JPH03267341A

JPH03267341A - 歯列矯正器具

Info

Publication number: JPH03267341A
Application number: JP2066938A
Authority: JP
Inventors: Kiyoshi Yamauchi; 清山内
Original assignee: Tokin Corp
Current assignee: Tokin Corp
Priority date: 1990-03-19
Filing date: 1990-03-19
Publication date: 1991-11-28
Anticipated expiration: 2014-11-15
Also published as: JP2979420B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、不正状態にある歯列を正常な歯列に矯正する
ための歯列矯正器具に関するものである。

［従来の技術］Ｔ１Ｎｉ合金、ＴｉＮ１Ｘ合金（但し、Ｘ−Ｃｕ、Ｃｒ
等）合金が、熱弾性マルテンサイト変態の逆変態に付随
して顕著な形状記憶効果を示すことは良く知られている
（「金属Ｊ　１９６６年２月１３日号、４４、「日本金
属学会会報」第１２巻、第３号（１９７３）１５７、「
日本金属学会誌」第３０巻、第２号（１９７５）１７５
）。

これと同時にＴ１Ｎｉ合金にゴムのようなしなやかさを
示す超弾性機能があることも良く知られている（ｒＪ、
Ａｐｐｌ、ｐｈｙｓ、３４　（１９６３）１４７５、東
北大学選研量報２７（１９７１）２４５）。

これらの形状記憶及び超弾性機能を利用してパイプ継手
、感温アクチュエータ、ヒートエンジン、ブラジャーお
よび歯科矯正器具に適用することは、米国特許第４０３
７３号に開示されている。

また、ＪＡＤＡ、８２　（１９７１）１３７３゜Ａｍ、
Ｊ、０ｒｔｈｏｄ、、６３　（１９７３）４６４にも詳
しく述べられている。

Ｌ発明が解決しようとする課題］前述した歯列矯正器具は周知の歯との関係で、不規則及
び不正常な歯を修正するために使われる。

この修正操作は、変形応力の荷重の除荷に伴い可逆的に
エネルギーを吸収したり放出したりすることか可能なワ
イヤーを用いた器具の使用によって行われる。

この矯正器具に使用されるワイヤーは、主として１８−
８ステンレスワイヤーであり、最近ではＴ１Ｎｉ合金ワ
イヤーが使用され始めている。

後者のＴ１Ｎｉワイヤーは、異常な弾性限界。

即ち、超弾性機能を利用することができるため、前者の
従来のステンレスワイヤーと比較して、歯列の移動を大
きくてきるというメリットかある。

歯列矯正用としてのＴ１Ｎｉ合金ワイヤーは、通常、冷
間加工上りによる加工硬化材あるいは、加工硬化材の４
００℃〜５００℃熱処理材が主である。

しかし、これらのワイヤーは変形に必要な荷重と不正常
な歯を動かすのに必要な除荷正時の力の差か大きく、患
者あるいは、歯科医の生理的苦痛を余儀なくされていた
。すなわち、ワイヤー変形時の力を小さくするには、用
いるワイヤーの径を小さくすることが容易に考えられる
か、この場合、除荷時の力も小さくなる。また、別の方
法として、ワイヤーの変態温度を高めて変形荷重を下げ
ることも可能であるが、この場合、除荷時の回復か十分
満足できない。これらの方法では、変形応力の可逆的動
きは不十分である。

そこで、本発明の技術的課題は、Ｔ１Ｎｉ系合金におい
て、ワイヤーの可逆性を高め、弱い変形こよっても歯を
十分に移動させうる歯列矯正器具を提供することにある
。

［課題を解決するだめの手段］本発明によれば、一般式　Ｔｉ、。０〜λＮ　ｉ　ｘ−
ｙ−２ＣｕｙＭｚ（但し、Ｘ−５０，０〜５０．５ａｔ
％、Ｙ＝１．０〜１０．０ａｔ％、ＭはＦｅＣｒ、Ｃｏ
、Ｖ、Ｎｂ、及びＡｌのうちの少なくとも一種）で表さ
れる合金を用いたことを特徴とする歯列矯正器具が得ら
れる。

本発明によれば、前記歯列矯正器具において、前記合金
中のＭは■であり、Ｚは０．２５〜２．０ａｔ％の範囲
内であることを特徴とする歯列矯正器具が得られる。

本発明によれば、前記したいずれかの歯列矯正器具にお
いて、前記合金は、少なくとも体温（３７℃）で、変形
荷重及び除荷重において、可逆的なエネルギーの吸収及
び放出が容易で、且つ荷重と除荷重との応力の差が小さ
いことを特徴とする歯列矯正器具が得られる。

通常のＴ１Ｎｉ合金で良好な形状記憶効果を示すＮｉの
組成範囲ハ４９　、　０〜５１−　　Ｏａ　ｔ　％（原
子パーセント）であることが知られている。

また、本発明に利用される体温（３７℃）近傍での超弾
性特性をよく保持するＮｉの組成範囲は、５０．５〜５
１゜０ａｔ％である。

更に、Ｎ１の一部をＣｕで置換したＴｉＮ１Ｃｕ合金で
、その基本系はＴ　１ｓｏＮ　ｉ　５Ｏ−ＹＣＬＩ　Ｙ
て示され、Ｃｕ添加ｊｉ　（Ｙ）は５．０〜５１．０ａ
ｔ％である。

一方、ＴｉＮ１Ｃｕ合金は、Ｔ１Ｎｉ合金に比べて、本
発明で示すような荷重時のヒステリシスを小さくできる
メリットがあるが、本発明において必要とされる体温近
傍での超弾性を得ることはできない。

これを解決する手段としては、Ｔ１Ｎｉ合金同様に、Ｎ
ｉを５０．５〜５１．０ａｔ％とすることか考えられる
が、Ｃｕ添加の不利な点として、Ｎ１濃度に対し合金の
変態温度依存性か小さくなり、超弾性を示す温度を体温
近傍に下げ得難いということがある。このためＮｌ量を
増加させる必要が生してくるが、ここでは、Ｎｉを増加
させると線材化への加工が難しくなり、溶解によって合
金を得ても所要の線を得ることはできない。

唯一加工性に富むＴｉＮ１Ｃｕ合金は、Ｔｉ５゜Ｎｉ５
゜−ｙＣｕｙの組成系のみである。

但し、このＴｉ５゜Ｎ　ｉ　５゜−ｙＣｕｙ合金におい
ても、Ｃｕの限度は、１０．０ａｔ％が上限である。

従って、体温での良好な超弾性を得るには、ＴｉＮ１Ｃ
ｕ合金の製造には、更に加工性を改善する元素の添加が
必要とされる。

本発明者らは、その元素としてＶに着目した。

その結果Ｖ添加量２．０％までは加工性を改善すると同
時に、合金の変態温度を低下させ得ることを知った。

すなわち、Ｔｉ、。Ｎｉ、。−ｙＣｕｙの合金系に対し
て、■添加量が２．０ａｔ％までは加工可能で且つ体温
近傍での超弾性を得ることが可能である。

しかし、■添加量が０．２５未満では、添加効果が薄い
。

また、基本式中のＮｉ量は５０．０〜５０，５ａｔ％の
範囲内で加工可能て且所要特性を保持てきることも分か
った。

尚、本発明では、ＴｉＮ１Ｃｕ合金へＶを更に添加する
ことのみを記したが、同様の効果はＦｅ。

Ｃｏ、Ｃｒ、Ｎｂ、Ａ１等を添加しても十分可能である
ことは容易に推測できるものである。

［実施例］次に本発明の実施例を図面を参照して説明する。

Ｔ　ｉ　４ｇ５Ｎ　ｉ　４０．ｓＣｕ　７．５　Ｖ２．
０合金及び比較合金としてＴ　ｉ　４．、Ｎ　ｉ　５０
，５合金を高周波真空溶解によって得、冷間加工率５０
％の直径０．　５膳ｍφワイヤーとした。得られたワイ
ヤーは４００〜５００℃の熱処理後、超弾性特性を調べ
るために、３７℃における引張りによる荷重、除荷重曲
線の１１定が行われた。

第１図に本発明の実施例に係る合金の一部であるＴ　ｉ
　５ｏＮ　ｉ　４０．５Ｃｕ　７．５　Ｖ２．０合金及
び比較例に係るＴ　ｉ　４９．５Ｎ　ｊ　ｓｏ、　ｓ合
金の５００℃×１５分間の熱処理材の荷重除荷重曲線を
示している。

第１図において、曲線１は実施例の合金に対応し、曲線
２は比較合金に対応している。

実施例の合金と比較合金とのカーブを比較すると、伸び
（％）に対する実施例（曲線１）の変形応力（ｋｇ／　
ｉｓ＋２）の値は、比較合金（曲線２）に比べて５０％
以下である。

しかし、実施例の合金は変形が解除されたときの除荷応
力は変形前と差程変わらない。即ち、実施例の合金は荷
重・除荷重における可逆的なエネルギーの吸収及び放出
が極めて有効に行われることを示している。

［発明の効果］以上のように、本発明によれば、歯列矯正器具に求めら
れる変形の荷重・除荷重の可逆的なエネルギーの放出、
吸収の差が小さいワイヤーの供給をすることができる。

第１図

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係る合金のＴｉ、。Ｎ　ｉ　４ａ５Ｃｕ　７．５　Ｖ２．０合金と比較例に
係るＴ　ｉ　ａｅ、Ｎ　ｉ　、。９合金の３７．０℃に
おける引張りによる荷重・除荷重曲線を示す図である。伸び（％）

Claims

【特許請求の範囲】１、一般式Ｔｉ＿１＿０＿０＿−＿ＸＮｉ＿Ｘ＿−＿Ｙ
＿−＿ＺＣｕ＿ＹＭ＿Ｚ（但し、Ｘ＝５０．０〜５０．
５ａｔ％、Ｙ＝１．０〜１０．０ａｔ％、ＭはＦｅ、Ｃ
ｒ、Ｃｏ、Ｖ、Ｎｂ、及びＡｌのうちの少なくとも一種
）で表される合金を用いたことを特徴とする歯列矯正器
具。２、第１の請求項記載の歯列矯正器具において、前記合
金中のＭはＶであり、Ｚは０．２５〜２．０ａｔ％の範
囲内であることを特徴とする歯列矯正器具。３、第１又は第２の請求項記載の歯列矯正器具において
、前記合金は、少なくとも体温（３７℃）で、変形荷重
及び除荷重において、可逆的なエネルギーの吸収及び放
出が容易で、且つ荷重と除荷重との応力の差が小さいこ
とを特徴とする歯列矯正器具。