JP2524972B2 - 歯列矯正装置 - Google Patents
歯列矯正装置Info
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- JP2524972B2 JP2524972B2 JP5740184A JP5740184A JP2524972B2 JP 2524972 B2 JP2524972 B2 JP 2524972B2 JP 5740184 A JP5740184 A JP 5740184A JP 5740184 A JP5740184 A JP 5740184A JP 2524972 B2 JP2524972 B2 JP 2524972B2
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- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
- A61C7/00—Orthodontics, i.e. obtaining or maintaining the desired position of teeth, e.g. by straightening, evening, regulating, separating, or by correcting malocclusions
- A61C7/12—Brackets; Arch wires; Combinations thereof; Accessories therefor
- A61C7/20—Arch wires
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
- A61C2201/00—Material properties
- A61C2201/007—Material properties using shape memory effect
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- Health & Medical Sciences (AREA)
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- Dentistry (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Dental Tools And Instruments Or Auxiliary Dental Instruments (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 本発明は歯列矯正のため歯の位置を移動させる歯列矯
正装置に関するものである。
正装置に関するものである。
一般に歯の不正咬合せを矯正するためには、歯に矯正
ワイヤーを巻付けるか、又は第１図（イ）、（ロ）に示
すように歯（１）にブラケット（２）を接着等により取
付け、該ブラケット（２）を矯正ワイヤー（３）で連結
し、矯正ワイヤー（３）の弾性回復力により歯に矯正力
を作用させて、歯の位置を矯正する装置が用いられてい
る。
ワイヤーを巻付けるか、又は第１図（イ）、（ロ）に示
すように歯（１）にブラケット（２）を接着等により取
付け、該ブラケット（２）を矯正ワイヤー（３）で連結
し、矯正ワイヤー（３）の弾性回復力により歯に矯正力
を作用させて、歯の位置を矯正する装置が用いられてい
る。
従来矯正ワイヤーにはステンレス鋼やCo−Cr合金から
なるワイヤーが用いられてきたが、これ等ワイヤーは弾
性限が低く、弾性率が高いため、臨床においてワイヤー
から持続的な矯正力を得るのに、各ブラケット間のワイ
ヤーにループを形成するなど複雑な操作により矯正力を
コントロールする必要があった。また歯の移動にともな
って矯正力が低下するため、治療の進行と共にワイヤー
の調整や取換を行なわなければならなかった。更に矯正
の程度及び段階に応じて種々の矯正力を有するワイヤー
が必要となり、そのためにサイズの異なる矯正ワイヤー
やこれに合せたブラケット等多くの部品や材料を用意し
なければならず、治療も煩雑となる欠点があった。
なるワイヤーが用いられてきたが、これ等ワイヤーは弾
性限が低く、弾性率が高いため、臨床においてワイヤー
から持続的な矯正力を得るのに、各ブラケット間のワイ
ヤーにループを形成するなど複雑な操作により矯正力を
コントロールする必要があった。また歯の移動にともな
って矯正力が低下するため、治療の進行と共にワイヤー
の調整や取換を行なわなければならなかった。更に矯正
の程度及び段階に応じて種々の矯正力を有するワイヤー
が必要となり、そのためにサイズの異なる矯正ワイヤー
やこれに合せたブラケット等多くの部品や材料を用意し
なければならず、治療も煩雑となる欠点があった。
これ等の問題を解消するため、Ni−Ti系合金の形状記
憶効果に基づく、優れた形状回復力を利用する方法が開
発された。これはNiとTiを原子比で1:1とした金属間化
合物にごく近い組成からなる合金で、室温付近で熱弾性
型マルテンサイト変態を起し、この変態を境に示す特異
な現象の一つである形状記憶効果を利用したものであ
る。即ち、変態点以上の温度において所望形状に成形
し、これを変態点以下の温度で変形しても、変態点以上
の温度に昇温すると所望の形状に回復する。この回復力
を歯列の矯正に応用したもので、ワイヤーの調整やセッ
トの回数を少なくすることができる。また、この合金は
耐食性が優れ、人体との適合性もよい利点を有してい
る。しかしながら、このような形状記憶効果を利用して
も、矯正の程度及び段階に応じた矯正力を得るために
は、各種サイズの矯正ワイヤーを用意しなければなら
ず、従ってブラケット等の部品も少なくならず、治療の
煩雑さもそれほど改善されていない。
憶効果に基づく、優れた形状回復力を利用する方法が開
発された。これはNiとTiを原子比で1:1とした金属間化
合物にごく近い組成からなる合金で、室温付近で熱弾性
型マルテンサイト変態を起し、この変態を境に示す特異
な現象の一つである形状記憶効果を利用したものであ
る。即ち、変態点以上の温度において所望形状に成形
し、これを変態点以下の温度で変形しても、変態点以上
の温度に昇温すると所望の形状に回復する。この回復力
を歯列の矯正に応用したもので、ワイヤーの調整やセッ
トの回数を少なくすることができる。また、この合金は
耐食性が優れ、人体との適合性もよい利点を有してい
る。しかしながら、このような形状記憶効果を利用して
も、矯正の程度及び段階に応じた矯正力を得るために
は、各種サイズの矯正ワイヤーを用意しなければなら
ず、従ってブラケット等の部品も少なくならず、治療の
煩雑さもそれほど改善されていない。
本発明はこれに鑑み種々検討の結果、前記Ni−Ti系合
金が熱弾性型マルテンサイト変態点以上の温度で示す特
異な現象の一つである超弾性において、弾性回復力が加
熱処理により調節できることを知見し、更に検討の結
果、単一又は少ない種類のサイズにより、ほとんどの段
階における治療が可能な歯列矯正装置を開発したもの
で、患者の歯に取付けたブラケットを矯正ワイヤーで連
結し、該ワイヤーの弾性回復力により歯列を矯正する装
置において、矯正ワイヤーに局部的な加熱処理により部
分的に弾性回復力を調整した超弾性Ni−Ti系合金ワイヤ
ーを用いることを特徴とするものである。
金が熱弾性型マルテンサイト変態点以上の温度で示す特
異な現象の一つである超弾性において、弾性回復力が加
熱処理により調節できることを知見し、更に検討の結
果、単一又は少ない種類のサイズにより、ほとんどの段
階における治療が可能な歯列矯正装置を開発したもの
で、患者の歯に取付けたブラケットを矯正ワイヤーで連
結し、該ワイヤーの弾性回復力により歯列を矯正する装
置において、矯正ワイヤーに局部的な加熱処理により部
分的に弾性回復力を調整した超弾性Ni−Ti系合金ワイヤ
ーを用いることを特徴とするものである。
即ち本発明は、上記矯正ワイヤーに耐食性が優れ、か
つ人体との適合性もよい超弾性Ni−Ti系合金からなるワ
イヤーを用い、しかも該ワイヤーを加熱処理により患者
の状態に合った弾性回復力とすることにより、単一又は
少ない種類のサイズのワイヤーによって矯正な治療を可
能にし、治療を容易にしたものである。
つ人体との適合性もよい超弾性Ni−Ti系合金からなるワ
イヤーを用い、しかも該ワイヤーを加熱処理により患者
の状態に合った弾性回復力とすることにより、単一又は
少ない種類のサイズのワイヤーによって矯正な治療を可
能にし、治療を容易にしたものである。
超弾性とは大きな変形を与えてもゴムのようにもとに
戻る性質で、通常に金属材料では、弾性限度を越えると
塑性変形が起り、荷重を除いても戻ってくるのは弾性領
域分だけで、その程度はせいぜい0.5％程度であるが、
超弾性では弾性限界を越えると通常の金属材料と同様に
降伏領域のような変形が起るも、10％程度の変形では外
力を除くと変形前の歪みゼロの状態に戻る。この大きな
弾性回復力はワイヤーを加熱処理することにより減少
し、その度合いは温度が高いほど大きく、また時間が長
いほど大きい。従って加熱温度及び時間を選定すること
により、弾性回復力を任意に設定することができる。
戻る性質で、通常に金属材料では、弾性限度を越えると
塑性変形が起り、荷重を除いても戻ってくるのは弾性領
域分だけで、その程度はせいぜい0.5％程度であるが、
超弾性では弾性限界を越えると通常の金属材料と同様に
降伏領域のような変形が起るも、10％程度の変形では外
力を除くと変形前の歪みゼロの状態に戻る。この大きな
弾性回復力はワイヤーを加熱処理することにより減少
し、その度合いは温度が高いほど大きく、また時間が長
いほど大きい。従って加熱温度及び時間を選定すること
により、弾性回復力を任意に設定することができる。
このような超弾性Ni−Ti系合金としては、合金の変態
点を人体の体温より低くする必要があり、そのためには
Ni50.0〜51.0at％、残部Tiの組成範囲内でNiとTiの配合
比を変えるか、又は該組成範囲内のNiとTiの何れかの0.
5at％以下をCo、Cr、Feなどの元素の何れか１種又は２
種以上で置換するとよい。超弾性Ni−Ti系合金の変態点
は、その組成に極めて敏感で、わずかの組成変化により
下げることができる。
点を人体の体温より低くする必要があり、そのためには
Ni50.0〜51.0at％、残部Tiの組成範囲内でNiとTiの配合
比を変えるか、又は該組成範囲内のNiとTiの何れかの0.
5at％以下をCo、Cr、Feなどの元素の何れか１種又は２
種以上で置換するとよい。超弾性Ni−Ti系合金の変態点
は、その組成に極めて敏感で、わずかの組成変化により
下げることができる。
弾性回復力の調節には、超弾性Ni−Ti系合金ワイヤー
を、直線状又は歯形に合せやすいアーチ状に成形して適
当な方法により加熱処理する。例えば、大気中を始め不
活性ガス中での加熱温度を300〜600℃の範囲内で、また
加熱時間を数十秒乃至数時間の範囲内で、温度及び処理
時間を選択することにより任意の弾性回復力が得られ
る。特に通電加熱が便利であり、この加熱手段によれば
弾性回復力の局部的調節が可能で、患者の歯の状況に応
じて個々に最適の弾性回復力を設定することができるば
かりか、加熱しながら適宜の曲率に曲げ加工することも
できる。
を、直線状又は歯形に合せやすいアーチ状に成形して適
当な方法により加熱処理する。例えば、大気中を始め不
活性ガス中での加熱温度を300〜600℃の範囲内で、また
加熱時間を数十秒乃至数時間の範囲内で、温度及び処理
時間を選択することにより任意の弾性回復力が得られ
る。特に通電加熱が便利であり、この加熱手段によれば
弾性回復力の局部的調節が可能で、患者の歯の状況に応
じて個々に最適の弾性回復力を設定することができるば
かりか、加熱しながら適宜の曲率に曲げ加工することも
できる。
以下本発明を実施例について説明する。
真空中でNi51at％、Ti残部からなる合金を溶解鋳造
し、これを熱間で鍛造、圧延した後、冷間伸線と中間焼
鈍を繰返して直径0.4mmの線材に仕上げた。
し、これを熱間で鍛造、圧延した後、冷間伸線と中間焼
鈍を繰返して直径0.4mmの線材に仕上げた。
この線材について表面のスケールを除去した後、直線
状に固定し、加熱処理して矯正用ワイヤーを作成した。
これについて弾性回復力を評価するため、第２図に示す
ように、直径7mmの１対の金属棒（１）（１′）を、中
心間距離が14mmになるように対設し、該棒（４）
（４′）にブラケット（２）を設けて矯正用ワイヤー
（３）を取付け、その中間を直径5.0mmの丸棒（５）に
より加圧変位させて、たわみ（δ）を測定することによ
り弾性回復力を測定した。これ等の結果を第３図乃至第
５図に示す。尚この測定は犬歯から小臼歯部分の矯正を
想定したものである。
状に固定し、加熱処理して矯正用ワイヤーを作成した。
これについて弾性回復力を評価するため、第２図に示す
ように、直径7mmの１対の金属棒（１）（１′）を、中
心間距離が14mmになるように対設し、該棒（４）
（４′）にブラケット（２）を設けて矯正用ワイヤー
（３）を取付け、その中間を直径5.0mmの丸棒（５）に
より加圧変位させて、たわみ（δ）を測定することによ
り弾性回復力を測定した。これ等の結果を第３図乃至第
５図に示す。尚この測定は犬歯から小臼歯部分の矯正を
想定したものである。
図は何れも荷重−変異曲線を示したもので、第３図中
（６）は冷間伸線した後、温間で整直処理したものを示
し、（７）（８）（９）（10）はそれぞれ500℃の温度
で５分間、10分間、60分間、120分間加熱処理したもの
を示す。また第４図中（11）（12）（13）（14）はそれ
ぞれ400℃の温度で５分間、10分間、60分間、120分間加
熱処理したものを示し、第５図中（15）（16）（17）
（18）は、それぞれ600℃の温度で５分間、10分間、60
分間、120分間加熱処理したものを示す。
（６）は冷間伸線した後、温間で整直処理したものを示
し、（７）（８）（９）（10）はそれぞれ500℃の温度
で５分間、10分間、60分間、120分間加熱処理したもの
を示す。また第４図中（11）（12）（13）（14）はそれ
ぞれ400℃の温度で５分間、10分間、60分間、120分間加
熱処理したものを示し、第５図中（15）（16）（17）
（18）は、それぞれ600℃の温度で５分間、10分間、60
分間、120分間加熱処理したものを示す。
図から明らかなように超弾性Ni−Ti系合金ワイヤー
は、非常に大きな変位が一定の力で回復すること、また
荷重時（上向方向の矢印）と除荷時（下向方向の矢印）
の荷重が異なることが判る。歯の強制にはワイヤーの除
荷時の荷重、即ち弾性回復力が重要であり、この弾性回
復力が加熱処理温度と処理時間により変化し、これを適
宜に設定することにより任意の弾性回復力が得られるこ
とが判る。即ち、弾性回復時の平坦部における弾性回復
力が、No.6の270gから500℃、５分間の加熱処理（No.
7）で220gに変化し、10分間（No.8）、60分間（No.
9）、120分間（No.10）の処理では、それぞれ200g、100
g、65gに変化していることが判る。また、400℃の温度
で５分間（No.11）、10分間（No.12）60分間（No.1
3）、120分間（No.14）処理したものでは、それぞれ平
坦部における回復力が250g、230g、200g、190gとなって
いる。更に600℃の温度で５分間（No.15）、10分間（N
o.16）、60分間（No.17）、120分間（No.18）処理した
ものは若干の永久変形を残すため、平坦部は見られない
が、処理時間に対応した回復挙動を示している。
は、非常に大きな変位が一定の力で回復すること、また
荷重時（上向方向の矢印）と除荷時（下向方向の矢印）
の荷重が異なることが判る。歯の強制にはワイヤーの除
荷時の荷重、即ち弾性回復力が重要であり、この弾性回
復力が加熱処理温度と処理時間により変化し、これを適
宜に設定することにより任意の弾性回復力が得られるこ
とが判る。即ち、弾性回復時の平坦部における弾性回復
力が、No.6の270gから500℃、５分間の加熱処理（No.
7）で220gに変化し、10分間（No.8）、60分間（No.
9）、120分間（No.10）の処理では、それぞれ200g、100
g、65gに変化していることが判る。また、400℃の温度
で５分間（No.11）、10分間（No.12）60分間（No.1
3）、120分間（No.14）処理したものでは、それぞれ平
坦部における回復力が250g、230g、200g、190gとなって
いる。更に600℃の温度で５分間（No.15）、10分間（N
o.16）、60分間（No.17）、120分間（No.18）処理した
ものは若干の永久変形を残すため、平坦部は見られない
が、処理時間に対応した回復挙動を示している。
以上直線状の矯正ワイヤーについて説明したが、これ
に限るものではなく、例えば温間でアーチ状に成形した
後、加熱処理により弾性回復力を調節することもでき
る。また適正な弾性回復力とした後、歯に取付けたブラ
ケットに取付けて、これを連結する際に、アーチの曲率
を整したり、各ブラケット間にベンドを形成して弾性回
復力を調節することもできる。更にこれ等の作業は加熱
処理と別個に行なったり、或いは同時に行なうこともで
きる。特に通電加熱による場合には、ワイヤーの両端又
は中間の適当な部分に２ケ以上のプライヤーで掴み、プ
ライヤー間に電位差を与えて通電加熱すると同時にワイ
ヤーを変形することもできる。
に限るものではなく、例えば温間でアーチ状に成形した
後、加熱処理により弾性回復力を調節することもでき
る。また適正な弾性回復力とした後、歯に取付けたブラ
ケットに取付けて、これを連結する際に、アーチの曲率
を整したり、各ブラケット間にベンドを形成して弾性回
復力を調節することもできる。更にこれ等の作業は加熱
処理と別個に行なったり、或いは同時に行なうこともで
きる。特に通電加熱による場合には、ワイヤーの両端又
は中間の適当な部分に２ケ以上のプライヤーで掴み、プ
ライヤー間に電位差を与えて通電加熱すると同時にワイ
ヤーを変形することもできる。
このように本発明によれば、弾性回復力を任意に設定
することができるため、患者の状態に合った弾性回復力
で治療を行なうことができるばかりか、弾性回復力が矯
正の進行にともなって低下することがなく、治療効果が
大きい。またワイヤーの張り換え回数を大巾に低下する
ことが可能となり、ワイヤーの交換においてもワイヤー
のサイズに従ってブラケットのサイズを変更しなくても
よいので、煩雑さが大巾に緩和される。更に弾性回復力
を局部的に、即ち特定の歯に対して強くしたり弱くした
りすることができるため、治療対象の歯を、選択的に矯
正できる等、顕著な効果を奏するものである。
することができるため、患者の状態に合った弾性回復力
で治療を行なうことができるばかりか、弾性回復力が矯
正の進行にともなって低下することがなく、治療効果が
大きい。またワイヤーの張り換え回数を大巾に低下する
ことが可能となり、ワイヤーの交換においてもワイヤー
のサイズに従ってブラケットのサイズを変更しなくても
よいので、煩雑さが大巾に緩和される。更に弾性回復力
を局部的に、即ち特定の歯に対して強くしたり弱くした
りすることができるため、治療対象の歯を、選択的に矯
正できる等、顕著な効果を奏するものである。
第１図（イ）、（ロ）は歯列矯正装置の一使用例を示す
もので、（イ）は側面図、（ロ）は平面図である。第２
図は矯正ワイヤーの弾性回復力測定器方法の一例を示す
説明図、第３図乃至第５図はそれぞれ本発明における矯
正ワイヤーの加熱処理と弾性回復力の関係を示す荷重−
変位曲線図である。 １……歯 ２……ブラケット ３……矯正ワイヤー 4,4′,5……金属棒
もので、（イ）は側面図、（ロ）は平面図である。第２
図は矯正ワイヤーの弾性回復力測定器方法の一例を示す
説明図、第３図乃至第５図はそれぞれ本発明における矯
正ワイヤーの加熱処理と弾性回復力の関係を示す荷重−
変位曲線図である。 １……歯 ２……ブラケット ３……矯正ワイヤー 4,4′,5……金属棒
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三浦 不二夫 東京都練馬区栄町43番地 (72)発明者 三浦 維四 東京都目黒区上目黒３丁目42番地６号 (56)参考文献 特開 昭58−41546（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−44047（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】患者の歯に取付けたブラケットを矯正ワイ
ヤーで連結し、該ワイヤーの弾性回復力により歯列を矯
正する装置において、矯正ワイヤーを局部的に加熱処理
して、部分的に弾性回復力を調整した超弾性Ni−Ti系合
金ワイヤーを用いることを特徴とする歯列矯正装置。 - 【請求項２】矯正ワイヤーを直線状又は歯列に合わせや
すいアーチ状に成形後、又は成形と同時に加熱処理して
所定の弾性回復力とする特許請求の範囲第１項記載の歯
列矯正装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5740184A JP2524972B2 (ja) | 1984-03-27 | 1984-03-27 | 歯列矯正装置 |
| FR858504467A FR2561905B1 (fr) | 1984-03-27 | 1985-03-26 | Systeme orthodontique |
| DE3510925A DE3510925C2 (de) | 1984-03-27 | 1985-03-26 | Orthodontisches System zur Zahnbehandlung |
| IT67293/85A IT1184057B (it) | 1984-03-27 | 1985-03-26 | Sistema ortodontico per i denti |
| US07/635,399 US5102333A (en) | 1984-03-27 | 1990-12-27 | Orthodontic process for straightening teeth |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5740184A JP2524972B2 (ja) | 1984-03-27 | 1984-03-27 | 歯列矯正装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60203249A JPS60203249A (ja) | 1985-10-14 |
| JP2524972B2 true JP2524972B2 (ja) | 1996-08-14 |
Family
ID=13054613
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5740184A Expired - Lifetime JP2524972B2 (ja) | 1984-03-27 | 1984-03-27 | 歯列矯正装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5102333A (ja) |
| JP (1) | JP2524972B2 (ja) |
| DE (1) | DE3510925C2 (ja) |
| FR (1) | FR2561905B1 (ja) |
| IT (1) | IT1184057B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7481624B2 (en) | 1999-12-24 | 2009-01-27 | Aloys Wobben | Butt connection for hollow profile members |
Families Citing this family (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63146614U (ja) * | 1987-03-18 | 1988-09-27 | ||
| JPS63151117U (ja) * | 1987-03-24 | 1988-10-04 | ||
| JP2532884B2 (ja) * | 1987-08-31 | 1996-09-11 | 不二夫 三浦 | 歯科矯正用ワイヤ―の荷重レベル調節方法 |
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| DE9308152U1 (de) * | 1993-06-03 | 1993-07-29 | Bernhard Förster GmbH, 7530 Pforzheim | Torque-Bogen |
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