[发明专利]穿戴式自重力为动力的上行助推器

说明书

本发明属于上行助推器技术领域，具体涉及一种穿戴式自重力为动力的上行助推器，包括底板、踏板、传动组件和上推组件；底板和踏板之间通过弹性元件连接，传动组件包括转换机构、第一齿条和第二齿条；转换机构设置在连接壳体上，上推组件滑动连接在连接壳体内，连接壳体固定在踏板上，第一齿条固定在底板上并与转换机构啮合连接，第二齿条与转换机构啮合并与上推组件固定连接；所述踏板通过弹性元件压缩向底板靠近时，第一齿条和第二齿条通过转换机构的传动，带动上推组件与连接壳体相对滑动。助推器能够将自身重力转化为上行的推力，对腿部的受力部位进行上推助力，结构简单，使用方便，无需外接动力设备，轻便灵活，助推力损耗较小。

技术领域

本发明属于上行助推器技术领域，具体涉及一种穿戴式自重力为动力的上行助推器。

背景技术

目前，在山区生活的群众，在劳动、出行等过程中都需要负重上行，体力消耗非常大。另外，随着人口老龄化时代到来，居住楼房的老人数量逐渐增多，而城市中仍然存在大量未安装电梯的楼房。对于这部分住房，老人上楼比较困难。由此，研制一种上行助力装置是非常必要的。但是，除了市场中有一种直线推进器（直线电机）以外，其他外骨骼类上推助力产品，都需要蓄电池等外动力，还要有传感器或电脑操控，这样就造成了结构复杂，重量增加、价格昂贵，上行助推工作全部依赖外动力，这是一个明显的缺陷。另外，现有的上行助推器多为半身穿戴式，从脚掌一直延伸到腰部，为配合人体本身关节结构，采用多处模拟人体关节的铰接结构，导致上行助推器在使用过程中力的损耗较大，助力较小。

发明内容

根据上述技术存在的缺陷，本发明的目的是提供一种穿戴式自重力为动力的上行助推器，其特点是利用特殊的机械传导结构，将使用者上行时自身压力转变为上行推力，形成一种特殊而有效的助推力学构型。其结构简单，无需外动力，且动力的损耗较小，易于操作，方便携带，价格低廉。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：穿戴式自重力为动力的上行助推器，包括底板、踏板、传动组件和上推组件；底板和踏板之间通过弹性元件连接，所述传动组件包括转换机构、第一齿条和第二齿条；所述转换机构设置在连接壳体上，上推组件滑动连接在连接壳体内，所述连接壳体固定在踏板上，第一齿条固定在底板上并与转换机构啮合连接，第二齿条与转换机构啮合并与上推组件固定连接；所述踏板通过弹性元件压缩向底板靠近时，第一齿条和第二齿条通过转换机构的传动，带动上推组件与连接壳体相对滑动。

基于上述技术方案，上行助推器一套为两件，配套使用，通过连接壳体将上行助推器固定在小腿上，使用者站在踏板上，连接壳体包裹住小腿，上推组件延伸至大腿。脚部双层鞋套踏板、弹性元件、底板相配合的结构，登楼梯时，膝关节弯曲，上推组件抵住膝盖处大腿下侧，向下踩踏板，弹性元件可以为向下的踩踏动作预留下推空间，踏板向下推压运动并与底板逐渐靠近，连接在连接壳体上的转换机构与固定在底板上的第一齿条配合，转换机构与第二齿条配合，从而使第二齿条相对于踏板向上移动，第二齿条与上推组件固定连接，相当于上推组件相对于踏板向上移动，由于踏板位置相当于人脚部位置，踏板到连接壳体的长度不变，连接壳体相对于小腿的位置不变，上推组件相对于连接壳体向上滑动，给正在施力的大腿（膝盖上方处）向上的推力，使用者在每次攀登一层楼梯时，上行助推器提供一个向上的力，减小使用者上行负担，满足助推需要。

优选的，为兼顾齿条的强度和成本，第一齿条和第二齿条的齿槽部分采用碳纤维材料等轻型材料，齿槽外的套管硬塑料压模成型。

进一步地，所述弹性元件为弹簧组，踏板前端与底板设置为一个整体，后端分叉成V型并通过弹簧组连接。

进一步地，所述连接壳体上设置第一限制组件和第二限制组件，第一限制组件限制第一齿条与转换机构保持配合，第二限制组件限制第二齿条与转换机构保持配合，所述限制组件为限位轴承或限位滑轮。

基于上述技术方案，第一限制组件设置在第一齿条远离转换机构的一侧，第二限制组件设置在第二齿条远离转换机构的一侧，限制组件与转换机构从两侧夹持齿条，起到稳定齿条作用的同时，也可以在转换机构带动第二齿条的同时向上助推。