WO2012060356A1 - 歯科インプラント用の締め付け装置 - Google Patents

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WO2012060356A1
WO2012060356A1 PCT/JP2011/075146 JP2011075146W WO2012060356A1 WO 2012060356 A1 WO2012060356 A1 WO 2012060356A1 JP 2011075146 W JP2011075146 W JP 2011075146W WO 2012060356 A1 WO2012060356 A1 WO 2012060356A1
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tightening
torque
change
dental implant
load
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PCT/JP2011/075146
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English (en)
French (fr)
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恭久 高橋
坂根 徹
喜晴 松本
克也 金子
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京都機械工具株式会社
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    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
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    • B25BTOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B23/00Details of, or accessories for, spanners, wrenches, screwdrivers
    • B25B23/14Arrangement of torque limiters or torque indicators in wrenches or screwdrivers
    • B25B23/142Arrangement of torque limiters or torque indicators in wrenches or screwdrivers specially adapted for hand operated wrenches or screwdrivers
    • B25B23/1422Arrangement of torque limiters or torque indicators in wrenches or screwdrivers specially adapted for hand operated wrenches or screwdrivers torque indicators or adjustable torque limiters
    • B25B23/1425Arrangement of torque limiters or torque indicators in wrenches or screwdrivers specially adapted for hand operated wrenches or screwdrivers torque indicators or adjustable torque limiters by electrical means

Definitions

  • the present invention relates to a fastening device for a dental implant for screwing an abutment to a fixture.
  • the bone in the oral cavity where the fixture is embedded differs in bone quality and bone density for each patient, as described above, when the abutment is screwed to the fixture with the same tightening torque value for all patients, In some patients, the abutment fixture may be too tight. In the worst case, a slip phenomenon such as peeling of the fixture and bone occurs, and re-operation is required. In addition, since the doctor visually confirms that the free end of the bending rod matches the tightening torque value on the scale in the oral cavity of the patient, an error may occur in the reading of the scale depending on the angle. This contributed to the induction of the slip phenomenon.
  • the preset type torque wrench is the same as the plate type torque wrench.
  • the preset type torque wrench may be too tight on the abutment fixture by the patient.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a tightening device for a dental implant that can suppress the occurrence of a slip phenomenon in manual operation. .
  • the fastening device for a dental implant of the present invention is a device for screwing an abutment to a fixture.
  • the tightening device includes a torque wrench and a slip detection device.
  • the torque wrench includes a tightening portion that can be engaged with the abutment, a wrench body having a head portion provided with the tightening portion, and a handle portion that can be manually operated, and the abutment screwed into the fixture.
  • a tightening torque detector for detecting a tightening torque generated when wearing.
  • the slip detection device includes a slip determination unit and a notification unit.
  • the slip determination unit samples the amount or rate of change of the tightening torque detected by the torque detection unit every predetermined time t, and determines the amount of change or rate of change of the tightening torque in the previous predetermined period t.
  • a change amount or change rate of the tightening torque in the predetermined period t immediately after the predetermined period t is sequentially compared, and it is determined whether or not the latter change amount or change rate is smaller than the former change amount or change rate.
  • the slip determining unit determines that the latter change amount or change rate is smaller than the former change amount or change rate
  • the notifying unit immediately tightens the abutment with respect to the fixture. Notify that there is.
  • the abutment rotates with respect to the fixture during the tightening operation in which the abutment is engaged with the tightening part of the torque wrench and the handle part of the wrench body is manually operated to screw the abutment onto the fixture.
  • the change amount or change rate of the tightening torque in the predetermined period t that is, the former change amount or change rate
  • the change amount or change rate of the tightening torque in the predetermined period t that is, the latter change amount or change rate
  • the slip determination unit samples a change amount or change rate of the tightening torque every predetermined time t, and determines that the latter change amount or change rate is smaller than the former change amount or change rate
  • the notification unit is configured to notify the doctor that the tightening state is immediately before the occurrence of the slip phenomenon. For this reason, the doctor can stop the tightening of the abutment with respect to the fixture at the limit torque value immediately before the occurrence of the slip phenomenon in each individual patient, so that the occurrence of the slip phenomenon can be suppressed.
  • the slip detection device includes an input unit capable of inputting patient specific information, a memory unit in which a plurality of tightening torque reference values corresponding to the patient specific information are recorded, and patient specific information input through the input unit. It is possible to further comprise a torque calculation unit that reads the tightening torque reference value corresponding to the above-mentioned from the memory unit and calculates the tightening torque based on the tightening torque reference value and the output signal of the torque detection unit. It is.
  • the torque calculation unit calculates the tightening torque based on the torque reference value corresponding to the specific information of the patient and the output signal of the torque detection unit.
  • the proper tightening torque of the patient can be obtained. Therefore, it is possible to improve the accuracy of the tightening operation for each patient.
  • the notification unit notifies that the tightening state is immediately before the occurrence of a slip phenomenon when the slip determination unit determines that the latter change amount or change rate is smaller than the former change amount or change rate a predetermined number of times.
  • a configuration is also possible. In order to screw the abutment onto the fixture, it is necessary to perform a tightening operation a plurality of times. Even during a tightening operation other than the last tightening operation, the slip determination unit samples the change amount or change rate of the tightening torque every predetermined time t, and the latter change amount or change rate is greater than the former change amount or change rate. When it determines with it being small, a alerting
  • the slip determination unit determines that the latter change amount or change rate is smaller than the former change amount or change rate a predetermined number of times
  • the notification unit causes the tightening state to cause a slip phenomenon. Since the notification is made immediately before, the false alarm can be reduced.
  • the doctor can determine that the misreport is based on a hand feeling and a rule of thumb.
  • the torque detection unit it is possible to use a load cell that converts a load applied to the tightening unit into an electrical signal when the abutment is screwed to the fixture.
  • a display device capable of at least one of graph display and numerical display can be used.
  • the graph display a torque curve indicating a change in tightening torque detected by the torque detector is displayed.
  • the numerical display the tightening torque detected by the torque detector is displayed numerically.
  • at least one of a buzzer and a light emitting device can be used as the notification unit.
  • the display unit, the buzzer, and the light emitting device are selectively combined as the notification unit.
  • the tightening portion is detachable from the head portion of the wrench body.
  • the tightening portion can be replaced by preparing a plurality of types of tightening portions respectively corresponding to the plurality of types of abutments. It is possible. In other words, the tightening device can perform a plurality of types of abutment tightening operations only by replacing the tightening portion.
  • the configuration of the slip determination unit and the notification unit is different from the configuration of the slip determination unit and the notification unit described above.
  • the slip determination unit samples a change amount or change rate of the tightening torque detected by the torque detection unit every predetermined time t, and a change amount or change rate of the tightening torque value at the predetermined time t is obtained. It is determined whether or not it is within a predetermined range.
  • the slip determining unit determines that the amount of change or rate of change of the tightening torque value within a predetermined time t is within a predetermined range, the notifying unit immediately before the occurrence of the slip phenomenon This is to be notified.
  • the slip determination unit samples the amount or rate of change of the tightening torque every predetermined time t, and the amount of change or rate of change of the tightening torque value at the predetermined time t is within a predetermined range.
  • the notification unit notifies the doctor that the tightening state is immediately before the occurrence of the slip phenomenon. For this reason, the doctor can stop the tightening of the abutment with respect to the fixture at the limit torque value immediately before the occurrence of the slip phenomenon in each individual patient, so that the occurrence of the slip phenomenon can be suppressed.
  • the torque wrench further includes a torque transmitting portion provided in the wrench body and having a first end engaged with the tightening portion and a second end opposite to the first end. Can be configured.
  • the torque detection unit is a load cell that is in contact with the second end of the torque transmission unit, receives a load applied to the tightening unit via the torque transmission unit, and converts it into an electrical signal for output. Is possible.
  • the first end of the torque transmission portion is engaged with the tightening portion, and the second end of the torque transmission portion is in contact with the load cell. Therefore, a load applied to the tightening portion during the tightening operation is transmitted to the load cell via the torque transmitting portion, and the load cell converts the load into an electric signal and outputs the electric signal. Since it is possible to obtain a load (tightening torque) applied to the tightening portion during the tightening operation based on the electric signal of the load cell, the tightening operation can be performed while referring to the tightening torque value.
  • the load cell may have a convex load portion.
  • the second end portion of the torque transmitting portion may be provided with a recess into which the load portion of the load cell is inserted.
  • a height dimension of the load portion is larger than a depth dimension of the concave portion.
  • the load cell may have a concave load portion.
  • a convex portion inserted into the load portion of the load cell is provided at the second end portion of the torque transmitting portion.
  • the height dimension of the convex part is larger than the depth dimension of the load part.
  • the convex portion of the torque transmitting portion is inserted into the concave load portion of the load cell and is in contact with the load portion. For this reason, the precision which the load concerning a fastening part at the time of a fastening operation
  • the wrench body may have a front end portion provided with the head portion and a rear end portion.
  • the second end portion of the torque transmitting portion can be configured to protrude from the rear end portion of the wrench body.
  • the load cell is disposed behind the wrench body and is in contact with the second end portion. In the case of such an aspect of the invention, the load cell is arranged behind the wrench body, so that the wrench body can be downsized.
  • the torque transmission portion may be configured to further include a claw portion provided at the first end portion and engageable with the ratchet groove. According to such an aspect of the invention, when the claw portion is pressed against the wall of the ratchet groove, the rotational torque of the tightening portion is transmitted to the torque transmitting portion.
  • the torque wrench is externally fitted to the wrench body so as to be movable in the length direction, and is mounted between a sleeve attached to the load cell and a first stopper portion provided on the wrench body and the sleeve. It is possible to make it the structure further provided with the provided 1st biasing part. In this case, the tightening portion is rotatable with respect to the head portion.
  • the torque transmission unit is accommodated in the wrench body so as to be movable in the length direction.
  • the ratchet groove may have a first and second wall.
  • the claw portion is in contact with the first wall and restricts the rotation of the tightening portion in the first direction, and an inclined surface that presses the second wall and moves the wrench body to the tip side. It is possible to have a configuration having
  • the contact stop surface of the claw portion comes into contact with the first wall, and the rotation of the tightening portion in the first direction is restricted. Further, at the time of the tightening operation, the contact stop surface of the claw portion is pressed against the first wall, and the rotational torque of the tightening portion is transmitted to the torque transmitting portion. On the other hand, when the inclined surface of the claw is pressed against the second wall, the wrench body is moved to the tip side. Thereby, a nail
  • the ratchet groove may have a first and second wall.
  • the first wall has an abutment surface that abuts on the claw portion and restricts rotation of the tightening portion in the first direction.
  • the second wall has an inclined surface that is pressed by the claw portion and moves the wrench body to the tip side.
  • the claw portion comes into contact with the contact stop surface of the first wall, and the rotation of the tightening portion in the first direction is restricted. Further, during the tightening operation, the contact stop surface of the first wall presses the claw portion, and the rotational torque of the tightening portion is transmitted to the torque transmitting portion. On the other hand, when the inclined surface of the second wall is pressed by the claw portion, the wrench body moves to the tip side. Thereby, a nail
  • the torque transmission part may further include a second stopper part.
  • the torque wrench may further include a third stopper part and a second biasing part provided between the second and third stopper parts. According to such an aspect of the invention, the torque transmitting portion is urged toward the distal end side by the urging force of the second urging portion.
  • the load cell may be configured to further include a protective wall that is erected around the load portion and has a height dimension larger than that of the load portion.
  • a protective wall having a height dimension larger than that of the load portion is provided around the load portion. Therefore, the load portion is not necessary for the load portion by abutting against other members. Can prevent a heavy load.
  • the slip detection device may further include a torque calculation unit that calculates a tightening torque of the tightening unit based on an output signal of a load cell of the torque wrench.
  • FIG. 1 It is a block diagram of the clamping device for dental implants concerning Example 1 of the present invention. It is a schematic plan view including the partial cross section of the torque wrench of the said clamping device. It is a schematic front view which shows the said torque wrench, the abutment, and the fixture which the clamp
  • FIG. 2 is a schematic exploded plan view including a partial cross section of the torque wrench.
  • Example 1 and Example 2 of the present invention will be described.
  • the fastening device shown in FIGS. 1, 2A and 2B is a fastening device for a dental implant in which an abutment 1 is screwed to a fixture 2.
  • FIG. The tightening device includes a torque wrench W and a slip detection device D.
  • the torque wrench W and the slip detection device D will be described in detail.
  • the slip phenomenon described here refers to a phenomenon in which the fixture 2 and the bone (not shown) in the patient's oral cavity are separated, and the fixture 2 idles with respect to the bone.
  • the torque wrench W includes a tightening portion 10, a wrench body 20, and a load cell 30 (torque detection portion).
  • the tightening part 10 has an engaging part 11 and an attaching part 12.
  • the engaging portion 11 is a portion that can be engaged with the abutment 1.
  • the shape of the engaging portion 11 can be appropriately changed according to the shape of the engaged portion of the abutment 1.
  • the engaged portion (not shown) of the abutment 1 is a hexagonal columnar convex portion
  • the engaging portion 11 is provided with a hexagonal concave portion into which the convex portion can be fitted.
  • the attachment portion 12 is a cylinder that is connected to the engagement portion 11. As shown in FIGS.
  • a plurality of ratchet grooves 121 are formed on the outer peripheral surface of the attachment portion 12 at intervals in the circumferential direction ⁇ .
  • the ratchet groove 121 has an abutment surface 121a perpendicular to the rotation axis P of the attachment portion 12, and an inclined surface 121b in which the outer diameter of the attachment portion 12 temporarily increases in the circumferential direction ⁇ of the attachment portion 12. Yes.
  • the wrench body 20 includes a wrench body, a rod 23, a fixing portion 24, and a coil spring 25.
  • the wrench body has a handle portion 22 and a head portion 21 that is connected to the distal end portion of the handle portion 22.
  • the head portion 21 is provided with a cylindrical mounting hole 21a that penetrates the head portion 21 in the thickness direction.
  • the outer diameter of the mounting hole 21 a is slightly larger than the outer diameter of the mounting portion 12 of the tightening portion 10. That is, the attachment portion 12 of the tightening portion 10 is detachably fitted in the attachment hole 21a. In this fitted state, the attachment portion 12 is rotatable in the circumferential directions ⁇ and ⁇ around the rotation axis P with respect to the head portion 21.
  • the handle portion 22 is a long cylindrical body as shown in FIG. 2A.
  • the handle portion 22 has the tip portion and a rear end portion that is manually operated. Inside the handle portion 22, there is provided an accommodation hole 22a that extends in the length direction and communicates with the attachment hole 21a.
  • a rod 23 is accommodated in the accommodation hole 22 a of the handle portion 22.
  • a thread groove is formed on the inner peripheral surface of the rear end portion of the accommodation hole 22a of the handle portion 22.
  • a fixing portion 24 is screwed to the rear end portion of the accommodation hole 22a of the handle portion 22.
  • the fixing portion 24 is a cylindrical body having a thread groove formed on the outer peripheral surface thereof.
  • the rod 23 is a rod longer than the handle portion 22 and is provided between the front end portion, the rear end portion, and the front end portion and the rear end portion, and has an outer diameter larger than that of the front end portion and the rear end portion. It has a small small diameter portion 23a.
  • the rear end portion of the rod 23 penetrates the fixing portion 24 and protrudes out of the handle portion 22.
  • a knob 23 b is provided at the rear end portion of the handle portion 22.
  • the coil spring 25 is concentrically fitted to the small diameter portion 23 a of the rod 23, and is interposed between the step portion around the small diameter portion 23 a of the rod 23 and the fixed portion 24 in a compressed state. That is, the coil spring 25 is accommodated in the accommodation hole 22a of the handle portion 22 together with the rod 23, and urges the rod 23 toward the head portion 21 side.
  • the load cell 30 is provided at the tip of the rod 23 and is accommodated in the accommodation hole 22 a of the handle portion 22 together with the rod 23.
  • the load cell 30 is a compression type load cell, and includes a load button 31 and a power / output cable 32.
  • the load button 31 extends in the length direction of the handle portion 22, and the tip portion thereof has a wedge shape as shown in FIG. 2C.
  • the distal end portion of the load button 31 protrudes from the accommodation hole 22 a of the handle portion 22 to the attachment hole 21 a of the head portion 21, and a plurality of ratchets of the attachment portion 12 of the tightening portion 10.
  • the groove 121 is engaged with one of the ratchet grooves 121 and is in contact with the contact stop surface 121 a of the ratchet groove 121. Thereby, rotation to the circumferential direction (beta) with respect to the head part 21 of the attaching part 12 is controlled.
  • the load of the tightening portion 10 is applied to the load button 31.
  • the load button 31 receives the load, the load cell 30 changes the electric resistance value of the internal strain gauge, and outputs the change in the resistance value as an electric signal to the slip detection device D through the power supply / output cable 32. Yes. Further, the load cell 30 is supplied with power from the slip detection device D through the power supply / output cable 32.
  • the tip end portion of the load button 31 is detached from the ratchet groove 121 along the inclined surface 121b of the ratchet groove 121 of the attachment portion 12, and the next ratchet groove 121 is inserted.
  • the tightening portion 10 can be attached not only from the lower side of FIG. 2B but also from the upper side of the drawing.
  • the slip detection device D includes an amplifier A, an A / D conversion unit C, a microcomputer 50, a memory unit 60, a setting input unit 70 (input unit), an external output unit 80, and liquid crystal display units 91 and 7 segments.
  • a display unit 92 and a buzzer 93 (notification unit) are provided.
  • the power source / output cable 32 of the load cell 30 is connected to the amplifier A, and the electric signal of the load cell 30 is amplified and output to the A / D conversion unit C.
  • the A / D conversion unit C performs A / D conversion on the amplified electrical signal and outputs it to the microcomputer 50.
  • the setting input unit 70 is capable of setting and inputting patient personal information, power on / off, and the like, and outputs these input data to the microcomputer 50.
  • the personal information includes sex, age, bone density, and the like.
  • the memory unit 60 a plurality of tightening torque reference values respectively corresponding to the personal information are recorded in advance.
  • the memory unit 60 is a non-volatile memory and is interconnected to the bus line of the microcomputer 50.
  • the tightening torque reference value is an optimum tightening torque according to sex, age, bone density, and the like.
  • the microcomputer 50 has an input port, an output port, and an internal memory.
  • An A / D converter C and a setting input unit 70 are connected to the input port of the microcomputer 50.
  • An external output unit 80, a liquid crystal display unit 91, a 7-segment display unit 92, a buzzer 93, and the like are connected to the output port of the microcomputer 50.
  • a slip determination program described later is recorded in the internal memory of the microcomputer 50.
  • the microcomputer 50 performs functions as the torque calculation unit 51 and the slip determination unit 52 by sequentially processing the slip determination program.
  • the liquid crystal display unit 91 displays a change in tightening torque on the time axis as a torque curve on the liquid crystal display of the operation panel shown in FIG.
  • the 7-segment display unit 92 displays the tightening torque real value and peak hold value numerically on the 7-segment display of the operation panel.
  • the microcomputer 50 starts processing of the slip determination program shown in FIG. Thereafter, when the doctor operates the setting input unit 70 to input and set the personal information of the patient (s1), the microcomputer 50 reads the torque reference values corresponding to the personal information from the memory unit 60 and records them in the internal memory. .
  • the doctor engages the abutment 1 with the tightening portion 10 of the torque wrench W, engages the abutment 1 with the fixture 2 in this state, and tightens the handle portion 22 of the torque wrench W by applying hand force R.
  • the tip end portion of the load button 31 of the load cell 30 is in contact with the contact stop surface 121a of the ratchet groove 121 of the tightening portion 10, the tightening portion 10 rotates in the circumferential direction ⁇ together with the abutment 1, thereby causing the abutment 1 to move. Tightened to the fixture 2 and gradually increases the resistance to the tightening force.
  • a moment (torque) Q that rotates around the head portion 21 with respect to the tightening portion 10 is generated due to a drag force generated against the tightening force R that tightens the abutment 1, and the load cell 30 causes the load button 31 to move.
  • the load is received from the tightening portion 10 through the via.
  • the load is converted into an electric signal by the load cell 30, the electric signal is amplified by the amplifier A, and A / D converted by the A / D converter C.
  • the microcomputer 50 performs a predetermined calculation based on the electric signal and the tightening torque reference value to calculate the tightening torque (s3), and the tightening torque.
  • the real value and the peak value of the tightening torque are output to the 7-segment display unit 92 and the tightening torque is output to the liquid crystal display unit 91, respectively.
  • the real value and the peak value of the tightening torque are numerically displayed on the 7-segment display unit 92 (s4, s5), and the change in the tightening torque is graphically displayed on the liquid crystal display unit 91 as a torque curve as shown in FIG. (S6).
  • the microcomputer 50 samples the amount of change in the tightening torque every predetermined period t (t1 to tn), and the amount of change (increase amount) in the previous predetermined period t and the predetermined period t immediately thereafter.
  • the amount of change (increase amount) of the tightening torque is sequentially compared, and it is determined whether the latter amount of change is smaller than the former amount of change (s7). In this determination, if it is determined that the latter change amount is smaller than the former change amount, the microcomputer 50 sounds the buzzer 93 (s8).
  • the first embodiment as shown in FIG.
  • the change amount of the tightening torque in the period t5 is smaller than the change amount of the tightening torque in the period t4, and the change amount of the tightening torque in the period t10 is the change amount of the tightening torque in the period t9.
  • the change amount of the tightening torque in the period t14 is smaller than the change amount of the tightening torque in the period t13.
  • the abutment 1 rotates with respect to the fixture 2 and its resistance (drag) is improved, so that the torque curve rises sharply (the amount of change in tightening torque is large).
  • the abutment 1 hardly rotates with respect to the fixture 2, and the resistance (drag) of the abutment 1 with respect to the fixture 2 changes. Since the torque curve is small, the torque curve moves substantially horizontally (the amount of change in tightening torque is small).
  • the abutment 1 is screwed to the fixture 2 and hardly rotates, and the change in resistance (drag) of the abutment 1 to the fixture 2 is small.
  • the torque curve moves substantially horizontally (the amount of change in tightening torque is small).
  • the setting input unit 70 is operated to input setting for ending the tightening operation (s9).
  • the microcomputer 50 reads the tightening torque recorded in the memory unit 60. Print output to the printer through the external output unit 93 (s11).
  • the microcomputer 50 reads the tightening torque recorded in the memory unit 60 and outputs the tightening torque to the recording unit such as a USB memory through the external output unit 93 ( s13).
  • the tightening torque data output format is not limited to the CSV output, and can be output in any other data format.
  • the output target of the tightening torque is not limited to a recording unit such as a USB memory, and can be output to various electronic devices such as a PC and an electronic medical record system.
  • the microcomputer 50 detects that the amount of change in the tightening torque during the predetermined period t is smaller than the amount of change in the tightening torque immediately after the predetermined period t.
  • the microcomputer 50 detects that the tightening state of the abutment 1 with respect to the fixture 2 in each individual patient is immediately before the occurrence of the slip phenomenon. Therefore, since the abutment 1 can be screwed to the fixture 2 with the limit torque value immediately before the occurrence of the slip phenomenon of each patient, the occurrence of the slip phenomenon can be suppressed.
  • the microcomputer 50 performs a predetermined calculation based on the tightening torque reference value according to the patient's personal information and the electric signal of the load cell 30, and obtains the tightening torque.
  • the proper tightening torque of the patient can be obtained. Therefore, it is possible to improve the accuracy of the tightening operation for each patient.
  • the tightening device shown in FIG. 6 has the same configuration as the tightening device of the first embodiment except that the configuration of the torque wrench W ′ is different from the configuration of the torque wrench W of the first embodiment.
  • the torque wrench is distinguished from the torque wrench W of the first embodiment by attaching '.
  • the torque wrench W ′ includes a tightening portion 10 ′, a wrench body 20 ′, a load cell 30 ′ (torque detecting portion), a sleeve 41 ′, and a coil spring 42 ′ (first first). Urging unit).
  • the tightening portion 10 ′ is different from the shape of the ratchet groove 121 ′ provided in the outer peripheral surface of the attachment portion 12 ′ in the shape of the ratchet groove 121 of the first embodiment.
  • the structure is the same as that of the tightening unit 10.
  • the ratchet groove 121 ' is an arcuate recess as shown in FIG. 7B.
  • the ratchet groove 121 ′ includes a first wall 122 a ′ on the circumferential direction ⁇ side and a second wall 122 b ′ on the circumferential direction ⁇ side.
  • the wrench body 20 ′ includes a wrench body, a torque transmission portion 23 ′, a fixing portion 24 ′, and a coil spring 25 ′ (second urging portion).
  • the head part 21 ′ and the handle part 22 ′ of the wrench body have substantially the same configuration as the head part 21 and the handle part 22 of the wrench body of the first embodiment.
  • the head portion 21 ' corresponds to the front end portion of the wrench body, and the rear end portion of the handle portion 22' corresponds to the rear end portion of the wrench body.
  • the torque transmission portion 23 ′ is a rod extending in the length direction of the wrench body, and is accommodated in the accommodation hole 22 a ′ of the wrench body so as to be movable in the length direction.
  • the length dimension of the torque transmission portion 23 ' is larger than the length dimension of the accommodation hole 22a'.
  • the torque transmission part 23 ′ has a first end part 23a ′, a second end part 23b ′, and an intermediate part 23c ′ provided between the first end part 23a ′ and the second end part 23b ′. is doing.
  • the intermediate part 23c is a cylinder having an outer diameter smaller than the diameter of the accommodation hole 22a '.
  • First and second cut portions 23c1 ' are provided at the upper and lower ends of the intermediate portion 23c' on the first end portion 23a 'side.
  • the first end portion 23a ' is a cylinder having an outer diameter smaller than that of the intermediate portion 23c'.
  • the first end portion 23a 'and the intermediate portion 23c' are accommodated in the accommodation hole 22a '.
  • a triangular claw portion 23a1 ' is provided at the tip of the first end portion 23a'.
  • the claw portion 23a1 ' has an abutment surface 23a11' and an inclined surface 23a12 '.
  • a first protrusion (not shown) provided on the upper inner wall of the wrench body housing hole 22a ′ is fitted into the first cut part 23c1 ′, and the second cut part 23c1 ′ is fitted into the wrench body housing hole 22a ′.
  • a second projection (not shown) provided on the inner wall on the lower side is fitted.
  • the claw portion 23a1 ′ protrudes from the accommodation hole 22a ′ of the handle portion 22 ′ into the mounting hole 21a ′ of the head portion 21 ′ and is one of the ratchet grooves 121 ′ of the mounting portion 12 ′ of the tightening portion 10 ′. It is engaged with the groove 121 ′.
  • the contact stop surface 23a11 'of the claw portion 23a1' is in contact with the first wall 122a 'of the ratchet groove 121'.
  • the rotation of the mounting portion 12 ′ in the circumferential direction ⁇ (first direction) relative to the head portion 21 ′ is restricted.
  • the tightening portion 10 ′ is allowed to rotate in the circumferential direction ⁇ (second direction) with respect to the head portion 21 ′. Specifically, when the tightening portion 10 ′ rotates in the circumferential direction ⁇ with respect to the head portion 21 ′ with the sleeve 41 ′ attached to the load cell 30 ′ as will be described later, the ratchet groove 121 of the tightening portion 10 ′. The 'second wall 122b' presses the inclined surface 23a12 'of the claw portion 23a1'.
  • the wrench body moves to the tip side against the urging force of the coil spring 42 'and the coil spring 25', and the claw portion 23a1 'is released from the ratchet groove 121'. Thereafter, when the claw portion 23a1 'is inserted into the next ratchet groove 121', the wrench body moves to the rear end side by the urging force of the coil spring 42 'and the coil spring 25'.
  • the tightening portion 10 ′ rotates in the circumferential direction ⁇ with respect to the head portion 21 ′. Is allowed.
  • the tightening portion 10 ′ can be attached not only from the lower side of FIG. 7B but also from the upper side of the drawing.
  • the rotation restricting direction and the allowable direction of the tightening portion 10 ′ can be reversed.
  • the second and first protrusions in the accommodation hole 22a 'of the wrench body are fitted into the first and second cut portions 23c1' of the torque transmission portion 23 '.
  • the contact stop surface 23a11 'of the claw portion 23a1' is directed to the circumferential direction ⁇ side
  • the inclined surface 23a12 ' is directed to the circumferential direction ⁇ side.
  • the second end portion 23b ' is a cylinder having an outer diameter smaller than that of the first end portion 23a' and the intermediate portion 23c '.
  • the second end 23b ' has a screw part (not shown). This screw portion is screwed into a screw hole (not shown) of the intermediate portion 23c '.
  • the second end portion 23b ′ has a front end portion accommodated in the accommodation hole 22a ′ of the handle portion 22 ′ and a rear end portion protruding rearward from the accommodation hole 22a ′ (that is, the rear end portion of the wrench body). is doing.
  • a frustoconical stopper 23b1 ' is provided at the rear end of the second end 23b'.
  • a circular recess 23b2 ' is provided on the rear end surface of the second end 23b'.
  • the fixing portion 24 ′ is externally fitted to the distal end portion of the stopper 23b1 ′ of the second end portion 23b ′ of the torque transmission portion 23 ′ so as to be movable in the length direction.
  • the fixing portion 24 ' has a cylinder 24a' and a lid 24b '.
  • the inner diameter of the cylinder 24a ' is larger than the outer diameter of the second end 23b'.
  • a cylinder 24a ' is externally fitted to the second end 23b' of the torque transmitting portion 23 'so as to be movable in the length direction. Movement beyond a predetermined distance toward the rear end of the cylinder 24a 'is restricted by the stopper 23b1'.
  • the cylinder 24a has a front end portion, a rear end portion, and an intermediate portion therebetween.
  • a thread groove is formed on the outer peripheral surface of the tip of the cylinder 24a.
  • the thread groove of the cylinder 24a ' is screwed into the thread groove on the inner peripheral surface of the rear end portion of the accommodation hole 22a' of the handle portion 22 '.
  • the lid 24b ' is a disc provided in the middle part of the cylinder 24a'.
  • the outer diameter of the lid 24b ' is larger than the outer diameter of the handle portion 22' of the wrench body.
  • the lid 24b ' closes the rear end side of the accommodation hole 22a' of the handle portion 22 'while the cylinder 24a' is screwed into the rear end portion of the accommodation hole 22a 'of the handle portion 22'.
  • the coil spring 25 ′ is externally fitted to the distal end portion of the second end portion 23b ′ of the torque transmitting portion 23 ′ so as to be movable in the length direction, and is fixed to the fixing portion 24 ′ and the torque. It is interposed in a compressed state between the intermediate portion 23c ′ of the transmission portion 23 ′.
  • the coil spring 25 ′ is accommodated in the accommodation hole 22 a ′ of the handle portion 22 ′ together with the torque transmission portion 23 ′, and biases the torque transmission portion 23 ′ toward the distal end side (head portion 21 ′ side).
  • the intermediate portion 23c 'of the torque transmitting portion 23' corresponds to a second stopper portion and the fixing portion 24 'corresponds to a third stopper portion.
  • the load cell 30 ′ is disposed behind the wrench body and abuts on the second end 23 b ′ of the torque transmission unit 23 ′.
  • the load cell 30 ' includes a load cell portion 31', a power / output cable 32 ', and a body 33'.
  • the body 33 ' has a cylindrical shape and is provided with a load cell portion 31' at the tip.
  • the end portion of the power / output cable 32 ' is inserted into the body 33' and connected to the load cell portion 31 '.
  • a screw groove is formed on the outer peripheral surface of the distal end portion of the body 33 '. This thread groove is screwed into the thread groove on the inner peripheral surface of the sleeve 41 '.
  • the load cell portion 31 ' is a disk-shaped compression type load cell.
  • the load cell portion 31 ′ has a load portion 31 a ′ and a protective wall 31 b ′.
  • the load portion 31a ' is a circular convex load button, and is provided at the center of the top surface of the load cell portion 31'.
  • the outer diameter of the load portion 31a ' is slightly smaller than the inner diameter of the recess 23b2' of the torque transmission portion 23 '.
  • the height dimension of the load portion 31a ' is larger than the depth dimension of the concave portion 23b2' of the torque transmission portion 23 '.
  • the load portion 31 a ′ With the body 33 ′ attached to the sleeve 41 ′, the load portion 31 a ′ is fitted in the recess 23 b 2 ′ of the torque transmission portion 23 ′ and is in contact with the second end portion 23 b ′ of the torque transmission portion 23 ′. .
  • the load cell portion 31 ′ converts the load into an electric signal and transmits it to the slip detection device D through the power source / output cable 32 ′. Output is possible.
  • the protective wall 31b ' is a cylindrical wall provided around the load portion 31a' on the top surface of the load cell portion 31 '.
  • the height dimension of the protective wall 31b ' is larger than the height dimension of the load portion 31a'. Therefore, the protective wall 31b ′ prevents the load portion 31a ′ from coming into contact with another member (for example, a work desk or the like) in a state where the body 33 ′ of the load cell 30 ′ is removed from the sleeve 41 ′. . Thereby, it is possible to prevent an unnecessary load from being applied to the load portion 31a 'in the above-described removal state.
  • the sleeve 41 ′ is a cylinder that is externally fitted to the handle portion 22 ′ of the wrench body so as to be movable in the length direction.
  • a disc-shaped flange 41a ' is provided at one end of the sleeve 41' in the length direction.
  • the inner diameter of the flange 41a ' is larger than the outer diameter of the handle portion 22' and smaller than the outer diameter of the lid 24b 'of the fixing portion 24'.
  • the inner diameter of the sleeve 41 ′ other than the flange 41 a ′ is slightly larger than the outer diameter of the lid 24 b ′ and is substantially the same as the outer diameter of the tip of the body 33 ′ of the load cell 30 ′.
  • a thread groove is formed on the inner peripheral surface of the other end portion in the length direction of the sleeve 41 '.
  • the thread groove of the body 33 ′ of the load cell 30 ′ is screwed into the thread groove of the sleeve 41 ′.
  • the lid 24b of the load cell 31 and the load cell portion 31 'of the load cell 30' are accommodated in the sleeve 41 ', and the second end portion 23b' of the torque transmitting portion 23 'is in contact with the load portion 31a' of the load cell portion 31 '. Maintained at.
  • the coil spring 42 ′ is externally fitted to the handle portion 22 ′ of the wrench body so as to be movable in the length direction, and is accommodated in the sleeve 41 ′.
  • the coil spring 42 ′ is interposed in a compressed state between the flange 41 a ′ of the sleeve 41 ′ and the lid 24 b ′ of the fixing portion 24 ′, and biases the lid 24 b ′ toward the rear end side.
  • the second end portion 23b 'of the torque transmitting portion 23' is pressed against the load cell portion 31 '(ie, the load cell portion 31' is preloaded).
  • a procedure for assembling the torque wrench W ′ of the tightening device configured as described above will be described in detail.
  • a wrench body and a sleeve 41 ' are prepared.
  • the handle portion 22 'of the wrench body is inserted into the sleeve 41'.
  • a coil spring 42 ' is prepared.
  • the handle portion 22 'of the wrench body is inserted into the coil spring 42'.
  • the coil spring 42 ′ is inserted into the sleeve 41 ′, and one end of the coil spring 42 ′ in the length direction comes into contact with the flange 41 a ′ of the sleeve 41 ′.
  • a second end 23b 'of the torque transmission part 23', a fixing part 24 'and a coil spring 25' are prepared. Thereafter, the second end portion 23b 'is inserted into the fixing portion 24' and the coil spring 25 '. Then, the fixing portion 24 ′ comes into contact with the stopper 23 b 1 ′ of the second end portion 23 b ′. Thereafter, a first end portion 23a 'and an intermediate portion 23c' of the torque transmission portion 23 'are prepared. Thereafter, the screw portion of the second end portion 23b 'is screwed into the screw hole of the intermediate portion 23c'. Then, the coil spring 25 'is compressed between the intermediate portion 23c' and the fixed portion 24 '.
  • the tip portions of the torque transmission part 23 ′, the coil spring 25 ′ and the fixing part 24 ′ are inserted into the accommodation hole 22a ′ of the wrench body, and the fixing part 24 ′ is screwed into the rear end part of the accommodation hole 22a ′ of the wrench body.
  • the lid 24b 'of the fixing portion 24' closes the rear end side of the accommodation hole 22a 'of the wrench body. Since the outer diameter of the lid 24b 'is larger than the outer diameter of the handle portion 22' of the wrench body, the outer peripheral edge (first stopper) of the lid 24b 'protrudes from the handle portion 22' in the outer circumferential direction.
  • the torque transmission portion 23 ′ is rotated in the accommodation hole 22a ′ of the wrench body, and the first and second projections in the accommodation hole 22a ′ are formed on the first and second cut portions 23c1 ′ of the torque transmission portion 23 ′.
  • the claw portion 23a1 ′ of the first end portion 23a ′ of the torque transmission portion 23 ′ protrudes from the accommodation hole 22a ′ of the handle portion 22 ′ into the mounting hole 21a ′ of the head portion 21 ′ and the claw portion 23a1 ′.
  • the contact stop surface 23a11 ′ faces toward the circumferential direction ⁇
  • the inclined surface 23a12 ′ faces toward the circumferential direction ⁇ .
  • the load cell 30 ' is prepared. Thereafter, the load portion 31a 'of the load cell 30' is inserted while being aligned with the concave portion 23b2 'of the second end portion 23b' of the torque transmission portion 23 '. In this state, the sleeve 41 ′ and the coil spring 42 ′ are moved relatively to the rear end side with respect to the wrench body, and the sleeve 41 ′ is screwed to the body 33 ′ of the load cell 30 ′.
  • the coil spring 42 ′ is compressed between the flange 41 a ′ of the sleeve 41 ′ and the outer peripheral edge of the lid 24 b ′ of the fixing portion 24 ′, and urges the lid 24 b ′ to the rear end side.
  • the second end portion 23b 'of the torque transmitting portion 23' is pressed against the load cell portion 31 ', and the load cell portion 31' is preloaded.
  • the attachment portion 12 'of the tightening portion 10' is fitted into the attachment hole 21a 'of the head portion 21'. Then, the claw portion 23a1 'of the torque transmitting portion 23' is inserted into and engaged with one ratchet groove 121 'of the plurality of ratchet grooves 121' of the attachment portion 12 'of the tightening portion 10'. Thereafter, the power / output cable 32 ′ of the load cell 30 ′ is connected to the slip detection device D.
  • the microcomputer 50 starts processing of the slip determination program. Thereafter, when the doctor operates the setting input unit 70 to input and set the personal information of the patient (s1), the microcomputer 50 reads the torque reference values corresponding to the personal information from the memory unit 60 and records them in the internal memory. .
  • the doctor engages the abutment 1 with the tightening portion 10 ′ of the torque wrench W ′, engages the abutment 1 with the fixture 2 in this state, and applies the manual force R to the handle portion 22 ′ of the torque wrench W ′. And start tightening work.
  • the wrench body 20 ′ of the torque wrench W ′ rotates in the circumferential direction ⁇ about the rotation axis P.
  • the contact surface 23a11 ′ of the claw portion 23a1 ′ of the torque transmitting portion 23 ′ is in contact with the first wall 122a ′ of the ratchet groove 121 ′ of the tightening portion 10 ′ (that is, the rotation in the circumferential direction ⁇ is restricted).
  • the tightening portion 10 ′ rotates in the circumferential direction ⁇ together with the wrench body 20 ′ and the abutment 1.
  • the abutment 1 is fastened to the fixture 2 and the resistance against the gradually tightening force increases.
  • a moment (rotational torque) Q that rotates around the head portion 21 ′ with respect to the tightening portion 10 is generated by a drag force generated against the tightening force R that tightens the abutment 1.
  • the contact stop surface 23a11 ′ of the claw portion 23a1 ′ of the torque transmission portion 23 ′ is pressed against the first wall 122a ′ of the ratchet groove 121 ′ of the tightening portion 10 ′, and the second end portion of the torque transmission portion 23 ′.
  • 23b ′ applies a load to the load portion 31a ′ of the load cell 30 ′.
  • the load is converted into an electric signal by the load cell 30 ′, the electric signal is amplified by the amplifier A, and A / D converted by the A / D converter C.
  • the microcomputer 50 When the A / D converted electric signal is input (s2), the microcomputer 50 performs a predetermined calculation based on the electric signal and the tightening torque reference value to calculate the tightening torque (s3), and the tightening torque.
  • the real value and the peak value of the tightening torque are output to the 7-segment display unit 92 and the tightening torque is output to the liquid crystal display unit 91, respectively.
  • the real value and the peak value of the tightening torque are numerically displayed on the 7-segment display unit 92 (s4, s5), and the change of the tightening torque is graphically displayed on the liquid crystal display unit 91 as a torque curve (s6).
  • the coil spring 42 ′ is compressed between the flange 41 a ′ of the sleeve 41 ′ and the lid 24 b ′ of the fixing part 24 ′, and the coil spring 25 ′ is between the fixing part 24 ′ and the intermediate part 23 c ′ of the torque transmission part 23 ′. Compressed between. Thereafter, when the claw portion 23a1 'is inserted into the next ratchet groove 121', the wrench body moves to the rear end side by the urging force of the coil spring 42 'and the coil spring 25'.
  • the tightening portion 10 ′ and the abutment 1 are connected to the wrench body 20 ′ head portion. It rotates in the circumferential direction ⁇ relative to 21 ′.
  • the above tightening operation is performed three times.
  • the microcomputer 50 performs slip detection in the same manner as in the first embodiment (s7), and when slip detection is performed, performs the processing from s8 to s13 in the same manner as in the first embodiment.
  • the same effect as in the first embodiment can be obtained.
  • the first end portion 23a ′ of the torque transmission portion 23 ′ which is a rod, is engaged with the ratchet groove 121 ′ of the tightening portion 10 ′, and the second end portion 23b ′ of the torque transmission portion 23 ′ is connected to the load cell 30 ′. It is in contact. Therefore, during a tightening operation, a load (rotational torque) applied to the tightening portion 10 ′ is transmitted to the load cell 30 ′ via the torque transmission portion 23 ′, and the load cell 30 ′ converts the load into an electrical signal and outputs it.
  • the tightening torque is calculated by the microcomputer 50 (torque calculation unit 51) based on the electric signal, the real value and the peak value of the tightening torque are numerically displayed on the 7-segment display unit 92, and the change in the tightening torque is displayed by the liquid crystal display unit 91.
  • the graph is displayed as a torque curve. Therefore, it is possible to appropriately perform the tightening operation while referring to the real value of the tightening torque, the peak value of the tightening torque, and the change of the tightening torque.
  • the convex load portion 31a 'of the load cell 30' is inserted into the concave portion 23b2 'of the second end portion 23b' of the torque transmitting portion 23 'and is in contact with the second end portion 23b'. Therefore, since the accuracy of the load of the tightening portion 10 ′ received via the torque transmission portion 23 ′ can be improved, the detection accuracy of the tightening torque of the tightening portion 10 ′ can be improved.
  • the load cell 30 ' is fixed to the rear of the wrench body by the sleeve 41', the wrench body can be reduced in size. Therefore, it becomes easy to perform the tightening operation in a state where the wrench body is placed in the oral cavity of the patient.
  • the fastening device described above is not limited to the first and second embodiments, and can be arbitrarily changed in design within the scope of the claims. Details will be described below.
  • the torque wrench W includes the tightening unit 10, the wrench body 20, and the load cell 30 (torque detection unit).
  • the torque wrench W ′ includes the tightening portion 10 ′, the wrench body 20 ′, the load cell 30 ′ (torque detection portion), the sleeve 41 ′, and the coil spring 42 ′ (first urging portion).
  • the torque wrench includes a tightening portion, a wrench body having a head portion provided with the tightening portion, a handle portion that can be manually operated, and a tightening torque detecting portion that detects the tightening torque of the tightening portion. It is possible to change the design as long as possible. That is, components other than the tightening part of the torque wrench, the wrench body, and the torque detection part can be omitted.
  • the tightening portion is detachable and rotatable with respect to the head portion, but is not limited thereto.
  • the tightening portion is provided rotatably on the head portion.
  • one tightening portion is detachably attached to the head portion.
  • a plurality of types of tightening portions corresponding to a plurality of types of abutments can be detachably attached to the head portion. It is. In this case, only by replacing the tightening portion according to the abutment, the tightening device can perform a tightening operation of a plurality of types of abutments.
  • the torque transmission portion 23 ′ has a first end portion 23a ′ engaged with the ratchet groove 121 ′ of the tightening portion 10 ′ and a second end portion 23b ′ that abuts on the load cell 30 ′.
  • the length of the torque transmission portion 23 ′ is assumed to be a rod larger than the length of the accommodation hole 22a ′ of the wrench body.
  • the torque transmission portion is arbitrarily designed as long as it has a first end portion provided in the wrench body and engaged with the tightening portion, and a second end portion opposite to the first end portion. It is possible to change.
  • the shape of the torque transmitting portion can be a shape other than the rod.
  • the length dimension of the torque transmitting portion can be made smaller than the length dimension of the accommodation hole of the wrench body. That is, it is possible to change the design so that the entire torque transmission part is accommodated in the accommodation hole of the wrench body.
  • the claw portion 23a1 'of the first end portion 23a' of the torque transmission portion 23 ' has the contact stop surface 23a11' and the inclined surface 23a12 '.
  • the first wall 122a 'of the ratchet groove 121' may have a contact stop surface and the second wall 122b 'may have an inclined surface.
  • claw part does not need to be a triangle-shaped protrusion, For example, it can be set as a rectangular-shaped protrusion.
  • the rotation of the tightening portion 10 ′ in the circumferential direction ⁇ is restricted by the contact surface of the first wall 122 a ′ coming into contact with the claw portion.
  • the contact stop surface of the first wall 122a ' presses the claw portion, and the rotational torque of the tightening portion is transmitted to the torque transmission portion 23'.
  • the inclined surface of the second wall 122b ' is pressed by the claw portion, and the wrench body moves to the tip side.
  • the claw portion is detached from the ratchet groove 121 ′, and rotation of the tightening portion 10 ′ in the second direction opposite to the first direction with respect to the head portion 21 ′ is allowed.
  • Example 2 the load cell 30 'is fixed to the rear of the wrench body using the sleeve 41'.
  • the design of the attachment mechanism of the load cell to the wrench body can be arbitrarily changed.
  • the design of the load cell 30 ′ can be changed so as to be accommodated in the accommodation hole of the wrench body.
  • the design can be changed so that the load cell is fixed to the rear end portion of the wrench body. In these cases, the sleeve 41 and the coil spring 42 can be omitted.
  • the load cell 30 ' has the protective wall 31b'.
  • the protective wall 31b ' can be omitted.
  • it can be set as the structure by which the some protective wall was provided around the convex load part of the load cell.
  • Example 1 the coil spring 42 ′ is interposed in a compressed state between the flange 41 a ′ of the sleeve 41 ′ and the lid 24 b ′ of the fixing portion 24 ′.
  • the design of the first urging portion such as the coil spring 42 ′ can be arbitrarily changed as long as it is provided between the sleeve and the first stopper portion provided on the wrench body.
  • Example 2 the coil spring 25 'is interposed between the fixed portion 24' and the intermediate portion 23c 'of the torque transmitting portion 23' in a compressed state.
  • the coil spring 25 ' can be omitted.
  • the coil spring 42 biasses the lid 24b' of the fixing portion 24 'backward, and the fixing portion 24' contacts the stopper 23b1 'of the second end portion 23b' of the torque transmitting portion 23 '. By contact, the second end 23b ′ is pressed against the load cell 30 ′.
  • the claw portion 23a1' of the first end portion 23a 'of the torque transmitting portion 23' protrudes from the accommodation hole 22a 'of the handle portion 22' into the mounting hole 21a 'of the head portion 21'.
  • the coil spring 25 ′ and the coil spring 42 ′ can be replaced with other well-known urging means such as a cylindrical rubber or a leaf spring.
  • the load cell is used as the torque detection unit, but the present invention is not limited to this.
  • a strain body and strain gauge that detect the tightening torque of the tightening portion
  • a piezoelectric element that detects the tightening torque of the tightening portion as pressure
  • a magnetic sensor that detects the tightening torque using the Hall effect, and the like. is there.
  • the microcomputer 50 is configured to sound the buzzer 93 when the latter change amount is smaller than the former change amount.
  • the microcomputer 50 counts the number of times the latter counter determines whether or not the latter change amount is smaller than the former change amount, and the counter reaches a predetermined number (three times in the first embodiment).
  • the design can be changed so that the notification unit such as the buzzer 93 is activated. In this case, since the doctor does not need to confirm the authenticity of the notification of the notification unit that operates every time the tightening operation is completed, the convenience of the tightening device is improved.
  • the microcomputer 50 samples the amount of change in the tightening torque every predetermined period t (t1 to tn), and the amount of change in the tightening torque in the predetermined period t and the predetermined period t immediately thereafter.
  • the change amount of the tightening torque was sequentially compared, and it was determined whether or not the latter change amount was smaller than the former change amount.
  • the microcomputer 50 samples the change rate of the tightening torque every predetermined period t (t1 to tn), and the change rate (increase rate) of the tightening torque in the predetermined period t and the predetermined period t immediately thereafter.
  • the microcomputer 50 samples the amount or rate of change of the tightening torque every predetermined time t, and the amount of change (increase amount) or rate of change (increase rate) of the tightening torque value at the predetermined time t is within a predetermined range. It is possible to change the design to a configuration that determines whether the amount is an amount (amount of increase) or a rate of change (a rate of increase).
  • the notification unit such as the buzzer 93 is such that the change amount or rate of change of the tightening torque value at the predetermined time t is within a predetermined range (for example, as shown in t5, t10, and t14 in FIG. 5).
  • a predetermined range for example, as shown in t5, t10, and t14 in FIG. 5.
  • the design can be changed so as to notify that the tightening state of the abutment with respect to the fixture is immediately before the occurrence of the slip phenomenon. Even in this case, it is possible to change the design so that the notification unit operates when it is determined a predetermined number of times that the change amount or change rate of the tightening torque value within the predetermined time t is within the predetermined range.
  • the value of the predetermined range of the change amount or change rate of the tightening torque is recorded in advance in the internal memory or the memory unit 60 of the microcomputer 50.
  • the above-described tightening device is supposed to exhibit the functions as the torque calculation unit 51 and the slip determination unit 52 when the microcomputer 50 processes the slip determination program. However, the same function is exhibited by the electronic circuit without using the microcomputer. It is also possible to configure. Further, as described above, when the microcomputer 50 determines whether or not the amount of change in the tightening torque value at the predetermined time t is within the predetermined range, the same function is realized by the electronic circuit without using the microcomputer. It is also possible. Further, the tightening device can be configured to include the torque wrench and a torque calculation unit. The tightening device may be configured to include the torque wrench, the torque calculation unit 51, and a display device capable of displaying the tightening torque calculated by the torque calculation unit 51. That is, the slip determination unit 52 can be omitted.
  • the torque calculation unit 51 described above reads torque reference values corresponding to individual patient information from the memory unit 60, and calculates a tightening torque based on the tightening torque reference value and an output signal of a load cell that is a torque detection unit.
  • the torque calculation unit can be arbitrarily changed in design as long as it calculates the tightening torque of the tightening unit based on the output signal of the torque detection unit.
  • the torque calculation unit can be configured by a microcomputer or an electronic circuit.
  • the buzzer 93 is used as the notification unit, but the present invention is not limited to this.
  • the doctor can change the design so that it is determined that the slip is detected by looking at the torque curve displayed on the liquid crystal display unit 91 (functioning as a display device). Further, when the microcomputer 50 determines that the latter change amount or change rate is smaller than the former change amount or change rate, or the change amount or change rate of the tightening torque value at a predetermined time t is within a predetermined range.
  • an error is displayed on the liquid crystal display unit 91 (functioning as a display device), or an error is displayed by numerically displaying and blinking on the 7-segment display unit 93 (functioning as a display device). It is possible to change the design. Moreover, it is also possible to use a light emitting device such as an LED lamp as the notification unit. Further, the notification unit may be configured by selectively combining a buzzer, a light emitting device, a graph display device, and a numerical display device.
  • the display device is not limited to the liquid crystal display unit 91 and the 7-segment display unit 93, and any display device may be used as long as it can display the tightening torque calculated by the torque calculation unit.
  • the materials, shapes, dimensions, arrangement, etc. constituting each part of the fastening device described above are examples, and the design can be arbitrarily changed as long as the same function can be realized. Is possible.
  • the torque wrench and the slip detection device are separated from each other.
  • the torque wrench and the slip detection device can be configured integrally.
  • the torque wrench and the torque calculation unit can be configured integrally.
  • the fastening device can also be used for purposes other than dental implants.

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Abstract

【目的】 本発明の目的は、手動操作時にすべり現象の発生を抑止できる歯科インプラント用の締め付け装置を提供する。【構成】 締め付け装置は、トルクレンチ(W)とすべり検出装置(D)とを具備する。トルクレンチ(W)は、締め付け部(10)と、締め付け部(10)が設けられたヘッド部(21)と、ハンドル部(22)とを有するレンチボディと、締め付けトルクを検出するロードセル(30)とを備える。すべり検出装置(D)は、締め付けトルクの変化量を所定時間t毎にサンプリングし、先の所定期間tの締め付けトルクの変化量と、その直後の所定期間tの締め付けトルクの変化量とを順次比較し、後者の変化量が前者の変化量よりも小さいか否かを判定するすべり判定部(52)と、すべり判定部(52)に後者の変化量が前者の変化量よりも小さいと判定されたときに、締め付け状態がすべり現象発生の直前であることを報知するブザー(93)とを備える。

Description

歯科インプラント用の締め付け装置
 本発明は、アバットメントをフィクスチャーに螺着させるための歯科インプラント用の締め付け装置に関する。
 歯科インプラントの手術としては、フィクスチャーを患者の口腔内の骨に埋設する一次手術と、口腔内に埋設されたフィクスチャーにアバットメントを螺着させる二次手術とがある。この二次手術においては、医師が、プレート型のトルクレンチのインジケータの曲げロッドの自由端を操作し、当該自由端を目盛りに記された所定の締め付けトルク値に合わせつつ、当該トルクレンチを操作することにより、前記締め付けトルク値でアバットメントがフィクスチャーに螺着される(特許文献1参照)。すなわち、全ての患者に対して同一の締め付けトルク値でアバットメントをフィクスチャーに螺着させている。なお、前記締め付けトルク値は、一般的にインプラントメーカーにより指定されている。
特開平08-182691号公報
 ところが、フィクスチャーが埋設される口腔内の骨は、患者毎に骨質や骨密度が異なるため、前述の通り全患者に対して同一の締め付けトルク値でアバットメントをフィクスチャーに螺着させると、患者によっては、アバットメントのフィクスチャーに対する締め付けが強過ぎることがある。最悪の場合、フィクスチャーと骨とが剥離する等のすべり現象が起こり、再手術を要する。また、医師は、患者の口腔内で曲げロッドの自由端が目盛り上の締め付けトルク値に合った状態を目視で確認していることから、角度によっては目盛りの読みに誤差が生じることがある。これが、前記すべり現象を誘発する一因となっていた。
 もっとも、予め締め付けトルク値が設定可能なプリセット型のトルクレンチを用いれば、目盛りの読みの誤りを避けることができるが、全患者に対して同じ締め付けトルク値でアバットメントをフィクスチャーに螺着させる点で、プリセット型のトルクレンチもプレート型のトルクレンチと同じである。よって、プリセット型のトルクレンチも、患者によってアバットメントのフィクスチャーに対する締め付けが強過ぎることがある。
 本発明は、上記事情に鑑みて創案されたものであって、その目的とするところは、手動操作において、すべり現象の発生を抑止することができる歯科インプラント用の締め付け装置を提供することにある。
 本発明の歯科インプラント用の締め付け装置は、アバットメントをフィクスチャーに螺着させるための装置である。この締め付け装置は、上記課題を解決するために、トルクレンチと、すべり検出装置とを具備している。前記トルクレンチは、前記アバットメントに係合可能な締め付け部と、前記締め付け部が設けられたヘッド部と、手動操作可能なハンドル部とを有するレンチボディと、前記アバットメントを前記フィクスチャーに螺着させる際に発生する締め付けトルクを検出する締め付けトルク検出部とを備えている。前記すべり検出装置は、すべり判定部と、報知部とを備えている。前記すべり判定部は、前記トルク検出部により検出される締め付けトルクの変化量又は変化率を所定時間t毎にサンプリングし、先の所定期間tの締め付けトルクの変化量又は変化率と、当該先の所定期間tの直後の所定期間tの締め付けトルクの変化量又は変化率とを順次比較し、後者の変化量又は変化率が前者の変化量又は変化率よりも小さいか否かを判定する。前記報知部は、前記すべり判定部により後者の変化量又は変化率が前者の変化量又は変化率よりも小さいと判定されたときに、アバットメントのフィクスチャーに対する締め付け状態がすべり現象発生の直前であることを報知する。
 トルクレンチの締め付け部にアバットメントを係合させ、レンチボディのハンドル部を手動操作してアバットメントをフィクスチャーに螺着させる締め付け作業時において、アバットメントがフィクスチャーに対して回転し、その抵抗が向上しているときは、所定期間tにおける締め付けトルクの変化量又は変化率(すなわち、前者の変化量又は変化率)が大きく変化する。これに対し、アバットメントがフィクスチャーに対して螺着し、その抵抗の変化が小さくなるときには、所定期間tにおける締め付けトルクの変化量又は変化率(すなわち、後者の変化量又は変化率)が小さくなる。本願発明の発明者らは、後者の変化が前者の変化の直後に発生することに着目して上記締め付け装置を発明した。この締め付け装置は、すべり判定部が所定時間t毎に締め付けトルクの変化量又は変化率をサンプリングし、後者の変化量又は変化率が前者の変化量又は変化率よりも小さいと判定したときに、報知部が、締め付け状態がすべり現象発生の直前であることを医師に報知させる構成となっている。このため、医師は、個々の患者におけるすべり現象が起こる直前の限界トルク値でアバットメントをフィクスチャーに対して締め付けを止めることが可能になるので、すべり現象の発生を抑制することができる。
 前記すべり検出装置は、患者の固有情報を入力可能な入力部と、患者の固有情報に対応する複数の締め付けトルク基準値が記録されたメモリ部と、前記入力部を通じて入力された患者の固有情報に対応する締め付けトルク基準値を前記メモリ部から読み出し、当該締め付けトルク基準値及び前記トルク検出部の出力信号に基づいて前記締め付けトルクを演算するトルク演算部とを更に備えた構成とすることが可能である。
 このような態様の発明による場合、トルク演算部が患者の固有情報に対応したトルク基準値及び前記トルク検出部の出力信号に基づいて締め付けトルクを演算するようになっているので、締め付け作業時に個々の患者の適正な締め付けトルクを得ることができる。よって、個々の患者に対する締め付け作業の精度を向上させることができる。
 前記報知部は、前記すべり判定部が後者の変化量又は変化率が前者の変化量又は変化率よりも小さいと所定回数判定したとき、前記締め付け状態がすべり現象発生の直前であることを報知する構成とすることも可能である。アバットメントをフィクスチャーに螺着させるためには、複数回締め付け作業を行う必要がある。最後の締め付け作業時以外の締め付け作業時でも、すべり判定部が所定時間t毎に締め付けトルクの変化量又は変化率をサンプリングし、後者の変化量又は変化率が前者の変化量又は変化率よりも小さいと判定したときに、報知部が作動する。この報知は誤報となる。しかし、前述の態様の発明による場合、すべり判定部が後者の変化量又は変化率が前者の変化量又は変化率よりも小さいと所定回数判定したとき、報知部が、締め付け状態がすべり現象発生の直前であることを報知するようになっているため、前記誤報を減少させることができる。なお、前述の通り報知部から誤報が発せられたとしても、医師は、手にかかる感触や経験則から前記誤報であることを判断することができる。
 前記トルク検出部としては、前記アバットメントを前記フィクスチャーに螺着させる際に前記締め付け部にかかる荷重を電気信号に変換して出力するロードセルを用いることが可能である。
 前記報知部としてはグラフ表示及び数値表示の少なくとも一方が可能な表示装置を用いることが可能である。前記グラフ表示では、前記トルク検出部により検出された締め付けトルクの変化を示すトルク曲線を表示するようになっている。前記数値表示では、前記トルク検出部により検出された締め付けトルクを数値表示するようになっている。また、前記報知部としては、ブザー及び発光装置の少なくとも一方を用いることも可能である。勿論、前記報知部として、前記表示手段、ブザー及び発光装置を適宜選択的に組み合わせた構成とすることが可能である。
 前記締め付け部は、前記レンチボディのヘッド部に対して着脱自在であることが好ましい。このような態様の発明による場合、締め付け部がヘッド部に対して着脱自在であるので、複数種類のアバットメントに各々対応する複数種類の締め付け部を用意することにより、締め付け部を交換可能とすることが可能である。すなわち、本締め付け装置は、締め付け部を取り替えるだけで、複数種類のアバットメントの締め付け作業を行うことが可能になる。
 本発明の別の歯科インプラント用の締め付け装置は、すべり判定部及び報知部の構成が上述したすべり判定部及び報知部の構成と相違している。具体的には、前記すべり判定部は、前記トルク検出部により検出される締め付けトルクの変化量又は変化率を所定時間t毎にサンプリングし、所定時間tの締め付けトルク値の変化量又は変化率が所定範囲内であるか否かを判定するようになっている。前記報知部は、前記すべり判定部により所定時間tの締め付けトルク値の変化量又は変化率が所定範囲内であると判定されたときに、アバットメントのフィクスチャーに対する締め付け状態がすべり現象発生の直前であることを報知するようになっている。
 このような発明の態様による場合、すべり判定部が締め付けトルクの変化量又は変化率を所定時間t毎にサンプリングし、所定時間tの締め付けトルク値の変化量又は変化率が所定範囲内であると判定したときに、報知部が、締め付け状態がすべり現象発生の直前であることを医師に報知させる構成となっている。このため、医師は、個々の患者におけるすべり現象が起こる直前の限界トルク値でアバットメントをフィクスチャーに対して締め付けを止めることが可能になるので、すべり現象の発生を抑制することができる。
 前記トルクレンチは、前記レンチボディ内に設けられており且つ前記締め付け部に係合した第1端部と、前記第1端部の反対側の第2端部とを有するトルク伝達部を更に備えた構成とすることが可能である。前記トルク検出部は、前記トルク伝達部の第2端部に当接しており且つ当該トルク伝達部を介して前記締め付け部にかかる荷重を受け、電気信号に変換して出力可能なロードセルとすることが可能である。
 このような発明の態様による場合、トルク伝達部の第1端部が締め付け部に係合し、当該トルク伝達部の第2端部がロードセルに当接している。よって、締め付け作業時に締め付け部にかかる荷重がトルク伝達部を介してロードセルに伝わり、当該ロードセルにより前記荷重が電気信号に変換され出力される。このロードセルの電気信号に基づいて締め付け作業時に締め付け部にかかる荷重(締め付けトルク)を得ることが可能になるので、締め付けトルク値を参照しつつ締め付け作業を行うことができる。
 前記ロードセルは、凸状のロード部を有する構成とすることが可能である。前記トルク伝達部の第2端部には、前記ロードセルのロード部が挿入された凹部が設けられた態様とすることが可能である。前記ロード部の高さ寸法が前記凹部の深さ寸法よりも大きい。このような発明の態様による場合、ロードセルの凸状のロード部が、トルク伝達部の凹部に挿入され、トルク伝達部の第2端部に当接している。このため、締め付け作業時に締め付け部にかかる荷重がトルク伝達部を介してロードセルのロード部に伝わる精度が向上する。
 或いは、前記ロードセルは、凹状のロード部を有する構成とすることが可能である。前記トルク伝達部の第2端部には、前記ロードセルのロード部に挿入された凸部が設けられている。前記凸部の高さ寸法が前記ロード部の深さ寸法よりも大きい。このような発明の態様による場合、トルク伝達部の凸部がロードセルの凹状のロード部に挿入され、当該ロード部に当接している。このため、締め付け作業時に締め付け部にかかる荷重がトルク伝達部を介してロードセルのロード部に伝わる精度が向上する。
 前記レンチボディは、前記ヘッド部が設けられた先端部と、後端部とを有する構成とすることが可能である。前記トルク伝達部の第2端部は、前記レンチボディの後端部から突出する構成とすることが可能である。前記ロードセルは、前記レンチボディの後方に配置され、前記第2端部に当接している。このような発明の態様による場合、ロードセルが、レンチボディの後方に配置されているので、レンチボディの小型化を図ることができる。
 前記締め付け部の外周面にはラチェット溝が設けられた態様とすることが可能である。前記トルク伝達部は、前記第1端部に設けられ、前記ラチェット溝に係合可能な爪部を更に有する構成とすることが可能である。このような発明の態様による場合、爪部がラチェット溝の壁に押圧されることにより、締め付け部の回転トルクがトルク伝達部に伝わる。
 前記トルクレンチは、前記レンチボディに前記長さ方向に移動自在に外嵌しており且つ前記ロードセルに取り付けられたスリーブと、前記レンチボディに設けられた第1当て止め部と前記スリーブの間に設けられた第1付勢部とを更に備えた構成とすることが可能である。この場合、前記締め付け部は前記ヘッド部に対して回転自在になっている。前記トルク伝達部は、前記レンチボディ内に長さ方向に移動自在に収容されている。
 前記ラチェット溝は、第1、第2壁を有する構成とすることが可能である。前記爪部は、前記第1壁に当接し、前記締め付け部の第1方向の回転を規制する当て止め面と、前記第2壁を押圧し、前記レンチボディを先端側に移動させる傾斜面とを有する構成とすることが可能である。
 このような発明の態様による場合、爪部の当て止め面が前記第1壁に当接し、前記締め付け部の第1方向の回転が規制される。また、締め付け作業時に、爪部の当て止め面が前記第1壁に押圧され、締め付け部の回転トルクがトルク伝達部に伝わる。一方、爪部の傾斜面が前記第2壁に押圧されると、前記レンチボディを先端側に移動させる。これにより、爪部がラチェット溝から脱し、締め付け部のヘッド部に対する第1方向の反対の第2方向の回転が許容される。
 或いは、前記ラチェット溝は、第1、第2壁を有する構成とすることが可能である。前記第1壁は、前記爪部に当接し、前記締め付け部の第1方向の回転を規制する当て止め面を有している。前記第2壁は、前記爪部に押圧され、前記レンチボディを先端側に移動させる傾斜面を有している。
 このような発明の態様による場合、爪部が第1壁の当て止め面に当接し、前記締め付け部の第1方向の回転が規制される。また、締め付け作業時に、第1壁の当て止め面が爪部を押圧し、締め付け部の回転トルクがトルク伝達部に伝わる。一方、第2壁の傾斜面が爪部に押圧されると、前記レンチボディが先端側に移動する。これにより、爪部がラチェット溝から脱し、締め付け部のヘッド部に対する第1方向の反対の第2方向の回転が許容される。
 前記トルク伝達部は、第2当て止め部を更に有する構成とすることが可能である。前記トルクレンチは、第3当て止め部と、前記第2、第3当て止め部間に設けられた第2付勢部とを更に備えた構成とすることが可能である。このような発明の態様による場合、第2付勢部の付勢力により、トルク伝達部が先端側に付勢される。
 前記ロードセルは、前記ロード部の周りに立設されており且つ当該ロード部よりも高さ寸法が大きい保護壁を更に有する構成とすることが可能である。このような発明の態様による場合、ロード部の周りに、当該ロード部よりも高さ寸法が大きい保護壁が設けられているので、ロード部が他の部材に当接することにより、ロード部に不要な負荷がかかるのを抑止することができる。
 前記すべり検出装置は、前記トルクレンチのロードセルの出力信号に基づいて前記締め付け部の締め付けトルクを演算するトルク演算部を更に備えた構成とすることが可能である。
本発明の実施例1に係る歯科インプラント用の締め付け装置のブロック図である。 前記締め付け装置のトルクレンチの部分断面を含む概略的平面図である。 締め付け部が分離した前記トルクレンチ、アバットメント及びフィクスチャーを示す概略的正面図である。 前記トルクレンチの締め付け部とロードセルのロードボタンとの関係を示す模式的説明図である。 前記締め付け装置のすべり検出装置の操作パネルの概略的正面図である。 前記締すべり検出装置のマイコンにより処理されるフローチャートである。 前記締め付け装置の締め付け作業時の締め付けトルクの変化を時間軸上に示す特性図である。 本発明の実施例2に係る歯科インプラント用の締め付け装置のブロック図である。 前記締め付け装置のトルクレンチの部分断面を含む概略的平面図である。 締め付け部が分離した前記トルクレンチ、アバットメント及びフィクスチャーを示す概略的正面図である。 前記トルクレンチの締め付け部とトルク伝達部の第1端部との関係を示す模式的説明図である。 前記トルクレンチの部分断面を含む概略的分解平面図である。
 以下、本発明の実施例1及び実施例2について説明する。
 まず、本発明の実施例1に係る締め付け装置について図1~図5を参照しつつ説明する。図1、図2A及び図2Bに示す締め付け装置は、アバットメント1をフィクスチャー2に螺着させる歯科インプラント用の締め付け装置である。前記締め付け装置はトルクレンチW及びすべり検出装置Dを備えている。以下、トルクレンチW及びすべり検出装置Dについて詳しく説明する。なお、ここに記述するすべり現象とは、フィクスチャー2と患者の口腔内の骨(図示せず)とが剥離等し、フィクスチャー2が前記骨に対して空転する現象のことを言う。
 トルクレンチWは、図2A及び図2Bに示すように、締め付け部10と、レンチ本体20と、ロードセル30(トルク検出部)とを備えている。締め付け部10は係合部11及び取付部12を有している。係合部11はアバットメント1に係合可能な部位である。係合部11の形状は、アバットメント1の被係合部の形状に応じて適宜変更可能である。本実施例1では、アバットメント1の被係合部(図示せず)が六角柱状の凸部であるので、係合部11に前記凸部が嵌合可能な六角形の凹部が設けられている。取付部12は係合部11に連設された円柱である。この取付部12の外周面には、図2B及び図2Cに示すように複数のラチェット溝121が周方向αに間隔をあけて形成されている。ラチェット溝121は、取付部12の回転軸Pに対して直角な当て止め面121aと、取付部12の周方向βに当該取付部12の外径が暫時拡大する傾斜面121bとを有している。
 レンチ本体20は、図2A及び図2Bに示すように、レンチボディと、ロッド23と、固定部24と、コイルスプリング25とを有している。レンチボディは、ハンドル部22と、ハンドル部22の先端部に連設されたヘッド部21とを有している。このヘッド部21には、当該ヘッド部21を厚み方向に貫通する円柱状の取付孔21aが開設されている。この取付孔21aの外径は、締め付け部10の取付部12の外径よりも若干大きい。すなわち、締め付け部10の取付部12が取付孔21aに着脱自在に嵌合している。この嵌合状態で、取付部12はヘッド部21に対して回転軸Pで周方向α、βに回転自在となっている。
 ハンドル部22は図2Aに示すように長尺状の円筒体である。ハンドル部22は、前記先端部と、手動操作される後端部とを有している。このハンドル部22の内部には、長さ方向に延び且つ取付孔21aに連通する収容孔22aが設けられている。ハンドル部22の収容孔22aには、ロッド23が収容されている。また、ハンドル部22の収容孔22aの後端部の内周面にはネジ溝が形成されている。このハンドル部22の収容孔22aの後端部に固定部24が螺着されている。固定部24は、その外周面にネジ溝が形成された円筒体である。ロッド23は、ハンドル部22よりも長い棒であって、先端部と、後端部と、先端部と後端部との間に設けられており且つ先端部及び後端部よりも外径が小さい小径部23aを有している。ロッド23の後端部は固定部24を貫通しハンドル部22外に突出している。ハンドル部22の後端部にはノブ23bが設けられている。コイルスプリング25は、ロッド23の小径部23aに同心円状に外嵌し、ロッド23の小径部23a周りの段差部と固定部24との間に圧縮状態で介在している。すなわち、コイルスプリング25は、ロッド23と共にハンドル部22の収容孔22a内に収容され、当該ロッド23をヘッド部21側に付勢している。
 ロードセル30はロッド23の先端部に設けられ、当該ロッド23と共にハンドル部22の収容孔22a内に収容されている。このロードセル30は、圧縮型のロードセルであって、ロードボタン31と、電源/出力ケーブル32とを有している。ロードボタン31はハンドル部22の長さ方向に延びており、その先端部が図2Cに示すようにくさび状になっている。コイルスプリング25にロッド23が付勢されることにより、ロードボタン31の先端部がハンドル部22の収容孔22aからヘッド部21の取付孔21aに突出し、締め付け部10の取付部12の複数のラチェット溝121のうちの一のラチェット溝121に係合され且つ当該ラチェット溝121の当て止め面121aに当接している。これにより、取付部12のヘッド部21に対する周方向βへの回転が規制されている。この状態でハンドル部22に手力Rが加わると、ロードボタン31に締め付け部10の荷重がかかる。ロードセル30は、ロードボタン31が前記荷重を受けることにより、内部の歪みゲージの電気抵抗値が変化し、この抵抗値の変化を電気信号として電源/出力ケーブル32を通じてすべり検出装置Dに出力している。また、ロードセル30は、電源/出力ケーブル32を通じてすべり検出装置Dから電力供給されている。取付部12がヘッド部21に対して周方向αに回転すると、ロードボタン31の先端部が当該取付部12のラチェット溝121の傾斜面121bに沿って当該ラチェット溝121から脱し、次のラチェット溝121に挿入される。これを繰り返す(すなわち、ロードボタン31の先端部が取付部12のラチェット溝121に出入りを繰り返す)ことにより、取付部12のヘッド部21に対する周方向αへの回転が許容されている。なお、締め付け部10は、図2Bの図示下側からだけでなく図示上側からも取り付けることができる。このように締め付け部10をヘッド部21に対して図示上側(すなわち、逆方向)から取り付けることにより、当該締め付け部10の回転の規制方向及び許容方向を反転することができる。
 すべり検出装置Dは、アンプAと、A/D変換部Cと、マイコン50と、メモリ部60と、設定入力部70(入力部)と、外部出力部80と、液晶表示部91、7セグ表示部92と、ブザー93(報知部)とを備えている。アンプAはロードセル30の電源/出力ケーブル32が接続されており、当該ロードセル30の電気信号を増幅し、A/D変換部Cに出力している。A/D変換部Cは、増幅された電気信号をA/D変換し、マイコン50に出力している。
 設定入力部70は、患者の個人情報及び電源オンオフ等が設定入力可能になっており、これらの入力データをマイコン50に出力するようになっている。なお、前記個人情報としては、性別、年齢、骨密度等がある。メモリ部60には、前記個人情報に各々対応した複数の締め付けトルク基準値が予め記録されている。メモリ部60は不揮発性メモリであって、マイコン50のバスラインに相互接続されている。前記締め付けトルク基準値は、性別、年齢、骨密度等に各々応じて最適な締め付けトルクである。
 マイコン50は、入力ポート、出力ポート及び内部メモリを有している。マイコン50の入力ポートにはA/D変換部C及び設定入力部70等が接続されている。マイコン50の出力ポートには外部出力部80、液晶表示部91、7セグ表示部92及びブザー93等が接続されている。マイコン50の内部メモリには後述するすべり判定プログラムが記録されている。マイコン50はすべり判定プログラムを逐次処理することにより、トルク演算部51及びすべり判定部52としての機能を発揮するようになっている。液晶表示部91は、図3に示す操作パネルの液晶ディスプレイに締め付けトルクの変化をトルク曲線として時間軸上に表示させるようになっている。7セグ表示部92は、前記操作パネルの7セグメントディスプレイに締め付けトルクのリアル値及びピークホールド値を数値表示させるようになっている。
 以下、上記のように構成された締め付け装置の使用方法及びその動作について説明する。なお、本実施例1においては、説明の便宜上、アバットメント1がフィクスチャー2に螺着させるまでに3回の締め付け作業が必要であるとする。
 まず、医師が設定入力部70を操作して電源をオンにすると、マイコン50等に電源電圧が供給されてすべり検出装置Dが動作状態になると共に、電源/出力ケーブル32を通じてロードセル30にも電源電圧が供給されてロードセル30が動作状態となる。すると、マイコン50が図4に示すすべり判定プログラムの処理を開始する。その後、医師が設定入力部70を操作して患者の個人情報を入力設定すると(s1)、マイコン50が前記個人情報に各々対応するトルク基準値をメモリ部60から読み出して前記内部メモリに記録する。
 その後、医師がトルクレンチWの締め付け部10にアバットメント1を係合させ、その状態でアバットメント1をフィクスチャー2に係合させ、トルクレンチWのハンドル部22に手力Rを加えて締め付け作業を開始する。ロードセル30のロードボタン31の先端部が締め付け部10のラチェット溝121の当て止め面121aに当接しているので、締め付け部10はアバットメント1と共に周方向αに回転し、これによりアバットメント1がフィクスチャー2に対して締め付けられ、徐々に締め付ける力に対する抗力が大きくなる。すなわち、アバットメント1を締め付ける締め付け力Rに対して発生する抗力によって、締め付け部10に対してヘッド部21周りに回転するモーメント(トルク)Qが発生し、そのモーメントによってロードセル30がロードボタン31を介して締め付け部10から荷重を受ける。前記荷重がロードセル30により電気信号に変換され、当該電気信号がアンプAにより増幅され、A/D変換部CによりA/D変換される。マイコン50は、A/D変換された電気信号が入力されると(s2)、当該電気信号及び締め付けトルク基準値に基づいて所定の演算をして締め付けトルクを算出し(s3)、当該締め付けトルクをメモリ部60に記録すると共に、当該締め付けトルクのリアル値及びピーク値を7セグ表示部92に、当該締め付けトルクを液晶表示部91に各々出力する。これにより、締め付けトルクのリアル値及びピーク値が7セグ表示部92に数値表示され(s4、s5)、図5に示すように締め付けトルクの変化が液晶表示部91によりトルク曲線としてグラフ表示される(s6)。
 これと共に、マイコン50は、前記締め付けトルクの変化量を所定期間t(t1~tn)毎にサンプリングし、先の所定期間tの締め付けトルクの変化量(上昇量)と、その直後の所定期間tの締め付けトルクの変化量(上昇量)とを順次比較し、後者の変化量が前者の変化量よりも小さいか否かを判定する(s7)。この判定において、後者の変化量が前者の変化量よりも小さいと判定されると、マイコン50がブザー93を鳴らす(s8)。本実施例1では、図5に示すように期間t5の締め付けトルクの変化量が期間t4の締め付けトルクの変化量よりも小さく、期間t10の締め付けトルクの変化量が期間t9の締め付けトルクの変化量よりも小さく、期間t14の締め付けトルクの変化量が期間t13の締め付けトルクの変化量よりも小さくなっている。
 期間t4、t9、t14では、アバットメント1がフィクスチャー2に対して回転しその抵抗(抗力)が向上するため、トルク曲線が急峻に上昇する(締め付けトルクの変化量が大きい。)。これに対し、期間t5、t10(1及び2回目の締め付け作業終了時)では、アバットメント1がフィクスチャー2に対して殆ど回転せず、アバットメント1のフィクスチャー2に対する抵抗(抗力)の変化が小さいため、トルク曲線が略水平に移行する(締め付けトルクの変化量が小さい。)。また、期間t14(3回目の締め付け作業終了間際)でも、アバットメント1がフィクスチャー2に螺着して殆ど回転せず、アバットメント1のフィクスチャー2に対する抵抗(抗力)の変化が小さいため、トルク曲線が略水平に移行する(締め付けトルクの変化量が小さい。)。このように期間t14の締め付けトルクの変化量が期間t13の締め付けトルクの変化量よりも小さくなることをマイコン50が検出することにより、すべり現象が発生する直前でブザー93を鳴らして医師に知らせている。なお、1及び2回目の締め付け作業終了時(期間t5及びt10)においても、期間t5、t10の締め付けトルクの変化量が期間t4、t9の締め付けトルクの変化量よりも小さくなるため、ブザー93がなる。しかし、医師は、手にかかる感触や経験則からすべり現象が発生したものでないことが分かるため、ブザー93を無視して締め付け作業を継続し、3回目のブザー93がなった際にすべり警告が発せられたと知ることができる。
 その後、設定入力部70が操作され、締め付け作業の終了の設定入力がされ(s9)、結果印刷の操作がなされると(s10)、マイコン50がメモリ部60に記録された締め付けトルクを読み出して外部出力部93を通じてプリンタに印刷出力する(s11)。その後、設定入力部70のCSV出力の操作がなされると(s12)、マイコン50がメモリ部60に記録された締め付けトルクを読み出して外部出力部93を通じてUSBメモリ等の記録手段にCSV出力する(s13)。なお、締め付けトルクのデータ出力の形式としては、CSV出力に限定されることはなく、その他の任意のデータ形式で出力することが可能である。また、締め付けトルクの出力対象としても、USBメモリ等の記録手段に限定されるものではなく、PCや電子カルテシステム等の各種の電子機器に出力することが可能である。
 以上のような締め付け装置による場合、マイコン50(すべり判定部52)が先の所定期間tの締め付けトルクの変化量がその直後の所定期間tの締め付けトルクの変化量よりも小さいことを検出することにより、個々の患者におけるアバットメント1のフィクスチャー2に対する締め付け状態がすべり現象発生の直前であることを検出している。よって、個々の患者のすべり現象発生の直前の限界トルク値でアバットメント1をフィクスチャー2に螺着させることができるので、すべり現象の発生を抑制することができる。しかも、マイコン50(トルク演算部51)により、患者の個人情報に応じた締め付けトルク基準値及びロードセル30の電気信号に基づいて所定の演算がされ、締め付けトルクが得られるので、締め付け作業時において個々の患者の適正な締め付けトルクを得ることができる。よって、個々の患者に対する締め付け作業の精度を向上させることができる。
 次に、本発明の実施例2に係る締め付け装置について図6~図8を参照しつつ説明する。図6に示す締め付け装置は、トルクレンチW’の構成が実施例1のトルクレンチWの構成と相違している以外、実施例1の締め付け装置と同じ構成である。以下、その相違点についてのみ詳しく説明し、重複する説明については省略する。なお、トルクレンチについては、’を付して実施例1のトルクレンチWと区別する。
 トルクレンチW’は、図7A~図7Cに示すように、締め付け部10’と、レンチ本体20’と、ロードセル30’(トルク検出部)と、スリーブ41’と、コイルスプリング42’(第1付勢部)とを備えている。締め付け部10’は、図7B及び図7Cに示すように、取付部12’の外周面に設けられたラチェット溝121’の形状が実施例1のラチェット溝121の形状と相違している以外、締め付け部10と同じ構成となっている。ラチェット溝121’は図7Bに示すように円弧状の凹部である。ラチェット溝121’は、周方向α側の第1壁122a’と、周方向β側の第2壁122b’とを有している。
 レンチ本体20’は、図7A及び図7Bに示すように、レンチボディと、トルク伝達部23’と、固定部24’と、コイルスプリング25’(第2付勢部)とを有している。レンチボディのヘッド部21’及びハンドル部22’は、実施例1のレンチボディのヘッド部21及びハンドル部22と略同じ構成となっている。ヘッド部21’がレンチボディの先端部に、ハンドル部22’の後端部がレンチボディの後端部に相当する。
 トルク伝達部23’は、図8に示すように、レンチボディの長さ方向に延びたロッドであって、レンチボディの収容孔22a’に前記長さ方向に移動自在に収容されている。このトルク伝達部23’の長さ寸法は、収容孔22a’の長さ寸法よりも大きい。トルク伝達部23’は、第1端部23a’と、第2端部23b’と、第1端部23a’と第2端部23b’との間に設けられた中間部23c’とを有している。中間部23cは、収容孔22a’の径よりも外径が小さい円柱である。中間部23c’の第1端部23a’側の上下端部には、第1、第2カット部23c1’(図示一つ)が設けられている。第1端部23a’は中間部23c’よりも外径が小さい円柱である。第1端部23a’及び中間部23c’は、収容孔22a’に収容されている。第1端部23a’の先端には、図7Cに示すように三角形状の爪部23a1’が設けられている。爪部23a1’は、当て止め面23a11’と、傾斜面23a12’とを有している。第1カット部23c1’に、レンチボディの収容孔22a’内の上側の内壁に設けられた図示しない第1突起が嵌合し、第2カット部23c1’に、レンチボディの収容孔22a’内の下側の内壁に設けられた図示しない第2突起が嵌合する。これにより、図7Cに示すように、爪部23a1’の当て止め面23a11’が周方向α側に向き、傾斜面23a12’が周方向β側に向いた状態が維持される。
 爪部23a1’は、ハンドル部22’の収容孔22a’からヘッド部21’の取付孔21a’に突出し、締め付け部10’の取付部12’の複数のラチェット溝121’のうちの一のラチェット溝121’に係合される。爪部23a1’がラチェット溝121’に係合された状態で、爪部23a1’の当て止め面23a11’がラチェット溝121’の第1壁122a’に当接している。これにより、取付部12’のヘッド部21’に対する周方向β(第1方向)への回転が規制されている。よって、後述する締め付け作業時において、レンチ本体20が周方向αに操作されると、ラチェット溝121’の第1壁122a’が爪部23a1’の当て止め面23a11’を押圧する。これにより、トルク伝達部23’がロードセル30’側に移動しようとし(現実には移動はしない。)、ロードセル30’の後述するロード部31a’に荷重をかける。このように締め付け部10’の回転トルクがトルク伝達部23’を介してロードセル30’に伝わる。
 一方、締め付け部10’は、ヘッド部21’に対する周方向α(第2方向)への回転が許容されている。具体的には、後述するようにスリーブ41’がロードセル30’に取り付けられた状態で、締め付け部10’がヘッド部21’に対して周方向αに回転すると、締め付け部10’のラチェット溝121’の第2壁122b’が爪部23a1’の傾斜面23a12’を押圧する。これにより、レンチボディがコイルスプリング42’及びコイルスプリング25’の付勢力に抗して先端側に移動し、爪部23a1’が当該ラチェット溝121’から脱する。その後、爪部23a1’が次のラチェット溝121’に挿入されると、コイルスプリング42’及びコイルスプリング25’の付勢力により、レンチボディが後端側に移動する。これを繰り返す(すなわち、トルク伝達部23’の爪部23a1’が締め付け部10’のラチェット溝121’に出入りを繰り返す)ことにより、締め付け部10’のヘッド部21’に対する周方向αへの回転が許容されている。
 なお、締め付け部10’は、図7Bの図示下側からだけでなく図示上側からも取り付けることができる。このように締め付け部10’をヘッド部21’に対して図示上側(すなわち、逆方向)から取り付けることにより、当該締め付け部10’の回転の規制方向及び許容方向を反転することができる。このとき、レンチボディの収容孔22a’内の第2、第1突起が、トルク伝達部23’の第1、第2カット部23c1’に嵌合する。これにより、爪部23a1’の当て止め面23a11’が周方向β側に向き、傾斜面23a12’が周方向α側に向く。
 第2端部23b’は、図7A及び図8に示すように、第1端部23a’及び中間部23c’よりも外径が小さい円柱である。第2端部23b’は、図示しないネジ部を有している。このネジ部が中間部23c’の図示しないネジ穴に螺着されている。第2端部23b’は、ハンドル部22’の収容孔22a’に収容された先端部と、収容孔22a’(すなわち、レンチボディの後端部)から後方に突出した後端部とを有している。第2端部23b’の後端部には、円錐台状のストッパ23b1’が設けられている。第2端部23b’の後端面には、円形の凹部23b2’が設けられている。
 固定部24’は、図7A及び図8に示すように、トルク伝達部23’の第2端部23b’のストッパ23b1’の先端側部分に前記長さ方向に移動自在に外嵌している。固定部24’は、円筒24a’と、蓋24b’とを有している。円筒24a’の内径が第2端部23b’の外径よりも大きい。円筒24a’がトルク伝達部23’の第2端部23b’に前記長さ方向に移動自在に外嵌している。円筒24a’の後端側への所定以上の移動がストッパ23b1’により規制されている。円筒24aは、先端部と、後端部と、その間の中間部とを有している。円筒24aの先端部の外周面にはネジ溝が形成されている。この円筒24a’のネジ溝がハンドル部22’の収容孔22a’の後端部の内周面のネジ溝に螺着されている。蓋24b’は円筒24a’の中間部に設けられた円板である。蓋24b’の外径は、レンチボディのハンドル部22’の外径よりも大きい。円筒24a’がハンドル部22’の収容孔22a’の後端部に螺着された状態で、蓋24b’がハンドル部22’の収容孔22a’の後端側を閉塞している。
 コイルスプリング25’は、図7A及び図8に示すように、トルク伝達部23’の第2端部23b’の先端部に前記長さ方向に移動自在に外嵌し且つ固定部24’とトルク伝達部23’の中間部23c’との間に圧縮状態で介在している。コイルスプリング25’は、トルク伝達部23’と共にハンドル部22’の収容孔22a’内に収容され、当該トルク伝達部23’を先端側(ヘッド部21’側)に付勢している。なお、トルク伝達部23’の中間部23c’が、特許請求の範囲の第2当て止め部、固定部24’が第3当て止め部に相当している。
 ロードセル30’は、図7A及び図8に示すように、レンチボディの後方に配置され、トルク伝達部23’の第2端部23b’に当接している。このロードセル30’は、ロードセル部31’と、電源/出力ケーブル32’と、ボディ33’とを有している。ボディ33’は円筒状であって、先端にロードセル部31’が設けられている。ボディ33’内には電源/出力ケーブル32’の端部が挿入され、ロードセル部31’に接続されている。また、ボディ33’の先端部の外周面にはネジ溝が形成されている。このネジ溝がスリーブ41’の内周面のネジ溝に螺着されている。このようにボディ33’がスリーブ41’に取り付けられることにより、ロードセル30’がレンチボディの後方に固着されている。
 ロードセル部31’は円板状の圧縮型ロードセルである。ロードセル部31’は、ロード部31a’と、保護壁31b’とを有している。ロード部31a’は、円形凸状のロードボタンであって、ロードセル部31’の天面の中心部に設けられている。ロード部31a’の外径は、トルク伝達部23’の凹部23b2’の内径よりも若干小さい。ロード部31a’の高さ寸法は、トルク伝達部23’の凹部23b2’の深さ寸法よりも大きい。ボディ33’がスリーブ41’に取り付けられた状態で、ロード部31a’がトルク伝達部23’の凹部23b2’に嵌合し、トルク伝達部23’の第2端部23b’に当接している。ロードセル部31’は、ロード部31a’がトルク伝達部23’の第2端部23b’から荷重を受けると、その荷重を電気信号に変換して電源/出力ケーブル32’を通じてすべり検出装置Dに出力可能となっている。
 保護壁31b’は、ロードセル部31’の天面上のロード部31a’周りに設けられた円筒状の壁である。保護壁31b’の高さ寸法は、ロード部31a’の高さ寸法よりも大きい。よって、ロードセル30’のボディ33’がスリーブ41’から取り外された状態で、保護壁31b’が、ロード部31a’が他の部材(例えば、作業机等)に当接することを防止している。これにより、前述の取り外し状態で、ロード部31a’に不要な負荷がかかるのを抑止している。
 スリーブ41’は、図7A及び図8に示すように、レンチボディのハンドル部22’に前記長さ方向に移動自在に外嵌した円筒である。スリーブ41’の前記長さ方向の一端部には、円板状のフランジ41a’が設けられている。フランジ41a’の内径はハンドル部22’の外径より大きく且つ固定部24’の蓋24b’の外径よりも小さい。スリーブ41’のフランジ41a’以外の内径は、蓋24b’の外径よりも若干大きく且つロードセル30’のボディ33’の先端部の外径と略同じである。また、スリーブ41’の前記長さ方向の他端部の内周面には、ネジ溝が形成されている。スリーブ41’のネジ溝にロードセル30’のボディ33’のネジ溝が螺着されている。このようにスリーブ41’がロードセル30’のボディ33’に取り付けられた状態で、トルク伝達部23’の第2端部23b’の後端部、固定部24’の後端部、固定部24’の蓋24b’及びロードセル30’のロードセル部31’がスリーブ41’内に収容され、トルク伝達部23’の第2端部23b’がロードセル部31’のロード部31a’に当接した状態で維持される。
 コイルスプリング42’は、レンチボディのハンドル部22’に長さ方向に移動自在に外嵌し且つスリーブ41’内に収容されている。コイルスプリング42’は、スリーブ41’のフランジ41a’と固定部24’の蓋24b’との間に圧縮状態で介在し、蓋24b’を後端側に付勢している。これにより、トルク伝達部23’の第2端部23b’がロードセル部31’に押し当てられる(すなわち、ロードセル部31’にプリロードがかけられる。)。
 以下、上記のように構成された締め付け装置のトルクレンチW’の組み立て手順について詳しく説明する。まず、レンチボディと、スリーブ41’とを用意する。その後、レンチボディのハンドル部22’をスリーブ41’に挿入する。その後、コイルスプリング42’を用意する。その後、レンチボディのハンドル部22’をコイルスプリング42’に挿入する。すると、コイルスプリング42’がスリーブ41’に挿入され、コイルスプリング42’の長さ方向の一端がスリーブ41’のフランジ41a’に当接する。
 その一方で、トルク伝達部23’の第2端部23b’、固定部24’及びコイルスプリング25’を用意する。その後、第2端部23b’を固定部24’及びコイルスプリング25’内に挿入する。すると、固定部24’が第2端部23b’のストッパ23b1’に当接する。その後、トルク伝達部23’の第1端部23a’及び中間部23c’を用意する。その後、第2端部23b’のネジ部を中間部23c’のネジ穴に螺着させる。すると、コイルスプリング25’が中間部23c’と固定部24’との間で圧縮される。
 その後、トルク伝達部23’、コイルスプリング25’及び固定部24’の先端部をレンチボディの収容孔22a’に挿入し、固定部24’をレンチボディの収容孔22a’の後端部に螺着させる。すると、固定部24’の蓋24b’がレンチボディの収容孔22a’の後端側を塞ぐ。蓋24b’は、外径がレンチボディのハンドル部22’の外径よりも大きいため、蓋24b’の外周縁部(第1当て止め部)がハンドル部22’から外周方向に突出する。このとき、コイルスプリング42’の長さ方向の他端が蓋24bに当接可能となる。その後、トルク伝達部23’をレンチボディの収容孔22a’内で回転させ、当該トルク伝達部23’の第1、第2カット部23c1’に、収容孔22a’内の第1、第2突起を嵌合させる。これにより、トルク伝達部23’の第1端部23a’の爪部23a1’がハンドル部22’の収容孔22a’からヘッド部21’の取付孔21a’に突出すると共に、爪部23a1’の当て止め面23a11’が周方向α側に向き、傾斜面23a12’が周方向β側に向く。以上のようにレンチ本体20が組み立てられる。
 その後、ロードセル30’を用意する。その後、ロードセル30’のロード部31a’をトルク伝達部23’の第2端部23b’の凹部23b2’に位置合わせしつつ挿入する。この状態で、スリーブ41’及びコイルスプリング42’をレンチボディに対して後端側に相対的に移動させ、当該スリーブ41’をロードセル30’のボディ33’に螺着させる。すると、コイルスプリング42’がスリーブ41’のフランジ41a’と固定部24’の蓋24b’の外周縁部との間で圧縮され、蓋24b’を後端側に付勢する。これにより、トルク伝達部23’の第2端部23b’がロードセル部31’に押し当てられ、当該ロードセル部31’にプリロードがかけられる。
 その後、締め付け部10’の取付部12’をヘッド部21’の取付孔21a’に嵌合させる。すると、トルク伝達部23’の爪部23a1’が、締め付け部10’の取付部12’の複数のラチェット溝121’のうちの一のラチェット溝121’に挿入され、係合される。その後、ロードセル30’の電源/出力ケーブル32’をすべり検出装置Dに接続する。
 以下、上記のように構成された締め付け装置の使用方法及びその動作について、図4を借りて参照しつつ説明する。本実施例2においても、説明の便宜上、アバットメント1がフィクスチャー2に螺着させるまでに3回の締め付け作業が必要であるとする。
 まず、医師が設定入力部70を操作して電源をオンにすると、マイコン50等に電源電圧が供給されてすべり検出装置Dが動作状態になると共に、電源/出力ケーブル32’を通じてロードセル30’にも電源電圧が供給されてロードセル30’が動作状態となる。すると、マイコン50がすべり判定プログラムの処理を開始する。その後、医師が設定入力部70を操作して患者の個人情報を入力設定すると(s1)、マイコン50が前記個人情報に各々対応するトルク基準値をメモリ部60から読み出して前記内部メモリに記録する。
 その後、医師がトルクレンチW’の締め付け部10’にアバットメント1を係合させ、その状態でアバットメント1をフィクスチャー2に係合させ、トルクレンチW’のハンドル部22’に手力Rを加えて締め付け作業を開始する。すると、トルクレンチW’のレンチ本体20’が回転軸Pを中心に周方向αに回転する。このとき、トルク伝達部23’の爪部23a1’の当て止め面23a11’は締め付け部10’のラチェット溝121’の第1壁122a’に当接している(すなわち、周方向βの回転が規制されている)ので、締め付け部10’はレンチ本体20’及びアバットメント1と共に周方向αに回転する。これによりアバットメント1がフィクスチャー2に対して締め付けられ、徐々に締め付ける力に対する抗力が大きくなる。このアバットメント1を締め付ける締め付け力Rに対して発生する抗力によって、締め付け部10に対してヘッド部21’周りに回転するモーメント(回転トルク)Qが発生する。このとき、トルク伝達部23’の爪部23a1’の当て止め面23a11’が締め付け部10’のラチェット溝121’の第1壁122a’に押圧され、当該トルク伝達部23’の第2端部23b’がロードセル30’のロード部31a’に荷重をかける。前記荷重がロードセル30’により電気信号に変換され、当該電気信号がアンプAにより増幅され、A/D変換部CによりA/D変換される。マイコン50は、A/D変換された電気信号が入力されると(s2)、当該電気信号及び締め付けトルク基準値に基づいて所定の演算をして締め付けトルクを算出し(s3)、当該締め付けトルクをメモリ部60に記録すると共に、当該締め付けトルクのリアル値及びピーク値を7セグ表示部92に、当該締め付けトルクを液晶表示部91に各々出力する。これにより、締め付けトルクのリアル値及びピーク値が7セグ表示部92に数値表示され(s4、s5)、締め付けトルクの変化が液晶表示部91によりトルク曲線としてグラフ表示される(s6)。
 その後、トルクレンチW’のハンドル部22’に手力Rの反対方向に力が加えられる。すると、トルクレンチW’のレンチ本体20’が回転軸Pを中心に周方向βに回転する。このとき、締め付け部10’のラチェット溝121’の第2壁122b’が爪部23a1’の傾斜面23a12’を押圧する。これにより、レンチボディがコイルスプリング42’及びコイルスプリング25’の付勢力に抗して先端側に移動し、爪部23a1’が当該ラチェット溝121’から脱する。コイルスプリング42’はスリーブ41’のフランジ41a’と固定部24’の蓋24b’との間に圧縮され、コイルスプリング25’は固定部24’とトルク伝達部23’の中間部23c’との間で圧縮される。その後、爪部23a1’が次のラチェット溝121’に挿入されると、コイルスプリング42’及びコイルスプリング25’の付勢力により、レンチボディが後端側に移動する。これを繰り返す(すなわち、トルク伝達部23’の爪部23a1’が締め付け部10’のラチェット溝121’に出入りを繰り返す)ことにより、締め付け部10’及びアバットメント1は、レンチ本体20’ヘッド部21’に対して相対的に周方向αに回転する。以上のような締め付け作業を計3回行う。
 この締め付け作業時において、マイコン50は、実施例1と同様にすべり検知を行い(s7)、すべり検知をしたときには、実施例1と同様にs8~s13の処理を行う。
 以上のような締め付け装置による場合、実施例1と同様の効果を得ることができる。しかも、ロッドであるトルク伝達部23’の第1端部23a’が締め付け部10’のラチェット溝121’に係合し、当該トルク伝達部23’の第2端部23b’がロードセル30’に当接している。よって、締め付け作業時に、締め付け部10’にかかる荷重(回転トルク)がトルク伝達部23’を介してロードセル30’に伝わり、当該ロードセル30’により前記荷重が電気信号に変換され出力される。この電気信号に基づいて締め付けトルクがマイコン50(トルク演算部51)により演算され、締め付けトルクのリアル値及びピーク値が7セグ表示部92に数値表示され、締め付けトルクの変化が液晶表示部91によりトルク曲線としてグラフ表示される。よって、締め付けトルクのリアル値、締め付けトルクのピーク値及び締め付けトルクの変化を参照しつつ適切に締め付け作業を行うことができる。
 また、ロードセル30’の凸状のロード部31a’がトルク伝達部23’の第2端部23b’の凹部23b2’に挿入され、第2端部23b’に当接している。よって、トルク伝達部23’を介して受ける締め付け部10’の荷重の精度を向上させることができるので、締め付け部10’の締め付けトルクの検出精度を向上させることができる。
 また、ロードセル30’が、スリーブ41’によりレンチボディの後方に固着されているので、レンチボディの小型化を図ることができる。よって、レンチボディを患者の口腔内に入れた状態で、締め付け作業がし易くなる。
 なお、上述した締め付け装置は、上記実施例1及び2に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載範囲において任意に設計変更することが可能である。以下、詳しく述べる。
 実施例1では、トルクレンチWは、締め付け部10と、レンチ本体20と、ロードセル30(トルク検出部)とを備えているとした。また、実施例2では、トルクレンチW’は、締め付け部10’と、レンチ本体20’と、ロードセル30’(トルク検出部)と、スリーブ41’と、コイルスプリング42’(第1付勢部)とを備えているとした。しかし、トルクレンチは、締め付け部と、前記締め付け部が設けられたヘッド部と、手動操作可能なハンドル部とを有するレンチボディと、締め付け部の締め付けトルクを検出する締め付けトルク検出部とを備えている限り任意に設計変更することが可能である。すなわち、トルクレンチの締め付け部、レンチボディ及びトルク検出部以外の構成要素は省略可能である。
 実施例1及び2では、締め付け部はヘッド部に対して着脱自在且つ回転自在であるとしたが、これに限定されるものではない。例えば、締め付け部がヘッド部に一体的に設けられた構成とすることが可能である。締め付け部がヘッド部に回転自在に設けられた構成とすることが可能である。また、実施例1及び2では、一つの締め付け部がヘッド部に着脱自在であるとしたが、複数種類のアバットメントに各々対応する複数種類の締め付け部がヘッド部に着脱自在とすることも可能である。この場合、前記アバットメントに応じて締め付け部を取り替えるだけで、本締め付け装置は複数種類のアバットメントの締め付け操作を行うことができる。
 実施例2では、トルク伝達部23’は、締め付け部10’のラチェット溝121’に係合される第1端部23a’と、ロードセル30’に当接する第2端部23b’とを有し、且つトルク伝達部23’の長さ寸法がレンチボディの収容孔22a’の長さ寸法よりも大きいロッドであるとした。しかし、トルク伝達部は、前記レンチボディ内に設けられており且つ前記締め付け部に係合した第1端部と、前記第1端部の反対側の第2端部とを有する限り任意に設計変更することが可能である。トルク伝達部の形状はロッド以外の形状とすることが可能である。また、トルク伝達部の長さ寸法がレンチボディの収容孔の長さ寸法よりも小さくすることが可能である。すなわち、トルク伝達部全体がレンチボディの収容孔に収容されるように設計変更することが可能である。
 実施例2では、トルク伝達部23’の第1端部23a’の爪部23a1’が当て止め面23a11’と、傾斜面23a12’とを有するとした。しかし、これに限定されるものではない。例えば、ラチェット溝121’の第1壁122a’に当て止め面が、第2壁122b’に傾斜面が設けられた構成とすることが可能である。この場合、爪部は三角形状の突起である必要はなく、例えば、矩形状の突起等とすることが可能である。第1壁122a’の当て止め面が爪部に当接することにより、締め付け部10’の周方向βの回転が規制される。また、締め付け作業時に、第1壁122a’の当て止め面が爪部を押圧し、締め付け部の回転トルクがトルク伝達部23’に伝わる。一方、第2壁122b’の傾斜面が爪部に押圧され、レンチボディが先端側に移動する。これにより、爪部がラチェット溝121’から脱し、締め付け部10’のヘッド部21’に対する第1方向の反対の第2方向の回転が許容される。なお、前述した当接面及び傾斜面を省略し、単に爪部がラチェット溝に係合される構成とすることが可能である。ラチェット溝は、締め付け部の外周面に少なくとも一つ設けられていれば良い。また、トルク伝達部とロードセルのロード部とを一体化することも可能である。
 実施例2では、ロードセル30’は、スリーブ41’を用いてレンチボディの後方に固着されているとした。しかし、ロードセルのレンチボディに対する取り付け機構は、任意に設計変更することが可能である。例えば、前述の通りトルク伝達部全体がレンチボディの収容孔に収容される場合、ロードセル30’はレンチボディの収容孔内に収容されるように設計変更することが可能である。また、ロードセルをレンチボディの後端部に固着させるように設計変更することが可能である。これらの場合、スリーブ41及びコイルスプリング42は省略することができる。
 実施例2では、ロードセル30’の凸状のロード部31a’がトルク伝達部23’の第2端部23b’の凹部23b2’に挿入され、当該第2端部23b’に当接しているとした。しかし、これに限定されるものではない。例えば、ロードセルが凹状のロード部を有している場合、トルク伝達部の第2端部に設けられた凸部が前記ロード部に挿入されるように設計変更することが可能である。前記凸部の高さ寸法は前記ロード部の深さ寸法よりも大きい。この場合であっても、第2端部の凸部がロードセルの凹状のロード部に当接することにより、トルク伝達部を介して受ける締め付け部の荷重の精度を向上させることができる。
 実施例2では、ロードセル30’は保護壁31b’を有しているとした。しかし、保護壁31b’は省略可能である。また、複数の保護壁が、ロードセルの凸状のロード部の周りに設けられた構成とすることが可能である。
 実施例1では、コイルスプリング42’は、スリーブ41’のフランジ41a’と固定部24’の蓋24b’との間に圧縮状態で介在しているとした。しかし、コイルスプリング42’等の第1付勢部は、スリーブとレンチボディに設けられた第1当て止め部との間に設けられるものである限り任意に設計変更することが可能である。例えば、第1付勢部がレンチボディの外周面に設けられたリング等の第1当て止め部と、スリーブとの間に介在するように設計変更することが可能である。
 実施例2では、コイルスプリング25’は、固定部24’とトルク伝達部23’の中間部23c’との間に圧縮状態で介在しているとした。しかし、コイルスプリング25’は省略可能である。この場合であっても、コイルスプリング42’が固定部24’の蓋24b’を後方に付勢し、固定部24’がトルク伝達部23’の第2端部23b’のストッパ23b1’に当接することにより、第2端部23b’がロードセル30’に押し付けられる。このコイルスプリング42’の付勢力により、トルク伝達部23’の第1端部23a’の爪部23a1’が、ハンドル部22’の収容孔22a’からヘッド部21’の取付孔21a’に突出する。なお、コイルスプリング25’及びコイルスプリング42’は、円筒状のゴム、板バネ等のその他の周知の付勢手段に置換可能である。
 上述したようにトルク検出部としてロードセルが用いられているとしたが、これに限定されるものではない。例えば、締め付け部の締め付けトルクを検出する起歪体と歪みゲージ、締め付け部の締め付けトルクを圧力として検出する圧電素子、ホール効果を利用して締め付けトルクを検出する磁気センサ等を用いることが可能である。
 実施例1及び2では、マイコン50は、後者の変化量が前者の変化量よりも小さいときに、ブザー93を鳴らす構成であるとしたが、これに限定されるものではない。例えば、マイコン50は、内部のカウンターにより後者の変化量が前者の変化量よりも小さいか否かを判定した回数をカウントし、当該カウンターが所定回数(本実施例1では、3回)に達したときに、ブザー93等の報知部を作動させるように設計変更することが可能である。この場合、医師は、締め付け作業終了時毎に作動する報知部の報知の真偽を確認する必要がなくなるので、本締め付け装置の利便性が向上する。
 実施例1及び2では、マイコン50が締め付けトルクの変化量を所定期間t(t1~tn)毎にサンプリングし、当該先の所定期間tの締め付けトルクの変化量と、その直後の所定期間tの締め付けトルクの変化量とを順次比較し、後者の変化量が前者の変化量よりも小さいか否かを判定するとした。しかし、これに限定されるものではない。例えば、マイコン50は、締め付けトルクの変化率を所定期間t(t1~tn)毎にサンプリングし、当該先の所定期間tの締め付けトルクの変化率(上昇率)と、その直後の所定期間tの締め付けトルクの変化率(上昇率)とを順次比較し、後者の変化率が前者の変化率よりも小さいか否かを判定するように設計変更することが可能である。また、マイコン50は、締め付けトルクの変化量又は変化率を所定時間t毎にサンプリングし、所定時間tの締め付けトルク値の変化量(上昇量)又は変化率(上昇率)が所定範囲内の変化量(上昇量)又は変化率(上昇率)であるか否かを判定する構成に設計変更することが可能である。この場合、ブザー93等の報知部は、マイコン50が所定時間tの締め付けトルク値の変化量又は変化率が所定範囲内である(例えば、図5のt5、t10、t14のように締め付けトルクの変化量が所定範囲内)と判定されたときに、アバットメントのフィクスチャーに対する締め付け状態がすべり現象発生の直前であることを報知するように設計変更することが可能である。この場合であっても、所定時間tの締め付けトルク値の変化量又は変化率が所定範囲内であると所定回数判定したときに、報知部が動作するように設計変更することが可能である。なお、締め付けトルクの変化量又は変化率の前記所定範囲の値は、マイコン50の内部メモリ又はメモリ部60に予め記録されている。
 上述した締め付け装置は、マイコン50がすべり判定プログラムを処理することにより、トルク演算部51及びすべり判定部52としての機能を発揮するとしたが、マイコンを用いず同様の機能を電子回路により発揮するように構成することも可能である。また、前述の通りマイコン50が所定時間tの締め付けトルク値の変化量が所定範囲内であるか否かを判定する場合も、マイコンを用いず同様の機能を電子回路により発揮するように構成することも可能である。また、締め付け装置は、上記トルクレンチと、トルク演算部とを備えた構成とすることが可能である。締め付け装置は、上記トルクレンチと、トルク演算部51と、このトルク演算部51により演算された締め付けトルクを表示可能な表示装置とを備えた構成とすることが可能である。すなわち、すべり判定部52は省略可能である。
 上述したトルク演算部51は、患者の個人情報に各々対応するトルク基準値をメモリ部60から読み出し、当該締め付けトルク基準値及びトルク検出部であるロードセルの出力信号に基づいて締め付けトルクを演算するとした。しかし、トルク演算部は、上記トルク検出部の出力信号に基づいて締め付け部の締め付けトルクを演算するものである限り任意に設計変更することが可能である。トルク演算部はマイコン又は電子回路で構成することが可能である。
 実施例1及び2では、報知部としてブザー93を用いるとしたが、これに限定されるものではない。例えば、医師が、液晶表示部91(表示装置として機能)に表示されたトルク曲線を見て上記すべり検出時であると判断するように設計変更することが可能である。また、マイコン50により、上記後者の変化量又は変化率が上記前者の変化量又は変化率よりも小さいと判定されたとき又は所定時間tの締め付けトルク値の変化量又は変化率が所定範囲内であると判定されときに、液晶表示部91(表示装置として機能)にエラー表示させたり、7セグ表示部93(表示装置として機能)に数値表示すると共に点滅させる等することによりエラー表示させたりするように設計変更することが可能である。また、報知部としてLEDランプ等の発光装置を用いることも可能である。更に、報知部として、ブザー、発光装置、グラフ表示装置及び数値表示装置を選択的に組み合わせた構成とすることも可能である。なお、表示装置は、液晶表示部91及び7セグ表示部93に限定されず、トルク演算部により算出された締め付けトルクを表示し得るものである限りどのようなものを用いてもよい。
 なお、実施例1及び2では、上記締め付け装置の各部を構成する素材、形状、寸法及び配置等はその一例を説明したものであって、同様の機能を実現し得る限り任意に設計変更することが可能である。また、実施例1及び2では、トルクレンチとすべり検出装置とは別体であるとしたが、トルクレンチとすべり検出装置とを一体的に構成することも可能である。また、トルクレンチとトルク演算部とを一体的に構成することも可能である。本締め付け装置は、歯科インプラント用以外としても用いることが可能である。
 1・・・・アバットメント
 2・・・・フィクスチャー
 W・・・・トルクレンチ
 10・・・締め付け部
  11・・係合部
  12・・取付部
 20・・・レンチ本体
  21・・ヘッド部
  22・・ハンドル部
  23・・ロッド
  24・・固定部
  25・・コイルスプリング
 30・・・ロードセル(トルク検出部)
  31・・ロードボタン
  32・・電源/出力ケーブル
 D・・・・すべり検出装置
  A・・・アンプ
  C・・・A/D変換部
  50・・マイコン
   51・トルク演算部
   52・すべり判定部
  60・・メモリ部
  70・・設定入力部(入力部)
  80・・外部出力部
  91・・液晶表示回部
  92・・7セグ表示部
  93・・ブザー(報知部)
 10’・・締め付け部
  11’・係合部
  12’・取付部
 20’・・レンチ本体
  21’・ヘッド部
  22’・ハンドル部
  23’・トルク伝達部
   23a’・第1端部
    23a1’・爪部
     23a11’・当て止め面
     23a12’・傾斜面
   23b’・第2端部
    23b1’・ストッパ
    23b2’・凹部
   23c’・中間部(第2当て止め部)
  24’・固定部(第3当て止め部)
  25’・コイルスプリング(第2付勢部)
 30’・・ロードセル(トルク検出部)
  31’・ロードセル部
   31a’・ロード部
  32’・電源/出力ケーブル
  33’・ボディ
 41’・・スリーブ
 42’・・コイルスプリング(第1付勢部)

Claims (18)

  1.  アバットメントをフィクスチャーに螺着させる歯科インプラント用の締め付け装置において、
     トルクレンチと、
     すべり検出装置とを具備しており、
     前記トルクレンチは、前記アバットメントに係合可能な締め付け部と、
      前記締め付け部が設けられたヘッド部と、手動操作可能なハンドル部とを有するレンチボディと、
      前記アバットメントを前記フィクスチャーに螺着させる際に発生する締め付けトルクを検出する締め付けトルク検出部とを備えており、
     前記すべり検出装置は、前記トルク検出部により検出される締め付けトルクの変化量又は変化率を所定時間t毎にサンプリングし、先の所定期間tの締め付けトルクの変化量又は変化率と、当該先の所定期間tの直後の所定期間tの締め付けトルクの変化量又は変化率とを順次比較し、後者の変化量又は変化率が前者の変化量又は変化率よりも小さいか否かを判定するすべり判定部と、
     前記すべり判定部により後者の変化量又は変化率が前者の変化量又は変化率よりも小さいと判定されたときに、アバットメントのフィクスチャーに対する締め付け状態がすべり現象発生の直前であることを報知する報知部とを備えている歯科インプラント用の締め付け装置。
  2.  請求項1記載の歯科インプラント用の締め付け装置において、
     前記すべり検出装置は、患者の固有情報を入力可能な入力部と、
      患者の固有情報に対応する複数の締め付けトルク基準値が記録されたメモリ部と、
      前記入力部を通じて入力された患者の固有情報に対応する締め付けトルク基準値を前記メモリ部から読み出し、当該締め付けトルク基準値及び前記トルク検出部の出力信号に基づいて前記締め付けトルクを演算するトルク演算部とを更に備えている歯科インプラント用の締め付け装置。
  3.  請求項1又は2記載の歯科インプラント用の締め付け装置において、
     前記報知部は、前記すべり判定部が後者の変化量又は変化率が前者の変化量又は変化率よりも小さいと所定回数判定したとき、前記締め付け状態がすべり現象発生の直前であることを報知する歯科インプラント用の締め付け装置。
  4.  請求項1~3の何れかに記載の歯科インプラント用の締め付け装置において、
     前記トルク検出部は、前記アバットメントを前記フィクスチャーに螺着させる際に前記締め付け部にかかる荷重を電気信号に変換して出力するロードセルである歯科インプラント用の締め付け装置。
  5.  請求項1~4の何れかに記載の歯科インプラント用の締め付け装置において、
     前記報知部はグラフ表示及び数値表示の少なくとも一方が可能な表示装置であり、
      前記グラフ表示は、前記トルク検出部により検出された締め付けトルクの変化を示すトルク曲線を表示するようになっており、
       前記数値表示は、前記トルク検出部により検出された締め付けトルクを数値表示するようになっている歯科インプラント用の締め付け装置。
  6.  請求項1~4の何れかに記載の歯科インプラント用の締め付け装置において、
     前記報知部は、ブザー及び発光装置の少なくとも一方である歯科インプラント用の締め付け装置。
  7.  請求項1~6の何れかに記載の歯科インプラント用の締め付け装置において、
     前記締め付け部が、前記レンチボディのヘッド部に対して着脱自在である歯科インプラント用の締め付け装置。
  8.  アバットメントをフィクスチャーに螺着させる歯科インプラント用の締め付け装置において、
     トルクレンチと、
     すべり検出装置とを具備しており、
     前記トルクレンチは、前記アバットメントに係合可能な締め付け部と、
      前記締め付け部が設けられたヘッド部と、手動操作可能なハンドル部とを有するレンチボディと、
      前記アバットメントを前記フィクスチャーに螺着させる際に発生する締め付けトルクを検出する締め付けトルク検出部とを備えており、
     前記すべり検出装置は、前記トルク検出部により検出される締め付けトルクの変化量又は変化率を所定時間t毎にサンプリングし、所定時間tの締め付けトルク値の変化量又は変化率が所定範囲内であるか否かを判定するすべり判定部と、
     前記すべり判定部により所定時間tの締め付けトルク値の変化量又は変化率が所定範囲内であると判定されたときに、アバットメントのフィクスチャーに対する締め付け状態がすべり現象発生の直前であることを報知する報知部とを備えている歯科インプラント用の締め付け装置。
  9.  請求項1又は8記載の歯科インプラント用の締め付け装置において、
     前記トルクレンチは、前記レンチボディ内に設けられており且つ前記締め付け部に係合した第1端部と、前記第1端部の反対側の第2端部とを有するトルク伝達部を更に備えており、
      前記トルク検出部は、前記トルク伝達部の第2端部に当接しており且つ当該トルク伝達部を介して前記締め付け部にかかる荷重を受け、電気信号に変換して出力可能なロードセルである歯科インプラント用の締め付け装置。
  10.  請求項9記載の歯科インプラント用の締め付け装置において、
      前記ロードセルは、凸状のロード部を有しており、
      前記トルク伝達部の第2端部には、前記ロードセルのロード部が挿入された凹部が設けられており、
      前記ロード部の高さ寸法が前記凹部の深さ寸法よりも大きい歯科インプラント用の締め付け装置。
  11.  請求項9記載の歯科インプラント用の締め付け装置において、
      前記ロードセルは、凹状のロード部を有しており、
      前記トルク伝達部の第2端部には、前記ロードセルのロード部に挿入された凸部が設けられており、
      前記凸部の高さ寸法が前記ロード部の深さ寸法よりも大きい歯科インプラント用の締め付け装置。
  12.  請求項9~11の何れかに記載の歯科インプラント用の締め付け装置において、
     前記レンチボディは、前記ヘッド部が設けられた先端部と、後端部とを有しており、
     前記トルク伝達部の第2端部は、前記レンチボディの後端部から突出しており、
     前記ロードセルは、前記レンチボディの後方に配置され、前記第2端部に当接している歯科インプラント用の締め付け装置。
  13.  請求項9~12の何れかに記載の歯科インプラント用の締め付け装置において、
     前記締め付け部の外周面にはラチェット溝が設けられており、
     前記トルク伝達部は、前記第1端部に設けられ、前記ラチェット溝に係合可能な爪部を更に有している歯科インプラント用の締め付け装置。
  14.  請求項13記載の歯科インプラント用の締め付け装置において、
     前記トルクレンチは、前記レンチボディに前記長さ方向に移動自在に外嵌しており且つ前記ロードセルに取り付けられたスリーブと、
     前記レンチボディに設けられた第1当て止め部と前記スリーブの間に設けられた第1付勢部とを更に備えており、
     前記締め付け部は前記ヘッド部に対して回転自在になっており、
     前記トルク伝達部は、前記レンチボディ内に長さ方向に移動自在に収容されており、
      前記ラチェット溝は、第1、第2壁を有しており、
      前記爪部は、前記第1壁に当接し、前記締め付け部の第1方向の回転を規制する当て止め面と、
       前記第2壁を押圧し、前記レンチボディを先端側に移動させる傾斜面とを有している歯科インプラント用の締め付け装置。
  15.  請求項13記載の歯科インプラント用の締め付け装置において、
     前記レンチボディに設けられた第1当て止め部は、前記レンチボディに前記長さ方向に移動自在に外嵌しており且つ前記ロードセルに取り付けられたスリーブと、
     前記レンチボディに設けられた第1当て止め部と前記スリーブの間に設けられた第1付勢部とを更に備えており、
     前記締め付け部は前記ヘッド部に対して回転自在になっており、
     前記トルク伝達部は、前記レンチボディ内に長さ方向に移動自在に収容されており、
      前記ラチェット溝は、第1、第2壁を有しており、
       前記第1壁は、前記爪部に当接し、前記締め付け部の第1方向の回転を規制する当て止め面を有し、
       前記第2壁は、前記爪部に押圧され、前記レンチボディを先端側に移動させる傾斜面を有している歯科インプラント用の締め付け装置。
  16.  請求項14~15の何れかに記載の歯科インプラント用の締め付け装置において、
     前記トルク伝達部は、第2当て止め部を更に有し、
     前記トルクレンチは、第3当て止め部と、
      前記第2、第3当て止め部間に設けられた第2付勢部とを更に備えている歯科インプラント用の締め付け装置。
  17.  請求項10記載の歯科インプラント用の締め付け装置において、
      前記ロードセルは、前記ロード部の周りに立設されており且つ当該ロード部よりも高さ寸法が大きい保護壁を更に有している歯科インプラント用の締め付け装置。
  18.  請求項9~17の何れかに記載の歯科インプラント用の締め付け装置において、
     前記すべり検出装置は、前記トルクレンチのロードセルの出力信号に基づいて前記締め付け部の締め付けトルクを演算するトルク演算部を更に備えている歯科インプラント用の締め付け装置。
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