JP4690996B2 - 歯科用ワークピースを製造するための装置 - Google Patents

Description

歯の代替部品、たとえばクラウン、ブリッジまたはインプラント、およびその他の歯科用ワークピースは、一般に、ワークピースの所望の形状を光学的または機械的に対応するモデルから走査し、このようにして得られたデータを使用して切削軌跡を生成して製造される。こうした切削軌跡に基づいて、次に、歯科用ワークピースを切削器具またはその他の適切な工作機械内でブランクから製造する。

ＥＰ０７５９７２８Ｂ１（特許文献１）には、歯科用人工装具の製造を意図されたブランクを金属、セラミックまたは硬質プラスチックのリング内に埋め込む装置が開示されている。コストの点で、ブランクは、機械加工時に過剰なブランク材料の浪費ができるだけ少なくなるような寸法で形成される。ほぼ円筒状のブランクは、ブランクの全周に歯科用接着剤を塗布してリング内に埋め込まれ、リングと一緒に支持本体内に挿入され、この支持本体は工作機械内に圧締めされる。

特に、ブリッジを製造するためのかなり大きいブランクの場合、接着剤をすべての側面に塗布することにより、切削時に応力亀裂が生じる原因になり、応力亀裂をブランク内で識別することは容易ではない。こうした亀裂は、長手方向の軸を横断してブランク全体に生じる可能性があり、その結果ワークピースを使用できなくなる可能性がある。

こうした影響は、上側を切削後に下側が露出し、これら２つの平面が互いに会合する時に明らかになる。通常使用される材料の強度は、未加工状態でわずか約２０〜３０ＭＰａであり、一般に使用されるエポキシ接着剤の強度は同程度なので、接着剤により全周を囲まれたブランクには、２軸応力領域に力が加わり、こうした力は、接着表面によっては数１００Ｎに達する可能性がある。切削時に生じるノッチ効果により、この影響は強化されてブランク材料の強度を越え、ブランクは長手方向を横断して破砕する。

公知の装置のその他の困難性は、接着の場合、接着剤が不可避的に、ブランクおよびリングの相互に平行な円筒表面上に流れ、機械加工されるブランクの表面部分に達し、結局切削ヘッドにも達することにある。したがって、切削ヘッドが汚れ、切削の正確さに悪影響が及ぶ。

これらの問題は、ＤＥ２９８１５４８６Ｕ１（特許文献２）から周知である装置であって、請求項１の前文に対応する装置にもあり、前記文書では、ブランクは、ブランク全周に接着剤を塗布されて、プレート形支持本体の中心の開口部内に挿入される。
欧州特許第０７５９７２８号明細書 西独国実用新案公開第２９８１５４８６号明細書

本発明の目的は、ブランクをより良く機械加工することを可能にする歯科用ワークピースを製造するための装置を提供することである。

この目的は、ブランクと、前記ブランクを少なくとも部分的に囲む凹部を有し、且つ外側を工作機械内に圧締めすることができる支持本体と、を備える歯科用ワークピースを製造するための装置であって、前記凹部は、４つの内壁に囲まれた四角形状であり、前記ブランクは、前記４つの内壁の一部にのみ接続されていることを特徴とする装置により解決される。当該記載される応力および微細な亀裂は、主に、ブランクと支持本体とを互いに一部のみ接続することにより回避される。驚くべきことに、上記の破砕は、全周接着の場合に存在する２軸応力領域でのみ発生することが分かった。

ブランクが、前記ブランクに接続されない４つの内壁からある距離をおいて配置されている構成によって形成される、ブランクと、ブランクを囲む支持本体の凹部との間の隙間は、工作機械の器具部分がブランクに側方から接近できるという利点を有する。切削ヘッドは、この隙間内で直ちに作業を開始することができ、先行技術の場合のように最初に材料に穴あけする必要がない。穴あけ作業によって、切削カッターには過度の応力が加わり、磨耗するため、切削カッターの使用寿命は、請求項２に記載の方法により著しく増加する。さらに、切削作業はより迅速に終了する。なぜなら、ブランク材料中に徐々に移動させて埋めることが回避されるか、または少なくとも減少するからである。

上記ブランクが、４つの内壁のうち対向する２つの内壁において支持本体に接続されている；ブランクと、ブランクを少なくとも部分的に囲む凹部を有し、且つ外側を工作機械内に圧締めすることができる支持本体とを備える歯科用ワークピースを製造するための装置であって、支持本体がＵ形構造であり、ブランクがＵ形の枝部分の内壁に接続されている；ブランクの対向端部を収容するための保持部が、Ｕ形構造の支持本体の枝部分上に一体的に成形されている；保持部が、内壁上の隆起部として、または枝部分の内壁の陥凹部として設計されている；凹部が広くなっている領域を有し、該領域は互いに対向して位置し、ブランクが接続され、凹部がブランクからある距離をおいて配置された追加の領域を有する、という本発明の実施態様は、ブランクに自由に側方から接近することを改善する。

ブランクと支持本体との間の接続は、機械的な保持機構を埋め込み、接着または連結することから構成することができる。接着の場合、ブランクの接着面が、露出した側面への移行部分でカーブしているか、または斜角が付いている構成にすることにより、器具が接着剤により汚れる可能性が大幅になくなるという点で好都合である。

ブランクと支持本体との間の接続をたとえば機械的保持機構を埋め込み、接着または連結して実現する上記実施態様のほかに、本出願の主題は、たとえば、ブランクを支持本体に接続する際、少なくとも１つの追加の本体をブランクと支持本体との間に配置し、この追加の本体をブランクおよび支持本体にも接続する実施態様を含む。この少なくとも１つの追加の本体は、たとえば機械的保持機構を埋め込み、接着または連結してブランクまたは支持本体に接続することができる。好ましい実施態様は、一方では少なくとも１つの追加の本体にブランクを接着し、他方では少なくとも１つの追加の本体を支持本体に接着することから成る。

少なくとも１つの追加の本体を製造する材料は、本質的に自由に選択することができ、全体の構成の要件に適応させることができる。たとえば、少なくとも１つの追加の本体は、ブランクの材料または支持本体の材料から製造することができる。同様に、少なくとも１つの追加の本体は、２種類以上の材料から製造することができ、たとえば層状に構成することができる。

２つ以上の追加の本体を介してブランクを支持本体に接続する場合、２つ以上の追加の本体は互いに同じでも、異なっても良く、異なる場合、相違は、幾何学的形状および／または少なくとも２つの追加の本体を製造する材料の相違で良い。

接続部を形成するには、先ず、ブランクを第１の追加の本体に接続し、次に第２の追加の本体に接続して、第２の追加の本体を支持本体に接続する。この実施態様によると、当然、３つ以上の追加の本体をブランクと支持本体との間の接続部として使用することができ、この場合、追加の本体と、追加の本体の１つとブランクまたは支持本体との間の接続部との間の接続は、互いに同じであっても異なっても良く、たとえば機械的保持機構を埋め込むか、接着するかまたは連結して行うことができる。

特に好ましい実施態様は、ブランクが対向する両側で追加の本体に接続され、いかなる場合にも、これら追加の本体の各々が、ブランクとの接続点に対向する追加の本体側を介して支持本体に接続される実施態様である。さらに好ましい実施態様は、これら２つの追加の本体を支持本体の材料から製造する実施態様である。２つの追加の本体は、接着によりブランクに接続すると特に好ましい。

支持本体が、ブランクを凹部内に配置したときに、ブランクが支持本体の上端を越えて延在しない寸法に構成されていれば、機械的な影響に対してブランクを効果的に保護することができる。支持本体のみが、ブランクと支持本体とにより形成されるユニットの外形を決定するので、支持本体を制限なく構成することができ、したがって、支持本体は、ブランクの正確な形状に関係なく、その他のユニットと共に積み重ねることができ、自動的に製造する過程において自動的に装填、取外しおよび回転させることが可能である。

支持本体の外面に、支持本体で加工されるブランクを示すコードが付されている構成により本発明を展開する場合、支持本体には、コードを付すのに十分な空間があり、工作機械は、走査したコードに基づいて、支持本体内に収容されたブランクに対して正確な器具部分を使って正確な機械加工作業を自動的に行い、たとえば生成された切削軌道をたどるか、または一致が不十分な場合は機械加工作業を抑制するように制御される。

上記コードを工作機械により変更できる構成により、コードは、工作機械、たとえば切削カッターにより変更するか、または除去することもできる。この利点は、同じブランクを意図せずに２回機械加工するのが防止される点である。同時に、メーカーから供給された元のブランクのみ、および支持本体を機械加工することができ、使用済みの支持本体にブランクが取り付けられた場合は拒絶される。

支持本体がプレートの形状を有し、該プレートの上面が、ブランクに接続される内壁に垂直であることにより、形成される支持本体のプレートの形状は、たとえばマガジンに保存する時の自動処理および積み重ねに特に有利である。

支持本体の外側が、非対称になるように賦形されているように本発明を展開すると、支持本体およびブランクを工作機械内に正しく方向付けることができる。

支持本体をプラスチック射出成形部品とすることにより、材料のコストおよび支持本体の製造コストの点で有益である。

本発明の特に好ましい実施態様は以下のとおりである。
ブランクおよび支持本体を備える、歯科用ワークピースを製造するための装置であって、ここにおいて、（ａ）前記支持本体は、前記ブランクを少なくとも部分的に囲む凹部を有し、該凹部は、４つの内壁に囲まれた四角形状であり、（ｂ）前記支持本体は、その外側を介して工作機械に圧締めすることができ、（ｃ）前記ブランクは、前記４つの内壁のうち対向する２つの内壁において前記支持本体に接続され、（ｄ）前記支持本体と前記ブランクとの間の接続が接着から成り、（ｅ）前記支持本体は、前記ブランクを前記凹部内に配置したときに、前記ブランクが前記支持本体の上端を越えて延在しない寸法に構成されており、（ｆ）前記支持本体の外面には、該支持本体で加工される前記ブランクを示すコードが付され、（ｇ）前記コードは工作機械により変更することができ、（ｈ）前記支持本体がプレートの形状を有し、該プレートの上面が前記ブランクに接続される内壁に垂直であり、および（ｉ）前記支持本体がプラスチック射出成形部品である、装置；及び、
ブランクおよび支持本体を備える、歯科用ワークピースを製造するための装置であって、ここにおいて、（ａ）前記支持本体は、前記ブランクを少なくとも部分的に囲む凹部を有し、該凹部は、４つの内壁に囲まれた四角形状であり、（ｂ）前記支持本体は、その外側を介して工作機械に接続されることができ、（ｃ）前記ブランクは、前記４つの内壁のうち対向する２つの内壁において前記支持本体に接続され、（ｄ）前記支持本体と前記ブランクとの間の接続は、追加の本体を前記ブランクの２つの対向する端部の各々に配置して行われ、該追加の本体は前記ブランクおよび前記支持本体にも接続され、（ｅ）前記支持本体と前記追加の本体との間、および前記ブランクと前記追加の本体との間の接続は、各々の場合において接着から成り、（ｆ）前記支持本体は、前記ブランクを前記凹部内に配置したときに、前記ブランクが前記支持本体の上端を越えて延在しない寸法に構成されており、（ｇ）前記支持本体には、該支持本体で加工される前記ブランクを示すコードが付され、（ｈ）前記コードは工作機械により変更することができ、（ｉ）前記支持本体がプレートの形状を有し、該プレートの上面が、前記ブランクに接続される内壁に対して垂直であり、および（ｋ）前記支持本体がプラスチック射出成形部品である、装置。

本発明の具体的な実施態様について、図面を参酌して以下にさらに詳細に説明する。

好適な実施態様の詳細な説明 図１に示され、プラスチック射出成形部品として製造された支持本体１０は基本的にプレート形であり、平面が平行な矩形の面を有し、高さがより低い方がプレートの側面になっている。隅領域１１は、支持本体１０の向きを決定することができるように斜角が付いている。

中央の矩形の凹部１２は、この具体的な実施態様では円筒状である歯科用ワークピースのためのブランク１３を収容するために使用される。ブランク１３は、２つの対向する表面において、凹部１２の対応する壁部に接着される。

凹部１２の対向する２つの壁部、およびこれら壁部に面するブランク１３の面の間には、機械加工作業の開始時に切削ヘッドを導入することができる隙間が存在する。

支持本体１０は、その外側に、工作機械の案内溝内に支持本体１０を挿入するために使用される周囲ビード１４が設けられている。

支持本体１０の最大厚さは、支持本体１０の外周壁部１５の領域にある。この厚さは、支持本体１０がブランク１３上に延在して、ブランク１３を機械的な損傷からあらゆる方向において保護するように寸法が決められる。

周囲壁部１５にはバーコード１６が表示され、このバーコード１６は、周囲壁部１５上に直接印刷するか、または貼付ストリップ上に印刷するか、または支持本体１０の材料に直接形成することができる。バーコード１６は、支持本体１０内に収容されるブランク１３の材料、寸法および／またはその他の特性を識別するのに役立つ。

図１による具体的な実施態様では、ブランク１３の表面は、凹部１２の壁部に接着され、円筒状である。これは、接着剤が、切削ヘッドにより機械加工される表面に達することができないか、または容易には達することができないことを意味する。同じ効果は、ブランクの接着表面が平坦であり、上方および下方に露出する表面に至る移行部分に斜角が付いている場合に得られる。この構成で得られる画定された矩形の接続領域は、冒頭に記載した応力亀裂を減少させるのに好都合である。

この凹部は、図１に示す純粋に矩形の構成ではなく、図２〜図４に示す形状のどれか１つを有することもできる。こうした形状の場合、凹部２２、３２、４２の相互に対向する長い方の面は各々、ブランク２３、３３、４３が固定される広くなっている領域２７、３７，４７を有する。凹部２２、３２、４２の他の領域２８、３８、４８では、ブランク２３、３３、４３は、個々の凹部２２、３２、４２の両方の壁部から対応する距離に位置し、したがって工作機械がブランクに容易に届くようになっている。

図２〜図４による構成は、たとえば機械的に連結することにより、接着剤のない保持機構にも適する。この方法は、図４による構成の場合に特に良好であり、ブランク４３は、凹部４２の広くなっている領域４７に適合して係合するマッシュルーム形の取付部分４９を対向する２つの面に有する。

図５および図６による具体的な実施態様では、支持本体５０はＵ形構造であり、一方の側では、凹部５２は外側に向かって開放している。この場合は円筒状を想定されるブランク（図示しない）は、たとえば接着によりＵ形の枝部分５３間に固定される。ブランクを配置してさらに保持するために、ほぼ半円筒状の隆起部５５が枝部分５３の内壁５４に設けられ、ブランクはこれらの隆起部５５内に取り付けられる。

支持本体５０は実質的に剛性の性質であるにも関わらず、図示のＵ形は、支持本体５０にある程度の可撓性を与え、これは、支持本体の挿入および取外しに好ましく、ブランクに望ましくない応力が加わるのを防止するためにも好ましい。

Ｕ形であるため、工作機械に達する前面の周囲壁部には、コードを表示する空間がなく、この空間は別個の支持ストリップ（図示しない）に表示され、この支持ストリップが支持本体５０に配置されて、Ｕ形の開放側部を覆うが、支持本体５０の機械的特性またはその他の特性を変化させることはない。

図７および図８による変形実施例は、図５および図６による構造とは異なり、やはり円筒状を想定されるブランクの前端（図示しない）は、支持本体６０の枝部分６３の内壁６４に設けられた円形の陥凹部６５に係合し、他のすべての点では同じ構成である。この場合、ブランクは、接着剤またはその他の何らかの接続手段を用いずに支持本体６０内に確実かつ正確に配置することができ、つまり、陥凹部６５内にブランクの両端が連結係合するだけで接続することができる。

図９による変形実施例は、対向する２つの側壁に段７６が付いている凹部７２を有する支持本体７０を示す。方形のバーとして賦形された２つの追加の本体７７は、その下側が段７６の上縁に固定され、その結果、これら２つの追加の本体７７は各々、側縁を介してブランク７３の対向する２つの側面に固定される。この実施態様では、追加の本体７７をブランク７３に接着することが好ましく、追加の本体７７の下縁も、凹部７２の側壁にある段７６の上縁に接着することが好ましい。

支持本体の平面図を示す。 図１の支持本体の変形体の線図を示す。 図１の支持本体の変形体の線図を示す。 図１の支持本体の変形体の線図を示す。 もう１つの具体的な実施態様による支持本体の平面図を示す。 図５の線ＶＩ−ＶＩに沿った支持本体の断面を示す。 図５の支持本体の変形体の平面図を示す。 図７の線ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩに沿った支持本体の断面を示す。 もう１つの実施態様による支持本体の平面図を示す。

符号の説明

１０…支持本体、１１…隅領域、１２…凹部、１３…ブランク、１４…ヘッド、１５…周囲壁部、１６…バーコード、２２…凹部、２３…ブランク、２７…広くなっている領域、２８…隙間、３２…凹部、３３…ブランク、３７…広くなっている領域、３８…隙間、４２…凹部、４３…ブランク、４７…広くなっている領域、４８…隙間、４９…取付部分、５０…支持本体、５２…凹部、５３…枝部分、５４…内壁、５５…隆起部、６０…支持本体、６３…枝部分、６４…内壁、６５…陥凹部、７０…支持本体、７２…凹部、７３…ブランク、７６…凹部の側壁の段、７７…ブランクを凹部に固定するための追加の本体

Claims (13)

1. ブランク（１３；２３；３３；４３；７３）と、前記ブランク（１３；２３；３３；４３；７３）を少なくとも部分的に囲む凹部（１２；２２；３２；４２；５２；７２）を有し、且つ外側を工作機械内に圧締めすることができる支持本体（１０；５０；６０；７０）とを備える歯科用ワークピースを製造するための装置であって、
   前記凹部（１２；２２；３２；４２；５２；７２）は、４つの内壁に囲まれた四角形状であり、
   前記ブランク（１３；２３；３３；４３；７３）は、前記４つの内壁のうち対向する２つの内壁において前記支持本体（１０；５０；６０；７０）に接着されていることを特徴とする、装置。
2. 前記ブランク（１３；２３；３３；４３；７３）が、前記ブランクに接着されていない前記４つの内壁からある距離をおいて配置されていることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
3. 前記凹部（２２；３２；４２）が広くなっている領域（２７；３７；４７）を有し、該領域は互いに対向して位置し、該領域に前記ブランク（２３；３３；４３）が接着されることと、前記凹部が前記ブランク（２３；３３；４３）からある距離をおいて配置された追加の領域（２８；３８；４８）を有することとを特徴とする、請求項１または２のいずれか１項に記載の装置。
4. 前記ブランク（１３）の接着面が、露出した側面への移行部分でカーブしているか、または斜角が付いていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の装置。
5. 前記支持本体（７０）と前記ブランク（７３）との間の接着が、少なくとも１つの追加の本体（７７）を前記ブランク（７３）と前記支持本体（７０）との間に配置して行われ、該追加の本体（７７）が前記ブランクおよび前記支持本体にも接着されていることを特徴とする、請求項１または２のいずれか１項に記載の装置。
6. 前記支持本体（１０；５０；６０；７０）が、前記ブランク（１３；２３；３３；４３；７３）を前記凹部（１２；２２；３２；４２；５２；７２）内に配置したときに、前記ブランク（１３；２３；３３；４３；７３）が前記支持本体の上端を越えて延在しない寸法に構成されていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の装置。
7. 前記支持本体（１０；５０；６０；７０）の外面に、該支持本体で加工される前記ブランク（１３；２３；３３；４３；７３）を示すコード（１６）が付されていることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の装置。
8. 前記コード（１６）を工作機械により変更できることを特徴とする、請求項７に記載の装置。
9. 前記支持本体（１０；５０；６０；７０）がプレートの形状を有し、
   該プレートの上面が、前記ブランク（１３；２３；３３；４３；７３）に接着される前記内壁に垂直であることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１項に記載の装置。
10. 前記支持本体（１０；５０；６０；７０）の外側（１５）が、非対称になるように賦形されていることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか１項に記載の装置。
11. 前記支持本体（１０；５０；６０；７０）がプラスチック射出成形部品であることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の装置。
12. ブランク（１３；２３；３３；４３）および支持本体（１０；５０；６０）を備える、歯科用ワークピースを製造するための装置であって、ここにおいて、
    （ａ）前記支持本体（１０；５０；６０）は、前記ブランク（１３；２３；３３；４３）を少なくとも部分的に囲む凹部（１２；２２；３２；４２；５２）を有し、該凹部は、４つの内壁に囲まれた四角形状であり、
    （ｂ）前記支持本体（１０；５０；６０）は、その外側を介して工作機械に圧締めすることができ、
    （ｃ）前記ブランク（１３；２３；３３；４３）は、前記４つの内壁のうち対向する２つの内壁において前記支持本体（１０；５０；６０）に接続され、
    （ｄ）前記支持本体（１０；５０；６０）と前記ブランク（１３；２３；３３；４３）との間の接続が接着から成り、
    （ｅ）前記支持本体（１０；５０；６０）は、前記ブランク（１３；２３；３３；４３）を前記凹部内に配置したときに、前記ブランクが前記支持本体の上端を越えて延在しない寸法に構成されており、
    （ｆ）前記支持本体（１０；５０；６０）の外面には、該支持本体で加工される前記ブランクを示すコード（１６）が付され、
    （ｇ）前記コード（１６）は工作機械により変更することができ、
    （ｈ）前記支持本体（１０；５０；６０）がプレートの形状を有し、該プレートの上面が前記ブランク（１３；２３；３３；４３）に接続される内壁に垂直であり、および
    （ｉ）前記支持本体（１０；５０；６０）がプラスチック射出成形部品である、装置。
13. ブランク（７３）および支持本体（７０）を備える、歯科用ワークピースを製造するための装置であって、ここにおいて、
    （ａ）前記支持本体（７０）は、前記ブランク（７３）を少なくとも部分的に囲む凹部（７２）を有し、該凹部は、４つの内壁に囲まれた四角形状であり、
    （ｂ）前記支持本体（７０）は、その外側を介して工作機械に接続されることができ、
    （ｃ）前記ブランク（７３）は、前記４つの内壁のうち対向する２つの内壁において前記支持本体（７０）に接続され、
    （ｄ）前記支持本体（７０）と前記ブランク（７３）との間の接続は、追加の本体（７７）を前記ブランク（７３）の２つの対向する端部の各々に配置して行われ、該追加の本体（７７）は前記ブランク（７３）および前記支持本体（７０）にも接続され、
    （ｅ）前記支持本体（７０）と前記追加の本体（７７）との間、および前記ブランク（７３）と前記追加の本体（７７）との間の接続は、各々の場合において接着から成り、
    （ｆ）前記支持本体（７０）は、前記ブランク（７３）を前記凹部内に配置したときに、前記ブランクが前記支持本体の上端を越えて延在しない寸法に構成されており、
    （ｇ）前記支持本体（７０）には、該支持本体で加工される前記ブランクを示すコード（１６）が付され、
    （ｈ）前記コード（１６）は工作機械により変更することができ、
    （ｉ）前記支持本体（７０）がプレートの形状を有し、該プレートの上面が、前記ブランク（７３）に接続される内壁に対して垂直であり、および
    （ｋ）前記支持本体（７０）がプラスチック射出成形部品である、装置。

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