JP6878561B2 - Dental abutment screw with loosening prevention mechanism - Google Patents
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Description
本発明は、繰り返し荷重が負荷されることによる緩みを防止することを特徴とした歯科用インプラントフィクスチャとアバットメントを締結するための歯科用アバットメントスクリュに関する。 The present invention relates to a dental abutment screw for fastening an abutment with a dental implant fixture, which is characterized by preventing loosening due to repeated loading.
インプラント治療では、歯を喪失した部位（歯槽骨）にフィクスチャを埋植して骨との結合（オッセオインテグレーション）を十分に獲得できる期間経過後に、前記フィクスチャへアバットメントを挿入しアバットメントスクリュで締結させる。さらに前記アバットメントに上部構造体を装着することにより、口腔内で天然歯の代替として機能する。
インプラント治療を終えた患者は日常生活において咀嚼・咬合を繰り返すこととなるが、このような繰り返し負荷が加わることにより、アバットメントスクリュが徐々に緩み、意図していない応力集中が発生することで、最終的にインプラントが破折することがしばしば報告されている。
また、フィクスチャとアバットメントの初期の締結が弱いと繰り返される外部からの負荷に耐えられず、緩みが発生する。
ねじが緩む原因となる主な部位は座面部であり、その座面部の緩みを防止する方法が考えられているが、問題点もある。
特許文献1では、アバットメント座面の角度をスクリュ座面の角度より大きくし、且つ、アバットメントの中空下部を雌ねじ構造にすることで、螺合する際、アバットメントスクリュの雄ねじ部と係合し、同雌ねじ部の山が塑性変形することで固着力を得るとしている。しかしながら、塑性変形することで疲労強度が低下することは明白であり、アバットメントに亀裂・破壊が発生する。
特許文献2では、ヘッド座面に下方に伸びる突出部を有し、この突出部の面で接触させることで接触部の最小半径が大きくなることにより摩擦が大きくなり、初期固定力が向上するとしているが、接触面が小さくなることで応力が集中し、繰り返し荷重による亀裂・破壊につながる。
アバットメントに亀裂・破壊が生じると、メンテナンス時にはアバットメントを新しいものに取り替えなければならない。
In implant treatment, after a period of time has passed in which a fixture is implanted in the site where the tooth has been lost (alveolar bone) and a sufficient bond with the bone (osseointegration) can be obtained, an abutment is inserted into the fixture and the abutment is performed. Fasten with a screw. Furthermore, by attaching the superstructure to the abutment, it functions as a substitute for natural teeth in the oral cavity.
Patients who have completed implant treatment will repeat mastication and occlusion in their daily lives, but due to such repeated load, the abutment screw gradually loosens and unintended stress concentration occurs, which causes unintended stress concentration. It is often reported that the implant eventually ruptures.
In addition, if the initial fastening of the fixture and the abutment is weak, it cannot withstand the repeated external load, and loosening occurs.
The main part that causes the screw to loosen is the seat surface, and a method of preventing the seat surface from loosening has been considered, but there is also a problem.
In Patent Document 1, the angle of the abutment seat surface is made larger than the angle of the screw seat surface, and the hollow lower part of the abutment has a female screw structure, so that the abutment screw engages with the male screw portion when screwing. However, it is said that the fixing force is obtained by plastically deforming the threads of the female screw portion. However, it is clear that the fatigue strength decreases due to plastic deformation, and cracks and fractures occur in the abutment.
According to
If the abutment cracks or breaks, the abutment must be replaced with a new one during maintenance.
本発明の目的は、インプラント治療後に日常生活の中で繰り返される咀嚼・咬合により生じるねじの緩みを防止するための歯科用アバットメントスクリュを提供することである。
緩みを防止することで、意図していない応力集中によるフィクスチャの破折を防ぐことができる。また、たとえ長期の金属疲労の蓄積によりアバットメントスクリュのヘッド部が塑性変形を起こし亀裂・破壊が発生した場合においても、アバットメントスクリュを交換するだけで臨床対応が可能となり、アバットメントを再利用することも可能である。
An object of the present invention is to provide a dental abutment screw for preventing loosening of screws caused by repeated mastication and occlusion in daily life after implant treatment.
By preventing loosening, it is possible to prevent the fixture from breaking due to unintended stress concentration. In addition, even if the head of the abutment screw undergoes plastic deformation due to the accumulation of metal fatigue over a long period of time and cracks or breaks occur, clinical response is possible simply by replacing the abutment screw, and the abutment can be reused. It is also possible to do.
本発明は、アバットメントとフィクスチャを締結する歯科用アバットメントスクリュであって、一端がフィクスチャ内部の雌ねじ部と螺合するネジ部であり、シャンク部を介して、もう一端に中空貫通孔を有したアバットメントの内部に設けられた段差であるアバットメント座面と係合するヘッド座面を有するヘッド部、からなる歯科用アバットメントスクリュにおいて、アバットメントとフィクスチャの締結時にヘッド座面が弾性変形するようにヘッド部に溝を設けることを特徴とする、歯科用アバットメントスクリュを提供する。
ヘッド座面と長軸とのなす角度が、アバットメント座面と長軸とのなす角度以上であり、かつ、長軸とのなす角度が90°以下であることを特徴とする。
上記形状により、係合するヘッド座面とアバットメント座面は締結時に面接触する。また、ヘッド座面とアバットメント座面は円環状に接触する。ただし、座面は均一な面である必要はなく、部分的に溝やスリットを設けても良い。
The present invention is a dental abutment screw that fastens an abutment and a fixture, one end of which is a threaded portion that is screwed with a female threaded portion inside the fixture, and a hollow through hole at the other end via a shank portion. In a dental abutment screw consisting of a head portion having a head seat surface that engages with the abutment seat surface, which is a step provided inside the abutment having the abutment, the head seat surface is formed when the abutment and the fixture are fastened. Provided is a dental abutment screw characterized in that a groove is provided in a head portion so as to be elastically deformed.
The angle formed by the head seat surface and the long axis is equal to or greater than the angle formed by the abutment seat surface and the long axis, and the angle formed by the long axis is 90 ° or less.
Due to the above shape, the engaging head seat surface and the abutment seat surface come into surface contact at the time of fastening. Further, the head seat surface and the abutment seat surface come into contact with each other in an annular shape. However, the seating surface does not have to be a uniform surface, and grooves and slits may be partially provided.
ヘッド部に設けた溝の深さは、
{（ヘッド径）−（シャンク径）}／10以上、{（ヘッド径）−（シャンク径）}／2未満、であり、好ましくは、{（ヘッド径）−（シャンク径）}／6以上、{（ヘッド径）−（シャンク径）}／2 未満であることが好ましい。
溝はヘッド部側面から内部に向かって設けられており、シャンク径を越えた深さまで到達する溝は、トルク強度低下の要因となるため好ましくない。
本発明の歯科用アバットメントスクリュは、
ヘッド部が、長軸方向に長さ1.5〜30mm、ヘッド径φ1.5〜5 mm、
シャンク部が、長軸方向に長さ2〜20mm、シャンク径φ0.7〜2.1 mm、
ネジ部が、長軸方向に長さ1〜10mm、ネジ径M1〜2.5、である形状を有することが好ましい。
さらに、ヘッド部とシャンク部とネジ部の各径が、ヘッド径＞ネジ径＞シャンク径であることが好ましい。
The depth of the groove provided in the head part is
{(Head diameter)-(shank diameter)} / 10 or more, {(head diameter)-(shank diameter)} / 2 or less, preferably {(head diameter)-(shank diameter)} / 6 or more , {(Head diameter)-(shank diameter)} / 2, preferably less than 2.
The groove is provided from the side surface of the head portion toward the inside, and a groove that reaches a depth exceeding the shank diameter is not preferable because it causes a decrease in torque strength.
The dental abutment screw of the present invention
The head part has a length of 1.5 to 30 mm in the long axis direction, and a head diameter of φ1.5 to 5 mm.
The shank part has a length of 2 to 20 mm in the long axis direction, and a shank diameter of φ0.7 to 2.1 mm.
It is preferable that the screw portion has a shape having a length of 1 to 10 mm and a screw diameter of M1 to 2.5 in the long axis direction.
Further, it is preferable that the diameters of the head portion, the shank portion, and the screw portion are head diameter> screw diameter> shank diameter.
ネジ部は雄ねじ形状を有しており、ネジ径は雄ねじ山の径とする。
ネジ径＞シャンク径となることで、アバットメントスクリュが破折する場合に、破折箇所がネジ部となるリスクを低減することができる。
上述の形状を有することで、歯科用アバットメントスクリュのヘッド部側面及びシャンク部はアバットメントの中空内壁とは係合せず、アバットメント座面とヘッド座面のみが係合することとなる。
さらに、ヘッド部に溝を有しているため、螺合する際には係合しているヘッド座面が優先的に弾性変形することとなる。
The threaded portion has a male thread shape, and the thread diameter is the diameter of the male thread.
By setting the screw diameter> the shank diameter, it is possible to reduce the risk that the broken portion becomes a screw portion when the abutment screw breaks.
By having the above-mentioned shape, the side surface of the head portion and the shank portion of the dental abutment screw do not engage with the hollow inner wall of the abutment, but only the abutment seat surface and the head seat surface engage.
Further, since the head portion has a groove, the engaged head seat surface is preferentially elastically deformed at the time of screwing.
本発明によれば、インプラントとアバットメントを締結するためアバットメントスクリュで螺合する際に、ヘッド座面が優先的に弾性変形することでアバットメントとフィクスチャの締結が強固なものとなり、繰り返し荷重が負荷されることに対するねじの緩みが発生しにくくなる。
また、長期的な金属疲労の蓄積によってスクリュヘッドが塑性変形を起こし亀裂・破壊が生じた場合においても、係合した座面が塑性変形していないためアバットメントに負荷がかかることなく、アバットメントスクリュの交換のみで臨床対応できる。アバットメントを再利用できるため、臨床時間の軽減と経費の削減が可能となる。
According to the present invention, when screwing with the abutment screw to fasten the implant and the abutment, the head bearing surface is preferentially elastically deformed to strengthen the fastening of the abutment and the fixture, and the fastening is repeated. Loosening of the screw is less likely to occur when a load is applied.
In addition, even if the screw head is plastically deformed due to the accumulation of metal fatigue over a long period of time and cracks or fractures occur, the abutment is not loaded because the engaged seat surface is not plastically deformed. Clinical response is possible only by replacing the screw. Abutments can be reused, reducing clinical time and costs.
歯科用アバットメントスクリュは、顎骨内に埋植されたフィクスチャに上部構造体を装着するための支台部として働くアバットメントを締結するための部材として機能する。アバットメントスクリュはフィクスチャと嵌合させたアバットメントの中空貫通孔内へ挿入され、フィクスチャ内部の雌ねじ部と螺合することで締結させることができる。
アバットメントスクリュの材質は、主にチタンやチタン合金があり、チタン合金にはチタン 6−アルミニウム 4−バナジウム合金やチタン 6−アルミニウム 7−ニオブ合金が選択されるが、材質は特に限定されるものではない。
本発明の歯科用アバットメントスクリュは、顎骨内に埋入されたフィクスチャにアバットメントを固定するために螺合させて使用する、歯科用アバットメントスクリュである。 フィクスチャは、内部に雌ねじ形状を有し、アバットメントは、中空貫通孔を設けており、内部にはアバットメント座面となる段差形状を有している。
The dental abutment screw functions as a member for fastening the abutment, which acts as an abutment for mounting the superstructure on the fixture embedded in the jawbone. The abutment screw is inserted into the hollow through hole of the abutment fitted with the fixture, and can be fastened by screwing it with the female threaded portion inside the fixture.
The material of the abutment screw is mainly titanium or titanium alloy, and titanium 6-aluminum 4-vanadium alloy or titanium 6-aluminum 7-niobium alloy is selected as the titanium alloy, but the material is particularly limited. is not it.
The dental abutment screw of the present invention is a dental abutment screw used by screwing the abutment to a fixture embedded in the jawbone to fix the abutment. The fixture has a female thread shape inside, the abutment has a hollow through hole, and the abutment has a stepped shape that serves as an abutment seating surface inside.
本発明の代表的な歯科用アバットメントスクリュの形状を図1に示す。歯科用アバットメントスクリュは、フィクスチャの雌ねじ部と螺合する雄ねじ形状のネジ部（3）と、シャンク部（2）を介して、もう一端にヘッド座面（5）を有したヘッド部（1）からなる形状となっている。
ヘッド部の上面には操作するための駆動部（6）を有している。
ヘッド部の駆動部は、ヘッド部の上面に設けられており、キャビティ構造を有している。駆動部の形状は、十字、すりわり、六角及びへクサロビュラを主としているが、限定されるものではない。
ネジ部の雄ねじ形状は、ねじ山、ねじ深さ、ピッチ、リード及び条数に関して特に限定しない。
The shape of a typical dental abutment screw of the present invention is shown in FIG. The dental abutment screw has a head portion (5) having a head bearing surface (5) at the other end via a male screw-shaped thread portion (3) that is screwed with the female thread portion of the fixture and a shank portion (2). It has a shape consisting of 1).
A drive unit (6) for operation is provided on the upper surface of the head unit.
The drive portion of the head portion is provided on the upper surface of the head portion and has a cavity structure. The shape of the drive unit is mainly cross, slip, hexagon and hexarobula, but is not limited.
The male thread shape of the threaded portion is not particularly limited with respect to the thread, the thread depth, the pitch, the lead and the number of threads.
ヘッド座面は図2に示すように、アバットメント座面（8）と係合し、締結時に面接触する。ヘッド座面は円環状に面接触するような形状であるが、図3に示すように、スリットや溝を設けても良い。
本発明の歯科用アバットメントスクリュの基本的な形状は、
ヘッド部が、長軸方向に長さ1.5〜30mm、ヘッド径φ1.5〜5 mm、
シャンク部が、長軸方向に長さ2〜20mm、シャンク径φ0.7〜2.1 mm、
ネジ部が、長軸方向に長さ1〜10mm、ネジ径M1〜2.5、である。
さらに好ましくは、ヘッド部が、長軸方向に長さ2〜15mm、ヘッド径φ2〜3 mm、
シャンク部が、長軸方向に長さ3〜10mm、シャンク径φ0.9〜1.8 mm、
ネジ部が、長軸方向に長さ2〜5mm、ネジ径M1.2〜2.2、である。
ヘッド部、シャンク部及びネジ部の各径の大きさは、ヘッド径＞ネジ径＞シャンク径の関係であることが好ましい。また、シャンク径はネジ部の雄ねじ谷の径以下であることが好ましく、さらに好ましくは、両者が同径である。
ヘッド座面と長軸とのなす角度（α）は、アバットメント座面と長軸とのなす角度（β）以上であり、かつ、長軸とのなす角度が90°以下である。
好ましくは、ヘッド座面と長軸とのなす角度（α）が、アバットメント座面と長軸とのなす角度（β）以上であり、かつ、長軸とのなす角度がアバットメント座面と長軸とのなす角度（β）の6／5未満である。
さらに好ましくは、ヘッド座面と長軸とのなす角度（α）が、アバットメント座面と長軸とのなす角度（β）以上であり、かつ、40°以上65°以下である。
As shown in FIG. 2, the head seat surface engages with the abutment seat surface (8) and comes into surface contact at the time of fastening. The head seat surface has a shape that makes surface contact in an annular shape, but as shown in FIG. 3, slits and grooves may be provided.
The basic shape of the dental abutment screw of the present invention is
The head part has a length of 1.5 to 30 mm in the long axis direction, and a head diameter of φ1.5 to 5 mm.
The shank part has a length of 2 to 20 mm in the long axis direction, and a shank diameter of φ0.7 to 2.1 mm.
The threaded portion has a length of 1 to 10 mm in the long axis direction and a screw diameter of M1 to 2.5.
More preferably, the head portion has a length of 2 to 15 mm in the major axis direction and a head diameter of φ2 to 3 mm.
The shank has a length of 3 to 10 mm in the long axis direction, and a shank diameter of φ0.9 to 1.8 mm.
The threaded portion has a length of 2 to 5 mm in the long axis direction and a screw diameter of M1.2 to 2.2.
The size of each diameter of the head portion, the shank portion, and the screw portion preferably has a relationship of head diameter> screw diameter> shank diameter. Further, the shank diameter is preferably equal to or less than the diameter of the male thread valley of the threaded portion, and more preferably both have the same diameter.
The angle formed by the head seat surface and the long axis (α) is equal to or greater than the angle formed by the abutment seat surface and the long axis (β), and the angle formed by the long axis is 90 ° or less.
Preferably, the angle formed by the head seat surface and the long axis (α) is equal to or larger than the angle formed by the abutment seat surface and the long axis (β), and the angle formed by the long axis is equal to or greater than the abutment seat surface. It is less than 6/5 of the angle (β) formed by the long axis.
More preferably, the angle (α) formed by the head seat surface and the long axis is equal to or more than the angle (β) formed by the abutment seat surface and the long axis, and is 40 ° or more and 65 ° or less.
ヘッド部の溝の深さは、
{（ヘッド径）−（シャンク径）}／10以上、{（ヘッド径）−（シャンク径）}／2未満、であり、好ましくは、{（ヘッド径）−（シャンク径）}／6以上、{（ヘッド径）−（シャンク径）}／2未満である。
ヘッド部の溝（４）の位置は、特に限定はしないが、ヘッド部の下部に近い方がより好ましい。また、ヘッド部の天面に近い部位の内部には駆動部となるキャビティ構造があることから、上部に近い部位においては深い溝は螺合による締結強度低下の原因となるため好ましくない。
The depth of the groove in the head part is
{(Head diameter)-(shank diameter)} / 10 or more, {(head diameter)-(shank diameter)} / 2 or less, preferably {(head diameter)-(shank diameter)} / 6 or more , {(Head diameter)-(shank diameter)} / 2.
The position of the groove (4) in the head portion is not particularly limited, but it is more preferable that the groove (4) is closer to the lower portion of the head portion. Further, since there is a cavity structure that serves as a driving portion inside the portion near the top surface of the head portion, a deep groove in the portion near the upper portion causes a decrease in fastening strength due to screwing, which is not preferable.
ヘッド部の溝の数についても、特に限定はしない。ただし、複数個の溝がある場合はヘッド座面からヘッド部の天面方向にかけて溝深さは同等以下になることが好ましい。
ヘッド部の溝の形状は、断面が円弧、くさび及び四角を主とするが限定はしない。
アバットメントスクリュのネジ部がフィクスチャの雌ねじ部と螺合する時、ヘッド座面がアバットメント中空貫通孔内に設けられたアバットメント座面と係合するが、アバットメント中空貫通孔内壁面（9）とヘッド部側面（10）及びシャンク部側面（11）とは係合しない。さらに、ヘッド部に溝を有することによって、当該箇所がばねの働きをし、係合した座面部分を優先的に弾性変形させて、初期固定力を高めることができる。そのため、咀嚼や咬合による繰り返し負荷が加わった場合でも、ねじの緩みが発生せず、より長期的な使用が可能となる。
ヘッド部とシャンク部の境界部分には、少なくとも一つの5〜50μmの深さの微小な溝（12）を設けても良い。
この溝を設けることにより、さらに螺合による締結強度を向上させることができる。
The number of grooves in the head portion is also not particularly limited. However, when there are a plurality of grooves, it is preferable that the groove depths are the same or less from the head seat surface toward the top surface of the head portion.
The shape of the groove of the head portion is mainly an arc, a wedge and a square in cross section, but is not limited.
When the threaded portion of the abutment screw is screwed with the female threaded portion of the fixture, the head seat surface engages with the abutment seat surface provided in the abutment hollow through hole, but the inner wall surface of the abutment hollow through hole ( 9) does not engage with the side surface of the head portion (10) and the side surface of the shank portion (11). Further, by having the groove in the head portion, the portion acts as a spring, and the engaged seat surface portion is preferentially elastically deformed to increase the initial fixing force. Therefore, even when a repeated load is applied due to mastication or occlusion, the screw does not loosen and can be used for a longer period of time.
At least one minute groove (12) having a depth of 5 to 50 μm may be provided at the boundary portion between the head portion and the shank portion.
By providing this groove, the fastening strength by screwing can be further improved.
歯科用アバットメントスクリュとして歯科業界で利用する為、産業上利用するものである。 Since it is used in the dental industry as a dental abutment screw, it is used industrially.
１ ヘッド部
２ シャンク部
３ ネジ部
４ ヘッド部の溝
５ ヘッド座面
６ 駆動部
７ アバットメント
８ アバットメント座面
９ アバットメント中空貫通孔内壁面
１０ ヘッド部側面
１１ シャンク部側面
１２ ヘッド部とシャンク部の境界部分の微小溝
1
4 Groove of
12 Microgrooves at the boundary between the head and shank
Claims (7)
アバットメントとフィクスチャの締結時にヘッド座面が弾性変形するようにヘッド部に溝を設け、
ヘッド部とシャンク部の境界部分には、少なくとも一つの５〜５０μｍの深さの微小な溝が設けられていることを特徴とする、歯科用アバットメントスクリュ。 A dental abutment screw for fastening the abutment and fixture, one end, an internal thread portion screwed to the threaded portion of the inner fixture, chromatic via the shank portion, the other end, the hollow through hole In a dental abutment screw having a head portion having a head seat surface that engages with an abutment seat surface, which is a step provided inside the abutment.
A groove is provided in the head part so that the head seat surface is elastically deformed when the abutment and the fixture are fastened.
A dental abutment screw characterized in that at least one minute groove having a depth of 5 to 50 μm is provided at a boundary portion between a head portion and a shank portion.
{（ヘッド径）−（シャンク径）}／10以上、{（ヘッド径）−（シャンク径）}／2未満であることを特徴とした請求項1〜4のいずれかに記載の歯科用アバットメントスクリュ。 The depth of the groove in the head part
The dental abutment according to any one of claims 1 to 4, characterized in that it is {(head diameter)-(shank diameter)} / 10 or more and {(head diameter)-(shank diameter)} / 2. Mention screw.
シャンク部が、長軸方向に長さ2〜20mm、シャンク径φ0.7〜2.1 mm、 ネジ部が、長軸方向に長さ1〜10mm、ネジ径M1〜2.5、
であることを特徴とした請求項1〜5のいずれかに記載の歯科用アバットメントスクリュ。 The head part has a length of 1.5 to 30 mm in the long axis direction, and a head diameter of φ1.5 to 5 mm.
The shank part has a length of 2 to 20 mm in the long axis direction and a shank diameter of φ0.7 to 2.1 mm, and the thread part has a length of 1 to 10 mm in the long axis direction and a screw diameter of M1 to 2.5.
The dental abutment screw according to any one of claims 1 to 5, wherein the dental abutment screw is characterized by being.
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