陥入爪矯正具
【課題】 連続した応力が付与される環境下での使用を考慮し、耐久性に優れる陥入爪矯正具を提供する。
【解決手段】 矯正具本体３は、略矩形の板状部である。矯正具本体３は、その長手方向が陥入爪の幅方向に対応する。矯正具本体３の長手方向における一方の側部には、爪保持部５が形成される。爪保持部５は、例えば、矯正具本体３の長手方向両端部近傍を含む複数箇所に形成される。爪保持部５は、矯正具本体３の一方の側部から折り込み部７ｂで折り込まれ、さらに折り込み部７ａにより同一方向に折り込まれる。陥入爪矯正具１の素材である超弾性体４ａの上には、フッ素樹脂被覆４ｂが施され、フッ素樹脂被覆４ｂの上面にはさらに、必要に応じてポリエステル被覆３ｃが施される。
【解決手段】 矯正具本体３は、略矩形の板状部である。矯正具本体３は、その長手方向が陥入爪の幅方向に対応する。矯正具本体３の長手方向における一方の側部には、爪保持部５が形成される。爪保持部５は、例えば、矯正具本体３の長手方向両端部近傍を含む複数箇所に形成される。爪保持部５は、矯正具本体３の一方の側部から折り込み部７ｂで折り込まれ、さらに折り込み部７ａにより同一方向に折り込まれる。陥入爪矯正具１の素材である超弾性体４ａの上には、フッ素樹脂被覆４ｂが施され、フッ素樹脂被覆４ｂの上面にはさらに、必要に応じてポリエステル被覆３ｃが施される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人体の指の爪に装着し、爪の側部に陥入部が生じた陥入爪を矯正するための、耐久性に優れる陥入爪矯正具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば足の指の爪が巻いてしまう症状である巻き爪、足の指の爪の側部が、爪側部の皮膚に巻きこむようにして陥入する症状である陥入爪（以下、これら症状をまとめて陥入爪という）が発生する場合がある。陥入爪は、爪が湾曲することで、爪の側部が皮膚に食い込み、爪が組織に陥入するものである。
【０００３】
陥入爪に対しては、例えば、線状の超弾性合金の矯正作用体が複数取り付けられた支持体を、陥入爪の表面に張り付け、矯正作用体の復元力で陥入爪の湾曲を平常状態に矯正する陥入爪矯正具がある（特許文献１）。
【０００４】
また、冷間加工材の加工方向を長手方向として切り出した短冊状の弾性金属片を素材として、金属片の長手方向を爪幅方向として、爪先側端部に爪先と噛み合う複数のカギツメが設けられた変形爪矯正具がある（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−２５３１１１号公報
【特許文献２】特開２００７−２４４８５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１のような陥入爪矯正具では、複数の線状の矯正作用体を並列して形成するため、製造工程が複雑であり、また、各矯正作用体間に隙間が生じるため、矯正力が分散するという問題がある。また、矯正作用体同士を密着して形成すれば、多量の矯正作用体を用いる必要があるため、コスト増となる。さらに、陥入爪に装着する際に各矯正作用体を布テープで貼着する必要があることから、ワンタッチで装着できない。
【０００７】
これに対し、特許文献２の変形爪矯正具では、板状の弾性金属片を用いるため、強制力が分散することがなく、また、複数の部材を用いる必要もなく、ワンタッチで装着できることから、特許文献１のような問題は生じない。
【０００８】
ところで、前述した陥入爪矯正具等は、陥入爪に装着された状態で、使用者が日常生活を送るものである。すなわち、矯正具を装着した状態で、靴下などを履き、日常生活のために歩行を行うものである。したがって、矯正具には、例えば歩行時における指の動き等に伴う変形応力が付与される。また、矯正具は、陥入爪の矯正が完了するまで装着を継続するものであるため、数週間から数カ月にわたって連続して使用される。さらに矯正が進んでも、ほぼ一定の矯正力を作用させるか、或いは矯正が進むに連れてわずかに矯正力を低下させるに留まる。すなわち、陥入爪矯正具は、長期にわたって繰り返しの変形応力が負荷される環境下で用いられる。
【０００９】
例えば、特許文献２の変形爪矯正具を足の指に装着して歩行した場合には、爪との装着部であるカギツメ部に最も大きな変形応力が付与される。したがって、このような連続した応力が付与されても、変形爪矯正具が確実に爪に保持されることが望まれる。しかしながら、このような応力下において連続使用することで、応力腐食割れに伴い変形爪矯正具が破損する恐れがある。
【００１０】
本発明は、上述のような連続した応力が付与される環境下での使用を考慮し、耐久性に優れる陥入爪矯正具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前述した目的を達するために本発明は、陥入爪を矯正するための超弾性合金製の陥入爪矯正具であって、板状の矯正具本体部と、前記矯正具本体部の側部に形成される複数の爪保持部と、を具備し、前記陥入爪矯正具は、Ｃｕ−Ａｌ−Ｍｎ系超弾性合金の素材である冷間加工板材から一体で切り出され、前記爪保持部が折込まれた状態で形状記憶熱処理が施されて形成され、前記陥入爪矯正具の表面は、電着塗装により樹脂で被覆され、前記矯正具本体部の長手方向が矯正対象の陥入爪の幅方向に配置された状態で、前記爪保持部により陥入爪の先端を保持可能であることを特徴とする陥入爪矯正具である。前記電着塗装による樹脂はフッ素樹脂であることが望ましい。
【００１２】
前記爪保持部は、前記矯正具本体部の長手方向に対して略垂直に形成された舌状片が、先端部近傍の第１折り込み部で折り込まれ、さらに、前記矯正具本体部との境界部近傍の第２折り込み部で折り込まれて形成され、前記第２の折り込み部の曲げ外径が１．３ｍｍ〜１．７ｍｍであることが望ましい。
【００１３】
電着塗装により被覆された樹脂の上には、さらに別の塗装方法、例えば吹き付け等により樹脂が被覆されてもよい。
【００１４】
本発明によれば、陥入爪矯正具にフッ素樹脂等の電着塗装による樹脂コーティングが施されるため、連続した応力下において長期間装着しても、陥入爪矯正具が応力腐食割れによって破損することがない。
【００１５】
また、爪を保持する爪保持部を形成する折り込み部の折り込み外径が１．３ｍｍ〜１．７ｍｍであることにより、爪に装着した状態において発生する応力を低減することができ、より確実に応力腐食割れの発生を抑制することができるとともに、装着性にも優れる。
【００１６】
また、電着塗装による樹脂の上にさらに別の塗装方法による樹脂が被覆されることで、見た目に優れ、より高い耐久性を得ることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、連続した応力が付与される環境下での使用を考慮し、耐久性に優れる陥入爪矯正具を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】陥入爪矯正具１を示す斜視図。
【図２】陥入爪矯正具１を示す裏面図。
【図３】図２のＡ−Ａ線断面図。
【図４】陥入爪矯正具１の装着状態を示す図。
【図５】冷間加工板１１に対する陥入爪矯正具素材１３の地取り方向を示す図。
【図６】陥入爪矯正具１の曲げ加工方法を示す図。
【図７】陥入爪矯正具の試験装置２０を示す図。
【図８】陥入爪矯正具１ａ、１ｂを示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。図１、図２は、陥入爪矯正具１を示す図であり、図１は裏面斜視図、図２は裏面図である。陥入爪矯正具１は、主に、平板状の矯正具本体３と、矯正具本体３の側部（長手方向側部）に形成される複数の爪保持部５から構成される。
【００２０】
矯正具本体３は、略矩形の板状部である。矯正具本体３は、その長手方向が陥入爪の幅方向に対応する。矯正具本体３の長手方向長さは、装着する爪のサイズにより適宜設定されるが、例えば、１２〜２０ｍｍ程度である。また、矯正具本体３の幅は、復元力および装着性等を考慮して、３〜５ｍｍ程度である。なお、矯正具本体３の形状は、完全な平板形状である場合が多いが、場合によっては、陥入爪の形状に合わせて、事前に矯正方向や矯正力を調整可能なように、形状を変更させても良い。例えば、陥入の程度が激しい場合には湾曲、屈曲部を形成すると、装着が容易になる場合がある。
【００２１】
矯正具本体３の長手方向における一方の側部には、爪保持部５が形成される。爪保持部５は、例えば、矯正具本体３の長手方向両端部近傍を含む複数箇所に形成される。
【００２２】
図３（ａ）は図２のＡ−Ａ線断面図であり、爪保持部５の形状を示す図である。爪保持部５は、矯正具本体３の一方の側部から折り込み部７ｂで折り込まれ、さらに折り込み部７ａにより同一方向に折り込まれる。
【００２３】
ここで、折り込み部７ｂにおいて折り込まれた状態の陥入爪矯正具１の高さＨを曲げ外径と称する。すなわち、曲げ外径とは、折り曲げた部分を円弧とした場合の折り曲げられた部材の外径を指すものであり、爪保持部５の高さを示すものである。したがって、曲げ内径（陥入爪矯正具１の爪挿入部における平行部分の間隔）はＨから陥入爪矯正具１の板厚（例えば０．２ｍｍ程度）の２倍を引いたものとなる。また、爪が挿入される折り込み部７ａにおける爪保持部５と矯正具本体３との隙間をｈとする。
【００２４】
図３（ｂ）は、陥入爪矯正具１の断面構造を示す概略図である。図３（ａ）に示すように、陥入爪矯正具１の素材である超弾性体４ａの上には、フッ素樹脂被覆４ｂが施され、フッ素樹脂被覆４ｂの上面にはさらに、必要に応じてポリエステル被覆４ｃが施される。
【００２５】
フッ素樹脂被覆４ｂは、例えば超弾性体４ａの表面全面に１０〜１５μｍ程度設けられる。なお、フッ素樹脂被覆４ｂは、電着が可能であれば、その他の樹脂を選択することもできる。電着によれば、爪に装着した際に引張応力がかかる折り込み部７ｂの裏面側にも確実に被覆をすることができる。
【００２６】
ポリエステル被覆４ｃは、陥入爪矯正具１の外観を向上させ、より耐食性等を高めるものであり、例えば、１５μｍ程度である。なお、ポリエステル被覆４ｃは、特に外観を向上させることができれば、アクリル、ウレタン、シリコン、ポリエチレン、エポキシなど種々の樹脂を選択することもできる。
【００２７】
陥入爪矯正具１は、矯正具本体３および爪保持部５が一体で形成される。陥入爪矯正具１は、超弾性体４ａである超弾性合金で製造されており、使用者の使用条件において、超弾性特性を有する。陥入爪矯正具１の材質としては、Ｃｕ−Ａｌ−Ｍｎ系超弾性合金が望ましい。この場合、Ａｌ：３〜１０ｗｔ％、Ｍｎ：５〜２０ｗｔ％、残部Ｃｕ（不可避元素含む）の三元系合金や、必要に応じて、その他のＮｉ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｓｉ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｗ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｍｇ、Ｐ、Ｂｅ、Ｚｒ、Ｚｎ、Ｂ、Ｃ、Ａｇ、ミッシュメタルの一種以上を０．００１〜１０ｗｔ％含有させてもよい。
【００２８】
超弾性効果を得るための条件は、Ｃｕ−Ａｌ−Ｍｎ系合金の状態図の高温側においてβ相単相（低温側ではβ＋α相二相組織）となる必要がある。Ａｌが３ｗｔ％未満では、β相が生成されない。また、Ａｌが１０ｗｔ％を超えると、合金の脆化を招く。このため、Ａｌは３〜１０ｗｔ％であることが望ましい。
【００２９】
また、Ｍｎは特に低温側におけるβ相を安定させ、また、冷間加工性を向上させる。Ｍｎが５ｗｔ％未満では、このような効果が薄く、また、２０ｗｔ％を超える過剰な添加は超弾性効果に悪影響を及ぼす。このため、Ｍｎは５〜２０ｗｔ％であることが望ましい。
【００３０】
また、その他の添加元素として、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｂｅはマトリックスを強化する作用を有する。ＴｉはＮ、Ｏを固定して無害化する。Ｗ、Ｖ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｚｒは、硬さや耐摩耗性を改善する。Ｍｇは熱間加工性、靭性を向上させる。Ｐ、ミッシュメタルは脱酸剤として添加され、靭性を向上させる。Ｚｎは形状記憶温度を上昇させる。Ｂ、Ｃは粒界を強化して加工性、靭性を改善する。Ａｇは、冷間加工性を向上させる。
【００３１】
次に、陥入爪矯正具１の使用方法について説明する。図４は、陥入爪矯正具１の使用状態を示す図であり、図４（ａ）は陥入爪９を示す平面図、図４（ｂ）は陥入爪９に陥入爪矯正具１を装着した状態を示す平面図、図４（ｃ）は、陥入爪９に陥入爪矯正具１を装着した状態を示す正面拡大図である。
【００３２】
図４（ａ）に示すように、両側部が皮膚に巻きこんだ陥入爪９に対して、図４（ｂ）に示すように陥入爪矯正具１を装着する。この際、矯正具本体の長手方向が陥入爪９の幅方向に対応する。陥入爪矯正具１は、陥入爪９の上面側から被せられ、陥入爪９の先端部に爪保持部５が取り付けられる。すなわち、爪保持部５に爪先が挿入される。
【００３３】
図４（ｃ）に示すように、陥入爪９は、両側部が皮膚に巻きこむように大きく湾曲している。このため、陥入爪矯正具１の矯正具本体３は、陥入爪９の形状に沿って変形する。矯正具本体３は、使用温度において超弾性特性を有するため、装着前の形状（例えば平板状）に復元しようとする。また、陥入爪矯正具１は、その両端部近傍において陥入爪９を保持する。したがって、陥入爪矯正具１の復元力により、陥入爪９の形状が、装着前の矯正具本体３の形状に矯正される。
【００３４】
なお、陥入爪矯正具１は、装着した状態で継続して使用される。矯正に要する期間は、陥入爪９の形状や、その他条件によって異なるが、数週間から数か月を要する場合がある。すなわち、この間は、使用者は、陥入爪矯正具１を装着した状態で、日常生活を送ることとなる。
【００３５】
次に、陥入爪矯正具１の加工方法について説明する。図５は、陥入爪矯正具１の素材である冷間加工板材１１を示す図である。冷間加工板材１１は、以下のように製造される。まず、所定成分に調整された金属を溶解し、インゴットを鋳造する。得られたインゴットは外部の酸化物等を除去するため表面を外削する。たとえば、表面を２．５ｍｍ程度外削する。
【００３６】
次に、７００℃〜９００℃で熱間鍛造を行い、５００℃〜７００℃において熱間圧延を施す。次に、得られた熱間圧延板を複数回冷間圧延する。冷間圧延は加工率を３０％以上（たとえば４０％程度）として、冷間加工間には中間焼鈍を施す。中間焼鈍はたとえば６００℃×１０分程度とする。
【００３７】
次に、冷間加工板をスリッタ加工することで、必要な幅の条体として、プレス加工により陥入爪矯正具を加工する。スリッタ幅は、最終製品の幅等に応じて適宜設定される。例えば、具体的には最終製品の幅の整数倍にトリミング代を加えた値に設計されるが、最終製品の幅に両側のトリミング代を加えた寸法に設定しても良い。プレスにて打ち抜きおよび成形加工後、形状記憶熱処理を施す。形状記憶熱処理は、β単相領域である例えば９００℃×１０分（水冷）後、２００℃×１５分の時効処理（空冷）を施す。最後に、表面処理（バレル研磨、酸洗、必要に応じて塗装など）を施して製品素材が完成する。
【００３８】
図５（ａ）に示すように、前述した工程における冷間加工板材１１の長手方向（圧延方向）をＬ、幅方向をＷとする。この場合、陥入爪矯正具素材１３の地取り方向は、本体部素材１３ａ（矯正具本体３に対応）の長手方向が、加工方向（方向Ｌ）と略一致し、爪保持部素材１３ｂ（爪保持部５に対応）の形成方向が冷間加工板材の幅方向（方向Ｗ）と略一致する方向とする。すなわち、陥入爪矯正具１の矯正具本体３の長手方向が冷間加工板材１１の加工方向と略一致（Ｌ方向）し、爪保持部５の形成方向が冷間加工板材１１の加工方向に対して略垂直（Ｗ方向）となるように、冷間加工板材１１から陥入爪矯正具素材１３が一体で切り出されて加工される。
【００３９】
陥入爪矯正具素材１３の切り出し方向を上述のように規定した理由は以下の通りである。通常、冷間加工板材は、圧延方向および幅方向で異方性を示すことが多い。金属組織の結晶方向と加工性（すべり方向）との間に相関があるためである。したがって、このような冷間加工板材より製品素材を切り出す際には、その地取り方向（加工方向に対する製品の方向）を注意する必要がある。なお、必要な特性が得られるのであれば、陥入爪矯正具素材１３の切り出し方向は、上述したものに限る必要はなく、いずれの方向でもよい。
【００４０】
図６は、切出された陥入爪矯正具素材１３の加工工程を示す図である。なお、切出し〜最終曲げ加工までは、複数の金型によって同一プレス機で加工される。図６（ａ）に示すように、陥入爪矯正具素材１３は、本体部素材１３ａと、本体部素材１３ａの長手方向側部に形成される爪保持部素材１３ｂから構成される。すなわち、板状の本体部素材１３ａの長手方向に対して、略垂直な方向に向けて舌状片である爪保持部素材１３ｂが複数形成される。
【００４１】
図６（ｂ）および図６（ｃ）は、図６（ａ）のＤ−Ｄ線断面図であり、爪保持部素材１３ｂの加工工程を示す図である。まず、図６（ｂ）に示すように、爪保持部素材１３ｂの先端部近傍が折り込み部７ａで折り込まれる（図中矢印Ｅ方向）。
【００４２】
次に、図６（ｃ）に示すように、爪保持部素材１３ｂと本体部素材１３ａとの境界部近傍が折り込み部７ｂで折り込まれる（図中矢印Ｇ方向）。なお、折り込み部７ｂは、折り込み部７ａと同一方向に折り込まれる。折り込み部７ｂにおける曲げ部は、曲げ外径Ｈ（図３（ａ））が１．３ｍｍ〜１．７ｍｍであることが望ましい。曲げ外径が１．３ｍｍ未満では、応力腐食の発生を防止することが困難となり、１．７ｍｍを超えると、装着した際に矯正具と指とが干渉し、装着性が低下するためである。なお、折り込み部７ｂの曲げ外径に依らず、爪装着部の高さｈ（図３（ａ））は、爪に対する保持力に影響を与えるため０．５〜０．６ｍｍ程度となるように設定される。
【００４３】
以上により、爪保持部５が形成される。なお、爪保持部５の形成方向とは、図６（ａ）における爪保持部素材１３ｂの形成方向である。
【００４４】
次いで、バレル研磨等の表面処理を行った後フッ素樹脂が被覆される。フッ素樹脂は電着により被覆され、１６０℃〜２００℃で３０分の被覆処理が施される。なお、フッ素樹脂の被覆温度は、形状記憶処理における時効温度よりも低く設定される必要がある。したがって、通常、フッ素樹脂被覆加工の温度としては高温であるほど接着力が高くなるが、本発明においては、フッ素樹脂加工温度は２００℃以下、さらに望ましくは１８０℃以下である。また、さらにフッ素樹脂被覆後に、１５０℃近傍で約２０分のポリエステル被覆が施される。樹脂被覆温度についても、形状記憶処理における時効温度を考慮して低温で行うことが望ましい。以上により陥入爪矯正具１が製造される。
【実施例】
【００４５】
本発明にかかる陥入爪矯正具について、応力腐食割れの発生状況を確認した。用いた材料は、Ａｌ：８．１ｗｔ％、Ｍｎ：１０ｗｔ％、残部実質的にＣｕよりなる。なお、各成分はＪＩＳ Ｈ １０５５、ＪＩＳ Ｈ １０５７に準じて成分分析を行った。また、冷間圧延板材の製造条件は、まず、所定成分に調整された金属を溶解し、８５φ×０．３ｍのインゴットを鋳造し、得られたインゴットを外削により、８０φ程度とした。
【００４６】
次に、７００℃〜９００℃で熱間鍛造を行い、インゴットから１５ｍｍ厚×５０ｍｍ幅×１ｍ長さの鍛造体を２本形成した。次に、５００℃〜７００℃において熱間圧延を施し、鍛造体を２ｍｍ厚×６０ｍｍ幅×６ｍ長さ程度の熱間圧延板を形成した。次に、得られた熱間圧延板を、加工率を４０％での冷間圧延と中間焼鈍（６００℃×１０分）を繰り返して施した。得られた冷間圧延板としては、０．２ｍｍ厚×６５ｍｍ幅×約５０ｍ長さ程度である。その後、形状記憶熱処理として、溶体化処理（９００℃×５分）を施した後、時効処理（１５０℃×２０分）を施した。
【００４７】
さらに、電着により１８０℃×３０分の条件でフッ素樹脂被覆を施した。試験体としては、フッ素樹脂被覆を施した各サンプルにおいて、爪保持部の曲げ外径（図３（ａ）のＨ）を、１．３ｍｍ、１．７ｍｍ、２．１ｍｍ、２．５ｍｍのものを作成した。なお、比較例として、フッ素樹脂被覆を施さないものを作成した。
【００４８】
図７は、試験装置２０を示す図である。図７に示すように、各試験体２１の上部（図５（ｂ）における本体素材１３ａに相当する部位）を固定部２５の下面に固定した。さらに、試験体２１の先端（折り込み部７ａ）近傍に錘２３を吊り下げて荷重をかけた（図中矢印Ｉ方向）。錘２３は、１７０ｇとした。
【００４９】
当該試験装置２０を用い、使用条件を考慮して人工汗を用いた応力腐食試験を行った。応力腐食試験の試験液は、乳酸１００ｇ、塩化ナトリウム２００ｇを１ｌの水に溶かした溶液であり、ＪＩＳ Ｂ ７２８５に規定される耐食試験用の試験液の２倍の濃度のものを用いた。密閉容器内に、当該試験液を注ぎ、前述のように応力を付与した試験体２１（試験装置２０）を設置し、試験液中に浸漬させた。試験温度は８５℃とした。以上の試験結果を表１に示す。
【００５０】
【表１】
【００５１】
フッ素樹脂被覆「あり」「なし」は、フッ素樹脂被覆の有無であり、フッ素樹脂被覆なしとは、金属部が露出していることを示す。曲げ外径は、図３（ａ）におけるＨを示す。それぞれの条件で試験体１００個の試験を行い、破断するまでの時間を評価した。なお、「＜２４ｈ」は、２４時間未満で割れが生じたものの個数である。「＜４８ｈ」は、２４時間以上４８時間未満で割れが生じたものの個数である。「４８ｈ後残存数」は、４８時間で割れが生じなかったものの個数である。「応力腐食割れ」は、４８時間後において破断が生じたものが３つ以下のものを「○」とし、４つ以上破断したものを「×」とした。また、「装着性」は、爪に装着した際に、矯正具が指と干渉して使用者が違和感を感得したものを「×」とし、問題がなかったものを「○」とした。
【００５２】
フッ素樹脂を施すことで、割れがほとんど生じなかった。なお、特に曲げ外径の小さいＮｏ．１には、わずかに割れが発生した。これは、曲げ外径が小さいと、応力を付与した際に、曲げ部の略中央に応力が集中しやすいためである。一方、フッ素樹脂を施さないものは、フッ素樹脂を施したものと比較してかなり多くの割れが見られた。なお、フッ素樹脂を施さないものであっても、曲げ外径の大きくなるにつれて割れの発生頻度が抑えられた。これは、応力を付与した際に、曲げ部の全体に応力が分散するためである。また、曲げ外径が２．１ｍｍでは、装着性が悪く、装着性を考慮すれば、曲げ外径は１．７ｍｍ以下であることが望ましい。
【００５３】
次に、同様の試験を５５℃の条件で行った。結果を表２に示す。
【００５４】
【表２】
【００５５】
それぞれの条件で試験体１００個の試験を行い、破断するまでの時間を評価した。表２の記載事項は表１と同様である。なお、「＜９６ｈ」は、４８時間以上９６時間未満で割れが生じたものの個数であり、「＜１９２ｈ」は、９６時間以上１９２時間未満で割れが生じたものの個数であり、「１９２ｈ後残存数」は、１９２時間で割れが生じなかったものの個数である。また、Ｎｏ．１３は、Ｎｏ．９に対して、フッ素樹脂被覆上に１５０℃×２０分のポリエステル被覆を行ったものである。なお、応力腐食割れ」は、１９２時間後において破断が生じたものが１つ以下のものを「○」とし、２つ以上破断したものを「×」とした。
【００５６】
フッ素樹脂を施すことで、割れがほとんど生じなかった。なお、特に曲げ外径の小さいものには、わずかに割れが発生した。これは、応力を付与した際に、曲げ部の略中央に応力が集中しやすいためである。一方、フッ素樹脂を施さないものは、フッ素樹脂を施したものと比較してかなり多くの割れが見られた。なお、フッ素樹脂を施さないものであっても、曲げ外径の大きくなるにつれて割れの発生頻度が抑えられた。これは、応力を付与した際に、曲げ部の全体に応力が分散するためである。また、表１の結果と同様に、曲げ外径が２．１ｍｍでは、装着性が悪く、装着性を考慮すれば、曲げ外径は１．７ｍｍ以下であることが望ましい。
【００５７】
以上説明したように、本発明の陥入爪矯正具によれば、使用環境下において、連続して応力が付与されることによる応力腐食割れを防止し、高い耐久性を得ることができる。
【００５８】
また、フッ素樹脂被覆を用いることで、防食性に加え、下地金属との密着性や撥水性を得ることができる。したがって、より確実に応力腐食割れを防止することができる。
【００５９】
以上、添付図を参照しながら、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の技術的範囲は、前述した実施の形態に左右されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００６０】
たとえば、陥入爪矯正具１としては、完全にフラットな平板状の矯正具本体３を有する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、図８に示すように、矯正具本体を、爪保持部の形成方向に対して略垂直な方向に（矯正具本体長手方向（面方向）に）湾曲するように形成してもよい。
【００６１】
図８（ａ）、（ｂ）は、爪保持部の折曲げ方向に所定の曲率で湾曲した矯正具本体３ａ、３ｂを有する陥入爪矯正具１ａ、１ｂを示す正面図である。矯正具本体３ａ、３ｂは、装着される陥入爪９の変形方向に沿って湾曲する。すなわち、矯正具本体３ａ、３ｂは、爪装着面を下面とした場合に、爪保持部が形成される端部に対し、中央部が上方に湾曲する形状となる。矯正具本体３ａ、３ｂの曲率は、装着される陥入爪９の変形（曲率）の程度に応じて設定される。
【００６２】
このような場合においては、特に、陥入爪９の変形が著しく大きい場合に、矯正具に発生する矯正力が大きくなるため、矯正力を緩和して装着者の負担を緩和する必要があることから、たとえば矯正初期においては、陥入爪９を一定の曲率と仮定した場合において、陥入爪９の曲率よりもやや小さな曲率で湾曲した矯正具本体３ａを有する陥入爪矯正具１ａを陥入爪９に装着して使用する（図８（ａ））。
【００６３】
陥入爪９の矯正が進行すると、陥入爪矯正具１ａに代えて、矯正中の陥入爪９の曲率よりもやや小さな曲率を有し、更に陥入爪矯正具１ａより小さな曲率で湾曲する（図８（ｂ））陥入爪矯正具１ｂを装着する。最後に、実施例で示したような、湾曲部を有さない平坦な矯正具本体３を有する陥入爪矯正具１を装着する。以上により陥入爪９の矯正を段階的に行うことができる。
【００６４】
このように、通常は、湾曲を有さない平坦な矯正具本体を有する陥入爪矯正具を使用することが一般的であるが、湾曲した陥入爪矯正具を用いることで、陥入爪の形状に応じた矯正力を得ることができる。したがって、例えば、矯正初期において、大きな矯正力を与えることにより生じる使用者に対する違和感や痛みの発生を、軽減するよう調整することができる。なお、湾曲部を有する陥入爪矯正具は、上述したように複数段階で使い分ける必要はなく、また、矯正終了まで湾曲部を有する陥入爪矯正具を用いてもよい。すなわち、図８（ａ）から図８（ｃ）に進んでもよく、図８（ｂ）の陥入爪矯正具１ｂを最初から最後まで使用してもよい。
【００６５】
なお、通常、陥入爪矯正具は足元において爪に装着されるものである。したがって、爪に装着した際に目立ち、より目立たない色や、外観上より見た目にも良い着色が望まれる。すなわち、陥入爪矯正具としては、通常、表面に塗装等の着色が必須である。しかしながら、一般的な塗装では、前述の耐食性等に対して十分な効果を得ることが難しく、塗装の剥がれや塗膜と本体との密着性が問題となる。一方、本発明のようなフッ素樹脂被覆は黒色であるため、外観上の問題を解決することができない。
【００６６】
これに対し本発明は、外観上着色が容易なポリエステル被覆を上層として用い、耐食性に対して効果の大きなフッ素樹脂被覆を下層として用いて２層構造とすることで、外観に優れるとともに耐食性にも優れるという効果を奏するものである。
【符号の説明】
【００６７】
１、１ａ、１ｂ………陥入爪矯正具
３、３ａ、３ｂ………矯正具本体
４ａ………超弾性体
４ｂ………フッ素樹脂被覆
４ｃ………ポリエステル被覆
５………爪保持部
７ａ、７ｂ………折り込み部
９………陥入爪
１１………冷間加工板材
１３………陥入爪矯正具素材
１３ａ………本体部素材
１３ｂ………爪保持部素材
２０………試験装置
２１………試験体
２３………錘
２５………固定部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人体の指の爪に装着し、爪の側部に陥入部が生じた陥入爪を矯正するための、耐久性に優れる陥入爪矯正具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば足の指の爪が巻いてしまう症状である巻き爪、足の指の爪の側部が、爪側部の皮膚に巻きこむようにして陥入する症状である陥入爪（以下、これら症状をまとめて陥入爪という）が発生する場合がある。陥入爪は、爪が湾曲することで、爪の側部が皮膚に食い込み、爪が組織に陥入するものである。
【０００３】
陥入爪に対しては、例えば、線状の超弾性合金の矯正作用体が複数取り付けられた支持体を、陥入爪の表面に張り付け、矯正作用体の復元力で陥入爪の湾曲を平常状態に矯正する陥入爪矯正具がある（特許文献１）。
【０００４】
また、冷間加工材の加工方向を長手方向として切り出した短冊状の弾性金属片を素材として、金属片の長手方向を爪幅方向として、爪先側端部に爪先と噛み合う複数のカギツメが設けられた変形爪矯正具がある（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−２５３１１１号公報
【特許文献２】特開２００７−２４４８５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１のような陥入爪矯正具では、複数の線状の矯正作用体を並列して形成するため、製造工程が複雑であり、また、各矯正作用体間に隙間が生じるため、矯正力が分散するという問題がある。また、矯正作用体同士を密着して形成すれば、多量の矯正作用体を用いる必要があるため、コスト増となる。さらに、陥入爪に装着する際に各矯正作用体を布テープで貼着する必要があることから、ワンタッチで装着できない。
【０００７】
これに対し、特許文献２の変形爪矯正具では、板状の弾性金属片を用いるため、強制力が分散することがなく、また、複数の部材を用いる必要もなく、ワンタッチで装着できることから、特許文献１のような問題は生じない。
【０００８】
ところで、前述した陥入爪矯正具等は、陥入爪に装着された状態で、使用者が日常生活を送るものである。すなわち、矯正具を装着した状態で、靴下などを履き、日常生活のために歩行を行うものである。したがって、矯正具には、例えば歩行時における指の動き等に伴う変形応力が付与される。また、矯正具は、陥入爪の矯正が完了するまで装着を継続するものであるため、数週間から数カ月にわたって連続して使用される。さらに矯正が進んでも、ほぼ一定の矯正力を作用させるか、或いは矯正が進むに連れてわずかに矯正力を低下させるに留まる。すなわち、陥入爪矯正具は、長期にわたって繰り返しの変形応力が負荷される環境下で用いられる。
【０００９】
例えば、特許文献２の変形爪矯正具を足の指に装着して歩行した場合には、爪との装着部であるカギツメ部に最も大きな変形応力が付与される。したがって、このような連続した応力が付与されても、変形爪矯正具が確実に爪に保持されることが望まれる。しかしながら、このような応力下において連続使用することで、応力腐食割れに伴い変形爪矯正具が破損する恐れがある。
【００１０】
本発明は、上述のような連続した応力が付与される環境下での使用を考慮し、耐久性に優れる陥入爪矯正具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前述した目的を達するために本発明は、陥入爪を矯正するための超弾性合金製の陥入爪矯正具であって、板状の矯正具本体部と、前記矯正具本体部の側部に形成される複数の爪保持部と、を具備し、前記陥入爪矯正具は、Ｃｕ−Ａｌ−Ｍｎ系超弾性合金の素材である冷間加工板材から一体で切り出され、前記爪保持部が折込まれた状態で形状記憶熱処理が施されて形成され、前記陥入爪矯正具の表面は、電着塗装により樹脂で被覆され、前記矯正具本体部の長手方向が矯正対象の陥入爪の幅方向に配置された状態で、前記爪保持部により陥入爪の先端を保持可能であることを特徴とする陥入爪矯正具である。前記電着塗装による樹脂はフッ素樹脂であることが望ましい。
【００１２】
前記爪保持部は、前記矯正具本体部の長手方向に対して略垂直に形成された舌状片が、先端部近傍の第１折り込み部で折り込まれ、さらに、前記矯正具本体部との境界部近傍の第２折り込み部で折り込まれて形成され、前記第２の折り込み部の曲げ外径が１．３ｍｍ〜１．７ｍｍであることが望ましい。
【００１３】
電着塗装により被覆された樹脂の上には、さらに別の塗装方法、例えば吹き付け等により樹脂が被覆されてもよい。
【００１４】
本発明によれば、陥入爪矯正具にフッ素樹脂等の電着塗装による樹脂コーティングが施されるため、連続した応力下において長期間装着しても、陥入爪矯正具が応力腐食割れによって破損することがない。
【００１５】
また、爪を保持する爪保持部を形成する折り込み部の折り込み外径が１．３ｍｍ〜１．７ｍｍであることにより、爪に装着した状態において発生する応力を低減することができ、より確実に応力腐食割れの発生を抑制することができるとともに、装着性にも優れる。
【００１６】
また、電着塗装による樹脂の上にさらに別の塗装方法による樹脂が被覆されることで、見た目に優れ、より高い耐久性を得ることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、連続した応力が付与される環境下での使用を考慮し、耐久性に優れる陥入爪矯正具を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】陥入爪矯正具１を示す斜視図。
【図２】陥入爪矯正具１を示す裏面図。
【図３】図２のＡ−Ａ線断面図。
【図４】陥入爪矯正具１の装着状態を示す図。
【図５】冷間加工板１１に対する陥入爪矯正具素材１３の地取り方向を示す図。
【図６】陥入爪矯正具１の曲げ加工方法を示す図。
【図７】陥入爪矯正具の試験装置２０を示す図。
【図８】陥入爪矯正具１ａ、１ｂを示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。図１、図２は、陥入爪矯正具１を示す図であり、図１は裏面斜視図、図２は裏面図である。陥入爪矯正具１は、主に、平板状の矯正具本体３と、矯正具本体３の側部（長手方向側部）に形成される複数の爪保持部５から構成される。
【００２０】
矯正具本体３は、略矩形の板状部である。矯正具本体３は、その長手方向が陥入爪の幅方向に対応する。矯正具本体３の長手方向長さは、装着する爪のサイズにより適宜設定されるが、例えば、１２〜２０ｍｍ程度である。また、矯正具本体３の幅は、復元力および装着性等を考慮して、３〜５ｍｍ程度である。なお、矯正具本体３の形状は、完全な平板形状である場合が多いが、場合によっては、陥入爪の形状に合わせて、事前に矯正方向や矯正力を調整可能なように、形状を変更させても良い。例えば、陥入の程度が激しい場合には湾曲、屈曲部を形成すると、装着が容易になる場合がある。
【００２１】
矯正具本体３の長手方向における一方の側部には、爪保持部５が形成される。爪保持部５は、例えば、矯正具本体３の長手方向両端部近傍を含む複数箇所に形成される。
【００２２】
図３（ａ）は図２のＡ−Ａ線断面図であり、爪保持部５の形状を示す図である。爪保持部５は、矯正具本体３の一方の側部から折り込み部７ｂで折り込まれ、さらに折り込み部７ａにより同一方向に折り込まれる。
【００２３】
ここで、折り込み部７ｂにおいて折り込まれた状態の陥入爪矯正具１の高さＨを曲げ外径と称する。すなわち、曲げ外径とは、折り曲げた部分を円弧とした場合の折り曲げられた部材の外径を指すものであり、爪保持部５の高さを示すものである。したがって、曲げ内径（陥入爪矯正具１の爪挿入部における平行部分の間隔）はＨから陥入爪矯正具１の板厚（例えば０．２ｍｍ程度）の２倍を引いたものとなる。また、爪が挿入される折り込み部７ａにおける爪保持部５と矯正具本体３との隙間をｈとする。
【００２４】
図３（ｂ）は、陥入爪矯正具１の断面構造を示す概略図である。図３（ａ）に示すように、陥入爪矯正具１の素材である超弾性体４ａの上には、フッ素樹脂被覆４ｂが施され、フッ素樹脂被覆４ｂの上面にはさらに、必要に応じてポリエステル被覆４ｃが施される。
【００２５】
フッ素樹脂被覆４ｂは、例えば超弾性体４ａの表面全面に１０〜１５μｍ程度設けられる。なお、フッ素樹脂被覆４ｂは、電着が可能であれば、その他の樹脂を選択することもできる。電着によれば、爪に装着した際に引張応力がかかる折り込み部７ｂの裏面側にも確実に被覆をすることができる。
【００２６】
ポリエステル被覆４ｃは、陥入爪矯正具１の外観を向上させ、より耐食性等を高めるものであり、例えば、１５μｍ程度である。なお、ポリエステル被覆４ｃは、特に外観を向上させることができれば、アクリル、ウレタン、シリコン、ポリエチレン、エポキシなど種々の樹脂を選択することもできる。
【００２７】
陥入爪矯正具１は、矯正具本体３および爪保持部５が一体で形成される。陥入爪矯正具１は、超弾性体４ａである超弾性合金で製造されており、使用者の使用条件において、超弾性特性を有する。陥入爪矯正具１の材質としては、Ｃｕ−Ａｌ−Ｍｎ系超弾性合金が望ましい。この場合、Ａｌ：３〜１０ｗｔ％、Ｍｎ：５〜２０ｗｔ％、残部Ｃｕ（不可避元素含む）の三元系合金や、必要に応じて、その他のＮｉ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｓｉ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｗ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｍｇ、Ｐ、Ｂｅ、Ｚｒ、Ｚｎ、Ｂ、Ｃ、Ａｇ、ミッシュメタルの一種以上を０．００１〜１０ｗｔ％含有させてもよい。
【００２８】
超弾性効果を得るための条件は、Ｃｕ−Ａｌ−Ｍｎ系合金の状態図の高温側においてβ相単相（低温側ではβ＋α相二相組織）となる必要がある。Ａｌが３ｗｔ％未満では、β相が生成されない。また、Ａｌが１０ｗｔ％を超えると、合金の脆化を招く。このため、Ａｌは３〜１０ｗｔ％であることが望ましい。
【００２９】
また、Ｍｎは特に低温側におけるβ相を安定させ、また、冷間加工性を向上させる。Ｍｎが５ｗｔ％未満では、このような効果が薄く、また、２０ｗｔ％を超える過剰な添加は超弾性効果に悪影響を及ぼす。このため、Ｍｎは５〜２０ｗｔ％であることが望ましい。
【００３０】
また、その他の添加元素として、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｂｅはマトリックスを強化する作用を有する。ＴｉはＮ、Ｏを固定して無害化する。Ｗ、Ｖ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｚｒは、硬さや耐摩耗性を改善する。Ｍｇは熱間加工性、靭性を向上させる。Ｐ、ミッシュメタルは脱酸剤として添加され、靭性を向上させる。Ｚｎは形状記憶温度を上昇させる。Ｂ、Ｃは粒界を強化して加工性、靭性を改善する。Ａｇは、冷間加工性を向上させる。
【００３１】
次に、陥入爪矯正具１の使用方法について説明する。図４は、陥入爪矯正具１の使用状態を示す図であり、図４（ａ）は陥入爪９を示す平面図、図４（ｂ）は陥入爪９に陥入爪矯正具１を装着した状態を示す平面図、図４（ｃ）は、陥入爪９に陥入爪矯正具１を装着した状態を示す正面拡大図である。
【００３２】
図４（ａ）に示すように、両側部が皮膚に巻きこんだ陥入爪９に対して、図４（ｂ）に示すように陥入爪矯正具１を装着する。この際、矯正具本体の長手方向が陥入爪９の幅方向に対応する。陥入爪矯正具１は、陥入爪９の上面側から被せられ、陥入爪９の先端部に爪保持部５が取り付けられる。すなわち、爪保持部５に爪先が挿入される。
【００３３】
図４（ｃ）に示すように、陥入爪９は、両側部が皮膚に巻きこむように大きく湾曲している。このため、陥入爪矯正具１の矯正具本体３は、陥入爪９の形状に沿って変形する。矯正具本体３は、使用温度において超弾性特性を有するため、装着前の形状（例えば平板状）に復元しようとする。また、陥入爪矯正具１は、その両端部近傍において陥入爪９を保持する。したがって、陥入爪矯正具１の復元力により、陥入爪９の形状が、装着前の矯正具本体３の形状に矯正される。
【００３４】
なお、陥入爪矯正具１は、装着した状態で継続して使用される。矯正に要する期間は、陥入爪９の形状や、その他条件によって異なるが、数週間から数か月を要する場合がある。すなわち、この間は、使用者は、陥入爪矯正具１を装着した状態で、日常生活を送ることとなる。
【００３５】
次に、陥入爪矯正具１の加工方法について説明する。図５は、陥入爪矯正具１の素材である冷間加工板材１１を示す図である。冷間加工板材１１は、以下のように製造される。まず、所定成分に調整された金属を溶解し、インゴットを鋳造する。得られたインゴットは外部の酸化物等を除去するため表面を外削する。たとえば、表面を２．５ｍｍ程度外削する。
【００３６】
次に、７００℃〜９００℃で熱間鍛造を行い、５００℃〜７００℃において熱間圧延を施す。次に、得られた熱間圧延板を複数回冷間圧延する。冷間圧延は加工率を３０％以上（たとえば４０％程度）として、冷間加工間には中間焼鈍を施す。中間焼鈍はたとえば６００℃×１０分程度とする。
【００３７】
次に、冷間加工板をスリッタ加工することで、必要な幅の条体として、プレス加工により陥入爪矯正具を加工する。スリッタ幅は、最終製品の幅等に応じて適宜設定される。例えば、具体的には最終製品の幅の整数倍にトリミング代を加えた値に設計されるが、最終製品の幅に両側のトリミング代を加えた寸法に設定しても良い。プレスにて打ち抜きおよび成形加工後、形状記憶熱処理を施す。形状記憶熱処理は、β単相領域である例えば９００℃×１０分（水冷）後、２００℃×１５分の時効処理（空冷）を施す。最後に、表面処理（バレル研磨、酸洗、必要に応じて塗装など）を施して製品素材が完成する。
【００３８】
図５（ａ）に示すように、前述した工程における冷間加工板材１１の長手方向（圧延方向）をＬ、幅方向をＷとする。この場合、陥入爪矯正具素材１３の地取り方向は、本体部素材１３ａ（矯正具本体３に対応）の長手方向が、加工方向（方向Ｌ）と略一致し、爪保持部素材１３ｂ（爪保持部５に対応）の形成方向が冷間加工板材の幅方向（方向Ｗ）と略一致する方向とする。すなわち、陥入爪矯正具１の矯正具本体３の長手方向が冷間加工板材１１の加工方向と略一致（Ｌ方向）し、爪保持部５の形成方向が冷間加工板材１１の加工方向に対して略垂直（Ｗ方向）となるように、冷間加工板材１１から陥入爪矯正具素材１３が一体で切り出されて加工される。
【００３９】
陥入爪矯正具素材１３の切り出し方向を上述のように規定した理由は以下の通りである。通常、冷間加工板材は、圧延方向および幅方向で異方性を示すことが多い。金属組織の結晶方向と加工性（すべり方向）との間に相関があるためである。したがって、このような冷間加工板材より製品素材を切り出す際には、その地取り方向（加工方向に対する製品の方向）を注意する必要がある。なお、必要な特性が得られるのであれば、陥入爪矯正具素材１３の切り出し方向は、上述したものに限る必要はなく、いずれの方向でもよい。
【００４０】
図６は、切出された陥入爪矯正具素材１３の加工工程を示す図である。なお、切出し〜最終曲げ加工までは、複数の金型によって同一プレス機で加工される。図６（ａ）に示すように、陥入爪矯正具素材１３は、本体部素材１３ａと、本体部素材１３ａの長手方向側部に形成される爪保持部素材１３ｂから構成される。すなわち、板状の本体部素材１３ａの長手方向に対して、略垂直な方向に向けて舌状片である爪保持部素材１３ｂが複数形成される。
【００４１】
図６（ｂ）および図６（ｃ）は、図６（ａ）のＤ−Ｄ線断面図であり、爪保持部素材１３ｂの加工工程を示す図である。まず、図６（ｂ）に示すように、爪保持部素材１３ｂの先端部近傍が折り込み部７ａで折り込まれる（図中矢印Ｅ方向）。
【００４２】
次に、図６（ｃ）に示すように、爪保持部素材１３ｂと本体部素材１３ａとの境界部近傍が折り込み部７ｂで折り込まれる（図中矢印Ｇ方向）。なお、折り込み部７ｂは、折り込み部７ａと同一方向に折り込まれる。折り込み部７ｂにおける曲げ部は、曲げ外径Ｈ（図３（ａ））が１．３ｍｍ〜１．７ｍｍであることが望ましい。曲げ外径が１．３ｍｍ未満では、応力腐食の発生を防止することが困難となり、１．７ｍｍを超えると、装着した際に矯正具と指とが干渉し、装着性が低下するためである。なお、折り込み部７ｂの曲げ外径に依らず、爪装着部の高さｈ（図３（ａ））は、爪に対する保持力に影響を与えるため０．５〜０．６ｍｍ程度となるように設定される。
【００４３】
以上により、爪保持部５が形成される。なお、爪保持部５の形成方向とは、図６（ａ）における爪保持部素材１３ｂの形成方向である。
【００４４】
次いで、バレル研磨等の表面処理を行った後フッ素樹脂が被覆される。フッ素樹脂は電着により被覆され、１６０℃〜２００℃で３０分の被覆処理が施される。なお、フッ素樹脂の被覆温度は、形状記憶処理における時効温度よりも低く設定される必要がある。したがって、通常、フッ素樹脂被覆加工の温度としては高温であるほど接着力が高くなるが、本発明においては、フッ素樹脂加工温度は２００℃以下、さらに望ましくは１８０℃以下である。また、さらにフッ素樹脂被覆後に、１５０℃近傍で約２０分のポリエステル被覆が施される。樹脂被覆温度についても、形状記憶処理における時効温度を考慮して低温で行うことが望ましい。以上により陥入爪矯正具１が製造される。
【実施例】
【００４５】
本発明にかかる陥入爪矯正具について、応力腐食割れの発生状況を確認した。用いた材料は、Ａｌ：８．１ｗｔ％、Ｍｎ：１０ｗｔ％、残部実質的にＣｕよりなる。なお、各成分はＪＩＳ Ｈ １０５５、ＪＩＳ Ｈ １０５７に準じて成分分析を行った。また、冷間圧延板材の製造条件は、まず、所定成分に調整された金属を溶解し、８５φ×０．３ｍのインゴットを鋳造し、得られたインゴットを外削により、８０φ程度とした。
【００４６】
次に、７００℃〜９００℃で熱間鍛造を行い、インゴットから１５ｍｍ厚×５０ｍｍ幅×１ｍ長さの鍛造体を２本形成した。次に、５００℃〜７００℃において熱間圧延を施し、鍛造体を２ｍｍ厚×６０ｍｍ幅×６ｍ長さ程度の熱間圧延板を形成した。次に、得られた熱間圧延板を、加工率を４０％での冷間圧延と中間焼鈍（６００℃×１０分）を繰り返して施した。得られた冷間圧延板としては、０．２ｍｍ厚×６５ｍｍ幅×約５０ｍ長さ程度である。その後、形状記憶熱処理として、溶体化処理（９００℃×５分）を施した後、時効処理（１５０℃×２０分）を施した。
【００４７】
さらに、電着により１８０℃×３０分の条件でフッ素樹脂被覆を施した。試験体としては、フッ素樹脂被覆を施した各サンプルにおいて、爪保持部の曲げ外径（図３（ａ）のＨ）を、１．３ｍｍ、１．７ｍｍ、２．１ｍｍ、２．５ｍｍのものを作成した。なお、比較例として、フッ素樹脂被覆を施さないものを作成した。
【００４８】
図７は、試験装置２０を示す図である。図７に示すように、各試験体２１の上部（図５（ｂ）における本体素材１３ａに相当する部位）を固定部２５の下面に固定した。さらに、試験体２１の先端（折り込み部７ａ）近傍に錘２３を吊り下げて荷重をかけた（図中矢印Ｉ方向）。錘２３は、１７０ｇとした。
【００４９】
当該試験装置２０を用い、使用条件を考慮して人工汗を用いた応力腐食試験を行った。応力腐食試験の試験液は、乳酸１００ｇ、塩化ナトリウム２００ｇを１ｌの水に溶かした溶液であり、ＪＩＳ Ｂ ７２８５に規定される耐食試験用の試験液の２倍の濃度のものを用いた。密閉容器内に、当該試験液を注ぎ、前述のように応力を付与した試験体２１（試験装置２０）を設置し、試験液中に浸漬させた。試験温度は８５℃とした。以上の試験結果を表１に示す。
【００５０】
【表１】
【００５１】
フッ素樹脂被覆「あり」「なし」は、フッ素樹脂被覆の有無であり、フッ素樹脂被覆なしとは、金属部が露出していることを示す。曲げ外径は、図３（ａ）におけるＨを示す。それぞれの条件で試験体１００個の試験を行い、破断するまでの時間を評価した。なお、「＜２４ｈ」は、２４時間未満で割れが生じたものの個数である。「＜４８ｈ」は、２４時間以上４８時間未満で割れが生じたものの個数である。「４８ｈ後残存数」は、４８時間で割れが生じなかったものの個数である。「応力腐食割れ」は、４８時間後において破断が生じたものが３つ以下のものを「○」とし、４つ以上破断したものを「×」とした。また、「装着性」は、爪に装着した際に、矯正具が指と干渉して使用者が違和感を感得したものを「×」とし、問題がなかったものを「○」とした。
【００５２】
フッ素樹脂を施すことで、割れがほとんど生じなかった。なお、特に曲げ外径の小さいＮｏ．１には、わずかに割れが発生した。これは、曲げ外径が小さいと、応力を付与した際に、曲げ部の略中央に応力が集中しやすいためである。一方、フッ素樹脂を施さないものは、フッ素樹脂を施したものと比較してかなり多くの割れが見られた。なお、フッ素樹脂を施さないものであっても、曲げ外径の大きくなるにつれて割れの発生頻度が抑えられた。これは、応力を付与した際に、曲げ部の全体に応力が分散するためである。また、曲げ外径が２．１ｍｍでは、装着性が悪く、装着性を考慮すれば、曲げ外径は１．７ｍｍ以下であることが望ましい。
【００５３】
次に、同様の試験を５５℃の条件で行った。結果を表２に示す。
【００５４】
【表２】
【００５５】
それぞれの条件で試験体１００個の試験を行い、破断するまでの時間を評価した。表２の記載事項は表１と同様である。なお、「＜９６ｈ」は、４８時間以上９６時間未満で割れが生じたものの個数であり、「＜１９２ｈ」は、９６時間以上１９２時間未満で割れが生じたものの個数であり、「１９２ｈ後残存数」は、１９２時間で割れが生じなかったものの個数である。また、Ｎｏ．１３は、Ｎｏ．９に対して、フッ素樹脂被覆上に１５０℃×２０分のポリエステル被覆を行ったものである。なお、応力腐食割れ」は、１９２時間後において破断が生じたものが１つ以下のものを「○」とし、２つ以上破断したものを「×」とした。
【００５６】
フッ素樹脂を施すことで、割れがほとんど生じなかった。なお、特に曲げ外径の小さいものには、わずかに割れが発生した。これは、応力を付与した際に、曲げ部の略中央に応力が集中しやすいためである。一方、フッ素樹脂を施さないものは、フッ素樹脂を施したものと比較してかなり多くの割れが見られた。なお、フッ素樹脂を施さないものであっても、曲げ外径の大きくなるにつれて割れの発生頻度が抑えられた。これは、応力を付与した際に、曲げ部の全体に応力が分散するためである。また、表１の結果と同様に、曲げ外径が２．１ｍｍでは、装着性が悪く、装着性を考慮すれば、曲げ外径は１．７ｍｍ以下であることが望ましい。
【００５７】
以上説明したように、本発明の陥入爪矯正具によれば、使用環境下において、連続して応力が付与されることによる応力腐食割れを防止し、高い耐久性を得ることができる。
【００５８】
また、フッ素樹脂被覆を用いることで、防食性に加え、下地金属との密着性や撥水性を得ることができる。したがって、より確実に応力腐食割れを防止することができる。
【００５９】
以上、添付図を参照しながら、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の技術的範囲は、前述した実施の形態に左右されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００６０】
たとえば、陥入爪矯正具１としては、完全にフラットな平板状の矯正具本体３を有する例を示したが、本発明はこれに限られない。たとえば、図８に示すように、矯正具本体を、爪保持部の形成方向に対して略垂直な方向に（矯正具本体長手方向（面方向）に）湾曲するように形成してもよい。
【００６１】
図８（ａ）、（ｂ）は、爪保持部の折曲げ方向に所定の曲率で湾曲した矯正具本体３ａ、３ｂを有する陥入爪矯正具１ａ、１ｂを示す正面図である。矯正具本体３ａ、３ｂは、装着される陥入爪９の変形方向に沿って湾曲する。すなわち、矯正具本体３ａ、３ｂは、爪装着面を下面とした場合に、爪保持部が形成される端部に対し、中央部が上方に湾曲する形状となる。矯正具本体３ａ、３ｂの曲率は、装着される陥入爪９の変形（曲率）の程度に応じて設定される。
【００６２】
このような場合においては、特に、陥入爪９の変形が著しく大きい場合に、矯正具に発生する矯正力が大きくなるため、矯正力を緩和して装着者の負担を緩和する必要があることから、たとえば矯正初期においては、陥入爪９を一定の曲率と仮定した場合において、陥入爪９の曲率よりもやや小さな曲率で湾曲した矯正具本体３ａを有する陥入爪矯正具１ａを陥入爪９に装着して使用する（図８（ａ））。
【００６３】
陥入爪９の矯正が進行すると、陥入爪矯正具１ａに代えて、矯正中の陥入爪９の曲率よりもやや小さな曲率を有し、更に陥入爪矯正具１ａより小さな曲率で湾曲する（図８（ｂ））陥入爪矯正具１ｂを装着する。最後に、実施例で示したような、湾曲部を有さない平坦な矯正具本体３を有する陥入爪矯正具１を装着する。以上により陥入爪９の矯正を段階的に行うことができる。
【００６４】
このように、通常は、湾曲を有さない平坦な矯正具本体を有する陥入爪矯正具を使用することが一般的であるが、湾曲した陥入爪矯正具を用いることで、陥入爪の形状に応じた矯正力を得ることができる。したがって、例えば、矯正初期において、大きな矯正力を与えることにより生じる使用者に対する違和感や痛みの発生を、軽減するよう調整することができる。なお、湾曲部を有する陥入爪矯正具は、上述したように複数段階で使い分ける必要はなく、また、矯正終了まで湾曲部を有する陥入爪矯正具を用いてもよい。すなわち、図８（ａ）から図８（ｃ）に進んでもよく、図８（ｂ）の陥入爪矯正具１ｂを最初から最後まで使用してもよい。
【００６５】
なお、通常、陥入爪矯正具は足元において爪に装着されるものである。したがって、爪に装着した際に目立ち、より目立たない色や、外観上より見た目にも良い着色が望まれる。すなわち、陥入爪矯正具としては、通常、表面に塗装等の着色が必須である。しかしながら、一般的な塗装では、前述の耐食性等に対して十分な効果を得ることが難しく、塗装の剥がれや塗膜と本体との密着性が問題となる。一方、本発明のようなフッ素樹脂被覆は黒色であるため、外観上の問題を解決することができない。
【００６６】
これに対し本発明は、外観上着色が容易なポリエステル被覆を上層として用い、耐食性に対して効果の大きなフッ素樹脂被覆を下層として用いて２層構造とすることで、外観に優れるとともに耐食性にも優れるという効果を奏するものである。
【符号の説明】
【００６７】
１、１ａ、１ｂ………陥入爪矯正具
３、３ａ、３ｂ………矯正具本体
４ａ………超弾性体
４ｂ………フッ素樹脂被覆
４ｃ………ポリエステル被覆
５………爪保持部
７ａ、７ｂ………折り込み部
９………陥入爪
１１………冷間加工板材
１３………陥入爪矯正具素材
１３ａ………本体部素材
１３ｂ………爪保持部素材
２０………試験装置
２１………試験体
２３………錘
２５………固定部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
陥入爪を矯正するための超弾性合金製の陥入爪矯正具であって、
板状の矯正具本体部と、
前記矯正具本体部の側部に形成される複数の爪保持部と、
を具備し、
前記陥入爪矯正具は、Ｃｕ−Ａｌ−Ｍｎ系超弾性合金の素材である冷間加工板材から一体で切り出され、前記爪保持部が折込まれた状態で形状記憶熱処理が施されて形成され、
前記陥入爪矯正具の表面は、電着塗装により樹脂で被覆され、
前記矯正具本体部の長手方向が矯正対象の陥入爪の幅方向に配置された状態で、前記爪保持部により陥入爪の先端を保持可能であることを特徴とする陥入爪矯正具。
【請求項２】
前記電着塗装により被覆された樹脂はフッ素樹脂であることを特徴とする請求項１記載の陥入爪矯正具。
【請求項３】
前記爪保持部は、前記矯正具本体部の長手方向に対して略垂直に形成された舌状片が、先端部近傍の第１折り込み部で折り込まれ、さらに、前記矯正具本体部との境界部近傍の第２折り込み部で折り込まれて形成され、
前記第２の折り込み部の曲げ外径が１．３ｍｍ〜１．７ｍｍであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の陥入爪矯正具。
【請求項４】
電着塗装により被覆された樹脂の上に、さらに樹脂を別の塗装方法で被覆されることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の陥入爪矯正具。
【請求項１】
陥入爪を矯正するための超弾性合金製の陥入爪矯正具であって、
板状の矯正具本体部と、
前記矯正具本体部の側部に形成される複数の爪保持部と、
を具備し、
前記陥入爪矯正具は、Ｃｕ−Ａｌ−Ｍｎ系超弾性合金の素材である冷間加工板材から一体で切り出され、前記爪保持部が折込まれた状態で形状記憶熱処理が施されて形成され、
前記陥入爪矯正具の表面は、電着塗装により樹脂で被覆され、
前記矯正具本体部の長手方向が矯正対象の陥入爪の幅方向に配置された状態で、前記爪保持部により陥入爪の先端を保持可能であることを特徴とする陥入爪矯正具。
【請求項２】
前記電着塗装により被覆された樹脂はフッ素樹脂であることを特徴とする請求項１記載の陥入爪矯正具。
【請求項３】
前記爪保持部は、前記矯正具本体部の長手方向に対して略垂直に形成された舌状片が、先端部近傍の第１折り込み部で折り込まれ、さらに、前記矯正具本体部との境界部近傍の第２折り込み部で折り込まれて形成され、
前記第２の折り込み部の曲げ外径が１．３ｍｍ〜１．７ｍｍであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の陥入爪矯正具。
【請求項４】
電着塗装により被覆された樹脂の上に、さらに樹脂を別の塗装方法で被覆されることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の陥入爪矯正具。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−９５８００（Ｐ２０１２−９５８００Ａ）
【公開日】平成２４年５月２４日（２０１２．５．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２４５１２３（Ｐ２０１０−２４５１２３）
【出願日】平成２２年１１月１日（２０１０．１１．１）
【出願人】（０００１６５９９６）株式会社古河テクノマテリアル (23)
【出願人】（０００００５２９０）古河電気工業株式会社 (4,457)
【出願人】（５９１１４９２２９）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月２４日（２０１２．５．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月１日（２０１０．１１．１）
【出願人】（０００１６５９９６）株式会社古河テクノマテリアル (23)
【出願人】（０００００５２９０）古河電気工業株式会社 (4,457)
【出願人】（５９１１４９２２９）
【Ｆターム（参考）】
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