附接至矫形装置中的结构的紧固件构件和固定其的方法.pdf

一种用于机械附接至一结构(24)的紧固件构件(10)，包括具有第一和第二侧部的基底(14)，整体地形成且延伸自所述基底(14)的第一侧部的多个紧固元件(12)，和延伸自所述基底(14)的所述第二侧部且布置成机械地附接至结构(24)的附连开口(28)的至少一个附接元件(16)。一种系统，包括一结构(24)和一用于机械附接至所述结构(24)的紧固件构件(10)。一种方法，包括将所述紧固件构件(10)附接至结构(24)。

权利要求书
1.  一种紧固件构件(10)，用于机械附接至一结构，包括：
基底(14)，所述基底(14)具有第一和第二侧部；
多个紧固元件(12)，所述紧固元件(12)整体地形成并延伸自所述基底的第一侧部；
其特征在于，至少一个附接元件(16)延伸自所述基底(14)的所述第二侧部并且设置为机械地附接至结构的附连开口。

2.  根据权利要求1所述的紧固件构件，其特征在于，所述至少一个附接元件(16)包括从所述基底(14)突出的杆(18)和延伸自所述杆(18)的头部(20)。

3.  根据权利要求2所述的紧固件构件，其特征在于，所述头部(20)具有大于所述杆(18)的宽度的长度。

4.  根据权利要求1所述的紧固件构件，其特征在于，所述多个紧固元件(12)包括第一和第二行钩元件(12)，所述第一和第二行中每一者的所述钩分别在相反的方向上延伸。

5.  根据权利要求1所述的紧固件构件，其特征在于，所述基底(14)具有大体平坦的背侧(26)。

6.  根据权利要求1所述的紧固件构件，其特征在于，所述基底(14)为柔性的并且设置为容纳所述结构的形状，所述结构上附接有所述紧固件构件(10)。

7.  根据权利要求1所述的紧固件构件，其特征在于，所述至少一个附接元件(10)在中心支腿(132)的相对侧上限定了由空隙(134)间隔开的第一和第二弹性柔性侧部支腿(118)。

8.  根据权利要求7所述的紧固件构件，其特征在于，头部(130)形成凸缘部段，所述凸缘部段延伸自所述侧部支腿(118)两者并且彼此之间形成镜像。

9.  根据权利要求8所述的紧固件构件，其特征在于，所述基底(14)的周边一般为细长的并且具有圆形边缘。

10.  根据权利要求1所述的紧固件构件，其特征在于，所述至少一个附接元件(16)包括从所述基底(14)突出的第一和第二附接元件(216)，所述第一和第二附接元件(216)中的每一者限定了弹性柔性侧部支腿(218)，所述弹性柔性侧部支腿(218)承载具有倾斜面并且延伸至凸缘(230)的头部(220)。

11.  一种具有框架元件(24)和用于机械附接至所述框架元件(24)的紧固件构件(10)的系统，所述紧固件构件(10)包括：
基底(14)，所述基底(14)具有第一和第二侧部；
多个紧固元件(12)，所述紧固元件(12)延伸自所述基底(14)的第一侧部；
其特征在于，所述紧固件构件(10)包括至少一个附接元件(16)，所述附接元件(16)延伸自所述基底(14)的所述第二侧部并且设置为机械地附接至所述框架元件(24)的附连开口(28)。

12.  根据权利要求11所述的系统，其特征在于，所述至少一个附接元件(16)具有限定了延伸长于所述开口(28)的宽度的尺寸，并且将所述附接元件固定至所述框架元件(24)。

13.  根据权利要求12所述的系统，其特征在于，所述框架元件(24)在所述开口(28)处的厚度一般与延伸自所述基底(14)并承载所述头部(20)的杆(18)的长度相同。

14.  根据权利要求12所述的系统，其特征在于，所述框架元件(24)包括从限定所述开口(128)的周边壁突出的至少一个肋状物(138)，所述至少一个附接元件(12)设置为抵着所述周边壁固定。

15.  一种用于将紧固件元件(10)附接至一结构(24)的方法，包括如下步骤：
在所述结构(24)上提供附连开口(28)；
将所述紧固件构件(10)附连至所述结构(24)；
其特征在于，所述紧固件构件包括具有第一和第二侧部的基底(14)，延伸自所述基底的第一侧部的多个紧固元件(22)，和延伸自所述基底(14)的所述第二侧部的附接元件(16)，所述框架元件(24)在所述开口(28)处的厚度一般与延伸自所述基底(14)并承载所述头部(20)的杆(18)的长度相同。

说明书附接至矫形装置中的结构的紧固件构件和固定其的方法
技术领域
本公开涉及一种用于机械附接至一结构的紧固件构件，并且更具体地涉及一种包括多个从一侧延伸的紧固件元件和用于选择性地和可移除地接合一结构的附接工具的紧固件构件，该结构诸如矫形装置中的模制制品或框架元件。
背景技术
在矫形装置中，纺织品和/或泡沫内衬通常通过使用钩和环紧固件系统附连至装置的框架元件。内衬部分地提供用于保护用户防止接触可为刚性或半刚性的框架元件，内衬在用户和框架元件之间提供舒适的交界面。
常见的做法是使用粘合剂、超声焊接或其它手段将钩材料件附连至框架元件，并且内衬包括或包含钩可接合材料或件(即，环材料)以附连至框架元件上的钩材料件。然而，常常发现，施加于钩材料件上的粘合剂的剪切力，连同矫形装置固有的温度波动和湿度，导致钩材料件在使用期间滑动或转移。由于内衬现在不适当地覆盖框架元件，并且压力点可能出现在框架元件的边缘处，这对用户而言导致了一些问题。
钩材料件同样可用于接合条带环，该条带环将矫形装置保持在用户的解剖结构上。再者，施加粘合剂的钩材料件趋向于转移，这移置了条带的位置并且可导致将装置固定于用户上的效率的劣化。
过去整体成型于框架元件上的注射成型的钩已用于防止钩元件滑动和从框架元件上松脱。这点以这样的方式来实现：钩元件的一插入物放置于框架元件的一注射成型工具中并且整体成型的钩领域在框架元件的模制或制造期间产生，所以钩被直接模制成框架元件的塑料件。显然，这种方法消除了粘附地施加前述钩材料件的需求并减少了随后在矫形装置的制作之后施加钩材料件的步骤。
虽然将钩元件直接注射成型于框架元件上是有效的，但是其也具有许多矫形装置自身不具备包括整体模制的钩元件的缺点。膝支具外壳通常在框架元件通过平台结构中所赋予的注射成型形成之后后形成于用户的腿模上。因为框架元件可随后在框架元件自身形成之后形成外形，所以整体模制的钩元件可能在后形成和定制工序期间受损。由于每个用户体形上的固有差异，所以整体模制的钩元件在框架元件已形成之后可能处于较不有利的位置。用于整体模制钩元件的已知的方法缺乏用于随后修改位置的灵活性并且限制了定制框架元件用于个体用户的程度。
发明内容
根据本公开的实施例涉及用于机械附接至一模制制品或框架元件的一种紧固件构件和使 用其的方法，并且具体地涉及一种紧固件构件，该紧固件构件包括从一侧延伸的多个紧固件元件和用于选择性地和可移除地接合一模制制品或框架元件的工具。
紧固件构件实施例设置成在框架元件后形成时机械地和可选择性地接合框架元件。通过机械接合，紧固件元件的设置消除了将钩材料件粘附地固定至框架元件或在框架元件形成时整体地形成钩元件的需要。通过选择性的接合，临床医生能够将紧固件放置在多个适于期望应用的位置，诸如固定至内衬或接合条带。根据紧固件元件的布置，消除了钩元件的转移并防止钩元件在框架元件后形成期间损坏。
紧固件构件设置为具有一附接元件，该附接元件可释放地附接至一结构，以使得该附接元件能够被快速地固定至所述结构而无需机械加工、模制或施加粘合剂，并且能够容易地从该结构脱离而不被损坏。
紧固件构件实施例可对具有框架元件的现有矫形装置进行改进，该框架元件限定了合适的开口，所述开口能够互相接合各种用于将紧固件构件附接至框架元件以将支具部件(诸如内衬、衬垫和条带)连接至该框架元件的工具。
用于机械附接至一结构的紧固件构件包括具有第一和第二侧部的基底，整体成型且从基底的第一侧部延伸的多个紧固元件，和从基底的第二侧部延伸且设置为机械地附接至一结构的附连开口的至少一个附接元件。
所述至少一个附接元件包括从基底突出的杆和从该杆延伸的头部。该头部可具有大于杆的宽度的长度。多个紧固元件可包括第一和第二行钩元件，并且第一和第二行中的每个钩分别在相反方向上延伸。
根据一个变型，基底可具有大体平坦的背侧。基底可为柔性的并且设置为容纳所述结构的一形状，该结构上附接有紧固件构件。
所述至少一个附接元件可在中心支腿的相对侧上限定由空隙间隔开的第一和第二弹性柔性侧部支腿。头部可形成凸缘部段，该凸缘部段延伸自侧部支腿两者并具有彼此的镜像。基底的周边可为细长的并且具有圆形边缘。
所述至少一个附接元件可包括从基底突出的第一和第二附接元件。第一和第二附接元件中的每一者都可限定一承载头部的弹性柔性侧部支腿，该头部具有倾斜面并延伸至凸缘。倾斜面相对于基底的长度可设置在相反方向上。
一系统具有框架元件和用于机械附接至该框架元件的紧固件构件。紧固件构件设置成机械地附接至框架元件的附连开口。框架元件可包括开口，至少一个附接元件延伸通过该开口。所述至少一个附接元件具有一头部，该头部限定了延伸长于开口宽度的尺寸。框架元件可包括至少一个肋状物，该肋状物从限定所述开口的周边壁突出。所述至少一个附接元件设置成抵着周边壁固定。框架元件在开口处的厚度一般与延伸自基底且承载该头部的一杆的长度相 同。所述系统可使用本文所描述的任意紧固件构件和框架元件的变型。
一种用于将紧固件构件附接至一结构的方法包括在所述结构上提供附连开口，将紧固件构件附连至该结构。紧固件构件包括具有第一和第二侧部的基底，延伸自该基底的第一侧部的多个紧固元件，和延伸自该基底的第二侧部的附接元件。所述方法还包括将附接元件在附连开口附近附接至所述结构。
框架元件在开口处的厚度一般与延伸自基底且承载头部的杆的长度相同。头部可具有大于杆的宽度的长度。所述方法可包括使用本文所描述的任意紧固件元件并将其附连至附连开口。
在另一个实施例中，紧固件构件可被永久地固定至一框架构件。根据一个变型，紧固件构件固定于由一框架元件所形成的凹部内，并且紧固件将紧固件构件保持在该凹部内。凹部可防止紧固件构件相对于框架元件旋转或移位，而紧固件防止紧固件构件拉离框架元件。
紧固件构件可由不同于框架元件的材料形成，更刚性的或更柔性的。例如，框架元件可由碳纤维或铝构成，并且相较于紧固件构件可为更大刚性的或更小刚性的。虽然由某些类型的框架元件构造紧固件构件可能不太可行，但是可期望的是在已知的钩和环系统中具有强紧固件构件而非传统钩的材料，并且这点通过提供可选择性地固定至一框架构件的注射成型的紧固件构件来实现。
附图说明
通过以下说明书、所附权利要求书和说明书附图将能够更好地理解本公开的这些和其它特征、方面和优势。
图1为示出紧固件构件的第一实施例的透视图。
图2为示出将图1的紧固件构件附接至框架元件上的示意性后剖视图。
图3为示出将图1的紧固件构件附接至框架元件上的示意性前剖视图。
图4为现有技术紧固件元件构造的示例性透视图。
图5为示出紧固件构件的第二实施例的透视图。
图6为示出将图5的紧固件构件附接至框架元件上的示意性后剖视图。
图7为示出将图5的紧固件构件附接至框架元件上的示意性前剖视图。
图8为沿图7中的线VIII-VIII的剖视图。
图9为图8无紧固件构件的示意图。
图10为示出紧固件构件的第三实施例的透视图。
图11为示出将图10的紧固件构件附接至框架元件上的示意性后剖视图。
图12为示出将图10的紧固件构件附接至框架元件上的示意性前剖视图。
图13为沿图12中的线XIII-XIII的剖视图。
图14为示出固定条带至框架元件的一组紧固件构件的构造的示意图。
图15为示出如图14在框架元件的变型上固定至条带的该组紧固件构件的示意图。
图16为示出固定至框架元件的紧固件构件的示意图。
附图并不一定按比例绘制，相反绘制成提供对部件更好的理解，并且不旨在限制范围，而是提供示例性说明。
具体实施方式
在根据本公开的第一实施例中，图1示出了具有基底11的紧固件构件10，基底11承载沿着前侧12的多个紧固件元件22。基底11的背侧14包括设置用于固定至一结构的附接元件16。附接元件16具有杆18，杆18限定了垂直地延伸自基底11的第一端和杆18的第二端上的头部20。
根据一个实施例，背侧14具有大体平坦的外形。基底11可为大体刚性的或可为柔性的以容纳框架构件的形状。
虽然杆18优选地为圆柱形形状，但头部20优选地不为圆形并且在长度上延伸大于杆18的宽度或直径。头部可具有多种不同形状。头部20为延伸自杆18的相对侧部的非圆形部件。可选地，头部具有大于杆的直径的直径。
紧固件构件可由各种材料制成。主体可由聚合材料制成，诸如聚氯乙烯、聚丙烯或其它工程塑料。基底、附接元件和紧固件元件可形成为一体化结构，或另选地，附接元件或紧固件元件可固定至基底。紧固件构件可为可修整的，所以基底周边可根据具体使用或沿着框架元件的位置进行修改。
紧固件构件可实施或形成为大体柔性的状态，或可实施或形成为刚性状态，取决于紧固件构件的预期应用或期望耐久性。
紧固件元件可设置于图4中的现有技术实例中。紧固件元件22为多个钩32，多个钩32以交替行的形式布置并与基底12一起从背侧14整体地形成。紧固件元件可以各种方式进行配置，诸如元件的各种形状、材料、布置、数量；钩元件可包括能够可分离附连至环材料的结构。
虽然紧固件构件10被描述为具有通常为方形或矩形的外形，但是基底周边26可采用多种形状和大小。基底周边不限于所示的形状和大小，并且可根据其附接的结构的类型适当地改造，钩元件应接合该结构。紧固件构件不限于单个附接元件，但可包括多个附接元件，取决于紧固件元件和其附接的结构的大小和形状。
虽然附接元件结合本实施例来描述，但是所描述的紧固件构件可以多种方式附连至一结 构。附接元件可结合超声焊接、铆接、嵌入成型或粘合剂来移除或提供，以确保紧固件构件牢固地保持于结构上。所述结构，诸如框架元件，可包括凹陷部分，紧固件构件固定至该凹陷部分中，使得附接元件或基底而非紧固件元件从所述结构的表面突出，以使暴露的紧固件构件最小化并有助于流线型构造。
参考图2和3，所示紧固件构件10为附连至模制制品中的结构或矫形装置中的框架元件24。框架元件24的一个实例可见于美国专利7,198,610。衬垫、间隔器元件、条带和能够固定至紧固件元件的其它部件的实例也可见于美国专利7,198,610。
框架元件24具有多个附连开口28和形成自结构并界定开口的对应的周边壁30。在图2和3的实例中，附连开口采用形成自框架元件的细长凹槽的形状。附连开口的宽度小于紧固件构件的头部的长度，并且通常与杆18的直径或宽度相称，尽管附连开口的长度可能显著地长于头部的长度。
图2示出了附连开口的宽度和长度如何被限定，而图5则示出了附接元件的宽度、长度和高度如何可被限定，然而紧固件构件10中杆的高度被限定于其第一端和第二端之间。图5还示出了基底的长度如何可被限定。图8示出了框架元件的厚度如何可被限定。
如图所示，紧固件构件10通过抵着越过附连开口28的周边壁30的框架元件的第一表面34固定头部20而被固定至框架元件24。由于杆18具有通常对应于壁30的厚度的高度以确保紧固件构件10的背侧14抵着框架元件24的第二表面36被紧贴地固定，所以紧固件构件10的背侧14设置成邻近框架元件24的第二表面36。紧固件构件10的前侧12设置成易于暴露紧固件元件22。
当选择安装紧固件构件10的位置时，临床医生可在适于接收杆的任意开口中选择。头部被插入通过开口，以使得头部的长度通常平行于开口的长度。一旦选择了沿着开口的正确位置，临床医生就旋转紧固件构件以使得头部的长度通常垂直于开口的长度。
一旦放置于期望的位置，紧固件构件就可相对于开口的壁适于滑动，或可选地，抵着框架元件紧贴地配合而无移动。另选地，一旦旋转于牢固的位置，则框架元件在预定位置处可包括沿着第一或第二框架表面的任一者的凹部以接收头部。
关于图5的实施例，提供了具有附接元件116的变型的另一紧固件构件110。紧固件构件110具有沿着前侧112承载多个紧固件元件122的基底111。基底111的背侧114包括设置用于固定至一结构的附接元件116。
附接元件116在中心支腿132的相对侧部上具有由空隙134间隔开的一对弹性柔性侧部支腿118。头部120延伸自侧部支腿118两者并且通常呈现为彼此的镜像。每个头部120包括凸缘130，凸缘130从杆118突出。头部120的周边具有邻近中心支腿132的部分之外的倾斜边缘121。
如图5和7所示，基底周边126通常为细长的，并具有圆形边缘。根据本实施例，紧固件构件适于在紧固件构件的长度方向上提供更大的表面以用于从前侧112暴露紧固件元件122。
当安装于框架元件124上时，紧固件构件110通过将头部120的凸缘130固定于附连开口128内以不延伸越过框架元件的表面而被固定至框架元件124。附接元件116的头部120通常在形状上对应于附连开口128的周边。由于侧部支腿118抵着框架元件124紧贴地固定，所以紧固件构件110的背侧114设置成邻近框架元件124的第二表面146。紧固件构件110的前侧112设置成易于暴露紧固件元件122。
如图8所示，附接元件116的高度对应于框架元件124的厚度142。更好地如图9中所示，框架元件124限定了限定于限定附连开口128的上壁部分和下壁部分之间的肋状物138A、138B。当附接元件116以一定程度的力插入附连开口128中时，头部120的倾斜边缘121抵着肋状物138A、138B滑动，并且侧部支腿118朝向中心支腿132弹性地弯曲。一旦凸缘130穿过肋状物138A、138B，则凸缘130返回至其初始状态，以使得凸缘130在肋状物138A、138B上方延伸以相对于框架元件124锁定或卡扣紧固件构件。因为附接元件116的高度通常对应于框架元件124的厚度142，所以防止了附接元件116的进一步移动。
关于图10，紧固件构件210的另一个实施例具有从基底211突出的相对的附接元件216A、216B，基底211承载沿着前侧212的多个紧固件元件222。附接元件216A、216B中的每一者限定了承载头部220的弹性柔性侧部支腿218，头部220具有倾斜面221并延伸至凸缘230。倾斜面221设置在基底211的长度的相反方向上。由于具有其它紧固件构件，所以基底具有在形状和大小两者上合适的周边226。
根据图10的实施例和图11-13所示，紧固件构件210抵着一对附连开口228A、228B的壁部分236被固定。侧部支腿218设置成沿着壁部分236柔性地延伸至附连开口228A、228B中，并抵着壁部分卡扣，以使得凸缘230在框架元件的表面上方延伸并且侧部支腿216抵着壁部分230被弹性地推进。
如图14所例示，一组紧固件构件318、320可以多种构造设置于框架元件312上，并且一支板314可连接至其它支具部件。在该实例中，框架元件312在相对的侧部上限定了多个水平朝向的附连开口324、326、328，并接收紧固件构件320、322。一条带316具有接合紧固件构件318、320的相对的端部分。
紧固件构件320、322可在所描述的实施例中进行布置。如图14所示，紧固件构件318、320通常对应于紧固件构件10。至少紧固件构件318包括适于相对于框架元件滑动的附接元件322，尽管被附连开口的端部界定，从而在用户穿戴支具时允许一定的可调整性。具有某些摩擦组件的衬垫可处于条带上，这防止了条带的转移，尽管紧固件构件具有行进的能力。 用户的条带张力可同样地限制紧固件构件的移动。临床医生可根据框架元件312的高度在所布置的附连开口324、326、328中选择一个。
图14例示了凹部338如何可形成于一结构上，如在框架元件314中，并且形状上对应于紧固件构件320以将紧固件构件320保持在适当位置，和以最小化或消除基底而非紧固件元件与框架元件的表面的间隙。紧固件构件320可以所描述的任何方式附连至框架元件314。
如图所示，紧固件构件318、320放置于框架元件的相对的表面上。紧固件构件不限于这种布置，并且可沿着相同表面同样地放置。如果发现个体紧固件元件的给定长度为不足够的，则多个紧固件构件可沿着相同的附连开口附连以加长包括紧固件元件的区域。紧固件构件可用除机械联接之外的粘合剂来补充，并且也可与改进状态的粘附地应用的钩材料件相结合。
关于图15，一替代的框架元件314限定了布置于框架元件314的相对的侧部处的多个竖直朝向的附连开口330、332。框架元件不限于框架元件的相对侧上的竖直或水平朝向的附连开口的布置。附连开口可为任意朝向并可处于框架元件上的任意位置以接收紧固件构件。
框架元件314可包括凹部334，附接元件322可位于该凹部334中。凹部334可以允许附接元件322和因此对应的紧固件元件322可在特定范围内旋转或线性地行进的方式来布置。框架元件314可包括停止突起部336，停止突起部336通过使紧固件构件的旋转运动和线性运动停止而同样地限制了紧固件构件的行进。
框架元件314允许条带316调整高度，和根据用户的移动而旋转。在膝支具中，当支腿在伸长和弯曲之间移动时，可允许条带向上和向下滑动，特别是如果支具包括与用户的一些摩擦接触，诸如内衬上的摩擦组件。紧固件构件的运动可减小施加于用户皮肤上的剪切力。
尽管描述了这些实施例，但可布置将紧固件构件附连于框架元件上，所以紧固件构件被固定到位，或为可移动的，如上文关于图14和15的实施例所讨论。
在图16所例示的另一个实施例中，紧固件构件12可永久地固定至结构352。根据一个变型，紧固件构件12固定在由结构352所形成的凹部354内，并且紧固件350(诸如铆钉)将紧固件构件保持在凹部354内。一开口356可提供于结构内以容纳紧固件350。紧固件构件12可选定大小为和构造成紧贴地配合于凹部354内。凹部354可防止紧固件构件12相对于结构352旋转或移位，而紧固件350防止紧固件构件12拉离结构352。另选地，紧固件构件12可通过粘合剂固定至结构352。
紧固件构件可采用不同于所述结构的材料制成，更大刚性的、更大柔性的或相同的材料。例如，所述结构可由碳纤维或铝构成并且相比于紧固件构件本质上为更大刚性的。由所述结构来构造紧固件构件可能是不适宜的，但是可能期望的是在已知的钩和环系统中具有强紧固件构件而非传统钩材料，其中钩由尼龙或大体上不同于所述结构的类似材料构成。
紧固件构件可被构造成改进具有框架元件的现有矫形装置中的现有框架元件，该框架元 件限定了能够互相接合用于将紧固件构件附接至框架元件的各种工具的合适的开口。框架元件可接收另一类型的矫形装置特征，例如内衬、衬垫和条带，该矫形装置特征承载能够牢固地接合紧固件构件上的紧固件元件的合适环元件或其它材料或结构。
尽管所述结构以一种矫形装置进行描述，但是该结构可包括用于需要所描述实施例中的紧固件构件的任何类型的装置的任何形式的结构。