(57)【要約】【課題】本発明は、歯列矯正を用途とし、射出成形工程によって完全にプラスチックから製造されるブラケットに関し、破壊を防止できる十分な耐力と、加水分解の効果を低減できる良好な仕上げを有し、プラスチック材料の透明性が失われず、セメント接着される材料のための機械的保持の問題を解決し、ブラケットの固定を強化するために化学添加物を使用する必要がなく、従来技術の問題点を低減できるプラスチック製ブラケットを提案するものである。【解決手段】本発明のブラケットは、歯に固定あるいはセメント接着されるベース、近心−遠心方向の弧線溝、標準ワイヤ結紮線またはエラストマー用フランジなどの、ブラケットの基本的構成要素を含んでいる。本発明は、金属製ブラケット同様に、固定ベースが機械的保持力を提供し、セメント接着工程において如何なる種類の化学添加物でもコートする必要がないことを、主な特徴とする。【選択図】図１
2008543403.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
保持ベース（１）とブラケット本体（２）を備え、完全にプラスチックから射出成形によって作られ、
前記保持ベースが、複数本の溝（６）と複数本の支持片（５）を備え、これら全てがブラケットに機械的保持力を付与し、
前記ブラケット本体が、弧線用の溝（３）と複数の結紮線用ウィング（４、４’）を備えた歯列矯正用ブラケットであって、
ポリカーボネート、ポリスルホンまたはポリエーテルスルホンから作られ、
前記ブラケット本体（２）が、
３．３ｍｍから４．５ｍｍを範囲とする咬合−歯肉方向長さ（ｌ１）、
２．８ｍｍから３．６ｍｍを範囲とする近心−遠心方向長さ（ｌ２）、
０．９ｍｍから２．０ｍｍを範囲とする溝の底とデンタル表面との間の長さ（ｌ３）、
０．７ｍｍから２．０ｍｍを範囲とする溝の底と結紮線表面との間の長さ（ｌ４）、
によって定義される寸法を有し、
前記保持ベース（１）は、歯と適合するために凹形状を有し、二つの側壁（１７）と１つの後方壁（９）からなる複数本の溝（６）と、前記側壁（１７）と１つの前方壁（１０）からなる複数本の歯支持片（５）とを備え、
前記側壁（１７）は、外側曲率半径（ｒ１）、内側曲率半径（ｒ２）および中心間距離（ｄ）によって定義され、前記後方壁（９）は内側曲率半径（ｒ２）の凹曲面であり、
前記前方壁は外側曲率半径（ｒ１）の凹曲面であることを特徴とする、歯列矯正用ブラケット。
【請求項２】
前記保持ベース（１）が３から６を範囲とする複数本の前記溝を備え、
０．２ｍｍから０．４ｍｍを範囲とする前記溝の幅（ｌ６）は、０．４５ｍｍから１ｍｍを範囲とする前記歯支持片の幅（ｌ５）より小さく、
前記ブラケットの中心における深さ（２５）が０．５ｍｍから０．７ｍｍの範囲であり、
前記溝の深さが、外側曲率半径（ｒ１）と内側曲率半径（ｒ２）の値、および、中心間距離（ｄ）に依存し、６≦ｒ１≦２０、２≦ｒ２≦５、ｒ２≦（ｒ１−２）であることを特徴とする、請求項１に記載の歯列矯正用ブラケット。
【請求項３】
製造用型が、ベース用雄型（１１）と本体用雌型（１２）を含み、スライドシステムを備え、前記ベースの幾何学的略中央に位置する唯一の注入点（７）と、ベース用雄型に配置された複数のガス排出点（１４）、本体用雌型に配置された複数のガス排出点（１５）を備え、
前記ベース用雄型（１１）が、複数の凸部（６’） を備え、該凸部の間に、側壁（１７）間に垂直に配置された補強リップが備えられ、
前記保持ベース（１）は、１２０から１８０ミクロンのサイズの粒子によって２０ｐｓｉ、距離１０ｃｍで２秒間コランダム・ブラスティングにかけられることによって、表面に皺が生じ、これにより、前記溝（６）の幅が約１０％減少することを特徴とする、請求項１に記載の歯列矯正用ブラケットの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、射出成形によってプラスチックのみで製造されながら、硬度、仕上げ、機械的結合安全性に関して金属製のものと同等の性質を有する、歯列矯正用ブラケットおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
歯列矯正治療においては、ブラケット、バッカルチューブのような部品、またはこの種の装置は、セメント接着によって歯に接着しなければならないことが知られている。結合させられる特定の部分は、歯の前面または後面と、ベースのデンタル面として知られるブラケットの１表面である。ベースはいわゆるブラケット本体と密接に結合されており、ブラケット本体には、一般に、歯列矯正弧線用の保持溝がある。
【０００３】
製造材料を考える場合、ブラケットは、金属製、セラミックス製またはプラスチック製が可能であるが、経済的理由および審美的理由から、プラスチック製のブラケットが増える傾向にある。プラスチックの方が金属やセラミックより安価で、また、プラスチックは、歯の色と同様の色にすることもできれば、さらによいことには、透明にして審美的価値を付加することもできるからである。歯列矯正装置製造者にとっての技術課題は、耐変形性および／または破壊強度および保持特性の面で、金属製ブラケットと同様な性質を備えながら、さらに、より美感に優れて製造コストの低いプラスチック製ブラケットを得ることである。また、製造方法を考慮することも重要である。機械加工と射出成形が可能であるが、後者の方が安価である。
【０００４】
前記特性を有するプラスチック製ブラケットを得るために考慮すべき事項は、基本的には、ベースの形状、ブラケット本体の形状、射出成形における製造用プラスチックの種類である。
【０００５】
ブラケットに機械的保持力を有するベースを備えさせることが、本発明の主な目的の一つである。ベースの分析を行うにあたって、まず考慮すべき重要な点は、歯との接着力であり、前記ベースは５０〜１００ニュートンの範囲の力を支持できなければならない。ブラケットの材料と小さなサイズを考慮すると、これは容易には達成することができない。このため、ベースの形状、特にデンタル表面の形状を発明の目的とする特許が幾つかある。なぜなら、保持強度もインプランテーションの容易さも、この形状に依存しているからである。保持には化学的保持と機械的保持があるが、化学的保持の場合にはベースとセメント接着材料の結合を生じさせるために、液体をベースに塗るという追加ステップが含まれるので、化学的保持か機械的保持かは、専門家がブラケットのタイプを選ぶ際に考慮すべき要因の一つである。
【０００６】
ブラケットの本体には、一般に、複数の保持ウィングと一つの弧線用溝が備えられ、保持ウィングと弧線用溝は、溝内に導かれている弧線の張力および噛む力がブラケットにかけられたときに、変形や破壊の可能性の高い領域が限られるような特徴を有する幾何学的形状とされている。プラスチックは金属やセラミックスより変形や破壊が起こり易いことが知られているが、更に追加の問題として、プラスチック製ブラケットには、加水分解によって時間とともに進行性の劣化を起こす可能性がある、それと同時に機械的欠陥が生じ、また、プラスチックの色が徐々に変化してついには不透明になってしまうといった問題がある。加水分解による劣化は、部品に可能な限り完全な仕上げを施すことによって避けられ、また、材料の選択が、成形過程の選択と同様に１つの役割を果たしている。
【０００７】
ベースの形状がブラケットと歯との結合に依存することは既に以前から言われており、この形状は、様々な特許の対象となってきた。米国特許ＵＳ４，５４４，３５３には、歯と歯列矯正装置を直接接触させる結合技術を向上させる装置が開示されている。直接接触による結合技術とは、ベースのデンタル表面に接着剤を塗り、接着剤で覆われたベースを歯に付け、余分な接着剤を除去するものである。当時の歯列矯正装置は、ベースの形が原因で歯面上にブラケットを配置する際に接着剤とブラケットが滑り、さらに余分な接着剤を除去しなければならないため、この方法はやや困難が伴っていた。上記特許においては、全周にわたって伸びる９０°から７０°の角度のフランジを備え、これによって接着剤を受容するキャビティを画定し、過剰な接着剤を防ぐとともに歯への配置の際の脱落を防ぐことのできるベースによって、この問題を解決している。
【０００８】
米国特許ＵＳ５，２９５，８２４は、プラスチック基材を攻撃して溶解することによってブラケット内に拡がる溶剤とアクリル単量体との混合物で歯の結合表面を覆うことにより、プラスチック製ブラケットと歯との結合工程を改良した、プラスチック製ブラケットを開示している。ベースのデンタル表面が覆われたら、ブラケットと混合物を加熱して溶剤とより分子量の低いモノマーを揮発させ、殆どが単量体からなるアクリル系材料の層を得る。この第１層は第１接着剤として作用し、アクリル系接着剤などの歯科用接着剤とともに用いて、結合強度を向上させる。適切な溶剤として上記特許で引用されたのは、ベンゼン、クロロホルム、アセトン、ジクロロメタン、またはブラケットを構成するプラスチックの溶剤として機能する他の任意の溶剤である。この方法に用いるには、ポリカーボネートから作られたプラスチック製ブラケットが非常に適している。
【０００９】
数年間にわたって研究の対象となってきたのは、ブラケットを歯に固定する前にデンタル表面を加硫処理する必要がないように、ベースが十分に粗いデンタル表面を備えた、プラスチック製ブラケットを得ることである。ベースのデンタル表面に適切な保持強度を備えたセメント接着を得るのに十分な複数本の溝を備えた、一般的な金属製ブラケットと同様の方法が試みられた。
【００１０】
米国特許ＵＳ６，０７１，１１７は、射出成形によってプラスチック製歯列矯正装置を製造する方法を提案している。ブラケットのベースの表面が、型で成形されるために容易に形成することのできる円筒形や三角プリズム型などの形に突き出している。ベースの表面がこのような形状であるため、固定用セメントとブラケットのベースとの結合表面が最大限大きくなることを期待できる。しかし、第１の問題は、前記形の表面が粗さを有し得ないことによって生じる（というのも、もし成形型をそのように設計すれば、ブラケットを型から取り出す際に何らかの破壊が生じる可能性があるからである）。この結果、機械的保持の場合には、射出成形によって得られた幾何学的形は、適切な強度を得るのに十分でない。この問題を解決するために、熱または超音波エネルギーを用いてベース外部の幾何学的形状を変形させ、ブラケットのベースの歯面への機械的保持を容易にするための逆円錐形空間を外側表面の近くに作る、第２ステップが行われる。
【００１１】
おそらく機械的保持に問題があるためと思われるが、上記特許と同じ出願人による米国特許Ｎｏ．６，１０９，１６５は、ベースの形状と変形方法に関する同様の方法で、前記ステップの後に、ベースの凸部の外部に粒子を衝突させるステップをさらに含む方法を開示している。
【００１２】
上記した米国特許ＵＳ６，０７１，１１７およびＵＳ６，１９０，１６５に開示された方法は、成形ステップに加えて変形を生じさせる必要があるので、製品の価格が高くなるという問題があり、またこの方法では、工程を制御する変形ステーションで変形を行うが、加熱部が４００°Ｆ（２０４℃）にまで上昇する場合があるので、ブラケット全体に変形が生じる可能性がある。
【００１３】
本発明の第２の目的は、金属ブラケットと同等の機械的利点を得ることである。プラスチック製ブラケットの硬度による問題、または同じことであるが、変形あるいは破壊に対する耐性の問題を考える場合、基本的に、二つの方法がある。そのうち一つは、適切な種類のプラスチックを探すこと、もう一つは、高い張力を支持しなければならない場所を補強する金属製の構造物を、内部に導入することである。
【００１４】
プラスチックの種類について言う場合、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホンまたはその他のクラスのものであるというだけの意味ではなく、そのプラスチックに、他の要素が付加されてよいか否かも意味されている。付加には、プラスチックとミョウバン、シリカ等の無機材料を混合することは含まれないが、有機または金属材料を、いずれもアセンブリの耐性を高める目的で、付加してもよい。
【００１５】
米国特許ＵＳ５，２５４，００２、および、前述の米国特許ＵＳ６，０７１，０１７およびＵＳ６，１９０，１６５のいくつかの実施形態には、ガラス粒子のような無機材料を内部に分散させて入れたプラスチックとすることによってプラスチックを補強する方法を開示している。しかし、プラスチックの内部に粒子を分散させるこの方法は、粒子がガラス粒子であれ、ミョウバン粒子であれ、金属粒子であれ、射出成形の際に混合物が高温になるので、構成要素がそれぞれ異なる膨張係数を持つために冷却時に何らかの変形が生じ、微小破壊が生じるという問題がある。この効果は、本体部のうち、幾何学的に幅の狭い形状をした領域（より破壊の起こりやすい領域でもある）、および、表面領域（加水分解という好ましくない効果を増強させてしまう）に、より強く表れる。
【００１６】
上記した微小破壊の効果を軽減するために、米国特許ＵＳ６，３５８，０４３では、基本要素としてのポリカーボネートと、硬化要素としての粒子サイズ０．１μｍから１０μｍのスチレン系エラストマ−を混合することによって、混合物に、有機材料を導入している。しかし、ウィング間に挿入されて溝方向に伸びる補強用金属シートが含まれていることから見ると、これでは硬化が不十分であると考えられる。射出成形で製造する、金属補強を埋め込んだ構成要素を備えたブラケットについては、数々の問題点を挙げることができる。それらの問題の中には、プラスチック母材の変形、バリ、歯列矯正治療過程で使用中に前記シートの移動をも生じさせ得る製造工程中の前記シートの移動、高価格化などがある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
本発明は、破壊を防止できる十分な耐力と、加水分解の効果を低減できる良好な仕上げを有し、プラスチック材料の透明性が失われず、セメント接着される材料のための機械的保持の問題を解決し、ブラケットの固定を強化するために化学添加物を使用する必要がなく、従来技術の問題点を低減できるプラスチック製ブラケットを提案するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明の目的を達成するために、製造過程には以下のステップが含まれる。
ａ）「均一」であることを必須条件とする材料の選定を行う。
ｂ）ブラケットのサイズの計算を行う。ここで、サイズは、製造材料および、達成すべき変形または破壊耐性に依存する。
ｃ）ベースの形状に関する試験を行う。なぜなら、該ベースの形状が、射出成形によって製造し、破壊や分離なしに型から取り出すのに適した形状でなければならないことと、前記力が、製造するサイズと材料にも依存することを考慮に入れる必要があるからである。
ｄ）ブラケット射出成形用型を適切に設計する。最適な注入点を有し、ガスを適切に排出することにより、ガスが蓄積して脆弱な領域ができることを避け、アセンブリが一層硬度を増して収縮による変形が少なくなる繊維方向を有する構造とする。
ｅ）歯上のセメント接着製品を保持するために、粒子を衝突させることにより、ベースの溝に粗さを生成する。
【００１９】
材料として選択されたのは、ポリカーボネート、ポリスルホン、およびポリエーテルスルホンである。なぜなら、これらの材料は加水分解に対する挙動が優れており、その部品の仕上げが十分であれば、時の経過とともに不透明になる傾向がなく、透明な色が維持されるからである。また、これらの材料は加圧滅菌にも耐えることができ、衛生用品に多く使用されてきている。これら選定された材料には部品全体の化学構造を強化するための強化材が混合あるいは付加されていないので、特に狭い表面あるいは領域において、付加物の分布の偏りにより硬度の異なる領域ができることがない。
【００２０】
上述のように、選定された材料には付加物が含まれず、製造される部品の物理的、化学的性質が全ての領域で同じであることが保証されていることを考慮すると、残る課題は、これらの材料から製造される部品（形については、基本的に現在の技術で知られている）に、変形耐性および破壊耐性に関する所定の特性を持たせることである。
【００２１】
この課題は、有限要素シミュレーションに基づく研究により解決された。材料が何で、変形耐性および破壊耐性に関してどのような特性があるかを知ることによって、有限要素シミュレーションにより、満たすべき大前提に対して最適なブラケットの幾何学的形状とその最小サイズを知ることができる。
【００２２】
前記シミュレーションはコスモスワークス社（enterprise Cosmosworks）のアプリケーション・ソフトウェアによって行われ、試行を重ねた結果、金属製のものよりやや大きいものの、示された特性を満足し、さらに、歯列矯正治療に使用できる程度に十分小さいサイズの、プラスチック製のモデルが製造できるという結論に達した。
【００２３】
ブラケットのサイズがわかったら、ベースが保持に関する良好な機械的特性を持つように、ベースの形状を分析する。型で成形することによって製造されたブラケットの保持ベースには、一般的に、近心−遠心方向に数本の溝が設けられている。これらの溝は、空気を逃がしてセメント接着材料が完全に入るのを可能にし、また、噛むことによって生じる張力によって変形せず、セメントが乾燥する際の収縮を補償できるような一定の粗さを有するように形成される必要がある。
【００２４】
・ベースの溝は、上記の特性を備えていなければならない。
・セメント接着材料には、１．６５％から４．１６％の範囲の収縮がある。
・ブラケットのサイズと形は、第２の設計ステップで実行される計算によってわかる。
上記の３点を考慮にいれることにより、溝の数、溝の長さ、溝の深さ、溝間の間隔、溝の湾曲の大小などが異なる様々な構成のベースを作った。パラメータを変化させることによって、可能な構成が非常に多く得られた。構造パラメータに関して最適な構造を決定するため、インストロン社（INSTRON）の試験機を用いて、それらの全てについて牽引力試験を行った。
【００２５】
上記試験により、ベースの形を決定するパラメータの値として、上限値と下限値の間に含まれるいくつかの値が得られた。それらの中では、所定以上の保持力が得られた。
【００２６】
前のステップで計算された材料の特性をブラケットが維持できるためには、成形工程が非常に重要である。目標とするのは、以下の点である。
・部品に均一な仕上げが施され、加水分解が起こらないか、少なくとも加水分解が最小限であること。
・射出工程において、ガスを排出しにくいことによって生じる張力が蓄積しないこと。張力が蓄積すると、非均一な収縮が起こり、最終的な形が、前のステップで計算された期待される特性と合わない形になる。
【００２７】
型から取り出した部品が材料の均一性、収縮の均一性と表面仕上げという所要の特性を備えられるように、シミュレーション・ソフトウェアにより、最適な注入点はどこか、ガス排出場所はどこになければならないか調べる試験をおこなった。
【００２８】
４．１６％の最大収縮によっても保持力が損なわれないことが保証されるように、ブラケットを型から取り出して冷却した後に、溝間の距離をサンドブラスティングによって狭めた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
本発明のブラケットを得るための５ステップの工程によって得られる結果および特性を、本発明の一つの好ましい実施形態の説明を通してより詳細に説明する。
【００３０】
本発明の目的をより良く理解できるように、本発明の具体的実施形態について、添付図面に基づいて説明する。
【００３１】
先の段落でも述べたが、本発明のブラケットを得るために考慮した事項は、製造材料、ブラケットのサイズ、ベースの形状、成形型の構造、および、サンドブラスティングによって前記ベースに粒子を衝突させることである。
【００３２】
材料として選択したのは、ポリカーボネート、ポリスルホン、およびポリエーテルスルホンである。なぜなら、これらの材料は加水分解に対する挙動が優れており、部品の仕上げが十分であれば、時の経過とともに不透明になる傾向がなく透明な色が維持され、また、これらの材料は加圧滅菌の温度にも耐えることができるからである。これらの材料には、他の材料が全く付加されていない。なぜなら、ブラケットのサイズは約８ｍｍ３であり、このように小さな物を扱う場合、測定メーカーの比較が行われていない事実を考えると、硬度測定法が十分に確立、比較されているとは言えず、現在のところ、複合構造の特性を知ることが容易でないからである。
【００３３】
図１に示す本発明のブラケットは、保持ベース１とブラケット本体２の二つの部分で構成される。ブラケット本体には弧線を支える溝３と結紮線用の上側ウィング４および下側ウィング４’が備えられ、保持ベースには表面に形成された複数本の溝６および、複数本の歯支持片５が備えられ、ベースの幾何学的中心点には注入点７が配置されている。
【００３４】
本好ましい実施形態においてはポリスルホンを使用し、ポリスルホンの物理、化学的特性をスタート地点として、ブラケットが十分な変形耐性および破壊強度を持つためにはどのような寸法が適切であるかを計算するために必要な試験を行った。
【００３５】
上記目的を達成できるブラケットを得るために考慮すべき寸法は、咬合−歯肉方向長さｌ１、近心−遠心方向長さｌ２、溝の底からデンタル表面までの長さｌ３、溝の底から結紮線表面までの長さｌ４である。（理解し易いように区切った。）｛こうごう｝
【００３６】
試験によって得られた結果は、以下の通りである。
３．３ｍｍ＜咬合−歯肉方向長さｌ１＜４．５ｍｍ
２．８ｍｍ＜近心−遠心方向長さｌ２＜３．６ｍｍ
０．９ｍｍ＜溝の底からデンタル表面までの長さｌ３＜２．０
０．７ｍｍ＜溝の底から結紮線表面までの長さｌ４＜２．０
【００３７】
本好ましい実施形態では、以下の値を使用した。
咬合−歯肉方向長さｌ１＝３．５ｍｍ
近心−遠心方向長さｌ２＝３．１ｍｍ
溝の底からデンタル表面までの長さｌ３＝１．８ｍｍ
溝の底から結紮線表面までの長さｌ４＝０．７５ｍｍ
【００３８】
ブラケットの最適な形状とサイズが決まれば、残る目標は、最低５０ニュートンの牽引力に耐えているセメント接着材料を機械的に保持できる形状を備えたベース得ることである。ベースの溝の形状の第１条件因子は、射出成形によって形成できることである。
【００３９】
この第１条件因子を満たすためには、部品が劣化を起こさずに型から取り出されることが必要であり、このため、前記溝は、円錐形や逆プリズム形であってはならず、溝の形には制限がある。図１には、外側表面を画定する複数本の歯支持片５と複数本の溝６によって形成される保持ベースが示されている。
【００４０】
図３〜７は、前記溝６の形を示している。図３からわかるように、溝６は、平面状の２つの側壁１７と、円弧状の凹面である１つの後方壁９とからなり、一方、歯支持片５は、前記側壁１７と、やはり円弧状の凹面である１つの前方壁１０とからなる。２つの側壁１７は、射出成形の型から取り出されるように実質的に平行であり、また、歯とのセメント接着に使用される樹脂がなるべく大きな表面積を占め、５０ニュートンという予め定められた接着力を満足できるように、前方壁は後方壁９よりも曲率半径が大きくされている。
【００４１】
図４および５は、溝６を形成する平面状の側壁１７の形状を示している。ここで、後方壁９と前方壁１０の曲率は中心ｃ１、ｃ２と半径ｒ１、ｒ２に依存し、また、溝の深さは中心ｃ１、ｃ２間の距離に依存する。溝の深さは、図５、７および８からわかるように、左右対称となる中心（図６のＡ面）で最も深く、側端部に近づくにつれて（図６のＢ面）浅くなる。
【００４２】
上述の事項に基づき、
・溝の数
・咬合−歯肉方向長さｌ１
・近心−遠心方向長さｌ２
・歯支持片の幅ｌ５
・溝の幅ｌ６
・溝６の深さ（角度位置によって変化し、曲率半径の値の違いによって規定される）
を考慮に入れてパラメータを変化させると、一連の異なるブラケットを製造することができた。それぞれのブラケットの保持強度をインストロンの試験機で試験したところ、確実な測定結果により、予め設定された目標が達成できたという結論が得られた（射出成形による製造可能性と機械的保持力）。
【００４３】
上記した目標を達成できる値として得られた値（その中には、本好ましい実施形態のブラケットの値も含まれる）をまとめると、以下の通りである。
３  ≦溝の数  ≦６
０．２ｍｍ  ≦溝の幅ｌ６  ≦０．４ｍｍ
０．４５ｍｍ  ≦歯支持片の幅ｌ５  ≦１
（ここで、溝の幅ｌ６  ≦歯支持片の幅ｌ５  ）
０．５ｍｍ  ≦ブラケットの中心における深さ２５  ≦０．７
（ここで、溝の深さはｒ１、ｒ２、および、中心間の距離に依存し、６  ≦ｒ１  ≦２０、２  ≦ｒ２  ≦５、ｒ２  ≦（ｒ１−２）である）
【００４４】
ブラケットの幾何学的形状が全て決定されたら、次のステップは、繊維方向が不適切であることや、ガスの蓄積、冷却工程における収縮変形によって起こる欠陥のない部品を得られるような、射出成形を用いた製造方法を得ることである。
【００４５】
射出成形は、部品を取り出すことができるように、２つに分かれた型の半片をスライドシステムで合わせるによって行われる。前記型の半片のうち一つは、図８および図９に図示する、保持ベース１の形を生じさせるためのベース用雄型１１である。溝６の形のもととなる凸部６’、および、歯支持片５を形成する複数の凹部５’があることがわかる。また、ベース用雄型は、咬合−歯肉方向端縁１９、近心−遠心方向端縁１８、注入点７によって限定される。もう一つは、充填されることにより、既知の保持溝３およびウィング４、４’といったブラケット本体２の部分を形成する、図９に示す本体用雌型１２である。本体用雌型は、ベース用雄型１１と同一の、咬合−歯肉方向端縁と近心−遠心方向端縁とによって限定される。
【００４６】
ベース用雄型（１１）の凸部（６’）を補強するために、側壁（１７）の間に垂直に配置された補強リップ（図示せず）が備えられている。
【００４７】
ベース用雄型１１と本体用雌型の咬合−歯肉方向端縁と近心−遠心方向端縁の長さは同一であり、図１０で示すように、ぴったり合わせられるように相補的な形を有している。
【００４８】
ブラケットが均一な仕上げを有し、ブラケットの構造内に張力が蓄積されず、冷却過程においてブラケットのある部分を他の部分より強く変形させてしまう収縮が起こらないという目標にもっとも適うブラケットを得るために、特定のシミュレーション・ソフトウェアを使用して、プラスチックの注入点と、注入時に発生するガスの排出点の調査を行った。
【００４９】
調査の結果として、図１０に示すようなものが得られた。唯一の注入点が符号８の付された場所に配置され、ベース用雄型に、符号１４の付されたガス排出点が配置され、本体用雌型に、符号１５の付された排出点が配置される。
【００５０】
この工程の最終ステップは、セメント接着樹脂の乾燥中の収縮を補償するために行われる。この収縮は約１０％であり、このため、意図するのは、溝６の幅をこの１０％分減少させることである。これは、１０ｃｍの距離から２秒間、２０ｐｓｉの圧力で１２０〜１８０ミクロンの粒子によりコランダム・ブラスティングを行うことにより得られる。これにより、壁が細波状になり、溝の幅が減少する効果が生じるのに加えて、表面が平らなときと比べて大きな広がりを持つ波型になることから、より大きな保持表面が生じる。
【００５１】
図１１には、ブラスティング前後でのブラケットの領域９、１０、１７の表面の違いを示している。ブラスティング後の方が、生じた皺のせいで表面が大きくなっているのは明らかであるが、セメント接着樹脂の収縮を補償するためには、ブラスティングによって、ｙ  ≦０．９ｘ（ここで、ｘはサンドブラスティング前の溝幅、ｙはサンドブラスティング後の溝幅である）とすることが必要である。
【００５２】
本発明の性質および本発明の好ましい実施形態について十分な説明を行ったところで、本発明の形状、材質、性能は、請求の範囲に記載した特徴に実質的影響を及ぼさない限り、変更可能であることを付け加えておく。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】ブラケットを、後横方向から見た斜視図であり、ベースの形状を見ることができる。
【図２】図１と同じ斜視図であるが、ブラケットの構成パラメータの寸法を示している。
【図３】図１のブラケットのベースの複数の溝のうち一つの垂直断面図である。
【図４】溝の側面の形を示している。溝の形は、半径ｒ１、ｒ２の長さ、中心ｃ１、ｃ２間の距離によって変わる。
【図５】溝の深さｐと角度αとの関係を示している。
【図６】ブラケットの平面図である。
【図７】図５のＡ面とＢ面で切断した垂直断面図である。
【図８】図１のブラケットのベースに形を付与する、射出成形用雄型の斜視図である。
【図９】ブラケット製造型を構成する二つの部品であるベース用雄型と本体用雌型を模式的に示している。
【図１０】射出成形工程において雄型と雌型を合わせた図であり、矢印「ｉ」は注入点を、矢印「ｏ」はガス排出点を示している。
【図１１】サンドブラスティングにかけられる前後の溝領域付近の断面を模式的に示している。
【符号の説明】
【００５４】
１…保持ベース                  ２…ブラケット本体
３…弧線用の溝                  ４、４’…結紮線用ウィング
５…歯支持片                    ６…溝
７…注入点                      ９…後方壁
１０…前方壁                    １１…ベース用雄型
１２…本体用雌型                １４、１５…ガス排出点
１７…側壁                      １８…近心−遠心方向端縁
１９…咬合−歯肉方向端縁        ２５…前記ブラケットの中心における深さ      
ｌ１…咬合−歯肉方向長さ          ｌ２…近心−遠心方向長さ
ｌ３…溝の底からデンタル表面までの長さ
ｌ４…溝の底から結紮線表面までの長さ
ｌ５…歯支持片の幅                ｌ６…溝の幅
ｃ１、ｃ２…中心                  ｒ１、ｒ２…半径
ｄ…中心間の距離                  ｐ…溝の深さ
α…角度
【図１】
2008543403.tif 000003
【図２】
2008543403.tif 000004
【図３】
2008543403.tif 000005
【図４】
2008543403.tif 000006
【図５】
2008543403.tif 000007
【図６】
2008543403.tif 000008
【図７】
2008543403.tif 000009
【図８】
2008543403.tif 000010
【図９】
2008543403.tif 000011
【図１０】
2008543403.tif 000012
【図１１】
2008543403.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成20年3月19日(2008.3.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項２】
前記保持ベース（１）が３から６を範囲とする複数本の前記溝を備え、
０．２ｍｍから０．４ｍｍを範囲とする前記溝の幅（ｌ６）は、０．４５ｍｍから１ｍｍを範囲とする前記歯支持片の幅（ｌ５）より小さく、
前記ブラケットの中心における深さ（２５）が０．５ｍｍから０．７ｍｍの範囲であり、
前記溝の深さが、外側曲率半径（ｒ１）と内側曲率半径（ｒ２）の値、および、中心間距離（ｄ）に依存し、６ｍｍ≦ｒ１≦２０ｍｍ、２ｍｍ≦ｒ２≦５ｍｍ、ｒ２≦（ｒ１−２）であることを特徴とする、請求項１に記載の歯列矯正用ブラケット。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
試験によって得られた結果は、以下の通りである。
３．３ｍｍ＜咬合−歯肉方向長さｌ１＜４．５ｍｍ
２．８ｍｍ＜近心−遠心方向長さｌ２＜３．６ｍｍ
０．９ｍｍ＜溝の底からデンタル表面までの長さｌ３＜２．０ｍｍ
０．７ｍｍ＜溝の底から結紮線表面までの長さｌ４＜２．０ｍｍ
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４３】
上記した目標を達成できる値として得られた値（その中には、本好ましい実施形態のブラケットの値も含まれる）をまとめると、以下の通りである。
３  ≦溝の数  ≦６
０．２ｍｍ  ≦溝の幅ｌ６  ≦０．４ｍｍ
０．４５ｍｍ  ≦歯支持片の幅ｌ５  ≦１ｍｍ
（ここで、溝の幅ｌ６  ≦歯支持片の幅ｌ５  ）
０．５ｍｍ  ≦ブラケットの中心における深さ２５  ≦０．７ｍｍ
（ここで、溝の深さはｒ１、ｒ２、および、中心間の距離に依存し、６ｍｍ  ≦ｒ１  ≦２０ｍｍ、２ｍｍ  ≦ｒ２  ≦５ｍｍ、ｒ２  ≦（ｒ１−２）である）
【国際調査報告】
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