一种悬浮减负背包制造技术

本发明专利技术公开了一种悬浮减负背包，包括背板、设于所述背板的肩带、与所述背板滑动连接的背包、以及与所述背板和背包连接的隔振装置；所述隔振装置包括相连接的正刚度结构和负刚度结构，所述负刚度结构在水平位置产生摆动而提供负刚度，所述正刚度结构在竖直方向产生弹性形变而提供正刚度，且所述正刚度结构提供的正刚度值与所述负刚度结构提供的负刚度值在所述背包处于静平衡位置处相等，实现准零刚度特性。本发明专利技术提供的悬浮减负背包，通过设置准零刚度隔振装置，使其具有低频或超低频隔振功能，从而可以有效地减轻背包运动对人肩部的损伤。损伤。损伤。

A suspension load reducing Backpack

【技术实现步骤摘要】
一种悬浮减负背包


[0001]本专利技术涉及背包装置
，具体涉及一种悬浮减负背包。

技术介绍

[0002]背负双肩包进行远程徒步旅行或跑步时，由于背包运动产生的动载荷会对肩膀及身体其它支撑关节(如腰椎、膝盖等)产生较大损害，尤其是部队行军往往携带较大质量装备进行长途快速行军，其背负质量产生不适感较大。
[0003]目前，市面上的背包主要是通过肩带的位置添加柔软且有弹性的材料来实现对人体肩膀的保护。但是由于人们在运动的过程中，背包在身后上下抖动给人体产生的冲击，这种冲击加上背包本身的自重，会给人们增加非常大的负担，尤其是对于大容量背包在奔跑过程中对人体的损伤较大。现有柔性肩带、柔性垫等均只能起到缓冲作用，不能起到减小动载的作用。
[0004]中国专利技术专利“减震背包(CN109674187A)”、“减震背包及其省力垫(CN109674188A)”和中国专利技术专利“一种减压背包(CN209769426U)”基本都是在传统背包上加入辅助背板且在两者间加入简单弹性部件，让背包和背板间发生一定相对运动来减缓背包对人体的动载荷。这些悬浮结构基本都是采用弹簧、橡胶带等柔性结构来实现背包的运动约束，且要使得减负系统有减负效果就需要采用刚度较小的弹性部件，但对于载重较大背包，背包重力会产生较大的弹性元件静变形，不利于人体行走等运动。中国技术专利“一种悬浮减负背包(CN213428866U)”,中国专利技术专利“一种悬浮减负背包(CN113439925A)”和“一种悬浮减负背包装置(CN110558709)”针对背包减负问题，设计了柔性减负装置，其结构复杂，也存在大负重背包时背包静变形位移大的问题，且对于人体运动的低频振动载荷基本没有减振效果，不能有利的减缓人体所受载荷。另外，现有减负背包技术，对于不同的背包载重会导致其背包初始静变形不同，影响背包的使用舒适性和美观性。
[0005]鉴于此，有必要提供一种新的减负背包解决上述技术问题。

技术实现思路

[0006]本专利技术要解决的技术问题是提供一种悬浮减负背包，通过设置准零刚度隔振装置，使其具有低频或超低频隔振功能，从而可以有效地减轻背包运动对人肩部的损伤。
[0007]为了解决上述问题，本专利技术的技术方案如下：
[0008]一种悬浮减负背包，包括背板、设于所述背板的肩带、与所述背板滑动连接的背包、以及与所述背板和背包连接的隔振装置；
[0009]所述隔振装置包括相连接的正刚度结构和负刚度结构，所述负刚度结构包括两组摆臂，每组摆臂包括第一摆臂和第二摆臂，所述第一摆臂的一端与所述背板铰接，所述第一摆臂的另一端与所述第二摆臂铰接，所述第二摆臂的另一端与所述背包铰接，所述第二摆臂绕所述第一摆臂转动而提供负刚度；
[0010]所述正刚度结构包括两端分别与第一摆臂和第二摆臂端部连接且在竖直方向发
生弹性形变的两组第一弹簧，所述第一弹簧在竖直方向产生弹性形变而提供正刚度；
[0011]且所述正刚度结构提供的正刚度值与所述负刚度结构提供的负刚度值在背包处于静平衡位置处相等。
[0012]进一步地，所述负刚度结构还包括与所述第一摆臂端部连接的滑轮，所述第一摆臂和滑轮通过第一销钉连接，且所述第一销钉与所述背板连接。
[0013]进一步地，所述负刚度结构还包括分别设于所述第一摆臂和第二摆臂且位于第一摆臂和第二摆臂铰接点两侧的第二销钉和第三销钉、以及连接所述第二销钉和第三销钉的第二弹簧，当背包处于静平衡位置时，第二销钉、第三销钉、以及第一摆臂和第二摆臂的铰接点共线。
[0014]进一步地，所述第二摆臂呈7字型；所述第二摆臂的一端通过第四销钉连接一挂耳，所述挂耳与所述背包连接。
[0015]进一步地，所述隔振装置还包括根据背包负载调节第一弹簧拉伸量的正刚度调节机构。
[0016]进一步地，所述正刚度调节机构包括设于所述背板的滑道、沿所述滑道上下滑动的滑动件、与所述滑动件连接且两端分别与两组第一弹簧连接的连接索、以及设于背板的滑动件定位装置。
[0017]进一步地，所述滑动件包括连接座、与所述连接座连接的连接杆、套设于所述连接杆的手把弹簧、与所述连接杆另一端连接的调节手把，所述连接杆穿过所述滑道并可沿所述滑道上下滑动，所述连接索绕过滑轮后与所述第一弹簧连接。
[0018]进一步地，所述滑动件定位装置为设于所述背板且位于所述滑道两侧用于调节手把定位的凹槽。
[0019]进一步地，所述滑动件还包括套设于所述连接杆且位于所述手把弹簧与调节手把之间的挡片。
[0020]进一步地，所述背板包括设于其两侧的滑槽、设于所述滑槽内的导向柱、设于所述滑槽两端部的限位块，所述背包的四个角设有与所述导向柱匹配连接的滚动滑轮。
[0021]与现有技术相比，本专利技术提供的悬浮减负背包，有益效果在于：
[0022]一、本专利技术提供的悬浮减负背包，负刚度结构在水平位置产生摆动而提供负刚度，正刚度结构在竖直方向产生弹性形变而提供正刚度，且正刚度结构提供的正刚度值与负刚度结构提供的负刚度值在背包处于静平衡位置处相等，使在静平衡位置附近动刚度为零或接近零，从而可实现在负重行走过程中对低频或超低频机械振动进行隔离，有效地减轻背包运动对人肩部的损伤。
[0023]二、本专利技术提供的悬浮减负背包，还包括用于调整正刚度结构的第一弹簧在竖直方向的拉伸量，使不同背包负载条件下的隔振装置处于准零状态，因此本专利技术的悬浮减负背包可适用于不同背包负载的减负。
附图说明
[0024]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他
的附图。
[0025]图1是本专利技术提供的悬浮减负背包的结构示意图；
[0026]图2是图1所示悬浮减负背包的分解结构示意图；
[0027]图3是图2所示悬浮减负背包中背板与背包连接的部分结构示意图；
[0028]图4是图2所示悬浮减负背包中隔振装置的另一角度的结构示意图；
[0029]图5是图4所示的隔振装置的再一角度的结构示意图；
[0030]图6是图5中的A部放大结构示意图；
[0031]图7是隔振装置的刚度曲线图，其中实线为隔振装置的刚度曲线，点划线为第一弹簧装置的刚度。
具体实施方式
[0032]为了使本
的人员更好地理解本专利技术实施例中的技术方案，并使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步的说明。
[0033]在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本专利技术，但并不构成对本专利技术的限定。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
[0034]请结合参阅图1和图2，其中图1是本专利技术提供的悬浮减负背包的结本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种悬浮减负背包，其特征在于，包括背板、设于所述背板的肩带、与所述背板滑动连接的背包、以及与所述背板和背包连接的隔振装置；所述隔振装置包括相连接的正刚度结构和负刚度结构，所述负刚度结构包括两组摆臂，每组摆臂包括第一摆臂和第二摆臂，所述第一摆臂的一端与所述背板铰接，所述第一摆臂的另一端与所述第二摆臂铰接，所述第二摆臂的另一端与所述背包铰接，所述第二摆臂绕所述第一摆臂转动而提供负刚度；所述正刚度结构包括两端分别与第一摆臂和第二摆臂端部连接且在竖直方向发生弹性形变的两组第一弹簧，所述第一弹簧在竖直方向产生弹性形变而提供正刚度；且所述正刚度结构提供的正刚度值与所述负刚度结构提供的负刚度值在背包处于静平衡位置处相等。2.根据权利要求1所述的悬浮减负背包，其特征在于，所述负刚度结构还包括与所述第一摆臂端部连接的滑轮，所述第一摆臂和滑轮通过第一销钉连接，且所述第一销钉与所述背板连接。3.根据权利要求2所述的悬浮减负背包，其特征在于，所述负刚度结构还包括分别设于所述第一摆臂和第二摆臂且位于第一摆臂和第二摆臂铰接点两侧的第二销钉和第三销钉、以及连接所述第二销钉和第三销钉的第二弹簧，当背包处于静平衡位置时，第二销钉、第三销钉、以及第一摆臂和第二摆臂的铰接点共线。4.根据权利要求3所述的悬浮减负背包，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张海成，方倚广，胡跃，王凯，
申请(专利权)人：湖南大学，
类型：发明
国别省市：