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特許7646574変形可能なねじ付き係止構造体、並びに関連するシステム及び方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2025-03-07
(45)【発行日】2025-03-17
(54)【発明の名称】変形可能なねじ付き係止構造体、並びに関連するシステム及び方法
(51)【国際特許分類】
A61B 17/80 20060101AFI20250310BHJP
【ＦＩ】
A61B17/80
【請求項の数】
11
(21)【出願番号】P 2021573483
(86)(22)【出願日】2020-05-08
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2022-09-05
(86)【国際出願番号】 IB2020054383
(87)【国際公開番号】W WO2020250052
(87)【国際公開日】2020-12-17
【審査請求日】2023-04-21
(31)【優先権主張番号】16/437,105
(32)【優先日】2019-06-11
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(73)【特許権者】
【識別番号】513069064
【氏名又は名称】デピュイ・シンセス・プロダクツ・インコーポレイテッド
【住所又は居所原語表記】３２５ Ｐａｒａｍｏｕｎｔ Ｄｒｉｖｅ， Ｒａｙｎｈａｍ ＭＡ ０２７６７－０３５０ Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ
(74)【代理人】
【識別番号】100130384
【弁理士】
【氏名又は名称】大島 孝文
(72)【発明者】
【氏名】オベルリ・ジョエル
(72)【発明者】
【氏名】アエビ・ディス
(72)【発明者】
【氏名】ロッチ・ミルコ
(72)【発明者】
【氏名】メンゼ・ヨハンナ・エフ
(72)【発明者】
【氏名】ガンマー・サイド
【審査官】鈴木 敏史
(56)【参考文献】
【文献】特表２０１０－５３６４２７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２００６－５１１２５２（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１１／０７８３６５（ＷＯ，Ａ１）
【文献】青木 和彦，機械要素－１，機械工学便覧新版Ａ基礎編Ｂ応用編 ，第1版，社団法人 日本機械学会，2001年09月25日
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ａ６１Ｂ １７／８０
Ａ６１Ｂ １７／８６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
骨固定システムであって、中心軸を画定する少なくとも１つの孔を画定する内面を画定する本体を有する骨プレートであって、前記内面が、プレートねじを画定する、骨プレートと、
骨ねじであって、前記骨ねじが、頭と、前記頭から前記骨ねじの中心軸に沿って延びるシャフトと、を有し、前記頭が、前記プレートねじとねじ式に係合するように構成された頭ねじを画定する外面を有する、骨ねじと、を備え、
前記プレートねじ及び前記頭ねじが各々、それぞれの前記中心軸に沿って前記プレートねじ及び前記頭ねじを通って延びる平面である、それぞれの基準平面内の断面プロファイルを有し、前記断面プロファイルが、各々、
谷底と、
頂部と、
前記谷底から前記頂部に向かって延びるフランクと、を含み、前記谷底、前記頂部、及び前記フランクが、標準化された基準ねじ形状である基準断面プロファイルから逸脱し、前記基準断面プロファイルが、前記それぞれの基準平面においてＶ字形であり、その凸部側頂点である第１の側の頂点における頂部基準点、及びその凹部側頂点である前記第１の側の反対側の第２の側の頂点における谷底基準点を画定し、
前記頂部から前記谷底まで測定されるねじ高さが、前記頂部基準点から前記谷底基準点まで測定される基準高さよりも小さくなるようになっており、
前記頭ねじの前記ねじ高さと前記頭ねじの前記基準高さとの第１の比が、０．５５：１～０．７５：１の範囲であり、前記プレートねじの前記ねじ高さと前記プレートねじの前記基準高さとの第２の比が、０．４０：１～０．７５：１の範囲であり、
前記プレートねじの前記フランクが、２５度～３５度の範囲のプレートねじ角度を画定し、
前記頭ねじの前記フランクが、４５度～６０度の範囲の頭ねじ角度を画定する、骨固定システム。
【請求項2】
前記プレートねじの前記ねじ高さと前記頭ねじの前記ねじ高さとの比が、１．０：１～２．０：１の範囲にある、請求項１に記載の骨固定システム。
【請求項3】
前記プレートねじの前記フランクが、前記プレートねじ角度を画定する前記谷底基準点側の第１の部分と、第２のねじ角度を画定する前記頂部基準点側の第２の部分とを有し、前記フランクの前記第２の部分が、前記第１の部分と前記頂部との間にそれぞれ配置されており、前記第２のねじ角度が、４０度～１２０度の範囲にある、請求項１に記載の骨固定システム。
【請求項4】
前記頭ねじの頂部が各々、前記それぞれの基準平面内に、逃げ加工された頂部プロファイルを画定する、請求項１に記載の骨固定システム。
【請求項5】
前記頭ねじの前記逃げ加工された頂部プロファイルのうちの少なくともいくつかが丸みを帯びており、０．０６ｍｍ～０．２５ｍｍの範囲の半径を画定する、請求項４に記載の骨固定システム。
【請求項6】
前記頭ねじの丸みを帯びた頂部プロファイルが、０．０５ｍｍ以上の頂部幅を画定する、請求項５に記載の骨固定システム。
【請求項7】
前記頭ねじの頂部が、前記丸みを帯びた頂部プロファイルの頂点において画定され、前記頭ねじの前記断面プロファイルが、前記丸みを帯びた頂部プロファイルの前記頂点と交差する円弧状の頂部軌道軸を画定する、請求項６に記載の骨固定システム。
【請求項8】
前記プレートねじの前記頂部が、前記それぞれの基準平面内で直線状である頂部軌道軸と一致する、請求項１に記載の骨固定システム。
【請求項9】
前記頂部軌道軸が、前記中心軸に対して５度～３０度の範囲の角度で配向されている、請求項８に記載の骨固定システム。
【請求項10】
前記プレートねじの前記頂部が、前記それぞれの基準平面内に延びる前記頂部軌道軸に沿って延びる直線状頂部プロファイルを画定する、請求項８に記載の骨固定システム。
【請求項11】
前記プレートねじの前記頂部が、丸みを帯びた頂部プロファイルを画定する、請求項７に記載の骨固定システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、骨プレート及び骨プレートに結合するための骨アンカーに関し、特に、骨プレートの固定孔内に画定されたねじ付き係止構造体、及び骨アンカーの頭に画定された相補的なねじ付き係止構造体に関する。
【背景技術】
【0002】
骨折の内部固定のための骨プレートシステムは周知である。従来の骨プレートシステムは、骨折の治癒を促進するのに特によく適している。骨ねじなどの骨アンカーは、骨プレートの固定開口部又は孔を通って挿入され、骨にねじ込まれて、骨折端部を一緒に圧迫、中和、バットレス、引張、結束、及び／又はブリッジする。１つの骨折した骨部分からプレートを越えてプレートに対して骨を引くことなく別の骨折した骨部分の上に荷重を伝達するために、またプレートに関して骨ねじを緩める又は引く（これは、不十分なアライメント及び不十分な臨床結果につながる可能性がある）ことを回避するために、骨プレートを係止することができる骨ねじを用いることができる。そのようなねじの１つの既知の実施形態は、ねじをプレートに係止するために、固定孔の内面上の対応するねじ山と係合するための雄ねじを有するねじ頭を用いる。これらのねじは、以下、「係止ねじ」又は「圧迫ねじ」と称され、中心ねじ軸が中心孔軸と実質的に整列されている、実質的に「公称」配向でのみ固定孔内に係止するように構成された標準型係止ねじ、並びに中心ねじ軸がそれぞれの中心孔軸に対して鋭角をなして配向される、公称配向又は「角度付けされた」配向のいずれかで固定孔内に係止するように構成された「可変角度」（ＶＡ）係止ねじを含み得る。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0003】
本開示の一実施形態によれば、骨固定システムは、中心軸を画定する少なくとも１つの孔を画定する内面を画定するプレート本体を含む。内面は、孔内にプレートねじを画定する。システムは、中心軸に沿って頭から延びるシャフトを有する骨ねじを含み、頭は、プレートねじとねじ式に係合するように構成されたねじを画定する外面を有する。プレートねじ及び頭ねじは各々、それぞれの中心軸に沿って延びるそれぞれの基準平面内の断面プロファイルを有する。断面プロファイルは各々、谷底と、頂部と、それらの間に延びるフランクと、を含む。谷底、頂部、及びフランクは、基準断面プロファイルから集合的に逸脱し、基準断面プロファイルが、それぞれの基準平面においてＶ字形であり、その第１の側の頂点における頂部基準点、及びその第１の側の反対側の第２の側の頂点における谷底基準点を画定する。そのような逸脱により、頂部から谷底まで測定されるねじ高さは、頂部基準点から谷底基準点まで測定される基準高さよりも小さくなり、頭ねじのねじ高さと頭ねじの基準高さとの比は、０．５０：１～０．８０：１であり、プレートねじのねじ高さとプレートねじの基準高さとの比は、０．５０：１～１．００：１である。
【図面の簡単な説明】
【0004】
前述の概要、並びに本出願の例示的な実施形態の以下の詳細な説明は、添付される図面と共に読まれることで、よりよく理解されるであろう。本出願の係止構造体を例示する目的で、図面に例示的な実施形態が示されている。しかしながら、本出願が、示される正確な配置及び手段に限定されないことは理解される。図面は、以下のとおりである。
【図1A】本開示の一実施形態による、骨プレートと、骨プレートの係止孔内に配置された複数の係止ねじと、を含む骨固定システムの斜視図である。
【図2E】係止孔の内面によって画定されたねじ付き係止構造体を示す、図２Ｄに例示される切断線２Ｅ－２Ｅに沿って取られた係止孔の側断面図であり、ねじ付き係止構造体は、係止骨ねじと係止するように構成されている図である。
【図5A】本開示の別の実施形態による、係止孔の内面によって画定されたねじ付き係止構造体を有する、別の係止孔の上面図である。
【図6A】本開示の更なる実施形態による、三角形の水平孔プロファイルを有し、係止孔の内面によって画定されたねじ付き係止構造体を含む別の係止孔の斜視図である。
【図7A】別の係止孔の斜視図であり、この係止孔は、本開示の更なる実施形態による、図６Ａの係止孔に対してより小さい角部半径を有する三角形の水平孔プロファイルを有し、係止孔の内面によって画定されるねじ付き係止構造体を含む図である。
【図8A】本開示の更なる実施形態による、四角形の水平孔プロファイルを有し、係止孔の内面によって画定されたねじ付き係止構造体を含む更に別の係止孔の斜視図である。
【図10】本開示の別の実施形態による、８つのねじ付き係止構造体及び８つの凹部を有する別の係止孔の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0005】
本開示は、本開示の一部を形成する、添付図面及び実施例に関連する以下の詳細な説明を参照することにより、より容易に理解することができる。本開示は、本明細書に記載する及び／又は示す特定の装置、方法、用途、条件又はパラメータに限定されるものではなく、本明細書で使用される専門用語は実施例を用いて具体的な実施形態を記載することのみを目的とし、本開示の範囲を制限することを意図するものではないことを理解されたい。また、添付の請求項を含む明細書において使用される場合、単数形「ａ」、「ａｎ」、及び「ｔｈｅ」は複数を含み、特定の数値への言及は、文脈により明確に別様に指示されない限り、少なくともこの特定の値を含む。
【0006】
「複数」という用語は、本明細書で使用される場合、１つよりも多いことを意味する。値の範囲が表されている場合、別の実施形態においては、ある特定の値から、及び／又は他の特定の値までが含まれる。同様に、先行する「約」によって値が近似の形式で表現された場合、その特定値により別の実施形態が形成されることが理解されるであろう。範囲はいずれも包括的であり、組み合わせが可能である。
【0007】
寸法、角度、及び他の形状に関して本明細書で使用される場合、用語「約」及び「実質的に」は、製造公差を考慮する。更に、用語「約」及び「実質的に」は、規定の寸法又は角度よりも１０％大きい又は小さいものを含むことができる。更に、用語「約」及び「実質的に」は、規定された特定の値にも等しく適用することができる。
【0008】
可変角度（ＶＡ）係止ねじは、特に、ＶＡ係止ねじが角度付けされた軌道で係止孔に挿入される場合、それらが挿入される係止孔内に交差ねじ切りを生じさせる傾向があり、またそれを示す傾向がある。プレートねじの交差ねじ切りは、係止孔の雌ねじ内に嵌合せず（すなわち、干渉する）、したがって係止孔の雌ねじを交差ねじ切りする、ねじ頭上の雄ねじによって引き起こされ得る。このようなねじ干渉はまた、ねじ頭の雄ねじの交差ねじ切りも生じ得る。ねじ頭ねじ（screw head thread）の頂部と雌ねじの部分との間の接触領域、特に角度付けにおける雌ねじの頂部又はその付近の接触領域は、交差ねじ切りを特に受けやすい可能性がある。交差ねじ切りは、ねじ頭ねじと係止孔の雌ねじとの間の意図された締まり嵌め（「形状嵌合」とも呼ばれる）を低減し、これがねじ頭と係止孔との間の係止された境界面における安定性及び機械的強度を低減し得るため、問題となる。
【0009】
本明細書に開示される実施形態は、係止孔内に使用される係止構造体及び係止ねじの頭上の相補的な係止構造体に関する。これらの相補的な係止構造体は、相補的な外形を有する嵌合ねじを画定し、嵌合ねじの変形、特に係止孔の雌ねじの変形に対する制御を強化し、角度付けされた挿入時にねじ軸に対して効果的に再整列されるようにする。このような好ましい外形としては、ねじ頭ねじ及びプレート孔ねじのそれぞれの断面プロファイル（当該技術分野では、「ねじ形状」と呼ばれる）が挙げられる。これらの相補的な外形及びプロファイルは、プレート及びねじの「ねじ山比率」として集合的に特徴付けることができる。本明細書に開示されるねじの変形を制御する１つの方法は、ねじ頭のねじに、より強い（例えば、より大きい）プロファイルを有するねじ頭ねじを提供すること、及びそれを、プレート孔ねじの意図的により可鍛性のある（例えば、より薄い）プロファイルと相互作用させることである。ねじの変形が制御される別の方法は、ねじ頂部などのねじプロファイルの縁部外形を調整して、角度付けされたねじ配向でのねじ境界面における望ましくない機械的干渉を低減することである。本明細書に開示されるねじ山比率は、角度付けされたねじ挿入において、及びねじ挿入がプレート孔ねじに対するねじ頭ねじの軸方向の不整列である「タイミングエラー」を伴う場合にも、交差ねじ切りを回避又は低減することが示されている。したがって、本明細書に記載されるねじ付き係止構造体は、角度付けでのＶＡ係止ねじの頭、並びに公称配向でのＶＡ及び標準型係止ねじの両方と係止することができ、交差ねじ切りを阻害する（又は少なくとも低減させる）様式では、あるいは塑性的な及び弾性的なねじ変形の作用として、実質的に完全にプレートねじ内で生じるように、任意の交差ねじ切りを少なくとも実質的に完全に生じさせる。本明細書に記載されるねじ付き係止構造体はまた、係止ねじ境界面における全体的な片持ち強度を増大させることも実証されている。
【0010】
図１Ａを参照すると、骨固定システム２は、可変角度（ＶＡ）係止孔６などの１つ又は２つ以上の固定孔を内部に画定するプレート本体５を有する骨プレート４を含む。ＶＡ係止孔６は、骨プレート４を骨の１つ又は２つ以上の部分に固着させるように構成された、例えば係止ねじ８などのアンカー部材を受容するように構成されている。プレート本体５は、ＶＡ係止孔６内に雌ねじ９を画定する。したがって、雌ねじ９は、「プレート孔ねじ」又は単に「プレートねじ」若しくは「孔ねじ」とも称され得る。プレートねじ９は、ＶＡ係止孔６内に画定された列２６などの係止構造体を横断する。したがって、列２６は、「ねじ付き列」と呼ばれることがある。ねじ付き列２６は、ＶＡ係止孔６内に係止ねじ８を挿入する間、係止ねじ８のねじシャフト２５が列２６を迂回するように構成されており、これにより、以下により詳細に記載されるように、係止ねじ８と骨プレート４との間の係止係合を強化する方法で、係止ねじ８のねじ頭２７上の雄ねじ２９と係合する。
【0011】
骨プレート４は、示されるように、ブリッジプレートであり得るが、他の骨プレートの種類及び構成は、本開示の範囲内である。プレート本体５は、長手方向Ｘに沿って互いに離間された第１の端部１０及び第２の端部１２と、長手方向Ｘに対して実質的に垂直な横方向Ｙに沿って互いに離間された第１の側面１４及び第２の側面１６と、を画定することができる。骨プレート４はまた、骨から離れる方向に面するように構成された上部プレート表面１８と、骨に面するように構成された反対側の下部プレート表面２０と、を画定することができる。上部プレート表面１８及び下部プレート表面２０は、長手方向Ｘ及び横方向Ｙの各々に対して実質的に垂直な垂直方向Ｚに沿って互いに離間されている。本明細書で使用するとき、用語「長手方向」、「長手方向に」、及びその派生語は長手方向Ｘを指すことを理解されたい。用語「横方向」、「横方向に」、及びそれらの派生語は、横方向Ｙを指し、用語「垂直」、「垂直に」、及びそれらの派生語は、垂直方向Ｚを指すことを理解されたい。
【0012】
ＶＡ係止孔６は、中心孔軸２２に沿って、上部プレート表面１８から下部プレート表面２０まで延びる。中心孔軸２２は、軸方向の孔方向に沿って配向されている。本明細書で使用するとき、用語「軸方向」（例えば、「軸方向の孔方向」及び「軸方向のねじ方向」）は、それぞれの軸が延びる方向として定義される。更に、方向用語「軸方向」、「軸方向に」、及びそれらの派生語は、それぞれの軸の方向を指す。したがって、本明細書で使用するとき、方向用語「軸方向上方」及びその派生語は、下部プレート表面２０から上部プレート表面１８に向かう軸方向の孔方向を指す。逆に、用語「軸方向下方」及びその派生語は、上部プレート表面１８から下部プレート表面２０に向かう軸方向の孔方向を指す。したがって、「軸方向上方」及び「軸方向下方」は各々、双方向である「軸方向」の単方向成分である。図に示される実施形態では、軸方向の孔方向（したがって、中心孔軸２２）は、垂直方向Ｚに沿って配向されている。したがって、軸方向の孔方向はまた、本開示を通して「Ｚ」によっても示される。しかしながら、本開示の範囲は、ザ（the）の軸方向の孔方向（したがって、中心孔軸２２もまた）が垂直方向Ｚから斜めの角度でオフセットされる実施形態を網羅することを理解されたい。用語「軸方向に上部」、「軸方向に下部」などは、ＶＡ係止ねじ８を参照して使用されるとき、そのような用語は、特にＶＡ係止孔６内で配向されるので、ねじ８の中心軸２３を指すことも理解されたい。
【0013】
プレート本体５及び係止ねじ８は各々、１つ又は２つ以上の生体適合性材料を含むことができる。非限定的な例として、プレート本体５は、チタン、チタン合金（例えば、チタン－アルミニウム－ニオブ（ＴＡＮ）合金、例えばＴｉ－６Ａｌ－７Ｎｂ、及びチタン－アルミニウム－バナジウム（ＴＡＶ）合金）、ステンレス鋼、コバルトベース合金（例えば、コバルト－クロム合金）、複合材料、並びにポリマー材料及び／又はセラミック材料を含む群から選択される材料で形成することができる。また、非限定的な例として、係止ねじ８は、チタン、チタン合金（例えば、ＴＡＮ合金、ＴＡＶ合金、及びニチノールなどのニッケルチタン合金）、ステンレス鋼、コバルトベース合金（例えば、コバルト－クロム合金）、複合材料、並びにポリマー材料及び／又はセラミック材料を含む群から選択される材料で形成することができる。好ましくは、係止ねじ８の材料は、プレート本体５の材料の硬度よりも高い硬度を有する。このパラメータは、本開示全体を通して記載される係止特性に寄与する。好ましくは、プレート本体５は、主に又は全体的にチタンを含み、係止ねじ８は、主に又は全体的にＴＡＮを含む。しかしながら、骨プレート４及び／又は係止ねじ８の他の材料組成物は、本開示の範囲内であることを理解されたい。
【0014】
更に、本開示全体を通して記載される寸法は、少なくとも１つのＶＡ係止孔６と、少なくとも１つのＶＡ係止孔６内での公称又は角度付き挿入のために構成された少なくとも１つのＶＡ係止ねじ８とを含む骨固定システム２を参照して作製され、ここでＶＡ係止ねじ８のねじシャフト２５が、約１．０ｍｍ～約５．０ｍｍの範囲の大径を画定し、より具体的には、約５．０ｍｍの大径を画定するねじ付き頭２７に対応することができる約３．５ｍｍの大径である。しかしながら、以下に記載される実施形態のいずれも、より大きい又はより小さい骨固定システム内での使用に必要なサイズに拡大又は縮小され得ることを理解されたい。
【0015】
ここで図１Ｂを参照すると、ＶＡ係止孔６は、医師が所望のとおりに１つ又は２つ以上の骨又は骨セグメントに骨プレート４を移植できるように、ＶＡ係止ねじ８及び標準型の係止ねじ（様々な長さを有するそのようなねじを含む）を含む複数のタイプの係止ねじ８との強化された固着を提供するように構成することができる。非限定的な例として、図示するように、骨プレート４は、骨の骨折したセグメント１０１、１０２を一緒に固着する様式で、係止ねじ８を介して長骨１００に結合され得る。本明細書に記載されるＶＡ係止孔６は、公称配向でＶＡ係止ねじ８又は標準型係止ねじと係止することができ、それによってその中心ねじ軸２３は、中心孔軸２２と実質的に整列する。ＶＡ係止孔６は、中心ねじ軸２３がそれぞれの中心孔軸２２に対して鋭角Ａ１に配向される、角度付けされた配向で、ＶＡ係止ねじ８と係止することもできる。鋭角Ａ１はまた、「角度付けの角度」又は単に「角度付け」と称され得る。ＶＡ係止めねじ８及び標準型係止ねじ及びそれらの係止機能は、Ｃｈａｎらの名義で２０１６年４月１９日に発行された米国特許第９，３１４，２８４号（以下、「’２８４参照」）、及びＢｏｓｓｈａｒｄらの名義で２０１８年３月２９日に出願された米国特許出願第１５／９４０，７６１号（「’７６１参照」）、及びＢｏｓｓｈａｒｄらの名義で２０１９年４月３０日に出願された米国特許出願第１５／９６６，０４７号（「’０４７参照」）に更に十分に記載されており、これらの各々の開示は、その全体が本明細書に記載されているかのように、参照により本明細書に組み込まれる。
【0016】
骨プレーティングの手術中、係止ねじ８のねじシャフト２５は、ＶＡ係止孔６のうちの１つを通って挿入され、下にある骨１００内に打ち込まれ得る。具体的には、係止ねじ８の回転により、そのねじ付きねじ頭２７がＶＡ係止孔６とねじ式に嵌合する。その結果、ねじ頭２７は、下にある骨１００に対する圧縮力を骨プレート４に実質的に加えることなく、骨プレート４を下にある骨１００に締結する。骨プレート４は、ねじ付きねじ頭２７に係止された際、下にある骨１００から離間していてもよい。あるいは、骨プレート４は、ねじ付きねじ頭２７に係止された際、下にある骨１００に当接してもよい。
【0017】
プレーティング手術中、ＶＡ係止孔６のうちの１つを通って下にある骨１００内に挿入される第１の係止ねじ８は、ねじ頭ねじ２９の頂部がプレートねじ９の谷底に実質的に沿って螺旋状に前進するように、プレートねじ９と概ね嵌合することができるという利益を有することを理解されたい。しかしながら、第１の係止ねじ８が骨プレート４に係止され、それによってプレート４を下にある骨１００に締結すると、後続の係止ねじ８は、多くの場合、プレートねじ９の谷底に沿って、それらの雄ねじの頂部を螺旋状に前進させる能力を欠く。この結果は、これらの後続の係止ねじ８のねじシャフト２５がＶＡ係止孔６を通って前進し、下にある骨１００にねじ込まれると、ねじ頭ねじ２９及びプレートねじ９の相対的な軸方向位置は、実質的に、下にある骨１００とのねじのねじ込み手がかりの関数であるためである。ねじ頭ねじ２９のプレートねじ９に対する軸方向のずれは、本明細書では「タイミングエラー」と称される。
【0018】
ここで図２Ａから図２Ｃを参照すると、ＶＡ係止孔６の各々は、プレート本体５の内面２４によって画定することができる。あるいは、内面２４は、図２Ｅに破線で示すように、プレート本体５の軸方向開口部又はレセプタクル９５内に嵌合された挿入板本体５ａによって画定され得る。典型的には、内面２４の少なくとも一部分は、軸方向下方に延びるにつれてテーパ状になる。したがって、内面２４は、ねじ頭２７がＶＡ係止孔６を完全に通過することを防止するように構成されている。
【0019】
内面２４は、ねじ付き列２６を画定することができる。列２６は、上部プレート表面１８と下部プレート表面２０との間で軸方向に延びる。ＶＡ係止孔６の各々（又は少なくとも一部）内で、列２６は、内面２４の周囲に順次配置される。内面２４はまた、列２６の間に周方向に順次配置された複数の凹部２８を画定する。凹部２８は、上部プレート表面１８と下部プレート表面２０との間で軸方向に延びる。列２６及び凹部２８は、ＶＡ係止孔６内の内面２４の周囲に均等に離間配置され得る。しかしながら、他の実施形態では、列２６及び／又は凹部２８は、ＶＡ係止孔６の周囲に不均等に離間配置されてもよい。
【0020】
プレートねじ９は、列２６及び凹部２８の少なくとも部分を通って、上部プレート表面１８と下部プレート表面２０との間の１つ又は２つ以上のねじ経路に沿って延びる。図示するように、１つ又は２つ以上のねじ経路は、一対の交差しないねじ経路（すなわち、二重リード）を含むことができ、しかしながら、他の実施形態では、１つ又は２つ以上のねじ経路は、単一のねじ経路（すなわち、単一のリード）、又は３つ以上のねじ経路（例えば、三重リードなど）を含むことができる。他のねじ経路の種類も本開示の範囲内であるが、ねじ経路は好ましくは螺旋状である。図示するように、凹部２８の部分は、プレートねじ９を周方向に途切れさせ得る。別の言い方をすれば、プレートねじ９は、１つ又は２つ以上、あるいは全ての凹部２８に沿って「底抜け（bottom-out）」することができる。しかしながら、他の実施形態では、プレートねじ９は、凹部２８の１つ又は２つ以上及び最大各々を周方向に途切れない様式で横断することができる（すなわち、プレートねじ９は、凹部２８内で底抜けする必要はない）。
【0021】
プレートねじ９は、中心孔軸２２に沿って延びる基準平面内の断面プロファイルを有する。断面プロファイルなどはまた、「ねじ形状」とも呼ばれ、図２Ｂに示すように、頂部５６と、谷底５８と、頂部５６と谷底５８との間に延びる上部フランク５５及び下部フランク５７とを含む。プレートねじ９を参照して本明細書で使用するとき、用語「頂部」は、完全に形成されたねじ形状の頂点を指す。各ねじ付き列２６は、ねじ経路に沿って延びる１つ又は２つ以上のねじセグメント５２を画定する。本明細書で使用するとき、用語「ねじセグメント」は、ねじ形状及びねじ経路に沿った長さを有する、プレートねじ９及びねじ頭ねじ２９などのねじの任意の部分を指す。プレートねじ９のねじセグメント５２はまた、本明細書では「プレートねじセグメント」５２と呼ばれることもある。列２６を横断するプレートねじセグメント５２は、本明細書では「列ねじ」５４と呼ばれ得る。
【0022】
内面２４は、上部プレート表面１８との境界面において、ＶＡ係止孔６の上部外周部３０と、下部プレート表面２０との境界面において、ＶＡ係止孔６の下部外周部３２と、を画定することができる。上部外周部３０及び下部外周部３２は、各々円形状であり得るが、以下でより詳細に説明するように、他の形状も本開示の範囲内である。内面２４はまた、上部外周部３０から列２６のうちの１つ又は２つ以上まで軸方向下方にテーパ状になる１つ又は２つ以上の導入面３４を画定することができる。図示するように、１つ又は２つ以上の導入面３４は、１つ又は２つ以上の凹部２８によって周方向に途切れ得る単一の導入面３４を含むことができる。あるいは、導入面３４は、周方向に連続的に、かつ中心孔軸２２を中心とした完全な一周に沿って途切れずに延びることができる。内面２４はまた、下部外周部３２から軸方向上方にテーパ状になるアンダーカット面３６を画定することができる。アンダーカット面３６は、周方向に連続的に、かつ中心孔軸２２を中心とした完全な一周に沿って途切れずに延びることができる。あるいは、アンダーカット面３６は、１つ又は２つ以上の凹部２８によって周方向に途切れさせられ得る。
【0023】
ここで図２Ｄを参照すると、例示的な実施形態では、ＶＡ係止孔６は、中心孔軸２２の周りに均等に離間配置された４つの列２６及び４つの凹部２８を含むことができる。列２６は、中心孔軸２２の周りに均等に離間配置された第１の列２６ａと、第２の列２６ｂと、第３の列２６ｃと、第４の列２６ｄと、を含むことができる。凹部２８は、第１の列２６ａと第２の列２６ｂとの間に周方向に配置された第１の凹部２８ａと、第２の列２６ｂと第３の列２６ｃとの間に周方向に配置された第２の凹部２８ｂ、第３の列２６ｃと第４の列２６ｄとの間に周方向に配置された第３の凹部２８ｃと、第４の列２６ｄと第１の列２６ａとの間に周方向に配置された第４の凹部２８ｄと、を含むことができる。以下により詳細に記載されるように、ＶＡ係止孔６の設計は、列２６及び凹部２８の数によって限定されないことを理解されたい。
【0024】
凹部２８ａ～２８ｄの各々は、中心凹部軸３７を画定することができ、中心凹部軸３７の各々は、中心孔軸２２と平行であり得るが、他の中心凹部軸線３７の配向が可能である。各中央凹部軸３７もまた、中心孔軸２２から半径方向距離Ｒ１だけ半径方向に離間されてもよい。各凹部は、凹部半径Ｒ１０を画定する。図示するように、凹部２８ａ～２８ｄの各々は、円の約半分に包含する水平プロファイル（すなわち、中心孔軸２２に直交する基準平面内のプロファイル）を有する。図示される実施形態では、凹部２８ａ～２８ｄの各々は、略円筒の断面として形作られる。他の実施形態では、凹部のうちの１つ又は２つ以上最大全部は、下向きにテーパ状になる円錐台形状を有することができる。他の凹部の形状もまた、本開示の範囲内である。各凹部２８は、中心孔軸２２から測定される半径方向最外領域又は頂点３９を画定する。各凹部頂点３９は、平面に沿って延びることができ、その平面に沿って、中心孔軸２２もまた延びている。図示される実施形態では、凹部の頂点３９は、中心孔軸２２と平行である。他の実施形態では、凹部頂点３９は、中心孔軸２２に対して鋭角で配向され得る。
【0025】
各列２６は、中心孔軸２２に実質的に面する第１の表面４２を画定することができる。第１の表面４２はまた、列２６の「最内表面」とも称され得る。したがって、第１の表面４２は、列ねじ５４の頂部５６を画定する。水平基準平面（図２Ｅに示される基準平面Ｍなど）では、各列２６の第１の表面４２は、好ましくは、中心孔軸２２の周りに円弧状に延び、共有又は共通半径Ｒ８を画定する。各列２６の第１の表面４２はまた、列２６の第１の面４４と周方向に対向する第２の面４５との間に延びることができる。各列２６の第１の面４４及び第２の面４５は、列２６と周方向に隣接する凹部２８との間の境界面を画定することができる。例えば、第１の列２６ａの第１の側４４は、第１の列２６ａと第４の凹部２８ｄとの間の境界面を画定することができ、第１の列２６ａの第２の面４５は、第１の列２６ａと第１の凹部２８ａとの間の境界面を画定することができ、第２の列２６ｂの第１の側４４は、第２の列２６ｂと第１の凹部２８ａとの間の境界面を画定することができ、第２の列２６ｂの第２の側４５は、第２の列２６ｂと第２の凹部２８ｂとの間の境界面を画定することができ、以下、内面２４の周囲に沿って同様である。列２６の第１の表面４２は、下向きにテーパ状になる円錐台形形状、特に、中心孔軸２２と一致する中心円錐軸を画定する円錐台形形状の周方向セグメントを集合的に画定することができる。
【0026】
図２Ｅを参照すると、各列２６は、列２６の第１の側４４と第２の側４５との間に周方向に均等に配置された頂部中心線４６を画定することができる。各列２６では、頂部中心線４６は第１の表面４２に沿って延び、したがって列ねじ５４の頂部５６と交差する。各列２６の頂部中心線４６は、それぞれの軸方向基準平面内の中心孔軸２２と同一平面上にある。このようにして、各頂部中心線４６はまた、軸方向基準平面における列ねじ５４の頂部軌道を画定する。したがって、頂部中心線４６はまた、「頂部軌道軸」４６と呼ばれることもある。各列２６はまた、列２６の第１の側４４と第２の側４５との間に周方向に均等に配置された谷底中心線４８を画定することができる。各列２６において、谷底中心線４８は、列ねじ５４の谷底５８と交差する。各列２６の谷底中心線４８は、それぞれの軸方向基準平面において、頂部中心線４６及び中心孔軸２２と同一平面上にある。このようにして、各谷底中心線４８はまた、軸方向基準平面における列ねじ５４の谷底軌道を画定する。したがって、谷底中心線４８はまた、「谷底軌道軸」４８と呼ばれることもある。頂部軌跡軸４６は、中心孔軸２２に対して鋭角Ａ２で配向することができる。また、谷底軌道軸４８は、中心孔軸２２に対して鋭角Ａ３で配向することができる。鋭角Ａ２及びＡ３は、約５度～約３０度の範囲であり得る。更なる実施形態では、角度Ａ２、Ａ３は、約１０度～約２０度の範囲であり得、更に約５度～約３０度の範囲であり得る。頂部軌道軸４６及び谷底軌道軸４８は、図示するように好ましくは平行であり得る。しかしながら、他の実施形態では、列２６の１つ又は２つ以上及び最大全部の頂部軌道軸４６及び谷底軌道軸４８は、‘７６１参照に記載されるように、互いに対して鋭角に配向することができる。列ねじ５４はまた、頂部軌道軸及び谷底軌道軸４８並びに中心孔軸２２を有する共通の平面内に位置することができるねじ中央線６０を画定することができる。ねじ中心線６０は、頂部軌道軸４６と谷底軌道軸４８との間で等距離に離間されている。
【0027】
頂部軌道軸４６は、中心孔軸２２に直交しかつＶＡ係止孔６の垂直中心に配置される基準平面Ｍに沿って測定される距離Ｒ２だけ、中心孔軸２２から半径方向に離間され得る。したがって、基準平面Ｍは、ＶＡ係止孔６の軸方向「中間平面」として特徴付けることができる。ねじ中央線６０は、孔中間平面Ｍに沿って測定される距離Ｒ３だけ中心孔軸２２から半径方向に離間配置され得る。谷底軌道軸４８は、孔中間平面Ｍに沿って測定される距離Ｒ４だけ中心孔軸２２から半径方向に離間配置され得る。距離Ｒ２は、列ねじ５４の平均頂部半径として特徴付けることができる。距離Ｒ３は、列ねじ５４の平均半径として特徴付けることができる。距離Ｒ４は、列ねじ５４の平均谷底半径として特徴付けることができる。平均頂部半径Ｒ２、平均半径Ｒ３、及び平均谷底半径Ｒ４のいずれも、任意選択的に、孔６のサイズを分類するためのメトリックとして使用され得ることを理解されたい。
【0028】
ここで図２Ｆを参照すると、雌ねじとしての各プレートねじセグメント５２は、谷底５８を軸方向に中心合わせすることができ、谷底５８から軸方向上方頂部５６まで延びる上部フランク５５を含み、また、谷底５８から軸方向下部頂部５６まで延びる下部フランク５７も含む。各プレートねじセグメント５２は、以下により詳細に記載されるように、ねじ頭ねじ２９の少なくとも１つの関連するねじセグメントと噛み合う（すなわち、少なくとも部分的に収容する）ように構成される。プレートねじ９は、軸方向に沿って軸方向に隣接する頂部５６の間に延びるねじピッチＰ１を画定する。プレートねじ９はまた、頂部５６においても画定することができるねじリードＬ１を画定する。プレートねじ９が、図示されるものなどの二重リードねじである実施形態では、列ねじ５４のねじピッチＰ１は、約０．１５ｍｍ～約０．６ｍｍ、好ましくは約０．４ｍｍの範囲であり得、ねじリードＬ１は、約０．３ｍｍ～約１．２ｍｍ、好ましくは約０．８ｍｍの範囲であり得る。
【0029】
ここで図２Ｇを参照すると、軸方向基準平面におけるプレートねじ９の断面プロファイル（すなわち、ねじ形状）が、説明される。これらの断面プロファイルは、本明細書では、単に「ねじプロファイル」と呼ばれることもある。図示される実施形態では、この基準平面はまた、谷底軌道軸４８も含む。プレートねじ９のねじプロファイルは、様々なねじ列２６のそれぞれの軸方向基準平面の各々において実質的に類似している。上述したように、これらのねじのプロファイル及びその縁部外形は、プレートねじ９とねじ頭ねじ２９との間のねじの変形を制御するため、及び／又は望ましくない機械的干渉を低減するためなど、それらの間に好ましい嵌合係合を提供するために、プレート頭ねじ２９のプロファイル及びその縁部外形と相補的であるように構成されている。
【0030】
第１のフランク５５及び第２のフランク５７は、プレートねじ９のねじ角度を画定する角度Ａ４で互いにオフセットされている。したがって、角度Ａ４はまた、プレートねじ９の「ねじ角度」Ａ４、又は「プレートねじ角度」Ａ４と呼ばれることもある。図示される実施形態では、ねじ頭ねじ２９との望ましくない機械的干渉を低減するために、プレートねじセグメント５２の頂部５６は切頭されている。更に、第１のフランク５５及び第２のフランク５７は、複数の角度で互いからオフセットされ得る。例えば、図示される実施形態では、プレートねじセグメント５２の上部フランク５５及び下部フランク５７もまた、頂部５６に隣接する第２のねじ角度Ａ５をプレートねじセグメント５２に提供する様式で、頂部５６に隣接して切頭される。この実施形態のプレートねじ９は、「二重角度」ねじと呼ばれることがある。プレートねじセグメント５２のフランク５５、５７は、第３のねじ角度、第４のねじ角度など、更に追加のねじ角度を画定することができることを理解されたい。二重角度の実施形態を含むこのような多角度実施形態では、ねじ角度Ａ４は、「第１のねじ角度」Ａ４と呼ばれることがある。また更なる実施形態では、フランク５５、５７（又は少なくともその部分）は、無限の数のねじ角度を理論的に画定することができる円弧状プロファイルを有することができる。切頭された頂部及び切頭されたフランク５５、５７によって画定されるねじプロファイルの特定の縁部外形は、以下により詳細に記載される。
【0031】
各プレートねじセグメント５２において、谷底５８は、谷底プロファイルを画定し、頂部５６は、頂部プロファイルを画定し、上部フランク５５及び下部フランク５７は、それぞれの上部及び下部フランクプロファイルを画定する。図示される実施形態では、半径方向内側方向を参照すると、上部フランク５５のプロファイルは、以下を含む：
ａ）第１の上部フランク基準点５５－１から第２の上部フランク基準点５５－２まで延びる第１の上部フランク部分５５ａ、
ｂ）第２の上部フランク基準点５５－２から第３の上部フランク基準点５５－３まで一貫した外形に沿って延びる第２の又は「主要」上部フランク部分５５ｂ、及び
ｃ）第３の上部フランク基準点５５－３から下部頂部基準点５６－１まで延びる第３の上部フランク部分５５ｃ。
ａ）第１の上部フランク基準点５５－１から第２の上部フランク基準点５５－２まで延びる第１の上部フランク部分５５ａ、
ｂ）第２の上部フランク基準点５５－２から第３の上部フランク基準点５５－３まで一貫した外形に沿って延びる第２の又は「主要」上部フランク部分５５ｂ、及び
ｃ）第３の上部フランク基準点５５－３から下部頂部基準点５６－１まで延びる第３の上部フランク部分５５ｃ。
【0032】
同様に、図示される実施形態では、半径方向内側方向を参照すると、下部フランク５７のプロファイルは、以下を含む：
ａ）第１の下部フランク基準点５７－１から第２の下部フランク基準点５７－２まで延びる第１の下部フランク部分５７ａ、
ｂ）第２の下部フランク基準点５７－２から第３の下部フランク基準点５７－３まで一貫した外形に沿って延びる第２の又は主要下部フランク部分５７ｂ、及び
ｃ）第３の下部フランク基準点５７－３から上部頂部基準点５６－２まで延びる第３の下部フランク部分５７ｃ。
ａ）第１の下部フランク基準点５７－１から第２の下部フランク基準点５７－２まで延びる第１の下部フランク部分５７ａ、
ｂ）第２の下部フランク基準点５７－２から第３の下部フランク基準点５７－３まで一貫した外形に沿って延びる第２の又は主要下部フランク部分５７ｂ、及び
ｃ）第３の下部フランク基準点５７－３から上部頂部基準点５６－２まで延びる第３の下部フランク部分５７ｃ。
【0033】
第１の上部フランク部分５５ａ及び下部フランク部分５７ａは、互いに、谷底５８に配置される谷底基準点５８－１（すなわち、頂部軌道軸４６から最も遠くに離間されたねじセグメント５２の位置）と一致している。更に、第１の上部フランク部分５５ａ及び下部フランク部分５５ｂは各々、谷底５８から延びる逃げ面を画定することができる。図示するように、第１の上部フランク部分５５ａ及び下部フランク部分５７ａは各々円弧状であり得、谷底５８における応力集中を低減するように構成された共有又は共通逃げ半径Ｒ５を画定することができる。したがって、第１の上部フランク部分５５ａ及び下部フランク部分５７ａは、上部フランク５５及び下部フランク５７のそれぞれの「谷底逃げ」部分５５ａ、５７ａと呼ばれることがある。図示される実施形態の谷底逃げ部分５５ａ、５７ａは、第１の谷底基準点５８－１において共通の境界を有するため、各ねじセグメント５２の谷底５８プロファイルは、軸方向基準平面内の単一の点から実質的になる。しかしながら、他の実施形態では、谷底５８は細長い谷底プロファイルを画定することができ、細長い谷底プロファイルは、谷底軌道軸４８に沿って第１の上部フランク基準点５５－１と下部フランク基準点５７－１との間を直線状に延びることができる（図５Ｂ及び図５Ｃに示される実施形態を参照して以下でより詳細に説明する）。
【0034】
主要な上部フランク部分５５ｂ及び下部フランク部分５７ｂは各々、軸方向基準平面内で一貫した外形に沿って延びる。本明細書で使用するとき、用語「一貫した外形」は、直線、規則的な曲線、又は非規則的な曲線の一部分を意味し、その部分は変曲を含まず、それ自体には後退しない。一貫した外形を有するこのような曲線の非限定的な例としては、’０４７参照でより完全に記載されるような、インボリュート曲線、及び一定の比較的大きな半径を有する曲線が挙げられる。図示される実施形態では、一次フランク部分５５ｂ、５７ｂは直線状に延び、第１のねじ角度Ａ４を画定する。更に、図示される実施形態の第３の上部フランク部分５５ｃ及び下部フランク部分５７ｃは、それらの間に第２のねじ角度Ａ５を画定し、それぞれの主要フランク部分５５ｂ、５７ｂからオフセットされている。プレートの第１のねじ角度Ａ４は、約２８度～約３２度の範囲であり得、また約２０度～約４０度の範囲であり得、更に約１５度～約５０度の範囲であり得る。プレートの第２のねじ角度Ａ５は、約５３度～約５７度の範囲であり得、また約４５度～約６５度の範囲であり得、更に約４０度～約７５度の範囲であり得る。他の実施形態では、主要フランク部分５５ｂ、５７ｂ、及びフランクプロファイルのいずれか及び最大各々のそれぞれの第３の上部フランク部分５５ｃ及び下部フランク部分５７ｃは、第３の下部フランク基準点５７－３において共通の境界を有する必要はない。例えば、このようなフランクプロファイルは、主要フランク部分５５ｂ、５７ｂとそれぞれの第３の上部フランク部分５５ｃ及び下部フランク部分５７ｃとの間に延びる遷移部分を含むことができ、この遷移部分は円弧状であり得る。このような実施形態では、第３の上部フランク基準点５５－３及び下部フランク基準点５７－３は、引き続き主要フランク部分５５ｂ、５７ｂの半径方向内側端部を画定することを理解されたい。
【0035】
更に、列ねじ５４のねじプロファイルは、切頭されている頂部プロファイル５６ａを含む。図示される実施形態では、頂部プロファイル５６ａは、直線状でもある頂部軌道軸４６に沿って、下部頂部基準点５６－１から上部頂部基準点５６－２まで直線状に延びる。この直線状頂部プロファイル５６ａは、頂部５６における応力集中を更に低減するように構成される。更に、各頂部プロファイル５６ａは、軸方向プレート方向に沿って上部頂部基準点５６－１と下部頂部基準点５６－２との間で測定される頂部幅Ｗ１を画定することができる。加えて、面取り部又は傾斜部として特徴付けることができる第３の上部フランク部分５５ｃ及び下部フランク部分５７ｃは、頂部５６における応力集中を更に低減するように構成された頂部５６のための逃げ面を効果的に画定することができることを理解されたい。したがって、第３の上部フランク部分５５ｃ及び下部フランク部分５７ｃは、フランク５５、５７プロファイルのそれぞれの「頂部逃げ」部分と呼ばれることがある。
【0036】
プレートねじプロファイルの前述の外形は実施例として提供されており、他のプロファイル外形が本開示の範囲内であることを理解されたい。例えば、列２６内のねじセグメント５２の１つ又は２つ以上及び最大全部の頂部プロファイル５６ａは、任意選択的に、丸みを帯び、丸みが付けられ、面取りされ、かつ／又は傾斜を付けられていてもよく、頂部５６自体は頂部プロファイル５６ａの頂点に配置されている。更に、フランク５５、５７の谷底逃げ部分５５ａ、５７ａは、直線状であってもよく、谷底５８まで延びることができる。
【0037】
列ねじ５４は、頂部５６から、頂部軌道軸４６に垂直な方向ＤＰ１に沿って谷底５８まで測定されるねじ高さＨ１を画定する。具体的には、プレートねじセグメント５２のいずれかのねじ高さＨ１は、頂部軌道軸４６から、方向ＤＰ１に沿ってそれぞれのねじセグメント５２の谷底５８まで測定することができる。代替的に又は追加的に、プレートねじセグメント５２のいずれかのねじ高さＨ１は、方向ＤＰ１に沿って頂部５６から谷底軌道軸４８まで測定することができる。プレート列ねじ５４のねじ高さＨ１は、約０．４０ｍｍ～約０．４４ｍｍの範囲であり得、また約０．３２ｍｍ～約０．４８ｍｍの範囲であり得、更に約０．２０ｍｍ～約０．５５ｍｍの範囲であり得る。プレートねじセグメント５２のねじ高さＨ１は、列２６の頂部５６に沿って一定であってもよいことを理解されたい。
【0038】
引き続き図２Ｇを参照すると、上述した列ねじ５４のねじプロファイルは、統一ねじ規格（Unified Thread Standard、ＵＴＳ）及び国際標準化（International Organization for Standardization、ＩＳＯ）の標準化された基準ねじ形状などの、軸方向基準平面内でＶ字形である基準断面ねじプロファイル（すなわち、ねじ形状）から逸脱していることを理解されたい。基準断面ねじプロファイルはまた、本明細書では、列ねじ５４の「基準プロファイル」とも呼ばれる。列ねじ５４の基準プロファイルからのねじプロファイルの逸脱により、実際のねじ高さＨ１は、基準プロファイルによって画定される理論上の最大ねじ高さＨ２よりも小さくなる。この理論的最大ねじ高さＨ２はまた、本明細書では、列ねじ５４の「基準高さ」Ｈ２と呼ばれることもある。頂部５６は、切頭及び／又は逃げ加工されており、谷底５８は集合的に（及び各々個別に）逃げ加工されて、そのような逸脱を基準プロファイルから提供する。更に、多角度フランク５５、５７及び／又は円弧状フランク部分はまた、基準断面ねじプロファイルからの逸脱を提供する。列ねじ５４の基準高さＨ２は、軸方向基準平面において、谷底基準軸４８ａから頂部基準軸４６ａまでの方向ＤＰ１に沿って測定される。頂部基準軸４６ａは、その第１の側上の基準プロファイルの頂点に画定された頂部基準点５６－３と交差する。同様に、谷底基準軸４８ａは、第１の側と反対側の第２の側上の基準プロファイルの頂点に画定された谷底基準点５８－２と交差する。
【0039】
基準プロファイルは、列ねじ５４の実際のねじプロファイルによって画定される。例えば、基準プロファイルは、列ねじ５４と同等のねじピッチ及びねじリードを有する。更に、基準プロファイルは少なくとも、軸方向基準平面内の各ねじセグメント５２の１つの繰り返し位置において、ねじプロファイルと一致する。例えば、図２Ｇに示すように、基準プロファイルは、少なくともその第２の基準点５５－２、５７－２において、上部フランク５５及び下部フランク５７の各々と一致することができ、また、その第３の基準点５５－３、５７－３を含む、直線状の主要フランク部分５５ｂ、５７ｂに沿った各位置においても一致することができる。したがって、図２Ｇに示される実施形態のように直線状である主要フランク部分５５ｂ、５７ｂについては、各頂部基準点５６－３は、以下の交点として画定することもできる。（１）それぞれの主要上部フランク部分５５ｂの突起５５ｄ（この突起５５ｄは、第３の上部フランク基準点５５－３から、中心孔軸２２に向かって主要上部フランク部分５５ｂの一貫した直線状の外形に沿って延びている）、及び（２）隣接する軸方向上向きのねじセグメント５２のそれぞれの主要下部フランク部分５７ｂの突起５７ｄ（この突起５７ｄは、第３の下部フランク基準点５７－３から、中心孔軸２２に向かって主要下部フランク部分５７ｂの一貫した直線状の外形に沿って延びている）。このような実施形態では、列ねじ５４の頂部基準点５６－３は、これらの直線状の主要上部フランク部分５５ｂ及び下部フランク部分５７ｂが、それらが途切れていない（すなわち、切頭されていない様式で）中心孔軸２２に向かって延びる場合に収束する理論上の頂部位置を表す。
【0040】
同様に、主要フランク部分５５ｂ、５７ｂが直線状である実施形態では、各谷底基準点５８－２は、以下の交点として画定することもできる。（１）それぞれの主要上部フランク部分５５ｂの突起５５ｅ（この突起５５ｅは、第２の上部フランク基準点５５－２から、中心孔軸２２から離れて主要上部フランク部分５５ｂの一貫した直線状の外形に沿って延びている）、及び（２）隣接する軸方向下向きのねじセグメント５２のそれぞれの主要下部フランク部分５７ｂの突起５７ｅ（この突起５７ｅは、第２の下部フランク基準点５７－２から、中心孔軸２２から離れて主要下部フランク部分５７ｂの一貫した直線状の外形に沿って延びている）。このような実施形態では、列ねじ５４の谷底基準点５８－２は、これらの直線状の主要上部フランク部分５５ｂ及び下部フランク部分５７ｂが、それらが途切れていない（すなわち、逃げ加工されていない様式で）中心孔軸２２から離れて延びる場合に収束する理論上の谷底位置を表す。更に前述を考慮して、基準高さＨ２は、列ねじ５４の主要上部フランク部分５５ｂ及び下部フランク部分５７ｂが、切頭されていない又は逃げ加工されていない頂部（すなわち、頂部基準点５６－３において）から、逃げ加工されていない、交差する谷底（すなわち、谷底基準点５８－２において）まで直線状に延びた場合の、理論的な最大ねじ高さを表していることを理解されたい。
【0041】
ここで図２Ｈを参照すると、列ねじ５４の例示的実施形態が示されており、列ねじ５４は、基準プロファイルから逸脱してねじ高さＨ１を基準高さＨ２よりも小さくなるようにする円弧状のフランクプロファイルを有する。この例示的実施形態では、上部フランク５５及び下部フランク５７の主要部分５５ｂ、５７ｂの一貫した外形は、それぞれの第２のフランク基準点５５－２、５７－２から半径方向内側に延びるインボリュート曲線である。この特定の実施例では、主要部分５５ｂ、５７ｂは、頂部５６に配置された頂部基準点５６－１までずっと延びる。頂部５６は、任意選択的に、非限定的な例として、面取りされ、傾斜を付けられ、及び／又は丸みを帯びていることなどによって、更に逃げ加工かつ／又は切頭され得ることを理解されたい。基準プロファイルは、少なくともその第２のフランク基準点５５－２、５７－２において、すなわち、主要フランク部分５５ｂ、５７ｂが谷底逃げ部分５５ａ、５７ａと交差する位置において、上部フランク５５及び下部フランク５７の各々と一致し得る。谷底逃げ部分５５ａ、５７ｂが円弧状である（図示のように、インボリュート曲線に沿って含む）場合、Ｖ字形基準プロファイルの線は、第２の基準点５５－２、５７－２における谷底逃げ部分５５ａ、５７ｂから接線方向に延びると定義され得ることを理解されたい。上述したように、基準プロファイルの線は、頂部基準点５６－３から谷底基準点５８－２まで延びる。
【0042】
ここで図２Ｉを参照すると、フランク５５、５７の湾曲プロファイルは、様々なねじ角度Ａ１０を画定する。列ねじ５４の任意の半径方向位置ＲＤでは、様々なねじ角度Ａ１０は、ねじ中心線６０と平行であり、半径方向位置ＲＤと一致する基準線Ｌ３０に沿って、それぞれの位置Ｌ１０、Ｌ２０において主要フランク部分５５ｂ、５７ｂと交差する一対の接線Ｔ１、Ｔ２の間の角度として画定することができる。このような実施形態では、様々なねじ角度Ａ１０は、角度Ａ４を参照して上述した範囲のいずれかで変化し得る。
【0043】
ここで図３Ａを参照すると、ＶＡ係止ねじ８の頭２７は、近位端７０と、中心ねじ軸２３に沿って配向された軸方向ねじ方向Ｚ２に沿って近位端７０から離間された遠位端７２とを画定する。頭２７はまた、近位端７０から遠位端７２まで延びて雄ねじ頭ねじ２９を画定する外面７４を画定する。図示される実施形態では、雄ねじ頭ねじ２９は、近位端７０から、１つ又は２つ以上のねじ経路に沿って頭２７の実質的に遠位端７２まで実質的に延び、ねじ経路は螺旋状であり得る。雄ねじ頭ねじ２９は、中心ねじ軸２３に対して谷底７８から半径方向外側に離間した頂部７６を画定する。ねじ頭ねじ２９はまた、頂部７６からそれぞれ軸方向に上部及び下部の谷底７８まで延びる上部フランク７５及び下部フランク７７を画定する。
【0044】
ねじ頭ねじ２９は、ねじピッチＰ２及びねじリードＬ２を画定することができ、これらは、谷底７８に対して測定することができる。図示するように、１つ又は２つ以上のねじ経路は、ねじ２９がねじピッチＰ２の２倍に等しいねじリードＬ２を画定する、二重リードねじなどの一対の交差しないねじ経路を含み得る。しかしながら、他の実施形態では、ねじ頭ねじ２９の１つ又は２つ以上のねじ経路は、単一ねじ経路（すなわち、単一リード）又は３つ以上のねじ経路（例えば、三重リードなど）を含むことができる。プレート頭ねじ２９の１つ又は２つ以上のねじ経路は、プレートねじ９の１つ又は２つ以上のねじ経路と相補的であるように構成されている。しかしながら、ねじ頭ねじ２９及びプレートねじ９は、同じ数のねじ経路を有する必要はないことを理解されたい。非限定的な例として、プレートねじ９及びねじ頭ねじ２９のうちの一方は、ねじピッチを画定する二重リードねじであってもよく、一方、プレートねじ９及びねじ頭ねじ２９のうちの他方は、前述のねじピッチと実質的に同等のねじリードを有する単一リードねじであってもよい。プレートねじ９及びねじ２９のねじ経路の他の変形例もまた、本開示の範囲内である。
【0045】
ここで図３Ｂを参照すると、中心ねじ軸２３に沿って延びる軸方向基準平面において、雄ねじ頭ねじ２９は、頂部７６と交差する頂部軌道軸８６、及び谷底７８と交差する谷底軌道軸８８を画定する。図示するように、頂部軌道軸８６及び谷底軌道軸８８は、円弧状の凸状の形状を画定することができ、これはプレートねじ９との角度付けされた係止に有利である。更なる実施形態では、頂部軌道軸８６及び谷底軌道軸８８は、略球状であってもよい。本明細書で使用するとき、用語「球状」のその派生語は、非限定的な例として、長球状及び／又は扁球状のそのような部分を含む球体の少なくとも一部分又は回転楕円体の少なくとも一部分を意味し、また、球体及び／又は回転楕円体のそのような部分の実質的な近似も包含する。しかしながら、他の頂部軌道軸８６及び谷底軌道軸８８の外形が、’２８４参照でより完全に説明されるものを含む、本開示の範囲内であることを理解されたい。
【0046】
雄ねじ頭ねじ２９は、１つ又は２つ以上のねじ経路に沿って連続的に又は不連続的に延びることができる、螺旋状に隣接するねじ頭ねじセグメント７３のシーケンスを画定するものとして特徴付けることができる。図示するように、ねじ頭ねじ２９は、軸方向に隣接するねじセグメント７３を画定することができる。ねじ頭ねじ２９は雄ねじであるため、その各々のねじセグメント７３は、頂部７６において軸方向に中心合わせすることができ、頂部７６から軸方向上方谷底７８まで上昇する上部フランク７５を含み、また、頂部７６から軸方向下部谷底７８まで下降する下部フランク７７も含む。したがって、ねじ頭ねじ２９の各ねじセグメント７３は、プレートねじ９の少なくとも１つの関連付けられたねじセグメント５２と噛み合う（すなわち、少なくとも部分的に内部に存在する）ように構成される。軸方向に隣接するねじセグメント７３の上部フランク５５及び下部フランク５７は、ねじ頭ねじ２９のねじ角度を画定する角度Ａ６で互いにオフセットされている。したがって、角度Ａ６はまた、「頭ねじ角度」Ａ６と呼ばれることもある。
【0047】
ここで図３Ｃを参照すると、ねじ頭ねじ２９のねじプロファイル（すなわち、ねじ形状）が、中心ねじ軸２３を含む（したがって、中心ねじ軸２３に沿って配向される）軸方向基準平面内に画定されるのように、説明される。
【0048】
上述したように、頂部７６は、頂部プロファイルを画定し、谷底７８は、谷底プロファイルを画定し、上部フランク７５及び下部フランク７７は、それぞれの上部フランクプロファイル及び下部フランクプロファイルを画定する。図示される実施形態では、中心ねじ軸２３から離れた半径方向外側方向を参照すると、上部フランク７５のプロファイルは、以下を含む。
ａ）第１の上部フランク基準点７５－１から第２の上部フランク基準点７５－２まで延びる第１の上部フランク部分７５ａ（「谷底逃げ部分」とも呼ばれる）、及び
ｂ）第２の上部フランク基準点７５－２から上部頂部基準点７６－１まで一貫した外形に沿って延びる第２の又は「主要」上部フランク部分７５ｂ。
ａ）第１の上部フランク基準点７５－１から第２の上部フランク基準点７５－２まで延びる第１の上部フランク部分７５ａ（「谷底逃げ部分」とも呼ばれる）、及び
ｂ）第２の上部フランク基準点７５－２から上部頂部基準点７６－１まで一貫した外形に沿って延びる第２の又は「主要」上部フランク部分７５ｂ。
【0049】
同様に、図示される実施形態では、半径方向内側方向を参照すると、下部フランク７７のプロファイルは、
ａ）第１の下部フランク基準点７７－１から第２の下部フランク基準点７７－２まで延びる第１の下部フランク部分７７ａ（「谷底逃げ部分」とも呼ばれる）、及び
ｂ）第２の下部フランク基準点７７－２から下部頂部基準点７６－２まで一貫した外形に沿って延びる第２又は主要下部フランク部分７７ｂ。
ａ）第１の下部フランク基準点７７－１から第２の下部フランク基準点７７－２まで延びる第１の下部フランク部分７７ａ（「谷底逃げ部分」とも呼ばれる）、及び
ｂ）第２の下部フランク基準点７７－２から下部頂部基準点７６－２まで一貫した外形に沿って延びる第２又は主要下部フランク部分７７ｂ。
【0050】
上述したように、谷底逃げ部分７５ａ、７７ａは、ねじ頭ねじ２９の谷底７８における応力集中を低減するように構成されている。図示される実施形態では、ねじセグメント７３の下部谷底逃げ部分７７ａは、軸方向下部頭ねじセグメント７３の上部谷底逃げ部分７５ａと一致する。具体的には、基準点７７－１及び７５－１は、互いに一致し、谷底基準点７８（すなわち、ねじセグメント７３の直下）と一致する谷底基準点７８－１と一致する。図示するように、これらの連続的な谷底逃げ部分７７ａ、７５ａは、それぞれ円弧状であってもよく、約０．０３ｍｍ～約０．０５ｍｍの範囲内であり得る共通逃げ半径Ｒ６を更に画定することができ、また、約０．０２ｍｍ～約０．１０ｍｍの範囲内であってもよく、軸方向基準平面内の直線状谷底プロファイルに近似するのに十分な逃げ半径を含む、０．１０ｍｍ超（すなわち、０．１０ｍｍ以上）であってもよい。したがって、第１の下部フランク部分７７ａ及び上部フランク部分７７ａは、フランク７７、７５のそれぞれの「谷底逃げ」部分と呼ばれることがある。図示するように、各頭ねじセグメント７３の谷底７８プロファイルは、単一の点７８－１からなることができるが、他の実施形態では、谷底プロファイルは、軸方向基準平面内で直線状を含む細長いものであってもよい。
【0051】
図示される実施形態では、主要フランク部分７５ｂ、７７ｂの一貫した外形は直線状であり、頭ねじ角度Ａ６を画定し、この角度は、約４８度～約５２度の範囲内であり得、また約４０度～約６０度の範囲でもあり得、更に約２５度～約７５度の範囲であり得る。主要フランク部分７５ｂ、７７ｂは、代替的に、図２Ｈ及び図２Ｉを参照して上述したのと同様に、インボリュート曲線を含む曲線、又は一定の比較的大きな半径を有する曲線など、非直線状である一貫した外形を画定できることを理解されたい。
【0052】
頭ねじセグメント７３は、上部頂部基準点７６－１と下部頂部基準点７６－２との間に延びる頂部プロファイル７６ａを画定する。頂部プロファイル７６ａは凸状であってもよく、好ましくは、頂部プロファイル７６ａに沿った応力集中を低減するために、丸みを付けられ、丸みを帯び、面取りされ、傾斜を付けられ、又は別様に切頭され、かつ／若しくは逃げ加工されてもよい。図示するように、頂部プロファイル７６ａは、約０．１１ｍｍ～約０．１３ｍｍの範囲、及び／又は約０．０７ｍｍ～約０．１５ｍｍの範囲、及び／又は約０．０３ｍｍ～約０．１８ｍｍの範囲であり得る逃げ半径Ｒ７を画定することができる。このような凸状プロファイルでは、頂部先端基準点７６－３は、中心ねじ軸２３から測定される頂部プロファイル７６ａの頂点に画定される。頂部軌道軸８６は、頂部先端基準点７６－３の各々と交差する。加えて、頂部プロファイル７６ａは、上部頂部基準点７６－１と下部頂部基準点７６－２との間で、頂部先端基準点７６－３において頂部軌道軸８６に沿って配向された方向ＤＰ３に沿って測定される、それぞれの頂部幅Ｗ２を画定することができる。頂部幅Ｗ２は、約０．１１ｍｍ～約０．１５ｍｍの範囲、及び／又は約０．０８ｍｍ～約０．１８ｍｍの範囲、及び／又は約０．０１ｍｍ～約０．２０ｍｍの範囲であり得る。いくつかの実施形態では、頂部幅Ｗ２は０．１０ｍｍ又はそれ以上（すなわち、０．１０ｍｍ以上）である。頂部プロファイル７６ａの前述の外形は非限定的な例として提供されており、他の頂部プロファイル外形が、直線状頂部プロファイル７６ａを含む本開示の範囲内であることを理解されたい。
【0053】
ねじ頭ねじ７４は、軸方向基準平面内の頂部７６から谷底７８まで測定された頭ねじ高さＨ３を画定する。具体的には、頭ねじセグメント７３のいずれかの頭ねじ高さＨ３は、頂部軌道軸８６のその部分に垂直な方向ＤＰ２に沿って、谷底基準点７８－１と頂部軌道軸８６との間で測定される。頭ねじ高さＨ３は、約０．２４ｍｍ～約０．２８ｍｍの範囲内であり得、また、約０．２０ｍｍ～約０．３０ｍｍの範囲内であり得、更に、約０．１２ｍｍ～約０．３４ｍｍの範囲内であり得る。
【0054】
同様に、プレートねじ９を参照して上述したのと同様に、ねじ頭ねじ２９のねじプロファイルは、軸方向基準平面においてＶ字形である基準断面ねじプロファイル（すなわち、「基準プロファイル」）から逸脱する。ねじ頭ねじ２９の基準プロファイルからのこの逸脱により、実際の頭ねじ高さＨ３は、切頭及び／又は逃げ加工されていない頂部７６及び逃げ加工されていない谷底７８を含む、理論上の最大頭ねじ高さＨ４よりも小さくなる。この理論上の最大頭ねじ高さＨ４は、本明細書では、ねじ頭ねじ２９の「基準高さ」Ｈ４と呼ばれることもある。ねじ頭ねじ２９の基準高さＨ４は、軸方向基準平面において、方向ＤＰ２に沿って谷底基準軸８８ａから頂部基準軸８６ａまで測定される。頂部基準軸８６ａは、基準点７６－４と交差し、この基準点は、その第１の側上の基準プロファイルの頂点に画定される。また同様に、谷底基準軸８８ａは、基準点７８－２と交差し、基準点７８－２は、第１の側と反対側の第２の側上の基準プロファイルの頂点で画定される。ねじ頭ねじ２９の基準高さＨ４は、理論上の最大頭ねじ高さを表し、主要な上部フランク部分７５ｂ及び下部フランク部分７７ｂは、切頭されていない頂部から逃げ加工されていない谷底まで延びるべきである。
【0055】
上述したように、ねじ頭ねじ２９の基準プロファイルは、ねじ頭ねじ２９の実際のねじプロファイルによって画定され、ねじ頭ねじ２９のものと同等のねじピッチ及びねじリードを有する。加えて、基準プロファイルは少なくとも、軸方向基準平面内の各ねじセグメント７３の１つの繰り返し位置において、ねじプロファイルと一致する。例えば、図３Ｃに示すように、基準プロファイルは、少なくともその第２のフランク基準点７５－２、７７－２において、上部フランク７５及び下部フランク７７の各々と一致することができ、また、基準点７６－１及び７６－２を含む、直線状の主要フランク部分７５ｂ、７７ｂに沿った各位置においても一致することができる。したがって、直線状主要フランク部分７５ｂ、７７ｂについては以下のようになる。各頂部基準点７６－４はまた、中心ねじ軸２３から離れたそれぞれの一貫した外形に沿って、上部主要フランク部分７５ｂ及び下部主要フランク部分７７の突起７５ｃ、７７ｃの交点によっても画定され得る。また、各谷底基準点７８－２は、主要フランク部分７５ｂ、７７の突起７５ｄ、７７ｄの、それらのそれぞれの一貫した外形に沿って中心ねじ軸２３に向かって交差することによって画定され得る。
【0056】
ここで図４Ａ及び図４Ｂを参照すると、上述した相補的なねじ山比率は、プレートねじ９とねじ頭ねじ２９との間の係止されたねじ境界面の機械的強度を向上させることができる。例えば、二重角度列ねじ５４のねじプロファイル外形は、特に図４Ａ及び図４Ｂに示すような角度付けされた９の挿入軌道において、向上した形状嵌合を提供することができる。更に、対向するフランクプロファイル５５ａ～ｃと５７ａ～ｃとの間の軸方向空間は、プレートねじ９の谷底５８とねじ頭ねじ２９の頂部７６との間に好ましい隙間を提供する。そのような頂部７６から谷底５８までの隙間は、頭頂部７６とプレート谷底５８との間の望ましくない機械的干渉を防止又は少なくとも低減するため、角度付けされた挿入軌道において特に有益である。更に、ねじ頭ねじ２９の丸みを帯びた頂部のプロファイル７６ａ、特に、比較的大きい逃げ半径Ｒ７を有するものは、さもなければプレートねじ９と機械的に有害に干渉し得るねじ頭ねじ２９の敏感な縁部を、効果的に丸めるか、又は取り除くことができる。
【0057】
本明細書に記載されるねじ山比率によって提供される更なる利点は、ねじ境界面におけるねじの変形に対して、一定の制御が提供されることである。具体的には、ねじ頭ねじセグメント７３のより強いプロファイルを、プレートねじセグメント５２のより可鍛性のプロファイルと相互作用させることによって、ねじ変形の大部分がプレートねじ９に付与され得る。角度付けされたねじ９の挿入軌道では、そのような制御された変形により、プレートねじ９が変形して、角度付けされた中心ねじ軸２３に効果的に再整列することを可能にすることができる。このような制御された変形はまた、角度付けされたねじ頭２７との強化された係止を提供した。形状嵌合が達成された後、列ねじ５４に対するＶＡ係止ねじ８の更なる回転前進は、図４Ｂの干渉領域９９に示されるように、１つ又は２つ以上の列ねじ５４の変形を、好ましくは頂部５６で開始することができる。この変形は主に半径方向外側に生じるが、ある程度の軸方向及び／又は周方向の変形が（ほとんどの場合タイミングエラーが存在するときに）生じ得る。更に、径方向の変形は、塑性的な変形及び弾性的な変形を含むことができ、これにより、１つ又は２つ以上の列ねじ５４を、主にその谷底７８において、関連するねじ頭ねじ２９に対して反作用圧縮力を及ぼす要領で圧迫し、ねじ頭２７との係止圧入篏合が達成される。プレートねじ９もまた軸方向に変形可能であり、これにより、プレートねじ９が、例えば、ＶＡ係止ねじ８がタイミングエラーで挿入されるときなど、軸方向下方又は上方に変形することを可能にすることを理解されたい。
【0058】
係止されたねじ境界面の機械的強度を向上させ、特に角度付けにおいてねじ頭２７の交差ねじ切りを低減し、また、交差ねじ切りが実質的に完全にプレートねじ２９内で、塑性的及び弾性的なねじ変形の作用として発生するように制限するという前述の目的に関して、本発明者らは、自らの広範な試験を通じて、上述のねじ山比率の特に有効なパラメータを特定した。プレートねじ９及びねじ頭ねじ２９の１つのそのようなねじ山比率パラメータは、実際のねじ高さＨ１、Ｈ３と基準高さＨ２、Ｈ４との間の関係である。例えば、プレートねじ９、特に列ねじ５４は、プレートねじ高さ係数（「ＨＦ－Ｐ」）を定義し、これは、実際のねじ高さＨ１の列ねじ５４の基準高さＨ２に対する比（すなわち、（ＨＦ－Ｐ）＝Ｈ１／Ｈ２）として計算される。プレートねじ高さ係数（ＨＦ－Ｐ）は、好ましくは約０．５０～約０．６０の範囲内であり、また約０．４０～約０．７５の範囲であり得、更に約０．３０～約１．００の範囲内であり得る。同様に、ねじ頭ねじ２９は、ねじ頭ねじ高さ係数（「ＨＦ－Ｓ」）を画定し、これは、実際のねじ高さＨ３のねじ頭ねじ２９の基準高さＨ４に対する比（すなわち、（ＨＦ－Ｓ）＝Ｈ３／Ｈ４）として計算される。ねじ頭ねじ高さ係数（ＨＦ－Ｓ）は、好ましくは約０．６３～約０．６７の範囲内であり、また約０．５５～約０．７５の範囲内であり得、更に約０．４０～約０．９０の範囲であり得る。ねじ頭ねじ高さ係数（ＨＦ－Ｓ）は、上述したＷ２及びＲ７の値などの、比較的大きな頂部幅Ｗ２を有すると共に、比較的大きな逃げ半径Ｒ７を有する丸みを付けられた頂部プロファイル７６ａと組み合わせることが好ましい。
【0059】
更に、プレートねじ９（特に列ねじ５４）及びねじ頭ねじ２９は、比較高さ係数（「ＣＨＦ」）を定義することができ、これは、本明細書では、ねじ頭ねじ２９の実際のねじ高さＨ１の、プレートねじ９の実際のねじ高さＨ３に対する比（すなわち、ＣＨＦ＝Ｈ１／Ｈ３）として計算される。比較高さ係数（ＣＨＦ）は、好ましくは約１．５８～約１．６２の範囲内であり、また約１．３０～約１．９０の範囲であり得、更に約１．００～約２．００．の範囲内であり得る。
【0060】
プレートねじ高さ係数（ＨＦ－Ｐ）、ねじ頭ねじ高さ係数（ＨＦ－Ｓ）、及び比較高さ係数（ＣＨＦ）について列挙された前述の値と組み合わせて、本発明者らは広範な試験を通じて、プレートねじ角度Ａ４が２５度～３５度の範囲であり、頭ねじ角度Ａ６が４５度～６０度の範囲である場合に、Ａ４がプレートねじ９の第１のねじ角である複数の角度の実施形態を含めて、特に良好なねじ変形が生じることを発見した。本発明者らは、驚くべきことに、かつ予想外に、前述のパラメータの組み合わせは、プレートねじ９とねじ頭ねじ２９との間の係止境界面におけるねじ変形の実質的に全てではないにせよ大部分が、プレートねじ９内で生じ得ることを発見した。別の言い方をすれば、本発明者らは、ねじ頭ねじ２９がそれ自体を塑性的に変形させることなくプレートのねじ９を実質的に塑性的に変形させることを効果的に引き起こすねじパラメータの特定の組み合わせを発見した。
【0061】
ＶＡ係止孔６及びねじ頭２７のねじ山比率パラメータを含むねじ頭２７の設計は、本開示の範囲内にとどまっている間に調整することができることを理解されたい。例えば、図５Ａ～図９Ｄを参照して、ＶＡ係止孔６の更なる実施形態について説明する。これらの追加の実施形態のＶＡ係止孔６は、図２Ａ～図２Ｇを参照して上述した前述の実施形態を参照して上述したＶＡ係止孔６と概ね同様である。したがって、前述の実施形態からの同様の参照番号もまた、これらの追加の実施形態で使用される。更に、簡潔さのために、以下の開示は、主に、これらの追加の実施形態のＶＡ係止孔６と前述の実施形態との間の違いに焦点を当てることを理解されたい。
【0062】
ここで図５Ａ～図５Ｄを参照すると、とりわけ、前述の実施形態のものよりも薄いねじプロファイル及びより大きい凹部２８を有する、ＶＡ係止孔６の更なる実施形態が示されている。図５Ａに示すように、本開示の凹部２８は、前述の実施形態の凹部２８よりも大きい凹部半径Ｒ１０を画定しており、その結果、本実施形態の凹部２８は各々、円の大部分を包含する水平プロファイルを有する。したがって、各ねじ付き列２６の第１の側４４及び第２の側４５の少なくとも一部分、特に第１の表面４２と隣接する部分は、互いに向かってテーパ状になり得る。図示するように、本実施形態のＶＡ係止孔６は、３つのねじ付き列２６と、列２６の間の周方向に順次配置された３つの凹部２８とを有することができるが、本実施形態は、３つよりも少ない又は３つよりも多い列２６及び凹部２８を有することができる。図５Ｂに示すように、孔６はまた、先行する実施形態の導入面３４よりも急な第１の導入面３４ａを有することができる。第２の下部導入面３４ｂは、第１の導入面３４ａと隣接することができ、第１の導入面３４ａに対して浅い角度で配向することができる。
【0063】
ここで図５Ｂ及び図５Ｃを参照すると、上述したように、列ねじ５４の頂部５６は、頂部軌道軸４６に沿って延び、列ねじの谷底５８は、谷底軌道軸４８に沿って延びる。また、列ねじ５４は、ねじセグメント５２の上部フランク５５と下部フランク５７との間で測定されるねじ角度Ａ４を画定する。より薄いプロファイルを有することに加えて、本実施形態の列ねじ５４は、単一ねじ角度Ａ４を画定し、この角度は、約２５度～約３５度の範囲内であり得、また約２０度～約５０度の範囲であり得、更に約１５度～約７５度の範囲であり得る。本実施形態の列ねじ５４は、ねじ高さＨ１及び基準高さＨ２を画定する。上述したように、ねじ高さＨ１は、列ねじ５４の実際のねじ高さを表し、一方、基準高さＨ２は、切頭されていない頂部５６及び逃げ加工されていない谷底５８を含む理論上の最大ねじ高さを表す。ねじセグメント５２のいずれにおいても、ねじ高さＨ１は、頂部軌道軸４６に垂直な方向ＤＰ１に沿って頂部軌道軸４６から谷底５８まで測定される一方で、基準高さＨ２は、方向ＤＰ１に沿って頂部基準軸４６ａから谷底基準軸４８ａまで測定される。
【0064】
図５Ｃに示すように、本実施形態の谷底５８は、谷底軌道軸４８に沿って直線状に延び、対向するフランク５５、５７間の総面積を増大させる細長い谷底プロファイル５８ａを画定する。これは、より薄いねじプロファイルと組み合わせてフランク５５、５７間の面積を増大させ、ねじ頭ねじ２９と係合したときに、列ねじ５４が有益な可鍛性（したがって変形性）を有することを可能にする。更に、半径方向内側方向を参照すると、上部フランク５５のプロファイルは、以下を含む。
ａ）第１の上部フランク基準点５５－１から第２の上部フランク基準点５５－２まで延びる第１の上部フランク部分５５ａ（又は上部「谷底逃げ」部分５５ａ）、
ｂ）第２の上部フランク基準点５５－２から第３の上部フランク基準点５５－３まで一貫した外形に沿って延びる第２の又は「主要」上部フランク部分５５ｂ、及び
ｃ）第３の上部フランク基準点５５－３から下部頂部基準点５６－１まで延びる第３の上部フランク部分５５ｃ（又は上部「頂部逃げ」部分５５ｃ）。
ａ）第１の上部フランク基準点５５－１から第２の上部フランク基準点５５－２まで延びる第１の上部フランク部分５５ａ（又は上部「谷底逃げ」部分５５ａ）、
ｂ）第２の上部フランク基準点５５－２から第３の上部フランク基準点５５－３まで一貫した外形に沿って延びる第２の又は「主要」上部フランク部分５５ｂ、及び
ｃ）第３の上部フランク基準点５５－３から下部頂部基準点５６－１まで延びる第３の上部フランク部分５５ｃ（又は上部「頂部逃げ」部分５５ｃ）。
【0065】
同様に、半径方向内側方向を参照すると、下部フランク５７のプロファイルは、以下を含む。
ａ）第１の下部フランク基準点５７－１から第２の下部フランク基準点５７－２まで延びる第１の下部フランク部分５７ａ（又は下部「谷底逃げ」部分５７ａ）、
ｂ）第２の下部フランク基準点５７－２から第３の下部フランク基準点５７－３まで一貫した外形に沿って延びる第２の又は主要下部フランク部分５７ｂ、及び
ｃ）第３の下部フランク基準点５７－３から上側頂部基準点５６－２まで延びる第３の下部フランク部分５７ｃ（又は下部「頂部逃げ」部分５７ｃ）。
ａ）第１の下部フランク基準点５７－１から第２の下部フランク基準点５７－２まで延びる第１の下部フランク部分５７ａ（又は下部「谷底逃げ」部分５７ａ）、
ｂ）第２の下部フランク基準点５７－２から第３の下部フランク基準点５７－３まで一貫した外形に沿って延びる第２の又は主要下部フランク部分５７ｂ、及び
ｃ）第３の下部フランク基準点５７－３から上側頂部基準点５６－２まで延びる第３の下部フランク部分５７ｃ（又は下部「頂部逃げ」部分５７ｃ）。
【0066】
本実施形態では、谷底プロファイル５８ａは、第１の上部フランク基準点５５－１と一致する上部谷底基準点５８－１から、第１の下部フランク基準点５７－１と一致する下部谷底基準点５８－２まで延びる。前述のように、上部谷底逃げ部分５５ａ及び下部谷底逃げ部分５７ａは各々円弧状であり、谷底５８における応力集中を低減するための谷底逃げ半径を画定することができる。更に、本実施形態では、上部頂部逃げ部分５５ｃ及び下部頂部逃げ部分５７ｃは円弧状であり、頂部５６における応力集中を低減するための頂部逃げ半径を画定することができる。図示するように、本実施形態のねじセグメント５２のうちの１つ又は２つ以上は、それぞれの上部頂部基準点５６－１又は下部頂部基準点５６－２まで延びる主要フランクプロファイル部分５５ｂ、５７ｂを有し得る。換言すれば、頂部５６のうちの１つ又は２つ以上は、上部頂部逃げ部分５５ｃ及び下部頂部逃げ部分５７ｃの両方を有する必要はない。更に、上述したように、円弧状であり得る遷移部分は、任意選択的に、プロファイルフランク５５、５７のいずれか及び最大全部の、主要フランク部分５５ｂ、５７ｂとそれぞれの第３の上部フランク部分５５ｃ及び下部フランク部分５７ｃとの間に延びることができる。
【0067】
上述したように、頂部基準軸４６ａは、基準プロファイルの頂部基準点５６－３と交差し、谷底基準軸４８ａは、基準プロファイルの谷底基準点５８－３と交差する。また上述したものとも同様に、主要フランク部分５５ｂ、５７ｂが直線状であるとき、頂部基準点５６－３及び谷底基準点５８－３はまた、それらの一貫した外形に沿った主要フランク部分５５ｂ、５７ｂの突起５５ｄ、５７ｄ及び５５ｅ、５７ｅのそれぞれの交点によって画定され得る。
【0068】
本実施形態では、ねじ高さＨ１は、図２Ｇを参照して上述したものと実質的に同等の範囲であってもよい。加えて、本実施形態のプレートねじ高さ係数（ＨＦ－Ｐ）は、約０．３６～約０．４０の範囲であり得、また約０．３４～約０．７０の範囲であり得、更に約０．３０～約１．００の範囲であり得る。本実施形態の細長い谷底プロファイル５８ａは、先行する実施形態と比較して、谷底基準軸４８ａを中心孔軸２２から更に遠ざけることが効果的であり、これはまた、先行する実施形態と比較して、プレートねじ高さ係数（ＨＦ－Ｐ）も低減することができることを理解されたい。
【0069】
ここで図５Ｄを参照すると、本実施形態のより薄いねじプロファイルはまた、従来技術のねじ設計と比較して、有利なねじ変形及び強化された機械的係止強度を含む、ＶＡねじ頭２７との強化された係止を提供することができる。本実施形態の列ねじ５４は、先の実施形態のように、列ねじ谷底５８とねじ頭ねじ２９の頂部７６との間に、それほど半径方向の隙間を提供しない場合があるが、本実施形態の列ねじ５４のより薄いプロファイルは、角度付けされたねじ挿入軌道での係合を含めて、ねじ頭ねじ２９との係合時に列ねじ５４がより容易に変形することを可能にすることができる。例えば、図５Ｄに示すように、角度付け（約１５度の角度付けＡ１など）において、列ねじ５４は、それらの頂部５６及びフランク５５、５７において、干渉領域９９におけるねじ頭ねじ２９との係合に応じて、半径方向Ｒ（並びに方向ＤＰ１に沿って）において良好に変形することができる。更に、列ねじ５４の上部フランク５５及び下部フランク５７は、概ね、角度付けにおいてねじ頭ねじ２９の上部フランク７５及び下部フランク７７と相補的な配向で位置付けられており、角度付けにおいて有益な形状嵌合を提供する。上述したように、ねじ頭ねじのねじ２９のより強いプロファイルを、本実施形態の列ねじ５４のより薄い可鍛性プロファイルと相互作用させることにより、ねじ変形の大部分がプレートねじ９に付与され得、プレートねじ９が変形して、角度付けされた中心ねじ軸２３に効果的に再整列することを可能にする。更に、前述の変形は、上述したように、主に半径方向外側に生じるが、ある程度の軸方向及び／又は周方向の変形が（ほとんどの場合タイミングエラーが存在するときに）生じ得る。
【0070】
ここで図６Ａ及び図６Ｂを参照すると、更なる実施形態では、ＶＡ係止孔６、又は少なくともその軸方向部分は、非円形の水平孔プロファイルを有し得る。非限定的な例として、孔６の少なくとも軸方向部分は、略多角形の水平孔プロファイルを有することができる。具体的には、ＶＡ係止孔６の本実施形態は、三角形（すなわち、略三角形）の水平プロファイルを有するものとして示されているが、他の多角形形状が本開示の範囲内である。孔６内のプレート本体５の内面２４、又は少なくともその軸方向部分は、対応する非円形（例えば、三角形）の水平プロファイルを画定する。更に、プレートねじ９は、対応する非円形（例えば、三角形）の水平プロファイルを有するねじ経路に沿って延びる。更に、上部外周部３０の１つ又は２つ以上及び最大各々、１つ又は２つ以上の導入面３４、１つ又は２つ以上のアンダーカット面３６、及び孔６の下部外周部３２はまた、対応する非円形（例えば、三角形）の水平プロファイルを有することができる。
【0071】
図示される実施形態では、列２６の第１の表面４２は、直線状の水平プロファイルを有する。他の実施形態では、第１の表面４２のうちの１つ又は２つ以上は、比較的大きい半径を有する円弧状プロファイルを有することができる。そのような実施形態のいずれかにおいて、第１の表面は、中心孔軸２２を中心とする基準円４３と接線方向に交差することができる。具体的には、第１の表面４２は、基準円４３と実質的に頂部軌道軸４６で交差することができる。基準円４３は、円形の水平プロファイルから逸脱する孔を示すことを理解されたい。図６Ｂの基準円４３は、多角形孔６内の第１の表面４２の軸方向最下部の１つと交差して示されており、この軸方向位置において、基準円４３はまた、孔６内の最小直径も（したがって、プレートねじ９の最小小径も）示している。基準円４３は、半径Ｒ８を画定し、この半径Ｒ８は、描写された基準円４３が、孔６の最小小ねじ径の半分（１／２）に等しい半径Ｒ８を画定する。図示される基準円４３に関して、半径Ｒ８は、約２．０ｍｍ～約２．１ｍｍの範囲であり得、約１．８ｍｍ～約２．５ｍｍの範囲でもあり得る。約１．０ｍｍ～約５．０ｍｍの範囲の大径を有するねじシャフト２５を有するＶＡ係止ねじ８と共に使用するためのものを含む、更なる実施形態では、半径Ｒ８は、約０．５ｍｍ～約３．５ｍｍの範囲であってもよい。半径Ｒ８は、任意選択的に、孔６のサイズを分類するためのメトリックとして（例えば、上述した平均頂部半径Ｒ２、平均半径Ｒ３、及び平均谷底半径Ｒ４のいずれかの代替として、又はこれらに加えて）て使用され得ることを理解されたい。上述したように、各列２６の第１の表面４２は、第１の側４４と第２の側４５との間に延び、側４４、４５は、列２６と周方向に隣接する凹部２８との間の境界面を画定する。しかしながら、本実施形態では、凹部２８は、関連する列２６の第１の側４４及び第２の側４５から接線方向に延びる。このようにして、列２６の第１の表面４２は、三角形の側面を効果的に画定し、一方、凹部２８は、各々水平基準平面で見たときに、三角形の角部を効果的に画定する。したがって、本実施形態の凹部２８は「角部」２８と呼ばれることもある。角部２８の各々は、角部軸３７から角部頂点３９まで測定される角部半径Ｒ９を画定することができる。角部半径Ｒ９は、約０．０ｍｍから、わずかにＲ８より小さく、更に約Ｒ８までの範囲であり得る。プレートねじ９の頂部５６及び谷底５８は、上部プレート表面１８と下部プレート表面２０との間の内面２４の三角形プロファイルに沿って中心孔軸２２の周りに螺旋状に回転するそれぞれのスプラインに沿って延びる。更に、列２６だけでなく角部２８を含む内面２４は、上部プレート表面１８から下部プレート表面２０に向かって中心孔軸２２に向かって内側にテーパ状になる。更に、図示するように、プレートねじ９は、列２６及び角部２８を途切れないように周方向に横断することができる（すなわち、プレートねじ９は、角部２８内で底抜けする必要はない）。したがって、プレートねじ９は、列ねじ５４と、角部２８を横断するねじ９の部分との間で滑らかかつ連続的に遷移することができる。
【0072】
本実施形態では、ねじ経路がプレート４の上面１８と下面２０との間を前進する際、第１の表面４２の長さ、したがって各列２６の側４４、４５間の距離は、各列２６内で実質的に一致し得る。あるいは、各列２６の第１の表面４２の長さは、ねじ経路がプレート４の上面１８から下面２０に向かって前進するにつれて連続的に増大することができ、それによって角部半径Ｒ９をプレート４の下面２０に向かって漸進的に減少させる。
【0073】
ここで図６Ｃを参照すると、本実施形態のプレートねじ９は、中心孔軸２２の周りにねじ９がそのねじ経路に沿って（１周又は２周以上沿うことを含む）回転する際に、実質的に一貫したねじプロファイル及びねじ高さＨ１を有することができる。したがって、ねじ高さＨ１は、列２６の頂部中心線４８、及び角部頂点３９、並びに列２６及びそれらの間の角部２８の部分において、実質的に同等であり得る。図６Ｃに示すように、角部頂点３９は、ねじ９の頂部５６に沿って画定することができ、角部谷底軸３９ａは、ねじ９の谷底５８と交差するように直線状に延びることができる。角部頂点３９において、ねじ高さＨ１は、頂点３９に垂直な方向ＤＰ４に沿って頂部５６（又は角部頂点３９）と谷底５８（又は角部谷底軸３９ａ）との間で測定される。本実施形態では、各角部頂点９及び角部谷底軸３９ａは、列２６の対向する１つの頂部軌道軸４６及び谷底軌道軸４８と共通の軸方向平面を共有する。したがって、ねじプロファイルに関して、凹部頂点３９は、頂部軌道軸４６と類似しており、角部谷底軸３９ａは、谷底軌道軸４８と類似している。したがって、頂部軌道軸４６及び角部頂点３９は各々、上述した角度Ａ２で配向されてもよく、谷底軌道軸４８及び角部谷底軸３９ａは各々、上述した角度Ａ３で配向され得る。
【0074】
更に、本実施形態のプレートねじ９はまた、角部頂点３９における頂部中心線４８、及びそれらの間の周方向の位置を含む、ねじ経路に沿って実質的に一貫したねじプロファイルを有する螺旋状の一連のねじセグメント５２を画定することができる。具体的には、本実施形態のねじ９の頂部５６、谷底５８、及び上部フランク５５及び下部フランク５７は各々、ねじ経路に沿って実質的に一貫したプロファイルを有することができる。本実施形態では、頂部５６は頂部プロファイル５６ａを画定することができ、谷底は、谷底プロファイル５８ａを画定することができ、上部フランク５５及び下部フランク５７は、各々図２Ｇを参照して上述したものと同様の方法で、それぞれの上部フランクプロファイル部分５５ａ～ｃ及び下部フランクプロファイル部分５７ａ～ｃ（任意選択的な遷移部分を含む）を画定することができることを理解されたい。したがって、列２６及び角部２８におけるねじ９は、特に上述したように第１のねじ角度Ａ４及び第２のねじ角度Ａ５を有する二重角度ねじを含む、多角度ねじであり得る。あるいは、本実施形態のプレートねじプロファイルは、図５Ｂ～図５Ｄを参照して上述した単一角度ねじと同様に構成することができ、又は、図２Ｈ及び図２Ｉを参照して上述したような円弧状のねじプロファイルを含むことができる。更に、列ねじ５４のねじセグメント５２はまた、図２Ｇを参照して上述した方法でも画定される、頂部基準軸４６ａと谷底基準軸４８ｂとの間で測定される基準ねじ高さＨ２を画定する。角部２８のねじ９もまた、基準高さＨ２を画定し、この基準高さＨ２は、角部頂点３９において、切頭されていない頂部基準点と逃げ加工されていない谷底基準点との間で方向ＤＰ４に沿って測定され、これらの基準点は、図２Ｇを参照して上述したものと同様な方法で角部のねじプロファイルによって定義されることを理解されたい。ねじ高さＨ１及び基準ねじ高さＨ２は、それぞれ、列２６及び角部において実質的に等しくてもよく、また上述したそれぞれの範囲内であってもよいことも理解されたい。
【0075】
上述した三角形状のＶＡ係止孔６は、プレートねじ９とねじ頭ねじ２９との間の総接触面積を増大させながら、プレートねじ９、特にその列ねじ５４もまた上述した一定程度の良好な変形品質で提供することを理解されたい。このようにして、プレートねじ９及びねじ頭ねじ２９の係止境界面は、前述の実施形態のものよりも大きい全体片持ち強度（すなわち、ねじ８の中心軸２３に対して垂直に加えられる力に対する抵抗）を有する係止ねじ８を提供することができ、また、係止ねじ境界面でのねじ変形の実質的に全てではないにせよ大部分が、プレートねじ９に塑性的かつ弾性的に付与される。本発明者らは、驚くべきことに、かつ予想外に自らの広範な試験を通じて、本実施形態のプレートねじ９及び上述のねじ頭ねじ２７が、特定の角度付けで、ねじ８の最終的な曲げ強度に迫り、更にそれを超えることができる片持ち強度を有する係止ねじ境界面を有することを発見した。例えば、本発明者の試験は、上述したように構成され、公称から約６度までの角度付けで本実施形態のＶＡ係止孔６に完全に収まったＶＡ係止ねじ８が、頭２７の遠位端７２に近接したねじシャフト２５の位置で破損する（すなわち、破断、又はＶＡ係止ねじの破損に分類される程度に曲がる）ことを示している。換言すれば、前述の条件では、ねじシャフト２５は、係止ねじ境界面が破損する前に破損する。更に、約６度～約１５度の範囲の角度付けで完全に固定された挿入では、係止ねじ境界面の片持ち強度は、ねじ８の最終的な曲げ強度の約３０パーセント～４０パーセントの範囲内に減少する。特に角度付けでの係止ねじ境界面のこれらの片持ち強度は、先行技術のＶＡ係止孔ねじシステムよりも有意な改善を示す。
【0076】
ここで図７Ａ及び図７Ｂを参照すると、更なる実施形態では、多角形状（例えば、三角形状）のＶＡ係止孔６の角部半径Ｒ９を低減することができ、側面４４、４５間で測定されるねじ列２６の第１の表面４２の長さを増大させることができ、それによって、より鋭い角部２８を有する多角形孔６を提供し、したがって、より大きな多角形（例えば、三角形）形状を提供する。したがって、プレートねじ９、したがってその頂部５６及び谷底５８は、列２６及び角部２８を横断する際に、より突出した三角形形状も有するねじ経路に沿って延びることができる。三角形状の孔６の他のパラメータは、基準円４３の半径Ｒ８、軸方向のテーパ角度Ａ２、Ａ３、ねじプロファイル、ねじ角度Ａ４、Ａ５、ねじ高さＨ１、及び基準高さＨ２を含めて、図６Ａ～図６Ｃを参照して上述したように維持することができる。あるいは、これらの他のパラメータのうちの１つ又は２つ以上を、必要に応じて調整することができる。
【0077】
角部半径Ｒ９を低減し、多角形形状のＶＡ係止孔６の第１の表面４２の長さを増大することは、図６Ａ～図６Ｃを参照して上述した多角形状の係止孔６の力分布に対して、プレートねじとねじ頭ねじ２９との間の力をより接線に沿った様式で効率的に分散させることを理解されたい。
【0078】
ここで図８Ａ及び図８Ｂを参照すると、追加の実施形態では、ＶＡ係止孔６は、四角形（すなわち、四辺多角形）の形状の多角形水平プロファイルを有し得る。したがって、孔６内のプレート本体５の内面２４は、対応する四角形の水平プロファイルを画定する。更に、孔６の上部外周部３０、１つ又は２つ以上の導入面３４、１つ又は２つ以上のアンダーカット面３６、及び下部外周部３４は好ましくはまた、対応する四角形の水平プロファイルを有することができる。
【0079】
上述の多角形形状の孔のように、列２６の第１の表面４２は、基準円４３と接線方向に交差する直線状の水平プロファイルを有する。具体的には、第１の表面４２の各々は、基準円４３と実質的に頂部軌道軸４６で交差する。基準円４３の半径Ｒ８は、上述した範囲内であってもよい。角部２８は、各列２６の第１の側４４及び第２の側４５から接線方向に延び、これにより、第１の表面４２は、角部２８の間に延びる四角形の側面を画定する。本実施形態では、角部半径Ｒ９は、図６Ａ～図７Ｃを参照して上述した範囲のうちのいずれかであってもよい。
【0080】
本実施形態では、ねじ経路がプレート４の下面２０に向かって前進するにつれて、第１の表面４２の長さ、したがって各列２６の側面４４、４５間の距離は連続的に増大し得る。したがって、プレートねじ９とねじ頭ねじ２９との間のそれぞれの係合力は、ねじ頭２７が、角度付けされた挿入軌道での場合も含めて、孔６内を前進するにつれて、より接線に沿った様式で漸次分散させることができる。あるいは、各列２６の第１の表面４２は、ねじ経路に沿って実質的に一貫した長さを有することができる。
【0081】
上述した方法と同様に、プレートねじ９の頂部５６及び谷底５８は、上部プレート表面１８と下部プレート表面２０との間の内面２４の四角形プロファイルに沿って中心孔軸２２の周りに螺旋状に回転するそれぞれのスプラインに沿って延びる。更に、列２６だけでなく角部２８を含む内面２４は、上部プレート表面１８から下部プレート表面２０に向かって中心孔軸２２に向かって内側にテーパ状になる。更に、図示するように、プレートねじ９は、角部２８の１つ又は２つ以上及び最大各々を周方向に途切れずに横断することができる（すなわち、プレートねじ９は、角部２８内で底抜けする必要はない）。
【0082】
ここで図８Ｃを参照すると、本実施形態のプレートねじ９は、図２Ｇを参照して、また、三角形状のＶＡ係止孔６を参照して上述したものと同様のねじプロファイルを画定することができる。更に、頂部５６、谷底５８、及びそれらのフランク５５、５７を含むねじプロファイルは、三角形状の孔６を参照して上述したように、列２６及び角部２８を含むねじ経路に沿って、実質的に一致し得ることを理解されたい。したがって、ねじ９は、実質的に一貫したねじ高さＨ１、並びにねじ経路に沿った実質的に一貫した基準高さＨ２を有することができる。ねじ高さＨ１及び基準高さＨ２は、上述したように定義することができる。
【0083】
上述した三角形状のＶＡ係止孔６と同様に、本実施形態の四角形状の孔６は、上述した一定程度の好ましい変形品質でねじ９を提供しながら、プレートねじ９とねじ頭ねじ２９との間の合計接触面積を効果的に増大させる。このようにして、四角形状の孔６の係止ねじ境界面は、図２Ａ～図２Ｇ及び図４Ａ～図５Ｄを参照して上述した実施形態のものよりも大きい全体片持ち強度を示すことができる。
【0084】
本開示のＶＡ係止孔６は、五角形（すなわち、５つの辺４２及び５つの角２８）、六角形（すなわち、６つの辺４２及び６つの角２８）、七角形（すなわち、７つの辺４２及び７つの角２８）、八角形（すなわち、８つの辺４２及び８つの角２８）、九角形（すなわち、９つの辺４２及び９個の角２８）、十角形（すなわち、１０個の辺４２及び１０個の角２８）などを含む、他の多角形の水平プロファイルを有し得ることを理解されたい。また、本出願の多角形のＶＡ係止孔６のいずれにおいても、ねじ９は、列２６及び角部２８に沿って連続的かつ途切れない様式で延びることができ、又は任意選択的に、ねじ９は、角部２８内で底抜けし得ることも理解されたい。更に、本出願の非円形（例えば、多角形状の）ＶＡ係止孔６のいずれかにおけるねじプロファイルは、上述したように、単一角度（例えば、図５Ｂ～図５Ｄを参照して上述したものと同様）、２つの角又は追加の多角、又は円弧状とすることができる。
【0085】
追加の実施形態では、本開示のＶＡ係止孔６は、中心孔軸２２に沿って複数の水平孔プロファイル（すなわち、孔形状）を有し得る。例えば、ＶＡ係止孔６のいずれか内の内面２４は、任意選択的に、上部プレート表面１８に隣接し、かつ第１の水平孔プロファイルを画定する少なくとも第１の軸方向部分、並びに第１軸方向部分と下側プレート面２０との間に軸方向に延び、かつ、第１の水平孔プロファイルとは異なる第２の水平孔プロファイルを画定する少なくとも第２の軸方向部分と、を含むことができる。１つの非限定的な例として、内面２４の第１の軸方向部分は、孔６の上部外周部３０から延びることができ、導入面３４と、完全に形成されたねじ形状を有するねじ９とを含むことができ、一方、内面２４の第２の軸方向部分は、アンダーカット面３６を含むことができ、孔６の下部外周部３２まで延びることができる。第１の軸方向部分は、本明細書に記載する円形又は非円形の水平プロファイル（多角形プロファイルのいずれかを含む）を有することができ、一方、第２の軸方向部分は、第１の軸方向部分とは異なる前述のプロファイルのいずれかを有することができる。このような複数プロファイルの孔の実施形態では、内面２４はまた、第１の軸方向部分と第２の軸方向部分との間に遷移部分を含むことができ、水平孔プロファイルは、第１の水平孔プロファイルと第２の水平孔プロファイルとの間で遷移する。内面２４はまた、ＶＡ係止孔６内の水平孔プロファイルの少なくとも一方とは異なる水平孔プロファイルを各々有する１つ又は２つ以上の追加の軸方向部分も含むことができることを理解されたい。
【0086】
更に、上述したように、ＶＡ係止孔６の設計は、列及び凹部又は角部２８の数によって限定されない。したがって、非限定的な例として、孔６は、図９に示すように、３つの凹部２８の間に周方向に離間された３つの列２６を有することができる。更に、孔６は、代替的に、列２６及び凹部２８の各々を４つよりも多く有することができる。更なる実施形態では、ＶＡ係止孔６は、列１６及び凹部２８の各々を、５個、６個、７個、８個、９個、１０個、１１個、１２個、１３個、１４個、１５個、１６個、又は１６個よりも多く有することができる。別の非限定的な例として、図１０は、８つの凹部２８の間に周方向に離間された８つの列２６を有するＶＡ係止孔６を示している。更に、図示するように、凹部２８は、中心孔軸線２２に対して鋭角Ａ９で配向される中央凹部軸３７を画定することができる。このような実施形態では、角度Ａ９は、図２Ｅを参照して上述したように、頂部軌道軸４６が配向される角度Ａ２と実質的に同等であり得る。
【0087】
また、上述のＶＡ係止孔６のいずれも、骨プレート４内の組み合わせ孔（「コンビ孔」とも呼ばれる）に組み込むことができることも理解されたい。このようなコンビ孔は、上述したＶＡ係止孔６のうちの１つと組み合わせた圧迫孔を含み、プレート本体５の内面２４は、各々上部プレート表面１８から下部プレート表面２０まで延びるＶＡ係止孔６及び圧迫孔９２の両方を画定することができる。コンビ孔の更なる詳細、並びにその組み合わせ孔部分における圧迫ねじの動作は、’７６１及び’０４７参照においてより完全に説明され得る。
【0088】
本開示を詳細に説明してきたが、添付の特許請求の範囲により定義される本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく、本明細書において様々な変更、代用、及び改変を行い得る点を理解されたい。更に、本開示の範囲は、明細書に記載される特定の実施形態に限定されるものではない。当業者がそのプロセスから容易に理解するように、本明細書において説明される対応する実施形態と実質的に同じ機能を実施する、又は実質的に同じ結果を達成する、現在存在する又は後に開発される機械、製造法、組成物、手段、方法、又は工程は、本開示に従って利用され得る。
【0089】
〔実施の態様〕
（１） 骨固定システムであって、
中心軸を画定する少なくとも１つの孔を画定する内面を画定する本体を有する骨プレートであって、前記内面が、プレートねじを画定する、骨プレートと、
骨ねじであって、前記骨ねじが、頭と、前記頭から前記ねじの中心軸に沿って延びるシャフトと、を有し、前記頭が、前記プレートねじとねじ式に係合するように構成された頭ねじを画定する外面を有する、骨ねじと、を備え、
前記プレートねじ及び前記頭ねじが各々、それぞれの前記中心軸に沿って延びるそれぞれの基準平面内の断面プロファイルを有し、前記断面プロファイルが、各々、
谷底と、
頂部と、
前記谷底から前記頂部に向かって延びるフランクと、を含み、前記谷底、前記頂部、及び前記フランクが、基準断面プロファイルから集合的に逸脱し、前記基準断面プロファイルが、前記それぞれの基準平面においてＶ字形であり、その第１の側の頂点における頂部基準点、及びその前記第１の側の反対側の第２の側の頂点における谷底基準点を画定し、
前記頂部から前記谷底まで測定されるねじ高さが、前記頂部基準点から前記谷底基準点まで測定される基準高さよりも小さくなるようになっており、
前記頭ねじの前記ねじ高さと前記頭ねじの前記基準高さとの第１の比が、０．５０：１～０．８０：１の範囲であり、前記プレートねじの前記ねじ高さと前記プレートねじの前記基準高さとの第２の比が、０．５０：１～１．００：１の範囲である、骨固定システム。
（２） 前記ねじが、ステンレス鋼、チタン、チタン－アルミニウム－ニオブ（ＴＡＮ）合金、チタン－アルミニウム－バナジウム（ＴＡＶ）合金、及びコバルト－クロム合金を含む群から選択される材料で形成されている、実施態様１に記載の骨固定システム。
（３） 前記骨プレートが、ステンレス鋼、チタン、チタン－アルミニウム－ニオブ（ＴＡＮ）合金、チタン－アルミニウム－バナジウム（ＴＡＶ）合金、コバルト－クロム合金、及びニチノールを含む群から選択される材料で形成されている、実施態様２に記載の骨固定システム。
（４） 前記プレートねじの前記フランクが、約２０度～約６０度の範囲のプレートねじ角度を画定する、実施態様１に記載の骨固定システム。
（５） 前記頭ねじの前記フランクが、約３０度～約５５度の範囲の頭ねじ角度を画定する、実施態様４に記載の骨固定システム。
（１） 骨固定システムであって、
中心軸を画定する少なくとも１つの孔を画定する内面を画定する本体を有する骨プレートであって、前記内面が、プレートねじを画定する、骨プレートと、
骨ねじであって、前記骨ねじが、頭と、前記頭から前記ねじの中心軸に沿って延びるシャフトと、を有し、前記頭が、前記プレートねじとねじ式に係合するように構成された頭ねじを画定する外面を有する、骨ねじと、を備え、
前記プレートねじ及び前記頭ねじが各々、それぞれの前記中心軸に沿って延びるそれぞれの基準平面内の断面プロファイルを有し、前記断面プロファイルが、各々、
谷底と、
頂部と、
前記谷底から前記頂部に向かって延びるフランクと、を含み、前記谷底、前記頂部、及び前記フランクが、基準断面プロファイルから集合的に逸脱し、前記基準断面プロファイルが、前記それぞれの基準平面においてＶ字形であり、その第１の側の頂点における頂部基準点、及びその前記第１の側の反対側の第２の側の頂点における谷底基準点を画定し、
前記頂部から前記谷底まで測定されるねじ高さが、前記頂部基準点から前記谷底基準点まで測定される基準高さよりも小さくなるようになっており、
前記頭ねじの前記ねじ高さと前記頭ねじの前記基準高さとの第１の比が、０．５０：１～０．８０：１の範囲であり、前記プレートねじの前記ねじ高さと前記プレートねじの前記基準高さとの第２の比が、０．５０：１～１．００：１の範囲である、骨固定システム。
（２） 前記ねじが、ステンレス鋼、チタン、チタン－アルミニウム－ニオブ（ＴＡＮ）合金、チタン－アルミニウム－バナジウム（ＴＡＶ）合金、及びコバルト－クロム合金を含む群から選択される材料で形成されている、実施態様１に記載の骨固定システム。
（３） 前記骨プレートが、ステンレス鋼、チタン、チタン－アルミニウム－ニオブ（ＴＡＮ）合金、チタン－アルミニウム－バナジウム（ＴＡＶ）合金、コバルト－クロム合金、及びニチノールを含む群から選択される材料で形成されている、実施態様２に記載の骨固定システム。
（４） 前記プレートねじの前記フランクが、約２０度～約６０度の範囲のプレートねじ角度を画定する、実施態様１に記載の骨固定システム。
（５） 前記頭ねじの前記フランクが、約３０度～約５５度の範囲の頭ねじ角度を画定する、実施態様４に記載の骨固定システム。
【0090】
（６） 前記プレートねじの前記ねじ高さと前記頭ねじの前記ねじ高さとの比が、１．０：１～２．０：１の範囲にある、実施態様５に記載の骨固定システム。
（７） 前記プレートねじの前記フランクが、前記ねじ角度を画定する第１の部分と、第２のねじ角度を画定する第２の部分とを有し、前記フランクの前記第２の部分が、前記第１の部分と前記頂部との間にそれぞれ配置されており、前記ねじ角度が、約２５度～約４０度の範囲にあり、前記第２のねじ角度が、約４０度～約１２０度の範囲にある、実施態様５に記載の骨固定システム。
（８） 前記第１の部分及び前記第２の部分が実質的に直線状である、実施態様７に記載の骨固定システム。
（９） 前記プレートねじの前記フランクが円弧状である、実施態様４に記載の骨固定システム。
（１０） 前記頭ねじの前記頂部が各々、前記それぞれの基準平面内に、逃げ加工された頂部プロファイルを画定する、実施態様１に記載の骨固定システム。
（７） 前記プレートねじの前記フランクが、前記ねじ角度を画定する第１の部分と、第２のねじ角度を画定する第２の部分とを有し、前記フランクの前記第２の部分が、前記第１の部分と前記頂部との間にそれぞれ配置されており、前記ねじ角度が、約２５度～約４０度の範囲にあり、前記第２のねじ角度が、約４０度～約１２０度の範囲にある、実施態様５に記載の骨固定システム。
（８） 前記第１の部分及び前記第２の部分が実質的に直線状である、実施態様７に記載の骨固定システム。
（９） 前記プレートねじの前記フランクが円弧状である、実施態様４に記載の骨固定システム。
（１０） 前記頭ねじの前記頂部が各々、前記それぞれの基準平面内に、逃げ加工された頂部プロファイルを画定する、実施態様１に記載の骨固定システム。
【0091】
（１１） 前記頭ねじの前記逃げ加工された頂部プロファイルのうちの少なくともいくつかが丸みを帯びており、約０．０６ｍｍ～約０．２５ｍｍの範囲の半径を画定する、実施態様１０に記載の骨固定システム。
（１２） 前記頭ねじの丸みを帯びた頂部プロファイルが、０．０５ｍｍ以上の頂部幅を画定する、実施態様１１に記載の骨固定システム。
（１３） 前記頭ねじの頂部が、前記丸みを帯びた頂部プロファイルの頂点において画定され、前記頭ねじの前記断面プロファイルが、前記丸みを帯びた頂部プロファイルの前記頂点と交差する円弧状の頂部軌道軸を画定する、実施態様１２に記載の骨固定システム。
（１４） 前記プレートねじの前記頂部が、前記それぞれの基準平面内で直線状である頂部軌道軸と一致する、実施態様１に記載の骨固定システム。
（１５） 前記頂部軌道軸が、前記中心孔軸に対して約５度～約３０度の範囲の角度で配向されている、実施態様１４に記載の骨固定システム。
（１２） 前記頭ねじの丸みを帯びた頂部プロファイルが、０．０５ｍｍ以上の頂部幅を画定する、実施態様１１に記載の骨固定システム。
（１３） 前記頭ねじの頂部が、前記丸みを帯びた頂部プロファイルの頂点において画定され、前記頭ねじの前記断面プロファイルが、前記丸みを帯びた頂部プロファイルの前記頂点と交差する円弧状の頂部軌道軸を画定する、実施態様１２に記載の骨固定システム。
（１４） 前記プレートねじの前記頂部が、前記それぞれの基準平面内で直線状である頂部軌道軸と一致する、実施態様１に記載の骨固定システム。
（１５） 前記頂部軌道軸が、前記中心孔軸に対して約５度～約３０度の範囲の角度で配向されている、実施態様１４に記載の骨固定システム。
【0092】
（１６） 前記プレートねじの前記頂部が、前記それぞれの基準平面内に延びる前記頂部軌道軸に沿って延びる直線状頂部プロファイルを画定する、実施態様１４に記載の骨固定システム。
（１７） 前記プレートねじの前記頂部が、丸みを帯びた頂部プロファイルを画定する、実施態様１３に記載の骨固定システム。
（１８） 前記内面が、
前記内面の周囲の周りに順次配置された複数の列であって、前記プレートねじが前記列の各々を横断する、複数の列と、
前記列間に周方向に配置された複数の凹部と、を更に画定する、実施態様１に記載の骨固定システム。
（１９） 前記ねじ高さ及び前記基準高さが、前記孔の前記中心軸を中心とした少なくとも一周に沿って、前記列の各々内で実質的に一定である、実施態様１８に記載の骨固定システム。
（２０） 前記列の各々が、前記列の第１の側から前記列の第２の側まで延びる複数の第１の表面を画定し、前記第１の表面が、前記頂部を画定し、前記孔の前記中心軸に直交する第２の基準平面において、前記凹部の各々が、前記列のうちの１つの前記第１の側から、隣接する列の前記第２の側まで接線方向に延び、前記列の前記第１の表面が、前記孔の前記中心軸の周囲に対称的に配向され、前記凹部が、前記第２の基準平面において実質的に共通の半径を有する、実施態様１８に記載の骨固定システム。
（１７） 前記プレートねじの前記頂部が、丸みを帯びた頂部プロファイルを画定する、実施態様１３に記載の骨固定システム。
（１８） 前記内面が、
前記内面の周囲の周りに順次配置された複数の列であって、前記プレートねじが前記列の各々を横断する、複数の列と、
前記列間に周方向に配置された複数の凹部と、を更に画定する、実施態様１に記載の骨固定システム。
（１９） 前記ねじ高さ及び前記基準高さが、前記孔の前記中心軸を中心とした少なくとも一周に沿って、前記列の各々内で実質的に一定である、実施態様１８に記載の骨固定システム。
（２０） 前記列の各々が、前記列の第１の側から前記列の第２の側まで延びる複数の第１の表面を画定し、前記第１の表面が、前記頂部を画定し、前記孔の前記中心軸に直交する第２の基準平面において、前記凹部の各々が、前記列のうちの１つの前記第１の側から、隣接する列の前記第２の側まで接線方向に延び、前記列の前記第１の表面が、前記孔の前記中心軸の周囲に対称的に配向され、前記凹部が、前記第２の基準平面において実質的に共通の半径を有する、実施態様１８に記載の骨固定システム。
【0093】
（２１） 前記内面は、前記第２の基準平面が延びる前記内面の少なくとも軸方向部分が、前記第２の基準平面内の三角形プロファイルを画定するような、３つの列及び３つの凹部を画定する、実施態様２０に記載の骨固定システム。
（２２） 前記第２の基準平面が延びる前記内面の少なくとも軸方向部分が、
前記内面の前記少なくとも一部分が前記第２の基準平面内の四角形プロファイルを画定するような、４つの列及び４つの凹部と、
前記内面の前記少なくとも一部分が前記第２の基準平面内の五角形プロファイルを画定するような、５つの列及び５つの凹部と、
前記内面の前記少なくとも一部分が前記第２の基準平面内の六角形プロファイルを画定するような、６つの列及び６つの凹部と、を含む群から選択される、ある数の列及び凹部を画定する、実施態様２０に記載の骨固定システム。
（２３） 前記プレートねじは、前記ねじ高さ及び前記基準高さが前記孔の前記中心軸を中心とした少なくとも一周に沿って前記列及び前記凹部の各々に沿って実質的に一定であるように、前記列及び前記凹部の各々を横断する、実施態様２０に記載の骨固定システム。
（２２） 前記第２の基準平面が延びる前記内面の少なくとも軸方向部分が、
前記内面の前記少なくとも一部分が前記第２の基準平面内の四角形プロファイルを画定するような、４つの列及び４つの凹部と、
前記内面の前記少なくとも一部分が前記第２の基準平面内の五角形プロファイルを画定するような、５つの列及び５つの凹部と、
前記内面の前記少なくとも一部分が前記第２の基準平面内の六角形プロファイルを画定するような、６つの列及び６つの凹部と、を含む群から選択される、ある数の列及び凹部を画定する、実施態様２０に記載の骨固定システム。
（２３） 前記プレートねじは、前記ねじ高さ及び前記基準高さが前記孔の前記中心軸を中心とした少なくとも一周に沿って前記列及び前記凹部の各々に沿って実質的に一定であるように、前記列及び前記凹部の各々を横断する、実施態様２０に記載の骨固定システム。
【図1A】
【図1B】
【図2A】
【図2B】
【図2C】
【図2D】
【図2E】
【図2F】
【図2G】
【図2H】
【図2I】
【図3A】
【図3B】
【図3C】
【図4A】
【図4B】
【図5A】
【図5B】
【図5C】
【図5D】
【図6A】
【図6B】
【図6C】
【図7A】
【図7B】
【図8A】
【図8B】
【図8C】
【図9】
【図10】