JPH09238955A

JPH09238955A - 非対称の結合構造体を有する歯科矯正具

Info

Publication number: JPH09238955A
Application number: JP29034396A
Authority: JP
Inventors: Russell A Jordan; エー．ジョーダンラッセル; James D Hansen; ディー．ハンセンジェームズ
Original assignee: Minnesota Mining and Manufacturing Co
Current assignee: 3M Co
Priority date: 1996-03-05
Filing date: 1996-10-31
Publication date: 1997-09-16
Also published as: DE69633328D1; DE29624607U1; US5746594A; DE69633328T2; EP0793948B1; JP4142698B2; JP2006272001A; EP0793948A1

Abstract

(57)【要約】【課題】歯に対する強い結合強度を有し、かつ必要に
応じて容易に除去できる歯科矯正具を提供する。【解決手段】弧線を受容するための溝を規定する壁部
を有する胴体部と、近心端部、遠端部、歯肉端部及び咬
合端部を有する無孔基部を含み前記胴体部を歯に結合す
るための前記胴体部に接続された結合構造体と、を含
み、前記結合構造体が、第１の結合強度値で前記近心端
部を前記歯に結合させるための第１の手段と第２の結合
強度値で前記遠端部を前記歯に結合させるための第２の
手段と第３の結合強度値で前記歯肉端部を前記歯に結合
させるための第３の手段と第４の結合強度値で前記咬合
端部を前記歯に結合させるための第４の手段とを含み、
前記第１の結合強度値、前記第２の結合強度値及び前記
第３の結合強度値の少くとも１つが前記第４の結合強度
値より小さいことを特徴とする歯科矯正具を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、歯科矯正治療に用
いられ、患者の歯の表面に器具を直接付着させるのに適
した結合構造を有する器具に関する。

【０００２】

【従来の技術】歯科矯正治療は、咬合及び美的外観のた
めに歯科矯正的に位置を矯正するために不正咬合した歯
を動かすことに典型的に関連する。治療の間、小さな溝
のついた器具が患者の歯に付着され、弧線が各々の器具
の溝に配される。弧線は、矯正歯科医により選択される
ような位置への歯の動きを誘導する進路として作用す
る。

【０００３】歯科矯正用ブラケットは、患者の前歯、犬
歯、小臼歯に一般に付着された器具の例である。歯科矯
正用ブラケットは、弧線の挿入のための露出した側の
溝、並びにブラケットの該溝における弧線を保護するの
に用いられる結紮ワイヤーもしくは弾性Ｏ−リングへの
接続のための１以上のタイウイング部を典型的に含む。
歯科矯正用ブラケットは米国特許第５，４４５，７７０
号，第５，３９５，２３７号及び第５，３８０，１９６
号に開示されている。

【０００４】頬側チューブは、患者の大臼歯への接続の
ために適合した歯科矯正用器具である。頬側チューブも
弧線を受容するための溝を有するが、該溝は、閉じた管
状路に類似してその側面に沿ってしばしば閉じており、
その端においてのみ開いている。頬側チューブの溝及び
ブラケットの溝は、該溝の長さ方向に垂直な平面で見た
時、円形、方形又は正方形のいずれかの形状を有し得
る。

【０００５】従来、歯科矯正用ブラケット及び頬側チュ
ーブは、しばしば歯を取り囲むバンドに溶接されてい
た。このバンドはブラケット及び頬側チューブを選択さ
れた歯に安全に接続するための手段を供するが、正確に
適合するバンドを選択し、ブラケットもしくは頬側チュ
ーブを各々のバンドに溶接し、そしてバンドを取付ける
ステップは、多少時間を浪費し、更なる出費を伴う。更
に、バンドは患者に気恥ずかしい思いをしばしばさせる
目立つ金属性の外観を与える。

【０００６】近年、歯科矯正具、特に歯の表面に直接結
合される歯科矯正用ブラケットの使用が増えてきてい
る。この直接結合されるブラケットの人気が増加してい
るのは、一部は、治療過程としての除去に耐えるのに十
分な強度を有する歯のエナメルに対して各々のブラケッ
トの胴体部を保護する新しい接着剤の開発のためであ
る。歯に直接結合される歯科矯正用ブラケットは、金属
のバンドに溶接されるブラケットより目立つことなく、
従ってより美的であると考えられている。

【０００７】直接結合されるブラケットの胴体部上に位
置する結合構造に大きな注目が集まっている。この結合
構造は、歯科矯正治療の間において歯から装置が自然発
生的にとれる可能性を削減するように作用する。いくつ
かの事例において、歯を必要な位置に動かそうと試みる
時に、矯正歯科医によりブラケット上に意図的に加えら
れた力のためブラケットがはずれることがある。例え
ば、矯正歯科医は弧線を曲げたりねじったりすることが
あり、又は特定の方向に関連する歯を動かすためにばね
や弾性材料を接続することがある。他の事例において、
患者が比較的堅い食物をかみ切る場合のように、かむ力
のためブラケットがはずれることがある。

【０００８】歯科矯正治療の間に歯から自然発生的には
ずれるブラケットは最も避けられる有害物である。例え
ばブラケットが治療の間にはずれるなら、患者は矯正歯
科医にもどらなければならず、矯正歯科医はしばしば弧
線を除去し、歯を洗浄及び調製して歯に新しいブラケッ
トを結合させ、その後治療を再開するために弧線をかみ
合わせるであろう。このような手順は患者と矯正歯科医
との両方の時間を浪費する。

【０００９】結果として、歯科矯正具の多くの製造者ら
は、接着剤を改良することにより、又は接着剤に接触す
るブラケットの胴体部を改良することにより歯に直接結
合されるブラケットの結合強度を増加しようと試みてい
る。いくつかのブラケットの胴体部は、例えば接着剤と
の接触のために広げられた領域を供するざらざらの、又
は刻み目のある表面を有している。ざらざらの表面は、
胴体部をサンドブラストすることにより、又はグリット
又は他の粒子を基体に付着させることにより作ることが
できる。このようなブラケットの例は、米国特許第４，
６２６，２０９号及び４，２４３，３８６号に開示され
る。

【００１０】いくつかの歯科矯正用ブラケットは、ブラ
ケットの胴体部が接着剤中に埋め込まれるように接着剤
に接触する小さなアンダーカット領域を有する基体を有
する。いったん接着剤が硬化すると、接着剤が胴体部の
アンダーカット部に機械的に組み合い、歯の上のブラケ
ットの保持力が改善される。機械的作業において形成す
ることができるアンダーカット領域を備える胴体部を有
するブラケットの例は、米国意匠特許第２９０，０４０
号に記載されている。アンダーカット領域を供するペグ
又はタブを備える胴体部を有するブラケットの例は、米
国意匠特許第３４０，５２３号及び米国特許第５，３９
３，４８６号に記載されている。

【００１１】いくつかの金属ブラケットの胴体部には、
小さなスクリーンに似たワイヤーメッシュパッドが備え
られている。このようなブラケットの胴体部が接着剤中
に埋め込まれるので、接着剤はメッシュパッドの孔内
に、そしてメッシュパッドと器具の胴体部との間の領域
内に流れ込む。メッシュパッドは、いったん接着剤が硬
化すると接着剤が機械的に組み合うのを可能にするアン
ダーカット領域を供する。

【００１２】一般に、歯に対するブラケットの結合強度
を増加させるための製造者らによる努力は、もはや必要
とされない時に金属ブラケットの除去を過度に妨害しな
いことである。金属ブラケットは、ブラケットの１つの
側面上に引張力を働せて、歯の表面からブラケットの胴
体部を剥離する米国特許第４，５５３，９３２号に示さ
れるような装置を用いることによりしばしばはずされ
る。剥離動作は接着剤において裂け目が広がる原因とな
る。接着剤はしばしば避けやすく、裂け目が接着剤を通
して広がるとすぐにブラケットを歯から持ち上げること
ができる。

【００１３】しかしながら、セラミックのような比較的
堅い材料から形成された歯科矯正用ブラケットは、セラ
ミック材がいずれの重要な程度まで曲がらないことによ
り剥離動作により歯からはずすことができない。そのか
わり、このようなブラケットは、裂け目が接着剤を通し
て広がるまでブラケットの１つの側面を歯からてこで上
げる又は持ち上げることによりしばしばはずれる。一般
に、金属ブラケットより実質的に高い範囲の力がセラミ
ックブラケットをはずすのに必要とされる。というの
は、セラミックブラケット下の接着剤における裂け目
は、本質的に瞬時に接着剤を通して広がらなければなら
ないが、金属ブラケット下の接着剤における裂け目は、
剥離動作が行われるのと同程度の速さで広がることだけ
が必要とされるからである。

【００１４】米国特許第５，３６６，３７２号及び第
５，４３９，３７９号は、近心及び遠位セクションを有
する改良されたブラケットであって、前記セクションが
咬合−歯肉方向において伸長する各々他のおおよそ中心
の対照軸に対して前記セクションを旋回させることによ
り歯からはずれるブラケットを記載する。必要に応じ
て、一対のプライヤー又は他の道具をブラケットの近心
及び遠位セクションを共に圧搾して旋回させるのに用い
ることができる。旋回する動きは、例えば歯の表面から
垂直にブラケットを引き離すことによりブラケットをは
ずすのに必要とされる応力より小さい応力が必要とされ
るように、ブラケットの外側、近心及び遠位端に沿って
はずす応力を集中すると考えられている。このブラケッ
トをはずすための削減された応力は、下にある歯の構造
が弱いか又は損傷している場合に特に利点となる。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】米国特許第５，３６
６，３７２号及び５，４３９，３７９号に記載されるセ
ラミックブラケットは当該技術における重大な進歩を表
すが、必要に応じて器具の除去を容易にする歯科矯正具
のための改良された結合構造体の必要性がなお残ってい
る。好ましくは、このような結合構造体は、セラミック
及び特定のプラスチックのような比較的堅い材料から作
られた器具ばかりでなく、金属製の器具においても、特
により高い結合強度を有する接着剤が将来開発され、市
販された場合において役立つであろう。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明は、歯肉方向（即
ち患者の歯肉に向かう方向）において働く力の影響下に
おいてはずれることに相対的に高い耐性を供するが、必
要に応じて他の方向から力が加えられた場合に直ちには
ずすことができる歯科矯正具のための改良された結合構
造体に関する。例えば、このブラケットは近心方向（即
ち患者の歯の弧の中心に向かう方向）、遠位方向（即ち
患者の孤の中心から離れる方向）、又は咬合方向（即ち
患者の歯の先端に向かう方向）において力が加えられた
場合により低い結合強度を有することができる。この器
具は、治療の通常の過程の間、歯に安全に付着され続け
るが、必要に応じて直ちにはずして除去することができ
る。

【００１７】更に詳しくは、本発明の１つの態様による
歯科矯正具は、弧線を受容するための溝を規定する壁部
を有する胴体部、及び該胴体部を歯に結合させるための
該胴体部に接続された結合構造体を含む。該結合構造体
は、近心端部、遠端部、歯肉端部及び咬合端部を有する
無孔基部を含む。前記結合構造体は、第１の結合強度値
で近心端部を歯に結合させるための第１の手段、第２の
結合強度値で遠端部を歯に結合させるための第２の手
段、第３の結合強度値で歯肉端部を歯に結合させるため
の第３の手段及び第４の結合強度値で咬合端部を歯に結
合させる第４の手段を含む。前記第１の結合強度値、第
２の結合強度値及び第３の結合強度値の少くとも１つは
第４の結合強度値より小さい。

【００１８】本発明の他の態様は、弧線を受容するため
の溝を規定する壁部を有する胴体部、及び該胴体部を歯
に結合させるための胴体部に接続された結合構造体を含
む歯科矯正具に関する。前記結合構造体は、近心端部、
遠端部、歯肉端部及び咬合部を有する基部を含む。この
結合構造体も前記基部に接続され、前記胴体部から外側
に離れて伸長している突起物を有する。各々の突起物は
特定の表面領域を有する。近心端部、遠端部及び歯肉端
部の１つに接続されたいずれの突起物の全表面領域も咬
合端部に接続されたいずれの突起物の全表面領域より小
さい。

【００１９】本発明の他の態様は、弧線を受容するため
の溝を規定する壁部を有する胴体部と、該胴体部を歯に
結合させるための該胴体部に接続されている結合構造体
と、を含む歯科矯正具に関する。前記結合構造体は、各
々特定の領域を有する近心端部、遠端部、歯肉端部及び
咬合端部を有する基部を含む。この結合構造体は、基部
に対する歯科矯正用接着剤の結合強度を促進するための
基部の少くとも一部を被覆する材料も含む。この材料
は、近心端部、遠端部及び歯肉端部の少くとも１つの領
域のいずれの割合を被覆するよりも大きい割合の咬合端
部の領域を被覆する。

【００２０】本発明は、弧線を受容するための溝を規定
する壁部を有する胴体部と、該胴体部を歯に結合させる
ための該胴体部に接続された結合構造体と、を含む歯科
矯正具にも関する。前記結合構造体は基部と該基部に接
続されたメッシュパッドとを有する。基部及びメッシュ
パッドの各々は近心端、遠端、歯肉端及び咬合端を有す
る。メッシュパッドの近心端は基部の近心端から第１の
距離に位置し、メッシュパッドの遠端は基部の遠端から
第２の距離に位置し、メッシュパッドの歯肉端は、基部
の歯肉端から第３の距離に位置し、そしてメッシュパッ
ドの咬合端は基部の咬合端から第４の距離に位置する。
前記第４の距離は第１、第２及び第３の距離の少くとも
１つより小さい。

【００２１】

【発明の実施の形態】本発明の１つの実施形態により作
製された歯科矯正具は図１〜４において数字１０により
広くデザインされている。器具１０は、弧線１６を受容
するための弧線溝１４を規定する壁部を有する中心胴体
部１２を有する歯科矯正用ブラケットとして図解の目的
で示される。しかしながら、本発明は頬チューブ、栓形
及びボタン形のような他の型の歯科矯正具に関連して用
いてもよい。

【００２２】４つのタイウイング部１８は胴体部１２に
一体的に接続している。溝は、金属ワイヤー又は弾性Ｏ
−リングのセクションのようなひもを受容するための経
路を供するために各々のタイウイング部１８の間に胴体
部１２の近接領域に位置する。ひもは、図には示してい
ないが、弧線溝１４において弧線１６を保持するために
弧線１６近くに伸びる。任意に、基体１２は米国特許第
５，３６６，３７２号及び第５，４３９，３７９号にお
いて示されるタイプの近心部及び遠位部を含んでもよ
い。

【００２３】器具１０は該器具１０を歯の表面に直接結
合させるための結合構造体１９も含む。結合構造体１９
は、胴体部１２に一体的に接続された基部２０を含む。
図１〜４に示される実施形態において、基部２０は、器
具１０を適用するための歯の凸状の複雑な外形に適合す
る凹状の形状を有する基準面（又は“外形の面”）にお
いて広がる。しかしながら、いくつかの比較的小さな器
具のような器具において、基準面又は“外形の面”は平
面又は本質的に平面としてもよい。好ましくは、基部２
０は穴があいていない（即ち、唇−舌方向において基部
２０を完通する孔がない）ものである。

【００２４】図４において、基部２０は近心端部２２、
遠端部２４、歯肉端部２６及び咬合端部２８を含む。本
明細書において、部分２２のような“近心端部”という
言葉は、基部２０の近心端全体に沿って広がる端部を意
味し、部分２４のような“遠端部”とは、基部２０の遠
端全体に沿って広がる端部を意味し、部分２６のような
“歯肉端部”とは、基部２０の歯肉端全体に沿って広が
る端部を意味し、そして部分２８のような“咬合端部”
とは基部２０の咬合端全体に沿って広がる端部を意味す
る。更に、部分２２，２４，２６，２８の各々は、先に
言及される外形の面に沿って取り付けられる時、等しい
領域を有する。（この時、例えば部分２２の幅は、該部
分２２の長さが部分２６の長さと等しくないので該部分
２６の幅と等しくない）。

【００２５】結合構造体１９は第１の結合強度値で近心
端部２２を（図３に示される歯３０のような）歯に結合
させるための第１の手段を含む。結合構造体１９は、第
２の結合強度値で遠端部２４を歯３０に結合するための
第２の手段を更に含む。結合構造体は、第３の結合強度
値で歯肉端部２６を歯３０に結合させるための第３の手
段及び第４の結合強度値で咬合端部２８を歯３０に結合
させるための第４の手段を含む。本明細書において、
“結合強度値”とは、単位領域当りの力であって、外形
の面に沿って取りつけられた時に歯の表面から器具の意
図された部分を引き離すのに必要とされるものを意味す
る。

【００２６】図１〜４において示される実施形態におい
て、結合構造体１９は基部２０の歯に面する表面に固定
されているいくつかの粒子３２を含む。先に言及される
第３の手段及び第４の手段は、歯肉端部２６及び咬合端
部２８に各々直接結合された粒子３２を含む。示すよう
に、粒子３２の実質的ないくつかは端部２６，２８に接
続されている。先に言及される第１の手段及び第２の手
段は、相対的に少い数の前記粒子３２を含み、好ましく
は近心端部２２及び遠端部２４に直接結合した前記粒子
３２を実質的に含まない。

【００２７】近心及び遠端部２２，２４に結合された粒
子３２の実質的な欠如は、歯肉及び咬合端部２６，２８
を含む基部２０の他の領域と比較して前記近心及び遠端
部２２，２４において歯３０に対する器具１０の接着剤
結合の強度を大きく弱める。図３において、基部２０を
歯３０に結合するために接着剤３４が供され、遠端部２
４下の粒子３２の実質的な数の欠如がこの部位における
接着剤３４と接触する器具１０の表面領域を大きく削減
する。対照的に、（端部２６，２８及び基部２０の中心
部分のような）粒子３２の実質的な数にわたり広がる基
部２０の領域は、器具１０が接着剤３４に接触するより
大きく高い表面領域を有するので相対的に高い結合強度
値を有する領域を形成する。

【００２８】器具１０は、必要に応じて接着剤３４にお
ける裂け目の開始が選択された部分２２，２４において
おこるようにおよそ咬合−歯肉軸にそって器具１０を旋
回させることにより矯正歯科医により歯３０からはずす
ことができる。その後裂け目は接着剤３４の残った領域
に直ちに広がる。しかしながら、部分２６，２８に直接
結合された粒子３２は、器具１０が歯科矯正治療の間に
歯３０に普通に結合されたままであることを可能にす
る。例えば、部分２６に結合された粒子３２は、装置１
０が比較的堅い食物に接触した時おこり得るような器具
１０が咀嚼の間に典型的に被る力に耐えることを可能に
する。

【００２９】更に、器具１０は、ワイヤースプリングに
より、又は弾性モジュールにより弧線において曲げる又
はねじることを用いることによる矯正歯科医により適用
され得る歯科矯正治療の間に力が加えられる時でさえ歯
３０に結合し続ける。例えば、弧線１６は、器具１０が
図１における弧３５について外側方向に歯の咬合端を傾
けるようにするために、弧線の長軸について矯正歯科医
が意図的にねじることができる。しかしながら、咬合端
部２８の下に存在する相対的に高い結合強度値により、
弧線により作用されるようなこのようなトルク力に安全
に耐える。部分２８に直接結合された粒子３２は、器具
１０が歯３０にしっかりと結合し続けることを確実にす
る。

【００３０】いくつかの例において、矯正歯科医は部分
２２，２４のいずれかの下に引張応力を形成する力を適
用してもよい。このような応力は、例えば矯正歯科医が
空間を閉ざすために歯３０を制限することを必要とする
場合におこり得る。しかしながら、このような近心−遠
位の力は、咬合方向から普通に助長される力より典型的
に非常により小さい。例えば、治療の間に助長される咬
合の負荷は１０kgを超え得るが、制限の間におこり得る
近心−遠位の負荷は５００ｇ未満であり得る。

【００３１】好ましくは、非対称結合構造体１９は、近
心−遠位軸について旋回させた時と比較して歯肉−咬合
軸について旋回させた時に、歯３０からより簡単に器具
１０をはずすことができることを可能にする。このよう
な結合構造体１９は、多結晶質アルミナのような比較的
堅い、延性のない、又は砕けやすい材料から作られた器
具１０について特に利点がある。しかしながら、本発明
は、ステンレススチール又はプラスチックのような他の
材料から作られた器具にも有用である。

【００３２】（図３に概略的に示される）粒子３２は、
球状又は不規則形であり得、胴体部１２と同じ材料又は
異なる材料から作ることができる。更に、粒子３２は、
アンダーカット領域に存在し得、又はアンダーカット領
域がいったん接着剤が硬化した時接着剤が基部に機械的
に組み合うことを作り出すポケットを作るように形成さ
れるような様式において基部２０に接続され得る。

【００３３】例として、胴体部１２及び基部２０は多結
晶質アルミナから一体的に作ることができ、粒子３２
は、多結晶質アルミナの不規則形状粒子とすることがで
きる。セラミック粒子をセラミック胴体部に付着させる
種々の方法は本明細書に引用により組み込まれる米国特
許第５，１０８，２８５号に記載されている。基部２０
に結合されたガラスフリットにおける粒子３２を埋め込
むことにより粒子３２を基部２０に付着させることがで
きる。あるいは、拡散結合によるような他の手段により
粒子３２を基部２０に付着させることができる。

【００３４】各々の器具１０の基部が上の方向を向くよ
うにトレー内に器具１０をのせることにより粒子３２を
いくつかの器具１０の基部２０に適用することができ
る。トレーは、互いに関連した正確な位置において器具
１０を保持するために溝又は他の構造を有する。次に、
シート金属マスクを器具１０上におく。マスクは、各々
の器具１０の基部２０の予め選択された領域上にのるよ
うに配置された一連の孔を有する。その後各々の器具の
マスクされていない部分に粒子を入れ、その場に固定す
る。

【００３５】胴体部１２及び基部２０が金属材料から作
られるなら、接着剤、イオン衝撃、火炎溶射又は拡散結
合等のようないくつかの種々の方法のいずれか一つによ
り、粒子３４を基部２０に結合することができる。粒子
を金属ブラケットに結合する適した方法は、米国特許第
４，７５２，２２１号、第４，４６０，３３６号及び第
４，６２６，２０９号に記載されている。

【００３６】本発明の第２の実施形態を図５に示す。こ
こにおいて、器具１０ａは、先に記載の胴体部１２、弧
線溝１４及びタイウイング１８に類似した胴体部、弧線
溝及びタイウイングを有する。更に、器具１０ａは先に
記載の基部２０と同じである基部２０ａと共に結合構造
体１９ａを有する。基部２０ａは、各々先に記載の部分
２２，２４，２６，２８に類似した近心端部２２ａ、遠
端部２４ａ、歯肉端部２６ａ及び咬合端部２８ａを有す
る。

【００３７】しかしながら、この例における結合構造体
１９ａは部分２２ａ，２４ａ及び２８ａに直接結合され
た粒子３２ａを含む。部分２６ａは、実質的な数のこの
粒子３２ａへの直接の結合を欠如しており、好ましくは
このような粒子３２ａのいずれの直接の結合もない。粒
子３２ａ及び基部２０ａ、並びに器具１０ａの残りの要
素は、先に示された材料と類似又は同一の材料から作る
ことができる。

【００３８】歯肉端部２６ａに結合された実質的な数の
粒子３２ａの欠如は、歯肉端部２６ａ下に位置した接着
剤において裂け目が最初にはじまるような方向において
器具１０ａを持ち上げることにより器具１０ａが直ちに
除去されることを可能にする。しかしながら、咬合端部
２８ａに結合している実質的な数の粒子は、器具１０が
歯科矯正治療の通常の過程の間に歯の上に安全に保持さ
れることを可能にする。図示しないが、他の選択とし
て、たとえあるとしても全ての３つの端部２２ａ，２４
ａ，２６ａに直接結合された粒子３２ａの数は、咬合端
部２８ａに直接結合された粒子の数よりかなり少くし得
る。

【００３９】本発明の他の実施形態を図６に示す。ここ
において、器具１０ｂは基部２０ｂを含む結合構造体１
９ｂを有する。基部２０ｂは、各々先に記載の部分２
２，２４，２６，２８と同一の近心端部２２ｂ、遠端部
２４ｂ、歯肉端部２６ｂ及び咬合端部２８ｂを有する。
しかしながら、結合構造体１９ｂは、基部２０ｂに結合
し、器具１０ｂの胴体部から離れる方向において外側に
広がる一連の突起物３６ｂを含む。突起物３６ｂは、接
着剤がいったん硬化すると機械的に組み合うようにハン
マーの頭様のマッシュルーム形の頭部のような大きな頭
部を任意に有する。図６に示される突起物３６ｂは正方
形の断面形状であるが、円柱又は方形の形状の突起物の
ような他の形の突起物も用いることができる点も理解さ
れるはずである。他のものとして、突起物３６ｂは、先
に記載の粒子３２，３２ａのような規則的又は不規則的
な形状の粒子をすることもできる。

【００４０】各々の突起物３６ｂは、全外部表面領域を
有する。部分２２ｂ，２４ｂのいずれにも直接結合して
いる全ての突起物の全表面領域は、端部２６ｂ，２８ｂ
のいずれにも直接結合しているいずれの突起物３６ｂの
全表面領域より小さい。結果として、部分２６ｂ，２８
ｂ下の領域における歯に対する器具１０ｂの結合強度は
端部２２ｂ，２４ｂ下の領域における結合強度より大き
い。

【００４１】図６に示す実施形態において、近心端部２
２ｂ及び遠端部２４ｂに直接結合した突起物３６ｂの数
は、歯肉端部２６ｂ及び咬合端部２８ｂに直接結合した
突起物３６ｂの数より小さい。いくらか異なるのは、部
分２６ｂ，２８ｂの各々に結合した突起物３６ｂが、部
分２２ｂ，２４ｂの各々に結合された突起物３６ｂの間
隔の平均距離より小さい互いの特定の平均距離離れた間
隔であることである。この場合、全ての突起物３６ｂが
同じ外部表面領域を有するので、結合強度値は部分２６
ｂ，２８ｂ下の領域における領域より部分２２ｂ，２４
ｂ下における領域においてより小さい。

【００４２】本発明の他の態様を図７に示す。ここにお
いて、器具１０ｃは、先に記載の胴体部１２、弧線溝１
４及びタイウイング１８にいくらか類似した胴体部、弧
線溝及びタイウイングを有する。器具１０ｃの結合構造
体１９ｃは基部１０ｃを含む。基部２０ｃは、先に記載
の各々部分２２，２４，２６及び２８に類似した近心端
部２２ｃ、遠端部２４ｃ、歯肉端部２６ｃ及び咬合端部
２８ｃを有する。

【００４３】結合構造体１９ｃは、いくつかの織り合わ
せた細かいワイヤーから作られたミニチュアスクリーン
に似たメッシュパッド３８ｃを含む。メッシュパッド３
８ｃは、近心端４０ｃ、遠端４２ｃ、歯肉端４４ｃ及び
咬合端４６ｃを含む。任意的に、器具１０ｃの胴体部及
び基部２０ｃは、ステンレススチールのような金属から
作られ、メッシュパッド３８ｃもステンレススチールか
ら作られる。メッシュパッド３８ｃは、溶接又はろう付
け作業により基部２０ｃに付着される。適切なメッシュ
パッドの例は、３ＭＵｎｉｔｅｋＣｏｒｐｏｒａｔ
ｉｏｎから得られる“ＤＹＮＡＢＯＮＤ”ブランドの結
合基部を含む。

【００４４】図７に示すように、メッシュパッド３８ｃ
の近心端４０ｃは、基部２０ｃの近心端４１ｃから０を
超える特定の距離の間隔をおく。同様に、メッシュパッ
ド３８ｃの遠端４２ｃは、基部２０ｃの遠端４３ｃから
０を超える特定の距離の間隔をおく。他方、歯肉端４４
ｃ及び咬合端４６ｃは、基部２０ｃの各々歯肉端４５ｃ
及び咬合端４７ｃと同一の広がりをもつ（即ち、端４４
ｃ，４５ｃは基部２０ｃの輪郭の平面に垂直である共通
標準面にあり、端４６ｃ，４７ｃも基部２０ｃの輪郭の
平面に垂直である共通標準面にある）。いくらか異なる
のは、基部２０ｃの輪郭の平面に沿って広がる方向にお
いて考慮した時、端４４ｃは部４５ｃから０の距離に位
置し、端４６ｃは端４７ｃから０の距離に位置する。

【００４５】結果として、器具１０ｃの種々の領域の歯
に対する結合強度値は、歯肉及び咬合端部２６ｃ，２８
ｃの下の領域より近心及び遠端部２２ｃ，２４ｃの下の
領域においてより小さい。咬合−歯肉軸について器具１
０を持ち上げることにより器具１０ｃを歯から直ちに引
き離すことができる。しかしながら、器具１０ｃは必要
に応じて歯に付着し続け、治療の間に供され得るような
典型的な咬合応力に安全に耐えることができる。

【００４６】本発明の他の実施形態による歯科矯正具１
０ｄを図８に示す。これは、各々先に記載される胴体部
１２、弧線溝１４及びタイウイング１８に類似する胴体
部、弧線及びタイウイングを有する。器具１０ｄの結合
構造体１９ｄは、近心端部２２ｄ、遠端部２４ｄ、歯肉
端部２６ｄ及び咬合端部２８ｄを有する基部２０ｄを含
む。

【００４７】結合構造体１９ｄは、基部２０ｄに対する
歯科矯正用接着剤の結合強度を増強するための（図８に
おいて数字４８ｄで示される）材料も含む。例えば、材
料４８ｄは、基部２０ｄが単結晶性又は多結晶性アルミ
ナのようなセラミック材料から作られる時、γ−メタク
リロキシプロピルトリメトキシシランのようなシランカ
ップリング剤とすることができる。他の適切な材料は、
米国特許第４，９４８，３６６号及び第４，６７３，３
５４号に記載されている。

【００４８】材料４８ｄは、基部２０ｄ上に被覆され
る。材料４８ｄは、端部２２ｄ，２４ｄを覆う割合より
大きい割合で端部２６ｄ，２８ｄの領域を覆う。好まし
くは、示すように材料４８ｄは端部２２ｄ，２４ｄに沿
って完全になくなり得る。結果として、部分２２ｄ，２
４ｄ下の領域における歯に対する器具１０ｄの結合強度
値は、部分２６ｄ，２８ｄ下の結合強度値より小さい。
（本明細書における目的のために、部分２２ｄ，２４
ｄ，２６ｄ，２８ｄの領域は、歯の表面の凸形状に適合
する基部２０ｄの輪郭の平面にある領域であると考えら
れる。）あるいは、部分２２ｄ，２４ｄは基部２０ｄに対する歯
科矯正用接着剤の結合強度を削減する材料で被覆するこ
とができる。このような例において、材料４８ｄは必要
に応じて除去するか、又は先に記載の方法において用い
ることができる。

【００４９】図９において、本発明の他の実施形態によ
る歯科矯正具１０ｅは、各々胴体部１２、弧線溝１４及
びタイウイング１８に類似した胴体部、弧線溝及びタイ
ウイングを有する。器具１０ｅは、近心端部２２ｅ、遠
端部２４ｅ、歯肉端部２６ｅ及び咬合端部２８ｅを有す
る基部２０ｅを含む結合構造体１９ｅも有する。材料４
８ｅは、基部２０ｅに対する矯正歯科用接着剤の結合強
度を増強するための基部２０ｅ上に被覆される。材料４
８ｅは、先に記載される材料４８ｄと同一にすることが
できる。しかしながら、本例において、材料４８ｅは、
部分２６ｅより大きい部分２２ｅ，２４ｅ及び２８ｅの
表面領域を覆う。結果として、歯に対する器具１０ｅの
結合強度は、部分２２ｅ，２４ｅ及び２８ｅ下の領域よ
り部分２６ｅ下の領域においてより小さい。

【００５０】図１０は、本発明の他の実施形態を示す。
ここにおいて、歯科矯正具１０ｆは、各々先に記載され
た胴体部１２、弧線溝１４及びタイウイング１８に類似
した胴体部、弧線溝及びタイウイングを有する。器具１
０ｅの結合構造体１９ｆは、各々先に記載される部分２
２，２４，２６，２８に類似した近心端部２２ｆ、遠端
部２４ｆ、歯肉端部２６ｆ及び咬合端部２８ｆを含む。

【００５１】結合構造体１９ｆは、歯科矯正用接着剤５
０ｆも含む。図１０に見ることができるように、接着剤
５０ｆは、基部２０ｆの輪郭の面に沿った方向において
考慮して、基部２０ｆの近心端４０ｆから間隔のあいた
近心端４１ｆ及び基部２０ｆの遠端４２ｆから間隔のあ
いた遠端４３ｆを有する。しかしながら、接着剤５０ｆ
の歯肉端４５ｆは基体２０ｆの歯肉端４４ｆと同一の広
がりをもち、接着剤５０ｆの歯肉端４７ｆは基部２０ｆ
の咬合端４６ｆと同一の広がりをもつ。

【００５２】好ましくは、接着剤５０ｆより実質的に低
い結合強度を有する接着剤のような第２の材料が、近心
筒部２２ｆ及び遠端部２４ｆの下の基部２０ｆに適用さ
れる。図に示さないが、第２の接着剤は、存在し得る基
部２０ｆと歯の表面との間の空間を占有するのに役立
つ。結果として、食物が入り込む可能性のある領域等が
避けられる。

【００５３】器具１０ｆは、好ましくは、接着剤５０ｆ
で予め被覆されており、図１１に示す容器５２ｆ内に入
れられる。適切な接着剤は、（３ＭＵｎｉｔｅｋＣ
ｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから得られる）“ＴＲＡＮＳＢＯ
ＮＤ”ブランド光硬化可能接着剤及び米国特許第５，３
５４，１９９号に記載される接着剤を含む。容器５２ｆ
は、ふた５４ｆを含み、好ましくは接着剤５０ｆを硬化
させ得る光活性化放射線の透過を阻止する材料から作ら
れる。適切な容器５２ｆは、米国特許第５，３５０，０
５９号及び“ＰａｃｋａｇｅｆｏｒＡｄｈｅｓｉｖ
ｅＰｒｅｃｏａｔｅｄＤｅｎｔａｌＡｐｐｌｉａ
ｎｃｅ”という題の継続中の米国特許出願通し番号０８
／４０７，１９０号に記載されている。

【００５４】本発明のいくつかの他の変形も可能であ
る。例えば、器具の接着剤と基部との間の結合を弱める
材料は、器具の基部の近心、遠位又は歯肉端部分に、又
は接着剤中に埋め込むために基部に適用されるメッシュ
パッド、粒子又は他の構造に適用することができる。他
のものとして、特定の部分において結合構造体の表面領
域を削減するため、又は特定の領域においていくつかの
アンダーカット領域を削減するためにメッシュパッド、
粗いもしくは刻みのある基部又は他の型の突起物もしく
は粒子を有する基部の孔、アンダーカット領域及び他の
領域を占める材料を用いることができる。このような材
料の例は、メッシュパッドを有する基部のためのろう付
け材料、並びに粒子もしくは突起物を有するか又は粗い
もしくは刻みのある基部のための接着剤及び接着剤始動
物質を含む。

【００５５】本発明は、ブラケット以外の歯科矯正具に
も有用である。例えば、器具は、頬側チューブ、クリー
ト、ボタン又は歯の表面に直接結合される他の器具であ
り得る。このような器具は、弧線を受容するための孔又
は閉じた溝を含むことができ、そして溝は、円形、方形
又は正方形の断面形状を有することができる。器具は、
溝内に弧線を保護するためのタイウイング又は（可動壁
のような）他の構造を有することもできる。

【００５６】当業者は、本発明の要旨から離れることな
くいくつかの他の交換、改良、及び付加が可能であるこ
とを認めることができる。結果として、本発明は、先に
詳細に記載される本好ましい実施形態により限定される
べきでなく、特許請求の範囲によってのみ限定されるべ
きである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１つの実施形態により作製された歯科
矯正具の等軸図であり、器具の弧線溝内に挿入されてい
る弧線の部分を示す。

【図２】図１において示される器具単独の歯肉側に向か
って見た図である。

【図３】図２において示される器具の一部分の拡大図で
あり、器具を歯の表面に結合させるための接着剤の量も
示す。

【図４】図１〜３において示される器具の基部に向かっ
て見た背面図である。

【図５】本発明の他の態様による図４にいくらか類似す
る図である。

【図６】本発明の他の態様による図４にいくらか類似す
る図である。

【図７】本発明の他の態様による図４にいくらか類似す
る図である。

【図８】本発明の他の態様による図４にいくらか類似す
る図である。

【図９】本発明の他の態様による図４にいくらか類似す
る図である。

【図１０】本発明の他の態様による図４にいくらか類似
する図である。

【図１１】器具が容器内に入れられている図１０におい
て示される器具の図である。

【符号の説明】

１０…歯科矯正具１２…胴体部１４…弧線溝１６…弧線１８…タイウイング部１９…結合構造体２０…基部２２…中端部２４…遠端部２６…歯肉端部２８…咬合端部３０…歯３２…粒子３４…接着剤３６…突起物３８…メッシュパッド４０…近心端４２，４３…遠端４４，４５…歯肉端４６，４７…咬合端

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ジェームズディー．ハンセンアメリカ合衆国，カリフォルニア 91016, モンロビア，サウスペックロード 2724，スリーエムユニテックコーポレイション

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】弧線を受容するための溝を規定する壁部
を有する胴体部と、近心端部、遠端部、歯肉端部及び咬
合端部を有する無孔基部を含み、前記胴体部を歯に結合
するための前記胴体部に接続された結合構造体と、を含
み、前記結合構造体が、第１の結合強度値で前記近心端部を
前記歯に結合させるための第１の手段と、第２の結合強
度値で前記遠端部を前記歯に結合させるための第２の手
段と、第３の結合強度値で前記歯肉端部を前記歯に結合
させるための第３の手段と、第４の結合強度値で前記咬
合端部を前記歯に結合させるための第４の手段と、を含
み、前記第１の結合強度値、前記第２の結合強度値及び
前記第３の結合強度値の少くとも１つが前記第４の結合
強度値より小さいことを特徴とする歯科矯正具。
【請求項２】前記第１の手段、前記第２の手段、前記
第３の手段及び前記第４の手段各々が、単位領域当りに
前記基部に固定された特定の数の粒子を含み、前記第４
の手段の前記単位領域当りの粒子の数が、前記第１の手
段、前記第２の手段及び前記第３の手段の前記特定の単
位領域当りの粒子の数の少くとも１つより大きいことを
特徴とする請求項１に記載の歯科矯正具。
【請求項３】弧線を受容するための溝を規定する壁部
を有する胴体部と、近心端部、遠端部、歯肉端部及び咬
合端部を有する基部を含み、前記胴体部を歯に結合する
ための前記胴体部に接続された結合構造体と、を含み、前記結合構造体が、前記基部に接続され、前記胴体部か
ら離れて外側に広がる突起物を含み、前記突起物の各々
が特定の表面領域を有し、前記近心端部、前記遠端部及
び前記歯肉端部の１つに接続されたいずれの突起物の全
表面領域も、前記咬合端部に接続されたいずれの突起物
の全表面領域よりも小さいことを特徴とする歯科矯正
具。
【請求項４】弧線を受容するための溝を規定する壁部
を有する胴体部と、各々特定の領域を有する近心端部、
遠端部、歯肉端部及び咬合端部を有する基部を含み、前
記胴体部を歯に結合するための前記胴体部に接続された
結合構造体と、を含み、前記結合構造体が、前記基部に対する歯科矯正用接着剤
の結合強度を増強するための前記基部の少くとも一部を
被包する材料を含み、前記材料が、前記近心端部、前記
遠端部及び前記歯肉端部の少くとも１つの領域のいずれ
の割合を被包するより大きい割合の前記咬合端部の領域
を被包することを特徴とする歯科矯正具。
【請求項５】弧線を受容するための溝を規定する壁部
を有する胴体部と、近心端、遠端、歯肉端及び咬合端を
各々が有する基部及び該基部に接続されたメッシュパッ
ドを含み、前記胴体部を歯に結合するための前記胴体部
に接続された結合構造体と、を含み、前記メッシュパッドの前記近心端が前記基部の前記近心
端から第１の距離に位置し、前記メッシュパッドの前記
遠端が前記基部の前記遠端から第２の距離に位置し、前
記メッシュパッドの前記歯肉端が前記基部の前記歯肉端
から第３の距離に位置し、前記メッシュパッドの前記咬
合端が前記基部の前記咬合端から第４の距離に位置し、
そして前記第４の距離が前記第１の距離、前記第２の距
離及び前記第３の距離の少くとも１つより小さいことを
特徴とする歯科矯正具。