CN103228173A - 具有更佳贴身性的人机工程学背包 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种具有更佳贴身性的人机工程学背包。背包包含存储部分、主左和右肩带、副左和右肩带。主肩带连接到副肩带，以容许使用者将背包背在肩上。选择存储部分以及主和副肩带的尺寸和排列以优化配合和舒适性。

Description

具有更佳贴身性的人机工程学背包

相关申请的交叉引用

本申请主张享有2010年09月24日递交的名称为“具有更佳贴身性的人机工程学背包”的美国第12/890,303号非临时专利申请的优先权的权益。

背景技术

人们经常背负背包（也称为包、包裹、背囊）以帮助使用者携带负载。例如，在某些情况下，使用者需要使用到她的手，并且宁愿将她所需的任何物品背在背上而不是拿在手中。在其他情况下，使用者必须步行、奔跑、骑自行车、或者以其他方式长途跋涉，并且，与拿在手中相比，能够更轻松地在背包中携带物品。背负背包时的舒适性往往受到关注。

多年以来，已经采取了各种提高舒适性的技术，包括软垫肩带（paddedshoulder straps）、弧形肩带（curved shoulder straps）、轻质材料、腰带（waiststraps）、以及胸带（sternum strap）。尽管这些技术已经使背包更加舒适，特别是对于极为沉重的负载来说，常规的背包仍然无法为使用者提供最佳的舒适性。

发明内容

提供此发明内容是为了以简化形式介绍在以下具体实施方式中进一步阐述的构思的精选。此发明内容非为确认要求保护的主题的关键特征或基本特征，其也非为用作确定要求保护的主题范围的辅助手段。

本发明涉及一种具有更佳贴身性的人机工程学背包。背包可以包含具有一个或者多个隔室的存储部分，存储部分具有上侧、下侧、左侧、及右侧，这样，当使用者背负背包时，上侧比下侧更接近使用者的头部，下侧比上侧更接近使用者的腿部，左侧比右侧更接近使用者的左肩，右侧比左侧更接近使用者的右肩。副左肩带（secondary left shoulder strap）的第一端连接到存储部分的左下侧，副右肩带（secondary right shoulder strap）的第一端连接到存储部分的右下侧。主左肩带（primary left shoulder strap）的第一端沿第一连接区域连接到存储部分的左上侧，并且第二端连接到副左肩带。主右肩带（primary right shoulder strap）的第一端沿第二连接区域连接到存储部分的右上侧，并且第二端连接到副右肩带。

第一和第二连接区域每个与从上到下延伸穿过背包的实质垂直平分线间隔开大致相等的距离。第一和第二连接区域与延伸穿过背包上侧的实质水平线实质上共线。主左和主右肩带以相对于延伸穿过背包上侧的实质水平线实质上相等的角度连接到第一和第二连接区域。

当主左和主右肩带未连接到副左和右肩带，并且被抬高以使主左和主右肩带向上延伸并远离使用者的身体，并与延伸穿过使用者身体的垂直面实质上平行，此时，主左肩带、主右肩带、以及延伸穿过背包上侧的实质水平线都与具有约5到12厘米之间半径的第一圆周相切，第一圆周实质上平行于延伸穿过使用者身体的垂直面。当将主带这样垂直抬高时，主左肩带和主右肩带在每条肩带长度约三分之一到三分之二之间的位置弯曲远离实质垂直平分线，该弯曲实质上等于具有约7到11厘米之间半径的第二圆周的圆弧的曲线，圆弧为约25到55度之间。

附图说明

以下参照附图详细阐述本发明，其中：

图1是具有更佳贴身性的人机工程学背包的透视图；

图2是由使用者背着的具有更佳贴身性的人机工程学背包的透视图；

图3是由使用者背着的具有更佳贴身性的人机工程学背包的透视图，其中主左和主右肩带未连接到副左和右肩带并且被抬高到实质垂直；

图4是面向支靠在使用者背部的背包部分观察得到的图3中示出的具有更佳贴身性的人机工程学背包的平面图，其中主肩带被抬高到实质垂直；

图5是图4中所示的人机工程学背包的存储部分的副右肩带固定区的局部平面图；

图6是面向支靠在使用者背部的背包部分观察得到的具有更佳贴身性的人机工程学背包的平面图，其中主肩带被抬高到实质垂直，背包具有主肩带之间的“轭状（yoke）”连接；

图7是面向支靠在使用者背部的背包部分观察得到的具有更佳贴身性的女用人机工程学背包的平面图，其中主肩带被抬高到实质垂直；以及

图8是面向支靠在使用者背部的背包部分观察得到的具有更佳贴身性的女用人机工程学背包的平面图，其中主肩带被抬高到实质垂直，背包具有主肩带之间的“轭状”连接。

具体实施方式

即使当提高舒适性的特征结合到背包中，常规背包的舒适性也非最佳。本申请阐述的具有更佳贴身性的人机工程学背包的特征的新颖配置、定位、以及规格为使用者提供了最佳的配合和舒适性。图1-6示出了设计为男女通用背包的本发明示例。图7-8示出了专为女性设计的本发明的示例。

图1示出了具有更佳贴身性的人机工程学背包100。背包100包含存储部分102，存储部分102包含一个或者多个能够存储货物的隔室。存储部分102具有上侧104、下侧106左侧108、以及右侧110。当使用者背负背包100时（如图2-3所示）上侧104比下侧106更接近使用者的头部，下侧106比上侧104更接近使用者的腿部，左侧108比右侧110更接近使用者的左肩，并且右侧110比左侧108更接近使用者的右肩。

存储部分102沿第一连接区域116连接到主左肩带114的第一端112。第一连接区域116位于存储部分102的左上侧。存储部分102还沿第二连接区域（未示出）连接到主右肩带118的第一端（未示出）。第二连接区域位于存储部分102的右上侧。副左肩带120的第一端122连接到存储部分102的左下侧。副左肩带120还连接到主左肩带114的第二端124。同样地，副右肩带126的第一端128连接到存储部分102的右下侧。副右肩带126还连接到主右肩带118的第二端130。图1示出了将主左肩带114和主右肩带118连接到其各自的副肩带的带扣132和134。可以使用任意数量的连接装置或技术来促进这些连接。在一些示例中，连接是可拆卸和/或可调节的。

图2示出了由使用者200背着的具有更佳贴身性的人机工程学背包100。主左肩带114背在使用者的左肩202上，并且主右肩带背在使用者的右肩204上。

为了更好地示出本发明的某些新颖特征，图3-8示出了具有更佳贴身性的人机工程学背包的示例，其中主肩带和副肩带未连接，并且将主带抬高以使其向上延伸并远离背负背包的使用者的身体。如上所述，在某些示例中，主肩带和副肩带可以是可拆卸的。尽管出于说明目的将主带和副带示出为未连接，图3-8还意在示出主肩带和副肩带不可拆卸的示例。

图3示出了背人机工程学背包100的使用者300。短划线表示延伸穿过使用者300身体的垂直面302。将主右肩带118和主左肩带114（未示出）抬高，以使主右肩带118和主左肩带114从使用者300的身体向上延伸，并且与垂直面302实质平行。如图4-8中清晰示出的，当主带处于此位置时，主右肩带118和主左肩带114还从背包100的中心向外延伸。

图3旨在说明的目的。应当理解，如果使用者300尝试背负如图3所示的主带处于抬高并实质垂直位置的背包100时，重力将使背包100从使用者300身上脱落。为在后续附图中更完整地论述背包100的新颖特点，图3确立了参照框架。

图4是观察支靠在使用者背部的背包100表面得到的背包100平面图。主肩带114和118如图3所示地抬高到实质垂直的位置。还示出了副肩带120和126，存储部分102示出为虚线，以使其不会干扰对背包100的新颖特点的说明。

如关于图1所论述的，主左肩带114的第一端112沿第一连接区域116连接到存储部分102。主右肩带118的第一端402沿第二连接区域404连接到存储部分102。第一连接区域116和第二连接区域404每个与实质垂直平分线406间隔开大致相等的距离，实质垂直平分线406从上侧104到下侧106延伸穿过背包100。第一连接区域116和第二连接区域404与延伸穿过背包100上侧104的实质水平线408实质上共线。主左肩带114连接到第一连接区域116，主右肩带118以相对于实质水平线408实质相等的角度连接到第二连接区域404。

在一些示例中，如图4中虚线所示出的，构成主肩带114和118的材料延伸超出连接区域116和404，并沿存储部分102表面延伸，并且可以在大约实质垂直平分线406处会合。在其他示例中，主带114和118在连接区域116和404终止，或者沿存储部分102延伸不同的长度和/或几何形状。

主左肩带114、主右肩带118、以及实质垂直线408都与第一圆周410相切，第一圆周410具有约8到12厘米之间的半径412。第一圆周410实质平行于图3所示的垂直面302。在一个示例中，半径412为约10厘米。

主左肩带114和主右肩带118在每个带长度约三分之一到三分之二之间的位置弯曲远离实质垂直平分线406，该弯曲实质等于第二圆周416的圆弧414的曲线，第二圆周416具有约7到11厘米之间的半径418。弧度414为约25到45度之间。在一示例中，半径418为约9.5厘米。在另一示例中，圆弧414为约36度。如本发明中所使用的，通过其边延伸与圆的圆周相交的角来定义特定度数的弧度测量。例如，当一36度角的边从圆心延伸到圆的圆周，延伸的两边之间的圆周部分为36度弧度。图4示出主肩带114和118具有等量的弯曲。在其他示例中，考虑到个体的体形，弯曲可以略有变化。

主肩带114和118可以是不同的宽度。图4中示出了合适宽度的范围，白色区域表示每个带的最小所需宽度，灰色区域表示为最佳舒适性的最大所需外延。如所示，每个带的宽度可以在约2厘米到约12厘米的范围内变化。然而，如以下某些示例中指出的，更大和/或更小的宽度的改变并不脱离本发明的保护范围。在一个示例中，在带连接到存储部分102的区域，每个带的最小所需宽度约为3厘米，最大所需宽度约为8厘米。在另一示例中，在主带连接到副带的主肩带第二末端，每个带的最小所需宽度约为1厘米，最大所需宽度约为5厘米。在进一步的示例中，在带连接到存储部分102的区域，每个带的最小所需宽度约为4.125（4又1/8）厘米，最大所需宽度约为4.75（4又3/4）厘米。在更进一步的示例中，在主带连接到副带的主肩带第二末端，每个带的最小所需宽度约为1.375（1又3/8）厘米，最大所需宽度约为3.5（3又1/2）厘米。

选择的具体带宽度可以随着背包100所设计用于的活动、使用者的预期体形、移动性考虑、预期将穿着在背包下的服装、以及其他考虑因素而改变。如图4中所示，最小所需带宽度从最宽的连接区域116和404到最窄的主肩带114和118连接到副肩带120和126的位置逐渐变窄。

尽管未在附图中示出，背包100可以包含胸带和/或腰带。在包含胸带的示例中，胸带可以在大约从主肩带114和118开始弯曲的位置直到主肩带114和118的第二末端124和130之间连接到主肩带114和118。

在垂直方向上，从实质水平线408起，存储部分102的下侧106的最大所需外延420为约55厘米。在一个示例中，最大所需外延420为约50厘米。副肩带120和126的第一端122和128以距离实质水平线408约35厘米的最小所需垂直距离422连接到存储部分102。在一个示例中，最小所需垂直距离422为约39厘米。在另一示例中，最小所需垂直距离422为约38.8厘米。应当理解，约38.8厘米可以被认为是约39厘米。

实质水平线408到主左肩带114的第二端124的中点以及到主右肩带118的第二端130的中点之间的垂直距离424为约20到35厘米之间。在一个示例中，垂直距离424为28厘米。

主左肩带114的第二端124的中点与主右肩带118的第二端130的中点之间的水平距离426为约65到85厘米之间。在一个示例中，水平距离426为约75厘米。

图5详述了副右肩带126与存储部分102的连接。图5示出了副右肩带126的第一端128与存储部分102的连接。短划线502和504指示第一端128的所需连接角度范围。也就是说，当第一端128垂直于副右肩带126的侧边以使其呈现矩形，连接的最大所需角度为使第一端128平行于短划线502。在一些示例中，短划线502处于从垂直向左（和下）侧约45度的角度。在其他示例中，短划线502处于从垂直向左侧约22度的角度。短划线504实质垂直，其指示第一端128的所需连接范围的外延。因此，在短划线502为从垂直向左侧约22度的示例中，副右肩带126以从垂直向左侧约0到22度之间的角度连接到存储部分102。

应当认识到，图5示出了以短划线502和504所代表的角度之间的角度连接的第一端128。实线506和508连同短划线502和504表示存储部分102上适于连接第一端128的大致区域。如上面所论述的，图4中的最小所需垂直距离422表示图4的实质水平线408与连接到存储部分102的第一端128的中点之间的最小所需垂直距离。在一些示例中，将图5示出的连接镜像到副左肩带120。

图6示出了具有更佳贴身性的人机工程学背包600，其具有“轭状”带结构。除主肩带与存储部分的连接以外，背包600与图1-5中的背包100实质相似。主左肩带614沿第一连接区域620连接到存储部分602，主右肩带618沿第一连接区域622连接到存储部分602。在图4中，显示主带连同实质水平线与一圆周相切。

在图6所示的示例中，使用材料填充主肩带614和618上首先接触圆周624的点之间的区域，以形成轭状连接。通过一或多片材料，使主左肩带614和主右肩带618彼此连接并且连接到存储部分602上邻近第一和第二连接区域620和622的部分，以使一或多片材料形成主左肩带614与主右肩带618之间的曲线，该曲线与圆周624的曲线实质相同。

很多背包，例如图1-6中所示出的背包，被设计为男女通用，既适合男性又适合女性。女性通常更喜欢特别为女性体形设计的背包。图7和8示出了与图4和6中示出的背包相似的具有更佳贴身性的人机工程学背包，但其特别为女性设计。

图7示出了具有更佳贴身性的人机工程学背包700。与图1-6的背包100一样，背包700包含主左肩带702、主右肩带706、以及副肩带708和710。与图4的圆周410相比，与主左肩带702、主右肩带704、以及实质水平线714相切的圆周712具有约5到10厘米之间的更小的半径716。在一个示例中，半径716为约7.5厘米。

实质水平线714到主左肩带702的第二端720的中点和主右肩带704的第二端722的中点的垂直距离718为约20到35厘米之间。在一个示例中，垂直距离718为约28厘米。在另一个示例中，垂直距离718为约27.3厘米。

主左肩带702的第二端720的中点和主右肩带704的第二端722的中点之间的水平距离724为约65到85厘米之间。在一个示例中，水平距离724为约75厘米。在另一示例中，水平距离724为约75.1厘米。

在由圆周726所表示的主肩带702和704的弯曲量上，背包700也与背包100不同。圆周726的圆弧728为约35到55度之间。在一个示例中，圆弧728为约45度。半径730为约7到11厘米之间。在一个示例中，半径730为约9.5厘米。考虑到女性平均体形相对于男性平均体形更小，其他尺寸，例如存储部分706相对于实质水平线714的最大外延，可以与背包100相同或者可以更小。

与关于权利要求6所论述的相似，图8示出了具有更佳贴身性的人机工程学背包800，其具有主左肩带802、主右肩带804、以及存储部分806之间的轭状连接。

已经相对于具体示例阐述了本发明，具体示例在各方面均意在说明而非限制。可选示例对于本发明所属领域的技术人员将变得显而易见，其并不脱离本发明的保护范围。

从前述内容可以看出，本发明非常适于实现以上提出的所有目的和对象、连同本系统和方法明显和固有的其他优势。应当理解，特定特征和子组合是实用的，可以被使用而不必参照其他特征和子组合。本发明意在通过权利要求的保护范围将这些包含在内。

Claims (20)

1.一种人机工程学背包，其特征在于，包含：具有一个或多个隔室的存储部分，存储部分具有上侧、下侧、左侧、和右侧，这样，当使用者背负背包时，上侧比下侧更接近使用者的头部，下侧比上侧更接近使用者的腿部，左侧比右侧更接近使用者的左肩，右侧比左侧更接近使用者的右肩；副左肩带的第一端连接到存储部分的左下侧；副右肩带的第一端连接到存储部分的右下侧；主左肩带的第一端沿第一连接区域连接到存储部分的左上侧，并且第二端连接到副左肩带；主右肩带的第一端沿第二连接区域连接到存储部分的右上侧，并且第二端连接到副右肩带，第一和第二连接区域每个与从上到下延伸穿过背包的实质垂直平分线间隔开大致相等的距离，第一和第二连接区域与延伸穿过背包上侧的实质水平线实质上共线，主左和主右肩带以相对于延伸穿过背包上侧的实质水平线实质上相等的角度连接到第一和第二连接区域，这样，当主左和主右肩带未连接到副左和右肩带，并且被抬高以使主左和主右肩带向上延伸并远离使用者的身体，并与延伸穿过使用者身体的垂直面实质上平行，此时，主左肩带、主右肩带、以及延伸穿过背包上侧的实质水平线都与具有约8到12厘米之间半径的第一圆周相切，第一圆周实质上平行于延伸穿过使用者身体的垂直面，主左肩带和主右肩带在每条肩带长度约三分之一到三分之二之间的位置弯曲远离实质垂直平分线，该弯曲实质上等于具有约7到11厘米之间半径的第二圆周的圆弧的曲线，该圆弧为约25到45度之间。

2.如权利要求1所述的人机工程学背包，其特征在于，第一圆周的半径为约10厘米。

3.如权利要求1所述的人机工程学背包，其特征在于，第二圆周的半径为约9.5厘米。

4.如权利要求1所述的人机工程学背包，其特征在于，主肩带可拆卸地连接到副肩带。

5.如权利要求1所述的人机工程学背包，其特征在于，通过一或多片材料，使主左肩带和主右肩带彼此连接并且连接到邻近第一和第二连接区域的存储部分，以使一或多片材料形成主左肩带与主右肩带之间的曲线，该曲线与第一圆周的曲线实质相同。

6.如权利要求1所述的人机工程学背包，其特征在于，副左肩带和副右肩带以从垂直向左侧约0到45度之间的角度连接到存储部分。

7.如权利要求1所述的人机工程学背包，其特征在于，副肩带的第一端以距离延伸穿过背包上侧的实质水平线约35厘米的最小所需垂直距离连接到存储部分。

8.如权利要求1所述的人机工程学背包，其特征在于，从延伸穿过背包上侧的实质水平线起，存储部分下侧在垂直方向上的外延为约55厘米。

9.如权利要求1所述的人机工程学背包，其特征在于，延伸穿过背包上侧的实质水平线到主左肩带的第二端中点和主右肩带的第二端中点的垂直距离为约20到35厘米之间。

10.如权利要求9所述的人机工程学背包，其特征在于，所述垂直距离为约28厘米。

11.如权利要求1所述的人机工程学背包，其特征在于，主左肩带的第二端中点与主右肩带的第二端中点之间的水平距离为约65到85厘米之间。

12.如权利要求11所述的人机工程学背包，其特征在于，所述水平距离为约75厘米。

13.一种人机工程学背包，其特征在于，包含：具有一个或多个隔室的存储部分，存储部分具有上侧、下侧、左侧、和右侧，这样，当使用者背负背包时，上侧比下侧更接近使用者的头部，下侧比上侧更接近使用者的腿部，左侧比右侧更接近使用者的左肩，右侧比左侧更接近使用者的右肩；副左肩带的第一端连接到存储部分的左下侧；副右肩带的第一端连接到存储部分的右下侧；主左肩带的第一端沿第一连接区域连接到存储部分的左上侧，并且第二端连接到副左肩带；主右肩带的第一端沿第二连接区域连接到存储部分的右上侧，并且第二端连接到副右肩带，第一和第二连接区域每个与从上到下延伸穿过背包的实质垂直平分线间隔开大致相等的距离，第一和第二连接区域与延伸穿过背包上侧的实质水平线实质上共线，主左和主右肩带以相对于延伸穿过背包上侧的实质水平线实质上相等的角度连接到第一和第二连接区域，这样，当主左和主右肩带未连接到副左和右肩带，并且被抬高以使主左和主右肩带向上延伸并远离使用者的身体，并与延伸穿过使用者身体的垂直面实质上平行，此时，主左肩带、主右肩带、以及延伸穿过背包上侧的实质水平线都与具有约5到10厘米之间半径的第一圆周相切，第一圆周实质上平行于延伸穿过使用者身体的垂直面，主左肩带和主右肩带在每条肩带长度约三分之一到三分之二之间的位置弯曲远离实质垂直平分线，该弯曲实质上等于具有约7到11厘米之间半径的第二圆周的圆弧的曲线，该圆弧为约35到55度之间。

14.如权利要求13所述的人机工程学背包，其特征在于，第一圆周的半径为约7.5厘米，第二圆周的半径为约9.5厘米。

15.如权利要求13所述的人机工程学背包，其特征在于，通过一或多片材料，使主左肩带和主右肩带彼此连接并且连接到邻近第一和第二连接区域的存储部分，以使一或多片材料形成主左肩带与主右肩带之间的曲线，该曲线与第一圆周的曲线实质相同。

16.如权利要求13所述的人机工程学背包，其特征在于，副左肩带和副右肩带以从垂直向左侧约0到45度之间的角度连接到存储部分。

17.如权利要求13所述的人机工程学背包，副肩带的第一端以距离延伸穿过背包上侧的实质水平线约35厘米的最小所需垂直距离连接到存储部分，并且，从延伸穿过背包上侧的实质水平线起，存储部分下侧在垂直方向上的外延为约55厘米。

18.如权利要求13所述的人机工程学背包，其特征在于，延伸穿过背包上侧的实质水平线到主左肩带的第二端中点和主右肩带的第二端中点的垂直距离为约28厘米，并且，主左肩带的第二端中点与主右肩带的第二端中点之间的水平距离为约75厘米。

19.一种人机工程学背包，其特征在于，包含：具有一个或多个隔室的存储部分，存储部分具有上侧、下侧、左侧、和右侧，这样，当使用者背负背包时，上侧比下侧更接近使用者的头部，下侧比上侧更接近使用者的腿部，左侧比右侧更接近使用者的左肩，右侧比左侧更接近使用者的右肩；副左肩带的第一端连接到存储部分的左下侧；副右肩带的第一端连接到存储部分的右下侧，副左肩带和副右肩带每个以从垂直向左侧约0到45度之间的角度连接到存储部分；主左肩带的第一端沿第一连接区域连接到存储部分的左上侧，并且第二端连接到副左肩带；主右肩带的第一端沿第二连接区域连接到存储部分的右上侧，并且第二端连接到副右肩带，第一和第二连接区域每个与从上到下延伸穿过背包的实质垂直平分线间隔开大致相等的距离，第一和第二连接区域与延伸穿过背包上侧的实质水平线实质上共线，主左和主右肩带以相对于延伸穿过背包上侧的实质水平线实质上相等的角度连接到第一和第二连接区域，这样，当主左和主右肩带未连接到副左和右肩带，并且被抬高以使主左和主右肩带向上延伸并远离使用者的身体，并与延伸穿过使用者身体的垂直面实质上平行，此时，主左肩带、主右肩带、以及延伸穿过背包上侧的实质水平线都与具有约10厘米半径的第一圆周相切，第一圆周实质上平行于延伸穿过使用者身体的垂直面，主左肩带和主右肩带在每条肩带长度约三分之一到三分之二之间的位置弯曲远离实质垂直平分线，该弯曲实质上等于具有约9.5厘米半径的第二圆周的圆弧的曲线，该圆弧为约36度。

20.如权利要求19所述的人机工程学背包，其特征在于，副肩带的第一端以距离延伸穿过背包上侧的实质水平线约39厘米的最小所需垂直距离连接到存储部分，并且，从延伸穿过背包上侧的实质水平线起，存储部分下侧在垂直方向上的外延为约50厘米，并且，延伸穿过背包上侧的实质水平线到主左肩带的第二端中点和主右肩带的第二端中点的垂直距离为约28厘米，并且，主左肩带的第二端中点与主右肩带的第二端中点之间的水平距离为约75厘米。

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