CN107427340A - 牙科植入体的螺栓紧固构造 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种具备由偏心嵌合构造带来的防松功能的植入体。在基台螺丝(5)的前端设置有相对于螺纹轴部(52)偏心的卡合轴部(53)，通过使卡合轴部(53)与在供基台螺丝(5)螺合的螺纹孔(44)的进深部设置的卡合孔(45)卡合，从而使螺纹轴部(52)相对于螺纹孔(44)倾斜、偏心，由此将螺纹轴部(52)的周向一部分强力地按压于螺纹孔(44)而使螺纹轴部(52)蓄积水平方向的内部应力，在保持有因该内部应力产生的预置扭矩的状态下使基台螺丝(5)拧入，从而能够将该螺丝(5)紧固至规定位置。

Description

牙科植入体的螺栓紧固构造
技术领域
本发明涉及一种具有防松功能的螺栓紧固构造，尤其涉及一种能够理想用于牙科植入体的螺栓紧固构造。
背景技术
近年来，以解决破损牙齿的问题为目的而开发了各种牙科植入体(dentalimplant)。通常的植入体具备埋入颚骨的植入部(也称作人工牙根或植入体)、以及安装固定于该植入部的上部的基台(abutment)等上部构造。作为基台与植入部的固定方法之一，已知通过基台螺丝(螺栓的一种)将基台固定于植入部的构造。
以往，例如在下述的专利文献1～4中公开了用于防止基台螺丝的松动的技术，但上述在先技术均没有作为防松构造的实际应用，并没有普及。
另一方面，本申请人长久以来进行能够发挥高防松效果的哈德螺克螺母(注册商标)的制造销售，并且还进行了采用该哈德螺克螺母的原理的防松螺栓的开发，例如公开于下述的专利文献5。
该以往的防松螺栓包括：螺栓(1)，其在前端下表面具有截头圆锥形的凸部(2)或者凹部；以及圆盘状承接构件(4、4’)，其在上表面具有与所述螺栓的凸部或者凹部对称的凹部(3)或者凸部，为了能够插入供螺栓拧入的螺纹孔(5)并与其螺合，圆盘状承接构件形成为与该螺纹孔的内径大致相等的外径，并且采用使螺栓以及圆盘状承接构件的相面对的凹部或者凸部形成为相对略微偏芯的构造，通过将圆盘状承接构件预先设置在与螺栓的尺寸相应的正确的位置，由此在螺栓的最终拧入过程中通过凹部的倾斜内表面与凸部的倾斜侧面的接触来增大作用于螺栓以及承接构件的水平方向上的应力，通过内设有较大的水平应力来发挥防松效果。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2010-220700号公报
专利文献2：日本特开2003-325552号公报
专利文献3：日本特开2005-270334号公报
专利文献4：日本特开平9-66065号公报
专利文献5：日本专利第3814344号公报
发明内容
发明要解决的课题
基于由哈德螺克螺母发展来的凹凸偏心嵌合的防松功能得到了大量的实际应用与良好的信用，因此若在牙科植入体中采用上述防松螺栓则能够提供信用性高的产品，但难以沿设于植入部的微小螺纹孔内的轴向在适当的位置预先设置承接构件。
因此，本发明的目的在于，提供一种加工以及安装容易并且能够发挥由偏心嵌合带来的信用性高的防松效果的新的螺栓紧固构造，由此提供一种即使长年使用也几乎不会发生松动的牙科植入体。
用于解决课题的手段
为了实现上述目的，本发明采取了以下的技术手段。
即，本发明的螺栓紧固构造的特征在于，具备：具有在上表面开口的螺纹孔的基座构件；从上方外嵌于该基座构件的被安装构件；以及将该被安装构件紧固固定于所述基座构件的螺栓，
在所述基座构件的螺纹孔的底部设置有卡合孔，该卡合孔具有直径比所述螺纹孔的内径小的直圆筒内表面，
所述螺栓具备：与所述螺纹孔螺合的螺纹轴部；直径比该螺纹轴部大的螺栓头部；以及从所述螺纹轴部的前端下表面向下方突出而与所述卡合孔的内周面卡合的卡合轴部，
所述卡合轴部设置为相对于所述螺纹轴部略微偏心或者所述卡合孔设置为相对于所述螺纹轴部略微偏心，使得通过将该卡合轴部与所述卡合孔卡合而使所述螺纹轴部相对于所述螺纹孔略微偏心且/或倾斜。
根据本发明的该螺栓紧固构造，当向外嵌有被安装构件的基座构件的螺纹孔螺合固定螺栓时，在螺栓的螺纹轴前端设置的卡合轴部插通螺纹孔底部的卡合孔，该卡合轴部的外周面与卡合孔的内周面卡合，由此螺纹轴部相对于螺纹孔在它们的配合的游隙范围内略微偏心或倾斜，在卡合轴部与卡合孔的卡合部位的径向相反侧，螺纹轴部的螺纹牙被强力地按压于螺纹孔的螺纹牙或者螺栓头部被强力地按压于该嵌合孔的内周面的周向一部分，在螺纹轴部蓄积有水平方向的恒定的内部应力，并且卡合轴部与卡合孔内周面的卡合部位的摩擦力一定程度地增大，为了对螺栓进行旋转操作，需要一定程度的预置扭矩。在本发明中，不采用圆锥台形状的凹凸部，而是使卡合轴部与具有直圆筒内表面的卡合孔内表面卡合，并且使卡合孔的深度比螺栓紧固结束时的卡合轴部的下端位置深，由此能够通过比上述预置扭矩大的规定的紧固转矩进一步对螺栓进行旋转操作，能够将螺栓相对于基座构件紧固至规定的轴向位置。即，在本发明中，不采用与紧固量相应地使水平方向的内部应力跳跃性增大的构造，而是采用通过卡合轴部与卡合孔的偏心嵌合在具有一定程度的预置扭矩的状态下进行螺栓的紧固的结构。因此，即使在植入体等微小构造物中也能够容易地加工本发明构造，并且还能够容易且迅速地进行螺栓紧固作业，在螺栓紧固后通过由上述偏心嵌合产生的预置扭矩能够发挥稳定的防松效果。此外，在以往构造中，若不以规定的紧固转矩进行紧固使得螺栓头强力地按压于其支承面则容易松动，但牙科植入体的植入部相对于齿槽骨的固着力根据情况不同而并非恒定，因此若以规定的紧固转矩进行紧固，则有时植入部从齿槽骨剥离，从而需要暂时除去植入部而再次进行埋入治疗，因此，根据治疗师的技能和经验来调整紧固转矩，但是在本发明中，从螺栓头与其支承面抵接之前的阶段起产生规定的预置扭矩，因此通过适当地设定上述偏心量，能够使预置扭矩比以往构造中的规定紧固转矩小并且通过上述预置扭矩产生必要的防松作用，其结果是，能够提供一种利用比以往小的规定的紧固转矩进行紧固并且与以往相比难以松动的螺栓紧固构造。
所述被安装构件具备：供所述螺栓头部的至少一部分内嵌的嵌合孔；以及供螺栓头部从上方卡合的卡合面。另外，在向外嵌有所述被安装构件的基座构件的螺纹孔螺合固定所述螺栓时，在所述卡合轴部与所述卡合孔卡合之前开始所述螺栓头部朝向所述嵌合孔的内嵌。该结构例如能够通过各部分的尺寸设定的最佳化等来实施。由此，螺栓头部的轴心的倾斜受到与嵌合孔的配合的范围限制，通过限制螺栓头部的倾斜，能够使卡合面与螺栓头部在整周范围内大致均匀地面接触，能够提高螺栓头部与被安装构件之间的液密性。因此，例如在将本发明构造用于牙科植入体的情况下，能够防止唾液等从螺栓头部与被安装构件之间流入螺纹孔内。
并且，优选的是，在所述卡合轴部的前端面的外周缘设置有引导该卡合轴部朝向所述卡合孔的卡合的锥面，由此即使在螺栓的紧固作业过程中从轴向观察时卡合轴部与卡合孔的周壁重叠的情况下，也能够容易地使卡合轴部向卡合孔卡合。
另外，优选的是，在所述基座构件设置有供所述被安装构件的下端面从上方卡合的卡合面，通过所述螺栓的紧固，由此被安装构件的下端面与所述卡合面液密状地接触。由此，例如在将本发明构造用于牙科植入体的情况下，能够防止唾液等从基座构件与被安装构件之间流入螺纹孔内。
上述的本发明构造能够用于各种用途，优选的是，能够配备于牙科植入体。例如，能够以将牙科植入体的植入部作为基座构件、将基台作为被安装构件、将基台螺丝作为螺栓的方式应用本发明构造。另外，在植入部与基台之间设置有用于配合各种基台的附件的情况下，能够以将植入部作为基座构件、将附件作为被安装构件、将附件螺丝作为螺栓的方式应用本发明构造，另外，也能够以将附件螺丝作为基座构件、将基台作为被安装构件、将基台螺丝作为螺栓的方式应用本发明构造。
发明效果
根据本发明，能够提供一种加工以及安装容易并且能够发挥由偏心嵌合带来的信用性高的防松效果的新的螺栓紧固构造，进而能够提供一种基台螺丝等螺栓的防松效果高的牙科植入体。
附图说明
图1是本发明的一实施方式所涉及的植入体的整体剖视图。
图2示出该植入体的植入部，(a)是俯视图，(b)是半剖面主视图。
图3示出该植入体的附件，(a)是俯视图，(b)是半剖面主视图，(c)是仰视图。
图4示出该植入体的基台，(a)是俯视图，(b)是半剖面主视图，(c)是仰视图。
图5示出该植入体的附件螺丝，(a)是俯视图，(b)是半剖面主视图。
图6示出该植入体的基台螺丝，(a)是俯视图，(b)是半剖面主视图。
图7是用于固定基台的螺栓紧固构造部位的放大剖视图。
具体实施方式
以下，根据附图对本发明的实施方式进行说明。
图1～图6示出具有本发明的一实施方式所涉及的螺栓安装结构的牙科植入体及其构成部件。该牙科植入体具备埋入齿槽骨内的植入部1、经由附件2安装于该植入部1的上端部的基台3、用于将附件2固定于植入部1的附件螺丝4、以及用于将基台3安装于附件螺丝4的基台螺丝5，上述各构成部件例如为钛合金制。
如图2所示，植入部1在图示例中为平行-植入体(笔直-植入体)，在上端设置有平台部11(螺栓头部)，该平台部11具有凸缘部11a、以及经由台阶部与该凸缘部11a上部连接设置的六角螺母状的工具卡合部11b，在从平台部11的下缘至植入部1的下端(前端)为止的范围内设有相同直径的外周螺纹部12。另外，在植入部1沿轴向设有在平台部11的上表面开口的螺纹孔13，在该螺纹孔13的底部设置有剖面圆形的卡合孔14，该卡合孔14具有直径比螺纹孔13的内径(内螺纹小径)小的直圆筒内表面。该卡合孔14与螺纹孔13设置为同心状。
如图3所示，附件2呈大致圆锥台形筒状，在其下端部设置有倒圆锥台形筒状的嵌合部21，该嵌合部21外嵌于植入部1的平台部11的工具卡合部11b。该嵌合部21的下表面从上方与植入部1的平台部11的台阶部上表面抵接，并在整周范围内液密状地面接触。在比该嵌合部21靠上部的附件2的内周以沿上下方向贯通的方式设置有嵌合孔22，该嵌合孔22具有供附件螺丝4的嵌合轴部内嵌的圆筒状内周面。
附件螺丝4是将附件2(被安装构件)固定于植入部1(基座构件)的螺栓，如图5所示，一体地具备：螺栓头部41，其通过将六角螺母状的工具卡合部41a、凸缘部41b、以及柱状的嵌合轴部41c连接设置而成；螺纹轴部42，其从该螺栓头部41向下方延伸设置，且与植入部1的螺纹孔13螺合；以及卡合轴部43，其从该螺纹轴部42的下端面向下方延伸设置，且插通植入部1的卡合孔14而与该卡合孔14的内周面卡合，在该卡合轴部43的下端面的外周缘设置有引导卡合轴部43朝向卡合孔14的卡合的锥面43a。
卡合轴部43以相对于螺纹轴部42略微偏心的方式设置，由此通过卡合轴部43与植入部1的卡合孔14卡合，所述螺纹轴部相对于螺纹孔13略微偏心以及倾斜。在本实施方式中，通过嵌合轴部41c与附件2的嵌合孔22嵌合，螺栓头部41的倾斜以及水平方向上的位置偏移受到限制，因此在嵌合轴部41c与嵌合孔22的微小配合的范围内(例如不足0.1mm)允许附件螺丝4的倾斜、水平方向上的位置偏移，使螺纹轴部42相对于螺纹孔13偏心且倾斜与所述倾斜、水平方向上的位置偏移相应的量，由此在周向一部分处，螺纹轴部42的螺纹牙被强力地按压于螺纹孔13的螺纹牙，或者螺栓头部41的嵌合轴部41c被强力地按压于嵌合孔22的内周面的周向一部分，从而整体上在螺纹轴部42蓄积有水平方向的内部应力。另外，在卡合轴部43与卡合孔14卡合的状态下，能够在将预置扭矩(prevailing torque)保持为大致恒定的状态下使螺丝4拧入，由此，能够将螺丝4紧固至正确的位置。
附件螺丝4的凸缘部41b具有液密状地与附件2的上端面抵接、卡合并且与附件2的外周面共面的锥状外周面。
另外，在附件螺丝4的螺栓头部41沿轴向设置有在上表面开口的螺纹孔44，在该螺纹孔44的底部设置有剖面圆形的卡合孔45，该卡合孔45具有直径比螺纹孔44的内径(内螺纹小径)小的直圆筒内表面。该卡合孔45与螺纹孔44设置为同心状。
如图4所示，基台3是覆盖附件2以及附件螺丝4的锥筒状的构件，其下端面在整周范围内液密状地与附件2的嵌合部21的上表面抵接、卡合。在基台3的上端部设置有齿冠安装部32，该齿冠安装部32在内周具有供基台螺丝5的螺栓头部51嵌合的嵌合孔31。该齿冠安装部32的外周面被倒角成大致方形状。
基台螺丝5是将基台3(被安装构件)固定于附件2以及附件螺丝4(基座构件)的螺栓，如图6所示，具备：圆柱状的螺栓头部51，其在上表面具有用于供一字头螺丝刀等工具卡合的工具卡合槽；螺纹轴部52，其从该螺栓头部51的下表面向下方连接设置；以及卡合轴部53，其从该螺纹轴部52的下端面向下方连接设置，该卡合轴部53以相对于螺纹轴部52略微偏心的方式设置，由此通过卡合轴部53与附件螺丝4的卡合孔45卡合，从而螺纹轴部52相对于螺纹孔44略微偏心以及倾斜。卡合轴部53相对于螺纹轴部52的偏心量能够设为同螺纹孔44与螺纹轴部52的配合(螺纹孔44与螺纹轴部52呈同心状时的螺纹轴部52的螺纹牙的顶部与螺纹孔44的螺纹牙的谷部的间隙)相同的程度。在本实施方式中，通过螺栓头部51与基台3的嵌合孔31嵌合，从而限制螺栓头部51的倾斜以及水平方向上的位置偏移，因此在螺栓头部51与嵌合孔31的微小配合的范围内(例如不足0.1mm)允许基台螺丝5的倾斜、水平方向上的位置偏移，螺纹轴部52相对于螺纹孔44偏心且倾斜与所述倾斜、水平方向上的位置偏移相应的量，由此在周向一部分处(图示右侧)螺纹轴部52的螺纹牙被强力地按压于螺纹孔44的螺纹牙，并且在周向另一侧(图示左侧)螺纹轴部52的螺纹牙从螺纹孔44的螺纹牙浮起，在螺纹轴部52蓄积有水平方向的内部应力。另外，在卡合轴部53与卡合孔45卡合的状态下，能够在将预置扭矩保持为大致恒定的状态下使螺丝5拧入，由此，能够将螺丝5紧固至正确的位置。
根据本实施方式的植入体，附件2相对于植入部1的固定、以及基台3相对于附件2以及附件螺丝4的固定使用本发明的螺栓紧固构造，因此能够提供一种在附件2以及基台3中的任一方的紧固构造中几乎不产生各螺丝4、5的松动且长年使用也不易产生松动的植入体。另外，通过预先使各卡合孔14、45的深度比各螺丝4、5的紧固结束时的卡合轴部43、53的下端位置深，能够将各螺丝4、5紧固至使植入部1与附件2的抵接面、以及附件2与基台3的抵接面紧密地按压。
本发明不限定于上述实施方式，能够适当地设计变更。例如，在上述实施方式中使卡合轴部相对于螺纹轴部偏心，但通过使基座构件侧的卡合孔相对于螺纹孔偏心也能够发挥同样的防松效果。

Claims (4)

1.一种螺栓紧固构造，其特征在于，
所述螺栓紧固构造具备：具有在上表面开口的螺纹孔的基座构件；从上方外嵌于该基座构件的被安装构件；以及将该被安装构件紧固固定于所述基座构件的螺栓，
在所述基座构件的螺纹孔的底部设置有卡合孔，该卡合孔具有直径比所述螺纹孔的内径小的直圆筒内表面，
所述螺栓具备：与所述螺纹孔螺合的螺纹轴部；直径比该螺纹轴部大的螺栓头部；以及从所述螺纹轴部的前端下表面向下方突出而与所述卡合孔的内周面卡合的卡合轴部，
所述卡合轴部设置为相对于所述螺纹轴部略微偏心或者所述卡合孔设置为相对于所述螺纹轴部略微偏心，使得通过将该卡合轴部与所述卡合孔卡合而使所述螺纹轴部相对于所述螺纹孔略微偏心且/或倾斜。
2.根据权利要求1所述的螺栓紧固构造，其特征在于，
所述被安装构件具备：供所述螺栓头部的至少一部分内嵌的嵌合孔；以及供螺栓头部从上方卡合的卡合面，
在向外嵌有所述被安装构件的基座构件的螺纹孔螺合固定所述螺栓时，在所述卡合轴部与所述卡合孔卡合之前开始所述螺栓头部朝向所述嵌合孔的内嵌。
3.根据权利要求1所述的螺栓紧固构造，其特征在于，
在所述卡合轴部的前端面的外周缘设置有引导该卡合轴部朝向所述卡合孔的卡合的锥面。
4.根据权利要求1所述的螺栓紧固构造，其特征在于，
在所述基座构件设置有供所述被安装构件的下端面从上方卡合的卡合面，通过所述螺栓的紧固，使被安装构件的下端面与所述卡合面液密状地接触。
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