專利名稱：可穿戴設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總的涉及可穿戴設(shè)備領(lǐng)域，例如屬于整形和修復(fù)性應(yīng)用的設(shè)備，并且更具體地涉及一種以流線型和輕量化的方式為人體結(jié)構(gòu)的一部分提供穩(wěn)定、保護(hù)、支撐、恢復(fù)和 /或卸荷的可穿戴設(shè)備。
背景技術(shù)：
多種可穿戴設(shè)備可用于整形和修復(fù)性應(yīng)用中，用于為人體結(jié)構(gòu)的一部分提供穩(wěn) 定、保護(hù)、支撐、恢復(fù)和/或卸荷。然而，已知的設(shè)備經(jīng)常伴有體積龐大和笨重的特點(diǎn)，并且 還很昂貴，需要很多加工步驟來(lái)進(jìn)行制造。可穿戴設(shè)備的一個(gè)示例是護(hù)膝。眾所周知，護(hù)膝被廣泛用于治療各種膝蓋病癥。這 樣的護(hù)膝可以被設(shè)置成在膝關(guān)節(jié)周圍的肢體上施加力或杠桿作用，以減輕部分膝關(guān)節(jié)內(nèi)的 壓縮力，或者降低該膝蓋部分上的負(fù)荷。而且，在膝蓋韌帶脆弱和不堅(jiān)固的情況下，護(hù)膝可 以穩(wěn)定、保護(hù)、支撐、減負(fù)和/或恢復(fù)膝蓋。膝蓋被認(rèn)為是人體最為脆弱的關(guān)節(jié)之一，其用作大腿和小腿肌肉群之間的鉸接接 頭。膝蓋主要是通過(guò)細(xì)小但是有力的韌帶保持在一起的。由于在幾乎所有類型的需要用到 腿部的物理活動(dòng)過(guò)程中膝關(guān)節(jié)都要經(jīng)受顯著的負(fù)荷，因此由軟骨損傷、韌帶應(yīng)力和其他原 因引起的膝蓋不穩(wěn)定是較為常見(jiàn)的。健康的膝蓋在膝蓋的內(nèi)側(cè)間室和外側(cè)間室中都具有均勻的壓力分布。對(duì)于具有健 康膝蓋的人來(lái)說(shuō)，站立時(shí)在膝蓋上施加內(nèi)翻力矩以使內(nèi)側(cè)間室和外側(cè)間室之間的壓力不平 均但仍保持自然是很正常的。很多人易得的一種膝蓋病癥是間室骨性關(guān)節(jié)炎。在膝蓋的內(nèi)側(cè)間室和外側(cè)間室之 一內(nèi)有持久的不均勻壓力分布時(shí)，就可能會(huì)引發(fā)間室骨性關(guān)節(jié)炎。間室骨性關(guān)節(jié)炎可能是 由受傷、肥胖、膝蓋的錯(cuò)位引起的，或者僅僅是由于膝蓋的老化引起的。膝蓋的骨性關(guān)節(jié)炎導(dǎo)致的一個(gè)主要問(wèn)題是襯在膝蓋內(nèi)側(cè)的平滑軟骨磨損。這會(huì)造 成關(guān)節(jié)空間隨著骨端內(nèi)的囊腫和侵蝕的發(fā)展而變窄。因?yàn)殛P(guān)節(jié)變窄，骨骼就會(huì)變?yōu)榕c骨骼 直接接觸，并且在膝蓋兩端會(huì)逐漸形成不均勻的壓力分布，這可能會(huì)導(dǎo)致在關(guān)節(jié)周圍形成 骨刺。所有這些變化最終會(huì)造成疼痛的增加以及關(guān)節(jié)的硬度增大。盡管對(duì)骨性關(guān)節(jié)炎沒(méi)有治愈方法，但是仍有很多治療手段。被診斷患有膝蓋的單 外側(cè)間室或內(nèi)側(cè)間室骨性關(guān)節(jié)炎的病人面臨多種治療選擇，例如藥物治療、手術(shù)治療或非 手術(shù)干預(yù)。非手術(shù)干預(yù)包括使用拐杖、外側(cè)楔形鞋墊和護(hù)膝。護(hù)膝通過(guò)圍繞膝關(guān)節(jié)施加相反的外翻力矩或內(nèi)翻力矩來(lái)降低間室的負(fù)荷，這對(duì)于 緩解間室疼痛是有用的。減負(fù)護(hù)膝已經(jīng)被證明可以顯著地降低骨性關(guān)節(jié)炎的膝蓋疼痛同時(shí) 改善膝蓋功能。盡管已知的護(hù)膝在減輕疼痛或穩(wěn)定膝關(guān)節(jié)方面是成功的，但是很多使用者發(fā)現(xiàn)這 些護(hù)膝體積大、難于穿戴、設(shè)置復(fù)雜并且穿戴時(shí)也不舒適。為此，本文中介紹的示例性實(shí)施 例具有流線型特征，能夠?yàn)閮?nèi)側(cè)或外側(cè)間室骨性關(guān)節(jié)炎減輕疼痛，或者能夠提供膝蓋的功能穩(wěn)定性而不具有已知的減負(fù)護(hù)膝所附帶的缺點(diǎn)。結(jié)合示例性的護(hù)膝實(shí)施例所描述的構(gòu)思可以擴(kuò)展到被設(shè)置用于固定至和/或支撐眾多人體結(jié)構(gòu)部分的多種可穿戴設(shè)備。
發(fā)明內(nèi)容
本文中公開(kāi)的可穿戴設(shè)備可以根據(jù)2007年4月3日獲得授權(quán)的美國(guó)專利 7，198,610中介紹的原理以減負(fù)型護(hù)膝的形式來(lái)設(shè)置，通過(guò)引用將該美國(guó)專利并入本文。本文中公開(kāi)的示例性可穿戴設(shè)備通過(guò)提供一種整體式護(hù)膝而為現(xiàn)有的護(hù)膝提供 了一種輕量化、低成本的替代物，該整體式護(hù)膝具有由連續(xù)形成的近端殼體、鉸接部以及遠(yuǎn) 端殼體限定的框架。因此整個(gè)框架和鉸接部組件可以例如通過(guò)使用注塑成型技術(shù)而連續(xù)地 形成為單件式構(gòu)造。外模注塑技術(shù)和材料，例如公開(kāi)號(hào)為2008/0195014的美國(guó)專利申請(qǐng)中 所介紹的，可以被用來(lái)形成整體式框架和鉸接部以使近端和遠(yuǎn)端殼體構(gòu)件基本是柔性的， 而鉸接部則具有比近端和遠(yuǎn)端殼體構(gòu)件高的硬度，通過(guò)引用將上述申請(qǐng)的內(nèi)容并入本文。此外，通過(guò)增加至少一個(gè)同樣可以通過(guò)注塑成型技術(shù)形成并且是能夠大幅度調(diào)節(jié) 的系帶，可以提供一種高度通用、輕量化且低成本的整體式護(hù)膝，其可以以現(xiàn)成的方式或直 接在店面銷售給具有各種不同腿形的眾多不同的人。護(hù)膝可以結(jié)合注塑成型和外模成型技術(shù)以形成整體式框架和鉸接部。這樣形成的 框架可以限定出至少兩個(gè)離散的材料區(qū)域，其中第一區(qū)域具有比第二區(qū)域高的硬度，或與 此相反。優(yōu)選地，框架連續(xù)地形成，以將殼體的厚度合成到鉸接部部分內(nèi)，從而將這些部件
固定在一起。在一個(gè)具體的實(shí)施例中，護(hù)膝具有由近端殼體、從近端殼體連續(xù)伸出的鉸接部以 及從鉸接部連續(xù)伸出的遠(yuǎn)端殼體限定的整體式框架。近端和遠(yuǎn)端殼體以及鉸接部可以限定 出沿近端和遠(yuǎn)端殼體以及鉸接部居中設(shè)置的硬度較高的第一區(qū)域，以及基本在近端和遠(yuǎn)端 殼體處圍繞第一區(qū)域并與其交界的第二區(qū)域。近端殼體可以限定有從近端框架基本向遠(yuǎn)端框架延伸的近端框架區(qū)段。近端框架 區(qū)段包括提供通風(fēng)、減輕的重量以及柔性的孔。近端框架區(qū)段還包括用于連接至第一系帶 連接器的突起。第一系帶組件，其也可以通過(guò)注塑成型和/或外模成型技術(shù)形成，被設(shè)置用于連 接至近端和遠(yuǎn)端殼體。第一系帶組件包括第一系帶和系帶連接器，以使第一系帶能夠經(jīng)由 第一系帶連接器選擇性地且可調(diào)節(jié)地相對(duì)于近端殼體定位，并被固定地連接至遠(yuǎn)端殼體。第一系帶組件還可以包括帶扣組件，該帶扣組件具有能夠與遠(yuǎn)端殼體上限定出的 開(kāi)口固定在一起的鎖定設(shè)備，用于將第一系帶可移除地固定至遠(yuǎn)端。柔性伸展元件可以被 設(shè)置用于將第一系帶可移除地固定至遠(yuǎn)端。通過(guò)這種方式，無(wú)論具體的腿部和膝蓋的幾何 形狀如何，第一系帶組件均可被調(diào)節(jié)用于給具有不同的腿部和膝關(guān)節(jié)幾何形狀的使用者提 供緊固和卸荷力。具有與第一系帶組件相類似的構(gòu)造的第二系帶組件也可以被設(shè)置用于連接至近 端和遠(yuǎn)端殼體。第一和第二系帶組件可以在與鉸接部基本相對(duì)的位置相交或交叉。第一和 第二系帶組件可以包括基本無(wú)彈性的部分，例如系帶連接器，以使它們不會(huì)在將護(hù)膝固定 至腿部時(shí)伸展。
鉸接部可以具有沿其前端面和后端面形成的波狀輪廓，以在將護(hù)膝固定至腿部時(shí) 有助于護(hù)膝的伸展和彎曲。鉸接部限定的幾何形狀提供了比近端和遠(yuǎn)端殼體中的至少一個(gè) 高的強(qiáng)度和硬度，以使鉸接部允許近端殼體相對(duì)于遠(yuǎn)端殼體沿彎曲和伸展方向移動(dòng)。鉸接部可以類似地形成為限制沿彎曲和伸展方向的移動(dòng)范圍，從而使鉸接部的幾 何形狀被設(shè)置為阻止旋轉(zhuǎn)。例如，鉸接部可以由于鉸接部的幾何形狀具有預(yù)定的適合彎曲 的彎曲度和有限的伸展度而沿彎曲方向略微偏置。但是，鉸接部的幾何形狀優(yōu)選地被設(shè)置 為使得鉸接部只能沿彎曲方向彎曲到一定程度。鉸接部也可以限定出這樣的波狀輪廓該波狀輪廓通過(guò)沿外側(cè)和內(nèi)側(cè)的相對(duì)側(cè)形成的隔斷而限定，以在將護(hù)膝固定至腿部時(shí)有助于護(hù)膝的內(nèi)翻/外翻旋轉(zhuǎn)?；蛘咴谔娲?式中，鉸接部可以用在鉸接部長(zhǎng)度上延伸的長(zhǎng)形肋進(jìn)行加強(qiáng)，以阻止腿部的外側(cè)和內(nèi)側(cè)動(dòng)作。護(hù)膝的附加特征可以包括襯墊或通風(fēng)的填充材料，所述襯墊或通風(fēng)的填充材料被 設(shè)置作為近端和遠(yuǎn)端殼體與使用者身體之間或者系帶與使用者身體之間的界面。而且，開(kāi) 口、孔或槽可以設(shè)置在殼體和系帶的任何或全部中，以幫助通風(fēng)、減輕重量和/或提供柔 性。根據(jù)可穿戴設(shè)備的另一實(shí)施例，整體式第一框架組件由至少第一和第二聚合物材 料一體地形成。第一框架部分由第一聚合物材料形成并圍繞由第二聚合物材料形成的第二 框架部分的至少一部分延伸。第一框架構(gòu)件包括柔性的第一殼體和懸掛于第一殼體的第 一連接部分，第二框架部分形成第一殼體的一部分并且無(wú)間斷地連續(xù)地延伸至第一連接部 分。第二聚合物材料可以具有比第一聚合物材料高的剛性?？纱┐髟O(shè)備還可以包括第二框 架組件，其具有第二殼體和連接至第一連接部分的第二連接部分。根據(jù)本文中介紹的可穿戴設(shè)備的任何實(shí)施例，均可設(shè)置由至少兩種不同的聚合物 材料形成的系帶，聚合物材料各具有不同的剛性屬性。系帶固定至第一殼體并能夠選擇性 地定位在第二殼體上的預(yù)定位置處。第一聚合物材料可以形成系帶的縱向芯部，第二聚合 物材料可以形成圍繞縱向芯部的至少一部分的外緣部分。第一聚合物材料具有比第二聚合 物材料高的剛性。該特定的系帶可以形成為使得縱向芯部基本上無(wú)彈性而外緣部分則是基 本柔性的，由此為設(shè)備的穿戴者提供減壓特征?？纱┐髟O(shè)備實(shí)施例的多種優(yōu)點(diǎn)、特征和功能將根據(jù)以下說(shuō)明和附圖而變得顯而易 見(jiàn)且更容易理解。以下的說(shuō)明不應(yīng)被理解為對(duì)可穿戴設(shè)備范圍的限制，而僅僅是提供便于 理解的示例性實(shí)施例。
本發(fā)明的這些以及其他的特征、方面和優(yōu)點(diǎn)將根據(jù)以下的說(shuō)明、權(quán)利要求和附圖
而變得更容易理解，其中圖1是根據(jù)本公開(kāi)的護(hù)膝形式的可穿戴設(shè)備實(shí)施例的外側(cè)正視透視圖；圖2是圖1中的護(hù)膝將護(hù)膝系帶解開(kāi)時(shí)的內(nèi)側(cè)正視透視圖；圖3是圖1中護(hù)膝的各個(gè)部件的內(nèi)側(cè)正視分解圖；圖4是圖1中護(hù)膝的框架和系帶的內(nèi)側(cè)后視分解圖；圖5是圖1中護(hù)膝的鉸接部和系帶、連接器以及帶扣的放大的分解圖6是根據(jù)可穿戴設(shè)備的系帶實(shí)施例的俯視圖；圖7是根據(jù)可穿戴設(shè)備的鉸接部設(shè)備實(shí)施例的正視圖；圖8是根據(jù)可穿戴設(shè)備的鉸接部設(shè)備的另一個(gè)實(shí)施例的正視圖。應(yīng)該注意到附圖并非一定是按比例繪制的，而是被繪制用于提供對(duì)其部件更好的 理解，并且不是為了限制保護(hù)范圍，而是提供示例性的圖示。還應(yīng)進(jìn)一步注意到附圖示出的 是可穿戴設(shè)備的示例性實(shí)施例，而絕不是限制根據(jù)本公開(kāi)的可穿戴設(shè)備的結(jié)構(gòu)或構(gòu)造。
具體實(shí)施例方式A.環(huán)境和上下文護(hù)膝形式的可穿戴設(shè)備實(shí)施例被提供用于減輕膝關(guān)節(jié)骨關(guān)節(jié)炎的影響，或者用于 穩(wěn)定已經(jīng)被受傷或其他病癥削弱的膝關(guān)節(jié)。盡管圖示的實(shí)施例示出了設(shè)置在護(hù)膝內(nèi)側(cè)的鉸 接部和設(shè)置在護(hù)膝外側(cè)的系帶，但是應(yīng)該理解護(hù)膝也可以被設(shè)置用于減輕或治療內(nèi)側(cè)和外 側(cè)膝關(guān)節(jié)疾病，因此鉸接部可以被設(shè)置在護(hù)膝外側(cè)而系帶可以被設(shè)置在護(hù)膝內(nèi)側(cè)。本公開(kāi)的護(hù)膝實(shí)施例特別適用于人體的膝關(guān)節(jié)，并且大小可以設(shè)置成容納不同類 型、形狀和尺寸的人體關(guān)節(jié)、附肢以及其他結(jié)構(gòu)部分。另外，實(shí)施例可以被設(shè)置成將實(shí)施例 的系帶系統(tǒng)施加的主要力定位在任何期望的位置以治療膝部疾病。出于說(shuō)明性的目的，本文中介紹的護(hù)膝實(shí)施例分為由用于人體的通用解剖學(xué)術(shù)語(yǔ) 表示的若干部分。這些術(shù)語(yǔ)中的每一個(gè)都具體參照人腿使用，其中人腿利用基本上沿股骨 和脛骨之間(也就是，分別是大腿部分和小腿部分)的膝蓋半月板延伸的近端-遠(yuǎn)端面被 分為類似的若干部分。護(hù)膝的實(shí)施例還被通過(guò)前端_后端面被分為前段和后段。前端_后端面通常對(duì)應(yīng) 于人腿的冠狀或額狀面。前段和后段中的每一個(gè)都通過(guò)橫斷或近端-遠(yuǎn)端面以及內(nèi)側(cè)、矢 狀面或外側(cè)_內(nèi)側(cè)面而圍繞膝蓋中心進(jìn)一步劃分。本文中介紹的解剖學(xué)術(shù)語(yǔ)不應(yīng)被理解為背離了這些術(shù)語(yǔ)由矯正術(shù)領(lǐng)域普通技術(shù) 人員容易理解的常規(guī)含義。還應(yīng)該理解，盡管本發(fā)明是結(jié)合護(hù)膝進(jìn)行介紹的，但是本文中介 紹的原理也可以被擴(kuò)展至多種整形和修復(fù)性設(shè)備，以及任何其他的可穿戴并且使用了本文 中所介紹特征的設(shè)備。B.可穿戴設(shè)備實(shí)施例的詳細(xì)描述如上所述，通過(guò)將護(hù)膝的實(shí)施例作為示例來(lái)介紹可穿戴設(shè)備的示例性實(shí)施例。本 文中公開(kāi)的護(hù)膝可以是基本如在美國(guó)專利No. 7，198，610中介紹的類型的減負(fù)型骨關(guān)節(jié)炎 護(hù)膝，通過(guò)引用將該專利并入本文。因此，關(guān)于該特定實(shí)施例的描述重點(diǎn)在于減負(fù)型骨關(guān)節(jié) 炎護(hù)膝的特定實(shí)施例的結(jié)構(gòu)、材料和構(gòu)造上，而不再過(guò)多地說(shuō)明對(duì)于治療膝關(guān)節(jié)骨關(guān)節(jié)炎 的具體效果和形式。參照?qǐng)D1-5，護(hù)膝10適合用于穩(wěn)定、保護(hù)、支撐、卸荷和/或恢復(fù)膝蓋。如圖所示， 護(hù)膝10由整體式且連續(xù)形成的框架12構(gòu)成，框架12被構(gòu)造成接合周圍的肢體，并支撐膝 關(guān)節(jié)。整體式框架12包括近端(第一)框架部分、組件或殼體14，鉸接部18，以及遠(yuǎn)端 (第二)框架部分、組件或殼體16。近端殼體14具有沿其內(nèi)側(cè)的延伸部分，該延伸部分連 續(xù)地形成鉸接部18。鉸接部18沿內(nèi)側(cè)延伸并與遠(yuǎn)端殼體16連續(xù)地形成。近端和遠(yuǎn)端殼體具有柔性的弧形幾何形狀，能夠形成適應(yīng)于穿戴者腿部的多種曲線輪廓。近端殼體14和遠(yuǎn)端殼體16以及鉸接部18的這種連續(xù)的整體式結(jié)構(gòu)可以用任何 合適的方式形成，例如通過(guò)鑄造、機(jī)加工或注塑成型。用作近端殼體14和遠(yuǎn)端殼體16以 及鉸接部18的材料可以包括聚合物材料、碳或玻璃纖維以及環(huán)氧樹(shù)脂復(fù)合材料、金屬例如 鋁，或任何其他合適的材料。應(yīng)該意識(shí)到不同的材料可以被用于各個(gè)部件，同時(shí)仍然保持護(hù) 膝10連續(xù)的整體式結(jié)構(gòu)。如圖1-4中所示，近端殼體14和遠(yuǎn)端殼體16均包括沿護(hù)膝10的內(nèi)側(cè)延伸的主要 部分以及基本上水平延伸的弧形部分，其被構(gòu)造成圍繞腿的前部以及腿的外側(cè)延伸。近端 殼體14和遠(yuǎn)端殼體16適合由對(duì)膝關(guān)節(jié)和腿部提供支撐的材料形成，并且材料的柔性又要 足以允許近端殼體14和遠(yuǎn)端殼體16以及水平延伸的弧形部分與使用者腿部和膝關(guān)節(jié)的幾 何形狀相符。應(yīng)該理解的是復(fù)合材料、聚合物材料例如聚乙烯、或金屬例如鋁都是適于實(shí)現(xiàn) 對(duì)膝關(guān)節(jié)和腿部的支撐同時(shí)提供適當(dāng)?shù)娜嵝缘牟牧稀？蚣艿母鱾€(gè)部件，包括近端和遠(yuǎn)端殼體以及鉸接部，可由不同的材料形成并被連 接在一起，或者可以形成有比其他區(qū)域厚度大的區(qū)域，以相對(duì)于其他區(qū)域加強(qiáng)框架的某些 區(qū)域。在某些變型中，框架的這些部件可以無(wú)間斷地形成。例如，近端殼 體可以與鉸接部 連續(xù)地形成，以使得除了構(gòu)成這些特征的材料以外沒(méi)有通過(guò)機(jī)械或化學(xué)互鎖方式將近端殼 體連接至鉸接部的結(jié)構(gòu)(例如緊固件或膠水)。根據(jù)一種變型，形成近端殼體的一部分的聚 合物材料延伸以形成鉸接部的一部分。這可以在將近端殼體和至少一部分鉸接部一起注塑 成型時(shí)實(shí)現(xiàn)。在另一種變型中，形成近端殼體的一部分的第一聚合物材料與鉸接部的孔或其他 互鎖結(jié)構(gòu)互鎖。這可以通過(guò)首先注塑成型鉸接部的至少一部分并隨后在已經(jīng)形成的鉸接部 上(或者部分地在已經(jīng)形成的鉸接部上)注塑成型近端殼體來(lái)實(shí)現(xiàn)。但是，鉸接部的至少 一部分可以由所述第一聚合物材料或另一種聚合物材料形成。沿著近端殼體14和遠(yuǎn)端殼體16的表面設(shè)有突起52。這些突起可以被用來(lái)提供硬 度或剛性增加的局部區(qū)域。突起52還在近端殼體14和遠(yuǎn)端殼體16的表面上提供了牽引
點(diǎn)ο為了在將護(hù)膝10固定至腿部后給使用者提供通風(fēng)，使得汗可以從中蒸發(fā)，在近端 殼體14和遠(yuǎn)端殼體16內(nèi)在突起52之間限定有槽或開(kāi)口 48。盡管突起52和槽48都被示 出為相對(duì)于水平方向以一定角度傾斜，但是也可以容易地設(shè)想出其他合適的結(jié)構(gòu)，例如垂 直延伸的槽和突起。槽或開(kāi)口 48還通過(guò)從中去除材料而減輕了護(hù)膝10的重量，并進(jìn)一步 對(duì)近端殼體14和遠(yuǎn)端殼體16的各部分賦予柔性。在圖1所示的優(yōu)選實(shí)施例中，近端殼體14和遠(yuǎn)端殼體16整體上是基本柔性的，以 允許殼體適應(yīng)腿部50的外形和輪廓。具體地，盡管近端殼體14和遠(yuǎn)端殼體16應(yīng)該如上所 述具有一定程度的硬度或剛性以對(duì)腿部和膝關(guān)節(jié)提供支撐，但是它們的柔性也足以允許近 端殼體14和遠(yuǎn)端殼體16在例如通過(guò)系帶組件施加了適當(dāng)?shù)淖饔昧χ筮m應(yīng)腿部和膝關(guān)節(jié) 的幾何形狀。參照?qǐng)D1-3，如以下將要詳細(xì)介紹的那樣，護(hù)膝10的實(shí)施例中提供了舒適度以及 用于附接系帶的結(jié)構(gòu)的附加特征是與近端殼體14和遠(yuǎn)端殼體16—體形成的第二離散材料區(qū)域。如前所述，近端殼體14和遠(yuǎn)端殼體16包括離散的剛性、堅(jiān)硬和/或堅(jiān)固的區(qū)域 46，該區(qū)域?qū)嶋H上沿近端殼體14和遠(yuǎn)端殼體16限定出中間部分，并且足夠剛性和堅(jiān)固以提 供對(duì)護(hù)膝10和腿部的支撐，但是仍然允許近端殼體14和遠(yuǎn)端殼體16基本具有柔性以適應(yīng) 腿部和膝關(guān)節(jié)的幾何形狀。該區(qū)域46具有與這些特征相一致的第一硬度。鑒于框架的整 體式結(jié)構(gòu)，近端殼體的厚度可以合成到鉸接部的厚度內(nèi)，并且遠(yuǎn)端殼體的厚度也可以合成 到鉸接部的厚度內(nèi)。另外，離散的柔性和/或彈性區(qū)域44基本上圍繞區(qū)域46并與之一體地形成。離 散區(qū)域44形成為具有比區(qū)域46低的硬度。用這種方式，區(qū)域44實(shí)際上在較硬的區(qū)域46 與使用者的腿部和膝關(guān)節(jié)之間提供了適應(yīng)性的減壓界面。由于區(qū)域44的硬度較低，因此區(qū) 域44可以進(jìn)一步在近端殼體14和遠(yuǎn)端殼體16與使用者的腿部之間提供額外的摩擦接合。離散區(qū)域44與區(qū)域46的不同之處在于其優(yōu)選地具有較軟質(zhì)地，并且區(qū)域46也比 區(qū)域44更加堅(jiān)固。更具體地，離散區(qū)域44的硬度低于離散區(qū)域46的硬度。兩個(gè)離散區(qū)域 44，46可以通過(guò)使用任何已知技術(shù)例如鑄造或注塑成型技術(shù)一體地形成。根據(jù)一個(gè)示例性實(shí)施例，區(qū)域46和區(qū)域44由具有不同硬度的材料形成。在該變 型中，區(qū)域46和區(qū)域44是被一體地模制在一起的注塑成型的熱塑性塑料。一種示例性材 料組合包括BASF集團(tuán)以ELAST0LLAN的名稱銷售的熱塑性聚氨酯彈性體。在制造該變型中的殼體14，16時(shí)，主框架12首先通過(guò)用第一模具形成而制造。第 一材料例如ELASTOLLAN S60D53N被注入到模具內(nèi)以導(dǎo)致殼體14，16的主要區(qū)域46的形成。 模制的主框架12隨后被轉(zhuǎn)移到另一個(gè)較大的第二模具以成形殼體12，14的形狀。主框架 12被固定且居中設(shè)置在第二模具內(nèi)。第二材料例如ELASTOLLANC60A10W被注入到第二模具內(nèi)以接觸主框架12并形成周圍的離散區(qū)域44。由于 第一和第二材料成分上的相似，因此區(qū)域44的第二材料會(huì)隨著在第二模具內(nèi)形成而與區(qū) 域46的第一材料粘合。在該變型中，第一材料具有比第二材料高的硬度。這種結(jié)構(gòu)的一個(gè)顯著的優(yōu)點(diǎn)是殼體14，16的柔性卻堅(jiān)硬的區(qū)域46與圍繞并與堅(jiān) 硬區(qū)域46交界的較軟區(qū)域44的組合為護(hù)膝提供了充分舒適的特點(diǎn)。該變型的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是殼體14，16和區(qū)域44可以被著以不同的顏色。這就在外 觀上造成了圍繞殼體14，16的管線，從而提供了視覺(jué)上令人愉悅的外觀。例如，用于形成殼 體14，16的區(qū)域46的第一材料可以具有黑色顏料，而用于形成區(qū)域44的第二材料可以具 有灰色顏料。盡管關(guān)于該變型描述了相似的材料，但是應(yīng)該注意的是也可以使用不相似的材 料。例如，聚乙烯、聚氨酯以及其他的熱塑性塑料均可用于形成殼體14，16的主區(qū)域46，并 且適當(dāng)?shù)牟牧侠缫蚁?shù)脂、橡膠或熱塑性彈性體均可用于形成區(qū)域44。用于形成殼體 14，16的主區(qū)域46和區(qū)域44的其他方法可以在美國(guó)專利5，445，602和5，716，335中找到， 通過(guò)引用將其并入本文。而且，軟的柔性區(qū)域可以例如通過(guò)粘合劑以機(jī)械方式粘附至具有 突出物、開(kāi)口或凹槽部分的殼體，柔性區(qū)域可以被粘附在這些部分上并且不會(huì)與殼體的任 何結(jié)構(gòu)互鎖。還可以通過(guò)在殼體14、16和使用者腿部之間使用襯墊28、30來(lái)提供額外的舒適。 這種襯墊可以是通風(fēng)的，具有例如孔或通道，以使汗可以從使用者的皮膚蒸發(fā)。通風(fēng)襯墊的示例性結(jié)構(gòu)在2005年12月21日提交的、申請(qǐng)?zhí)枮?1/312，330并且在2006年6月22日 公開(kāi)、公開(kāi)號(hào)為2006/0135900A1的美國(guó)專利申請(qǐng)中公開(kāi)，通過(guò)引用將其并入本文。為了給護(hù)膝10提供額外的支撐同時(shí)仍然允許膝關(guān)節(jié)必要的彎曲/伸展量以及內(nèi) 翻/外翻運(yùn)動(dòng)量，鉸接部18被連續(xù)地形成在近端殼體14和遠(yuǎn)端殼體16之間。鉸接部18 以任何合適的方式例如通過(guò)注塑成型與殼體14，16 一體地形成。鉸接部18被形成為具有 比殼體14，16高的硬度，以對(duì)膝關(guān)節(jié)提供大小適當(dāng)?shù)淖枇椭?。這可以通過(guò)對(duì)鉸接部18 使用與殼體14，16不同的材料用于和/或通過(guò)改變鉸接部的幾何形狀來(lái)實(shí)現(xiàn)。如圖1-3中所示，鉸接部18具有適應(yīng)于膝關(guān)節(jié)幾何形狀的輪廓化覆蓋部78?？?替代地，覆蓋部78可以代表至少一塊板，所述至少一塊板覆蓋由框架形成并構(gòu)成鉸接部的 部件。因此，鉸接部可以延伸到前端/后端面和/或內(nèi)側(cè)_外側(cè)面或與其平行的平面以外。 可替代地，鉸接部可以被設(shè)置用于限制沿內(nèi)側(cè)-外側(cè)面的移動(dòng)，并且只允許膝蓋一定程度 的伸展和彎曲。參照?qǐng)D5，鉸接部18具有沿其前端和后端面形成的波狀輪廓88以及沿其外側(cè)和內(nèi) 側(cè)的相對(duì)側(cè)通過(guò)側(cè)部隔斷90形成的波狀輪廓。波狀輪廓有助于鉸接部的彎曲，以提供期望 的膝關(guān)節(jié)的彎曲/伸展以及內(nèi)翻/外翻運(yùn)動(dòng)。例如，由于鉸接部的幾何形狀具有預(yù)定的有 利于彎曲的彎曲度和有限的伸展度，因此鉸接部可以被沿著彎曲方向略微偏置。但是，鉸接 部的幾何形狀被設(shè)置為使得鉸接部只能沿彎曲方向彎曲到一定程度。鉸接部也可以限定出這樣的波狀輪廓該波狀輪廓通過(guò)沿外側(cè)和內(nèi)側(cè)的相對(duì)側(cè)形成的隔斷90而限界，以在護(hù)膝被固定至腿部時(shí)有助于護(hù)膝的內(nèi)翻/外翻旋轉(zhuǎn)?；蛘呖商娲?地，鉸接部可以用在鉸接部長(zhǎng)度上延伸的長(zhǎng)形肋進(jìn)行加固以阻止腿部的外側(cè)和內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng)。
鉸接部可以被形成和設(shè)置為容許或促進(jìn)鉸接部沿某些方向彎曲，或者限制沿某些 方向的運(yùn)動(dòng)范圍。例如，鉸接部可以由于鉸接部的幾何形狀具有預(yù)定的適合彎曲的彎曲度 和有限的伸展度而被沿彎曲方向略微偏置。但是，鉸接部的幾何形狀被設(shè)置為使得鉸接部 只能沿彎曲方向彎曲到一定程度?，F(xiàn)在轉(zhuǎn)至設(shè)置用于將護(hù)膝10固定至使用者腿部和膝關(guān)節(jié)的裝置，第一和第二系 帶組件包括第一系帶20和第二系帶22，第一系帶20和第二系帶22以提供廣泛的通用性以 適應(yīng)于多種不同形狀的腿部和膝關(guān)節(jié)的方式連接至近端殼體14和遠(yuǎn)端殼體16。系帶20、 22可以由任何合適的材料例如塑料形成，以便具有足夠的柔性用于纏繞并且符合腿部和膝 關(guān)節(jié)的幾何形狀。系帶20、22可以用任何已知的合適的方式例如鑄造或注塑成型的方式形 成。系帶20，22中的每一條都可以包括襯墊特征42例如泡沫或織物襯墊，其被固定在系帶 上用于增強(qiáng)對(duì)旋轉(zhuǎn)的阻止和額外的舒適度。當(dāng)然，襯墊特征42可以是任何合適的襯墊，例 如前述類型的通風(fēng)襯墊。具體參照?qǐng)D1和圖3，柔性和/或彈性區(qū)域44形成有分別從近端殼體14和遠(yuǎn)端殼 體16伸出并且分別基本伸向遠(yuǎn)端殼體16和近端殼體14的近端框架區(qū)段21和遠(yuǎn)端框架區(qū) 段23。另外，柔性和/或彈性區(qū)域44形成有從水平的弧形近端框架部分水平延伸的近端 框架系帶25以及從水平的弧形遠(yuǎn)端框架部分水平延伸的遠(yuǎn)端框架系帶27。近端框架系帶 25和遠(yuǎn)端框架系帶27中的每一條都可以包括襯墊特征40例如泡沫或織物襯墊，其被固定 在系帶上用于增強(qiáng)對(duì)旋轉(zhuǎn)的阻止和額外的舒適度。當(dāng)然，襯墊特征40可以是任何合適的襯 墊，例如前述類型的通風(fēng)襯墊。
近端框架區(qū)段21和遠(yuǎn)端框架區(qū)段23以及框架系帶25，27以下述方式用作第一系 帶20和第二系帶22的錨接點(diǎn)。近端框架區(qū)段21和遠(yuǎn)端框架區(qū)段23限定有基本上沿整個(gè)框架區(qū)段的貫穿開(kāi)口 84、86。開(kāi)口 84、86被示出為平行的槽對(duì)，但是，任何合適的結(jié)構(gòu)例如平行的單個(gè)長(zhǎng)形槽或 者例如圓形或橢圓形的孔均可使用。開(kāi)口 84、86可以提供框架區(qū)段的通風(fēng)、減輕重量和/ 或增加柔性。近端框架區(qū)段21和遠(yuǎn)端框架區(qū)段23進(jìn)一步包括分別從其前側(cè)表面伸出的鎖定突 起36，38。鎖定突起36，38示出為垂直于相應(yīng)的框架區(qū)段的縱向方向定向的大致矩形突起。 當(dāng)然，可以提供任何合適的形狀或形式或配置的鎖定突起，例如一對(duì)圓柱形的鎖定突起，或 橢圓形的鎖定突起等。近端框架系帶25和遠(yuǎn)端框架系帶27還限定有從中穿過(guò)的開(kāi)口或槽67。同樣，開(kāi) 口 67被示出為平行的槽對(duì)，但是，任何合適的結(jié)構(gòu)例如平行的單個(gè)長(zhǎng)形槽或者例如圓形或 橢圓形的孔均可使用。類似于近端框架區(qū)段21和遠(yuǎn)端框架區(qū)段23以及近端框架系帶25和遠(yuǎn)端框架系 帶27，系帶20，22基本上沿系帶的整個(gè)長(zhǎng)度限定有設(shè)置為多行的一系列開(kāi)口 92。如前所述， 開(kāi)口 92被示出為平行的行或槽對(duì)，但是，任何合適的結(jié)構(gòu)例如平行的單個(gè)長(zhǎng)形槽或者例如 圓形或橢圓形的孔均可使用。為了分別在第一系帶和第二系帶22以及近端殼體14和遠(yuǎn)端殼體16之間提供選 擇性的可定位連接，第一和第二系帶組件還可以包括能夠被利用的第一系帶連接器24和 第二系帶連接器26。第一系帶連接器24和第二系帶連接器26限定有位于或靠近其第一端 的槽或開(kāi)口 80，82，并且進(jìn)一步限定有從后側(cè)表面伸出并且位于或靠近與第一端相對(duì)的第 二端的突起54。如圖4中所示，突起54包括兩組矩形突起對(duì)，其被成形和設(shè)置成與在系帶20、22 中限定出的任何一對(duì)槽或開(kāi)口 94可釋放地摩擦接合和互鎖。用這種方式，第一系帶連接器 24和第二系帶連接器26可以沿著系帶20、22的長(zhǎng)度選擇性地定位，從而有效地調(diào)節(jié)其長(zhǎng) 度。由于如前所述開(kāi)口 94可以具有任何合適的或期望的形狀，因此可以認(rèn)識(shí)到突起54可 以具有與開(kāi)口 94對(duì)應(yīng)的任何合適或期望的形狀，以便與其摩擦互鎖。在系帶連接器24、26的相對(duì)端，槽或開(kāi)口 80、82被成形和設(shè)置成可釋放地摩擦配 合在第一框架區(qū)段21和第二框架區(qū)段23的突起36、38上。同樣，應(yīng)該認(rèn)識(shí)到任何合適的 對(duì)應(yīng)形狀均可被用于開(kāi)口 80，82和突起36、38。因此，系帶連接器24、26選擇性地以可定位 的方式將第一系帶20和第二系帶22連接至近端殼體14和遠(yuǎn)端殼體16。系帶連接器24、26形成為基本上無(wú)彈性以使得在將第一系帶20和第二系帶22連 接至近端殼體14和遠(yuǎn)端殼體16時(shí)，只產(chǎn)生很少的或者沒(méi)有伸展，而伸展可能會(huì)導(dǎo)致護(hù)膝在 腿上的安裝較不牢固。系帶組件還可以包括固定至第一系帶20和第二系帶22端部的近端和遠(yuǎn)端帶扣組 件32、34，該端部與連接系帶連接器24、26的端部相對(duì)。帶扣組件32、34限定低輪廓的帶扣 組件，其將系帶20、22相對(duì)于殼體14、16鎖定在位并以類似于美國(guó)專利7，198，610中描述 的方式起作用。每一個(gè)帶扣組件32、34均包括第一帶扣凸緣69，其與經(jīng)由系帶連接器24、 26連接的端部相對(duì)的系帶端部一體地形成或固定至此。
第一帶扣凸緣69中的每一個(gè)都沿其前側(cè)表面包括位于帶扣凸緣69的第一端處或 附近的突起70、76。突起70、76為矩形，但是也可以采用任何合適的形狀或形式。突起70、 76和帶扣凸緣69被設(shè)置成與形成在相應(yīng)的近端殼體14和遠(yuǎn)端殼體16上的安裝槽94、58 和保持元件56、60可釋放地摩擦接合。保持元件56，60形成為沿相應(yīng)的近端殼體14和遠(yuǎn) 端殼體16的近端和遠(yuǎn)端內(nèi)側(cè)部分的凹部。所述凹部通常被成形為將帶扣組件32、34容納 在其中，以提供低輪廓的護(hù)膝并降低帶扣掛到衣服或其他外界物體上的風(fēng)險(xiǎn)。安裝槽94、58被成形為與帶扣凸緣69的突起70、76可釋放地摩擦接合。如前所 述，安裝槽94、58的形狀可以是與突起70、76的形狀相對(duì)應(yīng)的任何合適的形狀?；氐綆Э劢M件32、34，帶扣組件32、34類似地構(gòu)造并在圖2_5中示出，第二帶扣凸 緣72以可樞轉(zhuǎn)的方式連接至與第一帶扣凸緣69的第一端相對(duì)的第二端。第二帶扣凸緣72 還在第一端和第二端之間限定出被成形和設(shè)置成在其中容納第三帶扣部分74的凹部。第 三帶扣部分74在第一端以可樞轉(zhuǎn)的方式連接至第二帶扣凸緣72的一端，第二帶扣凸緣72 的這一端與第二帶扣凸緣72和第一帶扣凸緣之間的樞轉(zhuǎn)連接相對(duì)。第三帶扣凸緣72在第二端被固定或連接至近端柔性伸展構(gòu)件62和遠(yuǎn)端柔性伸展 構(gòu)件64各自的第一端。柔性伸展構(gòu)件62，64與帶扣組件32，34協(xié)作，以選擇性地將護(hù)膝10 鎖定和固定至使用者的腿部和膝關(guān)節(jié)，這將在下面詳細(xì)描述。柔性伸展構(gòu)件62、64分別在其與第一端相對(duì)的第二端或附近包括突起構(gòu)件對(duì)66、 68。突起構(gòu)件66、68沿其后端表面形成并以與上述突起54相同的方式設(shè)置。類似于突起 54，突起構(gòu)件66、68被設(shè)置成與近端和遠(yuǎn)端框架系帶25、27內(nèi)限定出的選擇性開(kāi)口對(duì)67可 釋放地摩擦接合并互鎖。同樣應(yīng)該認(rèn)識(shí)到任何合適的用于開(kāi)口 67和突起構(gòu)件66、68的對(duì) 應(yīng)形狀或結(jié)構(gòu)均可使用。用這種方式，對(duì)應(yīng)的帶扣組件和柔性伸展構(gòu)件的有效長(zhǎng)度可以根 據(jù)需要增大或者減小。應(yīng)該注意到帶扣組件32、34和柔性伸展構(gòu)件62、64以及系帶20、22的部件可以全 部被整體地注塑成型在一起作為整體式部件或單元?？商娲兀鱾€(gè)部件也可以被分開(kāi)注 塑成型并利用常規(guī)的用于樞轉(zhuǎn)連接的樞轉(zhuǎn)銷進(jìn)行連接。在使用時(shí)，使用者可以將護(hù)膝10放在腿上并使近端殼體14接合大腿以及遠(yuǎn)端殼 體16接合脛部和小腿。系帶20、22可以通過(guò)第一和第二系帶連接器24、26以及第一和第 二柔性伸展構(gòu)件62、64連接至近端殼體14和遠(yuǎn)端殼體16。系帶20、22與近端和遠(yuǎn)端殼體 14、16在第一和第二框架區(qū)段21、23以及近端和遠(yuǎn)端框架系帶25、27處的連接可以被調(diào)節(jié)， 以便提供必要大小的作用力以對(duì)膝關(guān)節(jié)的側(cè)部卸除負(fù)荷。一旦系帶20、22已經(jīng)被連接至近端和遠(yuǎn)端殼體14、16，近端和遠(yuǎn)端帶扣組件32、34 并且特別是第一帶扣凸緣69和突起70、76即可與形成在相應(yīng)的近端和遠(yuǎn)端殼體14、16上 的安裝槽94、58以及保持元件56、60相接合。柔性伸展構(gòu)件62、64彎曲以允許系帶20、22 和帶扣組件32、34圍繞腿的后部。一旦完成上述操作，系帶20，22就與近端和遠(yuǎn)端殼體14，16 一起基本上形成圓周 形狀，從而圍繞大腿/腿后腱和脛部/小腿的前部和后部。為了將護(hù)膝10固定在位，帶扣 組件32，34被從脫離位置移動(dòng)到接合位置。如圖2中所示，帶扣組件32，34處于脫離位置。第二帶扣凸緣72用作杠桿臂，可 以被操作成與第一帶扣凸緣69基本齊平地接合或脫離接合，以便用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的方式接合或脫離帶扣組件32，34。如圖所示，帶扣組件32，34包括彎曲的輪廓以使它們適合護(hù)膝穿戴者的腿部。這 就形成了一種更為流線型的帶扣組件并進(jìn)一步防止帶扣組件掛到衣服上或者成為對(duì)護(hù)膝 穿戴者的妨礙。 應(yīng)該認(rèn)識(shí)到可對(duì)帶扣組件32，34設(shè)置彈性的可釋放鎖定結(jié)構(gòu)，以防止帶扣組件的 意外脫離。這樣的可釋放鎖定結(jié)構(gòu)在美國(guó)專利7，198，610中進(jìn)行了詳細(xì)介紹。在系帶的一種變型中，如圖6所示，長(zhǎng)形的系帶100形成有至少兩個(gè)離散區(qū)域，所 述至少兩個(gè)離散區(qū)域無(wú)間斷地連續(xù)形成。第一區(qū)域102用第一聚合物材料形成，并基本限 定出系帶100的縱向芯部。第二區(qū)域104形成第一區(qū)域的外緣部分，并且由剛性比用于形 成第一區(qū)域102的聚合物材料低的聚合物材料形成。盡管第二區(qū)域優(yōu)選地被注塑成型在第 一區(qū)域的外圍并與第一區(qū)域互鎖或粘合至第一區(qū)域，但是其他合適的方式也可以被用于將 系帶的第二區(qū)域固定至第一區(qū)域。第一區(qū)域可以根據(jù)可穿戴設(shè)備的用途被設(shè)置為基本上無(wú)彈性，或者可替代地是彈 性的。外緣部分優(yōu)選地被形成為用于設(shè)備穿戴者的柔軟的減壓特征。系帶100可以形成有多個(gè)開(kāi)口 106，開(kāi)口 106具有一體形成的扣眼或加強(qiáng)環(huán)108， 扣眼或加強(qiáng)環(huán)108由比系帶100的第一聚合物材料更硬或者可替代地剛性較低的材料(例 如聚合物材料)形成。環(huán)208的屬性可以適用于特定用途，以使得如果第一區(qū)域自身可能 會(huì)隨著開(kāi)口與對(duì)應(yīng)的鉤或其他連接元件接合的重復(fù)使用而撕裂，那么可以形成比第一區(qū)域 硬的環(huán)，或者在替代方式中可以使用柔軟或柔性的環(huán)以通過(guò)將連接元件保持在開(kāi)口內(nèi)來(lái)確 保更好地與鉤或其他連接元件鎖定。在第一區(qū)域102上可以一體地形成有多個(gè)突起110，突起110被設(shè)置成與開(kāi)口 106 或形成在護(hù)膝框架上的開(kāi)口接合。這些突起110可以由第一聚合物材料形成，或者可替代 地由另一種聚合物材料形成，并與第一區(qū)域102連續(xù)且一體地形成。其他手段可以被提供 用于將突起形成、連接或粘附至系帶100，例如緊固件、粘合劑或其他合適的手段。根據(jù)設(shè)備的另一個(gè)實(shí)施例，設(shè)備由第一和第二框架組件形成，第一和第二框架組 件一起形成鉸接部。在觀察圖1-5中示出的設(shè)備10時(shí)，鉸接部18可以通過(guò)將分別屬于第 一和第二框架組件14，16的第一和第二連接部分以及與鉸接部18組合安裝的覆蓋部78組 合起來(lái)而形成。轉(zhuǎn)至圖7，鉸接部的一個(gè)實(shí)施例被作為鉸接部200示出，其可以適用于圖1-5中的 實(shí)施例。鉸接部200包含具有第一端的第一連接部分202，該第一端與近端框架部分(未示 出)之間無(wú)間斷地一體形成。第一連接部分202包括長(zhǎng)形的中間部分206以及沿中間部分 206外圍的至少一部分延伸的外緣部分208。鉸接部200還包括第二連接部分204，第二連 接部分204與遠(yuǎn)端框架部分(未示出)之間無(wú)間斷地一體形成，并且同樣包括長(zhǎng)形的中間 部分210以及沿中間部分210外圍的至少一部分延伸的柔性外緣部分212。在第一和第二連接部分中，均利用比形成中間部分的材料的剛性低的聚合物材料 來(lái)形成外緣部分，由此形成對(duì)鉸接部的減壓部分。應(yīng)該注意到中間部分可以由聚合物材料、 纖維增強(qiáng)材料或任何其他合適的材料形成一個(gè)與外緣部分以及對(duì)應(yīng)的近端和遠(yuǎn)端框架部 分無(wú)間斷的連續(xù)結(jié)構(gòu)。第一和第二連接部分202，204的第二端部214，216均限定有具有基本圓形的齒輪部分218，220的頭部。第二端部214，216圍繞覆蓋部228的樞轉(zhuǎn)點(diǎn)230，232可樞轉(zhuǎn)地安裝 以使齒輪部分218，220彼此嚙合。每一個(gè)第二端部214，216都設(shè)有第一止擋結(jié)構(gòu)224，234。第一止擋結(jié)構(gòu)224，234 位于鉸接部200的前側(cè)或前向側(cè)并且被設(shè)置成與形成在覆蓋部228上的止擋面226相結(jié)合 以限制鉸接部260沿鉸接部的前方或向前方向旋轉(zhuǎn)。第二止擋結(jié)構(gòu)236形成在鉸接部的基 本后側(cè)或后向側(cè)，并且被設(shè)置用于限制鉸接部沿后方或向后方向旋轉(zhuǎn)。
可以沿齒輪部分218，220旋轉(zhuǎn)時(shí)止擋結(jié)構(gòu)的路徑在覆蓋部228中形成孔230，232。 這些孔適于容納螺釘或銷。螺釘或銷可以被設(shè)置用于阻擋或接合第一和第二止擋結(jié)構(gòu)中的 一個(gè)，以進(jìn)一步限制鉸接部的旋轉(zhuǎn)。可以沿第一和第二中間部分206，210設(shè)置加強(qiáng)肋237以在鉸接部200向外側(cè)和內(nèi) 側(cè)的移動(dòng)中加固第一和第二連接部分202，204?？商娲兀?37可以用具有類似輪廓的開(kāi) 口代替，以減輕重量并增強(qiáng)第一和第二連接部分的柔性。圖8示出了鉸接部240的另一實(shí)施例。在該實(shí)施例中，第一連接部分241包括具 有外緣部分244的長(zhǎng)形中間部分242，以及具有基本為圓形的頭部245的端部。第二連接 部分243包括具有外緣部分248的長(zhǎng)形中間部分246，以及具有基本為圓形的頭部247的 端部。第一和第二連接部分241，243的中間部分242，246以及外緣部分244，248可以與圖 7中的實(shí)施例類似地形成。第一和第二連接部分241，243在其頭部245，247樞轉(zhuǎn)連接，以 使第一和第二連接部分241，243被各自彼此連接。覆蓋板252可以被用來(lái)覆蓋圓形的頭部 245，247。鑒于以上說(shuō)明，介紹了提供運(yùn)動(dòng)控制的可穿戴設(shè)備的示例性實(shí)施例。這種設(shè)備可 以通過(guò)注塑成型和外模成型技術(shù)基本上以單個(gè)整體式框架組件或者多個(gè)整體式框架組件 形成。另外，本文中介紹的框架組件可以與不是以整體形式提供的其他框架組件或部件相 結(jié)合。設(shè)備的其他部件，包括系帶和帶扣組件，也可以注塑成型，或者與框架組件一體地形 成，或者與框架組件分開(kāi)地形成。由于本文中提供和介紹的解決方案及其所有的等同設(shè)置，設(shè)備可以相對(duì)較低的成 本以現(xiàn)成的方式或直接在店面提供給大批的普通人，而與眾多不同使用者的腿部和膝蓋的 不同幾何形狀無(wú)關(guān)。C.結(jié)論盡管以上介紹的可穿戴設(shè)備的具體實(shí)施例使用的全部或者基本上全部都是注塑 成型的部件，但是本文中介紹的護(hù)膝的部件可以用本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠想到的任何合適的 方式來(lái)形成，例如鑄造、機(jī)加工、立體印刷或任何其他合適的工藝。公開(kāi)的可穿戴設(shè)備實(shí)施例提供了一種改進(jìn)的護(hù)膝，其重量輕、成本低并且具有比 一般的護(hù)膝低的輪廓。應(yīng)該理解設(shè)備及其部件的尺寸可以進(jìn)行調(diào)節(jié)，以使更大數(shù)量的具有不同尺寸的關(guān) 節(jié)和身體部分的不同使用者均可從本設(shè)計(jì)中獲益。還應(yīng)理解各種互鎖突起和開(kāi)口的位置均可從圖示的位置進(jìn)行變化，以使開(kāi)口和互 鎖突起的位置可以與圖示的位置互換。當(dāng)然，應(yīng)該理解根據(jù)本發(fā)明的任何特定實(shí)施例可能并不一定能夠?qū)崿F(xiàn)所有的目的 和優(yōu)點(diǎn)。因此，例如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識(shí)到本發(fā)明可以通過(guò)實(shí)現(xiàn)或優(yōu)化了本文所教導(dǎo)的一個(gè)或一組優(yōu)點(diǎn)的方式來(lái)實(shí)施或?qū)崿F(xiàn)，而并不是一定要實(shí)現(xiàn)本文所教導(dǎo)或建議的其他目的或優(yōu)點(diǎn)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識(shí)到所公開(kāi)的各種特征的可互換性。除了本文中介紹的各種變型之外，其他的用于每一特征的已知等同形式均可由本領(lǐng)域普通技術(shù)人員進(jìn)行混合和 匹配以根據(jù)本發(fā)明的原理來(lái)構(gòu)建護(hù)膝。盡管在某些示例性實(shí)施例和示例的內(nèi)容中公開(kāi)了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員還是應(yīng)該理解，本發(fā)明可以超出具體公開(kāi)的實(shí)施例而擴(kuò)展至其他的替代性實(shí)施例和/或 發(fā)明用途及其明顯的改動(dòng)和等同形式。因此，應(yīng)該理解本文中公開(kāi)的本發(fā)明的保護(hù)范圍不 應(yīng)由所公開(kāi)的上述特定實(shí)施例限制。
權(quán)利要求
一種可穿戴設(shè)備，包括由至少第一聚合物材料和第二聚合物材料一體形成的整體式第一框架組件，由所述第一聚合物材料形成第一框架部分，所述第一框架部分圍繞由所述第二聚合物材料形成的第二框架部分的至少一部分延伸，所述第一框架構(gòu)件包括柔性的第一殼體和懸掛于所述第一殼體的第一連接部分，所述第二框架部分形成所述第一殼體的一部分并且無(wú)間斷地連續(xù)延伸至所述第一連接部分；以及第二框架組件，其具有連接至所述第一連接部分的第二連接部分；其中所述第二聚合物材料具有比所述第一聚合物材料高的剛性。
2.如權(quán)利要求1所述的可穿戴設(shè)備，其中所述第一連接部分和第二連接部分無(wú)間斷地 彼此連續(xù)形成，并且限定出鉸接部，所述鉸接部所包括的幾何形狀提供比所述第一殼體和 第二殼體中的至少一個(gè)高的強(qiáng)度和硬度，并允許所述第一殼體相對(duì)于所述第二殼體沿第一 方向平移。
3.如權(quán)利要求1或2所述的可穿戴設(shè)備，其中所述第一連接部分相對(duì)于所述第二連接 部分偏置，以便于所述第一連接部分相對(duì)于所述第二連接部分沿所述第一方向彎曲。
4.如權(quán)利要求1或2所述的可穿戴設(shè)備，其中所述鉸接部的幾何形狀被設(shè)置為使其縱 向長(zhǎng)度通常變硬，以阻止所述第一殼體相對(duì)于所述第二殼體沿基本垂直于所述第一方向的 第二方向移動(dòng)。
5.如權(quán)利要求1所述的可穿戴設(shè)備，其中所述第一連接部分和第二連接部分以樞轉(zhuǎn)的 方式彼此連接，從而形成鉸接部。
6.如權(quán)利要求1或3所述的可穿戴設(shè)備，其中所述第一連接部分和第二連接部分均具 有形成弧形齒組的端部，所述第一連接部分和第二連接部分的齒彼此嚙合并允許所述第一 框架組件相對(duì)于所述第二框架組件旋轉(zhuǎn)。
7.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的可穿戴設(shè)備，其中所述第一殼體具有設(shè)置為形成多 種曲線輪廓的柔性弧形幾何形狀。
8.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的可穿戴設(shè)備，進(jìn)一步包括由至少兩種不同的聚合物 材料形成的第一系帶，所述聚合物材料各具有不同的剛性屬性，所述第一系帶固定至所述 第一殼體并且能夠選擇性地定位在所述第二殼體上的預(yù)定位置處。
9.如權(quán)利要求8所述的可穿戴設(shè)備，其中第一聚合物材料形成所述第一系帶的縱向芯 部，第二聚合物材料形成圍繞所述縱向芯部的至少一部分的外緣部分，所述第一聚合物材 料具有比所述第二聚合物材料高的剛性。
10.如權(quán)利要求1所述的可穿戴設(shè)備，其中所述第一殼體形成有長(zhǎng)形的系帶區(qū)段，所述 長(zhǎng)形的系帶區(qū)段柔性地懸掛于所述第一殼體并限定有至少一個(gè)開(kāi)口；所述可穿戴設(shè)備進(jìn)一步包括無(wú)彈性的系帶連接器，所述系帶連接器具有第一端和第二 端，所述第一端形成第一突起，所述第二端形成第二突起，所述第一突起被設(shè)置為與所述系 帶區(qū)段的開(kāi)口接合以與所述第一殼體固定在一起；以及基于聚合物材料的第一系帶，所述第一系帶具有第一端和第二端，所述第一端形成有 設(shè)置為容納所述系帶連接器的所述第二突起的開(kāi)口，所述第二端固定至所述第一框架組件 和第二框架組件中的至少一個(gè)。
11.如權(quán)利要求10所述的可穿戴設(shè)備，其中所述第一系帶的所述第二端限定有一體形成的帶扣，所述帶扣適于與所述第一框架組件和第二框架組件接合。
12.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的可穿戴設(shè)備，其中所述第一殼體和第一連接部分 由不同的聚合物材料形成，所述第一殼體的聚合物材料的一部分與位于所述第一連接部分 的第一端部的聚合物材料至少部分地混合。
13.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的可穿戴設(shè)備，其中所述設(shè)備設(shè)置為固定于穿戴者 的腿部以使所述第一殼體對(duì)應(yīng)于腿部的股骨部分，所述第一連接部分和第二連接部分形成 對(duì)應(yīng)于腿部的膝蓋部分的鉸接部的至少一部分，并且所述第二殼體對(duì)應(yīng)于腿部的脛骨部 分，所述第一殼體和第二殼體被設(shè)置為分別繞腿部的大腿部分和小腿部分彎曲。
14.如權(quán)利要求13所述的可穿戴設(shè)備，其中所述鉸接部設(shè)置為允許膝蓋的伸展和彎 曲，同時(shí)限制膝蓋沿伸展方向和彎曲方向的運(yùn)動(dòng)范圍。
15.如權(quán)利要求13所述的可穿戴設(shè)備，其中所述鉸接部設(shè)置為基本限制膝蓋沿外側(cè)方 向和內(nèi)側(cè)方向的運(yùn)動(dòng)，同時(shí)允許膝蓋沿伸展方向和彎曲方向的運(yùn)動(dòng)。
全文摘要
一種可穿戴設(shè)備(10)，包括由第一和第二聚合物材料一體形成的整體式第一框架組件(14)。第一框架組件(14)具有第一框架部分(44)，第一框架部分(44)由第一聚合物材料形成并圍繞由第二聚合物材料形成的第二框架部分(46)的一部分延伸。第一框架構(gòu)件(14)包括懸掛在其上的第一連接部分(202)。第二框架部分(46)無(wú)間斷地連續(xù)延伸至第一連接部分(202)。第二聚合物材料具有比第一聚合物材料高的剛性。所述設(shè)備還包括第二框架組件(16)，第二框架組件(16)具有連接至第一連接部分(202)的第二連接部分(204)。
文檔編號(hào)B29C45/00GK101801317SQ200880106857
公開(kāi)日2010年8月11日 申請(qǐng)日期2008年9月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月13日
發(fā)明者帕爾米·埃納爾松, 阿爾尼·托爾·因吉蒙達(dá)松 申請(qǐng)人:奧蘇爾公司