УСТРОЙСТВА ШАРНИРНОГО ЩИТКА И СВЯЗАННЫЕ С НИМИ СПОСОБЫ
HINGED PANEL DEVICE AND RELATED METHODS

Область техники
В общем, здесь обсуждаются щитки для игольных устройств, в частности, рассматриваются устройства с шарнирными щитками для применения с иглами для подкожных инъекций.
Предшествующий уровень техники
Повторная установка защитного колпачка является обычной процедурой во время между набором текучих сред в шприц и выполнением инъекций через шприц. Процедура повторной установки может иногда приводить к уколам иглой, поскольку потребители иногда неправильно выравнивают иглы с отверстиями в колпачках. Травмы могут также происходить после инъекции и перед выбрасыванием игл. Уколы иглой могут быть болезненными, но могут также создавать большие неудобства, потому что все игольные уколы должны быть зарегистрированы. Также, поскольку иглы, связанные с игольными уколами, должны быть выброшены, то содержавшиеся в шприцах медикаменты неоправданно теряются впустую. Кроме того, текучие среды, связанные с данными в “чистом” виде игольными уколами, могут вызвать повреждения и побочные реакции.
Сущность изобретения
Различные варианты осуществления данных устройств шарнирного щитка и соответствующих способов имеют несколько признаков, ни один из которых не является единственным, ответственным за их желаемые отличительные качества. Без ограничения объема данных вариантов осуществления, отраженного в последующей формуле изобретения, сейчас будут кратко рассмотрены их более характерные признаки. После данного обсуждения и, особенно, по прочтении раздела под названием “Подробное описание”, каждому будет понятно, каким образом признаки данных вариантов осуществления обеспечивают преимущества, которые включают в себя способность поддержания щитка в любой желаемой ориентации по отношению к втулке иглы, без необходимости ручного захвата или удерживания щитка.
Один объект данных устройств защитного щитка включает в себя понимание того, что многие современные устройства шарнирного щитка используют “гибкий” шарнир. Гибкий шарнир является сравнительно тонким участком полученного литьем под давлением пластика, который соединяет первую и вторую шарнирные составляющие в единую конструкцию. Что касается устройств шарнирного щитка для покрытия игл, гибкие шарниры имеют, по меньшей мере, один недостаток: они не остаются в положении, которое они открыли, и даже имеют тенденцию к сдвигу в положение с защищенной иглой. Таким образом, когда иглу и устройство щитка используют для выполнения инъекции или взятия крови, оператору может потребоваться использовать его или ее палец (пальцы) для удерживания щитка от иглы. В некоторых случая для поддержания или удерживания колпачка во временном фиксированном положении используют механизм фиксации. Таким образом, гибкий шарнир делает процедуру более трудоемкой, если не обеспечено средство компенсирования отмеченных проблем.
Один вариант осуществления данных устройств шарнирного щитка содержит втулку иглы, включающую в себя первую часть шарнира. Игла выступает из втулки иглы. Устройство щитка дополнительно содержит щиток, включающий в себя вторую часть шарнира, которая входит в зацепление с первой частью шарнира, для крепления щитка к втулке с возможностью поворота. Щиток дополнительно включает в себя множество боковых стенок, выполненных с возможностью частичного окружения иглы, когда устройство щитка находится в защитном положении. Одна из первой и второй частей шарнира образует первую шаровую опору и вторую шаровую опору, а другая из первой и второй частей шарнира образует первое гнездо и второе гнездо. Первое и второе гнезда принимают первую и вторую шаровые опоры в зацепление с возможностью поворота.
Один вариант осуществления данных способов содержит способ монтажа устройства шарнирного щитка, выполненного с возможностью защиты иглы, для предотвращения уколов иглой. Устройство включает в себя втулку иглы и щиток. Щиток дополнительно включает в себя множество боковых стенок, выполненных для частичного окружения иглы, когда устройство щитка находится в защитном положении. Способ содержит этапы, на которых устанавливают втулку иглы с первой частью шарнира и крепят иглу к втулке иглы. Способ дополнительно содержит этап, на котором устанавливают щиток со второй частью шарнира. Способ дополнительно содержит этапы, на которых вводят в зацепление первую часть шарнира и вторую часть шарнира одну с другой для крепления щитка к втулке с возможностью поворота. Одна из первой и второй частей шарнира образует первую шарнирную опору и вторую шарнирную опору, а другая из первой и второй частей шарнира образует первое гнездо и второе гнездо. Первое и второе гнезда принимают первую и вторую шаровые опоры в зацепление с возможностью поворота.
Другой вариант осуществления данных способов содержит способ применения устройства шарнирного щитка с возможностью защиты иглы, для предотвращения уколов иглой. Устройство включает в себя втулку иглы и щиток. Щиток дополнительно включает в себя множество боковых стенок. Способ содержит этап, на котором поворачивают щиток относительно втулки в шарнире, который крепит щиток к втулке с возможностью поворота. Способ дополнительно содержит этап, на котором продолжают поворачивать щиток относительно втулки, пока боковые стенки частично не окружат иглу в защитном положении. Способ дополнительно содержит этап, на котором замыкают щиток относительно втулки, или относительно иглы, в защищенном положении. Поворачивание щитка относительно втулки содержит поворачивание первой шарнирной опоры внутри первого гнезда и поворачивание второй шарнирной опоры внутри второго гнезда.
Краткое описание чертежей
Сейчас будут подробно рассмотрены различные варианты осуществления данных устройств шарнирного щитка с акцентом на привлечение внимания к предпочтительным признакам. Эти варианты осуществления представляют новые и неочевидные устройства шарнирного щитка, показанные на прилагаемых чертежах, которые служат только для целей иллюстрации. Данные чертежи включают в себя следующие фигуры, на которых аналогичные номера отмечают подобные части:
фиг.1 является видом в перспективе сбоку одного варианта осуществления данных устройств шарнирного щитка в закрытом положении;
фиг.2 является видом спереди втулки иглы и щитка устройства шарнирного щитка фиг.1, представляющего втулку и щиток, повернутые друг к другу в шарнире из положения фиг.1 на 90°;
фиг.3 является видом в перспективе снизу устройства шарнирного щитка фиг.1, представляющего реверсируемый замок щитка устройства в незамкнутом положении;
фиг.4 является видом сечения сбоку устройства шарнирного щитка фиг.1 в транспортировочном состоянии, и включающем в себя колпачок иглы;
фиг.5 является видом в перспективе снизу/сбоку щитка устройства шарнирного щитка фиг.1;
фиг.6 является видом спереди щитка фиг.5;
фиг.7 является видом сечения щитка фиг.6 по линии 7-7 фиг.6;
фиг.8 является подробным видом сечения одной альтернативной формы шарового участка щитка фиг.5-7;
фиг.9 является подробным видом сечения другой альтернативной формы шарового участка щитка фиг.5-7;
фиг.10 является подробным видом сечения другой альтернативной формы шарового участка щитка фиг.5-7;
фиг.11 является подробным видом сечения другой альтернативной формы шарового участка щитка фиг.5-7;
фиг.12 является видом в перспективе снизу/сбоку втулки иглы устройства шарнирного щитка фиг.1;
фиг.13 является видом сзади втулки фиг.12;
фиг.14 является видом частичного сечения втулки фиг.13 по линии 14-14 фиг.13;
фиг.15 является подробным видом участка фиг.14 по кривой 15-15;
фиг.16 является видом снизу втулки фиг.12;
фиг.17 является видом частичного сечения втулки фиг.16 по линии 17-17 фиг.16;
фиг.18 является подробным видом участка фиг.17, указанного формой 18-18;
фиг.19 является видом в перспективе сзади/сбоку другого варианта осуществления данных устройств шарнирного щитка в защитном положении;
фиг.20 является видом в перспективе спереди/сбоку участка устройства шарнирного щитка фиг.19, представляющим крюк захвата иглы, продолжающийся вокруг иглы, для удерживания щитка в защитном положении;
фиг.21 является видом в перспективе спереди другого участка устройства шарнирного щитка фиг.19, представляющим замок щитка на втулке иглы и щитке, удерживающий щиток в защитном положении;
фиг.22 является видом в перспективе сбоку втулки иглы устройства шарнирного щитка фиг.19;
фиг.23 является видом в перспективе сзади/сбоку щитка устройства шарнирного щитка фиг.19;
фиг.24 является видом в перспективе спереди альтернативного исполнения устройства шарнирного щитка фиг.21, в котором замок щитка на втулке иглы и щитке удален;
фиг.25 является видом в перспективе сбоку альтернативного исполнения втулки иглы данных устройств шарнирного щитка;
фиг.26 является видом в перспективе снизу/сзади альтернативного исполнения щитка данных устройств шарнирного щитка, при этом щиток является совместимым с втулкой фиг.25;
фиг.27 является видом в перспективе снизу/сзади альтернативного исполнения щитка данных устройств шарнирного щитка, при этом щиток является совместимым с втулкой фиг.25;
фиг.28 является видом в перспективе снизу/сзади альтернативного исполнения щитка данных устройств шарнирного щитка, при этом щиток является совместимым с втулкой фиг.25;
фиг.29 является видом в перспективе сбоку альтернативного исполнения втулки иглы данных устройств шарнирного щитка;
фиг.30 является видом в перспективе снизу/сзади альтернативного исполнения щитка данных устройств шарнирного щитка, при этом щиток является совместимым с канюлей фиг.29;
фиг.31 является видом в перспективе снизу/сзади устройства, включающего в себя втулку иглы, подобную втулке фиг.29, и щиток, подобный щитку фиг.30;
фиг.32 является видом в перспективе снизу/сзади альтернативного исполнения щитка данных устройств шарнирного щитка, при этом щиток является совместимым с втулкой фиг.29;
фиг.33 является видом в перспективе снизу/сзади устройства, включающего в себя втулку иглы, подобную втулке фиг.29, и щиток, подобный щитку фиг.32;
фиг.34 является видом в перспективе сбоку альтернативного исполнения втулки иглы данных устройств шарнирного щитка;
фиг.35 является видом в перспективе сбоку альтернативного исполнения втулки иглы данных устройств шарнирного щитка;
фиг.36 является видом в перспективе снизу/сзади альтернативного исполнения щитка данных устройств шарнирного щитка, при этом щиток является совместимым с втулками фиг.34 и 35;
фиг.37 является видом в перспективе снизу/сзади устройства, включающего в себя втулку иглы, подобную втулке фиг.34, и щиток, подобный щитку фиг.36;
фиг.38 является видом в перспективе сбоку другого варианта осуществления данных устройств шарнирного щитка;
фиг.39 является видом в перспективе сверху/сбоку устройства шарнирного щитка фиг.38; и
фиг.40 является видом в перспективе снизу/сзади альтернативного исполнения устройства шарнирного щитка фиг.38, представляющего другой крючок.
Подробное описание
Следующее подробное описание представляет данные варианты осуществления, включающие в себя аппараты, устройства и способы, со ссылкой на чертежи. На чертежах ссылочные номера обозначают элементы данных вариантов осуществления. Эти ссылочные номера воспроизведены ниже в связи с обсуждением соответствующих признаков на чертежах.
Фиг.1-18 иллюстрируют разные вариации устройств шарнирного щитка и их компонентов. Устройство 100 шарнирного щитка скооперировано со шприцом 102 (фиг.1, показан частично) и содержит щиток 108, чтобы выборочно ограждать иглу 104 (фиг.1 и 4), выступающую из втулки 106 иглы, которая входит в зацепление с дистальным концом шприца 102. По фиг.1 и 3 устройство 100 щитка содержит втулку 106 и щиток 108, который является поворотным вокруг втулки 106. Как дополнительно рассмотрено подробно ниже, щиток 108 выполнен с возможностью управления им из упакованного положения (фиг.4) в положение готовности к использованию (фиг.3), из положения готовности к использованию в открытое положение (фиг.2) и из открытого положения в фиксированное положение (фиг.1).
По фиг.5-7 щиток 108 содержит первую, вторую и третью боковые стенки 110, 112, 114, выполненные с возможностью окружения иглы 104 с трех сторон. Третья боковая стенка 114 может быть также отнесена к центральной стенке или задней стенке и расположена между первой и второй боковыми стенками 110, 112. По фиг.6 первая и вторая боковые стенки 110, 112 являются, в общем, параллельными одна другой в конце 116 основания щитка 108, далее сужаются одна к другой и затем продолжаются параллельно одна другой. По фиг.5 третья боковая стенка 114 оконтурена от наклонного участка 118 основания до вогнутого участка 120. Наружная поверхность вогнутого участка 120 включает в себя поперечные ребра 122, которые облегчают захватывание щитка 108. Все три боковые стенки 110, 112, 114 соединены под углами приблизительно 90°. Однако около основания 116 щитка 108 первая и вторая боковые стенки 110, 112 слегка разнесены от третьей стенки 114, образуя первую и вторую щели 124 (фиг.6). Щели 124 позволяют первой и второй боковым стенкам 110, 112 изгибаться в стороны друг от друга для облегчения установки щитка 108 на втулке 106 при изготовлении, как дополнительно показано ниже.
По фиг.5 боковые стенки 110, 112, 114 продолжаются приблизительно на половину длины щитка 108 и примыкают к плечевому участку 126, который выступает поперечно внутрь из краев всех трех боковых стенок 110, 112, 114. Экран 128 выступает из плечевого участка 126 далеко от боковых стенок 110, 112, 114. Экран 128 имеет, по существу, U-образное поперечное сечение. Экран 128 завершается своим концом, противоположным концу 116 основания щитка 108. Щиток 108 открыт по одной стороне для обеспечения прохождения иглы 104, когда щиток 108 поворачивают относительно втулки 106, как разъясняется подробно ниже.
По фиг.4 и фиг.6 щиток 108 дополнительно содержит первый и второй крюки 130, которые выступают изнутри третьей боковой стенки 114 и из экрана 128. В иллюстрируемом варианте осуществления крюки 130 выполнены совместно со щитком 108. Крюки 108 выполнены с возможностью захвата иглы 104, когда щиток 108 поворачивают к игле 104, для закрепления щитка в положении с защищенной иглой. Когда щиток 108 поворачивают к игле 104, наклонная или скругленная концевая поверхность 132 каждого крюка 130 входит в контакт с иглой 104, изгибая латерально крюк 130, чтобы защелкнуться вокруг иглы 104 и захватить ее. В других примерах может быть встроен один крюк или более двух крюков. В других дополнительных примерах расположение крюков может быть изменено, так что крюки захватывают другие участки иглы и/или втулки иглы.
По фиг.5-7 конец 116 основания щитка 108 включает в себя первое и второе шаровые соединения или шаровые опоры 134 и первые и вторые лапки 136. Шаровые опоры 134 выступают из внутренних поверхностей первой и второй боковых стенок 110, 112, примыкающих их первых углов 138. Лапки 136 выступают внутрь из внутренних поверхностей первой и второй боковых стенок 110, 112 примыкающих их вторых углов 140. По фиг.2 шаровые опоры 134 выполнены с возможностью их приема внутри гнезд 142 на втулке 106, чтобы образовать шаровой шарнир 144 для шарнирного перемещения щитка 108 и втулки 106 относительно друг друга. Таким образом, предполагается, что шарнир 144 должен включать в себя два или более отдельно выполненных компонента, т.е. состоять из нескольких частей, которые соединены вместе с образованием подвижного шарнира. По фиг.3 лапки 136 выполнены для их приема ниже уступов 146 на втулке 106, чтобы закрепить щиток 108 в положении с защищенной иглой. Данные объекты подробно рассмотрены ниже.
Фиг.12-18 подробно иллюстрируют втулку 106. По фиг.12 и 13 втулка 106 включает в себя цилиндрический участок 148 и поперечный участок 150 основания. Участок 150 основания, по существу, делит пополам цилиндрический участок 148, образуя проксимальный цилиндрический участок 152 и дистальный цилиндрический участок 154 (фиг.13). Проксимальный цилиндрический участок 152 выполнен в виде гладкостенного, полого цилиндра и включает в себя охватываемую резьбу 156 на дистальном конце. Охватываемая резьба 156 выполнена с возможностью зацепления с охватывающей резьбой на дистальном конце шприца (не показано) для крепления щитка 108 на шприце. Дистальный цилиндрический участок 154 включает в себя полый цилиндр 158, имеющий ребра 160, выступающие наружу, и параллельные оси цилиндра 158. Показаны четыре равноотстоящих ребра 158, однако может быть обеспечено любое количество. Полый цилиндр 158 выполнен с возможностью приема обрубленного проксимального конца иглы 104, находящегося в зацеплении клеем с иглой 104, расположенной внутри цилиндра 158, как показано на фиг.4. В альтернативном варианте осуществления зацепление может быть выполнено посадкой с натягом.
По фиг.3, 12 и 13 поперечный участок 150 основания включает в себя, по существу, планарный участок 162, который примыкает к одному концу шарнирного компонента 164, который в данном варианте осуществления является, по существу, цилиндрическим участком 164. Как показано на фиг.14 и 15, цилиндрический участок 144 содержит первую и вторую части 166 гнезда шарового шарнира 144. По фиг.15 каждая часть 166 гнезда включает в себя отверстие 168, имеющее коническую фаску 170. От отверстия 168 диаметр части 166 гнезда изменяется от сравнительно узкого отверстия 168 с диаметром, резко возрастающим вовнутрь отверстия 168, и затем слегка снижающимся до более узкого диаметра. Данное отверстие переменного диаметра выполнено с возможностью приема шаровой опоры шарового шарнира.
Изменения диаметра частей 166 гнезда создают сферические гнезда 142, которые принимают шаровые опоры 134, как показано на фиг.2. Каждая шаровая опора 134 имеет диаметр, который приблизительно равен максимальному диаметру каждого сферического гнезда 142, но больше диаметра отверстия 168 (фиг.15). Таким образом, шаровые опоры 134 находятся внутри гнезд 142 и сопротивляются удалению из гнезд 142, поскольку отверстие 168 имеет диаметр, меньший диаметра каждой шаровой опоры 134. Сравнительные размеры шаровых опор 134 и гнезд 142 могут быть рассчитаны для обеспечения желаемой величины сопротивления повороту шаровых опор внутри гнезд 142 и уровня прессовой посадки. Размеры шаровых опор могут быть также рассчитаны для обеспечения желаемой плавности движения или недостатка плавности, как рассмотрено ниже.
По фиг.3, 12 и 13 втулка 106 иглы дополнительно содержит первую часть 146 реверсируемого замка 172 щитка. В углах, противоположных гнездам 142, втулка 106 включает в себя уступы 146, которые образуют пазы 174 на проксимальной стороне поперечного основания 150. Пазы 174 выполнены по размеру и форме для взаимодействия с лапками 136 на щитке 108. Лапки 136 защелкиваются в пазах 174, когда щиток 108 поворачивают в положение с защищенной иглой, для удерживания щитка 108 в данном положении. По фиг.3 поверхности 176 уступов 146, противоположные пазам 174, наклонены, так что, когда щиток 108 поворачивается в защитное положение, лапки 136 скользят по наклонным поверхностям 176 и отклоняются наружу. Когда лапки 136 скользят вокруг уступов 146, они защелкиваются в пазах 174 с сопротивлением повороту щитка 108 из защитного положения. Однако блокирующее действие, обеспеченное лапками 136, пазами 174 и уступами 146, является реверсируемым. Оператор может оказать давление пальцами, чтобы изогнуть первую и вторую боковые стенки 110, 112 одну от другой. При достаточном изгибе боковых стенок лапки 136 могут освободить уступы 146, так что щиток 108 может повернуться из защитного положения.
Фиг.16-18 дополнительно иллюстрируют структуру втулки 106. По фиг.18 проксимальный цилиндрический участок 152 включает в себя внутренний охватывающий конус 178, который выполнен для приема, с целью соединения, охватываемого конического наконечника шприца 102 (фиг.1). Дистальный цилиндрический участок 154 также включает в себя внутреннее охватывающее отверстие 180, которое выполнено для приема проксимального обрубленного конца иглы 104 (фиг.4). Дистальный цилиндрический участок 154 включает в себя также множество продольно разнесенных кольцевых выемок 182 (фиг.18), выполненных для приема кольцевых ребер 184 (фиг.4) на игле 104. В альтернативном варианте осуществления цилиндрический участок 154 имеет охватываемый конус для выдвижения в отдельно обеспеченное объединение втулки иглы и иглы. Данный альтернативный вариант позволяет практикующему специалисту применять любой ряд размеров иглы с накидным колпачком.
Фиг.1-4 иллюстрируют устройство 100 откидного щитка в собранном состоянии. Когда устройство 100 изготавливают, щиток 108 устанавливают в втулку 106 изгибанием первой и второй боковых стенок 110, 112 (фиг.2 и 3) одна от другой в площади конца 116 основания щитка 108. Щели 124 (фиг.5 и 6) между первой и второй боковыми стенками 110, 112 и третьей боковой стенкой 114 облегчают изгибание. Щиток 108 и втулку 106 далее позиционируют, так что шаровые опоры 134 находятся как раз снаружи отверстий 168 (фиг.15) в гнездах 142. Затем боковые стенки 110, 112 сдавливают вовнутрь, так что шаровые опоры 134 продавливаются через более узкие отверстия 168 и в гнезда 142. По завершении данных этапов щиток 108 располагают под соответствующим углом относительно втулки 106, так что лапки 136 и/или боковые стенки 110, 112 не мешают втулке 106. Например, щиток 108 и втулка 106 могут быть расположены так, что их продольные оси являются перпендикулярными одна другой.
Также, когда устройство 100 изготавливают, оно может быть закрыто колпачком, чтобы надежно закрыть острый дистальный конец 186 (фиг.4) до применения. По фиг.4, устройство 100 включает в себя конический цилиндрический колпачок 188, который насажен на дистальный цилиндрический участок 154 втулки 106 фрикционной посадкой. Наружный диаметр колпачка 188 подобран по размерам так, что конец 116 основания щитка 108 может продолжаться вокруг, по меньшей мере, колпачка 188, давая щитку 108 возможность поворота к колпачку 188, как показано на фиг.4. В таком исполнении устройство 100 занимает меньшее пространство при транспортировке по сравнению с исполнением, при котором щиток 108 расположен перпендикулярно к колпачку 188.
При применении данного устройства 100 шарнирного щитка оператор обычно начинает с устройства 100 в исполнении с колпачком по фиг.4. Оператор поворачивает щиток 108 от колпачка 188 и удаляет колпачок 188. Далее устройство 100 готово к применению для медицинской инъекции или взятия крови. Шаровой шарнир 144 предпочтительно дает возможность оставлять щиток 108 под любым желаемым углом относительно иглы без необходимости удерживания щитка 108 на месте. Таким образом, пальцы оператора могут выполнять другие операции. Как отмечалось выше, сравнительные размеры и/или формы шаровых опор 134 и гнезд 142 могут быть разработаны для обеспечения желаемого относительного движения. Например, данные компоненты могут быть изготовлены для посадки с натягом, так что трение и натяг между движущимися частями оставляет щиток под желаемым углом, после освобождения оператором щитка 108. Дополнительные примеры размеров и форм шаровых опор 134 и гнезд 142 рассмотрены ниже.
После инъекции или взятия крови оператор поворачивает щиток 108 к игле 104, прикладывая ручное усилие. Оператор продолжает поворачивать щиток 108, пока крюки 130 не обойдут вокруг иглы 104 и лапки не защелкнутся в гнездах 174. При игле 104, надежно окруженной щитком 108 (фиг.1), устройство 100 готово к освобождению.
Фиг.8-11 иллюстрируют альтернативные формы наружных поверхностей шаровых опор 134. Альтернативные формы показаны в сравнении со сферической формой, фиг.5-7, чтобы высветить контрасты форм. По фиг.8 возможные альтернативные формы включают в себя различные правильные и неправильные многогранники, имеющие множество граней 190. Примеры правильных многогранников включают в себя додекаэдр, икосаэдр, октаэдр или любой другой полиэдр. Каждая из этих форм включает в себя множество граней 190, имеющих конгруэнтные формы. В неправильном многограннике грани 190 не имеют конгруэнтных форм, и грани 190 могут продолжаться частично или полностью по периферии шаровой опоры 134.
По фиг.9 другая альтернативная форма обеспечивает единственную грань 192 или плоскую поверхность, которая образует плоскость, продолжающуюся перпендикулярно первой и второй боковым стенкам 110, 112. Соответствующая грань (не показано) может быть обеспечена в гнезде 142, так что, когда щиток 108 достигает желаемого угла относительно иглы 104, например, вертикали, то грань 192 на шаровой опоре 134 опирается гранью на гнездо, для поддержания щитка 108 под желаемым углом. На противоположной стороне шаровой опоры 134 может быть вторая грань 192, в таком случае гнездо будут также включать в себя вторую грань, расположенную противоположной первой грани.
По фиг.10 другая альтернативная форма обеспечивает множество граней 194, которые образуют плоскости, продолжающиеся перпендикулярно первой и второй боковым стенкам 110, 112. Грани 194 могут продолжаться частично или полностью по периферии шаровой опоры 134. Соответствующие грани (не показано) могут быть обеспечены в гнезде 142, так что, когда щиток 108 поворачивается, грани на шарнирной опоре 134 последовательно опираются на грани в гнезде. Результирующее движение обеспечивает действие, подобное храповому механизму, что дает возможность щитку 108 поддерживаться под множеством разных углов относительно иглы 104.
По фиг.11 другая альтернативная форма обеспечивает единственную грань 196, которая образует плоскость, продолжающуюся перпендикулярно первой и второй боковым стенкам 110, 112. Сравнивая фиг.9 и 11, грани 192, 196 имеют подобные формы. Тем не менее грань 192 фиг.9 имеет длинный размер, продолжающийся параллельно первой и второй боковым стенкам 110, 112, в то время как грань 196 фиг.11 имеет длинный размер, продолжающийся перпендикулярно первой и второй боковым стенкам 110, 112. Соответствующая грань (не показано) может быть обеспечена в гнезде 142, так что, когда щиток 108 достигает желаемого угла относительно иглы 104, например, вертикали, то грань 196 на шаровой опоре 134 опирается гранью 196 на гнездо 142 для поддержания щитка 108 под желаемым углом. На противоположной стороне шаровой опоры 134 может быть вторая грань, в таком случае гнездо 142 будет также включать в себя вторую грань, расположенную противоположной первой грани 196.
Хотя и не показано, но шаровые опоры 134 могут иметь дополнительные формы. Примерные альтернативные формы включают в себя диск, куб, кубовидную, эллипсовидную, яйцевидную, овальную или любую другую форму. Шаровая опора 134 может также включать в себя щель, так что ее можно сжимать при введении в гнездо для установки защелкиванием. Гнезда 142 могут иметь формы, дополнительные к любой из отмеченных выше форм. Шаровые опоры 134 и/или гнезда 142 могут включать в себя офактуривание поверхности, например, накатывание. Также в то время как в иллюстрируемых вариантах осуществления шаровые опоры 134 находятся на щитке 108, а гнезда 142 находятся на втулке 106, в альтернативных вариантах осуществления шаровые опоры 134 могут быть на втулке 106, а гнезда 142 - на щитке 108. Также в то время как в иллюстрируемом варианте осуществления обеспечены две шаровые опоры 134 и два гнезда 142, в альтернативных вариантах осуществления может быть обеспечено любое число шаровых опор 134 и гнезд 142.
Данные варианты осуществления могут быть выполнены из соответствующих материалов, например пластиков. Пластиками предпочтительно являются пластики, предусмотренные для применения в медицине. Щиток 108 и втулка могут быть изготовлены литьем под давлением и затем скреплены друг с другом, как описано выше. Примерные материалы для щитка 108 и втулки 106 включают в себя акрилонитрилбутадиенстирол (ABS), полиэтилен, полипропилен (PP), фторированный этилен пропилен (FEP), политетрафторэтилен (PTFE), полихлортрифторэтилен (PCTFE), и другие.
Фиг.19-40 иллюстрируют альтернативные варианты осуществления данных устройств шарнирных щитков. Эти альтернативные варианты осуществления имеют многие совпадения с вариантами осуществления, описанными выше и показанными на фиг.1-18. Соответственно, следующее обсуждение фокусируется на признаках фиг.19-40, которые отличаются от вариантов осуществления фиг.1-18.
Фиг.19-23 иллюстрируют один вариант осуществления, в котором шаровой шарнир заменен шарниром типа дверной петли (bar-and-channel hinge). По фиг.22 поперечное основание 200 втулки 202 включает в себя канал 204, образованный в виде частично полого цилиндра. Канал 204 присоединяет, по существу, планарный участок 206 поперечного основания 200, так что продольная ось канала 204 продолжается перпендикулярно к оси иглы 104 и лежит в плоскости или около нее, образованной, по существу, планарным участком 206. Канал 204 открыт с двух концов и включает в себя узкое отверстие 208, которое продолжается по его проксимальной стороне.
По фиг.23 щиток 210 включает в себя цилиндрический стержень 212, который продолжается между первой и второй боковыми стенками 214, 216, около противоположных их углов 218. Стержень 212 выполнен по размерам для его приема в канале 204 скользящей посадкой или посадкой с натягом, так что щиток 210 может быть удержан под желаемым углом поворота относительно втулки 202, как рассмотрено выше. Для установки щитка 210 на втулке 202 стержень через отверстие 208 принудительно вводят в канал 204. Канал 204 выполнен с возможностью изгиба, так что ширина отверстия 208 может временно увеличиваться, для ввода стержня 212. Сразу после прохода стержня 212 канал 204 возвращается в свою первоначальную форму, чтобы обеспечить скользящую посадку или посадку с натягом стержня 212. После выполнения этапов сборки щиток 210 располагают под соответствующим углом относительно втулки, так что лапки 220 (фиг.21) и/или боковые стенки 214, 216 не мешают втулке 202. Например, щиток 210 и втулка 202 могут быть расположены так, что их продольные оси являются перпендикулярными одна другой.
По фиг.20 и 21 вариант осуществления фиг.19-23 включает в себя как крюк 222, так и реверсируемый замок 224 щитка. Фиг.24 иллюстрирует альтернативу варианту осуществления фиг.19-23, в которой реверсируемый замок щитка исключен. Как представлено, щиток 226 не включает в себя первую и вторую лапки, которые присутствуют в варианте осуществления фиг.21. Таким образом, когда щиток 226 находится в положении с защищенной иглой, на щитке 226 нет конструкции для взаимодействия с уступами 228 и гнездами 230 на втулке 220.
Фиг.25 и 26 иллюстрируют другой альтернативный вариант осуществления, в котором щиток содержит на втулке 242 первое и второе кольца 240, которые принимают первый и второй держатели 244 на щитке 246. По фиг.25 первое и второе кольца 240 разнесены одно от другого и примыкают, по существу, к планарному участку 248 поперечного основания 250, так что продольная ось, проходящая через оба кольца 240, лежит в плоскости или около нее, образованной, по существу, планарным участком 248.
По фиг.26 щиток 246 включает в себя первый и второй держатели 244, которые выступают вовнутрь из первой и второй боковых стенок 252, 254, около их противоположных углов 256. Держатели 244 разнесены друг от друга. Каждый держатель 244 включает в себя цилиндрический участок 258, присоединяемый к своей соответствующей боковой стенке 252, 254, и участок 260 конического наконечника на конце цилиндрического участка 258, и разнесенный с соответствующей боковой стенкой 252, 254. Наконечники 260 выполнены так, что скошенная поверхность 262 каждого повернута от своего соответствующего участка 258. Плоская поверхность каждого наконечника образует, таким образом, около своего соответствующего цилиндрического участка 258 поперечный кольцевой буртик 264.
Цилиндрические участки 258 выполнены по размерам для их приема в соответствующих участках колец 240 со скользящей посадкой или посадкой с натягом, так что щиток 246 может поддерживаться под желаемым углом поворота относительно втулки 242, как рассмотрено выше. Конические наконечники 260 изменяются в диаметре от вершины каждого до максимального диаметра основания каждого. Максимальный диаметр превышает внутренний диаметр каждого кольца 240. Таким образом, когда щиток 246 установлен на втулке 242, наконечники 260 оказывают сопротивление удалению держателей 244 из колец 240.
Для установки щитка 246 на втулке 242 первую и вторую боковые стенки 252, 254 изгибают наружу одна от другой в районе конца 266 основания щитка 246. Щели 268 между первой и второй боковыми стенками 252, 254 и третьей боковой стенкой 270 облегчают изгиб. Затем щиток 246 и втулку 242 располагают так, что держатели 244 располагаются точно сбоку отверстий в кольцах 240. Далее боковые стенки 252, 254 вдавливают внутрь, так что наконечники 260 вжимаются в кольца 240, пока участок максимального диаметра не расположится в середине колец 240. Поперечные кольцевые буртики 264 наконечников 260 опираются на кольца 240, чтобы сопротивляться удалению. Хотя на фиг.26 не видно, каждый из наконечников 260 включает в себя щель, которая делит наконечник 260 пополам. Щель позволяет половинкам наконечника 260 изгибаться одна к другой, чтобы дать возможность наконечнику протиснуться через соответствующее ему кольцо 240. При прохождении участка максимального диаметра наконечника 260 через кольцо 240, половинки наконечника расходятся назад в ненапряженное положение. По окончании этапов установки щиток 246 расположен под соответствующим углом относительно втулки 242, так что боковые стенки 252, 254 не мешают втулке 242. Например, щиток 246 и втулка 242 могут быть расположены так, что их продольные оси являются перпендикулярными одна другой.
Фиг.27 иллюстрирует альтернативное исполнение щитка 246 фиг.26, в котором двойные щели 268 заменены единичной щелью 272, которая продолжается по третьей боковой стенке 274 к месту, равноотстоящему от первой и второй боковых стенок 276, 278. Щель 272 облегчает изгиб первой и второй боковых стенок 276, 278 одна от другой. Третья боковая стенка 274 может быть альтернативно названа третьей стенкой, которая расположена между двумя боковыми стенками, в общем, U-образного колпака.
Фиг.28 представляет другое альтернативное исполнение щитка 246 фиг.26, в котором держатели 280 имеют другие размер и форму. В варианте осуществления по фиг.28, каждый держатель 280 является цилиндрическим; наконечники или крюки 260 на концах держателей фиг.26 исключены. Дополнительно, держатели 280 опираются друг на друга, или разнесены незначительно друг от друга. Дополнительная длина каждого держателя 280 компенсирует исключенные наконечники 260 при удерживании держателей 280 внутри колец 240. Для дополнительной защиты от удаления держателей 280 из колец 240 концы держателей 280 могут быть скреплены друг с другом, например, адгезией или сваркой после совместного монтажа щитка 282 с втулкой 242.
Фиг.29 и 30 иллюстрируют другой альтернативный вариант осуществления, в котором шарнир содержит цилиндр 290 на втулке 292, который принимает единственный держатель на щитке 296. По фиг.29 цилиндр 290 имеет закрытую боковую стенку и открыт на другом конце. Цилиндр 290 примыкает, по существу, к планарному участку 298 поперечного основания 300, так что продольная ось, проходящая через цилиндр 290, лежит в плоскости, образованной, по существу, планарным участком 298, или около нее.
По фиг.30 щиток 296 включает в себя один держатель 294, который выступает внутрь из первой боковой стенки 302 около ее угла 304. Держатель 294 выступает до плоскости или почти до плоскости, ограниченной второй боковой стеной 306. Держатель 294 включает в себя цилиндрический участок 308, соединяющий первую боковую стенку 302 и участок 310 конического наконечника в конце цилиндрического участка 308 и разнесенный с первой боковой стенкой 302. Наконечник 310 выполнен так, что его скошенная поверхность 312 повернута в сторону от цилиндрического участка 308. Плоская поверхность наконечника 310 образует, таким образом, поперечный кольцевой буртик 314 вокруг цилиндрического участка 308.
Цилиндрический участок 308 выполнен, по размерам, для его приема в цилиндре 290 со скользящей посадкой или посадкой с натягом, так что щиток 296 может поддерживаться под желаемым углом поворота относительно втулки 292, как рассмотрено выше. Конический наконечник 310 изменяется в диаметре от вершины до максимального диаметра в его основании. Максимальный диаметр превышает внутренний диаметр цилиндра 290. Таким образом, когда щиток 296 установлен на втулке 292, наконечник 310 оказывает сопротивление удалению держателя 294 из цилиндра 290.
По фиг.30 щиток 296 дополнительно включает в себя прямоугольную выемку 316 в углу второй боковой стенки 306, противоположном углу 304 первой боковой стеки 302, из которой продолжается держатель 294. Из-за длины держателя 294 и длины цилиндра 290 достаточно трудно отогнуть первую и вторую боковые стенки 302, 306 одну от другой, чтобы дать возможность введения держателя 294 в цилиндр 290. Таким образом, выемка 316 способствует размещению цилиндра 290 при установке щитка 296 на втулке 292, как описано ниже.
о
Для установки щитка 296 на втулке 292 щиток 296 располагают сбоку втулки 292, так что наконечник 310 на держателе 294 располагают непосредственно со стороны отверстия 318 цилиндра 290 и так что угол, установленный между продольными осями щитка 296 и втулки 292, находится между приблизительно 90° и приблизительно 180. Данный диапазон углов дает возможность выемке 316 во второй боковой стенке 306 размещать втулку 292, когда щиток 296 и втулка двигаются латерально друг к другу. Когда щиток 296 и втулка 292 двигаются латерально друг к другу, наконечник 310 продавливается внутри цилиндра 290, пока участок максимального диаметра наконечника не достигнет противоположной стороны. Поперечный кольцевой буртик 314 наконечника 310 опирается на цилиндр 290 для сопротивления удалению. Как показано, наконечник 310 включает в себя щель 320, которая делит пополам наконечник 310. Щель 320 помогает половинкам наконечника 310 изгибаться одна к другой, чтобы помочь продавить наконечник 310 через цилиндр 290. После прохода участка максимального диаметра наконечника 310 через цилиндр 290 половинки наконечника 310 приходят назад в ненапряженное положение.
Фиг.31 иллюстрирует альтернативный представленному варианту на фиг.29 и 39 вариант осуществления, но имеющий подобную подвеску. Как показано, наконечник 322 продолжается до дальней стороны цилиндра 324, так что поперечный кольцевой буртик (не показано) опирается на цилиндр 324, для сопротивления удалению держателя из цилиндра 324.
Фиг.32 иллюстрирует альтернативный щиток 330, имеющий поворотную часть, совместимую с цилиндром 290 фиг.29. Щиток 330 фиг.32 не включает в себя выемку 316 щитка 296 фиг.30. Вместо этого щиток 330 включает в себя первое и второе отверстия 332, расположенные в противоположных углах 334 первой и второй боковых стенок 336, 338. Щиток 330 дополнительно содержит держатель 340, который является отдельной от первой и второй боковых стенок 336, 338 деталью. Держатель 340 является цилиндрическим, и включает в себя постоянный диаметр, за исключением плоской головки 342 на первом конце, и второй конец 344, выполненный в виде наконечника 344, аналогичного наконечнику 310 фиг.30.
Для установки щитка 330, фиг.32, на втулке 292, фиг.29, щиток 330 размещают так, что первая и вторая боковые стенки 336, 338 окружают цилиндр 290 в любом конце, а отверстия 332 являются коаксиальными с цилиндром 290. Затем вводят держатель 340, первым, конец наконечника 344, через цилиндр 290 и, наконец, через вторую боковую стенку 338, пока наконечник 344 не выйдет из второй боковой стенки. Диаметры головки 342 и наконечника 344 являются каждый больше диаметров отверстий 332, так что держатель 340 сопротивляется удалению из отверстий 332.
Фиг.33 иллюстрирует альтернативный вариантам фиг.29 и 32 вариант осуществления, но имеющий подобную подвеску. Как показано, наконечник 350 продолжается через отверстие 352 во второй боковой стенке 354, и поперечный кольцевой буртик (не показано) опирается на боковую стенку 354, чтобы сопротивляться удалению держателя из отверстия 352.
Фиг.34 и 36 иллюстрируют альтернативный вариантам фиг.25 и 26 вариант осуществления, за исключением того, что места расположения держателей и отверстий полностью изменены по фиг.34, втулка 360 включает в себя цилиндр 362, который размещен и ориентирован подобно цилиндру 290 фиг.29. Однако цилиндр 362 является сплошным или, по меньшей мере, закрытым с обоих концов. Первый и второй держатели 364 выступают наружу в противоположных направлениях от концов цилиндра 362. Держатели 364 являются, по существу, идентичными держателям 244 фиг.26, за исключением их расположения и противоположной ориентации. Щиток 366 фиг.36 является, по существу, идентичным щитку 330 фиг.32, при этом включает в себя первое и второе отверстия 368, расположенные в противоположных углах 370 первой и второй боковых стенок 372, 374. Однако щиток 366 фиг.36 включает в себя первую и вторую щели 376, аналогичные щелям 268 фиг.26. Способ установки щитка 366, фиг.36, на втулке 360, фиг.34, является, по существу, идентичным способу установки щитка 246, фиг.26, на втулке 242, фиг.25, описанному выше, за исключением того, что держатели 364 на втулке 360 (фиг.34) продавливают через отверстия 368 на первой и второй боковых стенках 372, 374 (фиг.36), тогда как держатели 244 на первой и второй боковых стенках 252, 254 (фиг.26) продавливают, при этом через кольца 240 (фиг.25).
Фиг.37 иллюстрирует альтернативный вариантам фиг.34 и 36 вариант осуществления, но имеющий подобную подвеску. Как показано, наконечники 380 на стержнях (не показано) продолжаются по отверстиям 382 в боковых стенках 384, 386, а поперечные кольцевые буртики (не показано) опираются на боковые стенки 384, 386, чтобы сопротивляться удалению держателей из отверстий 382.
Фиг.35 иллюстрирует альтернативный втулке 360, фиг.382, вариант осуществления. На фиг.35 цилиндр 362, фиг.34, заменен первой и второй лапками 390. Каждая лапка 390 выполнена по форме, по существу, в виде треугольника и образует плоскость, продолжающуюся перпендикулярно плоскости, по существу, планарного участка 392. Одна вершина каждого треугольника примыкает, по существу, к планарному участку 392, так что высота каждой лапки 390 увеличивается с увеличением расстояния, по существу, от планарного участка 392. Держатели 394 выступают наружу в противоположных направлениях из лапок 392.
Фиг.38-40 иллюстрируют альтернативные исполнения крюка, который запирает щиток в положении с защищенной иглой. По фиг.38 и 39 крюк 400 включает в себя изогнутый участок 402 (фиг.39), который продолжается латерально. Крюк 400 также расположен на щитке 404 в определенном положении, так что, когда щиток достигает положения с защищенной иглой, крюк 400 зацепляет дистальный цилиндрический участок 406 втулки 408, а не иглу, как в предыдущих вариантах осуществления. По фиг.40 крюк 410 включает в себя изогнутый участок 412, который продолжается проксимально. Дистальный цилиндрический участок 414 втулки 416 включает в себя ребро 418, которое выступает продольно, на достаточное расстояние, так что, когда щиток 420 достигает положения с защищенной иглой, крюк 410 зацепляет ребро 418.
Вышеизложенное описание представляет лучший вариант из предлагаемого для выполнения устройств шарнирного щитка, порядок и способ их сборки и применения в таких полных, ясных, сжатых и точных выражениях, чтобы дать возможность любому специалисту в данной области техники, к которой он относится, изготовления и применения данных устройств шарнирного щитка. Тем не менее после обсужденного выше данные устройства шарнирного щитка пригодны к модификациям и альтернативным конструкциям, которые являются полностью эквивалентными им. Соответственно, данные устройства шарнирного щитка не ограничиваются раскрытыми конкретными вариантами осуществления. На самом деле данные устройства шарнирного щитка охватывают все модификации и альтернативные конструкции, которые соответствуют сущности и находятся в объеме устройств шарнирного щитка, как изложено, в целом, в последующей формуле изобретения, которая особо указывает и определенно заявляет предмет изобретения устройств шарнирного щитка.