CN101489507B - 具有带非均匀弯曲特性的聚合物弹簧元件的隔膜 - Google Patents

Abstract

一种避孕或非避孕隔膜具有围绕薄膜(110)的缘边(108)，所述薄膜具有从所述薄膜的后部分向下延伸的子宫颈圆顶。所述缘边具有弹簧元件(109)，所述弹簧元件具有非均匀弯曲特性。所述弹簧元件的形状可以被成型以提供这样的缘边，该缘边在所述隔膜的前端稍稍向上弯曲并且在它的后端稍稍向下弯曲。

Description

具有带非均匀弯曲特性的聚合物弹簧元件的隔膜

技术领域

本发明涉及女性隔膜，尤其涉及具有带非均匀弯曲特性的聚合物弹簧元件的避孕和非避孕隔膜以及制造和使用所述隔膜的方法。

背景技术

避孕和非避孕隔膜，或简单地说隔膜，已经以它们的当前形式使用了一百年以上。避孕隔膜被归类为阴道内屏障性避孕用具并且通常与杀精子剂结合使用。

常规避孕隔膜尺寸被确定成相对紧密地楔入用户的阴道内。例如，被称为ORTHO ALLFLEX隔膜的隔膜提供9种尺寸(直径大约55mm至95mm，以5mm递增)以适合女性解剖结构的范围。在美国，这些医疗装置具有标记约束使得只有遵照医生的处方才能购买它们，医生在进行适配核定之后确定合适的尺寸。

图1显示了一种常规的、平坦的避孕隔膜。如图所示，常规隔膜具有由直径大约为55-95mm的大体平坦环形成的圆形，和圆顶形薄膜，该圆顶形薄膜横过缘边的内部延伸以形成屏障。圆顶形薄膜典型地厚度为0.5mm并且沿着缘边的中心横轴被附连。缘边和圆顶通常由乳胶橡胶制造，但是也可以由其它惰性医用级弹性体生产，例如硅树脂，聚氨酯，乙烯树脂，或热塑弹性体(TPE)。缘边具有容纳弹簧的大体圆柱形横截面，所述弹簧当折叠或挤压以用于插入时提供刚性，并且在插入之后打开装置。弹簧通常采用在其端部结合的单一长度的弹簧卷或弹簧材料的带的形式。

在使用中，隔膜被插入阴道中使得近端楔入子宫颈之后的阴道后穹窿并且远端楔入耻骨缺口之后。该楔入配合希望在性交期间保持子宫颈的覆盖性。然而，有许多问题与常规隔膜设计关联。例如，由于在性唤起和性交期间阴道的伸长，和在月经周期的各个阶段期间子宫颈的轴向移动，目前的隔膜会从它们的预期位置移动，导致围绕隔膜的边缘的间隙和破坏围绕子宫颈提供的屏障。因此，该类型的避孕用具遭遇13-17％的相对高的避孕失败率。为了增强保护，隔膜用户被指导在圆顶内部和沿着缘边放置杀精子材料以用于避孕保护。进一步地，需要许多不同尺寸以适合女性解剖结构的范围。这不仅增加了库存问题，也需要有经验的临床医生在临床设置中小心地适配。用户也在插入和取出过程中经历了困难，包括在延长佩戴之后由于作用在尿道上的压力产生“尿急”的错误感觉的不舒服，在性交期间对性伙伴造成的不舒服，随着时间来自乳胶橡胶的难闻气味，和如果不小心保持的话乳胶橡胶随着时间的退化。

1998年6月30日颁布的Austin等人的美国专利no.5,771,900公开了一种单一尺寸避孕隔膜(参见图2)，该隔膜可以适合能够另外佩戴在传统隔膜尺寸的范围内的合适隔膜的女性。该装置的优点在于几乎不需要医生交互来进行适配，这可以允许在柜台被购买而不需要处方。如图4中所示，在该专利中所示的隔膜2具有解剖学轮廓的环箍形缘边8，该缘边围绕成型薄膜10从而形成两个杯状结构，子宫颈圆顶12和指状圆顶16。较大圆顶12在使用期间适配在子宫颈上并且较小圆顶16可以允许手指或拇指钩住缘边以用于容易取出。

如图5和5A中所示，缘边8可以由两个曲线型平带22，弹簧24和覆盖物30(参见图2)形成。每个带的端部邻接另一个带的端部以形成环。单一长度开卷压缩弹簧24紧紧围绕带22以在它们的端部完全封闭带，并且由此形成铰接接头26。图5中所示的弹簧24被展开以用于示出总构造。然而，弹簧24可以远远更紧密地围绕带缠绕以形成闭卷或封闭卷簧(图5A)。所述带也可以被成型使得带的平面围绕带、卷和缘边的共同中心轴线倾斜(旋转)。所述带和弹簧组件被包裹在覆盖物30内。覆盖物30通常是由显微注射模制医用级硅树脂橡胶或其它弹性体材料形成的柔性管状元件，例如乳胶、TPE、聚氨酯、乙烯树脂或其它合适的材料。覆盖物30典型地被预先模制以匹配弹簧的形状并且可以具有各种配置的横截面，包括圆形、椭圆形或带圆角的矩形。

避孕隔膜2的覆盖物、弹簧和带组件可以为缘边8提供三维轮廓和预期弯曲特性。如图6中所示，当由用户挤压时由缘边8的成型形状和铰接接头26的功能导致的弯曲动力学改变隔膜2的形状以改善隔膜的形状供插入。它的被挤压形状更稳定并且用于插入的前缘，也就是后部分6，更加向下弯曲使得当隔膜被套置就位时它更容易通过子宫颈的前侧。卷簧24与铰接接头26的相互作用允许隔膜2在铰接接头处弯曲以减小隔膜的外形，使它的插入更不易觉察，并且使它在阴道内的展开更有效。一旦膈膜2就位，卷簧24对带22起作用以使隔膜2恢复到它的初始形状。如图7中所示，当就位时，子宫颈圆顶12围绕子宫颈42贴合地适配，从而覆盖子宫46的子宫颈口44。后部分6贴合地适配在阴道后穹窿48中。

避孕隔膜2提供许多有利特征。然而，它的弹簧和带组件难以制造并且相对昂贵。该组件需要熟练的手工制作以正确地组装它的多个部件。另外，为了正确的组装、适配和操作，所述部件需要非常高的公差。

发明内容

该概述被提供是为了以简化的方式介绍在下面的详细描述中进一步描述的概念的选择。该概述既非想要确定权利要求主题的关键特征或基本特征，也非想要用于帮助确定权利要求主题的范围。

本发明的原理可以有利地用于提供一种避孕或非避孕隔膜，该隔膜具有成型形状和改进构造以便于插入和取出，并且提高隔膜附着到妇女的解剖结构内。另外，本发明的原理可以有利地用于提供一种避孕或非避孕隔膜，该隔膜具有带非均匀弯曲性质的缘边以便于隔膜的插入、取出和保持，以及增强隔膜的性能和可制作性和减小它的成本。

本发明的这些和附加特征和优点将在下面被进一步描述。

附图说明

图1显示了一种常规避孕隔膜。

图2是在Austin等人的美国专利no.5,771,00中公开的成型避孕隔膜的示意性透视图。

图3是图2的避孕隔膜的示意性顶视图。

图4是图2的避孕隔膜的示意性侧视图。

图5是包裹在图2的隔膜的卷簧中的一对带的示意性平面图。

图5A是图5中所示的带的放大部分。

图6是用户抓握图2的避孕隔膜的示意性侧视图。

图7是显示图2的避孕隔膜在使用期间的示意性部分截面图。

图8是根据本发明的各方面的成型避孕或非避孕隔膜的示意性透视图。

图9是图8的隔膜的弹簧带的第一典型配置的示意性透视图。

图10是图8的隔膜的另一示意性透视图，其被显示成图9的弹簧带在隔膜的缘边中可见。

图11显示了大体被定位在图9的区域B中的图9的弹簧带的区段。

图12显示了大体将被定位在图9中所示的侧区域C中的图12的弹簧带的区段。

图13显示了用于大体将被定位在图9中所示的区域B中区段的弹簧带的第二典型配置的区段。

图14显示了用于大体将被定位在图9中所示的前区域C中区段的弹簧带的第二典型配置的区段。

图15显示了大体将被定位在图9中所示的区域A中的图14的弹簧配置的区段。

图16是图14的弹簧带区段的中心部分的近视图。

图17是图8的弹簧带的第三典型配置的示意性透视图。

图18是图17的弹簧带的区段的近视图。

图19示出了根据本发明的方面用于制造图17的隔膜弹簧的方法。

图20是沿着图19的线Y-Y获得的横截面图。

图21示出了在图8的隔膜的弹簧带的插入期间的预期应力集中。

上述的图不一定按比例绘制并且应当被理解成呈现本发明的简化表示，说明涉及的基本原理。在图中描绘的隔膜的一些特征相对于其它特征被放大或扭曲以便于解释和理解。相同参考数字在图中用于各种备选实施例中所示的相似或相同部件和特征。如下面公开的隔膜可以具有部分由预期应用和它们所使用的环境确定的配置和部件。

具体实施方式

除非另外指出或以另外方式从下面的内容明了，这里使用的方向基准基于附图中所示的部件和组件的取向。

图8显示了根据本发明的方面的避孕或非避孕隔膜102的实施例。除了如下所述外，隔膜102类似于被引用于此作为参考的1998年6月30日颁布的美国专利no.5,771,900中公开的隔膜2的配置。然而，应当理解隔膜102可以是避孕隔膜或非避孕隔膜。进一步地，应当理解本发明的方面可以用于避孕和非避孕隔膜。例如，根据本发明的方面的隔膜可以被提供用于防止性传播感染(STIs)和性传播疾病(STDs)，收集子宫颈流体(月经收集)，输送用于防止STI的杀菌剂，将其它药剂输送到子宫颈(例如，子宫颈癌治疗药剂)，作为人工授精程序(人和动物)的一部分将精子输送到子宫颈，等等。

具有前部分104、后部分106和侧向部分105，107的隔膜102包括限定环的缘边108，所述环围绕薄膜110和子宫颈圆顶112。薄膜110优选地附连到缘边108使得薄膜110的平面沿着缘边108的周边基本垂直于缘边108。尽管该薄膜是相对平的，它由于其附件到缘边而具有一些轮廓，如下所述，所述缘边具有曲线型构造。由弹性体材料组成的这样的薄膜的使用使薄膜极其柔顺以便当使用时更好地附着到阴道组织。尽管如此，由于它的薄构造和成型形状，隔膜并不形成过强的抽吸。

子宫颈圆顶112是杯状元件，其在隔膜102的后部分106中从薄膜110向下延伸。在备选配置中，子宫颈圆顶可以稍稍偏离缘边以帮助隔膜102与阴道后穹窿接合。在任一配置中，圆顶向上敞开以接收在子宫颈上并且关闭子宫颈口。薄膜110和圆顶112优选地由硅树脂形成，但是可以使用其它合适的材料，例如热塑弹性体(TPE)、乳胶或聚氨酯。如图所示，前部分可以包括展平区域103，该区域在使用期间改进与阴道壁的接触以提供由该接触产生的附加安全性。

缘边108形成环，当从上面观察时该环在形状上优选为大体椭圆形。在图9中可以看到，缘边108的外形不像标准隔膜那样是平面的。相反地，缘边108具有曲线型构造，沿轴向方向具有变化的半径。在一个构造中，缘边108符合圆锥突出的形状。缘边108沿着隔膜的前部分104具有中心线轮廓，该中心线轮廓稍稍向上弯曲，由此减小对伙伴的干扰和减轻使用标准圆形、平圈缘边可能发生的作用在尿道上的压力。缘边108沿着后部分106可以具有中心线轮廓，该中心线轮廓稍稍向下弯曲，由此提供更好地适配在围绕子宫颈的近侧部分的穹窿中。缘边108的轮廓允许隔膜102的侧前象限通过浅地嵌入邻近支撑肌肉或结缔组织的阴道壁而牢固地啮合阴道中的支持组织。沿着前和后部分104，106的缘边的柔弧也提供薄膜110更好地接合或附着到阴道组织。

单一隔膜102可以代替五种或以上尺寸的标准隔膜，原因是它的形状和构造和构造使它有利地符合和附着到阴道的解剖结构。隔膜102的一个优选实施例的直径或尺寸为70mm，该尺寸将典型地适合使用尺寸为65mm至85mm的标准隔膜的妇女。

与标准隔膜相比隔膜102具有减小的体积，原因在于这样的事实，即，子宫颈圆顶112仅仅从隔膜的后部分106延伸，而标准隔膜的圆顶越过整个缘边上延伸。隔膜102的减小体积和成型形状有利地帮助总体操纵，增加可靠性，当就位时减小作用在子宫颈上的应力，使隔膜更容易储存和更吸引人佩戴，增加伙伴的可接受性，并且容易将隔膜插入阴道口和从阴道口取出隔膜。这样的构造也由于使用材料的体积减小而降低了生产成本。

隔膜102也可以包括在隔膜的前部分104中从薄膜110向下敞开的杯状突出或指状圆顶116。指状圆顶116被提供以便于取出隔膜。指状圆顶116可以邻近前阴道壁稍稍位于耻骨之后，使得它可以容易被手指抓住或钩住而取出。而且，由于指状圆顶由柔软材料组成，该圆顶倾向于塌缩并且由此符合妇女的内部解剖结构。如上所述，向上弯曲前部分104提升缘边108，从而帮助避免阻挡佩戴者的伙伴和减轻作用在尿道上的压力。为了取出隔膜102，将手指插入指状圆顶116中并且然后从阴道拉出隔膜。该实施例可以在更小的阴道尺寸中，即，在通常佩戴60mm至70mm的隔膜的那些妇女中提供对阴道解剖结构的更小干扰。如图所示，指状圆顶可以偏离邻近展平区域103的前中心线放置。

如图8中进一步所示，可以沿着缘边108的侧向部分105，107的一部分提供小圆顶状突出120。突出120优选地具有0.5-2.5mm的高度和1.0-3.0mm的直径，并且最优选地高度为1.0mm，直径为2mm。当将隔膜插入阴道中时，尤其当通过应用杀精子剂、凝胶或其它润滑剂使它光滑时，突出120提供用于抓握隔膜102以及提高夹紧的最佳位置的触觉指示。

当插入在图6中通常使用类似的隔膜2显示的隔膜102时，它在侧向部分105，107周围被抓握和挤压。由缘边108的成型形状导致的弯曲动力学和下面所述的用于弹簧带108的选择弯曲动力学改变隔膜102的形状，由此优化隔膜的形状供插入。它的挤压形状更稳定并且用于插入的前缘，也就是后部分106，更加向下弯曲使得当隔膜套置就位时它更容易通过子宫颈的前侧。弹簧带109的弯曲动力学允许隔膜102在所需铰接位置弯曲，由此减小隔膜的外形并且使它的插入更不易觉察，并且使它在阴道内的展开更有效。一旦膈膜102就位，弹簧带109将隔膜102恢复到它的初始形状。

缘边108优选地包括工程热塑或热固聚合材料弹簧带109，该弹簧带充当弹簧元件以提高隔膜的可插入性和提高缘边保持在它的成型配置中。通常，聚合物带109提供与美国专利5,771,900中所述的带22和弹簧24的组件相同的功能优点。然而，聚合物带109提供了一种弹簧元件，其具有如这里所述的各种附加优点，例如设计灵活性增加，可制造性提高，和成本减小。如图9和11-18中所示，弹簧带109可以具有大体椭圆形或卵形横截面。它的椭圆形横截面的取向、厚度和其它特性可以沿着它的长度变化以提供变化的弯曲和弹簧特性。图9和11-18中所示的配置已制作模型并且进行了强度和刚度以及其它弯曲特性的测试。图21显示了当隔膜处于类似于图6中所示的配置的折叠插入配置时弹簧带109的有限元分析计算的结果。红色显示的区域是高应力区域并且黄色/绿色区域是中等应力区域。

形成为聚合物元件的弹簧带109具有变化的几何形状，该几何形状提供变化的弹簧特性。弹性体用于形成弹簧带109提供了优点，例如允许弹簧带具有所需轮廓和具有变化的几何形状。图9和11-18示出了具有不同配置的各种聚合物弹簧带109。然而，每个这些配置具有根据隔膜102的预期轮廓倾斜的前和后部分106和103。

图9和11的配置具有椭圆形横截面，该横截面在沿着它的长度的尺寸和取向上是均匀的。这样的配置由于它的均匀性而相对容易制造。然而，它缺少在某些区域和沿特殊方向帮助弯曲和在其它区域提供增加的弹簧力的能力。

图12和13的配置示出了第二典型配置，其中在前部分106和后部分103(图9)的横截面宽度渐缩到侧向部分105和107的横截面宽度的一半。同样，前和后部分比侧向部分更容易弯曲，从而促使隔膜折叠在一起形成类似于图6中所示的配置的插入配置。在前和后部分的提高弯曲减小了在图21中所示的高应力区域的应力值。如图进一步所示，椭圆的取向可以变化(例如，扭曲)以沿着某些方向在沿着带的变化点提高弯曲和弹性。例如，椭圆在前和后部分被垂直定向使得它可以在椭圆的较细部分更容易弯曲。

图14-16的配置示出了第三典型配置，其中弹簧带的前部分收缩以在预期弯曲位置具有较细的椭圆形横截面。图16显示了带的一部分，在该部分它收缩以形成细长椭圆。在前和后部分中的收缩部分在隔膜的插入期间允许弹簧带在那些部分容易弯曲。另外，在前和后部分的卵形横截面可以提供提高的模具可制造性，原因是半径较大的切割工具可以用于在模具中切割弹簧外形。

图17和18显示了弹簧带109的第四典型配置，该配置通常是用于隔膜102的优选配置。在该配置中的弹簧带与图14-16中所示的弹簧带大体相同，除了区域B具有细长横截面使得它们的椭圆形横截面的长度比在任一侧的横截面(例如，横截面A)的长度更长。细长部分提供更大的铰接以提高弹簧带的疲劳寿命。

图17和18的配置提供一种弹簧带，该弹簧带具有沿着它的侧面的恒定横截面A，所述横截面的惯性面积矩产生沿着弹簧带的所述部分的刚性区域。它也在端部具有恒定横截面B，所述横截面的惯性面积矩产生沿着弹簧的柔性区域以促进在该区域中的多数弯曲。横截面A和B都为带有长轴和短轴的卵形。因此在沿着弹簧的任何指定点的惯性矩有助于在横截面的一个平面中的弯曲比另一个更大。另外，在横截面A和B之间有过渡区域，通过该过渡区域横截面保持卵形，但是大和小直径从横截面A平滑地过渡到B，反之亦然。卵形在任何指定点的取向被选择成促进隔膜的特定弯曲性质以有助于容易插入和取出和提供舒适的适配。

通常，弹簧带109具有变化的横截面，这影响了缘边108的弯曲动力学。如上所述，弹簧带109可以是非圆形的、非卷的、连续的、非平面的环，带有变化的大和小直径的卵形横截面。根据连同以上配置一起所述的本发明的方面的弹簧带提供了各种有利的弯曲性质。例如，在前部分的提高弯曲可以允许隔膜在插入阴道中的端部相对小，由此促进容易的插入。所以当弯曲时隔膜的前缘的半径相对小，但是足够钝以避免引起不舒服或损伤。另外，当挤压隔膜以用于插入时允许隔膜的插入和取出端落下以产生用于插入的流线型装置。当隔膜在阴道中未弯曲时，弹簧带109在缘边上和阴道内引起力以促进装置的牢固适配使得隔膜圆顶覆盖子宫颈，插入端被放进阴道后穹窿中并且取出端被放在耻骨之后。

弹簧带109可以由具有合适特性例如生物相容性、强度、刚度和伸长率的各种聚合物形成。例如，弹簧可以由注射模制或浇铸医用级硅树脂橡胶、尼龙、缩醛、聚苯砜、PET、PBT或其它合适的材料形成。合适的稳固材料可以基于生物相容性、聚合物类别、制造温度、弯曲模量、耐疲劳性和屈服伸长被选择。弹簧带109的优选材料是被称为SOLUTIA VYDYNE 21SP的尼龙6，6。基于以上标准和以下测试的结果，该树脂被选择作为用于隔膜102的优选材料，所述测试在弹簧带109的上述配置下使用该材料。·短轴压缩：隔膜侧面以类似于在插入阴道期间使用的方式在力/位移测试机上被压缩。·长轴压缩：隔膜前和后部分在力/位移测试机上被压缩以模拟在装置处于阴道中时由阴道后穹窿和耻骨弓施加在装置上的力。·对船型弯曲的阻力：评估装置的稳定性或对不可接受弯曲的阻力，当装置处于阴道中时所述弯曲可能导致子宫颈的不完全覆盖。·跪下性能：评估前和后部分的动力学行为，在短轴压缩期间所述动力学行为理想地“跪下”或落下以促进更容易的插入。·松弛行为：评估当在负荷下时随着时间弹簧的材料性质和对蠕变的阻力。·吸水性：由于隔膜装置将受到定期清洁，因此进行测试以确定吸水性影响弹簧性能的程度。

图19和20示出了一种用于制造根据本发明的弹簧带109的方法。如图19中所示，在弹簧带最终过模制到隔膜工具中之前一系列分段间隔物160被模制到弹簧带上。可以根据需要改变这些间隔物的配置，包括间隔物的数量和它们的形状。这些间隔物的形状和数量优选地足以促进弹簧带横截面在缘边横截面内居于中心和促进分段之间的液体硅树脂的充分流动。图20显示了弹簧带、间隔物和缘边的一个优选配置。如图所示，配置包括在缘边和模具的内侧之间的0.01英寸或以上的优选间隙，这提供了邻近间隔物的0.01英寸的缘边厚度。

鉴于本发明的前述公开和某些优选实施例的描述，本技术领域的技术人员将容易理解可以在不脱离本发明的真实范围和精神的情况下进行各种修改和适应。所有这样的修改和适应应当由以下权利要求涵盖。

Claims (14)

1.一种女性避孕装置，其包括：

形成第一环的缘边；

横过所述第一环延伸的屏障部分，所述屏障部分包括沿第一轴向方向敞开的子宫颈圆顶；和

在所述缘边内的聚合物弹簧元件，其在所述第一环内形成第二环；

其特征在于，

所述聚合物弹簧元件是非圆形的、非卷绕、连续的非平面环，所述非平面环具有变化的大和小直径的卵形横截面和非均匀弯曲特性。

2.根据权利要求1所述的女性避孕装置，其中所述变化的大和小直径的卵形横截面促进所述非均匀弯曲特性。

3.根据权利要求1所述的女性避孕装置，其中所述聚合物弹簧元件具有减小的横截面部分以有助于在减小的横截面部分弯曲。

4.根据权利要求1所述的女性避孕装置，其中所述聚合物弹簧元件由一个或多个热塑性或热固性聚合材料形成。

5.根据权利要求1所述的女性避孕装置，其中在使用期间所述屏障部分适于朝着用户的子宫颈被定向，并且所述聚合物弹簧元件的所述非均匀弯曲特性有助于弯曲以用于塌缩所述第二环，同时阻止沿着与所述第一轴向方向相反的第二轴向方向弯曲。

6.根据权利要求3所述的女性避孕装置，其中所述减小的横截面部分中的至少一个有助于沿着第一方向弯曲，同时阻止沿着第二方向弯曲。

7.根据权利要求4所述的女性避孕装置，其中所述一个或多个热塑性或热固性聚合材料在整个所述聚合物弹簧元件上是均匀的。

8.根据权利要求1所述的女性避孕装置，其中在松弛状态下所述缘边的轮廓与所述用户的子宫颈的轮廓一致。

9.根据权利要求8所述的女性避孕装置，其中所述缘边在前端沿第一轴向方向弯曲并且在相对的后端沿相反的第二轴向方向弯曲。

10.根据权利要求1所述的女性避孕装置，其中所述子宫颈圆顶沿第一轴向方向敞开，在使用时所述第一轴向方向适于朝着用户的子宫颈被定向，并且所述聚合物弹簧元件沿着它的长度具有变化的惯性面积矩以用于提供对弯曲的非均匀阻力。

11.根据权利要求10所述的女性避孕装置，其中所述变化的惯性面积矩被配置成阻止沿着与所述第一轴向方向相反的第二轴向方向弯曲。

12.根据权利要求11所述的女性避孕装置，其中所述变化的惯性面积矩被配置成有助于弯曲以用于塌缩所述第二环。

13.根据权利要求10所述的女性避孕装置，其中所述聚合物弹簧元件具有非均匀横截面以用于提供所述变化的惯性面积矩。

14.根据权利要求1所述的女性避孕装置，其中所述聚合物弹簧的所述非均匀弯曲特性有助于弯曲以用于塌缩所述第二环，同时阻止沿着与所述第一轴向方向相反的第二轴向方向弯曲，所述聚合物弹簧元件包括：

沿所述第一轴向方向弯曲的前区域；

与所述前区域相对的后区域，其沿着与所述第一轴向方向相反的第二轴向方向弯曲；

形成所述聚合物弹簧元件的一个或多个热塑性或热固性均匀聚合材料；和

形成于所述聚合物弹簧元件中的多个减小的横截面部分，每个减小的横截面部分有助于沿第一方向弯曲，同时阻止沿第二方向弯曲。

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