JPH0319715A - 回転溝切工具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は細い溝切加工を行なう回転溝切工具に関する。

〔従来技術〕） 従来、回転円板の外周に切刃を形成し、回転切削により
細溝を加工する工具が知られている。

例えば、人工歯根を顎骨に植込むとき、骨に人工歯根の
薄いブレードが嵌合する溝を切削加工することが必要と
なる。

第１図は、人工歯根の一実施例で、（ａ　）図が正面図
、（ｂ）図が側面図である。正面が（ａ　）図のように
先端が円弧状に形成されたブレード１及び１′を２枚を
（ｂ）図のように平行に対向して、その間に棒状ヘッド
２を挾んだ状態に一体に結合した単一構造体に形成され
たものである。ブレード１の厚さｔ　＝　０．１〜０．
５ｍｍ程度、深さＤ一４〜６　ｍｍ程度、幅口−１０〜
３０ｍｍ程度、ヘッド２の長さし−５〜１０ｍｒＡ程度
、厚さＴ−２〜３ｍｍ程度に形成され、ブレード１を顎
骨に切った溝に植込み保持させ、口腔内に露出するヘッ
ド２に義歯を嵌挿支持させる。尚、ブレード１の孔１ａ
は、これを通して骨が再生され、ブレード１を強固に固
定し支持させるためのものであり、文ヘッド２の穴２ａ
は植込み、引抜き等の手術に便利なように設けてある。

第２図は、前記人工歯根の植込み用の溝加工を行なう回
転溝切工具の一実施例で、（ａ）図が正面図、（ｂ）図
が側面図である。図のように４個の刃３ａを回転中心に
対称に設けたカッタ板３及び３′を２枚平行に回転軸４
に平行に固定支持する。

刃３ａの回転半径ｒはブレード１の円弧半径に対応した
寸法をもって形成し、カッタ板３，３′の厚さもブレー
ド１の厚さ下に１よぼ等しく形成する。

又２枚のカツタ板３，３′の間隔はブレード間隔Ｔにほ
ぼ等しい寸法をもって回転軸４に固定する。

第２図に於て、５は歯茎を切開した顎骨で、この歯槽頂
より前記回転工具で切込み、ブレード１が丁度埋込まれ
る程度の深さＤ若しくはそれより僅かに深い程度に切込
み加工する。このカツタ板３，３′　により２枚のブレ
ード１．１′が植込まれる２条の平行溝５ａが同時に加
工できる。溝５８の底はブレード１，１′　の円弧形状
に加工され、これにブレード１．１′　を挿入して植込
むことによりブレドが溝にフィットして固定され、植込
み保持力を高めた状態に安定した植込みができる。

尚、ブレード１は先端部を２つの円弧が交叉する二子山
形状に形成することがあり、この場合は回転力ツタ板を
２枚で１条の溝加工するように絹合せた回転工具を構戒
すればよく、ブレードに対応した形状寸法のカッタによ
って植込み用の溝加工する。ブレード上に固定するヘッ
ドは２個以上設けたダブルヘッドに形成することがある
が、植込み保持力を高めることによって安定した支持が
できる。

〔問題点〕

前記のように従来の回転溝切工具は、第２図にカッタ板
３を示すように回転周囲に突出する刃３ａと、この刃を
支持する部分３ｂとの厚さが等しく、それがブレード１
の厚さ寸法にほぼ等しく形威されている。このため、第
２図に示ずように顎骨５にカツタ板３．３′　を深く切
込んだときに骨の溝壁面とカッタ板の支持部分３ｂとの
摩擦により発熱があり、切削部分の骨の温度が急上昇す
る。温度上昇しても５０’Ｃ以下、一般的には４２℃以
下程度の低温で切削することが損傷させないために重要
であるが、前記第２図のような工具ではこの低温切削が
難しい欠点がある。又、カッタ板の刃先３ａは摩耗し易
く、切味が悪くなると切削抵抗が増加し、骨に損傷を与
え、壊死を起したりする欠点がある。

〔問題点の解決手段〕

本発明は、従来の欠点を除去するために提案されたもの
で、回転溝切工具の刃の支持部分を刃部分より薄く形威
し、且つ前記刃のエッジに超硬材を被覆して成ることを
特徴とする。又、刃の支持部分を刃部分より薄く加工す
るのに電解作用若しくは無電解作用によるエッチング加
工を利用することも特徴とする。

〔作用〕

本発明は、支持部分を刃部分より薄く形威したので、骨
との摩擦による発熱が少なく、従って、所期の低温切削
が容易である。又、刃のエッジに超硬材を被覆したので
、耐摩耗性であり、長寿命に良好な切味を保持すること
ができ、骨に損傷を与えたり壊死を起すことなく溝加工
することができる。

一５一 又、被覆する超硬材は一般に耐蝕性も高く、腐食による
摩耗もなく安定した切味を維持することができる。又刃
の支持部分を刃部分より薄く加工するのに電解作用若し
くは無電解作用によるエッチング加工を利用することに
よって歪みを与えないで逃げ加工することができ、精密
な切削工具を容易に作成できる効果がある。

〔実施例〕

以下図面の一実施例にＪ；り本発明を説明する。

第３図に於て、（ａ　）図が正面図、（ｂ）図が側面図
である。図に於て、６ａは刃部分、６ｂは支持部分で、
回転中心に対称に４個の刃を形或したカツタ板６を軸４
に固定して設ける。支持部分６ｂは刃部分６ａより薄く
形成して切溝壁面と隙間を有するようにしてある。刃部
分６ａの側面エッジに超硬材の被覆層７を形成する。勿
論刃６ａの側面全面に超硬被覆層７を形成することがで
きる。

カッタ板６にはステンレス、タングステン、モリブデン
合金、耐蝕鋼等の耐蝕林を放電加工、ワイヤカット、レ
ーザーカット、機械加工、鋳造、＝６ 焼結加工等によって加工形成し、支持部分６ｂは刃部分
６ａより電解又は無電解のエッチング加工等を利用して
薄く形成する。勿論放電加工、レーザー加工を利用する
こともできるが、加工量が少ないので、又歪み等も伴な
わないエッヂング加工が好ましい。エッチング加工は刃
部分６ａを絶縁物、塗利等で覆うことによって支持部分
６ｂのみを選択的にエッチング処理ずるこどがでぎる。

又刃部分に超硬材を被覆して後にエッチング加工すれば
、刃の部分を浮き出させることができる。

次に刃部分６ａに超硬被覆するには、超硬材に、ＴｉＣ
系、ｒ：　Ｂ２系、ＴｉＮ系、ＷＣ系、ＢＮ系、ＢＪＣ
系、その他の高耐摩耗性で且つ耐蝕性の良い材料が利用
され、この材料の被覆には放電被覆とかマイクロ溶着等
の被覆処理によって一部母材に拡散させた強固な被覆層
を形成するようにする。被覆処理は被覆しようとする超
硬のチップを振動ヘッドに取付支持させた状態で振動さ
せることによって母材に接触開離振動させ、前記チップ
ど母材との間に通電してパルス放電を発生させる。する
と放電の衝撃的な加熱によってチップの放電点溶解部分
が振動接触時に母祠の放電点の加熱部分に溶着し、両者
の熱容量の差によりチップ材が母材に転移溶着し、振動
開離によって溶着部分が冷却凝固する。このチップ材の
振動毎に微小量づつデポジット溶着が繰返され、チップ
と母材の相対移動を行ない放電点を移動させながら振動
及び放電を繰返すことによって微小デポジットの集積に
より母材の所要部分に所要とする厚さ、面積を有するチ
ップ材の被覆層を形成することができる。被覆層はｆＢ
−Ｕに熱的、電解的に一部拡散して溶着し強固に結合し
た超硬質層を形成ずるようになる。被覆層の表面粗さは
約１０μＲ　ｍａｘ以下の均一な凹凸面であり、厚さ５
〜３０μｍ程度には極短時間に形成できる。

又、被覆材は線径０．５〜２　ｍｍφ程度のワイヤ状に
形成し、リール等に貯蔵して連続的に供給し、振動ヘッ
ドにガイドさぜ、ワイヤ先端と母材間にパルス放電を行
なわせて、ワイヤ先端の溶解部分を微小量づつデポジッ
ト溶着させる方法が利用でぎる。

又、線祠を一対の電極間に張架し、衝撃電流を流して溶
断放電し、放電によって微粒子化した溶解微粒子を１１
材に衝突溶着させる。これによっても表面粗さ数μＲ　
ｍａｘ程度の被覆層が容易に得られる。

又、被覆材を粉末状にし、この粉末に放電電極を対向し
て衝撃放電を行なわせることにより前記粉末を噴射させ
て母祠に衝突溶着させる。この粉末の衝撃噴射を筒体を
介して噴躬させれば、母祠の所要部分に集中して衝突さ
せることができ、被覆処理することができる。被覆層は
粉末の粒径制御によって面粗さμｍオーダの被覆層が容
易に得られる。

尚放電又は、プラズマを利用したマイクロ溶着には以上
の実施例の外にも種々の処理方法が利用でき、例えば、
被覆材を円板状、棒状、線状に形成して、これを母材に
軽接触した状態で回転摺動させ、被覆材と母林間にパル
ス放電を行なわせて微小デポジットさせるとか、被覆材
の電極と他の−９ 電極とを微小間隙を保って対向させ、両者間に放電を行
ない、放電によって溶解して周囲に飛散する微粒子を放
電間隙の近傍に配置した母祠に衝突溶着させるとか、放
電による被覆処理を排気ガス、不活性ガス中で行ない放
電蒸着による被覆層を形或するとか、反応ガス中で放電
によって被覆層の炭化、窒化、硼化等の処理も同時に行
なって劇摩耗、耐蝕性の被覆層を形成ずるこども同様に
利用でぎる。

又、放電以外にレーザーを利用したマイクロ溶着も実施
できる。即ち、母材上に被覆材粉末を供給し、これにレ
ーザービームを照則して溶着させる。レーザービームの
照剣点を移動制御し、照剣点に被覆材を点溶着し、照躬
点の走査によって母材の所要部分、面積に被覆層を形成
する。レーザは連続的又はパルス的に照躬して溶着処理
する。

尚、被覆材は粉末に限らず、ワイヤ状、帯状、薄板状等
にして母材表面に供給し、これを点状に又は連続線状に
溶肴被覆づることがでぎる。又粉末層を予め接着剤で母
材表面に接着しておき、マイ１０ クロ溶着処理後に余分の粉末を除去するようにすること
ができる。

次に実施例を示すと、第４図のようにＳＵＳ材の直径９
　ｍｍφ、厚さｏ．ｓｍｍｔの円板を用いて、円周上に
刃角４６゜の刃８ａを回転中心に対称に２４個加工形威
し、刃の支持部分８ｂを片側０．０５ｍｍエッチング加
工によって薄く逃げを形成した。次に前記各刃の側端エ
ツジにＷＣ材を溶肴被覆７シた。被覆加工は、ＷＣ材を
直径２　ｍｍφの棒状に形成し、これに１００１−１２
の振動とｇｏｏ　ｒｐｍの回転を与え、母材に接触開離
振動させながらＩｐ＝３０Ａの放電を行なわせてデポジ
ットし、厚さ約２０μｍのｗＣ材の被覆層７を形成した
。このカツタ板８を２枚を回転軸に平行に固定し入力１
２Ｗ，　２１００　ｐｐｍの回転により顎骨にインプラ
ントの植込用の渦を加工形成した。切削性は極めて良好
で、切削加工部近くの瀉度は約４０℃以下で、骨の損傷
もなく壊死もなく安定した切味であった。又、刃の耐摩
耗性は約１０〜３０倍以上であった。

尚刃の形状、刃数等は任意に選択し設計することができ
る。又本発明はインプラントの植込み用の溝加工のみに
限定されるものではなく、任意の溝加工用に利用するこ
とができる。満加工する際に回転力ツタを被加工物に垂
直直線に切込んで加工する以外に、カツタを被加工物に
対して水平直線上に相対運動させるとか、傾斜直線上、
又は水平直線、垂直直線を粗合せた相対運動を行なわせ
て加工する溝切加工、その他回転運動を組合せた相対運
動を行なう加工に利用することができる。

〔発明の効果） 以上のように本発明は、回転渦切工具に於て、刃の支持
部分を刃部分Ｊ：り薄く形成したので、骨等の被切削体
との摩擦による発熱が少なくなり、低温切削が可能にな
り、骨等を損傷させたり壊死を起させることなく安全な
溝加工、インプラントの植込み溝の加工等が容易に行な
える効果がある。

又刃のエッジに超硬材の被Ｎ層を形成したので、耐摩耗
、耐蝕性であり、長寿命であり、良好な切れ味を保持し
、安定した溝加工をすることができる。

又、本発明は、刃の支持部分を刃部分より薄くするのに
特に電解作用若しくは無電解作用にＪ：るエッチング加
工により溶出して逃げ部分を７１１工形成するようにし
たので、薄いカッタ板に全く歪みを与えないで加工でき
、精密な切削工具を容易に作威するこどができる効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は人工歯根の一実施例図、第２図は従来の回転溝
切工具の例、第３図は本発明の一実施例回転溝切工具の
構造図、第４図は本発明の他の実施例のｌｌｌｉ造図で
ある。 ４・・・・・・・・・・・・回転軸 ６・・・・・・・・・・・・カツタ板 ６ａ・・・・・・・・・・・・刃 ６ｂ・・・・・・・・・・・・支持部 ７・・・・・・・・・・・・超硬被覆層第１図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）外周に突出する刃を回転中心に対称に複数個設け
   た回転溝切工具に於て、前記刃の支持部分を刃部分より
   薄く形成し、且つ前記刃のエッジに超硬材を被覆して成
   ることを特徴とする回転溝切工具。
2. （２）特許請求の範囲第１項に記載の回転溝切具の製作
   に当り、電解作用若しくは無電解作用のエッチング加工
   によって刃の支持部分を刃部分より薄く加工するように
   したことを特徴とする回転溝切工具の製作方法。