的实施方式进行说明。

图1的(a)是本发明的牙科用锉的俯视图，图1的(b)是A-A线放大断面图。

牙科用锉10具有：切削根管的作业部11；与该作业部11的后端相连的轴12；以及与该轴12的后端相连并安装于牙科用手机的把持部(省略图示)。在此，作业部11是断面随着朝向尖端而变小的锥形形状，并且具有相似形状的断面以螺旋状相连的结构。作业部11的任意位置上的断面形状是由三条线41、42、43和一条圆弧40(以下作为“刃带(land)”)形成了外边缘的大体长方形。即，断面形状的概观是长方形，三条线41、42、43是指直线或接近直线的曲线。另外，在后面进一步说明作业部11的断面形状的详细情况。

图2是说明牙科用锉的制造工序的图，(a)是线材的俯视图，(b)是锥形件的俯视图，(c)是牙科用锉的俯视图。牙科用锉10的作业部11通过以下的制造工序形成。

首先，准备镍钛制品的线材30。该线材30的断面是圆形，长度基于成品的牙科用锉10的长度确定。因为镍钛制品是富有弹性的原材料，容易追随复杂形状的根管。

接着，对线材30进行研磨，形成锥形件31，该锥形件31具有朝向尖端以一定的比例变细的锥形部分32。锥形部分32在成品中是成为作业部11的部分，因此是与作业部11相当的长度和锥度的圆锥形状。在此，如果将锥形部分32的任意位置上的断面的半径作为R，则直径2R相对于轴向的变化率为锥度，该锥度可以是例如4/100～6/100(单侧的梯度为2/100～3/100)的规定值。

最后，对锥形部分32进一步进行研磨，使图1的(b)的断面形状以螺旋状相连，从而形成作业部11。

图3是说明牙科用锉的断面形状的图，(a)是芯与三边相切的图，(b)是芯与一边相切的图，(c)是芯与两边相切的图。

在作业部11的断面形状中，刃带40保持锥形部分32的表面而不研磨，仅三条线41、42、43的部分研磨而形成。在此，线41与线42、以及线42与线43相互垂直。即，线41与线43平行，线42与线41和线43均垂直。此外，由于线41与刃带40的交点成为切削刃15，所以为了在切削刃15形成前角，有时线41成为稍许弯曲的曲线。此外，由于作业部11是螺旋状，所以对线42和线43难以研磨成完全的直线，可以认为是接近直线的曲线。因此，线41与线43有时也不完全平行，此外，线42与线41所成的角以及线42与线43所成的角有时也不是90°。但是，由于它们是平缓的曲线，所以作为作业部11的断面形状的概观也可以称为长方形。由此，线41、42、43视为直线来进行以下的说明。

将锥形件31的轴心位置作为O，将任意位置的断面中的锥形部分32的半径作为R。并且，在作为成品的牙科用锉10中，将以轴心位置O为中心的半径R的圆作为假想圆50。即，由于刃带40为假想圆50的一部分，所以刃带40的两端的点位于假想圆50的圆上。并且，轴心位置O是假想圆50的中心位置O，该中心位置O当然位于作业部11的断面形状即大体长方形的内侧。

从假想圆50的中心位置O到三条线41、42、43的距离成为从中心位置O分别引到三条线41、42、43的垂线的长度。在此，如果将该垂线中最短的垂线的长度作为r0，则从中心位置O到半径r0的圆形部分是遍及螺旋状的作业部11的全长连续的部分，将其作为牙科用锉10的芯51。另外，由于半径r0随着朝向牙科用锉10的尖端而变小，所以芯51成为随着朝向尖端而变细的圆锥形状。

图3的(a)是引到线41、42、43的垂线的长度相等时的图，换句话说，是芯51与作业部11的断面的三边即线41、42、43相切时的图。因此，作业部11的断面通过相对于锥形部分32的圆形断面从三个方向研磨(R-r0)的深度而形成。另外，以这种各垂线的长度相等的情况为基本，但是也可以使垂线的长度分别为不同的值。

图3的(b)是引到线42的垂线的长度r0为最短时的图，换句话说，是芯51仅与作业部11的断面的一边即线42相切时的图。在此，如果将r0以外的垂线的长度作为r1和r2，则是r0＜r1，r0＜r2，有时r1＝r2。另外，虽然未图示，但是芯51相切的线有时是线41或线43，此时，最短的垂线的位置改变。此外，作业部11的断面通过相对于锥形部分32的圆形断面从三个方向分别研磨(R-r0)、(R-r1)、(R-r2)的深度而形成。

图3的(c)是引到线41和线43的垂线的长度r0、r0为最短时的图，换句话说，是芯51与作业部11的断面的两边即线41和线43相切时的图。另外，虽然未图示，但是芯51相切的两边也可以是线41和线42，还可以是线42和线43。此外，作业部11的断面通过相对于锥形部分32的圆形断面从三个方向分别研磨(R-r0)、(R-r0)、(R-r3)的深度而形成。

此外，如果将芯半径r0与假想圆半径R的比例(r0/R×100)作为芯率，则芯率遍及作业部11的全长成为一定的值。具体地说，芯率优选为45％以上且65％以下。图4是比较芯率不同的断面形状的图，(a)是芯率45％，(b)是芯率65％。另外，在此，芯51例示了与作业部11的断面的三边相切的情况。

在此，假设使芯率小于45％，则作业部11的断面形状成为比图4的(a)的断面细长的大体长方形，产生强度不足的问题。此外，如果使芯率大约为70％，则线41与线42的交点16以及线42与线43的交点17分别大体在假想圆50的圆上，对根管进行切削时，这些交点16、17容易切削根管的壁，产生影响柔软性和耐破损性的问题。因此，线41与线42的交点16以及线42与线43的交点17均配置在假想圆50的内侧。此时，在根管弯曲的部位中，虽然有时交点16、17与根管壁抵接，但是柔软性和耐破损性不会由此而下降。相反，可以认为交点16、17作为平缓地切削的切削刃发挥功能而有助于切削性。

如果将作业部11的断面的重心位置作为G，则由于形成三条线41、42、43，中心位置O和重心位置G如图3的(a)所示向刃带40一侧偏移。将这种状态称为偏离中心。本发明的牙科用锉10具有如下特征：因为成为偏离中心，所以柔软性和耐破损性优异，并且由于切削片的排出性良好，所以锋利度变得平顺。

此外，如果锥度为4/100时使芯率为60％以上且65％以下、锥度为6/100时使芯率为55％以上且60％以下，则通过试验可知柔软性和耐破损性的性能良好。

在图3的(a)的情况下，刃带长度L由L＝2R×arcsin(r0/R)求出，因此如果芯率确定，则能够求出刃带长度L。例如，在芯率为45％以上且65％以下的情况下，刃带长度L为0.93R≤L≤1.42R。即，在芯51与作业部断面的三边相切的情况下，也可以代替芯率，在刃带长度L为0.95R以上且1.40R以下的范围内定义本发明的牙科用锉10。

寻求性能进一步良好的牙科用锉，使作业部的螺距变化，尝试进行了性能比较。图5是使作业部的螺距变化的比较图，(a)是等间距的牙科用锉，(b)是随着朝向尖端而使间距变窄的牙科用锉(以下作为“前方紧凑间距”)。另外，为了容易理解间距，将刃带40的可见部分涂黑来图示。等间距是间距全部相同，但是前方紧凑间距是越接近尖端、间距越窄的结构。另外，与图5的(b)相反，也可以考虑随着朝向尖端而使间距变宽的产品，但是在这种情况下，尖端附近的强度变弱而容易产生变形，因此从比较对象中排除。

作为比较试验，进行了推定作业部11向根尖前进的力的钻入试验、以及从根管拔出时的提拉负荷的比较。其结果，关于向根尖前进的力，即使改变间距也是大体相同程度，但是关于提拉负荷，前方紧凑间距的一方变轻。这是因为前方紧凑间距的一方由于作业部11的基端侧的间距大，所以切削刃15的前角相对于根管壁变钝，从而导致阻力变小。

因此，为了进一步提高牙科用锉10的性能，知道了使螺距随着朝向尖端成为前方紧凑是有效的。

为了评价本发明的牙科用锉的性能，与现有产品进行了性能比较。图6是进行了性能比较的作业部的断面形状，(a)是现有产品的断面，(b)是本发明的断面。现有产品的作业部111的断面是由平行的线141、143和相对的刃带140、142形成的大体长方形，切削刃115形成在两个部位。而本发明的作业部11的断面是由一条刃带40和三条线41、42、43形成的大体长方形，切削刃15仅在一个部位。

首先，为了比较柔软性和切削性，进行了根管追随性试验。根管追随性试验是对各作业部111、11插入模拟了根管的S形根管模型中并进行切削时是否均等地切削了根管壁进行评价的试验。即，是评价是否能够抑制仅对根管的单侧的壁切削较大(transportation)的试验。

作为根管追随性试验的结果，与现有产品的牙科用锉110相比，本发明的牙科用锉10均等地切削了根管壁，因此可以看出根管追随性优异。作为其理由，可以认为是本发明的作业部11的断面与现有产品相比，断面二次力矩小，因此柔软性高，并且刃带在一个部位，所以断面偏离中心，因此与现有产品相比在与根管壁之间存在间隙。因此，也可以认为本发明的牙科用锉10是即使在以S形等弯曲的根管中也容易追随该根管形状的结构。此外，本发明的牙科用锉10具有适度的长度的刃带，切削刃15在一个部位，因此能够不过度切削根管而适度进行切削。并且，在根管弯曲的部位中，交点16、17与根管壁抵接而作为平缓地切削的切削刃发挥功能，因此可以认为即使在以S形等弯曲的根管中也能够均等地切削根管壁。

此外，为了比较耐破损性，进行了扭转断裂角度比较试验和疲劳断裂试验。扭转断裂角度的比较是扭转牙科用锉并测量断裂时的角度的试验，相对于现有产品为680°，本发明锉为590°，虽然本发明锉的断裂角度小，但是均能够得到500°以上的扭转断裂角度，因此可以认为在性能上没有问题。此外，疲劳断裂试验是将牙科用锉插入模拟了弯曲根管的模具中，测量直到断裂为止的转速的试验，在疲劳断裂试验中结果是相对于现有产品为2800转，本发明锉为3950转，本发明锉能够得到疲劳耐久性优于现有产品1.4倍以上的结果。可以认为这是因为本发明的作业部11由于刃带在一个部位，从而成为偏离中心，并且刃带为适度的长度且柔软性高，所以对来自根管壁的压力不易蓄积疲劳。

如上所述，可以看出本发明的牙科用锉在柔软性、切削性、耐破损性方面均具有优异的性能。

附图标记说明

10 牙科用锉

11 作业部

12 轴

15 切削刃

16、17 交点

30 线材

31 锥形件

32 锥形部分

40 圆弧(刃带)

50 假想圆

51 芯

R 假想圆半径

r0 芯半径(最短的垂线的长度)

L 刃带长度

Claims (2)

1.一种牙科用锉，其特征在于，

具有螺旋状且断面随着朝向尖端而变小的作业部，

所述作业部的任意位置上的断面形状是由一条圆弧和三条线构成的大体长方形，

所述大体长方形的顶点中的除了配置在所述圆弧上的顶点之外的顶点，配置在以所述圆弧为一部分的假想圆的内侧，并且在所述大体长方形的内侧具有所述假想圆的中心位置，

从所述假想圆的中心位置到所述三条线的各垂线的长度中最短的垂线的长度相对于所述假想圆的半径为45％以上且65％以下。

2.根据权利要求1所述的牙科用锉，其特征在于，越接近尖端，所述作业部的螺旋状的螺距越窄。

Images