JPS6352897B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、歯科用平行形成器に関し、特にグラ
インダの軸と支台歯の軸とが平行から一定角度以
上ずれた場合に警報を発するようにした歯科用平
行形成器に関するものである。

〔従来の技術〕

支台歯形成は、支冠補綴物を製作するに当た
り、基礎となる重要な技術であり、適切なテーパ
ーを支台歯側壁に付与することである。一般に支
台歯側壁に付与すべきテーパーは、支台歯の軸に
対し、およそ５〜10度とされており、このため、
支台歯形成に使用する円錐状のグラインダに、そ
の軸に対し通常５〜10度のテーパーを持たせ、グ
ラインダが取り付けられているハンドピースを支
台歯と平行に動かすだけで、支台歯を上述の如く
切削可能なようにしている。

従来のこの種の歯科用平行形成器の一例を、第
４図を参照して説明する。第４図の従来例では、
傾斜計５をクリツプ３により、支台歯用の切削器
１のアーム又はハンドピース１Ａに取り付ける。
この傾斜計５は、ジヨイント部４により、ハンド
ピース１Ａに対して自在に傾斜させ得るようにな
つている。支台歯STの切削開始時点において、
ハンドピース１Ａの先端に取り付けた円錐状のグ
ラインダ２の軸を支台歯STの軸Ｚ―Ｚと平行に
した後、傾斜計５を正確に水平にする。傾斜計５
は、水平面に対して一定角度以上傾斜すると、内
部の電導液が電極に接触して導通状態となるタイ
プのものである。従つて、この外部に警報回路を
接続することにより、グラインダ２の軸と支台歯
STの軸Ｚ―Ｚとの偏角が一定角度以上になつた
ときに、警報を発する。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、この様な従来の歯科用平行形成
器においては、傾斜計５が水平面に対して一定角
度以上傾斜したときに警報が出力されるため、支
台歯ST側が動いてしまつたときは、グラインダ
２と支台歯STとの軸間の偏角に対する正しい警
報が得られなくなつてしまう。従つて、傾斜計５
と支台歯STとを上述の如く再び整合させた後、
傾斜計５を再度、水平に設定する必要があり、操
作性が悪いという欠点がある。

又、支台歯STの切削開始時における傾斜計５
を水平にする作業は、警報の精度に直接影響する
ため、極力正確に行う必要がある。しかし、傾斜
計５を水平にする作業は、グラインダ２と支台歯
STとの両軸を互いに平行に保持しつつ、傾斜計
５に取り付けられた水準器等を見ながら行う必要
があるため、操作が非常に難しく、水平精度もあ
まり良くないという欠点がある。

更に、警報レベルも、傾斜計５内の電極と電導
液との関係で、機械的に決まつてしまうため、作
業状況に合わせた警報レベルを設定することがで
きないという欠点もある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、支台歯切削器１のグラインダ２を有
するハンドピース１Ａと支台歯側PAの双方にそ
れ等の傾斜角に比例した信号を出力する姿勢検出
器５１，５２を夫々取り付け、両姿勢検出器５
１，５２の出力の差を取ることにより、ハンドピ
ースと支台歯側との相対傾斜角を算出し、対応信
号を出力するようになすと共に、リセツトスイツ
チ６を設け、このリセツトスイツチが作動した時
点でのハンドピースと支台歯側との相対傾斜角を
記憶し、ハンドピースと支台歯側との相対傾斜角
と、記憶されている相対傾斜角との差をとること
により、リセツトスイツチが作動した時点からの
ハンドピースと支台歯側との相対傾斜角の偏角信
号を出力するようにし、この偏角信号が所定のレ
ベルをこえたか否かを検出するようにした歯科用
平行形成器を提供する。

〔作用〕

本発明の歯科用平行形成は、ハンドピース１Ａ
及び支台歯側PAの両者に、それ等の傾斜角に比
例した信号を出力する例えば２軸の傾斜計の如き
姿勢検出器を夫々取り付け、ハンドピース１Ａと
支台歯側PAとの相対角を計算し、さらに、支台
歯STの切削開始時点での両者の相対角を記憶し
ておいて、そこからの両者の偏角が一定角度以上
になつたか否かを検出し、以上になつたら警報を
発するか、グラインダ２の駆動源を停止すること
により、上記の問題点を解決するものである。

〔実施例〕

以下、本発明を図面に基づいて説明する。

第１図は、本発明の一実施例を示す略線図であ
る。まず、その構成を説明する。１は支台歯用の
切削器を全体として示し、１Ａはそのアーム又は
ハンドピース、２はハンドピース１Ａの先端に取
り付けた円錐状のグラインダである。５１は、ハ
ンドピース１Ａに取り付けた姿勢検出器、例えば
２軸の傾斜計であり、ハンドピース１Ａに対し
て、着脱自在、かつ自由に傾斜できる様になつて
いる。

５２は、例えば眼鏡SP等の取り付け具を介し
て支台歯STを有する例えば患者（以下、支台歯
側PAと称する）に取り付けた例えば２軸の傾斜
計の如き姿勢検出器であり、支台歯側PAに対し
て着脱自在、かつ自由に傾斜できる様になつてい
る。傾斜計５１及び５２の出力は、制御回路７に
送られている。

６はハンドピース１Ａに設けたリセツトスイツ
チで、このリセツトスイツチ６を作動させると、
リセツト信号が制御回路７に送られるようになつ
ている。なお、リセツトスイツチ６は、制御回路
７に設けても良い。

次に、第１図に示す本発明の実施例の動作を説
明する。まず、支台歯側PAに取り付けた傾斜計
５１を、あらかじめ概略水平にしておく。次に、
グラインダ２の軸を支台歯STの軸Ｚ―Ｚと概略
平行にしたときに、傾斜計５２が概略水平となる
ようにハンドピース１Ａへ取り付け、調整する。
傾斜計５１及び５２は、例えば上述の如く、どち
らも２軸の傾斜計であり、互いに直交するＸ方向
及びＹ方向の傾斜角に比例した信号を出力するも
のである。

制御回路７では、傾斜計５１及び５２から送ら
れた信号を用いて、ハンドピース１Ａと支台歯側
PAとの相対傾斜角を計算する。

支台歯STの切削開始時点に於いて、グライン
ダ２の軸と支台歯STの軸Ｚ―Ｚとを平行にした
後、リセツトスイツチ６を作動させると、リセツ
ト信号が制御回路７に送られ、制御回路７はその
時点でのハンドピース１Ａと支台歯側PAとの相
対傾斜角を記憶する。その後の支台歯STの切削
作業中においては、制御回路７は、ハンドピース
１Ａと支台歯側PAとの相対傾斜角が、リセツト
時に記憶したハンドピース１Ａと支台歯側PAと
の相対傾斜角からどれだけ変化したかを計算する
ことにより、等価的にグラインダ２の軸と支台歯
STの軸Ｚ―Ｚとの偏角を計算する。更に、制御
回路７は、計算されたグラインダ２の軸と支台歯
STの軸Ｚ―Ｚとの偏角が所定のレベル（角度）
を越えた場合に、警報を発するようになつてい
る。尚、この警報を発すると同時に或は警報を発
する代りに、切削器１のグラインダ２の駆動源を
停止するようにしてもよい。

次に第２図を参照して、本発明の制御回路７の
一例を説明する。

まず、その構成を説明する。一点鎖線ブロツク
で示される制御回路７内の加算回路７１Ｘは、ハ
ンドピース１Ａに取り付けられた傾斜計５１のＸ
方向の傾斜信号５１Ｘと支台歯側PAに取り付け
られた傾斜計５２のＸ方向の傾斜信号５２Ｘとを
受け、両者の差を取り、ハンドピース１Ａと支台
歯側PAとのＸ方向の相対傾斜角信号を出力する。
加算回路７１Ｙは、ハンドピース１Ａに取り付け
られた傾斜計５１のＹ方向の傾斜信号５１Ｙと支
台歯側PAに取り付けられた傾斜計５２のＹ方向
の傾斜信号５２Ｙとを受け、両者の差をとり、ハ
ンドピース１Ａと支台歯側PAとのＹ方向の相対
傾斜角信号を出力する。

７２Ｘ及び７２Ｙは、夫々ホールド回路であ
り、リセツトスイツチ６からのリセツト信号６１
が入力された時、その時の加算回路７１Ｘ及び７
１Ｙの出力を記憶し、それを出力する。７３Ｘ及
び７３Ｙは、夫々加算回路であり、ホールド回路
７２Ｘ及び７２Ｙの出力信号と加算回路７１Ｘ及
び７１Ｙの出力信号とを受け、それ等の差を出力
する。７４Ｘ及び７４Ｙは、夫々フイルタ回路で
あり、加算回路７３Ｘ及び７３Ｙの出力をフイル
タする。７５は、フイルタ回路７４Ｘ及び７４Ｙ
の各フイルタ時定数を設定する時定数設定回路で
ある。７６は、警報回路であり、フイルタ回路７
４Ｘ及び７４Ｙの出力を受け、両者の少なく共一
方が警報レベル設定回路７７により設定されたレ
ベルを越えた時に、警報を出力する。又、警報を
出力すると同時に或は警報を出力する代りに切削
器１のグラインダ２の駆動源を停止してもよい。
７８Ｘ及び７８Ｙは夫々表示器であり、これ等は
フイルタ回路７４Ｘ及び７４Ｙの出力であるハン
ドピース１Ａ及び支台歯側PAのリセツトスイツ
チ６を作動した時点に於けるＸ及びＹ方向の相対
傾斜角と、その時点以後の切削作業時に於けるＸ
及びＹ方向の相対傾斜角との偏角を表示する。

次に、制御回路７の動作を説明する。

まず、ハンドピース１Ａに取り付けられた傾斜
計５１及び支台歯側PAに取り付けられた傾斜計
５２を上述の如く、夫々概略水平にしておく。支
台歯STの切削開始時点に於いて、ハンドピース
１Ａに取り付けられたグラインダ２の軸と支台歯
STの軸Ｚ―Ｚとを平行にした後、リセツトスイ
ツチ６を作動させる。この時、リセツトスイツチ
６は、リセツト信号６１を両ホールド回路７２Ｘ
及び７２Ｙに送り、それ等に、その時点での加算
回路７１Ｘ及び７１Ｙの出力を記憶させる。

一方、加算回路７１Ｘは、ハンドピース１Ａに
取り付けられた傾斜計５１のＸ方向の傾斜信号５
１Ｘと、支台歯側PAに取り付けられた傾斜計５
２のＸ方向の傾斜信号５２Ｘとの差をとり、ハン
ドピース１Ａと支台歯側PAとのＸ方向の相対傾
斜角を常時計算し、対応信号を出力している。同
様に、加算回路７１Ｙは、ハンドピース１Ａと支
台歯側PAとのＹ方向の相対傾斜角を常時計算し、
対応信号を出力している。従つて、ホールド回路
７２Ｘ及び７２Ｙは、それぞれリセツトスイツチ
６が作動した時点（即ち、グラインダ２の軸と支
台歯STの軸Ｚ―Ｚとが平行になつた時点）にお
けるハンドピース１Ａと支台歯側PAとのＸ方向
及びＹ方向の相対傾斜角信号を記憶していること
になる。

次に、加算回路７３Ｘ及び７３Ｙは、それぞ
れ、上記のホールド回路７２Ｘ及び７２Ｙの出力
と加算回路７１Ｘ及び７１Ｙの出力との差をとる
ことにより、リセツトスイツチ６を作動させた時
点からのハンドピース１Ａと支台歯側PAとの相
対角の変化、即ち、グラインダ２の軸と支台歯
STの軸Ｚ―Ｚとの偏角のＸ方向及びＹ方向の信
号成分を出力する。

従つて、支台歯STの切削開始時点において、
リセツトスイツチ６を作動させる簡単な操作だけ
で、グラインダ２の軸と支台歯STの軸Ｚ―Ｚと
の偏角が、高精度に常時得られることになる。

フイルタ回路７４Ｘ及び７４Ｙは、それぞれ、
加算回路７３Ｘ及び７３Ｙの出力であるグライン
ダ２の軸と支台歯STの軸Ｚ―ＺとのＸ方向及び
Ｙ方向の偏角信号をフイルタし、外乱振動等によ
る高周波成分を除去して、正しい偏角信号を得る
と共に、警報回路７６による警報検出に適当な遅
れ時間を持たせている。両フイルタ回路７４Ｘ，
７４Ｙの時定数設定回路７５は、フイルタ回路７
４Ｘ及び７４Ｙのフイルタ時定数を所望の値に設
定する回路であり、作業の状況に合わせて適当な
警報検出の応答時間を選択するためのものであ
る。

警報回路７６は、グラインダ２の軸と支台歯
STの軸Ｚ―Ｚとの偏角が所定の警報レベル以上
になつたら、警報を出力するものであり、フイル
タ回路７４Ｘまたは７４Ｙのいずれか一方が警報
レベル設定回路７７により設定されたレベルを越
えた場合に、警報を出力する。警報レベル設定回
路７７により警報レベルを自由に設定できるよう
にすることは、例えば、支台歯形成の訓練時にお
いて、各訓練者の技能に応じた警報レベルを選択
することができ、訓練効果を高めることができ
る。

なお、警報回路７６は、フイルタ回路７４Ｘ及
び７４Ｙの出力を合成して、グラインダ２の軸と
支台歯STの軸Ｚ―Ｚとの偏角の大きさが警報レ
ベルを越えた場合に、警報を出力するようにして
もよい。

表示器７８Ｘ及び７８Ｙは、それぞれ、フイル
タ回路７４Ｘ及び７４Ｙの出力、即ちグラインダ
２の軸と支台歯STの軸Ｚ―Ｚとの偏角のＸ方向
成分及びＹ方向成分を表示するものてある。表示
の方法は、特に限定しないが、例えば数値、
LED、バーグラフ、メータ等で表示する。この
表示器を用いることにより、例えば訓練時におけ
るグラインダ２の軸と支台歯STの軸との偏角を、
教官が常時モニタすることができ、指導効果を高
めることができる。

なお、表示回路７８Ｘ及び７８Ｙによるグライ
ンダ２の軸と支台歯STの軸との偏角の表示は、
フイルタ回路７４Ｘ及び７４Ｙを介さず、それぞ
れの加算回路７３Ｘ及び７３Ｙの出力を直接用い
て表示しても良い。加算回路７３Ｘ及び７３Ｙの
出力をフイルタ回路７４Ｘ及び７４Ｙとは別のフ
イルタ回路を介して表示するようにしても良い。

第３図は、本発明の制御回路７の他の実施例を
示す。

第３図の例において、加算回路７１Ｘ及び７１
Ｙがハンドピース１Ａに取り付けられた傾斜計５
１の出力と支台歯側PAに取り付けられた傾斜計
５２の出力との差を計算し、その出力とホールド
回路７２Ｘ，７２Ｙ及び加算回路７３Ｘ，７３Ｙ
を用いて、グラインダ２の軸と支台歯STの軸Ｚ
―Ｚとの偏角を得るところまでは、第２図に示し
た実施例と全く同じである。

さて、第３図の例では、表示回路７８Ｘ及び７
８Ｙは、それぞれ、加算回路７３Ｘ及び７３Ｙの
出力、即ち、グラインダ２の軸と支台歯STの軸
Ｚ―Ｚとの偏角のＸ方向及びＹ方向の成分を表示
するものであり、第２図の実施例とはフイルタ回
路を介していないだけで、全く同じものである。

第３図に於いて、７９は、角度合成回路であ
り、加算回路７３Ｘ及び７３Ｙの出力を入力とし
て、グラインダ２の軸と支台歯STの軸Ｚ―Ｚと
の偏角の絶対値を計算し、出力するものである。
又、この第３図の例では、１個のフイルタ回路７
４を用い、角度合成回路７９の出力をフイルタし
て、外乱振動による高周波成分を除去すると共
に、警報検出に適当な遅れ時間を持たせている。
又、７５は、フイルタ回路７４のフイルタ時定数
を設定するための時定数設定回路である。７６は
警報回路であり、フイルタ回路７４の出力を受
け、それが警報レベル設定回路７７により設定さ
れたレベルを越えたら警報を出力する。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、以下に
列挙する効果が得られる。

(1) 傾斜計を支台歯側にも取り付けることによ
り、支台歯側が動いた場合でも、グラインダの
軸と支台歯の軸との真の偏角を得ることができ
る。

(2) 支台歯の切削開始時点において、リセツトス
イツチを作動させるだけで、グラインダの軸と
支台歯の軸との正確な偏角が得られ、従来の様
な傾斜計を正確に水平にする操作が全く不要と
なり、操作性が大幅に向上する。

(3) グラインダの軸と支台歯の軸との偏角信号
を、時定数が任意に設定可能なフイルタ回路を
通すことにより、外乱振動による高周波成分を
除去して正しい偏角信号を得ると共に、作業の
状況に合わせた警報検出の応答時間を選択する
ことができる。

(4) 警報レベルを自由に設定することができるよ
うにすることにより、例えば、支台歯形成の訓
練時等において、各訓練者の技能に応じた警報
レベルを設定することができ、訓練効果を高め
ることができる。

(5) グラインダの軸と支台歯の軸との偏角を表示
する表示器を設けることにより、支台歯形成の
訓練時において、教官が訓練生の作業状況を常
時モニタできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による歯科用平行形成器の一例
の略線図、第２図はその制御回路の一例のブロツ
ク図、第３図は制御回路の他の例のブロツク図、
第４図は従来の歯科用平行形成器の一例の略線図
である。 図に於いて、１は切削器、１Ａはハンドピー
ス、２はグラインダ、６はリセツトスイツチ、７
は制御回路、５１，５２は姿勢検出器、７１Ｘ，
７１Ｙ，７３Ｘ，７３Ｙは加算回路、７２Ｘ，７
２Ｙはホールド回路、７４，７４Ｘ，７４Ｙはフ
イルタ回路、７５は時定数設定回路、７６は警報
回路、７７は警報レベル設定回路、７８Ｘ，７８
Ｙは表示器、７９は角度合成回路、STは支台歯、
PAは支台歯側、SPは眼鏡を夫々示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 支台歯切削器のグラインダを有するハンドピ
   ースにその傾斜角に比例した信号を出力する姿勢
   検出器を取り付けて具備する歯用平行形成器に於
   て、支台歯側にもその傾斜角に比例した信号を出
   力する姿勢検出器を取り付け、制御回路の第１の
   加算回路で上記両姿勢検出器の出力の差を取るこ
   とによりハンドピースと支台歯側との相対傾斜角
   を算出し、対応信号を出力するようになすと共
   に、リセツトスイツチを設け、該リセツトスイツ
   チが作動した時点でのハンドピースと支台歯側と
   の対応傾斜角を上記制御回路のホールド回路に記
   憶し、上記ハンドピースと支台歯側との相対傾斜
   角と記憶されている相対傾斜角との差を上記制御
   回路の第２の加算回路でとることにより、上記リ
   セツトスイツチが作動した時点からのハンドピー
   スと支台歯側との相対傾斜角の偏角信号を出力す
   るようにし、該偏角信号が所定のレベルを越えた
   か否かを上記制御回路の警報回路で検出し、上記
   偏角信号が所定のレベルを越えた時は警報を発す
   るようになしたことを特徴とする歯科用平行形成
   器。 ２ 上記偏角信号が所定のレベルを越えた時は上
   記グラインダの駆動源を停止するようになしたこ
   とを特徴とする上記特許請求の範囲第１項記載の
   歯科用平行形成器。 ３ 上記ハンドピースと支台歯側との相対傾斜角
   のリセツトスイツチが作動した時点からの偏角信
   号を、フイルタ回路を通すことにより警報検出に
   適当な遅れ時間を持たせ、該フイルタ回路の時定
   数を任意に設定できるようにして、警報検出の応
   答時間を自由に選択できるようになしたことを特
   徴とする上記特許請求の範囲第１項記載の歯科用
   平行形成器。 ４ 上記警報発生のレベルを任意に設定できるよ
   うになしたことを特徴とする上記特許請求の範囲
   第１項記載の歯科用平行形成器。 ５ 上記ハンドピースと支台歯側との相対傾斜角
   のリセツトスイツチが作動した時点からの偏角信
   号を、表示器により表示するようになしたことを
   特徴とする上記特許請求の範囲第１項記載の歯科
   用平行形成器。