САМОЛИГИРУЮЩИЙСЯ ОРТОДОНТИЧЕСКИЙ БРЕКЕТ С ПОВОРОТНЫМ ЗАПИРАЮЩИМ ЭЛЕМЕНТОМ
SELF-LIGATING ORTHODONTIC BRACKET WITH ROTATABLE CLOSURE MEMBER

Перекрестная ссылка на родственную заявку
[0001] По настоящей заявке испрашивается приоритет на основании предварительной патентной заявки США, серийный № 61/835.329, поданной 14 июня 2013 года, раскрытие которой полностью включено в настоящий документ посредством ссылки.
Область техники, к которой относится изобретение
[0002] Изобретение относится в целом к ортодонтическим брекетам и, в частности, к самолигирующимся ортодонтическим брекетам, имеющим поворотные запирающие элементы с улучшенными удерживающими механизмами.
Уровень техники
[0003] Ортодонтические брекеты представляют собой основной компонент всех корректирующих ортодонтических воздействий, направленных на улучшение окклюзии пациента. При традиционных ортодонтических воздействиях ортодонт или помощник фиксирует брекеты на зубах пациента и зацепляет проволочную ортодонтическую дугу в пазе каждого брекета. Проволочная ортодонтическая дуга прикладывает корректирующие силы, которые заставляют зубы перемещаться в правильное положение. Традиционные лигатуры, например, небольшие эластомерные кольца или тонкие металлические проволочки, используются для удержания проволочной ортодонтической дуги в пазе каждого брекета. Из-за трудностей, встречающихся при наложении отдельной лигатуры на каждый брекет, были разработаны самолигирующиеся ортодонтические брекеты, которые исключили необходимость в лигатурах за счет использования подвижного участка или запирающего элемента, например, защелки, зажима или задвижки, для удержания проволочной ортодонтической дуги в пазе брекета.
[0004] Один такой запирающий элемент для удерживания проволочной ортодонтической дуги в пазе брекета представляет собой поворотный зажим. Поворотный зажим установлен с возможностью перемещения на корпус брекета так, чтобы он мог поворачиваться вокруг центральной оси зажима. Поворот зажима вокруг центральной оси перемещает запирающий элемент между открытым положением и одним или более закрытыми положениями. В качестве примера, поворотный зажим может иметь открытое положение, в котором зажим не блокирует или иным образом не препятствует вставке проволочной ортодонтической дуги в паз для проволочной ортодонтической дуги брекета. Из этого положения зажим может быть повернут вокруг центральной оси в закрытое положение, при этом участок зажима перекрывает паз для проволочной ортодонтической дуги, таким образом удерживая в нем проволочную ортодонтическую дугу. Такой ортодонтический брекет раскрыт в патенте США № 8,162,660, раскрытие которого полностью включено в настоящий документ посредством ссылки.
[0005] Одна задача, связанная с самолигирующимися ортодонтическими брекетами, и, несомненно, с ортодонтическими брекетами с поворотным зажимом, состоит в разработке эффективного удерживающего механизма для подвижного соединения зажима с корпусом брекета. Например, при одном подходе поворачивающийся зажим имеет отходящее радиально ребро, которое вмещается в кольцевую канавку в корпусе брекета. Как только ребро располагается в кольцевой канавке, например, в процессе сборки, зажим не может быть отделен от корпуса брекета (например, посредством вытягивания его из корпуса брекета, например, в щечном или губном направлении), но он может поворачиваться относительно корпуса брекета между открытым положением и закрытым положением.
[0006] Кроме того, ортодонты и другие специалисты в ортодонтии могут считать необходимым иметь четкое указание того, когда поворотный зажим находится в открытом положении и/или закрытом положении. Это не только уведомляет ортодонта, когда зажим находится в открытом или закрытом положении, но также способствует недопущению или уменьшению возможности случайного или непроизвольного перемещения. Хотя конструкция ребро/канавка ортодонтического брекета с поворотным зажимом предшествующего уровня техники обеспечивает возможность поворота зажима между различными положениями, такой конструкции не присуще ничего такого, что бы обеспечивало четкое указание положения зажима. Если такой элемент требуется, он обычно включается в конструкцию отдельно. В качестве примера, при одном подходе поворотный зажим включает в себя неровность или выступ, который вмещается в ямочку или углубление корпуса брекета, когда поворотный зажим находится в закрытом положении.
[0007] Таким образом, хотя самолигирующиеся брекеты в целом являются результативными, производители таких брекетов постоянно прилагают усилия по улучшению их использования и функциональных возможностей. При этом сохраняется необходимость в самолигирующемся ортодонтическом брекете, имеющем запирающий элемент типа поворотного зажима, который имеет улучшенный удерживающий механизм, который не только удерживает зажим на корпусе брекета, но также обеспечивает точное указание положения зажима.
Сущность изобретения
[0008] Для этих целей ортодонтический брекет для связывания проволочной ортодонтической дуги с зубом включает в себя корпус брекета, выполненный с возможностью установки на зуб и имеющий паз для проволочной ортодонтической дуги, выполненный с возможностью вмещения проволочной ортодонтической дуги. Поворачивающийся запирающий элемент выполнен с возможностью перемещения относительно корпуса брекета между открытым положением, в котором проволочная ортодонтическая дуга может быть вставлена в паз для проволочной ортодонтической дуги, и по меньшей мере одним закрытым положением, в котором запирающий элемент удерживает проволочную ортодонтическую дугу в пазе для проволочной ортодонтической дуги. Ортодонтический брекет дополнительно включает в себя удерживающий механизм, имеющий первый элемент, связанный с корпусом брекета, и второй элемент, связанный с запирающим элементом, при этом первый и второй элементы взаимодействуют для фиксации запирающего элемента с возможностью поворота к корпусу брекета и для обеспечения по меньшей мере одного упора-ограничителя при повороте запирающего элемента относительно корпуса брекета.
[0009] В одном варианте осуществления запирающий элемент выполнен с возможностью поворота между открытым положением и по меньшей мере двумя закрытыми положениями. В одном из закрытых положений запирающий элемент может быть выполнен с возможностью обеспечения активного лигирования проволочной ортодонтической дуги в пазе для проволочной ортодонтической дуги. В другом закрытом положении запирающий элемент может быть выполнен с возможностью обеспечения пассивного лигирования проволочной ортодонтической дуги в пазе для проволочной ортодонтической дуги. Ортодонтический брекет может быть выполнен таким образом, что запирающий элемент поворачивается в первом направлении для передвижения запирающего элемента из открытого положения в первое закрытое положение, и затем дополнительно поворачивается в первом направлении для передвижения запирающего элемента из первого закрытого положения во второе закрытое положение. Первое направление может представлять собой направление по часовой стрелке или против часовой стрелки. В альтернативном варианте осуществления запирающий элемент поворачивается в первом направлении для передвижения запирающего элемента из открытого положения в первое закрытое положение, и поворачивается во втором направлении для передвижения запирающего элемента из открытого положения во второе закрытое положение. Кроме того, поворотный запирающий элемент может включать в себя по меньшей мере два удерживающих рычага для удерживания проволочной ортодонтической дуги в пазе для проволочной ортодонтической дуги. В одном варианте осуществления поворотный запирающий элемент может включать в себя четыре удерживающих рычаг. В одном варианте осуществления первый и второй элементы удерживающего механизма взаимодействуют с обеспечением множества упоров-ограничителей при повороте запирающего элемента. Упоры-ограничители могут соответствовать определенному положению запирающего элемента. При этом открытое положение и/или по меньшей мере одно закрытое положение запирающего элемента может соответствовать упору-ограничителю запирающего элемента. В дополнительном варианте осуществления по меньшей мере один из первого и второго элементов является гибким. В частности, первый элемент, связанный с корпусом брекета, может быть гибким.
[0010] В примерном варианте осуществления первый элемент удерживающего механизма содержит по меньшей мере один гибкий удлиненный элемент, соединенный с корпусом брекета, а второй элемент удерживающего механизма содержит кулачковый механизм на запирающем элементе. Гибкий удлиненный элемент может включать в себя гибкую трубку или проволоку. Кулачковый механизм может содержать канавку в запирающем элементе, имеющую опорную стенку и пару боковых стенок, отходящих от опорной стенки, при этом по меньшей мере участок гибкого удлиненного элемента расположен в канавке. Гибкий удлиненный элемент выполнен с возможностью взаимодействия с по меньшей мере одной из боковых стенок канавки для недопущения отделения запирающего элемента от корпуса брекета. Кроме того, гибкий удлиненный элемент выполнен с возможностью взаимодействия с опорной стенкой канавки для обеспечения по меньшей мере одного упора-ограничителя при повороте запирающего элемента. В одном варианте осуществления опорная стенка канавки включает в себя множество плоских участков, при этом соседние плоские участки отделены друг от друга вершиной или выступом. Упор-ограничитель запирающего элемента образуется, когда плоский участок канавки сопоставляется с гибкой трубкой. Вершина между соседними плоскими участками обеспечивает сопротивление повороту запирающего элемента от упора-ограничителя. В альтернативном варианте осуществления упор-ограничитель запирающего элемента образуется при зацеплении вершины с вырезом или вырезкой в гибком удлиненном элементе.
[0011] В одном варианте осуществления, первый элемент удерживающего механизма содержит первый гибкий удлиненный элемент на первой стороне паза для проволочной ортодонтической дуги и второй гибкий удлиненный элемент на второй стороне паза для проволочной ортодонтической дуги. Второй элемент удерживающего механизма содержит кулачковый механизм, содержащий канавку на первой стороне запирающего элемента и кулачковую поверхность на второй стороне запирающего элемента. Первый гибкий удлиненный элемент выполнен с возможностью взаимодействия с канавкой для недопущения отделения запирающего элемента от корпуса брекета, а второй гибкий удлиненный элемент выполнен с возможностью взаимодействия с кулачковой поверхностью для обеспечения по меньшей мере одного упора-ограничителя при повороте запирающего элемента. Первый гибкий удлиненный элемент может быть дополнительно выполнен с возможностью взаимодействия с канавкой для обеспечения по меньшей мере одного упора-ограничителя при повороте запирающего элемента.
[0012] В одном варианте осуществления первый элемент содержит по меньшей мере один гибкий удлиненный элемент, соединенный с корпусом брекета, а второй элемент содержит храповой механизм на запирающем элементе. Храповой механизм может быть образован в канавке, имеющей по меньшей мере одну боковую стенку. Гибкий удлиненный элемент может взаимодействовать с боковой стенкой для недопущения отделения запирающего элемента от корпуса брекета. В одном варианте осуществления гибкий удлиненный элемент включает в себя выступ, а храповой механизм включает в себя один или более зубцов и одну или более впадин. Выступ может взаимодействовать с зубцами с обеспечением по меньшей мере одного упора-ограничителя in поворот запирающего элемента. Упор-ограничитель может соответствовать тому, когда выступ располагается в одной из впадин. Кроме того, число упоров-ограничителей может соответствовать числу впадин.
[0013] В одном варианте осуществления, гибкий удлиненный элемент имеет в целом U-образную форму и включает в себя пару противоположных выступов. Каждый выступ из пары выступов может взаимодействовать с зубцами храпового механизма с обеспечением по меньшей мере одного упора-ограничителя в поворот запирающего элемента.
[0014] В одном варианте осуществления первый элемент содержит по меньшей мере один гибкий удлиненный элемент, соединенный с корпусом брекета, а второй элемент содержит передвижной механизм на запирающем элементе. Гибкий удлиненный элемент может иметь паз, а передвижной механизм может включать в себя бегунок и шарообразный элемент, отходящий от бегунка. Бегунок может проходить в паз для недопущения отделения запирающего элемента от корпуса брекета. В одном варианте осуществления шарообразный элемент имеет размер, подходящий для образования плотной посадки с пазом для обеспечения указанного по меньшей мере одного упора-ограничителя при повороте запирающего элемента.
Краткое описание чертежей
[0015] Сопроводительные чертежи, включенные в настоящее описание и составляющие его часть, иллюстрируют варианты осуществления изобретения и вместе с приведенным ниже подробным описанием служат для объяснения различных аспектов изобретения.
[0016] Фиг. 1 - вид в перспективе самолигирующегося ортодонтического брекета согласно одному варианту осуществления изобретения, запирающий элемент представлен в открытом положении;
[0017] Фиг. 2 - другой вид в перспективе ортодонтического брекета, изображенного на фиг. 1, запирающий элемент также представлен в открытом положении;
[0018] Фиг. 3 - вид в перспективе ортодонтического брекета, изображенного на фиг. 1, при этом запирающий элемент представлен в закрытом положении;
[0019] Фиг. 4 - вид в перспективе ортодонтического брекета, изображенного на фиг. 1, при этом запирающий элемент представлен в другом закрытом положении;
[0020] Фиг. 5 - вид в перспективе в разобранном виде ортодонтического брекета, представленного на фиг. 1;
[0021] Фиг. 6 - вид в перспективе запирающего элемента согласно варианту осуществления изобретения;
[0022] Фиг. 6A - вид в поперечном разрезе запирающего элемента, представленного на фиг. 6;
[0023] Фиг. 6B - вид сбоку в вертикальном разрезе запирающего элемента, представленного на фиг. 6;
[0024] Фиг. 7A - вид в поперечном разрезе ортодонтического брекета, изображенного на фиг. 1, когда запирающий элемент находится в открытом положении;
[0025] Фиг. 7B - вид в поперечном разрезе ортодонтического брекета, изображенного на фиг. 1, когда запирающий элемент находится в закрытом положении;
[0026] Фиг. 7C - вид в поперечном разрезе ортодонтического брекета, изображенного на фиг. 1, когда запирающий элемент находится в другом закрытом положении;
[0027] Фиг. 8 - вид в перспективе самолигирующегося ортодонтического брекета согласно второму варианту осуществления изобретения, запирающий элемент представлен в открытом положении;
[0028] Фиг. 9A - вид в поперечном разрезе ортодонтического брекета, изображенного на фиг. 8, когда запирающий элемент находится в открытом положении;
[0029] Фиг. 9B - вид в поперечном разрезе ортодонтического брекета, изображенного на фиг. 8, когда запирающий элемент находится в закрытом положении;
[0030] Фиг. 9C - вид в поперечном разрезе ортодонтического брекета, изображенного на фиг. 8, когда запирающий элемент находится в другом закрытом положении;
[0031] Фиг. 9D - вид в поперечном разрезе ортодонтического брекета согласно альтернативному варианту осуществления;
[0032] Фиг. 10 - вид в перспективе самолигирующегося ортодонтического брекета согласно одному варианту осуществления изобретения, запирающий элемент представлен в открытом положении;
[0033] Фиг. 11 - вид в перспективе запирающего элемента согласно варианту осуществления изобретения;
[0034] Фиг. 12A - вид в поперечном разрезе ортодонтического брекета, изображенного на фиг. 10, выполненном по линии 12-12, когда запирающий элемент находится в открытом положении;
[0035] Фиг. 12B - вид в поперечном разрезе ортодонтического брекета, изображенного на фиг. 10, выполненном по линии 12-12, когда запирающий элемент находится в закрытом положении;
[0036] Фиг. 13A - вид в поперечном разрезе одного варианта осуществления самолигирующегося ортодонтического брекета, запирающий элемент представлен в открытом положении;
[0037] Фиг. 13B - вид в поперечном разрезе самолигирующегося ортодонтического брекета, представленного на фиг. 13A, запирающий элемент представлен в открытом положении;
[0038] Фиг. 13C и 13D - примерные удерживающие механизмы;
[0039] Фиг. 14A - вид в поперечном разрезе одного варианта осуществления самолигирующегося ортодонтического брекета, изображенного на фиг. 10, выполненном по линии 14-14;
[0040] Фиг. 14B - вид в поперечном разрезе варианта осуществления, представленного на фиг. 14A, при этом запирающий элемент находится в другом положении;
[0041] Фиг. 15A, 15B и 15C - виды в разрезе варианта осуществления удерживающего механизма согласно вариантам осуществления изобретения;
[0042] Фиг. 16A - вид в поперечном разрезе ортодонтического брекета, изображенного на фиг. 10, выполненном по линии 12-12, когда запирающий элемент находится в открытом положении;
[0043] Фиг. 16B - вид в поперечном разрезе ортодонтического брекета, изображенного на фиг. 10, выполненном по линии 12-12, когда запирающий элемент находится в закрытом положении;
[0044] Фиг. 16C - вид в поперечном разрезе ортодонтического брекета, изображенного на фиг. 10, выполненном по линии 12-12, когда запирающий элемент находится в другом закрытом положении;
[0045] Фиг. 17A, 17B и 17C - виды сверху одного варианта осуществления изобретения, при этом лигирующий элемент представлен в различных ориентациях; и
[0046] Фиг. 18A, 18B и 18C - виды сверху одного варианта осуществления удерживающего механизма, представляющие различные ориентации удерживающего механизма, соответствующие ориентациям лигирующего элемента, представленного, соответственно, на фиг. 17A, 17B и 17C.
Подробное описание
[0047] На чертежах, и, в частности, на фиг. 1-4, ортодонтический брекет 10 включает в себя корпус 12 брекета и подвижный запирающий элемент, соединенный с корпусом 12 брекета. В предпочтительном варианте осуществления подвижный запирающий элемент может включать в себя поворотный зажим 14, подвижно соединенный с корпусом 12 брекета. Корпус 12 брекета включает в себя образованный в нем паз 16 для проволочной ортодонтической дуги, выполненный с возможностью вмещения проволочной ортодонтической дуги 18 (представлена прозрачной) для приложения корректирующих усилий к зубам. Поворотный зажим 14 выполнен с возможностью перемещения между открытым положением (фиг. 1 и 2), в котором проволочная ортодонтическая дуга 18 может быть вставлена в паз 16 для проволочной ортодонтической дуги без препятствий со стороны зажима 14, и по меньшей мере одним (например, предпочтительно по меньшей мере двумя) закрытыми положениями, в которых проволочная ортодонтическая дуга 18 удерживается в пазе 16 для проволочной ортодонтической дуги. Например, и как более подробно объяснено ниже, в первом закрытом положении (фиг. 3), поворотный зажим 14 может активно лигировать проволочную ортодонтическую дугу 18 в пазе 16 для проволочной ортодонтической дуги, а во втором закрытом положении (фиг. 4) поворотный зажим 14 может пассивно лигировать проволочную ортодонтическую дугу 18 в пазе 16 для проволочной ортодонтической дуги. Разумеется, в альтернативном варианте осуществления может иметься только одно закрытое положение зажима 14 или дополнительные закрытые положения. В любом случае корпус 12 брекета и поворотный зажим 14 вместе образуют самолигирующийся ортодонтический брекет 10 для использования в корректирующем ортодонтическом лечении.
[0048] Ортодонтический брекет 10, если только не указано иное, описан в настоящем документе использующим систему координат, привязанную к губной поверхности переднего зуба на нижней челюсти. Соответственно, при использовании в настоящем документе термины, например губной, язычный, медиальный, дистальный, окклюзионный и десневой, используемые для описания брекета 10, используются относительно выбранной системы координат. Варианты осуществления изобретения, однако, не ограничиваются выбранной системой координат и описательными терминами, поскольку ортодонтический брекет 10 может использоваться на других зубах и в других ориентациях в полости рта. Например, брекет 10 может также быть соединен с язычной поверхностью зуба и находиться в пределах объема изобретения. Специалисты в данной области техники признают, что описательные термины, используемые в настоящем документе, могут применяться не в прямом смысле, когда имеется изменение системы координат. Однако подразумевается, что варианты осуществления изобретения не зависят от расположения и ориентации в полости рта, и относительные термины, используемые для описания вариантов осуществления ортодонтического брекета, предназначены просто для обеспечения четкого описания вариантов осуществления на чертежах. По существу, относительные термины губной, язычный, медиальный, дистальный, окклюзионный и десневой никоим образом не ограничивают изобретение конкретным местом или ориентацией.
[0049] При установке на губной поверхности зуба, расположенного на нижней челюсти пациента, например, корпус 12 брекета имеет язычную сторону 20, окклюзионную сторону 22, десневую сторону 24, медиальную сторону 26 дистальную сторону 28 и губную сторону 30. Язычная сторона 20 корпуса 12 брекета выполнена с возможностью прикрепления к зубу любым известным способом, например, посредством подходящего ортодонтического цемента или адгезива или посредством или посредством ленты вокруг соседнего зуба. Язычная сторона 20 может быть дополнительно снабжена пластиной 33, образующей удерживающее основание, которое прикрепляется к поверхности зуба. Пластина 33 может соединяться с корпусом 12 брекета как отдельный фрагмент или элемент, или, альтернативно, пластина 33 может быть выполнена единым целым с корпусом 12 брекета. Окклюзионная сторона 22 корпуса 12 брекета включает в себя пару поперечных крыльев 38, 40, расположенных на расстоянии друг от друга в медио-дистальном направлении и выступающих из корпуса 12 брекета в целом в окклюзионном направлении. Аналогично, десневая сторона 24 корпуса 12 брекета включает в себя пару поперечных крыльев 42, 44 расположенных на расстоянии друг от друга в медио-дистальном направлении и выступающих из корпуса 12 брекета в целом в десневом направлении.
[0050] Корпус 12 брекета включает в себя основную поверхность 32 и пару противоположных пазовых поверхностей 34, 36, выступающих в губном направлении от основной поверхности 32, которые совместно образуют паз 16 для проволочной ортодонтической дуги, проходящий в медио-дистальном направлении от медиальной стороны 26 к дистальной стороне 28. Пазовые поверхности 34, 36 и основная поверхность 32 по существу заключены или вмонтированы в материал корпуса 12 брекета. Паз 16 для проволочной ортодонтической дуги корпуса 12 брекета может быть предназначен для вмещения проволочной ортодонтической дуги 18 любым подходящим способом. как представлено на фиг. 1-5, Корпус 12 брекета дополнительно включает в себя в целом плоскую опорную поверхность 46,проходящую в целом в направлении "десна- окклюзионная поверхность" от пазовой поверхности 34, и в целом плоскую опорную поверхность 48, проходящую в целом в направлении "десна-окклюзионная поверхность" от пазовой поверхности 36. как более подробно рассмотрено ниже, Опорные поверхности 46, 48 выполнены с возможностью опоры поворотного зажима 14 на корпус 12 брекета и имеют размер, обеспечивающий перемещение поворотного зажима между открытым положением и одним или более закрытыми положениями зажима 14.
[0051] Плоские опорные поверхности 46, 48 заглублены ниже губных поверхностей поперечных крыльев 38-44 так, что образуют обращенные к десне ограничительные стенки 50, 52 на поперечных крыльях 38, 40, соответственно; и обращенные к окклюзионной поверхности ограничительные стенки 54, 56 на поперечных крыльях 42, 44, соответственно. Область между ограничительными стенками 50-56 затем образует углубленное пространство, выполненное с возможностью вмещения поворотного зажима 14, так что губная поверхность зажима 14 не выходит за пределы губной поверхности поперечных крыльев 38-44. В частности, в одном варианте осуществления губная поверхность поворотного зажима 14 может быть в целом копланарна (например, располагаться вровень) с губной поверхностью поперечных крыльев 38-44 чтобы способствовать, например, комфорту пациента. Однако, в альтернативном варианте осуществления губная поверхность поворотного зажима 14 может располагаться под губной поверхностью поперечных крыльев 38-44.
[0052] Как проиллюстрировано на фиг. 5, для вмещения поворотного зажима 14 корпус 12 брекета включает в себя в целом цилиндрическое отверстие или углубление 58, открытое в губную сторону 30 корпуса брекета, которое проходит в корпусе 12 брекета в целом в язычном направлении. Цилиндрическое отверстие 58 располагается относительно корпуса 12 брекета так, чтобы образовать центральную ось 60, проходящую в губо-язычном направлении и пересекающую паз 16 для проволочной ортодонтической дуги приблизительно в его геометрическом центре. По существу, цилиндрическое отверстие 58 пересекает паз 16 для проволочной ортодонтической дуги по существу перпендикулярно. Поперечный размер цилиндрического отверстия 58 в целом больше высоты в направлении "десна-окклюзионная поверхность" паза 16 для проволочной ортодонтической дуги, так что отверстие 58 образует в целом дуговой первый участок 62 отверстия на верхней, или окклюзионной, стороне паза 16 для проволочной ортодонтической дуги и имеющий глубину, образованную пазовой поверхностью 34, и в целом дуговой второй участок 64 отверстия на нижней, или десневой, стороне паза 16 для проволочной ортодонтической дуги и имеющий глубину, образованную пазовой поверхностью 36. Разумеется, первый и второй участки 62, 64 отверстия отделены друг от друга пазом 16 для проволочной ортодонтической дуги. Цилиндрическое отверстие 58 проникает в корпус 12 брекета на глубину большую, чем глубина паза 16 для проволочной ортодонтической дуги с образованием в целом непрерывного кольцевого третьего участка 66 отверстия. В примерном варианте осуществления цилиндрическое отверстие 58 является слепым отверстием, закрытым основной или нижней поверхностью 68. Глубина третьего участка 66 отверстия может определяться расстоянием между нижней поверхностью 68 и основной поверхностью 32 паза 16 для проволочной ортодонтической дуги. Хотя цилиндрическое отверстие 58 описано в настоящем документе как слепое отверстие, следует признать, что в альтернативных вариантах осуществления отверстие 58 может представлять собой сквозное отверстие, проникающее в корпус 12 брекета и, в конечном итоге, закрытое пластиной 33.
[0053] Как дополнительно представлено на фиг. 1-5, корпус 12 брекета включает в себя канал или проход 70, выполненный с возможностью вмещения аспекта удерживающего механизма, как дополнительно объяснено ниже, для фиксации поворотного зажима 14 к корпусу 12 брекета. В примерном варианте осуществления канал 70 открыт по меньшей мере в одну из медиальной и дистальной сторон 26, 28 и проходит по существу параллельно пазу 16 для проволочной ортодонтической дуги (например, в медио-дистальном направлении). Например, в одном варианте осуществления канал 70 может быть открыт только в одну из медиальной или дистальной сторон 26, 28 корпуса 12 брекета и может быть перекрыт на стороне, противоположной открытой. Альтернативно, канал 70 может быть открыт в обе, медиальную и дистальную, стороны 26, 28 корпуса 12 брекета с образованием сквозного канала. В примерном варианте осуществления канал 70 проходит в корпус 12 брекета так, чтобы располагаться в целом под (например, язычно) пазом 16 дляпроволочной ортодонтической дуги, так, что канал 70 не пересекает паз 16 для проволочной ортодонтической дуги. В частности, и как проиллюстрировано на чертежах, канал 70 может быть в целом расположен на десневой стороне паза 16 для проволочной ортодонтической дуги. В альтернативном варианте осуществления однако, канал 70 может располагаться на окклюзионной стороне паза 16 для проволочной ортодонтической дуги.
[0054] Согласно аспекту изобретения канал 70 выполнен с возможностью пересечения с цилиндрическим отверстием 58, так что канал 70 и отверстие 58 открыты друг к другу, например, у проема 71. В частности, в примерном варианте осуществления до тех пор, пока канал 70 расположен в целом под пазом 16 для проволочной ортодонтической дуги, канал 70 пересекается с третьим участком 66 отверстия цилиндрического отверстия 58. Назначение канала 70 для удерживания поворотного зажима 14 с корпусом 12 брекета более подробно рассмотрено ниже.
[0055] Как проиллюстрировано на фиг. 6A-6C, поворотный зажим 14 содержит в целом цилиндрический удерживающий участок 72 выполненный с возможностью вставки его в цилиндрическое отверстие 58 корпуса 12 брекета, и лигирующий участок 74, выполненный с возможностью лигирования проволочной ортодонтической дуги 18 (например, активно или пассивно), когда зажим 14 находится в закрытом положении(ях) (фиг. 3 и 4). В одном варианте осуществления цилиндрический удерживающий участок 72 включает в себя в целом цилиндрическое основание 76 и пару расположенных на расстоянии друг от друга колонн или стоек 78, 80. Цилиндрическое основание 76 имеет в целом дискообразную форму и включает в себя нижнюю поверхность 82, верхнюю поверхность 84 и боковую стенку 86, проходящую между ними. Цилиндрическое основание 76 выполнено с возможностью вмещения в третий участок 66 отверстия 58. В одном варианте осуществления верхняя поверхность 84 может быть в целом плоской и располагаться по существу на одном уровне с основной поверхностью 32 паза 16 для проволочной ортодонтической дуги, когда зажим 14 расположен в отверстии 58. Однако нижняя поверхность 82 может быть в целом неплоской (например, может иметь наклоненную конфигурацию) и форму, подходящую для вмещения, например, ортодонтического брекета 10 определенного назначения (фиг. 6B). Форма цилиндрического основания 76 такова, что поворотный зажим 14 может поворачиваться в цилиндрическом отверстии 58 между открытым и закрытым положением без столкновения цилиндрического основания 76 и участка отверстия 58 (например, третьего участка 66 отверстия). Кроме того, цилиндрическое основание 76 имеет размер (например, размер поперечного сечения) немного меньше размера цилиндрического отверстия 58.
[0056] Стойки 78, 80 в целом отходят наружу (например, в губную сторону) от верхней поверхности 84 цилиндрического основания 76 в целом перпендикулярно, и расположены так, что имеется проем или промежуток 88 между двумя стойками 78, 80. Размер промежуток 88 может быть различным, но таким, что когда поворотный зажим 14 находится в открытом положении (фиг. 1 и 2), существует свободный проход для вставки проволочной ортодонтической дуги 18 в паз 16 для проволочной ортодонтической дуги (фиг. 1). Каждая стойка 78, 80 включает в себя наружную поверхность 90, имеющую в целом дуговую конфигурацию, так что наружная поверхность 90 является гладкой и непрерывной с боковой стенкой 86 (фиг. 6B) цилиндрического основания 76 (например, она является продолжением цилиндрической конфигурации основания 76). Дугообразная наружная поверхность 90 стоек 78, 80 выполнена с возможностью в целом сопоставляться с первым и вторым участками 62 отверстия 64.
[0057] Каждая стойка 78, 80 дополнительно включает в себя внутреннюю поверхность 92, выполненную с возможностью сопоставления с проволочной ортодонтической дугой 18, когда ортодонтический брекет 10 находится в собранном состоянии. В примерном варианте осуществления внутренняя поверхность 92, в частности, выполнена или контурирована так, чтобы обеспечить множество поворотных положений зажима 14 относительно корпуса 12 брекета (и, более конкретно, паза 16 для проволочной ортодонтической дуги), при которых проволочная ортодонтическая дуга 18 может проходить между двумя стойками 78, 80 без значительного препятствия с их стороны. При этом в одном варианте осуществления внутренняя поверхность 92 каждой из стоек 78, 80 может включать в себя первый поверхностный участок 94, средний второй поверхностный участок 96 и третий поверхностный участок 98 (фиг. 1, 5 и 6B). Поверхностные участки 94, 96, 98 на стойке 78 располагаются в целом напротив поверхностных участков 94, 96, 98 другой стойки 80,так что поверхностные участки 94, 96, 98 на стойке 78 в целом обращены к поверхностным участкам 98, 96, 94 на другой стойке 80.
[0058] Первый поверхностный участок 94 внутренней поверхности 92 может быть выполнен с возможностью того, чтобы в открытом положении поворотного зажима 14 эта поверхность на стойках 78, 80 в целом сопоставлялась с проволочной ортодонтической дугой 18 в пазе 16 для проволочной ортодонтической дуги. Посредством примера поверхностные участки 94 могут быть в целом плоскими и дополнительно выполнены с возможностью располагаться в целом копланарно пазовым участкам 34, 36 паза 16 для проволочной ортодонтической дуги в открытом положении. Второй поверхностный участок 96 внутренней поверхности 92 может быть выполнен так, чтобы в одном из закрытых положений (например, в активном лигирующем положении) вторые поверхностные участки 96 были в целом расположены напротив проволочной ортодонтической дуги 18 в пазе 16 для проволочной ортодонтической дуги. В одном варианте осуществления вторые поверхностные участки 96 могут быть в целом дугообразными. Наконец, третий поверхностный участок 98 внутренней поверхности 92 может быть выполнен так, что в одном из закрытых положений (например, пассивно лигирующем положении) третий поверхностный участок 98 внутренней поверхности 92 может в целом сопоставляться с проволочной ортодонтической дугой 18. Посредством примера поверхностные участки 98 могут быть в целом плоскими и дополнительно выполнены с возможностью быть в целом копланарными пазовым участкам 34, 36 паза 16 для проволочной ортодонтической дуги в закрытом положении.
[0059] Лигирующий участок 74 зажима 14 включает в себя консольный удерживающий рычаг 100, 102, отходящий от каждой из стоек 78, 80 поперечно, так что удерживающие рычаги 100, 102 в целом параллельны верхней поверхности 84 цилиндрического основания 76 (фиг. 6B). Удерживающие рычаги 100, 102 расположены на своих соответствующих стойках 78, 80 так, чтобы быть направленными в противоположных направлениях и заканчиваться свободными концами 104. В качестве примера, и как проиллюстрировано на фиг. 1 и 2, когда поворотный зажим 14 находится в открытом положении, удерживающий рычаг 100 в целом проходит в медиальном направлении, а удерживающий рычаг 102 проходит в целом в дистальном направлении. Каждый из удерживающих рычагов 100, 102 включает в себя нижнюю поверхность 106,верхнюю поверхность 108 и боковую стенку 110, проходящую между ними. Каждая из поверхностей 106-110 может быть в целом плоской (за исключением свободного конца 104, который может быть в целом дугообразным), а края между поверхностями могут быть закругленными для обеспечения гладких или контурированных краев зажима 14 для способствования комфорту пациента.
[0060] В одном варианте осуществления, внутренняя поверхность каждой из удерживающих рычагов 100, 102 может включать в себя выемку или вырез 114, а верхняя поверхность 108 каждого из удерживающих рычагов 100, 102 может включать в себя вдавление или углубление 116 вблизи своего свободного конца 104. Выемки 114 и углубления 116 могут работать как место для инструментов для сопряжения с подходящим инструментом (не представлен), выполненным с возможностью облегчения поворота зажима 14 относительно простым образом. Например, выемки могут быть выполнены с возможностью вмещения участка инструмента для центрирования инструмента и недопущения нежелательного перемещения инструмента при использовании. Кроме того, в варианте осуществления нижняя поверхность 106 каждого из удерживающих рычагов 100, 102 может включать в себя зацепной элемент 118 (фиг. 6A), выполненный с возможностью зацепления с проволочной ортодонтической дугой 18, когда зажим 14 находится в активном лигирующем положении. В примерном варианте осуществления зацепной элемент 118 может включать в себя дискообразную подушечку или шишечку на нижней поверхности 106 удерживающих рычагов 100, 102. шишечка может быть выполнена из NiTi или других подходящих материалов для зацепления с проволочной ортодонтической дугой 18.
[0061] Согласно аспекту изобретения ортодонтический брекет 10 включает в себя удерживающий механизм, в целом проиллюстрированный ссылочной позицией 130, имеющий многофункциональные возможности в отношении поворотного зажима 14. В частности, многофункциональный удерживающий механизм 130 выполнен с возможностью не только подвижной фиксации зажима 14 к корпусу 12 брекета, так что два элемента не могут быть отделены друг от друга, но также с возможностью обеспечения указания углового положения зажима 14 относительно корпуса 12 брекета. Что касается первого пункта, удерживающий механизм 130 выполнен с возможностью фиксации зажима 14 к корпусу 12 брекета так, что, например, зажим 14 не может быть оттянут от корпуса 12 брекета в щечном или губном направлении. Однако, при фиксации зажима 14 к корпусу 12 брекета удерживающий механизм 130 дополнительно выполнен с возможностью обеспечения поворотных перемещений зажима 14 относительно корпуса 12 брекета между открытым положением и одним или более закрытыми положениями. Что касается последнего пункта, удерживающий механизм 130 выполнен с возможностью обеспечения одного или более упоров-ограничителей при повороте зажима 14 относительно корпуса 12 брекета. При использовании в настоящем документе упор-ограничитель расположен там, где существует взаимодействие между зажимом 14 и корпусом 12 брекета, так что сила или крутящий момент, имеющие пороговое значение, должны прикладываться к зажиму 14 для поворота зажима относительно корпуса 12 брекета по меньшей мере в одном направлении (например, по часовой стрелке или против часовой стрелки). Разумеется, когда зажим 14 располагается в цилиндрическом отверстии 58 корпуса 12 брекета, может существовать определенная величина трения между ними, так что поворот зажима требует определенной величины силы или крутящего крутящего момента даже при отсутствии упора-ограничителя. Предполагается, что уровень порогового значения силы или крутящего момента для образования упора-ограничителя больше, чем тот, который требуется для преодоления такого типа трения между зажимом 14 и корпусом 12 брекета.
[0062] Согласно описанному выше, в варианте осуществления изобретения корпус 12 брекета включает в себя первый аспект или элемент, а поворотный зажим 14 включает в себя второй аспект или элемент, при этом первый и второй элементы выполнены с возможностью взаимодействия друг с другом способом, при котором существует подвижная (то есть, поворотная) фиксация зажима 14 к корпусу 12 брекета и обеспечения по меньшей мере одного упора-ограничителя при повороте зажима 14 относительно корпуса 12 брекета. В примерном варианте осуществления первый и второй элементы выполнены так, чтобы обеспечивать множество упоров-ограничителей для поворота зажима 14 относительно корпуса 12 брекета. Когда зажим 14 находится в одном из положений с упором-ограничителем, сила или крутящий момент пороговой величины должны быть приложены к зажиму 14 для поворота зажима 14 обратно из позиции с упором-ограничителем в по меньшей мере одном направлении. Пороговая величина силы или крутящего момента определяется по меньшей мере частично взаимодействием между первым и вторым элементами. Как только пороговая величина силы или крутящего момента преодолена, зажим 14 поворачивается в направлении приложенной силы или крутящего момента.
[0063] В примерном варианте осуществления и как проиллюстрировано на фиг. 7A-7C, удерживающий механизм 130 включает в себя удлиненный элемент, соединенный с корпусом 12 брекета. Как проиллюстрировано на чертежах, удлиненный элемент может быть выполнен с возможностью расположения в канале 70 корпуса 12 брекета, так что по меньшей мере участок удлиненного элемента пересекается с цилиндрическим отверстием 58, например через проемы 71. В одном варианте осуществления удлиненный элемент может быть выполнен в виде удлиненной трубки 132 выполненной с возможностью изгибаться или деформироваться для обеспечения пружиноподобного смещающего свойства удлиненному элементу. Например, в одном варианте осуществления удлиненная трубка 132 может представлять собой полую трубку, выполненную из NiTi, других суперупругих материалов, или других материалов, имеющих свойства гибкости или деформируемости. Также могут быть возможны другие конфигурации для удлиненного элемента, например, монолитная трубка, неполная трубка, полая или монолитная проволока(некоторые из которых описаны ниже). Форма поперечного сечения удлиненной трубки 132 может быть различной. В качестве примера, форма поперечного сечения удлиненной трубки 132 может быть круглой, квадратной, прямоугольной, или может иметь другую подходящую форму. Кроме того, форма поперечного сечения удлиненной трубки 132 и канала 70 могут в целом соответствовать друг другу, так что удлиненная трубка 132 может эффективно вмещаться в канал 70 и фиксироваться к корпусу 12 брекета. Как отмечено выше, удлиненная трубка 132 выполнена с возможностью взаимодействия с поворотным зажимом 14. При этом первый аспект удерживающего механизма 130, в целом описанный выше, включает в себя удлиненную трубку 132.
[0064] Кроме того, удерживающий механизм 130 включает в себя кулачковый механизм 134, выполненный в поворотном зажиме 14 или иным образом соединенный с поворотным зажимом 14. Как более подробно объяснено далее, кулачковый механизм 134 выполнен с возможностью взаимодействия с удлиненной трубкой 132 для обеспечения описанных выше функций, и, таким образом, второй аспект удерживающего механизма 130, в целом описанный выше, включает в себя кулачковый механизм 134. В примерном варианте осуществления кулачковый механизм 134 может быть выполнен как часть поворотного зажима 14. В частности, кулачковый механизм 134 может быть образован в цилиндрическом основании 76 зажима 14. При этом и в примерном варианте осуществления кулачковый механизм 134 может включать в себя выемку или канавку 136, образованную в боковой стенке 86 цилиндрического основания 76. Канавка 136 включает в себя дно или опорную стенку 138 и пару расположенных на расстоянии друг от друга ограничительных боковых стенок 140, 142, проходящих над опорной стенкой 138 на любой стороне. Опорная стенка 138 может не быть плоской на всем протяжении, но включает в себя множество плоских участков, расположенных "из конца в конец", при этом каждый плоский участок является в целом плоским. В качестве примера, и как проиллюстрировано, в примерном варианте осуществления опорная стенка 138 может включать в себя два плоских участка 144, 146, которые встречаются на границе, образованной выступом или вершиной 148, образованной угловым взаимодействием между соседними плоскими участками (фиг. 6A). Следует понимать, что в альтернативные варианты осуществления могут быть включены дополнительные плоские участки, в зависимости от числа упоров-ограничителей, требующихся для поворота зажима 14.
[0065] Когда поворотный зажим 14 расположен в цилиндрическом отверстии 58 корпуса 12 брекета и ортодонтический брекет 10 собран, участок удлиненной трубки 132 располагается в канавке 136 в основании 76 зажима 14 (фиг. 6). При таком расположении не допускается отделения зажима 14 от корпуса 12 брекета. При этом если зажим 14 оттянуть от корпуса 12 брекета, например, в губном направлении, нижняя ограничительная стенка 142 канавки136 должна контактировать с удлиненной трубкой 132 и не допускать перемещения зажима 14 от корпуса 12 брекета. Соответственно, посредством взаимодействия удлиненной трубки 132 и канавки 136, и, в частности, ее ограничительных стенок 140, 142, зажим 14 фиксируется к корпусу 12 брекета. Следует помнить, однако, что взаимодействие между удлиненной трубкой 132 и ограничительными стенками 140, 142 канавки136 не должно ограничивать или иным образом препятствовать повороту зажима 14 относительно корпуса 12 брекета.
[0066] Кроме вышеприведенного, удлиненная трубка 132 выполнена с возможностью взаимодействия с канавкой 136, и в частности, ее опорной стенкой 138, для обеспечения по меньшей мере одного, и предпочтительно, множества упоров-ограничителей для поворота зажима 14 относительно корпуса 12 брекета. При этом в определенном положении зажима 14 относительно корпуса 12 брекета, один из плоских участков 144, 146 может сопоставляться с удлиненной трубкой 132, так, что существует сопрягающее взаимодействие между плоским участков и удлиненной трубкой 132. Например, плоский участок и поверхность удлиненной трубки 132 могут в целом представлять собой параллельные плоскости, упирающиеся друг в друга или почти упирающиеся друг в друга. Из-за геометрии опорной стенки 138 канавки136, когда зажим 14 поворачивается, вершина 148 между плоскими участками 144, 146 приходит в контакт с удлиненной трубкой 132, и, таким образом, сопротивляется дополнительному повороту зажима 14. Однако, при достаточно большой силе или крутящем моменте, приложенным к зажиму 14, вершина 148 изгибает или деформирует удлиненную трубку 132, чтобы обеспечить возможность преодоления вершины 148 удлиненной трубкой 132, когда зажим 14 поворачивается. Когда вершина 148 проходится удлиненной трубкой 132, другой плоский участок сопоставляется с удлиненной трубкой, так что существует сопрягающее соотношение между плоским участком и удлиненной трубкой 132. Например, плоский участок и поверхность удлиненной трубки 132 может в целом представлять собой параллельные плоскости, упирающиеся или приблизительно упирающиеся друг в друга. Таким образом, упор-ограничитель обеспечивается при повороте зажима 14, когда один из плоских участков 144, 146 кулачкового механизма 134 в целом сопоставляется с удлиненной трубкой 132. Разумеется, удерживающий механизм 130 может быть таким, что упоры-ограничители могут соответствовать одному из открытых и/или закрытых положений, как объяснено ниже.
[0067] Далее описана работа ортодонтического брекета 10. С целью рассмотрения исходной точкой является открытое положение зажима 14, как проиллюстрировано на фиг. 1, 2 и 7A. В открытом положении удерживающие рычаги 100, 102 располагаются так, чтобы перекрывать и проходить вдоль опорных поверхностей 46, 48 корпуса брекета, соответственно, и, таким образом, не выходить за проем до паза 16 для проволочной ортодонтической дуги. Кроме того, проемы или промежутки 88 между стойками 78, 80 зажима 14 в целом совмещаются с пазом 16 для проволочной ортодонтической дуги. По существу, и как проиллюстрировано на фиг. 1, существует свободный проход между наружной стороной брекета 10 и пазом 16 для проволочной ортодонтической дуги для обеспечения вставки в него проволочной ортодонтической дуги 18. Кроме того, в открытом положении один из плоских участков 144 сопоставлен с удлиненной трубкой 132, так что открытое положение представляет собой один из упоров-ограничителей, и зажим 14 не может быть повернут обратно из открытого положения до тех пор пока к зажиму 14 не будет приложена пороговая сила или крутящий момент (фиг. 7A).
[0068] Как только проволочная ортодонтическая дуга 18 расположена в пазе 16 для проволочной ортодонтической дуги, поворотный зажим 14 может быть перемещен в закрытое положение. В одном варианте осуществления ортодонтический брекет 10 может быть выполнен с возможностью иметь два закрытых положения, при этом одно закрытое положение обеспечивает активное лигирование проволочной ортодонтической дуги 18, а другое закрытое положение обеспечивает пассивное лигирование проволочной ортодонтической дуги 18. При этом и как проиллюстрировано на фиг. 7A и 7B, когда к поворотному зажиму 14 прикладывается сила / крутящий момент, имеющий пороговое значение, например, посредством подходящего инструмента, который зацепляет приемную часть 116 для инструмента на удерживающих рычагах 100, 102 зажима 14, зажим 14 может поворачиваться против часовой стрелки, так что удерживающие рычаги 100, 102 перемещаются в положение над пазом 16 для проволочной ортодонтической дуги для удержания в нем проволочной ортодонтической дуги 18. Как проиллюстрировано на фиг. 3 и 7B, когда удерживающие рычаги 100, 102 перемещаются над пазом 16 для проволочной ортодонтической дуги, зацепные элементы 118 на нижней поверхности 106 рычагов 100, 102 зацепляют проволочную ортодонтическую дугу 18 для приложения к ней силы в направлении основной поверхности 32 паза 16 для проволочной ортодонтической дуги. Это представляет собой расположение для активного лигирования при ортодонтическом лечении. В одном варианте осуществления активное лигирующее положение зажима 14 может не представлять собой положения упора-ограничителя зажима 14. При этом в одном варианте осуществления, когда зажим 14 находится в активном лигирующем положении, вершина 148 в опорной стенке 138 канавки 136 может зацепляться с удлиненной трубкой 132 (например, приблизительно в средней точке прохода вершины 148 за удлиненную трубку 132, см. фиг. 7B). В этом случае сопротивление непреднамеренному или случайному повороту зажима 14 из активного лигирующего положения обеспечивается посредством дополнительных сил трения между зажимом 14 и проволочной ортодонтической дугой 18.
[0069] Согласно примерному варианту осуществления и как проиллюстрировано на фиг. 7B и 7C, дополнительный поворот зажима 14 относительно корпуса 12 брекета в направлении против часовой стрелки приводит к перемещению удерживающих рычагов 100, 102 дальше над пазом 16 для проволочной ортодонтической дуги. Поворота достаточно для того, чтобы привести свободные концы 104 удерживающих рычагов 100, 102 в зацепление с противоположной опорной поверхностью 46, 48. В частности, свободные концы 104 удерживающих рычагов 100, 102 изгибаются вверх, так что зацепные элементы 118 на нижней поверхности 106 рычагов 100, 102 больше не зацепляют проволочную ортодонтическую дугу 18, но зацепляют опорные поверхности 46, 48 на противоположной стороне паза 16 для проволочной ортодонтической дуги. Эта конфигурация затем обеспечивает пассивную лигирующую конструкцию. В одном варианте осуществления, когда зажим 14 находится во втором закрытом положении, то есть пассивном лигирующем положении, другой плоский участок 146 сопоставляется с удлиненной трубкой 132, так что это закрытое положение представляет собой один из упоров-ограничителей, и зажим 14 не может быть повернут из закрытого положения (например, обратно в направлении по часовой стрелке) до тех пор, пока к зажиму 14 не будет приложена сила/крутящий момент, имеющий пороговое значение (Фиг. 7C).
[0070] Как рассмотрено выше, ортодонтический брекет 10 включает в себя удерживающий механизм 130, имеющий многофункциональные возможности. В частности, удерживающий механизм 130 фиксирует поворотный зажим 14 к корпусу 12 брекета так, что зажим 14 не может быть отделен от корпуса 12 брекета при использовании. Кроме того, удерживающий механизм 130 фиксирует зажим 14 к корпусу 12 брекета для выполнения поворота зажима между его открытым и закрытым положениями. Более того, удерживающий механизм 130 обеспечивает по меньшей мере один и предпочтительно множество упоров-ограничителей для поворота зажима 14 относительно корпуса 12 брекета. Обеспечение этих упоров-ограничителей может обеспечивать ортодонту осязательное или звуковое указание, что зажим находится в открытом и/или закрытом положении. Точные этапы также способствуют недопущению или снижению ненамеренных или случайных перемещений зажима. Конкретное преимущество состоит в том, что один и тот же удерживающий механизм обеспечивает обе эти функции.
[0071] Существует множество альтернативных вариантов осуществления, остающиеся в пределах смысла и объема описанного выше изобретения. В качестве примера ортодонтический брекет 10, представленный выше, описан как поворачивающий зажим 14, действующий в направлении против часовой стрелки для перемещения зажима из открытого положения в первое закрытое положение и затем во второе закрытое положение. В альтернативном варианте осуществления удерживающие рычаги 100, 102 могут быть развернуты относительно представленного на фиг. 1-4, так что для перемещения зажима 14 из открытого положения в первое закрытое положение и затем во второе закрытое положение зажим следует повернуть в направлении по часовой стрелке. В дополнительном альтернативном варианте осуществления может иметься четыре удерживающих рычага, связанных с зажимом, аналогично описанному в патенте США № 8,162,660. В таком варианте осуществления ортодонтический брекет может быть закрыт и располагаться в активном лигирующем положении посредством поворота зажима в первом направлении (по часовой стрелке или против часовой стрелки), или быть закрыт и располагаться в пассивном лигирующем положении посредством поворота зажима во втором противоположном направлении.
[0072] В еще одном дополнительном альтернативном варианте осуществления, как проиллюстрировано на фиг. 8-9C, в котором элементы, аналогичные таковым на фиг. 1-7C, имеют те же самые номера ссылочных позиций, но с прибавлением буквы "a", Ортодонтический брекет 10a, и, в частности, удерживающий механизм 130a, может включать в себя второй канал 160, расположенный на противоположной стороне паза 16 для проволочной ортодонтической дуги, и расположенную в нем вторую удлиненную трубку 162. Второй канал 160 и удлиненная трубка 162 могут быть аналогичны описанным выше каналу 70 и удлиненной трубке 132. Аналогично вышеприведенному, вторая удлиненная трубка 162 выполнена с возможностью взаимодействия с зажимом 14a для выполнения по меньшей мере одной из описанных выше функций. При этом и в одном варианте осуществления, в дополнение к канавке 136a, описанной выше, кулачковый механизм 134a на цилиндрическом основании 76a зажима может включать в себя кулачковую поверхность 164, имеющую множество плоских участков 166, 168, 170, разделенных вершинами 172, 174. Плоские участки 166, 168, 170 могут быть выполнены с возможностью взаимодействия со второй удлиненной трубкой 162 для определения положений упора-ограничителя при повороте зажима 14a, аналогично описанному выше. В качестве примера плоские участки 166, 170 могут быть выполнены с возможностью нахождения в сопоставительном соотношении с удлиненной трубкой 162, когда плоские участки 144a, 146a сопоставлены с удлиненной трубкой 132, соответственно. Это может соответствовать тому, например, когда зажим 14a находится в открытом положении и втором закрытом положении. Кроме того, плоский участок 168 может быть выполнен с возможностью сопоставления с удлиненной трубкой 162, когда поворотный зажим 14a находится в первом закрытом положении. При этом взаимодействие между кулачковой поверхностью 164 и удлиненной трубкой 162 может обеспечивать упор-ограничитель поворотному зажиму, когда он находится в первом закрытом положении.
[0073] Хотя в вариантах осуществления, описанных на фиг. 1-9C, плоские участки кулачкового механизма упираются в удлиненную трубку в положении упора-ограничителя, и вершина между плоскими участками обеспечивала сопротивление повороту, в альтернативном варианте осуществления положение упора-ограничитель может обеспечиваться, когда вершина зацепляет удлиненную трубку. При этом и как проиллюстрировано на фиг. 9D, на которой подобные номера ссылочных позиций относятся к подобным элементам на фиг. 8-9C, удлиненная трубка 132b может включать в себя вырез 178 в участке удлиненной трубки 132b, который обращен к кулачковому механизму 134a. Когда зажим 14a поворачивается, вершина 148a может первоначально зацепить удлиненную трубку 132b и начать изгибание трубки. Аналогично вышеизложенному, это зацепление обеспечивает некоторое сопротивление повороту. Однако, при продолжении поворота зажима 14a вершина 148a встречает вырез 178 в удлиненной трубке 132b и защелкивается в упор-ограничительное положение. Этот щелчок может обеспечивать звуковое указание, что зажим 14a находится в упор-ограничительном положении (например, активном лигирующем положении). Плоские участки 144a, 146a кулачкового механизма 134a могут зацеплять края выреза 178, таким образом обеспечивая сопротивление повороту зажима 14a из упор-ограничительного положения. Однако, при пороговой величине силы или крутящего момента зажим 14a может быть повернут так, что вершина 148a выходит из выреза 178 и плоский участок вновь упирается в удлиненную трубку 132b. Следует понимать, что вместо выреза в альтернативном варианте осуществления удлиненная трубка 132b может включать в себя зубец (например, v-образный зубец) в своем участке, выполненный с возможностью вмещения вершины 148a кулачкового механизма 134a способом, аналогичным рассмотренному выше.
[0074] В одном альтернативном варианте осуществления и со ссылкой на фиг. 10-12B, на которых подобные номера ссылочных позиций относятся к подобным элементам на всех чертежах, Ортодонтический брекет 300 включает в себя корпус 302 брекета, аналогичный корпусу 12 брекета, и поворотный зажим 304, аналогичный поворотному зажиму 14, описанному выше, но отличающийся тем, что удерживающий механизм в целом указанный ссылочной позицией 306, имеет альтернативную структурную конфигурацию, отличающуюся от таковой у удерживающего механизма 130, описанного выше и представленного на фиг. 1-9C. При отличии в структурной конфигурации от удерживающего механизма 130, удерживающий механизм 306 обладает теми же функциями. То есть, например, не только съемно фиксирует зажим 304 к корпусу 302 брекета, так что два элемента не могут быть разделены, но также обеспечивает указание углового положения зажима 304 относительно корпуса 302 брекета.
[0075] Что касается первого пункта, удерживающий механизм 306 выполнен с возможностью фиксации зажима 304 к корпусу 302 брекета так, что, например, зажим 304 не может быть оттянут от корпуса 302 брекета в щечном или губном направлении. При фиксации зажима 304 к корпусу 302 брекета удерживающий механизм 306 дополнительно выполнен с возможностью выполнения поворотных перемещений зажима 304 относительно корпуса 302 брекета между открытым положением и одним или более закрытыми положениями. Что касается последнего пункта, удерживающий механизм 306 выполнен с возможностью обеспечения одного или более упоров-ограничителей при повороте зажима 304 относительно корпуса 302 брекета.
[0076] Согласно описанному выше варианту осуществления, в одном варианте осуществления изобретения, и аналогично вариантам осуществления, описанным выше со ссылкой на фиг. 1-9C, корпус 302 брекета включает в себя первый аспект или элемент, а поворотный зажим 304 включает в себя второй аспект или элемент, при этом первый и второй элементы выполнены с возможностью взаимодействия друг с другом способом, который подвижно (то есть, с возможностью поворота) фиксирует зажим 304 к корпусу 302 брекета и обеспечивает по меньшей мере один упор-ограничитель для поворота зажима 304 относительно корпуса 302 брекета. Первый и второй элементы выполнены с возможностью обеспечения множества упоров-ограничителей для поворота зажима 304 относительно корпуса 302 брекета. Когда зажим 304 находится в одном их упор-ограничительных положений, для поворота зажима 304 из упор- ограничительного положения требуется приложить пороговую величину силы или крутящего момента в по меньшей мере одном направлении. Пороговая величина силы или крутящего момента определяется по меньшей мере частично посредством взаимодействия между первым и вторым элементами.
[0077] В одном варианте осуществления, удерживающий механизм 306 включает в себя удлиненную трубку 308, соединенную с корпусом 302 брекета в канале 70. По меньшей мере участок удлиненной трубки 308 пересекается с цилиндрическим отверстием 58. Это наилучшим образом представлено на фиг. 12A. В одном варианте осуществления удлиненная трубка 308 обладает гибкостью или способностью к упругой деформации. Например, в одном варианте осуществления удлиненная трубка 308 может представлять собой полую трубку, выполненную из NiTi, других суперэластичных материалов или других материалов, имеющих некоторую гибкость или упругие свойства. Форма удлиненной трубки 308 включает в себя a неровность или клин 310, который в целом отходит от оси трубки 308 и при вставке в канал 70 выступает в цилиндрическое отверстие 58. Таким образом, удлиненная трубка 308 взаимодействует с поворотным зажимом 304 посредством клина 310. Следует принять во внимание, что клин 310, хотя представлен в виде симметричного выступа, необязательно должен быть симметричным. как описано ниже, Форма клина 310 может определять пороговую величину силы, необходимой для поворота поворотного зажима 304 от упора-ограничителя. При этом первый аспект удерживающего механизма 306 включает в себя удлиненную трубку 308. Кроме того, хотя удлиненная трубка 308 представлена имеющей полую трубчатую конфигурацию, вариант осуществления изобретения не ограничивается полыми трубками, поскольку удерживающий механизм может включать в себя другие конфигурации, например, проволоку (представлено на фиг. 13C и 13D), имеющую один или более выполненных изгибов.
[0078] Кроме того, и со ссылкой на фиг. 11, удерживающий механизм 306 включает в себя храповой механизм 312, выполненный в поворотном зажиме 304 или иным образом соединенный с ним. Как более подробно объяснено далее, храповой механизм 312 взаимодействует с удлиненной трубкой 308 для обеспечения описанных выше функций, и, таким образом, второй аспект удерживающего механизма 306 включает в себя храповой механизм 312. В одном варианте осуществления храповой механизм 312 может быть выполнен в виде части поворотного зажима 304. В частности, храповой механизм 312 может быть образован в цилиндрическом основании 76 зажима 304.
[0079] При этом в одном варианте осуществления храповой механизм 312 включает в себя один или более зубцов 314, разделенных выемками или впадинами 316. Храповой механизм 312 углублен в боковую стенку 86 цилиндрического основания 76 в канавке 318, образованной парой расположенных на расстоянии друг от друга ограничительных боковых стенок 320, 322 на каждой стороне выемок 316. Вершины или края зубцов 314 могут быть копланарны поверхности цилиндрического основания 76, как представлено. Альтернативно, зубцы 314 могут быть немного углублены под поверхность цилиндрического основания 76, так что края зубцов 314 углублены по периметру по периферии боковой стенки 86 поворотного зажима 304. В качестве примера, и как проиллюстрировано, в одном варианте осуществления канавка 318 может включать в себя три зубца 314, разделенных двумя выемками 316. Следует понимать, что могут быть включены дополнительные зубцы и выемки, в зависимости от числа упоров-ограничителей, требующихся для поворота зажима 304. Кроме того, хотя зубцы 314 представлены имеющими в целом дугообразную конфигурацию, варианты осуществления настоящего изобретения этим не ограничиваются, поскольку могут использоваться другие конфигурации, в которых требуется изменить пороговую величину силы, требуемую для перемещения поворотного зажима 304 между любыми двумя положениями. Дополнительно вдоль этих линий зубцы 314 необязательно должны быть симметричными относительно друг друга, поскольку предполагается, что для каждого упора-ограничителя могут требоваться различные пороговые величины сил, а форма и размер отдельных зубцов 314 может изменяться для достижения конкретной пороговой величины силы для конкретного упора-ограничителя.
[0080] На фиг. 12A и 12B, когда поворотный зажим 304 расположен в цилиндрическом отверстии 58 корпуса 302 брекета, клин 310 выступает в одну впадину 316. При таком положении не допускается отделения зажима 304 от корпуса 302 брекета. При этом если зажим 304 оттянуть от корпуса 302 брекета, например, в губном направлении, нижняя ограничительная стенка 322 канавки 318 контактирует с удлиненной трубкой 308, и, в частности, контактирует с клином 310, и не допускает перемещения зажима 304 от корпуса 302 брекета. Таким образом, посредством взаимодействия удлиненной трубки 308 и канавки 318 зажим 304 фиксируется к корпусу 302 брекета. Следует помнить, однако, что взаимодействие между удлиненной трубкой 308 и ограничительными стенками 320, 322 канавки 318 не должно ограничивать или иным образом препятствовать повороту зажима 304 относительно корпуса 302 брекета.
[0081] Помимо вышеизложенного удлиненная трубка 308 выполнена с возможностью взаимодействия с храповым механизмом 312, и, в частности, зубцами 314, для обеспечения множества упоров-ограничителей для поворота зажима 304 относительно корпуса 302 брекета. При этом в центральном положении зажима 304 относительно корпуса 302 брекета один из зубцов 314 может сопоставляться с удлиненной трубкой 308, в частности, с клином 310, например, клин 308 зацепляется в одной впадине 316 между соседними зубцами 314. как представлено на фиг. 12A, В этом положении удерживающие рычаги 100, 102 находятся в открытом положении.
[0082] Также в этом положении клин 310 расположен для непосредственного препятствования повороту поворотного зажима 304 в любом направлении. Более конкретно, из-за дугообразных поверхностей зубцов 314 и сопрягающихся поверхностей клина 310, когда зажим 304 поворачивается так, как указано стрелками 326, соответствующий зубец 314 упирается в клин 308 и, таким образом, препятствует повороту зажима 304.
[0083] Однако при достаточно большой силе или крутящем моменте, приложенном к зажиму 304, клин 308 отклоняется для изгибания или упругой деформации удлиненной трубки 308. Клин 310 испытывает воздействие или выталкивается радиально от поворотного зажима 304, так что клин 310 скользит по поверхности зубца 314. При этом канал 70 может включать в себя разрузочное углубление 328, в целом противоположное клину 310, для выполнения отклонения удлиненной трубки 308 в разгрузочное углубление 328 при максимальном отклонении клина 310. Когда клин 310 проходит по зубцу 314,клин 310 проходит в соседнюю впадину 316 за счет упругого смещения удлиненной трубки 308. В этом положении клин 310 once вновь препятствует перемещению поворотного зажима 304 в любом направлении.
[0084] На фиг. 12B клин 310 расположен между соседними зубцами 314 во впадине 316. Однако удерживающие рычаги 100, 102 находятся в закрытом положении для удержания проволочной ортодонтической дуги в пазе для проволочной ортодонтической дуги. Хотя это не представлено, ортодонтический брекет 300 может включать в себя положение, при котором поворотный зажим 304 находится в активном закрытом положении, в котором зацепные элементы не представлены на фиг. 12A и 12B) проходят от удерживающих рычагов 100, 102 в паз для проволочной ортодонтической дуги и принудительно контактируют с находящейся в нем проволочной ортодонтической дугой. Это закрытое положение может существовать между положением, представленным на фиг. 12A, и закрытым положением, представленным на фиг. 12B.
[0085] Таким образом, упор-ограничитель обеспечивается при повороте зажима 304, когда клин 310 располагается во впадине между соседними зубцами. Удерживающий механизм 306 может быть выполнен так, что упоры-ограничители могут соответствовать одному из открытого и/или закрытого положений, как представлено. Следует принять во внимание, что смещения на удлиненной трубке 308, когда клин 310 находится в максимальном отклонении, может быть достаточно, чтобы вызвать спонтанное перемещение зажима 304, когда зажим 304 перемещается немного за точку максимального отклонения клина 310 от зубца 314. При таком расположении ориентация сопрягающихся поверхностей клина 310 относительно зубца 314 может создавать крутящий момент на поворотном зажиме 304, достаточный для того, чтобы вызвать спонтанное перемещение поворотного зажима к наиболее близкому положению. Более того, обеспечение этих упоров-ограничителей может обеспечивать ортодонту осязательный или звуковой щелчок, когда клин 310 отскакивает внутрь для высвобождения упругой энергии удлиненной трубки 308. Конкретное преимущество состоит в том, что один и тот же удерживающий механизм обеспечивает обе эти функции.
[0086] В альтернативном варианте осуществления и со ссылкой на фиг.13A и 13B, на которых подобные номера ссылочных позиций относятся к подобным элементам на всех чертежах, ортодонтический брекет 400 включает в себя корпус 402 брекета, аналогичный корпусу 12 брекета и корпусу 302 брекета, и поворотный зажим 404, аналогичный поворотному зажиму 14 и поворотному зажиму 304,описанному выше, отличающиеся тем, что удерживающий механизм, в целом указанный ссылочной позицией 406, имеет альтернативную структурную конфигурацию, отличную от удерживающего механизма 306, описанного выше и представленного на фиг. 1-12B. При отличии в структурной конфигурации от удерживающего механизма 130 и наличии аналогичных структурных элементов, как у удерживающего механизма 306, удерживающий механизм 406 имеет такие же функции. То есть, например, не только подвижную фиксацию зажима 404 к корпусу 402 брекета, так, что два элемента не могут быть разделены, но также обеспечивают указание углового положения зажима 404 относительно корпуса 402 брекета.
[0087] Что касается первого пункта, удерживающий механизм 406 выполнен с возможностью фиксации зажима 404 к корпусу 402 брекета так. что, например, зажим 404 невозможно оттянуть от корпуса 402 брекета в щечном или губном направлении. При фиксации зажима 404 к корпусу 402 брекета удерживающий механизм 406 дополнительно выполнен с возможностью выполнения поворотных перемещений зажима 404 относительно корпуса 402 брекета между открытым положением и одним или более закрытыми положениями. Что касается последнего пункта, удерживающий механизм 406 выполнен с возможностью обеспечения одного или более упоров-ограничителей при повороте зажима 404 относительно корпуса 402 брекета.
[0088] Согласно варианту осуществления, описанному выше, в одном варианте осуществления изобретения, и аналогично вариантам осуществления, описанным выше со ссылкой на фиг. 10-12B, корпус 402 брекета включает в себя первый аспект или элемент, а поворотный зажим 404 включает в себя второй аспект или элемент, при этом первый и второй элементы выполнены с возможностью взаимодействия друг с другом, при котором зажим 404 подвижно фиксируется (то есть, с возможностью поворота) к корпусу 402 брекета и обеспечивается по меньшей мере один упор-ограничитель для поворота зажима 404 относительно корпуса 402 брекета. В одном варианте осуществления первый и второй элементы выполнены с возможностью обеспечения множества упоров-ограничителей для поворота зажима 404 относительно корпуса 402 брекета.
[0089] При этом в одном варианте осуществления, корпус 402 брекета включает в себя паз (не представлен), отходящий в целом в окклюзионно-десневом направлении от десневой или окклюзионной сторон. Паз пересекает цилиндрическое отверстие 58 в двух местах, а не в одном месте, как в случае с каналом 70. Удерживающий механизм 406 включает в себя удлиненную трубку 408, имеющую в целом U-образную конфигурацию и соединенную с корпусом 402 брекета в окклюзионно- десневом пазе, например,посредством лазерной сварки трубки 408 с корпусом 402 брекета. При вставке в корпус 402 брекета трубка 408 пересекается с цилиндрическим отверстием 58 в противоположных участках, например, в области медиального и дистального периферических краев отверстия 58.
[0090] В одном варианте осуществления, удлиненная трубка 408 является гибкой или упруго деформируемой. Например, в одном варианте осуществления удлиненная трубка 408 может представлять собой полую трубку, выполненную из NiTi, других суперэластичных материалов или других материалов, имеющих гибкость или упругие свойства. Форма удлиненной трубки 408 включает в себя пару шишечек или клиньев 410, 412, которые в целом отходят от оси трубки 408, и при вставке в окклюзионно-десневой паз входят в цилиндрическое отверстие 58. В качестве альтернативы представленной трубчатой конфигурации удерживающий механизм 406 может включать в себя конфигурацию из монолитной проволоки, имеющую изогнутые участки в виде клиньев 410, 412. Например, удерживающий механизм 406 может иметь конфигурацию, аналогичную конфигурации проволочной ортодонтической дуги с вмятинами (как в целом представлено на фиг. 13C и 13D), которая является одинарной в поперечном сечении, но имеет изгибы вдоль своей продольной оси. Что касается удлиненной трубки 408, клинья 410, 412 взаимодействуют с поворотным зажимом 404. При этом первый аспект удерживающего механизма 406 включает в себя удлиненную трубку 408.
[0091] Кроме того, и со ссылкой на фиг. 13A и 13B, удерживающий механизм 406 включает в себя храповой механизм 414, выполненный в поворотном зажиме 404 или иным образом соединенный с ним. Храповой механизм 414 может быть аналогичен храповому механизму 312, описанному выше в отношении фиг. 12A и 12B. Как более подробно объяснено далее, храповой механизм 414 взаимодействует с удлиненной трубкой 408 для обеспечения функций, описанных выше, и, таким образом, второй аспект удерживающего механизма 406 включает в себя храповой механизм 414. В одном варианте осуществления храповой механизм 414может быть образован как часть поворотного зажима 404. В частности, храповой механизм 414 может быть образован в цилиндрическом основании 76 зажима 404.
[0092] При этом в одном варианте осуществления храповой механизм 414 включает в себя один или более зубцов 416, разделенных выемками или впадинами 418. Храповой механизм 414 может быть углублен в боковую стенку 86 цилиндрического основания 76 в канавках 420, 422 для разделения зубцов 416 и соответствующих впадин 418 на первый набор 424 и второй набор 426 по периферии поворотного зажима 404, как представлено. Канавки 420, 422 могут быть образованы парой находящихся на расстоянии друг от друга ограничительных боковых стенок 428. Вершины или фаски зубцов 416 могут быть копланарны поверхности цилиндрического основания 76, как представлено. Как вариант, зубцы 416 могут быть немного углублены под поверхность цилиндрического основания 76. В качестве примера, и как проиллюстрировано, в одном варианте осуществления каждый набор 424, 426 может включать в себя три зубца 314 и три впадины 418. Следует понимать, что могут быть включены дополнительные зубцы и выемки, в зависимости от числа упоров-ограничителей, требующихся при повороте зажима 404. Кроме того, хотя зубцы представлены имеющими в целом дуговую конфигурацию, варианты осуществления настоящего изобретения этим не ограничиваются, поскольку могут использоваться другие конфигурации, в которых требуется изменение пороговой величины силы, требующейся для перемещения поворотного зажима 304 между любыми двумя положениями, как описано выше со ссылкой на фиг. 12A и 12B.
[0093] Когда поворотный зажим 404 располагается в цилиндрическом отверстии 58 корпуса 402 брекета, клинья 410, 412 выступают в соответствующие наборы 424, 426 зубцов 416 и впадин 418. При таком расположении не допускается отделения зажима 404 от корпуса 402 брекета. При этом если зажим 404 оттянуть от корпуса 402 брекета, например, в губном направлении, нижняя ограничительная стенка 428 одной или обеих канавок 420, 422 контактирует с удлиненной трубкой 408, и, в частности, соответствующими клиньями 410, 412, и не допускает перемещения зажима 404 от корпуса 402 брекета. Соответственно, посредством взаимодействия удлиненной трубки 408 и наборов 424, 426 зубцов 416 и впадин 418 зажим 404 фиксируется к корпусу 402 брекета. Следует заметить, однако, что взаимодействие между удлиненной трубкой 408 и ограничительными стенками 428 канавок 420, 422 не должны препятствовать или иным образом не допускать поворота зажима 404 относительно корпуса 402 брекета.
[0094] Кроме вышеизложенного, удлиненная трубка 408 выполнена с возможностью взаимодействия с храповым механизмом 414, и, в частности, зубцами 416, для обеспечения множества упоров-ограничителей для поворота зажима 404 относительно корпуса 402 брекета. При этом при некотором положении зажима 404 относительно корпуса 402 брекета один из зубцов 416 в каждом наборе 424, 426 может сопоставляться с удлиненной трубкой 408, в частности, с соответствующими клиньями 410, 412, так что каждый клин 410, 412 попадает в одну впадину 418 из соответствующего набора 424, 426. В качестве примера, как представлено на фиг. 13A, в одном положении удерживающие рычаги 100, 102 находятся в открытом положении.
[0095] Также при таком положении каждый клин 410, 412 расположен так, чтобы прямо препятствовать повороту поворотного зажима 404 в любом направлении. В частности, из-за дугообразных поверхностей зубцов 416 и сопрягаемых поверхностей каждого соответствующего клина 410, 412, когда зажим 404 поворачивается, соответствующий зубец 416 упирается в клин 410, 412 и, таким образом, сопротивляется повороту зажима 404. Однако, при достаточно большой силе или крутящем моменте, приложенным к зажиму 404, удлиненная трубка 408 отклоняется для изгибания или упругой деформации. Каждый клин 410, 412 испытывает воздействие или выталкивается радиально от поворотного зажима 304, чтобы клин 310 проходил по поверхности зубца 314. При этом хотя удлиненная трубка 408 может сжиматься или деформироваться по поперечному сечению, U- образная конфигурация трубки 408 может также изгибаться медиально и/или дистально, как в целом указано стрелками 430, 432 на фиг. 13B, когда к поворотному зажиму 404 приложен крутящий момент. Когда каждый зубец 416 проходит мимо соответствующего клина 410, 412, клинья 410, 412 спонтанно попадают во впадины 418 посредством упругого смещения, сохранившегося в удлиненной трубке 408. При попадании во впадины 418 клинья 410, 412 сопротивляются перемещению поворотного зажима 404 в любом направлении. Со ссылкой на фиг. 13B, клинья 410, 412 расположены между зубцами 416 во впадине 418 в соответствующих канавках 420, 422. Удерживающие рычаги 100, 102 находятся в закрытом положении для удержания проволочной ортодонтической дуги в пазе для проволочной ортодонтической дуги.
[0096] Таким образом, упор-ограничитель обеспечивается при повороте зажима 404, когда клинья 410, 412 зацепляют соответствующую впадину 418. Удерживающий механизм 406 может быть выполнен так, что упоры-ограничители могут соответствовать одному из открытого и/или закрытого положений, как представлено. Следует понимать, что смещения на удлиненной трубке 408, когда клинья 410, 412 находятся в своем максимальном отклонении, может быть достаточно, чтобы вызвать спонтанное перемещение зажима 404, когда он перемещается немного за точку максимального отклонения каждого клина 410, 412. При таком положении ориентация сопрягающихся поверхностей каждого клина 410, 412 к соответствующему зубцу 416 может создавать крутящий момент на поворотном зажиме 404, достаточный для того, чтобы вызвать спонтанное перемещение поворотного зажима к следующему положению. Более того, обеспечение этих упоров-ограничителей может обеспечивать ортодонту осязательный и/или звуковой щелчок, когда клинья 410, 412 отскакивают внутрь для высвобождения упругой энергии удлиненной трубки 408, когда зажим 404 перемещается в открытое и/или закрытое положение. Конкретное преимущество состоит в том, что один и тот же удерживающий механизм обеспечивает обе эти функции.
[0097] В альтернативном варианте осуществления и со ссылкой на фиг. 14A and14B, в котором подобные номера ссылочных позиций относятся к подобным элементам на всех чертежах, ортодонтический брекет 500 включает в себя корпус 502 брекета, аналогичный корпусам 12, 302, и 402 брекета, и поворотный зажим 504, аналогичный поворотным зажимам 14, 304, и 404, описанным выше, но отличающиеся тем, что удерживающий механизм в целом указанный ссылочной позицией 506, имеет альтернативную структурную конфигурацию, отличающуюся от удерживающих механизмов 130, 306, и 406, описанных выше и представленных на фиг. 1-13B. Несмотря на отличие в структурной конфигурации от описанных выше удерживающих механизмов, удерживающий механизм 506 имеет такие же функции. То есть, например, не только подвижно фиксирует зажим 504 к корпусу 502 брекета, так, что эти два элемента не могут быть разделены, но также обеспечивает указание углового положения зажима 504 относительно корпуса 502 брекета.
[0098] Что касается первого пункта, удерживающий механизм 506 выполнен с возможностью фиксировать зажим 504 к корпусу 502 брекета так, чтобы, например, зажим 504 не мог быть оттянут от корпуса 502 брекета в щечном или губном направлении. При фиксации зажима 504 к корпусу 502 брекета удерживающий механизм 506 дополнительно выполнен с возможностью выполнения поворотных перемещений зажима 504 относительно корпуса 502 брекета между открытым положением и одним или более закрытыми положениями. Что касается последнего пункта, удерживающий механизм 506 выполнен с возможностью обеспечения одного или более упоров-ограничителей при повороте зажима 504 относительно корпуса 502 брекета.
[0099] Согласно описанному выше варианту осуществления, в одном варианте осуществления изобретения корпус 502 брекета включает в себя первый аспект или элемент, а поворотный зажим 504 включает в себя второй аспект или элемент, при этом первый и второй элементы выполнены с возможностью взаимодействия друг с другом способом, при котором происходит подвижная (и поворотная) фиксация зажима 504 к корпусу 502 брекета и обеспечивается по меньшей мере один упор-ограничитель для поворота зажима 504 относительно корпуса 502 брекета. В одном варианте осуществления первый и второй элементы выполнены с возможностью обеспечения множества упоров-ограничителей для поворота зажима 504 относительно корпуса 502 брекета.
[00100] При этом в одном варианте осуществления, корпус 502 брекета включает в себя канал 70, проходящий в целом в медио-дистальном направлении от одной или обеих из медиальной или дистальной сторон, как описано выше со ссылкой на фиг. 1-9C. Удерживающий механизм 506 включает в себя трубку 508 с разрезом и этим отличается по меньшей мере в этом аспекте от удлиненных трубок, описанных выше. В целом, трубка 508 с разрезом может иметь прямоугольную C-образную конфигурацию. Следует понимать, что трубка 508 с разрезом может иметь другие конфигурации поперечного сечения, например, круглую C-образную конфигурацию 508a и клиновидную конфигурацию 508b, как изображено на фиг. 15D и 15C. Если иное не указано специально, следует понимать, что каждый элемент на фиг. 15B и 15C соответствует имеющему подобный номер элементу на фиг. 14A, 14B, и 16A-16C, но помечен буквой “a” или “b”. Варианты осуществления настоящего изобретения, однако, не ограничиваются конфигурациями, представленными на фиг. 15A-15C, если только другие конфигурации, имеющие функции, описанные в настоящем документе, находятся в пределах объема настоящего изобретения. При вставке в корпус 502 брекета трубка 508 пересекается с цилиндрическим отверстием 58.
[00101] В вариантах осуществления изобретения и со ссылкой на фиг. 14A, 14B и 16A трубка 508 с разрезом является гибкой или обладает способностью к упругой деформации. Например, в одном варианте осуществления трубка 508 с разрезом может представлять собой полую трубку, выполненную из NiTi, других суперэластичных материалов или других материалов, имеющих гибкость или упругие свойства. При вставке в канал 70 центральный участок 510 соответствующей трубки 508 проходит в цилиндрическое отверстие 58. Центральный участок 510 трубки 508 взаимодействует с поворотным зажимом 504, как описано ниже. В частности, противоположные боковые стенки 512, 514 разделены пазом 516 в трубке 508 с разрезом. Боковые стенки 512, 514 являются гибкими в направлении друг от друга для выполнения расширения паза 516. Первый аспект удерживающего механизма 506 включает в себя удлиненную трубку 508
[00102] Со ссылкой на фиг. 14A и 14B удерживающий механизм 506 включает в себя передвижной механизм 520, образованный в поворотном зажиме 504 или иным образом соединенный с ним. Передвижной механизм 520 взаимодействует с трубкой 508 с разрезом для обеспечения описанных выше функций, и, таким образом, второй аспект удерживающего механизма 506 включает в себя передвижной механизм 520. В одном варианте осуществления передвижной механизм 520 может быть выполнен в виде части поворотного зажима 504. В частности, передвижной механизм 520 может быть выполнен в цилиндрическом основании 76 зажима 504.
[00103] При этом в одном варианте осуществления, передвижной механизм 520 включает в себя lip или бегунок 522, вдоль которого проходит выступ, например, шарообразный элемент 524. Шарообразный элемент 524 может представлять собой удлиненный выступ, проходящий от бегунка 522 по меньшей мере в губо-язычном направлении и могущий также проходить радиально за пределы периферической поверхности бегунка 522. Хотя шарообразный элемент 524 представлен имеющим в целом сферическую форму, варианты осуществления изобретения не ограничиваются наличием этой конфигурации, если только выступы других форм находятся в пределах объема настоящего изобретения. Передвижной механизм 520 может быть углублен в боковую стенку 86 цилиндрического основания 76 по всему периметру, как представлено, так что бегунок 522 и шарообразный элемент 524 выступают из втулки 526 и, таким образом, расположены для взаимодействия с участком 510 трубки 508. Следует понимать, что передвижной механизм 520 необязательно должен занимать весь периметр поворотного зажима 504 и потому механизм 520 может быть выполнен в углублении в цилиндрическом основании 76. Хотя шаровидный механизм 524 представлен имеющим в целом сферическую конфигурацию, проходящую от бегунка 522, варианты осуществления настоящего изобретения этим не ограничиваются, поскольку могут использоваться другие конфигурации, в которых требуется изменять пороговую величину силы, требующейся для перемещения поворотного зажима 504 между любыми двумя положениями, как описано ниже.
[00104] Когда поворотный зажим 504 расположен в цилиндрическом отверстии 58 корпуса 502 брекета, участок 510 трубки 508 взаимодействует с передвижным механизмом 520. В частности, трубка 508 взаимодействует с по меньшей мере бегунком 522, когда зажим 504 поворачивается. Как представлено на фиг. 14A, 14B и 15A-15C, Бегунок 522 проходит через паз 516 трубки 508 в каждом угловом положении зажима 504 и, таким образом, препятствует отделению зажима 504 от корпуса 502 брекета. При этом если зажим 504 оттянуть от корпуса 502 брекета, например, в губном направлении, бегунок 522 контактирует с боковой стенкой 512 и не допускает перемещения зажима 504 от корпуса 502 брекета. Соответственно, посредством взаимодействия трубки 508 с разрезом с передвижным механизмом 520 зажим 504 фиксируется к корпусу 502 брекета. Следует заметить, однако, что взаимодействие между трубкой 508 и бегунком 522 не ограничивает или иным образом не препятствует повороту зажима 504 относительно корпуса 502 брекета.
[00105] В дополнение к вышеприведенному и со ссылкой на фиг. 14A, 14B и 16A-16C трубка 508 с разрезом выполнена с возможностью взаимодействия с передвижным механизмом 520, и в частности, шарообразным механизмом 524, для обеспечения по меньшей мере одного упора-ограничителя для поворота зажима 504 относительно корпуса 502 брекета. При этом по меньшей мере в одном положении зажима 504 относительно корпуса 502 брекета шарообразный элемент 524 может сопоставляться с трубкой 508 с разрезом так, что не допускается случайного поворота поворотного зажима 504 по меньшей мере в одном направлении. В качестве примера, как представлено на фиг. 14A и 16A, шарообразный элемент 524 располагается внутри трубки 508 с разрезом, при этом бегунок 522 проходит между боковыми стенками 512, 514. Только в качестве примера, когда шарообразный механизм расположен таким образом, удерживающие рычаги 100, 102 могут находиться в открытом положении (как представлено воображаемой линией на фиг. 16A). Поворот поворотного зажима 504 из этого положения в любом направлении заставляет шарообразный элемент 522 контактировать по меньшей мере с боковыми стенками 512, 514 и не допускает случайного поворота зажима 504.
[00106] При достаточно большой силе или крутящем моменте, приложенным к зажиму 504, как в целом указано стрелками 530 на фиг. 16A и 16B, трубка 508 с разрезом изгибается или упруго деформируется. При этом шарообразный элемент 524, поскольку его губо-язычный размер больше, чем размер паза 516, расклинивает боковые стенки 512, 514 для упругой деформации центрального участка 510 трубки 508 и, в частности, для расширения паза 516. Шарообразный элемент 524 может затем продвигаться по расширенному пазу 516 при непрерывном повороте зажима 504. Хотя это не представлено, боковая стенка 512 может отклоняться в губном направлении, а боковая стенка 514 может отклоняться в язычном направлении для расширения паза 516, когда шарообразный элемент 524 проходит через паз 516. Таким образом, по меньшей мере центральный участок 510 трубки 508 с разрезом упруго деформируется, когда к поворотному зажиму 504 прикладывается крутящий момент.
[00107] В одном варианте осуществления проволочная ортодонтическая дуга может активно лигироваться, когда шарообразный элемент 524 зажат между боковыми стенками 512, 514, как представлено на фиг. 16B. То есть, когда крутящий момент на зажиме 504 достаточен для расклинивания шарообразного элемента 524 в пазе 516, удерживающие элементы 100, 102 могут находиться в закрытом положении, так что зацепной элемент 118 контактирует с проволочной ортодонтической дугой 18 в пазе 16 (представлено воображаемой линией на фиг. 14A). При такой ориентации сжимающее действие центрального участка 510 трубки 508 на шарообразный элемент 524 само по себе или в дополнение к любым активным лигирующим силам со стороны проволочной ортодонтической дуги 18 на зажим 504 могут оказывать сопротивление случайному перемещению поворотного зажима 504 в любом направлении.
[00108] Со ссылкой на фиг. 14B и 16C дополнительный поворот зажима 504 в направлении против часовой стрелки, как в целом указано стрелками 532, поворачивает шарообразный элемент 524 из положения между боковыми стенками 512, 514. Это может выполняться со значительно меньшим крутящим моментом, чем в случае, когда требуется отклонить боковые стенки 512, 514 при помощи шарообразного элемента 524. Таким образом, поворотный зажим 504 может быть повернут в другое закрытое положение, в котором удерживающие рычаги 100, 102 пассивно лигируют проволочную ортодонтическую дугу 18 в пазе 16 для проволочной ортодонтической дуги, как представлено на фиг. 14B. Следует принять во внимание, что сжимающая сила, действующая на шарообразный элемент 524, когда боковые стенки 510, 512 находятся в максимальном отклонении, может быть достаточна для того, чтобы вызвать спонтанное перемещение зажима 504, когда он перемещен немного за точку максимального отклонения каждой из боковых стенок 512, 514. Немного за точкой максимального отклонения боковых стенок 512, 514 ориентация сопрягающихся поверхностей каждой боковой стенки 510, 512 на поверхности шарообразного элемента 524 может создавать крутящий момент на поворотном зажиме 504, достаточный для того, чтобы вызвать спонтанное перемещение в следующее ближайшее положение. Более того, конфигурация шарообразного механизма 524 и трубки 508 с разрезом может обеспечивать ортодонту осязательный и/или звуковой щелчок, когда боковые стенки 510, 512 отклоняются внутрь для высвобождения упругой энергии трубки 508 с разрезом, когда зажим 504 поворачивается в открытое и/или закрытое положение.
[00109] В положении, представленном на фиг. 14B и 16C, шарообразный элемент 524 находится вблизи центрального участка 510, но снаружи трубки 508, хотя бегунок 522 проходит в паз 516. Поворот зажима 504 в направлении, противоположном стрелкам 532 на фиг. 16C, заставляет шарообразный элемент 524 упираться в боковые стенки 512, 514. Таким образом, в этой ориентации упор-ограничитель обеспечивается при повороте зажима 504, когда шарообразный элемент 524 зацепляет наружную сторону трубки 508. Удерживающий механизм 506 может быть выполнен так, что упоры-ограничители могут соответствовать одному из открытого и/или закрытого положений, как представлено. Следует принять во внимание, что в альтернативном варианте осуществления (не представлен) шарообразный элемент 524 может обеспечивать упор-ограничитель для каждого из открытого и двух закрытых положений. Другими словами, в отличие от варианта осуществления, представленного на фиг. 14A-16C, шарообразный элемент 524 может упираться в трубку 508 в открытом положении, упираться в трубку 508 в активном лигирующем положении (которое отличается от представленного на фиг. 16B), и упираться в трубку 508 в пассивном лигирующем положении. Конкретное преимущество состоит в том, что один и тот же удерживающий механизм обеспечивает обе эти функции.
[00110] Как рассмотрено выше, следует принять во внимание, что варианты осуществления изобретения не ограничиваются направлением поворота лигирующего элемента. При этом лигирующий элемент может поворачиваться из открытого положения в каждое из закрытых положений посредством непрерывного перемещения по часовой стрелке или против часовой стрелки. В частности, лигирующий элемент может быть повернут из открытого положения в первое закрытое положение посредством первого поворота по часовой стрелке (или против часовой стрелки). Второй поворот по часовой стрелке (или против часовой стрелки) может поставить лигирующий элемент во второе закрытое положение.
[00111] В альтернативном варианте осуществления лигирующий элемент может быть повернут из открытого положения в первое закрытое положение посредством поворота в первом направлении (например, по часовой стрелке). Лигирующий элемент может быть повернут из открытого положения во второе закрытое положение посредством поворота во втором направлении (например, против часовой стрелки), противоположном первому направлению. Например, для перемещения лигирующего элемента из первого закрытого положения во второе закрытое положение лигирующий элемент может быть повернут против часовой стрелки в открытое положение и вновь против часовой стрелки во второе закрытое положение. Хотя это не описано, варианты осуществления настоящего изобретения могут включать в себя повороты в направлении, обратном описанному выше.
[00112] Со ссылкой на фиг. 17A-17C и 18A-18C варианты осуществления изобретения могут включать в себя ортодонтический брекет 600, имеющий корпус 602 брекета и поворотный зажим 604. Хотя подобно ортодонтическим брекетам, описанным выше, поворотный зажим 604 может включать в себя четыре удерживающих рычага 606, 608, 610 и 612. Брекет 600 может дополнительно включать в себя удерживающий механизм 614, аналогичный удерживающему механизму 506, описанному выше, не только для подвижной фиксации зажима 604 к корпусу 602 брекета, так, что два элемента не могут быть разделены, но также обеспечивает указание поворотного положения зажима 604 относительно корпуса 602 брекета.
[00113] При этом в одном варианте осуществления корпус 602 брекета включает в себя каналы (не представлены), проходящие в целом в медио-дистальном направлении от одной или от обеих из медиальной или дистальной стенок, как описано выше в отношении фиг. 1-9C. Удерживающий механизм 614 включает в себя пару трубок 616, 618 с разрезом (представлены на фиг. 18A-18C), аналогичные трубке 508 с разрезом.
[00114] На фиг. 18A-18C удерживающий механизм 614 включает в себя передвижной механизм 620, образованный в поворотном зажиме 604 или иным образом соединенный с ним. передвижной механизм 620 взаимодействует с трубками 616, 618 с разрезом для удержания зажима 604 в корпусе 602 брекета, и включает в себя бегунок 622 и пару выступов, например, пару шарообразных элементов 624, 626, аналогичных описанным выше.
[00115] В открытом положении, представленном на фиг. 17A и 18A, шарообразные элементы 624, 626 расположены внутри соответствующих трубок 616, 618 с разрезом, и, таким образом, поворотный зажим 604 удерживается в открытом положении. Поворот зажима 604 в одном направлении (например, по часовой стрелке), как представлено на фиг. 17B и 18B, заставляет шарообразный элемент 624, 626 упираться в боковые стенки трубок 616, 618 с разрезом. Таким образом, в этой ориентации упор-ограничитель обеспечивается при повороте зажима 604, когда шарообразные элементы 624, 626 зацепляют внутреннюю поверхность соответствующих трубок 616, 618. Удерживающий механизм 614 может быть выполнен так, что упоры-ограничители могут соответствовать открытому положению, как представлено.
[00116] Поворот зажима 604 в направлении по часовой стрелке или против часовой стрелки с достаточным крутящим моментом поворачивает пару удерживающих рычагов 606, 608, 610 и 612 над пазом для проволочной ортодонтической дуги 18. Например, поворот зажима 604 в направлении по часовой стрелке заставляет шарообразные элементы 624, 626 перемещаться из трубок 616, 618 с разрезами, как представлено, и поворачивает удерживающие рычаги 606 и 608 над проволочной ортодонтической дугой 18. При этой ориентации удерживающие рычаги 606 и 608 удерживает проволочную ортодонтическую дугу 18 в пазе 16 для проволочной ортодонтической дуги и могут или активно или пассивно лигировать проволочную ортодонтическую дугу 18. Поворот поворотного элемента 604 в направлении против часовой стрелки из положения, представленного на фиг. 17A, например, как представлено на фиг. 17C, может поворачивать другие удерживающие рычаги 610 и 612 над пазом 16 для проволочной ортодонтической дуги для удержания проволочной ортодонтической дуги 18 в пазе 16. И снова удерживающие рычаги 610 и 612 могут или активно или пассивно лигировать проволочную ортодонтическую дугу 18 в пазе 16.
[00117] В частности, в одном варианте осуществления удерживающие рычаги 610 и 612 активно лигируют проволочную ортодонтическую дугу 16, а удержимвающие рычаги 606 и 608 пассивно лигируют проволочную ортодонтическую дугу 16. Таким образом, посредством перемещения поворотного зажима 604 в одном направлении поворота может достигаться пассивное лигирование, а посредством поворота зажима 604 в противоположном направлении может достигаться активное лигирование с помощью удерживающих рычагов 610 и 612. В одном или обоих закрытых положениях, активном или пассивном, шарообразные элементы 624, 626 могут упираться в соответствующую трубку 616, 618 с разрезом (как представлено на фиг. 18B и 18C) с образованием упора-ограничителя для сопротивления случайному повороту зажима 604 в открытое положение (как представлено на фиг. 17A и 18A), аналогично описанному в предыдущих параграфах.
[00118] Хотя настоящее изобретение проиллюстрировано посредством описания множества предпочтительных вариантов осуществления и хотя эти варианты осуществления описаны с некоторыми подробностями, целью изобретателей не является сужение или любое ограничение объема приложенной формулы до таких подробностей. Дополнительные преимущества и модификации легко представляются специалистам в данной области техники. Различные признаки изобретения могут использоваться сами по себе или в любом сочетании, в зависимости от необходимости и предпочтений пользователя.