CN104644302A - 铰链式矫形器 - Google Patents

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Abstract

一种铰链式矫形器，包含一关节单元、一下支柱及两个相间隔的调整模块。关节单元包括一第一抓板及一第二抓板。第一抓板具有一界定一转轴的环齿部。第二抓板，与第一抓板共同界定一插设空间。各调整模块包括一旋转块及一操作单元。各操作单元可相对于第一抓板移动于一固定位置与一调整位置之间，于固定位置，拉把径向邻近第一抓板，限位杆啮合于第一抓板的环齿部，使得旋转块不能绕该转轴旋转，于调整位置，拉把径向远离第一抓板，限位杆脱离啮合于第一抓板的环齿部，使得旋转块可绕转轴旋转，借此调整下支柱的转动范围。

Description

铰链式矫形器
技术领域
本发明涉及一种铰链式矫形器，特别是涉及一种便于调整旋转角度范围，并且在一固定位置不会改变选定的旋转角度范围的铰链式矫形器。
背景技术
当膝关节韧带受伤，为防止膝关节因活动过大而进一步受二次伤害，必须利用一铰链式矫形器限制并保护膝关节的活动范围。
铰链式矫形器具有在伸方向(extension direction)及屈方向(flexiondirection)的调整旋转角度范围是现有技术。在美国专利US7235059B2号所公开的铰链式矫形器是通过拉动的方式来调整旋转角度范围。且旋转限位机构必须绕过旋转盘的轴心。再者，旋转限位机构的屈旋转限位组合体与伸旋转限位组合体的旋转限位组合板位于内部旋转板的两相反侧，使得该铰链式矫形器的厚度较厚。
发明内容
本发明的目的在于提供一种厚度较为轻薄的铰链式矫形器。
于是，本发明铰链式矫形器包含一关节单元、一下支柱以及两个相间隔的调整模块；该关节单元，包括一第一抓板及一第二抓板。该第一抓板具有一环齿部，该环齿部设一转轴，该第二抓板，与该第一抓板共轴且相间隔，并共同界定一插设空间于两者之间；
该下支柱，可调整转动范围地插设于该插设空间，并包括一下柱本体部，及一连接该下柱本体部且与该第一抓板共轴的下柱环部，该下柱本体部具有两个相间隔下挡止面；及
各该调整模块分别包括一旋转块及一操作单元。
该旋转块径向地延伸入该插设空间，并可绕该转轴地抵靠在该第一抓板的外缘，且界定一径向延伸且空间上连通该插设空间的滑槽、至少一外侧开口，及一空间上连通该滑槽与该外侧开口的内部空间，该旋转块受该关节单元限制不能径向移动，该下支柱的所述下挡止面位于所述调整模块的旋转块之间且受限于所述调整模块的旋转块。该操作单元具有一可径向于该滑槽滑动且平行于该转轴的限位杆、一连接该限位杆且可沿径向滑移于该内部空间且往外穿伸该外侧开口的滑动件，及一连接于该滑动件且可带动该滑动件及该限位杆径向滑动的拉把。
其中，各该操作单元可相对于该第一抓板移动于一固定位置与一调整位置之间，于该固定位置，该拉把径向邻近该第一抓板，该限位杆啮合于该第一抓板的环齿部，使得该旋转块不能绕该转轴旋转，于该调整位置，该拉把径向远离该第一抓板，该限位杆脱离啮合于该第一抓板的环齿部，使得该旋转块可绕该转轴旋转，借此调整该下支柱的转动范围。
较佳地，其中，该第一抓板的环齿部具有一圆周地延伸的导引槽，各该旋转块具有一凸伸于该导引槽的导引部。
较佳地，其中，该关节单元还包括一与该第一抓板共轴的第一盖板，该第一盖板并具有一盖板环部，该盖板环部具有一圆周地延伸的凸缘，各该旋转块的末端具有一圆周地凹陷且与该凸缘相配合的凹槽。
较佳地，其中，该滑动件具有一滑块及二外露该滑块两相反侧的接杆部，该拉把具有两个相间隔的容置槽，所述接杆部设置于该内部空间且穿伸该外侧开口至所述容置槽。
较佳地，其中，各该旋转块界定两个相间隔的外侧开口，各该操作单元还具有两个复位弹簧，各该接杆部具有两个相间隔且穿伸所述外侧开口的臂段，所述复位弹簧分别套设所述臂段，所述复位弹簧的一端抵于该滑动件，另一端抵于该旋转块的内侧面，且向对应的滑块提供偏压，恒使对应的操作单元由该调整位置回复至该固定位置。
较佳地，其中，各该接杆部还具有两个自该臂段的末端朝远离该臂段且与该臂段横向延伸且设置于所述容置槽的延伸段。
较佳地，其中，该滑槽具有一固定端，及一相反于该固定端的调整端，于该固定位置，该限位杆位于该固定端，于该调整位置，该限位杆位于该调整端。
较佳地，该铰链式矫形器还包含一固定插设于该插设空间的上支柱，及一锁单元，该上支柱与该关节单元共同界定一供该锁单元容置且可径向移动的锁容置空间，该锁单元包括一凸齿，该下柱环部具有多个形成远离该下柱本体部的周沿并与该凸齿相配合且彼此相间隔的齿槽，该锁单元的凸齿相对该下柱环部移动于一释锁位置与一快速锁定位置，于该释锁位置，该锁单元径向远离该下支柱，该凸齿脱离啮合于该齿槽，该下支柱能相对该上支柱绕该转轴旋转，于该快速锁定位置，该锁单元径向邻近该下支柱，该凸齿啮合于选定的该齿槽，该下支柱不能相对该上支柱转动。
较佳地，其中，该关节单元具有一第二盖板，该第二盖板具有一凸伸于该锁容置空间的定位凸块，该锁单元还包括一握块，该握块具有与该定位凸块相配合且径向排列的一近端缺口及一远端缺口，于该释锁位置，该定位凸块啮合于该近端缺口，于该快速锁定位置，该定位凸块啮合于该远端缺口。
本发明的有益效果在于：通过伸旋转调整模块及该屈旋转调整模块皆插设于该第一抓板与该第二抓板共同界定的插设空间，整体的厚度更为轻薄，更能减少包装材积。
附图说明
图1是一示意图，说明本发明铰链式矫形器的一较佳实施例，且适用安装于使用者的一上腿、一下腿，及一膝关节；
图2与图3是说明该较佳实施例的立体分解图；
图4是一部分立体剖视图，说明一锁单元的凸齿相对一下柱环部于一快速锁定位置；
图5是一立体图，说明一调整模块；
图6是对应图5的立体分解图；
图7是一立体图，说明一旋转块；及
图8至图16是说明该铰链式矫形器的操作方式的动作示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明。
在本发明被详细描述之前，应当注意在以下的说明内容中，类似的元件是以相同的编号来表示。
参阅图1至图4，本发明铰链式矫形器之较佳实施例是一手术后铰链式膝支架(post-operative hinged knee brace)的特定型态。该铰链式矫形器安装于使用者的一上腿11、一下腿12，及一膝关节13。该铰链式矫形器特别适用于手术后患者在伸方向(extension direction)及屈方向(flexion direction)调整膝关节13的旋转角度范围。
该铰链式矫形器包含一关节单元2、一上支柱3、多条上绑带4、一下支柱5、多条下绑带6、一锁单元7，及二调整模块。
该关节单元2由外至邻近该膝关节13依序包括一第一盖板21A、一第一抓板22A、一第一垫片23A、一第二垫片23B、一第二抓板22B，及一第二盖板21B。
该第一抓板22A具有一环齿部221，及一自该环齿部221周沿凸伸的抓板固定部222。该环齿部221供一转轴223套设。该第二抓板22B与该第一抓板22A共轴且相间隔。该第二抓板22B与该第一抓板22A结构相同，并具有一环齿部221，及一自该环齿部221周沿凸伸的抓板固定部222。
该第一垫片23A与该第一抓板22A共轴，并具有一垫片环部231，及一自该垫片环部231周沿凸伸的垫片固定部232。该第二垫片23B与该第一垫片23A共轴且相间隔。该第二垫片23B与该第一垫片23A结构相同，并具有一垫片环部231，及一自该垫片环部231一端突伸的垫片固定部232。该第一垫片23A与该第二垫片23B起到均匀分散压力的功效。该第一垫片23A、该第二垫片23B、该第一抓板22A与该第二抓板22B四者共同界定一位于四者之间的插设空间24。在本实施例中，该第一垫片23A与该第二垫片23B省略，仍可据以实施。
该第一盖板21A与该第一抓板22A共轴，并具有一盖板环部211，及一自该盖板环部211一端突伸的盖板固定部212。该盖板环部211具有多个沿圆周地排列的盖板标记210(仅示意于图1)。该第二盖板21B与该第一盖板21A共轴且相间隔。该第二盖板21B与该第一盖板21A结构大致相同，略有所不同。该第二盖板21B具有一盖板环部211、一自该盖板环部211一端突伸的盖板固定部212、一形成在该盖板固定部212与该盖板环部211之间且径向地延伸的锁凹槽213。该锁凹槽213具有一凹壁214。该第二盖板21B具有一形成在该凹壁214之间的定位凸块215。
该上支柱3包括一固定插设于该插设空间24的上柱固定部31，及一连接该上柱固定部31的上柱本体部32。该上柱固定部31具有两个相间隔的上挡止面311。该上柱本体部32供所述上绑带4穿设，所述上绑带4用于捆绑上腿11。该上支柱3与该关节单元2共同界定一供该锁单元7容置且可径向移动的锁容置空间8，也就是该锁容置空间8贯穿该第一盖板21A的盖板环部211、该第一抓板22A与该第二抓板22B的抓板固定部222与该环齿部221之间、该第一垫片23A与该第二垫片23B的垫片固定部232，及该上柱固定部31，且与该第二盖板21B的锁凹槽213相配合而形成。
该下支柱5可调整转动范围地插设于该插设空间24，并包括一与该第一抓板22A共轴的下柱环部51，及一连接该下柱环部51的下柱本体部52。该下柱本体部52具有两个相间隔的下挡止面521，及一下柱标记522。该下柱本体部52供所述下绑带6穿设，所述下绑带6用于捆绑下腿12。
该锁单元7包括一握块71及一锁栓72。该握块71具有一供该锁栓72插设的插槽711，及形成于其底面且与该定位凸块215相配合且径向排列的一近端缺口712及一远端缺口713。该锁栓72具有两个相间隔的凸齿721，下柱环部51具有多个沿其圆缘排列且能与各该凸齿721相配合的齿槽511。在本实施例中，该握块71及该锁栓72是分开制造，再将二者组立，但是该握块71及该锁栓72也可一体成型制造。在本实施例中，凸齿721的数量为二，但是，该锁栓72也可仅具有一凸齿721，也可以实施。
参阅图2、图3、图5至图7，所述调整模块彼此相间隔，并可区分为用于调整伸方向的伸旋转调整模块9A，及用于调整屈方向的屈旋转调整模块9B。各该调整模块结构相同，并包括一旋转块91，及一操作单元92。
各该旋转块91径向地延伸入该插设空间24，并可绕该转轴223地抵靠在该第一抓板22A及该第二抓板22B的环齿部221外缘。各该旋转块91具有两个彼此相间隔的侧板部911，及一连接所述侧板部911的端板部912。各该旋转块91界定两个分别形成于所述侧板部911并径向延伸且空间上连通该插设空间24的滑槽913、一内侧开口914、两个彼此相间隔地形成于端板部912并径向相反于该内侧开口914的外侧开口915，及一形成于所述侧板部911之间且空间上连通所述滑槽913、该内侧开口914与该外侧开口915的内部空间916。各该滑槽913具有一固定端9131，及一相反于该固定端9131的调整端9132。
为使各该旋转块91受该关节单元2限制不能径向移动，有两种方式。其一为各该环齿部221具有两个圆周地延伸且沿圆周地排列的导引槽224。各该旋转块91具有两个分别自该侧板部911朝远离该内部空间916凸伸，且凸伸于所述导引槽224的导引部917。在本实施例中，导引槽224的数量为二，用意为将伸方向及屈方向的旋转角度分别受限于一定范围，但不以此为限，各该环齿部221也可仅具有一导引槽224，仍可据以实施。另一为各该盖板环部211具有一圆周地延伸的凸缘216。各该旋转块91的末端具有两个分别自该侧板部911圆周地凹陷且与所述凸缘216相配合的凹槽918。
该操作单元92具有一可径向于该滑槽913滑动且平行于该转轴223的限位杆921、一连接该限位杆921且可沿径向滑移于该内部空间916且往外穿伸该外侧开口915的滑动件922、一连接于该滑动件922且可带动该滑动件922及该限位杆921径向滑动的拉把923，及两个复位弹簧924。该拉把923具有二彼此相间隔的容置槽925。该滑动件922具有一供该限位杆921穿伸固设的滑块926及二外露该滑块两相反侧的接杆部927，所述接杆部927设置于该内部空间916且穿伸该外侧开口915至所述容置槽925。各该接杆部927具有两个相间隔且穿伸所述外侧开口915的臂段928，及两个自该臂段928的末端朝远离该臂段928且相对该臂段928横向延伸而设置于所述容置槽925的延伸段929。所述复位弹簧924分别套设所述臂段928，所述复位弹簧924的一端抵于该滑块926，另一端抵于该旋转块91的端板部912内侧面，且向该滑块926提供偏压。
该下支柱5的所述下挡止面521位于该伸旋转调整模块9A及该屈旋转调整模块9B的旋转块91之间且受限于所述旋转块91。
以下说明本发明铰链式矫形器两种操作方式。
参阅图4、图8至图10，其一为通过该锁单元7操作。该锁单元7的凸齿721相对该下柱环部51移动于一释锁位置与一快速锁定位置。参阅图8与图9，于该释锁位置，该握块71径向远离该下支柱5，该定位凸块215啮合于该近端缺口712，所述凸齿721脱离啮合于所述齿槽511，该下支柱5能相对该上支柱3绕该转轴223旋转。参阅图1、图4与图10，当该下柱标记522对齐选定的该盖板标记210时操作该握块71沿箭头I方向移动而位于该快速锁定位置，该握块71径向邻近该下支柱5，该定位凸块215啮合于该远端缺口713，所述凸齿721啮合于选定的所述齿槽511，该下支柱5不能相对该上支柱3转动。参阅图8，如要解除锁定，沿箭头II方向操作该握块71而回复至该释锁位置。
参阅图8、图11至图16，另一为该锁单元7的凸齿721相对该下柱环部51在该释锁位置，且通过该伸旋转调整模块9A，或该屈旋转调整模块9B操作。各该操作单元92可相对于该第一抓板22A移动于一固定位置与一调整位置之间。须说明的是，图8、图11至图16省略或移除部分元件，以方便说明操作方式。以下是以调整该伸旋转调整模块9A的伸方向来作说明，当然，该屈旋转调整模块9B操作方式也相同，故不再进一步说明。
参阅图8与图11，于该固定位置，该拉把923径向邻近该第一抓板22A，该限位杆921啮合于该第一抓板22A与该第二抓板22B的环齿部221，且位于该滑槽913的固定端9131，该滑块926邻近该内侧开口914，使得该旋转块91不能绕该转轴223旋转。
参阅图12至图14，接着，沿一箭头III方向拉动该拉把923，于该调整位置，该拉把923径向远离该第一抓板22A与该第二抓板22B，该滑块926邻近该外侧开口915，该限位杆921脱离啮合于该第一抓板22A的环齿部221，且位于该滑槽913的调整端9132，并压缩了所述复位弹簧924。参阅图15，继而，沿一箭头IV方向旋转该拉把923，使得该旋转块91可绕该转轴223旋转。参阅图8与图16，放开该拉把923，借由所述复位弹簧924对滑块926提供偏压，而使操作单元92由该调整位置回复至该固定位置，借此调整该下支柱5的转动范围。
参阅图2，借由上述两种操作方式来操作该铰链式矫形器，使得操作方式更为多元且灵活。再者，本发明铰链式矫形器的伸旋转调整模块9A及该屈旋转调整模块9B皆插设于该第一垫片23A、该第二垫片23B、该第一抓板22A与该第二抓板22B四者共同界定的插设空间24，相较于美国专利US7235059B2号的铰链式矫形器，整体的厚度更为轻薄，更能减少包装材积。
参阅图8，另一方面，本发明铰链式矫形器的伸旋转调整模块9A及该屈旋转调整模块9B是受限于该上柱固定部31的上挡止面311与该下柱环部51的周沿，并带动该下柱本体部52的下挡止面521旋转角度的范围。而美国专利US7235059B2号的铰链式矫形器的旋转限位机构必须绕过旋转盘的轴心，机构设计完全不同。
参阅图2与图3，须说明的是，在本实施例中，该第一抓板22A与该第二抓板22B皆具有环齿部221及导引槽224，该第一盖板21A与该第二盖板21B皆具有凸缘216。该伸旋转调整模块9A及该屈旋转调整模块9B的旋转块91具有二滑槽913、二导引部917及二凹槽918。但是不以此为限。也可以仅环齿部221及导引槽224形成于该第一抓板22A及该第二抓板22B其中之一，凸缘216形成于该第一盖板21A与该第二盖板21B其中之一，而各该旋转块91具有对应该第一抓板22A及该第二抓板22B其中之一的一滑槽913、一导引部917及一凹槽918。参阅图6与图7，另一方面，在本实施例中，各该旋转块91的外侧开口915的数量为二，但可选择地各该旋转块91也可仅具有一外侧开口915，该外侧开口915为一长条状，且能供所述臂段928穿设，且该端板部912能供所述复位弹簧924抵靠。
综上所述，通过伸旋转调整模块9A及该屈旋转调整模块9B皆插设于该第一垫片23A、该第二垫片23B、该第一抓板22A与该第二抓板22B四者共同界定的插设空间24，整体的厚度更为轻薄，更能减少包装材积，故确实能达成本发明之目的。
惟以上所述者，仅为本发明之较佳实施例而已，当不能以此限定本发明的实施范围，即大凡依本发明权利要求书及发明说明书内容所作之简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖之范围内。

Claims (9)

1.一种铰链式矫形器；其特征在于：该铰链式矫形器包含：一关节单元、一下支柱以及两个相间隔的调整模块；
该关节单元，包括：
一第一抓板，具有一环齿部，该环齿部设一转轴，及
一第二抓板，与该第一抓板共轴且相间隔，并共同界定一插设空间于两者之间；
该下支柱，可调整转动范围地插设于该插设空间，并包括一下柱本体部，及一连接该下柱本体部且与该第一抓板共轴的下柱环部，该下柱本体部具有两个相间隔下挡止面；及
所述调整模块分别包括：
一旋转块，径向地延伸入该插设空间，并可绕该转轴地抵靠在该第一抓板的外缘，且界定一径向延伸且空间上连通该插设空间的滑槽、至少一外侧开口，及一空间上连通该滑槽与该外侧开口的内部空间，该旋转块受该关节单元限制不能径向移动，该下支柱的所述下挡止面位于所述调整模块的旋转块之间且受限于所述调整模块的旋转块，及
一操作单元，具有一可径向于该滑槽滑动且平行于该转轴的限位杆、一连接该限位杆且可沿径向滑移于该内部空间且往外穿伸该外侧开口的滑动件，及一连接于该滑动件且可带动该滑动件及该限位杆径向滑动的拉把，
各该操作单元能相对于该第一抓板移动于一固定位置与一调整位置之间，于该固定位置，该拉把径向邻近该第一抓板，该限位杆啮合于该第一抓板的环齿部，使得该旋转块不能绕该转轴旋转，于该调整位置，该拉把径向远离该第一抓板，该限位杆脱离啮合于该第一抓板的环齿部，使得该旋转块可绕该转轴旋转，借此调整该下支柱的转动范围。
2.根据权利要求1所述铰链式矫形器，其特征在于：该第一抓板的环齿部具有一圆周地延伸的导引槽，各该旋转块具有一凸伸于该导引槽的导引部。
3.根据权利要求1所述铰链式矫形器，其特征在于：该关节单元还包括一与该第一抓板共轴的第一盖板，该第一盖板并具有一盖板环部，该盖板环部具有一圆周地延伸的凸缘，各该旋转块的末端具有一圆周地凹陷且与该凸缘相配合的凹槽。
4.根据权利要求1所述铰链式矫形器，其特征在于：该滑动件具有一滑块及二外露该滑块两相反侧的接杆部，该拉把具有两个相间隔的容置槽，所述接杆部设置于该内部空间且穿伸该外侧开口至所述容置槽。
5.根据权利要求4所述铰链式矫形器，其特征在于：各该旋转块界定两个相间隔的外侧开口，各该操作单元还具有两个复位弹簧，各该接杆部具有两个相间隔且穿伸所述外侧开口的臂段，所述复位弹簧分别套设所述臂段，所述复位弹簧的一端抵于该滑动件，另一端抵于该旋转块的内侧面，且向对应的滑块提供偏压，恒使对应的操作单元由该调整位置回复至该固定位置。
6.根据权利要求5所述铰链式矫形器，其特征在于：各该接杆部还具有两个自该臂段的末端朝远离该臂段且与该臂段横向延伸且设置于所述容置槽的延伸段。
7.根据权利要求1所述铰链式矫形器，其特征在于：该滑槽具有一固定端，及一相反于该固定端的调整端，于该固定位置，该限位杆位于该固定端，于该调整位置，该限位杆位于该调整端。
8.根据权利要求1所述铰链式矫形器，其特征在于：该铰链式矫形器还包含一固定插设于该插设空间的上支柱，及一锁单元，该上支柱与该关节单元共同界定一供该锁单元容置且可径向移动的锁容置空间，该锁单元包括一凸齿，该下柱环部具有多个形成于远离该下柱本体部的周沿并与该凸齿相配合且彼此相间隔的齿槽，该锁单元的凸齿相对该下柱环部移动于一释锁位置与一快速锁定位置，于该释锁位置，该锁单元径向远离该下支柱，该凸齿脱离啮合于该齿槽，该下支柱能相对该上支柱绕该转轴旋转，于该快速锁定位置，该锁单元径向邻近该下支柱，该凸齿啮合于选定的该齿槽，该下支柱不能相对该上支柱转动。
9.根据权利要求8所述铰链式矫形器，其特征在于：该关节单元具有一第二盖板，该第二盖板具有一凸伸于该锁容置空间的定位凸块，该锁单元还包括一握块，该握块具有与该定位凸块相配合且径向排列的一近端缺口及一远端缺口，于该释锁位置，该定位凸块啮合于该近端缺口，于该快速锁定位置，该定位凸块啮合于该远端缺口。
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