JP6980233B2 - 根管治療器用ニードルの延性向上方法及びこれを含む根管治療器用ニードルの製造方法 - Google Patents

Description

〔関連出願との相互参照〕
本出願は、２０１９年０３月２２日付の韓国特許出願第１０−２０１９−００３２９０１号に基づく優先権の利益を主張し、この韓国特許出願の文献に開示された全ての内容は本明細書の一部として組み込まれる。

本発明は、根管治療器用ニードルの延性向上方法及びこれを含む根管治療器用ニードルの製造方法に関し、より詳細には、熱処理及び冷却工程を通じて延性が向上したニードル本体を製造することによって、繰り返して所望の方向及び角度に曲げたり伸ばしたりして使用することができる根管治療器用ニードルの延性向上方法及びこれを含む根管治療器用ニードルの製造方法に関する。

一般に、根管治療（神経治療）は、虫歯がひどくなったり、歯が折れたりして歯の神経組織である歯髄までう蝕症が深く侵入した場合に歯髄を除去し、これに充填材を充填して歯牙が正常な機能を回復するようにする治療のことをいう。このとき、歯髄に充填材（ゴム材質のグッタペルカ）を充填するために根管治療器を使用する。

このような根管治療器は、取っ手が一体に形成された治療器ボディーと、この治療器ボディーの一側に設けられる中空のニードルと、中空に充填された充填材を溶融するための加熱部とを含む。これによって、中空に充填材を充填させた後、加熱部を作動させると、充填材が溶融してニードルの外に吐出されることで歯髄を充填できるようになる。

一方、治療器ボディーに着脱されるニードルは、使用者が所定の曲げ角度で曲げられるように製造されるが、従来のニードルは、ほとんどが脆性の強い金属材質で形成されているので、一度結合されると、角度及び方向を調節しにくいという欠点があった。

もし、無理にニードルを伸ばしたり曲げたりして角度及び方向を変えようとする場合には、材質の強い脆性により容易に破損するという問題があった。これにより、施術位置を定めるのに困難があり、施術する度に、施術位置に合ったニードル本体に交換しなければならないという煩わしさがあった。

本発明の課題は、金属又は合金で形成されたニードル本体を、熱処理及び冷却工程を通じて製造することによって、本来の強度を維持しながらも延性が向上し、繰り返して曲げたり伸ばしたりして使用することができ、所望の施術位置で施術を行うことができ、これにより、正確度及び利便性が向上した根管治療器用ニードルの延性向上方法及びこれを含む根管治療器用ニードルの製造方法を提供することにある。

上記の課題を達成するため、本発明に係る根管治療器用ニードルの製造方法は、合金又は単一の金属を用いて、内部が中空の長手方向を有するニードル本体を製造するステップと、真空状態のチャンバー内に設けられた作業台上に、前記ニードル本体を、前記長手方向が前記作業台に対して垂直方向となるように立てて載置した後、非活性ガス雰囲気下で予め設定された温度で前記ニードル本体を熱処理するステップと、熱処理が完了した前記ニードル本体を冷却するステップとを含む。

一実施例によれば、前記ニードル本体を製造するステップは、前記ニードル本体の中空にパッキング部材を充填する工程を含む。

一実施例によれば、ニードル本体を製造するステップは、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、及び銅と銀との合金から選択された一つでニードル本体を製造する。

一実施例によれば、ニードル本体を製造するステップは、ニードル本体の表面に金（Ａｕ）又は銀（Ａｇ）を選択的にコーティングする。

一実施例によれば、ニードル本体を製造するステップは、ディープドローイング（Ｄｅｅｐ Ｄｒａｗｉｎｇ）工程によりニードル本体を製造する。

一実施例によれば、ニードル本体を熱処理するステップは、真空ポンプを用いてチャンバーの内部の圧力を１０^−３〜１Ｔｏｒｒに形成した後、チャンバーの内部にアルゴン（Ａｒ）ガスを供給して、大気圧状態で１００〜９００℃の温度で１〜１０時間、ニードル本体を熱処理する。

一実施例によれば、ニードル本体を冷却するステップは、熱処理が完了したニードル本体を３０分〜５時間放置して自然冷却する。

一実施例によれば、ニードル本体を冷却するステップの後に、ニードル本体からパッキング部材を分離した後、洗浄するステップをさらに含む。

本発明に係る根管治療器用ニードルの延性向上方法は、合金又は単一の金属を用いて、内部が中空の長手方向を有するニードル本体を製造するステップと、真空状態のチャンバー内に設けられた作業台上に、前記ニードル本体を、前記長手方向が前記作業台に対して垂直方向となるように立てて載置した後、アルゴン（Ａｒ）ガス雰囲気下で予め設定された温度で前記ニードル本体を熱処理するステップを含む。

一実施例によれば、前記ニードル本体を製造するステップは、前記ニードル本体の中空にパッキング部材を充填する工程を含む。

一実施例によれば、ニードル本体を製造するステップは、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、及び銅と銀との合金から選択された一つでニードル本体を製造する。

一実施例によれば、ニードル本体を製造するステップは、ニードル本体の表面に金（Ａｕ）又は銀（Ａｇ）を選択的にコーティングする。

一実施例によれば、ニードル本体を熱処理するステップは、真空ポンプを用いてチャンバーの内部の圧力を１０^−３〜１Ｔｏｒｒに形成した後、チャンバーの内部にアルゴン（Ａｒ）ガスを供給して、大気圧状態で１００〜９００℃の温度で１〜１０時間、ニードル本体を熱処理する。

一実施例によれば、ニードル本体を熱処理するステップの後に、ニードル本体を冷却して硬化させるステップをさらに含み、ニードル本体を冷却して硬化させるステップは、熱処理が完了したニードル本体を３０分〜５時間放置して自然冷却する。

本発明によれば、熱処理及び冷却工程を通じてニードル本体を製造することによって、ニードル本体の延性が良くなるので、繰り返して曲げたり伸ばしたりしても容易に破損しないという利点がある。

また、ニードル本体を所望の方向及び角度に曲げたり伸ばしたりすることができるので、所望の施術位置で施術を行うことができることから、正確度及び利便性が向上する。

本発明の一実施例に係る根管治療器用ニードルの製造方法に関するフローチャートである。 図１に示された方法を通じて製造された根管治療器用ニードルの斜視図である。 根管治療器用ニードル本体を熱処理するための装置の構成図である。 ニードル本体に締結部材が結合された状態を示す断面図である。 図１に示された本発明の一実施例に係る根管治療器用ニードルの製造方法の追加製造工程を説明するためのフローチャートである。

以下、添付の図面を参照して、好ましい実施例に係る根管治療器用ニードルの製造方法について詳細に説明する。ここで、同一の構成に対しては同一の符号を使用し、繰り返される説明、発明の要旨を不明瞭にする可能性がある公知の機能及び構成についての詳細な説明は省略する。発明の実施形態は、当業界において平均的な知識を有する者に本発明をより完全に説明するために提供されるものである。したがって、図面での要素の形状及び大きさなどは、より明確な説明のために誇張されることがある。

図１は、本発明の一実施例に係る根管治療器用ニードルの製造方法に関するフローチャートであり、図２は、図１に示された方法を通じて製造された根管治療器用ニードルの斜視図である。そして、図３は、根管治療器用ニードル本体を熱処理するための装置の構成図であり、図４は、ニードル本体に締結部材が結合された状態を示す断面図である。

図１乃至図４に示すように、根管治療器用ニードルの製造方法（Ｓ１００）は、ニードル本体を製造するステップ（Ｓ１１０）と、ニードル本体を熱処理するステップ（Ｓ１２０）と、ニードル本体に締結部材を結合するステップ（Ｓ１５０）とを含む。

ニードル本体を製造するステップ（Ｓ１１０）では、合金又は単一の金属を用いて所望の形状に中空のニードル本体１１０を製造する。このようにニードル本体１１０の内部に中空が形成されることによって、根管治療用物質であるグッタペルカを中空に充填して使用できるようになる。

ニードル本体１１０は、根管治療器本体に備えられた加熱部を介して固体の根管治療用物質を加熱すれば、溶融されて粘度が低下した根管治療用物質に流動性を持たせて注入する構造で形成され得る。一例として、ニードル本体１１０は、一文字に形成されてもよく、流入部の幅よりも吐出部の幅がさらに小さい階段状に形成されてもよく、吐出部の幅が次第に小さくなるテーパ（ｔａｐｅｒ）状に形成されてもよい。このようなニードル本体１１０の形状は、例示されたものに限定されず、様々な形態で実現可能である。

ニードル本体１１０を製造するステップ（Ｓ１１０）で製造されるニードル本体１１０は、ディープドローイング（Ｄｅｅｐ Ｄｒａｗｉｎｇ）またはスエージング（ｓｗａｇｉｎｇ）工程で形成されてもよい。

ディープドローイング（Ｄｅｅｐ Ｄｒａｗｉｎｇ）工程は、製品の直径を減らすか、または入り口の周辺を中央に狭めてテーパ（ｔａｐｅｒ）状に加工する工程を意味する。そして、スエージング（ｓｗａｇｉｎｇ）工程は、鍛造作業の一つであって、材料を長手方向に圧縮してその一部又は全体の断面を減少または増加させる工程を意味する。

具体的には、ニードル本体１１０は、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、及び銅と銀との合金から選択された１つで形成されてもよい。そして、外部環境によりニードル本体１１０が酸化することを防止するために、ニードル本体１１０の表面に金（Ａｕ）又は銀（Ａｇ）を選択的にコーティングし、コーティング部１１１が設けられたニードル本体１１０を製造することもできる。このとき、ニードル本体１１０と、ニードル本体１１０の表面にコーティングされるコーティング物質とは、互いに異なる材質で形成されることが好ましい。一例として、ニードル本体１１０は、銅や銀のように単一の金属で製造されるか、または銅と銀との合金で製造されてもよい。また、銀で形成されたニードル本体１１０の表面に、銀又は金をコーティングして製造されてもよい。

ニードル本体を製造するステップ（Ｓ１１０）は、ニードル本体１１０の中空にパッキング部材１３０（図４参照）を充填する工程を含むことができる。これは、後述するニードル本体を熱処理するステップ（Ｓ１２０）において、ニードル本体１１０を熱処理するときにニードル本体１１０が変形することを未然に防止するためである。このようなパッキング部材１３０の材質は制限されないが、熱処理時に変形しない材質で形成されることが好ましい。一例として、パッキング部材１３０は、弾性のあるシリコン材質で形成されてもよい。

このようなパッキング部材１３０をニードル本体１１０に充填する工程は、必須の工程ではなく、省略しても構わないが、上述したように、ニードル本体１１０を熱処理する際にニードル本体１１０が変形することを防止するために付加的に行ってもよいものである。

ニードル本体を熱処理するステップ（Ｓ１２０）では、図３のように、真空状態のチャンバー１０にニードル本体１１０を提供した後、非活性ガス雰囲気下で、予め設定された温度で熱処理する。このとき、チャンバー１０の内部には作業台２０を設けることができ、この作業台２０にニードル本体１１０を垂直方向に立ててニードル本体１１０の全面が均一に熱処理され得るようにする。チャンバー１０の内部に供給されるニードル本体１１０の個数は限定されないが、製造効率を向上させるために複数供給されることが好ましい。

具体的には、ニードル本体を熱処理するステップ（Ｓ１２０）は、真空ポンプ３０を用いてチャンバー１０の内部の圧力を１０^−３〜１Ｔｏｒｒに形成した後、チャンバー１０の内部に非活性ガスであるアルゴン（Ａｒ）ガスを供給して、大気圧状態で１００〜９００℃の温度で１〜１０時間、ニードル本体１１０を熱処理することができる。

一方、図５に示すように、一実施例に係る根管治療器用ニードルの製造方法（Ｓ１００）は、ニードル本体１１０を冷却して硬化させるステップ（Ｓ１３０）、及びニードル本体１１０を洗浄するステップ（Ｓ１４０）をさらに含むこともできる。

ニードル本体１１０を冷却して硬化させるステップ（Ｓ１３０）では、熱処理が完了したニードル本体１１０を冷却して硬化させる。このとき、ニードル本体１１０は、別途に冷却雰囲気を作る方式ではなく、自然冷却方式で冷却が行われることが好ましい。一例として、熱処理が完了したニードル本体１１０を３０分〜５時間放置して自然冷却することが好ましい。

このようにニードル本体１１０が、熱処理が完了した後に冷却されることによって、金属本来の強度が変わらない上に、延性が良くなるので、ニードル本体１１０を所望の方向及び角度に曲げたり伸ばしたりすることができるようになる。したがって、施術位置に応じてニードル本体１１０を自在に曲げられるようになるので、所望の施術位置で施術を行うことができ、正確度及び利便性が向上する。

一方、熱処理されたニードル本体１１０を冷却するにあたり、窒素のような気体を供給する方式も適用可能である。すなわち、ニードル本体１１０を冷却して硬化させるステップ（Ｓ１３０）は、熱処理されたニードル本体１１０を常温で自然冷却すると共に、窒素ガスを供給して熱処理されたニードル本体１１０の温度を、次の工程のために低下させる。

一方、根管治療器用ニードルの製造方法（Ｓ１００）は、ニードル本体１１０を冷却して硬化させるステップ（Ｓ１３０）の後、ニードル本体１１０を洗浄するステップ（Ｓ１４０）をさらに含むことができる。

ニードル本体１１０を洗浄するステップ（Ｓ１４０）では、チャンバー１０から冷却が完了したニードル本体１１０を搬出する。そして、ニードル本体１１０からパッキング部材１３０を分離した後、洗浄して、これにより、ニードル本体１１０の表面に付いた異物を除去することができる。一例として、洗浄液は、水またはアルコールで形成されてもよい。このように洗浄が完了したニードル本体１１０は、根管治療器本体に組み立てられて使用可能である。

一方、ニードル本体１１０を熱処理するステップ（Ｓ１２０）では、真空又は窒素が充填されたチャンバー１０の内部でニードル本体１１０に対する熱処理が行われることによって、熱処理されたニードル本体１１０が汚染されないので、別途に洗浄工程が不要となり得る。これによって、上述したニードル本体１１０を熱処理するステップ（Ｓ１２０）の熱処理環境に応じて、ニードル本体１１０を洗浄するステップ（Ｓ１４０）は、必須の工程ではなく、省略されても構わない。

ニードル本体に締結部材を結合するステップ（Ｓ１５０）では、ニードル本体１１０の一側に、根管治療器本体に結合される締結部材１２０を結合する。これによって、ニードル本体１１０は、締結部材１２０を介して根管治療器本体に結合されるか、または根管治療器本体から分離され得る。

図１乃至図５を参照して、根管治療器用ニードル１００の製造工程を説明すると、次の通りである。

まず、合金又は単一の金属を用いて中空のニードル本体１１０を製造する。このとき、ニードル本体１１０の材質は制限されないが、延性の良い銅、または銅合金を用いて所望の形状に加工した後、表面に金又は銀をコーティングしてニードル本体１１０を製造することが好ましい。

このように製造されたニードル本体１１０の中空にパッキング部材１３０を充填した後、チャンバー１０の内部に設けられた作業台２０上に垂直方向に立ててニードル本体１１０を載置させる。このとき、チャンバー１０の内部にある異物を除去するために、内部圧力を１０^−３〜１Ｔｏｒｒの真空状態にすることができ、このために、チャンバー１０の一側には、圧力を調節するための真空ポンプ３０が連結され得る。

そして、チャンバー１０の一側には、ガス供給部４０と連結されたガス供給管５０が備えられているので、チャンバー１０の内部に非活性ガスであるアルゴン（Ａｒ）を供給することができる。このように、ガス供給部４０を介して非活性ガスが供給されることによって、ニードル本体１１０で発生し得る化学反応を抑制できるようになると同時に、チャンバー１０の内部を大気圧状態に維持できるようになる。

この状態で、チャンバー１０の内部に設けられた加熱部材６０を用いて、１００〜９００℃の温度、より具体的には６５０℃の温度で約１時間、ニードル本体１１０を熱処理する。これは、熱処理温度が１００℃未満である場合、ニードル本体１１０の熱処理時間が長くなって処理効率が低下し、９００℃を超える場合には、ニードル本体１１０が溶けて変形することがあるためである。

このように熱処理が完了すると、約３０分〜５時間放置して自然冷却されるようにする。すると、チャンバー１０の内部の残熱によってニードル本体１１０が徐々に冷却されて硬化する。自然冷却が完了した後、チャンバー１０からニードル本体１１０を搬出し、ニードル本体１１０からパッキング部材１３０を分離した後に、必要であれば、洗浄してニードル本体１１０の表面に付いた異物を除去する。

このような工程を通じて形成されたニードル本体１１０は、金属本来の強度を維持しながらも、延性が増加して、図２に示すように、所望の角度及び方向に曲げたり伸ばしたりして使用できるようになる。

前述したように、根管治療器用ニードルの製造方法（Ｓ１００）によって製造されたニードル本体１１０は、熱処理及び冷却工程を経ることによって延性が良くなり、これにより、繰り返して曲げたり伸ばしたりしても容易に破損しないという利点がある。

また、ニードル本体１１０を所望の方向及び角度に曲げたり伸ばしたりすることができるので、所望の施術位置で施術を行うことができ、正確度及び利便性が向上する。

本発明は、添付の図面に示された一実施例を参照して説明されたが、これは例示的なものに過ぎず、この技術分野における通常の知識を有する者であれば、これから様々な変形及び均等な他の実施例が可能であるということが理解できるであろう。したがって、本発明の真の保護範囲は、添付の特許請求の範囲によってのみ定められるべきである。

１１０ ニードル本体
１１１ コーティング部
１２０ 締結部材
１３０ パッキング部材

Claims (12)

1. 合金又は単一の金属を用いて、内部が中空の長手方向を有するニードル本体を製造するステップと、
   真空状態のチャンバー内に設けられた作業台上に、前記ニードル本体を、前記長手方向が前記作業台に対して垂直方向となるように立てて載置した後、非活性ガス雰囲気下で予め設定された温度で前記ニードル本体を熱処理するステップと、
   熱処理が完了した前記ニードル本体を冷却するステップとを含み、
   前記ニードル本体を製造するステップは、
   前記ニードル本体の中空に弾性のあるシリコン材質で形成されたパッキング部材を充填する工程を含む、根管治療器用ニードルの製造方法。
2. 前記ニードル本体を製造するステップは、
   銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、及び銅と銀との合金から選択された一つで前記ニードル本体を製造する、請求項１に記載の根管治療器用ニードルの製造方法。
3. 前記ニードル本体を製造するステップは、
   前記ニードル本体の表面に金（Ａｕ）又は銀（Ａｇ）を選択的にコーティングする、請求項２に記載の根管治療器用ニードルの製造方法。
4. 前記ニードル本体を製造するステップは、
   ディープドローイング（Ｄｅｅｐ Ｄｒａｗｉｎｇ）工程により前記ニードル本体を製
   造する、請求項１に記載の根管治療器用ニードルの製造方法。
5. 前記ニードル本体を熱処理するステップは、
   真空ポンプを用いて前記チャンバーの内部の圧力を１０ ^-3 〜１Ｔｏｒｒに形成した後、前記チャンバーの内部にアルゴン（Ａｒ）ガスを供給して、大気圧状態で１００〜９００℃の温度で１〜１０時間、前記ニードル本体を熱処理する、請求項１に記載の根管治療器用ニードルの製造方法。
6. 前記ニードル本体を冷却するステップは、
   前記熱処理が完了したニードル本体を３０分〜５時間放置して自然冷却する、請求項１に記載の根管治療器用ニードルの製造方法。
7. 前記ニードル本体を冷却するステップの後に、
   前記ニードル本体から前記パッキング部材を分離した後、洗浄するステップをさらに含む、請求項１に記載の根管治療器用ニードルの製造方法。
8. 合金又は単一の金属を用いて、内部が中空の長手方向を有するニードル本体を製造するステップと、
   真空状態のチャンバー内に設けられた作業台上に、前記ニードル本体を、前記長手方向が前記作業台に対して垂直方向となるように立てて載置した後、アルゴン（Ａｒ）ガス雰囲気下で予め設定された温度で前記ニードル本体を熱処理するステップを含み、
   前記ニードル本体を製造するステップは、
   前記ニードル本体の中空に弾性のあるシリコン材質で形成されたパッキング部材を充填する工程を含む、根管治療器用ニードルの延性向上方法。
9. 前記ニードル本体を製造するステップは、
   銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、及び銅と銀との合金から選択された一つで前記ニードル本体を製造する、請求項８に記載の根管治療器用ニードルの延性向上方法。
10. 前記ニードル本体を製造するステップは、
    前記ニードル本体の表面に金（Ａｕ）又は銀（Ａｇ）を選択的にコーティングする、請求項９に記載の根管治療器用ニードルの延性向上方法。
11. 前記ニードル本体を熱処理するステップは、
    真空ポンプを用いて前記チャンバーの内部の圧力を１０ ^-3 〜１Ｔｏｒｒに形成した後、前記チャンバーの内部にアルゴン（Ａｒ）ガスを供給して、大気圧状態で１００〜９００℃の温度で１〜１０時間、前記ニードル本体を熱処理する、請求項８に記載の根管治療器用ニードルの延性向上方法。
12. 前記ニードル本体を熱処理するステップの後に、前記ニードル本体を冷却して硬化させるステップをさらに含み、
    前記ニードル本体を冷却して硬化させるステップは、前記熱処理が完了したニードル本体を３０分〜５時間放置して自然冷却する、請求項８に記載の根管治療器用ニードルの延性向上方法。

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