专利名称：一种工作翼上自带弹性圈锁扣的自锁托槽的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种牙科正畸器械领域，具体涉及一种工作翼上自带弹性圈锁扣的自锁托槽。
背景技术：
正畸治疗是牙科领域的一门专业化程度较高的分支学科，主要是针对牙齿、颌骨、面部畸形进行矫治，通过在口腔内部固定正畸矫治器来逐渐恢复患者的正常咬合功能。托槽是正畸矫治器的重要组成部分，主要粘接于前牙、尖牙、前磨牙上，正畸治疗通过将矫治弓丝安装在托槽的槽沟内，引导错位的牙齿移动到理想的位置。传统的托槽采用结扎丝或弹性橡皮圈结扎的方式将弓丝固定于槽沟内，但这种固定方式存在临床操作费时不便、摩擦力大、舒适程度差等缺点。近年来，自锁托槽(self-ligating bracket)矫治系统的出现为错牙合畸形的正畸治疗引入了新的方法。自锁托槽最大的特点是通过托槽的自锁结构替代传统结扎丝(圈)对弓丝进行结扎，减小了正畸矫治器内部的摩擦力，使矫治效率显著增加，是一种快速、舒适、安全的固定矫正装置。目前，自锁托槽相对于传统托槽具有低摩擦力、减少支抗丧失、提高临床操作效率、患者对疼痛反应轻等方面的独特优点，且自锁托槽啮合稳定、小巧美观，患者戴用舒适、易于清洁，椅旁时间缩短、复诊间隔延长，矫治效率高、疗程较短。使得自锁托槽得到越来越多正畸医生的认识和肯定。常见的自锁托槽为滑道式结构(a passive slide)或锁扣装置式结构(a springclip)。滑道式托槽在槽沟两侧设置滑盖，将弓丝纳入后推动滑盖形成一个坚实的、弓丝可 自由移动的封闭管道，又称被动型自锁托槽(passive self-ligating bracket)。锁扣装置式托槽内置高弹性锁扣装置，关闭后产生的弹性压力可在需要时作用于弓丝，提供持续轻柔的正畸力，又称主动型自锁托槽(active self-ligating bracket)。由于自锁托槽的自锁装置多位于托槽金属表面，方便用工具或指尖开关，结扎过程更为简便。目前多数自锁托槽本身具有一定的设计缺陷，其滑盖或锁扣装置容易在某些意外因素影响下打开，如果滑盖或锁扣装置意外打开会失去槽沟对弓丝的控制，影响治疗效果，反倒延长了治疗时间。而且由于自锁托槽的结构比较复杂，一些外力(包括咀嚼力)以及医师的不正确操作均可能造成自锁托槽的损坏，从而导致滑盖或者锁扣装置无法打开及关闭，严重时甚至造成自锁托槽报废，增加了患者的经济负担，提高了治疗成本。再次，自锁托槽的自锁装置通常占据牙面上较大空间，使得自锁托槽的厚度较大，咀嚼时可能脱落，因此对依从性较差的儿童和深覆牙合患者的使用存在局限性。同时由于自锁托槽的工作翼短小圆钝，在添加结扎附件时固位较不便、易滑脱，而且在置入弓丝和取出弓丝的过程中，自锁托槽和传统的双翼托槽相比具有极大的不舒适性，常常引起患者的疼痛。除此之外，在使用弯曲的不锈钢方丝调整个别牙齿时，弓丝就位较困难而无法关闭滑盖或锁扣装置，这些都限制了传统精细调整方式的使用。中国专利形状记忆自锁正畸托槽(专利号200580028504. 3，申请日2005. 07.01)公开了一种工作翼的一部分是可屈服的自锁托槽，其中自锁托槽上设有托槽底板和一个或一个以上的工作翼，工作翼包括与托槽底板连接的基座，以及由基座顶部中央向下凹陷形成的槽沟，槽沟用于容纳弓丝。槽沟的两侧壁上部向对侧伸出，形成向槽沟上方相向延伸的凸缘。槽沟两侧壁具有一定的屈服性，当槽沟两侧壁为松弛状态时，两凸缘的端部相接或近似相接，从而将槽沟锁闭；当槽沟两侧壁相对移动变形时，两凸缘的端部之间出现弓丝入口，可通过该弓丝入口将弓丝置入或移出槽沟。由于该专利中工作翼的槽沟两侧壁在外力作用下发生相对移动和变形时，才能打开弓丝入口，因此在临床应用上，医生需要在槽沟的两侧壁上施加足够的力，才能完成弓丝进入或移出托槽槽沟的程序，使得病人疼痛程度较高。而且槽沟两侧壁也容易在外力影响下(例如在弓丝的作用下)发生不可恢复的变形，减弱了槽沟对于弓丝的控制，对矫治效果带来不利影响。同时由于槽沟两侧壁能够受力相对移动，因而具有较高的弓丝从槽沟中意外脱出的风险。美国专利正畸托槽(公开号为US2011/0059414A1，优先权日2008.03. 14)公开 了一种自锁托槽，自槽沟的两侧壁顶部(自锁托槽的唇颊面)向槽沟底部延伸的的具有弹性的片状自锁部件，片状自锁部件与槽沟的侧壁之间有一剖面为楔形的狭槽。由于狭槽的存在，片状自锁部件可相对槽沟的侧壁发生弹性形变，即片状部件在外力下可变形，弓丝通过两片状部件的自由端之间的空间被挤压进入槽沟，继而片状部件恢复初始形状，其自由端作为限位部件可对于槽沟中的弓丝起到固位作用。由于该专利中利用槽沟的两侧壁顶部之间的空间设置一个或二个片状自锁部件，并利用该片状自锁部件在其下方的狭槽范围内的弹性形变来实现托槽的自锁功能，因此该片状自锁部件的活动范围十分有限，在临床应用中存在着大尺寸弓丝(如丝径为O. 021英寸X0. 025英寸的弓丝)难以入槽等问题。并且由于该片状自锁部件在置入弓丝的过程中相对于槽沟的侧壁的弯折变形，片状自锁部件与槽沟侧壁顶部的连接部位应力集中，因此连接部位较容易产生永久变形或者断裂，即连接部位易在反复弯折后变形或断裂，使托槽丧失自锁功能以及对于弓丝的控制。另外，临床实践中正畸医生经常需要将已经置入槽沟内的弓丝取出，重新调整后再置入托槽槽沟中，而该专利未考虑到如何方便的将弓丝取出的问题，致使取丝的操作繁琐不便，并且所需力量较大，容易引起病人不适以及自锁部件的变形断裂。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提出了一种可精确控制弓丝出入口的开、闭，将弓丝有效限制在弓丝槽中，且医师只需一个动作，即可实现控制弓丝出入口和限制弓丝等多个效果，具有功能集成化、结构简单、患者佩戴舒适度高等特点的工作翼上自带弹性圈锁扣的自锁托槽。本发明的技术方案如下一种自锁托槽，包括一托槽底板以及设置在所述托槽底板的唇颊面的工作翼，所述工作翼包括与托槽底板连接的基座，所述基座中部向下凹陷形成槽沟，所有所述槽沟在一条槽沟轴线上；所述基座被所述槽沟轴线分为第一基座和第二基座；其特征在于所述第一基座顶部设置一弹性圈锁扣，所述弹性圈锁扣包括弹片和自由端，所述弹片一端与所述第一基座固定，另一端连接自由端，所述弹片为具有弹性的弯曲片，所述自由端悬于所述工作翼的唇颊面上方；所述自由端上设置向不同方向伸出的卡片和挡片，当所述弹片为松弛状态时，所述卡片、挡片和槽沟共同构成弓丝槽。当所述弹片在外力作用下发生形变时，所述内部空间足够容纳所述挡片。当所述弹片为松弛状态时，所述卡片的末端与所述第二基座上的槽沟的沟壁相接或仅留狭小缝隙，所述挡片的末端与所述第一基座的顶部相接或仅留狭小缝隙。所述狭小缝隙小于O. 3mm。所述卡片与挡片之间的夹角为直角或近似直角。 所述卡片末端与所述第一基座上部通过--扣结构可临时锁止。所述卡扣结构包括设置在卡片末端边缘的具有锥度的凸边和设置在所述第一基座上槽沟的沟壁顶部上的卡块。所述自由端向所述弹片的内侧面伸出一用于限制所述弹片形变程度的支片。所述支片的唇颊侧上设置一操作孔，所述弹片上与所述操作孔对应的位置上设置
一操作窗。所述工作翼和弹性圈锁扣由弹性金属制成。所述弹性金属为镍钛形状记忆合金、镍钛基形状记忆合金、钛基合金、钴铬合金或不锈钢。所述托槽底板、工作翼和弹性圈锁扣一体成型，所述一体成型的方法为金属铸造、金属粉末注射成型、线切割、激光雕刻或激光切割方法。本发明的技术效果如下本发明的一种工作翼上自带弹性圈锁扣的自锁托槽，包括一托槽底板以及设置在托槽底板的唇颊面的工作翼，工作翼包括与托槽底板连接的基座，基座中部向下凹陷形成槽沟，所有槽沟在一条槽沟轴线上；基座被槽沟轴线为第一基座和第二基座；其特征在于第一基座顶部设置一弹性圈锁扣，弹性圈锁扣包括弹片和自由端，弹片一端与第一基座固定，另一端连接自由端，弹片为具有弹性的弯曲片，自由端悬于工作翼的唇颊面上方；自由端上设置向不同方向伸出的卡片和挡片，当弹片为松弛状态时，卡片与槽沟共同构成弓丝槽，挡片将弓丝阻隔在弹片与挡片围成的内部空间之外。由于通过弹片具有弯曲的片状结构，将自由端通过弹片固定于自锁托槽唇颊面的上方，使自由端上的卡片和挡片分别实现关闭弓丝出入口和将弓丝限制在弓丝槽内的功能。由于卡片和挡片均固定在自由端上，因此随着弹片在外力作用下发生形变而带动自由端的移动，卡片和挡片也发生同时、同步移动，即同时实现关闭弓丝出入口和将弓丝限制在弓丝槽内。卡片与挡片之间的夹角设置为直角或近似直角，使之能够配合槽沟的形状，则卡片、挡片、槽沟共同形成限制弓丝活动的弓丝槽。由于卡片末端与所述第一基座上部通过一卡扣结构临时锁止，使得不论弓丝进入还是脱出弓丝槽，弓丝入口处于打开状态时弹片不复位，以避免卡片回弹关闭弓丝入口而影响操作。由于自由端向弹片的内侧面伸出一支片，当弹片形变到一定程度时，支片可支撑住弹片的内侧面，限制弹片的形变程度，以保护弹片不会因形变过度而损坏。且由于卡片、挡片和支片均连接在同一自由端上，因而三者可实现同步运动，即同时实现关闭弓丝出入口、将弓丝限制在弓丝槽内、限制弹片的形变程度。
图I是本发明实施例I在弹性圈锁扣为松弛状态下的示意2是本发明实施例I在弹性圈锁扣在外力作用下弹片发生形变的示意3是本发明实施例I的弓丝出入口打开时的示意4是本发明实施例I的弓丝出入口关闭时的示意5是本发明实施例2在弹性圈锁扣为松弛状态下的示意6、图7是本发明实施例2在弹性圈锁扣在外力作用下弹片发生形变，支片逐渐接近弹片的内侧面的示意8是本发明实施例2卡片、挡片、支片同步运动时的示意图
具体实施例方式下面结合附图对本发明进行说明。为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。本发明的自锁托槽包括托槽底板和一个或一个以上的工作翼，其中工作翼包括与托槽底板连接的基座，以及由基座顶部中央向下凹陷形成用于容纳弓丝的槽沟，所有工作翼的槽沟均在一条槽沟轴线上。单个工作翼的基座被槽沟分为槽沟轴线一侧的第一基座和槽沟轴线另一侧的第二基座，且一弹性圈锁扣位于第一基座上。弹性圈锁扣分为依次连接的固定端、弹片和自由端，弹片为具有弹性的弯曲片状结构，其中固定端与第一基座固定，弹片越过第一基座的唇颊面上方(即第一基座的顶部)，向槽沟方向卷起，使弹片的剖面呈类似于“C”的具有较大内部空间的半封闭圈；自由端向第二基座方向弯折，弹片的内侧面和自由端围成弹性圈锁扣的内部空间。弹性圈锁扣的自由端的末端向不同方向伸出三个片状部件，分别为覆盖槽沟上方的卡片、将弓丝挡在弹性圈锁扣的内部空间之外的挡片、防止弹片变形过度的支片。其中卡片位于槽沟一侧，支片位于弹性圈锁扣的内部空间中，挡片位于卡片和支片之间，作为弹性圈锁扣的内部空间与槽沟的分隔。在弹性圈锁扣的松弛状态下，挡片的末端能够与第一基座的顶部相接或仅留狭小的缝隙，卡片与槽沟共同构成用于容纳弓丝的弓丝槽。在自锁托槽使用时，自由端在外力作用下移动，使得弹片发生形变，挡片进入内部空间中，卡片向挡片原来的位置移动形成弓丝出入口，支片的末端接近弹片的内侧面。当支片的末端抵住弹片的内侧面时，对弹片的形变起到一个限制作用，从而防止弹片因为过度形变而损坏。由于当自由端受到外力作用时，卡片、挡片、支片同步移动，使形成弓丝出入口和限制弹片过度形变的功能一步到位。实施例I :如图I所示，本实施例的自锁托槽包括一托槽底板I、工作翼2和弹性圈锁扣3，每个工作翼2上设置一弹性圈锁扣3。其中托槽底板I的正面为唇颊面11，背面为粘合面12，唇颊面11为光滑平面，粘合面12上设置沟壑状纹理，有利于粘结剂流入，增强自锁托槽粘结的固位力。工作翼2包括与表面11连接的基座，以及由基座顶部向下凹陷形成的用于安装矫治弓丝的槽沟21，所有工作翼2的槽沟21均在一条槽沟轴线上。基座被槽沟21分为槽沟轴线一侧的第一基座22和槽沟轴线另一侧的第二基座23，第一基座22上的沟壁为第一沟壁24，第二基座23上的沟壁为第二沟壁25。弹性圈锁扣3位于第一基座22上，第二基座23的顶部向外延伸，形成外翻的翼片26。弹性圈锁扣3分为依次连接的固定端31、弹片32和自由端33，其中固定端31与第一基座22顶部固定，固定位置偏向第一基座22顶部远离槽沟21的一侧，以便于弹片32越过第一基座22顶部向槽沟21方向卷起。弹片32的外侧面轮廓与第二基座23的翼片26近似，弹片32的内侧面与第一基座22顶部围成弹性圈锁扣3的内部空间34。自由端33的末端上设置向不同方向支出的卡片35和挡片36，卡片35与挡片36之间的夹角呈直角或近似直角。当弹性圈锁扣3在松弛状态下，卡片35的末端能够与第二基座23上的第二沟壁25相接或间隙小于O. 3mm ;当弹性圈锁扣3在松弛状态下，挡片36的末端能够与第一基座22的顶部相接或间隙小于O. 3mm,以避免弓丝进入内部空间34中；卡片35覆盖于槽沟21上方，卡片35与槽沟21共同构成用于容纳弓丝的弓丝槽。
本实施例优选弹片32为一厚度为O. 05^2mm的弯曲片状结构。弓丝槽根据需要可以制作成可以最大容纳O. 018X0. 025英寸 O. 022X0. 028英寸的弓丝的长方体空间。工作翼2和弹性圈锁扣3由弹性金属制成，弹性金属为镍钛形状记忆合金、镍钛基形状记忆合金、钛基合金、钴铬合金或不锈钢。托槽底板I、工作翼2和弹性圈锁扣3 —体成型，一体成型方法为金属铸造、金属粉末注射成型、线切割、激光雕刻或激光切割方法。如图2所示，当自由端33在外力作用下移动，使得弹片32发生形变，卡片35向第一基座22顶部靠近，挡片36进入内部空间34中。如图3所示，卡片35到达挡片36原来的位置，卡片35外侧面与第二沟壁25的上部共同构成弓丝出入口 4，弓丝可通过弓丝出入口 4进入弓丝槽内部。如图4所示，当弓丝进入弓丝槽后，撤出外力使得弹片32复位，卡片35回到弓丝槽21上方，弓丝被锁闭在弓丝槽中。当弓丝需要从弓丝槽中脱出时，如图3所示，在自由端33施加外力使弹片32发生形变，当卡片35到达或接近挡片36原来的位置，卡片35外侧面与第二沟壁25的上部共同构成弓丝出入口 4，弓丝可通过弓丝出入口 4脱出弓丝槽。由此可知，不论弓丝进入还是脱出弓丝槽，弓丝出入口 4均需打开，为了在弓丝入口 4打开时弹片32不复位，致使卡片35回弹关闭弓丝入口 4而影响操作，如图I、图3所示，本实施例还在卡片35末端边缘设置凸边37，并在第一沟壁24的顶部设置卡块38。凸边37与卡块38构成卡扣结构,可使卡片35的末端与第一沟壁24的顶部临时锁止，以便于医师操作弓丝通过弓丝出入口 4。为了使凸边37与卡块38能够顺利卡合，凸边37具有一定锥度，卡块38所在的第一沟壁34的顶部高出第一基座22的唇颊面(即第一基座22的顶面)。实施例2 如图5所示，本实施例与实施例I的区别在于由自由端33的末端向弹片32的内侧面伸出一支片39。如图6、图7所示，当弹片32发生形变时，支片39的末端越加接近弹片的内侧面，直至弹片32的形变达到一定程度，支片39的末端抵住弹片32的内侧面，限制弹片32继续形变。如图8所示，当自由端33受到外力作用，弹片32发生形变时，卡片35、挡片36、支片39同步移动，使形成弓丝槽入口 4、将弓丝限制在弓丝槽中和限制弹片32过度形变的功能一步到位。
如图5所示，为了能够轻松准确地控制弓丝入口 4的开闭，本实施例中在支片39与弹片32内侧面相邻的一面上设置一操作孔5，并在弹片32与操作孔5的对应位置开一操作窗6。医师可使用针状的工具自弹片32的唇颊面(外侧面)通过操作窗6撬动操作孔5，利用杠杆原理对自由端33施加作用力。其中，操作孔5为通孔或盲孔，操作窗6为穿透型窗口，且操作窗6的面积大于操作孔5。为了方便操作，可在第二基座23的顶部与操作窗6对应的位置开一个凹槽7。应当指出，以上所述具体实施方式
可以使本领域的技术人员更全面地理解本发明创造，但不以任何方式限制本发明创造。因此，尽管本说明书参照附图和实施例对本发明创造已进行了详细的说明，但是，本领域技术人员应当理解，仍然可以对本发明创造进行修改 或者等同替换，总之，一切不脱离本发明创造的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明创造专利的保护范围当中。
权利要求
1.一种自锁托槽，包括一托槽底板以及设置在所述托槽底板的唇颊面的工作翼，所述工作翼包括与托槽底板连接的基座，所述基座中部向下凹陷形成槽沟，所有所述槽沟在一条槽沟轴线上；所述基座被所述槽沟轴线分为第一基座和第二基座；其特征在于所述第一基座顶部设置一弹性圈锁扣，所述弹性圈锁扣包括弹片和自由端，所述弹片一端与所述第一基座固定，另一端连接自由端，所述弹片为具有弹性的弯曲片，所述自由端悬于所述工作翼的唇颊面上方；所述自由端上设置向不同方向伸出的卡片和挡片，当所述弹片为松弛状态时，所述卡片、挡片和槽沟共同构成弓丝槽。
2.如权利要求I所述的一种自锁托槽，其特征在于当所述弹片在外力作用下发生形变时，所述内部空间足够容纳所述挡片。
3.如权利要求I或2所述的一种自锁托槽，其特征在于当所述弹片为松弛状态时，所述卡片的末端与所述第二基座上的槽沟的沟壁相接或仅留狭小缝隙，所述挡片的末端与所述第一基座的顶部相接或仅留狭小缝隙。
4.如权利要求3所述的一种自锁托槽，其特征在于所述狭小缝隙小于O.3mm。
5.如权利要求I或2或4所述的一种自锁托槽，其特征在于所述卡片与挡片之间的夹角为直角或近似直角。
6.如权利要求I或2或4所述的一种自锁托槽，其特征在于所述卡片末端与所述第一基座上部通过—^扣结构可临时锁止。
7.如权利要求6所述的一种自锁托槽，其特征在于所述卡扣结构包括设置在卡片末端边缘的具有锥度的凸边和设置在所述第一基座上槽沟的沟壁顶部上的卡块。
8.如权利要求I或2或4或7所述的一种自锁托槽，其特征在于所述自由端向所述弹片的内侧面伸出一用于限制所述弹片形变程度的支片。
9.如权利要求8所述的一种自锁托槽，其特征在于所述支片的唇颊侧上设置一操作孔，所述弹片上与所述操作孔对应的位置上设置一操作窗。
10.如权利要求I或2或4或7或8所述的一种自锁托槽，其特征在于所述工作翼和弹性圈锁扣由弹性金属制成。
11.如权利要求10所述的一种自锁托槽，其特征在于所述弹性金属为镍钛形状记忆合金、镍钛基形状记忆合金、钛基合金、钴铬合金或不锈钢。
12.如权利要求I或2或4或7或8或11所述的一种自锁托槽，其特征在于 所述托槽底板、工作翼和弹性圈锁扣一体成型，所述一体成型的方法为金属铸造、金属粉末注射成型、线切割、激光雕刻或激光切割方法。
全文摘要
本发明涉及一种工作翼上自带弹性圈锁扣的自锁托槽，包括一托槽底板以及设置在托槽底板的唇颊面的工作翼，工作翼包括与托槽底板连接的基座，基座中部向下凹陷形成槽沟，所有槽沟在一条槽沟轴线上；基座被槽沟轴线分为第一基座和第二基座；其特征在于第一基座顶部设置一弹性圈锁扣，弹性圈锁扣包括弹片和自由端，弹片一端与第一基座固定，另一端连接自由端，弹片为具有弹性的弯曲片，自由端悬于工作翼的唇颊面上方；自由端上设置向不同方向伸出的卡片和挡片，当弹片为松弛状态时，卡片、挡片和槽沟共同构成弓丝槽。卡片和挡片同时、同步移动，即同时实现关闭弓丝出入口和将弓丝限制在弓丝槽内的功能。
文档编号A61C7/14GK102772254SQ20121023759
公开日2012年11月14日 申请日期2012年7月9日 优先权日2012年7月9日
发明者黄兵民 申请人:北京圣玛特科技有限公司