(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
キーパーの外形よりも大きな外形に形成した内冠と、キーパー本体の下部外周縁から外側に張り出すレーザー溶接用環状鍔部を形成した、側面矩形または側面台形の形状をした扁平な柱状体構造のキーパーとを備え、該レーザー溶接用環状鍔部を内冠の上面にレーザー溶接接合し、かつ前記キーパー本体の上面はレーザー溶接時の熱的変形の生じない平滑に形成されていることを特徴とする内冠へのキーパー取付け構造。
【請求項２】
キーパーの外形よりも大きな外形に形成した内冠と、キーパー本体の下部外周縁から外側に張り出すレーザー溶接用環状鍔部を形成した、側面矩形または側面台形の形状をした扁平な柱状体構造のキーパーとを備え、該レーザー溶接用環状鍔部を内冠の上面に載置し、該キーパーのレーザー溶接用環状鍔部と内冠の上面の接合箇所をレーザー溶接器を用いてレーザー溶接する時にキーパー本体の上面が熱収縮に伴うたわみを生じることがなく平滑に仕上げるために前記レーザー溶接用環状鍔部に当てるレーザー照射を垂直方向からも行えるようにしたことを特徴とする内冠へのキーパー取付け方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は義歯用として使用する磁性アタッチメントの構成要素であるキーパーを内冠に取付けるための取付け構造及びその取付け方法に関する。
磁性アタッチメントは磁石の力を利用して、可撤性義歯を支台歯に連結し、その維持・安定をはかる維持装置である。補綴学用語として、磁性アタッチメントは磁石構造体とキーパーとからなる、磁力を利用した補綴物の維持装置であると定義されている。磁性アタッチメントの構造は、永久磁石本体を備えた磁石構造体とこれに吸着するキーパーとからなる。基本的には、磁石構造体は補綴物に結合され、キーパーは歯や歯根に結合され、両者の磁気的な吸引力によって補綴物の維持装置として機能する。図８に磁性アタッチメントの機能原理を摸式的に示す。
【０００２】
【従来の技術】
従来の鋳接法によるキーパーの内冠への取付けは、図７に示すように、偏平な円柱体構造の磁性ステンレス鋼からなるキーパー１を水平に位置させた状態でワックスアップを行い、次に鋳型内でキーパーの位置を保持しながら鋳造で得られた内冠２の上部に埋め込まれるようにして形成され、キーパー上面と内冠の上端が面一となるように仕上げられている。
【０００３】
上記鋳接前のキーパーはその上面が製品出荷時においては高精度に平面仕上げがされており、磁性アタッチメントのもう一方の構成要素である、永久磁石本体を備えた磁石構造体と強力に吸着し得るように形成されている。
しかし鋳接法により内冠に嵌合状態で保持されたキーパーは内冠の熱収縮時にキーパー下部が熱収縮応力を受け、キーパーの上面は湾曲面状にたわみを生じる(図７参照)こととなり、磁石構造体との吸着能力が著しく減衰することとなり、キーパーとしての役割を果たし得なくなる。
【０００４】
また、鋳接法によるキーパーの取付け構造にあっては鋳造時の加熱により、キーパー上面に対し酸化膜が形成されるために、これを研磨除去しなければならないという不都合がある。
さらに、鋳接法によるキーパーの取付けにあってはキーパーの外周面が内冠上部によって保持される構造のために、キーパー自体を一回り小さな形状としなければならず、その小さくした分だけキーパーは磁石構造体との吸着面積が小さくなり、この面からも吸着能を減ずることとなる。
【０００５】
本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、その目的とするところはキーパー上面への熱収縮に伴うたわみを生じることがなく平滑に仕上げられた状態を維持でき、キーパー上面に対し酸化膜が形成されることがなく、かつキーパー上面は磁石構造体との吸着面積を大きく確保した、鋳接法によらないレーザー溶接法による取付けを可能とし、かつレーザー溶接に伴う溶接箇所の凹面を平面または凸面に修正する作業が不要である内冠へのキーパー取付け構造及び取付け方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る内冠へのキーパー取付け構造は、キーパーの外形よりも大きな外形に形成した内冠と、キーパー本体の下部外周縁から外側に張り出すレーザー溶接用環状鍔部を形成した、側面矩形または側面台形等の形状をした扁平な柱状体構造のキーパーとを備え、該レーザー溶接用環状鍔部の底面を内冠の上面にレーザー溶接接合し、かつ前記キーパー本体の上面はレーザー溶接時の熱的変形の生じない平滑に形成されていることを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る内冠へのキーパーの取付け方法は、キーパーの外形よりも大きな外形に形成した内冠と、キーパー本体の下部外周縁から外側に張り出すレーザー溶接用環状鍔部を形成した、側面矩形または側面台形等の形状をした扁平な柱状体構造のキーパーとを備え、該レーザー溶接用環状鍔部を内冠の上面に載置し、該キーパーのレーザー溶接用環状鍔部と内冠の上面の接合箇所をレーザー溶接器を用いてレーザー溶接する時にキーパー本体の上面が熱収縮に伴うたわみを生じることがなく平滑に仕上げるために前記レーザー溶接用環状鍔部に当てるレーザーを垂直方向からも行えるようにしたことを特徴とする。
【００１２】
【発明実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面にしたがって説明する。
図１はレーザー溶接により偏平な円柱状キーパーと内冠との一体化を示す側面図、図２はレーザー溶接により偏平な側面台形形状をした柱状キーパーと内冠との一体化を示す側面図である。
キーパー１は磁性アタッチメント（図示せず）の構成要素である、永久磁石本体を備えた磁石構造体（図示せず）と吸着する材料である磁性体、例えば磁性ステンレス鋼ＳＵＳ４４７Ｊ１などが使用される。キーパー１の形状は平面円形、平面楕円形等の各種形状が考えられるが、要は内冠２の形状に合わせた接合可能な形状とする。キーパー１の厚さは通常、１ｍｍ程度であるが、使用箇所等により適宜、厚みを変えることは可能である。本実施例では側面矩形または側面台形形状をした偏平な柱状体構造の場合を示したが、必ずしもこれらの形状に限定されるものではない。
【００１３】
内冠２は義歯（図示せず）の内側に嵌合する形状に作製され、加工性を考慮して金合金などの材料を用いて鋳造法により作製される。内冠２は根面板とも呼ばれるものである。本例では筒状の場合を示したが必ずしもこの形状に限定されず、例えば断面略Ｔ字型形状等であってもよい。
【００１４】
内冠２へのキーパー１の取付けに当たっては、本発明ではレーザー溶接によりキーパー本体の下部外周縁から外側に張り出すレーザー溶接用環状鍔部を形成し、そのレーザー溶接用環状鍔部を内冠２の上面に溶接接合することを特徴とするものである。
【００１５】
レーザー溶接に当たっては、可及的に、内冠２とキーパー１との接合部を合わせることが重要である。その方法として、サベーヤーを使用し、キーパー固定平面用プラスチックなどを同一平面に位置付けるようにする。内冠２は鋳造後に必要に応じてサンドペーパー等により内冠２の上面の調整を行う。
【００１６】
またレーザー溶接に当たっては、レーザーのパワーの強さを調整することが重要である。レーザービームの出力が弱すぎる時は溶接箇所の溶接が十分行なわれない。また強すぎる時は溶接箇所の凹面が大きくなるので注意する必要がある。この場合の解決策としては、母材を凹面に付加して平面または凸面に修正するようにする。また、他の解決策としては、キーパー１と内冠２の溶接箇所に、凹面にならないように、あらかじめ余分な金属を付与した形態にすることである。この例として、キーパー１と内冠２の少なくとも一方に、レーザー溶接用環状鍔部１ａ、２ａをあらかじめ形成しておくことである。
【００１７】
図３はキーパー１と内冠２の双方にレーザー溶接用環状鍔部１ａ、２ａを形成してレーザー溶接を行なう手順を示した概略説明図である。
図３の場合は、キーパー１の外周面が内冠２の外周面の延長線上に位置するように偏平な側面台形形状に形成した場合を示す。この場合、レーザーは水平方向及び斜め方向から照射することができ、レーザーの溶接方向を変えることにより、より強固に一体化することができる。溶接箇所の盛上がり部分は平面仕上げがされる。
【００１８】
図４はキーパー１の方だけに環状鍔部１ａを形成してレーザー溶接を行なう手順を示した概略説明図である。
図４の場合は、キーパー１の外形よりも内冠２の外形を大きくしてレーザーの溶接方向が垂直方向から行なえるようにしたものである。これにより溶接箇所が凹面になるのを解消できる。図３及び図４のいずれにあってもレーザー溶接用環状鍔部箇所が溶接されるためにキーパー１本体への変形がない。
【００１９】
図５（ａ）はレーザー溶接法による他の実施例であり、水平方向と斜め方向の２箇所方向から溶接する場合を示す。図５（ｂ）はレーザー溶接法による、さらに別の実施例であり、レーザー溶接は斜め方向から行なわれ、溶接箇所に母材を盛り上げて行なう方法である。
【００２０】
図６（ａ）（ｂ）は内冠２の上部に形成した受け部２ｂに、キーパー１の下部に形成したレーザー溶接用環状鍔部１ａを嵌合させた状態で溶接接合した状態を示す側面図である。図６（ａ）の場合は、キーパー１の外周面が内冠２の外周面の延長線上に位置するように形成した場合であり、図６（ｂ）の場合は、キーパー１の外周面が内冠２の外周面の延長線上に位置するように形成しない場合を示す。また図面では示していないが、内冠２の上部に形成した受け部２ｂに、キーパー１の下部を直接、嵌合させた状態で溶接接合してもよい。嵌合構造とすることにより溶接時の位置合わせが容易となる。
【００２１】
【発明の効果】
本発明は、上記の説明から判るように、従来のように鋳接法によらないでキーパー本体の下部外周縁から外側に張り出すレーザー溶接用環状鍔部を形成し、そのレーザー溶接用環状鍔部を内冠の上面に固定することとしたので、キーパー本体上面への熱収縮に伴うたわみが一切、生じることがなく平滑に仕上げられた状態を維持でき、かつ溶接箇所が凹面になるのを解消できる。したがって、レーザー溶接に伴う溶接箇所の凹面を平面または凸面に修正する作業が不要であり、キーパー本体上面と磁石構造体との吸着能を減ずることがない。
【００２２】
また鋳接法によらないために、キーパー上面に対し酸化膜が形成されることがなく、面倒で、かつ困難な平面仕上げから開放される。
【００２３】
さらに、従来のように鋳接法によってキーパーの上面が内冠の上端と一致する構造から開放されたので、キーパー上面は磁石構造体との吸着面積を大きく確保することができ、吸着能力を増すことができる。
【００２４】
そして、鋳接法によらないレーザー溶接法により、鋳接法による欠点が一挙に解消される。キーパーの外形よりも内冠の外形を大きくしてレーザーの溶接方向がレーザー溶接用環状鍔部に対し垂直方向からも行なえるようにしたので、溶接箇所が凹面になるのを解消できる。また、レーザー溶接用環状鍔部箇所が溶接されるためにキーパー本体に熱的影響に伴うひずみ等の問題が解消されキーパー本体への変形がなく、キーパーの吸着能に影響を与えない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示し、レーザー溶接により偏平な円柱状キーパーと内冠との一体化を示す側面図である。
【図２】本発明の一実施例を示し、レーザー溶接により偏平な側面台形形状をした柱状キーパーと内冠との一体化を示す側面図である。
【図３】キーパーと内冠の双方にレーザー溶接用環状鍔部を形成してレーザー溶接を行なう手順を示した概略説明図である。
【図４】キーパーの方だけにレーザー溶接用環状鍔部を形成してレーザー溶接を行なう手順を示した概略説明図である。
【図５】（ａ）はレーザー溶接法による他の実施例であり、水平方向と斜め方向の２箇所方向から溶接する場合を示す説明図である。
（ｂ）はレーザー溶接法による、さらに別の実施例であり、レーザー溶接は斜め方向から行なわれ、溶接箇所に母材を盛り上げて行なう方法を示す説明図である。
【図６】（ａ）（ｂ）は内冠の上部に形成した受け部に、キーパーの下部に形成した環状鍔部を嵌合させた状態で溶接接合した状態を示す側面図である。
【図７】従来の鋳接法によるキーパーの取付け法を示す説明図である。
【図８】磁性アタッチメントの機能原理を示す摸式図である。
【符号の説明】
１  キーパー
１ａ  レーザー溶接用環状鍔部
２  内冠
２ａ  レーザー溶接用環状鍔部
２ｂ  受け部
【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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