一种自动调整长度的登山杖
技术领域
本发明涉及登山杖技术领域，尤其涉及一种自动调整长度的登山杖。
背景技术
体育锻炼对于人的身体健康有着不可替代的作用，登山运动既可以锻炼身体的各项机能，又锻炼了体能和心肺功能，还磨炼了意志，工作之余在野外呼吸新鲜空气的同时进行体育锻炼和身心放松，是现代上班族很好的选择。为了减少登山运动对人膝盖的影响，登山杖是登山时必不可少的体育装备。目前我们常见到的登山杖是手动调节的，三节管子，一节固定，另外两节可以伸缩，伸缩到一定长度后把管子旋转一下，管子内部的膨胀管就将管子固定，就这样根据自己实际需要，手动调节登山杖的总长度。然而，在登山的时候由于山路不平，特别是上下山时遇到大石头和连续坑坑洼洼，或山路高度落差经常变化时，要发挥好登山杖的作用，登山杖的长度就需要经常调节。但是，经常手动调节登山杖的长度会变得非常繁琐和累赘，所以登山杖在实际使用过程中，绝大部分时间就是保持登山杖设定好的长度不变化，将就着使用登山杖，这样就不能完美的使用好登山杖，发挥登山杖的功能。本专利设计了一种可自动调节长度的登山杖，靠电机驱动登山杖“中管”的旋转来使登山杖进行自动伸缩，根据地形随时可以进行一键调节，使用方便快速。
发明内容
为解决上述问题，本发明公开了一种自动调整长度的登山杖，在既不影响登山杖的外观，又保持登山杖功能，还能充分发挥登山杖的使用便利性特点情况下，设计了一种可以用电机驱动登山杖进行自动伸缩的登山杖，实现了登山杖长度自动、快速调节功能，提高了登山杖的使用效率，提升了登山杖使用时，随地形变化而随时方便调节长度的便利性。
具体方案如下：一种自动调整长度的登山杖，其特征在于：包括由外至内依次螺纹连接的大管、中管和小管，所述大管、中管和小管均为圆管状结构，并共中轴线，所述大管上端外固定套设有手柄，上端内设有上下设置的电池和电机，所述电机的电机轴沿大管的中轴线方向向下设置，电机轴的下端设有联轴器，所述联轴器的上端与电机轴的下端固定连接，下端固定连接有滑杆轴，所述滑杆轴沿大管的中轴线方向设置，并置于小管中，所述中管的上端内固定有中管驱动块，所述中管驱动块的中部设有与滑杆轴相适配的中心孔，所述中管驱动块可上下滑动的置于滑杆轴上，并可随滑杆轴转动，电机转动的时候，通过联轴器使滑杆轴转动，滑杆轴带动中管驱动块转动，从而带动中管旋转，同时中管驱动块会在滑杆轴上滑动，所述小管的下端外固定安装有脚撑，可直接撑在地面同时还对小管底端边缘起到加强保护作用，所述中管的下端外固定安装有用于锁固小管的止退锁紧器，所述止退锁紧器由锁紧器和止退圈组成，不仅可对中管的下端边缘起到加强保护作用，同时可以将小管锁住，防止在使用登山杖时，小管出现回退现象，所述大管的下端外固定安装有大管加强圈，可对大管的下端外侧起到加强保护作用。
作为本发明的进一步改进，所述手柄的上端外部还装有用于控制电机的控制器，作为登山杖的电气控制系统，控制电机正反转和电机的转数，所述控制器的侧面有设有与控制器配合连接的正转按钮、锁定按钮和反转按钮，用来触发控制电机的工作。
作为本发明的进一步改进，所述大管的内壁上除电机的其余部分设有右旋内凸螺纹，所述中管的外壁上设有与右旋内凸螺纹相适配的右旋外凹螺纹，中管的右旋外凹螺纹和大管内的右旋凸螺纹相互配合使用，所述中管的内壁上设有左旋内凸螺纹，所述小管的外壁上设有与左旋内凸螺纹相适配的左旋外凹螺纹，小管的左旋外凹螺纹和中管的左旋内凸螺相互配合使用，且小管的外侧沿周向方向均布有两条止退槽，所述止退槽沿小管的轴线方向设置，止退槽用来和止退锁紧器配合使用，防止小管旋转。
作为本发明的进一步改进，所述滑杆轴为圆杆状结构，其表面沿长度方向设有驱动导向平面，用来带动中管驱动块转动，并可以使中管驱动块在滑杆轴上进行轴向滑动。
作为本发明的进一步改进，所述中管驱动块为圆柱状结构，是固定安装在中管上端内圆柱面上的动力承受零件，用来带动中管的旋转运动，滑杆轴插入到驱动块中心孔中，其中心孔上设有与驱动导向平面相适配的驱动平面，通过驱动平面和滑杆轴的驱动导向平面配合来带动中管旋转并实现在滑杆轴上滑动的目的。
作为本发明的进一步改进，所述锁紧器为圆筒状结构，其后端内侧沿周向方向均布有两个转动限位块，所述锁紧器的内侧沿周向方向均匀设置有两个锁紧面； 所述止退圈为圆筒状结构，并置于锁紧器内，所述止退圈的后端沿周向方向均布有两个限位面，所述限位面为弧形结构，其一端设有弹性锁紧块，使用时，旋转锁紧器一定角度，限位面可限制锁紧器的转动位置，且弹性锁紧块可以将小管锁住，由于锁紧器的转动限位块在弹性锁紧块的限位面之间，这样锁紧器可以在止退圈上转动一定角度，来控制弹性锁紧块的弹起和落下。
本发明的有益效果在于：可用电机驱动登山杖进行自动伸缩，实现了登山杖长度自动、快速调节功能；提高了登山杖的使用效率，提升了登山杖使用时，随地形变化而随时方便调节长度的便利性。
附图说明
图1为本发明一种自动调整长度的登山杖的示意图。
图2为本发明一种自动调整长度的登山杖的内部结构示意图。
图3为本发明一种自动调整长度的登山杖中手柄处的内部结构示意图。
图4 为本发明一种自动调整长度的登山杖中大管的结构示意图。
图5 为本发明一种自动调整长度的登山杖中中管的结构示意图。
图6 为本发明一种自动调整长度的登山杖中小管的结构示意图。
图7 为本发明一种自动调整长度的登山杖中滑杆轴的结构示意图。
图8为本发明一种自动调整长度的登山杖中中管驱动块的结构示意图。
图9为本发明一种自动调整长度的登山杖中锁紧器的结构示意图。
图10为本发明一种自动调整长度的登山杖中止退圈的结构示意图。
图11为本发明一种自动调整长度的登山杖中止退锁紧器结构为松开位置时的示意图。
图12为本发明一种自动调整长度的登山杖中止退锁紧器结构为锁紧位置时的示意图。
图13为本发明一种自动调整长度的登山杖中止退锁紧器为锁紧工作状态时的示意图。
附图标记列表：
1-手柄，2-大管，21-右旋内凸螺纹，3-中管，31-右旋外凹螺纹，32-左旋内凸螺纹，4-小管，41-左旋外凹螺纹，42-止退槽，5-脚撑，6-锁紧器，62-转动限位块，63-锁紧面，7-大管加强圈，8-控制器，9-正转按钮，10-锁定按钮，11-反转按钮，12-电池，13-电机，14-联轴器，15-中管驱动块，51-驱动平面，16-滑杆轴，61-驱动导向平面，17-止退圈，71-弹性锁紧块，72-限位面。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
如图所示，一种自动调整长度的登山杖，包括由外至内依次螺纹连接的大管2、中管3和小管4，大管2、中管3和小管4均为圆管状结构，并共中轴线，大管2上端外固定套设有手柄1，上端内设有上下设置的电池12和电机13，电机13的电机轴沿大管2的中轴线方向向下设置，电机轴的下端设有联轴器14，联轴器14的上端与电机轴的下端固定连接，下端固定连接有滑杆轴16，滑杆轴16沿大管2的中轴线方向设置，并置于小管4中，中管3的上端内固定有中管驱动块15，中管驱动块15的中部设有与滑杆轴16相适配的中心孔，中管驱动块15可上下滑动的置于滑杆轴16上，并可随滑杆轴16转动，电机13转动的时候，通过联轴器14使滑杆轴16转动，滑杆轴16带动中管驱动块15转动，从而带动中管3旋转，同时中管驱动块15会在滑杆轴16上滑动，小管4的下端外固定安装有脚撑5，可直接撑在地面同时还对小管4底端边缘起到加强保护作用，中管3的下端外固定安装有用于锁固小管4的止退锁紧器，止退锁紧器由锁紧器6和止退圈17组成，不仅可对中管3的下端边缘起到加强保护作用，同时可以将小管4锁住，防止在使用登山杖时，小管4出现回退现象，大管2的下端外固定安装有大管加强圈7，可对大管2的下端外侧起到加强保护作用。
在本实施例中，手柄1的上端外部还装有用于控制电机13的控制器8，作为登山杖的电气控制系统，控制电机13正反转和电机13的转数，控制器8的侧面有设有与控制器8配合连接的正转按钮9、锁定按钮10和反转按钮11，用来触发控制电机13的工作。
在本实施例中，大管2的内壁上除电机13的其余部分设有右旋内凸螺纹21，中管3的外壁上设有与右旋内凸螺纹21相适配的右旋外凹螺纹31，中管3的右旋外凹螺纹31和大管2内的右旋凸螺纹21相互配合使用，中管3的内壁上设有左旋内凸螺纹32，小管4的外壁上设有与左旋内凸螺纹32相适配的左旋外凹螺纹41，小管4的左旋外凹螺纹41和中管3的左旋内凸螺纹32相互配合使用，且小管4的外侧沿周向方向均布有两条止退槽42，止退槽42沿小管4的轴线方向设置，止退槽42用来和止退锁紧器配合使用，防止小管4旋转。
在本实施例中，滑杆轴16为圆杆状结构，其表面沿长度方向设有驱动导向平面61，用来带动中管驱动块15转动，并可以使中管驱动块15在滑杆轴16上进行轴向滑动。
在本实施例中，中管驱动块15为圆柱状结构，是固定安装在中管3上端内圆柱面上的动力承受零件，用来带动中管3的旋转运动，滑杆轴16插入到驱动块15中心孔中，其中心孔上设有与驱动导向平面61相适配的驱动平面51，通过驱动平面51和滑杆轴16的驱动导向平面61配合来带动中管3旋转并实现在滑杆轴16上滑动的目的。
在本实施例中，锁紧器6为圆筒状结构，其后端内侧沿周向方向均布有两个转动限位块62，锁紧器6的内侧沿周向方向均匀设置有两个锁紧面63； 止退圈17为圆筒状结构，并置于锁紧器6内，止退圈17的后端沿周向方向均布有两个限位面72，限位面72为弧形结构，其一端设有弹性锁紧块71，使用时，旋转锁紧器6一定角度，限位面72可限制锁紧器6的转动位置，且弹性锁紧块71可以将小管4锁住（由于锁紧器6的转动限位块62在弹性锁紧块71的限位面72之间，这样锁紧器6可以在止退圈17上转动一定角度，锁紧面63就可以来控制弹性锁紧块71的弹起和落下）。
本发明的结构特点以及工作原理如下：
（1）电池12直接供电给电机13，电机13旋转动力通过联轴器14带动滑杆轴16，滑杆轴16带动中管驱动块15，从而使中管3进行旋转运动；
（2）使用时，手握着手柄1并按动正转按钮9，电机13正转带动中管3正转，因中管3外部螺纹和大管2内部螺纹之间是右旋螺纹配合，因此中管3就在右旋螺纹的作用下作右旋转运动和轴向伸出运动；这时如需要小管4同时伸出，就将登山杖脚撑5插在地上或者用另一只手握着脚撑5；在中管3旋转伸出的时候，因中管内部螺纹和小管4的外部螺纹之间是左旋螺纹配合，小管4又被用手握住或者插在地上，因此小管4就会在左旋螺纹的作用下做轴向伸出运动，实现了一键控制；
（3）中管3在运动的同时，中管3内部的中管驱动块15还同时实现了在滑杆轴16上滑动的动作，实现了旋转和伸缩距离同时变化的控制，满足结构长度需求；
（4）实现了中管3和小管4同时同步轴向伸缩运动，因左旋和右旋螺纹的螺距是相同的，因此它们的运动距离也是一样的；
（5）小管4旋转伸出可以实行自动和手动二种模式，在中管3旋转运动时，若用手握着脚撑5，这时小管4可以随中管3的旋转而作伸缩运动；若手不握着脚撑5，小管4可以随中管3一起旋转；
（6）本发明设定登山杖收缩状态最短长度为650mm，展开时最长为1350mm，因此展开时轴向运动极限距离为1350-650=700mm；因登山杖在伸缩时只需中管3做旋转运动，就能带动小管4同步做轴向运动，因此只需要使中管3作轴向运动700/2=350mm；设计左右旋螺纹特征的螺距是10mm，那么电机轴最多只需要旋转350/10=35圈，就可以实现登山杖从最短状态到最长状态；
（7）控制器8里控制芯片控制电机的转数，设定控制电机转数在0到35转范围之间进行正反往复旋转，伸缩快捷；
（8）通过按压控制器8上的正转按钮9驱动电机13正转使登山杖伸长，通过按压反转按钮11驱动电机13反转使登山杖收缩，通过按压锁定按钮10来将电机锁定，操作简易、方便；
（9）因固定在中管3上的中管驱动块15与滑杆轴16通过联轴器14与电机13连接，因此当电机13锁定时，中管3就不能转动了；
（10）需要固定小管4时，只需将锁紧器6顺时针旋转一个角度，止退锁紧器就可以将小管4锁定，起到了快速锁定的作用。
本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。
