CN105163693A - 颅骨变形矫正头盔及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

提供一种在壳体保持必要的强度和硬度的同时能做到足够轻的颅骨变形矫正头盔(2)以及一种可以足够快速廉价地制造这种颅骨变形矫正头盔的方法。通过选择性激光烧结来成形非发泡合成树脂制的壳体(4)，然后将发泡合成树脂制的内衬(6)布置在壳体(4)的内面上。壳体(4)的相对密度为90％至98％。

Description

颅骨变形矫正头盔及其制造方法
技术领域
本发明涉及用于矫正婴儿颅骨变形的颅骨变形矫正头盔以及这种颅骨变形矫正头盔的制造方法。
背景技术
众所周知，作为婴儿颅骨变形例如斜头畸形(颅骨不是左右对称形状，而是向一侧严重倾斜的畸形形状)、短头畸形(颅骨的前后方向尺寸明显较小的畸形形状)和长头畸形(颅骨的前后方向尺寸明显较大的畸形形状)的治疗方式，采用了给婴儿颅骨戴上颅骨变形矫正头盔以在矫正变形方向上引导颅骨的生长。因而，作为用于这种治疗方式的颅骨矫正头盔，下述专利文件1公开了一种颅骨变形矫正头盔，其具有非发泡合成树脂制的外壳体和设置在壳体内面上的发泡合成树脂制的内衬。在该壳体上形成有多个通风用通孔。
现有技术文件
专利文件
专利文件1：JP-A-2003-532433
发明内容
本发明要解决的问题
而根据本发明人的经验，在专利文件1所公开的传统颅骨变形矫正头盔中有以下亟待解决的问题。第一，允许壳体保持必要的强度和硬度通常需要壳体厚度达到相当厚(10-15mm左右)，由该厚度造成颅骨变形矫正头盔变得很重。颅骨矫正治疗希望在婴儿颅骨未生长时即在出生后相对较早的时间如出生后4个月内开始。但在出生后相对较早期间内婴儿的脖子也未成熟，不希望戴上很重的颅骨变形矫正头盔。第二，虽然期望根据每个婴儿的待矫正颅骨形状分别将壳体成形为所需要的形状，但在采用所谓的单品定制场合下制造所耗费的时间和制造成本显著增加。
鉴于以上事实完成了本发明，本发明的第一技术课题是提供一种新颖改进的颅骨矫正头盔，其尽管壳体具有必要的强度和硬度但仍然做到了足够轻。
本发明的第二技术课题是提供新颖改进的颅骨矫正头盔的制造方法，其即使在采用所谓单品定制的情况下也可以足够快速和廉价地制造尽管壳体保持所需的强度和硬度但仍然做到了足够轻的颅骨变形矫正头盔。
解决问题的方式
通过深入研究和原型实验，本发明人等已发现能如此实现上述第一技术课题，例如通过选择性激光烧结来成形壳体，从而使壳体的相对密度(相对于壳体是实心且不含空隙的状态的密度的密度)处于90％至98％。
换言之，根据本发明的一个方面，作为用于解决上述第一技术课题的颅骨变形矫正头盔提供一种颅骨变形矫正头盔，其包括非发泡合成树脂制的外壳体和设置在壳体内面上的发泡合成树脂制的内衬，其中该壳体的相对密度为90％至98％。
最好在壳体外周缘形成壁厚增大的厚壁加强部。最好在壳体中形成多个通风用通孔。该壳体的肖氏D硬度优选为70至85并且内衬的球回弹性(ASTMD3574)小于或等于1％。该壳体最好在其对应于颅骨顶部的部位有开口且整体呈环形。以下是优选实施例：在该壳体中形成从上边缘向下边缘延伸的缝隙。从厚度方向的内部起延伸出的突出片布置在该缝隙的一侧边缘处，而陷入凹部对应于突出片地在厚度方向的内侧部设置在该缝隙的另一侧边缘处。在突出片的表面和陷入凹部的底面上设有用于可分离联接的相互联接机构。当突出片位于陷入凹部中且所述突出片和陷入凹部通过相互联接机构相互联接时，壳体表面上的缝隙的两侧区域是光滑连续的。
本发明所面对的上述第二技术课题可通过借助选择性激光烧结成形壳体来克服。
即，根据本发明的另一方面，作为解决上述第二技术挑战的方法提供一种用于解决第一技术课题的颅骨变形矫正头盔的制造方法，包括：
基于待矫正颅骨的、由待矫正颅骨的扫描数据导出的外形通过选择性激光烧结来成形壳体；以及
然后将该内衬布置在该壳体的内面上。
发明效果
在本发明的颅骨变形矫正头盔中，由非发泡合成树脂成形得到的壳体不是实心且不包含空隙的壳体，而是具有90％至98％的相对密度的壳体。因此，虽然该壳体保持必要的强度和硬度，但仍然做到了足够轻。尤其是在壳体外周缘处形成壁厚增大的厚壁加强部情况下能够保持足够的强度。
根据本发明的方法，基于待矫正颅骨的外形通过选择性激光烧结来成形壳体。因此，能够在无需价格较高的模具情况下足够快速廉价地制造这样的颅骨变形矫正头盔，虽然壳体保持必要的强度和硬度，但其仍然做到了足够轻。
附图说明
图1是示出根据本发明构成的颅骨变形矫正头盔的优选实施例的立体图。
图2是图1的颅骨变形矫正头盔的前视图。
图3是图1的颅骨变形矫正头盔的后视图。
图4是图1的颅骨变形矫正头盔的右视图。
图5是示出在图1的颅骨变形矫正头盔的壳体中形成的突出片的局部立体图。
图6是示出在图1的颅骨变形矫正头盔的壳体中形成的容纳凹部的局部立体图。
具体实施方式
以下将参照示出本发明优选实施例的附图来详细说明根据本发明构成的颅骨变形矫正头盔。
参照图1进行说明，根据本发明构成的所示颅骨矫正头盔2由非发泡合成树脂制的外壳体4和发泡合成树脂制的内衬6组成。
参照图2至图4以及图1，所示实施例中的壳体4在上表面具有相对较大的近似圆形的开口8，因而在对应于颅骨顶部的部位有开口并且整体呈环形。具体而言，壳体4具有围绕颅骨周缘的主体部10、从主体部10的后部起向下伸出的后悬垂部12以及从主体部10的两侧表面起向下突出的突出部14。如参照图4可知道的那样，后悬垂部12与头盔佩戴者的颈部后侧相对就位，突出部14位于头盔佩戴者的耳朵的前方，使得头盔佩戴者的耳朵位于后悬垂部12与突出部14之间。优选在壳体4中形成有多个通风用通孔16。在所示实施例中，多个通孔16以适当间隔形成在主体部10的前半部和后半部以及后悬垂部12中。每个通孔16均优选是具有5mm至15mm直径的圆孔。
壁厚增大的厚壁加强部18最好形成在壳体4的外周缘上，即限定开口8的近似圆形的上边缘、主体部10的下边缘以及后悬垂部12和突出部14的自由边缘。这种厚壁加强部18可以是所谓的圆形边缘，其横截面形状为直径为约4mm至8mm的近似圆形。壳体4的除厚壁加强部18以外的部分的厚度可以为2mm至4mm左右。
参照图5和图6以及图4进行说明，所示实施例中的壳体4在其一侧表面区域(从前方看时为右侧表面)形成有从上边缘向下边缘连续延伸的缝隙20。因而，在缝隙20的一侧边缘(图4中的左侧边缘)处，如图5所示形成有从厚度方向的内部起延伸出的突出片22。突出片22可呈梯形，其上边缘逐渐向下倾斜伸出，其下边缘逐渐向上倾斜伸出且其前端边缘直线延伸。突出片22的内面优选与主体部10的内面齐平，并且突出片22的厚度大致为主体部10厚度的一半。在缝隙20的另一侧边缘部分(图4中的右侧部分)中，在厚度方向的内部上形成有陷入凹部24。陷入凹部24的陷入深度最好与突出片22的厚度基本相等，并且陷入凹部24的轮廓与突出片22的轮廓基本相同(因而呈梯形)。在突出片22的表面(外表面)和陷入凹部24的底面上配设有用于可分离联接的相互联接机构(未示出)。这种相互联接机构可由以商标名“Velcro”销售的联接材料构成。在相互联接机构相互分离的状态下将颅骨变形矫正头盔戴在婴儿的头上，然后将相互联接机构联接在一起，从而可用比较轻柔的所需压力将颅骨变形矫正头盔2紧固在婴儿的头上。如果需要，根据婴儿颅骨生长，突出片22和陷入凹部24可在图4中在左右方向上略微相互分离以增大缝隙20宽度，由此在一定程度上也增大颅骨变形矫正头盔2的内尺寸。在所示实施例中，在相互联接机构相互联接的状态下，壳体4内面中的缝隙20的两侧区域是光滑连续的，并且壳体4表面中的缝隙20的两侧区域也是光滑连续的，不存在任何突出部等。因此，颅骨变形矫正头盔2不会妨碍戴有颅骨变形矫正头盔2的婴儿的睡眠翻身。因而，也不存在婴儿睡眠翻身致使颅骨变形矫正头盔2移位而妨碍正确矫正。
重要的是，基于待矫正变形颅骨的外形采用选择性激光烧结来成形壳体4并且壳体的相对密度为90％至98％，优选为92％至96％。如果相对密度过大，则壳体重量过大，但如果相对密度过小，则壳体强度往往过低。待矫正的变形颅骨的外形可通过已知的三维扫描方式来最终确定。选择性激光烧结是众所周知的成形方法，因此本文略去其详细说明。用于壳体成形的合成橡胶材料的例子是相对较硬的合成树脂，例如聚酰胺(尼龙)、聚碳酸酯、聚酯、聚甲醛、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚丁烯、ABS树脂、纤维素树脂、丙烯酸树脂、环氧树脂和氟化树脂。从选择性激光烧结的成形能力以及强度和硬度方面考虑，聚酰胺尤其聚酰胺11是优选的。壳体4的肖氏D硬度优选为70至85，特别优选为75至80。
参照图1至图3，内衬6由发泡合成树脂形成，优选由开孔发泡合成树脂形成，并且布置在壳体4的内面上。内衬6最好可分离地粘附至壳体4的内面，例如通过双面胶带，在颅骨变形矫正头盔2被佩戴者的汗水污染情况下可以酌情更换内衬6。内衬6优选布置在壳体4的除上述厚壁加强部18外的整个内面上。如果需要，内衬6可选择地粘附至壳体4内面的适当部位。由发泡合成树脂形成的内衬6优选具有6mm至12mm的厚度并具有1％或更小的球回弹性(ASTMD3574)。形成内衬6的优选发泡合成树脂是开孔发泡聚氨酯，其实例包括位于神户市兵库县西区室谷1-2-1的K.C.C.SHOKAILIMITED公司生产的商品名为“MemoryFoamCF-45”的开孔泡沫聚氨酯。布置在壳体4的内面上的内衬6作为所谓的衬垫材料并用于吸收和消散穿戴者的汗水。内衬6所吸收的汗水通过在壳体4中形成的通孔被蒸发掉。
实施例1
采用位于东京稻城市东长沼3104-1-101的AspectInc.公司生产的商品名为“ASPEX-FPA”的聚酰胺11粉末，通过Aspect公司生产的商品名为“RaFaEl”的选择性激光烧结设备来成形按照图1至图6所示形状的壳体。层压间距为0.1mm。壳体的平均内径为约150mm，总高度为约150mm，除了厚壁加强部外的部位的厚度为3.0mm，厚壁加强部的横截面直径为6.0mm。壳体上表面中的开口的平均直径为约90mm，并且在壳体中形成82个直径为11.0mm的通孔。壳体的肖氏D硬度为77，壳体的相对密度为95％，壳体总重为63.0克。在直立状态下使上述壳体从150cm高度自然掉落到平坦混凝土地面上，然后观察壳体状态，在壳体中看不到诸如开裂的损伤。
实施例2
壳体以与实施例1相同的方式成形，除了层压间距为0.15mm。壳体的肖氏D硬度为77，壳体的相对密度为94％，壳体总重为61.5克。在直立状态下使上述壳体从150cm高度自然掉落到平坦混凝土地面上，然后观察壳体状态，在壳体中看不到诸如开裂的损伤。
实施例3
壳体以与实施例1相同的方式成形，除了层压间距为0.2mm。壳体的肖氏D硬度为77，壳体的相对密度为93％，壳体总重为60.0克。在直立状态下使上述壳体从150cm高度自然掉落到平坦混凝土地面上，然后观察壳体状态，在壳体中看不到诸如开裂的损伤。
附图标记说明
2：颅骨变形矫正头盔
4：外壳体
6：内衬
16：通孔
18：厚壁加强部
20：缝隙
22：突出片
24：陷入凹部

Claims (8)

1.一种颅骨变形矫正头盔，包括非发泡合成树脂制的外壳体和设置在所述壳体的内面上的发泡合成树脂制的内衬，其特征是，所述壳体的相对密度为90％至98％。
2.根据权利要求1所述的颅骨变形矫正头盔，其中，在所述壳体的外周缘处形成壁厚增大的厚壁加强部。
3.根据权利要求1或2所述的颅骨变形矫正头盔，其中，在所述壳体中形成多个通风用通孔。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的颅骨变形矫正头盔，其中，所述壳体的肖氏D硬度为75至80。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的颅骨变形矫正头盔，其中，所述内衬的球回弹性(ASTMD3574)为1％或更小。
6.根据权利要求1或2所述的颅骨变形矫正头盔，其中，所述壳体在对应于颅骨顶部的部位有开口且整体呈环形。
7.根据权利要求6所述的颅骨变形矫正头盔，其中，在所述壳体上形成有从上边缘向下边缘延伸的缝隙，在所述缝隙的一侧边缘处设有从厚度方向的内部延伸出的突出片，在所述缝隙的另一侧边缘在厚度方向的内部处对应于所述突出片地形成有陷入凹部，在所述突出片的表面和所述陷入凹部的底面上设有用于可分离联接的相互联接机构，并且当所述突出片位于所述陷入凹部中且所述突出片和所述陷入凹部通过所述相互联接机构联接在一起时，在所述壳体的表面上的缝隙的两侧区域是光滑连续的。
8.一种根据权利要求1至7中任一项所述的颅骨变形矫正头盔的制造方法，其特征是，基于待矫正颅骨的外形通过选择性激光烧结来成形壳体，随后将该内衬布置在所述壳体的内面上。
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