CN102098990A - 关节嵌入件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种关节嵌入件(1)，具有用于固定在第一矫形外科构件上的上接头器件(2)和用于固定在相对于所述第一矫形外科构件可摆动地被支承的第二矫形外科构件上的下接头器件(3)，以及具有在所述接收装置(2，3)之间的、传递拉力的连接元件(4)，其中，所述连接元件(4)具有弯曲弹性的、形状稳定的材料区段(6，6′)，所述材料区段在其纵向延伸上扭转。

Description

关节嵌入件
技术领域
本发明涉及一种用于矫形外科装置的关节嵌入件，该关节嵌入件具有用于固定在第一矫形外科构件上的上接头器件和用于固定在相对于所述第一矫形外科构件可摆动地被支承的第二矫形外科构件上的下接头器件，在这两个接头器件之间具有连接元件，所述连接元件传递拉力地构成。该关节嵌入件特别是被设置用于矫形器，例如踝关节矫形器。
背景技术
EP 712 468 B1描述了一种组装在一起的弯曲单元，具有两个用于固定在两个彼此相对可摆动地设置的矫形器构件上的固定装置。在所述两个固定装置之间设置一个传递拉力的承载元件，所述承载元件由具有低摩擦系数的纤维构成，其中，所述纤维缠绕在终端接头上。所述承载元件在任何方向上都可以自由弯曲。固定装置和承载元件以弹性塑料注射。替代地，所述承载元件构造为织物条。
此外，可以在两个矫形外科技术元件之间设置万向节式的关节装置或链连接装置以便将它们连接起来。万向节式的支承装置可以例如构造为球窝关节或传统的、具有交叉轴线的万向节支承装置。所述链连接装置可通过球链实现，所述球链被放入到相关联的轴瓦中。这种方案会导致球关节的脱位并且总体上提供构件彼此间的不令人满意的导向。
发明内容
本发明的任务在于，提供一种关节嵌入件，利用所述关节嵌入件能够在两个矫形外科元件之间、特别是矫形器元件之间实现具有彼此相对弹动作用的柔性连接，其中，应允许围绕一个或多个确定的轴线的摆动运动。根据本发明，所述任务通过具有权利要求1特征的关节嵌入件解决。本发明的有利构型和进一步方案在从属权利要求中描述。
本发明的关节嵌入件具有用于固定在第一矫形外科构件上的上接头器件和用于固定在相对于所述第一矫形外科构件可摆动地被支承的第二矫形外科构件上的下接头器件，以及具有在所述接收装置之间的、传递拉力地构成的连接元件，本发明提出，所述连接元件具有弯曲弹性的、形状稳定的材料区段，所述材料区段具有轴向面转动惯量不同的横截面并且较小的轴向面转动惯量的轴线至少区段地平行于所述矫形外科构件的摆动轴线。通过材料区段的弯曲弹性可以提供弹簧作用，从而可改善所述两个矫形外科构件彼此间的导向和配置。由此，在矫形器嵌入件的情况下，待支持的肢体更好地被导向。此外实现了两个矫形外科构件的柔性连接，而不显著改变连接部位或接头部位之间的间距，由此最大程度上避免所述两个矫形外科构件彼此间的相对运动。所述面转动惯量的轴线的设置引起：一方面允许所述构件围绕一个轴线容易地并且期望地屈曲或移位，而围绕第二轴线的弯曲由于较高的面转动惯量并且从而由于弯曲阻力而像期望的那样变难。
本发明的一个进一步方案提出，所述材料区段在其纵向延伸上扭转。通过所述面状的材料区段的螺旋状构型可以的是，可精确地调节位于所述面状的材料区段内部、即平行于材料区段宽度的相应的弯曲轴线，特别是可以精确地确定弯曲轴线的位置，其方式是，这样地实施弯曲，使得具有最小的面转动惯量并且具有最小的弹性模量的线位于所述两个矫形外科构件之间的摆动轴线应该在的地方。
本发明的一个进一步方案提出，所述材料区段扭转至少90°，以便允许围绕两个彼此垂直取向的轴线的弯曲运动。优选所述条形构成的材料区段以90°的整数倍扭转并且特别是扭转180°或360°，以便能够提供两个或三个彼此垂直地取向的弯曲轴线。
优选所述材料区段由板(金属板)或塑料构成，其中，应这样地选择材料，使得提供足够的弹性和回弹效应。同样必须提供所述材料区段的或整个连接元件的持久抗弯强度，由此所述关节嵌入件能够可靠地持久工作。
本发明的一个进一步方案提出，所述连接元件具有两个单独的材料区段，所述单独的材料区段具有设置在其上的形状锁合元件，所述形状锁合元件传递拉力地彼此嵌入并且允许围绕一轴线的可摆动性。通过所述围绕一轴线的可摆动性可以提供所述两个接头器件的并且从而所述矫形外科装置、例如矫形器构件的或多或少的可自由运动性，而不必考虑所述材料区段的基于弹簧作用的复位力。这对于特别的应用目的可以是有利的：即围绕一轴线、例如围绕前进运动方向的可运动性应可自由进行，而另外的运动方向彼此逆着弯曲阻力实施。
所述材料区段优选单层地构成，但是也可以由层压体或复合构件组成。对所述材料区段的单层构造替换地提出，所述材料区段由闭合的回环构成并且具有相应的造型，从而在提供足够的弯曲弹性的同时保证所述两个接头器件之间的连接。
同样也可以的是，整个连接元件构造为闭合的具有彼此对置的材料区段的回环，从而所述连接元件可总体上由管区段或软管区段构成，例如在所述连接元件构造为纤维增强的塑料构件时。
所述接头器件优选具有套筒，所述套筒接收螺钉或类似的固定器件，从而可以将所述接头器件简单地固定在相应的矫形外科装置上。所述套筒可以一体地构造在所述连接元件上并且特别是一体地与所述材料区段一起构造为成型区段、构造为卷绕部或构造为回环端部区段，从而不必执行附加的接合工作。替代地，不仅套筒而且接头器件单独地固定在所述连接元件上，例如以便能够在固定时通过单独的材料选择实现高的压力稳定性。
因为所述连接元件特别是在构造为板或GFK构件时可以是尖棱的，所以提出，所述连接元件被包裹地构成，特别是被柔性的弹性体包裹，所述弹性体除具有保护连接元件和接头器件免受外部侵扰的保护功能之外还对于所述矫形外科装置的承载件提供接触保护并且此外改善可操作性。此外，除了通过连接元件或材料区段提供的弯曲弹性之外，通过所述弹性体提供附加份额的复位力。
附图说明
下面借助于附图对本发明的实施例进行详细描述。附图中：
图1a和1b是第一变型方案的俯视图和侧视图；
图2a和2b是具有一体地构成的接头器件的第二变型方案；
图3a和3b是具有两个连接元件的关节嵌入件的两件式的变型方案；以及
图4a至4c是所述关节嵌入件的另一变型方案。
具体实施方式
图1a以俯视图示出一个关节嵌入件1，其具有上接头器件2和下接头器件3，所述接头器件用于固定在两个未示出的矫形外科构件、例如矫形器部件上。所述下接头器件3可以例如固定在踝关节矫形器的脚件上，而所述上接头器件2固定在所述踝关节矫形器的小腿侧的元件上。所述固定优选通过螺钉进行，所述螺钉被引导穿过所述接头器件2、3内的开口21、31。在所述接头器件2、3上构造有套筒12、13，所述套筒可以在图1b的侧视图中看到。所述套筒12、13与所述接头器件2、3一体地构成并且基本上垂直于面状的法兰延伸，所述面状的法兰可用作用于螺钉的靠置面。所述螺钉沿着套筒12、13的中轴线20、30插入，从而所述关节嵌入件1能够可靠但是可松脱地固定在所述矫形外科构件上。
在所述接头器件2、3之间构造有连接元件4，所述连接元件由螺旋状扭转的材料条6构成。所述材料条6沿着其纵向延伸60扭转360°并且形成一个螺旋体。所述材料条6、优选板条(金属板条)是形状稳定的并且保证了两个接头器件2、3之间的确定的间距。所述材料条6可以接收拉力和压力并且弯曲弹性地构成，从而所述两个未示出的矫形外科构件稳定地彼此取向地保持在未示出的状态中。如果两个接头部位彼此相对运动，例如围绕中轴线20、30扭转，则在所述材料条6内部的两个部位上、即在材料条的窄侧与所述中轴线60相交的地方发生弯曲。即在材料条6的上四分之一处和下四分之一处发生弯曲。
参照图1b，垂直于纵向延伸6在两个接头器件2、3之间的中部发生弯曲，也是在材料条6的窄侧与中轴线60相交的地方，因为在那里存在最小的面转动惯量和最小的弹性模量。通过这种方式和方法可提供一种弹动的关节嵌入件1，其在图1a和1b的实施方式中由一个板构件一体地制成。所述套筒12、13能够在压力成形方法的范围内、类似于深拉伸方法构成。接着使所述两个接头器件2、3彼此相对扭转360°，从而实现连接元件1的螺旋形构造。通过材料特性实现弹簧作用，相应的优选摆动轴线的定位通过材料区段6的螺旋线变化曲线的布置和构型进行，其中，优选设置与套筒12、13的中轴线20、30平行延伸(如图1中所示)以及垂直延伸(如图1b中可见)的摆动轴线。
在图2a和2b中示出本发明的一个变型方案，其中，同样示出一个关节嵌入件1，其由唯一的材料条6、在本例中由板条(金属板条)构成。所述接头器件2、3通过端部区域的卷绕构成，从而形成用于接收螺钉或其他固定元件的相应套筒22、23，它们具有足够的形状稳定性。材料条6同样螺旋形地构成，在本例中扭转180°，从而所述材料条6在中线60的不同侧上切线状地贴靠在套筒22、23上。优选的弯曲围绕一垂直于图纸平面的弯曲轴线进行(如图2b所示)，在材料条6的窄侧与中线60相交的地方进行。围绕一平行于套筒22、23的中轴线20、30的摆动轴线的可摆动性只能以显著较高的力耗费实现，因为材料条6不是相应地取向。
图3a和3b中示出另一变型方案，其中，关节嵌入件1两件式地构成。在此，设置两个构造相同的板构件，它们分别形成接头器件2、3和成形上的材料条6形式的连接元件4。在材料条6的端部上构造有钩状圆形弯曲区段形式的形状锁合元件5，它们这样构成，使得材料条6的宽度平行于套筒42、43取向。这通过使材料条6扭转90°实现。所述形状锁合元件5彼此插入并且由于所述形状锁合元件5的部分圆构型而围绕中间地设置在接头器件2、3之间的摆动轴线45摆动。所述摆动轴线45垂直地从图纸平面延伸并且平行于接头器件2、3的中轴线20、30延伸。因此围绕该摆动轴线45的弯曲弹性不是通过材料区段6的弹簧刚度提供，而是必要时通过其他的、包围该关节嵌入件1的弹性器件例如压力注塑包封的硅树脂或其他弹性体提供。材料区段6区域中的弯曲弹性在靠近与接头器件2、3或接头器件2、3的法兰区域的相应过渡部实现。
在图4a至4c中示出关节嵌入件1的另一变型方案。该关节嵌入件1具有带空槽52、53的上和下接头器件2、3，所述空槽围绕中轴线20、30设置。图4a示出关节嵌入件1的侧视图，图4b示出关节嵌入件1转动90°后的侧视图。连接元件4一体地构造在两个接头器件2、3之间并且具有扁平的、横截面基本上为矩形的、条形状的材料区段6，所述材料区段以保持不变的取向设置在接头器件2、3之间。由于材料区段6的矩形的横截面形状得到不同的、大的轴向面转动惯量并且从而得到不同的、大的弯曲阻力。在图4中，材料区段6的取向这样选择，使得较低的面转动惯量的轴线平行于接头器件2、3的中轴线20、30定向，从而在通过螺钉或类似物平行于两个待连接的矫形外科部件的运动轴线进行通常的固定时，小的面转动惯量的轴线平行于矫形器部件的摆动轴线延伸。
在图4c中以俯视图示出关节嵌入件1。在此可看到，接头器件2也具有基本上矩形的横截面，其中，接头器件2、3的和所述材料区段6的矩形横截面的两个纵轴线彼此垂直地定向。接头器件2、3和材料区段6之间的过渡区域是所述横截面之间的连续过渡，替代地，在所述接头器件2、3与所述材料区段6之间也可以进行不连续的过渡。所述关节嵌入件1可以由相应的弹性材料(例如金属或塑料或复合材料)一体地构成，所述关节嵌入件1也可以用塑料层包裹。
图1至4的所有变型方案都可以用硅树脂或其他的弹性体注塑包封。同样也可以的是，代替板构型地，所述连接元件1由弹性的塑料或复合材料、例如纤维增强的条状材料构成。

Claims (13)

1.一种关节嵌入件(1)，具有用于固定在第一矫形外科构件上的上接头器件(2)和用于固定在相对于所述第一矫形外科构件可摆动地被支承的第二矫形外科构件上的下接头器件(3)，以及具有在所述接收装置(2，3)之间的、传递拉力的连接元件(4)，其特征在于，所述连接元件(4)具有弯曲弹性的、形状稳定的材料区段(6，6′)，所述材料区段具有轴向面转动惯量不同的横截面并且较小的轴向面转动惯量的轴线至少区段地平行于所述矫形外科构件的摆动轴线。
2.根据权利要求1的关节嵌入件，其特征在于，所述材料区段(6，6′)在其纵向延伸上扭转。
3.根据权利要求2的关节嵌入件，其特征在于，所述材料区段(6，6′)扭转至少90°。
4.根据权利要求2或3的关节嵌入件，其特征在于，所述材料区段(6，6′)以90°的整数倍扭转，特别是扭转180°或360°。
5.根据以上权利要求中任一项的关节嵌入件，其特征在于，所述材料区段(6，6′)由板或塑料构成。
6.根据以上权利要求中任一项的关节嵌入件，其特征在于，所述连接元件(4)具有两个单独的材料区段(6)，所述单独的材料区段具有设置在其上的形状锁合元件(5)，所述形状锁合元件传递拉力地彼此嵌入并且允许围绕一轴线(45)的可摆动性。
7.根据以上权利要求中任一项的关节嵌入件，其特征在于，所述材料区段(6，6′)单层地构成。
8.根据权利要求中1至6中任一项的关节嵌入件，其特征在于，所述材料区段(6，6′)由闭合的回环构成。
9.根据权利要求1至5中任一项的关节嵌入件，其特征在于，所述连接元件(4)构造为闭合的具有彼此对置的材料区段(6，6′)的回环。
10.根据以上权利要求中任一项的关节嵌入件，其特征在于，所述接头器件(2，3)具有套筒(12，13，22，23，32，33，42，43)。
11.根据以上权利要求中任一项的关节嵌入件，其特征在于，所述接头器件(2，3)单独地固定在所述连接元件上。
12.根据权利要求1至10中任一项的关节嵌入件，其特征在于，所述接头器件(2，3)一件式地与所述材料区段构造为成型区段、卷绕部或回环端部区段。
13.根据以上权利要求中任一项的关节嵌入件，其特征在于，所述连接元件(4)被包裹，特别是被柔性的弹性体包裹。
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