一种轻型镁合金镶嵌式可调节拐杖的制作方法
【专利摘要】一种轻型镁合金可调节拐杖，属于生活用品，它其特征是它由腋下柱头、上主杆、中主杆、把套、下中杆、下主杆、地脚组成；腋下柱头与上主杆之间通过铰链连接；上主杆部位和中主杆之间通过U形钢片弹珠连接；中主杆与把套之间过盈配合；把套与下中杆之间过盈配合；下中杆与下主杆之间通过U形钢片弹珠连接；下主杆与地脚之间是过盈配合。本实用新型的拐杖坚固耐用，强度高，承重能力强其特点是：密度小（1.74g/cm3），强度高，减震性好，承受冲击载荷能力比铝合金我、不锈钢大，耐有机物和碱的腐蚀性好,长期使用不变形。
【专利说明】一种轻型镁合金镶嵌式可调节拐杖
【技术领域】
[0001]本发明属于镁合金材料及其应用领域，具体涉及一种镁合金镶嵌式可调节拐杖。【背景技术】
[0002]目前制造拐杖的主要材料有钢/铝合金等。而镁合金是目前世界实际应用中比重最轻的金属结构材料，它的主要优点有:首先我国镁资源丰富，出口量居世界第一位；其特性比强度高、比刚性强、吸震性强、阻尼性优于其他金属、长期使用不易变形、可回收再利用，被世界公认为二十一世纪“绿色工程材料”，也是我国十二五期间重点鼓励跨领域发展的新型材料，用镁合金制作的拐杖要比用钢、铝合金轻，其比重是铝的2/3，钢的1/4。
[0003]国内外现有拐杖用品主要以钢结构、铝结构为主，钢结构的拐杖质量重，给使用者造成了一定的负担，尤其是行动不便者，平稳性差，容易发生危险，而铝合金相对钢结构的虽然有所减轻，但相对而言还是较重，不能给使用者明显的减负，由此，镁合金在拐杖上的应用就提出来了。
【发明内容】
[0004]经过I年时间数百次实验， 申请人:终于研制出重量较轻的一种镁合金镶嵌式可调节拐杖。
[0005]本发明所要解决的技术问题是:1、拐杖重量大，携带不方便；2、拐杖产生震动的问题；3、拐杖强度不高，易变形的问题。
[0006]本发明的技术方案是:
[0007]一种镁合金，按质量百分比的合金含量为:AL6.0% ; Zn 1.0% ；Mn0.3% ； RE3.0% ；Ca0.8 % ;其余为 Mg。
[0008]所述RE是一种混合稀土，为镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)的混合稀土。
[0009]一种镁合金镶嵌式可调节拐杖，它由腋下柱头、上主杆、中主杆、把套、下中杆、下主杆、地脚组成。
[0010]腋下柱头与上主杆之间铰链接；上主杆部位和中主杆之间通过U形钢片弹珠连接；中主杆与把套之间过盈配合；把套与下中杆之间过盈配合；下中杆与下主杆之间通过U形钢片弹珠连接；下主杆与地脚之间是过盈配合。
[0011]所述U形钢片弹珠为一个U形钢片，在U形钢片的两侧设有定位凸柱头；
[0012]所述把套由连接管和手把组成，手把设置在连接管的中部，以手把中心轴线为界将手把分为上管和下管，中心轴线以上的为上管，中心轴线以下的为下管，手把中心轴线与上管轴线之间呈54度夹角；手把中心轴线与腋下柱头I之间呈32度角。
[0013]上管轴线和下管轴线之间呈165度夹角；上管管壁和下管管壁之间平滑过渡；
[0014]上主杆2为夹角是165度的弯管；
[0015]在腋下柱头与上主杆通过铰链连接，铰链两侧设有限位挡板，限位板用于限制铰链的转动范围，使铰链只能在35度的范围内转动，即以人体为基准，以使用者人体前行方向为前，向前上下转动15°，向后上下转动10°。
[0016]本发明一种镁合金可调节拐杖的镁合金材料与目前应用最广泛的商用变形镁合金AZ31相比，变形能力明显高于AZ31，同时抗拉强度高于AZ31。高稳定性的第二相增强的高塑性变形镁合金典型力学性能:室温抗拉强度和屈服强度分别为320Mpa-360Mpa、260Mpa-290Mpa，全面超越 AZ31 的 220Mpa、160Mpa。
[0017]本发明的镁合金的力学性能实验:拉伸试样的形状均采用哑铃状。
[0018]拉伸速率拉伸试验在Instron 1121材料试验机上进行,拉伸速度为1.0mm/min,室温拉伸平行测量3次，求平均值。
[0019]挤压型材的力学性能:屈服强度288MPa，抗拉强度361MPa，伸长率19.2% ；
[0020]挤压管材的力学性能:屈服强度236MPa，抗拉强度324MPa，伸长率16.1% ；
[0021]焊接管材的力学性能:屈服强度213MPa，抗拉强度315MPa，伸长率14.5%。
[0022]挤压变形后的合金晶粒细小、均匀，晶粒尺寸在2微米以下，并有非常细小的颗粒状弥散相析出，晶粒强化效果明显，同时也提高了合金的变形能力。从合金断口扫描图片上可以看出，合金的断裂方式为韧性断裂，特征为微口聚集型，体现出合金的高塑性。
[0023]镁合金在实用金属中是最轻的金属，是铝的2/3，是铁的1/4，但是和铝、不锈钢相比具有高强度，高刚性的优点；另外镁合金的比重虽然比塑料重，但是单位重量的强度和弹性率比塑料高，在同样的强度零部件的情况下，镁合金的零部件能做得比塑料的薄而轻。所以用此种镁合金做的镁合金拐杖具有重量轻、方便携带的优点。
[0024]镁合金弹性模量高，有一定的抗震和减震功能，在弹性范围内，镁合金受到冲击载荷时，吸收的能量比铝合金件大一半，所以镁合金具有良好的抗震减震性能，老人在使用拐杖接触较硬地面的过程中能一定程度上缓冲对手臂的震动。
[0025]本发明的拐杖坚固耐用，强度高，承重能力强其特点是:密度小(1.74g/cm3)，强度高，减震性好，承受冲击载荷能力比铝合金我、不锈钢大，耐有机物和碱的腐蚀性好，长期使用不变形。
[0026]本发明具有下述优点:
[0027]1.传导散热性能优于铝合金和塑料，使用者在使用中手感舒适。
[0028]2.重量比招轻30%,弹性模量小,质感细腻。
[0029]3.代替铝合金、钢铁等原料，100%可回收再利用。
[0030]4.比强度高，比刚性强，长期使用不易变形，使用过程中不会发生弯折现象。
【专利附图】
【附图说明】
[0031]图1是本发明的结构图。
[0032]图2是本发明中把套的放大图。
[0033]图3是本发明中腋下柱头与上主杆的连接示意放大图。
[0034]图4是是本发明中U形钢片弹珠的结构图。
[0035]图中，1、腋下柱头，2、上主杆，3、中主杆，4、把套，5、下中杆，6、下主杆，7、地脚，8、凸柱头，9、挡板，10、铰接连接件，11、连接管，12、手把。
【具体实施方式】[0036]实施例:图1、图2、图3所示，本实施例由腋下柱头1、上主杆2、中主杆3、把套4、下中杆5、下主杆6、地脚7组成。
[0037]腋下柱头I与上主杆2之间铰接；上主杆2和中主杆3之间通过U形钢片弹珠连接，即U形钢片弹珠设置上主杆的内筒，上主杆的筒壁上设有两个定位孔，U形钢片弹珠的两个凸柱头8分别穿过两个定位孔并与中主杆的筒壁上的定位孔连接；
[0038]中主杆3与把套4之间过盈配合；把套4与下中杆5之间通过U形钢片弹珠连接，即U形钢片弹珠设置下中杆的内筒，下中杆的筒壁上设有两个定位孔，U形钢片弹珠的两个凸柱头8分别穿过两个定位孔并与下主杆的筒壁上的定位孔连接；下中杆5与下主杆6之间过盈配合；下主杆6与地脚7之间是过盈配合。
[0039]所述U形钢片弹珠为一个U形钢片，在U形钢片的两侧设有定位凸柱头8 ;
[0040]所述腋下柱头I为泡沫塑料材质，质地柔软，在腋下柱头与上主杆通过铰接连接件10铰接，铰接连接件10两侧设有限位挡板9，限位板9用于限制铰接连接件10的转动范围，使铰接连接件10只能在35度的范围内转动，即以人体为基准，以使用者人体前行方向为前，向前上下转动15°，向后上下转动10°。铰接连接件10内部镶有弹簧，迎合使用者的压力方向，给予缓冲力，一定上减轻使用者的压痛感。
[0041]本发明通过下中杆的内壁设置的一排定位孔，来调节U形钢片弹珠的位置，从而实现调节拐杖手把到腋下的高度，可以给使用者一个舒适的高度。
[0042]本发明通过下主杆的内壁设置的一排定位孔，来调节U形钢片弹珠的位置，从而实现调节脚部到手握的高度，给使用者一个舒适的高度。
[0043]所述把套由与中主杆3和下中杆连接的连接管11和手把12组成，手把12设置在连接管11的中部，以手把中心轴线为界将连接管11分为上管和下管，中心轴线以上的为上管，中心轴线以下的为下管，手把中心轴线与上管轴线之间呈54度夹角；手把中心轴线与腋下柱头I之间呈32度角。
[0044]上管轴线和下管轴线之间呈165度夹角；上管管壁外边缘和下管管壁外边缘之间成15度角平滑过渡；
[0045]把套分三个偏角度，以笛卡尔三维坐标为参照，主杆为Y轴，主杆向X轴负偏角15°，手把12与主杆Y轴正方向偏角32°，把套与主杆X轴负方向偏角54°。
[0046]上主杆2为夹角是165度的弯管，迎合人体工程力学，使使用者更加舒适；
[0047]为了使用更舒适，在中主杆外套有一个圆环，中主杆连同圆环一起嵌入把套内过盈配合；使用更加方便安全；
[0048]本发明的把套充分迎合了使用者使用时的舒适角度，减轻长时间使用所造成的疼痛感，且通体采用尼龙+玻纤塑料件，质地舒适；
[0049]地脚采用橡胶制作，弹性高，使用者使用时可以减少大量回弹力；本拐杖整体结构考虑人体工程力学的应用，腋下和手握双点受力，改变以往单手握受力长时间使用会使使用者产生疲劳和疼痛。
【权利要求】
1.一种轻型镁合金可调节拐杖，其特征是它由腋下柱头、上主杆、中主杆、把套、下中杆、下主杆、地脚组成； 腋下柱头与上主杆之间通过铰链连接；上主杆部位和中主杆之间通过U形钢片弹珠连接；中主杆与把套之间过盈配合；把套与下中杆之间过盈配合；下中杆与下主杆之间通过U形钢片弹珠连接；下主杆与地脚之间是过盈配合。
2.根据权利要求1所述的一种轻型镁合金可调节拐杖，其特征是所述U形钢片弹珠为一个U形钢片，在U形钢片的两侧设有定位凸柱头。
3.根据权利要求1所述的一种轻型镁合金可调节拐杖，其特征是所述把套由连接管和手把组成，手把设置在连接管的中部，以手把中心轴线为界将连接管分为上管和下管，中心轴线以上的为上管，中心轴线以下的为下管，手把中心轴线与上管轴线之间呈54度夹角；手把中心轴线与腋下柱头之间呈32度角；上管轴线和下管轴线之间呈165度夹角；上管管壁和下管管壁之间成15度角平滑过渡。
4.根据权利要求1所述的一种轻型镁合金可调节拐杖，其特征是所述上主杆为夹角是165度的弯管。
5.根据权利要求1所述的一种轻型镁合金可调节拐杖，其特征是所述铰链两侧设有限位挡板，限位挡板用于限制铰链的转动范围，使铰链只能在35度的范围内转动，即以人体为基准，以使用者人体前行方向为前，铰链可以向前上下转动15° ,向后上下转动10°。
6.根据权利要求1所述的一种轻型镁合金可调节拐杖，其特征是所述把套分三个偏角度，以笛卡尔三维坐标为参照，主杆为Y轴，主杆向X轴负偏角15°，手把12与主杆Y轴正方向偏角32°，把套与主杆X轴负方向偏角54°。
【文档编号】A61H3/02GK203683639SQ201420019914
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2014年1月14日 优先权日:2014年1月14日
【发明者】王枫, 赵志龙, 秦辉 申请人:古交市银河镁业有限公司