CN115281402A - 一种自适应调节防护型护膝 - Google Patents

Abstract

本发明公开的是一种自适应调节防护型护膝，包括可折叠的主壳体，主壳体内侧面上连接有内垫，内垫上连接有绑带，主壳体包括若干个主支撑杆、主板块、副支撑杆以及副板块，主支撑杆两端分别可以旋转的连接一根副支撑杆，副支撑杆与主支撑杆间构成钝角，且主支撑杆上的两个副支撑杆对称设置，相邻主支撑杆间向内折叠的连接有两个等腰梯形的主板块，并且两个等腰梯形的主板块下底边连接，每个主板块的腰边与一个三角形的副板块的内侧边可折叠连接，并且副板块的底边连接在与其等长的副支撑杆上，具有可以根据人体关节不同运动弯折度，自适应调整护具硬壳折叠角度进行匹配，能够解决传统刚性硬壳护膝对关节灵敏度阻碍缺陷问题等技术特点。

Description

一种自适应调节防护型护膝

技术领域

本发明涉及一种护膝，更具体一点说，涉及一种自适应调节防护型护膝，属于人体运动保护用品领域。

背景技术

护膝是一种用于防止运动损伤、缓解冲击力和辅助受伤后运动的膝盖保护装置。通常情况下，膝盖韧带、半月板和髌骨的损伤多是小腿胫骨异常扭转、过伸或运动轨迹不稳定所致。护膝的原理是对关节及其软组织施加一定的压力，以保证关节的运动轨迹稳定。虽然护具对人体关节的保护作用极高，但是很多爱好滑板等极限运动的人士却不喜欢佩戴护膝，主要是因为常规硬质外壳类的护膝会影响关节的灵敏度，造成运动动作的变形和动作的失败，如申请号202023141201.3，名称为一种护膝的专利文献就是采取上述常规技术，其解决办法就是“借连接带和魔术贴固定护膝，使护膝更稳定地固定于膝盖上”。

还有一些专利技术尝试辅助提高膝关节的“支撑力”来进行保护，比如申请号202010861020.3，名称为一种护膝，该专利文献记载了“V形件与各个倾斜部之间的结构共同使护膝实现被动刚度不同，有利于健康人群和膝部受损的患者”，如申请号为202010788243.1，名称为一种护膝支撑条”，该专利文献记载了“本体中部的圆柱状设计，可针对膝关节不同方向的弯曲，形成不同方向的缓冲弹力，提高了护膝防护的灵活性”。上述两个专利技术可有效缓冲运动时的膝关节受力，但无法解决受到外来撞击时对膝盖进行有效保护的问题。

因此，目前的“膝盖防护”领域比较多的技术方向是内部材料的舒适性及“如何佩戴”，对于如何解决防护型硬质壳体妨碍人体关节灵敏度的问题并没有太好的办法。市场上还有一类护膝的技术方向是“运动支撑”，不使用硬壳保护，而尽量使护膝更加符合人体膝关节构造来提供有效的运动缓冲，但因为没有足够强度的壳体而在遭受外界撞击时无法有效避免人体受损。

发明内容

为了解决上述现有技术问题，本发明提供具有可以根据人体关节不同运动弯折度自适应调整护具硬壳折叠角度进行匹配，从而解决了传统刚性硬壳护膝对关节灵敏度阻碍缺陷问题等技术特点的一种自适应调节防护型护膝。

为了实现上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种自适应调节防护型护膝，包括可折叠的主壳体，所述主壳体内侧面上连接有内垫，所述内垫上连接有绑带以用于绑在人体膝关节或肘关节上；

所述主壳体包括若干个主支撑杆、主板块、副支撑杆以及副板块，所述主支撑杆两端分别可以旋转的连接一根副支撑杆，所述副支撑杆与主支撑杆间构成钝角，且主支撑杆上的两个副支撑杆对称设置，相邻所述主支撑杆间向内折叠的连接有两个等腰梯形的主板块，并且两个等腰梯形的主板块下底边连接，每个主板块的腰边与一个三角形的副板块的内侧边可折叠连接，并且所述副板块的底边连接在与其等长的副支撑杆上。

优选的，相邻两个所述副板块的外侧边间向内折叠的连接有两个里板块，并且两个所述里板块间通过里支撑杆连接。

优选的，所述内垫左右侧分别连接有左C型减震垫片、右C型减震垫片，所述绑带连接在左C型减震垫片、右C型减震垫片上，所述主壳体的内部通过内垫连接右C型减震垫片、左C型减震垫片构成半包围式保护空间以贴合人体膝关节或肘关节上。

优选的，所述绑带包括间隔设置的上绑带组件、下绑带组件，所述上绑带组件、下绑带组件分别连接于内垫的上下端边，所述上绑带组件包括一号上绑带、二号上绑带，所述下绑带组件包括三号下绑带、四号下绑带，所述一号上绑带、二号上绑带间以及三号下绑带、四号下绑带间均通过公母魔术贴连接。

优选的，主板块、副板块、里板块采用由环氧基形状记忆聚合物材料的板块，所述副支撑杆、里支撑杆、主支撑杆采用由镍钛合金形状记忆合金材料。

优选的，所述内垫、左C型减震垫片、右C型减震垫片上均连接有软垫。

优选的，位于上端的主支撑杆和与其连接的两个副支撑杆间连接有可折叠的顶板，所述顶板包括等腰梯形顶板以及可折叠连接在等腰梯形顶板2腰边的侧板，所述侧板连接在副支撑杆上；

位于下端的主支撑杆和与其连接的两个副支撑杆间连接有可折叠的顶板，所述顶板包括等腰梯形顶板以及可折叠连接在等腰梯形顶板腰边的侧板，所述侧板连接在副支撑杆上。

有益效果：相比现有的硬壳防护型护膝，本发明的防护型硬壳具有可折叠和可伸展的特点，因而在人体穿戴时，可以较好的匹配人体运动动作，不易对人体动作产生干扰和局限作用；由于可折叠的特性，使得本申请的产品具有不穿戴时便于携带和收纳的特性；记忆合金的防护型框架和记忆聚合物的块面，使得产品在经受较大冲击后具有恢复原有形状的特性，不至于过早报废，从而具有更长的产品生命周期；整体结构简单，加工方便，易于批量生产和市场推广，具有较好的市场价值和社会价值。

附图说明

图1是本发明的拆解示意图。

图2是本发明的主壳体部分结构示意图。

图3是本发明的正常情况下的使用状态图。

图4是本发明的正常情况下的侧视图。

图5是本发明的折叠收纳功能示意侧视图。

图6是本发明的折叠收纳功能示意正视图。

图7是本发明的折叠收纳状态爆炸图。

图8是本发明的主壳体折叠状态爆炸图。

图9是人体配套使用示意图。

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。

在发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以通过中间媒介间接相连，但是各处的连接均不影响本申请的多位置折叠。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明创造性的在于采用若干个折叠部分结构实现护膝主体外壳的旋转折叠，匹配人体动态时自适应变形调整护具形状的防护型护膝技术，提供具有可以根据人体关节不同运动弯折度自适应调整护具硬壳折叠角度进行匹配，从而解决了传统刚性硬壳护膝对关节灵敏度阻碍的缺陷。

如图1-9所示为一种自适应调节防护型护膝的具体实施例，该实施例一种自适应调节防护型护膝，包括可折叠的主壳体1，所述主壳体1内侧面上连接有内垫1.6，所述内垫1.6上连接有绑带以用于绑在人体膝关节或肘关节上，绑带优选多个，这样可以配合绑在关节处的人体支杆的上端和下端，如图3所示，主壳体1包括若干个主支撑杆1.7、主板块1.1、副支撑杆1.2以及副板块4，所述主支撑杆1.7两端分别可以旋转的连接一根副支撑杆1.2，所述副支撑杆1.2与主支撑杆1.7间构成钝角，且主支撑杆1.7上的两个副支撑杆1.2对称设置，相邻所述主支撑杆1.7间向内折叠的连接有两个等腰梯形的主板块1.1，并且两个等腰梯形的主板块1.1下底边连接，每个主板块1.1的腰边与一个三角形的副板块4的内侧边可折叠连接，并且所述副板块4的底边连接在与其等长的副支撑杆1.2上，通过若干个若干个主支撑杆1.7、主板块1.1、副支撑杆1.2以及副板块4配合连接形成多个重复结构的折叠单元，实现折叠展开主壳体1，当人体膝关节或肘关节弯曲时，主壳体1可以完全展开，实现有效的保护，当人体膝关节或肘关节绷直时，主壳体1可以折叠在一起，也可以实现有效的保护，展开和折叠与人体动作相互适配，形成了自适应调节防护型护膝。因此，本发明护膝可以较好的匹配人体运动动作，不易对人体动作产生干扰和局限作用，再者，由于可折叠的特性，使得本申请的产品具有不穿戴时便于携带和收纳的特性。

优选的一种实施例方式，相邻两个所述副板块4的外侧边间向内折叠的连接有两个里板块1.4，并且两个所述里板块1.4间通过里支撑杆1.5连接，使得外边沿往内侧收纳，形成更加集中的半包围式保护空间，结构简单，实用性强。

优选的一种实施例方式，所述内垫1.6左右侧分别连接有左C型减震垫片2.2、右C型减震垫片2.1，所述绑带连接在左C型减震垫片2.2、右C型减震垫片2.1上，所述主壳体1的内部通过内垫1.6连接右C型减震垫片2.1、左C型减震垫片2.2构成半包围式保护空间以贴合人体膝关节或肘关节上，实用性强，进一步提高了舒适度。

优选的一种实施例方式，所述绑带包括间隔设置的上绑带组件、下绑带组件，所述上绑带组件、下绑带组件分别连接于内垫1.6的上下端边，所述上绑带组件包括一号上绑带3、二号上绑带3.1，所述下绑带组件包括三号下绑带3.2、四号下绑带3.4，所述一号上绑带3、二号上绑带3.1间以及三号下绑带3.2、四号下绑带3.4间均通过公母魔术贴连接，上绑带组件、下绑带组件配合，分别绑在关节处的人体支杆的上端和下端，便于实现随着膝关节或肘关节弯曲或绷直时，主壳体1展开和折叠。

优选的一种实施例方式，主板块1.1、副板块4、里板块1.4采用由环氧基形状记忆聚合物材料的板块，所述副支撑杆1.2、里支撑杆1.5、主支撑杆1.7采用由镍钛合金形状记忆合金材料，记忆合金的防护型框架和记忆聚合物的块面，使得产品在经受较大冲击后具有恢复原有形状的特性，不至于过早报废，从而具有更长的产品生命周期。

优选的一种实施例方式，所述内垫1.6、左C型减震垫片2.2、右C型减震垫片2.1上均连接有软垫，提高舒适度。

本发明护膝在使用状态时，护膝边缘部分的里板块1.4和里支撑杆1.5对皮肤和肌肉的压迫强度要高于处于中间部分的主板块1.1、副支撑杆1.2、副板块4、主支撑杆1.7，相比传统的硬壳护膝，本护膝的壳体具有相对位移，因而，当穿戴和匹配不合理的时候，其对人体的摩擦会大于传统硬壳护膝的作用，软垫可以较好的起到缓冲和减小摩擦实现护膝内部软保护的目的。

优选的一种实施例方式，位于上端的主支撑杆1.7和与其连接的两个副支撑杆1.2间连接有可折叠的顶板2，所述顶板2包括等腰梯形顶板2以及可折叠连接在等腰梯形顶板2腰边的侧板1.3，所述侧板1.3连接在副支撑杆1.2上；位于下端的主支撑杆1.7和与其连接的两个副支撑杆1.2间连接有可折叠的顶板2，所述顶板2包括等腰梯形顶板2以及可折叠连接在等腰梯形顶板2腰边的侧板1.3，所述侧板1.3连接在副支撑杆1.2上，实现上下端的外包围，形成更加集中的半包围式保护空间，结构简单，实用性强。

本发明的使用方式如下：如图2-5所示，在正常连结状态下，护膝可实现多种不同的打开折叠效果，进而完成用户使用中不同的功能需求。

功能1：折叠护膝在使用时为图3所示状态，主板块1.1、副板块4、里板块1.4、在主支撑杆1.7、副支撑杆1.2、里支撑杆1.5的作用下进行折叠，在几层材料构成的平面折叠的共同作用下实现护膝随关节活动可自适应调节式的包裹，同时也不需要用人体用力去调节。当膝关节屈曲时，固定于大腿和小腿的上绑带组件、下绑带组件带动护膝的主壳体1伸展，主壳体1最上方和最下方的主支撑杆1.7被带动拉扯到后方，同时往中心带动主壳体1中的所有板块和支撑杆，实现自适应调节的护膝保护范围，反之，则进行折叠缩小主壳体1来匹配人体形状。

功能2：折叠护膝在收纳时为图5所示状态，基于本发明折叠结构的特性，可以将该护膝的主壳体1进行收纳，右c型减震垫片2.1、左c型减震垫片2.2的体积也能允许其收纳到主壳体1内部，携带方便，出门时可以将护膝折叠收纳至包内。

功能3：当折叠护膝受到较大冲击发生变形，或因其他使用或存放不当发生变形造成无法使用或在人体匹配障碍时，可以对主壳体1进行加热，将其放于75°左右的热水中或用电吹风进行加热，因主板块1.1、副板块4、里板块1.4采用环氧基形状记忆聚合物，副支撑杆1.2、里支撑杆1.5、主支撑杆1.7采用镍钛合金形状记忆合金，可恢复最初的形状，从而让护膝具有较好的使用持久性。

最后，需要注意的是，本发明不限于以上实施例，还可以有很多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容中直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种自适应调节防护型护膝，其特征在于：包括可折叠的主壳体(1)，所述主壳体(1)内侧面上连接有内垫(1.6)，所述内垫(1.6)上连接有绑带以用于绑在人体膝关节或肘关节上；

所述主壳体(1)包括若干个主支撑杆(1.7)、主板块(1.1)、副支撑杆(1.2)以及副板块(4)，所述主支撑杆(1.7)两端分别可以旋转的连接一根副支撑杆(1.2)，所述副支撑杆(1.2)与主支撑杆(1.7)间构成钝角，且主支撑杆(1.7)上的两个副支撑杆(1.2)对称设置，相邻所述主支撑杆(1.7)间向内折叠的连接有两个等腰梯形的主板块(1.1)，并且两个等腰梯形的主板块(1.1)下底边连接，每个主板块(1.1)的腰边与一个三角形的副板块(4)的内侧边可折叠连接，并且所述副板块(4)的底边连接在与其等长的副支撑杆(1.2)上。

2.根据权利要求1所述的一种自适应调节防护型护膝，其特征在于：相邻两个所述副板块(4)的外侧边间向内折叠的连接有两个里板块(1.4)，并且两个所述里板块(1.4)间通过里支撑杆(1.5)连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种自适应调节防护型护膝，其特征在于：所述内垫(1.6)左右侧分别连接有左C型减震垫片(2.2)、右C型减震垫片(2.1)，所述绑带连接在左C型减震垫片(2.2)、右C型减震垫片(2.1)上，所述主壳体(1)的内部通过内垫(1.6)连接右C型减震垫片(2.1)、左C型减震垫片(2.2)构成半包围式保护空间以贴合人体膝关节或肘关节上。

4.根据权利要求1所述的一种自适应调节防护型护膝，其特征在于：所述绑带包括间隔设置的上绑带组件、下绑带组件，所述上绑带组件、下绑带组件分别连接于内垫(1.6)的上下端边，所述上绑带组件包括一号上绑带(3)、二号上绑带(3.1)，所述下绑带组件包括三号下绑带(3.2)、四号下绑带(3.4)，所述一号上绑带(3)、二号上绑带(3.1)间以及三号下绑带(3.2)、四号下绑带(3.4)间均通过公母魔术贴连接。

5.根权利要求1或2所述的一种自适应调节防护型护膝，其特征在于：主板块(1.1)、副板块(4)、里板块(1.4)采用由环氧基形状记忆聚合物材料的板块，所述副支撑杆(1.2)、里支撑杆(1.5)、主支撑杆(1.7)采用由镍钛合金形状记忆合金材料。

6.根据权利要求1或2或4所述的一种自适应调节防护型护膝，其特征在于：所述内垫(1.6)、左C型减震垫片(2.2)、右C型减震垫片(2.1)上均连接有软垫。

7.根据权利要求1或2或4所述的一种自适应调节防护型护膝，其特征在于：位于上端的主支撑杆(1.7)和与其连接的两个副支撑杆(1.2)间连接有可折叠的顶板(2)，所述顶板(2)包括等腰梯形顶板(2)以及可折叠连接在等腰梯形顶板(2)腰边的侧板(1.3)，所述侧板(1.3)连接在副支撑杆(1.2)上；

位于下端的主支撑杆(1.7)和与其连接的两个副支撑杆(1.2)间连接有可折叠的顶板(2)，所述顶板(2)包括等腰梯形顶板(2)以及可折叠连接在等腰梯形顶板(2)腰边的侧板(1.3)，所述侧板(1.3)连接在副支撑杆(1.2)上。

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