JP5382463B2 - 歯科用切削具 - Google Patents

Description

本発明は、歯科用切削具に関し、特に、超硬合金、サーメット又はセラミックで作成した刃部と、ステンレス鋼、鋼鉄又はチタン合金等の金属で形成したシャンク部とを接続したものに関する。

タングステンカーバイドを主成分とする超硬合金は、靱性があり、耐熱性に優れていることから、金属などの切削加工用の刃物として広く利用されている。また、歯科用の切削工具としても、タングステンカーバイドが使用されている。このような超硬合金を使用することによって、硬い硬度を持った歯牙でも容易に穴を明けることができる。また、タングステンカーバイドに代えてサーメットやセラミックを使用することも可能である。

しかし、タングステンカーバイドなどの超硬合金やサーメット、セラミックは、高価であり、シャンクの部分から先端の刃部までの全体を超硬合金等で作るソリッドタイプとすると、切削工具の原料代が嵩み、製造コストがアップする。また、ソリッドタイプとした場合、切削工具を把持するハンドピースのチャックを摩耗させ、傷めやすい、抜けやすい等といった問題があった。

このような問題を解決するものとして、特許文献１では、図５に示すような歯科用切削具を提案している。

図５に示す歯科用切削具２０は、切削器具として歯に穴を明ける際に使用するものである。この図に示すように、歯科用切削具２０は、先端にシャンク部より細径の刃部２１を有し、他端側に円柱状のシャンク部２２を備え、両者の間にテーパー部２３を設け、テーパー部２３の先端面２３ａに刃部２１を接続したものである。刃部２１の部分のみを超硬合金で形成し、テーパー部２３とシャンク部２２とはステンレス鋼で一体のものとしている。すなわち、テーパー部２３の最も細い径の先端面２３ａで、ステンレス鋼と超硬合金とを接続している。

上記の歯科用切削具２０は、シャンク部２２を、ハンドピースなどの回転器具のチャックで把持し、高速回転させて使用する。

このような構成にすれば、超硬合金の使用量は最も少なくなり、製造コストを下げることができる。

図５の従来例は、刃部２１の最大径がシャンク部２２の径より小さい場合であるが、図６の従来例は、刃部の径がシャンク部の径より大きい場合である。この図に示す歯科用切削具３０は、先端にシャンク部より太径の刃部３１を有し、他端側に円柱状のシャンク部３２を備え、両者の間にテーパー部３３を設け、テーパー部３３の先端面３３ａに刃部３１を接続している。
特開平６−１９９５８０号

しかしながら、図５や図６に記載の歯科用切削具は、テーパー部２３、３３の径が最小になる先端面２３ａ、３３ａが超硬合金とステンレス鋼との接続面となる構成なので、接続面積が小さくなり、接続強度が弱く、使用中に折れ易い。また、図５に示すような刃部の径がシャンク部の径より小さい場合は、使用中に折れると、刃部２１、３１が小さいので、見失い易く、探して拾うのが大変である。特に、歯科の場合は、刃部の側面を治療部位に押し当てて使用することが多いため、工業用のドリル等と違って、接続面に負担が掛かる構造となっており、折れ易いという問題があった。

本発明は、斯かる実情に鑑みてなされたもので、使用中に折れにくく、しかも、折れた場合でも容易に回収することができる歯科用切削具を提供しようとするものである。

上記の目的を達成するために本発明の歯科用切削具は、回転工具のチャックに把持されるストレートな柱状のシャンク部と、該シャンク部から徐々に細径になるテーパー部と、該テーパー部の先端に形成された刃部とを有する歯科用切削具において、前記テーパー部内の任意の位置から前記刃部の先端までの間において径が最大となる位置付近に接続面を設け、前記刃部から前記接続面までの部分を超硬合金、サーメット又はセラミックで一体的に形成し、前記接続面から前記シャンク部側を金属で一体的に形成し、両者を前記接続面で接続したことを特徴としている。

前記シャンク部側の金属がファイバー状のオーステナイト系ステンレス鋼からなり、前記接続面で接続した接続部のシャンク部側がファイバー状でないオーステナイト組織からなっている構成としたり、刃部の側面を治療部位に押し当てて使用することが可能である構成としたり、前記刃部の最大径が、前記シャンク部の径より小さく、前記接続面が、前記テーパー部に設けられた構成としたり、前記刃部の最大径が、前記シャンク部の径より大きく、前記接続面が、前記刃部に設けられた構成としたり、前記接続面における金属と超硬合金、サーメット又はセラミックとの接続が、摩擦圧接による構成としてもよい。

本発明の歯科用切削具は、シャンク部は超硬合金やサーメット、セラミックなどに比べて安価なステンレス鋼、鋼鉄、チタン合金などの金属を使用するので、全体に安価に製造できる。また、接続面がテーパー部の途中の位置から刃部の先端までで最も径の太い部分なので、接続面積が大きくなって折れにくくなる。刃部の側面を治療部位に押し当てて使用する場合にも折れにくく、安全に使用することができる。また、刃部の最大径が、前記シャンク部の径より小さい場合に、使用中に接続部で折れた場合も、テーパー部の一部が一体になっているので、大きくなり、見つけ易く、回収が容易にできる。また、シャンク側にもテーパー部の一部が残っているので、回転工具のチャックから取外しやすい、等の効果を奏する。前記金属と超硬合金、サーメット又はセラミックとの接続が、摩擦圧接による構成によって、接続加工を効率的に行うことができる。前記金属を、長手方向に沿って伸長したファイバー状のオーステナイト系ステンレス鋼で構成したことによって、耐錆性、曲げ強度を向上させると共に、全長にわたってバラツキのない均一な強度を発揮させることが可能である。また、接続部のシャンク部側が、ファイバー状でないオーステナイト組織からなっていることにより、接合面からの破断が発生しにくくなる。

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。

図１は、本発明の歯科用切削具の図で、従来例と同じ歯科用の切削器具である。同図に示すように、歯科用切削具１０は、先端に細径の刃部１１を有し、基端側にストレート円柱状のシャンク部１２を備え、両者の間をテーパー状のテーパー部１３で接続している。

テーパー部１３は、従来例とおなじ形状ではあるが、テーパー部１３の途中でシャンク部１２側のテーパー部１３ａと、刃部１１側のテーパー部１３ｂとに分かれている。そして、両テーパー部１３ａと１３ｂとは、接続面１３ｃで接続される。

シャンク部１２側のテーパー部１３ａは、シャンク部１２とおなじステンレス鋼、鋼鉄、チタン合金等の金属で一体形成されている。一方、刃部１１側のテーパー部１３ｂは、超硬合金、サーメット又はセラミックで、刃部１１と一体に形成されている。

刃部１１の最大径をｄとしたとき、接続面１３ｃの径Ｄは、Ｄ＞ｄの関係となっている。また、接続面１３ｃは、シャンク部１２ではなく、テーパー部１３に形成されるようになっている。

テーパー部１３ａと１３ｂとの接続方法としては、たとえば、特許文献１に記載されたように、低酸素雰囲気中でステンレス鋼、鋼鉄、チタン合金などの金属を加熱して半溶融状態にし、テーパー部１３ａと１３ｂを圧接することで、接続することができる。この場合、接続面１３ｃは、平面にする必要はなく、補完し合う形状であれば、凹凸があってもよい。

あるいは、大気中で、シャンク部１２と刃部１１をテーパー部１３ａと１３ｂが重なるようにして圧接し、シャンク部１２と刃部１１のいずれか一方もしくは両方を回転させて、摩擦熱によりステンレス鋼等の金属を半溶融状態にして圧接接続する方法もある。この場合、接続面１３ｃは、平滑な面にしなければならないが、平面に限定されず、補完し合う形状であれば、凹面と凸面の組合せとしてもよい。さらには、ロウ付けにより接続してもよい。

接続面の大きさを大きくするには、シャンク部１２で接続すればよいのであるが、本発明では、シャンク部以外の部分で接続している。この理由を以下に説明する。

図２は、シャンク部１２で接続した歯科用切削具が回転工具のチャックに把持された状態を示す図で、（ａ）は、チャックで把持された状態を示す図、（ｂ）は接続面で折損した状態を示す図である。

図２（ａ）に示すようにシャンク部１２の接続面１２ａで接続すると、接続面１２ａから刃部１１側は超硬合金、サーメット又はセラミックで一体に形成されることになる。この場合、接続面１２ａの面積が大きいので接続力は大きくなる。しかし、チャック１５の先端に超硬合金、サーメット又はセラミックが当接することになり、チャック１５の先端部分を損傷する可能性がある。

また、接続面１２ａで折損すると、図２（ｂ）に示すように、シャンク部１２がチャック１５の内部に入っているので、取り出しにくくなる。

図３は、本発明の場合で、テーパー部で接続した図で、（ａ）はチャックで把持された状態を示す図、（ｂ）は接続面で折損した状態を示す図である。

（ａ）に示すように、シャンク部１２とテーパー部１３ａまではすべてステンレス鋼などの金属製なので、チャック１５は超硬合金と接触することがなく、損傷を受けることがない。接続面１３ｃで折損した場合、（ｂ）に示すように、折損した先端部であるテーパー部１３ａは、必ずチャック１５の外に突出している。したがって、このテーパー部１３ａを掴んで引き出せば、簡単に取り出すことができる。

図４は、本発明の歯科用切削具の第２実施例である。この実施例は、刃部３１の最大径が、シャンク部３２の径より大きい場合の例である。ここでは、刃部３１の最大径のところに接続面３１ａを形成している。そして、接続面３１ａからシャンク部３２側を金属製の一体構造とし、接続面３１ａから刃部３１側を超硬金属、サーメット又はセラミックで一体的に作成している。このような構成にすることで、大きな接続面積を確保することができ、接続強度を向上させることができる。尚、接続面は必ずしも最大径のところに形成しなくても良く、最大径付近の位置であれば良い。特に第２実施例においては、刃部の最下端より約１／４以内の位置に形成することが望ましい。また、シャンク部３２側を長手方向に沿って伸長したファイバー状のオーステナイト系ステンレス鋼で構成したことによって、耐錆性、曲げ強度を向上させると共に、全長にわたってバラツキのない均一な強度を発揮させることが可能である。

本発明の歯科用切削具の図である。 シャンク部で接続した歯科用切削具が回転工具のチャックに把持された状態を示す図で、（ａ）は、チャックで把持された状態を示す図、（ｂ）は接続面で折損した状態を示す図である。 本発明のテーパー部で接続した図で、（ａ）はチャックで把持された状態を示す図、（ｂ）は接続面で折損した状態を示す図である。 本発明の歯科用切削具の第２実施例を示す図である。 従来の歯科用切削具の構成を示す図である。 従来の別の歯科用切削具の構成を示す図である。

符号の説明

１０、３０ 歯科用切削具
１１、３１ 刃部
１２、３２ シャンク部
１３、３３ テーパー部
１３ａ （シャンク側）テーパー部
１３ｂ （刃部側）テーパー部
１３ｃ、３１ａ 接続面
１５ チャック

Claims (2)

1. 回転工具のチャックに把持されるストレートな柱状のシャンク部と、該シャンク部から徐々に細径になるテーパー部と、該テーパー部の先端に形成された刃部とを有する歯科用切削具において、前記テーパー部内の任意の位置から前記刃部の先端までの間において径が最大となる位置付近に接続面を設け、前記刃部から前記接続面までの部分を超硬合金、サーメット又はセラミックで一体的に形成し、前記接続面から前記シャンク部側を長手方向に沿って伸長したファイバー状のオーステナイト系ステンレス鋼で一体的に形成し、両者を前記接続面で接続し前記接続面で接続した接続部のシャンク部側がファイバー状でないオーステナイト組織からなっていることを特徴とする歯科用切削具。
2. 前記歯科用切削具は、刃部の側面を治療部位に押し当てて使用することが可能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。

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