CN102551898A - 自绑定正畸托槽 - Google Patents

Abstract

一种用于连接弓丝与牙齿的正畸托槽(110、410、610)包括托槽体(112、412、612)、铰销(116、416、616)和锁闩(114、414、614)。托槽体(112、412、612)包括构造为安装于牙齿上的第一表面和处于第二表面内的弓丝槽(118、418)。铰销(116、416、616)包括第一轴部，其操作地连接托槽体(112、412、612)。锁闩(114、414、614)通过铰销的第二轴部连接至托槽体(112、412、612)。锁闩(114、414、614)可在打开位置和封闭位置之间移动。铰销(116、416、616)的第一轴部和/或第二轴部的横截面构造为弹性变形，从而对锁闩(114、414、614)施加抵制锁闩(114、414、614)相对于托槽体(112、412、612)运动的弹性偏压。

Description

自绑定正畸托槽

相关申请的交叉引用

本申请要求2010年9月10日提交的美国临时专利申请序列号为No.61/381,868的优先权，其中公开的全部内容被以引用方式并入。

技术领域

本发明大致涉及正畸托槽，并且更具体而言，涉及带有诸如夹子或锁闩的可动封闭构件的自绑定(self-ligating)正畸托槽。

背景技术

正畸托槽是用于改善患者咬合的所有矫正正畸治疗的主要组成部分。在常规正畸治疗中，正牙医师或助手将托槽附贴在患者牙齿上并将弓丝接合在每个托槽的槽中。弓丝施加将牙齿强制移动到正确位置的矫正力。应用诸如小的弹性O环或细金属丝的传统绑定线将弓丝保持在每个托槽的槽中。由于对每个托槽应用单独的绑定线存在困难，已发展了自绑定正畸托槽，其通过依靠诸如锁闩或滑块的可移动部分或元件将弓丝保持在托槽的槽内而消除了对绑定线的需求。

尽管自绑定托槽已基本成功，这种托槽的制造商仍不断努力以改善与自绑定托槽相关的美观、自绑定托槽的用途和功能以及自绑定托槽的费用及可制造性。

发明内容

在一个实施例中，提供了一种用于将弓丝与牙齿连接的正畸托槽。该正畸托槽包括托槽体、弹性铰销和锁闩。托槽体包括构造为安装于牙齿的第一表面、第二表面，以及在第二表面内的弓丝槽。铰销包括操作地连接托槽体的第一轴部以及第二轴部。锁闩通过铰销的第二轴部操作地连接至托槽体从而绕铰销限定的转动轴线运动。锁闩可在打开位置和封闭位置之间移动，在所述打开位置，弓丝可插入弓丝槽中，在所述封闭位置，锁闩将弓丝保持于弓丝槽中。铰销的第一轴部和/或第二轴部的横截面构造为弹性变形，从而施加弹性偏压锁闩。

第一轴部和/或第二轴部的横截面可根据锁闩相对于托槽体的位置和/或施加于锁闩上的任何力的方向改变。在一个实施例中，铰销的第一轴部和/或第二轴部中的一个构造为从锁闩处于封闭位置时的第一横截面弹性变形至锁闩从封闭位置移动时的第二横截面，所述弹性偏压抵制锁闩从封闭位置的移动，并且第一横截面和第二横截面不相同。

在一个实施例中，铰销的第一轴部和/或第二轴部中的一个构造为在锁闩朝向打开位置转动时从第二横截面弹性变形至第三横截面。

在一个实施例中，铰销为空心圆柱。

在一个实施例中，所述托槽体包括用于接纳所述第一轴部的孔，并且所述锁闩包括用于接纳所述第二轴部的孔隙，所述孔隙和所述孔的至少一个具有沿包括所述转动轴线的平面的非对称横截面。

在一个实施例中，所述孔包括孔横截面，并且所述孔隙包括孔隙横截面。所述孔横截面和所述孔隙横截面的一个相对于所述第一轴部或第二轴部的相应横截面实质上不相同。所述铰销构造为当锁闩从封闭位置移动时相对于所述孔或所述孔隙移动并朝向所述实质上不相同的横截面的至少一部分弹性变形。

在一个实施例中，孔隙横截面相对于第二轴部实质上不相同，并包括中央部和第一狭窄端。第二轴部在锁闩处于封闭位置时定位在中央部，而在锁闩从封闭位置移动时弹性变形进入第一狭窄端。

在一个实施例中，孔隙横截面的中央部的尺寸被设置成在封闭位置中弹性变形铰销。

在一个实施例中，实质上不相同的横截面包括与中央部邻近的第一狭窄端。第一轴部和第二轴部中的一个在锁闩处于封闭位置时定位在中央部，而在锁闩从封闭位置移动时弹性变形进入第一狭窄端。

在一个实施例中，不相同的横截面包括与中央部邻近的第二狭窄端，第一轴部和第二轴部中的一个在锁闩移动时弹性变形进入第二狭窄端。

在一个实施例中，所述锁闩包括外围，所述外围具有凸轮表面，所述凸轮表面构造为在锁闩从封闭位置向打开位置绕所述转动轴线转动时接触托槽体并且使锁闩在相对于所述转动轴线非共线的方向上移动。

在一个实施例中，该凸轮表面构造为接触托槽体以将锁闩保持在打开位置。

在一个实施例中，托槽体包括凹槽，并且锁闩具有在锁闩处于封闭位置时与凹槽接合的凸出部，从而禁止锁闩从封闭位置朝向打开位置绕所述转动轴线的运动。所述铰销的弹性偏压抵制所述锁闩在远离所述凹槽的方向上的运动。

在一个实施例中，托槽体包括肩部，其在锁闩处于封闭位置时接合锁闩，从而禁止锁闩从封闭位置朝向打开位置绕所述转动轴线的运动，所述铰销的弹性压抵制所述锁闩远离所述肩部的运动。

在一个实施例中，锁闩构造为在锁闩处于打开位置和朝向封闭位置移动时接触托槽体，以禁止锁闩向封闭位置的移动。

附图说明

被纳入并构成说明书一部分的附图示意了本发明的实施例，并且与下面给出的详细描述一起用于解释本发明。

图1是根据本发明一个实施例的自绑定正畸托槽的透视图，其中绑定锁闩被示出处于封闭位置；

图2是图1所示的自绑定正畸托槽的侧视图，其中绑定锁闩被示出处于打开位置；

图3是图1所示自绑定正畸托槽的绑定锁闩的透视图；

图3A是图3所示绑定锁闩的侧视图；

图4A是图1所示自绑定正畸托槽的剖视图，其中绑定锁闩处于封闭位置；

图4B是图1所示自绑定正畸托槽的侧剖视图，其中绑定锁闩被相对于图4A在一个方向上进行了移动；

图5A是图1所示自绑定正畸托槽的侧剖视图，其中绑定锁闩从图4B所示位置进行了转动；

图5B是图1所示自绑定正畸托槽的侧剖视图，其中绑定锁闩从图5A所示位置进行了转动；

图6是根据本发明一个实施例的自绑定正畸托槽的侧视图，其中绑定锁闩被示出处于封闭位置；

图7是图6所示的自绑定正畸托槽的正视图，其中绑定锁闩处于打开位置；

图8是图6所示的自绑定正畸托槽的剖视图，其中绑定锁闩处于封闭位置；以及

图9是根据本发明一个实施例的自绑定正畸托槽的侧视图，其中绑定锁闩以封闭位置示出。

具体实施方式

现在参照附图并具体参照图1和图2，自绑定正畸托槽110的一个实施例包括托槽体112和可动绑定锁闩114，该绑定锁闩通过弹性铰销116(示于图2)可操作地连接至托槽体112。正畸托槽110构造用于矫正性正畸治疗中。为此，托槽体112包括在其内形成的弓丝槽118，弓丝槽118被适于容纳在牙齿上施加矫正力的弓丝(未图示)。绑定锁闩114可在封闭位置(图1)和打开位置(图2)之间移动，其中在所述封闭位置绑定锁闩将弓丝保持在弓丝槽118中，而在所述打开位置弓丝可插入到弓丝槽118中。锁闩114从封闭位置移动至打开位置可能需要围绕由绞销116确定的转动轴线117的旋转运动和锁闩114与托槽体112之间的相对平移运动相结合。举例来说，平移运动可包括相对转动轴线的非共线移动。再举例来说，非共线移动可包括基本垂直于转动轴线117的一个或多个方向。如下所详述，绑定锁闩114通过与弹性铰销116的相互作用可固定保持于打开和封闭位置。这种相互作用可包括铰销116的横截面的变形。这种操作改进了以往传统的自绑定托槽，例如授予Oda的美国专利No.7,674,110所公开的，其中公开的全部内容并以引用方式并入。

除非另有说明，在此使用连接到上或下颌牙齿的舌侧表面的参考框架来描述本实施例的正畸托槽110或其他实施例的正畸托槽。因此，用于描述正畸托槽110的诸如唇侧、舌侧、内侧、外侧、咬合侧、齿龈侧的术语是相对于所选的参考框架的。然而，本发明的实施例并不限于所选的参考框架以及描述的术语，因为正畸托槽110可用于口腔内的其他牙齿以及其他方向上。例如，正畸托槽110也可连接到牙齿的唇侧表面，并落入本发明的范围内。本领域技术人员可以认识到，当参考框架存在变化时，可能不能直接应用在此使用的描述性术语。然而，本发明的实施例意欲独立于口腔内的位置和方向，并且用于描述正畸托槽实施例的相关术语仅仅是对附图中的实施例提供明确的说明。同样地，相关术语唇侧、舌侧、内侧、外侧、咬合侧及齿龈侧绝不将本发明的实施例限定在特定的位置或方向上。

正畸托槽110的一个实施例特别构造成用于上颌前牙的舌侧表面。在这点上，正畸托槽110的整体形状和轮廓基本上可以对应于上颌前牙的形状。当安装在位于患者上颌的前牙的舌侧表面时，托槽体112具有舌侧120、咬合侧122、齿龈侧124、内侧126、外侧128以及唇侧130。托槽体112的唇侧130构造为以任何传统的方式固定于牙齿，例如，通过合适的正畸结合剂或粘合剂或缠绕邻近牙齿的带子。在图示结构中，唇侧130可包括成形的凸出部132(图2虚线所示)，其构造为插入并连接形成于衬垫上(未图示)的相应的槽口，限定了固定至牙齿表面的粘合基底。该衬垫可以作为单独片或元件(例如通过激光或其他传统焊接工艺)连接至托槽体112，以及可以针对特殊患者专门成形。例如，衬垫可在相对于牙齿表面定位弓丝槽时进行定制以适合特殊患者牙齿的表面。在这点上，获得患者牙齿的印模，之后进行扫描或数字化用于计算机处理。利用患者牙齿的计算机处理数据，制造衬垫以使其表面匹配该牙齿。衬垫可通过直接的金属制造或其他采用激光将金属粉末烧结或粘合在一起的类似方法制作。激光和/或粉末被患者牙齿表面的计算机处理数据导向，用以制备用于该患者的衬垫的表面和厚度。可以意识到，被成形的凸出部132可以限定大致梯形形状以适配到定制制作的衬垫中的相似成形的凹槽内。

托槽体112可包括齿龈侧绑翼134，其在舌侧120在朝向齿龈侧的方向上延伸。托槽体112还包括一对咬合侧绑翼(未示出)，其在舌侧120在朝向咬合侧的方向上延伸。在例证性实施例中，托槽110构造为朝向齿龈侧124在宽度上变窄，以与上颌前牙的形状相关联。为此，托槽体112可以轻微减缩，以在朝向齿龈侧124的内侧-外侧方向上变窄。在这点上，本领域技术人员可以意识到，本发明的实施例不限于该托槽体的特殊整体构造或轮廓，因为托槽110的形状或大致轮廓可以具有多种形式，并可以构造成安装于特殊的牙齿表面上。

托槽体112在其中限定了中央空间138，该中央空间被构造成接纳绑定锁闩114。例如，中央空间138的内侧面和外侧面由形成于托槽体112内的基本平行的内侧和外侧内表面139a、139b所界定。中间空间138的唇侧面由形成在托槽体112的舌侧120上的第一凸轮表面140(最佳图示于图4A-5B，并将在下文详述)所界定。中央空间138可与弓丝槽118相连通。弓丝槽118从托槽体112的内侧126向外侧128延伸，并且通常成一角度而偏向齿龈侧。弓丝槽118可为弓形或拱形的，从而形成大致凹的表面，其与安装于其内的弓丝曲率基本相符。弓丝槽118的偏向齿龈侧方便了在牙齿舌侧治疗期间的直丝机构。该应用中的直丝机构在授予Takemoto的美国专利No.6,264,468中进一步公开了，其中公开的全部内容被以引用方式并入。弓丝槽118由三个基本垂直的面限定，在这里被称为齿龈侧槽面142a、唇侧槽面142b，和咬合侧槽面142c。然而，可以理解的是由于偏向齿龈侧弓丝槽118在大致咬合侧-舌侧的方向上开口。

参照图2，齿龈侧槽面142a包括舌侧边缘144。舌侧边缘144限定了大致三角形凹槽146的一个边，该凹槽形成于托槽体112内，在朝向舌侧的方向上毗邻弓丝槽118。三角形凹槽146形成于齿龈侧槽面142a的舌侧边缘144和托槽体112的舌侧面120的外伸缘148之间。三角形凹槽146和外伸缘148构造成在封闭位置与绑定锁闩114接合，这将在下文进一步详述。

如图1所示，托槽体112的舌侧面120还包括工具槽150，其形成于外伸缘148上的内侧面126和外侧面128之间。工具槽150提供了用于打开工具的快速通道以便在封闭位置接合绑定锁闩114。工具槽150还将外伸缘148分割成内侧缘部148a和外侧缘部148b。

参照图2，所示例证性实施例的咬合侧槽面142c不连续延伸至托槽体112的舌侧面120。相反，咬合侧槽面142c终止于舌侧边缘178，对应于齿龈侧槽面142a的舌侧边缘144。托槽体112还包括倾斜的舌侧表面180，其从托槽体112的舌侧面120向形成于靠近咬合侧槽面142c的舌侧边缘178的肩部182延伸。可以意识到，本发明的实施例不限于此，咬合侧槽面142c可以连续地伸出弓丝槽118直到托槽体112的舌侧面120。

托槽体112还包括大致圆形横截面的内侧-外侧通孔152，其被定位在从弓丝槽118和三角形凹槽146开始朝向咬合侧的方向上且被定位在从托槽体112的咬合侧122开始朝向齿龈侧的方向上。通孔152横穿中央空间138并被中央空间分割。弹性铰销116放置在托槽体112的通孔152内，从而限定了用于绑定锁闩114的枢转点或铰链。在这点上，铰销116的一部分延伸穿过托槽体112的内侧和外侧内部表面139a、139b之间的中央空间138。铰销116的一部分可滑动地接合于通孔152内，从而铰销116可以相对托槽体112滑动或转动。在一些实施例中，当铰销116定位于通孔152内以后，托槽体112在通孔152的区域中可能会稍微变形，进而稍微变形通孔152的圆形截面。通孔152的稍微变形的截面将趋向于防止绞销116相对于托槽体112在内侧-外侧方向上的滑动，从而防止绞销116从托槽体112中意外移出。然而，这种轻微变形并未在图1-2的实施例中示出。

铰销116大致为中空圆柱构件，其由弹性或超弹性材料构成。在例证性实施例中，铰销116由镍钛(NiTi)超弹性材料构成。举例来说，一种镍钛合成物包括约55％重量的镍(Ni)和约45％重量的钛(Ti)以及微量的杂质，该合成物可从加利福尼亚州弗里蒙特的NDC得到。NiTi合金的机械性能可包括大于约155KSI的极限抗拉强度，上稳定水平高于约55KSI，下稳定水平高于约25KSI。铰销116的尺寸可以根据托槽本身的大小变化。举例来说，圆柱形铰销的直径可从约0.0145英寸至约0.0175英寸变化，再比如，从约0.0155英寸至约0.0165英寸变化。圆柱形铰销的侧壁的厚度可从约0.001英寸至约0.003英寸变化，在另一个示例中，从约0.001英寸至约0.0025英寸变化。一旦装配于托槽中，在用于打开和关闭锁闩的力达到用于临床使用所需的力之前，锁闩可以被打开和关闭几次(例如三次)。

托槽体112和绑定锁闩通常由相对非弹性的结构材料构成，例如17-4不锈钢。在本发明范围内的其他实施例中，可替代材料可用于托槽体112、绑定锁闩114和铰销116。因此，铰销116在通孔152处被保持于托槽体112中，但被构造为在下文所述的绑定锁闩114的有利操作中在中央空间138内弹性变形。

如图2、3、3A和4A所示，绑定锁闩114包括末端部154和枢转部156。末端部154大体横跨托槽体112的整个宽度从内侧向外侧延伸。如图2和4A所示，末端部154包括齿龈面158、包括向外延伸的凸出部162的舌侧面160、咬合面164，以及分别从齿龈面158和咬合面164延伸的第一和第二唇侧面166a、166b。在封闭位置，如图4A所示，末端部154的齿龈面158构造为基本上容纳于托槽体112的三角形凹槽146内，从而末端部154的舌侧面160定位在外伸缘148的下面。向外延伸的凸出部162构造为在封闭位置毗邻外伸缘148，同时咬合面164面向铰销116和中央空间138。末端部154的第一唇侧面166a基本平行于弓丝槽118的唇侧槽面142b延伸，并构造为封闭弓丝槽118的开口。末端部154的第二唇侧面166b基本平行于弓丝槽118的咬合侧槽面142c延伸，但在封闭位置保持从咬合侧槽面142c间隔开。在咬合侧槽面142c不延伸至舌侧面120的实施例中，绑定锁闩114的末端部154可以形成有第一唇侧面166a，其尺寸设置成用于调节第二唇侧面166b和弓丝槽118的咬合侧槽面142c之间的间隙。可以意识到，间隙大小的尺寸可以设置成在正畸治疗期间防止弓丝从弓丝槽118移出和进入间隙。

继续参照附图1、3、3A和4A，绑定锁闩114的枢转部156从末端部154的咬合面164在朝向咬合侧的方向上延伸。枢转部156由在托槽体112的内侧和外侧内部表面139a、139b之间在内侧-外侧方向上延伸的大致长形截面限定，从而安装于中央空间138内，最佳示出于图1。枢转部156包括圆形的外围168，其限定了第二凸轮表面170，该第二凸轮表面具有第一部分170a、过渡部分170b以及第二部分170c。枢转部156还包括内侧-外侧长形销孔隙172。通常，孔隙172与铰销116的截面形状不同。换言之，每一个的横截面可以基本不相同。对比来看，孔152可与销116的横截面基本相同。长形销孔隙172包括中央部172a、朝向绑定锁闩114的末端部154延伸的第一狭窄端172b，以及在相反的方向上大体朝向第二凸轮表面170的过渡部分170b延伸的第二狭窄端172c。长形销孔隙172构造为当绑定锁闩114在打开和封闭位置之间移动时接纳铰销116并与其相互作用，使其弹性变形。为此，举例来说，孔隙172的整体构造可包括非对称的横截面，例如，包绕中央部分172a和第一狭窄端172b的鸡蛋形状类型的横截面，或者包括所有这些部分172a、172b和172c的双蛋形状类型的横截面。可以意识到，尽管孔隙172描述为具有不同于铰销116相对应部分的特殊横截面，并且孔152描述为基本匹配铰销116的尺寸，但销孔隙172和孔152的形状可颠倒。也就是说，孔152可为长形而销孔隙172的尺寸设置成匹配铰销116的外围直径，并未超出这里所公开的实施例的范围。

为此，在一个实施例中，绑定锁闩114和托槽体112以特有的凸轮关系接合，从而铰销116有效地将绑定锁闩114保持在封闭位置(图4A)或打开位置(图5B)。如图4A所示，在封闭位置铰销116被定位在销孔隙172的中央部172a内。中央部172a可设计为相比铰销116的未偏压的或放松状态的直径稍微狭窄，这样在封闭位置中铰销116被稍微压缩。在这一位置，绑定锁闩114上的第二凸轮表面170的第一部分170a可与托槽体112上的第一凸轮表面140接合，绑定锁闩114的末端部154的齿龈面158被置于外伸缘148的下面，如前所述。

参照图4B，为了从封闭位置移出绑定锁闩114，诸如刮牙器型(scaler-type)工具或具有平头的旋转工具(例如螺丝起子)的工具(未示出)可插入托槽体112的工具槽150中，以迫使绑定锁闩在朝向咬合侧的方向上或朝向咬合侧122运动。因此锁闩114可从封闭位置沿一个方向(箭头173所示)相对于托槽体112移动。当绑定锁闩114在朝向咬合侧的方向上移动从而销116被迫进入销孔隙172的第一狭窄端172b时，铰销116可沿其横截面被弹性变形。该变形可包括将位于中央部172a内的铰销116的一部分的大致圆形横截面弹性变形为位于第一狭窄端172b内时的长形横截面。在一个实施例中，第一狭窄端172b的轮廓可被强加于铰销116的对应部分上，以使这些横截面彼此一致。可以意识到，也可以利用第一狭窄端172b的其他构造来弹性变形铰销116。

一旦末端部154的齿龈面158移动到托槽体112上的外伸缘148外面，开始使用工具相对铰销116转动绑定锁闩114，从而使末端部154远离弓丝槽118移动或转动。可以很容易理解的是，在末端部154的转动离开外伸缘148后，铰销116立刻膨胀回到销孔隙172的中央部172a。也就是说，铰销116的位于第一狭窄端172b中的部分能弹性恢复锁闩114处于封闭位置时所具有的横截面。在上述从闭合位置开始移动的过程中，末端部154的第二唇侧面166b可在任何点上都不接触咬合侧槽面142c。因此，弹性铰销116在销孔隙172内的弹性变形将绑定锁闩保持于封闭位置，直到工具迫使铰销116在销孔隙172内如上文所述的变形，尽管末端部154的舌侧面160和托槽体112上的外伸缘148的接合也可以帮助将绑定锁闩114保持于封闭位置。

现在参照图5A，当绑定锁闩114继续绕铰销116限定的转动轴线转动时，绑定锁闩114上的第二凸轮表面170的过渡部分170b开始抵靠在托槽体112的第一凸轮表面140上滑动。第二凸缘表面170的过渡部分170b相比第二凸轮表面170的第一和第二部分170a、170c外向突出。因此，在过渡部分170b抵靠着第一凸轮表面140转动时，绑定锁闩114被迫在相对于托槽体112平移锁闩114的方向上移动。该方向可以是与转动轴线117不共线的方向。例如，锁闩114可以被在朝向舌侧的方向(如箭头175所指示)上压迫，以使铰销116压缩或弹性变形进入销孔隙172的第二狭窄端172c。如上文所述，弹性变形可包括在铰销被迫进入第二狭窄端172c时铰销116的横截面的弹性变形。

参照图5B，在绑定锁闩114进一步旋转从而第二凸轮表面170的第二部分170c开始接合第一凸轮表面140时，铰销116膨胀或弹性恢复到图2或5B的打开位置中的销孔隙172的中央部172a。因此，弹性铰销116在销孔隙172内的变形保持绑定锁闩114于打开位置，直到医师使用足够的力转动绑定锁闩114使铰销116变形进入销孔隙172的第二狭窄端172c。这种操作是有益的，因为重力可能倾向于将绑定锁闩114自动封闭于贴附在下颌上的托槽110内，而无需铰销116将绑定锁闩114保持于打开位置。

概括该操作，弹性铰销116被绑定锁闩114内的销孔隙172压缩或弹性变形，从而绑定锁闩114被有利地保持于图4A的封闭位置或图5B的打开位置。为了从封闭位置向打开位置移动绑定锁闩114，插入工具槽150中的工具通过使铰销116变形进入孔隙的第一狭窄端172b而迫使绑定锁闩114经过托槽体112上的外伸缘148周围。然后，在绑定锁闩114上的第二凸轮表面170的过渡部分170b接合第一凸轮表面140时，可用工具或手指在转动方向上施力于锁闩114以使铰销116变形进入销孔隙172的第二狭窄端172c。为了从打开位置向封闭位置移动绑定锁闩114，医师可以推动绑定锁闩114的末端部154的向外延伸的凸出部162，在相反的方向上绕铰销116转动绑定锁闩114。在绑定锁闩114靠近封闭位置时，第一唇侧面166a将邻接托槽体112上的外伸缘148，而第一唇侧面166a的平滑倾斜轮廓构造为，在医师施加力于向外延伸的凸出部162时，在朝向咬合侧的方向上凸轮接合绑定锁闩114，从而不使用专门工具即允许绑定锁闩返回到封闭位置。在这点上，向外延伸的凸出部162为医师提供了特别的触觉感觉，用于方便地找到绑定锁闩114，并朝向封闭位置移动绑定锁闩114，即使在舌侧应用中降低了托槽110的可视性。

当绑定锁闩114处于打开位置时，弓丝槽118大致朝向咬合侧的开口方向允许医师将弓丝简单地“落入”弓丝槽118中。当需要替换或调整弓丝时，弓丝也将很容易从托槽110中移出。

在一个实施例中，如图2所示，任选的球形构件174(虚线所示)在内侧面126上与托槽体112接合，用于封闭孔152。尽管未示出，但另一球形构件可类似地设置于托槽体112的外侧面128上。球形构件174能够被轻微变形，从而球形构件174被通过摩擦配合保持于托槽体112内。任选的球形构件封闭了贯穿空心铰销的开口通道，并且基本上防止了食物或其他物质寄存于铰销116内，这可能影响托槽110的性能。

提供于托槽体112的内侧和外侧内部表面139a、139b之间的中央空间138中有利的铰接机构与传统的自绑定定托槽相比允许托槽110具有总的减小的内侧-外侧宽度。为此，托槽110的减小的总宽度理想地构造成用于前牙的舌侧面上，其比前牙的对应面颊侧或唇侧表面具有小得多的结合区域。然而，如上所述，在不偏离这里所述的本发明的范围的情况下，托槽110可应用于上颌或下颌上的任何数目的牙齿，并且可应用于牙齿的唇侧面。

在一个实施例中，如图1所示，托槽110的齿龈侧绑翼134包括安装凹陷176，其具有大致标准的圆形截面。安装凹陷176构造为在正畸治疗需要辅助构件时接纳辅助构件，诸如钩子(未图示)。典型地，辅助构件在使用之前并不与安装凹陷176连接，因为在口腔内托槽110的齿龈面124周围的可用空间是很有限的。辅助构件与标准的安装凹陷176之间的连接在本领域是公知的，这里将不再进一步描述。

还是如图1所示，在一个实施例中，一对咬合侧绑翼136在咬合面122上从托槽体112的舌侧面120分别在朝向内侧和外侧的方向上延伸，而不是如上所述地在朝向咬合侧的方向上延伸。为了保证在咬合侧绑翼136下方提供足够量的空间用于在托槽110上系绑定线或其他构件，托槽体112的宽度在形成于托槽体112的内侧面126和外侧面128上的外部肩部184处向内成阶梯状减小。变窄的托槽体112最清楚地示于图1。然而，托槽110的总内侧-外侧宽度可被有利地构造并成形为应用于上颌前牙的舌侧面。

本发明的自绑定正畸托槽410的另一实施例示于图6-8。正畸托槽410的实施例构造用于上颌或下颌的二尖牙的舌侧面。类似于前面的实施例，托槽410包括托槽体412和通过铰销416连接于托槽体412的绑定锁闩414。绑定锁闩414被配置成在封闭位置和打开位置(虚线所示)之间移动。在所述封闭位置，绑定锁闩414封闭在内侧-外侧方向上穿过托槽体412形成的弓丝槽418。而在所述打开位置，绑定锁闩414从弓丝槽418移开，从而弓丝可被放置于弓丝槽418中或从弓丝槽418中移出。如下文中详述，绑定锁闩414通过与弹性铰销416的相互作用保持于封闭位置或打开位置。类似于前述实施例，铰销416可由超弹性NiTi材料构成，并且托槽体412和绑定锁闩414可由17-4不锈钢构成。

通常来说，二尖牙不对正畸托槽410提供严格的尺寸限制，因此托槽体412具有大体长方形形状。在不偏离本发明的范围的情况下托槽体412的形状可以进行改变。不管托槽410是安装于上颌还是下颌的牙齿上，托槽体412都包括舌侧面420、咬合面422、齿龈面424、内侧面426、外侧面428以及唇侧面430。唇侧面430仍构造为与牙齿的舌侧表面连接，并具有成形的凸出部432用于插入固定到牙齿的衬垫(未图示)上的相应接槽口中。成形凸出部432以虚线示于图6和8，并可以任何已知的连接方法连接至衬垫，包括激光连接或焊接。

在所示的例证性实施例中，正畸托槽410不包括任何绑翼。取而代之，托槽体412包括一对向外突伸的体部434a、434b，它们部分地限定了弓丝槽418，并在咬合侧-齿龈侧方向上从弓丝槽418向托槽体412的齿龈面424延伸。这对体部434a、434b彼此间隔开从而限定出中央空间436，中央空间436在咬合侧-齿龈侧方向上横跨托槽体412的舌侧面420延伸。这对体部434a、434b包括基本平行的向内朝向的表面438a、438b，它们限定出中央空间436的内侧-外侧宽度。中央空间436还由形成于托槽体412内向内朝向的表面438a、438b之间的第一凸轮表面440(图8)所限定。

弓丝槽418由唇侧槽面442a、齿龈侧槽面442b和舌侧槽面442c限定。如图7和8中最清楚示意的，齿龈侧槽面442b和舌侧槽面442c由该对体部434a、434b所限定。因此，弓丝槽418在大致朝向咬合侧的方向上开口。在绑定锁闩414处于打开位置时，弓丝可以“落入”或很容易定位于弓丝槽418中，如上文关于其他的实施例所述。托槽体412包括锁闩槽444，并可包括靠近托槽体412的咬合面422机械加工到舌侧面420内的工具槽446(图7中虚线所示)。锁闩槽444在内侧-外侧方向上延伸横跨托槽体412的宽度，并构造为接纳绑定锁闩414的前缘448，这将在下文中进一步详述。锁闩槽444直接与唇侧槽面442a相邻并且处于其咬合侧。当具有工具槽446时，其可在咬合侧-齿龈侧方向上延伸，并从托槽体412的咬合面422至少向锁闩槽444延伸。工具槽446构造为接收工具的一部分，用于撬动绑定锁闩414离开封闭位置。

体部434a、434b还限定了朝向咬合侧延伸的肩部450，其在舌侧面420处凸伸于弓丝槽418之上。肩部450和铰销416构造为配合绑定锁闩414从而将绑定锁闩414保持于打开位置或封闭位置。体部434a、434b还包括大致圆形截面的内侧-外侧通孔452，其被定位成从第一凸轮表面440a的朝向舌侧的方向上并且从托槽体412的舌侧面420的朝向唇侧的方向上。类似于其他实施例，通孔452构造为接纳弹性铰销416，从而铰销416延伸跨过中央空间436作为绑定锁闩414的枢转点，并且大致限定出转动轴线453。在铰销416插入通孔452中之后，铰销416被通过所应用的托槽体412的轻微变形(未图示于图示的实施例中)导致的摩擦配合或干涉配合保持于通孔452内。

绑定锁闩414包括封闭部454、枢转部456，以及辅助部458，辅助部458被设置在枢转部456的相对于封闭部454的相反侧。封闭部454a在内侧-外侧方向上延伸横跨托槽体412的宽度，并限定了大致L型截面。参照图6和8所示的封闭位置，封闭部454包括齿龈面460、咬合面462和前缘448。封闭部454的咬合面462的一部分可被加工去除，用于限定封闭部454中的任选的绑翼状腔464。在这点上，腔464可接收绑定线或典型地连接至绑翼的其他装置。前缘448构造为在封闭位置时被置于托槽体412的锁闩槽444内，如图示。封闭部454的齿龈面460构造为在封闭位置时封闭弓丝槽418的咬合面。齿龈面460还包括一对倾斜的突起部466，在封闭位置时与托槽体412上的肩部450的倾斜轮廓呈靠近邻接或邻接关系。封闭部454还包括工具槽468，其邻近腔464并与托槽体412中的工具槽446相通。

参照图8所示的实施例，枢转部456包括沿外围形成的第二凸轮表面470，并且还包括构造为接纳铰销416的销孔隙472。第二凸轮表面470包括圆形部470a和平坦部470b，它们分别构造为在绑定锁闩414运动期间滑动抵靠或接合托槽体412上的第一凸轮表面440。辅助部458形成为胶囊状内侧-外侧延伸构件，其被构造为接纳绑定线或其他的辅助连接装置。因此，封闭部454内的腔464和辅助部458有效地代替了前述实施例的绑翼。然而可以意识到，当动力链或其他类似物被附接于托槽410之上时，可利用绑翼状的腔464与辅助部458的组合来防止锁闩414的意外打开。在这点上，来自动力链的负荷能更平均地分配在锁闩414上。具体来说，负荷可被分配在销416的两侧，并且可以保持围绕着销416的净力矩最小。因此，在这些情况下锁闩414不可能打开。

在一个实施例中，销孔隙472包括相对长形的中央部474，其纵向轴线可以被定向在唇侧-舌侧方向上，并且可包括毗邻长形中央部474的叶形部(lobe-shaped)476。长形中央部474可方便销416组装在托槽体412内。通常，销孔隙472的横截面可与铰销416的对应横截面基本不相同，而且可以相对于孔452不对称，类似于前文所述。在这点上，铰销416的外围可在沿其的所有位置都不接触销孔隙472。在一个实施例中，至少销416的厚度大于上述的销116的厚度。增加的厚度可以增大锁闩414在弓丝槽内的弓丝的负荷的作用下意外打开的阻力。可以意识到，因为弓丝槽118、418的相反定向，锁闩414可能承受相比锁闩114来说相对更大的负荷。弓丝槽118基本在咬合侧-舌侧方向上定向，而弓丝槽418更多地在咬合侧-齿龈方向上定向，因此锁闩414会承受更大的负荷。在一个实施例中，销孔隙472相比铰销416的放松状态的直径在一个方向上略窄，从而铰销416在中央空间436内被连续压缩或弹性变形。类似地，在一个实施例中，在锁闩414处于封闭位置并且在该位置上处于负荷作用下时，销416接触孔隙472的齿龈部。在该位置上销416的负载状态或非放松状态可能是有益的。在这点上，当处于预加负荷的作用下时，销416可使处于封闭位置中的锁闩414保持在与锁闩414在此位置可能承受的负荷相比更大的负载下。此外，加载销416能够使锁闩414保持于在肩部450附近与托槽体412呈直接毗邻的关系，如图示。这能够减小弓丝槽418中的所观测到的公差的变化，并且生成弓丝槽418的更一致的咬合侧-齿龈侧尺寸。

参照图8，绑定锁闩414以特有的凸轮关系与托槽体412配合，从而绑定锁闩414可以被保持于封闭位置或打开位置。在封闭位置，封闭部454的齿龈面460的倾斜突出部466可以邻接托槽体412上的肩部450或与其呈邻接关系，用以抵抗锁闩414的无意打开。此外，第二凸轮表面470的圆形部470a可以与托槽体412上的第一凸轮表面440接合。

为了将绑定锁闩414从封闭位置移动到打开位置，将例如平头螺丝起子的工具插入到工具槽468中和任选的工具槽446中，并在使锁闩414相对托槽体412平移的方向(箭头478所示)上平移。例如，相对平移运动可包括在朝向咬合侧的方向上相对转动轴线453移动。通过这种移动，销416弹性变形进入叶形部476，并且突出部466在朝向咬合侧的方向上离开肩部450。之后，锁闩414被绕转动轴线453转动或移动。在一个实施例中，锁闩414可以通过将工具接合在槽468内而被从封闭位置移动，以便迫使封闭部454朝向肩部450移动。倾斜突出部466可被迫沿肩部450向上滑，这使得绑定锁闩414在朝向咬合侧的方向上平移并迫使铰销416在销孔隙472内进一步压缩或变形。

继续参照图8，在倾斜突出部466离开肩部450之后，绑定锁闩414的枢转部456的转动将导致第二凸轮表面470的平坦部470b接合第一凸轮表面，从而阻止了绑定锁闩414在朝向齿龈侧方向上进一步转动。铰销416能够弹性恢复到其封闭位置的横截面或另一横截面，例如与放松状态或非应力状态相关的一个。然而，如图8所示的打开位置，封闭部454的齿龈面460可能仍邻接托槽体412的舌侧面422的肩部450，但铰销416已经通过其弹性变形的恢复迫使绑定锁闩414在朝向齿龈侧的方向上略微平移以此将绑定锁闩414保持在打开位置。为了将绑定锁闩414从打开位置移动至封闭位置，医师只需要在绑定锁闩414的封闭部454上施加足够的力，迫使齿龈面460越过并超出托槽体412上的肩部450即可。

因此，铰销416将绑定锁闩414保持在封闭位置或打开位置。绑定锁闩414可通过工具或手动地简单地移动，而不管在二尖牙的舌侧面上医师的可见性和可用空间是有限的。同样，至少由于与上面对其他实施例提供的相同原因，正畸托槽410相比传统的自绑定托槽是有益的。

自绑定正畸托槽610的另一例证性实施例图示于图9。该正畸托槽610的实施例构造为用于上颌或下颌的臼齿的舌侧面。正畸托槽610包括许多与上文公开的实施例相同的元件和操作功能。然而，仅通过举例说明，图9所示的实施例与上述实施例的区别将在下文详细描述。

如图9所示，本实施例的绑定锁闩614包括封闭部654和枢转部656，但没有辅助部。类似于上文所述，封闭部654包括任选的绑翼状腔664，然而可以意识到封闭部654可为板状截面以使封闭部654的咬合面622不会突出到托槽体612内的锁闩槽644外面(在朝向咬合侧的方向上)。在所示的实施例中，已经从枢转部656的相反侧去除了辅助部。因此，绑定锁闩614不有效地代替本实施例中的托槽610的托槽体612上的绑翼。

在本实施例中，托槽体612更改为包括一对圆形标准的安装凹陷674，如前文关于第二实施例所描述的(图1和2)。安装凹陷674沿托槽体612的齿龈面624更具体地在第一和第二托槽体部(体部634a在图9中示出了)形成。安装凹陷674构造为接纳辅助装置，例如，辅助钩。如本领域所公知的，辅助钩676可用来在两个正畸托槽之间连接绑定线或其他正畸装置。托槽体612还形成有更宽的内侧-外侧尺度以对应臼齿，但在不脱离本发明的范围的情况下可以修改这种通常很宽的矩形形状。

绑定锁闩614和铰销616以与这里所述实施例相同的方式操作，有利地保持绑定锁闩614于打开位置或封闭位置。在这点上，可以通过工具或手动地迫使绑定锁闩614的封闭部654的齿龈面660越过托槽体612中的肩部650，从而在类似销孔隙472的销孔隙内变形铰销616。至少由于与前文所述相同的原因，正畸托槽610相比传统的自绑定托槽来说是具有优势的。

尽管已通过描述各种优选实施例阐释了本发明，并且尽管已经比较详细地描述了这些实施例，发明者的目的并非在于将随附权利要求的范围约束或以任何方式限制在这种细节中。其他优势及修改对于本领域技术人员来说是显而易见的。本发明的实施例的各种特征可根据使用者的需要及偏好而单独或以任何组合方式使用。

Claims (15)

1.一种用于连接弓丝与牙齿的正畸托槽，所述正畸托槽包括：

托槽体，包括被构造成安装于牙齿上的第一表面，第二表面，以及第二表面中的弓丝槽；

铰销，包括第一轴部，其操作地连接托槽体，以及第二轴部；和

锁闩，其通过所述铰销的第二轴部操作地连接至托槽体，从而绕由所述铰销限定的转动轴线旋转运动，所述锁闩可在打开位置和封闭位置之间移动，在所述打开位置，弓丝可插入弓丝槽中，在所述封闭位置，锁闩将弓丝保持于弓丝槽中；

其中，至少在锁闩处于封闭位置时，锁闩可相对于托槽体移动，并且所述铰销的第一轴部和/或第二轴部的横截面构造为弹性变形以对锁闩施加弹性偏压。

2.根据权利要求1所述的正畸托槽，其中，所述铰销的第一轴部和第二轴部的一个构造为从锁闩处于封闭位置时的第一横截面弹性变形至锁闩从封闭位置移动时的第二横截面，所述弹性偏压抵制所述锁闩从封闭位置的移动，并且所述第一横截面和所述第二横截面不相同。

3.根据权利要求2所述的正畸托槽，其中，所述铰销的第一轴部和第二轴部的一个构造为在锁闩朝向打开位置转动时从所述第二横截面弹性变形至第三横截面。

4.根据权利要求1所述的正畸托槽，其中，所述铰销为空心圆柱。

5.根据权利要求1所述的正畸托槽，其中，所述托槽体包括用于接纳所述第一轴部的孔，并且所述锁闩包括用于接纳所述第二轴部的孔隙，所述孔隙和所述孔的至少一个具有沿包括所述转动轴线的平面的非对称横截面。

6.根据权利要求1所述的正畸托槽，其中，所述托槽体包括用于接纳所述第一轴部的孔，并且所述锁闩包括用于接纳所述第二轴部的孔隙，所述孔包括孔横截面，并且所述孔隙包括孔隙横截面，所述孔横截面和所述孔隙横截面的一个相对于所述第一轴部或第二轴部的相应横截面实质上不相同，所述铰销构造为相对于所述孔或所述孔隙移动，并朝向所述实质上不相同的横截面的至少一部分弹性变形。

7.根据权利要求6所述的正畸托槽，其中，所述孔隙横截面相对于所述第二轴部实质上不相同，并包括中央部和第一狭窄端，所述第二轴部在锁闩处于封闭位置时被定位在所述中央部内，而在锁闩从封闭位置移动时弹性变形进入所述第一狭窄端。

8.根据权利要求7所述的正畸托槽，其中，所述孔隙横截面的中央部的尺寸被设置成在封闭位置中弹性变形铰销。

9.根据权利要求6所述的正畸托槽，其中，所述实质上不相同的横截面包括与所述中央部毗邻的第一狭窄端，并且所述第一轴部和所述第二轴部的一个在锁闩处于封闭位置时被定位在所述中央部内，而在锁闩从封闭位置移动时弹性变形进入所述第一狭窄端。

10.根据权利要求9所述的正畸托槽，其中，所述不相同的横截面包括与所述中央部毗邻的第二狭窄端，并且在锁闩朝向打开位置移动时所述第一轴部和所述第二轴部的一个弹性变形进入所述第二狭窄端。

11.根据权利要求10所述的正畸托槽，其中，所述锁闩包括外围，所述外围具有凸轮表面，所述凸轮表面构造为在锁闩从封闭位置向打开位置绕所述转动轴线转动时接触托槽体并且使锁闩在相对于所述转动轴线非共线的方向上移动。

12.根据权利要求11所述的正畸托槽，其中，所述凸轮表面构造为接触托槽体以将锁闩保持在打开位置。

13.根据权利要求1所述的正畸托槽，其中，所述托槽体包括凹槽，并且所述锁闩包括在锁闩处于封闭位置时接合所述凹槽的突出部，从而禁止锁闩从封闭位置朝向打开位置绕所述转动轴线的运动，所述铰销的弹性偏压抵制所述锁闩在远离所述凹槽的方向上的运动。

14.根据权利要求1所述的正畸托槽，其中，所述托槽体包括肩部，在锁闩处于封闭位置时所述肩部接合锁闩，以禁止锁闩从封闭位置朝向打开位置绕所述转动轴线的运动，所述铰销的弹性压抵制所述锁闩远离所述肩部的运动。

15.根据权利要求14所述的正畸托槽，其中，所述锁闩构造为在锁闩处于打开位置和朝向封闭位置移动时接触托槽体，以禁止锁闩向封闭位置的移动。

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