[マウスガード形状・材料]
 以下、本発明の実施形態について、図面に� ��づいて説明する。

 図1は、実施形態に係るマウスガード10の� ��視図である。マウスガード10は、ユーザの� �顎歯列に被せるようにして装着する。この� �ウスガード10は、歯列の前側を覆う前壁部10a と、後側を覆う後壁部10bと、上顎歯列と、下 顎歯列の間の噛み合わせ部分に位置する噛合 部10cからなっている。前壁部10aと後壁部10bと がマウスガード10の壁部を構成し、奥歯方向� ��端部で弧状に連続している。

 本実施例では、前壁部10a、後壁部10b、噛� ��部10cを同一の一定した厚みで形成している� ��歯と歯の噛み合わせ部分は凸凹面であるが� ��本実施例のマウスガード10では、噛み締め� �ことによって変形し、この凸凹に対応する� �従って、マウスガード10自体は、噛合部10cを 一定の厚みの平板状として問題がなく、これ によって個々人によって異なる噛み合わせ部 の形状に対応可能となる。

 但し、前壁部10a、後壁部10b、噛合部10cを� ��互に異なる厚みに形成し、さらには、前壁� ��10a、後壁部10b、噛合部10cの各部内で長手方� ��幅方向に厚みを異ならせることも可能であ� ��。

 また、実施例1では、前壁部10aの高さを後 壁部10bの高さより若干高くしてある(図1及び� ��2参照)。この前壁部10aと後壁部10bの高さは� �施例2以降で示すように同じ高さであっても� ��い。

 マウスガード10は、弾性があるため、い� �いろなユーザが装着することが可能である� �しかし、大きさについては、S、M、Lの3サイ� ��くらいは用意しておき、サイズに合わせて� ��用することが好ましい。

 また、前壁部10a、後壁部10b、及び噛合部1 0cで囲まれる空間形状は、前壁部10a及び後壁� ��10bの圧縮性を考慮して一般的な歯列の大き� ��よりも小さく形成し、装着により歯列に密� ��させる形態にすることもできる。

 さらに、前壁部10a、後壁部10b、及び噛合� ��10cで囲まれる空間形状を、一般的な歯列の� ��状に合わせ、且つ若干小さめに形成する形� ��とすることもできる。

 マウスガード10の材料として、本実施例� �は、連続気孔高分子材料が用いられている� �このような材料としては、例えば株式会社� �日ラバーによる「サポラス」(登録商標)等が 知られており、例えば骨格高分子として熱可 塑性のスチレン系エラストマーが用いられる 。なお、比較的硬い材料とする場合には、骨 格高分子として各種熱可塑性樹脂を用いるこ とができる。

 マウスガード10の連続気孔高分子材料の� �性としては、例えば次のようなものが利用� �れる。

 (i)押し出し成形(厚さ3mm)、多孔質体の比� �:0.2 6、空隙率[%]:73、硬さ(JIS K7312、 SRISOlOl� ��t12mm)  (Asker C):2 5、 引張強さ(JIS K6253、� �ンベル状3号形、引張速度500mm/min)[MPa]:押し出 し方向0.560、幅方向0.460、伸び(JIS K6253、 ダ� ��ベル状3号形、引張速度500mm/min)[%]:押し出し� ��向100、幅方向200、引裂強さ(JIS6252、切り込� �なしアングル形)[N/mm%]:3.0、衝撃吸収率((ブラ ンクの場合の最大加速度-材料ありの最大加� �度)/ブランクの場合の最大加速度、t3.6mm)[%]:5 4、反発弾性率(JIS K6400、直径5/8インチ鋼球を 自然落下、t=12mm)[%]:15、通気度(JIS L1096 通気� ��A法、フラジール型試験器、t3mm)[cm3/cm2・s]:0. 1、透湿度(JIS Z1504 を参考、40°C、t2mm)[g/cm2・ 24h]:4.120、圧縮残留ひずみ率(50°C×22h、50%圧縮 、t20mm、30分後に測定)[%]:45。

 (ii)押し出し成形(厚さ2mm)、多孔質体の比� ��:0.29、空隙率[%]:71、硬さ(JIS K7312、 SRIS0101� �t12mm)  (Asker C):48、引張強さ(JIS K6253,ダンベ ル状3号形、引張速度500mm/min)[MPa]:押し出し方� ��0.930、幅方向0、820、伸び(JIS K6253、ダンベ� �状3号形、引張速度500mm/min)[%]:押し出し方向20 0、幅方向250、引裂強さ(JIS 6252、切り込みな� ��アングル形)[N/mm%]:3.7、衝撃吸収率((ブラン� �の場合の最大加速度-材料ありの最大加速度) /ブランクの場合の最大加速度、t3.6mm)[%]:51、� ��発弾性率(JIS K6400、直径5/8インチ鋼球を自� �落下、t=12mm)[%]:23、通気度(JIS L1096 通気性A� �、フラジール型試験器、t3mm)[cm3/cm2・s]:0.1、� ��湿度(JIS Z1504 を参考、40°C、t2mm)   [g/cm2� �24h]:4.100、圧縮残留ひずみ率(50°C×22h、50%圧� �、t20mm、30分後に測定)[%]:25。

 [マウスガードの装着と噛合安定部]
 マウスガードは、ユーザの口内の形状に合� ��していることが必要であり、一般に、カス� ��ム品として、歯科医などで、型を取り、で� ��た型から成形するもの、汎用品として、加� ��するなどして軟化させたマウスガードをユ� ��ザが噛み、成形するもの、などがある。

 カスタム品では、フィット感は得られる� ��のの高コストとなる。汎用品は、低コスト� ��あり、比較的多く使用されているものの、� ��分なフィット感が得られなかった。また、� ��用品のマウスガードでは、歯列の凸凹にマ� ��スガードの弾性変形による形状変形が追随� ��ず、歯列とマウスガードとの間に隙間がで� ��てしまう問題、歯列の先端部に特に大きな� ��が加わり衝撃吸収力を歯列全体に分散する� ��とができない問題、マウスガードのフィッ� ��感の悪さの問題等があった。

 これに対し、本実施例のマウスガード10� �弾性を有する連続気孔高分子材料を用いて� �成されている。このため、マウスガード10は 、弾性及び後述するプラトー領域があり、型 取りをせずに、簡単な装着で、カスタム品の ようなフィット感、或いはカスタム品を上回 るフィット感を得ることができる。

 マウスガード10をユーザの歯列に装着し� �状態の断面を図2に示す。このように、上顎� ��茎14aには上顎歯12aがあり、下顎歯茎14bには� ��顎歯12bがある。上顎歯12aと下顎歯12bとの対� ��する面は、中央部が凹部となっており、両� ��が前後にずれることで両者の凹凸が噛み合� ��ようになっている。

 そして、ユーザが噛み締めることによっ� ��、マウスガード10の噛合部10cは、印加され� �圧力によって変形する。

 噛合部10c(噛み合わせ部分)の厚みはほぼ� �定の板状に形成してあるが、噛み合わせの� �によって圧縮され、連続気孔高分子材料の� �度が前壁部10a及び後壁部10bに対して相対的� �高まり、上顎歯列および下顎歯列の噛み合� �せ面に従って上下の歯の形に変形して噛合� �定部10d(図2)が形成される。

 しかも、歯列、すなわち上顎歯茎14a、上� ��歯12a及び下顎歯茎14b、下顎歯12b前面及び後� ��に沿って全体にフィットすることになる。

 図3にマウスガードの上方から観察した平 面図を示す。この図3は、噛合安定部10dの形� �の様子を示す。マウスガード10の噛合部10cの うち上下の歯列(下顎歯列を点線で記載、上� �歯列は省略)が噛み合う部分の連続気孔高分� ��材料が歯列の噛み合わせ力により圧縮され� ��、密度が高まり噛合安定部10dを形成する。� ��の噛合安定部10dが形成されることにより、� ��ウスガードのずれが無くなるか抑制される� ��噛合安定部10dのうち噛み合わせ力が強く密� ��の高い中心部分と、噛み合わせ力が弱く密� ��の低い周辺部をハッチングの濃さの違いで� ��けて表示してある。

 この噛合安定部10では、マウスガードを� �に装着して噛み込んだとき(強く噛み込む前� ��或いは衝撃を受けて噛み込む前)に、歯列の 先端部(図6(B)のZ点;図4のZ点)により圧縮され� �密度が高まる部分の応力が、連続気孔高分� �材料の応力-ひずみ特性曲線のプラトー領域� ��位置するように材料の応力-ひずみ特性を設 計するのが良い。

 このような設計は、マウスガード10を単� �装着して噛み込んだときの噛み込み力を、� �ーザのサンプル調査により得ることで行わ� �ることができる。

 但し、要求により他の設計をすることも� ��能であり、例えば圧縮されたときのひずみ� ��が最も大きくなる部分の応力が、プラトー� ��域を外れる等、他の設計を採ることもでき� ��。

 [多孔質材料の応力-ひずみ特性]
 図4に従来のマウスピースに使われていたシ リコンゴムや酢酸エチルビニル(EVA)などの完� ��緻密弾性体と、本発明実施例に用いられる� ��続気孔高分子材料などの多孔質体との応力- ひずみ特性の違いを示す。

 完全緻密弾性体では、応力とひずみの関� ��は直線的な一次の関係(P,Q,R)となっているが 、多孔質体では、ある一定の応力に達すると 、ほぼ一定の応力でひずみが増加するプラト ー領域(W,X,Y,Z)を有する。

 このプラトー領域は、多孔質体のミクロ� ��構造的特性に起因するものである。

 図5に連続気孔高分子材料の多孔質体の走 査電子顕微鏡写真を示す。多孔質体ではこの ように微小の気孔が存在しているスポンジ状 の構造を有しており、前記プラトー領域は、 これらの気孔の体積が減少してゆく領域に相 当し(多孔質体の密度が増加する)、中空の気� ��がつぶれるまで、或いはつぶれる途中まで� ��間は必要な応力の増加は少なく、気孔がつ� ��され、或いはつぶされる途中からはプラト� ��領域から外れ、ひずみ量の増加に応じて応� ��が急激に増加する。

 この材料の特性の違いをマウスガードに� ��用した際の応力の係り具合の違いを図6に示 す。この図6は、通常装着時、例えばマウス� �ードを単に装着して噛み込んだとき(強く噛� ��込む前、或いは衝撃を受けて噛み込む前)の ものである。説明をわかりやすくするために 、マウスガードの材料の形態を通常のU字形� �ではなく平板形状として、該平板形状の完� �緻密体51と多孔質体53にその上方から下ろさ� ��る(噛み締められる)歯によって、歯の各部� �加わる応力の違い及び材料の変形について� �明する。

 図6(A)に示す完全緻密弾性体51では、前記し� ��直線的な応力-ひずみ特性のため、ひずみの 量が少ない順からP,Q,Rの各点で直線的に順次� ��力が高くなっている(P,Q,Rの各矢印の長さで� ��力を表現してある;この応力は図4に示したP, Q,R点に対応する)。
この場合、噛合安定部の安定性を高めるため に完全緻密弾性体51の弾性係数を高く設定し� ��いると、歯列の先端部には大きな力(R)が加� ��る反面、通常装着時の噛み合わせ力にも限� ��があるので、これ以上完全緻密弾性体51が� �列に密着することなく、隙間ができ、不安� �な噛合安定部となる。この完全緻密弾性体51 においても、弾性係数を低く設定すれば歯列 へ密着させることはできる。しかし、応力は 、各点で異なることに相違は無く、この点で 不安定な噛合安定部となり、且つ弾性係数を 低くしたことによる衝撃吸収性の低下を招く ことにもなる。

 一方、図6(B)に示す多孔質体53では、同様� ��ひずみの量の少ない順からW,X,Y,Z(同じく図4� ��W,X,Y,Z点に対応する)の各点において、前記� �たプラトー領域の存在のため、ひずみの大� �(例えばZ(大)とW(小))に係わらずほぼ一定の応 力が働く。このため、一定の噛み合わせ力で も多孔質体が歯の形状に合わせて適正にひず み、歯列全体に隙間なく密着する適正な噛合 安定部を形成させることができる。

 ここで、両者に大きな衝撃が加わったと� ��の衝撃吸収力について、再度図4を用いて説 明する。噛み込み方向の衝撃力Kが加わった� �き、或いは衝撃に係わらず強く噛み込んだ� �き、完全緻密弾性体51ではすでに噛み締め力 により歯列先端部ではR点にあったものがR’� ��までひずみ、そのときの衝撃吸収力は、斜� ��領域31の面積である。

 一方、多孔質体で同様に衝撃力Kが加わっ たとき等は、プラトー領域にあった歯列の先 端部Zがプラトー領域を外れてZ’点まで移動� ��、そのときの衝撃吸収力は、斜線領域33の� �積となる。

 これらの斜線領域31,33の面積比較で明ら� �なように、本発明実施例のマウスガード10の 衝撃吸収性の高さが分かる。また、衝撃吸収 時も、噛合安定部10dの形成は維持されている のが分かる。

 さらに、前面から衝撃力を受けるとき、前� ��部10aは、プラトー領域のひずみの小さい点� ��ら開始して、発生したひずみの点まで衝撃� ��収を行わせることができ、高い衝撃吸収性� ��持たせることができる。前壁部10aがこのよ� ��な衝撃吸収を行うとき、噛み込みにより噛� ��込み方向断面内は、上記のように大きくひ� ��んで斜線領域33の面積により衝撃吸収を行� �つつ安定した適正な噛合安定部10dを形成す� �。
このように、プラトー領域の存在によって、 通常時(衝撃を受けずに、マウスガードが適� �な力で噛み込まれている状態)での隙間の無� ��均一な応力による安定した噛合安定部10dの� ��成及び歯列全体への密着と、衝撃を受けた� ��きに大きな衝撃吸収力を得ることが可能で� ��ることとを達成させることができる。

 また、人が歯を噛み締めた場合における� ��噛み切りの圧(噛み合いのための力)には個� �差がある。しかし、本実施例によれば、そ� �噛み合いのための力に応じて、マウスガー� �が変形する。特に、マウスガード10は弾力お よび衝撃吸収力があり、その変形の終点がそ の人の噛み合いのための力に応じて適正な厚 みに設定させることができる。これは、図4� �示したように歯列の各部の応力-ひずみ特性� ��W,X,Y,Zのプラトー領域に位置する点である。

 従来のマウスガード10では、前記プラト� �領域の特性を持たない一般のプラスチック(� ��リコンゴムや酢酸エチルビニル等)が用いら れており、硬くて柔軟性がないので厚みが一 定しており、それを強く噛み締めると何度も するうちに奥歯が痛むという弊害が生じる可 能性もあるが、本実施例のマウスガード10に� ��れば、前記した低い応力のためにこれらの� ��点を解消できる。

 このように、本実施例のマウスガード10� �、個人差のある噛み切り圧にもかかわらず� �装着のために噛み込んだ終点が前記プラト� �領域の終点(Z点)と合うことにより、その点� �その人の最適噛み込み厚みとなり、使用す� �人に適切なマウスガード10を提供することが できる。

 また、瞬発力を競うようなスポーツで力を� ��すためには奥歯を強く噛み締めることが必� ��な場合が多い。この場合、歯同士が直接噛� ��締められると、大きな力がかかり、歯茎に� ��がかかり過ぎたり、強い力がかかった状態� ��摩擦され、奥歯が削れてしまうという自体� ��発生するといわれている。
本実施例のマウスガード10を装着していると� ��マウスガード10の衝撃吸収能力および弾力� �よって、歯および歯茎に与える衝撃力を小� �くでき、かつ噛み締めた終点では、十分な� �み締め力を受けるため、十分な力が発揮で� �る。従って、発揮する力を十分なものとし� �がら、歯および歯茎への悪影響を少なくす� �ことが可能となる。

 また、本実施例のように、連続気孔高分� ��材料は、通気性および吸水性を有している� ��従って、口内に装着した場合において、違� ��感がない。すなわち、連続気孔を有してい� ��ため、唾液などが通過することも可能であ� ��、一部内部に保持する。これによって、歯� ��との間に唾液がたまったりせず、装着感が� ��く、さらに、舌との間でも唾液のやりとり� ��でき、装着感がよい。さらに、上述のよう� ��、衝撃吸収性も十分なものにできる。

 さらに、多孔質材料の高分子骨格材とし� ��のスチレン系エラストマーは、生体への毒� ��がなく、口内に入れる材料として非常に適� ��ている。

 [スピー湾曲、ウィルソンカーブ]
 さらに、マウスガード10の噛合部10cを、球� �によって成形することが好適である。これ� �、図7に示すように人の歯の噛み合わせ部分� ��側方から見ると目の辺りを中心として円弧� ��になっている(スピー湾曲91と呼ばれる)。ま た、図8に示すように上、下顎の臼歯部の配� �を前方または後方から見ると、上方に中心� �持つ円弧状になっている(ウィルソンカーブ9 3と呼ばれる)。従って、噛み合わせ部分を全� ��としてみると、下側に向かって膨らむ球面� ��一部となる。

 そこで、図9(A)(マウスガードの後方から� �投影図)及び図9(B)(マウスガード側面からの� �影図)に示すようにマウスガード10をあらか� �めこれに対応するように、噛合部10cは、そ� �底面10eを含めて全体としてみるとスピー湾� �91とウィルソンカーブ93とからなる球面に対� ��させて球面形状に形成している。この噛合� ��10cの球面形状により、装着性のよいマウス� ��ード10を得ることができる。

 本実施例のマウスガード10は、射出成形� �たは押し出し成形によって製造する。図10は 、本実施例のマウスガードの製造方法の工程 を示すフローチャートである。

 本実施例の製造方法は、混合工程(S1)にお いて混合した溶融可能気孔形成材料及び成形 材料の混合物を前記マウスガード用の成形型 に充填する工程(S2)と、前記充填により成形� �れた混合物を前記成形型から分離する工程(S 3)と、前記分離された成形後の混合物を溶剤� ��理して前記溶融可能気孔形成材料を溶融除� ��して連続気孔材料とする工程(S4)とを備えて いる。

 さらに説明すると、まず、溶融可能な気� ��形成材料と骨格高分子材料(成形材料)を所� �比率で混合する(S1)。

 この気孔形成材料と骨格高分子材料とは� ��流動状態で混合され、射出成形機などに入� ��られる。なお、気孔形成材料と骨格高分子� ��料の配合割合は目標とする気孔率によって� ��更する。

 気孔形成材料と骨格高分子材料との混合� ��は、マウスガード用成形型に充填され(S2)、 その後離型して(S3)充実成形体が得られる。� �の充実成形体は、気孔形成材料をそのまま� �んでおり多孔質ではない。そこで、離型し� �得た充実成形物を溶剤で処理して前記溶融� �能な気孔形成材料を溶媒に溶解して除去し(S 4)連続気孔を有するマウスガード10を得る。

 なお、溶媒は、気孔形成材料、骨格高分� ��によって異なるが、例えば水、各種アルコ� ��ルなどが用いられる。

 このようにして、成形されたマウスガー� ��10には、所定の通気性、および通水性が備� �られる。上述したスチレン系の連続気孔高� �子材料では、比較的小さな気孔を有してい� �ため、吸水性も有している。

 図11は、本発明の実施例2に係るマウスガ� ��ドの断面図である。

 図11のように、マウスガード10の前壁部10a および後壁部10bに比較的柔らかめの材質を用 い、噛合部10cに比較的硬めの材質を用いる。 この硬さの変更は、骨格高分子を変更するこ とで行ってもよい。高分子材料は、特許文献 3に記載されるように、多種類のものが利用� �能であり、このような材料の変更は容易に� �える。

 さらに、硬さの変更は気孔率を変更する� ��とでも行える。これは、気孔率の異なる材� ��を接着する方法であっても良いし、気孔形� ��材料と骨格高分子材料の混合を均一に行わ� ��、噛合部10cに対応する部分において気孔形� ��材料を少なめにする方法によってもよい。� ��形前の材料は流動性を有するが、水のよう� ��粘性の低いものではなく、ある程度材料を� ��在させることは容易である。このようにし� ��、噛合部10cにおいて、気孔率の少なく、比� ��的硬いマウスガード10を得ることができる� �

 また、成形時に二材料を混合しながら型� ��注入し、この際に混合率を変更することで� ��ってもよい。型の中への材料の入り方は、� ��ミュレーションなどからも推定することが� ��き、また試行錯誤で実験することもできる� ��そこで、型への注入の制御によって、場所� ��よって、硬度の異なる高分子材料を用いた� ��、気孔率の異なる材料を用いたマウスガー� ��10を形成することができる。

 本実施例では、実施例1と同様な作用効果 を奏し、且つ噛合安定部10dをより適切に形成 することができる。

 図12は、本発明の実施例3に係るマウスガ� ��ドの断面図である。

 図12のように、噛合部10cに他の部分より� �相対的に硬い材料からなる中間部20を埋め込 んでいる。これも成形時に材料の注入の仕方 を制御することで行える。中間部20は、噛合� ��10cの厚み方向(噛み込み方向)の中間に位置� �る。

 中間部20は、その気孔率を低くすること� �より実現する方法であっても良い。

 本実施例では、マウスガード10の歯で噛� �締められる噛合部10cの硬さを前壁部10a、後� �部10bに比べ、硬くする。そこで、歯茎等に� �する当たりをソフトで装着感をよくしなが� �、大きな力で噛み締められる噛合部10cの強� �を高めて、噛み締めた際に噛み締め感がよ� �、噛合安定部10dを材料の異なる中間部20又は 気孔率の低い中間部20で支え、十分な力を発� ��するのを助けることができる。

 図13は、本発明の実施例4に係るマウスガ� ��ドの断面図である。

 図13のように、本実施例のマウスガード� �は、歯列に接触する内面部10iの剛性(硬さ)を 外面部10jより低くしてある。これは、剛性の 異なる二つの多孔質材料を張り合わせること によって実現してもよい。又、気孔率の異な る(内面側の気孔率が高く、外面側の気孔率� �低い)二つの材料を張り合わせることによっ� ��実現しても良い。さらに、実施例2で述べた ような方法により気孔率の偏在化させた材料 を用いて実現しても良い。

 本実施例により、マウスガードの形状維� ��性を高めることができる。剛性の高い外面� ��10jによって形状が維持されることにより、� ��面部10iが歯列に対して適切な応力をもって� ��し、結果としてマウスガードと歯列との密� ��性を高めることが可能となった。

 図14は、本発明の実施例5に係るマウスガ� ��ドの断面図である。

 図14のように、実施例4に加え、下顎歯列� ��接触部10kを、内面部10iと同様に剛性を相対� ��に低くし、密着性を高めている。

 この接触部10kは、実施例4の内面部10iと同 様に、異なる材料や、異なる気孔率の材料や 、又は気孔率を厚み方向に連続に変化させた 材料により実現する。

 これにより、下顎歯列との接触面におい� ��も、高い密着性を得ることが可能となった� ��

 図15は、本発明の実施例6のマウスガード� ��係り、前壁部の先端部の断面図である。

 図15のように、前壁部10aの断面形状は、� �体的に先端部10aaが膨らむとともに丸くなる� ��ルベン状とした。これにより、先端部10aaの 膨らみが唇と歯茎間に挟まれて、マウスガー ドが脱落しにくくなる効果を奏する。

 上述のように、本実施例のマウスガード1 0は、型を用いて射出成形や押し出し成形す� �ことができ、ユーザの歯列の形状に適合す� �マウスガードを量産することができる。

 このように、本実施例に係るマウスガー� ��10は、ほぼ一定形状で多くの人に適合可能� �あり、従ってスポーツ用品店等での市販品� �して対応できる。従来材料のように、個人� �に形状を確定する必要がなく、コストを大� �に下げることができる。従って、病院、医� �のみならず、一般の市民側から見ても、き� �めて魅力的な商品といえる。

 「その他の構成」
 (マウスピースの形状について)
 (a)歯の表面側については、深く全面的に覆� ��が、歯の内側面側についてはかなり浅くし� ��裏側から見れば歯が見えているような形状� ��することも好適である。これによって、外� ��からの衝撃吸収を十分にしつつ、歯の裏側� ��の違和感を少なくすることができる。

 (b)歯の表面側に位置する前壁部10aを、内� ��面側に位置する後壁部10bに比べ厚くするこ� ��も好適である。これによって、上述同様に� ��外部からの衝撃吸収を十分にしつつ、歯の� ��側での違和感を少なくすることができる。

 (c)上下の歯と歯の間の噛み締められる部� ��である噛合部10cの厚みを、奥歯で噛み締め� ��れる部分と前歯で噛み締められる部分とで� ��えることも好適である。奥歯側を薄くする� ��とで、全体として、噛み締めやすくなる。