(57)【要約】  カップ（２）は、関節器官（１４）のための内部空洞（４）と、金属製で回転楕円体の一部の形状をした外部層（１０）とを備える。外部層（１０）は、結節部（２４）と支柱（２５，２６）による網目（２２）を有する網状部（２０）を備える。支柱（２５，２６）は、それぞれがテーパー形状を有するテーパー支柱（２６）と称される支柱を含む。テーパー支柱（２６）は、そのテーパー形が均一に配向されるように配置されている。
2015510426.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
臼状インプラントのような整形外科用インプラント（１）のための、骨への移植を目的としたカップ（２）であって、関節器官（１４）を収容するための内部空洞（４）と、前記骨に固定されるよう構成された外部層（１０）とを備え、前記外部層（１０；１１０）が、全体として回転楕円体の一部、好ましくは、半・回転楕円体の形状を有し、かつ、前記外部層（１０；１１０）が金属材料で構成されている、カップ（２）であって、
前記外部層（１０；１１０）が、結節部（２４；１２４）と該結節部（２４；１２４）を接続する支柱（２５，２６；１２６）とによって画定される網目（２２；１２２．１，１２２．２）を有する網状部（２０；１２０．１，１２０．２）を少なくとも１つ備え、前記結節部（２４；１２４）のそれぞれは複数の支柱（２５，２６；１２５，１２６）が交差することによって形成され、前記支柱（２５，２６；１２５，１２６）には、それぞれがテーパー形であるテーパー支柱（２６；１２６）と称される支柱が含まれ、前記テーパー支柱（２６；１２６）が、そのテーパー形が均一に配向されるように配置されていることを特徴とするカップ（２）。
【請求項２】
請求項１において、
前記テーパー支柱（２６；１２６）が、それら支柱のテーパー形が、前記回転楕円体の一部分の各円周方向（Ｄ２６．１，Ｄ２６．２）に沿って配向されるように配置されていることを特徴とする前記カップ（２）。
【請求項３】
請求項２において、
少なくとも１つの、テーパー支柱（２６）のサブセット（２７，２８，２９）のテーパー形が、前記回転楕円体の一部分の赤道面（Ｐ１０）に平行な方向（Ｄ２６．１）に沿って配向されていることを特徴とする前記カップ（２）。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項において、
少なくとも２つのテーパー支柱（２６；１２６）が、各結節部（２４；１２４）において集合していることを特徴とする前記カップ（２）。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項において、
各支柱（２５，２６；１２５，１２６）が、全体として円筒状の形を有し、該円筒の軸が、前記少なくとも１つの網状部（２０；１２０．１，１２０．２）の連続する２つの結節部（２４；１２４）を接続していることを特徴とする前記カップ（２）。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項において、
各テーパー支柱（２６；１２６）の断面が、細長く、かつ、長手方向の軸について対称であり、好ましくは、洋ナシ形状であることを特徴とする前記カップ（２）。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項において、
前記外部層（１０）が、複数の並置された網状部（２０）と、連続する２つの網状部（２０．１，２０．２）にそれぞれ含まれ、かつ、３５°未満、好ましくは、２５°未満の二面角（Ａ２２）を成す網目（２２．１，２２．２）とを備えることを特徴とする前記カップ（２）。
【請求項８】
請求項７において、
各網状部（２０）は、実質的に、前記回転楕円体の一部の一区分を覆い、当該の一区分はそれぞれ、３５°未満、好ましくは、２５°未満の角度（Ａ２２）で離間された子午線（Ｍ１，Ｍ２）の間に延びることを特徴とする前記カップ（２）。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項において、
前記外部層（１１０）は、網目（１２２．１，１２２．２）を有し、相互侵入する２つの網状部（１２０）を備え、当該網状部の網目（１２２．１，１２２．２）が同等の寸法を有することを特徴とする前記カップ（２）。
【請求項１０】
請求項１〜９のいずれか１項において、
各網目（２２）の寸法が、２００〜８００マイクロメートルであり、好ましくは、４３０〜６５０マイクロメートルであることを特徴とする前記カップ（２）。
【請求項１１】
請求項１〜１０のいずれか１項において、
各網目（２２）が、全体として、底面が長方形の平行六面体の形状、好ましくは、直角平行六面体の形状、例えば、立方体の形状であることを特徴とする前記カップ（２）。
【請求項１２】
請求項１〜１１のいずれか１項において、
前記外部層（１０）の密度が３０〜９０％であり、好ましくは６０〜８０％、さらに好ましくは７５％であることを特徴とする前記カップ（２）。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか１項において、
前記外部層（１０）の厚さ（Ｅ１０）が０．３〜７ｍｍであり、好ましくは０．５〜３ｍｍであることを特徴とする前記カップ（２）。
【請求項１４】
請求項１〜１３のいずれか１項において、
前記金属材料が、生体適合性を有し、移植可能であり、かつ、粉末焼結による生成方法に適合するものであり、特に、純チタン、チタン合金、クロム合金、コバルト合金、およびステンレス合金からなる群から選択され得ることを特徴とする前記カップ（２）。
【請求項１５】
請求項１〜１４のいずれか１項に記載のカップ（２）と、例えば圧入によって前記内部空洞（４）内に取り付けられた挿入部材とによって形成された関節器官（１４）とを備えることを特徴とする、臼状インプラントのような整形外科用インプラント（１）。
【請求項１６】
請求項１〜１４のいずれか１項に記載のカップ（２）の製造方法であって、
前記金属材料の粉末層を形成する工程と、
例えば、選択的レーザー焼結機のような生成方法用機械を使用し、制御ユニットによって、所定の方法で前記層を焼結する工程と、
カップ（２）が形成されるまで、前記の２つの工程を繰り返す工程とを
含むことを特徴する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、整形外科用インプラントのためのカップに関する。本発明は、また、該カップを備える、臼状インプラントのような整形外科用インプラントに関する。本発明は、さらには、該カップの製造方法に関する。
【０００２】
本発明は、特に、再建手術および整形外科の分野に応用されるものである。本発明は、特に、股関節部プロテーゼの形成ための、寛骨臼窩への移植用の整形外科用インプラントのためのカップの製造に応用されるものである。
【背景技術】
【０００３】
欧州特許出願公開第０１４９９７５号明細書には、人工大腿骨骨頭のような関節器官を収容するよう構成された内部空洞を有する臼状インプラントのためのカップが記載されている。このカップは外部層を備え、該外部層は、全体として半・回転楕円体形状であり、腸骨に固定されるように構成されている。この目的のために、外部層には溝が刻まれ、骨組織がその溝を把持して、そこで成長できるよう構成されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
欧州特許出願公開第０１４９９７５号明細書に記載のカップは、腸骨に永久的に移植するためのものである。しかしながら、例えば、欠陥のある部分の交換のために、股関節部プロテーゼを摘出する必要が生じることがある。従来技術に係るカップの摘出には、あらゆる方向へ力を加えることによる不規則な裂傷が伴い、カップの周囲の骨組織のかなりの量を破壊してしまう可能性がある。
【０００５】
さらに、欧州特許出願公開第０１４９９７５号明細書に記載のカップの外側表面の表面積は比較的小さく、したがって、骨組織がカップを把持して成長することを制限するものである。
【０００６】
本発明は、特に、上記の問題を完全にまたは部分的に解決することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記の目的のために、本発明は、臼状インプラントのような整形外科用インプラントのための、骨への移植を目的としたカップであって、関節器官を収容するための内部空洞と、前記骨に固定されるよう構成された外部層とを備え、前記外部層が、全体として回転楕円体の一部、好ましくは、半・回転楕円体の形状を有し、かつ、前記外部層が金属材料で構成されている、カップであって、前記外部層が、結節部と該結節部を接続する支柱とによって画定される網目を有する網状部を少なくとも１つ備え、前記結節部のそれぞれは複数の支柱が交差することによって形成され、前記支柱には、それぞれがテーパー形であるテーパー支柱と称される支柱が含まれ、前記テーパー支柱が、そのテーパー形が均一に配向されるように配置されていることを特徴とする、カップに関する。
【０００８】
換言すれば、前記外部層は多孔質で、すべてのテーパー形の配向方向の包絡線が前記回転楕円体の一部を成している。
【０００９】
このようなカップは、全体的な裂傷とは逆に、骨組織の局所的なアブレーションを可能とする。この目的のために、操作者は実際に、前記整形外科用インプラントに、したがって、前記カップに所定の動きを与えることができる。例えば、この所定の動きは、テーパー形の配向方向に一致した、左回りピッチの回転であってよい。このようにすると、テーパー形が骨組織を切断する。操作者がカップを摘出する際には、摘出のために加える力は比較的小さく、骨組織の損傷は最小限に抑えられる。さらに、上述のような網目のある網状部は、骨組織の成長を促進し、骨組織が外部層を良好に把持することを促す。
【００１０】
本願明細書中、「網状部」という用語は、少なくとも２次元であって、かつ、空間的周期性をもつ一群の結節部のことを指す。すなわち、特定のベクトルにしたがって空間中で並進させた場合、まったく同じ環境が見られる。
【００１１】
本願明細書中、「テーパー形」という用語は、比較的薄く長い形状であって、その縁部のうちの少なくとも１つに向かって細くなっていく形状を指す。例えば、ナイフの刃はテーパー形である。換言すれば、テーパー形は、尖鋭縁部と称される縁部を少なくとも１つ有し、この尖鋭縁部の湾曲部半径は、他の縁部の湾曲部半径よりも小さい。通常、尖鋭縁部の湾曲部半径は０．１〜０．１５ｍｍであり得、他の縁部の湾曲部半径は０．１５〜０．５ｍｍであり得る。
【００１２】
本願明細書中、「均一な」という用語は、前記テーパー形が、外部層の回転楕円形状表面に平行な、全体に共通の配向を有することを指す。
【００１３】
実際には、外部層は球体形状、または、ジオイドのような、極部分において平坦で、赤道において引き伸ばされた、回転楕円体形状であり得る。
【００１４】
本発明の一実施形態によると、前記テーパー支柱は、それら支柱のテーパー形が、前記回転楕円体の一部分の各円周方向に沿って配向されるように配置されている。
【００１５】
換言すれば、円周方向とは、前記回転楕円体の一部分に局所的に接する方向である。したがって、そのように配向されたテーパー形を備えることによって、カップを所定の軸周りに回転運動させることによる、骨組織の効率的なアブレーションを実施することが可能になる。
【００１６】
本発明の一実施形態によると、少なくとも１つの、テーパー支柱のサブセットのテーパー形が、前記回転楕円体の一部分の赤道面に平行な方向に沿って配向されている。
【００１７】
このようなテーパー支柱のサブセットを備えることによって、整形外科用カップを前記回転楕円体の一部分の極軸周りに回転運動させることによる、骨組織の効率的なアブレーションが可能になる。
【００１８】
本願明細書中、「サブセット」という用語は、少なくとも１つの共通の配向軸にしたがって配向された複数の支柱のことを指す。通常、１つのサブセットの支柱は互いに平行であり得、前記回転楕円体の一部分に接する所定の方向に平行な軸を備え得る。
【００１９】
前記外部層は、骨組織のアブレーションに関与し得る、テーパー支柱のサブセットを１つまたは複数と、骨組織のアブレーションに関与しない、テーパー状でない支柱、例えば丸い支柱のサブセットとを含んでいてもよい。骨組織のアブレーションは、１または複数のテーパー支柱のサブセットによって画定される最適な方向に沿って行われる。
【００２０】
本発明の一実施形態によると、少なくとも２つのテーパー支柱が、各結節部において集合している。
【００２１】
このように、各結節部に複数のテーパー支柱が存在することによって、骨の効果的なアブレーションが可能となる。
【００２２】
本発明の一変形例によると、少なくとも１つの支柱のサブセットにおけるテーパー形が、前記回転楕円体の一部分の赤道面に垂直な方向に沿って配向されている。
【００２３】
このような支柱のサブセットを備えることにより、カップがその赤道面と寛骨臼窩の外へ向かって並進運動することによって、骨組織の効率的なアブレーションが可能になる。
【００２４】
本発明の一変形例によると、少なくとも１つの支柱のサブセットにおけるテーパー形が、前記回転楕円体の一部分の赤道面と４５°の角度を成す方向に配向されている。
【００２５】
このような支柱のサブセットを備えることにより、前記回転楕円体の一部分からずれた、瞬間回転中心を回るカップの回転運動による、骨組織の効率的なアブレーションが可能になる。
【００２６】
本発明の一実施形態によると、各支柱が全体として円筒状の形を有し、該円筒の軸が、前記少なくとも１つの網状部の連続する２つの結節部を接続している。
【００２７】
このような円筒形状によって、支柱の全長にわたっての均等なアブレーションが確実に実施される。したがって、当該のあるいはそれぞれの網状部のどの部分においても、骨組織のアブレーションが行われる。このことは、カップの摘出をさらに容易にし、結果、整形外科用インプラントの摘出をさらに容易なものとする。
【００２８】
本発明の一実施形態によると、各テーパー支柱の断面が、細長く、かつ、長手方向の軸について対称であり、好ましくは、洋ナシ形状である。
【００２９】
このような細長い対称の断面とすることで、支柱の製造を比較的簡易なものとすることができる。
【００３０】
本発明の一変形例によると、前記テーパー形が、比較的「尖鋭」な縁部、または、比較的小さい湾曲部半径を有する縁部を２つ備える。
【００３１】
換言すれば、テーパー形のそれぞれが、１つの刃部に２つのカット用縁部を備える。したがって、均一に配向されたテーパー形の両方向へのアブレーションの動きを一様にすることができる。
【００３２】
本発明の一実施形態によると、前記外部層が、複数の並置された網状部と、連続する２つの網状部にそれぞれ含まれ、かつ、３５°未満、好ましくは、２５°未満の二面角を成す網目とを備える。
【００３３】
このように並置された網状部とすることで、１つまたは複数の網状部によって完全に、または、ほぼ完全に覆われたカップの製造を簡易なものとする。これは、１つの網状部の支柱が、前記回転楕円体の一部分の半径方向、軸方向、または円周方向に必ずしもつながっていない、一定の方向を有していてもよいからである。
【００３４】
本発明の一実施形態によると、各網状部は、実質的に、前記回転楕円体の一部の一区分を覆い、当該の一区分はそれぞれ、３５°未満、好ましくは、２５°未満の角度で離間された子午線の間に延びる。
【００３５】
このような一区分ごとの網状部とすることにより、網状部が略回転楕円体形状であるカップ、つまり、回転楕円体の一部分の半径方向、軸方向、または円周方向に近い方向に沿って支柱が延びるカップの製造が可能になる。
【００３６】
本発明の一実施形態によると、前記外部層は、網目を有し、相互侵入する２つの網状部を備え、当該網状部の網目が同等の寸法を有する。
【００３７】
換言すれば、前記網目は、ずれて積み重なり、かつ、相互侵入する網状部の網目間で同一に配向されている。結晶構造から類推すると、このような相互侵入する網状部は、「体心立方」配置であると言うことができる。
【００３８】
このような相互侵入する網状部は、支柱部分に対する外部層の多孔度を増大させ、これにより、より高い多孔度を有し、よって、骨組織の成長により適した外部層をつくりだすことが可能になる。
【００３９】
本発明の一実施形態によると、各網目の寸法が、２００〜８００マイクロメートルであり、好ましくは、４３０〜６５０マイクロメートルである。
【００４０】
各網目のこのような寸法は、骨組織の良好な成長を促進する。これらの寸法は実際に、多孔度、または空隙部の体積を決定する。これらの孔内または空隙内において、骨組織が成長可能である。
【００４１】
本発明の一実施形態によると、各網目が、全体として、底面が長方形の平行六面体の形状、好ましくは、直角平行六面体の形状、例えば、立方体の形状である。
【００４２】
このような形状の網目は、比較的簡易に作成できる。
【００４３】
本発明の一実施形態によると、前記外部層の密度が３０〜９０％であり、好ましくは６０〜８０％、さらに好ましくは７５％である。
【００４４】
このような密度とすることで、高い多孔度が得られ、その結果、骨組織が早く稠密に成長可能となる。
【００４５】
本発明の一実施形態によると、外部層の厚さが０．３〜７ｍｍであり、好ましくは０．５〜３ｍｍである。
【００４６】
外部層をこのような厚さにすることで、骨組織との結合を高めることができる。
【００４７】
本発明の一変形例によると、外部層はカップの高さの８０％を占め、このことにより、骨組織との結合をより高めることができる。
【００４８】
本発明の一実施形態によると、前記金属材料が、生体適合性を有し、移植可能であり、かつ、粉末焼結による生成方法に適合するものであり、特に、純チタン、チタン合金、クロム合金、コバルト合金、およびステンレス合金からなる群から選択され得る。
【００４９】
このような金属材料は、外部層およびカップに、骨移植に必要な力学的および化学的耐性を付与する。さらには、このような金属材料は、本発明のカップを得るために、生成方法において利用可能である。
【００５０】
本発明は、さらに、本発明にかかるカップと、例えば圧入によって前記内部空洞内に取り付けられた挿入部材によって形成された関節器官とを備えることを特徴とする整形外科用インプラントに関する。
【００５１】
換言すれば、このような整形外科用インプラントは、２つの主たる構成要素を備え、そのうちの挿入部材が、人工大腿骨骨頭を受容するための内部空洞を形成する。
【００５２】
さらに、本発明は、本発明のカップの製造方法に関し、該方法は、
前記金属材料の粉末層を形成する工程と、
例えば、選択的レーザー焼結機のような生成方法用機械を使用し、制御ユニットによって、所定の方法で前記層を焼結する工程と、
カップ２が形成されるまで、前記の２つの工程を繰り返す工程とを含む。
【００５３】
このような方法によれば、本発明のカップを、特に高い正確性をもって製造することができる。
【００５４】
上述の実施形態および変形例は、個別に、または、技術的に許容され得るあらゆる組み合わせにおいて、実施可能である。
【００５５】
以下の説明を参照することにより、本発明が十分に理解され、かつ、本発明の効果が明らかになるであろう。なお、以下の説明は、単に非制限的な例として、かつ、添付の図面を参照して記載されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】図１は、本発明のカップの斜視図である。
【図２】図２は、図１のカップの、図１の子午面IIにおける一部切欠斜視図である。
【図３】図３は、図２と同様の図であって、図２とは異なる角度から見た図である。
【図４】図４は、図３のカップの、図３における面IVでの断面図である。
【図５】図５は、図４のカップを備える、本発明に係る整形外科用インプラントの断面図である。
【図６】図６は、図２に示すカップの一部を拡大して示す図である。
【図７】図７は、図６に示すカップの一部を拡大して示す図である。
【図８】図８は、図２にVIIIで示す部分を拡大して詳細に示す図である。
【図９】図９は、図７に示すカップの一部を拡大して示す図である。
【図１０】図１０は、本発明の第２の実施形態に係るカップを、図９と同様の方法で示す図である。
【図１１】図１１は、図１０と同様の図であって、図１０に示す部分をより小さい縮尺で示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００５７】
図１に、本発明に係るカップ２を示す。このカップは、図５に示される本発明に係る整形外科用インプラント１を形成するためのものである。カップ２は、寛骨臼窩（図示せず）に位置する腸骨に移植するためのものである。
【００５８】
図２に示すように、カップ２は、整形外科用インプラント１の関節器官を収容するように構成された内部空洞４を有する。整形外科用インプラント１については、追って、図５に関連して詳述する。
【００５９】
カップ２は、腸骨（図示せず）に固定するための外部層１０を備える。外部層１０は、全体として、極軸Ｚ１０および赤道面Ｐ１０を有する半・回転楕円体の形状をしている。本願明細書中では、「外部」という用語は、「内部」という用語の反意語として使用される。したがって、外部層１０は、内部空洞４とは反対に位置している。
【００６０】
図３および図４に示すように、カップ２は、前記内部空洞４を画定する内部層１２も備える。図１〜４に示す例では、外部層１０の厚さＥ１０は約１ｍｍであり、内部層１２の厚さＥ１２は約４ｍｍである。厚さＥ１０および厚さＥ１２は、外部層１０における緯度的位置によって変化するので、ここでの厚さＥ１０およびＥ１２は、外部層１０を形成する半・回転楕円体の赤道面Ｐ１０において測定される厚さである。この位置においては、外部層１０は、カップ２の厚さＥ２の約１６％を占める。
【００６１】
外部層１０は、金属材料によって構成されている。同様に、内部層１２も金属材料によって構成されており、ここに示す例では、外部層１０を構成する材料と同様の材料によって内部層１２が構成されている。実際には、図１〜４に示す例においては、外部層１０および内部層１２は単一の部材として、一体的に形成されている。ここでの金属材料は、例えばＩＳＯ ５８３２およびＡＳＴＭ Ｆ１３６標準によって規定される、チタン合金、クロム合金、またはコバルト合金である。この金属材料は、生体適合性があり、移植可能であり、かつ、粉末焼結による生成方法に適合するものである。
【００６２】
図５に、本発明に係る整形外科用インプラント１を示す。このインプラント１は、前記カップ２と、圧入（press-fitting）によって内部空洞４内に取り付けられた挿入部材１４によって構成される関節器官とを備える。挿入部材１４は、内部関節表面１６を有し、この内部関節表面１６は、人工大腿骨骨頭（図示せず）を受容すべく、略球状である。図５の例では、整形外科用インプラント１は、股関節部プロテーゼのための、臼状インプラントである。
【００６３】
図２に示すように、外部層１０は網目のある網状部を複数備える。図２では、それら網状部のうちの５つが示され、符号２０が付されている。図１〜４に示す例では、網状部２０が外部層１０のかなりの部分を覆っているが、球状キャップ１１は、網状部２０によって覆われていない。ここでは、球状キャップ１１が、半・回転楕円体の表面積の約２０％を占め、外部層１０が、半・回転楕円体の表面積の約８０％を占めている。図２の例では、外部層１０が、半・回転楕円体の高さの約８０％にわたって延びている。
【００６４】
図６および図７に示すように、網状部２０のそれぞれは網目２２を備える。各網目２２は、結節部２４および結節部２４を接続する支柱２５，２６によって画定される。各結節部２４は、複数の支柱２５，２６が交差することにより形成されている。支柱２５，２６には、テーパー形状を有する、テーパー支柱２６と称される支柱が含まれる。さらには、支柱２５，２６には、全体として、円形底面とテーパー支柱２６の各軸と直交する軸とを有する円筒形状の支柱２５が含まれる。
【００６５】
図７の例では、１つの結節部２４において交差または集合する３つの支柱のうち、２つの支柱がテーパー支柱２６であり、３つめの支柱が、全体として、円形底面と各テーパー支柱２６の軸と直交する軸とを有する円筒形状の支柱２５である。
【００６６】
図１〜８に示す例においては、各網目２２は全体として立方体の形状である。この目的のため、各網状部２０において、複数の支柱２５からなるサブセット２７が、複数の支柱２６からなる２つのサブセット２８，２９と直交するように配置されている。サブセット２７は、互いに平行な支柱２５を含み、サブセット２８は、互いに平行なテーパー支柱２６を含み、サブセット２９は、互いに平行なテーパー支柱２６を含む。
【００６７】
図１〜９に示す例においては、サブセット２８の支柱２６は局所的に互いに平行である。サブセット２７の支柱２５は、局所的に互いに平行である。また、サブセット２９の支柱２６は局所的に互いに平行である。
【００６８】
実際に、各網目２２の寸法Ｌ２６は同一で、約６００マイクロメートルである。外部層１０の密度は約７５％である。外部層１０の密度は、以下のようにして比を求めることにより算出できる。
【００６９】
・網状部２０を含めた、外部層１０の材料の体積、換言すれば、外部層１０の「実際の」体積を分子とする。
【００７０】
・外部層１０が空隙を含まないと想定した場合の、外部層１０の包絡線によって幾何学的に区切られる体積、換言すれば、外部層１０の「仮想の」体積を分母とする。
【００７１】
図６および図７に示すように、テーパー支柱２６はそれぞれ、全体としてテーパー形状をしている。したがって、各テーパー支柱２６は、尖鋭な縁部２６．１と他の縁部２６．２を備え、尖鋭縁部２６．１の湾曲部半径は、他の縁部２６．２のそれよりも小さい。尖鋭縁部２６．１の湾曲部半径は、約０．１０ｍｍで、他の縁部２６．２の湾曲部半径は、約０．１５ｍｍである。尖鋭縁部２６．１は、テーパー支柱２６の「カット用縁部」である。
【００７２】
テーパー支柱２６は、尖鋭縁部２６．１に向かって狭まっていくテーパー形が均一に配向されるように配置されている。換言すれば、テーパー支柱２６のテーパー形は、外部層１０を形成する半・回転楕円体と平行に、全体に共通に配向されている。
【００７３】
図６および図７に示す例では、サブセット２７に含まれる円筒状の支柱２５と、サブセット２８に含まれるテーパー支柱２６とは、それぞれ、方向Ｄ２６．１と方向Ｄ２６．２に沿って配向されている。方向Ｄ２６．１と方向Ｄ２６．２は、それぞれ、外部層１０を形成する半・回転楕円体の円周方向である。これらの円周方向は、前記半・回転楕円体に局所的に接する。サブセット２９に含まれるテーパー支柱２６は、回転楕円体形状の外部層１０の子午面に、全体として平行な方向に沿って配向されている。
【００７４】
さらには、サブセット２７のテーパー支柱２６は、そのテーパー形が、外部層１０を形成する半・回転楕円体の赤道面Ｐ１０に平行な方向Ｄ２６に沿って配向されている。
【００７５】
図６および図７に示すように、支柱２５またはテーパー支柱２６は、それぞれ、全体として円筒形状であり、その軸は網状部２０の連続する２つの結節部２４を接続している。支柱２５またはテーパー支柱２６のそれぞれの断面は細長く、長手方向の軸について対称である。支柱２５またはテーパー支柱２６のそれぞれの断面は、全体として洋ナシ形である。
【００７６】
図１、図２、および図７〜９に示すように、外部層１０は、角を成すように並置された複数の網状部２０を備える。図７および図９に示すように、連続する２つの網状部２０にそれぞれ属する網目２２．１と網目２２．２とは、約２５°の二面角Ａ２２を成す。
【００７７】
各網状部２０は、実質的に、外部層１０を形成する半・回転楕円体の一区分を覆う。この一区分は、子午線Ｍ１、Ｍ２等の間に延び、該子午線の２本ずつは、約１５°の角度Ａ２２で離間している。
【００７８】
カップ２をコンピュータ援用設計（ＣＡＤ）する際、各網状部２０などは、カップ２の一部分と関連付けされる。実際には、一部分が順に繰り返されることによって、カップ２の全体が設計される。本発明に係る方法によってカップ２を製造した後には、カップ２上の網状部２０などは、肉眼ではほとんど見えない。しかしながら、例えば、顕微鏡のような光学拡大装置を用いることにより、カップ２上における網状部２０を観察することができる。
【００７９】
図１０および図１１に、本発明の第２の実施形態に係るカップの一部を示す。このカップと前記のカップ２とが類似している範囲において、図１〜９に関連して記載されたカップ２の上記の説明が、図１０および図１１に示すカップにも援用され得る。但し、以下に述べる相違点については、この限りではない。
【００８０】
図１０および図１１に示すカップの構成部材のうち、構造または機能において、前記カップ２の構成部材と同じまたは対応するものには、カップ２における符号の頭に１を付加した符号が付されている。したがって、外部層１１０、網状部１２０.１および１２０．２、網目１２２.１および１２２．２、結節部１２４、円形底面を有する円筒状支柱１２５、ならびに、尖鋭縁部１２６．１を有するテーパー支柱１２６が定義される。
【００８１】
図１０に示すように、図１０および図１１に示すカップは、外部層１１０が、相互侵入する２つの網状部１２０．１および１２０．２を備え、これら網状部の網目１２２．１および１２２．２が同等の寸法を有する点で、上述のカップ２と異なる。換言すれば、網目１２２．１および１２２．２は、ずれて積み重なり、かつ、網状部１２０．１および１２０．２の網目１２２．１および１２２．２は同一に配向されている。
【００８２】
本発明の方法によって、前記カップ２を含む、本発明のカップが製造できる。この方法は、以下の工程を含む。
【００８３】
・前記金属材料の粉末層を形成する工程。
【００８４】
・生成方法用機械（図示せず）を使用し、制御ユニット（図示せず）によって、所定の方法で前記層を焼結する工程。
【００８５】
・カップ２が形成されるまで、前記の２つの工程を繰り返す工程。
【００８６】
前記生成方法用機械は、金属材料の加工が可能な選択的レーザー焼結機、例えば、PHENIX SYSTEM社製、EOS社製のもであってよい。あるいは、電子ビーム溶解技術と称される技術が、生成方法用機械によって実施されてもよい。
【００８７】
以上、図面に示した実施形態に関連して、本発明を例示してきた。しかしながら、本発明が上記の実施形態に限定されるものではないことは自明である。反対に、本発明は、上述の手段の技術的同等物のすべて、ならびに、それらの技術的に可能な組合せを含むものである。
【図１】
2015510426.tif 000003
【図２】
2015510426.tif 000004
【図３】
2015510426.tif 000005
【図４】
2015510426.tif 000006
【図５】
2015510426.tif 000007
【図６】
2015510426.tif 000008
【図７】
2015510426.tif 000009
【図８】
2015510426.tif 000010
【図９】
2015510426.tif 000011
【図１０】
2015510426.tif 000012
【図１１】
2015510426.tif 000013
【国際調査報告】
2015510426.tif 000014
2015510426.tif 000015
2015510426.tif 000016
2015510426.tif 000017