WO2004036530A1 - 歯科実習用模型歯及び該模型歯が植立された歯科実習用装置 - Google Patents

Description

明 糸田 書 歯科実習用模型歯及び該模型歯が植立された歯科実習用装置 技術分野

本発明は、 各種歯科実習の際に固定台上に植立固定して使用される模型歯 （歯 科実習用模型歯）、 並びに、 このような模型歯と、 これを植立固定するための固定 台とから成る歯科実習用装置に関するものである。 背景技術

従来より、 歯科実習用模型歯は歯科大学や歯科技工士学校等の教育分野で広く 用いられており、 模型顎に固定して使用される模型歯として、 例えば特許第 2 5 0 6 2 1 2号公報には、 歯根部より突き出したシャンクに設けた凹部に板バネを 押しつけることによって模型歯と模型歯台となる顎模型が固定されるものが開示 されている。 また、 特開 2 0 0 2— 6 2 8号公報には、 歯根部に突起を設け、 模 型歯台となる顎模型に設けたくぼみに歯根部の突起を整合させることによって固 定されるものが開示されている。

しかしながら、 前記特許第 2 5 0 6 2 1 2号公報の模型歯の場合、 歯根部より 付き出したシャンクの凹部に働く板パネの力が一方向にとなるため、 模型歯の着 脱を繰り返すことにより歯根部、 シャンクあるいは模型歯台自体が偏心摩耗を起 こし、 模型歯の歯軸が偏ってしまうという問題点があった。

また、 前記特開 2 0 0 2— 6 2 8号公報の模型歯の場合にも、 模型歯台に設け た窪みと歯根部に設けた突起と整合させる際の摩擦力が一方向に働くために、 模 型歯の着脱を繰り返すことにより模型歯台及び歯根部が偏心摩耗を起こし、 模型 歯の歯軸が偏ってしまうという問題点があった。

本発明者は、 このような従来の歯科実習用模型歯における問題点を解決し、 模 型歯の脱着を重ねても模型歯の歯軸が偏心しない模型歯に関して鋭意検討を行つ た結果、 模型歯の歯根部側に歯軸を中心軸として外径が大きくなつた部分 （膨大 部） を設け、 この部分が、 歯軸を通る平面により、 一定幅の空間 （隙間） を有し た状態で複数個の部分に等分割された構造 （先割れピン構造） を有し、 かつ弾性 変形可能な材料にて構成されていることで、 等分割された各部分がいずれも、 外 側方向から力が加わった際に模型歯の歯軸に向かって移動でき、 これにより、 模 型歯の着脱を繰り返した際の模型歯の歯軸の偏りが有効に防止できることを見い 出して本発明を達成した。 発明の開示

本発明の歯科実習用模型歯は、 天然歯を模して造形された歯冠部と、 人工的に 造形された歯根部とを有し、 模型歯の歯根部側には、 曲げ弾性変形可能な合成榭 脂材料にて形成され、 かつ模型歯の歯軸を中心軸として位置した実質的に小柱状 の模型歯固定部が設けられており、 模型歯固定部の端部側部分が、 模型歯の歯軸 を中心軸として外側方向に膨れて大きくなった膨大部を有しており、 模型歯固定 部における少なく とも膨大部が、 歯軸から外側方向に向かう分割面により複数個 に分割されていることによって、 分割された膨大部 （隆起部） がそれぞれ、 模型 歯の歯軸に向かって曲げ変形可能であることを特徴とする。

又、 本発明は、 上記の構造を有した歯科実習用模型歯において、 模型歯固定部 を構成している合成樹脂材料の曲げ弾性率が 8 0 O M P a以上 1 0 0 0 O M P a 未満であることを特徴とするものでもある。

更に本発明は、 上記の構造を有した歯科実習用模型歯が、 模型歯固定台に設け られた植立穴の位置に取り外し可能な状態で差し込み固定された歯科実習用装置 であって、 この装置は、

模型歯の歯根部側に、 曲げ弾性変形可能な合成樹脂材料にて形成され、 かつ模 型歯の歯軸を中心軸として位置した実質的に小柱状の模型歯固定部が設けられて おり、 模型歯固定部の端部側部分が、 模型歯の歯軸を中心軸として外側方向に膨 れて大きくなった膨大部を有しており、 模型歯固定部における少なく とも膨大部 が、 歯軸から外側方向に向かう分割面により複数個に分割されていることによつ て、 分割された膨大部がそれぞれ、 模型歯の歯軸に向かって曲げ変形可能である こと、 及び、 模型歯固定台に設けられた植立穴が、 模型歯の歯根部の少なくとも 一部と模型歯固定部を収容するに適した形状を有し、 模型歯を植立穴に差し込ん だ際、 膨大部が前記植立穴の内壁面に設けられた係止部と係止されることによつ て模型歯の固定を行うことができ、 植立穴に固定された模型歯を引き抜く際には、 分割された膨大部がそれぞれ歯軸に向かって曲げ変形を起こすことによって係止 部と膨大部との係止が解除される構造であることを特徴とする。 図面の簡単な説明

図 1は、 本発明の歯科実習用模型歯の外観形状の一例を示す斜視図である。 図 2は、 本発明の歯科実習用模型歯を、 模型歯固定台としての顎模型 4の植立 穴 5に植立した状態の一例を示す断面構造図である。

図 3は、 本発明の歯科実習用模型歯を、 模型歯固定台としての形状計測用ホル ダー 4 ' の植立穴 5に植立した状態の一例を示す断面構造図である。

図 4は、 （a ) 〜 （c ) は、 本発明の模型歯における模型歯固定部 3に形成され る膨大部 7の形状及び当該膨大部の分割構造の具体例を示す図である。

図 5は、 （a ) 〜 （d ) はいずれも、 本発明における模型歯固定部と歯根部との 接続構造の具体例を示す断面構造を示す図である。 発明を実施するための最良の形態

以下、 本発明の歯科実習用模型歯の一例を概略図を示して説明する。

図 1は、 本発明の歯科実習用模型歯の好ましい一例における外観を示す図であ る。 この模型歯は、 天然歯を模して造形された単層あるいは多層構造の歯冠部 1 と、 人工的に造形された歯根部 2と、 歯根端部より突出し、 模型歯の歯軸を中心 軸として位置した実質的に小柱状の模型歯固定部 3から構成されており、 この模 型歯固定部 3は曲げ弾性変形可能な合成樹脂材料にて形成されている。 そして、 本発明の歯科実習用模型歯は、 例えば図 2に示されるような人間の歯茎を模した 顎模型 4の植立穴 5に、 少なくとも歯根部 2の一部と模型歯固定部 3を差し込み 固定して歯科実習に用いられたり、 あるいは、 図 3に示されるような模型歯の外 形形状を測定するための形状計測用 ルダー 4 ' (切削実習結果をレーザー光等を 用いて評価するための角柱状の模型歯植立固定台で、 この固定台を測定機にセッ トして測定が行われるもの） の植立穴 5に固定されて使用される。 図 2及び図 3 において符号 6は、 植立穴 5の内壁面に設けられた係止部である。

尚、 図 2及び図 3は、 本発明の歯科実習用装置の構造を示す図でもあり、 この 装置にあっては、 模型歯固定台に設けられた植立穴 5が、 模型歯の歯根部 2の少 なくとも一部と模型歯固定部 3を収容するに適した形状を有しており、 模型歯を 植立穴 5に差し込んだ際、 膨大部 7が植立穴 5の内壁面に設けられた係止部 6と 係止されることによって模型歯の固定を行うことができ、 植立穴 5に固定された 模型歯を引き抜く際には、 分割された膨大部 7がそれぞれ歯軸の方向に向かって 内側に曲げ変形を起こすことによって係止部 6と膨大部 7との係止が解除される ようになっている。

本発明の歯科実習用模型歯では、 図 4 ( a ) 〜 ( c ) に示されるようにして、 模型歯固定部 3の端部側部分が、 模型歯の歯軸 8を中心軸として外側方向に膨れ て大きくなった膨大部 7を有し、 模型歯固定部 3における少なく とも膨大部 7力 歯軸 8から外側方向に向かう分割面により複数個に分割されている、 即ち、 模型 歯端部から模型歯の歯軸 8方向に略等しい方向を保ちつつ複数個の棒状部分に分 岐しており、 この棒状部分は、 分割された膨大部 （隆起部） がそれぞれ、 模型歯 の歯軸側へ曲げ変形可能になっている。 図 4 ( a ) と （c ) の場合には膨大部 7 が 2つに分割されており、 図 4 ( b ) の場合には膨大部 7が 4つに分割されてい るが、 膨大部 7の分割個数はこれらに限定されるものではない。

ところで、 本発明の模型歯における膨大部 7の縦断面形状は特に限定されるも のではなく、 円形、 半円形、 種々の中心角を持った扇形、 四角形、 三角形、 ある いはそれらを組み合わせた複合形等であってよく、 固定台に設けられる植立穴に 適合するように適宜決定できる。 また、 模型歯固定部 3の長さや歯軸方向の外径 寸法も、 模型歯の大きさや、 必要とされる固定力、 あるいは模型歯が固定される 顎模型や各種ホルダー等の形状によって適宜決定され、 膨大部 7は、 分割された 模型歯固定部 3の各部分の外側面の一部に形成されても良く、 あるいは外側面の 全体に渡って形成されても良い。

本発明では、 模型歯固定部 3の先端側にある膨大部 7の分割部分 （模型歯固定 部 3の柱状部分の膨大部側を含む） には、 図 4 ( a ) 〜 （c ) に例示されるよう にして、 隣り合って位置する分割部分との間にそれぞれ空間 （隙間） 9が形成さ れており、 この空間 9は、 分割された膨大部 7がそれぞれ、 模型歯の歯軸方向に たわむために必要な空間となっている。 この際、 空間 9は、 図 4 ( a ) 〜 （ c ) に示されるように、 隣り合った分割部分と歯軸方向に渡って均一な距離であって も良いし、 付け根部分の空間を狭く して先端に近づくほど空間が広くなつていて も良い。 尚、 この空間 9の寸法は、 膨大部 7の隆起高さ、 より正確には （膨大部 7の最大外径一固定台の植立穴 5に設けられた係止部 6における最小内径） の寸 法により決定され、 少なく とも上記寸法の 2倍よりも大きい幅の空間とする必要 がある。 本発明では、 上記寸法は、 膨大部 7を有した模型歯固定部 3の形状や長 さ、 分割数、 あるいは模型歯の固定強度等の諸条件により適宜決定される。 本発明の歯科実習用装置においては、 上記の空間 9が設けられた模型歯を固定 台 （模型歯台） の植立穴 5に挿入した際、 分割された膨大部 7が歯軸 8側に移動 して空間 9が縮まった状態となり、 固定位置に達した時に分割された膨大部分 7 の少なくとも 1つが元の状態あるいは元の状態に略等しくなるように広がって模 型歯が固定される （図 2及び図 3参照）。

本発明の歯科実習用装置においては、 模型歯を模型歯固定台から歯引き抜く際 の引き抜き力が、 2 0〜 3 0 0 N、 より好ましくは 3 0 ~ 1 5 0 Nとすることが 望ましく、 引き抜き力が、 2 O Nよりも低くなると、 模型歯切削実習ゃスケーリ ング実習中に模型歯が外れてしまい、 また、 3 0 0 Nよりも高くなると、 模型歯 の交換に不都合をきたす。 これらの条件を満たすためには、 本発明の模型歯固定 部 3及び膨大部 7に対する植立穴 5の大きさおよぴ係止部 6の寸法関係が重要で ある。

膨大部 7の隆起高さは小さすぎると十分な固定力が得られず、 大きすぎると模 型歯固定部 3や膨大部 7が破壌しやすくなる。 そのため、 膨大部 7の最大隆起高 さは、 模型歯固定部 3の外径に対し 5 %〜 5 0 %程度、 好ましくは 1 0〜 3 0 % の高さとすることが望ましい。 植立穴 5の大きさは、 模型歯固定部 3の端部に設 けられた膨大部 7が通過可能な大きさが必要であるが、 植立穴 5の大きさが大き すぎると模型歯の固定力が十分得られず、 小さすぎると植立穴 5や係止部 6ある いは模型歯固定部 3が破損しやすくなる。 ここでは、 植立穴 5の大きさは、 模型 歯固定部 3に設けた膨大部がその高さ方向に 3 0〜 9 0 %程度、 係止部 6に係る 程度とすることが望ましい。

また、 係止部 6と膨大部 7の少なく とも一部が常に接触する状態で係止される 必要がある。 係止部 6と膨大部 7が接触していない場合、 模型歯固定台と模型歯 との確実な固定が不可能となる。 そのため、 植立穴 5の長さは模型歯固定部 3の 長さよりも若干長く、 かつ、 膨大部 7の最大隆起部に達する長さよりも短くする 必要がある。

本発明の歯科実習用模型歯における歯冠部 1及び歯根部 2は、 以下に示すよう な一般的に公知の材料を用いることが可能であり、 例えば、 セラミックス等の磁 器あるいはアクリル、 ポリスチレン、 ポリカーボネイ ト、 ァクリロュトリルスチ レンブタジエン共重合体、 ポリプロピレン、 ポリエチレン、 ポリエステル等の熱 可塑性やメラミン、 ユリア、 不飽和ポリエステル、 フエノール、 エポキシ等の熱 硬化性等の合成樹脂材料、 さらには、 これらの主原料にガラス繊維、 カーボン繊 維、 パルプ、 合成樹脂繊維等の有機、 無機の各種強化繊維、 タルク、 シリカ、 マ イカ、 炭酸カルシウム、 硫酸バリウム、 アルミナ等の各種充填材、 顔料や染料等 の着色剤、 あるいは耐候剤や帯電防止剤等の各種添加剤を添加したものを用いる ことができる。

模型歯固定部 3の材料も上記した各種合成樹脂材料を使用する事が可能である が、 模型歯固定部 3の分割された部分が適度な弾性的性質を有して、 図 4 ( a ) 〜 （ c ) に示された矢印方向にたわみ、 また、 矢印と反対方向に反発する必要が ある。 そのため、 模型歯固定部 3を構成する合成樹脂材料の曲げ弾性率は 8 0 0 M P a以上 1 0 0 0 O M P a未満とすることが望ましく、 2 5 0 0 M P a以上 7 0 0 O M P a未満とすることが特に望ましい。 この際、 合成樹脂材料の曲げ弹性 率が上記下限値よりも低すぎると模型歯を植立固定した際に十分な固定力が得ら れなくなり、 逆に、 合成樹脂材料の曲げ弾性率が上記上限値よりも高すぎると模 型歯が植立固定される顎模型や各種ホルダーの貫通穴部分が破損しやすくなる。 尚、 本発明において規定されている曲げ弾性率の値は、 2 3 °Cの測定温度にて A S T M - D 7 9 0に準じて測定されたものをいう。

本発明では、 模型歯固定部 3が、 模型歯の歯根部 2と一体に成形されても良い が、 模型歯固定部 3の膨大部 7が摩耗した時に、 模型歯固定部 3の交換が行える ように、 模型歯固定部 3は歯根部 2に脱着可能な構造とすることが望ましい。 図 5 (a ) 〜 (d) には、 模型歯固定部 3を歯根部 2と接続する際の模型歯の 縦断面構造が示されており、 例えば図 5 (a ) に示されるようにして、 歯根部 2 にねじ穴 1 0を設け、 模型歯固定部 3にねじ 1 1を設け、 歯根部 2のねじ穴 1 0 に模型歯固定部 3がねじ込み固定可能な構造としたり、 あるいは反対に、 図 5

(d) に示されるように模型歯固定部 3にねじ穴 1 0を設け、 歯根部 2に設けた ねじ 1 1を模型歯固定部 3のねじ穴 1 0にねじ込み固定可能な構造とすることも 可能である。 また、 図 5 (b) に示すように、 模型歯固定部 3の上側部分に小柱 体の外径が変化した凹凸軸 1 2を設け、 この凹凸軸 1 2が歯根部 2.に設けた固定 穴 1 3に圧入固定される構造であっても良い。 更には、 図 5 ( c ) に示すように、 模型歯固定部 3の上側部分に設けた軸体 1 5の外周面に、 外周に沿って円周溝 1 4を設け、 歯根部 2に設けた固定穴 1 3に軸体 1 5を挿入した後、 歯根部 2の側 面から、 軸体 1 5に設けた円周溝 1 4の位置に合うように固定ねじ 1 6をねじ込 むことにより模型歯固定部 3の固定が達成される構造としても良い。

このような模型歯の歯冠部 1や歯根部 2の成形方法は、 使用する材料により適 宜選定されるが、 例えば合成樹脂を主原科とする場合には、 一般的な射出成形や プレス成形等公知の手法を適用することが出来る。 また、 模型歯固定部 3を製造 する際にも、 上記同様の一般的に公知の射出成形やプレス成形を用いたり、 ある いは、 樹脂材料から旋盤やフライス盤等を用いた切削加工が適用できる。 実施例

本発明の歯科実習用模型歯として、 図 5 ( a) に示されるような模型歯固定部 を有する模型歯を作製した。 この模型歯固定部は直径 3. 5 mm, 長さ 5 mmの 円柱からなり、 模型歯固定部の先端に隆起高さ 0. 5mm (模型歯固定部外径の 1 4. 3 %) の膨大部を備えている。 直径 3. 5 mmの模型歯固定部から膨大部 の最大隆起部までは 4 5度の角度で拡大し、 最大隆起部から先端に向かって、 緩 やかに隆起が小さくなつている。 膨大部の長さは 4 mmであり、 この膨大部は先 端より 5 mmの深さまで幅 1 mmの空間により 2つに分割されている。 この模型 歯固定部は、 埋め込まれたねじにより、 模型歯の歯根部に固定されている。 模型 歯固定部は曲げ弾性率 3 5 3 OMP aのガラス繊維強化ポリカーボネィ トを用い、 射出成形により成形した。

そして、 この模型歯を、 図 2に示される断面構造を有した顎模型に装着した。 この顎模型に設けられた植立穴は穴径 3. 9mm、 長さ 5. 3mmとした。 この とき、 係止部にかかる膨大部は、 その高さ方向で 6 0%である。 顎模型はェポキ シ樹脂を主成分とする材料により作製した。

このような歯科実習用模型の模型歯引き抜き力を測定した結果、 引き抜き力は 5 Nであり、 模型歯切削実習ゃスケーリング実習を良好に行うことが可能であつ た。 尚、 引き抜き力は、 島津株式会社製の引っ張り試験機 （AG— 1 — 5 k N) を用いて測定し、 顎模型おょぴ模型歯をそれぞれ固定して 2 Omm/m i nの試 験速度で引っ張った時の最大荷重とした。 産業上の利用可能性

このような模型歯固定部を有する本発明の歯科実習用模型歯を用いることで、 模型歯や模型歯台の偏磨耗を防ぐことができ、 模型歯の歯軸が偏ることなく確実 に模型歯固定台と模型歯とを固定することができる。

又、 このようにして模型歯と模型歯固定台とが確実に固定される本発明の歯科 実習用装置は、 各種歯科実習 （治療実習や切削実習） を行うのに非常に好適であ り、 模型歯の交換が可能な構造であるために、 装置を繰り返し使用できるという 利点を有している。

Claims

請求の範囲

1 . 天然歯を模して造形された歯冠部と、 人工的に造形された歯根部とを有し、 歯科実習の際に使用される模型歯であって、

前記模型歯の歯根部側には、 曲げ弾性変形可能な合成樹脂材料にて形成され、 かつ当該模型歯の歯軸を中心軸として位置した実質的に小柱状の模型歯固定部が 設けられており、 前記模型歯固定部の端部側部分が、 模型歯の歯軸を中心軸とし て外側方向に膨れて大きくなった膨大部を有しており、 前記模型歯固定部におけ る少なく とも前記膨大部が、 前記歯軸から外側方向に向かう分割面により複数個 に分割されていることによって、 分割された前記膨大部がそれぞれ、 模型歯の歯 軸に向かって曲げ変形可能であることを特徴とする歯科実習用模型歯。

2 . 前記模型歯固定部を構成している合成樹脂材料の曲げ弾性率が 8 0 0 M P a以上 1 0 0 0 O M P a未満であることを特徴とする請求項 1に記載の歯科実習 用模型歯。

3 . 天然歯を模して造形された歯冠部と、 人工的に造形された歯根部とを有す る模型歯が、 模型歯固定台に設けられた植立穴の位置に取り外し可能な状態で差 し込み固定された歯科実習用装置であって、

前記模型歯の歯根部側には、 曲げ弾性変形可能な合成樹脂材料にて形成され、 かつ当該模型歯の歯軸を中心軸として位置した実質的に小柱状の模型歯固定部が 設けられており、 前記模型歯固定部の端部側部分が、 模型歯の歯軸を中心軸とし て外側方向に膨れて大きくなった膨大部を有しており、 前記模型歯固定部におけ る少なく とも前記膨大部が、 前記歯軸から外側方向に向かう分割面により複数個 に分割されていることによって、 分割された前記膨大部がそれぞれ、 模型歯の歯 軸に向かって曲げ変形可能であること、 及び、 前記模型歯固定台に設けられた植 立穴が、 前記模型歯の歯根部の少なくとも一部と前記模型歯固定部を収容するに 適した形状を有し、 当該模型歯を植立穴に差し込んだ際、 前記膨大部が前記植立 穴の内壁面に設けられた係止部と係止されることによって当該模型歯の固定を行 うことができ、 前記植立穴に固定された模型歯を引き抜く際には、 分割された前 記膨大部がそれぞれ歯軸に向かって曲げ変形を起こすことで前記係止部と当該膨 大部との係止が解除される構造であることを特徴とする歯科実習用装置