CN216494019U - 一种应用在机械悬浮减负背包上的弹力调节装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种应用在机械悬浮减负背包上的弹力调节装置，其包括：背包本体和背板，背板上设置有肩带，背包本体固定安装在背包板上，安装板通过传动系统可滑动地连接于背板，且安装板上固定连接有蓄能装置，蓄能装置设置有弹力调节装置和多个弹簧，本实用新型通过设置有弹力调节装置，调整弹簧与安装版的固定位置和有效连接的弹簧数量，从而调节背包负重时静止状态下弹簧的初始弹性系数以及背包本体与背板的初始相对位置，以达到弹力调节的效果，解决了现有技术中的背包不能调节弹簧弹性系数的问题，且本实用新型实现了背包在多种场景下的减负功能。

Description

一种应用在机械悬浮减负背包上的弹力调节装置

技术领域

本实用新型涉及机械传动的省力装置技术领域，特别是涉及一种应用在机械悬浮减负背包上的弹力调节装置。

背景技术

在日常生活中，人们常使用背包携带相对重量较大的物品，因此如何通过改变背包结构，减轻用户负重，成为急需结解决的问题。

背包的负重不同对弹簧的弹性系数的要求也不同，其中，在受力大小相同的情况下，弹簧弹性系数越大，弹簧形变量越小，弹簧的变化行程就越短，因此，弹簧恢复初始状态时间就越短，相对的，弹簧的动能和惯性就越小，当背包本体的上下振动频率相对于背板的上下运动的频率，与人体上下运动的频率相同就会产生共振现象。

由于安装于背包板的导轨行程固定，而背包本体是以导轨中心点进行上下振动，且振幅和频率为本结构特有的振幅和频率，可避免与大多数人体的常规运动产生共振，故而为了使背板的滑轮组在导轨上的初始位置始终位于导轨中心点，以及使弹簧组件保持在设定的振幅和频率范围内，背包的负重不同时，弹簧的弹性系数需相应的调整。

但是，现有技术并不能调节弹簧的弹性系数。

实用新型内容

本申请的一些实施例中，提供了一种应用在机械悬浮减负背包上的弹力调节装置，通过设置有弹力调节装置，调整弹簧与背板的固定位置和有效连接的弹簧数量，从而调节背包负重时静止状态下弹簧的初始弹性系数以及背包本体与背板的初始相对位置，以达到弹力调节的效果，解决了现有技术中的背包不能调节弹簧弹性系数的问题，且本申请通过蓄能装置中的弹簧蓄力特性降低或消除负荷背包的加速度，从而降低甚至消除背包加速度运动时产生的冲击力和人体克服重力额外做的功，实现了背包的减负功能。

本申请的一些实施例中，提供了一种应用在机械悬浮减负背包上的弹力调节装置，其包括：用于携带负载的背包本体和与人体背部接触的背板，且所述背板上设置有肩带。

本申请的一些实施例中，所述应用在机械悬浮减负背包上的弹力调节装置包括：背包板和安装板，所述背包本体固定安装在背包板上，且所述背包板连接于所述背板，所述安装板通过传动系统可滑动地连接于所述背板，且所述安装板上固定连接有蓄能装置，所述蓄能装置一端固定连接在所述背板上，所述蓄能装置另一端固定连接于所述安装板，且所述蓄能装置设置有弹力调节装置和多个弹簧，多个所述弹簧均连接于所述弹力调节装置，由所述弹力调节装置对所述弹簧进行弹力调节。

本申请的一些实施例中，所述弹力调节装置包括：调节杆和旋钮，所述调节杆的一端连接于所述旋钮，所述调节杆的另一端连接于所述弹簧。

本申请的一些实施例中，所述弹簧和所述调节杆的连接处设置有弹簧端子，且所述弹簧的另一端固定连接于所述背板。

本申请的一些实施例中，所述安装板上开设有多个导槽，所述弹簧端子通过挂钩连接于所述导槽，且所述调节杆设置在所述导槽内。

本申请的一些实施例中，所述弹簧端子与所述弹簧的连接处设置有调节组件，由所述调节组件调节所述弹簧的预紧力。

本申请的一些实施例中，所述弹力调节装置的数目为两个，两个所述弹力调节装置分别设置在所述安装板的两侧。

本申请的一些实施例中，所述传动系统的数目为两个，且两个所述传动系统分别设置于所述背板的两侧。

本申请的一些实施例中，每个所述传动系统包括受力齿条、动力齿条和变速齿轮，所述受力齿条设置于所述安装板的两侧，所述动力齿条固定连接在所述背包板上，所述变速齿轮可转动的安装于所述背板上，且所述变速齿轮分别与所述动力齿条和所述受力齿条相啮合。

本申请的一些实施例中，所述应用在机械悬浮减负背包上的弹力调节装置包括：锁止机构，所述锁止机构设置在所述背板上，由所述锁止机构将所述背包本体相对于所述背板限位。

本实用新型公开了一种应用在机械悬浮减负背包上的弹力调节装置，其包括：背包本体和背板，背板上设置有肩带，背包本体固定安装在背包板上，安装板通过传动系统可滑动地连接于背板，且安装板上固定连接有蓄能装置，蓄能装置设置有弹力调节装置和多个弹簧，本实用新型通过设置有弹力调节装置，调整弹簧与背板的固定位置和有效连接的弹簧数量，从而调节背包负重时静止状态下弹簧的初始弹性系数以及背包本体与背板的初始相对位置，以达到弹力调节的效果，解决了现有技术中的背包不能调节弹簧弹性系数的问题，且本实用新型实现了背包在多种场景下的减负功能。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施案例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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。

图1为本实用新型实施例一种背包分解结构示意图之一；

图2为本实用新型实施例一种背包分解结构示意图之一；

图3为本实用新型实施例一种背包的内部结构示意图之一；

图4为本实用新型实施例一种背包的内部结构示意图之一；

图5为本实用新型实施例一种背包的蓄能装置和传动系统的安装示意图；

图6为本实用新型实施例一种背包的蓄能装置和传动系统的结构示意图。

附图标记：

110、背包本体；120、背包板；130、背板；131、肩带；140、安装板；200、传动系统；210、变速齿轮；221、受力齿条；222、动力齿条；300、蓄能装置；310、弹簧；321、导槽；322、弹簧端子；330、弹力调节装置；331、调节杆；332、旋钮；340、调节组件；400、滑动辅助系统；500、限位辅助系统。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式做进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

如图1-2所示，根据本申请的一些实施例中的一种应用在机械悬浮减负背包上的弹力调节装置，其包括：背包本体110。

背包本体110用于携带负载。

背包本体110安装在背包板120上。

如图1-2所示，根据本申请的一些实施例中的一种应用在机械悬浮减负背包上的弹力调节装置，其包括：背板130。

背板130与人体背部接触。

背板130上设置有肩带131。

如图1-2所示，根据本申请的一些实施例中的一种应用在机械悬浮减负背包上的弹力调节装置，其包括：背包板120。

背包板120用于安装背包本体110。

背包板120连接于背板130。

如图1-6所示，根据本申请的一些实施例中的一种应用在机械悬浮减负背包上的弹力调节装置，其包括：安装板140。

安装板140用于将背包板120与背板130连接。

安装板140通过传动系统200可滑动地连接于背板130。

如图1-6所示，根据本申请的一些实施例中的一种应用在机械悬浮减负背包上的弹力调节装置，其包括：传动系统200。

传动系统200用于将背包本体110向上向下的加速度运动启动或停止或方向转换瞬间产生的额外作用力和巨大冲击力转换为弹性组件形变时的持续性的小而平缓的作用力。

传动系统200的数目为两个，且两个传动系统200分别设置于背板130的两侧。

如图3-6所示，根据本申请的一些实施例中的每个传动系统200，其包括：受力齿条221、动力齿条222和变速齿轮210。

受力齿条221设置于安装板140的两侧，动力齿条222固定连接在背包板120上，变速齿轮210可转动的安装于背板130上，且变速齿轮210分别与动力齿条222和受力齿条221相啮合。

本申请中，变速齿轮210设置有多个，且多个变速齿轮210沿动力齿条222行进方向依次阵列。

需要说明的是，本申请的变速齿轮210由直径不等的第一齿轮和第二齿轮组成，实现变速配合，第一齿轮与动力齿条222相啮合，第二齿轮与受力齿条221相啮合，第一齿轮与第二齿轮的变速比范围为3：1到5：1之间，第一齿轮齿数大于24，第二齿轮的齿数大于12，第一齿轮与第二齿轮的齿轮模数范围为1至2，且动力齿条222齿荷受力齿条221的模数规格与第一齿轮齿的模数规格范围相同，动力齿条222、受力齿条221与第一齿轮啮合的装配间隙范围在0.1mm至0.3mm，其齿轮的配合参数具体值是试验人员经过对各个参数进行试验而确定的范围值，采用上述参数值，背包在使用的过程中，在满足传动减负效果，最大程度地减小工作噪音。

如图3-6所示，根据本申请的一些实施例中的一种应用在机械悬浮减负背包上的弹力调节装置，其包括：蓄能装置300。

蓄能装置300用于蓄力和释放蓄力。

蓄能装置300一端固定连接在背板130上，蓄能装置300另一端固定连接于安装板140。

如图5-6所示，根据本申请的一些实施例中的蓄能装置300，其包括：多个弹簧310。

本申请中，弹簧310的一端连接有弹簧端子322，且弹簧310的另一端固定连接于背板130。

如图5-6所示，根据本申请的一些实施例中的蓄能装置300，其包括：多个导槽321。

多个导槽321用于安装多个弹簧310。

弹簧端子322通过挂钩连接于导槽321。

如图5-6所示，根据本申请的一些实施例中的蓄能装置300，其包括：调节组件340。

调节组件340用于调节弹簧310的预紧力。

调节组件340设置在弹簧端子322与弹簧310的连接处。

如图5-6所示，根据本申请的一些实施例中的蓄能装置300，其包括：弹力调节装置330。

弹力调节装置330用于调节背板130和弹簧310的相对位置。

多个弹簧310均连接于弹力调节装置330。

本申请中，本申请的弹力调节装置330主要调整弹簧310与背板130的固定位置和有效连接的弹簧310数量，从而调节背包负重时静止状态下弹簧310的初始弹性系数以及背包本体110与背板130的初始相对位置。

需要说明的是，本申请通过传动系统200使背包本体110尽可能与地面保持静止，随着人体行走或者奔跑时重心的变化，蓄能装置300的弹簧310被拉伸和收缩，当背包本体110相对于背板130运动时，以背包本体110相对于背板130向下运动为例，如图所示，背包本体110带动背包板上的动力齿条222向下运动，动力齿条222与变速齿轮210啮合，带动变速齿轮210转动，具体为，左侧的变速齿轮210逆时针转动，右侧的变速齿轮210顺时针转动，同时，由于变速齿轮210与受力齿条221啮合，左右两侧的变速齿轮210带动安装板140向上运动，弹簧310伸长，将背包本体110运动做功进行储存，最终效果即为，背板130与人体一起上下运动时，将背包的上下起伏运动时候的加速度力，通过变速齿轮210和蓄能装置300转换为弹簧310的形变力，再通过弹簧310的形变力将背包本体110维持在与地面相对静止的状态，从而使负重背包的重力加速度力变为平缓甚至消除，更好的保护人体脊椎。由于背包本体110与地面却是相对静止的，保证了负载不会跟随人体一起上下运动，造成惯性力对人体产生冲击使人体感到疲惫。

其中，由于本申请对弹簧310的形变量和弹性系数极为重要，在受力大小相同的情况下，弹簧310弹性系数越大，弹簧310形变量越小，弹簧310的变化行程就越短，因此，弹簧310恢复初始状态时间就越短，相对的，弹簧310的动能和惯性就越小，当人体运动频率、幅度改变过大，弹性组件形变程度过大时，为避免形变频率与人体运动的频率重合，导致共振，本申请通过弹力调节装置330增加弹簧310的弹性系数，当形变行程较小时，将弹簧310的形变频率和振幅稳定在设定范围内，同时大幅减小弹簧310形变转换瞬间的惯性，进一步做到减负效果。

如图5-6所示，根据本申请的一些实施例中的弹力调节装置330，其包括：调节杆331和旋钮332。

所述调节杆331的一端连接于所述旋钮332，所述调节杆331的另一端连接于所述弹簧310。

本申请中，所述调节杆331设置在所述导槽321内。

基于上述说明，本申请的弹力调节装置330的一种具体实施方式：当人体运动频率、幅度改变过大，弹性组件形变程度过大时，本申请通过旋转旋钮332带动调节杆331增加弹簧310的长度，从而增加弹簧310的弹性系数，进一步调节背包本体110与背板130的初始相对位置，避免了形变频率与人体运动的频率重合，导致共振；当形变行程较小时，本申请通过旋转旋钮332带动调节杆331减少弹簧310的长度，从而将弹簧310的形变频率稳定在一定范围内，大幅减小弹簧310形变转换瞬间的惯性，进一步调节背包本体110与背板130的初始相对位置，达到减负效果。

如图1-4所示，根据本申请的一些实施例中的一种应用在机械悬浮减负背包上的弹力调节装置，其包括：滑动辅助系统400。

滑动辅助系统400用于限定背包板120和背板130沿限位辅助系统500的配合方向相对移动。滑动辅助系统400分别与背包板120和背板130固定连接，背包板120和背板130沿滑动辅助系统400的限定配合方向相对移动。

如图1-4所示，根据本申请的一些实施例中的一种应用在机械悬浮减负背包上的弹力调节装置330，其包括：限位辅助系统500。

限位辅助系统500的用于支撑背包板120与背板130间的滑动间隙。

限位辅助系统500固定安装于安装板140上，且限位辅助系统500用于支撑背包板120与背板130间的滑动间隙。

本申请中，本申请一方面可以减少背包板120与背板130间相对滑动的摩擦力，减小噪声，另一方面，限位辅助系统500在背包板120与背板130相对滑动位移时还能够起到一定的限位作用，防止背包板120后倾。

如图1-2所示，根据本申请的一些实施例中的一种应用在机械悬浮减负背包上的弹力调节装置330，其包括：锁止机构。

锁止机构用于将背包本体110相对于背板130锁止。

本申请中，用户可根据背包本体110内的负载情况自行选择减负模式或锁止模式，即，当背包本体110内负载较大时，用户可选择减负模式，利用传动系统200进行减负，当背包本体110内负载过小或背包本体110内无负载时，用户可选择锁止模式。

需要说明的是，当人体运动频率、幅度改变过大，弹性组件形变程度过大时，本申请通过旋转旋钮332带动调节杆331增加弹簧310的长度，从而增加弹簧310的弹性系数，进一步调节背包本体110与背板130的初始相对位置，避免了形变频率与人体运动的频率重合，导致共振；当形变行程较小时，本申请通过旋转旋钮332带动调节杆331减少弹簧310的长度，从而将弹簧310的形变频率和振幅稳定在设定的范围内，大幅减小弹簧310形变转换瞬间的惯性，进一步调节背包本体110与背板130的初始相对位置，达到减负效果。

综上，本实用新型公开了一种应用在机械悬浮减负背包上的弹力调节装置，其包括：背包本体和背板，背板上设置有肩带，背包本体固定安装在背包板上，安装板通过传动系统可滑动地连接于背板，且安装板上固定连接有蓄能装置，蓄能装置设置有弹力调节装置和多个弹簧，本实用新型通过设置有弹力调节装置，调整弹簧与背板的固定位置和有效连接的弹簧数量，从而调节背包负重时静止状态下弹簧的初始弹性系数以及背包本体与背板的初始相对位置，以达到弹力调节的效果，解决了现有技术中的背包不能调节弹簧弹性系数的问题，且本实用新型实现了背包的减负功能。

在机械减负背包领域普通技术人员可以理解：以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种应用在机械悬浮减负背包上的弹力调节装置，包括：

用于携带负载的背包本体和与人体背部接触的背板，且所述背板上设置有肩带；

背包板，所述背包本体固定安装在背包板上，且所述背包板连接于所述背板；

安装板，所述安装板通过传动系统可滑动地连接于所述背板，且所述安装板上固定连接有蓄能装置；

其特征在于，所述蓄能装置一端固定连接在所述背板上，所述蓄能装置另一端固定连接于所述安装板，且所述蓄能装置设置有弹力调节装置和多个弹簧，多个所述弹簧均连接于所述弹力调节装置，由所述弹力调节装置对所述弹簧进行弹力调节。

2.如权利要求1所述的应用在机械悬浮减负背包上的弹力调节装置，其特征在于，所述弹力调节装置包括：调节杆和旋钮，所述调节杆的一端连接于所述旋钮，所述调节杆的另一端连接于所述弹簧。

3.如权利要求2所述的应用在机械悬浮减负背包上的弹力调节装置，其特征在于，所述弹簧和所述调节杆的连接处设置有弹簧端子，且所述弹簧的另一端固定连接于所述背板。

4.如权利要求3所述的应用在机械悬浮减负背包上的弹力调节装置，其特征在于，所述安装板上开设有多个导槽，所述弹簧端子通过挂钩连接于所述导槽，且所述调节杆设置在所述导槽内。

5.如权利要求3所述的应用在机械悬浮减负背包上的弹力调节装置，其特征在于，所述弹簧端子与所述弹簧的连接处设置有调节组件，由所述调节组件调节所述弹簧的预紧力。

6.如权利要求2-4任一项所述的应用在机械悬浮减负背包上的弹力调节装置，其特征在于，所述弹力调节装置的数目为两个，两个所述弹力调节装置分别设置在所述安装板的两侧。

7.如权利要求1所述的应用在机械悬浮减负背包上的弹力调节装置，其特征在于，所述传动系统的数目为两个，且两个所述传动系统分别设置于所述背板的两侧。

8.如权利要求1所述的应用在机械悬浮减负背包上的弹力调节装置，其特征在于，每个所述传动系统包括受力齿条、动力齿条和变速齿轮，所述受力齿条设置于所述安装板的两侧，所述动力齿条固定连接在所述背包板上，所述变速齿轮可转动的安装于所述背板上，且所述变速齿轮分别与所述动力齿条和所述受力齿条相啮合。

9.如权利要求1所述的应用在机械悬浮减负背包上的弹力调节装置，其特征在于，还包括：锁止机构，所述锁止机构设置在所述背板上，由所述锁止机构将所述背包本体相对于所述背板限位。

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