(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下顎歯模型をヒンジつなぎする歯模型咬合器であって、
基部および末端部を有する第一および第二アームセグメントを備えたアームと、この第一および第二アームセグメントの基部をつないでヒンジ軸の回りにヒンジ運動させる中間ヒンジ継手とを備え、前記各アームセグメントがその末端部で上下顎歯模型の一つとピボット係合するアーム側連結エレメントにおいて終端し、このアーム側連結エレメントが単一のピボット軸の回りにピボット回転し、
前記中間ヒンジ継手がさらに前記ヒンジ軸から一定量の直角方向の偏差を有することで前記アーム側連結エレメントを歯模型に整合させるための多軸適応運動を提供する歯模型咬合器。
【請求項２】
請求項１において、前記ヒンジ継手は、サジタル面に直交する軸から直角方向に偏差した一連の直交軸の回りにおけるヒンジ運動を提供する歯模型咬合器。
【請求項３】
請求項２において、前記ヒンジ継手は、ノードと、このノードを間で受けるための保持部を有する対向する底面を有する一対のシンバルとを備え、前記ノードは第一アームセグメントの基部に取り付けられ、前記一対のシンバルは第二アームセグメントの基部に取り付けられた歯模型咬合器。
【請求項４】
請求項３において、前記ノードが、前記保持部の外側の対向する底面に沿って、かつ周縁部にまで自由な可動域を有するように、前記シンバルの対向する底面は周縁部で終端する歯模型咬合器。
【請求項５】
請求項１において、前記歯模型を閉じて中心咬合位の関係としたとき、前記第一および第二アームセグメントがヒンジ軸において約４０から１７０°角度で交差する歯模型咬合器。
【請求項６】
請求項１において、さらに、基部および末端部を有する第三および第四アームセグメントを備えた第二アームと、この第三および第四アームセグメントの基部をつないで第二ヒンジ軸の回りにヒンジ運動させる中間ヒンジ継手とを備え、前記各アームセグメントがその末端部で上下顎歯模型の他方とピボット係合するアーム側連結エレメントにおいて終端し、このアーム側連結エレメントが単一のピボット軸の回りにピボット回転する歯模型咬合器。
【請求項７】
請求項６において、前記第一アームのアーム側連結エレメントは前記第二アームの各アーム側連結エレメントに連結された歯模型咬合器。
【請求項８】
請求項７において、前記第一アームセグメントが終端する前記アーム側連結エレメントは前記第三アームセグメントが終端する前記アーム側連結エレメントに連結され、前記第二アームセグメントが終端する前記アーム側連結エレメントは前記第四アームセグメントが終端する前記アーム側連結エレメントに連結された歯模型咬合器。
【請求項９】
請求項６において、前記歯模型を閉じて中心咬合位の関係としたとき、各アームの前記アームセグメントが各ヒンジ軸において約４０から１７０°の角度で交差する歯模型咬合器。
【請求項１０】
請求項９において、前記各角度はサジタル面にほぼ平行な平面内で画定される歯模型咬合器。
【請求項１１】
請求項６において、前記ヒンジ軸は一直線上にあり、これらの軸が共に歯模型の中間および後部で横方向のヒンジ軸を形成している歯模型咬合器。
【請求項１２】
請求項１において、前記アーム側連結エレメントの調整がピボット軸を中心とする円周方向の運動とピボット軸に沿った横方向の運動とに制限されるように、この各アーム側連結エレメントは十分な横方向の軸幅を有している歯模型咬合器。
【請求項１３】
請求項６において、前記各模型はそれぞれのアーム側連結エレメントを受ける模型側コネクタを有し、この模型側コネクタは各模型に形成された横方向の溝を備え、各アーム側連結エレメントはロッド状のエレメントを備えた歯模型咬合器。
【請求項１４】
請求項６において、前記各模型はそれぞれのアーム側連結エレメントを受ける模型側コネクタを有し、この模型側コネクタは各模型に形成されたロッド状のエレメントを備え、各アーム側連結エレメントは溝を備えた歯模型咬合器。
【請求項１５】
請求項６において、前記各模型はそれぞれのアーム側連結エレメントを受ける模型側コネクタを有し、この模型側コネクタはそれぞれの模型に形成された一対の溝を備えた歯模型咬合器。
【請求項１６】
請求項１において、前記各模型はそれぞれのアーム側連結エレメントを受ける模型側コネクタを有し、この模型側コネクタは前記模型に取付け可能な溝クリップを備えた歯模型咬合器。
【請求項１７】
請求項６において、前記咬合器は一体として製造され、前記各アームのアーム側連結エレメントはねじり弾性エレメントでつなぎ合わされ、前記アーム側連結エレメントが同心上に配置され、つなぎ合わされたアームは隣接して平行である歯模型咬合器。
【請求項１８】
咬合する一対の模型を連結する歯模型咬合器用のヒンジ継手であって、
前記咬合する模型の一つに連結され、模型に対してサジタル面にほぼ垂直な共通の軸において同心上に並置された二つの凸状エレメントと、
前記咬合する模型の他方に連結され、前記共通の軸において同心上に配置され、前記各凸状エレメントに対面し、それぞれが各凸状エレメントを受ける保持部を有する二つの対向する凹状エレメントと、
前記凸状エレメントを保持部で押さえてヒンジ継手の自由運動を前記共通軸を中心とする一つの軸回り運動に制限する弾性圧縮手段とを備え、
前記咬合する模型が閉じて中心咬合位の関係にあるとき、前記弾性圧縮手段は、前記対向する凹状エレメントの底面に沿って前記凸状エレメントが前記保持部から外へ動き、サジタル面における任意のベクトルに平行に前記模型の間で相対運動することを許し、さらに、前記弾性圧縮手段は、サジタル面に垂直な運動を許すヒンジ継手。
【請求項１９】
請求項１８において、前記各凹状エレメントの底面が周緑部で終端し、前記凸状エレメントは保持部の外側の対向する底面に沿って、前記周縁部までの可動域を有するヒンジ継手。
【請求項２０】
請求項１８において、前記各凹状エレメントはトロイダル状であり、前記各保持部はこのトロイダルの中心に位置する孔を備えたヒンジ継手。
【請求項２１】
模型の咬合修正をさせるための上下顎一対の歯模型のセットの咬合方法であって、
基部および末端部を有する第一および第二アームセグメントを有するアームと、上下顎歯模型の一つと単一のピボット軸の回りにピボット係合するアーム側連結エレメントにおいて終端する前記第一および第二アームセグメントをつないで、サジタル面に直交する軸から直角方向に偏差した一連の直交軸の回りにヒンジ運動を行わせる中間ヒンジ継手とを設け、
前記模型を閉じて中心咬合位の関係となる位置に置き、
前記アーム側連結エレメントをそれぞれの歯模型と係合させ、
前記アーム側連結エレメントを模型に常時固定する咬合方法。
【請求項２２】
請求項２１において、前記固定は、前記アーム側連結エレメントと模型との間の接合部内に接着剤を注入して行う咬合方法。
【請求項２３】
上下顎一対の歯模型のセットをヒンジつなぎする歯模型咬合器であって、
単一軸ピボット回転可能な連結を許す模型連結エレメントであって、各模型が一対の模型連結エレメントを隣接して組み込んでおり、各エレメントはピボット軸を有し、各対のピボット軸はほぼ同心で模型のサジタル面に垂直であり、前記各模型連結エレメントは横方向に一定の自由度を持って係合できる十分な横方向の幅を有している模型連結エレメントと、
二つのアームセグメントをそれぞれに備えた一対のアームであって、前記二つのアームセグメントは、ヒンジ軸上で前記セグメント間のヒンジ運動をなすヒンジ手段により連結されており、前記ヒンジ軸は、アームセグメントの主軸に対して垂直な軸から一定量の直角方向の偏差が許容されており、各アームセグメントの末端部には、対応する模型連結エレメントとピボット係合するよう係合可能なアーム側連結エレメントが配設され、この各アーム側連結エレメントは、アーム側連結エレメントを対応する模型連結エレメントに係合させることによってできる接続の調整運動が単一ピボット軸を中心とする円周方向運動と単一ピボット軸に沿った横方向の運動に制限されるように十分な横方向の軸幅を有しているアームとを備えた歯模型咬合器。
【請求項２４】
請求項２３において、前記両アームは隣接して前記模型の両方を相互につなぎ、前記模型が閉じて中心咬合位の関係となる位置に置かれた状態で、各アームのセグメントがヒンジ軸において約４０から１７０°の角度で交差できるように前記アームは十分な長さであり、この角度はサジタル面にほぼ平行な平面内で形成される歯模型咬合器。
【請求項２５】
請求項２４において、前記両ヒンジ軸は一直線上にあり、これらヒンジ軸が共に歯模型の中間および後部で横方向のヒンジ軸を形成する歯模型咬合器。
【請求項２６】
請求項２５において、前記相互つなぎアーム対の四つのセグメントは、まとめて二部品として扱われ、この各二部品は相互つなぎアームのうちの隣接する上または下のセグメント対のいずれかを組み合わせたものであり、これらセグメントは、隣接するアーム側連結エレメントが同心に保たれてアームセグメントがほぼ隣接して平行に保持されるように、末端部においてつなぎ手段でつながれ、このつなぎ手段は、つながれた各連結セグメントが連結エレメントの共有する軸を中心とする一定量の個別の円周方向の運動を行うのを許す歯模型咬合器。
【請求項２７】
請求項２４において、前記相互連結アーム対は一体として製造され、隣接する各アーム側連結エレメント対が同心で、前記つながれたアームが隣接して平行となるように前記相互連結アーム対が前記末端部でねじり弾性エレメントにつながれた歯模型咬合器。
【請求項２８】
請求項２４において、前記模型連結エレメントを対応するアーム側連結エレメントの末端部と係合することによって形成された線形軸連結は、ロッドおよびシリンダのタイプであり、前記模型連結エレメントは前記ロッドおよびシリンダの一方で、前記アーム側連結エレメントは前記ロッドおよびシリンダに嵌め合わされるものである歯模型咬合器。
【請求項２９】
請求項２８において、前記シリンダは前記ロッドを前記シリンダに係合させるＣ形状の溝を備えた歯模型咬合器。
【請求項３０】
請求項１から１７および請求項２３から２９のいずれかに記載の歯模型咬合器とともに用いる歯模型ベースを形成する可撓性成形型であって、
水平の底部と、
この底部から上方へ突出し、両端部で終わる湾曲した側壁と、
前記底部から上方へ突出し、側壁の両端部をつなぐ両端部で終わり、側壁とともに成形型キャビティの周囲を形成する後壁と、
咬合器を取り付ける凹状の溝を歯模型ベースに形成するためのキャビティ内方に延出した横方向の凸部とを備えた成形型。
【請求項３１】
請求項１から１７および請求項２３から２９のいずれかに記載の歯模型咬合器とともに用いる歯模型ベースであって、
水平の底部と、
この底部から上方へ突出し、両端部で終わる湾曲した側壁と、
前記底部から上方へ突出し、側壁の両端部をつなぐ両端部で終わり、側壁とともにベースの周囲を形成する後壁と、
咬合器を取り付ける溝であって、ベースに沿って延び、かつベースの内方に浸入した横方向の凹状の溝とを備えた歯模型ベース。
【発明の詳細な説明】
発明の背景
義歯（false teeth)や冠（cap）のような歯科用補綴具を製造する際、熱可塑性材料を用いて歯科患者の歯のネガティブ印象が作成される。次に、このネガティブ印象に硬化性材料を詰めて、ダイを形成する。このダイを同様な硬化性材料で形成されたベースに固定して歯模型を形成する。歯模型咬合器は、義歯の形成および調整の際に、上下顎の歯模型を相関させるのに用いられる。
一回使用、すなわち使い捨て咬合器を使用することは、元来、時代の要請である。再使用できる咬合器は、歯科用石膏で歯の模型に取り付ける必要があるが、これには配合、注入、硬化、洗浄を行い、その後、補綴具が完成してから硬化した石膏を模型と咬合器とから取り外して、咬合器を再使用できるようにするプロセスに相当な時間を要する。使い捨て咬合器によって、これらの処理にかかる時間が節約できる。さらに、この完成品は、咬合の状態のままで歯科医に戻されることで、取付けを確認でき、この症例の提示価値が上がるという利点がある。一般に、一回使用の咬合器は、接着剤を用いて歯模型に固定するので、石膏を使わないで済むようになる。そうするためには、咬合器に、模型の表面の角度の相違に接着可能部材を適応させる機構を設けなければならない。そのような機構は、再使用可能な咬合器の一部として必要とされない。なぜなら、再使用可能な咬合器の部品は、咬合器を模型に固定するのに用いられる多くの石膏における広い範囲の角度および位置の差異に対応できるからである。
多軸に適応させることは、一回使用の咬合器をうまく設計するのに主要な考慮点である。一つの手法は、ヒンジと一つまたは両方の模型との間で多軸の調整ができる適応性のあるピボット機構を用いることである。米国特許第4,382,787号、第4,865,544号、および第5,425,636号は、玉継手（ball and socket joint）を用いて、これを接着剤または摩擦で動かないようにする模型に適応する咬合器の設計を開示している。この手法では、所望の量の角度調整をするために、継手を小さくしなければならないが、そうすると継手の表面積が減じられて信頼できる不動化が制限されるようになるので、妥協が強制される。
別の適応の手法は、一つまたは複数の伸縮部材を用いて、ヒンジ継手軸とともに伸縮部材を調節できるようにして、模型の上面および下面の各々を共有する直交軸の差異に対するこれらの接着可能表面の調節をもたらす。これらの表面の異なる直交線の残留軸の調節は、これらの表面に接着する時にこれらの軸の回りの角度調節を一定範囲できるようにするだけで単純に可能になる。このタイプの例は、米国特許第5,046,949号および第5,221,203号で見つけられる。この手法の欠点は、咬合器は模型の上下ともに構造物を設けなければならないので、咬合器の設計が通常、より複雑でより大きく、かつ材料に要求条件があることである。また、この型は、模型の後部表面に固定することができる前述の例よりも、製造するのが高価となる。観察され研究されたこれらおよびすべての先行技術の一回使用の咬合器のすべてに見出された主な欠点は、咬合する模型間の横方向と前方向への並進運動が適切にできないことである。
以前の歯科関連の特許で、１８４０年８月２８日付けの米国特許第1743号は、「生きた」並進運動のできる咬合継手（articulating joint）における軸の摺動点を用いて達成される「生きたものと同様な動作」を提供する歯科用咬合器について記載している。それ以来、極めて複雑で高価な装置から最近の傾向の使い捨てまたは廉価な咬合器まで、多くの種類および形状の歯科用咬合器が特許され製造されている。米国特許第3,727,311号は、模型を単一の弾性ロッドで接続した極めて単純な設計を記載している。この反発弾性によって並進運動が可能となるが、この設計は真のヒンジ動作を欠いている。前記の米国特許第5,046,949号は、従来のヒンジを有するが、並進運動をできるようにする固有の用意がない。
今日広く用いられている咬合器は、前記米国特許第4,382,787号の一部継続である米国特許第4,449,930号、および同一の咬合器を開示している米国特許第4,548,581号に開示されている。第4,449,930号と第4,548,581号とに開示されている咬合器は、技師に、模型をヒンジに接続するブラケット部材を撓ませて、機能的な並進運動ができるようにしようとするものである。しかし、この撓ませにはかなりの力を要し、自然の移動通路の感じが阻害される。また、この撓ませの力で、玉ピボット（ball and socket pivot）機構の前述の弱点が悪化する。この一つの適応エレメントによって、不動化する前に任意の軸で運動でき、不動化後は、両ヒンジアームの撓み力に耐えなければならないので、これらの運動をしないようにするのに必要な接着剤は、軸方向の力のすべてをロックしてピボット機構のソケット半体を模型に固定しなければならないことから、極めて重要である。したがって、継手に用いる接着剤が高品質のもので、その貼付の技術は精密でなければならない。貼付を誤るか、接着剤が古いか粘度が高すぎると、恐らく玉継手内または模型とソケットの間の接着剤が効かなくなる。
米国特許第4,449,930号では、継手のソケット半体が模型ベースに組み込まれて、設計が単純である。しかし、ソケットをベース内に型成形することは、ソケットを横方向に整列させてヒンジ軸を矢状面に垂直とすることができなくなるので、実用的でない。この設計手法を実用的にするためには、ソケットを分割体にして模型の横方向の範囲に渡って取付けできるようにする必要があり、それにはソケットを模型ベースに固定するために別の接着部が必要である。同一の発明者によるこの同一の設計のさらなる改良が、米国特許第4,734,033号に開示されている。この改良は、特に、ヒンジブラケットをさらに柔軟にして並進運動に取り組んでいるが、この改良でも、なおヒンジ継手によって単軸回転運動が厳密にできるので、咬合器は模型の間で真のすべり運動ができない。
並進運動は、歯科用補綴具の製造において、咬合器によってもたらされる極めて重要な機能である。技師は、患者が咀嚼に用いる、横方向と前方向へのあり得る全ての運動を自由にチェックできなければならない。技師のチェックが阻止されるのならば、歯科医が口の中に入れている間に補綴具の調整を（または恐らく作り直しでも）せざるを得なくなり、これは患者と歯科医にとって極めて具合が悪い。従来の一回使用の咬合器には、設計が簡単（製造に廉価で使捨てできるようになる）で、かつ真の並進運動ができるものはなかった。
発明の概要
本発明は、患者の自然の歯列を摸写した歯模型の上下一組の間のそれぞれの運動を提供し、許容する歯科用補綴具の製造に使用される歯模型咬合器に関する。より具体的には、本発明は、一回使用の咬合器に関する。
本発明の目的は、咬合の状態の歯模型間の真の咀噌運動の模倣を阻害しない咬合器を提供することである。
本発明の別の目的は、極めて単純で、それによって製造が廉価な咬合器を提供することである。
本発明のさらなる別の目的は、実装に際して、技術的に精密さのない咬合器を提供することである。
本発明のさらなる別の目的は、製造するのに材料は最小の量しか要求されないが、なお模型に強力かつ広く接合できる咬合器を提供することである。
本発明のさらなる別の目的は、適応性のあるピボット機構の二つ以上の軸のロックが要求されない咬合器を提供することである。
本発明のさらなる別の目的は、模型への少量かつ強力な接着連結を提供する設計を提供することである。
本発明のさらなる別の目的は、寸法差が大きく変わる模型の咬合ができるようことである。
本発明では、対応する一対の歯模型成形品を正確に相対位置付けする歯科用補綴具の製造用の使捨て咬合器に、精力が向けられている。従来の一回使用の咬合器についての議論において、この型の咬合器の設計では、多軸に適応させることが主要な特徴であると指摘した。本発明の本質は、この多軸運動をヒンジ継手に組み合わせることと、調整とその後の固定を一軸だけで済むことを要求する模型に、咬合器を連結するピボット機構を提供することとである。適応性のあるピボット機構において、多軸運動をロックまたは止める（fuse）必要がないのが、本発明の主な利点である。
これらの継手が調整軸を一つしか要しない明白で固有の強さは別にして、継手は線形の性質であるため、各模型に対するこれらの機構の隣接半体は横方向に組み合わされて、模型に組み込まれ、模型の幅に及ぶようにできる。これより、分離した構成要素であれば明らかに必要な付加的接着剤の接触面を要しない係合するエレメントの横の位置付けの範囲を広くとることができる。
したがって、上下顎歯模型を連結する歯模型咬合器の好ましい実施形態は、第一および第二アームセグメントを有するアームと、第一および第二アームセグメントを連結してヒンジ軸の回りにヒンジ運動させる中間ヒンジ継手とを有する。第一および第二セグメントは、各々上下顎歯模型の一つの模型側コネクタとピボット係合するアーム側連結エレメントにおいて、末端部で終端している。各アーム側連結エレメントは、単一ピボット軸の回りにピボット回転できる。ヒンジ継手は、ノードと、このノードを間で受けるための保持部を有し、対向する底面を有する一対のシンバルを備える。ソードは、アームセグメントの基部で、第一および第二アームセグメントのうちの一つに取り付けられる。一対のシンバルは、基部で、第一および第二アームセグメントの他方に取り付けられる。
【図面の簡単な説明】
本発明の前述およびその他の目的、特徴ならびに利点は、添付の図面を参照した、本発明の好適な実施形態の説明により明らかになるであろう。添付の図面において、異なる図を通じて同一部品には同一符号が用いられている。図面の寸法は正確ではなく、本発明の原理を示すことに重点を置いている。
図１から図３は、それぞれ、完全なアーチ形状の歯模型に取り付けた二つの咬合器アームを有する本発明の咬合器の第一実施形態の後部斜視図、側面図および後面図である。
図４は、図１の咬合器の一つのアームの後面図である。
図５は、相互連結された図１の咬合器の両アームの上半体または下半体のいずれかの後面図である。
図６は、咬合器の一つのヒンジ継手の一部横断面図である。
図７は、本発明に従って、歯模型ベースに取り付けるためのクリップの斜視図である。
図８は、一体品として製造された咬合器の別の実施形態の後面図である。
図９は、図８の咬合器のヒンジ継手の斜視図である。
図１０は、模型の後部を横断する単一の半円の溝を形成するために組み合わされた、咬合器の各アームの係合するピボット機構エレントを有するようにする歯模型ベースを形成するのに用いられる可撓性ゴム成形型を例示する図である。
図１１は、図１０の型によって形成されるような歯模型ベースを示す図である。
発明の詳細な説明
図１から図４には、一対の完全なアーチ形状の歯模型１０，１１を復旧する咬合器１００の一実施形態を示す。咬合器１００は、同一構造の一対のアーム３３，３４を備える。なお、下記の説明では、一般に、一対の符号を用いて、それぞれのアームの特定のエレメントまたは特徴に言及している。アーム３３，３４は、各々一つのアームセグメント３３ｂ，３４ｂと、平行で二股に分かれた一対のアームセグメント３３ａ，３４ａとを有する。平行アームセグメント３３ａ，３４ａは、円筒形ロッド状のエレメント３５，３８において、末端部で終端し、一対の同心シンバル６０，６１において、基部で終端している。アームセグメント３３ｂ，３４ｂは、円筒形ロッド状のエレメント３６，３７において、末端部で終端し、ノード４０，４１において、基部で終端している。ノードは、二股に分かれたアームセグメント３３ａ，３４ａによって支持された一対のシンバル６０，６１間に保持されて、ヒンジ継手２０，２１を形成している。
図４には、アーム３４と同一であるアーム３３を示す。咬合器１００の好適なアセンブリは、アーム３３，３４を互いに対をなす相補的な形で相互に連結して形成され、取扱が容易な単一アセンブリを提供する。具体的には、この相補的な連結は、円筒形状のステム３５ａを円筒形ロッド状のエレメント３６に、ステム３８ａをエレメント３７にスナップ止させることによって形成され、図１から図３に示す咬合器を形成する。図５に示すように、平行アームセグメント３３ａを有するアーム３３の部分は、アームセグメント３４ｂを有するアーム３４の部分に連結されている。
単軸ピボット機構を形成する模型側コネクタは、模型の後部を横断する横方向の半円筒、すなわち溝１２、１３の形状で、各模型１０，１１のベースに組み込まれている（図１および図３）。この溝は、既に存在している模型に切り込むか、または模型を鋳造する時に、ピボット機構に嵌まり合う相補を形成する円筒形ロッド状のエレメント３５，３６，３７，３８と係合するように横断する溝の半径方向の軸の回りに一定の範囲の角度での連結を提供して形成されるかのいずれである。溝１２，１３は、模型の後部に位置付けされているが、各模型の上端部または下端部に位置付けてもよい。別の実施形態では、代わりに、溝はアームセグメントの末端部で形成され、円筒形状のエレメントが模型に組み込まれて単軸連結をなす。
円筒形状エレメント３５，３６，３７，３８は、十分な横方向の軸幅を有するので、溝内の円筒形状のエレメントの調整運動は、溝の軸を中心とする半径方向の運動と、この軸に沿った横方向の運動に制限される。図２に示すように、歯模型を閉じて中心咬合位の（すなわち閉じて噛む）関係となる位置に置くと、それぞれのアームのアームセグメントは、約４０から１７０°の角度αで交差するが、この角度は模型１０，１１間の垂直距離によって決まる。
なお、上述のように操作を容易にするため、単一アセンブリを形成するようにアーム３３，３４を相互連結させるのが好ましいが、アーム３３，３４を歯模型に個別に取り付けるように切り離しておくこともできる。この別の構成によれば、アーム３３，３４を横に分離して、患者の顎関節の位置付けにほぼ近づけることができる。このように切り離したアームは、同一溝１２，１３、または、平行でも同心上でもない模型の分離した溝に取り付けてもよい。
本発明の咬合器によって与えられる多軸運動について、ここで説明する。再び図５に戻ると、ノード４０，４１は、２つの向かい合った外向きの凸部４０ａ，４１ａを有する。図６には、咬合器の一つの継手２０の一部横断面を示す。シンバル６０，６１は、凹面状で、トロイダル状である。ノード４０，４１がシンバル６０，６１に係合すると、各ノード４０，４１の凸部４０ａ，４１ａは、二股に分かれたアームセグメント３３ａ，３４ａの材料の反発弾性によって、各シンバルの中央で、くぼみ、または保持部６０ａ、６１ａに保持される。
平行アームセグメント間のノードの主な回転運動は、シンバルによって同心上で共有される軸Ｂに対する半径方向である。ノード４０，４１およびそれに連結されたアームセグメント３３ｂ，３４ｂは、シンバル６０，６１間に挟まれる時、固定軸を有しないので、アームセグメント３３ｂ，３４ｂと平行アームセグメント３３ａ，３４ａとの間のヒンジ運動には、軸Ｂから一定量の直角方向の偏差が許容され、すなわち一組の直交軸を中心とする運動が起こる。ヒンジ継手２０，２１のこの多軸運動によって、アーム３３，３４の末端部で円筒形状の連結エレメント３５，３６，３７，３８は、模型１０、１１の溝１２，１３間で存在することのある平行でない状態で、整列する。
多軸運動は、咬合器１００を模型に整合している間だけ要求され、かつ発揮されればよい。咬合器１００の二つのアームが一度模型に固定されると、模型の間で咬合器によって許容される軸回り運動は、二つのヒンジ継手２０，２１（図１）の両方で決まる単一の軸Ａの回りだけである。この共通の横方向ヒンジ軸Ａは、歯模型１０，１１の中間、かつ後部に存在し、模型のサジタル平面（矢状面）にほぼ垂直である。
各二股に分かれたアームセグメント３３ａ，３４ａは、シンバル６０，６１間のノード４０，４１への圧力（すなわち、圧縮）を増減するために用いられる弾性爪（ラッチ）５０を有する。爪は、二股に分かれたアームセグメント３３ａ，３４ａにおける開口部３３ｃ，３４ｃと係合するフック部５０ａ，５１ａを有する。爪を係合させると、共通の軸Ａの回りの回転運動に対してアームセグメント３３ａ，３３ｂおよび３４ａ，３４ｂ間のいかなる運動も効果的に制限または抑制される量だけ、シンバル間のノードへの弾性圧力が増す。爪を外すと、反発弾性の量が減るので、シンバルが動いて離れることによって、咬合する模型１０，１１間で前方および後方運動ができる。したがって、ノードの凸面がシンバルの表面６０ｂ、６１ｂに沿って摺動できるようになる。次に、この自由なすべり運動は、シンバルの周縁部で、段付き部７０，７１によって可動域が制限される。なお、ヒンジ継手２０，２１の回りの多軸運動は、咬合器の整合に用いられるが、この自由なすべり運動は、咬合器を一旦整合して模型に取り付けてからは、横方向と前方向の並進運動のシミュレーションのために用いられる。
別の実施形態においては、溝は、模型の外側に固定されたクリップの形状である。図７は、アームセグメントの円筒形状のエレメントを受けるように形成された溝９２を有するクリップ９０を示す。クリップ９０の長手方向に沿って延びる横向きの突出部またはシェルフ９４は、位置合わせスロットを有するタイプの歯模型ベースに、クリップを取り付けるようになっている。代わりに、シェルフ９４のないクリップが、歯模型ベースの平らな壁に直接取り付けられてもよい。
図８および図９は、模型間で簡単なヒンジ運動をなし、かつ一体として製造され得る咬合器２００の別の実施形態を示す。この実施形態においては、模型連結エレメント２３５，２３６，２３７，２３８は、つなぎ合わしたエレメントを別々にねじり運動させるように、ウェブ７２，７３でつなぎ合わされている。ヒンジエレメント２６０，２６１は、図９に最もよく例示しているように、領域８１，８２で除去されて主要ヒンジ動作を助長し、領域８３，８４で除去されて主要ヒンジ軸を直角整合できるようにしている。
本発明の咬合器の実施形態を使用するには、歯模型１０，１１のベースに溝１２，１３を切り込むか型成形する。これらの溝１２，１３は、アーム３３，３４の対応するアーム側連結エレメント３５，３６，３７，３８を受けるのに十分な直径と半径方向の深さに製造される。別の実施形態においては、溝は、アーム側連結エレメントにわずかな摩擦しまりばめで嵌合するように造られる。第一実施形態の場合、咬合器１００の各アームの係合するセグメント３３ａ，３３ｂおよび３４ａ，３４ｂ（図１）は、二つの分離したヒンジつなぎアームを形成するように組み立てる。次に、二つのアーム３３，３４は、隣接する連結エレメント３５，３６，３７，３８で互いにつなぎ合わすので、各アーム側連結エレメント対は、隣接して同心上に保持される。これによって、本発明の第二実施形態２００（図８）を扱う場合にそうであるように、咬合器を一つの撓むユニットとして扱えるようになる。模型１０，１１は、適切に閉じて中心咬合位の関係に置かれ、手、または歯科研究開発の分野における当業者に知られた他の手段のいずれかで保持される。それぞれ各ノード／シンバル対４０，６０および４１，６１によって形成されるヒンジ継手２０，２１内でアームの角度関係を調整することによって、咬合器１００のアーム側連結エレメント３５，３６，３７，３８を模型の各溝１２，１３に一時的に配置させて整合させる。アーム側連結エレメント３５，３６，３７，３８と模型連結エレメント１２，１３との間に形成した接合部内に接着剤を入れて硬化させることで、咬合器を固定する。一度固定すれば、咬合器ヒンジ継手２０，２１によって、模型間の咬合および咀瞬の動作をシミュレーションすることができる。
ここに記載した咬合器の実施形態は、廉価に製造することができる。咬合器は、ナイロン、ガラス入りナイロン、ポリカーボネート、またはガラス入りポリカーボネートのようなプラスチックで作製することができる。
図１０および図１１に、本発明の咬合器の実施形態とともに用いる歯模型ベース４００を形成するのに適した可撓性ゴム成形型３００を示す。成形型３００は、可撓性ゴム構造であり、後壁３１２と水平底部３１６から上方へ突出する湾曲した側壁３１４とによって形成されたキャビティ３１０を有する。後壁３１２は凸部３１８を有し、この凸部３１８は、歯模型ベース４００の後部４１２を横断する半円の溝４１０を形成するように、後壁の長手方向に沿ってキャビティ３１０内方に延出している。好ましくは、凸部３１８は、後壁３１２の全長に沿って水平方向に延出する。
成形型３００を用いて歯模型ベースを形成するために、注ぐことが可能な歯科用ストンまたは石膏のような硬化性材料が、成形型に注ぎ込まれる。材料が硬化した後、ベースが成形型から完全に外れるまで凸部３１８の回りに歯模型ベースの後部４１４を上方へ起こすために、底部３１６を上向きに押し上げて、成形型３００から歯模型ベース４００を取り外す。この半円の溝４１０は、上述のように咬合器１００の連結エレメント３５，３６，３７，３８、または咬合器２００の連結エレメント２３５，２３６，２３７，２３８を受けるピボット機構エレメントとして機能する。
均等の技術
本発明は、好適な実施形態を参照して詳述したが、請求の範囲によって明らかにされる本発明の趣旨と範囲を逸脱しないで、形式または詳細を種々変更できることは、当業者に理解されるであろう。当業者は必要以上の実験を行わなくとも、ここで説明した本発明の特定の実施形態の均等物を容易に想倒するだろうし、そうすることもできる。そのような均等物は請求の範囲に含まれる。
【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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