(57)【要約】【課題】小さなサイズで、ラッチが多数回開閉された後でも長時間に渡ってラッチが望む通りに確実に機能する、歯列矯正器具を提供する。【解決手段】ブラケットまたはバッカルチューブのような歯列矯正器具は、アーチワイヤをアーチワイヤスロットに保持するためのラッチを有する。このラッチは、アーチワイヤにより特定の最小値を超える力が器具に及ぼされたときは常に、アーチワイヤスロットからアーチワイヤを解放する。ラッチには、クリップの開放移動の際、歪を有意に減少させることにより、使用中にクリップが破損する可能性を有意に減少させる特定の特徴を有する少なくとも１つのクリップが含まれる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
歯に結合するベースと、前記ベースから延在する本体と、概ね近心から遠心に向かう方向に前記本体に渡って延在するアーチワイヤスロットと、２つの支持体と、アーチワイヤを前記アーチワイヤスロット内に解放可能に保持するように前記本体に接続されたラッチと、を有する歯列矯正器具において、
前記ラッチは少なくとも１つのクリップを有し、該クリップは、
第１のセクションと、
アーチワイヤを受け取るための領域が形成されるように、前記第１のセクションから離れて対向配置される第２のセクションと、
特定の方向に延在して前記第１のセクションおよび前記第２のセクションを相互に接続する第３のセクションと、
前記第３のセクションから離れた部位で前記第１のセクションに接続される第１のアーム部分と、
前記第３のセクションから離れた部位で前記第２のセクションに接続される第２のアーム部分と、
前記第３のセクションの直近に隣接し、前記アーチワイヤを受け取る領域と連通する凹部と、を備え、
前記第１および第２のアーム部分は、アーチワイヤを前記第１のセクションと前記第２のセクションとの間の前記領域で保持および解放するように、互いに接離する方向に移動可能に構成され、
前記支持体は、前記凹部を通って延在し、前記支持体に一体的に接続されたフランジと共に前記クリップを適所に保持し、
前記凹部は、前記特定の方向に平行な方向の、前記アーチワイヤを受け取るための領域の直近に隣接する部分において、前記アーチワイヤを受け取るための領域よりも、幅が狭い、
歯列矯正器具。
【請求項２】
前記第１および第２のセクションが、前記凹部に隣接する、互いに対向する第１および第２の突起を備え、前記第１および第２の突起が、互いに向かって内向きに延在する、請求項１に記載の歯列矯正器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、広くは、歯列矯正治療の過程で用いられる器具に関する。詳細には、本発明は、器具のアーチワイヤスロット内にアーチワイヤを解放可能に保持する改良ラッチを有するブラケットまたは臼歯器具のような歯列矯正器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
歯列矯正治療法は、歯科学の分野のなかでも特殊な種類の治療であり、位置異常歯を歯列矯正学的に正常な位置に移動させることを含む。歯列矯正治療には、多くの場合患者の咬合を改善することが含まれ、典型的には歯の美的外観を向上させる。
【０００３】
多くの種類の歯列矯正治療プログラムには、一般に集合的に「ブレース」として知られる小さな器具およびワイヤの組を使用することが含まれる。このような治療プログラムの間に、ブラケットとして知られる小さな器具を患者の前歯、犬歯および小臼歯に固定し、各ブラケットのスロットにアーチワイヤを挿入する。アーチワイヤにより、歯を歯列矯正学的に正常な位置へ導いて移動させる軌道が形成される。アーチワイヤの端部切断面は、典型的には、頬面管（buccal tube）として知られる患者の大臼歯に固定された小さな器具に捕捉される。
【０００４】
多くの種類の歯列矯正ブラケットがアーチワイヤスロットを有し、この一方の側はアーチワイヤを挿入するために開口し、残りの側は壁または他の構造により固定される。患者の前歯表面に結合されるようになっているブラケットは、アーチワイヤスロットの頬唇側（即ち、患者の頬又は唇に向く側）または咬合側（即ち、歯の外側先端に向く側）の何れかが開口するアーチワイヤスロットを有することが多い。しかし、いくつかのブラケットは、患者の歯の舌側（即ち、患者の歯の舌に向く側）に固定され、舌側または咬合側に開口するアーチワイヤスロットを有するようになっている。
【０００５】
歯列矯正医の多くは、結紮糸を用いてアーチワイヤをブラケットに連結し、アーチワイヤをアーチワイヤスロットに着座係合する方向に押し付ける。市販の歯列矯正結紮糸の１種は小型のエラストマーＯリングである。歯列矯正Ｏリング結紮糸は、歯肉側（すなわち、患者の歯肉または歯茎に向く側）およびアーチワイヤスロットの咬合側でブラケット本体に接続されている小型ウィング（「タイウイング」として知られる）の周りにＯリングを伸張させることにより装着する。装着されると、Ｏリング結紮糸は、タイウイングの背側または舌側のまわりに延在するとともにアーチワイヤの唇側を超えて延在し、アーチワイヤがアーチワイヤスロットの下側壁に接触して完全に着座する位置に向くように押し付ける。
【０００６】
ステンレス鋼製の結紮糸のような金属結紮糸を用いて、アーチワイヤをブラケットのアーチワイヤスロットに保持することもできる。金属結紮糸は、典型的には、最初は直線状であり、その後ループに形成されるワイヤの短い部分で製造される。装着の際には、ワイヤ結紮糸をタイウイングの周りに引っ掛け、アーチワイヤの唇側を超えて延ばす。次に、結紮糸の端部切断面を共に捻ってループを閉じ、結紮糸を定位置に保持する。
【０００７】
残念なことに、歯列矯正医のなかには、エラストマーおよび金属結紮糸に完全に満足していない者がいる。このような結紮糸は、初期装着時にも、アーチワイヤまたは結紮糸の交換が望まれる再装着時にも、装着するのに幾分時間がかかる。理解されうるように、結紮に必要な時間を短縮すれば、医者が患者に費やさねばならない総時間を減少させ、結果的に、歯列矯正治療の全体的な費用を削減するのに役立たせることができる。
【０００８】
エラストマーおよび金属結紮糸には他にも欠点がある。例えば、特定のポリウレタンエラストマー結紮糸では、治療の間に変形や力の減少が見られたとの報告がある。患者が摂取する食物および飲料によりエラストマー結紮糸が変色し、幾分見苦しくなる場合もある。金属結紮糸では、端部が尖っていることが多いため、これに歯垢および食物のかけらが溜まることがあり、炎症が起こるリスクが高まることもある。
【０００９】
従来の結紮糸に伴う問題を克服するために、アーチワイヤをブラケットに接続するための様々な種類のラッチを有する様々な歯列矯正ブラケットが提案されてきた。また、このようなブラケットは、自己結紮ブラケットとしても知られる。このラッチには、可動クリップ、バネ部材、カバー、シャッタ、ベイルまたはアーチワイヤをアーチワイヤスロットに保持するためにブラケット本体に接続された他の構造が含まれる。
【００１０】
略Ｕ形結紮ラッチクリップを有する自己結紮歯列矯正ブラケットの例は、特許文献１、特許文献２および特許文献３に記載されている。一般に、このようなブラケットのクリップは、滑動可能にブラケット本体に装着されており、アーチワイヤスロットの開閉に必要な場合には、歯科探針または他の先端の小さい歯科工具を用い、本体に対してクリップを移動させる。また、「スピード（Ｓｐｅｅｄ）」ブランドのブラケットとして知られる自己結紮ブラケットも、アーチワイヤをブラケットに結紮するための可動式で略Ｕ形のクリップを有する。
【００１１】
他の種類の自己結紮ブラケットは、スロット開放とスロット閉鎖位置との間を移動するように枢設された旋回型シャッタまたは閉鎖装置に類似するラッチを有する。例えば、特許文献４に示されるブラケットは、一方の端部がスロットの一方の側に沿うブラケットのタイウイングに接続され、他方の端部がアーチワイヤスロットの反対側に沿って位置するタイウイングと解放可能に係合可能である回転可能カバープレートを有する。旋回型ラッチを備えた他の歯列矯正ブラケットは、特許文献５、特許文献６および特許文献７に記載されている。
【００１２】
特許文献８および特許文献９には、アーチワイヤスロットの縦軸線を中心に回転するラッチを有する自己結紮歯列矯正ブラケットが記載される。これらの参照文献のラッチは幾分円筒形であり、これと嵌合する円筒形チャネルに回転可能に受け取られ、スロット開放位置とスロット閉鎖位置との間でラッチを回転可能に移動するのを助けるように、外向きに延在するアームが設けられる。
【００１３】
特許文献１０に記載される自己結紮歯列矯正ブラケットは、可撓性のある平坦なバネ部材を含むラッチを有する。バネ部材の一端はアーチワイヤスロットの片側でブラケット本体に固定され、バネ部材のもう一方の端部は、バネ部材がスロット閉鎖位置に移動するとラッチ逆鉤または留具に解放可能に係合するノッチを有する。スロットを開放するためには、ノッチを留具から外し、アーチワイヤをアーチワイヤスロットから取外すことが十分に可能な方向にバネ部材を曲げる。
【００１４】
他の種類の自己結紮歯列矯正ブラケットは、スロット開放位置とスロット閉鎖位置との間を滑動可能な本質的に平坦なプレートを含むラッチを有する。このような構造の例は、特許文献１１、特許文献１２および特許文献１３に示される。一般に、これらの参考文献に記載される滑動ラッチは、アーチワイヤスロットの頬唇側に位置する直立チャネル内を移動する。
【００１５】
これまでに提案されている別の種類の自己結紮ブラケットは、ベイルと同様に機能する一片のワイヤ材料で作られたラッチを有する。特許文献１４、特許文献１５および特許文献１６に記載される歯列矯正ブラケットは、スロット閉鎖位置とスロット開放位置との間を旋回するワイヤ様ラッチを有する。特許文献１７に記載される歯列矯正ブラケットは、スロット開放位置とスロット閉鎖位置との間で滑動可能なワイヤラッチを有する。
【００１６】
「自己解放ラッチを備えた歯列矯正器具」と題される２つの係属中のＰＣＴ出願である特許文献１８および特許文献１９には、改良された自己結紮歯列矯正ブラケットが記載されている。これらの出願に記載される器具は、アーチワイヤスロット内のアーチワイヤを解放するためのラッチを有し、アーチワイヤが特定の最小値を超える力を器具に及ぼせば、アーチワイヤはラッチによりアーチワイヤスロットから解放される。この最小値は、器具を歯から外すのに必要な同じ方向の力より有意に小さく、その結果、治療の間に器具が歯から自発的に確実に外れないようにするのに役立つ。
【００１７】
上に述べたＰＣＴ出願に記載した器具の特定の実施形態では、アーチワイヤをラッチに押し付けることにより、アーチワイヤをアーチワイヤスロットに挿入することができる。ラッチは、手動用具または他の工具を必要としない自己開放型に構成される。その結果、このような器具は、アーチワイヤを器具に接続するのに必要な時間を有意に減少させることができるという点で、医師にとって大変有利である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１８】
【特許文献１】米国特許第３，７７２，７８７号明細書
【特許文献２】米国特許第４，２４８，５８８号明細書
【特許文献３】米国特許第４，４９２，５７３号明細書
【特許文献４】米国特許第４，７１２，９９９号明細書
【特許文献５】米国特許第４，１０３，４２３号明細書
【特許文献６】米国特許第５，５１６，２８４号明細書
【特許文献７】米国特許第５，６８５，７１１号明細書
【特許文献８】米国特許第４，３７１，３３７号明細書
【特許文献９】米国特許第４，５５９，０１２号明細書
【特許文献１０】米国特許第５，７１１，６６６号明細書
【特許文献１１】米国特許第５，０９４，６１４号明細書
【特許文献１２】米国特許第５，３２２，４３５号明細書
【特許文献１３】米国特許第５，６１３，８５０号明細書
【特許文献１４】米国特許第４，１４９，３１４号明細書
【特許文献１５】米国特許第４，７２５，２２９号明細書
【特許文献１６】米国特許第５，２６９，６８１号明細書
【特許文献１７】米国特許第４，２６０，３７５号明細書
【特許文献１８】国際公開ＷＯ第０１／２２９０１号パンフレット
【特許文献１９】国際公開ＷＯ第０２／０８９６９３号パンフレット
【特許文献２０】米国特許第５，４３９，３７９号明細書
【特許文献２１】米国特許第５，３６６，３７２号明細書
【特許文献２２】米国特許第５，３５８，４０２号明細書
【特許文献２３】米国特許第５，３８０，１９６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
上に述べたＰＣＴ出願に記載した器具により歯列矯正器具技術はかなり進歩したが、自己結紮器具に関する技術の状態を改善することが依然として必要とされている。望ましいと考えられる改良の１つは、長期間に渡って、意図したようにラッチが確実に開閉するのに役立つラッチの改良に関する。また、器具を交換する必要がないように、使用中にラッチが決して破損しないことを確実にすることが重要である。
【００２０】
残念なことには、上に記載のラッチを改良することに伴う問題の１つは、その大きさが本質的に小さいことに関するものである。例えば、上に引用したＰＣＴ出願に記載したラッチのいくつかでは、その全体的な大きさは、約２．５ｍｍ×１．６ｍｍ×０．３ｍｍ未満となる場合がある。疲労寿命を延ばすためにラッチの大きさを大きくすることは可能であるが、それに対応して器具の全体的な大きさも大きくなるためこのような修正を行うことは望ましくない。器具の大きさを増大させると、器具が隣接する柔らかい組織に当たって患者に痛みを引き起こす可能性が高まるため、これは、一般には満足できる方法ではない。また、器具の大きさが大きくなれば、通常、器具が口腔内で見えやすくなり、審美的外観に悪影響を及ぼすことになる。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明は、自己結紮歯列矯正器具の改良に関する。本発明の一様態では、器具は、１つまたはそれ以上のクリップを含む改良ラッチを有する。このクリップは、ラッチが多数回開閉された後でも長期間に渡ってラッチが望む通りに確実に常に機能するのを助ける特定の特徴を備える。
【００２２】
詳細には、本発明の一実施形態は、アーチワイヤを歯列矯正器具のアーチワイヤスロット内に解放可能に保持するためのクリップに関する。クリップは、第１のセクションおよび第１のセクションに対向する第２のセクションを含む。第１のセクションおよび第２のセクションは互いに間隔をおいて配置され、それによりアーチワイヤを受け取るための領域が形成される。第３のセクションは特定の方向に延在し、第１及び第２のセクションを相互に接続する。第３のセクションから離れた第１のセクションに第１のアームを接続し、第３のセクションから離れた第２のセクションに第２のアーム部分を接続する。第１および第２のセクションは、アーム部分によりアーチワイヤをそれぞれ第１のセクションと第２のセクションとの間の領域に保持及び解放することができるように互いに接離するように移動可能である。第１のアーム部分が近づくにつれて第１のセクションの幅が減少し、第２のアーム部分が近づくにつれて第２のセクションの幅が減少する。
【００２３】
本発明の別の実施形態は、アーチワイヤを歯列矯正ブラケットのアーチワイヤスロット内に解放可能に保持するためのクリップに関する。クリップは、第１のセクションおよび第１のセクションに対向する第２のセクションを含む。第１のセクションおよび第２のセクションは互いに間隔を置いて配置され、それによりアーチワイヤを受け取るための領域が形成される。第３のセクションは特定の方向に延在し、第１のセクションおよび第２のセクションを相互に接続する。第１のアーム部分は、第３のセクションから離れた第１のセクションに接続される。第２のアーム部分は、第３のセクションから離れた第２のセクションに接続される。アーム部分は、第１のセクションと第２のセクションとの間の領域にアーチワイヤを保持及び解放するために互いに接離するように移動可能である。凹部が第３のセクションに隣接して設けられ、アーチワイヤ受け取り領域と連絡する。凹部は、前記特定の方向に平行な方向にこの領域より小さい。
【００２４】
別の実施形態では、本発明は、歯列矯正器具のアーチワイヤスロット内にアーチワイヤを解放可能に保持するためのラッチに関する。ラッチは、ほぼ頬唇−舌基準軸線に沿って延在する縦軸線を有する。ラッチには、近心壁、遠心壁、咬合壁および歯肉壁を有する少なくとも１つのセクションが含まれる。近心壁および遠心壁は、咬合壁および歯肉壁に対して９０度以外の角度に向けられる。
【００２５】
本発明のさらなる実施形態は、先の段落の何れかで述べたような少なくとも１つのクリップを含む歯列矯正器具に関する。
【００２６】
請求の範囲の特徴に本発明を更に詳細に定義する。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施形態によるラッチを有する歯列矯正器具の斜視図である。
【図２】図１に示す器具を舌側方向に器具に向かって見た正面図である。
【図３】図１および図２示す器具を遠心方向に見た側面図である。
【図４】図１〜図３に示す器具のラッチを含む２つのクリップのうちの１つの拡大斜視図である。
【図５】図４に示すクリップを近心方向に見た拡大側面図である。
【図５Ａ】背景のクリップの部分を省略したことを除き、図５の線５ａ〜５ａに沿ったクリップの拡大断面図である。
【図５Ｂ】幾分図５ａに類似するが、本発明の別の実施形態によるクリップを示す図である。
【図６】本発明の別の実施形態によるラッチを有する歯列矯正器具の斜視図である。
【図７】図６に示す器具の分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
本発明の一実施形態により組み立てた歯列矯正器具を図１〜図３に示しており、概して参照符号２０で表す。この例の器具２０は、患者の歯の頬唇表面に固定するようにされた歯列矯正ブラケットである。或いは、器具は、大臼歯器具とすることもでき、歯列矯正治療法の間での歯の移動を制御するためのアーチワイヤを受け取るようにされたあらゆる別の歯列矯正器具とすることもできる。
【００２９】
器具２０には、接着剤を用いて器具２０を患者の歯のエナメル質に直接結合するためのベース２２が含まれる。ベース２２は、患者の歯の表面の凸状に複雑な外形に嵌合する外向きに凹んだ複雑な外形であることが好ましい。任意に、ベース２２には、溝、粒子、凹部、アンダーカット、化学結合増強剤または器具２０を直接患者の歯の表面に結合するのを容易にするあらゆる別の材料または構造またはこれらの組み合わせを設けることができる。
【００３０】
本体２４はベース２２からほぼ頬唇方向に外向きに延在する。本体２４には、間隔を置いて配置された１対の近心タイウイング２６および１対の間隔を置いて配置された遠心タイウイング２８が含まれる。アーチワイヤスロット３０が、ほぼ近心−遠心方向に、一対の近心タイウイング２６により存在する空間と一対の遠心タイウイング２８の間に存在する空間との間に本体２４に渡って延在する。任意に、タイウイング２６、２８を省略することもできる。
【００３１】
また、本体２４には、最も外側の近心フランジ３２に接続されて近心に延在する支持体３１および最も外側の遠心フランジ３４に接続される遠心に延在する支持体３３が含まれる。各フランジ３２、３４は、立面図では幾分半円形構成であるが、他の形状も可能である。好ましくは、フランジ３２、３４は各々支持体３１、３３と一体化しているが、別の選択枝としては、フランジ３２、３４は、別個に製造した後に本体２４の残りの部分に付着させることもできる。
【００３２】
また、器具２０には、アーチワイヤスロット３０にアーチワイヤを解放可能に保持するために本体２４に接続されるラッチ３６が含まれる。この実施形態では、ラッチ３６には、近心クリップ３８および遠心クリップ４０が含まれるが、他の選択枝も可能である。例えば、ラッチ３６は、任意に１対の近心タイウイング２６と１対の遠心タイウイング２８との間の空間に位置する単一クリップのみを有することができる。
【００３３】
遠心クリップ４０は単独で図４および図５に示しており、これは、全体的にほぼ「Ｃ」形状の構成を有する。遠心クリップ４０には、第１のセクション４２および第１のセクション４２に対向する第２のセクション４４が含まれる。これらの普通の弛緩した構成では、第１のセクション４２および第２のセクション４４はほぼ平行な方向に延在する。第１のセクション４２は第２のセクション４４から間隔を置いて配置され、アーチワイヤを受け取るための領域４６を設ける。
【００３４】
また、クリップ４０には、第１のセクション４２および第２のセクション４４を相互に接続する第３のセクション４８も含まれる。本体２４に組み立てられると、第３のセクション４８は、図３を参照すると理解することができるように、ベース２２の頬唇表面に沿ってほぼ咬合−歯肉方向に延在する。第３のセクション４８は、咬合−歯肉方向に第１のセクション４２および第２のセクション４４を越えて延在し、丸みを帯びて突出した最も外側の咬合側の角５０および丸みを帯びて突出した最も外側の歯肉側の角５２を終点とする。
【００３５】
好ましくは、図３に示すように、角５０、５２は、クリップ４０が本体２４に組み立てられるとベース２２の頬唇側に接触する。しかし、第３のセクション４８の中央部分は、ベース２２の頬唇側から僅かに間隔を置いて配置される。このような構造により、クリップ４０が２つの部位でベース２２に確実に接触し、使用中に近心−遠心基準軸線を中心として過度に揺動しないようにされる。
【００３６】
また、クリップ４０には、アーチワイヤ受け取り領域４６と連絡する凹部５４も含まれる。凹部５４は、第３のセクション４８の延在する方向に平行な方向に領域４６より小さく、この方向は、言い換えると咬合側−歯肉側基準軸線にほぼ平行になる。凹部５４の入り口で、第１および第２のセクション４２、４４は、互いに向かって内向きに延在する一対の対向する突起５６を設ける。第１および第２のセクション４２、４４の対向する側も各々、各隣接する突起５６に対向するノッチ５８を設ける。
【００３７】
また、クリップ４０は、互いに向かって内向きに延在する１対のアーム部分６０、６２も含む。アーム部分６０、６２の頬唇縁は、近心−遠心基準軸線を中心とする円弧形に滑らかに弯曲する。アーム部分６０では、この滑らかな外側曲線が第１のセクション４２の歯肉側を越えて歯肉方向に延在する。アーム部分６２では、滑らかな外側曲線が第２のセクション４４の咬合側を超えて咬合方向に延在する。
【００３８】
クリップ４０は、図１−図５に通常の弛緩した方向に示す。しかし、アーム部分６０、６２は、望むときにアーチワイヤをアーチワイヤ受取り領域４６内に入れるために互いに離れるように移動可能である。これが終了するまで、第１および第２のセクション４２、４４が互いに離れるように各円弧状に曲がり、アーム部分６０、６２が互いに離れることができるようにする。
【００３９】
アーム部分６０、６２の頬唇側の滑らかな外側曲線により、アーチワイヤをアーム部分６０、６２の外側曲線縁に押し付けるとクリップ４０が開放され、アーチワイヤを領域４６に入れることができる。アーチワイヤにより圧力が曲線縁に及ぼされると、第１および第２のセクション４２、４４が、互いに離れるように偏向し、アーチワイヤを領域４６に入れるようにする。アーチワイヤが領域４６に受け取られると、クリップ４０の固有弾力性、詳細には第１および第２のセクション４２、４４の弾力性によりアーム部分６０、６２が互いに向かって跳ね返り、図に示すような通常の弛緩した構成になってアーチワイヤをアーチワイヤスロット３０内に保持するようにすることができる。
【００４０】
図５ａは、クリップ４０の第１のセクション４２の断面図である。ここに示すように、この断面の形状は長方形である。第１のセクション４２は、ほぼ頬唇−舌基準軸線に沿って延在する縦軸線を有し、咬合および歯肉壁４３のほか、近心および遠心壁４５を含む。壁４３、４５は、ゼロの角が形成された器具に好まれるように、互いに実質的に垂直である。同様の壁の方向性はクリップ４０の第２および第３のセクション４４、４８のほかアーム部分６０、６２を含む他の領域にも存在する。図示していないが、壁間の交点は丸みを帯びている。
【００４１】
図５ｂは、図５ａと幾分類似するが、本発明の別の実施形態によるクリップ１４０の断面を示す図である。クリップ１４０の形状は、近心または遠心方向に見ると、クリップ４０の形状と同様である。しかし、この実施形態では、クリップ１４０の第１のセクション１４２の咬合および歯肉壁１４３は、近心および遠心壁１４５に対して９０度以外の角度に向けられる。同様の壁の方向性は、クリップの第２および第３のセクションのほかアーム部分を含むクリップ１４０の他の領域にも存在する。
【００４２】
クリップ１４０の断面形状は、直角を有さないひし形または平行四辺形に類似する。このような構造は、タイウイングおよび／または器具本体の近心および遠心側に対して同様の角度に延在するアーチワイヤスロットを有する「角のある」器具として知られる器具と組み合わせて用いると特に有利である。これらの例では、クリップが占める総面積は、断面積もその結果得られる強度および疲労寿命も過度に減少させることなく同じままとすることができる。
【００４３】
クリップ４０を器具２０の残りの構成要素に組み立てるためには、ベース２２を本体２４に付着させる前にクリップ４０を適所に置くことが好ましい。組み立てる間には、クリップ４０を頬唇方向に遠心フランジ３４と本体２４の残りの部分との間の空間に移動させ、支持体３３を領域４６に受け取ることができるのに十分な距離を置いてアーム部分６０、６２を配置する。次に、クリップ４０を支持体３３が凹部５４に受け取られるようなときまで頬唇方向に更に移動させる。
【００４４】
次に、クリップ３８を同様に装着した後、ろう付けまたは溶着（レーザー溶着を含む）のような適切な工程によりベース２２を本体２４に付着させる。ベース２２を本体２４に付着すると、クリップ４０、特に第３のセクション４８を支持体３３とベース２２との間に捕捉し、その後、適所に保持する。この時、図２および図３を比較することで理解されるように、領域４６はアーチワイヤスロット３０と位置合わせされる。
【００４５】
クリップ４０（第１および第２のセクション４２、４４を含む）は、治療の間、アーチワイヤが器具２０に及ぼす力がほぼ頬唇方向（詳細には、アーチワイヤをアーチワイヤスロット３０に挿入する方向と反対の方向）に特定の最小値未満である限り、アーチワイヤをアーチワイヤスロット３０内に保持するのに十分に硬い。しかし、アーチワイヤにより同じ方向に器具２０に及ぼされる力が最小値より大きい場合には常に、予期しない大きな力に遭遇した場合に起こる可能性があるように、第１および第２のセクション４２、４４が外向きに偏向し、アーム部分６０、６２が互いに離れるように移動してクリップ３８を開放し、アーチワイヤがアーチワイヤスロット３０から解放されるようにすることができる。このような力に関しては、「自己解放ラッチを備えた歯列矯正器具」と題される前記ＰＣＴ出願、特許文献１８および米国特許出願第０２／０９８９６に更に詳細に記載されている。
【００４６】
クリップ３８はクリップ４０と同一であることが好ましい。アーチワイヤが器具２０にほぼ頬唇方向に、約０．２ｌｂ（０．１ｋｇ）〜約１１ｌｂ（５ｋｇ）の範囲、より好ましくは約０．４ｌｂ（０．２ｋｇ）〜約５．５ｌｂ（２．５ｋｇ）の範囲、最も好ましくは約０．７５ｌｂ（０．３４ｋｇ）〜約３．０ｌｂ（１．４ｋｇ）の範囲の力を及ぼすときにはいつでも、クリップ３８、４０を含むラッチ３６は、これと同じ方向にアーチワイヤをアーチワイヤスロット３０から解放することが好ましい。最小値は、歯列矯正治療の通常の過程でアーチワイヤがアーチワイヤスロット３０から意図せずに解放されないように十分に大きいことが好ましい。従って、アーチワイヤは、治療プログラムを行い、望む通りに関連する歯を移動するのに十分な力を器具２０に及ぼすことができる。
【００４７】
好ましくは、ラッチ３６の自己解放（即ち自己開放）の最小値は、器具２０を関連する歯から外すのに必要な同じ方向の力より実質的に小さい。ラッチ３６の自己解放の最小値は、器具２０を関連する歯から外すのに必要な同方向の力の約１／２未満であることが好ましい。例えば、器具２０と関連する歯との間の接着剤結合の予想される結合強度が頬唇方向に１６ｌｂｓ（７．２ｋｇ）であれば、アーチワイヤが器具２０に約８ｌｂｓ（３．６ｋｇ）より幾分大きい同じ頬唇方向の力を及ぼすといつでもラッチ３６はアーチワイヤを自己解放するように構成される。
【００４８】
ラッチ３６を解放する力を求めるために、アーチワイヤスロット３０の断面積に相補的な（即ち、実質的に満たす）縦方向に横断するセクションの面積を有するアーチワイヤのセクションを選択する。次に、スリングを組み立て、近心フランジ３２および遠心フランジ３４にぴったりと近接するが接触はしない位置でアーチワイヤセクションに接続する。任意に、スリングをアーチワイヤセクションに溶着またはろう付けする。次に、器具２０を静止位置に保持してアーチワイヤセクションの縦軸線がアーチワイヤスロット３０の縦軸線に対して決して傾かないようにしつつ、スリングを器具２０から引き抜く。ラッチ３６を解放するための力は、スリングに接続されたインストロン（Ｉｎｓｔｒｏｎ）試験器具をクロスヘッド速度０．５インチ／分（１．３ｃｍ／分）で用いることにより求めることができる。或いは、力変換器（例えばニューヨーク州バッファロー（Ｂｕｆｆａｌｏ，Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ）のＰＣＢから入手される型番２０８Ｃ０１）と共に振盪器具（例えばカリフォルニア州カールズバッド（Ｃａｒｌｓｂａｄ，Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ）のＡＰＳダイナミクス（Ｄｙｎａｍｉｃｓ）から入手される型番３００）を用いて力を測定することができる。
【００４９】
自己解放ラッチ３６は、器具２０が自発的に外れる可能性が実質的に減少すると言う点で医師にとって有利である。例えば、医師が比較的大きなアーチワイヤをアーチワイヤスロット３０に入れようとし、医師がアーチワイヤを解放するとすぐにラッチ３６が自己解放する場合には、器具２０が歯の表面から外れないように、その代わりにあまり硬くないアーチワイヤを用いることができる。別の例では、アーチワイヤが最初にアーム部分６０、６２によりアーチワイヤスロット３６に保持され、アーチワイヤが次に大きな力を器具２０に及ぼす場合には（例えば、患者が比較的硬い食べ物を噛んだ場合のように、アーチワイヤが固い物体に当たった場合に起こる可能性がある）、アーム部分６０、６２はアーチワイヤを解放するようにそのスロット開放位置まで広がり、器具２０が歯から外れないようにされる。その後、アーチワイヤスロット３０のアーチワイヤを入れ替えるだけで、ベース２２を関連する歯に再び結合させることを必要とせずに治療を再開することができる。
【００５０】
好ましくは、アーム部分６０、６２の対向する端部間の距離は、治療の過程で用いられると考えられる最も短いアーチワイヤの全咬合−歯肉寸法より小さい。アーチワイヤは、全ての例で、アーチワイヤスロット３０を満たす必要もなく、アーチワイヤスロット３０を定める壁部分と平らに係合する必要もない。例えば、治療プログラムの一部の間には、幾分小さなワイヤ、おそらく断面形状が円形のアーチワイヤを用いることができる。アーム部分６０、６２の対向する端部間の距離は、器具２０と共に、異なる断面形状の種々のアーチワイヤを用いることができるように選択することが好ましい。
【００５１】
遠心クリップ４０は近心クリップ３８と同一であることが好ましい。しかし、任意に、クリップ３８、４０は、特定の状況に対応するために、幾分異なるように構成することも可能である。例えば、最初に、位置異常の歯の近心側が舌方向に回転した方向であれば、近心クリップ３８の剛度を増大させ、アーチワイヤを遠心クリップ４０から解放するのに必要な力と比較してアーチワイヤをアーチワイヤスロット３０から解放するのに幾分大きな力が必要であるようにすることが望ましい可能性がある。他の選択枝も可能である。
【００５２】
任意に、バネクリップ３８、４０は、金属原料の平坦セクションから切り取られる。適切な金属材料には、ニチノールおよびβ−チタニウムの合金のような形状記憶合金が含まれる。クリップ３８、４０は、打抜き、ダイ切断、化学エッチング、ＥＤＭ（放電加工）、レーザー切断またはウォータージェット切断工程を用いて原料から切り取ることができる。別の選択枝として、クリップ３８、４０を成形し、次に熱処理してその形状を硬化することができる。
【００５３】
現在好まれているように、クリップ３８、４０は、酸洗い表面を有する焼きなまし超弾性材料（例えばニチノール）で作る。好ましいニチノール材料のニッケル含量は、１０°±５℃で５５．９７重量％Ａfである。ニチノールを３７．５％まで冷間加工し、厚さを約０．０１２インチ（０．３ｍｍ）〜約０．０１６インチ（０．４ｍｍ）の範囲にする。まず、クリップ３８、４０を粗切断ＥＤＭ工程で切断し、次に、縁を滑らかにするためにＥＤＭ工程を用いてもう１回またはそれ以上縁にそって切断する。或いは、レーザー切断工程または化学エッチング工程を用いてクリップ３８、４０を作ることもできる。クリップ３８、４０は、クリップ材料の縦方向、またはクリップ材料のグレインフローの主方向が第１および第２のセクション４２、４４の延在する方向（即ちほぼ頬唇方向）に実質的に平行であるように構成することが好ましい。
【００５４】
ＥＤＭ、レーザー切断または化学エッチング工程に続いて、クリップ３８、４０は、その縁を更に丸くするために混転させる。適切な混転機の例は、リッチウッド・インダストリー（Ｒｉｃｈｗｏｏｄ  Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ）から入手される型番ＬＣ−６００−２＋２である。小さなバレルを用いて機械速度を２００ｒｐｍにし、５００ｃｃの水および混転媒体に入れて約２時間クリップを混転する。適切な混転媒体の例は、５００ｃｃのセラミック媒体（成形ＡＣＣ、タイプＭ、サイズ３／１６×３／８（４．７ｍｍ×９．５ｍｍ）、２５ｃｃの白色アルミナ粉末第４０番、および２５ｃｃの粉末石鹸配合剤第４３番（全てリッチウッド・インダストリーから入手）の混合物である。混転クリップは、次に、溶液タンク内の超音波スクリーンバレルに入れて１時間半磨く。適切な溶液の例は、３リットルの脱イオン水、３リットルの酸洗い溶液および０．６リットルの過酸化水素である。適切な酸洗い溶液は、カリフォルニア州ロサンジェルスのアヤ・インターナショナル（Ａｙａ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ）から入手される第ＴＩ１２１番酸洗い溶液である。
【００５５】
有利なことには、図４および図５に示すクリップ３８の形状により開放および閉鎖移動の際の最大歪および応力が減少するため、クリップ３８の予期される有効寿命が延在する。詳細には、アーム部分６０、６２が各々近づくにつれて第１および第２のセクション４２、４４の幅が減少すると、最大歪を有意に低いレベルまで減少させるのに役立つ。この幅は、咬合−歯肉基準軸線に沿って測定すると、アーム部分６０、６２が近づくにつれて次第に幅の減少が起こる寸法であることが好ましい。また、凹部５４を設けることによっても、器具２０を組み立てる際にクリップ３８が開くときの最大歪および応力を減少させるのに役立つ。ノッチ５８を設けると、凹部５４を咬合−歯肉基準軸線に沿う方向に領域４６より小さくすることを可能にしつつ、幅を次第に確実に減少させるのに役立つ。例として、分析の１つでは、第１および第２のセクション４２、４４の周囲の全体的形状を注意深く選択すると、最大歪を０．１１６から０．０６７まで、最大応力を９８，７００ｐｓｉ（６８１ＭＰａ）から７５，２００ｐｓｉ（５１８ＭＰａ）まで減少させるのに役立つことが見出された。
【００５６】
任意に、図面に示すように、第３のセクション４８は、クリップ３８が通常の弛緩した方向に向くときに、第１および第２のセクション４２、４４が延在する方向から９０度以外の方向に延在する。また、第３のセクション４８の外側縁状にある仮定的基準表面は、クリップ３８が通常の弛緩構成のときに、第１および第２のセクション４２、４４が延在する方向から９０度以外の方向に延在する。このような構成は、図１〜図３に示すような「トルクインベース」として知られるものを有するブラケットに特に有用である。
【００５７】
例えば、図２を参照すると、このトルクインベース器具は、ベース２２の全体としての方向に対して鋭角の方向の舌側壁を備えたアーチワイヤスロットを有する。第３のセクション４８の方向は、クリップ３８が器具２０の残りの構成要素に組み立てられると、角５０、５２がベース２２の頬唇側を確実にしっかりと支えるようにするのに役立つ。ゼロ度のトルクのブラケットでは、上に述べた基準平面は、第１および第２のセクション４２、４４の方向から実質的に９０度の方向に延在するが、このような例では、角５０、５２がベース２２の頬唇側をしっかりと支持することも好ましい。
【００５８】
本体２４は、機械加工または射出成形（金属射出成形を含む）のようなあらゆる適切な製造工程で作ることができる。本体２４に適切な材料には、ステンレス鋼番号１７−４ＰＨが含まれるが、他の材料も可能である。混転および熱処理作業は、本体２４を製造した後に行うことが好ましい。
【００５９】
本発明の別の実施形態により構成した歯列矯正器具２０を図６および図７に示す。器具２０ａには、審美的セラミックベース２２ａに一体的に接続される審美的セラミック本体２４ａが含まれることが好ましい。本体２４ａには、近心および遠心の本体セクション各々２５ａ、２７ａを含み、特許文献２０および特許文献２１に記載の器具に幾分類似する。また、器具２０ａは、アーチワイヤスロット３０ａを定める金属アーチワイヤスロットライナ２９ａも含む。
【００６０】
アーチワイヤスロットライナ２９ａを組み立てるための適切な材料および方法の例のほか、アーチワイヤスロットライナ２９ａを本体セクション２５ａ、２７ａに取り付けるために適切な方法の例は、特許文献２２および特許文献２３に記載されており、この両特許は、参照により本明細書において特に組み入れる。また、近心および遠心の細長い支持体３１ａ、３３ａをアーチワイヤスロットライナ２９ａの舌側に固定する。好ましくは、支持体３１ａ、３３ａは、金属材料で作り、アーチワイヤスロットライナ２９ａにろう付けまたは溶着する。
【００６１】
近心支持体３１は近心フランジ３２ａに一体的に接続され、遠心支持体３３ａは遠心フランジ３４ａに一体的に接続される。支持体３１ａ、３３ａは、フランジ３２ａ、３４ａと共に、クリップ３８ａ、４０ａを適所に保持するのに役立つ。クリップ３８ａ、４０ａは、アーチワイヤをアーチワイヤスロット３０ａ内に解放可能に維持するためのラッチ３６を含む。
【００６２】
器具２０ａを組み立てるには、支持体３１ａ、３３ａがクリップ３８ａ、４０ａの凹部に受け取られるようなときまで、クリップ３８ａ、４０ａを支持体３１ａ、３３ａに対して移動する。次に、アーチワイヤスロットライナ２９ａ、支持体３１ａ、３３ａおよびクリップ３８ａ、４０ａの組み合わせをアーチワイヤスロットライナ２９ａが本体セクション２５ａ、２７ａを通って延在する近心−遠心チャネルに受け取られるように本体２４ａの適所に設置する。この組立体が適所に配置されると、アーチワイヤスロットライナ２９ａと、任意に支持体３１ａ、３３ａは、好ましくは上述の特許文献２２および特許文献２３に記載の方法によりセラミック本体２４ａに固定される。或いは、支持体３１ａ、３３ａは、ライナ２９を本体２４ａに固定する前にライナ２９ａに固定することもできる。
【００６３】
その他の点では、クリップ３８ａ、４０ａは、上に述べたクリップ３８および４０と同じである。従って、クリップ３８ａ、４０ａの構成は、繰り返して詳細に記載する必要はない。
【００６４】
上に記載した例は、本発明の種々の特徴および利点を例示するものとする。しかし、本発明の精神から逸脱することなく、上記の器具に多数の変更および付加を行うことができることは当業者には理解される。従って、本発明は、上に詳細に記載した特定の実施形態に限定されると判断されるものではなく、請求の範囲とその等価物の正当な範囲によってのみ限定される。
【符号の説明】
【００６５】
２０    歯列矯正器具
２２    ベース
２４    本体
２６    近心タイウイング
２８    遠心タイウイング
３０    アーチワイヤスロット
３１    支持体
３２    近心フランジ
３３    支持体
３４    遠心フランジ
３６    ラッチ
３８    近心クリップ
４０    遠心クリップ
【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５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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