JP4874805B2 - アーチワイヤを保持するためのラッチを有する歯科矯正器具 - Google Patents

Description

本発明は、広くは、歯科矯正治療中に使用される器具に関する。特には、本発明は、アーチワイヤをアーチワイヤスロット内に解放可能に保持するラッチを有するブラケット又は大臼歯用器具などの歯科矯正器具に関する。

歯科矯正治療は、歯科分野の中で特殊な種類の治療であり、位置異常の歯を歯科矯正学的に正しい位置に移動させることを必要とする。歯科矯正治療は典型的には、特に患者の前歯が位置異常であるか又は曲がっている場合、歯の審美的外観を向上させる。歯科矯正治療は、咀嚼中、歯が互いにより良好に相互作用するように患者の咬合も改善できる。

多くの種類の歯科矯正治療プログラムは、一般に、集合的に「ブレース」として知られている小さい器具とワイヤのセットの使用を必要とする。このような治療プログラム中、ブラケットとして知られる溝付きの小さい器具が患者の前歯、犬歯、および双頭歯に固定され、各ブラケットのスロットにアーチワイヤが挿入される。アーチワイヤは歯が歯科矯正学的に正しい位置に移動するように案内する軌道を形成する。アーチワイヤの端部セクションは、典型的には、患者の大臼歯に固定されるバッカルチューブとして知られる小さい器具の中に捕捉される。

歯科矯正用ブラケットは、アーチワイヤを挿入するため一方側が開放しており、残りの側がブラケットの壁又は他の構造によって画定されているアーチワイヤスロットを有することが多い。患者の頬唇側歯面（即ち、患者の頬又は唇に面する歯の表面）に固定されるブラケットは、アーチワイヤスロットの頬唇側が開放しているアーチワイヤスロットを有することが多い。患者の歯の舌側面（即ち、患者の舌に面する歯の表面）に固定されるブラケットは、舌側又は咬合側（歯の外側先端に面するスロットの側）のどちらかが開放しているアーチワイヤスロットを有することが多い。

従来、歯科矯正臨床医は、アーチワイヤをブラケットに接合させるため、および、アーチワイヤをアーチワイヤスロットの底部と着座係合する向きに押し入れるため、一般に、エラストマー結紮線又はワイヤ結紮線を使用する。結紮線は、典型的には、結紮線をアーチワイヤの周り、並びに、ブラケットの本体から外側に延びている「タイウィング」として知られる、突出している小さいフックの後ろに延ばすことによって取り付けられる。

最近、アーチワイヤを器具に連結させるためのラッチを有する歯科矯正器具に関心が高まっている。この種類の器具は、自動結紮器具として周知であり、結紮線の使用を必要としないことが多い。可動クリップ、ばね部材、カバー、シャッター、ベイルおよび他の構造を含む、多くの異なるラッチが知られている。ラッチは、アーチワイヤをアーチワイヤスロット内に解放可能に保持するため、器具の本体に接合されている。

「自動解放ラッチを有する歯科矯正器具（ＯＲＴＨＯＤＯＮＴＩＣ ＡＰＰＬＩＡＮＣＥ ＷＩＴＨ ＳＥＬＦ−ＲＥＬＥＡＳＩＮＧ ＬＡＴＣＨ）」と題された２つの米国特許である特許文献１および特許文献２に、改善された自動結紮歯科矯正器具が記載されている。これらの特許に記載されている器具は、アーチワイヤをアーチワイヤスロット内に保持するためのラッチを有し、アーチワイヤがある一定の最小値を超える力を器具に加えるときは常に、ラッチはアーチワイヤスロットからアーチワイヤを解放する。最小値は、同じ方向で器具を歯から脱離させるのに必要な力よりも著しく小さく、その結果、治療中、器具が歯から偶発的に脱離しないことを確実にするのに役立つ。

前述の２つの特許文献に記載されている器具のある一定の実施形態では、アーチワイヤをラッチに押し当てることによってアーチワイヤをアーチワイヤスロットに挿入してもよい。このラッチは、手用器材又は他の道具を必要とすることなく、自動的に開放するように構成されている。その結果、このような器具は、アーチワイヤを器具に接合するのに要する時間を著しく短縮できるという点で、臨床医に非常に有利である。

米国特許第６，３０２，６８８号明細書 米国特許第６，５８２，２２６号明細書

特許文献１および２に記載されている器具の幾つかでは、器具のラッチは、略Ｕ形の形態を有する１つ又は２つの弾性クリップを備え、クリップは、アーチワイヤが器具のアーチワイヤスロットに入るように広がる。好ましくは、クリップが長期間にわたり意図されるように確実に開閉することを確実にするのに役立つように、クリップはニチノールおよびβ−チタンの合金などの形状記憶合金で製造されている。形状記憶合金の使用は、器具が患者の歯にボンディングされた後、器具を交換する必要がないように、使用中、クリップが破壊しないことを確実にするのにも役立つ。

しかし、ニチノールおよびβ−チタンで製造されているクリップは、器具の組立中、製造業者に問題を呈する可能性がある。例えば、器具の組立中、クリップが鑞付け又は溶接プロセスからの熱などの過度の熱に暴露されると、このようなクリップの弾性は悪影響を受ける場合がある。鑞付け又は溶接プロセスは、器具のベース（メッシュタイプのベースなど）を、別々に製造された器具の本体に接合するのに使用されることが多い。

更に、クリップと、器具の残りの構成要素との接合を変更又は改善しようと試みるとき、器具全体のサイズが増大しないようにすることが望ましい。器具のサイズが増大すると、器具が口腔内の隣接する軟組織に当たり、患者に不快感を引き起こす可能性が増大し得る。それに加えて、器具のサイズが増大すると、漫然と見ている人にも器具が視認され易くなり、審美的外観に悪影響を及ぼすことが多い。

従って、器具のクリップを器具の残りの構成要素に接合するための改善された手段を有する、新規な自動結紮歯科矯正器具を提供することが有利である。

本発明は、ラッチを器具の残りの構成要素に付けて組み立て、連結させるための改善された構成を有する自動結紮歯科矯正器具に関する。ラッチは、凹部を有するクリップを備え、凹部は、クリップを所定の位置に保持するように提供される器具のポストを取り囲む。好ましくは、凹部に隣接するクリップのセクションは弾性があり、器具を組み立てるとき、ポストが凹部に入るように移動可能である。

更に詳細には、本発明は、ベース、および、ベースから外側に延びている本体を備える歯科矯正器具に関する。アーチワイヤスロットは、略近心−遠心方向に器具を横切って延びている。また、器具は、ポスト、および、アーチワイヤをアーチワイヤスロット内に解放可能に保持するためのラッチも備える。ラッチは、アーチワイヤを受容するためのアーチワイヤスロットに隣接する部位を有するクリップを備える。また、クリップは、ポストを受容する凹部も備え、凹部はアーチワイヤを受容する部位と連通していない。

本発明は、高温で実施されるプロセス工程の完了後、クリップを器具の残りの構成要素に付けて組み立てることができるという点で有利である。例えば、器具のベースを器具本体に溶接又は鑞付けした後、クリップを器具の残りの構成要素に付けて組み立てることができる。そのため、クリップの弾性は溶接又は鑞付け操作からの熱によって損なわれない。

任意に、クリップは、２つ以上の凹部を備えてもよく、各凹部がそれぞれのポストを受容する。例えば、クリップは、アーチワイヤ受容部位の両側に位置する２つの凹部を備えてもよく、各凹部は、アーチワイヤを受容する部位と連通していない。

ラッチは、単一のクリップだけを備えてもよく、又は、その代りに２つ以上のクリップを備えてもよい。単一のクリップしか提供されない場合、それは、アーチワイヤスロットの長さに沿ってアーチワイヤスロットの中心付近に位置してもよい。２つのクリップが提供される場合、クリップは、アーチワイヤスロットの近心端および遠心端付近に、任意に、器具本体の近心側および遠心側に隣接して位置してもよい。

本発明の更なる詳細は、特許請求の範囲の特徴に記載されている。

本発明の一実施形態により構成された歯科矯正器具を図１〜図４に示し、広く番号２０で示す。この場合の器具２０は、頬唇側面などの患者の歯のエナメル質表面に固定されるように構成されている歯科矯正用ブラケットである。或いは、器具は、歯科矯正治療中、歯の移動を制御するためのアーチワイヤを受容するように構成されている大臼歯用器具又は他の任意の歯科矯正器具とすることができる。

器具２０は、接着剤を使用して器具２０を患者の歯のエナメル質に直接ボンディングするためのベース２２を備える。好ましくは、ベース２２は、それがボンディングされる患者の歯の表面の凸状の複雑な輪郭と一致する、外側を向いた凹状の複雑な輪郭を有する。任意に、ベース２２に、溝、粒子、凹部、アンダーカット、化学結合増強材、又は器具２０を患者の歯の表面に直接ボンディングし易くする他の任意の材料若しくは構造、若しくはこれらの任意の組合せが提供される。

本体２４は、ベース２２から略頬唇側方向に外側に延びている。本体２４は、近心本体部分２６、および、近心本体部分２６から離間している遠心本体部分２８を備える。この実施形態では、部分２６、２８はそれぞれ、咬合側タイウィングおよび歯肉側タイウィングに一体に接合されているが、必要に応じて、タイウィングの１つ以上を省くことができる。

好ましくは、図１〜図３に示されるように、部分２６、２８を備える本体２４は、ベース２２に一体に接合されており、単一の単位要素を形成する。しかし、他の構成も可能である。例えば、ベースおよび本体が金属材料で製造される場合、ベースを本体とは別々に製造し、後で、組立操作中に本体に溶接又は鑞付けすることができる。

器具２０は、本体部分２６、２８に固定される任意選択的なアーチワイヤスロットライナー３０も備える。アーチワイヤスロットライナー３０は、アーチワイヤスロット３２の咬合側、歯肉側、および舌（底部）側を画定する。アーチワイヤスロット３２は、例えば、本体部分２６、２８のチャネルを通って、近心−遠心方向に器具２０を横切って縦方向に延びている。

ベース２２、本体２４、およびアーチワイヤスロットライナー３０は、好ましくは米国特許第５，４３９，３７９号明細書および同第５，３６６，３７２号明細書に記載されている器具の対応する構成要素に類似している。好ましくは、ベース２２および本体２４は、アルミナなどの透光性多結晶セラミック材料で製造されるが、アーチワイヤスロットライナー３０は金属材料で製造される。アーチワイヤスロットライナー３０を構成するのに好適な材料および方法の例、並びに、アーチワイヤスロットライナー３０を本体部分２６、２８に取り付けるのに好適な方法の例は、米国特許第５，３５８，４０２号明細書および同第５，３８０，１９６号明細書に記載されている。

器具２０は、近心本体部分２６および遠心本体部分２８にそれぞれ繋がっている近心ポスト３４および遠心ポスト３６を備える。ポスト３４、３６は、互いから、および本体２４から反対方向に、好ましくは本体部分の近心側２６および本体部分の遠心側２８の隣接部位に垂直な方向に外側に延出している。ブラケットはアンギュレーションが組み込まれていないか、又は、比較的小さいアンギュレーションしか有していない場合、ポスト３４、３６は、また、アーチワイヤスロット３２の縦軸に略平行な関係で延びている。ポスト３４、３６はそれぞれ、円筒状の形状を有する最外部の拡大された頭部３８を備えるが、他の形状も可能である。

図示されている実施形態では、ポスト３４、３６は、金属材料で製造されており、対応する本体部分２６、２８に設けられている嵌め合い穴に嵌合する端部分を有する。任意に、端部分は、ポスト３４と本体２４の間の緊密な嵌合を確立しやすくするため、長方形に近い台形の形状を有する。

好ましくは、ポスト３４、３６は、溶接又は鑞付けプロセスで本体部分２６、２８に固定されている。好適な鑞付けプロセスは、米国特許第５，３５８，４０２号明細書および同第５，３８０，１９６号明細書に記載されている。しかし、他の構成も可能である。本体２４およびポスト３４、３６が金属材料で製造されている場合に所望され得るように、例えば、ポスト３４、３６を本体部分２６、２８に一体に接合することができる。追加の選択肢として、本体２４およびポスト３４、３６は、最初、金属材料製の別個の別々の構成要素として製造することができ、その後、溶接又は鑞付けプロセスによって一緒に接合される。

器具２０は、また、アーチワイヤ（図示せず）をアーチワイヤスロット３２内に解放可能に保持するためのラッチ４０も備える。図１〜図３に示されている例示的実施形態では、ラッチ４０は近心クリップ４２および遠心クリップ４４を備えるが、他の構成も可能である。例えば、ラッチは、近心および遠心本体部分２６、２８間のスペースに位置する単一のクリップを備えることができるか、又は、その代りにアーチワイヤスロットの長さに沿って離間している３つ以上のクリップを備えることができる。

図４に近心クリップ４２を単独で拡大図で示す。クリップ４２は、第１の細長いセクション４６、および、第１のセクション４６と反対側にある第２の細長いセクション４８を備える。それらの通常の弛緩した形態では、第１のセクション４６と第２のセクション４８は略平行な方向に延びている。第３のセクション５０は、第１および第２のセクション４６、４８と相互連結し、それらと略垂直な方向に延びている。

セクション４６、４８、５０は一緒に、略「Ｕ」形の形態を示し、アーチワイヤを受容するための部位５２を画定する。クリップ４２が本体部分２６に付けて組み立てられているとき、セクション４６、４８は、頬唇側−舌側基準軸に概ね沿った方向に延び、第３のセクション５０は、咬合側−歯肉側基準軸に概ね沿った方向に延びている。

クリップ４２は、互いの方に内側に延びている２つのアーム部分５４、５６も備える。各アーム部分５４、５６の頬唇側の縁部は、近心−遠心基準軸を中心に弧を描いて滑らかに湾曲している。アーム部分５４は、第１のクリップセクション４６の外端に繋がっているが、アーム部分５６は第２のクリップセクション４８の外端に繋がっている。

クリップ４２を図面に通常の弛緩した向きで示す。しかし、アーチワイヤがアーチワイヤ受容部位５２に入るように、アーム部分５４、５６は必要に応じて互いから離れるように移動可能である。このため、第１および第２のセクション４６、４８は、クリップ４２が開放されるとき外側に撓み、互いから離れるようにそれぞれ弧を描くように曲がり、アーム部分５４、５６が互いから離れることができるようにする。

アーム部分５４、５６の滑らかな外縁は、アーチワイヤをアーム部分５４、５６の湾曲した外縁に押し当てることによってクリップ４２が開放し、アーチワイヤが部位５２に入ることを可能にする。アーチワイヤによって湾曲した縁部に圧力が加えられると、アーチワイヤが部位５２に入るように第１および第２のセクション４６、４８は互いから離れるように撓む。アーチワイヤが部位５２に受容されると、クリップ４２の固有弾性、特に、第１および第２のセクション４６、４８の弾性によって、図１〜図４に示されるように、アーム部分５４、５６が互いの方に、およびそれらの通常の弛緩した形態の方に跳ね返り、アーチワイヤをアーチワイヤスロット３２内に保持することができる。

クリップ４２は、第３のセクション５０に繋がっている第４のセクション５８も備える。第４のセクション５８は、第２のセクション４８の縦軸に略平行な方向に第３のセクション５０から延出している。任意に、および、図面に示されているように、第４のセクション５８は第２のセクション４８と略整列している。

クリップ４２は、第４のセクション５８に繋がっている脚部セクション６０を備える。脚部セクション６０は、第３のセクション５０に略平行な方向に延びている。第３のセクション５０、第４のセクション５８および脚部セクション６０は、協働して略「Ｕ」形の形態を示し、近心ポスト３４を受容するための咬合側開口部を有する凹部６２を画定する。

凹部６２は、アーチワイヤ受容部位５２と連通していない。これは、クリップ４２が、ポスト３４の凹部６２から部位５２への移動を防止する構造を有することを意味する。好ましくは、この構造はクリップ４２の一体セクション（ｓｏｌｉｄ ｓｅｃｔｉｏｎ）である。図示されている実施形態では、第３のセクション５０は、ポスト３４の凹部６２から部位５２への移動を防止し、凹部６２と部位５２との連通を禁止する手段を提供する。凹部６２への開口部又は入口は、部位５２への開口部に対して約９０度の角度で配置されている。

脚部セクション６０の外側部分は端部セクション６４に繋がっている。端部セクション６４の歯肉側の最外縁は、近心−遠心基準軸を中心に延びる弧を描いて滑らかに湾曲している。

脚部セクション６０は、弾性を有し、ポスト３４が凹部６２に入るように第３のセクション５０から離れるように移動可能である。任意に、第４のセクション５８も弾性を有する。器具２０の製造中、ポスト３４が、第３のセクション５０に最も近い端部セクション６４の湾曲した外縁の部分と接触するように、クリップ４２は咬合方向に押しやられる（又は、その代りに若しくはそれに加えて、本体２４が歯肉方向に移動される）。クリップ４２に圧力を加え続けると、脚部セクション６０は外側に、および第３のセクション５０から離れるように撓み、近心ポスト３４を凹部６２に受容することができる。

ポスト３４が凹部６２に内に位置すると、脚部セクション６０、および、任意に第４のセクション５８の固有弾性によって、それは、図面に示されているように、通常の弛緩した向きに戻ることができる。その後、端部セクション６４によって、クリップ４２は近心本体部分２６の近心側に隣接する所定の位置に保持される。歯科矯正治療中ずっと、クリップ４２が本体部分２６に付けて組み立てられた状態を維持することを確実にするのに役立つように、好ましくは、脚部セクション６０および第４のセクション５８は、脚部セクション６０の無意図的な撓みが実質的に起こらないようにする充分な剛性を有する。

好ましくは、ポスト３４は、クリップ４２の１つ以上のそれぞれの平坦な部位と嵌合接触（ｍａｔｉｎｇ ｃｏｎｔａｃｔ）する１つ以上の平坦な側を備える。例えば、図１〜図３に示されている実施形態では、ポスト３４は、第３のセクション５０および脚部セクション６０の平坦な部位とそれぞれ係合する、平坦な頬唇側および平坦な舌側を備える。ポスト３４とクリップ４２の間のこのような平坦な接触領域は、使用中、クリップ４２が過度に移動又は揺動（ポスト３４の中心軸を中心に弧を描く揺動）しないことを確実にするのに役立つ。しかし、好ましくは、クリップ４２が本体部分２６に付けて組み立てられるとき、脚部セクション６０が外側に撓み易くなるようにポスト３４の咬合側は、丸みを帯びている。

クリップ４２（第１および第２のセクション４６、４８を含む）は、アーチワイヤが器具２０に加える力が、略頬唇側方向（更に詳細には、アーチワイヤをアーチワイヤスロット３２に挿入する方向と反対の方向）で、ある一定の最小値よりも低い限り、治療中、アーチワイヤをアーチワイヤスロット３２内に保持するのに充分な剛性を有する。しかし、予想外に大きい力が発生したとき起こり得るように、同じ方向でアーチワイヤが器具２０に加える力が最小値よりも大きいときは常に、第１および第２のセクション４６、４８が外側に撓み、アーム部分５４、５６が互いから離れてクリップ４２を開放し、アーチワイヤをアーチワイヤスロット３２から解放することができる。このような力に関する更なる詳細は、前述の特許文献１および２に記載されている。

好ましくは、クリップ４２は、クリップ４４と同一である。アーチワイヤが器具２０に約０．２ポンド（０．１ｋｇ）〜約１１ポンド（５ｋｇ）の範囲、更に好ましくは約０．４ポンド（０．２ｋｇ）〜約５．５ポンド（２．５ｋｇ）の範囲、最も好ましくは約０．７５ポンド（０．３４ｋｇ）〜約３．０ポンド（１．４ｋｇ）の範囲の力を略頬唇側方向に加えるときは常に、クリップ４２、４４を備えるラッチ４０は、好ましくは、アーチワイヤをアーチワイヤスロット３２から略頬唇側方向に解放する。好ましくは、最小値は、歯科矯正治療の通常の過程でアーチワイヤがアーチワイヤスロット３２から無意図的に外れることを防止するほど充分に高い。このようなものとして、アーチワイヤは、治療プログラムを実施し、結合している歯を必要に応じて移動させるのに充分な力を器具２０に加えることができる。

好ましくは、ラッチ４０の自動解放（即ち、自動開放）のための最小値は、器具２０を結合している歯から脱離させるために同じ方向で必要とされる力よりも充分に小さい。ラッチ４０の自動解放のための最小値は、好ましくは、器具２０を結合している歯から脱離させるために同じ方向で必要とされる力の約二分の一未満である。例えば、器具２０とそれが結合している歯の接着の期待される結合強度が、頬唇側方向で１６ポンド（７．２ｋｇ）である場合、アーチワイヤが同じ頬唇側方向で器具２０に約８ポンド（３．６ｋｇ）より幾分大きい力を加えるときは常に、ラッチ４０はアーチワイヤを自動的に解放するように構成されている。

ラッチ４０を解放する力を決定するため、縦方向を横切る断面でアーチワイヤスロット３２の断面積を補完する（即ち、実質的に満たす）面積を有するアーチワイヤのセクションを選択する。次に、スリングを構成し、そのアーチワイヤセクションに、ポスト３４、３６の頭部（頭部３８を含む）に近接しているが接触しない位置で接合する。任意に、スリングは、アーチワイヤセクションに溶接又は鑞付けされる。次に、アーチワイヤセクションの縦軸が、アーチワイヤスロット３２の縦軸に対して傾かないように注意して、器具２０を静止位置に保持したままでスリングを器具２０から引き離す。ラッチ４０を解放する力は、スリングに連結されるインストロン（Ｉｎｓｔｒｏｎ）試験装置を使用し、０．５インチ／分（１．３ｃｍ／分）のクロスヘッド速度を使用して決定されてもよい。或いは、シェーカー装置（ＡＰＳダイナミクス（カリフォルニア州カールスバッド）（ＡＰＳ Ｄｙｎａｍｉｃｓ ｏｆ Ｃａｒｌｓｂａｄ， Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ）製のモデル３００など）を力変換機（ＰＣＢ（ニューヨーク州バッファロー）（ＰＣＢ ｏｆ Ｂｕｆｆａｌｏ， Ｎｅｗ Ｙｏｒｋ）製のモデル２０８Ｃ０１など）と共に使用して力を測定してもよい。

好ましくは、アーム部分５４、５６の対向する端部間の距離は、治療中、使用することが期待される最小のアーチワイヤの咬合側−歯肉側の全体寸法より小さい。アーチワイヤは、全ての場合に、アーチワイヤスロット３２を満たし、アーチワイヤスロット３２を画定する壁部分と平坦に（ｆｌａｔｌｙ）係合する必要はない。例えば、治療プログラムの一部の間、幾分小さいワイヤ、おそらく、円形の断面形状を有するアーチワイヤを使用してもよい。アーム部分５４、５６の対向する端部間の距離は、好ましくは、異なる断面形態の様々なアーチワイヤを器具２０に関連して使用し得るように選択される。

好ましくは、遠心クリップ４４は、近心クリップ４２と同一である。しかし、任意に、ある一定の状況に対処するため、クリップ４２、４４を幾分異なるように構成することが可能である。例えば、位置異常の歯が、最初、その近心側が舌側方向に回転しているような向きになっている場合、アーチワイヤを遠心クリップ４４から解放するのに必要な力と比較して、アーチワイヤをアーチワイヤスロット３２から解放するのにそれよりも幾分大きい力を必要とするように、近心クリップ４２の剛性を増大させることが望ましい場合がある。他の選択肢も可能である。

任意に、金属原材料の平坦なセクションからばねクリップ４２、４４を切り取る。好適な金属材料には、ニチノールとβ−チタンの合金などの形状記憶合金が挙げられる。原材料からスタンピング、ダイ打抜き、化学エッチング、ＥＤＭ（放電加工）、レーザー切断、又はウォータージェット切断プロセスを使用して、クリップ４２、４４を切り取ってもよい。別の選択肢として、クリップ４２、４４を形成した後、熱処理してそれらの形状を定めることができる。

現在、好まれているように、酸洗いされた表面を有する、アニールされた平坦な超弾性材料（ニチノールなど）からクリップ４２、４４を製造する。好ましいニチノール材料は、５５．９７重量％のニッケル含量、１０°±５℃のＡｆを有する。ニチノールは、３７．５％まで冷間加工され、厚さが約０．０１２インチ（０．３ｍｍ）〜約０．０１６インチ（０．４ｍｍ）の範囲である。クリップ４２、４４は、まず、荒加工ＥＤＭプロセスで切断された後、縁部を平滑にするため、ＥＤＭプロセスを使用して更に１回以上その縁部に沿って切断される。或いは、レーザー切断プロセス又は化学エッチングプロセスを使用してクリップ４２、４４を製造することができる。好ましくは、クリップ４２、４４は、クリップ材料の縦方向、又はクリップ材料のグレインフローの主方向が、第１および第２のセクション４６、４８の延長方向（即ち、略頬唇側方向）に実質的に平行であるように構成される。

ＥＤＭ、レーザー切断又は化学エッチングプロセスの後、縁部に更に丸みをつけるためクリップ４２、４４をバレル研磨する。好適なバレル研磨装置の一例には、リッチウッド・インダストリーズ（Ｒｉｃｈｗｏｏｄ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ）製のモデルＬＣ−６００−２＋２がある。小さいバレルおよび２００ｒｐｍの機械速度を使用して、クリップを５００ｃｃの水およびバレル研磨材中で約２時間バレル研磨する。好適なバレル研磨材の一例には、セラミック媒体（成形されたＡＣＣ、Ｍ型、サイズ３／１６×３／８（４．７ｍｍ×９．５ｍｍ））５００ｃｃ、白色アルミナ粉末４０番を２５ｃｃ、および粉末石鹸化合物４３番を２５ｃｃの混合物があり、これらは全てリッチウッド・インダストリーズ（Ｒｉｃｈｗｏｏｄ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ）製である。次いで、バレル研磨されたクリップを溶液タンク中、超音波スクリーンバレル（ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ ｓｃｒｅｅｎ ｂａｒｒｅｌ）中で半時間、艶出しする。好適な溶液の一例は、脱イオン水３リットル、酸洗い液３リットル、および過酸化水素０．６リットルである。好適な酸洗い液には、アヤ・インターナショナル（カリフォルニア州ロサンジェルス）（Ａｙａ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ ｏｆ Ｌｏｓ Ａｎｇｅｌｅｓ， Ｃａｌｉｆｏｒｎｉａ）製のＴＩ１２１酸洗い液（Ｐｉｃｋｌｉｎｇ Ｓｏｌｕｔｉｏｎ）がある。

クリップ４２、４４の他の任意選択的態様は、「耐疲労性アーチワイヤ保持ラッチを有する歯科矯正器具（ＯＲＴＨＯＤＯＮＴＩＣ ＡＰＰＬＩＡＮＣＥ ＷＩＴＨ ＦＡＴＩＧＵＥ−ＲＥＳＩＳＴＡＮＴ ＡＲＣＨＷＩＲＥ ＲＥＴＡＩＮＩＮＧ ＬＡＴＣＨ）」と題された公開された米国特許出願である、米国特許出願公開第２００４／００８６８２５号明細書に記載されている。

図５に本発明の別の実施形態を示すが、図５ではクリップ４２ａを斜視図で示している。クリップ４２ａは、図面に示されていない器具の一部である。しかし、器具（クリップ４２ａなどのクリップ以外）は、その他の点では、図１〜図３に示されている器具２０に類似しているか、又はそれと同一であってよい。

クリップ４２ａは、第１のセクション４６ａ、第２のセクション４８ａ、および第３のセクション５０ａを有する。セクション４６ａ、４８ａ、５０ａは、好ましくは、それぞれ前述のセクション４６、４８、５０に類似しており、一緒にアーチワイヤ受容部位５２ａを部分的に画定する。

クリップ４２ａは、第１の脚部セクション６０ａおよび第２の脚部セクション６１ａも備える。脚部セクション６０ａは、第１のセクション４６ａの延長方向に略平行な方向に延びており、脚部セクション６１ａは、第２のセクション４８ａの延長方向に略平行な方向に延びている。セクション６０ａ、６１ａは、第３のセクション５０ａの両端に一体に繋がっている。

第３のセクション５０ａ、脚部セクション６０ａ、および脚部セクション６１ａは、一緒に、前述の近心ポスト３４などのポストを受容するための舌側開口部を有する凹部６２ａを画定する。凹部６２ａは、アーチワイヤ受容部位５２ａと連通していない。第３のセクション５０ａは、ポストが凹部６２ａと部位５２ａの間を移動することを防止する。凹部６２ａへの開口部又は入口は、アーチワイヤ受容部位５２ａへの開口部に対して約１８０度の角度で配置されている。

脚部セクション６０ａの外側部分は、端部セクション６４ａに繋がっている。脚部セクション６１ａの外側部分は、端部セクション６５ａに繋がっている。端部セクション６４ａ、６５ａの舌側の最外縁は、好ましくは、近心−遠心基準軸を中心に延びる弧を描いて滑らかに湾曲している。

好ましくは、脚部セクション６０ａ、６１ａの少なくとも１つ、好ましくは脚部セクション６０ａ、６１ａの両方が弾性を有し、ポストが凹部６２ａに入るように互いから離れるように移動可能である。器具の組立中、ポストが、凹部６２ａの開口部付近にある端部セクション６４ａ、６５ａの湾曲した最外縁の部分と接触するように、クリップ４２は舌側方向に押しやられる（又は、その代りに若しくはそれに加えて、器具本体が頬唇側方向に移動される）。クリップ４２ａに圧力を加え続けると、脚部セクション６０ａ、６１ａの１つ又は両方が外側に（即ち、もう一方のセクションから離れるように）撓み、ポストを凹部６２ａに受容することができる。

ポストが凹部６２ａに位置すると、脚部セクション６０ａ、６１ａの固有弾性により、それらは図５に示されている通常の弛緩した向きに戻る傾向がある。その後、端部セクション６４ａ、６５ａは、クリップ４２ａを所定の位置に保持する。歯科矯正治療中ずっと、クリップ４２ａが器具の残りの構成要素に付けて組み立てられた状態を維持することを確実にするのに役立つように、好ましくは、脚部セクション６０ａ、６１ａは、セクション６０ａ、６１ａの無意図的な撓みが実質的に起こらないようにする充分な剛性を有する。

クリップの他の態様は、前述のクリップ４２ａに類似している。そのため、共通の態様の詳細な説明を繰り返す必要はない。

図６〜図１０に本発明の別の態様による歯科矯正器具２０ｂを示す。後述すること以外、器具２０ｂは、図１〜図４に示されている器具２０と本質的に同一である。

器具２０ｂは、第１の近心ポスト３４ｂ並びに第２の近心ポスト３５ｂを備える。器具２０ｂは、第１の遠心ポスト３６ｂおよび第２の遠心ポスト３７ｂも備える。ポスト３４ｂ〜３７ｂは、平行な方向に、好ましくは、器具本体の近心および遠心部分の隣接する側に略垂直な方向に延びている。器具２０ｂはアンギュレーションが組み込まれていないか、又は比較的小さいアンギュレーションしか有していない場合、ポスト３４ｂ〜３７ｂは、アーチワイヤスロット３２ｂの縦軸に略平行な方向にも延びている。ポスト３４ｂ〜３７ｂはそれぞれ、拡大された頭部を備える。

器具２０ｂのラッチ４０ｂは、近心クリップ４２ｂおよび遠心クリップ４４ｂを備える。図１０に近心クリップ４２ｂを単独で示す。近心クリップ４２ｂは、第１のセクション４６ｂ、第２のセクション４８ｂ、および第３のセクション５０ｂを備える。後述されていること以外、セクション４６ｂ、４８ｂ、５０ｂは、それぞれ前述のセクション４６、４８、５０と本質的に同一であり、一緒にアーチワイヤ受容部位５２ｂを部分的に画定する。

クリップ４２ｂは、１対の歯肉側脚部セクション６０ｂ、６１ｂ、および１対の咬合側脚部セクション６６ｂ、６７ｂも備える。歯肉側脚部セクション６０ｂ、６１ｂは、第１のセクション４６ｂの歯肉側に一体に繋がっている。咬合側脚部セクション６６ｂ、６７ｂは、第２のセクション４８ｂの咬合側に一体に繋がっている。図示されるように、歯肉側脚部セクション６０ｂ、６１ｂは、第１のセクション４６ｂから歯肉側方向に延出しており、咬合側脚部セクション６６ｂ、６７ｂは、第２のセクション４８ｂから咬合側方向に延出している。

脚部セクション６０ｂ、６１ｂ、並びに、第１のセクション４６ｂの隣接する歯肉側の縁部分は、一緒に、第１の近心ポスト３４ｂを受容するための略「Ｕ」形の凹部６２ｂを画定する。同様に、咬合側脚部セクション６６ｂ、６７ｂは、第２のセクション４８ｂの咬合側の縁部分と一緒に、第２の近心ポスト３５ｂを受容するための略「Ｕ」形の凹部６３ｂを画定する。凹部６２ｂ、６３ｂは、アーチワイヤ受容部位５２ｂと連通しておらず、セクション４６ｂ、４８ｂは、それぞれポスト３４ｂ、３５ｂが部位５２ｂの中に移動しないようにする。凹部６２ｂ、６３ｂへの開口部は、互いに反対側にあり、部位５２ｂへの開口部に対してそれぞれ約９０度の角度で配置されている。

図６〜図１０にクリップ４２ｂを通常の弛緩した向きで示す。図示されるように、クリップ４２ｂが弛緩した向きにあるとき、ポスト３４ｂ、３５ｂと、第１および第２のセクション４６ｂ、４８ｂの隣接する縁部分との間にスペースがある。このスペースによって、セクション４６ｂ、４８ｂは、アーチワイヤがアーチワイヤ受容部位５２ｂに入るように、必要に応じて、外側に撓み、互いから離れることができる。

好ましくは、図９に示されるように、ポスト３４ｂ、３５ｂの断面形態は、その頬唇側−舌側の全体寸法を減少させるため、幾分平坦化されている。好ましくは、ポスト３４ｂ、３５ｂは、前記に詳述されているようなポスト３４と本体部分２６の接合に類似の方式で、器具２０ｂの本体に設けられている嵌め合いキャビティに嵌合する長方形の内端部分を有する。ポスト３４ｂ、３５ｂは、丸い端部を有する台形に類似する拡大された頭部を有するが、他の形状も可能である。

器具２０ｂは、アーチワイヤスロットライナー３０ｂの近心端および遠心端が、それぞれ器具２０ｂの近心および遠心本体部分２６ｂ、２８ｂを過ぎて延びていること以外、前述のアーチワイヤスロットライナー３０に幾分類似しているアーチワイヤスロットライナー３０ｂも有する。近心端部分は、近心クリップ４２ｂの第３のセクション５０ｂ上に舌側方向に延びており、遠心端セクションは、遠心クリップ４４ｂの第３のセクション上に舌側方向に延びている。図６および図８に、アーチワイヤスロットライナー３０ｂの近心端部分を数字３１ｂで示す。

器具２０ｂの組立中、脚部セクション６０ｂ、６６ｂの外側先端間の距離が、ポスト３４ｂ、３５ｂの向かい合う側の間の距離より小さくなることを確実にするのに充分な距離、セクション４６ｂ、４８ｂを互いの方に内側に撓ませる。次いで、ポスト３４ｂが脚部セクション６０ｂ、６１ｂ間に位置し、ポスト３５ｂが脚部セクション６６ｂ、６７ｂ間に位置するまで、クリップ４２ｂを器具本体２４ｂに対して頬唇側方向に移動させる（又は、その代わりに、本体２４ｂを近心クリップ４２ｂに対して舌側方向に移動させる）。その後、第１および第２のセクション４６ｂ、４８ｂに加えられる内向きの力が解放され、セクション４６ｂ、４８ｂは、図面に示されているような、通常の弛緩した向きに戻る。次いで、アーチワイヤスロットライナー３０ｂの端部分３１ｂを最初の真直ぐな（即ち、アーチワイヤスロットの縦軸に平行な）形態から舌側方向に曲げ、それが近心クリップ４２ｂの第３のセクション５０ｂ上に延びるようにする。その後、近心クリップ４２ｂは、ポスト３４ｂ、３５ｂと協働する脚部セクション６０ｂ、６１ｂ、６６ｂ、６７ｂによって、並びに、端部分３１ｂによって所定の位置に保持される。クリップ４４ｂを同様に取り付ける。

図１１および図１２に、本発明の別の実施形態による歯科矯正器具２０ｃを示す。後述されること以外、器具２０ｃは、前述の器具２０、２０ｂに類似している。

器具２０ｃは、本体２４ｃ並びにアーチワイヤスロット３２ｃを備える。器具２０ｃのラッチは、近心クリップ４２ｃおよび遠心クリップ４４ｃを備える。近心クリップ４２ｃは、近心ポスト３４ｃによって本体２４ｃに連結され、類似のポストは遠心クリップ４４ｃを本体２４ｃに接合する。

クリップ４２ｃは、図１２に示されるように、第１のセクション４６ｃ、第２のセクション４８ｃ、および第３のセクション５０ｃを備える。セクション４６ｃ、４８ｃ、５０ｃは、一緒に、アーチワイヤを受容する部位５２ｃを画定する。

近心クリップ４２ｃは、第１の脚部セクション６０ｃおよび第２の脚部セクション６１ｃも備える。第１および第２の脚部セクション６０ｃ、６１ｃは、第３のセクション５０ｃの延長方向に略平行な方向に延びている。脚部セクション６０ｃは、第１のセクション４６ｃに直接、一体に繋がっており、脚部セクション６１ｃは、第１のセクション４６ｃおよび第３のセクション５０ｃの交差点に隣接するクリップ４２ｃの部位に直接、一体に繋がっている。

脚部セクション６０ｃ、６１ｃ、並びに、第１の脚部セクション４６ｃの隣接する部分は、一緒に、近心ポスト３４ｃを受容するための凹部６２ｃを画定する。凹部６２ｃは、アーチワイヤ受容部位５２ｃと連通していない。第１のセクション４６ｃは、ポスト３４ｃが凹部６２ｃと部位５２ｃの間を移動することを防止する。この実施形態では、凹部６２ｃへの開口部は、アーチワイヤ受容部位５２ｃの開口部に対して約９０度の角度で配置されている。

好ましくは、図１２に示されるように、ポスト３４ｃの断面形態は、第１および第２の脚部セクション６０ｃ、６１ｃの真直ぐな内縁と平坦に（ｆｌａｔｌｙ）係合する平坦な側を備える。このような平坦な嵌合接触領域は、クリップ４２ｃが、（好ましくは、アーチワイヤスロット３２ｃの縦軸に平行な、又は少なくとも略平行な）ポスト３４ｃの中心軸を中心とする方向に弧を描いて過度に回動しないことを確実にするのに役立つ。その結果、アーチワイヤ受容部位５２ｃは、アーチワイヤスロット３２ｃと実質的に整列した状態を維持する。

図１１および図１２に示されるように器具２０ｃは、とりわけ患者の歯の舌側面で使用するように構成されており、この例示的な実施形態では、結紮糸を受容するためのタイウィングが設けられていない。しかし、器具２０ｃが患者の歯の唇側で使用するように構成され、必要に応じてタイウィングを備えることも可能である。更に、図面に示されるようなアーチワイヤスロット３２ｃは、アーチワイヤが歯肉方向に移動するとき、アーチワイヤが入るように咬合方向が開放しているが、アーチワイヤが頬唇側方向（器具が舌側歯面にボンディングするように構成されているとき）、又は舌側方向（器具が頬唇側歯面にボンディングするように構成されているとき）に移動するとき、アーチワイヤスロットはアーチワイヤが入るように水平方向に開放することも可能である。

図１３〜図１５に、本発明の更に別の実施形態による歯科矯正器具２０ｄを示す。器具２０ｄは、患者の歯の表面に接合するためのベース２２ｄ、並びに、ベース２２ｄから外側に延びている本体２４ｄを備える。後述されること以外、器具２０ｄは、器具２０ｃに類似している。

器具２０ｄは、本体２４ｄの中心キャビティ２５ｄに受容されるクリップ４２ｄを備える。ポスト３４ｄは、図１４および図１５に示されるように、略近心−遠心方向、好ましくはアーチワイヤスロット３２ｄの縦軸に平行又は少なくとも略平行な方向にキャビティ２５ｄを横切って延びている。ポスト３４ｄは、好ましくは、図１５に示されている長方形の形態のような、平坦な両側を備える断面形態を有する。

クリップ４２ｄは、クリップ４２ｄがクリップ４２ｄの第１のセクションと第３のセクションとの交差点付近に位置する突起４３ｄを備えること以外、クリップ４２ｃと本質的に同一である。突起４３ｄは、キャビティ２５ｄを画定する本体２４ｄの隣接する内壁と組み合わせて、図１５で見ると時計回り方向のクリップ４２ｄの回動を制限するのに役立つ。ポスト３４ｄの長方形の形状は、クリップ４２ｄの隣接する平坦な縁部と共同して、ポスト３４ｄの中心軸を中心とするクリップ４２ｄの回動を制限するのにも役立つ。

本発明のこの実施形態に示されている器具２０ｄにはタイウィングがなく、舌側で使用するように構成されている。しかし、器具２０ｄにタイウィングを設ける、および／又は、必要に応じて器具２０ｄを頬唇側で使用するように構成することができる。

前記の様々な実施形態に記載されている本発明は、高温で実施される鑞付け又は溶接プロセスによってポストを器具本体に接合した後、クリップをポストに付けて組み立てることができるという点で有利である。その結果、クリップを過度の熱に曝さなくてすむが、さもなければ過度の熱によってクリップ材料の弾性が損なわれる場合がある。

他の多くの構成も可能である。例えば、前述の器具の本体は金属材料又はプラスチック材料で製造されていてもよい。本発明は、高温プロセスが完了した後、クリップを本体に接合することができるため、器具が、鑞付けプロセスなどの高温で実施されるプロセスによって金属本体にボンディングされる金属ベースを備えるとき、とりわけ有利である。

他の変形も可能である。従って、本発明は、前記に詳述される特定の実施形態に限定されるものと見なされるべきではなく、前述の特許請求の範囲の公正な範囲、並びにその同等物によってのみ限定されるものと見なすべきである。

近心側、頬唇側および歯肉側に向かって見たときの、本発明の一実施形態により構成された歯科矯正器具の組立分解斜視図である。 近心側に向かって見たときの、図１に示されている器具の組立図である。 唇側に向かって見たときの、図１および図２に示されている器具の組立図である。 図１〜図３に示されている器具のクリップの拡大側面立面図である。 本発明の別の実施形態による器具のクリップの拡大斜視図である。 近心側、頬唇側および咬合側に向かって見たときの、本発明の別の実施形態による歯科矯正器具の斜視図である。 頬唇側に向かって見たときの、図６に示されている器具の正面立面図である。 近心側に向かって見たときの、図６〜図７に示されている器具の側面立面図である。 図７の線９−９に沿った図であり、器具を部分断面図で示していること以外幾分図８に類似している図である。 図６〜図９に示されている器具のクリップの拡大側面立面図である。 近心側、咬合側および舌側に向かう方向で見たときの、本発明の別の実施形態による歯科矯正器具の斜視図である。 近心−遠心基準軸に沿った方向で見たときの、図１１に示されている歯科矯正器具の側面断面図である。 近心側、咬合側および舌側に向かう方向で見たときの、本発明の更に別の実施形態による歯科矯正器具の斜視図である。 頬唇側に向かう方向で見たときの、図１３に示されている器具の背面立面図である。 近心−遠心基準軸に沿った方向で見たときの、図１３〜図１４に示されている器具の、図１４の線１５−１５に沿った側面断面図である。

Claims (1)

1. 歯科矯正器具であって、
   ベースと、
   前記ベースから外側に延びている本体と、
   略近心−遠心方向に前記歯科矯正器具を横切って延びているアーチワイヤスロットと、
   ポストと、
   アーチワイヤを前記アーチワイヤスロット内に解放可能に保持するためのラッチと、を備え、
   前記ラッチがクリップを備え、前記クリップが前記アーチワイヤスロットの開口に隣接してアーチワイヤを受容する開口部を備えた部位と、前記ポストを受容する略Ｕ形状の少なくとも１つの凹部とを備え、前記凹部が前記アーチワイヤを受容する前記部位と連通しておらず、
   前記凹部は、前記クリップが前記ポストに対して咬合側−歯肉側基準軸に概ね沿った方向に移動するときに前記ポストを受容する向きに配置されている開口部、又は、前記クリップが前記ポストに対して頬唇側−舌側の基準軸に概ね沿った方向に移動するときに前記ポストを受容する向きに配置されている開口部のいずれかを有し、
   アーチワイヤが前記クリップの前記開口部を通して前記アーチワイヤスロット内に挿入可能であるときに、前記クリップが前記ポスト上に保持される、
   歯科矯正器具。

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