牙科植入物和插入工具的組合件的製作方法

2023-09-14 04:03:35

專利名稱：牙科植入物和插入工具的組合件的製作方法
技術領域：
本發明涉及ー種牙科植入物和用於將牙科植入物插入到患者骨骼中的插入工具的組合件。
背景技術：
牙科植入物被用於替換單個的牙齒或錨定更為複雜的結構，這種結構通常會替換幾個甚至於全部牙齒。許多牙科植入物一開始先通過植入物主體上的外螺紋被緊固在患者的骨骼中。這在骨癒合的過程中使植入物具有初歩穩定。
通常地，插入工具(或遞送件)被用於將植入物擰入預處理過的植入部位。這種工具與植入物必須通過能使扭矩從工具上傳送到植入物上的方式接合。例如，扭矩可經由工具和植入物間的摩擦配合進行傳送，比如通過互補的錐形接續器(conical tapers)。然而，在許多植入物系統中，扭矩傳送的主要份額是經由兩零件間的幾何配合發生的。在所述的系統中，植入物包括內部或外部止轉機構。這具有非圓形的輪廓，比如多邊形，它提供了繞植入物的縱向軸線按角度間隔開的多個平邊。這些平邊在此處被稱為止轉表面。協同作用的插入工具在其遠端包括互補的止轉機構，其具有至少ー個平表面(被稱為扭矩傳送表面)，其與植入物的止轉表面相匹配。當該工具被插入或越過植入物的止轉機構時，這些表面以不轉動的形式對齊，該形式使扭矩能夠被傳送到植入物上。插入工具的近端被成形為用於直接或間接地連接驅動設備，如棘輪、牙科機頭，或用於手動轉動。對應於植入物的止轉機構是由凹部還是柱栓形成的情況，插入工具的遠端分別由柱栓或凹部形成。在各個情況下，插入工具的遠端具有被布置和將尺寸設定成一旦與植入物的止轉表面連接就與之對齊以便傳送扭矩的扭矩傳送表面。在許多系統中，植入物和插入工具的止轉機構的橫截面輪廓是一致的。例如，插入工具的遠端可具有方形橫截面，其與具有一致的方形橫截面的植入孔協同作用。其他植入物系統包括的止轉機構包含有例如六邊形或八邊形。同樣眾所周知的是，植入物和插入工具的橫截面輪廓只要當二者的非止轉機構組件包含有相匹配的止轉和扭矩傳送表面的話就可能不一致，比如說，六邊形的插入工具可通過扭矩傳送的方式插入到三角形的植入孔中，這是因為六邊形的三條邊會與孔的三角形邊對齊。因此，儘管植入物和插入工具止轉機構的整體橫截面輪廓可能存在差異，但各個止轉機構都被設計成與另ー個相匹配儘量使扭矩傳送表面務必與止轉表面對齊以便將插入工具附連到植入物上。但是，在任何系統中，製造公差使得植入物和插入工具之間不可能存在精密的配合。例如，如果插入工具的止轉機構由柱栓形成，它務必被加工成比植入物凹部的尺寸略小以便確保這些零件能夠配合在一起。備選地，如果植入物包含有柱栓，那麼它務必總是使尺寸能夠配合在插入工具的凹部內。因此，在實際應用中這兩部件之間總是存在少量的晃動。其結果是插入工具能夠在植入物內(或者植入物在插入工具內)發生輕微地轉動，因此在止轉和扭矩傳送表面之間存在的不會是面對面式接觸而是邊對面式(edge-to-face)接觸。這使得所施加的作用力在小面積上集中並會引起植入物和插入工具雙方的局部變形。因此，插入工具可能會被擠在植入物內或其上，難以移開。除此之外，由於植入物的止轉機構在隨後被用於將基座(abutment)或假體相對於植入物旋轉固定，因此植入物止轉機構的變形會導致植入物和基座之間進一歩的旋轉間隙。

發明內容
本發明至少ー個優選實施方式的發明目的是進而來提供一種系統，其能夠允許牙科植入物以ー種安全和有效的方式插入到患者的骨骼中。特別地，止轉機構變形，尤其是插入工具擠連於植入物的現象都會通過本發明的至少ー個優選實施方式緩解。發明目的通過根據權利要求I的組合件實現。本發明的優選實施方式在從屬權利要求中限定。具體地，本發明提供了ー種牙科植入物和用於將牙科植入物插入到患者骨骼中的插入工具的組合。植入物包括止轉機構，其具有非圓形的橫截面輪廓，該輪廓包含有形式為止轉表面的至少ー個平坦的作用カ傳送表面。插入工具包括止轉機構，其具有非圓形的橫截面輪廓，該輪廓包含有形式為扭矩傳送表面的至少ー個平坦的作用カ傳送表面。止轉機構其中ー個形成沿縱向軸線延伸的凹部，另ー個形成具有旋轉軸線的柱栓，所述柱栓被設計成在旋轉軸線方向上被容納於所述凹部中，進而使得至少ー個止轉表面和至少ー個扭矩傳送表面能夠協同作用在部件之間傳送扭矩。本發明的組合件特徵在於止轉表面和扭矩傳送表面被布置成使得所述止轉表面和所述扭矩傳送表面在柱栓被容納於凹部中時，可相對於彼此在非扭矩傳送的第一位置和扭矩傳送的第二位置之間發生旋轉，其中在非扭矩傳送的第一位置處所述止轉表面和所述扭矩傳送表面幾乎不發生接觸或無接觸，而在扭矩傳送的第二位置處所述止轉表面和所述扭矩傳送表面相互之間發生最大程度的接觸，其中止轉表面和扭矩傳送表面之間的角度在第二位置處比在第位置處更小。因此依照本發明，插入工具包括至少ー個扭矩傳送表面，其在非扭矩傳送的第一位置處相對於止轉表面成一定角度或與之偏離。止轉表面和扭矩傳送表面之間的角度因此使其不斷變小並且在理想狀態下當這些表面開始相互之間發生最大接觸時該角度歸零。與現有技術情況的系統相反的是，根據本發明的這些表面發生最大程度接觸的位置對應於這些表面具有最小角度偏移量的位置。使用中，植入物和插入工具首先通過將柱栓插入凹部的方式進行軸向對齊。在插入過程中，插入工具的扭矩傳送表面優選地處在關於植入物止轉表面的偏離位置上，以便減小或消除部件間的摩擦。一旦柱栓被插入到凹部中，插入工具就會相對於植入物旋轉以便使扭矩傳送表面與止轉表面發生最大程度接觸從而將扭矩從工具上傳送到植入物上進而將後者擰入骨骼中。本發明因此利用在系統中不可避免地會出現的旋轉間隙來在工具和植入物聯接上之後對齊扭矩傳送表面和各自的止轉表面。這是通過將植入物和插入工具的止轉機構設計成使得止轉表面和扭矩傳送表面不具有匹配外形的方式實現的。在現有技術的系統中，這些表面被設計成在公差允許範圍之內彼此儘可能緊密地匹配。這樣做的結果是這些表面在部件發生任何相對旋轉之前進而在表面間實現最大程度接觸之前處於最緊密的角度對齊狀態。相反地，本發明中，止轉和扭矩傳送表面的外形不匹配。通過這種方式，零件間的旋轉間隙増大了但旋轉也會使得這些表面發生更佳的角度對齊。因此，在扭矩傳送表面和止轉表面之間達成了一種更佳的表面對表面式接觸，這反過來改進了這兩個表面之間的作用力分布情況並降低了零件發生變形的風險。植入物或插入工具的止轉機構可以形成柱栓或凹部。因此，在一些實施方式中，植入物將會包括形式為柱栓或凸臺的從植入物冠部端突出的止轉機構。在所述實施方式中，插入工具包括可放置在柱栓上的凹部。止轉表面被形成在柱栓的外部上，而扭矩傳送表面被形成在凹部的內部上。 備選地，植入物止轉機構可被形成在植入物冠部端的凹部中，插入工具可包括位於其遠端處的柱栓，其用於插入到凹部中。在該實施方式中，柱栓的外部表面包括一個或多個扭矩傳送表面，凹部的內部包括一個或多個止轉表面。本發明對於植入物包括至少兩個相對止轉表面而插入工具包括對應的至少兩個相對扭矩傳送表面的實施方式來說是最有效的。這能夠使所施加的作用カ繞零件軸線平均分布。優選地，植入物包括ニ至六個，更優選為三至四個，最優選為四個止轉表面，其能夠非常有效和均勻進行扭矩傳送。額外地或備選地，優選的是插入工具包括ニ至六個，更優選為三至四個，最優選為四個分離的扭矩傳送表面。在一些實施方式中，植入物和插入工具的止轉機構可被布置成使得由本發明所提供的對扭矩傳送的改進僅在単一的旋轉方向上能夠實現。旋轉方向可以是順時針也可以是逆時針的。在所述實施方式中，植入物能夠通過插入工具被插入到骨骼中，但不能夠，或至少不能輕易地通過同種插入工具取出。在所述實施方式中，止轉表面和扭矩傳送表面被布置成只有在預定方向上的相對轉動才能使這些表面發生最大程度角度對齊。相反方向上的轉動可能會導致不接觸或僅存在邊對面式接觸，就如同現有技術中所實現的那樣。因此在該方向上的轉動不會達到如同預定旋轉方向上那種優越的作用力分布。但是，優選插入工具在順時針和逆時針方向上都能夠將扭矩傳送到植入物上。換句話說，優選止轉機構其中ー個包括至少ー個作用カ傳送表面，另ー個止轉機構包括至少兩個作用カ傳送表面，所述表面被布置成當柱栓被容納於凹部中時，它們在任一方向上的相對轉動都會使至少ー個止轉表面和至少ー個扭矩傳送表面相互之間發生最大程度接觸，所述止轉和扭矩傳送表面之間的角度在該位置處比在非扭矩傳送的第一位置處更小。這使得任ー旋轉方向上都能具備本發明的優點，因此假如初始插入得太深入骨骼內的話，植入物的位置也能夠輕易地得到調整。這種優選特徵可以通過為插入工具和植入物設計出相等數量的作用カ傳送表面實現，數量比如是兩個、四個或六個，其中當工具在順時針方向轉動吋，這些表面中的許多個都被設計成發生最大程度接觸，而當工具在逆時針方向轉動時，其餘的表面被設計成發生最大程度接觸。例如，植入物可能包括具有按規律角度間隔隔開的六個止轉表面的止轉機構，其與包括具有六個扭矩傳送表面的止轉機構的插入工具一起使用。部件被設計成使得扭矩傳送表面中的三個當插入工具以順時針方式轉動時與三個止轉表面發生接觸，而其餘的三個扭矩傳送表面和止轉表面當插入工具以逆時針方式轉動時發生接觸。還有可能植入物和插入工具包括奇數個作用力傳送表面，在這種情況下較多數的表面當工具在ー個方向上轉動時相互之間發生最大程度接觸。在所述實施方式中，無論止轉表面還是扭矩傳送表面都不會同時以扭矩傳送的方式全部接合起來。但根據特別優選的實施方式，止轉機構其中之一包括成對的平坦作用力傳送表面，其用於與另一止轉機構的每個平坦作用カ傳送表面協同作用。換句話說，插入工具可具有兩個扭矩傳送表面，其用於與植入物的每個止轉表面協同作用，或者說植入物可具有兩個止轉表面，其用於與插入工具的每個扭矩傳送表面協同作用。術語「作用カ傳送表面」 一般用來指的是止轉表面和扭矩傳送表面，換句話說，是植入物和插入工具在使用中彼此相 接合在兩個零件之間傳送扭矩的表面。「成對的作用カ傳送表面」是指在使用中與相同的作用カ傳送表面接合以在相反方向上傳送扭矩的那些表面。因此，這些成對的平坦作用カ傳送表面之中的第一個是要當插入工具相對於植入物順時針旋轉時與另ー零件的平坦作用カ傳送表面協同作用，而成對的平坦作用カ傳送表面之中的第二個是要當插入工具相對於植入物逆時針旋轉時與相同的平坦作用カ傳送表面協同作用。因此，止轉機構間的接觸面積在旋轉的雙方向上均得到改善，進而實現在根尖和牙冠雙方向上(both the apical and coronal direction)抒入植入物。這是因為，與在前的實施方式相反，全部扭矩傳送表面或全部止轉表面任一項將會在雙方向上的扭矩傳送過程中發生接合。用在本發明正文中的術語「止轉表面」和「扭矩傳送表面」是分別關於止轉表面或扭矩傳送表面的，其位於單個平面內。從附圖清晰可知，這些作用カ傳送表面中任一個可以是不連續的；也即位於相同平面中的兩個實際分離的表面形成單個止轉或扭矩傳送表面。對於該優選實施方式而言，植入物具有兩倍於插入工具的作用カ傳送表面，反之亦然。這些作用カ傳送表面中的兩個都可以通過旋轉插入工具的方式與相同的作用カ傳送表面達到最大接觸，而此時柱栓被容納在凹部中。如上所述，這兩個作用カ傳送表面被稱為「成對表面」。由於當插入工具與植入物相連時必定有可能使成對表面中的每ー個與相同的平坦作用カ傳送表面發生接觸，因此期望這些成對表面間的內夾角保持到最大值以便限制住植入物和插入工具間所需發生的旋轉間隙量。特別優選的是在成對表面之間所封閉的角度至少為150°，優選在166°至178°之間，更優選在170°至178°之間。根據零件的設計樣式，成對表面可以是彼此相鄰或由居中過渡表面分開。成對表面的布置形式是由平坦作用カ傳送表面的設計樣式和布局決定的，其中成對表面要與所述作用カ傳送表面發生協同作用。如前所述，優選的是插入工具或植入物中任ー個包括ニ至六個，更優選為三至四個，最優選為四個作用カ傳送表面。在上述的「成對表面」實施方式中，植入物或插入工具中的另ー個會包括雙倍數量的作用カ傳送表面，例如四至十二個，更優選為六至八個，最優選為八個。因而根據一個優選的實施方式，植入物和插入工具其中之一包括ニ至六個，更優選為三至四個，最優選為四個作用カ傳送表面，而植入物和插入工具中的另外ー個包括四至十二個，更優選為六至八個，最優選為八個作用カ傳送表面，所述表面形成了多組成對表面。如引文部分所討論的，現有技術中止轉機構普遍採用多邊形結構。在本發明的一個實施方式中，每個止轉表面被設置在平面中，這·些平面共同限定出規則多邊形。備選地，每個扭矩傳送表面可被設置在平面中，這些平面共同限定出規則多邊形。在特定實施方式中，止轉機構的橫截面輪廓全部由作用カ傳送表面形成。因此凹部或柱栓可具有規則多邊形的橫截面，例如正方形、三角形、六邊形等。但是，在一些實例中，止轉機構的形狀，特別是植入物止轉機構的形狀不單單是由作用カ傳送表面決定的。植入物還必須能夠使基座或假體穩定地附連住。另外，患者嘴裡的空間局限性意味著植入物的直徑務必要在保持必要強度的情況下儘可能窄小。因此，在ー些情況下植入物止轉機構具有不規則形狀。這通常導致插入物止轉機構也需要是不規則的形狀以便它可與植入物相連。在這樣的實施例中，儘管止轉機構整體的橫截面可能不是多邊形的，但作用力傳送表面的平面優選仍限定出多邊形。例如，植入物止轉機構可包括帶圓角的正方形。因此，儘管橫截面不是規則多邊形，但是平坦止轉表面限定出了正方形進而形成了「功能多邊形」。就此，在本發明的正文中，止轉機構的「功能多邊形」可被定義成由作用力傳送表面所在的平面限定出的形狀，其中作用カ傳送表面是指在使用中傳送植入物和插入工具間扭矩的那些表面。因此，在優選實施方式中，植入物或插入工具任一個的止轉機構包括限定出規則多邊形的功能橫截面。該多邊形可以是，例如矩形、三角形、正方形、五邊形或六邊形。在一個特別優選的實施方式中，凹部的止轉機構具有圓形橫截面，其包括四個等間隔徑向向內突出的突起，所述突起的遠端平坦表面形成了作用カ傳送表面並限定出正方形。當止轉機構中一個的功能橫截面限定出規則多邊形時，優選的是植入物和插入エ具中另ー個的止轉機構包括限定出不規則多邊形的功能橫截面。當本發明的組合件想要在雙轉動方向上提供扭矩傳送時，在止轉機構中的ー個上存在有在插入工具相對於植入物順時針轉動的時候會與另ー零件的平坦作用カ傳送表面中的至少ー些協同作用的第一「套組」作用カ傳送表面和在插入工具相對於植入物逆時針轉動的時候會與另ー零件的平坦作用カ傳送表面中的至少ー些協同作用的第二「套組」作用カ傳送表面。每個套組的功能橫截面優選地限定出規則多邊形，這些多邊形同軸但彼此旋轉偏離。儘管此處介紹的每個套組的功能橫截面具有規則多邊形的形狀，但是組合套組的功能橫截面、從而以及止轉機構的功能橫截面都是不規則多邊形。在一些實施方式中，每個套組所限定的多邊形與另ー零件的作用カ傳送表面所限定的多邊形不同。更特別地，每個套組的規則多邊形具有更少於另ー零件多邊形的邊數，優選為一半。因此，當插入工具和植入物相對彼此旋轉時，無論止轉表面還是扭矩傳送表面都不會同時以扭矩傳送的方式全部發生接合。然而，特別優選的是每個套組的功能橫截面與協同作用零件的平坦作用力傳送表面所限定的功能橫截面一致。這可以通過提供帶有成對的作用カ傳送表面的ー個零件實現，每對表面包括每個套組的ー個表面。因此，優選地植入物或插入工具任一個的止轉機構包括限定出規則多邊形的功能橫截面，而植入物和插入工具中的另ー個的止轉機構包括限定出不規則多邊形的功能橫截面。優選地，不規則多邊形是由兩個套組的平坦作用カ傳送表面限定的，第一套組被布置成在插入工具相對於植入物順時針轉動的時候與另ー零件的作用カ傳送表面協同作用，而第ニ套組被布置成在插入工具相對於植入物逆時針轉動的時候與另ー零件的作用力傳送表面協同作用，每個套組的平坦作用カ傳送表面限定出規則多邊形，這些多邊形同軸但彼此旋轉偏尚。特別地，每個套組的功能橫截面所 限定的規則多邊形優選為三角形、正方形、五邊形、六邊形、七邊形或八邊形，更特別地為正方形、五邊形或六邊形，最特別地為正方形。如本領域技術人員會理解到的，植入物和插入工具兩者的止轉機構可通過許多備選形式設計而成，它們可以使本發明得到實現。當設計零件部件時，最重要考慮的是產生儘可能大的槓桿作用，但接觸表面的面積要足夠大以免發生變形。為避免變形，植入物和插入工具之間接觸表面的面積一定要足夠大使得使用中施加在該表面上的作用力所生成的應カ小於材料的屈服應力。必要的表面面積會由許多因素決定，包括単獨系統的材料、幾何形狀、作用力等。一旦最低要求的表面面積被確定下來(通常是通過計算機建模技術)，那麼在偏離的第一位置和最大接觸的第二位置之間移動所述表面所要求的旋轉角度就被選為能達到所要求的表面面積的最小角度。使該角度保持得很小可以使槓桿作用最大化並使工具和植入物之間的旋轉間隙最小。所要求的表面面積和角度會根據系統的特點發生巨大改變。當植入物或插入工具任一個的止轉機構具有限定出規則多邊形的功能橫截面吋，優選的是在非扭矩傳送位置，止轉表面和扭矩傳送表面之間的角度小於x/2，其中X是規則多邊形的旋轉對稱角。因此，在維持大規模槓桿作用的同時能夠使扭矩傳送和止轉表面間得到足夠大的表面面積。更一般地，優選的是在非扭矩傳送的第一位置，止轉表面和扭矩傳送表面間的角度小於15°，更優選在1°至7。之間，最優選在2°至5°之間。非扭矩傳送的第一位置被定義為在所述位置全部止轉表面與扭矩傳送表面分開相等的距離的位置。因此，在扭矩傳送可在任一方向上進行的實施方式中，非扭矩傳送位置被認為是「中間」位置，在所述位置處兩個套組的作用カ傳送表面都離它們的最大接觸、扭矩傳送位置同樣遙遠(equally removed)。正如下面將被更詳細介紹的，止轉機構的成型可通過以下方式概念化。ー開始，止轉機構具有相同的功能橫截面，其中柱栓尺寸被設定成配合在凹部中。然後，柱栓或凹部任一個相對於另ー個零件旋轉。為實現該實施例的目的，凹部和柱栓可被說成具有正方形的功能橫截面，其中柱栓相對於凹部旋轉。隨著柱栓發生旋轉，它將會與凹部壁發生邊對面式接觸。實際上，在該位置處通過這種方式成型的柱栓會停止相對於凹部的旋轉並開始傳送扭矩。但是，在當前的可視化方法中柱栓會繼續旋轉進凹部壁。隨著柱栓進ー步旋轉，柱栓的角將會與凹部重疊，並在凹部壁上形成交叉面積。隨著柱栓的繼續旋轉，該面積的尺寸將會增大並且交叉位置將會朝著凹部壁的中心點移動，進而減小了槓桿作用。當柱栓已經被旋轉得遠至足以使交叉面積與防止變形所要求的計算出的表面面積相等時，旋轉停止。柱栓與凹部重疊的部分被去掉，從而生成了具有倒角邊的正方形。柱栓然後可在相反的方向上旋轉來獲得成對表面並在雙方向上實現扭矩傳送。在另ー概念化方法中，柱栓的角可被想像成在它們與凹部壁發生接觸時就被磨掉，直至得到面積合適的作用カ傳送表面。在兩個實施例中凹部壁被柱栓重疊的那些部段都有可能被去掉，從而使得柱栓保持正方形的橫截面，而凹部呈不規則形狀，其與帶有擴寬角的正方形相類。當對柱栓的邊做倒角以便實現在凹部內的旋轉時，上述設計程序所得的結果是從基礎的規則多邊形上形成的不規則多邊形，其中基礎規則多邊形的每個邊都被做倒角從而使得起作用的每條邊都包括三個平坦表面形成餘下的基礎多邊形邊的中央表面和中央表面任ー邊上兩個成角度的倒角表面，它們形成了止轉或扭矩傳送成對表面。因此，在一個實施方式中，優選的是柱栓的橫截面輪廓具有多邊形的基礎外形，其對應於尺寸稍小的凹部的橫截面功能輪廓，其中柱栓的邊做倒角從而使得每個倒角形成作 用カ傳送表面。因此，根據本發明的組合件可通過簡單加工傳統系統的柱栓得到，其中凹部和柱栓是相對應地進行成型的。優選地，形成柱栓的基礎多邊形為正方形。當柱栓的功能橫截面限定出不規則多邊形時，優選的是至少凹部的功能橫截面輪廓限定出規則多邊形，規則多邊形的每個邊形成平坦的作用カ傳送表面。儘管凹部的實際橫截面輪廓可以形成規則多邊形，但通常情況下影響凹部整體形狀的其他設計要求也必須被考慮在內。對此，優選的是凹部的每個平坦作用カ傳送表面包括中央切ロ。這使得柱栓無需包括中央「平坦」表面。相反地，兩個成對表面可會聚並形成中央峰部，其在使用中被容置在切口中。由於柱栓的表面數量減少，這隨之減少了加工時間和複雜程度。另外，體積略增使柱栓得到了加強。
備選地，凹部可包括成對表面，柱栓包括中央切ロ，從而使得凹部壁的中央峰部可延伸進入切口中。因此，更一般地說，優選的是當植入物和插入工具中之一包括成對的作用カ傳送表面時，植入物和插入工具中的另ー個包括位於每個作用カ傳送表面中的中央切ロ。優選地，成對的作用力傳送表面中的每ー個會聚形成了中央峰部，當柱栓被容納在凹部中時，所述峰部位於切ロ內。根據特別優選的實施方式，凹部的功能橫截面輪廓具有正方形的外形，柱栓的橫截面輪廓具有正方形的基礎外形，柱栓的邊做倒角形成了成對的作用カ傳送表面。因此，柱栓包括限定出不規則多邊形的功能橫截面，不規則多邊形由兩個同軸但角度上偏離的正方形形成。成對表面中每ー個之間封閉成的內角度優選為150°至178°之間。這相當於每個成對表面具有1°至15°之間的倒角角度。更優選地，該角度為2°至7°，導致內角度為166°至176°之間。更優選地，該角度為3°至4°，導致內角度為172°至174°之間。然而如上所述，優選的角度大大取決於零件材料和系統內的作用力。優選地，成對表面相鄰接，例如，它們會聚在柱栓表面上形成中央峰部。類似於前述的實施方式，其中凹部的功能橫截面輪廓具有規則多邊形的外形，根據備選的實施方式，優選的是柱栓的功能橫截面輪廓具有規則多邊形的外形，柱栓的每條邊形成分離的平坦表面。在該實施方式中，進ー步優選的是凹部的橫截面輪廓具有多邊形的基礎外形，其對應於尺寸稍大的柱栓的橫截面輪廓，凹部的角是在內腔中凹入而成，從而使得每個內腔相対的內表面形成止轉或扭矩傳送表面。在該實施方式中，柱栓的分離的平坦表面可包括內部切ロ。在插入工具或植入物任一個上設置切ロ表明止轉或扭矩傳送表面可以是不連續的，即表面被切ロ斷開，而同時在本發明的正文中由於表面的每個部段都位於相同的平面而仍形成單個作用カ傳送表面。另外，儘管切ロ改變了止轉機構的整體橫截面，但是由於功能橫截面僅由作用カ傳送表面(就是使用中在零件間傳送扭矩的那些表面)限定因此功能橫截面保持不變。
如上所述，本發明同時包含了柱栓由牙科植入物形成而凹部由插入工具形成及反之亦然的實施方式。特別地，發明設計的是插入工具包括位於遠端的柱栓，所述柱栓被插入植入物的凹部中的實施方式。然而發明也可被應用於一種系統，在所述系統中插入工具被防止在植入物的突出隆起上，所述隆起形成了本發明含義範圍之內的柱栓。根據進一歩的方面，本發明包括用於將牙科植入物插入骨骼中的插入工具，該插入工具包括近端；遠端，其包括具有非圓形橫截面的止轉機構，所述橫截面包括多個平坦的扭矩傳送表面並具有多邊形的基礎外形，多邊形的每條邊做倒角形成了兩個成對的平坦的扭矩傳送表面。由成對表面封閉成的內角度優選處於前述的範圍之內。另外，成對表面優選地會聚形成中央峰部。止轉機構的角可被做圓，而基礎多邊形可以是正方形。根據另一方面，本發明包括用於將牙科植入物插入骨骼中的插入工具，該插人工具包括遠端，其用於插入植入物冠端的凹部中，遠端的形狀依照包括以下步驟的方法設計而成生成初始橫截面，其鏡像於植入物凹部的橫截面；旋轉遠端的橫截面，從而使得它與凹部的橫截面重疊形成橫截面間的交叉面積；當交叉面積達到預定尺寸時，停止旋轉並改變遠端的橫截面，去掉與凹部橫截面重疊的部段，進而形成一套組有倒角的作用力傳送表面；在相反方向上旋轉遠端橫截面，從而使得它與凹部的橫截面重疊形成橫截面間新的交叉面積；當交叉面積達到預定尺寸時，停止旋轉並改變遠端的橫截面，去掉與凹部橫截面重疊的部段，進而形成第二套組有倒角的作用カ傳送表面；必要時重複該程序直至每個倒角表面具有預定的表面面積。


現在，本發明的優選實施方式將參見附圖僅通過實施例的方式進行介紹，其中圖I是根據現有技術情況的牙科植入物和插入工具的組合件的橫截面視圖，該組合件是以非扭矩傳送的第一位置(a)和扭矩傳送的第二位置(b)示出的；圖2是根據本發明的組合件的橫截面視圖，該組合件是以非扭矩傳送的第一位置(a)和扭矩傳送的第二位置(b)示出的；圖3是根據本發明另外實施方式的組合件的橫截面視圖，該組合件是以非扭矩傳送的第一位置(a)和扭矩傳送的第二位置(b)示出的；圖4是根據本發明另外實施方式的組合件的橫截面視圖，該組合件是以非扭矩傳送的第一位置(a)和扭矩傳送的第二位置(b)示出的；圖5是根據本發明另外實施方式的組合件的橫截面視圖，該組合件是以非扭矩傳送的第一位置(a)和扭矩傳送的第二位置(b)示出的；圖6是根據本發明另外實施方式的組合件的橫截面視圖，該組合件是以非扭矩傳送的第一位置示出的；
圖6A示出的是圖6的細節X ；圖7是根據本發明另外實施方式的組合件的橫截面視圖，其包含有與圖6 —致的凹部但其組合了備選的柱栓；圖7A示出的是圖7的細節X ；圖8是根據本發明另外實施方式的組合件的橫截面視圖，其具有方形橫截面輪廓的柱栓；圖9是根據本發明另ー實施方式的組合件的示意性橫截面視圖。
具體實施例方式如上所述，傳統的插入工具在其遠端具有止轉機構，其具有與它們所適用於的植入物止轉機構形狀相對應的形狀。這通過圖I示意性地例示了。這顯示的是組合件2，其具有形式為凹部6的止轉機構4和形式為柱栓10的第二止轉機構8。止轉機構4，8都具有正方形的橫截面輪廓。凹部6或柱栓10任ー個可形成植入物的止轉機構，而另ー個止轉機構形成了可被放置在植入物中或其上的插入工具的遠端。凹部6的四條邊6a，6b，6c，6d中的每一條形成了作用カ傳送表面，柱栓10的四條邊10a，10b，10c，IOd中的每一條也形成了作用カ傳送表面。為以示區別，植入物的作用力傳送表面被稱為止轉表面，而插入工具的作用力傳送表面被稱為扭矩傳送表面。植入物的止轉表面有可能由凹部6或柱栓10所形成進而對於這些零件中的任一個也能形成插入エ具的止轉機構。因此，邊6a，6b，6c，6d和邊10a，10b, 10c, IOd可以是任一止轉或扭矩傳送表面。然而，為了實現本發明的目的，凹部6被認為形成在植入物中，因而邊6a，6b，6c，6d形成了止轉表面7a, 7b, 7c, 7d,而插入工具形成了柱栓10,因此邊10a, 10b, 10c, IOd形成了扭矩傳送表面11a, lib, lie, Ild0這些表面11a，11b，11c，Ild會分別與對應的止轉表面7a，7b, 7c, 7d協同作用以傳送零件間的扭矩。從本例中可以看出的是當縫隙12存在於柱栓和凹部之間時，止轉表面7a，7b，7c，7d在非扭矩傳送位置處平行於各自的扭矩傳送表面lla，llb，llc，lld。隨著柱栓旋轉到與凹部發生最大接觸，進而進入扭矩傳送位置時，如圖IB中所示，止轉表面7a，7b，7c，7d和扭矩傳送表面11a, lib, 11c, Ild之間的角度増大。柱栓10和凹部6之間的相對旋轉因此引發了邊對面式的接觸，如圖Ib所示。這在小面積上集中了所施加的作用カ並可引起植入物和插入工具兩者的局部變形。圖2顯示的是根據本發明的組合件的實施方式，其中凹部6具有與圖I相同的橫截面輪廓，但帶有成型不同的柱栓10。而且在本例中，凹部6被認為是形成了植入物的止轉機構，而柱栓10是插入工具的止轉機構。
柱栓10的橫截面輪廓具有帶倒角邊緣的正方形的外形。更特別地，邊緣的倒角使得凹部6的每個止轉表面7a，7b，7c，7d面對兩個平坦倒角，這些倒角中的每ー個形成了扭矩傳送表面 lla，，lla，，，llb，，llb，，，llc，，llc，，，lld，，lld，，。面對相同止轉表面7a, 7b, 7c, 7d的兩個扭矩傳送表面集體被稱為成對表面11a』，lla」;llb，，llb」;llc，，11c」和lid，，lid」。當柱栓10在逆時針方向上旋轉時，每ー對中的ー個扭矩傳送表面I la』，I Ib 』，I Ic 』，I Id』開始與止轉表面7a，7b, 7c, 7d發生最大接觸以傳送扭矩。當柱栓在順時針方向上旋轉吋，每ー對中的另ー個扭矩傳送表面11a」，11b」，11c」，lid」開始與止轉表面7a，7b，7c，7d發生接觸以使扭矩能夠在相反的方向上傳送。圖2A顯示的是當所有扭矩傳送表面lla』，lla」；llb』，llb」；llc』，llc」和lld，，lid」與止轉表面7a，7b, 7c, 7d發生最小接觸或無接觸吋，處於非扭矩傳送位置處的止轉機構4，8。在該位置處，扭矩傳送表面11a』，I la」； 11b』，I lb」； 11c』，11c」和lid』，lid」與止轉表面7a，7b，7c，7d夾角約為3°。隨著扭矩傳送表面11a』，lib』，11c』，lid』旋轉到最大扭矩傳送接觸時，如圖2B中所示，扭矩傳送表面11a』，11b』，11c』，lid』和止轉表面7a，7b， 7c，7d之間的角度變小，在理想情況下會消除從而實現完全的面對面式接觸。通過相同的方式，第二套組的扭矩傳送表面11a」，11b」，11c」，lid」和止轉表面7a，7b，7c，7d之間的角度當這些表面旋轉到與凹部6發生最大接觸時被消除或基本消除。因此，依照本發明，植入物和插入工具之間的旋轉間隙被用來使扭矩傳送表面和止轉表面發生對齊。表面間的最小角度因此在扭矩傳送位置處達到，這與現有技術中當表面位於非扭矩傳送位置時的情況正相反。這是通過為止轉表面7a，7b，7c，7d和扭矩傳送表面11a，，11a」，lib』，11b」，11c』，11c」，lid』，lid」提供不同的不匹配的外觀實現的。儘管這些表面可彼此對齊以傳送扭矩，但是它們不會精確地彼此鏡像。這使得柱栓10在凹部6內具有較大程度的旋轉間隙，這可被用於對齊作用力傳送表面。柱栓的橫截面可通過以下的形式進行確定。提供標準止轉機構的臨時橫截面14 (如圖2中用點狀線所示)。該橫截面14通過與現有技術的系統(看圖I)相同的方式鏡像於凹部6的橫截面。該橫截面14旋轉使得它與凹部6的橫截面重疊。當凹部6和由臨時橫截面14限定出的柱栓10之間的交界面13處的表面面積達到防止變形所需的預定量時，這些交界面13限定出倒角表面平面，其將會形成一個套組的扭矩傳送表面lla』，llb』，11c』，lid』。柱栓10然後在相反的方向上旋轉限定出第二套組的扭矩傳送表面11a」，11b」，11c」，lld」，正如推薦的，交界面13的表面區域和因此的扭矩傳送表面11a』，lib』，11c』，lid』通過第二套組的扭矩傳送表面11a」，11b」，11c」，lld」的產生將被減少，並因此在確定交界面面積尺寸何時被合適地限定時這一定要被考慮在內。必要時柱栓10的旋轉可以重複以逐漸「削薄」倒角邊直至達到必需的表面面積13。這種類型的設計流程可在系統的計算機模型上執行，它也可被用來計算扭矩傳送過程中必需的最小接觸表面面積以防止變形。這種計算考慮到了許多系統的具體特徵，比如材料強度、施加的作用力等。通過與上述相似的方式，凹部形狀可相似地被調整成含有成對的止轉表面，如稍後的實施方式中所示。成對扭矩傳送表面IlaMlaMlbMlbMlcMlc^P lld』，lld」被布置成軸對稱形式，並且柱栓的旋轉對稱度數為90°。第一套組lla』，llb』，llc』，lld』和第二套組11a」，11b」，11c」，lld」的四個扭矩傳送表面因此被布置成繞柱栓的旋轉軸以90°夾角規則排列。未倒角邊區域14a, 14b, 14c, 14d位於倒角之間，形成了基礎多邊形橫截面14的餘部。插入工具因此具有三個表面，它們可與每個單個的止轉表面7a，7b，7c，7d對齊。這其中的兩個，即倒角表面，形成了扭矩傳送表面11a』，11a」，lib』，11b」，11c』，11c」，lld』，lld」並與止轉表面7a，7b，7c，7d協同作用以傳送零件間的扭矩。未倒角邊區域14a，14b，14c，14d不涉及扭矩傳送因此不形成作用カ傳送表面。當這些表面14a，14b，14c, 14d與止轉表面7a，7b, 7c, 7d對齊吋，在植入物和插入工具的作用カ傳送表面之間不存在任何接觸，全部的扭矩傳送表面 11a，，11a」，lib，，11b」，11c，，11c」，lld，，lld」 與止轉表面 7a，7b，7c，7d分開相等的距離。因此該位置被說成是非扭矩傳送的第一位置， 並在圖2A中示出。第一套組11a，，lib，，11c，，lld，和第二套組 11a」，11b」，11c」，I Id」 的四個扭矩傳送表面每ー個限定出了具有正方形形狀的「功能橫截面」，該在形狀和尺寸上與凹部6的橫截面輪廓相對應。因此，儘管柱栓10的寬度仍小於凹部6的寬度，如根據圖I的組合件那樣，分別在相対的扭矩傳送表面lla』，llc』，和llb』，lld』之間會得到與凹部6寬度相等的長度。柱栓10的整個功能橫截面形成了不規則多邊形，其是由全部的扭矩傳送表面11a』，11a」，11b』，11b」，11c』，11c」，lld』，lld」 限定而成的。兩個成對的扭矩傳送表面lla』，lla」;llb』，llb」;llc』，llc」和lld』，lld」之間的
內角度在本實施方式中是174°。這相當於每個平坦的扭矩傳送表面與各自的邊區域14a，14b，14c，14d具有3。的夾角。由於扭矩傳送表面和止轉表面間改進的面對面式的接觸，所以在止轉機構4，8之間的作用力分布得到了優化，任何部件發生變形的縫隙被大大降低了。在圖2的實施方式中，由於每ー個止轉表面就存在兩個成對的扭矩傳送表面，扭矩就可在順時針和逆時針方向上進行施加。當然，備選實施方式也是有可能的，其被設計成在單一方向上傳送扭矩。在這些實施方式中，每ー個止轉表面僅會設置有ー個依照本發明的扭矩傳送表面。例如，柱栓10可包括僅單個套組的扭矩傳送表面11a』，11b』，11c』，lld』。在圖3中顯示的是備選的組合件。在該實施方式中，凹部36具有限定出三角形的止轉表面37a，37b，37c。類似於圖2所示的實施方式，圖3的柱栓310的邊被做倒角，從而使得凹部36的止轉表面37a，37b，37c與兩個平坦倒角對齊，每個所述倒角形成了平坦的扭矩傳送表面311a』，311a」；311b』，311b」；311c』，311c」，和布置在倒角之間的邊區域314a，314b，314c。根據圖3的組合件因此還包括第一套組的扭矩傳送表面311a』，311b』，311c』，其當柱栓310在逆時針方向上關於凹部36旋轉時會傳送扭矩，和第二套組的扭矩傳送表面311a」，311b」，311c」，其當柱栓310在逆時針方向上關於凹部36旋轉時會傳送扭矩。成對的扭矩傳送表面311a』，311a」；311b』，311b」；311c』，311c」被布置成軸對稱的形式，柱栓310的旋轉對稱角度為120°。兩套組311a』，311b』，311c』;311a」，311b」，311c」中每ー個的扭矩傳送表面所在的平面位置限定了三角形，其在尺寸上與凹部36的橫截面輪廓相對應，扭矩傳送表面311a』，311a」，311b』，311b」，311c』，311c」的整體功能橫截面限定出不規則多邊形。
當扭動插入工具以擰入牙科植入物時，一個套組311a』，311b』，311c』的扭矩傳送表面從圖3a中所示的非扭矩傳送的第一位置被帶動到圖3b中所示的扭矩傳送的第二位置。由此，止轉表面37a，37b，37c和各自的扭矩傳送表面311a』，311b』，311c』之間的角度被消除，而扭矩傳送表面311a』，311b』，311c』與各自的止轉表面37a，37b，37c發生平坦接觸。在圖4所示的實施方式中，凹部46的橫截面輪廓具有矩形的形狀。從圖4b清晰可見，扭矩僅經由與矩形的長邊46a，46c相對應的內表面傳送；凹部46因此僅具有兩個作用カ傳送表面。在該實施方式中，凹部46被認為是形成於插入工具的遠端上，因此邊46a，46b形成扭矩傳送表面411a, 411c。柱栓410形成了位於植入物冠端上的隆起，並具有尺寸稍小於凹部46橫截面輪廓的橫截面。柱栓410的邊被做了倒角從而使得凹部46的兩個相対的扭矩傳送表面411a，411c中的每ー個都面對著柱栓410成對的止轉表面47a』，47a」;47c』，47c」。每對中的ー個表面47a』，47c』在止轉機構48相對於止轉機構44逆時針方向旋轉時會與各自的扭矩傳送 表面411a, 411c協同作用，而另一個表面47a」, 47c」在止轉機構48相對於止轉機構44順時針方向旋轉時會與各自的扭矩傳送表面41 la，411 c協同作用。止轉表面47a』，47a」 ;47c』，47c」通過相對於植入物扭動插入工具可從圖4a所示的非扭矩傳送的第一位置被帶動到在圖4b中所示的扭矩傳送的第二位置，由此消除扭矩傳送表面411a，41 Ic和一個套組的止轉表面47a』，47a」 ；47c』，47c」間的角度。通過與圖I相關介紹過的相似的方式，柱栓410的形狀可通過從鏡像於凹部46輪廓的基礎矩形形狀開始並對邊緣做倒角以得到合適的接觸表面面積的方式實現。類似於圖2，3和4中所示的實施方式，凹部同樣有可能具有另ー種規則多邊形的橫截面輪廓，如五邊形或六邊形。在上面的實施方式中，止轉機構之一的凹部具有規則多邊形的橫截面形狀。然而如前所述，在一些系統中不期望止轉機構作為ー個整體具備這樣的形狀。因此，其他形狀可被利用起來，與此同時仍提供出具有限定出規則多邊形的「功能橫截面」的作用力傳送表面。這在接下來的實施方式中進行說明。在根據圖5的實施方式中，凹部56的橫截面輪廓具有與根據圖2的實施方式相同的橫截面，但凹部的四條邊額外地包括中央切ロ 16a，16b，16c, 16d。切ロ是彎曲的並且沿著圓形外廓設置，圓形中心與正方形的中心重合。然而其他的切ロ形狀也可被用到。這些切ロ 16a，16b，16c，16d導致了凹部56的橫截面是非多邊形。然而除了這些切ロ之外，凹部56仍包括四個平坦的止轉表面57a，57b，57c, 57d，這是由於每個表面的兩部分存在於相同的平面內。因此為了本發明的目的，這些表面儘管被切ロ 16a，16b，16c, 16d分離開,但可被說成是形成了單個的止轉表面57a, 57b, 57c, 57d。止轉表面57a, 57b, 57c,57d的平面限定出規則多邊形，本例是正方形。因此，圖5的凹部56具有與圖2的凹部6相同的「功能橫截面」。如前述的實施方式中，每個止轉表面被兩個關於彼此成角度的成對的扭矩傳送表面 511a』，511a」；511b』，511b」；511c』，511c」 和 511d』，511d」 面對。甸對中的第一表面511a』，511b』，511c』，511d』會通過在逆時針方向上相對於第一止轉機構54旋轉第二止轉機構58的方式與各自的止轉表面57a，57b，57c，57d協同作用，而每對中的第二表面511a」，511b」，511c」，511d」會通過在順時針方向上相對於第一止轉機構54旋轉第二止轉機構58的方式與各自的止轉表面57a，57b，57c，57d協同作用。當每個扭矩傳送表面被旋轉到與止轉表面發生最大的扭矩傳送接觸時，這些零件間的角度為其最小值並優選被消除了。與圖2中所示的實施方式相比，柱栓510的成型差異體現在成對的扭矩傳送表面511a』，511a」；511b』，511b」；511c』，511c」和 511d』，511d」 彼此鄰接，其間未布置居中過渡區域。這是由凹部56的形狀所致，該形狀使得通過會聚扭矩傳送表面511a』，511a」;511b』，511b」;511c』，511c」和 511d』，511d」所形成的峰部 18a, 18b, 18c, 18d 能夠延伸到切 ロ 16a,16b, 16c, 16d中。峰部18a, 18b, 18c, 18d能夠被容置於切ロ 16a, 16b, 16c, 16d內的這種能力使柱栓610的體積能稍稍増大，進而增加了其強度。另外，柱栓510的橫截面輪廓被簡化，從而使製造更容易。上述實施方式提供了對植入物和基座的止轉機構的橫截面的示意性展示。然而，應當注意到這些實施方式僅被用來說明內部凹部橫截面和柱栓外部橫截面的各種可能的 形狀，換句話說，作用カ傳送表面形成於該兩個橫截面上。這些示意性展示不是要精確地描繪出植入物和插入工具系統的其他特徵。特別地，當凹部6，36，46，56沿著植入物的縱向軸線形成時，植入物的外部橫截面將會是一般地圓柱形從而使得它能夠被擰入到骨骼中。在圖6中所示的實施方式中，圓柱形凹部66具有四個徑向向內延伸的突起20a，20b，20c，20d。這些突起20a，20b，20c，20d的前表面每個形成了止轉表面67a，67b，67c，67d。中央切ロ 616a，616b，616c，616d將每個止轉表面斷開成兩個，然而如上所述，由於這兩半都在相同平面內，因此它們被認為是形成了單個作用カ傳送表面。切ロ 616a，616b，616c,616d是彎曲的並沿著圓形外廓設置，圓形中心與凹部66的中心重合。柱栓610的橫截面輪廓具有正方形的基礎外形。然而，在該實施方式中柱栓610的角已被做圓以便配合在圓形凹部66內。依照本發明，基礎正方形外形的姆條邊已被做倒角從而生成了 成對的扭矩傳送表面 611a』，611a」;611b』，611b」;611c』，611c」和 611d』，611d」。因此，由這些扭矩傳送表面 611a』，611a」;611b』，611b」;611c』，611c」和 611d』，611d」 所限定出的功能橫截面是不規則多邊形。扭矩傳送表面的倒角本質在圖6A中可以更清晰地看出。扭矩傳送表面可被分離成兩個套組，其中每對的扭矩傳送表面包括每個套組中的表面。第一套組的扭矩傳送表面611a』，611b』，611c』，611d』當柱栓610在順時針方向上相對於凹部66旋轉時與止轉表面67a，67b，67c，67d發生扭矩傳送的接觸。第二套組的扭矩傳送表面611a」,611b」,611c」,611d」當柱栓610在逆時針方向上相對於凹部66旋轉時與止轉表面67a，67b，67c，67d發生扭矩傳送的接觸。因此，柱栓610可被用來在雙方向上傳送扭矩。進ー步說，當每個扭矩傳送表面與止轉表面發生扭矩傳送的最大接觸吋，這兩個表面間的角度處於其最小值。儘管柱栓610的功能橫截面是不規則的，每個套組的扭矩傳送表面611a』，611b』，611c，，611d，和611a」，611b」，611c」，611d」限定出的正方形具有與凹部66(其是由止轉表面67a，67b，67c，67d限定的)的功能橫截面相同的尺寸。由扭矩傳送表面套組611a』，611b』，611c』，611d』和611a」，611b」，611c」，611d」限定出的兩個正方形橫截面同軸但彼此
旋轉偏尚。甸對扭矩傳送表面611a』，611a」;61 Ib』，61 lb」;611c』，611c」和 611d』，611d」 白勺表面彼此相鄰接並形成近似為174°的內角度β。換句話說，當扭矩傳送表面處在非扭矩傳送的第一位置時(如圖6Α中所不)，姆個扭矩傳送表面611a，, 611a」, 611b，, 611b」, 611c，，611c」，611d』，611d」與水平線具有3°的夾角α，與面對的止轉表面67a，67b，67c，67d具有
3°夾角。除了凹部66和柱栓610整體橫截面的差異之外，可以看到的是圖6這些零件的功能橫截面事實上與圖5中所示部件的功能橫截面一致。植入物和插入工具限定出止轉機構功能橫截面的表面是由零件的相互作用確定出來的。圖7顯示的是本發明的備選實施方式，其中凹部66與圖6的凹部一致。然而在本例中柱栓710具有的橫截面形狀與凹部66在橫截面上非常相似。柱栓710具有一般為圓形的橫截面，包括繞縱向軸線以規則的間隔分隔開的四條溝槽720，凹部66的突起20a，20b，20c，20d可被容置在所述溝槽內。在本實施方式中，當柱栓相對於凹部旋轉時，溝槽的側邊 首先接觸到突起20a，20b, 20c, 20d,因此這些邊形成了扭矩傳送表面711a』，711a」，711b』，711b」，711c，，711c」，711d，，711d，，。後來是突起 20a，20b，20c，20d 的側邊而不是前表面形成了凹部66的止轉表面77a，77b，77c，77d。如圖5和6中，每個止轉表面77a，77b，77c，77d包括位於相同平面的兩個分離的部段。在本例中，相対的突起20a，20b，20c，20d組合形成單個止轉表面77a，77b，77c，77d。在本實施方式中，凹部的功能橫截面不形成多邊形。溝槽720的側邊不與溝槽720的底部表面垂直，反而是做了倒角形成有角度的扭矩傳送表面 711a，，711a，，，711b，，711b，，，711c，，711c，，，711d，，711d，，。因此在圖 7 中所示的非扭矩傳送的位置處，在每個扭矩傳送表面711a』，711a」，711b』，711b」，711c』，711c」，711(1』，711(1」和其對應的止轉表面77&，7713，77(3，77(1(看圖7八)之間存在近似為2°的角度α。隨著扭矩傳送表面開始進入最大接觸，該角度被減小以實現更好的面對面式的接觸。如在前實施方式中，扭矩傳送表面形成了成對的表面711a』，711a」 ;711b』，711b」；711c，，711c」 ;711d，，711d」，每對都面對並與相同的止轉表面77a，77b，77c，77d協同作用。這使得扭矩傳送能在任一方向上發生，所通過的方式利用到了每個止轉表面。每對的表面之間的內角度在本實施方式中近似為178°。如上所述，如果沒有在柱栓上生成倒角的成對扭矩傳送表面的話，還有可能在凹部中生成成對的扭矩傳送表面。與圖2至7中所示的實施方式所不同的是，圖8涉及的實施方式中，凹部86包括對應每個扭矩傳送表面的成對止轉表面。在本實施方式中，柱栓810的橫截面輪廓是正方形的，姆條邊形成了扭矩傳送表面811a, 811b, 811c, 811d。凹部86的橫截面輪廓也具有正方形的基礎外形，其所具有的尺寸大於柱栓810的橫截面輪廓。另外，凹部86的角是在內腔22a，22b，22c, 22d中凹入而成，從而使得每個內腔相対的內表面形成止轉表面87a，，87a」，87b，，87b」，87c，，87c」，87d，，87d」。因而，每個扭矩傳送表面811a，811b，811c，811d當柱栓810被容納在凹部86中時面對成對的止轉表面87a』，87a」;87b』，87b」;87c』，87c」;87d』，87d」，其關於彼此成角度。依照本發明，當作用力傳送表面處於扭矩傳送的第二位置處時，每個扭矩傳送表面和止轉表面之間的夾角處於其最小值，並優選被消除。成對的扭矩傳送表面的表面被邊區域824a，824b，824c，824d分離開。每個成對的止轉表面87a』，87b』，87c』，87d』的第一個當插入工具在順時針方向上相對於植入物旋轉時會與各自的扭矩傳送表面811a,811b,811c,811d協同作用，而姆個成對的止轉表面87a」，87b」，87c」，87d」的第二個當插入工具在逆時針方向上相對於植入物旋轉時會與相同的扭矩傳送表面811a，811b，811c，811d協同作用。這使得扭矩傳送能在任一方向上發生，所通過的方式利用到了每個止轉表面。然而在其他實施方式中，通過相同數量的扭矩傳送和止轉表面可以實現兩個方向上的扭矩傳送。這樣的實施方式在圖9中示出。這裡凹部96形式是具有按規則間隔分開的三個突出臂91的圓形。臂91的每個縱向表面形成了止轉表面97a，97b，97c，97d，97e，97f。柱栓910包括具有三個錐臂92的橫斷面。這些臂92的錐表面形成了扭矩傳送表面911a，911b，911c，911d，911e，911f，其在柱栓910被容納於凹部96中時可在非扭矩傳送的第一位置(圖9中所示)和扭矩傳送的第二位置之間發生旋轉。依照本發明，當扭矩傳送表面 911a，911b，911c，911d，911e，911f 被帶動與止轉表面 97a，97b，97c，97d，97e，9 7f 發生接觸時，接觸表面間的夾角小於在非扭矩傳送的第一位置處的。然而在本實施方式中，不是全部的止轉表面97a，97b，97c，97d，97e，97f都在扭矩傳送過程中被接觸到了。相反，當插入工具在順時針方向上旋轉時，一個套組的扭矩傳送表面911b，911d，911f被帶動到與一個套組的止轉表面97b，97d，97f發生傳送扭矩的接觸，當插入工具在逆時針方向上旋轉時，第二套組的扭矩傳送表面911a，911c，911e被帶動到與第二套組的止轉表面97a，97c，97e發生傳送扭矩的接觸。因此在本實施方式中，無需提供成對的作用カ傳送表面即可在雙方向上實現扭矩傳送。在上述附圖中所示的大部分實施方式中，凹部被介紹成形成植入物的止轉機構，而柱栓形成插入工具的止轉機構。然而，在每個實施方式中，所處位置均可反轉從而使得牙科植入物包括柱栓10，310，410，510，610，710，810，910，而插入工具包括凹部6，36，46，56，66，86，96。因此，在這些實施方式中凹部可能包括扭矩傳送表面而柱栓包括止轉表面。上面所介紹的實施方式僅用於解釋說明目的，本領域技術人員會意識到許多備選的布置形式有可能會落入到權利要求的範圍之內。
權利要求
1.ー種牙科植入物和用於將牙科植入物插入到患者骨骼中的插入工具的組合， 牙科植入物包括止轉機構，其具有非圓形的橫截面輪廓，該輪廓包含有形式為止轉表面(7a，7b，7c，7d)的至少ー個平坦的作用カ傳送表面，和 插入工具包括止轉機構，其具有非圓形的橫截面輪廓，該輪廓包含有形式為扭矩傳送表面(lla』，lla」;llb』，llb」;llc』，llc」;lld』，lld」)的至少ー個平坦的作用カ傳送表面， 所述止轉機構中的ー個形成凹部出)，所述止轉機構中的另ー個形成具有旋轉軸線的柱栓(10)，所述柱栓被設計成在旋轉軸線的方向上被容納於所述凹部￠)中，進而使得至少ー個止轉表面和至少ー個扭矩傳送表面能夠協同作用以在部件之間傳送扭矩， 其特徵在於，止轉表面(7a，7b，7c，7d)和扭矩傳送表面(11a，，lla」；llb』，llb」；llc』，.llc」；lld』，lld」)被布置成使得在柱栓(10)被容納於凹部(6)中時，所述止轉表面(7a，.7b，7c，7d)和所述扭矩傳送表面(lla』，lla」;llb』，llb」;llc』，llc」;lld』，lld」)可相對於彼此在非扭矩傳送的第一位置和扭矩傳送的第二位置之間旋轉，其中在非扭矩傳送的第一位置處所述止轉表面(7a，7b，7c，7d)和所述扭矩傳送表面(11a，，11a」 ；llb』，lib」 ；llc』，.llc」;lld』，lld」)很少接觸或者不接觸，而在扭矩傳送的第二位置處所述止轉表面(7a，7b，.7c, 7d)和所述扭矩傳送表面(IlaMlaMlbMlbMlcMlcMldMld")相互之間產生最大接觸，其中止轉表面(7a，7b，7c，7d)和扭矩傳送表面(11a，，lla」；llb』，llb」；llc』，.llc」；lld』，lld」)之間的角度在第二位置處時比在第一位置處時更小。
2.根據權利要求I所述的組合，其特徵在於，植入物和/或插入工具包括至少兩個、優選ニ至六個，更優選為三至四個，最優選為四個作用カ傳送表面(7a，7b, 7c, 7d)。
3.根據權利要求2所述的組合，其特徵在於，止轉機構中的ー個包括至少ー個作用力傳送表面，另ー個止轉機構包括至少兩個作用カ傳送表面，所述表面被布置成當柱栓(10)被容納於凹部(6)中時，在任一方向上的相對轉動都會使至少ー個止轉表面和至少ー個扭矩傳送表面相互之間發生最大接觸，所述止轉表面(7a，7b，7c，7d)和扭矩傳送表面(11a』，.11a」 ;llb，，lib」 ；llc』，11c」 ；lld，，lid」)之間的角度在該位置處時比在非扭矩傳送的第一位置處時更小。
4.根據權利要求3所述的組合，其特徵在於，插入工具和植入物包括相等數量的作用カ傳送表面，其中這些表面中的多個都被設計成當工具在順時針方向轉動時，發生最大接觸，而其餘的表面被設計成當工具在逆時針方向轉動時，發生最大接觸。
5.根據權利要求3所述的組合，其特徵在於，止轉機構中的ー個包括成對的平坦作用カ傳送表面，其用幹與另ー個止轉機構的每個平坦作用カ傳送表面協同作用。
6.根據權利要求5所述的組合，其特徵在於，在成對的平坦作用カ傳送表面之間所封閉的角度在150°至178°之間，優選在166°至178°之間。
7.根據權利要求5或6所述的組合，其特徵在於，止轉機構中的另ー個包括位於每個作用力傳送表面中的中央切ロ。
8.根據權利要求7所述的組合，其特徵在於，成對的作用カ傳送表面中的每ー個會聚形成了中央峰部，當柱栓被容納在凹部中時，所述峰部位於切ロ內。
9.根據前述任意一項權利要求所述的組合，其特徵在於，植入物和插入工具中的ー個的止轉機構包括限定出規則多邊形的功能橫截面。
10.根據權利要求11所述的組合，其特徵在於，植入物和插入工具中的另ー個的止轉機構包括限定出不規則多邊形的功能橫截面。
11.根據前述任意一項權利要求所述的組合，其特徵在於，止轉機構中的ー個包括兩套組的平坦作用カ傳送表面，第一套組被布置成當插入工具相對於植入物順時針方向轉動時與另ー個止轉機構的至少ー些作用カ傳送表面發生最大接觸，第二套組被布置成當插入エ具相對於植入物逆時針方向轉動時與另ー個止轉機構至少ー些作用カ傳送表面發生最大接觸。
12.根據權利要求11所述的組合，其特徵在於，每個套組的平坦作用カ傳送表面限定出規則多邊形，這些多邊形同軸但彼此旋轉偏離。
13.根據前述任意一項權利要求所述的組合，其特徵在幹，凹部的功能橫截面輪廓限定出規則多邊形，每條邊形成作用カ傳送表面，柱栓的橫截面輪廓具有相同多邊形的基礎外形，多邊形的每條邊被做倒角形成成對的作用カ傳送表面，從而使得在使用中凹部的每個作用カ傳送表面可與柱栓的兩個作用カ傳送表面接觸。
14.根據權利要求9至13中任ー項所述的組合，其特徵在於，在非扭矩傳送的第一位置處止轉表面(7a，7b，7c，7d)和扭矩傳送表面(11a』，11a」 ；llb』，lib」 ；llc』，11c」 ；lld』，lid」)之間的角度小於x/2，其中X是規則多邊形的旋轉對稱角。
15.根據前述任意一項權利要求所述的組合，其特徵在於，在非扭矩傳送的第一位置處止轉表面(7a，7b，7c，7d)和扭矩傳送表面(11a，，lla」;llb，，llb」;llc，，llc」;lld，，lid」 )之間的角度小於15°，更優選在1°至7。之間，最優選在2°至5°之間。
16.ー種用於根據前述任意一項權利要求所述的組合的插入工具。
17.ー種用於將牙科植入物插入骨骼中的插入工具，所述插入工具包括 近端； 遠端，其包括具有非圓形橫截面的止轉機構，所述橫截面包括多個平坦的扭矩傳送表面並具有多邊形的基礎外形，多邊形的每條邊被倒角形成了兩個成對的平坦的扭矩傳送表面。
18.根據權利要求17所述的插入工具，其特徵在於，兩個平坦的作用カ傳送表面之間的角度在150°至178°之間，優選在166°至178°之間。
19.根據權利要求17或18所述的插入工具，其特徵在幹，每條邊的兩個倒角表面會聚形成中央峰部。
20.根據權利要求17，18或19所述的插入工具，其特徵在於，止轉機構的角是圓形的。
21.根據權利要求17至20中任一項所述的插入工具，其特徵在於，基礎多邊形是正方形。
22.ー種用於將牙科植入物插入骨骼中的插入工具，所述插入工具包括遠端，其用於插入植入物的冠端的凹部中，所述遠端的形狀依照包括以下步驟的方法設計而成 生成初始橫截面，其鏡像於植入物凹部的橫截面； 旋轉遠端的橫截面，從而使得它與凹部的橫截面重疊，並形成橫截面之間的交叉面積； 當交叉面積達到預定尺寸時，停止旋轉並改變遠端的橫截面，去掉與凹部橫截面重疊的部段，進而形成一套組倒角的作用カ傳送表面； 在相反方向上旋轉遠端橫截面，從而使得它與凹部的橫截面重疊並形成橫截面之間新的交叉面積； 當交叉面積達到預定尺寸時，停止旋轉並改變遠端的橫截面，去掉與凹部橫截面重疊的部段，進而形成第二套組倒角的作用カ傳送表面； 必要時重複該程序直至每個倒角表面具有預定的表面面積。
全文摘要
本發明涉及牙科植入物和插入工具的組合件。具體地，牙科植入物和用於將牙科植入物插入到患者骨骼中的插入工具的組合。牙科植入物包括止轉機構，具有非圓形的橫截面輪廓，輪廓包含形式為止轉表面的至少一個平坦的作用力傳送表面。插入工具包括止轉機構，其具有非圓形的橫截面輪廓，該輪廓包含有形式為扭矩傳送表面的至少一個平坦的作用力傳送表面。所述止轉機構其中一個形成凹部，所述止轉機構的另一個形成具有旋轉軸線的柱栓，所述柱栓被設計成在旋轉軸線方向上被容納於所述凹部中，進而使得至少一個止轉表面和至少一個扭矩傳送表面能夠協同作用在部件之間傳送扭矩。
文檔編號A61C8/00GK102715959SQ20121008775
公開日2012年10月10日 申請日期2012年1月20日 優先權日2011年1月20日
發明者S·屈內, S·布盧門塔爾 申請人:斯特勞曼控股公司