CN112618109A - 带容纳空间的多孔性结构和基底的连接结构及其制作方法和假体 - Google Patents
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- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K11/00—Resistance welding; Severing by resistance heating
- B23K11/16—Resistance welding; Severing by resistance heating taking account of the properties of the material to be welded
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
- B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
- B33Y80/00—Products made by additive manufacturing
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- A61F2/30767—Special external or bone-contacting surface, e.g. coating for improving bone ingrowth
- A61F2/30771—Special external or bone-contacting surface, e.g. coating for improving bone ingrowth applied in original prostheses, e.g. holes or grooves
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- A61F2002/30001—Additional features of subject-matter classified in A61F2/28, A61F2/30 and subgroups thereof
- A61F2002/30003—Material related properties of the prosthesis or of a coating on the prosthesis
- A61F2002/30004—Material related properties of the prosthesis or of a coating on the prosthesis the prosthesis being made from materials having different values of a given property at different locations within the same prosthesis
- A61F2002/30011—Material related properties of the prosthesis or of a coating on the prosthesis the prosthesis being made from materials having different values of a given property at different locations within the same prosthesis differing in porosity
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- A61F2002/30004—Material related properties of the prosthesis or of a coating on the prosthesis the prosthesis being made from materials having different values of a given property at different locations within the same prosthesis
- A61F2002/30014—Material related properties of the prosthesis or of a coating on the prosthesis the prosthesis being made from materials having different values of a given property at different locations within the same prosthesis differing in elasticity, stiffness or compressibility
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- A61F2002/30004—Material related properties of the prosthesis or of a coating on the prosthesis the prosthesis being made from materials having different values of a given property at different locations within the same prosthesis
- A61F2002/30052—Material related properties of the prosthesis or of a coating on the prosthesis the prosthesis being made from materials having different values of a given property at different locations within the same prosthesis differing in electric or magnetic properties
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- A61F2002/30001—Additional features of subject-matter classified in A61F2/28, A61F2/30 and subgroups thereof
- A61F2002/30003—Material related properties of the prosthesis or of a coating on the prosthesis
- A61F2002/3006—Properties of materials and coating materials
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- A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
- A61F2/02—Prostheses implantable into the body
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- A61F2002/30001—Additional features of subject-matter classified in A61F2/28, A61F2/30 and subgroups thereof
- A61F2002/30316—The prosthesis having different structural features at different locations within the same prosthesis; Connections between prosthetic parts; Special structural features of bone or joint prostheses not otherwise provided for
- A61F2002/30317—The prosthesis having different structural features at different locations within the same prosthesis
- A61F2002/30324—The prosthesis having different structural features at different locations within the same prosthesis differing in thickness
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- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
- A61F2/02—Prostheses implantable into the body
- A61F2/30—Joints
- A61F2002/30001—Additional features of subject-matter classified in A61F2/28, A61F2/30 and subgroups thereof
- A61F2002/30316—The prosthesis having different structural features at different locations within the same prosthesis; Connections between prosthetic parts; Special structural features of bone or joint prostheses not otherwise provided for
- A61F2002/30329—Connections or couplings between prosthetic parts, e.g. between modular parts; Connecting elements
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- A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
- A61F2/02—Prostheses implantable into the body
- A61F2/30—Joints
- A61F2002/30001—Additional features of subject-matter classified in A61F2/28, A61F2/30 and subgroups thereof
- A61F2002/30316—The prosthesis having different structural features at different locations within the same prosthesis; Connections between prosthetic parts; Special structural features of bone or joint prostheses not otherwise provided for
- A61F2002/30329—Connections or couplings between prosthetic parts, e.g. between modular parts; Connecting elements
- A61F2002/30451—Connections or couplings between prosthetic parts, e.g. between modular parts; Connecting elements soldered or brazed or welded
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- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
- A61F2/02—Prostheses implantable into the body
- A61F2/30—Joints
- A61F2002/30001—Additional features of subject-matter classified in A61F2/28, A61F2/30 and subgroups thereof
- A61F2002/30667—Features concerning an interaction with the environment or a particular use of the prosthesis
- A61F2002/30677—Means for introducing or releasing pharmaceutical products, e.g. antibiotics, into the body
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- A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
- A61F2/02—Prostheses implantable into the body
- A61F2/30—Joints
- A61F2/30767—Special external or bone-contacting surface, e.g. coating for improving bone ingrowth
- A61F2/30771—Special external or bone-contacting surface, e.g. coating for improving bone ingrowth applied in original prostheses, e.g. holes or grooves
- A61F2002/30772—Apertures or holes, e.g. of circular cross section
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- A61F2/02—Prostheses implantable into the body
- A61F2/30—Joints
- A61F2/30767—Special external or bone-contacting surface, e.g. coating for improving bone ingrowth
- A61F2/30771—Special external or bone-contacting surface, e.g. coating for improving bone ingrowth applied in original prostheses, e.g. holes or grooves
- A61F2002/30772—Apertures or holes, e.g. of circular cross section
- A61F2002/30784—Plurality of holes
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- A61F2/02—Prostheses implantable into the body
- A61F2/30—Joints
- A61F2/30767—Special external or bone-contacting surface, e.g. coating for improving bone ingrowth
- A61F2002/3092—Special external or bone-contacting surface, e.g. coating for improving bone ingrowth having an open-celled or open-pored structure
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- A61F2/02—Prostheses implantable into the body
- A61F2/30—Joints
- A61F2/30767—Special external or bone-contacting surface, e.g. coating for improving bone ingrowth
- A61F2002/3093—Special external or bone-contacting surface, e.g. coating for improving bone ingrowth for promoting ingrowth of bone tissue
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- A61F2002/3097—Designing or manufacturing processes using laser
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Abstract
本发明提供一种带容纳空间的多孔性结构和基底的连接结构及其制作方法和假体,将多孔性结构与中间体预先连接或一体成型得到一复合体,将复合体与基底连接,使多孔性结构能覆在基底表面。本发明实现了多孔性结构和基底的有效结合,满足了机械结构整体和表面性能不同时的连接要求,同时避免了热压工艺等造成基底的力学性能大幅下降的问题。本发明的连接结构设有至少一个容纳空间,可根据需要在其中放置各种容纳物,扩展连接结构的应用场景。
Description
技术领域
本发明涉及复合材料的连接技术,特别涉及在医疗器械上的应用,提供 一种多孔性结构和基底的连接结构及其制作方法,该连接结构具有容纳空间; 还提供一种使用所述连接结构的假体。
背景技术
工程应用常常对机械结构的整体性能和表面性能有不同的要求。比如, 人工髋关节的髋臼杯和股骨柄,其整体性能(如疲劳强度)要满足假体在植 入体内后几十年、平均每年一百万到两百万次走路时承受的动态载荷下的抗 疲劳要求,而且对假体表面有特定的性能需要,以满足假体表面与病人的骨 骼组织牢固结合在一起,保证假体不松动。否则病人会有疼痛,就必须取出 假体,使病人再经过一次翻修手术,植入一个新的假体。其它骨科植入物(如 脊柱)也有类似情况和需求。事实上,在其它领域,也有基底和表面有不同 性能需求,而两者之间需要可靠有效连接的情况。
关节假体常用的人工材料是钛合金、钴铬钼合金等,和骨头无法形成有 效的生物或化学结合。假体和骨之间的界面一般主要通过物理/机械结合。比 如,高度抛光的假体表面和骨组织无法形成有效的结合力,所以,现有技术 可以在假体表面通过喷砂、等离子喷钛等方式形成粗糙表面,来增加假体和 骨组织之间的界面摩擦力,帮助增强假体和骨骼界面的物理/机械固定。在骨 科领域,这被称为“骨长上”的表面。有时,可以用羟基磷灰石等材料(或 可结合生长因子,干细胞等附加物)作为假体粗糙表面上面的涂层,增加骨 传导、骨诱导、骨再生,以加速或加强骨组织在假体表面的附着,进一步提 高“骨长上”的性能。
另外,有时钛丝或钛珠等可以用烧结或扩散焊等方法在假体(如髋臼杯/ 股骨柄)的表面形成多孔性的涂层。或者,用金属3D打印增材制造工艺、 气相沉淀工艺等等,预先制作出具有多孔结构的薄片0001,然后用扩散焊的 方式把薄片0001与假体的实心基底0002结合起来,如图1所示。这些方式 为假体提供了多孔性的表面,与假体接触的骨组织能够再生,新的骨组织填 充于互相贯通的多孔结构里,达到了“骨长入”假体的效果。但是,这些工艺都有一个不可避免的后果,就是基底的力学强度会大幅降低,从而提高了 假体断裂的风险,特别是当假体(比如股骨柄)受到弯曲扭矩或拉伸应力情 况下,容易断裂。所以,如何可靠牢固地把一个多孔性结构与其基底结合, 同时保证基底力学性能不受太明显的影响成为一个工艺难点。
相对而言,激光焊等焊接工艺对基底的力学性能影响较低。但是,当多 孔性结构的孔隙率很高时(>50%),互相连接的支架占比较低,而且薄弱; 支架之间形成大量孔隙。这样的高孔隙率结构无论用金属3D打印增材制造 工艺实现,还是通过烧结等方式实现,在直接用激光焊接对多孔性结构和基 底进行连接时,只要激光束有效直径接近甚至大于支架宽度时,激光能量可 能直接击断支架结构,打透多孔性结构,无法对多孔性结构的支架和基底支 架实现焊接连接。又或者,当采用渗透焊对多孔性结构和基底进行连接时, 由于必须处于高温高压的工艺条件下,基底结构的强度会大幅降低。
另一方面,假体周围感染是关节置换术的灾难性并发症,也是导致关节 置换术后翻修的主要原因,其诊断及治疗十分困难,常需多次手术及长疗程 的抗感染治疗,并发症高、住院时间长、治疗费用昂贵。假体周围感染的发 生是病原菌、假体和人体三者之间相互作用的结果。根据感染症状持续时间 可以分为:急性感染(小于3个月)、迟发性感染(3~12个月)、慢性感染 (大于12个月)。急性与迟发性感染多因术中污染或术后伤口并发症引起病 原菌侵入,而慢性感染则多因远处初始感染灶的病原菌入血引起菌血症,经 血液循环播散至受累关节,对其预防及治疗尤其困难。
发明内容
本发明提供一种多孔性结构和基底的有效连接结构,可以保持基底力学 性能,满足了机械结构整体和表面性能不同时的连接要求,适用于人工植入 假体。该连接结构具有容纳空间,可以根据需要放置多种物品,例如是传感 器或药物。本发明还提供所述连接结构的制作方法,和应用该连接结构的假 体。
本发明的一个技术方案是提供一种带容纳空间的多孔性结构和基底的连 接结构,其特征在于,所述连接结构,包含:
复合体,包含预先连接或一体成型的第一多孔性结构与中间体,所述中 间体的致密度高于第一多孔性结构;
基底,其与复合体的第一多孔性结构和/或中间体相连接;
所述连接结构设有至少一个容纳空间;所述容纳空间的至少一部分通过 第一多孔性结构设置,或通过第一多孔性结构与中间体和/或基底的配合设 置。
可选地,所述中间体包含插入部和/或夹层部;
所述插入部至少有一部分结构,位于第一多孔性结构内;
所述夹层部至少有一部分结构,位于第一多孔性结构与基底之间。
可选地,所述中间体是实心结构,或者是第二多孔性结构;
所述第二多孔性结构的致密度,高于所述第一多孔性结构的致密度。
可选地,所述基底是实心结构,或者是第三多孔性结构;
所述第三多孔性结构的致密度,高于所述第一多孔性结构的致密度。
可选地,所述第二多孔性结构的致密度,在所述第一多孔性结构的致密 度和所述第三多孔性结构的致密度之间。
可选地,所述基底通过锻造或铸造或机加工或粉末冶金或金属粉末注射 成型制成。
可选地,所述复合体的第一多孔性结构与中间体,通过3D打印增材制 造工艺、或气相沉淀工艺、或烧结工艺实现一体成型。
可选地,所述基底由金属材料制成;
所述第一多孔性结构由金属材料制成;
所述中间体由金属材料制成。
可选地,所述容纳空间没有边缘界面;
或者,所述容纳空间在至少部分方向形成有边缘界面。
可选地,所述容纳空间的边缘界面是封闭的,或是不封闭的。
可选地,所述容纳空间的边缘界面,由第一多孔性结构或中间体或基底 处与容纳空间毗邻的部位构成,或是由另外设置到连接结构的构件构成。
可选地,所述容纳空间的范围内,留有以下的一种或多种部件,或没有 所述部件;
所述部件包含第一多孔性结构、或中间体、或基底、或另外设置在连接 结构的构件。
可选地,容纳空间旁一个或多个方向的部件,单独地或配合地对实体进 行固定;
连接结构处的相应部件包含以下的一种或多种:第一多孔性结构、中间 体、基底、另外设置到连接结构的构件;
所述实体是以下的一种或多种:实体的容纳物、从容纳物外部对其包覆 的实体的包覆体、容纳空间的实体的边缘界面。
可选地,对实体进行固定,包含对实体进行承载:所述部件单独地或配 合地从一个或多个方向对实体进行支撑;所述部件通过其与容纳空间毗邻的 部位或延伸到容纳空间范围内的部位实施承载。
可选地,对实体进行固定,包含与实体紧配合:所述部件至少从两个相 对方向与实体紧密接触;所述部件通过其与容纳空间毗邻的部位或延伸到容 纳空间范围内的部位实施紧配合;对实体实施紧配合的,是同一个部件的不 同部位,或是不同的部件。
可选地,对实体进行固定,包含对实体进行限位:所述部件单独地或配 合地形成有位于实体至少一个方向的限位结构,阻止位于限位结构一侧的实 体移动到限位结构的另一侧;所述限位结构包含限位突起。
可选地,对实体进行固定,包含对实体进行限位:所述部件单独地或配 合地形成至少从一个方向与实体紧密接触的限位结构;
所述限位结构包含至少一个限位突起,其形成在所述部件与容纳空间毗 邻的部位,并延伸到容纳空间的范围之内。
可选地,所述实体处与限位突起对应的部位,设有与限位突起相匹配的 限位凹陷,使所述限位突起得以嵌入到限位凹陷中;或者,所述实体处与限 位突起对应的部位没有限位凹陷。
可选地,对实体进行限位的部件包含第一多孔性结构时,所述限位突起 包含第一多孔性结构的一部分支架或梁的端部;这部分支架或梁与容纳空间 毗邻,其端部延伸到容纳空间的范围内。
可选地,对实体进行固定,包含对实体进行限位:所述部件单独地或配 合地形成至少从一个方向与实体紧密接触的限位结构;
所述限位结构包含相匹配的限位突起和限位凹陷,所述限位凹陷形成在 所述与容纳空间毗邻的部位,所述限位突起设置在实体表面并延伸到容纳空 间的范围之外,所述限位突起嵌入在所述限位凹陷中。
可选地,对实体进行限位的部件包含第一多孔性结构时,所述限位凹陷 包含第一多孔性结构与容纳空间毗邻的一部分孔隙;这部分孔隙保持其在第 一多孔性结构制成时的形态,或者通过对第一多孔性结构的这部分孔隙进行 加工以形成所述限位凹陷。
可选地,所述容纳空间设有连通该容纳空间内部和外部的通道或开口。
可选地,所述容纳空间的通道或开口,直接或间接连通至外部开放空间;
或者,所述容纳空间的通道或开口,直接或间接连通至其他容纳空间。
可选地,所述容纳空间的通道或开口,通过连通以下一个或多个部件所 设置的通道或开口,再连通到外部开放空间;所述部件包含第一多孔性结构、 中间体、基底、另外设置在连接结构的构件。
可选地,所述容纳空间的通道或开口,通过连通以下一个或多个部件所 设置的通道或开口,再连通到其他容纳空间;所述部件包含第一多孔性结构、 中间体、基底、另外设置在连接结构的构件。
可选地,所述部件处设置的通道或开口,是与其所在的部件一同制成的, 或是对其所在的部件再加工而制成的;
所述容纳空间的通道或开口,是与所述容纳空间一同制成的,或是对所 述容纳空间再加工而制成的。
可选地,所述容纳空间的通道或开口是敞开的;
或者,所述容纳空间的通道或开口被封闭并等待后续打开;
或者,所述容纳空间的通道或开口被封闭后不再打开。
可选地,复合体与基底连接之后,去除连接结构的一部分,来形成容纳 空间的至少一部分、或形成容纳空间的通道或开口;被去除的部位包含以下 的一种或多种:第一多孔性结构的一部分、插入部的至少一部分、夹层部的 一部分,基底的一部分、另外设置在连接结构的构件的至少一部分。
可选地,被去除的部位作为封闭体,后续用于封闭所述通道或开口。
可选地,对容纳空间的通道或开口进行封闭的封闭体,由第一多孔性结 构或中间体或基底处与容纳空间毗邻的部位构成,或是由另外设置到连接结 构的构件构成。
可选地,中间体的至少一部分在连接结构的预设位置,毗邻于容纳空间, 作为容纳空间的通道或开口;容纳物设置到容纳空间以后,将中间体的该部 分安装到预设位置实现对通道或开口的封闭。
可选地,另外设置到连接结构处的构件,包含成型部件,其作为容纳空 间的至少一部分边缘界面,或形成用于封闭容纳空间的通道或开口的封闭体;
所述成型部件与第一多孔性结构或中间体或基底处与容纳空间毗邻的部 位相连接,或者与其他的构件相连接。
可选地,另外设置到连接结构处的部件,包含填充体,其将第一多孔性 结构处毗邻容纳空间的一部分支架或梁联结起来,形成填充面;
所述填充面作为容纳空间的至少一部分边缘界面,或形成用于封闭容纳 空间的通道或开口的封闭体;所述填充面单独设置在第一多孔性结构处,或 者与中间体或基底或其他的构件相连接。
可选地,熔融状的物质在连接结构的指定部位凝固后,作为容纳空间的 至少一部分边缘界面,或形成用于封闭容纳空间的通道或开口的封闭体,或 用于将第一多孔性结构的一部分支架或梁联结起来;该物质是高分子材料, 或是与第一多孔性结构或中间体或基底相同或性质近似的材料。
可选地,将熔融状的物质注入第一多孔性结构的指定部位后等待其凝固;
或者,将物质的原材料置于指定位置,至少对指定位置附近进行加热, 使物质的原材料成为熔融状,并将指定位置周边第一多孔性结构的孔隙填充。
可选地,用于封闭通道或开口的封闭体,由以下任意一种材料制成:
可在所处环境的状态改变时自行触发打开的材料;
可与设定物质发生反应而触发打开的材料;
可在设定的时间范围降解的材料;
可允许容纳物通过的材料;
可允许容纳物缓释的材料;
与第一多孔性结构或中间体或基底相同的材料;
与第一多孔性结构或中间体或基底性质近似的材料。
可选地,性质近似包含导电性能近似、或致密度近似。
可选地,用于封闭通道或开口的封闭体,是实心结构,或是致密度与第 一多孔性结构相同或不同的多孔性结构。
可选地,所述容纳空间的全部或一部分形成在第一多孔性结构内;
所述第一多孔性结构的至少部分表面为所述连接结构的暴露表面。
可选地,所述容纳空间的一部分形成在第一多孔性结构处,且在以下的 一个或多个部件处形成容纳空间的其他部分;所述部件包含中间体、基底、 另外设置在连接结构的构件。
可选地,所述容纳空间的相应部分与其所在的部件一同制成,或通过对 所述部件再加工而制成所述容纳空间的相应部分。
可选地,形成在第一多孔性结构处的凹陷,作为容纳空间的至少一部分。
可选地,所述凹陷形成在第一多孔性结构的暴露表面。
可选地,所述凹陷与第一多孔性结构一同制成,或者,所述凹陷通过对 第一多孔性结构再加工而制成。
可选地,第一多孔性结构内一个指定的孔隙所对应的范围,或指定的多 个相连通的孔隙所对应的范围,作为容纳空间的至少一部分。
可选地,容纳空间所对应的一个或多个指定孔隙,保持其在第一多孔性 结构制成时的孔隙状态而成为所述容纳空间的至少一部分;或者,通过对第 一多孔性结构处的一个指定孔隙,或多个原先相连通或不相连通的指定孔隙 进行再加工而成为所述容纳空间的至少一部分。
可选地,第一多孔性结构或中间体或基底处与容纳空间毗邻的部位,形 成有凹陷或贯通的结构,使容纳空间的一部分延伸到这些结构。
可选地,第一多孔性结构或中间体或基底处与容纳空间毗邻的部位,保 持其各自在制成时、或在复合体与基底连接时的形态而成为容纳空间的至少 一部分边缘界面,或者在制成时、或在复合体与基底连接时的形态基础上进 行加工而成为容纳空间的至少一部分边缘界面。
可选地,第一多孔性结构或中间体或基底处与容纳空间毗邻的一部分, 保持其各自在制成时、或在复合体与基底连接时的形态而成为封闭体,或者 在制成时、或在复合体与基底连接时的形态基础上进行加工而成为封闭体。
可选地,所述第一多孔性结构的一部分孔隙,作为容纳空间的通道或开 口,或与容纳空间的通道或开口连通,或与外部开放空间连通,或与以下一 种或多种部件所设置的通道或开口连通:中间体、基底、另外设置在连接结 构的构件。
可选地,所述基底处设置的通道,与容纳空间的通道或开口连通,或与 外部开放空间连通,或与以下一种或多种部件所设置的通道或开口连通:中 间体、基底、另外设置在连接结构的构件;
所述基底处设置的通道,是形成在基底内部的管道;或者,所述基底处 设置的通道是沟槽,其形成在基底靠近复合体一侧的表面,且沟槽的至少一 部分朝着复合体所在方向敞开。
可选地,复合体与基底之间的夹层部,包含凸起结构和/或中间体主体;
所述夹层部与容纳空间有以下有a1和/或a2的位置关系:
a1、所述容纳空间的范围内没有夹层部,或者,所述容纳空间的范围内 包含凸起结构和/或中间体主体;
a2、所述夹层部处毗邻容纳空间的部位,包含:凸起结构和/或中间体主 体,或者所述夹层部与容纳空间不相毗邻;
其中,复合体与基底之间的夹层部包含凸起结构而不包含中间体主体, 所述凸起结构设置在第一多孔性结构靠近基底的一侧,且朝着基底凸起;所 述夹层部在所述凸起结构处与基底接触并连接;
或者,复合体与基底之间的夹层部包含中间体主体而不包含凸起结构, 所述中间体主体与基底接触并连接;
或者,复合体与基底之间的夹层部包含中间体主体和凸起结构,所述凸 起结构设置在所述中间体主体靠近基底的一侧,且朝着基底凸起;所述夹层 部至少在凸起结构处与基底接触并连接。
可选地,所述容纳空间范围内或毗邻容纳空间的部位,包含凸起结构而 不包含中间体主体时,所述凸起结构单独地、或配合以下的一种或多种部件 位于容纳空间范围内或毗邻容纳空间的部位来实施固定:第一多孔性结构、 其他的凸起结构、中间体的插入部、另外设置到连接结构的构件、基底。
可选地,所述容纳空间范围内的部位,包含凸起结构而不包含中间体主 体时,所述复合体进一步包含延伸体,延伸体的一部分与凸起结构连接并延 伸到容纳空间的范围内;
延伸体的另一部分与毗邻容纳空间或处在容纳空间范围之外的以下一种 或多种部件连接:第一多孔性结构、其他的凸起结构、中间体主体、中间体 的插入部、另外设置到连接结构的构件、基底。
可选地,相邻凸起结构之间的间隔空隙,作为容纳空间的通道或开口, 或与容纳空间的通道或开口连通,或与外部开放空间连通,或与以下一种或 多种部件所设置的通道或开口连通:第一多孔性结构、中间体的其他夹层部、 中间体的插入部、基底、另外设置在连接结构的构件。
可选地,所述凸起结构与基底之间的空隙,作为容纳空间的通道或开口, 或与容纳空间的通道或开口连通,或与外部开放空间连通,或与以下一种或 多种部件所设置的通道或开口连通:第一多孔性结构、中间体的其他夹层部、 中间体的插入部、基底、另外设置在连接结构的构件。
可选地,所述中间体主体是层状、或片状、或板状的。
可选地,所述中间体主体位于容纳空间范围内的部位,单独地、或配合 以下的一种或多种部件来对实体进行固定:第一多孔性结构、中间体主体的 其他部位、中间体主体以外其他的夹层部、中间体的插入部、另外设置到连 接结构的构件、基底。
可选地,所述中间体主体位于容纳空间范围内的部位,作为容纳空间的 至少一部分边缘界面。
可选地,所述中间体主体位于容纳空间范围内的部位开设有缺口,对嵌 入在缺口处的实体进行固定。
可选地,所述中间体主体位于容纳空间范围内的部位开设有缺口,作为 容纳空间的通道或开口,或与容纳空间的通道或开口连通,或与外部开放空 间连通,或与以下一种或多种部件所设置的通道或开口连通:第一多孔性结 构、中间体主体的其他部位、中间体主体以外其他的夹层部、中间体的插入 部、另外设置到连接结构的构件、基底。
可选地,所述中间体主体位于容纳空间范围内的部位开设有缺口,且缺 口内侧设置有延伸体;通过延伸体对实体进行固定。
可选地,所述中间体主体是封闭的;或者,所述中间体主体设置有通道 或开口。
可选地,所述中间体主体处设置的通道,是形成在中间体主体内部的管 道;或者,所述中间体主体处设置的通道是沟槽,其形成在中间体主体靠近 基底一侧的表面,且沟槽的至少一部分朝着基底所在的方向敞开。
可选地,所述中间体主体处设有第一沟槽作为中间体主体的通道,和/ 或,所述基底处设有第二沟槽作为基底的通道;
其中,第一沟槽形成在中间体主体靠近基底一侧的表面,且第一沟槽的 至少一部分朝着基底所在的方向敞开;第二沟槽形成在基底靠近复合体一侧 的表面,且第二沟槽的至少一部分朝着复合体所在方向敞开;
同时设置第一沟槽和第二沟槽时,两者相互错开,或者两者相互扣合形 成一个通道。
可选地,复合体与基底进行电阻焊时,复合体的焊接界面包含第一多孔 性结构和/或中间体主体,没有朝着基底凸起的凸起结构;或者,复合体的焊 接界面包含第一多孔性结构、中间体主体、朝着基底凸起的凸起结构之中的 一种或多种。
可选地,复合体与基底进行电阻焊时,所述基底的焊接界面设有基底凸 起结构,所述基底凸起结构朝着复合体的焊接界面凸起;
所述基底至少通过基底凸起结构与复合体的焊接界面连接;并且,与所 述基底凸起结构相连接的,是复合体的焊接界面上的第一多孔性结构、或不 包含凸起结构的夹层部、或夹层部处没有设置凸起结构的部位。
可选地,所述连接结构包含支撑部,其至少一部分插入在第一多孔性结 构内;
所述支撑部的第一端靠近第一多孔性结构的第一侧,所述支撑部的第二 端靠近第一多孔性结构的第二侧;第一多孔性结构的第二侧是靠近复合体的 焊接界面的一侧,第一侧是与第二侧相对的一侧;
所述支撑部单独地或配合以下一种或多种部件来形成容纳空间,或者, 所述支撑部单独地或配合以下的一个或多个部件对实体进行固定;所述部件, 包含:其他的支撑部、第一多孔性结构、中间体的插入部、中间体的夹层部、 基底、另外设置在连接结构的构件。
可选地,所述支撑部,与第一多孔性结构一同制成,或者另外设置到第 一多孔性结构处;所述支撑部处用于设置容纳空间或用于固定实体的部位, 与该支撑部的其他部位一同制成,或是通过对支撑部加工而制成;
用于设置容纳空间或用于固定实体的支撑部,是第一多孔性结构中的全 部支撑部,或是其中的一部分支撑部。
可选地,所述支撑部穿过实体对其固定;
实体处不被支撑部固定的部位,由以下的一个或多个部件固定,或者不 与所述部件接触;所述部件,包含:其他的支撑部、第一多孔性结构、中间 体的插入部、中间体的夹层部、基底、另外设置在连接结构的构件。
可选地,所述容纳空间全部或一部分形成在支撑部内。
可选地,支撑部的全部或部分表面,作为容纳空间的至少一部分边缘界 面。
可选地,支撑部处存在或开设的空隙或缺口,用作容纳空间的至少一部 分;
或者,支撑部处存在或开设的空隙或缺口,用来对实体进行固定;
或者,支撑部处存在或开设的空隙或缺口,用来设置对实体进行固定的 部件。
可选地,相邻支撑部之间的间隔空隙,和/或支撑部处开设的通道或开口, 作为容纳空间的通道或开口,或与容纳空间的通道或开口连通,或与外部开 放空间连通,或与以下一种或多种部件所设置的通道或开口连通:第一多孔 性结构、中间体的夹层部、中间体的插入部、基底、另外设置在连接结构的 构件。
可选地,复合体与基底连接之后,去除支撑部的全部或一部分而形成的 空隙,成为容纳空间的至少一部分。
可选地,实体设置有嵌入结构,所述嵌入结构插入到第一多孔性结构内 形成的空隙处实施固定。
可选地,实体设置有嵌入结构,所述嵌入结构插入到第一多孔性结构内 形成的与支撑部的插入部位相对应的空隙处;
该空隙在复合体与基底连接后通过去除支撑部的全部或一部分而形成;
或者,该空隙位于支撑部与其插入部位周边的第一多孔性结构之间。
可选地,实体通过设置的嵌套结构,固定在支撑部处。
可选地,实体设置有整合的嵌入结构和嵌套结构;
实体的嵌入结构插入在第一多孔性结构内形成的与支撑部的插入部位相 对应的空隙处,嵌套结构固定至空隙内的支撑部处。
可选地,所述嵌套结构是闭环结构,套设在支撑部上;
或者,所述嵌套结构是非闭环结构,与支撑部紧密接触。
可选地,实体设置有嵌入结构,所述嵌入结构插入在支撑部设置的空隙 处;
或者,实体设置有嵌入结构,所述嵌入结构插入在支撑部设置的凹陷处。
可选地,所述支撑部处形成有凹陷,在复合体与基底连接之时供电极的 单体插入;
复合体与基底连接之后,实体设置的嵌入结构插入在所述凹陷;或者, 所述凹陷作为容纳空间的至少一部分。
可选地,实体的嵌入结构所插入的位置,对应于支撑部插入部位的第一 端;该实体与第一多孔性结构的第一侧表面有接触或没有接触;
或者,嵌入结构所插入的位置,对应于支撑部插入部位除第一端以外的 其他部位,则该部位与容纳空间毗邻;
其中,在设置嵌入结构时,该插入部位的第一端或其他部位仍有支撑部, 或该插入部位的第一端或其他部位的支撑部被去除。
可选地,实体的嵌套结构所固定的位置,对应于支撑部插入部位的第一 端;该实体与第一多孔性结构的第一侧表面有接触或没有接触;
或者,嵌套结构所固定的位置,对应于支撑部插入部位除第一端以外的 其他部位,则该部位与容纳空间毗邻。
可选地,与支撑部在第一多孔性结构内的插入部位相对应的空隙,作为 容纳空间,或作为通道或开口,或用来设置其他对实体进行固定的部件;
其中,与插入部位相对应的空隙,在复合体与基底连接之前形成,所述 支撑部位于所述空隙内;
或者,与插入部位相对应的空隙,在复合体与基底连接之后形成,所述 支撑部位于所述空隙内,或不位于所述空隙内。
可选地,在复合体与基底连接之时,支撑部与其插入部位周边的第一多 孔性结构直接接触;在复合体与基底连接之后,去除支撑部的全部或一部分, 形成与插入部位相对应的空隙。
可选地,在复合体与基底连接之时,支撑部与插入部位周边的第一多孔 性结构没有直接接触,所述支撑部插入于形成在第一多孔性结构内的第一空 隙处;支撑部通过第一空隙内的间隔与周边的第一多孔性结构隔开;在复合 体与基底连接之后,将去除支撑部的全部或一部分所留下的间隔与第一空隙 的间隔连通,形成与插入部位相对应的空隙。
可选地,在复合体与基底连接之时,支撑部与插入部位周边的第一多孔 性结构没有直接接触,所述支撑部插入于形成在第一多孔性结构内的第一空 隙处;支撑部通过第一空隙内的间隔与周边的第一多孔性结构隔开;在复合 体与基底连接之后,保留支撑部,以第一空隙内的间隔,作为与插入部位相 对应的空隙;或者。
可选地,在复合体与基底连接之时,第一空隙的间隔内设置有绝缘体, 将支撑部与周边的第一多孔性结构隔开;在复合体与基底连接之后,绝缘体 被去除全部或一部分,来形成与插入部位相对应的空隙,或者形成与所述空 隙连通的间隔。
可选地,在复合体与基底连接之后,插入部位周边的第一多孔性结构, 保持其在复合体与基底连接之时的状态,或者被去除一部分而形成与插入部 位相对应的空隙,或者被去除一部分而形成与所述空隙连通的间隔。
可选地,在复合体与基底连接之后,支撑部第一端不超出第一多孔性结 构的第一侧表面,则与插入部位相对应的空隙,包含位于支撑部第一端与第 一多孔性结构的第一侧表面之间的间隔;
在复合体与基底连接之后,支撑部第一端超出第一多孔性结构的第一侧 表面或与第一侧表面齐平,则与插入部位相对应的空隙,包含位于支撑部插 入部位与其周边的第一多孔性结构之间的间隔。
可选地,在复合体与基底连接之时,支撑部的第一端超出第一多孔性结 构的第一侧表面:在复合体与基底连接之后去除一部分支撑部,使支撑部的 第一端不超出、或仍超出第一多孔性结构的第一侧表面,或与第一侧表面齐 平;
在复合体与基底连接之时,支撑部的第一端不超出第一多孔性结构的第 一侧表面:在复合体与基底连接之后维持支撑部的状态或去除一部分支撑部, 使支撑部的第一端不超出第一多孔性结构的第一侧表面;
在复合体与基底连接之时,支撑部的第一端与第一多孔性结构的第一侧 表面齐平:在复合体与基底连接之后,去除一部分支撑部,使支撑部的第一 端不超出第一多孔性结构的第一侧表面;或者,维持支撑部的状态,使支撑 部的第一端仍与第一多孔性结构的第一侧表面齐平。
可选地,在复合体与基底连接之后,第一多孔性结构的第一侧表面被电 极或压头压缩,或者将第一多孔性结构的第一侧表面去除一部分,从而对支 撑部的第一端与被压缩或被去除后得到的第一多孔性结构第一侧表面的位置 关系进行调整。
可选地,与插入部位相对应的空隙处,设置的用来对实体进行固定的部 件,包含实体的嵌入结构和/或嵌套结构;所述嵌入结构插入在该空隙,所述 嵌套结构固定至支撑部。
可选地,在复合体与基底连接之后,支撑部的第一端超出第一多孔性结 构的第一侧表面,作为支撑部的超出部位;实体的嵌入结构和/或嵌套结构, 设置在支撑部的超出部位。
可选地,支撑部的第二端不超出第一多孔性结构的第二侧表面,或与第 一多孔性结构的第二侧表面齐平;
支撑部的第二端与所述第二侧表面齐平时,中间体包含的夹层部与支撑 部的第二端相接触或不接触;支撑部的第二端与所述第二侧表面齐平,且中 间体不包含夹层部时,支撑部的第二端与基底相连接或不连接。
可选地,支撑部与夹层部包含的中间体主体处远离基底的一侧接触,中 间体主体靠近基底一侧设有朝着基底凸起的凸起结构或没有凸起结构;
或者,支撑部与夹层部包含的凸起结构处远离基底的一侧接触,所述凸 起结构设置在第一多孔性结构的第二侧表面,且朝着基底凸起。
可选地,支撑部与夹层部包含的凸起结构对应设置并直接接触;或者, 支撑部与夹层部的凸起错位分布且不直接接触;
其中,所述凸起结构向基底凸起,且设置在第一多孔性结构的第二侧表 面,或设置在夹层部包含的中间体主体靠近基底的一侧。
可选地,所述支撑部由绝缘材料制成;
或者,所述支撑部由导电材料制成,属于中间体的插入部。
可选地,所述支撑部由熔融状的物质在所注入的第一多孔性结构处凝固 后制成;
该物质是高分子材料,或是与第一多孔性结构或中间体或基底相同或性 质近似的材料。
可选地,所述支撑部是实心结构;
或者,所述支撑部是多孔性结构,且致密度高于第一多孔性结构的致密 度。
可选地,所述支撑部处设置有联结体和/或延伸体,作为边缘界面的至少 一部分,或作为对容纳空间的通道或开口进行封闭的封闭体,或用于单独地 或配合以下的一个或多个部件对实体进行固定:
所述部件,包含:与联结体或延伸体连接的支撑部、其他的支撑部、第 一多孔性结构、中间体的插入部、中间体的夹层部、基底、其他的联结体或 延伸体、另外设置在连接结构的构件;
其中,所述联结体的两端分别与两个支撑部连接;
所述延伸体的一端与支撑部连接,另一端延伸到开放空间,或延伸到第 一多孔性结构、或中间体的插入部、或中间体的夹层部、或其他设置到连接 结构的构件与容纳空间毗邻的部位。
可选地,连接在一对支撑部之间的联结体,靠近于支撑部的第一端;同 一对支撑部之间设有缺口,所述缺口靠近于支撑部的第二端;所述联结体与 暴露在缺口处的基底表面之间形成有间隔的空隙,所述空隙成为容纳空间的 至少一部分。
可选地,连接在一对支撑部之间的联结体,更靠近支撑部的第一端;同 一对支撑部之间设有缺口,所述缺口靠近于支撑部的第二端,所述缺口处设 有连接在同一对支撑部的延伸体;所述联结体与延伸体之间形成有间隔的空 隙,所述空隙成为容纳空间的至少一部分。
可选地,连接在一对支撑部之间的第一联结体,更靠近支撑部的第一端; 同一对支撑部之间还连接有第二联结体,所述第二联结体靠近支撑部的第二 端;所述第一联结体与第二联结体之间形成有间隔的空隙,所述空隙成为容 纳空间的至少一部分。
可选地,所述空隙连通到位于基底表面的沟道或管道的开口;所述沟道 或管道用于布置连接传感器的线缆,或者用于输送药物。
可选地,所述基底表面的沟道处未与所述空隙连通的部位,被与基底连 接的夹层部的中间体主体所覆盖。
可选地,所述联结体或延伸体本身,由支撑部单独固定,或由支撑部配 合以下的一个或多个部件进行固定:第一多孔性结构、中间体的插入部、中 间体的夹层部、基底、另外设置在连接结构的构件;
配合固定延伸体的部件,位于延伸体延伸的一端,或位于延伸体两端以 外的其他部位;配合固定联结体的部件,位于联结体两端以外的其他部位。
可选地,与所述联结体的两端分别连接的两个支撑部,位于容纳空间的 同一边缘界面,或位于容纳空间处相邻或相对的不同边缘界面。
可选地,所述联结体或延伸体与支撑部一同制成,或另外设置到支撑部 处。
可选地,所述支撑部处的空隙或缺口或凹陷,用来设置联结体或延伸体。
可选地,所述联结体或延伸体是设置到支撑部处的成型部件或填充面;
所述填充面包含填充体,其将第一多孔性结构处毗邻支撑部及容纳空间 的一部分支架或梁联结起来;熔融状的物质在连接结构的指定部位凝固后, 形成所述填充体;该物质是高分子材料或与第一多孔性结构或中间体或基底 相同或性质近似的材料。
可选地,所述联结体或延伸体由导电材料或绝缘材料制成。
可选地,所述联结体或延伸体是实心结构;
或者,所述联结体或延伸体是多孔性结构,其致密度与第一多孔性结构 的致密度相同或不同。
可选地,所述复合体设置有锚点;所述锚点包含锚点本体,其位于第一 多孔性结构靠近基底的第二侧;所述锚点本体的第二侧与基底接触并连接;
形成在锚点本体第一侧的空隙,作为容纳空间,或供实体的嵌入结构插 入以固定实体,或作为容纳空间的通道或开口,或与容纳空间的通道或开口 连通,或与外部开放空间连通,或与以下一种或多种部件所设置的通道或开 口连通:第一多孔性结构、基底、另外设置在连接结构的构件。
可选地,激光焊的光束穿过预先形成在锚点本体第一侧的空隙,到达锚 点本体的第一侧,对锚点本体与基底连接;
或者,激光焊的光束穿过填充在锚点本体第一侧的第一多孔性结构而形 成锚点本体第一侧的空隙,该光束达到锚点本体的第一侧,对锚点本体与基 底连接;
或者,电阻焊的电极的单体插入预先形成在所述锚点本体第一侧的空隙, 到达锚点本体的第一侧,将电流传导到锚点本体及第一多孔性结构第二侧与 之邻近的部位,将复合体与基底连接。
可选地,所述锚点进一步包含锚点周边,锚点本体的第一侧至少设置有 一个锚点周边,或者,锚点本体的第一侧设置有环绕的锚点周边;
锚点周边至少部分插入在第一多孔性结构内,锚点周边第一端靠近第一 多孔性结构第一侧,锚点周边第二端靠近第一多孔性结构第二侧;
其中,锚点周边作为边缘界面的至少一部分;或者,锚点周边开设有通 道或开口,供实体的嵌入结构插入以固定实体,或作为容纳空间的通道或开 口,或与容纳空间的通道或开口连通,或与外部开放空间连通,或与以下一 种或多种部件所设置的通道或开口连通:第一多孔性结构、中间体、基底、 另外设置在连接结构的构件。
可选地,所述环绕的锚点周边所围成的空间,对应于锚点本体第一侧的 空隙。
可选地,所述锚点与至少一个其他锚点之间,通过联结体连接;
所述联结体包含联结体本体,与锚点本体连接;所述联结体本体位于第 一多孔性结构靠近基底的第二侧;所述锚点本体的第二侧与基底接触或不接 触;
或者,所述联结体包含所述联结体本体,还包含至少一个联结体侧壁; 所述联结体侧壁至少部分插入在第一多孔性结构内,联结体侧壁第一端靠近 第一多孔性结构第一侧,联结体侧壁第二端靠近第一多孔性结构第二侧;与 联结体连接的锚点没有锚点周边,或者与联结体连接的锚点设有锚点周边与 联结体侧壁连接;
所述联结体作为边缘界面的至少一部分,或者,所述联结体开设有通道 或开口,或供实体的嵌入结构插入以固定实体,或作为容纳空间的通道或开 口,或与容纳空间的通道或开口连通,或与外部开放空间连通,或与以下一 种或多种部件所设置的通道或开口连通:第一多孔性结构、中间体、基底、 另外设置在连接结构的构件。
可选地,所述锚点是实心结构;
或者,所述锚点是比所述第一多孔性结构的致密度更高的多孔性结构;
所述联结体是实心结构;
或者,所述联结体是比所述第一多孔性结构的致密度更高的多孔性结构;
所述联结体的致密度与所述锚点的致密度一致或不一致。
可选地,所述锚点本体属于所述中间体的夹层部;所述锚点周边属于支 撑部;
所述联结体本体属于所述中间体的夹层部,所述联结体侧壁属于支撑部。
可选地,复合体与基底之间有一对接触面,且在该对接触面进行连接; 或者,复合体与基底之间有多对接触面,且在其中至少一对接触面相互连接;
容纳空间设置在复合体处避开接触面的部位,或者容纳空间延伸到复合 体的接触面,或者容纳空间穿过复合体的接触面延伸到基底。
可选地,基底的接触面包含一个接触区域,其与一个复合体接触且连接, 或分别与多个复合体接触且连接;
或者,基底的接触面包含多个接触区域,其与同一个复合体接触且连接;
或者,基底的接触面包含多个接触区域,其中的每个接触区域和与之对 应的一个复合体接触且连接,或每个接触区域和与之对应的多个复合体分别 接触;
有多个复合体时,相邻复合体的容纳空间各自独立或相互连通。
可选地,所述基底的一个接触区域,对应于该基底处一个方向或不同方 向的表面;
所述基底的多个接触区域,对应于该基底处同一个方向的表面,或对应 该基底处不同方向的表面。
可选地,复合体与基底之间的至少一对接触面,形成有相匹配的限位口 和限位突起;限位口形成在这一对之中的一个接触面,限位突起形成在这一 对之中的另一个接触面,并能插入到限位口内;具有限位口的接触面与具有 限位突起的接触面,是相互连接的一对接触面,或者是不相互连接的一对接 触面;
其中,容纳空间或容纳空间的通道或开口,避开具有限位口及限位凸起 所在的接触面设置;
或者,容纳空间或容纳空间的通道或开口,在具有限位口及限位凸起所 在的接触面、避开限位口及限位凸起所在的部位设置;
或者,在复合体与基底连接之后,利用限位口和/或限位凸起所在的部位 或对该部位加工,来设置容纳空间或容纳空间的通道或开口。
可选地,复合体与基底的至少一对接触面通过形成相匹配的表面而实施 定位;这一对接触面相互连接,或者不相互连接;
其中,容纳空间或容纳空间的通道或开口,避开用于定位的接触面设置, 或者在用于定位的接触面设置。
可选地,所述基底设有凹部,所述复合体包含嵌入凹部内的部位,该部 位与基底的凹部之间有一对接触面,且在这对接触面相互连接;或者,该部 位与基底的凹部之间有多对接触面,且在其中至少一对接触面相互连接。
可选地,复合体处嵌入基底凹部内的部位包含中间体的夹层部;
所述基底的凹部包含开口、与开口相对的第一表面、位于开口和第一表 面之间的侧边;
所述复合体的夹层部包含与凹部的第一表面相接触的第二表面,所述凹 部的侧边与复合体处相应方向的第一多孔性结构接触或不接触;或者,所述 夹层部包含所述第二表面,以及与凹部的侧边接触的第三表面;
其中,夹层部的第二表面和/或第三表面毗邻容纳空间的部位,作为容纳 空间的至少部分边缘界面;或者,夹层部的第二表面和/或第三表面毗邻容纳 空间的部位去除,使容纳空间延伸到基底凹部的第一表面和/或侧边;
或者,夹层部的第二表面和/或第三表面毗邻容纳空间的部位,用于单独 地或配合以下一种或多种部件对实体进行固定;
或者,夹层部的第二表面和/或第三表面毗邻容纳空间的部位开设通道或 开口,作为容纳空间的通道或开口,或连通容纳空间的通道或开口,或连通 外部开放空间,或连通以下一种或多种部件设置的通道或开口;
所述部件,包含:基底凹部、第一多孔性结构、夹层部的其他部位、其 他的中间体、另外设置到连接结构的构件。
可选地,所述基底的凹部的至少一处侧边是斜面,其与第一表面之间形 成设定的角度;与这处侧边接触的第三表面是斜面,其与第二表面之间形成 设定的角度。
可选地,所述角度为锐角。
可选地,复合体与基底通过激光焊或电阻焊连接;
所述容纳空间在复合体与基底连接之前、或连接过程中,或连接之后形 成。
可选地,激光焊的光束直接接触到中间体的夹层部暴露在外的表面,将 夹层部与基底进行焊接;或者,激光焊的光束穿过第一多孔性结构本身或形 成在第一多孔性结构内的空隙而到达夹层部所在位置,将夹层部与基底进行 焊接。
可选地,完成焊接之后,所述空隙作为容纳空间,或供实体的嵌入结构 插入以固定实体,或作为容纳空间的通道或开口,或与容纳空间的通道或开 口连通,或与外部开放空间连通,或与以下一种或多种部件所设置的通道或 开口连通:第一多孔性结构、中间体、基底、另外设置在连接结构的构件。
可选地,用于电阻焊的电极,与以下的一个或多个部件直接导电接触:
第一多孔性结构;从第一多孔性结构的导电接触部位到复合体的焊接界 面之间的导电路径上,包含第一多孔性结构的其他部位、中间体的插入部、 中间体的夹层部之中的一个或多个;
中间体的插入部;从插入部的导电接触部位到复合体的焊接界面之间的 导电路径上,包含第一多孔性结构、其他的插入部、中间体的夹层部之中的 一个或多个;
中间体的夹层部;从该夹层部的导电接触部位获得的电流,被传导到该 夹层部将与基底焊接的焊接界面,或者,将电流传导到所在复合体的其他焊 接界面,从夹层部的导电接触部位到其他焊接界面之间的导电路径上,包含 第一多孔性结构、中间体的插入部、其他的夹层部之中的一个或多个;
基底;从该基底的导电接触部位获得的电流,被传导到该基底将与复合 体焊接的焊接界面;
其中,与基底导电接触的电极,和与第一多孔性结构或插入部或夹层部 导电接触的电极,是不同极性的电极;
若连接结构包含插入在第一多孔性结构的支撑部,则以导电材质制成的 支撑部属于其中一种中间体的插入部;
复合体包含夹层部时,复合体的焊接界面包含夹层部和或第一多孔性结 构靠近基底的一侧;复合体不包含夹层部时,复合体的焊接界面包含第一多 孔性结构靠近基底的一侧。
可选地,用于电阻焊的电极,与中间体的插入部直接导电接触,包含:
电极与插入部暴露在外的表面导电接触;
或者,电极穿过第一多孔性结构内形成的空隙而到达插入部所在位置, 与插入部导电接触。
可选地,用于电阻焊的电极,与中间体的夹层部直接导电接触,包含:
电极与夹层部暴露在外的表面导电接触;
或者,电极穿过第一多孔性结构内形成的空隙而到达夹层部所在位置, 与夹层部导电接触。
可选地,用于电阻焊的电极,包含第一极性的电极和第二极性的电极;
基底的相对两侧分别与第一复合体和第二复合体连接;
其中,第一极性的电极与第一复合体的第一多孔性结构或插入部或夹层 部导电接触;第二极性的电极与第二复合体的第一多孔性结构或插入部或夹 层部导电接触;
或者,第一极性的电极与第一复合体的第一多孔性结构或插入部或夹层 部导电接触,第二极性的电极与基底导电接触,该基底已经与第二复合体完 成连接。
可选地,用于电阻焊的电极,包含电极的单体;电极的单体用于接触第 一多孔性结构、中间体的插入部、中间体的夹层部暴露在外的表面,或者用 于插入第一多孔性结构的空隙,来与第一多孔性结构、中间体的插入部、中 间体的夹层部中的至少一种直接接触,或者用于插入形成在中间体插入部的 凹陷来与插入部直接接触;
多个单体同时在多个位置焊接,或者一个单体分别在多个位置焊接;一 个极性的电极有一个或多个单体;有多个单体时各自独立供电,或者对并联 的多个单体供电。
可选地,使复合体与基底的焊接界面紧密接触而施加的压力,来自电极 或压头;
在基底一侧连接复合体,同时设置有电极和压头时,第一极性的电极与 第一压头分别接触复合体,两者布置及接触复合体的方向相同或不同;第二 极性的电极与第二压头分别接触基底,两者布置及接触基底的方向相同或不 同。
可选地,使复合体与基底的焊接界面紧密接触而施加的压力,来自电极 或压头;
在基底的相对两侧分别连接第一复合体、第二复合体,同时设置有电极 和压头时,第一极性的电极与第一压头分别接触第一复合体,两者布置及接 触第一复合体的方向相同或不同;
其中,第二极性的电极与第二压头分别接触第二复合体,两者布置及接 触第二复合体的方向相同或不同;基底已经与第一复合体或第二复合体连接, 或者基底还没有与第一复合体或第二复合体连接;
或者,第二极性的电极接触基底,该基底已经与第二复合体完成连接, 第二压头接触第二复合体,则第二极性的电极布置及接触基底的方向,与第 二压头布置及接触第二复合体的方向相同或不同。
可选地,第一极性的电极,从第一多孔性结构第一侧所在的方向,与以 下的一个或多个部件直接导电接触:第一多孔性结构、中间体的插入部、中 间体的夹层部、另外设置到复合体的其他导电部件;
和/或,第一极性的电极,从第一多孔性结构第一侧以外的其他方向,与 以下的一个或多个部件直接导电接触:第一多孔性结构、中间体的插入部、 中间体的夹层部、另外设置到复合体的其他导电部件;
其中,第一多孔性结构的第一侧是其远离基底的一侧。
可选地,用于电阻焊的电极与连接结构的以下一种或多种部件直接导电 接触来施加电流;或者,用于电阻焊的电极向另外设置的导电介质施加电流, 并通过导电介质传导到连接结构的以下一种或多种部件;所述导电介质在焊 接后至少被大部分去除;所述部件包含:第一多孔性结构、中间体的插入部、 中间体的夹层部、基底。
可选地,所述导电介质位于以下一种或多种部件的暴露表面;所述部件 包含:第一多孔性结构、中间体的插入部、中间体的夹层部、基底;
和/或,所述导电介质填充或延伸到第一多孔性结构的一部分孔隙处。
可选地,所述导电介质为粉末、或箔片、或丝材、或微球、或颗粒。
可选地,所述导电介质是熔融状的物质在所注入的第一多孔性结构处凝 固得到的;
所述导电介质的熔点低于第一多孔性结构的熔点。
可选地,所述导电介质是可喷涂的。
可选地,所述导电介质是硬质部件,覆盖在第一多孔性结构的暴露表面;
或者,所述导电介质是可变形的柔体部件,覆盖在第一多孔性结构的暴 露表面,并从暴露表面向第一多孔性结构内部延伸一部分。
可选地,所述导电介质由良导体材料制成;
所述导电介质由与第一多孔性结构或中间体相同或性质近似的材料制 成。
可选地,所述连接结构包含高分子材料中间层;所述容纳空间利用高分 子材料层设置,或避开高分子材料层设置;
连接结构处的任意一个多孔性结构内注入有高分子材料,或者,任意一 个多孔性结构与基底之间、或相邻的两个多孔性结构之间通过注入的高分子 材料进行连接,熔融状的高分子材料同时渗透到其所连接的部位,使高分子 材料与其所在的部位形成高分子材料中间层。
可选地,所述高分子材料中间层的至少部分表面,用作容纳空间的至少 一部分边缘界面;或者,容纳空间的全部或一部分形成在高分子材料中间层 内;或者,所述高分子材料层的至少部分表面,用于单独地或配合以下的一 种或多种部件,对实体进行固定;第一多孔性结构、基底、支撑部、中间体 的夹层部、另外设置到连接结构的构件。
可选地,所述容纳空间设置在连接结构内、没有高分子材料中间层的部 件;
或者,容纳空间设置在具有高分子材料中间层的部件处避开高分子材料 中间层的区域。
可选地,高分子材料中间层形成在第一多孔性结构内,和/或形成在作为 夹层部的第二多孔性结构内。
可选地,第一多孔性结构与基底之间形成高分子材料中间层;
或者,作为夹层部的第二多孔性结构与基底之间形成高分子材料中间层。
可选地,第一多孔性结构的第一侧与一第四多孔性结构之间形成高分子 材料中间层;该第四多孔性结构单独布置,与一第五多孔性结构预先连接或 一体成型形成另一复合体,第四多孔性结构、第五多孔性结构的致密度不同;
第一多孔性结构的第一侧是其远离基底的一侧。
可选地,高分子材料中间层所在的多孔性结构或与之毗邻的多孔性结构 内,设置有间隔层,对高分子材料的注入及渗透位置进行限定;所述间隔层 与其所在的多孔性结构一体成型,或是另外设置到该多孔性结构。
可选地,所述间隔层作为容纳空间的至少一部分边缘界面,或者所述间 隔层用于单独地或配合以下的一种或多种部件,对实体进行固定;第一多孔 性结构、基底、支撑部、中间体的夹层部、另外设置到连接结构的构件、高 分子材料层。
可选地,所述间隔层是实心结构,或是一种多孔性结构,间隔层的致密 度高于注入高分子材料的多孔性结构的致密度。
可选地,所述高分子材料层或间隔层开设有通道或开口,作为容纳空间 的通道或开口,或连通容纳空间的通道或开口,或连通外部开放空间,或连 通以下一种或多种部件所设置的通道或开口;所述部件,包含:第一多孔性 结构、支撑部、中间体的夹层部、基底、另外设置在连接结构的构件。
可选地,所述高分子材料中间层或间隔层作为对通道或开口进行封闭的 封闭体。
所述容纳物包含用电器,为其供电的器件,设置在用电器所在的容纳空 间或其他的容纳空间,或设置在连接结构以外;所述器件通过有线或无线方 式为用电器供电。
可选地,所述容纳物包含用电器,其通过线缆与其他器件进行电能和/ 或信号的传输;所述线缆布置于容纳空间的通道,和/或布置于连接结构各部 件所开设的、与容纳空间的通道或开口连通的通道;
其中,以线缆连接的所述其他器件,位于用电器所在的容纳空间或其他 的容纳空间,或设置在连接结构以外。
可选地,所述容纳物是传感器。
可选地,所述传感器对所处环境周围的一种或多种状态进行检测:温度、 压力、湿度。
可选地,所述传感器对菌种进行检测。
可选地,传感器的探测面暴露在连接结构表面之外,或者对着能连通到 连接结构暴露表面的通道或开口;
或者,传感器处,检测用的探头,或以无线方式传输电能和/或信号的天 线,通过容纳空间的通道或开口伸出。
可选地,所述容纳物是药物。
可选地,实体的药物直接被连接结构的相应部件固定;
或者,药物被实体的包覆体包裹后,放置到容纳空间或被连接结构的相 应部件固定;
或者,药物放置到容纳空间内。
可选地,容纳空间处的开口包含药物的输入口和输出口;
输入口与输出口是独立的开口或是同一个开口;
容纳空间的输入口,直接与外部开放空间连通,或经过连接结构的其他 部件所设置的通道及开口间接与外部开放空间连通;
容纳空间的输出口,直接与外部开放空间连通,或经过连接结构的其他 部件所设置的通道及开口间接与外部开放空间连通。
可选地,容纳空间处的通道包含药物的输入通道和输出通道;
输入通道与输出通道是独立的通道或是同一个通道;
容纳空间的输入通道,直接与外部开放空间连通,或经过连接结构的其 他部件所设置的通道间接与外部开放空间连通;
容纳空间的输出通道,直接与外部开放空间连通,或经过连接结构的其 他部件所设置的通道间接与外部开放空间连通。
可选地,所述输入通道、输入口是敞开的,或者被封闭并等待后续打开, 或者被封闭后不再打开;
所述输出通道、输出口是敞开的,或者被封闭并等待后续打开。
可选地,对通道或开口进行封闭的封闭体,由以下任意一种材料制成;
可在所处环境的状态改变时自行触发打开的材料;
可与设定物质发生反应而触发打开的材料;
可在设定的时间范围降解的材料;
可允许容纳物通过的材料;
可允许容纳物缓释的材料;
可溶解的材料;
与第一多孔性结构或中间体或基底相同的材料;
与第一多孔性结构或中间体或基底性质近似的材料。
可选地,药物的包覆体,由以下任意一种材料制成;
可在所处环境的状态改变时自行触发打开的材料;
可与设定物质发生反应而触发打开的材料;
可在设定的时间范围降解的材料;
可允许药物通过的材料;
可允许药物缓释的材料;
可溶解的材料。
本发明的另一个技术方案是提供一种假体,所述假体设置有上述任意一 项连接结构;所述假体,包含:
复合体,包含预先连接或一体成型的第一多孔性结构与中间体;所述中 间体的致密度高于第一多孔性结构;
假体主体,作为基底;所述假体主体的至少部分表面设为连接区域,与 复合体的第一多孔性结构和/或中间体相连接;
其中,所述连接结构设有至少一个容纳空间。
可选地,所述假体是骨科假体。
可选地,所述假体是关节假体。
可选地,所述复合体形成为壳体,包覆在所述假体主体的连接区域上, 与连接区域接触并连接;连接区域所在的假体主体的表面,对应于该假体主 体上的同一个方向或者对应于该假体主体上的不同方向。
可选地,所述复合体形成的壳体是一个整体;
或者,所述复合体形成的壳体包含多个壳体片体;其中,多个壳体片体 相互独立,或者相邻的壳体片体之间在至少一侧的邻边相连接。
可选地,所述假体是以下任意一种:
股骨柄、髋臼杯、椎间融合器、股骨髁、胫骨平台、脊柱假体、踝关节、 肩关节、肘关节、指关节、趾关节、椎间小关节、下颌关节、腕关节、人工 牙根。
可选地,所述假体是髋关节的股骨柄,所述股骨柄的柄体主体作为基底;
所述柄体主体的近端的至少部分表面设有连接区域。
可选地,所述假体是髋关节的髋臼杯,所述髋臼杯的杯体主体作为基底;
所述杯体主体的外周面的至少部分表面设有连接区域。
可选地,所述假体是椎间融合器,椎间融合器的融合器主体作为基底;
所述连接区域至少位于所述融合器主体的上端面和下端面。
可选地,所述假体是股骨髁,股骨髁的股骨髁主体作为基底;
所述股骨髁主体的内凹面的至少部分表面设有连接区域。
可选地,所述假体是胫骨平台,其包含的胫骨平台主体作为基底,
所述连接区域位于胫骨平台主体的平台托的下表面。
可选地,所述多孔性表面结构的表面,进一步形成有以下的任意一种或 多种物质:骨传导涂层、骨诱导涂层、抗菌涂层、细胞或生长因子的载体。
本发明的又一个技术方案是提供一种带容纳空间的多孔性结构和基底的 连接结构的制作方法,用于制作上述任意一项连接结构;
所述制作方法,包含:
第一多孔性结构与中间体预先连接或一体成型,得到复合体;所述中间 体的致密度高于第一多孔性结构;
将复合体的第一多孔性结构和/或中间体,与基底相连接;
为连接结构设置至少一个容纳空间;所述容纳空间的至少一部分通过第 一多孔性结构设置,或通过第一多孔性结构与中间体和/或基底的配合设置;
所述容纳空间在复合体与基底连接之前,或连接过程中,或连接之后设 置。
本发明示例的连接结构,通过预先连接或一体成型的工艺(3D打印等) 制造一个复合体,使其包含第一多孔性结构和相对其有更高致密度的中间体 (实心体或孔隙率更低的多孔性结构);采用焊接方法(激光焊或电阻焊), 将复合体与基底进行有效结合;激光焊光束作用于中间体,避免原先激光能 量直接作用第一多孔性结构而击断其支架的问题,使复合体与基底的连接更 为可靠;凸焊式电阻焊法利用接触电阻产生局部热源实现焊接,大大减少或 避免了热压工艺(如渗透焊工艺)等造成基底的力学性能大幅下降的问题; 本发明还可以将凸焊式电阻焊和点焊式电阻焊配合使用,加强中间体与基底 之间的焊接强度以及减小多孔性表面结构的表面损伤。
本发明示例的连接结构,可以通过锻造、铸造或机加工或粉末冶金等各 种工艺来制造基底。所述基底可以是实心的,或者可以是高致密度的多孔性 结构(第一多孔性结构的致密度要低于基底,而中间体的致密度可以介于两 者之间。本发明实现了多孔表面和实心(高致密度)基底的有效结合,满足 了机械结构整体和表面性能不同时的连接要求,同时避免了热压工艺等造成 基底的力学性能大幅下降的问题,使基底的强度不受实质性影响。本发明还 避免了对整个实心(高致密度)基底进行3D打印,使得加工操作得以简化, 降低了制造成本,也节约了时间。
本发明示例的连接结构,在第一多孔性结构内设置支撑部,用于对电极 或压头进行限位,保证电阻焊接完成后的第一多孔性结构表面的高度能达至 预设高度,避免第一多孔性结构被过多压缩;支撑部用于限位时,可以使用 绝缘材料,或使用导电材料,制成实心的或高致密度的多孔性结构作为支撑 部;当支撑部为良导电材料时,进一步引导电极输出的电流大部分优先流经 支撑部直至复合体的焊接界面,改善电流传导效率,保证复合体与基底之间 的焊接强度,还能减小对第一多孔性结构表面产生的损伤。
本发明示例的连接结构,在第一多孔性结构的焊接界面设置夹层部,例 如中间体主体和/或凸起结构,通过夹层部与基底连接;或者,在基底的焊接 界面设置反向的凸起结构,与夹层部的中间体主体或第一多孔性结构等不凸 起的部位连接。本发明利用夹层部的凸起结构,或基底的反向凸起结构,来 调整焊接界面的接触电阻,从而提升焊接强度。
本发明示例的连接结构,可以在第一多孔性结构布置导电的支撑部、夹 层部的中间体主体、夹层部的凸起结构之中任意一种或多种部件,以调整焊 接界面的接触电阻、改变电流传导的路径、提升电流传导的效率等,来适应 复合体与基底连接的不同情况。使用3D打印等一体成型方式,可以方便地 根据设计的最优情况,在第一多孔性结构处制成支撑部、中间体主体、凸起 结构等部件,加工操作得以简化,降低了制造成本,也节约了时间。
本发明示例的连接结构,设置有容纳空间,至少部分通过第一多孔性结 构来设置。优选的是用为连接复合体与基底所设置的各种部件,如支撑部、 中间体主体、凸起结构等来配合设置容纳空间,这样既实现复合体与基底的 可靠连接,又可以对这些部件进一步利用,同时也为容纳空间的设置提供更 多选择,以适应不同的物品容纳及使用需要。
本发明利用带容纳空间的多孔性结构和基底的连接结构,制成了各种人 工植入假体,尤其是各种骨科假体、关节假体,比如股骨柄体,髋臼杯体等, 使假体主体便于加工且具有高强度,同时通过与之有效结合的多孔表面优化 骨长入的性能,还可以使假体(如股骨柄)的截面最小化。利用连接结构可 以设置传感器,对假体周边进行各种状态的检测,以及时发现产生感染的情 况;还可以设置药物,根据需要注入及释放,来预防或治疗假体周围的感染, 用户体验更好。
附图说明
图1是现有技术中第一多孔性结构与基底直接连接的示意图;
图2是本发明所述复合体的中间体主体与基底连接的示意图;
图3是本发明所述复合体的中间体主体及凸起结构与基底连接的示意图;
图4是本发明所述复合体的凸起结构的示意图;
图5是本发明所述复合体的第二多孔性结构与基底连接的示意图;
图6是本发明所述复合体的第二多孔性结构及凸起结构与基底连接的示 意图;
图7是本发明使用柔性电极的示意图;
图8是本发明使用柔性导电介质的示意图;
图9是本发明使用导电介质的另一示例的示意图;
图10~图14是本发明实施例一所述第一多孔性结构用来设置容纳空间及 容纳物的示意图;
图15是本发明中在第一多孔性结构处设置填充体的示意图;
图16是本发明所述在基底的两个相对表面连接复合体的示意图;
图17是本发明实施例二的凸起结构与基底连接及固定实体的示意图;
图18是本发明实施例二的凸起结构用来设置容纳空间及容纳物的示意 图;
图19是本发明所述基底凸起结构与中间体主体连接的示意图;
图20、图21是本发明所述中间体主体与第一多孔性结构融合状态的两种 示例;
图22、图23是本发明实施例三所述高分子材料在第一多孔性结构和基底 之间填充前和填充后的示意图;
图24是基于图23的连接结构设置容纳空间及容纳物的示意图;
图25、图26是本发明实施例三所述高分子材料在第二多孔性结构和基底 之间填充前和填充后的示意图;
图27是基于图26的连接结构设置容纳空间及容纳物的示意图;
图28、图29是本发明实施例三所述高分子材料在带间隔层的第一多孔性 结构和基底之间填充前和填充后的示意图;
图30是基于图29的连接结构设置容纳空间及容纳物的示意图;
图31是本发明实施例三所述高分子材料在第四多孔性结构和第一多孔性 结构之间设置,且由该连接结构设置容纳空间及容纳物的示意图;
图32是本发明实施例三所述高分子材料在第五多孔性结构和第一多孔性 结构之间设置,且由该连接结构设置容纳空间及容纳物的示意图;
图33是本发明实施例三所述高分子材料在带间隔层的第四多孔性结构和 第一多孔性结构之间设置,且由该连接结构设置容纳空间及容纳物的示意图;
图34~图42是本发明所述带支撑部的连接结构设置容纳空间及容纳物的 示意图;其中,
图34的支撑部顶部低于第一多孔性结构顶面,底部不接触基底;
图35的支撑部顶部低于第一多孔性结构顶面,底部接触基底;
图36的支撑部顶部低于第一多孔性结构顶面,底部接触中间体主体;
图37的支撑部顶部与第一多孔性结构顶面齐平,底部不接触基底;
图38的支撑部顶部低于第一多孔性结构顶面,底部接触基底;
图39的支撑部顶部高于第一多孔性结构顶面,底部接触基底;
图40的支撑部顶部高于第一多孔性结构顶面,底部不接触基底;
图41的支撑部顶部低于第一多孔性结构顶面,底部不接触中间体主体及 凸起结构;
图42的支撑部顶部低于第一多孔性结构顶面,底部不接触中间体主体;
图43~图51是俯视方向的示意图;其中,
图43~图48是通过支撑部设置设置容纳空间及容纳物的示意图;
图49是闭环的嵌套结构的示意图;
图50是非闭环的嵌套结构的示意图;
图51是横向的嵌入结构的示意图;
图52~图61是本发明所述带支撑部的复合体与基底连接的示意图;其中,
图52~图55的支撑部顶部在焊接前低于第一多孔性结构顶面;
图52的中间体包含中间体主体,相对应的支撑部和凸起结构;
图53的中间体包含中间体主体,错开的支撑部和凸起结构;
图54的中间体包含错开的支撑部和凸起结构;
图55的中间体包含相对应的支撑部和凸起结构;
图56~图57的支撑部顶部在焊接前与第一多孔性结构顶面齐平,中间体 包含中间体主体和支撑部,第一极性电极分别使用平板电极和电极单体;
图58~图61的支撑部顶部在焊接前高于第一多孔性结构顶面;
图58、图59的中间体包含中间体主体,相对应的支撑部和凸起结构,第 一极性电极分别使用平板电极和电极单体;
图60、图61的中间体包含相对应的支撑部和凸起结构,第一极性电极分 别使用平板电极和电极单体;
图62是使用压头和侧面的第一极性电极的示意图;
图63是同时使用顶部和侧面的第一极性电极的示意图;
图64是第一极性电极单体插入第一多孔性结构的空隙与中间体主体接触 的示意图;
图65是利用图64焊接后留下的空隙来设置容纳空间及容纳物的示意图;
图66是第一极性电极单体插入第一多孔性结构的空隙与中间体主体接触 的另一种示例;
图67是第一极性电极单体插入支撑部的空隙与中间体主体接触的示意 图;
图68是利用图67焊接后留下的空隙来设置容纳空间及容纳物的示意图;
图69是第一极性电极通过插入第一多孔性结构空隙的导电介质与中间体 主体接触的示意图
图70是第一极性电极通过插入支撑部空隙的导电介质与中间体主体接触 的示意图;
图71~图85是本发明实施例六所述支撑部设置联结体和/或延伸体,并设 置容纳空间及容纳物的示意图;其中,图82~图85是俯视方向的示意图;
图71的联结体与中间体主体齐平;
图72的联结体高于中间体主体,形成第一种口袋结构的容纳空间;
图73的延伸体与中间体主体齐平;
图74的支撑部连接有两个不同高度的延伸体;
图75的联结体、支撑部、带缺口及延伸体的中间体主体,形成第二种口 袋结构的容纳空间;
图76是基于图72的容纳空间设置容纳物的一个示例;
图77是基于图75的容纳空间设置容纳物的一个示例;
图78是图75基础上在联结体开设通孔的示例;
图79~图81由两组联结体与支撑部,分别形成第三种、第四种、第五种 口袋结构的容纳空间;
图79的两组联结体均开设通孔;
图80的两组联结体均开设通孔,且下方联结体的通孔被封闭;
图81的上方联结体开设通孔并且被封闭;
图82是联结体对应多个支撑部的示意图;
图83是支撑部之间连接不同高度、不同方向的联结体,及连接延伸体的 示意图;
图84是环状结构的延伸体;
图85是分段的延伸体;
图86~图93对应实施例七,其中:
图86是本发明的复合体与有凹部的基底连接的示意图;
图87是本发明的复合体与基底的凹部在两侧有对应斜边的示意图;
图88是本发明的复合体与基底的凹部在一侧有对应斜边的示意图;
图89~图91分别是基于图86~图88的连接结构设置容纳空间及容纳物的 示意图;
图92是本发明的复合体与基底的凹部在两侧有卡扣结构的示意图;
图93是本发明的复合体与基底的凹部在一侧有卡扣结构的示意图;
图94~图113对应实施例八,其中:
图94是本发明的复合体的独立式锚点结构的俯视方向示意图;
图95是本发明的独立式锚点结构的锚点上方有空隙的示意图;
图96是本发明独立式锚点结构的锚点上方被多孔结构填充的示意图;
图97是本发明独立式锚点结构的锚点包含底部及周边的示意图;
图98~图101分别是基于图94~图97的连接结构设置容纳空间及容纳物 的示意图;
图102是本发明复合体的联结式锚点结构的俯视方向示意图;
图103是本发明联结式锚点结构的锚点上方有空隙的示意图;
图104是本发明联结式锚点结构的锚点上方被多孔结构填充的示意图;
图105是本发明联结式锚点结构的锚点包含底部及周边的示意图;
图106是本发明联结式锚点结构的各联结体的侧壁高度相同的示意图;
图107是本发明联结式锚点结构的各联结体的侧壁高度不同的示意图;
图108~图113分别是基于图102~图107的连接结构设置容纳空间及容纳 物的示意图;
图114~图118对应实施例九,其中:
图114是传感器设置在第二种口袋结构的示意图;
图115、图116是两种布置传感器线缆的示意图;
图117是传感器与无线充电模块一起布置的示意图;
图118是传感器与无线充电模块、电磁信号触发开关一起布置的示意图;
图119~图124对应实施例十,其中:
图119、图120是基底开设沟槽与下方联结体开设的通孔连通的示意图, 图119的基底与中间体主体之间有间隙,图120的基底与中间体主体之间没 有间隙;
图121、图122是基于第四种口袋结构注入药物前后的示意图;
图123、图124是基于第五种口袋结构注入药物前后的示意图;
图125~图155对应实施例十一,其中:
图125是本发明股骨柄应用第一多孔性结构与基底的连接结构的主视图;
图126是本发明股骨柄应用第一多孔性结构与基底的连接结构的侧视图;
图127是本发明用于股骨柄的一个壳体片体的正面示意图;
图128是本发明用于股骨柄的一个壳体片体的背面示意图;
图129是本发明用于股骨柄的一个壳体片体的局部截面示意图;
图130是本发明用于股骨柄的一个柄体壳体未合拢时正面的示意图;
图131是本发明用于股骨柄的一个柄体壳体未合拢时背面的示意图;
图132是本发明以两个壳体片体包裹股骨柄的横向截面示意图;
图133是本发明股骨柄的柄体主体无裙边而连接复合体的主视图;
图134是本发明股骨柄的柄体主体无裙边而连接复合体的侧视图;
图135是本发明股骨柄的柄体主体有裙边而连接复合体的主视图;
图136是本发明股骨柄的柄体主体有裙边而连接复合体的侧视图;
图137是本发明髋臼杯的杯体主体无裙边且不分区连接复合体的主视图;
图138是本发明髋臼杯的杯体主体无裙边且不分区连接复合体的侧视图;
图139是本发明髋臼杯的杯体主体有裙边而不分区连接复合体的主视图;
图140是本发明髋臼杯的杯体主体有裙边而不分区连接复合体的侧视图;
图141是图136、图139、图149所示假体适用的基底与复合体连接结构 实物的示意图;
图142是本发明髋臼杯的杯体主体有裙边且分区连接复合体的主视图;
图143是本发明髋臼杯的杯体主体有裙边且分区连接复合体的侧视图;
图144是本发明髋臼杯的杯体主体无裙边而分区连接复合体的主视图;
图145是本发明髋臼杯的杯体主体无裙边而分区连接复合体的侧视图;
图146是本发明的髋臼杯假体在图144中B-B截面及其局部放大示意 图;
图147是本发明的髋臼杯假体在图145中A-A截面及其局部放大示意图;
图148是本发明的融合器主体无裙边而连接复合体的示意图;
图149是本发明的融合器主体有裙边而连接复合体的示意图;
图150是本发明的股骨髁主体有裙边且分区连接复合体的示意图;
图151是本发明的股骨髁主体无裙边且分区连接复合体的示意图;
图152是本发明的股骨髁假体在图151中C-C截面及其局部放大的示意 图;
图153是本发明的胫骨平台主体有裙边且分区连接复合体的示意图;
图154是本发明的胫骨平台主体无裙边且分区连接复合体的示意图;
图155是本发明的胫骨平台假体在图154中D-D截面及其局部放大示意 图。
具体实施方式
本发明提供一种连接结构,包含基底、中间体、第一多孔性结构。所述 中间体包含:插入部和/或夹层部;插入部至少有一部分结构,位于第一多孔 性结构内;夹层部至少有一部分结构,位于第一多孔性结构与基底之间。
以图2、图3、图17、图34、图52、图54、图58为例,图2、图3示 出第一多孔性结构10和基底30之间有夹层部的结构,图2的夹层部为中间 体主体20,图3的夹层部包含中间体主体20及凸起结构21(图4是凸起结 构的一种示意性的排列形式),图17的夹层部包含凸起结构21;图34示出 一例作为插入部的支撑部801;图52示出的中间体同时包含支撑部81、中间体主体20及凸起结构21,图54的中间体同时包含支撑部81和凸起结构21, 图58的中间体同时包含支撑部82和中间体主体20,此处的描述,不作为对 插入部和/或夹层部各自形态或其配合的限制,下文将具体说明其他示例。
本发明的连接结构中,第一多孔性结构10与中间体的至少一部分预先结 合形成为复合体。示例地,通过中间体和/或第一多孔性结构10与基底30之 间的连接,使该复合体与基底30实现连接。基于上述连接结构形成的一些产 品中,复合体至少有一部分表面,如第一多孔性结构10的至少一部分表面, 可以暴露在外,成为产品的外表面(如图2所示第一多孔性结构10的顶面暴 露;但可暴露在外的不限于该方向的表面,也不限于第一多孔性结构10)。
其中,第一多孔性结构10与中间体的至少一部分预先连接形成复合体; 或者,第一多孔性结构10与中间体的至少一部分是一体成型的结构,例如通 过3D打印增材制造工艺、或气相沉淀工艺、或烧结等实现。其中,中间体 所包含的不同部分(不限于所述的夹层部和插入部),与第一多孔性结构10 预先结合为复合体的时机或方式,可以是相同的,也可以是不同的。
预先结合的时机或方式不同的示例中,夹层部与第一多孔性结构10一体 成型;而插入部是之后设置到第一多孔性结构10内,与第一多孔性结构10 和/或夹层部进行连接或接触的;由此形成的复合体,再与基底30连接。又 例如,插入部与第一多孔性结构10一体成型,而夹层部之后通过其他方式与 第一多孔性结构10固定连接,由此形成复合体再与基底30连接。
在一些示例中,在复合体与基底30固定连接之后,可以将第一多孔性结 构10的一部分,和/或中间体的一部分去除,从而扩展后续应用的场景。
优选地,中间体的致密度高于第一多孔性结构10的致密度。例如,中间 体可以是实心的,也可以是一种多孔性结构(称其为第二多孔性结构20’, 如图5、图6所示)。第一多孔性结构10与第二多孔性结构20’可以是有明确 分界的,例如以独立的部件组合而成;或者,也可以没有明确分界,以某种 融合的状态形成,例如在同一个多孔性结构中致密度是分层的或是渐变的, 其中,后续将暴露在外的、致密度较低的部分对应第一多孔性结构10,将连 接基底30的、致密度较高的部分对应第二多孔性结构20’。
例如,图2、图3所示的中间体主体20是实心的,与第一多孔性结构10 的界面相对较清晰;图5、图6所示的中间体主体使用第二多孔性结构20’ 构成,其与第一多孔性结构10至少在两者的交界面有一定的融合,或两者本 就是一体成型的;图3和图6示出实心的中间体主体20和第二多孔性结构 20’分别与凸起结构21连接的示例,其中图6的凸起结构21与第二多孔性结 构20’也是相互融合的。下文提及中间体主体20时,都可以替换为使用第二多孔性结构20’的中间体主体来实现,不一一赘述。
上述多孔性结构,包含众多交错布置的支架(或梁),在这些支架(或梁) 之间构成一些多向贯通、形状规则或不规则的孔隙。中间体使用第二多孔性 结构20’构成时,所述第二多孔性结构20’的致密度高于第一多孔性结构10, 如表现为第二多孔性结构20’中的支架(梁)更粗和/或孔隙率更低。
不同示例中,中间体的插入部与夹层部的致密度可以相同或不同,然而 两部分的致密度都高于第一多孔性结构10的致密度。优选的示例中,第一多 孔性结构10、中间体均由金属材料制成。
基底30的致密度高于第一多孔性结构10的致密度。优选的基底30是实 心的,有利于连接结构的整体强度。示例的基底30由金属材料制成,通过锻 造、铸造、粉末冶金或金属粉末注射成型等各种方式成型,并可以对其实行 各种机械加工。
一些示例中,在基底30处可以使用一种多孔性结构(称其为第三多孔性 结构),如基底30整体用第三多孔性结构制成,或者,基底30处将与第一多 孔性结构10和/或中间体接触的某些表面预先制成或预先设置有第三多孔性 结构。上述各例用在基底30处的第三多孔性结构,其致密度高于第一多孔性 结构10的致密度,如表现为第三多孔性结构中的支架(梁)更粗和/或孔隙 率更低。第三多孔性结构的致密度与中间体所用的第二多孔性结构20’的致 密度可以相同或不同,优选是第三多孔性结构的致密度更高。
示例地,复合体与基底30均由导电材料制成,两者之间通过焊接(如激 光焊、电阻焊等)进行有效地结合。优选地,基底30与复合体(如复合体处 焊接界面对应的部位)使用熔点相同或相近的材料制成。符号40示意性地表 示两者之间为焊接连接(如图2),焊接的位置根据应用需要自由选择或调整。 不限制在某些示例中,在复合体与基底30之间的某些部位,单独通过粘接、 使用连接件(螺钉等),或其他各种连接方式进行结合,或者以这些方式作为 焊接连接的辅助,本文对此不做赘述。
激光焊在本发明的应用,是使聚焦的激光束穿过第一多孔性结构10,在 各个焊接点位置,分别将中间体的夹层部与基底30进行焊接。电阻焊在本发 明的应用,是将两个被焊的金属工件压紧在两个电极之间,在这两个不同极 性的电极之间形成电流回路,使电流流经两个工件,在两者的接触面及邻近 区域产生电阻热,而使所述接触面及邻近区域处于熔化或塑性状态,进而将 两个工件有效的结合。其中,电阻热Q正比于IR2,R为接触电阻,I为通过 工件的电流;接触电阻是指两个独立的工件之间在接触时通过电流而产生的 电阻;可见,电流越大,电阻热的值越大;接触电阻越大,电阻热的值越大; 这样可以使两个工件的接触面及邻近区域得以更快地进入熔化或塑性状态, 且相互结合更为牢固。
本发明使用电阻焊时,电极可以是硬质的,具有固定形态,形状不限, 如板状(平面或弧面等)、块状、柱状等;例如,图3示出的电极401、402 是大的平板电极,可以同时覆盖第一多孔性结构10顶面的大部分区域;图 59示出一种电极的单体405,其每次与一个导电的支撑部接触。或者,电极 是柔性的,是可有一定程度变形的柔体(图7示出以柔体制成的电极401’), 柔体的形状及覆盖面积不限(例如为薄膜状)。电极可以与第一多孔性结构 10和/或中间体暴露在外的表面导电接触,这些表面可以是对应一个或多个 方向的。示例地,图3中的电极401与第一多孔性结构10的顶面直接接触; 如图62中的电极406与第一多孔性结构10及中间体主体20的侧面直接接触; 如图63中的电极401与第一多孔性结构10顶面直接接触,同时电极407和 408与第一多孔性结构10及中间体主体20的侧面直接接触。
其中,柔性的电极401’,如图7所示,除了可以覆盖在第一多孔性结构 10暴露的表面外,还可以有一部分通过表面的孔隙,向第一多孔性结构10 内部有一定的延伸,从而增加电极401’与第一多孔性结构10的导电接触面 积,或使电极进一步触及到中间体(图未示出)。
一些示例中,可以使电极的单体409插入到第一多孔性结构10内,与第 一多孔性结构10和/或与中间体导电接触(如图64、图66中直接与中间体 主体20接触);又或者,电极的单体409还可以插入到中间体内,与中间体 直接导电接触(如图67的电极单体409直接插入支撑部931设置的凹陷处)。 例如,设置多个单体对应同一个极性的电极,同时在多个位置进行焊接;可 以为多个单体独立地供电,也可以使其相互并联;或者,仅有一个单体对应同一极性的电极,将该单体分别移动到各个焊接位置。
此外,在电极401与第一多孔性结构10之间,还可以进一步设置有各种 导电的介质。例如,导电介质为粉末、箔片、丝材、微球、颗粒等各种规则 或不规则的形态(以图9的符号404示意性地表示),或者为薄膜状的柔体(以 图9的符号403示意性地表示),或者为各种硬质结构(如网格,可将其覆盖 于第一多孔性结构10顶面;如导电的柱体,一端接触大的平板电极,另一端 插入到第一多孔性结构10或导电的支撑部、夹层部等);或者,导电介质为具有导电性能且可注入的熔融状物质,还可以是可喷涂的导电介质,等等。
相比原先电极401与第一多孔性结构10表面突出的支架/梁直接接触的 形式(图3),以图8、图9为例的导电介质,可以防止电极401直接接触到 第一多孔性结构10,避免在电极401上施加的压力或过高的电阻热量,直接 作用于第一多孔性结构10而产生损伤(例如凹陷、变黑、孔隙空间减小等), 有效地保护第一多孔性结构10的表面。导电介质403或404也可以弥补第一 多孔性结构10表面的不规则形态,以使第一多孔性结构10表面从电极404 处获得的电流更均衡;其中,分散在第一多孔性结构10表面的导电介质403 或404使得压力或热量的分布更为均匀,增大这一侧(图示为顶面)的导电 接触面积,降低了这一侧的接触电阻及由此产生的电阻热,保护了第一多孔 性结构10的表面。
一些示例中,参见图9,导电介质还可以从第一多孔性结构10的表面向 内填充一部分的孔隙(或进一步触及中间体),来暂时地提高第一多孔性结构 10(填充部位)的致密度,从而使孔隙处稍弱的导电性能得以改善,增大整 个回路中的电流传导作用,提升焊接结合效率。
鉴于中间体的致密度高于第一多孔性结构10,导电性能更好,并且,中 间体可能不处在连接结构的表面,中间体上因为电极压力或电阻热而造成表 面损伤的影响相对较小,因而,可以在电极与中间体之间类似地设置上述的 导电介质,也可以不设置导电介质而使两者直接接触。
选择导电介质的材料时,可以考虑导电性能是否良好,如使用铜、锡等, 也可以考虑使用与第一多孔性结构10或中间体相同或性能近似的材料,如连 接结构作为假体时所使用的材料,例如钛等;又或者,性能近似是指致密度 近似或导电性能近似等等。或者,可以考虑导电介质的材料,在完成电流传 导作用后,是否方便去除或者会否影响后续使用。因为需要在完成焊接后, 至少将大部分的导电介质去除,以使第一多孔性结构10的孔隙敞开,为此, 例如将导电介质从孔隙内倒出,或利用导电介质与第一多孔性结构10的不同 状态(如熔融状物质的熔点可低于第一多孔性结构10的熔点),将导电介质 通过物理或化学等方法去除等;如果不影响连接结构的后续使用,如导电介 质与第一多孔性结构10或中间体的材质相同或近似,且不容易在后续使用时 脱落的,则可以允许有少量导电介质附着在第一多孔性结构10或中间体上。
通过电阻焊,可以同时或先后在基底30的两个相对侧面焊接复合体(如 图16)。若同时焊接,两个极性的电极401、402之间形成电流回路,第一面 的复合体、基底30、第二面的复合体接入在该电流回路中(基底与两个复合 体的焊接界面均紧密接触),每个极性的电极可以使用上述一种或多种方式, 与相应一侧的复合体导电接触(该图16的复合体以第一多孔性结构10、中 间体主体20加凸点结构21为例,可以替换为本发明其他任意一种示例的复 合体;本例的电极403、404分别接触两个复合体的第一多孔性结构10)。
若先后连接两个复合体,在基底30第一面连接第一个复合体时,两个极 性的电极之间形成电流回路,第一个复合体与基底30接入其中(两者的焊接 界面紧密接触),一个极性的电极可以使用上述一种或多种方式与第一个复合 体导电接触,另一个极性的电极可以类似地使用上述一种或多种方式与基底 30导电接触。再在基底30的第二面连接第二个复合体时,两个极性的电极 之间形成电流回路,将已与第一个复合体连接的基底30、第二个复合体接入 其中(基底30第二面与第二个复合体的焊接界面紧密接触)。每个极性的电极可以使用上述一种或多种方式,与相应一面的复合体导电接触;或者,一 个极性的电极可以使用上述一种或多种方式与第二个复合体导电接触,另一 个极性的电极可以类似地使用上述一种或多种方式(穿过第一面的复合体) 与基底30导电接触。
本发明的所述连接结构设有一个或多个容纳空间,根据需要在其中放置 容纳物。不同的示例中,第一多孔性结构10、中间体、基底30,可以单独地 设置容纳空间;或者,第一多孔性结构10与中间体和/或基底30,或中间体 与基底30,可以配合地设置容纳空间。
本发明对容纳物不做具体限制,可以根据实际应用决定。容纳空间的形 状尺寸数量等不限,一般根据容纳物、复合体、基底30,连接结构或其容纳 空间与容纳物的实际使用情况等来综合决定,例如考虑容纳物的形态、种类、 大小等,考虑复合体和/或基底30的结构、连接部位、整体强度等,但不限 于这些因素。容纳空间可以是在复合体与基底30连接之前、连接过程中,或 连接之后形成的。容纳物可以是固态、液态、气态的。容纳物可以是类似颗 粒、粉末状的较分散的状态;也可以是一种实体,具有较稳定的形态和结构 (实体的体积可以小于、等于或大于容纳空间的容积;或者,实体可以小于、 等于或大于容纳空间在某个方向对其进行固定的边缘界面)。如图13所示, 左侧的实体61超出其所在的容纳空间506;中间的实体61超出容纳空间510 在其底面的边缘界面511;右侧另一个实体61则没有超出容纳空间512在其 底面的边缘界面513。
容纳空间可以是相对封闭的(如图10、图11的容纳空间502、503),也 可以是不封闭的,例如边缘界面是断续的,或者可以开设有一个或多个连通 到容纳空间外部的通道或开口(如图10、图11、图12的容纳空间501、504、 505、506、508等);所述通道或开口,可以用来放置或取出容纳物,也可以 在使用容纳物时用来进行信息和/或物质的传输。根据容纳物形态用途等情况 的不同,一些通道或开口可能会始终敞开,一些通道或开口可能会在使用后 即被封闭;通道或开口可以被长久封闭,一般在连接结构的后续使用时,可 以不考虑再将其打开;或者,通道或开口也可以是被暂时封闭的,直到下次 使用时打开。
而根据容纳空间本身结构、位置、容纳物形态用途等情况的不同,所述 容纳空间或其通道/开口,可能连通至第一多孔性结构10、中间体、基底30 等,或穿过这些部件连通到外部的开放空间,对此不作具体限定。例如,图 12所示容纳空间508的开口77’连通第一多孔性结构10的孔隙,进而连通到 复合体暴露的顶面之外。
将用于封闭通道或开口的部件称为封闭体(如图40的封闭体93、94, 对容纳空间440、441的开口封闭)。可以用第一多孔性结构10或中间体或基 底30同材质的部件,另外制成封闭体。或者,将某处的第一多孔性结构10 或中间体主体20或基底30切开形成通道或开口后,再将切下的部分用作封 闭体。或者,根据通道或开口的位置、作用不同,容纳物的形态用途等情况 不同,另外选择合适的材料及形态,对封闭体进行设计制造。又或者,直接将连接结构某处部件的预设位置作为通道或开口,置入容纳物后再将该处的 部件安装到位而完成对通道或开口的封闭(如图41中空隙105连通容纳空间 442的开口,支撑部826安装位置与该空隙105对应,容纳空间442中放置 容纳物后,将支撑部826安装到位后将开口封闭)。
容纳空间内可以没有第一多孔性结构10、或中间体、或基底30。或者, 在一些示例中,若不影响容纳物的放置或使用的话,容纳空间内可以允许留 有一部分的第一多孔性结构10或中间体或基底30(如图12的容纳空间508 中,留有第一多孔性结构10的一部分11)。
一些示例中,容纳空间在其全部方向或至少部分方向,形成有边缘界面, 对容纳空间的边界进行清楚的划分。或者,容纳空间可以没有清楚划分的边 缘界面。所述的边缘界面,可以被用来对容纳空间进行封闭,或者可以用来 对容纳物进行承载或连接,或者用来设置对容纳物进行固定的其他部件,或 者可以被用来将容纳空间与第一多孔性结构10或中间体或基底30进行连接, 或者可以在边缘界面设置连通外部的通道或开口,且不限于这些示例。
一些示例中,第一多孔性结构10或中间体或基底30的某些部分,可以 同时作为容纳空间在某个方向的边缘界面(如图48以支撑部820一侧为边缘 界面)。有时第一多孔性结构10或中间体或基底30的这些部分,以其预先制 成时的形态就可以直接作为容纳空间的边缘界面,有时需要对这些部分进行 另外加工。一些示例中,容纳物在某些方向的边缘界面,与容纳空间在某些 方向的边缘界面是重合的。
或者,一些示例中,容纳空间的全部或部分方向的边缘界面,是另外设 置的部件结构,其可以是在复合体与基底30连接之前设置的,如通过预先连 接或一体成型方式,结合到第一多孔性结构10或中间体或基底30;也可以 是在将复合体与基底30连接过程中,或在连接之后才设置的。
以下结合附图对本发明的多个实施例进行说明。下文描述的方位(如上 下左右等),是对应附图中各部件的方位进行说明的,不作为对连接结构实际 使用时的方位限定。
实施例一
本实施例中,通过第一多孔性结构10来设计容纳空间及放置容纳物。
配合参见图10~图14所示,容纳空间形成在第一多孔性结构10处。容 纳空间的形状可以是规则的,也可以是不规则的。容纳空间的边缘界面可以 是规则的,也可以是不规则的;同一容纳空间不同方向的边缘界面的形态, 可以相同或不同;边缘界面的形态,例如指是否封闭,例如指表面的形状或 性质,例如指是否接触容纳物,例如是否额外设置其他部件结构等等,但不 限于这些示例。
容纳空间周边的一个或多个方向,可以与第一多孔性结构10或连接结构 的其他部件毗邻,周边某个方向也可以没有毗邻的第一多孔性结构10或其他 部件,而连通到外部开放空间。容纳空间的范围内,可以留有一部分第一多 孔性结构10,也可以没有第一多孔性结构10而仅有空隙。
容纳空间可以是在制造第一多孔性结构10的过程中形成的,例如通过一 体成型等工艺,在第一多孔性结构10中预留出来;或者,容纳空间可以在后 期将已经制成的第一多孔性结构10去除一部分而形成,例如通过切割、挖孔 等各种机加工手段。又例如,第一多孔性结构10并不预先形成容纳空间,而 是在放置容纳物时,通过外力对待放置区域的第一多孔性结构10进行一定程 度的压缩,使该区域形成凹陷而作为容纳空间。
示例地,图10、图11所示的容纳空间501、502、503、505具有边缘界 面,容纳空间501靠近第一多孔性结构10顶部,有连通到暴露顶面的开口, 是敞开的;示意性地在该容纳空间501内放置有容纳物60。容纳空间502各 个方向都具有边缘界面;容纳空间503示意性地表示了一种不规则的边缘界 面,图中未示出其各自开口或封闭体的位置。容纳空间505具有开设在第一 多孔性结构10侧面的开口,该容纳空间505其他方向的边缘界面可以是不封 闭的(图中以虚线表示)。容纳空间504是一段开设在第一多孔性结构10处 的空隙,从第一多孔性结构10的顶面延伸到夹层部中间体主体20的顶面; 该容纳空间505的侧向被位于空隙旁的第一多孔性结构10围绕,没有另外形 成边缘界面。
示例地,图12所示的容纳空间506是一处形成在第一多孔性结构10表 面的凹陷,用于放置实体61,实体61的一部分嵌入凹陷内,另一部分留在 凹陷外部。容纳空间508本身开设在第一多孔性结构10内,有开口77’连通 到第一多孔性结构10的孔隙,进而从第一多孔性结构10的顶面与外部连通; 第一多孔性结构10的一部分11(如支架的端部),留在该容纳空间508的范 围内。
又或者,将第一多孔性结构10内一处较大的孔隙,直接作为容纳空间(参 见图12的容纳空间507,其中示意性地填充有颗粒状的物质);或者,第一 多孔性结构10内一些小的孔隙相互连通(孔隙之间支架或梁可以保留也可以 去除),形成一个较大的孔隙范围,将其作为容纳空间(图未示出)。这可以 通过预先设计某个或某些孔隙的形状尺寸而实现,也可以在后期对某个或某 些孔隙进行再加工而实现。
容纳空间周边的第一多孔性结构10,可以对容纳物进行承载或与容纳物 连接。对容纳物的承载,是指从至少一个方向对容纳物进行支撑,示例地是 从下方对容纳物底部进行支撑,但不限于此。与容纳物连接,根据容纳物的 形态不同,可以是指对容纳物本身连接,也可以是指对容纳物的外部包覆体 (如容器、壳体等)进行连接;所述的连接,例如是粘接、焊接、使用配套 的连接件、限位结构等,具体不做限制。下文涉及其他部件结构(中间体、 基底30等)对容纳物的承载或连接时含义基本一致,不一一赘述。
一些容纳物是在放置时和/或使用时,结构、形态等都相对稳定的实体 61时,可以与其周边(至少一个方向的两侧)的第一多孔性结构10紧配合, 从而整个嵌入在所形成的容纳空间内。示例地,容纳物的宽度等于或稍大于 其左右两侧的第一多孔性结构10之间的空隙,嵌入后容纳物与第一多孔性结 构10至少在左右两侧紧密接触而实施固定。容纳物的外部包覆体是上述的稳 定实体时,可以通过类似方式,与其周边的第一多孔性结构10紧配合。
第一多孔性结构10处的容纳空间,可以沿某一些方向(如顶面或侧面) 设置通道或开口,贯通到外部开放空间(如图10、图11的容纳空间501、504、 505均有连通外部的开口);容纳空间还可以沿某一些方向设置通道或开口, 贯通到中间体和/或基底30,相关示例将在下文描述。通道或开口附近的第 一多孔性结构10,或其他方向的第一多孔性结构10,或被封闭的通道或开口 处,可以对容纳物进行承载,或与容纳物进行连接。
图11所示中间体主体20的顶面作为容纳空间504底部的边缘界面;图 12所示的容纳空间509大部分形成在第一多孔性结构10内,底部贯穿夹层 部的中间体主体20及凸起结构21并延伸到基底30顶面的一处凹陷,基底 30在该容纳空间509范围内的部位成为容纳空间509底部的边缘界面,该容 纳空间509在其他方向另外形成边缘界面(以粗实线表示)。
示例地,第一多孔性结构10处毗邻容纳空间的位置,可以形成向容纳空 间范围内延伸的限位突起,与实体的容纳物(或其包覆体)的表面接触,用 来进行限位;限位突起可以从一个、两个或更多方向分别朝着实体布置。或 者,毗邻容纳空间其中一个方向的若干限位突起,可以同时位于实体的同一 侧对其限位;限位突起可以是第一多孔性结构10本身位于容纳空间边缘界面 的一些支架或梁的端部,也可以是另外形成的部件(例如是凸点、销、栓等, 致密度可以与第一多孔性结构10相同或不同)。或者,容纳物(或其包覆体) 表面的对应位置,进一步形成有限位凹陷与限位突起相匹配,所述限位突起 得以相应地嵌入到限位凹陷中。又例如,容纳物(或其包覆体)表面形成向 外的限位突起,能够嵌入在第一多孔性结构10的孔隙内,对容纳物实施限位; 与限位突起对应的孔隙,可以是保持第一多孔性结构10制成时的形态,也可 以是通过后期加工,使其与限位突起的形状尺寸更匹配。
如图13所示,容纳空间506利用第一多孔性结构10处的凹陷形成(见 图12),使实体61至少部分嵌入;容纳空间510、512利用形成在第一多孔 性结构10内的两处空隙来构建,容纳空间510的两个方向另外形成有边缘界 面,且底部的边缘界面511并未覆盖该容纳空间510的全部底面,且该边缘 界面511小于其所承载的实体61,实体61未被该边缘界面511所承载的部 位悬空,延伸在容纳空间510的其他区域。容纳空间512有一侧的边缘界面513,对放置到该容纳空间512的实体61进行承载,且实体61并不超出该边 缘界面513的范围(图中未示出将实体61放置到其相应容纳空间510或512 的通道或开口)。
如图14所示,容纳空间514、515、516各自包含形成在第一多孔性结构 10内的一处空隙;容纳空间514对应的空隙顶部形成一边缘界面,可以用来 连接容纳物,或者以紧配合的方式,使实体61与上方的该边缘界面、下方的 基底30(位于该空隙底部范围内的部位)紧密贴合实施固定。容纳空间515 是在空隙的左右两侧形成边缘界面,以紧配合的方式来固定实体61(空隙底 部的边缘界面是以第一多孔性结构61与之毗邻的支架或梁构成);在两侧边 缘界面分别形成向空隙内延伸的限位突起591,其限定了实体61的移动范围, 可以防止实体61通过上方的开口落出(假设单个限位突起591足够宽,则单 独在一侧设置限位突起591也可以在空隙的开口处阻挡实体61)。容纳空间 516(见放大图)是在空隙的上下两边形成边缘界面,下方的边缘界面形成有 限位突起593,实体61的对应位置形成有限位凹陷594与之配合;上下方的 边缘界面还对应地形成有限位突起592分别从两个方向紧密接触实体61对其 进行限位,实体61上对应限位突起592的位置没有设置限位凹陷。
如果容纳空间本身有稳定的实体边缘界面时,旁边的第一多孔性结构10 或其他部件等,可以通过类似对实体容纳物固定的方式,对容纳空间的实体 边缘界面进行固定(不限于承载、连接、紧配合或限位);而容纳空间的实体 边缘界面也可以对内部放置的实体的容纳物或其包覆体,通过类似的方式进 行固定。
一些示例中,第一多孔性结构10本身具有的孔隙,可以作为容纳空间的 通道或开口;或者,可以在第一多孔性结构10处另外开设形状更规则的通道 或开口。
根据实际应用不同,容纳空间的上述各种通道或开口,可以一直敞开, 也可以被封闭体(短期或长期地)封闭;例如,在向容纳空间放置容纳物后 将某些通道或开口进行封闭;或者,某些通道或开口是预先封闭的(后续使 用时再打开)。
封闭体的致密度,根据实际应用需要来设计。封闭体可以是实心的;或 者,封闭体可以是一种多孔性结构(致密度与第一多孔性结构10的致密度相 同或不同都可以)。某一些封闭体的材质或其致密度的设计,可以允许容纳物 从该封闭体处通过(例如是为了进出容纳空间)。
示例的封闭体,可以是与第一多孔性结构10一体成型的。也可以是后期 设置的,比方在第一多孔性结构10与中间体形成复合体以后,或复合体与基 底30连接以后,或是在放置容纳物以后;例如,注入某种熔融状的物质(可 注入高分子材料,或注入与第一多孔性结构10或中间体或基底30相同或性 质近似的材料,而不限于此),该物质凝固后形成封闭体,或者,直接将成型 的部件嵌入或覆盖到容纳空间范围内与第一多孔性结构10毗邻的位置(必要 时,可以进一步将所嵌入或所覆盖的部件与毗邻的第一多孔性结构10或中间 体或基底30固定连接,或者将所嵌入或所覆盖的多个部件相互连接)。示例 地,还可以将开设通道或开口时去除的那部分第一多孔性结构10,作为封闭 体放回到通道或开口处。
鉴于第一多孔性结构10本身存在众多孔隙,对形成在其中的容纳空间来 说,要对容纳空间的边缘界面、通道或开口进行封闭时,还可以利用连接结 构的其他部件(中间体、基底30等),或者,利用另外设置的部件结构。
一些示例中,在第一多孔性结构10处与容纳空间毗邻的位置,进一步设 置若干成型部件和/或填充面(形状尺寸根据需要任意设定)。其中,成型部 件是外部制成后设置到连接结构内的相应位置。例如,假设图14所示容纳空 间514、515、516的边缘界面,通过某种成型的壁板构成,包括上面的限位 突起592、593等都可以是与壁板一体成型或预先连接的,这样的壁板整体插 入到第一多孔性结构10的合适空隙位置。
通过设置填充体,将第一多孔性结构10处位于该毗邻位置的一些支架或 梁联结起来,形成填充面(填充体与支架/梁的组合)。图15的左边一幅图, 示出第一多孔性结构10的一处孔隙的一部分517被填充前的情况,该处孔隙 是敞开的;中间一幅图示出孔隙的该部分517’被填充体91填充,且某些支 架端部仍从一侧伸出到填充体91的另一侧;右边一幅图示出孔隙的该部分 517”被另一填充体92填充,且对应范围内的支架端部被完全掩埋在填充体 92内。
所述成型部件和/或填充面,可以作为封闭体,对容纳空间的通道或开口 进行封闭。所述成型部件和/或填充面,也可以用来构建容纳区域的某一部分 边缘界面:例如,实现边界划分;或者,单独或配合其他边缘界面,或配合 连接结构的其他部件,来对容纳物进行固定(如承载、连接、紧配合或限位 等),而不限于这些情况。所述成型部件、填充面的填充体,可以通过类似封 闭体的方式形成,而不限于这些方式。
示例地,一个成型部件或一片填充面,可以独立地将对应某一侧边缘界 面的全部区域覆盖,也可以仅覆盖这一侧边缘界面的部分区域。或者,多个 成型部件相互配合,将某一侧边缘界面所对应的全部区域或部分区域覆盖(覆 盖部分区域的多个成型部件,可以是有间隔布置的,或是相互贴近没有间隔 的)。或者,某一侧边缘界面所对应的全部区域或部分区域形成有填充面。示 例地,成型部件与填充面可以同时设置,例如配合地设置在同一侧的边缘界 面,或者设置在不同方向的边缘界面。
若某个或某些方向的成型部件或填充面,或其所在的边缘界面,不需要 完全封闭的话,则允许将容纳空间的通道或开口,开设在该成型部件或填充 面或开设于其所在边缘界面的其他位置;或者,允许所在边缘界面域的相邻 成型部件之间(或填充面之间)间隔布置;或者,允许第一多孔性结构10 在填充面处(或所在边缘界面未被覆盖区域的)的一部分孔隙敞开;或者, 允许使用可供容纳物通过的材质(或致密度)来形成所述成型部件或填充面。
本实施例中,容纳空间或容纳物与第一多孔性结构10相关的特性,都可 以应用在其他的实施例中。
实施例二
配合参见图17~图19所示,本实施例中,通过第一多孔性结构10与中 间体的夹层部的配合,来设计容纳空间及放置容纳物。中间体的夹层部,至 少有一部分结构位于第一多孔性结构10与基底30之间。
优选地,在中间体的夹层部与基底30之间,通过激光焊或电阻焊实施连 接。
一些示例中,激光焊的光束或者电阻焊的电极,可以从某些方向直接接 触到中间体的夹层部本身暴露在外的表面;一些示例中,激光焊的光束或电 阻焊时的电极,可以穿过第一多孔性结构10本身或开设在其中的空隙而到达 夹层部所在位置,与夹层部直接接触(如图71~图73中激光焊的光束能量可 以直接穿透第一多孔性结构10达到中间体主体20底部21和周边22的待焊 接位置;如图64、图66的电极单体409穿过空隙接触中间体主体20顶面)。 或者,一些电阻焊的示例中,电极直接接触第一多孔性结构10和/或中间体 的插入部等,通过第一多孔性结构10和/或插入部将电流传导到夹层部(如 图3的第一多孔性结构10接触电极401,将电流传导到中间体主体20及凸 起结构21;如图56的支撑部83接触电极401,将电流传导到中间体主体20 及凸起结构21)。
如图18所示,夹层部可以包含朝着基底30所在方向凸起的凸起结构21。 优选地,在实行电阻焊的示例中,凸起结构21可以通过减小焊接界面的接触 面积,来增大接触电阻,产生更多的电阻热量,提高夹层部与基底30之间的 焊接效率及焊接强度。
如图2所示,夹层部可以包含中间体主体20,在激光焊或电阻焊或其他 连接方式下都可以应用。示例的中间体主体20是层、片或板状;中间体主体 20不限于平面,可以随着基底30(的表面形状等)进行弯曲或做其他调整, 使中间体主体20与基底30在连接时更为贴合。还可以在中间体主体20某处, 譬如为提升结构强度、适应基底30形状、方便连接第一多孔性结构10或基 底30、提升导电性能、连通外部等目的而做局部调整,如增减某处的厚度或 其他尺寸,如调整某处为其他形状,如使某处形成规则或不规则的镂空图形, 等等。
图20、图21所示的中间体主体20与第一多孔性结构10有一部分是相 互融合的(符号20a示意性地表示中间体主体20顶部与第一多孔性结构10 底部的融合,符号20b示意性地表示中间体主体20顶部和底部都与第一多孔 性结构10融合,即中间体20横向地布置于第一多孔性结构10的底部附近; 图20、图21还同时包含夹层部的凸起结构21(和插入部的支撑部80),图 20、图21都可以通过凸起结构21连接基底30,图21还可能通过第一多孔 性结构10处在中间体主体20下方的部位来连接基底30。
中间体主体20与凸起结构21可以单独设置,也可以同时设置。单独设 置中间体主体20或凸起结构21时(图2、图17),中间体主体20或凸起结 构21预先结合在第一多孔性结构10的底面(靠近基底30一侧的表面)。同 时设置时,如图3、图5~图14所示,可以在中间体主体20的底面(靠近基 底30一侧的表面)形成朝着基底30凸起的凸起结构21;该中间体主体20 的顶面(远离基底30一侧的表面),预先结合至第一多孔性结构10的底面。 如图6所示,中间体主体是第二多孔性结构20’时,凸起结构21形成在第二 多孔性结构20’的底部,两者可以有一定的融合。
对凸起结构21的数量、形状,或者通过分布若干凸起结构21,在第一 多孔性结构10或中间体主体20表面所形成的纹理图案等,本发明均不做限 制,图4提供了凸起结构21分布的一种示例。例如,任意一处凸起结构21 都可以形成为点、线、面的形式。设置多处凸起结构21时,他们可以是均匀 分布的;也可以是根据焊接界面的形态或焊接强度的需要,来具体设计凸起 结构21的分布位置及疏密程度。
以图3、图17等所示的方向来看,凸起结构21纵向的截面形状不限。 可以是上大下小的形状,例如是拱形的,以减小电阻焊时焊接界面的接触面 积。本例的凸起结构是一些向下凸出的凸点。
如图19所示,在一种单独设置中间体主体20的示例中,基底30顶面设 有朝着中间体主体20底面(所在方向)凸起的基底凸起结构202,实行电阻 焊的示例中,基底凸起结构202也可以通过减少焊接界面的接触面积,来增 大中间体主体20与基底30之间的接触电阻,从而产生更多的电阻热量,提 升焊接效率及焊接强度。基底凸起结构202可以是实心的,或是高致密度的 多孔性结构(致密度高于第一多孔性结构10);基底凸起结构202可以是与 基底30一体成型的,也可以是另外设置到基底30上的(在实施电阻焊前与 基底30结合均可),或者,基底凸起结构202是形成在一个表面连接层202 的顶面,该表面连接层202的底部预先连接(如焊接)在基底30的顶面。除 凸起方向、纵向的截面形状相反以外,基底凸起结构202的结构布置等可以 参考夹层部的凸起结构21,不一一赘述。
通过第一多孔性结构10与中间体的夹层部配合设置容纳空间时,第一多 孔性结构10内形成有容纳空间的至少一部分。所述容纳空间,可以沿一些方 向延伸到中间体的夹层部:夹层部上对应这些延伸方向的位置,可以不形成 缺口,使夹层部成为容纳空间在这些方向的边缘界面(如图11的中间体主体 20将其在相应空隙内的顶面作为容纳空间504底部的边缘界面);或者夹层 部上对应这些延伸方向的位置,也可以形成有缺口,例如形成一种凹陷的结 构(不限于孔、槽等形状),使容纳空间可以延伸到夹层部内,又例如形成一 种贯穿夹层部的结构(不限于孔、槽等形状),使容纳空间可以进一步延伸到 基底30(如图12的容纳空间509底部穿过中间体主体20和凸起结构21延 伸到的基底30底部的一处凹槽)。
类似地,在容纳空间延伸到基底30的示例中,基底30上对应这些延伸 方向的位置,可以形成缺口或不形成缺口,使基底30成为容纳空间在这些方 向的边缘界面,或者通过基底30在对应位置形成的凹陷或贯通结构,使容纳 空间得以延伸到基底30内甚至穿过基底30。这样可以增加容纳空间的容积; 有需要时,还可以通过夹层部或基底30,对容纳物进行固定。
夹层部的中间体主体20,可以作为容纳空间靠近基底30一侧的边缘界 面(如图11、图14)。容纳物或其外部的包覆体是一种结构、形态等都相对 稳定的实体时,中间体主体20单独或配合其他边缘界面,或配合连接结构的 其他部件,对容纳物(或其包覆体)进行固定(如承载、连接、紧配合或限 位等)。如图14所示容纳空间514底部的边缘界面由相应范围内的中间体主 体20构建,用来对实体61承载或连接。
示例地,对处于容纳空间范围内的中间体主体20,可以通过减少这部分 中间体主体20的上表面厚度,来形成可供容纳空间延伸的凹陷结构。
处于容纳空间范围的中间体主体20,可以是封闭的,也可以是设有通道 或开口的。容纳空间范围内、相邻凸起结构21之间的空隙,可以成为容纳空 间连通外部的通道或开口。参见上文的实施例记载,所述通道或开口可以是 敞开的,或者是通过封闭体(短时或长期地)封闭的。除了其他实施例描述 的封闭体以外,还可以将中间体主体20处为开设通道或开口而切下的部分作 为封闭体,在放置容纳物后用来实施封闭。
示例地,中间体主体20可以进一步形成向容纳空间范围内延伸的限位突 起,来与容纳物(或其包覆体)的表面接触对其进行限位;容纳物(或其包 覆体)的表面可以进一步形成限位凹陷来与所述限位突起对应;或者,容纳 物(或其包覆体)的表面形成向容纳空间范围外延伸的限位突起,而中间体 主体20形成对应的凹陷。中间体主体20的限位突起或限位凹陷,可以单独 设置,也可以与第一多孔性结构10的限位突起或限位凹陷配合设置,分别对 容纳物(或其包覆体)的不同方向的表面实施限位。
夹层部单独包含凸起结构21(对应无中间体主体20的示例)时,合理 地设置相邻凸起结构21的间隔距离:一些示例中,容纳物(或其包覆体)有 一部分嵌入在相邻凸起结构21之间的空间内,并可以通过周边的第一多孔性 结构10、凸起结构21之间的基底30等部件来配合固定(如图17);或者, 一些示例中,一个或多个凸起结构21从下方对实体的容纳物(或其包覆体) 进行支撑(图18左侧的实体61被凸起结构21承载)。图18的中间,通过与 某些延伸体520连接,使本例的凸起结构211得以处在容纳空间518的范围 之内。可以是将一部分的基底30、中间体(凸起结构21以外的部分)、第一 多孔性结构10或另外设置的部件等,作为延伸体520,所述延伸体520的一 部分连接在相应的容纳空间518以外或与容纳空间518毗邻的其他部件上(此 处的延伸段520连接在第一多孔性结构10处),所述延伸体520的另一部分 则连接凸起结构211,并将该凸起结构211延伸到容纳空间518的范围之内。 或者,该容纳空间518底部实体边缘界面的另一部位,可以被一个毗邻的凸 起结构212支撑。
考虑到凸起结构21为减小接触电阻而设置,可能本身的体积较小,故, 可以不在凸起结构21上设置限位突起或限位凹陷。某些示例中,则允许将限 位突起或限位凹陷,设置在凸起结构21的表面(如顶面或侧面),或者设置 在以所述表面为基础延伸布置的其他部件上。
一些示例中,容纳空间某些边缘界面是成型部件的形式(参见实施例一)。 为方便叙述,此处以壁板为例。所述壁板可以由中间体的夹层部支撑或与夹 层部进行连接;例如纵向布置的壁板,可以竖立在中间体主体20的顶面;又 例如,横向布置的壁板,可以叠设在中间体主体20的顶面(相互接触或连接)。 又例如,纵向或横向布置的壁板,可以通过凸起结构21的上表面支撑或连接 (如图18右侧的壁板519竖立在对应的凸起结构21上)。某些示例中,壁板 可以与夹层部没有任何连接或接触,这样的壁板与夹层部之间可以是第一多孔性结构10(如图13处的边缘界面511、513等),也可以是空隙(如图14 的边缘界面514等,空隙内另外设置容纳物)。
本实施例中,例如夹层部的中间体主体20或凸起结构21,以及容纳空 间或容纳物与之相关的特性,都可以应用在其他的实施例中。
实施例三
如图22~图33所示,本实施例中,描述了多孔性结构处设有高分子材料 时,设计容纳空间及放置容纳物的情况。
在两个部件之间(如基底30与多孔性结构之间,或相邻的多孔性结构之 间),通过注入高分子材料进行连接时,例如是注入高温熔融状的高分子材料, 使其同时渗透到两个部件的待连接表面内(两个部件的待连接表面相接触或 有不远的间隔距离);或者,将高分子材料放到两个部件的待连接表面内部及 两者之间,而后对两部件及高分子材料整体加温使高分子材料熔融,使之同 时渗透到两个部件的待连接表面内。
示例地,如图22、图23所示,第一多孔性结构10与基底30之间通过 注入的高分子材料实施连接,形成有高分子材料中间层400。本例的第一多 孔性结构10可以是单独布置的(不与中间体形成复合体);也可以是属于某 个复合体的,是该复合体中与基底30直接接触的一部分第一多孔性结构10 (不限制该复合体同时包含中间体,或者第一多孔性结构10和/或中间体同 时还与基底30通过其他方式连接的情况),图未示出。
与第一多孔性结构10预先结合的夹层部本身使用第二多孔性结构20’的 示例中,如图25、图26所示,该第二多孔性结构20’与基底30之间,通过 注入的高分子材料实施连接,形成高分子材料中间层400。
与第一多孔性结构10或第二多孔性结构20’通过高分子材料连接的基底 30,可以是实心的。可选地,该基底30的表面是粗糙的或形成有孔隙。或者, 与第一多孔性结构10或第二多孔性结构20’通过高分子材料连接的基底30, 整体为第三多孔性结构(致密度高于第一多孔性结构10),或至少将基底30 的表面制成为第三多孔性结构。上述几个示例中,第一多孔性结构10的至少 部分表面(如顶面)暴露在外。
一些示例中,假设第一多孔性结构10已经与基底30连接,或者包含第 一多孔性结构10及中间体的复合体已经与基底30连接(如图31所示,第一 多孔性结构10通过结合在其底部的中间体主体20c已经与基底30连接);这 样的第一多孔性结构10还在其他的某些表面(如远离基底30一侧的表面, 本例为顶面)与第四多孔性结构10’通过注入的高分子材料实施连接,形成 高分子材料中间层400。
该第四多孔性结构10’独立设置,或者,该第四多孔性结构10’与第五多 孔性结构10”预先结合形成另一复合体(类似第一多孔性结构10与第二多孔 性结构20’预先结合形成复合体的形式),则,所述第四多孔性结构10’有至 少部分表面(例如在不连接第一多孔性结构10的一侧,本例为顶面)暴露在 外。所述第四多孔性结构10’与第五多孔性结构10”的致密度不同,而第四多 孔性结构10’、第五多孔性结构10”各自的致密度可以与第一多孔性结构10、 第二多孔性结构20’、第三多孔性结构中任意一个的致密度相同,也可以和 这些多孔性结构的致密度都不同。
本实施例的多种示例,都通过注入高分子材料进行相应部件的连接,而 在基底30的至少一侧形成可暴露在外的多孔性结构。以连接结构应用于骨科 假体为例,对暴露在外的各多孔性结构(如图25的第一多孔性结构10或图 31的第四多孔性结构10’的暴露顶面),其致密度的设计,更多考虑满足“骨 长入”的效果;而各自在表面的孔隙内注入高分子材料的多孔性结构(如图 25处连接基底30的第一多孔性结构10底部、或图31处第四多孔性结构10’ 的底部和与之连接的第一多孔性结构10顶部),其致密度的设计,则更多考 虑如何方便高分子材料注入及对相应部件可靠连接。
本实施例的这些示例中,通过加入的高分子材料,可以适当地减小基底 30层的厚度,既可以保证整个连接结构的基本强度,还能够改善应力屏蔽现 象。应力屏蔽现象是指:两个弹性模量不同的材料一起受力的时候,弹性模 量大的会承受较多的应力;基底30的弹性模量比骨骼的弹性模量要大的多, 所以骨骼承担应力减少,严重时会导致术后骨溶。由于本发明加入了弹性模 量小于基底30的高分子材料,应力屏蔽现象会相应得到改善。
如图28、图29所示,可以进一步在待连接的部件中预先设置有间隔层 401,间隔层401可以阻止在其一侧的高分子材料流动到另一侧,可以避免注 入的高分子材料扩散到设定区域之外。示例地,间隔层401布置于该连接部 件内准备注入高分子材料的区域边缘。某个多孔性结构之中,或相邻多孔性 结构的边界处,可以设置有间隔层401。图28、图29的间隔层401,以隔板 为例,设置在第一多孔性结构10的高分子材料待注入区域的边缘。为了阻止 高分子材料通过,间隔层401可以是实心的,或是致密度较高的多孔性结构 (高于间隔层401所在的待连接部件),或者是其他合适的材料。间隔层401 可以是与待连接部件一体成型的,也可以是另外设置的(注入高分子材料前 均可设置)。
将注入的高分子材料及两个部件上被高分子材料连接的部位,称为高分 子材料中间层400。本实施例的连接结构,包含至少一个高分子材料中间层 400。
容纳空间的位置,可以避开高分子材料中间层400,设置在不与高分子 材料中间层400连接的其他多孔性结构处,或设置在同一多孔性结构中不与 高分子材料中间层400接触的部位。或者,设置在中间体或基底30处不与高 分子材料中间层400接触的部位。
例如,图27的容纳空间413位于不设置高分子材料中间层400的第一多 孔性结构10处(该高分子材料中间层400设在第二多孔性结构20’和基底30 之间)。图24的容纳空间410位于第一多孔性结构10处不设置高分子材料中 间层400的区域(该高分子材料中间层400设在该第一多孔性结构10底部与 基底30之间)。图30的容纳空间416位于第一多孔性结构10处不设置高分 子材料中间层400的区域(该高分子材料中间层400被间隔层401阻挡在另 一侧)。图31的容纳空间421位于第四多孔性结构10’内不设置高分子材料 中间层400的区域;图32的容纳空间422位于不设置高分子材料中间层400 的第四多孔性结构10’(该高分子材料中间层400设置在第五多孔性结构10” 与第一多孔性结构10之间)。
而在一些示例中,则利用高分子材料层或其间隔层401等,来设置容纳 空间、固定容纳物。可以使容纳空间整个或部分开设在高分子材料中间层 400。例如,容纳空间的一部分位于高分子材料层内,该容纳空间可以延伸到 高分子材料所连接的部件(如多孔性结构、基底30等),或经过所连接的部 件开设的缺口延伸到连接结构的其他部件,或进一步连通到外部;或者,容 纳空间也可以不做延伸,全部位于高分子材料层内。
例如,图24的容纳空间411部分位于高分子材料中间层400内,部分位 于所连接的第一多孔性结构10;容纳空间412则整体开设在高分子材料层400 内。图30的容纳空间418也整体开设在高分子材料层400内。而图27的容 纳空间415开设在高分子材料中间层400和其所连接的第一多孔性结构10、 基底30处,该容纳空间415进一步连通到外部开放空间。图31的容纳空间 419是开设在高分子材料中间层400和其所连接的第一多孔性结构10和第四多孔性结构10’处,该容纳空间419以第一多孔性结构10底部的中间体主体 20c为其底部的边缘界面。图32的容纳空间423开设在高分子材料中间层400 及其一侧的第四多孔性结构10’和第五多孔性结构10”处。图33的容纳空间 425、425’和426均开设在高分子材料中间层400及其一侧的第一多孔性结构 10处,容纳空间425贯穿中间体主体20c延伸到基底30处;容纳空间425’ 则没有延伸到基底30处,而以中间体主体20c作为底部的边缘界面;容纳空间426以中间体主体20c作为底部的边缘界面,还以间隔层401为顶部的边 缘界面。
如果不影响容纳物放置和/或使用,则容纳物可以直接接触高分子材料或 间隔层401。高分子材料层或其间隔层401,可以用来构成容纳空间某一侧的 边缘界面。使用间隔层401时,容纳空间可以形成在间隔层401与高分子材 料靠近的一侧,也可以形成在背离高分子材料的另一侧。间隔层401可以单 独或配合其他部件结构,来对容纳物或其包覆体进行固定(承载、连接、紧 配合、限位等)。高分子材料层若具有合适形态的话,则也可以单独或配合其 他部件结构,对容纳物或其包覆体进行类似的固定(高分子材料至少可以对 容纳物承载)。
以高分子材料中间层400作为某侧边缘界面的示例,可以参见图24的容 纳空间411(其部分开设在高分子材料中间层400内,由高分子材料中间层 400构成该部分的底部和侧边的边缘界面)、容纳空间412(以高分子材料中 间层400为其周边多个方向的边缘界面);图27的容纳空间414(该容纳空 间414形成在第一多孔性结构10及第二多孔性结构20’内,以高分子材料中 间层400为其底部的边缘界面),图27的容纳空间415(部分贯穿高分子材 料中间层400,由高分子材料中间层400成为该贯穿部位侧边的边缘界面), 图30的容纳空间418(开设在间隔层401下方的高分子材料中间层400内, 以高分子材料中间层400为其周边多个方向的边缘界面),图31的容纳空间 420和图32的容纳空间424(各自以相应的高分子材料中间层400为其底部 的边缘界面)。
以间隔层401为某侧边缘界面的示例,可以参见图30的容纳空间417 以间隔层401为其底部的边缘界面;间隔层401还可以对放置在上面的实体 61进行承载。图31的容纳空间419以间隔层401为其底部的边缘界面。图 33的容纳空间426以间隔层401为其顶部的边缘界面。
高分子材料中间层400或间隔层401与容纳空间对应的范围,可以是封 闭的,也可以在上面开设容纳空间的通道或开口。如图31所示容纳空间419 处的箭头71示意性地表示一处沿高分子材料中间层400开设,并连通到外部 的通道;如图32所示容纳空间423有一开口72连通到周边的第四多孔性结 构10’的孔隙,由此可以连通到外部或连通到其他部件;容纳空间424直接 形成有开口连通外部空间;图33以箭头73示意性地表示一处沿基底30开设 并连通到容纳空间425的通道;以箭头74示意性地表示一处连通第四多孔性 结构10’的孔隙,并穿过高分子材料中间层400而连通到容纳空间425’的通 道。其他容纳空间的通道开口或对其封闭的封闭体未在图中标识。
又例如,某种形态的高分子材料或间隔层401,能够允许容纳物从该高 分子材料或间隔层401处通过。或者,还可以利用注入高分子材料的方式, 或形成间隔层401的方式,来制成某处的成型部件或填充体,或制成某处的 封闭体。
本实施例中,例如高分子材料的注入、高分子材料中间层400及间隔层 401,以及容纳空间或容纳物与之相关的特性,都可以应用在其他的实施例中。
实施例四
配合参见图34~图70,本实施例中,通过设置支撑部,或通过支撑部与 第一多孔性结构10(或中间体的夹层部、或基底30)等部件的配合,来设计 容纳空间及放置容纳物。一个或多个支撑部,各自有至少一部分插入在第一 多孔性结构10中。
优选的支撑部,大致是从第一多孔性结构10远离基底30的一侧,到朝 着靠近基底30一侧的方向插入的。插入的角度不限。以图示方向为例,可以 是竖直插入的,也可以是有一定倾斜的。有多个支撑部时,其各自的插入角 度可以是相同的,也可以是不同的,根据实际应用情况来设置。
支撑部可以单独地,或配合其他支撑部,或配合其他部件结构,对容纳 物进行固定(如承载、连接、紧配合或限位等),而不限于此。容纳物的包覆 体、或容纳空间的实体的边缘界面等,可以类似地被固定,不一一说明。
例如,支撑部可以与容纳物连接;容纳物的至少一侧表面可以与一个或 多个支撑部连接。支撑部可以对容纳物进行承载;一个容纳物可以由一个或 多个支撑部进行承载。多个支撑部可以从同一个方向对容纳物进行承载或连 接,也可以从不同的方向对容纳物进行承载、连接、紧配合或限位。支撑部 还可以是穿过容纳物设置的。容纳物不被支撑部承载或连接的表面,可以是 悬空的,也可以是通过第一多孔性结构10或中间体夹层部或基底30等其他 部件进行固定。
以图34为例,相邻的支撑部801对设置在其之间的实体61实施紧配合; 以图35为例,支撑部802对容纳空间427的实体边缘界面进行承载,该容纳 空间是形成在支撑部802上方的第一多孔性结构10的一处凹槽;支撑部803 配合基底30及第一多孔性结构10来形成容纳空间428各方向的边缘界面, 该支撑部803还配合相邻的另一支撑部804,使一容纳空间429的实体边缘 界面连接在所述支撑部803、804处;图37的支撑部808与第一多孔性结构10的顶面齐平,配合该第一多孔性结构10的顶面对一实体61进行承载。图 39的支撑部821穿过容纳空间437。图43中,容纳空间431的实体边缘界面 位于相邻的支撑部812之间(可由支撑部812紧配合或连接);图44的容纳 空间432位于相邻的支撑部813之间,且该容纳空间432的实体边缘界面嵌 入到支撑部813内部(例如支撑部813开设有缺口等);图45的支撑部814 大致在容纳空间433的实体边缘界面的四处角落进行承载。
一些示例中,与所要放置的容纳物相比,支撑部本身的体积足够大,或 者支撑部是中空的,则可以在支撑部的内部直接形成一个或多个容纳空间(如 图38的支撑部810内部开设有容纳空间)。或者,支撑部本身结构即会存在 一些空隙或缺口,可以将所述空隙或缺口用来构建容纳空间的全部或部分, 或者用来设置可对容纳物固定的其他部件。
例如,图44的支撑部813有缺口可使容纳空间432相应一侧的边缘界面 延伸到该支撑部813内部。又如图47的支撑部816、817各自设有缺口,一 壁板991的两端分别嵌入其中;与之相比,支撑部818、819之间的壁板992 则没有嵌入到这两个支撑部818、819的内部;壁板993连接在支撑部816、 818外侧;壁板994则连接在其他已经被支撑部固定的壁板991和992之间。 图47的这些壁板991~994,分别作为容纳空间435不同方向的边缘界面。图 46的支撑部814则与相对方向的一个壁板99配合,来设置容纳空间434的 一处边缘界面。
基于支撑部构建的容纳空间、空隙或缺口等,可以是预先设计并在制成 支撑部的同时形成的,也可以是通过后期加工形成(在放置容纳物之前形成 即可,不限于在制成支撑部以后、或第一多孔性结构10与中间体形成复合体 以后、或复合体与基底30连接以后)。
根据对容纳物的固定方式不同,支撑部可以是位于容纳空间一个或多个 方向的边缘界面。某一侧边缘界面可以有一个或多个对应的支撑部(其他边 缘侧面有没有支撑部都可以)。相邻支撑部之间的间隔可以不封闭,与旁边的 第一多孔性结构10等连通或进一步连通到外部;或者,相邻支撑部相互贴近 没有间隔;或者,相邻支撑部之间的间隔被封闭(例如通过形成其他实施例 所述的壁板、填充面、高分子材料层、隔板等实施封闭,且不限于此)。或者, 支撑部足够大时,一个支撑部的一个或多个方向的表面(可以是外表面也可以是开设缺口等形成的内表面),用作容纳空间一个或多个方向的边缘界面 (如图48的支撑部820一侧表面,用于构成容纳空间436相应方向的边缘界 面)。
容纳空间的通道或开口,可以开设在支撑部所在的边缘界面(如避开支 撑部本身),或者将相邻支撑部之间的间隔空隙作为通道或开口,又或者将支 撑部的某个部位贯通而直接形成通道或开口(横向、纵向或其他方向的贯通 都可以单独或配合实施)。所述通道或开口可以在放入容纳物后敞开,或被封 闭体(短期或长期地)封闭。
例如,图38的支撑部810内部开设有容纳空间,并以箭头75示意性地 表示其连通到第一多孔性结构10和外部的一处通道。图39一箭头76示意性 地表示一开设在支撑部821内部的通道,该通道连通外部和容纳空间437。 图40的容纳空间440以基底30为底部的边缘界面,并将与之靠近的一个支 撑部823的下部侧边,作为相应方向的部分边缘界面,该方向的边缘界面还 设有一开口,连通到支撑部823下方的第一多孔性结构10的孔隙,该开口被封闭体93封闭;容纳空间441也以基底为底部的边缘界面,而该容纳空间 823不与附近的支撑部824等接触,该容纳空间441顶部有一开口经第一多 孔性结构10对应开设的空隙103连通到外部;该开口被封闭体94封闭。又 例如,图41的容纳空间442有一侧边缘界面的开口,连通到第一多孔性结构 10处的一个空隙105,该空隙105对应于支撑部826的预定安装位置,容纳 空间442内放置容纳物后,该支撑部826安装到位,将空隙105完全填满且 同时将容纳空间442在这一侧的开口封闭。
支撑部与其插入部位周边的第一多孔性结构10可以有直接的接触或连 接;或者,支撑部与插入部位周边的第一多孔性结构10没有接触或连接,而 是插入于形成在第一多孔性结构10内的空隙处;该空隙可以是预先设计并在 制成第一多孔性结构10时形成,也可以是后期加工形成(后期加工的时机, 不限于在制成第一多孔性结构10以后、或第一多孔性结构10与中间体形成 复合体以后、或复合体与基底30连接以后)。如图34的支撑部801与第一多 孔性结构10之间没有间隔空隙;图36的支撑部806与周边的第一多孔性结 构10则有间隔的空隙100。
支撑部的结构、数量、形状、尺寸及布置位置等不限,可以根据应用情 况确定。例如支撑部可以是板状、条状、块状、柱状、栓状等,而不限于此; 支撑部横向(或纵向)的截面,可以是某种几何形状,或是不规则的异型; 同一支撑部各高度的横截面形状及尺寸可以相同也可以不同;支撑部的某一 侧表面,可以是平面、弧面、任意弯曲,或是多种形状的组合。一个支撑部 可以是一个整体的部件,也可以是多个部分组装的。
假设其他各示例的支撑部横截面为圆形,而图47的示意性地提供一个不 同形状、横截面为方形的支撑部818;图46则示意性地提供了一个横截面为 半圆形,且直边对应容纳界面434的支撑部815;该支撑部815可以制成时 截面即为半圆形,也可以是通过后期加工形成所述形状。
若主要为放置容纳物等考虑,则支撑部的材质不限;支撑部本身可以是 与第一多孔性结构10等一体成型,也可以是后期另外设置的(在放置容纳物 之前均可)。某些示例中,支撑部由熔融状的物质在所注入的第一多孔性结构 10处凝固后制成。
或者,在一些优选的示例中,复合体与基底30通过电阻焊实施连接。则 在这些示例中,支撑部可以作为一种中间体的插入部,在焊接之前设置到第 一多孔性结构10内,起到电极限位和/或增强电流传导的功能。
现以一种支撑柱,作为支撑部的示例结构,支撑柱在各示例中描述的特 征都可以应用到其他的支撑部,反之亦然。支撑柱的横截面形状不限(可以 是几何图形,圆形或某种多边形,也可以是不规则的异型),各图中均以圆柱 体为例,描述的方向均是图示方向。
在电阻焊的示例中,支撑部可以用来对电极实施限位。由于电阻焊的电 极在提供电流的同时,需要压紧在待焊接的工件上,容易因为产生的电阻热 或施加的压力而对工件表面产生损伤。
考虑到连接结构中,第一多孔性结构10本身有众多孔隙,又通常会使第 一多孔性结构10的至少部分表面暴露在外,更容易受电阻热或压力的影响; 例如,第一多孔性结构10被压缩部位的孔隙可能变小,支架或梁可能断裂或 移位,影响其表面原先设计的多孔形态,还可能产生压痕;若电阻热量过高, 还可能在第一多孔性结构10表面留下类似烧灼的痕迹。
因而,下文的示例,主要是以支撑部对靠近于第一多孔性结构10这一侧 的电极(称第一极性的电极401)实施限位进行说明的。第二极性的电极402, 例如是与基底30的底面接触,或与连接在基底30底面一侧的其他复合体接 触;而基底30或中间体的致密度等高于第一多孔性结构10,且可能没有会 暴露在外的表面;因而,可以利用类似的方式,设置支撑部对第二极性的电 极402限位,也可以不对第二极性的电极402限位。
第一种示例中,如图52~图55所示,支撑部81的顶面低于第一多孔性 结构10的顶面,即支撑部81埋入第一多孔性结构10内,则第一极性电极 401压紧在第一多孔性结构10的顶面,将第一多孔性结构10的顶面向下压 缩一定距离(参见图52处的放大图)。该电极若接触到支撑部81的顶面后, 会被限位而不再继续向下移动;即,第一多孔性结构10的顶面在最大限度压 缩后仍可与支撑部81的顶面基本齐平(若不是最大限度压缩的话,第一多孔性结构10的顶面还高于支撑部81的顶面)。
第二种示例中,如图56~图57所示,支撑部82的顶面与第一多孔性结 构10的顶面齐平,则第一极性的电极401(或电极的单体405)压紧在支撑 部82及第一多孔性结构10的顶面,且由于支撑部82的限位作用,该电极不 会继续向下移动,即不会将第一多孔性结构10的顶面压塌。
第三种示例中,如图58~图61所示,支撑部83的顶面高于第一多孔性 结构10的顶面,则第一极性的电极401(或电极的单体405)压紧时主要接 触到支撑部83的顶面,且被支撑部83限位而不会继续向下移动;这样该电 极401与第一多孔性结构10的顶面没有接触,不会影响到第一多孔性结构 10的顶面形态。
前述第一、第二种示例中,由于电极401(或电极的单体405)仍与第一 多孔性结构10导电接触,则支撑部81或82由绝缘材料或导电材料制成都可 以;前述第三种示例中,电极401(或电极的单体405)不与第一多孔性结构 10导电接触,则支撑部83需由导电材料制成,使通过电极401(或电极的单 体405)施加的电流能够通过该支撑部83传导。由绝缘材料制成的支撑部81 或82,本发明利用了其限位的功能。而导电材料制成的支撑部81、82、83,则可以更进一步具有增强电流传导的作用。
优选地,支撑部的致密度高于第一多孔性结构10的致密度,如支撑部是 实心的,或是致密度更高的多孔性结构,则一方面增强结构强度有效抵抗电 极压紧时的作用力。另一方面,这样的支撑部是良导体时,与其附近有孔隙 的第一多孔性结构10相比(孔隙内为空气等不良导体),支撑部本身的电阻 更小,导电性能更佳,电流会优先选择经过支撑部传导到复合体与基底30 接触的界面;根据前文所述,电阻热Q正比于IR2,若保持其他结构不变, 则使用良导体的支撑部,通过减少电流传导路径中的电阻,而使回路中的电 流I增大,进而使电阻热的值增大,提高了焊接结合的效率和强度。
若主要考虑限位功能,则除了对支撑部的顶面高度进行设计外(参见第 一种示例到第三种示例),其他部位可以根据需要任意设置。而即使良导体的 支撑部整个埋入第一多孔性结构10内,上下方仍有第一多孔性结构10时(如 图34所示的支撑部801;图41的支撑部827,图42的支撑部830),相比其 周围的第一多孔性结构10,该支撑部处的电阻仍然更小,能够更高效地引导 电流通过。
或者,良导体的支撑部的底部,可以向下延伸到第一多孔性结构10的底 部,与夹层部或基底30相接触,将电流更快地传导到复合体与基底30连接 的界面附近。例如,图38的支撑部811,图39的支撑部822,各自底部接触 基底30;图52、图53、图55的支撑部81,图56、图57的支撑部82,图 58、图59的支撑部83,各自底部均直接接触夹层部(而各图中的夹层部形 态不一,包含中间体主体20和/或凸起结构21)。而图54的支撑部81底部 延伸到第一多孔性结构10的底部而不与夹层部(凸起结构21)有直接接触, 但可以经第一多孔性结构10将电流传导过去。
支撑部可以插入在第一多孔性结构10的空隙中,不与周围的第一多孔性 结构10接触,避免电阻热量传导到周围的第一多孔性结构10表面对其造成 损伤(如图153所示的支撑部806周边以空隙100隔开)。支撑部也可以与周 围的第一多孔性结构10接触或连接,将电流传导到周围的第一多孔性结构 10处(如图52~图61等)。
而根据上述公式可知,如果可以在电流I增大的基础上,同时增大接触 电阻R,则可以使电阻热更大。接触电阻R与待焊接工件(复合体、基底30) 的接触界面形态有较大关系。为此,除了单独设置良导体的支撑部,还可以 在某些示例中,将支撑部与中间体的夹层部一同设置,例如在电阻焊期间, 中间体同时包含支撑部与中间体主体20,同时包含支撑部与凸起结构21,同 时包含支撑部、中间体主体20及凸起结构21等等。
支撑部与中间体主体20可以接触或不接触(该中间体主体20下方设有 凸起结构21或没有凸起结构21);支撑部与凸起结构21的数量可以相同或 不同,两者的布置位置可以相互对应或错开(该凸起结构21可以位于中间体 主体20下方,或直接位于第一多孔性结构10的下方),支撑部可以与凸起结 构21直接接触也可以不直接接触。优选地,是使支撑部与夹层部直接导电接 触,和/或将电极与支撑部直接导电接触,避免电流通过第一多孔性结构10 传导产生损耗。当然,允许在某些示例中,电极施加的电流先经过第一多孔 性结构10的某些部位传导到支撑部,或者支撑部获得的电流经过第一多孔性 结构10的某些部位传导到夹层部或基底30。
例如,图34、图35、图37~图40所示,支撑部不与夹层部同时设置; 图153、图41、图42所示,支撑部与夹层部同时设置,图153的夹层部包含 中间体主体20其与支撑部805、806等直接接触;图41的夹层部包含中间体 主体20和凸起结构21,但均不与支撑部827等接触;图42的夹层部包含中 间体主体20,也不与支撑部830等接触。
例如,图52、图53的夹层部均包含中间体主体20和凸起结构21,且支 撑部81均与中间体主体20接触,但在图52支撑部81的数量与凸起结构21 相同且一一对应,在图53中支撑部81数量及位置,都不与凸起结构21对应。 图54、图55的夹层部均包含凸起结构21,图54的支撑部81与凸起结构21 不对应,且相互不直接接触;而图55的支撑部81则与凸起结构21一一对应 且相互接触。图56、图57的夹层部包含中间体主体20,且均与支撑部82 接触。图58、图59的夹层部包含中间体20及凸起结构21,且支撑部83均 与中间体主体20接触,且支撑部83的数量与凸起结构21相同且一一对应。 图60、图61的夹层部包含凸起结构21,且支撑部83与凸起结构21一一对 应且直接接触。
一个示例中,如图62所示,中间体包含中间体主体20、连接在中间体 主体20上表面的若干支撑部80、连接在中间体主体20下表面的若干凸起结 构21(朝着基底30一侧凸起)。本例中,第二极性的电极402接触于基底30 的下表面,第一多孔性结构10的顶面设置有压头490;所述压头490与第二 极性的电极402施力,将待连接的复合体、基底30压紧在两者之间;第一极 性的电极406接触于第一多孔性结构10的侧面区域,在第一极性电极406与第二极性电极402之间形成电流回路,例如第一极性电极406流出的电流, 经过第一多孔性结构10的侧面区域,再通过侧面区域附近的支撑部80和中 间体主体20等,传导到中间体的其他部位(如中间区域的中间体主体20和 凸起结构21等),进而将复合体(如凸起结构21附近)与基底30焊接固定。 则,对应第一多孔性结构10中间区域的支撑部80更多地用来对压头490限 位(避免过多地下压),有需要时也可以用于传导电流。由侧面进入的电流, 从第一极性电极406经中间体(夹层部)到基底30所经过的路径上,整体的 电阻更小,提升了电流传导的效果。所述位于侧面的第一极性电极406,形 态不限,可以是围绕在侧面的环形框架,或者是平面的板状电极,或者是电 极的单体等。
上例的一个变形情况,是使第一极性的电极从侧面直接接触位于边缘的 支撑部80、中间体主体20、凸起结构21中的至少一种,经由边缘的导电部 件将电流传导到其他位置的中间体,进而将复合体与基底30焊接固定;该变 形例的第一多孔性结构10的侧面可以不暴露在外,支撑部80、中间体主体 20、凸起结构21中的至少一种直接具有位于复合体边缘的暴露表面来与第一 极性的电极导电接触;或者,第一极性的电极可以插入到边缘区域的第一多 孔性结构10内部,来与位于边缘区域的支撑部80、中间体主体20、凸起结 构21中的至少一种导电接触。例如,图63的第一极性电极407从边缘插入 到第一多孔性结构10内部,与最左侧的一个支撑部80及凸起结构21接触; 第一极性电极408与中间体主体20和第一多孔性结构10的最右侧接触。第 一极性电极407、408示意性地表示同一极性的两种电极。
基于上例及该变形例,可以理解,侧面电极同样可以适用于没有支撑部 或支撑部不导电的情况,只要有其他的中间体(如夹层部)可以直接与侧面 电极接触,或侧面电极经边缘区域的第一多孔性结构10可以传导到其他的中 间体(如夹层部),都可以一定程度缩短电流流通的路径,提高焊接效率。
又一个变形情况,如图63所示,在设置有侧面电极的同时,由另一个第 一极性的电极401替代压头490(图62),所述另一个第一极性的电极401 同时提供另一路电流,并从第一多孔性结构10的顶面施加压力,配合第二极 性的电极402来压紧复合体与基底30。
支撑部本身可以与第一多孔性结构10和/或夹层部等一体成型或预先连 接,或者也可以后期设置(在焊接前的任意时刻均可);而除了以制成时或焊 接时的状态对容纳物(或其包覆体或容纳空间)进行固定以外,一些示例中, 还可以在焊接后对支撑部进行加工。例如,容纳物的待固定面是平面,则可 以将圆柱型的支撑部侧面切去一部分形成平面,以增大对容纳物固定的表面; 容纳物的待固定面是其他形状时,可以类似地为支撑部加工出相适配的表面 形状。又例如,电阻焊之后,在支撑部的某个部位开设缺口,用来固定容纳物或设置可对容纳物进行固定的部件,若在电阻焊之前就形成该缺口,则可 能因为缺口处的空隙而影响支撑部本身的导电效果。又例如,电阻焊之后, 甚至可以将支撑部打通、截断或完全去除(如图41一处支撑部分为两段825a、 825b,825a段被去除;如图42的支撑部828被整体去除),从而在第一多孔 性结构10中留出更多的区域来设计容纳空间、放置容纳物,或者直接以去除 支撑部所留出的空间来放置容纳物或固定容纳物。
本实施例中,支撑部以及容纳空间或容纳物与之相关的特性,都可以应 用在其他的实施例中。
实施例五
本实施例中,提供有关支撑部、第一多孔性结构10、电极等的一些变形 示例,由此设计容纳空间及放置容纳物。图中仍以支撑柱为例。
实施例四的第三种示例中,支撑部的顶面高于第一多孔性结构10的顶面 (如图58、59的支撑部83)。可以在电阻焊完成之后,将该支撑部高于第一 多孔性结构10顶面的部位切除,避免后续使用时支撑部突出在产品表面。
或者,可以在电阻焊完成之后,将其中一个或多个支撑部高于第一多孔 性结构10顶面的部位保留(其他支撑部的高出部分可以去除),而在容纳物 (或包覆体、容纳空间的实体边缘)上形成对应的嵌套结构(例如是适配支 撑部截面形成的环形结构),使嵌套结构套在相应的支撑部上;支撑部顶面可 以高于、等于或低于嵌套结构的顶面。本例的容纳物位于第一多孔性结构10 的顶面(处在支撑部旁的部位),由该第一多孔性结构10的顶面进一步承载 或连接(顶面可以保持原先齐平的状态或形成向下的凹陷以放置容纳物),或者,容纳物等也可以悬空而与第一多孔性结构10的顶面没有接触。如图39 所示,容纳空间438有实体的边缘界面,所设置的嵌套结构481,套在相邻 的支撑部822高出第一多孔性结构10顶面的部位,该容纳空间438的底部悬 空,不与第一多孔性结构10的顶面接触(可以理解若该容纳空间438的位置 更靠下,则可以使其底部被第一多孔性结构10的顶面承载)。
可以参考上述,在实施例四的第一种示例或第二种示例的基础上,对其 中一个或多个支撑部顶部周边的第一多孔性结构10去除,使支撑部顶部露 出,将容纳物(或包覆体、容纳空间的实体的边缘界面等)设置的嵌套结构 套在支撑部的顶部,对容纳物等实施固定。
例如,图153的支撑部805顶部低于第一多孔性结构10的顶面,而该支 撑部805本身即插入在第一多孔性结构10内形成的空隙100处,则容纳空间 430有实体的边缘界面,设置的嵌套结构481可以利用该空隙100套到支撑 部805的顶部,并且可以在第一多孔性结构10顶部相应区域形成凹陷,来承 载该容纳空间430。图38的支撑部811直接插入在第一多孔性结构10内(没 有周边间隔空隙),支撑部811顶部低于第一多孔性结构10的顶面,在相应区域将第一多孔性结构10顶部去除,形成一个凹陷,并使支撑部811顶部露 出,一实体61设置的嵌套结构481直接套在支撑部811顶部,该实体61本 身还在凹陷内由第一多孔性结构10承载。
类似地,容纳空间若对应于支撑部的其他高度(如底部或中段等),也可 以将容纳物(或包覆体、容纳空间的实体边缘界面等)设置的嵌套结构套在 支撑部的相应位置(该位置附近的第一多孔性结构10被去除,且有通道或开 口连通到该位置附近)。如果嵌套结构方便从支撑部顶部或底部套设的话,则 可以将嵌套结构制成闭环的结构(图49提供了闭环的嵌套结构481的一个示 例);而如果是套在支撑部的其他高度,或者不方便从顶部或底部直接套设的, 则可以将嵌套结构制成非闭环的结构(如两侧的嵌套结构分别形成向外的拱形,与两侧支撑部的圆柱表面紧密地接触实施固定;图50提供了非闭环的嵌 套结构482的一个示例)。如图37所示,支撑部807、708下半部分之间的第 一多孔性结构10被去除,形成一空隙101用来放置实体61,该实体61设置 有非闭环的嵌套结构482,可以与两侧的支撑部807、808紧密接触实现固定。
一些示例中,在完成焊接后,将一个或一些支撑部完全去除或去除一部 分而在第一多孔性结构10内留出相应的空隙,在容纳物(或包覆体、容纳空 间的实体的边缘界面等)处形成相匹配的嵌入结构(例如是柱状、栓状、块 状、板状等且不限于此),嵌入结构可以嵌入到去除支撑部所留下的空隙,利 用空隙旁侧的第一多孔性结构10对嵌入结构进行限位,防止横向滑动。若嵌 入结构与所述空隙紧配合,则容纳物等由此被固定;若两者不是紧配合,则 可以主要起前述限位作用,而进一步配合连接结构的其他部件对容纳物等实 施固定。例如,容纳物可以位于第一多孔性结构10的顶面(位于该空隙旁的 部位),可以由该第一多孔性结构10的顶面进一步承载或连接(顶面可以保 持原先齐平的状态或形成向下的凹陷以放置容纳物),或者,容纳物等也可以 悬空而与该第一多孔性结构10的顶面没有接触。
例如,图41的一处支撑部分为825a、825b两段,825a段被去除而留下 一空隙104,使一实体61底部设置的嵌入结构483能够插入到空隙104内, 使实体61得以被固定;图42的一处支撑部828被全部去除而留下空隙106, 一实体61底部的设置的嵌入结构插入到该空隙106内,使实体61得以被固 定。这两例中的实体61可以插入足够深,而使其同时被第一多孔性结构10 的顶面承载;或者,实体61单独通过空隙104或106处的第一多孔性结构 10与嵌入结构的配合来实施固定,而与第一多孔性结构10的顶面不接触。
上例的嵌入结构大致是纵向布置的;另一示例中,还可以在实体上设置 横向的嵌入结构,将其插入到支撑部的空隙或缺口、第一多孔性结构10的孔 隙等,对实体实施固定。例如,图40的容纳空间429具有实体的边缘界面, 两侧分别设置的嵌入结构483,插入到相邻的支撑部823内;该容纳空间429 还通过第一多孔性结构10的顶面承载。图51示出横向的嵌入结构483的一 种示例。可以理解到,类似图37的示例中,将实体61的嵌套结构482,替换为横向的嵌入结构(支撑部807需有相应的缺口供插入),也可以将该实体 61进行固定。
一些示例中,支撑部是插入在第一多孔性结构10处形成的空隙内,该支 撑部与其周边的第一多孔性结构10之间存在间隙;容纳物(或包覆体、容纳 空间的实体的边缘界面等)处,形成与所述支撑部匹配的嵌套结构,或形成 与所述间隙匹配的嵌入结构(例如为中空的柱体);可以在完成电阻焊以后, 将容纳物等的嵌套结构套在支撑部上,或将嵌入结构插入到所述间隙。若嵌 套或嵌入后为紧配合的,则可以由此对容纳物等进行固定;否则,可以配合 连接结构的其他部件(如支撑部、第一多孔性结构10等)进行固定。例如, 容纳物可以位于第一多孔性结构10的顶面(支撑部旁),由该第一多孔性结 构10的顶面进一步承载或连接(顶面可以保持原先齐平的状态或形成向下的 凹陷以放置容纳物),或者,容纳物等也可以悬空而与该第一多孔性结构10 的顶面没有接触。
例如,图42的一实体61底部,设有整合的嵌套结构和嵌入结构484, 其插入在一支撑部829顶部周边的空隙107处,同时套在该支撑部829顶部; 该支撑部829顶部原先低于第一多孔性结构10的顶面,在该支撑部829顶部 周边的第一多孔性结构10去除一部分形成所述空隙107。可以理解到类似图 153的支撑部806本身插入在第一多孔性结构10内的一处空隙100,则整合 的嵌套结构和嵌入结构也可以插入到该空隙100处,通过该支撑部806(或配合其周边的第一多孔性结构10等)对实体进行固定。
另外,虽然图37~图40、图49~图51示出的嵌套结构481、482和嵌入 结构483是位于实体61或容纳空间的两侧,但实际嵌套结构481、482或嵌 入结构483的设置数量或位置均不做限定。例如一个实体有更多数量或更多 方向的嵌套结构481、482和嵌入结构483,来同时匹配更多的支撑部进行固 定。或者,一些时候,一个实体有更少的嵌套结构或嵌入结构,也可以单独 通过支撑部或通过支撑部与周边的第一多孔性结构10等配合来实施固定。类 似地,虽然图41、图42等示出了一个实体的一个嵌入结构、或一个整合的 嵌套结构及嵌入结构,但实际每个实体或每个容纳空间设置的嵌入结构或整 合的嵌套结构及嵌入结构的数量或位置均不做限定;一个实体或容纳空间有 更多数量或更多方向的嵌入结构或整合的嵌套结构及嵌入结构时,可以每个 都与支撑部一一对应,或者至少有一处支撑部与其中一个嵌入结构或整合的 嵌套结构及嵌入结构可以匹配即可。
实施电阻焊的一些示例中,靠近第一多孔性结构10一侧的第一极性电 极,包含一个或多个电极的单体。所述电极的单体可以插入到第一多孔性结 构10内形成的空隙内,与暴露在空隙内的中间体夹层部(如中间体主体20、 凸起结构21、带凸起结构21的中间体主体20等)直接接触;或者,该空隙 并不直接连通到夹层部,而是在空隙的底部仍留有一部分第一多孔性结构10,电极的单体与这部分第一多孔性结构10直接接触(图未示出),使电流经这部分第一多孔性结构10传导到中间体的夹层部。电极单体与其插入的空 隙旁的第一多孔性结构10可以有接触,也可以通过间隔空隙或绝缘体隔开。
如图64、图66所示,第一极性电极的多个单体409,分别插入到第一多 孔性结构10内的空隙,进而直接接触中间体主体20的顶面;图69所示,第 一极性的电极401是一大的平板电极,其同时接触若干个导电介质4011,各 导电介质4011插入到第一多孔性结构10内的空隙,进而直接接触中间体主 体20的顶面(图64、图69的中间体主体20带有凸起结构21,图66的中间 体主体20没有凸起结构21)。
或者,所述电极的单体还可以插入到支撑部内形成的空隙内,与支撑部 直接导电接触(该支撑部的顶面可以高于或低于或等于第一多孔性结构10 的顶面,支撑部的空隙从支撑部的顶面向下凹入)。该例的中间体可以仅包含 支撑部,也可以同时包含支撑部和夹层部(如中间体主体20、凸起结构21、 带凸起结构21的中间体主体20)。允许支撑部与夹层部之间、或支撑部与基 底30之间存在部分第一多孔性结构10。更优选地,是使支撑部和夹层部有 直接的导电接触,来传导电流。
如图67所示电极的多个单体409,分别插入到支撑部831顶部的凹陷处, 与该支撑部831直接接触;图70所示,第一极性的电极401是一大的平板电 极,其同时接触若干个导电介质4011,各导电介质4011插入到支撑部831 顶部的凹陷处,与该支撑部831直接接触(图70的中间体主体20带有凸起 结构21,图67的中间体主体20没有凸起结构21)。
上述各例中,电流可以不经过(或少经过)第一多孔性结构10,提高导 电效率,也避免对暴露在外的第一多孔性结构10产生损伤。完成电阻焊以后, 插入的电极单体409或导电介质4011取走,留下位于第一多孔性结构10内 的空隙108(图65)或位于支撑部831内的空隙110(图68);可以将这些空 隙108或110直接作为容纳空间,放置容纳物;或者,利用这些空隙108或 110来设置容纳物(或其包覆体、容纳空间的实体的边缘界面等)处形成的嵌入结构(例如图65、图68的容纳空间443底部设有嵌入结构483分别插 入空隙108和110)。若嵌入后为紧配合的,则可以由此对容纳物等进行固定; 否则,可以配合空隙旁的第一多孔性结构10或支撑部等部件对容纳物等进行 固定。例如,容纳物可以位于第一多孔性结构10的顶面,可以由该第一多孔 性结构10的顶面进一步承载或连接(顶面可以保持原先齐平的状态或形成向 下的凹陷以放置容纳物),或者,容纳物等也可以悬空而与该第一多孔性结构 10的顶面没有接触。
虽然示例是以电极单体从顶部插入来描述,但可以理解,若电极单体从 其他方向(如侧面)插入第一多孔性结构10或插入支撑部(侧向开设)的空 隙时,实施电阻焊及利用空隙设置容纳物或其嵌入结构也都是可以实现的。
本实施例中的变形示例及容纳空间或容纳物与之相关的特性,都可以应 用在其他的实施例中。
实施例六
如图71~图85所示,本实施例中,提供一些利用支撑部设置其他部件的 示例,并由此设计容纳空间及放置容纳物。
图中的支撑部80仍以支撑柱为例。支撑部80与夹层部的凸起结构21 对应且接触,夹层部还包含中间体主体20。
可以在支撑部80上设置联结体981或延伸体982,用来构建容纳空间的 边缘界面,也可以直接用来对容纳物(或其包覆体)进行固定(承载、连接、 紧配合或限位等)。每个联结体981的两端分别连接两个支撑部80。每个延 伸体982一端连接支撑部80,另一端可以延伸到其他部件(如第一多孔性结 构10)或另一端开放。
例如,图71的联结体981连接于支撑部80的下部,与夹层部的中间体 主体21基本齐平,联结体981的顶面成为容纳空间459底部的边缘界面。例 如,图72的联结体981连接于支撑部80的上部,高于中间体主体21,在联 结体981下方形成一口袋状的容纳空间460,联结体981成为其顶部的边缘 界面。如图73的延伸体982一端连接左侧一个支撑部80的下部,另一端开 放(与右侧另一个支撑部80之间留有部分的第一多孔性结构10);容纳空间 461形成在两个支撑部80之间,一部分位于延伸体982上方,另一部分横向 超出延伸体982的范围,开设在延伸体982与右侧支撑部80之间的第一多孔 性结构10内;该延伸体982与中间体主体20基本齐平。
联结体981或延伸体982还可以与连接结构的其他部件接触或连接,如 第一多孔性结构10从下方进行支撑;或者,联结体981或延伸体982可以是 悬空的,例如相应位置的第一多孔性结构10被去除,联结体981或延伸体 982不与第一多孔性结构10等接触(而依靠相连接的支撑部80进行固定)。
如图74所示,中间的支撑部80一侧连接一延伸体982a,另一侧开设有 缺口来连接一延伸体982b;两个延伸体982a、982b位于不同高度,其顶面 分别成为容纳空间462、463底部的边缘界面,容纳空间462、463顶部开口 连通到外部空间;该容纳空间463还以中间的支撑部80为一侧的边缘界面; 容纳空间462则不与支撑部80邻接;延伸体982a下方悬空,左端可抵接在 第一多孔性结构10的一处支架端部;延伸体982b下方留有部分的第一多孔 性结构10可以对其进行承载;本例的夹层部没有中间体主体。
联结体981或延伸体982的形状尺寸数量等不限,可以是板状、条状、 杆状等;若不影响容纳物放置或使用,或者由此形成容纳空间的通道或开口 的话,则联结体981/延伸体982上可以是有镂空的,或者,可以使对应同一 边缘界面的相邻的联结体981/延伸体982之间存在间隙等。
一个联结体981(或延伸体982)可以对应容纳空间的某一侧边缘界面, 覆盖该侧边缘界面的全部或部分区域;或者,多个联结体981(或延伸体982) 可以同时对应容纳空间的某一侧边缘界面,配合地覆盖该侧边缘界面所对应 的全部区域或部分区域(覆盖部分区域的多个联结体981/延伸体982,可以 是有间隔布置的,或是相互贴近没有间隔的)。联结体981与延伸体982可以 同时设置,也可以不同时设置;可以位于同一侧边缘界面,或位于不同的边 缘界面;可以连接在同一个支撑部80,或连接在不同的支撑部80。
示例地,与联结体981的两端分别连接的两个支撑部80,可以是位于容 纳空间内两个相邻或相对方向的边缘界面。在相邻两个支撑部80之间,可以 设置一个或多个联结体981。示例地,对于容纳空间同一边缘界面的两个延 伸体982,可以在同一高度或在不同的高度相对地设置,这两个延伸体982 各自不与支撑部80连接的端部可以相互贴近或者留有间隔距离。
例如,图82所示的联结体981c是一个片体,对应容纳空间某方向的边 缘界面,其左右两侧的每一侧分别连接两个支撑部。如图83所示的联结体 981d、981e为条状,各自有一端与同一个支撑部连接,该两个联结体981d、 981e位于不同的高度;延伸体982c为条状,其与联结体981e在同一高度, 相互有间隔,共同位于容纳空间同一侧的边缘界面。
联结体981/延伸体982可以是与支撑部80一体成型的,或者联结体981/ 延伸体982可以是额外设置的部件(单独成型后连接到支撑部80,在固定容 纳物等之前设置均可)。其他实施例所述的壁板、填充面、高分子材料层、隔 板等都可以用作联结体981/延伸体982。若在电阻焊实施之前设置,则优选 使用导电材料(如实心或高致密度的多孔性结构)来制成联结体981/延伸体 982。
一个示例的容纳空间,如图72所示,包含:联结体981、周围(两侧或 以上)的支撑部80,容纳空间范围内的中间体主体20设有缺口;联结体981 位于该缺口的上方。支撑部80插入在第一多孔性结构10中,并与毗邻容纳 空间的中间体主体20连接,联结体981将上方的第一多孔性结构10隔开。 这样在联结体981、支撑部80、中间体主体20缺口下方的基底(图未示出) 之间,形成一个类似口袋结构的容纳空间460。如图76所示,容纳物(实体 61)可以与周围的支撑部80紧配合;或者,容纳物(实体61)可以由中间 体主体20缺口下方的基底30承载;或者,容纳物至少与一侧的部件(如联 结体981、支撑部80、基底30)固定连接,且容纳物的设置方式不限于这些 示例。中间体主体20开设的缺口可以作为容纳空间460的一处通道或开口; 通道或开口也可以另外开设在(如联结体981、支撑部80等)其他位置。
一个示例的容纳空间,如图75所示,包含:联结体981、周围(两侧或 以上)的支撑部80,容纳空间464范围内的中间体主体20设有缺口,缺口 内还形成有延伸体982。支撑部80插入在第一多孔性结构10中,并与毗邻 容纳空间的中间体主体20连接,联结体981布置于中间体主体20的缺口及 延伸体982的上方,将上方的第一多孔性结构10隔开。这样在联结体981、 支撑部80、带延伸体982的中间体主体20之间,形成一个类似底部有收口 的口袋结构,作为容纳空间464。
本例的延伸体982可以由中间体主体20的一部分构建;也可以是另外设 置的部件,如材质、厚度、距离基底30的高度等可以与中间体主体20相同 或不同。图75中示出在左右两侧的延伸体982可以是同一个延伸体(如图 84所示一个环形的延伸体982d)的不同部分;也可以是两个独立的延伸体(如 图85所示的延伸体982e),各自连接相应一侧的支撑部80,两个延伸体的材 质、厚度、距离基底30的高度等可以相同或不同。
形状尺寸合适的容纳物设置在容纳空间后,可以由延伸体982对容纳物 的边缘承载使其不掉落,需要时也可以与延伸体982进一步固定连接(图77 还示在一种将实体61卡在两侧的延伸体982之间的示例)。容纳物的其他部 位,可以不与中间体主体20缺口下方的基底30、联结体981、支撑部80等 再有接触;或者,容纳物可以由基底30(或同时由基底30与延伸体982)承 载;或者,容纳物可以与基底30、联结体981、支撑部80中的一个或多个进 一步连接,且容纳物的设置方式不限于这些示例。中间体主体20开设的缺口 可以作为容纳空间的一处通道或开口;通道或开口也可以另外开设在(如联 结体981、支撑部80、延伸体等)其他位置。
例如,图78所示一个容纳空间465通过上方的联结体981、支撑部80、 带缺口及延伸体982的中间体主体20,形成一个类似底部有收口的口袋结构; 联结体981开设有若干通孔78,可以连通到联结体981上方的第一多孔性结 构10进而连通到外部开放空间。
一个示例的容纳空间,如图79所示,包含:上方的第一联结体981a、 周围(两侧或以上)的支撑部80、下方的第二联结体981b。支撑部80插入 在第一多孔性结构10中,并与该容纳空间旁的中间体主体20连接,第一联 结体981a将上方的第一多孔性结构10隔开。第二联结体981b可以是中间体 主体20的一部分,也可以是独立于中间体主体20的一个部件,第二联结体 981b的两端与其两侧的支撑部80分别连接。若是独立成型的部件,则第二 联结体981b的材质、厚度、距离基底30的高度等,可以与中间体主体20 相同或不同。可以通过第二联结体981b对置入容纳空间的容纳物进行承载, 需要时也可以与第二联结体981b进行固定连接;容纳物的其他部分可以不与 第一联结体981a、支撑部80再接触,或者可以与第一联结体981a和/或支撑 部80进一步连接。
例如,图79、图80所示的容纳空间466、467,各自包含第一联结体981a、 支撑部80、第二联结体981b;第一联结体981a开设有若干通孔78,可以连 通到联结体981上方的第一多孔性结构10进而连通到外部开放空间;第二联 结体981b开设有若干通孔79,可以连通到第二联结体981b下方的空隙,进 而可以连通凸起结构21与基底30之间的空隙。图79的通孔79是敞开的, 图80的通孔79则被封闭体95封闭。又例如,图81所示的容纳空间468包 含第一联结体981a、支撑部80、第二联结体981b;第一联结体981a开设有 若干通孔78,可以连通到联结体981上方的第一多孔性结构10进而连通到 外部开放空间,该通孔78被封闭体96封闭;第二联结体981b没有开设通孔。
上述各例中,除了可以将容纳空间的通道或开口,形成在某个联结体981/ 延伸体982(或支撑部80)以外,还可以是先不将某个联结体981/延伸体982 (或支撑部80)安装到其设计位置,留出该设计位置作为可供容纳物置入的 通道或开口,再将该联结体981/延伸体982(或支撑部80)安装到位而使通 道或开口封闭。
对于上述图72、图75、图79的三种示例,支撑部80至少对应容纳空间 的两侧,如图示的左右方向(每侧有至少一个);纸面前/后方向对应的边缘 界面可以有一个或多个支撑部80,也可以没有支撑部80。根据容纳空间封闭 要求、容纳物形态用途或连接要求等的不同,相邻的支撑部80之间(如左、 右、前、后的每一侧)可以是连接有其他的联结体981和/或延伸体982,也 可以没有联结体981或延伸体982而直接面对容纳空间范围外的第一多孔性结构10(甚至某些示例中还可以连通到外部开放空间,或者连通到与容纳空 间某侧毗邻的中间体主体20或基底30等)。
对于上述图72、图75、图79的三种示例,上方的联结体981(或第一 联结体981a)与基底30、下方的延伸体982(或第二联结体981b)之间的距 离,大于或等于容纳物(在置入时)的厚度。图示是以基底30、延伸体982、 第二联结体981b在容纳物底部承载为例进行说明的,而如果整个结构是会有 方位变动的话(例如是生产时与使用时的方位区别,或者使用过程中有方位 变化等),则其他方向的部件结构(上方的联结体981/第一联结体981a、支撑部80、周边的第一多孔性结构10等)也都可以单独或配合地对容纳物等 进行固定(如承载、连接、紧配合或限位等)。某些与容纳物不接触不连接的 方位可以是开放的,在确保容纳物可以被固定的基础上,允许容纳物的一部 分超出这些开放的边界(即超出容纳空间某些边界范围)。
本实施例中,带联结体981或延伸体982的支撑部80,及容纳空间或容 纳物与之相关的特性,都可以应用在其他的实施例中。
实施例七
如图86~图93所示,本实施例中,提供中间体的一些变形示例及在电阻 焊中的应用,并由此设计容纳空间及放置容纳物。
实施激光焊时,对复合体的中间体与基底30之间的焊接位置不做具体限 定,可以根据应用需要选择至少一对接触面进行焊接。示例的中间体主体20 包含底部,可以是任意形状尺寸,是致密度高于第一多孔性结构10致密度的 多孔性结构或实心体,图2中所述中间体主体20的底部整体呈薄片状或薄板 状;中间体主体20的底部与基底30顶面进行焊接固定。或者,某些示例中, 中间体主体20包含底部,并向底部上方的至少一侧延伸形成中间体主体20 的周边;中间体主体20的底部与周边可以具有相同或不同的形状、尺寸(如 厚度)、致密度等;优选地,中间体主体20的底部和周边的致密度,都高于 第一多孔性结构10的致密度(是致密度较高的多孔性结构或实心体)。
图86示出在基底30上设有凹部的情况,第一多孔性结构10与中间体主 体20的复合体嵌置于凹部内,且中间体主体20的底部20a和周边20b与基 底30凹部的顶面30a和侧边30b对应接触,并在这些接触面分别焊接固定(符 号40示意性地表示两者之间为焊接)。当然,本发明对凹部的形状、尺寸或 其在基底30上的位置等都不做限定;也不限定在其他示例中,仅在中间体主 体20与基底30或其凹部的其中一部分接触面之间进行焊接固定(而在其他 接触面之间不做焊接);例如,仅在中间体主体20的底部20a与基底30凹部 的顶面30a焊接,或者仅在中间体主体20的周边20b与凹部侧边30b焊接。 又例如,还可以在某些示例中,使得复合体既有嵌入于凹部的部分,又有接 触于基底30非凹部位置的部分(如接触于凹部开口旁边的基底30表面33 的部分),复合体的这些接触部分都可以与基底30的相应位置焊接或者仅有 其中一些与基底30的相应位置焊接。
在图86示例的基础上,可以做以下的结构变化:图86中基底30凹部的 侧边30b与凹部顶面30a是大致垂直的;中间体主体20的周边20b与底部 20a也是大致垂直的。图87中基底30凹部的所有侧边(图示为两侧)均为 倾斜的斜面321;图5中基底30凹部的部分侧边为斜面321(图示凹部一侧 为斜面,另一侧侧边与凹部顶面大致垂直)。图4或图5中,基底30凹部处 倾斜的侧边,表示基底30凹部的该处侧边与凹部顶面之间形成有设定的角 度;所述角度优选为锐角;则凹部(截面)为上窄下宽的梯形,越远离凹部 顶面,凹部的开口越小。
为此,中间体主体20的周边也相应地设置成倾斜的斜面221,其与中间 体主体20的底部也具有设定的角度(优选为锐角);因而,第一多孔性结构 10与中间体主体20的复合体嵌置于凹部时,中间体主体20的倾斜周边(斜 面221)能够与基底30凹部的倾斜侧边(斜面321)相配合;中间体主体20 的底部和周边与基底30凹部的顶面和侧边对应接触,并在这些接触面分别焊 接固定。本发明对中间体主体20与基底30(或其凹部)之间接触面的所在位置、焊接位置、形状(如改为曲面、弧面等)、尺寸等都不做具体限定,可 以根据实际应用情况设计。
在图86示例的基础上,还可以做以下的结构变化:图92或图93的示例 中,在基底30凹部与中间体主体20的接触面之间对应设置有卡扣结构。图 92示出基底30凹部的每侧侧边、中间体主体20的每侧周边(图示为两侧), 均对应设有卡扣结构;图93示出基底30凹部的部分侧边、中间体主体20 的部分周边对应设有卡扣结构(图示一侧有卡扣结构,另一侧没有)。所述卡 扣结构,例如是在凹部的侧边开设限位口322,比方是凹孔或凹槽的形式;相应地,在中间体主体20的周边设有限位突起222,如插销状或条状,可以 嵌入到相应位置的限位口322内。第一多孔性结构10与中间体主体20的复 合体嵌置于凹部时,中间体主体20与基底30凹部通过卡扣结构定位,且中 间体主体20的底部和周边与基底30凹部的顶面和侧边对应接触,并在这些 接触面分别焊接固定。
图92或图93所示卡扣结构中的限位突起222,大致是自中间体主体20 的底部向外横向延伸的,基本位于中间体主体20周边与底部的交界处(限位 口322在基底30上的对应位置);而在其他示例中,可以使卡扣结构中的突 起,形成在中间体主体20周边和/或中间体主体20底部的其他位置(将限位 口设在基底30上的对应位置),不局限于周边与底部的交界处。又或者,在 不影响复合体嵌入的前提下,也可以将卡扣结构中的突起形成在基底30的顶 面和/或侧边(将限位口设在中间体主体20上的对应位置)。因而,本发明对 卡扣结构的所在部件、位置、形状、尺寸等都不做具体限定,可以根据实际 应用情况设计。
上述多个示例中的基底30凹部与中间体主体20的接触部位的斜面结构、 卡扣结构,可以单独或配合地设置。将这些结构统称为定位结构,主要是在 对基底30与中间体主体20进行焊接时,确保两者可以紧贴在一起,不产生 移位;而在完成焊接后,也可以起辅助的固定作用。
本实施例中,基底30接触面处的斜面或限位口等定位结构,可以在通过 成型工艺制成基底30本体时一并成型,或者也可以在基底30本体成型后再 通过机加工手段形成。中间体主体20优选是与第一多孔性结构10预先连接 或一体成型的。中间体主体20接触面处的斜面或限位突起等定位结构,优选 是与中间体主体20其他部位一体成型的,利用3D打印或其它工艺制成(但 不限制在某些示例中,在中间体主体20本体成型后再采用一定的机加工手段 形成斜面或突起等结构)。
以上述各例的连接结构设置容纳空间时,如图89、图90、图91所示, 容纳空间444~449各自的至少一部分,开设在第一多孔性结构10内(容纳 空间449完全形成在第一多孔性结构10内,与中间体主体20或基底30均不 直接接触)。一些示例中,中间体主体20的底部或周边在毗邻第一多孔性结 构10的一面,可以单独或配合地成为容纳空间的边缘界面;中间体主体20 的底部或周边可以保持制成或实施激光焊时的形态(如毗邻容纳空间444、448处的中间体主体20),或者可以对中间体主体20的底部或周边进行加工 (如对其形成缺口来扩展容纳空间等,如毗邻容纳空间445、447处的中间体 主体20)。
一些示例中,中间体主体20某处底部或周边形成的缺口没有贯通,则容 纳空间相应方向的边缘界面位于中间体主体20的内部;或者,中间体主体 20某处底部或周边贯通,将容纳空间的边缘界面进一步延伸到基底30凹部 的顶面或侧边(如毗邻容纳空间446处的中间体主体20)。
中间体主体20底部或周边用作边缘界面时,或者,基底30凹部的顶面 或侧边用作边缘界面时,可以单独或配合其他方向的边缘界面,对容纳物或 其包覆体进行固定(承载、连接、紧配合、限位等)。可以将容纳空间的通道 或开口,开设在中间体主体20底部或周边、基底30凹部的顶面或侧边等位 置(例如,图89的箭头77示意性地表示一个从基底30侧边30b贯穿中间体 主体20周边20b进而连通容纳空间444的通道)。
前述容纳空间或其中通道/开口的设置,可以避开定位结构(接触面上的 对应斜面或匹配的突起和限位口等)所在的位置。或者,若不影响其他定位 结构使用,则可以允许在一部分定位结构处设置前述容纳空间或其中通道/ 开口的设置。或者,定位结构主要在焊接过程中起作用,则若是在焊接后再 设置容纳空间或其中的通道/开口时,可以不避开定位结构的位置,或进一步 利用定位结构来设置容纳空间的边缘界面或开设容纳空间的通道或开口。
本实施例中,中间体主体20的底部/周边与基底30凹部的顶面或侧边配 合的结构,及容纳空间或容纳物与之相关的特性,都可以应用在其他的实施 例中。
实施例八
如图94~图113所示,本实施例中,提供中间体为锚点形式时的一些示 例及在电阻焊中的应用,并由此设计容纳空间及放置容纳物。
对于前述的实施例七,中间体大致包含底部(或同时包含底部及周边), 底部大致是薄片或薄板状;一个中间体(或多个中间体组合后)的形状、大 小,可以与基底上的连接区域的形状、大小基本一致;中间体与基底的连接 区域焊接,使得与中间体形成复合体的第一多孔性结构覆盖基底的连接区域, 构成连接区域处的暴露表面。
与实施例七的主要区别在于,本实施例八所述第一多孔性结构与基底的 连接结构之中,第一多孔性结构与基底之间的中间体使用锚点形式,第一多 孔性结构与多个锚点形成为复合体,通过锚点与基底的焊接,使该复合体与 基底实现连接。本实施例中,锚点可以是实心的,或是比第一多孔性结构致 密度更高的多孔性结构。
<独立式锚点结构>
图94是设置独立式锚点结构时的俯视图,各个锚点形式的中间体是相互 独立的,分布地设置在第一多孔性结构10之中,称其为独立式锚点结构200; 图95~图97是三个示例,对应图94所示A-A向的侧视图。示例中使用有凹 部的基底30,独立式锚点结构200或210与第一多孔性结构10的复合体嵌 置于基底30的凹部内(不限制使用其他类型的基底30与本例的复合体连接)。
图95示出的每个独立式锚点结构200包含底部,各个独立式锚点结构 200的底部上方是隔开的,留出有空隙113,空隙113内没有形成第一多孔性 结构10。图96示出的每个独立式锚点结构200包含底部,各个独立式锚点 结构200的底部上方没有留出空隙,被第一多孔性结构10填充。图95或图96所示的各个独立式锚点结构200的底部与基底30凹部的顶面相应位置焊 接固定(图中以符号40示意性地表示两部件的连接为焊接),实现复合体与基底30的可靠连接。
图97示出的每个独立式锚点结构210包含底部和周边;基底30凹部的 侧边高度与独立式锚点结构210的周边的高度可以相等,也可以不相等(如 锚点的周边不超出凹部侧边的高度)。本例中锚点的底部上方、由周边围成的 空间内留有空隙114,没有形成第一多孔性结构10;在所述空隙114内实行 焊接作业,将各个独立式锚点结构210的底部与基底30凹部的顶面相应位置 焊接固定,实现复合体与基底30的可靠连接。独立式锚点结构210的周边或 底部对应容纳空间的某处边缘界面时,允许在对其开设通道或开口。
优选地,图95~图97的示例均使用激光焊(图97所示包含周边的独立 式锚点结构210也可用于电阻焊)。完成焊接后,图95或图97中预留的空隙 113、114,可以用作容纳空间来放置容纳物。例如,图99示出左侧的独立式 锚点200对放置在空隙113的实体61进行承载,中间的独立式锚点200上方 对空隙113进一步扩大形成一容纳空间453。图98示出若干独立式锚点200 对一实体61进行承载,这些独立式锚点200上方的第一多孔性结构10形成一凹槽空隙来放置该实体61。图100则示出一例容纳空间455完全形成在第 一多孔性结构10内的情况。又例如,图101左侧的空隙114内有零散的容纳 物,中间的空隙114嵌入实体61(该实体61可以有部分突出在第一多孔性 结构10顶面以外);中间与右侧的独立式锚点结构210周边可以直接成为两 者之间一容纳空间451的边缘界面。
图95或图97的示例,还可以利用这些空隙113、114来设置容纳物(或 其包覆体、容纳空间的实体的边缘界面等)处形成的嵌入结构(配合参见实 施例五;图99的容纳空间454实体边缘界面底部的嵌入结构483,插入右侧 的空隙113;图101的容纳空间452实体边缘界面底部的嵌入结构483,插入 右侧的空隙114)。若嵌入后为紧配合的,则可以由此对容纳物等实体进行固 定;否则,可以配合空隙113或114旁的第一多孔性结构10或锚点周边或基底30侧边等部件对容纳物等实体进行固定。例如,容纳物可以位于第一多孔 性结构10的顶面,可以由该第一多孔性结构10的顶面进一步承载或连接(顶 面可以保持原先齐平的状态或形成向下的凹陷以放置容纳物),或者,容纳物 等实体也可以悬空而与该第一多孔性结构10的顶面没有接触。图96中没有 预先形成空隙,但可能在激光焊时有部分位于独立式锚点结构200上方的支 架/梁被切断而形成类似图95的空隙113,或者直接在焊接后将独立式锚点结 构200上方的第一多孔性结构10去除,形成类似图95的空隙113来放置容 纳物或固定嵌入结构。
上述各例的独立式锚点结构200、210没有设置在复合体的边缘部位;处 在边缘部位的第一多孔性结构10位于相应一些独立式锚点结构210的周边与 基底30凹部的侧边之间,直接接触于基底30凹部的侧边(可以仅保持两者 的接触(图97);或者某些示例中仍以锚点与基底30的焊接为主,而在第一 多孔性结构10与基底30凹部的侧边之间增加焊接点)。作为图97的变形示 例,可以将锚点设置到复合体的边缘部位,使独立式锚点结构210上更靠近 边缘的周边,直接接触基底30凹部的侧边;或者可以在独立式锚点结构210 的周边与基底30凹部的侧边增加焊接点;又或者,可以进一步在两者之间设 置相配合的斜面和/或卡扣等定位结构。则,基于独立式锚点结构210的周边 与基底30凹部的侧边,设置容纳空间及容纳物、开设通道/开口的内容,还 可以参见实施例七所述中间体的底部/周边与基底凹部的顶面或侧边配合的 结构。
<联结式锚点结构>
对于上述的独立式锚点结构而言,若干个锚点形式的中间体相互独立, 与第一多孔性结构形成复合体;一个复合体(或多个复合体组合后)的形状、 大小,可以与基底上的连接区域的形状、大小基本一致;独立式锚点结构与 基底的连接区域的相应点位焊接,使得复合体覆盖基底的连接区域,(主要以 第一多孔性结构)构成连接区域的暴露表面。
而本例的第一多孔性结构与基底的连接结构之中,第一多孔性结构与基 底之间的中间体使用联结式锚点结构,即,包含多个锚点,并且每个锚点与 其他至少一个锚点之间还通过联结体相互连接。第一多孔性结构与锚点及其 联结体形成为复合体,通过锚点与基底的焊接,使该复合体与基底实现连接。
联结体与锚点的材料一致,形态可以相同或不同;锚点可以是实心的, 或是比第一多孔性结构致密度更高的多孔性结构;锚点之间的联结体可以是 实心的,或是比第一多孔性结构致密度更高的多孔性结构;锚点与联结体都 为多孔性结构时,两者的致密度可以一致或不一致。锚点与联结体优选通过 3D打印或其他方式一体成型;但不限制在某些示例中,两者是分别成型(辅 以机加工)后再组合到一起的。
图102是设置联结式锚点结构时的俯视图,若干锚点220及连接部分锚 点220的联结体250,位于第一多孔性结构10之中。联结体250的形状(如 条形、或片状等,规则或不规则都可以)、尺寸不限;通过联结体250相互连 接的锚点220可以是相邻的,也可以是不相邻的。
图103~图107是联结式锚点结构的五个示例,对应图102所示A-A向 的侧视图。示例中使用有凹部的基底30,联结式锚点结构与第一多孔性结构 10的复合体嵌置于基底30的凹部内(不限制使用其他类型的基底30与本例 的复合体连接)。
图103或图104示出的联结式锚点结构中,有间隔地实行焊接操作,焊 接点所在位置对应锚点220,锚点220之间为联结体250(这两例中的锚点 220与联结体250本身形态可以没有区别,是同一个部件的延伸)。即,各个 锚点220的底部与基底30凹部的顶面相应位置焊接固定,实现复合体与基底 30的可靠连接。其中,联结体250上方形成有第一多孔性结构10;而图13 所示各锚点220的上方留有空隙115,空隙115内没有第一多孔性结构10; 而图104所示各锚点220的上方没有空隙,被第一多孔性结构10填充。
图105~图107示出的锚点与联结体本身的形态不同。图105中的每个锚 点230包含底部和周边,每个联结体包含底部251(与之相比,图103或图 104的锚点220和联结体250分别包含底部);部分锚点230的底部与相应联 结体的底部251相连接。基底30凹部的侧边高度与锚点230的周边的高度可 以相等,也可以不相等(如锚点230的周边不超出凹部侧边的高度)。本例中 锚点230的底部上方、由周边围成的空间内留有空隙116,没有形成第一多孔性结构10;在所述空隙116内实行焊接作业,将各个锚点230的底部与基 底30凹部的顶面相应位置焊接固定,实现复合体(第一多孔性结构10)与 基底30的可靠连接。
则,基于图103~图105的示例,通过预先或后期形成在锚点230上方的 空隙115或116,在完成焊接后,可以将所述空隙115或116用作容纳空间 来放置容纳物。或者,利用这些空隙115或116来设置容纳物(或其包覆体、 容纳空间的实体的边缘界面等)处形成的嵌入结构(参见实施例五;并参见 图99、图101所示空隙113或146设置容纳物的示例)。若嵌入后为紧配合 的,则可以由此对容纳物等进行固定;否则,可以配合空隙115或116旁的 第一多孔性结构10或锚点周边或基底30侧边等部件对容纳物等进行固定。 例如,容纳物可以位于第一多孔性结构10的顶面,可以由该第一多孔性结构 10的顶面进一步承载或连接(顶面可以保持原先齐平的状态或形成向下的凹 陷以放置容纳物),或者,容纳物等也可以悬空而与该第一多孔性结构10的 顶面没有接触。
又例如,图109所示,可以将一些锚点220和联结体250上方连通,例 如将空隙115扩大,用于构建容纳空间457。图110所示,容纳空间458部 分开设在第一多孔性结构10内,下部则贯穿联结体250并延伸到基底处的凹 槽;或者,联结体250上方可以直接承载实体61。图111所示,左侧一个锚 点230的周边去除,在该锚点230与其旁边的联结体的底部251上形成空隙, 来构建容纳空间456,中间一个锚点230的左侧周边作为该容纳空间456右 方的边缘界面,该容纳空间456连通到外部开放空间。
图106或图107中每个联结部包含底部251,及设立在其底部251上的 侧壁252;每个锚点240包含底部。部分锚点240的底部与相应联结体的底 部251相连接(可以是一个部件的横向延伸)。基底30凹部的侧边高度与联 结体的侧壁252高度可以相等,也可以不相等(如联结体侧壁252不超出凹 部侧边的高度)。不同联结体的侧壁252,可以具有相同或不同的高度(分别 参见图106、图107)。本例中锚点240的底部上方没有空隙,被第一多孔性 结构10填充(不限制在其他未示出的示例中使用底部上方留有空隙的锚点); 将各个锚点240的底部与基底30凹部的顶面相应位置焊接固定,实现复合体 与基底30的可靠连接。
则,联结部的侧壁252可以作为容纳空间的某侧边缘界面(如图108的 一处侧壁252用于连接实体61);联结部的底部251单独或与附近与之联结 的锚点240一起,也可以作为容纳空间的某侧边缘界面。所述边缘界面可以 单独地,或配合容纳空间的其他边缘界面,或配合其他部件(第一多孔性结 构10、基底30、其他中间体等)对容纳物进行固定(承载、连接、紧配合或 限位)。例如,图112中联结体的侧壁252高度相同,而都低于第一多孔性结 构10的顶面,因而利用此处的空隙来放置实体61,由侧壁252顶部对其承 载。
优选地,各示例均使用激光焊(而图105所示包含周边的锚点、或图106 或图107包含侧壁的联结部也可用于电阻焊)。锚点的周边或底部、联结部的 底部或侧壁,对应容纳空间的某处边缘界面时,允许在对其开设通道或开口 (如图109以箭头78’示意性地表示一处从外部穿过基底及联结部250再连 通到容纳空间457的通道;如图113在联结部的侧壁252设有开口78”)。
图103~图107的示例中,联结式锚点结构没有设置在复合体的边缘部位; 处在边缘部位的第一多孔性结构10位于基底30凹部的侧边与相应一些联结 式锚点结构(如锚点230周边或联结体的侧壁252)之间;边缘部位的第一 多孔性结构10直接接触于基底30凹部的侧边(可以仅保持两者的接触;或 者某些示例中仍以锚点与基底30的焊接为主,而在第一多孔性结构10与基 底30凹部的侧壁之间增加焊接点)。
作为变形,可以在其他某些示例中,使联结式锚点结构的至少部分锚点 和/或至少部分联结体设置到复合体的边缘部位;带周边的锚点/带侧壁的联 结体在边缘部位时,锚点的周边/联结体的侧壁,可以直接接触基底凹部的侧 壁;或者,锚点的周边/联结体的侧壁可以与基底凹部的侧边之间增加焊接点, 又或者,可以进一步在锚点的周边/联结体的侧壁与基底凹部的侧边之间,设 置相配合的斜面和/或卡扣等定位结构(参见实施例一)。此外,图例中的联 合式锚点结构均位于复合体的底部,而在某些示例中,还可以单独地或配合 地在复合体的周边(如接触基底凹部侧边)设置若干联合式锚点结构。
则,基于联结式锚点结构的带周边的锚点/带侧壁的联结体、基底凹部的 侧边,设置容纳空间及容纳物、开设通道/开口的内容,还可以参见实施例七 所述中间体的底部/周边、基底凹部的顶面或侧边配合的结构。
本实施例中,独立式锚点结构或联结式锚点结构,及容纳空间或容纳物 与之相关的特性,都可以应用在其他的实施例中。
实施例九
本实施例中的容纳物是传感器,容纳空间可以使用上文各实施例所述的 任意一种结构及布置。传感器的种类不限,用途不限;例如是机械传感器、 分子传感器、化学传感器、生化传感器等。本实施例中对传感器种类及其模 块的选择,容纳空间的结构布置及通道的设计等描述,都是示意性的,不作 为限制。
配合图75、图114所示,在联结体981、支撑部80、带缺口和延伸体982 的中间体主体20之间,形成一个类似底部有收口的口袋结构,作为容纳空间 464;传感器500即放置在该容纳空间464。
各实施例描述的,将基底与包含第一多孔性结构、中间体的复合体连接 的连接结构,用于构成植入人体的假体时,传感器可以优选是温度传感器, 用来获取植入部位附近的人体温度。假体周围感染时温度会提高,通过温度 传感器检测可以探测到温度变化进而发出提示。
传感器可以是带有电能储存元件的(如某种电池),维持其待机和/或使 用时的电能供应。或者,传感器可以是有受电线圈及必要的辅助元件(用于 转换、传输等),与外部的送电线圈配合,通过无线充电技术获得电能,经线 路传输至电能储存元件或传感器的核心传感元件。
或者,传感器连接有导电线缆,导电线缆可以穿设在第一多孔性结构的 孔隙中;或者,导电线缆可以在中间体主体下的凸起结构之间穿设;又或者, 在中间体主体、支撑部、联结体中的一个或多个都可以设置通道或开口,供 导电线缆穿设;或者,在基底上也可以开设通道或开口,供导电线缆穿设。 中间体主体和/或基底上的通道,可以是不封闭的沟槽形式,也可以是仅在输 入输出端有开口的管道。根据实际导电线缆的布置,可以将上述方式组合使 用。
导电线缆输入端可以是与储能供电设备连接,储能供电设备可以位于基 底处、另一容纳空间处,或是一种单独植入体内的设备等,也可以是一种位 于体外的设备;或者,导电线缆输入端形成有接口,该接口位于体表,在需 要充电或用电时连接外部的电源。除了供电外,上述线缆的布置方式也可以 类推到信号传输线缆的布置,两种线缆及其通道可以是相互独立的也可以是 共用的。本实施例可以进一步扩展到容纳物是其他各种用电器件的情况。
容纳空间开设有与外部连通的通道或开口,传感器的探头可以对着其中 一些通道或开口。或者,配合图78、图115所示,在联结体981、支撑部80、 带缺口和延伸体982的中间体主体20之间,形成一个类似底部有收口的口袋 结构,作为容纳空间465;传感器500本身可以留在容纳空间465内,使其 探头553穿过通道或开口伸出到容纳空间465之外,方便接近被测部位来采 集检测信息。本例的传感器500可以通过中间体主体20处的缺口置入容纳空 间465,由中间体主体20缺口内侧的延伸体982承载,并通过容纳空间465 处的若干支撑部80、支撑部80之间的联结体981、缺口处的延伸体982来固 定(可能在其他方向,如纸面前后等,还利用到第一多孔性结构10来配合固 定)。所述联结体981上开设有连通外部的若干通孔78,传感器500的探头 553从通孔78中伸出并插入到容纳空间456上方的第一多孔性结构10处。 本例的传感器500通过线缆555进行信号及电能的传输,所述线缆555经中 间体主体20下方凸起结构21与基底30之间的间隙布置,穿过中间体主体 20处的缺口后与传感器500连接。如图116所示,线缆555也可以经基底30 表面开设的沟槽301布置,穿过中间体主体20处的缺口后与传感器500连接, 这在中间体主体20不设有凸起结构21的示例或在焊接后凸起结构21与基底 30间隔很小的示例中也都可以适用。
另一示例中,配合图78、图117所示,在联结体981、支撑部80、带缺 口和延伸体982的中间体主体20之间,形成一个类似底部有收口的口袋结构, 作为容纳空间465;传感器设有无线充电模块551与其核心的传感检测模块 500’连接,一同或分别通过中间体主体20处的缺口置入容纳空间465,由中 间体主体20缺口内侧的延伸体982承载,并通过容纳空间465处的支撑部 80、支撑部80之间的联结体981、缺口处的延伸体982来固定(可能在其他方向还利用第一多孔性结构10配合固定);传感器设有天线552,其连接无 线充电模块551和/或传感检测模块500’,用以传输电能和/或信号。传感器 的天线552及探头553,从联结体981上开设的若干通孔78分别伸出。示例 的无线充电模块551能够基于NFC(Near FieldCommunication,近场通信) 技术来进行无线充电及信息传输。示例地,如图118所示,还可以进一步在 容纳空间内配置电磁信号触发开关554(如霍尔开关等),能够将获得的磁感应信号转换成相应的电信号,由此通过接收外部的指令来对传感器的工作进 行控制。所述传感检测模块500’、无线充电模块551、电磁信号触发开关554 等,可以是独立器件,也可以是封装为一体的。
本实施例中,传感器及其所在容纳空间,以及连接结构中基底、中间体、 第一多孔性结构等与之相关的特征,都可以应用在其他的实施例中。
实施例十
本实施例中的容纳物是药物。药物的种类不限,用途不限。上文各示例 中,具有与外部连通的通道或开口的容纳空间,其结构及布置都可以在本实 施例中应用。本实施例中对药物形态的说明,容纳空间的结构布置及通道的 设计等,都是示意性的,不作为限制。
示例的连接结构是植入人体的假体时,可以通过置于容纳空间内的药物, 来预防或治疗假体周围的感染。容纳空间处开设的通道或开口,用来向容纳 空间置入药物,和/或用于释放药物;药物的输入通道与输出通道(输出口与 输入口),可以是相互独立的,也可以是共用的。各通道/开口的方向、位置 及大小等,都可以根据实际应用确定,不做限制。
示例地,容纳空间包含支撑部、支撑部之间的联结体;如图79所示,所 述联结体包含位于上方的第一联结体981a、下方的第二联结体981b(该第二 联结体981b是独立的或是中间体主体的一部分),以及在其他方向(如纸面 前后左右等)连接着支撑部80的其他若干个联结体。
示例地,药物的输出通道/输出口,可以开设在第一联结体981a上,例 如是第一联结体981a上的若干通孔78,由此释放的药物经第一联结体981a 上方的第一多孔性结构10扩散,输送到与第一多孔性结构10紧密融合的人 体部位。当然,根据应用情况不同,也可以将药物的输送通道/输出口开设在 第二联结体981b上,如是第二联结体981b上的若干通孔79(经中间体主体 20、基底30的所在方向释放),或开设在支撑部80或其他联结体上(经其他 方向释放药物)。
示例地,药物的输入通道/输入口,可以开设在第一联结体981a或第二 联结体981b上,例如是相应联结体上的若干通孔78或79;支撑部80或其 他联结体上也都可以根据需要设置输入通道/输入口。一些示例中,第一联结 体981a上的通孔78既作为输入通道/输入口,又作为输出通道/输出口(见图 81)。一些示例中,在基底30上进一步设置有输送通道(如沟槽或管道形式), 所述输送通道的出口与第二联结体981b上的输入通道/输入口连通,使药物 经基底30的输送通道、第二联结体981b的输入通道/输入口进入容纳空间。
如图119、图120所示,第二联结体981b上形成的若干通孔为药物的灌 入孔793,第一联结体981a上的若干通孔为药物的释放孔784;基底30上形 成有沟槽301,分别连通外部、灌入孔793。假体植入人体后,视情况通过基 底30的沟槽301输送药物565,经由第二联结体981b的灌入孔793向容纳 空间内输送药物565,药物565再通过第一联结体981a的释放孔784输出到 第一联结体981a上方的第一多孔性结构10,并扩散到与之结合的人体部位。
其中,图119的凸起结构21与基底30之间还形成有间隔空隙,某些情 况下,对应于第二联结体981b处的上述间隔空隙,可以用作连通沟槽301 和灌入孔793的中间通道(则沟槽301可以是左半部分的顶面封闭的,直到 对应于第二联结体981b的间隔空隙处才为沟槽301设置顶面的输出口);图 120适用于中间体主体20不设有凸起结构21的示例或在焊接后凸起结构21 与基底30间隔很小的示例,则通过基底30沟槽301输送的药物565直接连 通到第二联结体981b的灌入孔793(则沟槽301可以是左半部分的顶面封闭 的,直到对应于第二联结体981b的间隔空隙处才为沟槽301设置顶面的输出 口;或者,焊接后中间体主体20与基底30紧密贴合,利用中间体主体20 对基底20沟槽301左半部分的顶面开口进行封闭,直到沟槽301延伸到对应 于第二联结体981b的间隔空隙后,药物565再通过沟槽301顶面的开口输 出)。
如果需要药物在置入后短时内持续释放的,则容纳空间可以是不封闭的, 释放用的输出通道/输出口始终贯通。或者,如果药物不是置入后即开始释放 的,则容纳空间需是相对封闭的,输入通道/输入口、输出通道/输出口都可 以被封闭。例如,输入通道的开口在送入药物后就封闭(封闭可以是暂时的 或长久的),输出通道的开口可以是暂时封闭,在使用时会打开以释放药物。
封闭用的封闭体,例如是塞子、栓体、薄膜等各种结构。封闭体可以使 用与通道开口旁的部件(联结体、支撑部、中间体主体等)同样的材质制成 (厚度等可以相仿);封闭体本身也可以是这些部件的一部分,经分割后形成 通道开口,置入药物后再用来封闭开口。或者,封闭体的材质、厚度等也可 以与开口旁的部件不相关,根据实际需要进行选择。
例如,图121、图122所示,第二联结体981b上形成有一注射孔791, 被注射孔塞792封闭;假体植入人体前,视情况使注射器的针头刺入注射孔 塞792进入容纳空间内并注入药物565,第一联结体981a上的若干通孔为缓 释孔781,药物565得以通过缓释孔781持续输出到第一联结体981a上方的 第一多孔性结构10,并扩散到与之结合的人体部位。
一些优选的示例中,封闭体可以使用在符合一定条件后可自行触发打开 的材料制成,所述的触发条件可以是某种温度变化、某种压力变化、某种湿 度变化等,例如因假体周围感染而产生这些变化,或者由医师等人为调整假 体周围的相关状态等);或者,可以是封闭体的材料经过一定的时间后会自行 降解;又或者,是封闭体的材质会与某种物质产生反应而使被封闭的开口打 开(触发反应的物质例如是因假体周围病变自行产生,也可以是需要药物释 放时由医师注入),由此可以根据实际应用的不同需要来控制药物的释放。
如图123、图124所示,第一联结体981a上形成有一注射孔782,同时 作为输入口和输出口,可以被缓释塞783封闭;第二联结体981b上没有开设 通道或开口。假体植入人体前,视情况使注射器的针头穿过注射孔782,进 入容纳空间内并注入药物565,缓释塞783可以是在药物565注入后施加, 也可以是在注入前即施加,被针头一并穿过。缓释塞783本身例如由满足条 件后可自行触发打开的材料制成,使药物565可以根据需要释放。
示例地,可以是在复合体及其中的容纳空间形成后,就置入药物(假设 药物性质不会因复合体与基底的连接受影响)。或者,可以是在复合体与基底 连接后置入药物。或者,可以是在进行假体植入的手术过程中,根据需要决 定是否置入药物。假设容纳空间输入通道的开口位置、或基底上的传输通道 的入口较为固定,或者可以通过辅助的检测手段定位到的,则医师可以利用 注射器等将药物注入到输入通道的开口或传输通道的入口,将药物注入容纳 空间,则,例如在假体植入手术之后,也可以根据需要确定是否置入药物或对已释放的药物进行补充。利用药物的释放来治疗假体周围的感染等病变。 药物释放的速度,可以通过设计输出通道/输出口的形状、数量、口径等来控 制。
置入的药物可以是液体的;可以根据释放要求,来确定是否需要对容纳 空间封闭。置入的药物也可以是固体的,也可以根据释放要求,来确定是否 需要对容纳空间封闭,假设其在置入时的尺寸是大于输出通道的开口口径的, 则不会在置入后即时释放,例如是在达成某些条件时(例如遇热、遇液体等 溶化,长时间后降解等),药物的固体形态会有变化(颗粒尺寸变小或转为液 态等)而能够从输出口输出,作用于假体周围的部位。或者,药物(液体、 粉末状等)还可以在外部通过包覆体(如胶囊,外壳等)包覆,形成一种形 态相对稳定的实体,则对其容纳空间或通道/开口的设置就可以参照前文各实 施例记载的结构,则包覆体需要通过在某种条件达成时可自行打开的材料制 成,如温度/压力/湿度变化、遇液体溶化、与某些物质发生反应、长时间降 解等,或者,包覆体本身开设有贯通的释放通道,再经过容纳空间的释放通 道或开放边界来释放药物。
结合实施例九和实施例十的内容,在一些示例中,可以在同一个假体的 容纳空间内设置传感器及药物,两者可以设置在不同的容纳空间,也可以设 置在同一个容纳空间。则,根据传感器探测到的某项状态信息,判断需要释 放药物时,再利用上文所述的各种方式对药物进行释放。
其中,用来对状态信息进行判断的器件,例如是某种处理器,其可以是 与传感器集成的,也可以是分开设置的,供电方式可以参见传感器的供电方 式;处理器可以是设置在传感器或药物所在的同一个容纳空间,或设置在不 同的容纳空间,还可以是设置在体外的;处理器与传感器可以是通过线缆连 接的,也可以是通过无线传输等方式进行信息传输的。
在判断需要释放后,可以是由人工操作来进行药物释放的。或者,可以 在假体处进一步设置一些触发装置,用于释放药物。触发装置可以位于药物 所在的容纳空间内,或位于邻近的另一个容纳空间内,或设置于药物所在容 纳空间外的某处。触发装置动作,可以作用于封闭体本身,将容纳空间的通 道或开口打开,或者,可以对容纳空间、封闭体或药物周围的某些状态进行 改变,而使封闭体自行触发打开、药物自行释放的触发条件得以满足。示例 地,可以是在判断需要释放药物后,由处理器、传感器或体外设备等,(通过 线缆或无线方式)向触发装置给出指令,驱动触发装置动作。
或者,药物的释放可以是定时的。例如,通过计时器来计时(或倒计时), 到达规定的时间,则向触发装置发出指令,驱动触发装置动作,使药物得以 释放。所述的定时,包括规定的时间点,和/或,规定的时间间隔,根据具体 的应用需要任意设定。例如,是在每天的几个特定的时间点释放药物;又例 如,每两次释放药物的时间间隔可以设定为相同或不同;对时间间隔的单位 也不作限制,可以是间隔若干分钟、若干小时、若干天、若干月、若干年, 等等。计时器或定时装置,可以是独立的(位于体内或体外的设备),也可以 是由处理器内置的模块来实现。类似地,也可以是定时地控制传感器启动检 测,根据检测结果,确定是否需要触发药物释放。
例如,触发装置可以将封闭体所用的薄膜、包裹药物的胶囊等刺破;或 者,触发装置可以将封闭体取走(并能可靠固定取走的封闭体),或将封闭体 推入到容纳空间内(需推入的封闭体不容易离开容纳空间,或不影响药物释 放、假体后续使用),而使通道/开口打开;又或者,触发装置能够改变封闭 体或药物周围的温度、压力、湿度等某种状态,或能够向封闭体或药物喷洒 某种液体或输送某种能与之发生反应的物质,满足封闭体或药物包覆体触发 打开的条件,或是使药物本身的形态发生改变而适于释放。
又例如,需要在不同时间被分段释放的药物,可以是位于不同的容纳空 间,或者处在同一容纳空间中被隔开的不同位置,或者是以相应的包覆体分 别包裹的;每次规定的时间到达,则使触发装置分别将相对应的容纳空间或 包覆体打开。每次触发用的触发装置,可以是同一个,也可以是不同的。触 发装置可以是一次性使用的,或者是允许重复使用的。
本实施例中,药物及其在容纳空间的放置及释放,传感器以及连接结构 中基底、中间体、第一多孔性结构等与之相关的特征,都可以应用在其他的 实施例中。
实施例十一
本实施例提供一种人工植入假体,优选是一种骨科假体;可以使用上述 实施例一到实施例八及其各自变形示例中的任意一种或多种连接结构,并在 这些连接结构的容纳空间中设置实施例九或实施十所述的传感器或药物。
优选的示例中,假体的主体对应于连接结构中的基底,假体主体的至少 部分表面作为连接区域,与包含中间体及第一多孔性结构的复合体连接,通 过复合体与基底的连接(优选为焊接),使第一多孔性结构的至少部分表面成 为假体的暴露表面。
一个连接结构中,可以对基底设置一个连接区域,或设置相连或隔开的 多个连接区域;各个连接区域处中间体的结构可以相同或不同,复合体与基 底的连接结构可以相同或不同,设置容纳空间或容纳物的结构可以相同或不 同。
<人工髋关节>
以人工髋关节为例进行说明。人工髋关节包含股骨柄、股骨球头(图未 示出)、髋臼杯、衬体(图未示出),均为假体,使用可植入人体的医用材料 制成,例如是钛合金、钴铬钼合金等金属材料,陶瓷,超高分子量聚乙烯等 聚合物,且不限于此。
如图125~图126,图133~图136所示,所述股骨柄600包含头部、颈部、 柄体,可以是一体的或是组装形成的,常用金属材料制成。股骨柄600的头 部为锥台结构,一端通过颈部与柄体连接,头部与颈部相对柄体有一定的偏 转角度,以相对于柄体一侧(内侧)倾斜的形式布置。柄体下部插入股骨髓 腔。柄体下部可以开设若干纵向的沟槽。在柄体的表面,示例地,是在柄体 上部的表面形成多孔性结构;柄体下部可以具有光滑表面。
股骨柄600的头部的另一端插入至股骨球头的内锥安装结构;如图137~ 图147所示,一些示例中的髋臼杯700为部分球形(如半球形)的穹顶状; 髋臼杯700套设在与之配合的衬体的外侧;股骨球头与衬体的内凹面形成接 触,使股骨球头可在此处旋转。所述髋臼杯700上可以开设通孔701,用于 设置将髋臼杯700连接至髋臼窝的连接件(螺钉等);衬体可以开设对应的通 孔或者不开设通孔。衬体可以由金属材料或者由非金属材料(如聚乙烯或陶 瓷等)制成,以减少人工关节的磨损。髋臼杯700通常由金属材料制成。髋 臼杯700的外周面,优选使用多孔性结构。
一些示例中,髋臼杯700的内侧面有若干内陷结构702(见图147),衬 体的外表面与髋臼杯700的内侧面相匹配,且衬体的外表面形成有若干凸起 的结构,能够相应地嵌入到髋臼杯700内侧面的内陷结构702中,增强两者 之间配合的可靠性。另一些示例中可以没有衬体,髋臼杯的内凹面与股骨球 头直接接触。
其中,股骨柄600的柄体上部(近端)表面,髋臼杯700的外周面使用 多孔性结构,一方面可以增大粗糙度,帮助假体在骨骼宿主部位达到有效初 始稳定性;另一方面可以诱使成骨细胞骨长入,进而有效地将股骨柄600与 股骨,髋臼杯700与髋臼窝固定连接,形成良好的长期生物固定,增强人工 髋关节与宿主骨组织之间的界面稳定性。
基于上述实施例一至实施例八或其变形示例的结构及方法,图136框线 E处局部放大的侧剖视图在图141示出,所述股骨柄的柄体主体630对应于 连接结构中的基底;包含中间体620及第一多孔性结构610的复合体,在本 例中形成为一种柄体壳体650(见图127~图132),其覆盖在柄体主体630(近 端)的连接区域,通过复合体与基底(柄体主体630)的焊接,实现第一多 孔性结构610对基底上连接区域的覆盖,从而在股骨柄柄体的表面形成多孔 性结构。图中符号640示意性表示部件之间为焊接连接。
柄体主体630与柄体壳体650(或其包含的中间体620)在接触及连接的 部位相适配。示例地,根据焊接的方式不同,柄体壳体的中间体620,包含 夹层部(如中间体主体和/或凸起结构),和/或支撑部(如支撑柱);或者, 中间体620包含底部(或包含底部及周边),还可以使用独立式或联结式锚点 结构。柄体主体630的连接区域,可以设有嵌设柄体壳体650或壳体一部分 的凹部;或者柄体主体630可以没有凹部,而使柄体壳体650直接包裹在柄 体主体630的连接区域之外(图132);柄体主体630与柄体壳体650的中间 体620接触的部位,还可以进一步设置斜面和/或卡扣等定位结构。
柄体主体630使用锻造、铸造、粉末冶金或机加工等方式制成,优选是 实心结构,便于加工且具有高强度;或者柄体主体630也可以是高致密度的 多孔性结构;中间体620可以是实心的,或是比第一多孔性结构610致密度 更高的多孔性结构;柄体主体630与中间体620都使用多孔性结构时,中间 体620的致密度介于柄体主体630与第一多孔性结构610的致密度之间。柄 体壳体650的中间体620与第一多孔性结构610,优选使用3D打印增材制造工艺实现,可以很好地形成符合设计要求的孔隙等。柄体主体630与柄体壳 体650处带中间体620的复合体通过焊接实现有效连接,避免了目前通过热 压工艺(如渗透焊工艺)等在股骨柄表面连接多孔性结构时整体强度大幅下 降的问题。
一个具体示例中,股骨柄600的柄体主体630上部(近端)设有连接区 域;股骨柄600的头部与颈部倾斜布置的一侧为该股骨柄600的内侧,柄体 主体630的后侧、外侧、前侧在图125中以逆时针方向布置作为示意,内侧 与外侧相对,后侧与前侧相对。图125示出为股骨柄600的前侧,图126示 出为股骨柄600的外侧。
本例中,股骨柄600的连接区域,对应于柄体主体630包含柄体主体630 上部(近端)对应内侧、后侧、外侧、前侧的部分表面。如图127~图132所 示,柄体壳体650包含两个壳体片体650-1及650-2,其中一个壳体片体650-1 对应柄体主体630上部的内侧表面的一部分、后侧表面、外侧表面的一部分; 另一个壳体片体650-2对应柄体主体630上部内侧表面的剩余部分、前侧表 面、外侧表面的剩余部分。两个壳体片体650-1及650-2合拢后,分别接触 并焊接至柄体主体630上部所述连接区域的对应位置。
两个壳体片体可以是对称的(或者两者可以是错位交叉的,图未示出)。 示例地,两个壳体片体在成型和合拢后,邻边都可以是相互分离而不进行连 接的。或者,两个壳体片体在成型时一侧的邻边(如对应外侧的邻边)可以 是相连的,并且可以在邻边附近有一定弯曲(以使两个壳体片体合拢)时仍 保持连接。又或者,两个壳体片体在成型时邻边相互分离,而在合拢后对每 一侧的邻边都进行连接(例如焊接或使用连接件或其他连接方式)。所述邻边 是指两个壳体片体合拢后相邻的边缘。邻边的相互连接,可以是对每个壳体 片体内层的中间体620和/或外层的第一多孔性结构610进行连接。
髋臼杯外周面的多孔性结构,可以类似地使用上述实施例一至实施例八 或其变形示例的结构及方法实现。如图137~图141,图142~图147所示,图 139框线E处局部放大的侧剖视图在图141示出,所述髋臼杯700处,杯体 主体730对应于连接结构中的基底;包含中间体720及第一多孔性结构710 的复合体,形成在杯体主体730的外侧,且覆盖在杯体主体730的连接区域, 通过复合体与基底(杯体主体730)的焊接,实现第一多孔性结构710对杯 体主体730上连接区域的覆盖,得到髋臼杯700外周面上的多孔性结构。图 中符号740示意性地表示部件之间为焊接连接。
髋臼杯700的杯体主体730与复合体(或其包含的中间体720)在接触 及连接的部位相适配。示例地,中间体720可以包含夹层部和或支撑部,或 者可以包含底部(或包含底部及周边),还可以使用独立式或联结式锚点结构; 杯体主体730的连接区域,可以设有嵌设复合体或其一部分的凹部;或者杯 体主体730可以没有凹部,而使复合体直接包裹在杯体主体730的连接区域 之外;杯体主体730与中间体720接触的部位,还可以进一步设置斜面和/ 或卡扣等定位结构。
髋臼杯700的杯体主体730使用锻造、铸造、粉末冶金或机加工等方式 制成,优选是实心结构,便于加工且具有高强度;或者杯体主体730也可以 是高致密度的多孔性结构;中间体720可以是实心的,或是比第一多孔性结 构710致密度更高的多孔性结构;杯体主体730与中间体720都使用多孔性 结构时,中间体720的致密度介于杯体主体730与第一多孔性结构710的致 密度之间。中间体720与第一多孔性结构710,优选使用3D打印增材制造工艺实现,可以很好地控制孔隙等,以满足设计要求。杯体主体730与带中间 体720的复合体通过焊接实现有效连接,避免了目前通过热压工艺(如渗透 焊工艺)等造成整体强度大幅下降的问题。
具体的示例中,如图137~图140所示,可以将杯体主体730的整个外表 面作为一个连接区域,设置一个整体的复合体与之对应接触并焊接。如图 142~图145所示,也可以在杯体主体730的整个外表面划分多个独立的连接 区域(本例分为三个区域);多个复合体(各自可以是片状或其他形状,与穹 顶状的髋臼杯700相适配;中间体720可以各自设置),这些复合体分别与杯 体主体730上相应的连接区域接触并焊接固定。其中,每个复合体暴露的外 层,全部或大部分为第一多孔性结构710。
<椎间融合器>
以椎间融合器为例进行说明。在出现脊柱损伤,例如是腰椎间盘突出和 颈椎病等症状的椎间盘退变性疾病时,为了在两个涉及损伤的椎体之间对脊 椎进行加强,一般在从椎间腔或椎间盘间隙中移除损伤的椎间盘之后,将椎 间融合器置入两个直接相叠的椎体之间,以便在椎体间保持预设的距离,并 且使融合器最终融入椎间,提高椎体间稳定性。
如图148或图149所示,示例的椎间融合器8000中,融合器主体包含上 端面、下端面(如在图148、图149中对应于纸面的内、外方向),其在植入 后会分别接触两个椎体;连通上、下端面,形成有环绕在四周的侧壁;上、 下端面开设有纵向贯穿的一个或多个通孔8010,可以用于植入自体骨或骨替 代物等;侧壁上也可以开设横向贯穿的通孔(图未示出),来和周围的骨组织 等连通。
融合器主体8300起主要的力学支撑作用;而为了促进骨长入,加快上下 椎体与融合器的骨性融合,可以将第一多孔性结构8100优选地覆盖至所述融 合器主体8300的上端面、下端面;或者,可以进一步在融合器主体8300的 侧壁的至少部分外表面,和/或在侧壁处(环绕纵向/横向通孔)的至少部分 内表面,也以第一多孔性结构8100覆盖。通过本发明的连接结构及方法,可 以使椎间融合器8000表面的多孔性结构8100的覆盖面积更大,而不会影响 到融合器主体本身的结构或强度。
为此,可以在所述椎间融合器8000中,类似地使用上述实施例一至实施 例八或其变形示例的结构及方法,图149框线E处局部放大的侧剖视图在图 141示出,融合器主体8300对应于连接结构中的基底;包含中间体及第一多 孔性结构8100的复合体,覆盖在融合器主体8300的连接区域(如前述的上/ 下端面等),通过复合体与基底的连接,形成多孔性结构对融合器主体8300 上连接区域的覆盖,得到在融合器主体8300表面暴露的多孔性结构。图中符 号8400示意性地表示部件之间为焊接连接。
融合器主体8300与复合体(或其包含的中间体)在接触及连接的部位相 适配。示例地,中间体可以包含夹层部和/或支撑部,或者可以包含底部(或 包含底部及周边),还可以使用独立式或联结式锚点结构;融合器主体8300 的连接区域,可以设有嵌设复合体或其一部分的凹部;或者融合器主体8300 可以没有凹部,而使复合体直接覆盖在融合器主体8300的连接区域上;融合 器主体8300与中间体接触的部位,还可以进一步设置斜面和/或卡扣等定位 结构。
融合器主体8300使用锻造、铸造、粉末冶金或机加工等方式制成,优选 是实心结构,便于加工且具有高强度;或者融合器主体8300也可以是高致密 度的多孔性结构;中间体可以是实心的,或是比第一多孔性结构8100致密度 更高的多孔性结构;融合器主体8300与中间体都使用多孔性结构时,中间体 的致密度介于融合器主体8300与第一多孔性结构8100的致密度之间。中间 体与第一多孔性结构8100,优选使用3D打印增材制造工艺实现,可以很好 地控制孔隙等,以满足设计要求。融合器主体8300与带中间体的复合体通过 焊接实现有效连接,避免了目前通过热压工艺(如渗透焊工艺)等造成整体 强度大幅下降的问题。
<人工膝关节>
以人工膝关节为例进行说明。人工膝关节的假体,包含股骨髁、胫骨平 台(常以金属材料制成),设置在二者之间的衬垫(可用聚乙稀等材料制成), 及髌骨假体(常以金属材料制成)。股骨髁连接到股骨远端,胫骨平台连接到 胫骨近端。衬垫的下部与胫骨平台的上表面接触,股骨髁的外凸面与衬垫的 上部及髌骨假体关节面接触,可以在规定范围内实现屈伸、滑动、旋转等活 动。
参见图150或图151所示的股骨髁900,股骨髁主体930是弯曲的,大 致呈鞍型,前端和后端分别上翘;股骨髁900的前端到前部可以是一体的; 而在中部、后部到后端,形成为对应内侧髁和外侧髁的左右两半,这两半分 别位于髁间窝906的两边。一些示例中,衬垫上可以形成向上延伸的限位凸 缘(柱子)适配地接触于髁间窝906内。一些示例中,股骨髁主体930的中 部可以进一步形成向上延伸的立柱907,其插入到股骨远端,提高植入假体的牢固性。
股骨髁主体930的外凸面通常较为光滑,以减少其与衬垫之间的摩擦损 耗;而股骨髁主体930会在其内凹面,与股骨远端形成的截骨截面相匹配且 相接触,因而优选地是在股骨髁主体930的内凹面上形成多孔结构,帮助截 骨截面露出的骨小梁向着孔隙中生长,实现紧密结合,提高了假体的力学相 容性和生物相容性。
示例地,在股骨髁900处,鉴于髁曲面及髁间窝907的存在,可以将股 骨髁主体930的内凹面划分出多个连接区域,例如:上翘的前端、前部,分 别对应左右一体的区域901、902;中部、后部及上翘的后端,各自有左右分 开的两个区域903、904、905。这些区域均可以设置第一多孔性结构910。这 些区域901~905可以是相互独立的,也可以是相连接的;位于这些区域 901~905的第一多孔性结构910,可以是相互独立的,或者是相连接/相连通 的。
为此,在所述股骨髁900中,类似地使用上述实施例一至实施例八或其 变形示例的结构及方法,如图152所示,将股骨髁主体930对应于连接结构 中的基底;包含中间体920及第一多孔性结构910的复合体,覆盖在股骨髁 主体930的内凹面的若干连接区域,通过复合体与基底的焊接,实现第一多 孔性结构910对股骨髁主体930上连接区域的覆盖,得到股骨髁主体930表 面的多孔性结构。
如图153、图154所示是膝关节假体的胫骨平台1000,包含平台托和连 接部1001,两者连接大致呈T型结构;所述平台托的上表面与衬垫相接触(互 相可以固定或相对旋转);所述连接部1001从平台托的下表面向下延伸,插 入至胫骨中,实现胫骨平台的可靠固定。其中,平台托的下表面(例如在连 接板旁划分两个区域)形成多孔结构,以促进骨长入,实现生物型紧固,提 高假体的稳定性和使用寿命。
为此,在所述胫骨平台1000中,类似地使用上述实施例一至实施例八或 其变形示例的结构及方法,参见图155所示,将胫骨平台主体1030对应于连 接结构中的基底;包含中间体1020及第一多孔性结构1010的复合体,覆盖 在胫骨平台主体1030的下表面的若干连接区域,通过复合体与基底的焊接, 实现第一多孔性结构1010对胫骨平台主体1030上连接区域的覆盖,得到胫 骨平台主体1030表面的多孔性结构。
上述的股骨髁主体/胫骨平台主体,与各自的复合体(或其包含的中间体) 在接触及连接的部位相适配。示例地,中间体可以包含夹层部和或支撑部, 或者中间体可以包含底部(或包含底部及周边),还可以使用独立式或联结式 锚点结构;股骨髁主体/胫骨平台主体的连接区域,可以设有嵌设复合体或其 一部分的凹部;或者股骨髁主体/胫骨平台主体可以没有凹部,而使复合体直 接覆盖在股骨髁主体/胫骨平台主体的连接区域上;股骨髁主体/胫骨平台主 体与中间体接触的部位,还可以进一步设置斜面和/或卡扣等定位结构。
股骨髁主体/胫骨平台主体使用锻造、铸造、粉末冶金或机加工等方式制 成,优选是实心结构,便于加工且具有高强度;或者股骨髁主体/胫骨平台主 体也可以是高致密度的多孔性结构;中间体可以是实心的,或是比第一多孔 性结构致密度更高的多孔性结构;股骨髁主体/胫骨平台主体与中间体都使用 多孔性结构时,中间体的致密度介于股骨髁主体/胫骨平台主体与第一多孔性 结构的致密度之间。中间体与第一多孔性结构,优选使用3D打印增材制造 工艺实现,可以很好地控制孔隙、弯曲程度等,以满足设计要求。股骨髁主体/胫骨平台主体与中间体通过焊接实现有效连接,避免了目前通过热压工艺 (如渗透焊工艺)等造成整体强度大幅下降的问题。髌骨假体同样可以使用 上述实施例一至实施例八或其变形示例的结构及方法,在其与骨骼接触的表 面增加多孔性结构。
基于本实施例的描述,实施例一至实施例八或其变形示例的结构及方法, 可以在其他任意种类的骨科假体、人工关节等各种人工植入假体广泛应用, 譬如是脊柱假体、踝关节、肩关节、肘关节、指关节、趾关节、椎间小关节、 下颌关节、腕关节等等;本发明在各种假体本体上,通过使中间体接触并焊 接固定至假体本体的连接区域,令与中间体预先连接或一体成型的第一多孔 性结构,得以在假体本体上连接区域的表面覆盖(各种假体本体的基础结构 和工作原理,则可参照本领域的现有技术实现,在此不做赘述)。
此外,任意一种假体,在完成复合体与基底的连接之后,例如在假体表 面、接触骨组织的位置,包含但不限于假体的第一多孔性结构处,可以通过 喷涂等方式形成例如骨传导或骨诱导的涂层(如羟基磷灰石(HA)涂层), 或形成含有细胞/生长因子的载体(如使用凝胶/胶原蛋白等材料作为载体), 或形成抗菌涂层(如抗菌素/银离子)等。
可选的示例中,本发明所述复合体的某些边缘,可以形成对中间体的边 缘、第一多孔性结构的边缘,或两者交界处边缘的封边(图未示出)。所述封 边可以是致密度高于第一多孔性结构的多孔性结构或是实心结构。每个封边 在其所在的边缘处,可以是连续布置的一段,也可以是间隔布置的多段。
可选的示例中,本发明在所述基底的正面,即对应连接复合体的一面, 形成若干裙边;所述裙边可以是致密度高于第一多孔性结构的多孔性结构或 是实心结构。可以将所述裙边设置基底上连接区域的某些边缘。每个裙边在 其所在的连接区域的边缘,可以是连续布置的一段,也可以是间隔布置的多 段。
以上述实施例记载的假体为例,比如股骨柄600处的裙边650,可以位 于柄体主体630(上部)的连接区域的上边缘及下边缘(图135、图136)。 比如髋臼杯700处的裙边750,位于每个独立的连接区域的边缘(图139、图 140;图142、图143)。比如椎间融合器800的裙边850,可以位于上端面/ 下端面各自的外边缘和内边缘,纵向/横向的通孔的边缘等(图149)。比如 股骨髁900的裙边950,位于股骨髁主体930内凹面的每个连接区域的边缘 (图150)。比如胫骨平台1000的裙边1050,位于胫骨平台主体1030的下表 面的每个连接区域的边缘(图153)。
不同的示例中,裙边可以是勾勒所在边缘轮廓的条状结构,该结构本身 具有一定宽度,整个在基底表面凸起,该结构的一侧接触(或进一步连接) 复合体的相对边缘,相对的另一侧可以开放布置(不与其他部件接触或连接), 或者该相对的另一侧可以与另一个复合体的相对边缘接触(或进一步连接)。 或者,裙边与复合体的相对边缘接触(或进一步连接)的一侧,可以类似地 以基底的凹部侧边形式实现,裙边上与之相对的另一侧可以延伸为凹部开口 旁的基底部分而不突起于基底表面。在裙边与复合体的相对边缘接触(或进一步连接)的一侧,可以设置如斜面和/或卡扣等定位结构。
本发明对基底与复合体的焊接点数量及位置不限;示例地,可以将焊接 点分布在复合体的非边缘区域。而在基底设置有裙边时,可以优选地将其中 一些焊接点分布设置在基底的裙边和与该裙边对应接触的复合体的相应边缘 上;可以没有其他焊接点,或者可以布置一些其他焊接点在复合体的非边缘 区域。对应裙边位置的焊接相对较容易实施,连接的可靠性也相对较高,并 且简化了对焊接点位置的设计选择过程,提高了效率。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍,但应当认识 到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述 内容后,对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此,本发明的 保护范围应由所附的权利要求来限定。
Claims (184)
1.一种带容纳空间的多孔性结构和基底的连接结构,其特征在于,所述连接结构,包含:
复合体,包含预先连接或一体成型的第一多孔性结构与中间体,所述中间体的致密度高于第一多孔性结构;
基底,其与复合体的第一多孔性结构和/或中间体相连接;
所述连接结构设有至少一个容纳空间;所述容纳空间的至少一部分通过第一多孔性结构设置,或通过第一多孔性结构与中间体和/或基底的配合设置。
2.如权利要求1所述的连接结构,其特征在于,
所述中间体包含插入部和/或夹层部;
所述插入部至少有一部分结构,位于第一多孔性结构内;
所述夹层部至少有一部分结构,位于第一多孔性结构与基底之间。
3.如权利要求2所述的连接结构,其特征在于,
所述中间体是实心结构,或者是第二多孔性结构;
所述第二多孔性结构的致密度,高于所述第一多孔性结构的致密度。
4.如权利要求3所述的连接结构,其特征在于,
所述基底是实心结构,或者是第三多孔性结构;
所述第三多孔性结构的致密度,高于所述第一多孔性结构的致密度。
5.如权利要求4所述的连接结构,其特征在于,
所述第二多孔性结构的致密度,在所述第一多孔性结构的致密度和所述第三多孔性结构的致密度之间。
6.如权利要求4所述的连接结构,其特征在于,
所述基底通过锻造或铸造或机加工或粉末冶金或金属粉末注射成型制成。
7.如权利要求3所述的连接结构,其特征在于,
所述复合体的第一多孔性结构与中间体,通过3D打印增材制造工艺、或气相沉淀工艺、或烧结工艺实现一体成型。
8.如权利要求3所述的连接结构,其特征在于,
所述基底由金属材料制成;
所述第一多孔性结构由金属材料制成;
所述中间体由金属材料制成。
9.如权利要求3所述的连接结构,其特征在于,
所述容纳空间没有边缘界面;
或者,所述容纳空间在至少部分方向形成有边缘界面。
10.如权利要求9所述的连接结构,其特征在于,
所述容纳空间的边缘界面是封闭的,或是不封闭的。
11.如权利要求9所述的连接结构,其特征在于,
所述容纳空间的边缘界面,由第一多孔性结构或中间体或基底处与容纳空间毗邻的部位构成,或是由另外设置到连接结构的构件构成。
12.如权利要求3所述的连接结构,其特征在于,
所述容纳空间的范围内,留有以下的一种或多种部件,或没有所述部件;
所述部件包含第一多孔性结构、或中间体、或基底、或另外设置在连接结构的构件。
13.如权利要求3所述的连接结构,其特征在于,
容纳空间旁一个或多个方向的部件,单独地或配合地对实体进行固定;
连接结构处的相应部件包含以下的一种或多种:第一多孔性结构、中间体、基底、另外设置到连接结构的构件;
所述实体是以下的一种或多种:实体的容纳物、从容纳物外部对其包覆的实体的包覆体、容纳空间的实体的边缘界面。
14.如权利要求13所述的连接结构,其特征在于,
对实体进行固定,包含对实体进行承载:所述部件单独地或配合地从一个或多个方向对实体进行支撑;所述部件通过其与容纳空间毗邻的部位或延伸到容纳空间范围内的部位实施承载。
15.如权利要求13所述的连接结构,其特征在于,
对实体进行固定,包含与实体紧配合:所述部件至少从两个相对方向与实体紧密接触;所述部件通过其与容纳空间毗邻的部位或延伸到容纳空间范围内的部位实施紧配合;对实体实施紧配合的,是同一个部件的不同部位,或是不同的部件。
16.如权利要求13所述的连接结构,其特征在于,
对实体进行固定,包含对实体进行限位:所述部件单独地或配合地形成有位于实体至少一个方向的限位结构,阻止位于限位结构一侧的实体移动到限位结构的另一侧;所述限位结构包含限位突起。
17.如权利要求13所述的连接结构,其特征在于,
对实体进行固定,包含对实体进行限位:所述部件单独地或配合地形成至少从一个方向与实体紧密接触的限位结构;
所述限位结构包含至少一个限位突起,其形成在所述部件与容纳空间毗邻的部位,并延伸到容纳空间的范围之内。
18.如权利要求17所述的连接结构,其特征在于,
所述实体处与限位突起对应的部位,设有与限位突起相匹配的限位凹陷,使所述限位突起得以嵌入到限位凹陷中;或者,所述实体处与限位突起对应的部位没有限位凹陷。
19.如权利要求16或17所述的连接结构,其特征在于,
对实体进行限位的部件包含第一多孔性结构时,所述限位突起包含第一多孔性结构的一部分支架或梁的端部;这部分支架或梁与容纳空间毗邻,其端部延伸到容纳空间的范围内。
20.如权利要求13所述的连接结构,其特征在于,
对实体进行固定,包含对实体进行限位:所述部件单独地或配合地形成至少从一个方向与实体紧密接触的限位结构;
所述限位结构包含相匹配的限位突起和限位凹陷,所述限位凹陷形成在所述与容纳空间毗邻的部位,所述限位突起设置在实体表面并延伸到容纳空间的范围之外,所述限位突起嵌入在所述限位凹陷中。
21.如权利要求20所述的连接结构,其特征在于,
对实体进行限位的部件包含第一多孔性结构时,所述限位凹陷包含第一多孔性结构与容纳空间毗邻的一部分孔隙;这部分孔隙保持其在第一多孔性结构制成时的形态,或者通过对第一多孔性结构的这部分孔隙进行加工以形成所述限位凹陷。
22.如权利要求13所述的连接结构,其特征在于,
所述容纳空间设有连通该容纳空间内部和外部的通道或开口。
23.如权利要求22所述的连接结构,其特征在于,
所述容纳空间的通道或开口,直接或间接连通至外部开放空间;
或者,所述容纳空间的通道或开口,直接或间接连通至其他容纳空间。
24.如权利要求23所述的连接结构,其特征在于,
所述容纳空间的通道或开口,通过连通以下一个或多个部件所设置的通道或开口,再连通到外部开放空间;所述部件包含第一多孔性结构、中间体、基底、另外设置在连接结构的构件。
25.如权利要求23所述的连接结构,其特征在于,
所述容纳空间的通道或开口,通过连通以下一个或多个部件所设置的通道或开口,再连通到其他容纳空间;所述部件包含第一多孔性结构、中间体、基底、另外设置在连接结构的构件。
26.如权利要求24或25所述的连接结构,其特征在于,
所述部件处设置的通道或开口,是与其所在的部件一同制成的,或是对其所在的部件再加工而制成的;
所述容纳空间的通道或开口,是与所述容纳空间一同制成的,或是对所述容纳空间再加工而制成的。
27.如权利要求22或23所述的连接结构,其特征在于,
所述容纳空间的通道或开口是敞开的;
或者,所述容纳空间的通道或开口被封闭并等待后续打开;
或者,所述容纳空间的通道或开口被封闭后不再打开。
28.如权利要求22或23所述的连接结构,其特征在于,
复合体与基底连接之后,去除连接结构的一部分,来形成容纳空间的至少一部分、或形成容纳空间的通道或开口;被去除的部位包含以下的一种或多种:第一多孔性结构的一部分、插入部的至少一部分、夹层部的一部分,基底的一部分、另外设置在连接结构的构件的至少一部分。
29.如权利要求28所述的连接结构,其特征在于,
被去除的部位作为封闭体,后续用于封闭所述通道或开口。
30.如权利要求22或23所述的连接结构,其特征在于,
对容纳空间的通道或开口进行封闭的封闭体,由第一多孔性结构或中间体或基底处与容纳空间毗邻的部位构成,或是由另外设置到连接结构的构件构成。
31.如权利要求22或23所述的连接结构,其特征在于,
中间体的至少一部分在连接结构的预设位置,毗邻于容纳空间,作为容纳空间的通道或开口;容纳物设置到容纳空间以后,将中间体的该部分安装到预设位置实现对通道或开口的封闭。
32.如权利要求3所述的连接结构,其特征在于,
另外设置到连接结构处的构件,包含成型部件,其作为容纳空间的至少一部分边缘界面,或形成用于封闭容纳空间的通道或开口的封闭体;
所述成型部件与第一多孔性结构或中间体或基底处与容纳空间毗邻的部位相连接,或者与其他的构件相连接。
33.如权利要求3所述的连接结构,其特征在于,
另外设置到连接结构处的部件,包含填充体,其将第一多孔性结构处毗邻容纳空间的一部分支架或梁联结起来,形成填充面;
所述填充面作为容纳空间的至少一部分边缘界面,或形成用于封闭容纳空间的通道或开口的封闭体;所述填充面单独设置在第一多孔性结构处,或者与中间体或基底或其他的构件相连接。
34.如权利要求3所述的连接结构,其特征在于,
熔融状的物质在连接结构的指定部位凝固后,作为容纳空间的至少一部分边缘界面,或形成用于封闭容纳空间的通道或开口的封闭体,或用于将第一多孔性结构的一部分支架或梁联结起来;该物质是高分子材料,或是与第一多孔性结构或中间体或基底相同或性质近似的材料。
35.如权利要求34所述的连接结构,其特征在于,
将熔融状的物质注入第一多孔性结构的指定部位后等待其凝固;
或者,将物质的原材料置于指定位置,至少对指定位置附近进行加热,使物质的原材料成为熔融状,并将指定位置周边第一多孔性结构的孔隙填充。
36.如权利要求22或23所述的连接结构,其特征在于,
用于封闭通道或开口的封闭体,由以下任意一种材料制成:
可在所处环境的状态改变时自行触发打开的材料;
可与设定物质发生反应而触发打开的材料;
可在设定的时间范围降解的材料;
可允许容纳物通过的材料;
可允许容纳物缓释的材料;
与第一多孔性结构或中间体或基底相同的材料;
与第一多孔性结构或中间体或基底性质近似的材料。
37.如权利要求36所述的连接结构,其特征在于,
性质近似包含导电性能近似、或致密度近似。
38.如权利要求22或23所述的连接结构,其特征在于,
用于封闭通道或开口的封闭体,是实心结构,或是致密度与第一多孔性结构相同或不同的多孔性结构。
39.如权利要求3或13或22或23所述的连接结构,其特征在于,
所述容纳空间的全部或一部分形成在第一多孔性结构内;
所述第一多孔性结构的至少部分表面为所述连接结构的暴露表面。
40.如权利要求3或13或22或23所述的连接结构,其特征在于,
所述容纳空间的一部分形成在第一多孔性结构处,且在以下的一个或多个部件处形成容纳空间的其他部分;所述部件包含中间体、基底、另外设置在连接结构的构件。
41.如权利要求40所述的连接结构,其特征在于,
所述容纳空间的相应部分与其所在的部件一同制成,或通过对所述部件再加工而制成所述容纳空间的相应部分。
42.如权利要求3或13或22或23所述的连接结构,其特征在于,
形成在第一多孔性结构处的凹陷,作为容纳空间的至少一部分。
43.如权利要求42所述的连接结构,其特征在于,
所述凹陷形成在第一多孔性结构的暴露表面。
44.如权利要求43所述的连接结构,其特征在于,
所述凹陷与第一多孔性结构一同制成,或者,所述凹陷通过对第一多孔性结构再加工而制成。
45.如权利要求3或13或22或23所述的连接结构,其特征在于,
第一多孔性结构内一个指定的孔隙所对应的范围,或指定的多个相连通的孔隙所对应的范围,作为容纳空间的至少一部分。
46.如权利要求45所述的连接结构,其特征在于,
容纳空间所对应的一个或多个指定孔隙,保持其在第一多孔性结构制成时的孔隙状态而成为所述容纳空间的至少一部分;或者,通过对第一多孔性结构处的一个指定孔隙,或多个原先相连通或不相连通的指定孔隙进行再加工而成为所述容纳空间的至少一部分。
47.如权利要求3或13或22或23所述的连接结构,其特征在于,
第一多孔性结构或中间体或基底处与容纳空间毗邻的部位,形成有凹陷或贯通的结构,使容纳空间的一部分延伸到这些结构。
48.如权利要求47所述的连接结构,其特征在于,
第一多孔性结构或中间体或基底处与容纳空间毗邻的部位,保持其各自在制成时、或在复合体与基底连接时的形态而成为容纳空间的至少一部分边缘界面,或者在制成时、或在复合体与基底连接时的形态基础上进行加工而成为容纳空间的至少一部分边缘界面。
49.如权利要求47所述的连接结构,其特征在于,
第一多孔性结构或中间体或基底处与容纳空间毗邻的一部分,保持其各自在制成时、或在复合体与基底连接时的形态而成为封闭体,或者在制成时、或在复合体与基底连接时的形态基础上进行加工而成为封闭体。
50.如权利要求3或13或22或23所述的连接结构,其特征在于,
所述第一多孔性结构的一部分孔隙,作为容纳空间的通道或开口,或与容纳空间的通道或开口连通,或与外部开放空间连通,或与以下一种或多种部件所设置的通道或开口连通:中间体、基底、另外设置在连接结构的构件。
51.如权利要求3或13或22或23所述的连接结构,其特征在于,
所述基底处设置的通道,与容纳空间的通道或开口连通,或与外部开放空间连通,或与以下一种或多种部件所设置的通道或开口连通:中间体、基底、另外设置在连接结构的构件;
所述基底处设置的通道,是形成在基底内部的管道;或者,所述基底处设置的通道是沟槽,其形成在基底靠近复合体一侧的表面,且沟槽的至少一部分朝着复合体所在方向敞开。
52.如权利要求13所述的连接结构,其特征在于,
复合体与基底之间的夹层部,包含凸起结构和/或中间体主体;
所述夹层部与容纳空间有以下有a1和/或a2的位置关系:
a1、所述容纳空间的范围内没有夹层部,或者,所述容纳空间的范围内包含凸起结构和/或中间体主体;
a2、所述夹层部处毗邻容纳空间的部位,包含:凸起结构和/或中间体主体,或者所述夹层部与容纳空间不相毗邻;
其中,复合体与基底之间的夹层部包含凸起结构而不包含中间体主体,所述凸起结构设置在第一多孔性结构靠近基底的一侧,且朝着基底凸起;所述夹层部在所述凸起结构处与基底接触并连接;
或者,复合体与基底之间的夹层部包含中间体主体而不包含凸起结构,所述中间体主体与基底接触并连接;
或者,复合体与基底之间的夹层部包含中间体主体和凸起结构,所述凸起结构设置在所述中间体主体靠近基底的一侧,且朝着基底凸起;所述夹层部至少在凸起结构处与基底接触并连接。
53.如权利要求52所述的连接结构,其特征在于,
所述容纳空间范围内或毗邻容纳空间的部位,包含凸起结构而不包含中间体主体时,所述凸起结构单独地、或配合以下的一种或多种部件位于容纳空间范围内或毗邻容纳空间的部位来实施固定:第一多孔性结构、其他的凸起结构、中间体的插入部、另外设置到连接结构的构件、基底。
54.如权利要求53所述的连接结构,其特征在于,
所述容纳空间范围内的部位,包含凸起结构而不包含中间体主体时,所述复合体进一步包含延伸体,延伸体的一部分与凸起结构连接并延伸到容纳空间的范围内;
延伸体的另一部分与毗邻容纳空间或处在容纳空间范围之外的以下一种或多种部件连接:第一多孔性结构、其他的凸起结构、中间体主体、中间体的插入部、另外设置到连接结构的构件、基底。
55.如权利要求52所述的连接结构,其特征在于,
相邻凸起结构之间的间隔空隙,作为容纳空间的通道或开口,或与容纳空间的通道或开口连通,或与外部开放空间连通,或与以下一种或多种部件所设置的通道或开口连通:第一多孔性结构、中间体的其他夹层部、中间体的插入部、基底、另外设置在连接结构的构件。
56.如权利要求52所述的连接结构,其特征在于,
所述凸起结构与基底之间的空隙,作为容纳空间的通道或开口,或与容纳空间的通道或开口连通,或与外部开放空间连通,或与以下一种或多种部件所设置的通道或开口连通:第一多孔性结构、中间体的其他夹层部、中间体的插入部、基底、另外设置在连接结构的构件。
57.如权利要求52所述的连接结构,其特征在于,
所述中间体主体是层状、或片状、或板状的。
58.如权利要求52所述的连接结构,其特征在于,
所述中间体主体位于容纳空间范围内的部位,单独地、或配合以下的一种或多种部件来对实体进行固定:第一多孔性结构、中间体主体的其他部位、中间体主体以外其他的夹层部、中间体的插入部、另外设置到连接结构的构件、基底。
59.如权利要求52所述的连接结构,其特征在于,
所述中间体主体位于容纳空间范围内的部位,作为容纳空间的至少一部分边缘界面。
60.如权利要求52所述的连接结构,其特征在于,
所述中间体主体位于容纳空间范围内的部位开设有缺口,对嵌入在缺口处的实体进行固定。
61.如权利要求52所述的连接结构,其特征在于,
所述中间体主体位于容纳空间范围内的部位开设有缺口,作为容纳空间的通道或开口,或与容纳空间的通道或开口连通,或与外部开放空间连通,或与以下一种或多种部件所设置的通道或开口连通:第一多孔性结构、中间体主体的其他部位、中间体主体以外其他的夹层部、中间体的插入部、另外设置到连接结构的构件、基底。
62.如权利要求52所述的连接结构,其特征在于,
所述中间体主体位于容纳空间范围内的部位开设有缺口,且缺口内侧设置有延伸体;通过延伸体对实体进行固定。
63.如权利要求52或61所述的连接结构,其特征在于,
所述中间体主体是封闭的;或者,所述中间体主体设置有通道或开口。
64.如权利要求63所述的连接结构,其特征在于,
所述中间体主体处设置的通道,是形成在中间体主体内部的管道;或者,所述中间体主体处设置的通道是沟槽,其形成在中间体主体靠近基底一侧的表面,且沟槽的至少一部分朝着基底所在的方向敞开。
65.如权利要求52或61所述的连接结构,其特征在于,
所述中间体主体处设有第一沟槽作为中间体主体的通道,和/或,所述基底处设有第二沟槽作为基底的通道;
其中,第一沟槽形成在中间体主体靠近基底一侧的表面,且第一沟槽的至少一部分朝着基底所在的方向敞开;第二沟槽形成在基底靠近复合体一侧的表面,且第二沟槽的至少一部分朝着复合体所在方向敞开;
同时设置第一沟槽和第二沟槽时,两者相互错开,或者两者相互扣合形成一个通道。
66.如权利要求52所述的连接结构,其特征在于,
复合体与基底进行电阻焊时,复合体的焊接界面包含第一多孔性结构和/或中间体主体,没有朝着基底凸起的凸起结构;或者,复合体的焊接界面包含第一多孔性结构、中间体主体、朝着基底凸起的凸起结构之中的一种或多种。
67.如权利要求52所述的连接结构,其特征在于,
复合体与基底进行电阻焊时,所述基底的焊接界面设有基底凸起结构,所述基底凸起结构朝着复合体的焊接界面凸起;
所述基底至少通过基底凸起结构与复合体的焊接界面连接;并且,与所述基底凸起结构相连接的,是复合体的焊接界面上的第一多孔性结构、或不包含凸起结构的夹层部、或夹层部处没有设置凸起结构的部位。
68.如权利要求13所述的连接结构,其特征在于,
所述连接结构包含支撑部,其至少一部分插入在第一多孔性结构内;
所述支撑部的第一端靠近第一多孔性结构的第一侧,所述支撑部的第二端靠近第一多孔性结构的第二侧;第一多孔性结构的第二侧是靠近复合体的焊接界面的一侧,第一侧是与第二侧相对的一侧;
所述支撑部单独地或配合以下一种或多种部件来形成容纳空间,或者,所述支撑部单独地或配合以下的一个或多个部件对实体进行固定;所述部件,包含:其他的支撑部、第一多孔性结构、中间体的插入部、中间体的夹层部、基底、另外设置在连接结构的构件。
69.如权利要求68所述的连接结构,其特征在于,
所述支撑部,与第一多孔性结构一同制成,或者另外设置到第一多孔性结构处;所述支撑部处用于设置容纳空间或用于固定实体的部位,与该支撑部的其他部位一同制成,或是通过对支撑部加工而制成;
用于设置容纳空间或用于固定实体的支撑部,是第一多孔性结构中的全部支撑部,或是其中的一部分支撑部。
70.如权利要求68所述的连接结构,其特征在于,
所述支撑部穿过实体对其固定;
实体处不被支撑部固定的部位,由以下的一个或多个部件固定,或者不与所述部件接触;所述部件,包含:其他的支撑部、第一多孔性结构、中间体的插入部、中间体的夹层部、基底、另外设置在连接结构的构件。
71.如权利要求68所述的连接结构,其特征在于,
所述容纳空间全部或一部分形成在支撑部内。
72.如权利要求68所述的连接结构,其特征在于,
支撑部的全部或部分表面,作为容纳空间的至少一部分边缘界面。
73.如权利要求68所述的连接结构,其特征在于,
支撑部处存在或开设的空隙或缺口,用作容纳空间的至少一部分;
或者,支撑部处存在或开设的空隙或缺口,用来对实体进行固定;
或者,支撑部处存在或开设的空隙或缺口,用来设置对实体进行固定的部件。
74.如权利要求68所述的连接结构,其特征在于,
相邻支撑部之间的间隔空隙,和/或支撑部处开设的通道或开口,作为容纳空间的通道或开口,或与容纳空间的通道或开口连通,或与外部开放空间连通,或与以下一种或多种部件所设置的通道或开口连通:第一多孔性结构、中间体的夹层部、中间体的插入部、基底、另外设置在连接结构的构件。
75.如权利要求68所述的连接结构,其特征在于,
复合体与基底连接之后,去除支撑部的全部或一部分而形成的空隙,成为容纳空间的至少一部分。
76.如权利要求13所述的连接结构,其特征在于,
实体设置有嵌入结构,所述嵌入结构插入到第一多孔性结构内形成的空隙处实施固定。
77.如权利要求68所述的连接结构,其特征在于,
实体设置有嵌入结构,所述嵌入结构插入到第一多孔性结构内形成的与支撑部的插入部位相对应的空隙处;
该空隙在复合体与基底连接后通过去除支撑部的全部或一部分而形成;或者,该空隙位于支撑部与其插入部位周边的第一多孔性结构之间。
78.如权利要求68所述的连接结构,其特征在于,
实体通过设置的嵌套结构,固定在支撑部处。
79.如权利要求77所述的连接结构,其特征在于,
实体设置有整合的嵌入结构和嵌套结构;
实体的嵌入结构插入在第一多孔性结构内形成的与支撑部的插入部位相对应的空隙处,嵌套结构固定至空隙内的支撑部处。
80.如权利要求78所述的连接结构,其特征在于,
所述嵌套结构是闭环结构,套设在支撑部上;
或者,所述嵌套结构是非闭环结构,与支撑部紧密接触。
81.如权利要求68所述的连接结构,其特征在于,
实体设置有嵌入结构,所述嵌入结构插入在支撑部设置的空隙处;
或者,实体设置有嵌入结构,所述嵌入结构插入在支撑部设置的凹陷处。
82.如权利要求68所述的连接结构,其特征在于,
所述支撑部处形成有凹陷,在复合体与基底连接之时供电极的单体插入;
复合体与基底连接之后,实体设置的嵌入结构插入在所述凹陷;或者,所述凹陷作为容纳空间的至少一部分。
83.如权利要求77或79或81或82所述的连接结构,其特征在于,
实体的嵌入结构所插入的位置,对应于支撑部插入部位的第一端;该实体与第一多孔性结构的第一侧表面有接触或没有接触;
或者,嵌入结构所插入的位置,对应于支撑部插入部位除第一端以外的其他部位,则该部位与容纳空间毗邻;
其中,在设置嵌入结构时,该插入部位的第一端或其他部位仍有支撑部,或该插入部位的第一端或其他部位的支撑部被去除。
84.如权利要求78或79所述的连接结构,其特征在于,
实体的嵌套结构所固定的位置,对应于支撑部插入部位的第一端;该实体与第一多孔性结构的第一侧表面有接触或没有接触;
或者,嵌套结构所固定的位置,对应于支撑部插入部位除第一端以外的其他部位,则该部位与容纳空间毗邻。
85.如权利要求68所述的连接结构,其特征在于,
与支撑部在第一多孔性结构内的插入部位相对应的空隙,作为容纳空间,或作为通道或开口,或用来设置其他对实体进行固定的部件;
其中,与插入部位相对应的空隙,在复合体与基底连接之前形成,所述支撑部位于所述空隙内;
或者,与插入部位相对应的空隙,在复合体与基底连接之后形成,所述支撑部位于所述空隙内,或不位于所述空隙内。
86.如权利要求85所述的连接结构,其特征在于,
在复合体与基底连接之时,支撑部与其插入部位周边的第一多孔性结构直接接触;在复合体与基底连接之后,去除支撑部的全部或一部分,形成与插入部位相对应的空隙。
87.如权利要求85所述的连接结构,其特征在于,
在复合体与基底连接之时,支撑部与插入部位周边的第一多孔性结构没有直接接触,所述支撑部插入于形成在第一多孔性结构内的第一空隙处;支撑部通过第一空隙内的间隔与周边的第一多孔性结构隔开;在复合体与基底连接之后,将去除支撑部的全部或一部分所留下的间隔与第一空隙的间隔连通,形成与插入部位相对应的空隙。
88.如权利要求85所述的连接结构,其特征在于,
在复合体与基底连接之时,支撑部与插入部位周边的第一多孔性结构没有直接接触,所述支撑部插入于形成在第一多孔性结构内的第一空隙处;支撑部通过第一空隙内的间隔与周边的第一多孔性结构隔开;在复合体与基底连接之后,保留支撑部,以第一空隙内的间隔,作为与插入部位相对应的空隙;或者。
89.如权利要求87或88所述的连接结构,其特征在于,
在复合体与基底连接之时,第一空隙的间隔内设置有绝缘体,将支撑部与周边的第一多孔性结构隔开;在复合体与基底连接之后,绝缘体被去除全部或一部分,来形成与插入部位相对应的空隙,或者形成与所述空隙连通的间隔。
90.如权利要求86或87或88所述的连接结构,其特征在于,
在复合体与基底连接之后,插入部位周边的第一多孔性结构,保持其在复合体与基底连接之时的状态,或者被去除一部分而形成与插入部位相对应的空隙,或者被去除一部分而形成与所述空隙连通的间隔。
91.如权利要求85~88中任意一项所述的连接结构,其特征在于,
在复合体与基底连接之后,支撑部第一端不超出第一多孔性结构的第一侧表面,则与插入部位相对应的空隙,包含位于支撑部第一端与第一多孔性结构的第一侧表面之间的间隔;
在复合体与基底连接之后,支撑部第一端超出第一多孔性结构的第一侧表面或与第一侧表面齐平,则与插入部位相对应的空隙,包含位于支撑部插入部位与其周边的第一多孔性结构之间的间隔。
92.如权利要求91所述的连接结构,其特征在于,
在复合体与基底连接之时,支撑部的第一端超出第一多孔性结构的第一侧表面:在复合体与基底连接之后去除一部分支撑部,使支撑部的第一端不超出、或仍超出第一多孔性结构的第一侧表面,或与第一侧表面齐平;
在复合体与基底连接之时,支撑部的第一端不超出第一多孔性结构的第一侧表面:在复合体与基底连接之后维持支撑部的状态或去除一部分支撑部,使支撑部的第一端不超出第一多孔性结构的第一侧表面;
在复合体与基底连接之时,支撑部的第一端与第一多孔性结构的第一侧表面齐平:在复合体与基底连接之后,去除一部分支撑部,使支撑部的第一端不超出第一多孔性结构的第一侧表面;或者,维持支撑部的状态,使支撑部的第一端仍与第一多孔性结构的第一侧表面齐平。
93.如权利要求92所述的连接结构,其特征在于,
在复合体与基底连接之后,第一多孔性结构的第一侧表面被电极或压头压缩,或者将第一多孔性结构的第一侧表面去除一部分,从而对支撑部的第一端与被压缩或被去除后得到的第一多孔性结构第一侧表面的位置关系进行调整。
94.如权利要求85~88中任意一项所述的连接结构,其特征在于,
与插入部位相对应的空隙处,设置的用来对实体进行固定的部件,包含实体的嵌入结构和/或嵌套结构;所述嵌入结构插入在该空隙,所述嵌套结构固定至支撑部。
95.如权利要求94所述的连接结构,其特征在于,
在复合体与基底连接之后,支撑部的第一端超出第一多孔性结构的第一侧表面,作为支撑部的超出部位;实体的嵌入结构和/或嵌套结构,设置在支撑部的超出部位。
96.如权利要求68所述的连接结构,其特征在于,
支撑部的第二端不超出第一多孔性结构的第二侧表面,或与第一多孔性结构的第二侧表面齐平;
支撑部的第二端与所述第二侧表面齐平时,中间体包含的夹层部与支撑部的第二端相接触或不接触;支撑部的第二端与所述第二侧表面齐平,且中间体不包含夹层部时,支撑部的第二端与基底相连接或不连接。
97.如权利要求96所述的连接结构,其特征在于,
支撑部与夹层部包含的中间体主体处远离基底的一侧接触,中间体主体靠近基底一侧设有朝着基底凸起的凸起结构或没有凸起结构;
或者,支撑部与夹层部包含的凸起结构处远离基底的一侧接触,所述凸起结构设置在第一多孔性结构的第二侧表面,且朝着基底凸起。
98.如权利要求96所述的连接结构,其特征在于,
支撑部与夹层部包含的凸起结构对应设置并直接接触;或者,支撑部与夹层部的凸起错位分布且不直接接触;
其中,所述凸起结构向基底凸起,且设置在第一多孔性结构的第二侧表面,或设置在夹层部包含的中间体主体靠近基底的一侧。
99.如权利要求68所述的连接结构,其特征在于,
所述支撑部由绝缘材料制成;
或者,所述支撑部由导电材料制成,属于中间体的插入部。
100.如权利要求68所述的连接结构,其特征在于,
所述支撑部由熔融状的物质在所注入的第一多孔性结构处凝固后制成;
该物质是高分子材料,或是与第一多孔性结构或中间体或基底相同或性质近似的材料。
101.如权利要求68所述的连接结构,其特征在于,
所述支撑部是实心结构;
或者,所述支撑部是多孔性结构,且致密度高于第一多孔性结构的致密度。
102.如权利要求68所述的连接结构,其特征在于,
所述支撑部处设置有联结体和/或延伸体,作为边缘界面的至少一部分,或作为对容纳空间的通道或开口进行封闭的封闭体,或用于单独地或配合以下的一个或多个部件对实体进行固定:
所述部件,包含:与联结体或延伸体连接的支撑部、其他的支撑部、第一多孔性结构、中间体的插入部、中间体的夹层部、基底、其他的联结体或延伸体、另外设置在连接结构的构件;
其中,所述联结体的两端分别与两个支撑部连接;
所述延伸体的一端与支撑部连接,另一端延伸到开放空间,或延伸到第一多孔性结构、或中间体的插入部、或中间体的夹层部、或其他设置到连接结构的构件与容纳空间毗邻的部位。
103.如权利要求102所述的连接结构,其特征在于,
连接在一对支撑部之间的联结体,靠近于支撑部的第一端;同一对支撑部之间设有缺口,所述缺口靠近于支撑部的第二端;所述联结体与暴露在缺口处的基底表面之间形成有间隔的空隙,所述空隙成为容纳空间的至少一部分。
104.如权利要求102所述的连接结构,其特征在于,
连接在一对支撑部之间的联结体,更靠近支撑部的第一端;同一对支撑部之间设有缺口,所述缺口靠近于支撑部的第二端,所述缺口处设有连接在同一对支撑部的延伸体;所述联结体与延伸体之间形成有间隔的空隙,所述空隙成为容纳空间的至少一部分。
105.如权利要求102所述的连接结构,其特征在于,
连接在一对支撑部之间的第一联结体,更靠近支撑部的第一端;同一对支撑部之间还连接有第二联结体,所述第二联结体靠近支撑部的第二端;所述第一联结体与第二联结体之间形成有间隔的空隙,所述空隙成为容纳空间的至少一部分。
106.如权利要求103~105中任意一项所述的连接结构,其特征在于,
所述空隙连通到位于基底表面的沟道或管道的开口;所述沟道或管道用于布置连接传感器的线缆,或者用于输送药物。
107.如权利要求106所述的连接结构,其特征在于,
所述基底表面的沟道处未与所述空隙连通的部位,被与基底连接的夹层部的中间体主体所覆盖。
108.如权利要求102所述的连接结构,其特征在于,
所述联结体或延伸体本身,由支撑部单独固定,或由支撑部配合以下的一个或多个部件进行固定:第一多孔性结构、中间体的插入部、中间体的夹层部、基底、另外设置在连接结构的构件;
配合固定延伸体的部件,位于延伸体延伸的一端,或位于延伸体两端以外的其他部位;配合固定联结体的部件,位于联结体两端以外的其他部位。
109.如权利要求102所述的连接结构,其特征在于,
与所述联结体的两端分别连接的两个支撑部,位于容纳空间的同一边缘界面,或位于容纳空间处相邻或相对的不同边缘界面。
110.如权利要求102所述的连接结构,其特征在于,
所述联结体或延伸体与支撑部一同制成,或另外设置到支撑部处。
111.如权利要求102所述的连接结构,其特征在于,
所述支撑部处的空隙或缺口或凹陷,用来设置联结体或延伸体。
112.如权利要求102所述的连接结构,其特征在于,
所述联结体或延伸体是设置到支撑部处的成型部件或填充面;
所述填充面包含填充体,其将第一多孔性结构处毗邻支撑部及容纳空间的一部分支架或梁联结起来;熔融状的物质在连接结构的指定部位凝固后,形成所述填充体;该物质是高分子材料或与第一多孔性结构或中间体或基底相同或性质近似的材料。
113.如权利要求102所述的连接结构,其特征在于,
所述联结体或延伸体由导电材料或绝缘材料制成。
114.如权利要求102所述的连接结构,其特征在于,
所述联结体或延伸体是实心结构;
或者,所述联结体或延伸体是多孔性结构,其致密度与第一多孔性结构的致密度相同或不同。
115.如权利要求13所述的连接结构,其特征在于,
所述复合体设置有锚点;所述锚点包含锚点本体,其位于第一多孔性结构靠近基底的第二侧;所述锚点本体的第二侧与基底接触并连接;
形成在锚点本体第一侧的空隙,作为容纳空间,或供实体的嵌入结构插入以固定实体,或作为容纳空间的通道或开口,或与容纳空间的通道或开口连通,或与外部开放空间连通,或与以下一种或多种部件所设置的通道或开口连通:第一多孔性结构、基底、另外设置在连接结构的构件。
116.如权利要求115所述的连接结构,其特征在于,
激光焊的光束穿过预先形成在锚点本体第一侧的空隙,到达锚点本体的第一侧,对锚点本体与基底连接;
或者,激光焊的光束穿过填充在锚点本体第一侧的第一多孔性结构而形成锚点本体第一侧的空隙,该光束达到锚点本体的第一侧,对锚点本体与基底连接;
或者,电阻焊的电极的单体插入预先形成在所述锚点本体第一侧的空隙,到达锚点本体的第一侧,将电流传导到锚点本体及第一多孔性结构第二侧与之邻近的部位,将复合体与基底连接。
117.如权利要求115所述的连接结构,其特征在于,
所述锚点进一步包含锚点周边,锚点本体的第一侧至少设置有一个锚点周边,或者,锚点本体的第一侧设置有环绕的锚点周边;
锚点周边至少部分插入在第一多孔性结构内,锚点周边第一端靠近第一多孔性结构第一侧,锚点周边第二端靠近第一多孔性结构第二侧;
其中,锚点周边作为边缘界面的至少一部分;或者,锚点周边开设有通道或开口,供实体的嵌入结构插入以固定实体,或作为容纳空间的通道或开口,或与容纳空间的通道或开口连通,或与外部开放空间连通,或与以下一种或多种部件所设置的通道或开口连通:第一多孔性结构、中间体、基底、另外设置在连接结构的构件。
118.如权利要求117所述的连接结构,其特征在于,
所述环绕的锚点周边所围成的空间,对应于锚点本体第一侧的空隙。
119.如权利要求115或117所述的连接结构,其特征在于,
所述锚点与至少一个其他锚点之间,通过联结体连接;
所述联结体包含联结体本体,与锚点本体连接;所述联结体本体位于第一多孔性结构靠近基底的第二侧;所述锚点本体的第二侧与基底接触或不接触;
或者,所述联结体包含所述联结体本体,还包含至少一个联结体侧壁;所述联结体侧壁至少部分插入在第一多孔性结构内,联结体侧壁第一端靠近第一多孔性结构第一侧,联结体侧壁第二端靠近第一多孔性结构第二侧;与联结体连接的锚点没有锚点周边,或者与联结体连接的锚点设有锚点周边与联结体侧壁连接;
所述联结体作为边缘界面的至少一部分,或者,所述联结体开设有通道或开口,或供实体的嵌入结构插入以固定实体,或作为容纳空间的通道或开口,或与容纳空间的通道或开口连通,或与外部开放空间连通,或与以下一种或多种部件所设置的通道或开口连通:第一多孔性结构、中间体、基底、另外设置在连接结构的构件。
120.如权利要求119所述的连接结构,其特征在于,
所述锚点是实心结构;
或者,所述锚点是比所述第一多孔性结构的致密度更高的多孔性结构;
所述联结体是实心结构;
或者,所述联结体是比所述第一多孔性结构的致密度更高的多孔性结构;
所述联结体的致密度与所述锚点的致密度一致或不一致。
121.如权利要求119所述的连接结构,其特征在于,
所述锚点本体属于所述中间体的夹层部;所述锚点周边属于支撑部;
所述联结体本体属于所述中间体的夹层部,所述联结体侧壁属于支撑部。
122.如权利要求13所述的连接结构,其特征在于,
复合体与基底之间有一对接触面,且在该对接触面进行连接;或者,复合体与基底之间有多对接触面,且在其中至少一对接触面相互连接;
容纳空间设置在复合体处避开接触面的部位,或者容纳空间延伸到复合体的接触面,或者容纳空间穿过复合体的接触面延伸到基底。
123.如权利要求122所述的连接结构,其特征在于,
基底的接触面包含一个接触区域,其与一个复合体接触且连接,或分别与多个复合体接触且连接;
或者,基底的接触面包含多个接触区域,其与同一个复合体接触且连接;
或者,基底的接触面包含多个接触区域,其中的每个接触区域和与之对应的一个复合体接触且连接,或每个接触区域和与之对应的多个复合体分别接触;
有多个复合体时,相邻复合体的容纳空间各自独立或相互连通。
124.如权利要求123所述的连接结构,其特征在于,
所述基底的一个接触区域,对应于该基底处一个方向或不同方向的表面;
所述基底的多个接触区域,对应于该基底处同一个方向的表面,或对应该基底处不同方向的表面。
125.如权利要求122所述的连接结构,其特征在于,
复合体与基底之间的至少一对接触面,形成有相匹配的限位口和限位突起;限位口形成在这一对之中的一个接触面,限位突起形成在这一对之中的另一个接触面,并能插入到限位口内;具有限位口的接触面与具有限位突起的接触面,是相互连接的一对接触面,或者是不相互连接的一对接触面;
其中,容纳空间或容纳空间的通道或开口,避开具有限位口及限位凸起所在的接触面设置;
或者,容纳空间或容纳空间的通道或开口,在具有限位口及限位凸起所在的接触面、避开限位口及限位凸起所在的部位设置;
或者,在复合体与基底连接之后,利用限位口和/或限位凸起所在的部位或对该部位加工,来设置容纳空间或容纳空间的通道或开口。
126.如权利要求122所述的连接结构,其特征在于,
复合体与基底的至少一对接触面通过形成相匹配的表面而实施定位;这一对接触面相互连接,或者不相互连接;
其中,容纳空间或容纳空间的通道或开口,避开用于定位的接触面设置,或者在用于定位的接触面设置。
127.如权利要求122所述的连接结构,其特征在于,
所述基底设有凹部,所述复合体包含嵌入凹部内的部位,该部位与基底的凹部之间有一对接触面,且在这对接触面相互连接;或者,该部位与基底的凹部之间有多对接触面,且在其中至少一对接触面相互连接。
128.如权利要求127所述的连接结构,其特征在于,
复合体处嵌入基底凹部内的部位包含中间体的夹层部;
所述基底的凹部包含开口、与开口相对的第一表面、位于开口和第一表面之间的侧边;
所述复合体的夹层部包含与凹部的第一表面相接触的第二表面,所述凹部的侧边与复合体处相应方向的第一多孔性结构接触或不接触;或者,所述夹层部包含所述第二表面,以及与凹部的侧边接触的第三表面;
其中,夹层部的第二表面和/或第三表面毗邻容纳空间的部位,作为容纳空间的至少部分边缘界面;或者,夹层部的第二表面和/或第三表面毗邻容纳空间的部位去除,使容纳空间延伸到基底凹部的第一表面和/或侧边;
或者,夹层部的第二表面和/或第三表面毗邻容纳空间的部位,用于单独地或配合以下一种或多种部件对实体进行固定;
或者,夹层部的第二表面和/或第三表面毗邻容纳空间的部位开设通道或开口,作为容纳空间的通道或开口,或连通容纳空间的通道或开口,或连通外部开放空间,或连通以下一种或多种部件设置的通道或开口;
所述部件,包含:基底凹部、第一多孔性结构、夹层部的其他部位、其他的中间体、另外设置到连接结构的构件。
129.如权利要求128所述的连接结构,其特征在于,
所述基底的凹部的至少一处侧边是斜面,其与第一表面之间形成设定的角度;与这处侧边接触的第三表面是斜面,其与第二表面之间形成设定的角度。
130.如权利要求129所述的连接结构,其特征在于,
所述角度为锐角。
131.如权利要求3或13或52或68或115或122或127所述的连接结构,其特征在于,
复合体与基底通过激光焊或电阻焊连接;
所述容纳空间在复合体与基底连接之前、或连接过程中,或连接之后形成。
132.如权利要求131所述的连接结构,其特征在于,
激光焊的光束直接接触到中间体的夹层部暴露在外的表面,将夹层部与基底进行焊接;或者,激光焊的光束穿过第一多孔性结构本身或形成在第一多孔性结构内的空隙而到达夹层部所在位置,将夹层部与基底进行焊接。
133.如权利要求132所述的连接结构,其特征在于,
完成焊接之后,所述空隙作为容纳空间,或供实体的嵌入结构插入以固定实体,或作为容纳空间的通道或开口,或与容纳空间的通道或开口连通,或与外部开放空间连通,或与以下一种或多种部件所设置的通道或开口连通:第一多孔性结构、中间体、基底、另外设置在连接结构的构件。
134.如权利要求131所述的连接结构,其特征在于,
用于电阻焊的电极,与以下的一个或多个部件直接导电接触:
第一多孔性结构;从第一多孔性结构的导电接触部位到复合体的焊接界面之间的导电路径上,包含第一多孔性结构的其他部位、中间体的插入部、中间体的夹层部之中的一个或多个;
中间体的插入部;从插入部的导电接触部位到复合体的焊接界面之间的导电路径上,包含第一多孔性结构、其他的插入部、中间体的夹层部之中的一个或多个;
中间体的夹层部;从该夹层部的导电接触部位获得的电流,被传导到该夹层部将与基底焊接的焊接界面,或者,将电流传导到所在复合体的其他焊接界面,从夹层部的导电接触部位到其他焊接界面之间的导电路径上,包含第一多孔性结构、中间体的插入部、其他的夹层部之中的一个或多个;
基底;从该基底的导电接触部位获得的电流,被传导到该基底将与复合体焊接的焊接界面;
其中,与基底导电接触的电极,和与第一多孔性结构或插入部或夹层部导电接触的电极,是不同极性的电极;
若连接结构包含插入在第一多孔性结构的支撑部,则以导电材质制成的支撑部属于其中一种中间体的插入部;
复合体包含夹层部时,复合体的焊接界面包含夹层部和或第一多孔性结构靠近基底的一侧;复合体不包含夹层部时,复合体的焊接界面包含第一多孔性结构靠近基底的一侧。
135.如权利要求134所述的连接结构,其特征在于,
用于电阻焊的电极,与中间体的插入部直接导电接触,包含:
电极与插入部暴露在外的表面导电接触;
或者,电极穿过第一多孔性结构内形成的空隙而到达插入部所在位置,与插入部导电接触。
136.如权利要求134所述的连接结构,其特征在于,
用于电阻焊的电极,与中间体的夹层部直接导电接触,包含:
电极与夹层部暴露在外的表面导电接触;
或者,电极穿过第一多孔性结构内形成的空隙而到达夹层部所在位置,与夹层部导电接触。
137.如权利要求134所述的连接结构,其特征在于,
用于电阻焊的电极,包含第一极性的电极和第二极性的电极;
基底的相对两侧分别与第一复合体和第二复合体连接;
其中,第一极性的电极与第一复合体的第一多孔性结构或插入部或夹层部导电接触;第二极性的电极与第二复合体的第一多孔性结构或插入部或夹层部导电接触;
或者,第一极性的电极与第一复合体的第一多孔性结构或插入部或夹层部导电接触,第二极性的电极与基底导电接触,该基底已经与第二复合体完成连接。
138.如权利要求134所述的连接结构,其特征在于,
用于电阻焊的电极,包含电极的单体;电极的单体用于接触第一多孔性结构、中间体的插入部、中间体的夹层部暴露在外的表面,或者用于插入第一多孔性结构的空隙,来与第一多孔性结构、中间体的插入部、中间体的夹层部中的至少一种直接接触,或者用于插入形成在中间体插入部的凹陷来与插入部直接接触;
多个单体同时在多个位置焊接,或者一个单体分别在多个位置焊接;一个极性的电极有一个或多个单体;有多个单体时各自独立供电,或者对并联的多个单体供电。
139.如权利要求134所述的连接结构,其特征在于,
使复合体与基底的焊接界面紧密接触而施加的压力,来自电极或压头;
在基底一侧连接复合体,同时设置有电极和压头时,第一极性的电极与第一压头分别接触复合体,两者布置及接触复合体的方向相同或不同;第二极性的电极与第二压头分别接触基底,两者布置及接触基底的方向相同或不同。
140.如权利要求134所述的连接结构,其特征在于,
使复合体与基底的焊接界面紧密接触而施加的压力,来自电极或压头;
在基底的相对两侧分别连接第一复合体、第二复合体,同时设置有电极和压头时,第一极性的电极与第一压头分别接触第一复合体,两者布置及接触第一复合体的方向相同或不同;
其中,第二极性的电极与第二压头分别接触第二复合体,两者布置及接触第二复合体的方向相同或不同;基底已经与第一复合体或第二复合体连接,或者基底还没有与第一复合体或第二复合体连接;
或者,第二极性的电极接触基底,该基底已经与第二复合体完成连接,第二压头接触第二复合体,则第二极性的电极布置及接触基底的方向,与第二压头布置及接触第二复合体的方向相同或不同。
141.如权利要求134所述的连接结构,其特征在于,
第一极性的电极,从第一多孔性结构第一侧所在的方向,与以下的一个或多个部件直接导电接触:第一多孔性结构、中间体的插入部、中间体的夹层部、另外设置到复合体的其他导电部件;
和/或,第一极性的电极,从第一多孔性结构第一侧以外的其他方向,与以下的一个或多个部件直接导电接触:第一多孔性结构、中间体的插入部、中间体的夹层部、另外设置到复合体的其他导电部件;
其中,第一多孔性结构的第一侧是其远离基底的一侧。
142.如权利要求134所述的连接结构,其特征在于,
用于电阻焊的电极与连接结构的以下一种或多种部件直接导电接触来施加电流;或者,用于电阻焊的电极向另外设置的导电介质施加电流,并通过导电介质传导到连接结构的以下一种或多种部件;所述导电介质在焊接后至少被大部分去除;所述部件包含:第一多孔性结构、中间体的插入部、中间体的夹层部、基底。
143.如权利要求142所述的连接结构,其特征在于,
所述导电介质位于以下一种或多种部件的暴露表面;所述部件包含:第一多孔性结构、中间体的插入部、中间体的夹层部、基底;
和/或,所述导电介质填充或延伸到第一多孔性结构的一部分孔隙处。
144.如权利要求143所述的连接结构,其特征在于,
所述导电介质为粉末、或箔片、或丝材、或微球、或颗粒。
145.如权利要求143所述的连接结构,其特征在于,
所述导电介质是熔融状的物质在所注入的第一多孔性结构处凝固得到的;
所述导电介质的熔点低于第一多孔性结构的熔点。
146.如权利要求143所述的连接结构,其特征在于,
所述导电介质是可喷涂的。
147.如权利要求143所述的连接结构,其特征在于,
所述导电介质是硬质部件,覆盖在第一多孔性结构的暴露表面;
或者,所述导电介质是可变形的柔体部件,覆盖在第一多孔性结构的暴露表面,并从暴露表面向第一多孔性结构内部延伸一部分。
148.如权利要求143所述的连接结构,其特征在于,
所述导电介质由良导体材料制成;
所述导电介质由与第一多孔性结构或中间体相同或性质近似的材料制成。
149.如权利要求4或13所述的连接结构,其特征在于,
所述连接结构包含高分子材料中间层;所述容纳空间利用高分子材料层设置,或避开高分子材料层设置;
连接结构处的任意一个多孔性结构内注入有高分子材料,或者,任意一个多孔性结构与基底之间、或相邻的两个多孔性结构之间通过注入的高分子材料进行连接,熔融状的高分子材料同时渗透到其所连接的部位,使高分子材料与其所在的部位形成高分子材料中间层。
150.如权利要求149所述的连接结构,其特征在于,
所述高分子材料中间层的至少部分表面,用作容纳空间的至少一部分边缘界面;或者,容纳空间的全部或一部分形成在高分子材料中间层内;或者,所述高分子材料层的至少部分表面,用于单独地或配合以下的一种或多种部件,对实体进行固定;第一多孔性结构、基底、支撑部、中间体的夹层部、另外设置到连接结构的构件。
151.如权利要求149所述的连接结构,其特征在于,
所述容纳空间设置在连接结构内、没有高分子材料中间层的部件;
或者,容纳空间设置在具有高分子材料中间层的部件处避开高分子材料中间层的区域。
152.如权利要求149所述的连接结构,其特征在于,
高分子材料中间层形成在第一多孔性结构内,和/或形成在作为夹层部的第二多孔性结构内。
153.如权利要求149所述的连接结构,其特征在于,
第一多孔性结构与基底之间形成高分子材料中间层;
或者,作为夹层部的第二多孔性结构与基底之间形成高分子材料中间层。
154.如权利要求149所述的连接结构,其特征在于,
第一多孔性结构的第一侧与一第四多孔性结构之间形成高分子材料中间层;该第四多孔性结构单独布置,与一第五多孔性结构预先连接或一体成型形成另一复合体,第四多孔性结构、第五多孔性结构的致密度不同;
第一多孔性结构的第一侧是其远离基底的一侧。
155.如权利要求149所述的连接结构,其特征在于,
高分子材料中间层所在的多孔性结构或与之毗邻的多孔性结构内,设置有间隔层,对高分子材料的注入及渗透位置进行限定;所述间隔层与其所在的多孔性结构一体成型,或是另外设置到该多孔性结构。
156.如权利要求155所述的连接结构,其特征在于,
所述间隔层作为容纳空间的至少一部分边缘界面,或者所述间隔层用于单独地或配合以下的一种或多种部件,对实体进行固定;第一多孔性结构、基底、支撑部、中间体的夹层部、另外设置到连接结构的构件、高分子材料层。
157.如权利要求155所述的连接结构,其特征在于,
所述间隔层是实心结构,或是一种多孔性结构,间隔层的致密度高于注入高分子材料的多孔性结构的致密度。
158.如权利要求155所述的连接结构,其特征在于,
所述高分子材料层或间隔层开设有通道或开口,作为容纳空间的通道或开口,或连通容纳空间的通道或开口,或连通外部开放空间,或连通以下一种或多种部件所设置的通道或开口;所述部件,包含:第一多孔性结构、支撑部、中间体的夹层部、基底、另外设置在连接结构的构件。
159.如权利要求155所述的连接结构,其特征在于,
所述高分子材料中间层或间隔层作为对通道或开口进行封闭的封闭体。
160.如权利要求13所述的连接结构,其特征在于,
所述容纳物包含用电器,为其供电的器件,设置在用电器所在的容纳空间或其他的容纳空间,或设置在连接结构以外;所述器件通过有线或无线方式为用电器供电。
161.如权利要求13所述的连接结构,其特征在于,
所述容纳物包含用电器,其通过线缆与其他器件进行电能和/或信号的传输;所述线缆布置于容纳空间的通道,和/或布置于连接结构各部件所开设的、与容纳空间的通道或开口连通的通道;
其中,以线缆连接的所述其他器件,位于用电器所在的容纳空间或其他的容纳空间,或设置在连接结构以外。
162.如权利要求160或161所述的连接结构,其特征在于,
所述容纳物是传感器。
163.如权利要求162所述的连接结构,其特征在于,
所述传感器对所处环境周围的一种或多种状态进行检测:温度、压力、湿度,或者,所述传感器对菌种进行检测。
164.如权利要求162所述的连接结构,其特征在于,
传感器的探测面暴露在连接结构表面之外,或者对着能连通到连接结构暴露表面的通道或开口;
或者,传感器处,检测用的探头,或以无线方式传输电能和/或信号的天线,通过容纳空间的通道或开口伸出。
165.如权利要求13所述的连接结构,其特征在于,
所述容纳物是药物。
166.如权利要求165所述的连接结构,其特征在于,
实体的药物直接被连接结构的相应部件固定;
或者,药物被实体的包覆体包裹后,放置到容纳空间或被连接结构的相应部件固定;
或者,药物放置到容纳空间内。
167.如权利要求165所述的连接结构,其特征在于,
容纳空间处的开口包含药物的输入口和输出口;
输入口与输出口是独立的开口或是同一个开口;
容纳空间的输入口,直接与外部开放空间连通,或经过连接结构的其他部件所设置的通道及开口间接与外部开放空间连通;
容纳空间的输出口,直接与外部开放空间连通,或经过连接结构的其他部件所设置的通道及开口间接与外部开放空间连通。
168.如权利要求167所述的连接结构,其特征在于,
容纳空间处的通道包含药物的输入通道和输出通道;
输入通道与输出通道是独立的通道或是同一个通道;
容纳空间的输入通道,直接与外部开放空间连通,或经过连接结构的其他部件所设置的通道间接与外部开放空间连通;
容纳空间的输出通道,直接与外部开放空间连通,或经过连接结构的其他部件所设置的通道间接与外部开放空间连通。
169.如权利要求168所述的连接结构,其特征在于,
所述输入通道、输入口是敞开的,或者被封闭并等待后续打开,或者被封闭后不再打开;
所述输出通道、输出口是敞开的,或者被封闭并等待后续打开。
170.如权利要求169所述的连接结构,其特征在于,
对通道或开口进行封闭的封闭体,由以下任意一种材料制成;
可在所处环境的状态改变时自行触发打开的材料;
可与设定物质发生反应而触发打开的材料;
可在设定的时间范围降解的材料;
可允许容纳物通过的材料;
可允许容纳物缓释的材料;
可溶解的材料;
与第一多孔性结构或中间体或基底相同的材料;
与第一多孔性结构或中间体或基底性质近似的材料。
171.如权利要求166所述的连接结构,其特征在于,
药物的包覆体,由以下任意一种材料制成;
可在所处环境的状态改变时自行触发打开的材料;
可与设定物质发生反应而触发打开的材料;
可在设定的时间范围降解的材料;
可允许药物通过的材料;
可允许药物缓释的材料;
可溶解的材料。
172.一种假体,其特征在于,所述假体设置有权利要求1~171中任意一项所述的连接结构;
所述假体,包含:
复合体,包含预先连接或一体成型的第一多孔性结构与中间体;所述中间体的致密度高于第一多孔性结构;
假体主体,作为基底;所述假体主体的至少部分表面设为连接区域,与复合体的第一多孔性结构和/或中间体相连接;
其中,所述连接结构设有至少一个容纳空间。
173.如权利要求172所述的假体,其特征在于,
所述假体是骨科假体。
174.如权利要求173所述的假体,其特征在于,
所述假体是关节假体。
175.如权利要求172所述的假体,其特征在于,
所述复合体形成为壳体,包覆在所述假体主体的连接区域上,与连接区域接触并连接;连接区域所在的假体主体的表面,对应于该假体主体上的同一个方向或者对应于该假体主体上的不同方向。
176.如权利要求175所述的假体,其特征在于,
所述复合体形成的壳体是一个整体;
或者,所述复合体形成的壳体包含多个壳体片体;其中,多个壳体片体相互独立,或者相邻的壳体片体之间在至少一侧的邻边相连接。
177.如权利要求172所述的假体,其特征在于,
所述假体是以下任意一种:
股骨柄、髋臼杯、椎间融合器、股骨髁、胫骨平台、脊柱假体、踝关节、肩关节、肘关节、指关节、趾关节、椎间小关节、下颌关节、腕关节、人工牙根。
178.如权利要求172所述的假体,其特征在于,
所述假体是髋关节的股骨柄,所述股骨柄的柄体主体作为基底;
所述柄体主体的近端的至少部分表面设有连接区域。
179.如权利要求172所述的假体,其特征在于,
所述假体是髋关节的髋臼杯,所述髋臼杯的杯体主体作为基底;
所述杯体主体的外周面的至少部分表面设有连接区域。
180.如权利要求172所述的假体,其特征在于,
所述假体是椎间融合器,椎间融合器的融合器主体作为基底;
所述连接区域至少位于所述融合器主体的上端面和下端面。
181.如权利要求172所述的假体,其特征在于,
所述假体是股骨髁,股骨髁的股骨髁主体作为基底;
所述股骨髁主体的内凹面的至少部分表面设有连接区域。
182.如权利要求172所述的假体,其特征在于,
所述假体是胫骨平台,其包含的胫骨平台主体作为基底,
所述连接区域位于胫骨平台主体的平台托的下表面。
183.如权利要求172所述的假体,其特征在于,
所述多孔性表面结构的表面,进一步形成有以下的任意一种或多种物质:
骨传导涂层、骨诱导涂层、抗菌涂层、细胞或生长因子的载体。
184.一种带容纳空间的多孔性结构和基底的连接结构的制作方法,其特征在于,用于制作权利要求1~171中任意一项所述的连接结构;
所述制作方法,包含:
第一多孔性结构与中间体预先连接或一体成型,得到复合体;所述中间体的致密度高于第一多孔性结构;
将复合体的第一多孔性结构和/或中间体,与基底相连接;
为连接结构设置至少一个容纳空间;所述容纳空间的至少一部分通过第一多孔性结构设置,或通过第一多孔性结构与中间体和/或基底的配合设置;
所述容纳空间在复合体与基底连接之前,或连接过程中,或连接之后设置。
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