(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軟磁性材料からなる外殻ヨークの内部に永久磁石を配置した磁石構造体を義歯床の底部に設けた装着穴に接着材を介して固定し、かつ軟磁性材料からなるキーパを鋳造により形成された金属製根面板の頭部に設けた装着穴に接着材を介して固定し、前記磁石構造体とキーパを対向配置することによって両者間で作用する磁気吸引力により前記義歯床を根面板に固定するようにした歯科用磁性アタッチメントにおいて、前記磁石構造体の外周面に少なくとも１本の周方向溝を設けると共に、前記磁石構造体用装着穴の内周面に少なくとも１本の周方向溝を設けたことを特徴とする歯科用磁性アタッチメント。
【請求項２】
前記キーパの外周面に少なくとも１本の周方向溝を設けると共に、前記キーパ用装着穴の内周面に少なくとも１本の周方向溝を設けたことを特徴とする請求項１記載の歯科用磁性アタッチメント
【請求項３】
前記磁石構造体および／またはキーパの周方向溝の位置と装着穴側の周方向溝の位置が高さ方向に不一致であることを特徴とする請求項２記載の歯科用磁性アタッチメント。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の続する技術分野】
本発明は、歯科医療分野における義歯の固定に永久磁石の吸引力を利用した歯科用磁性アタッチメントに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、磁気吸引力を利用した歯科用磁性アタッチメントとしては図５に示すものがある、この磁性アタッチメントは軟磁性体からなるカップ状外殻（ヨーク）１０の内部に永久磁石１１を収容してなる磁石構造体１と軟磁性体からなるキーパ２を基本構成としている。磁石構造体１は、人工歯５を埋植した義歯床６の底部に磁石構造体用の装着穴１２を形成し、この中に一般に歯科用充填セメント等の接着材を介して固定されている。この磁石構造体１を磁性ステンレス鋼からなるキーパ２に対向配置させ、永久磁石から発生する磁束をヨーク内を通してキーパ側に誘導し、磁石構造体１とキーパ２の両者間で発生する磁気吸引力を利用して義歯を固定するものである（詳しくは例えば特許第２７９５７５５号参照）。
【０００３】
図５において、３は根面板と称し、例えば金銀パラジウム合金等の歯科用耐食性合金からなる金冠で歯根４の上部を被覆するものである。ここでキーパ２は、従来よりこの根面板３を鋳造する際にその頭部に一体成形されており、このような鋳接法によって形成されたキーパ付き根面板は、装着の安定性に優れるものである。
しかしながら、この鋳接作業においてキーパは７００℃以上の高温に晒されることから、磁性ステンレス鋼の組織が変化したり、キーパ表面が容易に酸化され酸化被膜を形成することがある。この酸化被膜の除去は熟練を要する上に困難なことであり、酸化被膜の不十分な除去では、逆に磁気回路を乱すことになり、吸引力低下の一因ともなる。
【０００４】
また、鋳接時にはキーパを所定位置に保持する必要があることから、キーパに取手部分を設け、これを持って鋳接し、さらに鋳接後はこの取手を切除すると言うように作業は煩雑であった。さらに、鋳造的にはキーパや取手部分は冷やし金の作用をなすことから、この部分の熱を放散し易くしキーパ周縁での鋳造欠陥を引き起こし易くしている。
また、ＭＲＩ（核磁気共鳴診断装置：Magnetic Resonance Imaging）等の磁気を応用した医療機器を利用する場合には、画像の乱れを防止するためキーパの一時取り外しが必要となることがある。この様な場合、根面板を研削器具で破壊してキーパを削除することが行われる。しかしながら、このようなキーパの取り外しは、大きな負担を強いるものであり好ましいものではない。
【０００５】
この様な問題を解決する一手段として着脱式キーパとなした磁性アタッチメントが提案されている。例えば、特開平１０−１７９６１０号公報ではＯリングを用いたブッシュ式の着脱構造が提案されているが、これらの固定手段では構造が複雑となり技術的な困難性やコスト的な障害もある。
【０００６】
そこで、特開平１１−１３７５７５号公報では、接着材を用いて根面板にキーパを、義歯床に磁石構造体をそれぞれ固定することが提案されている。この方法では、根面板の鋳造に際しキーパ対応ハウジングパターンと言うキーパの代替物を一時的に用いてキーパ用の装着穴を形成するものである。即ち、根面板のロウ型形成においてこのハウジングパターンを根面板上部に埋没し、ロウ型と共にハウジングパターンをも焼失させ、結果、ハウジングパターン部分を含む鋳造用キャビティを形成する。その後、このキャビティ内に歯科用合金を鋳込むことによって、キーパ用の装着穴を備えた根面板を形成することができる。この方法によれば、鋳接作業において酸化被膜を形成することも、冷やし金の作用も受けることもなく磁気吸引力の低下を招くことがない。また、接着剤による固定であることからキーパの取り外し及び再接着を容易に行うことが出来る。尚、磁石構造体側についても磁石構造体対応ハウジングパターンを用いて同様の手段で構成できるとしている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記ハウジングパターンを用いた接着構造では、鋳接構造に比べて根面板とキーパの接合強度が弱いと言う問題がある。特に、長年の噛合力の負荷により接着部が応力緩和の影響を受けてキーパの耐引き抜き強度が低下することが懸念される。一方で磁石構造体と義歯床との接合を接着材によって行うことは従来より行われてきている。これは義歯床の場合は取り外しが可能であること、また接着材等の進歩によって接着強度の向上が図られてきたことにもよる。しかしながら、キーパ側については上記したように取り外しがきかない鋳接構造であったことから接着剤による接合強度の信頼性の点で問題がある。
【０００８】
そこで、本発明は、上記した磁石構造体および／またはキーパを接着剤等で装着穴に取り付け固定する構造の改良に係わり、ハウジングパターンを用いた接着構造において耐引抜力を向上させた歯科用磁性アタッチメントを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、軟磁性材料からなる外殻ヨークの内部に永久磁石を配置した磁石構造体を義歯床の底部に設けた装着穴に接着材を介して固定し、かつ軟磁性材料からなるキーパを鋳造により形成された金属製根面板の頭部に設けた装着穴に接着材を介して固定し、前記磁石構造体とキーパを対向配置することによって両者間で作用する磁気吸引力により前記義歯床を根面板に固定するようにした歯科用磁性アタッチメントにおいて、前記磁石構造体の外周面に少なくとも１本の周方向溝を設けると共に、前記磁石構造体用装着穴の内周面に少なくとも１本の周方向溝を設けたことを特徴とする。
【００１０】
この磁性アタッチメントのうち外周面に溝を持った磁石構造体やキーパについては従来公知（特許第３１５７２１５号及び実用新案登録第２５８２８７７号参照）ではあるが、本発明では、さらに装着穴側にも内周溝を設け、磁石構造体やキーパ側の溝との組み合わせにより引き抜き阻止力（耐引抜力）を一段と向上させたことに特徴がある。即ち、キーパ外周面側と装着穴内周面側の両方の溝に接着材が充填されることによるアンカー効果、また、層間が一体化し強い阻止力を発揮するので信頼性が得られる。
また、前記歯科用磁性アタッチメントにおいて、磁石構造体および／またはキーパの周方向溝の位置と装着穴側の周方向溝の位置が高さ方向に不一致であることは望ましいことである。このように不一致とすることで溝が２段以上にわたって段違いに形成されることにより、耐引抜力と信頼性が向上する。
尚、上記した周方向の溝は必ずしも連続している必要はなく、周方向に不連続のものであっても良く、例えば傾斜した溝でもよい。また、本発明において用いる接着材は、歯科用として通常に用いられてきた充填用セメント、合着用セメント等と呼ばれる充填材を含んでおり、例えばエポキシ系、アクリル系またはコンポジット系のレジンセメント等を用いることが出来る。
【００１１】
また、従来の鋳接法では内周面側の溝を形成することは困難であったが、下記するようなハウジングパターンを用いれば技術的にもまたコスト的にも歯科技工士の手を煩わせることなく容易に製造できることも本発明の特徴である。
即ち、本発明は、金属製根面板を鋳造する際に、ロウ型と共に焼失させる熱可塑性樹脂からなるハウジングパターンを用いて上記磁石構造体用および／またはキーパ用の装着穴を形成するものであって、その内周面に少なくとも１本の周方向溝を有するハウジングパターンである。ここで、周方向溝は斜め方向溝としても良い。
【００１２】
このハウジングパターンは（以下、キーパ側を例にとるが磁石構造体側においても同様に用いることができる。）、耐火石膏模型に根面板のロウ型をワックスアップする際、根面板のロウ型のキーパに相当する位置に埋設させて使用する。そして、埋没材を用いて型ごと埋没して鋳型を作製し、次いで、ハウジングパターンおよびロウ材を燃焼させて焼失させ、鋳造用のキャビティを形成し、このキャビティに金銀パラジウム合金、コバルト−クロム系合金等の歯科用合金の溶湯を鋳込み、根面板を鋳造する。この際、内周面に周方向溝を有するハウジングパターンを用いることにより、焼失後に形成されるキャビティはハウジングパターンに沿った形状が転写され、よって鋳造後の根面板においては装着穴と共に内周溝が同時に形成される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の歯科用磁性アタッチメント及びハウジングパターンの実施例を説明する。
まず、根面板の作製過程を図１に示す概略図と図２の工程フロー図の番号を参照して説明する。
▲１▼歯根４の頭部をリューダ等歯科技工器具１７で整形し根面形成を行う（図１（Ａ））。
▲２▼作製された支台歯上で印象採得１８を行い（図１（Ｂ））、
▲３▼作業用石膏模型１９を作製する（図１（Ｃ））。
▲４▼次いで、石膏模型１９上に根面板のロウ型１５をワックスアップし（図１（Ｄ））、▲５▼ワックスアップされたロウ型のキーパ装着穴１６にキーパ用ハウジングパターン２０を装着する（図１（Ｅ））。
▲６▼ワックスアップされたロウ型１５を埋没材４０によって埋没し鋳型４１を得る。▲７▼次いで、根面板のロウ型１５及びハウジングパターン２０を炉中で加熱し共に焼失させ、鋳造用キャビティ４２を形成する（図１（Ｆ））。ここでキャビティ４２にはハウジングパターンに設けていた内周溝が転写された形で形成されている。
▲８▼キャビティ４２に金銀パラジウム合金等の歯科用合金の溶湯をスプルー４３を通して鋳込み、根面板３を鋳造した後、
▲９▼鋳造された根面板を鋳型から分離し、研磨する（図１（Ｇ））。このときの根面板３には、内周面に周方向溝３１を一体に有する装着穴３０が形成されている。
(10)根面板の装着穴３０及びキーパ２にサンドブラスト処理等を施し、通常に用いられるレジンセメント等の歯科用接着材によってキーパ２を装着穴内に固着する（図１（Ｈ））。
【００１４】
以上によって、キーパ付きの根面板を得ることが出来る。本発明で用いるキーパ２は、鏡面仕上げされた平面精度の良好な磁性ステンレス鋼からなる円板状のものであり、図３（ａ）に示すように外周面に周方向の溝２２を１本形成している。この溝は２本またはそれ以上あっても良く、斜め方向の溝としたり、また周方向に不連続でも良い。また、溝形状は図示のように△溝の他に凹溝としても良く、その溝深さも適宜設定できる。
図４はキーパの溝と装着穴の溝を高さ方向が不一致で段違いに形成した例である。このように複数の溝や段違いの溝を設けることで引き抜き強度を上げることが出来る。尚、図４において５０は接着材を示しているが大きさ等は誇張している。
【００１５】
一方のハウジングパターン２０は、図３（ｂ）のようにキーパ２の磁気吸着面のみを露出させるようなキャップ形をしており、キーパよりも大きい内面寸法を有している。その内周面に周方向溝２１を形成しており、この溝２１はキーパ２と同様、２本またはそれ以上であっても良く、斜め方向の溝としたり、また周方向に不連続でも良い。溝形状は凹溝、△溝等とらわれることはないし、溝深さも適宜設定できる。また、ハウジングパターン２０の内面寸法とキーパ２の外形寸法の差は、根面板３に接着する歯科用接着材が充填されるスペースとなるものである。接着材はキーパの吸着面以外を被って接着効果を発揮するように設けるが、装着穴３０の底部の接着層厚さよりも溝を形成した側面側、即ちキーパ外周面と装着穴内周面の間に充填する接着材層の方が厚くなるようにする。
【００１６】
ハウジングパターンに使用する熱可塑性合成樹脂としては、根面板を鋳造するに際しロウ型と共に焼失し易く、焼却残渣がなく、石膏模型を損傷させない材質であれば特に限定されるものではないが、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、高圧低密度ポリエチレン（ＨＰＬＤＰＥ）、超低密度ポリエチレン（ＶＬＤＰＥ）、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）等の軟質ポリエチレン、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、エチレンビニルアルコール共重合体（ＰＶＯＨ）、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、エチレン系イオノマーが例示できる。そして、このハウジングパターンは、プレス成型・射出成型等によって所定の形状に成形することができる。
【００１７】
本発明のハウジングパターンを用いた別の実施例としては、金属床義歯や可撤式ブリッジの外冠に磁石構造体側を装着するための穴の内周面に周方向溝を形成する場合にも使用できる。ここでは詳細な説明は省略するが、基本的には上述したキーパ用装着穴を形成したときと同様に内周溝を有するハウジングパターンを外冠のロウ型に装着し、これらを鋳型に埋没し、焼失させて内周溝を鋳型に転写する。これに歯科用金属を流入させることによって、磁石構造体装着用の穴に内周溝を形成した金属外冠を得ることが出来る。
【００１８】
次に、キーパの引き抜き強度について確認試験を行った。実施例のキーパはフェライト系ステンレス鋼（ＳＵＳ４４７Ｊ１）からなる外径φ４．０ｍｍ、高さ０．８ｍｍの円板を使用し、これの外周面に周方向溝を１本形成した。深さは０．１５ｍｍ（実施例１）と０．２５ｍｍ（実施例２）とした。ハウジングパターンはアクリル樹脂からなり外径φ４．８ｍｍ、内径φ４．０、高さ１．１ｍｍ、深さ０．８ｍｍのキャップとし、これの内周面にキーパ側の溝と同じ高さに周方向溝を１本形成した。その深さは０．１５ｍｍとした。他に前記と同じ条件でキーパ側の溝と違う高さになるように周方向溝を形成したハウジングパターン（実施例３）と、またキーパ側に溝を２本設けたもの（実施例４）、４５度斜め方向溝を８本形成したハウジングパターン（実施例５）を夫々作製した。また比較例として、同じキーパを用いキーパ側にも装着穴側にも溝がないもの（比較例１）と、キーパ側にのみ外周溝を設けたもの（比較例２）を作製した。さらに、作成した試料に温度サイクルを施した。温度条件を４℃と６０℃の水槽に各１分間浸漬とし、回数を１万サイクルとした。
【００１９】
それぞれの被試験体に装置チャック用の把持部を設け、キーパの吸着面にはもう一方の把持部を溶接して設けた。そして両把持部を引張り試験機にかけて耐引抜力を測定した。測定装置は今田製作所製引張圧縮試験機SV-55を用て、測定条件は室温にて引張速度１mm／minにて行った。その結果を表１に示す。
尚、溝数の欄で内とあるのは装着穴側の溝を、外はキーパ側の溝を、内斜は装着穴側の溝を４５度の角度で８本つけたことをそれぞれ表している。
【００２０】
【表１】
0004662195.tif 000002
【００２１】
以上のように、キーパ側の溝（外溝）がない比較例１またはキーパ側の溝のみの比較例２に対し、本発明の実施例１〜５は何れも耐引抜力が高くなっている。キーパ側に溝を設けた例に対しても向上しており、装着穴側にも溝を設けたことの効果が確認できた。
【００２２】
【発明の効果】
以上のように本発明は、磁石構造体やキーパの外周面に溝を設けると共にこれらを固定する装着穴にも内周溝を設けたので、両者間に充填する接着材が内外周の溝に固着して高い引き抜き阻止を発揮する。特にキーパを接着材で固定する構造においては、溝がないものに比べ耐引抜力が高く向上し、鋳接法に代わる信頼性を得ることが出来る。よって、磁気吸引力が低下することなく、製作が容易でありながら耐引抜強度の向上した信頼性の高い歯科用磁性アタッチメントを提供することができた。また、この磁性アタッチメントに適したハウジングパターンを提供することができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を示すキーパ付き根面板の製作過程を示す概略図である。
【図２】図１のキーパ付き根面板の製作過程を示すフロー図である。
【図３】本発明のキーパ及びハウジングパターンの実施例を示す側面図である。
【図４】本発明の他の実施例を示すキーパとハウジングパターンの側面図である。
【図５】歯科用磁性アタッチメントを示す概略図である。
【符号の説明】
１：磁石構造体、２：キーパ、３：根面板、４：歯根、５：義歯、６：義歯床
７：根管、８：歯肉、１０：磁石構造体の外殻ヨーク、１１：永久磁石
１２：磁石構造体用装着穴、１４：石膏模型、１５：ロウ型
１６：ハウジングパターン用穴、１７：歯科技工器具、１８：印象
１９：台座、２０：ハウジングパターン、２１：ハウジングパターンの溝
２２：キーパ外周面の周方向溝
３０：キーパ用装着穴、３１：装着穴内周面の周方向溝
４０：埋没材、４１：鋳型、４２：鋳造用キャビティ、４３：スプルー
【図１】
0004662195.tif 000003
【図２】
0004662195.tif 000004
【図３】
0004662195.tif 000005
【図４】
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【図５】
0004662195.tif 000007