(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アーチワイヤー嵌合用の金属製溝部材が合成樹脂製本体中に埋め込まれたブラケットにおいて、
前記金属製溝部材が、該溝部材の中央部で溝空間が大きくなる様に溝幅方向及び溝底方向に窪んでいることを特徴とするブラケット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アーチワイヤーを取付ける為のウイング部を左右に２組備えたツイン型の歯列矯正用ブラケットに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
乱杭歯や八重歯等の様に歯並びが悪いということは、見た目が悪いというのみならず、歯並びの悪い所に歯垢が堆積し易く、虫歯や歯槽膿漏の原因になるということから、近年の歯科治療分野においては、歯並びの悪い患者の為の歯列矯正治療が広く行われるようになってきている。
【０００３】
歯列矯正治療の方法は、各歯の表面にブラケットを接着剤等で固定し、該各ブラケットにアーチワイヤーを通し、該アーチワイヤーの復元力によって歯に押圧・引戻し・捩り等の外力を加えることにより、歯列を正しい位置及び向きに変位させて矯正していくというものである。
【０００４】
上記ブラケットとしては従来より金属製のものが主流であったが、金属色を放ち、審美性に劣るものである為、最近では乳白色や透明或いは半透明といった審美的に優れたブラケットの要求が高まっている。
【０００５】
この様なブラケットとしては、▲１▼金属製ブラケットの表面に色付けする、▲２▼乳白色や透明のセラミック製のブラケットとする、また▲３▼乳白色や透明の合成樹脂製のブラケットとする等が提案されている。
【０００６】
しかし、上記▲１▼のブラケットは、金属色を隠すことのできる色を付けるものである為透明感がなく、かえって目立ち易くなるという問題がある。上記▲２▼のブラケットは、透明感もあり審美的に優れているものの、脆く、割れて口腔内を傷つける危険があり、加えてコストが高くつくという問題もある。上記▲３▼のブラケットは、審美的に良くまたコストも安いものであるが、摩耗し易く、強度の点で問題がある。尚、金属を主体とし、表面にプラスチック或いはセラミックを多層コーティングしたブラケットも考えられるが、コストが非常に高いものとなる。
【０００７】
そこで、アーチワイヤーが嵌合するスロット部（溝部）に金属製溝部材を嵌め込み、他の本体部分を合成樹脂製としたブラケットが開発されている（従来例▲４▼）。
【０００８】
上記の様な歯列治療において最も摩耗を生じ易いのは、主としてアーチワイヤーと当接するスロット部分であり、ここが摩耗すると、意図した矯正角度を歯に与えるのが困難になるという問題がある。しかし、従来例▲４▼のブラケットはスロット部（溝部）が金属製であり、耐摩耗性に優れるから、長期間使用しても歯に矯正の力を適切に与え続けることができるという利点がある。また金属はアーチワイヤーとの滑りが良く好ましい。しかも該ブラケットはコストが安いものである。
【０００９】
図６は従来例▲４▼のブラケット５２を示す斜視図であり、図７の(a) は該ブラケット５２にアーチワイヤー２が嵌められた様子を現す斜視図で、図７の(b) はそのＤ−Ｄ線における断面図である。
【００１０】
前述の様にブラケット５２の本体は合成樹脂製であって、該ブラケット５２の中央横方向に設けられたスロット部５０には、金属製溝部材５３が埋め込まれている。図６，７に示すブラケット５２は、ウイング部５１Ru，５１Rdの組とウイング部５１Lu，５１Ldの組の２組のウイング部を持つツイン型のブラケットである。
【００１１】
治療の際には、ブラケット５２をその接着面５２ａを歯（図示せず）表面に接着し、スロット部５０にアーチワイヤー２を嵌め、例えば図７の様に取付ワイヤー５６をウイング部５１Ru，５１Rdに巻回して巻締めすることによって、アーチワイヤー２をブラケット５２に押し付け固定する。尚、取付ワイヤー５６によるアーチワイヤー２の固定は、ウイング部５１Ru，５１Rdのみに巻回す場合だけでなく、４つのウイング部５１Ru，５１Rd，５１Lu，５１Ld全てに取付ワイヤー５６を巻回して固定する様にしても良い。また取付ワイヤー５６は針金等の金属製ワイヤーに限らず、ゴム製等のリングであっても良い。
ブラケットの形状としては、このツイン型ブラケットの他、ウイング部がブラケット中央に１組設けられたシングル型ブラケットもある。
【００１２】
歯列矯正の治療手順としては、不規則な乱杭状態の歯列を先ず１次治療として大まかに歯列矯正することから始まる（以下、粗揃え段階と称す）。この段階のブラケットに対するアーチワイヤーの固定の程度はしっかりしたものではなく、ある程度の遊びがある。この様な遊びがないと、歯に対して過大な押圧力を与えることとなり、患者に不快感を与えるばかりでなく、局部的な矯正のみが必要以上に進行することがあり、歯を正しい位置へ移動させるという広い観点からも不具合が生じる。
【００１３】
従って一般に粗揃え段階のアーチワイヤー２は断面丸形のものが用いられており、ブラケット５２のスロット部５０に対する固定は、以下述べる様に遊びを持った緩やかな固定状態となっている。即ち、丸型アーチワイヤー２を用いると角溝のスロット部５０に対してワイヤー外周の一点で接触することになり、またアーチワイヤー２は断面円形であることからその接点はアーチワイヤー２の捩れにより容易に変わる為、強固な固定とはならない。また粗揃え段階では取付ワイヤー５６の締結の程度も緩やかなものとされている。従ってアーチワイヤーのブラケットへの固定程度は全体として弱いものとなっている。
【００１４】
この様な粗揃え段階を経て大まかに歯列が整った歯は、次の治療段階において精密に矯正される（以下、正位置矯正段階と称す）。この段階では図７に示す様に、アーチワイヤー２として断面角形のものを用い、また取付ワイヤー５６を強く巻締めることによってアーチワイヤー２をブラケット５２にしっかりと押付け固定する。角形アーチワイヤー２を用いると角溝のスロット部５０に対して面接触でぴったりと嵌め込まれることになり、角形アーチワイヤー２は転動することがないので、設計されたトルク角θに応じたトルクが正しく付与され続け、歯の歪みを矯正することができる。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
上記シングル型ブラケットの場合は、ブラケットの大きさを小さくできるという利点はあるが、歯の水平方向の中心部分に、ブラケットのウイング部の中心がくるため、歯の近遠心方向側、即ち１本の歯の左右側を別々の力で調整することが困難である。これに対しツイン型ブラケットは、例えば片側の組のウイング部のみを取付ワイヤーによって固定する等、４つのウイング部を種々組み合わせてアーチワイヤーの固定を行うことで、歯の矯正移動をあらゆる方向にコントロールし易いという利点が元来あり、殊に正位置矯正段階における矯正作用への期待が大きい。
【００１６】
しかし、上記従来例▲４▼は、下述の様な問題がある。
図８は、図７の(a) のＥ−Ｅ線における断面図である。尚、図７と同じ構成部分については同一の符号を付して重複説明を避ける。
従来例▲４▼のブラケット５２の金属製溝部材５３は、平板をコ字状に折り曲げたもので、各壁面がフラットな形状のものである。この為、例えば図８に示す右側のウイング部５１Ru，５１Rdのみを、取付ワイヤー５６によりアーチワイヤー２に締付固定しようとしても、スロット部５０内では溝底側壁面（歯側壁面）等へアーチワイヤー２が撓むことがなく、アーチワイヤー２が撓むほどに強く当接できるのはスロット部５０の端部（矢印βで指し示す部分）のみである。従って、ブラケット５２の中央側では取付ワイヤー５６を十分に押さえることができず、弱い固定となってしまう。固定が弱いと、両側のウイング部を２組とも締付固定しなければならなくなり、結果として歯列矯正のコントロールが難しくなり、また十分にできない。
【００１７】
また、たとえ片側１組のウイング部のみを締め付け固定することができたとしても、金属製溝部材５３の溝底側壁面の全体、即ちスロット部の遠心側端部から近心側端部までの全体にアーチワイヤー２を嵌め込む様にして固定することになる為、結果的に両ウイング部を締付固定したのと同様の矯正力がかかることになる。即ち、金属製のツイン型ブラケットの様に、歯の近遠心方向側、即ち１本の歯の左右側を別々の力で調整するというコントロールが不可能である。従って、ウイング部を２組有するツイン型ブラケットであるにもかかわらず、実質的には上記シングル型ブラケットと同様の歯列矯正しかできないという問題がある。
【００１８】
そこで、金属製溝部材を合成樹脂製本体内に埋め込んだブラケットとして、ブラケットのスロット部の中央部分には金属製溝部材を設けず、ウイング部の存在するところのスロット部のみに金属製溝部材を設ける、即ち金属製溝部材を２つに分けて設けるという方法が考えられるが、この場合は強度的に弱くなり、容易に曲がってしまうという問題がある。
【００１９】
全てが金属製のツイン型ブラケットの場合は、前述の様な利点を発揮するので、応用範囲が広く、一般にシングル型ブラケットよりもツイン型ブラケットの方が数多く用いられているが、従来例▲４▼の様に金属製溝部材を合成樹脂製本体内に埋め込んだブラケットの場合は、上記問題を有している。
【００２０】
また、従来例▲４▼の様に各壁面がフラットな形状の金属製溝部材５３を有するブラケット５２は、スロット部５０の溝幅方向に力が加えられたときの強度が比較的弱く、曲がり易いという問題がある。
【００２１】
本発明は以上の様な問題に鑑みてなされたものであって、安価で審美性に優れ、摩耗や曲げ等に対する強度が高く、且つ歯の矯正移動をあらゆる方向にコントロールし易いという利点を発揮できるブラケットを提供することを目的とする。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るブラケットは、アーチワイヤー嵌合用の金属製溝部材が合成樹脂製本体中に埋め込まれたブラケットであって、前記金属製溝部材が、該溝部材の中央部で溝空間が大きくなる様に溝幅方向及び溝底方向に窪んでいることを要旨とする。
【００２３】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の一具体例に係るブラケットを示す図であり、図１の(a)は、取付ワイヤー５６によってアーチワイヤー２をブラケット１に固定した様子を現す斜視図で、図１の(b)はそのＢ−Ｂ線における断面図、図１の(c)はそのＣ−Ｃ線における断面図である。また図３は図１の(a)のＡ−Ａ線における断面図である。図２の(a)は金属製溝部材３を示す斜視図、図２の(b)はその側面図である。尚、以下の説明においては、図に示す右側を、図に現されるブラケット等の右側と呼び、図に示す左側を、ブラケット等の左側と呼ぶ。
【００２４】
ブラケット１は本体が合成樹脂製で、２組のウイング部４Ru，４Rd，４Lu，４Ldを有するツイン型ブラケットであり、ブラケット１の中央水平方向に設けられたスロット部には、図２に示される金属製溝部材３が埋設されている。
【００２５】
金属製溝部材３は、図２に示す様な溝型をしており、ブラケット１の中央部分の溝部材中央部３Cで、溝空間が大きくなる様に溝幅方向及び溝底方向に窪んでいる。溝部材左部３L及び溝部材右部３Rは、少し遊びを持って角型アーチワイヤー２を嵌合する形状であり、取付ワイヤーにより巻き締めされることでアーチワイヤー２をぴったりと嵌め込み、前述の様にトルク角等を与えて歯列矯正の働きをする。金属製溝部材３の溝部材端部３Eは、スロット部の底面（歯側面）のみが、溝部材左部３L，溝部材右部３Rから少し出た形となっており、その端面はブラケット１の左右の側面と同一平面上にある。
【００２６】
金属製溝部材３は、上述した様にブラケット１本体内に埋め込まれており、金属製溝部材３の内壁、及び上記溝部材端部３E の端面のみが露出し、他の部分は合成樹脂により包み込まれている。
治療に際しては、歯に接着されたブラケット１のスロット部にアーチワイヤー２を嵌め込み、取付ワイヤー５６を巻回して巻き締め、ブラケット１にアーチワイヤー２を固定する。
【００２７】
図１は右側のウイング部４Ru，４Rdのみを用いて、取付ワイヤー５６でアーチワイヤー２を巻き締めたものである。図１の(b) に示す様に、ウイング部４Ru，４Rdの部分のスロット部、即ち溝部材右部３R の部分ではアーチワイヤー２がスロット部内壁にぴったりと当接して動かないようになっている。図１の(c) に示す様に、ブラケット１の中央部分では金属製溝部材３が窪んでいる（溝部材中央部３C の部分）から、アーチワイヤー２が当接せずに浮いた位置にある。
【００２８】
この様に本発明のブラケット１は、溝部材中央部３C が窪み、空間が形成されているから、図３に示す如く、強く巻き締めた取付ワイヤー５６によってアーチワイヤー２が撓み、図３のα，βで指し示す部分で強く当接してアーチワイヤー２が拘止される。即ち上記従来例▲４▼とは異なり、アーチワイヤー２の強固な固定が得られ、従って図１の様に片側１組のウイング部のみを締付固定した場合であっても、アーチワイヤー２がずれるということがないから、前述の様に４つのウイング部４Ru，４Rd，４Lu，４Ldへの締付けを種々組み合わせて取付ワイヤー５６で巻き締める手法が採用でき、歯の矯正移動をあらゆる方向にコントロールできる。言い替えれば、ツイン型ブラケットとしての作用効果を十分に発揮することができる。
【００２９】
更に、金属製溝部材３が中央で窪んだ形状であるから、フラットなコ字状の従来例▲４▼の金属製溝部材５３と異なり、曲げの力に対する抵抗力が高く、変形し難い。従ってスロット部が当初の形状を保ち続けることができる。
【００３０】
他方、この様に強度が向上することで、従来の金属製溝部材よりも薄いものを使用することが可能となる。ブラケット１本体の合成樹脂が透明の場合は、埋設された金属製溝部材が透けて、金属色が外に表れることになるが、金属製溝部材を薄いものとすれば、外から見える金属色を低減でき、審美性が向上する。
【００３１】
本具体例においては、溝部材端部３E がブラケット１の左右の側壁面と同一平面上まで出ており、スロット部の端まで金属となっている。当該端部分も合成樹脂で被われているブラケットでは、その合成樹脂部分にアーチワイヤー２が当たり、合成樹脂を摩耗させるので変形して行き、ひいては歯列の矯正移動に悪影響を及ぼすが、上記ブラケット１の様にスロット部の端まで金属となっていると、図３のβで指し示す様に金属がアーチワイヤー２と当接することになって、スロット部の端部における変形が生じない。尚溝部材端部３E は、必ずしも全てが、ブラケット１の左右の側面と同一平面上までせり出ている必要はなく、多少合成樹脂で被われている部分があっても、ある程度のところまで溝部材端部３E があれば、スロット部の端部分の変形は極少ないものにとどまるから、歯列の矯正移動に影響を及ぼさない。
【００３２】
尚、上記具体例では、金属製溝部材３の溝部材中央部３Cが溝幅方向と溝底方向の両方に窪んでいるものである。
【００３３】
次に、本発明に係るブラケットの製造方法の例を示す。
図４は金属製溝部材３の製造工程の一例を示す図である。まず図４の(a) ［平面図］に示す様に、金属の平板を略Ｈ型に型抜きし、図に点線で示した部分を曲げて、図４の(b) ［(a) の下方からの側面図］に示す様に、窪みを形成する。次に図４の(c-1) ［正面図］、及び図４の(c-2) ［右側面図］に示す様に、矢印Ｆ方向に、図の点線で示した部分から折り曲げて、図２に示す略コ字状の金属製溝部材３を形成する。
【００３４】
その後、合成樹脂製のブラケット１本体を射出成形する際のブラケット用型の定位置に上記金属製溝部材３を設置し、ブラケット１本体を射出成形しつつ金属製溝部材３を埋設する（以下、インサート成形と称す）。従来例▲４▼のフラットなコ字状の金属製溝部材５３と異なり、本発明の金属製溝部材３は窪みを有するから、上記インサート成形の際、上記ブラケット用型に溝部材中央部３C に相当する凸部を設けておけば、該凸部に窪み（溝部材中央部３C ）が嵌まり、金属製溝部材３のブラケット１への位置決めが容易となる。
【００３５】
金属製溝部材３の製造方法としては、上記鈑金による方法の他、鋳造や金属粉末冶金による方法でも良い。
また、ブラケット１への金属製溝部材３の埋設の方法としては、上記インサート成形の他、圧入により嵌め込む様にしても良い。
【００３６】
圧入方法において、従来例▲４▼の金属製溝部材５３の様にフラットなコ字状の場合は、引っかかりがない為、金属製溝部材５３が左右に抜けてしまうことがあるが、本発明の金属製溝部材３では中央部分に窪みがあり、その外形が中央部で膨らんでいる形状であるから、該膨らみがひっかかって左右に抜けることがない。
【００３７】
次に、本発明に係るブラケットの他の具体例について述べる。
図５は該具体例に係るブラケット１１の、ウイング部１４Ru，１４Rdにおける垂直方向の断面図であり、図１の(b) に相当する断面を示す（但し、図５ではアーチワイヤー及び取付ワイヤーは記載されていない）。
【００３８】
ブラケット１１の本体は合成樹脂製であり、金属製溝部材１３は、ブラケット１１のスロット部内に露出した溝部１３M と、ウイング部１４Ru，１４Rd内に埋入したウイング芯部１３W からなり、溝部１３M は、図１に示す具体例と同様に、ブラケット１１の中央部分で溝空間が大きくなる様に窪んでいる。治療に際しては、図１に示す具体例と同様に、金属製溝部材の溝部１３M にアーチワイヤー（図示せず）が嵌め込まれ、取付ワイヤー（図示せず）によって巻締固定される。
【００３９】
ウイング芯部１３W は、合成樹脂製のカバー部１１C によって覆われており、露出していない。カバー部１１C の合成樹脂が透明若しくは半透明の場合は、ウイング芯部１３W が透けて見えることになるから、その場合はウイング芯部１３W 表面に乳白色等の色付けをすると良い。色付けした金属が露出している場合は前記従来例▲１▼の如く、かえって目立ち易くなるが、本具体例の場合は金属製のウイング芯部１３W が透明若しくは半透明の合成樹脂で覆われているから、透明感があり、審美的に劣るものではない。また今後透明のアーチワイヤーが用いられる場合に対応して溝部１３M表面に色付けして用いることもできる。この場合もアーチワイヤーにより覆われることになるから、審美性は劣らない。
本具体例においては、金属製溝部材１３のウイング芯部１３W によって、ウイング部の強度を高めることができる。
【００４０】
【実施例】
金属製溝部材３をステンレス製とし、ブラケット１本体の合成樹脂としてポリカーボネイトを用いたものとする。金属製溝部材３の各部分の大きさは次の通り、図２に示す符号のＮ：0.46mm、Ｐ：0.1mm、Ｉ及びＪ：0.83mm、Ｇ：1.0mm、Ｋ：0.18mm、Ｈ：0.95mm、Ｍ：0.1mm、Ｑ：0.3mmである。ブラケット１の各部の大きさは、水平方向：3.5mm、垂直方向の最も広い部分：3.0mm、厚み（高さ）の最も厚い部分：2.05mmである。ブラケット１の各部の角度は、所望のスロットルやトルク角に設定したものとする。尚、上記実施例に限るものではなく、種々の変形変更が可能である。
【００４１】
【発明の効果】
以上の様に本発明に係るブラケットは、本体が合成樹脂製である為、乳白色や半透明或いは透明のものとすることができて、審美性に優れると共に、金属製溝部材を前述の形状としたから、強度が十分にあり、しかも安価である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一具体例に係るブラケットを示す図。
【図２】  (a) は金属製溝部材を示す斜視図、(b) はその側面図。
【図３】図１の(a) のＡ−Ａ線における断面図。
【図４】本発明の位置具体例に係るブラケットの金属製溝部材の製造工程を説明する為の図。
【図５】本発明の他の具体例に係るブラケットを示す図。
【図６】従来例▲４▼のブラケットを示す斜視図。
【図７】  (a) は図６に示すブラケットにアーチワイヤーを固定した様子を現す斜視図、(b) はそのＤ−Ｄ線における断面図。
【図８】図７の(a) のＥ−Ｅ線における断面図。
【符号の説明】
１，１１，５２：ブラケット
２：アーチワイヤー
３，１３，５３：金属製溝部材
３C ：溝部材中央部
３E ：溝部材端部
３L ：溝部材右部
３R ：溝部材左部
４Ru，４Rd，４Lu，４Ld，１４Ru，１４Rd，５１Ru，５１Rd，５１Lu，５１Ld：ウイング部
５０：スロット部
５６：取付ワイヤー
【図１】
0003651622.tif 000002
【図２】
0003651622.tif 000003
【図３】
0003651622.tif 000004
【図４】
0003651622.tif 000005
【図５】
0003651622.tif 000006
【図６】
0003651622.tif 000007
【図７】
0003651622.tif 000008
【図８】
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