JP2018059634A - ねじ - Google Patents

Abstract

【課題】ねじが、互いから或る距離に位置する骨部を架橋するために使用するのに適したねじを提供する。【解決手段】ヘッド部（２）、ねじ山部（３）、及び、前記ヘッド部（２）と前記ねじ山部（３）との間の可撓性コネクタ（４）を備えるねじ（１）であって、前記ヘッド部（２）と前記ねじ山部（３）との間でねじり力を伝達し、ねじの長手方向軸における反対方向への、前記ヘッド部（２）と前記ねじ山部（３）との間での曲げ移動を可能にするためのものである、ねじであって、前記ヘッド部（２）及び前記ねじ山部（３）は、それぞれの場合に、互いに平行にオフセットして配置され得る長手方向軸を有すること、及び、ねじは、前記ヘッド部（２）及び前記ねじ山部（３）が長手方向軸上に配置される場合、回転に対して２０，０００Ｎ／ｍｍ２と１００，０００Ｎ／ｍｍ２との間のεモジュールを有する。【選択図】図１

Description

本発明は、ヘッド部、ねじ山部、及び、ヘッド部とねじ山部との間の可撓性コネクタを備えるねじに関する。例えば、継手ギャップを架橋するため、互いに対する骨の移動性を同時に維持しながら、互いに対して固定距離に２つの骨を固定することがねじの目的である。ねじに対する要求は、出来る限り高い引張力を吸収することができ、それにより、（引張方向に直角の）骨の変位に対する考えられる最小の抵抗を同時に提供し、また、それにより、骨に入るよう回して嵌めまた同様に骨から出るよう再び回して外すことができるのに十分に高いトルクを生成できることである。

こうしたねじは、特許文献１から知られている。ここで、ヘッド部とねじ山部との間の可撓性コネクタは、ワイヤロープ、ストリング、ワイヤ束によって、または糸を通して形成される。ワイヤ束は、外側から覆いかぶせられるシースまたはコイルによって補強され得る。こうしたねじの埋め込みに応答して、ねじ山部は、スタッドボルトによる骨ねじ山によって骨に最初にねじ込まれる。これは、カニューレ状ソケットキーによって実施され、カニューレ状ソケットキーは、ワイヤロープか、ワイヤ束か、またはストリング、あるいはボルトにそれぞれ覆いかぶせられ、また、六角形ヘッド上のねじ山部に係合する。カニューレ状六角棒スパナを使用すると、六角形ソケットヘッドナットは、その後、金属ねじ山を有するボルトにねじ込まれる。最後に、六角形ソケット上で突出するワイヤロープまたはワイヤ束は、一対のニッパによって短くされる。たとえ弾性継手が一定の軸方向弾性をねじに提供しても、トルクの伝達は、特別なソケットキーを使用しなければ可能でない。

ばね部材を備える骨ねじは、特許文献２から知られている。骨ねじのシャフト内のばね部材は、骨に一定の軸方向弾性（軸方向圧縮または伸張）を提供する。曲げが可能であるが、トルクの伝達は可能でない。

特許文献３は、可撓性継手を維持しながらの、ヘッド部からねじ山部へのトルクの伝達を記載する。ヘッド部とねじ山部との間の可撓性は、玉継手によって達成され、その場合、ヘッド部はボールソケットであり、ねじ山部はボールヘッドである。トルクを伝達するため、ボールヘッドは八角形断面を有し、ボールソケットは、ボールヘッドを収容するのに適する相応して適合した八角形幾何形状を有する。したがって、骨ねじの回転は、同様に角度付き状態で達成される。ユニバーサル継手またはカルダン継手が、同様に代替物として述べられる。

八角形ヘッドを備える玉継手は、より大きなトルクに応答して、８つの角がボールヘッド上で丸くなり、玉継手が幅広化するという結果をもたらす。したがって、小さなトルクだけが伝達され得る。ユニバーサル継手の場合、フィリグリーユニバーサル継手は、小さなシャフト径を用いて大きなトルク及び引張力を伝達するために可能でない。

一実施形態において、特許文献４は、１つの曲げ移動だけを可能にし、また、たとえ他の例示的な実施形態が複数の曲げ移動を可能にしても、ねじは、その長手方向延長において非常に弾性があるため、ねじは、互いに対する骨の距離を正確に維持できること、また、ヘッド部からねじ山部へトルクを伝達することをもはや可能にしない。

全ての実施形態の場合に、ヘッド部とねじ山部との間のオフセットの可能性は、ヘッド部とねじ山部との間でのトルクの不正確な伝達を伴う。

欧州特許出願公開１２７３２６９号明細書 米国特許第４９５９０６４号明細書 欧州特許出願公開１７５３３５５号明細書 国際公開第２００６／１０５９３５号

したがって、本発明は、ねじが、互いから或る距離に位置する骨部を架橋するために使用するのに適し、また、例えば靭帯によって身体内で容易に手に入る安定化をサポートする、または更に安定化を完全に継承するようなねじを更に開発するという目的に基づく。

一般的なねじの場合、この目的は、特許請求項１の特徴によって解決される。制限されたシャフト径の場合における特に高い引張力の伝達は、こうしたねじについての複数の適用分野を開拓する。

有利な更なる開発は従属請求項の主題である。それにより、請求項１で指定される弾性の特徴がない場合でも、構造設計は、本発明にとって重要である。

本発明は、引張力とトルクの伝達について異なる構造設計を提供することが適切であるという知識に基づく。一般的なねじにおいて、それぞれの場合に、２つの異なる機能について最適化されるこれらの設計を提供するため、結合部及び可撓性継手が、互いに同心に配置される。これは、従来技術から、例えば特に、特許文献１から知られている可撓性継手を使用し、最適化すること、また一方で、トルクの伝達のために最適化される結合部を可能にすることを可能にする。同心配置は、継手エリアにおけるコンパクトなセットアップを保証する。

典型として、結合部は、継手エリアの中心にまたはカニュレーションの周りに配置され得る。可撓性継手は、その後、結合部の外側に半径方向に設けられる。しかし、結合部を可撓性継手の周りに配置することが有利である。特に、ワイヤロープ、ストリング、ワイヤ束、または糸の場合、それらは、結合部の内部に誘導され得り、結合部によって共に保持され得る。ロッドまたはチューブは、同様に、結合部の内部に容易に誘導され保持されて、軸方向力を吸収し、ヘッド部とねじ山部との間に可撓性継手を提供し得る。ねじり力は、その後、結合部によって実質的に吸収され得る。

したがって、可撓性継手部が、ヘッド部とねじ山部との間の引張に応答して引張力を吸収し、結合部が、ヘッド部とねじ山部との間のねじりに応答してねじり力を吸収することが提案される。

構造設計は、例えば、可撓性継手として、ロープ、コード、またはチェーンを使用することを可能にする。

継手部とヘッド部またはねじ山部との間の接続に関して、可撓性継手部の少なくとも一部分が、ヘッド部またはねじ山部にそれぞれ配置されることが提案される。これは、ヘッド部内でまたはねじ山部から、溶接、はんだ付け、収縮、または圧着による接続を可能にする。

特にコンパクトなセットアップを達成するため、結合部が、ヘッド部とねじ山部にポジティブに接続されることが提案される。これは、ヘッド部とねじ山部との間の継手場所において一定の可撓性を既に取得することを可能にする。

結合部は、好ましくは、互いにポジティブに接続される複数の要素を有する。これは、幾つかの要素によって単純な方法で、可撓性継手部の可撓性及び長さを変更することを可能にする。それにより、要素が、好ましくは同じ形状を有する、または、異なる形状の２つの要素が交互になる。

好ましい実施形態は、さねはぎ継手を有する、ポジティブ接続部としての結合部を可能にする。それにより、溝及び凸部についての環状要素上で互いに対するオフセットが可能にされ得るため、溝及び凸部は、複数のこうした環状要素が前後に並んで配置されると互いに係合する。

結合部上でポジティブ接続部としてダブテール継手を設けることは特に好ましい。結果として、個々の結合要素を、軸方向に引離すことができない。可撓性継手部にねじ込むことによって、要素は、更に、着脱不能な方法で配置され得る。そのため、結合部が、可撓性継手部に好ましくはねじ込まれる複数の環状要素を有することが提案される。

ヘッド部は、ねじ山なしシャフト及び／またはねじ山を有し得る。ＨＥＲＢＥＲＴねじの知られている動作原理に従って、ヘッド部上のねじ山は、ねじ山部と比較すると大きな径及び小さなねじ山ピッチを有し得る。このねじを骨折した骨に破壊平面に垂直にねじ込むとき、２つのフラグメントは、互いに向かって移動し、再び互いに支えられ、それにより、ねじ回転ごとに互いに向かって移動する程度は、２つのねじ山ピッチの差に従う。

ヘッド部の実施形態と無関係に、互いに同心に配置される可撓性継手部と結合部の最大径が、ヘッド部の最大外径より大きくなく、また好ましくは更にそれより小さいときが有利である。

こうしたねじは、いろいろな目的に適する。特に重要な適用分野は、医療技術分野にある。そのため、ねじが骨ねじであることが提案される。

異なる実施形態が、図面に示され、以下でより詳細に論じられる。

ダブテール歯部を備えるねじの図である。 図１に示すねじを通る断面図である。 図１に示すねじの斜視図である。 図１に示すねじの結合要素の図である。 図１に示すねじの結合要素の異なる図である。 図１に示すねじの結合要素の異なる図である。 図１に示すねじの結合要素の異なる図である。 図１に示すねじの結合要素の斜視図である。 大きな角度的遊びを有するねじを通る断面図である。 図９に示すねじの第１の側面図である。 図９に示すねじの第２の側面図である。 図９に示すねじの３次元図である。 星状本体を有する結合要素を示す図である。 爪部によってポジティブな方法で協働する２つの結合要素を通る断面図である。 図１４による結合要素の図である。 図１４による２つの協働する結合要素の３次元図である。 ヘッド部と或る配向にある図９〜１２によるねじを示す図であり、ヘッド部はねじ山部に平行にオフセットして配置される。 腓骨と脛骨との間に挿入される図１７に示すねじを示す図である。

図１に示すねじ１は、ヘッド部２及びねじ山部３を有する。可撓性継手部４として、ねじり力を伝達するためのプラグインコネクタ６を有する第１の結合要素５と、ねじり力を伝達するための第２の結合要素７の組合せがヘッド部２とねじ山部３との間で可能にされる。ヘッド部２とねじ山部３との間で軸方向において、可撓性継手部４の第１の結合要素５は、前後に並んで配置される４つの継手要素８、９、１０、及び１１からなる。

継手要素８〜１１を有する第１の結合要素５は、中央ボア１２を有し、中央ボア１２は、第２の結合要素７として第１の結合要素５の内部に可撓性ワイヤを配置することを可能にする。このワイヤ１３は、ヘッド部２及びねじ山部３に固定して接続され、したがって、ワイヤがねじり力に対して非常に小さな抵抗を提供するだけである間に、ヘッド部２とねじ山部３との間での引張力の伝達を可能にする。ねじり力は、ポジティブ接続部１４を介して第１の結合要素５によってヘッド部２からねじ山部３に伝達される。このため、ねじ１は、さねはぎ継手１５を備える。このさねはぎ継手の場合、ばね１６が、約０．１ｍｍの軸方向遊びを有する溝１７内に配置される。手近な場合、５つの接触表面における５つの継手要素と、ヘッド部と、ねじ山部との間の遊びは、合計約０．７ｍｍになる。これは、ねじ１の長手方向軸の周りに一定の角度的遊びを可能にする。このため、継手要素８〜１１は、ダブテール継手１８に関して環状に具現化され、ねじの長手方向軸に直角に互いに挿入され得り、また、第２の結合要素７のワイヤ１３にねじ込まれた後に、外れ変位することに対してセキュア化される。このため、個々の環状継手要素は、それぞれの場合に、ボア１９を有し、そのボア１９内で、ロープ、コード、チェーン、チューブ、ロッド、またはコイルが、第２の結合要素７として、図２に示す可撓性ワイヤの代わりに配置され得る。ただし、これらの要素が、一定のねじり力を可能にし、引張力を吸収するのに適する場合に限る。

ヘッド部２内で、第２の結合要素７を締結するため、第１の端２０はヘッド部２内に配置され、その場所で溶接され、一方、第２の結合要素７の第２の端２１は、ねじ山部３内で溶接される。

結合要素８〜１１の最大径２２は、ねじ山部３の最大径２３よりわずかに小さい。

図９〜１２に示すねじ３０は、ねじ１と実質的に同様に、ヘッド部３１、ねじ山部３２、及び可撓性継手部３３で作られる。しかし、ねじ３０は、可撓性継手部３４の形成によってねじ１と異なる。第１の結合要素３５は、４つの継手要素３７、３８、３９、及び４０を有し、継手要素は、プラグイン接続部３６によって、互いにまたヘッド部３１及びねじ山部３２に接続される。

ねじ３０は、ポジティブ接続部４２として特別なさねはぎ継手４３を有し、その場合、ヘッド部４４は、１つのビューにおいて凸状接触表面４５を有し、垂直ビューにおいて凹状接触表面４５を有する。接触表面は、同じ継手要素上に配置される相応して形成される収容部４７の接触表面と協働する。

継手要素の特別な実施形態は、ねじ３０の長手方向軸の周りにより大きな角度的遊びを可能にする。

ねじ１の場合に設けられるダブテール継手１８、及び、ねじ３０上に設けられる特別なさねはぎ継手４３に加えて、他のポジティブ接続部が同様に可能にされ得る。図１３は、例えば、第１の保持部５１の３部分継手要素５０を示し、第１の保持部５１の爪部５２は星状中央部５３と協働し、一方、星状中央部５３は、同様に、第２の保持部５５の爪部５４と協働する。保持部５１及び５５ならびに星状中央部５３は、可撓性継手部（図示せず）がその中で誘導され得る中央ボア５６、５７、及び５８を有する。

図１４〜１６は、２部分結合要素６０を示し、その場合、継手要素６１及び６２は、爪部６３及び６４によって協働し、一方、両方の継手要素は、それぞれの場合に、第２の結合要素（図示せず）がその中で誘導され得る中央ボア６５及び６６を有する。

図１７は、図９〜１２に示すねじ３０を示し、長手方向軸４８上に配置されるねじ山部３２を有し、一方、ヘッド部３１は、長手方向軸４８に平行にオフセットして位置する長手方向軸４９上に配置される。矢印７０による回転に応答して、ねじ山部３２は、遊びなしで、また、ヘッド部３１に関する知覚可能な弾性なしで回転する。

そのため、ねじ３０は、例えば、脛骨７１と腓骨７２との間に挿入されて、Ｚ方向に作用する大きな力に抗して腓骨７２を保持し得り、一方、可撓性継手部３４は、Ｘ方向及びＹ方向に非常に高い可撓性を可能にして、継手の自然な移動を可能にする。それにより、Ｚ方向は、ねじの長手方向軸に延在し、Ｘ方向及びＹ方向は、それに垂直に延在する。

Claims (18)

1. ヘッド部（２，３１）、ねじ山部（３，３２）、及び、前記ヘッド部（２，３１）と前記ねじ山部（３，３２）との間の可撓性コネクタ（４，３４）を備えるねじ（１，３０）において、前記ヘッド部（２，３１）と前記ねじ山部（３，３２）との間でねじり力を伝達し、ねじの長手方向軸における反対方向への、前記ヘッド部（２，３１）と前記ねじ山部（３，３２）との間での曲げ移動を可能にするためのものである、ねじであって、前記ヘッド部（２，３１）及び前記ねじ山部（３，３２）は、それぞれの場合に、互いに平行にオフセットして配置され得る長手方向軸を有すること、及び、ねじは、前記ヘッド部（２，３１）及び前記ねじ山部（３，３２）が長手方向軸上に配置される場合、回転に対して２０，０００Ｎ／ｍｍ^２と１００，０００Ｎ／ｍｍ^２との間のεモジュールを有することを特徴とする、ねじ。
2. ねじは、前記可撓性コネクタのエリア内で、前記ヘッド部の長手方向軸と、前記ヘッド部の前記長手方向軸に平行であるねじ山部の長手方向軸との間で、前記可撓性コネクタの６ｍｍ長について少なくとも０．３ｍｍのオフセットを有することを特徴とする、請求項１に記載のねじ。
3. 前記可撓性コネクタ（４，３４）は、前記ヘッド部（２，３１）と前記ねじ山部（３，３２）との間で軸方向に前後に並んで複数の協働継手要素（８−１１，３７−４０）を有することを特徴とする、請求項１または２に記載のねじ。
4. 結合部としての前記可撓性コネクタ（４，３３，７０）は、ねじり力を伝達するためのプラグインコネクタ（６，３６）を有する第１の結合要素（５，３４，５０，６０）及びねじり力を伝達するための第２の結合要素（７，４１）を有することを特徴とする、請求項１から３のいずれか１項に記載のねじ。
5. 前記第１の結合要素（５）及び前記第２の結合要素（７，４１）は、互いに同心に配置されることを特徴とする、請求項４に記載のねじ。
6. 前記第１の結合要素（５，３４）は、前記第２の結合要素（７，４１）の周りに配置されることを特徴とする、請求項４または５に記載のねじ。
7. 前記第１の結合要素（５，３４）は、ポジティブ接続部（１４，４２）としてさねはぎ継手（１５，４３）を有することを特徴とする、請求項４から６のいずれか１項に記載のねじ。
8. 前記第１の結合要素（５）は、ポジティブ接続部（１４）としてダブテール継手（１８）を有することを特徴とする、請求項４から７のいずれか１項に記載のねじ。
9. 前記第１の結合要素（５，３４）は、複数の環状継手要素（８−１１，３７−４０）を有することを特徴とする、請求項４から８のいずれか１項に記載のねじ。
10. 前記環状継手要素（８−１１，３７−４０）は、前記第２の結合要素（７，４１）にねじ込まれることを特徴とする、請求項９に記載のねじ。
11. 前記第２の結合要素（７，４１）は、１つの中心長手方向延長軸だけを備える単一要素に過ぎないことを特徴とする、請求項４から１０のいずれか１項に記載のねじ。
12. 前記第２の結合要素（７，４１）は、ロープ、コード、またはチェーンであることを特徴とする、請求項４から１１のいずれか１項に記載のねじ。
13. 前記第２の結合要素の径は０．５ｍｍと５ｍｍとの間であることを特徴とする、請求項４から１３のいずれか１項に記載のねじ。
14. 前記第２の結合要素（７）の少なくとも第１の端は、前記ヘッド部（２）内に配置されることを特徴とする、請求項４から１４のいずれか１項に記載のねじ。
15. 前記第２の結合要素（７）の少なくとも第２の端は、前記ねじ山部（３）内に配置されることを特徴とする、請求項４から１５のいずれか１項に記載のねじ。
16. 前記結合要素（８−１１）の最大径（２２）は、前記ねじ山部（３）の最大外径（２３）より大きくなく、また好ましくは更に、前記最大外径（２３）より小さいことを特徴とする、請求項４から１６のいずれか１項に記載のねじ。
17. 前記結合要素（８−１１）の前記径（２２）は、２．０ｍｍと８．５ｍｍとの間であることを特徴とする、請求項４から１７のいずれか１項に記載のねじ。
18. 前記ねじ（１，３０）は骨ねじであることを特徴とする、請求項１から１７のいずれか１項に記載のねじ。