JP3683787B2 - 完全再現性咬合器 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、補綴物(例えば義歯等、欠損歯を補うもの)を製作する際に人体の顎運動、特に咬合運動の再現を図るために用いられる咬合器に関する。
【0002】
【従来の技術】
顎の運動の再現は、義歯が良好に咀嚼運動を営むように製作するために不可欠な事項である。咬合運動は個人の個体性がきわめて強く、そのためその個人の顎運動を完全に再現する咬合器が必要であり、従来より様々な形態の咬合器が提案されてきた。
【0003】
アルコン型全調節性咬合器もその一つで、アルコン型とは、生体と同様に下顎部分に顆頭球があり、上顎部分に顆路指導部があるものを指し、また、全調節性咬合器とは、顎運動を下顎の3次元的な運動として捉え、全運動の3次元的な規制を行う調節機構を有した咬合器を指すものである。
【0004】
このアルコン型全調節性咬合器として、本出願人は、特許第2866084号において「完全再現性咬合器」を提案し、従来の咬合器では成し得なかった、顎運動の完全再現を図っている。
従ってまず咬合器に関する一般的な技術について簡単に説明したのち、本出願人の上記特許第2866084号について説明する。
【0005】
まずはじめに、咬合運動を記述するための用語等について簡単に説明する。一般に用いられている正面、側面、平面は、歯科学では「前頭面」、「矢状面」、「咬合面」と呼ばれる。また、顎の運動方向側を「作業側」、その反対側を「平衡側」と呼ぶ。顎は上顎と下顎からなるが、専ら下顎が運動し、下顎は左右の「顆頭」が収まる関節窩の形態によって、動きの規制を受ける。この下顎の運動は、前方・側方(左)・側方(右)・後方・開口の5方向に行われる。また、顆頭の中心点を「顆頭点」、左右の顆頭点を結んだ線を「顆頭間軸」、両顆頭が関節窩面上を滑走運動するとき、その時々の顆頭点の軌跡を「顆路」と呼ぶ。
【0006】
従来の全調節性咬合器においても、下顎の運動を再現する種々の工夫がなされているが、基本的な原理においては共通している。
まず、再現されるべき顎運動は、上述した下顎の5方向の動きである。しかし、この5方向への動きのうち、実際には相対的な位置関係等で規定が可能なものは除外することができるため、最終的には両顆頭における前方、側方(左)、側方(右)の動きを再現するだけでよい。側方の動きに関しては、顎を右側に動かす場合は右側の顆頭が作業側となり左側の顆頭は平衡側となり、顎を左側に動かす場合は逆の側となって、顆頭は異なる動きをするため、左右各顆頭球がそれぞれ作業側、平衡側となった場合のそれぞれの再現が必要となる。
従ってまとめると、顎運動の再現のためには、前方運動時の両側顆頭と、左右各顆頭が側方運動時に作業側になった場合と、平衡側になった場合の動きが正確に再現されればよいことになる。言い換えれば、左右それぞれの顆頭の、前方、側方(作業側)、側方(平衡側)の動きが再現されればよい。
【0007】
一方、上述の顆頭の動きを再現する方法としては、上下、内外、前後方向の動きを複合することで、3次元的な再現が可能となる。咬合器においては、規制板と呼ばれるプレート状の部材を顆頭に当接させ、この規制板に沿って顆頭が動くようにし、規制板の角度(傾斜度)を変えることによって、顆頭に対して動く方向を誘導する方法が採られる。従って、両顆頭の上下、内外、前後の動きを規制するために、両顆頭それぞれに上下規制板、内外規制板、前後規制板が配置され、これら規制板の複合された方向に沿って、顆頭が誘導される。
一般的な咬合器に用いられる各規制板の名称は、上下規制板が「矢状顆路傾斜板」、内外規制板が「ベネット板」、前後規制板が「リヤウォール」である。
【0008】
次に、具体的な規制の方法について説明する。まず、前方への動きの場合には、顆頭は関節窩の形状に従って前下方に運動するため、両側の顆頭に上下規制が行われる。また、側方への動きの場合には、作業側顆頭が僅かしか運動しないのに対して、平衡側顆頭は大きく内下前方に運動する。従って平衡側の顆頭に上下規制と内外規制が行われると同時に、作業側の顆頭は外方に押し出されながら、上下規制と前後規制が行われる。
【0009】
ここで問題となるのは、上下規制が、前方への動き、側方右側への動き、側方左側への動きの3つの上下成分の再現に用いられる点である。すなわち、上下規制に用いられる1枚の矢状顆路傾斜板が、これら3方向の動きの上下成分に対応しなければならない。しかし、これら3方向の動きの上下成分つまり、矢状顆路傾斜板が規制しなくてはならない角度(傾斜度)はそれぞれ異なっている。そのため、下顎の側方右側への動きを調整し、続いて側方左側への動きを調整する場合には、右側顆頭は、はじめに作業側顆頭として動かされ、続いて平衡側顆頭として動かされる。その際、右側顆頭に当接する矢状顆路傾斜板には、角度の再調整が施されなければならない。また、左側顆頭についても、右側とは逆の再調整が必要とされる。このため、作業に余分の時間が必要とされ、操作性がきわめて悪いという課題を有していた。
【0010】
この問題を解決するために、従来は「フィッシャースライド」と呼ばれる回転傾斜の機構を矢状顆路傾斜板に付加する方法が採られている。図17に従来の完全再現性咬合器の採用している方法を示す。図17に示されるように、矢状顆路傾斜板522を、顆頭間軸Aを中心とした回転傾斜と、矢状顆路傾斜軸Cを中心とした回転傾斜(フィッシャースライド)とを併用することにより、1枚の矢状顆路傾斜板522に2つの傾斜角度を持たせることができ、よって1枚の規制板で2方向への上下規制を可能とする方法である。しかし、この方法を採用しても、上下規制を必要とする3方向の動きの内、2方向しか再現できないため、下顎の動きを完全に再現することはできなかった。なお、図17中で、513は顆頭、521はベネット板(軸Bを中心に回転して角度規制)、523はリアウォール(軸Rを中心に回転して角度規制)を示している。
【0011】
そこで、本出願人は特許第2866084号において、上述したような従来の咬合器の不都合を改善し、下顎の動きの完全な再現を図っている。
すなわち、特許第2866084号の「ベネットリフト機構」を用いることにより、両顆頭における3方向への上下規制を可能とするものである。なお、ベネットリフト機構は、本出願人によって発明された機構であり、その詳細については、特許第2866084号に詳しく述べられている。
【0012】
特許第2866084号に開示された咬合器の動きを説明する断面簡略図を図18に示す。図のようにこの咬合器1mは、上顎側を動かすことによって、顎運動を再現する構造を呈している。下顎模型2を設置する下顎フレーム10mに基台102mを立設し、この基台の両端付近にそれぞれ顆頭を模した顆頭球13mを配置する。そしてこの両顆頭球13mそれぞれに、複数の規制板で構成されたコンダイルボックス14mを当接させ、このコンダイルボックス14mを介して上顎模型3が設置される上顎フレーム11mが誘導されるよう構成されている。従って、例えば下顎の右方向への動きは、上顎側が左方向に動くことで、また、下顎の前方への動きは、上顎側の後方への動きで再現され、相対的に下顎の動きを再現する構造となっている。
【0013】
咬合器1mのベネットリフト機構15mは、コンダイルボックス14mから独立しており、基台102mの後方に配置されたカム50mに、上顎フレームに突設されたピン51mを当接させるように構成された機構である。
このベネットリフト機構15mは、作業側の顆頭球13mの上下規制専用に用いられる機構である。すなわち、平衡側の顆頭球13mが、平衡側コンダイルボックスの上下規制板(矢状顆路傾斜板)と内外規制板(ベネット板)によって、前下内方に移動するときに、作業側顆頭球13mに対して作用するものである。この時作業側顆頭球13mは、矢状顆路傾斜板とは乖離し、ベネットリフト機構15mにより上下規制が行われる。また、矢状顆路傾斜板は、前方運動に用いられるとともに、フィッシャースライドを付加することで、平衡側顆頭球13mの側方運動に用いられ、前方と平衡時の2方向の運動を規制する。
このように咬合器1mでは、ベネットリフト機構15mを付加することにより、上下規制を必要とする前方、平衡時、作業時の3方向の運動すべてを再現することができる。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この特許第2866084号のベネットリフト機構(以後、従来のベネットリフト機構と呼ぶ)15mは、上顎模型3と下顎模型2の開閉運動時に支障を来すという課題を有している。
これはベネットリフト機構15mの、基台102mの後方に配置されたカム50mと上顎フレームのピン51mが、上顎模型3と下顎模型2の開閉運動を行う際にも当接してしまうために、開閉運動の回転の中心軸が顆頭間軸ではなく、基台102mの後方側にずれるという課題である。操作上、左右の顆頭球を結ぶ線(顆頭間軸)が回転の中心となるべきものが、左右のベネットリフト機構15mを結ぶ線上に移動してしまうのである。すなわち、ピン51mがカム50mと当接する支点52mの載る軸を中心に回転が行われる。そして、顆頭球13mとコンダイルボックス14mとが乖離する。また、ベネットリフト機構15mのピン51mは、カム50mの上面と当接しているため、開口させたときに支点52mが面上をすべり移動するため、回転軸がさらにずれ、位置が定まらないという不安定な状態が生じる。咬合器の使用に際して、中心咬合位で開閉運動を行い咬合状態を確認する作業は、きわめて重要であり、確実性、再現性が求められるにも拘わらず、上述のような中心軸のずれや不安定な状態は、操作に大きな不都合を生じるものである。
【0015】
また、コンダイルボックス14m内の複数の規制板の規制角度に、構造上の限界があるという課題も有している。これは、コンダイルボックス14mには、従来同様、矢状顆路傾斜板、ベネット板、リヤウォールといった複数の規制板が配置されているが、これら規制板の傾斜度を変える際に、お互いがぶつかり合うことで、規制できる角度に限界を生じてしまうという不都合である。
【0016】
本発明は、このような問題点を考慮してなされたもので、咬合器において下顎の動きを完全に再現することはもとより、中心咬合位における下顎と上顎の開閉運動時の確実性を高め、また、規制板の衝突による規制角度の限界を解決することを目的とするものである。
【0017】
【課題を解決するための手段】
前述の課題を解決するために、本発明に係る完全再現性咬合器は、次のような手段を採用する。
【0018】
すなわち、請求項1では、上顎模型を配置するための上顎フレームと、下顎模型を配置するための下顎フレームとを備え、上記上顎フレームと下顎フレームとの間に設けられる一対の顆頭球とコンダイルボックスとによって咬合の調節を行う咬合器であって、ベネットリフト機構がコンダイルボックスから独立して、一対の顆頭球を結ぶ基準軸上に配置される。
【0019】
この手段では、ベネットリフト機構を備えることにより、側方運動時の作業側顆頭球に対する上下規制が、独立して行われるとともに、ベネットリフト機構が、両顆頭球を結ぶ基準軸(顆頭間軸に相当)上に配置されていることから、中心咬合位で開閉運動を行う際に基準軸を中心に回転が行われる。
【0020】
また、請求項2では、請求項1記載の完全再現性咬合器において、基準軸上に一対の第2顆頭が設けられ、ベネットリフト機構は第2顆頭球に対して上下方向の移動を規制することを特徴とする。
【0021】
この手段では、ベネットリフト機構の第2顆頭球に対する上下規制によって、側方運動時の作業側の動きが再現される。
【0022】
また、請求項3では、請求項1または2記載の完全再現性咬合器において、上顎模型と下顎模型の中心咬合位における開閉運動時に、開口の回転中心を基準軸に一致させる軸固定機構を有することを特徴とする。
【0023】
この手段により、上顎フレームと下顎フレームとが開閉運動時に分離し易くなる不安定性が解消され、回転中心を基準軸に保ったまま開閉運動を繰り返すことができ、操作の確実性の向上が図られる。
【0024】
また、請求項4では、請求項3記載の完全再現性咬合器において、軸固定機構は、弾性体からなる係合部材を有し、この係合部材が上顎フレームと下顎フレームとを開閉自在に連繋させることを特徴とする。
【0025】
この手段では、上顎フレームと下顎フレームとの間を係合部材で引っ掛けることによって、分離が防止されるとともに、基準軸を中心に開閉運動される。
【0026】
また、請求項5では、請求項3記載の完全再現性咬合器において、軸固定機構は、上顎フレームと下顎フレームとの間で基準軸上に配置される軸部と係止部とを有し、開閉運動時または側方運動時に軸部は係止部に係止されることを特徴とする。
【0027】
この手段では、上顎フレームと下顎フレームとの間で軸部を係止部に係止することによって、分離が防止されるとともに、基準軸を中心に開閉運動される。
【0028】
また、請求項6では、請求項1から5のいずれかに記載の完全再現性咬合器において、作業側顆頭球に対する前後方向の移動を規制する前後規制板を、コンダイルボックスから独立させることを特徴とする。
【0029】
この手段では、前後規制板を分離することでコンダイルボックスの構造を単純化し、これによりコンダイルボックス内での規制板どうしの衝突が回避され、規制板の可動範囲が拡大される。
【0030】
また、請求項7では、請求項1から6のいずれかに記載の完全再現性咬合器において、平行側顆頭球に対する内外方向の移動を規制する内外規制板を、コンダイルボックスから独立させることを特徴とする。
【0031】
この手段では、内外規制板を分離することでコンダイルボックスの構造を単純化し、これによりコンダイルボックス内での規制板どうしの衝突が回避され、規制板の可動範囲が拡大される。
【0032】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態(1)について、図1〜図12に基づいて説明する。
図1は実施の形態(1)の咬合器の構成図、図2は実施の形態(1)の咬合器の外観を示す斜視図、図3は実施の形態(1)のコンダイルボックス付近の構造を示す分解図、図4は実施の形態(1)の顆頭球の動きを示す説明図、図5は実施の形態(1)のベネットリフト機構付近の構造を示す分解図、図6は側方運動時の下顎の動きを示す説明図、図7は実施の形態(1)のベネットリフト機構の動作を示す説明図、図8は実施の形態(1)の軸固定機構の構造を示す斜視図、図9〜図12は実施の形態(1)の軸固定機構の動作を示す断面図である。
【0033】
咬合器1は、上顎模型3を配置するための上顎フレーム11と、下顎模型2を配置するための下顎フレーム10とを備え、これら上顎フレーム11と下顎フレーム10との間に設けられる一対の顆頭球13、13と、これに対応する一対のコンダイルボックス14、14とによって咬合の調整を行う。そして、コンダイルボックス14から独立してベネットリフト機構15、15が、一対の顆頭球13、13を結ぶ基準軸A上に配置される。
【0034】
咬合器1はアルコン型全調整性咬合器であり、下顎フレーム10に設けられた顆頭球13に、上顎フレーム11に設けられたコンダイルボックス14が当接するように載置され、基準軸Aが生体の顆頭間軸に相当する。そして上顎フレーム11をコンダイルボックス14の規制に沿って移動させて調節することで、相対的に下顎の動きを再現するよう構成されている。
【0035】
ベネットリフト機構15は、基準軸A上に配置された第2顆頭球27に対して、上下方向を規制する機構を有している。そのため、従来のベネットリフト機構とは異なり、基準軸A上で機能することができる。第2顆頭球27は、顆頭球13の近傍で下顎フレーム10に一対設けられるため、これに対応してベネットリフト機構15も一対備えられている。実施の形態(1)では、顆頭球13の外側に第2顆頭球27を配置している。
【0036】
また、咬合器1の上顎フレーム11と下顎フレーム10との間には、上顎模型3と下顎模型2を中心咬合位で開閉運動させる時に、開口の回転中心を基準軸Aに一致させるための軸固定機構17が設けられている。
【0037】
上顎フレーム11は、上顎模型3を取り付ける取付部111と、ベース部112と、ベース部112の両端にコンダイルボックス14とベネットリフト機構15とを取り付けるためのコンダイル部材18、18とを備えている。
ベース部112は、中央に位置する中心軸12と、中心軸12の両端側を把持する把持部113、113と、各把持部113が中心軸と反対側で出し入れ自在に把持するシリンダ部115、115と、咬合時に中心軸12の鉛直上方に平行となる位置に配置されている運動規制軸121とから構成される。シリンダ部115は、把持部113に自在に出し入れされることで、ベース部112の長さが調節できる。中心軸12とシリンダ部115、115は同軸上にあり、その軸は上顎フレーム11を下顎フレーム10に載置し、中心咬合位に置いたときに基準軸Aに一致するように組み付けられている。また、取付部111の先端には、上顎フレーム11の下方への移動を規制する切歯指導釘26が、その突出長さが調節可能に取り付けられている。
【0038】
コンダイル部材18はL字型を呈し、一方の側板181がシリンダ部115の端面116に取り付けられている。そして、他方の側板182に、コンダイルボックス14の支持部材19と、ベネットリフト機構15のベネットリフト部材28とが回転自在に取り付けられている。
【0039】
顆頭球13は、人間の顆頭を模して一対をなしており、下顎フレーム10の脚部101上に付設された基台102の両端部付近に突設されている。
1つの顆頭球13は、軸部131に支持されて基準軸A上に配置される。軸部131は、顆頭球13を支持するための手段にすぎないため、上顎フレーム11を開閉運動させる時にその動きを妨げない形状や配置であることが望ましい。実施の形態(1)では、咬合器の内側に向かって角度θ(ここでは45度)後上方に突出するよう配置されている。
【0040】
第2顆頭球27は、顆頭球13の外側で基台102上に配置され一対をなしている。第2顆頭球27は生体には存在しないが、ベネットリフト機構15によって、独立して作業側顆頭の上下規制を行うために設けられている。
1つの第2顆頭球27は、顆頭球13と同様に軸部271に支持されて基準軸A上に配置されている。軸部271も、軸部131と同様に、上顎フレーム11側の動きを妨げないよう配慮されており、実施の形態(1)の第2顆頭球27は顆頭球13と同じく角度θ(ここでは45度)後上方の向きに突出している。
【0041】
顆頭球13と第2顆頭球27は、顆頭球間調節機構25を介して基台102に取り付けられている。この顆頭球間調節機構25は、顆頭球13と第2顆頭球27とを基台102に配置する機能と、左右の顆頭球13並びに第2顆頭球27の間隔を調節する機能と、左右の顆頭球13と第2顆頭球27の高さを調節する機能を併せ持つ。
顆頭球間調節機構25は、高さ調節自在に顆頭球13、第2顆頭球27のそれぞれが取り付けられる移動部材252、253と、これら移動部材252、253を水平移動自在に取り付けて、基台102に配置されている固定部材251とを備えている。固定部材251のスリット254の周囲と、軸部131、271とには調節位置が確認しやすよう目盛りが刻まれている。
【0042】
コンダイルボックス14の構成について、図3を用いて説明する。図3は、左側(図2中で向かって右側)の顆頭球13に当接するコンダイルボックス付近の分解図である。
コンダイル部材18は、側板181に穴部186が設けられており、シリンダ部115のシャフト117が挿入されて、適切な手段で固定されている。そして、把持部113の端面114には、シリンダ部115の(つまり、固定連結されたコンダイル部材18の)把持部113に対する回転角度が確認しやすいように目盛りが刻まれ、把持部113とシリンダ部115との間は、摺動可能な状態で関係している。シリンダ部115の外周面にも、出し入れの調節量を確認しやすいように目盛りが刻まれている。
コンダイル部材18の他方の側板182には、穴部183が設けられコンダイルボックス14が回転自在に取り付けられる。
【0043】
コンダイルボックス14は、後述する複数の規制板と支持部材19とを備え、各規制板が支持部材19に回転可能に配置される。そして、これら複数の規制板が顆頭球13に当接しながら移動することで、上顎フレーム11側の動きが誘導される。
【0044】
規制板としては、顆頭球13が平衡側となった場合に当接してベネット角を調節可能とするベネット角調節板21と、このベネット角調節板21と一体に形成され、矢状顆路傾斜度を調節可能とする矢状顆路傾斜板22と、顆頭球13が作業側となった場合に前後運動方向を調節可能とするリアウォール部材23とを備えている。すなわち、顆頭球13に対して、ベネット角調節板21は内外規制を行う内外規制板であり、矢状顆路傾斜板22は、上下規制を行う上下規制板であり、リアウォール部材23は、前後規制を行う前後規制板である。
【0045】
支持部材19は、上板191と側板192とから形成されるL字状を呈しており、まず、上板191に設けられた穴部193と、リアウォール部材23の上面に設けられた穴部231と、ベネット角調節板21の上面に設けられた穴部211とが、ねじ194によって回転可能に支持されている。
【0046】
また、支持部材19の上面に設けられた三日月型のスリット195とベネット角調節板21の上面に設けられた柱状部212とが、ねじ196によって螺合される。これによりベネット角調節板21は、軸Bを中心に回転自在で、所望のベネット角に設定できる。この時、スリット195の周囲に設けられた目盛りにより、ベネット角調節板21の角度の確認が容易となる。
また、支持部材19の上面に設けられたもう一方の三日月型のスリット197とリアウォール部材23の上面に設けられた柱状部232とが、ねじ198によって螺合される。これによりリアウォール部材23は、軸Bを中心に回転自在で、所望のリアウォール角に設定できる。この時、スリット197の周囲に設けられた目盛りにより、リアウォール部材23の角度の確認が容易となる。
なお、リアウォール部材23は、コンダイル部材18の側板181と平行になる位置まで移動可能となるようにスリット197を形成することが望ましい。これは、生体によっては下顎の後方運動の再現を必要とする場合があるためである。このような症例において後方運動を咬合器1で再現する場合には、上述のようなスリット197の形状及びリアウォール部材23の動きを与えることにより、リアウォール部材23による前後規制を一時的に外すことで可能となる。
また、支持部材19の側板192に設けられた穴部199と、コンダイル部材18の側板182に設けられた穴部183には、ねじ184が挿通されて蝶ナット185に螺合し、軸Cを中心に回転自在となっている。軸Cを中心に支持部材19を回転させることにより、矢状顆路傾斜板22を、所望のフィッシャー角が再現できるように設定できる。この矢状顆路傾斜板22の調節の角度を確認するため、側板182には目盛りが刻まれている。
【0047】
上述のように構成されたコンダイルボックス14において相対的に運動が規制される顆頭球13の動きを、図4を用いて説明する。図4は、左(図2中では向かって右)の顎関節またはコンダイルボックス14を前上左斜方から見てモデル的に示している。
矢状顆路傾斜板22は前頭面に対して傾斜(軸Aを中心としたコンダイル部材18の回転に相当)しているとし、相対的に顆頭球13が矢状顆路傾斜板22の勾配に沿ってFからGに前方移動すると、咬合面ではF1からG1に移動し、矢状面ではF2からG2に移動する。次に平衡側方運動の際には、平衡側の顆頭は、FからHに移動する。軸Cはフィッシャースライドの回転軸を示している。この場合、咬合面ではF1からH1の移動となり、線(F1→G1)と線(F1→H1)の角度θ1がベネット角となる。また矢状面ではF2からH2に移動し、前方運動の際の経路(F2→G2)より、勾配に沿って深く沈む経路をとり、矢状顆路傾斜度は大きくなる。つまり、前方運動時の線(F2→G2)に対して、側方運動時の線(F2→H2)は異なることが知られており、この線(F2→G2)と線(F2→H2)の差が、フィッシャー角θ2と呼ばれており、臨床的にはその平均値は5度とされている。
【0048】
次に、ベネットリフト機構15の構成について図5を用いて説明する。図5は、左側(図2中では向かって右側)の第2顆頭球27付近の分解図である。
ベネットリフト機構15は、第2顆頭球27とこれに当接するベネットリフト部材28とから構成されている。コンダイル部材18の側板182に設けられた穴部186で、ベネットリフト部材28が、軸Dを中心に回転自在に取り付けられている。
【0049】
ベネットリフト部材28は、上板281と側板282とから形成されるL字型を呈している。そして、側板282に設けられた穴部283と、コンダイル部材18の側板182に設けられた穴部186には、ねじ187が挿通されて蝶ナット188に螺合し、軸Dを中心に回転自在となっている。軸Dを中心にベネットリフト部材28を回転させることにより、図4で説明した軸Cによるフィッシャースライドと同様に、所望のベネットリフト角が設定できる。このベネットリフト部材28の調節の角度を確認するために、側板182には目盛りが刻まれている。
【0050】
なお、実施の形態(1)で示すベネットリフト機構15は、第2顆頭球27とベネットリフト部材28とで構成される1つの機構として説明したが、構造的に顆頭球13とコンダイルボックス14に類似しているため、第2顆頭球27に対して規制を行う第2コンダイルボックス16として考えても良い。
【0051】
このベネットリフト機構15の機能について図6、7を用いて説明する。図7は左右の顆頭球13及び第2顆頭球27の動きを説明するためにモデル的に示している。図7の上方の図は、左右の矢状顆路傾斜板22L、22Rと、左右のベネットリフト部材28L、28Rとを示し、下方の図は上方の図に対応させて左右の顆頭球13L、13Rと左右の第2顆頭球27L、27Rの断面的な動きを示している。なお、その他の規制板は省略している。図7では、右側の顆頭球13R(図2中の向かって左側)が、側方運動時の作業側となる場合として説明する。また、説明上、顆頭球側が移動するものとして述べるが、咬合器1の動きとしては、実際には上顎フレーム11側が各種規制板に沿って反対側に移動する。
【0052】
図6に示すように、側方運動を行う場合には、平衡側顆頭が上顎部に当接しながら内下前方に進むとともに、作業側顆頭は上顎部に対して外方に移動する。そのため、図7に示すように平衡側となる矢状顆路傾斜板22Lには、あらかじめフィッシャースライドに相当する軸Cを中心とした内下方への傾斜、角度θ3が設定されている。また、作業側の矢状顆路傾斜板22Rにも、平衡側となって動作する時のためにあらかじめフィッシャースライドに相当する軸Cを中心とした内下方への傾斜、角度θ6が設定されている。
一方、作業側となるベネットリフト部材28Rには、あらかじめ軸Dを中心に外下方に傾く角度θ5が設定されている。また、平衡側のベネットリフト部材28Lにも作業側となって動作する時のためにあらかじ軸Dを中心に角度θ4で外下方への傾斜が設けられている。
なお、これらθ3〜θ6の角度は、各生体に応じて決定される値である。
【0053】
側方運動時の平衡側の顆頭球13Lは、図7に示すように矢状顆路傾斜版22Lに当接しながら内下前方(矢印b方向)に進む。このとき、第2顆頭球27Lは、顆頭球13Lと一体で内下前方に動くため、ベネットリフト部材28Lとは乖離する。すなわち顆頭球13Lはベネットリフト部材28Lの規制を受けない。
一方、側方運動時の作業側の顆頭球13Rは、外方(矢印a方向)に進む。しかし、顆頭球13Rと一体で動く第2顆頭球27Rが、ベネットリフト部材28Rに当接しながら外方に誘導されるため、顆頭球13Rは矢状顆路傾斜板22RとはΔhだけ乖離することになる。(実際の動きとしては、作業側の上顎フレーム11側が、顆頭球13からΔhだけ浮上する。)すなわち、作業側の顆頭球13Rは、第2顆頭球27Rを介してベネットリフト部材28Rによって上下規制を受けることになる。従って、矢状顆路傾斜板22を使うことなく、作業側の顆頭球13の上下規制を行うことができる。
【0054】
上述してきたように本発明では、フィッシャースライドに加えてベネットリフト機構を導入することにより、前方運動、側方運動の作業側、側方運動の平衡側のそれぞれの顆頭球の上下規制を別個に再現することができ、咬合器の調節時の作業性を著しく向上させることができた。
【0055】
また、コンダイルボックス14から独立させたベネットリフト機構15を、基準軸A上に配置するよう構成したので、開閉運動時に基準軸Aを中心軸とした回転が可能となり、生体本来の動きに則した開閉運動が再現できるようになった。
【0056】
次に、軸固定機構17について図8〜図12を用いて説明する。
軸固定機構17は、上顎模型3と下顎模型2を開閉させて義歯の調節を行う際に、上顎フレーム11側の開閉運動の操作性を向上させるために用いられる。
咬合器を用いて調節を行う場合には、上顎模型3と下顎模型2の中心咬合位において、上顎フレーム11を開閉運動させることが頻繁に行われる。しかし、図1に示されるように、咬合器1において上顎フレーム11は、下顎フレーム10側に当接して載置されているだけであるため、容易に分離可能となる。咬合器1では、上顎フレーム11を顆頭球13及び第2顆頭球27に当接させながら開口させると、基準軸Aを回転の中心として開口させることができるものの、上顎フレーム11が自由に動くため、手を離すと容易に外れたり、位置ズレを生じてしまう。この開閉運動における不安定な現象を取り除くために、軸固定機構17が設けられている。
【0057】
軸固定機構17は、弾性体からなる係合部材171を有しており、この係合部材171は基台102の中央部に設けられた軸部172に回動自在に取り付けられている。この係合部材171は略々波形を呈しており、第1凸部174、第2凸部175と凹部176を有し、容易に弾性変形する。また、この係合部材171は軸部172の近傍で、ねじ173による長さ調節が可能な構成を有しており、顆頭球13の高さ調節に対応させることができる。
係合部材171は、ベース部112の中心軸12もしくは運動規制軸121に係止されるが、その方法は以下に説明するように使用状態に応じて選択される。なお、図9〜図12では、説明に不要な部材の図示は省略している。
【0058】
まず、上顎フレーム11を下顎フレーム10に中心咬合位で載置することにより、中心軸12は基準軸A上に配置される。
次に、上顎フレーム11を前方、側方等に動かす作業の場合には、図9に示すように、第2凸部175が中心軸12に掛けられる。この時、係合部材171が適度な収縮力を発揮するので、上顎フレーム11の動きに支障を与えることなく、速やかに咬合の調節が行われる。また、開口時には、運動規制軸121が第2凸部175を越えて末端側の凹部に収まって、開口制限を加える。
次に、咬合の調節の途中に、上顎フレーム11を開閉運動のみに限定した作業を行う場合には、図10に示すように、係合部材171を一段奥(図10中では右方向)に押し込むような動作によって、第1凸部174を中心軸12に掛けるようにする。係合部材171の軸部172側の端部から第1凸部174までの距離は、一旦ねじ173で長さ調節を行った後は、係合部材171の弾性変形に関係なく距離が一定であり、かつ中心軸12は第1凸部174の内側に保持される。そのため、上顎フレーム11を開口させる際には、浮上が抑えられるだけでなく、中心軸12すなわち基準軸Aを中心とする回転のみが行われる。さらに上顎フレーム11の回転が進むと、運動規制軸121が凹部176に入り込むため、係合部材171の絡み具合が適度にバランスする位置で回転は停止する。そして再び上顎フレーム11を閉じると、同じ咬合位置に復帰させることができ、開閉運動の再現性、確実性が向上される。
【0059】
次に、係合部材171を運動規制軸121に掛ける使い方について説明する。例えば、咬合調節の作業を中断する場合等には、図11に示すように、係合部材171を伸ばして、第2凸部175を運動規制軸121に掛ける。この場合、上顎フレーム11には、係合部材171の収縮力により比較的強く下方に押しつけられる力が働いている。そのため、例えば不用意に咬合器にぶつかる事態等が発生しても、上顎フレーム11は簡単には開口し難く、上下模型の位置ずれを防止することができる。
次に、図11の係合部材171の収縮力に抗して、上顎フレーム11を開口させると、第2凸部175に運動規制軸121が掛かったまま、第1凸部174が中心軸12に掛かる状態となる。そしてある境界を越えると今度は図12に示すように、係合部材171の収縮力が、上顎フレーム11を開口状態に維持させる力となって働く。そのため、上顎フレーム11は容易に閉じ難い状態となり、例えば不用意に咬合器にぶつかる事態等が発生しても、上顎フレーム11の急激な閉塞による上下模型の破損を防止することができる。
【0060】
このように、係合部材171は、基準軸Aを中心とした開閉運動で、回転の中心軸のズレを防止する機能を果たすとともに、係止方法を使用状況に応じて変えることにより、作業性の向上や不測の事故の防止をも図ることができる。
【0061】
なお、実施の形態(1)で説明した軸固定機構17の構成は一例であり、この構造に限定するものではない。上顎フレーム11を開閉運動させる時に、中心軸を一定にできる機構であれば、より単純な構成で、例えばフック状の部材を中心軸に掛けるだけの構成等でも良い。
【0062】
次に、上述のように構成された咬合器1を用いた動作について説明する。
まず、各規制板のゲージをイニシャルセッティングする(例えば、矢状顆路傾斜度0度、フィッシャースライド0度、ベネット角30度、リアー角Δ−30度、ベネットリフト角−20度)。マウンティングプレートに石膏を介して取り付けられた上顎模型3を、上顎フレーム11に固定する。次いで、中心咬合位の咬合関係に、マウンティングプレートに石膏を介して取り付けられた下顎模型2を、下顎フレーム10に固定する。この時コンダイルボックス14の矢状顆路傾斜板22、ベネット角調節板21、並びにリアウォール部材23が顆頭球13に当接し、ベネットリフト機構15のベネットリフト部材28が第2顆頭球27に当接する。また、当接するように左右の顆頭球13(同時に第2顆頭球27の)高さ及び間隔を調節する。
【0063】
次に、前方及び側方運動を最後まで行った状態の上下の歯列の位置関係を石膏、またはレジン等で生体から採取し(チェックバイト)、これらを介在させて上下模型を対咬させる。この時、角規制板と顆頭球13、第2顆頭球27は乖離している(していないといけない)。次いで運動後の状態を咬合器上で再現すべく各規制板を次の順序で調節する。
1)前方運動時の左右顆頭球に対する上下規制
コンダイル部材18を軸Aを中心に回転させ、運動後の角度で固定する。これにより、矢状顆路傾斜板22による前方矢状顆路傾斜度が調節される。
2)側方運動時の平衡側顆頭球に対する上下規制
蝶ナット185を緩め、支持部材19を軸Cを中心に回転させ、運動後の角度で固定する。これにより矢状顆路傾斜板22にフィッシャー角が与えられる。
3)側方運動時の平衡側顆頭球に対する内外規制
ネジ196を緩め、ベネット角調節板21を軸Bを中心に回転させ、運動後の角度で固定する。これにより、ベネット角調節板21によるベネット角が調節される。
4)側方運動時の作業側顆頭球に対する前後規制
ネジ198を緩め、リアウォール部材23を軸Bを中心に回転させ、運動後の角度で固定する。これにより、リアウォール部材23によるリアウォール角が調節される。
5)側方運動時の作業側第2顆頭球に対する上下規制
蝶ナット188を緩め、ベネットリフト部材28を軸Dを中心に回転させ、運動後の角度で固定する。ベネットリフト機構15によるベネットリフト角が調節される。
【0064】
次に、運動前の中心咬合位における上顎模型3、下顎模型2の咬合状態を基本に、調節された規制板に沿って、前後、左右に上顎フレーム11側を動かし、各種運動の再現を行う。なお、上顎フレーム11側は、目的とする方向の反対側に動かされることで、相対的に運動が再現される。
前方運動の再現には、左右の矢状顆路傾斜板22に沿って左右の顆頭球13が接した状態で移動することで行われる。
側方運動の再現には、平衡側では、顆頭球13に対して矢状顆路傾斜板22とベネット角調節板21に接した状態で移動させる。作業側では、ベネットリフト機構15により、すなわち作業側の第2顆頭球27がベネットリフト部材28に当接しながら移動する結果、作業側の矢状顆路傾斜板22が顆頭球13から乖離し上昇することで、ベネットリフト運動が行える。この際、作業側のリアウォール部材23は、顆頭球13と接して前後方への移動量を規制する。
全ての調整が終了してからリア角を矢状方向に設定し、顆頭球13に後方運動させて後方調整を行う。必要に応じて矢状顆路傾斜度を与えてもよい。
このように、本発明の咬合器1においては、各部の調節が独立した部材で行われるため、後続の調節が先行の調節を損なうことがない。
【0065】
次に、本発明の実施の形態(2)について図13に基づいて説明する。実施の形態(2)は、前後規制板をコンダイルボックスから独立させた例を示しており、図13は実施の形態(2)の左側の顆頭球(図1中の向かって右側)付近の斜視図である。実施の形態(1)と同様の説明については詳細を省略する。
【0066】
実施の形態(2)では、基台102(図13中では省略)に配置された顆頭球13と第2顆頭球27に対し、上顎フレーム11に配置されたコンダイルボックス14aと第2コンダイルボックス16aがそれぞれ当接するように構成されている。
そして、コンダイルボックス14aには、規制板の中のベネット角調整板21と矢状顆路傾斜板22とが配置され、第2コンダイルボックス16にはベネットリフト機構15のベネットリフト部材28とリアウォール部材23とが配置されている。
【0067】
実施の形態(1)でベネットリフト部材28のみが配置されていた部位に、実施の形態(2)では、前後規制板であるリアウォール部材23がコンダイルボックス14から独立して追加され、第2コンダイルボックス16aを構成している。このように、リアウォール部材23を独立させることにより、顆頭球13に対する規制板どうしの衝突が避けられ、リアウォール角の調節時に可動範囲を大きく取ることができる。
【0068】
また、その他にもコンダイルボックス14aのベネット角調節部材21を独立させて第2コンダイルボックス16aに配置するよう構成してもよい。この場合には、内外規制の可動範囲を大きく取ることができる。
【0069】
このように、コンダイルボックス14aと第2コンダイルボックス16aとの間で、各種規制板を任意に分けて配置することで、規制板どうしの衝突を回避することができる。但し、上下規制を行う矢状顆路傾斜板22とベネットリフト部材28とは、別々に配置しなければならないが、ベネットリフト部材28をコンダイルボックス14aに、矢状顆路傾斜板22を第2コンダイルボックス16aに配置しても良い。
【0070】
次に、本発明の実施の形態(3)について図14〜図16に基づいて説明する。実施の形態(3)は、実施の形態(1)とは、構造の異なるベネットリフト機構15bの例を示している。なお、実施の形態(1)と同様の説明は詳細を省略する。図14は実施の形態(3)の咬合器の部分斜視図、図15は実施の形態(3)のベネットリフト機構の説明図、図16は実施の形態(3)の軸固定機構の断面図を示している。
【0071】
下顎フレームの基台102bには、一対の顆頭球13と、その内側に一対の第2顆頭球27が配置され、基準軸A上に位置している。顆頭球13は、顆頭球間調節機構25bによって、高さ及び間隔が調節される。第2顆頭球27は、ねじ103によって顆頭球13に対応させた高さの調節が行われる。
上顎フレーム11bのベース部112bの両端には、コンダイル部材18bを介してコンダイルボックス14bが回転自在に取り付けられ、顆頭球13に当接している。また、ベネットリフト機構15bは、コンダイルボックス14bの内側でベース部112bに設けられており、第2顆頭球27に当接するよう一対備えられている。
【0072】
ベネットリフト機構15bは、ベネットリフト角調節部材29を有しており、これが第2顆頭球27に当接する。ベネットリフト角調節部材29は、切り欠き部291を有する円柱状で、ベース部112bに設けられた挿入穴部30に挿入されている。図15に示されるように、挿入穴部30は奥側に向かってθ7、ここでは約15度の角度で傾斜して下がっている。また、ベネットリフト角調節部材29は、挿入穴部30内で自在に回転可能で、ネジ31によって固定される。切り欠き部291の断面は、ベネットリフト角調節部材29の円柱の中心軸が第2顆頭球27の中心を通り、かつ第2顆頭球27が切り欠き部291を形成する2つの斜面の間に挟まれて当接する形態を有する。
ベネットリフト角調節部材29は、挿入穴部30に対して位置を回転させて変えることで、第2顆頭球27に当接する切り欠き部291の斜面の角度を変えることができ、ベネットリフト角の調節が可能となる。挿入穴部30の周囲に目盛りを設けておくことで、ベネットリフト角調節部材29の回転位置の確認が容易となる。
【0073】
実施の形態(3)のベネットリフト機構15bの動作について説明する。
切り欠き部291を形成する2つの斜面のうち、外方の斜面は実施の形態(1)のベネットリフト板28に相当する。そのため、ベネットリフト角調節部材29を挿入穴30で回転させることにより、ベネットリフト板28を傾斜させる場合と同様の機能を発揮する。従って、図6のように側方運動を行う場合に、作業側では顆頭球13が矢状顆路傾斜板22から乖離して、第2顆頭球27がベネットリフト角調節板29に誘導されることで上下規制が行われる。
なお、ベネット角調節部材29はあらかじめ角度θ7で奥側が下がるように傾斜させて挿入穴部30に挿入されているが、これは、前方運動時に0度〜−15度の矢状顆路傾斜度の症例の場合に、平衡側の第2顆頭球27に対する動きを阻害することを配慮したものである。
このように、実施の形態(3)のベネットリフト機構15bが、実施の形態(1)と同様に、作業側の顆頭球に対する上下規制を行うことで、下顎の動きを完全に再現できる咬合器が得られる。
【0074】
次に、実施の形態(3)の軸固定機構17bについて説明する。
軸固定機構17bは、基台102b側に配置された軸部177が、ベース部112b側に配置される係止部178に係止することで、開閉運動時に基準軸Aを中心に回転するよう構成されている。軸部177は、基台102bに立設される支持壁179に貫通され、その突出長さがねじ105で調節される。また、支持壁179は、ねじ104によって高さ調節が可能となっており、顆頭球13の高さが変わっても、常に軸部177を基準軸A上に位置させることができる。
係止部178は、ベース部112bの内側の端面118に設けられており、その位置はベネットリフト角調節部材29との位置関係で基準軸A上となるよう構成されている。また形状は、軸部177の先端が当接する面を有しており、例えば円弧状の底部等を有することが望ましい。
【0075】
上顎フレーム11を規制板に沿って移動させて、咬合の調節を行う時には、軸部177は係止部178に当接しない位置に置かれている。
そして、開閉運動を行う時には、軸部177は、その先端が係止部178に押し当てられて固定され摺動する。この時、上顎フレーム11bは、実施の形態(1)と同様に基準軸Aを中心に開閉運動するとともに、分離は阻止される。これにより、回転中心にズレのない安定した開閉運動が可能となり、義歯の調節の際に操作性が向上する。
開閉運動を終え、再度上顎フレーム11bの移動による咬合器の調節を行う場合には、軸部173の当接を外すだけで軸固定機構17bは容易に解除される。このように軸固定機構17bで、回転中心を基準軸Aに固定することにより、何度繰り返しても必ず同じ位置で開閉運動が行われ、同一の中心咬合位における咬合状態が再現される。
【0076】
実施の形態(3)の顆頭球13及び第2顆頭球27の軸部131b、271bは、奥側に向かってθ8の角度で傾斜している。図では、θ8を約45度程度としている。これは、開閉運動時に上顎フレーム11bの動きを阻害しないことを配慮したためであるので、この角度や構造に限定されるものでない。
【0077】
なお、実施の形態(1)〜(3)で示された各機構、構造は、それぞれ組み合わせを変えて全体を構成しても良い。例えば、実施の形態(3)のように顆頭球13及び第2顆頭球27とコンダイルボックスやベネットリフトの当接させる耕造を、実施の形態(1)に適用したり、あるいは、実施の形態(1)の軸固定機構17を実施の形態(3)に適用したり等々、適宜組み合わせを変えて実施することができる。
【0078】
【発明の効果】
以上詳述してきたように、本発明の完全再現性咬合器は、ベネットリフト機構をコンダイルボックスから独立させ、かつ一対の顆頭球を結ぶ基準軸上に配置することを特徴とする。これにより、下顎の前方、側方(左)、側方(右)の動きに対する上下規制を別個に再現できるとともに、生体の動きに則して中心咬合位で基準軸(顆頭間軸)を中心とした開閉運動も行うことができ、咬合器の規制板の操作性や顎運動の再現性にきわめて優れている。
【0079】
また、軸固定機構を用いて開閉運動を行うことにより、きわめて容易に回転の中心を基準軸に保つことができ、開閉運動時の操作性が向上する。また、繰り返して開閉運動を行っても位置ズレを生じず、咬合の再現性にも優れている。
【0080】
また、コンダイルボックスから各種規制板を独立させることにより、規制板どうしの衝突による可動範囲の制限を無くすことができ、生体の動きに応じた顎運動の再現が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施の形態(1)の咬合器の構成図である。
【図2】実施の形態(1)の咬合器の外観を示す斜視図である。
【図3】実施の形態(1)のコンダイルボックス付近の構造を示す分解図である。
【図4】実施の形態(1)の顆頭球の動きを示す説明図である。
【図5】実施の形態(1)のベネットリフト機構付近の構造を示す分解図である。
【図6】側方運動時の下顎の動きを示す説明図である。
【図7】実施の形態(1)のベネットリフト機構の動作を示す説明図である。
【図8】実施の形態(1)の軸固定機構の構造を示す斜視図である。
【図9】実施の形態(1)の軸固定機構の動作を示す断面図である。
【図10】実施の形態(1)の軸固定機構の動作を示す断面図である。
【図11】実施の形態(1)の軸固定機構の動作を示す断面図である。
【図12】実施の形態(1)の軸固定機構の動作を示す断面図である。
【図13】実施の形態(2)の左側の顆頭球付近の斜視図である。
【図14】実施の形態(3)の咬合器の部分斜視図である。
【図15】実施の形態(3)のベネットリフト機構の説明図である。
【図16】実施の形態(3)の軸固定機構の断面図である。
【図17】従来の咬合器の規制の機構を示す説明図である。
【図18】特許第2866084号における咬合器の動きを示す断面簡略図である。
【符号の説明】
A 基準軸
B、C、D 軸
1 咬合器
2 下顎模型
3 上顎模型
10 下顎フレーム
11 上顎フレーム
12 中心軸
13 顆頭球
14 コンダイルボックス
15 ベネットリフト機構
16 第2コンダイルボックス
17 軸固定機構
18 コンダイル部材
19 支持部材
21 ベネット角調節板
22 矢状顆路傾斜板
23 リアウォール部材
25 顆頭球間調節機構
26 切歯指導釘
27 第2顆頭球
28 ベネットリフト部材
29 ベネットリフト角調節部材
30 挿入穴部
Claims (7)
- 上顎模型を配置するための上顎フレームと、下顎模型を配置するための下顎フレームとを備え、上記上顎フレームと下顎フレームとの間に設けられる一対の顆頭球とコンダイルボックスとによって咬合の調節を行う咬合器であって、ベネットリフト機構がコンダイルボックスから独立して、一対の顆頭球を結ぶ基準軸上に配置される完全再現性咬合器。
- 請求項1記載の完全再現性咬合器において、基準軸上に一対の第2顆頭が設けられ、ベネットリフト機構は第2顆頭球に対して上下方向の移動を規制することを特徴とする完全再現性咬合器。
- 請求項1または2記載の完全再現性咬合器において、上顎模型と下顎模型の中心咬合位における開閉運動時に、開口の回転中心を基準軸に一致させる軸固定機構を有することを特徴とする完全再現性咬合器。
- 請求項3記載の完全再現性咬合器において、軸固定機構は、弾性体からなる係合部材を有し、この係合部材が上顎フレームと下顎フレームとを開閉自在に連繋させることを特徴とする完全再現性咬合器。
- 請求項3記載の完全再現性咬合器において、軸固定機構は、上顎フレームと下顎フレームとの間で基準軸上に配置される軸部と係止部とを有し、開閉運動時または側方運動時に軸部は係止部に係止されることを特徴とする完全再現性咬合器。
- 請求項1から5のいずれかに記載の完全再現性咬合器において、作業側顆頭球に対する前後方向の移動を規制する前後規制板を、コンダイルボックスから独立させることを特徴とする完全再現性咬合器。
- 請求項1から6のいずれかに記載の完全再現性咬合器において、平行側顆頭球に対する内外方向の移動を規制する内外規制板を、コンダイルボックスから独立させることを特徴とする完全再現性咬合器。
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