[实用新型]一种拐杖

说明书

本实用新型提供一种拐杖，包括支撑杆：支撑杆为中空的管状结构，管状结构的管壁由复数层的层状结构组成，层状结构包括至少三层碳纤维层和至少两层PMI膜卷覆复合而形成，每层PMI膜的内侧和外侧均为碳纤维层，且管壁的基底层和蒙皮层均为碳纤维层。在支撑杆的管壁中，具有优异力学性能的PMI膜对碳纤维层起到承托、补强的作用，使支撑杆具有高强的抗拉伸性、耐压性、比刚度、比强度和耐腐蚀性能，使采用上述支撑杆作为主要支撑机构的拐杖具有较高的强度和韧性，不易折断，能承受较大的压力。另一方面，支撑杆呈中空的管状结构，能够节省拐杖的生产用料，使拐杖保持轻巧，便于使用者灵活使用。

技术领域

本实用新型属于辅助器械领域，特别地，涉及一种拐杖。

背景技术

拐杖作为一种常见的辅助康复器具，是众多老年人和腿疾患者的出行伴侣。传统的拐杖产品大多为木质、钢质、铝质及其他合金的产品，然而，以上材料普遍存在耐腐蚀性能差、重量重、造价高、强度差、易变形等缺点。

碳纤维是一种由碳元素组成的特种纤维，具有耐高温、抗摩擦、导电、导热及耐腐蚀等特性。碳纤维的外形呈纤维状、柔软、可加工成各种织物，由于其石墨微晶结构沿纤维轴择优取向，因此沿纤维轴方向有很高的强度和模量。碳纤维的密度小，因此比强度和比模量高。在现有技术中，碳纤维的主要用途是作为增强材料与泡沫、树脂、金属、陶瓷及炭等复合，制造先进复合材料。

聚甲基丙烯酰亚胺泡沫(polymethacrylimide,PMI)是一种交联的、孔径分布均匀的泡沫，具有卓越的结构稳定性和高机械强度。PMI具有比其他聚合物泡沫材料更高的比强度、比模量、耐热性和耐湿热性能，以及更好的抗高温蠕变性能和尺寸稳定性。PMI是目前世界上比强度(强度/密度)和比模量(模量/密度)最高的泡沫材料，并且具有优异的耐高温性能和尺寸稳定性能，是制造轻质高强复合材料管壁理想的芯材。此外，由于PMI的闭孔率高，孔径分布均匀，吸湿率低，使其作为芯材的夹芯复合材料具有远优于蜂窝复合材料的耐久性和耐环境性。

实用新型内容

本实用新型提供一种拐杖，以向拐杖使用者提供可靠的支撑或行走辅助。

根据本实用新型的一个方面，提供一种拐杖，包括支撑杆：支撑杆为中空的管状结构，管状结构的管壁由复数层的层状结构组成，层状结构包括至少三层碳纤维层和至少两层PMI膜卷覆复合而形成，每层PMI膜的内侧和外侧均为碳纤维层，且管壁的基底层和蒙皮层均为碳纤维层。

在支撑杆的管壁中，PMI膜和碳纤维层复合形成多层三明治夹心结构，具有优异力学性能的PMI膜对碳纤维层起到承托、补强的作用，使支撑杆具有高强的抗拉伸性、耐压性、比刚度、比强度和耐腐蚀性能，使采用上述支撑杆作为主要支撑机构的拐杖具有较高的强度和韧性，不易折断，能承受较大的压力，为使用者提供可靠的支撑和辅助作用，由此降低拐杖在使用过程中断裂而导致使用者受伤的可能，使拐杖具有较高的安全性。另一方面，支撑杆呈中空的管状结构，能够节省拐杖的生产用料，使拐杖保持轻巧，便于使用者灵活使用。

优选地，PMI膜由100％PMI制成。

优选地，PMI膜的厚度不超过1mm。

厚度不超过1mm的PMI膜在常温下具有一定的可卷曲性，应用这种PMI膜作为制备支撑杆的芯层材料，可以直接将PMI膜贴合基材的轮廓复合在基材外侧，便于批量制作拐杖的支撑杆。此外，相对于厚板间的复合，薄层间结合的复合具有较大的层间结合力，层间结合得更为紧密，不易脱层，提高了支撑杆的整合性以及力学性能。在支撑杆的管壁中，每层PMI膜的厚度占比较小，因此，可以采用多层PMI膜复合的形式使支撑杆具有更大的机械强度，同时，不会使支撑杆的外径明显增加，能够使支撑杆的外径适应人体手型的尺寸，达到更舒适的使用体验。

优选地，PMI膜直接包覆在其内侧碳纤维层的外围。

优选地，PMI膜呈螺旋状地缠绕在其内侧碳纤维层的外围。