專利名稱:拐杖的制作方法
本實(shí)用新型涉及一種幫助單腿或腳有殘疾的人行走的工具，即拐杖。
公知的拐杖由臂托1、手臂支撐樑2，拐柄3和支腳5組成，見(jiàn)圖1。下面參照?qǐng)D3描述用公知拐杖幫助行走的過(guò)程設(shè)單腿(腳)殘疾人行走出發(fā)位置在MN線處，這時(shí)人體重力線和MN線重合，且MN線垂直于地面。圖中，用M表示臂托1的中心點(diǎn)，用O點(diǎn)表示支腳5的端點(diǎn)，MO表示拐杖。助行開(kāi)始，拐杖MO由靜止位置(亦設(shè)在MN線位置)前擺，前擺角度為α。(圖中只示意出一根拐杖運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，另一根拐杖的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)與其對(duì)稱并相同)，用健康的腳向后蹬地，一蹬力分量對(duì)拐杖MO產(chǎn)生的反時(shí)針力矩抵消了人體重力對(duì)拐杖MO產(chǎn)生的順時(shí)針力矩，另一蹬地分量對(duì)拐杖MO產(chǎn)生的反時(shí)針力矩，使拐杖MO繞支點(diǎn)O轉(zhuǎn)動(dòng)。M點(diǎn)沿虛弧線MO′M′運(yùn)動(dòng)，M′是運(yùn)動(dòng)終點(diǎn)。在拐杖MO轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)，人體也騰空運(yùn)動(dòng)，最后人體落到M′N(xiāo)′線位置，人體重力線即和M′N(xiāo)′線重合并垂直于地面。統(tǒng)計(jì)規(guī)律表明NO的長(zhǎng)度近似等于N′O的長(zhǎng)度，即蹬程等于2NO長(zhǎng)度。設(shè)想拐杖MO轉(zhuǎn)動(dòng)到O′O位置(中心線位置)時(shí)，若能停止轉(zhuǎn)動(dòng)而保持平動(dòng)一段時(shí)間后再轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣就可以加大蹬程。進(jìn)一步設(shè)想，如果拐杖的平動(dòng)能以支腳滾動(dòng)的方式進(jìn)行，則平動(dòng)所消耗的能更少。這樣，就可即省力又能加大蹬程。然而利用公知拐杖是不能實(shí)現(xiàn)上述設(shè)想的。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種在蹬程過(guò)程中支腳可以沿地面滾動(dòng)的拐杖。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的把公知拐杖的支腳改造成圓弧形支腳。用圓弧形支腳式的拐杖可達(dá)到本實(shí)用新型的目的理由簡(jiǎn)述如下參見(jiàn)圖4說(shuō)明。在圖中，設(shè)M″表示臂托中心點(diǎn)，O″點(diǎn)表示拐柄與圓弧形支腳AO″B的連接點(diǎn)，為與公知拐杖比較，設(shè)M″O″的長(zhǎng)度與圖3中的MO長(zhǎng)度相同。A、B兩點(diǎn)分別表示圓弧形支腳的兩個(gè)端點(diǎn)。人行走出發(fā)位置同圖3中的相對(duì)應(yīng)位置。助行開(kāi)始圓弧形支腳的后端點(diǎn)B前擺，擺角角度和圖3中的擺角角度相同。健康腳向后蹬地，拐杖開(kāi)始繞B點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)。線M″B轉(zhuǎn)到與地面垂直位置前的拐杖運(yùn)動(dòng)狀態(tài)與公知拐杖運(yùn)動(dòng)狀態(tài)相同。拐杖一但轉(zhuǎn)到線M″B垂直于地面時(shí)，圓弧形支腳即與地面相切，切點(diǎn)是B點(diǎn)，人體重力線和線M″B重合。之后，由于轉(zhuǎn)動(dòng)慣性，拐杖不可能維持在M″B垂直于地面的位置而不動(dòng)，其運(yùn)動(dòng)態(tài)勢(shì)是繼續(xù)向前轉(zhuǎn)動(dòng)。由于拐杖轉(zhuǎn)動(dòng)，圓弧形支腳支地點(diǎn)從B點(diǎn)向O″A方向移動(dòng)，即滾動(dòng)。圓弧形支腳的支地點(diǎn)是圓弧形支腳與地面的切點(diǎn)，M″點(diǎn)即是滾動(dòng)圓心。圓弧形支腳在滾動(dòng)過(guò)程中，M″點(diǎn)只能是平移運(yùn)動(dòng)。當(dāng)圓弧形支腳滾到其支地點(diǎn)為點(diǎn)A時(shí)，M″A即垂直于地面，人體重力線即與線M″A重合，拐杖從該位置繼續(xù)運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)同前所描述的公知拐杖從O′O位置繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的狀態(tài)(見(jiàn)圖3)。
由上可知，蹬程等于2N″B的長(zhǎng)度加上圓弧形支腳滾過(guò)的長(zhǎng)度。由于設(shè)圖3、圖4中的初始擺動(dòng)角相等，則2N″B＝2NO。所以，每蹬地一次，使用圓弧形支腳式的拐杖可使蹬程增加一個(gè)圓弧形支腳滾過(guò)的長(zhǎng)度。人體隨臂托中心點(diǎn)M″平移時(shí)，只需克服圓弧形支腳滾動(dòng)產(chǎn)生的摩擦力所作的功，但該功量值小，人就省力。本實(shí)用新型，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本較公知拐杖僅提高約20％。
下面結(jié)合圖2進(jìn)一步詳細(xì)描述本實(shí)用新型。
圖2是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
在圖中，1是臂托，M″是臂托中心點(diǎn)，2是手臂支撐樑，3是拐柄，4是圓弧形支腳，A、B是圓弧形支腳的兩個(gè)端點(diǎn)。圓弧形支腳4的曲率半徑長(zhǎng)度約等于拐杖3的長(zhǎng)度。圓弧形支腳4的兩個(gè)端點(diǎn)A、B和臂托1的中心點(diǎn)M″在同一截面上所構(gòu)成的角AM″B的角度等于或小于30度，以便能使圓弧形支腳4能更有效的滾動(dòng)。拐柄3的對(duì)稱中心和圓弧形支腳4的對(duì)稱中心可以是重合的，亦可以是不重合的。圓弧形支腳4可用木材或金屬制作，可外包一層硬橡膠。圓弧形支腳4的寬度和厚度均約為3厘米。
用上述拐杖試走，結(jié)果證明，省力，蹬程大。
權(quán)利要求
1.一種拐杖，它有臂托1，手臂支撐樑2、拐柄3和支腳，其特征在于，它的支腳是一個(gè)圓弧形支腳4。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所規(guī)定的拐杖，其特征在于，它的圓弧形支腳4的曲率半徑長(zhǎng)度約等于拐柄3的長(zhǎng)度。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1、2所規(guī)定的拐杖，其特征在于，它的圓弧形支腳4的兩個(gè)端點(diǎn)A、B和臂托1的中心點(diǎn)M″在同一截面上所構(gòu)成的角AM″B的角度等于或小于30度。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1所規(guī)定的拐杖，其特征在于，它的拐柄3的對(duì)稱中心和圓弧形支腳4的對(duì)稱中心不重合。
5.根據(jù)權(quán)利要求
1所規(guī)定的拐杖，其特征在于，它的拐柄3的對(duì)稱中心和圓弧形支腳4的對(duì)稱中心是重合的。
專利摘要
一種拐杖，它由臂托、手臂支撐梁、拐柄和一個(gè)圓弧形支腳構(gòu)成。單腳有殘疾的人用一付本拐杖助行時(shí)，健康的腳每蹬地一次，拐杖交替進(jìn)行擺動(dòng)、滾動(dòng)再擺動(dòng)式的運(yùn)動(dòng)。當(dāng)拐杖的圓弧形支腳作滾動(dòng)時(shí)，人體重心線始終通過(guò)圓弧形支腳觸地點(diǎn)，人體前進(jìn)只需克服數(shù)值不大的滾動(dòng)摩擦力。因此，用本拐杖助行，既省力，又能加大蹬程(即步幅)、加快行速。
文檔編號(hào)A61H3/00GK87206906SQ87206906
公開(kāi)日1987年12月30日 申請(qǐng)日期1987年4月29日
發(fā)明者高運(yùn)生, 袁偉華 申請(qǐng)人:高運(yùn)生, 袁偉華導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan