CN103082592B - 一种带紧急支撑作用的减震拐杖 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种带紧急支撑作用的减震拐杖，包括上拐杖本体和下拐杖本体，所述上拐杖本体底部设有一滑套，该滑套内置减震弹簧且与所述下拐杖本体滑动配合，其特征在于，所述下拐杖本体设有密封腔体，所述密封腔体内盛设剪切增稠流体，所述滑套内设有穿过减震弹簧的连接杆，连接杆的底端伸入密封腔体内且端部固定有第一活塞。通过在内部设置剪切增稠流体，在突发情况下可以瞬间反馈作用力帮助人体恢复平衡，在拥有使用舒适度的同时保证使用者的安全。

Description

一种带紧急支撑作用的减震拐杖
技术领域
本发明涉及一种拐杖，特别是涉及一种带紧急支撑作用的减震拐杖。
背景技术
拐杖是老年人以及活动不便者最常使用的助行设备。传统的拐杖有很多种，多为木质，异同点主要在于手柄的形态，如伞把形、鱼尾形等。随着材料及加工工艺的进步，近年来出现了采用铝合金或者不锈钢制成的拐杖。这类拐杖不仅重量轻，强度高，并且很多具有长度可调节功能，以适应不同身高的用户。另外，手柄和脚垫的材质选择也更为人性化，起到避震、防滑的作用。
传统拐杖的一个缺点是：使用者须承受拐杖支撑在地面时的反作用力，连续使用一段时间后，会造成手部酸痛，非常不舒适。针对这一缺点，有研究者开发出减震拐杖，授权公告号为CN2917367Y的中国专利公开了一种拐杖，包括拐杖杆，为在拐杖杆的外壁套接有外套，该外套内壁与拐杖杆杆体之间设置有减震弹簧，外套的底端设有减震垫，拐杖杆的顶端分别设有电子表和指南针。
授权公告号为CN201481726U的中国专利公开了一种防滑减震折叠式拐杖，拐杖下部呈中空腔体结构，内置支撑杆和减震弹簧，所述支撑杆的下端与置于防一滑板中部的万向节球头连接固定，所述拐杖下部的下端面与所述万向节球头之间置有宝塔簧。
这类拐杖安装了弹簧机构，能够有效吸收地面的反作用力，从而缓解人的手部疲劳。
减震拐杖在带来舒适的同时增加了危险发生的可能。例如，紧急情况发生时，使用者瞬间失去重心，此时会下意识地快速调整拐杖来达到身体的平衡。减震拐杖由于减震器的缓冲作用，不能马上反馈一个作用力帮助人恢复平衡。反而会加剧这一危险现象(人未获得预期的作用力)。
发明内容
本发明提供了一种带紧急支撑作用的减震拐杖，以解决现有拐杖在突发情况下减震器不能反馈作用力帮助人体恢复平衡的问题。
一种拐杖，包括上拐杖本体和下拐杖本体，所述上拐杖本体底部设有一滑套，该滑套内置减震弹簧且与所述下拐杖本体滑动配合，所述下拐杖本体设有密封腔体，所述密封腔体内盛设剪切增稠流体，所述滑套内设有穿过减震弹簧的连接杆，连接杆的底端伸入密封腔体内且端部固定有第一活塞。
剪切增稠流体是一种非牛顿流体，它的粘度随剪应变率的增加而增大，在低剪应变率下的粘度很低、非常容易变形，但当受到高剪应变率的巨大外界冲击时便会变得十分坚硬，与固体相近。在突发情况下，人支配拐杖的速度和力量较大，连接杆以高剪切力撞击剪切增稠流体表面，流体变得十分坚硬，第一活塞不能进入流体内部，上拐杖本体所接收的来自地表的力直接通过连接杆传递到上拐杖本体，确保使用者及时获得拐杖的支撑力，避免失去平衡而发生意外。
为了实现上述效果，剪切增稠流体不能充满整个密封腔体，优选的，所述剪切增稠流体的体积是密封腔体体积的1/2～1/5。上述体积比大于1/2时，流体易充满密封腔，缓冲作用变差；小于1/5时，流体的剪切增稠效应不够显著，在紧急情况下，使用者难以获得有效支撑。
为了避免打滑以及提高减震效果，所述下拐杖本体底端设有减震脚垫；所述脚垫的材料可以选用橡胶等耐磨弹性材料。
为了防止剪切增稠流体从密封腔体内泄漏，所述密封腔体上供连接杆伸入的开口处设有密封圈。
为了提高拐杖使用的舒适度，所述拐杖还可以设置阻尼机构，根据阻尼机构相对密封腔体位置不同，可以有如下两种结构：
所述密封腔体下方设有阻尼腔体，所述连接杆下方设有伸入阻尼腔体的延伸段，延伸段上固定有将阻尼腔体分隔为两部分的第二活塞。
因延伸段强度要求不高，优选的，所述延伸段的直径小于连接杆主体部分的直径，如此便可以节省材料，并且提高阻尼腔体的密封性能。
或者，所述密封腔体上方设有阻尼腔体，所述连接杆穿过阻尼腔体，伸入阻尼腔体的部分固定有将阻尼腔体分隔为两部分的第二活塞。
连接杆、阻尼腔体和第二活塞构成了阻尼机构，在减震弹簧回复时可以减小上拐杖本体对人体的冲击力，增加拐杖使用时的舒适度。
本发明的减震机构可以设置在拐杖的任意位置，优选设置在距离拐杖两端1/5以上长度处，即所述上拐杖本体和下拐杖本体的长度比为0.25～4：1，实施例中所述上拐杖本体为手柄，下拐杖本体为拐杖杆，长度比例为0.25:1。
为了减小滑套与下拐杖本体的摩擦面积，降低材料的磨损，所述滑套口部边沿与下拐杖本体贴合，内壁面内凹形成弧面。
与现有技术相比较，本发明有益效果为：
本发明拐杖通过在内部设置剪切增稠流体，在突发情况下可以瞬间反馈作用力帮助人体恢复平衡，保证使用者的安全。
附图说明
图1为本发明拐杖的结构示意图。
图2为图1所示拐杖A部分剖视图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
如图1所示，一种减震拐杖，包括手柄1、滑套4、拐杖杆2和减震脚垫3，减震弹簧5位于滑套4内部，两端分别抵靠手柄1和拐杖杆2，减震弹簧5可以吸收部分来自地面的反作用力，从而增加拐杖使用时的舒适度。减震脚垫3设于拐杖杆2底端，为了避免打滑以及提高减震效果，减震脚垫3的材料选用橡胶等耐磨弹性材料。。
滑套4与手柄1底端固定联接，且与拐杖杆2顶部滑动配合。为了减小滑套4与拐杖杆2的摩擦面积，降低材料的磨损，滑套4仅口部边沿与下拐杖杆2贴合，而内壁面内凹形成弧面。
拐杖设置减震弹簧可以提高使用的舒适性，但是在突发情况下由于无法及时给人体提供支撑力，容易使人体失去平衡，为了解决该问题，滑套4内设有穿过减震弹簧5的连接杆6，拐杖杆2顶部有一密封腔体8，连接杆6一端与手柄1固定连接，另一端伸入密封腔体8内，且该活动端固定有第一活塞7。密封腔体8内置剪切增稠流体12，剪切增稠流体并不充满整个密封腔体8，其体积仅占到密封腔体8体积的1/2～1/5。本发明剪切增稠流体12可以选用市售产品，如纳米二氧化硅透明液体。为了防止剪切增稠流体12从密封腔体8内泄漏，密封腔体8上供连接杆6伸入的开口处设有密封圈10。
为了进一步提高拐杖使用的舒适度，本发明减震拐杖还包括一阻尼机构，阻尼机构包括设于密封腔体8下方的阻尼腔体9以及阻尼腔体9内将其分隔为两部分的第二活塞11，连接杆6底端延伸至阻尼腔体9内，并与第二活塞11固定连接。因延伸段强度要求不高，延伸段的直径可以小于连接杆6主体部分的直径，如此便可以节省材料，并且提高阻尼腔体9的密封性能。连接杆6、阻尼腔体9和第二活塞11构成了阻尼机构，在减震弹簧5回弹时可以减小上拐杖本体对人体的冲击力，进一步增加拐杖使用时的舒适度。
上述实施例的减震机构设于拐杖的上部，显而易见减震机构可以设置于拐杖的其它位置，即减震机构也可以在拐杖杆上。如果将拐杖以减震机构为分界点分为上拐杖本体和下拐杖本体两部分，两部分的长度比可以在0.25～4：1范围内。
正常使用状态下，第一活塞7以低剪切力进入剪切增稠流体12，密封腔体8内的剪切增稠流体12特征为液体，对第一活塞7的运动无干扰作用，减震弹簧5与阻尼机构正常工作，缓解地面支撑力通过拐杖作用于使用者手部的冲击，增加使用的舒适度。
当使用者失去重心即将摔倒时，一般支配拐杖的速度和力量是常态下的5-10倍，第一活塞7高速撞击剪切增稠流体12表面，根据剪切增稠流体的胀流性，其表面便会变得十分坚硬，与固体相近；因第一活塞7、连接杆6和手柄1都是固定连接，地面施加给拐杖杆2的支撑力可以瞬间通过第一活塞7、连接杆6和手柄1传递到使用者，克服因减震弹簧5和阻尼机构带来的不能马上反馈一个作用力使人恢复平衡的问题，帮助使用者恢复平衡，保证拐杖使用时的安全。

Claims (10)

1.一种带紧急支撑作用的减震拐杖，包括上拐杖本体和下拐杖本体，所述上拐杖本体底部设有一滑套(4)，该滑套(4)内置减震弹簧(5)且与所述下拐杖本体滑动配合，其特征在于，所述下拐杖本体设有密封腔体(8)，所述密封腔体(8)内盛设剪切增稠流体(12)，所述滑套(4)内设有穿过减震弹簧(5)的连接杆(6)，连接杆(6)的底端伸入密封腔体(8)内且端部固定有第一活塞(7)。
2.如权利要求1所述的带紧急支撑作用的减震拐杖，其特征在于，所述下拐杖本体底端设有减震脚垫(3)。
3.如权利要求1所述的带紧急支撑作用的减震拐杖，其特征在于，所述密封腔体(8)上供连接杆(6)伸入的开口处设有密封圈(10)。
4.如权利要求1所述的带紧急支撑作用的减震拐杖，其特征在于，所述密封腔体(8)下方设有阻尼腔体(9)，所述连接杆(6)下方设有伸入阻尼腔体(9)的延伸段，延伸段上固定有将阻尼腔体分隔为两部分的第二活塞(11)。
5.如权利要求4所述的带紧急支撑作用的减震拐杖，其特征在于，所述延伸段的直径小于连接杆(6)主体部分的直径。
6.如权利要求1所述的带紧急支撑作用的减震拐杖，其特征在于，所述密封腔体(8)上方设有阻尼腔体(9)，所述连接杆(6)穿过阻尼腔体(9)，伸入阻尼腔体(9)的部分固定有将阻尼腔体分隔为两部分的第二活塞(11)。
7.如权利要求1所述的带紧急支撑作用的减震拐杖，其特征在于，所述上拐杖本体和下拐杖本体的长度比为0.25～4：1。
8.如权利要求7所述的带紧急支撑作用的减震拐杖，其特征在于，所述上拐杖本体和下拐杖本体的长度比为0.25:1。
9.如权利要求1所述的带紧急支撑作用的减震拐杖，其特征在于，所述滑套(4)口部边沿与下拐杖本体贴合，内壁面内凹形成弧面。
10.如权利要求1所述的带紧急支撑作用的减震拐杖，其特征在于，所述剪切增稠流体(12)的体积是密封腔体(8)体积的1/2～1/5。
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