本实用新型专利技术属于背包领域，具体涉及一种显著减少负载作用于穿戴者身上的力的减负悬挂系统以及具有该减负悬挂系统的背包；减负悬挂系统，其包括固定板以及滑动板，滑动板通过滑动部件连接在固定板上，所述固定板上设有可调式弹性组件，可调式弹性组件的活动端与滑动板连接，所述可调式弹性组件能够根据滑动板上的负载进行调节，使可调式弹性组件输出的力正好与负载的重力抵消；本实用新型专利技术可以根据实际负载的不同，调整可调式弹性组件与负载重量的匹配，在额定负载的范围内，可调式弹性组件都具有较好的可变形空间，继而能够有效起到减负的效果，进一步的，本实用新型专利技术采用涡卷弹簧作为可调式弹性组件的力矩组件，比弹力绳具有更久的使用寿命和更好的环境适应性。的使用寿命和更好的环境适应性。的使用寿命和更好的环境适应性。
【技术实现步骤摘要】
减负悬挂系统以及背包
[0001]本技术属于背包领域，具体涉及一种显著减少负载作用于穿戴者身上的力的减负悬挂系统以及具有该减负悬挂系统的背包。
技术介绍
[0002]背包作为一种普遍的负载运输方式，常用于野外求生、军警执勤、应急救援以及登山等活动。对于普通背包，背包静止不动时，背包施加在身体上的力仅有静力，等于背包的重量。然而，当穿着背包时开始行走或跑步时，施加在身体上的峰值力可以显著增加到比静力大2-3 倍，这种峰值力的增加会对关节施加非常大的力，从而导致肌肉损伤甚至关节受伤。
[0003]研究表明，峰值力与身体的的起伏运动相关。行进期间身体的起伏运动会导致背包的竖直运动。而背包竖直运动的动力，正是身体给予的。反过来，背包也会给肩部和身体上施加一个向下的力。这个向下的力会在脚和地面接触时使地面对脚的反作用力比静止时更大，从而增加了关节的受力。这还会提高背负者行走时的能量消耗，大大增加身体负担。
[0004]国外学者Rome博士曾经开发了利用弹力绳和滑轮作为柔性连接系统的减负悬浮背包。相关成果已经被LIGHTNING PACKS公司于2007年申请了专利技术专利(US2008185411A1)。但是该专利的几种构型，10年后，市场上仍然没有见到成熟产品。经研究，发现其设计中，多次使用橡皮弹力绳，且弹力绳一直为张紧状态。这导致产品的寿命不长，容易损坏。另其设计中，橡皮弹力绳只能适应特定重量的负载，如果重量不够，背包在自由态下，会上升到背部上方，难以在背部滑动，而重量超过时，背包在自由态下，会下降到臀部，也难以在背部滑动，其难以根据负载的重量进行调节，不能针对额定负载都能起到满意的减负的效果。
[0005]进一步的，现有技术中也有采用直线型普通弹簧作为弹力体，普通的拉簧，一般能拉伸弹簧原长的50％，为了达到比较好的减负效果，如果仅能拉伸50％的原长，人体背部总长大约60厘米，为此最大长度也只能拉伸20厘米左右，弹簧弹性系数比较大，难以满足悬浮减负的效果。
技术实现思路
[0006]针对现有技术存在的问题，本技术设计了可调式弹性组件，可以根据实际负载的不同，调整可调式弹性组件与负载重量的匹配，在额定负载的范围内，可调式弹性组件都具有较好的可变形空间，继而能够有效起到减负的效果，克服了现有技术中弹力绳和普通弹簧难以调节的问题，进一步的，本技术采用涡卷弹簧作为可调式弹性组件的力矩组件，涡卷弹簧在同样的空间内，具有远超普通弹簧和弹力绳的变形范围，且涡卷弹簧的主体为金属，比高分子橡胶制成的弹力绳具有更久的使用寿命和更好的环境适应性。
[0007]本技术的技术方案如下：
[0008]减负悬挂系统，其包括固定板以及滑动板，滑动板通过滑动部件连接在固定板上，其特征在于：所述固定板上设有可调式弹性组件，可调式弹性组件的活动端与滑动板连接，
所述可调式弹性组件能够根据滑动板上的负载进行调节，使可调式弹性组件输出的力正好与负载的重力抵消。
[0009]所述的可调式弹性组件包括力矩组件，以及力矩调节组件，所述力矩调节组件包括与力矩组件连接有绳索，所述固定板上设有绳索锁定器，绳索的另一端与绳索锁定器连接，在力矩组件和绳索锁定器之间的绳索形成一个U型过渡段，位于U型过渡段的底部设有过绳组件，过绳组件与滑动板连接。
[0010]所述的力矩组件包括固定连接在固定板上的芯轴以及与芯轴连接且可旋转的弹簧盒，还包括一涡卷弹簧，涡卷弹簧的卷绕设置在芯轴上且内端与芯轴连接，涡卷弹簧的外端与弹簧盒的内壁连接，所述绳索卷绕在弹簧盒的表面。
[0011]所述固定板上还设有对伸出绳索锁定器的绳索进行收纳的收纳组件。
[0012]所述的可调式弹性组件包括力矩组件以及力矩调节组件，所述的力矩组件包括转动连接在固定板上的芯轴，以及呈圆筒状的弹簧盒，弹簧盒的端部固定连接在固定板上，芯轴的端部伸出于弹簧盒，还包括一涡卷弹簧，涡卷弹簧卷绕在芯轴上且内端与芯轴连接，外端与弹簧盒的内壁连接，还包括一个轮状的卷筒，卷筒的中心与伸出弹簧盒的芯轴连接，所述的力矩调节组件包括与力矩组件连接的绳索，所述固定板上设有绳索锁定器，绳索的另一端与绳索锁定器连接，在力矩组件和绳索锁定器之间的绳索形成一个U型过渡段，位于U型过渡段的底部设有过绳组件，过绳组件与滑动板连接。
[0013]所述的可调式弹性组件包括可调力矩组件，所述可调力矩组件包括安装在固定板上可转动和锁定的可调芯轴组件，可调芯轴组件上连接有可旋转的弹簧盒，在可调芯轴组件和弹簧盒之间设有卷绕在芯轴上的涡卷弹簧，所述涡卷弹簧的一端与芯轴连接，另一端与弹簧盒的内壁连接，还包括卷绕连接在弹簧盒表面的绳索，绳索的活动端与滑动板连接。
[0014]所述的可调式弹性组件包括两个对称布置的可调力矩组件，所述可调力矩组件包括安装在固定板上可转动和锁定的可调芯轴组件，可调芯轴组件上连接有可旋转的弹簧盒，在可调芯轴组件和弹簧盒之间设有卷绕在芯轴上的涡卷弹簧，所述涡卷弹簧的一端与芯轴连接，另一端与弹簧盒的内壁连接，且所述两个可调力矩组件的涡卷弹簧的旋转方向相反，还包括卷绕连接在弹簧盒表面的绳索，所述两个绳索的活动端连接在一起，并形成一个U型的过渡段，位于U型过渡段的底部设有过绳组件，过绳组件与滑动板连接。
[0015]所述的可调芯轴组件包括固定连接在固定板上的固定轴，固定轴上设有转动和锁定的活动轴，涡卷弹簧的一端连接在活动轴上，固定轴上还设有锁紧组件，所述锁紧组件在活动轴需要旋转时，与活动轴脱离，便于活动轴旋转，在活动轴旋转到合适的位置时，锁紧组件与活动轴接触，对活动轴相对于固定轴的位置进行锁定。
[0016]所述的可调芯轴组件包括固定连接在固定板上的芯轴安装板，芯轴安装板上设有可以转动的转轴，转轴的调节端露出于芯轴安装板，且所述固定板上设有与调节端对应的调节孔，所述芯轴安装板上设有对转轴进行锁定的转动锁定组件，位于转轴的另一端设有连接端，弹簧盒可转动连接在连接端上。
[0017]所述的滑动部件为滑动套与滑动杆、滑块与滑轨或者滑轮小车与滑轨。
[0018]背包，其包括固定板以及滑动板，滑动板通过滑动部件连接在固定板上，所述固定板上设有背负于人体的双肩带和腰带，还包括与滑动板一体或分体设置的负载容纳部件，其特征在于：所述固定板上设有可调式弹性组件，可调式弹性组件的活动端与滑动板连接，
所述可调式弹性组件能够根据滑动板上的负载进行调节，使可调式弹性组件输出的力正好与负载的重力抵消。
[0019]本技术具有以下有益效果：本技术所述的减负悬挂系统可以根据实际负载的不同，调整可调式弹性组件，使得可调式弹性组件的力与负载的重量匹配，也保证了滑动板在固定板上具有稳定可靠的滑动空间，在使用过程中，能够有效减小负载产生的反向作用力，大大减轻了人们身体的负担，减少了背负者行走时的能量消耗；
[0020]进一步的，本技术采用涡卷弹簧作为可调式弹性组件的力矩组件，涡卷弹簧在同样的空间内，具有远超普通弹簧和弹力绳的变形范围，且涡卷弹簧本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.减负悬挂系统，其包括固定板以及滑动板，滑动板通过滑动部件连接在固定板上，其特征在于：所述固定板上设有可调式弹性组件，可调式弹性组件的活动端与滑动板连接，所述可调式弹性组件能够根据滑动板上的负载进行调节，使可调式弹性组件输出的力正好与负载的重力抵消。2.根据权利要求1所述的减负悬挂系统，其特征在于：所述的可调式弹性组件包括力矩组件，以及力矩调节组件，所述力矩调节组件包括与力矩组件连接有绳索，所述固定板上设有绳索锁定器，绳索的另一端与绳索锁定器连接，在力矩组件和绳索锁定器之间的绳索形成一个U型过渡段，位于U型过渡段的底部设有过绳组件，过绳组件与滑动板连接。3.根据权利要求2所述的减负悬挂系统，其特征在于：所述的力矩组件包括固定连接在固定板上的芯轴以及与芯轴连接且可旋转的弹簧盒，还包括一涡卷弹簧，涡卷弹簧的卷绕在芯轴上且内端与芯轴连接，涡卷弹簧的外端与弹簧盒的内壁连接，所述绳索卷绕在弹簧盒的表面。4.根据权利要求1所述的减负悬挂系统，其特征在于：所述的可调式弹性组件包括力矩组件以及力矩调节组件，所述的力矩组件包括转动连接在固定板上的芯轴，以及呈圆筒状的弹簧盒，弹簧盒的端部固定连接在固定板上，芯轴的端部伸出于弹簧盒，还包括一涡卷弹簧，涡卷弹簧卷绕在芯轴上且内端与芯轴连接，外端与弹簧盒的内壁连接，还包括一个轮状的卷筒，卷筒的中心与伸出弹簧盒的芯轴连接，所述的力矩调节组件包括与力矩组件连接的绳索，所述固定板上设有绳索锁定器，绳索的另一端与绳索锁定器连接，在力矩组件和绳索锁定器之间的绳索形成一个U型过渡段，位于U型过渡段的底部设有过绳组件，过绳组件与滑动板连接。5.根据权利要求1所述的减负悬挂系统，其特征在于：所述的可调式弹性组件包括可调力矩组件，所述可调力矩组件包括安装在固定板上可转动和锁定的可调芯轴组件，可调芯轴组件上连接有可旋转的弹簧盒，在可调芯轴组件和弹簧盒之间设有卷绕在芯轴上的涡卷弹簧，所述涡卷弹簧的一端与芯轴连接，另一端与弹簧盒的内壁连接，还包括卷绕...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵文龙，
申请(专利权)人：南京强钧防务科技研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：
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