(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
歯の側面に添うように配置され、且つ該歯に対して専ら矯正力を及ぼすための第１の部材と、これを保持・装着もしくは補強するための第２の部材とが同一の材質で一体に構成されていることを特徴とする歯列矯正装置。
【請求項２】
前記第１の部材と第２の部材が、鋳造法によって一体に構成されている請求項１に記載の歯列矯正装置。
【請求項３】
前記両部材の材質は、Ｎｉ４９〜５２ａｔ％、残部Ｔｉ及び不可避的不純物からなるＮｉーＴｉ合金、若しくは前記Ｎｉおよび／またはＴｉの一部を、各々２ａｔ％以下のＦｅ、Ｃｒ、Ｖ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ａｌ、Ｎｂのうちの１種以上、又は各々２０ａｔ％以下のＣｕ、Ｐｄのうちの１種以上で置換したＮｉーＴｉ系合金からなる請求項１及び２に記載の歯列矯正装置。
【請求項４】
前記第１の部材は、歯もしくは歯列の内側に装着する請求項１〜３のいずれかに記載の歯列矯正装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、一般的には歯の異常な並びを矯正する歯列矯正装置に関するものであり、さらに具体的には、歯の側面に添うように配置され、且つ該歯に対して専ら矯正力を及ぼすための第１の部材と、これを保持・装着もしくは補強するための第２の部材とが同一の材質で一体に構成されている歯列矯正装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の歯列矯正装置は、例えば特公昭５７−１０７４２号公報にその代表例が示されている。これを図９に基づいて説明すると、歯に巻いた金属環１０にブラケット１１を取り付け、このブラケットに歯に矯正力を及ぼすための断面円形もしくは矩形の形状記憶及び超弾性特性を有するＮｉーＴｉ系合金製のワイヤ１２をとおし、更にこのワイヤ１２の端は金属環１０に取り付けられた管１３に固定するようになっている。
歯２〜６のうち、歯２、４、６は正常な歯列であるが、歯３、５は内側によっている。この場合、体温によってワイヤ１２に発生する引張応力により、歯３、５は外側に引き寄せられ歯列矯正される。
また、特公昭６０−５１９０４号公報には、前述の歯に巻いた金属環１０がなく、ブラケット１１を直接歯に接着取り付けし、このブラケットにＮｉ−Ｔｉ系合金からなる歯列矯正ワイヤをとおしたものが開示されている。
このように従来の歯列矯正装置は、歯列の前面で、しかも歯一本一本にブラケットを取付ける場合が普通で、また多くの部品からなっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
主として、ブラケットとワイヤからなる前記従来の歯列矯正装置は、歯列の前面に装着することが多いため、目立つこと、また患者にとって不快感があること、歯磨きが困難となる等の問題がある。一方、歯科医師にとっては、ブラケット等装置の装着に手間がかかること、設計の自由度が少ないこと、ブラケットやワイヤの固定にも問題があるといった欠点があった。装置の装着を目立たなくするため、ブラケットとワイヤを歯列の内側に装着することも可能であるが、この場合医師側にとって、装着が非常に困難になるなど前記の欠点は更に大きくなる。本発明の目的は、上記の欠点を改善することであり、具体的には構造が単純で、装着しても不快感が少なく、歯磨きが容易であり、取り外しが可能な歯列矯正装置を提供することである。
また、本発明の他の目的は、歯の一本一本にブラケットを装着する必要がないため、医師による装置の装着が簡単であり、一体型で位置が狂わず、且つ歯列矯正の移動量の正確なコントロールの容易な歯列矯正装置を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
前述の課題を解決するため、本願の請求項１の発明による歯列矯正装置は、歯の側面に添うように配置され、且つ該歯に対して専ら矯正力を及ぼすための第１の部材と、これを保持・装着もしくは補強するための第２の部材とが同一の材質で一体に構成されていることを特徴としている。
請求項２の発明による歯列矯正装置は、請求項１において前記第１の部材と第２の部材とが同一の材質で鋳造によって一体に構成されていることを特徴としている。
請求項３の発明による歯列矯正装置は、請求項１及び２において前記両部材の材質が、形状記憶及び超弾性特性を有する合金であって、Ｎｉ４９〜５２ａｔ％、残部Ｔｉ及び不可避的不純物からなるＮｉーＴｉ合金、若しくは前記Ｎｉおよび／またはＴｉの一部を、各々２ａｔ％以下のＦｅ、Ｃｒ、Ｖ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ａｌ、Ｎｂのうちの１種以上、又は各々２０ａｔ％以下のＣｕ、Ｐｄのうちの１種以上で置換したＮｉーＴｉ系合金からなることを特徴とするものである。
請求項４の発明による歯列矯正装置は、請求項１〜３のいずれかの発明において前記第１の部材は、歯もしくは歯列の内側に装着するすることを特徴とするものである。
【０００５】
【作用】
以下本発明の各構成要件の意義とその作用・効果について説明する。
請求項１の発明による歯列矯正装置は、歯の側面に添うように配置され、該歯に対して専ら矯正力を及ぼすための第１の部材と、これを保持・装着もしくは補強するための第２の部材とが同一の材質で一体に構成されているものである。ここで第１の部材とは、矯正しようとする歯または歯列の内側または外側の側面に添うように配置され、且つ材料内部に発生する引張りもしくは曲げ応力によって歯もしくは歯列を外側または内側に矯正するものである。なお第１の部材の具体的形状は、以下の実施例から明らかな如く、従来はワイヤであるのに対して、本発明の部材は、歯の側面に添うように作られるため、大部分はいわば板状（断面は、かどのとれた矩形、かまぼこ形等）であるが、部分的に肉厚が異なったり、一部歯の上部を覆うように作られる場合もある。第２の部材は、上記以外の他の機能を有する部材であって、第１の部材を保持したり、装置全体を歯に装着もしくは補強するもので、具体的には、歯に巻いた金属環やこの金属環をつなぐ補強部材等を指している。
【０００６】
本願発明は、この第１部材と第２部材が同一材質で一体の構造であるため構造が単純で、従来のごとく歯の前面にブラケットがないため装置を装着しても目立たないし不快感もなく、また歯磨きも容易である。また場合によっては取り外しも可能である。
また、歯の一本一本にブラケットを装着する必要がないため、医師による装置の装着が簡単であり、一体型で位置が狂わず、且つ歯列矯正の移動量の正確なコントロールが容易である。また、本発明は、歯列弓拡大に応用したとき特に効果が大きい。
一体となっている本発明の歯列矯正装置を同一材質で作るのは、鋳造、切削等で作る場合、同一材質の方が製作が容易であるからである。
【０００７】
本発明による歯列矯正装置は、同一材料から切削法、板金法によってつくるか、第１部材と第２部材を別々に作り溶接、ろう付け等で金属的に接合して一体とするか、鋳造法で一体につくられるが、精密さ、コストの点で精密鋳造法で一体でつくるのが好ましい。また両部材の材質は、わずかの矯正であればＣｏＣｒ合金、ステンレス鋼等を用いることも可能であるが、形状記憶，超弾性の効果を有する合金例えばＮｉ−Ｔｉ系合金が最も好ましい。
【０００８】
請求項２の発明による歯列矯正装置は、請求項１の発明の好ましい実施態様であり、第１の部材と第２の部材とが同一の材質で鋳造法によって一体に構成されているものである。
本発明の歯列矯正装置は、構造は単純であるが装置全体が患者の歯もしくは歯列によくフイットするようにするためには、両部材の形状は複雑となり、このような両部材を一体に作製するには鋳造法が適しており、特に圧力鋳造などの精密鋳造法を用いることが推奨される。
【０００９】
請求項３の発明による歯列矯正装置は、請求項１及び２における好ましい実施態様であり、この歯列矯正装置にＮｉ−Ｔｉ系合金を用いる理由は、この合金は形状記憶と超弾性の効果を有し、歯への装置の装着のし易さ及び使用中の歯への応力のかかり方の点で極めて優れているからである。即ち、この合金の変態点以下の温度では材料が比較的柔らかく変形し易いが変態点以上の温度では元の形状に復元すること、従って歯への装着が容易となる。また変態点以上の温度ではほぼ一定の応力で、数％におよぶ歪みを回復するため、患者にとって痛みが少なく、治療に要する期間も短くなる。また、装置の付け外しの際に無理な力が加わっても変形しないという利点もある。
更にＮｉ−Ｔｉ系合金は、形状記憶・超弾性特性の他にも、耐蝕性、耐摩耗性が良好で、生体適合性に優れており、口腔内に装着する歯列矯正装置の材料として最適であると判断されるからである。
【００１０】
前記両部材の材質は、Ｎｉ−Ｔｉ系合金であるが、その組成をＮｉ４９〜５２ａｔ％、残部Ｔｉ及び不可避的不純物からなるＮｉーＴｉ合金、若しくは前記Ｎｉおよび／またはＴｉの一部を、各々２ａｔ％以下のＦｅ、Ｃｒ、Ｖ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ａｌ、Ｎｂのうちの１種以上、又は各々２０ａｔ％以下のＣｕ、Ｐｄのうちの１種以上で置換したＮｉーＴｉ系合金とした理由は、これらの合金は優れた形状記憶及び超弾性特性を示すからである。
【００１１】
請求項４の発明による歯列矯正装置は、請求項１〜３のいずれかの発明において前記第１の部材は、歯もしくは歯列の内側に装着することを特徴とするものである。
歯列の内側に装着することによって、前述のごとく装置が目立たなく、不快感がなくなるからである。
【００１２】
【実施例】
次に図面を参照しながら、この発明による歯列矯正装置の好ましい実施例を詳細に説明する。
実施例−１
図１は実施例−１の歯列矯正装置を下の歯に取り付けた状態の底面図、図２は図１の装置を内側から見た場合の側面図であり、図３は図２のＡ−Ａ部の拡大端面図である。
図１において、歯２〜６のうち、歯２、３、４、６は正常な歯並びであるが、永久大臼歯５は内側に寄っている。この実施例は、この歯５について矯正する装置で、正常歯４、６に保持・装着用金属環３０（３１、３２）を取り付け、歯５には矯正応力を発生する板状の第１部材２０が内側から歯５にそうように取り付けられている。
保持・装着用金属環３０（３１、３２）（第２部材）は、第１の部材２０を保持し、歯に装着するためのもので、この第１部材と第２部材は、精密鋳造によって同一材質で一体に作られている。
【００１３】
実施例−１は、このような構造の歯列矯正装置について実施した。
まず、患者の歯より採取した印象から模型を作製し、これに合わせて矯正装置の設計を行った。設計は移動を必要とする歯に対して、正常な位置に移動する量（距離）、歯に加える力を考慮して、この歯列矯正装置を精密鋳造で作製した。
なお、鋳造後の当初の歯列矯正装置は、歯矯正後の正常な寸法とする。
これらの設計をもとに、常法に従って精密鋳造用の鋳型を製作した。鋳造用合金としては、５０．８５ａｔ％Ｎｉ−Ｔｉ合金を用いた。
精密鋳造は、Ａｒ雰囲気中でアーク溶解し、吸引加圧式鋳造機で圧力鋳造を行った。鋳造後は常法に従って表面を仕上げて歯列矯正装置を作製した。
【００１４】
この装置の材料の変態点は、約１５℃であった。前記の如く作製した図１に示す構造の歯列矯正装置を１５℃以下（約５℃）で、第１の部材２０に相当する部分を患者の現状の歯列に合うように所定量引き延ばして、患者の歯に装着した。なお、装着後は体温（３６〜３７℃）により第１の部材２０は、材料の形状記憶効果により元の寸法に戻ろうとすること（即ち材料が縮もうとすること）、更に超弾性の応力による力が矯正歯５に働き、歯５は外側に寄る方向へ矯正されることになる。
一年後、患者の歯５は、正常な位置に移動して矯正治療効果が確認された。この間、装置がこのような構造であるため、当然のことながら本発明の前述の効果である装着のし易さ、不快感の程度、歯磨きの容易さ、また移動量のコントロールの容易さ等の効果も確認できた。
【００１５】
実施例−２
図４は、上の歯に本発明の歯列矯正装置を取り付けた状態を示す底面図であり、また図５は図４のＢ−Ｂ部の拡大断面図である。
図において、左の歯１、６は正常な位置にあるが、歯２、３、４、５がやや内側によっている。右側も同様である。この実施例では、上歯について、このような歯列を矯正する歯列弓拡大に応用するものである。
図において、矯正応力を必要とする第１の部材２０（２２、２３、２４、２５、２６からなる）は、矯正する歯２、３、４、５の内側にそうように配置され、この部材は、永久大臼歯６に巻かれた金属環３０（３３）と一体に連続している。更に左右の保持・装着用金属環３３、３３’は保持兼補強用部材４０で接続されている。保持兼補強用部材４０は図５に示すように、上顎内壁にそうように湾曲している。この部材の断面は角のとれた矩形であり、保持、補強の機能を満たす範囲で、不快感の少ないようにできるだけ薄いものが好ましい。
また第１の部材２０は、断面がかどのとれた略矩形の板状体であるが、２２、２３の部分は上部が歯に覆いかぶさるように断面が異形のＬ型になっている。２２〜２６部において、歯２と３、３と４───５と６間は歯の隙間によくなじむように部材２０の肉厚は厚くするのが好ましい。
【００１６】
第１の部材２０と保持・装着用金属環３０及び保持兼補強用部材４０は、精密鋳造により同一材質で一体に作製されている。この場合、３つの部材の接合部即ち２６において、曲げ応力が外側に作用するようになっている。さらに第１の部材２０の各部２５、２４、２３、２２においても、曲げ応力が外側に作用するようになっており、この応力によって歯２、３、４、５は外側に矯正される。
【００１７】
この実施例では、このような構造の歯列矯正装置を実施例─１と同様に精密鋳造で作製し、実施した。
なお鋳造用合金としては、５０．７ａｔ％Ｎｉ−０．２ａｔ％Ｃｒ−Ｔｉ合金を用いた。鋳造後、形状記憶熱処理として６００℃×３０分の熱処理をおこなった。この装置の材料の変態点は約２０℃である。
このような装置について、患者の歯に装着して実施したが、効果は実施例─１と同様に良好であった。
【００１８】
実施例−３
図６は、下の歯に、本発明の歯列矯正装置を取り付けた状態を示す底面図である。
図において、左の歯１、２、３は正常な位置にあるが、歯４、５、６は内側によっている。右側も同様である。この実施例では、下歯について、このような歯列を矯正する歯列弓拡大に応用するものである。
図において、矯正応力を必要とする第１の部材２０（２３、２４、２５、２６からなる）は、矯正する歯４、５、６の内側にそうように配置され、さらに２６は歯６を囲むように配置されている。そして第１の部材２０の端部２３は，保持兼補強用部材４０（４２、４１、４１’  ４２’  からなる）に接続されている。上記の構造は、略左右対称である。
また第１の部材２０は、大部分は板状の断面略矩形であるが、２３〜２６部において、歯３と４、４と５、５と６間は歯の隙間によくなじむように部材２０の肉厚を厚くするのが好ましい。保持兼補強用部材４０も同様である。なお前記２３の部分及び保持兼補強用部材４０の一部の断面は、歯の側面にならず上部を覆うようにＬ型になっている。装置全体を保持しやすいためである。
【００１９】
第１の部材２０と保持兼補強用部材４０は、精密鋳造により、同一材質で一体に作製されている。この場合、２つの部材の接合部即ち２３において、曲げ応力が外側に作用するようになっている。さらに第１の部材２０の各部２４、２５、２６においても、曲げ応力が外側に作用するようになっており、この応力によって歯４、５、６は外側に矯正される。
【００２０】
この実施例では、このような構造の歯列矯正装置を実施例─１と同様に精密鋳造で作製し、実施した。
なお鋳造用合金としては、５１ａｔ％Ｎｉ−Ｔｉ合金を用いた。鋳造後、形状記憶熱処理として６００℃×２０分の熱処理をおこなった。この装置の材料の変態点は約１０℃である。
このような装置について、患者の歯に装着して実施したが、効果は実施例─１、実施例─２と同様に良好であった。
【００２１】
実施例−４
図７は、上の歯に本発明の歯列矯正装置を取り付けた状態を示す底面図であり、また図８は図７のＣ−Ｃ部の拡大断面図である。
図において、左の歯１〜４は正常な位置にあるが、歯５、６がやや内側によっている。右側も同様である。この実施例では、上歯について、このような歯列を矯正する歯列弓拡大に応用するものである。
図において、矯正応力を必要とする第１の部材２０は、矯正する永久大臼歯６、６’  に巻かれた左右の保持・装着用金属環３０（３４、３４’  ）に接続されている。更に保持・装着用金属環３４は、保持兼補強用部材４０（４３、４４、４５からなる）で接続されている。第１の部材２０は、図８に示すように、上顎内壁にそうように湾曲している。この部材の断面は角のとれた矩形であり、不快感の少ないようにできるだけ薄いものが好ましい。
【００２２】
また保持兼補強用部材４０は、板状の断面略矩形であり歯３、４、５の内側にそうように配置されているが、４３の部分は上部が歯に覆いかぶさるように断面がＬ型になっている。４３〜４５部において、歯３と４、４と５、５と６間は、歯の隙間によくなじむように部材４０の肉厚は、厚くなっている。
【００２３】
第１の部材２０と保持・装着用金属環３０及び保持兼補強用部材４０は、精密鋳造により同一材質で一体に作製されている。この場合、第１の部材２０は、図８に矢印で示すように、材料の形状記憶・超弾性の効果により曲げ応力が外側に作用するようになっている。このため歯６、５は、部材２０に接続している金属環３０と部材４０により外側に押され、外側に矯正される。なお部材４０の４３、４４部は装置自体の装着をよくするためと矯正力の緩和のためのものである。
【００２４】
この実施例では、このような構造の歯列矯正装置を実施例─１と同様に精密鋳造で作製し、実施した。
なお鋳造用合金としては、４５．０ａｔ％Ｎｉー５．０ａｔ％Ｃｕー０．２ａｔ％ＣｒーＴｉ合金を用いた。鋳造後の材料の変態点は約２０℃である。
このような装置について、患者の歯に装着して実施したが、効果は実施例─１〜３と同様に良好であった。
【００２５】
【発明の効果】
本発明に係わる歯列矯正装置は、構造が単純で、装着しても不快感が少なく、歯磨き容易であり、取り外しも可能である。また歯の一本一本にブラケットを装着する必要がないため、歯科医師による装置の装着が簡単で、一体型で位置が狂わず、且つ歯列矯正の移動量の正確なコントロールが容易である等の有用な効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例−１の歯列矯正装置を、下の矯正すべき永久大臼歯に取り付けた状態の底面図である。
【図２】図１の歯列矯正装置を、内側からみた場合の側面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ部の拡大断面図である。
【図４】実施例−２の歯列矯正装置を、上の歯に取り付けた状態の底面図である。
【図５】図４のＢ−Ｂ部の拡大断面図である。
【図６】実施例−４の歯列矯正装置を、下の歯に取り付けた状態の底面図である。
【図７】実施例−４の歯列矯正装置を、上の歯に取り付けた状態の底面図である。
【図８】図７のＣ−Ｃ部の拡大断面図である。
【図９】従来の歯列矯正装置を取り付けた状態を示す説明図で、その底面図である。
【符号の説明】
１〜６        歯
１０          保持用金属環
１１          ブラケット
１２          矯正ワイヤ
１３          金属管
２０          応力発生部材である第１部材
２２〜２６    ２０の各部分
３０          保持・装着用金属環
３１、３２、３３、３３，  、３４、３４，      保持・装着用金属環
４０          保持兼補強用部材
４２、４１、４１’  、４２’  、４３、４４、４５    ４０の各部分
【図１】
0003589317.tif 000002
【図２】
0003589317.tif 000003
【図３】
0003589317.tif 000004
【図４】
0003589317.tif 000005
【図５】
0003589317.tif 000006
【図６】
0003589317.tif 000007
【図７】
0003589317.tif 000008
【図８】
0003589317.tif 000009
【図９】
0003589317.tif 000010