一种多功能集成拐杖

1.本发明属于助老辅助器械领域，具体涉及一种多功能集成拐杖。


背景技术：

2.随着我国社会经济的发展和人民生活水平的提高，对老年用品的需求有了更高的要求。研制和开发适合老年人特点、且功能合理、品质优良的产品已经成为企业市场竞争中寻求发展的良机。随着老年文化教育水平的提高，特别是以城市为主的老年市场消费潜力正逐年上升，老年人在消费观念上的转变也越来越快，现在越来越多的老年人愿意为自己的健康和娱乐支出更多的花费，当下专业生产多用途拐杖的厂家不多，功能也参差不齐。市场上现存的助老拐杖功能单一，只能实现辅助行走的基本功能，形状臃肿，使用较为不便，不能为老人提供更多的服务功能，难以在实际生活中起到良好的助老作用。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于解决现有助老拐杖功能单一的问题，提供了一种集五种功能于一体的助老拐杖实现方式。
4.本发明提供了以下技术方案：一种多功能集成拐杖，包括拐杖杆和把手；拐杖杆内部空心且从上往下断开为第一杆段、第二杆段、
……
第n杆段，每根杆段中穿有轴向移动的联动杆，杆段上有限制联动杆行程的上限位，联动杆与杆段之间连接弹性部件使其保持向上限位移动的趋势；杆段与杆段之间由铰链连接实现折叠，并通过锁紧机构使拐杖杆恢复直杆状态；锁紧机构包括固定锁钩和活动锁臂，固定锁钩安装在两杆段之中的上杆段内，活动锁臂安装在两杆段之中的下杆段内，活动锁臂上端是与固定锁钩扣接的卡钩、下端是防脱钩、中间的凸点与杆段铰接，活动锁臂可双侧摆动；联动杆上的凸台位于卡钩背部与防脱钩之间的凹坑内，凹坑平滑衔接卡钩背部；联动杆卡止于上限位，卡钩背靠联动杆保持与固定锁钩扣接，联动杆下移，联动杆离开卡钩背部，凸台推动活动锁臂使卡钩脱离固定锁钩；把手安装在第一杆段上，把手的支点铰接拉柄构成杠杆，拉柄与第一杆段内的联动杆之间由拉柄连杆过渡，拉柄摆动推动联动杆移动；拐杖杆中的联动杆从上往下递推，联动杆的下端预留活动锁臂活动空间。
5.进一步地，第n杆段的下端铰接有至少3个环绕杆身均布的爪部支撑件，第n杆段内的联动杆的下端与每一个爪部支撑件之间连接爪部连杆，联动杆下移推动爪部支撑件撑开，联动杆上移拉动爪部支撑件收拢。
6.进一步地，活动锁臂中卡钩背部经一段平直段后由斜坡过渡至凹坑，联动杆与平直段接触卡钩与固定锁钩保持扣接、爪部支撑件逐渐撑开。
7.进一步地，第n杆段内的联动杆包括上套管、下顶杆和限位套筒，凸台构造在上套管上，限位套筒嵌套在第n杆段内且相对第n杆段固定，上套管从限位套筒中穿过，上套管的下管口有一圈锯齿、管壁上有导向滑块，导向滑块与限位套筒内壁的导向槽滑动配合，限位
套筒的下筒口有一圈齿牙，每间隔两个齿牙，齿牙的根部连通向限位套筒的上筒口延伸的直线槽，下顶杆的上端插入上套管内，下顶杆上有一圈与直线槽一一配合的支撑齿；下顶杆与弹性部件相连；第一状态时，支撑齿位于直线槽内；第二状态时，上套管受第n-1杆段内的联动杆的推力下移，推动下顶杆使支撑齿脱离直线槽后偏转，越过一个齿牙的齿尖后滑至齿根，拉柄卸力，爪部支撑件保持撑开；第三状态时，上套管受第n-1杆段内的联动杆的推力下移，推动下顶杆使支撑齿从当前齿根中脱离后偏转，进入下一个直线槽中回到第一状态，爪部支撑件保持收拢；从第一状态到第二状态变形过程中上套管的行程小于解锁锁紧机构的行程；在第一状态、第二状态、第三状态，下顶杆的支撑齿的齿尖始终位于上套管的锯齿的中间位置，上套管周向固定，锯齿施予支撑齿偏转力矩。
8.进一步地，拐杖杆分为三个杆段，第三杆段上安装有可翻转的座板，拐杖杆处于直杆状态，座板与拐杖杆平行；拐杖杆折叠后座板翻转至第三杆段顶部、与杆段垂直。
9.进一步地，座板包括前面板和后面板，后面板与第三杆段相连，前面板和后面板由左右两侧的合页板连接，后面板的底边连接翻转底板，前面板上有与翻转底板对应的插口；两侧的合页板展开后翻转底板顶撑在插口处，座板变形为盒体；后面板的背面安装有可折叠的轮架。
10.进一步地，后面板通过l型杆件与第三杆段连接，l型杆件的第一杆与后面板固定连接，l型杆件的第二杆与第三杆段铰接，第一杆的长度等于第三杆段顶端至铰接轴的距离。
11.进一步地，杆段与杆段之间由转接片过渡，转接片嵌入拐杖杆内，转接片的上端与上杆段铰接、下端与下杆段铰接。
12.进一步地，弹性部件是压簧，压簧套在联动杆上，上端顶撑联动杆、下端顶撑杆段上的支撑点。
13.进一步地，锁紧机构和铰链位于杆段反向的两侧。
14.与现有技术相比，本发明的优势在于：本发明提供的一种多功能集成拐杖，可变形为五种形态，第一形态是普通的点支撑的拐杖，爪部支撑件完全收拢，特点是使用灵活，缺点是支撑稳定性较差；第二形态的拐杖是多点支撑的拐杖，爪部支撑件保持张开状态，特点是稳定性好，缺点是较笨拙；第一状态下的拐杖和第二状态下的拐杖优缺点互补，实现了一种拐杖具备多种优势；第三形态下拐杖杆折叠，爪部支撑件保持张开，座板翻转到第三杆段顶部，拐杖变形为一个凳子；第四形态下拐杖杆为直杆状态，座板展开变形为框体，轮架撑开，杖杆变形为可以拖拉的小车；第五形态下拐杖杆折叠，爪部支撑件收拢，座板贴合第三杆段，此时拐杖的体积最下，便于收纳。五种形态覆盖了用户的多种使用场景，为用户提供了便捷、节省了购买专项工具的成本。
附图说明
15.图1为本发明的结构示意图；图2为第一杆段位置的结构示意图；
图3为杆段与杆段连接示意图；图4为爪部支撑件的结构示意图；图5为第三杆段位置的结构示意图；图6为上套管、下顶杆和限位套筒的结构示意图；图7为限位套筒的结构示意图；图8为座板的分解示意图；图9为本发明变形结构一示意图；图10为本发明变形结构二示意图；图11为本发明变形结构三示意图；图中：1-第一杆段；2-第二杆段；3-第三杆段；4-联动杆；4.1-凸台；5-锁紧机构；5.1-固定锁钩；5.2-活动锁臂；5.2.1-卡钩；5.2.2-防脱钩；6-把手；7-拉柄；8-拉柄连杆；9-爪部支撑件；10-爪部连杆；11-转接头；12-支撑垫块；13-上套管；13.1-导向滑块；14-下顶杆；14.1-支撑齿；15-限位套筒；15.1-导向槽；15.2-直线槽；16-座板；16.1-前面板；16.2-后面板；16.3-合页板；16.4-翻转底板；17-轮架；18-l型杆件；19-转接片；20-压簧；21-剪力钉；22-导向塞。
具体实施方式
16.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
17.如图1-图5所示：一种多功能集成拐杖，包括拐杖杆和把手；拐杖杆内部空心且从上往下断开为第一杆段、第二杆段、
……
第n杆段，每根杆段中穿有轴向移动的联动杆4，杆段与杆段之间的联动杆4相抵接，杆段上有限制联动杆4行程的上限位，联动杆4与杆段之间连接弹性部件使其保持向上限位移动的趋势。
18.具体的，弹性部件是压簧20，压簧20套在联动杆4上，上端顶撑联动杆4、下端顶撑杆段上的支撑点。杆段上钻入两个剪力钉21，压簧20的下端踩在剪力钉21上。联动杆4上有一个与其固接为一体的导向塞22，导向塞22的外周与杆段内壁滑动接触，压簧2的上端顶在导向塞22上。
19.如图3所示为第二杆段2与第三杆段3的连接示意图，其余杆段之间的连接结构也相同。杆段与杆段之间由铰链连接实现折叠，并通过锁紧机构5使拐杖杆恢复直杆状态，锁紧机构5和铰链位于杆段反向的两侧。杆段与杆段之间由转接片19过渡，转接片19嵌入拐杖杆内，转接片19的上端与上杆段铰接、下端与下杆段铰接，转接片19的内侧边与联动杆4贴合，即锁紧机构5未脱开时，上杆段与下杆段不可相对位移，拐杖杆不可折回。杆段与杆段之间通过转接片19过渡，拐杖杆折叠时两个杆段可以完全并齐。
20.锁紧机构5包括固定锁钩5.1和活动锁臂5.2，固定锁钩5.1有一个向下的钩体，固定锁钩5.1安装在两杆段之中的上杆段内，活动锁臂5.2安装在两杆段之中的下杆段内，活动锁臂5.2上端是与固定锁钩5.1扣接的卡钩5.2.1、下端是防脱钩5.2.2、中间的凸点5.2.3与杆段铰接，活动锁臂5.2可双侧摆动，即卡钩5.2.1可以在杆段内壁与联动杆4之间来回摆
动，这样可以实现卡钩5.2.1的解锁，防脱钩5.2.2也可以在杆段内壁与联动杆4之间来回摆动。联动杆4上的凸台4.1位于卡钩背部与防脱钩5.2.2之间的凹坑内，凹坑平滑衔接卡钩背部；联动杆4卡止于上限位，卡钩5.2.1背靠联动杆4保持与固定锁钩5.1扣接，联动杆4下移，联动杆4离开卡钩背部，凸台4.1推动活动锁臂5.2使卡钩5.2.1脱离固定锁钩5.1。卡钩5.2.1脱离固定锁钩5.1后锁紧机构5解锁，此时拐杖杆可自由折叠。
21.如图2所示：把手6安装在第一杆段1上，位于第一杆段1的顶端，把手6的支点铰接拉柄7构成杠杆，拉柄7的一端穿过第一杆段1上的缺口，拉柄7与第一杆段1内的联动杆4之间由拉柄连杆8过渡，拉柄连杆8将拉柄7的旋转运动转换为直线运动，拉柄7摆动推动联动杆4移动；拐杖杆中的联动杆4从上往下递推，将各杆段之间的锁紧机构5同步解锁，联动杆4的下端预留活动锁臂5.2活动空间。
22.拐杖杆的底部有一个抓取机构，可用于抓取掉落物，抓取机构也是通过拉柄7操作的。如图4所示：第n杆段的下端铰接有至少3个环绕杆身均布的爪部支撑件9，本实施例中，n为3，第n杆段内的联动杆4的下端与每一个爪部支撑件9之间连接爪部连杆10，联动杆4下移推动爪部支撑件9撑开，联动杆4上移拉动爪部支撑件9收拢；联动杆4的底部安装有一个多翅片结构的转接头11，翅片之间穿入销轴连接爪部连杆10，爪部支撑件9与第三杆段3外部的支撑垫块12铰接，爪部连杆10的铰接轴和支撑垫块12的铰接轴在爪部支撑件9的两个位置，这样才能完成爪部连杆10推动爪部支撑件9转动。在拉柄7的一定动作范围内，联动杆4的向下移动不足以触发锁紧机构5，但联动杆4的移动必然使爪部支撑件9动作。
23.如图3所示：联动杆4向下移动一定范围内不触发锁紧机构5是通过以下方式实现的。活动锁臂5.2中卡钩背部经一段平直段后由斜坡过渡至凹坑，联动杆4与平直段接触卡钩5.2.1与固定锁钩5.1保持扣接、爪部支撑件9逐渐撑开。联动杆4向下移动时，其顶端滑过卡钩背部的平直段后才能使活动锁臂5.2向联动杆4摆动，联动杆4顶端未离开卡钩背部的平直段时，联动杆4的凸台4.1还停留在活动锁臂5.2的凹坑内，未触达防脱钩5.2.2，凸台4.1也不会推动活动锁臂5.2。
24.拉柄7卸力后，爪部支撑件9还可以保持张开状态。如图5、图6、图7所示：第三杆段3内的联动杆4包括上套管13、下顶杆14和限位套筒15，限位套筒15嵌套在第n杆段内且相对第n杆段固定，上套管13从限位套筒15中穿过，上套管13的下管口有一圈锯齿、管壁上有导向滑块13.1，导向滑块13.1与限位套筒15内壁的导向槽15.1滑动配合，限位套筒15的下筒口有一圈齿牙，每间隔两个齿牙，齿牙的根部连通向限位套筒15的上筒口延伸的直线槽15.2，下顶杆14的上端插入上套管13内，下顶杆14上有一圈与直线槽15.2一一配合的支撑齿14.1；下顶杆14.1与弹性部件相连。
25.第一状态时，支撑齿14.1位于直线槽15.2内，此时爪部支撑件9收拢，拉柄7也无外力作用。
26.第二状态时，拉柄7受拉，上套管13受第二杆段2内的联动杆4的推力下移，推动下顶杆14使支撑齿14.1脱离直线槽15.2后偏转，越过一个齿牙的齿尖后滑至齿根，拉柄7卸力，爪部支撑件9保持撑开。从第一状态到第二状态变形过程中上套管13的行程小于解锁锁紧机构5的行程，即在第二状态爪部支撑件9撑开但未达到最大张开角度，其作用是张开后的爪部支撑件9形成多点支撑，但上套管13继续下移去解锁锁紧机构5时爪部支撑件9不会阻碍。
27.第三状态时，上套管13受第二杆段2内的联动杆4的推力下移，推动下顶杆14使支撑齿14.1从当前齿根中脱离后偏转，进入下一个直线槽15.2中回到第一状态，爪部支撑件9保持收拢。
28.在第一状态、第二状态、第三状态，下顶杆14的支撑齿14.1的齿尖始终位于上套管13的锯齿的中间位置，上套管13周向固定，锯齿施予支撑齿14.1偏转力矩。
29.第一状态下的拐杖是普通的点支撑的拐杖，特点是使用灵活，缺点是支撑稳定性较差；第二状态下的拐杖是多点支撑的拐杖，特点是稳定性好，缺点是较笨拙；第一状态下的拐杖和第二状态下的拐杖优缺点互补，实现了一种拐杖具备多种优势。
30.第一状态到第二状态变形时将联动杆4一推到底解锁了锁紧机构5，那么拐杖杆折叠后爪部支撑件9是张开状态；第二状态到第三状态变形时将联动杆4一推到底解锁了锁紧机构5，那么拐杖杆折叠后爪部支撑件9是收拢状态。
31.如图9所示：拐杖杆分为三个杆段，第二杆段2和第三杆段3等长，第一杆段1略短，第三杆段3上安装有可翻转的座板16，拐杖杆处于直杆状态，座板16与拐杖杆平行；拐杖杆折叠后座板16翻转至第三杆段3顶部、与杆段垂直。此时拐杖变形为一个凳子，三个杆段作为座板16的支腿，第一杆段1为把手6向上姿态，第一杆段1较第二杆段2和第三杆段3短的高度容置把手6，而此时爪部支撑件9也是张开状态。
32.如图8、图10所示：座板16包括前面板16.1和后面板16.2，后面板16.2与第三杆段3相连，前面板16.1和后面板16.2由左右两侧的合页板16.3连接，后面板16.2的底边连接翻转底板16.4，前面板16.1上有与翻转底板16.4对应的插口；两侧的合页板16.3展开后翻转底板16.4顶撑在插口处，座板16变形为盒体；后面板16.2的背面安装有可折叠的轮架17。将座板16变形为盒体，再把轮架17展开，拐杖杆为直杆状态，此时的拐杖成为可拖拉的小车。座板16折叠为板状结构后紧贴拐杖杆，不影响拐杖的原功能。
33.后面板16.2通过l型杆件18与第三杆段3连接，l型杆件18的第一杆与后面板16.2固定连接，l型杆件18的第二杆与第三杆段3铰接，第一杆的长度等于第三杆段3顶端至铰接轴的距离。
34.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

技术特征：
1.一种多功能集成拐杖，包括拐杖杆和把手；其特征在于：所述的拐杖杆内部空心且从上往下断开为第一杆段、第二杆段、
……
第n杆段，每根杆段中穿有轴向移动的联动杆（4），杆段上有限制联动杆（4）行程的上限位，联动杆（4）与杆段之间连接弹性部件使其保持向上限位移动的趋势；杆段与杆段之间由铰链连接实现折叠，并通过锁紧机构（5）使拐杖杆恢复直杆状态；锁紧机构（5）包括固定锁钩（5.1）和活动锁臂（5.2），固定锁钩（5.1）安装在两杆段之中的上杆段内，活动锁臂（5.2）安装在两杆段之中的下杆段内，活动锁臂（5.2）上端是与固定锁钩（5.1）扣接的卡钩（5.2.1）、下端是防脱钩（5.2.2）、中间的凸点（5.2.3）与杆段铰接，活动锁臂（5.2）可双侧摆动；联动杆（4）上的凸台（4.1）位于卡钩背部与防脱钩（5.2.2）之间的凹坑内，凹坑平滑衔接卡钩背部；联动杆（4）卡止于上限位，卡钩（5.2.1）背靠联动杆（4）保持与固定锁钩（5.1）扣接，联动杆（4）下移，联动杆（4）离开卡钩背部，凸台（4.1）推动活动锁臂（5.2）使卡钩（5.2.1）脱离固定锁钩（5.1）；把手（6）安装在第一杆段（1）上，把手（6）的支点铰接拉柄（7）构成杠杆，拉柄（7）与第一杆段（1）内的联动杆（4）之间由拉柄连杆（8）过渡，拉柄（7）摆动推动联动杆（4）移动；拐杖杆中的联动杆（4）从上往下递推，联动杆（4）的下端预留活动锁臂（5.2）活动空间。2.根据权利要求1所述的一种多功能集成拐杖，其特征在于：所述的第n杆段的下端铰接有至少3个环绕杆身均布的爪部支撑件（9），第n杆段内的联动杆（4）的下端与每一个爪部支撑件（9）之间连接爪部连杆（10），联动杆（4）下移推动爪部支撑件（9）撑开，联动杆（4）上移拉动爪部支撑件（9）收拢。3.根据权利要求2所述的一种多功能集成拐杖，其特征在于：所述的活动锁臂（5.2）中卡钩背部经一段平直段后由斜坡过渡至凹坑，联动杆（4）与平直段接触卡钩（5.2.1）与固定锁钩（5.1）保持扣接、爪部支撑件（9）逐渐撑开。4.根据权利要求3所述的一种多功能集成拐杖，其特征在于：所述的第n杆段内的联动杆（4）包括上套管（13）、下顶杆（14）和限位套筒（15），凸台（4.1）构造在上套管（13）上，限位套筒（15）嵌套在第n杆段内且相对第n杆段固定，上套管（13）从限位套筒（15）中穿过，上套管（13）的下管口有一圈锯齿、管壁上有导向滑块（13.1），导向滑块（13.1）与限位套筒（15）内壁的导向槽（15.1）滑动配合，限位套筒（15）的下筒口有一圈齿牙，每间隔两个齿牙，齿牙的根部连通向限位套筒（15）的上筒口延伸的直线槽（15.2），下顶杆（14）的上端插入上套管（13）内，下顶杆（14）上有一圈与直线槽（15.2）一一配合的支撑齿（14.1）；下顶杆（14.1）与弹性部件相连；第一状态时，支撑齿（14.1）位于直线槽（15.2）内；第二状态时，上套管（13）受第n-1杆段内的联动杆（4）的推力下移，推动下顶杆（14）使支撑齿（14.1）脱离直线槽（15.2）后偏转，越过一个齿牙的齿尖后滑至齿根，拉柄（7）卸力，爪部支撑件（9）保持撑开；第三状态时，上套管（13）受第n-1杆段内的联动杆（4）的推力下移，推动下顶杆（14）使支撑齿（14.1）从当前齿根中脱离后偏转，进入下一个直线槽（15.2）中回到第一状态，爪部支撑件（9）保持收拢；从第一状态到第二状态变形过程中上套管（13）的行程小于解锁锁紧机构（5）的行程；在第一状态、第二状态、第三状态，下顶杆（14）的支撑齿（14.1）的齿尖始终位于上套管
（13）的锯齿的中间位置，上套管（13）周向固定，锯齿施予支撑齿（14.1）偏转力矩。5.根据权利要求4所述的一种多功能集成拐杖，其特征在于：所述的拐杖杆分为三个杆段，第三杆段（3）上安装有可翻转的座板（16），拐杖杆处于直杆状态，座板（16）与拐杖杆平行；拐杖杆折叠后座板（16）翻转至第三杆段（3）顶部、与杆段垂直。6.根据权利要求5所述的一种多功能集成拐杖，其特征在于：所述的座板（16）包括前面板（16.1）和后面板（16.2），后面板（16.2）与第三杆段（3）相连，前面板（16.1）和后面板（16.2）由左右两侧的合页板（16.3）连接，后面板（16.2）的底边连接翻转底板（16.4），前面板（16.1）上有与翻转底板（16.4）对应的插口；两侧的合页板（16.3）展开后翻转底板（16.4）顶撑在插口处，座板（16）变形为盒体；后面板（16.2）的背面安装有可折叠的轮架（17）。7.根据权利要求6所述的一种多功能集成拐杖，其特征在于：所述的后面板（16.2）通过l型杆件（18）与第三杆段（3）连接，l型杆件（18）的第一杆与后面板（16.2）固定连接，l型杆件（18）的第二杆与第三杆段（3）铰接，第一杆的长度等于第三杆段（3）顶端至铰接轴的距离。8.根据权利要求1所述的一种多功能集成拐杖，其特征在于：所述的杆段与杆段之间由转接片（19）过渡，转接片（19）嵌入拐杖杆内，转接片（19）的上端与上杆段铰接、下端与下杆段铰接。9.根据权利要求1所述的一种多功能集成拐杖，其特征在于：所述的弹性部件是压簧（20），压簧（20）套在联动杆（4）上，上端顶撑联动杆（4）、下端顶撑杆段上的支撑点。10.根据权利要求3所述的一种多功能集成拐杖，其特征在于：所述的锁紧机构（5）和铰链位于杆段反向的两侧。

技术总结
本发明属于助老辅助器械领域，具体涉及一种多功能集成拐杖；包括拐杖杆和把手；拐杖杆内部空心且从上往下断开为第一杆段、第二杆段、


技术研发人员：杨琨 陈凯杰 段昱杰 王佳 刘长国 尹亮东 吕济良
受保护的技术使用者：太原理工大学
技术研发日：2023.03.10
技术公布日：2023/7/19