JP2001170075A - 根管治療器具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明の目的は、断面が長方形及び長方形に
近い平行四辺形即ち1つの角が80度〜90度の平行四辺形
の根管治療器具としたうえで、ねじれ角を従来型の正方
形断面のファイルとは違う値、すなわち適当な範囲で大
きな値に設定し、切削性能及び切削屑の排除性が良好で
あって、柔軟性をも具備する根管治療器具を提供するこ
とにある。 【解決手段】本発明に係る根管治療器具Ａは、シャフト
部１と、シャフト部１に連続する螺旋状の切刃からなる
作業部２とを有する根管治療器具Ａであって、作業部２
の横断面が1つの角が80度〜90度の平行四辺形であり、
該根管治療器具Ａの側面において、該作業部の中心線と
切刃の成すねじれ角βが35度以上70度以下とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、歯の根管を成形す
るための根管治療器具であって、主に押し引き操作によ
り歯を切削する根管治療器具に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】歯の根管は極めて細く且つ微妙に屈曲し
た形状を有しており、且つこの屈曲形状は個人差が大き
い。このような根管を切削して成形する根管治療器具で
あって、主として押し引き操作により治療を行う治療器
具として、ファイルが存在する。かかるファイルは通常
直角或いは60度等の角部を有する先細線状材を所定のね
じれ角をもってねじって形成したものであって、螺旋状
の切刃を有する切削用器具である。

【０００３】ここで、従来のファイルの作業部の形状例
を図８に示す。同図に示すように、従来のファイルＦの
作業部52は切刃52ａと側辺52ｂで構成される断面正方形
の線体をねじって作業部を形成したものであって（同図
(ａ)参照）、断面正方形を有する（同図(ｂ)参照）。

【０００４】そして、図示しないファイルＦのハンドル
部を治療者が操作することにより、作業部52を主に前後
に押し引き操作することにより、切刃52ａが歯の治療部
を切削する。そして、この切削作業により削られる切削
屑は、切刃52ａと切刃52ａとの間に形成される凹部55が
運び出して歯の治療部から撤去する。

【０００５】ここで、ファイルＦに一般的に要求される
性能として、個人差の大きい歯の根管の屈曲形状に対し
柔軟に追従し得ること、良好な切削性を有すること、切
削した屑を押し引き又は回転操作に伴って容易に排除し
得ること、根管形状に応じて適切に曲がること、ねじり
に対し高い破断角度特性を有すること、等が挙げられ
る。

【０００６】そこで、切削効率を上げるために単位長さ
あたりの切刃52ａの山数を増やしてねじれ角βを大きく
することも考えられるが、そうすると捩り回数が増える
ことで加工硬化が進み、素材自体が硬くなるので、柔軟
性が低下してしまう。素材自体をやわらかくしたとして
も、エッジの耐久性が低下し、ファイルとしては不適当
である。

【０００７】このため、従来の断面正方形を有するファ
イルＦにあっては、該作業部の中心線と切刃の成す角、
すなわちねじれ角βを20度〜35度前後として、作業部52
の柔軟性を保っている。従来、全てのメーカーは一律こ
の角度を保ってきたが、この角度で問題が発生する事は
無かった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】一方で、切刃が切削対
象に対向する角、すなわちすくい角を大きくし、切削性
能を向上させる試みとして、特願平１１−２５７４０８
にあるようにファイルの作業部の断面を長方形にするこ
とが考えられている。

【０００９】この長辺と短辺からなる断面長方形を有す
るファイルにおいては、長辺側に大きな凹部が形成さ
れ、切削屑の運搬空間が大きくなるという特徴を有す
る。また、作業部の柔軟性、すなわち根管の追従性につ
いても、断面２次モーメントの関係から長辺方向に屈曲
させるより短辺方向に屈曲させる方がより曲がり易い性
質を持っているため、ねじれ角が小さく、単位距離あた
りの切刃の山が少なくなってしまうと、単位距離辺り
の、曲がりやすい長辺の出現数が減り、ファイルの曲が
るポイントが減少し、柔軟性、根管追従性が低下する。
よって、ある程度の範囲で切刃が近接して単位距離あた
りの切刃数を多くすることによって長辺の出現数を多く
することが望ましい。

【００１０】なお、断面正方形を有するファイルにおけ
る場合と同じく、捻り回数を増やすことで加工硬化の影
響が大きくなりファイルの素材自体は硬くなるが、前述
の断面長方形ファイルの、「捻り回数を増やすと曲がり
やすい長辺が多く出現し曲がり易くなる性質」と比較す
ると曲がりやすくなる性質の方が大きいので、ある程度
捻り回数を増やしたとしても加工硬化の影響でファイル
の柔軟性が低下することはなく、逆に上昇する。結果的
に長方形を有するファイルにおいては、ねじれ角をある
程度まで大きくした方が柔軟性が向上する。

【００１１】このため、断面長方形を有するファイルに
あっては、断面正方形の従来型のファイルと同じねじれ
角に設定することによっては切削性や柔軟性について充
分な性能を発揮できないという問題点があった。

【００１２】そこで、本発明の目的は、断面が長方形及
び長方形に近い平行四辺形即ち1つの角が80度〜90度の
平行四辺形のファイルとしたうえで、ねじれ角を従来型
の正方形断面のファイルとは違う値、すなわち適当な範
囲で大きな値に設定し、切削性能及び切削屑の排除性が
良好であって、柔軟性をも具備するファイルを提供する
ことにある。ここで、従来の長方形ではなく、1つの角
が80度〜90度の平行四辺形としたのは、断面長方形ファ
イルと同様の前記特徴を有することに加え、切味が向上
するからであり、一方で角度を80度より小さくすると回
転させた際根管壁に食い込んでしまい破折の危険性を伴
ってしまい、また、角度が小さいと切刃の耐久性が落ち
るからである。また、鋭角と鈍角を有する平行四辺形と
した場合、ファイルを引く際、鋭角が先に根管壁にあた
る配置にすることが望ましい。押す際に鋭角が先に当た
るとファイルの最先端部で切れた切り粉が根尖まで達し
てしまい、不具合が生じるからである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明に係るファイルは、シャフト部と、シャフト
部に連続する螺旋状の切刃からなる作業部とを有するフ
ァイルであって、作業部の横断面が1つの角が80度〜90
度の平行四辺形であり、該ファイルの側面において、該
作業部の中心線と切刃の成すねじれ角が35度以上70度以
下とした。

【００１４】かかるファイルでは、断面を1つの角が80
度〜90度の平行四辺形とし、ねじれ角を従来型のファイ
ルに比べて所定範囲で大きく、すなわち35度以上70度以
下とすることによって切刃間の距離を小さくしたこと
で、切削性能を向上させ、より高い柔軟性を持たせるこ
とができる。

【００１５】また、前記作業部はその先端から所定長さ
において、ねじれ角が他の部分より小さいファイルとし
てもよく、そのねじれ角は20度未満の小さい角度に設定
することが好適である。

【００１６】

【発明の実施の形態】＜第１実施形態＞上記治療器具の
好ましい第１実施形態について図を用いて説明する。図
１は本実施例に係る断面長方形にした場合のファイルの
全体構成を説明する図であり、(a) は正面図、(b) は側
面図である。また、図２は作業部の先端部分の拡大図、
図３は図２におけるＸ−Ｘ線の断面図である。

【００１７】ファイルＡは歯の根管を切削して成形する
ための器具であり、特に、歯科医師が自ら手に持って操
作するタイプのものを示す。このファイルＡは、サイズ
が０６番（先端部位の太さが0.06mm）〜１４０番（先端
部位の太さが1.40mm）の範囲で複数の太さを持った種類
のものが提供されている。

【００１８】このファイルＡは、医師が指先に挟んで微
妙な感触をたよりに操作して根管を切削して成形し、こ
れに伴って根管の径が大きくなるに対応してより太いフ
ァイルＡと交換しつつ、更に、操作して患者の歯に目的
の径と形状を持った根管を成形していくのに用いられ
る。

【００１９】ファイルＡはシャフト部１と、シャフト部
１に連なる作業部２とによって構成されている。本実施
例では、作業部２の先端部４は、サイズや作業部２の断
面形状の如何に関わらず、図２に示すように所定角度
（例えば６０度〜９０度）の尖端部や、図示しない球面
に近い尖らない先端として構成されている。

【００２０】シャフト部１は、一連の製造工程中で合成
樹脂製のハンドル３にインサート成形されて一体化され
ている。

【００２１】このシャフト部１はハンドル３側から作業
部２に接近するに従って、断面が円形から作業部２の断
面である長方形に形成される。シャフト部１のうち、作
業部２をこのように構成することによって、急激に断面
形状及び断面積を変化させることなく、応力の集中を排
除して治療中に作用する曲げ力に対し良好に対抗するこ
とが可能である。

【００２２】作業部２は、後述するように、断面長方形
を有する線状体を所定方向に、所定のねじれ角でねじる
ことにより、螺旋構造を持った棒状の形状を有してい
る。そして、その全体の輪郭はストレート状或いはテー
パ状（図ではテーパが形成されたものを図示する）に形
成されている。

【００２３】図２におけるＸ−Ｘ線による断面図を図３
に示すように、作業部２は横断面が短辺２ｂと長辺２ｃ
により断面長方形を有しており、所定のねじれ角を持っ
て螺旋状に捻られている。これら各辺により挟まれる角
部に切刃２ａが形成されている。

【００２４】なお、作業部２は、短辺２ｂと長辺２ｃと
の比率が予め設定された値を有し且つシャフト側から先
端部４にかけて断面積が減少する長方形断面を持った中
間材を螺旋状に捻ることで形成されている。このため、
根管の治療に際し、作業部２を押し引きして軸方向に移
動させたとき、見掛け上、切刃２ａがリードに従って図
３の円５の円周に沿って回転し、この回転動作によって
根管の切削を行うことが可能となる。特に、切刃２ａと
円５とのなす角によって形成される角α（又はすくい角
α−90度）が大きくとれるため良好な切削性能を得るこ
とが可能である。

【００２５】また、作業部２の断面においては、円５と
の間に大きな空間６を構成することが可能である。この
ため、作業部２の押し引きに伴って切刃２ａによって切
削された屑は空間６に入り込み、該空間６を通って外部
に排出される。このとき、空間６の面積が充分に大きい
ため、切削屑の排除を容易に且つ確実に行うことが可能
となる。

【００２６】本実施形態では長方形断面を構成する短辺
２ｂと長辺２ｃとの比率（辺比）を１：３としている
が、この辺比は特に限定されるものではない。なお、角
α（又はすくい角α−90度）の角度特性により、他の実
験結果から短辺：長辺の辺比は１:1.5 〜１：５が望ま
しいことが判明している。

【００２７】上記のような作業部２の長方形断面を如何
なる方法で形成するかについては限定されるものではな
い。即ち、長方形断面の形状は、予めテーパ状に形成し
た素材を研削加工することで、或いはプレス加工と研削
加工を併用することで形成することが可能である。この
ような加工は断面正方形のＫファイルの加工手順と同一
であり、単純な加工工程によって作業部２を形成するこ
とで、製造コストを削減して安価なファイルＡを提供す
ることが可能となる。

【００２８】以上のように形成された作業部２の切刃２
ａは、図２に示すように、側面において、斜めに現わ
れ、作業部２長手方向中心線に対して、ねじれ角βを形
成する。このねじれ角βは、本実施形態においては45度
に設定されており、従来型の根管治療器具（図８参照）
での20度に比べて大きな値に設定されている。なお、こ
の45度のねじれ角は第２実施形態のファイルＢと異な
り、作業部２の全長に亘り維持されている。

【００２９】なお、ねじれ角βの設定について、図６を
用いて以下説明する。図６に示す切削性能試験の結果
は、断面の長辺：短辺が２：１である、エッジ角８５度
の平行四辺形ファイル（図３において、一点鎖線で示さ
れる短辺２ｂｘを有した平行四辺形）を用いて、ねじれ
角を変化させて測定したグラフである。この試験方法
は、ファイルの先部と元部を把持して1.6mm 厚のアクリ
ル板の被削材に140gで押付けて、長さ方向の７mm押し引
きを300回（約５分間）行ったときのもので、被削材の
削られた距離を測定して行ったものである。図６(1)(2)
(3)は、それぞれファイルサイズの＃15RT、＃20RT、＃2
5RTについて、ねじれ角βを多様な角度に変化させて、
切削性比較テストを行ったものである。なお、かかるサ
イズの15、20、25の数字は先端部位の太さ（mm）×１０
０を表し、RTは"r"ec"t"angular（長方形）のＲとＴを
表す。

【００３０】各図中、断面正方形を有する、従来型のフ
ァイル（Ｋファイル）の通常切削距離Ｘは点線で描かれ
る。そして、切削性能の向上目標を該通常切削距離Ｘの
２倍値として、これを切削目安距離Ｙとするが、これは
実線で描かれる。

【００３１】これに対して、同じ図上に、断面85度平行
四辺形の本願発明のファイルのうちの3サイズ＃15RT、
＃20RT、＃25RTについて、それぞれねじれ角を多様な角
度（＃15RT、＃20RTについては、20度、30度、40度、50
度とし、＃25RTについては25度、35度、45度、55度）と
した場合の切削距離をプロットして示す。

【００３２】両者を考慮して、本発明のファイルの切削
距離が切削目安距離Ｙを上回った値を、断面85度平行四
辺形のファイルについて充分な性能向上が見られる値と
定義すれば、それぞれのサイズについて、ねじれ角が28
度から34度で切削目安距離Ｙを越えることがわかる。

【００３３】従って、本発明の断面85度平行四辺形のフ
ァイルは、従来型の断面正方形のファイルに比べて、そ
のねじれ角βを35度以上と大きくし、所定距離間の山数
を増加させることで、著しく切削性能を向上させること
ができる。なお、このことは断面長方形でも同様である
ことが判明している。

【００３４】また、ねじれ角βの上限は、実験データを
示さないものの、70度より大きくなると捩り回数が増え
る事で加工硬化が進み過ぎて加工中にファイルが折れる
ことがまれに発生することが判明している。

【００３５】次に、図７に耐曲げ実験について説明す
る。図７は、ねじれ角を変化させた場合の、断面85度平
行四辺形ファイルの柔軟性試験の結果を示すグラフであ
る。この耐曲げ実験は、テストピースのサイズ及びサン
プル数は切削性能実験と同一の条件とし、専用の曲げ試
験機（テストピースの先端３mmを固定し、曲げ治具を45
度回転させた際の最大トルクを測定）を用いて実施し
た。この実験に用いるテストピースは本発明の断面の長
辺：短辺が２：１の85度平行四辺形の、サイズ＃20RTの
ファイルであって、ねじれ角βを25度と40度として両者
を比較したものである。

【００３６】同図に示すように、ねじれ角βを40度とし
たテストピースの方がねじれ角βを25度としたテストピ
ースに比べて低い曲げトルクで曲げることができること
が分かる。このため、従来の正方形断面のファイルに適
用されるねじれ角βの25度に比べて、大きく、例えば40
度とした方が、ファイルに柔軟性を与えることができ、
複雑な根管形状の追従性に優れたファイルとなることも
判明した。また、このことは断面長方形でも同様である
ことが確認されている。

【００３７】このように、本実施形態の断面長方形のフ
ァイルは、切削性能を向上させることができ、さらに柔
軟性にも優れるファイルとなって、従来のファイルに比
べて極めて扱いやすいファイルとなる。

【００３８】なお、図６で明らかなように、ファイルの
サイズ毎に切削目安距離Ｙに達するねじれ角βはまちま
ちであり、また、加工硬化による破折の危険性を考慮す
ると、ねじれ角βは35度から55度に設定することがより
望ましい。

【００３９】また、ファイルＡを構成する素材は、特に
限定するものではないが、一般的にはステンレス鋼を用
いる。そしてステンレス鋼を用いる場合には、錆の発生
のないオーステナイトステンレス鋼を用いると共に線引
き加工によりファイバー状の組織としたものが好まし
い。このように素材が全長にわたってファイバー状の組
織を有することにより、耐曲げ性能や耐捻り性能を向上
させることが可能である。

【００４０】＜第二実施形態＞次に、本発明の第二実施
形態について、図４を用いて説明する。本実施形態のフ
ァイルＢは、第一実施形態のファイルＡと同様、断面長
方形を有するファイルであるが、先端からの所定距離Ｌ
において、ねじれ角βを他の部分より小さくしている。

【００４１】すなわち、本実施形態のファイルＢの作業
部12は、ねじれ角を15度（β１）に設定した先部12Ａと
ねじれ角を40度（β２）に設定した元部12Ｂとから構成
され、切刃15の間に形成される空間16は第１の先部12Ａ
では大きく、元部12Ｂでは小さくなっている。

【００４２】なお、図示しないものの、同ファイルＢ
は、第一実施形態のファイルＡと同様に、作業部12の下
方にはシャフト部が連続し、さらにハンドルが取り付け
られている。

【００４３】ファイルは、リーマとは異なり、基本的に
回転作業を目的とするものではないが、実際の使用時に
は、切削効率を向上させるため、ファイルを根管の奥ま
で挿入した後、90度程度正転させたうえで引き上げる作
業を行うことが多い。しかしながら、ねじれ角βが大き
すぎると、かかる正転動作時、切刃が根管に食い込んで
動かなくなる、いわゆるタッピング現象を生じることが
あり、使用者の円滑な作業が不可能になる場合がある。

【００４４】本実施形態のファイルは、先部12Ａのねじ
れ角β１を20度より小さい、タッピングが起こりにくい
角度、すなわち15度として、円滑な作業を可能としたフ
ァイルとしている。なお、ほとんどの事故で破折した部
分が先端から２〜４ｍｍ部であることが判明しているの
で、先端部４ｍｍ程度までのねじれ角を小さくする事が
望ましい。

【００４５】また、最先端部については、先部12Ａより
ねじれ角βを大きくして、切削屑を確実に保持してこれ
を排除することができる構造としてもよい。この角度β
１については切刃の切味との関係で、食い込まない角度
であれば良い。元部12Ｂのねじれ角β２よりはっきりと
小さいことは、一体的タッピング現象を生じさせない点
で必要である。

【００４６】＜第三実施形態＞上記した二つの実施形態
においては、作業部２、12にハンドル３（第二実施形態
については図示せず）を取りつけた手作業用のファイル
を示して説明したが、本発明のファイルはこれに限定さ
れず、例えば、図５に示すファイルＣのように、ハンド
ルの代りに機械へ接続するジョイント23をシャフト部１
及び作業部２に取り付け、機械用としても良いことはも
ちろんである。この場合、一般に市販されている機械
は、回転させるものが多く、実質的に回転またはツイス
ト（正逆転くり返し）されることが多く、リーマとして
機能させることが多い。この場合、特に図４のファイル
Ｂを使用すると良い結果を示す。

【００４７】また、これらファイルＡ、Ｂ、Ｃの素材と
して形状記憶合金を用いることも可能である。この場
合、予め形状記憶合金に対し所定の熱処理を行って超弾
性の範囲で用いることが好ましい。

【００４８】なお、これまでの実施例では主に断面長方
形及び85度平行四辺形のファイルの場合について説明し
てきたが、1つの角が80度以上90度以下の平行四辺形の
ファイル全てについても上記断面長方形ファイルと同様
の効果を得られることは言うまでもない。また、さらに
上記実施例では本件発明の根管治療器具はファイルとし
て説明したが、ファイルＢはリーマしても使え、ファイ
ルに限定されるものではない。

【００４９】

【発明の効果】上記説明のように、本発明の根管治療器
具によれば、断面長方形及び長方形に近い平行四辺形の
根管治療器具としたうえで、適当な範囲でねじれ角を従
来型の正方形断面のファイルに比べて大きな値、35度以
上70度以下に設定することで、切削性能を向上させ、切
削屑の排除性能を維持する。

【００５０】また、同時に、断面長方形及び長方形に近
い平行四辺形とし、ねじれ角を同範囲とすることで、柔
軟性をも具備する根管治療器具を提供することができ
る。

【００５１】また、根管治療器具の作業部において、先
端から所定長さにおいて、ねじれ角が他の部分より小さ
くすることもでき、かかる構成とすることにより、回転
動作を行った際に被切削体に食い込んで動かなくなるこ
とを防止することができる。そして、この先端部のねじ
れ角は20度未満とすることが望ましい。

【図面の簡単な説明】

【図１】第一実施形態に係るファイルの全体構成を説明
する図であり、(a) は正面図、(b) は側面図である。

【図２】同ファイルの作業部の拡大図である。

【図３】図２におけるＸ−Ｘ線の断面図である。

【図４】第二実施形態に係るファイルの作業部の側面図
である。

【図５】第三実施形態に係るファイルの斜視図である。

【図６】ねじれ角を変化させた場合の、断面長方形ファ
イルの切削性能試験の結果を示すグラフである。

【図７】ねじれ角を変化させた場合の、断面長方形ファ
イルの柔軟性能試験の結果を示すグラフである。

【図８】従来のファイルの作業部の説明図であり、(ａ)
は同作業部の側面図、(b) は同作業部の断面図である。

【符号の説明】

Ａ、Ｂ、Ｃ …ファイル β、β１、β２ …ねじれ角 Ｘ …通常切削距離 Ｙ …切削目安距離 １ …シャフト部 ２ …作業部 ２ａ …切刃 ２ｂ …短辺 ２ｃ …長辺 ３ …ハンドル ４ …先端部 ５ …円 ６ …空間 12 …作業部 12Ａ …先端部 12Ｂ …元端部 15 …切刃 16 …空間

フロントページの続き (72)発明者 高瀬 敏之 栃木県塩谷郡高根沢町大字中阿久津743 マニー株式会社内 Ｆターム(参考） 4C052 AA06 AA16 CC22 DD02

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シャフト部と、シャフト部に連続する螺
   旋状の切刃からなる作業部とを有する根管治療器具であ
   って、 作業部の横断面が、1つの角が80度〜90度の平行四辺形
   であり、該根管治療器具の側面において、該作業部の中
   心線と切刃の成すねじれ角が35度以上70度以下であるこ
   とを特徴とする根管治療器具。
2. 【請求項２】 請求項１記載の根管治療器具であって、 前記作業部はその先端から所定長さにおいて、ねじれ角
   が他の部分より小さいことを特徴とする根管治療器具。