JPS60203249A - 歯列矯正装置 - Google Patents
歯列矯正装置Info
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- JPS60203249A JPS60203249A JP59057401A JP5740184A JPS60203249A JP S60203249 A JPS60203249 A JP S60203249A JP 59057401 A JP59057401 A JP 59057401A JP 5740184 A JP5740184 A JP 5740184A JP S60203249 A JPS60203249 A JP S60203249A
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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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- Veterinary Medicine (AREA)
- Dental Tools And Instruments Or Auxiliary Dental Instruments (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
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
Ｖｉ置に関するものである。
Ｖｉ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、第１図（イ）、
（ロ）に示すように歯（１）に巻付けるか、又は接着に
よりブラケット（２）を取付け、該ブラケット（２）を
矯正ワイへ７−（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Ｃいる。従来矯正ワイヤーには
ステンレス鋼やｃｏ−Ｃｒ合金製のワイＡ７−が用いら
れてきたが、これ等ワイヤーはツｉｌｉ性限が低く、弾
性率が高いため、臨床におい′Ｃ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。史に矯正の程度及び段
階に応じて種々の矯正力を有Ｊ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かあまた。
（ロ）に示すように歯（１）に巻付けるか、又は接着に
よりブラケット（２）を取付け、該ブラケット（２）を
矯正ワイへ７−（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Ｃいる。従来矯正ワイヤーには
ステンレス鋼やｃｏ−Ｃｒ合金製のワイＡ７−が用いら
れてきたが、これ等ワイヤーはツｉｌｉ性限が低く、弾
性率が高いため、臨床におい′Ｃ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。史に矯正の程度及び段
階に応じて種々の矯正力を有Ｊ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かあまた。
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］゛１を原子比ｃｌ：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
付近で熱弾性型ンルテンサイト変態を起し、この変態を
境に示寸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ｂ１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づることができる。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石
している。しかしながら、このようイ１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。
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］゛１を原子比ｃｌ：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
付近で熱弾性型ンルテンサイト変態を起し、この変態を
境に示寸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ｂ１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づることができる。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石
している。しかしながら、このようイ１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柾々検討の結果、前記Ｎｉ−Ｔｉ系
合金の熱弾性型マルテンサイト変態点以上の温度で示Ｊ
特異な現象の一つ（・ある超弾性においＣ１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−又は少ない種類のサイズにより、はとんどの
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Ｃ，矯正ワイＡ７−に超弾性Ｎｉ−１’ｉ系合
金からなる弾性回復力を調節したワイヤーを用いること
を特徴とするものである。
合金の熱弾性型マルテンサイト変態点以上の温度で示Ｊ
特異な現象の一つ（・ある超弾性においＣ１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−又は少ない種類のサイズにより、はとんどの
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Ｃ，矯正ワイＡ７−に超弾性Ｎｉ−１’ｉ系合
金からなる弾性回復力を調節したワイヤーを用いること
を特徴とするものである。
即ら本発明は、上記矯正ワイヤーに耐良性が優れ、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回復力とすることにより、単−又は
少ない種類のサイズのワイヤーによって適正な治療を可
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
の金属材料では、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
程度はけいぜい０．５％程度であるが、超弾性ｒ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。この人８な回復ｊ）はワ
イヤーを加熱処理りることにより減少し、その度合いは
温度が高いほど大さく、また時間が長いほど大きい。従
って加熱湿度及び時間を選定することにより、回復力を
イ■怠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Ｊる必要があり、そのためにはＮ１と１゛ｉの配合
比を変えるか、又はＮｉとＴ１の何れかをＣ０１ＣｒＳ
Ｆｅなどの元素の何れか１種又は２種以上で微鎖置換り
るとよい。超弾性Ｎｉ−１−ｉ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
とかできる。
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回復力とすることにより、単−又は
少ない種類のサイズのワイヤーによって適正な治療を可
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
の金属材料では、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
程度はけいぜい０．５％程度であるが、超弾性ｒ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。この人８な回復ｊ）はワ
イヤーを加熱処理りることにより減少し、その度合いは
温度が高いほど大さく、また時間が長いほど大きい。従
って加熱湿度及び時間を選定することにより、回復力を
イ■怠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Ｊる必要があり、そのためにはＮ１と１゛ｉの配合
比を変えるか、又はＮｉとＴ１の何れかをＣ０１ＣｒＳ
Ｆｅなどの元素の何れか１種又は２種以上で微鎖置換り
るとよい。超弾性Ｎｉ−１−ｉ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
とかできる。
弾性回復力を調節する加熱処理としては、超弾性Ｎｉ−
Ｔｉ系合金からなるワイヤーを、直線状又は歯形に合せ
やすいアーヂ状に成形しＣ適当な方法により加熱する。
Ｔｉ系合金からなるワイヤーを、直線状又は歯形に合せ
やすいアーヂ状に成形しＣ適当な方法により加熱する。
例えば、大気中を始め不活性ガス中で４００〜６００℃
の温度に数十秒乃至数時間加熱Ｊ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ｖＡ
節が可能で、患者の歯の状況に応じて個々に最適の回復
力を設定することがＣきるばかりか、加熱しながら適宜
の曲率に曲げ加］ηることもできる。
の温度に数十秒乃至数時間加熱Ｊ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ｖＡ
節が可能で、患者の歯の状況に応じて個々に最適の回復
力を設定することがＣきるばかりか、加熱しながら適宜
の曲率に曲げ加］ηることもできる。
以下本発明を実施例について説明−りる。
真空中でＮｉ５１ａｔ％、１− ｉ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ｍ焼鈍を繰返し直径０．４ｍｍの線材に仕上げた。
溶解鋳造し、これを熱間で鍛造、圧延した後、冷間伸線
と中ｍ焼鈍を繰返し直径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俊、白線状
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ｌｌｌ１ｉ するため、第２
図に示すように、直径７ａｍ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１〜（２）を設（プ
て矯正用ワイヤー（３）を取付け、その中間を直径５．
０ａｉの丸棒（５）により加圧変位させて、たわみ（δ
）を１ｌｌｌｌ定することにより弾性回復力を測定した
。
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ｌｌｌ１ｉ するため、第２
図に示すように、直径７ａｍ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１〜（２）を設（プ
て矯正用ワイヤー（３）を取付け、その中間を直径５．
０ａｉの丸棒（５）により加圧変位させて、たわみ（δ
）を１ｌｌｌｌ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図に示ず。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。
犬歯から小臼歯部分の矯正を想定したものである。
図は何れも倚重−変異曲線を示したもので、第３図中（
６）は冷間伸線した後、温間ぐ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。
６）は冷間伸線した後、温間ぐ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Ｉこ第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丞し、第５図中（
１５） （１６） （１７） ＜１８）は、それぞれ６
００℃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。
）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丞し、第５図中（
１５） （１６） （１７） ＜１８）は、それぞれ６
００℃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Ｃ回復すること、また
何重時（上向方向の欠目］）と除萄時（下向り向の矢印
）の向重が異なることが判る。歯の強制にはワイヤーの
除何時の何重、即ち弾性回復力がｆｉｌであり、この回
復力が加熱処理温度と処理時間により変化し、これを適
宜に設定覆ることにより任意の回復力か得られることが
判る。即ち、回復時の平坦部における回復力が、Ｎｏ、
６の２７０９から５００℃、５分間の加熱処理（Ｎｏ
、 ７ ）で２２０ｙに変化し、１０分間（ＮＯ８）、
６０分間（ＮＯ，９＞、１２０分間（Ｎｃｉｌｏ）の処
理Ｃは、それぞれ２００９゜１００ｇ、６５ｙに変化し
ていることが判る。
は、非常に大きな変位が一定の力Ｃ回復すること、また
何重時（上向方向の欠目］）と除萄時（下向り向の矢印
）の向重が異なることが判る。歯の強制にはワイヤーの
除何時の何重、即ち弾性回復力がｆｉｌであり、この回
復力が加熱処理温度と処理時間により変化し、これを適
宜に設定覆ることにより任意の回復力か得られることが
判る。即ち、回復時の平坦部における回復力が、Ｎｏ、
６の２７０９から５００℃、５分間の加熱処理（Ｎｏ
、 ７ ）で２２０ｙに変化し、１０分間（ＮＯ８）、
６０分間（ＮＯ，９＞、１２０分間（Ｎｃｉｌｏ）の処
理Ｃは、それぞれ２００９゜１００ｇ、６５ｙに変化し
ていることが判る。
また、４００℃の温度′ｃ５分間（Ｎｏ、１１） 、
１０分間（Ｎα１２）６０分１ｆ！］ （Ｎｏ、１３＞
、１２０分間（Ｎｏ、 １４ ）処理したものひは、
それぞれ平坦部におりる回復力が２５０９．２３０ｇ、
２００ｔｊ。
１０分間（Ｎα１２）６０分１ｆ！］ （Ｎｏ、１３＞
、１２０分間（Ｎｏ、 １４ ）処理したものひは、
それぞれ平坦部におりる回復力が２５０９．２３０ｇ、
２００ｔｊ。
１９０３となっている。更に６００℃の温度で５分間（
Ｎｏ、１５＞ 、１０分間（Ｎα１６） 、６０分間（
Ｎｏ、１７） 、１２０分１２ｇ（Ｎｏ、 １８）処理
し！ζものは名士の永久変形を残Ｊ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。
Ｎｏ、１５＞ 、１０分間（Ｎα１６） 、６０分間（
Ｎｏ、１７） 、１２０分１２ｇ（Ｎｏ、 １８）処理
し！ζものは名士の永久変形を残Ｊ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”（説明しｌ〔か、こ
れに限るものぐはなく、例えば温間でアーチ状に成形し
た後、加熱処理により回復力を調ｆｕ）リ−ることもで
きる。また適正な回復力とした後、歯に取付番プＩこブ
ラケットに取付けＣ１これを連結する際に、アーチの曲
率を調整したり、各ブラケット間にベントを形成して回
復力を調ｆＭｊ ８１ることもできる。更にこれ等の作
業は加熱 ・％ ｊ！ｌｊと別個に行なったり、或いは
同時に行なうことしできる。特に通電加熱による場合に
は、ワイＡＩ−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４ると同時にワイヤーを変形することもできる。
れに限るものぐはなく、例えば温間でアーチ状に成形し
た後、加熱処理により回復力を調ｆｕ）リ−ることもで
きる。また適正な回復力とした後、歯に取付番プＩこブ
ラケットに取付けＣ１これを連結する際に、アーチの曲
率を調整したり、各ブラケット間にベントを形成して回
復力を調ｆＭｊ ８１ることもできる。更にこれ等の作
業は加熱 ・％ ｊ！ｌｊと別個に行なったり、或いは
同時に行なうことしできる。特に通電加熱による場合に
は、ワイＡＩ−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４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、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回復力で治療を行
なうことができるばかりか、回復力が矯正の進行にとも
なって低１・りることかなく、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−りることが可能
となり、ワイヤーの交換におい−くもワイヤーのナイス
に従ってブラケッ１〜のサイズを変更しなり（シよいの
で、煩雑さが大巾に緩和される。更に、回復力を局部的
に、即ち特定の歯に対しく強くしたり弱くしたりするこ
とができるため、冶ＩＭ対象の歯を、選択的に矯正でき
る等、顕暑な効果を奏するものである。
とができるため、患者の状態に合った回復力で治療を行
なうことができるばかりか、回復力が矯正の進行にとも
なって低１・りることかなく、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−りることが可能
となり、ワイヤーの交換におい−くもワイヤーのナイス
に従ってブラケッ１〜のサイズを変更しなり（シよいの
で、煩雑さが大巾に緩和される。更に、回復力を局部的
に、即ち特定の歯に対しく強くしたり弱くしたりするこ
とができるため、冶ＩＭ対象の歯を、選択的に矯正でき
る等、顕暑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、（Ｌｌ〉は平面図である。第
２図は矯正ワイヤーの回復力測定器の説明図、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
処理と回復力の関係を示１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 文 化 （ｍｍ） 〕 ｔ 骨 （ｍｍ） “ ］ 変 ｆ （ｍｍ） 手続補正書輸樹 昭和６０年２月２１臼 １、事件の表示 昭和５９年 特許願 第５７４０１号 ２、発明の名称 歯列矯正装置 ３、補正をする省 事件との関係 特許出願人 住 所 東京都千代田区丸の内２丁目６番１号名 称
（５２９） 古河電気工業株式会社（他２名） ４、代理人 住 所 東京都千代田区神田北乗物町１６番地〒１０１
英 ビル３階 ５、補正の対象 明細書全文 ６、？ＩＩＩ正の内容 別紙のとおり 明 ■ 占 １、発明の名称 歯列矯正装置 ２、特許請求の範囲 （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、矯正ワイヤーに加熱処理により弾性回復
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。 （２）矯正ワイヤーを直線状又は歯列に合せやすいアー
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。 （３）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ｎｉする特許請求の範囲第１項又は第２
項記載の歯列矯正装置。 ３、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ざＵる歯列矯正
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
。 ｉｌ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Ｉこめ、臨床において
ワイ゛１７−が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、治療の進行ど
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、−が必要どなり、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覆るため、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どＴｉを原子比で１：１どした
金属間化合物にごく近い組成からなる合金で、室温イ」
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、変態点以上の渇瓜において所望形状
に成形し、これを変態点以下の温度で変形しても、変態
点以上の温度に則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しので、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問の結果、前記Ｎｉ−Ｔｉ系
合金が熱弾性型フルテンサイ１〜変態点以上の温度で示
づｆＪ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■ｊできることを知見し、更に検
討の結果、単−又は少ない種類のサイズにより、はとん
どの段階における治療が可ｆｉｌな歯列矯正装置を開発
したもので、患者の歯に取（＝Ｊけたブラケットを塙１
１−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、矯正ワイヤーに加熱処理
により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侵れ、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、しが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−
又は少ない種類のサイズ゛のワイヤーによって適正な治
療を可能にし、治療を容易にしたものである。 超弾性どけ大ぎな変形を与えてもゴムのようにもとに戻
る性質で、通常の金属材料では、弾性限度を越えると塑
性変形が起り、（ａＳ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１σの変
形では外力を除くと変形前の歪み１口の状態に戻る。こ
の大きな弾性回復ツノはワイ゛１ア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）ｊを任意に設定するこ
とができる。 このような超弾性Ｎｉ−Ｔｉ系合金どしては、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Ｎｉ ５０．０〜５１．Ｏａｔ％、残部Ｔｉの組成範
囲内でＮ１とｌｉの配合比を変えるか、又は該組成範囲
内のＮ１とＴｉの何れかのＱ、５ａｔ％以下をＣｏ 、
（：、ｒ、Ｆｅなどの元素の何れか１種又は２種以上で
置換するどＪ、い。超弾性Ｎｉ−ｌｉ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上
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ヂ状に成形して
適当な方法により加熱処理づる。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、また加熱的間を数十秒乃至数時間の範囲内で、温度
及び処理０，１間を選択することにより任意の弾性回１
ｕ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か可能で、愚者の
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、加熱しム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％、Ｔ１残部からなる合金を溶解
鋳造し、これを熱間で鍛ｊ青、ハ延した後、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、）Ｊ１１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７朧の１対の金属棒（１）＜１’ ）
を、中心間距離が１４ｍ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．’Ｏｍｍ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図に示ケ。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。 図は倒れも荷重−変異曲線を示しＩＣものＣ１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′５ＸＸ４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） （１Ｇ） （１７’） （１Ｂ）は、それ
ぞれ６００℃の温度で５分間、１０分間、６０分間、１
２０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Ｊること、また
荷重時（下向方向の矢印）ど除荷時（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、即ら弾性回復力が重要であり、この弾性回
復力が加熱処１！ｌ！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寄ら
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２７０９から５００℃、５分
間の加熱処理（ＮＯ７）′ｃ２２０ｇに変化し、１０分
間（Ｎｏ、８）、６０分間（Ｎｏ、９ ） 、１２０分
間（Ｎｏ、１０）の処理で【３１、それぞれ２００９．
１００ｇ、’６５ｓに変化していることが判る。また、
４００℃の温度で５分間（Ｎ（１１１） 、１０分間（
Ｎｏ、１２＞６０分間（Ｎ。 １３）、１２０分間（Ｎｏ、 １４ ）処理したもので
ｔま、それぞれ平坦部における回復力が２５０＆、２３
０シ、２００９．１９０Ｕとなっている。史に６００℃
の温度で５分間（Ｎｏ、１５） 、 １０分間（Ｎｏ、
１６） 、 ６０分間（ＮＯ１７） 、 １２０分間（
Ｎ。 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■１間に対応しｌこ回復挙動を
示している。 以」−直線状の矯正ワイヤーについて説明（）たが、こ
れに限るものではなく、例えば温間でアーヂ状に成形し
た後、加熱処理により弾１／１回１（力を調節り゛るこ
ともできる。また適正な弾性回復力どした後、歯に取付
けたブラクソ１〜に■７付けて、これを連結する際に、
アーチの曲率を調整したり、各ブラケット間にベントを
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Ｖ−の両端又は中間の適当な部分に２り以上のプライ
ヤーで把み、ブライＸ７−間に？Ｕ位差を与えＣ通電加
熱づるど同時に１ツイヤ−を変形することもできる。 このように本発明によれば、弾性回復ツノを任だに設定
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
正の進行にともなつで低Ｔ’ ゛りることがなく、治療
効果が大きい。またワイ”１７−の張り換え回数を大巾
に低下することがｎｌ （ｉｌｊどなり、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１〜の
サイズを変更しなくてもよいので、煩雑さが大１１」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さるため、
治療対象の歯を、選択的に矯正できる等、顕著な効果を
秦り−るしのである。 ４、図面の簡単な説明 第１図（イ）、（ロ）は歯列矯正装置の一使用例を示す
しので、（イ）は側面図、（［ｌ）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［！！ｌ乃至第５図はそれぞれ本発明に
おりる）ム正ワイψ−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、（Ｌｌ〉は平面図である。第
２図は矯正ワイヤーの回復力測定器の説明図、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
処理と回復力の関係を示１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 文 化 （ｍｍ） 〕 ｔ 骨 （ｍｍ） “ ］ 変 ｆ （ｍｍ） 手続補正書輸樹 昭和６０年２月２１臼 １、事件の表示 昭和５９年 特許願 第５７４０１号 ２、発明の名称 歯列矯正装置 ３、補正をする省 事件との関係 特許出願人 住 所 東京都千代田区丸の内２丁目６番１号名 称
（５２９） 古河電気工業株式会社（他２名） ４、代理人 住 所 東京都千代田区神田北乗物町１６番地〒１０１
英 ビル３階 ５、補正の対象 明細書全文 ６、？ＩＩＩ正の内容 別紙のとおり 明 ■ 占 １、発明の名称 歯列矯正装置 ２、特許請求の範囲 （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、矯正ワイヤーに加熱処理により弾性回復
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。 （２）矯正ワイヤーを直線状又は歯列に合せやすいアー
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。 （３）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ｎｉする特許請求の範囲第１項又は第２
項記載の歯列矯正装置。 ３、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ざＵる歯列矯正
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
。 ｉｌ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Ｉこめ、臨床において
ワイ゛１７−が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、治療の進行ど
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、−が必要どなり、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覆るため、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どＴｉを原子比で１：１どした
金属間化合物にごく近い組成からなる合金で、室温イ」
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、変態点以上の渇瓜において所望形状
に成形し、これを変態点以下の温度で変形しても、変態
点以上の温度に則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しので、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問の結果、前記Ｎｉ−Ｔｉ系
合金が熱弾性型フルテンサイ１〜変態点以上の温度で示
づｆＪ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■ｊできることを知見し、更に検
討の結果、単−又は少ない種類のサイズにより、はとん
どの段階における治療が可ｆｉｌな歯列矯正装置を開発
したもので、患者の歯に取（＝Ｊけたブラケットを塙１
１−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、矯正ワイヤーに加熱処理
により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侵れ、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、しが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−
又は少ない種類のサイズ゛のワイヤーによって適正な治
療を可能にし、治療を容易にしたものである。 超弾性どけ大ぎな変形を与えてもゴムのようにもとに戻
る性質で、通常の金属材料では、弾性限度を越えると塑
性変形が起り、（ａＳ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１σの変
形では外力を除くと変形前の歪み１口の状態に戻る。こ
の大きな弾性回復ツノはワイ゛１ア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）ｊを任意に設定するこ
とができる。 このような超弾性Ｎｉ−Ｔｉ系合金どしては、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Ｎｉ ５０．０〜５１．Ｏａｔ％、残部Ｔｉの組成範
囲内でＮ１とｌｉの配合比を変えるか、又は該組成範囲
内のＮ１とＴｉの何れかのＱ、５ａｔ％以下をＣｏ 、
（：、ｒ、Ｆｅなどの元素の何れか１種又は２種以上で
置換するどＪ、い。超弾性Ｎｉ−ｌｉ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上
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ヂ状に成形して
適当な方法により加熱処理づる。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、また加熱的間を数十秒乃至数時間の範囲内で、温度
及び処理０，１間を選択することにより任意の弾性回１
ｕ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か可能で、愚者の
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、加熱しム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％、Ｔ１残部からなる合金を溶解
鋳造し、これを熱間で鍛ｊ青、ハ延した後、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、）Ｊ１１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７朧の１対の金属棒（１）＜１’ ）
を、中心間距離が１４ｍ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．’Ｏｍｍ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図に示ケ。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。 図は倒れも荷重−変異曲線を示しＩＣものＣ１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′５ＸＸ４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） （１Ｇ） （１７’） （１Ｂ）は、それ
ぞれ６００℃の温度で５分間、１０分間、６０分間、１
２０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Ｊること、また
荷重時（下向方向の矢印）ど除荷時（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、即ら弾性回復力が重要であり、この弾性回
復力が加熱処１！ｌ！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寄ら
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２７０９から５００℃、５分
間の加熱処理（ＮＯ７）′ｃ２２０ｇに変化し、１０分
間（Ｎｏ、８）、６０分間（Ｎｏ、９ ） 、１２０分
間（Ｎｏ、１０）の処理で【３１、それぞれ２００９．
１００ｇ、’６５ｓに変化していることが判る。また、
４００℃の温度で５分間（Ｎ（１１１） 、１０分間（
Ｎｏ、１２＞６０分間（Ｎ。 １３）、１２０分間（Ｎｏ、 １４ ）処理したもので
ｔま、それぞれ平坦部における回復力が２５０＆、２３
０シ、２００９．１９０Ｕとなっている。史に６００℃
の温度で５分間（Ｎｏ、１５） 、 １０分間（Ｎｏ、
１６） 、 ６０分間（ＮＯ１７） 、 １２０分間（
Ｎ。 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■１間に対応しｌこ回復挙動を
示している。 以」−直線状の矯正ワイヤーについて説明（）たが、こ
れに限るものではなく、例えば温間でアーヂ状に成形し
た後、加熱処理により弾１／１回１（力を調節り゛るこ
ともできる。また適正な弾性回復力どした後、歯に取付
けたブラクソ１〜に■７付けて、これを連結する際に、
アーチの曲率を調整したり、各ブラケット間にベントを
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Ｖ−の両端又は中間の適当な部分に２り以上のプライ
ヤーで把み、ブライＸ７−間に？Ｕ位差を与えＣ通電加
熱づるど同時に１ツイヤ−を変形することもできる。 このように本発明によれば、弾性回復ツノを任だに設定
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
正の進行にともなつで低Ｔ’ ゛りることがなく、治療
効果が大きい。またワイ”１７−の張り換え回数を大巾
に低下することがｎｌ （ｉｌｊどなり、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１〜の
サイズを変更しなくてもよいので、煩雑さが大１１」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さるため、
治療対象の歯を、選択的に矯正できる等、顕著な効果を
秦り−るしのである。 ４、図面の簡単な説明 第１図（イ）、（ロ）は歯列矯正装置の一使用例を示す
しので、（イ）は側面図、（［ｌ）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［！！ｌ乃至第５図はそれぞれ本発明に
おりる）ム正ワイψ−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
Claims (3)
- （１）患者の歯に取付けたブラケットを矯正ワイ１７−
で連結し、該ワイヤーの回復力により歯列を矯正りる装
置において、矯正ワイヤーに超弾性Ｎｉ−’ｌ’ｉ系合
金からなる回復力をＩ！節したワイヤーを用いることを
特徴とする歯列矯正装置６゜ - （２）矯ｉトワイＶ−を直線状又は歯列に合せやすいア
ーヂ状に成形し、又は成形と同時にこれを所定の回復力
を得る温度と加熱時間で加熱処理しＣ１回復力を帽Ｉる
特許請求の範囲第１項記載の歯列矯正装置。 - （３）矯正ワイヤーを局部的に加熱処理して、部分的に
回復力を調節づる特許請求の範囲第１項又は第２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 true JPS60203249A (ja) | 1985-10-14 |
| JP2524972B2 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) |
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- 1985-03-26 FR FR858504467A patent/FR2561905B1/fr not_active Expired - Fee Related
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