第III类错颌在高加索人中发生的情况为4％，但在亚洲人种中却 相当普遍。通常，成人或未成年患者通过正畸外科手术对第III类错 颌或反颌进行矫正，该手术需要通过手术打破颌骨，并且向前移动上 颌骨或者向后移动下颌骨，或者两者都移动。因此，提供一种能够避 免进行口腔手术的、用于矫正年纪大些或未成年患者的反颌的正畸装 置是非常有利的。

在本申请中，提供了一种新的用于固定(affachment)在上颌骨 和下颌骨之间的收缩鞘连接器，收缩鞘可以连接在上颌磨牙或上颌矫 治器与下颌矫治器之间。
所述的收缩鞘包括中空后部管，中空前部管，和延伸穿过所述两 个管的杆。所述前部管和后部管可通过螺纹连接，使得这种前进鞘的 整体长度能够可选择地进行改变。在后部管的前端提供一种固定物， 用于将后部管枢轴固定在一个牙齿带环上。在所述杆的后端提供另一 种固定物，用于将所述杆枢轴连接到第二牙齿带环上。还提供一个弹 簧，架在所述前部管的前端和所述后部管的前端之间。所述弹簧相对 于后部管推动前部管向后，以补偿颌的压力，并有助于防止颌的压力 向后穿过前部管。
在一个实施例中，所述后部管外部制有螺纹，而所述前部管内部 制有螺纹。在这个实施例中，所述弹簧用轴颈支承(journaled)环绕 着后部管。所述后部管在前部管的末端前方设有限位器，并且所述弹 簧设在后部管的限位器和前部管的前端之间。在第二个实施例中，所 述后部管内部制有螺纹，并且所述前部管外部制有螺纹。在这个实施 例中，所述弹簧被容纳在中空后部管中，并且用轴颈支承环绕着所述 杆。
所述扩张联合体包括外壳和前进部件，该部件可伸缩容纳在外壳 中。所述扩张联合体的两部分容纳在贴在下颌弓或上颌弓板的相对两 半内。
所述外壳包括侧壁，顶部，底部，后部，和敞开的前部。在外壳 顶部形成通道，并从所述壳的前部向后延伸。螺杆从所述外壳的后壁 在通道的下方向前延伸，以便可通过通道。至少一个柱体(优选为两 个柱体)从所述外壳的后壁平行于螺杆延伸。前进部件包括侧壁，底 部，顶部，和前壁。所述前进部件的尺寸和形状设定为滑动容纳在外 壳中。在前进部件的顶部形成通道，该通道从所述前壁向后延伸。前 进部件通道与外壳通道对准。
要移动所述前进部件，有一活动螺母通过螺纹容纳在螺杆上。所 述螺母可穿过通道，并通过旋转该螺母沿着螺杆移动。活动翼具有第 一板和第二板，前者可滑动容纳在活动螺母前面的螺杆上，后者可滑 动容纳在所述柱体上。所述第一和第二板可操作彼此连接，而且所述 活动螺母的移动使得所述第一板移动，从而使得第二板相对于壳和所 述前进部件移动。弹簧用轴颈支承环绕着活动翼第二板与前进部件前 壁之间的柱体。当所述弹簧被压缩时，它便有效地向所述牙弓施加压 力，迫使所述牙弓扩张。
提供导向装置，以便于所述前进部件相对于所述壳运动。所述外 壳和所述前进部件的凹槽都由斜壁限定，并且所述前进部件通道的斜 壁与所述壳通道的斜壁相邻。另外，在所述前进部件的底部表面上设 置凹槽，并且在所述壳底部的内表面上形成相应的肋，所述肋和凹槽 相互作用，斜壁也相互作用，作为所述前进部件移动的引导装置。
附图说明
图1是下颌弓扩张器和上颌弓扩张器的透视图，所示上、下颌弓 扩张器固定在模具上并通过伸缩式组件连接起来；
图1A是上颌弓扩张器的平面仰视图，它用与其所装的伸缩式组件 固定在模具上；
图1B是下颌弓扩张器的平面俯视图，它用与其所装的伸缩式组件 固定在模具上；
图1C是与图1B相似的平面俯视图，但是具有另一个下颌弓扩张 器；
图1D是下颌磨牙间隙闭合器(mola rspace closer)的平面俯视 图，它可与伸缩式组件一起使用；
图2是所述伸缩式组件部分截面的立面侧视图；
图3是所述伸缩式组件的平面正视图；
图4是所述伸缩式组件杆的立面侧视图；
图5是所述杆的立面正视图；
图6是所述伸缩式组件后部管的立面侧视图；
图7是所述后部管的立面背视图；
图8是所述伸缩式组件前部管的立面侧视图；
图9是所述前部管的前端立面图；
图10是所述前部管的后端立面图；
图11是现有技术中枢轴固定夹持器组件(boss assembly)和内 插有容纳弓丝的矩形管的正畸带环分解图；
图12是图11现有技术中枢轴固定夹持器组件的透视图，该组件 通过内插有容纳弓丝的矩形管连接到正畸带环上；
图13是本发明连接到正畸带环的改进的枢轴固定夹持器组件透 视图；
图14是改进的枢轴固定夹持器组件平面俯视图；
图15是使用伸缩式组件另一个下颌弓扩张器部分截面的平面俯 视图；
图16是图15伸缩式组件的放大横截面视图；
图17是图16中的伸缩式组件横截面视图，其中所述的伸缩式组 件设有盘簧。
图18是与图2相似的伸缩式组件横截面视图，但适合包含盘簧；
图19是所述伸缩式组件杆的另一个实施例的立面侧视图。
图20是所述杆的立面正视图；
图21是所述后部管的另一个实施例立面背视图。
图22是所述伸缩式组件杆的另一可供选择的实施例立面侧视图；
图23是所述杆的立面正视图；
图24是所述后部管另一可供选择的实施例立面背视图；
图25是所述伸缩式组件杆的又一可供选择的实施例立面侧视图；
图26是所述杆的立面正视图；
图27是所述后部管的又一可供选择的实施例立面背视图；
图28是所述伸缩式组件另一实施例的立面侧视图，它可补偿引起 所述伸缩式组件向后通过的颌压力；
图29是图28伸缩式组件另一个实施例部分截面的立面侧视图；
图30是有塑料外壳并固定在患者口腔中的上颌弓扩张器的进一 步实施例平面图；
图31是所述牙弓扩张器的平面图；
图32是沿着图31线32-32剖取的所述牙弓扩张器横截面视图；
图33是沿着图32线33-33剖取的所述牙弓扩张器横截面视图；
图34A是本发明新的收缩鞘连接器分解图；
图34B是图34A中的收缩鞘连接器的立面侧视图；
图35A是本发明新的收缩鞘连接器另一实施例的两部分杆的立面 侧视图；
图35B表示所述两部分杆的两个内部杆段，没有弹簧；
图35C是所述鞘部件的立面侧视分解图，该鞘部件把所述两部分 杆容纳在本发明收缩鞘连接器里；
图36是图35A和35B组合收缩鞘连接器的横截面视图；
图37表示本发明收缩鞘连接器使用时的第一或起始位置；
图38表示本发明收缩鞘连接器使用时的第二或结束位置；
图39是包括本发明新的通道锁件的本发明前进鞘立面侧视图；和
图40是沿着图39线40-40剖取的横截面视图；
在所述附图的不同图形中全部使用相应的参考编号；

下面通过示例而不是限制详细说明本发明。这种说明将清楚地使 本领域的技术人员能够实施并使用本发明，并且说明本发明的修改和 变化，包括本发明人目前认为什么是实现本发明的最佳方式。
回到开始的图1-1B，所示本发明的一种正畸矫治器1固定在口 腔的模型M中。虽然所示矫治器1固定在模型中，但应当理解它设计 为使用在人的口腔中，以增加儿童口腔大小，使得当该儿童的恒牙萌 出时不会过于拥挤。这将减少拔去恒牙的需要。所述矫治器1包括下 颌弓扩张器3，上颌弓扩张器5，和一对在上、下颌弓扩张器5和3之 间延伸并连接上颌弓扩张器5和下颌弓扩张器3的伸缩式组件7，现 说明如下。
所述的下颌弓和上颌弓扩张器3和5基本上与本人上面提到的美 国专利NO5,645,422中所示弓形扩张器相同，该专利包括在本文内作 为参考。前面的正畸带环13适合于固定在下颌的第一乳磨牙上，每个 带环13都具有一个设在所述带环舌侧的夹持器15和一个设在所述带 环颊侧的夹持器17。所述颊侧夹持器17适合于接受螺钉19，以将伸 缩式组件7连接到下颌弓扩张器3上，这在下面予以说明。所述各个 夹持器15和17整体形成在各个带环上，以构成坚固的金属体，用于 固定后面所述的其他元件。
所述带环13通过一个扩张联合体21互连。所述扩张联合体21具 有一对金属块23，所述块23各有3个从侧面形成的通孔25、26和27。 所述两个块23的孔25、26和27基本上水平对准排列，对准销钉29 贯穿外孔25和27。各个对准销钉29相对于各个孔25和27尺寸略小， 以使块23相对于所述销钉29滑动。中间孔26制有螺纹并接纳螺钉 33。通过螺钉33中间在两个反向螺纹端之间至少形成一个孔35。所 述孔35适应插入旋转螺钉33的小工具。应当理解，螺钉33具有两个 反向螺纹端。因此，当螺钉33朝一个方向旋转时，所述块23便彼此 离开，而当螺钉33反向旋转时，所述块23则彼此靠近。所述块23在 对准销钉29上滑动，而所述对准销钉用于稳定扩张螺钉联合体。
块23通过在夹持器15和块23之间延伸的弯曲臂35装在舌侧夹 持器15上。弯曲臂35可以具有任何适于接合患者牙齿的适当长度和 曲率。可以按照传统的工艺制作模具M，并且将所述臂35制成适当的 长度和曲率。然后，将臂35软焊在适当的夹持器15和扩张螺钉联合 体21上。
从每个舌侧夹持器15向后伸出杆37。所述杆37可以是小中空管， 以减小重量，或者可以是实心杆。如上所述，杆37固定在各个夹持器 15上的准确位置和杆37从夹持器15伸出的角度取决于患者和患者的 需要。应当理解，臂35和杆37可以是一个能够适合弯曲形成所述臂 和所述杆的整体部件，或者所述臂和所述杆可以是单独的部件。
所述的下颌弓扩张器3也具有一对隔开的后部正畸带环41，所述 带环41通常是磨牙带环，并且在使用时固定在第一恒磨牙上。每个带 环41具有一个设在所述带环舌侧的整体夹持器43。中空管45从每个 夹持器43向前延伸。所述中空管45具有一个内孔，其大小适应所述 杆37滑动插入，下面将详细说明。
一对短金属丝47从管45中垂直伸出，所述各个短金属丝47向颊 侧延伸，并作为牙颌支座，而且软焊在相关管上，其位置与双侧第二 乳磨牙的牙合面舌侧凹槽相对应，以对所述管提供额外支持力和稳定 性。
前对正畸带环13连接到后对正畸带环41，以促使磨牙趋向远中 (distalization)，并且通过一对弹簧杆和管组件增加弓长发育。杆 37滑动接合在管45上。盘簧49设置在杆37周围，并固定在夹持器 15和管45末端之间。盘簧49的尺寸设定为该盘簧邻接所述管45的 末端，并且不会滑过管45。因此，各个盘簧49促使前带环13离开后 带环41，以增加腭的长度。
所述盘簧49具有预定张力。所述弹簧的预定张力由正畸医生选 择，以达到在二尖齿区域近中远中弓长适当的发育。
图1C示出本发明下颌弓扩张器3’的另一个实施例。所述下颌弓扩 张器3’基本上与图1B中所示下颌弓扩张器3相同，不过，在扩张联合 体21’的结构上有所变化。所述弓扩张器3’包括隔开具有舌侧夹持器 15’的前部正畸带环13’。所述扩张联合体21’包括从一个夹持器15’伸 出的中空管61，和从另一个夹持器15’伸出的杆63。管61和杆63从 各自夹持器伸出的角度取决于患者口腔的形状。杆63与管61滑动接 合，盘簧65用轴颈支承环绕着杆63，并固定在夹持器15’和管61末 端之间。所述弹簧65的大小设定为接合管61的末端，且不会滑过管 61。因此，弹簧65促使前部带环13’彼此离开，所述的弹簧65具有一 个在磨牙之间传递的预定力，使得前尖牙的宽度增大。
所述上颌腭侧扩张器5(图1A)具有一对隔开适于固定到上颌磨 牙的前部正畸带环71。每个带环71具有一个设在所述带环舌侧的夹 持器73。各个夹持器在各自的带环上形成整体。有整体弯曲部件或拉 钩75从所述夹持器73向内或舌侧延伸。
一对隔开的后部正畸带环77设在所述前部带环71的后面，每个 带环77都具有一个整体舌侧夹持器79和一个整体颊侧夹持器81。所 述舌侧夹持器79具有整体弯曲部件或拉钩83。所述每个颊侧夹持器 81都具有螺孔，以促使螺钉85将所述伸缩式管组件7连接到上颌弓 扩张器5上。
所述前部正畸带环71通过杆87连接到后部正畸带环77上。而且 所述拉钩75和83嵌入在塑料板89和90内。各个塑料板被模制配合 患者腭形。每个板与相联系的前部和后部带环组成所述扩张器5的半 部分。所述扩张器5的两半彼此偏离，以加宽上颌弓。有一基本上为 U型的杆91嵌入板90内。在所述杆91上有相对于塑料板90以基本 上呈直角伸出的腿。盘簧96和97分别用轴颈支承环绕着所述杆腿。 一对短管99嵌入板89内，所述管99与腭板基本上呈直角从腭板伸出。 所述管99与U型杆91的腿互补对准并且尺寸稍大，以使所述腿能够 滑入管中。所述弹簧96和97邻接所述管99的末端，并施加张力，促 使所述装置的两部分分开。施加合适的张力可通过选择适当张力的弹 簧。可以对图1B的下颌扩张器3进行修改，用图A中的板89和90代 替其扩张联合体21，并含有与板89和90相关的结构。
为了便于使下颌相对于上颌横向发育，所述上颌弓扩张器和下颌 弓扩张器通过伸缩式Herbst型组件7互相连接，该组件在图2-10中 作了详细描述。所述两个组件是相同的，并且包括后部管101，前部 管103和贯穿所述两个管101和103的杆105。所述后部管101包括 前后端敞开的中空体107。所述体107具有在前后端之间基本上一致 的外径。其后端109的外部制有螺纹，用111表示。臂113从所述管 体107在体的前部115向上延伸。所述臂113的自由端具有环眼117， 所述环眼上有孔119。在它的前后端中间所述后部管101上包括多个 标记121，这些标记用于指示所述前部管103向后部管101前进的大 小，下面将予以说明。标记121优选的间隔约为1毫米。
前部管103包括中空体123，它限定通孔125。所述管103的前后 两端127和127分别敞开。所述管的前端127逐渐向中心变细，用131 表示，这样管103最前部的外径比管体123的剩余部分要小。从图8 和图10看到，体123同样从表面131的后部向所述体123的后部129 略微变细。在所述管123内部前端制有螺纹，用133表示。所述孔125 的直径比所述前部管101的外径略大，并且所述管101和103的螺纹 111和133分别通过机加工或其他方式形成，使得它们匹配。因而， 前部和后部管101和103通过螺纹连接在一起。在所述后部管体123 外部形成槽口或孔135。所述槽口125适于安放具有相应形状的头部 工具。当所述矫治器1安装在患者口腔中时，所述工具可用于相对于 前部管101旋转后部管103。
所述杆105通常是直杆。该杆具有一个比前部管101内径略大通 常不变的直径，从而可相对于管101滑动。所述杆105的后端具有带 孔143的环眼141。
所述伸缩式管组件7的组装通过螺纹连接前部和后部管101和103 和将杆105滑入管组件完成。将杆105滑入到所述管组件中，使得它 的环眼141处于与组件的前部管环眼117的相对端。
最好如图1看到的那样，所述管组件7在下颌弓扩张器的前部带 环13和上颌弓扩张器5的后部带环77之间延伸。上颌弓扩张器的螺 钉85穿过前部管101的环眼117，将所述管组件枢轴连接在上颌弓扩 张器上。同样，所述下颌弓扩张器3的螺钉19穿过杆105的环眼141 将组件7连接到下颌弓扩张器3上。
当伸缩式管组件7最初插入到患者的口腔中时，该组件的尺寸设 定为当患者的嘴闭合时，使得所述后部管103的后端129与所述杆105 的环眼141接触。这样将向下颌施加向前的定向压力。因此，在所有 部件(即下颌弓扩张器和上颌弓扩张器3和5以及伸缩式管组件7和 8)安装在患者的口腔中时，所述矫治器1将便于横向发育、弓长发育， 腭扩张和下颌推进，同时不需要患者顺从。
通过朝一个方向旋转管103，所述管103将向管101推进，从而 缩短管组件7总长。相反，通过朝第二方向旋转管103，所述管103 将相对于前部管缩回，从而增加管组件的总长。管101和103彼此相 对移动的程度通过标记121测量。管103内部螺纹33和管101标记 121设在各自的管上，使得当所述管101旋入管103内时，所述标记 121将露出，通过两个管彼此相对旋转，露出的标记数量根据旋转的 方向会增加或减少，从而指示通过所述管彼此相对旋转所述管组件伸 长或缩短的程度。因此，通过读出露出的标记数目，医生可以确定产 生多少前进量以及组件7的总长。
图1D示出下颌磨牙间隙闭合器201。可以看出，它与图1C的下 颌弓扩张器相似，所述磨牙间隙闭合器201具有一对隔开的前部正畸 带环213，该带环适合于固定到下颌第一乳磨牙上。每个带环213都 具有设在所述带环舌侧的夹持器215和设在所述带环颊侧的夹持器 217。颊侧夹持器217适合于容装螺钉219，以便将伸缩式组件7连接 到下颌弓扩张器3上。各个夹持器215和217整体形成在各自的带环 上，以提供一个坚固的金属体，用来固定后面描述的其他元件。拉钩 218从颊侧夹持器217伸出，并向前指向患者的口腔前部。
带环213通过扩张联合体221互相连接。所述扩张联合体221与 下颌弓扩张器3’的扩张联合体21’相同。
杆237从每个舌侧夹持器217向后延伸。所述杆237可以是小中 空管，以减小重量，或者可以是实心杆。如上所述，杆237固定在各 个夹持器217上的准确位置和杆237从夹持器217伸出的角度取决于 该患者及患者的需要。
下颌磨牙间隙闭合器201还有一对隔开的后部正畸带环241，带 环241通常是磨牙带环，并且在使用时固定到第一恒磨牙上。每个带 环241都具有一个设在所述带环舌侧的整体夹持器243。中空管245 沿着所述带环的舌侧延伸并穿过所述夹持器243，中空管245具有一 个大小适应所述杆237滑动插入的内孔。杆237的尺寸设定为使这些 杆穿过管245延伸到超出管245的后部。
使用一对弹簧杆和管组件将前面成对正畸带环213连接到后面成 对正畸带环241上，以减小磨牙之间的间隙。正如所提到的，杆237 滑动接合在管245上。盘簧249从后磨牙带环241的后面连接到杆237 上，再连接到拉钩217上，显然，在这个位置，弹簧249处于扩张状 态。因此，各个盘簧249相互拉近带环213和241，以减小磨牙之间 的间隙。所述盘簧249具有预定拉力。通过牙矫形医生选择所述弹簧 的预定拉力，以达到在二尖齿区域近中远中弓长适当的发育。
在图11和12详细示出现有技术临时装配(gerry-rigged)容纳 弓丝W的安装夹持器组件，并在与正畸带环276一起使用时通常用参 考编号275表示。应当理解，所述组件275在图中是固定到所述正畸 带环上，但它可以固定到不锈钢牙冠上，使组件275起到象上述夹持 器固定到正畸带环上那样的作用。不过，组件275可改进，以固定弓 丝。现有技术的组件275包括有短的方形管段277，它通过软焊固定 到带环276上，例如，用S1表示。需要时将所述方形管设在正畸带环 上，以便固定弓丝W。然后，将包括基壳280和螺钉282的安装夹持 器278软焊在所述方形管的顶部。本领域的技术人员应当理解，现有 技术的组件275需要坚固的软焊接头S1，以固定所述部件，因而造成 所述夹持器高的外形。而且，所述夹持器在带环上的安装需要额外的 时间和成本。
图13表示一种改进的枢轴安装夹持器，并且在图1，1C和图2的 使用中通常用参考编号300表示。安装夹持器300包括基壳302和螺 钉304。基壳302包括通常为圆柱形的底部305和同心圆柱体段306。 底部305上制有孔口308。在所示实施例中，孔口308是矩形的，并 且设计为容纳传统的弓丝W。参见图14。底部304可以设在正畸带环 276上，并且软焊在焊点S2合适的位置。应当理解，孔口308可以按 照牙矫形医师希望的预定角度设置，以便形成牙根角度。应当理解， 使安装夹持器300固定到正畸带环所需的焊点S2越小，就会导致比图 12所示更小的体积和更低的外形构造。
主体段306包括有内螺纹孔310，用于螺纹接合螺钉304。螺钉 304插入上述的矫治器环眼并拧紧，留出足够的间隙使得环眼能够围 绕螺钉旋转和枢轴转动。
图15示出另一个下颌弓扩张器401。虽然所示扩张器401表现为 下颌弓扩张器。但很明显，它也可表现为上颌弓扩张器。所述扩张器 401与图1B的扩张器3基本相同。下颌弓扩张器401具有一对隔开的 前部正畸带环413，该带环适于固定到下颌第一乳磨牙上。每个带环 413都具有一个设在所述带环舌侧的夹持器415和设在所述带环颊侧 的夹持器417。颊侧夹持器417适于容装螺钉419，以将伸缩式组件连 接到下颌弓扩张器上。
杆437从每个舌侧夹持器415向后延伸。所述杆437可以是小中 空管，以减小重量，或者可以是实心杆。如上所述，杆437固定在各 个夹持器415上的准确位置和杆437从夹持器415伸出的角度取决于 该患者及患者的需要。
下颌弓扩张器401还有一对隔开的后部正畸带环421。所述带环 421通常是磨牙带环，并且在使用时固定到第一恒磨牙上。每个带环 421都具有设在所述带环舌侧的整体夹持器423。中空管425从每个夹 持器423向前延伸。中空管425具有大小适应滑动插入杆437的内孔， 所述杆从前部正畸带环413向后延伸。弹簧429装在杆427上，以向 前部正畸带环施加压力，如上所述。应当理解，所述臂429和杆437 可以是一个适合弯曲形成臂和杆的整体部件，或者所述臂和杆可以是 独立的部件。
下颌弓扩张器3和401之间的区别在于这两个扩张器的扩张联合 体。扩张联合体441采用一种与图2-10滑动元件7类似的前进鞘设 计。图16中所示扩张器组件是按比例放大的。该组件包括主体443和 杆445。所述主体443为中空并且限定穿过主体的通道447。所述通道 447的后端449和前端451均敞开。主体403制有内螺纹，用452表 示。所示螺纹453在所述通道447的前端451后面被隔开。但是，所 述螺纹可以根据需要在所述主体通道内延伸足够长或足够短。
臂453被容纳在通道447的后端449，并贯穿所述主体443，再从 主体443的前端451伸出。臂453从前磨牙带环413之一的舌侧夹持 器415伸出。所述臂453和主体夹持器447的尺寸设定为使所述主体 443能够围绕着臂453旋转。
杆445的尺寸设定为在主体通道447范围内。所述杆445的后部 461制有外螺纹，以使所述杆能旋入主体403中，至少所述杆445一 部分是空心的，限定从所述杆445后端向前延伸的孔462。所述孔462 的尺寸设定为伸缩容纳所述臂453的前端。在所述杆445螺纹前部形 成有多个标记463。正如组件7的情况一样，所述标记463能使医生 知道杆445从主体403伸出多长。所述杆445的前端465通过软焊或 其他方式固定在另一前部正畸带环413的舌侧位。
因此，杆445有效地固定在一个前部正畸带环上，而所述主体443 则有效旋转装在另一个前部正畸带环上。正如图15中看到的那样，所 述主体443的后端449与安装有臂453的带环413邻接。因此，通过 相对于杆445旋转主体443，可以有选择地增加扩张联合体的总长， 超时增加患者的颌宽度。通过使用杆445上的标记463，牙医或技师 能够确定所述扩张联合体的总长度，从而能够监视患者的进展情况。
图17示出修改后的扩张联合体401’。所述扩张联合体401’基本 上与图15中的扩张联合体401相同，并且包括杆445和臂453。其区 别在于主体443’的通道447’是平底锪孔(counterbored)，用447A 表示，以便有效产生两个不同直径的通道，所述通道后部447A的直径 比前部447B的直径大，在这两部分之间的过渡段具有凸肩446。盘簧 448被容纳在所述通道447’的平底锪孔部分447A中，并盘绕在臂453 上。所述弹簧448优选为镍钛弹簧，并夹在其上安装有臂453的磨牙 带环413和凸肩446之间。所述弹簧448的优点在于，它将向下颌施 加恒定压力，以扩张所述下颌。此外，所述扩张力来自于弹簧，而不 是来自所述主体443的后边缘。不过，仍然需要通过转动主体443进 行调整。在主体443中的通道447(图15和16)不需要全部贯穿主体 443。所述主体可以具有接受臂453的后孔，和接受杆445的内螺纹前 孔。这个示例只是具体说明。
图18示出与图2中组件7相似的伸缩式组件507。不过，组件507 已作修改，在主体503内包括有弹簧548，与图17的伸缩式组件441 相似。
虽然前面的设计在大多数治疗中效果不错，但是本发明人确定， 在横向尺寸分析中磨牙冠可能有稍微倾斜。为了解决这个问题，本发 明人已提出设计改进，其特征是管具有圆柱形外部结构和具有扁平侧 面的内腔。设在所述腔内的杆具有互补结构。这种设计阻止所述杆在 管中转动或旋转，因为这种转动或旋转会导致在治疗中磨牙冠倾斜。 这种新的设计在图19-27中有最佳的显示。
图19-21示出一个改进的管和杆的实施例，所述杆和管分别用参 考编号600和601表示。应当理解，改进后的管和杆的总体结构与上 面描述的类似。不过，最好如图20和21看到的那样，所述杆600具 有矩形横截面，管601具有互补的矩形孔603，该孔相对于管601稍 大一些，以便将杆600导入孔603中。应当理解，矩形的孔和杆防止 所述杆在管中旋转或转动，从而在使用时防止磨牙倾斜。
图22-24示出另一改进的管和杆的实施例，所述杆和管分别用参 考编号700和701表示。应当理解，改进后的管和杆的总体结构与上 面描述的类似。不过，最好如图23和24看到的那样，所述杆700具 有卵圆形横截面。管701具有互补的卵圆形孔703，该孔相对于管701 稍大一些，以便将杆700导入孔703中。应当理解，孔和杆的卵圆形 形状同样防止所述杆在管中旋转或转动，从而在使用时防止磨牙倾斜。
图25-27示出又一改进的管和杆的实施例，所述杆和管分别用参 考编号800和801表示。最好如图26和27看到的那样，杆800具有 基本为矩形的横截面，且分别带有圆形顶部和底部外壁802A和802B。 管801具有互补基本为矩形的孔803，该孔具有弧形或圆形的顶壁804A 和圆形的底壁804B，且相对于管601稍大一些，以便将杆800导入孔 803中。在所述管和杆上的圆形壁便于调整移动；扁平的侧壁便于软 接，并防止所述杆在管中旋转或转动，从而防止磨牙倾斜。
图22-27所示设计可用于前面说明和图示的任何一种扩张器。图 22-27的设计可用来代替图1B所示的杆37和管45。同样，图22- 27中的实施例可装在图1D所示的扩张器中，以取代杆237和管245。 本发明将这种抗扭转和旋转的杆和管组件准备用于任何一种使用新的 管和杆组件的扩张器中。应当理解，这里所示抗扭转和旋转的设计预 定可用于任何包括至少一个杆和管组件的正畸扩张器中。
本发明人还发现关于所述前进式鞘，使回到后移下颌位置的颌压 力可以使所述前进式鞘的可调整管在推进之后又向后通过。图28示出 改进的前进式鞘，前进式鞘801包括中空后部管803，中空前部管805 和贯穿这两个管803和805的杆807。后部管803的后端制有外螺纹。 前部管805则制有内螺纹，以便拧到后部管的后端，从而便于调整杆 807贯穿的鞘的总长。臂809从后部管的前端向上延伸。在所述臂的 自由端形成固定物811，以便将所述管连接到齿带环上。在所述杆807 的后端形成第二个固定物810。弹簧812优选为由镍钛制成的盘簧用 轴颈支承环绕着前部管805的前端813和后部管803的臂809之间的 后部管803。只是在臂809后面设置挡块815，以对弹簧812形成前进 止挡。所述弹簧812将向前进或后部管805施加恒定的前进压力，以 帮助它阻止管805在恒定的后移颌压力下向后退的趋势。
图29示出前进式鞘801的变型。在前进式鞘801’中，后部管803’ 内部制有螺纹，前部管805’外部制有螺纹。在这种变型中，弹簧812’ 被容纳在管803’的前端815’和前部管805’前端813’之间的管803’中。
在图30-33中示出另一种扩张装置900。扩张装置900被装在具 有902a和902b两半的板902上，所述两半的大小和形状设定为贴合 在患者的下颌弓或上颌弓上。扩张装置900包括外壳910，该外壳具 有侧壁912、顶部914，底部916，后部917和敞开的前部918。通道 或凹槽920从外壳910的前缘918向后延伸。所述凹槽920由所述通 道对边上的斜壁922限定。这样，如图32看到的那样，斜壁922的底 部在所述顶部914其余部分的内表面的下面。沿着后部917和前部918 之间的底部916内表面的中心延伸有三角形肋924。螺杆926从外壳 后壁917向前延伸到前部918。所述螺杆926沿着外壳中心延伸，并 且通常在肋926的上面。一对柱体928被置于螺杆926的对边，并且 像杆926一样，从后壁917向前延伸到前壁918。
前进式部件930滑动容纳在外壳910中。所述部件930具有侧壁 932，底部934，顶部936、和前壁937。前部安装部分939从前壁937 伸出。在所述底部934的外表面上形成凹槽938，该凹槽的大小和形 状设定为在外壳910的肋924上滑动。另外，在顶部936形成具有斜 壁942的通道940。所述通道940与外壳通道920对准，而斜壁942 的形状则设定为与外壳斜壁922互补。这样，具有肋924的凹槽938 及分别围绕通道920和940的斜壁922和942的相互作用相当于部件 930移动时的键或导轨，这将在下面讨论。
制有内螺纹的活动螺母950被装在外壳的螺杆926上，所述螺母 950的大小设定为其周边可通过通道920和940。所述螺母950的周边 包括多个孔952。使用工具转动螺母950，可使孔952通过通道920和 940。可以理解，通过旋转螺母950，螺母950将沿着杆926移动。
在外壳910内活动螺母950的前面装有活动翼960，由所述螺母 推动。所述翼960包括用轴颈支承环绕着螺杆926中心部分962。中 心部分962具有中心孔口，其大小设定为防止杆926螺纹影响活动翼 960的移动。一对臂964从所述中心部分962的对侧伸出，并且，每 个臂964的远端都有板966。所述每个板966都有大小被设定为容纳 柱体928的中心孔。弹簧968用轴颈支承环绕着各个板966和活动部 件930前壁937之间的柱体928。
可以理解，通过旋转螺母950，使它朝着活动部件前壁937移动， 所述活动翼960将向前移动，因而所述弹簧968将被压缩。这样，弹 簧968将向活动部件930施加压力，使得外壳910和活动部件930彼 此相对移动，从而造成部件900扩张。优选的是活动部件930设有标 记970，如毫米刻度，从而可以确定活动部件930已前进了多远。所 述标记970优选设在前进部件930的安装部分939上。当所述扩张联 合体900固定在板902a和902b上时，外壳910便固定在其中一个板 上，如板902a上，而前进部件930则固定在另一个板上，如板902b 上。所述外壳910可以有效地被置于大小和形状合适的导板902a上的 孔口中。使用安装部分939将前进部件930装在板902b上。安装部分 939被容纳在板902b内缘上的凹槽或孔口中。当所述扩张联合体的两 半固定在各自板的两半上时，通道920和940可以进入，而且标记970 可以看见。所述外壳910和固定在板902a，b上的前进部件930的外 表面可制成粗糙的表面，以便于永久地将外壳910和前进部件930固 定在它们各自的板902a和902b上。
肋924和凹槽938示为三角形，所述肋和凹槽可以是其他任何希 望的形状。可以提供不止一个肋和凹槽。另外肋和凹槽可以是相反的， 以便肋在前进部件930上，而凹槽在外壳910上。
图34A到38表示用于治疗反颌的，特别是第III类错颌的收缩鞘 连接器。本发明的收缩鞘连接器，例如，图中通常用参考编号1000表 示的连接器实施例连接在上颌磨牙或上颌矫治器和下颌矫治器之间。 当所述下颌矫治器通过收缩鞘连接器连接到上颌上时，所述连接器迫 使下颌矫治器把下颌磨牙推向远中，并阻止这种咬合不正的反颌向前 发展，同时由于它迫使上颌骨向前而阻止上颌弓内任何相对磨牙趋向 远中。应当理解，本发明这种新的收缩鞘连接器可以与矫治器如上述 磨牙带环或其他上颌矫治器之一和下颌矫治器之一一起使用。
参考图34A和34B，连接器1000包括外部伸缩鞘1002和滑动接 合到所述鞘的收缩杆1003。鞘1002具有第一即前部管段1004和第二 即后部同心管段1006。前部管段1004具有内孔1008，其轴长延伸到 与所述段等长。在优选的实施例中，孔1008的后部具有螺纹表面1010。 整个孔都可制作螺纹。前部管段1004包括孔口1011或其他结构，以 便接合工具，促使前段旋转和将连接器拉长，下面将予以描述。
所述鞘的后部管段1006包括内孔1012，其轴长延伸到与所述段 等长。在优选的实施例中，所述段1006外表面的前部是螺纹表面1014。 所述表面整个长度都可制作螺纹。在后部鞘段1006的后端设有枢轴环 眼1015。设计环眼1015以便固定到上颌装置上，如上面所述的装置。 应当注意，环眼1015与后部管段成一定角度并从该管段向上延伸。这 种设计便于将所述环眼固定到上颌矫治器上，下面将予以说明。
环眼1015可以通过枢轴安装夹持器固定到所述上颌装置上，所述 枢轴安装夹持器在美国专利NO.6,036,488中有较详细的描述，本文作 为参考加以引用。在相邻通到孔后部孔口的段1006的后端，也可以有 较小环眼1016和其他弹簧固定装置。管段1006的大小设定为适应孔 1008，其外螺纹表面1014接合前部管段1004的孔1008的内螺纹表面 1010。当段1004和1006通过螺纹接合时，所述孔1008和1012组成 一个孔，穿过直径基本一致的所述鞘的轴长。
杆1003具有细长的圆柱体部分1018，在其前端带有环眼1020， 用于直接或优选通过前述型式的枢轴安装夹持器固定到下颌装置上， 杆1003可以是实心的或是管状的，并且主体部分的大小设定为足以通 过环绕它的弹簧滑动接合到所述鞘的孔中，下面予以描述。在靠近弹 簧1024前端固定的环眼1020的杆前端，可以有弹簧固定结构1022， 例如小孔或其他结构。另一方面应当注意，所述弹簧可以通过例如激 光焊接直接焊到所述杆上，优选的是所述弹簧是镍钛闭合盘簧。弹簧 1024设在主体部分1018周围。
在使用时，所述连接器扩张，在上颌装置和下颌装置之间延伸， 例如，前部管段1004前进一定距离，所述距离对应于下颌第一二尖牙 或下颌装置上的下弓固定所视物(sight)。所述连接器固定到上颌装 置的环眼1014上。周围环绕弹簧1024的杆1003插入所述鞘的前端并 连接在下颌装置的环眼1020上。所述弹簧1024的后端固定到所述鞘 后端的环眼1016上，或通过其他方式，例如焊接在上面。所述鞘连接 到上颌装置的环眼1015上。弹簧1024对所述杆施加收缩力，从而该 力也作用到下颌装置上。通过沿着合适的方向环绕后部螺纹1014旋转 所述鞘的前部管段1004，使其前进，以使所述弹簧进一步动作，即张 力增大，致使所述鞘伸缩或长度增加，从而拉紧弹簧1024。可以通过 在孔口1011插入工具或用其他适当的方式促进这种转动。应当理解， 可以通过反向旋转前部管段1004缩短所述鞘，以减小弹簧张力。不管 怎样，在任何矫正阶段，连接器都可以通过调整来提供对下颌装置矫 正反颌所需要的拉力。
图35A到36表示本发明收缩鞘连接器的另一个实施例，该连接器 通常用参考编号1100表示。连接器1100具有伸缩式外鞘部件1102， 它带有第一即前部内杆段1104和相对的第二即后部内杆段1106，该 杆段滑动接合其中。所述鞘1102具有前部管段1108，其内孔1110沿 其轴长延伸。所述孔1110的后段具有螺纹表面1112。所述孔的整个 表面都可制有螺纹。前部的管段1108可以包括孔口1109或其他结构， 以便接合工具，促使前部管段旋转。鞘1102也包括与所述前部管段同 心的后部管段1114。后部管段1114具有沿所述管轴长延伸的内孔 1116。管段1114在其前端具有螺纹外表面1118。所述后部管段的整 个外表面均可制有螺纹。后部管段1114的尺寸设定为足以使其通过螺 纹接合到前部管段的孔1110内。应当理解，当所述管段接合时，孔 1110和1106便相配合，组成一个孔，穿过直径基本一致所述鞘1102 的轴长。
杆段1104具有细长的可以是实心或管状的圆柱体1120。所述体 在其前端具有矫治器固定环眼1122。弹簧固定结构1123设在环眼1122 附近。结构1123可以是用于接合盘簧一端的孔口或者其他任何固定弹 簧一端的结构。所述弹簧可以焊接在适当位置上。杆段1106也具有与 所述体1120直径基本相同的细长的圆柱体1124。在杆段1106的后端 具有固定环眼1126。环眼1126通常与体1124成一定角度并从该体向 上伸出，以便于将所述环眼固定到上颌矫治器上。在环眼1126附近有 一弹簧固定结构或孔口1128。各个杆体1120和1124的大小设定为滑 动接合在具有环绕杆体弹簧的鞘孔内。盘簧1130分别绕在圆柱体1120 和1124上，并且它的前端固定在结构1123上，它的后端固定在结构 1128上。所述弹簧的直径大小设定为环绕外部鞘孔内的杆体没有紧密 接触。所述弹簧，优选是镍钛弹簧，对所述杆段施加收缩力，将鞘孔 内的这些杆段彼此拉近。
在使用时，连接器1100扩张，在上颌装置和下颌装置之间伸长。 例如，所述前部1108通过绕着后部管段螺纹端旋转前进一定距离，使 其对应于下颌第一二尖牙或下颌装置上的下弓固定所视物。环眼1126 固定到上颌矫治器的枢轴上，而环眼1122则固定到下颌矫治器的枢轴 上。所述弹簧收缩力使后部杆段1106对所述上颌矫治器施加前进力， 并使所述前部杆段1104对下颌装置施加远中力。所述力的大小可通过 调整弹簧张力，或更换弹簧，或伸长或缩短所述伸缩鞘进行调节。
图37示出本发明的收缩鞘连接器1000固定在上颌装置1200(对 应于位置A)和下颌装置1202(对应于位置B)之间。所述连接器优 选连接到各自装置的枢轴上。所述连接器处于用于矫正严重反颌的起 始位置。应当理解，所述的连接器1000或连接器1100可以如图所示 那样使用。如上面所描述的，连接器的偏动弹簧杆1003对下颌施加收 缩力，缩短箭头1204所示A点和B点之间的距离。在进行反颌矫正时， 前部管段1004绕着螺纹旋转，以缩短所述鞘。图38表示当反颌被矫 正时收缩连接器1000的最终位置。可以看到，伸缩鞘1002已缩短， 适应箭头1204所示A点和B点之间距离的减小。可以认为，当连接器 1100如图37和38所示的那样使用时，偏动弹簧杆段1104和1106将 对上颌骨和下颌骨施加收缩力，把A点和B点彼此拉近，以便矫正反 领。
在图39A和39B中，用参考编号1300表示本发明的一种新的通道 锁连接器。所述一般用编号1300表示的通道锁连接器主要与前进鞘一 同使用，如在美国专利NO.5,919,042中所公开的，这项内容包括在本 申请里作为参考。不过，应当明白，这种通道锁连接器1300可以用于 上面所述的任意鞘中，而不脱离本发明的范围。
通道锁连接器1300具有带轴向孔1304的外部鞘1302。所述孔 1304的表面制有螺纹。外螺纹内管1306通过螺纹接合在孔1304中。 如上所述，外管1302可绕着螺纹旋转，使外部鞘前进或后退，以改变 所述连接器的长度。在所示实施例中，外部鞘1302在靠近它的后端具 有穿过所述壁形成的紧定螺钉螺孔1306，内管1306具有一个带有底 座1309并沿所述内管延伸近似于轴长的外部通道1308。孔1306与通 道1308对准。制有螺纹的紧定螺钉1310或类似物通过螺纹接合在孔 1306中。所述外部鞘紧定螺钉可以拧紧，例如用方孔螺钉头用扳手， 以接合通道，致使与通道底座1309紧密接触，并将外鞘保持在合适的 位置，从而防止所述鞘前进或向后通过。
通道锁连接器1300的另一个实施例包括在本发明的范围内。例 如，在通道1308的底座1309上可形成一系列制有螺纹或未制螺纹均 匀隔开的开口或孔。穿过孔1306可以插入制有螺纹或未制螺纹的锁定 销钉(这也可以在未制螺纹的实施例中形成)，以将外部鞘保持在理 想位置。
回顾上述内容，可以看到，本发明的多种目的和优点已经实现， 并且取得其他有益效果。而且，由于在不脱离所述权利要求的范围内 可以对本发明的组件进行各种修改和改进，故前面的描述和附图仅定 为举例说明，而不应认作具有限制意义。