JP3416497B2 - 骨接合用ネジの製造法 - Google Patents
骨接合用ネジの製造法Info
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Description
した骨の治療に際し、接合、固定のために用いられる骨
接合用ネジの製造法に関する。
酸、ポリグリコール酸、ポリ乳酸とポリグリコール酸の
共重合体等を素材とする骨接合具については、術後に撤
去する必要のないことから金属、セラミック等に代わる
新素材として実用に供されつつある。かかる接合具は、
成形された材料をネジ、ピン、プレート等の各種形状に
加工したものであるが、ネジの場合、切削によりその加
工を行うのが一般的である。
方法によると、切削に高度な技術を要すると共に時間を
要し、また、切削屑も生じるため、生産、コストの両面
において改善の余地があった。特に、かかる成形物が曲
げ強度、引っ張り強度等の改善のために延伸処理された
ものである場合、形成されたフィブリルが切削によって
切断されるため、ネジ山の強度が弱いという欠点があ
り、また、分解速度も速まって強度の保持性が低下する
という課題も生じた。本発明は、かかる従来の欠点を解
消した新規な加工法を提供するもので、生産性を高め、
歩留まりを向上し、また、ネジ山の引き抜き強度等を著
しく改善できる新規な方法を提供するものである。
分解吸収性高分子より成る成形物の軸芯に対し対面する
方向よりプレスしてネジ部より大径のネジ頭部を成形す
る工程と該成形物の軸芯に対し直交する方向よりプレス
してネジ溝を成形する工程を組み合わせて成ること、据
え込みパンチにてプレスしてネジ頭部を成形すること、
ねじ込み用の溝を有する据え込みパンチにてプレスして
ねじ込み溝を同時に形成すること、複数に分割されたネ
ジ溝を有する金型にてプレスしてネジ溝を形成するこ
と、4つに分割された金型を用いること、複数に分割さ
れたネジ溝を有する金型にてプレスしてネジ溝を形成す
るに際し、少なくとも2度以上プレスし、2度目以降は
分割された金型の接合部を避けてプレスすること、生体
内分解吸収性高分子より成る成形物が延伸処理され、配
向したものであること、長尺方向に延伸された成形物で
あることに特徴を有する骨接合用ネジの製造法に関す
る。
収性高分子とは、前記したポリ乳酸(L体、D体、L体
とD体のブレンド、または、共重合体、ステレオコンプ
レックス等)、ポリグリコール酸、ポリ乳酸とポリグリ
コール酸の共重合体が例示でき、分子量が数万〜百万程
度のもの、或いは、これにハイドロキシアパタイト等の
バイオセラミックが添加されたもの等の中から適宜選択
して用いる。かかる高分子材料は、ポリマーチップを棒
(ロッド)状、帯(プレート)状等任意の形状に溶融押
し出しし、或いは、プレス成形したものをそのまま、或
いは、これを更に、本出願人による特公平3−6390
1号に開示されるような加熱下に長軸方向に延伸し、或
いは、特開平5−168647号に示されるような熱媒
体を介し、加圧してノズルより押出し延伸(静水圧押
出)し、また、特願平8−116922号に示されるよ
うな複数の回転する遊星型傾斜ロールの間を加熱下に通
過させて圧延したもの等の中から適宜選択して用いる
が、かかる方法については、分子配向し、強度改善が図
られるものであれば他の方法であっても構わない。以上
により準備された成形物は所望とするネジのサイズ、形
状、物性等に応じて適宜選択され、以下に述べる方法に
より加工される。なお、これに供される成形物は円柱状
に成形され、形成されるネジ山とネジ谷が体積において
相殺される関係にある径のものを選択して用るのが好ま
しい。また、特に、前記した遊星型傾斜ロール、即ち、
図1に示すようなA方向に自転し、B方向に公転する3
つのローラ2の間を加熱下に加圧しながら成形物1を進
行させ、圧延させたものは、得られた成形物がローラの
自転・公転方向にねじれ配向しているため、そのねじれ
を加速する方向、即ち、ねじれ方向とねじ込み方向が一
致するようにネジ溝を形成すれば、ねじ込みに対する強
度が更に向上する利点があり、好ましいものである。
とに詳細に説明するが、これに限定されるものではな
い。図2は、本発明のネジ頭部の成形装置であり、同図
(A)〜(C)に示す手順によりネジ頭部が成形され
る。また、図3には、かかる手順により成形されたネジ
頭部の形状を示した。該ネジ頭部の成形装置は、3つの
据え込みパンチ5,6,7を固定して設けたプレス装置
3と、成形物を収容する金型4より成る。第1の据え込
みパンチ5には長寸の略台形状の窪み8が、また、第2
の据え込みパンチ6にはこれより短寸で直径の大きい台
形状の窪み9が、さらに、第3の据え込みパンチ7には
所望のネジ頭の形状と等しい形状の窪み10が設けられ
ている。一方、金型4には成形される円柱状の成形物1
を収容する小径の筒状部11と、前記据え込みパンチを
挿入させ、ネジ頭部を成形させるめの大径の筒状部12
が構成されている。かかる構成において、先ず、図2
(A)で示すように生体内分解吸収性樹脂を円柱状に成
形して成る成形物1を小径の筒状部11に挿入し、スト
ッパー13で端部を固定した後、加熱された第1の据え
込みパンチ5を作用させて成形物1の先端を加圧、即
ち、成形物の軸芯に対し対面する方向より加圧して一定
時間経過した後、冷却して抜去し、更に同図(B)
(C)で示す順に加熱された第2,第3の据え込みパン
チ6,7を作用させ、前記と同様の操作を行ってネジ頭
部を成形する。これにより形成されるネジ頭部は図3
(A)〜(C)に示す順に変形し、図2(A)の工程に
より図3(A)の、図2(B)の工程により図3(B)
の、図2(C)の工程により図3(C)のように変化す
る。本例では図2における(C)工程により、図3
(C)で示すような所望のサイズ、形状のネジ頭14が
形成されるが、据え込みパンチの数をこれより多くした
り、少なくしたり、或いはその形状を変えたり、更に、
ねじ込む際のドライバー先端に符合する十或いは−、或
いは、角状等任意の形状のねじ込み用ねじ込み溝を構成
しても良い。これについては、据え込みパンチの窪みに
前記+、−等所望の形状の凸部を形成することにより可
能となる。尚、かかる成形に際しては、ネジ頭部を構成
する成形物に塑性変形が生じるよう据え込みパンチ、或
いは、金型を熱して行う。かかる温度は対象となる成形
物のガラス転移点以上、融点以下であることが好まし
い。なお、図3(C)において15は以下に述べるネジ
溝構成部分となる。
成手順とその装置を例示したが、これに限定されるもの
ではない。図4において、16は均等に4分割された金
型であり、それぞれに4分割されたネジ溝17を有す
る。かかる金型は接合して一体化したとき完成された1
つのネジ溝を有する金型となるよう構成されている。一
方、1は生体内分解吸収性樹脂を円柱状に成形して成る
成形物であり、同図(A)で示すようにこれを各金型1
6の中心に位置決めした後、同図(B)で示すように、
加熱された金型16を4方向より押し当てて加圧し、即
ち、軸芯に対して直交する方向より加圧し、所定時間経
過した後、かかる状態を維持したまま冷却し、次いで、
同図(C)のように金型16をリリースすることによ
り、成形物1にネジ溝18を形成する。更に好ましく
は、かかる成形物を45゜回転させ、再度同図(B)で
示す加圧を行うことにより、一度目の加圧により生じた
バリ、即ち、金型金型の接合部に生じた凸部(バリ)を
除去する。かかる操作は繰り返すことによりバリの除去
が完全となる。なお、この際の金型の加熱温度は一度目
の金型の温度より低め、例えば、ガラス転移点よりやや
高めに設定することが望ましい。金型に形成されるネジ
溝の形状、大きさは所望により任意であるが、かかる金
型は4つに分割されたものであることが好ましい。即
ち、2分割されたものであると成形後型より抜き出すこ
とが困難となり、また、3分割されたものであると型の
接合部よりの樹脂のはみ出しが多い、更に、4分割以上
であると、型の製造コスト、精度面において4分割のも
のより劣る。金型の加熱温度は、前記のように成形物が
塑性変形する温度とし、加圧時間は、加熱温度にもよる
が、数十秒間とする。また、形状固定のための冷却手段
は空冷、水冷何れでも良い。また、かかる成形に供され
る成形物1は円柱状であり、その直径は体積において形
成されるネジ山とネジ谷とが相殺される関係となるもの
を選択して用いることが望ましい。さらに、かかる成形
物は、延伸されたものであっても未延伸のものであって
も良いが、長軸方向、即ち、前記の例では長さ方向に延
伸されたものであることが好ましい。これにより、延伸
方向に直交し、加圧することになるが、切削のようにフ
ィブリルが切断されることがなく、歪んだ形で残るため
強度の高いネジ溝部を構成できる。なお、図4ではネジ
頭部を成形したものを用いていないが、前記の方法によ
りネジ頭部を形成したものを用いても、また、ネジ溝を
構成して後、前記方法によるネジ頭部を成形しても良
い。
し、切削のような固有技術も必要としない。従って、品
質的なバラツキもなく、切削に伴うロスも生じない。即
ち、本発明のようにネジ溝部より大径のネジ頭部を構成
する場合、従来はかかるネジ頭部の径に等しい成形物を
用い、これを切削して小径のネジ溝部を構成していたた
め切削屑が大量に発生し、高価な材料のロスが生じた
が、本発明方法においては、かかる問題が解消する。ま
た、ネジ溝部の成形においては、分割された金型を用い
ることにより精度の高いネジ溝を構成することが可能と
なり、これによるバリの発生も、かかる金型による加圧
を場所を変えて複数回行うことにより解消される。更
に、本発明方法は、加工の対象となる成形物が未延伸の
ものであっても、強度改善のために延伸処理されたもの
であっても何れでも構わないが、特に、延伸した成形物
をその素材としたとき、加工の容易性と、延伸により生
じたフィブリルの切断がないため、強度の低下を防止で
きる。かかる延伸処理については、その方法を問わない
が、先に説明したようにねじり配向したものが、ネジ込
むという使い方において、特別な効果がある。また、本
発明方法は、ネジに近い形状の釘、ピン等、類似の形態
をとる骨接合用具の製造にも利用可能なものである。
た正面図。
を示した側面図。
Claims (4)
- 【請求項1】 長尺方向に延伸され、配向した生体内分
解吸収性高分子より成る成型物を軸芯に対し対面する方
向より据え込みパンチにてプレスしてネジ部より大径の
ネジ頭部を成型する工程と、軸芯に対し直交する方向よ
り3つ以上に分割されたネジ溝を有する金型にてプレス
してネジ溝を成型する工程を組み合わせて成ることを特
徴とする骨接合用ネジの製造法。 - 【請求項2】 ねじ込み用の溝を有する据え込みパンチ
にてプレスしてねじ込み溝を同時に形成することを特徴
とする請求項1記載の骨接合用ネジの製造法。 - 【請求項3】 4つに分割されたネジ溝を有する金型を
用いることを特徴とする請求項1記載の骨接合用ネジの
製造法。 - 【請求項4】 3つ以上に分割されたネジ溝を有する金
型にてプレスしてネジ溝を形成するに際し、少なくとも
2度以上プレスし、2度目以降は分割された金型の接合
部を避けてプレスすることを特徴とする請求項1記載の
骨接合用ネジの製造法。
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CN112916694A (zh) * | 2020-12-29 | 2021-06-08 | 东莞立德生物医疗有限公司 | 一种耐腐蚀骨科可降解螺钉及其制备方法 |
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- 1997-10-29 JP JP33625797A patent/JP3416497B2/ja not_active Expired - Fee Related
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