TWI759024B

TWI759024B - 植入物之螺紋組件緊固結構

Info

Publication number: TWI759024B
Application number: TW109145497A
Authority: TW
Inventors: 邱肇基; 邱士郝
Original assignee: 元信豐企業股份有限公司
Priority date: 2020-12-22
Filing date: 2020-12-22
Publication date: 2022-03-21
Also published as: TW202224640A

Abstract

一種植入物之螺紋組件緊固結構，係包括：一第一組件，含有一螺孔，令構成該螺孔的螺牙，其至少一側的牙面與平行該第一組件軸心之向基準線形成一第一夾角，並令該螺牙的根部或牙峰形成一第二接觸面，令該第二接觸面與垂直該第一組件軸心的徑向基準線形成一第二夾角；以及一第二組件，含有一外螺紋段，令構成該外螺紋段的牙部，其至少一牙面部與平行該第二組件軸心的軸向基準線形成一第四夾角，令該第一、四夾角的角度相互吻合，且該外螺紋段的牙峰部或根部形成一第五接觸面，令該第五接觸面與垂直該第二組件軸心的徑向基準線形成一第五夾角，令該第二、五夾角的角度相互吻合，使該第一、二組件相對迫緊後，該第二、五接觸面吻合地緊貼，猶如兩楔相互配合，以有效阻擋該第一、二組件間相對徑向位移或鬆動，以達到確實緊固的目的。

Description

植入物之螺紋組件緊固結構

本發明係有關一種植入物之螺紋組件緊固結構。

目前應用於骨科之植入物，如椎弓根釘等，通常具有兩個以螺紋方式相互配合的組件用以迫緊，如用以矯正脊椎之螺桿，為了確保患者的安全，如何確實緊固該組件是該類產品最為重要的課題。

如CN20467126U、CN209107551U、US8926672B2及US10813672B2等案，揭示一種應用於植入物之組件，該組件所應用的螺紋，是在螺孔的螺紋牙面上凹設有一凹部，而在對應的陽螺紋上則對應的凸設有一突部，使兩組件在鎖合時，陽螺紋的突部可以伸入螺孔牙面的凹部中。

惟上述各專利前案，所揭示之結構必須在螺孔的牙面上凹設一凹部，並在對應的陽螺紋牙面上則對應的凸設有一突部，由於螺紋的牙面並非為一平整面，在製造上刀具必須以多把成型刀具伸入進行切削，而造成製造上的困難。

另於我國發明專利第I235794號「骨骼固定裝置」一案中，係揭示一種應用於植入物之組件，或如圖7所示，該兩組件(50、60)係藉由螺紋相互鎖緊，其特徵在於，兩組件之迫緊側牙面(51、61)是呈一負角的結構，上述的結構，由於其牙面(51、61)是呈一平整面，解決了前述CN20467126U、CN209107551U、US8926672B2及US10813672B2等案不易製造的缺點。惟該第I235794號案在迫緊的過程中，軸向反作用力作用於該牙面(51)上，將使具有開口的組件(50)有向外撐張的趨勢；另外如圖7(或第I235794號案之圖8)所示，因螺紋在製造上會於螺孔的牙根處留置餘隙(G)，圖7之虛線所示，當具有開口的組件(50)外側因人體作動而受一壓應力(P)時，將使原相互緊貼的牙面(51、61)相互遠離，而造成兩組件(50、60)間鬆動，使植入於人體的植入物無法確實緊固，而顯其缺點。

本案發明人有鑑於此，乃加予研究創新，揭示出本發明所示一種植入物之螺紋組件緊固結構。

本發明之目的旨在提供一種植入物之螺紋組件緊固結構，係包括：一第一組件，含有一螺孔，令構成該螺孔的螺牙，其至少一側的牙面與平行該第一組件軸心的軸向基準線形成一第一夾角，並令該螺牙的根部或牙峰形成一第二接觸面，令該第二接觸面與垂直該第一組件軸心的徑向基準線形成一第二夾角；以及一第二組件，含有一外螺紋段，令構成該外螺紋段的牙部，其至少一牙面部與平行該第二組件軸心的軸向基準線形成一第四夾角，令該第一、四夾角的角度相互吻合，且該外螺紋段的牙峰部或根部形成一第五接觸面，令該第五接觸面與垂直該第二組件軸心的徑向基準線形成一第五夾角，令該第二、五夾角的角度相互吻合，使該第一、二組件相對迫緊後，該第二、五接觸面吻合地緊貼，使迫緊的軸向作用力，除作用於牙面與牙面部外，也作用於該第二、五接觸面間，以增加第一、二組件間的摩擦力，以有效阻擋該第一、二組件間產生相對徑向位移或鬆動，以達到確實緊固第一、二組件目的。

本發明所揭示植入物之螺紋組件緊固結構，其中該第一組件之螺牙的根部係形成該第二接觸面，另於該螺牙的牙峰形成一第三接觸面，令該第三接觸面與垂直該第一組件軸心的徑向基準線形成一第三夾角；而該第二組件之該外螺紋段的牙峰部係形成該第五接觸面，且於該外螺紋段的牙根部形成一第六接觸面，令該第六接觸面與垂直該第二組件軸心的徑向基準線形成一第六夾角，令該第三、六夾角的角度相互吻合。

本發明所揭示植入物之螺紋組件緊固結構，其中該第一組件係含有至少一開口槽，該開口槽係徑向貫穿該螺孔。

本發明所揭示植入物之螺紋組件緊固結構，其中該第一夾角是介於30~70度。

本發明所揭示植入物之螺紋組件緊固結構，其中該第二夾角是介於0~30度，當該第二夾角小於30度時，該第二接觸面係呈一斜面。

本發明所揭示植入物之螺紋組件緊固結構，其中該第三夾角是介於0~30度，當該第三夾角小於30度時，使該第三接觸面呈一斜面。

本發明所揭示植入物之螺紋組件緊固結構，其中該第一組件之該牙面與該第二接觸面間、該第二組件之該牙面部與該第五接觸面間係分別形成一圓弧導角。

本發明所揭示植入物之螺紋組件緊固結構，其中該第一組件之該牙面與第三接觸面間、該第二組件之該牙面部與該第六接觸面間，係分別形成一圓弧導角。

本發明藉由斜向延伸於該第一組件牙面根部與牙峰的第二、三接觸面，與該第二組件斜向延伸於牙峰部及牙根部的第五、六接觸面吻合地緊貼，使迫緊時的軸向作用力分別作用於牙面與牙面部、該第二、五接觸面及第三、六接觸面間，以有效阻擋該第一組件向外撐開或鬆脫，以達到確實緊第一、二組件緊固目的。

本發明所揭示植入物之螺紋組件緊固結構，係可應用於人體脊椎之骨釘或其他骨科所應用之植入物，本發明並不予自限。

本新型之可取實體，可由以下之說明及所圖式，而得以明晰。

(10):第一組件

(10a):軸向基準線

(10b):徑向基準線

(11):螺孔

(12)(12'):牙面

(121):圓弧導角

(122):圓弧導角

(13):第二接觸面

(14):第三接觸面

(15):開口槽

(16):套筒部

(17):螺釘本體

(20):第二組件

(20a):軸心線

(20b):基準線

(21):外螺紋段

(22)(22'):牙面部

(221):圓弧導角

(222):圓弧導角

(23):第五接觸面

(24):第六接觸面

(25):本體

(251):驅動部

(30):連桿

(50)(60):組件

(51)(61):牙面

(A1):第一夾角

(A2):第二夾角

(A3):第三夾角

(A4):第四夾角

(A5):第五夾角

(A6):第六夾角

(F):作用力

(f1):斜向分力

(G):餘隙

(P):壓應力

圖1：係本發明之立體分解示意圖。

圖2：係本發明應用於骨釘之剖面結構示意圖。

圖3：係自圖2相對迫緊該第一、二組件之示意圖。

圖4：係本發明第一組件之結構示意圖。

圖5：係本發明第二組件之結構示意圖。

圖6：係圖3標示6區域之局部放大圖。

圖7：係習知植入物之剖面結構示意圖。

請參閱圖1~6所示，本發明係有關於一種植入物之螺紋組件緊固結構，係包括：一第一組件(10)，含有一螺孔(11)，令構成該螺孔(11)的螺牙其至少一側的牙面(12)與平行該第一組件軸心的軸向基準線(10a)形成一第一夾角(A1)，並令該螺牙的根部或牙峰形成一第二接觸面(13)，令該第二接觸面(13)與垂直該第一組件軸心的徑向基準線(10b)形成一第二夾角(A2)；以及一第二組件(20)，含有一外螺紋段(21)，令構成該外螺紋段(21)的牙部其至少一牙面部(22)與平行該第二組件軸心的軸向基準線(20a)形成一第四夾角(A4)，令該第一、四夾角(A1、A4)的角度相互吻合，且令該外螺紋段(21)的牙峰部或根部形成一第五接觸面(23)，令該第五接觸面(23)與垂直該第二組件軸心的徑向基準線(20b)形成一第五夾角(A5)，令該第二、五夾角(A2、A5)的角度相互吻合，使該第一、二組件(10、20)相對迫緊後，該第二、五接觸面(13、23)吻合地緊貼，使軸向作用力可以除作用於該牙面(12)與牙面部(22)間外，也同時作用於該第二、五接觸面(13、23)間，以有效阻擋該第一組件(10)徑向向外撐開或鬆動，以達到確實緊固該第一、二組件(10、20)的目的。

如圖4~6所示，本發明所揭示植入物之螺紋組件緊固結構，其中該第一組件(10)之螺牙的根部係形成該第二接觸面(13)，另於該螺牙的牙峰形成一第三接觸面(14)，令該第三接觸面(14)與垂直該第一組件軸心的徑向基準線(10b)形成一第三夾角(A3)；而該第二組件(20)之牙峰部形成該第五接觸面(23)，且於該外螺紋段(21)的牙根部形成一第六接觸面(24)，該第六接觸面(24)與垂直該第二組件軸心的徑向基準線(20b)形成一第六夾角(A6)，令該第三、六夾角(A3、A6)的角度相互吻合。

本發明所揭示植入物之螺紋組件緊固結構，如圖4所示，其中該第一組件(10)構成該螺孔(11)的螺牙，係含有兩相互平行的牙面(12、12')；如圖5所示，其中令該第二組件(20)之該外螺紋段(21)，係含有兩相互平行的牙面部(22、22')。使本發明在製造上刀具可沿兩相互平行的牙面(12、12’)或牙面部(22、22’)間伸入，以降低製造時的技術困難度。

如圖4、5所示，本發明所揭示植入物之螺紋組件緊固結構，其中該第一、四夾角(A1、A4)最佳實施例是介於30~70度間。

如圖4、5所示，本發明所揭示植入物之螺紋組件緊固結構，其中令徑向基準線(10b)係穿經該牙面(12)與第二接觸面(13)之交點，且該徑向基準線(10b)與第二接觸面(13)所構成的第二夾角(A2)可以是0度，即平行該徑向基準線(10b)；或令該第二夾角(A2)小於30度，使該第二接觸面(13)形成一的斜面。另外，令徑向基準線(20b)係穿經該牙面部(22)與第五接觸面(23)之交點，且該徑向基準線(20b)與第五接觸面(23)所構成的第五夾角(A5)可以是0度，即平行該徑向基準線(20b)；或令該第五接觸面小於30度，使該第五接觸面(23)形成一斜面。

如圖4、5所示，本發明所揭示植入物之螺紋組件緊固結構，其中令徑向基準線(10b)係穿經該牙面(12)與第三接觸面(14)之交點，且該徑向基準線(10b)與該第三接觸面(14)所構成的第三夾角(A3)可以是0度，即平行該徑向基準線(10b)；或令該第三接觸面(14)小於30度，使該第三接觸面(14)呈一斜面。另外，令徑向基準線(20b)係穿經該牙面部(22)與第六接觸面(24)之交點，且該徑向基準線(20b)與該第六接觸面(24)所構成的第六夾角(A6)可以是0度，即平行該徑向基準線(20b)；或令該第六接觸面(24)小於30度，使該第六接觸面(24)呈一斜面。

如圖1、2、3所示，本發明所揭示植入物之螺紋組件緊固結構，其中該第一組件(10)係含有至少一開口槽(15)，該開口槽(15)係徑向貫穿該螺孔(11)。本發明所揭示植入物之螺紋組件緊固結構，其中該第一組件(10)可以為一用以固定脊髓矯正之椎弓根螺釘，該椎弓根螺釘含有一套筒部(16)，自該套筒部(16)之頂端軸向地向下形成本發明所揭示之螺孔(11)，並於該套筒部(16)徑向地貫穿有一開口槽(15)，且於該套筒部(16)之底端穿套一螺釘本體(17)；該第二組件(20)係含有一本體(25)，於該本體(25)之底段外緣形成本發明所揭示之外螺紋段(21)，並令該本體(25)之頂端設有一驅動部(251)以供操作者以起子等工具施力旋轉該本體(25)，使該外螺紋段(21)可以鎖入該第一組件(10)的螺孔(11)中，並藉由該第二組件(20)壓制一至於該開口槽(15)中之連桿(30)。此時，如圖3、6所示，迫緊該連桿(30)時的軸向作用力(F)將驅使該第二組件(20)的牙面部(22)、第五接觸面(23)與第六接觸面(24)相對緊抵於該第一組件(10)之牙面(12)、第二接觸面(13)與第三接觸面(14)上，以增加第一、二組件(10、20)間的摩擦力，有效阻擋具開口槽(15)的第一組件(10)向外撐開。

另外，當本發明之第二、五接觸面(13、23)與第三、六接觸面(14、24)呈一斜面接觸時，便猶如兩楔子相對配合，當具開口槽(15)之第一組件(10)兩側受側向壓應力(P)時，該第二組件(20)之第五、六接觸面(14、24)之斜向分力(f1)便可以阻擋該側向壓應力(P)，以阻擋該第一組件(10)的兩側因受壓位移，改善我國發明專利第I235794號的缺點，使本發明可以確實緊固該第一、二組件(10、20)，有效制動該連桿，確保患者術後使用時的安全。

如圖4、5所示，本發明所揭示植入物之螺紋組件緊固結構，其中該第一組件(10)之該牙面(12)與該第二接觸面(13)間、該第二組件(20)之該牙面部(22)與該第五接觸面(23)間係分別形成一圓弧導角(121、221)。

如圖4、5所示，本發明所揭示植入物之螺紋組件緊固結構，其中該第一組件(10)之該牙面(12)與第三接觸面(14)間、該第二組件(20)之該牙面部(22)與該第六接觸面(24)間，係分別形成一圓弧導角(122、222)。

如圖6所示，當本發明所示之第一組件(10)與第二組件(20)相對迫緊時，該第一、二組件(10、20)所產生的軸向鎖緊作用力(F)，會沿第二組件(20)第五接觸面(23)及該第六接觸面(24)產生一斜向分力(f1)，緣此，本發明藉由斜向延伸於該第一組件(10)牙面根部與牙峰的第二、三接觸面(13、14)與該第二組件(20)斜向延伸於牙峰部及牙根部的第五、六接觸面(23、24)吻合地緊貼，便猶如兩楔相互配合，以有效阻擋該第一組件(10)因有開口槽(15)而朝外撐開或朝內徑向位移，以有效避免該第一、二組件(10、20)鬆動，以達到確實緊固第一、二組件(10、20)的目的。

本發明所揭示植入物之螺紋組件緊固結構，係可應用於人體之椎弓根螺釘、膨脹釘或其他骨科所應用之植入物，本發明並不予自限。

本發明所揭示之結構、形狀可於不違本發明之精神、範躊下予以修飾應用，本發明並不自限於上述的實施方式。