JPH0349745A - 加工部材、特に歯科医療用のインレー、アンレー及び歯冠を製作する方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、倣い技術を用いて機械加工された加工成形
部材、特に歯科医療用のインレー、アンレー及び歯冠を
製作する方法であって、パターンがフィーラビンで感知
され、そのピンの変位とふれがモータ駆動機械工具に伝
達され、ブランクから加工部材を機械加工する方法、並
びにその方法を実施するための装置に関する。

従来技術とその問題点 長期間に亘って知られている倣い機械加工法が、複雑な
三次元の形をもった加工物を製作するのに使われている
。パターンはフィーラビンによって機械的に感知される
。フィーラビンの変位はモータ駆動機械工具に伝達され
、この機械工具は、機械加工動作、例えばフライス削り
もしくは研削によって、ブランクから、パターンと同一
となるように加工部材を荒加工する。大型の工作機械の
場合、フィーラピンの変位の機械工具の伝達は制御装置
で行われ、次いでパターンの大小のコピーを製作するこ
とができる。

小さな加工部材を製作するには、このような複雑な制御
装置は、不要である。この場合、フィーラピンの変位は
機械工具に直接伝達され、ブイーラピンとツールホルダ
とが機械的にしっかりと連結されている。

この発明は、フィーラピンの変位を機械工具に直接機械
的に伝達し、例えば精密な機構に用いる小さな加工部材
を製作することができる２番目に述べる形式の倣い機械
加工法と倣い機械加工装置に関する。しかしながらこの
ような装置は、構造が非常に簡単で通常３つの移動もし
くは動作の軸しか持っていない。しかし、複雑な三次元
の形を有する加工部材を製作するときに、回転軸の数が
比較的少ないことは、このような加工部材を倣い機械加
工するのには不充分である。このような加工部材は、例
えば歯科医療用のインレー、アンレー及び歯冠に必要で
ある。

歯科用のアマルガムは、水銀を使用するために充填材と
してはますます賛同が得られなくなっているので、公知
の金製の充填材と歯冠以外に、新しい材料が導入されて
いる。この新しい材料とルては酸化物セラミック材料が
あり、この材料は、非常に高い硬度を有し、この材料の
そのほかの特性も歯の形態と機能を修復するのに適切な
ものである。

このような非常に硬質の材料を加工することは比較的困
難である。欠陥部修復部材、即ちインレー、アンレーも
しくは歯冠は、雌型で製造され次いで焼結されるが、そ
の焼結工程では、収縮が起こるので、原形と比べてかな
り逸脱したものができる。従って上記修復部材は再加工
しなければならない。

このような欠陥部修復部材の製作の速度を上げるために
、歯の製作に続いて、欠陥点を光学的に測定し、測定値
をコンピュータに記憶させることは知られている。欠陥
点のこの印象に基づいてセラミックの修復部材は、記憶
された光学的印象の通りに加工され、最終の形態が得ら
れる。しかし、乱数の点を光学的に測定することは不可
能であるから、寸法の不正確さが残り、充填物を長期間
使用する場合、不利な影響を与える場合がある。

発明の概要 この発明の目的は、上記の２番目に述べた方式の倣い製
作法を用いて欠陥部修復部材などの小さな加工部材を製
作することであり、高い精度が特徴であり、特に歯科医
療における修復部材は非常に正確に製作されるので歯に
挿入される時に、歯の物質と修復部との間の間隙が、む
し歯を形成する臨界的な間隙幅より小さくすることがで
きる。

この発明によれば、この目的は、２つの回転軸がパター
ンと加工部材に関連し、パターンの全表面を測定し、こ
れを通じてパターンと加工部材がそれぞれの軸のまわり
と、これらの軸と直角に交叉する旋回軸のまわりを旋回
させることによって解決される。好ましいパターンと加
工部材が、それらの軸まわりを同期的に回転される。パ
ターンと加工部材は、それら回転軸のまわりを手動で回
転させるのが適切である。追加の回転軸がパターンと加
工部材に関連しているため、非常に複雑な形態の加工部
材を完全に関知することが可能であり、加工部材を正確
に製作するための必要条件が満たされる。

またこの発明は、この発明の方法を最適の方式で実施し
て問題点を解決する装置に関する。このことは、パター
ンと加工部材もしくは加工部材のブランクをロッカに回
転可能に取付け、機械的及び同期的に回転可能に相互に
接続され、前記ロッカが基礎体上に支持され、旋回軸ま
わりを旋回可能であり、この旋回軸がパターンと加工部
材の回転軸に対して直角に交叉していることによって達
成される。

この発明は、実施態様と添付図面によって以下に詳しく
説明するがこの発明を限定するものではない。

実施例 以下に本発明の実施例を添付図面に基づき説明すると次
の通りである。

第１図に示す加工部材を製造する装置は、歯科医療に用
いるインレー、アンレー及び歯冠を製作するよう設計さ
れた装置である。この装置は、特に倣い機構（１）で構
成され、この機構（１）は、支持フォーク（２）とロッ
カ（３）とに取付けられ、そのロッカ（３）は、パター
ンステーション（４）と加工部材ステーション（５）を
備えている。第１図に概略的に示された基礎体（７）は
、支持フォーク（２）とロッカ（３）を支え、フォーク
（２）とロッカ（３）の両者は回転可能に支持されてい
る。支持フォーク（２）は２つのフォークアーム（８）
（８）を備え、そのフォークアーム（８）（８）の間に
倣い機構（１）が位置している。支持フォーク（２）は
、案内体（１０）に取付けられた２つの関節部材（９）
（９）によって枢支されており、その案内体（１０）は
、案内棒（１２）上を変位可能に案内され、案内体（１
２）の両端は、基礎体（７）上の支柱（１３）によって
支持されている。

第１ａ図に示す他の態様では、支持フォーク（２）は、
旋回レバー（１４）に関節式に接続され、該レバー（１
４）は基礎体（７）のベース（１５）に枢軸旋回可能に
取付けられている。

倣い機構（１）は、倣いスピンドル（１６）、例えばビ
ン状もしくはディスク状のフイーラ体（１８）を備えた
ツイータ（１７）、及び機械工具（２２）を備えたツー
ルホルダ（２０）から構成されている。ツイータ（１７
）とツールホルダ（２０）は、第１図に示すように、連
結管（２１）によってしっかりと相互に連結されている
。フイーラ体（１８）と機械工具（２２）は、倣いスピ
ンドル（１６）に対して直角の軸（１９）（２９）のま
わりを、例えばラック・ピニオン駆動装置によって枢軸
旋回可能である。ツールホルダ（２０）は、回転式の例
えばビンもしくはディスク状の機械工具（２２）の例え
ばダイヤモンドツールを支持し、このツールは図示して
いない駆動装置で駆動される。この駆動装置は、例えば
歯科医療に用いられ、機械工具（２２）を駆動するター
ビンを備えた駆動ヘッドであってもよい。この駆動ヘッ
ドは、ツールホルダ（２０）に直接取付けられていても
よく、また倣い機構の案内部材として作動してもよい。

また連結管（２１）の任意な点もしくはツイータ（１７
）上に位置していてもよい。

ロッカ（３）は旋回軸（２３）のまわりを旋回可能にな
っており、この軸（２３）は倣いスピンドル（１６）と
平行である。ロッカ（３）上に位置するパターンステー
ション（４）は、プラスチック製の欠陥部修復部の印象
（２４）をパターンとして持っている。そしてその印象
（２４）に基づいて、インレー、アンレーもしくは歯冠
が例えば酸化物セラミック材料で製作される。ツイータ
ビン（１８）は、印象（２４）を感知し、ツイータ（１
７）とツールホルダ（２０）の同じ運動によって、ツイ
ータピン（１８）が変位したりふれたりすると機械工具
（２２）に同じ変位もしくはふれが生じる。従って倣い
機械加工法において、ブランク（２５’）から加工部材
（２５）を荒加工することができる。印象（２４）と加
工部材（２５）は、ロッカ（３）に対して回転可能に取
付けられ、機械的に相互に連結されており、そのためこ
れらは同じ回転運動を行う。印象（２４）と加工部材（
２５）の回転軸（２６）、（２７）は、互いに平行で旋
回軸（２３）に対して直角であり、この旋回軸（２３）
は２つの回転軸（２６）（２７）と交叉している。ロッ
カ（３）は支持アーム（２８）に取付けられ、このアー
ム（２８）は基礎体（７）上に支持されている。

機械工具（２２）の回転運動によって、第１図の装置は
、８つの回転軸、即ち倣い機構（１）による３つの軸ｘ
、ｙＳｚ、倣いスピンドル（１６）まわりの旋回運動、
倣いスピンドル（１６）に直角の軸（１９）、（２９）
まわりのフィーラ（１８）と機械工具（２２）との旋回
運動、ロッカ（３）の旋回軸（２３）まわりの運動、及
び印象（２４）と加工部材（２５）の回転運動を行う。

即ち７つの運動軸がこの装置に固有なものである。

フィーラピン（１８）は、駆動ヘッドによる倣い機構（
１）の案内を通じて手動で印象（２４）に沿って適切に
案内され、一方他方の手によってロッカ（３）と印象（
２４）を所望の倣い位置にもってくる。フィーラビン（
１８）の手動操作と印象（２４）の手動調節によって、
最も複雑な三次元の形を困難なしにコピーすることがで
きる。

第２．３及び４図はロッカ（３）の詳細を示し、第２図
と第３図の左側はパターンステーション（４）を示し、
右側は加工部材ステーション（５）を示す。この２つの
ステーション（４）、（５）は、その垂直軸（２６）、
（２７）のまわりを回転可能であり、またこの２つのス
テーション（４）（５）は、ロッカ（３）の図示してい
ない２つの傘歯車で相互に連結され同期回転を行う。パ
ターンステーション（４）はベース（３０）を備え、そ
のベース（３０）には、調整スリーブ（３１）が、垂直
方向に調整できるようにねじ止めされている。調整スリ
ーブ（３１）の上端には印象（２４）のホルダ（３２）
が位置し、このホルダ（３２）はねじ込み口金（３３）
によって固定されている。その結果、印象（２４）が一
方の側に突出している場合でも、印象ホルダ（３２）の
心出しを行うことができる。

印象ホルダ（３２）上に、印象（２４）がボス）（３５
）によって支持され、その下部の端部（３６）がホルダ
（３２）と摩擦係合をし、ドライバ（３７）で固定され
る。加工部材ステーション（５）は、加工部材のブラン
ク（２５’）を保持し、このブランク（２５’）はホル
ダ（３８）に固定され、その下端部（３９）はベース（
４０）に摩擦係合で保持され、ドライバ（４１）を備え
ている。ベース（４０）は垂直方向に調節できなくても
よく、印象（２４）の高さを、調整スリーブ（３１）で
調整できれば充分である。加工部材（２５）は、倣い機
構（１）により印象（２４）を用いてブランク（２５’
）から荒加工される。

加工部材（２５）は破線で示しである。

第３図は、歯冠の製作状況を示し、印象（２４）は、リ
ングキャリヤ（４３）によって、パターンステーション
（４）のベース（３０）に取付けられた２つのカラム（
４４）に固定されている。この目的のために、リングキ
ャリヤ（４３）は、穴（４６）付きの２つのアーム（４
５）を有し、これらアーム（４５）は、カラム（４４）
の上端部にピン（４７）で取付けられ、その結果、印象
（２４）が位置決めされる。

歯冠は、印象（２４）と倣い機構（１）とによって、歯
冠のブランク（２５’）から荒加工される。歯冠のブラ
ンク（２５’）には、例えば結合された２つのアーム（
４８）が取付けられ、このアーム（４８）は、カラム（
４４）のピン（４７）に取付けるための穴（４６）を備
えている。カラム（４４）は、加工部材ステーション（
５）のベース（４０）上に支持されている。歯冠のブラ
ンク（２５’）には、空洞（５０）が加工作成されるが
、この空洞（５０）によって、歯の断端を受は入れる四
部（５１）を歯冠ブランク（２５’）にコピーする。

第４図は、パターンステーション（４）を示し、このス
テーション（４）は、加工部材ステーション（５）とし
て任意に使用することができる。案内スリーブ（５２）
をベース（３０）に挿入し、弾力性を有する固定手段（
５３）で固定する。駆動スロット（５５）を、案内スリ
ーブ（５２）の穴（５４）の中に形成し、そのスロット
に管状ドライバ（５７）の駆動ピン（５６）が突出して
いる。ワイヤ（５９）の補助によって、ドライバ（５７
）が貫通し、ポスト（３５）を介し印象（２４）を、印
象ホルダ（６７）から押出することかできる。

案内スリーブ（５２）には、垂直方向に調整可能な調整
スリーブ（５８）がねじ止めされており、その上面（６
６）に印象ホルダ（６７）が配置され、ねじ込みキャッ
プ（３３）で固定されている。

印象（２４）はポスト（３５）の上に配置され、ポスト
（３５）の下端部（３６）は印象ホルダ（６７）内に摩
擦係合で挿入され、ドライバ（３７）で固定されている
。

印象（２４）の心出しを行うために、矯正部材（６９）
がベース（３０）に取付けられ、その頂部に通路（７０
）を備えており、この通路（７０）によって、印象（２
４）は、ブランク（２５′、）の寸法に対応して心出し
され、次いでねじこみキャップ（３３）を締め付けるこ
とができる。印象（２４）の大きさに対応して、いくつ
かの異種寸法の矯正部材（６９）を利用し、ブランク（
２５’）としてほどよい大きさのものを選択することに
より、最小の切削経費で、印象ホルダ（３２）もしくは
歯冠を荒加工できる。

第５図に示す他の実施態様の装置は、加工部材ステーシ
ョン（５）がロッカ（３）の突出端（７２）に配置され
ている点で、第１図の装置と異なる。ロッカ（３）の突
出端（７２）は、カバーケーシング（７３）内に突出し
、そのケーシングの１つの壁（７４）が円形リングディ
スク（７５）を具備し、この中に円形ディスク（７６）
を備えている。通路（７７）が、円形ディスク（７６）
中に偏心して配列され、その通路（７７）を通じて、ロ
ッカ（３）の突出端（７２）が突出し、−方パターンス
テーション（４）は、カバーケーシング（７３）の外側
に位置している。ロッカ（３）は、単一支持手段（７１
）上に取付けてもよい。

円形リングディスク（７５）と円形ディスク（７６）は
互いにＵ転回能であり、例えば拡大図の第５ａ図に示す
ような弾性密封リング（７８）で密封される。密封リン
グ（７８）は、尖端部（７つ）を備えその間にグリース
が充填されている。その結果、２つのディスク（７５）
、（７６）の可動性が保証されている。ベロー（８０）
が円形リングディスク（７５）の穴（８１）に固定され
、この穴を通じて倣い機構（１）の連結管（２１）が突
出し、フィーラ（１７）とツールホルダ（２０）を接続
している。

ブランク（２５’）を切削するには冷却液を使用する必
要があり、冷却液（８３）はカバーケーシング（７３）
の底部にたまり、そこから図示していない手段が少しず
つ放出される。カバーケーシング（７３）を使用した結
果、装置の他の部分、即ち加工部材（２５）を正確な形
態で得るために極めて精密でなければならない倣い機構
（１）の取付は手段やロッカ（３）が、冷却液で汚れる
ことがない。また印象（２４）の外面が塗布された塗料
で覆われている場合、この塗料は、フィーラビン（１８
）がパターン上を通過する時に除去されるので上記ビン
（１８）がある点をすでに通過したか否かを示す。この
チエツクは冷却液が飛び散っても損なわれることがない
。印象の全表面がカバーされたか否かを確認する上記チ
エツクは、他の方法でも実施することができる。例えば
静電気のカラートラックを作成するとか、温度差、２つ
の成分の化学的結合もしくは電気化学的作用による変色
で行う方法がある。

２つの同心のディスク（７５）、（７６）を使用するの
で、ツールホルダ（２０）とロッカ（３）の可動性が低
下することはない。切削面が感知面と別個になっている
のは、切削機械の駆動装置のノイズと生成する流体を分
離することができるので有利である。

前述の装置は、優れた正確さと短時間で例えば酸化物セ
ラミックス材料のように極めて硬い材料からインレー、
アンレー及び歯冠を作ることができるので患者は完全な
治療をするのに一回でかければよい。また上記の装置は
複雑な三次元の形を作るのに適切なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、加工部材、特に歯科医療用のインレー、アン
レー及び歯冠の製作装置の概略斜視図、第１ａ図は支持
フォークの他の支持手段の一例を示す斜視図、第２図は
、パターンと加工部材のホルダの概略縦断面図、第３図
は、他の実施態様のパターンと加工部材のホルダの概略
縦断面図、第４図は、パターンと加工部材に用いるホル
ダの他の実施態様の概略縦断面図、第５図は、加工部材
の製作装置の他の実施態様の概略部分断面図、第５ａ図
は、第５図に於て九枠で囲んだ部分の拡大図である。 図に於て、（１）は倣い機構、（２）は支持フォーク、
（３）はロッカ、（４）及び（５）はステーション、（
７）は基礎体、（８）はフォークアーム、（９）は関節
部材、（１０）は案内体、（１２）は案内棒、（１３）
は支柱、（１４）はレバー　（１５）はベース、（１６
）は倣いスピンドル、（１７）はフイーラ、（１８）は
フイーラ体、（１９）は軸、（２０）はツールホルダ、
（２１）は連絡管、（２２）は機械工具、（２３）は軸
、（２４）は印象、（２５）は加工部材、（２６）、（
２７）は回転軸、（２８）は支持アーム、（２９）は軸
である。 （以　上）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）パターンがフィーラによって感知され、その変位
   がモータ駆動機械工具に伝達され、ブランクから加工部
   材を機械加工しうる倣い技術により加工部材を製作する
   方法、特に歯科医療におけるインレー、アンレー及び歯
   冠を製作する方法であって、パターンと加工部材が、２
   つの回転軸に関連して、パターンの全表面を測定し、そ
   れを通じてパターンと加工部材が上記のこれらの軸のま
   わりと、これらの軸と直角に交叉する旋回軸のまわりを
   回転することを特徴とする製作方法。 （２）パターンと加工部材が、その軸のまわりを同期的
   に回転することを特徴とする請求項１記載の方法。 （３）パターンと加工部材が、その軸と上記旋回軸のま
   わりを手動で回転することを特徴とする請求項２記載の
   方法。 （４）フィーラ体と機械工具とを備え、基礎体上に支持
   された倣い機構によって請求項１〜３のいずれか１つに
   記載の方法を実施する装置であって、パターンと加工部
   材もしくは加工部材のブランクが、ロッカに回転可能に
   取付けられ且つ機械的及び同期的に回転可能に相互に連
   結され、ロッカが基礎体に支持され且つ旋回軸のまわり
   を旋回可能であり、この旋回軸は、パターンと加工部材
   の回転軸に直角でしかもその軸と交叉することを特徴と
   する装置。 （５）倣い機構が、ロッカの旋回軸に平行な倣いスピン
   ドルを備え、そのスピンドル上で、フィーラ体を備えた
   フィーラと機械工具を備えたツールホルダとが、軸方向
   に変位可能で、且つ互いに連結された配置で旋回可能で
   あることを特徴とする請求項４記載の装置。（６）機械
   工具が、ツールホルダに配設された駆動装置、例えばエ
   アタービンにより、歯車で駆動されることを特徴とする
   請求項５記載の装置。 （７）フィーラ体と機械工具とが、それぞれ、倣いスピ
   ンドルに直角の１つの軸のまわりを旋回できることを特
   徴とする請求項６記載の装置。 （８）倣いスピンドルが支持フォークに取付けられ、そ
   のフォークが配列された関節部で支持され、関節部付き
   の案内体を支持する案内棒またはベースに取付けられた
   旋回レバーによって、基礎体上の倣いスピンドルが垂直
   方向（Ｙ）と水平方向（Ｚ）に調節されることを特徴と
   する請求項５記載の装置。 （９）パターンと加工部材をロッカに固定するために、
   パターンステーションと加工部材ステーションが設けら
   れていることを特徴とする請求項４記載の装置。 （１０）パターンステーションが回転ベースを備え、こ
   の回転ベース上に調整スリーブが垂直方向に調整可能な
   ように支持され、このスリーブにパターンが固定され、
   このパターン上に、水平方向に変位可能なホルダを介し
   ポストが取付けられていることを特徴とする請求項９記
   載の装置。 （１１）ベースが２つのカラムを備え、このカラム上に
   、パターンもしくは加工部材のブランクが、アームによ
   って支えられていることを特徴とする請求項１０記載の
   装置。 （１２）アームがリングキャリヤに固定され、そのキャ
   リヤ上にパターンが固定されていることを特徴とする請
   求項１１記載の装置。 （１３）パターンと加工部材のブランクが、ブランクの
   背後に凹部をコピーするために、１８０゜まで回転可能
   で且つカラム上のアームによって支持可能であることを
   特徴とする請求項１０記載の装置。 （１４）ベースが中心穴を備え、その穴が、ロッカの下
   側に通じ、パターンもしくは加工部材を、ワイヤによっ
   て突出するのに使用されることを特徴とする請求項１０
   記載の装置。 （１５）加工部材ステーションが、ロッカの突出端に位
   置し、回転式円形リングディスクと回転式円形ディスク
   を備えたカバー壁でパターンステーションに対して遮蔽
   され、ロッカの端部が円形ディスクを貫通し、ツールホ
   ルダがベローを通じて円形リングディスクを貫通してい
   ることを特徴とする請求項４記載の装置。