JP5294436B1 - スクリュー - Google Patents

Abstract

【課題】回旋力が作用した際に螺合相手に与えるダメージが少なく、かつ緩みにくいスクリューを提供する。
【解決手段】髄内釘用ラグスクリュー11は、ねじ本体12と、このねじ本体12の少なくとも一部の周面にねじ本体12の軸方向に螺旋状に形成したねじ溝13、およびこのねじ溝13に沿って形成したねじ山14を有するねじ部15とを具備する。ねじ山14は、軸方向断面がねじ山基部14aからねじ山先端部14bに向って双曲線状断面となるよう、ねじ山先端部14bをねじ山中間部14cよりスクリュー軸方向幅広状に拡大して形成したカモノハシ嘴形断面形状である。
【選択図】図１

Description

本発明は、個々のねじ山形状に特徴を有するスクリューに関する。

図４は、医療用スクリューの使用例を示し、骨１の骨折部位２に挿入された髄内釘３を、この髄内釘３に挿通したスクリュー４，５，６により固定しているが、このとき、固い皮質骨1aに螺合されるスクリュー４と、軟質の海綿骨1bに螺合せざるをえないスクリュー５，６とがある。

図５に示されるように、これらのスクリュー５，６は、個々のねじ山７が、ねじ山基部からねじ山先端部に向かって先細状または矩形状の断面に形成されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００６−１３６７２８号公報

この先細状または矩形状断面のねじ山先端部に当たる海綿骨1bなどでは、ねじ山７の周囲で骨密度の急激な変化が生じており、スクリュー５，６に回旋力が作用したときは、この骨密度が急変した箇所で骨組織の破壊が生じやすく、骨組織にクラック８が発生しやすいとともに、螺合状態が緩みやすい問題がある。

本発明は、このような点に鑑みなされたもので、回旋力が作用した際に螺合相手に与えるダメージが少なく、かつ緩みにくいスクリューを提供することを目的とする。

請求項１に記載された発明は、ねじ本体と、このねじ本体の少なくとも一部の周面にねじ本体の軸方向と同軸に螺旋状に形成されたねじ溝およびこのねじ溝に沿って形成されたねじ山を有するねじ部とを具備する骨組織に螺合されるスクリューにおいて、ねじ部のねじ山は、軸方向断面がねじ山基部からねじ山先端部に向って双曲線状断面となるよう、かつ、ねじ山中間部からねじ山先端部に向かって幅広状に漸次拡大して形成されており、さらに、ねじ山中間部よりねじ山先端部を拡大する角度は、１５°〜３０°であるスクリューである。

請求項１に記載された発明によれば、ねじ部のねじ山は、軸方向断面がねじ山基部からねじ山先端部に向って双曲線状断面となるよう、かつ、ねじ山中間部からねじ山先端部に向かって幅広状に漸次拡大して形成されており、さらに、ねじ山中間部よりねじ山先端部を拡大する角度は、１５°〜３０°であるので、このねじ山を螺合相手にねじ込む際に、軸方向幅広状に漸次拡大して形成されたねじ山先端部から螺合相手に圧縮力が作用して、螺合相手が軟組織の骨組織であるときは、ねじ山先端部と接触する周囲の骨組織が押し潰されるため、ねじ山先端部の周囲に骨組織の密度を高めた高密度層を形成することができ、ねじ山周辺での骨組織の密度が急激に低下することを防止でき、骨組織の密度の変化が緩くなるため、ねじ山先端部から骨組織に伝播する応力の急激な拡散を防止できるとともに応力の集中を防止でき、このため螺合相手の骨組織が破壊されにくくなり、骨組織のねじ山先端部が当たる箇所からのクラック発生などを抑制できるとともに、螺合状態が緩みにくいスクリューを提供できる。

（ａ）は本発明に係るスクリューの第１の実施の形態を示す正面図、（ｂ）はそのねじ山を拡大した断面図である。 （ａ）は本発明に係るスクリューの第２の実施の形態を示す正面図、（ｂ）はそのねじ山を拡大した断面図である。 応力の伝播状態を示す説明図であり、（ａ）は本発明に係る骨密度の変化が緩い場合、（ｂ）は従来の骨密度の変化が急の場合である。 従来のスクリューの使用例を示す骨断面図である。 従来のスクリューのねじ山形状を示す拡大図である。

以下、本発明を、図１乃至図３に示された実施の形態を参照しながら詳細に説明する。

図１は、第１の実施の形態を示し、図１(ａ)に示されるように、骨組織に螺合されるスクリューとしての髄内釘用ラグスクリュー11であり、ねじ本体12と、このねじ本体12の少なくとも一部の周面にねじ本体12の軸方向と同軸に螺旋状に形成されたねじ溝13、およびこのねじ溝13に沿って形成されたねじ山14を有するねじ部15とを具備する。

図１(ｂ)は、図１(ａ)の要部を拡大した断面図であり、ねじ山14は、軸方向断面がねじ山基部14aからねじ山先端部14bに向って双曲線状断面となるよう、ねじ山先端部14bをねじ山中間部14cよりスクリュー軸方向幅広状に漸次拡大して形成されたカモノハシ嘴形断面形状である。

上記ねじ山中間部14cより上記ねじ山先端部14bを拡大する角度θは、約１５°〜３０°が望ましい。

次に、図２は、第２の実施の形態を示し、図２(ａ)に示されるように、スクリューとしての髄内釘用ラグスクリュー11は、ねじ本体12と、このねじ本体12の少なくとも一部の周面にねじ本体12の軸方向に螺旋状に形成されたねじ溝13、このねじ溝13に沿って形成されたねじ山14を有するねじ部15とを具備し、このねじ部15のねじ山14は、図２(ｂ)に示されるように、軸方向断面がねじ山基部14aからねじ山先端部14bに向って双曲線状断面となるよう、ねじ山先端部14bをねじ山中間部14cよりスクリュー軸方向幅広状に漸次拡大して形成されたカモノハシ嘴形断面形状であるとともに、ねじ部15の軸方向全体形状は、ねじ部15の軸方向中間部から先端部と基端部とに向かって漸次小径に形成して軸方向中間部を中高とすることで、スクリュー全体をマッチ棒形に形成する。

この図２に示されたマッチ棒形スクリューのねじ山14は、ねじ部15の軸方向中間部のねじ山14Eより、軸方向先端部のねじ山14Fと基端部のねじ山14Gが漸次小径であるため、このスクリュー11に回旋力Ｆが作用したときに、ねじ部15の先端部から基端部の全長にわたるねじ山14から海綿骨などの骨組織に均等に応力が作用するので、ねじ部15の先端部および基端部でのクラック発生を抑制できるとともに、螺合状態が緩みを防止できる。

次に、図１および図２に示されたカモノハシ嘴形断面形状のスクリュー11が奏する作用効果を説明する。

図３(ａ)に示されるように、このカモノハシ嘴形断面形状の髄内釘用ラグスクリュー11のねじ山14は、ねじ山先端部14bの軸方向断面をねじ山中間部14cの軸方向断面より幅広状に漸次拡大して形成したカモノハシ嘴形断面であるため、このねじ山14を螺合相手の海綿骨などにねじ込む際に、カモノハシ嘴形断面のねじ山先端部14bから海綿骨などに圧縮力が作用して、ねじ山先端部14bと接触する周囲の海綿骨1bが押し潰されるため、ねじ山先端部14bの周囲に海綿骨1bの骨密度を高めた高密度層1bhを形成することができ、ねじ山周辺での螺合相手の骨密度が急激に低下することを防止でき、図３(ａ)に矢印Ａで示されるように骨密度の変化が緩くなるため、ねじ山先端部14bから海綿骨1bに伝播する応力の急激な拡散を防止できるとともに、矢印Ｂで示されるように応力の集中を防止でき、このため骨組織が破壊されにくくなり、ねじ山先端部14bが当たる骨組織からのクラックの発生などを抑制できるとともに、スクリューの螺合状態が緩みにくくなる。

一方、図３(ｂ)に示されるように、従来のねじ山７は、このねじ山７の尖端7bを螺合相手の海綿骨などにねじ込む際に、海綿骨などの骨密度を高めることがないので、ねじ山７と海綿骨1bとの接触部でねじ山７と海綿骨1bとの密度差が大きいため、また、ねじ山７の尖端7bの形状のため、応力の急激な拡散と応力の集中とが発生して、骨組織が破壊されやすいとともに、スクリューの螺合状態が緩みやすくなる。

なお、ねじ山の製造方法としては、ねじ山の先端部を、対向する方向から加圧したプレス型で押し潰すプレス成型により効率よく容易に製造でき、安価に提供できる。

本発明は、スクリューを製造、販売などする産業において利用可能である。

11 スクリュー
12 ねじ本体
13 ねじ溝
14 ねじ山
14a ねじ山基部
14b ねじ山先端部
14c ねじ山中間部
15 ねじ部

Claims (1)

1. ねじ本体と、
   このねじ本体の少なくとも一部の周面にねじ本体の軸方向と同軸に螺旋状に形成されたねじ溝およびこのねじ溝に沿って形成されたねじ山を有するねじ部とを具備する骨組織に螺合されるスクリューにおいて、
   ねじ部のねじ山は、軸方向断面がねじ山基部からねじ山先端部に向って双曲線状断面となるよう、かつ、ねじ山中間部からねじ山先端部に向かって幅広状に漸次拡大して形成されており、
   さらに、ねじ山中間部よりねじ山先端部を拡大する角度は、１５°〜３０°である
   ことを特徴とするスクリュー。

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