JPH09253101A - 測定補助装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 相対的に配置された二つの測定対象物の相対
位置測定が精度良く行え、被測定物載置台に測定対象物
を短時間で容易にセットできるようにする。 【解決手段】 下顎および上顎歯列３０，４０をそれぞ
れ支持する下部および上部固定ベース１０，２０と、こ
れらを測定装置上で支持する裁置台とから測定補助装置
が構成される。両固定ベース１０，２０は互いに対向し
た状態で結合されて両歯列３０，４０の咬合位置決めが
行われ、この後、固定ベースの結合を解いてこれを載置
台上に取り付けて測定装置による測定を行う。このと
き、両固定ベース１０，２０を互いに対向した状態で結
合させるときの位置決め孔１５ｃ，２５ｃが、各固定ベ
ースを載置台上に載置させるときの取付位置決め孔とし
ても用いられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、口腔モデル（上下
顎歯列模型）の三次元形状を測定するため等のために用
いられる測定補助装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】歯科の分野に於いてＣＡＤ，ＣＡＭシス
テムを用いて、クラウン、ブリッジ等の補綴物を製作す
るためには、先ず、上下歯列模型（口腔モデル）を作製
し、作製された模型をそれぞれ独立に三次元形状測定装
置にて測定する。そして、その測定データを基に補綴物
形状を設計し、この設計形状に基づいてＮＣフライス盤
等を用いて、補綴物を加工するという一連の作業が行わ
れている。

【０００３】このような従来の測定装置の場合、口腔モ
デルである上顎歯列模型と下顎歯列模型をそれぞれ独立
して形状測定を行っていたため、これら両者の相対関係
（咬合位置関係）を決めることが困難であった。その結
果、作製された補綴物と対合歯との対応関係を正確に設
定できず、実際に補綴物を装着したときに違和感が生じ
るという問題があった。また、上下顎歯列模型を三次元
形状測定装置の被測定物載置台にセットする場合に専用
の治具等がなかったため、このセットに多大の時間を要
するという問題点があった。

【０００４】このような理由から特開平７ー１７８１２
２に示されているような口腔モデルの三次元形状測定補
助装置が提案されている。この装置においては、上顎お
よび下顎歯列模型をそれぞれ支持する二つの固定ベース
を、上下に対向した状態で嵌合させて結合し、このとき
両固定ベースに支持された両歯列を咬合状態となる位置
で固定ベースに固定する。次に、このように各歯列を咬
合状態で位置決めして固定保持した上下固定ベースの結
合を解き、それぞれ測定装置上に載置し、固定ベース上
に位置決めされて固定保持された状態の各歯列の三次元
形状測定を行うようにしている。なお、両固定ベースに
は、その底面に測定装置における被測定物裁置台への取
り付けのための嵌合レール部が設けられており、被測定
物載置台へのセットを簡単に行えるようにしている。

【０００５】この測定補助装置を用いれば、上下顎歯列
模型が互いに咬合する状態で両固定ベースに位置決めし
て取り付け、このように位置決めされたままの状態で各
歯列模型の形状を測定できるため、咬合状態での相対位
置関係を保った測定が可能であり、測定精度を向上させ
ることができ、また被測定物裁置台へのセットも比較的
簡単に行えるという利点がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記測定補助
装置の場合には、両固定ベースを上下に対向した状態で
結合させる結合嵌合部の位置と、各固定ベースを被測定
物裁置台に取り付けるための取付嵌合部の位置とが離れ
ており、固定ベースにおける両嵌合部の間の部分の寸法
精度（寸法ばらつき）が測定精度に影響して、その寸法
ばらつき分だけ測定精度（咬合位置関係の精度）が低下
するという問題がある。

【０００７】また、両固定ベースを上下に対向させた状
態で嵌合固定させるときの嵌合位置決め手段（２本のガ
イドピンもしくはロッドからなる）と、各固定ベースを
被測定物裁置台に取り付けるときの取り付け位置決め手
段（嵌合レールとボールプランジャとからなる）とは異
なる位置に設けられた異なる手段である。このため、両
位置決め手段による位置決め誤差と、両位置決め手段間
の寸法ばらつきの影響も受けてここでも咬合位置関係の
測定精度が低下するという問題もある。

【０００８】本発明は、このような従来の問題点に鑑み
てなされたもので、上下顎歯列模型のように相対的に配
置された（咬合した状態で上下に配置された）二つの測
定対象物の相対位置測定を精度良く行えるようになし、
更に、測定装置の被測定物載置台に測定対象物を短時間
で容易にセットできる測定補助装置を提供することを目
的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】このような目的達成のた
め、本発明の測定補助装置においては、測定対象物を支
持する第１および第２固定ベースを互いに対向した状態
で結合してその上に支持した第１および第２測定対象物
の相対位置決めを行い、この後、第１および第２固定ベ
ースの結合を解いてこれを測定装置の載置台上に取り付
け、測定装置による測定を行うように構成しているので
あるが、このときに、第１および第２固定ベースを結合
させるときの結合位置決め手段および第１および第２固
定ベースを裁置台上に載置させるときの取付位置決め手
段の少なくとも一部を共用するようにしている。

【００１０】この種類の装置では、結合位置決め手段と
取付位置決め手段とが異なると、両位置決め手段間の距
離の誤差がそのまま、載置台上に載置して測定対象物の
形状等の測定を行ったときの両測定対象物の相対位置の
誤差となって現れる。ところが、上述のように本発明で
は結合位置決め手段および取付位置決め手段の少なくと
も一部を共用しているので、このような誤差を小さく押
さえることができ、測定精度が向上する。

【００１１】なお、結合位置決め手段および取付位置決
め手段をそれぞれ、上下方向位置決めを行う基準面と、
水平方向位置決めを行う水平位置決め部材とから構成す
ることができ、このときに、少なくとも水平位置決め部
材を共用するのが好ましい。これにより、水平方向の相
対位置測定誤差が非常に小さくなる。

【００１２】第１および第２固定ベースにそれぞれ水平
に張り出したフランジを設け、これらフランジの上下い
ずれか一方の面を結合位置決め手段の基準面として用
い、他方の面を取付位置決め手段の基準面として用いる
のが好ましい。また、フランジの上下いずれか一方の面
を、結合位置決め手段および取付位置決め手段の基準面
として共用しても良い。このようにすれば、上下方向の
相対位置測定誤差を小さくすることができる。

【００１３】水平位置決め部材を、両固定ベースにそれ
ぞれ形成された一対の位置決め孔から構成し、これら位
置決め孔に嵌入される位置決めボルトもしくはピンによ
り水平位置決めを行うようにしても良く、これにより水
平方向位置決めを正確且つ簡単に行うことができる。ま
た、位置決めボルトもしくはピンを位置決め孔に嵌入さ
せるだけで測定対象物を裁置台に簡単に取り付けること
ができる。

【００１４】測定対象物としては歯列模型を用いること
ができ、この場合には、互いに対向した状態で結合され
た第１および第２固定ベースの上に支持された上下歯列
模型が、互いに咬合する状態となるように相対位置決め
が行われる。なお、このような相対位置決めにはチェッ
クバイトが用いられる。

【００１５】本発明の測定補助装置に、第１および第２
固定ベースのいずれかに結合されて、このいずれかの固
定ベース上に支持された測定対象物の高さ位置を設定す
る高さ設定部材およびマウント位置を設定するマウント
ガイド部材を備えたマウント用治具も設けても良い。こ
れにより、両固定ベースを結合する前の段階において、
いずれか一方の固定ベースに測定対象物を取り付けると
きの取付位置決めをこのマウント用治具を用いて簡単に
行うことができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、図１および図２を参照し
て、本発明に係る測定補助装置の一例について説明す
る。この補助装置は、図１にしめす下部固定ベース１０
と、図２に示す上部固定ベース２０とから構成され、下
部固定ベース１０には下顎歯列模型３０が取り付けら
れ、上部固定ベース２０には上顎歯列模型４０が取り付
けられる。

【００１７】下部固定ベース１０は、円盤状のベース板
１１と、このベース板１１の左右において上方に起立す
る左右一対のアーム１３と、アーム１３から外方に向か
って水平に延びる下部フランジ１５とから一体に構成さ
れる。ベース板１１の上面には下顎歯列模型３０を取り
付けるための台座１２が固設されており、台座１２には
断面三角状の突起１２ａが形成されている。

【００１８】左右の下部フランジ１５の上面は同一レベ
ルの水平面からなり、下部嵌合基準面１５ａを形成す
る。また、左右の下部フランジ１５の下面も同一レベル
の水平面からなり、下部取付基準面１５ｂを形成する。
下部フランジ１５にはそれぞれ垂直に貫通する下部位置
決め孔１５ｃが形成されるとともに、下部取付基準面１
５ｂにこの下部位置決め孔１５ｃを囲む座ぐり１５ｄが
形成されている。なお、右側の下部位置決め孔１５ｃは
幅方向径寸法が大きい長孔である。また、左右アーム１
３の内面上部には上部固定ベース２０との嵌合ガイドと
なるガイド段部１４が形成されている。

【００１９】上部固定ベース２０は、円盤状のベース板
２１と、このベース板２１の左右において垂直下方に延
びる左右一対のアーム２３と、アーム２３から外方に向
かって水平に延びる上部フランジ２５とから一体に構成
される。ベース板２１の下面には上顎歯列模型４０を取
り付けるための突起２２ａを有した台座２２が固設され
ている。

【００２０】左右の上部フランジ２５の下面は同一レベ
ルの水平面からなり、上部嵌合基準面２５ａを形成す
る。また、左右の上部フランジ２５の上面も同一レベル
の水平面からなり、上部取付基準面２５ｂを形成する。
上部フランジ２５にはそれぞれ垂直に貫通する上部位置
決め孔２５ｃが形成されるとともに、上部取付基準面２
５ｂにこの上部位置決め孔２５ｃを囲む座ぐり２５ｄが
形成されている。なお、右側の上部位置決め孔２５ｃも
幅方向径寸法が大きい長孔である。左右アーム２３の内
面下部には下部固定ベース１０との嵌合ガイドとなるガ
イド突起２４が形成されている。

【００２１】

【実施例】上記の構成の測定補助装置を用いて、上下顎
歯列模型の形状測定について説明する。この測定の前
に、まず下部および上部固定ベース１０，２０に下顎歯
列模型３０およぴ上顎歯列模型４０が位置決めされて取
り付けられる。

【００２２】まず、図３に示すように、下部固定ベース
１０を下ベース１１が下になるようにして平面上（図示
せず）に置き、この上にマウント用治具５０を被せるよ
うに取り付ける。マウント用治具５０は、外方に延びた
治具フランジ５２を有する左右一対のボディ５１と、こ
れらボディ５１の上面にそれぞれネジ５４により固定さ
れて左右ボディ５１を一体に繋げるガイド板５３とから
構成される。治具フランジ５２の下面は同一レベルの水
平面からなる接合基準面５２ａを形成しており、この接
合基準面５２ａが下部固定ベース１０の嵌合基準面１５
ａと当接接合するようにして上下位置決めがなされ、マ
ウント用治具５０が下部固定ベース１０上に取り付けら
れる。

【００２３】その上で、治具フランジ５２に貫通形成さ
れた治具位置決め孔５２ｂに位置決め兼固定用ボルト５
５を嵌入する。このボルト５５の先端は下部フランジ１
５の下部位置決め孔１５ｃにも嵌入され、これにより、
固定ベース１０に対するマウント用治具５０の水平方向
の取付位置決めが正確に行われる。この状態で下部位置
決め孔１５ｃに下側から固定用ナット５６を挿入して固
定用ボルト５５の下部とネジ結合させ、下部固定ベース
１０と治具フランジ５２とを結合させる。

【００２４】次に石膏３１を台座１２の上面に盛り、そ
の上に下顎歯列模型（支台歯側模型）３０を載せる。こ
の模型３０は歯肉部３２と４本の下歯３３とからなり、
この下歯３３の間に欠損歯空間（抜歯部）３４がある。
石膏３１が固化するまでの時間内で、下顎歯列模型３０
の下歯３３の上端がマウント用ガイド板５３の下面に当
たり、かつ、欠損歯空間３４がガイド板５３に形成され
た位置決め穴５３ａの直下となり、下顎歯列模型３０の
歯列がガイド板５３に描かれたガイドライン５３ｂに沿
うように下顎歯列模型３０を設置する。石膏６が固化す
れば下顎歯列模型３０のマウントは終了する。

【００２５】次に上顎歯列（対合歯側）模型４０を上部
固定ベース２０にマウントする手順について説明する。
先ず、上部固定ベース２０を、ベース板２１が下側にな
るようにして平面上に置き、その上に石膏４０を盛り、
上顎歯列模型４０を載せる。なお、上顎歯列模型４０は
歯肉４２と４個の上歯４３とからなる。その際、上歯４
３にはチェックバイト５をかぶせておく。

【００２６】その後、石膏４１が固まる前に、この上部
固定ベース２０を、上述のようにして（図３のようにし
て）位置決めされて下顎歯列模型３０がマウントされた
下部固定ベース１０の上に載せる。このとき、ガイド段
部１４にガイド突起２４が緩やかに挿入され、概略の取
付位置決めが行われながら、下部嵌合基準面１５ａを上
部嵌合基準面２５ａに当接させて上下位置決めを行い、
下部固定ベース１０の上に上部固定ベース２０が載置さ
れる。そして、上部位置決め孔２５ｃから下部位置決め
孔１５ｃに位置決め兼固定用ボルト５５を嵌入させ、こ
れにより両固定ベース１０，２０の水平方向位置決めを
行って結合させる。このボルト５５にナット５６を螺合
させて両固定ベース１０，２０を結合させる。ここで、
図１および図２に示したように、右側の位置決め孔１５
ｃ，２５ｃは長孔であり、左右の位置決め孔の距離寸法
誤差を吸収して正確に位置決めが可能となっている。

【００２７】このようにして両固定ベース１０，２０を
結合させるときに、上顎歯列模型４０の上歯４３にかぶ
せたチェックバイト５が下顎歯列模型３０の下歯３３と
もかみ合って、上下歯列模型３０，４０の位置合わせが
行われる。この後、石膏４１が固化すれば上顎歯列模型
４０のマウントは終了する。

【００２８】次に図５，図６を参照して、下顎歯列模型
（支台歯側模型）３０、上顎歯列模型（対合歯側模型）
４０を三次元形状測定装置に設置する方法について述べ
る。下顎歯列模型３０および上顎歯列模型４０を両固定
ベース１０、２０にマウントする作業が終了すれば、位
置決め兼固定用ボルト５５、ナット５６を取り外し、下
部固定ベース１０と上部固定ベース２０とに分離し、そ
れぞれ別個に三次元形状測定装置（図示せず）の被測定
物載置台６１に載せる。

【００２９】三次元形状測定装置の被測定物載置台６１
の上面は載置基準面６１ａが形成されるとともに２本の
位置決ピン６３ａ，６３ｂが設けられており、さらに、
ガイド孔６２が形成されている。このため、ベース板１
１およびアーム１３をガイド孔６２に緩やかに挿入さ
せ、位置決め孔１５ｃに位置決めピン６３ａ，６３ｂを
嵌入させるようにして水平方向の位置決めを行いなが
ら、、下部固定ベース１０がこの載置台６１に取り付け
られる（図５参照）。このとき、下部取付基準面１５ｂ
が載置基準面６１ａと当接して上下方向位置が決めら
れ、下部固定ベース１０は載置台６１の上に正確に位置
決め載置される。なお、右側の位置決め孔１５ｃは長孔
であり、左右の位置決め孔１５ｃの距離寸法と、左右の
位置決めピン６３ａ，６３ｂの距離寸法の誤差を吸収す
る。

【００３０】このようにして下部固定ベース１０を被測
定物裁置台６１の上に取り付ける場合に、載置基準面６
１ａと当接する下部取付基準面１５ｂは、下部嵌合基準
面１５ａに対して下部フランジ１５を挟んだ反対側の面
であり、両基準面１５ａ，１５ｂの距離寸法誤差は極く
小さくすることが可能である。さらに、上部固定ベース
２０との嵌合位置決めおよび被測定物載置台６１への取
付位置決めはともに下部フランジ１５に形成された左右
の位置決め孔１５ｃにより行うため、これら両位置決め
による相対位置誤差は極く小さなものとすることができ
る。

【００３１】このように、図４のようにして上下顎歯列
３０，４０を咬合させた状態で両者を位置決めするとき
の基準と、被測定物載置台６１に取り付けるときの位置
決め基準とが、非常に誤差の小さな基準面および共通の
位置決め孔（およびピン）を用いているため、上下顎歯
列３０，４０の相対位置関係を正確に維持したまま、こ
れらを被測定物載置台６１の上に正確に載置させること
ができる。

【００３２】このようにして正確に位置決めされて載置
された下顎歯列模型３０の各上歯３３の三次元形状がレ
ーザ変位計６５，６６により測定される。この下顎歯列
模型３０は欠損歯を有する支台歯側模型であるため、レ
ーザ変位計６５により咬合面の計測が行われるとともに
レーザ変位計６６により側面の計測が行われ、三次元形
状が測定される。

【００３３】同様にして、上部固定ベース２０も、図６
に示すように、被測定物裁置台６１に正確に位置決めさ
れて取り付けられる。なお、この例では、上部固定ベー
ス２０に取り付けられる上顎歯列模型４０は対合歯側模
型であるため、レーザ変位計６５による咬合面の計測の
みが行われる。

【００３４】上記の例においては、下部および上部固定
ベース１０，２０を図４のように嵌合結合させるときの
嵌合基準面１５ａ，２５ａと、これらを被測定物裁置台
６１に取り付けるときの取付基準面１５ｂ，２５ｂとは
フランジ１５，２５の上下両面となっているため、フラ
ンジ厚さのばらつき分だけ測定誤差が生じる。このた
め、被測定物載置台における載置基準面を載置台の下面
に設け、固定ベース１０，２０を取り付けるときにこの
下面側載置基準面と嵌合基準面１５ａ，２５ａとを当接
させて取り付けるようにしても良い。この場合には、全
く同一の基準面が用いられるので、フランジ厚さによる
誤差も生じない。但し、この場合には、被測定物載置台
に固定ベースを取り付けた状態で固定保持する手段が必
要であり、載置台への取付がそれだけ難しい。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
第１および第２固定ベースを結合させるときの結合位置
決め手段および第１および第２固定ベースを裁置台上に
載置させるときの取付位置決め手段の少なくとも一部を
共用するので、第１および第２固定ベースをそれぞれ載
置台上に載置して測定対象物の形状等の測定を行ったと
きの両測定対象物の相対位置の誤差を小さく押さえるこ
とができ、測定精度が向上する。このため、測定対象物
が上下歯列模型（支台歯側模型及び対合歯側模型）の場
合には、その後の工程であるＣＡＤによるクラウン、ブ
リッジ等の設計の際にも、対合歯側の位置関係を十分考
慮に入れて設計することができ、質の良い補綴物の製作
が可能となる。

【００３６】また、本発明の補助装置によれば、第１お
よび第２固定ベースを結合するときの結合位置決め手段
がこれを載置台に取り付けるときの取付位置決め手段で
もあり、この取付位置決め手段を用いて裁置台に測定対
象物を簡単に且つ短時間でセットできる。

【００３７】更に、このような測定補助装置は、一台の
測定装置に対して、通常複数個を用意して用いるが、本
発明の補助装置によれば、上下の組を特定の組で使用す
る必要もなく、任意の組み合わせで用いても高精度の位
置決めが可能である。

【００３８】本発明の測定補助装置に、第１および第２
固定ベースのいずれかに結合されて、このいずれかの固
定ベース上に支持された測定対象物の高さ位置を設定す
る高さ設定部材およびマウント位置を設定するマウント
ガイド部材を備えたマウント用治具も設けても良い。こ
れにより、両固定ベースを結合する前の段階において、
いずれか一方の固定ベースに測定対象物を取り付けると
きの取付位置決めをこのマウント用治具を用いて簡単に
行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る測定補助装置を構成する下部固定
ベースを示す平面図および正面図である。

【図２】本発明に係る測定補助装置を構成する上部固定
ベースを示す平面図および正面図である。

【図３】下部固定ベースにマウント用治具を取り付けて
下顎歯列模型をマウントする例を示す平面図および正面
図である。

【図４】上下固定ベースを結合して上下顎歯列模型を咬
合状態で位置決めする例を示す正面図である。

【図５】下顎歯列模型をマウントした下部固定ベースを
載置台に取り付けて測定を行う例を示す正面図である。

【図６】上顎歯列模型をマウントした上部固定ベースを
載置台に取り付けて測定を行う例を示す正面図である。

【符号の説明】 ５ チェックバイト １０ 下部固定ベース １５ 下部フランジ １５ｃ 下部位置決め孔 ２０ 上部固定ベース ２５ 上部フランジ ２５ｃ 上部位置決め孔 ３０ 下顎歯列模型 ３３ 上歯 ４０ 上顎歯列模型 ４３ 上歯 ５０ マウント用治具 ５３ ガイド板 ６１ 載置台 ６５，６６ レーザ変位計

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の対応関係を有して相対位置決めが
   なされる第１および第２測定対象物をそれぞれ位置決め
   可能に支持する第１および第２固定ベースと、これら第
   １および第２固定ベースを測定装置上で支持する裁置台
   とからなり、前記第１および第２固定ベースは互いに対
   向した状態で結合されてその上に支持された前記第１お
   よび第２測定対象物の相対位置決めが行われ、この後、
   前記第１および第２固定ベースの結合を解いて前記載置
   台上に取り付けて前記測定装置による測定を行うように
   構成された測定補助装置において、 前記第１および第２固定ベースを結合させるときの結合
   位置決め手段および前記第１および第２固定ベースを前
   記裁置台上に載置させるときの取付位置決め手段の少な
   くとも一部が共用されることを特徴とする測定補助装
   置。
2. 【請求項２】 前記結合位置決め手段および前記取付位
   置決め手段がそれぞれ、上下方向位置決めを行う基準面
   と、水平方向位置決めを行う水平位置決め部材とからな
   り、少なくとも前記水平位置決め部材が共用されること
   を特徴とする請求項１に記載の測定補助装置。
3. 【請求項３】 前記第１および第２固定ベースにそれぞ
   れ水平に張り出したフランジが設けられ、これらフラン
   ジの上下いずれか一方の面が前記結合位置決め手段の基
   準面として用いられ、他方の面が前記取付位置決め手段
   の基準面として用いられることを特徴とする請求項１ま
   たは２に記載の測定補助装置。
4. 【請求項４】 前記水平位置決め部材が、前記第１およ
   び第２固定ベースにそれぞれ形成された一対の位置決め
   孔からなり、これら位置決め孔に嵌入される位置決めボ
   ルトもしくはピンにより水平位置決めがなされることを
   特徴とする請求項２または３に記載の測定補助装置。
5. 【請求項５】 前記測定対象物が歯列模型であり、互い
   に対向した状態で結合された前記第１および第２固定ベ
   ースの上に支持された上下歯列模型が、互いに咬合する
   状態となるように相対位置決めが行われることを特徴と
   する請求項１〜４のいずれかに記載の測定補助装置。
6. 【請求項６】 前記第１および第２固定ベースのいずれ
   かに取付可能であり、このいずれかの固定ベース上に支
   持された前記測定対象物の高さ位置を設定する高さ設定
   部材およびマウント位置を設定するマウントガイド部材
   を備えたマウント用治具を有することを特徴とする請求
   項１〜５のいずれかに記載の測定補助装置。