[發明專利]一種諧振頻率和彈性系數可調的助力器

無效

• 申請號: 201210256017.4
• 申請日: 2012-07-23
• 公開（公告）號: CN102805450A
• 公開（公告）日: 2012-12-05
• 發明（設計）人: 劉本東;陳立強;李德勝
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: A43B3/00
• 分類號: A43B3/00
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 魏聿珠

技術領域

本發明是一種諧振頻率和彈性系數可調的助力器，具體為一種彈簧的數量和各彈簧的彈性系數可以調整的助力裝置。該助力器可以通過調整彈簧數量調節諧振頻率，以適應不同的行走速度，通過調整各彈簧的彈性系數來適應不同體重的人。本發明屬于助力器、助力裝置的設計和制造技術領域。

背景技術

步行與借助工具前進（如輪滑、自行車等工具）相比，速度慢，效率低有較多的能量浪費掉了。而現有的助力鞋具有諧振頻率不可調、不能同時滿足人的多方面的要求等缺點，本發明提出了一種諧振頻率和彈性系數可調的助力器。該助力器可以根據人的體重和行走頻率進行調整，從而達到助力器與人體的最佳匹配，減少能量損耗，使人走得更快更省力。

發明內容

本發明的目的在于減少人們運動或者步行時的能量損耗，以及滿足人們走路時不同的速度、不同壓力的需求。人們可以根據自己自身特點和運動需求調節助力器的諧振頻率和彈性系數。這種諧振頻率可調的助力器在人腳踏地時彈簧壓縮，進行儲能；抬腳時彈簧釋放儲存的能量。另外，通過調節壓縮彈簧的數量可以改變助力器的諧振頻率，也可調整彈簧的彈性系數和個數實現助力器彈性系數的調整。

助力器底板的前端和助力器上板的前端活動連接，助力器底板的后端和助力器上板的后端分別連接在柔性鏈的一端，柔性鏈、助力器底板、助力器上板構成一個三角形；其中：助力器底板水平放置；柔性鏈可伸縮，通過調整柔性鏈的伸縮長度來調整助力器上板的傾斜角度；助力器上板靠近后端的位置有定位凸臺組，在助力器底板與助力器上板的相應位置連接有彈簧托蓋組，壓縮彈簧的一端套在定位凸臺組的凸臺上，另一端套在彈簧托蓋組中的托蓋上；所述的助力器底板兩側邊緣均大于助力器上板，在這大于的兩側邊緣上連接有橫跨助力器上板用于固定腳掌的助力器安裝帶。

所述的彈簧托蓋組與助力器底板通過螺紋相連接。

所述的助力器底板與助力器上板、柔性鏈與助力器底板、柔性鏈與助力器上板均通過銷軸連接，并且在所述的銷軸上均安裝有銷釘。

所述的連接在定位凸臺組和彈簧托蓋組之間的壓縮彈簧可以拆卸和更換。

所述的助力器安裝帶的上端為適應腳的背部形狀的圓弧形。助力器安裝帶的條數為3至5條。

本發明的諧振頻率和彈性系數可調的助力器的使用方法如下：

將助力器放置在地面上，使助力器底板與地面貼合，腳踏在助力器上板上，通過助力器安裝帶把該助力器和腳進行綁定，當人腳向下踏地時壓縮彈簧組壓縮并進行儲能，同時助力器上板繞銷軸有一定角度旋轉，柔性鏈同時也進行壓縮；抬腳時壓縮彈簧組伸長并釋放儲存的能量，從而達到抬腳時的助力，助力器上板繞銷軸旋轉復位，柔性鏈同時也進行伸長并復位。

諧振頻率和彈性系數的調整方法：當使用該工具行走頻率改變時，為達到最佳助力效果，通過調整彈簧的數量和更換不同諧振頻率的彈簧實現助力器共振頻率與行走頻率接近，實現共振，達到最佳助力效果。通過調整彈簧的數量或各彈簧的剛度也可實現助力器整體彈性系數的調整，以適應不同體重人的需要。

具體方法是：根據需要把部分彈簧托蓋組與助力器底板進行分離，取出這部分彈簧托蓋組上面的壓縮彈簧，或更換為需要的彈簧，再把這部分彈簧托蓋組與助力器底板裝配上就實現了該目的。

本發明可以獲得如下有益效果：

該助力器可以適用于不同體重的人，適應不同的行走頻率。根據人的體重和行走頻率進行調整彈簧組的彈性系數和固有頻率，使其彈性系數適合使用人的體重，使其固有頻率與行走頻率一致或接近，實現共振效果，從而達到助力器與人體的最佳匹配，減少能量損耗，使人走得更快更省力。

附圖說明

圖1：本發明的軸側視圖

圖2：本發明的全剖視圖

圖3：本發明的俯視圖

圖4：本發明的仰視圖

圖5:本發明的銷軸一連接處的放大剖視圖

圖6：本發明的銷釘二、銷釘三安裝處的放大視圖