JPH09122151A - 義歯安定用磁性アタッチメント - Google Patents

義歯安定用磁性アタッチメント

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JPH09122151A
JPH09122151A JP28156195A JP28156195A JPH09122151A JP H09122151 A JPH09122151 A JP H09122151A JP 28156195 A JP28156195 A JP 28156195A JP 28156195 A JP28156195 A JP 28156195A JP H09122151 A JPH09122151 A JP H09122151A
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case
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magnetic
keeper
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JP28156195A
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Kiyomi Tanaka
清己 田中
Kazumi Noguchi
一美 野口
Hiroya Suzuki
弘也 鈴木
Hiroshi Mizutani
紘 水谷
Kazuo Nakamura
和夫 中村
Osamu Okuno
攻 奥野
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Proterial Ltd
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Hitachi Metals Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、永久磁石構造体が小型で、かつ義
歯を固定するのに適切な吸引力を有する義歯安定用磁性
アタッチメントを提供することを目的とする。 【解決手段】 一方に開口部を有する磁性材料からなる
ケースと、ケース内に収納される永久磁石と、ケースの
開口部を密封し磁性部と非磁性部を有するシール部材と
からなる永久磁石構造体と、磁性材料からなるキーパー
とから構成される義歯安定用磁性アタッチメントであっ
て、ケースが、重量割合で、Cr:15.5〜18.5
%、残部がFeの組成を有する磁性材料であり、キーパ
ーが、重量割合で、Cr:28.0〜32.0%、M
o:1.5〜2.5%、残部がFeの組成を有する磁性
材料である義歯安定用磁性アタッチメント。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、磁気吸引力を利用
した義歯安定用磁性アタッチメントに関し、歯根部に埋
設される根面板に接着された磁性ステンレス鋼よりなる
保持板と義歯床内に埋設される永久磁石構造体からな
り、義歯を保持する補綴に使用するための義歯安定用磁
性アタッチメントに関するものである。
【0002】
【従来の技術】義歯を口腔内に固定するのに際して、永
久磁石と磁性合金との間に作用する磁気吸引力を利用す
る試みは従来からすでに種々行われており、例えば「To
mas R.Jackson著オーラル・マキシロフェイシャル・イ
ンプラント,Vol.1(1987),No.2,77〜89
頁」に記載のオッセオインテレイテッド・インプラント
に対しての希土類磁石による維持装置の応用に種々記録
されている。この種の義歯を実用化するためには、人体
に対して無害であることが立証されている材料からなる
ケース内に永久磁石が完全に密封されていること、外部
への漏洩磁束が小さいこと等が必要条件とされており、
例えば図4に示すような構成の義歯安定用磁性アタッチ
メントが使用されてきた。
【0003】図4は、永久磁石構造体10とキーパー2
0とからなる義歯安定用磁性アタッチメント30であ
る。図4において、1は永久磁石、2はケース、13は
シール部材である。シール部材は13は、シール縁部材
14とシール中央部材15とにより構成され、シーム溶
接によって一体に形成されている。また、シール部材1
3とケース2とは、シーム溶接16によって一体化され
ている。図4において、永久磁石1から出た磁束は、ケ
ース2、キーパー20、シール中央部材15を経て永久
磁石1に戻る。
【0004】図2は、義歯安定用磁性アタッチメントを
使用した義歯固定用手段の例を示す要部縦断面図であ
る。図2において、7は歯根内に埋設される根面部材で
あり、その上端面に磁性材料ステンレス鋼よりなるキー
パー20を備え、縦断面形状が略T字型に形成される。
8は義歯床であり、この義歯床8内に前記図4に示す永
久磁石構造体10を、そのシール部材13側が根面部材
7と対向するように設置する。上記の構成により、永久
磁石構造体10と根面部材7との間には磁気的吸引力が
作用し、この磁気的吸引力によって義歯床8は歯根9に
押し付けられ、義歯11を口腔内に安定させることがで
きるのである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記構成の永久磁石構
造体10は、下記のように使用されてきた。すなわち、
図3に示すように天然歯であった歯冠部に相当する空間
に義歯床8と人工歯11義歯として配置され、義歯床8
の中に、永久磁石構造体10が埋入される。図3に示す
臼歯部の場合には、根面部材7と対合歯との垂直的な空
隙hは約4.0mmであり、平行的な空隙は歯径部の最
小距離であるdが約5.5mmである。このように限定
された空隙に現在は吸引力を250g以上に保ちなが
ら、できるだけ寸法の小さい永久磁石構造体として直径
約4.0mm、厚み2.1mmのものが使用されてい
る。しかし、更に義歯を違和感無く使用するために、永
久磁石構造体10の形状を小型化することが要求されて
いる。しかしながら、従来磁性アタッチメントの永久磁
石構造体は、磁性材料として飽和磁束密度9kG程度の
ステンレス鋼、永久磁石としてSmCo磁石を用いてい
たことから、永久磁石構造体10を小型化すると吸引力
が低下するという問題があった。本発明は、上記従来技
術における問題点を解決し、上記垂直的な空隙hおよび
平行的な空隙dの中に十分余裕をもって埋入できるよう
な小型の永久磁石構造体であり、かつ義歯を固定するの
に適切な吸引力を有する義歯安定用磁性アタッチメント
を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、永久磁石構造
体に用いる磁性材料として、高い飽和磁束密度を有する
磁性材料を磁性材料を用いることにより、永久磁石構造
体を小型化してても優れた吸引力を有する磁性アタッチ
メントを得るものである。本発明は、一方に開口部を有
する磁性材料からなるケースと、ケース内に収納される
永久磁石と、ケースの開口部を密封し磁性部と非磁性部
を有するシール部材とからなる永久磁石構造体と、磁性
材料からなるキーパーとから構成される義歯安定用磁性
アタッチメントであって、ケースが、重量割合で、C
r:15.5〜18.5%、残部がFeの組成を有する
磁性材料であり、キーパーが、重量割合で、Cr:2
8.0〜32.0%、残部がFeの組成を有する磁性材
料である義歯安定用磁性アタッチメントである。本発明
において、シール部材は、非磁性材料からなるシール縁
部材と、重量割合でCr:15.5〜18.5%、残部
がFeの組成を有する磁性材料からなるシール中央部材
とにより構成されることが望ましい。また、ケースおよ
び/またはシール中央部材は、重量割合で、Cr:1
5.5〜18.5%、Mo:0.05〜1.5%、残部
がFeの組成を有する磁性材料を用いることができる。
さらに、キーパーは、重量割合で、Cr:28.0〜3
2.0%、Mo:1.5〜2.5、残部がFeの組成を
有する磁性材料を用いることができる。
【0007】ケースおよび/またはシール中央部材に用
いる磁性材料のCr含有量が15.5wt%未満である
と耐食性が不十分となる。Cr含有量が、18.5wt
%を越えると飽和磁束密度Bsが低下してしまうため吸
引力が低下する。また、耐食性向上のため、0.05〜
1.5wt%の範囲でMoを添加することができる。ケ
ースおよび/またはシール中央部材に用いる磁性材料の
飽和磁束密度Bsは1.3T以上を有するが、Bs1.
5以上とすることによりさらに高い吸引力が得られる。
キーパーは、磁石構造体との磁気的な吸引により、磁石
構造体を保持する働きを有する。本発明にかかる磁石構
造体の優れた吸引力を生かすためには、キーパーを形成
する磁性材料として飽和磁束密度Bs9kG以上を有す
る材料を用いることが望ましい。飽和磁束密度Bs9k
G以上を有する材料として、Cr:28.0〜32.0
%、残部がFeの組成を有する磁性材料、またはCr:
28.0〜32.0%、Mo:1.5〜2.5%、残部
がFeの組成を有する磁性材料を用いることが望まし
い。Cr含有量が32wt%を越えると、飽和磁束密度
が低下し、本発明に係る高い吸引力を有する永久磁石構
造体から出る磁束が飽和してしまうので、32wt%以
下とする。Crを28.0wt%以上添加するのは耐食
性向上のためであり、28.5wt%以上とすることが
さらに望ましい。また、耐食性向上のため、Moを1.
5〜2.5wt%添加することが望ましい。ケースおよ
び/またはシール中央部材に用いる磁性材料、ならびに
キーパーに用いる磁性材料は、耐食性向上のため、C
0.2wt%以下、Si0.50wt%以下、Mn0.
50wt%以下とすることが望ましい。特にCは、腐食
の起点となるC炭化物を形成するので、0.1wt%以
下とするのがさらに好ましい。
【0008】永久磁石は、永久磁石構造体を小型化する
ため残留磁束密度Br1.0T以上の磁石を用いること
が望ましく、そのような磁石としてNd−Fe−B系磁
石を用いることができる。Nd−Fe−B系磁石は、酸
化されやすいNd等の希土類元素を含むため、磁石表面
に10〜40μmの耐食性皮膜を形成し、耐食性を高め
ることが望ましい。耐食性皮膜としては、樹脂塗装、N
i,Cu等の電解めっき膜、Ni−P等の無電解めっき
膜、金属塗装等からなる単層膜、またはこれらの複合膜
を用いることができる。シール部材は、磁性部と非磁性
部とから構成され、磁性と非磁性を合わせもつ複合磁性
部材を用いても、磁性部材と非磁性部材とを接合しても
どちらでもよい。
【0009】また、キーパーは、取扱いを容易にするた
め、およびロスト・ワックス法による根面板とキーパー
の鋳接時に鋳型内にキーパーを固定するために非磁性材
料からなる取手を取り付けることが好ましい。図5に、
取手を有するキーパーを示す。ロスト・ワックス法によ
る根面板とキーパーの鋳接について図6(A)を用いて
説明する。図6(A)において、31は根面板形状のロ
ウ模型であり、32は埋没材である。ロウ模型31の所
定の位置に取手22を有するキーパー20を配置し、ロ
ウ模型およびキーパーを埋没材32により埋没し造型す
る。キーパー20の取手22は、脱ロウした際、キーパ
ーが鋳型内で移動しないよう埋没材の中で固定される。
ロウ模型を加熱して脱ロウした後、湯口33から根面板
合金の溶湯を鋳湯し根面板を鋳造するとともにキーパー
を鋳接する。取手を有するキーパーを用いて根面板にキ
ーパーを鋳接した後、根面板から突出した取手は切断さ
れ、図6(B)に示すようなキーパー20と一体に形成
された根面板34が得られる。キーパーの取手の取付位
置を図5に示すようにキーパー上面より低い位置にする
ことにより、根面板内に残存した取手が根面板合金で覆
われ、キーパーと根面板の結合維持力が向上する。
【0010】
【発明の実施の態様】直径が3.0mm〜4.5mm、
厚み1.0〜1.6の永久磁石構造体、および永久磁石
構造体と同一の直径を有し、厚みが0.7〜1.1mm
のキーパーを種々試作した。吸引力は、370gf〜9
10gfをねらった。これは、臼歯用として必要な吸引
力である。図1は、一方に開口部を有する磁性材料から
なるケース2と、ケース内に収納される永久磁石1と、
そのケース開口部を密封するシール部材13とで構成さ
れる永久磁石構造体の断面図である。シール部材13
は、非磁性材料からなるシール縁部材14と、磁性材料
からシール中央部材15とを勘合させてなる。組立てた
状態で生ずるケース2とシール部材13の突合せ部およ
びシール縁部材14とシール中央部材15の嵌合部は、
レーザ溶接により接合した。実施例1〜4は、図1に示
す永久磁石の直径D2と厚みH2、ケース2の外径D1
と厚みH1、シール部材の厚みH3、シール縁部材の幅
Gを種々変えて、永久磁石構造体を作製し、吸引力を評
価した。
【0011】(実施例1)残留磁束密度Br=13k
G、保磁力iHc=15kOeのNd−Fe−B磁石1
を、直径D2=3.46mm、厚みH2=0.7mmに
加工し、表面に25μmのエポキシ塗装をし、矢印の方
向に着磁して、フェライト系ステンレスSUS430
(磁性材料:17.7Cr−balFe)よりなる外径
D1=4.5mm、厚み1.52mmのケース2に挿入
し、その後、厚さH3=0.21mmのオーステナイト
系ステンレスSUS316L(非磁性材料)のシール縁
部材14にケースと同材質からなるシール中央部材15
を嵌合させてなるシール部材13で蓋をし、突き合わせ
部をレーザー溶接して密封して永久磁石構造体を作製し
た。なお、SUS430の飽和磁束密度は16kGであ
り、G=0.25mmである。ビート取り研磨後のH1
=1.5mmとなった。フェライト系ステンレスSUS
447J1(磁性材料:30.0Cr−1.8Mo−b
alFe、飽和磁束密度Bs12kG)よりなる直径
4.5mm、厚み0.8mmのキーパーを永久磁石構造
体に吸着させて、これらを垂直に引き離す力を吸引力と
定義して測定したところ本発明の永久磁石構造体の直径
D1=4.5mmの吸引力は910gfであった。
【0018】(従来例1)永久磁石として残留磁束密度
Br=9.5kG、保磁力iHc=14kOeのSmC
5磁石、ケースおよびシール中央部材として飽和磁束
密度Bs=12kGのフェライト系ステンレスSUS4
47J1を使用し、G=0.25mmとした以外、実施
例1と同様の方法で永久磁石構造体を作製した。ケース
と同材質の直径4.5mm、厚さ1.0mmのキーパー
を永久磁石構造体に吸着させて、吸引力を測定したとこ
ろ440gfであった。本発明例である実施例1は、従
来例1に比し、2倍以上の吸引力を示した。
【0019】(実施例2)残留磁束密度Br=13k
G、保磁力iHc=15kOeのNd−Fe−B磁石1
を、直径D2=3.06mm、厚みH2=0.7mmに
加工し、表面に20μmのエポキシ塗装をし、矢印の方
向に着磁して、フェライト系ステンレスSUS430
(磁性材料:17.7Cr−balFe)よりなる外径
D1=4.0mm、厚み1.52mmのケース2に挿入
し、その後、厚さH3=0.21mmのオーステナイト
系ステンレスSUS316L(非磁性材料)のシール縁
部材14にケースと同材質からなるシール中央部材15
を嵌合させてなるシール部材13で蓋をし、突き合わせ
部をレーザー溶接して密封して永久磁石構造体を作製し
た。なお、SUS430の飽和磁束密度は16kGであ
り、G=0.25mmである。ビート取り研磨後のH1
=1.5mmとなった。フェライト系ステンレスSUS
447J1(磁性材料:29.5Cr−2.1Mo−b
alFe、飽和磁束密度Bs12kG)よりなる直径
4.0mm、厚み0.8mmのキーパーを永久磁石構造
体に吸着させて、これらを垂直に引き離す力を吸引力と
定義して測定したところ本発明の永久磁石構造体の直径
D1=4.0mmの吸引力は710gfであった。
【0020】(従来例2)永久磁石として残留磁束密度
Br=9.5kG、保磁力iHc=14kOeのSmC
5磁石、ケースおよびシール中央部材として飽和磁束
密度Bs=12kGのフェライト系ステンレスSUS4
47J1を使用し、G=0.25mmとした以外、実施
例2と同様の方法で永久磁石構造体を作製した。ケース
と同材質の直径4.0mm、厚さ1.0mmのキーパー
を永久磁石構造体に吸着させて、吸引力を測定したとこ
ろ387gfであった。本発明例である実施例2は、従
来例2に比し、約1.9倍の吸引力を示した。
【0021】(実施例3)残留磁束密度Br=13k
G、保磁力iHc=15kOeのNd−Fe−B磁石1
を、直径D2=2.70mm、厚みH2=0.7mmに
加工し、表面に25μmのエポキシ塗装をし、矢印の方
向に着磁して、フェライト系ステンレスSUS430
(磁性材料:17.7Cr−balFe)よりなる外径
D1=3.5mm、厚み1.52mmのケース2に挿入
し、その後、厚さH3=0.21mmのオーステナイト
系ステンレスSUS316L(非磁性材料)のシール縁
部材14にケースと同材質からなるシール中央部材15
を嵌合させてなるシール部材13で蓋をし、突き合わせ
部をレーザー溶接して密封して永久磁石構造体を作製し
た。なお、SUS430の飽和磁束密度は16kGであ
り、G=0.25mmである。ビート取り研磨後、H1
=1.5mmとなった。フェライト系ステンレスSUS
447J1(磁性材料:30.5Cr−1.9Mo−b
alFe、飽和磁束密度Bs12kG)よりなる直径
3.5mm、厚み0.8mmのキーパーを永久磁石構造
体に吸着させて、これらを垂直に引き離す力を吸引力と
定義して測定したところ本発明の永久磁石構造体の直径
D1=3.5mmの吸引力は520gfであった。
【0022】(従来例3)永久磁石として残留磁束密度
Br=9.5kG、保磁力iHc=14kOeのSmC
5磁石、ケースおよびシール中央部材として飽和磁束
密度Bs=12kGのフェライト系ステンレスSUS4
47J1を使用し、G=0.25mmとした以外、実施
例3と同様の方法で永久磁石構造体を作製した。ケース
と同材質の直径3.5mm、厚さ1.0mmのキーパー
を永久磁石構造体に吸着させて、吸引力を測定したとこ
ろ288gfであった。本発明例である実施例3は、従
来例3に比し、約1.8倍の吸引力を示した。
【0023】(実施例4)残留磁束密度Br=13k
G、保磁力iHc=15kOeのNd−Fe−B磁石1
を、直径D2=2.70mm、厚みH2=0.7mmに
加工し、表面に20μmのエポキシ塗装をし、矢印の方
向に着磁して、フェライト系ステンレスSUS430
(磁性材料:17.7Cr−balFe)よりなる外径
D1=3.0mm、厚み1.52mmのケース2に挿入
し、その後、厚さH3=0.21mmのオーステナイト
系ステンレスSUS316L(非磁性材料)のシール縁
部材14にケースと同材質からなるシール中央部材15
を嵌合させてなるシール部材13で蓋をし、突き合わせ
部をレーザー溶接により密封して永久磁石構造体を作製
した。なお、SUS430の飽和磁束密度は16kGで
あり、G=0.25mmである。ビート取り研磨後、H
1=1.5mmとなった。フェライト系ステンレスSU
S447J1(磁性材料:31.5Cr−1.7Mo−
balFe、飽和磁束密度Bs12kG)よりなる直径
3.0mm、厚み0.8mmのキーパーを永久磁石構造
体に吸着させて、これらを垂直に引き離す力を吸引力と
定義して測定したところ本発明の永久磁石構造体の直径
D1=3.0mmの吸引力は370gfであった。
【0024】(従来例3)永久磁石として残留磁束密度
Br=9.5kG、保磁力iHc=14kOeのSmC
5磁石、ケースおよびシール中央部材として飽和磁束
密度Bs=12kGのフェライト系ステンレスSUS4
47J1を使用し、G=0.25mmとした以外、実施
例3と同様の方法で永久磁石構造体を作製した。ケース
と同材質の直径3.0mm、厚さ1.0mmのキーパー
を永久磁石構造体に吸着させて、吸引力を測定したとこ
ろ190gfであった。本発明例である実施例4は、従
来例4に比し、約1.9倍の吸引力を示した。
【0025】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、前
歯部の歯冠が欠損した限られた空隙部に義歯床を通して
毎入される永久磁石構造体の寸法を小さくして、しか
も、永久磁石構造体とキーパーの吸引力も義歯を維持す
る力として十分満足するようにできたので、義歯の破折
が生じにくい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の義歯安定用磁性アタッチメントの一実
施例を示す概略断面図である。
【図2】義歯安定用磁性アタッチメントを義歯固定に用
いる方法の一例を示す図である。
【図3】臼歯部に永久磁石構造体を埋入する時に必要な
空隙を説明するための図である。
【図4】従来の永久磁石構造体の断面図である。
【図5】本発明に係るキーパーの概略を示す図である。
【図6】(A)根面板とキーパーとの鋳接方法を説明す
るための図である。 (B)根面板に鋳接されたキーパーの断面図である。
【符号の説明】
1 永久磁石、2 ケース、8 義歯床、10 永久磁
石構造体、11 義歯13 シール部材、14 シール
縁部材、15 シール中央部材、20 キーパー、21
キーパー本体、22 取手、30 義歯安定用磁性ア
タッチメント。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 水谷 紘 東京都日野市南平1丁目32番地1号 (72)発明者 中村 和夫 千葉県市川市南八幡4丁目12番5号京成サ ンコーポ市川904 (72)発明者 奥野 攻 宮城県仙台市泉区桂2丁目18番16号

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一方に開口部を有する磁性材料からなる
    ケースと、ケース内に収納される永久磁石と、ケースの
    開口部を密封し磁性部と非磁性部を有するシール部材と
    からなる永久磁石構造体と、磁性材料からなるキーパー
    とから構成される義歯安定用磁性アタッチメントであっ
    て、ケースが、重量割合で、Cr:15.5〜18.5
    %、残部がFeの組成を有する磁性材料であり、キーパ
    ーが、重量割合で、Cr:28.0〜32.0%、残部
    がFeの組成を有する磁性材料であることを特徴とする
    義歯安定用磁性アタッチメント。
  2. 【請求項2】 シール部材が、非磁性材料からなるシー
    ル縁部材と、重量割合でCr:15.5〜18.5%、
    残部がFeの組成を有する磁性材料からなるシール中央
    部材とにより構成される請求項1に記載の義歯安定用磁
    性アタッチメント。
  3. 【請求項3】 ケースおよび/またはシール中央部材
    が、重量割合で、Cr:15.5〜18.5%、Mo:
    0.05〜1.5%、残部がFeの組成を有する磁性材
    料である請求項1または2に記載の義歯安定用磁性アタ
    ッチメント。
  4. 【請求項4】 キーパーが、重量割合で、Cr:28.
    0〜32.0%、Mo:1.5〜2.5%、残部がFe
    の組成を有する磁性材料である請求項1ないし3のいづ
    れかに記載の義歯安定用磁性アタッチメント。
JP28156195A 1995-10-30 1995-10-30 義歯安定用磁性アタッチメント Pending JPH09122151A (ja)

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