專利名稱：改進的螺釘頭的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及螺釘，具體是那些在牙移植領域中用于將第二構件諸如基牙附接至牙移植物上的螺釘。
背景技術：
牙移植物用于取代單顆牙齒或用于錨固通常取代若干乃至所有的牙齒的更復雜的結構。移植物通常構造成兩個部件，在這種情況下，移植物由錨固部件和單獨的基牙的組成，錨固部件通常單獨(in isolation)稱為移植物。錨固部件或者完全嵌入骨頭中，也就是說，達到牙槽嵴的高度，要么從牙槽嵴伸進軟組織內幾毫米?；腊惭b在錨固部件上并且延伸進口腔以形成對假牙或托牙的支撐。在假體的能夠超過20年的使用壽命期間，移植物系統(tǒng)將遭受因咀嚼引起的大荷載。因此，必須將基牙牢固地緊固到移植物上以便防止構件的松動和潛在損失。這種情況能夠以許多方式例如經由壓配合或膠合來實現(xiàn)。然而，通常優(yōu)選螺釘配合連接。通過在附接期間施加足夠高的扭矩，能夠實現(xiàn)移植物和基牙之間的牢固連接。因此，在許多系統(tǒng)中，移植物包括內螺紋孔，而基牙包括對應的頂部螺紋，因此允許將基牙直接擰進移植物內。然而，其缺點在于，基牙相對于移植物的精確角位置直到最終固定為止仍舊是不可知的。這樣具有缺點，特別是當基牙旨在用來支撐單顆假牙時。因此，許多移植物系統(tǒng)包括抗旋轉裝置，該抗旋轉裝置能夠防止移植物和基牙之間的相對旋轉，并且設置了數量有限的基牙相對于移植物的角位置。這些抗旋轉裝置由移植物和基牙中的互補的非圓形對稱部分組成，所述互補的非圓形對稱部分通常具有多邊形形狀諸如六邊形或八邊形。這樣的系統(tǒng)確保了在固定之前基牙相對于移植物的精確的角位置是已知的，并且能夠有助于防止基牙在移植物使用壽命期間的松動。當然，當采用了這種抗旋轉裝置時，相對于移植物旋轉基牙是不可能的，并且基牙因此不再能夠直接擰進移植物中。因此，使用通常是稱為"基底螺釘"的螺釘的第三構件來將基牙連接至移植物上。當使用了基底螺釘時，基牙通常包括延伸通過基牙的螺釘槽并且具有螺釘座。這使得基底螺釘能夠直通基牙直至螺釘頭鄰接螺釘座，并且能夠將螺絲起子插入到槽中以將螺釘接合并緊固至移植物的內螺紋孔，從而將基牙固定地夾緊至移植物上。這樣的已知移植物系統(tǒng)的示例能夠在例如EP1679049和W02006/012273中找到， 在EP1679049中，螺釘座是圓錐形的，而在W02006/012273中，螺釘座是平面的。和基牙一樣，基底螺釘也用于將其它臨時性第二構件例如愈合帽、閉合螺釘和印模桿連接至移植物。如上所述，重要的是，尤其是將基牙牢固地緊固到移植物上以防止在移植物系統(tǒng)的使用壽命期間發(fā)生松動。在螺釘配合系統(tǒng)的情況下，無論是第三構件還是基牙本身，為了實現(xiàn)高的預荷載或夾緊力，這是通過擰緊螺釘構件來實現(xiàn)的。為了實現(xiàn)最大預荷載，需要盡量擰緊螺釘，而不達到螺釘的屈服強度。此時，螺釘主體內的張力會導致螺紋的塑性變形且在一些情況下會導致螺釘斷裂。因為隨后必須移除并更換螺釘，所以這是非常不期望的。移除已損壞的螺釘并不總是那么容易，并且這還會導致對移植物的內螺紋的損壞。在一些情況下，對螺紋的損壞直到在最后的假體已經固定到基牙上之前可能并不明顯，因此，更換螺釘也會導致對產生新假體的需要。因此，牙移植物系統(tǒng)的制造商設置了推薦的最大扭矩值，這確保了螺釘的高的預荷載而沒有過度張緊的風險。然而，考慮到對確保移植物系統(tǒng)的高的預荷載的自然期望，牙醫(yī)通常施加顯著高出推薦值的緊固扭矩，這會導致螺釘失效。為了增加螺釘的張緊強度以防止在這樣的情況下發(fā)生破損，一個可能的解決方案是采用不同強度的材料來制造螺釘。然而，考慮到螺釘在人體內的長期使用，任何新材料都必須經歷嚴格的安全測試，發(fā)現(xiàn)具有所需高強度以及所需生物相容性的新材料并不是一件簡單的事情。另一選擇將是增加螺釘的尺寸。然而，因為必須將移植物配合在頌骨內的可用空間內，同時盡可能少地移除骨頭，以限制在移植物位置的外傷，所以在牙移植物系統(tǒng)中，空間是有限的。因此，移植物系統(tǒng)的總尺寸不能改變，并且對螺釘直徑的任何增加將會導致移植物和/或基牙厚度的等量減少。這樣的修改將會容易地削弱另一區(qū)域的系統(tǒng)。因此，本發(fā)明的至少優(yōu)選實施例的目的是提供具有這樣的設計的螺釘構件該設計使得其能夠承受更高的扭矩量而不需要改變材料或總尺寸。

發(fā)明內容
根據本發(fā)明的一個方面，提供了包括螺釘構件和座構件的緊固系統(tǒng)。螺釘構件包括軸，軸沿著縱向軸線延伸且最大半徑為隊，所述軸包括螺紋部，所述螺釘構件進一步包括在螺釘軸的一端的頭，頭包括底端，底端的最大半徑&大于螺釘軸的最大半徑，使得螺釘頭的暴露的下側徑向延伸超過螺釘軸的最大半徑。座構件包括螺釘槽，該螺釘槽包括平面螺釘座，平面螺釘座的最小半徑民等于或大于禮。螺釘頭的底端包括環(huán)狀接觸表面，環(huán)狀接觸表面用于抵接所述螺釘座，該接觸表面由在螺釘頭的下側上的至少一個向下延伸的突起部的遠端形成，其中所述環(huán)狀接觸表面的最小半徑大于螺釘座的最小半徑。在本文中，螺釘構件的“底部”被認為是螺釘軸的遠端，S卩，螺釘軸的與螺釘頭的相對端。因此，頭的底端是最靠近螺釘軸的頭的一端，并且向下延伸的突起部是朝螺釘的底部突出的突起部。根據常規(guī)牙科術語，“頂部”是指朝向骨頭的方向，“冠”是指朝向牙齒的方向。因此，構件的頂部部件是在使用中指向頌骨的部件，冠部件是指向口腔的部件。當本發(fā)明的螺釘構件是牙螺釘構件時，因此，螺釘頭的底端也可被視為頂部和所述一個或多個突起部可被視為向頂部延伸。根據本發(fā)明，螺釘頭的環(huán)狀接觸表面位于遠離螺釘軸的外半徑的徑向位置。換言之，在環(huán)狀接觸表面的軸向位置，在接觸表面的最小半徑和螺釘頭的徑向內部部分之間存在縫隙。這是通過在螺釘頭的下側提供一個或多個突起部來實現(xiàn)的，所述一個或多個突起部在向下方向延伸以產生環(huán)狀接觸表面。螺釘頭的內部部分與環(huán)狀接觸表面之間產生的縫隙足夠大，環(huán)狀接觸表面的最小半徑大于螺釘座的最小半徑。因為接觸表面的最小半徑大于螺釘座的最小半徑，所以螺釘座的最內部的區(qū)域在使用期間不會接觸螺釘頭。當擰緊螺釘時，只有一部分施加的扭矩被轉變?yōu)轭A荷載。必須對螺釘施加的總扭矩是相當大的，因為大量的扭矩被用于克服作用在螺釘頭和螺紋上的摩擦。通常，據估計， 只有大約10-15%的施加扭矩被用于擰緊螺釘。在現(xiàn)有技術的螺釘系統(tǒng)中，螺釘頭的下側形狀設計為與螺釘座互補。因此，當螺釘座是平面的時，螺釘的下側也是平面的。因此，形成了大的接觸表面。實際上，螺釘頭的整個下側都作為環(huán)狀接觸表面。相反，在本發(fā)明中，所述至少一個向下延伸的突起部產生了較小的接觸表面，因為只有螺釘頭的下側的一部分形成接觸表面。該突起部起到的作用是，并不是螺釘頭和螺釘座的所有徑向重疊區(qū)域都相互接觸。因為環(huán)狀接觸表面的最小半徑大于螺釘座的最小半徑，所以這種情況下的摩擦半徑大于當使用傳統(tǒng)平頭螺釘頭時實現(xiàn)的摩擦半徑，平頭螺釘頭也接觸了螺釘座的內部部分。因此，克服螺釘頭上的摩擦力所需的扭矩增加，因此減少了轉變?yōu)轭A加載力中的扭矩的百分比。因此，超過推薦最大扭矩限制的使用者不太可能損壞螺釘，因為更多的施加扭矩被螺釘頭的摩擦阻力“吸收” 了。在大多數系統(tǒng)中，考慮到制造公差，螺釘座的最小半徑等于螺釘軸的最大半徑。這提供了在仍舊能夠容納螺釘軸的螺釘座下面的可能的最窄的螺釘槽。因此，傳統(tǒng)的平頭螺釘包括從隊向外延伸的平面下側。因此，從另一方面來看，本發(fā)明提供了這樣的螺釘構件該螺釘構件包括軸，軸沿著縱向軸線延伸且最大半徑為R1,所述軸包括螺紋部，所述螺釘構件進一步包括在螺釘軸的一端的頭，所述頭包括底端，底端的最大半徑&大于螺釘軸的最大半徑，使得螺釘頭的暴露的下側徑向延伸超過螺釘軸的最大半徑，所述底端包括環(huán)狀接觸表面，環(huán)狀接觸表面用于抵接平面螺釘座，該接觸表面由在螺釘的下側上的至少一個向下延伸的突起部的遠端形成，所述接觸表面的最小半徑大于螺釘軸的最大半徑。下面描述本發(fā)明的兩方面的優(yōu)選特征。環(huán)狀接觸表面能夠由多個突起部形成，使得接觸表面是不連續(xù)的，或“破損的”。當螺釘頭的下側包括多個突起部時，這些突起部的遠端可以在不同的徑向位置。例如，從縱向軸線到突起部的距離可以從突起部到突起部交替。在這樣的實施例中，環(huán)狀接觸表面的最小半徑是通過最靠近縱向軸線的突起部的遠端設置的。然而，優(yōu)選地，所述多個突起部的遠端距離縱向軸線的距離是相等的。此外，雖然突起部可以具有不同的形狀，優(yōu)選這些突起部的形狀是相同的，或至少它們的遠端的形狀是相同的。然而，優(yōu)選地，環(huán)狀接觸表面由圍繞縱向軸線延伸360°的單個突起部形成，優(yōu)選地，這個環(huán)狀接觸表面具有一致的內半徑，盡管環(huán)狀接觸表面具有不規(guī)則的例如波狀形狀是可能的。優(yōu)選地，環(huán)狀接觸表面圍繞縱向軸線是一致的，即，最小半徑和最大半徑兩者都是一致的。因為接觸表面在使用中旨在用于鄰接平面螺釘座，所以環(huán)狀接觸表面位于垂直于縱向軸線的平面內。提供具有一致的內半徑的接觸表面使得能夠實現(xiàn)最大的摩擦半徑。所述“摩擦半徑”是接觸表面的平均半徑。這是在使用中接觸螺釘座的表面，因此，該半徑越大，克服螺釘頭下方的摩擦阻力所需的扭矩越大。增加摩擦半徑的傳統(tǒng)方法包括加寬螺釘頭和/或增加螺釘座的最小半徑。然而， 如上面討論的，在某些系統(tǒng)諸如牙移植物系統(tǒng)中，其空間是有限的，這樣的增加是不可能的或將會導致對由螺釘所夾緊的構件造成不能接受的弱化。本發(fā)明提供了增加摩擦半徑的替代方式，該方式不要求周圍構件的任何體積損失。相反地，這能夠通過對螺釘頭的下側的相對小的修改來實現(xiàn)。原則上，優(yōu)選環(huán)狀接觸表面盡可能窄并且其最小半徑盡可能大，以便最大化摩擦半徑。出于這個原因，還優(yōu)選環(huán)狀接觸表面的最大半徑等于螺釘頭的底端的最大半徑。在優(yōu)選實施例中，環(huán)狀接觸表面的最大半徑等于螺釘頭的外半徑。然而，在實際制造中，還必須考慮其它因素。例如，螺釘座能夠位于螺釘槽端部，使得螺釘座形成在座構件的外表面上。然而， 在許多情況下，螺釘座將位于螺釘槽內。在這種情況下，螺釘槽由至少兩個部形成，第一部， 該第一部具有第一直徑，以及第二部，該第二部具有第二較小的直徑，其中螺釘座由這兩個直徑之間的過渡部分形成。在一些構件中，這個過渡部分可以逐漸地通向圓錐形螺釘座。然而，本發(fā)明僅涉及平面螺釘座，其中在第一直徑和第二直徑的之間的過渡部分的至少一部分以階躍變化出現(xiàn)。因產生這個槽所使用的制造方法導致在第一螺釘槽部的壁和螺釘座之間的過渡部分處通常形成小半徑。當螺釘頭的外半徑大約等于第一螺釘槽部的直徑時，位于螺釘頭的徑向邊緣的環(huán)狀接觸表面可能不會正確地安置在螺釘座上并且還可能無法平穩(wěn)旋轉。此外，取決于螺釘構件的功能，所述頭可以從底端徑向向外地形成錐形，使得螺釘頭的最大半顯著大于螺釘座半徑并且因此顯著大于接觸表面半徑。因此，可選地，能夠相對于螺釘頭的下側或螺釘座的最小半徑來限定接觸表面的位置。優(yōu)選環(huán)狀接觸表面位于螺釘頭的下側的外面一半內。更優(yōu)選地環(huán)狀接觸表面位于螺釘頭的下側的外面的75%內，并且更優(yōu)選外面80%內。在本發(fā)明的情況下，螺釘頭的下側被限定為徑向延伸超過螺釘軸的外部邊界達到螺釘的底端的最大半徑的表面(民-禮)。優(yōu)選地環(huán)狀接觸表面的最小半徑比螺釘座的最小半徑至少大出20%，更優(yōu)選大出 25%。優(yōu)選地，接觸表面位于螺釘座的最小半徑的125-150%范圍內。在特別優(yōu)選實施例中， 接觸表面位于螺釘座的最小半徑的128-140%范圍內。優(yōu)選地，在使用中，螺釘座的表面區(qū)域的至少內部50%不與環(huán)狀接觸表面相接觸。上面的比例提供了適當的非接觸的螺釘座的內部區(qū)域以便提供摩擦半徑的有效增加，而不需要螺釘頭或螺釘座的總直徑的任何增加。如上所述，在許多實施例中，螺釘座的最小半徑大約等于螺釘軸的最大半徑。因此，在優(yōu)選實施例中，環(huán)狀接觸表面的最小半徑比螺釘軸的最大半徑至少大出 20%，更優(yōu)選大出30%。優(yōu)選地，接觸表面位于螺釘軸的最大半徑的125-150%范圍內。在特別優(yōu)選實施例中，接觸表面位于螺釘軸的最大半徑的130-140%范圍內。在牙移植領域中，螺釘構件的尺寸非常小以便配合在移植物內，螺釘軸的最大半徑R1優(yōu)選在0. 6mm和Imm之間，并且螺釘頭的底端的最大半徑&優(yōu)選在隊的1. 2至1. 5倍之間。R2的特別優(yōu)選范圍是0. 8-1. 3mm。如上所述，需要窄的環(huán)狀接觸表面，因此，在一些實施例中，突起部的遠端的形狀可以是尖的或彎曲的。在抵靠螺釘座擰緊螺釘頭時，這樣的窄接觸表面將會變形并且緊貼螺釘座。這確保了該兩表面之間非常緊密接觸并且當螺釘座的表面粗糙或不平坦時是特別有利的。然而，在許多情況下，優(yōu)選所述一個或多個突起部包括平坦的遠端。這更容易制造和減少傷害使用者的風險。優(yōu)選地，接觸表面的徑向寬度為最大螺釘軸半徑的10-20%和/ 或最小螺釘座半徑的10-20%。在牙移植領域中，接觸表面的寬度優(yōu)選在0. 05-0. 15 mm之間。優(yōu)選地，螺釘軸的最大半徑和環(huán)狀接觸表面的最小半徑之間的差異在0. 2mm和0. 4 mm之間。所述至少一個突起部能夠形成使得該突起部與螺釘頭的下側大約成直角向下延伸。然而，優(yōu)選地，所述一個或多個突起部至少在其徑向內側上是錐形的。這樣的錐形為本發(fā)明帶來了進一步優(yōu)勢。因為螺釘被抵靠螺釘座擰緊，所以錐形突起部稍微向上、或向冠方向彎曲。在三部件系統(tǒng)中這是特別有利的，諸如當使用了單獨的螺釘構件將齒基牙連接至移植物時。隨著時間的推移和使用，基牙通常輕微地下陷到移植物中。在現(xiàn)有技術的系統(tǒng)中，這導致螺釘座下沉遠離螺釘頭，因此減少了構件之間的摩擦。通過在使用或動態(tài)測試之后擰開螺釘所需的移除扭矩，這是明顯的，這個扭矩總是顯著小于所使用的初始插入扭矩。然而，已經驚奇地發(fā)現(xiàn)，這個優(yōu)選實施例的螺釘設計除了增加了螺釘在插入期間所能承受的最大扭矩之外，也增加了移除扭矩。這被認為是因上述螺釘頭的彎曲所導致的。這使得螺釘頭能夠起到彈簧的作用，因為基牙在使用期間下沉，螺釘頭隨著基牙伸展 (imflex)并降低，使得螺釘座和螺釘頭之間更大程度的接觸得以維持。因此，這增加了擰開螺釘所需的移除扭矩，從而增加了連接的安全性。優(yōu)選地所述一個或多個突起部的徑向內側以15°和25°之間最優(yōu)選20°的角度向下形成錐形。優(yōu)選地，錐形在半徑上至少部分優(yōu)選完全彎曲。當錐形僅僅部分彎曲時，該彎曲應該優(yōu)選位于突起部的近端。螺釘頭的底端的軸向位置是由環(huán)狀接觸表面限定的，根據本發(fā)明的環(huán)狀接觸表面與螺釘頭的內部部分通過縫隙徑向分離。螺釘頭的底端的徑向內部部分連接至螺釘軸。螺釘頭的這個部分的半徑可以等于R1,或在一些情況下大于R1,只要該半徑小于螺釘座的最小半徑即可。優(yōu)選地，螺釘包括螺釘頭和螺釘軸之間的過渡部分，使得突起部的錐形起始于R1 的徑向內部。這使得錐形突起部的徑向長度更長，這繼而增加了彈簧作用。當錐形在半徑上彎曲時，這個彎曲優(yōu)選延續(xù)到并形成底切的至少一部分。底切可位于螺釘軸內、或螺釘頭內、或螺釘軸和螺釘頭內。在優(yōu)選實施例中，底切至少部分位于螺釘軸內，使得螺釘軸的上端的半徑小于禮。這增加了螺釘軸和螺釘座邊緣之間的公差。在螺釘頭上提供錐形突起部被認為其本身是具備創(chuàng)造性的，因此，從另一方面來看，本發(fā)明提供了包括螺釘構件和座構件的緊固系統(tǒng)。螺釘構件包括軸，軸沿著縱向軸線延伸且最大半徑為R1，所述軸包括螺紋部，所述螺釘構件進一步包括在螺釘軸的一端的頭，所述頭包括底端，底端的最大半徑民大于螺釘軸的最大半徑，使得螺釘頭的暴露的下側徑向延伸超過螺釘軸的最大半徑。座構件包括螺釘槽，該螺釘槽包括平面螺釘座，平面螺釘座的最小半徑民等于或大于禮。螺釘頭的底端包括環(huán)狀接觸表面，用于抵接該螺釘座，所述環(huán)狀接觸表面由在螺釘頭的下側上的至少一個向下延伸的突起部的遠端形成，其中所述至少一個向下延伸的突起部至少在其徑向內內側是錐形的。優(yōu)選地，接觸表面的最小半徑大于螺釘座的最小半徑。根據這個方面的螺釘構件可以另外地或可替代地為具有本文所討論的任何或所有優(yōu)選特征。已發(fā)現(xiàn)，使用根據本發(fā)明的螺釘構件，螺釘構件所能承受的最大扭矩能夠增加至 10%。因此，根據本發(fā)明，能夠減少螺釘失效的發(fā)生率，而不需對系統(tǒng)作出外部尺寸或材料更改。不需要對夾緊構件諸如移植物和基牙的形狀或體積作出更改。優(yōu)選地，螺釘構件整體地形成。本發(fā)明的螺釘構件和座構件能夠用于使用了標準平頭螺釘的任何技術領域。本發(fā)明在存在有限的對夾緊構件諸如牙移植物系統(tǒng)的外部尺寸的更改能力的系統(tǒng)中是特別有利的。因此，優(yōu)選地，螺釘構件是牙螺釘構件。這可以用于直接附接至牙移植物或其它牙構件的例如第二牙構件諸如牙基牙。然而，優(yōu)選地，螺釘構件是被布置用于將一個牙構件例如基牙或其它第二構件附接至另一個構件諸如移植物的牙螺釘。牙螺釘也可被用于將例如假體附接至基牙。為避免疑義，牙螺釘是用于將一個構件夾緊至另一個構件的元件。因此，能夠被視為系統(tǒng)的“第三構件”。牙螺釘本身在牙移植物系統(tǒng)中不執(zhí)行除經由夾緊將另一構件附接至系統(tǒng)的之外的任何功能。相比之下，當本發(fā)明的螺釘構件是第二牙構件時，一旦被附接至移植物這將執(zhí)行另外的功能。例如，當愈合帽在骨整合期間密封移植物并且在移植物周圍輔助齒齦成型時，基牙為假體提供了支撐結構。假體提供了對一顆或多顆天然牙齒的臨時的或永久的更換。在一個優(yōu)選實施例中，螺釘構件包括牙科第二構件諸如基牙，并且座構件包括牙移植物。在這個實施例中，螺釘槽由移植物中的內孔形成。平面螺釘座可以形成在這個孔內或可以由移植物的冠端面形成，即在螺釘槽的冠端。在另一優(yōu)選實施例中，座構件包括牙第二構件，并且螺釘構件是用于將第二構件固定至移植物的牙螺釘。在這樣的實施例中，螺釘座通常位于螺釘槽內，該螺釘槽貫穿第二構件。該第二構件能夠是例如牙基牙或印模桿。


現(xiàn)將僅通過示例并參照附圖描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例，其中 圖IA示出了現(xiàn)有技術中的基底螺釘；
圖IB示出了圖IA中的細節(jié)X ； 圖2A示出了根據本發(fā)明的基底螺釘； 圖2B示出了圖2A中的細節(jié)X;
圖3A示出了圖1中的螺釘與第二構件的螺釘座相接觸的示意圖； 圖:3B示出了圖2中的螺釘與同一螺釘座相接觸的示意圖；以及圖4-6示出了根據本發(fā)明的替代座頭的設計；圖7示出了根據本發(fā)明的螺釘構件的基底視圖(base view)； 圖8示出了根據本發(fā)明的另一實施例的螺釘構件的基底視圖；以及圖9示出了根據本發(fā)明的基牙。
具體實施例方式圖IA和B示出了根據現(xiàn)有技術系統(tǒng)的基底螺釘1。其包括沿著縱向軸線5延伸的螺釘軸2。在其遠端，軸2包括螺紋部3，選擇螺紋的尺寸和節(jié)距以與移植物的內螺紋孔接合。在其相反端，軸2連接至螺釘頭4。頭4包含在其冠端中的中空部6，該中空部形狀設計為允許插入驅動工具諸如螺絲起子。中空部6具有非圓形對稱輪廓，使得扭矩能夠從驅動工具傳遞至螺釘1。頭4的底端或頂端的最大半徑&大于軸2的最大半徑R115這導致由螺釘頭4的下側8形成的環(huán)狀接觸表面。因為與螺釘相接合的基牙或其它構件必須包括尺寸設計成允許螺釘軸2通過的螺釘槽，所以螺釘頭4和螺釘座之間的最大可能接觸面積為π ( 2- 2) 0值得注意的是，底端的最大半徑&小于螺釘頭4的總的最大半徑。這是因為斜切表面9將底端連接至螺釘頭4的外圓周。這樣改進了螺釘1在螺釘槽內的配合，正如將在稍后證明的那樣。盡管有這個斜面，下側8提供了相對大的表面面積，頭4能夠通過該表面面積接觸其它第二構件或基牙的螺釘座。另外，這個表面面積從螺釘軸2的最大半徑R1向外延伸。圖2Α示出了根據本發(fā)明的螺釘10。該螺釘軸12與圖1示出的現(xiàn)有螺釘的螺釘軸相同，并且包括在其遠端的螺紋部13并在相反端連接至螺釘頭14。再一次，螺釘頭14包括形狀設計成允許與驅動工具相接合的中空部16。雖然示出在遠端處，但是，螺紋部13可替代地可定為在軸2上的不同軸向位置。與現(xiàn)有技術形成對比，螺釘頭14的下側18不是平面而是替代地包括向下延伸的突起部17。突起部17朝平坦遠端表面向下形成錐形，其限定了螺釘頭14的底端或頂端15。 錐形通過斜面19形成在徑向外側上并且通過凹面形成在徑向內側上。下側18的形狀導致產生了具有小于I-R1的寬度的環(huán)狀接觸表面并且定位成朝向螺釘頭14的外半徑。螺釘頭的形狀增加了螺釘的摩擦半徑，從而增加了為了克服螺釘頭的摩擦阻力所需的扭矩。這是參照圖3Α和B來證明的。圖3Α示出了圖1中的螺釘1在三部件移植物系統(tǒng)內的部分截面的示意圖。基牙20包括具有冠部件和頂部部件的螺釘槽21，由形成螺釘座 22的階躍直徑變化隔開。螺釘座22是平面的且垂直于系統(tǒng)的縱向軸線5。由于制造方法， 從螺釘槽21的冠部件的外壁到座22的過渡是彎曲的?；?0安置在移植物30的內孔31中。該孔形狀設計為貼身地容納基牙20，并且包括螺紋部33。為了將基牙20連接至移植物30，螺釘1穿過螺釘槽21直到螺釘1的螺紋部3能夠接合移植物的螺紋部33。通過擰緊螺釘1，頭4被迫下降到螺釘座22上并且將基牙20 夾緊在移植物30內。螺釘頭4的斜切邊緣9阻止對螺釘槽21的彎曲過渡區(qū)域的任何干擾 (interference)。下側8的平面表面產生在螺釘頭4和螺釘座22之間的寬闊的接觸區(qū)域Cp圖3A中所示的系統(tǒng)的摩擦半徑是這個接觸區(qū)域的平均半徑I F1。當扭矩經由中空部6 (在圖3A中未示出)施加到螺釘1時，這個扭矩的一部分將用于克服螺釘頭4下面的摩擦阻力，另一部分將用于克服螺釘螺紋的摩擦阻力并且剩余部分將擰緊螺釘并增加螺釘主體中的張力。施加過多的扭矩將使螺釘1過度張緊并且導致其斷裂和破損。圖;3B示出了與圖3A相同的移植物系統(tǒng)，然而這一次螺釘10用于將基牙20連接至移植物30。如能夠看到的，向下延伸的突起部17顯著減少了螺釘頭14和螺釘座22之間的接觸區(qū)域C2。值得注意地，在螺釘座22的徑向最內部區(qū)域處不存在表面之間的接觸，因為螺釘頭的接觸表面的最小半徑大于螺釘座22的最小半徑R3。因為螺釘軸12必須能夠穿過螺釘座22到達螺釘槽21的頂部部件，所以該半徑類似于螺釘軸12的最大半徑隊。在螺釘座22的徑向內部區(qū)域缺少接觸增加了系統(tǒng)的摩擦半徑Rf2，因此增加了克服螺釘頭14下面的摩擦阻力所需的扭矩。通過使用根據本發(fā)明的螺釘，所施加扭矩的更小百分比將用于使螺釘主體張緊，因此螺釘10在過度張緊發(fā)生之前能夠承受更多扭矩。突起部17定位成盡可能靠近螺釘頭14的外徑邊緣，以便增加摩擦半徑RF2。此外， 突起部17的遠端表面盡可能窄。圖2和圖;3B中所示的螺釘10的突起部17在其徑向內側上具有錐形表面。這具有另外的益處，因為它允許螺釘頭14彎曲。因為螺釘頭14被向下拉到螺釘座22上，所以錐形表面使得突起部能夠稍微樞轉。螺釘頭14因此起到荷載彈簧的作用。在使用基牙20 期間，這進一步下陷或下沉到移植物孔31中。在現(xiàn)有技術系統(tǒng)中，這減少了移除螺釘1所需的扭矩。然而，使用根據本發(fā)明的的優(yōu)選實施例的螺釘，因為基牙20在移植物30中下陷得更低，錐形突起部17不彎曲，因此維持了與螺釘座更好的接觸。這即使在長時間使用基牙20之后也會導致更高的移除扭矩。為了增加這個錐形的長度，螺釘10包括在螺釘軸12至螺釘頭14的過渡部分的底切11。這增加了突起部17的彈簧作用，另外還增加了螺釘頭14與螺釘座22之間的公差。 在這個實施例中，錐形的曲線延續(xù)到并形成底切11的一部分。已經對具有圖1和圖2中所示出的設計的螺釘進行了比較測試。結果表明，平均破損扭矩在從螺釘1的情況下的51. 8Ncm增加至螺釘10的情況下的57. 8Ncm。此外，在采用^ON荷載進行疲勞測試之后，與關于螺釘1的17. 9Ncm的移除力矩相比，螺釘10的移除力矩為26. INcm0圖4-6示出了本發(fā)明的一些進一步的實施例。圖4示出了具有錐形突起部47的螺釘頭44，該錐形突起部向形成頭44的頂端45的端點形成錐形(taper)，位于所述螺釘頭的外半徑處。該螺釘40提供了對具有給定外半徑的螺釘可能的最佳摩擦半徑，并且該螺釘能夠用于允許制造公差的情況，例如，當螺釘座22由座構件的外表面形成和/或徑向延伸超過螺釘頭時。這個實施例以底切41為特征，該底切增加了錐形突起部47的彈簧作用。這個底切41位于螺釘頭44中。圖5示出了替代螺釘頭M，該螺釘頭中，突起部57以直角從頭M的下側58延伸。 提供平的頂端陽和接觸表面使得較好的螺釘一致性和可預測性成為可能。在這個實施例中，在軸和頭的過渡部分之間不存在底切。
圖6示出了具有波狀下側68的螺釘頭64，該波狀下側導致彎曲的突起部67。這里，底切61延伸到螺釘軸62和螺釘頭64兩者中。圖7示出了根據本發(fā)明的螺釘的概括底視圖。螺釘頭74的半徑大于螺釘軸72的半徑并且因此從螺釘軸72向外延伸形成下側78。斜切表面79在下側78的徑向邊緣和螺釘頭74的圓周邊緣之間延伸。螺釘頭74的下側78包括沿頂部方向延伸至形成連續(xù)的環(huán)狀接觸表面C的遠端表面的突起部。突起部的位置、寬度和形狀能夠變化，如圖2和圖4-6 中所示。在圖7中，單個突起部圍繞螺釘的縱向軸線延伸360°以形成一致的連續(xù)的接觸表接觸表面由多個突起部形成也是可能的。這在圖8中示出。這里能夠看出的是， 螺釘頭84的下側88包括多個突起部87，所述多個突起部87也能夠具有前述實施例中所示出的任何形狀，每個都向頂端延伸至遠端表面，這些遠端表面組合起來形成破損的或不連續(xù)的環(huán)狀接觸表面C。上文已經關于單獨的螺釘構件主要描述了本發(fā)明，該單獨的螺釘構件能夠用于將第二構件諸如基牙連接至移植物。然而，第二構件本身形成本發(fā)明的螺釘構件也是可能的。 當不需要確定知道構件相對于移植物的精確角位置時，通常直接將第二構件擰進移植物內。這種直接連接常用于例如當移植物旨在用于支撐齒橋，即用于取代多顆牙齒的單個假體時。在這種情況下，齒橋附接至兩個或多個移植物，并且這些多個連接點因此限定了齒橋的角取向。其它第二構件，諸如僅被臨時使用且不支撐假體的愈合帽，也可以直接擰進移植物內。圖9示出了被設計用于直接連接至移植物的第二構件。構件90包括具有螺紋部分93用于螺紋連接至移植物的軸92。構件90進一步包括頭94，其在使用中從移植物突出進和/或通過軟組織。頭94的底端或頂端的半徑大于軸92的半徑，使得產生了下側98。下側98包括向頂部延伸的突起部97，該突起部圍繞構件的縱向軸線延伸360°，使得形成了環(huán)狀接觸表面。圖9中用圓圈圈住的細節(jié)非常類似于圖2A中所示的螺釘10中的構造。構件90的環(huán)狀接觸表面的最小半徑大于軸92的最大半徑和移植物的螺釘座的最小半徑。因此，螺釘頭的摩擦半徑相對于現(xiàn)有技術的構件增加了。上文所述的實施例僅出于示意性目的，技術人員將認識到可能存在許多落入所附權利要求范圍之內的替代布置。在任何權利要求中所提到的技術特征后面都帶有附圖標記，這些附圖標記僅出于增強權利要求的可理解性的目的，因此，這樣的附圖標記不對由這樣的附圖標記以示例方式所確定的每個元件的范圍起到任何限制作用。
權利要求
1.一種緊固系統(tǒng)，包括螺釘構件(10)和座構件00)，所述螺釘構件包括軸(12)，沿著縱向軸線( 延伸且最大半徑為R1，所述軸包括螺紋部(13)， 所述螺釘構件進一步包括在螺釘軸的一端的頭(14)， 所述頭包括底端(15)，底端(1 的最大半徑&大于螺釘軸的最大半徑，使得所述螺釘頭的暴露的下側(18)徑向延伸超過所述螺釘軸的最大半徑，所述座構件包括螺釘槽(21)，所述螺釘槽包括最小半徑為民的平面螺釘座(22)，所述民等于或大于R1,其中所述螺釘頭的底端包括環(huán)狀接觸表面(C)，用于抵接所述螺釘座，所述接觸表面由在螺釘頭的下側上的至少一個向下延伸的突起部(17)的遠端形成，所述環(huán)狀接觸表面的最小半徑大于所述螺釘座的最小半徑。
2.如權利要求1所述的緊固系統(tǒng)，其中所述環(huán)狀接觸表面(C)是由圍繞所述縱向軸線 (5)延伸360°的單個突起部(17)形成的。
3.如權利要求1或2所述的緊固系統(tǒng)，其中所述環(huán)狀接觸表面(C)具有一致的內半徑。
4.如權利要求1、2或3所述的緊固系統(tǒng)，其中所述環(huán)狀接觸表面(C)位于所述螺釘頭 (14)的下側(18)的外面一半內。
5.如前述權利要求中任一項所述的緊固系統(tǒng)，其中所述環(huán)狀接觸表面(C)的最小半徑比所述螺釘座02)的最小半徑民至少大出25%。
6.如權利要求5所述的緊固系統(tǒng)，其中所述接觸表面(C)位于所述螺釘座02)的最小半徑R3的128-140%范圍內。
7.如前述權利要求中任一項所述的緊固系統(tǒng)，其中所述環(huán)狀接觸表面(C)的最小半徑比螺釘軸(12)的最大半徑R1至少大出30%。
8.如前述權利要求中任一項所述的緊固系統(tǒng)，其中所述一個或多個突起部(17)包括平坦遠端。
9.如前述權利要求中任一項所述的緊固系統(tǒng)，其中所述一個或多個突起部(17)至少在其徑向內側上是錐形的。
10.一種緊固系統(tǒng)，包括螺釘構件(10)和座構件00)，所述螺釘構件包括軸(12)，沿著縱向軸線( 延伸且最大半徑為R1，所述軸包括螺紋部(13)，所述螺釘構件進一步包括在所述螺釘軸的一端的頭(14)，所述頭包括底端(15)，底端(1 的最大半徑&大于螺釘軸的最大半徑，使得所述螺釘頭的暴露的下側(18)徑向延伸超過所述螺釘軸的最大半徑，所述座構件包括螺釘槽，所述螺釘槽包括最小半徑為民的平面螺釘座 (22)，R3等于或大于R1,所述螺釘頭的底端包括環(huán)狀接觸表面(C)，用于抵接所述平面螺釘座，所述環(huán)狀接觸表面由在螺釘頭的下側上的至少一個向下延伸的突起部(17)的遠端形成，所述至少一個向下延伸的突起部至少在其徑向內側上是錐形的。
11.如權利要求9或10所述的緊固系統(tǒng)，其中所述一個或多個突起部(17)的徑向內側以15°和25°之間最優(yōu)選20°的角度向下形成錐形。
12.根據權利要求9至11中任一項所述的緊固系統(tǒng)，其中所述錐形至少在半徑上部分彎曲。
13.如權利要求9至12所述的緊固系統(tǒng)，其中所述螺釘構件(10)包括在螺釘軸(12) 和螺釘頭(14)之間的過渡部分的底切(11)，使得錐形起始于R1的徑向內部。
14.如權利要求12所述的緊固系統(tǒng)，其中所述螺釘構件(10)包括在螺釘頭(14)和螺釘軸(12)之間的過渡部分的底切(11)，其中所述錐形的曲線延續(xù)到且形成所述底切的至少一部分。
15.如前述權利要求中任一項所述的緊固系統(tǒng)，其中所述螺釘構件(10)是用于將基牙 (20)或其它第二構件附接至牙移植物(30)的牙螺釘。
16.一種螺釘構件，用于在如前述權利要求中任一項所述的緊固系統(tǒng)中使用。
17.一種螺釘構件(10)，包括軸(12)，沿著縱向軸線( 延伸且最大半徑為R1，所述軸包括螺紋部(13)， 所述螺釘構件進一步包括在螺釘軸的一端的頭(14)，所述頭包括底端(15)，底端(1 的最大半徑&大于螺釘軸的最大半徑，使得所述螺釘頭的暴露的下側(18)徑向延伸超過所述螺釘軸的最大半徑，所述底端包括環(huán)狀接觸表面(C)，用于抵接平面螺釘座，所述接觸表面由在所述螺釘的下側上的至少一個向下延伸的突起部(17)的遠端形成，所述接觸表面的最小半徑大于所述螺釘軸的最大半徑。
18.如權利要求17所述的螺釘構件(10)，其中所述環(huán)狀接觸表面(C)的最小半徑比所述螺釘軸(1 的最大半徑R1至少大出30%。
全文摘要
根據本發(fā)明的緊固系統(tǒng)包括螺釘構件(10)和座構件(20)。該螺釘構件包括沿著縱向軸線(5)延伸且最大半徑為R1的軸(12)，所述軸包括螺紋部(13)，所述螺釘構件進一步包括在螺釘軸的一端的頭(14)，所述頭包括具有最大半徑R2大于所述螺釘軸的底端(15)，使得所述螺釘頭的暴露的下側(18)徑向延伸超過所述螺釘軸的最大半徑。座構件包括螺釘槽(21)，該螺釘槽包括具有最小半徑R3等于或大于R1的平面螺釘座(22)。螺釘頭的底端包括環(huán)狀接觸表面，用于抵接所述螺釘座，該接觸表面由在螺釘頭的下側上的至少一個向下延伸的突起部(17)的遠端形成，其中該環(huán)狀接觸表面的最小半徑大于螺釘座的最小半徑。
文檔編號A61C8/00GK102551902SQ201110434930
公開日2012年7月11日 申請日期2011年12月22日 優(yōu)先權日2010年12月23日
發(fā)明者S.庫瓦西爾 申請人:斯特勞曼控股公司