螺釘和驅動器工具的制作方法
【專利摘要】本發明涉及螺釘和對應的螺釘驅動器，其用于與牙齒植入體的縱向軸線成角度地驅動螺釘進入牙齒植入體。螺釘具有多邊形界面，并且螺釘驅動器具有用于驅動螺釘旋轉的配合界面。
【專利說明】螺釘和驅動器工具【技術領域】
[0001]本發明涉及用于將牙齒部件固定至患者的顎骨的牙齒植入體中的方法和設備。更具體地，本發明涉及螺釘在具有對應的螺釘通道的牙齒部件中的操縱以將牙齒部件固定至牙齒植入體。
【背景技術】
[0002]圖1示出用于具有有角度的螺釘通道的修復用單個牙復位的布置。牙齒植入體110包括螺釘通道130，螺釘通道130具有內螺紋，該內螺紋被構造以匹配螺釘160的螺紋，使得螺釘160可以被緊固至該植入體。假牙120通過螺釘160固定至牙齒植入體。假牙穿過齒齦組織到達牙齒植入體110。假牙具有螺釘通道190，通過螺釘通道190插入螺釘160。螺釘通道190具有位于假牙的基部處的螺釘通道出口 180和螺釘座140，在采用螺釘將假牙緊固至該植入體時螺釘I60的螺釘頭部170就座在螺釘座140上。根據本發明，螺釘通道190的軸線(即，由該通道在任一點處的徑向中心點描繪的線)與通道130的軸線不一致。事實上，螺釘通道190可以大部分是直的，但以不同的角度定向至通道130。可替換地，螺釘通道190的軸線可以是彎曲的或S形的。結果，螺釘通道190在通道出口 180處的軸線不匹配通道130的軸線或螺釘座140的軸線。
[0003]源自這種布置的問題在于，如何插入螺釘通過有角度的螺釘通道，以及一旦螺釘與牙齒植入體接合，如何采用從螺釘的縱向軸線傾斜相當大的角度的驅動器驅動螺釘旋轉。
[0004]所需要的是以允許在插入假牙期間操縱和驅動螺釘以與螺釘的縱向軸線成一角度旋轉的方式接合螺釘和驅動器工具的方式。
[0005]US2010167240描述了一種驅動器工具，其用于以與螺釘的軸線成一角度地驅動螺釘旋轉。球狀頭部式驅動器被描述，其中驅動器頭部的球形形狀顯然在驅動器和螺釘之間提供接口，甚至其中以與螺釘的軸線成一角度地呈現驅動器工具。
【發明內容】
[0006]根據本發明的第一方面，提供了一種用于牙科應用的螺釘(換句話說，牙齒螺釘)，該螺釘具有冠狀端和頂端并包括:孔，該孔沿著螺釘的一部分從螺釘的冠狀端向著螺釘的頂端延伸；圍繞所述孔的內表面周向地布置的等間距隔開的第一數量的凹部，每個凹部延伸從所述孔的冠狀端至所述孔的所述頂端的長度。每個凹部的長度相對于螺釘的縱向軸線傾斜，使得凹部在與所述孔的冠狀端平行的點處比在所述孔的冠狀端下面的點處更遠離螺釘的縱向軸線。每對相鄰的凹部由所述孔的內表面上的接觸表面連接，每個接觸表面延伸從所述孔的冠狀端至螺釘的頂端的長度。每個接觸表面遠離螺釘的縱向軸線傾斜，使得該表面在與所述孔的冠狀端平行的點處比在所述孔的冠狀端下面的點處更遠離螺釘的縱向軸線。
[0007]所述孔的內表面的至少一部分包括氮化鈦層。所述孔的頂端可以是圓錐形的，最寬的點在凹部的頂端處。在一種實施例中，螺釘適于將牙齒部件緊固至牙齒植入體。在另一個實施例中，螺釘(本身)是能夠直接連接至牙齒植入體的牙齒部件，其中牙齒部件選自包括蓋用螺釘、愈合基臺和印模帽的組。
[0008]根據本發明的另一個方面，提供了一種驅動器，用于驅動用于將牙齒部件緊固至牙齒植入體的螺釘，該驅動器包括具有頂端和冠狀端的驅動器頭部，該驅動器頭部至少由在驅動器的縱向軸線的徑向平面中具有多邊形橫截面的第一部分和第二部分構成，第一部分在驅動器的縱向軸線的軸向平面中具有大致圓形橫截面。第二部分在頂點處相對于所述第一部分被連接，第二部分在驅動器的縱向軸線的軸向平面中具有向著驅動器頭部的頂端大致成錐形的三角形形狀。
[0009]驅動器頭部可以 包括彎曲頂端和位于驅動器頭部的頂端的尖端部，該尖端部在驅動器的縱向軸線的徑向平面中具有多邊形橫截面。驅動器頭部的表面的至少一部分可以包括氮化鈦層。
[0010]根據本發明的又一個方面，一種將牙齒部件緊固至牙齒植入體的方法，包括下述步驟:將上述驅動器的驅動器頭部插入上述螺釘的所述孔中，使得驅動器頭部的由多邊形橫截面限定的邊緣裝配在螺釘的凹部中；向驅動器施加足夠的力，使得驅動器頭部通過傳送功能夾緊螺釘；采用傳送功能操縱螺釘通過牙齒部件的螺釘通道，直到螺釘由牙齒植入體中的螺紋孔接收；采用驅動器驅動螺釘旋轉，使得驅動器頭部的由驅動器頭部的所述部分的多邊形橫截面限定的邊緣將轉動力平滑地傳遞至螺釘，與驅動器的縱向軸線相對于螺釘的縱向軸線的角度無關。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]現在將參照附圖通過示例的方式描述本發明的多個方面。在附圖中:
[0012]圖1示出具有有角度的螺釘通道和對應的螺釘的假牙。
[0013]圖2A和2B示出將螺釘插入圖1的假牙中的過程期間驅動器離螺釘的縱向軸線的角度(未按比例示出)。
[0014]圖3A-3D示出根據本發明的螺釘的實施例。
[0015]圖4A-4C示出根據本發明的螺釘驅動器的實施例。
[0016]圖5A-5C示出與螺釘驅動器頭部協作的螺釘。
[0017]圖6A和6B示出根據本發明的蓋用螺釘的實施例。
【具體實施方式】
[0018]現在將參照附圖描述本發明的具體實施例。然而，本發明可以被以多種不同的形式實施，并且不應當被解釋為限于本文中提出的實施例；確切地說，這些實施例被提供，使得本公開內容將是徹底和完整的，并且將本發明的保護范圍充分地傳達至本領域技術人員。在附圖中圖示的實施例的詳細描述中使用的用語不是意圖限制本發明。在附圖中，相同的附圖標記涉及相同的元件。
[0019]HH
[0020]本發明提供了用于將螺釘插入具有有角度的螺釘通道的牙齒部件中并將螺釘固定在牙齒植入體中，從而將牙齒部件固定至牙齒植入體的方法和設備。[0021]在圖3A至3D示出了根據本發明的優選實施例的具有螺紋界面的螺釘。螺釘160包括具有螺紋界面300的螺釘頭部310。螺紋界面300包括位于螺釘的頭部中的具有被構造與稍后在本說明書中描述的螺釘驅動器頭部400協作的多邊形內部形狀形狀的孔。如圖3A所示，螺紋截面300包括錐形內壁320、圓錐形段330、倒角或圓形界面邊緣340、以及凹部 350。
[0022]在優選實施例中，螺紋截面300包括周向地設置在螺紋界面的內表面上的六個等間距隔開的凹部350。具有多于或少于六個凹部的等同螺釘頭部也是可以預期的。每個凹部以向內與螺釘的縱向軸線成小角度(如，2.5度)的方式從螺釘頭部的頂表面向著圓錐形段330延伸。在凹部之間的是平錐形表面320，其向外向著螺紋界面的口部成錐形。結果，內表面350和320描繪了稍微圓錐形的內部空間，使得螺紋界面的口部處的最大直徑大于錐形表面320與下面的圓錐形段結合的點處的最大直徑。在一種實施例中，錐形表面320從螺釘的縱向軸線傾斜2.5度。
[0023]圓錐形段330包括螺紋界面300的底部。在圓錐體的最寬的點處，圓錐形段330結合凹部350和錐形內表面320。段330的圓錐體形狀隨后在螺紋界面的內端處向著截平頭部360變窄。圓錐體330在螺釘稍微插入螺釘座中時為螺釘頭部邊緣310提供額外的支撐。從而平直下表面(如，截平部360具有截面的寬度)可以在螺釘緊緊地擰入螺釘座中時允許邊緣向內塑性變形，圓錐形形狀330為邊緣310提供更大的支撐。
[0024]螺紋界面300的口部包括連接螺釘頭部310的頂表面和錐形內表面320的六個倒角或圓形邊緣360。
[0025]圖6A是根據本發 明的蓋用螺釘160'的實施例側面剖視圖，圖6B是透視圖。蓋用螺釘160'通常適于完全覆蓋牙齒植入體，例如牙齒植入體110的頂部(即，冠狀端)。
[0026]蓋用螺釘160'包括螺釘頭部310'。螺釘頭部310'包括平直圓周頂表面370'。表面370'正交于蓋用螺釘160'的縱向軸線。表面370'適于抵靠并覆蓋牙齒植入體的頂部。
[0027]螺釘頭部31(V還包括螺紋界面300。螺紋界面300屬于與聯系圖3A至3D描述的螺釘160的螺紋界面相同類型的。因此，相同的驅動器或工具可以用來操縱螺釘160和蓋用螺釘160' 二者。在此將不重復螺紋界面300的描述。
[0028]在表面370'的頂點處，蓋用螺釘160'包括圓錐形段380'，其向著蓋用螺釘160'的頂端變窄。圓錐形段380'適于在蓋用螺釘160'被擰入牙齒植入體中時抵靠該牙齒植入體的對應圓錐形段(內部圓錐形連接)。
[0029]在圓錐形段380'的頂點處，蓋用螺釘160'包括外螺紋部390'，其用用于與牙齒植入體的對應內螺紋部嚙合，使得蓋用螺釘160'可以固定至牙齒植入體。
[0030]螺紋界面300還可以應用于除蓋用螺釘之外的牙齒部件，如愈合基臺、印模帽等。
[0031]驅動器
[0032]根據本發明在圖4A-4C中示出的優選實施例，螺釘驅動器頭部400包括徑向平面(即，垂直于驅動器的縱向軸線的平面)中的多邊形形狀和軸向平面中的球形形狀。
[0033]特別地，驅動器頭部400的優選實施例具有如圖4A所示的多邊形橫截面。在優選實施例中，該多邊形橫截面具有六個邊。然而，具有多于或少于六個邊(對應于螺紋界面中的凹部的數量)的等同驅動器頭部是可以預期的。多邊形的邊形成橫跨在邊緣420之間的表面410。
[0034]在圖4B中，以側面透視圖示出螺釘驅動器頭部。為了描述驅動器頭部，它被分成多個部分 430，440，450，460 和 470。
[0035]頂端部分470的邊緣410描繪圓曲線，所有的邊緣410在該圓曲線處結合。邊緣在頂端部分470處的圓曲線在軸向平面中描繪圓形頭部。
[0036]部分460的邊緣410描繪一直線，使得部分460包括截平多棱柱形狀，其向著頂端470被截平，使得部分460的表面平滑地結合部分470的表面。頂端部分450的邊緣410描繪將部分460的邊緣連接至部分440的圓曲線。該圓曲線是使部分450在軸向平面中具有截平球形形狀的曲線 。
[0037]部分440的邊緣410描繪直線，使得部分460包括截平多棱柱形狀，其遠離頂端470變窄，使得部分450的表面平滑地結合部分430的表面。
[0038]部分430是表面420結合驅動器工具的圓柱形軸的地方。
[0039]驅動器頭部和螺紋界面之間的協作
[0040]如圖5A至5C所示，驅動器頭部和對應的螺紋界面的特征被構造成允許驅動器頭部插入螺紋界面中，并且允許由驅動器以與螺釘的縱向軸線成一角度地驅動螺釘旋轉。
[0041]在驅動器頭部剛開始插入螺紋界面中時，螺紋界面的口部的倒角(或圓形)邊緣340將驅動器頭部的尖端引入螺釘的孔中。這使得將驅動器頭部裝入螺釘中的過程更簡單，并且需要操縱驅動器/螺釘的人員的更少的精確的空間協調。
[0042]驅動器頭部隨后旋轉，直到邊緣410與凹部330對齊。此時，邊緣410將裝入凹部330中，并且驅動器頭部將獲得螺釘頭部的旋轉夾持。凹部允許驅動器頭部在驅動器頭部的表面和螺紋界面之間不存在鎖定碰撞的情況與螺釘的縱向軸線成一角度地平滑地旋轉，弓丨起驅動器頭部變為可旋轉地固定至螺釘。
[0043]如圖5A，如果螺釘頭部以匹配或接近螺釘的縱向軸線的角度插入螺紋界面中，則圓柱形部分460將靠在內圓錐體330上以提供舒適的裝配，并且驅動器可以被驅動以旋轉螺釘。
[0044]如圖5B和5C所示，如果螺釘頭部以與螺釘的縱向軸線成相當大的角度(即，大于5度)的方式插入螺紋界面中，則圓形頂端470在高于內圓錐體的截平端360的點結合內圓錐體330。這防止螺釘頭部在螺釘頭部以接近螺釘的縱向軸線的角度插入螺紋界面中時深深地進入螺紋界面。同時，部分450的圓形邊緣410與凹部350裝配在一起。在優選實施例中，內圓錐體330的梯度角被選擇以確保驅動器頭部進入螺釘頭部的深度取決于插入驅動器頭部時離螺釘的縱向軸線的角度。通過控制螺釘頭部進入螺紋界面的深度，部分450的圓形邊緣410可以被控制以在凹部350的長度的最佳范圍內接觸凹部350，即，不是太靠近螺紋界面的口部，使得驅動器頭部滑動脫離與螺釘的旋轉夾持，并且不是太靠近螺紋界面的內端，使得圓形部分450接觸內圓錐形部分330并引入附加的摩擦或將螺釘頭部向回推動離開螺紋界面。在一種實施例中，凹部350上的圓形部分450的最佳接觸范圍是在描繪凹槽的長度的25%和75%的點之間。通過確保圓形邊緣的一部分在該范圍內接觸圓錐形部分330，在螺釘和驅動器之間實現最佳游隙以允許螺釘的有角度的旋轉。一旦驅動器頭部被移動以旋轉，則部分450在凹部350中的圓形面允許螺釘與驅動器的縱向軸線成角度地旋轉。[0045] 驅動器的表面460還在驅動過程期間提供額外的接觸表面。對于圓形的驅動器頭部，凹部中的每個邊緣將在該邊緣和凹表面接觸的點之后彎曲到該凹部之外。平直表面不會彎曲到凹部之外，并且提供一定程度的表面接觸，直到該凹部的端部。
[0046] 在本發明的優選實施例中，凹部350和表面320從螺釘的縱向軸線稍微傾斜為驅動器頭部提供了傳送功能。稍微傾斜是指，如果以某個力將螺釘頭部推入螺紋界面中，邊緣450被以逐漸增加的緊配合推入凹部350中。一旦達到某個點，驅動器頭部的表面就被如此緊地壓靠在螺紋界面的內表面上，使得所產生的摩擦配合允許螺釘由驅動器頭部拔走并在不對螺釘進行任何支撐的情況下被載送。這稱為傳送功能并且對應簡化將螺釘安裝在牙齒植入體中的過程來說是至關重要的。在優選實施例中，優選的驅動器頭部和接口的配置允許該傳送功能即使在與螺釘的縱向軸線成一角度插入驅動器頭部時也存在。這在螺釘插入有角度的螺釘通道(如圖2A和2B所示)中時是特別有利的。而且，優選的驅動器頭部和接口的配置允許將圓形部分450的接觸部分控制在最佳范圍內，并且因此也可以控制用于實現傳送功能的最佳摩擦量。
[0047]在本發明的優選實施例中，驅動器頭部的表面或螺紋界面的內表面中的任一個或二者被涂覆有涂層，如氮化鈦，其增加部件之間的摩擦，這在驅動器頭部和螺紋界面之間提供了增強的傳送功能，并且降低螺釘掉落的風險。
[0048]在本發明的可替換實施例中，螺紋界面中的凹部的數量大于六個。凹部的數量的增加在螺釘由驅動器頭部旋轉期間在螺紋界面的協作表面之間提供更平滑的動作。
【權利要求】
1.一種用于牙科應用的螺釘，該螺釘具有冠狀端和頂端并包括: 孔，該孔沿著螺釘的一部分從螺釘的冠狀端向著螺釘的頂端延伸， 圍繞所述孔的內表面周向地布置的等間距隔開的第一數量的凹部，每個凹部延伸從所述孔的冠狀端至所述孔的所述頂端的長度， 其中每個凹部的長度相對于螺釘的縱向軸線傾斜，使得凹部在與所述孔的冠狀端平行的點處比在所述孔的冠狀端下面的點處更遠離螺釘的縱向軸線， 其中每對相鄰的凹部由所述孔的內表面上的接觸表面連接，每個接觸表面延伸從所述孔的冠狀端至螺釘的頂端的長度，并且 其中每個接觸表面遠離螺釘的縱向軸線傾斜，使得該表面在與所述孔的冠狀端平行的點處比在所述孔的冠狀端下面的點處更遠離螺釘的縱向軸線。
2.根據權利要求1所述的螺釘，其中所述孔的內表面的至少一部分包括氮化鈦層。
3.根據前述權利要求中任一項所述的螺釘，其中所述螺釘的孔的頂端是圓錐形的，最寬的點在凹部的頂端處。
4.根據前述權利要求中任一項所述的螺釘，其中螺釘適于將牙齒部件緊固至牙齒植入體。
5.根據權利要求1-3中任一項所述的螺釘，其中螺釘是能夠直接連接至牙齒植入體的牙齒部件。
6.根據權利要求5所述的螺釘，其中牙齒部件選自包括蓋用螺釘、愈合基臺和印模帽的組。
7.—種驅動器，用于驅動用于將牙齒部件緊固至牙齒植入體的螺釘， 該驅動器包括具有頂端和冠狀端的驅動器頭部，該驅動器頭部至少由在驅動器的縱向軸線的徑向平面中具有多邊形橫截面的第一部分和第二部分構成， 第一部分在驅動器的縱向軸線的軸向平面中具有大致圓形橫截面， 第二部分在頂點處相對于所述第一部分被連接，第二部分在驅動器的縱向軸線的軸向平面中具有向著驅動器頭部的頂端大致成錐形的三角形形狀。
8.根據權利要求7所述的驅動器，其中驅動器頭部包括彎曲頂端和位于驅動器頭部的頂端的尖端部，該尖端部在驅動器的縱向軸線的徑向平面中具有多邊形橫截面。
9.根據權利要求7或8所述的驅動器，其中驅動器頭部的表面的至少一部分包括氮化鈦層。
10.一種將牙齒部件緊固至牙齒植入體的方法，包括下述步驟: 將權利要求7-9中任一項的驅動器的驅動器頭部插入權利要求1-4中任一項的螺釘的所述孔中，使得驅動器頭部的由多邊形橫截面限定的邊緣裝配在螺釘的凹部中， 向驅動器施加足夠的力，使得驅動器頭部通過傳送功能夾緊螺釘， 采用 傳送功能操縱螺釘通過牙齒部件的螺釘通道，直到螺釘由牙齒植入體中的螺紋孔接收， 采用驅動器驅動螺釘旋轉，使得驅動器頭部的由驅動器頭部的所述部分的多邊形橫截面限定的邊緣將轉動力平滑地傳遞至螺釘，與驅動器的縱向軸線相對于螺釘的縱向軸線的角度無關。
【文檔編號】F16B23/00GK103648431SQ201280030251
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2012年7月5日 優先權日:2011年7月6日
【發明者】艾德里安·豪斯 申請人:諾貝爾生物服務公司