CN113412352B - 配备有背负式带具的鼓风机设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种鼓风机设备(10)，它包括：‑背负式带具；‑至少一个鼓风机固定机构(32)；‑具有出气口(46)的鼓风机(40)；‑通过具有复位作用的弹性波纹管(52)连接到出气口(46)下游的喷嘴(50)，其中：‑所述鼓风机固定机构(32)包括带有复位作用的铰接机构(34)，该铰接机构倾向于使鼓风机主体(42)的出气口轴返回休止位置，该铰接机构具有平行于脊柱轴(S)的复位分量，并具有第二脊柱复位刚度，该第二脊柱复位刚度大于弹性波纹管的第一脊柱复位刚度。本发明可应用于公园和花园的维护。

Description

配备有背负式带具的鼓风机设备

技术领域

本发明涉及一种配备有背负式(用于承载在后背上)带具(背带系统，harnais)的鼓风机(吹风机)设备。

鼓风机用于通过气流扫除树叶、植物碎片或雪。

背负式带具允许将鼓风机的全部或部分重量和/或反弹力转移到携带者的背部、肩部和臀部。

鼓风机可为内燃机鼓风机或电动马达鼓风机。

本发明的应用领域是私人或公共空间以及公园和花园的维护领域。

背景技术

配备有背负式带具的鼓风机设备从例如下列文献中已知：

-WO2017/118276

-CN106105798

-US2016/0208449

-US2016/0345714

-WO2016/188410

-CN106192836

上述文献并且特别是前两份文献示出一种带有带具的鼓风机设备，该带具包括带有背部支撑区的背负框架、多个背负肩带和/或一个背负腰带。

背负框架形成了可接纳鼓风机和一个或多个电池的支架，所述鼓风机由电动马达驱动，所述电池用于为马达供电。所述电池被放置于背负框架的中心位置，因此基本上以配备此背负框架的携带者的脊柱为轴心。马达被所述背负框架承载，它直接位于携带者的后背上(例如WO2017118276的图1)，或者在侧面与携带者的手臂同高(例如CN106192836的图1)。在后一种情况中，它可安装成能相对于所述背负框架自由旋转。

鼓风机配备有位于侧面与携带者手臂同高的喷嘴，该喷嘴刚性地(例如WO2017118276中的鼓风机)或通过弹性波纹管(例如CN106192836中的鼓风机)与鼓风机相连。该喷嘴构成通往鼓风机的空气管道的自由端。

当鼓风机的空气管道包括在喷嘴和鼓风机之间的弹性波纹管时，抓住喷嘴的携带者可减少身体其他部位的动作，仅需握住喷嘴手柄手臂的简单动作即可转动喷嘴出口处排气口的朝向。

发明内容

本发明旨在解决已知的背负式鼓风机所遇到的某些限制和困难。

此类鼓风机旨在提供可产生大于20牛顿推力的气流，因此需要大功率的鼓风机。这些鼓风机又重体积又大，根据功率和机载电能或热能的不同，其重量在8千克至15千克之间。因此，由携带者背着它们通过单手动态调整方向并工作数小时是无法想象的。重量在3千克至5千克之间的手持式鼓风机确实可产生小于20牛顿的推力，这是使用此配置可接受的极限。

能源可持续供应一个白天甚至工作一个上午是非常重要的，当使用电动机时，这就需要较重的电池。

对于给鼓风机电动机供电的电池，提高电量即可使鼓风机产生更高的功率。特别是对于使用电动机的鼓风机，配备鼓风机的电动机功率可能超过一千瓦。锂离子技术的电池可提供一千瓦时的电能，但这意味着其携带重量约为6千克。考虑到鼓风机的不连续使用，这种情况下，数小时的续航时间是可能的。

这种鼓风机的大推力气流产生了较大的反作用力。推力在喷嘴出口处沿着喷嘴出口轴产生，相应的反作用力必须由鼓风机的携带者通过手控制喷嘴，并通过背负框架在其身上加以控制。这些力的错误疏导可能导致鼓风机操作时的不舒适，妨碍其长时间的使用。

应当注意，鼓风机的喷嘴始终由携带者单臂操控，以便将气流产生的推力适当地引导至工作区域。气流的强弱可由携带者通过离散式或渐进式控制装置持续地调整，从而以动态方式适应使用过程中遇到的工作环境的变化。

然而，喷嘴是通过空气管道连接到鼓风机的。这种空气管道可能包括如弹性波纹管的软管部分，还可能包括刚性部分，以便在需要时围绕管道的轴旋转。这些特性使得携带者可方便地调节喷嘴的朝向。

另外，鼓风机可以包括铰接机构，其例如将鼓风机与背负框架相连。

在后一种情况下，使用喷嘴时改变朝向会在铰接机构处产生反作用于推力的力矩。该力矩的值随着推力和喷嘴出口处的推力方向与铰接机构轴之间的杠杆臂变化。除了在非常特殊的情况下，即推力轴与铰接机构轴相交使该数值为零或推力为零的情况外，鼓风机存在围绕其铰接机构旋转的倾向，这会导致疲劳和喷嘴导向不准确，因为携带者的手会用力进行修正。

最后，由于背负框架上存在侧向放置的重物，整个背负式组件的重心并不在携带者的脊柱上，从而进一步强化了使用鼓风机时各种作用力的不平衡。

为了预防上文提及的各种困难、提高鼓风机的背负(承载，携带)舒适度，本发明提出这样的鼓风机设备，它包括：

-带具，其设置有背负框架，该背负框架具有布置在背部平面中的背部支撑区域(背部支撑面)，当带具被穿戴在携带者的后背上且位于鼓风机设备的使用位置时，该背部平面以紧靠携带者的后背的方式延伸，

-至少一个侧向的鼓风机固定机构，

-鼓风机，其通过鼓风机固定机构与背负框架连成一体，并且包括具有出气口的鼓风机主体，该出气口沿出气口轴(轴线)布置，该鼓风机包括喷嘴(喷管)，该喷嘴通过带有复位作用的弹性波纹管连接到出气口的下游，该弹性波纹管具有平行于脊柱轴的复位分量(分力)并具有第一脊柱复位刚度，该脊柱轴被定义在背部平面和脊柱平面的交叉处、垂直于背部平面、并且当带具被穿戴到后背上且位于使用位置时穿过携带者的脊柱，

其中：

-该鼓风机的固定机构包括带有复位作用的铰接机构，其倾向于使鼓风机主体的出气口的出气口轴返回休止位置，该铰接机构具有平行于脊柱轴的复位分量，并具有第二脊柱复位刚度，该第二脊柱复位刚度大于第一脊柱复位刚度。

在随后的说明中，参考鼓风机设备的惯常使用位置，将背部平面和脊柱平面视为竖直的(纵向的)并且基本上相互垂直的平面。同样地，脊柱轴也被认为由背部平面和脊柱平面的交叉点限定的基本上竖直的轴线。

由此也认为，当有可能在喷嘴上施加围绕至少一个与脊柱轴平行的轴的复位力矩、也就是抵抗喷嘴在休止位置两侧水平(横向)偏转的复位力矩时，波纹管具有平行于脊柱轴的复位分量。

喷嘴可以具有固定于波纹管的近侧端部和自由的远侧端部，该近侧端部设置有手柄。携带者可通过用他的承载着鼓风机的那侧的手握住手柄来使喷嘴定向，特别是使喷嘴的自由端定向。由鼓风机主体中的鼓风机(风扇)产生的气流从喷嘴的自由端喷出。

鼓风机由鼓风机主体中的原动机驱动。它可以可选地为热机(热力发动机)，或优选为电动马达(电动机)。

当携带者站立而不有意对喷嘴施加任何力时，特别是在携带者没有握住手柄时，喷嘴所处的位置即被视为休止位置。手柄可沿喷嘴的近侧端部调整，以便当鼓风机在休止位置时，携带者可抓住手柄并保持手臂在身旁的姿势。

当弹性波纹管的形式为直的弹性套筒时，弹性波纹管的复位作用可以是倾向于使喷嘴轴线与鼓风机主体的出气口轴线对齐的复位作用。

应当注意，弹性波纹管也可以具有髋部刚度，其易于垂直于脊柱轴在至少一个髋部轴上施加复位力矩，即抵抗喷嘴相对于休止位置竖直偏转的复位力矩。

与弹性波纹管类似地，鼓风机固定机构的铰接机构也易于施加具有平行于脊柱轴的分量、亦即抵抗水平偏转的复位力矩。

由于第二脊柱复位刚度大于第一脊柱复位刚度，当喷嘴的移动幅度较小时，鼓风机主体趋向于保持基本接近休止位置，当喷嘴的偏转幅度较大时，鼓风机主体趋向于伴随喷嘴运动，然而其偏转幅度小于喷嘴的偏转幅度。该特征的作用是确保将气流产生的反作用力转移到背负框架上。它也可使鼓风机主体的休止位置适应携带者及其体形，使鼓风机使用过程中无需调整背负配置。空气管道的波纹管因此可放置于更贴近携带者臀部的位置，并自然地位于肘部下方。由于在大部分的动作中，携带者的手臂可搁靠在携带者的身体上，与波纹管成直角，因此携带者的疲劳感得以降低。

尽管第二刚度较大，但仍有可能通过额外用力使操作喷嘴的手臂向外移动，从而迫使鼓风机主体旋转，引导气流至极端位置，朝向携带者的身后或脚下。这大大提高了可操作性、扩大了气流的作用范围，同时减小了携带者的出力。当手臂返回紧贴携带者身体的自然位置时，第二复位刚度的作用是使整个鼓风机主体迅速重新回到其休止位置。

另外，由于弹性波纹管的第一脊柱复位刚度是成比例更小的，在一个较大的偏转角度范围内，携带者对喷嘴的操作会更容易。

在休止位置，即，当携带者不对喷嘴施加任何动作时，鼓风机主体的出气口轴可与脊柱平面形成一个优选介于-25度角和+25度角之间的角度。这里所考虑的角度的顶点位于背部平面的后部。

根据带有复位作用的铰接机构的特殊实施方案，它可以配备有布置在铰接机构轴上的铰链。

铰接机构轴不是必需与脊柱轴平行。更明确地说，根据一个优选实施例，铰接机构轴可以相对于脊柱轴倾斜，倾斜角度在5度到45度之间。

所述倾斜角的顶点在鼓风机设备的使用位置中位于铰接机构的上方。

在这种情况下，这种倾斜可被用来利用鼓风机的重量增大平行于脊柱轴的复位分量。相对脊柱轴的倾斜可按照背部平面和脊柱平面进行分解。

因此，铰接机构轴可以具有相对于背部平面和脊柱平面中的至少一者收敛(会聚)的倾斜角。在带具被穿戴时，当倾斜角向带具携带者的头部方向汇聚时，就认为这种倾斜是收敛的。

铰接机构轴相对于背部平面的倾斜角可以优选介于20度至45度之间，而相对于脊柱平面的倾斜角优选介于5度至40度之间。这里所考虑的倾斜角的顶点在鼓风机设备的使用位置中位于铰接机构的上方。

应当指出，带有复位作用的铰接机构不是必需为铰链型铰接机构。实际上，它可以是形式为柔性和弹性材料的块的铰接机构，与沉默块(Silentbloc)相似。在这种情况下，该铰接机构具有平行于脊柱轴的复位分量，其具有第二脊柱刚度，但也可以在其他铰接机构轴上具有不同或相同的刚度。

如前文所述，鼓风机的重量可以贡献于复位力矩，特别是当铰接机构是具有收敛的倾斜铰链的铰接机构时。实际上，根据鼓风机的优选实施方案，鼓风机的重心在朝向喷嘴的方向上位于鼓风机固定机构前方。

这种布置有助于鼓风机在自重影响下返回休止位置。

尽管如此，带有复位作用的铰接机构也可以包括复位弹簧。该弹簧的刚度可以构成或参与第二脊柱刚度，即，脊柱分量中的铰接机构的刚度。

该铰接机构还可以包括制动器，该制动器选自：围绕铰接机构轴的摩擦式制动器、摩擦式棘轮、摩擦式分度器(定位器)和弹性联结制动器。

摩擦式棘轮是指一种在轴向上非均向的制动机构，在同一角向范围上具有一个摩擦较大的方向和一个摩擦较小的方向。

摩擦式分度器是指一种在轴向上非均向的制动机构，它具有相交替的摩擦系数较高的角度范围和摩擦系数较低的角度范围。

弹性联结制动器是一种制动机构，它除了制动效果以外还具有弹性复位作用，有助于提高脊柱分量中的铰接机构的刚度。

有利地，侧向的鼓风机固定机构可以是能不使用工具而进行拆卸的固定机构。当其配备有可用手致动的固定构件，并且使得携带者能不使用工具而将鼓风机安放于背负框架上以及从背负框架上取出鼓风机，那么这种固定机构就是可以在不使用工具的情况下拆卸的。例如，这种固定构件可以包括形状互补的嵌套机构，或者配备有手动控制滚轮的螺钉固定机构。

另外，鼓风机固定机构可以构造成在背负框架上具有多个固定位置，它们对应于铰接机构轴的不同侧向位置和/或铰链的铰接机构轴的不同倾斜度。铰接机构轴的不同侧向位置是指相对于脊柱平面有较大或较小间隔的位置，或在背负框架上具有不同的高度。

例如，为了固定鼓风机，该框架可以具有多个嵌套滑槽或多个螺钉固定底座。

改变铰链的轴的倾斜度可同时改变鼓风机相对于带具和相对于背负框架的位置。鼓风机重量对由铰接机构施加的复位力的贡献由此可被改变。实际上，铰接机构轴相对于脊柱轴的倾斜角度会改变沿脊柱轴施加的复位力矩的分量，从而改变带有复位作用的铰接机构的第二脊柱刚度。

鼓风机的侧向位置结合适应复位刚度的能力使得鼓风机能方便地适应携带者及其体形。

鼓风机设备也可以包括用于为鼓风机供电的电池，所述电池固定在背负式带具的背负框架上。

当鼓风机为使用电动马达的鼓风机时，希望设置有电池或至少留出了电池仓的位置。

为了便于在携带者面前调整喷嘴的定向，全部或部分鼓风机可以沿着携带者的躯干被侧向地承载。鼓风机的这种携带方式是背负框架上的鼓风机侧向固定机构导致的。

有利地，电池可以具有与鼓风机主体相反地相对于脊柱平面偏移的重心。与鼓风机主体相反地并且更一般地说与鼓风机相反地偏移电池，使得负载重量分摊到背负框架上并达到平衡。

特别地，电池相对于脊柱平面的偏移幅度可根据电池和鼓风机的重量确定，以使整个鼓风机设备的重心位于脊柱平面上或尽可能靠近脊柱平面。

鼓风机设备还可包括至少一个用于限制鼓风机主体的角位移的限制机构(阻挡机构)，该限制机构包括止挡(挡块)和系带(系留带，绑带)中的至少一种。系带可以是弹性或非弹性的。例如，止挡和系带可以设置在鼓风机主体和背负框架之间。也可以在鼓风机固定机构的铰接机构上设置限制运动幅度的止挡。

限制鼓风机主体的角向运动可以用于避免鼓风机处于令携带者不舒适或有危险的位置。它同样可确保波纹管的复位力被正确传导至背负框架上。

发明内容

本发明的其他特征和优点可从下面结合附图的说明中获得。该说明的给出是为了说明问题，并非限制性。

图1是根据本发明的鼓风机设备处于使用位置时携带者的俯视示意图。

图2是图1中携带者的局部后视图，此时鼓风机处于休止位置。

图3是与图2类似的视图，其中鼓风机设备的电池已被取出。

图4与图1类似，是装备鼓风机设备的携带者的俯视图，此时鼓风机处于休止位置。

图5和图6是图4中装备鼓风机设备的携带者俯视图，示出扫除动作。

图7和图8是图4中装备鼓风机设备的携带者俯视图，表现的是极端位置时的扫除动作，携带者的手臂此时正在竭力远离身体。

图9是根据本发明的设备的背负框架剖面的示意图，根据之前的图，它穿过设备的鼓风机侧向固定机构的铰接机构轴。

图10是制动器垂直于轴线的剖面示意图，更准确地说，这是一种可装备鼓风机设备的铰接机构的棘轮式制动器。

这些图都是以示意图方式绘制的，对比例尺无限制。

具体实施方式

在下面的说明中，不同图中相同或类似的部分由相同的附图标记标出。

在图1到图8中可见的鼓风机设备10包括带具12，该带具配备有背负框架14，该背负框架具有背部支撑面16。背部支撑面16抵靠携带者的背部，并沿着图4至图8中示出的背部平面Pd延伸。

鼓风机设备的各元件的位置主要参照背部平面Pd确定，但也参照垂直于背部平面并穿过携带者的脊柱的脊柱平面Ps确定，以及参照由背部平面Pd和脊柱平面Ps交叉限定的脊柱轴S确定。

带具12配备有肩带18和腰带20，使得它可固定在携带者的身体上。

供电电池22通过图3中可见的固定接口连接在框架14上。该固定接口的形式例如为固定板24。

固定板24借助于固定机构26以可调整的方式固定在背负框架14上。这使得电池可通过螺钉-螺母系统(图3中未详细示出)在离散位置中侧向地偏移。电池位置的侧向调整也可以是连续的调整，该调整例如通过将固定板24安装在固定轨道上进行。电池的偏移是相对于特别是由图4至图8示出的脊柱平面Ps进行的，使得电池的重量与相对于脊柱平面Ps位于背负框架14另一侧的鼓风机40的重量达到平衡。

如上文中指出的，这种固定优选设置为允许对电池位置进行侧向调整。因此，考虑到电池22和鼓风机44的相对重量，通过调整对电池的侧向位置，有可能使鼓风机设备10的重心尽可能地靠近脊柱平面Ps。鼓风机设备10的重心优选位于脊柱平面Ps上。

如图2和图3中所示，鼓风机固定机构32将鼓风机40连接至背负框架14。更准确地说，鼓风机固定机构将鼓风机的后部部分—即鼓风机40的鼓风机主体42—与背负框架14连接在一起。这样，在空气输出方向上，鼓风机40的重心位于鼓风机固定机构所处部位的前方。

鼓风机固定机构32包括带有复位作用的铰接部34，它设置有布置在铰接轴38上的铰链36。铰接轴38相对于脊柱轴S具有倾角。如图4至图8所示，它也相对于背部平面Pd和脊柱平面Ps具有倾角。相对于背部平面的角度优选在20度至45度之间，而相对于脊柱平面的角度优选在5度至40度之间。这些范围内的倾斜角度可以同时优化复位力和携带者的舒适度，特别是长时间使用鼓风机设备时。

鼓风机主体42配备有鼓风机，该鼓风机带有电动马达，该电动马达由电池22供电。该鼓风机主体包括进气口44和出气口46。如图1至图4所示，该鼓风机主体的形式为鼓风机的直部段，使得进气口44和出气口46同轴。所述进气口和出气口也可以不同轴，但鼓风机主体中气流的载荷损失将因此提高。

出气口46沿出气口轴48布置。喷嘴50借助于弹性波纹管52连接到出气口46。该喷嘴在顶部具有手柄54，该手柄由携带者的手抓握并且使携带者能调整喷嘴的朝向。

当手柄54上无动作时，喷嘴且更一般地说是鼓风机位于图4所示的休止位置。喷嘴的轴58和鼓风机主体出风口46的轴48则位于同一休止平面Pr中。

休止平面Pr可以平行于脊柱平面Ps，或者可以相对于该平面形成角度，优选小于+/-25度的角度。休止平面Pr优选定位成靠近携带者的臀部。

携带者可以通过前臂的旋转运动对手柄54施力，由此利用喷嘴进行水平扫除。这些水平扫除的主要效果是使波纹管52变形，即使喷嘴轴58相对于鼓风机主体的出气口轴48偏斜。其次，特别是当携带者通过手臂和前臂的联合运动对手柄54施加更大的力时，水平扫除还伴随着出气口轴48相对于休止平面Pr的偏斜。图4至图8中示意性地示出了各种角位置。

图5和图6中示出休止平面Pr两侧的扫除位置。

在下面的说明中，我们将区分所谓的闭合(合拢)扫除和所谓的打开(张开)扫除，前者是喷嘴的末端从休止平面Pr向脊柱平面Ps移动，后者是喷嘴的末端从脊柱平面向休止平面Pr以及超越休止平面Pr移动。这些扫除被理解为水平扫除，尽管在扫除期间可能包括竖直运动。

闭合扫除的特征在于喷嘴的闭合角FT。它是在鼓风机主体42的出气口轴48与喷嘴50的轴58之间测得的角度。可选地，闭合扫除的特征还可以在于鼓风机主体的闭合角FV。鼓风机主体的闭合角FV是在休止平面Pr和鼓风机主体42的出气口轴48之间测得的。应当指出，可以通过止挡或系带将鼓风机主体的闭合角限制为零，其方式在后文中说明。

与之相反，打开扫除的特征在于喷嘴相对于出气口轴的打开角OT，可能还结合有鼓风机主体相对于休止平面Pr的打开角OV。

在图5的实施示例中，当喷嘴进行闭合扫除时，鼓风机出气口轴48相对于平面Pr偏离闭合角FV。该闭合角FV的值可以由鼓风机设备的限制机构限定。该限制机构可以包括止挡，该止挡例如由带具的在携带者的臀部上延伸的腰带20的一部分形成。所述腰带20的一部分在图1中可见。鼓风机主体的闭合角FV的值也可以由形式为系带68的限制机构限定，如图4和图5所示。示意性示出的系带68优选为无弹性的系带。它使鼓风机40与背部平面Pd后部的背负框架14相连。系带68可以在鼓风机的进气口44附近固定在该鼓风机上。

当进行打开扫除时，如图6所示，鼓风机主体跟随喷嘴进行偏转，其中鼓风机主体的打开角OV小于或等于喷嘴的打开角OT。鼓风机的打开角也可以由限定最大开度的限制机构来限定。该限制机构可以以图1中可见的系带66的形式实施。系带66将鼓风机主体42与带具的腰带20相连。系带66可以是弹性的。这种限制机构也可以通过鼓风机主体的形状例如进气口44与背部平面后方的背负框架14的形状之间的相互作用形成阻隔限制来确定。

术语“相位差”是指在水平扫除动作中鼓风机主体跟随喷嘴运动的趋势，其具有较小的打开或闭合幅度，并且可能地具有相对于喷嘴运动的延迟。可能的延迟可以由阈值效应造成，阈值效应是指鼓风机主体的运动需要喷嘴50的波纹管52上的弯曲力超过某个数值。

相位差或偏转幅度的差异主要是由于带有复位作用的铰接机构34的复位刚度大于弹性波纹管52的刚度。

这里所指的复位刚度是平行于脊柱轴的复位刚度的分量。换句话说，如上文所指出的，带有复位作用的铰接机构34的第二脊柱刚度大于弹性波纹管的第一脊柱复位刚度。

如上文所述，复位作用借助于铰接机构轴38的倾斜实现，使得鼓风机的重量倾向于使鼓风机自发地返回休止平面Pr。

通过为带有复位作用的铰接机构配备复位弹簧60或制动器62，复位作用可被加强或相反地被限制，所述复位弹簧或制动器围绕铰接轴38布置并且在该轴上施加复位或制动力矩。制动器62可以特别是摩擦式制动器或棘轮式制动器。弹性联结制动器可以组合弹簧及制动器的作用。复位弹簧60和制动器62在图4中被示意性地示出。

复位刚度并且特别是第二脊柱复位刚度可以通过作用于复位弹簧60—如果设置有这种弹簧—的刚度，而且也作用于铰接轴38的倾斜度来修改。这种倾斜是在图1至图8的实施示例中是固定的。也可以设想利用鼓风机侧向固定机构32和背负框架14之间的分散或连续的连接位置进行调整，特别是允许调整铰接机构轴38的倾斜度。

应当指出，鼓风机设备的携带者也可以进行竖直扫除，即，使喷嘴的移动平行于竖直平面、即包含脊柱轴S的平面。弹性波纹管52也可施加与竖直扫除相反的复位力，以使喷嘴趋向回到休止位置，在该位置中，喷嘴轴58与地面形成介于20度和60度之间的角度。

图5和图6示出的是根据本发明的鼓风机设备围绕图4所示的休止位置进行的标准“水平”扫除运动的图。这些运动该设备的使用期间最常见的运动。在这些中等幅度的运动中，喷嘴50的大部分偏转是通过使波纹管52弯曲获得的，其中可选地伴随有鼓风机主体在背负框架14上围绕鼓风机固定机构32的铰接机构34的铰接机构轴38进行的较小幅度的运动。当该运动为闭合运动时(图5)，喷嘴的这些运动具有角行程FT+FV，且FT>＝FV；当运动为打开运动时(图6)，角行程为OT+OV，且OT>＝OV。在闭合扫除或打开扫除中，围绕铰接轴38的旋转运动和偏转在相同的方向上进行。

与之相比，图7和图8示出特殊运动，在这些运动期间，使用者强迫鼓风机围绕鼓风机固定机构32的铰接轴38进行更大幅度的旋转，从而使鼓风机主体42相对于休止平面Pr中的休止位置形成更大的打开角或闭合角，或导致鼓风机主体和喷嘴出现对立运动。

在图8所示的情况下，喷嘴50的运动和鼓风机主体42的运动是对立的。实际上，鼓风机主体42以大的打开角OV进行打开运动，而喷嘴50同样以大的闭合角FT进行闭合运动。

在图7所示的情况中，鼓风机主体42和喷嘴50以等于OT+OV的打开角进行打开运动。然而，应当注意，鼓风机主体的打开角OV在此比喷嘴的打开角OT大很多，这与标准运动时的情况不同。

应当注意，在参照图5和图6描述的标准运动期间，鼓风机设备的携带者将肘部靠近其躯干安放。主要由前臂移动并对手柄施加扫除所需的角向偏转力。与此相比，对于图7和图8中的特殊运动，可以注意到，携带者的肘部远离躯干。使用者因此使用他的手臂以及他的置于手柄上的手以平行于喷嘴轴58或平行于鼓风机主体的出气口轴48的分量施加力，从而限制围绕着形成鼓风机固定机构的铰接机构36的铰接机构轴38进行的各种运动。

考虑到第二脊柱复位刚度大于第一脊柱复位刚度，用于打开出气口轴48的力更大，但同时要避免因其重量导致鼓风机主体意外打开，因此，例如当携带者向鼓风机侧倾斜时，要避免打破携带者的平衡。

图9示出沿着剖平面截取的背负式带具的背负框架14的横截面，所述剖平面基本上垂直于背部平面Pd，并且穿过鼓风机侧向固定机构32的带有复位作用的铰接机构34的铰接机构轴38。

带有复位作用的铰接机构34的铰链36具有活动部分，该活动部分带有锥形端部70、72，所述锥形端部被接纳在与背负框架14的连结的底座74、76上。所述底座74、76也是锥形的，并且具有分别与铰接机构34的活动部分的锥形端部70、72互补的形状。

嵌套式锥形部分的相互摩擦使得可以构成一种具有相对制动作用的制动器，该相对制动作用可以抵抗围绕铰接轴38进行的自由旋转。

图10以更大的比例示出可以配备到带有复位作用的铰接机构34的铰链上的制动器62的另一种可能的实施方案。

摩擦式棘轮包括转子80和定子84，该转子连结到鼓风机40、并且更具体地说连结到鼓风机主体42，该定子连结到背负框架14。定子84设置有外壳86和摩擦环88，该摩擦环具有相对于外壳以第一摩擦系数围绕铰链的铰接轴38旋转的自由度。该转子也具有围绕铰链的铰接轴38旋转的自由度。它设置有棘轮90，该棘轮与摩擦环的内齿92互补。转子相对于摩擦环88的旋转仅可能在一个方向上进行。棘轮90与摩擦环上的齿92之间的相互作用禁止出现反向转动。在这种情况下，只有摩擦环88和外壳86之间的旋转是可能的。

在棘轮90与齿92所允许的旋转方向上，棘轮90与摩擦环88之间的相互作用允许以比第一摩擦系数小的第二摩擦系数围绕轴38进行旋转。

因此铰链的制动器62具有各向异性，其中在鼓风机的第一枢转方向上具有第一摩擦系数，在鼓风机的与第一枢转方向相反的第二枢转方向上具有不同于第一摩擦系数的第二摩擦系数。最小的摩擦系数可以与闭合扫除运动相关联，而最大的摩擦系数可以与打开扫除运动相关联。

如有需要，除了由铰接轴38的倾斜产生的复位作用以外，还可以添加由示意性示出的复位弹簧60提供的额外的复位作用。它因此将参与到上文提及的第二脊柱复位刚度中。

Claims (14)

1.一种鼓风机设备(10)，包括：

-背负式带具(12)，其设置有背负框架(14)，该背负框架具有布置在背部平面(Pd)中的背部支撑面(16)，当该带具被穿戴到携带者的后背上并且位于鼓风机设备的使用位置时，所述背部平面以邻近所述后背的方式延伸，

-至少一个侧向的鼓风机固定机构(32)，

-鼓风机(40)，其借助于所述鼓风机固定机构(32)与背负框架(14)连接并且包括鼓风机主体(42)，该鼓风机主体具有沿出气口轴(48)布置的出气口(46)，所述鼓风机包括喷嘴(50)，该喷嘴借助于带有复位作用的弹性波纹管(52)连接到所述出气口(46)的下游，所述弹性波纹管具有平行于脊柱轴(S)的复位分量并且具有第一脊柱复位刚度，所述脊柱轴(S)限定在所述背部平面(Pd)与脊柱平面(Ps)的交叉处、垂直于所述背部平面、并且当带具被穿戴到后背上并位于使用位置时穿过携带者的脊柱，

其中：

-所述鼓风机固定机构(32)包括带有复位作用的铰接机构(34)，该铰接机构倾向于使鼓风机主体(42)的出气口(46)的出气口轴(48)朝向其中喷嘴没有被携带者施加任何有意的力的休止位置复位，该铰接机构具有平行于脊柱轴(S)的复位分量并具有第二脊柱复位刚度，所述第二脊柱复位刚度大于所述第一脊柱复位刚度。

2.根据权利要求1所述的鼓风机设备，其中，所述带有复位作用的铰接机构(34)是设置有布置在铰接机构轴(38)上的铰链(36)的铰接机构。

3.根据权利要求2所述的鼓风机设备，其中，所述铰接机构轴(38)相对于所述脊柱轴(S)倾斜，倾斜角度在5度到45度之间。

4.根据权利要求2或3所述的鼓风机设备，其中，铰接机构轴(38)具有相对于背部平面(Pd)和脊柱平面(Ps)中的至少一者收敛的倾斜度。

5.根据权利要求4所述的鼓风机设备，其中，所述铰接机构轴相对于所述背部平面的倾斜角在20度至45度之间，相对于所述脊柱平面的倾斜角在5度至40度之间。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的鼓风机设备，其中，所述带有复位作用的铰接机构(34)包括复位弹簧(60)。

7.根据权利要求2或3所述的鼓风机设备，其中，所述铰接机构包括制动器(62)，该制动器选自围绕铰接机构轴的摩擦式制动器、摩擦式棘轮、摩擦分度器和弹性联结制动器。

8.根据权利要求1所述的鼓风机设备，包括至少一个用于限制鼓风机主体(42)的角位移的限制机构，所述限制机构包括止挡和系带(66、68)中的至少一种。

9.根据权利要求1-3中任一项所述的鼓风机设备，其中，所述鼓风机固定机构是能在不使用工具的情况下拆卸的固定机构。

10.根据权利要求1-3中任一项所述的鼓风机设备，包括用于为鼓风机供电的电池(22)，所述电池固定在背负式带具(12)的背负框架(14)上。

11.根据权利要求10所述的鼓风机设备，其中，所述电池具有与所述鼓风机主体相反地相对于脊柱平面偏移的重心。

12.根据权利要求1-3中任一项所述的鼓风机设备，其中，在休止位置中，所述鼓风机的出气口轴(48)与所述脊柱平面(Ps)形成介于-25度和+25度之间的角度。

13.根据权利要求1-3中任一项所述的鼓风机设备，其中，所述喷嘴(50)具有固定于弹性波纹管(52)上的近侧端部和自由的远侧端部，所述近侧端部设置有手柄(54)。

14.根据权利要求1-3中任一项所述的鼓风机设备，其中，所述鼓风机(40)的重心在喷嘴的方向上位于所述鼓风机固定机构(32)前方。

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