改进的螺钉头制造技术

根据本发明专利技术的紧固系统包括螺钉构件(10)和座构件(20)。该螺钉构件包括沿着纵向轴线(5)延伸且最大半径为R1的轴(12)，所述轴包括螺纹部(13)，所述螺钉构件进一步包括在螺钉轴的一端的头(14)，所述头包括具有最大半径R2大于所述螺钉轴的底端(15)，使得所述螺钉头的暴露的下侧(18)径向延伸超过所述螺钉轴的最大半径。座构件包括螺钉槽(21)，该螺钉槽包括具有最小半径R3等于或大于R1的平面螺钉座(22)。螺钉头的底端包括环状接触表面，用于抵接所述螺钉座，该接触表面由在螺钉头的下侧上的至少一个向下延伸的突起部(17)的远端形成，其中该环状接触表面的最小半径大于螺钉座的最小半径。

【技术实现步骤摘要】
紧固系统
本专利技术涉及螺钉，具体是那些在牙移植领域中用于将第二构件诸如基牙附接至牙移植物上的螺钉。
技术介绍
牙移植物用于取代单颗牙齿或用于锚固通常取代若干乃至所有的牙齿的更复杂的结构。移植物通常构造成两个部件，在这种情况下，移植物由锚固部件和单独的基牙的组成，锚固部件通常单独（inisolation）称为移植物。锚固部件或者完全嵌入骨头中，也就是说，达到牙槽嵴的高度，要么从牙槽嵴伸进软组织内几毫米。基牙安装在锚固部件上并且延伸进口腔以形成对假牙或托牙的支撑。在假体的能够超过20年的使用寿命期间，移植物系统将遭受因咀嚼引起的大荷载。因此，必须将基牙牢固地紧固到移植物上以便防止构件的松动和潜在损失。这种情况能够以许多方式例如经由压配合或胶合来实现。然而，通常优选螺钉配合连接。通过在附接期间施加足够高的扭矩，能够实现移植物和基牙之间的牢固连接。因此，在许多系统中，移植物包括内螺纹孔，而基牙包括对应的顶部螺纹，因此允许将基牙直接拧进移植物内。然而，其缺点在于，基牙相对于移植物的精确角位置直到最终固定为止仍旧是不可知的。这样具有缺点，特别是当基牙旨在用来支撑单颗假牙时。因此，许多移植物系统包括抗旋转装置，该抗旋转装置能够防止移植物和基牙之间的相对旋转，并且设置了数量有限的基牙相对于移植物的角位置。这些抗旋转装置由移植物和基牙中的互补的非圆形对称部分组成，所述互补的非圆形对称部分通常具有多边形形状诸如六边形或八边形。这样的系统确保了在固定之前基牙相对于移植物的精确的角位置是已知的，并且能够有助于防止基牙在移植物使用寿命期间的松动。当然，当采用了这种抗旋转装置时，相对于移植物旋转基牙是不可能的，并且基牙因此不再能够直接拧进移植物中。因此，使用通常是称为"基底螺钉"的螺钉的第三构件来将基牙连接至移植物上。当使用了基底螺钉时，基牙通常包括延伸通过基牙的螺钉槽并且具有螺钉座。这使得基底螺钉能够直通基牙直至螺钉头邻接螺钉座，并且能够将螺丝起子插入到槽中以将螺钉接合并紧固至移植物的内螺纹孔，从而将基牙固定地夹紧至移植物上。这样的已知移植物系统的示例能够在例如EP1679049和WO2006/012273中找到，在EP1679049中，螺钉座是圆锥形的，而在WO2006/012273中，螺钉座是平面的。和基牙一样，基底螺钉也用于将其它临时性第二构件例如愈合帽、闭合螺钉和印模杆连接至移植物。如上所述，重要的是，尤其是将基牙牢固地紧固到移植物上以防止在移植物系统的使用寿命期间发生松动。在螺钉配合系统的情况下，无论是第三构件还是基牙本身，为了实现高的预荷载或夹紧力，这是通过拧紧螺钉构件来实现的。为了实现最大预荷载，需要尽量拧紧螺钉，而不达到螺钉的屈服强度。此时，螺钉主体内的张力会导致螺纹的塑性变形且在一些情况下会导致螺钉断裂。因为随后必须移除并更换螺钉，所以这是非常不期望的。移除已损坏的螺钉并不总是那么容易，并且这还会导致对移植物的内螺纹的损坏。在一些情况下，对螺纹的损坏直到在最后的假体已经固定到基牙上之前可能并不明显，因此，更换螺钉也会导致对产生新假体的需要。因此，牙移植物系统的制造商设置了推荐的最大扭矩值，这确保了螺钉的高的预荷载而没有过度张紧的风险。然而，考虑到对确保移植物系统的高的预荷载的自然期望，牙医通常施加显著高出推荐值的紧固扭矩，这会导致螺钉失效。为了增加螺钉的张紧强度以防止在这样的情况下发生破损，一个可能的解决方案是采用不同强度的材料来制造螺钉。然而，考虑到螺钉在人体内的长期使用，任何新材料都必须经历严格的安全测试，发现具有所需高强度以及所需生物相容性的新材料并不是一件简单的事情。另一选择将是增加螺钉的尺寸。然而，因为必须将移植物配合在颌骨内的可用空间内，同时尽可能少地移除骨头，以限制在移植物位置的外伤，所以在牙移植物系统中，空间是有限的。因此，移植物系统的总尺寸不能改变，并且对螺钉直径的任何增加将会导致移植物和/或基牙厚度的等量减少。这样的修改将会容易地削弱另一区域的系统。因此，本专利技术的至少优选实施例的目的是提供具有这样的设计的螺钉构件：该设计使得其能够承受更高的扭矩量而不需要改变材料或总尺寸。
技术实现思路
根据本专利技术的一个方面，提供了包括螺钉构件和座构件的紧固系统。螺钉构件包括轴，轴沿着纵向轴线延伸且最大半径为R1，所述轴包括螺纹部，所述螺钉构件进一步包括在螺钉轴的一端的头，头包括底端，底端的最大半径R2大于螺钉轴的最大半径，使得螺钉头的暴露的下侧径向延伸超过螺钉轴的最大半径。座构件包括螺钉槽，该螺钉槽包括平面螺钉座，平面螺钉座的最小半径R3等于或大于R1。螺钉头的底端包括环状接触表面，环状接触表面用于抵接所述螺钉座，该接触表面由在螺钉头的下侧上的至少一个向下延伸的突起部的远端形成，其中所述环状接触表面的最小半径大于螺钉座的最小半径。在本文中，螺钉构件的“底部”被认为是螺钉轴的远端，即，螺钉轴的与螺钉头的相对端。因此，头的底端是最靠近螺钉轴的头的一端，并且向下延伸的突起部是朝螺钉的底部突出的突起部。根据常规牙科术语，“顶部”是指朝向骨头的方向，“冠”是指朝向牙齿的方向。因此，构件的顶部部件是在使用中指向颌骨的部件，冠部件是指向口腔的部件。当本专利技术的螺钉构件是牙螺钉构件时，因此，螺钉头的底端也可被视为顶部和所述一个或多个突起部可被视为向顶部延伸。根据本专利技术，螺钉头的环状接触表面位于远离螺钉轴的外半径的径向位置。换言之，在环状接触表面的轴向位置，在接触表面的最小半径和螺钉头的径向内部部分之间存在缝隙。这是通过在螺钉头的下侧提供一个或多个突起部来实现的，所述一个或多个突起部在向下方向延伸以产生环状接触表面。螺钉头的内部部分与环状接触表面之间产生的缝隙足够大，环状接触表面的最小半径大于螺钉座的最小半径。因为接触表面的最小半径大于螺钉座的最小半径，所以螺钉座的最内部的区域在使用期间不会接触螺钉头。当拧紧螺钉时，只有一部分施加的扭矩被转变为预荷载。必须对螺钉施加的总扭矩是相当大的，因为大量的扭矩被用于克服作用在螺钉头和螺纹上的摩擦。通常，据估计，只有大约10-15%的施加扭矩被用于拧紧螺钉。在现有技术的螺钉系统中，螺钉头的下侧形状设计为与螺钉座互补。因此，当螺钉座是平面的时，螺钉的下侧也是平面的。因此，形成了大的接触表面。实际上，螺钉头的整个下侧都作为环状接触表面。相反，在本专利技术中，所述至少一个向下延伸的突起部产生了较小的接触表面，因为只有螺钉头的下侧的一部分形成接触表面。该突起部起到的作用是，并不是螺钉头和螺钉座的所有径向重叠区域都相互接触。因为环状接触表面的最小半径大于螺钉座的最小半径，所以这种情况下的摩擦半径大于当使用传统平头螺钉头时实现的摩擦半径，平头螺钉头也接触了螺钉座的内部部分。因此，克服螺钉头上的摩擦力所需的扭矩增加，因此减少了转变为预加载力中的扭矩的百分比。因此，超过推荐最大扭矩限制的使用者不太可能损坏螺钉，因为更多的施加扭矩被螺钉头的摩擦阻力“吸收”了。在大多数系统中，考虑到制造公差，螺钉座的最小半径等于螺钉轴的最大半径。这提供了在仍旧能够容纳螺钉轴的螺钉座下面的可能的最窄的螺钉槽。因此，传统的平头螺钉包括从R1向外延伸的平面下侧。因此，从另一方面来看，本专利技术提供了这样的螺钉构件：该螺钉构件包括本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
2010.12.23 EP 10016023.31.一种紧固系统，包括螺钉构件(10)和座构件(20)，所述螺钉构件包括螺钉轴(12)，沿着纵向轴线(5)延伸且最大半径为R1，所述螺钉轴包括螺纹部(13)，所述螺钉构件进一步包括在螺钉轴的一端的螺钉头(14)，所述螺钉头包括底端(15)，底端(15)的最大半径R2大于螺钉轴的最大半径，使得所述螺钉头的暴露的下侧(18)径向延伸超过所述螺钉轴的最大半径，所述座构件包括螺钉槽(21)，所述螺钉槽(21)包括最小半径为R3的平面螺钉座(22)，所述R3等于或大于R1，其中所述螺钉头的底端包括环状接触表面(C)，用于抵接所述平面螺钉座，所述环状接触表面由在螺钉头的下侧上的一个或多个向下延伸的突起部(17)的远端形成，所述环状接触表面的最小半径大于所述平面螺钉座的最小半径，使得所述平面螺钉座的最内部的区域在使用期间不会接触所述螺钉头，其中所述一个或多个向下延伸的突起部(17)至少在其径向内侧上是锥形的，其中所述螺钉构件(10)包括在螺钉轴(12)和螺钉头(14)之间的过渡部分的底切(11)，使得所述一个或多个向下延伸的突起部(17)的锥形起始于R1的径向内部。2.如权利要求1所述的紧固系统，其中所述环状接触表面(C)是由围绕所述纵向轴线(5)延伸360°的单个突...

【专利技术属性】
技术研发人员：S库瓦西尔，
申请(专利权)人：斯特劳曼控股公司，
类型：发明
国别省市：