JP2003310640A - 歯内器具の製造方法 - Google Patents
歯内器具の製造方法Info
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- Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 螺旋溝（２４）または非螺旋溝（２６）を有
するファイルやリーマなどの歯内器具（１０）を超弾性
材料から製造する方法の改良。 【解決手段】 螺旋溝を有する歯内器具（１０）を形成
するための方法において、超弾性材料の器具ブランク
（２３）を、ねじり加工前に特定の焼きなまし状態に
し、これを低温でねじることにより最終形状とした後、
熱処理および急速焼入れして超弾性状態にする。また高
い表面硬度と弾性カッティング・エッジとを有する螺旋
溝または非螺旋溝を有する歯内器具の製造方法におい
て、ＥＤＭまたはＥＣＭプロセスを用いて器具ブランク
に所望の溝パターンを形成する。表面から除去された材
料の一部は加工面に再付着して器具ブランク材料よりも
高い表面硬度の鋳直し層を形成する。あるいは、ＥＤＭ
またはＥＣＭプロセスにより器具ブランクを形成した
後、これを低温でねじってもよい。
するファイルやリーマなどの歯内器具（１０）を超弾性
材料から製造する方法の改良。 【解決手段】 螺旋溝を有する歯内器具（１０）を形成
するための方法において、超弾性材料の器具ブランク
（２３）を、ねじり加工前に特定の焼きなまし状態に
し、これを低温でねじることにより最終形状とした後、
熱処理および急速焼入れして超弾性状態にする。また高
い表面硬度と弾性カッティング・エッジとを有する螺旋
溝または非螺旋溝を有する歯内器具の製造方法におい
て、ＥＤＭまたはＥＣＭプロセスを用いて器具ブランク
に所望の溝パターンを形成する。表面から除去された材
料の一部は加工面に再付着して器具ブランク材料よりも
高い表面硬度の鋳直し層を形成する。あるいは、ＥＤＭ
またはＥＣＭプロセスにより器具ブランクを形成した
後、これを低温でねじってもよい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一般に、ファイル
やリーマなどといった歯内器具に関するものであり、よ
り詳細には、根管処置において特に有用なこれらの歯内
器具に関するものである。
やリーマなどといった歯内器具に関するものであり、よ
り詳細には、根管処置において特に有用なこれらの歯内
器具に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】歯内治療医は、歯の根管を清掃、拡大す
るための様々なタイプの器具を使用する。典型的な根管
処置では、歯内治療医はまず、歯内にアクセスできるよ
うにするために歯の表面に開口を作成する。次いで、歯
内治療医は、ハンドヘルド・ファイルやリーマなどとい
った小さな器具を利用して、狭く、テーパの付いている
根管を清掃して拡大する。従来の処置では、歯内治療医
は、準備された根管を、ゴム状物質であるガッタ・パー
チャで充填し、次いで保護セメントで歯を封止する。歯
内治療医は、最終ステップとして歯に歯冠を付ける場合
も時としてある。
るための様々なタイプの器具を使用する。典型的な根管
処置では、歯内治療医はまず、歯内にアクセスできるよ
うにするために歯の表面に開口を作成する。次いで、歯
内治療医は、ハンドヘルド・ファイルやリーマなどとい
った小さな器具を利用して、狭く、テーパの付いている
根管を清掃して拡大する。従来の処置では、歯内治療医
は、準備された根管を、ゴム状物質であるガッタ・パー
チャで充填し、次いで保護セメントで歯を封止する。歯
内治療医は、最終ステップとして歯に歯冠を付ける場合
も時としてある。
【０００３】典型的には、歯内治療医は、一連の精巧な
可撓性ファイルを使用して、根管を清掃して形状を整え
る。各ファイルは、典型的には歯内治療医の指の間に把
持するハンドルを含む近位端と、遠位端または先端とを
含む。螺旋溝または非螺旋溝およびカッティング・エッ
ジを備える作業長が、近位端と遠位端の間に位置付けら
れる。歯内治療医は、使用するファイルの直径を次第に
大きくして、根管の直径を逐次に増大し、所望の直径お
よび形状を形成する。
可撓性ファイルを使用して、根管を清掃して形状を整え
る。各ファイルは、典型的には歯内治療医の指の間に把
持するハンドルを含む近位端と、遠位端または先端とを
含む。螺旋溝または非螺旋溝およびカッティング・エッ
ジを備える作業長が、近位端と遠位端の間に位置付けら
れる。歯内治療医は、使用するファイルの直径を次第に
大きくして、根管の直径を逐次に増大し、所望の直径お
よび形状を形成する。
【０００４】螺旋溝を有する所望のタイプの歯内器具
は、従来、三角形、正方形、または菱形断面のロッドを
永久的にねじることによって製造される。面の間に形成
される角が、器具の作業長に沿って螺旋形に延びるカッ
ティング・エッジを形成する。螺旋溝または非螺旋溝を
有する前述のタイプの器具を製造するための別の方法
は、器具ブランクを、回転研削ホイールを通過するよう
に進める加工プロセスによるものである。その後、器具
ブランクは割り出され、研削ホイールを通過するように
再び進められ、これらステップが、器具ブランクを所望
の断面に形成するのに必要な回数繰り返される。しか
し、この溝研削プロセスは、カッティング軸線に沿う方
向性表面仕上げを生成し、これは早期材料破壊を伝播さ
せる。また溝研削プロセスは材料に加工応力をもたら
し、器具ブランクの結晶粒構造を切断する。さらに、こ
れらの直接研削方法は、時間がかかり、費用がかかる。
また、最終製品に形成される断面形状の種類を制限す
る。
は、従来、三角形、正方形、または菱形断面のロッドを
永久的にねじることによって製造される。面の間に形成
される角が、器具の作業長に沿って螺旋形に延びるカッ
ティング・エッジを形成する。螺旋溝または非螺旋溝を
有する前述のタイプの器具を製造するための別の方法
は、器具ブランクを、回転研削ホイールを通過するよう
に進める加工プロセスによるものである。その後、器具
ブランクは割り出され、研削ホイールを通過するように
再び進められ、これらステップが、器具ブランクを所望
の断面に形成するのに必要な回数繰り返される。しか
し、この溝研削プロセスは、カッティング軸線に沿う方
向性表面仕上げを生成し、これは早期材料破壊を伝播さ
せる。また溝研削プロセスは材料に加工応力をもたら
し、器具ブランクの結晶粒構造を切断する。さらに、こ
れらの直接研削方法は、時間がかかり、費用がかかる。
また、最終製品に形成される断面形状の種類を制限す
る。
【０００５】過去数年にわたって、螺旋溝を有する歯内
器具は、細い炭素鋼またはステンレス鋼のロッドもしく
はワイヤを、同時に研削およびねじることによって製造
されている。具体的には、まず、鋼ワイヤ・ブランク
が、正方形、三角形、菱形など所望の断面形状に、また
適切なサイズおよびテーパに研削される。次いで、研削
されたブランクが一端で把持され、ばね式ジョーが、ブ
ランクの研削部分と接触される。ブランクが把持端部か
ら回転されるとき、ジョーは、その端部から離れるよう
に軸線方向に移動される。それにより、ジョーが、回転
するブランクをねじり、ブランクに螺旋溝を形成する。
ブランクの長手方向研削エッジが、ファイル上の螺旋カ
ッティング・エッジを形成する。軸線方向のジョー速
度、ねじり速度、およびばね力が、所望の螺旋形状を得
るように制御される。
器具は、細い炭素鋼またはステンレス鋼のロッドもしく
はワイヤを、同時に研削およびねじることによって製造
されている。具体的には、まず、鋼ワイヤ・ブランク
が、正方形、三角形、菱形など所望の断面形状に、また
適切なサイズおよびテーパに研削される。次いで、研削
されたブランクが一端で把持され、ばね式ジョーが、ブ
ランクの研削部分と接触される。ブランクが把持端部か
ら回転されるとき、ジョーは、その端部から離れるよう
に軸線方向に移動される。それにより、ジョーが、回転
するブランクをねじり、ブランクに螺旋溝を形成する。
ブランクの長手方向研削エッジが、ファイル上の螺旋カ
ッティング・エッジを形成する。軸線方向のジョー速
度、ねじり速度、およびばね力が、所望の螺旋形状を得
るように制御される。
【０００６】炭素鋼およびステンレス鋼の器具は、通常
は堅く、これは根管治療中に過失をもたらす可能性があ
る。ニッケルチタン合金など超弾性材料の出現により、
歯内器具製造業者は、現在、はるかに大きな自由度で歯
内根管ファイルおよびリーマを形成することができる。
これにより、歯内治療医は、根管処置でのファイルまた
はリーマの使用中に大変助けられている。しかし、超弾
性材料の使用は、加えられた力を解放した後に材料が元
の形状に戻る傾向により、いくつかの重大な製造面での
問題をもたらす。超弾性材料から製造されるファイルま
たはリーマ・ブランクは、通常、炭素鋼およびステンレ
ス鋼のファイルおよびリーマを製造するのに採用される
従来のねじり方法に対して、上述の様式で反応する。さ
らに、溝形成処置中に大きくねじりすぎるなど、超弾性
ブランクに過剰な応力が加えられた場合、材料が損傷を
受ける。このような理由から、現在の歯内器具製造者
は、ブランクにねじり力を加えずに、螺旋プロフィルを
超弾性ブランクに直接研削するという方法をとる場合が
ある。これらの直接研削方法は時間がかかり、費用のか
かるものである。これらはまた、最終製品に形成される
断面形状の種類を制限する。
は堅く、これは根管治療中に過失をもたらす可能性があ
る。ニッケルチタン合金など超弾性材料の出現により、
歯内器具製造業者は、現在、はるかに大きな自由度で歯
内根管ファイルおよびリーマを形成することができる。
これにより、歯内治療医は、根管処置でのファイルまた
はリーマの使用中に大変助けられている。しかし、超弾
性材料の使用は、加えられた力を解放した後に材料が元
の形状に戻る傾向により、いくつかの重大な製造面での
問題をもたらす。超弾性材料から製造されるファイルま
たはリーマ・ブランクは、通常、炭素鋼およびステンレ
ス鋼のファイルおよびリーマを製造するのに採用される
従来のねじり方法に対して、上述の様式で反応する。さ
らに、溝形成処置中に大きくねじりすぎるなど、超弾性
ブランクに過剰な応力が加えられた場合、材料が損傷を
受ける。このような理由から、現在の歯内器具製造者
は、ブランクにねじり力を加えずに、螺旋プロフィルを
超弾性ブランクに直接研削するという方法をとる場合が
ある。これらの直接研削方法は時間がかかり、費用のか
かるものである。これらはまた、最終製品に形成される
断面形状の種類を制限する。
【０００７】米国特許第６，１４９，５０１号は、超弾
性歯内器具を製造するための方法であって、少なくとも
ねじり操作の前、好ましくはねじり操作前および操作中
に、好ましくはオーステナイト仕上げ温度（Ａｆ）より
も高い温度で、ブランクが提供されてオーステナイト相
に維持されている超弾性歯内器具の製造方法を提供す
る。ねじり操作中、材料は、ねじり操作中に加えられる
応力によってオーステナイト相からマルテンサイト相に
変わる。すなわち、超弾性材料は、１００％オーステナ
イト相からの応力誘起マルテンサイト変態を受ける。こ
の方法のためには、ねじり操作がＡｆ温度よりも高い温
度で行われるので、高温工具類が必要である。好ましく
は、工具類およびファイル・ブランクを、５００℃以上
の温度の油または塩溶液など加熱液体中に浸漬して、材
料を１００％オーステナイト相にする。しかし加熱液体
は、通常、工具類に対する腐食性がある。
性歯内器具を製造するための方法であって、少なくとも
ねじり操作の前、好ましくはねじり操作前および操作中
に、好ましくはオーステナイト仕上げ温度（Ａｆ）より
も高い温度で、ブランクが提供されてオーステナイト相
に維持されている超弾性歯内器具の製造方法を提供す
る。ねじり操作中、材料は、ねじり操作中に加えられる
応力によってオーステナイト相からマルテンサイト相に
変わる。すなわち、超弾性材料は、１００％オーステナ
イト相からの応力誘起マルテンサイト変態を受ける。こ
の方法のためには、ねじり操作がＡｆ温度よりも高い温
度で行われるので、高温工具類が必要である。好ましく
は、工具類およびファイル・ブランクを、５００℃以上
の温度の油または塩溶液など加熱液体中に浸漬して、材
料を１００％オーステナイト相にする。しかし加熱液体
は、通常、工具類に対する腐食性がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上述の背景を念頭にお
けば、ファイルやリーマなどの歯内器具のために、研削
および／またはねじり技法に関する上述した欠点を回避
し、螺旋溝または非螺旋溝を有する器具を提供し、また
可撓性があり且つねじり破断に対する高い耐性がある歯
内器具の製造方法が必要とされる。さらに、高温工具類
を必要としないねじり技法を使用して様々な超弾性歯内
器具を製造する方法を提供することがより望まれる。
けば、ファイルやリーマなどの歯内器具のために、研削
および／またはねじり技法に関する上述した欠点を回避
し、螺旋溝または非螺旋溝を有する器具を提供し、また
可撓性があり且つねじり破断に対する高い耐性がある歯
内器具の製造方法が必要とされる。さらに、高温工具類
を必要としないねじり技法を使用して様々な超弾性歯内
器具を製造する方法を提供することがより望まれる。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、低温で、例え
ば約１００℃未満の温度で、有利には周囲温度で器具ブ
ランクをねじることによってブランクに螺旋溝を形成す
ることができる、超弾性歯内器具を形成するための方法
を提供する。このために、ニッケルチタン合金ワイヤな
ど超弾性材料のワイヤが器具ブランクとして形成され、
ねじり前に、超弾性材料が、菱面体相、オーステナイト
相とマルテンサイト相との組合せ、菱面体相とオーステ
ナイト相との組合せ、菱面体相とマルテンサイト相との
組合せ、または菱面体相とオーステナイト相とマルテン
サイト相との組合せである相構造を有する焼きなまし状
態（アニール状態）にされる。この焼きなまし状態で
は、器具ブランクが低温でねじられて、器具に望まれる
最終的なねじれ形状に形成される。次いで、ねじられた
器具が、例えば少なくとも約３００℃の温度で熱処理さ
れ、その後すぐに急速に焼入れして超弾性状態にされ
る。超弾性材料を焼きなまし状態で提供するために、材
料を、約２５０〜７００℃の範囲の温度、有利には約３
５０〜５５０℃で焼きなまし、次いで周囲温度まで冷却
することができる。この焼きなましは、合金ワイヤを器
具ブランクとして形成する前に、または器具ブランクが
形成された後に行うことができる。ねじられた器具を急
速に焼入れした後に、この方法はさらに、例えば約２〜
６時間にわたって、約１５０〜３００℃の範囲の温度で
の応力緩和熱処理を含むことができる。
ば約１００℃未満の温度で、有利には周囲温度で器具ブ
ランクをねじることによってブランクに螺旋溝を形成す
ることができる、超弾性歯内器具を形成するための方法
を提供する。このために、ニッケルチタン合金ワイヤな
ど超弾性材料のワイヤが器具ブランクとして形成され、
ねじり前に、超弾性材料が、菱面体相、オーステナイト
相とマルテンサイト相との組合せ、菱面体相とオーステ
ナイト相との組合せ、菱面体相とマルテンサイト相との
組合せ、または菱面体相とオーステナイト相とマルテン
サイト相との組合せである相構造を有する焼きなまし状
態（アニール状態）にされる。この焼きなまし状態で
は、器具ブランクが低温でねじられて、器具に望まれる
最終的なねじれ形状に形成される。次いで、ねじられた
器具が、例えば少なくとも約３００℃の温度で熱処理さ
れ、その後すぐに急速に焼入れして超弾性状態にされ
る。超弾性材料を焼きなまし状態で提供するために、材
料を、約２５０〜７００℃の範囲の温度、有利には約３
５０〜５５０℃で焼きなまし、次いで周囲温度まで冷却
することができる。この焼きなましは、合金ワイヤを器
具ブランクとして形成する前に、または器具ブランクが
形成された後に行うことができる。ねじられた器具を急
速に焼入れした後に、この方法はさらに、例えば約２〜
６時間にわたって、約１５０〜３００℃の範囲の温度で
の応力緩和熱処理を含むことができる。
【００１０】本発明はさらに、螺旋溝または非螺旋溝を
有し、また無方向性表面仕上げを有する硬い表面と弾性
カッティング・エッジとを有し、可撓性があり且つねじ
り破断に対する耐性を有する歯内器具を製造するための
方法を提供する。そのために、ＥＤＭまたはＥＣＭによ
って器具ブランクに溝が形成される。ＥＤＭは、放電加
工、ワイヤ放電加工、および放電研削を含めた加工方法
を表す。ＥＣＭは、電気化学的加工を表す。ＥＤＭまた
はＥＣＭプロセスを使用して、材料が器具ブランクから
除去されて所望の溝パターンが形成され、最も金属が除
去される箇所で器具ブランクの直径の少なくとも約２５
％が除去される。ＥＤＭまたはＥＣＭプロセスは表面材
料を分解し、表面材料が冷却するとき、除去された材料
の少なくとも一部が、加工された表面上に、すなわち形
成された溝上に再付着して、鋳直し層（再鋳造層）を形
成する。器具上の鋳直し層は、器具ブランクを形成する
材料の硬度よりも少なくとも約１５％高く、例えば約１
５〜２５％高い表面硬度を有する。したがって、表面硬
度は溝に沿って増大し、これは、歯内器具に対してかな
り堅く、より弾性のあるカッティング・エッジを提供す
る。さらに、ＥＤＭまたはＥＣＭプロセスは、無方向性
表面仕上げを生み出し、それにより、従来の研削技法に
よる方向性表面仕上げによって伝搬される早期材料破壊
の誘発が回避される。
有し、また無方向性表面仕上げを有する硬い表面と弾性
カッティング・エッジとを有し、可撓性があり且つねじ
り破断に対する耐性を有する歯内器具を製造するための
方法を提供する。そのために、ＥＤＭまたはＥＣＭによ
って器具ブランクに溝が形成される。ＥＤＭは、放電加
工、ワイヤ放電加工、および放電研削を含めた加工方法
を表す。ＥＣＭは、電気化学的加工を表す。ＥＤＭまた
はＥＣＭプロセスを使用して、材料が器具ブランクから
除去されて所望の溝パターンが形成され、最も金属が除
去される箇所で器具ブランクの直径の少なくとも約２５
％が除去される。ＥＤＭまたはＥＣＭプロセスは表面材
料を分解し、表面材料が冷却するとき、除去された材料
の少なくとも一部が、加工された表面上に、すなわち形
成された溝上に再付着して、鋳直し層（再鋳造層）を形
成する。器具上の鋳直し層は、器具ブランクを形成する
材料の硬度よりも少なくとも約１５％高く、例えば約１
５〜２５％高い表面硬度を有する。したがって、表面硬
度は溝に沿って増大し、これは、歯内器具に対してかな
り堅く、より弾性のあるカッティング・エッジを提供す
る。さらに、ＥＤＭまたはＥＣＭプロセスは、無方向性
表面仕上げを生み出し、それにより、従来の研削技法に
よる方向性表面仕上げによって伝搬される早期材料破壊
の誘発が回避される。
【００１１】本発明の１つの例示方法によれば、器具ブ
ランクをその中心長手方向軸線の周りで回転させ、それ
とともに、電極を通して器具ブランクを進めることによ
って螺旋溝を形成することができる。本発明の代替例示
方法では、器具ブランクを静止状態に保ち、それととも
に、器具ブランクを通して電極を進めることによって、
軸線方向に一直線に非螺旋溝を形成することができる。
したがって、螺旋溝設計と非螺旋溝設計の両方で、器具
の作業長に沿って、歪みが最小化され、無方向性表面仕
上げで、硬化カッティング・エッジを有する精密歯内器
具を効率的に製造するための方法が提供される。
ランクをその中心長手方向軸線の周りで回転させ、それ
とともに、電極を通して器具ブランクを進めることによ
って螺旋溝を形成することができる。本発明の代替例示
方法では、器具ブランクを静止状態に保ち、それととも
に、器具ブランクを通して電極を進めることによって、
軸線方向に一直線に非螺旋溝を形成することができる。
したがって、螺旋溝設計と非螺旋溝設計の両方で、器具
の作業長に沿って、歪みが最小化され、無方向性表面仕
上げで、硬化カッティング・エッジを有する精密歯内器
具を効率的に製造するための方法が提供される。
【００１２】本発明はさらに、器具ブランクをＥＤＭま
たはＥＣＭによって形成し、その後ブランクを低温でね
じって螺旋溝を形成する方法を提供し、それによりＥＤ
ＭおよびＥＣＭによって達成される表面仕上げおよび硬
度の利点をもつ低温ねじり方法を提供する。
たはＥＣＭによって形成し、その後ブランクを低温でね
じって螺旋溝を形成する方法を提供し、それによりＥＤ
ＭおよびＥＣＭによって達成される表面仕上げおよび硬
度の利点をもつ低温ねじり方法を提供する。
【００１３】本明細書に組み込まれ、本発明の一部を構
成する添付図面が、本発明の実施形態を例示し、上述し
た本発明の一般的な説明、および後述の詳細な説明とと
もに本発明を説明する。
成する添付図面が、本発明の実施形態を例示し、上述し
た本発明の一般的な説明、および後述の詳細な説明とと
もに本発明を説明する。
【００１４】
【発明の実施の形態】全図面を通じて、同じ部分を表す
ために同じ参照番号を使用する。まず、図１を参照する
と、本発明の一実施形態に従って構成された歯内器具１
０が、歯１２に対する根管処置中に使用されている様子
が示されている。歯１２は、根管１４、１６と、ドリル
（図示せず）など別の器具を使用してはじめに開けられ
ている上側内部１８とを含む。器具１０は、以下により
詳細に論じるように、例えば歯内治療医が手で把持する
ためのハンドル２０と、溝を有する作業長２２とを含
む。これらの器具は、通常、手で操作されるが、本発明
を動力作動式の器具に適合させることもできる。従来
は、器具１０を、歯内治療医が矢印「Ａ」の方向に回転
させ、矢印「Ｂ」の方向に往復運動させて、根管１６か
ら汚れを取り、広げることができる。器具１０の作業長
２２は、図１および図１Ａに示されるように、螺旋溝２
４を含むことができる。あるいは、図１Ｂに示されるよ
うに、作業長２２が非螺旋溝２６を備える器具１１を使
用することもできる。螺旋溝２４は、器具１０の中心長
手方向軸線Ｃの周りで螺旋を描き、非螺旋溝２６は、軸
線方向に一直線になって器具１１の中心長手方向軸線Ｃ
に沿って延びている。
ために同じ参照番号を使用する。まず、図１を参照する
と、本発明の一実施形態に従って構成された歯内器具１
０が、歯１２に対する根管処置中に使用されている様子
が示されている。歯１２は、根管１４、１６と、ドリル
（図示せず）など別の器具を使用してはじめに開けられ
ている上側内部１８とを含む。器具１０は、以下により
詳細に論じるように、例えば歯内治療医が手で把持する
ためのハンドル２０と、溝を有する作業長２２とを含
む。これらの器具は、通常、手で操作されるが、本発明
を動力作動式の器具に適合させることもできる。従来
は、器具１０を、歯内治療医が矢印「Ａ」の方向に回転
させ、矢印「Ｂ」の方向に往復運動させて、根管１６か
ら汚れを取り、広げることができる。器具１０の作業長
２２は、図１および図１Ａに示されるように、螺旋溝２
４を含むことができる。あるいは、図１Ｂに示されるよ
うに、作業長２２が非螺旋溝２６を備える器具１１を使
用することもできる。螺旋溝２４は、器具１０の中心長
手方向軸線Ｃの周りで螺旋を描き、非螺旋溝２６は、軸
線方向に一直線になって器具１１の中心長手方向軸線Ｃ
に沿って延びている。
【００１５】本発明の器具は、有利には超弾性材料を含
む。超弾性材料は、通常、実質的な変形後に元の形状に
戻る金属合金である。ニッケルチタン（ＮｉＴｉ）合金
などの超弾性合金は、塑性変形することなく、ステンレ
ス鋼など従来の材料よりも数倍大きな歪に耐えることが
できる。さらに、超弾性材料は、周囲温度でねじった
後、一般に約６％回復し、一方ステンレス鋼はねじり後
に１〜２％しか回復しない。典型的には、超弾性合金
は、形状記憶特性を可能にする応力誘起マルテンサイト
変態を受ける。超弾性は組成および材料処理による機能
であり、したがって、その組成および処理の履歴が超弾
性特性を示すことができるようなものである場合に材料
が超弾性になることを当業者は理解できよう。形状記憶
および超弾性特性は、正規組成のＮｉＴｉ、ほぼ同じ原
子数のＮｉ−Ｔｉ（例えば５０．８原子％のＴｉと４
９．２原子％のＮｉ）、Ｎｉ−Ｔｉ−Ｃｕ、Ｎｉ−Ｔｉ
−Ｎｂ、およびＮｉ−Ｔｉ−Ｆｅ合金、ならびにベータ
相チタンまたは他のＴｉベース合金で見出すことができ
る。本発明で使用する超弾性材料は、有利には、少なく
とも約４０原子％のチタンを含む。さらに他の例とし
て、超弾性材料は、ニッケルチタン、またはさらにニオ
ビウム、銅、鉄、クロム、コバルト、バナジウム、ハフ
ニウム、もしくはパラジウムを含むニッケルチタン合金
とすることができる。制限する意図はないが、本発明で
使用されるＮｉＴｉ合金は、有利には、最適な形状記憶
および超弾性特性を提供するために約５２〜５７原子％
のＮｉを含む。例えば、例示的な合金は、５４〜５５原
子％のＮｉを含み、残部がＴｉ、またはＴｉおよび１つ
または複数の合金元素である。さらなる例示的な合金に
は、５４Ｎｉ−４６Ｔｉおよび４１Ｎｉ−５０Ｔｉ−９
Ｎｂが含まれる。
む。超弾性材料は、通常、実質的な変形後に元の形状に
戻る金属合金である。ニッケルチタン（ＮｉＴｉ）合金
などの超弾性合金は、塑性変形することなく、ステンレ
ス鋼など従来の材料よりも数倍大きな歪に耐えることが
できる。さらに、超弾性材料は、周囲温度でねじった
後、一般に約６％回復し、一方ステンレス鋼はねじり後
に１〜２％しか回復しない。典型的には、超弾性合金
は、形状記憶特性を可能にする応力誘起マルテンサイト
変態を受ける。超弾性は組成および材料処理による機能
であり、したがって、その組成および処理の履歴が超弾
性特性を示すことができるようなものである場合に材料
が超弾性になることを当業者は理解できよう。形状記憶
および超弾性特性は、正規組成のＮｉＴｉ、ほぼ同じ原
子数のＮｉ−Ｔｉ（例えば５０．８原子％のＴｉと４
９．２原子％のＮｉ）、Ｎｉ−Ｔｉ−Ｃｕ、Ｎｉ−Ｔｉ
−Ｎｂ、およびＮｉ−Ｔｉ−Ｆｅ合金、ならびにベータ
相チタンまたは他のＴｉベース合金で見出すことができ
る。本発明で使用する超弾性材料は、有利には、少なく
とも約４０原子％のチタンを含む。さらに他の例とし
て、超弾性材料は、ニッケルチタン、またはさらにニオ
ビウム、銅、鉄、クロム、コバルト、バナジウム、ハフ
ニウム、もしくはパラジウムを含むニッケルチタン合金
とすることができる。制限する意図はないが、本発明で
使用されるＮｉＴｉ合金は、有利には、最適な形状記憶
および超弾性特性を提供するために約５２〜５７原子％
のＮｉを含む。例えば、例示的な合金は、５４〜５５原
子％のＮｉを含み、残部がＴｉ、またはＴｉおよび１つ
または複数の合金元素である。さらなる例示的な合金に
は、５４Ｎｉ−４６Ｔｉおよび４１Ｎｉ−５０Ｔｉ−９
Ｎｂが含まれる。
【００１６】本発明は、超弾性特性を示す多くの材料を
利用することができるので、本発明の歯内器具に使用さ
れる特定の合金組成は重要ではない。例えば、全体を参
照により本明細書に組み込む米国特許第５，０４４，９
４７号および第５，４２９，５０１号が、それぞれニッ
ケルチタン銅合金およびベータ相チタン合金を開示し、
全体を参照により本明細書に組み込む「Ｎｉ−Ｔｉ−Ｎ
ｂ ＡＬＬＯＹ ＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧ ＭＥＴＨＯＤ
ＡＮＤ ＡＲＴＩＣＬＥＳ ＦＯＲＭＥＤＦＲＯＭ
ＴＨＥ ＡＬＬＯＹ」という名称の米国特許出願第０８
／８３９，９６５号がＮｉＴｉＮｂ合金を開示してい
る。
利用することができるので、本発明の歯内器具に使用さ
れる特定の合金組成は重要ではない。例えば、全体を参
照により本明細書に組み込む米国特許第５，０４４，９
４７号および第５，４２９，５０１号が、それぞれニッ
ケルチタン銅合金およびベータ相チタン合金を開示し、
全体を参照により本明細書に組み込む「Ｎｉ−Ｔｉ−Ｎ
ｂ ＡＬＬＯＹ ＰＲＯＣＥＳＳＩＮＧ ＭＥＴＨＯＤ
ＡＮＤ ＡＲＴＩＣＬＥＳ ＦＯＲＭＥＤＦＲＯＭ
ＴＨＥ ＡＬＬＯＹ」という名称の米国特許出願第０８
／８３９，９６５号がＮｉＴｉＮｂ合金を開示してい
る。
【００１７】本発明は、ねじり操作が低温で、または周
囲温度で行われ、それにより高温耐性工具類および腐食
性高温塩浴の必要性をなくした、ファイルやリーマなど
の超弾性歯内器具を形成するための方法を提供する。高
温ねじり操作をなくすことによって、ステンレス鋼材料
に従来使用されているねじり機器を、ニッケルチタン合
金から作成される器具などの超弾性歯内器具を形成する
ための方法に使用することができる。さらに、高温およ
び腐食性液体浴をなくすことによって、より安全なプロ
セスが提供される。
囲温度で行われ、それにより高温耐性工具類および腐食
性高温塩浴の必要性をなくした、ファイルやリーマなど
の超弾性歯内器具を形成するための方法を提供する。高
温ねじり操作をなくすことによって、ステンレス鋼材料
に従来使用されているねじり機器を、ニッケルチタン合
金から作成される器具などの超弾性歯内器具を形成する
ための方法に使用することができる。さらに、高温およ
び腐食性液体浴をなくすことによって、より安全なプロ
セスが提供される。
【００１８】本発明の方法の最初の部分は、ニッケルチ
タン合金など超弾性材料が、菱面体相、菱面体相とマル
テンサイトおよびオーステナイトの一方または両方との
組合せ、あるいはオーステナイト相とマルテンサイト相
との組合せを含む相構造を有する焼きなまし状態になっ
ている器具ブランクを提供するステップを含む。焼きな
まし状態のブランクを得るために、どちらのステップが
最初に実行されてもよい２ステップ・プロセスが行われ
る。２ステップの一方は、超弾性材料のワイヤからブラ
ンクを形成するステップを含む。ブランクは、さらに以
下に論じるように、放電加工、ワイヤ放電加工、および
放電研削を含めたＥＤＭによって、またはＥＣＭによっ
て形成することができる。あるいは、器具ブランクは、
研削によって形成することができる。しかし、ＥＤＭ／
ＥＣＭプロセスは、以下にさらに詳細に述べるように、
歯内器具の形成においていくつかの利点を提供する。例
えば、ＥＤＭ／ＥＣＭプロセスは、研削法によって誘発
される加工応力を低減し、またはなくし、無方向性表面
仕上げを生成し、それにより研削法によって生じる方向
性表面仕上げによって伝搬される早期材料破壊の誘発が
回避される。
タン合金など超弾性材料が、菱面体相、菱面体相とマル
テンサイトおよびオーステナイトの一方または両方との
組合せ、あるいはオーステナイト相とマルテンサイト相
との組合せを含む相構造を有する焼きなまし状態になっ
ている器具ブランクを提供するステップを含む。焼きな
まし状態のブランクを得るために、どちらのステップが
最初に実行されてもよい２ステップ・プロセスが行われ
る。２ステップの一方は、超弾性材料のワイヤからブラ
ンクを形成するステップを含む。ブランクは、さらに以
下に論じるように、放電加工、ワイヤ放電加工、および
放電研削を含めたＥＤＭによって、またはＥＣＭによっ
て形成することができる。あるいは、器具ブランクは、
研削によって形成することができる。しかし、ＥＤＭ／
ＥＣＭプロセスは、以下にさらに詳細に述べるように、
歯内器具の形成においていくつかの利点を提供する。例
えば、ＥＤＭ／ＥＣＭプロセスは、研削法によって誘発
される加工応力を低減し、またはなくし、無方向性表面
仕上げを生成し、それにより研削法によって生じる方向
性表面仕上げによって伝搬される早期材料破壊の誘発が
回避される。
【００１９】焼きなまし状態の器具ブランクを提供する
ための２ステップ・プロセスのもう一方のステップは、
焼きなましステップであり、これは、器具ブランクを形
成する前にワイヤに対して行うことも、器具ブランク形
成後に器具ブランクに対して行うこともできる。焼きな
ましステップは、１００％オーステナイトと１００％マ
ルテンサイトとの間の所望の相構造を有する状態に合金
を導くのに十分な温度および時間で合金を焼きなますス
テップを含む。相構造は、有利には菱面体相である。菱
面体相が唯一の相であってもよく、あるいは相構造がさ
らに、オーステナイトおよび／またはマルテンサイトを
含んでいてもよい。あるいは、相構造を、オーステナイ
トとマルテンサイトの組合せにすることもできる。当業
者によって理解されるように、焼きなましとは、ある温
度まで合金を加熱し、合金の所望の変化をもたらすのに
十分な時間にわたってその温度を保つことを表す。所望
の相構造を誘起するのに十分な温度は、特定の合金に依
存し、しかし通常、現在知られている超弾性材料では約
２５０〜７００℃の範囲にあり、有利には約３５０〜５
５０℃の範囲にある。当業者は理解することができるよ
うに、所望の相構造を誘起するのに十分な時間も、特定
の合金と、ワイヤまたはブランクのサイズとに依存す
る。一般に、焼きなまし時間は、約１５秒〜約２０分の
範囲であり、例えば約３０秒〜約２分である。限定的で
はなく単に他の例として、１ｍｍ直径ワイヤを、１５秒
の期間にわたって約４９５℃の温度で焼きなまして、９
０％以上で１００％未満のオーステナイトを含み、残り
が菱面体相である相を誘起することができる。焼きなま
し後、材料は、室温または周囲温度まで冷却され、その
後、所望の相構造を含む焼きなまし状態で留まる。この
２ステップの形成および焼きなまし方法によって、菱面
体相のみ、またはオーステナイトおよび／またはマルテ
ンサイトと組合せた菱面体相の超弾性材料、あるいはオ
ーステナイトとマルテンサイトとの組合せである相構造
の超弾性材料を含む、焼きなまし状態の器具ブランクが
提供される。
ための２ステップ・プロセスのもう一方のステップは、
焼きなましステップであり、これは、器具ブランクを形
成する前にワイヤに対して行うことも、器具ブランク形
成後に器具ブランクに対して行うこともできる。焼きな
ましステップは、１００％オーステナイトと１００％マ
ルテンサイトとの間の所望の相構造を有する状態に合金
を導くのに十分な温度および時間で合金を焼きなますス
テップを含む。相構造は、有利には菱面体相である。菱
面体相が唯一の相であってもよく、あるいは相構造がさ
らに、オーステナイトおよび／またはマルテンサイトを
含んでいてもよい。あるいは、相構造を、オーステナイ
トとマルテンサイトの組合せにすることもできる。当業
者によって理解されるように、焼きなましとは、ある温
度まで合金を加熱し、合金の所望の変化をもたらすのに
十分な時間にわたってその温度を保つことを表す。所望
の相構造を誘起するのに十分な温度は、特定の合金に依
存し、しかし通常、現在知られている超弾性材料では約
２５０〜７００℃の範囲にあり、有利には約３５０〜５
５０℃の範囲にある。当業者は理解することができるよ
うに、所望の相構造を誘起するのに十分な時間も、特定
の合金と、ワイヤまたはブランクのサイズとに依存す
る。一般に、焼きなまし時間は、約１５秒〜約２０分の
範囲であり、例えば約３０秒〜約２分である。限定的で
はなく単に他の例として、１ｍｍ直径ワイヤを、１５秒
の期間にわたって約４９５℃の温度で焼きなまして、９
０％以上で１００％未満のオーステナイトを含み、残り
が菱面体相である相を誘起することができる。焼きなま
し後、材料は、室温または周囲温度まで冷却され、その
後、所望の相構造を含む焼きなまし状態で留まる。この
２ステップの形成および焼きなまし方法によって、菱面
体相のみ、またはオーステナイトおよび／またはマルテ
ンサイトと組合せた菱面体相の超弾性材料、あるいはオ
ーステナイトとマルテンサイトとの組合せである相構造
の超弾性材料を含む、焼きなまし状態の器具ブランクが
提供される。
【００２０】この２ステップ法によって、歯内器具の製
造者が、例えば焼きなまし状態のニッケルチタン合金ワ
イヤを得ることができ、それによりワイヤ製造者が焼き
なまし処理を行い、歯内器具製造者が器具ブランクを形
成し、その後ブランクをねじって溝付き器具を形成する
ことを理解できよう。あるいは、歯内器具製造業者が、
非焼きなまし状態でワイヤを得て、器具製造プロセスの
一部として焼きなまし処理を行うことができる。
造者が、例えば焼きなまし状態のニッケルチタン合金ワ
イヤを得ることができ、それによりワイヤ製造者が焼き
なまし処理を行い、歯内器具製造者が器具ブランクを形
成し、その後ブランクをねじって溝付き器具を形成する
ことを理解できよう。あるいは、歯内器具製造業者が、
非焼きなまし状態でワイヤを得て、器具製造プロセスの
一部として焼きなまし処理を行うことができる。
【００２１】本発明の方法はさらに、低温で、例えば約
１００℃未満の温度で、焼きなまし状態にある器具ブラ
ンクをねじって、歯内器具に関する最終的なねじれ形状
にするステップを含む。あるいは、ねじりステップを周
囲温度で行い、それによりブランクおよび工具類などの
機器を高温塩浴内に浸漬する必要、またはそれらを他の
高温方法にさらす必要をなくす。例えば最大約１００℃
の低温は、従来技術で使用される非常に高い温度も不要
とする。したがって、従来の熱処理オーブンを、塩浴ま
たは他の高温加熱方法ではなく、低温加熱に使用するこ
とができる。
１００℃未満の温度で、焼きなまし状態にある器具ブラ
ンクをねじって、歯内器具に関する最終的なねじれ形状
にするステップを含む。あるいは、ねじりステップを周
囲温度で行い、それによりブランクおよび工具類などの
機器を高温塩浴内に浸漬する必要、またはそれらを他の
高温方法にさらす必要をなくす。例えば最大約１００℃
の低温は、従来技術で使用される非常に高い温度も不要
とする。したがって、従来の熱処理オーブンを、塩浴ま
たは他の高温加熱方法ではなく、低温加熱に使用するこ
とができる。
【００２２】本発明の方法のねじり操作は、例えば、図
２に示される装置３０などの装置を用いて実施すること
ができる。ねじり装置３０は、水平軸線の周りで回転す
るドライブ・ヘッド３１を含む。ドライブ・ヘッド３１
からコレット３２が延びており、コレット３２は、事前
成形された器具ブランク２３の近位端または内端を円周
方向で把持して固定し、長手方向軸線の周りで回転でき
るようにしている。器具ブランク２３の遠位端部または
外端部は、対向するジョー３４、３５によって固定さ
れ、ジョーは、図１Ａに示される螺旋溝付きファイル１
０などのねじれた器具を形成するために器具ブランク２
３をねじるようにコレットが回転するときに、所定の速
度でコレット３２から離れるように、器具ブランクの長
手方向軸線に平行に（図２に示されるように水平方向
に）移動するステージ３６上に取り付けられている。少
なくとも１つのジョーがばねまたは空気シリンダ３７を
含み、それにより、そのジョーを、対向するジョーに向
けて一定の力で圧縮することができる。各ジョー３４、
３５が保護層３８、３９を含み、保護層は、可鍛性があ
り、例えば最大約１００℃の場合があるファイル・ブラ
ンク２３の作業温度に耐えることができる。真鍮が、適
するものとして知られている１つの材料である。後続の
ファイルが形成されるとき、ジョー３４、３５は、必要
であれば、テークオフ・リールなどの供給源３８ａ、３
９ａからの新たな保護層３８、３９を備えることができ
る。装置３０は、本発明の方法で使用することができる
ねじり装置の単なる例であり、現在知られている装置、
または今後開発される他の装置を、本発明の範囲または
精神を逸脱することなくねじり操作に使用することがで
きることを当業者は理解できよう。
２に示される装置３０などの装置を用いて実施すること
ができる。ねじり装置３０は、水平軸線の周りで回転す
るドライブ・ヘッド３１を含む。ドライブ・ヘッド３１
からコレット３２が延びており、コレット３２は、事前
成形された器具ブランク２３の近位端または内端を円周
方向で把持して固定し、長手方向軸線の周りで回転でき
るようにしている。器具ブランク２３の遠位端部または
外端部は、対向するジョー３４、３５によって固定さ
れ、ジョーは、図１Ａに示される螺旋溝付きファイル１
０などのねじれた器具を形成するために器具ブランク２
３をねじるようにコレットが回転するときに、所定の速
度でコレット３２から離れるように、器具ブランクの長
手方向軸線に平行に（図２に示されるように水平方向
に）移動するステージ３６上に取り付けられている。少
なくとも１つのジョーがばねまたは空気シリンダ３７を
含み、それにより、そのジョーを、対向するジョーに向
けて一定の力で圧縮することができる。各ジョー３４、
３５が保護層３８、３９を含み、保護層は、可鍛性があ
り、例えば最大約１００℃の場合があるファイル・ブラ
ンク２３の作業温度に耐えることができる。真鍮が、適
するものとして知られている１つの材料である。後続の
ファイルが形成されるとき、ジョー３４、３５は、必要
であれば、テークオフ・リールなどの供給源３８ａ、３
９ａからの新たな保護層３８、３９を備えることができ
る。装置３０は、本発明の方法で使用することができる
ねじり装置の単なる例であり、現在知られている装置、
または今後開発される他の装置を、本発明の範囲または
精神を逸脱することなくねじり操作に使用することがで
きることを当業者は理解できよう。
【００２３】器具ブランクをねじってその最終形状にし
た後、ねじれた器具を熱処理し、その後、ねじれた器具
を急速に焼入れして超弾性状態にする。熱処理は、約３
００〜８００℃の範囲、例えば約４００〜６００℃の範
囲の温度で行うことができる。熱処理は、従来の熱処理
オーブン、電気加熱、誘導加熱によって、または加熱さ
れた液体中にねじれた器具を浸漬することによって行う
ことができる。急速焼入れは、熱処理後すぐに行われ、
それにより器具は、数分の１秒から数秒のうちに超弾性
状態に冷却される。
た後、ねじれた器具を熱処理し、その後、ねじれた器具
を急速に焼入れして超弾性状態にする。熱処理は、約３
００〜８００℃の範囲、例えば約４００〜６００℃の範
囲の温度で行うことができる。熱処理は、従来の熱処理
オーブン、電気加熱、誘導加熱によって、または加熱さ
れた液体中にねじれた器具を浸漬することによって行う
ことができる。急速焼入れは、熱処理後すぐに行われ、
それにより器具は、数分の１秒から数秒のうちに超弾性
状態に冷却される。
【００２４】さらに、焼入れ後に、ねじれた器具に応力
緩和熱処理を施すことができる。材料内部での応力を緩
和するために、器具を、例えば従来の熱処理オーブン、
電気加熱、誘導加熱によって、または加熱された液体中
への浸漬によって、例えば約１５０〜３００℃の温度ま
で加熱することができる。応力緩和熱処理は、例えば約
２〜６時間にわたって行うことができる。
緩和熱処理を施すことができる。材料内部での応力を緩
和するために、器具を、例えば従来の熱処理オーブン、
電気加熱、誘導加熱によって、または加熱された液体中
への浸漬によって、例えば約１５０〜３００℃の温度ま
で加熱することができる。応力緩和熱処理は、例えば約
２〜６時間にわたって行うことができる。
【００２５】したがって、本発明の方法により、従来の
鋼製器具よりも高いねじれおよび曲げ可撓性を有し、従
来の超弾性器具製造技法よりも改善されたプロセスによ
って製造されるファイルまたはリーマといった超弾性歯
内器具が提供される。一般に、本発明は、超弾性歯内器
具ブランクをＥＤＭ、ＥＣＭ、または研削によって形成
し、次いで周囲温度または低温でねじって、超弾性特性
を有する溝付き器具を製造することができるプロセスを
提供する。本発明により、ねじり操作に関する高温工具
類が必要なくなる。
鋼製器具よりも高いねじれおよび曲げ可撓性を有し、従
来の超弾性器具製造技法よりも改善されたプロセスによ
って製造されるファイルまたはリーマといった超弾性歯
内器具が提供される。一般に、本発明は、超弾性歯内器
具ブランクをＥＤＭ、ＥＣＭ、または研削によって形成
し、次いで周囲温度または低温でねじって、超弾性特性
を有する溝付き器具を製造することができるプロセスを
提供する。本発明により、ねじり操作に関する高温工具
類が必要なくなる。
【００２６】本発明のＥＤＭ／ＥＣＭ方法は、図３に示
される装置４０などの装置を用いて実施することができ
る。溝を形成する前に、望みであれば、円筒形ロッドま
たはワイヤを器具ブランク２３として形成することがで
きる。本発明の方法の一実施形態では、器具ブランク２
３は、ＥＤＭまたはＥＣＭ法によって形成することがで
きる。本発明の別の実施形態では、器具ブランクは、研
削など従来の技法によって形成することができる。装置
４０は、本発明の方法を実施するためのＥＤＭ／ＥＣＭ
装置の一例である。装置４０は、３０〜４６°の動作で
同時に傾斜する軸線Ｘと、３６０°の動作で回転する軸
線Ｙとを備える「Ｖ」ブロック・サポート４２を含む。
「Ｖ」ブロック・サポート４２は、わかりやすいように
９０°回転させて示してある。装置４０はさらに、中心
軸線Ｚの周りで回転可能であり、円形電極４８を支持す
るための電極ホルダ４６を有する機械スピンドル４４を
含む。ＥＣＭ法では電極がカソードであることを当業者
は理解できよう。器具ブランク２３は、「Ｖ」ブロック
・サポート４２内に保持され、回転軸線Ｙの周りで
「Ｖ」ブロック・サポート４２を回転させることによっ
て中心長手方向軸線Ｃの周りで回転するようにされてい
る。器具ブランク２３および電極４８の動作は、ＣＮＣ
コントローラ（図示せず）によってデジタル式に制御さ
れた、事前プログラムされた経路に従うことができ、コ
ントローラにプログラムされたパターンに従って溝パタ
ーンを生成する。
される装置４０などの装置を用いて実施することができ
る。溝を形成する前に、望みであれば、円筒形ロッドま
たはワイヤを器具ブランク２３として形成することがで
きる。本発明の方法の一実施形態では、器具ブランク２
３は、ＥＤＭまたはＥＣＭ法によって形成することがで
きる。本発明の別の実施形態では、器具ブランクは、研
削など従来の技法によって形成することができる。装置
４０は、本発明の方法を実施するためのＥＤＭ／ＥＣＭ
装置の一例である。装置４０は、３０〜４６°の動作で
同時に傾斜する軸線Ｘと、３６０°の動作で回転する軸
線Ｙとを備える「Ｖ」ブロック・サポート４２を含む。
「Ｖ」ブロック・サポート４２は、わかりやすいように
９０°回転させて示してある。装置４０はさらに、中心
軸線Ｚの周りで回転可能であり、円形電極４８を支持す
るための電極ホルダ４６を有する機械スピンドル４４を
含む。ＥＣＭ法では電極がカソードであることを当業者
は理解できよう。器具ブランク２３は、「Ｖ」ブロック
・サポート４２内に保持され、回転軸線Ｙの周りで
「Ｖ」ブロック・サポート４２を回転させることによっ
て中心長手方向軸線Ｃの周りで回転するようにされてい
る。器具ブランク２３および電極４８の動作は、ＣＮＣ
コントローラ（図示せず）によってデジタル式に制御さ
れた、事前プログラムされた経路に従うことができ、コ
ントローラにプログラムされたパターンに従って溝パタ
ーンを生成する。
【００２７】図１Ａにおける器具１０など螺旋溝２４を
有する歯内器具１０を形成するために、器具ブランク２
３は、割出し取付具である「Ｖ」ブロック・サポート４
２内に保持され、その中心長手方向軸線Ｃの周りで回転
される。器具ブランク２３は、回転しながら電極４８を
通り過ぎるように進められ、一方、電極は静止状態で保
たれるか、または中心軸線Ｚの周りで回転される。器具
ブランク２３は、比較的遅いフィード速度で、例えば約
０．６３５ｃｍ〜約１０．１６ｃｍ／分（約０．２５〜
約４インチ／分）で電極４８を通り過ぎるように進めら
れ、それにより電極４８は、最大金属除去箇所において
器具ブランク２３の直径の少なくとも約２５％を除去
し、器具ブランク２３に螺旋表面または溝２４を形成す
る。次いで、器具ブランク２３は、「Ｖ」ブロック・サ
ポート４２を回転させることによって、その中心長手方
向軸線Ｃの周りで１８０°以下の角度だけ回転によって
割り出され、器具ブランク２３は、再び電極４８を通り
過ぎるように進められて、器具ブランク２３に第２の螺
旋面または溝２４を形成する。割出しおよび溝形成ステ
ップは、歯内器具１０に所望の数の溝２４を形成するの
に必要な回数だけ繰り返すことができる。
有する歯内器具１０を形成するために、器具ブランク２
３は、割出し取付具である「Ｖ」ブロック・サポート４
２内に保持され、その中心長手方向軸線Ｃの周りで回転
される。器具ブランク２３は、回転しながら電極４８を
通り過ぎるように進められ、一方、電極は静止状態で保
たれるか、または中心軸線Ｚの周りで回転される。器具
ブランク２３は、比較的遅いフィード速度で、例えば約
０．６３５ｃｍ〜約１０．１６ｃｍ／分（約０．２５〜
約４インチ／分）で電極４８を通り過ぎるように進めら
れ、それにより電極４８は、最大金属除去箇所において
器具ブランク２３の直径の少なくとも約２５％を除去
し、器具ブランク２３に螺旋表面または溝２４を形成す
る。次いで、器具ブランク２３は、「Ｖ」ブロック・サ
ポート４２を回転させることによって、その中心長手方
向軸線Ｃの周りで１８０°以下の角度だけ回転によって
割り出され、器具ブランク２３は、再び電極４８を通り
過ぎるように進められて、器具ブランク２３に第２の螺
旋面または溝２４を形成する。割出しおよび溝形成ステ
ップは、歯内器具１０に所望の数の溝２４を形成するの
に必要な回数だけ繰り返すことができる。
【００２８】図１Ｂにおける器具１１など非螺旋溝２６
を有する歯内器具１１を形成するために、器具ブランク
２３が、「Ｖ」ブロック・サポート４２によって静止状
態で保たれ、電極４８が、静止している器具ブランク２
３を通り過ぎるように比較的遅いフィード速度で進めら
れ、それにより電極は、最大金属除去箇所において器具
ブランク２３の直径の少なくとも約２５％を除去し、器
具ブランク２３に非螺旋表面または溝２６を形成する。
非螺旋であることは、溝が軸線方向に配列されているこ
とを意味する。次いで、器具ブランク２３は、「Ｖ」ブ
ロック・サポート４２を回転させることによって、その
中心長手方向軸線Ｃの周りで１８０°以下の角度だけ回
転によって割り出され、電極４８が再び器具ブランク２
３を通り過ぎるように進められて、第２の非螺旋溝２６
を形成する。割出しおよび溝形成ステップは、歯内器具
１１に所望の数の非螺旋溝２６を形成するのに必要な回
数繰り返される。
を有する歯内器具１１を形成するために、器具ブランク
２３が、「Ｖ」ブロック・サポート４２によって静止状
態で保たれ、電極４８が、静止している器具ブランク２
３を通り過ぎるように比較的遅いフィード速度で進めら
れ、それにより電極は、最大金属除去箇所において器具
ブランク２３の直径の少なくとも約２５％を除去し、器
具ブランク２３に非螺旋表面または溝２６を形成する。
非螺旋であることは、溝が軸線方向に配列されているこ
とを意味する。次いで、器具ブランク２３は、「Ｖ」ブ
ロック・サポート４２を回転させることによって、その
中心長手方向軸線Ｃの周りで１８０°以下の角度だけ回
転によって割り出され、電極４８が再び器具ブランク２
３を通り過ぎるように進められて、第２の非螺旋溝２６
を形成する。割出しおよび溝形成ステップは、歯内器具
１１に所望の数の非螺旋溝２６を形成するのに必要な回
数繰り返される。
【００２９】ＥＤＭおよびＥＣＭプロセスは、歯内器具
を製造する際に従来の研削技法に勝る明確な利点を提供
する。ＥＤＭおよびＥＣＭプロセスは、器具ブランクに
電極が直接接触しないように材料を分解し、それにより
従来の研削法によって誘発される加工応力をなくす。Ｅ
ＤＭおよびＥＣＭプロセスは、除去された材料が分解さ
れて冷却されるときに表面上に材料を再付着させ、溝上
に鋳直し層をもたらし、これは、器具ブランクの開始材
料に比べて少なくとも約１５％、例えば１５〜２５％増
加した表面硬度を有し、それによりかなり堅く、より弾
性のあるカッティング・エッジを提供する。さらに、Ｅ
ＤＭおよびＥＣＭプロセスは、無方向性表面仕上げを生
成し、それにより研削技法によって生成された方向性表
面仕上げによって伝搬される早期材料破壊の誘発をなく
す。さらに、この器具ブランクは、溝を形成する前に所
望の断面形状に事前研削する必要がなく、一方この事前
研削は、所望の螺旋溝を得るためにファイルを永久的に
ねじる際には行わなければならなかった。
を製造する際に従来の研削技法に勝る明確な利点を提供
する。ＥＤＭおよびＥＣＭプロセスは、器具ブランクに
電極が直接接触しないように材料を分解し、それにより
従来の研削法によって誘発される加工応力をなくす。Ｅ
ＤＭおよびＥＣＭプロセスは、除去された材料が分解さ
れて冷却されるときに表面上に材料を再付着させ、溝上
に鋳直し層をもたらし、これは、器具ブランクの開始材
料に比べて少なくとも約１５％、例えば１５〜２５％増
加した表面硬度を有し、それによりかなり堅く、より弾
性のあるカッティング・エッジを提供する。さらに、Ｅ
ＤＭおよびＥＣＭプロセスは、無方向性表面仕上げを生
成し、それにより研削技法によって生成された方向性表
面仕上げによって伝搬される早期材料破壊の誘発をなく
す。さらに、この器具ブランクは、溝を形成する前に所
望の断面形状に事前研削する必要がなく、一方この事前
研削は、所望の螺旋溝を得るためにファイルを永久的に
ねじる際には行わなければならなかった。
【００３０】歯内器具に関するＥＤＭおよびＥＣＭプロ
セスの別の利点は、ＥＤＭおよびＥＣＭに関連する様々
な変数を調整することによって、器具ブランクの表面仕
上げ、および器具の溝付き部分の表面仕上げを、精密な
ものから粗いものまで変えることができ、それにより様
々なカッティング性能、および溝のカッティング・エッ
ジに沿った多様な表面硬度をもたらす。さらに、電極上
に様々な表面パターンまたはテクスチャを生成すること
によって、また処理される器具ブランクに電極の表面上
の逆イメージを直接転写することができるＥＤＭおよび
ＥＣＭの能力によって、ＥＤＭまたはＥＣＭによって加
工される器具ブランクの表面上に様々な表面テクスチャ
およびパターンを生成することができる。表面テクスチ
ャ形成および多様な表面仕上げは、器具によるカッティ
ング性能を高める。ＥＤＭおよびＥＣＭプロセスはさら
に、器具弾性を高める。したがって、ＥＤＭおよびＥＣ
Ｍプロセスは、従来認識されていなかった歯内器具の製
造に対する明確な利点を提供する。
セスの別の利点は、ＥＤＭおよびＥＣＭに関連する様々
な変数を調整することによって、器具ブランクの表面仕
上げ、および器具の溝付き部分の表面仕上げを、精密な
ものから粗いものまで変えることができ、それにより様
々なカッティング性能、および溝のカッティング・エッ
ジに沿った多様な表面硬度をもたらす。さらに、電極上
に様々な表面パターンまたはテクスチャを生成すること
によって、また処理される器具ブランクに電極の表面上
の逆イメージを直接転写することができるＥＤＭおよび
ＥＣＭの能力によって、ＥＤＭまたはＥＣＭによって加
工される器具ブランクの表面上に様々な表面テクスチャ
およびパターンを生成することができる。表面テクスチ
ャ形成および多様な表面仕上げは、器具によるカッティ
ング性能を高める。ＥＤＭおよびＥＣＭプロセスはさら
に、器具弾性を高める。したがって、ＥＤＭおよびＥＣ
Ｍプロセスは、従来認識されていなかった歯内器具の製
造に対する明確な利点を提供する。
【００３１】器具ブランクに使用される材料は、超弾性
ニッケルチタン合金などのチタン合金を含むワイヤ状ロ
ッドであっても、ステンレス鋼または鋼合金であっても
よい。超弾性材料は、そのような材料の高い可撓性によ
って、有利に使用される。
ニッケルチタン合金などのチタン合金を含むワイヤ状ロ
ッドであっても、ステンレス鋼または鋼合金であっても
よい。超弾性材料は、そのような材料の高い可撓性によ
って、有利に使用される。
【００３２】本発明のＥＤＭおよびＥＣＭプロセスはさ
らに、器具に対して形成し得る溝の特定の設計に高い柔
軟性を提供する。図４Ａ〜図４Ｉは、本発明に従って形
成することができる様々な例示溝設計の横方向断面図を
提供する。図４Ａは、器具ブランク５６の周縁面に形成
された２つの連続螺旋溝５２、５４を有する器具５０の
断面を提供する。本発明の方法では、第１の溝５２がＥ
ＤＭまたはＥＣＭによって形成され、次いで器具ブラン
ク５６が１８０°割り出され、第２の溝５４がＥＤＭま
たはＥＣＭによって形成される。２つの追加の溝５３、
５５を形成して、図４Ｂの断面で示される器具５８を提
供することができる。器具５８を製造する方法は、ＥＤ
ＭまたはＥＣＭによって溝５２を形成し、次いでブラン
ク５６を９０°割り出し、第２の溝５３を形成し、次い
でブランク５６を９０°割り出し、第３の溝５４を形成
し、次いでブランク５６を９０°割り出し、最後に第４
の溝５５を形成するステップを含むことができる。ある
いは、この方法が、第１の溝５２を形成し、次いでブラ
ンク５６を１８０°割り出し、第２の溝５４を形成し、
次いでブランクを９０°割り出し、第３の溝５３を形成
し、次いでブランク５６を１８０°割り出し、第４の溝
５５を形成するステップを含んでいてもよい。図４Ｃの
断面で示される器具６０は、４つの溝５２、５３、５
４、５５を有する点で器具５８と同様であるが、しかし
菱形横方向断面を有している。器具６０を形成するため
の方法は、第１の溝５２を形成し、次いでブランク５６
を１２０°割り出し、第２の溝５３を形成し、次いでブ
ランク５６を６０°割り出し、第３の溝５４を形成し、
次いでブランク５６を１２０°割り出し、最後に第４の
溝５５を形成するステップを含む。図４Ｄの断面で示さ
れる器具６２は、３つの溝５２、５３、５４、および三
角形横方向断面を有する。器具６２は、ファイル・ブラ
ンク５６を１２０°の増分で割り出すことによって製造
することができる。図４Ａ〜図４Ｄのそれぞれにおい
て、加工面すなわち溝５２、５３、５４、５５が凹形状
を有している。凹面間の頂点が、螺旋カッティング・エ
ッジ６４を形成し、各図で３つ、または４つのカッティ
ング・エッジ６４を含んでいる。溝の凹形状によって、
頂点の角度はより鋭くなり、これは鋭いカッティング・
エッジ６４を提供する。
らに、器具に対して形成し得る溝の特定の設計に高い柔
軟性を提供する。図４Ａ〜図４Ｉは、本発明に従って形
成することができる様々な例示溝設計の横方向断面図を
提供する。図４Ａは、器具ブランク５６の周縁面に形成
された２つの連続螺旋溝５２、５４を有する器具５０の
断面を提供する。本発明の方法では、第１の溝５２がＥ
ＤＭまたはＥＣＭによって形成され、次いで器具ブラン
ク５６が１８０°割り出され、第２の溝５４がＥＤＭま
たはＥＣＭによって形成される。２つの追加の溝５３、
５５を形成して、図４Ｂの断面で示される器具５８を提
供することができる。器具５８を製造する方法は、ＥＤ
ＭまたはＥＣＭによって溝５２を形成し、次いでブラン
ク５６を９０°割り出し、第２の溝５３を形成し、次い
でブランク５６を９０°割り出し、第３の溝５４を形成
し、次いでブランク５６を９０°割り出し、最後に第４
の溝５５を形成するステップを含むことができる。ある
いは、この方法が、第１の溝５２を形成し、次いでブラ
ンク５６を１８０°割り出し、第２の溝５４を形成し、
次いでブランクを９０°割り出し、第３の溝５３を形成
し、次いでブランク５６を１８０°割り出し、第４の溝
５５を形成するステップを含んでいてもよい。図４Ｃの
断面で示される器具６０は、４つの溝５２、５３、５
４、５５を有する点で器具５８と同様であるが、しかし
菱形横方向断面を有している。器具６０を形成するため
の方法は、第１の溝５２を形成し、次いでブランク５６
を１２０°割り出し、第２の溝５３を形成し、次いでブ
ランク５６を６０°割り出し、第３の溝５４を形成し、
次いでブランク５６を１２０°割り出し、最後に第４の
溝５５を形成するステップを含む。図４Ｄの断面で示さ
れる器具６２は、３つの溝５２、５３、５４、および三
角形横方向断面を有する。器具６２は、ファイル・ブラ
ンク５６を１２０°の増分で割り出すことによって製造
することができる。図４Ａ〜図４Ｄのそれぞれにおい
て、加工面すなわち溝５２、５３、５４、５５が凹形状
を有している。凹面間の頂点が、螺旋カッティング・エ
ッジ６４を形成し、各図で３つ、または４つのカッティ
ング・エッジ６４を含んでいる。溝の凹形状によって、
頂点の角度はより鋭くなり、これは鋭いカッティング・
エッジ６４を提供する。
【００３３】図４Ｅ〜図４Ｈは、図４Ａ〜図４Ｄの凹形
溝ではなく、平坦溝を有する器具に関する様々な横方向
断面を示す。平坦面間の頂点が、螺旋カッティング・エ
ッジ６８を形成し、各図で３つ、または４つのカッティ
ング・エッジ６８を含んでいる。溝の平坦形状により、
頂点の角度はあまり鋭角が強くなく、これは、より長い
作業寿命をもたらすより頑丈なカッティング・エッジ６
８を提供する。図４Ａ〜図４Ｄの鋭角カッティング・エ
ッジは鋭く、しかし材料がより少量であるのでより脆弱
であり、図４Ｅ〜図４Ｈのあまり鋭角が強くないカッテ
ィング・エッジはあまり鋭くなく、しかしより頑丈であ
り、より長い作業寿命を有する。
溝ではなく、平坦溝を有する器具に関する様々な横方向
断面を示す。平坦面間の頂点が、螺旋カッティング・エ
ッジ６８を形成し、各図で３つ、または４つのカッティ
ング・エッジ６８を含んでいる。溝の平坦形状により、
頂点の角度はあまり鋭角が強くなく、これは、より長い
作業寿命をもたらすより頑丈なカッティング・エッジ６
８を提供する。図４Ａ〜図４Ｄの鋭角カッティング・エ
ッジは鋭く、しかし材料がより少量であるのでより脆弱
であり、図４Ｅ〜図４Ｈのあまり鋭角が強くないカッテ
ィング・エッジはあまり鋭くなく、しかしより頑丈であ
り、より長い作業寿命を有する。
【００３４】図４Ｅの断面で示される器具７０は、３つ
の平坦螺旋溝７２、７３、７４によって形成される三角
形横方向断面を有し、これらの溝は、順次、形成ステッ
プ間ごとに器具ブランク７６を１２０°割り出すこと
で、ＥＣＭまたはＥＤＭによって形成することができ
る。図４Ｆに示される器具７８は、例えば図２Ａの線４
Ｆに沿って取られた正方形横方向断面を有し、４つの平
坦螺旋溝７２、７３、７４、７５を有する。器具７８
は、図４Ｂの器具５８を形成するために使用されるのと
同じ方法によって形成することができ、しかし凹面では
なく平坦面を形成する切断経路を用いている。図４Ｇに
示される器具８０も、４つの平坦螺旋溝７２、７３、７
４、７５を有するが、長方形横方向断面を有する。例え
ば、器具８０を形成するための方法では、第１の平坦面
または溝７２をＥＤＭまたはＥＣＭによって形成するこ
とができ、次いで器具ブランク７６を９０°割り出す。
初期切込み深さを増大して、第２の平坦面または溝７３
をＥＤＭまたはＥＣＭによって形成する。器具ブランク
７６を再び９０°割り出し、初期切込み深さを減少して
溝７４を形成する。次いで、ブランク７６を最後の９０
°割り出し、初期切込み深さを増大して溝７５を形成す
る。あるいは、溝７２をＥＤＭまたはＥＣＭによって形
成することができ、次いで器具ブランクを１８０°割り
出し、溝７４を形成する。次いで、ブランク７６を９０
°割り出し、初期切込み深さを増大して溝７３を形成す
る。次いで、ブランク７６を１８０°割り出し、溝７５
を形成する。図４Ｈに示される器具８２も、平坦螺旋溝
７２、７３、７４、７５を有し、しかし菱形横方向断面
を有している。器具８２を形成するための方法は、溝７
２を形成し、次いでブランク７６を１２０°割り出し、
溝７３を形成し、次いでブランク７６を６０°割り出
し、溝７４を形成し、次いでブランク７６を１２０°割
り出し、最後に溝７５を形成するステップを含む。正方
形、三角形、および菱形器具を製造するのに初期切込み
深さを変える必要はない。
の平坦螺旋溝７２、７３、７４によって形成される三角
形横方向断面を有し、これらの溝は、順次、形成ステッ
プ間ごとに器具ブランク７６を１２０°割り出すこと
で、ＥＣＭまたはＥＤＭによって形成することができ
る。図４Ｆに示される器具７８は、例えば図２Ａの線４
Ｆに沿って取られた正方形横方向断面を有し、４つの平
坦螺旋溝７２、７３、７４、７５を有する。器具７８
は、図４Ｂの器具５８を形成するために使用されるのと
同じ方法によって形成することができ、しかし凹面では
なく平坦面を形成する切断経路を用いている。図４Ｇに
示される器具８０も、４つの平坦螺旋溝７２、７３、７
４、７５を有するが、長方形横方向断面を有する。例え
ば、器具８０を形成するための方法では、第１の平坦面
または溝７２をＥＤＭまたはＥＣＭによって形成するこ
とができ、次いで器具ブランク７６を９０°割り出す。
初期切込み深さを増大して、第２の平坦面または溝７３
をＥＤＭまたはＥＣＭによって形成する。器具ブランク
７６を再び９０°割り出し、初期切込み深さを減少して
溝７４を形成する。次いで、ブランク７６を最後の９０
°割り出し、初期切込み深さを増大して溝７５を形成す
る。あるいは、溝７２をＥＤＭまたはＥＣＭによって形
成することができ、次いで器具ブランクを１８０°割り
出し、溝７４を形成する。次いで、ブランク７６を９０
°割り出し、初期切込み深さを増大して溝７３を形成す
る。次いで、ブランク７６を１８０°割り出し、溝７５
を形成する。図４Ｈに示される器具８２も、平坦螺旋溝
７２、７３、７４、７５を有し、しかし菱形横方向断面
を有している。器具８２を形成するための方法は、溝７
２を形成し、次いでブランク７６を１２０°割り出し、
溝７３を形成し、次いでブランク７６を６０°割り出
し、溝７４を形成し、次いでブランク７６を１２０°割
り出し、最後に溝７５を形成するステップを含む。正方
形、三角形、および菱形器具を製造するのに初期切込み
深さを変える必要はない。
【００３５】図４Ｉは、凹面を有する非螺旋溝２６を有
する図１Ｂの器具１１の線４Ｉに沿った横方向断面を示
す。この例示実施形態では、溝２６は不均一な凹形であ
り、間に凸形ランド２８を有する。頂点が形成されてお
り、そこで溝２６がランド２８と合流して６つのカッテ
ィング・エッジ２９を形成している。溝２６およびカッ
ティング・エッジ２９は、作業長２２に沿ってテーパを
付けられている。本発明に従って使用されるＥＤＭおよ
びＥＣＭプロセスは、図１Ｂおよび図４Ｉに示されるも
のなど複雑なプロフィルを有する歯内器具の簡単な製造
を可能にする。しかし、示したもの以外の他のプロフィ
ルを本発明に従って形成することができることも理解で
きよう。
する図１Ｂの器具１１の線４Ｉに沿った横方向断面を示
す。この例示実施形態では、溝２６は不均一な凹形であ
り、間に凸形ランド２８を有する。頂点が形成されてお
り、そこで溝２６がランド２８と合流して６つのカッテ
ィング・エッジ２９を形成している。溝２６およびカッ
ティング・エッジ２９は、作業長２２に沿ってテーパを
付けられている。本発明に従って使用されるＥＤＭおよ
びＥＣＭプロセスは、図１Ｂおよび図４Ｉに示されるも
のなど複雑なプロフィルを有する歯内器具の簡単な製造
を可能にする。しかし、示したもの以外の他のプロフィ
ルを本発明に従って形成することができることも理解で
きよう。
【００３６】溝を形成するためのＥＤＭおよびＥＣＭの
使用を説明した上述の実施形態に加え、ＥＤＭおよびＥ
ＣＭプロセスは、器具ブランクを形成する際にも有用で
あり、これは溝を形成するために後でねじりを使用する
かＥＤＭ／ＥＣＭを使用するかに関わらない。したがっ
て、本発明はさらに、第１に、ＥＤＭまたはＥＣＭプロ
セスによって所望の横方向断面の溝面を有するブランク
を形成し、第２に、ブランクをねじって螺旋溝を形成す
ることによって準備される、複数の螺旋溝を有する歯内
器具を提供する。最大金属除去箇所においてワイヤまた
はロッドの直径の少なくとも約２５％を除去し、除去さ
れた材料の一部を再付着して、ワイヤまたはロッド材料
の硬度よりも少なくとも約１５％高い硬度を有する鋳直
し層を形成することによって溝面が形成される。ねじり
は、例えば、米国特許第６，１４９，５０１号および第
５，９８４，６７９号に従って、または図２を参照して
上述した方法に従って得ることができる。器具ブランク
を形成するために使用されるＥＤＭまたはＥＣＭプロセ
スは、ブランク上に鋳直し層をもたらし、これは、開始
材料に比べて少なくとも約１５％、例えば１５〜２５％
増加した表面硬度を有し、それによりねじり後にかなり
堅く、より弾性のあるカッティング・エッジを提供す
る。さらに、ＥＤＭまたはＥＣＭプロセスは、無方向性
表面仕上げを生成し、それにより研削技法により生じる
方向性表面仕上げによって伝搬される早期材料損傷の誘
発をなくす。
使用を説明した上述の実施形態に加え、ＥＤＭおよびＥ
ＣＭプロセスは、器具ブランクを形成する際にも有用で
あり、これは溝を形成するために後でねじりを使用する
かＥＤＭ／ＥＣＭを使用するかに関わらない。したがっ
て、本発明はさらに、第１に、ＥＤＭまたはＥＣＭプロ
セスによって所望の横方向断面の溝面を有するブランク
を形成し、第２に、ブランクをねじって螺旋溝を形成す
ることによって準備される、複数の螺旋溝を有する歯内
器具を提供する。最大金属除去箇所においてワイヤまた
はロッドの直径の少なくとも約２５％を除去し、除去さ
れた材料の一部を再付着して、ワイヤまたはロッド材料
の硬度よりも少なくとも約１５％高い硬度を有する鋳直
し層を形成することによって溝面が形成される。ねじり
は、例えば、米国特許第６，１４９，５０１号および第
５，９８４，６７９号に従って、または図２を参照して
上述した方法に従って得ることができる。器具ブランク
を形成するために使用されるＥＤＭまたはＥＣＭプロセ
スは、ブランク上に鋳直し層をもたらし、これは、開始
材料に比べて少なくとも約１５％、例えば１５〜２５％
増加した表面硬度を有し、それによりねじり後にかなり
堅く、より弾性のあるカッティング・エッジを提供す
る。さらに、ＥＤＭまたはＥＣＭプロセスは、無方向性
表面仕上げを生成し、それにより研削技法により生じる
方向性表面仕上げによって伝搬される早期材料損傷の誘
発をなくす。
【００３７】本発明を、本発明の実施形態の説明によっ
て例示し、実施形態をかなり詳細に説明してきたが、本
発明は、頭記の特許請求の範囲をそのような詳細例に制
限するもの、あるいは何らかの限定を加えるものではな
い。追加の利点および修正形態が当業者に容易に明らか
になろう。したがって、より広範な態様での本発明は、
図示して説明した特定の詳細な例示装置および方法、な
らびに示した例に限定されない。したがって、本出願人
の一般的な発明概念の範囲または精神を逸脱することな
く、そのような詳細例から逸脱してもよい。
て例示し、実施形態をかなり詳細に説明してきたが、本
発明は、頭記の特許請求の範囲をそのような詳細例に制
限するもの、あるいは何らかの限定を加えるものではな
い。追加の利点および修正形態が当業者に容易に明らか
になろう。したがって、より広範な態様での本発明は、
図示して説明した特定の詳細な例示装置および方法、な
らびに示した例に限定されない。したがって、本出願人
の一般的な発明概念の範囲または精神を逸脱することな
く、そのような詳細例から逸脱してもよい。
【図１】歯と、根管内部で使用した状態で示される本発
明による歯内器具との断面図である。
明による歯内器具との断面図である。
【図１Ａ】螺旋溝を有する本発明による歯内器具の側面
図である。
図である。
【図１Ｂ】非螺旋溝を有する本発明による歯内器具の斜
視図である。
視図である。
【図２】本発明による超弾性ファイルを製造する際に使
用される装置の１タイプの概略斜視図である。
用される装置の１タイプの概略斜視図である。
【図３】本発明による歯内器具を形成するための例示装
置の概略側面図である。
置の概略側面図である。
【図４Ａ】図３の装置を使用して形成された器具の中心
長手方向軸線に垂直な横方向断面図である。
長手方向軸線に垂直な横方向断面図である。
【図４Ｂ】図３の装置を使用して形成された器具の中心
長手方向軸線に垂直な横方向断面図である。
長手方向軸線に垂直な横方向断面図である。
【図４Ｃ】図３の装置を使用して形成された器具の中心
長手方向軸線に垂直な横方向断面図である。
長手方向軸線に垂直な横方向断面図である。
【図４Ｄ】図３の装置を使用して形成された器具の中心
長手方向軸線に垂直な横方向断面図である。
長手方向軸線に垂直な横方向断面図である。
【図４Ｅ】図３の装置を使用して形成された器具の中心
長手方向軸線に垂直な横方向断面図である。
長手方向軸線に垂直な横方向断面図である。
【図４Ｆ】図３の装置を使用して形成された器具の中心
長手方向軸線に垂直な横方向断面図である。
長手方向軸線に垂直な横方向断面図である。
【図４Ｇ】図３の装置を使用して形成された器具の中心
長手方向軸線に垂直な横方向断面図である。
長手方向軸線に垂直な横方向断面図である。
【図４Ｈ】図３の装置を使用して形成された器具の中心
長手方向軸線に垂直な横方向断面図である。
長手方向軸線に垂直な横方向断面図である。
【図４Ｉ】図３の装置を使用して形成された器具の中心
長手方向軸線に垂直な横方向断面図である。
長手方向軸線に垂直な横方向断面図である。
１０ 歯内器具
１２ 歯
１４、１６ 根管
２０ ハンドル
２２ 作業長
２３ 器具ブランク
２４ 螺旋溝
２６ 非螺旋溝
２９ カッティング・エッジ
３０ ねじり装置
３１ ドライブ・ヘッド
３２ コレット
３４ ジョー
３６ ステージ
３７ ばねまたは空気シリンダ
３８、３９ 保護層
３８ａ、３９ａ 供給源
４２ 「Ｖ」ブロック・サポート
４４ 機械スピンドル
４６ 電極ホルダ
４８ 円形電極
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 ゲイリー ガーマン
アメリカ合衆国 カリフォルニア、ルヴァ
ーン、セカンド ストリート 2541
Ｆターム(参考） 4C052 AA16 BB14 DD02 DD10
Claims (89)
- 【請求項１】 超弾性の歯内器具を形成する方法におい
て、 超弾性材料製のワイヤから形成された器具ブランクを提
供するステップであって、該器具ブランクの超弾性材料
が、菱面体相、オーステナイト相とマルテンサイト相と
の組合せ、菱面体相とオーステナイト相との組合せ、菱
面体相とマルテンサイト相との組合せ、および菱面体相
とオーステナイト相とマルテンサイト相との組合せ、か
らなる群から選択される相構造を有する焼きなまし状態
にあるステップと、 焼きなまし状態のまま、前記器具ブランクをねじって、
器具の最終的なねじれ形状にするステップと、 ねじった後、ねじられた器具を熱処理し、その後、ねじ
られた器具を急速焼入れして超弾性状態にするステップ
とを含む歯内器具形成方法。 - 【請求項２】 ワイヤを形成する前記ステップが、放電
加工、ワイヤ放電加工、放電研削、および電気化学的加
工からなる群から選択される方法により第１の硬度を有
する材料を除去することによるものであり、また最大金
属除去箇所においてワイヤの直径の少なくとも約２５％
を除去することと、除去した材料の少なくとも一部を器
具ブランク上に再付着させて、第１の硬度よりも少なく
とも約１５％高い第２の硬度を有する鋳直し層を形成す
ることとを含んでいる請求項１に記載の歯内器具形成方
法。 - 【請求項３】 ワイヤを形成する前記ステップが研削に
よるものである請求項１に記載の歯内器具形成方法。 - 【請求項４】 前記超弾性材料が少なくとも約４０原子
％のチタンを含んでいる請求項１に記載の歯内器具形成
方法。 - 【請求項５】 前記超弾性材料がニッケルチタン合金で
ある請求項４に記載の歯内器具形成方法。 - 【請求項６】 前記ニッケルチタン合金が、ニオビウ
ム、銅、鉄、クロム、コバルト、バナジウム、ハフニウ
ム、およびパラジウムからなる群から選択される元素を
さらに含んでいる請求項５に記載の歯内器具形成方法。 - 【請求項７】 ブランクをねじる前記ステップが約１０
０℃未満の温度で行われる請求項１に記載の歯内器具形
成方法。 - 【請求項８】 ブランクをねじる前記ステップが周囲温
度で行われる請求項１に記載の歯内器具形成方法。 - 【請求項９】 ねじられた器具を熱処理する前記ステッ
プが約４００〜６００℃の範囲の温度で行われる請求項
１に記載の歯内器具形成方法。 - 【請求項１０】 急速焼入れの後、ねじられた器具を約
１５０〜３００℃の範囲の温度まで加熱して、内部の応
力を緩和するステップをさらに含む請求項１に記載の歯
内器具形成方法。 - 【請求項１１】 前記器具が、菱面体相を備える焼きな
まし状態で提供される請求項１に記載の歯内器具形成方
法。 - 【請求項１２】 超弾性の歯内器具を形成する方法にお
いて、 超弾性材料を約２５０〜７００℃の範囲の温度で焼きな
ましして、菱面体相、オーステナイト相とマルテンサイ
ト相との組合せ、菱面体相とオーステナイト相との組合
せ、菱面体相とマルテンサイト相との組合せ、および菱
面体相とオーステナイト相とマルテンサイト相との組合
せ、からなる群から選択される相構造を有する焼きなま
し状態にし、該焼きなましした材料を周囲温度まで冷却
するステップと、 前記超弾性材料を器具ブランクに形成するステップと、 前記焼きなまし状態のままで、前記ブランクを約１００
℃未満の温度でねじり、器具の最終ねじれ形状にするス
テップと、 前記ねじりの後、ねじられた器具を約３００〜８００℃
の範囲の温度で熱処理し、その後、ねじられた器具を急
速焼入れして超弾性状態にするステップとを含む歯内器
具形成方法。 - 【請求項１３】 超弾性材料を焼きなましする前記ステ
ップが約３５０〜５５０℃の範囲の温度で行われる請求
項１２に記載の歯内器具形成方法。 - 【請求項１４】 超弾性材料を焼きなましする前記ステ
ップが、菱面体相を含む相構造を提供するのに十分な温
度で行われる請求項１２に記載の歯内器具形成方法。 - 【請求項１５】 超弾性材料を形成する前記ステップ
が、超弾性材料を焼きなましするステップの前に行われ
る請求項１２に記載の歯内器具形成方法。 - 【請求項１６】 超弾性材料を形成する前記ステップ
が、放電加工、ワイヤ放電加工、放電研削、および電気
化学的加工からなる群から選択される方法によって第１
の硬度を有する材料を除去することによるものであり、
最大金属除去箇所において開始材料の直径の少なくとも
約２５％を除去することと、除去した材料の少なくとも
一部を器具ブランク上に再付着させて、第１の硬度より
も少なくとも約１５％高い第２の硬度を有する鋳直し層
を形成することとを含んでいる請求項１５に記載の歯内
器具形成方法。 - 【請求項１７】 超弾性材料を形成する前記ステップが
研削によるものである請求項１５に記載の歯内器具形成
方法。 - 【請求項１８】 超弾性材料を形成する前記ステップ
が、超弾性材料を焼きなましするステップの後に行われ
る請求項１２に記載の歯内器具形成方法。 - 【請求項１９】 超弾性材料を形成する前記ステップ
が、放電加工、ワイヤ放電加工、放電研削、および電気
化学的加工からなる群から選択される方法によって第１
の硬度を有する材料を除去することによるものであり、
最大金属除去箇所において開始材料の直径の少なくとも
約２５％を除去することと、除去した材料の少なくとも
一部を器具ブランク上に再付着させて、第１の硬度より
も少なくとも約１５％高い第２の硬度を有する鋳直し層
を形成することとを含む請求項１８に記載の歯内器具形
成方法。 - 【請求項２０】 超弾性材料を形成する前記ステップが
研削によるものである請求項１８に記載の歯内器具形成
方法。 - 【請求項２１】 ブランクをねじる前記ステップが周囲
温度で行われる請求項１２に記載の歯内器具形成方法。 - 【請求項２２】 ねじられた器具を熱処理する前記ステ
ップが約４００〜６００℃の範囲の温度で行われる請求
項１２に記載の歯内器具形成方法。 - 【請求項２３】 急速焼入れした後、ねじられた器具を
約１５０〜３００℃の範囲の温度まで加熱して、内部の
応力を緩和するステップをさらに含む請求項１２に記載
の歯内器具形成方法。 - 【請求項２４】 前記ねじられた器具が約２〜６時間に
わたって加熱される請求項２３に記載の歯内器具形成方
法。 - 【請求項２５】 前記超弾性材料が少なくとも約４０原
子％のチタンを含む請求項１２に記載の歯内器具形成方
法。 - 【請求項２６】 前記超弾性材料がニッケルチタン合金
である請求項２５に記載の歯内器具形成方法。 - 【請求項２７】 前記ニッケルチタン合金が、ニオビウ
ム、銅、鉄、クロム、コバルト、バナジウム、ハフニウ
ム、およびパラジウムからなる群から選択される元素を
さらに含んでいる請求項２６に記載の歯内器具形成方
法。 - 【請求項２８】 超弾性の歯内器具を形成する方法であ
って、 ニッケルチタン合金を約２５０〜７００℃の範囲の温度
で焼きなましして、菱面体相、オーステナイト相とマル
テンサイト相との組合せ、菱面体相とオーステナイト相
との組合せ、菱面体相とマルテンサイト相との組合せ、
および菱面体相とオーステナイト相とマルテンサイト相
との組合せ、からなる群から選択される相構造を有する
焼きなまし状態にし、該焼きなましした合金を周囲温度
まで冷却するステップと、 前記焼きなましした合金を器具ブランクに形成するステ
ップと、 前記器具ブランクを周囲温度でねじって、器具の最終ね
じれ形状にするステップと、 前記ねじられた器具を約３００〜８００℃の範囲の温度
で熱処理し、その後、ねじられた器具を急速焼入れして
超弾性状態にするステップとを含む歯内器具形成方法。 - 【請求項２９】 ニッケルチタン合金を焼きなましする
前記ステップが約３５０〜５５０℃の範囲の温度で行わ
れる請求項２８に記載の歯内器具形成方法。 - 【請求項３０】 ニッケルチタン合金を焼きなましする
前記ステップが、菱面体相を含む相構造を提供するのに
十分な温度で行われる請求項２８に記載の歯内器具形成
方法。 - 【請求項３１】 合金を形成する前記ステップが、放電
加工、ワイヤ放電加工、放電研削、および電気化学的加
工からなる群から選択される方法によって第１の硬度を
有する材料を除去することによるものであり、また最大
金属除去箇所における開始材料の直径の少なくとも約２
５％を除去することと、除去した材料の少なくとも一部
を器具ブランク上に再付着させて、第１の硬度よりも少
なくとも約１５％高い第２の硬度を有する鋳直し層を形
成することとを含む請求項２８に記載の歯内器具形成方
法。 - 【請求項３２】 合金を形成する前記ステップが研削に
よるものである請求項２８に記載の歯内器具形成方法。 - 【請求項３３】 ねじられた器具を熱処理する前記ステ
ップが約４００〜６００℃の範囲の温度で行われる請求
項２８に記載の歯内器具形成方法。 - 【請求項３４】 急速焼入れした後、前記ねじられた器
具を約１５０〜３００℃の範囲の温度まで加熱して、内
部の応力を緩和するステップをさらに含む請求項２８に
記載の歯内器具形成方法。 - 【請求項３５】 前記ねじられた器具が約２〜６時間に
わたって加熱される請求項３４に記載の歯内器具形成方
法。 - 【請求項３６】 前記ニッケルチタン合金が少なくとも
約４０原子％のチタンを含む請求項２８に記載の歯内器
具形成方法。 - 【請求項３７】 前記ニッケルチタン合金が、ニオビウ
ム、銅、鉄、クロム、コバルト、バナジウム、ハフニウ
ム、およびパラジウムからなる群から選択される元素を
さらに含んでいる請求項３６に記載の歯内器具形成方
法。 - 【請求項３８】 超弾性の歯内器具を形成する方法であ
って、 ニッケルチタン合金ワイヤから器具ブランクを形成する
ステップと、 前記器具ブランクを約２５０〜７００℃の範囲の温度で
焼きなましして、菱面体相、オーステナイト相とマルテ
ンサイト相との組合せ、菱面体相とオーステナイト相と
の組合せ、菱面体相とマルテンサイト相との組合せ、お
よび菱面体相とオーステナイト相とマルテンサイト相と
の組合せ、からなる群から選択される相構造を有する焼
きなまし状態にし、該焼きなましした器具ブランクを周
囲温度まで冷却するステップと、 前記焼きなましした器具ブランクを周囲温度でねじっ
て、器具の最終ねじれ形状にするステップと、 前記ねじられた器具を約３００〜８００℃の範囲の温度
で熱処理し、その後、ねじられた器具を急速焼入れして
超弾性状態にするステップとを含む歯内器具形成方法。 - 【請求項３９】 器具ブランクを焼きなましする前記ス
テップが約３５０〜５５０℃の範囲の温度で行われる請
求項３８に記載の歯内器具形成方法。 - 【請求項４０】 器具ブランクを焼きなましする前記ス
テップが、菱面体相を含む相構造を提供するのに十分な
温度で行われる請求項３８に記載の歯内器具形成方法。 - 【請求項４１】 合金ワイヤを形成する前記ステップ
が、放電加工、ワイヤ放電加工、放電研削、および電気
化学的加工からなる群から選択される方法によって第１
の硬度を有する材料を除去することによるものであり、
また最大金属除去箇所において合金ワイヤの直径の少な
くとも約２５％を除去することと、除去した材料の少な
くとも一部を器具ブランク上に再付着させて、第１の硬
度よりも少なくとも約１５％高い第２の硬度を有する鋳
直し層を形成することとを含む請求項３８に記載の歯内
器具形成方法。 - 【請求項４２】 合金ワイヤを形成する前記ステップが
研削によって行われる請求項３８に記載の歯内器具形成
方法。 - 【請求項４３】 ねじられた器具を熱処理する前記ステ
ップが約４００〜６００℃の範囲の温度で行われる請求
項３８に記載の歯内器具形成方法。 - 【請求項４４】 急速焼入れした後、前記ねじられた器
具を約１５０〜３００℃の範囲の温度まで加熱して、内
部の応力を緩和するステップをさらに含む請求項３８に
記載の歯内器具形成方法。 - 【請求項４５】 前記ねじられた器具が約２〜６時間に
わたって加熱される請求項４４に記載の歯内器具形成方
法。 - 【請求項４６】 前記ニッケルチタン合金が少なくとも
約４０原子％のチタンを含む請求項３８に記載の歯内器
具形成方法。 - 【請求項４７】 前記ニッケルチタン合金が、ニオビウ
ム、銅、鉄、クロム、コバルト、バナジウム、ハフニウ
ム、およびパラジウムからなる群から選択される元素を
さらに含んでいる請求項４６に記載の歯内器具形成方
法。 - 【請求項４８】 歯内器具を形成する方法であって、 放電加工、ワイヤ放電加工、放電研削、および電気化学
的加工からなる群から選択される方法によって、器具ブ
ランクから第１の硬度を有する材料を除去して、無方向
性表面仕上げを有する複数の溝を形成するステップと、 最大金属除去箇所において前記器具ブランクの直径の少
なくとも約２５％を除去するステップと、 除去した金属の少なくとも一部を、形成した溝上に再付
着させて、第１の硬度よりも少なくとも約１５％高い第
２の硬度を有する鋳直し層を形成するステップとを含む
歯内器具形成方法。 - 【請求項４９】 放電加工、ワイヤ放電加工、放電研
削、および電気化学的加工からなる群から選択される方
法によって、材料であるワイヤから器具ブランクを所定
の断面形状を有するように形成するステップをさらに含
む請求項４８に記載の歯内器具形成方法。 - 【請求項５０】 複数の溝を有する前記器具ブランクを
ねじって、複数の螺旋溝を形成するステップをさらに含
む請求項４８に記載の歯内器具形成方法。 - 【請求項５１】 前記材料が超弾性材料である請求項４
８に記載の歯内器具形成方法。 - 【請求項５２】 前記超弾性材料がニッケルチタン合金
である請求項５１に記載の歯内器具形成方法。 - 【請求項５３】 前記ニッケルチタン合金が少なくとも
約４０原子％のチタンを含んでいる請求項５２に記載の
歯内器具形成方法。 - 【請求項５４】 前記ニッケルチタン合金が、ニオビウ
ム、銅、鉄、クロム、コバルト、バナジウム、ハフニウ
ム、およびパラジウムからなる群から選択される元素を
さらに含んでいる請求項５３に記載の歯内器具形成方
法。 - 【請求項５５】 前記材料がステンレス鋼である請求項
４８に記載の歯内器具形成方法。 - 【請求項５６】 前記材料が鋼合金である請求項４８に
記載の歯内器具形成方法。 - 【請求項５７】 材料を除去して複数の溝を形成する前
記ステップが、 （ａ）器具ブランクをその中心長手方向軸線の周りで回
転させながら、直接接触させずに電極を通過させるよう
に器具ブランクを進めて材料を除去し、それにより器具
ブランクの中心長手方向軸線の周りに螺旋状に延びる複
数の溝のうちの第１の溝を形成するステップと、 （ｂ）器具ブランクを中心長手方向軸線の周りで１８０
度以下の角度だけ回転によって割り出してステップ
（ａ）を繰り返し、それにより器具ブランクの中心長手
方向軸線の周りに螺旋状に延びる複数の溝のうちの第２
の溝を形成するステップとを含む請求項４８に記載の歯
内器具形成方法。 - 【請求項５８】 （ｃ）所望の数の溝を形成するために
ステップ（ｂ）を所望の回数繰り返すステップをさらに
含む請求項５７に記載の歯内器具形成方法。 - 【請求項５９】 電極を静止状態で保ちながら、電極を
通過するように前記器具を進めるステップを含む請求項
５７に記載の歯内器具形成方法。 - 【請求項６０】 電極を回転させながら、電極を通過す
るように前記器具を進めるステップを含む請求項５７に
記載の歯内器具形成方法。 - 【請求項６１】 前記器具ブランクが、毎分約０．６３
５ｃｍ〜約１０．１６ｃｍ（約０．２５〜約４インチ）
の速度で電極を通過するように進められる請求項５７に
記載の歯内器具形成方法。 - 【請求項６２】 材料を除去して複数の溝を形成する前
記ステップが、 （ａ）器具ブランクを静止状態に保ちながら、直接接触
させずに器具ブランクを通過するように電極を進めて材
料を除去し、それにより器具ブランクの中心長手方向軸
線に沿って非螺旋状に延びる複数の溝のうちの第１の溝
を形成するステップと、 （ｂ）器具ブランクを中心長手方向軸線の周りで１８０
度以下の角度だけ回転によって割り出してステップ
（ａ）を繰り返し、それにより複数の溝のうちの第１の
溝と軸線方向に整列して延びる複数の溝のうちの第２の
溝を形成するステップとを含む請求項４８に記載の歯内
器具形成方法。 - 【請求項６３】 （ｃ）所望の数の溝を形成するために
ステップ（ｂ）を所望の回数繰り返すステップをさらに
含む請求項６２に記載の歯内器具形成方法。 - 【請求項６４】 前記電極が、毎分約０．６３５〜約１
０．１６ｃｍ（約０．２５〜約４インチ）の速度で器具
ブランクを通過するように進められる請求項６２に記載
の歯内器具形成方法。 - 【請求項６５】 前記電極に表面パターンを提供するス
テップをさらに含み、それにより材料が除去されるとき
に器具ブランク上に該表面パターンの逆イメージが生成
される請求項４８に記載の歯内器具形成方法。 - 【請求項６６】 歯内器具を形成する方法において、 ワイヤを、第１の硬度を初期硬度として有する材料の器
具ブランクに形成するステップと、 放電加工、ワイヤ放電加工、放電研削、および電気化学
的加工からなる群から選択される方法によって器具ブラ
ンクに第１の螺旋溝を形成するステップであって、器具
ブランクをその中心長手方向軸線の周りで回転させなが
ら、器具ブランクと直接接触させずに電極を通過させる
ように軸線方向に器具ブランクを進めて器具ブランクか
ら材料を除去し、それにより器具ブランクに第１の螺旋
溝を形成し、このとき最大金属除去箇所において器具ブ
ランクの直径の少なくとも約２５％を除去し、除去した
材料の少なくとも一部を、形成した溝上に再付着させ
て、無方向性表面仕上げと、第１の硬度よりも少なくと
も約１５％高い第２の硬度とを有する鋳直し層を形成す
るステップと、 前記器具ブランクを中心長手方向軸線の周りで１８０度
以下の角度だけ回転によって割り出し、前記形成ステッ
プを繰り返し、それによって無方向性表面仕上げと、第
１の硬度よりも少なくとも約１５％高い第２の硬度とを
有する第２の螺旋溝を形成するステップとを含む歯内器
具形成方法。 - 【請求項６７】 所望の数の螺旋溝を形成するために、
前記割出しステップを所望の回数繰り返すステップをさ
らに含む請求項６６に記載の歯内器具形成方法。 - 【請求項６８】 前記器具ブランクが、放電加工、ワイ
ヤ放電加工、放電研削、および電気化学的加工からなる
群から選択される方法によって、材料のワイヤから所定
の断面形状に形成される請求項６６に記載の歯内器具形
成方法。 - 【請求項６９】 前記材料が超弾性材料である請求項６
６に記載の歯内器具形成方法。 - 【請求項７０】 前記超弾性材料がニッケルチタン合金
である請求項６９に記載の歯内器具形成方法。 - 【請求項７１】 前記ニッケルチタン合金が少なくとも
約４０原子％のチタンを含んでいる請求項７０に記載の
歯内器具形成方法。 - 【請求項７２】 前記ニッケルチタン合金が、ニオビウ
ム、銅、鉄、クロム、コバルト、バナジウム、ハフニウ
ム、およびパラジウムからなる群から選択される元素を
さらに含んでいる請求項７１に記載の歯内器具形成方
法。 - 【請求項７３】 前記材料がステンレス鋼である請求項
６６に記載の歯内器具形成方法。 - 【請求項７４】 前記材料が鋼合金である請求項６６に
記載の歯内器具形成方法。 - 【請求項７５】 前記電極を静止状態で保ちながら、電
極を通過するように前記器具を進めることを含む請求項
６６に記載の歯内器具形成方法。 - 【請求項７６】 前記電極を回転させながら、電極を通
過するように前記器具を進めることを含む請求項６６に
記載の歯内器具形成方法。 - 【請求項７７】 前記器具ブランクが、毎分約０．６３
５〜約１０．１６ｃｍ（約０．２５〜約４インチ）の速
度で電極を通過するように進められる請求項６６に記載
の歯内器具形成方法。 - 【請求項７８】 前記電極上に表面パターンを提供する
ステップをさらに含み、それにより材料が除去されると
きに器具ブランク上に該表面パターンの逆イメージが生
成される請求項６６に記載の歯内器具形成方法。 - 【請求項７９】 歯内器具を形成する方法において、 ワイヤを、第１の硬度を初期硬度として有する材料の器
具ブランクに形成するステップと、 放電加工、ワイヤ放電加工、放電研削、および電気化学
的加工からなる群から選択される方法によって器具ブラ
ンクに第１の非螺旋溝を形成するステップであって、器
具ブランクをその中心長手方向軸線の周りで静止状態で
保ちながら、器具ブランクと直接接触することなく器具
ブランクを通過するように軸線方向に電極を進めて、器
具ブランクから材料を除去し、それにより器具ブランク
に第１の非螺旋溝を形成することを含み、このとき最大
金属除去箇所において器具ブランクの直径の少なくとも
約２５％を除去し、除去した材料の少なくとも一部を、
形成した溝上に再付着させて、無方向性表面仕上げと、
第１の硬度よりも少なくとも約１５％高い第２の硬度と
を有する鋳直し層を形成するステップと、 前記器具ブランクを中心長手方向軸線の周りで１８０度
以下の角度だけ回転によって割り出して前記形成ステッ
プを繰り返し、それによって第１の非螺旋溝と軸線方向
に整列して延びる第２の非螺旋溝を形成し、該第２の非
螺旋溝が、無方向性表面仕上げと、第１の硬度よりも少
なくとも約１５％高い第２の硬度とを有しているステッ
プとを含む歯内器具形成方法。 - 【請求項８０】 所望の数の非螺旋溝を形成するために
前記割出しステップを所望の回数繰り返すステップをさ
らに含む請求項７９に記載の歯内器具形成方法。 - 【請求項８１】 前記器具ブランクが、放電加工、ワイ
ヤ放電加工、放電研削、および電気化学的加工からなる
群から選択される方法によって、材料のワイヤから所定
の断面形状に形成される請求項７９に記載の歯内器具形
成方法。 - 【請求項８２】 前記材料が超弾性材料である請求項７
９に記載の歯内器具形成方法。 - 【請求項８３】 前記超弾性材料がニッケルチタン合金
である請求項８２に記載の歯内器具形成方法。 - 【請求項８４】 前記ニッケルチタン合金が少なくとも
約４０原子％のチタンを含んでいる請求項８３に記載の
歯内器具形成方法。 - 【請求項８５】 前記ニッケルチタン合金がニオビウム
をさらに含んでいる請求項８４に記載の歯内器具形成方
法。 - 【請求項８６】 前記材料がステンレス鋼である請求項
７９に記載の歯内器具形成方法。 - 【請求項８７】 前記材料が鋼合金である請求項７９に
記載の歯内器具形成方法。 - 【請求項８８】 前記電極が、毎分約０．６３５〜約１
０．１６ｃｍ（約０．２５〜約４インチ）の速度で器具
ブランクを通過するように進められる請求項７９に記載
の歯内器具形成方法。 - 【請求項８９】 前記電極上に表面パターンを提供する
ステップをさらに含み、それにより材料が除去されると
きに器具ブランク上に該表面パターンの逆イメージが生
成される請求項７９に記載の歯内器具形成方法。
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