CN114052314B

CN114052314B - 一种登山用腿部保护装置

Info

Publication number: CN114052314B
Application number: CN202111253249.XA
Authority: CN
Inventors: 龚恩德
Original assignee: Hangzhou Libird Rv Camping Management Co ltd
Current assignee: Hangzhou Libird Rv Camping Management Co ltd
Priority date: 2021-10-27
Filing date: 2021-10-27
Publication date: 2024-01-12
Anticipated expiration: 2041-10-27
Also published as: CN114052314A

Abstract

本发明涉及可穿戴设备技术领域，且公开了一种登山用腿部保护装置，包括用于穿戴在腿部的护膝，所述护膝对应于大腿肚的位置通过上支撑杆连接有上压盖，所述护膝对应于小腿肚的位置通过下支撑杆连接有下压盖。该登山用腿部保护装置，在下山过程中，通过节流件的节流作用，将部分重力势能消耗掉，减轻控制姿态和速度的肌肉负担，于此同时，上支撑杆和下支撑杆收到的反作用力也起到对腿部进行支撑的作用，减轻了腿部肌肉做离心运动的负担，同时也减轻膝关节的负担，对膝盖起到较好的保护作用，其次，由于在每一步的过程中，都将部分势能通过节流的方式消耗掉，有效规避了动能的积累，降低下山过程失速的概率。

Description

一种登山用腿部保护装置

技术领域

本发明涉及可穿戴设备技术领域，具体为一种登山用腿部保护装置。

背景技术

随着人们生活质量的提高，出门游玩的需求日益增加，最常去的旅游景点为各地的名胜古迹、山川河流，这些地方都少不了攀爬各种阶梯，即使在日常生活中，登山也是一种比较受欢迎的运动。

下山比上山累是很常见的生活体验，究其原因，一方面，是由于下山方向和重力作用方向一致，会使得下山的速度更快，控制下山的速度和固定姿势更容易使肌肉酸痛，另一方面，上山时受力的腿是弯曲的，而下山时使力的腿是伸直的，由常识可知，腿部伸直时，对髌骨的冲击力更大，能达到身体体重的几十倍，对膝盖的伤害更大。

其次，在下山时，由于运动方向与重力方向一致，重力势能很容易转变为动能，即在下山时，不自主的速度越来越快，导致失去对速度的控制，不能停下来，引发意外事故。

发明内容

针对上述背景技术的不足，本发明提供了一种登山用腿部保护装置的技术方案，通过节流消耗势能，增强人对速度的控制，同时支撑也减轻腿部肌肉的负担，解决了背景技术提出的问题。

本发明提供如下技术方案：一种登山用腿部保护装置，包括用于穿戴在腿部的护膝，所述护膝对应于大腿肚的位置通过上支撑杆连接有上压盖，所述护膝对应于小腿肚的位置通过下支撑杆连接有下压盖，所述下压盖和上压盖之间设有具有弹性的气囊，所述气囊上设有第一单向阀和节流件，所述上压盖和下压盖均通过限位拉簧与护膝连接，所述气囊通过连接管连接有设于脚掌下且具有弹性的压囊，所述压囊的表面设有第二单向阀。

优选的，所述气囊对应于腿窝的一侧连通有侧膨胀囊。

优选的，所述节流件包括安装于气囊表面的外套体，所述外套体套设有内管体，所述内管体位于外部的部分设于第一节流阀，所述内管体位于气囊内部的部分轴向设有节流孔，所述外套体和内管体之间设有轴向的第一弹簧。

优选的，所述气囊包括第一连接环和挤压囊，所述第一连接环固定连接有第二连接环，所述第二连接环朝向腿窝的一侧设有侧囊体，所述侧囊体固定连接有囊体，所述囊体贯穿第二连接环与第一连接环活动连接，所述侧囊体与第一连接环之间设有伸缩管，所述囊体靠近侧囊体的一侧设有螺纹段，且第一连接环设有与其对应的螺纹套。

优选的，所述上压盖和下压盖均与气囊活动连接，所述挤压囊的内部设有可伸缩的导向杆，且导向杆分别抵紧挤压囊的上下两端。

优选的，所述内管体的下部设有可伸缩的限位块，所述外套体设有与其对应的卡槽，且限位块卡入卡槽内时，节流孔全被外套体遮挡，所述第一单向阀和第二单向阀可封闭。

本发明具备以下有益效果：

1、该登山用腿部保护装置，一方面，在下山过程中，通过节流件的节流作用，将部分重力势能消耗掉，减轻控制姿态和速度的肌肉负担，与此同时，上支撑杆和下支撑杆收到的反作用力也起到对腿部进行支撑的作用，减轻了腿部肌肉做离心运动的负担，另一方面，支撑力也减轻膝关节的负担，对膝盖起到较好的保护作用，同时，侧膨胀囊也起到避免腿部过度伸直的作用。

2、该登山用腿部保护装置，由于在每一步的过程中，都将部分势能通过节流的方式消耗掉，并且随着速度的增加，节流的能力越强，消耗的势能越多，有效规避了动能的积累，降低下山过程失速的概率。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中节流件的结构示意图；

图3为本发明中侧膨胀囊的结构示意图；

图4为本发明中上压盖、下压盖与气囊的连接结构示意图。

图中：1、护膝；2、上支撑杆；3、上压盖；4、下支撑杆；5、下压盖；6、气囊；7、第一单向阀；8、节流件；81、外套体；82、内管体；83、第一节流阀；84、节流孔；85、第一弹簧；9、限位拉簧；10、连接管；11、压囊；12、第二单向阀；13、侧膨胀囊；131、连接环；132、囊体；133、伸缩管；134、侧囊体；14、限位块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，一种登山用腿部保护装置，包括用于穿戴在腿部的护膝1，护膝1位于膝盖的两侧均设有绑带，避免护膝1上下滑动，护膝1对应于大腿肚的位置通过上支撑杆2连接有上压盖3，护膝1对应于小腿肚的位置通过下支撑杆4连接有下压盖5，上支撑杆2和下支撑杆4的两端均铰接，以适应腿部姿态的变化，下压盖5和上压盖3之间设有具有弹性的气囊6，气囊6上设有第一单向阀7和节流件8，使得气囊6在被挤压时放气，在被拉伸时吸气，同时在节流件8的作用下，控制气囊6被挤压压缩的难度，也控制单次行程的消能能力，上压盖3和下压盖5均通过限位拉簧9与护膝1连接，通过限位拉簧9限制上压盖3和下压盖5向外部移动，保证上压盖3和下压盖5对气囊6的挤压压缩，气囊6通过连接管10连接有设于脚掌下且具有弹性的压囊11，压囊11通过绑带固定在脚掌下，连接管10固定在腿部，避免干扰走路，在下脚时，挤压压囊11，压囊11中气体挤入气囊6中，气囊6对应于腿窝的一侧连通有侧膨胀囊13，在压囊11的气体被挤入气囊6内时，大于节流件8的排气能力，侧膨胀囊13膨胀，顶住腿窝，使腿更倾向于保持适度弯曲，同时上支撑杆2和下支撑杆4反作用力提供支撑，承担较大的重力的冲击，同时也能避免腿部过度弯曲而跪倒，压囊11的表面设有第二单向阀12，在抬脚时，快速吸气恢复原样。

请参阅图2，其中，节流件8包括安装于气囊6表面的外套体81，外套体81套设有内管体82，外套体81和内管体82活动连接，内管体82位于外部的部分设于第一节流阀83，内管体82位于气囊6内部的部分轴向设有节流孔84，气囊6内部气体从节流孔84进入，再从第一节流阀83排出，实现两次节流，外套体81和内管体82之间设有轴向的第一弹簧85，随着压力的变化，外套体81和内管体82的轴向位置发生改变，被外套体81遮挡的节流孔84数量发生变化，即压力越大，节流件8的节流能力越强，当人因为坡度，速度越走越快时，节流能力增强，消能能力增强，减少动能的积累，从而降低因坡度失速的概率。

请参阅图3，其中，气囊6包括第一连接环61和挤压囊62，第一连接环61固定连接有第二连接环131，第二连接环131与挤压囊62连通，第二连接环131朝向腿窝的一侧设有侧囊体134，侧囊体134固定连接有囊体132，囊体132贯穿第二连接环131与第一连接环61活动连接，第二连接环131的中部设有通向第一连接环61的通道，囊体132设于通道中，在第二连接环131膨胀时，囊体132与第一连接环61之间滑动，侧囊体134与第一连接环61之间设有伸缩管133，使其既能保证足够大的接触面，又能保证适当大小的接触力，使腿部趋向于弯曲，囊体132靠近侧囊体134的一侧设有螺纹段，螺纹段的直径大于其他部位，第一连接环61设有与其对应的螺纹套。

请参阅图4，其中，上压盖3和下压盖5均与气囊6活动连接，气囊6可180度旋转，并设有对应的锁定结构，在平地时将气囊180度旋转，避免干扰正常走路，挤压囊62的内部设有可伸缩的导向杆，且导向杆63分别抵紧挤压囊62的上下两端，当气囊6被挤压时，导向杆63限制气囊6的横向移动，保证挤压到位。

请参阅图2，其中，内管体82的下部设有可伸缩的限位块14，外套体81设有与其对应的卡槽，且限位块14卡入卡槽内时，节流孔84全被外套体81遮挡，第一单向阀7和第二单向阀12可封闭，在正常上坡时，锁住气体释放，使消能变为蓄能，将弯腿时储蓄的动能在伸直时释放，辅助攀登阶梯。

本发明的工作原理及工作流程：

在下山时，腿伸直放在下一阶梯上，腿伸直，压囊11和气囊6在弹力作用下吸入空气，踏上后压囊11被踩扁，气体进入气囊6中，气囊6的压力增加，对大腿进行支撑，减少膝盖收到的冲击力，同时侧膨胀囊13膨胀，对腿窝形成推力，避免腿部在下山过程中过度伸直，并且气体通过节流件8释放消耗身体的重力势能，减少腿部的负担，同时当了另一只腿踏下下一阶梯时，该腿开始弯曲，压缩气囊6，上支撑杆2和下支撑杆4的反作用力对腿形成支撑，减少肌肉负担，同时，气体继续从节流件8挤出，消耗势能，避免动能积累，速度越走越快，另一条腿踩到下一阶梯后，重复这一过程。

在平地或上山时，关闭第二单向阀12和第一单向阀7的进气，以及节流件8的出气，此时抬腿和弯腿时实现对气囊6的蓄能，在腿伸直时辅助腿部伸直，减轻腿部负担。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims

1.一种登山用腿部保护装置，包括用于穿戴在腿部的护膝（1），其特征在于：所述护膝（1）对应于大腿肚的位置通过上支撑杆（2）连接有上压盖（3），所述护膝（1）对应于小腿肚的位置通过下支撑杆（4）连接有下压盖（5），所述下压盖（5）和上压盖（3）之间设有具有弹性的气囊（6），所述气囊（6）上设有第一单向阀（7）和节流件（8），所述上压盖（3）和下压盖（5）均通过限位拉簧（9）与护膝（1）连接，所述气囊（6）通过连接管（10）连接有设于脚掌下且具有弹性的压囊（11），所述压囊（11）的表面设有第二单向阀（12），所述气囊（6）对应于腿窝的一侧连通有侧膨胀囊（13），所述节流件（8）包括安装于气囊（6）表面的外套体（81），所述外套体（81）套设有内管体（82），所述内管体（82）位于外部的部分设于第一节流阀（83），所述内管体（82）位于气囊（6）内部的部分轴向设有节流孔（84），所述外套体（81）和内管体（82）之间设有轴向的第一弹簧（85）。

2.根据权利要求1所述的一种登山用腿部保护装置，其特征在于：所述气囊（6）包括第一连接环（61）和挤压囊（62），所述第一连接环（61）固定连接有第二连接环（131），所述第二连接环（131）朝向腿窝的一侧设有侧囊体（134），所述侧囊体（134）固定连接有囊体（132），所述囊体（132）贯穿第二连接环（131）与第一连接环（61）活动连接，所述侧囊体（134）与第一连接环（61）之间设有伸缩管（133），所述囊体（132）靠近侧囊体（134）的一侧设有螺纹段，且第一连接环（61）设有与其对应的螺纹套。

3.根据权利要求2所述的一种登山用腿部保护装置，其特征在于：所述上压盖（3）和下压盖（5）均与气囊（6）活动连接，所述挤压囊（62）的内部设有可伸缩的导向杆（63），且导向杆（63）分别抵紧挤压囊（62）的上下两端。

4.根据权利要求1所述的一种登山用腿部保护装置，其特征在于：所述内管体（82）的下部设有可伸缩的限位块（14），所述外套体（81）设有与其对应的卡槽，且限位块（14）卡入卡槽内时，节流孔（84）全被外套体（81）遮挡，所述第一单向阀（7）和第二单向阀（12）能够封闭。