JP2002330976A - シャンクおよび保持要素を有する要素 - Google Patents

シャンクおよび保持要素を有する要素

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ねじ山を有する要素を作製する。 【解決手段】 部分フランクの両者が、ねじ軸に垂直に
延びる平面とともに負の角を囲む、ねじ山を有する要素
が作製される。さらに、特に脊柱の外科診療で用いられ
るように、ロッドへの接続のためのねじまたはフックが
作製される。ロッドが接続されるホルダの内側ねじ山お
よびナットの関連のねじ山は、この発明に従うねじ山を
含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】この発明は、ロッドへの接続のための、脊
柱または災害外科診療において用いられる要素に関す
る。
【０００２】米国５，１２９，３８８から公知の茎ねじ
は、ロッドを収容するため、２つの自由な脚を規定する
Ｕ字型の窪みを有するヘッドを含み、脚にはロッドを固
定するための固定ねじを受ける内側ねじ山が設けられ
る。脚が広がるのを防ぐため、脚にかぶせられるキャッ
プが設けられる。
【０００３】米国５ ００５ ５６２から公知の茎ねじ
については、特許請求項１のプリアンブルに従い、内側
ねじ山および鋸歯ねじ山としてそれと協働するねじのね
じ山を構成し、こうして、ねじ止めの間の力の径方向の
成分を完全に排除することにより、２つのフランクから
外への広がりを回避する。
【０００４】この種類の鋸または鋸歯ねじ山は、マイヤ
ー（Meyer）の“EnzyklopadischesLexikon, Mannheim,
1974, p302”から公知である。インプラントに関する、
米国５ ６０５ ４５８および５ ６０７ ３０４の両
明細書から公知のこの種類のインプラントについては、
体内、特に股関節のインプラントに導入されまた、荷重
を支えるフランクがねじ山の軸に対して９０°だけでな
く負の角すらなして構成されるように鋸状ねじ山を構成
する。これは、ねじ山によって得られる接続が、接続部
分の径方向の相対的な動きに抗し、したがってインプラ
ントのよりしっかりとした固定を保証するのを達成する
と考えられる。ＥＰ−Ａ−１ １２８７７３から公知の
茎ねじでは、ロッドを収容するヘッドの内側ねじ山が切
込ねじ（negative thread）を有しかつ、それと協働す
るねじが対応して構成される。
【０００５】この発明の目的は、上述の欠点を回避する
のに好適な、最初に述べられた種類の要素を作製するこ
とである。特に、この種類のマウントの開放端の曲がり
およびしたがってねじとロッドとの間の接続の緩みが回
避される。
【０００６】この目的は、特許請求項１に特徴付けられ
る要素によって達成される。この構成は、露出される脚
と内側ねじ山との間の力の作用が、保持要素の開放端が
外向きに押されず、代わりに内向きに引っ張られること
により、協働する要素の間で強力な接続がなされるよう
に生じるという利点を有する。
【０００７】この発明のさらなる特徴および利点は、図
面を用いた実施例の説明から明らかになる。
【０００８】
【詳細な説明】骨接合用ねじ（bone screw）としても一
般的に用いられるかまたはフックとして構成可能である
のが当然の、図１に従う茎ねじは、ねじ山シャンク１お
よびヘッド２を有する。ヘッド２はＵ字型の窪み４を有
し、これは、ねじの縦方向の軸３の方向におよび予め定
められた深さを備えて延びる。これにより構成された２
つの脚５、６上に、脚の開放端７から始まる内側ねじ山
８が設けられる。内側ねじ山８に一致してねじ９が設け
られ、その外側ねじ山は、内側ねじ山８と協働するよう
に構成される。
【０００９】動作において、ねじに接続されるロッド１
０は、これがＵ字型窪みのベースの上で止まるようにＵ
字型の窪み４の中に置かれる。次にねじ９がそれに対し
て十分深くねじ止めされて、Ｕ字型の溝の中に位置され
るロッド１０に十分な停止圧力を加える。
【００１０】図２および図３によりはっきりと見られる
ように、ヘッド２の内側ねじ山およびねじ９の外側ねじ
山は、鋸状ねじ山のように構成される。固定されるべき
ロッド１０と反対の表面１１上に、ねじ９は、ねじ回し
の挿入のためのスリットまたは六角形の窪みを有する。
【００１１】ねじ山の中に、各々の場合、２つの隣接す
る部分フランク１２、１３がねじ山ピッチを形成する。
２つの部分フランク１２、１３はフランク角βを囲む。
開放端７に面するフランク側１３は、縦方向の軸３に垂
直に延在しかつねじ山のベース２３上のフランク側１３
と交差する（図３参照）平面４０とともに正の角β1を
囲む。開放端と反対向きの部分フランク１２は、図３に
示される態様で、対応する平面４０とともに負の角β2
を囲むように傾けられる。図面からわかるように、ねじ
９のねじ山はこれに対応して作られるため、ねじ９のピ
ッチは内側ねじ山８とぴったり係合する。したがってね
じ９の中では、開放端７または表面１１に面する各々の
フランク２６は負の角β2を形成し、これが対応するフ
ランク１２と協働する。
【００１２】図４に示される実施例は、内側ねじ山８お
よびそれと協働するねじ９ならびにロッド１０の構成に
おいて等しく対応する。対応する特徴は同じ参照番号で
特徴付けられる。
【００１３】第１の実施例に対して、ここでは、いわゆ
る多軸ねじが存在する。ここでは、ねじ山シャンク１
は、球状のヘッド１４を介して受部１５に接続される。
受部は、一方端に、軸方向に対称に整列された第１のボ
ア１６を有し、その直径は、ねじ山セクション１の直径
よりも大きくかつヘッド１４の直径よりも小さい。受部
は同軸の第２のボア１７をさらに有し、これは、第１の
ボアと反対に位置された端で開きかつその直径は、ねじ
要素が開放端を通り、そのねじ山セクションが第１のボ
アを通りかつヘッド１４が第２のボアのベースまで導か
れるように十分に大きい。第１および第２のボアの間
に、小さな同軸のセクションが設けられる。これは第１
のボアと直接に境をなし、開放端に向いた球状体として
構成される。半径は、ヘッド１４のボール状セグメント
形状のセクションの半径と実質的に等しい。内側ねじ山
８はここでも、脚５、６の開放端７で境をなして設けら
れる。受部１５は、部分の中心と対称に配置されたＵ字
型窪み１８をさらに有し、そのベースは第１のボアの方
に向き、その２つの側の脚５、６は開放端７に向けて延
在する。さらに、第２のボア１７の中に、球状ヘッド１
４上に位置されて圧力要素が置かれる。動作において
は、Ｕ字型窪みの中にロッド１０が挿入される。次に、
ねじ９は、それが圧力要素１９およびしたがってヘッド
１４に所望の圧力を加えてそれを止めるまで、図２に示
されるのと同様に回されかつねじ止めされる。
【００１４】ヘッドまたは受部が各々の場合に骨接合用
ねじに接続される上述の実施例の代わりに、ヘッドまた
は受部は、脊柱の後の骨突起部を繋ぐ（hooking）た
め、脊柱外科診療で用いられるように、フックにも接続
可能である。
【００１５】鋸状ねじ山について上に述べられるとき、
これは、部分フランクの方向を特徴付けるとされるだけ
である。三角形のねじ山、丸いねじ山および台形のねじ
山の場合と同じように、丸まった先端および丸まったベ
ースを有するねじ山、先の尖ったねじ山および先の尖っ
たねじ山ベースならびに平らなねじ山エッジおよび平ら
なねじ山ベースも含まれる。
【００１６】図２に示されるようにねじがロッドを押さ
え、１つの力の成分がねじの開放側１１に向かって作用
しかつ第２の力の成分が各々の場合に外向きに作用する
メートルねじを含む公知のねじの場合に対して、この発
明に従う上述のねじ山の場合はここでも、１つの成分は
開放端７に向けて作用するが、第２の成分は縦方向の軸
３の方向に作用する。これにより、露出された脚５、６
は外向きに押されず、対称な軸に向けて引張られるとい
う結果になる。
【００１７】図５では、図２のように、図１に示された
茎ねじのヘッドが、ロッドを挿入されておよび内側ねじ
山８に最初だけ挿入されて、示される。図６では、図５
のセクションＶＩがより詳細に図示される。この拡大さ
れた図からわかるように、内側ねじ９および脚５の外側
ねじ山は、以下のように互いに対して寸法決めされる。
縦方向の軸３に一致するねじの中心からねじ９のねじ山
のベース２１への半径ｒ1は、対称な軸３と一致する保
持要素の中心軸からそのスパイラル２０の先端への半径
ｒ2よりも小さい。縦方向の軸３と一致するねじの中心
からねじ９のスパイラル２２の先端への半径ｒ3は、縦
方向の軸３と一致する保持要素の中心軸からその内側ね
じ山のねじ山のベース２３への半径ｒ4よりも小さい。
【００１８】特に図６に見られるように、保持素子の露
出された脚５、６およびねじ９が荷重なしに係合され、
正のフランク角を有する、ねじのおよび内側ねじ山の協
働するフランク１３、２４が互いに隣接すると、各々の
場合に互いに面し、負のフランク角を有するフランク１
２、２６の間に空隙２５ができる。
【００１９】図７は図５および図６と同じものを示す。
ここでは、ねじ９はそれに対して十分に深く内向きにね
じ止めされてロッド１０を押さえ、それにより、ねじ９
に対して、矢印２７で示される抗力を加える。この結
果、図８に見られるように、各々の場合に互いに面する
フランク１２、２６はこれにより、負のフランク角β2
をなして互いの上に来て、それにより、内側ねじ山のス
パイラル２８、２９は、図８に示された態様で、図９の
ねじ山のピッチのそれぞれのベース２１に向けて内向き
に引張られ、この結果、露出された脚は外向きにではな
く内向きに偏る。
【００２０】好ましい実施例では、半径ｒ1およびｒ2の
測定値の間の差は、ねじの直径が５から１２ｍｍの場
合、ねじ山の外径の約１から５％または０．１から０．
５ｍｍである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 ２等分された分解図中の単軸の茎ねじの側面
図である。
【図２】 ロッドおよびナットを挿入された、図１に示
された茎ねじのヘッドを示す図である。
【図３】 拡大された縮尺で図２に示された詳細IIIを
示す図である。
【図４】 多軸ねじについての、図２で選ばれた図に対
応するセクションを示す図である。
【図５】 ロッドを挿入され、内側ねじに緩くねじ止め
された、概略的に図示された保持要素を示す図である。
【図６】 拡大された縮尺で図５の詳細VIを示す図であ
る。
【図７】 内側ねじが締められた後の、図５に示された
図に対応する図を示す図である。
【図８】 拡大された縮尺で図７に示された詳細VIIIを
示す図である。
【符号の説明】
１ ねじシャンク、２ ヘッド、４ Ｕ字型窪み、８
内側ねじ山。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ルッツ・ビーダーマン ドイツ連邦共和国、78048 ファウ・エス −フィリンゲン、アム・シェーファーシュ タイク、８ (72)発明者 デッツォ・ジェツェンスキー スイス、9000 ザンクト・ガレン、シュピ ゼルガッセ、11 (72)発明者 ユルゲン・ハルムス ドイツ連邦共和国、76227 カールスルー エ、イム・ツァイトフォーゲル、14 (72)発明者 ヘルマー・ラップ ドイツ連邦共和国、78652 ダイシュリン ゲン、レーマーシュトラーセ、10 Ｆターム(参考） 4C060 LL15 MM24

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ロッド（１０）への接続のため、シャン
    ク（１）と、それに接続された保持要素（２）とを有す
    る要素であって、保持要素（２）は、一方端（７）に２
    つの脚（５，６）を露出する、ロッド（１０）を収容す
    るためにＵ字型の断面を有する窪み（４）と、露出され
    た脚（５，６）上の内側ねじ山（８）と、内側ねじ山
    （８）と協働するねじ（９）とを有し、ねじは直接的に
    または間接的にロッド（１０）に作用し、互いに境をな
    す２つの部分フランク（１２，１３）を有する内側ねじ
    山（８）上で、露出された端（７）と反対向きの部分フ
    ランク（１２，２６）は、各々の場合にねじ山のベース
    （２３）を通りかつねじの軸（３）に垂直に延びる平面
    とともに負の角β2を囲み、内側ねじ山（８）と協働す
    るねじ（９）はこれに一致する外側ねじ山を有し、ねじ
    （３）の中心からねじ（９）のねじ山のベース（２１）
    への半径（ｒ1）は、保持要素の中心軸（３）からその
    スパイラル（２２）の先端への半径（ｒ2）よりも小さ
    く、ねじ（３）の中心からねじ（９）のスパイラル（２
    ２）の先端への半径（ｒ3）は、保持要素の中心軸
    （３）からその内側ねじ山のねじ山のベース（２３）へ
    の半径（ｒ 4）よりも小さく、保持要素の露出された脚
    （５，６）およびねじ（９）が荷重なしに係合され、正
    のフランク角β1を有する協働するフランク（１３，２
    ４）が互いと隣接すると、負のフランク角β2を有しか
    つ各々の場合に互いに面するフランク（１２，２６）の
    間に空隙（２５）ができる、要素。
  2. 【請求項２】 露出された脚（５，６）のねじ山のベー
    ス（２３）は、各々の場合に丸く構成されることを特徴
    とする、請求項１に記載の要素。
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