JP3053648B2 - 粘弾性プラスチック部を有する内部人工器官 - Google Patents

粘弾性プラスチック部を有する内部人工器官

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JP3053648B2
JP3053648B2 JP5505787A JP50578793A JP3053648B2 JP 3053648 B2 JP3053648 B2 JP 3053648B2 JP 5505787 A JP5505787 A JP 5505787A JP 50578793 A JP50578793 A JP 50578793A JP 3053648 B2 JP3053648 B2 JP 3053648B2
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ヴァルデマール・リンク・ゲゼルシャフト・ミット・ベシュレンクテル・ハフツング・ウント・コンパニー
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Description

【発明の詳細な説明】 内部人工器官に関しては、例えばその接合面を形成す
るポリエチレン等の粘弾性合成樹脂よりなる部分は、金
属の支持部に固定しなければならないものが多い。スク
リューがゆるむ方向に回転するのは望ましくないので、
それを阻止するロックが必要とされる。機械工学では、
ヨーロッパ特許出願第0290967号公開明細書に示される
ように、スクリューを、力を伝達するその端面に、向か
い合う面に食い込む複数本のリブを半径方向に形成する
ことによりロックするという方法が知られている。向か
い合う面にリブを貫通させる深さは、スクリューを締め
るときの力によって決まる。これは、より低い接触面を
リブとリブとの間に設けることによって制限できる。こ
の接触面は、意図する深さまでリブを貫通させた状態
で、向かい合う面に対して付勢する。しかし、このよう
にリブを特定の深さまで貫通させても、スクリューを締
めている力に影響される。従って、スクリューがゆるむ
とロックはもはや機能しない。一方、本発明によれば、
通常、スクリューを締めている力は、そうであるとして
もわずかしか、固定すべき合成樹脂部に作用しないの
で、周知の原理はここでは直接には採用されていない。
従って、本発明は、これら特定の状況に適したスクリ
ューロックを提供することを目的としている。本発明に
係る解決の手段は、請求項１に記す特徴に明白に示され
ている。
一方におけるスクリュー部材のロック面と、それと協
働する合成樹脂部の表面との相対位置は設計で決められ
る事項であるので、ロック作用はスクリューを締めてい
る力から独立している。さらに、ロック面は非常に強い
結合力で締め付けられても、合成樹脂部の損傷を確実に
回避することができる。むしろ、完全に組み合わさった
状態では、合成樹脂材料は、確実に、所定程度に可塑的
に応力を受けるに過ぎないようになっている。
合成樹脂の塑性変形のみが発生し、その後その塑性変
形が少なくとも部分的に弛緩作用によって除去されるこ
ととなるよう、それぞれ複数の立ち上がり部とくぼみと
を形成している。弛緩作用によって、ロック面と、それ
と協働する合成樹脂の表面との相互係合が、延いては、
スクリュー部材と合成樹脂との望ましい相互ロック作用
が達成される。スクリュー部材の立ち上がり部あるいは
くぼみは、傾斜のきつい方のフランクが、スクリューの
ゆるむ方向に対抗するように向いているのこ歯として、
周方向に形成することが好ましい。
スクリューを締結具として使用する場合には、金属製
支持部内のねじ筋の付いた穴と協働するねじをその端部
に、さらに、このねじに隣接して金属製支持部上でスト
ップを形成する、より太いシャンクを頭部の端部に設け
ることができる。従って、スクリューが最終位置にある
ときには、頭部は、金属製支持部の表面から、ポリエチ
レン部の厚みに相当する所定距離だけ離れた位置にあ
る。この場合には、スクリューを締めている力のほとん
どは支持部と相互に作用し、ポリエチレン部と相互に作
用する力の割合はわずかなものに過ぎない。このような
手段によって、ロック面の位置は設計によって決定す
る。スクリューの形状それ自体は、米国特許第4,822,36
6号明細書に示された周知のものであるが、そこではス
クリューのロックに関する記載はなされていない。
本発明の変形例では、ロック面は、周方向に設けられ
ており、それよりも小さな、合成樹脂部内の対応する穴
と協働する。このように設計することにより、ロック面
を予め定めている。
本発明を、代表的な実施例を示す図面を参照しながら
以下に詳細に説明する。
図１は第１実施例の縦断面図を示している。
図２は第２実施例の縦断面図を示している。
図３は第２実施例の平面図を示している。
ポリエチレン部４は、スクリュー３によって、ねじ筋
の付いた穴２を有する金属製支持部１に固定されるよう
になっている。スクリューを締めるときに生じる力は、
通常、ポリエチレン部が耐え得るだけの力よりも大きい
ので、より大きな直径を有するシャンク７をねじ５とス
クリューの頭部６との間に設けている。このシャンク
は、スクリューが所定最終位置に到達したときに、支持
部１の停止面９と協働する停止面８を形成する。
スクリューを受け入れるために、ポリエチレン部４
は、スクリューの頭部６を収容すべく参照符号11の部分
で拡大している穴10を有している。従って、スクリュー
の頭部の底面12は、ポリエチレン部の支持面13と協働す
る。通常は、スクリューの底面12と停止面８間の距離
は、ポリエチレン部の支持面13と支持部の停止面９間の
距離とほぼ正確に等しい長さにする。停止面8,9が張力
を受けて互いに対して付勢し、スクリューの最終位置が
定まると、スクリューの頭部６の底面12はポリエチレン
部の支持面13上に直接位置する。
しかし、図１に示す実施例では、スクリューの頭部の
底面12には、ロック面を形成すべく、周方向に延在する
複数ののこ歯14が設けられている。こののこ歯14は、一
方では傾斜のゆるやかなフランク15によって他方では傾
斜のきついフランク16によって境界を画しており、これ
らのフランクは、スクリューを締めるときには傾斜のゆ
るやかなフランク15が先行し、スクリューをゆるめると
きには傾斜のきついフランク16が先行するように設けら
れている。のこ歯14の先端と停止面８間の距離は、支持
面13と停止面９間の距離よりも短いので、スクリューを
締めたときに、のこ歯14は支持面13の粘弾性ポリエチレ
ン材料に食い込み、ポリエチレン材料の少なくとも一部
はのこ歯14の進路から塑性変形する。これにより、スク
リューを締めた直後に、そのゆるみを防ぎ得る合成樹脂
材料が（あったとしてもわずかだけではあるが）傾斜の
きついフランク16の反対側に押しのけられるという結果
が生じる。しかし、ポリエチレンや他の多くの合成樹脂
は−だからこそ本発明の課題にも適しているのであるが
−、粘弾性である故に弛緩性を有するのは明白である。
この弛緩性とは、すなわち、変形した後に、原形に戻り
ながらゆっくりと逆変形する特性である。従って、合成
樹脂は、隣接するのこ歯14とのこ歯14の間の空間内に徐
々に入り込んで復元し、さらに、少なくともその一部
は、傾斜のきついフランク16の前方の空間を埋める。こ
のように、スクリューは、合成樹脂材料を取り除かない
ことにはゆるめることができず、また、フランク16の傾
斜が急となっているので、スクリューは、相当大きな力
をかけた場合のみゆるめることができる。さらに、フラ
ンク16の傾斜をきつくすることにより、合成樹脂材料
は、単に移動するだけではなく破壊しないことには変形
できなくなっているので、スクリューをゆるめる力は通
常大きい。これは、上記の場合に予想される小さな力に
対するゆるみ止めを行うには十分である。
支持部１の停止面９とポリエチレン部の支持面13間の
高さの違いは、スクリューの停止面８とのこ歯のベース
部17間の高さの違いと正確に等しくすることができる。
この場合には、合成樹脂を押しのけるのにのこ歯の全体
積を使用することになる。しかし、停止面９と支持面13
間の高さの違いを幾分短く、すなわち、停止面８とのこ
歯の傾斜のゆるやかなフランク15との間の平均距離にほ
ぼ一致させることもできる。このような場合には、進行
方向先端側の、のこ歯の半分によって押しのけられる材
料の体積は、のこ歯の隙間の上半分の体積にほぼ相当
し、その押しのけられた合成樹脂材料はこの部分に受け
入れられる。最適な寸法は実験によって容易に決定する
ことができる。
図2,3に示す変形例は、以下に記す点を除けば、図１
に示す実施例と同一である。両者の違いは、ロック面を
形成するために、スクリューの頭部６の底面12ではなく
周面18を使用しているという点である。この周面18は、
合成樹脂部４に形成された、スクリューの頭部６を取り
囲む穴の表面19と協働し、そこには複数ののこ歯状立ち
上がり部20が形成されている。周囲の材料を塑性変形さ
せるべく、のこ歯状立ち上がり部のフランク21は回転方
向に沿ってゆるやかに隆起している。一方、その反対側
22は、スクリューがゆるむ方向に回転するのを抑えかつ
合成樹脂材料を破壊すべく、急な傾斜で落ち込んでい
る。図３を見ると分かるように、合成樹脂材料の表面19
は、スクリュー３のねじ込みの際に塑性変形した後、の
こ歯20間に形成されたくぼみ内に再び入り込み、のこ歯
の後方フランク22と確実に係合する。
本発明の目的のためには、のこ歯の形状が特に都合が
良い。しかし、スクリュー部材の底面に複数の突起を使
用することもできる。この場合には、変形に要する力が
比較的小さくても十分にスクリューをロックできること
が多々あるので、スクリューをゆるめるときには、それ
を締めるときよりも大きな力は必要とされない。
「スクリュー部材」という用語には、スクリュー、ナ
ット、及び、ねじ回すことによって支持面と接触しうる
すべての部材が含まれる。
本発明の第２の利点は、スクリューをゆるめる際に合
成樹脂を破壊することによって、合成樹脂部の再使用を
確実に回避できるということである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−283425（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−18322（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−180713（ＪＰ，Ｕ) 米国特許4822366（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) A61F 2/00 - 2/80 F16B 39/24 F16B 39/282

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】粘弾性合成樹脂からなる合成樹脂部がスク
    リュー部材で支持部に固定されてなる体内人工器官であ
    って、 支持部を構成する材料は、合成樹脂部よりも、塑性変形
    に対する抵抗力が高く、 支持部には当接部が設けられ、スクリュー部材（３）
    は、頭部および軸部を有しており、当該軸部には、頭部
    と間隔をあけて停止面が形成されており、 停止面は、当接部と協働して、合成樹脂部に対する頭部
    の軸方向移動を制限して、スクリュー部材を支持部上に
    着座させ、 スクリュー部材の着座位置は、停止面と当接部との相互
    作用により決定され、 スクリュー部材の頭部は、それによって固定される合成
    樹脂部に対向する鋸刃状の立上り部（14）を備え、当該
    立上り部は、スクリュー部材を締める時の先行面を構成
    するテーパ面（15）と、スクリュー部材の緩み方向に対
    向する急斜面（16）と、を有しており、 スクリュー要素を締めるとき、上記先行面が合成樹脂部
    を粘弾性的に押しのけ、その後、押しのけられた合成樹
    脂部が、少なくとも部分的に上記立上り部間の凹部内に
    弛緩して、これにより、上記急斜面（16）が弛緩した合
    成樹脂部と係合することを特徴とする、体内人工器官。
  2. 【請求項２】粘弾性合成樹脂からなる合成樹脂部がスク
    リュー部材で支持部に固定されてなる体内人工器官であ
    って、 支持部を構成する材料は、合成樹脂部よりも、塑性変形
    に対する抵抗力が高く、 合成樹脂部は規定面（19）を有する貫通孔を含み、支持
    部に当接部が設けられ、 スクリュー部材（３）は、頭部および軸部を有してお
    り、当該軸部には、頭部と間隔をあけて停止面が形成さ
    れており、 停止面は、当接部と協働して、合成樹脂部に対する頭部
    の軸方向移動を制限し、 スクリュー部材の頭部は、合成樹脂部の貫通孔規定面と
    係合する鋸刃状の立上り部（20）を有する周面（18）を
    備えており、当該立上り部は、スクリュー部材を締める
    時の先行面を構成するテーパ面（21）と、スクリュー部
    材の緩み方向に対向する急斜面（22）と、を有してお
    り、 スクリュー要素を締めるとき、上記先行面が合成樹脂部
    を粘弾性的に押しのけ、その後、押しのけられた合成樹
    脂部が、少なくとも部分的に上記立上り部間の凹部内に
    弛緩し、 貫通孔規定面（19）は、周面（18）上の立上り部（20）
    の位置と、凹部の位置と、の間に原位置を有することを
    特徴とする、体内人工器官。
  3. 【請求項３】上記粘弾性合成樹脂がポリエチレンである
    ことを特徴とする、請求項１または２記載の体内人工器
    官。
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