JP2000287997A - 歯科補綴物用ブロック - Google Patents

歯科補綴物用ブロック

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JP2000287997A JP10328999A JP10328999A JP2000287997A JP 2000287997 A JP2000287997 A JP 2000287997A JP 10328999 A JP10328999 A JP 10328999A JP 10328999 A JP10328999 A JP 10328999A JP 2000287997 A JP2000287997 A JP 2000287997A
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和秀 馬杉
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泰久 須貝
Masahiko Usuda
雅彦 臼田
弘顕 ▲濱▼田
Hiroaki Hamada
Tadashi Hamaya
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 歯科用の補綴物をブロックを主に切削加工し
て得る際の加工工程の負担を軽減する。 【解決手段】 補綴物が形成される為に加工される加工
部、前記加工部を加工する装置に保持、取付け、固定又
は接着するための保持部、前記加工部と前記保持部との
間に前記装置により主に切削加工可能な部材で形成され
た支持部を設けてなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明が属する技術分野】本発明はコンピュータ制御に
よる自動計測及びこの計測情報に基づく自動加工を行う
装置にて使用する部材に関し、CAD/CAM装置に代
表される自動計測及び自動加工手段を用いることによ
り、精密な歯科や医科の補綴物、その他の歯科材、医科
材、各種模倣物、被計測物に同一、類似あるいは対応し
たものに加工するための部材に関する。
【0002】
【従来の技術】歯科補綴物は、歯科技工士の手作業によ
るものが殆どである。この場合、歯科技工士の熟練した
技術が必要であり、人により更には作製した時により、
歯科補綴物の品質のバラツキが非常に大きいものであっ
た。それを解決するために、機械加工により製作する方
法が開発され、現在確立されようとしている。その機械
加工用ブロックとしては、セラミックの角柱形状のもの
があり、インレーのみとして使用されている
【0003】
【発明が解決しようとする課題】現在、機械加工用歯科
補綴物の材料としては、角柱の歯科補綴用切削ブロック
がある。この補綴物用ブロックを切削加工を施すとき、
補綴物として使用する部分と装置に設置している保持部
とを、連結した状態で加工をしなければならない。この
連結部分は、補綴物として使用するとき、必要のない部
分である。そのため、後処理の負担を軽くするために限
りなく小さいものにしなければならないが、そのときの
切削量が大きくなるため、ドリル等の切削ツールに大き
く負担がかかってくる。また、深く切削するために、切
削ツールの全長、刃長及び有効長が長いものが必要にな
ってくる。切削ツールが長くなると、ぶれ幅やたわみ量
が大きくなり、精度が悪くなってくる。 加工部が四角
いブロックからクラウンを作製する場合、切削方法とし
て平行切削、四角を描きながら等高線切削方法で行われ
ている。これらの方法は、移動している切削ツールの方
向転換があるために、加減速あり、切削時間がかかる。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、補綴物を制作
する加工部に保持部との連結部分に近い形状の支持部を
付ける。その支持部に装置に取り付けるための保持部を
接着した補綴用ブロックを提供することにある。支持部
の形状は、角柱、円柱、四角錐、三角錐、円錐など支持
部であれば基本的に限定されないが、この場合は円柱が
好ましい。また円の面は加工部及び保持部の方向が好ま
しい。加工部の材質は、歯科で用いられるのものであれ
ば良い。保持部の材質についても、特に限定されるもの
ではないが、費用及び機械的強度を考慮すると金属が好
ましい。この加工部に支持部を付けることにより、保持
部との連結部分の切削する量が少なくなる。また切り込
み深さも浅くなる。クラウンを切削加工することを考え
ると、加工部の製品部分を円筒状が好ましい。円筒状に
することにより、切削ツールの移動を円上の等高線に切
削加工が可能で、加減速の幅が少なく一定の速度で行う
ことができる。
【0005】
【作用】連結部分を切削加工する際に、加工部に支持部
を付けることにより、切削するツールの長さも短くて済
み、課題であった切削ツールのぶれやたわみも解消され
ると考えられる。加工部を円筒状にすることにより、切
削ツールの加減速の幅が少なくて済み、切削時間が短縮
することができる。
【0006】
【発明の実施の形態】本発明は、工作機械にて切削して
目的とする形状を形成する為の加工部材と、工作機械と
この加工部材とを接続する接続材との間に支持材を介し
た構成並びに加工すべき形状データを得るため予め形成
されたモデル及びこのモデルと測定機械とを接続する接
続材を示すものであり、この3の組み合わせの一例を図
2、図3に示す。18は、加工部であり、ドリル、鑢を
備えた駆動性の切削加工具により加工される為の加工材
であり、セラミックス、樹脂、金属(チタン、チタン合
金、銀等の貴金属化合物その他一般的に用いられる歯科
用金属材料)、等により構成され、好ましくは快削性並
びに生体に対し親和性を有するものが用いられる。具体
的には、審美性も含めて考えると長石がより好ましい。
大きさ形状は、上述した様に加工切削のための装置にも
依存するが、本発明は、一乃至複数の歯に装着される歯
科用の欠損部を補綴する物に代表される最終的な形成物
に略等しいかそれ以上の大きさと形状が好ましい。一般
的な範囲としては、一歯の補綴物用として幅が2〜20
mm位である。図2、3に示すように一歯の補綴物(イ
ンレー、オンレー、クラウンなど)の場合は、円筒形状
が好ましい。また、複数歯の補綴物(ブリッジなど)な
どの場合は、ブロックの成形性などを踏まえて、角柱が
良く、その際の支持部の取付位置は、角柱の長い面の中
心が好ましい。また場合によっては、短い面に取り付け
ることもある。19は加工部支持部であり、その材質
は、加工部と同様の材質により形成されるが、最終的に
は、削除される事が多いところであるため、より快削性
があるとよい。たとえば長石、アルミナ、等が例示され
るが、材質によって切削ツールが異なってくるため、加
工部と支持部を同じ切削ツールで切削加工が施せるとい
う点で加工部と同じ長石が好ましい。金属材において
も、加工部と同様、チタン、チタン合金、銀等の貴金属
化合物、その他歯科用金属材料が例示される。その長さ
は、切削機械器具の切削空間によって左右されその範囲
で適宜調整されるものでもあるが、一般的には長けれ
ば、折れるなど、耐久性に問題があり、短ければその切
削具と保持部との接触のおそれがあることから、1mm
〜10mmの範囲が好ましい。加工部との接続面の大きさ
は、加工部を支持する必要があることから、そう小さく
できるものではなく、また大きくしすぎると、切除の為
の切削が煩雑になるなどの理由から加工部の大きさにた
いし、1〜20mmが好ましい。
【0007】加工部13と加工部支持部19とはその材
質を一にすることが好ましいがこの場合一体的に形成さ
れることが、切削時の耐久性や製造行程が省けるなど、
好ましい面がある。その他接着剤の使用による組み合わ
せであっても良い。20は保持部であり、21は、保持
部ストッパーであるが、当該部分は、切削加工機械に接
続するための手段である。図中、その断面は、加工部支
持部の断面積と等しいように形成されている。その理由
は、切削する支持部を短くしなければならないが、切削
ツールの逃げ幅がある程度必要で、支持部より切削ツー
ルの逃げ幅が大きい場合、または支持部より大きい切削
ツールを使用する場合に、保持部のストッパーで切削ツ
ールが当たらないためである。その範囲において、適宜
調整される。本実施例では、加工部に加工部支持部の組
み合わせを示すものであるが、当該切削加工する際その
元となるデータを得る為のモデル(図1においては1
4)にこの支持部が接続装着される場合もある。また、
この支持部が装着されないで、あらかじめデータ化さ
れ、モデルを計測して得られたデータに付加させる場合
もある。その場合は、モデルそのものの形状がシンプル
であることが好ましく、この点からしても一歯の補綴物
(インレー、オンレー、クラウンなど)の場合は、円柱
状が適当である。なお、当該支持部は、加工部を切削加
工する際の補助的役割を果たす他、支持部の一部が、加
工部として使用される場合もあり得る。すなわち、加工
部を加工した最終形状が、突出する部分を有する場合
は、この支持部がその部分となり得るからである。ま
た、加工部が、大きい場合あるいは、複数の歯にまたが
って使用される補綴物である場合等、一つの支持部で
は、十分に支持できない場合は複数の支持部を加工部に
接続する態様を採ってもよく、更に、補綴物が複雑な形
状を有する為、加工部分を広くとる必要がある場合、加
工部との接触面を少なくする程度の大きさで、複数の支
持部を加工部と接続させる態様も採り得る。この場合、
この複数の支持部と接続すべく複数の保持部を装着させ
る構成となることから、加工装置側も、全ての保持部と
接続する部分を持つ構成が必要となる。ただし、複数の
保持部とその全てと接続する必要は必ずしもなく、少な
くとも、加工可能に接続することができれば、一つの保
持部と接続する部位をもつ加工装置であってもよい。そ
して更に、加工部が複数の支持部と接続していても、こ
の支持部を一つに収束させることができれば、その収束
部と一つの保持部を接続させることで、加工装置との接
続を一つとして複雑な補綴物を加工装置、又はその一部
を交換することなく加工可能とするものである。
【0008】
【実施例】本実施例で使用する切削加工装置は、金型な
どを加工する機械として用いられているNC工作機械を
基本としている。この装置にて、歯科補綴物のクラウン
を研削加工を行った。しかし、一般の金型などを切削す
るNC工作機械は大型であり、切削精度も医療用材又は
歯科用材に適していない。そのため、図1に示す切削工
作機械3は、小型化に且つ切削精度も改良している。図
1のNC工作機械3は、三次元形状計測エリア4と三次
元加工エリア5に分かれている。三次元形状計測エリア
4には、接触素子8が付いた三次元形状計測用プローブ
6が設置されている。三次元形状計測用プローブ6は
X、Y、Z軸テーブル上に乗っており、三次元的に移動
を可能とした。各々の軸の動力にエンコーダー付ACサ
ーボモーターを使用した。三次元加工エリア5には、ス
ピンドルモーター7が設置されている。三次元形状計測
エリア4と同様に、スピンドルモーター7も三次元的に
移動を可能とした。動作の制御に関しては、このNC工
作機械3にパソコン2を接続して行った。更に、冷却や
加工屑の被加工物からの排除の目的で、注水ノズル16
を設け、三次元加工エリア5を防水加工を施した。三次
元形状計測エリア4の計測モデル17を取り付けた治具
11を設置する治具10と三次元加工エリア5の被加工
物14を取り付ける治具9は、内部でつながっており、
各々の軸の動力に使用しているエンコーダー付ACサー
ボモーターで治具9を回転できるようにした。計測した
データをそのまま加工した場合、計測モデル17とはミ
ラー反転した形状に加工される。そのため一度計測した
データをパソコン2で、X軸とY軸をミラー反転して、
NC工作機械にデータを送って加工をする。 図2に示
す歯科補綴物用ブロックを用意した。加工部18はクラ
ウン用に円筒状にし、その曲面の部分に円筒状の支持部
2を付けた。加工部18及び加工部支持部19の材質は
歯科で用いられるポーセレンで、一体型ある。装置に取
り付ける保持部20及び保持部ストッパー21は一体型
で、アルミニウムを使用した。保持部20は機械加工装
置に把持される部分である。また保持部ストッパー21
は、保持部20が機械加工装置固定部に挿入される部分
を特定できる目的であり、加工部の位置を決めるもので
ある。加工部支持部19と保持部ストッパー21の面
を、通常のアクリル系接着剤を用いて接着固定をした。
そのときの各方向から投影した図を以下のように示す。
【0009】図3中 (a)は歯科補綴用ブロックの正
面図、(b)は左側面図、(c)は平面図、(d)は背
面図、(e)は右側面図、(f)は底面図である。
【0010】切削工作機械3にて、クラウンの形状を計
測し、パソコン2で切削加工用データに処理した。その
後、ダイヤモンドバー24にてクラウン形状を円上に等
高線切削加工を施した。図4はクラウン形状データ22
と保持部ストッパー21との連結部分データ23を切削
用ブロックに合わせた図である。図5は咬合面を円上に
等高線切削加工を示す。咬合面の加工が終了したら、1
80度反転する。図6に180度反転し、支台歯面の切
削加工を示す。切削工作機械3からクラウン形状に切削
加工したブロックを取り外す。その後、手動にてクラウ
ン27を切り落とし、研磨して完了する。 ダイヤモン
ドバー24の刃長29を、連結部分28に合わせていた
が、クラウン27の支台歯面に合わせるだけで良い。ま
た、刃長29も短くて済み、ぶれやたわみ量も少なくな
る。前述の実施例は、本発明を更に具体的に説明したも
のであり、本発明はこの例に限定されるものではない。
【0011】
【発明の効果】歯科補綴物用切削ブロックに加工部支持
部を付けることにより、加工部と保持部の連結部分の切
削加工量が減った。そのことにより、切削加工時間の短
縮、切削ツールの延命及び切削加工精度の向上につなが
った。
【図面の簡単な説明】
【図1】 切削加工装置の構成の一例を示す図。
【図2】 歯科補綴物用切削ブロックの一実施例を示す
図。
【図3】 (a)は歯科補綴物用切削ブロックの正面
図、(b)は歯科補綴物用切削ブロックの左側面図、
(c)は歯科補綴物用切削ブロックの平面図 、(d)
歯科補綴物用切削ブロックの背面図、 (e)歯科補綴
物用切削ブロックの右側面図、(f)歯科補綴物用切削
ブロックの底面図をそれぞれ示す。
【図4】 本実施例における切削ブロックにクラウン及
び連結部分形状データを重ね合わせた場合を説明する説
明図 。
【図5】 本実施例における咬合面切削加工を説明する
ための図。
【図6】 本実施例における支台歯面切削加工を説明す
るための図。
【符号の説明】
1 汎用パソコンのCRT 2 汎用パソコン本体 3 加工工作機本体 4 三次元形状計測エリア 5 三次元加工エリア 6 三次元形状計測用プローブ 7 スピンドルモーター 8 接触素子 9 被加工物を把持する治具(回転可能) 10 被計測物を把持する治具(回転可能) 11 支台歯模型取付治具 12 三次元形状計測データを汎用パソコンに送るケー
ブル 13 NC工作機械を制御するためにデータを送るケー
ブル 14 セラミックブロック(ポーセレンブロック) 15 研削加工用ダイヤモンドバー 16 注水加工を施すためのノズル 17 支台歯模型 18 切削ブロックの加工部 19 切削ブロックの加工部支持部 20 切削ブロックの保持部 21 切削ブロックの保持部ストッパー 22 クラウン形状データ 23 連結部分データ 24 ダイヤモンドバー 25 加工後のクラウン咬合面 26 クラウン咬合面加工したときの連結部分 27 加工後のクラウン 28 加工後の連結部分 29 ダイヤモンドバーの刃(ダイヤモンド電着部分)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 浜家 正 千葉県習志野市鷺沼台1−10−33−205 Fターム(参考) 3C016 CE02 DA00 4C059 RR15 SS01

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】補綴物が形成される為に加工される加工
    部、前記加工部を加工する装置に保持、取付け、固定又
    は接着するための保持部、前記加工部と前記保持部との
    間に前記装置により主に切削加工可能な部材で形成され
    た支持部を設けてなる歯科補綴用ブロック。
  2. 【請求項2】 前記支持部と前記保持部の接触面の大き
    さがほぼ同等である請求項1に記載の歯科補綴用ブロッ
    ク。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN102662353A (zh) * 2012-04-27 2012-09-12 清华大学 口腔修复体数控加工方法
JP2014140562A (ja) * 2013-01-25 2014-08-07 Gc Corp 歯科用自動切削加工機
JP2016165361A (ja) * 2015-03-09 2016-09-15 株式会社トクヤマデンタル 歯科切削加工用ブロック及びその製造方法

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