[發(fā)明專利]一種具有懸浮減負的人體工學(xué)背架及運行方法

在審

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• 申請日: 2021-04-27
• 公開（公告）號: CN113197415A
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 屈盛官;徐愛民;姚添文;曲希帥;李小強
• 申請（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號: A45F3/10
• 分類號: A45F3/10
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 蔡克永

本發(fā)明公開了一種具有懸浮減負的人體工學(xué)背架及運行方法；所述背架包括背板和與之相向設(shè)置的背包板；背板靠近人體側(cè)；背板與背包板之間設(shè)置有緩沖減負機構(gòu)；緩沖減負機構(gòu)位于背板及背包板的中上部區(qū)域；當負重行走時，背包板相對于人體軀干作上下起伏運動。當人體背負背架行走時，在起伏運動慣性作用下，由于重物與緩沖減負機構(gòu)的位移，與人體重心的運動形成相應(yīng)的相位差，從而減小重物施加在人體的動態(tài)載荷，大大減緩了負載對人體的沖擊力。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及背負減負裝置設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種具有懸浮減負的人體工學(xué)背架及運行方法。

背景技術(shù)

眾所周知，人類已經(jīng)存在很多運送物品的工具，但背包具有更廣的實用性和方便使用的特性，因此，背包仍是我們隨身攜帶物品的首先方案。

當時用普通背包行走或者徒步時，由于背包會隨著人體起伏運動而運動，因此，背包作用在身上的力除了背包自身的重力外，還會有背包的加速度力，這個峰值處的加速度力比重力大2-3倍，所以在行走或者徒步時關(guān)節(jié)會受到比重力更大的沖擊力，肌肉和關(guān)節(jié)更容易損傷。

結(jié)合普通背包存在的重要性以及會對人體關(guān)節(jié)和肌肉的損傷的缺點，發(fā)明一種能夠減少加速度力的減負背包是有必要的。

目前，減負背包，一般都是利用彈力繩和滑輪機構(gòu)，作為柔性連接系統(tǒng)，以減少負載的豎直運動幅度來減少作用在背負者的加速度力；然而，存在的問題是彈力繩使用壽命短，滑輪機構(gòu)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造工藝及成本高，而且人體行走或者奔跑過程中，節(jié)奏變化幅度大，滑輪機構(gòu)很容易出現(xiàn)機械故障，使用效果不佳。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點和不足，提供一種具有懸浮減負的人體工學(xué)背架及運行方法。本發(fā)明不僅能克服垂直于地面的慣性沖擊力，還克服了垂直于人體背部的慣性沖擊力，有效緩沖了重物施加在人體的至少兩個方位的動態(tài)載荷。

本發(fā)明通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種具有懸浮減負的人體工學(xué)背架；包括背架，所述背架包括背板2和與之相向設(shè)置的背包板4；

所述背板2靠近人體側(cè)；

所述背板2與背包板4之間設(shè)置有緩沖減負機構(gòu)；

所述緩沖減負機構(gòu)位于背板2及背包板4的中上部區(qū)域；

當負重行走時，背包板4相對于人體軀干作上下起伏運動。

所述緩沖減負機構(gòu)包括：兩根導(dǎo)向桿5和兩根滑桿8；

該兩根導(dǎo)向桿5長度相同，并相互平行，間隔對稱布置于背板2的中部區(qū)域；各導(dǎo)向桿5的兩端分別通過固定塊6固定在背板2上；在各導(dǎo)向桿5上套設(shè)有彈簧12和彈簧壓套11；所述彈簧12和彈簧壓套11分別與導(dǎo)向桿5滑動配合；所述彈簧壓套11與背包板4固接；

該兩根滑桿8長度相同，并分別對稱布置于背板2的外側(cè)區(qū)域；各滑桿8通過滑套10固定在背板2上，滑桿8與滑套10之間滑動配合；各滑桿8的端部，分別安裝有連接塊7；所述連接塊7與背包板4固接；

所述彈簧壓套11通過壓套螺栓16與背包板4固接；

所述連接塊7通過連接塊螺栓15與背包板4固接；

所述滑套10通過滑套螺栓17與背板2固接；

當背包內(nèi)裝有重物，人體背負背架負重行走時，隨著人體行走重心節(jié)奏變化，背包跟隨背包板4在導(dǎo)向桿5和滑桿8上起伏運動；

在起伏運動慣性作用下，彈簧12沿導(dǎo)向桿5軸向方向被拉伸或者壓縮，此時由于重物與緩沖減負機構(gòu)的位移，與人體重心的運動形成相應(yīng)的相位差，從而減小重物施加在人體的動態(tài)載荷。