CN108135721A - 可限制枢转的双轴连接器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可限制枢转的双轴连接器，特别是用于支撑并可变地限制关节屈曲的关节矫形器。本发明提供了已知的关节矫形器的改进。限制楔(300)可以沿轴向方向插入连接器壳体(200)中。

Description

可限制枢转的双轴连接器

技术领域

本发明涉及一种可限制枢转的双轴连接器，特别是涉及一种用于支撑和可变限制关节弯曲的关节矫形器。本发明提供了已知的关节矫形器的改进。

背景技术

用于骨科的医疗辅助装置，即所谓用于维持，稳定或恢复关节功能的矫形器是熟知的。对于关节功能的治疗性机械支撑，特别是对于关节运动的受控引导，特别是对于治疗中经常需要的关节的弯曲角度的限制，机械稳定的矫形器，所谓的“刚性框架矫形器”是熟知的。它们机械地连接到关节的两侧，并用一个刚性的框架或桥来桥接关节。矫形器本身的框架结构至少在身体关节的区域内是可枢转的，并因此可机械地支撑，引导或限制身体关节的关节功能。

已经发现，身体关节不能通过简单的单轴铰链功能机械地重现。为了避免对这种关节矫形器产生不利的干扰力或应变，已经开发了所谓的双轴或多轴连接器，其允许关节矫形器的部分在解剖学上在至少两个相邻关节轴线上更正确地枢转。因此，关节矫形器的上部和下部即远侧部分和近侧部分通过连接器夹板连接，该连接器夹板具有在外壳中的双轴中心连接点。为了机械地实现双轴连接器中的连接器夹板的枢转，在连接器中可枢转的两个连接器夹板由彼此啮合的齿形连接头引导是熟知的。

特别是对于治疗措施，期望至少暂时地限制该双轴连接器在关节矫形器上的枢转运动，并且因此限制身体关节本身的屈曲和/或伸展。在现有技术中，已知有各种措施，但是其机械性不足或操作过于复杂，从而通常由于操作错误而不能实现所希望的功能。本发明的目的是改进适用于关节矫形器，特别是刚性框架支架上的本身在连接器夹板上的已知的双轴连接器，使得该关节的摆动角度可以借助简单手段可靠且至少暂时地受限制。特别是，关节限制应易于使用，同时机械可靠且坚固耐用。此外，应该有可能以简单的方式实施各种枢转限制，直到关节功能的全部阻塞。

发明内容

对于解决方案，本发明提供了如主权利要求1的主题，特别适用于关节矫正器的双轴连接器，其包括关节夹板，每个具有带齿的连接头，其在连接器外壳中在外和内壳体板之间被引导，并且安装在连接器壳体内的连接轴上，其中关节夹板可以在其连接头上围绕连接器壳体中的连接轴彼此相互啮合。根据本发明，壳体板中的至少一个，特别是至少外壳体板，在壳体板的表面中包括至少一个开口，其中在每种情况下，限制楔均可以在轴向方向上插入到壳体中。根据本发明，处于插入状态的轴向插入的限制楔允许关节夹板在连接器壳体中的枢转在至少一个枢转方向上受到限制，因为限制楔与相应的连接头的肩部从关节夹板的特定枢转角度开始接合。

优选规定，限制楔在轴向方向上延伸穿过整个连接器壳体，并且特别是在连接器壳体的外部壳体板和内部壳体板两者中分别在各自的开口中以力配合的方式，特别以形状配合的方式，并且在特定的实施方式中，仅仅或附加地通过由于配合而产生的摩擦而导向。因此，在双轴连接器的一个优选实施例中，设置两个壳体板各自具有用于在轴向方向上接收和导向限制楔的开口。

特别规定，限制楔形件形成为一体并且可以细分为至少三个功能部分和空间部分。提供外导向肩部以接合外壳体板或在外壳体板的开口中，提供内导向肩部以接合内壳体板的开口或接合在内壳体板的开口中。位于它们之间的中央限制部分具有抵接表面，关节夹板的连接头的相应肩部在枢转时可以停止在该抵接表面上，以便限制关节夹板在连接器中的枢转。

优选地，限制楔整体形成并且特别是一体式的。限制楔优选由耐冲击材料制成，特别优选由高强度聚合物或金属制成，优选由铝，镁，钛或包含它们的合金制成。在特定实施例中，限制楔由可弹性变形的材料形成，其弹性和临时变形性能够实现对关节夹板的枢转的缓冲限制。由弹性材料制成的限制楔的这种实施例，弹性材料至少存在于限制楔的中央限制部的区域，特别至少是在中央限制部的止动表面的区域，有利地在关节运动的限制中实现生理上和治疗上的“制动”，其一方面给穿戴者提前发限制的信号，另一方面，在必要时，防止突然起动的反作用力，这也会导致关节过载。限制楔或其相关部分的弹性特性可以通过合适的弹性材料例如弹性体来实现，或者可选地并且另外借助于弹簧元件，板簧，螺旋弹簧来实现。

与现有技术的枢轴限制的双轴连接器相比，本发明有利地允许对关节夹板的枢转运动的容易操作和机械的极其稳定的限制。通过至少一个限制楔在至少一个，优选两个壳体板中的新颖的安装，其中限制楔沿轴向方向延伸穿过壳体，通过关节夹板的连接头在限制楔上的止挡，实现了关节夹板的枢转运动的机械的特别稳定的限制或阻塞。由于关节夹板在其连接头中沿轴向方向容纳在连接轴中，并且限制楔也沿轴向方向插入并容纳在壳体中被引导，因此在枢转限制时，当停止连接头时产生于限制楔上的所有横向力被良好且安全地接收，而不会产生分力，否则将妨碍该限制楔可靠地保持在连接器壳体中。相反，由于连接器止动实际产生的力，由于形状配合和摩擦连接，限制楔比在其未负载状态下更牢固地保持在连接器壳体中。然而限制楔有利地是恰好在未加载状态下，即当不限制枢转时，可以容易且优选地无需其他措施地从连接器壳体移除，这简化了操作。

根据本发明，限制楔设置有至少一个，但尤其设有两个相对的专用止动表面或止动肩，其用于枢转限制，可与连接器上的专用肩部或突出部接触，并且因此可停止枢转运动。本发明排除了简单的销，特别是具有圆形截面的销，可以插入连接器壳体中并且在那里接合，特别是插入到枢转的关节夹板或其连接头的孔或长孔中，用于特别是阻止连接器移动。根据本发明的限制楔不是阻挡销。不希望受到理论的限制，应该注意的是，这种简单的阻挡销可以整体上阻挡关节夹板，但是实际上它们在限制枢转运动的功能中处于高机械应力下。相反，根据本发明的特殊形状的限制楔的构造具有肩部和专用止动表面，其在实际应用中甚至允许限制情况(止动)中的整个连接器装置的机械自稳定，即使这种限制情况是从完全运动发生的。

在优选实施例中，本发明另外规定，不同尺寸的限制楔，至少限制楔的中心限制部分可选地可插入连接器壳体中，以便自由选择连接器的枢转限制的程度。以模块化系统的方式，关节矫形器的操作者可以设置有不同且可容易更换的限制楔，以便根据治疗阶段或多或少地限制枢转的程度。由此，可以提供对枢转限制的容易适用且机械稳定的调整。因此，本发明特别包括一种用于选择性地容纳不同尺寸的限制楔的连接器装置，用于选择或调节枢转限制的目的，还包括不同尺寸的限制楔的使用，用于在根据本发明的连接器装置中选择或调节限制枢转。

在一个优选实施例中，还规定将两个限制楔插入连接器外壳中以扩大关节矫形器的应用和疗法范围，由此可以在两个枢转方向上限制关节夹板的枢转运动。为此尤其规定，连接器壳体的壳体板中的至少一个壳体板具有至少两个优选相对设置的开口，限制楔可沿轴向方向插入每个开口中。同样在这种情况下，两个限制楔可以简单地从同一侧插入壳体中。具有两个可插入的限制楔的连接器的操作和机械作用与这里描述的具有一个限制楔的实施例没有不同。在此描述的具有限制楔的实施方式的优点和效果因此适用于具有两个限制楔的优选实施例。用于限制关节夹板在两个枢转方向上的枢转运动的限制楔的布置在本文描述的实施例的利用单个可用的限制楔的了解下对于本领域技术人员而言是显而易见的。优选地，为此目的在至少一个壳体板中设置有第二开口，该第二开口相对于壳体板的第一开口镜像相反，第一开口用于在通过连接器的截面中接收第一限制楔，该截面基本上位于关节夹板的枢转角度的平分线，平行于枢转轴线并且优选在枢转轴线中分布。

在特定实施例中，附加地设置至少一个盖，通过该盖可以覆盖连接器壳体。优选地，在外部壳体板上，即关节矫形器在施加状态下的背向身体的一侧上，只有或至少在外侧上的连接器壳体被该盖覆盖。在这种情况下，尤其规定，盖可以通过至少一个锁定闩或类似的锁定元件与形成在壳体中，优选在壳体盖中的对应的锁定元件，优选地以形状配合的方式将盖保持在壳体上。有利地，盖至少在用于将限制楔接收在壳体中的开口的区域中覆盖壳体板，使得插入其中的限制楔不能从壳体脱离。借助于这种简单的方式，一个或多个限制楔可以牢固地保持在连接器壳体中。优选地，不需要用于在连接器壳体中固定一个或多个限制楔的其他措施。在该盖的优选实施例中，其具有至少一个闩元件，优选为闩凸耳，该闩凸耳特别设计成将至少一个限制楔保持在盖上，使得限制楔与盖一起可控地在壳体板的至少一个开口中可插入或可移除。特别是当关节矫形器已经被穿戴在身体上时，该实施例特别有利地允许限制楔可以容易地与盖一起从连接器去除或插入。特别是与不同尺寸的限制楔连接以精确调节旋转限制的角度，在实际应用中，可以用简单的方式从“模块化系统”中选择合适的限制楔，根据本发明优选地在那里接合闩凸耳并因此保持在盖上，然后直接插入到连接器壳体中。可替代地，限制楔也可以直接放置在连接器壳体中，然后可以放置盖，其优选地保护限制楔不会脱离或从开口掉落，并且将其保持在连接器壳体中。在这种情况下优选规定，当放置盖时，优选设置在盖上的闩凸耳也与已经插入连接器壳体中的限制楔接合并将其连接到盖上。在这种情况下，特别是通过卸下此盖板，也很容易从连接器外壳上拆下轴向插入的限制楔。在这些实施例中，连接器盖因此作为用于简单且可控地插入和移除限制楔的工具。有利地，用于插入或更换限制楔的所有这些措施也可以容易地在已经安装到患者的关节矫形器上执行，使得更容易和更安全的操作是可能的。

此外，在优选实施例中，在可插入限制楔的区域中，盖具有至少一个窗口，由此即使在安装在关节壳体上的状态下，限制楔仍然可见。在限制楔上压印的数字，特别是度数印记和/或其他标记，特别是彩色标记，从外部可见并且用于识别当前正在使用的限制楔。同样在这种情况下，根据本发明的限制楔的轴向插入方向在实际应用中是有利的，因为当从侧面观察矫形器时标记也可以被容易地读取。

本发明还提供了一种关节矫形器，其包括至少一个双轴连接器，其中根据本发明，至少一个限制楔可以沿轴向方向插入。本发明的特定主题是膝关节矫形器，其具有根据本发明的至少一个，优选两个这种双轴连接器。

最后，本发明还涉及至少一个可沿轴向方向插入连接器壳体中的限制楔的使用，该限制楔用于限制双轴连接器中关节夹板的枢转角度，如本文所述。

具体实施方式

将通过以下具体实施例和附图进一步描述本发明，但不应理解为限制其范围。

图1示出了根据本发明的用于关节矫形器，特别是用于膝盖关节的刚性框架矫形器中的关节夹板的一个实施例的示意性总体图的俯视图。从连接器100延伸出以铰接的方式安装的两个臂形关节夹板110、120。如这里所描绘的，在刚性框架支架的使用状态下，连接器壳体200(不可见)至少在连接器壳体与身体关节相反的一侧由盖400完全覆盖。在这里所示的实施例中，盖400具有至少一个窗口410。盖400通过形成于壳体中的配对反向锁定元件246(未示出)上的中央锁定闩420保持到位。

图2示出了本发明的具有盖400和限制楔300的连接器壳体200的一个实施例的示意性细节图的俯视图。关节夹板110、120各自可旋转地安装在连接轴210、220中并且在两个壳体板240、250之间被引导。这里仅示出了外壳体板240。连接轴210、220有利地拧紧或以其他方式牢固地连接到两个壳体板240、250，并使得两个壳体板240、250彼此隔开。可选地，在壳体板和关节夹板之间设置有滑动板245、255。该图描绘了关节夹板110、120与外壳体板240之间的外滑动板245。当枢转时，关节夹板的连接头112、122以齿接的形式相互啮合。至少在与相应的齿轮圈连接的一侧上，在每个连接头112、122处形成肩部114、124。至少在连接器的一侧，至少在连接器主体200的壳体板240、250中的一个中，优选至少在外壳体板240中形成有凹部或开口242，其用于容纳可沿轴向插入的限制楔300。在一个优选实施例中，在内壳体板250中还设置开口252，其可以与同一限制楔300的肩部接合，以便安全地引导连接器壳体200中的两侧的限制楔。当关节夹板110、120枢转时，在预定的枢转角度，相应的肩部114、124与限制楔的止动表面322、324接触，从而限制关节夹板110、120的进一步枢转。取决于限制楔300的尺寸，特别是止动表面322、324相互间的间隔，关节夹板110、120在连接器100中的枢转角或多或少受到限制。在一个变型中，相应的肩部114、124还形成在相应的连接头112、122的相对侧上。盖400可以经由中央锁定闩420固定到形成在连接器壳体200中的配对反向锁定元件246。

图3a，3b，3c示出了根据本发明可以插入到连接器壳体中的限制楔的视图。它被分成至少三个功能部分。外导向肩部310特别适于嵌入到外壳体板240的孔口242中。内导向肩部330特别适于嵌入到内壳体板250的孔口252中。中间的中央部分320用于枢转运动的功能性限制。为此，该中央限制部分320包括止动表面322、324，其在插入状态下可以与分别形成在连接头112、122上的肩部114、124接触。图3a，图3b，3c示出了根据本发明的特别适合于沿轴向插入的限制楔300的实施例。其他允许轴向插入的实施例和变型，尤其是从外壳体板240的侧面插入并且确保限制楔300在连接器壳体200中的紧密配合，也是可以考虑的并也是本发明的主题。

图4详细示出本发明的连接器的根据图2的实施例的具体实施方式的立体分解图。两个壳体板240、250在该实施方式中借助两个连接轴210、220通过螺钉212、222以螺栓连接并且彼此间隔开。关节夹板110、120分别枢转地安装在连接轴210、220上。特别地，滑动板245、255各自具有轴承肩部257、259，这些轴承肩部在连接轴210、220与关节夹板110、120的相应轴承衬套之间形成滑动轴承套筒。

图5示出了盖400和限制楔300的立体图。在优选实施例中，限制楔300可以插入盖400中并且通过形成在盖上的至少一个闩元件430保持到位。在该实施例中，限制楔300与盖400一起可以以根据本发明的方式作为整体单元插入到连接器外壳200中和移除。为此，至少外壳体板240的开口242可以具有至少一个附加凹部243，用于在组装状态下接纳盖400的闩锁430。外壳体板的开口242中的至少一个凹部243也可用于对可在那里使用的限制楔进行编码，以限制使用中的选择。可插入的限制楔选择性地包括根据钥匙-锁-原理对应于凹部243的在外导向肩部310处的附加凸起或凸耳。通过盖中的窗口410，在限制楔300的外表面上，特别是在外导向肩部310中存在的印记或雕刻也可以在连接器的组装状态下被识别，并且因此可以显示每种情况下使用的限制楔的类型。

图6示出了根据图2和3的连接器100的立体图，其至少在外壳体板中具有相应的凹部242、243，用于接纳具有根据图5的限制楔300的盖400。

图7示出了根据图2、图3和图6的关节夹板110、120的两侧上的连接器100的变型的立体图，其中两个关节夹板110、120均在连接器壳体200中的相对侧上设置有用于接收限制楔300的孔242、252，以便合适地限制关节夹板110、120在连接器壳体200中的两个枢转方向上的枢转。

图8示出特别适用于图7所示变型的盖400和限制楔300的立体图，其具有用于接纳两个限制楔300的两个相对设置的凹部242。特别地，可以将限制楔300各自插入盖400，并且优选通过形成在盖400上的至少一个闩元件430保持到位。通过盖中的窗口410，能够显示在限制楔300的外表面上特别是在外导向肩部310中分别具有的一个印记或雕刻，即使在连接器的组装状态下也能够被识别，并且因此显示每个限制楔所使用的类型。

Claims (10)

1.一种用于关节矫形器的双轴连接器(100)，包括：

关节夹板(110、120)，每个所述关节夹板均具有带齿的连接头(112、122)，所述连接头在外壳体板和内壳体板(240、250)之间的连接器壳体(200)中被引导并且可旋转地安装在所述连接器壳体内的连接轴(210、220)上，其中所述关节夹板(110、120)分别能够通过它们的带齿的连接头(112、122)相互啮合而围绕所述连接轴(210、220)一起旋转，

其特征在于，所述壳体板(240、250)中的至少一个包括用于在轴向上相应地插入限制楔(300)的至少一个开口(242、252)，其中处于插入状态的所述限制楔(300)能够与所述关节夹板(110、120)的所述连接头(112、122)上的对应肩部(114、124)在预定的旋转角度接合，以限制所述关节夹板(110、120)在至少一个枢转方向上的枢转。

2.根据权利要求1所述的连接器，其特征在于，两个所述壳体板(240、250)均具有所述开口(242、252)，所述开口用于沿轴向接收和引导所述限制楔(300)。

3.根据权利要求1或2所述的连接器，其中，一体式的限制楔(300)包括至少三个功能部分：

外导向肩部(310)，其能够与外壳体板(240)的开口(242)接合；

内导向肩部(330)，其能够与内壳体板(250)的开口(252)接合；和

位于中间的中央限制部(320)，其具有止动表面(322、324)。

4.根据前述权利要求中任一项所述的连接器，其中，所述连接器壳体(200)由至少一个盖(400)覆盖，所述壳体(200)上的所述盖(400)可通过锁定闩(420)与形成在所述壳体(200)内的配合锁定元件(246)接合，以将所述盖(400)保持到所述壳体(200)上。

5.根据权利要求4所述的连接器，其中，所述盖(400)具有至少一个特别设计用于将所述限制楔(300)保持在所述盖(400)处的闩元件(430)，使得所述限制楔(300)与所述盖(400)能够可控制地插入在所述壳体板(240、250)的至少一个开口(242、252)处或从所述壳体板(240、250)的至少一个开口(242、252)中移除。

6.根据前述权利要求中任一项所述的连接器，其中，在每个壳体板(240、250)与所述关节夹板(110、120)之间设置有滑动板(245、255)。

7.根据前述权利要求中任一项所述的连接器，其中，在至少一个所述壳体板(240、250)中形成有两个相对的开口(242、252)，用于分别容纳所述限制楔(300)，以在两个枢转方向上限制所述关节夹板(110、120)。

8.一种关节矫形器，包括至少一个根据前述权利要求中任一项所述的双轴连接器。

9.一种根据前述权利要求所述的膝关节矫形器。

10.一种至少一个限制楔的使用方法，所述限制楔能够在轴向上插入连接器壳体中，所述使用方法用于限制根据权利要求1至7中任一项所述的双轴连接器的关节夹板的旋转角度。