CN117243676A - 一种用于环形外固定架的双向独立调节连杆机构 - Google Patents
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Abstract
一种用于环形外固定架的双向独立调节连杆机构，属于牵引装置技术领域，解决六连杆环形外固定架连杆机构的牵引的刚性、稳定性及操作便捷性、使用舒适性的技术问题，解决方案为：本连杆机构包括连杆基体、调节螺杆和调节螺母，连杆基体设置为扁平椭圆柱体，连杆基体首段的偏心位置处设置第一接头，连杆基体尾端的偏心位置处设置第二接头，第一接头和第二接头中心对称设置，贯穿连杆基体以及对应的第一接头、第二接头设置螺杆过孔，调节螺杆通过调节螺母安装于对应的螺杆过孔中，通过分别旋转调节螺母独立地调节调节螺杆沿连杆基体轴线方向的往复运动。本发明结构简单、安全可靠，与现有技术连杆基体长度相同的情况下显著增加了有效调节行程。
Description
技术领域
本发明属于牵引装置技术领域，具体涉及的是一种用于环形外固定架的双向独立调节连杆机构。
背景技术
环形外固定架对于治疗诸如各种复杂的肢体畸形（如脊柱裂后遗症重度马蹄内翻足畸形伴足部皮肤感觉障碍）、复杂骨折、既往难以治疗的疑难骨病（如慢性骨髓炎合并大段骨缺损）等均可以取得良好的治疗效果，其中六连杆环形外固定架（即泰勒环形外固定架）的治疗的原理是根据伤、病情依靠六连杆机构来调整其各自的角度与长短。
当前，在临床应用中六连杆环形外固定架的型式主要有两种，一种刚性、稳定性好，但结构较为复杂，在治疗过程中，支撑螺杆在小行程位置时多余的螺杆会延伸到支架以外，康复阶段对患者干扰较大，应用范围受限；另一种结构简单，调整时便于观察，然而由于其构型的原因导致稳定性较差，从而容易出现成骨不良，骨愈合较差的情况。
因此，亟需一种结构简单、安全可靠、便于调整、刚性及稳定性俱佳且对患者日常生活干扰最少的连杆机构。
发明内容
为了克服现有技术的不足，解决六连杆环形外固定架连杆机构的牵引的刚性、稳定性及操作便捷性、使用舒适性的技术问题，本发明提供一种用于环形外固定架的双向独立调节连杆机构。
本发明通过以下技术方案予以实现：
一种用于环形外固定架的双向独立调节连杆机构，它包括连杆基体、调节螺杆和调节螺母，其中：
所述连杆基体设置为扁平椭圆柱体，一方面可以有效节省连杆基体的用料，降低连杆基体的重量，另一方面连杆基体摆放时不容易滚动；连杆基体首段的偏心位置处设置第一接头，连杆基体尾端的偏心位置处设置第二接头，第一接头和第二接头中心对称设置，第一接头和第二接头的外侧壁上靠近外侧端面位置处分别设置第一环形沟槽，第一接头和第二接头的端部分别安装调节螺母，调节螺母的内壁上设置第一限位槽，第一弹簧卡圈卡装于第一环形沟槽与第一限位槽的骑缝位置处；
贯穿所述第一接头和连杆基体设置第一螺杆过孔，贯穿第二接头和连杆基体设置第二螺杆过孔，第一螺杆过孔与第二螺杆过孔平行但不相交，第一螺杆过孔与第二螺杆过孔对应的连杆基体的前侧壁上分别设置滑槽，滑槽位置处连杆基体的侧壁上设置刻度，实际操作时可以通过刻度直接、快速地读取调节螺杆伸出连杆基体外部的距离；
两根所述调节螺杆靠近远端的一侧分别与对应的调节螺母螺纹连接，调节螺杆的近端插装于对应的第一螺杆过孔或者第二螺杆过孔内，调节螺杆近端的根部垂直于轴线方向设置柱销；
手动驱动调节螺母分别绕对应的第一接头或者第二接头作周向旋转运动，与此同时调节螺母沿对应的第一接头的轴线方向或者第二接头的轴线方向无相对运动，调节螺母驱动调节螺杆沿轴线方向伸出或者收回连杆基体，调节螺杆带动柱销沿所述滑槽往复滑动从而指示刻度上对应的读数。
进一步地，在本实施例中，贯穿所述调节螺母设置第一台阶孔，第一接头或者第二接头的外端面分别与对应的第一台阶孔大端的内端面相配合，并且第一接头和第二接头的外端面上分别设置刻痕；所述第一台阶孔大端的内端面上平行于第一台阶孔的轴线方向设置盲孔，盲孔中安装顶珠，顶珠与盲孔的底部通过弹簧连接，顶珠每顶入刻痕中一次，则调节螺母相对连杆基体旋转一周。
进一步地，所述第一接头、第二接头和连杆基体一体成形。
进一步地，所述调节螺杆远端的端部与万向节铰接。
进一步地，在所述第一接头和第二接头的端部设置轴肩，轴肩的外壁上设置外螺纹，并且调节螺杆的螺距大于轴肩上外螺纹的螺距；
沿调节螺帽的轴线方向设置第二台阶孔，第二台阶孔小端的内壁上设置内螺纹，第二台阶孔的小端与所述轴肩螺纹连接；所述调节螺母安装于调节螺帽的大端一侧，调节螺母通过调节螺帽安装于对应的第一接头或者第二接头上；
贯穿调节螺帽大端的侧壁并垂直于调节螺帽的轴线方向设置通孔，螺柱安装于通孔的开口位置处，螺柱与顶珠通过弹簧连接，位于通孔与第二台阶孔小端之间的第二台阶孔大端的内壁上设置第二环形沟槽；
装配状态时所述调节螺母尾端端面与轴肩对应的端面之间设置有间隙，调节螺母尾部的外壁上设置退刀槽，退刀槽的外壁上与顶珠位置对应处设置刻痕，退刀槽的侧壁上设置第二限位槽，第二弹簧卡圈卡装于第二环形沟槽与第二限位槽的骑缝位置处。
本发明的有益效果在于：本发明在连杆基体的首尾两侧分别设置能够独立调节的调节螺杆，与现有技术相比，在连杆基体长度相同的情况下，本发明显著增加了有效调节行程，不仅结构简单，而且安全可靠、便于调整，刚性及稳定性俱佳，使用本发明提供的连杆组后六连杆环形外固定架对患者日常生活干扰最少。
附图说明
图1为本发明主视局部剖视结构示意图；
图2为连杆基体主视结构示意图；
图3为连杆基体与调节螺母装配结构主视剖视结构示意图；
图4为调节螺杆（一段安装有万向节）主视结构示意图；
图5为调节螺母主视剖视结构示意图；
图6为本发明使用状态立体结构示意图；
图7为实施例2中调节螺母、调节螺帽与连杆基体装配结构主视剖视结构示意图；
图8为实施例2中调节螺母主视剖视结构示意图；
图9为实施例2中调节螺帽主视剖视结构示意图。
图中：1为连杆基体，1-1为第一接头，1-2为第二接头，1-3为第一环形沟槽，1-4为滑槽，1-5为刻度，1-6为第一螺杆过孔，1-7为第二螺杆过孔；2为调节螺杆，2-1为柱销；3为调节螺母，3-1为第一限位槽，3-2为第一台阶孔，3-3为盲孔，3-4为退刀槽，3-5为第二限位槽，3-6为第一弹簧卡圈，3-7为第二弹簧卡圈；4为调节螺帽，4-1为第二台阶孔，4-3为第二环形沟槽，4-2为通孔。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细描述，但本发明的保护范围不止局限于以下所述。
实施例1
如图1至图6所示一种用于环形外固定架的双向独立调节连杆机构，它包括连杆基体1、调节螺杆2和调节螺母3，其中：
所述连杆基体1设置为扁平椭圆柱体，连杆基体1首段的偏心位置处设置第一接头1-1，连杆基体1尾端的偏心位置处设置第二接头1-2，第一接头1-1和第二接头1-2中心对称设置，第一接头1-1、第二接头1-2和连杆基体1一体成形；第一接头1-1和第二接头1-2的外侧壁上靠近外侧端面位置处分别设置第一环形沟槽1-3，第一接头1-1和第二接头1-2的端部分别安装调节螺母3，调节螺母3的内壁上设置第一限位槽3-1，第一弹簧卡圈3-6卡装于第一环形沟槽1-3与第一限位槽3-1的骑缝位置处；
贯穿所述第一接头1-1和连杆基体1设置第一螺杆过孔1-6，贯穿第二接头1-2和连杆基体1设置第二螺杆过孔1-7，第一螺杆过孔1-6与第二螺杆过孔1-7均为光孔，第一螺杆过孔1-6与第二螺杆过孔1-7平行但不相交，第一螺杆过孔1-6与第二螺杆过孔1-7对应的连杆基体1的前侧壁上分别设置滑槽1-4，滑槽1-4位置处连杆基体1的侧壁上设置刻度1-5；
两根所述调节螺杆2远端的端部与万向节铰接，调节螺杆2靠近远端的一侧分别与对应的调节螺母3螺纹连接，调节螺杆2的近端插装于对应的第一螺杆过孔1-6或者第二螺杆过孔1-7内，调节螺杆2近端的根部垂直于轴线方向设置柱销2-1；
手动驱动调节螺母3分别绕对应的第一接头1-1或者第二接头1-2作周向旋转运动，与此同时调节螺母3沿对应的第一接头1-1的轴线方向或者第二接头1-2的轴线方向无相对运动，调节螺母3驱动调节螺杆2沿轴线方向伸出或者收回连杆基体1，调节螺杆2带动柱销2-1沿所述滑槽1-4往复滑动从而指示刻度1-5上对应的读数。
进一步地，在本实施例1中，贯穿所述调节螺母3设置第一台阶孔3-2，第一接头1-1或者第二接头1-2的外端面分别与对应的第一台阶孔3-2大端的内端面相配合，并且第一接头1-1和第二接头1-2的外端面上分别设置刻痕；所述第一台阶孔3-2大端的内端面上平行于第一台阶孔3-2的轴线方向设置盲孔3-3，盲孔3-3中安装顶珠，顶珠与盲孔3-3的底部通过弹簧连接，顶珠每顶入刻痕中一次，则调节螺母3相对连杆基体1旋转一周，方便操作人员计数。
本实施例1中用于环形外固定架的双向独立调节连杆机构的安装方法如下：
首先，将调节螺母3通过第一弹簧卡圈3-6分别安装于对应的第一接头1-1或者第二接头1-2上，并手动旋转调节螺母3，调节螺母3可以分别绕对应的第一接头1-1或者第二接头1-2的轴线方向流畅地作周向旋转运动，与此同时调节螺母3受第一弹簧卡圈3-6的限位作用，沿对应的第一接头1-1的轴线方向或者第二接头1-2的轴线方向无相对运动；
然后，将调节螺杆2的近端旋入调节螺母3并插装于对应的第一螺杆过孔1-6或者第二螺杆过孔1-7中，并将柱销2-1穿过滑槽1-4安装在调节螺杆2近端的根部，调节螺杆2远端端部铰接的万向节分别与上下两侧对应的端环固定连接，完成环形外固定架的装配；
最后，手动旋转调节螺母3驱动调节螺杆2相对于连杆基体1沿轴线方向往复运动，即调节螺杆2相对于连杆基体1不能进行圆周方向的旋转运动；一方面柱销2-1能够避免调节螺杆2从连杆基体1中滑出，另一方面，柱销可以指示刻度1-5上对应的读数，确定调节螺杆2的伸出或者收入的长度。
实际操作时，可以分别旋转两侧的调节螺母3实现调节螺杆2相对连杆基体1轴线方向大行程的快速调节，进而调整上下两侧端环的相对角度。
实施例2
如图7至图9所示一种用于环形外固定架的双向独立调节连杆机构，本实施例2中为了能够实现调节螺杆2相对于连杆基体1轴线方向伸出或者收入长度的大行程快速调节和短行程精细调节，所以在实施例1的基础上增加了调节螺帽4，即调节螺母3通过调节螺帽4安装于对应的第一接头1-1或者第二接头1-2上，将调节螺母3作为粗调螺母，将调节螺帽4作为精调螺帽，具体方案为：
在实施例1的基础上：
1、对第一接头1-1和第二接头1-2进一步地改进：在所述第一接头1-1和第二接头1-2的端部设置轴肩，轴肩的外壁上设置外螺纹，并且调节螺杆2的螺距大于轴肩上外螺纹的螺距；
2、调节螺帽4的结构为：沿调节螺帽4的轴线方向设置第二台阶孔4-1，第二台阶孔4-1小端的内壁上设置内螺纹，第二台阶孔4-1的小端与所述轴肩螺纹连接；所述调节螺母3安装于调节螺帽4的大端一侧，调节螺母3通过调节螺帽4安装于对应的第一接头1-1或者第二接头1-2上；
3、对实施例1中顶珠机构进行改进：贯穿调节螺帽4大端的侧壁并垂直于调节螺帽4的轴线方向设置通孔4-2，螺柱4-4安装于通孔4-2的开口位置处，螺柱4-4与顶珠通过弹簧连接，位于通孔4-2与第二台阶孔4-1小端之间的第二台阶孔4-1大端的内壁上设置第二环形沟槽4-3；装配状态时所述调节螺母3尾端端面与轴肩对应的端面之间设置有间隙，调节螺母3尾部的外壁上设置退刀槽3-4，退刀槽3-4的外壁上与顶珠位置对应处设置刻痕，退刀槽3-4的侧壁上设置第二限位槽3-5，第二弹簧卡圈3-7卡装于第二环形沟槽4-3与第二限位槽3-5的骑缝位置处；
本实施例2中其余未述内容与实施例1相同，在此不做赘述。
在实施例1的基础上，本实施例2中用于环形外固定架的双向独立调节连杆机构的安装方法如下：
首先，将调节螺母3通过第二弹簧卡圈3-7卡装于调节螺帽4中，并手动旋转调节螺母3，调节螺母3可以绕调节螺帽4的轴线方向流畅地作圆周运动，与此同时调节螺母3受第二弹簧卡圈3-7的限位作用，沿调节螺帽4的轴线方向无相对运动；
其次，将调节螺帽4与对应的第一接头1-1或者第二接头1-2螺纹连接，将调节螺杆2的近端旋入调节螺母3并插装于对应的第一螺杆过孔1-6或者第二螺杆过孔1-7中，并将柱销2-1穿过滑槽1-4安装在调节螺杆2近端的根部；
再次，调节螺杆2远端端部铰接的万向节分别与上下两侧对应的端环固定连接，完成环形外固定架的装配；
最后，手动旋转调节螺母3驱动调节螺杆2相对于连杆基体1沿轴线方向大行程往复运动，即通过调节螺母3对调节螺杆2沿连杆基体1的轴线方向进行粗调；当调节螺杆2运动至预定位置附近时，通过调节螺帽4带动调节螺母3和调节螺杆2沿连杆基体1的轴线方向进行精调，完成上下两侧环形外固定架角度的调整，粗调和精调过程中调节螺杆2相对于连杆基体1不能进行圆周方向的旋转运动。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (5)
1.一种用于环形外固定架的双向独立调节连杆机构，它包括连杆基体（1）、调节螺杆（2）和调节螺母（3），其特征在于：
所述连杆基体（1）设置为扁平椭圆柱体，连杆基体（1）首段的偏心位置处设置第一接头（1-1），连杆基体（1）尾端的偏心位置处设置第二接头（1-2），第一接头（1-1）和第二接头（1-2）中心对称设置，第一接头（1-1）和第二接头（1-2）的外侧壁上靠近外侧端面位置处分别设置第一环形沟槽（1-3），第一接头（1-1）和第二接头（1-2）的端部分别安装调节螺母（3），调节螺母（3）的内壁上设置第一限位槽（3-1），第一弹簧卡圈（3-6）卡装于第一环形沟槽（1-3）与第一限位槽（3-1）的骑缝位置处；
贯穿所述第一接头（1-1）和连杆基体（1）设置第一螺杆过孔（1-6），贯穿第二接头（1-2）和连杆基体（1）设置第二螺杆过孔（1-7），第一螺杆过孔（1-6）与第二螺杆过孔（1-7）平行但不相交，第一螺杆过孔（1-6）与第二螺杆过孔（1-7）对应的连杆基体（1）的前侧壁上分别设置滑槽（1-4），滑槽（1-4）位置处连杆基体（1）的侧壁上设置刻度（1-5）；
两根所述调节螺杆（2）靠近远端的一侧分别与对应的调节螺母（3）螺纹连接，调节螺杆（2）的近端插装于对应的第一螺杆过孔（1-6）或者第二螺杆过孔（1-7）内，调节螺杆（2）近端的根部垂直于轴线方向设置柱销（2-1）；
手动驱动调节螺母（3）分别绕对应的第一接头（1-1）或者第二接头（1-2）作周向旋转运动，与此同时调节螺母（3）沿对应的第一接头（1-1）的轴线方向或者第二接头（1-2）的轴线方向无相对运动，调节螺母（3）驱动调节螺杆（2）沿轴线方向伸出或者收回连杆基体（1），调节螺杆（2）带动柱销（2-1）沿所述滑槽（1-4）往复滑动从而指示刻度（1-5）上对应的读数。
2.根据权利要求1所述的一种用于环形外固定架的双向独立调节连杆机构，其特征在于：在贯穿所述调节螺母（3）设置第一台阶孔（3-2），第一接头（1-1）或者第二接头（1-2）的外端面分别与对应的第一台阶孔（3-2）大端的内端面相配合，并且第一接头（1-1）和第二接头（1-2）的外端面上分别设置刻痕；所述第一台阶孔（3-2）大端的内端面上平行于第一台阶孔（3-2）的轴线方向设置盲孔（3-3），盲孔（3-3）中安装顶珠，顶珠与盲孔（3-3）的底部通过弹簧连接，顶珠每顶入刻痕中一次，则调节螺母（3）相对连杆基体（1）旋转一周。
3.根据权利要求1所述的一种用于环形外固定架的双向独立调节连杆机构，其特征在于：所述第一接头（1-1）、第二接头（1-2）和连杆基体（1）一体成形。
4.根据权利要求1所述的一种用于环形外固定架的双向独立调节连杆机构，其特征在于：所述调节螺杆（2）远端的端部与万向节铰接。
5.根据权利要求1所述的一种用于环形外固定架的双向独立调节连杆机构，其特征在于：
在所述第一接头（1-1）和第二接头（1-2）的端部设置轴肩，轴肩的外壁上设置外螺纹，并且调节螺杆（2）的螺距大于轴肩上外螺纹的螺距；
沿调节螺帽（4）的轴线方向设置第二台阶孔（4-1），第二台阶孔（4-1）小端的内壁上设置内螺纹，第二台阶孔（4-1）的小端与所述轴肩螺纹连接；所述调节螺母（3）安装于调节螺帽（4）的大端一侧，调节螺母（3）通过调节螺帽（4）安装于对应的第一接头（1-1）或者第二接头（1-2）上；
贯穿调节螺帽（4）大端的侧壁并垂直于调节螺帽（4）的轴线方向设置通孔（4-2），螺柱（4-4）安装于通孔（4-2）的开口位置处，螺柱（4-4）与顶珠通过弹簧连接，位于通孔（4-2）与第二台阶孔（4-1）小端之间的第二台阶孔（4-1）大端的内壁上设置第二环形沟槽（4-3）；
装配状态时所述调节螺母（3）尾端端面与轴肩对应的端面之间设置有间隙，调节螺母（3）尾部的外壁上设置退刀槽（3-4），退刀槽（3-4）的外壁上与顶珠位置对应处设置刻痕，退刀槽（3-4）的侧壁上设置第二限位槽（3-5），第二弹簧卡圈（3-7）卡装于第二环形沟槽（4-3）与第二限位槽（3-5）的骑缝位置处。
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