JP2003230573A - 歯列矯正部材 - Google Patents
歯列矯正部材Info
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- A61C7/12—Brackets; Arch wires; Combinations thereof; Accessories therefor
- A61C7/28—Securing arch wire to bracket
- A61C7/282—Buccal tubes
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- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
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Abstract
ブルキャップの剥離強度を一定にして、必要なときには
コンバーチブルキャップを簡単に剥がすことができると
ともに、口腔内環境においても劣化せず、不用意に剥が
れ落ちる虞れのない歯列矯正部材を提供する。 【解決手段】 歯列を矯正するための歯列矯正部材10
は、ベース11と、ベース11の片面に設けた本体12と、本
体12に設けたアーチワイヤスロット14と、アーチワイヤ
スロット14を閉鎖するコンバーチブルキャップ15と、ア
ーチワイヤスロット14の縁部に設けられてコンバーチブ
ルキャップ15の端部を収容する段差部16,16とを備え
る。コンバーチブルキャップ15は、銀90%以上の銀ろう
材によりろう付け固定されている。
Description
列矯正部材に関する。
に、歯面に取り付けられ、アーチワイヤの復元力を歯根
に伝えるために用いられる。
または間接的に固着可能なベース71と、このベース71の
片面に設けられた本体72と、この本体72における近遠心
方向に沿って溝状に設けられ、かつ、アーチワイヤ(図
示せず)を収容可能なアーチワイヤスロット74と、この
アーチワイヤスロット74を長手方向に沿って閉鎖するコ
ンバーチブルキャップ75とを備えている。
における一対の縁部には、コンバーチブルキャップ75の
端部を収容する段差部76,76が設けられていた。
ルキャップ75の端部と、各段差部76,76との間に銀ろう
材を溶融させて充填するろう付けにより、コンバーチブ
ルキャップ75が本体72に固定されている。
歯列矯正部材70は、主として上下顎の第一大臼歯に用い
られ、特にコンバーチブルバッカルチューブと呼称され
る。
したならば、コンバーチブルキャップ75をアーチワイヤ
スロット74から剥がして通常のツインブラケットと同様
に使用する。
ば上下顎の第一大臼歯および第二大臼歯以外に用いられ
る場合、コンバーチブルブラケットと呼称される。
列矯正部材としては、コンバーチブルバッカルチュー
ブ,コンバーチブルダブルチューブ,コンバーチブルツ
インバッカルチューブ,コンバーチブルトリプルバッカ
ルチューブや、あるいはコンバーチブルブラケット等が
広く知られている。
歯列矯正部材70は、次のような問題があった。
バーチブルキャップ75をアーチワイヤスロット74から剥
がす力が一定しないばかりか、ろう付けが堅すぎて専用
ツール(図示しない)を用いても剥がれないもの、また
第二大臼歯が萌出する以前にコンバーチブルキャップ75
が僅かな力で不用意にアーチワイヤスロット74から剥が
れてしまうものがあった。
歯科用の銀ろう材(BAg-8:Ag72%,Cu28%もしくはBAg-
18:Ag60%,Cu30%,Sn10%)等で、ステンレス製の本
体72の段差部76,76にろう付けされるが、銀ろう材のみ
で固定するものにあっては、コンバーチブルキャップ75
と本体72の各段差部76,76との間の隙間に充填された銀
ろう材の付き具合によって剥離荷重が大きく変化するこ
とが判った。
差部76,76との間の隙間は、主に本体72の変形によって
生じる。このような変形は、製品毎,ロット毎にバラツ
キがでるため、本体72に対するコンバーチブルキャップ
75の剥離強度をコントロールすることは極めて困難であ
った。
ガルバニック現象により、従来からのコンバーチブルキ
ャップ75の銀ろう材(BAg-8またはBAg-18)のろう付け
部の腐食が問題となっていた。
からの腐食と、ろう付け部の界面で生じる腐食との2種
類があった。
の銅が優先的に溶出し、また本体72およびコンバーチブ
ルキャップ75と銀ろうとの界面において溶出した銅成分
の影響によりステンレス製の両者が優先的に溶出してい
た。
付け強度が低下し、ドクターがアーチワイヤを交換する
際に、不意にコンバーチブルキャップ75がアーチワイヤ
スロット74から剥がれて問題となることがあった。
たものであり、その目的は、銀ろう材の付き具合にかか
わらず、コンバーチブルキャップの剥離荷重を一定にし
て、必要なときにはコンバーチブルキャップをアーチワ
イヤスロットから簡単に剥がすことができるとともに、
口腔内環境においてもコンバーチブルキャップの剥離強
度が劣化せず、コンバーチブルキャップが不用意に剥が
れ落ちる虞れのない歯列矯正部材を提供することにあ
る。
ために、本発明は、請求項1に記載したように、歯列を
矯正するために、歯牙に直接または間接的に固着可能な
ベースと、前記ベースの片面に設けられた本体と、前記
本体における近遠心方向に沿って溝状に設けられ、か
つ、アーチワイヤを収容可能なアーチワイヤスロット
と、前記アーチワイヤスロットを長手方向に沿って閉鎖
するコンバーチブルキャップと、前記アーチワイヤスロ
ットの断面開口における一対の縁部に設けられて前記コ
ンバーチブルキャップの端部を収容する段差部とを備
え、前記コンバーチブルキャップが銀を90%以上含む銀
ろう材によりろう付け固定されていることを特徴として
いる。
チブルキャップを有する歯列矯正部材全般を指し、例え
ば上下顎の第一大臼歯および第二大臼歯に用いられるバ
ッカルチューブや、上下顎の第一小臼歯,第二小臼歯,
犬歯,中切歯,前歯に用いられるブラケットに適用でき
る。
接着剤を用いて歯牙に直接固定されるボンダブルタイプ
と、歯牙に冠装されるバンドを介して固定されるウェル
ダブルタイプとに適用可能である。
ては、例えばコンバーチブルキャップおよび段差部のう
ちの一方または双方にあらかじめ銀ろう材による銀メッ
キを施しておき、段差部にコンバーチブルキャップの端
部を収容させてから電気炉等を用いて本体およびコンバ
ーチブルキャップを加熱することにより銀メッキを溶融
させ、これにより流動性を得たろう材としての銀メッキ
をコンバーチブルキャップと段差部との間の隙間に充填
させればよい。または、あらかじめ所定厚みを有する膜
状に形成した銀材をコンバーチブルキャップに圧接して
クラッド材としてもよい。
しては、段差部にコンバーチブルキャップの端部を収容
させた後、溶融させた銀ろう材をコンバーチブルキャッ
プと段差部との間の隙間に流入させてもよい。
金,スズ,亜鉛,リチウム等を選択的に任意種類含ませ
てもよい。
が向上し、スズ,亜鉛を含ませれば銀ろうのろう付け温
度を下げることができ、リチウムを含ませれば銀ろう材
の濡れ性がよくなるという効果が得られる。
ては、銀ろう材が銀を90%以上含むため、ろう付けにあ
たって溶融した銀ろう材が良好な流動性を示すことにな
る。
体の段差部とコンバーチブルキャップとの間の隙間の大
小に関わらず、これを満たすに充分なろう材を供給すれ
ば、溶融した銀ろう材が確実に充填され、ろう材の接合
強さ、もしくはろう材自身の強度によって所望の剥離強
度でコンバーチブルキャップを固定でき、コンバーチブ
ルキャップを剥がすための剥離強度が一定しないという
従来の問題を解消できることになる。
う材が銀を90%以上含むため、換言すれば従来の銀ろう
材に比較して銅の含有率が低いことになる。
う表面から銅の腐食溶出や、ステンレス製の本体および
コンバーチブルキャップとのろう付け界面において溶出
する銅成分を抑制でき、所望の剥離強度を従来に比較し
て長期間維持できることになる。
したように、前記銀ろう材が前記銀を99%以上含むた
め、前述した効果が一層顕著に得られることになる。そ
して、本発明においては、請求項3に記載したように、
前記銀ろう材が銅を含まないため、ろう表面から銅の腐
食溶出や、ステンレス製の本体およびコンバーチブルキ
ャップとのろう付け界面における銅成分の溶出が生じ
ず、これにより剥離強度をさらに長期間維持できること
になる。また、本発明の歯列矯正部材は、請求項4に記
載したように、バッカルチューブであることを特徴とし
ている。
バーチブルシングルチューブ,コンバーチブルダブルチ
ューブ,コンバーチブルツインバッカルチューブ,コン
バーチブルトリプルバッカルチューブ等を例示でき、適
用可能な歯牙は限定しない。そして、本発明は、請求項
5に記載したように、前記各段差部が断面略蟻溝状に形
成されていることを特徴としている。
銀ろう材の接合強さおよび固有の剪断強さに加え、略蟻
溝状段差の塑性変形により、コンバーチブルキャップの
剥離強度をよりコントロールできることに加え、蟻溝に
嵌めこまれていることにより、ろうの付き具合に関わら
ず、コンバーチブルキャップの剥離荷重を略一定にでき
る。
の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
正部材を示す図、図2は本発明に係る第1実施形態の本
体を示す断面図である。図1に示すように、本発明に係
る第1実施形態の歯列矯正部材10は、歯列を矯正するた
めに、歯牙60に直接接着するか、または矯正用バンドに
溶接して間接的に固着するベース11と、このベース11の
上面に設けられた本体12と、この本体12から歯茎側およ
び咬合側に向かって張り出したタイウィング17と、本体
12における近遠心方向に沿って溝状に設けられ、かつ、
アーチワイヤ13を収容可能なアーチワイヤスロット14
と、このアーチワイヤスロット14を長手方向に沿って閉
鎖するコンバーチブルキャップ15と、アーチワイヤスロ
ット14の断面開口における一対の縁部に設けられてコン
バーチブルキャップ15の端部を収容する段差部16,16と
を備えている。この歯列矯正部材10は、例えば上下顎の
第一大臼歯および第二大臼歯以外に用いられ、コンバー
チブルブラケットと呼称される。図2にも示すように、
コンバーチブルキャップ15を各段差部16,16に取り付け
る場合には、コンバーチブルキャップ15の表面に所定厚
みの銀膜を形成するための銀膜形成手段として、コンバ
ーチブルキャップ15に銀メッキ15Aを施す。
以上、好ましくは99%以上含むとともに、銅を含まない
銀の単一成分としている。
に例えば金,スズ,亜鉛,リチウム等を選択的に任意種
類含ませてもよい。この場合、金を含ませれば銀ろう材
の強度が向上し、スズ,亜鉛を含ませれば銀ろうのろう
付け温度を下げることができ、リチウムを含ませれば銀
ろう材の濡れ性がよくなるという効果が得られる。この
ような銀メッキ15Aのメッキの厚さは、コンバーチブル
キャップ15の上面または下面にのみ施す場合は6μm〜
12μm、好ましくは8μm〜10μmとし、コンバーチブ
ルキャップ15の両面に施す場合は3μm〜6μm、好ま
しくは4μm〜5μmとする。次に、このコンバーチブ
ルキャップ15の両側端部を段差部16,16に嵌め込む。こ
の際、スポットウェルダー等の設備を用いて仮止めして
もよい。そして、1000℃〜1100℃に保った水素雰囲気電
気炉で30分〜60分加熱する。
メッキ15Aが溶けてコンバーチブルキャップ15の両側端
部と段差部16,16との間に入り込み、これによりコンバ
ーチブルキャップ15が段差部16,16にろう付けされる。
上述の手順でろう付けされたコンバーチブルキャップ15
の剥離荷重を専用の試験装置で測定した結果、従来のも
のに比べて大幅にコンバーチブルキャップ15の剥離強度
が改善された。その結果を表1に示す。
作したもので、先端角度が30度の楔を近心側からアーチ
ワイヤスロット14に入れてコンバーチブルキャップ15を
本体12から剥がしたときの押し込み荷重を測定するもの
である。
の歯列矯正部材10であり、比較例1は、同一ロットの同
一アイテムにおいて、BAg-8(Ag72%,Cu28%)片側3
μmの銀メッキを水素雰囲気中で30分間950℃で加熱し
た従来の歯列矯正部材である。従来のBAg-8やBAg-18の
ような多元銀ろうは、接合強度が高く、また銀ろう材自
体の機械的強度も高いため、本体とコンバーチブルキャ
ップとの間の隙間を完全に埋める程の量の銀ろう材を供
給すると堅すぎて、コンバーチブルキャップが専用ツー
ルを用いても剥がれなくなってしまう場合がある。
計測結果によれば20kg以上であった。従って、比較例1
は、片側3μm厚さのメッキとし、隙間を完全に満たさ
ない設計としていたが、製造ロットのばらつきにより、
隙間を埋めたり埋めなかったりで、表1に見るように、
安定したコンバーチブルキャップの剥離強度を得ること
ができなかった。
(S.D.)の大きさによって理解できる。一方、実施例1
は、銀単一成分の銀ろうを用いて片側8μm厚さのメッ
キとし、本体とコンバーチブルキャップの隙間を完全に
埋める設計としたので、比較的コンスタントな剥離荷重
を得ることができた。ロットによっては標準偏差(S.
D.)が1.0以下のものも珍しくない。実施例1は、接合
強度および剥離時の剪断および引張強度が比較例1の約
1/2であるため、上記の試験装置による最適値7kg〜12k
gに極めて近い値を得ることができた。また、比較例1
は、BAg-8の溶出温度が780℃、やBAg-18のそれが600℃
〜720℃であるため、ろう付け温度はステンレス鋼の応
力腐食割れの原因となる鋭敏化領域の熱処理温度に近
い。しかしながら、実施例1は、銀ろう材が銀単一成分
なので、銀の融点が960℃であり、ろう付け温度が1000
℃〜1100℃の範囲なので、ステンレス鋼の固溶化および
光輝熱処理温度域となり、コンバーチブルキャップのよ
うなオーステナイト系ステンレス鋼においては単に軟化
して変形し易くなり、剥がすのに好都合である。
いては、以後の熱処理で目的とする強さおよび硬さにす
ることができる。このようにして製造された比較例1お
よび実施例1を人工唾液に62日間浸漬した場合のろう付
け界面の剥離後の写真を図3および図4に示す。
であり、図3(A)は要部を35倍に拡大した写真、図3
(B)は要部を100倍に拡大した写真である。
り、図4(A)は要部を35倍に拡大した写真、図4
(B)は要部を100倍に拡大した写真である。
剥離荷重のデータを表2に示し、溶出試験データを表3
に示す。
るろう付けされた界面は、銀ろう材の溶け出しが認めら
れる他に、特に、ステンレス製の本体における段差部が
大きく腐食溶出している。
施例1におけるろう付けされた界面からは、銀ろう材の
溶け出しが認められないばかりか、本体の腐食の程度が
軽い。このことは、表2の剥離荷重の経時変化からも理
解できる。すなわち、比較例1におけるBAg-8、3μm
片面メッキの多元銀ろうは、人工唾液に浸漬前は約10kg
あったものが、約2ヶ月経過後には半減している。
は、ほとんど変化がない。更に、表3の溶出試験データ
によれば、比較例1におけるBAg-8多元銀ろうも実施例
1における銀単一成分ろうも、当初から比較的高い濃度
で銅成分が溶出していることが判る。
ず、ろう材表面の銅成分が溶出し、溶出した銅の濃度が
高くなるにつれて、ろう付け界面近傍のステンレス本体
が激しく腐食される。このことはステンレス鋼成分のF
e,NiおよびCrのその後の急激な増加により理解でき
る。他方、実施例1における銀単一成分ろうは、析出硬
化系ステンレス鋼(Cuを3.0%〜5.0%含む)自体の銅成
分の溶出が認められるが、ステンレス本体の腐食の程度
は軽い。図5および図6には、本発明よりなる第2実施
形態が示されている。
56,56の断面が略蟻溝(鳩の尾状の断面の溝)状に形成
されている。また、コンバーチブルキャップ55は、例え
ばオーステナイト系のステンレス鋼を用いて、その断面
が略台形状に形成されている。そして、段差部56,56に
コンバーチブルキャップ55が近心側から挿入されてろう
付けされている。
56の傾斜面の角度θは、鉛直線に対して略10度〜15度程
度になっている。前述した第1実施形態と同様に、片面
8μmの銀メッキを施したコンバーチブルキャップ55を
段差部56,56に近遠心方向から挿入し、前述した第1実
施形態と同様な条件でろう付けする。ろう付けされたコ
ンバーチブルキャップ55を、専用ツールを用いて近心側
から剥離すると、コンバーチブルキャップ55の両端部と
段差部56,56の傾斜面56a,56aとが擦れあい、両者が潰
れ、近遠心長手方向の全辺にわたって段差部56,56おお
びコンバーチブルキャップが剪断破壊されていた。
ず、より一層、剥離荷重が一定となり、バラ付きが少な
くなる。図7には、本発明よりなる第3実施形態が示さ
れている。
81と、ベース81の上面に設けられた本体82と、この本体
82から歯茎側に向かって張り出したタイウィング87と、
タイウィング87に接続されたフック88と、タイウィング
87と反対側に設けられてフェイスボーやリップバンパの
端部が挿入されるチューブ89と、本体82における近遠心
方向に沿って溝状に設けられ、かつ、アーチワイヤを収
容可能なアーチワイヤスロット84と、このアーチワイヤ
スロット84を長手方向に沿って閉鎖するコンバーチブル
キャップ85と、アーチワイヤスロット84の断面開口に設
けられた段差部86,86とを備えている。
歯および第二大臼歯に用いられるコンバーチブルダブル
チューブと呼称される。
適用可能である。図8には、本発明よりなる第4実施形
態が示されている。
91と、ベース91の上面に設けられた本体92と、この本体
92から歯茎側に向かって張り出したタイウィング97と、
タイウィング97と反対側に設けられて補助ワイヤが挿入
される補助ワイヤ用チューブ99と、チューブ97に接続さ
れたフック98と、本体92における近遠心方向に沿って溝
状に設けられ、かつ、メインアーチワイヤを収容可能な
アーチワイヤスロット94と、このアーチワイヤスロット
94を長手方向に沿って閉鎖するコンバーチブルキャップ
95と、アーチワイヤスロット94の断面開口に設けられた
段差部96,96とを備えている。
歯および第二大臼歯に用いられるコンバーチブルツイン
バッカルチューブと呼称される。
適用可能である。図9には、本発明よりなる第5実施形
態が示されている。
ス101と、ベース101の上面に設けられた本体102と、こ
の本体102の歯茎側に設けられて補助ワイヤが挿入され
る補助ワイヤ用チューブ109と、本体102の咬合側に設け
られてフェイスボーやリップバンパの端部が挿入される
チューブ110と、補助ワイヤ用チューブ109に接続された
フック108と、本体102における近遠心方向に沿って溝状
に設けられ、かつ、メインアーチワイヤを収容可能なア
ーチワイヤスロット104と、このアーチワイヤスロット1
04を長手方向に沿って閉鎖するコンバーチブルキャップ
105と、アーチワイヤスロット104の断面開口に設けられ
た段差部106,106とを備えている。
臼歯および第二大臼歯に用いられるコンバーチブルトリ
プルバッカルチューブと呼称される。
も適用可能である。なお、前述した各実施形態におい
て、コンバーチブルキャップの表面に所定厚みの銀膜を
形成するための銀膜形成手段として銀メッキが例示され
ていたが、本発明における銀膜形成手段はあらかじめ所
定厚みを有する膜状に形成した銀材をコンバーチブルキ
ャップに圧接してクラッド材をも含むものである。
ば、請求項1に記載したように、銀ろう材が銀を90%以
上含むため良好な流動性を示し、本体の段差部とコンバ
ーチブルキャップとの間の隙間の大小に関わらず、これ
を満たすに充分なろう材を供給すれば、溶融した銀ろう
材が確実に充填され、ろう材の接合強さ、もしくはろう
材自身の強度によって所望の剥離強度でコンバーチブル
キャップを固定できる。また、この歯列矯正部材におい
ては、銀ろう材が銀を90%以上含むため、換言すれば従
来の銀ろう材に比較して銅の含有率が低く、ろう表面か
ら銅の腐食溶出や、ステンレス製の本体およびコンバー
チブルキャップとのろう付け界面において溶出する銅成
分を抑制でき、所望の剥離強度を従来に比較して長期間
維持できる。更に、本発明によれば、請求項2に記載し
たように、前記銀ろう材が前記銀を99%以上含むため、
前述した効果が一層顕著に得られる。そして、本発明に
よれば、請求項3に記載したように、前記銀ろう材が銅
を含まないため、ろう表面から銅の腐食溶出や、ステン
レス製の本体およびコンバーチブルキャップとのろう付
け界面における銅成分の溶出が生じず、これにより剥離
強度をさらに長期間維持できる。また、本発明によれ
ば、請求項4に記載したように、バッカルチューブであ
るため、コンバーチブルタイプの歯列矯正部材に広く有
用である。そして、本発明によれば、請求項5に記載し
たように、前記各段差部が断面略蟻溝状に形成されてい
るため、銀ろう材の接合強さおよび固有の剪断強さに加
え、略蟻溝状段差の塑性変形により、コンバーチブルキ
ャップの剥離強度をよりコントロールできることに加
え、蟻溝に嵌めこまれていることにより、ろうの付き具
合に関わらず、コンバーチブルキャップの剥離荷重を略
一定にできる。
す斜視図である。
断面図である。
す斜視図である。
断面図である。
す斜視図である。
す斜視図である。
す斜視図である。
8)
Claims (5)
- 【請求項1】 歯列を矯正するために、歯牙に直接また
は間接的に固着可能なベースと、前記ベースの片面に設
けられた本体と、前記本体における近遠心方向に沿って
溝状に設けられ、かつ、アーチワイヤを収容可能なアー
チワイヤスロットと、前記アーチワイヤスロットを長手
方向に沿って閉鎖するコンバーチブルキャップと、前記
アーチワイヤスロットの断面開口における一対の縁部に
設けられて前記コンバーチブルキャップの端部を収容す
る段差部とを備え、 前記コンバーチブルキャップが銀を90%以上含む銀ろう
材によりろう付け固定されていることを特徴とする歯列
矯正部材。 - 【請求項2】 前記銀ろう材が前記銀を99%以上含むこ
とを特徴とする請求項1に記載した歯列矯正部材。 - 【請求項3】 前記銀ろう材が銅を含まないことを特徴
とする請求項1に記載した歯列矯正部材。 - 【請求項4】 バッカルチューブであることを特徴とす
る請求項1に記載した歯列矯正部材。 - 【請求項5】 前記各段差部が断面略蟻溝状に形成され
ていることを特徴とする請求項1に記載した歯列矯正部
材。
Priority Applications (4)
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JP2001-373450 | 2001-12-06 | ||
JP2002038650A JP4135867B2 (ja) | 2001-12-06 | 2002-02-15 | 歯列矯正部材 |
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