KR20160021192A - 회전형 폐쇄 부재를 구비한 자가-결찰식 치아교정용 브라켓 - Google Patents

Abstract

아치와이어(18)를 투스와 결합하기 위한 치아교정용 브라켓(10)은 투스에 장착되도록 구성되고 아치와이어(18)를 내부에 수용하도록 채용된 아치와이어 슬롯(16)을 갖춘 브라켓 바디(12)를 포함한다. 회전형 폐쇄 부재(14)는 아치와이어(18)가 아치와이어 슬롯(16) 내에 삽입될 수 있는 개방 위치와, 상기 회전형 폐쇄 부재(14)가 아치와이어(18)를 아치와이어 슬롯(16) 내에 유지하는 적어도 하나의 폐쇄 위치간 브라켓 바디(12)에 대해 이동가능하다. 치아교정용 브라켓(10)은 브라켓 바디(12)와 조합된 제1요소(132) 및 회전형 폐쇄 부재(14)와 조합된 제2요소(134)를 갖춘 지지 메카니즘(130)을 더 포함하며, 상기 제1 및 제2요소(132, 134)들은 회전형 폐쇄 부재(14)를 브라켓 바디(12)에 회전식으로 고착하고 브라켓 바디(12)에 대한 회전형 폐쇄 부재(14)의 회전시에 적어도 하나의 포지티브 스톱을 제공하도록 협력한다.

Description

회전형 폐쇄 부재를 구비한 자가-결찰식 치아교정용 브라켓{SELF-LIGATING ORTHODONTIC BRACKET WITH ROTATABLE CLOSURE MEMBER}

본 출원은 2013년 6월 14일 출원된 미국 가출원 제61/835,329호의 이점을 청구하며, 상기 특허 문헌의 내용은 참조를 위해 본 발명에 모두 포함된다.

통상 본 발명은 치아교정용 브라켓에 관한 것으로, 특히 개선된 지지 메카니즘을 갖춘 회전형 폐쇄 부재를 구비한 자가-결찰식 치아교정용 브라켓에 관한 것이다.

치아교정용 브라켓은 환자의 교합을 개선하는데 사용된 치아교정 치료의 주요소를 나타낸다. 기존의 치아교정 치료에 있어서, 치아교정 전문의 또는 보조자는 환자의 치아에 브라켓을 부착하고 아치와이어(archwire)를 각각의 브라켓의 슬롯에 체결한다. 그러한 아치와이어는 치아가 올바른 위치로 이동하게 하는 교정력을 제공한다. 작은 탄성 중합체 O-링 또는 미세한 금속 와이어와 같은 기존의 결찰사(ligature)는 각각의 브라켓 슬롯 내에 그러한 아치와이어를 유지하기 위해 채용되었다. 각각의 브라켓에 개별 결찰사를 제공할 시에 겪게 되는 어려움으로 인해, 그러한 브라켓 슬롯 내에 아치와이어를 유지하기 위해 래치, 클립 또는 슬라이드와 같은 이동가능부 또는 폐쇄 부재에 의존하여 결찰사의 필요성을 없앤 자가-결찰식 치아교정용 브라켓이 개발되었다.

상기 브라켓 슬롯 내에 아치와이어를 유지하기 위한 하나의 그와 같은 폐쇄 부재는 회전형 클립이다. 그러한 회전형 클립은 클립 중심 축에 대해 회전할 수 있도록 그 브라켓 바디에 이동가능하게 장착된다. 그러한 중심 축에 대한 클립의 회전은 개방 위치와 하나 또는 그 이상의 폐쇄 위치간 폐쇄 부재를 이동시킨다. 일 예로서, 그러한 회전형 클립은 이 클립이 브라켓의 아치와이어 슬롯 내로의 아치와이어의 삽입을 차단하지 않거나 아니면 방해하지 않는 개방 위치를 가질 것이다. 이러한 위치에서, 상기 클립은 이 클립의 일부가 아치와이어 슬롯을 폐쇄시키는 폐쇄 위치로 그 중심 축을 회전시킴으로써, 그 안에 상기 아치와이어를 유지한다. 그와 같은 치아교정용 브라켓은 미국특허 제8,162,660호에 개시되어 있으며, 상기 특허 문헌의 내용은 참조를 위해 본 발명에 모두 포함된다.

자가-결찰식 치아교정용 브라켓, 명확하게 회전식 클립 치아교정용 브라켓의 한가지 목표는 클립을 브라켓 바디에 이동가능하게 결합시키기 위한 효과적인 지지 메카니즘을 디자인하는 것이다. 예컨대, 한가지 접근방식으로, 그러한 회전식 클립은 그 브라켓 바디의 환형 홈 내에 수용된 방사상으로 확장하는 립(rib)을 갖춘다. 일단 상기 립이 환형 홈 내에 위치되면, 조립 공정 동안, 클립은 그 브라켓으로부터 분리(브라켓 바디로부터 멀리, 예컨대 입 또는 입술 방향으로 끌어당기는 것과 같이)되지 않으나, 그 개방 위치와 폐쇄 위치간 브라켓 바디에 대해 회전할 수 있다.

또한, 치아교정 전문의 및 다른 치아교정 전문가들은 그러한 회전식 클립이 그 개방 위치 및/또는 폐쇄 위치에 있을 때의 명확한 표시를 나타내는 것이 바람직하다는 것을 인식하고 있다. 이는 클립이 개방 또는 폐쇄 위치에 있을 때를 치아교정 전문의에게 통지할 뿐만 아니라, 갑작스러운 또는 의도치 않은 움직임의 가능성을 방지 또는 감소시키는데 도움이 된다. 종래의 회전식 클립 치아교정용 브라켓의 립(rib)/홈(groove) 배열이 클립을 여러 위치들간 회전하게는 하지만, 클립 위치의 명확한 표시를 제공하는 것은 본래부터 전혀 가지고 있지 않다. 그와 같은 특징적 형태가 필요한 경우, 통상 각각 분리되어 통합되었다. 일 예로서, 하나의 접근방식에서, 그러한 회전식 클립은 이 회전식 클립이 폐쇄 위치에 있을 때 그 브라켓 바디의 딤플(dimple) 또는 리세스(recess) 내에 수용된 범프(bump) 또는 프로젝션(projection)을 포함한다.

자가-결찰식 브라켓이 통상 성공적이기는 하나, 그와 같은 브라켓의 제조는 이들 치아교정용 브라켓의 이용 및 기능을 끊임없이 향상시키도록 매진해야 한다. 이러한 관점에서, 그러한 브라켓 바디에 클립을 유지할 뿐만 아니라, 클립 위치의 명확한 표시를 제공하는 향상된 지지 메카니즘을 갖춘 폐쇄 부재의 회전식 클립 타입을 구비한 자가-결찰식 치아교정용 브라켓의 필요성이 있다.

이들 목적을 위해, 아치와이어를 투스(tooth)와 결합하기 위한 치아교정용 브라켓은 투스에 장착되도록 구성되고 아치와이어를 내부에 수용하도록 채용된 아치와이어 슬롯을 갖춘 브라켓 바디를 포함한다. 회전형 폐쇄 부재는 아치와이어가 아치와이어 슬롯 내에 삽입될 수 있는 개방 위치와, 상기 회전형 폐쇄 부재(이하 간단히 '폐쇄 부재'라고도 칭함)가 아치와이어를 아치와이어 슬롯 내에 유지하는 적어도 하나의 폐쇄 위치간 브라켓 바디에 대해 이동가능하다. 치아교정용 브라켓은 브라켓 바디와 조합된 제1요소 및 회전형 폐쇄 부재와 조합된 제2요소를 갖춘 지지 메카니즘을 더 포함하며, 상기 제1 및 제2요소들은 폐쇄 부재를 브라켓 바디에 회전식으로 고착하고 브라켓 바디에 대한 회전형 폐쇄 부재의 회전시에 적어도 하나의 포지티브 스톱(positive stop)을 제공하도록 협력한다.

일 실시예에 있어서, 폐쇄 부재는 개방 위치와 적어도 하나의 폐쇄 위치간 회전가능하다. 폐쇄 위치들 중 어느 한 폐쇄 위치에서, 폐쇄 부재는 아치와이어 슬롯 내에 아치와이어의 액티브 결찰(active ligation)을 제공하도록 구성된다. 또 다른 폐쇄 위치에서, 폐쇄 부재는 아치와이어 슬롯 내에 아치와이어의 패시브 결찰(passive ligation)을 제공하도록 구성된다. 치아교정용 브라켓은 폐쇄 부재를 개방 위치에서 제1폐쇄 위치로 이동시키기 위해 폐쇄 부재가 제1방향으로 회전되고, 이후 폐쇄 부재를 제1폐쇄 위치에서 제2폐쇄 위치로 이동시키기 위해 폐쇄 부재가 제1방향으로 더 회전되도록 구성된다. 상기 제1방향은 시계 방향 또는 반시계 방향이 될 것이다. 다른 실시예에 있어서, 폐쇄 부재는 폐쇄 부재를 개방 위치에서 제1폐쇄 위치로 이동시키기 위해 제1방향으로 회전하고, 폐쇄 부재를 개방 위치에서 제2폐쇄 위치로 이동시키기 위해 제2방향으로 회전한다. 더욱이, 회전형 폐쇄 부재는 아치와이어 슬롯 내에 아치와이어를 유지하기 위한 적어도 2개의 유지 아암을 포함한다. 회전형 폐쇄 부재는 4개의 유지 아암을 포함한다. 일 실시예에 있어서, 지지 메카니즘의 제1 및 제2요소들은 폐쇄 부재의 회전시에 다수의 포지티브 스톱을 제공하도록 협력한다. 포지티브 스톱은 폐쇄 부재의 특정 위치에 대응한다. 이와 관련하여, 폐쇄 부재의 개방 위치 및/또는 적어도 하나의 폐쇄 위치는 폐쇄 부재의 포지티브 스톱에 대응한다. 다른 실시예에 있어서, 제1 및 제2요소의 적어도 하나는 유연하다. 특히, 브라켓 바디와 조합된 제1요소가 유연할 것이다.

예시의 실시예에 있어서, 지지 메카니즘의 제1요소는 브라켓 바디에 결합된 적어도 하나의 유연한 세장형 부재(elongate member)를 포함하고, 지지 메카니즘의 제2요소는 폐쇄 부재에 캠 메카니즘(cam mechanism)을 포함한다. 유연한 세장형 부재는 유연한 튜브 또는 와이어를 포함한다. 캠 메카니즘은 베이스 벽 및 이 베이스 벽으로부터 멀리 확장하는 한 쌍의 측벽을 갖춘 폐쇄 부재의 홈을 포함하며, 여기서 유연한 세장형 부재의 적어도 일부는 홈 내에 위치한다. 유연한 세장형 부재는 폐쇄 부재가 브라켓 바디로부터 분리되는 것을 방지하기 위해 홈의 측벽들 중 적어도 하나와 상호작용하도록 구성된다. 더욱이, 유연한 세장형 부재는 폐쇄 부재의 회전시에 적어도 하나의 포지티브 스톱을 제공하기 위해 홈의 베이스 벽과 상호작용하도록 구성된다. 일 실시예에 있어서, 홈의 베이스 벽은 인접한 플랫(flat)들이 정점부(apex) 또는 돌출부(protrusion)에 의해 서로 분리되는 다수의 플랫을 포함한다. 폐쇄 부재의 포지티브 스톱은 홈의 플랫이 유연한 튜브에 직면할 때 규정된다. 인접한 플랫들간 정점부는 포지티브 스톱으로부터 떨어져 폐쇄 부재의 회전에 대한 저항을 제공한다. 다른 실시예에 있어서, 폐쇄 부재의 포지티브 스톱은 정점부가 유연한 세장형 부재의 컷아웃(cutout) 또는 결각(indentation)과 체결될 때 규정된다.

일 실시예에 있어서, 지지 메카니즘의 제1요소는 아이와이어 슬롯의 제1측면 상의 제1유연한 세장형 부재 및 아치와이어 슬롯의 제2측면 상의 제2유연한 세장형 부재를 포함한다. 지지 메카니즘의 제2요소는 폐쇄 부재의 제1측면 상의 홈 및 폐쇄 부재의 제2측면 상의 캠 표면을 포함하는 캠 메카니즘을 포함한다. 제1유연한 세장형 부재는 폐쇄 부재가 브라켓 바디로부터 분리되는 것을 방지하기 위해 홈과 상호작용하도록 구성되고, 제2유연한 세장형 부재는 폐쇄 부재의 회전시에 적어도 하나의 포지티브 스톱을 제공하기 위해 캠 표면과 상호작용하도록 구성된다. 제1유연한 세장형 부재는 폐쇄 부재의 회전시에 적어도 하나의 포지티브 스톱을 제공하기 위해 홈과 상호작용하도록 더 구성된다.

일 실시예에 있어서, 제1요소는 브라켓 바디에 결합된 적어도 하나의 유연한 세장형 부재를 포함하고, 제2요소는 폐쇄 부재 상에 래치팅 메카니즘(ratcheting mechanism)을 포함한다. 그러한 래치팅 메카니즘은 적어도 하나의 측벽을 갖는 홈에 형성된다. 유연한 세장형 부재는 폐쇄 부재가 브라켓 바디로부터 분리되는 것을 방지하기 위해 측벽과 상호작용한다. 일 실시예에 있어서, 유연한 세장형 부재는 프로젝션을 포함하고, 래치팅 메카니즘은 하나 또는 그 이상의 투스(tooth) 및 하나 또는 그 이상의 트로프(trough)를 포함한다. 상기 프로젝션은 폐쇄 부재의 회전시에 적어도 하나의 포지티브 스톱을 제공하도록 투스와 상호작용한다. 포지티브 스톱은 프로젝션이 트로프들 중 어느 하나에 위치될 때 대응한다. 더욱이, 포지티브 스톱의 수는 트로프의 수에 대응한다.

일 실시예에 있어서, 유연한 세장형 부재는 일반적으로 U-형이고 한 쌍의 대향하는 프로젝션을 포함한다. 한 쌍의 프로젝션의 각 프로젝션은 폐쇄 부재의 회전시에 적어도 하나의 포지티브 스톱을 제공하도록 래치팅 메카니즘의 투스와 상호작용한다.

일 실시예에 있어서, 제1요소는 브라켓 바디에 결합된 적어도 하나의 유연한 세장형 부재를 포함하고, 제2요소는 폐쇄 부재 상의 캐리지 메카니즘(carriage mechanism)을 포함한다. 유연한 세장형 부재는 슬롯을 갖추고, 캐리지 메카니즘은 러너(runner) 및 이 러너로부터 확장되는 볼형 부재를 포함한다. 러너는 폐쇄 부재가 브라켓 바디로부터 분리되는 것을 방지하기 위해 슬롯 내로 확장한다. 일 실시예에 있어서, 볼형 부재는 폐쇄 부재의 회전시에 적어도 하나의 포지티브 스톱을 제공하도록 슬롯과 억지 끼워맞춰지는 크기로 형성된다.

본 명세서에 통합되어 명세서의 일부를 구성하는 수반의 도면들은 발명을 설명하기 위해 상기 주어진 발명의 일반적인 설명 및 이하 주어진 상세한 설명과 함께 발명의 실시예를 기술한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 폐쇄 부재가 개방 위치에 있는 자가-결찰식 치아교정용 브라켓의 사시도이고;
도 2는 폐쇄 부재가 똑같이 개방 위치에 있는 도 1의 치아교정용 브라켓의 또 다른 사시도이고;
도 3은 폐쇄 부재가 폐쇄 위치에 있는 도 1의 치아교정용 브라켓의 사시도이고;
도 4는 폐쇄 부재가 또 다른 폐쇄 위치에 있는 도 1의 치아교정용 브라켓의 사시도이고;
도 5는 도 1의 치아교정용 브라켓의 분해 사시도이고;
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 폐쇄 부재의 사시도이고;
도 6a는 도 6에 나타낸 폐쇄 부재의 단면도이고;
도 6b는 도 6에 나타낸 폐쇄 부재의 측면 상승도이고;
도 7a는 폐쇄 부재가 개방 위치에 있을 때 도 1의 치아교정용 브라켓의 단면도이고;
도 7b는 폐쇄 부재가 폐쇄 위치에 있을 때 도 1의 치아교정용 브라켓의 단면도이고;
도 7c는 폐쇄 부재가 다른 폐쇄 위치에 있을 때 도 1의 치아교정용 브라켓의 단면도이고;
도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 폐쇄 부재가 개방 위치에 있는 자가-결찰식 치아교정용 브라켓의 사시도이고,
도 9a는 폐쇄 부재가 개방 위치에 있을 때 도 8의 치아교정용 브라켓의 단면도이고;
도 9b는 폐쇄 부재가 폐쇄 위치에 있을 때 도 8의 치아교정용 브라켓의 단면도이고;
도 9c는 폐쇄 부재가 또 다른 폐쇄 위치에 있을 때 도 8의 치아교정용 브라켓의 단면도이고;
도 9d는 다른 실시예에 따른 치아교정용 브라켓의 단면도이고;
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 폐쇄 부재가 개방 위치에 있는 자가-결찰식 치아교정용 브라켓의 사시도이고;
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 폐쇄 부재의 사시도이고;
도 12a는 폐쇄 부재가 개방 위치에 있을 때 섹션 라인 12-12를 따라 취해진 도 10의 치아교정용 브라켓의 단면도이고;
도 12b는 폐쇄 부재가 폐쇄 위치에 있을 때 섹션 라인 12-12를 따라 취해진 도 10의 치아교정용 브라켓의 단면도이고;
도 13a는 폐쇄 부재가 개방 위치에 있는 자가-결찰식 치아교정용 브라켓의 일 실시예의 단면도이고;
도 13b는 폐쇄 부재가 개방 위치에 있는 도 13a의 자가-결찰식 치아교정용 브라켓의 단면도이고;
도 13c 및 13d는 예시의 지지 메카니즘을 나타내고;
도 14a는 섹션 라인 14-14를 따라 취해진 도 10의 자가-결찰식 치아교정용 브라켓의 일 실시예의 단면도이고;
도 14b는 폐쇄 부재가 다른 위치에 있는 도 14a에 나타낸 실시예의 단면도이고;
도 15a, 15b, 및 15c는 본 발명의 실시예에 따른 지지 메카니즘의 실시예의 단면도이고;
도 16a는 폐쇄 부재가 개방 위치에 있을 때 섹션 라인 12-12를 따라 취해진 도 10의 치아교정용 브라켓의 단면도이고;
도 16b는 폐쇄 부재가 폐쇄 위치에 있을 때 섹션 라인 12-12를 따라 취해진 도 10의 치아교정용 브라켓의 단면도이고;
도 16c는 폐쇄 부재가 또 다른 폐쇄 위치에 있을 때 섹션 라인 12-12를 따라 취해진 도 10의 치아교정용 브라켓의 단면도이고;
도 17a, 17b, 및 17c는 결찰 부재가 각기 다른 방위에 있는 본 발명의 일 실시예의 평면도이며;
도 18a, 18b, 및 18c는 각각 도 17a, 17b, 17c에 나타낸 결찰 부재의 방위에 대응하는 지지 메카니즘의 각기 다른 방위를 나타내는 지지 메카니즘의 일 실시예의 평면도이다.

이제 도면, 특히 도 1-4를 참조하면, 치아교정용 브라켓(10)은 브라켓 바디(12) 및 이 브라켓 바디(12)에 결합된 이동식 폐쇄 부재를 포함한다. 바람직한 실시예에 있어서, 이동식 폐쇄 부재는 브라켓 바디(12)와 이동가능하게 결합된 회전식 클립(14; 이하 간단히 '클립'이라고도 칭함)을 포함한다. 브라켓 바디(12)는 투스에 교정력을 인가하기 위한 아치와이어(18; 환형(phantom)으로 나타낸)를 수용하도록 채용된 그 안에 형성된 아치와이어 슬롯(16; 이하 간단히 '슬롯'이라고도 칭함)을 포함한다. 회전식 클립(14)은 아치와이어(18)가 클립(14)으로부터의 방해 없이 아치와이어 슬롯(16) 내에 삽입될 수 있는 개방 위치(도 1 및 2)와 아치와이어(18)가 아치와이어 슬롯(16) 내에 유지되는 적어도 하나(예컨대, 바람직하게는 적어도 2개)의 폐쇄 위치간 이동할 수 있다. 예컨대, 그리고 이하 좀더 상세히 설명되는 바와 같이, 제1폐쇄 위치(도 3)에서, 회전식 클립(14)은 아치와이어 슬롯(16) 내의 아치와이어(18)를 능동적으로 결찰하도록 구성되고, 제2폐쇄 위치(도 4)에서, 회전식 클립(14)은 아치와이어 슬롯(16) 내의 아치와이어(18)를 수동적으로 결찰하도록 구성된다. 물론 다른 실시예에서는 클립(14)의 단일의 폐쇄 위치만 또는 추가의 폐쇄 위치가 있을 수 있다. 여하튼, 그러한 브라켓 바디(12) 및 회전식 클립(14)은 치아교정 치료에 이용하기 위한 자가-결찰식 치아교정용 브라켓(10)을 공동으로 형성한다.

달리 나타내지 않는 한, 상기 치아교정용 브라켓(10)은 본원에서 아래 턱 상의 투스의 입술(labial)면에 부착된 기준 프레임을 이용하는 것으로 기술된다. 따라서, 본원에 사용된 바와 같이, 브라켓(10)을 기술하기 위해 사용된 입술, 혀, 중간, 말단, 교합, 및 잇몸과 같은 용어는 선택된 기준 프레임과 관련된다. 그러나, 본 발명의 실시예들은 그러한 치아교정용 브라켓(10)이 구강 내의 다른 투스에 그리고 다른 방위로 사용될 수 있다. 예컨대, 브라켓(10)은 또한 투스의 혀(lingual)면에 결합되며 본 발명의 범주 내에 속한다. 통상의 기술자는 본원에 사용된 그러한 기술적인 용어들이 기준 프레임에서 변경이 있을 경우 직접적으로 적용되지 않는다는 것을 알 수 있을 것이다. 그럼에도 불구하고, 본 발명의 실시예들은 그러한 구강 내의 위치 및 방위와 상관없으며, 치아교정용 브라켓의 실시예들을 기술하기 위해 사용된 관련 용어들은 단지 도면에서 실시예들의 명확한 설명을 제공하기 위한 것일 뿐이다. 그와 같이, 그러한 관련 용어 입술, 혀, 중간, 말단, 교합, 및 잇몸은 본 발명을 특정 위치 또는 방위로 한정하진 않는다.

환자의 아래 턱으로 운반된 투스의 입술면에 장착될 때, 예컨대 그 브라켓 바디(12)는 혀측(20), 교합측(22), 잇몸측(24), 중간측(26), 말단측(28) 및 입술측(30)을 갖춘다. 상기 브라켓 바디(12)의 혀측(20)은 소정 기존의 방식으로, 예컨대 적절한 치아교정 시멘트 또는 접착제에 의해 또는 인접한 투스 주위의 밴드(band)에 의해 투스에 고착되도록 구성된다. 상기 혀측(20)에는 투스의 표면에 고착된 접착 베이스를 규정하는 패드(33)가 더 제공될 것이다. 그 패드(33)는 독립된 피스(piece) 또는 요소로서 브라켓 바디(12)에 결합되거나, 또는 대안으로 상기 패드(33)는 브라켓 바디(12)와 일체로 형성될 것이다. 브라켓 바디(12)의 교합측(22)은 중간-말단 방향으로 공간 이격되고 통상 교합 방향으로 그 브라켓 바디(12)로부터 이어져 멀리 돌출되는 한 쌍의 타이 윙(38, 40; tie wing)을 포함한다. 유사하게, 브라켓 바디(12)의 잇몸측(24)은 중간-말단 방향으로 공간 이격되고 통상의 잇몸 방향으로 브라켓 바디(12)로부터 이어져 멀리 돌출되는 한 쌍의 타이 윙(42, 44)을 포함한다.

상기 브라켓 바디(12)는 베이스면(32), 및 중간측(26)에서 말단측(28)으로 중간-말단 방향으로 확장되는 아치와이어 슬롯(16)을 공동으로 규정하는 베이스면(32)으로부터 입술쪽으로 돌출되는 한 쌍의 대향된 슬롯면(34, 36)을 포함한다. 슬롯면(34, 36) 및 베이스면(32)은 브라켓 바디(12)의 재료 내에 실질적으로 캡슐화되거나 또는 매립된다. 브라켓 바디(12)의 아치와이어 슬롯(16)은 소정의 적절한 방식으로 치아교정 아치와이어(18; orthodontic archwire)를 수용하도록 디자인된다. 도 1-5에 나타낸 바와 같이, 그러한 브라켓 바디(12)는 슬롯면(34)으로부터 통상 잇몸-교합 방향으로 확장되는 통상의 평면 지지면(46) 및 슬롯면(36)으로부터 통상 잇몸-교합 방향으로 확장되는 통상의 평면 지지면(48)을 더 포함한다. 이하 좀더 상세히 기술되는 바와 같이, 그러한 지지면(46, 48)은 브라켓 바디(12) 상의 회전식 클립(14)을 지지하도록 구성되고, 회전식 클립이 클립(14)의 개방 위치와 하나 또는 그 이상의 폐쇄 위치간 이동할 수 있게 하는 크기가 된다.

상기 평면 지지면(46, 48)이 타이 윙(38-44)의 입술면 아래로 내리눌려지고, 이에 따라 각각 타이 윙(38, 40) 상의 잇몸쪽에 면하는 결합 벽(50, 52), 및 각각 타이 윙(42, 44) 상의 교합쪽에 면하는 결합 벽(54, 56)을 규정한다. 이후 그러한 결합 벽(50-56)들간 영역은 회전식 클립(14)의 입술면이 타이 윙(38-44)들의 입술면 넘어 확장되지 않도록 회전식 클립(14)을 수용하도록 구성된 리세스 공간(recessed space)을 규정한다. 특히, 일 실시예에 있어서, 통상 상기 회전식 클립(14)의 입술면은 예컨대 환자의 편안함을 돕기 위해 타이 윙(38-44)들의 입술면과 동일-평면이 될 것이다. 그러나, 상기 회전식 클립(14)의 입술면은 다른 실시예에서는 그러한 타이 윙(38-44)들의 입술면 아래에 있을 수 있다.

도 5에 나타낸 바와 같이, 그 회전식 클립(14)을 수용하기 위해, 브라켓 바디(12)는 통상 혀 방향으로 상기 브라켓 바디(12)로 확장하는 그 브라켓 바디의 입술측(30)에 통상의 리세스 개구 또는 원통형 보어(58; bore)를 포함한다. 그러한 원통형 보어(58)가 브라켓 바디(12)에 위치됨으로써, 입술-혀 방향으로 확장하고 거의 그 기하학적 중심에서 아치와이어 슬롯(16)과 교차한다. 그와 같이, 상기 원통형 보어(58)는 거의 수직 형태로 상기 아치와이어 슬롯(16)과 교차한다. 일반적으로 원통형 보어(58)의 횡단 치수가 아치와이어 슬롯(16)의 잇몸-교합 높이보다 크고, 이에 따라 상기 원통형 보어(58)는 통상 슬롯면(34)에 의해 규정된 깊이를 갖는 상기 아치와이어 슬롯(16)의 상측 또는 교합측에 아치형의 제1보어부(62), 및 통상 슬롯면(36)에 의해 규정된 깊이를 갖는 상기 아치와이어 슬롯(16)의 하측 또는 잇몸측에 아치형의 제2보어부(64)를 형성한다. 물론, 제1 및 제2보어부(62, 64)는 아치와이어 슬롯(16)에 의해 서로 분리된다. 상기 원통형 보어(58)는 아치와이어 슬롯(16)의 깊이보다 큰 깊이로 상기 브라켓 바디(12)를 관통함으로써, 일반적으로 원주의 연속 제3보어부(66)를 규정한다. 예시의 실시예에 있어서, 상기 원통형 보어(58)는 베이스면 또는 기저면(68)이 폐쇄된 블라인드 보어(blind bore)이다. 그러한 제3보어부(66)의 깊이는 아치와이어 슬롯(16)의 베이스면(32)과 기저면(68)간 거리에 의해 결정될 것이다. 상기 원통형 보어(58)가 본원에서 블라인드보어로서 기술되지만, 다른 실시예들에서 상기 원통형 보어(58)는 브라켓 바디(12)를 관통하고 궁극적으로 패드(33)에 의해 폐쇄되는 관통 보어가 될 수 있다.

도 1-5에 더 나타낸 바와 같이, 상기 브라켓 바디(12)는, 이하 더 설명하는 바와 같이, 상기 브라켓 바디(12)에 회전식 클립(14)을 고착하기 위해, 지지 메카니즘의 형태를 수용하도록 구성된 채널 또는 통로(70)를 포함한다. 예시의 실시예에 있어서, 상기 채널(70)은 중간측 및 말단측(26, 28)들 중 적어도 하나에 대해 개방되고 아치와이어 슬롯(16)에 거의 평행하게 확장한다(예컨대, 중간-말단 방향으로). 예컨대, 일 실시예에 있어서, 상기 채널(70)은 브라켓 바디(12)의 중간측 또는 말단측(26, 28)의 어느 하나에 대해서만 개방되고 그 개방측에 대향하여 폐쇄된다. 선택적으로, 상기 채널(70)은 관통 채널을 제공하도록 브라켓 바디(12)의 중간측 및 말단측(26, 28) 모두에 개방될 수 있다. 예시의 실시예에 있어서, 상기 채널(70)은 이 채널(70)이 아치와이어 슬롯(16)과 교차하지 않게 통상 그 아치와이어 슬롯(16)의 아래(예컨대, 혀)에 위치되도록 브라켓 바디(12)를 관통한다. 특히, 그리고 도면에 나타낸 바와 같이, 상기 채널(70)은 통상 아치와이어 슬롯(16)의 잇몸측에 위치된다. 그러나, 다른 실시예에서, 그러한 채널(70)은 아치와이어 슬롯(16)의 교합측에 위치될 수 있다.

본 발명의 형태에 따르면, 상기 채널(70)이 상기 원통형 보어(58)와 교차하도록 구성되며, 이에 따라 상기 채널(70) 및 보어(58)가 개구(71)에서와 같이 서로 개방된다. 특히, 예시의 실시예에 있어서, 상기 채널(70)이 보통 아치와이어 슬롯(16) 아래에 위치되므로, 상기 채널(70)은 원통형 보어(58)의 제3보어부(66)와 교차한다. 회전식 클립(14)을 브라켓 바디(12)에 유지하는데 적합한 채널(70)의 목적은 이하 좀더 상세히 기술한다.

도 6a-6c에 나타낸 바와 같이, 회전식 클립(14)은 통상 브라켓 바디(12)의 원통형 보어(58)에 수용되도록 구성된 원통형 유지부(72), 및 회전식 클립(14)이 폐쇄 위치(들)(도 3 및 4)에 있을 때 아치와이어(18)를 결찰(예컨대, 능동적으로 및/또는 수동적으로)하도록 구성된 결찰부(74)를 포함한다. 일 실시예에 있어서, 그러한 원통형 유지부(72)는 통상의 원통형 베이스(76) 및 한 쌍의 공간-이격 칼럼(column) 또는 스터드(78, 80; stud)를 포함한다. 그러한 원통형 베이스(76)는 통상 디스크형이고, 하면(82), 상면(84), 및 그 사이를 확장하는 측벽(86)을 포함한다. 상기 원통형 베이스(76)는 보어(58)의 제3부분(66)에 수용되도록 구성된다. 일 실시예에 있어서, 상면(84)은 통상 평면이고, 클립(14)이 보어(58) 내에 위치될 때 아치와이어 슬롯(16)의 베이스면(32)과 거의 같은 높이가 될 것이다. 그러나, 하면(82)은 통상 비평면(예컨대, 각진 구성)이고, 예컨대 치아교정용 브라켓(10)의 소정의 규정에 맞는 형태가 될 수 있다(도 6b). 그러한 원통형 베이스(76)의 형태는 회전식 클립(14)이 원통형 베이스(76)와 보어(58)의 일부분(제3보어부(66)와 같은)간 간섭없이 개방 위치와 폐쇄 위치간 원통형 보어(58) 내에서 회전할 수 있는 형태이다. 추가로, 상기 원통형 베이스(76)는 상기 원통형 보어(58) 크기의 약간 바로 아래의 크기(예컨대, 횡단 치수, 직경)가 된다.

스터드(78, 80)는 통상 수직 형태로 원통형 베이스(76)의 상면(84)으로부터 위쪽으로(예컨대, 입술쪽으로) 확장하고, 그러한 스터드(78, 80)들간 개구 또는 갭(88)이 존재하도록 배열된다. 갭(88)의 크기는 변하지만, 회전식 클립(14)이 개방 위치(도 1 및 2)에 있을 경우에는 아치와이어 슬롯(16) 내에 삽입될 아치와이어(18)를 위한 방해받지 않는 통로가 존재한다(도 1). 각각의 스터드(78, 80)는 통상 아치형 구성을 갖는 외면(90)을 포함하며, 그러한 외면(90)은 평탄하고 원통형 베이스(76)의 측벽(86; 도 6b)과 연속된다(예컨대, 원통형 구성의 원통형 베이스(76)의 확장). 스터드(78, 80)의 아치형 외면(90)은 통상 제1 및 제2보어부(62, 64)에 직면하도록 구성된다.

각각의 스터드(78, 80)는 치아교정용 브라켓(10)이 조립될 때 아치와이어(18)에 직면하도록 구성된 내면(92)을 더 포함한다. 예시의 실시예에 있어서, 내면(92)은 특히 차단되는 상당한 간섭없이 아치와이어(18)가 2개의 스터드(78, 80)간 통과되는 브라켓 바디(12; 좀더 구체적으로 아치와이어 슬롯(16))에 대한 클립(14)의 다수의 회전 위치를 제공하도록 디자인되거나 또는 윤곽을 갖는다. 이와 관련하여, 일 실시예에 있어서, 각 스터드(78, 80)의 내면(92)은 제1표면부(94), 중간의 제2표면부(96), 및 제3표면부(98)를 포함한다(도 1, 5, 및 6b). 스터드(78) 상의 표면부(94, 96, 98)들은 보통 다른 스터드(80)의 표면부(94, 96, 98)들과 대향하여 배열되고, 이에 따라 상기 스터드(78) 상의 표면부(94, 96, 98)들은 보통 상기 다른 스터드(80) 상의 표면부(98, 96, 94)들에 직면한다.

상기 내면(92)의 제1표면부(94)는, 회전식 클립(14)의 개방 위치에서, 상기 스터드(78, 80)들 상의 그러한 표면이 통상 아치와이어 슬롯(16) 내의 아치와이어(18)에 직면하도록 구성된다. 일 예로서, 표면부(94)는 통상 평면이고, 개방 위치에 있을 때 아치와이어 슬롯(16)의 슬롯부(34, 36)와 동일-평면에 있도록 더 구성된다. 상기 내면(92)의 제2표면부(96)는, 폐쇄 위치들 중 어느 한 폐쇄 위치(예컨대, 액티브 결찰 위치)에서, 제2표면부(96)가 통상 아치와이어 슬롯(16) 내의 아치와이어(18)에 직면하도록 구성된다. 일 실시예에 있어서, 제2표면부(96)는 통상 아치형이 될 것이다. 마지막으로, 내면(92)의 제3표면부(98)는, 폐쇄 위치들 중 어느 한 폐쇄 위치(예컨대, 패시브 결찰 위치)에서, 내면(92)의 제3표면부(98)는 통상 아치와이어(18)에 직면한다. 일 예로서, 표면부(98)는 통상 평탄하고, 폐쇄 위치에 있을 때 아치와이어 슬롯(16)의 슬롯부(34, 36)와 동일-평면에 위치한다.

클립(14)의 결찰부(74)는 지지 아암(100, 102)이 통상 원통형 베이스(76)의 상면(84; 도 6b)에 평행하도록 횡단 형태로 각각의 스터드(78, 80)로부터 확장되는 캔틸레버(cantilever)된 지지 아암(100, 102)을 포함한다. 지지 아암(100, 102)들은 대향의 방향으로 지향되고 자유 단부(104)에서 끝나도록 그들 각각의 스터드(78, 80)에 배열된다. 일 예로서, 그리고 도 1 및 2에 나타낸 바와 같이, 회전식 클립(14)이 개방 위치에 있을 때, 지지 아암(100)은 통상 중간 방향으로 확장하고, 지지 아암(102)은 통상 말단 방향으로 확장한다. 각각의 지지 아암(100, 102)은 하면(106), 상면(108), 및 그 사이를 확장하는 측벽(110)을 포함한다. 각각의 그러한 면(106-110)들은 통상 평면(통상 아치형인 자유 단부(104) 외에)이고, 그 면들 사이의 에지들은 환자의 편안함을 촉진하기 위한 노력으로 클립(14)의 에지에 대해 윤곽이 맞거나 또는 평탄함을 제공하도록 둥글게 될 것이다.

일 실시예에 있어서, 각각의 지지 아암(100, 102)의 내면은 노치(notch) 또는 컷아웃(114)을 포함하고, 각각의 지지 아암(100, 102)의 상면(108)은 자유 단부(104)에 인접한 침하부 또는 리세스(116)를 포함한다. 그러한 노치(114) 또는 리세스(116)들은 비교적 간단한 형태로 클립(14)의 회전을 용이하게 하기 위해 구성된 적절한 툴(나타내지 않음)과 메이팅(mating)하기 위한 툴 리셉터클(tool receptacle)로서 동작한다. 예컨대, 노치는 사용하는 동안 툴의 바람직하지 않은 움직임을 방지하기 위해 그리고 툴의 중심과 일치시키기 위해 그 툴의 일부를 수용하도록 구성된다. 더욱이, 실시예에 있어서, 각각의 지지 아암(100, 102)의 하면(106)은 클립(14)이 액티브 결찰 위치에 있을 때 아치와이어(18)와 체결되도록 구성된 체결 요소(118; 도 6a)를 포함한다. 예시의 실시예에 있어서, 그러한 체결 요소(118)는 지지 아암(100, 102)의 하면(106) 상의 디스크형 패드 또는 버튼을 포함한다. 그러한 버튼은 아치와이어(18)와 체결하기 위한 NiTi 또는 다른 적절한 재료로 형성된다.

본 발명의 형태에 따르면, 치아교정용 브라켓(10)은 통상 회전식 클립(14)과 관련하여 다중-기능의 성능을 갖는 130으로 나타낸 지지 메카니즘을 포함한다. 특히, 그러한 다중-기능 지지 메카니즘은 2개의 요소들이 서로 분리될 수 없도록 브라켓 바디(12)에 클립(14)을 이동가능하게 고착할 뿐만 아니라, 브라켓 바디(12)에 대해 클립(14)의 회전 위치의 표시를 제공하도록 구성된다. 상기 전자의 관점과 관련하여, 상기 지지 메카니즘(130)은 예컨대 클립(14)이 그 입 또는 입술 방향으로 상기 브라켓(12)으로부터 벗어날 수 없게 고착하도록 구성된다. 그러나, 클립(14)이 브라켓 바디(12)에 고착되지만, 상기 지지 메카니즘(130)은 개방 위치와 하나 또는 그 이상의 폐쇄 위치들간 그 브라켓 바디(12)에 대해 클립(14)의 회전 움직임을 허용하도록 더 구성된다. 상기 후자의 관점과 관련하여, 상기 지지 메카니즘(130)은 그 브라켓 바디(12)에 대해 클립(14)의 회전시에 하나 또는 그 이상의 포지티브 스톱을 제공하도록 구성된다. 본원에 사용된 바와 같이, 포지티브 스톱은 적어도 한 방향(예컨대, 시계방향 또는 반시계 방향)으로 상기 브라켓 바디(12)에 대해 회전하도록 그 클립에 맞는 임계치 레벨의 힘 또는 토오크가 상기 클립(14)에 인가되도록 상기 클립(14)과 브라켓 바디(12)간 상호작용한다. 물론, 클립(14)이 상기 브라켓 바디(12)의 원통형 보어(58) 내에 위치될 때, 포지티브 스톱 형태의 부재시에도 소정의 힘 또는 토오크가 클립을 회전시키는데 필요하도록 그 둘간 소정의 마찰이 있을 수 있다. 포지티브 스톱을 규정하기 위한 임계치 레벨의 힘 또는 토오크는 클립(14)과 브라켓 바디(12)간 이러한 타입의 마찰을 극복하는데 필요한 것보다 더 커야 한다.

상기 설명에 따르면, 본 발명의 실시예에서, 브라켓 바디(12)는 제1형태 또는 요소를 포함하고, 회전식 클립(14)은 제2형태 또는 요소를 포함하며, 여기서 그러한 제1 및 제2요소는 클립(14)을 브라켓 바디(12)에 이동가능하게(즉, 회전가능하게) 고착하고 상기 브라켓 바디(12)에 대한 클립(14)의 회전에 대해 적어도 하나의 포지티브 스톱을 제공하는 형태로 서로 상호작용하도록 구성된다. 예시의 실시예에 있어서, 상기 제1 및 제2요소는 브라켓 바디(12)에 대한 클립(14)의 회전에 대해 다수의 포지티브 스톱을 제공하도록 구성된다. 상기 클립(14)이 그러한 포지티브 스톱 위치들 중 어느 한 위치에 있을 때, 임계치의 힘 또는 모멘트(moment)가 적어도 한 방향으로 그 포지티브 스톱 위치로부터 떨어져 클립(14)을 회전시키도록 상기 클립(14)에 인가되어야 한다. 그러한 임계치의 힘 또는 모멘트는 상기 제1요소와 제2요소간 상호작용에 의해 적어도 부분적으로 규정된다. 일단 임계치의 힘 또는 토오크가 극복되면, 상기 클립(14)은 그 인가된 힘 또는 토오크의 방향으로 회전할 것이다.

예시의 실시예에서 그리고 도 7a-7c에 나타낸 바와 같이, 그러한 지지 메카니즘(130)은 브라켓 바디(12)에 결합된 세장형 부재를 포함한다. 그러한 도면들에 나타낸 바와 같이, 상기 세장형 부재는 적어도 일부의 세장형 부재가 관통 개구(71)와 같은 원통형 보어(58)와 교차하도록 브라켓 바디(12)의 채널(70)에 위치되도록 구성된다. 일 실시예에 있어서, 상기 세장형 부재는 이 세장형 부재에 스프링형 바이어싱 형태를 제공하도록 변형될 수 있거나 또는 유연해지도록 구성된 세장형 튜브(132; elongate tube)로서 구성될 것이다. 예컨대, 일 실시예에 있어서, 상기 세장형 튜브(132)는 NiTi, 다른 초탄성 재료, 또는 약간의 유연성 또는 변형가능한 특성을 갖는 다른 재료로 형성된 중공 튜브가 될 것이다. 솔리드 튜브(solid tube), 부분적 튜브, 중공 또는 솔리드 와이어 또한 가능하다(일부 이하 기술되는). 횡단면 형태의 세장형 튜브(132)는 바뀔 수 있다. 일 예로서, 그러한 횡단면 형태의 세장형 튜브(132)는 원형, 정사각형, 직사각형, 또는 다른 적절한 형태가 될 수 있다. 더욱이, 그러한 횡단면 형태의 세장형 튜브(132) 및 채널(70)은 통상 그러한 세장형 튜브(132)가 채널(70) 내에 효과적으로 수용되고 그 브라켓 바디(12)에 고착되도록 서로 대응할 것이다. 상기 나타낸 바와 같이, 상기 세장형 튜브(132)는 회전식 클립(14)과 상호작용하도록 구성된다. 이와 관련하여, 통상 상기 기술된 지지 메카니즘(130)의 제1형태는 세장형 튜브(132)를 포함한다.

더욱이, 상기 지지 메카니즘(130)은 회전식 클립(14) 내에 형성되거나 아니면 그 회전식 클립에 결합된 캠 메카니즘(134)을 포함한다. 좀더 상세히 기술하는 바와 같이, 그러한 캠 메카니즘(134)은 상기 기술한 기능들을 제공하도록 상기 세장형 튜브(132)와 상호작용하도록 구성되고, 이에 따라 통상 상기 기술한 지지 메카니즘(130)의 제2형태는 캠 메카니즘(134)을 포함한다. 예시의 실시예에 있어서, 그러한 캠 메카니즘(134)은 회전식 클립(14)의 일부로서 형성된다. 특히, 상기 캠 메카니즘(134)은 클립(14)의 원통형 베이스(76)에 형성된다. 이러함 점에서 그리고 예시의 실시예에서, 상기 캠 메카니즘(134)은 원통형 베이스(76)의 측벽(86)에 형성된 노치 또는 홈(136)을 포함한다. 그러한 홈(136)은 플로어(floor) 또는 베이스 벽(138) 및 그 양 측벽 상에 상기 베이스 벽(138) 상으로 확장하는 한 쌍의 공간-이격 바운딩(bounding) 측벽(140, 142)을 포함한다. 상기 베이스 벽(138)은 전체 영역에 걸쳐 평면은 아니나, 단부에 걸친 배열에 다수의 플랫을 포함하며, 각각의 플랫은 통상 평면이다. 일 예로서, 그리고 기술한 바와 같이, 예시의 실시예에서, 그러한 베이스 벽(138)은 인접한 플랫들간 각진 관계에 의해 형성된 돌출부 또는 정점부(148)를 규정하는 인터페이스에서 만나는 2개의 플랫(144, 146)을 포함한다(도 6a). 다른 실시예들에서, 클립(14)의 회전시에 원하는 포지티브 스톱의 수에 따라 추가의 플랫이 포함될 수 있다는 것을 알아야 한다.

회전식 클립(14)이 브라켓 바디(12)의 원통형 보어(58) 내에 위치되고 치아교정용 브라켓(10)이 조립될 때, 그러한 세장형 튜브(132)의 일부는 상기 클립(14)의 베이스(76)의 홈(136) 내에 위치된다(도 6). 그렇게 위치되면, 상기 클립(14)은 브라켓 바디(12)로부터 분리되는 것이 방지된다. 이와 관련하여, 입술 방향과 같이 브라켓 바디(12)로부터 클립(14)이 벗어나게 될 경우, 상기 홈(136)의 하부 결합 벽(142)은 세장형 튜브(132)와 접촉하여 그 브라켓 바디(12)로부터 벗어나는 클립(14)의 움직임을 방지한다. 따라서, 상기 세장형 튜브(132)와 홈(136)의 상호작용, 그리고 특히 그 결합 벽(140, 142)과의 상호작용을 통해, 상기 클립(14)은 브라켓 바디(12)에 고착된다. 그러나, 상기 세장형 튜브(132)와 홈(136)의 결합 벽(140, 142)들간의 상호작용이 제한되거나 아니면 브라켓 바디(12)에 대한 클립(14)의 회전을 막지 않는다는 것을 알아야 한다.

상기 외에, 세장형 튜브(132)는 홈(136)과 상호작용하도록 구성되는데, 특히 브라켓 바디(12)에 대한 클립(14)의 회전에 대해 적어도 하나 그리고 바람직하게는 다수의 포지티브 스톱을 제공하도록 그 베이스 벽(138)과 상호작용하도록 구성된다. 이와 관련하여, 상기 브라켓 바디(12)에 대한 클립(14)의 소정 위치에서, 플랫(144, 146)들 중 어느 하나는 플랫과 세장형 튜브(132)간 메이팅 관계가 되도록 상기 세장형 튜브(132)에 직면한다. 예컨대, 플랫과 세장형 튜브(132)의 표면은 통상 인접한 관계 또는 서로에 대해 거의 인접한 관계의 평행한 평면을 나타낸다. 상기 홈(136)의 베이스 벽(138)의 기하학적 형태로 인해, 상기 클립(14)이 회전할 때, 플랫(144, 146)들간 정점부(148)는 세장형 튜브(132)와 접촉되고, 이에 따라 상기 클립(14)의 회전에 더 저항한다. 그러나, 그러한 클립(14)에 인가된 충분히 높은 힘 또는 토오크로 인해, 정점부(148)가 세장형 튜브(132)를 구부리거나 변형시킴으로써, 상기 클립(14)이 회전됨에 따라 상기 정점부(148)가 세장형 튜브(132)를 통과할 수 있게 한다. 상기 정점부(148)가 세장형 튜브(132)를 통과할 때, 플랫과 세장형 튜브(132)간 메이팅 관계가 되도록 다른 플랫은 상기 세장형 튜브에 직면하는 관계가 된다. 예컨대, 상기 플랫과 세장형 튜브(132)의 표면은 통상 인접한 관계 또는 서로에 대해 거의 인접합 관계의 평행한 평면을 나타낸다. 따라서, 캠 메카니즘(134)의 플랫(144, 146)들 중 어느 하나가 통상 세장형 튜브(132)에 직면할 때 클립(14)의 회전시에 포지티브 스톱이 제공된다. 물론, 상기 지지 메카니즘(130)은 포지티브 스톱이 이하 설명하는 바와 같이 개방 및/또는 폐쇄 위치들 중 어느 하나에 대응되도록 디자인될 것이다.

이제 치아교정용 브라켓(10)의 동작을 기술한다. 설명의 목적을 위해, 시작하는 지점이 도 1, 2 및 7a에 나타낸 바와 같이 클립(14)의 개방 위치가 될 것이다. 그러한 개방 위치에서, 지지 아암(100, 102)은 각각 브라켓 바디의 지지면(46, 48)을 따라 오버레이(overlay)되어 확장하고, 이에 따라 아치와아어 슬롯(16)에 대한 개구에 걸쳐 확장하지 않도록 위치된다. 추가로, 클립(14)의 스터드(78, 80)들간 개구 또는 갭(88)은 통상 아치와이어 슬롯(16)과 정렬된다. 그와 같이, 그리고 도 1에 나타낸 바와 같이, 아치와이어 슬롯(16)과 브라켓(10)의 외부간 방해받지 않는 통로가 제공되어, 아치와이어 슬롯 내에 아치와이어(18)가 삽입될 수 있게 한다. 추가로, 개방 위치에 있을 때, 플랫(144)들 중 어느 하나는 개방 위치가 포지티브 스톱의 하나를 나타내도록 세장형 튜브(132)와 직면하는 관계가 되고, 상기 클립(14)은 임계치의 힘/토오크가 클립(14)에 인가될 때까지 개방 위치로부터 벗어나 회전될 수 없다(도 7a).

일단 아치와이어(18)가 아치와이어 슬롯(16) 내에 안착되면, 회전식 클립(14)이 폐쇄 위치로 이동된다. 일 실시예에 있어서, 치아교정용 브라켓(10)은 2개의 폐쇄 위치를 갖도록 구성되고, 그 중 하나의 폐쇄 위치는 아치와이어(18)의 액티브 결찰을 제공하고, 다른 폐쇄 위치는 아치와이어(18)의 패시브 결찰을 제공한다. 이와 관련하여 그리고 도 7a 및 7b에 나타낸 바와 같이, 임계치의 힘/토오크가 상기 클립(14)의 지지 아암(100, 102) 상에 툴 리셉터클(116)들을 체결하는 적절한 툴을 통해 회전식 클립(14)에 인가될 때, 상기 클립(14)은 아치와이어(18)가 아치와이어 슬롯(16) 내에 유지되게 상기 지지 아암(100, 102)이 아치와이어 슬롯(16)에 걸쳐 이동하도록 반시계 방향으로 회전한다. 도 3 및 7b에 나타낸 바와 같이, 지지 아암(100, 102)이 아치와아어 슬롯(16)에 걸쳐 이동함에 따라, 상기 아암(100, 102)의 하면(106) 상의 체결 요소(118)들은 상기 아치와이어 슬롯(16)의 베이스면(32) 쪽으로 힘을 부과하도록 상기 아치와이어(18)를 체결한다. 이는 치아교정 치료의 액티브 결찰을 나타낸다. 일 실시예에 있어서, 클립(14)의 그러한 액티브 결찰 위치는 클립(14)의 포지티브 스톱 위치를 나타내지 않는다. 이와 관련하여, 일 실시예에 있어서, 클립(14)이 액티브 결찰 위치에 있을 때, 홈(136)의 베이스 벽(138)의 정점부(148)는 세장형 튜브(132)와 체결된다(예컨대, 세장형 튜브(132)를 통과한 정점부(148)의 통로의 거의 중간지점에서). 이러한 경우, 그러한 액티브 결찰 위치로부터 벗어난 클립(14)의 의도치 않은 또는 갑작스러운 회전에 대한 저항은 클립(14)과 아치와이어(18)간 추가의 마찰력에 의해 제공된다.

예시의 실시예에 따라 그리고 도 7b 및 7c에 나타난 바와 같이, 반시계 방향으로 브라켓 바디(12)에 대한 클립(14)의 다른 회전은 지지 아암(100, 102)이 아치와이어 슬롯(16)을 걸쳐 더 이동하게 한다. 그러한 회전은 지지 아암(100, 102)들의 자유 단부(104)들을 대향의 지지면(46, 48)들에 체결하게 하기에 충분하다. 특히, 지지 아암(100, 102)들의 자유 단부(104)들은 그 지지 아암(100, 102)의 하면(106) 상에 체결 요소(118)들이 더 이상 아치와이어(18)를 체결하지 않으나, 아치와이어 슬롯(16)의 대향측 상의 지지면(46, 48)을 체결하도록 위쪽으로 구부러진다. 이 때 이러한 구성은 패시브 결찰 배열을 제공한다. 일 실시예에 있어서, 클립(14)이 제2폐쇄 위치, 즉 패시브 결찰 위치에 있을 때, 또 다른 플랫(146)은 이러한 폐쇄 위치가 포지티브 스톱들 중 하나를 나타내도록 세장형 튜브(132)와 직면하는 관계가 되고, 상기 클립(14)은 임계치의 힘/토오크가 클립(14)에 인가될 때까지 폐쇄 위치로부터 벗어나 회전될 수 없다(예컨대, 시계 반향 반대로)(도 7c).

상기 기술한 바와 같이, 치아교정용 브라켓(10)은 다중-기능의 성능을 갖는 지지 메카니즘(130)을 포함한다. 특히, 그러한 지지 메카니즘(130)은 회전식 클립(14)이 사용 동안 브라켓 바디(12)로부터 분리되지 않도록 그 브라켓 바디(12)에 상기 회전식 클립(14)을 고착한다. 추가로, 상기 지지 메카니즘(130)은 그 개방 위치와 폐쇄 위치간 클립의 회전을 허용하도록 상기 브라켓 바디(12)에 클립(14)을 고착한다. 더욱이, 상기 지지 메카니즘(130)은 상기 브라켓 바디(12)에 대한 클립(14)의 회전에 대해 적어도 하나 그리고 바람직하게는 다수의 포지티브 스톱을 제공한다. 이들 포지티브 스톱의 제공은 클립이 개방 및/또는 폐쇄 위치인지의 감촉 또는 가청 표시를 치아교정 전문의에게 제공할 것이다. 그러한 적극적인 조치는 또한 클립의 갑작스러운 또는 의도치 않은 움직임을 방지하거나 또는 감소시키는 것을 돕는다. 상기 동일한 지지 메카니즘이 이들 기능 모두를 제공한다는 특정 이점이 있다.

상기 기술한 본 발명의 범주 및 사상 내에 속하는 다수의 다른 실시예들이 있다. 일 예로서, 상기 나타낸 치아교정용 브라켓(10)은 클립을 개방 위치에서 제1폐쇄 위치로 그리고 그 다음 제2폐쇄 위치로 이동시키기 위해 반시계 방향으로 클립(14)을 회전하는 것으로 기술하고 있다. 다른 실시예에서, 지지 아암(100, 102)들은 클립(14)을 개방 위치에서 제1폐쇄 위치로 그리고 그 다음 제2폐쇄 위치로 이동하도록 도 1-4에 나타낸 것과 반대가 될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 미국특허 제8,162,660호에 기술한 것과 유사하게 클립과 조합된 4개의 지지 아암이 제공될 수 있다. 그와 같은 실시예에서, 치아교정용 브라켓은 제1방향(시계 방향 또는 반시계 방향)으로 클립을 회전시킴으로써 액티브 결찰 배열로 폐쇄되어 위치되거나, 또는 제2대향 방향으로 클립을 회전시킴으로써 패시브 결찰 배열로 폐쇄되어 위치될 수 있다.

또 다른 실시예에서, 도 8-9c에 나타낸 바와 같이, 도 1-7c의 형태와 유사한 형태들은 동일한 참조부호를 가지나 "a"와 같은 접미사가 붙으며, 그러한 치아교정용 브라켓(10a), 그리고 특히 지지 메카니즘(130a)은 아치와이어 슬롯(16)의 대향측에 위치된 제2채널(160) 및 그 안에 위치된 제2세장형 튜브(162)를 포함한다. 그러한 제2채널(160) 및 세장형 튜브(162)는 채널(70) 및 세장형 튜브(132)와 관련하여 상기 기술한 것과 유사할 것이다. 상기와 유사하게, 제2세장형 튜브(162)는 상기 기술한 기능들 중 적어도 하나를 수행하도록 클립(14a)과 상호작용하도록 구성된다. 이와 관련하여, 그리고 일 실시예에 있어서, 상기 기술한 홈(136a) 외에, 클립의 원통형 베이스(76a) 상의 캠 메카니즘(134a)은 정점부(172, 174)들에 의해 분리된 다수의 플랫(166, 168, 170)을 갖춘 캠 표면(164)을 포함한다. 그러한 플랫(166, 168, 170)들은 상기 기술한 것과 유사하게 클립(14a)의 회전시에 포지티브 스톱 위치를 규정하도록 제2세장형 튜브(162)와 상호작용하도록 구성된다. 일 예로서, 상기 플랫(166, 170)은 플랫(144a, 146a)들이 각각 세장형 튜브(132)와 직면하는 관계에 있을 때 상기 세장형 튜브(162)와 직면하는 관계가 되도록 구성될 것이다. 이는 예컨대 클립(14a)이 개방 위치 및 제2폐쇄 위치에 있을 때에 대응한다. 더욱이, 플랫(168)은 회전식 클립(14a)이 제1폐쇄 위치에 있을 때 세장형 튜브(162)와 직면하는 관계가 되도록 구성된다. 이와 관련하여, 캠 표면(164)과 세장형 튜브(162)간 상호작용은 제1폐쇄 위치에 있을 때 회전식 클립에 대한 포지티브 스톱을 제공할 것이다.

도 1-9c에 기술된 실시예들에서 캠 메카니즘의 플랫들이 포지티브 스톱 위치에 있을 때 세장형 튜브에 인접하는 관계가 되고 플랫들간 정점부가 회전에 대한 저항을 제공하지만, 다른 실시예에서 포지티브 스톱 위치는 정점부가 세장형 튜브에 체결될 때 제공될 수 있다. 이와 관련된 그리고 유사한 참조부호가 도 8-9c의 유사한 형태와 연관된 도 9d에 나타낸 바와 같이, 세장형 튜브(132b)는 캠 메카니즘(134a)에 면하는 세장형 튜브(132b)의 일부에 컷아웃(178)을 포함한다. 클립(14a)이 회전함에 따라, 정점부(148a)는 처음으로 세장형 튜브(132b)를 체결하고 그 튜브를 구부리기 시작한다. 상기와 유사하게, 이러한 체결은 회전에 대해 약간의 저항을 제공한다. 그러나, 클립(14a)이 계속해서 회전함에 따라, 상기 정점부(148a)는 세장형 튜브(132b)의 컷아웃(178)과 만나 포지티브 스톱 위치에 스냅(snap)된다. 이러한 스냅은 클립(14a)이 포지티브 스톱 위치(예컨대, 액티브 결찰 위치)에 있다는 가청 표시를 제공한다. 상기 캠 메카니즘(134a)의 플랫(144a, 146a)들은 컷아웃(178)의 에지들을 체결함으로써 그러한 포지티브 스톱 위치로부터 멀리 클립(14a)의 회전에 대한 저항을 제공한다. 그러나, 임계치 레벨의 모멘트의 힘에 의해, 상기 클립(14a)은 정점부(148a)가 컷아웃(178)을 통과하고 다시 세장형 튜브(132b)에 인접하는 관계가 되도록 회전될 것이다. 컷아웃 대신, 다른 실시예에서, 세장형 튜브(132b)는 상기 기술한 유사한 형태로 캠 메카니즘(134a)의 정점부(148a)를 수용하도록 구성된 그 일부에 결각(예컨대, v-형 결각)을 포함할 수 있다는 것을 알아야 한다.

하나의 다른 실시예에 있어서, 그리고 도면 전체에 걸쳐 유사한 참조부호가 유사한 요소에 표기되는 도 10-12b에 따르면, 치아교정용 브라켓(300)은 상기 기술한 브라켓 바디 12와 유사한 브라켓 바디 302 및 회전식 클립 14와 유사한 회전식 클립 304를 포함하나, 통상 306으로 나타낸 지지 메카니즘은 상기 기술한 그리고 도 1-9c에 나타낸 지지 메카니즘(130)과 다른 대안의 구조적 구성을 갖는 것에 있어 다르다. 그러한 지지 메카니즘(130)과 구조적 구성이 다르지만, 상기 지지 메카니즘(306)은 동일한 기능들을 갖는다. 즉, 예컨대 2개의 요소들이 분리될 수 없도록 클립(304)을 브라켓 바디(302)에 이동가능하게 고착할 뿐만 아니라, 브라켓 바디(302)에 대한 클립(304)의 회전 위치의 표시를 제공한다.

상기 전자의 관점과 관련하여, 상기 지지 메카니즘(306)은 예컨대 클립(304)이 입 또는 입술 방향으로 브라켓 바디(302)로부터 벗어날 수 없도록 상기 클립(304)을 그 브라켓 바디(302)에 고착시키도록 구성된다. 상기 클립(304)을 브라켓 바디(302)에 고착시키나, 상기 지지 메카니즘(306)은 개방 위치와 하나 또는 그 이상의 폐쇄 위치간 브라켓 바디(302)에 대한 클립(304)의 회전 움직임을 허용하도록 더 구성된다. 상기 후자의 관점과 관련하여, 상기 지지 메카니즘(306)은 상기 브라켓 바디(302)에 대한 클립(304)의 회전시에 하나 또는 그 이상의 포지티브 스톱을 제공하도록 구성된다.

상기 기술한 실시예에 따르면, 본 발명의 일 실시예에서, 그리고 도 1-9c와 관련하여 상기 기술한 실시예들과 유사하게, 상기 브라켓 바디(302)는 제1형태 또는 요소를 포함하고, 상기 회전식 클립(304)은 제2형태 또는 요소를 포함하며, 여기서 제1 및 제2요소는 클립(304)을 브라켓 바디(302)에 이동가능하게(즉, 회전가능하게) 고착하고 상기 브라켓 바디(302)에 대한 클립(304)의 회전에 대해 적어도 하나의 포지티브 스톱을 제공하는 형태로 서로 상호작용하도록 구성된다. 상기 제1 및 제2요소는 브라켓 바디(302)에 대한 클립(304)의 회전에 대해 다수의 포지티브 스톱을 제공하도록 구성된다. 상기 클립(304)이 포지티브 스톱 위치들 중 한 위치에 있을 때, 임계치의 힘 또는 모멘트는 적어도 한 방향으로 포지티브 스톱 위치로부터 떨어져 클립(304)을 회전하도록 클립(304)에 인가되어야 한다. 그러한 임계치의 힘 또는 모멘트는 제1요소와 제2요소간 상호작용에 의해 적어도 부분적으로 규정된다.

일 실시예에 있어서, 상기 지지 메카니즘(306)은 브라켓 바디(302)의 채널(70) 내에 결합된 세장형 튜브(308)를 포함한다. 세장형 튜브(308)의 적어도 일부는 원통형 보어(58)와 교차한다. 이는 도 12a에 가장 잘 나타나 있다. 일 실시예에 있어서, 상기 세장형 튜브(308)는 유연하거나 또는 탄성적으로 변형될 수 있다. 예컨대, 일 실시예에 있어서, 상기 세장형 튜브(308)는 NiTi, 다른 초탄성 재료, 또는 어느 정도 유연하거나 탄성 특성을 갖는 다른 재료로부터 형성된 중공 튜브가 될 것이다. 그러한 형태의 세장형 튜브(308)는 통상 그 세장형 튜브(308)로부터 멀리 확장하고, 채널(70) 내에 삽입될 때 원통형 보어(58)로 프로젝트(project)하는 범프 또는 웨지(310; wedge)를 포함한다. 이러한 형태로, 상기 세장형 튜브(308)는 웨지(310)를 통해 회전식 클립(304)과 상호작용한다. 그러한 웨지(310)를 대칭의 프로젝션으로 나타냈지만 반드시 대칭일 필요는 없다는 것을 알아야 할 것이다. 이하 기술하는 바와 같이, 상기 웨지(310)의 형태는 포지티브 스톱으로부터 회전식 클립(304)을 회전시키는데 필요한 임계치의 힘을 결정한다. 이와 관련하여, 지지 메카니즘(306)의 제1형태는 세장형 튜브(308)를 포함한다. 더욱이, 상기 세장형 튜브(308)가 중공의 튜브형 구성을 갖는 것으로 나타나 있지만, 본 발명의 실시예들은 지지 메카니즘이 안쪽에 하나 또는 그 이상의 미리 형성된 밴드를 갖춘 와이어(도 13c 및 13d에 나타낸)와 같은 다른 구성을 포함하는 것과 같이 중공 튜브로 한정하지 않는다.

더욱이, 그리고 도 11에 따르면, 지지 메카니즘(306)은 회전식 클립(304) 내에 형성되거나 아니면 그 회전식 클립에 결합된 래치팅 메카니즘(312)을 포함한다. 좀더 상세히 기술하는 바와 같이, 상기 래치팅 메카니즘(312)은 상기 기술한 기능들을 제공하도록 세장형 튜브(308)와 상호작용하고, 따라서 상기 지지 메카니즘(306)의 제2형태는 래치팅 메카니즘(312)을 포함한다. 일 실시예에 있어서, 상기 래치팅 메카니즘(312)은 회전식 클립(304)의 일부로서 형성된다. 특히, 상기 래치팅 메카니즘(312)은 클립(304)의 원통형 베이스(76)에 형성된다.

이와 관련하여, 일 실시예에 있어서, 상기 래치팅 메카니즘(312)은 노치 또는 트로프(316)에 의해 분리된 하나 또는 그 이상의 투스(314)를 포함한다. 상기 래치팅 메카니즘(312)은 노치(316) 양측의 한 쌍의 공간-이격 바운딩 측벽(320, 322)에 의해 규정된 홈의 원통형 베이스(76)의 측벽(86)에 리세스(recess)된다. 상기 투스(314)의 크레스트(crest) 또는 랜드(land)들은 나타낸 바와 같이 원통형 베이스(76)의 평면과 동일 평면이 된다. 선택적으로, 상기 투스(314)는 이 투스(314)의 랜드들이 회전식 클립(304)의 측벽(86)의 둘레 내의 원주에 걸쳐 리세스되도록 상기 원통형 베이스(76)의 표면 약간 아래로 리세스된다. 일 예로서, 그리고 나타낸 바와 같이, 일 실시예에 있어서, 홈(318)은 2개의 노치(316)에 의해 분리된 3개의 투스(314)를 포함한다. 클립(304)의 회전시에 원하는 포지티브 스톱의 수에 따라 추가의 투스 및 노치가 포함될 수 있다는 것을 알아야 한다. 또한, 상기 투스(314)가 통상의 아치형 구성을 갖는 것으로 나타나 있지만, 소정 두 위치간 회전식 클립(304)을 이동시키는데 필요한 임계치의 힘을 변경하는데 바람직한 다른 구성이 사용될 수 있는 것과 같이 본 발명의 실시예들을 그것으로 한정하진 않는다. 또한 이들 방법에 따르면, 상기 투스(314)는 서로 대칭일 필요는 없고, 이에 따라 각기 다른 임계치의 힘이 각각의 포지티브 스톱에 요구되고 그러한 각 개별 투스(314)의 형태 및 크기는 특정 포지티브 스톱을 위한 특정 임계치의 힘을 달성하기 위해 변경될 수 있다는 것을 알아야 할 것이다.

이제 도 12a 및 12b를 참조하면, 회전식 클립(304)이 브라켓 바디(302)의 원통형 보어(58) 내에 위치될 때, 웨지(310)는 하나의 트로프(316)로 프로젝트한다. 그렇게 위치되면, 상기 클립(304)은 브라켓 바디(302)로부터 분리되는 것을 방지한다. 이와 관련하여, 클립(304)이 입술 방향과 같이 상기 브라켓 바디(302)로부터 벗어나면, 홈(318)의 하부 결합 벽(322)은 세장형 튜브(308)를 접촉하는데, 특히 웨지(310)를 접촉하여, 상기 브라켓 바디(302)로부터 벗어나는 클립(304)의 움직임을 방지한다. 따라서, 그러한 세장형 튜브(308) 및 홈(318)의 상호작용을 통해 상기 클립(304)은 브라켓 바디(302)에 고착된다. 그러나, 상기 세장형 튜브(308)와 결합 벽(320, 322)들간 그러한 상호작용이 브라켓 바디(302)에 대한 클립(304)의 회전을 제한하거나 아니면 막지않는다는 것을 알아야 한다.

상기 외에, 세장형 튜브(308)는 브라켓 바디(302)에 대한 클립(304)의 회전에 대해 다수의 포지티브 스톱을 제공하기 위해 래치팅 메카니즘(312), 및 특히 투스(314)와 상호작용하도록 구성된다. 이와 관련하여, 브라켓 바디(302)에 대한 클립(304)의 소정 위치에서, 상기 어느 하나의 투스(314)는 세장형 튜브(308), 특히 웨지(310)에 직면하고, 이에 따라 상기 웨지(310)는 인접한 투스(314)간 하나의 트로프(316)에 맞물린다. 도 12a에 나타낸 바와 같이, 지지 아암(100, 102)은 개방 위치에 있다.

또한, 이러한 위치에 있을 때, 웨지(310)는 어느 방향이든 그 회전식 클립(304)의 회전에 직접적으로 간섭하도록 위치된다. 특히, 투스(314)의 아치형 면 및 웨지(310)의 메이팅 면들로 인해, 상기 클립(304)이 화살표 326으로 나타낸 바와 같이 회전되면, 그 대응하는 투스(314)는 다시 웨지(310)에 걸려 상기 클립(304)의 회전에 저항한다.

그러나, 상기 클립(304)에 인가된 충분히 높은 힘 또는 토오크로 인해, 웨지(310)는 상기 세장형 튜브(308)를 구부리거나 탄성적으로 변형하도록 편향될 것이다. 상기 웨지(310)는 이 웨지(310)가 상기 투스(314)의 표면에 걸리도록 회전식 클립(304)으로부터 멀리 방사상으로 강제로 밀려나간다. 이와 관련하여, 상기 채널(70)은 웨지(310)의 최대 편향 동안 세장형 튜브(308)가 릴리프 리세스(328; relief recess)로 편향될 수 있게 하기 위해 통상 웨지(310)에 대향하는 릴리프 리세스(328)를 포함한다. 상기 투스(314)가 웨지(310)를 통과할 때, 그 웨지(310)는 세장형 튜브(308)의 탄성 바이어스(elastic bias)에 의해 인접한 트로프(316)로 확장된다. 이러한 위치에서, 상기 웨지(310)는 다시 한번 어느 방향이든 상기 회전식 클립(304)의 움직임에 저항한다.

도 12b에 따르면, 웨지(310)는 트로프(316) 내의 인접한 투스(314)들 사이에 위치한다. 그러나, 지지 아암(100, 102)들은 아치와이어를 아치와이어 슬롯 내에 유지하기 위해 폐쇄 위치에 위치한다. 나타내진 않았지만, 치아교정용 브라켓(300)은 체결 요소(도 12a 및 12b에는 나타내지 않음)들이 지지 아암(100, 102)에서 아치와이어 슬롯으로 확장되어 그 안의 아치와이어를 강제로 접촉하는 액티브 폐쇄 위치에 회전식 클립(304)이 있는 위치를 포함한다. 이러한 폐쇄 위치는 도 12a에 나타낸 위치와 도 12b에 나타낸 위치 사이가 될 것이다.

따라서, 포지티브 스톱은 웨지(310)가 인접한 투스들간 트로프 내에 위치될 때 그 클립(304)의 회전시에 제공된다. 상기 지지 메카니즘(306)은 나타낸 바와 같이 포지티브 스톱이 개방 및/또는 폐쇄 위치의 어느 한 위치에 대응하도록 디자인될 것이다. 웨지(310)가 최대 편향될 때 세장형 튜브(308) 상의 바이어스는 클립(304)이 투스(314)에 대한 웨지(310)의 최대 편향 지점을 통과하여 약간 이동함에 따라 상기 클립(304)의 자발적인 움직임을 유발하기에 충분하다는 것을 알아야 한다. 그렇게 위치되면, 투스(314)에 대한 웨지(310)의 메이팅 면들의 방위는 회전식 클립을 가장 가까운 위치로 자발적으로 이동할 수 있게 하는데 충분한 토오크를 회전식 클립(304)에 생성한다. 더욱이, 이들 포지티브 스톱의 제공은 세장형 튜브(308)의 탄성 에너지를 완화시키도록 웨지(310)가 안쪽으로 스프링됨에 따라 감촉 및/또는 가청 클릭을 치아교정 전문의에게 제공한다.

다른 실시예에 있어서, 그리고 도면 전체에 걸쳐 유사한 참조부호가 유사한 요소들에 표시된 도 13a 및 13b에 따르면, 치아교정용 브라켓(400)은 상기 기술한 브라켓 바디 12 및 브라켓 바디 302와 유사한 브라켓 바디 402, 및 회전식 클립 14와 회전식 클립 304와 유사한 회전식 클립 404를 포함하나, 통상 406으로 나타낸 지지 메카니즘은 상기 기술한 그리고 도 1-12b에 나타낸 지지 메카니즘(306)과 다른 대안의 구조적 구성을 갖는 것에 있어 다르다. 그러한 지지 메카니즘(130)과 구조적 구성이 다르지만 지지 메카니즘(306)과 유사한 구조적 형태를 갖는 그러한 지지 메카니즘(406)은 동일한 기능들을 갖는다. 즉, 예컨대 2개의 요소들이 분리될 수 없도록 클립(404)을 브라켓 바디(402)에 이동가능하게 고착할 뿐만 아니라, 브라켓 바디(402)에 대한 클립(404)의 회전 위치의 표시를 제공한다.

상기 전자의 관점과 관련하여, 상기 지지 메카니즘(406)은 예컨대 클립(404)이 입 또는 입술 방향으로 브라켓 바디(402)로부터 벗어날 수 없도록 상기 클립(404)을 그 브라켓 바디(402)에 고착시키도록 구성된다. 상기 클립(404)을 브라켓 바디(402)에 고착시키나, 상기 지지 메카니즘(406)은 개방 위치와 하나 또는 그 이상의 폐쇄 위치들간 브라켓 바디(402)에 대한 클립(404)의 회전 움직임을 허용하도록 더 구성된다. 상기 후자의 관점과 관련하여, 상기 지지 메카니즘(406)은 상기 브라켓 바디(402)에 대한 클립(404)의 회전시에 하나 또는 그 이상의 포지티브 스톱을 제공하도록 구성된다.

상기 기술한 실시예에 따르면, 본 발명의 일 실시예에서, 그리고 도 10-12b와 관련하여 상기 기술한 실시예들과 유사하게, 상기 브라켓 바디(402)는 제1형태 또는 요소를 포함하고, 상기 회전식 클립(404)은 제2형태 또는 요소를 포함하며, 여기서 제1 및 제2요소는 클립(404)을 브라켓 바디(402)에 이동가능하게(즉, 회전가능하게) 고착하고 상기 브라켓 바디(402)에 대한 클립(404)의 회전에 대해 적어도 하나의 포지티브 스톱을 제공하는 형태로 서로 상호작용하도록 구성된다. 일 실시예에 있어서, 상기 제1 및 제2요소는 브라켓 바디(402)에 대한 클립(404)의 회전에 대해 다수의 포지티브 스톱을 제공하도록 구성된다.

이와 관련하여, 일 실시예에 있어서, 상기 브라켓 바디(402)는 통상 잇몸 또는 교합측으로부터 교합-잇몸 방향으로 확장하는 슬롯(나타내지 않음)을 포함한다. 그러한 슬롯은 채널(70)에 자주 단일의 위치가 아닌 2개의 위치에서 원통형 보어(58)와 교차한다. 상기 지지 메카니즘(406)은 통상 U-형의 구성을 갖는 세장형 튜브(408)을 포함하며, 그러한 세장형 튜브는 예컨대 브라켓 바디(402)에 튜브(408)를 레이저 용접함으로써 브라켓 바디(402)의 교합-잇몸 슬롯에 결합된다. 상기 브라켓 바디(402) 내에 삽입할 때, 상기 튜브(408)는 대향하는 위치들, 예컨대 원통형 보어(58)의 중간 및 말단 주변 에지들에서 원통형 보어(58)와 교차한다.

일 실시예에 있어서, 상기 세장형 튜브(408)는 유연하거나 또는 탄성적으로 변형가능하다. 예컨대, 일 실시예에 있어서, 상기 세장형 튜브(408)는 NiTi, 다른 초탄성 재료, 또는 어느 정도 유연한 또는 탄성 특성을 갖는 다른 재료로부터 형성된다. 그러한 형태의 세장형 튜브(408)는 통상 이 세장형 튜브(408)의 축으로부터 멀리 확장하고, 교합-잇몸 슬롯에 삽입될 때 원통형 보어(58)로 프로젝트하는 한 쌍의 범프 또는 웨지(412)를 포함한다. 나타낸 튜브형 구성의 대안으로서, 상기 지지 메카니즘(406)은 웨지(410, 412)의 구성에 밴드부를 갖춘 솔리드 와이어 구성을 포함한다. 예컨대, 상기 지지 메카니즘(406)은 횡단면이 솔리드이지만 그 종축을 따라 밴드를 갖춘 딤플된 아치와이어(통상 도 13c 및 13d에 나타낸 바와 같은)와 유사한 구성을 갖는다. 상기 세장형 튜브(408)와 관련하여, 상기 웨지(410, 412)는 회전식 클립(404)과 상호작용한다. 이와 관련하여, 지지 메카니즘(406)의 제1형태는 세장형 튜브(408)를 포함한다.

더욱이, 그리고 도 13a 및 13b와 관련하여, 상기 지지 메카니즘(406)은 회전식 클립(404) 내에 형성되거나 아니면 그 회전식 클립에 결합된 래치팅 메카니즘(414)을 포함한다. 상기 래치팅 메카니즘(414)은 도 12a 및 12b와 관련하여 상기 기술한 래치팅 메카니즘(312)과 유사하다. 좀더 상세히 기술하는 바와 같이, 그러한 래치팅 메카니즘(414)은 상기 기술한 기능들을 제공하도록 세장형 튜브(408)와 상호작용하고, 이에 따라 상기 지지 메카니즘(406)의 제2형태는 래치팅 메카니즘(414)을 포함한다. 일 실시예에 있어서, 상기 래치팅 메카니즘(414)은 회전식 클립(404)의 일부로서 형성된다. 특히, 상기 래치팅 메카니즘(414)은 클립(404)의 원통형 베이스(76)에 형성된다.

이와 관련하여, 일 실시예에 있어서, 상기 래치팅 메카니즘(414)은 노치 또는 트로프(418)들에 의해 분리된 하나 또는 그 이상의 투스(416)를 포함한다. 상기 래치팅 메카니즘(44)은 나타낸 바와 같이 투스(416) 및 대응하는 트로프(418)를 회전식 클립(404)의 둘레를 따라 제1세트(424) 및 제2세트(426)로 분할하도록 홈(420, 422) 내의 원통형 베이스(76)의 측벽(86)에 리세스된다. 홈(420, 422)들은 한 쌍의 공간-이격 바운딩 측벽(428)들에 의해 규정된다. 투스(416)의 크레스트 또는 랜드들은 나타낸 바와 같이 원통형 베이스(76)의 표면과 동일 평면이 된다. 선택적으로, 상기 투스(416)는 상기 원통형 베이스(76)의 표면 약간 아래로 리세스된다. 일 예로서, 그리고 나타낸 바와 같이, 일 실시예에 있어서, 각각의 세트(424, 426)는 3개의 투스(314) 및 3개의 트로프(418)를 포함한다. 클립(404)의 회전시에 원하는 포지티브 스톱의 수에 따라 추가의 투스 및 노치가 포함될 수 있다는 것을 알아야 한다. 또한, 상기 투스가 통상 아치형 구성을 갖는 것으로 나타나 있지만, 도 12a 및 12b와 관련하여 상기 기술한 바와 같이, 소정 두 위치간 회전식 클립(304)을 이동시키는데 필요한 임계치의 힘을 변경하는데 바람직한 다른 구성이 사용될 수 있는 것과 같이 본 발명의 실시예들을 그것으로 한정하진 않는다.

상기 회전식 클립(404)이 브라켓 바디(402)의 원통형 보어(58) 내에 위치될 때, 웨지(410, 412)들은 투스(416) 및 트로프(418)들의 대응하는 세트(424, 426)로 프로젝트한다. 그렇게 위치되면, 상기 클립(404)은 브라켓 바디(402)로부터 분리되는 것을 방지한다. 이와 관련하여, 클립(404)이 입술 방향과 같이 그 브라켓 바디(402)로부터 벗어나면, 홈(420, 422)들 중 어느 하나 또는 그 모두의 하부 결합 벽(428)은 세장형 튜브(408), 특히 대응하는 웨지(410, 412)를 접촉하여 브라켓 바디(402)로부터 벗어나는 클립(404)의 움직임을 방지한다. 따라서, 세장형 튜브(408)와 투스(416) 및 트로프(418)들의 세트(424, 426)들의 상호작용을 통해, 상기 클립(404)은 브라켓 바디(402)에 고착된다. 그러나, 상기 세장형 튜브(408)와 홈(420, 422)들의 결합 벽(420, 422)들간 그러한 상호작용이 브라켓 바디(402)에 대한 클립(404)의 회전을 제한하거나 아니면 막지 않는다는 것을 알아야 한다.

상기 외에, 세장형 튜브(408)는 래치팅 메카니즘(414)과 상호작용하도록 구성되는데, 특히 브라켓 바디(402)에 대한 클립(404)의 회전에 대해 다수의 포지티브 스톱을 제공하도록 그 투스(416)와 상호작용하도록 구성된다. 이와 관련하여, 상기 브라켓 바디(402)에 대한 클립(404)의 소정 위치에서, 각 세트(424, 426)들 중 어느 하나는 각각의 웨지(410, 412)가 대응하는 세트(424, 426)의 하나의 트로프(418)에 맞물리도록 세장형 튜브(408), 특히 대응하는 웨지(410, 412)에 직면한다. 일 예로서, 도 13a에 나타낸 바와 같이, 지지 아암(100, 102)이 개방 위치에 위치한다.

또한 이러한 위치에 있을 때, 각각의 웨지(410, 412)는 어느 방향이든 회전식 클립(404)의 회전에 직접적으로 간섭하도록 위치한다. 특히, 투스(416)의 아치형 면 및 각각의 대응하는 웨지(410, 412)들의 메이팅 면들로 인해, 클립(404)이 회전될 때, 상기 대응하는 투스(416)는 웨지(410, 412)에 걸리고 이에 따라 클립(404)의 회전에 저항한다. 그러나, 상기 클립(404)에 인가된 충분히 높은 힘 또는 토오크에 의해, 상기 세장형 튜브(408)는 구부러지거나 또는 탄성적으로 변형하도록 편향될 것이다. 각각의 웨지(410, 412)는 웨지(310)가 투스(314)의 표면에 걸리도록 회전식 클립(304)으로부터 멀리 방사상으로 강제로 밀려나간다.

이와 관련하여, 상기 세장형 튜브(408)가 횡단면을 따라 압축되거나 변형되지만, 그러한 튜브(408)의 U-형 구성은 또한, 토오크가 회전식 클립(404)에 인가됨에 따라, 도 13b에 통상 화살표 430, 432로 나타낸 바와 같이 중간 및/또는 말단이 구부러질 수 있다. 각각의 투스(416)가 대응하는 웨지(410, 412)를 통과할 때, 상기 웨지(410, 412)는 세장형 튜브(408)에 저장된 탄성 바이어스에 의해 트로프(418)로 자발적으로 확장된다. 일단 트로프(418)로 확장되면, 웨지(410, 412)들은 어느 방향이든 회전식 클립(404)의 움직임에 저항한다. 도 13b와 관련하여, 상기 웨지(410, 412)는 각각의 홈(420, 422) 내의 트로프(418)의 투스(416)들 사이에 위치한다. 지지 아암(100, 102)들은 아치와이어를 아치와이어 슬롯 내에 유지하도록 폐쇄 위치에 위치한다.

따라서, 포지티브 스톱은 웨지(410, 412)들이 대응하는 트로프(418)에 체결될 때 클립(404)의 회전시에 제공된다. 지지 메카니즘(406)은 나타낸 바와 같이 포지티브 스톱이 개방 및/또는 폐쇄 위치들 중 어느 한 위치에 대응하도록 디자인될 것이다. 웨지(410, 412)들이 최대 편향될 때 세장형 튜브(408) 상의 바이어스는 각 웨지(410, 412)의 최대 편향 지점을 통과하여 약간 이동함에 따라 상기 회전식 클립(404)의 자발적인 움직임을 유발하기에 충분하다는 것을 알아야 한다. 그렇게 위치되면, 대응하는 투스(416)에 대한 각 웨지(410, 412)의 메이팅 면들의 방위는 회전식 클립을 다음 위치로 자발적으로 이동할 수 있게 하는데 충분한 토오크를 회전식 클립(404)에 생성한다. 더욱이, 이들 포지티브 스톱의 제공은 클립(404)이 개방 및/또는 폐쇄 위치로 이동함에 따라 세장형 튜브(408)의 탄성 에너지를 완화시키도록 웨지(410, 412)가 안쪽으로 스프링됨에 따라 감촉 및/또는 가청 클릭을 치아교정 전문의에게 제공한다. 상기 동일한 지지 메카니즘이 이들 기능 모두를 제공한다는 특정 이점이 있다.

다른 실시예에 있어서, 그리고 도면 전체에 걸쳐 유사한 참조부호가 유사한 요소들에 표시된 도 14a 및 14b에 따르면, 치아교정용 브라켓(500)은 상기 기술한 브라켓 바디 12, 302 및 402와 유사한 브라켓 바디 502, 및 회전식 클립 14, 304 및 404와 유사한 회전식 클립 504를 포함하나, 통상 506으로 나타낸 지지 메카니즘은 상기 기술한 그리고 도 1-13b에 나타낸 지지 메카니즘 130, 306, 및 406과 다른 대안의 구조적 구성을 갖는 것에 있어 다르다. 상기 기술한 지지 메카니즘들과 구조적 구성이 다르지만 지지 메카니즘(506)은 동일한 기능들을 갖는다. 즉, 예컨대 2개의 요소들이 분리될 수 없도록 클립(504)을 브라켓 바디(502)에 이동가능하게 고착할 뿐만 아니라, 브라켓 바디(502)에 대한 클립(504)의 회전 위치의 표시를 제공한다.

상기 전자의 관점과 관련하여, 상기 지지 메카니즘(506)은 예컨대 클립(504)이 입 또는 입술 방향으로 브라켓 바디(502)로부터 벗어날 수 없도록 상기 클립(504)을 그 브라켓 바디(502)에 고착시키도록 구성된다. 상기 클립(504)을 브라켓 바디(502)에 고착시키나, 상기 지지 메카니즘(506)은 개방 위치와 하나 또는 그 이상의 폐쇄 위치들간 브라켓 바디(502)에 대한 클립(504)의 회전 움직임을 허용하도록 더 구성된다. 상기 후자의 관점과 관련하여, 상기 지지 메카니즘(506)은 상기 브라켓 바디(502)에 대한 클립(504)의 회전시에 하나 또는 그 이상의 포지티브 스톱을 제공하도록 구성된다.

상기 기술한 실시예에 따르면, 본 발명의 일 실시예에서, 상기 브라켓 바디(502)는 제1형태 또는 요소를 포함하고, 상기 회전식 클립(504)은 제2형태 또는 요소를 포함하며, 여기서 제1 및 제2요소는 클립(504)을 브라켓 바디(502)에 이동가능하게(즉, 회전가능하게) 고착하고 상기 브라켓 바디(502)에 대한 클립(504)의 회전에 대해 적어도 하나의 포지티브 스톱을 제공하는 형태로 서로 상호작용하도록 구성된다. 일 실시예에 있어서, 상기 제1 및 제2요소는 브라켓 바디(502)에 대한 클립(504)의 회전에 대해 다수의 포지티브 스톱을 제공하도록 구성된다.

이와 관련하여, 일 실시예에 있어서, 도 1-9c를 참조하여 상기 기술한 바와 같이, 상기 브라켓 바디(502)는 통상 중간측 또는 말단측의 어느 하나 또는 그 모두로부터 중간-말단 방향으로 확장하는 채널(70)을 포함한다. 상기 지지 메카니즘(506)은 분할 튜브(408)을 포함하는데, 이에 따라 이와 관련하여 적어도 상기 기술한 세장형 튜브와는 다르다. 일반적으로, 상기 분할 튜브(508)는 직사각의 C-형 구성을 가질 것이다. 상기 분할 튜브(508)는 도 15b 및 15c에 나타낸 바와 같이 원의 C-형 구성(508a) 및 웨지-형 구성(508b)과 같은 다른 단면 구성들을 가질 수 있다는 것을 알아야 한다. 특별히 달리 나타내지 않는 한, 도 15b 및 15c에서의 각각의 요소는 도 14a, 14b, 및 16a-16c의 유사한 참조부호로 표기되나 "a" 또는 "b"로 라벨된 요소에 대응된다는 것을 알아야 한다. 그러나, 본 발명의 실시예들은 본원에 기술된 기능들을 갖는 다른 구성들이 본 발명의 범주에 속하는 것과 같이 도 15a-15c에 나타낸 구성들로 한정하진 않는다. 그러한 브라켓 바디(502)에 삽입될 때, 상기 분할 튜브(508)는 원통형 보어(58)와 교차한다.

본 발명의 실시예에 있어서, 그리고 도 14a, 14b, 및 16a에 따르면, 상기 분할 튜브(508)는 유연하거나 또는 탄성적으로 변형가능하다. 예컨대, 일 실시예에 있어서, 상기 분할 튜브(508)는 NiTi, 다른 초탄성 재료, 또는 어느 정도 유연한 또는 탄성 특성을 갖는 다른 재료로부터 형성된다. 채널(70)에 삽입될 때, 그러한 대응하는 튜브(508)의 중심부(510)는 상기 원통형 보어(58)로 확장한다. 상기 튜브(508)의 중심부(510)는 이하 기술하는 바와 같이 회전식 클립(504)와 상호작용한다. 특히 대향하는 측벽(512, 514)들은 분할 튜브(508)의 슬롯(516)에 의해 분할된다. 그 측벽(512, 514)들은 상기 슬롯(516)의 확장을 허용하도록 서로 멀어지는 방향으로 유연하다. 상기 지지 메카니즘(506)의 제1형태는 세장형 튜브(508)를 포함한다.

도 14a 및 14b에 따르면, 그러한 지지 메카니즘(506)은 회전식 클립(504) 내에 형성되거나 아니면 그 회전식 클립에 결합된 캐리지 메카니즘(520)을 포함한다. 상기 캐리지 메카니즘(520)은 상기 기술한 기능들을 제공하도록 분할 튜브(508)와 상호작용하고, 이에 따라 상기 지지 메카니즘(506)의 제2형태는 캐리지 메카니즘(520)을 포함한다. 일 실시예에 있어서, 상기 캐리지 메카니즘(520)은 상기 회전식 클립(504)의 일부로서 형성된다. 특히, 상기 캐리지 메카니즘(520)은 회전식 클립(504)의 원통형 베이스(76)에 형성된다.

이와 관련하여, 일 실시예에 있어서, 상기 캐리지 메카니즘(520)은 볼형 부재(524)와 같은 프로젝션이 존재하는 립(lip) 또는 러너(522)를 포함한다. 상기 볼형 부재(524)는 적어도 입술-혀 방향으로 러너(522)로부터 확장되는 확대 프로젝션이 되고, 상기 러너(522)의 원주면을 넘어 방사상으로 확장할 수도 있다. 상기 볼형 부재(524)가 통상 구 형상을 갖는 것으로 나타나 있지만, 본 발명의 실시예들은 다른 형태의 프로젝션들이 본 발명의 범주에 속하는 것과 같이 그러한 구성을 갖는 것으로 한정하진 않는다. 상기 캐리지 메카니즘(520)은, 러너(522) 및 볼형 부재(524)가 허브(526)로부터 돌출되고 그 허브(508)의 중심부(510)와 상호작용하도록 위치되게, 그 전체 영역 주위의 원통형 베이스(76)의 측벽(86)에 리세스된다. 상기 캐리지 메카니즘(520)은 회전식 클립(504)의 전체 영역으로 확장할 필요가 없고, 이에 따라 상기 캐리지 메카니즘(520)은 원통형 베이스(76) 내의 리세스에 형성된다는 것을 알 수 있을 것이다. 상기 볼형 메카니즘(524)이 상기 러너(522)로부터 확장되는 통상의 구형 구성을 갖는 것으로 나타나 있지만, 이하 기술하는 바와 같이, 소정 두 위치들간 회전식 클립(504)을 이동시키는데 필요한 임계치의 힘을 변경하는데 바람직한 다른 구성이 사용될 수 있는 것과 같이 본 발명의 실시예들을 한정하진 않는다.

상기 회전식 클립(504)이 브라켓 바디(502)의 원통형 보어(58) 내에 위치될 때, 상기 튜브(508)의 중심부(510)는 캐리지 메카니즘(520)과 상호작용한다. 특히, 상기 튜브(508)는 상기 클립(504)이 회전될 때 적어도 상기 러너(522)와 상호작용한다. 도 14a, 14b, 및 15a-15c에 나타낸 바와 같이, 상기 러너(522)는 상기 클립(504)의 각 회전 위치에서 상기 튜브(508)의 슬롯(516)을 통해 확장하고, 이에 따라 상기 클립(504)이 상기 브라켓 바디(502)로부터 분리되는 것을 방지한다. 이와 관련하여, 상기 클립(504)이 입술 방향과 같이 상기 브라켓 바디(502)로부터 벗어나면, 상기 러너(522)는 측벽(512)을 접촉하여 그 브라켓 바디(502)로부터 벗어나는 클립(504)의 움직임을 방지한다. 따라서, 상기 분할 튜브(508) 및 캐리지 메카니즘(520)의 상호작용을 통해 상기 클립(504)이 브라켓 바디(502)에 고착된다. 그러나, 상기 튜브(508)와 러너(522)간 그러한 상호작용이 브라켓 바디(502)에 대한 클립(504)의 회전을 제한하거나 아니면 막지 않는다는 것을 알아야 한다.

상기 외에, 그리고 도 14a, 14b, 및 16a-16c에 따르면, 상기 분할 튜브(508)는 캐리지 메카니즘(520)과 상호작용하도록 구성되는데, 특히 브라켓 바디(502)에 대한 클립(504)의 회전에 대해 적어도 하나의 포지티브 스톱을 제공하도록 상기 볼형 메카니즘(524)과 상호작용하도록 구성된다. 이와 관련하여, 상기 브라켓 바디(502)에 대한 클립(504)의 적어도 한 위치에서, 회전식 클립(504)이 적어도 한 방향으로 부주의에 의해 회전하는 것을 방지하도록 상기 분할 튜브(508)에 직면할 것이다. 일 예로서, 도 14a 및 16a에 나타낸 바와 같이, 상기 볼형 부재(524)는 측벽(512, 514)들간 확장하는 러너(522)가 있는 분할 튜브(508)의 내부에 상주한다. 단지 일 예로서, 그러한 볼형 메카니즘이 그렇게 위치되면, 지지 아암(100, 102)들은 개방 위치에 있을 것이다(도 16a의 환형 라인으로 나타낸 바와 같이). 어느 방향이든 이러한 위치로부터 회전식 클립(504)의 회전은 상기 볼형 부재(522)가 적어도 측벽(512, 514)들과 접촉하게 하여 클립(504)의 부주의에 의한 회전을 방지하게 한다.

상기 클립(504)에 인가된 충분히 높은 힘 또는 토오크로 인해, 통상 도 16a 및 16b의 화살표 530으로 나타낸 바와 같이, 상기 분할 튜브(508)가 구부러지거나 탄성적으로 변형될 것이다. 이와 관련하여, 상기 볼형 부재(524)는, 상기 슬롯(516)보다 그 입술-혀 치수가 더 크기 때문에, 상기 튜브(508)의 중심부(510)를 탄성적으로 변형하고, 특히 상기 슬롯(516)을 확장하기 위해 서로 멀리 상기 측벽(512, 514)들을 밀어낼 것이다. 이후 상기 볼형 부재(524)는 상기 클립(504)의 연속된 회전에 따라 그 확장된 슬롯(516)을 밀고 나갈 것이다. 나타내지 않았을 지라도, 상기 볼형 부재(524)가 상기 슬롯(516)을 강제로 밀고 나감에 따라 상기 슬롯(516)을 확장시키기 위해 상기 측벽 512는 입술 방향으로 편향되는 한편, 상기 측벽 514는 혀 방향으로 편향될 것이다. 이런 식으로, 토오크가 상기 회전식 클립(504)에 인가됨에 따라, 상기 분할 튜브(508)의 적어도 중심부(510)가 탄성적으로 변형된다.

일 실시예에 있어서, 아치와이어는, 도 16b에 나타낸 바와 같이, 볼형 부재(524)가 측벽(512, 514)들 사이에 핀치(pinch)될때 능동적으로 결찰될 것이다. 즉, 상기 클립(504)의 토오크가 상기 슬롯(516) 내에 볼형 부재(524)를 밀어 넣기에 충분하면, 상기 지지 부재(100, 102)들은 체결 요소(118)가 슬롯(16) 내의 아치와이어(18; 도 14a의 환형 라인으로 나타낸)와 접촉하도록 폐쇄 위치에 있을 것이다. 이러한 방위에서, 상기 볼형 부재(524)에 대한 튜브(508)의 중심부(510)의 그러한 핀치 동작 단독으로 또는 상기 클립(504)에 대한 아치와이어(18)로부터의 소정의 액티브 결찰력을 더하여 어느 방향이든 상기 회전식 클립(504)의 부주의에 의한 움직임에 저항할 것이다.

이제 도 14b 및 16c를 참조하면, 통상 화살표 532로 나타낸 바와 같이 반시계 방향으로의 상기 클립(504)의 더 진행된 회전은 측벽(512, 514)들 사이로부터 볼형 부재(524)를 회전시킨다. 이는 볼형 부재(524)에 의해 측벽(512, 514)들을 편향시키는데 필요한 것보다 상당히 작은 토오크로 달성될 수 있다. 이런 식으로, 상기 회전식 클립(504)은 도 14b에 나타낸 바와 같이 지지 아암(100, 102)들이 아치와이어 슬롯(16) 내의 아치와이어(18)를 수동적으로 결찰하는 또 다른 폐쇄 위치로 회전될 것이다. 측벽(512, 514)들이 최대 편향될 때 볼형 부재(524) 상의 핀치력은 클립(504)이 각 측벽(512, 514)들의 최대 편향 지점을 통과하여 약간 이동함에 따라 상기 클립(504)의 자발적인 움직임을 유발하기에 충분하다는 것을 알아야 할 것이다.

상기 측벽(512, 514)들의 최대 편향 지점을 약간 통과하면, 각 측벽(512, 514)의 메이팅 면들의 방위는 회전식 클립을 다음의 가장 가까운 위치로 자발적으로 이동할 수 있게 하는데 충분한 토오크를 회전식 클립(504)에 생성한다. 더욱이, 볼형 메카니즘(524) 및 분할 튜브(508; split tube)의 구성은 클립(504)이 개방 및/또는 폐쇄 위치로 회전함에 따라 그 분할 튜브(508)의 탄성 에너지를 완화시키도록 측벽(510, 512)들이 안쪽으로 스프링됨에 따라 감촉 및/또는 가청 클릭을 치아교정 전문의에게 제공한다.

일단 도 14b 및 16c에 나타낸 위치에 위치되면, 상기 볼형 부재(524)는 중심부(510)에 가깝지만, 러너(522)가 슬롯(516)으로 확장한다 하더라도 그 튜브(508)의 외부에 존재한다. 도 16c의 화살표 532의 반대 방향으로의 클립(504)의 회전은 볼형 부재(524)가 측벽(512, 514)들에 접하게 한다. 따라서, 이러한 방위에서, 포지티브 스톱은 상기 볼형 부재(524)가 튜브(508)의 외부를 체결할 때 클립(504)의 회전시에 제공된다. 상기 지지 메카니즘(506)은 나타낸 바와 같이 그러한 포지티브 스톱들이 개방 및/또는 폐쇄 위치들 중 어느 한 위치에 대응하도록 디자인될 것이다. 다른 실시예(나타내지 않음)에서, 상기 볼형 부재(524)는 각각의 개방 위치 및 두 폐쇄 위치들에 대한 포지티브 스톱을 제공한다는 것을 알아야 할 것이다. 즉, 도 14a-16c에 나타낸 실시예와 달리, 볼형 부재(524)는 개방 위치에서 튜브(508)에 접하고, 액티브 결찰 위치에서 튜브(508)에 접하고(도 16b에 나타낸 것과 다른), 패시브 결찰 위치에서 튜브(508)에 접할 것이다. 상기 동일한 지지 메카니즘이 이들 기능 모두를 제공한다는 특정 이점이 있다.

상기 기술한 바와 같이, 본 발명의 실시예들은 그러한 결찰 부재의 회전 방향으로 한정하지 않는다는 것을 알아야 할 것이다. 이와 관련하여, 상기 결찰 부재는 연속 시계 방향 또는 연속 반시계 방향 이동에 의해 개방 위치에서 각 폐쇄 위치로 회전될 것이다. 특히, 상기 결찰 부재는 제1시계 방향(또는 반시계 방향) 회전에 의해 개방 위치에서 제1폐쇄 위치로 회전될 것이다. 제2시계 방향(또는 반시계 방향) 회전은 제2폐쇄 위치에 결찰 부재를 위치시킬 것이다.

다른 실시예에 있어서, 상기 결찰 부재는 제1방향(예컨대, 시계 방향)의 회전에 의해 개방 위치에서 제1폐쇄 위치로 회전될 것이다. 상기 결찰 부재는 상기 제1방향과 반대 방향인 제2방향(예컨대, 반시계 방향)의 회전에 의해 개방 위치에서 제2폐쇄 위치로 회전될 것이다. 예컨대, 상기 결찰 부재를 제1폐쇄 위치에서 제2폐쇄 위치로 이동시키기 위해, 상기 결찰 부재는 반시계 방향으로 개방 위치로 회전되고, 다시 반시계 방향으로 제2폐쇄 위치로 회전될 것이다. 기술하진 않았지만, 본 발명의 실시예들은 상기 기술한 방향과 역방향의 회전을 포함할 수 있다.

도 17a-17c 및 18a-18c에 따르면, 본 발명의 실시예들은 브라켓 바디(602) 및 회전식 클립(604)을 갖춘 치아교정용 브라켓(600)을 포함한다. 상기 기술한 치아교정용 브라켓과 유사하나, 그 회전식 클립(604)은 4개의 지지 아암(606, 608, 610, 및 612)을 포함한다. 상기 치아교정용 브라켓(600)은, 2개의 요소들이 분리될 수 없도록 상기 클립(604)을 브라켓 바디(602)에 이동가능하게 고착할 뿐만 아니라, 상기 브라켓 바디(602)에 대한 클립(604)의 회전 위치의 표시를 제공하는, 상기 기술한 지지 메카니즘 506과 유사한 지지 메카니즘 614를 더 포함한다.

이와 관련하여, 일 실시예에 있어서, 상기 브라켓 바디(602)는, 도 1-9c와 관련하여 상기 기술한 바와 같이, 통상 중간측 또는 말단측의 어느 하나 또는 그 모두로부터 중간-말단 방향으로 확장하는 채널(나타내지 않음)들을 포함한다. 지지 메카니즘(614)은 분할 튜브(508)와 유사한 한 쌍의 분할 튜브(616, 618; 도 18a-18c에 나타낸)를 포함한다.

도 18a-18c에 따르면, 그러한 지지 메카니즘(614)은 회전식 클립(604) 내에 형성되거나 아니면 그 회전식 클립에 결합된 캐리지 메카니즘(620)을 포함한다. 상기 캐리지 메카니즘(620)은 클립(604)을 브라켓 바디(602)에 유지하기 위해 분할 튜브(616, 618)와 상호작용하고, 상기 기술한 것과 유사한 한 쌍의 볼형 부재(624, 626)와 같은 한 쌍의 프로젝션 및 러너(622)를 포함한다.

일단 도 17a 및 18a에 나타낸 개방 위치에 위치되면, 볼형 부재(624, 626)들은 대응하는 분할 튜브(616, 618)들 내부에 위치되고, 이에 따라 그 회전식 클립(604)은 개방 위치에 유지된다. 도 17b 및 18b에 나타낸 바와 같은 한 방향(예컨대, 시계 방향)으로의 클립(604)의 회전은 상기 볼형 부재(624, 626)들이 분할 튜브(616, 618)들의 측벽들에 접하게 한다. 따라서, 이러한 방위에서, 포지티브 스톱은 상기 볼형 부재(624, 626)들이 대응하는 튜브(616, 618)들의 내부에 체결될 때 상기 클립(604)의 회전시에 제공된다. 상기 지지 메카니즘(614)은 나타낸 바와 같이 그러한 포지티브 스톱들이 개방 위치에 대응되도록 디자인될 것이다.

충분한 토오크에 의한 시계 방향이든 반시계 방향이든 상기 클립(604)의 회전은 아치와이어 슬롯(18)에 걸쳐 지지 아암(606, 608, 610, 및 612) 쌍을 회전시킨다. 예컨대, 시계 방향으로의 클립(604)의 회전은 나타낸 바와 같이 볼형 부재(624, 626)들을 분할 튜브(616, 618) 내로 강제하고, 아치와이어(18)를 통해 지지 아암(606, 608)들을 회전시킨다. 이러한 방위에서, 상기 지지 아암(606, 608)들은 아치와이어(18)를 아치와이어 슬롯(16) 내에 유지하고 그 아치와이어(18)를 능동적으로 결찰하거나 수동적으로 결찰한다. 도 17a에 나타낸 위치, 예컨대 도 17c에 나타낸 바와 같은 위치로부터 반시계 방향으로의 회전식 클립(604)의 회전은 아치와이어(16)를 아치와이어 슬롯(18) 내에 유지하기 위해 상기 아치와이어 슬롯(18)에 걸쳐 또 다른 지지 아암(610, 612)들을 회전시킨다. 다시, 상기 지지 아암(610, 612)들은 아치와이어 슬롯(16) 내의 아치와이어(18)를 능동적으로 또는 수동적으로 결찰할 것이다.

특히, 일 실시예에 있어서, 상기 지지 아암(610, 612)들은 상기 아치와이어(16)를 능동적으로 결찰하고, 상기 지지 아암(606, 608)들은 상기 아치와이어(16)를 수동적으로 결찰한다. 따라서, 상기 회전식 클립(604)을 하나의 회전 방향으로 이동시킴으로써 패시브 결찰이 달성되고, 그 대향하는 방향으로 상기 회전식 클립(604)을 회전시킴으로써 액티브 결찰이 지지 아암(610, 612)에 의해 달성된다. 어떠한 폐쇄 위치에서든 또는 그러한 폐쇄 위치들 모두에서, 액티브이든 또는 패시브이든, 상기 볼형 부재(624, 626)들은 선행하는 단락들에서 기술한 것과 유사하게 개방 위치(도 17a 및 18a에 나타낸 바와 같은)에 대한 상기 클립(604)의 부주의에 의한 회전에 저항하기 위한 포지티브 스톱을 형성하도록 대응하는 분할 튜브(616, 618; 도 18b 및 18c에 나타낸 바와 같은)에 접할 것이다.

본 발명이 다양한 바람직한 실시예들의 설명에 의해 기술되고 이들 실시예들이 어느 정도 상세히 기술될 지라도, 발명자들의 의도는 그와 같은 상세한 설명에 대한 수반된 청구항들의 범주로 제한하거나 한정하려는 것은 아니다. 부가의 장점 및 변형들이 통상의 기술자에게는 자명할 것이다. 그러한 발명의 다양한 형태들이 사용자의 필요성 및 선호에 따라 단독으로 또는 소정의 조합으로 사용될 것이다.

Claims (28)

1. 아치와이어(archwire)를 투스(tooth)와 결합하기 위한 치아교정용 브라켓으로서,
   상기 투스에 장착되도록 구성되고, 상기 아치와이어를 내부에 수용하도록 채용된 아치와이어 슬롯을 갖춘 브라켓 바디;
   상기 아치와이어가 아치와이어 슬롯 내에 삽입될 수 있는 개방 위치와, 회전형 폐쇄 부재가 아치와이어를 아치와이어 슬롯 내에 유지하는 적어도 하나의 폐쇄 위치간 브라켓 바디에 대해 이동가능한 상기 회전형 폐쇄 부재; 및
   상기 브라켓 바디와 조합된 제1요소 및 상기 회전형 폐쇄 부재와 조합된 제2요소를 갖춘 지지 메카니즘을 포함하며,
   상기 제1 및 제2요소들은 회전형 폐쇄 부재를 브라켓 바디에 회전식으로 고착하고 브라켓 바디에 대한 회전형 폐쇄 부재의 회전시에 적어도 하나의 포지티브 스톱(positive stop)을 제공하도록 협력하는, 치아교정용 브라켓.
2. 청구항 1에 있어서,
   회전형 폐쇄 부재는 개방 위치와 적어도 2개의 폐쇄 위치들간 회전가능한, 치아교정용 브라켓.
3. 청구항 2에 있어서,
   어느 하나의 폐쇄 위치는 아치와이어 슬롯 내에 아치와이어의 액티브 결찰을 제공하고, 또 다른 폐쇄 위치는 아치와이어 슬롯 내에 아치와이어의 패시브 결찰을 제공하는, 치아교정용 브라켓.
4. 청구항 2에 있어서,
   회전형 폐쇄 부재는 이 회전형 폐쇄 부재를 개방 위치에서 제1폐쇄 위치로 이동하도록 제1방향으로 회전하고, 회전형 폐쇄 부재를 제1폐쇄 위치에서 제2폐쇄 위치로 이동하도록 제1방향으로 더 회전하는, 치아교정용 브라켓.
5. 청구항 2에 있어서,
   회전형 폐쇄 부재는 이 회전형 폐쇄 부재를 개방 위치에서 제1폐쇄 위치로 이동하도록 제1방향으로 회전하고, 회전형 폐쇄 부재를 개방 위치에서 제2폐쇄 위치로 이동하도록 제2방향으로 회전하는, 치아 교정용 브라켓.
6. 청구항 1에 있어서,
   회전형 폐쇄 부재는 아치와이어 슬롯 내에 아치와이어를 유지하기 위한 적어도 2개의 유지 아암을 포함하는, 치아 교정용 브라켓.
7. 청구항 6에 있어서,
   회전형 폐쇄 부재는 아치와이어 슬롯 내에 아치와이어를 유지하기 위한 4개의 유지 아암을 포함하는, 치아교정용 브라켓.
8. 청구항 1에 있어서,
   제1 및 제2요소들 중 적어도 하나는 유연한, 치아교정용 브라켓.
9. 청구항 1에 있어서,
   지지 메카니즘의 제1 및 제2요소는 회전형 폐쇄 부재의 회전시에 다수의 포지티브 스톱을 제공하도록 협력하는, 치아교정용 브라켓.
10. 청구항 9에 있어서,
    개방 위치 및 적어도 하나의 폐쇄 위치는 회전형 폐쇄 부재의 회전시에 포지티브 스톱에 대응하는, 치아교정용 브라켓.
11. 청구항 1에 있어서,
    제1요소는 브라켓 바디에 결합된 적어도 하나의 유연한 세장형 부재를 포함하고, 제2요소는 회전형 폐쇄 부재에 캠 메카니즘을 포함하는, 치아교정용 브라켓.
12. 청구항 11에 있어서,
    유연한 세장형 부재는 세장형 튜브를 포함하는, 치아교정용 브라켓.
13. 청구항 11에 있어서,
    캠 메카니즘은 베이스 벽 및 이 베이스 벽으로부터 멀리 확장하는 한 쌍의 측벽을 갖춘 회전형 폐쇄 부재의 홈을 포함하고, 유연한 세장형 부재의 적어도 일부는 홈 내에 위치하는, 치아교정용 브라켓.
14. 청구항 13에 있어서,
    유연한 세장형 부재는 회전형 폐쇄 부재가 브라켓 바디로부터 분리되는 것을 방지하기 위해 홈의 측벽과 상호작용하는, 치아교정용 브라켓.
15. 청구항 13에 있어서,
    홈의 베이스 벽은 회전형 폐쇄 부재의 회전시에 적어도 하나의 포지티브 스톱을 제공하기 위해 유연한 세장형 부재와 상호작용하는, 치아교정용 브라켓.
16. 청구항 15에 있어서,
    홈의 베이스 벽은 정점부에 의해 분리된 인접한 플랫들을 구비한 다수의 플랫을 포함하고, 포지티브 스톱은 홈의 플랫이 유연한 세장형 부재에 직면할 때 규정되고, 인접한 플랫들간 정점부는 포지티브 스톱으로부터 떨어져 회전형 폐쇄 부재의 회전에 대한 저항을 제공하는, 치아교정용 브라켓.
17. 청구항 15에 있어서,
    홈의 베이스 벽은 정점부에 의해 분리된 인접한 플랫들을 구비한 다수의 플랫을 포함하고, 포지티브 스톱은 정점부가 유연한 세장형 부재의 컷아웃(cutout) 또는 결각(indentation)과 체결될 때 규정되는, 치아교정용 브라켓.
18. 청구항 8에 있어서,
    제1요소는 아이와이어 슬롯의 제1측면 상의 제1유연한 세장형 부재 및 아치와이어 슬롯의 제2측면 상의 제2유연한 세장형 부재를 포함하고, 제2요소는 회전형 폐쇄 부재의 제1측면 상의 홈 및 회전형 폐쇄 부재의 제2측면 상의 캠 표면을 포함하는 캠 메카니즘을 포함하며, 제1유연한 세장형 부재는 회전형 폐쇄 부재가 브라켓 바디로부터 분리되는 것을 방지하기 위해 홈과 상호작용하고, 제2유연한 세장형 부재는 회전형 폐쇄 부재의 회전시에 적어도 하나의 포지티브 스톱을 제공하기 위해 캠 표면과 상호작용하는, 치아교정용 브라켓.
19. 청구항 18에 있어서,
    제1유연한 세장형 부재는 회전형 폐쇄 부재의 회전시에 포지티브 스톱을 제공하기 위해 홈과 상호작용하는, 치아교정용 브라켓.
20. 청구항 1에 있어서,
    제1요소는 브라켓 바디에 결합된 적어도 하나의 유연한 세장형 부재를 포함하고, 제2요소는 회전형 폐쇄 부재 상의 래치팅 메카니즘을 포함하는, 치아교정용 브라켓.
21. 청구항 20에 있어서,
    래치팅 메카니즘은 적어도 하나의 측벽을 갖춘 홈에 형성되고, 유연한 세장형 부재는 회전형 폐쇄 부재가 브라켓 바디로부터 분리되는 것을 방지하도록 측벽과 상호작용하는, 치아교정용 브라켓.
22. 청구항 20에 있어서,
    유연한 세장형 부재는 프로젝션을 포함하고, 래치팅 메카니즘은 하나 또는 그 이상의 투스 및 하나 또는 그 이상의 트로프(trough)를 포함하며, 프로젝션은 회전형 폐쇄 부재의 회전시에 적어도 하나의 포지티브 스톱을 제공하도록 투스와 상호작용하는, 치아교정용 브라켓.
23. 청구항 22에 있어서,
    적어도 하나의 포지티브 스톱은 프로젝션이 트로프들 중 어느 하나에 위치될 때 대응하는, 치아교정용 브라켓.
24. 청구항 22에 있어서,
    포지티브 스톱의 수는 트로프의 수에 대응하는, 치아교정용 브라켓.
25. 청구항 20에 있어서,
    유연한 세장형 부재는 일반적으로 U-형이고 한 쌍의 대향하는 프로젝션을 포함하며, 래치팅 메카니즘은 하나 또는 그 이상의 투스 및 하나 또는 그 이상의 트로프를 포함하고, 한 쌍의 프로젝션의 각 프로젝션은 회전형 폐쇄 부재의 회전시에 적어도 하나의 포지티브 스톱을 제공하도록 투스와 상호작용하는, 치아교정용 브라켓.
26. 청구항 1에 있어서,
    제1요소는 브라켓 바디에 결합된 적어도 하나의 유연한 세장형 부재를 포함하고, 제2요소는 회전형 폐쇄 부재 상의 캐리지 메카니즘을 포함하는, 치아교정용 브라켓.
27. 청구항 26에 있어서,
    유연한 세장형 부재는 슬롯을 갖추고, 캐리지 메카니즘은 러너(runner) 및 이 러너로부터 확장되는 볼형 부재를 포함하며, 러너는 회전형 폐쇄 부재가 브라켓 바디로부터 분리되는 것을 방지하기 위해 슬롯 내로 확장하는, 치아교정용 브라켓.
28. 청구항 26에 있어서,
    볼형 부재는 회전형 폐쇄 부재의 회전시에 적어도 하나의 포지티브 스톱을 제공하도록 슬롯과 억지 끼워맞춰지는 크기로 형성되는, 치아교정용 브라켓.

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