JP6238287B2 - 顎模型の固定角度調整装置 - Google Patents

Description

本発明は、歯科教育実習の際に使用される顎模型の固定角度を一定角度ごとに変えることが可能な固定角度調整装置に関するものである。

これまで、顎模型を含む歯科教育実習用マネキンを固定台に対して角度変化可能な状態で取り付けることが可能な固定装置が知られている。例えば、下記の特許文献１には、人体を模した頭部模型と胸胴模型とが、首振自在なジョイント機構によって接続された歯科実習用マネキンの固定調節装置が開示されており、ジョイント機構としては、全方向首振自在なボールジョイント式機構が開示されている。

しかしながら、このようなボールジョイント式機構の場合には、頭部模型の固定角度を無段階で選択できるという利点はあるが、歯科教育実習において予め決められた固定角度（例えば１５°ごとの固定角度）に調節することは困難であり、又、頭部模型を所定の位置に保持する力が弱いという問題点があった。
この他の角度調節機構としては、予め決められた角度に段階的に固定できるようになったカム式ジョイント式機構やギア式ジョイント式機構が知られており、これらの機構を用いた場合には高い保持力は得られるが、前者においては構造が複雑なものとなり製造コストが高くなるという問題点があり、後者においてはギア部分が摩耗し易いために耐久性が良くないという問題点があった。

実開平１−１１１２６４号公報

本発明は、上述の従来技術における問題点を解決し、歯科教育実習用に使用される顎模型（人体の頭部を模したマネキンを含む）の固定角度を一定角度ごとに変えることができ、安定な状態で確実に顎模型を固定することが可能な固定角度調整装置を提供することを課題とする。

前記の課題を解決可能な本発明の顎模型の固定角度調整装置は、顎模型を固定台に対して所望の角度に調整して固定するための装置であって、前記固定台に対して実質的に垂直な方向に取り付けられる第１シャフトと、前記顎模型が取り付けられる第２シャフトが、互いのなす角度が一定角度ごと変えられるようになった角度調整機構を介して接続されており、当該角度調整機構が、
実質的に円板状部分を含む形状を有し、当該円板状部分の中心位置に貫通孔を有し、前記第１シャフトの上端側に取り付けられた第１固定部材と、
前記第１固定部材の円板状部分と実質的に同じ大きさの円板状部分を含む形状を有し、当該円板状部分の中心位置に貫通孔を有した第２固定部材と、
前記第１固定部材と前記第２固定部材の間に位置し、前記第１及び第２固定部材の円板状部分と実質的に同じ外径を有した円板状体で、中心位置に貫通孔を有した第３固定部材と、
前記第２シャフトが挿通されるシャフト挿通穴がボルト頭部に設けられており、前記第１〜第３固定部材の前記貫通孔に挿通されるボルト軸部を有した固定ボルトと、
前記固定ボルトのボルト軸部端側に取り付けられ、締め付け操作を行うことで前記第１〜第３固定部材が積層された状態で固定でき、解除操作を行うことで前記第２及び第３固定部材の固定が解除可能な固定・解除部材
を含み、
前記第１固定部材と前記第２固定部材の、前記第３固定部材と対向する側の表面にはそれぞれ、前記貫通孔の位置を中心とする円をなすようにして等角度間隔で配置された複数の凹部が設けられており、前記第３固定部材には、前記第１固定部材及び前記第２固定部材に設けられた前記凹部がなす円と対応する円周上に小球収容孔が設けられており、当該小球収容孔には、当該第３固定部材の表面から外側に部分的に突出するようにして金属製の小球が回動可能な状態で収容されていることを特徴とする。

又、本発明は、上記の特徴を有した固定角度調整装置において、前記固定ボルトに設けられた前記シャフト挿通穴の周縁部分における異なる位置に２以上の切欠き凹部が設けられ、前記シャフト挿通穴に挿通された前記第２シャフトの外周面には、前記固定ボルトのボルト頭部を両側から挟む位置にそれぞれ突起部が設けられており、当該突起部のいずれかが前記切欠き凹部内に少なくとも部分的に収容されることによって、前記固定ボルトに対する前記第２シャフトの角度が固定されることを特徴とするものである。

又、本発明は、上記の特徴を有した固定角度調整装置において、前記第２固定部材の周縁部に、前記第２シャフトを挿通するためのシャフト挿通穴を有したシャフト固定部材が取り付けられており、前記シャフト固定部材の前記シャフト挿通穴の周縁部分における異なる位置に２以上の切欠き凹部が設けられ、前記シャフト挿通穴に挿通された前記第２シャフトの外周面には、前記シャフト固定部材を両側から挟む位置にそれぞれ突起部が設けられており、当該突起部のいずれかが前記切欠き凹部内に少なくとも部分的に収容されることによって、前記シャフト固定部材に対する前記第２シャフトの角度が固定されることを特徴とするものでもある。

本発明の顎模型の固定角度調整装置では、固定・解除部材を操作することによって第３固定部材の小球収容孔に収容された小球が、第１及び第２固定部材に設けられた凹部から解放されて回動可能な状態となり、固定台に取り付けられた第１シャフトに対する第２シャフトの角度を一定角度ごと変えられることができるので、歯科実習において予め決められた角度に簡単に合わせることができる。そして、固定・解除部材を締め付けた際には、各小球が、対応する第１及び第２固定部材の凹部内に嵌ることにより、顎模型が取り付けられた第２シャフトが所定の角度で確実に固定され、顎模型を安定して予め決められた位置に固定することができる。

本発明の顎模型の固定角度調整装置の好ましい一例における外観及び使用状態を示す図である。 図１に例示した本発明の固定角度調整装置における角度調整機構の内部構造を示す断面図である。 図１に例示した本発明の固定角度調整装置の部品構成を示す分解斜視図である。 本発明の固定角度調整装置において、第２固定部材と第３固定部材の固定角度を選択することにより、第２シャフトに取り付けられた顎模型の固定角度が変化する様子を示した図である。 （ａ）は、固定・解除部材（固定ナット）を緩めることにより第２固定部材と第３固定部材が回動可能である時の状態を示す図であり、（ｂ）は、固定・解除部材を締め付けることにより、金属製の小球が第１固定部材と第２固定部材に設けられた凹部（貫通小孔）に収容されて、第１固定部材と第２固定部材とが固定された時の状態を示す図である。 （ａ）〜（ｃ）は、第１固定部材と第２固定部材に設けられる凹部の大きさ（貫通小孔の内径）を変更した時の金属製小球（直径２．５ｍｍ）の収容状態を示す図であり、（ａ）が、貫通小孔の内径１．０ｍｍの場合、（ｂ）が１．８ｍｍの場合、（ｃ）が２．２ｍｍの場合であり、いずれの場合も第３固定部材の厚みは１．０ｍｍである。 固定ボルトの頭部に設けられた切欠き凹部と、顎模型が取り付けられた第２シャフトの突起部によって、第２シャフトの軸を中心として顎模型が角度変化する際の状態を示す図である。 （ａ）〜（ｃ）は、第２シャフトの突起部（ボルト頭部）が収容される切欠き凹部の位置を選択することによって、第２シャフトがシャフト軸を中心として角度変化して固定された際の状態を示す図であり、（ｂ）は、（ａ）の位置から１５°移動した時の状態、（ｃ）は、（ａ）の位置から３０°移動した時の状態を示している。 図１とは異なる構造を有した本発明の顎模型の固定角度調整装置の一例を示す図であり、顎模型を取り付けた際の使用状態が示されている。 図９に例示した本発明の固定角度調整装置の部品構成を示す分解斜視図である。 図９に例示した本発明の固定角度調整装置における角度調整機構の内部構造を示す断面図であり、（ａ）は、固定・解除部材（レバー式固定部材）を完全に締め付けて全閉状態とすることにより、金属製の小球が第１固定部材と第２固定部材に設けられた凹部（貫通小孔）に収容されて、第１固定部材と第２固定部材とが固定された時の状態を示す図であり、（ｂ）は、固定・解除部材を半開状態とすることにより、第１固定部材と第２固定部材とは固定されているが、ボルト頭部の挿通穴から第２シャフトが挿脱可能である時の状態を示す図であり、（ｃ）は、固定・解除部材を全開状態とすることにより第２固定部材と第３固定部材の回動が可能である時の状態を示す図である。

以下、本発明の歯科実習用マネキン固定角度調整装置の好ましい一例を図面に示して本発明を説明するが、本発明の装置は、図面に例示されたものに限定されない。
本発明の歯科実習用マネキン固定角度調整装置は、図１に示されるように、顎模型Ａを固定台（図示されていないが、第１シャフトの下端側に存在し、当該装置を机の縁等に固定する役目を果たす）に対して所望の角度に調整して固定するための装置であり、固定台に対して実質的に垂直な方向に取り付けられる第１シャフト１の上端側に設けられた角度調整機構３によって、顎模型Ａが取り付けられる第２シャフト２の固定角度が一定角度ごと変えられるようになっている。本発明において、第１シャフト１と第２シャフト２のなす角度を変化させるための角度調整機構３は、図２及び図３に示されるようにして、第１シャフト１の上端側に取り付けられた実質的に円板状体の第１固定部材４に、共に円板状体である第２固定部材５と第３固定部材６とが、同一軸線上に配置され、かつ、第１固定部材４に対して回動可能な状態で積層され、各固定部材の中心位置にある貫通孔に固定ボルト８が挿通されて、この固定ボルト８のボルト軸端に固定・解除部材（固定ナット）９が設けられた構成を有する。尚、本発明における固定ボルト８のボルト頭部には、図２に示されるようにして、第２シャフト２を挿通するためのシャフト挿通穴７が、固定ボルト８のボルト中心軸と直行する方向に設けられている。この際、第２固定部材５の貫通孔の形状をボルト頭部の形状と対応させることによって、固定・解除部材を締め付けた際に固定ボルト８が移動して、シャフト挿通穴７に挿通された第２シャフト２が、第２固定部材５の表面に押し付けられ、これにより第２シャフト２を固定することができる。

本発明における第１固定部材４は、図３の分解斜視図にて示されるように、実質的に円板状部分を含む形状を有しており、この円板状部分の中心位置には貫通孔が設けられている。又、第２固定部材５は、第１固定部材４の円板状部分と実質的に同じ大きさの円板状体で、この中心位置にも、第１固定部材４と同じ内径の貫通孔が設けられている。このような第１固定部材４と第２固定部材５の間に位置する第３固定部材６も、第２固定部材５と実質的に同じ外径を有した円板状体で、その中心位置に貫通孔が設けられている。尚、実質的に同じ大きさ又は実質的に同じ外径とは、後述する凹部１０又は小球収容孔１１がなす円より大きい外径を有していれば、各円板状部分又は円板状体の外径に１〜２０ｍｍ程度の差があっても良いことを意味する。
本発明では、第１固定部材４、第２固定部材５、第３固定部材６の材質が特に限定されるものではないが、第１固定部材４と第２固定部材５の材質が金属（例えばステンレス）で、第３固定部材６の材質が合成樹脂であることが好ましい。

そして、本発明では、図３に示されるようにして、第１固定部材４と第２固定部材５の、第３固定部材６と対向する側の表面にそれぞれ、中心位置に設けられた貫通孔を中心とする円をなすようにして等角度間隔で配置された複数の凹部１０が設けられている。図３に例示した凹部１０は、部材の厚み方向に貫通した小孔（貫通小孔）となっているが、これに限定されるものではなく、例えば半球状の窪みであっても良い。
本発明では、顎模型を用いた歯科実習に適した装置とするために、第１固定部材４と第２固定部材５に設けられる凹部１０を、１５°の等角度間隔で配置することが好ましい。

一方、本発明における第３固定部材６には、図２及び図３に示されるようにして、第１固定部材４及び第２固定部材５に設けられた凹部１０と対応する位置に、貫通した孔である小球収容孔１１が設けられており、この小球収容孔１１内には、金属製の小球１２が回動可能な状態で収容されている。この際、小球１２は、固定・解除部材９を締め付けた際にその一部が凹部１０内に収容されることによって第１固定部材４と第２固定部材５の固定が達成されるように、第３固定部材６の表面から外側に部分的に突出しており、金属製の小球１２の直径は、第３固定部材６の厚みよりも大きい。
本発明では、第３固定部材６に設けられる小球収容孔１１の数が、第１固定部材４及び第２固定部材５に設けられた凹部１０の数と同じであっても、凹部１０の数より少なくても良い。

又、図３には、図１の固定角度調整装置における固定ボルト８に対する第２シャフト２の固定角度を、シャフトの軸を中心にして一定角度ごとに変えるのに適した固定ボルト８と第２シャフト２の構造の一例が分解斜視図にて示されており、この固定ボルト８のボルト頭部に設けられたシャフト挿通穴７の周縁部分には、合計５か所の異なる位置に切欠き凹部１３が設けられており、シャフト挿通穴７に挿通される第２シャフト２の外周面には、ボルト頭部を両側から挟む位置に突起部１４ａ，１４ｂ（小型のボルトにて形成）が設けられている。そして、本発明では、この突起部１４ａ，１４ｂのどちらか一方が、複数箇所に設けられた切欠き凹部１３のいずれかに、当接した状態で部分的に収容されることによって、第２シャフト２の固定ボルト８に対する角度を固定することができる。

図４は、本発明の固定角度調整装置により、第２シャフト２に取り付けられた顎模型Ａの固定角度が変化する様子を示した図であり、この第２固定部材５には、円周上に配置された凹部（貫通小孔）１０が合計２４か所、即ち、１５°の等角度間隔で配置されており、これによって、顎模型Ａの固定角度が１５°ごとに変えられるようになっている。
尚、本発明では、図４に示されるようにして、第２シャフト２に固定される顎模型が、当該第２シャフトの軸を中心にして左右にそれぞれ０°、１５°、３０°の傾斜角度で固定されるようにして切欠き凹部１３を設けることが好ましく、図４に示される固定ボルト８においては、ボルト頭部の一方の面（図面では左側面）に、第２シャフト２を０°及び３０°の傾斜角度で固定するための切欠き凹部１３が３か所設けられており、他方の面（図面では右側面）に、第２シャフト２を１５°の傾斜角度で固定するための切欠き凹部１３が２か所設けられている。

図５（ａ），（ｂ）には、固定・解除部材９を操作することによって、第１固定部材４と第２固定部材５の間隔を変更した際の状態が示されており、（ａ）には、固定・解除部材９を緩めた際に第２固定部材５と第３固定部材６の固定が解除され、これら固定部材が回動可能である時の状態が示されており、（ｂ）には、固定・解除部材９を締め付けることにより、第１固定部材４と第２固定部材５の間隔が狭まり、第３固定部材６の金属製小球１２が第１固定部材４と第２固定部材５に設けられた凹部（貫通小孔）に収容されて、それぞれ小球１２が嵌合し、第１固定部材４と第２固定部材５とが固定された時の状態が示されている。

図６の（ａ）〜（ｃ）には、第１固定部材４と第２固定部材５に設けられる凹部１０の大きさ（貫通小孔の内径）を変更した時の金属製小球１２の収容状態が示されており、金属製小球の直径が２．５ｍｍで、第３固定部材の厚みが１．０ｍｍの場合、（ａ）のように貫通小孔の内径が１．０ｍｍであると、固定・解除部材を締め付けても、金属製小球が凹部内に充分に収容されず、第１固定部材４と第２固定部材５との固定が不十分になるので好ましくない。また、（ｃ）のように貫通小孔の内径が２．２ｍｍであると、固定・解除部材を締め付けた際に、第１固定部材４と第２固定部材５が直接第３固定部材６に接触してしまい、やはりまた１固定部材４と第２固定部材５との固定が不十分になる。これに対して、（ｂ）のように貫通小孔の内径が１．５ｍｍ、の場合には、固定・解除部材を締め付けた際に、金属製小球が凹部内に充分に収容されて、かつ第１固定部材４と第２固定部材５が第３固定部材６に接触することなく第１固定部材４と第２固定部材５の固定が安定なものとなる。
本発明における金属製小球の直径ｄ_１と、第１固定部材と第２固定部材に設けられる凹部（貫通小孔）の内径ｄ_２と、第３固定部材の厚みｄ_３との関係は、ｄ_１：ｄ_２：ｄ_３＝５：３：２であることが好ましい。

図７には、固定ボルト８のボルト頭部に設けられた切欠き凹部１３と、顎模型Ａが取り付けられた第２シャフト２の突起部１４ａ，１４ｂによって、第２シャフト２の軸を中心として顎模型Ａの取り付け角度が変化する際の状態が示されており、図８（ａ）〜（ｃ）には、第２シャフト２の突起部（ボルト頭部）１４ａ，１４ｂが収容される切欠き凹部１３の位置を選択することによって、第２シャフト２がシャフト軸を中心として一定角度ごとに角度変化して固定される際の状態が示されている。尚、（ｂ）は、第２シャフト２が、（ａ）の位置からシャフト軸を中心として１５°角度変化して固定された時の状態を示す図であり、これにより、第２シャフト２に取り付けられた顎模型も、シャフト軸を中心として（ａ）の位置から１５°角度変化した位置に固定される。又、（ｃ）には、第２シャフト２が、（ａ）の位置からシャフト軸を中心として３０°角度変化して固定された時の状態が示されている。
図８に示した切欠き凹部１３及び突起部１４ａ，１４ｂの形状や構造は好ましい一例を示すものであって、これに限定されるものではない。

図９には、図１とは異なる構造を有した本発明の固定角度調整装置の一例が示されており、図１０には、この図９に例示した装置の部品構成を示す分解斜視図が示されている。図９及び図１０に示されるように、この装置においては、固定・解除部材９としてレバー式固定部材が取り付けられており、レバーを操作することによって簡単に第１固定部材４と第２固定部材５の固定・解除が行えるようになっている。
又、図９及び図１０に示された装置においては、前記第２固定部材５の周縁部にシャフト固定部材１５が取り付けられており、このシャフト固定部材１５のシャフト挿通穴に第２シャフト２が挿通され、シャフト固定部材１５のシャフト挿通穴の周縁部分には、図８（ａ）〜（ｃ）に示したものと同様の形状の切欠き凹部１３が設けられており、第２シャフト２の外周面には、シャフト固定部材１５を両側から挟む位置にそれぞれ突起部１４ａ，１４ｂが設けられている。この図９の装置においても、図１の装置と同様に、第２シャフト２の外周面に設けられた突起部１４ａ，１４ｂのいずれかが切欠き凹部１３内に少なくとも部分的に収容されることによって、シャフト固定部材１５に対する第２シャフト２の角度が固定され、切欠き凹部１３は、第２シャフト２に固定される顎模型Ａが、第２シャフト２の軸を中心にして左右にそれぞれ０°、１５°、３０°の傾斜角度で固定されるようにして設けられていることが好ましい。

図１１には、図９に例示した本発明の固定角度調整装置における角度調整機構の内部構造が断面図にて示されており、固定・解除部材９がレバー式の固定部材である場合には、（ａ）のようにして、固定・解除部材９を完全に締め付けて全閉状態とすることにより、金属製の小球１２が第１固定部材４と第２固定部材５に設けられた凹部（貫通小孔）１０に収容されて、第１固定部材４と第２固定部材５の固定が達成されると共に、ボルト頭部のシャフト挿通穴７に挿通された第２シャフト２の固定が達成される。そして、このようなレバー式固定部材が設けられた固定角度調整装置の場合には、固定・解除部材９を少し緩めて（ｂ）のような半開状態とすることにより、第１固定部材４と第２固定部材５は固定されているが、ボルト頭部のシャフト挿通穴７から第２シャフト２が挿脱可能である時の状態とすることができ、又、固定・解除部材９を完全に緩めて（ｃ）のような全開状態とすることにより、第２シャフト２の挿脱が行えると共に、金属製の小球１２が凹部（貫通小孔）１０から外れ、第２固定部材５と第３固定部材６の固定が解除され、両固定部材の回動が行える状態とすることができる。

図１に示される外観及び構造を有した本発明の顎模型の固定角度調整装置を作製し、歯科教育実習に用いたところ、容易に顎模型を予め決められた角度で固定することができ、保持力についても充分であり、歯科教育実習に適した装置であることが確認された。

Ａ 顎模型
１ 第１シャフト
２ 第２シャフト
３ 角度調整機構
４ 第１固定部材
５ 第２固定部材
６ 第３固定部材
７ シャフト挿通穴
８ 固定ボルト
９ 固定・解除部材
１０ 凹部（貫通小孔）
１１ 小球収容孔
１２ 金属製の小球
１３ 切欠き凹部
１４ａ，１４ｂ 突起部
１５ シャフト固定部材

Claims (3)

1. 顎模型を固定台に対して所望の角度に調整して固定するための装置であって、前記固定台に対して実質的に垂直な方向に取り付けられる第１シャフトと、前記顎模型が取り付けられる第２シャフトが、互いのなす角度が一定角度ごと変えられるようになった角度調整機構を介して接続されており、当該角度調整機構が、
   実質的に円板状部分を含む形状を有し、当該円板状部分の中心位置に貫通孔を有し、前記第１シャフトの上端側に取り付けられた第１固定部材と、
   前記第１固定部材の円板状部分と実質的に同じ大きさの円板状部分を含む形状を有し、当該円板状部分の中心位置に貫通孔を有した第２固定部材と、
   前記第１固定部材と前記第２固定部材の間に位置し、前記第１及び第２固定部材の円板状部分と実質的に同じ外径を有した円板状体で、中心位置に貫通孔を有した第３固定部材と、
   前記第２シャフトが挿通されるシャフト挿通穴がボルト頭部に設けられており、前記第１〜第３固定部材の前記貫通孔に挿通されるボルト軸部を有した固定ボルトと、
   前記固定ボルトのボルト軸部端側に取り付けられ、締め付け操作を行うことで前記第１〜第３固定部材が積層された状態で固定でき、解除操作を行うことで前記第２及び第３固定部材の固定が解除可能な固定・解除部材
   を含み、
   前記第１固定部材と前記第２固定部材の、前記第３固定部材と対向する側の表面にはそれぞれ、前記貫通孔の位置を中心とする円をなすようにして等角度間隔で配置された複数の凹部が設けられており、前記第３固定部材には、前記第１固定部材及び前記第２固定部材に設けられた前記凹部がなす円と対応する円周上に小球収容孔が設けられており、当該小球収容孔には、当該第３固定部材の表面から外側に部分的に突出するようにして金属製の小球が回動可能な状態で収容されていることを特徴とする顎模型の固定角度調整装置。
2. 前記固定ボルトに設けられた前記シャフト挿通穴の周縁部分における異なる位置に２以上の切欠き凹部が設けられ、前記シャフト挿通穴に挿通された前記第２シャフトの外周面には、前記固定ボルトのボルト頭部を両側から挟む位置にそれぞれ突起部が設けられており、当該突起部のいずれかが前記切欠き凹部内に少なくとも部分的に収容されることによって、前記固定ボルトに対する前記第２シャフトの角度が固定されることを特徴とする請求項１に記載の顎模型の固定角度調整装置。
3. 前記第２固定部材の周縁部に、前記第２シャフトを挿通するためのシャフト挿通穴を有したシャフト固定部材が取り付けられており、前記シャフト固定部材の前記シャフト挿通穴の周縁部分における異なる位置に２以上の切欠き凹部が設けられ、前記シャフト挿通穴に挿通された前記第２シャフトの外周面には、前記シャフト固定部材を両側から挟む位置にそれぞれ突起部が設けられており、当該突起部のいずれかが前記切欠き凹部内に少なくとも部分的に収容されることによって、前記シャフト固定部材に対する前記第２シャフトの角度が固定されることを特徴とする請求項１に記載の顎模型の固定角度調整装置。

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