[发明专利]一种基于液压原理的背包减负装置

说明书

本发明提供一种基于液压原理的背包减负装置，涉及背包减负技术领域，包括：多个下液压缸，内设有下活塞，下液压缸与下活塞之间充满液压油，下活塞底部连接活动板，踩下活动板顶入下活塞，挤出液压油并产生第一作用力；多根液压管，底部连接下液压缸，与下液压缸相通且充满液压油，用于传递第一作用力；多个弹簧，固定于背包底部；液压机构盒，设置于背包内，连接弹簧且顶部设有开口，设有多个上液压缸和上活塞且两者之间充满液压油，上活塞固定连接负重装置，第一作用力将上活塞顶出挤压负重装置产生第三作用力；负重装置连接滑轨，进行滑动并产生第四作用力，液压机构盒挤压弹簧产生第二作用力。有益效果是适合不同运动方式，减负效率明显。

技术领域

本发明涉及液压减负领域，尤其涉及一种基于液压原理的背包减负装置。

背景技术

背包减负装置是根据流体静力学帕斯卡定律等力学原理设计而成，是通过人体步行重力推动将背包重力分流作用于地面和通过相连的上活塞、滑轨和载荷共同动态上下浮动以及通过软性液压管对腿分力的三重减负装置。

目前的背包减负装置多采用传统的刚性连杆减负的技术，不利于灵活行走且减负效率低，较为成熟的为军用背包的运动惯性减负和弹簧阻尼相位差减负，将重力分解到腰部，但是只有在奔跑时才能对背包减负，平时步行时不能产生明显的向上的惯性力，减负程度不大。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种基于液压原理的背包减负装置，包括：

复数个下液压缸，每个下液压缸内分别设有一个下活塞，下液压缸的顶部内壁和下活塞之间充满液压油，下活塞的底部分别连接一活动板，通过踩下活动板将下活塞顶入下液压缸内，下活塞挤出下液压缸内的液压油并产生一径直向上的第一作用力；

复数根液压管，每根液压管的底部分别连接对应的下液压缸的顶部，每根液压管与对应的下液压缸内部相通，每根液压管内充满液压油，通过液压管内的液压油传递第一作用力；

复数个数量与液压管适配的弹簧，每根液压管分别穿设在对应的弹簧的内部，弹簧的底部固定于一背包的底部内壁上；

一液压机构盒，设置于背包内，液压机构盒顶部设有一开口，弹簧的顶部连接液压机构盒的底部，液压机构盒内设有复数个上液压缸，每个上液压缸内分别设有一上活塞，上活塞的顶部固定连接一负重装置的底部，每个上液压缸的底部分别连接对应的液压管的顶部，每个上液压缸和对应的液压管内部相通，每个上液压缸和对应的上活塞之间充满液压油，第一作用力通过液压管内的液压油传递至上液压缸内并作用于上活塞上，通过第一作用力将上液压缸内的上活塞顶出，此时，负重装置受到上活塞挤压，对上活塞产生一径直向下的第三作用力；

沿负重装置长度方向的两端分别连接一滑轨的内壁，每个滑轨的外壁分别连接液压机构盒顶部的开口的内壁，负重装置通过滑轨进行滑动，负重装置竖直向下滑动并对上活塞产生一径直向下的第四作用力，第四作用力和第三作用力作用于弹簧上，液压机构盒向下挤压弹簧并产生一径直向上的第二作用力。

优选的，每个上液压缸和对应的液压管的连接处分别连接有一加油管，用于给对应的液压管中加入液压油。

优选的，液压管的中间区段设有一环形套，第三作用力和第四作用力经过第二作用力的削弱，作用于环形套上，产生一径直向下的第五作用力，第五作用力用于进一步分担第三作用力和第四作用力。

优选的，每个下活塞固定连接对应的活动板，第三作用力和第四作用力经过第二作用力和第五作用力的削弱，作用于活动板上，通过下活塞挤压活动板并产生一径直向下的第六作用力。

优选的，通过以下公式表示第一作用力和第四作用力的关系：

其中，

F₁表示第一作用力；

F₄表示第四作用力。