[实用新型]一种背包载荷减负装置

说明书

本实用新型公开了一种背包载荷减负装置，包括背部镂空的背包、与所述背包四周相连接形成封闭空间的背板、肩带，所述的肩带下端背板，上端穿过背板与设置在所述背板内侧的弹簧阻尼机构相连接，所述弹簧阻尼机构在人体在负重走动时，使背包重物的振动与人体振动存在相位差而减少人体躯干承受的重物压力。本实用新型巧妙利用人体背负重物的重物作为阻尼质量，构成弹簧阻尼系统，利用该弹簧阻尼系统的固有频率与人体步行振动频率差异，使得重物的振动与人体振动产生一定的相位差，实现减负的目的；结构紧凑，体积小、重量轻，方便加工制造，成本低廉，特别适合在野外作业时背负大量装备，有效缓解了需要背负大量重物和人体体力有限的矛盾。

技术领域

本实用新型涉及人体穿戴设备领域，具体涉及一种有效减轻人体背负重物时人体躯干所受压力的装置。

背景技术

随着国防的现代化和科研的需求，士兵、科考人员等在野外作业都需要随身携带多种设备，例如：一系列电子设备，蓄电池等。繁重的设备让士兵、科考人员的体力面临着严峻的考验，不利于作业的顺利进行。因此，寻找一种能够减轻设备重物背负者负担的装置是十分有必要和有意义的。根据网络查新，目前还没有与本实用新型类似的方法或者装置用于减轻人体背负重物时人体躯干所受的压力。

实用新型内容

为解决上述问题，提出了一种背包载荷减负装置，利用阻尼质量与人体躯干振动时两者频率及相位的差异，实现减负的目的。分析表明本捕获装置可有效减轻人体背负重物步行所受到的重物压力，该机构特别适合在野外作业用于背负大量的重物，提高作业的效率，减轻野外作业人员的负担。

本实用新型采用如下技术方案实现：

一种背包载荷减负装置，包括背部镂空的背包、与所述背包四周相连接形成封闭空间的背板、肩带，所述的肩带下端连接背板，上端穿过背板与设置在所述背板内侧的弹簧阻尼机构相连接，所述弹簧阻尼机构在人体在负重走动时，使背包重物的振动与人体振动存在相位差而减少人体躯干承受的重物压力。

本方案利用重物与弹簧阻尼机构组成的弹簧阻尼系统的固有频率与人体步行振动频率的差异，减缓背包重物施加在人体躯干的压力，从而达到减负的目的。人体步行时，人通过穿戴肩带背负整个装置运动时，重物与弹簧阻尼机构组成振荡系统，并随着人体躯干的活动而上下运动。当由重物和弹簧阻尼机构固有频率与人体走动频率的频率比达到既定数值后，人体躯干受到的重物压力将会大大减少，从而减轻人体背负重物的负担。

进一步地，所述的弹簧阻尼机构包括两组设置在所述背板内侧的弹簧阻尼组件，每组弹簧阻尼组件均包括有弹簧拉绳、滚轮和弹簧拉绳夹板，所述的滚轮和弹簧拉绳夹板由上至下竖直设置在所述背板内侧，所述弹簧拉绳上端与对应的肩带固定连接，下端绕过滚轮后固定在弹簧拉绳夹板上。滚轮具有低摩擦系数及滚动阻力矩，减小系统的阻尼，提高装置的减负性能。

进一步地，所述的滚轮和弹簧拉绳夹板之间还设置有至少一个与滚轮和弹簧拉绳夹板在同一竖直直线上的导线梳，所述的弹簧拉绳从导线梳中穿过。

进一步地，所述的导线梳上设置有若干与所述弹簧拉绳的数量和宽度相匹配的导向槽，组成弹簧拉绳伸缩的走线通道，减少弹簧拉绳在工作时的摆动，提高机构的可靠性。

进一步地，所述的弹簧拉绳的上端通过肩带夹板与肩带固定连接，便于安装、拆卸和调整位置。

进一步地，两组所述的弹簧阻尼组件关于背板中心线中心对称安装，使负荷均匀分布在双肩上。

进一步地，所述的背包四周通过缝制、铆接或拉链与背板相连接形成封闭空间。

进一步地，所述的背板上设置有若干透气孔。

进一步地，所述的滚轮与弹簧拉绳的接触部材料为工程塑料，光滑、耐磨，可减小系统的阻尼，提高装置的减负性能。