(57)【要約】【課題】従来のクラスプ製作材料を用いると鉤歯に適合させる工程は煩雑になり、また作業者に熟練性を課し、鉤歯には有害な応力が働いていた。【解決手段】部分的に歯牙を喪失した患者に、取り外し式の歯牙欠損修復装置である義歯を装着する際に、残存している歯牙に掛けて該義歯を安定させるバネを、弾性係数が低い材料で製作した半製品を供給する。この半製品はバネを該歯牙に曲げやすく仕立てるために二分して供給され、容易に調整出来るように仕立てられていて、溶接して一体化して仕上げることが出来る。従来の煩雑で熟練性を要し、多くの作業工程を要した工程数を減らし、作業時間を短縮できる。このバネはバネがかかる残存歯牙の骨植も痛めない。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
弾性係数が９０〜１３０の合金からなり、彎曲腕部が形成された鉤腕体、該鉤腕体と溶接可能な鉤体部とからなることを特徴とする義歯用クラスプ半製品。
【請求項２】
前記鉤腕体と前記鉤体部とが、レーザー照射強度６〜１３Ｗのレーザー光照射で溶接可能である請求項１記載の義歯用クラスプ半製品。
【請求項３】
前記鉤体部に嵌合溝部が形成され、前記鉤腕体に該嵌合溝部と嵌め合わせ可能である請求項１または２に記載の義歯用クラスプ半製品。
【請求項４】
鉤体部の脚部と連結子の直線部分を収納する平行した溝を持ち、この溝の中間を中心軸として溝が回転し、溝に収容した鉤体部の脚部と連結子の直線部分を溶接可能にしたアタッチント。
【請求項５】
前記合金が、全体が１００部に対して、１７〜１３部のＭｏ、３〜７部のＺｒ、２〜４部のＡｌで、残りはすべてＴｉであり、Ｖを実質含まない組成であることを特徴とする請求項１〜３項のいずれかに記載の義歯用クラスプ半製品。
【請求項６】
貴金属合金が、全体が１００部に対して、６２〜９６部のＡｕ、０．２部〜８部のＰｔ、２〜１７部のＡｇ、１〜１５部のＣｕであることを特徴とする請求項１〜３項のいずれかに記載の義歯用クラスプ半製品。
【請求項７】
鉤体と鉤腕体を重ねあわせたときに、端面同士が密着していて溶接して一体させ得る嵌め合せ溝を立設したレスト付き二腕鉤半製品。
以下貴金族合金の組成（米国歯科医師会の基準）
Ａｕ＋Ｐｔ：７５〜８３
Ｉ〜ＩＶ族による
Ａｕ：６２．４〜９５．８、Ｐｔ：０．２〜８．２、Ａｇ：２．４〜１７．４，Ｃｕ：１．６〜１５．４
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  この発明は義歯の製造に供される、鉤の半製品に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  図７に示すように、口腔内の歯牙の一部を失った欠損部１に、合成樹脂材の中に人工の歯牙を組み込み製作した義歯を口腔内で安定させるために、残っている歯牙に該義歯を安定させるバネを立設し、取り外しが可能な歯牙欠損修復物に仕立て上げた義歯の、このバネ（鉤：クラスプ）半製品と該義歯の強度を補強する連結子とバネを溶接するとき用いるアタッチメントに関するものである。【０００３】  鋳造法により製作される鋳造鉤５９に対して、線鉤３に属するにクラスプ（鉤）は図８に示すように、直径０．９〜１．２ｍｍ程度の金属線すなわちワイヤー材料を手指と鉗子４を用いて鉤歯２の形態に合せて屈曲して製作している。このバネ：クラスプには種々の形態をしたものが考案され、用いられているが、最も多く使われているのは図９に示すようなレスト付き二腕鉤クラスプ３０である。【０００４】  従来型のレスト付き二腕鉤クラスプでは、この鉤製作材料には弾性係数が高値なニッケルクロム合金、コバルトクロム合金製などのワイヤーが用いられている。このレスト付き二腕鉤クラスプの彎曲腕部半製品の製作もまた、患者個人々々の個々の歯牙の形態に合せて、図９に示すように、ワイヤーを屈曲して製作している。その手順は図１０−（１）に示すように、患者の口腔内から対象となる歯牙を型どりして石膏模型１０を製作する。図１０−（２）に示すように、石膏模型の中の残存歯牙の中から義歯に必要な鉤歯を選び、このバネ（クラスプ）は図３に示すように、直径０．９〜１．２ｍｍ程度のワイヤー材料を、該鉤歯２の曲面状の形態に適合するように、手指と鉗子４を用いてクラスプを製作する。このバネ：クラスプには種々の形態をした設計案が考案されているが、すべてこの屈曲の方法はすべて手指と鉗子で行われている。この作業は鉤を鉤歯の形態に適合させるのみならず、同時にバネとしての機能を最適にするように調節しつつ、この屈曲作業を進めなければならない。このバネの機能を発揮させるためには、後記するように、クラスプの鉤先４０をアンダーカット１１に程よく設置する作業工程は、未熟練者には困難な作業となっていることが多かった。この鉤先の設置具合がバネの効き目を左右するからである。【０００５】  従来のコバルトクロム・鉄合金製クラスプ用材料を、自由曲面形態をした歯牙に適合した形態に屈曲するには、弾性係数が高値なため、硬すぎて歯牙の曲面に沿わせるには調節しにくいことが原因になって、困難な作業となっていることが多かった。この煩雑で熟練を要する製作工程を、順を追って図１１に示したい。図１１−（１）、彎曲腕部半製品３１：ワイヤー材を用いて屈曲、図１１−（２）、レスト部３２製作は蝋材を用いて蝋原型３４を製作、図１１−（３）、ワイヤー材を用いて鉤脚部３３の屈曲、図１１−（４）、蝋原型に湯道３５を付設、図１１−（５）、ワイヤーを取り外して、蝋原型のみを鋳型材３６に埋没。図１１−（６）、蝋型を加熱し焼却、図１１−（７）、鋳型材内の空洞に金属材料を溶かして流し込み鋳造体３７を製作、図１１−（８）、鉤体部３８を鉤歯に適合させる、図１１−（９）、鉤腕体を鉤体部の嵌め合せ溝部３９で嵌め合せて模型上にて組み立てる、図１１−（１０）、模型上にて組み立てた両���を溶接し一体化４１する。以上のように従来法では工程数は１０工程を要した。【０００６】  一方、義歯に付設するクラスプには種々の形態がある。歯牙には前歯、犬歯、臼歯と歯種により種々の形態があることが一因となっている。図６に示すように歯牙は側面からみると、いずれの歯種も共通して徳利状を呈し中央部付近が膨隆している。この部分の最も側面に張り出した部分を最大膨隆部８と称し、これより歯肉に向かった部分をアンダーカット１１と称している。鉤歯は多くの場合、隣接した歯牙である隣在歯５に両歯牙の最大膨隆部８同士で接している。接した箇所を含むその付近を隣接面６と称する。すべての種類の鉤はその鉤先４０をこの隣接面の下部のアンダーカット１１に立設することで、バネ機能を発揮している。図９−（１）に示すように、鉤歯の側面から見たとき、最大膨隆部から歯肉に向って、直径が次第に減じていく部分がアンダーカットである。鉤（バネ）を鉤歯のアンダーカットに食い込ませる量は経験知を必要として、知識のみによる判断と機械的な操作のみで出来るものではない。【０００７】  合成樹脂材料を用いて製作されたこの該義歯は、図９、および図１０に示すようにクラスプの他に連結子４３も金属材料を用いて製作している。合成樹脂のみを義歯の材料にして、義歯を製作すると強度が不足することが多い。金属材料にて製作した連結子を用いて、該義歯の強度的な弱点となる部分に組み込み、骨組みとするものである。鉤と連結子は溶接又は蝋付けによって接合される。鉤と連結子が接合して、図１０−（４）に示すように、合成樹脂材義歯の骨格とする。蝋堤の欠損歯牙に相当するところには人口の歯を設置する。喪失した歯牙の本数分だけの人口の歯４６を歯列模型の歯肉９の上に並べ、この骨組みを包含するように、合成樹脂材４５の液と粉末を合せて注入し、加熱し固化すなわち重合して所望の義歯の形態に成型している。これを合成樹脂床義歯と称する。また、従来型のレスト付き二腕鉤の作業工程中には図１１−６に示した如く、鋳造作業が含まれていた。すなわち鉤体部の製作工程で蝋材を用いて蝋原型を製作し、蝋原型に湯道を付設し、蝋原型のみを鋳型材に埋没し、蝋型を加熱し焼却、鋳型材内の空洞に金属材料を溶かして流し込み鋳造体を製作する、これらの工程は煩雑で時間を要する作業となっていた。【０００８】  また、クラスプの製作が終わって、クラスプを合成樹脂床義歯に組み入れて仕立て上げる時に、金属材料製品の骨組み無しにクラスプと合成樹脂材料のみにて製作すると、強度が不足して義歯の形態が大きなものにならざるを得なかった。口腔という器官の中に更に大きくなった義歯を、装着した時には患者からの満足感が得られないこともあった。合成樹脂部分を小さくして、クラスプと連結子を連結することなく義歯に仕立て上げると、両者の間に入った合成樹脂材料が破折することが多かった。従来法では、クラスプと連結子の溶接が行われることは少なく、仕上げる時には両者を別々に合成樹脂内に埋設している。このため、クラスプと連結子間に応力が集中すると、この間隙内にある合成樹脂が破折することも多かった。この結果、義歯の修理が必要になることがあった。この対策としては、クラスプの鉤脚体と連結子の���線部同士を溶接して一体化することで解決できる。しかし、これら両者の直線部は棒状形態をしているため、この直線部同士で溶接すると、連結子の遠心端で横曲がり変形が起きることが多かった。【０００９】  従来型のコバルトクロム鉄製ワイヤーはクラスプ製品に加工するにも煩雑で熟練性を要するばかりでなく、このクラスプを掛けた鉤歯の骨植を痛め、鉤歯を抜かざるを得なくなることが多かった。このため義歯は作り変えになり、口腔内に残っている歯牙を鉤歯として、クラスプを製作すると、同様な事態を繰り替えしになることが多かった。この事実は（財）医療経済研究が発表した統計（非特許文献１）によっても、その傾向を覗うことが出来る。図１２に示すように、歯牙欠損部を修復した修復物を種類別に調べた統計によると、我が国では部分義歯を装着している患者は数千万人にのぼり、平均して１０年ほどで部分義歯から最終的な修復法である総義歯になっている。問題はこの部分義歯のバネを掛けた歯牙が弱るため、これらの歯牙を抜歯せざるを得なくなり、新しく部分義歯を製作せざるを得なくなることである。【００１０】  この結果、非特許文献２による統計によっても、８０歳代では平均すると６歯のみ歯牙を有しているに過ぎず、大半の患者の歯牙欠損修復物は総義歯になっている。厚生労働省では８０歳で２０歯牙残存を目標にした８０２０運動を目指している。８０歳で残存している歯牙の本数を国際比較した統計を図１３に示したが、この数値は既に達成したスエーデンや、或いは数年内に達成できることが見込める国、例えば米国などがあり実現不可能ではない。我が国がこの目的を達成できるようになるためには道のりは遠く、本発明のような基礎的で新素材を応用した地道な技術開発が必要であると考えられる。バネを掛けた歯牙が弱ることなく、すなわち同一の部分義歯を装着している期間が伸びれば、義歯の作り変え需要が激減して、国民医療費の縮減にも寄与できる。【００１１】  近年開発されたインプラント（人口歯根）は治療成績の良好なことが注目されるが、国産品が後発なこともあって、輸入品が国内市場を占め高額治療が原因になって普及化を阻んでいる。以上に述べたように、本発明は合成樹脂床義歯に付設されるクラスプの欠点を解決するために発明されたものである。【００１２】
【特許文献１】  公開特許広報、特許出願公開番号、特開平５−４９６５６、公開日、平成５年３月２日、住友金属工業社、発明の名称、耐摩耗性に優れたチタン合金製人工関節：本出願に最も類似した発明が、この出願特許である。この出願特許はこの製品材料であるチタン合金の弾性係数や溶接性に着目した発明品ではない。
【非特許文献１】  橋義歯（ブリッジ）および義歯の診療報酬評価の改善に関する研究、宮武光吉他、（財）医療経済研究、Ｖｏｌ．５、１９９８
【非特許文献２】  ８０２０達成度予測：厚生省８０２０運動委員会
【非特許文献３】  チタンの接合第２報、藤原晨、歯科材料・器材、Ｖｏｌ．２０、Ｎｏ．１、２００１
【非特許文献４】  チタンの接合第１報、藤原晨、歯科材料・器材、Ｖｏｌ．１８、Ｎｏ．５、１９９９
【非特許文献５】  歯科用金属アレルギー、井上昌幸他、デンタルダイアモンド社
【非特許文献６】  生体材料としてのチタン合金開発、岡崎義光、軽金属、Ｖｏｌ．４２、Ｎｏ．１２、１９９９
【非特許文献７】  奥野善彦他、歯科技工、別冊、１９８７、クラスプの屈曲、歯科技工、想定したキャストクラスプを製作するための要点は何か
【非特許文献８】  金属系バイオマテリアルの開発動向、岡崎義光、生体材料、Ｖｏｌ．５、Ｎｏ．５、１９９７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】  従来のクラスプを鉤歯に適合させる工程は図７に示すように、煩雑なこと、作業者に熟練性を課し、白金加金材料を除く、従来品材料によるクラスプは、鉤歯にとってバネとしては硬すぎた。そのためクラスプを掛けた該鉤歯に有害な応力が働く結果、鉤歯を支える骨組織が破壊され、抜歯に至る結果を生むことが多かった。【００１４】  また、クラスプの製作が終わって、クラスプを合成樹脂床義歯に組み入れて仕立て上げる時に、金属材料製品の骨組み無しにクラスプと合成樹脂材料のみにて製作すると、強度が不足して義歯の形態が大きなものにならざるを得なかった。口腔という器官の中に更に大きくなった義歯を、装着した時には患者からの満足感が得られないこともあった。合成樹脂部分を小さくして、クラスプと連結子を連結することなく義歯に仕立て上げると、両者の間に入った合成樹脂材料が破折することが多かった。従来法では、クラスプと連結子の溶接が行われることは少なく、仕上げる時には両者を別々に合成樹脂内に埋設している。このため、クラスプと連結子間に応力が集中すると、この間隙内にある合成樹脂が破折することも多かった。この結果、義歯の修理が必要になることがあった。この対策としては、クラスプの鉤脚体と連結子の直線部同士を溶接して一体化することで解決できる。しかし、これら両者の直線部は棒状形態をしているため、この直線部同士で溶接すると、連結子の遠心端で横曲がり変形が起きることが多かった。両者を直線部で溶接するときの、この欠点を解決することが求められていた。【００１５】  この対策としてクラスプの鉤脚体と連結子の直線部４７同士を溶接して一体化して強度を高めることが薦められる。しかし、これら両者の直線部は棒状形態をしているため、この直線部で不用意に溶接すると、連結子の遠心端で横曲がり変形が起きて、義歯と鉤歯との適合度において精密性が失われることが多かった。
【課題を解決するための手段】
【００１６】  従来、単なるワイヤーを用いて屈曲していた製作法に替わり、後記するように上記の特徴に基づくあらかじめ機械加工した半製品を供給することにより上記の課題を解決する。扱いやすくした半製品を供給し、組み立てられるようにすることが、この半製品の加工者が加工する際に効果的である。具体的には、鉤歯の曲面形状に沿わせて曲げるとき、曲げやすくしたことに主たる特徴がある。図１に示すように、半製品にすることで、レストつきニ腕鉤クラスプ製作の煩雑な工程を３工程に減らし、未熟練者でも作業を容易に出来るように仕立てて供給することを主たる目的にした。請求項１に記載の低値な弾性係数からなる材料を用いて、図１に示すように、彎曲腕部と短冊型鉤体部に二分し成型された半製品を製造し供給する個々の歯牙に対応できる。請求項４或いは請求項５の記載では弾性係数が低値な材料を規定しているが、これらの材料特性とこれらの成形体両者があいまって特に製作しやすくしていることに特徴がある。短冊型をした鉤体部半製品には請求項３に記載した嵌め合せ溝部が設置してあるため、鉤腕部を嵌めこみ、溶接する時には、請求項２に記載のレーザー照射強度において溶接して一体化するときに特に便利である。いずれの材料もバナジウムを含まないことで、生体用金属として優れた材料を採用していることに特長がある。【００１７】  鉤腕部には先細り型異形線あるいはあらかじめ彎曲腕型に成形した半製品を供給するが、この製品を加工者が用いると容易に屈曲させることが出来ることに利点がある。これらの鉤腕部用半製品と弾性係数が低値な材料を用いて製作された、クラスプは鉤歯の骨植を損なわない。【００１８】  この横曲がり変形を防ぐため、図９−（２）に示したように、並行した溝部４８を持ち、溝部同士の中央で折れ曲がる構造をしたアタッチメントを考案した。このアタッチメントを、鉤脚体と連結子を溶接して一体化するときに用いる。クラスプ類の鉤脚体３３と連結子４３の両直線部分をアタッチメントの溝部に収納し両者を溶接して一体化させる。【００１９】  並行した溝部に両者をしっかり収納した上で、溶接時の高温にさらしてもアタッチメントが熱による変形を防ぎ、横曲がり変形をきたすことなく溶接できることに特徴がある。【００２０】  この線鉤クラスプの製作材料に弾性係数が高値なコバルトクロム鉄材料から、低値な請求項１記載の生体用チタン合金または請求項に記載の貴金属合金に代替させる。鉤腕部の製作材料には彎曲腕部半製品を用いると便利である。従来型の炉内溶接・鑞付けやＴＩＧ溶接・鑞付けや火焔溶接・鑞付け法に代わりレーザー溶接法を用意すると極めて便利である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】  これらの作業工程ごとの説明図を図２−１から順を追って示したい。図２に示すように、請求項（４）または（５）記載の材料で製作した先細り型異形線あるいは彎曲腕型半製品を屈曲して、鉤歯の表面に沿わせるように屈曲するところを示した。図２−（２）に示すように、短冊型鉤体部用半製品をくぼみ付き鉄鎮を用いて鉤歯の形態に合せて屈曲する。その詳細については図３に示したい。図２−（３）では、屈曲した鉤腕部を鉤体部用半製品の嵌め合せ溝に嵌めこむ。この嵌め合せ溝部で溶接して両者を一体化させる。この嵌め合せ溝で両者の溶接端面を密着できるように設計した形態にして供給することに特徴がある。【００２２】  短冊型鉤体部用半製品を鉤歯の形態に合せて屈曲する際には、くぼみ付き鉄鎮を製作して供給するが、これを用いて以下に記載の作業を行うことが効果的である。図３−（１）に示すように、短冊型鉤体部用半製品の三角形態をした先端部を、折り曲げて鉤歯のレスト部に適合させる形態に屈曲する。図３−（２）に示すように、この短冊型鉤体部用半製品の反対側を折り曲げて鉤歯の鉤脚部に適合させる形態に屈曲する。この発明品である半製品を組み立てて一体化する工程には、煩雑な工程を必要とする鋳造工程は含まれていない。弾性係数が低値な材料により製作されたクラスプは鉤歯の骨植を損なわない。【００２３】  従来法に対して発明品のレスト付き二腕鉤クラスプ半製品を用いるときに、レーザー機を用いたレーザー溶接法を採用するならば、これらの煩雑な作業を一切省略できることに大きな特徴がある。すなわち彎曲腕部半製品を、両端を屈曲した嵌め合せ溝付き短冊型鉤体部用半製品の嵌め合せ溝に嵌めこんだ後、両者を直接レーザー照射して溶接することで一体化できる。すなわち図４に示すようなＮｄ−ＹＡＧチタンレーザー溶接機に装備された顕微鏡下に該溶接部をおいて、レーザー焦点をあわせる。発明品では該溶接部同士が嵌め合せ溝で、容易に嵌め合わすことが出来て一体化できるように設計されている。手指で直接鉤腕体と鉤体部を操作しながら、レーザーで溶接することが出来る。これに反して、従来型の溶接法である火炎溶接や炉内溶接では、このような手指で溶接対象物を操作しながら溶接する作業は出来ない。このため従来型の溶接法では、火炎や炉内に溶接対象物を入れる前に、両者の位置関係を埋没材に埋没して保持するなどの前準備が必要になる。レーザー溶接では特にこの嵌め合せ溝で両者の溶接端面を密着できるように設計したことにで、この煩雑な操作を省くことができるようにして、供給することにしたことに特徴がある。【００２４】  前歯や犬歯や臼歯など歯牙の形態はさまざまであり、レスト付き二腕鉤クラスプ半製品はレスト付き二腕鉤クラスプ以外にも種々の形態のクラスプに対応できるように用意設計されているため、多様なクラスプに容易に対応できる。例えば前歯に多く用いられる図１０に示すような、レスト付きＩバー（アイバー）アタッチメントクラスプはレスト付き二腕鉤クラスプの彎曲腕部半製品の片側を切り落とす。そして鉤先を鉤歯の隣接面部６から正中部１５に移動させる。このように専ら臼歯に用いられるように供給されたレスト付き二腕鉤クラスプ半製品でも、前歯に多用され���Ｉバーアタッチメントクラスプにも応用できる。他の形態のクラスプにもこのように簡単な修正で対応できることに特徴がある。【００２５】  以下、本発明の実施のための形態について説明する。
発明品のレスト付きニ腕鉤クラスプとアッタッチメントは合成樹脂製義歯に応用するためのものであるため、以下に合成樹脂製義歯製作工程を示しながら発明品の組み立て法を説明したい。【００２６】  該義歯を製作するにあたっては、図１０−（１）〜図１０−（５）、に示すように、患者の口腔内から上顎と下顎の、この図の場合は下顎全体の歯型を作業用模型として、対側の上顎歯型は該義歯の噛み合せ面を調節するために採取し、この歯型を用いて石膏製の歯型模型１１を製作する。この下顎の歯型を採取するにあたって、図９−（２）に示すように、鉤歯の咬み合せ面１３に深さ約１ｍｍの三角形状をしたレスト窩１４とクラスプを装着する側面には誘導面５５を、電動あるいは圧搾空気稼動モーターに装着した切削具を用いて削合形成し準備しておく。後記するように短冊型鉤体部用半製品のレスト部３２および鉤体部が、鉤歯の削合した両平面に密着して装着することが出来るように働くからである。ついで、図１０−（２）に示すように、石膏模型の歯牙欠損部分上に蝋材を用いて高さ５〜１０ｍｍで幅５〜７ｍｍの堤防状の形態すなわち蝋堤１２を構築して、義歯の上下的な厚みを決定する。その方法は蝋材を軟化して削合あるいは追加して調節する。これを蝋堤１２と称する。鉤歯２にかける鉤は、鉤を製作するワイヤー材を該当する鉤歯の石膏模型にあてて、前述したごとくワイヤーを屈曲し調節して鉤歯に適合するように調節する。ついで、クラスプの中でも代表的なレスト付きニ腕鉤クラスプの鉤体部の製作法を図３−２に示した。【００２７】  図３−（１）にこの工程を示すが、請求項１に示した、この曲げやすい材料学的特性をした材料を用い、形態的には先端がしなやかな弾力を発揮する先細り型異型線か、あらかじめ彎曲腕型に成形した半製品を、鉤歯の表面に沿わせて屈曲する。従来品に比べて屈曲は極めて容易であることに特徴がある。彎曲腕部半製品を用いて、図９−（１）に示すように鉤腕部を製作する。鉤歯の隣接面６の最大膨隆部８よりやや下方のアンダーカット１１に鉤先４０を設置することは従来型製品の屈曲方法と変わらない。【００２８】  ついで第２工程の鉤体部の屈曲を行う。図２−（２）に示すように短冊型鉤体部用半製品を鉤歯の表面に沿わせて屈曲する。図３−（１）に示した如く、鉤歯の大きさに合せて大、中、小と大きさの異なった短冊型鉤体部半製品３８を選定する。この半製品を鉤歯の歯牙欠損部１側の隣接面６の形態に合せて屈曲する。屈曲作業にあたっては図２−（２）に示すような、くぼみ付き鉄鎮５８が用意されていることに特徴がある。図１０−（５）に示すように、この鉤歯のレスト窩１４に適合させるために、短冊型鉤体部用半製品の一端は厚さ約１ｍｍの三角状の形態にして供給されることが好ましい。この半製品の三角状の形態をくぼみ付き鉄鎮の三角形形状のくぼみに嵌めこみ、ハンマーでこの半製品の三角形形状部を槌打すると、鉤体部用半製品のレスト部を容易に製作することが出来るようにくぼみを取り付けている。鉤体部用半製品の短冊状をなしている他端は鉤脚体３３とするが、この屈曲にもまたくぼみ付き鉄鎮５８を用いて、鉤脚体を容易に製作することが出来るように短冊型形状をしたくぼみを取り付けている。すなわちこちらも屈曲が容易に行えるようにするには、この半製品をくぼみに嵌めこみ、ハンマーで槌打して鉤脚部を屈曲するとよい。【００２９】  この歯型模型の該鉤歯の形態に沿わせて、ニ腕鉤クラスプ半製品の先細り型異形線と短冊形鉤体部の屈曲を終えた両者を歯列模型で重ね合せる。重ね合せに際しては、先細り型異形線を一体化するために、この嵌め合せ溝部で溶接する。溶接が容易に行えるようにするために、図８に示すように、鉤腕体を鉤体部の嵌め合せ溝で、鉤腕体と鉤体部を重ねて一体化させることが出来るように設計しておくことが効果的である。先細り型異形線をあらかじめ彎曲型に成型した半製品に変えて時もある。また、溶接法は従来型の溶接法に加えて、レーザー溶接が容易に出来るように設計して供給していることに特徴がある。後記するように、レーザー溶接の利便性を生かすために、嵌め合せ溝は溶接面同士を密着させることが出来るように働く。【００３０】  Ｎｄ−ＹＡＧレーザー溶接機を利用することができれば、中でも最も煩雑な従来法による炉内溶接や火炎溶接工程を省略することが出来る。図４に示すようにＮｄ−ＹＡＧレーザー溶接機に設置された顕微鏡下に溶接対象物を設置して、手で溶接対象物に当たる焦点の位置決めと、接合強さを調節しながらフットペダルを踏むと、スイッチが入りレーザーを発射することが出来る。鉤と鉤体とのレーザー溶接を可能にするためには、両者の重ね合せた箇所の嵌め合せ溝型が両者の接合面を密着させ、溶接端面間のギャップ悠度を小さくさせるように働く。チタン合金類のレーザー溶接においては、後記するようにギャップ悠度は小さいものの、Ｔｉ−６Ａｌ−４Ｖチタン合金も本発明品を製作する材料であるＴｉ−１５Ｍｏ−５Ｚｒ−３Ａｌも後記するように、ともに表１に示すように高い溶接性を示したからである。【００３１】
【表１】
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【００３２】  従来法では図５に示すように、製作法の中に煩雑な鋳造法を含むことが多かった。鋳造法は原型を埋没材に埋没し、原型を焼却して転写した空洞に鋳造して、鋳造体を研磨するといった煩雑な工程が必要にならざるを得なかった。本発明品はこれらの煩雑な操作を必要としない。発明品は多数ある鉤の種類の中でも基本的形態を立設している、レスト付き二腕鉤の半製品を用意している。このレスト付き二腕鉤の半製品の先端を切ったり、折り曲げたり、溶接により小突起を加えたりするような小修正を加えることで、形態に多数ある各種の鉤に容易に対応できる半製品にして供給するという利点がある。【００３３】  この合成樹脂床義歯に付設するクラスプには、このレスト付き二腕鉤以外の形態のものが要求されることがある。しかし、その多くの場合、このレスト付き二腕鉤半製品の彎曲腕部や短冊形鉤体部半製品の屈曲位置を変えたり、一部を省いて削り落としたりすることで、他の種類のクラスプに転用することが出来るように成型してあることに特徴がある。このように歯列模型上でクラスプの組み立て一体化工程が終わると、合成樹脂床義歯の骨組みとなる連結子を該義歯に埋め込む準備を行う。図２に示すように、連結子半製品を石膏模型上で所望の形態に屈曲する工程に進む。連結子半製品は幅約５ｍｍ厚さ約２ｍｍの断面が卵型をしたワイヤーを半円状に仕立ててあるものを用意しておくと便利である。連結子半製品を用いて石膏模型の該歯列の舌側の所望の位置に沿って屈曲する。こうして出来た連結子とクラスプの鉤脚部とを石膏模型上で所望の位置に配置して溶接に備える。図９に示すように、配置した両者の間にはアタッチメント４９を設置する。アタッチメントは平行して走る二本の溝を持っている。溶接に当たり、連結子とクラスプの鉤脚部の直線部分を二本の溝それぞれに設置する。アタッチメントの二本の溝は断面方向から見て、両溝の中心部を原点にして回転するように製作されている。このアタッチメントを用いることにより、レスト付き二腕鉤クラスプと連結子の位置的設定が容易に出来る。位置的設定が準備を終えて、両者を溶接して一体化する。
【実施例１】
【００３４】  本発明では、鉤の製作材料を外科インプラント用合金として優れた生体材料としての特性を有しながら、義歯の鉤として最適な弾性係数を有する請求項１のチタン材料を採用した。この材料の中の１例であるＪＩＳ、Ｔ７４０１は７３５℃で一時間保持後、水冷した場合には、弾性係数は８５ＧＰａの低値にもなるという。すなわち、この材料の弾性係数は表２に示すように、熱処理により調節できることに特徴が有る。【００３５】
【表２】
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【００３６】  発明品の臨床応用を図る前に、請求項１に基づく成分を含むＴｉ−１５Ｍｏ−５Ｚｒ−３Ａｌチタン材料を用いた直径１．０ｍｍのワイヤー製品の製造を製造会社に依頼した。依頼したこのワイヤーを用いて合成樹脂床義歯に付設するクラスプとして製作し、この合金製のワイヤーの鉤歯のバネとしての働きと、クラスプを製作するときの曲げやすさの観点から検討した。このクラスプを付与した、合成樹脂床義齒を患者の口腔内に装着し観察した。このクラスプは弾性係数が低値なため鉤歯を損なうことも観察されず、また製作についてもコバルトクロム合金ワイヤーの屈曲作業よりも容易で、省力化することが出来ることが判明した。チタン材料として請求項１に記載した、このようなＴｉ−１５Ｍｏ−５Ｚｒ−３Ａｌの材料を用いたときには、非特許文献６に記載されている、表３に示したような材料特性を反映した結果を得た。この材料は歯牙に合わせる時に屈曲しやすくても、組み立てるときに溶接性の良否が課題になる。この材料を用いての開発品の研究課題の第一には、この材料の溶接性を調べることにあった。【００３７】
【表３】
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【００３８】  本発明品の主要な特徴は、クラスプや連結子の半製品を組み立てる際に、溶接法を用いこれらのクラスプや連結子を一体化して該義歯の骨組みにして、合成樹脂製義歯に仕立て上げることにある。このため溶接後の接合強さを調べるために溶接後の引張強度を測定した。試験に際しては実験材料にチタン材料Ｔｉ−１５Ｍｏ−５Ｚｒ−３Ａｌチタン合金ワイヤーを用いて直径２ｍｍの棒状試験片を製作した。この棒状試験片の端面同士の突合せ溶接を行った。溶接にはチタン用Ｎｄ−ＹＡＧレーザー機（ＤＬ２０００、Ｄｅｎｔａｕｒｕｍ社、ドイツ）を用いた。レーザー照射条件は仮付け溶接時には、印加電圧２７０Ｖ、４ｍｓ、本付け溶接時には、印加電圧３００Ｖ、７ｍｓとしていずれも１Ｈｚ、焦点ぼかしは使用しないで被照射部は円周上の８点に照射した。【００３９】  試験方法は、特に棒状試験片の溶接面を長軸に対して直交して切断し、端面を平滑に仕上げて密着させた。その上で、端面同士の突き合わせ方法を以下の３群に分別して比較した。１）端面同士を直接突合せて溶接、２）端面間に厚さ０．２５ｍｍの板状溶接補助材を挿入して間接的に突合せて溶接、３）端面間に０．１ｍｍの間隙を残したまま端面同士を向かい合せて溶接したものである。溶接には横曲がり変形防止のために図１２に示すようなジグを設計製作し、本付け溶接をおこなう前に、試験片をこのジグの中に装着して仮付け溶接をおこなった。ジグは図１４に示すような棒状試験片の端面同士を密着させるために、試験片同士の中心軸を一致させる働きをさせる構造に設計した。仮付け溶接操作は接合対象物同士の位置的関係を短期的に保持する工程であり、仮付け溶接を省略し本付け溶接をおこなうと横曲がり変形をきたす。位置的関係を短期的に決めて接合を強化する溶接操作が本付け溶接である。【００４０】  その結果、それぞれの引張強度は
１）については１０２５．９ＭＰａを示し、母材に対して９６．９％を示した。
２）については５４６．０ＭＰａを示し、母材に対して５１．６％を示した。
３）については５１７．２ＭＰａを示し、母材に対して４８．９％を示した。
これらの事実は１）端面同士を直接突合せて溶接するとほぼ母材と同等な引張強度が得られ、０．１ｍｍ程度までのギャップならばデーターのバラツキは大きいものの、１）の２分の１程度の引張強度が得られた。これ以上ギャップが大きいときにはチタン溶接補助材を介在させることが出来れば同じく２分の１程度の引張強度が得られることが判明した。【００４１】  Ｔｉ−６Ａｌ−４Ｖ合金の溶接性については、申請者が非特許文献７に記載したレーザー溶接後の試験結果を以下の表１に示した。すなわち母材の強度１１３２．８ＭＰａに対して、端面同士を直接突合せて溶接した実験群では約３４４．６ＭＰａ、すなわち母材に対して３０％の溶接性が得られた。Ｔｉ−１５Ｍｏ−５Ｚｒ−３ＡｌはＴｉ−６Ａｌ−４Ｖ合金よりも高い溶接性があることが判明し、本発明品にとって重要なレーザー溶接後の引張強度において、前者のチタン合金に優位性があることが判明した。【００４２】  更にこの合金のレーザー溶接性を調べるために以下の実験を行なった。図１５に示すような、すなわち板状試験片端面同士の突合せ面間にレーザー照射を行なった。この板材の端面に出来たレーザー照射痕すなわちビードの深さ５１と幅５２と端面側の面積５３を測定しレーザー照射によるこの合金の熱影響の大きさを検討した。レーザー照射条件はチタンの接合に記載した条件に設定した。仮付け接合時には印加電圧２７０Ｖ、パルス幅４ｍｓの低位照射とした。本付け接合時にはやや強いエネルギーの印加電圧３２０ｖ、パルス幅７ｍｓ高位照射とした。第三段は仕上げとして、突き合せ部周囲の一点からレーザーによる貫通溶接を開始し、ビート痕跡の２／３が重複するように試験片を回転しながら、照射を試験片の接合面方向から順繰りに繰り返し、全周にわたって照射して溶接を行った。照射条件は印加電圧３４０Ｖ、パルス幅は１０ｍｓ：最高位照射とした。【００４３】  レーザー照射は印加電圧２７０Ｖにパルス幅を４ｍｓに決めてレーザー照射をおこなった結果、照射痕すなわちビードの深さは、１．４ｍｍ、幅は１．３ｍｍ、端面側の面積は１．２ｍｍ２を示した。レーザー照射による熱影響部は、金属溶湯の沸騰化現象であるスパッタリングの所見は観察されなかったことから、この出力内であれば、レーザー照射対象金属は溶体化と固化が起こるのみで、溶接に悪影響を及ぼすガス化は起きていないと考えられた。照射痕が示すいずれの数値も溶接力が臨床応用上必要な数値を満たしていると考えられた。鉤腕体の直径は１ｍｍ、鉤体部の厚みも約１ｍｍであるため、これらの数値はレーザー照射により照射痕は、半製品の厚みの中心部までを貫通すると考えられるからである。
【実施例２】
【００４４】  非特許文献８には、クラスプの鉤腕部の形態とバネとしての機能の関係について研究し、その結果推奨されるクラスプの形態が発表されている。その形態は材料ごとにその数値は異なっているものの、基本的な形態は鉤先に向って先細りをした異形線であることが有用だとしている。そこで白金加金を材料に用いて、この研究結果が推奨している形態で試作品を製作した。この形態は根元の直径が２．０ｍｍで、先端部の直径が０．８ｍｍにして先端部にむかって次第に細くなる先細り形態にした異形線である。この研究報告では鉤尖部を０．１ｍｍたわませるのに必要な荷重を０．１ｇとしたときに、これを鉤腕体の曲げ剛性と呼び、この剛性を知るためには、鉤尖部の断面寸法、鉤腕体の曲げ寸法、鉤腕体の長さ、テーパー度などが関与しているとした理論式を導いている。この理論式と、後記するこの実施例の実施結果は矛盾なく一致しているように観察された。このワイヤーを用いて歯牙に合せて屈曲するときには、コバルトクロム材ワイヤーの作業と比較すると、圧倒的にこの白金加金製の異形線を操作する方が容易であった。また、口腔内に装着したときにも、鉤先が細いため鉤歯に有害な側方方向へのモーメントが小さいと観察された。【００４５】  発明課題の試作品を製造するにあたり上述の白金加金材料は、価格が高価なことが欠点であるがクラスプ材料としては評価が高い。この白金加金製の先細り型異形線に続き、嵌め合せ溝付き鉤体部をも製作した。レスト付きニ腕鉤の半製品の開発品を機械加工により製造するにあたり、この形態を臨床応用する上で、解決すべき課題の有無を検討する目的で行った。白金加金製試作品の成型法は鋳造法により製作した。課題は先細り型異形線を嵌め合せ溝に嵌めこみ溶接する際に、この嵌め合せ溝部の形態を検討することにあった。ワイヤーを嵌め合せ溝に嵌めこみ、両者を鉄鎮に乗せて、ハンマーを用いて鉄鎮の切れ目に打ちこんだ。この時、両者を密着させる様ことが出来るような形態に設計することが要点であることが判明した。先細り型異型線あるいは彎曲腕部半製品を嵌め合せ溝に密着させて嵌めこむことができれば、溶接は両者が接合し一体化して仕上げることが出来ることが予想された。
【比較例１】
【００４６】  コバルトクロム鉄合金材料製のワイヤーを用いたクラスプの加工作業の煩雑性については前述した。コバルトクロム鉄合金とともに我が国ではニッケルクロム合金材料製のワイヤーが用いられているが、非特許文献７によると欧州各国ではニッケルクロム合金はすでに歯科分野のみならず、広く日用品や雑貨までも含めて使用が禁止されている。ニッケルは頻度の高い金属アレルギー誘因金属とされているためである。コバルトやクロムも頻度は低いものの生体用チタン合金の生体に対する親和性においては劣るものと考えられる。
【比較例２】
【００４７】  純チタンに比べてＴｉ−６Ａｌ−４Ｖチタン合金の材料特性がよいことから、産業界では広く用いられている。この材料を用いた、本発明にとって重要な課題について調べた、溶接性は申請者が上記の方法で測定した引張強度の結果は、母材が１．１３２．８ＭＰａに対して棒状試験片同士の端面同士を直接突合せて溶接した実験群が３４４．６ＭＰａと母材に対して３０％の強度を示していた。しかし、表２に示す如く弾性係数が高いこと、この合金組成に含まれるバナジウム合金に細胞毒性があることなどから、本発明の材料には適当でないと考えられた。この生体の細胞にたいして毒性があることは、非特許文献８に詳細に指摘されている。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】  レスト付き二腕鉤の実施方法を示した説明図である。
【図２】  発明品レスト付き二腕鉤クラスプの製作工程：３工程の実施方法を示した説明図である。
【図３】  レスト付きニ腕鉤クラスプ第二工程鉤体部の屈曲法の実施方法を示した説明図である。
【図４】  Ｎｄ−ＹＡＧレーザーチタン溶接機の実施方法を示した説明図である。
【図５】  Ｉバーアタッチメントクラスプの実施方法を示した説明図である。
【図６】  鋳造法によるクラスプの成型法の実施方法を示した説明図である。
【図７】  合成樹脂床義歯の実施方法を示した説明図である。
【図８】  鉗子を用いて手指で屈曲する線鉤の実施方法を示した説明図である。
【図９】  鉤腕とアンダーカットの量の実施方法を示した説明図である。
【図１０】  合成樹脂床義歯製作工程の実施方法を示した説明図である。
【図１１】  従来法レスト付き二腕鉤クラスプ：１０工程の実施方法を示した説明図である。
【図１２】  受診患者に装着されているブリッジ、部分床義歯、総義歯の割合を示した説明図である。
【図１３】  ８０２０達成年度予測を示した説明図である。
【図１４】  横曲がり変形防止ジグの実施方法を示した説明図である。
【図１５】  ビードの幅径、深さ、面積の測定の実施方法を示した説明図である。
【符号の説明】
【００４９】１  歯牙欠損部
２  鉤歯
３  線鉤
４  鉗子
５  隣在歯
６  隣接面
７  歯型
８  最大豊隆部
９  歯肉
１０  石膏模型
１１  アンダーカット
１２  蝋堤
１３  噛み合わせ面
１４  レスト窩
１５  正中線
３０  レスト付き二腕鉤クラスプ
３１  彎曲腕部半製品
３２  レスト部
３３  鉤脚体
３４  蝋原型
３５  湯道
３６  鋳型材
３７  鋳造体
３８  鉤体部
３９  嵌め合わせ溝部
４０  鉤先
４１  溶接、一体化
４３  連結子
４５  合成樹脂材
４６  人工歯
４７  直線部
４８  並行した溝部
４９  アタッチメント
５０  Ｉバーアタッチメントクラスプ
５１  ビード深さ
５２  幅
５３  面積
５４  鉤肩
５５  誘導面部
５６  空洞
５７  金属材料の溶解
５８  くぼみ付き鉄鎮
５９  鋳造鉤
【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６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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