专利名称：关节式假指组件的制作方法
技术领域：
本发明涉及假指组件，允许截指者重新控制假指的弯曲和伸展动作。本发明适合从部分手指丧失到整个手指丧失的多种手指切除情况。当手指的一部分存在时，部分手指动作会结合本发明来遵从手指的自然弯曲模式。当整个手指丧失时，相邻手指的动作会控制本发明的铰接。
背景技术：
目前，假指的内部构造由海绵状填充物构成。有时候，假指由如玩偶(action-figure)腿关节中所用的可安装关节制造。这些关节用于提供手指的固定定位。目前，技术与昂贵的材料使很多人在等待修复进展的新趋势。为截指者制造电子假指所面临的问题是尺寸和费用。不幸的是，费用实际会阻止很多人获得昂贵的电子假指。由于提供的空间有限，制造自我包含的电子假指具有另外的困难。
整容师及修复术通常为截指者或外伤患者制造非铰接式硅树脂假指。假指通常设计为美观多于功能，因而在灵活性方面被认为没有什么用处。在可能的情况下，手指由患者的另一只手模制而成，以获得近乎完美的尺寸匹配。从模中制成蜡复制品，并弯曲成其原始形式的镜像外观和形状。蜡手指再次地被浇铸并用耐用的硅树脂浇注，制得丧失手指的硅树脂复制品。硅树脂手指被部分地用海绵状材料填充。在假指中留有足够的空间以贴合患者的残指。这种保持形式通常足够使假指保持到位。在现有技术中，已经尝试来解决用机械装置替换丧失手指的问题，这种机械装置的设计更适合机器人，而不太适合人。
第5,941,914号美国专利描述了一种假指装置，可用作铰接假指。随着技术进步，几乎整篇专利所指是一种能使机器人具有更多人类外观的装置。有一行记载最明显的优点是用于修复装置。该记载虽然没有错，但是有些误导。因为它是手指组件，前面的记载暗示它能够用作截指者的假指。由于装置的铰接需要铰接杆从装置的后部缩回的事实，这是不正确的。这是会与手对接的装置延伸区域。这样，当整个手或臂丧失时，非常清楚，装置只能用作手指。这会在人造手内留有足够的空间以允许装置运作。这仍然没有开始描述所需引起装置动作的机械装置，如果不准备，其可容易地填充人造手的其余部分。虽然上述专利是关节式假指组件，但其对于手保持完整的部分或全部截指没有帮助。
图1表示有一个手指被截断的手。
图2表示断指已被替换的手。
图3-5表示活动手指时的手，包括假指。
图6表示完整组装的假指。
图7表示隐藏了装置的内外软罩。
图8表示整个假指的等角和分解视图。
图9-11表示装置从平直位置到完全弯曲的动作。
图12表示除了指节以外手指完全丧失的手。
图13表示固定假指后的仿真手指。
图14表示在第二实施例中，当由相邻手指操纵时的不同之处。
图15表示图14的装配侧视图。
具体实施例方式
图1表示部分手指被截断的手H。未损伤的手指用F表示，而FS标志表示手指残端。手指残端的前端用E表示。
图2表示图1中的手佩戴了其上带有罩C的关节式假指组件，模拟了正常手指。这就是在被固定于手上后，完全组装好的装置的外观。人造指甲用N表示。
图3-5表示其上带有罩C的假指如何与未损伤的手指F一起参与动作。当铰接时，可以看到残端的前端E的位置在装置内部。
图6表示完整的组装好的假指组件，在端表示具有部分罩C。当观察图7中的罩C时，很明显整个机械装置可以插入到罩C中。在图8的等角和分解视图中全面地解释了附图标记。应该结合图7和图8来看图6。
图7表示内软罩G的前和左侧，带有仿真罩C，置于内软罩G上面。请注意这是挠性材料的视图，一旦插入，就隐藏了整个装置。当完全组装好后，内软罩G通过基体1和图6中的环9插入。一旦装置被插入，外罩C和内罩G被一起沿外圆周R密封。
图8表示在等角和分解视图中的假指。固定基体1将会套在接收该装置的手指的残存端。固定基体1将会套在图1的手指残端FS上并被稳定到指节上。基体1的前端(朝指尖方向看)具有与其枢接的托架2，托架2具有上叉3和下叉2a。上叉3接收上操纵驱动器4的孔5并用枢轴螺钉4a紧固。上操纵驱动器具有通过固定螺钉6a固定的长度可调杆6。因而，假指的长度可调整到与残存手指的长度相匹配。调节杆6滑入上操纵驱动器7且具有后端8，后端8通过焊接方式固定有指环9。一旦假指被组装，指环9套在断指残端，这将在本申请中进一步解释。上操纵驱动器7的前部具有孔7b，通过枢轴螺钉11连到枢轴块10上。枢轴螺钉9插入枢轴块10上的孔51，通过定心垫圈12，孔7b，另一个定心垫圈12，然后插入枢轴块另一侧的、与枢轴块10上的孔51正对的螺钉孔中。上述部件1-10组成了本发明假指第一人造指节第一部分中的一部分。第二部分由如下构成再次从固定基体1开始，基体1上的托架2具有下叉2a，下叉通过螺钉13a接收下操纵驱动器15后部的孔14。下操纵驱动器15的前端具有与其相连的长度可调杆15a，长度可调杆15a置入下操纵驱动器13的后端。一旦将其调整到合适长度，下操纵驱动器15的后部和下操纵驱动器13通过固定螺钉13c被固定于其位置。长度可调是重要的，由此，假指能被调整为与其他手指成相称。下操纵驱动器的前端具有与其相连的U形物16。U形物销子枢轴螺钉13b通过孔50和50a将下操纵驱动器13固定于枢轴块10上。后述部件1-16组成与枢轴块10连接的部件。第一组部件1-7a和第二组部件13至16固定于枢轴块10上，完成第一铰接指节段。枢轴块10可被导入外指骨部分18中并以如下方式固定于其内。枢轴块10和外指骨部分18分别具有开口20和21，来接收螺钉22。该组件包含具有开口19a的后关节罩19。装配时，螺钉22穿过开口19a，21和20。最后的螺钉25插过外指骨部分18的孔24并插入枢轴块的螺纹开口23中。这完成了上、下操纵驱动器的全部装配以及它们如何与枢轴块和外指骨部分18相连。继续人造假指的装配，内指骨部分26以如下方式插入部分装配的外指骨部分18中。内指骨部分具有向外侧突出的键26a和26b，它们与外指骨部分18的内键槽27a和27b配合。内部分26插入外部分18时，通过键26和键槽27对齐并确定适当的长度，则固定螺钉26c将把两部分18和26固定在一起。置有叉状物7a的上启动杆7前部限定于枢轴块10、外指骨部分18和内指骨部分26内。为了使置有叉状物7a的杆7继续延伸，提供具有开口37c的连结物35，开口37c与叉状物7a相适应并通过枢轴销37固定于其内。连结物35可以多种长度制得，以适应中指骨部分的长度调整。现注意枢轴头33，其通过孔连接部件34与叉形物35a相连。枢轴头33前端具有与其相连的长度可调叉形物38。连接上指尖41时，长度可调叉形物38可用来调整装置的最末指骨部分长度。枢轴头33通过枢轴螺钉32固定于内指骨部分26上。枢轴头必须通过定心块28和29居于内指骨部分26中心，定心块28和29通过固定螺钉30，30a，31，31a固定。内指骨部分26前端被前关节罩46覆盖并通过固定螺钉47固定。装配时，长度调整叉形物38从指骨部分26前端和关节罩46前端突出，穿过并紧固前端指尖。当插入前端指尖时，通过枢轴部件锁39形成本发明假指的前指铰接。再次，在螺钉40插入指尖41、穿过长度调整叉状物38并通过将螺钉拧入枢轴部件锁39固定之前，将长度调整叉状物38设计为允许指尖41自由地调整。指尖铰接前端接收人造指甲45，人造指甲安装在罩C，垫圈42和固定螺钉上。如图8整体所示的，上面所有部件都包含在外指骨部分18和内指骨部分26内，这是清楚的。从第一和第二指骨部分、操纵驱动器7和13到基体1，罩C覆盖本发明假指的所有部件。在铰接过程中，关节罩19和46使中指骨部分圆滑，以展示外罩C的连续流线。
图9-11示出了所述的关节式人造组件弯曲和伸展运动过程。通过截指或残端的剩余部分动作所获的杠杆作用，该装置能使人控制关节式假指的动作。当基体1在适当位置，残端插过基体1并插入直线位置的环9内时，铰接装置如图9所示指向位置的伸出。当残端自由地垂直和水平移动时，基体1保持在合适位置上。通过研究获自上操纵驱动器7前部的杠杆作用，很容易理解装置的铰接，其在铰接过程中用作杠杆。当手指如图9所示伸直时，从环9上向上的压力获得的杠杆作用使中指骨和指骨尖保持在平直位置。图10示出了残端连同组件一起稍微弯曲的位置。当压力向下施加于环9时，基体1保持固定。下压装置时，操纵驱动器的螺钉轴13b和11使装置向下卷。从上操纵驱动器7的叉形物7a的运动获得的杠杆作用使指尖41通过连接物35铰接。图11示出了完整的铰接视图，其中中指骨部分和指骨尖完全在弯曲位置铰接。通过残端动作控制的装置遵从手指的自然弯曲模式。下面的描述是发明的第二实施例，其中，整个手指被截去。
图12示出了手H，其上的手指被完全截去，仅剩下指节末端EK。显然，不能使用实施例1中的手指剩余残端使假指运动。因此，使用丧失手指的邻指来实现这个目的。所以，在图13中有环59，环形成的这种连接在随后的视图中示出。同时，图13示出了前图所示的、如C的柔性罩60，在假指安装好后，包括仿真指甲61的柔性罩置于假指上。
图14示出了正常手指和使假指活动的机械装置之间的连接，假指与正常手指相邻。为此，相邻手指上的操纵环59具有延长线或杆62，延长线或杆通过焊接的方式固定到环59上并形成下述的直角。该第二个实施例包括固定基体63，固定基体安装在失去手指的指节上，以与第一个实施例中的基体1相似的方式工作。固定基体63具有与其连接的托架64，托架64具有形成叉形物71a的上伸出物71，叉形物71a可在其中通过孔5接收上操纵驱动器4后部，并通过枢轴螺钉4a固定于其上。托架64具有较低、较短的伸出物72，伸出物72包括叉形物72a。与环59相连并成直角的延长线62继续伸入第一和较低的扇形齿轮65，扇形齿轮65置于叉形物72a内并通过固定螺钉66固定。较高的扇形齿轮接收于叉形物72中并通过枢轴螺钉68保持在适当位置。通过枢轴螺钉70枢置于叉状物内的中间齿轮69介于上扇形轮67和下扇形轮65之间，形成驱动连接。较高扇形齿轮67是较低操纵驱动器15后部的延伸部分，其形成第一实施例的基础和较高操纵驱动器4的后部。自此，第二实施例的部件以第一实施例所述的方式运转。通过所有上述内容，现在非常清楚，人造关节式手指如何通过截指的残余端或通过相邻手指操作。当手指完全切除时使用相邻的手指，而仅通过稍微改变装置的操作。
图15是图14所示第二实施例的侧视图。现在非常清楚，环59如何被连到延长线62上并插入较低的扇形齿轮65。在该实施例中，较低操纵驱动器驱动装置，但在第一实施例中，环控制上操纵驱动器。
在本申请中引用的所有出版物，包括专利文献和科技文章，为了达到所有目的，以相同程度整体引入作为参考，如同各单独出版物被单独引入作为参考。
权利要求
1.一种关节式手指组件，适于由截指的残余端操作，所述假指包括置于所述残余端外的固定基体、枢接于所述固定基体的下操纵驱动器和枢接于所述固定基体的上操纵驱动器，所述上下驱动器以旋转方式相对且横向地互相连接于枢轴块，由此形成第一铰接指节段。
2.权利要求1的假指，其中外指骨部分紧固于所述枢轴块。
3.权利要求2的假指，其中至少一个操纵驱动器以枢轴方式连接将所述操纵驱动器连接于枢轴头的装置。
4.权利要求3的假指，其中所述枢轴头具有固定于其上的延伸部分，所述延伸部分具有紧固指尖指骨段的装置。
5.权利要求4的假指，其中所述延伸部分利用调节所述枢轴头和所述指尖元件之间相对位置的装置紧固于所述枢轴头。
6.权利要求1的假指，其中所述上下操纵驱动器都具有调节其长度的装置。
7.权利要求2的假指，其中所述外指骨部分接收具有后和前端的内指骨部分，所述枢轴头旋转紧固于所述内指骨部分的所述前端，由此形成所述假指的第二和铰接部分。
8.权利要求2的假指，其中所述外指骨部分的后端具有紧固在其上的关节罩。
9.权利要求7的假指，其中所述内指骨部分的所述前端具有紧固在其上的关节罩。
10.权利要求7的假指，其中外和内指骨部分彼此相对紧固，包括调节彼此相对位置的装置。
11.权利要求1的假指，包括将所述上或下铰接驱动器紧固到所述截指残余端的装置。
12.权利要求1的假指，包括组装好后置于所述假指上的软罩。
13.权利要求12的假指，其中内软罩通过所述基体插入且密封于所述外软罩。
14.权利要求11的假指，其中，当没有手指残余端时，紧固所述上和/或下铰接驱动器的装置紧固于相邻手指，包括用于旋转所述下操纵驱动器的装置。
15.权利要求14的假指，其中内软罩通过所述基体插入且密封于所述外软罩。
全文摘要
本发明公开了一种关节式假指组件，其可由断指残余部分控制。当没有手指存在时，使用相邻的手指控制该装置。当残余端或相邻手指开始在第一指节弯曲时，装置的其余部分会对该动作做出反应并以人手指的自然方式铰接。
文档编号A61F2/50GK1832711SQ200480022874
公开日2006年9月13日 申请日期2004年3月19日 优先权日2003年8月21日
发明者丹尼尔·帝德里克 申请人:丹尼尔·帝德里克