JP5980323B2 - ねじ及びドライバー工具 - Google Patents

Description

本発明は、患者の顎骨内の歯科インプラントに歯科要素を固定するための方法及び装置に関する。より詳細には、本発明は、歯科インプラントに歯科要素を固定するために対応するねじ通路を持つ歯科要素中へのねじの操作に関する。

図１は、角度のあるねじ通路を持つ補綴単一歯置換のための装置を示す。歯科インプラント１１０は、ねじ１６０がインプラントに固定されることができるようにねじ１６０のねじ山に適合するように構成された雌ねじを持つねじ通路１３０を含む。補綴物１２０は、ねじ１６０により歯科インプラントに固定される。補綴物は、歯肉組織を通して歯科インプラント１１０に到達する。補綴物はねじ通路１９０を持ち、それを通してねじ１６０は挿入される。ねじ通路１９０は、ねじ通路出口１８０及び補綴物のベースのねじ座部１４０を持ち、補綴物がねじによりインプラントに固定されるときにその上にねじ１６０のヘッド１７０が座る。本発明によれば、ねじ通路１９０の軸（すなわちいかなる点でも通路の半径方向中心点により描かれる線）は通路１３０の軸に従わない。実際、ねじ通路１９０は、ほとんど真直ぐであることができるが、通路１３０に対して異なる角度で方向づけられることができる。これに代えて、ねじ通路の軸は曲げられるか、またはＳ形状であることができる。結果として、通路出口１８０でのねじ通路の軸は、通路１３０の軸またはねじ座部１４０の軸と適合しない。

この配置から生じる問題は、どのようにしてねじを角度の付いたねじ通路を通して挿入するかであり、いったんねじが歯科インプラントと係合されたら、どのようにしてねじの長手方向軸から有意な角度で角度の付いたドライバーを使用してねじを回転駆動するかである。

必要とされることは、ねじが補綴物中への挿入時に操作されることができかつねじの長手方向軸に対してある角度から回転駆動されることができる態様でねじとドライバー工具を調和させる方法である。

ＵＳ２０１０１６７２４０は、ねじをねじの軸からのある角度から回転駆動するためのドライバー工具を記載する。ボールヘッド付きドライバーが記載され、そこではドライバーヘッドのボール形状は、たとえドライバー工具がねじの軸からある角度で与えられたとしても、ドライバーとねじの間の調和を提供する。

本発明の第一態様によれば、冠状端と根尖端を持つ、歯科用途のためのねじ（言い換えれば、歯科用ねじ）が提供され、このねじは、ねじの冠状端からねじの一部分に沿ってねじの根尖端に向けて延びる内腔と、内腔の内側表面の周りに円周状に配置された第一数の等間隔の凹所であって、各凹所が内腔の冠状端から内腔の根尖端に向けて一定の長さ延びるものとを含む。各凹所の長さは、凹所が内腔の冠状端の下の点より内腔の冠状端と平行な点でねじの長手方向軸からさらに遠くなるようにねじの長手方向軸に対して角度を付けられている。隣接凹所の各対は、内腔の内側表面上の接触表面により連結され、各接触表面は、内腔の冠状端からねじの根尖端に向けて一定の長さ延びている。各接触表面は、表面が内腔の冠状端の下の点より内腔の冠状端と平行な点でねじの長手方向軸からさらに遠くなるようにねじの長手方向軸から離れるように角度を付けられている。

内腔の内側表面の少なくとも一部分は窒化チタンの層を含む。内腔の根尖端は、凹所の根尖端で最も広い点を持つ円錐形であることができる。一実施態様では、ねじは歯科インプラントに歯科要素を固定するために適合されている。別の実施態様では、ねじ（それ自身）は、歯科インプラントに直接取り付け可能な歯科要素であり、歯科要素は、カバーねじ、ヒーリングアバットメント、印象コーピング等を含む群から選ばれることができる。

本発明の別の態様によれば、歯科インプラントに歯科要素を固定するためのねじを駆動するためのドライバーが提供され、ドライバーは、根尖端及び冠状端を持つドライバーヘッドを含み、ドライバーヘッドは、ドライバーの長手方向軸の半径方向面において多角形断面を持つ第一及び第二部分から少なくとも構成され、第一部分は、ドライバーの長手方向軸の軸方向面において実質的に丸められた断面を持ち、第二部分は、第一部分に対して根尖連結され、第二部分はドライバーの長手方向軸の軸方向面においてドライバーヘッドの根尖端に向けて先細りとなった実質的に三角形の形状を持つ。

ドライバーヘッドは、ドライバーの長手方向軸の半径方向面において多角形断面を持ちかつ曲がった根尖端を持つ先端部分をドライバーヘッドの根尖端に含むことができる。ドライバーヘッドの表面の少なくとも一部分は窒化チタンの層を含むことができる。

本発明のさらに別の態様によれば、歯科インプラントに歯科要素を固定する方法が提供され、この方法は、上述のドライバーのドライバーヘッドを、多角形断面により規定されるドライバーヘッドの縁がねじの凹部内に嵌るように上述のねじのいずれかの内腔中に挿入し、ドライバーヘッドが支持機能によりねじを把持するようにドライバーに十分な力を付与し、歯科インプラント内のねじ山付き内腔により受けられるまで支持機能を使用して歯科要素のねじ通路を通してねじを操作し、ドライバーヘッドの部分の多角形断面部により規定されるドライバーヘッドの縁がドライバーの長手方向軸のねじの長手方向軸に対する角度にかかわらず、回転力をねじに滑らかに伝達するように、ドライバーを使用してねじを回転駆動する工程を含む。

本発明の態様は、添付図面を参照して例示的に述べられるだろう。

図１は、角度の付いたねじ通路及び対応するねじを持つ補綴物を示す。

図２Ａは、ねじを図１の補綴物中に挿入する工程時のねじの長手方向軸からのドライバーの角度を示す（縮尺通りに示されていない）。

図２Ｂは、ねじを図１の補綴物中に挿入する工程時のねじの長手方向軸からのドライバーの角度を示す（縮尺通りに示されていない）。

図３Ａ−３Ｄは、本発明によるねじの一実施態様を示す。

図４Ａ−４Ｃは、本発明によるねじドライバーの一実施態様を示す。

図５Ａ−５Ｃは、ねじドライバーヘッドと協同状態のねじを示す。

図６Ａ−６Ｂは、本発明によるカバーねじの一実施態様を示す。

本発明の特別の実施態様が添付図面を参照して以下に記載されるだろう。しかし、本発明は、多くの異なる形で具体化されることができ、ここに記載した実施態様に限定されると解釈されるべきでなく、むしろこれらの実施態様は、この開示が完全かつ完成したものであるように、かつ本発明の範囲を当業者に完全に伝えるように提供される。添付図面中に示された実施態様の詳細な説明で使用される用語は、本発明の限定であることを意図されていない。図において、同様の数字は同様の要素に関する。

ねじ
本発明は、角度を付けられたねじ通路を持つ歯科要素中にねじを挿入し、歯科インプラント中にねじを固定し、それにより歯科インプラントに歯科要素を固定するための方法と装置を提供する。

本発明の好適な実施態様によるねじ界面を持つねじが図３Ａから３Ｄに示されている。ねじ１６０は、ねじ界面３００を持つねじヘッド３１０を含む。ねじ界面３００は、明細書中に後で述べられる、ねじドライバーヘッド４００と協同するように構成された多角形内部形状を持つねじのヘッド内の内腔を含む。図３Ａに示されるように、ねじ界面３００は、先細り内壁３２０、円錐形部３３０、面取りされるかまたは丸められた界面縁３４０及び凹所３５０を含む。

好適な実施態様では、ねじ界面３００は、ねじ界面の内側表面に円周状に配置された六つの等間隔の凹所３５０を含む。六つより多いまたは少ない凹所を持つ同等のねじヘッドもまた考えられる。各凹所は、ねじヘッドの上面から小さな角度（例えば２．５度）で内側にねじの長手方向軸から円錐形部３３０の方に延びる。凹所間には、ねじ界面の口に向けて外側に先細りとなった平坦先細り表面３２０がある。結果として、内側表面３５０及び３２０は、ねじ界面の口での最大直径が、先細り表面３２０がその下の円錐形部と会合する点での最大直径より大きいようにわずかに円錐形の内部空間を描く。一実施態様では、先細り表面３２０は、ねじの長手方向軸から２．５度の角度を付けられる。

円錐形部３３０は、ねじ界面３００の底部を含む。円錐の最も幅広い点で、円錐形部３３０は凹所３５０及び先細り内側表面３２０と会合する。円錐形部３３０の円錐形状は、次いでねじ界面の内側端の切頭ヘッド３６０まで狭くなる。円錐形部３３０は、ねじがねじ座部中にタイトに挿入されるときにねじヘッド縁３１０に対して余分の支持を与える。平坦な下方表面（例えば、切頭部３６０が界面の幅である場合）は、ねじがねじ座部中にタイトにねじ込まれたときに縁が内側に可塑的に変形されることを可能にするが、円錐形形状３３０は、縁３１０に対してより大きな支持を与える。

ねじ界面３００の口は、ねじヘッド３１０の上部面及び先細り内側表面３２０を連結する六つの面取りされるかまたは丸められた縁３６０を含む。

図６Ａは、本発明によるカバーねじ１６０′の一実施態様の断面側面図であり、図６Ｂは、その透視図である。カバーねじ１６０′は、一般的に、歯科インプラント、例えば歯科インプラント１１０の上部（すなわち冠状端）を完全に覆うのに適合されている。

カバーねじ１６０′は、ねじヘッド３１０′を含む。ねじヘッド３１０′は平坦な円周状根尖表面３７０′を含む。表面３７０′はカバーねじ１６０′の長手方向軸に対して直角である。表面３７０′は、歯科インプラントの上部に対し接触しかつそれを覆うように適合されている。

ねじヘッド３１０′は、ねじ界面３００をさらに含む。ねじ界面３００は、図３Ａから３Ｄに関して述べたねじ１６０のねじ界面と同じタイプのものを持つ。従って、ねじ１６０とカバーねじ１６０′の両方を操作するために同じドライバーまたは工具が使用されることができる。ねじ界面３００の説明はここで繰り返されないだろう。

表面３７０′から尖端に、カバーねじ１６０′は円錐形部３８０′を含み、それはカバーねじ１６０′の根尖端に向けて狭くなっている。円錐形部３８０′は、カバーねじ１６０′がインプラント中にねじ込まれるとき、歯科インプラントの対応する円錐形部に対して接触するように適合されている（内部円錐接続）。

円錐形部３８０′から尖端に、カバーねじ１６０′は、カバーねじ１６０′が歯科インプラントに固定されることができるように歯科インプラントの対応する雌ねじ付き部と係合するための雄ねじ付き部３９０′を含む。

ねじ界面３００はまた、ヒーリングアバットメント、印象コーピング等のようなカバーねじ以外の歯科要素に適用されることができる。

ドライバー
図４Ａ−４Ｃに示された本発明の好適な実施態様によれば、ねじドライバーヘッド４００は、半径方向面（すなわちドライバーの長手方向軸に垂直な面）において多角形形状を含み、軸方向面においてボール形状を含む。

特に、ドライバーヘッド４００の好適な実施態様は、図４Ａに示されるような多角形断面を持つ。好適な実施態様では、多角形断面は六辺を持つ。しかし、（ねじ界面の凹所の数に対応する）六辺より多いかまたは少ない辺を持つ同等のドライバーヘッドが考えれる。多角形の辺は、縁４２０間に及ぶ表面４１０を形成する。

図４Ｂには、ねじドライバーヘッドが側面透視図で示されている。ドライバーヘッドを説明するために、それは部分４３０，４４０，４５０，４６０，及び４７０に分割される。

根尖端部４７０の縁４１０は円形曲線を描き、そこでは全ての縁が会合する。根尖端部４７０での縁の円形曲線は、軸方向面において丸められたヘッドを描く。

部分４６０の縁４１０は、部分４６０が、部分４６０の表面が部分４７０の表面と滑らかに会合するように根尖端４７０に向けて切頭された切頭多角形ピラミッドの形状を含むように、直線を描く。

根尖端部４５０の縁４１０は、部分４６０の縁を部分４４０に連結する円形曲線を描く。この円形曲線は、部分４５０に軸方向面における切頭ボール形状を与えるようなものである。

部分４４０の縁４１０は、部分４６０が、部分４５０の表面が部分４３０の表面と滑らかに会合するように根尖端４７０から離れるにつれて狭くなる切頭多角形ピラミッドの形状を含むように、直線を描く。

部分４３０はそこで表面４２０がドライバー工具の円筒状軸と会合するところである。

ドライバーヘッドとねじ界面の間の協同
図５Ａから５Ｃに示されるように、ドライバーヘッド及び対応するねじ界面の特徴は、ドライバーヘッドがねじ界面中に挿入されるのを可能にしかつねじがねじの長手方向軸からある角度でドライバーにより回転駆動されるように構成されている。

ねじ界面中へのドライバーヘッドの初期挿入により、ねじ界面の口の面取りされた（または丸められた）縁３４０は、ドライバーヘッドの先端をねじの内腔中に案内する。これは、ねじ中へのドライバーヘッドの装填工程をより簡単にし、ドライバー／ねじを操作する人から正確な空間的協同をあまり要求しない。

ドライバーヘッドは、次いで縁４１０が凹所３３０と整合するまで回転される。この点で、縁４１０は凹所３３０中に嵌り、ドライバーヘッドはねじヘッドと回転かみ合いを得るだろう。この凹所は、ドライバーヘッドが、ドライバーヘッドの表面とねじ界面の間でロッキング衝突なしにねじの長手方向軸からある角度で滑らかに回転されることを可能にし、ドライバーヘッドがねじに回転固着されることを起こす。

図５Ａに示されるように、もしねじヘッドがねじの長手方向軸に整合するか、またはそれに近い角度でねじ界面中に挿入されるなら、円錐形部４６０は内部円錐形３３０に対して載り、快適な嵌合を与えるだろうし、ドライバーはねじを回転駆動することができる。

もし図５Ｂ及び５Ｃに示されるようにねじヘッドがねじの長手方向軸から有意な角度（すなわち５度を越える角度）でねじ界面中に挿入されるなら、丸められた根尖端４７０は内部円錐の面取り端３６０の上のある点で内部円錐と会合する。これは、ねじヘッドがねじの長手方向軸に近い角度でねじ界面中に挿入されるときと同じように深くねじ界面に入るのを防ぐ。同時に、部分４５０の丸められた縁４１０は凹所３５０に嵌る。好適な実施態様では、内部円錐３３０の傾斜角度は、ドライバーヘッドがねじヘッドに入る深さがドライバーヘッドが挿入されるねじの長手方向軸からの角度に左右されることを確保するように選ばれる。ねじヘッドがねじ界面に入る深さを制御することにより、部分４５０の丸められた縁４１０は、凹所３５０の長さの最適な範囲内で、すなわちねじ界面の口に近すぎて、ドライバーヘッドがねじとの回転かみ合いからすべり抜けるようなことがないように、かつねじ界面の内部端に接近しすぎて、丸められた部分４５０が内部円錐形部３３０と接触してねじヘッドをねじ界面から戻す余分な摩擦または力を導入することがないように、凹所３５０と接触するように制御されることができる。一実施態様では、凹所３５０上の丸められた部分４５０に対する最適な接触の範囲は、凹所の長さの２５％と７５％を描く点間である。丸められた縁の部分がこの範囲内で円錐形部３３０と接触することを確保することにより、ねじとドライバーの間の最適な遊びが達成され、ねじの角度の付いた回転を可能にする。いったんドライバーヘッドが回転運動されると、凹所３５０内の部分４５０の丸められた態様は、ねじが長手方向軸からある角度でドライバーで回転されるのを可能にする。

ドライバーの表面４６０はまた、駆動工程時に余分な接触表面を与える。丸められたドライバーヘッドに対し、凹所内の各縁は、縁と凹所表面が接触する点の後の凹所から曲がるだろう。真直ぐな表面は、凹所から曲がらず、凹所の端部まである程度の表面接触を提供する。

本発明の好適な実施態様では、ねじの長手方向軸からの凹所３５０と表面３２０のわずかな角度は、ドライバーヘッドのための支持機能を与える。わずかな角度は、もしねじヘッドがある力でねじ界面中に押されるなら、縁４５０はますますタイトな嵌合で凹所３５０中に押されることを意味する。いったんある点が到達されたら、ドライバーヘッドの表面はねじ界面の内側表面に対してタイトに押されるので、得られる摩擦嵌合は、ねじがドライバーヘッドにより拾い上げられ、ねじのためのいかなる支持もなしに把持されることを可能にする。これは、支持機能と呼ばれ、ねじを歯科インプラント内に設置する工程を簡素化するために極めて重大である。好適な実施態様では、好適なドライバーヘッド及び界面の構成は、この支持機能をドライバーヘッドがねじの長手方向軸からある角度で挿入されるときであっても存在可能にする。これは、ねじを角度の付いたねじ通路中に（図２Ａ及び２Ｂに示されるように）挿入するときに特に有利である。さらに、好適なドライバーヘッド及び界面の構成は、丸められた部分４５０の接触位置を最適な範囲内にあるように制御されることを可能にし、従って支持機能を達成するための摩擦の最適な量も制御されることができる。

本発明の好適な実施態様では、ドライバーヘッドの表面またはねじ界面の内側表面のいずれかまたは両方が、要素間の摩擦を増加する窒化チタンのような被膜を付与される。これは、ドライバーヘッドとねじ界面の間の強化された支持機能を与え、ねじが落下する危険を低下する。

本発明の代替実施態様では、ねじ界面における凹所の数は六つより多い。凹所の増加した数は、ドライバーヘッドによるねじの回転時のねじ界面の協同する表面間のより滑らかな作用を与える。

Claims (8)

1. 歯科用途のためのねじ（１６０；１６０′）と、歯科インプラントに歯科要素を固定するためのねじを駆動するためのドライバーとの組み合わせであって、ねじが、冠状端と根尖端を持ち、ねじが、
   ねじの冠状端からねじの一部分に沿ってねじの根尖端に向けて延びる内腔と、
   内腔の内側表面の周りに円周状に配置された第一数の等間隔の凹所（３５０）であって、各凹所が内腔の冠状端から内腔の根尖端に向けて一定の長さ延びるものと、
   を含み、
   各凹所の長さが、凹所が内腔の冠状端の下の点より内腔の冠状端と平行な点でねじの長手方向軸からさらに遠くなるようにねじの長手方向軸に対して角度を付けられており、隣接凹所の各対が内腔の内側表面上の接触表面（３２０）により連結され、各接触表面が内腔の冠状端からねじの根尖端に向けて一定の長さ延びており、かつ各接触表面が、表面が内腔の冠状端の下の点より内腔の冠状端と平行な点でねじの長手方向軸からさらに遠くなるようにねじの長手方向軸から離れるように角度を付けられており、
   ドライバーが、根尖端及び冠状端を持つドライバーヘッド（４００）を含み、
   ドライバーヘッドが、ドライバーの長手方向軸の半径方向面において多角形断面を持つ第一及び第二部分から少なくともなり、
   第一部分（４５０）が、ドライバーの長手方向軸の軸方向面において実質的に丸められた断面を持ち、
   第二部分（４６０）が第一部分に対して根尖連結され、第二部分がドライバーの長手方向軸の軸方向面においてドライバーヘッドの根尖端に向けて先細りとなった実質的に三角形の形状を持ち、
   ドライバーヘッドの部分の多角形断面により規定されるドライバーヘッドの縁が、ねじの凹所と協同して、ドライバーの長手方向軸まわりの回転力をねじに伝達するように適合されていることを特徴とする組み合わせ。
2. ねじの内腔の内側表面の少なくとも一部分が窒化チタンの層を含むことを特徴とする請求項１に記載の組み合わせ。
3. ねじの内腔の根尖端が、凹所の根尖端で最も広い点を持つ円錐形であることを特徴とする請求項１または２に記載の組み合わせ。
4. ねじが、歯科インプラントに歯科要素を固定するために適合されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の組み合わせ。
5. ねじが、歯科インプラントに直接取り付け可能な歯科要素であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の組み合わせ。
6. 歯科要素が、カバーねじ、ヒーリングアバットメント、及び印象コーピングを含む群から選ばれることを特徴とする請求項５に記載の組み合わせ。
7. ドライバーヘッドが、ドライバーの長手方向軸の半径方向面において多角形断面を持ちかつ曲がった根尖端を持つ先端部分をドライバーヘッドの根尖端に含むことを特徴とする請求項１に記載の組み合わせ。
8. ドライバーヘッドの表面の少なくとも一部分が窒化チタンの層を含むことを特徴とする請求項１または７に記載の組み合わせ。

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