專利名稱：包括向打開或關(guān)閉位置偏壓的結(jié)扎蓋的自結(jié)扎畸齒矯正托架的制作方法
背景技術(shù)：
發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及一種畸齒矯正托架，特別是涉及自結(jié)扎畸齒矯正托架，其包括一托架基座，至少一個槽或用于接收弓絲的其它部件，和一結(jié)扎蓋。
相關(guān)技術(shù)畸齒矯正是牙科醫(yī)學(xué)中的一個特殊領(lǐng)域，其涉及使用機(jī)械力迫使異位或畸形的牙齒進(jìn)入正確對準(zhǔn)位置或正確定向?；X矯正方法可被用于牙齒美容，還可用于醫(yī)學(xué)上必需的牙齒移動，以矯正反頜或覆咬合(“獠牙”)。畸齒矯正治療能夠改善患者的牙咬合，或提高相對應(yīng)牙齒的空間配合。
最普通的畸齒矯正治療形式涉及使用畸齒矯正托架和弓絲，它們通常一起被合稱為“矯正架”?；X矯正托架，特別是托架基座，開有小槽，并被構(gòu)造成直接連接到患者的前齒、犬齒、和兩尖齒的前(或“唇”)表面上，或者被構(gòu)造成連接到粘合或通過其它方式固定在牙齒周圍的帶上。一旦例如使用粘合劑或粘結(jié)劑將托架固定到患者的牙齒上，一彎曲的弓絲就被插入每個托架的槽中。該弓絲用作模板或?qū)к?，從而引?dǎo)牙齒移動進(jìn)入正確的對準(zhǔn)位置。弓絲的端部通常被置入附裝到患者的臼齒上的被稱為“頰面管”的微小器具中。
畸齒矯正托架有兩種不同的類型一類是需要使用結(jié)扎絲將弓絲固定到托架上的，一類是自結(jié)扎的。在自結(jié)扎托架出現(xiàn)之前，必需細(xì)小的結(jié)扎絲或彈性體帶將弓絲保持在托架中的牢固的座靠位置。結(jié)扎絲或一些其它形式的緊固裝置對于確保張緊的弓絲圍繞齒弓適當(dāng)定位是關(guān)鍵的，且對于在咀嚼食物、刷牙或其它力的作用過程中防止弓絲從托架槽中移出也是關(guān)鍵的。一種類型的市售結(jié)扎絲是細(xì)小的彈性體O形環(huán)，其是通過圍繞連接到托架體的被稱為“打結(jié)翼”的小翼狀部拉伸所述O形環(huán)而被安裝的。金屬結(jié)扎絲也可以被用于將弓絲保持在托架槽中。
在簡化“矯正架”的安裝過程的努力中，已經(jīng)開發(fā)了各種自結(jié)扎托架。術(shù)語“自結(jié)扎托架”是指包括某種將弓絲封閉或以其它方式保持在基座的槽中的結(jié)扎蓋或扣鉤的一類畸齒矯正托架。有“被動的”和“主動的”的兩種自結(jié)扎畸齒矯正托架。術(shù)語“被動的”托架是指僅松弛地將弓絲保持在其中的托架，以便弓絲和托架基座之間可進(jìn)行較大程度的運動。術(shù)語“主動的”托架是指這樣的托架，其中自結(jié)扎弓絲蓋施加力到弓絲上，從而使牙齒的運動更加精確和可控制。
第一種自結(jié)扎托架稱為拉塞爾托架，這種托架在二十世紀(jì)三十年代早期由Dr.Jacob Stolzenberg研制。這種使用一固定螺釘結(jié)扎在螺紋基座的槽中的弓絲托架是革命性的，但對于那個時代可能是超前的，這是因為自結(jié)扎托架的概念直到二十世紀(jì)七十年代早期都或多或少地不為人知。
在1971年，俄勒岡州西部的一座城市尤金(Eugene)的Dr.Jim Wildman研制了EDGELOK托架，該托架具有一帶有剛性唇形滑動蓋的圓形主體。使用一特定打開工具咬合地移動滑動體以插入弓絲。當(dāng)使用手指壓力將所述蓋閉合在弓絲上時，托架槽就變?yōu)橐粋€管。這種EDGELOK托架是第一種“被動”自結(jié)扎托架。即，這種在其中保持有弓絲的托架不對弓絲施加壓力。而是，弓絲相對于托架自由滑動。在1998年，Dr.Wildman提出了雙鎖定(TWIN-LOCK)托架，該托架包括一容納在邊緣朝外的雙托架的打結(jié)翼之間的一扁平矩形滑動體。
一種稱為可動一鎖定(MOBIL-LOCK)托架的類似于EDGELOK托架的托架由德國烏爾姆市的Dr.Franz Sander研制，其需要一種特殊工具以旋轉(zhuǎn)半圓形唇狀盤進(jìn)入打開或關(guān)閉位置。
在1976年和1980年之間，加拿大安大略省漢密爾頓的Dr.HerbertHanson開發(fā)了一種SPEED托架，其特征在于彎曲的彈簧夾咬合齒齦地圍繞一小型托架體。使用特殊工具咬合地移動所述夾，以允許弓絲放置，然后使用手指壓力使其與齒齦相關(guān)地座靠。所述夾限制弓絲并在某種程度上與弓絲相互作用，因此所述SPEED托架是第一種“主動”托架系統(tǒng)。
在1986年，Dr.Erwin Pletcher研制了ACTIVA托架，該托架具有一非撓性的彎曲臂，該臂圍繞圓柱狀托架體咬合齒齦地(occluso-gingivally)旋轉(zhuǎn)?？墒褂檬种笁毫Υ蜷_和關(guān)閉該臂。
在1995年，奧地利因斯布魯克的Dr.Wolfgang Heiser研制了TIME托架，該托架外觀上類似于SPEED托架，其特征在于一剛性彎曲臂咬合齒齦地圍繞托架體的唇形部分。使用一特殊工具使臂或者與齒齦相關(guān)地樞軸旋轉(zhuǎn)到槽打開位置，或者咬合地樞軸旋轉(zhuǎn)到槽閉合位置。托架臂的硬度防止任何與弓絲的實質(zhì)相互作用，從而使所述TIME托架成為一種被動托架。
在1996年和1999年，華盛頓斯波坎的Dr.Dwight Damon分別研制了Damon SL I和Damon SL II托架。它們都是邊緣朝外式雙托架。二者之間的差別在于，第一個的特征是唇形蓋跨騎所述打結(jié)翼，而第二個的特征是在所述打結(jié)翼之間容納一扁平、矩形滑動體。在兩種類型中，滑動體均在上頜骨托架上切割式移動，且在顎托架上與齒齦相關(guān)地移動。需要特定的打開和關(guān)閉鉗來移動滑動體。
其它人已經(jīng)開發(fā)了前述自結(jié)扎托架的許多變型及與其配合的部件。
通常，傳統(tǒng)的自結(jié)扎托架的設(shè)計是復(fù)雜的，且難于組裝，而且在實際使用中比較困難。傳統(tǒng)的畸齒矯正托架通常需要正牙醫(yī)生多次進(jìn)行周期性的調(diào)節(jié)和維護(hù)。因此，長期以來試圖找到新的設(shè)計和材料，來簡化畸齒矯正托架的制造，以及這種托架的安裝和隨后的維護(hù)。特別是，需要使畸齒矯正托架易于打開和關(guān)閉，從而提供主動的結(jié)扎，而不需要特殊工具來打開和關(guān)閉弓絲限制裝置，且易于正牙醫(yī)生的制造和安裝，并且提供更大的多功能性且簡化設(shè)計。
例如，該技術(shù)中的一項改進(jìn)是提供一種單件式、自結(jié)扎畸齒矯正托架，其可以在一個單獨的成型步驟中制造。另一個改進(jìn)之處在于提供這樣的自結(jié)扎托架，該托架包括多種制成基座和蓋的塑料材料，從而使每種塑料材料的有益特性最大化。另外一個改進(jìn)之處在于提供在結(jié)扎蓋和托架基座之間具有特殊鉸鏈和鎖定部件的畸齒矯正托架，或者增加了的使用的安全性和容易程度。一種改進(jìn)之處在于提供一種畸齒矯正托架，在牙齒被重新對準(zhǔn)時能夠動態(tài)地主動結(jié)扎弓絲，從而減少或消除隨后的調(diào)節(jié)需求。再一個改進(jìn)之處在于，提供畸齒矯正托架，其具有兩個或多個最初開放的弓絲槽，其能夠由單獨的結(jié)扎蓋結(jié)扎。又一個改進(jìn)之處在于，提供一被偏壓的結(jié)扎蓋，從而理想地保持在一打開和/或關(guān)閉位置。
包含這些和其它改進(jìn)中的一個或多個的畸齒矯正托架在本文中被公開，并被要求權(quán)利。

發(fā)明內(nèi)容
按照本發(fā)明的畸齒矯正托架包括一個或多個本文中公開的改進(jìn)及特征，從而實現(xiàn)了制造簡單、結(jié)構(gòu)緊湊、且易于安裝和調(diào)節(jié)的通常低成本的托架。
通常，按照本發(fā)明的畸齒矯正托架包括以下改進(jìn)特征中的至少一個1.一結(jié)扎蓋，包括一薄膜鉸鏈，該鉸鏈為減小了截面厚度的一個局部區(qū)域，結(jié)扎蓋的至少一部分能夠繞該鉸鏈轉(zhuǎn)動，從而相對于托架基座打開和關(guān)閉；2.一從結(jié)扎蓋的下側(cè)延伸的彈簧元件，其能從弓絲吸收機(jī)械能，且當(dāng)隨著時間的流逝釋放該能量時，以為弓絲提供連續(xù)的主動結(jié)扎；3.一與結(jié)扎蓋相聯(lián)或并入結(jié)扎蓋中的通用彈簧部件，其能夠從弓絲吸收機(jī)械能，然后隨著時間的流逝釋放該能量，以便為與托架基座相聯(lián)的弓絲提供動態(tài)主動結(jié)扎；4.一畸齒矯正托架，其包括一可變形的或柔性的結(jié)扎蓋，該蓋便于相對于托架基座的鎖定和解鎖，所述托架基座包括一個凸緣、突出部或其它結(jié)構(gòu)，所述結(jié)扎蓋可滑動地插入該托架基座或從其拔出；5.一彈簧元件，其將結(jié)扎蓋和托架基座相互連接起來，并在打開位置迫使結(jié)扎蓋相對于托架基座保持打開和/或在關(guān)閉位置迫使結(jié)扎蓋相對于托架基座保持關(guān)閉；6.一結(jié)扎蓋，當(dāng)處于打開位置時被偏壓保持打開，而在關(guān)閉位置時被偏壓保持關(guān)閉，這樣每次需要正壓力或力來選擇性地打開和關(guān)閉蓋，從而即使當(dāng)結(jié)扎蓋沒有被牢固地鎖定到托架基座上時，蓋也能任選地將一結(jié)扎力施加到與托架相聯(lián)的弓絲上；7.一畸齒矯正托架，其是通過使用不同類型的塑料材料的雙色成型制造的，例如使用較硬的、耐久力較強(qiáng)的塑料制造托架基座，且使用柔性和彈性更大的塑料制造結(jié)扎蓋；8.一種畸齒矯正托架，包括至少兩個最初開放的弓絲槽，所述槽被構(gòu)造成接收或容納兩條或多條單獨的弓絲，所述弓絲能夠被一個單獨的結(jié)扎蓋在結(jié)扎蓋相對于托架基座的一個單獨的鎖定或關(guān)閉動作中至少部分地閉鎖，從而結(jié)扎所述弓絲；或9.一畸齒矯正托架，其具有一安全鎖定部件，相應(yīng)于弓絲支撐向上抵靠結(jié)扎蓋的增加的壓力，增強(qiáng)結(jié)扎蓋與托架的鎖定。
通常，取決于上述哪個特征包含在一具體畸齒矯正托架中，該畸齒矯正托架可以為與托架基座相聯(lián)的弓絲提供被動或主動的結(jié)扎。所述托架可以包括模制成一個單獨、整體部件的托架基座和結(jié)扎蓋，或者包括模制成分離部件然后被連接在一起的托架基座和結(jié)扎蓋。所述結(jié)扎蓋可以包括或不包括特殊鉸鏈結(jié)構(gòu)或區(qū)域，但用作替代的是沿著結(jié)扎蓋的實際長度的彎曲或撓曲?；X矯正托架可以單獨由塑料或金屬材料制成，或者由多種材料制成，例如金屬和塑料或兩種或多種塑料。結(jié)扎蓋可以是柔性的或剛性的。托架基座可以包括一單獨弓絲槽或可以包括多個弓絲槽。在某些情況下，結(jié)扎蓋將被設(shè)計成覆蓋單個弓絲槽，在其它情況下，其可以結(jié)扎兩個或多個打開的槽。在某些情況下，可以具有不被結(jié)扎蓋結(jié)扎的一個或多個槽，這樣需要常規(guī)的結(jié)扎絲對設(shè)置于槽中的弓絲進(jìn)行結(jié)扎。除非另有說明或限制，本領(lǐng)域公知的畸齒矯正托架、基座和結(jié)扎蓋的任何特征可以與具有上述和下文進(jìn)行更加全面說明的改進(jìn)特征的至少一個特殊的畸齒矯正托架結(jié)合應(yīng)用。
通過下文的說明和附加的權(quán)利要求，或者通過對下文闡述的發(fā)明的實踐而得到的教導(dǎo)，本發(fā)明的這些和其它特征將變得更加清楚。
附圖簡要說明為了獲得本發(fā)明的具有上述和其它優(yōu)點的本發(fā)明的方式，借助由附解說明的本發(fā)明的特定實施例，對上文的簡要說明將進(jìn)行更加詳細(xì)的說明。應(yīng)理解，這些附圖僅描繪了本發(fā)明的示范性實施例，并不因此而限制其范圍，通過使用這些附圖，將對本發(fā)明的附加特征和細(xì)節(jié)進(jìn)行說明和解釋，其中

圖1A為鉸接的、單件式畸齒矯正托架的橫截面視圖，該畸齒矯正托架包括一托架基座，一結(jié)扎蓋，以及一將結(jié)扎蓋和托架基座相互連接起來的彈簧元件，且所述蓋相對于基座的弓絲槽是“打開”的；圖1B示出了圖1A中的畸齒矯正托架，其中結(jié)扎蓋相對于弓絲槽是“關(guān)閉”或“鎖定”的；圖2為一兩件式畸齒矯正托架的截面圖，其中結(jié)扎蓋與托架基座是分離的；圖3A和3B示出了圖2的畸齒矯正托架的一種變型，其中借助一皮條將結(jié)扎蓋松弛地連接到托架基座上；圖4A為一鉸接的畸齒矯正托架的透視圖，其包括一結(jié)扎蓋，該結(jié)扎蓋被構(gòu)造成當(dāng)處于關(guān)閉或鎖定位置時，基本上包住或環(huán)繞托架基座；圖4B示出了圖4A的畸齒矯正托架，其中結(jié)扎蓋相對于弓絲槽“關(guān)閉”或“鎖定”；圖5A為一透視圖，示出一鉸接的、單件式畸齒矯正托架，其包括一從結(jié)扎蓋的下側(cè)延伸的片簧，該片簧被構(gòu)造成與連到托架基座的弓絲相接合；圖5B和5C為圖5A的畸齒矯正托架的截面圖，示出了將結(jié)扎蓋和托架基座相互連接起來的彈簧元件的運動；圖6A和6B為截面、特寫圖，示出用于將結(jié)扎蓋鎖定到托架基座的不同鎖定凹口；圖7A-7C為一鉸接的畸齒矯正托架的截面圖，其包括一結(jié)扎蓋，一托架基座，一將蓋和基座相互連接的彈簧元件，一用于接合弓絲的支承彈簧，和用于增強(qiáng)與牙齒的附著力的溝槽或底切部(under cut)；圖8繪出了圖7A-7C的畸齒矯正托架的一種變型，所不同的是，結(jié)扎蓋是單獨的并且能夠從托架基座上拆卸下來；圖9A為一特寫圖，示出一局部地延伸到弓絲槽中的螺旋形支承彈簧；圖9B為一特寫圖，示出一局部地延伸到弓絲槽中的鋸齒形支承彈簧；圖9C為一特寫圖，示出一局部地延伸到弓絲槽中的盤簧；
圖9D為一特寫圖，示出一局部地延伸到弓絲槽中的雙片簧；圖10A繪出了圖7A-7C的畸齒矯正托架被人的手指甲打開的情景；圖10B繪出了圖7A-7C的畸齒矯正托架被通用牙齒工具打開的情景；圖11A-11B繪出了不同數(shù)量的梯形底切部，其用于改善畸齒矯正托架和牙齒之間的粘附；圖12A-12B繪出了一種畸齒矯正托架，其具有一螺旋形支承彈簧，其由于弓絲相對于托架基座的定向而處于不同階段的壓縮變形中；圖13A為透視圖，示出一畸齒矯正托架，其包括一種特殊的鎖定部件，該鎖定部件相應(yīng)于來自弓絲的相對于結(jié)扎蓋的增加的向上壓力，更加緊固地將結(jié)扎蓋鎖定到托架基座上；圖13B為圖13A中的畸齒矯正托架的透視圖，其中結(jié)扎蓋處于鎖定位置。
圖13C為圖13A的畸齒矯正托架的下側(cè)的透視圖；圖14A和14B分別為圖13A和13B中繪出的畸齒矯正托架的側(cè)視圖；圖15A和15B為圖13和圖14的畸齒矯正托架的截面圖，示出了結(jié)扎蓋如何相應(yīng)于弓絲的壓力向上拱起，從而使結(jié)扎蓋的鎖定舌更緊地退回到托架基座的帶角度的鍵槽中；圖16A為一截面圖，示出了除去結(jié)扎蓋的兩件式畸齒矯正托架，在其兩側(cè)包括特殊鎖定部件；圖16B為一截面圖，示出了安裝有結(jié)扎蓋的圖16A中的畸齒矯正托架；圖17A和17B示出了鉸接的單件式畸齒矯正托架的另一個實施例，其具有圖13-15的畸齒矯正托架的特殊鎖定部件；圖18A和18B示出了鉸接的兩件式畸齒矯正托架的另一個實施例，其具有圖13-15的畸齒矯正托架的特殊鎖定部件；圖18C示出了鉸接的兩件式畸齒矯正托架的另一個實施例，其具有圖13-15的畸齒矯正托架的特殊鎖定部件，以及將結(jié)扎蓋和托架基座相互連接起來的單獨的鉸鏈部件；圖19A和19B繪出了具有帶角度的弓絲槽的畸齒矯正托架；圖20A和20B繪出了鉸接的、兩件式畸齒矯正托架，其具有類似于圖13-15的托架的彈簧元件和特殊鎖定部件；圖21A為畸齒矯正托架的透視圖，在該托架中由不同類型的塑料材料形成的結(jié)扎蓋和托架基座被熔合或通過其它方式粘合在一起，形成實際上為一件的整體式畸齒矯正托架；圖21B為圖21A的畸齒矯正托架的截面圖，示出了結(jié)扎蓋如何鉸接地圍繞連接結(jié)扎蓋和托架基座的一體式鉸鏈元件旋轉(zhuǎn)；圖21C為圖21A和21B的畸齒矯正托架的截面圖，示出了結(jié)扎蓋如何能夠從向上抵靠蓋的弓絲吸收機(jī)械能。
圖22為類似于圖21A-21C的托架的畸齒矯正托架的透視圖，所不同的是，結(jié)扎蓋較短，且僅延伸過托架基座的一部分；圖23A-23C繪出了一種畸齒矯正托架，其具有撓性結(jié)扎蓋，由于蓋的柔性以及其可滑動地插入托架基座的凸緣或突出部中或從其中拔出的能力，該蓋能夠相對于托架基座被鎖定和解鎖；圖24A和24B示出了兩件式畸齒矯正托架，其中結(jié)扎蓋和托架基座被分別形成，并被機(jī)械地連接和固定在一起；圖25A和25B示出了兩件式畸齒矯正托架，其中借助機(jī)械鉸鏈，結(jié)扎蓋被鉸接到托架基座上，該托架能夠包含兩個最初開放的弓絲槽；圖25C為兩件式畸齒矯正托架的截面圖，其中結(jié)扎蓋被完全從托架基座上拆卸下來，且能夠包含三個最初開放的弓絲槽；圖26A和26B示出了兩件式畸齒矯正托架，該托架在不同于結(jié)扎蓋連接到托架基座的位置上具有一薄膜鉸鏈。
優(yōu)選實施例的詳細(xì)說明介紹和定義本發(fā)明包含多個獨立的但是相關(guān)的創(chuàng)造性概念和實施例，大大地提高了容易性，簡單性和效率，有了這些，牙科從業(yè)者能夠安裝和調(diào)節(jié)被稱為畸齒矯正托架且通常稱為“矯正架”的畸齒矯正器具。它們也增加了療效，降低了患者的不舒適性。在許對情況下，這種創(chuàng)造性的畸齒矯正托架的制造是廉價的，這是因為它們能夠在一個單獨的步驟中通過注射成型。
由于在制造和安裝畸齒矯正托架中大大縮減了時間、降低了成本和工作量，本發(fā)明能夠使畸齒矯正托架及其過程被更廣泛地用于不富裕的地區(qū)。與傳統(tǒng)的托架相比，它們增加了舒適性，且使得它們對于所有的畸齒矯正托架的用戶有更大的吸引力。
根據(jù)本發(fā)明的畸齒矯正托架包括一托架基座和一結(jié)扎蓋或扣鉤。所述結(jié)扎蓋可選擇性地被打開然后關(guān)閉，當(dāng)其打開時，允許將弓絲插入基座中的弓絲槽或其它部件中，當(dāng)其關(guān)閉或被鎖住時，能夠?qū)⒐z保持在所述槽或其它部件內(nèi)。
根據(jù)本發(fā)明的畸齒矯正托架包括被動和主動結(jié)扎托架(即，結(jié)扎蓋施加壓力到弓絲上的那些托架和蓋不施加壓力的托架)；托架基座和結(jié)扎蓋被制成一體式的托架以及基座和蓋被單獨成型然后被連接在一起的托架；具有特別成型的鉸鏈結(jié)構(gòu)或區(qū)域(例如，薄膜鉸鏈或樞軸銷)的蓋和沒有特別鉸鏈結(jié)構(gòu)或區(qū)域的蓋；由一種材料(例如塑料或金屬)制成的托架和包含多種材料(例如，塑料和金屬和/或兩種或多種不同塑料)的托架；柔性的和剛性的蓋；包括單個弓絲槽的基座和包括兩個或多個槽的基座；只有通過關(guān)閉或鎖定結(jié)扎蓋才能結(jié)扎弓絲的基座和另外還包括允許使用傳統(tǒng)結(jié)扎絲進(jìn)行可選擇結(jié)扎的結(jié)構(gòu)的基座。
畸齒矯正托架可選擇地包括一個或多個特別部件，例如片簧和類似部件，其從蓋朝著弓絲槽延伸，以便當(dāng)隨著時間弓絲更加完全地座靠在弓絲槽中時提供動態(tài)主動結(jié)扎。它們可選擇地包括從柔性結(jié)扎蓋延伸的一硬度較大的突起，其能夠從弓絲吸收機(jī)械能，然后隨著時間的流逝將這種能量傳遞到牙齒上，以便以一種不同的方式提供動態(tài)主動結(jié)扎。該托架可選擇地包括一位于基座和蓋之間的特殊的安全鎖定部件，從而使蓋緊固到基座上，以對應(yīng)于從弓絲對蓋施加的向上的增加的壓力。所述托架可選擇地包括一彈簧部件，該彈簧部件促使閉合的蓋保持閉合，和/或促使打開的蓋保持打開，這樣需要積極的力以將蓋從打開位置移動到閉合位置，和/或從閉合位置移動到打開位置。
說明書和附加的權(quán)利要求書中的術(shù)語“畸齒矯正托架”和“托架”，除非另有說明或限制，應(yīng)當(dāng)被廣義理解為是指畸齒矯正器具，其能夠安裝牙齒上，用于使牙齒變直。除非另有說明或限制，這種“畸齒矯正托架”將最少包括一托架基座和一結(jié)扎蓋。除非另有說明或限制，術(shù)語“畸齒矯正托架”和“托架”應(yīng)當(dāng)不被理解為暗示使用任何特定類型的材料，包含任何特定的設(shè)計特征，提供任何特定功能的能力，或?qū)ζ涫褂媚Ｊ竭M(jìn)行的任何限制。
說明書和附加的權(quán)利要求書中的術(shù)語“托架基座”和“基座”，除非另有說明或限制，應(yīng)當(dāng)被理解為是指畸齒矯正托架的連接到牙齒上的部分，和包括至少一個槽或其它用于在其中接收或保持弓絲的結(jié)構(gòu)特征。除非另有說明或限制，術(shù)語“托架基座”應(yīng)當(dāng)被理解為在其中包含任何本文中公開的示例性基座，和任何畸齒矯正領(lǐng)域中公知的托架基座，除非另有說明或限制，術(shù)語“基座”應(yīng)當(dāng)不被理解為暗示使用任何特定類型的材料，包含任何特定的設(shè)計特征，提供任何特定功能的能力，或?qū)ζ涫褂媚Ｊ竭M(jìn)行的任何限制。
說明書和附加的權(quán)利要求書中的術(shù)語“弓絲槽”，除非另有說明或限制，應(yīng)當(dāng)被理解為是指畸齒矯正托架的基座中的任何與一個或多個突起或抬升部分鄰接的凹陷處、溝槽、包圍部、區(qū)域，或空間，且被設(shè)計成至少部分地在其中或在其位置處接收弓絲。根據(jù)本發(fā)明的術(shù)語“弓絲槽”不被限制為任何特定尺寸、形狀或布置。除非另有說明或限制，術(shù)語“弓絲槽”應(yīng)當(dāng)被理解為包含任何本文公開的示例性弓絲槽，以及畸齒矯正技術(shù)領(lǐng)域中公知的任何弓絲槽。
說明書和附加的權(quán)利要求書中的術(shù)語“弓絲”，除非另有說明或限制，應(yīng)當(dāng)被理解為是指任何起初是直的或彎曲的絲或拉長的結(jié)構(gòu)，其被用于將至少一個畸齒矯正托架與另一個畸齒矯正托架或構(gòu)件相互連接起來，以便將一個或多個錯位的牙齒重新對準(zhǔn)。除非另有說明或限制，術(shù)語“弓絲”應(yīng)當(dāng)被理解為包括本文中公開的任何示范性示例中的任何一個，還包括畸齒矯正技術(shù)領(lǐng)域中公知的弓絲中的任何一個。除非另有說明或限制，術(shù)語“弓絲”不應(yīng)當(dāng)被理解為隱含使用任何特定類型的材料，包含任何特定設(shè)計特征例如尺寸或截面形狀，或除了將約束力施加到一個或多個錯位牙齒上之外提供任何特殊功能的能力。
說明書和附加的權(quán)利要求書中的術(shù)語“結(jié)扎蓋”，除非另有說明或限制，應(yīng)當(dāng)被理解為是指畸齒矯正托架的這樣的一部分，它用于將弓絲保持、鎖定、固定或以其它方式保持在基座內(nèi)用于接收或保持弓絲的槽、結(jié)構(gòu)特征或區(qū)域的至少一部分中，這種固定等操作是通過例如至少部分地封閉一個或多個弓絲槽而完成的。除非另有說明或限制，只要在結(jié)扎蓋處于相對于基座的閉合或鎖定位置時發(fā)生弓絲的結(jié)扎，這種“結(jié)扎蓋”可以被設(shè)計成覆蓋弓絲槽的全部或任何部分，基座的全部或任何部分。除非另有說明或限制，術(shù)語“結(jié)扎蓋”應(yīng)當(dāng)被理解為包括本文中公開的任何示范性的結(jié)扎蓋，以及畸齒矯正技術(shù)領(lǐng)域中公知的任何結(jié)扎蓋。除非另有說明或限制，術(shù)語“結(jié)扎蓋”不應(yīng)當(dāng)被理解為隱含使用任何特定類型的材料，包含任何特定設(shè)計特征，除了選擇性地結(jié)扎和釋放至少一條弓絲之外提供任何特殊功能的能力，或?qū)ζ浔贿B接到基座上的方式進(jìn)行的任何限制。
說明書和附加的權(quán)利要求書中的術(shù)語“鉸鏈”，除非另有說明或限制，應(yīng)當(dāng)被理解為是指結(jié)扎蓋中或結(jié)扎蓋和基座之間的一個或多個結(jié)構(gòu)部件或區(qū)域，其使結(jié)扎蓋能夠相對于與該結(jié)扎蓋相連接的托架基座作樞軸轉(zhuǎn)動或旋轉(zhuǎn)。因此，“鉸鏈”可以限定一個區(qū)域，在該區(qū)域，結(jié)扎蓋的一端鉸連到托架基座上，和/或限定一結(jié)扎蓋可以繞其旋轉(zhuǎn)的吣點或中心線。鉸鏈也可以使一彈簧與結(jié)扎蓋和/或托架基座相互連接。除非另有說明或限制，術(shù)語“鉸鏈”應(yīng)當(dāng)被理解為包括本文中公開的示例性鉸鏈，以及畸齒矯正或通用機(jī)械領(lǐng)域中公知的任何鉸鏈。除非另有說明或限制，術(shù)語“鉸鏈”不應(yīng)當(dāng)被理解為隱含使用任何特定類型的材料，包含任何特定設(shè)計特征，除了通用鉸鏈所提供的普通功能之外提供任何特殊功能的能力。
說明書和附加的權(quán)利要求書中的術(shù)語“將結(jié)扎蓋鎖定到基座上的鎖(閂)”(或簡稱為“鎖元件”或“蓋鎖定扣鉤”)，除非另有說明或限制，應(yīng)當(dāng)被理解為包括任何鎖定裝置、機(jī)構(gòu)、槽、凹陷處，凸緣或突起，或任何成套的互鎖、搭接或相互作用的機(jī)械部件，其用于將結(jié)扎蓋的起初自由的、可旋轉(zhuǎn)或柔性的端部固定到托架基座，這樣就實現(xiàn)了至少部分地位于弓絲槽中的弓絲的結(jié)扎。雖然永久的或不可逆轉(zhuǎn)的用于鎖定的“鎖”或“扣鉤”可被用在本發(fā)明的領(lǐng)域中，但優(yōu)選的是，這種“鎖元件”或“蓋鎖定扣鉤”容許選擇地將結(jié)扎蓋鎖定到基座上或從基座上解鎖。雖然在某些情況下，術(shù)語“鎖”或“扣鉤”是指與結(jié)扎蓋和基座成一體的特殊機(jī)械部件，但它們并非限定于此，還可以包括與結(jié)扎蓋和基座分離的附加機(jī)械結(jié)構(gòu)或部件。因此，除非另有說明或限制，術(shù)語“鎖”或“扣鉤”應(yīng)當(dāng)被理解為包括本文中公開的任何示例性的鎖定扣鉤或鎖，以及畸齒矯正或通用機(jī)械領(lǐng)域中公知的任何鎖定用鎖或扣鉤。除非另有說明或限制，術(shù)語“鎖”和“扣鉤”不應(yīng)當(dāng)被理解為隱含使用任何特定類型的材料，包含任何特定設(shè)計特征，除了通用鎖定扣鉤所提供的普通功能之外提供任何特殊功能的能力。
說明書和附加的權(quán)利要求書中的術(shù)語“彈簧”，除非另有說明或限制，應(yīng)當(dāng)被理解為包括任何這樣的裝置或材料，即當(dāng)其松弛時通常趨向于呈現(xiàn)一種特定的構(gòu)造，且為了使彈簧呈現(xiàn)一種不同的構(gòu)造則需要施加一個外力，例如被壓縮或拉長。術(shù)語“彈簧”包括具有以下特征的任何裝置或材料，即當(dāng)借助一個力對其進(jìn)行壓縮、拉長或其它操作時，其不再處于松弛的構(gòu)造，而是連續(xù)地施加相反的力直到它再呈現(xiàn)松弛的構(gòu)造，這樣其能夠儲存機(jī)械能。因此，除非另有說明或限制，術(shù)語“彈簧”應(yīng)當(dāng)被廣義地理解為包括任何本文中公開的“能量存儲彈簧”，以及畸齒矯正和通用機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域中公知的任何這種彈簧。
然而，術(shù)語“彈簧”，在某些規(guī)定的情況下，也包括那些稱為具有“彈性記憶”的裝置和材料，這樣，當(dāng)被迫使呈現(xiàn)一特定構(gòu)造一段時間，以便足以使任何初始的反作用力至少部分地衰減時，它們能夠變得至少部分地“松弛”。換言之，有聚合物和其它材料，當(dāng)它們呈現(xiàn)原始松弛構(gòu)造時，首先抵抗并施加與構(gòu)造轉(zhuǎn)變力相反的力，但該力經(jīng)過一段時間在一種新的構(gòu)造中基本上變得松弛，這樣它們可實際上抵抗試圖使材料返回原始構(gòu)造的構(gòu)造轉(zhuǎn)變力。因此，術(shù)語“彈簧”在某些情況下也指具有這種“彈性記憶”的材料。
為了簡單起見，說明書和附加的權(quán)利要求書中的方向術(shù)語例如“頂部”，“底部”，“向上”，“向下”，“上部”，“下部”和“下側(cè)”應(yīng)當(dāng)被理解為參照畸齒矯正托架附著或試圖附著的牙齒表面牙齒表面位于托架的“下方”，且托架座在牙齒表面“上方”。這樣，除非另有說明，應(yīng)當(dāng)設(shè)想，從牙齒表面移離的任何方向為“向上”，朝著牙齒表面移動的任何方向為“向下”。通常，在處于鎖定位置時，結(jié)扎蓋在托架基座的“上部”表面或區(qū)域的至少一部分上延伸。托架基座的最緊密靠近或毗鄰牙齒表面的表面或區(qū)域為基座的“底部”或“下側(cè)”。處于鎖定位置中的毗鄰?fù)屑芑慕Y(jié)扎蓋的區(qū)域或側(cè)面為蓋的“下側(cè)”。
畸齒矯正托架根據(jù)本發(fā)明的畸齒矯正托架通常包括一托架基座和一結(jié)扎蓋。該基座為畸齒矯正托架連接或粘附到牙齒上的部分。附圖中示出并在下文中更全面地說明的示例性基座包括一個或多個弓絲槽，它們能夠接收或通常將弓絲固定或保持在最初未結(jié)扎形態(tài)。所述結(jié)扎蓋是將弓絲結(jié)扎或保持在弓絲槽中的機(jī)構(gòu)或裝置。由一個或多個弓絲施加在基座和/或蓋上的對準(zhǔn)力被轉(zhuǎn)移到牙齒上，以便迫使牙齒進(jìn)入正確的對準(zhǔn)位置。本發(fā)明設(shè)想使用具有不同機(jī)械和功能特征的廣泛多種不同的托架基座和結(jié)扎蓋。下文的論述旨在僅僅示例具體實施例或可用于制造按照本發(fā)明的畸齒矯正支托的大量托架基座和結(jié)扎蓋的種類。應(yīng)當(dāng)理解，根據(jù)本文的啟示和公開，本領(lǐng)域公知的任何實際的基座和結(jié)扎蓋能夠被使用或進(jìn)行改進(jìn)，從而以一種本發(fā)明所設(shè)想的方式發(fā)揮作用。
A.材料根據(jù)本發(fā)明的托架基座和結(jié)扎蓋可以由具有所希望的特性，例如強(qiáng)度、硬度、耐久性、柔形、彈性、可塑性，或機(jī)械加工性的任何適合的材料或材料組制成。廣泛用于制造基座和結(jié)扎蓋的兩種適合類型的材料包括金屬和塑料。或者可選擇陶瓷或其它剛性材料制造本發(fā)明所使用的基座。在使用塑料或陶瓷的情況下，可加入強(qiáng)化纖維來提高最終的基座和/或結(jié)扎蓋的強(qiáng)度、韌性和彈性。
可用于制造基座和結(jié)扎蓋的一種適合的金屬包括例如不銹鋼。制造基座所選用的金屬在放入口腔中時應(yīng)當(dāng)是安全的。換言之，當(dāng)被咽下時產(chǎn)生危險的金屬通常應(yīng)當(dāng)被避免使用，除非它們被以某種方式密封起來，或被防止大量擴(kuò)散到人的唾液中。
用于制造基座和結(jié)扎蓋的適合的塑料包括但不限于聚甲醛，PEEK(聚醚醚酮)，聚碳酸酯，PET，其它聚酯，聚酰胺，芳族聚酰胺，及類似物質(zhì)。為了簡短，術(shù)語“塑料”應(yīng)當(dāng)廣義地包括熱塑性材料和熱固性材料。術(shù)語“塑料”實際上可以被用于描述任何具有適合的可塑性和可硬化性的有機(jī)聚合物或共聚物。通常首選較硬的塑料，以便提供剛性且穩(wěn)定的托架基座。當(dāng)然，實際上任何放入人口腔中是安全的且具有足夠強(qiáng)度、韌性和硬度的塑料用作基座都在本發(fā)明的范圍內(nèi)。然而，較軟、較易彎曲的塑料例如聚乙烯和聚丙烯通常不適合用于制造托架基座，這是因為，對于基座的基本要求是具有高硬度和耐久力，但它們可優(yōu)選用于制造結(jié)扎蓋，特別是結(jié)扎蓋需要比托架基座具有更大的柔韌性時。
下文將更加充分地說明，托架基座和結(jié)扎蓋可以由相同材料制成。在某些情況下，從制造成本的觀點來看，將基座和蓋模制成一個單獨工件更加節(jié)約成本，且提供更大的易用性。在使用具有較大剛性的塑料制造基座和使用具有較大柔性的塑料制造蓋的情況下，通常優(yōu)選地分別模制托架基座和結(jié)扎蓋，然后將它們熱熔合在一起以形成一個單獨的、一體連接的托架。有時，該工序在成型領(lǐng)域中稱為“雙色模制成型(two-color moulding)”，即是指兩種不同的塑料材料被模制或熔合在一起，以形成一個單獨的整體式，或單件式制品。
下文將更加充分地進(jìn)行說明，結(jié)扎蓋和基座通過使用橋接纖維或織物連接在一起而形成一個彈性接頭。在這種情況下，所述纖維或織物可有利地被部分嵌入用于形成基座和結(jié)扎蓋的處于塑性或熔融狀態(tài)下的材料(例如，塑料)中。
在制造畸齒矯正托架時，使用兩種或多種材料的組合，例如金屬基座和塑料結(jié)扎蓋或塑料基座和金屬結(jié)扎蓋屬于本發(fā)明的范圍。兩種或多種材料，例如塑料和金屬，可以被用于制造基座，或用于制造結(jié)扎蓋，每種材料具有其唯一的和獨特的功能。例如借助一種或多種機(jī)械緊固件(例如，鉸鏈，鉚釘，銷，螺絲，聯(lián)鎖件等)、焊料、粘結(jié)劑或粘合劑，分別成型的金屬材料可以被連接在一起。如下文將更加充分地討論，塑料基座可以借助金屬附件或插入件加固，以提供更大的耐久性和抗磨壽命，特別是在金屬件(例如，弓絲)與基座強(qiáng)力地接觸處。結(jié)扎蓋同樣可以包含一直接與弓絲接觸的金屬部件，以提供更大的耐久力。一種更易于接收粘合劑的材料可被用于緊鄰牙齒的基座底部上。
B.示例的畸齒矯正托架圖1至26描述了示例性的畸齒矯正托架，其包含此處說明的一種或多種創(chuàng)造性設(shè)想。根據(jù)示例性托架的特定描述，結(jié)合此處所述的基本原理，或者一般地或者在不同實施例的前后關(guān)系中，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員易于對任何的示例性托架進(jìn)行變型以包括此處說明或提出的任何其它特征。而且，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將易于認(rèn)識到根據(jù)閱讀本說明時變得顯然的優(yōu)點，現(xiàn)有的畸齒矯正托架也是易于改變的，以便包含此處說明的一種或多種創(chuàng)造性觀念或特征。
圖1A-1B示出第一示例性畸齒矯正托架?；X矯正托架10包括一個通常為砧骨形的托架基座12和一個連接到那里的結(jié)扎蓋14。托架基座12包括一個用于在其中容納弓絲18的弓絲槽16。盡管示出的弓絲具有正方形的橫截面，但弓絲18可以具有任何希望的橫截面，例如矩形、圓形、橢圓形及其組合(例如局部有角和局部彎曲)。弓絲槽16可以具有任何希望的結(jié)構(gòu)。因為弓絲通常由金屬制成，而且在托架基座12由塑料制成的情況中，如圖1A和1B中所示，有利的是包括一個由金屬、陶瓷或較耐用的塑料制成的加強(qiáng)嵌襯20，以便托架基座在它與弓絲接觸時具有更大的耐用性和抗磨損性。在一種示例性成型工藝中，塑料基座12可以在金屬或陶瓷加強(qiáng)嵌襯如嵌襯20的周圍模制。托架基座12還包括位于任一側(cè)上的輔助凹槽38，所述凹槽可以用來任選地使用傳統(tǒng)的金屬絲或彈性體結(jié)扎絲將弓絲18固定在槽16內(nèi)，例如在那里結(jié)扎蓋14已經(jīng)被永久地取下或從托架基座12分離(例如通過切斷或撕開)時。因此，當(dāng)結(jié)扎蓋14被取下時，基座12至少可以類似于傳統(tǒng)的托架。
所示結(jié)扎蓋14大致為L形，以便在“L”的一端鉸接到到托架基座12上(通過下面所述的鉸鏈元件22)，在“L”的一另端覆蓋并鎖定在基座12的周圍。鎖元件31內(nèi)的多個鎖定凹口32幫助將結(jié)扎蓋14通過突起34鎖定在托架基座12內(nèi)。凹口32提供結(jié)扎蓋14的多個鎖定位置或鎖緊級別，以便使畸齒矯正從業(yè)者能夠?qū)⒉煌墑e的力施加在弓絲18上。一個支撐或保持凸塊36從結(jié)扎蓋14向下延伸，并當(dāng)蓋14處于關(guān)閉或鎖定位置(圖1B)時部分地進(jìn)入弓絲槽16中，以便向弓絲18施加直接的壓力并由此提供主動結(jié)扎。
在圖1A和1B所示的塑料結(jié)扎蓋14具有足夠的柔性和彈性的情況中，結(jié)扎蓋14將能向上彎曲并因此吸收弓絲未完全座靠在弓絲槽16內(nèi)的弓絲18中的機(jī)械能，例如在畸齒矯正托架10所連接的牙齒(未示出)未在舌頭方向上對準(zhǔn)的情況下。這樣，當(dāng)基座12在牙齒重新對準(zhǔn)期間向外移動時，即使起初未座靠在槽16內(nèi)的弓絲逐漸座靠在槽內(nèi)時，結(jié)扎蓋14也能提供連續(xù)的主動結(jié)扎。而且，當(dāng)牙齒移動到正確的對準(zhǔn)位置時，由結(jié)扎蓋14吸收的弓絲的能量被連續(xù)地釋放并通過基座12傳遞到牙齒。因此，在牙齒的重新對準(zhǔn)期間，與托架10提供的弓絲18的連續(xù)主動結(jié)扎一起，通過結(jié)扎蓋14的彎曲和隨后的機(jī)械能釋放有利地導(dǎo)致弓絲在大范圍的牙齒位置上的動態(tài)主動結(jié)扎。這又消除了牙齒重新對準(zhǔn)過程中對調(diào)節(jié)畸齒矯正托架10的需要，或者至少減少了調(diào)節(jié)的頻率。
如圖1A和1B所示的畸齒矯正托架10包括一個鉸鏈元件22，該元件一體地將結(jié)扎蓋14連接到托架基座12上并包含相同的材料。這樣，結(jié)扎蓋14和托架基座12可以在單獨的模制步驟被模制成型，例如通過塑料注射成型，以產(chǎn)生一體的、單件式畸齒矯正托架10。在一優(yōu)選實施例中，一體鉸鏈22包括一個局部減小橫截面厚度的區(qū)域，為得是在鉸接區(qū)域提供增加的撓性/柔性。這樣一種鉸鏈可以被稱作一種“薄膜鉸鏈”。這樣，薄膜鉸鏈22提供了一轉(zhuǎn)動中心點或中心線，結(jié)扎蓋14可以繞其在一打開位置和一關(guān)閉或鎖定位置之間來回轉(zhuǎn)動，其中在打開位置中弓絲槽16被完全打開(圖1A)，在關(guān)閉或鎖定位置中弓絲槽16被完全關(guān)閉以向設(shè)置在其中弓絲提供結(jié)扎(圖1B)。
使結(jié)扎蓋14和基座12互相連接的是一個彈簧元件24。該彈簧元件24也被描述為具有和結(jié)扎蓋14及托架基座12相同的材料，因此整個托架10可以被模制為一個單獨件。彈簧元件24通過鉸鏈元件26連接到基座；通過鉸鏈元件28連接到結(jié)扎蓋14。鉸鏈元件26和28也被描述為包括橫截面厚度減小的薄膜鉸鏈。不過，在后面的實施例將要示出，可以使用現(xiàn)有技術(shù)中已知的任何要求的鉸接或其它連接裝置將彈簧元件24連接到蓋14和基座12上。當(dāng)蓋處于關(guān)閉和鎖定位置時，為了使彈簧24設(shè)置得和結(jié)扎蓋14齊平，蓋14可以包括一個橫截面減小的區(qū)域30，在結(jié)扎蓋14關(guān)閉期間，彈簧24可以將其自身插入該區(qū)域中。這樣，在關(guān)閉時，結(jié)扎蓋14和彈簧24產(chǎn)生了一個平滑、連續(xù)而均勻的上表面。在畸齒矯正托架10的使用期間，這又會減少食物、齒菌斑或其它碎片沉積在托架10內(nèi)的趨向。與傳統(tǒng)的托架相比，它還產(chǎn)生一種具有最小化的不舒服鋸齒狀邊緣的托架。
彈簧元件24用于迫使結(jié)扎蓋14在圖1A所示的打開位置中保持打開；在圖1B所示的關(guān)閉位置中保持關(guān)閉。彈簧元件24如何完成這些的動力學(xué)過程在圖1中更為具體地示出。如其中所示，當(dāng)蓋14選擇地在打開和關(guān)閉位置之間運動時，彈簧24與結(jié)扎蓋14相連的點(即在鉸鏈元件28處)沿圓弧A1運動，該圓弧的原點在鉸鏈元件22處，且由半徑R1限定。另一方面，如果(它)不是用于彈簧元件24和結(jié)扎蓋14之間的鉸鏈元件28處的連接，那么改為彈簧元件24的一個假想自由端將沿理論圓弧A2運動，該圓弧的原點位于連接彈簧24和托架基座12的鉸鏈元件26處且由半徑R2限定。因此，由于彈簧24和蓋14在鉸鏈28處的連接，遠(yuǎn)離鉸鏈26的彈簧24的一端被迫使遠(yuǎn)離圓弧A2并沿圓弧A1運動，從而當(dāng)蓋14在打開和關(guān)閉位置之間運動時，使彈簧24彈性變形。
彈簧元件24的最大延伸表示為距離X，其為圓弧A1和A2之間的最大距離。因此，需要力來使蓋14在朝向距離X的位置的任一方向上運動。相反地，彈簧24將收縮并因此迫使蓋14沿任一方向遠(yuǎn)離距離X的位置。因此，彈簧24是迫使蓋進(jìn)入打開位置還是關(guān)閉位置取決于鉸鏈28相對于距離X的位置所處的位置。盡管示出的距離X位于結(jié)扎蓋14的打開和關(guān)閉位置之間的近似中間位置，但本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認(rèn)識到畸齒矯正托架可以被設(shè)計得使距離X位于任何需要的位置-這取決于他希望彈簧24如何動作。
圖2示出一種類似于圖1A和1B所示的托架的畸齒矯正托架10’，只是它是兩件式托架之外，即結(jié)扎蓋14’不一體地連接到基座12上。結(jié)扎蓋14’類似于蓋14，只是它在相對端包括一個鎖元件31的鏡像(即鎖元件31’)，而不是在鎖元件31相對的蓋14中設(shè)置的鉸鏈和彈簧。第二鎖元件31’內(nèi)的附加鎖定凹口32’能鎖定在托架基座12內(nèi)的第二突起34’上，其鎖定方式和凹口34鎖定在突起34上的一樣。在很多其它方面，結(jié)扎蓋14’實際上和結(jié)扎蓋14相同。畸齒矯正托架10’可以被簡單地設(shè)置成兩件式組件，或者它可以如此得到，即首先除去圖1A和1B中所示的一體結(jié)扎蓋14，例如使用解剖刀，然后用圖2中所示的可分離結(jié)扎蓋14’代替它。為了例如由于狹的牙齒位置而充分地暴露弓絲槽16，這樣一種步驟在難以彈開結(jié)扎蓋14的情況中是必須的?？梢蕴峁┮怀商坠ぞ?，其中包括一體的、單件式畸齒矯正托架10和輔助的結(jié)扎蓋14’，在必須取下結(jié)扎蓋14的情況中，輔助的結(jié)扎蓋可以被可選地使用來結(jié)扎弓絲。
圖3A-3B示出圖2中畸齒矯正托架10’的一種變型，它們之間的主要差別是圖3A和3B中描述的畸齒矯正托架10″包括一個連接托架基座12和結(jié)扎蓋14’的柔性皮帶元件39。皮帶元件39的主要目的是防止從業(yè)者由于疏忽將結(jié)扎蓋14’放錯位置，或者更糟糕地，在結(jié)扎或調(diào)整期間，意外地將它掉落到患者的喉嚨中。例如，首先可以將組裝的托架10″連接到牙齒(未示出)上，接著拆下結(jié)扎蓋14’，將弓絲18放到弓絲槽16中，并再連接蓋14’，同時減少或消除了取下的結(jié)扎蓋14’被放錯位置、掉落或落入患者喉嚨的危險。
圖4和5中描述了鉸接的畸齒矯正托架的另一實施例?；X矯正托架40包括一個托架基座42和一個通過連接元件50連接到該基座的結(jié)扎蓋44?；?2包括一個弓絲槽46和一個橫向于槽46的輔助槽48。輔助槽48可以用來以傳統(tǒng)的方式幫助將弓絲固定在弓絲槽46內(nèi)，例如通過金屬絲或彈性體結(jié)扎絲。結(jié)扎蓋44以罩狀方式形成并通過一體鉸鏈52一體地連接到連接元件50上，所述鉸鏈最好是一種薄膜鉸鏈。連接元件50的設(shè)計和圖1A及1B所示的實施例中的彈簧元件24的類似，只是連接元件50不用作彈簧，而是僅作為蓋44和基座42之間的連接件。這是因為結(jié)扎蓋44不是通過不同于連接元件50的任何裝置單獨連接到基座42上的。凹槽54有利地設(shè)置在蓋44的外側(cè)，以便連接元件50和蓋44能套在一起并能在關(guān)閉或鎖定蓋44時與基座42形成一個光滑的外表面。
基座42、結(jié)扎蓋44和連接元件50或者可以在一個步驟中一體模制，以便產(chǎn)生一個一體的、單件式畸齒矯正托架；或者可以首先從基座42上拆下與一體鉸鏈52相對的連接元件50的一端，然后將它連接到基座42上，例如通過以形狀鎖定的方式將連接元件50的端部推入基座42內(nèi)的相應(yīng)槽中。這樣，結(jié)扎蓋44和連接元件50被可插入地固定到基座42上。在每一實施例中，另一個一體鉸鏈53，例如一個薄膜鉸鏈可以被設(shè)置在連接元件50和基座42之間的連接區(qū)域中，以便連接元件50和由此結(jié)扎蓋44能繞鉸鏈53轉(zhuǎn)動，從而便于結(jié)扎期間蓋44在基座42上的轉(zhuǎn)動。
周邊鎖定凹口(未示出)可以設(shè)置在結(jié)扎蓋44的內(nèi)表面上，以幫助將蓋44鎖定或夾緊到基座42上。在結(jié)扎蓋44的各側(cè)上設(shè)置一個出口孔56(圖4B)，以容許在位于弓絲槽46內(nèi)的弓絲(未示出)周圍完全關(guān)閉結(jié)扎蓋44。在蓋44的打開和關(guān)閉期間，從出口孔56延伸到結(jié)扎蓋44下邊緣的一個插入槽58容許弓絲通入各出口孔56并從其出來。
圖5-8描述了類似于圖1-2中的托架的畸齒矯正托架，只是圖5-8的托架還包括一個支承彈簧，該彈簧從結(jié)扎蓋延伸并當(dāng)結(jié)扎蓋處于關(guān)閉位置時部分地延伸進(jìn)入弓絲槽中，以便提供一種替換的或另一種裝置，在牙齒隨時間而進(jìn)入正確的對準(zhǔn)位置期間，所述裝置用于提供弓絲的動態(tài)主動結(jié)扎。一些實施例還包括基座下側(cè)的下切口或凹槽，用以幫助將托架附裝到牙齒上。但是，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將易于認(rèn)識到，托架基座的下側(cè)還可以是有紋理的或弄成粗糙的，以促進(jìn)基座到牙齒的更好附著。
圖5A-5C描述了由例如塑料材料制成的單件式畸齒矯正托架60(例如通過塑料注射成型)?；X矯正托架60包括一個橫截面形狀類似于砧座的托架基座62和一個以鉸接方式一體地連接到基座62上的結(jié)扎蓋74。托架基座62包括一個主弓絲槽64，該槽向上打開以將弓絲(未示出)接收到其中。如圖1-2所示的實施例，托架基座62可以選擇地包括一個加強(qiáng)嵌襯(未示出)，以提供更大的耐用性和抗磨損性?？梢詫⑷魏芜m當(dāng)?shù)墓z插入槽64中并使用蓋74結(jié)扎。
托架基座62還包括一個與弓絲槽64相鄰的上端66，在上端66距離弓絲槽64較遠(yuǎn)的一側(cè)形成一個鎖定突起或邊緣68。鎖定突起68用于接合結(jié)扎蓋74內(nèi)一彎曲鎖元件76內(nèi)的若干鎖定凹口78。在邊緣68下方是一個輔助的弓絲槽70，其中可以用于容納輔助弓絲(未示出)。通過簡單地關(guān)閉或鎖定托架基座62上的結(jié)扎蓋74的單一動作可以同時結(jié)扎槽64和70內(nèi)的弓絲。再往下，托架基座62包括一第二凹槽72和另一側(cè)上相對應(yīng)的凹槽72′，如果需要，其可以用來將傳統(tǒng)的結(jié)扎絲固定到基座62上。
結(jié)扎蓋74形成一個保護(hù)罩，以便在鎖定位置中基本覆蓋托架基座62的上表面和弓絲槽64。結(jié)扎蓋74具有近似為腎狀的橫截面并通過第一一體鉸鏈82如薄膜鉸鏈整體地連接到基座62上。一個彈簧元件84在一端以鉸接方式通過第一連接件86連接到托架基座62上，在另一端通過第二連接件88連接到結(jié)扎蓋74上，這兩個連接件可以是薄膜鉸鏈，即橫截面厚度局部減小的區(qū)域，其中彈簧元件84和圖1-2中的彈簧元件24類似，但被彎曲得橫截面近似為圓弧。
在圖5C中可以更具體地看出，當(dāng)蓋74相對于托架基座62處于鎖定位置時，彈簧元件84被設(shè)計并取向以與結(jié)扎蓋74相互作用而產(chǎn)生一基本平滑和均勻的外表面。合起來，蓋74和彈簧84在基座62上方形成一個罩狀、腎形的保護(hù)殼。為了便于彈簧元件84套入結(jié)扎蓋74中，在蓋74的上側(cè)設(shè)置一凹陷處90(圖1)。鎖定凹口78給結(jié)扎蓋74提供相對于基座62的不同的鎖定位置，以便給弓絲施加不同級別的壓力。
板簧80從蓋74的內(nèi)表面延伸并被定位，以便當(dāng)蓋74相對于基座62處于鎖定或關(guān)閉位置時，部分延伸到弓絲槽64中。板簧80是支承彈簧的一個例子。板簧80的目的是在位于弓絲槽64內(nèi)的弓絲上提供向下的壓力。因為板簧80能壓縮或延伸，所以當(dāng)和畸齒矯正托架60連接的牙齒移動到正確的對準(zhǔn)位置時，支承彈簧80包括用于隨時間的流逝而提供弓絲的動態(tài)主動結(jié)扎的手段，其中板簧的壓縮或延伸取決于弓絲(未示出)座靠在弓絲槽64內(nèi)的完全程度。支承彈簧80或者單獨或者和彈性結(jié)扎蓋一起能從起初朝向支承彈簧80向上承載的弓絲吸收對準(zhǔn)能量，然后在弓絲變得更完全地座靠在弓絲槽64內(nèi)時，能隨時間的過去遞增地釋放該能量，從而提供弓絲的動態(tài)主動結(jié)扎(見圖12A和12B)。由支承彈簧80施加到弓絲上的壓力可以通過相對于基座62抬高或降低結(jié)扎蓋74而調(diào)節(jié)，其中抬高或降低是通過改變鎖76內(nèi)與鎖定邊緣68的哪個鎖定凹口78接合而實現(xiàn)的。
基座62、蓋74、彈簧元件84和支承彈簧80可以通過對適當(dāng)?shù)乃芰显献⑸涑尚投惑w地模制成為單個元件?；蛘?，可以單獨模制不同的元件，然后使用加熱、粘結(jié)或其它現(xiàn)有技術(shù)中已知的機(jī)械固定方法將它們連接在一起。彈簧元件84和基座62之間的連接件86優(yōu)選地位于基座62底部和上側(cè)之間的近似中途處，而彈簧84和結(jié)扎蓋74之間的連接件88被連接到蓋74上，以便當(dāng)結(jié)扎蓋74關(guān)閉時(圖5C)直接座靠在弓絲槽64上方。為了使耐用性最大化，各薄膜鉸鏈82、86和88優(yōu)選地橫跨托架基座62的整個寬度延伸。支承彈簧80還可以橫跨基座62的整個寬度或其任何部分延伸，具體如何延伸取決于所需的硬度。
從圖6A中可以更清楚地看出，鎖定凹口78可以采用這樣的形狀以便在其間形成彎曲的凹陷處，或者它們可以具有更多的鋸齒狀或鋒利邊緣結(jié)構(gòu)，如圖6B所示。鎖定凹口78的形狀通常取決于基座62上側(cè)66內(nèi)相應(yīng)鎖定邊緣68的形狀。
彈簧元件84工作以迫使結(jié)扎蓋74在打開位置時保持打開，在關(guān)閉位置時保持關(guān)閉。從圖5B和5C中可以更具體地看出，如果彈簧84未通過鉸鏈88連接到結(jié)扎蓋74上，那么彈簧84的一個相應(yīng)假想自由端將繞連接彈簧84和托架基座62的鉸鏈86轉(zhuǎn)動并沿假想圓弧A2運動，該圓弧由原點位于所述鉸鏈86處的半徑R2限定。但是，因為彈簧84還通過鉸鏈88固定到結(jié)扎蓋74上，所以在鉸鏈88處連接到蓋74上的彈簧84的端部被迫使沿圓弧A1運動，該圓弧由原點位于連接結(jié)扎蓋74和托架基座62的鉸鏈82處且由半徑R1限定。這樣，彈簧元件84基本以和圖1A及1B中所示彈簧元件24相同的方式工作，這是因為當(dāng)結(jié)扎蓋74在打開和關(guān)閉位置之間轉(zhuǎn)動時，它被彈性變形。所不同的是，即使當(dāng)結(jié)扎蓋74轉(zhuǎn)動到關(guān)閉或鎖定位置時，彈簧元件84能用很大的向下力連續(xù)推動結(jié)扎蓋74以保持關(guān)閉。這樣，即使在鎖定凹口78從鎖定邊緣68脫開時，結(jié)扎蓋74也能提供連續(xù)的結(jié)扎壓力。
即使蓋74關(guān)閉時，彈簧元件84也能在結(jié)扎蓋74上施加很大的閉合力，這是因為即使在使蓋74轉(zhuǎn)動到關(guān)閉位置后，彈簧元件84也保持局部張緊或彈性拉伸。如圖5B所示，彈簧84迫使蓋74向打開或關(guān)閉位置運動的過渡處位于距離X的區(qū)域中，該距離是圓弧A1和A2之間的最大偏移距離。由于半徑R1和R2的相對原點位置，當(dāng)結(jié)扎蓋74轉(zhuǎn)動到一個關(guān)閉位置時，彈簧84不會完全松弛，但保持拉伸一個圓弧A1和A2間的距離Y。由于上述運動學(xué)關(guān)系，當(dāng)結(jié)扎蓋74關(guān)閉時，由彈簧元件84施加的彈簧力不會為零，但相對于距離X區(qū)域中的最大彈簧力，會減少70％。因此，即使當(dāng)鎖定凹口78不與鎖定突起68接合時，支承彈簧80與彈簧元件84所施加的連續(xù)力相結(jié)合也能提供設(shè)置在弓絲槽64內(nèi)的弓絲的主動結(jié)扎。
結(jié)扎蓋74還能提供位于輔助弓絲槽70內(nèi)的第二弓絲的被動結(jié)扎，其中槽70平行于槽64，但遠(yuǎn)離主弓絲槽64側(cè)向開口并向外開口在托架基座62的一側(cè)上。由于彈簧元件84所提供的閉合力，即使在鎖定凹口78不與鎖定突起68接合時，結(jié)扎蓋74也能提供位于輔助弓絲槽70內(nèi)弓絲的安全而可靠的被動結(jié)扎。而且，由輔助槽70內(nèi)的第二弓絲施加的力不會包括足夠力的力矢量，以克服迫使蓋74保持關(guān)閉的彈簧元件84的力。這樣，在結(jié)扎蓋74被無意打開，例如通過主弓絲槽64內(nèi)的主弓絲的向上壓力無意打開的情況下，彈簧元件84能提供重要的安全特性。
圖7A-7C描述了畸齒矯正托架100的一個實施例，其基本上和圖5A-5C中描述的畸齒矯正托架60類似，只是畸齒矯正托架100還包括位于托架基座底面中的底切部(under cuts)，用以增強(qiáng)畸齒矯正托架附著到牙齒上的能力。例如在用于制造畸齒矯正托架100的塑料是無粘性材料的哪些情況中，這是有幫助的，其中所述材料排斥異物的粘附。
從圖7A中可以更具體地看出，畸齒矯正托架100包括一個托架基座102，一對平行的底切部104已經(jīng)在其中形成。底切部104向內(nèi)增大，以便與它們在基座102底部的開口處相比，在基座102內(nèi)具有較大的橫截面。這樣，進(jìn)入底切部104的粘結(jié)劑或粘合劑一硬化就可以與托架基座102機(jī)械地互鎖。這樣，即使粘合劑不能與用來形成畸齒矯正托架100的塑料形成堅固的化學(xué)連接或粘著連接，粘合劑也能將畸齒矯正托架100固定到牙齒上。在所有的其它方面中，畸齒矯正托架100基本上和圖5A-5C中所示的托架60類似。
畸齒矯正托架100包括一個結(jié)扎蓋101，所述蓋101通過一體鉸鏈103(例如薄膜鉸鏈)一體地連接到托架基座102的上端106。一個彈簧元件105連接結(jié)扎蓋101和托架基座102，以便迫使結(jié)扎蓋101在打開位置時保持打開，并在關(guān)閉位置時保持關(guān)閉。彈簧元件105在一端通過一基座鉸鏈107連接到托架基座102上，在另一端通過一蓋鉸鏈108連接到結(jié)扎蓋101上，它們兩者都可以包括薄膜鉸鏈。彈簧元件105和結(jié)扎蓋101之間的力的運動學(xué)基本上和上面參照畸齒矯正托架60所述的類似。結(jié)扎蓋101還包括一個彎曲的鎖元件109，該鎖元件還包括設(shè)計用于和托架基座102的上端114的突出邊緣112配合的多個鎖定凹口110。當(dāng)結(jié)扎蓋101處于關(guān)閉或鎖定位置時，一個支承片簧115從結(jié)扎蓋101的內(nèi)表面延伸到托架基座102內(nèi)的弓絲槽116中?；X矯正托架100和畸齒矯正托架60之間的顯著區(qū)別是畸齒矯正托架100內(nèi)的彈簧元件105和結(jié)扎蓋101之間的空間117比畸齒矯正托架60內(nèi)的相應(yīng)空間小，因此一關(guān)閉結(jié)扎蓋101，當(dāng)使彈簧105朝向結(jié)扎蓋101的表面時(圖7B-7C)，空間117幾乎被完全消除。相反地，在圖5A-5C所示的畸齒矯正托架60的彈簧元件84、基座62和結(jié)扎蓋74之間保留一定的空間。如圖7B和7C中所示，鎖定凹口110保證結(jié)扎蓋101相對于托架基座102的不同程度的關(guān)閉。這容許畸齒矯正從業(yè)者調(diào)節(jié)由片簧115施加到位于弓絲槽116內(nèi)的弓絲(未示出)上的力的大小。
圖8示出和畸齒矯正托架100基本相同的另一畸齒矯正托架100’，只是為了支持相應(yīng)的彎曲鎖元件109’而除去了彈簧元件105和鉸鏈103，而且包含位于畸齒矯正托架100的彈簧元件105遠(yuǎn)側(cè)的彎曲鎖元件109的鏡像。這樣，結(jié)扎蓋101’可以從托架基座102’上拆下，因此提供一種兩件式畸齒矯正托架100’?？梢栽O(shè)置一個連接托架基座102’和結(jié)扎蓋101’的柔性皮帶元件111，以防止在結(jié)扎或調(diào)整期間由于疏忽將結(jié)扎蓋101’放錯位置或者掉落到患者的喉嚨中。彎曲鎖元件109’包括若干鎖定凹口110’，它們能提供相對于位于和上端114相對的上端114’中的第二突起112’的不同的鎖定位置。
圖9A-9D描述了另一種支承彈簧，其可以用來提供從結(jié)扎蓋到設(shè)置在弓絲槽內(nèi)的弓絲的動態(tài)主動結(jié)扎。例如，圖9A描述了一種具有多個(例如三個)彎曲過渡段的螺旋彈簧118，而不是圖7-8中所示的單彎曲片簧115。這樣，螺旋彈簧118將能彈性地壓縮和拉伸較大的距離，以便對弓絲提供較大范圍的動態(tài)主動結(jié)扎。與單片簧相比，圖9B中所示的Z(鋸齒)形彈簧120同樣提供了較大范圍的壓縮和延伸。
圖9C中所示的盤簧122提供了另一種主動結(jié)扎弓絲的方式。圖9D中所示的雙片簧設(shè)置124在結(jié)扎的弓絲上提供了一種兩級支承效果。特別是，一個較長的片簧126更完全地延伸到弓絲槽中，并將給設(shè)置在其中的弓絲連續(xù)地提供結(jié)扎力。取決于弓絲距離完全座靠的程度遠(yuǎn)近，一個較短的彈簧128可以提供附加的結(jié)扎壓力到不完全地座靠在弓絲槽內(nèi)的弓絲上。這樣，較大的結(jié)扎力可以被施加到未完全座靠的弓絲上，例如在畸齒矯正托架被安裝到特別不對齊的牙齒上時。這樣，雙片簧124能施加相當(dāng)大的對準(zhǔn)壓力到非常差地排列的牙齒上，而且然后在牙齒變得部分地重新對準(zhǔn)時放松。
圖10A-10B示出了不需要特殊工具或復(fù)雜的技術(shù)就能輕易打開和關(guān)閉畸齒矯正托架100的情況。如圖10A所示，結(jié)扎蓋101可以通過人的手指甲130輕易地打開。圖10B示出了使用所用牙醫(yī)通常使用的簡單的牙科工具或丁字橇(pick)132來打開結(jié)扎蓋101。顯然蓋101易于由人的手指關(guān)閉。
圖11A-11B示出了可以被包含在托架基座102″內(nèi)的若干其它數(shù)目的底切部，以促進(jìn)基座到牙齒的粘結(jié)。圖11A示出了單個的梯形底切部104′，而圖11B示出了三個平行的梯形底切部104″。將認(rèn)識到畸齒矯正托架基座內(nèi)的底切部可以采用任何需要的形狀或取向。一般而言，底切部的數(shù)量越多，使粘結(jié)劑或粘合劑機(jī)械地附著到畸齒矯正托架基座底部的能力就越大。而且，假設(shè)所有其它方面都相同都是等同的，底切部被制成錐形，以便它們朝向托架基座的內(nèi)部逐漸增大(見圖7-8和10-11)，這樣的底切部會比那些不具有這種錐形結(jié)構(gòu)的底切部提供更大的機(jī)械保持力。當(dāng)然，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將認(rèn)識到多種設(shè)計特征可以用來促進(jìn)畸齒矯正托架到牙齒的粘結(jié)，包括紋理結(jié)構(gòu)或使下表面粗糙，或者現(xiàn)有技術(shù)中任何其它的粘結(jié)促進(jìn)設(shè)計。
圖12A-12B示出了通過畸齒矯正托架100″的動態(tài)主動結(jié)扎的設(shè)想。特別是，圖12A示出一種蜿蜒支承彈簧118，該彈簧以壓縮狀態(tài)設(shè)置在結(jié)扎蓋101″上并向下支承在一未完全座靠在弓絲槽116內(nèi)的弓絲134上。隨著時間的過去，當(dāng)弓絲134變得越來越完全地座靠在弓絲槽116內(nèi)時(更確切地說，當(dāng)牙齒和相聯(lián)的畸齒矯正托架100″朝向弓絲134移動時)，支承彈簧118伸長并連續(xù)地提供主動的結(jié)扎壓力到弓絲134上。這樣，支承彈簧118能提供連續(xù)的結(jié)扎壓力，而不需要重新調(diào)整結(jié)扎蓋101″相對于基座102的位置或緊度。支承彈簧118能一開始吸收從圖12A所示的不偏地座靠的弓絲134傳遞的機(jī)械能量。即使在阻尼狀態(tài)中，該機(jī)械能量也能被傳遞到正被重新對準(zhǔn)的牙齒上，以便迫使牙齒進(jìn)入正確的對準(zhǔn)位置。隨著時間的過去，當(dāng)牙齒進(jìn)入正確的對準(zhǔn)時，由支承彈簧118儲存的機(jī)械能量被遞增地釋放或減小。由支承彈簧118吸收的弓絲的能量還在力的數(shù)量上提供了阻尼效果，所述力否則將由弓絲134施加到被重新對準(zhǔn)的牙齒上，因此能給患者提供更大的舒適性和更小的痛苦。
現(xiàn)在參照圖13-15，其中描述了一種一體模制的單件式托架140，其包括一個具有特定的安全鎖定裝置的鉸接結(jié)扎蓋。正如其中更具體的描述，畸齒矯正托架140包括一個座在黏結(jié)平臺144頂上的托架基座142，而且該基座包括一個設(shè)計用于容納弓絲147的主弓絲槽146。設(shè)置一個輔助弓絲槽148用于選擇地包含一種輔助弓絲(未示出)，該槽平行于弓絲槽146，但開口方向基本垂直于其縱軸線。
結(jié)扎蓋150鉸接地連接到托架基座142上并被如此構(gòu)造以便在單一的關(guān)閉或鎖定動作中覆蓋弓絲槽146、托架基座142的上側(cè)150和輔助弓絲槽148。結(jié)扎蓋150包括一個彎曲的鎖元件152，該元件具有一個從其延伸的通常為梯形的舌鍵154。梯形舌鍵154被如此構(gòu)造，以便被可滑動地保持在從輔助弓絲槽148向外延伸的成一定角度的鍵槽156中。由于結(jié)扎蓋150的柔性，鎖定舌鍵154能咬合在托架基座142上側(cè)151的外突起153上，這允許鎖152向外彎曲并遠(yuǎn)離鉸接區(qū)域(下面描述)。當(dāng)鎖定舌鍵154已經(jīng)向外彎曲而且經(jīng)過并繞過突起153以與帶角度的鍵槽156結(jié)合時，結(jié)扎蓋150的類彈簧彈力使鎖元件152回退并返回到其原始構(gòu)造，從而將鎖定舌鍵154部分地拉入帶角度的鍵槽156中(圖14B-15A)。梯形舌鍵154和帶角度的鍵槽156用來提供更安全的鎖定機(jī)構(gòu)的方式將在此后描述，其中的鎖定機(jī)構(gòu)用于保持結(jié)扎蓋150和托架基座142鎖定的設(shè)置。
結(jié)扎蓋150通過一體鉸鏈162(例如，薄膜鉸鏈)鉸接地連接到托架基座142上。一個彈簧元件160連接結(jié)扎蓋150和托架基座142，以便給結(jié)扎蓋150的無意關(guān)閉和打開提供希望的阻力。在其它的實施例中，彈簧元件160迫使結(jié)扎蓋150在打開位置時保持打開，在關(guān)閉位置時保持關(guān)閉。需要正向積極的力來選擇地將結(jié)扎蓋150從關(guān)閉位置到打開位置或者從打開位置到關(guān)閉位置轉(zhuǎn)動。彈簧160通常被彎曲，通過一體鉸鏈164整體地連接到托架基座142上，并通過一體鉸鏈166整體地連接到結(jié)扎蓋150上，這兩個鉸鏈可以有利地是薄膜鉸鏈。支承突起158從結(jié)扎蓋150延伸，而且當(dāng)結(jié)扎蓋150相對于托架基座142關(guān)閉時部分地進(jìn)入弓絲槽146中或位于其上，以便施加結(jié)扎壓力到弓絲147上并因此提供主動結(jié)扎。
鎖定舌鍵154和帶角度的鍵槽156的相互作用用來提供更安全的鎖定機(jī)構(gòu)，防止結(jié)扎蓋150的無意解鎖和打開。特別是，當(dāng)弓絲147未完全座靠在弓絲槽146內(nèi)，而是用足夠的力推壓結(jié)扎蓋150的支承突起158，以使蓋150相對于托架基座142向上凸出，而不是使舌鍵154從帶角度的鍵槽156退出(這可能導(dǎo)致鎖元件152的不需要的脫開)時，使鎖定舌鍵154被更深入地拉到帶角度的鍵槽156中，從而使鎖定機(jī)構(gòu)變緊(圖15A和15B)。
一般地，當(dāng)結(jié)扎蓋150相對于托架基座142處于鎖定位置時，鎖定舌鍵154的第一側(cè)與鎖定鍵槽156的上表面157可滑動地靠接。鎖定舌鍵154的相對側(cè)與帶角度的鍵槽156的帶角度支承表面159可滑動地靠接。這樣，鎖定舌鍵154被有角度地限制，因此它僅能沿圖14中所示的向量V運動。向量V平行于限定鎖定舌鍵154的梯形的角度和帶角度鍵槽156的傾斜角。因此當(dāng)結(jié)扎蓋150遠(yuǎn)離托架基座142向外凸出時，可以防止鎖定舌鍵154向外彎曲。因此，當(dāng)弓絲147施加向上的壓力到結(jié)扎蓋150時，結(jié)扎蓋150相對于托架基座142有效地縮短，而不是延長，因此結(jié)扎蓋150只能將鎖定舌鍵154更深入地拉到帶角度的鍵槽156中。簡言之，鍵槽156的限制作用和結(jié)扎蓋150的有效縮短一起可靠地防止鎖定舌鍵154沿向量V向下運動而從帶角度的鍵槽156意外地滑出?；蛘撸z147提供的向上壓力只具有使鎖定舌鍵154和帶角度的鍵槽156之間的鎖定力變緊而不是松弛的效果，如圖15A和15B所示。
當(dāng)需要打開或開啟結(jié)扎蓋150時，可以使用一種適當(dāng)?shù)墓ぞ?、例如手指甲或圖10B中所示類型的彎曲的牙科工具來與一個從鎖元件152延伸的突起155(圖14B)接合，以便向外彎曲鎖152和相聯(lián)的鎖定舌鍵154并使舌鍵從帶角度的鍵槽156彎出來。因此，結(jié)扎蓋150的柔性容許彎曲的鎖152在被適當(dāng)?shù)墓ぞ呦蛲饫瓡r從帶角度的鍵槽156脫開；或者在弓絲向上推而使結(jié)扎蓋150向外凸出并遠(yuǎn)離托架基座142時，被更深入地拉到帶角度的鍵槽156中。
最后，如圖13C中更明顯地所示，托架基座142內(nèi)的平臺144包括一個凹進(jìn)區(qū)域168和設(shè)置在凹進(jìn)區(qū)域168內(nèi)的若干突起169。凹進(jìn)區(qū)域168和突起169的目的是提供增大的表面積和與粘合劑的機(jī)械互鎖，這用于更好地將平臺144粘結(jié)到牙齒上。所述增大的表面積在平臺144和牙齒之間提供了較大的粘結(jié)力，以便防止托架沿嘴唇方向從牙齒脫離。而且，突起169對畸齒矯正托架140相對于牙齒表面?zhèn)认蜻\動提供了機(jī)械阻力。
圖16A-16B描述了一種和圖13-15中描述的畸齒矯正托架140類似的兩件式畸齒矯正托架140′。主要差別是畸齒矯正托架140′包括一個即不是鉸接地連接到托架基座142′上，又不是和托架基座142′一體成型為單一元件的結(jié)扎蓋150′。而是，結(jié)扎蓋150′是一種獨立的和可完全拆下式元件。和畸齒矯正托架140中一樣，結(jié)扎蓋150′包括一個配合并鎖定在帶角度的鍵槽156內(nèi)的梯形鎖定舌鍵154。由于結(jié)扎蓋150′在另一端處不是鉸接或通過其它方式連接的，所以它還包括一用于和帶角度的鍵槽156′鎖合并容納在其中的第二梯形鎖定舌鍵154′，因此它們以和鎖定舌鍵154與帶角度的鍵槽156相同的方式一起互相作用。如上所述，鎖定舌鍵154由帶角度鍵槽156的范圍限制，因此它僅能沿第一向量V1移動，這與限定鎖定舌鍵154的梯形角和帶角度鍵槽156的傾斜角相對應(yīng)。同樣地，鎖定舌鍵154′由帶角度鍵槽156′的范圍限制，因此與鎖定舌鍵154′的梯形角和帶角度鍵槽156′的傾斜角相對應(yīng)，它僅能沿第二向量V2移動。因此，結(jié)扎蓋150′包括雙重安全鎖定部件，每一側(cè)一個，在來自弓絲147的向上壓力使結(jié)扎蓋150′向上凸出并遠(yuǎn)離托架基座142′的情況下，所述部件用于使結(jié)扎蓋151′和托架基座142′之間的連接變緊。
托架基座142′還包括一第二輔助弓絲槽148′，其通過帶角度的鍵槽156′而張開。因此，畸齒矯正托架140′包括三個最初打開的弓絲槽，其可以通過只將結(jié)扎蓋151′安裝在托架基座142′上而在一步中迅速、容易地結(jié)扎?？梢栽O(shè)置一個可選擇的皮帶元件(未示出)以防止結(jié)扎蓋150′的由于疏忽的丟失。
圖17A-17B描述了根據(jù)本發(fā)明的畸齒矯正托架的另一備選實施例。特別是，圖17A和17B描述了一種基本類似于圖13-15的畸齒矯正托架140的畸齒矯正托架170，只是托架170不包括彈簧元件160。而是，結(jié)扎蓋174通過單個一體鉸鏈176(例如薄膜鉸鏈)一體連接到托架基座172上。這容許結(jié)扎蓋174在打開和關(guān)閉位置之間更自由地轉(zhuǎn)動，而且與圖13-15中所示的結(jié)扎蓋150相比，打開和關(guān)閉需要較小的力。在大多數(shù)其它方面，畸齒矯正托架170與畸齒矯正托架140類似。
例如，畸齒矯正托架170包括和畸齒矯正托架140相同的安全部件，包括一個梯形的鎖定舌鍵178，其被如此構(gòu)造以便可滑動地配合在托架基座172內(nèi)的帶角度的鍵槽179中。另外，一個支承突起177從結(jié)扎蓋174向下延伸，并在結(jié)扎蓋174相對于托架基座172處于關(guān)閉和鎖定位置時被定位成部分延伸到弓絲槽175中。一輔助弓絲槽173與帶角度的鍵槽176鄰接，用于在其中容納一輔助弓絲(未示出)，通過關(guān)閉結(jié)扎蓋174，輔助弓絲可以在一步中和弓絲147同時被結(jié)扎，以便鎖定舌鍵178被插入帶角度的鍵槽179中。第二輔助弓絲槽171可以選擇地容納第二輔助弓絲(未示出)，該弓絲可以使用傳統(tǒng)的結(jié)扎絲(未示出)結(jié)扎。
圖18A-18B描述了一種類似于圖17A-17B的畸齒矯正托架170的畸齒矯正托架180，只是托架基座182和結(jié)扎蓋184分別成型，然后通過傳統(tǒng)鉸鏈186鉸接在一起，例如通過穿過托架基座182和結(jié)扎蓋184內(nèi)相應(yīng)凹孔的鉸銷188連接在一起。畸齒矯正托架180還包括前述實施例中所述的安全鎖定特征，包括一個配合在托架基座182內(nèi)的帶角度鍵槽187中的鎖定舌鍵185。托架基座182包括輔助弓絲槽(未標(biāo)出)。
圖18C描述了一種和前述實施例基本類似的畸齒矯正托架190，只是結(jié)扎蓋194和托架基座192分別成型，然后通過單獨的接合或連接部件196連接在一體。例如，連接部件196可以包括一種彈性體的粘結(jié)劑或粘合劑，或者一體地嵌入結(jié)扎蓋194的端部和托架基座192的相應(yīng)端部的纖維或織物，它們都會產(chǎn)生一種柔性連接。或者，連接部件196可以包括一種剛性粘結(jié)劑或粘合劑，因此連接部件196將不包含柔性連接。在那種情況中，結(jié)扎蓋194需要具有充分的柔性以便它不需要柔性連接或鉸鏈區(qū)域的幫助就能打開和關(guān)閉。
和前述實施例相同，畸齒矯正托架190包括上述安全鎖定特征/部件，包括一個鎖定舌鍵197和一個帶角度的鍵槽198。通過相對于托架基座192關(guān)閉和打開結(jié)扎蓋194，結(jié)扎蓋194還能選擇地結(jié)扎并釋放一對弓絲147、147′。如果需要，可以選擇地將第三弓絲147″插入第二輔助弓絲槽199中。因為結(jié)扎蓋194沒有用來封閉輔助弓絲槽199，所以必需其它結(jié)扎裝置如傳統(tǒng)的結(jié)扎絲來結(jié)扎輔助弓絲147″。
圖19A-19B描述了一種類似于圖13-15的畸齒矯正托架140的畸齒矯正托架140″，但該托架包括一個弓絲槽146′，所述弓絲槽偏移一角度以使其不垂直于托架基座平臺144的底部。相應(yīng)帶角度的支承突起158′從結(jié)扎蓋150″延伸，并被如此設(shè)置以便當(dāng)結(jié)扎蓋150″關(guān)閉時部分地延伸到弓絲槽146′中，以給弓絲147施加結(jié)扎壓力并因此提供主動結(jié)扎。為了提供不同扭轉(zhuǎn)矩力以弄直特殊的牙齒，與不帶角度的弓絲槽相比，帶角度的弓絲槽可能是需要的。在這種特殊情況中，包含帶角度的弓絲槽導(dǎo)致畸齒矯正托架140″具有比畸齒矯正托架140低的輪廓。在多數(shù)其它方面，畸齒矯正托架140″基本和畸齒矯正托架140類似。
圖20A-20B描述了根據(jù)本發(fā)明的畸齒矯正托架的另一實施例。圖20A-20B中所示的畸齒矯正托架200和畸齒矯正托架140的不同之處在于結(jié)扎蓋和彈簧連接到托架基座的方式不同。結(jié)扎蓋204不是通過一體鉸鏈連接，而是通過傳統(tǒng)的銷鉸206鉸接到托架基座202上。彈簧元件208與結(jié)扎蓋204一體模制并在一端通過一體薄膜鉸鏈210連接到結(jié)扎蓋204上，在另一端通過傳統(tǒng)的銷鉸212鉸接到托架基座202上。這樣，結(jié)扎蓋204和彈簧208可以在一步中被注射成型為單個元件，然后通過前述的傳統(tǒng)銷鉸206和212連接到單獨模制的托架基座202上。但是，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員易于認(rèn)識到彈簧元件206可以以任何適當(dāng)?shù)姆绞竭B接到結(jié)扎蓋204上，例如通過柔性粘結(jié)劑或粘合劑或者傳統(tǒng)銷鉸連接。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將能選擇適合于特定的制造方法的任何連接裝置。
圖21A-21C描述了根據(jù)本發(fā)明的一種畸齒矯正托架230，其包括一個托架基座232和結(jié)扎蓋234，它們首先由不同類型的塑料模制，然后被連接或熔合在一起，例如通過雙色模制成型工藝(two-color molding process)。即使結(jié)扎蓋234和托架基座232原來由不同類型的塑料模制，它們也能熔合在一起而形成一體的、單件式畸齒矯正托架230，其中結(jié)扎蓋234通過一體鉸鏈236(例如薄膜鉸鏈)鉸接到托架基座232上。托架基座232包括一個用于在其中容納弓絲240的主弓絲槽233。如圖21B和21C所示，托架基座232還包括用于提高和牙齒的粘結(jié)力的若干底切部249和兩個開口在托架基座232任一側(cè)上的輔助弓絲槽248和248′。
結(jié)扎蓋234還包括一個繞過托架基座232上側(cè)246的突出部244的鎖定扣鉤242。一個支承突起238從結(jié)扎蓋234的下側(cè)延伸，以便在結(jié)扎蓋234相對于托架基座232處于關(guān)閉或鎖定位置時部分地延伸到弓絲槽233中或者至少在其上延伸。如圖21C所示，結(jié)扎蓋234的柔性和彈性容許它向上彎曲并從不完全座靠在弓絲槽233內(nèi)的弓絲240吸收機(jī)械能量。這樣，隨著時間的過去，在弓絲240逐漸完全地座靠在弓絲槽233內(nèi)期間，彈性結(jié)扎蓋234能提供動態(tài)主動結(jié)扎。
易于認(rèn)識到圖21A-21C的畸齒矯正托架230可以由一種材料注射成型，例如一種塑料材料，以形成一種在一步中一體成型的單件式托架。
圖22描述了一種作為圖21A-21C的畸齒矯正托架230的一種變型的畸齒矯正托架230′，它包括一個尺寸減小的較短的結(jié)扎蓋234’，所述蓋具有一個彎曲的鎖定扣鉤242’，并可以通過將鎖定扣鉤242’插入形成在托架基座232’的上側(cè)246’中的鎖定槽231中被鎖定到托架基座232’上。在大部分其它方面中，圖22的畸齒矯正托架230′基本上和圖21A-21C中所示的畸齒矯正托架230相似。因為結(jié)扎蓋234’具有較短的長度，所以在所有(其它)情況相同時，它將傾向于具有比畸齒矯正托架230的結(jié)扎蓋234小的撓性。
如圖22中所述，結(jié)扎蓋234’和托架基座232’包括不同類型的塑料材料，它們可以被單獨成型并在然后通過雙色模制工藝結(jié)合在一起。易于認(rèn)識到，圖22的畸齒矯正托架230′也可以由一種塑料材料注射成型，以形成一種在一步中一體成型的單件式托架。
圖23A-23C描述了一種畸齒矯正托架250，該托架首先被形成為兩件，然后通過如雙色模制結(jié)合或熔合在一起。特別是，畸齒矯正托架250包括一個最好由較硬的、更耐用的塑料制成的托架基座252，而結(jié)扎蓋254最好由較柔軟和有彈性的塑料制成。和前述實施例不同，結(jié)扎蓋254不包括鎖定扣鉤或鎖(閂)；而是，它僅終止于通常平直的端部256，該端部滑入或塞入位于一個鎖定凸緣或突出部258下方的鎖定槽或區(qū)域中，所述鎖定凸緣或突出部258設(shè)置在托架基座252的上端處或形成在托架基座252的上端內(nèi)。因此，結(jié)扎蓋254能主要由于其所具有的彈性而鎖定或打開，而不是具有特定的鎖定部件，這樣它可以從托架基座252向外彎曲并且從突出部或凸緣258限定的槽抽出，例如通過傳統(tǒng)的牙科丁字撬(未示出)。這種彈性還給結(jié)扎蓋254提供了從朝向蓋254向上抵靠的弓絲259吸收機(jī)械能量的能力。隨著時間的過去，當(dāng)弓絲259變得更完全地座靠在弓絲槽內(nèi)時，結(jié)扎蓋254的彈性使它釋放儲存的機(jī)械能量，在重新對準(zhǔn)過程中所述能量被傳遞到弓絲259和/或牙齒上。
易于認(rèn)識到，圖23A-23C的畸齒矯正托架250還可以由一種塑料材料注射成型，以形成一種在一步中一體成型的單件式托架。在托架基座252和/或結(jié)扎蓋254由金屬制成的情況中，基座的一端和結(jié)扎蓋的相應(yīng)一端可以通過焊接、一個或多個螺釘、鉚釘、銷、機(jī)械鉸鏈或現(xiàn)有技術(shù)中已知的其它連接方式固定在一起。
圖24A-24B描述了一種兩件式畸齒矯正托架260，其包括一個托架基座262和一個結(jié)扎蓋264，它們首先單獨成型，然后再機(jī)械地連接到一起。托架基座262包括一個槽268，相應(yīng)的結(jié)扎蓋264上的舌鍵266能插入該槽中。舌鍵266最好相對于槽268的寬度確定尺寸，以便舌鍵266將在槽268內(nèi)形成一種緊密配合。這樣，可以防止結(jié)扎蓋264相對于托架基座262脫開或滑落。在一替換實施例中，舌鍵266可以相對于槽268確定尺寸，以便該舌鍵可以被滑動地設(shè)置在槽268內(nèi)。可以采用現(xiàn)有技術(shù)中已知的粘合、焊接或其它緊固方式將舌鍵266固定在槽268內(nèi)。
結(jié)扎蓋264可以由任何適當(dāng)?shù)牟牧?，如圖24A和24B中所述的金屬制成，只要它足夠地柔韌以便結(jié)扎蓋264能充分彎曲而選擇地在位于一鎖定凸緣或突出部270下方的鎖定槽或區(qū)域內(nèi)被鎖定或解鎖就可以，其中所述鎖定凸緣或突出部270形成在托架基座262內(nèi)。如前述實施例中所述，結(jié)扎蓋264可以有利地包括一個支承突起272，當(dāng)結(jié)扎蓋264相對于托架基座262處于關(guān)閉位置時，所述突起部分地延伸到托架基座262內(nèi)的一主弓絲槽274中，或者至少位于其上。支承突起272與設(shè)置在主弓絲槽274內(nèi)的弓絲276靠接，以便提供主動結(jié)扎。彈性結(jié)扎蓋264可以從弓絲276吸收機(jī)械能并且然后隨著時間的過去釋放機(jī)械能，如圖24B所示以及上面參照前述實施例所述。托架基座262可以有利地包括位于下側(cè)內(nèi)的若干凹槽278，用以改善到牙齒的粘結(jié)。
圖25A-25B描述了一種兩件式畸齒矯正托架280，其中結(jié)扎蓋284通過傳統(tǒng)的銷鉸286鉸接到托架基座282上。結(jié)扎蓋284可以由任何材料制成，例如圖25B中所述的金屬，或者塑料(未示出)。結(jié)扎蓋284被制成一定的形狀以便以和上述特定的鎖定部件類似的方式作用，當(dāng)結(jié)扎蓋284由于弓絲288的向上壓力而從托架基座282向外凸出時，其能變緊并在結(jié)扎蓋284和托架基座282之間形成一種更安全的鎖定。結(jié)扎蓋還被如此設(shè)計以便結(jié)扎主弓絲288和輔助弓絲287兩者。托架基座282包括用于增強(qiáng)粘結(jié)的凹槽289。
圖25C描述了一種畸齒矯正托架280′，其為圖25A和25B的畸齒矯正托架280的一種變型，只是結(jié)扎蓋284′未鉸接到托架基座282′上，而是獨立的并完全可拆下的。結(jié)扎蓋284′被制成一定的形狀，以便在蓋284′的任一側(cè)上包括特定的梯形鎖定部件285和285′，這與前述實施例中所述類似，當(dāng)結(jié)扎蓋284′通過未完全座靠在主弓絲槽內(nèi)的弓絲遠(yuǎn)離托架基座282′向上彎曲時，所述鎖定部件變緊。在將結(jié)扎蓋284′連接到托架基座282′的單個結(jié)扎步驟中，結(jié)扎蓋284′還能和主弓絲288同時地結(jié)扎兩個輔助弓絲287和287′。當(dāng)從托架基座282′取下結(jié)扎蓋284′時，所有三個弓絲槽288、287和287′都完全打開并能在其中容納弓絲。
圖26A和26B描述了一種畸齒矯正托架290，其制成兩個或三個元件，然后裝配在一起以形成一個畸齒矯正托架，該托架具有一個固定到托架基座292上的鉸接結(jié)扎蓋294。結(jié)扎蓋294或者由一種材料如塑料或金屬制成，或者由兩種單獨的材料制成，如圖26B中所示，例如一種用于鉸接部分296的塑料材料和一種用于連接部分300的金屬，其中鉸接部分296打開和關(guān)閉以便結(jié)扎弓絲298。連接部分300的一側(cè)滑到一個形成在托架基座292內(nèi)的切口302中，而且另一側(cè)被卷邊，或者通過如適當(dāng)?shù)恼澈蟿┗蛘辰Y(jié)劑固定到鉸接部分296上。連接部分300可以滑動地或者固定地連接到托架基座292上。結(jié)扎蓋294還包括一個位于鉸接部分296內(nèi)的薄膜鉸鏈304。這容許結(jié)扎蓋294的鉸接部分296繞位于結(jié)扎蓋本身中的薄膜鉸鏈樞轉(zhuǎn)或轉(zhuǎn)動，而不是在結(jié)扎蓋和托架基座之間的接合處，這和前述實施例中相同。托架基座292可以有利地包括若干凹槽306，用于提高托架基座292到牙齒的粘結(jié)力。鉸接部分296有利地是能柔性變形的，以有助于將鉸接部分遠(yuǎn)離鉸鏈304的一端插在與托架基座292相連的相應(yīng)的凸緣、突出部或其它鎖定部件下方。
盡管前述實施例被討論和描述為能通過結(jié)扎蓋相對于托架基座的鎖定和開啟(或打開和關(guān)閉)而結(jié)扎和釋放弓絲，但是應(yīng)該知道，如果需要，結(jié)扎蓋可以在任何時候通過在位于結(jié)扎蓋和托架基座之間的扣鉤、鎖或其它鎖定機(jī)構(gòu)處或附近使用適當(dāng)?shù)恼澈蟿┗蛘辰Y(jié)劑材料而被永久地固定到托架基座上。
C.改進(jìn)的結(jié)構(gòu)和功能特征概述前述部分中所述的示例性畸齒矯正托架包括一種或多種結(jié)構(gòu)和/或功能特征，它們被認(rèn)為是在傳統(tǒng)的畸齒矯正托架上的改進(jìn)。為了更好地認(rèn)識到這種改進(jìn)的優(yōu)點，現(xiàn)在將給出更精煉的概述。
1.具有包含薄膜鉸鏈的結(jié)扎蓋的畸齒矯正托架該技術(shù)的第一種改進(jìn)是一種自結(jié)扎畸齒矯正托架，其至少包括一個用于連接到牙齒上的托架基座、一個結(jié)扎蓋和一個薄膜鉸鏈，至少一部分結(jié)扎蓋可以繞所述鉸鏈轉(zhuǎn)動，以便容許選擇地鎖定和開啟結(jié)扎蓋，從而結(jié)扎由托架基座容納的弓絲。如上所述，術(shù)語“薄膜鉸鏈”指的是橫截面厚度減小的局部區(qū)域，這便于物體或裝置在薄膜鉸鏈區(qū)域處的優(yōu)先局部彎曲。在畸齒矯正托架的結(jié)扎蓋的上下文中，薄膜鉸鏈容許所述蓋繞薄膜鉸鏈轉(zhuǎn)動或樞轉(zhuǎn)，因此薄膜鉸鏈限定了結(jié)扎蓋的圓弧或旋轉(zhuǎn)半徑的原點。這樣，薄膜鉸鏈提供了一明確的點或線，結(jié)扎蓋將總是繞該點或線轉(zhuǎn)動，這減少或消除了蓋其它處(除薄膜鉸鏈本身處之外的與托架相連之處)的不需要的彎曲應(yīng)力。
而且，有彈性的塑料材料內(nèi)的減小橫截面部分產(chǎn)生一種活動鉸鏈，該鉸鏈可以被來回轉(zhuǎn)動數(shù)次而不會疲勞到早期斷裂點。當(dāng)然，普通技術(shù)人員將易于認(rèn)識到，畸齒矯正托架的結(jié)扎蓋在托架壽命期間很少會打開和關(guān)閉多于數(shù)次，其中包括安裝托架、結(jié)扎其中的弓絲以及需要時的隨后調(diào)整。因此，薄膜鉸鏈可以被用在由其它材料如金屬和更硬的塑料制成的結(jié)扎蓋中。
包含薄膜鉸鏈的畸齒矯正托架可以制成單個的一體件(見圖1，4，5，7，10，12-15和17)或者先制成兩件，然后結(jié)合或使用不同塑料的雙色模制熔合在一起(見圖20-22)。它們可以包括兩種或多種截然不同的元件和/或材料，所述元件和/或材料被機(jī)械地連接在一起(見圖26)。薄膜鉸鏈可以設(shè)置在結(jié)扎蓋和托架基座相連之處，或者設(shè)置在其它位置。托架基座可以包括具有可接受的耐用性的任何所需材料，例如金屬、陶瓷或剛性塑料，而蓋可以包括具有可接受的柔性和彈性的任何所需材料，例如塑料或金屬。使用本文所述或現(xiàn)有技術(shù)中已知的任何鎖定或連接機(jī)構(gòu)可以將包括薄膜鉸鏈的結(jié)扎蓋鎖定或連接到托架基座上。結(jié)扎蓋可以覆蓋托架基座的全部或僅一部分上表面?；X矯正托架可以包括一個或多個所需的薄膜鉸鏈。
2.包含位于結(jié)扎蓋內(nèi)的弓絲支承彈簧的畸齒矯正托架該技術(shù)的第二種改進(jìn)是一種自結(jié)扎畸齒矯正托架，其至少包括一個用于連接到牙齒上的托架基座、一個結(jié)扎蓋和一個從結(jié)扎蓋向下延伸的支承彈簧，該彈簧能被一弓絲壓縮以便從弓絲吸收機(jī)械能，其中所述弓絲未完全座靠在與基座相聯(lián)的槽或其它弓絲保持裝置內(nèi)。在牙齒的重新對準(zhǔn)期間，隨著時間的過去，該機(jī)械能然后被傳遞到牙齒和/或返回到弓絲，期間原來壓縮的彈簧膨脹或延伸以便保持作用在弓絲上的連續(xù)壓力，隨著時間的過去，所述弓絲趨向于相對托架基座更好地座靠。這樣，在牙齒的重新對準(zhǔn)期間，支承彈簧保證弓絲的動態(tài)主動結(jié)扎。示例性的弓絲如圖5，7-10，12中所示。這樣，支承彈簧給出了一種畸齒矯正托架，在牙齒重新對準(zhǔn)期間，在弓絲相對于結(jié)扎蓋運動并變得更好地座靠在弓絲槽內(nèi)時，隨著時間的過去，該托架能提供所述弓絲的動態(tài)主動結(jié)扎。
結(jié)扎蓋可以一體地連接到托架基座上，例如通過注射成型為單個元件或者通過雙色模制連接在一起?；蛘撸Y(jié)扎蓋可以是完全獨立的并可從托架基座上分開。所述基座可以是任何剛性的或耐用的材料，例如金屬、塑料或陶瓷，而蓋可以是任何柔韌的和有彈性的材料，例如塑料或金屬。支承彈簧可以與結(jié)扎蓋一體形成，而且因此包括同樣的塑料或金屬材料，或者它可以包括一種不同于蓋的材料，例如一種金屬性的支承彈簧，當(dāng)這種彈簧與連接到結(jié)扎蓋上的弓絲接觸時，具有增加的抗磨損性。
3.用于動態(tài)主動結(jié)扎的從結(jié)扎蓋到弓絲的彈性作用該技術(shù)的第三種改進(jìn)是一種自結(jié)扎畸齒矯正托架，其至少包括一個用于連接到牙齒上的托架基座和一個結(jié)扎蓋，所述蓋包括裝置，在牙齒重新對準(zhǔn)期間，所述裝置用于從弓絲吸收機(jī)械能并隨時間的過去將所述能量釋放回弓絲和/或牙齒上。前一部分中所述的弓絲支承彈簧構(gòu)成了用于從弓絲吸收并釋放機(jī)械能的裝置的例子，以保證在牙齒重新對準(zhǔn)期間的動態(tài)主動結(jié)扎。提供另一種從弓絲吸收并釋放機(jī)械能的裝置也是在本發(fā)明的范圍內(nèi)，例如一種具有足夠柔性和彈性的結(jié)扎蓋，以使它能暫時變形或彎曲并從向上壓靠蓋的弓絲吸收能量。其后，這種儲存的機(jī)械能被釋放回弓絲和/或牙齒，以便迫使牙齒移往正確的對準(zhǔn)位置并使弓絲更多地座靠在槽中。盡管其它實施例被描述為可選擇地或明確地提供這種功能，但被明確地描述為已經(jīng)吸收弓絲能量的結(jié)扎蓋的例子包括圖15B，21C，23C和24B。
在依靠彈性蓋提供弓絲的動態(tài)主動結(jié)扎的唯一方式時，優(yōu)選的是結(jié)扎蓋以這樣一種方式被連接到托架基座上，以便在選擇的結(jié)扎和釋放弓絲期間，結(jié)扎蓋不會相對于托架基座滑動。更優(yōu)選的是，結(jié)扎蓋在一端通過鉸鏈部件連接，所述鉸鏈部件容許結(jié)扎蓋繞鉸鏈轉(zhuǎn)動。
畸齒矯正托架可以包括任何適當(dāng)?shù)牟牧希铱梢允且环N單件或多件式托架。
4.包括可變形的結(jié)扎蓋以便于鎖定和打開的畸齒矯正托架該技術(shù)的第四種改進(jìn)是一種自結(jié)扎畸齒矯正托架，其至少包括一個用于連接到牙齒上的托架基座；一個鎖定槽、固定凸緣、突出部或其它與基座相互作用的鎖定扣鉤，用于可滑動地在其中容納彈性結(jié)扎蓋的一端；和一個結(jié)扎蓋，所述結(jié)扎蓋在一端固定到托架基座上并具有足夠的柔性和彈性以便可滑動地插入與托架基座相互作用的鎖定扣鉤或者從其移開。這種托架的例子見圖23，24和26。
托架基座和結(jié)扎蓋可以包括任何適當(dāng)?shù)牟牧希缃饘?、塑料或陶瓷。它們可以制成一體的、單件式托架，或者先分別成型然后再連接在一起，例如通過機(jī)械方式、粘結(jié)或熔合而連接在一起(例如兩個單獨成型的塑料元件的雙色模制)。柔性結(jié)扎蓋相對于托架基座可以或可以不例如通過薄膜或銷鉸鉸接。
5.用于給結(jié)扎蓋繞鉸鏈的轉(zhuǎn)動提供阻力的彈簧該技術(shù)的第五種改進(jìn)是一種自結(jié)扎畸齒矯正托架，其至少包括一個用于連接到牙齒上的托架基座、一個鉸接到基座上的結(jié)扎蓋，和一個彈簧元件，彈簧元件連接托架基座和結(jié)扎蓋，并迫使結(jié)扎蓋相對于托架基座在打開位置時保持打開和/或在關(guān)閉位置時保持關(guān)閉。提供前述功能的彈簧裝置或元件的例子如圖1，5，7，10，12-15和20中所示。將認(rèn)識到，除了附圖中明確描述的之外，涉及托架基座和結(jié)扎蓋的其它彈簧設(shè)計和布置是可以設(shè)想的并屬于本發(fā)明的范圍內(nèi)。
托架基座、結(jié)扎蓋和彈簧可以包括任何適當(dāng)?shù)牟牧希缃饘佟⑺芰匣蛱沾?。彈簧元件可以通過任何適當(dāng)?shù)姆绞竭B接到托架基座和結(jié)扎蓋上，所述適當(dāng)?shù)姆绞嚼绨ㄒ惑w模制到基座和蓋上，使用粘結(jié)劑(例如化學(xué)或可光硬化的)，將彈簧熔合在蓋和基座之間的雙色模制或其它方法(例如將塑料或金屬件焊接在一起)，或者通過機(jī)械鉸鏈連接。
6.向保持在打開或關(guān)閉位置偏壓的結(jié)扎蓋該技術(shù)的第六種改進(jìn)是一種自結(jié)扎畸齒矯正托架，其至少包括一個用于連接到牙齒上的托架基座、一個鉸接到基座上的結(jié)扎蓋，和彈性裝置，所述彈性裝置迫使結(jié)扎蓋相對于托架基座在打開位置時保持打開和/或在關(guān)閉位置時保持關(guān)閉。前一部分所述的連接托架基座和結(jié)扎蓋的彈簧元件構(gòu)成迫使結(jié)扎蓋保持打開和/或關(guān)閉的裝置的例子。設(shè)置迫使結(jié)扎蓋保持打開和/或關(guān)閉的替換裝置也是在本發(fā)明的范圍內(nèi)。例子包括彈性體鉸鏈和具有彈性記憶的材料(見圖18C)。例如，一個或多個彈性體彈簧元件可以以這樣一種方式設(shè)置在結(jié)扎蓋和托架基座之間，以便使結(jié)扎蓋或者朝向保持在關(guān)閉位置或者朝向保持在打開位置偏壓。彈性體彈簧元件傾向于使蓋偏壓到保持在打開位置還是關(guān)閉位置將取決于其相對于結(jié)扎蓋和基座的位置。
具有“彈性記憶”的材料包括下述材料，即其分子結(jié)構(gòu)在短期內(nèi)，如數(shù)秒或數(shù)分鐘內(nèi)抵抗拉伸、彎曲或其它形式的變形，但將放松并呈現(xiàn)新的變形位置并抵抗被變形到一新位置-即使是被變形到原始位置。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將能選擇一種具有所述“彈性記憶”功能的適當(dāng)材料。
托架基座和結(jié)扎蓋可以包括任何適當(dāng)?shù)牟牧?，例如金屬、塑料或陶瓷。它們可以制成一體的、單件式托架，或者先分別成型然后再連接在一起，例如通過使用彈性體材料或具有彈性記憶的材料粘結(jié)。
7.使用不同類型塑料的托架基座和結(jié)扎蓋的雙色模制該技術(shù)的第七種改進(jìn)是一種自結(jié)扎畸齒矯正托架，其至少包括一個用于連接到牙齒上的托架基座和一個結(jié)扎蓋，所述基座使用一種類型的塑料模制，所述蓋使用另一種類型的塑料模制并且使用雙色模制工藝熔合或固定到托架基座上。采用雙色模制容許托架基座由用于制造基座有利的第一種塑料材料制成，而且容許結(jié)扎蓋由用于制造蓋有利的第二種塑料材料制成。
例如，通常需要托架基座是剛性并耐用的，以便保持被固定到牙齒上，同時抵抗由一個或多個弓絲施加到其上的力引起的變形或損壞。彈性通常不益于托架基座的操作和功能。另一方面，通常希望結(jié)扎蓋更柔韌并更有彈性，例如以容許蓋相對于基座鎖定或打開和/或從弓絲吸收、儲存并釋放能量，以便提供對弓絲的動態(tài)主動結(jié)扎。如果使用彈簧元件來提供打開或關(guān)閉結(jié)扎蓋的附加阻力，那么所述彈簧元件可以由用于制造托架基座或結(jié)扎蓋的同樣塑料一體地制成，或者它可以使用第三種類型的塑料材料模制，然后再使用雙色模制連接到基座和蓋上。
基于使用雙色模制的優(yōu)點，易于認(rèn)識到當(dāng)閱讀本說明內(nèi)容時，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將能選擇利用雙色模制制造畸齒矯正托架的適當(dāng)塑料材料。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將知道如何結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)中已知的常用雙色模制工藝，其中所述工藝用于制造包含兩種或多種不同類型塑料材料的制品。被描述為包括多種不同類型塑料材料的畸齒矯正托架如圖21-23所示。
8.可以由單個蓋結(jié)扎的兩個或多個最初打開的弓絲槽該技術(shù)的第八種改進(jìn)是一種自結(jié)扎畸齒矯正托架，其至少包括一個用于連接到牙齒上的托架基座和一個結(jié)扎蓋，所述基座包括兩個或多個不同的弓絲槽，所述蓋能在相對于基座的一次關(guān)閉或鎖定動作中結(jié)扎兩個或多個不同的弓絲。包括至少兩個最初打開的槽的托架的例子如圖5，7，8，10，12-20和25所示，其中所述打開的槽可以通過將結(jié)扎蓋鎖定或連接到托架基座的一次動作結(jié)扎。
托架基座和結(jié)扎蓋可以包括任何適當(dāng)?shù)牟牧?，例如金屬、塑料或陶瓷。它們可以制成一體的、單件式托架，或者先分別成型然后再連接在一起，例如通過機(jī)械方式、粘結(jié)或熔合而連接在一起(例如兩個單獨成型的塑料元件的雙色模制)。如果結(jié)扎蓋與托架基座獨立地制成，那么它或者在基座的一端處連接到基座或者通過將蓋移向基座而連接在基座上。在該實施例中，結(jié)扎蓋優(yōu)選地不可滑動地連接到基座上。
9.具有安全鎖定部件以提供結(jié)扎蓋到托架基座的增強(qiáng)鎖定效果的托架該技術(shù)的第九種改進(jìn)是一種自結(jié)扎畸齒矯正托架，其至少包括一個用于連接到牙齒上的托架基座、一個能從弓絲吸收機(jī)械能的結(jié)扎蓋，和一個特定的鎖定部件，當(dāng)更多的力從弓絲施加到蓋上時，該部件能用漸增的力將蓋鎖定到基座上。這樣，特定的鎖定部件防止向外抵靠結(jié)扎蓋的弓絲不希望地使結(jié)扎蓋相對于托架基座打開或開啟。這提供了一種安全特征，其能防止或阻止連接到特殊彎曲的牙齒上的畸齒矯正托架由于疏忽或過早地釋放或松開其在弓絲上的夾持，這通常需要正牙醫(yī)生重新調(diào)整或更換托架。包括提供這種所需功能的鎖定部件的畸齒矯正托架的例子如圖13-20和25所示。
托架基座和結(jié)扎蓋可以包括任何適當(dāng)?shù)牟牧?，例如金屬、塑料或陶瓷。它們可以制成一體的、單件式托架，或者先分別成型然后再連接在一起，例如通過機(jī)械方式、粘結(jié)或熔合而連接在一起(例如兩個單獨成型的塑料元件的雙色模制)。結(jié)扎蓋可以在一端處鉸接并在自由端處包括鎖定部件，或者蓋可以是完全可從托架基座上拆下的并在兩端包括鎖定部件。
在不偏離本發(fā)明的精神和實質(zhì)特征的情況下，可以以其它特定方式實施本發(fā)明。所述實施例在所有方面被認(rèn)為是示例性的而不是限制性的。因此，本發(fā)明的范圍由所附的權(quán)利要求限定，而不是由前述說明限定。屬于權(quán)利要求等效含義和范圍內(nèi)的所有變化將被包含在權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種畸齒矯正托架，包括一個適于接納至少一個弓絲的托架基座；一個結(jié)扎蓋，其在一端鉸接到托架基座上，以便可繞一鉸鏈在相對于托架基座的打開、非結(jié)扎位置和相對于托架基座的關(guān)閉、結(jié)扎位置之間運動，在關(guān)閉、結(jié)扎的位置中弓絲相對于托架基座被結(jié)扎；和至少一個用于迫使結(jié)扎蓋在關(guān)閉、結(jié)扎位置中保持關(guān)閉的關(guān)閉裝置；或用于迫使結(jié)扎蓋在打開、非結(jié)扎位置中保持打開的打開裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的畸齒矯正托架，還包括一個鎖機(jī)構(gòu)，用于在關(guān)閉、結(jié)扎位置中將結(jié)扎蓋選擇地鎖定到托架基座上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的畸齒矯正托架，其特征在于即使鎖機(jī)構(gòu)未鎖定，關(guān)閉裝置也迫使蓋保持在關(guān)閉、結(jié)扎位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的畸齒矯正托架，其特征在于所述關(guān)閉裝置和打開裝置中的至少一個包括一種使結(jié)扎蓋和托架基座相連的彈性體材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的畸齒矯正托架，其特征在于所述關(guān)閉裝置和打開裝置中的至少一個包括一種使結(jié)扎蓋和托架基座相連的具有彈性記憶的材料。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的畸齒矯正托架，其特征在于所述托架基座和結(jié)扎蓋由單獨的元件組成，它們通過機(jī)械鉸鏈鉸接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的畸齒矯正托架，其特征在于所述機(jī)械鉸鏈包括一種銷鉸。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的畸齒矯正托架，其特征在于所述關(guān)閉裝置和打開裝置包括一個一端連接到結(jié)扎蓋、另一端連接到托架基座上的彈簧，該彈簧相對于結(jié)扎蓋和托架基座被如此定位并張緊，以便迫使結(jié)扎蓋相對于托架基座在關(guān)閉、結(jié)扎位置中保持關(guān)閉，在打開、非結(jié)扎位置中保持打開。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的畸齒矯正托架，其特征在于所述結(jié)扎蓋和彈簧被一體成型為單個元件。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的畸齒矯正托架，其特征在于所述結(jié)扎蓋和彈簧包含至少一種塑性材料。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的畸齒矯正托架，其特征在于所述結(jié)扎蓋和彈簧通過一薄膜鉸鏈一體地連接。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的畸齒矯正托架，其特征在于所述托架基座和結(jié)扎蓋由單獨的元件組成，它們通過彈性體粘結(jié)劑鉸接地連接。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的畸齒矯正托架，其特征在于所述托架基座和結(jié)扎蓋由單獨的元件組成，它們通過一個纖維鉸鏈(fiber hinge)鉸接。
14.根據(jù)權(quán)利要求8所述的畸齒矯正托架，其特征在于所述托架基座包括金屬、陶瓷或塑料中的至少一種。
15.根據(jù)權(quán)利要求8所述的畸齒矯正托架，其特征在于所述結(jié)扎蓋包括金屬或塑料中的至少一種。
16.根據(jù)權(quán)利要求8所述的畸齒矯正托架，其特征在于所述托架基座包括一種剛性塑料材料，所述結(jié)扎蓋包括一種柔性塑料材料。
17.根據(jù)權(quán)利要求8所述的畸齒矯正托架，其特征在于所述托架基座和結(jié)扎蓋通過一薄膜鉸鏈一體地連接。
18.根據(jù)權(quán)利要求8所述的畸齒矯正托架，其特征在于所述結(jié)扎蓋、托架基座和彈簧被一體地連接在一起成為單個元件。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的畸齒矯正托架，其特征在于所述結(jié)扎蓋通過第一薄膜鉸鏈一體地連接到托架基座上，彈簧通過第二薄膜鉸鏈一體地連接到托架基座上，而且彈簧通過第三薄膜鉸鏈一體地連接到結(jié)扎蓋上。
20.根據(jù)權(quán)利要求1所述的畸齒矯正托架，其特征在于所述結(jié)扎蓋包括一個支承突起，該突起被如此構(gòu)造和定位以便在結(jié)扎蓋處于結(jié)扎位置時與弓絲接合。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的畸齒矯正托架，其特征在于所述結(jié)扎蓋被如此構(gòu)造，以便在弓絲未完全相對于托架基座座靠時，該結(jié)扎蓋從弓絲吸收機(jī)械能。
全文摘要
自結(jié)扎畸齒矯正托架包括一個托架基座、一個結(jié)扎蓋和彈性裝置，其中結(jié)扎蓋與托架基座相互作用以提供至少一個與托架基座相聯(lián)的弓絲的結(jié)扎，彈性裝置使結(jié)扎蓋相對于基座保持在打開或關(guān)閉位置。這種彈性作用可以由一種畸齒矯正托架(200)提供，其包括一個托架基座(202)、一個通過銷鉸(206)鉸接到基座(202)上的彈性結(jié)扎蓋(204)，和一個彈簧元件(208)，該彈簧元件在一端通過一體薄膜鉸鏈(210)一體地連接到蓋(204)；在另一端通過傳統(tǒng)的銷鉸(212)連接到基座(202)。彈簧元件(208)以這樣一種方式彎曲并連接到蓋(204)和基座(202)上，以便它在蓋(204)的關(guān)閉和打開位置之間的某處達(dá)到最大延伸。因此，當(dāng)蓋(204)接近打開或關(guān)閉位置時，彈簧元件(208)收縮，從而選擇地使蓋偏向這兩個位置中的任何一個，導(dǎo)致彈簧元件(208)的進(jìn)一步收縮。
文檔編號A61C7/28GK1575153SQ01823128
公開日2005年2月2日 申請日期2001年9月11日 優(yōu)先權(quán)日2001年2月15日
發(fā)明者諾貝特·阿貝爾斯, 克勞斯·H·巴克斯 申請人:諾貝特·阿貝爾斯, 克勞斯·H·巴克斯