本發(fā)明屬于機械技術領域，涉及一種登山拐，特別是一種多功能登山拐。

背景技術：

登山拐是愛好登山運動時使用的輔助器械，可以讓戶外登山穿越活動帶來很多的好處，如提高步行的穩(wěn)定性，減輕腿部的負擔。而同時使用兩支登山能夠提供較好的平衡性，還可以做用防水布搭建雨棚的支桿。

但是，現(xiàn)有的登山拐，只能充當拐杖的作用，功能較為單一，而且，在天氣較隌的情況下，不利于登山愛好者的行走。

綜上所述，為解決現(xiàn)有登山拐結(jié)構(gòu)上的不足，需要設計一種功能多樣化，且能夠提供光亮照射的多功能登山拐。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有的技術存在上述問題，提出了一種功能多樣化，且能夠提供光亮照射的多功能登山拐。

本發(fā)明的目的可通過下列技術方案來實現(xiàn)：一種多功能登山拐，包括：

手扶部，其上設置有一換擋按鈕；

拐桿，一端與所述手扶部相連，沿所述拐桿的軸線方向呈環(huán)形陣列設置有若干個LED光源，所述的LED光源四周設有散熱片；

支撐部，與所述拐桿的另一端相連，作為登山拐與地面的接觸端；

通過換擋按鈕實現(xiàn)LED光源的開啟、關閉以及改變LED光源 閃亮的數(shù)量；

所述的散熱片由內(nèi)到外依次包括熱擴散層、熱傳導層以及保護層，熱傳導層設置在熱擴散層表面，保護層設置在熱傳導層表面，所述的熱擴散層的材質(zhì)為黃銅合金；所述的拐桿由鋁合金制成。

在上述的一種多功能登山拐中，所述黃銅合金的成分及其質(zhì)量百分比為：Cu：50.0-65.0％，Mn：0.12-0.25％，Al：0.05-0.8％，Si：0.5-0.6％，Sn：0.3-05％，Ni：0.15-0.25％，Ti：0.02-0.18％，Bi：0.1-0.2％，F(xiàn)e≤0.3％，Pb≤0.05％，P≤0.3％，余量為Zn及不可避免的雜質(zhì)。

本發(fā)明通過在登山拐上安裝LED光源，使得登山拐具有照明功能，實現(xiàn)了在光線較暗的情況下，也能輕松登山，提高了登山了安全性。且LED光源長時間照射會發(fā)熱，影響登山拐的使用，降低登山拐的使用壽命，本發(fā)明就在LED光源的周圍設置散熱片，并通過在熱擴散層表面設置熱傳導層以及保護層，改善粘合劑層的低導熱性，使得散熱片的彈性增加，降低粘附層的粘合性。更為重要，登山拐上的散熱片采用配伍合理的黃銅制成，黃銅在含有Cu、Zn的同時含有特定含量的Al、Sn、Ti、Ni、Mn、Bi等元素，各成分直接產(chǎn)生的協(xié)同作用，使制得的散熱片具有較好的綜合性能，進一步延長登山拐的使用壽命。

Zn在Cu中的固溶度為39.9％，Sn在Cu中固溶度為15.8％，而Ni可以與Cu無限互溶，它們與銅形成連續(xù)固溶體，具有寬闊的單相區(qū)，它們能夠明顯地提高銅的機械性能、耐蝕性能，Si可以有限固溶于銅，固溶度隨著溫度變化而激烈的變化，當溫度從合金結(jié)晶完成之后開始下降時，它們在銅中的固溶度也開始降低，以金屬化合物或單質(zhì)形態(tài)從固相中析出，當這些元素固溶于銅中，能夠明顯地提高其強度，具有固溶強化效應，當它們從固相中析出時，又產(chǎn)生了彌散強化效果，導電和導熱性能得到了恢復，加入Si既可以提高銅合金的強度又可以提高銅合金的導熱性能，少 量的Mn可以作為脫氧劑，錳可以提高銅的強度，低錳銅合金具有高強和耐蝕性能，錳銅電阻溫度系很少，由于有同素異晶轉(zhuǎn)變，使銅錳合金固態(tài)下相變十分復雜，固相下具有調(diào)幅分解，變晶轉(zhuǎn)變等過程，使Cu合金具有耐沖擊的性能，加入的少量Sc元素使銅離子穿越氧化層的擴散過程受到了很大抑制，從而可以大大降低氧化速度。和其他合金元素相比，鋁不僅可增加銅水的流動性，改善該合金材料的鑄造性能，還能最顯著地提高黃銅的強度和耐蝕性能。由于鋁標準電位相對于鋅更負，因而有著更大的離子化趨向，優(yōu)先于環(huán)境中的氧結(jié)合，優(yōu)先形成微密而堅硬的氧化鋁膜，可以防止合金的進一步氧化，形成的Al₂O₃膜有阻滯基體腐蝕的作用。而且，由于該保護膜致密、質(zhì)硬，即使在流動海水中，仍有抵抗海水的沖擊和摩擦作用，同時其完整的防蝕產(chǎn)物膜能使孔隙率降為極小，在很大程度上可避免局部腐蝕。在黃銅中加入鋁，會使α相區(qū)明顯地移向銅角。當鋁含量高時會出現(xiàn)硬而脆的γ相，提高合金的強度和硬度。同時大幅度降低其塑性。但是過量的鋁元素反而會在銅水液面產(chǎn)生大量的鋁氧化膜，使銅液中夾渣亦在后續(xù)澆鑄銅鑄件時形成夾層，造成鑄件缺陷的產(chǎn)生。當黃銅中含有Sn、Ti、Ni、Bi等元素一起作用時，Al在黃銅中的作用更加，黃銅制得的散熱片性能更佳。本發(fā)明散熱片黃銅中含有Sn0.3-05％，在此范圍含量的銅可以提高晶界強度、硬度和耐蝕性。因為，錫在陽極的腐蝕過程中不斷向黃銅腐蝕表面聚集，形成致密的四價錫化合物膜，這層膜具有阻滯基體陽極腐蝕的作用，抑制黃銅的脫鋅，使其耐蝕性大幅度提高。本發(fā)明散熱片黃銅中含有少量以獨立相存在的鉛，游離的鉛質(zhì)點既有潤滑作用，又使切屑呈崩碎狀，可高速切削，獲得光潔表面，改善黃銅切削性能，但當黃銅棒的含鉛量過多，就不再顯著改善黃銅的切削性，反而降低黃銅的強度、硬度和伸長率，因此，本發(fā)明散熱片黃銅中Pb控制在0.05％以內(nèi)。在本發(fā)明黃銅合金中Ni的主要作用為使組織 細化，提高沖擊韌性，特別是配合0.5-0.6％的Si加入，可形成NiSi耐磨質(zhì)點，提高材料的耐磨損性能，同時鎳能在一定范圍內(nèi)擴大α相區(qū)，增加α相比例，對耐磨質(zhì)點起到保護作用，防止耐磨質(zhì)點在摩擦過程中大量脫落的現(xiàn)象，但過高的鎳含量會造成α相過多，導致材料的機械性能下降，因此在本發(fā)明黃銅合金中加入鎳，其含量小于2％。Fe的作用為細化晶粒，提高材料的力學性能，并形成鐵質(zhì)點，在Fe質(zhì)點周圍形成少量的疏松，形成“空穴效應”，可以適當?shù)奶岣卟牧系那邢餍阅?。加入Sn的作用是抗“脫鋅”，生成的SnO₂保護膜具有抗腐蝕的能力。本發(fā)明中散熱片黃銅中含有少量P，可適量提高銅水的流動性并改善銅及合金的焊接性能。此外，也可降低黃銅鑄件的切削阻力，改善黃銅切削性能。

作為優(yōu)選，所述的熱擴散層的厚度為40-80μm，所述的熱傳導層的厚度為5-20μm，所述的保護層的厚度為10-100μm。

作為優(yōu)選，所述的熱傳導層由碳納米管、碳納米纖維和石墨烯中的一種或多種形成，所述保護層的材質(zhì)主要為聚合物。保護層包含聚合物，使得保護層可以通過加熱熔融，并且附接至基底材料等，或聚合物本身具有粘合性，使得保護層可以附接至基底材料等。在保護層中使用的聚合物沒有特別的限制，并且可以是通過加熱熔融的熱塑性聚合物或具有粘合性的粘合劑聚合物。

在上述的一種多功能登山拐中，所述鋁合金的成分及其質(zhì)量百分比為：Mg:2.2-3.0％，Si:0.1-0.6％，C:0.2-0.8％，Cr:0.28-1.05％，V:0.05-0.15％，Mo:0.12-0.25％，B:0.05-0.25％，Nb:0.08-0.25％，余量為Al及不可避免的雜質(zhì)。

Mg在合金中與基體鋁元素生成大量Mg₅Al相，而通過熱處理能使全部Mg₅Al相固溶到鋁合金基體α相中，使得合金具有優(yōu)異的常溫力學性能。Si與Al可形成Al+Si共晶液相，是提高鋁合 金鑄造流動性的主要成分，Si也可與Mg形成Mg₂Si強化相，增強鋁合金的強度。元素Cr與C可形成Cr₇C₃和Cr₂₃C₆碳化物硬質(zhì)相，與B能形成硼鉻化物CrB、Cr₂B硬質(zhì)相。元素B與C可形成BC碳化物硬質(zhì)相。元素V也可與C形成碳化物VC、V₄C₃。元素Mo與C可形成Mo₂C特殊碳化物。由于這些元素所形成的碳化物均以硬質(zhì)相存在于組織中，材料硬度很高，阻礙了磨料在材料亞表層的滑動，從而有效地抑制了犁溝及微觀切削現(xiàn)象的發(fā)生，起到增強材料耐磨性的作用。需要注意的是，碳化物數(shù)量的增加雖然可以提高堆焊層的初始硬度和耐磨性，但硬度增加的同時會使材料組織變脆，抗裂性能下降。元素Nb的加入主要是為了增加韌性以提高材料的抗裂性能。在鋁合金領域，各元素之間的作用不是單獨存在的，而是通過各成分以及組分的百分比形成一個整體，本發(fā)明正是通過鋁合金整體的合理配伍，進一步提高拐桿的耐磨性能和力學性能，進而提高登山拐的性能和使用壽命。

在上述的一種多功能登山拐中，沿所述拐桿的長度方向設置有三層LED光源。

在上述的一種多功能登山拐中，所述拐桿的內(nèi)部設置有處理器、計步模塊、心率檢測模塊、血壓模塊以及海拔模塊，其中，計步模塊、心率檢測模塊、血壓模塊以及海拔模塊分別與處理器相連，所述拐桿的外部設置有顯示屏。

在上述的一種多功能登山拐中，所述登山拐還包括擋泥板，嵌套于靠近所述支撐部一端的所述拐桿上，其中，所述擋泥板一端呈中空圓柱狀，且沿所述拐桿的表面上下移動，所述擋泥板的另一端呈弧形傘狀。

在上述的一種多功能登山拐中，所述拐桿可伸縮，其包括相互嵌套的外套管與內(nèi)套管，其中，外套管的一端設置有兩個光孔，內(nèi)套管一端設置有兩個凸點，且兩個凸點之間設置有彈性件。

在上述的一種多功能登山拐中，所述手扶部內(nèi)設置有電動馬 達，且所述手扶部的表面設置有按摩點。

在上述的一種多功能登山拐中，與地面相接觸的一端所述支撐部設置有若干個尖銳。

在上述的一種多功能登山拐中，沿所述支撐部的外側(cè)環(huán)套有保護套，且保護套可沿支撐部上下移動。

在上述的一種多功能登山拐中，所述手扶部的兩側(cè)表面各設置有一太陽能電池光板，與所述手扶部內(nèi)部的小型蓄電池相連。

在上述的一種多功能登山拐中，所述處理器選用51單片機。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明提供的一種多功能登山拐具有如下優(yōu)點：

1、本發(fā)明多功能登山拐通過在登山拐上安裝LED光源，使得登山拐具有照明功能，實現(xiàn)了在光線較暗的情況下，也能輕松登山，提高了登山了安全性。

2、本發(fā)明多功能登山拐中設有由配伍合理的黃銅合金制得的散熱片和配伍合理的鋁合金制得的拐桿，進一步提高登山拐的性能，尤其提高登山拐的散熱性和力學性能。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一種多功能登山拐的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明一較佳實施例中拐桿內(nèi)部的結(jié)構(gòu)框圖。

圖3是本發(fā)明一較佳實施例中拐桿的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本發(fā)明另一較佳實施例中拐桿的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是本發(fā)明一較佳實施例中手扶部的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6是本發(fā)明一較佳實施例中支撐部的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中，100、手扶部；110、換擋按鈕；120、按摩點；200、拐桿；210、LED光源；220、處理器；230、計步模塊；240、心率檢測模塊；250、血壓模塊；260、海拔模塊；270、顯示屏；280、外套管；281、光孔；290、內(nèi)套管；291、凸點；292、彈性件；300、支撐部；310、尖銳；320、保護套；400、擋泥板；500、電動馬達。

具體實施方式

以下是本發(fā)明的具體實施例并結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術方案作進一步的描述，但本發(fā)明并不限于這些實施例。

如圖1所示，本發(fā)明提供的一種多功能登山拐，包括：手扶部100，其上設置有一換擋按鈕110；拐桿200，一端與手扶部100相連，沿拐桿200的軸線方向呈環(huán)形陣列設置有若干個LED光源210,LED光源四周設有散熱片；支撐部300，與拐桿200的另一端相連，作為登山拐與地面的接觸端；通過換擋按鈕110實現(xiàn)LED光源210的開啟、關閉以及改變LED光源210閃亮的數(shù)量。

通過在登山拐上安裝LED光源210，使得登山拐具有照明功能，實現(xiàn)了在光線較暗的情況下，也能輕松登山，提高了登山了安全性。

優(yōu)選地，如圖1所示，沿拐桿200的長度方向設置有三層LED光源210，當換擋按鈕110按一下，則第一層的LED光源210亮起；當換擋按鈕110再按一下，則第二層的LED光源210亮起，當再按下?lián)Q擋按鈕110，則二層LED光源210同時熄滅，通過換擋按鈕110的按鍵次數(shù)，實現(xiàn)LED光源210不同亮度的轉(zhuǎn)換，擴展了登山拐的應用范圍，提高了登山拐的安全系數(shù)。

優(yōu)選地，如圖1和圖2所示，拐桿200的內(nèi)部設置有處理器220、計步模塊230、心率檢測模塊240、血壓模塊250以及海拔模塊260，其中，計步模塊230、心率檢測模塊240、血壓模塊250以及海拔模塊260分別與處理器220相連，拐桿200的外部設置有顯示屏270，通過計步模塊230、心率檢測模塊240、血壓模塊250以及海拔模塊260的實時測量，其檢測與測量的數(shù)據(jù)在顯示屏270上顯現(xiàn)。

優(yōu)選地，如圖1和圖2所示，在處理器220上設置有對于計步模塊230、心率檢測模塊240以及血壓模塊250的預設值，當?shù)巧綈酆谜咴诘巧竭^程中，其計步的數(shù)量或者心率快慢的數(shù)值或者血壓的數(shù)值超過預設值時，環(huán)繞于拐桿200上的第三層LED光源210將會閃亮，提醒登山愛好者應該暫時休息，等補充體力以后再行登山。

優(yōu)選地，如圖1和圖2所示，處理器選用51單片機。

優(yōu)選地，如圖1和圖3所示，登山拐還包括擋泥板400，嵌套于靠近支撐部300一端的拐桿200上，其中，擋泥板400一端呈中空圓柱狀，且沿拐桿200的表面上下移動，用以調(diào)整擋泥板400的位置，擋泥板400的另一端呈弧形傘狀，使得登山愛好者在登山過程中，飛濺的泥土濺入擋泥板400內(nèi)，減少對登山愛好者褲腿的沾染。

優(yōu)選地，如圖1和圖4所示，拐桿200可伸縮，其包括相互嵌套的外套管280與內(nèi)套管290，其中，外套管280的一端設置有兩個光孔281，內(nèi)套管290一端設置有兩個凸點291，且兩個凸點291之間設置有一彈性件292，當內(nèi)套管290向外拉伸時，直至凸點291嵌入光孔281中，完成外套管280與內(nèi)套管290的拉伸，當內(nèi)套管290回縮時，同時按下兩個凸點291，推動內(nèi)套管290即可。

優(yōu)選地，如圖1和圖5所示，手扶部100內(nèi)設置有電動馬達500，手扶部100的表面設置有按摩點120，通過電動馬達500的振動作用，實現(xiàn)對于登山愛好者的手部實施按摩，促進血液循環(huán)。

優(yōu)選地，如圖1和圖5所示，手扶部100的兩側(cè)表面各設置有一太陽能電池光板(圖中未顯示)，與手扶部100內(nèi)部的小型蓄電池相連，為計步模塊230、心率檢測模塊240、血壓模塊250以及海拔模塊260、處理器220以及LED光源210的提供電能。

優(yōu)選地，如圖1和圖6所示，與地面相接觸的一端支撐部300 設置有若干個尖銳310，提高登山拐與地面之間的抓地力，防止登山愛好者在登山過程中打滑，沿支撐部300的外側(cè)環(huán)套有保護套320，且保護套320可沿支撐部300上下移動，在使用登山拐時，將保護套320上移，尖銳310處于裸露狀態(tài)；在登山拐不使用時，將保護套320下移，遮擋尖銳310，提高登山拐的安全性。

優(yōu)選地，所述的散熱片由內(nèi)到外依次包括熱擴散層、熱傳導層以及保護層，熱傳導層設置在熱擴散層表面，保護層設置在熱傳導層表面，所述的熱擴散層的材質(zhì)為黃銅合金；所述的拐桿由鋁合金制成。

下面通過具體實施例對散熱片和拐桿進一步說明。

實施例1：散熱片

散熱片由內(nèi)到外依次包括熱擴散層、熱傳導層以及保護層，熱傳導層設置在熱擴散層表面，保護層設置在熱傳導層表面，所述的熱擴散層的材質(zhì)為黃銅合金，所述的散熱片由內(nèi)到外依次包括50μm熱擴散層、15μm熱傳導層以及60μm保護層，熱傳導層設置在熱擴散層表面，保護層設置在熱傳導層表面，所述的熱擴散層的材質(zhì)為黃銅合金，所述黃銅合金的成分及其質(zhì)量百分比為：Cu：58.0％，Mn：0.18％，Al：0.25％，Si：0.52％，Sn：0.42％，Ni：0.20％，Ti：0.12％，Bi：0.16％，F(xiàn)e≤0.3％，Pb≤0.05％，P≤0.3％，余量為Zn及不可避免的雜質(zhì)。

實施例2：散熱片

散熱片由內(nèi)到外依次包括熱擴散層、熱傳導層以及保護層，熱傳導層設置在熱擴散層表面，保護層設置在熱傳導層表面，所述的熱擴散層的材質(zhì)為黃銅合金，所述的散熱片由內(nèi)到外依次包括60μm熱擴散層、10μm熱傳導層以及40μm保護層，熱傳導層設置在熱擴散層表面，保護層設置在熱傳導層表面，所述的熱擴散層的材質(zhì)為黃銅合金，所述黃銅合金的成分及其質(zhì)量百分比為：Cu：50.0％，Mn：0.25％，Al：0.05％，Si：0.6％，Sn：0.3％，Ni：0.25％，Ti：0.02％，Bi：0.2％，F(xiàn)e≤0.3％，Pb≤0.05％，P≤0.3％，余量為Zn及不可避免的雜質(zhì)。

實施例3：散熱片

散熱片由內(nèi)到外依次包括熱擴散層、熱傳導層以及保護層，熱傳導層設置在熱擴散層表面，保護層設置在熱傳導層表面，所述的熱擴散層的材質(zhì)為黃銅合金，所述的散熱片由內(nèi)到外依次包括80μm熱擴散層、8μm熱傳導層以及1100μm保護層，熱傳導層設置在熱擴散層表面，保護層設置在熱傳導層表面，所述的熱擴散層的材質(zhì)為黃銅合金，所述黃銅合金的成分及其質(zhì)量百分比為：Cu：65.0％，Mn：0.12％，Al：0.8％，Si：0.5％，Sn：05％，Ni：0.15％，Ti：0.18％，Bi：0.1％，F(xiàn)e≤0.3％，Pb≤0.05％，P≤0.3％，余量為Zn及不可避免的雜質(zhì)。

對比例1

現(xiàn)有技術中普通銅合金制成的散熱片。

對比例2

用如實施例1中所述的熱散層的黃銅合金直接加工成的散熱片。

將實施例1-3及對比例1-2中的散熱片進行性能測試，測試結(jié)果如表1。

表1：實施例1-3及對比例1-2散熱片的性能測試結(jié)果

綜上所述，本發(fā)明登山拐中散熱片具有較高的力學性能和熱擴散性能，進而提高了登山拐的綜合性能，延長了登山拐的使用壽命。

實施例4：拐桿

拐桿由鋁合金制成，所述鋁合金的成分及其質(zhì)量百分比為：Mg:2.6％，Si:0.35％，C:0.52％，Cr:0.62％，V:0.12％，Mo:0.18％，B:0.15％，Nb:0.15％，余量為Al及不可避免的雜質(zhì)。

實施例5：拐桿

拐桿由鋁合金制成，所述鋁合金的成分及其質(zhì)量百分比為：Mg:2.2％，Si:0.6％，C:0.2％，Cr:1.05％，V:0.05％，Mo:0.25％，B:0.05％，Nb:0.25％，余量為Al及不可避免的雜質(zhì)。

實施例6：拐桿

拐桿由鋁合金制成，所述鋁合金的成分及其質(zhì)量百分比為：Mg:3.0％，Si:0.1％，C:0.8％，Cr:0.28％，V:0.15％，Mo:0.12％，B:0.25％，Nb:0.08％，余量為Al及不可避免的雜質(zhì)。

對比例3

現(xiàn)有技術中普通鋁合金制成的拐桿。

將實施例4-6及對比例3中的拐桿進行性能測試，測試結(jié)果如表2。

表2：實施例4-6及對比例3拐桿的性能測試結(jié)果

本發(fā)明正是通過鋁合金整體的合理配伍，進一步提高拐桿的耐磨性能和力學性能，進而提高登山拐的性能和使用壽命。

本發(fā)明提供的一種多功能登山拐，通過在登山拐上安裝LED光源210，使得登山拐具有照明功能，實現(xiàn)了在光線較暗的情況下，也能輕松登山，提高了登山了安全性。

本文中所描述的具體實施例僅僅是對本發(fā)明精神作舉例說明。本發(fā)明所屬技術領域的技術人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權利要求書所定義的范圍。