JP2000116672A - 歯科補綴用磁性アタッチメント - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 磁石構造体とキーパーの間に空隙が生じても
吸引力低下が少ない事を特徴とする磁性アタッチメント
の構造。 【解決手段】 円筒型をした永久磁石の内側に円柱状の
軟磁性材料からなる内部ヨークと前記磁石の外周に円筒
状の軟磁性材料からなる外部ヨークを設置した構造を持
つ歯科補綴物の維持装置である磁性アタッチメントの磁
石構造体において前記永久磁石の磁化の方向による。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】磁石構造体とキーパー間にギ
ャップが生じても吸引力低下が少ない事を特徴とする歯
科補綴用磁性アタッチメントの構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】歯科用磁性アタッチメント（以下磁性ア
タッチメント）は磁石構造体とキーパーとから構成され
ており，義歯の維持に用いられる。図１に磁性アタッチ
メントを義歯の維持に用いた図を示す。磁石構造体は義
歯に埋入されておりキーパーは根面板に鋳設されてい
る。磁石構造体とキーパーの間の磁気的吸引力を用いて
義歯の維持をはかるものである。磁性アタッチメントは
従来の機械的な力や粘着力を用いた方法とは異なり残存
歯に対する側方圧がほとんど無い事や無口蓋化が可能な
事などから注目を浴びている。

【０００３】しかし加齢による顎堤変化あるいは義歯の
長期使用による経年変化等によって磁性アタッチメント
を構成する磁石構造体とキーパー間に小さな間隙が生じ
ることがある。磁性アタッチメントは補綴物を維持する
力として磁気的吸引力を用いているため，この小さな空
隙によって吸引力は大きく減少する。そのために義歯使
用時に違和感を感じたり咬合の不都合が生じたり、また
最悪の場合は義歯の維持が困難になることがある。不都
合の生じた義歯は修正により再使用が可能であれば再使
用するが使用不可能であれば新規に製作することにな
り、いずれにしても多くの時間と費用が必要となる。

【０００４】現在実用に供されている磁性アタッチメン
トはカップ型とサンドイッチ型である。カップ型磁性ア
タッチメントを例に、磁石構造体とキーパー間に空隙が
ない時の磁束の流れを図１４に示す。永久磁石からでた
磁束はサイドヨークを通りキーパーにほぼ垂直に流入す
るので大きな磁束は有効に磁力に変換され大きな吸引力
となる。図１５に磁石構造体とキーパー間に空隙が生じ
たとき時の磁束の流れを示す。サイドヨークから出た磁
束は磁石構造体とキーパー間に空隙があるため、これが
大きな磁気抵抗となり、磁気抵抗の小さいカバーヨーク
の方向へ傾斜して磁束が流れ込むようになる。このため
キーパーに流入する磁束数が減少する。これによって磁
束がキーパーに対し角度をもって流入することになる。
これらの原因のため、磁石構造体とキーパー間の小さな
間隙によって吸引力は急激に減少する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】空隙が生じても吸引力
が低下しにくい磁石構造体の構造とは空隙が発生した時
にでも磁束がキーパーに垂直に近い角度で、しかも多く
の磁束が流入するような構造を見いだすことにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】発明者等は前記課題を解
決するために、磁石構造体の永久磁石に円筒状磁石を用
いた磁化方向の異なる磁石構造体構造を３種類（以下シ
リンダ型磁性アタッチメント）を発明した。これの基本
構造を図２から図４に示す。これらの構造は円筒状永久
磁石を円柱状ヨークおよび円筒状ヨークで挟んだ基本構
造は同じであるが永久磁石の磁化の方向がそれぞれ異な
っている。図５及び図６に１方向磁化の構造、図８及び
図９に２方向磁化の構造を図１１および図１２にに４方
向磁化の構造を示す。

【０００７】これらの構造における磁束の流れを図１６
および図１７に示す。図１６は磁石構造体とキーパー間
に空隙がない場合の磁束の流れを示しており、磁束はは
外部ヨークからキーパーへまたキーパーからセンターヨ
ークへは垂直に近い角度で流れる。図１７は空隙がある
場合を示している。外部ヨークと内部ヨークの距離は数
ｍｍとカップ型の０．２ｍｍ程度と比較すると数倍以上
離れている。従って、外部ヨークと内部ヨーク間の磁気
抵抗は大きい。このため磁束は比較的磁気抵抗の小さい
キーパー側へ向かいやすく、カップ型の時よりも垂直に
近い角度で流れ込む。従って磁束はキーパーに垂直に近
い角度で流入し、またキーパーに流れ込む磁束数も多く
なる。このために、これらの構造はカップ型と比較し
て、空隙が生じても吸引力が低下しにくい構造となる。

【０００８】これを検証するためにこれらの構造および
市販の型であるサンドイッチ型についてモーメント法に
よる３次元静磁場解析ソフトを用いて吸引力解析した。
解析の条件は使用する材料外形などを同じ条件とした。
つまり、磁石構造体およびキーパーの直径は４．０ｍ
ｍ、磁石構造体高さを１．５ｍｍ、キーパー高さは１．
０ｍｍとした。永久磁石の磁化の強さは１．３Ｔとし軟
磁性材料の飽和磁束密度は１．６Ｔとした。解析結果を
図１８に示す。これは、それぞれの型において、空隙が
０ｍｍの時の吸引力に対して、空隙を生じたときの吸引
力の割合を１００分率で表している。これより発明の型
は空隙０ｍｍより０．１８ｍｍまでの範囲で吸引力が他
の構造より低下しにくい構造であることが示されてい
る。この解析方法により得られたパラメータによる条件
を用いて作成したカップ型磁性アタッチメントの吸引力
は設計値の約９０％が得られた。使用する材料の特性の
ばらつき、工作精度および吸引力測定の精度等を考慮す
ると解析方法は妥当と思われる。

【０００９】

【発明の効果】本発明の磁性アタッチメントは間隙が生
じても吸引力が低下しにくいので顎堤あるいは義歯等の
経年変化による義歯使用時の不具合の減少や吸引力低下
にる義歯の脱落防止に貢献する。また歯科補綴物の長期
利用が可能となり、少ない残存歯の有効利用が可能とな
る。さらに手指の動きが不自由な人でも磁力による吸着
力を利用した義歯の正確な装着が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】磁性アタッチメント装着断面図である。

【図２】シリンダー型磁性アタッチメントの平面図であ
る。

【図３】シリンダー型磁性アタッチメントの磁石構造体
の縦断面図である。

【図４】キーパーの縦断面図である。

【図５】請求項１に関するシリンダー型磁性アタッチメ
ントの平面図である。

【図６】請求項１に関するシリンダー型磁性アタッチメ
ントの縦断面図である。

【図７】キーパーの縦断面図である。

【図８】請求項２に関するシリンダー型磁性アタッチメ
ントの平面図である。

【図９】請求項２に関するシリンダー型磁性アタッチメ
ントの縦断面図である。

【図１０】キーパーの縦断面図である。

【図１１】請求項３に関するシリンダー型磁性アタッチ
メントの平面図である。

【図１２】請求項３に関するシリンダー型磁性アタッチ
メントの縦断面図である。

【図１３】キーパーの縦断面図である。

【図１４】カップ型の間隙がないときの磁束の流れを示
す図である。

【図１５】カップ型の間隙があるときの磁束の流れを示
す図である。

【図１６】シリンダ型の間隙がないときの磁束の流れを
示す図である。

【図１７】シリンダ型の間隙があるときの磁束の流れを
示す図である。

【図１８】各種磁性アタッチメントの空隙に対する吸引
力維持の割合を示すグラフである。

【符号の説明】

１ 内部ヨーク ２ 永久磁石 ３ 外部ヨーク ４ カバーヨーク（非磁性材料） ５ キーパー（軟磁性材料） ６ 永久磁石の磁化の方向 ７ ヨーク（軟磁性材料） ８ サイドヨーク（軟磁性材料） ９ 磁性アタッチメント １０ 磁石構造体 １１ 義歯 １２ 根面板 １３ 歯根

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】円筒形状をした永久磁石で磁化の方向が前
   記永久磁石の中心軸を通る面と直交する１方向に磁化さ
   れた永久磁石を持ち前記永久磁石の内側に円柱状をした
   軟磁性材料からなる内部ヨークを持ち、前記永久磁石の
   外壁を円筒形状をした軟磁性材料からなる外部ヨークで
   覆った構造をした歯科補綴物の維持装置。
2. 【請求項２】円筒形状をした永久磁石で磁化の方向が前
   記永久磁石の中心軸を通る面と直交する互いに１８０゜
   異なった２方向に磁化された永久磁石を持ち前記永久磁
   石の内側に円柱状をした軟磁性材料からなる内部ヨーク
   を持ち、前記永久磁石の外壁を円筒形状をした軟磁性材
   料からなる外部ヨークで覆った構造をした歯科補綴物の
   維持装置。
3. 【請求項３】円筒形状をした永久磁石で磁化の方向が前
   記永久磁石の中心軸に向かう互いに４５゜異なった４方
   向に磁化された永久磁石を持ち前記永久磁石の内側に円
   柱状をした軟磁性材料からなる内部ヨークを持ち、前記
   永久磁石の外側に円筒形状をした軟磁性材料からなる外
   部ヨークを持つ構造をした歯科補綴物の維持装置。