JP5606316B2 - 歯科用インプラントとアバットメントの間の連結構造 - Google Patents

Description

本発明は、歯科用インプラントとアバットメントの間の連結構造に特に関し、特にそれは、スクリューまたはシリンダー形状の歯科用インプラントのための構造である。そのような連結構造は、患者の顎骨に埋め込まれる十分知られた歯科用インプラントと、その上に固定されるアバットメントとを含む。連結構造は、歯科用インプラントの咬合部分の円筒状開口部に差し込まれる。
アバットメントを再現可能に位置決めし、かつ回転しないように固定するために、骨に形成する受入れ部は、非回転かつ対称な輪郭形状とされ、そしてアバットメントの根元部分には、これに対応した非回転かつ対称な輪郭形状が与えられる。
歯科用インプラントの内側に雌ネジが延在している。アバットメント（ベース・スクリューとも呼ばれる）内に軸方向に保持されたスクリューを、歯科用インプラントの雌ネジにネジ係合させることによって、歯科用インプラントとアバットメントは固定される。ネジ係合によって歯科用インプラントと接続された後、スクリューの円錐状のシャフト部分は、アバットメントの先端部分の内表面と積極的に係合する（positive fit）。シャフト部分はアバットメントから突出し、当該シャフトのネジ切りされた部分が、歯科用インプラント側のネジと係合する。
このように、スクリューは、歯科用インプラントに対して軸方向にアバットメントを固定する。また、回転を防止する手段として、非回転の対称な輪郭形状が用いられる。

ＷＯ９９/１６２９３で知られた歯科用インプラントとアバットメントの連結構造は、ベアリング環で保持されたスクリューを有する。ベアリング環は、アバットメント先端の支持領域に、積極的な係合および非積極的な係合によって保持される。また、スロットを有しクランプされたベアリング環および（または）先端領域にスロットを有するアバットメントを使用することも考えられる。

予め組み立てられたスクリューが、アバットメントのボアに下から差し込まれ、ベアリング環によって、アバットメントから落ちないように保持される。さらに、高荷重が作用した場合でもベアリング環が部分的または完全に破壊されないよう、ベアリング環をアバットメントの支持領域に保持することが必要である。
実際には、このようにして予め組み立てられたスクリューは、非常に高い負荷をかけると、アバットメントから外れることがあり、歯科用インプラントとアバットメントの強固な接続はもはや保証されない、ということが示されている。連結構造は高い引張応力にさらされるので、それが材料疲労によってもたらされる場合もある。第１の引張応力は、歯科用インプラントとの連結構造を組み立てる工程で生じる。この引張応力は、スクリューの座の領域に生じる。歯科アッセンブリ（クラウンまたはブリッジ等）を挿入する場合、咬合スクリューをアバットメント側のネジ部にネジ係合させるが、これによって第２の引張応力が生じる。
スクリューの座を形成するベアリング環に作用する荷重は、第１および第２の引張応力の和である。一般的には、第１の引張応力が第２の引張応力よりも大きい。ベアリング環およびこれに支持されるスクリューヘッドの移行域に作用するこの力は、材料疲労および（または）ベアリング環の破損を招くことがある。

したがって、本発明の目的は、ベース・スクリューの支持領域における大きな引張応力に耐えることができ、耐用年数が長く、機械的強度が非常に高く、コスト増なしで製造することができる、解決策を見つけることである。

本発明の上記目的の枠組み内において、他の目的は、そこ作用する引張応力が減じられていて、破壊の危険性が最小限に抑えられたベアリング環を提供することである。

課題を解決するための手段および発明の効果

上述の目的は、請求項１に記載した連結構造によって解決される。本発明の他の有利な実施形態は、従属クレームに規定される。

アバットメントには、軸方向に形成された第１開口部が存在する。この第１開口部を通して、スクリューがアバットメント内に差し込まれる。アバットメントの第２開口部は、スクリューシャフトおよびネジ切りされたシャフトの通路として用いられる。第２開口部は、第１開口部より小さな直径および円錐形状の部分を有する。
直径の小さい第２開口部は、挿入されたスクリューがアバットメントから滑り落ちることを防止する。スクリューシャフトは、円錐形状に形成され、アバットメントの対応する円錐状の内表面に圧接する部分を有する。リングがアバットメントの基端側領域に差し込まれて、所定箇所で固定される。固定は、非積極的なものでも（non-positive）、積極的なものでもよく（positive）、あるいは材料を用いた接合であってもよい（material joint）。
アバットメントの第１開口部にリングを圧入することが特に有利であると分かった。スナップ・イン係合、ネジ係合、クリンピング、圧延、および溶接によって、リングをアバットメントの内側に固定することで、好結果が得られる。
さらに、特にスナップ・イン係合の場合に、鉛直スロット、あるいは１または２以上の拡張スロットをリングに設けることができ、それによって、リングは、挿入の際に弾性的に変形し、放たれた後、アバットメントの内表面に積極的に係合する。圧接の効果を高めるために、リングの外表面に粗面構造を設けることができる。これにより、リングが圧入されるとき、より大きな表面積をもって、アバットメントの基端側開口部の内表面に固定できる（can be keyed）。
代わりの構成として、アバットメントの表面、または両者の表面、リングおよび対応するアバットメント表面の一方を粗面に構成することも有利である。あるいは、第１開口部における対応するネジ部とネジ係合する雄ネジを、リングに設けることもできる。

リングは、両側からアバットメントの開口部に差し込むことができるように、製造することもできる。これにより、製造は簡略化され、組立ての際に挿通方向を考慮する必要もなくなる。
他の実施形態においては、例えばクリンピングによって、アバットメントの上部にリムが形成され、これにより、アバットメントの所定位置にリングをさらに固定する。クリンピングの代わりに、リムに圧延を施すことも可能である。
さらに他の実施形態において、積極的なスナップフィット結合によって、リングをアバットメント内に固定することも可能である。ここで、アバットメントの開口部内に設けた相補的形状を有する凹部と係合するキャッチャをリングに設けてもよいし、あるいは、キャッチャをアバットメント内に形成し、相補的形状を有する凹部をリング側に設けてもよい。さらに、材料を用いた接合によって、アバットメントと一緒にリングも開口部内に溶接してもよい。この目的のため、レーザ溶接および超音波溶接が特に有利であることが分かった。
これらの溶接工程は、溶接が高速で、溶接ラインが細長く、熱的歪みが少ない点に特徴を有し、このような特徴は、歯科技術に要求される高精度を満足する。

特定の実施形態においては、リングは、雌ネジおよび雄ネジの両方を有しており、挿入するためにリングは、アバットメントの開口部内にネジ係合される。連結構造を組み立てるため、アバットメント内にスクリューを配置する。スクリューは、基端側に配置されたリングがあるので、抜け落ちることはない。そして、歯科用インプラントは、次のような配置となる。
アバットメントがスクリューのネジ切りされたシャフトとともに、歯科用インプラントの開口部内に導入される。スクリューのネジ切りされたシャフトは、歯科用インプラントの開口部内の領域に達する。アバットメントの外表面には、当該アバットメントを回転しないよう固定する輪郭形状部が設けられる。
組立てに際して、これら輪郭形状部は、クラウン・アセンブリー上に設けた相補的な構造部と係合する。また、歯科用インプラント上に設けた相補的な構造部とも同様に係合する。アバットメント内の中央部分に形成されたキャビティが、スクリューに対して一定の遊びを与える。この遊びは、リングの下側エッジと円錐形スクリュー部分の適合によって決まり、歯科用インプラント内にスクリューが傾斜することなしにネジ係合することを許容する。
軸方向の開口部を通して連結構造を挿入した後、スクリューは、特別のネジ回し（screwdriver）を用いて歯科用インプラント内にネジ係合される。円錐形状のスクリューシャフトがアバットメント下方側の内表面上に当接するまで、アバットメントは、歯科用インプラントに向かって徐々に引き込まれる。これにより、スクリューと歯科用インプラントの引張応力に起因する力を受ける当接面が生じる。

本発明の第１実施形態による、歯科用インプラントとアバットメントの連結構造の斜視図。 図１Ａの連結構造の上面図。 図１ＢのＡ−Ａ線における部分断面図。 本発明の第２実施形態による、歯科用インプラントとアバットメントの連結構造の斜視図。 図２Ａの連結構造の上面図。 図２ＢのＡ−Ａ線における部分断面図。 本発明の第３実施形態による、歯科用インプラントとアバットメントの連結構造の斜視図。 図３Ａの連結構造の上面図。 図３ＢのＡ−Ａ線における部分断面図。 本発明の第４実施形態による、歯科用インプラントとアバットメントの連結構造の斜視図。 図４Ａの連結構造の上面図。 図４ＢのＡ−Ａ線における部分断面図。 本発明の第５実施形態による、歯科用インプラントとアバットメントの連結構造の斜視図。 図５Ａの連結構造の上面図。 図５ＢのＡ−Ａ線における部分断面図。 本発明の第６実施形態による、歯科用インプラントとアバットメントの連結構造の斜視図。 図６Ａの連結構造の上面図。 図６ＢのＢ−Ｂ線における部分断面図。 閉じた実施形態におけるリングの斜視図。 鉛直方向のスロットを備えたリングの斜視図。 いくつかの拡張スロットを備えたリングの斜視図。 雄ネジおよび雌ネジを備えたリングの斜視図。

本発明の更なる特徴および利点を、例示としての実施形態の機能と同様に、添付の図面を参照して以下に説明する。添付の図面は、本発明を図示するもので、詳細な説明と一緒に、本発明の基本を例示するために用いる。これにより、当業者であれば、本発明を製造し使用することが可能となる。

本件明細書の以下の部分では、次のルールを適用する。明確化のため図面に参照番号が付されているが、それに直接関連する明細書の記述中に説明がない場合、それらは先行する図面に関連する説明を参照すべきである。

図示を明瞭にするため、連続する複数の図面において、繰り返し現れる要素であることが明瞭に理解できる限り、当該要素の説明を繰り返し行うことはない。

図１Ａ〜７Ｃに基づいて、歯科用インプラントとアバットメントの連結構造に係る本発明の現在好ましい実施形態を説明する。本発明の連結構造は、第１および第２の開口部を備えたアバットメントと、スクリューと、アバットメントに挿入されたスクリューを保持するのに適したリングと、を備える。

図１Ａ〜１Ｃは、本発明の第１実施形態に係る、歯科用インプラント１とアバットメント２の連結構造を示している。スクリュー３（ベース・スクリューとも呼ばれる）が、アバットメント２内に保持された状態を、異なる方向から図示している。

スクリュー３は、上方から（すなわち、第１開口部２３から）、軸方向にアバットメント２に差し込まれる。スクリュー３のシャフト１０およびこれと隣接するネジの切られたシャフトが、アバットメント２の第２開口部２４から突き出ている。
アバットメント２は、基端側のリム９から始まって、コーン領域２２へと変遷する。コーン領域２２に隣接して、第１の八角形部分２１が存在する。八角形部分２１は、その上の構造部（supraconstruction）またはクラウン（図示せず）と係合する。
その中央部において、アバットメント２は、基端側に第１円錐形状部２７を、先端側に第２の外側八角形部分２８を有する。外側八角形部分２８は、アバットメント２の先端部１６へと変遷する。先端部１６も、同じように円錐形状を為している。
より良く理解できるよう、図１Ｃでは、アバットメント２に軸方向に取り付けられた歯科用インプラント１を模式的に示している。アバットメント２の内部には、第１開口部２３から挿入されたリング４があり、このリングは、アバットメントのリム９から円周溝２６にまで延びている。リング４は、よく知られた方法で、内ネジを備えたものとして形成することができる。この内ネジは、その上に設けられる歯科用の構造部（supraconstruction）あるいはクラウンを受け入れるためのものである。
さらに、リング４は、好ましくは外ネジ１５を備えることが好ましい（以下、リング外ネジとも呼ぶ）。この形態において、リングは、“ネジリング”と呼ばれ、それが機能する方法は以下に説明する。

リング４は、第１開口２３内に圧入して係合させてもよいし、または溶接（レーザまたは超音波溶接）によって所定位置に固定してもよい。リング４を圧入する場合、ネジを備えた構造をリング表面１７に適用してもよく、これにより、リング４をアバットメント２内側の隣接面２５へ良好に粘着することができる。隣接面２５は、リング４とアバットメント２間の移行域を形成している。
リング４を溶接で固定する場合、接合箇所は、リングの上側エッジ４０および（または）下側エッジ４１の領域とすることが好ましい。リングの下側エッジ４１には、キャビティ５が存在する。このキャビティ５は、スクリュー３のヘッド６がリング４に触れない場合に形成されて、スクリュー３を歯科用インプラント１内にネジ込むときに、一定の遊びを与える。
スクリュー３は、歯科用インプラント１の第３開口部２９を通して、当該歯科用インプラント１に差し込まれる。スクリュー３の先端に設けた傾斜面８はネジ７に隣接しており、当該傾斜面８は、歯科用インプラント１に形成したネジ部（図示せず）への容易な挿入を可能とする。このプロセスで、スクリュー３のネジ７は、歯科用インプラント１のネジ部（図示せず）とネジ係合する。
スクリュー３は、その基端部（coronal end）に、係合輪郭部３１を備える。係合輪郭部３１に挿入されたネジ回しを用いて、スクリュー３を歯科用インプラント１にネジ係合させたとき、スクリューシャフト１０の上方側にスクリューヘッドを形成する円錐状領域は、アバットメント２の接触面１２に対して積極的に係合する。接触面１２は、実質的にアバットメントの下側エッジ１３のところまで延在する。

図２Ａ-２Ｃは、本発明の第２実施形態を示している。第２実施形態では、第１実施形態とは対照的に、アバットメント２の内側のリング４は、第１開口部２３を通してアバットメント内に押し込まれ、リム９から周方向溝２６まで延在している。アバットメントのコーン領域２２とリム９間の移行域において、リム９は、クリンピング部（crimping）１８を設けることで、アバットメント２の中心軸に向かってわずかに傾斜している。
クリンピング１８の代わりに、この積極的な係合は、圧延加工（rolling）で達成することもできる。

図３Ａ-３Ｃは、本発明の第３実施形態を示している。第３実施形態では、第１実施形態とは対照的に、リング４が鉛直貫通スロット４２を有する。アバットメントのリム９上では、第１開口部２３の領域に、面取部２２Ａを設けている。面取部２２Ａは、アバットメント・キャッチャ２２Ｂのところまで延在する。
アバットメント２内に固定するため、リング４は最初に、第１開口部２３と同じ直径か、それよりも少し小さくなるよう圧縮されて、開口部２３内にフィットされる。この圧縮によってリング４内に生じた圧力によって、リング４は、先端に向かってアバットメント・キャッチャー２２Ｂを通過した後拡径し、アバットメント２の内側表面上の所定位置にしっかりと固定される。

図４Ａ-４Ｃは、本発明の第４実施形態を示している。第４実施形態は、第１実施形態とは対照的に、リング４が２またはそれ以上の拡張スロット４３を備えている。リング４は、固定のためアバットメント２内に圧入される。リング４が第１開口部２３内でアバットメントの凹部２２Ｃに到着すると、リング４は拡張スロット４３内に入り込んで、所定位置にスナップ係合し、リング・キャッチャ４５がアバットメントの凹部２２Ｃ内に位置する。

図５Ａ-５Ｃは、本発明の第５実施形態を示している。第５実施形態は、第１実施形態と同様に、リング４は連続的な構造とされている。しかしながら、第１実施形態とは対照的に、コーン領域２２および第１の外部八角形部分２１によって形成された基端側アバットメント部分には、対称に並ぶ幾つかの拡張スロット２１.１、２１.２、２１.３、２１.４が設けられている。これにより、アバットメントの基端側部分は、対称に並ぶ幾つかのセグメント２２.１、２２.２、２２.３、２２.４に分割されている。
リング４は、固定のためアバットメント２内に圧入され、それにより、リング４全体が凹部とともにアバットメント・キャッチャ２２Ｂを通過するポイントまで、対称に並ぶセグメント２２.１、２２.２、２２.３、２２.４およびリング４が拡張する。このポイントにおいて、前に拡張したセグメント２２.１、２２.２、２２.３、２２.４が再び狭くなって、リング４をアバットメント２内に固定する。リング４の挿入を容易にするため、アバットメントのリム９とアバットメント・キャッチャ２２Ｂの間に面取部２２Ａが形成されている。
また、図５Ａ-５Ｃの実施形態に対して、図３Ａ-３Ｃあるいは図７の実施形態における鉛直スロットを組み合わせることも可能である。

図６Ａ-６Ｃは、本発明の第６実施形態を示している。第６実施形態は、第１実施形態と同様に、リング４は連続的に構成されている。リング４は、雌ネジ１１および雄ネジ１５を備える。アバットメント２の第１開口部２３に形成された雌ネジ１４は、リム９の位置から始まって、下方へ周方向溝２６まで延在している。周方向溝２６は、アバットメント２の内部の中央に形成されている。
リング４は、アバットメントの雌ネジ１４に積極的にネジ係合し、そのとき、周方向溝２６は、リング４が先端方向に向かって過剰にネジ係合が進むのを防止する。リングの雌ネジ１１および雄ネジ１５は、同じ方向に作用することが有利である。

図７Ａは、リング４を完全に図示している。この実施形態において、リング４はチューブ形状の要素を含み、当該要素の上端エッジ４０は、雌ネジ１１に対するスレッドショルダ（thread shoulder）を構成する。リングの下端エッジ４１には、雌ネジ１１の相補的なスレッドショルダが存在する。雌ネジ１１は、リング４の内表面全体に渡って形成されている。
リングの外表面は、スムーズに構成するか、あるいは、ネジ係合操作中に放されるのを防ぐ構造部を設けることができる。当該構造部は、溝、ローレット、ネジまたはマイクロネジの形態が可能であり、粗さを伴う他の構造も採用可能である。

図７Ｂは、この位置で開口した鉛直貫通スロット４２を備えるリング４を示している。このリング４もまた、チューブ形状の要素であって、内表面全体に渡って形成された雌ネジ１１を有する。

図７Ｃは、拡張スロット４３を幾つか備えるリング４を完全に図示している。拡張スロット４３は、対称に並んでいて、リングの中央部分にまで延在している。

図７Ｄは、全表面に形成された雌ネジ１１および雄ネジ１５を備えるリング４を完全に図示している。

いずれかの請求項において、技術的特徴に参照数字を付している場合、それは当該請求項の理解を高めるために含めたものに過ぎない。したがって、それら参照数字は、請求範囲を狭めるものではない。

１ 歯科用インプラント
２ アバットメント
３ スクリュー（またはベース・スクリュー）
４ リング
５ キャビティ
６ スクリューヘッド
７ ネジ付きシャフト
８ 傾斜面
９ アバットメントのリム
１０ スクリューシャフト
１１ リングの内ネジ
１２ 接触面
１３ アバットメントの下端エッジ
１４ アバットメントの雌ネジ
１５ リングの外ネジ
１６ 先端部
１７ リング表面
１８ クリンピング
２１ 第１の外部八角形部分
２１.１ １番目の拡張スロット
２１.２ ２番目の拡張スロット
２１.３ ３番目の拡張スロット
２１.４ ４番目の拡張スロット
２２ コーン領域
２２Ａ 面取り部分
２２Ｂ アバットメント・キャッチャ
２２Ｃ アバットメントの凹部
２２.１ １番目のセグメント
２２.２ ２番目のセグメント
２２.３ ３番目のセグメント
２２.４ ４番目のセグメント
２３ 第１開口部
２４ 第２開口部
２５ アバットメントの隣接表面
２６ 周方向溝
２７ 第２の円錐形状部分
２８ 第２の外部の八角形部分
２９ 第３開口部
３１ 係合輪郭部
３２ 第２の円錐形状部分
４０ リングの上端エッジ
４１ リングの下端エッジ
４２ 鉛直スロット
４３ 拡張スロット
４５ リング・キャッチャ

Claims (18)

1. 歯科用インプラント（１）とアバットメント（２）の連結構造であって、
   スクリュー（３）と、
   第１の基端側開口部（２３）および第２の先端側開口部（２４）を備え、当該第１の基端側開口部（２３）は、上記スクリュー（３）が通過できるサイズとされている、アバットメント（２）と、
   アバットメント（２）に挿入された上記スクリュー（３）を保持するのに適したリング（４）とを含み、
   積極的でない係合、積極的な係合または材料を用いた連結によって、リング（４）は、上記スクリュー（３）が挿入された後に、当該スクリューから距離を置いた上方かつ基端側の位置でアバットメント（２）の第１の開口部（２３）内に固定されて、これにより、アバットメント（２）の内部にキャビティが形成され当該キャビティによって歯科用インプラントへの取付前におけるスクリューの遊びを与えていることを特徴とする、歯科用インプラント（１）とアバットメント（２）の連結構造。
2. 上記スクリューのシャフトは、円錐形状に形成されてアバットメントの対応する円錐状の内表面に圧接する部分を有することを特徴とする、請求項１記載の連結構造。
3. 上記リング（４）は、アバットメント（２）の第１開口部（２３）内に圧入されて、積極的に係合することを特徴とする、請求項１または２記載の連結構造。
4. 上記アバットメント（２）が基端側に配置されたリム（９）を備えていることを特徴とする、請求項３記載の連結構造。
5. 上記アバットメントのリム（９）は、クリンピングによって形成されていることを特徴とする、請求項４記載の連結構造。
6. 上記アバットメントのリム（９）は、圧延によって形成されていることを特徴とする、請求項４記載の連結構造。
7. 上記アバットメントのリム（９）は、クリンピングおよび（または）圧延によって形成されていることを特徴とする、請求項４記載の連結構造。
8. 上記リング（４）が、アバットメント（２）の第１開口部（２３）にネジ係合されて積極的に係合する雄ネジ（１５）を備えることを特徴とする、請求項１または２記載の連結構造。
9. 上記リング（４）が、アバットメント（２）の第１開口部（２３）内にスナップフィットにより積極的に係合していることを特徴とする、請求項１または２記載の連結構造。
10. 上記スナップフィットによる接続は、アバットメント（２）内のキャッチャ（２２Ｂ）によって提供されることを特徴とする、請求項９記載の連結構造。
11. 上記スナップフィットによる接続は、アバットメントの凹部（２２Ｃ）およびリング（４）のキャッチャ（４５）によって提供されることを特徴とする、請求項９記載の連結構造。
12. 上記リング（４）が鉛直スロット（４２）を備えていることを特徴とする、請求項３または９記載の連結構造。
13. 上記リング（４）が２またはそれ以上の拡張スロット（４３）を備えていることを特徴とする、請求項３または９記載の連結構造。
14. 上記アバットメント（２）の基端側に、１または２以上の拡張スロット（２１.１、２１.２、２１.３、２１.４）を備えたことを特徴とする、請求項３または９記載の連結構造。
15. 上記リング（４）が、材料を用いた接合によって、アバットメント（２）の第１開口（２３）内に溶接されていることを特徴とする、請求項１または２記載の連結構造。
16. レーザ溶接または超音波溶接によって、上記リング（４）が溶接されることを特徴とする、請求項１５記載の連結構造。
17. リング（４）の表面（１７）および（または）アバットメント（２）の第１開口部（２３）に隣接する表面（２５）に、構造部を備えることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１つに記載の連結構造。
18. 上記構造部が、溝、ローレット、ネジまたはマイクロネジであることを特徴とする、請求項１７記載の連結構造。

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