(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸の周囲に複数の切削刃をほぼ等間隔に配置した歯科用切削具において、前記切削刃の任意の１枚が、回転軸に対して対称な位置に同じ高さの刃を有し、これら対称な２枚の刃で一対の刃を形成し、３対以上の刃が前記回転軸方向の同じ位置にあり、かつ、前記回転軸に対し均等な角度で配置されており、隣接する切削刃の回転軸からの高さを相違させることによって高い切削刃から順に摩耗するようにしたことを特徴とする歯科用切削具。
【請求項２】
前記複数の切削刃が、同じ形状であることを特徴とする請求項１に記載の歯科用切削具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は歯のエナメル質や金属、象牙質、神経等を切削するための歯科用切削具に関し、特に、切れ味が落ちにくく且つ切削量を向上させることができるものに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、歯を治療するときに歯科医師は、刃部を有したリーマやファイル、ピーソリーマ、ゲーツドリル、カーバイドバー等の切削工具を使って歯を切削する。これらの切削工具は、螺旋状の刃を有し、この刃部を歯の患部に当てたり、根管に挿入したりし、押し引き又は回転切削により切削する。そして、必要に応じて切削工具の交換を繰り返し、サイズを変えながら所望の形状に形成していく。切削は、切削工具の柄の部分を持って手で行う方法と、ハンドピースに接続してモータ等のエンジンからの回転動力を用いて駆動する方法とがある。
【０００３】
リーマは、螺旋のピッチが大きく、緩い螺旋となっており、回転切削に主に利用され、ファイルはリーマよりもピッチが小さいので、ヤスリのように押し引き切削に主に使用されている。また、ピーソリーマ、ゲーツドリルやカーバイドバー等の歯に穴を明けるドリルは、螺旋状の刃を有し、この刃は切削具の先端では、切り込みができるような形状になっている。
【０００４】
歯科用切削具の素材としては、一般の工具鋼を使用することもあるが、錆に強いことからステンレス鋼が多く使用されている。また、歯のエナメル質の部分は硬いので、ステンレス鋼では切削が困難である。そこで、歯に穿孔するための歯科用切削具としては、ダイヤモンドやタングステンカーバイドを使用することもある。また象牙質に関しては一般工具鋼製のスチールバーもしくはステンレス鋼製のステンレスバーを使用することもある。
【０００５】
図６は、従来の歯科用切削具の１つでカーバイドバーの正面図である。図７は、図６のＣ−Ｃ線の拡大断面図である。
【０００６】
図６のカーバイドバー１０は、基端側の柄部１１と、先端の作業部１２と、この作業部１２に形成された複数の刃１２ａと、作業部１２と柄部１１との間のテーパー状の中間部１３とを有する。
【０００７】
これらのうち、先端の作業部１２がタングステンカーバイドから形成され、柄部１１、中間部１３はステンレス鋼から形成されている。
【０００８】
柄部１１は、ハンドピースに接続される取付部１１ａと、回転器具が把持するためのストレート部１１ｂとを有する。取付部１１ａは、回り止めの機能を備えるために、異形形状となっている。柄部１１及び中間部１３は、ステンレス鋼から形成されたものである。
【０００９】
中間部１３の先端にタングステンカーバイドの塊状のものを接続し、研削加工により、球形で、周囲に多数の螺旋状の刃１２ａを有する作業部１２を形成している。作業部１２は、タングステンカーバイド製なので、刃１２ａは硬く、歯の表面の硬いエナメル質も簡単に切削することができる。
【００１０】
作業部１２の刃１２ａは、図７に示すように、等間隔に８枚あり、各刃１２ａは、刃先角、すくい角、逃げ角、リード角の全てで同一で、かつ、刃１２ａの高さも同じである。したがって、刃１２ａの先端は、同じ円１２ｂ上に並ぶことになる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、従来の複数の刃１２ａの先端の高さが全て等しい場合、切削時間の増加に伴って、各刃１２ａが均等に摩耗していき、切れ味が急速に低下していく、という問題があった。
【００１２】
本発明は、このような問題の解決を図ったもので、使用時間の増加に伴う切れ味の低下が少なく使用感を向上させた歯科用切削具を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の目的を達成するために本発明の歯科用切削具は、回転軸の周囲に複数の切削刃をほぼ等間隔に配置した歯科用切削具において、隣接する切削刃の回転軸からの高さを相違させたことを特徴としている。
【００１４】
前記切削刃の任意の１枚が、回転軸に対して対称な位置に同じ高さの刃を有し、これら対称な位置の２枚の刃で一対の刃を形成し、複数対の刃が前記回転軸に対し均等な角度で配置されている構成とすることができる。
【００１５】
または、回転軸の周囲に複数の切削刃をほぼ等間隔に配置した歯科用切削具において、隣接する切削刃の刃物角を相違させたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の歯科用切削具によれば、歯科用切削具に形成された複数の切削刃において、隣接する切削刃の高さが、異なる構成なので、高い切削刃から順に摩耗していき、切れ味が低下せずに変わらない状態が長く続くため、従来の歯科用切削具よりも切削量が増加し、切削時間を短縮して患者の負担を軽減することができる、という優れた効果を奏する。
【００１７】
切削刃の高さに代えて刃物角を変更すると、やはり摩耗の進行が相違する。そして、刃物角の小さいものから先に摩耗していき、切れ味が低下せずに変わらない状態が長く続くため、上記と同様に、従来の歯科用切削具よりも切削量が増加し、切削時間を短縮することができるという格別の効果を奏する。隣接する切削刃の高さ及び刃物角の両方を変更した場合も、同様の効果を得られる。
【００１８】
対称な位置の２枚の刃で一対の刃を形成し、複数対の刃が前記回転軸に対し均等な角度で配置されている構成とすることで、使用時に振動が生じず、安定した切削を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。
【００２０】
図１は、本発明の歯科用切削具の正面図である。本発明の歯科用切削具は、図６で説明した従来のカーバイドバー１０と、外観的には似た構成である。すなわち、基端側の柄部２１と、先端の作業部２２と、この作業部２２に形成された複数の切削刃２２ａと、作業部２２と柄部２１との間のテーパー状の中間部２３とを有する。これらのうち、先端の作業部２２がタングステンカーバイドから形成され、柄部２１、中間部２３はステンレス鋼から形成されている。
【００２１】
柄部２１は、ハンドピースに接続される取付部２１ａと、回転器具が把持するためのストレート部２１ｂとを有する。取付部２１ａは、回り止めの機能を備えるために、異形形状となっている。
【００２２】
図２は、図１のＡ−Ａ線拡大断面図である。作業部２２には、螺旋状に８枚の切削刃２２ａ（２２ａ１、２２ａ２、２２ａ３、２２ａ４、２２ａ１’、２２ａ２’、２２ａ３’、２２ａ４’を代表した表記である）が形成されている。ただし、本発明の歯科用切削具２０では、８枚の切削刃２２ａは、同じ高さではない。
【００２３】
８枚の切削刃２２ａは、回転軸Ｏに対して４５゜間隔の均等な間隔で配置されており、切削刃２２ａ１と切削刃２２ａ１’とは、回転軸Ｏに対して対称な位置、即ち１８０゜相違する位置にある。同様に、切削刃２２ａ２と切削刃２２ａ２’とは、回転軸Ｏに対して対称な位置にあり、切削刃２２ａ３と切削刃２２ａ３’とは、回転軸Ｏに対して対称な位置にあり、切削刃２２ａ２と切削刃２２ａ２’とは、回転軸Ｏに対して対称な位置にある。それぞれの切削刃同士は対称な位置にあり、１８０°相違する位置にあるが、厳密に１８０°の相違でなくても良く、±１０°程度のバラツキがあっても良い。
【００２４】
切削刃２２ａ１と切削刃２２ａ１’とは、一対となっており、円２５に内接しており回転軸Ｏからの高さ（＝距離）が同じである。切削刃２２ａ２と切削刃２２ａ２’とは、円２６に内接し、切削刃２２ａ３と切削刃２２ａ３’とは、円２７に内接し、切削刃２２ａ４と切削刃２２ａ４’とは、円２８に内接し、それぞれが対となっている。そして、円２５、２６、２７、２８は、この実施例では、直径で０．０５ｍｍずつ大きくしている。各切削刃２２ａの形状は同じであり、すくい角、刃物角、逃げ角も同じ角度である。
【００２５】
この歯科用切削具２０は、図２の矢印方向に回転して、切削をする。すくい角Ｓは負のすくい角であるが、正のすくい角であっても問題は無い。
【００２６】
この歯科用切削具２０は、ハンドピースに取り付けられ、１０〜３０万回／分という高速回転で使用される。切削刃２２ａの高さが不揃いであるが、高速に回転していることから、強い振動を感じることもなく、通常の歯科用切削具と同様に使用することができた。特に対称位置に設けられた対となる切削刃２２ａの回転軸Ｏからの高さが同じなので、振動を抑えることができる。尚、対となる切削刃２２aの高さを同じとしているが、多少のバラツキも許容され、±１０μm程度のバラツキであれば所望の効果を得ることができる。
【００２７】
なお、上記実施例の歯科用切削具は、高速回転させて使用するものであるが、本発明の歯科用切削具は、根管治療に使用するファイルやリーマなどにも適用できる。これらの手で回して使用する歯科用切削具の場合は、振動は問題にならない。
【００２８】
歯科用切削具２０は、高さの高い切削刃から順次切削に供されるが、一番高い切削刃が摩耗すると、次の高さの切削刃が切削に供され、順次、低い切削刃に至るまでほぼ同じような切れ味を保持することができるため、従来の歯科用切削具と比較し切削量が増加し、切削時間を短縮することができた。すなわち、被削材としてＳＵＳ３０４板材とメラミン樹脂板材を使用し、１０回に分けて切削して切削量の変化を調べる実験を行ったところ、初期切削量（単位時間に切削した切り子の重量）と１０回使用後の切削量の比は、従来の均等な高さの歯科用切削刃に比べ、被削材がＳＵＳ３０４のときにおいては約３４％向上し、メラミン樹脂のときにおいては約５１％向上した。ＳＵＳ３０４板材を使用した際の切削試験条件は、型番１５５７、ワークアングル０°、切削深さ３．０ｍｍ、エアー圧力２．７Ｋｇ／ｃｍ２、切削加重２３ｇ、切削時間１ｍｉｎ/回であり、メラミン樹脂板材を使用した際の切削試験条件は、メラミン型番5、ワークアングル０°、切削深さ０．５ｍｍ、エアー圧力２．７Ｋｇ／ｃｍ２、切削加重２３ｇ、切削時間０．５ｓｅｃ/回である。また、１０回使用後の切削量（単位時間に切削した切り子の重量）は、従来の切削刃の高さが等しいものよりも、平均１０％程度増加した。
【００２９】
上記の実施例では、対称な位置にある２枚の切削刃の高さを同一にしたが、この構成に限定されるものではない。たとえば、８枚の刃の全てについて、高さを変えてもよい。また、隣接する刃の高さの差が小さくなるようにしているが、これも、実施例に限定されるものではない。さらに、作業部２２は、タングステンカーバイドに限定されるものでもなく、鋼や、オーステナイト系ステンレス鋼を伸線加工してファイバー組織にしたものや、各種のセラミックなどを使用することができる。
【００３０】
図３は本発明の第２実施例の正面図で、図４は図３のＢ−Ｂ線拡大断面図である。この実施例は、切削刃の枚数が６枚の例である。
【００３１】
歯科用切削具３０は、基端側の柄部３１と、先端の作業部３２と、この作業部３２に形成された複数の刃３２ａと、テーパー状の中間部３３とを有する。先端の作業部３２がタングステンカーバイドから形成され、柄部３１、中間部３３はステンレス鋼から形成されている。柄部３１は、ハンドピースに接続される異形形状の取付部３１ａと、回転器具が把持するためのストレート部３１ｂとを有する。
【００３２】
６枚の切削刃３２ａ（３２ａ１、３２ａ２、３２ａ３、３２ａ１’、３２ａ２’、３２ａ３’ を代表した表記である）は、回転軸Ｏに対して６０゜間隔で均等に配置されており、切削刃３２ａ１と切削刃３２ａ１’とは、回転軸Ｏに対して対称な位置、即ち１８０゜相違する位置にあり、同じ高さになっている。同様に、切削刃３２ａ２と切削刃３２ａ２’とは、回転軸Ｏに対して対称な位置にあり、同じ高さであり、切削刃３２ａ３と切削刃３２ａ３’とは、回転軸Ｏに対して対称な位置にあり、同じ高さである。この実施例では３対の切削刃を有することになる。
【００３３】
切削刃３２ａ１と切削刃３２ａ１’とは、円３５に内接し、切削刃３２ａ２と切削刃３２ａ２’とは、円３６に内接し、切削刃３２ａ３と切削刃３２ａ３’とは、円３７に内接している。そして、円３５、３６、３７は、この実施例では、直径で０．０５ｍｍずつ大きくしている。各切削刃３２ａの形状は同じであり、すくい角、刃物角、逃げ角も同じ角度である。
【００３４】
この歯科用切削具３０は、図２の矢印方向に回転して、切削をする。すくい角は、ほぼ０゜である。
【００３５】
この歯科用切削具３０は、ハンドピースに取り付けられ、上記と同様に１０〜３０万回／分という高速回転で使用される。切削刃３２ａの高さが不揃いであるが、高速に回転していることから、強い振動を感じることもなく、通常の歯科用切削具と同様に使用することができた。特に対称な位置の切削刃の対が、同じ高さなので、バランスがよく、振動を抑えることができる。
【００３６】
また、高さの高い切削刃から順次切削に供されるが、一番高い切削刃が摩耗すると、次の高さの切削刃が切削に供され、順次、低い切削刃に至るまでほぼ同じような切れ味を保持することができるため、従来の歯科用切削具と比較し切削量が増加し、切削時間の短縮が可能になった。このように、従来の均等な高さの歯科用切削刃に比べ、切れ味を低下させにくくするとともに切削量を増加させるため使用感を向上させることができる。
【００３７】
図５は、本発明の第３実施例の図で、作業部４２の拡大された断面図である。第１、第２実施例では、隣接する切削刃の高さを変化させたが、ここでは、隣接する切削刃のすくい角を変化させることで、刃物角を相違させている。
【００３８】
歯科用切削具の全体の構成は、図１の実施例の歯科用切削具２０と同様の構成であるから図示は省略する。作業部４２は、図１の実施例の作業部２２に対応するものである。
【００３９】
作業部４２には、螺旋状に８枚の切削刃４２ａが形成されている。ただし、８枚の切削刃４２ａのすくい角および刃物角は同じではない。
【００４０】
８枚の切削刃４２ａ１、４２ａ２、４２ａ３、４２ａ４、４２ａ１’、４２ａ２’、４２ａ３’、４２ａ４’は、回転軸Ｏに対して４５゜間隔の均等な間隔で配置されている。したがって、回転軸Ｏに対して１８０゜の相違で対向する４組の切削刃を構成している。そして、切削刃４２ａ１と切削刃４２ａ１’のすくい角はＳ１であり、同様に、切削刃４２ａ２と切削刃４２ａ２’のすくい角はＳ２であり、切削刃４２ａ３と切削刃４２ａ３’のすくい角はＳ３であり、切削刃４２ａ４と切削刃４２ａ４’のすくい角はＳ４となっている。そして、すくい角Ｓ１からＳ４にかけて、５゜ずつ大きくなるようにしている。
【００４１】
切削刃４２ａ１と切削刃４２ａ１’の逃げ角はＮ１であり、同様に、切削刃４２ａ２と切削刃４２ａ２’の逃げ角はＮ２であり、切削刃４２ａ３と切削刃４２ａ３’の逃げ角はＮ３であり、切削刃４２ａ４と切削刃４２ａ４’の逃げ角はＮ４となっている。そして、刃物角＝すくい角＋逃げ角  とすると、図５の実施例では、すくい角Ｓ１〜Ｓ４を変化させ、かつ、逃げ角Ｎ１〜Ｎ４も変化させることで、各切削刃の刃物角を変化させている。ただし、すくい角Ｓ１〜Ｓ４を変化させた場合は、逃げ角Ｎ１〜Ｎ４は同じ角度にしても刃物角を変化できることになる。そして、すくい角が大きいものは刃物角も大きく、すくい角が小さいものは刃物角も小さくなる。
【００４２】
図示の例では、各切削刃４２ａ１と４２ａ１’の刃物角は等しく、切削刃４２ａ２と４２ａ２’の刃物角は等しく、切削刃４２ａ３と４２ａ３’の刃物角は等しく、切削刃４２ａ４と４２ａ４’の刃物角は等しい。そして、これらの４組は、各組ごとに刃物角が相違することになる。尚、図示はしてないが、本実施例とは逆にすくい角を同じにして、逃げ角を相違させた場合にも同様のことがいえる。すなわち、逃げ角が大きいものは刃物角も大きく、逃げ角が小さいものは刃物角も小さくなる。
【００４３】
この歯科用切削具は、図２の矢印方向に回転して、切削をする。４対の切削刃でそれぞれすくい角および刃物角が異なるので、すくい角および刃物角が小さいＳ１の切削刃４２ａ１、４２ａ１’は、摩耗が早く、すくい角および刃物角が大きいＳ４の切削刃４２ａ４、４２ａ４’の摩耗は遅くなる。したがって、切削刃４２ａは一律に摩耗しないので、寿命が長くなる。
【００４４】
このような構成にすると、刃物角が相違することで各切削刃による切削が異なり、切削量が増加し、切削時間を短縮して患者の負担を軽減することができた。
【００４５】
尚、図示はしていないが、上記実施例を組み合わせ、隣接する切削刃の高さを相違させるとともに刃物角を相違させることも可能であり、上記と同様の効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】図１は、本発明の歯科用切削具の正面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線拡大断面図である。
【図３】本発明の第２実施例の正面図である。
【図４】図３のＢ−Ｂ線拡大断面図である。
【図５】本発明の第３実施例の図で、作業部の拡大された断面図である。
【図６】従来の歯科用切削具の１つでカーバイドバーの正面図である。
【図７】図６のＣ−Ｃ線の拡大断面図である。
【符号の説明】
【００４７】
２０      歯科用切削具
２１      柄部
２１ａ    取付部
２１ｂ    ストレート部
２２      作業部
２２ａ    切削刃
２３      中間部
３０      歯科用切削具
３１      柄部
３１ａ    取付部
３１ｂ    ストレート部
３２      作業部
３２ａ    切削刃
３３      中間部
３４      円
３５      円
３６      円
３７      円
４２      作業部
４２ａ    切削刃
【図１】
0005319956.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
0005319956.tif 000006
【図６】
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【図７】
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