JPH0698154B2 - 歯切削装置 - Google Patents

歯切削装置

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JPH0698154B2
JPH0698154B2 JP1146538A JP14653889A JPH0698154B2 JP H0698154 B2 JPH0698154 B2 JP H0698154B2 JP 1146538 A JP1146538 A JP 1146538A JP 14653889 A JP14653889 A JP 14653889A JP H0698154 B2 JPH0698154 B2 JP H0698154B2
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JP
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cutting device
patient
tooth
cutter
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JP1146538A
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JPH0231748A (ja
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ローラン ウイリアム
エー． ロビンソン マーリット
Original Assignee
ローラン ウイリアム
マーリット エー．ロビンソン
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Publication date
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Publication of JPH0698154B2 publication Critical patent/JPH0698154B2/ja
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C13/00—Dental prostheses; Making same
    • A61C13/0003—Making bridge-work, inlays, implants or the like
    • A61C13/0004—Computer-assisted sizing or machining of dental prostheses
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C1/00—Dental machines for boring or cutting ; General features of dental machines or apparatus, e.g. hand-piece design
    • A61C1/08—Machine parts specially adapted for dentistry
    • A61C1/082—Positioning or guiding, e.g. of drills
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C5/00—Filling or capping teeth
    • A61C5/80—Dental aids fixed to teeth during treatment, e.g. tooth clamps

Description

【発明の詳細な説明】 イ．発明の背景 本発明は歯の切削が間接的に為されることを可能にする
歯科ロボツト装置に係る。現今の直接切削による歯科治
療の慣行に従えば、歯が人口歯の取付けのために準備さ
れているとき、歯は歯科医師によつて手持回転カツタに
よつて切削される。歯科医師は患者を開口させて作業対
象の歯に接近しなくてはならず、従つて歯科医師は必然
的にカツタの操作が他の歯によつて、そしてさらに患者
の舌と頬とによつて、しばしば制限される患者の口腔の
極度に窮屈な空間内で作業することを強いられる。歯科
医師がその作業対象の背面を観察することを可能にする
ためのみならず、患者の舌と頬とによる妨害を防止する
ために鏡が必要とされる。作業部位の可視度は唾液によ
つてさらに制限され、そして加熱を最小化するとともに
切削屑片を洗い流すために被切削面に供給されるスプレ
ー水によつて可視度はさらに制限される。過度の加熱に
よる苦痛と損傷とを回避するためには可能なかぎり多量
の冷却兼潤滑水を使用することが望ましいが、スプレー
量は可視度を確保するためには必然的に制限されなくて
はならない。もう一つの現在の歯科窩洞形成方法の欠点
は、永久人工歯の準備間、過敏な切削面を被覆するた
め、歯の漂移を防止するため、そして食物の衝撃作用か
ら歯齦を保護するために、仮充填材を充填する必要があ
ることである。そのような仮充填材は歯科医師による特
別な配慮を必要ならしめそして、さらに、それらは有機
堆積物を滞留させてそれら自体が歯齦組織に炎症を生じ
させる傾向がある。
ロ．本発明の目的 本発明の目的は、歯科医師が特定の患者の顎の実寸模型
即ちモデルに対し歯科機器による切削治療手順を実際に
遂行し、それにより、歯科医師が歯を人工歯の結合のた
め望まれる形状に形づくるとき、何ら制約を受けること
なしに、対象を完璧に視認しつつ作業することを可能に
する歯切削装置を提供することである。
本発明のもう一つの目的は、顎のモデルに対する切削作
業間におけるカツタと歯との間に不変の関係を確立しそ
してそれと全く同じ関係を患者の口腔内における切削作
業間にも維持することによつて精密性が向上される歯切
削装置に提供することである。
本発明のもう一つの目的は、モデルおける歯の切削作業
間のカツタ運動経路を、後刻患者の口腔内で自動的に完
全に再現するように記録する歯科装置を提供することで
ある。
本発明のもう一つの目的は、モデルにおける歯の切削作
業間のカツタの傾斜を、後刻患者の口腔内で完全に再現
するように記録する歯科装置を提供することである。
本発明のもう一つの目的は、選択された望ましいテーパ
をその全側面に維持しつつ歯を自動的に精密切削する歯
科装置を提供することである。
本発明のもう一つの目的は、患者に再少量の不快感を与
えるだけで歯の切削を行い得る歯切削装置を提供するこ
とである。
本発明のもう一つの目的は、より少ない予約回数と最短
の治療時間とを必要とするに過ぎない固定人工歯を結合
するための歯の準備を可能にする歯切削装置を提供する
ことである。
本発明のもう一つの目的は、進行中の治療作業を検査す
るための間欠的停止の必要を除くことによつて口腔内作
業時間を最短化する間接歯科切削を可能にする歯切削装
置を提供することである。
本発明のもう一つの目的は、歯の準備と人工歯の配置と
の間の待機期間を無くすることによつて仮充填材の必要
を極度に減じる間接歯科切削を可能にする歯切削装置を
提供することである。
本発明のもう一つの目的は、特別の時間を必要とするこ
となく精密性を保証することによつて歯科治療環境にお
けるストレスを減じ得る歯切削装置を提供することであ
る。
本発明のもう一つの目的は、時間及び歯科補助装置の能
率性が従来実行可能である程度を大きく超える程度まで
利用されることを可能にする患者の歯を切削する歯科装
置を提供することである。
本発明のもう一つの目的は、天然歯が切削されるに先立
つてその前記実寸モデルにおいて切削過誤の修正を運転
間に可能にする歯切削装置を提供することである。
本発明のもう一つの目的は、大きい精密性が実際上可能
であり従つて歯髄位置への偶然的接近が生じる恐れが無
いモデル歯を初めに切削することによつて予期せざる歯
髄損傷の可能性を運転間において減じる歯切削装置を提
供することである。
本発明のもう一つの目的は、切削圧力を自動的に制限と
そして豊富な流量を以て冷却水を供給することによつて
患者の不快感を最少化する歯切削装置を提供することで
ある。
本発明のその他の諸目的及び諸利点は、以下記述する説
明から、特にそれが添付図面と関連して検討されると
き、明らかになると考えられる。
ハ．発明の摘要 本発明の一実施例によれば、初めに患者の顎の模型即ち
モデルに固定される歯科ロボツト装置が設けられ、のち
に、該装置そのものまたはその複製である装置が患者の
顎に厳密に同じ相対位置において固定される。前記ロボ
ツト装置は高速の空気タービンで駆動されるカツタまた
はバーを担持する。前記カツタは、固定されたベースに
相対して任意の歯まて移動しそして様々の変化する速度
で各個にまたは一致して作動してカツタを垂直方向、横
方向、そして前後方向に動かす少なくとも３個の駆動手
段であつて好ましくは１個またはそれにより多いジヨイ
ステイツクの手操作により作動されるものを使用するこ
とによつて３次元で切削を行うようにされる。さらに、
前記カツタを必要に応じてそのロール軸線及びピツチ軸
線を中心として連動させるためのその他の駆動手段が設
置される。さらに、前記歯科ロボツト装置と歯との間の
角関係は、横軸線及び縦軸線を中心とする傾斜調整によ
つて該装置を据付けることによつて確立され得る。
運転間、エレベータのモータは歯に対するカツタ組立体
の垂直運動を制御する。横方向回動用駆動手段はサブキ
ヤリツジを横方向円弧に沿つて回動するように運動され
る。そしてエキステンダ腕駆動手段はカツタを担持する
エキステンダ腕の延伸及び収縮を制御する。これらは全
て高速タービンによつてカツタが回転している間に行わ
れる。さらに、縦軸線を中心としてカツタの角度を変え
るためにロール駆動手段が使用され、そしてピツチ駆動
手段がタービンヘツドのピツチを制御する。
患者の印象予約において、切削さるべき歯の周囲の歯齦
カフは後退させられそして関連する歯の接触面は減じら
れ、かくして、関連包含柔及び硬組織の全てを露出させ
る。本発明の歯科ロボツト装置を強固に支持するように
設計された注文製の印象トレーが各場合において使用さ
れて陰型の印象が採取される。そのような印象トレーは
強靱で、精密で、非収縮性で、頑丈でしかも弾力性のあ
る物質を形成するように硬化するクリーム状の材料を満
たされている。
印象はデンタルストーン内で注入される。それらをモデ
ルから分離したのち、窓が切られ、そして印象トレーが
モデル上に再配置されたとき関連する歯を露出させるの
に十分な量の印象材が除去される。歯科ロボツト装置が
印象トレーに結合されそしてこのような組立体がモデル
上に再配置される。カツタは“ゼロ”位置、即ち横運動
に関しその中心位置であり、且つその垂直経路に沿つて
完全に引込められそして口の前へ完全に撤退された位
置、から出発しなくてはならない。
ジヨイステイツクを操作することにより、浅い“点検
穴”または“テストポイント”が関連する歯に隣接して
印象トレー上に切設され、一方、この作業は“基準プロ
グラム”としてコンピユータのメモリに記録される。
モデルの歯における計画切削はジヨイステイツクの操作
によつて達成され、一方、ロール、ピツチ及びカツタ移
動は一プログラムとしてコンピユータのメモリに保管さ
れる。モデルにおける切削作業間、可視度は低下せずそ
して作業対象は全ての側から視認され得る。患者の天然
歯の切削に先立つて、人工歯が製作される。
患者は天然歯の切削と人工歯の取付けとを統合して一挙
に行うために来院する。歯科ロボツト装置が前と同様に
印象トレーに結合される。整合の正確度が“点検穴”プ
ログラムを実行することによつて点検され、それによ
り、カツタは前以て切設されて点検穴に正確に復帰する
ことを保証される。次いで、前記装置と印象トレーとの
組立体が患者の歯上に配置される。天然歯は冷却水を豊
富に供給されつつ切削される。カツタは最適切削圧力下
でコンピユータによつて技工室プログラムを中断するこ
となく再実行するように導かれる。運転を停止するため
の安全装置は、問題例えば歯からの印象の離脱が生じる
ならば動作する。全ての必要な小修正、例えば残存する
腐蝕部分の除去、が完全に行われる。満足される状態で
あることが点検確認されたとき、前以て製作された人工
歯が接着材で結合される。
ニ．好適実施例の説明 第１図をより明細に検討すると、本発明に基づくロボツ
ト式歯切削装置10は、エレベータ14が矢印Ａ−Ａによつ
て表されるごとく垂直運動を行い得るようにその上に取
付けられているベース部材12を有する。サブキヤリツジ
16が矢印Ｂ−Ｂによつて表されるごとく横枢動を行い得
るようにエレベータ14上に取付けられている。矢印Ｃ−
Ｃによつて表されるごとく伸縮運動を行うためサブキヤ
リツジ16上には、カツタを担持するエキステンダ腕組立
体18が取付けられる。エキステンダ腕組立体18は空気で
駆動されるタービン20を前方または後方へ、即ち患者の
顎に対して進入またはそれから退出するように、運搬す
る。後に説明されるように、エキステンダ腕組立体18
は、矢印Ｄ−Ｄによつて表されるごとくロール軸線25を
中心として運動するように取付けられる。好適は、僅か
にテーパにされたカツタまたはバー22が従来の態様で高
速回転されるように前記タービン20によつて担持され、
そして、もし希望されるならば、矢印Ｅ−Ｅによつて表
されるごとく、その姿勢はそのピツチ軸線を中心として
調節され得る。
ベース部材の固定 前記ベース部材12に、より詳細に後に説明される方式を
以て、注文製の印象トレー24が結合される。印象トレー
24は強靱で且つ弾力性を有しそして寸法的に安定してい
る好適な歯科用印象材26であつて患者の歯の陰型を形成
するように患者の顎に対し前以て圧接されたものを担持
する。陽型即ちモデル27が患者の顎から陰型を用いて形
成される。次に、同じ印象、またはもし希望されるなら
ば第２の複製印象、がモデル27上に嵌合され、そしてそ
のあと、患者自身の顎上に嵌合されて本発明のロボツト
式歯切削装置10のための固定手段として機能する。しか
し、印象トレー24を歯切削装置10上に結合する以前に、
印象トレー24の一部分が28において切除されそして窓30
を形成するのに十分な量の印象材26が区域28に隣接して
除去される。窓30は切削作業を実施さるべき関連する歯
32及び隣接する歯齦を完全に露出するように寸法と個数
とを適切に選ばれる。
印象トレー24は、前記ロボツト式歯切削装置10のために
前記印象トレー24に対し比較的安定した支持を提供する
ため前方へ突出するタブまたはハンドル34を有する。こ
の目的のため、タブまたはハンドル34は例えば補強リブ
36によつて比較的剛強にされることが好ましい。印象ト
レー24はヨーク38内に差込まれ、その結果、タブまたは
ハンドル34が一連のノツチまたは溝40の選択された一つ
のなかに延び、それにより、人工歯挿入角に応じて、な
かんずく、関連する歯32の角度を考慮に入れて、印象ト
レー24は横軸線42を中心とする所望の前傾角度を付与さ
れ得る。適正な角度が選択されたとき、ねじ44が締付け
られそれによつて印象トレー24は前記ヨーク38内の適所
に固定される。
ヨーク38はピボツトブロツク46に固定担持され、ピボツ
トブロツク46は好適手段例えばねじ47（第４図）によつ
てベース部材12に固定される。ねじ47は緩められたとき
ピボツトブロツク46が縦軸線50を中心としてピボツトピ
ン49上で部分的に回転し、それにより、選択された人工
歯挿入方向に関して補正するように印象トレー24の所望
角度を設定することを可能にする。次いで、印象トレー
24が患者の顎またはそのモデルに固定的に結合されたと
き、印象トレー24は実質的に水平に配置され、そして歯
切削装置10全体が横軸線42と縦軸線50とを中心として前
述調節に従つて傾斜される。
エレベータの垂直運動 固定されたベース部材12は円滑なロツド52を摺動可能に
受ける好適な直線軸受51を設けられ、前記ロツド52に沿
つてエレベータ14が横方向運動または振動を事実上少し
も生じることなしに矢印Ａ−Ａの方向に上昇しそして下
降し得る。垂直のねじロツド53がエレベータ14に支持さ
れ、そしてねじロツド53とメーンシヤフト即ち前記ロツ
ド52は縦形の相互連結ステー54によつて互いに固く結合
される。エレベータ14はねじロツド53及び摺動するロツ
ド52によつて運動し、そしてそれが55でラジアル軸受に
おいて取付けられることを理由として、枢動可能のサブ
キヤリツジ16はエレベータ16とともに運動する。
ベース部材12はねじロツド53に係合されるように雌ねじ
を切られた歯車56を回転可能に支持する。従つて、駆動
手段M1即ち標準モーターエンコーダのモータ58（第２
図）が励磁されるとき、それはピニオン60を駆動して雌
ねじ歯車56を回転させ、それにより、雌ねじ歯車56はね
じロツド53をベース部材12において昇降するように駆動
させそして前記エレベータ14とサブキヤリツジ16とを選
択高さまで運動させられる。前記モータ58が回転するに
従って、エンコーダ59は後に説明されるように他の諸モ
ータまたは駆動手段に相関する該特定モータ58の回転の
速度並びにタイミングを表す信号をコンピユータへ伝送
する。
サブキヤリツジの横方向回動 サブキヤリツジ16はロツド52を中心としてエレベータ14
とベース部材12とに対して横方向に回動するように回転
軸受55を介して取付けられる。エレベータ14の弧形端縁
64に沿つて歯車歯62が形成されている（第５図）。歯車
歯62は枢着されたサブキヤリツジ16に形成された回転軸
受67に回転可能に担持されるウオーム歯車66によつて係
合される。ウオーム歯車66の端部に設けられた歯車68は
ピニオン70によつて駆動される。ピニオン70は標準歯車
駆動モーターエンコーダM2のモータ72によつて駆動され
る。従つて、モータ72が励磁されるとき、ピニオン70は
歯車68を駆動してウオーム歯車66を回転させ、それによ
り、サブキヤリツジ16をラジアル軸受55において枢動さ
せそして規定円弧Ｂ−Ｂを通つて歯車歯62に沿つて延び
る弧形経路に沿つて運動させる。このようにサブキヤリ
ツジ16を回動させることによつて、回転するカツタ22の
横方向運動が生じる。
言うまでもなく、もし希望されるならば、サブキヤリツ
ジ16の横運動は好適な直線駆動機構によつて達成され得
る。それによれば、軸線Ａ−Ａに沿う垂直駆動及び軸線
Ｃ−Ｃに沿う延伸並びに収縮運動によつて、タービン20
は３直交軸線を通じて駆動される。しかし、枢動取付手
段またはラジアル軸受55は、タービン20が比較的広い角
度に亙つて回動されてカツタまたはバー22を一方の側か
ら他方の側へ位置させることを可能にし、一方、エキス
テンダ腕自体の横運動は、エキステンダ腕が患者の口腔
内に延びる区域において、増進される快適感に比し比較
的小さくされ得る。即ち、カツタまたはバー22は患者口
腔の過度の歪曲を必要とすることなしに臼歯から臼歯ま
で回動し得る。モータ72が駆動されるにつれてそのエン
コーダは回動の範囲及びタイミングを表す信号をコンピ
ユータへ伝送する。
カツタを担持するエキステンダ腕の延伸及び収縮運動 横方向に回動するサブキヤリツジ16のピボツトマウント
16a,16bにはエキステンダ腕組立体18が支持される。エ
キステンダ腕組立体18は円滑なエキステンダ管82を摺動
可能に受ける軸受マウント78,80を有する。エキステン
ダ管82は前エキステンダステー95と後エキステンダステ
ー96によつて平行ねじロツド94に結合される。エキステ
ンダモータマウント97上にはエキステンダ環状歯車98が
回転可能に取付けられる。エキステンダ環状歯車98はも
う一つの駆動手段即ち在来形歯車駆動モーターエンコー
ダM3によつて駆動される。該モーターエンコーダM3はモ
ータ100、出力歯車102（第２図）及びエンコーダ104を
有する。モータ100が駆動されるにつれて、エンコーダ1
04は回動の範囲及びタイミングを表す信号をコンピユー
タへ伝送する。
タービン20はエキステンダ管82を通つて延びるホース10
6から供給される空気によつて駆動される。タービン20
からのもどり空気はエキステンダ管82を通じて転送され
て大気へ放出される。冷却水はホース107を通じて、給
送される。
エキステンダ腕の回動軸線を中心とするカツタ角度調整 エキステンダ腕組立体18はサブキヤリツジ16上に枢着さ
れたピボツトピン74,76に担持される。エキステンダ腕
組立体18には弧形端縁に沿つて歯車歯114を有するセグ
メント歯車112（第３図）が担持される。歯車歯114に対
しウオーム歯車116が係合する。ウオーム歯車116は軸受
120,121に回転可能に支持されたシヤフト118（第５図）
に担持される。さらに、シヤフト118にはピニオン124に
よつて駆動される歯車122が担持される。ピニオン124は
モータエンコーダM4のモータ126によつて駆動される。
従つて、モータ100が励磁されるとき、モーターエンコ
ーダM4はウオーム歯車116を回転させそれによりセグメ
ント歯車112を回動させるとともにエキステンダ腕組立
体18を軸線75を中心として枢動させてカツタまたはバー
22を矢印Ｄ−Ｄに沿う所望角度に位置させる。カツタま
たはバー22がその定常垂直位置に配置されているとき、
軸線75はカツタ22またはバーの先端を通過し、従つて回
動軸線を中心とするカツタ角度の調節は、カツタ先端を
歯におけるその切削位置から変位させない。たとえカツ
タ先端が、後に説明されるように、垂直線から僅かに外
れるとしても、変位は僅少であり、従つて、既に説明さ
れたように、主駆動手段の簡単な調整により補正は極め
て容易になされるであろう。
カツタのピツチ調整 次に第６図を参照すると、空気駆動されるタービン20は
取付ブロツク130に担持される。取付ブロツク130は矢印
Ｅ−Ｅに沿つて軸線132を中心として枢動するようにエ
キステンダ腕組立体18に枢着される。取付ブロツク130
から延びるアーム134は環状歯車136内に螺合される。環
状歯車136はピツチコントロール駆動手段M5のモータ要
素140によつて駆動されるピニオン138によつて係合され
る。従つて、駆動手段M5が作動されるとき、ピニオン13
8は環状歯車136を駆動しそれによりカツタまたはバー22
をそのピツチ軸線を中心として０から45までの任意の選
択位置へ枢動させ得る。最大45までのそのようなピツチ
は門歯の舌側面を切削するのに恐らく必要とされる。
フイードバツクのための駆動モータ及びエンコーダ 次に、第７図を明細に参照すると、矢印Ａ−Ａに沿つて
エレベータ14を昇降させる駆動手段M1、弧状の矢印Ｂ−
Ｂに沿つてサブキヤリツジ16を横方向に枢動させる駆動
手段M2、及び矢印Ｃ−Ｃに沿つてエキステンダ腕組立体
18を伸縮させる駆動手段M3は、すべて、駆動手段が付勢
される持続時間、タイミング及びシーケンスを表す信号
をコンピユータ150へ供給するために回転モータ及びエ
ンコーダを有することが認められる。標準型の駆動手段
即ち歯車駆動式モータエンコーダM1,M2及びM3が使用さ
れてコンピユータ150へ各モータの運動増分を表す信号
を送る。
歯科医師がモデル歯32に対し作業しているとき、装置コ
ントロール152はジヨイステイツク制御モード154（第７
図）へ切替えられそして信号はモーターエンコーダM1,M
2またはM3、またはジヨイステイツク155の位置に依つて
そのような駆動手段の任意の組合せ、のモータへ送られ
る。各モータが励磁されるに従つて、そのようなモータ
によつて提供される運動を表す信号がエンコーダ59,73
または104によつてコンピユータ150へ伝送される。
歯科医師がモデル歯に対して作業しているとき、医師は
モデル歯の周囲を移動し、またはモデル歯そのものを例
えば回転テーブル（図示せず）上に移転することによつ
てその視野と作業角度とを改善し得ることが注目さるべ
きである。どのようにモデル歯が位置されても、カツタ
またはバー22はベース部分12と印象トレー24とに相関し
て運動され、そしてそのような運動を表す信号が伝送さ
れる。印象トレー24に相関するカツタ22のこれら運動と
全く同じ運動が、後に患者自身の顎において再び生じ
る。
同じ作業が、後に説明されるように、口腔内で遂行され
ているとき、装置コントロール152はコンピユータ制御
モードに切替えられる。その後、モータ58,72,100がコ
ンピユータ150に応答して、そしてコンピユータによつ
て指令される期間に亙つて、励磁される。コンピユータ
の運転は適当な安全スイツチ、例えば固定作用を提供す
る印象トレー24と連通する管158（第１図）内の真空が
喪失される場合に働く真空スイツチ156、によつて停止
され得る。固定用の印象トレー24が患者の顎に正しく装
着されているときは、管158は歯に対してしつかりと係
合して出口を閉め切りそして真空を保持する。その後、
もし印象トレー24がずれるならば、真空は失われそして
真空スイツチ156がコンピユータ150を停止させ、いかな
る切削運動をも直ちに中断する。
さらに、患者によつてそして歯科医師によつてそれぞれ
操作されるように手動安全スイツチ159と160が設けられ
る。
カツタの多方向運動 以上において、カツタまたはバー22に関する基本的に三
つの運動方向、即ち矢印Ａ−Ａに沿う横運動方向、弧形
の矢印Ｂ−Ｂに沿う垂直運動方向及び矢印Ｃ−Ｃに沿う
患者の口腔に対する出入運動方向、が説明された。これ
らに加えて、姿勢制御用の駆動手段M4およびM5によつて
それぞれ提供される矢印Ｄ−Ｄ及びＥ−Ｅに沿うカツタ
22のロール及びピツチ調整運動（第３図−第６図）が挙
げられる。
装置の運転 関連歯齦を引込めそして複雑な接触を減らして関連する
歯の解剖学的輪郭を露出させた後、印象トレー24によつ
て印象が取られる。切削面は必要に応じて保護される。
患者は帰宅する。
技工室において、前記印象は患者の顎のモデル歯27を形
成するように注入される。原印象または新印象は固定部
材として使用され得る。消息子をも兼ねる管158が真空
スイツチを動作させるため予定作業部位に近接して印象
材26を貫くように押込まれる。固定部材として機能する
印象トレー24に窓30が切られ、そして印象トレー24がモ
デル27上に配置されたとき作業対象の歯、例えば歯32、
を完全に露出させるのに十分な量の印象材26が窓30を通
じて除去される。ロボツト式歯切削装置10が固定部材即
ち印象トレー24に結合されそしてその縦方向傾斜軸線50
および横方向傾斜軸線42がカツタまたはバー22の選択方
向に従つて調節される。これら傾斜軸線は後に使用する
ため記録される。
ロボツト式歯切削装置10はそのゼロ位置で運転を開始さ
れる。ゼロ位置は、軸線Ａ−Ａに沿うエレベータ14の上
昇位置に在り、円弧Ｂ−Ｂに沿うサブキヤリツジ16の中
心であり、そして軸線Ｃ−Ｃに沿うエキステンダ腕組立
体18の最大後退位置である。このゼロ位置はそこからの
全ての距離が送信されメモリに入れられる基準点であ
る。カツタまたはバー22は作業対象の歯32の近くへ移動
され、そこにおいてテストポイント162と呼ばれる浅い
くぼみを印象トレー24に削設する。これはテストポイン
ト文書としてコンピユータのメモリに保管される。次い
で、カツタまたはバー22は所望輪郭に切削さるべき印象
の歯32まで移転される。切削が進行するに従つて、歯科
医師は、必要とされる場合、ロール及びピツチ駆動手段
M4及びM5を使用して、カツタまたはバー22の姿勢を調整
する。全ての運動は切削文書としてコンピユータのメモ
リに保管される。切削が完了した後、人工歯（図示せ
ず）が作られそして前記モデル27の切削された歯32に嵌
着される。
モデル27の歯32の切削間、歯科医師の視野は唾液、スプ
レー水によつて、または患者の舌、頬またはその他の歯
によつて不鮮明にされない。モデル27は、依然として適
所に在るロボツト式歯切削装置10と共に、歯科医師の都
合によつて移動され得る。何故ならば、コンピユータへ
送られているカツタまたはバー22の運動信号は、モデル
27とそれに固定さるべき印象トレー24とに相関して作ら
れたそれらであるからである。ロボツト式歯切削装置10
と、それと共に移動される顎のモデル27とに関しては、
相関関係は存在しない。
人工歯が準備されたとき、患者は再診のために来院す
る。天然歯上に印象を坐装するのに先立つて、患者のプ
ログラムがコンピユータにロードされ、ロボツト式歯切
削装置10が患者の印象トレー24に結合され、傾斜軸線が
調整され、そしてテストポイント162のプログラムが実
行される。もしテストポイント文書の実行によつて、印
象トレー24に対するロボツト式歯切削装置10の結合がモ
デル27の場合における該装置10のそれと厳密に同一の位
置でなされていることが証明されたならば、印象トレー
24とロボツト式歯切削装置10とは互いに組合わされた一
体として、印象トレー24を天然歯に固定することによつ
て据付けられる。次いで、切削プログラムが実行され
る。
テストポイント162から対象歯へのカツタまたはバー22
の移動、そして２個以上の歯が対象とされる場合におけ
る一つの歯から他の一つの歯への同様の移動、は急速に
そしてカツタまたはバー22の回転を生じることなしに、
そしてスプレーを使用することなしに遂行される。
実切削作業の間、高可視度に対する要求は必須的ではな
いから、適切な冷却及び十分な潤滑を保証するために、
水は歯とカツタとに対し豊富な量を以て供給される。
切削運動間、複数の安全装置及び安楽装置が総合的に使
用される。例えば、既に説明されたように、真空を供給
する管158は患者の口腔内での隣接歯との接触によつて
閉鎖される。従つて、もし固定手段即ち印象トレーがず
れたならば、真空は破られそしてスイツチが開かれて歯
の切削を中断する。
手動安全スイツチ159,160は患者または付添人の何れに
よつても動作するように利用され得、従つてもし何らの
不快が探知され、または付添人が手順に関して何らかの
過誤を認めたならば、切削運転は適切なスイツチを開く
ことによつて中断され得る。
歯が完全に切削されたとき、必要に応じて、予め準備さ
れた人工歯が据付けられそして固着される。
以上において本発明はその一好適実施例に関連して説明
されたが、本明細書冒頭の特許請求の範囲に記載される
本発明の精神及び範囲から逸脱することなしに、本発明
に関連する技術に精通する当業者によつて、様々の修正
と変更とが本発明装置に施され得ることは明らかであ
る。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の諸特徴を包含するロボツト式歯切削装
置の斜視図、第２図は第１図のロボツト式歯切削装置の
垂直断面図、第３図は第２図のIII−III線に沿つて取ら
れた断面図、第４図は第２図のIV−IV線に沿つて取られ
た断面図、第５図は第２図のＶ−Ｖ線に沿つて取られた
断面図、第６図は本発明装置のエキステンダ腕組立体の
一実施例の垂直断面図、第７図は本発明装置の配線図を
示す。 図面上、10…ロボツト式歯切削装置、 12…ベース部材、14…エレベータ、 16…サブキヤリツジ、 18…エキステンダ腕組立体、20…タービン、 22…カツタまたはバー、24…印象トレー、 26…印象材、27…モデル、30…窓、 32…歯、 M1,M2,M3,M4,M5…モーターエンコーダ、 150…コンピユータ、 152…装置コントロール、 155…ジヨイステイツク、158…管、 162…テストポイント、 53,94…ねじロツド。
フロントページの続き (72)発明者 マーリット エー． ロビンソン アメリカ合衆国 カリフォルニア州，サン アンセルモ，フォーン ドライブ 475 (56)参考文献 特開 昭63−71246（ＪＰ，Ａ)

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】ベース部材と、少なくとも３動作自由度を
    以て前記ベース部材上で運動するように取付けられた回
    転式カッタ駆動部材と、前記ベース部材を患者の顎およ
    び患者の顎のモデルの対応する位置に正確に固定する固
    定手段と、前記固定手段が前記モデルに結合されている
    とき作動して前記モデル上の歯の切削時における前記ベ
    ース部材に対する前記カッタ駆動部材の運動を記録する
    手段と、前記固定手段が患者の顎に結合されているとき
    前記ベース部材に対する前記カッタ駆動部材の前記記録
    された運動を再現する手段とを有することを特徴とする
    歯切削装置。
  2. 【請求項２】特許請求の範囲第１項記載の歯切削装置に
    おいて、前記固定手段が印象トレーと、弾性で寸法安定
    性を有する歯科印象材とを有し、前記印象トレー及び印
    象材が患者の顎へその陰型印象を形成するように押付け
    られ、前記陰型印象またはその複製印象が前記患者の顎
    の陽型モデルを形成するようにされており、前記陰型印
    象またはその複製印象が選択的に患者の顎上または前記
    陽型モデル上にぴったりと嵌合し得ることを特徴とする
    歯切削装置。
  3. 【請求項３】特許請求の範囲第２項記載の歯切削装置に
    おいて、前記印象トレーおよび印象材の一部分が切除さ
    れており、従って前記陰型印象が患者の顎上または前記
    陽型モデル上に嵌合されるとき、切削さるべき歯が完全
    に露出されることを特徴とする歯切削装置。
  4. 【請求項４】ベース部材と、少なくとも３動作自由度を
    以て前記ベース部材上で運動するように取付けられたカ
    ッタ駆動部材と、垂直方向に前記カッタ駆動部材を運動
    させる第１の駆動手段と、前記ベース部材上で横方向に
    前記カッタ駆動部材を運動させる第２の駆動手段と、前
    記カッタ駆動部材を引き伸ばしたり引っ込めたりする第
    ３の駆動手段と、前記ベース部材を患者の顎上または患
    者の顎のモデルの対応する位置に正確に固定する固定手
    段と、前記固定手段が前記モデルに結合されたとき、前
    記第１、第２及び第３の駆動手段を個別にまたは協働し
    て作動させる、前記カッタ駆動部材を前記ベース部材に
    対して選択された経路に沿って運動させる手段と、前記
    第１、第２及び第３の駆動手段の運動の程度にそれぞれ
    比例する第１、第２及び第３の信号を発生するための第
    １、第２及び第３の信号発生手段と、前記信号を次々に
    相互に調時された関係を以て受取って保管するためのコ
    ンピュータとを有し、前記コンピュータは前記固定手段
    が患者の顎に結合されているとき前記第１、第２及び第
    ３の信号を前記第１、第２及び第３の駆動手段に伝送し
    て前記カッタ駆動部材を前記ベース部材に対して前記選
    択された経路に沿って運動させることを特徴とする歯切
    削装置。
  5. 【請求項５】特許請求の範囲第４項記載の歯切削装置に
    おいて、前記固定手段が印象トレーと、弾性で寸法安定
    性を有する歯科印象材とを有し、前記印象トレー及び印
    象材が患者の顎へその陰型印象を形成するように押付け
    られ、前記陰型印象またはその複製印象が前記患者の顎
    の陽型モデルを形成するようにされており、前記陰型印
    象またはその複製印象が選択的に患者の顎上または前記
    陽型モデル上にぴったりと嵌合し得ることを特徴とする
    歯切削装置。
  6. 【請求項６】特許請求の範囲第５項記載の歯切削装置に
    おいて、前記印象トレー及び印象材の一部分が切除され
    ており、従って前記陰型印象が患者の顎上または前記陽
    型モデル上に嵌合されるとき、切削されるべき歯が完全
    に露出されることを特徴とする歯切削装置。
  7. 【請求項７】特許請求の範囲第４項記載の歯切削装置に
    おいて、前記カッタ駆動部材が前記第３の駆動手段によ
    って動かされる方向に対して平行の軸線を中心として、
    前記ベース部材と前記固定手段との間の相対的な傾斜角
    度を設定するための手段を有することを特徴とする歯切
    削装置。
  8. 【請求項８】特許請求の範囲第４項記載の歯切削装置に
    おいて、前記カッタ駆動部材が前記第３の駆動手段によ
    って動かされる方向に対して横方向の軸線を中心とし
    て、前記ベース部材と前記固定手段との間の相対的な傾
    斜角度を設定するための手段を有することを特徴とする
    歯切削装置。
  9. 【請求項９】特許請求の範囲第４項記載の歯切削装置に
    おいて、前記カッタ駆動部材が前記第３の駆動手段によ
    って動かされる方向に対して平行の軸線を中心として前
    記カッタ駆動部材を部分的に回転させるための第４の駆
    動手段を有することを特徴とする歯切削装置。
  10. 【請求項１０】特許請求の範囲第９項記載の歯切削装置
    において、前記第４の駆動手段の運動の程度に比例する
    第４の信号を発生するための第４の信号発生手段を有
    し、前記コンピュータが前記第４の信号を次々に前記第
    １、第２及び第３の信号に対し調時された関係を以て受
    け取って保管するようにされており、前記コンピュータ
    が前記固定手段が患者の顎に結合されているとき前記第
    １、第２、第３及び第４の信号を前記第１、第２、第３
    及び第４の駆動手段に伝送して前記カッタ駆動部材を前
    記ベース部材に相対して前記選択された経路上を運動さ
    せるように選択的に作動されることを特徴とする歯切削
    装置。
  11. 【請求項１１】特許請求の範囲第10項記載の歯切削装置
    において、前記カッタ駆動部材が前記第３の駆動手段に
    よって動かされる方向に対して横断方向の軸線を中心と
    して前記カッタ駆動部材を枢動させるための第５の駆動
    手段を有することを特徴とする歯切削装置。
  12. 【請求項１２】特許請求の範囲第11項記載の歯切削装置
    において、前記第５の駆動手段の運動の程度に比例する
    第５の信号を発生する第５の信号発生手段を有し、前記
    コンピュータが前記第５の信号を次次に前記第１、第
    ２、第３及び第４の信号に対し調時された関係を以て受
    け取って保管するようにされており、前記コンピュータ
    が前記固定手段が患者の顎に結合されているとき前記第
    １、第２、第３、第４及び第５の信号を前記第１、第
    ２、第３、第４及び第５の駆動手段に伝送して前記カッ
    タ駆動部材を前記ベース部材に相対して前記選択された
    経路上を運動させるように選択的に作動されることを特
    徴とする歯切削装置。
  13. 【請求項１３】特許請求の範囲第４項記載の歯切削装置
    において、前記第１の駆動手段が、前記垂直軸線に平行
    して前記サブキャリッジを通って延びる前記エレベータ
    上の全体として垂直のねじロッドと、前記ねじロッドを
    受けそして前記サブキャリッジに回転可能に取付けられ
    た雌ねじ付き高度調節ナットと、前記高度調節ナットを
    回転させる手段とを有することを特徴とする歯切削装
    置。
  14. 【請求項１４】特許請求の範囲第４項記載の歯切削装置
    において、前記カッタ駆動部材が、両横方向に回動する
    ように全体として垂直の軸線を中心として前記エレベー
    タに枢動自在に取付けられたサブキャリッジを有し、前
    記第２の駆動手段が、前記垂直の軸線を中心とする円弧
    上に配置された前記エレベータ上の弧形歯車と、前記弧
    形歯車と係合する前記サブキャリッジ上のウオーム歯車
    と、前記ウオーム歯車を回転させる手段とを有すること
    を特徴とする歯切削装置。
  15. 【請求項１５】特許請求の範囲第４項記載の歯切削装置
    において、前記第３の駆動手段が、前記サブキャリッジ
    を通って全体として前方へ延びる前記カッタ駆動部材を
    担持するねじロッドと、前記サブキャリッジに回転可能
    に取付けられた前記前方へ延びるねじロッドを受ける雌
    ねじ付き腕延伸調節ナットと、該腕延伸調節ナットを回
    転させる手段とを有することを特徴とする歯切削装置。
  16. 【請求項１６】特許請求の範囲第４項記載の歯切削装置
    において、前記印象トレー及び印象が前記患者の顎から
    万一ずれた場合、前記第１、第２及び第３の駆動手段へ
    の前記信号の伝送を中断する安全スイッチ手段を有する
    ことを特徴とする歯切削装置。
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