(57)【要約】個人用デバイスの成形のための鋳造鋳型ＣＡＤモデルとして規定される、カスタマイズされた鋳造鋳型のＣＡＤモデルを作製するコンピュータ実装方法が開示され、ここで、鋳造鋳型は、個人用デバイスの一部として、少なくとも部分的に軟質の鋳型を鋳造するために使用され、鋳造鋳型は、３Ｄ印刷等の高速プロトタイプ作成によって製作されるように適応され、この方法は、個人用デバイスを表現する入力３Ｄモデルを取得するステップであって、入力３Ｄモデルは、３Ｄ走査によって取得される、ステップと、入力３Ｄモデルの少なくとも一部の印象として鋳造鋳型ＣＡＤモデルを生成するステップであって、鋳造鋳型ＣＡＤモデルは、それによって個人用デバイスの陰画幾何学形状を備える、ステップと、少なくとも１つの分離面および／または分離スプラインによって、鋳造鋳型ＣＡＤモデルの少なくとも１つの区画化を規定するステップとを含む。
2013507703.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
個人用デバイスを成形するための鋳造鋳型ＣＡＤモデルとして規定される、カスタマイズされた鋳造鋳型のＣＡＤモデルを作製するコンピュータ実装方法であって、該鋳造鋳型は、該個人用デバイスの一部として、少なくとも部分的に軟質の鋳型を鋳造するために使用され、該鋳造鋳型は、３Ｄ印刷等の高速プロトタイプ作成によって製作されるように適応されており、該方法は、
該個人用デバイスを表現する入力３Ｄモデルを取得するステップであって、該入力３Ｄモデルは、３Ｄ走査によって取得される、ステップと、
該入力３Ｄモデルの少なくとも一部の印象として該鋳造鋳型ＣＡＤモデルを生成するステップであって、該鋳造鋳型ＣＡＤモデルは、それによって該個人用デバイスの陰画幾何学形状を備える、ステップと、
少なくとも１つの分離面および／または分離スプラインによって、該鋳造鋳型ＣＡＤモデルの少なくとも１つの区画化を規定するステップと
を含む、方法。
【請求項２】
前記鋳造鋳型ＣＡＤモデルの連結機構を提供するステップをさらに備える、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記個人用デバイスは、ヒトの解剖学的部分に適合するように形成される、請求項１または２のいずれかに記載の方法。
【請求項４】
前記解剖学的部分の少なくとも一部、および／または
該解剖学的部分の印象
のうちの１つ以上の３Ｄモデルを取得するステップをさらに備え、前記入力３Ｄモデルは、該１つ以上の３Ｄモデルに基づいている、請求項の１〜３いずれかに記載の方法。
【請求項５】
前記１つ以上の３Ｄモデルは、前記解剖学的部分を３Ｄ走査することおよび／または該解剖学的部分の印象を３Ｄ走査することによって提供される、請求項１〜４に記載の方法。
【請求項６】
前記連結機構は、少なくとも１つの連結ピンおよび／または少なくとも１つのコネクタストランドを備える、請求項２〜５のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
前記少なくとも１つの連結ピンおよび／または前記少なくとも１つのコネクタストランドは、前記鋳造鋳型ＣＡＤモデルの中に提供される、請求項１〜６のいずれかに記載の方法。
【請求項８】
前記少なくとも１つの分離面および／または分離スプラインは、前記入力３Ｄモデルにおいて規定される、請求項１〜７のいずれかに記載の方法。
【請求項９】
好ましくは最良適合のための１つ以上のアルゴリズムに基づいて、前記少なくとも１つの分離面および／または分離スプラインを自動的に配設するステップをさらに備える、請求項１〜８のいずれかに記載の方法。
【請求項１０】
前記少なくとも１つの分離面および／または分離スプラインは、アンダーカットを除去するように配設される、請求項１〜９のいずれかに記載の方法。
【請求項１１】
１つ以上のテンプレート鋳造鋳型ＣＡＤモデルを選択および／または生成するステップをさらに備える、請求項１〜１０のいずれかに記載の方法。
【請求項１２】
前記鋳造鋳型ＣＡＤモデルは、テンプレートＣＡＤモデルから生成される、請求項１〜１１のいずれかに記載の方法。
【請求項１３】
鋳造鋳型ＣＡＤモデルは、複数の構成パラメータに基づいて、テンプレートＣＡＤモデルから生成される、請求項１〜１２のいずれかに記載の方法。
【請求項１４】
前記鋳造鋳型ＣＡＤモデルおよび／または前記テンプレート鋳造鋳型ＣＡＤモデルは、閉じた鋳造鋳型モデルに組み立てるように適応される、複数の連結幾何学形状区画モデルを備える、請求項１〜１３のいずれかに記載の方法。
【請求項１５】
前記個人用デバイスは、軟質のイヤモールドであり、前記解剖学的部分は、ヒトの耳であり、前記３Ｄモデルは、該ヒトの耳および／または該ヒトの外耳道のモデルおよび／または該ヒトの耳および／または該ヒトの外耳道の印象のモデルである、請求項１〜１４のいずれかに記載の方法。
【請求項１６】
テンプレート鋳造鋳型ＣＡＤモデルは、１つ以上の単一幾何学形状テンプレートを備える、請求項１１〜１５のいずれかに記載の方法。
【請求項１７】
前記鋳造鋳型ＣＡＤモデルおよび／または前記テンプレート鋳造鋳型ＣＡＤモデルは、複数の構成パラメータによって規定される、請求項１〜１６のいずれかに記載の方法。
【請求項１８】
鋳造鋳型ＣＡＤモデルおよび／またはテンプレート鋳造鋳型ＣＡＤモデルの前記構成パラメータは、
連結区画の数、
開いたまたは閉じた鋳造鋳型等の鋳造鋳型筐体の種類、
該鋳造鋳型の壁の幅、
連結機構の構成、
該鋳造鋳型のための脚支柱の数、寸法、および場所、
１つ以上の識別要素の種類および場所、
鋳造鋳型区画間のコネクタストランド寸法、ならびに
鋳造鋳型区画間の係止機構寸法
についてのパラメータのうちの１つ以上から選択される、請求項１〜１７のいずれかに記載の方法。
【請求項１９】
前記鋳造鋳型ＣＡＤモデルの表面上に、ＩＤタグ等の識別要素である少なくとも１つの浮彫りまたは彫刻エッチングされた識別要素を規定し、および設置するステップをさらに備える、請求項１〜１８のいずれかに記載の方法。
【請求項２０】
前記識別要素は、該識別要素がまた前記個人用デバイス上に存在するように、前記鋳造鋳型の内側表面上に配設される、請求項１〜１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記識別要素は、より多くの鋳造鋳型区画を組み立てる場合に使用可能であるように、前記鋳造鋳型の外側表面上に配設される、請求項１９または２０に記載の方法。
【請求項２２】
線、スプライン、および／または平面によって、前記鋳造鋳型ＣＡＤモデル上に少なくとも１つの表面領域を規定し、設置するステップをさらに備え、該少なくとも１つの表面領域は、前記鋳造プロセスに続いて前記デバイスを抽出するときに、破断点（単数または複数）として作用するように適応される、請求項１〜２１のいずれかに記載の方法。
【請求項２３】
前記鋳造鋳型ＣＡＤモデルの中に少なくとも１つの注入点を規定し、設置するステップをさらに備え、該少なくとも１つの注入点は、前記鋳造プロセスにおける軟質材料の鋳込および／または注入のために適応される、請求項１〜２２のいずれかに記載の方法。
【請求項２４】
前記鋳造鋳型ＣＡＤモデルの中に少なくとも１つの排出孔を規定し、設置するステップをさらに備え、該少なくとも１つの排出孔は、前記鋳造プロセスの際の過剰な軟質材料の放出のために適応される、請求項１〜２３のいずれかに記載の方法。
【請求項２５】
複数の前記鋳造鋳型ＣＡＤモデル区画に少なくとも１つの取付区画を規定し、設置するステップをさらに備え、該取付区画は、該鋳造鋳型ＣＡＤモデル区画を相互に取り付けるように適応され、該取付区画は、手で破断可能であるように適応される、請求項１〜２４のいずれかに記載の方法。
【請求項２６】
前記少なくとも１つの識別要素、注入点、排出孔、表面領域、および／または取付区画は、事前に規定されたＣＡＤモデルとして提供される、請求項１９〜２５のいずれかに記載の方法。
【請求項２７】
前記設置することは、手動で、または自動的に、あるいはそれらの組み合わせとして提供される、請求項１９〜２６のいずれかに記載の方法。
【請求項２８】
前記鋳造鋳型ＣＡＤモデルのために必要な材料の量および／または体積を最小にするステップをさらに備える、請求項１〜２７のいずれかに記載の方法。
【請求項２９】
前記脚支柱の体積が低減される、請求項１８〜２８のいずれかに記載の方法。
【請求項３０】
ｚ軸に沿ったスケーリングおよび／または全部分の均等なスケーリング等の前記鋳造鋳型ＣＡＤモデルをスケーリングするステップをさらに備える、請求項１〜２９のいずれかに記載の方法。
【請求項３１】
イヤモールド補聴器等のデバイスである個人用デバイスのための軟質鋳造物を生産する方法であって、該方法は、
請求項１〜３０のいずれかに記載の鋳造鋳型ＣＡＤモデルを設計するステップと、
該鋳造鋳型ＣＡＤモデルに基づいて鋳造鋳型を３Ｄ印刷するステップと、
該鋳造鋳型の中に軟質材料を注入するおよび／または鋳込むステップと、
該軟質材料を含有する該鋳造鋳型の種々の区画を組み立て、それによって該軟質鋳造物を生産するステップと、
該鋳造鋳型から該鋳造物を抽出するステップであって、該ステップは、
各連結された鋳造物区画を分解するステップ、および／または
前記破砕線のうちの１つ以上に沿って該鋳造物を破断するステップ
によって行われる、ステップと
を含む、方法。
【請求項３２】
前記鋳造鋳型は、３Ｄプリンタによって提供される、請求項１〜３１のいずれかに記載の方法。
【請求項３３】
手動で、もしくは自動的に、またはそれらの組み合わせとして、前記鋳造鋳型の印刷配向を整列させるステップをさらに備える、請求項１〜３２のいずれかに記載の方法。
【請求項３４】
前記鋳造鋳型ＣＡＤモデルは、軟質材料が鋳込まれるように適応される溝と、中空シェルを提供するための空間ホルダとを備える鋳造シェルＣＡＤモデルである、請求項１〜３３のいずれかに記載の方法。
【請求項３５】
コンピュータ可読媒体を有するコンピュータプログラム製品であって、該コンピュータプログラム製品は、個人用デバイスを成形するカスタマイズされた鋳造鋳型のＣＡＤモデルを作製するシステムを提供し、および請求項１〜３４のいずれかに記載の方法のステップのすべてを実行する手段を備える、製品。
【請求項３６】
個人用デバイスを成形するための鋳造鋳型ＣＡＤモデルとして規定される、カスタマイズされた鋳造鋳型のＣＡＤモデルを作製するシステムであって、該鋳造鋳型は、該個人用デバイスの一部として、少なくとも部分的に軟質の鋳型を鋳造するために使用され、該鋳造鋳型は、３Ｄ印刷等の高速プロトタイプ作成によって製作されるように適応されており、該システムは、
該個人用デバイスを表現する入力３Ｄモデルを取得する手段であって、該入力３Ｄモデルは、３Ｄ走査によって取得される、手段と、
該鋳造鋳型ＣＡＤモデルを生成する手段であって、該手段は、
該入力３Ｄモデルの印象であって、該鋳造鋳型ＣＡＤモデルは、それによって該個人用デバイスの陰画幾何学形状を備える、印象と、
該鋳造鋳型ＣＡＤモデルの区画化を規定する少なくとも１つの分離面および／または分離スプラインと
を備える、手段と
を備える、システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カスタマイズされた構成要素および／またはデバイス、特に、軟質の構成要素／デバイス、例えば、軟質のイヤモールドのための構成要素の設計および製作に関する。
【背景技術】
【０００２】
ローテクおよびハイテクの製品を含め、個別に調整された個人用製品が当技術分野において周知である。例としては、靴、宝飾品、補聴器、歯科修復物等である。挙げられた例は、最良の可能性として考えられる適合を提供するために、個人の解剖学的部分に対して多かれ少なかれカスタマイズされた製品である。このカスタマイズは、個人についてのいくつかの種類のマッピング、または少なくとも特定の身体部分のマッピングを必要とする。詳細なマッピングは、直接走査または印象（ｉｍｐｒｅｓｓｉｏｎ）の使用によって提供され得る。印象は、歯科修復作業また補聴器技術において、広く使用されている。
【０００３】
個人のマッピング、例えば、耳のマッピングが提供されるとき、例えば、デバイスの単一構成要素（または、デバイスのプロトタイプ）を個人の最適適合のために設計および製作することができる、ＣＡＤ／ＣＡＭ技術によって、個々にカスタマイズされたデバイスを設計し、製作するための方法およびプロセスは、当技術分野において周知である。しかしながら、これは、ほとんどの場合、ＣＡＭ技術によって直接製作することができる、硬質構成要素（または、プロトタイプ構成要素）に適用される。
【０００４】
イヤモールド（またはｅａｒ  ｍｏｕｌｄ、あるいはｅａｒｍｏｌｄ、もしくはｅａｒｍｏｕｌｄ）は、音の伝導または耳の保護のために耳に装着されるデバイスである。補聴器（特に、耳掛け式（ＢＴＥ）補聴器）内で使用されるとき、イヤモールドは、導体として使用され、それによって、鼓膜への音の伝達を改善する。最良適合のために、イヤモールドは、耳および外耳道に対して、解剖学的に形成することができる。一般的使用のために、イヤモールドは、異なるサイズで生産することができる。イヤモールドは、硬質または軟質材料で作ることができるが、しかしながら、軟質材料は、必然的に、ユーザに対して、最も快適性を提供する。
【０００５】
特許文献１は、異なる状態における耳穴の形状を測定することによって、形状データを生み出す、例えば、耳栓用の耳穴搭載要素の製作方法を開示している。異なる状態における耳穴形状（１，２）が測定され、耳穴形状データ（６，７）が生成される。形状データ（１０）は、取得された耳穴形状データを使用して、コンピュータ（８）によって生成される。コンピュータによって生み出された形状データは、耳穴搭載要素（２５）を製作するための数値制御造型機（１１）に送信される。要素の搭載状態は、耳穴の形状が変化しても、好ましい位置に維持される。
【０００６】
特許文献２は、シリコーンを使用して、耳の印象をとるステップと、耳の印象を走査するステップと、ソフトウェアを使用して、補聴器シェルを設計するステップと、高速プロトタイプ作成機器を使用して、補聴器シェルを出力するステップと、電子構成要素および補聴器シェルを組み立て、質を管理するステップとを備える、補聴器シェルの製作方法を開示している。耳の印象を走査するステップは、耳形状の複雑性および多様性を考慮して、３次元スキャナを使用する。
【０００７】
特許文献３は、通気路の３次元形状を含む、データを提供するステップと、それぞれ、通常の状態において、液体および粉末状材料のうちの１つの層を堆積させ、レーザ配設によって、個々に形成された部分の層を層として固化し、それによって、それぞれ、通気路の断面の輪郭を層として固化するためのデータによって、レーザ配設を制御することによって、耳デバイスのための部分を構築するステップとを備える、それぞれ、鼓膜および外耳環境に対向する領域間の本質的に耳栓デバイスの長さにわたって実質的に延在する少なくとも１つの通気路を有する耳デバイスを製作するための方法を開示している。一実施形態によると、耳デバイスは、所定の領域の中に屈曲または圧縮されて作られる。耳デバイスのシェル、特に、耳内補聴器のものは、その目的のために、波形またはアコーディオン状の蛇腹構造を伴って、１つ以上の所定の領域の中に適合され、可屈曲性または圧縮性が必要とされる。
【０００８】
特許文献４は、ａ）３次元コンピュータモデルを取得するステップであって、３Ｄモデルは、耳道の少なくとも一部であって、３Ｄモデルは、外側表面を有する、ステップと、ｂ）３Ｄモデルに関連して、少なくとも１つの構成要素を初期配設するステップと、ｃ）３Ｄモデルの外側表面に関連して、切断曲線または切断表面を初期配設するステップであって、切断曲線または表面は、３Ｄモデルを外側部分および内側部分に分割するステップと、ｄ）３Ｄモデルの少なくとも１つの構成要素および内側部分を接続する接続表面を初期形成するステップであって、接続表面は、それによって、３Ｄモデルの一部となる、ステップと、ｅ）少なくとも１つの構成要素の配設の評価を行うステップであって、評価は、３Ｄモデルの１つ以上の部分および／または他の構成要素に関連した、少なくとも１つの構成要素の不一致検出を備える、ステップと、ｆ）評価の結果に基づいて、少なくとも１つの構成要素の配設、切断曲線または表面の配設、および／または接続表面の形成を調節するステップと、を備える、耳道および／または耳孔に個々に一致する少なくとも１つの部分を備える、カスタマイズされたイヤピースのコンピュータ支援造型のための方法を開示している。一実施形態によると、異なる材料は、耳道および／または甲介および／または耳孔の硬質および軟質部分の場所を考慮して、モデルの異なる部分に割り当てられる。
【０００９】
特許文献５は、聴覚デバイス構成要素の３次元形状を表現するＣＡＤデータを提供するステップと、聴覚デバイス構成要素の形状に対して、陰画データを形成するステップと、高速プロトタイプ作成技法を使用して、陰画データから聴覚デバイス構成要素の陰画鋳型を鋳造するステップと、を備える、聴覚デバイス構成要素のための鋳造鋳型を生産するための方法を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００６１９７１４５号明細書
【特許文献２】韓国特許出願公開第２００９００９２５１９号明細書
【特許文献３】米国特許出願公開第２００４０２６１６３号明細書
【特許文献４】国際公開第０２／０７１７９４号明細書
【特許文献５】米国特許出願公開第２００６２３９４８１号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の目的の１つは、個人用デバイスとしてカスタマイズされた軟質の構成要素を効率的に製作可能にすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
これは、個人用デバイスの成形のために、鋳造鋳型ＣＡＤモデルとして規定されるカスタマイズされた鋳造鋳型のＣＡＤモデルを作製するためのコンピュータ実装方法であって、鋳造鋳型は、個人用デバイスの一部として、少なくとも部分的に軟質の鋳型を鋳造するために使用され、鋳造鋳型は、３Ｄ印刷等の高速プロトタイプ作成によって製作されるように適応され、
−個人用デバイスを表現する入力３Ｄモデルを取得するステップであって、入力３Ｄモデルは、３Ｄ走査によって取得される、ステップと、
−入力３Ｄモデルの少なくとも一部の印象として、鋳造鋳型ＣＡＤモデルを生成するステップであって、鋳造鋳型ＣＡＤモデルは、それによって、個人用デバイスの陰画幾何学形状を備える、ステップと、
−少なくとも１つの分離面および／または分離スプラインによって、鋳造鋳型ＣＡＤモデルの少なくとも１つの区画化を規定するステップと
を備える方法によって達成される。
【００１３】
本発明の好ましい実施形態では、個人用デバイスは、ヒトの解剖学的部分に適合するように形成されるおよび／または調整される。これは、個人用デバイスが、ヒトのためのＢＴＥ補聴器であって、構成要素が、対応するイヤモールドである、すなわち、イヤモールドが、ヒトの外耳道に適合するように形成される場合に該当するであろう。
【００１４】
個人用デバイスはまた、軟質鋳型部分を備え、聴覚デバイスが、耳道内受信機（ＲＩＣ）、耳内（ＩＴＥ）、耳道内（ＩＴＣ）、完全耳道内（ＣＩＣ）、不可視耳道内（ＩＩＣ）等の種類であり得る、シェル型聴覚デバイスである可能性がある。
【００１５】
したがって、本発明では、ＣＡＤプロセスは、ソフトウェアアプリケーション内で手動および／または自動計算集合を利用して、鋳込または射出成形のための鋳造鋳型を生成することによって、聴覚デバイスあるいは補聴器の適用のための軟質シェルの軟質鋳型を設計および生産するように適用することができる。したがって、本発明の一実施形態は、個々に調整された軟質のイヤモールドを設計および製作するための方法を開示する。
【００１６】
軟質鋳型の製作は、３Ｄ印刷によって、例えば、シリコーンの軟質鋳型を製作することは不可能であり得るため、鋳造によって生産されてもよい。したがって、本発明は、他の技法、例えば、３Ｄ印刷によって生産不可能である、鋳型を製作するために使用されてもよい。
【００１７】
イヤモールド等の個人用デバイスは、硬質部分および軟質部分の両方を備えてもよく、したがって、個人用デバイスは、軟質部分のみから成ってもよく、または硬質および軟質部分の組み合わせを備えてもよい。
【００１８】
軟質とは、物理的圧力に屈する、過度に影響を受けやすい、柔軟である等と規定されてもよい。
【００１９】
入力３Ｄモデルは、個人用デバイスを表現するモデルであるため、入力３Ｄモデルは、好ましくは、鋳造鋳型を設計するプロセスにおける開始点である。したがって、本発明の目的の１つは、入力３Ｄモデルまたは３Ｄモデルの少なくとも一部の実際の物理的複製を提供するための手段および方法を提供することである。
【００２０】
利点として、本方法は、手作業を使用する場合、鋳型内のいくつかの非常に小型の構成要素、部分、または特徴を作ることは不可能であるが、これが、コンピュータ実装方法を使用することによって可能になるため、手作業によって行う代わりに、コンピュータ実装される。非常に小型の特徴は、例えば、非常に小さな耳を有する子供のための鋳型またはシェルを伴う聴覚デバイスを作製する時に必要である場合がある。
【００２１】
さらに、手作業によって得られる質および／または製作性は、デバイスの適合または複雑性が、非常に重要である、聴覚デバイス等の個人用デバイスのために十分に良好ではない場合がある。これらの場合、コンピュータ実装方法が、満足のゆく結果を達成するために使用されるべきである。
【００２２】
コンピュータ実装方法を使用する別の利点は、無駄が無いように、軟質材料の消費を低減させることである。例えば、聴覚デバイスのためイヤモールドを生産するために使用される材料のいくつかは、非常に高価であって、したがって、可能な限り少量の材料を使用することが非常に望ましく、例えば、使用される材料の５％の削減さえ、財務上、非常に有利となり得る。イヤモールドを作製するコンピュータ実装方法を使用すると、材料は排出されないが、手作業によって、イヤモールドを製作するとき、例えば、通気チャネルの作製のためのチューブは、製作されたイヤモールドから後で穿孔されなければならず、したがって、この可能性として非常に高価なイヤモールド材料は、再使用不可能となるであろう。
【００２３】
例えば、以下のようなイヤモールドのための鋳造鋳型ＣＡＤモデルを製作するとき、異なる鋳造物の様式を使用することができる：
−複雑な外側表面が必要ないとき、カスタム軟質鋳型を鋳込するための単純な再使用可能設計である、開口カップ鋳造物；
−接合線を生み出さない完全に閉じた設計である閉じた鋳造物。この鋳造物は、破壊して開放するため、再使用できない。しかしながら、その小型印刷専有面積ならびに最小材料使用および後処理の必要性のため、コスト効果的である；
−複雑な部分を可能にする再使用可能設計であるが、組立て構造のため、より多くの材料を使用し得る、組立て鋳造物。また、最終生成物は、接合線に沿って、過剰な材料を除去するためのある程度の後処理を必要とし得る。
【００２４】
入力３Ｄモデルは、例えば、すぐに使えるＣＡＤモデルによって、設計および製作プロセスに対する入力データとして、直接提供されてもよい。しかしながら、本発明の目的の１つは、ヒトの解剖学的部分に適合するように形成された個人用デバイスに関するため、本発明のさらなる実施形態は、解剖学的部分の少なくとも一部の１つ以上の３Ｄモデルおよび／または解剖学的部分の印象を取得するための手段を備える。次いで、入力３Ｄモデルは、好ましくは、１つ以上の３Ｄモデルに基づく。さらに、１つ以上の３Ｄモデルは、解剖学的部分を３Ｄ走査するステップおよび／または解剖学的部分の印象を３Ｄ走査するステップによって提供されることができる。３Ｄスキャナは、当技術分野において周知である。
【００２５】
本発明の一特定の実施形態では、個人用デバイスは、軟質のイヤモールドであって、解剖学的部分は、ヒトの耳であって、３Ｄモデルは、ヒトの耳および／またはヒトの外耳道のモデルおよび／またはヒトの耳および／またはヒトの外耳道の印象のモデルである。
【００２６】
製作された軟質生成物は、個々に調整されるため、対応する鋳造鋳型は、使い捨て鋳造鋳型として捉えられてもよい。３Ｄ印刷技術における技術の進歩および将来的に期待されるコスト削減によって、個々に調整された使い捨て鋳造鋳型は、理にかなっている。３Ｄ印刷は、将来的に、標準的自宅用用途となり得るため、鋳造鋳型の設計および製作に関する本明細書に開示される方法およびシステムは、例えば、玩具、種々のツール、設計目的、台所および自宅用器具、宝飾品、装飾等にも広く適用されてもよい。実際の３Ｄ印刷は、材料選択において制限されるが、鋳造鋳型、特に、使い捨て鋳造鋳型は、成形プロセスに適用され得る新しい領域の材料、例えば、シリコーンに対する門戸を開き得る。したがって、本発明は、ある意味において鋳型作製の従来の技術の最適化および近代化である。
【００２７】
（定義）
（鋳造）
鋳造とは、プラスチック、ガラス、金属、シリコーン、またはセラミック等の液体材料が、通常、鋳型に鋳込され、次いで固化させる製作プロセスである。鋳型は、所望の形状の中空空洞を含有する。液体は、鋳型内側で固化または硬化し、その形状を呈する。固化した部分はまた、鋳造物としても知られ、プロセスを完了するために鋳型から射出または抜き出される。鋳造材料は、通常、２つ以上の成分をともに混合後に硬化する、金属または種々の低温硬化材料であって、実施例は、エポキシ樹脂、コンクリート、石膏、および粘度である。鋳造は、多くの場合、他の方法によって作製する場合、困難または経済的ではないであろう、複雑な形状を作製するために使用される。
【００２８】
（成形）
成形（ｍｏｌｄｉｎｇまたはｍｏｕｌｄｉｎｇ）は、剛性のフレームまたは型を使用して、成形しやすい原材料を形成することによって製作するプロセスであって、したがって、鋳型は、くりぬいたブロックである可能性がある。鋳型は、鋳造物の逆の物である。
【００２９】
文献および本願において、用語「成形プロセス」および「鋳造プロセス」は、同一の意味で使用され得る。実施例として、「射出成形」は、実際には、鋳造プロセスである。
【００３０】
本願では、「鋳造鋳型」は、「鋳造鋳型ＣＡＤモデル」の物理的な具現化である。鋳造鋳型は、例えば、鋳造鋳型ＣＡＤモデルからのデジタル入力に基づいて３Ｄプリンタ上に製作されることができる。
【００３１】
（イヤモールド）
鋳造物鋳型とは対照的に、用語「イヤモールド」（またはｅａｒ  ｍｏｕｌｄ、あるいはｅａｒｍｏｌｄ、もしくはｅａｒｍｏｕｌｄ）は、耳の保護または音の伝達（補聴器内）のために、耳に装着挿入されるデバイスである。すべてのＢＴＥ（耳掛け）および身体補聴器は、別個のイヤモールドを必要とする。イヤモールドは、補聴器が耳にしっかりと静置されることが確実となるように手助けをする。良好に適合するイヤモールドは、音の漏出を防止することによって、補聴器からのフィードバック吹鳴を防止する手助けをする。したがって、イヤモールドは、耳内にしっかりと適合しなければならず、したがって、イヤモールドは、補聴器ユーザのためにカスタマイズされる必要がある。イヤモールドは、耳の形状の正確な複製である印象鋳造物から製作されることができる。したがって、イヤモールドは、「鋳型」の通常の意味における鋳型ではない。対照的に、イヤモールドは、射出成形等の鋳造プロセスの結果であってもよい。補聴器（特に、耳掛け式補聴器）内で使用されるとき、イヤモールドは、導体として使用され、それによって、鼓膜への音の伝達を改善させる。最良適合のために、イヤモールドは、耳および外耳道に対して解剖学的に形成されることができる。一般的使用のために、イヤモールドは、異なるサイズで生産することができる。イヤモールドは、硬質または軟質材料で作ることができるが、しかしながら、軟質材料は、必然的にユーザに最大の快適性を提供する。子供の場合、成長に伴って、イヤモールドがしっかりと適合しなくなるので、６ヶ月程度毎に新しいイヤモールドが必要となることは珍しくない。本発明は、個々に調整された軟質のイヤモールドを生産する方法を開示する。
【００３２】
（閉塞効果）
閉塞効果は、物体がヒトの外耳道の外側部分を充填するときに生じ、ヒトは、骨導音振動が、外耳道を充填する物体に反響するため、自身の声のエコー状の音の「空洞反響」または「轟」を知覚する。発話または咀嚼時に、これらの振動は、通常、開放外耳道を通って逃出し、外耳道が遮断されると、振動は鼓膜に向かって後方反射される。
【００３３】
（３Ｄ印刷）
３Ｄ印刷とは、３Ｄ物体が材料の連続層によって作製される付加的な製作技術である。３Ｄプリンタは、概して、他の付加的な製作技術よりも高速、低価格、かつ使用が容易である。３Ｄプリンタは、プロトタイプ作成のために最も頻繁に使用される。
【００３４】
（発明の詳述）
最終鋳造鋳型は、個人用デバイスの正確な陰画複製でなければならない。これは、入力３Ｄモデルの「印象」をデジタル的に提供し、それによって、個人用デバイスの陰画幾何学形状を備える、鋳造鋳型ＣＡＤモデルにこの印象を統合することによって、提供される。したがって、鋳造鋳型ＣＡＤモデルの生成は、入力３Ｄモデルの陰画印象を提供するステップを備える。
【００３５】
さらに、鋳造鋳型は、成形プロセスにおいてパズルのように組み立て、成形プロセスが完了すると、再び一部を取り去ることができる、いくつかの部分を備えてもよい。したがって、鋳造鋳型ＣＡＤモデルの作製はまた、鋳造鋳型ＣＡＤモデルの単一部分を決定するステップ、すなわち、２つ以上の鋳型区画への鋳造鋳型ＣＡＤモデルの分離を備える。この分離は、好ましくは、入力３Ｄモデルの形状が、分離が最適に位置する場所に関する良好な指標を提供するため、入力３Ｄモデル上に規定されてもよい。したがって、鋳造鋳型ＣＡＤモデルの作製はさらに、入力３Ｄモデル上に少なくとも１つの分離面／曲線／スプラインを配設するステップを備える。この配設は、ＣＡＤユーザの手動操作によって、および／または自動配設によって、例えば、最良適合のための１つ以上のアルゴリズムに基づいて、提供されてもよい。分離面および／または分離スプラインの配設はまた、アンダーカットを除去するために提供されることができる。
【００３６】
いくつかの実施形態では、この方法はさらに、鋳造鋳型ＣＡＤモデルの連結機構を提供するステップを備える。鋳造鋳型ＣＡＤモデルは、ある種類の連結および／または係止機構を提供し、鋳造鋳型の異なる部分が、独自の形でともに適合することを確実にし、組み立てられた鋳造鋳型の密結合を可能にしてもよい。鋳造鋳型ＣＡＤモデルの連結機構は、必ずしも、その用語の厳密な解釈において係止されているわけではない。しかしながら、連結機構は、好ましくは、ある種類の組立て誘導、例えば、明白な方法でパズルを組み立てるための誘導を提供する。この誘導は、例えば、鋳造鋳型ＣＡＤモデル内の１つ以上の連結ピンおよび／または１つ以上のコネクタストランドを含む手段によって、提供されてもよい。いくつかの実施形態では少なくとも１つの連結ピンおよび／または少なくとも１つのコネクタストランドは、鋳造鋳型ＣＡＤモデル内に提供される。
【００３７】
ＣＡＤ設計プロセスにおいて、さらにユーザを支援するために、鋳造鋳型ＣＡＤモデルは、テンプレートに基づくことができる、すなわち、鋳造鋳型ＣＡＤモデルは、テンプレート鋳造鋳型ＣＡＤモデルから生成される。テンプレートは、所定のテンプレートであってもよい。テンプレートは、少なくとも部分的に所定のＣＡＤモデルである。したがって、例えば、鋳造鋳型ＣＡＤモデルは、複数の構成パラメータに基づいて、テンプレートＣＡＤモデルから生成されてもよい。テンプレート鋳造鋳型ＣＡＤモデルは、例えば、１つ以上の単一幾何学形状テンプレート、および／または３Ｄプリンタ上に印刷されると、閉じた鋳造鋳型に組み立てることができる、複数の連結幾何学形状区画モデルを備えてもよい。したがって、特定の単純な設計プロセスでは、テンプレート鋳造鋳型ＣＡＤモデルが選択され、入力３Ｄモデルの陰画幾何学形状をテンプレート鋳造鋳型ＣＡＤモデルに適用後、鋳造鋳型ＣＡＤモデルの印刷の準備ができてもよい。
【００３８】
しかしながら、テンプレート鋳造鋳型ＣＡＤモデルの実際の生成は、必要でなくてもよい。本発明の一実施形態では、鋳造鋳型ＣＡＤモデル自体が、複数の構成パラメータから生成される。
【００３９】
鋳造鋳型ＣＡＤモデルおよび／またはテンプレート鋳造鋳型ＣＡＤモデルの構成パラメータは、以下のパラメータのうちの１つ以上から選択される：
−連結区画の数
−開いたまたは閉じた鋳造鋳型等の鋳造鋳型筐体の種類（例えば、図６および８参照）
−鋳造鋳型の壁の幅
−連結機構の構成
−鋳造鋳型のための脚支柱の数、寸法、および場所
−１つ以上の識別要素の種類および場所
−鋳造鋳型区画間のコネクタストランドの寸法および配向
−鋳造鋳型区画間の係止機構の寸法
鋳造鋳型ＣＡＤモデルはさらに、ある種類の識別手段を提供することによって、個別化されてもよい。したがって、本発明のさらなる実施形態は、鋳造鋳型ＣＡＤモデルの表面上に、ＩＤタグ等の識別（ＩＤ）要素である、少なくとも１つの浮彫りまたは彫刻エッチングされた識別要素を規定し、設置するための手段を備える。鋳造鋳型ＣＡＤモデルの各区画は、ＩＤ要素とともに提供されてもよい。これはさらに、成形プロセスの組立段階において、異なる鋳造鋳型区画の組立を支援し、誘導してもよい。鋳造鋳型の表面上の内側または外側に定置された１つ以上のＩＤタグはまた、例えば、生産順序の状況において、生産された部分の視覚的および／または自動識別を提供してもよい。
【００４０】
したがって、いくつかの実施形態では、識別要素は、識別要素もまた、個人用デバイス上に存在するように、鋳造鋳型の内側表面上に配設される。いくつかの実施形態では、識別要素は、より多くの鋳造鋳型区画を組み立てる場合に使用可能であるように、鋳造鋳型の外側表面上に配設される。
【００４１】
鋳造鋳型が、いくつかの別個の区画として提供される場合でも、成形プロセス後、鋳造鋳型をさらに切り離し、鋳造鋳型からデバイスを抽出することが必要であり得る。したがって、本発明のさらなる実施形態は、線、スプライン、および／または平面によって、鋳造鋳型ＣＡＤモデル上に少なくとも１つの表面領域を規定し、設置するための手段を備え、少なくとも１つの表面領域は、鋳造プロセスに続いてデバイスを抽出するときに、破断点として作用するように適応される。これらの表面領域は、圧力が（例えば、単に手によって）鋳造鋳型に印加されると、弱点および／または破砕点において、あるいは弱点および／または破砕線に沿って破砕される、印刷された鋳造鋳型上の弱点および／または破砕点あるいは線として具現化されてもよい。
【００４２】
成形プロセスは、必然的被包化に、鋳造鋳型に材料を添加するステップを備える。成形材料は、組立に先立って、鋳造鋳型の種々の区画のうちの１つ以上の中に配設されてもよく、および／または成形材料は、閉じた鋳造鋳型に添加されてもよい。さらに、多量の成形材料が、成形の際に鋳造鋳型に添加されてもよい。したがって、本発明のさらなる実施形態は、鋳造鋳型ＣＡＤモデルの中に少なくとも１つの注入点を規定し、設置するための手段を備え、少なくとも１つの注入点は、鋳造プロセスにおける軟質材料の鋳込および／または注入のために適応される。さらに、鋳造鋳型ＣＡＤモデル内に少なくとも１つの排出孔を規定し、設置するための手段が備えられてもよく、少なくとも１つの排出孔は、鋳造プロセスの際の過剰な軟質材料の放出のために適応される。栓孔および／または注入点は、単に、モデルの表面上の点、すなわち、栓孔／注入点が入口および出口を有する点を手動で示すことによって、鋳造鋳型ＣＡＤモデルの中に設置されてもよい。次いで、栓孔および／または注入点の完成は、そのような栓孔および／または注入点のための事前に規定されたＣＡＤモデルによって完成されてもよい。鋳造物内に、複数の注入点および排出孔または排出溝が配設される可能性もある。
【００４３】
イヤモールド内の通気チャネルは、耳が塞がれた感覚または樽の中で発話するような感覚を低減することができる。したがって、本発明のさらなる実施形態は、鋳造鋳型ＣＡＤモデルの中に少なくとも１つの通気チャネルを規定し、設置するための手段を備える。
【００４４】
鋳造プロセスにおいて、鋳造鋳型の種々の区画を結び付けることは良い考えである場合がある。したがって、本発明のさらなる実施形態は、複数の鋳造鋳型ＣＡＤモデル区画に少なくとも１つの取付区画を規定し、設置するための手段を備え、取付区画は、鋳造鋳型ＣＡＤモデル区画を相互に取り付けるように適応され、取付区画は、好ましくは、手で破断可能であるように適合される。
【００４５】
前述の識別要素、注入点、排出孔、通気チャネル、表面積、および／または取付区画は、１つ以上の所定のＣＡＤモデルとして提供されてもよい。例えば、取付区画は、本質的には、所定のＣＡＤモデルであって、例えば、ＣＡＤモデルのデータベースから選択され、鋳造鋳型ＣＡＤモデルと統合される。さらに、前述の設置および／または配設は、ＣＡＤプロセスのユーザによって手動で、またはＣＡＤソフトウェアによって自動的に、例えば、所定の定置ルールによって、あるいはそれらの組み合わせによって提供されてもよい。
【００４６】
鋳造鋳型は、典型的には、３Ｄプリンタ上で製作されるため、本発明のさらなる目的は、鋳造鋳型ＣＡＤモデルのために必要な材料の量／体積を最小にし、製作プロセスを加速するだけではなく、また、使用される印刷材料の観点から、費用効果的にすることである。したがって、本発明のさらなる実施形態は、鋳造鋳型ＣＡＤモデルのための必要材料の量／体積を最小限にするための手段を備える。これは、例えば、ＣＡＤ設計プロセスにおける最後のステップとして提供されてもよく、すなわち、鋳造鋳型ＣＡＤモデルが完成すると、さらなるステップは、手動、または自動的に、あるいはそれらの組み合わせとして、本質的に、モデルの全部分の体積を縮小させることであってもよい。
【００４７】
好ましくは、脚支柱の体積は、縮小および／または最小にされる。
【００４８】
いくつかの実施形態では、鋳造鋳型ＣＡＤモデルは、軟質材料が鋳込されるように適応される溝と、中空シェルを提供するための空間ホルダとを備える、鋳造シェルＣＡＤモデルである。溝および空間ホルダによって、結果として生じる成形された部分は、中空となるため、利点となる。軟質材料は、聴覚デバイスのための軟質外側表面として使用され得る、適合性軟質シェルを提供する、シリコーンであってもよく、硬質材料は、例えば、聴覚デバイスのための電子機器等を保持するための軟質シェルの内側に配設されてもよい。
さらに、鋳造シェルＣＡＤモデルはまた、シェルの一部として、通気チャネルを作製するためのチューブ等のすべての通常要素を備えてもよい。
【００４９】
さらに、本発明のさらなる実施形態は、ｘ、ｙ、および／またはｚ軸に沿ったスケーリング、および／または全部分の均等スケーリング等、鋳造鋳型ＣＡＤモデルのスケーリングのための手段を備える。
【００５０】
本発明のさらなる目的は、個人用デバイス（または、単に、それらの構成要素）の実際の具現化を製作することである。これは、補聴器のためのイヤモールド等のデバイスである、個人用デバイスのための軟質鋳造物を生産するためのシステムによって達成され、システムは、以下を備える：
−本明細書に説明されるシステムに従って、鋳造鋳型ＣＡＤモデルを作製するための手段
−鋳造鋳型ＣＡＤモデルに基づいて、鋳造鋳型を提供するための手段
−鋳造鋳型に軟質材料を注入および／または鋳込するための手段
−鋳造鋳型の種々の区画を組み立てるための手段
−以下によって鋳造鋳型から鋳造物を抽出するための手段
○各連結された鋳造物区画を分解するステップ、および／または
○１つ以上の破砕線に沿って、鋳造物を破断するステップ
同じように、本発明はさらに、イヤモールド補聴器等のデバイスである、個人用デバイスのための軟質鋳造物を生産するための方法に関し、方法は、以下のステップを備える：
−前述の方法のうちのいずれかのすべてのステップに従って、鋳造鋳型ＣＡＤモデルを設計するステップ
−鋳造鋳型ＣＡＤモデルに基づいて、鋳造鋳型を３Ｄ印刷するステップ
−鋳造鋳型に軟質材料を注入および／または鋳込するステップ
−軟質材料を含有する鋳造鋳型の種々の区画を組み立て、それによって、軟質鋳造物を生産するステップ
−以下によって、鋳造鋳型から鋳造物を抽出するステップ
−各連結された鋳造物区画を分解するステップ、および／または
−破砕線のうちの１つ以上に沿って、鋳造物を破断するステップ
鋳造鋳型を生産する実際のプロセスでは、組立および注入の順序は、可変であってもよく、すなわち、シリコーン等の軟質材料は、鋳造鋳型区画の組立て前に添加（例えば、鋳込）されてもよく、または軟質材料は、鋳造鋳型の組立て後に注入されてもよい。鋳造鋳型は、高速プロトタイプ作成によって具現化されることができる。しかしながら、３Ｄ印刷は、鋳造鋳型のための好ましい製作プロセスである。本発明のさらなる実施形態は、手動、または自動的に、あるいはそれらの組み合わせとして、鋳造鋳型の印刷配向を整列させるための手段を備える。
【００５１】
本発明はさらに、コンピュータ可読媒体を有するコンピュータプログラム製品であって、個人用デバイスを成形するために、カスタマイズされた鋳造鋳型のＣＡＤモデルを作製するためのシステムを提供し、本明細書に列挙される方法のうちのいずれかのステップのすべてを実行するための手段を備える、コンピュータプログラム製品に関する。
【００５２】
本発明は、前述および以下の方法、ならびに対応する方法、デバイス、システム、用途、および／または生産手段を含む、異なる側面に関し、それぞれ、最初に述べられた側面に関連して説明される効果および利点のうちの１つ以上をもたらし、それぞれ、最初に述べられた側面に関連して説明されるおよび／または添付の請求項に開示される実施形態に対応する１つ以上の実施形態を有する。
【００５３】
特に、本発明は、鋳造鋳型ＣＡＤモデルとして規定される、個人用デバイスを成形するために、カスタマイズされた鋳造鋳型のＣＡＤモデルを作製するためのシステムであって、鋳造鋳型は、個人用デバイスの一部として、少なくとも部分的に軟質の鋳型を鋳造するために使用され、鋳造鋳型は、３Ｄ印刷等の高速プロトタイプ作成によって製作されるようにさらに適応され、
−個人用デバイスを表現する入力３Ｄモデルを取得するための手段であって、入力３Ｄモデルは、３Ｄ走査によって取得される、手段と、
−鋳造鋳型ＣＡＤモデルを生成するための手段であって、
−入力３Ｄモデルの印象であって、鋳造鋳型ＣＡＤモデルは、それによって、個人用デバイスの陰画幾何学形状を備える、印象と、
−鋳造鋳型ＣＡＤモデルの区画化を規定する少なくとも１つの分離面および／または分離スプラインと
を備える、手段と
を備える、システムに関する。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
本発明は、図面を参照して、より詳細に説明される。
【図１】図１は、本発明の一実施形態に関連する、プロセスのうちのいくつかの例示図である。
【図２】図２は、入力３Ｄモデルの実施例を示す。
【図３】図３は、入力３Ｄモデルの分離方法を例示する。
【図４】図４は、鋳造鋳型ＣＡＤモデルの一部の実施例である。
【図５】図５は、鋳造鋳型ＣＡＤモデルに適用される破断線を例示する。
【図６】図６は、３つの連結部分を伴う、鋳造鋳型ＣＡＤモデルと、組み立てられた鋳造鋳型ＣＡＤモデルの小型鋳ぐるみを示す。
【図７】図７は、鋳型区画間のコネクタストランドの拡大とともに、図６の鋳造鋳型ＣＡＤモデルを示す。
【図８】図８は、２つの連結部分を伴う、鋳造鋳型ＣＡＤモデルを示す。
【図９】図９は、３つの連結部分を伴う、鋳造鋳型ＣＡＤモデルを示す。
【図１０】図１０は、ｘおよびｚ軸の方向とともに、鋳造鋳型ＣＡＤモデルの一部の拡大図を示す。
【図１１】図１１は、図６の組み立てられた鋳造鋳型ＣＡＤモデルを示す。
【図１２】図１２は、入力３Ｄモデルのさらなる分離方法を例示する。
【図１３】図１３は、鋳造物シェルＣＡＤモデルの実施例を示す。
【図１４】図１４は、注入点および排出溝を伴う、閉鎖型鋳造物ＣＡＤモデルの実施例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００５５】
図１は、補聴器のための鋳造鋳型ＣＡＤモデルを作製するためのＣＡＤ造型ソフトウェアベースのプロセスの実施例を例示する。外耳道印象１１の３Ｄモデルは、３Ｄモデル１１によって表現される耳に適合するように設計されたＢＴＥイヤモールド補聴器（または、少なくともその一部）である入力３Ｄモデル１２の設計のための基礎である。プロセスのこの部分は、当技術分野において周知であって、通常、硬質のイヤモールドがモデル１２から製作されるか、または可能性として３Ｄプロトタイプモデル１２が３Ｄプリンタ上で製作され、軟質のイヤモールドがモデルプロトタイプに酷似するように（手動で）形成され得る。しかしながら、本発明によると、鋳造鋳型ＣＡＤモデル１４は、入力モデル１２の「周囲に」作製することができる。次いで、この鋳造鋳型ＣＡＤモデル１４に対応する鋳造鋳型が、例えば、高速プロトタイプ作成によって、または３Ｄプリンタによって製作されることができ、続いて、入力モデル１２の正確な複製である軟質のイヤモールドが、鋳造鋳型を使用して鋳造プロセスにおいて提供されることができる。鋳造鋳型ＣＡＤモデル１４は、事前に規定された鋳造鋳型テンプレートのデータベース１３からの任意入力によって設計されることができ、テンプレートは、単一の幾何学形状テンプレートおよび／またはその間に任意の連結機構を伴う一連の幾何学的区画である可能性がある。鋳造鋳型ＣＡＤモデル１４が製作されると、独自の方法で、すなわち、３Ｄパズルまたは組立キットのように、閉じた鋳造鋳型に組み立てることができる３つの区画１５、１６、１７を備える。
【００５６】
図２は、通気チャネル２２およびＩＤタグ２３を有する補聴器のための入力３Ｄモデル２１を例示する。図３において、分離面３３が、入力３Ｄモデル２１に適用され、モデル２１を２つの部分：内側部分３１と外側部分３２とに分離する。この分離面３３はまた、入力３Ｄモデル２１の物理的具現化を提供するように作製される鋳造鋳型の分離を決定する。分離面３３は、自動的に、アンダーカット等の観点から、入力モデル２１の最も好適な分離を提供するように配設されてもよい。分離面３３はまた、好ましくは、ＣＡＤソフトウェアのユーザ、すなわち、鋳造鋳型ＣＡＤモデルの作成者によって配設されることができる。分離面３３は、例えば、位置および角度の観点から編集されてもよい。分離面３３は、好ましくは、鋳造鋳型３Ｄモデルの作製の際に随時編集されてもよい。例示される分離面３３は、２Ｄ平面であるが、しかしながら、入力３Ｄモデルの分離は、入力３Ｄモデルの分離を規定する任意の曲線またはスプラインであってもよい。領域３４は、分離面が、入力モデル２１内の凹所の場所において入力モデル２１を横断するので可視である分離面３３の部分である。したがって、実際の鋳造鋳型ＣＡＤモデル設計プロセスでは、分離面３３の傾斜および／または場所は、実践目的に対して、入力モデル２１を横断するこの部分３４を回避するように調節されるであろう。
【００５７】
より高度な分離方法は、入力３Ｄモデル２１に適用される分離面３３を伴う、図３とほぼ等しい図１２に例示される。この場合、入力モデル２１の分離をより明確に例示するために、誘導線３３’が、分離面３３に追加されている。フレーム３５は、対応する鋳造鋳型ＣＡＤモデルのサイズを示すように追加され、すなわち、フレーム３５のサイズを変更することによって、対応する鋳造鋳型ＣＡＤモデルのサイズは、対応して変更される。線３６は、それによって３つの部分に分離される、入力モデル２１の第２の分離を示す。次いで、対応する鋳造鋳型ＣＡＤモデルは、同じように、３つの鋳型区画を備える。線３６に沿った第２の分離のための分離面は、図面に示されないが、しかしながら、入力モデル２１の第２の分離は、例えば、実質的に分離面３３に垂直な２Ｄ平面に沿って、および線３６に沿って適用され得る。
【００５８】
図４は、入力モデル２１の内側部分３１に対応する、鋳造鋳型ＣＡＤモデルの鋳型区画４１を示す。したがって、鋳型区画４１は、内側部分３１の陰画幾何学形状を備え、分離面３３は、鋳型区画４１のための上部開放面を決定する。鋳型区画４１は、「開放陰画鋳造鋳型」と称され得る鋳造鋳型の種類の一部である。通気チャネル２２の作製のためのチューブ４２もまた見えている。鋳型区画４１の壁の幅は、矢印４３によって示される。この壁幅４３は、鋳造鋳型のコストおよび製作時間を最小にするように可能な限り薄く、しかしながら、成形プロセスを維持するために十分なほどに強固となるように選択されなければならない。
【００５９】
図５は、鋳型区画４１の別の斜視図である。破砕線／曲線５１が見えている。この破砕線／曲線は、鋳型区画４１の一部であるように、ＣＡＤモデルの中に設計される。破砕線５１は、成形プロセス後に脆弱点となる、すなわち、鋳造鋳型は、鋳造物が鋳造鋳型から分離されると、破砕線４１に沿って容易に破断される。
【００６０】
図６は、この発明の例示的実施形態による、鋳造鋳型ＣＡＤモデル６１の斜視図を示す。ＣＡＤモデル６１は、連結機構によって一体的に適合する３つの鋳型区画６３、６４、６５を備えている。鋳型区画６４、６５は、実矧ぎ継ぎ接続６６、６６’によって、一体的に嵌合する。切り欠き６７は、６７’に嵌合し、切り欠き６９は、６９’に嵌合し、切り欠き６８は、組み立てられた接続６６に嵌合し、対応して、切り欠き６８’は、組み立てられた接続６６’に嵌合し、それによって、開放鋳造鋳型３Ｄモデル６１が、閉じた鋳造鋳型ＣＡＤモデル６２に組み立てられることができる。脚支柱７１は、支持構造として提供され、連結機構もまた、組み立てられた鋳造鋳型の密な結合を向上させるための脚支柱の一部である。支持構造は、より薄い鋳造鋳型壁を提供し、それによって、鋳造鋳型に対して、より少ない材料を使用してもよい。脚支柱７１はさらに、組み立てられた鋳造鋳型が成形プロセスの際の圧力の印加を支持することを確実にする。ＩＤタグ７０の陰画印象もまた見えている。図１１は、閉じた鋳造鋳型ＣＡＤモデル６２のより大きな例示である。
【００６１】
図７もまた、異なる鋳型区画６３、６４、６５間のコネクタストランド７２、７３の拡大図とともに、鋳造鋳型ＣＡＤモデル６１を示している。コネクタストランド７２、７３は、組立のための誘導を提供するため、破断可能であって、それによって、鋳造物の組立を単純化してもよい。次いで、鋳造鋳型は、異なる鋳型区画６３、６４、６５が、コネクタストランドによって一体的に接合される１片に印刷されてもよい。それによって、単一オーダー（例えば、単一鋳造鋳型）において、印刷後、結び付けられてもよい。成形プロセスの際、鋳型区画６３、６４、６５は、コネクタストランド７２、７３を破断することによって分離され、それに応じて、現時点で分離されている鋳造鋳型区画６３、６４、６５が、閉じた鋳造鋳型６２に組み立てられることができる。コネクタストランド７３は、非常に単純なコネクタストランドであって、単に、２つの鋳型区画６３、６４間の直線コネクタストランド接続を提供する。しかしながら、コネクタストランド７２は、半円形に屈曲している。理由は、２つの鋳型区画６４、６５間の直線コネクタストランドが、一体的に接合される鋳型区画６４、６５の表面上に位置している必要があるためである。接合面が可能な限り平坦かつ平滑に維持されるために、鋳造プロセスにおいて、一体的に接合されない鋳型区画６４、６５の表面上に半円形コネクタストランド７３を定置することによって、鋳型区画６４、６５間の密な結合が、鋳造プロセスにおいて確実となる。
【００６２】
さらに別の種類の鋳造鋳型ＣＡＤモデル８１が、２つの鋳型区画：上方区画８２および下方区画８３とともに、図８に例示される。対応する入力３Ｄモデルに適用される分離面は、２つの鋳型区画８２、８３間の分離面、すなわち、鋳型区画８２、８３の上方表面を決定する。したがって、鋳型区画４１は、内側部分３１の陰画幾何学形状を備え、分離面３３は、鋳型区画４１のための上部開放面を決定する。鋳造鋳型ＣＡＤモデル８１は、「閉じた鋳造鋳型」と称され得る鋳造鋳型の種類である。
【００６３】
２つの区画８２、８３の連結は、嵌合隅角８４、８４’によって提供されることができる。陥凹８６、８６’、８６’’が、成形プロセス後の２つの区画８２、８３のより容易な分離のために提供される。脚支柱８５は、鋳造鋳型８１のための支持構造として提供される。脚支柱８５は、ほとんど中実の立方体と比較して、鋳造鋳型８１に対してより少ない材料の使用を提供する。しかしながら、脚支柱８５が提供される場合でも、図８に例示される鋳造鋳型の種類は、図６および７に例示される種類より多くの材料を必要とすることが分かる。一方、図８の鋳造鋳型のタイプは、鋳造鋳型ＣＡＤモデル８１の基礎構築ブロックが、テンプレート鋳造鋳型ＣＡＤモデルから提供され得るので、設計がより容易であり得る。
【００６４】
３つの連結鋳型区画９２、９３、９４を有する鋳造鋳型ＣＡＤモデル９１が、図９に例示される。対応する入力モデルの複雑な形状は、入力モデルの完全な複製を得るためには、３つの鋳型区画の使用を必要とする。連結隅角９５、９５’が嵌合し、および他の２つの隅角９６、９６’がともに適合する。
【００６５】
図１０は、鋳造鋳型ＣＡＤモデルの鋳型区画１０１の三角形に分割された拡大図を示す。この例示において、軸の好ましい配向が、ｘ軸１０２およびｚ軸１０３の方向によって示されている。コネクタストランド１０４および連結機構の一部１０５もまた見えている。
【００６６】
本発明の好ましい実施形態では、入力モデルの分離に対する任意の変更は、対応する鋳造鋳型ＣＡＤモデルにおいて、瞬時に反映され、更新される。すなわち、入力３Ｄモデルおよび鋳造鋳型ＣＡＤモデルは、体系的に相関される。
【００６７】
本発明に従って、鋳造鋳型ＣＡＤモデルを設計し、作製するとき、ＣＡＤ造型ソフトウェアのユーザは、鋳造鋳型ＣＡＤモデルを規定する複数の構成パラメータに直面する。構成パラメータは、以下であってもよい：
○いくつかの別個の連結鋳造物区画
○１つ以上の平面またはスプラインとして規定される、入力ＣＡＤモデルの分離方法（単数または複数）
○鋳造物区画間の係止機構の構成
○鋳造物壁の幅
○印刷鋳造物組立時、各別個の鋳造物区画間のコネクタの構成
○ｚ軸に沿った鋳造物のスケーリング
○組み立てられると、全体的鋳造物を支持する各鋳造物区画のための脚支柱の構成
○各区画上のＩＤタグの定置
図１３は、鋳造物シェルＣＡＤモデルの実施例を示す。鋳造物シェルＣＡＤモデル１３１は、シリコーン等の軟質材料を注入することができる溝１３３を備える。これは、溝１３３および空間ホルダ１３４に起因して、結果として生じる成形された部分が中空となるので、多かれ少なかれ充填されたイヤモールドの代わりに、カスタム中空シェルをもたらすであろう。ＣＡＤモデル１３１は、シェルの一部として、通気チャネルの作製のためのチューブ１３２を備える。軟質シェルが、聴覚デバイスのための軟質外側表面として使用されてもよく、硬質材料が、例えば、聴覚デバイスのための電子機器等を保持するために、軟質シェルの内側に配設されてもよい。
【００６８】
図１４は、注入点および排出溝を有する閉鎖型鋳造物ＣＡＤモデルの実施例を示す。ＣＡＤモデル１４１は、注入点１４５と、ＣＡＤモデル１４１の底面にある小さな孔である排出溝１４６とを備える。鋳造物内に、複数の注入点１４５および排出溝１４６が配設される可能性もある。注入点１４５が最初に規定され、次いで、鋳造鋳型ＣＡＤモデル１４１内に設置されてもよく、注入点１４５は、鋳造プロセスにおける軟質材料の注入および／または射出のために適応される。排出溝または排出孔１４６が最初に規定され、次いで、鋳造鋳型ＣＡＤモデル１４１内に設置されてもよく、排出孔１４６、鋳造プロセスの際に、過剰な軟質材料の放出に対して適応される。排出孔１４６および注入点１４５は、モデル１４１の表面上の点、すなわち、排出孔１４６および注入点１４５が入口および出口を有する点を手動で示すことによって、鋳造鋳型ＣＡＤモデルに設置されてもよい。次いで、排出孔１４６および注入点１４５の完成は、そのような排出孔１４６および注入点１４５に対して事前に規定されたＣＡＤモデルによって完成されてもよい。鋳造物内に複数の注入点１４５および排出孔または排出溝１４６が配設される可能性もある。
【００６９】
さらに、鋳造鋳型ＣＡＤモデル１４１は、番号「１２３」である識別（ＩＤ）要素１４７を適用することによって個別化されている。ＩＤ要素１４７は、鋳造鋳型ＣＡＤモデル１４１の外側表面上の浮彫りまたは彫刻エッチングされた識別要素として規定され、設置されている。鋳造鋳型ＣＡＤモデル１４１の各区画は、ＩＤ要素１４７とともに提供されてもよい。鋳造鋳型の表面の内側または外側に定置される１つ以上のＩＤタグはまた、例えば、生産順序の局面において、生産された部分の視覚的および／または自動識別を提供してもよい。この場合、識別要素１４７は、より多くの鋳造鋳型区画を組み立てるときに使用可能であるように鋳造鋳型の外側表面上に配設される。他の場合には、識別要素１４７は、識別要素がまた、鋳造後に個人用デバイス上に存在するように、鋳造鋳型の内側表面上に配設されることができる。
【００７０】
いくつかの実施形態を詳細に説明し、示してきたものの、本発明はそれらに制限されないが、以下の請求項で規定される主題の範囲内で、他の方法でも具現化されてもよい。特に、他の実施形態が利用されてもよく、本発明の範囲から逸脱することなく、他の構造および機能的修正が行われてもよいことを理解されたい。
【００７１】
いくつかの手段を列挙するデバイスの請求項では、これらの手段のうちのいくつかは、１つの同じハードウェアによって具現化することができる。ある対策が相互に異なる従属請求項で記載されるか、または異なる実施形態で説明されるという単なる事実は、これらの対策の組み合わせを有利に使用できないということを示さない。
【００７２】
本明細書で使用される時の「備える」という用語は、記述された特徴、整数、ステップ、または構成要素の存在を特定すると解釈されないが、１つ以上の他の特徴、整数、ステップ、構成要素、またはそれらの群の存在または追加を除外しないことが強調されるべきである。
【００７３】
以上および以下で説明される方法の特徴は、ソフトウェアで実装され、データ処理システム、またはコンピュータ実行可能命令の実行に起因する他の処理手段で実行されてもよい。命令は、記憶媒体から、またはコンピュータネットワークを介した別のコンピュータから、ＲＡＭ等のメモリにロードされるプログラムコード手段であってもよい。代替として、説明された特徴は、ソフトウェアの代わりに、またはソフトウェアと組み合わせて、配線接続された回路によって実装されてもよい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【国際調査報告】
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