JPH0728880B2 - Denture holder - Google Patents
Denture holderInfo
- Publication number
- JPH0728880B2 JPH0728880B2 JP18443792A JP18443792A JPH0728880B2 JP H0728880 B2 JPH0728880 B2 JP H0728880B2 JP 18443792 A JP18443792 A JP 18443792A JP 18443792 A JP18443792 A JP 18443792A JP H0728880 B2 JPH0728880 B2 JP H0728880B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- denture
- temperature
- alloy
- holding device
- deformation
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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- Dental Prosthetics (AREA)
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、着脱自在の義歯を保持
するための装置に関し、さらに詳しく言えば、既存の固
定歯に対して着脱自在の義歯を固定するための装置に関
するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a device for holding removable dentures, and more particularly to a device for fixing removable dentures to existing fixed teeth.
【0002】[0002]
【従来の技術】義歯は口中に装着されて固定歯に隣接し
て固定される。このような義歯は、それが着脱自在の場
合には、義歯が固定歯に固定されうるように構成され
る。例えば、部分的義歯や着脱自在のブリッジ部材が口
中に定置されかつ固定保持されなければならない。しか
し、洗浄および手入れをするために、それらは着脱自在
でなければならない。これらのすべては固定と着脱の特
徴を与えている。しかし、これらの装置の究極的な目標
は、口中内において着脱自在の義歯をその正しい位置か
ら回転、横移動、変位を回避するように、実際の使用中
に義歯を固定位置に保持するということである。これら
のいかなる変位も患者に通常の使用中に不安と不快を与
える。もしも保持装置がこのような変位を許すならば、
義歯の曲りや破損を生じ、同様にその義歯が接続されて
いる固定歯に他方の面から折損、損傷を与えることにな
る。さらに、いかなる回転や移動も使用者にとっては頼
りなさを感じ、使用者は義歯が脱落、滑りを生じるので
はないかと感じたり、当惑したりする。このように、義
歯がその移動をせずに固定歯に十分に保持されていない
限り、使用者は義歯の固定感を決して得られないのであ
る。由って、この種保持装置は、密な係嵌合機構がその
構成金属材の弾性変形でもって着脱並びに密係嵌し得る
よう設計される。2. Description of the Related Art Dentures are mounted in the mouth and fixed adjacent to fixed teeth. Such a denture is configured such that the denture can be fixed to the fixed tooth if it is removable. For example, a partial denture or removable bridge member must be placed and fixedly held in the mouth. However, they must be removable for cleaning and maintenance. All of these give fixed and removable features. However, the ultimate goal of these devices is to hold the denture in a fixed position during actual use so as to avoid rotation, lateral movement or displacement of the removable denture in its mouth from its correct position. Is. Any of these displacements cause the patient anxiety and discomfort during normal use. If the holding device allows such displacement,
The denture is bent or damaged, and similarly the fixed tooth to which the denture is connected is broken or damaged from the other surface. In addition, any rotation or movement is unreliable to the user, who may feel that the denture may fall out or slip, or be embarrassed. In this way, the user will never get a feeling of fixation of the denture, unless the denture is not fully displaced and is held by the fixed tooth. Therefore, this kind of holding device is designed so that the close engaging mechanism can be attached and detached and tightly engaged by elastic deformation of the constituent metal material.
【0003】図1〜図3に保持装置の典型例が示され
る。これは、固定歯1の脇に固定されるマトリックス2
と義歯3内に固定されるパトリックス4との組み合わせ
より成り、当該パトリックス4の基部筒部4aは義歯3
の金属床とのそう着又は接着性レジンで固定されるとこ
ろの該筒部4a嵌合部5aを付形のスレッディッドコー
ビング5に対してファスニングスクリュー6を介して着
脱可能に締結固定される。パトリックス4の要部はスリ
ット7を介して対峙する2つの先端膨出脚4b,4bで
あり、この膨出部が該マトリックス2に嵌合する。由っ
て、脚4b,4bの下端は嵌入ガイド用に先細部4c,
4cとなっている。脚4b,4bは互いに離反する方向
に作用する弾撥力に由って、マトリックス2に密に固定
する維持力を発現する。該先端膨出脚4b,4bの中間
の基部には該維持力の微調整をするアクティベーション
スクリュー8が設けられている。尚、保持装置にあって
は、叙上の雄雌嵌合をより確実に固定化するための脱嵌
可能な種々のロック機構(例えば、乗り越え堰や先端丸
状のくぼみに係合するプランジャー等)が付設されるこ
ともある。A typical example of the holding device is shown in FIGS. This is a matrix 2 fixed to the side of the fixed tooth 1.
And a Patricks 4 fixed in the denture 3 and the base tube portion 4a of the Patricks 4 has a denture 3
The tubular portion 4a, which is to be fixed to the metal floor or to be fixed with an adhesive resin, is detachably fastened and fixed to the shaped threaded coving 5 through the fastening screw 6 with respect to the shaped threaded coving 5. The main parts of the Patricks 4 are two tip swelling legs 4b, 4b facing each other through a slit 7, and these swelling parts fit into the matrix 2. For this reason, the lower ends of the legs 4b, 4b are provided with tapered portions 4c,
It is 4c. The legs 4b, 4b exert a maintaining force for tightly fixing the matrix 2 by virtue of the elastic force acting in the direction of separating from each other. An activation screw 8 for finely adjusting the maintenance force is provided at a base portion between the tip bulging legs 4b, 4b. In addition, in the holding device, various releasable locking mechanisms (for example, a plunger that engages with an overrunning weir or a rounded hollow) is provided for more reliably fixing the male-female fitting above. Etc.) may be attached.
【0004】このように義歯の着脱並びにロック時にお
いて弾性変形に頼よるとしたのでは、着脱に際し義歯に
やや大きな力を加えることが必要であるので、着脱操作
がしにくい、固定歯1に無理を与える、および反復の弾
性変形はばね応力が弱くなり寿命が短かい等の点に鑑
み、保持装置の弾性変形する側の金属を、マルテンサイ
ト変態温度を所定の温度に設定した形状記憶合金とする
と共に密な嵌合時の形状を記憶させるとした提案がなさ
れている。これに由って義歯を取付けるときは、当該金
属をやや変形させておけば、義歯に特別な力を加えるこ
となく嵌合可能な状態にして、義歯を所定の位置にセッ
トすることができ、かつ金属を湯などでマルテンサイト
変態温度以上に加熱することで記憶させた形状に復元さ
せ密な嵌合を実現し得、義歯を外すときは、口腔に冷水
を含むなどして金属を冷却すると、形状記憶合金は、そ
の剛性が低下し弾性変形が容易になるから、義歯を移動
させると、容易に弾性変形し、無理なく義歯を外するこ
とができる。しかして、無理に弾性変形させることが不
要であるから、長期間にわたる反復使用によっても義歯
を確実に固定することが可能である。Since it is necessary to rely on elastic deformation during attachment / detachment and locking of the denture in this way, it is necessary to apply a rather large force to the denture during attachment / detachment. In view of the fact that the spring stress is weakened and the life is short due to repeated elastic deformation, the metal on the elastic deforming side of the holding device is a shape memory alloy whose martensite transformation temperature is set to a predetermined temperature. It has been proposed to memorize the shape at the time of tight fitting. When mounting a denture due to this, if the metal is slightly deformed, the denture can be fitted without applying any special force, and the denture can be set at a predetermined position. Also, by heating the metal with hot water or the like to a temperature higher than the martensitic transformation temperature, it is possible to restore a memorized shape and realize a close fitting, and when removing the denture, cool the metal by including cold water in the oral cavity. Since the shape memory alloy has reduced rigidity and is easily elastically deformed, when the denture is moved, it is easily elastically deformed and the denture can be removed without difficulty. Since it is not necessary to elastically deform the denture, the denture can be reliably fixed by repeated use over a long period of time.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】従来の形状記憶合金を
用いた保持装置にあっては、形状記憶効果を利用してい
るので、装着時には室温であるため小さな力で大きな変
形を起こすことができ、装着が容易となる。しかしなが
ら、保持装置を固定するためには、形状回復温度(逆変
態終了温度,Af 点)以上に昇温する必要がある。この
保持装置に用いられている形状記憶合金のAf 点は、4
0℃前後であるため、保持装置が完全に固定されるため
には、口腔温度(37℃)或いはそれ以上の温度にする
必要がある。このため形状記憶合金が完全に形状回復し
て、保持装置が固定されるのを保証するためには、暖か
い飲食物を食することを要求されることもあり手間がか
かる。このことは、保持装置を装着した段階あるいはそ
の後しばらくは、固定が不十分であり、保持が不安定で
あることをも意味する。また、義歯を外すときには冷水
を含むことが要求される訳であるが、このように、着脱
に際して温冷物の口腔への投入が要件とされるのはきわ
めて煩らわしい。本発明は、従来の技術の有するこのよ
うな問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とす
るところは、口腔内に温冷物の投入を一切求められるこ
となく、室温のもとで無理なく着脱することができる着
脱自在の義歯保持装置を提供しようとするものである。Since the conventional holding device using the shape memory alloy utilizes the shape memory effect, it can be largely deformed with a small force because it is at room temperature when mounted. , Easy to install. However, in order to fix the holding device, it is necessary to raise the temperature above the shape recovery temperature (reverse transformation end temperature, A f point). The A f point of the shape memory alloy used in this holding device is 4
Since the temperature is around 0 ° C., it is necessary to set the oral cavity temperature (37 ° C.) or higher in order to completely fix the holding device. Therefore, in order to guarantee that the shape memory alloy completely recovers its shape and the holding device is fixed, it is necessary to eat warm food and drink, which is troublesome. This also means that the fixing is insufficient and the holding is unstable at the stage of mounting the holding device or for a while thereafter. Further, when removing the denture, it is necessary to include cold water. However, it is extremely troublesome to put hot and cold substances into the oral cavity when attaching and detaching. The present invention has been made in view of such problems of the prior art, the object of the present invention, at room temperature, without the need to put hot or cold foods into the oral cavity at all. An object of the present invention is to provide a removable denture holding device that can be easily attached and detached.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明における義歯保持装置は、密な係嵌合機構が
その構成金属材の弾性変形に頼って着脱並びに密係嵌し
得るように設計される固定歯の脇に固定されるマトリッ
クスと義歯内に固定されるパトリックスとの組み合わせ
より成る義歯保持装置に於いて、当該弾性変形を要求さ
れる金属材をマルテンサイト逆変態終了温度が室温以下
でかつ口腔内での最高温度以上でマルテンサイト変態を
誘起するよりも低い応力ですべり変形が現われないよう
に調整した超弾性合金材にするとしたものである。In order to achieve the above object, in the denture holding device according to the present invention, the dense engagement mechanism can be attached and detached and tightly engaged depending on the elastic deformation of the constituent metal material. In a denture holding device consisting of a matrix fixed to the side of a fixed tooth and Patricks fixed in the denture designed in the above, a metal material required to undergo elastic deformation is subjected to a martensite reverse transformation end temperature. Is a superelastic alloy material adjusted so that slip deformation does not appear at a stress lower than that that induces martensitic transformation at room temperature or below and above the maximum temperature in the oral cavity.
【0007】[0007]
【作用】上記のように構成された義歯保持装置の弾性変
形が求められる部材は、超弾性材料であるが、この超弾
性材料は超弾性と呼ばれる特有の弾性変形を起こす。こ
れは、ある一定の力(応力)で歪みが5〜8%もの大き
な変形を起こし、その後力を外すだけで形状が完全に回
復する現象である。このため、大きな弾性変形をおこし
ても、力は普通の弾性変形の様に大きくならず、着脱が
容易である。さらに、普通の弾性変形では、高々0.3
%程度の歪みしか形状回復しないため、それ以上の変形
を与えた場合には、塑性変形を起こして形状回復を起こ
さなくなり保持機能が劣化する。超弾性材料では、回復
可能歪みが、弾性変形の場合の20倍もあり、通常の使
用時に超弾性変形以上の変形が加わらない。超弾性材料
の形状回復温度は、変形する時の温度よりも低く設定さ
れているので、ここで用いられる材料のマルテンサイト
逆変態終了温度は室温以下である。このため、装着した
段階で完全な固定が完了するため、形状記憶合金の場合
のように温度が上昇するまでの不安定な固定状態がな
く、さらに、暖かい飲食物を食する様なことも不用であ
る。また、口腔内での固定力を考えてみると、形状記憶
合金や超弾性材料の発生力は、使用温度とマルテンサイ
ト変態開始温度の差に比例する。一般に超弾性材料のマ
ルテンサイト変態開始温度は形状記憶合金のそれよりも
低いため、超弾性材料の固定力は形状記憶合金の場合よ
りも大きく、維持が安定である。The member of the denture holding device constructed as described above that requires elastic deformation is a superelastic material, and this superelastic material causes a specific elastic deformation called superelasticity. This is a phenomenon in which a strain causes a large deformation of 5 to 8% by a certain force (stress), and then the shape is completely recovered only by removing the force. Therefore, even if a large elastic deformation is caused, the force does not become large unlike ordinary elastic deformation, and the attachment / detachment is easy. Furthermore, with ordinary elastic deformation, it is at most 0.3.
Since the shape recovers only a strain of about%, if further deformation is applied, plastic deformation occurs and shape recovery does not occur, and the holding function deteriorates. With a superelastic material, the recoverable strain is as much as 20 times that in the case of elastic deformation, and no deformation beyond the superelastic deformation is applied during normal use. Since the shape recovery temperature of the superelastic material is set lower than the temperature at which it is deformed, the martensite reverse transformation end temperature of the material used here is room temperature or lower. For this reason, complete fixing is completed at the stage of mounting, so there is no unstable fixing state until the temperature rises like in the case of shape memory alloy, and it is unnecessary to eat warm food and drink. Is. Further, considering the fixing force in the oral cavity, the force generated by the shape memory alloy and the superelastic material is proportional to the difference between the use temperature and the martensite transformation start temperature. Generally, since the martensitic transformation start temperature of the superelastic material is lower than that of the shape memory alloy, the fixing force of the superelastic material is larger than that of the shape memory alloy and the maintenance is stable.
【0008】ここに、マルテンサイト変態についての説
明を行なうと次記の如くである。マルテンサイト変態と
は、固相中における結晶構造相変態の一種で、原子の拡
散を伴わずに起こるため、各原子はお互いに連携して移
動する。その結果、若干の体積変化を示す擬せん断変形
を生ずる。マルテンサイト変態の起こる温度は、電気抵
抗と温度の関係より決められる。一例として、図4に
1,000℃で熱処理したTi −50.0at%Ni 合
金の結果を示す。冷却していくと、電気抵抗が急に低下
し始める温度がマルテンサイト変態の開始するMs 点、
終了する温度がMf 点である。Ms 点以上では母相が、
Mf 点以下ではマルテンサイト相が安定に存在し、Ms
点とMf 点の間では両相が共存する。逆に、加熱してい
くと、電気抵抗の増加が急になり始める温度As 点で、
マルテンサイト相が母相へ逆変態を開始し、冷却時の曲
線と一致するAf 点で逆変態は終了する。加熱時には、
As 点とAf 点の間で両相は共存し得ることになる。一
般に、形状記憶合金に現われるマルテンサイト変態は、
特に熱弾性型マルテンサイト変態と呼ばれ、変態と逆変
態の温度履歴が小さく、数度から数十度程度である。さ
らに、熱弾性型マルテンサイト変態では、マルテンサイ
ト相と母相の界面の整合性が良く、さらにマルテンサイ
ト相自身が容易に低応力で再配列するため、永久変形の
原因となる転位が形成されない。このような特徴が、形
状記憶効果のための必要条件の一つである。一方、一般
の鋼を強化する目的で利用されているマルテンサイト変
態は、温度履歴が約1桁大きい。さらにこの場合には、
マルテンサイト相と母相の界面の整合性が悪く、多量の
転位等の欠陥を形成し永久変形を生ずると共に、マルテ
ンサイト相自身も硬いため、形状記憶効果は現れない。
このような非熱弾性型マルテンサイト変態の発見および
利用の歴史は古く、身近な例では、日本刀の焼入れ処理
による強化法の中に経験的に利用されていた。次に、形
状回復の必然性について、以下に述べたい。形状記憶合
金の形状回復力は、低温側で安定なマルテンサイト相
が、高温で安定な母相へ加熱により逆変態するときに発
生する。しかし、一般的には、結晶構造の可逆性は必ず
しも形状の可逆性を意味するものではない。このこと
は、図5の簡単な2次元の結晶モデルを用いて説明でき
る。図5(a)が高温相の母相の結晶構造であり、これ
を冷却すると図5(b)のようなマルテンサイト相にな
る。白丸と黒丸は異種合金元素である。Ti −Ni 合金
では、それぞれTi とNi に対応していることになる。
形状記憶合金の大部分は、結晶は規則構造をしており、
各合金元素は規則配列をとっている。ここでは、理解を
容易にするため、結晶構造の変化とマクロな形状変化と
が対応するように描いてある。その結果、試料形状は変
態に伴いの矢印で示すせん断変形を起こす。簡単のた
めに、まず白と黒の元素を区別しない場合について考え
てみる。マルテンサイト晶の単位胞をのように太線で
描いてある。との矢印は、絶対値は同じで、逆向き
であるから、この単位胞をの矢印の方向に逆変態させ
ると、図5(a)の太線で示した母相の単位胞に戻ると
共に、形状も回復できる。しかし、一般的には、元の単
位胞の形に戻る経路は複数ある。上述のように、不規則
構造を仮定すると、例えば、図5(b)ので示した太
線部をの矢印方向に前と等量変位させることによって
も、元と同じ単位胞が図5(c)に示した破線のように
得られる。しかし、この時の試料形状は、元のようには
回復しておらず、形状記憶効果は現われない。しかし、
多くの形状記憶合金がそうであるように、規則構造の場
合には、図5(b)のの矢印方向ではなくの方向に
逆変態する必然がある。それは、各原子の規則配列を考
え合わせると、元の母相の単位胞は図5(a)の破線で
示したようになり、新しい結晶での図5(c)の単位胞
は、下の太線で示したように元の母相の場合の半分の大
きさになり、異なる結晶構造となる。その結果、自由エ
ネルギーが高くなり、そのような選択は行われず、原子
は常に元の位置に戻る方が有利となる。このような理由
のため、多くの形状記憶合金が規則構造を持つ理由とも
なっている。形状記憶効果の機構と変形挙動を、2次元
の結晶モデルを用いて説明する。まず、図6(a)で示
す母相をMf 点以下に冷却すると、(b)に示すような
マルテンサイト相の結晶構造に変わる。3次元の実際の
結晶では、24通りの方位のマルテンサイト兄弟晶が形
成される。兄弟晶とは、結晶構造は同じで、結晶方位が
異なるマルテンサイト晶のことであり、(b)にはAと
Bで示された2種類の方位の兄弟晶が形成されている。
個々の兄弟晶は、元の母相から見ると、せん断ひずみを
生じているが、冷却により形成された兄弟晶は、お互い
のひずみを緩和し合うように自己調整して形成されるた
め、マクロ的には試料形状は変化していない。一方、形
状記憶合金に現れる熱弾性型マルテンサイト変態では、
AとBの境界が低応力で簡単に移動するため、マルテン
サイト相状態の試料はゴムのようにやわらかい。外力が
加わると、(c)のように外力に対して優先方位の兄弟
晶Aが成長し、試料はマクロ的にせん断変形することに
なる。この試料を加熱すると、全てのマルテンサイト晶
は母相に逆変態し、その結果、試料形状も(a)のよう
に完全に元に戻ることになる。これが形状記憶効果であ
る。マルテンサイト変態は一般に、変態温度以下に冷却
して生ずるものであるが、変態温度以上でも外力を負荷
すれば変態を誘起することができる。それは、上述のよ
うにマルテンサイト変態が、せん断変形によって引き起
こされるため、外力が変態を助けるからである。そこ
で、Af 点以上の温度で外力を加えると、直接(a)か
ら(c)へ破線の経路を辿り、優先方位のマルテンサイ
ト兄弟晶Aのみが形成され、試料はマクロ的にせん断ひ
ずみを生ずる。逆変態温度以上の温度では、マルテンサ
イト相はエネルギー的に不安定なため、外力を除くだけ
でも(c)から(a)への経路で母相に逆変態し、形状
は元に戻る。これが、超弾性である。このように、同一
の試料が、変態温度と変形温度の相対的な関係により、
形状記憶効果を示したり、超弾性を示す訳であり、いず
れの場合にも形状回復の原因は、マルテンサイト相が母
相へ戻ろうとする復元力に起因しており、兄弟の関係に
あると言える。なお、変態温度は、合金組成、加工熱処
理条件、第三元素添加等により、任意に変えられるた
め、形状記憶効果も超弾性も任意の温度で利用できる。
次に、マルテンサイト変態が変形様式となる場合の変形
挙動について説明する。この場合には、一般の金属、合
金とは異なり、変形挙動は温度に極めて敏感となる。図
4に示したような変態挙動をする試料を、各種温度で変
形したときに得られる応力−ひずみ曲線の模式図を図7
に示す。変形温度をTで表すと、T<Ms の温度範囲で
は、主として熱的に形成された多くのマルテンサイト兄
弟晶が、外力に対して優先方位となる兄弟晶へと再配列
することにより変形が進行する。この場合は、図7
(a)のように、外力を除いても形状は元へは戻らず、
Af 点以上の温度へ加熱して初めて破線で示すように形
状回復を行う。Ms <T<Af の温度範囲では、外力に
よりマルテンサイト相が誘起されるが、この場合も除荷
だけでは逆変態しないため、ひずみは見掛け上残留し、
応力−ひずみ曲線は図7(b)に示すように図7(a)
と類似の形となる。Af 点以上に加熱すると、この場合
も破線のように形状回復が起こる。As <T<Af の温
度範囲では、応力誘起したマルテンサイト相の一部は、
除荷により逆変態し、残りは残留するため、図7(c)
のように、超弾性と形状記憶効果が共存する。Af <T
の温度範囲では、図7(d)のような完全な超弾性が現
われる。TがMs 点以上では、マルテンサイト相が応力
誘起するが、このマルテンサイト誘起応力(σM )はT
が上がると直線的に増加する。このため、Tが上昇(T
S <T)すると、σM がすべりの臨界応力(σS )より
高くなることがある。この場合(TS <T)には図7
(e)のように応力−ひずみ曲線は永久変形を示し、加
熱しても形状回復が起こらなくなる。このためσS をい
かに高めるかが材料開発上重要な一つの問題となる。以
上の各種温度での変形に対応するそれぞれの経路を、応
力〜温度関係図上で表すと、図8のようになる。同図に
は、σM とσS も描いてある。σM を境にして、母相
(B2)とマルテンサイト相(M)が分離されており、
この図は応力と温度を変数としたときの状態図を表して
いることになる。The martensitic transformation will be described below. The martensitic transformation is a type of crystal structure phase transformation in the solid phase and occurs without diffusion of atoms, so that the atoms move in cooperation with each other. As a result, pseudo-shear deformation with a slight volume change occurs. The temperature at which martensitic transformation occurs is determined by the relationship between electrical resistance and temperature. As an example, FIG. 4 shows the result of the Ti-50.0 at% Ni alloy heat-treated at 1,000 ° C. As it cools, the temperature at which the electrical resistance suddenly begins to fall is the M s point at which martensitic transformation begins,
The ending temperature is the M f point. The mother phase is above M s points,
Below the M f point, the martensite phase is stable and M s
Both phases coexist between the point and the M f point. Conversely, when gradually heated at a temperature A s point increase in electrical resistance starts to become steep,
The martensite phase starts the reverse transformation to the parent phase, and the reverse transformation ends at the point A f that coincides with the cooling curve. When heating,
Both phases can coexist between the points A s and A f . Generally, the martensitic transformation that appears in shape memory alloys is
Particularly, it is called thermoelastic martensitic transformation, and the temperature history of transformation and reverse transformation is small, and is about several degrees to several tens of degrees. Furthermore, in the thermoelastic martensitic transformation, the interface between the martensitic phase and the matrix phase is well matched, and the martensitic phase itself rearranges easily with low stress, so dislocations that cause permanent deformation are not formed. . Such a feature is one of the necessary conditions for the shape memory effect. On the other hand, the martensitic transformation used for the purpose of strengthening general steel has a temperature history about one digit larger. Further in this case,
The conformity of the interface between the martensite phase and the matrix phase is poor, a large amount of defects such as dislocations are formed to cause permanent deformation, and the martensite phase itself is hard, so that the shape memory effect does not appear.
The history of discovery and utilization of such a non-thermoelastic martensitic transformation is old, and in familiar examples, it was empirically used in the strengthening method by quenching of Japanese swords. Next, the necessity of shape recovery will be described below. The shape recovery force of the shape memory alloy occurs when the martensite phase, which is stable on the low temperature side, undergoes reverse transformation by heating to the mother phase, which is stable at the high temperature. However, in general, reversibility of crystal structure does not necessarily mean reversibility of shape. This can be explained using the simple two-dimensional crystal model of FIG. FIG. 5A shows the crystal structure of the mother phase of the high temperature phase, and when this is cooled, it becomes a martensite phase as shown in FIG. 5B. White circles and black circles are different alloy elements. The Ti-Ni alloys correspond to Ti and Ni, respectively.
In most shape memory alloys, the crystals have a regular structure,
Each alloy element has a regular arrangement. Here, in order to facilitate understanding, a change in crystal structure and a change in macro shape are drawn so as to correspond to each other. As a result, the sample shape undergoes shear deformation as indicated by the arrow accompanying the transformation. For simplicity, first consider the case where the black and white elements are not distinguished. Martensite crystal unit cells are drawn with thick lines like. The arrows and have the same absolute value and are in opposite directions. Therefore, when this unit cell is reverse-transformed in the direction of the arrow, it returns to the unit cell of the parent phase shown by the thick line in FIG. The shape can be recovered. However, in general, there are multiple ways to return to the original unit cell shape. As described above, assuming an irregular structure, for example, by displacing the bold line portion indicated by in FIG. 5B in the direction of the arrow by the same amount as before, the same unit cell as in the original is obtained in FIG. 5C. It is obtained as shown by the broken line. However, the shape of the sample at this time has not been recovered as it was, and the shape memory effect does not appear. But,
As in the case of many shape memory alloys, in the case of an ordered structure, it is necessary to undergo reverse transformation in the direction of the arrow in FIG. Considering the ordered arrangement of each atom, the unit cell of the original matrix is as shown by the broken line in Fig. 5 (a), and the unit cell of Fig. 5 (c) in the new crystal is As shown by the thick line, the size is half that of the original matrix, resulting in a different crystal structure. As a result, the free energy is high, no such selection is made, and it is advantageous for the atom to always return to its original position. For this reason, many shape memory alloys have a regular structure. The mechanism of the shape memory effect and the deformation behavior will be described using a two-dimensional crystal model. First, when the parent phase shown in FIG. 6A is cooled below the M f point, the crystal structure of the martensite phase as shown in FIG. 6B is changed. In a three-dimensional actual crystal, martensite brother crystals with 24 orientations are formed. Sibling crystals are martensite crystals that have the same crystal structure but different crystal orientations. In (b), sibling crystals of two types of orientations shown by A and B are formed.
Seen from the original matrix, the individual siblings generate shear strain.Since the siblings formed by cooling are self-adjusted to relax each other's strains, macroscopic In reality, the sample shape has not changed. On the other hand, in the thermoelastic martensitic transformation that appears in shape memory alloys,
Since the boundary between A and B moves easily with low stress, the martensite phase sample is soft like rubber. When an external force is applied, a sibling crystal A having a preferential orientation with respect to the external force grows as shown in (c), and the sample is macroscopically shear-deformed. When this sample is heated, all the martensite crystals undergo reverse transformation into the parent phase, and as a result, the sample shape is completely restored as shown in (a). This is the shape memory effect. The martensitic transformation generally occurs by cooling to below the transformation temperature, but the transformation can be induced even when the transformation temperature is exceeded by applying an external force. This is because, as described above, the martensitic transformation is caused by the shear deformation, and the external force assists the transformation. Therefore, when an external force is applied at a temperature of A f point or higher, the path of the broken line is directly traced from (a) to (c), only the martensite siblings A of the preferred orientation are formed, and the sample is subjected to macroscopic shear strain. Occurs. At a temperature higher than the reverse transformation temperature, the martensite phase is energetically unstable, so even if only external force is removed, the martensite phase is reverse transformed to the parent phase along the path from (c) to (a), and the shape returns to the original shape. This is superelasticity. In this way, the same sample, due to the relative relationship between transformation temperature and deformation temperature,
The shape memory effect and superelasticity are exhibited, and in any case, the cause of the shape recovery is due to the restoring force of the martensite phase to return to the matrix phase, and it is said that there is a sibling relationship. I can say. The transformation temperature can be arbitrarily changed depending on the alloy composition, the work heat treatment condition, the addition of the third element, etc., so that the shape memory effect and the superelasticity can be used at any temperature.
Next, the deformation behavior when the martensitic transformation becomes the deformation mode will be described. In this case, unlike ordinary metals and alloys, the deformation behavior becomes extremely sensitive to temperature. FIG. 7 is a schematic diagram of a stress-strain curve obtained when a sample having the transformation behavior shown in FIG. 4 is deformed at various temperatures.
Shown in. When the deformation temperature is represented by T, in the temperature range of T <M s , many thermally formed martensite siblings are rearranged into siblings that have a preferred orientation with respect to external force Progresses. In this case,
As shown in (a), the shape does not return to the original shape even if external force is removed,
The shape is recovered as shown by the broken line only after heating to a temperature of A f point or higher. In the temperature range of M s <T <A f, the martensite phase is induced by an external force, but in this case also, the reverse transformation does not occur only by unloading, so the strain apparently remains,
The stress-strain curve is shown in Fig. 7 (a) as shown in Fig. 7 (b).
It has a similar shape to. When heated above the A f point, shape recovery also occurs in this case as shown by the broken line. In the temperature range of A s <T <A f, is part of the martensite phase was stress-induced,
As it undergoes reverse transformation by unloading and the rest remains, Fig. 7 (c)
Like, superelasticity and shape memory effect coexist. A f <T
In the temperature range of, complete superelasticity appears as shown in FIG. When T is equal to or higher than the M s point, the martensite phase induces stress, and this martensite-induced stress (σ M ) is T
Increases linearly with. Therefore, T increases (T
When S <T, σ M may be higher than the critical stress of slip (σ S ). In this case (T S <T), FIG.
As in (e), the stress-strain curve shows permanent deformation, and the shape recovery does not occur even when heated. Therefore, how to raise σ S is one of the important issues in material development. The respective paths corresponding to the deformations at various temperatures described above are shown in FIG. 8 on the stress-temperature relationship diagram. In the figure, σ M and σ S are also drawn. The mother phase (B2) and the martensite phase (M) are separated at the boundary of σ M ,
This figure represents a state diagram when stress and temperature are variables.
【0009】しかして、ここに室温で着脱操作し得、反
復使用によっても何んら機能を低下することのない義歯
保持装置が実現する。Thus, a denture holding device which can be attached and detached at room temperature and whose function is not deteriorated by repeated use is realized.
【0010】[0010]
【実施例】実施例について説明する。密な係嵌合機構が
その構成金属材の弾性変形に頼って着脱並びに密係嵌し
得るように設計される義歯保持装置の当該弾性変形を要
求される金属材をAf 点が25℃以下のTi−x%Ni
(原子%、x=39%〜51.5%)合金及びその合金
を基にして他元素を10%程度以下添加したTi−Ni
系多元系合金にして、室温下で超弾性効果を奏し得るも
のとした。尚、他元素としてはAl,Co,Cu,V,
Cr,Mn,Fe,Mo,W等の一種若しくは2,3種
類を加えたものとなる。また、この種合金にあっては通
常特別な加工を施こさない限り、口腔内での最高温度以
上でマルテンサイト変態を誘起するよりも低い応力です
べり変形が現われることはなく、通常の口腔内温度のも
とで支障なく超弾性効果に由ってすみやかな着脱と確実
な保持を享受した。EXAMPLES Examples will be described. The metal material is required the elastic deformation of the tight engagement fitting mechanism relying on the elastic deformation of the constituent metal material removably and denture retaining device which is designed so as to fit tightly engaged A f point 25 ° C. or less Ti-x% Ni
(Atom%, x = 39 % to 51.5%) Alloy and Ti-Ni to which other elements are added by 10% or less based on the alloy
A multi-component alloy is used which is capable of exhibiting a superelastic effect at room temperature. Other elements include Al, Co, Cu, V,
One or a few kinds of Cr, Mn, Fe, Mo, W, etc. are added. In addition, in this type of alloy, unless special processing is usually performed, slip deformation does not appear at a stress lower than that inducing martensitic transformation at the maximum temperature in the oral cavity, and normal oral cavity We enjoyed quick attachment and detachment and reliable holding under temperature due to the super-elastic effect.
【0011】[0011]
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので、以下に記載されるような効果を奏する。着
脱並びに保持に際し、口腔内を温若しくは冷化する必要
がなくなり、使用上の好便性が著しく高まる。Since the present invention is constructed as described above, it has the following effects. It becomes unnecessary to heat or cool the inside of the mouth during attachment / detachment and holding, and the convenience of use is significantly improved.
【図1】典型的な義歯保持装置の要部俯瞰図である。FIG. 1 is an overhead view of a main part of a typical denture holding device.
【図2】同じく仰視図である。FIG. 2 is a perspective view of the same.
【図3】同じく展開斜視図である。FIG. 3 is a developed perspective view of the same.
【図4】超弾性についての説明用図表である。FIG. 4 is a diagram for explaining superelasticity.
【図5】同じく説明用図表である。FIG. 5 is a similar explanatory chart.
【図6】同じく説明用図表である。FIG. 6 is also a diagram for explanation.
【図7】同じく説明用図表である。FIG. 7 is also a diagram for explanation.
【図8】同じく説明用図表である。FIG. 8 is also a diagram for explanation.
1 固定歯 2 マトリックス 3 義歯 4 パトリックス 4a 基部筒部 4b 先端膨出脚 4c 先細部 5 スレッディッドコービング 5a 嵌合部 6 ファスニングスクリュー 7 スリット 8 アクティベーションスクリュー 1 Fixed Tooth 2 Matrix 3 Denture 4 Patricks 4a Base Cylindrical 4b Tip Swelling Leg 4c Tapered 5 Threaded Coving 5a Fitting 6 Fastening Screw 7 Slit 8 Activation Screw
Claims (3)
変形に頼って着脱並びに密係嵌し得るように設計される
固定歯の脇に固定されるマトリックスと義歯内に固定さ
れるパトリックスとの組み合わせより成る義歯保持装置
に於いて、当該弾性変形を要求される金属材をマルテン
サイト逆変態終了温度が室温以下でかつ口腔内での最高
温度以上でマルテンサイト変態を誘起するよりも低い応
力ですべり変形が現われないように調整した超弾性合金
材にするとしたことを特徴とする義歯保持装置。1. A tight engagement mechanism is designed so that it can be attached and detached and tightly engaged by relying on elastic deformation of its constituent metal materials.
Fixed to the side of the fixed tooth matrix and fixed in the denture
In a denture retainer consisting of a combination with Patricks, which induces martensitic transformation of a metal material requiring elastic deformation at a martensite reverse transformation end temperature of room temperature or lower and at or above the maximum temperature in the oral cavity. A denture holding device that is made of a superelastic alloy material adjusted so that slip deformation does not appear at a lower stress.
下のTi−x%Ni(原子%、x=39%〜51.5
%)合金とした請求項1記載の義歯保持装置。2. A Ti-x% Ni (atomic%, x = 39% to 51.5) whose superconducting alloy material has a reverse transformation end point of 25 ° C. or less.
%) The denture holder according to claim 1, which is made of an alloy.
下のTi−x%Ni(原子%、x=39%〜51.5
%)合金を基にして他元素を10%程度以下添加したT
i−Ni系多元系合金とした請求項1記載の義歯保持装
置。3. A Ti-x% Ni (atomic%, x = 39% to 51.5) whose superconducting alloy material has a reverse transformation end point of 25 ° C. or lower.
%) Based on the alloy, T added with about 10% or less of other elements
The denture holding device according to claim 1, wherein the denture holding device is an i-Ni multi-component alloy.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18443792A JPH0728880B2 (en) | 1992-06-18 | 1992-06-18 | Denture holder |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18443792A JPH0728880B2 (en) | 1992-06-18 | 1992-06-18 | Denture holder |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06198A JPH06198A (en) | 1994-01-11 |
| JPH0728880B2 true JPH0728880B2 (en) | 1995-04-05 |
Family
ID=16153142
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18443792A Expired - Lifetime JPH0728880B2 (en) | 1992-06-18 | 1992-06-18 | Denture holder |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0728880B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7548631B2 (en) | 2000-01-19 | 2009-06-16 | Harman International Industries, Incorporated | Speaker surround structure for maximizing cone diameter |
| DE102010044256A1 (en) * | 2010-09-02 | 2012-03-08 | Jürgen Schmitt-Bylandt | Denture coupling device comprises base body with connecting element, and replacement tooth with another elastically deformable connecting element made of nickel and titanium, which is formed on former connecting element |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0617521B2 (en) * | 1985-04-02 | 1994-03-09 | 而至歯科工業株式会社 | Dental Au-Cu-Zu alloy using super elasticity |
-
1992
- 1992-06-18 JP JP18443792A patent/JPH0728880B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06198A (en) | 1994-01-11 |
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