CN102771994B - 载重设备、旋转连接以及负载转移带 - Google Patents

Abstract

本发明提供了载重设备、旋转连接以及负载转移带，所述载重设备具有框架和负载转移带。负载转移带将负载从载重设备转移至使用者臀部。旋转连接和铰链连接在负载转移带与框架之间连接。旋转连接允许带围绕旋转的旋转轴线旋转，铰链连接允许带围绕旋转的铰链轴线旋转。旋转的铰链轴线与旋转的旋转轴线垂直。

Description

载重设备、旋转连接以及负载转移带

技术领域

本发明涉及一种载重设备。特别地，涉及具有负载转移带的载重设备。

背景技术

当最早提出帆布背包（一类载重设备）时，唯一用于将其支撑在使用者身上的装置是肩带。这意味着，帆布背包的负载仅作用于使用者的肩部上，导致其重心向后移动。为了补偿这一点，当戴上帆布背包时，使用者需要向前倾斜。以倾斜姿势行走是不舒服且累人的，因此，使用者更容易疲劳。

为了解决以上问题，提出了将负载的重量更均匀地分布在使用者身上的帆布背包。实现此效果的一种方式是引入臀部翼片。这些是在以下位置中刚性地附接至帆布背包的框架的预成型元件，在所述位置中，其在使用中将位于使用者的臀部上。然后，将帆布背包的负载通过该框架转移至使用者的肩部和臀部。因为臀部是处于下方的点，所以此布置可使使用者的重心稳定。

然而，臀部翼片和框架之间的刚性连接的缺点是，帆布背包对人体用作夹板，即其妨碍自由运动。例如，由于臀部翼片和框架之间的刚性连接而将在行走过程中使用者臀部的自然运动直接转移至框架；因此运动是不舒服的，因为臀部的自然运动会使载重设备本身的负载移动。

上述刚性连接会影响许多类型的运动；因此，行走和移动是笨重且累人的。如上所述，行走导致臀部的运动。另外，向上走或向下走，转动躯体以及向前倾斜（例如，当攀爬时抓住把手）是所有类型的导致臀部向上和/或向下移动，向后和/或向前移动，以及以扭曲方式移动的运动。

US 2008/0035686和US 2008/0041906公开了位于臀带和帆布背包之间的一种枢转连接。US 7287677也公开了臀带和帆布背包之间的一种枢转连接，但是，在此情况中，通过与枢轴连接的摇臂将臀带附接至帆布背包。US 2010/0243694公开了一种用附接系统附接至帆布背包的臀带，该附接系统具有球窝型连接。然而，这些帆布背包无法成功地在将负载有效地转移至使用者臀部的能力和提供给使用者的运动灵活性之间达到平衡。人们认为，这些需求是两个相反的需求，使得灵活性的增加通常会导致负载转移能力的减小，反之亦然。

发明内容

因此，本发明的目的是，提供可良好地将负载从载重设备转移至使用者臀部但是对使用者运动的范围和灵活性不妥协从而不限制使用者臀部的运动的载重设备。通常，本发明通过以下方式来实现此目的：在负载转移带和载重设备的框架之间提供连接，该连接允许负载转移带随着使用者身体的运动而进行所需运动，不将该运动转移至载重设备的负载。

在第一方面中，本发明提供一种载重设备，其具有：

框架；

用于将负载从载重设备转移至使用者臀部的负载转移带；

负载转移带和框架之间的旋转连接；以及

负载转移带和框架之间的铰链连接；

其中，旋转连接允许带围绕旋转的旋转轴线旋转，铰链允许带围绕旋转的铰链轴线旋转，旋转的铰链轴线与旋转的旋转轴线垂直。

当人（使用者）行走时，其臀部左右摇摆。提供旋转连接可有利地允许负载转移带随着臀部的上下运动而旋转，同时，铰链连接允许当使用者向前倾斜时带保持在相同的位置。提供与铰链连接不同的旋转连接可允许带在两个自由度的每个中独立地运动。每个自由度中的此运动独立性是重要的，因为其防止出现将导致不平衡负载从载重设备转移至使用者的运动。因此，本发明的载重设备增加使用者的控制感。

现有技术的载重设备通过枢转点的装置仅提供一个自由度，或通过使用球窝接头提供三个自由度。与本发明相比，枢转接头是不利的，因为无法实现铰链连接的优点。

与本发明相比，球窝接头是不利的，因为当人在行走时带会在任何方向上自由旋转。这意味着，带能够在人的身体周围旋转，这导致载重设备的负载在使用者行走时相对于使用者的背部在前部和后部位置之间摇摆。即，载重设备的负载左右摇摆，在身体周围围绕使用者的纵向方向（高度）上的轴线滚动。当使用载重设备时，这会产生不平衡感。在本发明中，在使用者行走的同时，带的大部分旋转运动是围绕旋转的旋转轴线的，这防止通过球窝接头感受到的不必要的运动。提供不同的铰链和旋转连接也是有益的，因为，防止相对于使用者的高度围绕纵向方向上的轴线旋转，可在使用者向前弯曲至一侧时（例如当攀爬岩石时）防止感觉到载重设备将使用者向下拉（当负载在身体周围滚动时）。

进一步有利地，当人在行走时防止载重设备所携带的负载的不必要的运动（负载在身体周围的滚动），但是当行走时允许所需范围的运动（旋转的旋转轴线周围的运动），意味着，当与传统的载重设备相比时，可减小行进某一距离所需的能量。

总之，本发明在载重设备和负载转移带之间提供连接，该连接允许负载转移带在使用者所需的运动范围内的自由运动（不将运动转移至载重设备），同时防止不必要的运动。这具有改进平衡并增加使用者的能量效率的结果。

在一些实施方式中，旋转连接允许负载转移带在顺时针和逆时针方向上围绕旋转的旋转轴线旋转360°或更多。负载转移带可在一个方向上旋转一定角度，然后可使该旋转反转至另一方向。在一些实施方式中，铰链连接允许负载转移带围绕旋转的铰接轴线旋转180°或更多。在此情况中，围绕旋转的旋转轴线和/或旋转的铰链轴线的运动的唯一实际限制是使用者身体的生理机能。

优选地，旋转的旋转轴线在旋转的铰链轴线上方偏移。任选地，将旋转连接与枢转连接连接。在此情况中，旋转的旋转轴线可在旋转的铰链轴线上方偏移，使得将使用者臀部的摇摆运动转移至铰链处的连接。这导致铰链连接整体上围绕旋转的旋转轴线旋转。此偏移布置改进了从使用者臀部到旋转连接的运动的转移。另一附加或替代选择是，使旋转的旋转轴线从负载转移带的中心偏移。有利地，使旋转的旋转轴线从负载转移带的中心偏移可允许带随着摇摆运动（而不是纯旋转运动）而运动；摇摆运动更像是臀部的自然运动。

旋转连接仅允许基本上围绕一条轴线的旋转。在一个优选实施方式中，旋转连接包括壳体和定位在壳体的腔体内的毂部。将壳体的尺寸构造为，使得毂部和壳体可相对于彼此旋转。旋转连接的此布置仅允许一个自由度中的运动；即，围绕旋转的旋转轴线的旋转。可通过毂部在壳体的腔体内的旋转提供相对旋转运动，壳体相对于载重设备固定。或者，毂部可相对于载重设备固定且壳体可旋转。毂部可能是圆盘。有利地，旋转连接的此布置具有来自于载重设备的框架的小轮廓突伸部。例如，对于旋转连接的本布置来说，来自于框架的突伸部比球窝接头更低。

优选地，铰链位于毂部上。将铰链定位在毂部上可改进从载重设备到负载转移带的负载转移。任选地，可将铰链和毂部形成为一个连接元件。这种结构进一步改进了旋转和铰链连接的制造简易性。任选地，铰链可位于毂部上，并且，旋转的旋转轴线可在旋转的铰链轴线上方偏移。在此情况中，臀带随着改进的摇摆运动而运动，该摇摆运动更像是臀部的自然运动。

载重设备可进一步包括将负载转移带与毂部连接的连杆件。

在第二方面中，本发明提供一种载重设备，其具有：

框架；

用于将负载从载重设备转移至使用者臀部的负载转移带；以及

负载转移带和框架之间的旋转连接；

其中，旋转连接包括壳体和定位在壳体的腔体内的毂部，使得毂部和壳体可围绕旋转的旋转轴线相对于彼此旋转；并且，旋转的旋转轴线在负载转移带的中心上方偏移。

有利地，旋转连接的此布置仅允许基本上在一个自由度中运动；即，围绕旋转的旋转轴线的旋转。当使用者行走时，这防止载重设备的负载在前部和后部位置之间摇摆。此优点无法由现有技术的简单的枢转接头或球窝接头来实现。

有利地，旋转的旋转中心从负载转移带的中心的偏移产生摇摆运动，而不是围绕旋转的旋转轴线的纯旋转运动。摇摆运动更像是臀部的自然运动。

载重设备可包括将负载转移带与毂部连接的连杆件。

在第三方面中，本发明提供一种载重设备，其具有：

框架；

用于将负载从载重设备转移至使用者臀部的负载转移带；以及

负载转移带和框架之间的旋转连接；

其中，旋转连接包括：

壳体和定位在壳体的腔体内的毂部，使得毂部和壳体可围绕旋转的旋转轴线相对于彼此旋转；以及

将负载转移带与毂部或壳体连接的连杆件。

有利地，旋转连接的此布置仅允许基本上在一个自由度中运动；即，围绕旋转的旋转轴线的旋转。当使用者行走时，这防止载重设备的负载在前部和后部位置之间摇摆。此优点无法由现有技术的简单的枢转接头或球窝接头来实现。

任选地，连杆件在旋转的旋转轴线下方偏移。连杆件有利地将负载从载重设备转移至负载转移带，同时还将从臀部运动产生的负载转移带的旋转运动转移至旋转连接。连杆件从旋转的旋转轴线的偏移将带的运动改进为改进的摇摆运动，该摇摆运动更像是臀部的自然运动。

第二和第三方面的载重设备可进一步包括负载转移带和框架之间的铰链连接，铰链允许带围绕旋转的铰链轴线旋转，并且，其中，旋转的铰链轴线与旋转的旋转轴线垂直。

和对第一方面说明的一样，提供与铰链连接不同的旋转连接可允许带围绕两条旋转轴线独立地运动。每个自由度中的此运动独立性是重要的，因为其防止出现将对使用者导致不平衡负载的转移的运动。因此，本发明的载重设备增加使用者的控制感，并减小使用者行走一定距离所需的能量输入。

在一些实施方式中，旋转连接允许负载转移带在顺时针和逆时针方向上围绕旋转的旋转轴线旋转360°或更多。负载转移带可在一个方向上旋转一定角度，然后可使该旋转反转至另一方向。在一些实施方式中，铰链连接允许负载转移带围绕旋转的铰接轴线旋转180°或更多。在此情况中，围绕旋转的旋转轴线和/或旋转的铰链轴线的运动的唯一限制是使用者身体的生理机能。

对于第二方面的载重设备，以及具有在负载转移带的中心上方偏移的旋转的旋转轴线的第一和第三方面的载重设备的实施方式来说，优选地，将旋转的旋转轴线定位为，在使用中与当使用者行走时臀部围绕其摇摆的旋转轴线相对应。优选地，旋转的旋转轴线在负载转移带的中心上方偏移6至10cm之间的距离。

以下特征是可对具有铰链连接的本发明的第一、第二或第三方面的载重设备增加或进行的改进。

连杆件可能是杆。连杆件可能是一个杆，或者，连杆件可能是一个或多个杆。优选地，铰链是其尺寸被构造为容纳一个或多个杆的通道。

可将通道和毂部模制为一个元件。或者，可将通道和毂部形成为搭扣配合在一起的独立元件。在另一替代方式中，可将通道和毂部形成为独立元件，并用连接件连接在一起。连接件可以是，例如，螺栓、自攻螺丝、卡式螺母或铆钉。在连杆件具有两个或多个杆的实施方式中，两个杆可在通道中连接。可用螺钉连接形成接头。或者，可用凸凹连接形成接头。在另一替代方式中，或者附加地，可用紧密配合管形成接头，以连接两个杆。紧密配合管可由塑料制成。

以下特征是本发明的第一、第二或第三方面中的任何方面的任选特征。

载重设备可进一步包括用于将载重设备支撑在使用者肩部上的两个肩带。

可用金属或塑料框架元件构造载重设备的框架。或者，可用塑料板构造载重设备的框架。任选地，可由用金属或塑料元件加强的塑料板构造框架。优选地，框架在旋转连接处会聚，以允许将负载从载重设备有效地转移至负载转移带。有利地，这种框架结构将负载有效地转移至带，但是也是重量轻的。为了进一步减小框架的重量，框架件可以是管状的。

任选地，框架可以是弯曲的。旋转连接下方的框架的下部区域可弯曲得远离负载转移带。这种弯曲将改进带相对于框架的运动自由度。

载重设备可进一步包括将负载转移带与载重设备的后部连接的锁定带。锁定带可以是可调节的，使得使用者可设置适合于其步态和/或舒适性需求的在旋转的旋转轴线周围运动的范围，或用于防止一起旋转。

载重设备可能是，例如，以下中的任何一个：帆布背包、婴儿肩带或腰包。载重设备还可能是安装在背部的设备，例如，呼吸器。

负载转移带可具有：

沿着带长度定位的多个负载转移元件；

每个负载转移元件通过旋转接头与至少一个相邻的负载转移元件连接，旋转接头具有横断于带长度的旋转轴线，以允许负载转移带包围使用者的身体。

负载转移元件提供从载重设备到使用者臀部的区域有效的负载转移，在使用中，该区域与负载转移元件的位置对准，同时，旋转接头允许每个负载转移元件旋转必要的量，以适合使用者骨盆的尺寸。此结构允许负载转移带具有一定范围的带形状结构，以允许负载转移带适合各种使用者的身体形状。提供旋转接头可提供运动的自由度，而不是通过较大地弯曲负载转移元件来提供运动的自由。这意味着，从载重设备到使用者臀部的负载转移是不可妥协的。在载重设备和本发明的负载转移带之间对负载转移带提供连接，可进一步改进使用者的运动效率，当与现有技术的载重设备相比时，减小移动一定距离所需的能量输入。该组合还允许用载重设备携带比现有技术的载重设备更重的负载。

现有技术的负载转移带不具有通过旋转接头连接的负载转移元件。实际上，现有技术的带不具有如本发明所提供的任何形式的铰接部分。相反，现有技术的带提供已知的活动铰链。即，负载转移元件本身弯曲并适应使用者身体的形状。因而，现有技术的带的负载转移元件需要比本发明的负载转移元件更柔软，即，其需要具有减小的硬度。负载转移元件的硬度的减小意味着，其无法实现与本实施方式的负载转移带实现的负载转移相同水平的负载转移。另外，与本发明相比，减小了现有技术的负载转移带的舒适性，因为现有技术的带需要妥协负载转移元件的柔性以同时实现舒适性和负载转移。

在使用中，将负载转移带定位为包围使用者的臀部，因而，根据使用者臀部周围的包围方向测量负载转移带的长度，从带一端处的紧固件到带另一端处的紧固件测量其长度。当该带和载重设备一起使用时，载重设备的大部分负载作用在横断于负载转移带的长度的方向上，因此，主要负载方向是该方向。横向方向表示与带的宽度交叉的方向。横向方向可能与带的长度垂直或可能不与其垂直。用在横向方向上被形成为具有必要硬度的负载转移元件实现负载转移。

负载转移元件可延伸至带的在使用中与使用者臀部的前部区域相对应的区域。许多载重设备均设计为定位在使用者的背部（后部区域）上。在与臀部的前部区域相对应的带的区域中提供负载转移元件，可允许从人的背部到臀部的前部区域的负载转移。这减小了负载，并由此减小了背部的腰部区域上的应力。

优选地，使负载转移元件连接以形成蛇形结构（serpentine configuration，蜿蜒结构）。在一个实施方式中，负载转移元件可能是u形和n形的。优选地，负载转移元件是u形和n形的，且使其连接以具有蛇形结构。

可用相邻的u形和n形负载转移元件产生该蛇形结构。即，u形负载转移元件的一端与n形负载转移元件的一端连接。可通过将更多的u形和n形负载转移元件连接，产生一系列交替的u形和n形元件，来延长该蛇形结构的长度。

有利地，u形和n形负载转移元件的蛇形结构导致负载转移元件的部分沿着横断于带长度的方向定位。负载转移元件的部分沿从载重设备的主要负载的方向上的对准进一步改进了从载重设备到负载转移带的负载转移。

该蛇形结构由于其重量轻而进一步是有利的。使用者可长时间用载重设备携带较重的负载，因此，对载重设备和负载转移带所能够进行的任何重量减小将减小使用者当携带载重设备时感受到的疲劳的量。

该蛇形结构也易于构造。这导致负载转移带的简化制造。

优选地，负载转移元件由塑料制成或由金属制成。

当与现有技术的负载转移带相比时，负载转移元件的蛇形结构增加负载转移带的硬度。在使用中，（通过载重设备）在大多数情况中，载重设备的负载将使负载转移带在与负载作用的方向相反的方向上扭曲。参考图18，在一个试验中，将负载转移带在其最短长度处固定在闭合位置中，以产生在使用中将定位在使用者臀部周围的环。将载重设备15放在平坦表面上。在与负载将作用的方向相反且垂直于负载转移带的方向上从负载转移带15的中心测量到10cm的距离D。然后，用校准的弹簧秤钩在负载转移带上或穿过其中，同时将载重设备保持固定，拉伸弹簧秤以使负载转移带扭曲10cm的距离。本发明的负载转移带具有大于4kg的扭曲负载（即，导致10cm扭曲所需的负载）。现有技术的所试验的负载转移带的扭曲负载低于3kg。本发明的优选实施方式将具有大于3kg的扭曲负载。

优选地，用连杆件将带与载重设备连接。可将连杆件定位在带的中心。在此情况中，将负载转移元件定位在连杆件的每侧上。在具有蛇形结构的负载转移元件的情况中，也将蛇形结构定位在连杆件的每侧上。

另外，可这样制造或布置蛇形结构的负载转移元件，使得负载转移元件的横断部分之间的间隔沿着蛇形结构（或沿着带）均匀地隔开。横断部分的均匀间隔导致在负载转移带周围均匀分布负载。在使用中，负载在使用者臀部周围的均匀分布避免了背部的腰部区域中的高负载，这在改进舒适性和限制疲劳方面对使用者来说是有益的。

横断于带长度的蛇形结构的部分可能具有与旋转接头的旋转轴线重合的中心轴线。这种布置有利地允许使用简单的旋转接头，例如枢转接头。

旋转接头可能是用于蛇形和非蛇形结构的枢转接头。任选地，用凸连接器和凹连接器形成枢转接头。或者，用两个由套筒连接的凸连接器形成枢转接头。旋转接头的凸-凹连接器和两个凸连接器结构均形成耐用的接头。可在负载转移元件本身中形成连接器。这有利地允许轻松地更换负载转移元件。

负载转移带可具有延伸负载转移带的长度的板（panel）。可对负载转移带加上衬垫，以进一步改进使用者的舒适性。所述板可包含用于带的填料，其可能是泡沫。可将负载转移元件与负载转移带的板连接。板可在负载转移元件的沿着带长度的方向定向的部分处与负载转移元件连接。在u形和n形负载转移元件的情况中，该连接可能位于u形元件的底部和n形元件的顶部处。使用者可接触旋转接头，以便于更换其中一个负载转移元件。或者，可将负载转移元件完全包含在板内。

为了进一步改进舒适性，优选地，负载转移元件在横断于带长度的方向上朝着带的中心比朝着带的端部延伸更大的距离。在使用中，此结构减小了负载转移带所覆盖的使用者身体前部处的区域。

附图说明

现在将通过实例并参考附图描述本发明的实施方式，其中：

图1示意性地示出了载重设备的后视图；

图2示意性地示出了图1的载重设备的框架；

图3示意性地示出了图2的框架；

图4示意性地示出了图2和图3的框架的框架元件的中心连接；

图5示意性地示出了图2和图3的框架的侧视图；

图6示意性地示出了图1的载重设备的旋转连接和铰链连接的分解侧视图；

图7示意性地示出了图6的旋转连接的后部部件的侧视图；

图8示意性地示出了图6的旋转连接的前部部件的侧视图；

图9示意性地示出了图6的旋转和铰链连接的毂部；

图10示意性地示出了图6的旋转和铰链连接的前视图，示出了通过铰链连接定位连杆件；

图11至图13示意性地示出了通过图6的铰链连接定位连杆件的任选步骤；

图14示意性地示出了图6的旋转连接和铰链连接的侧视图；

图15示意性地示出了图6和图14的旋转和铰链连接的前视图；

图16示意性地示出了图1的载重设备的负载转移带；

图17示意性地示出了图16的负载转移带的负载转移元件的分解图；

图18示意性地示出了在本发明的载重设备上执行的用于测量负载转移带的扭曲负载的试验。

具体实施方式

图1示意性地示出了载重设备10的后视图，在此实例中，载重设备10是帆布背包。本实例的帆布背包可装载超过32kg的负载。帆布背包具有两个后板11和14，使框架18（未在图1中示出）定向在该后板内。框架延伸帆布背包的高度，以对帆布背包提供刚性支撑。将载重隔室（未在图1中示出）固定至框架，并且，其延伸至帆布背包的前部。两个肩带12（在图1中部分地示出）从帆布背包的上部区域中从与框架的连接处延伸至帆布背包的后部的下部区域。在使用中，肩带将帆布背包支撑在使用者的肩部上。将负载转移带15定位在帆布背包的下部区域中，使得，在使用中，可将带定位为包围使用者的臀部，以将负载从帆布背包转移至使用者的臀部。旋转连接16和铰链连接34（图1中未示出铰链连接）将负载转移带与框架连接。将旋转连接定位在负载转移带的中心上方的6至10cm之间的地方。后板14延伸以覆盖框架、覆盖肩带与框架的连接，并覆盖旋转连接和铰链连接与框架的连接。

参考图2和图3，框架18包括六个管状杆19。框架结构是这样的，使得弯曲的管状杆19a形成框架的上部长度（upper extent），弯曲的管状杆19b形成框架的下部长度。用两个杆19c、19d、19e和19f构造框架的每侧，使得每侧可会聚至框架体积的中心区域。形成框架的上部区域中的框架侧边的杆19e和19f在长度上比形成框架的下部区域中的框架侧边的杆19c和19d长，使得框架侧边上的杆可在与背部的腰部区域相对应的区域中会聚。用连接器20将上部和下部长度处的杆与框架侧边处的杆连接。每个连接器20具有尺寸被构造为紧密地容纳框架的管状杆的通道。用旋转连接16的壳体的后部部件22使会聚侧的杆邻接。将具有两个通道24的后部部件构造为，紧密地容纳更长和更短侧边杆中的每个。参考图4，通过杆中的凹槽26将杆保持在通道中，凹槽26与通道中的突伸部28相对应，并且当装配时，凹槽26与突伸部28接合。参考图5，使框架的侧管状部件弯曲，使得框架的下部区域17（在旋转连接与框架相连接的地方的下方）弯曲得远离负载转移带。

图6示意性地示出了图1的帆布背包的旋转连接和铰链连接的侧分解图。用连接在一起（在此实例中，用螺钉连接来连接）以形成壳体的后部部件22和前部部件30形成旋转连接，壳体具有腔体，可将毂部32（在本实例中，是圆盘）定位在该腔体中。将腔体的尺寸构造为，使得毂部可在腔体内自由旋转。参考图7和图8，用后部部件前侧上的螺纹边缘40与前部部件的螺纹凹槽42形成螺钉连接，所述螺纹边缘40的直径比圆盘（毂部）的直径大；螺纹边缘拧入凹槽中以完成螺钉连接。在一个替代实施方式中，螺纹边缘可在前部部件上，螺纹凹槽可在后部部件上。替代的连接方法也可用来将壳体的前后元件邻接。

用唇缘43将毂部32支撑在壳体的腔体中，唇缘43在前部部件的圆周周围延伸并具有比毂部小的内径。或者，此唇缘防止毂部的大范围的横向运动，在使用中，限制其围绕一条旋转轴线旋转。然而，在壳体的腔体内使用毂部32（没有附加的限制）意味着，在此实例中，可使毂部自由旋转整个360°，以在顺时针和逆时针方向上进行无限次数的旋转。

壳体的后部部件22和前部部件30以及毂部32可由高强度、低摩擦或自润滑的塑料制成。合适的塑料包括聚酰胺。

再次参考图6，在旋转连接的毂部32上形成铰链连接34。用容纳在由拱形结构34形成的通道38中的连杆件36形成铰链连接。在图6所示的实例中，通过塑料模制将毂部和通道形成为一个部件。在一个替代结构中，可在能够与毂部连接的独立拱形部件中形成通道，在图9中示出了该毂部的一个实例。在此实例中，毂部32形成有矩形孔44；该孔具有阶梯状侧边。独立的拱形部件具有阶梯状底部47和48。拱形部件的底部与孔的侧边的阶梯46互锁，以将拱形部件固定在毂部的孔中。即，拱形部件与毂部搭扣配合。然而，或者，可用螺栓、自攻螺丝、卡式螺母或铆钉将拱形部件与毂部连接。例如，5个螺栓可将拱形部件与毂部附接；两个螺栓在通道的一个长边上，三个螺栓在通道的另一长边上。

可将容纳在通道38中的连杆件36形成为一个元件或形成为两个可连接的片段。在连杆件形成为两个可连接的片段的情况中，这两个片段可在通道中连接，如图10所示。可用凸凹连接器50，或用螺钉连接形成此连接。在另一替代方式中，如图11至图13所示，可用管状连接器52连接连杆件的可连接的片段。管状连接器52可由塑料形成，并可将其尺寸构造为紧密地套在连杆件的两个片段的端部上，以将其保持在一起。还将管状连接器的尺寸构造为，通过连杆件在通道38中自由地旋转。在一个替代构造方法中，可用装配在两个凸连接器周围的管状连接器连接这两个片段。

参考图14和图15，在使用中，旋转连接16将允许连杆件36围绕旋转的旋转轴线33旋转；用箭头B（图15所示）示出了该旋转运动。铰链连接34允许连杆件36围绕旋转的铰链轴线35旋转。用箭头A（图14所示）示出了连杆件围绕旋转的铰链轴线的运动。旋转的旋转轴线在旋转的铰链轴线上方偏移37。

如图16所示，连杆件36将旋转连接16和铰链连接34连接至负载转移带15。负载转移带具有板，其周长由虚线55定义，该虚线55还定义了带的边缘轮廓。任选地，例如用泡沫对板加上衬垫，以改进使用者的舒适性。

带具有中心轴线53和长度L。从带一端处的紧固件（未示出）到带另一端处的紧固件的距离到测得长度L。紧固件的位置优选地是可调节的。例如，可用可调节带将紧固件附接至负载转移带。因此，带的长度是可变的。与板连接的是一系列负载转移元件54。在此实例中，具有与连杆件36的任一侧连接的四个负载转移元件，但是，在其他实例中，在连杆件的任一侧上可具有不同数量的负载转移元件，和/或在连杆件的每侧上可具有两个、三个或五个或更多个负载转移元件。将那个负载转移元件均分别地形成为以形成一系列相连但是不同的负载转移元件。每个负载转移元件之间的接头57（为了清楚起见，在图16中仅用数字标识了一个接头）是可旋转的。这一系列连接的负载转移元件形成具有铰接部分的负载转移带。

如图16和图17所示，每个负载转移元件54是“u”形或“n”形的，它们交替地连接以形成蛇形结构。参考图17，通过使u形负载转移元件54b的一端与n形负载转移元件54a的一端连接而形成该蛇形结构。在此情况中，该接头是由凹连接器58所容纳的凸连接器56形成的枢转接头。可通过将更多的u形和n形负载转移元件连接成一系列负载转移元件而来扩展该蛇形结构。用u形和n形负载转移元件的凸凹连接器形成的枢转接头是旋转接头。在一个替代实例中，用两个凸连接器和定位在这两个凸连接器上的套筒形成枢转接头。

再次参考图16，沿着负载转移带15的长度L这样布置负载转移元件54，使得负载转移元件在横断于带长度的方向T具有截面。在此情况中，横向方向与带的长度垂直。然而，横向并非必须是垂直的；横向方向是与长度方向交叉的方向。在此实例的蛇形结构中，“n”的腿部和“u”的臂部横断于带的长度。这样形成负载转移元件，使得当与相邻的负载转移元件连接时，负载转移元件的横断部分均匀地隔开。连接负载转移元件的枢转接头限定了也横断于与带长度的旋转轴线。实际上，负载转移元件的端部处的凸凹连接（或者两个凸连接）意味着，旋转轴线与负载转移元件的横断部分重合。

虽然未在此实例中示出，但是，可这样构造负载转移元件54的尺寸并如下布置负载转移元件54，使得负载转移元件朝着负载转移带的中心沿横向方向T比带端部处的负载转移元件延伸更大的距离。此结构改进了使用者的舒适性。

每个负载转移元件54可由金属管制成，或者，其可由塑料（任选地，增强塑料）制成。

如之前讨论的，连杆件36将负载转移带15连接至旋转连接16和铰链连接34。用连杆件与两个负载转移元件54之间的接头将连杆件与负载转移带连接。在一个实例中，连杆件由在铰链连接的中心连接的两个部件制成。连杆件的每个部件延伸至负载转移带的一侧并与n形负载转移元件连接。该接头是由连杆件上的凸连接器形成的旋转接头，所述凸连接器由n形负载转移元件的凹连接器所容纳。或者，连杆件的凹连接器可容纳负载转移元件的凸连接器。

参考图13，可将固定板51附接至负载转移带15的板。固定板的形状更像是连杆件36的边缘的一部分。在此情况中，固定板是梯形形状的，其侧边缘与连杆件的轮廓一致。固定板与连杆件相比来说紧密配合尺寸增加了连杆件的加固，以防止连杆件的两个部件分离。

可用与板连接的环（例如织物环）将负载转移元件54固定至负载转移带15的板。可通过该环装配负载转移元件54。优选地，将该环定位在n形负载转移元件的顶部处和u形负载转移元件的底部处。这样，可轻松地接触连接负载转移元件的旋转接头。因此，允许轻松地更换或修理负载转移元件。还可将该环的尺寸构造为，进一步固定负载转移元件以防止元件分离。在一个替代实施方式中，负载转移元件完全由板覆盖，使得板防止元件分离。

在使用中，将肩带12放在使用者的肩部上，并将负载转移带15定位在使用者的臀部周围。肩带将帆布背包10的负载转移至使用者的肩部，并且，负载转移带将帆布背包的负载转移至使用者的臀部。

当使用者背着（和不背着）帆布背包10行走时，其臀部左右摇摆。在负载转移带15和框架18之间提供旋转连接16，可允许随着使用者臀部的运动而围绕旋转的旋转轴线33旋转。人在背着帆布背包时通常需要弯曲或倾斜，并且，提供铰链连接可允许连杆件36围绕旋转的铰链轴线35旋转，这使得，当人向前倾斜时，带能够保持在设定位置，改进使用者的舒适性和平衡。

将旋转和铰链连接形成为彼此不同，使得当人在行走时，带基本上围绕旋转的旋转轴线33旋转，并且，当人向前倾斜时，带基本上围绕旋转的铰链轴线旋转。

当人在行走时带15的运动是改进的摇摆运动，其类似于臀部的运动。通过围绕旋转的旋转轴线33的旋转、连杆件与旋转连接的连接（在此情况中通过铰链连接实现）的偏移37以及旋转连接与带的中心53的偏移的组合，来产生此运动。

载重设备10（在此情况中是帆布背包）的负载原则上沿使用者的高度方向，其对应于带上的横向方向T。负载转移元件54沿与原则上的负载方向相同的方向上的布置有效地将帆布背包的负载转移至负载转移带15。旋转接头57沿着负载转移带的长度L提供柔性，这允许带包围使用者的臀部，但是，在不用减小负载转移元件的硬度的情况下便可实现柔性，这避免了对负载转移的任何折衷。旋转接头所提供的柔性允许带舒适地适应较大范围的骨盆尺寸，并允许带随着使用者的臀部而运动。

负载转移元件54的蛇形结构是有益的，因为其重量轻且易于构造。此外，其容易允许负载转移元件在负载转移带15的部分中的均匀间隔，这导致负载在臀部的后部至前部区域中的带周围的均匀分布；进一步有助于增加使用者的舒适性。

虽然已经结合上述代表性实施方式描述了本发明，但是，当提供本公开内容时，对于本领域的技术人员来说，许多等价修改和变化将是显而易见的。因此，将上述本发明的代表性实施方式认为是说明性的而非限制性的。在不背离本发明的范围的前提下，可对所述实施方式进行各种改变。

Claims (21)

1.一种载重设备，具有：

框架；

用于将负载从所述载重设备转移至使用者臀部的负载转移带；

所述负载转移带与所述框架之间的旋转连接；以及

所述负载转移带与所述框架之间的铰链连接；

其中，所述旋转连接允许所述负载转移带围绕旋转的旋转轴线旋转，所述铰链连接允许所述负载转移带围绕旋转的铰链轴线旋转，所述旋转的铰链轴线与所述旋转的旋转轴线垂直。

2.根据权利要求1所述的载重设备，其中，所述旋转的旋转轴线在所述旋转的铰链轴线上方偏移。

3.根据权利要求1或2所述的载重设备，其中，所述旋转的旋转轴线在所述负载转移带的中心上方偏移。

4.根据权利要求1或2所述的载重设备，其中，所述旋转连接包括壳体和定位在所述壳体的腔体内的毂部。

5.根据权利要求4所述的载重设备，其中，所述铰链位于所述毂部上。

6.根据权利要求4所述的载重设备，进一步包括将所述负载转移带连接至所述毂部的连杆件。

7.一种载重设备，具有：

框架；

用于将负载从所述载重设备转移至使用者臀部的负载转移带；以及

所述负载转移带与所述框架之间的旋转连接；

其中，所述旋转连接包括壳体和定位在所述壳体的腔体内的毂部，使得所述毂部和所述壳体能够围绕旋转的旋转轴线相对于彼此旋转；并且，所述旋转的旋转轴线在所述负载转移带的中心上方偏移。

8.根据权利要求7所述的载重设备，进一步包括将所述负载转移带连接至所述毂部的连杆件。

9.一种载重设备，具有：

框架；

用于将负载从所述载重设备转移至使用者臀部的负载转移带；以及

所述负载转移带与所述框架之间的旋转连接；

其中，所述旋转连接包括：

壳体和定位在所述壳体的腔体内的毂部，使得所述毂部和所述壳体能够围绕旋转的旋转轴线相对于彼此旋转；以及

将所述负载转移带连接至所述毂部或所述壳体的连杆件。

10.根据权利要求9所述的载重设备，其中，所述连杆件在所述旋转的旋转轴线下方偏移。

11.根据权利要求7至10中的任一项所述的载重设备，进一步包括所述负载转移带与所述框架之间的铰链连接，所述铰链允许所述负载转移带围绕旋转的铰链轴线旋转，并且，其中，所述旋转的铰链轴线与所述旋转的旋转轴线垂直。

12.根据权利要求6或10所述的载重设备，其中，所述连杆件是一个或多个杆，并且，所述铰链是尺寸被构造为容纳所述连杆件的通道。

13.根据权利要求7至10中任一项所述的载重设备，其中，所述框架在所述旋转连接处会聚，以允许将负载从所述载重设备有效地转移至所述负载转移带。

14.根据权利要求7至10中任一项所述的载重设备，其中，所述负载转移带具有：

沿着所述负载转移带的长度定位的多个负载转移元件；

每个负载转移元件通过旋转接头与至少一个相邻的负载转移元件连接，所述旋转接头具有横断于所述负载转移带的长度的旋转轴线，以允许所述负载转移带包围使用者的身体。

15.根据权利要求14所述的载重设备，其中，将所述负载转移元件连接以形成蛇形结构。

16.根据权利要求15所述的载重设备，其中，所述负载转移元件是u形和n形的。

17.根据权利要求15或16所述的载重设备，其中，所述蛇形结构的部分横断于所述负载转移带的长度，并且，每个横断部分的中心轴线与相应旋转接头的旋转轴线重合。

18.根据权利要求14所述的载重设备，其中，所述旋转接头是枢转接头。

19.根据权利要求14所述的载重设备，其中，使用者可接触所述旋转接头，以更换负载转移元件。

20.根据权利要求14所述的载重设备，其中，所述负载转移元件在横断于所述负载转移带的长度的方向上朝着所述负载转移带的中心延伸的距离比所述负载转移元件朝着所述负载转移带的端部延伸的距离大。

21.一种根据权利要求4至13中的任一项所述的载重设备的旋转连接的方法。