[发明专利]均力背具

说明书

技术领域

本发明涉及一种背具，尤其是一种对于人体受力均匀、背负随动性能好的背具。

背景技术

背具是人类负重行走经常用到的装备，传统背具的胸前背带为柔软的带子，使所背物品的重量大部分压在肩部，当所负重物比重较大，重心较低时，后坠感觉比较突出，长时期背负，肩部易疲劳。

传统背具通过提高所肩负重物的重心来减轻肩负疲劳、便于行走，但传统背具也会因承物背囊是软性的，而难以找到固定重物以提高重心的有效结构形式。

另外，传统背具中，人体与所背重物之间是以柔软背带维系，人体与重物相对分离，随动性差，有时需要用手拉固。

发明内容

本发明的目的是克服现有背具受力不均匀，人体局部负担过大，易产生疲劳的不足，提供一种类似背心的穿戴式均力背具。

为实现上述目的，本发明的技术方案是，该均力背具的构成包括有刚性承物架、承压板和刚性肩负架，以承压板作为竖直立面，承压板位于刚性承物架与刚性肩负架相互连接所形成的立面内，刚性承物架与刚性肩负架呈定向性固定连接，即刚性承物架与刚性肩负架在垂直于承压板面法线的方向是刚性连接。

鉴于本发明所述均力背具使用状态呈三维立体框架形式，为描述方便，现对均力背具的座标方向做出约定，此约定是以背负者身体朝向作为基准，约定背负者背部的朝向（向后方向）为X轴正方向，背负者头部的朝向（向上方向）为Y轴正方向，背负者身体左侧的朝向（向左方向）为Z轴正方向。如附图1所示。刚性承物架与刚性肩负架在垂直面方向（X轴与Y轴所构成的垂直面）是刚性连接，而两者在水平面方向（X轴与Z轴所构成的水平面）则是可活动连接，即刚性肩负架在水平方向（Z轴方向）可相对于刚性承物架做定点转动，使背具又具有“柔性”。由此结构特征，形成了本发明均力背具“刚柔相济”的突出特点。背具的“刚性”实现了所背负重力的有效分解，达到均力之目的，而背具的“柔性”则克服了全刚性所形成的不方便背负，无法拆装折叠之不足。

下面对本发明均力背具做简单力学分析，由于刚性承物架与刚性肩负架是在X轴方向上排布并连接的，所以，连接后的刚性承物架与刚性肩负架在垂直面（X轴与Y轴构成垂直面）呈现刚性，即当刚性承物架位于人体身后并承受重力时，整个背具会呈现顺时针旋转趋势，相反，当刚性承物架位于人体胸前并承受重力时，整个背具会呈现逆时针旋转的趋势，由于人体紧贴承压板，限制了背具整体旋转趋势，从而以刚性承物架与刚性肩负架连接处为支点并以承压板为支撑面，形成了“杠杆”结构，进而将承架物所承载重物重力分配到人体的肩部、胸部、腰部和背部。

在上述技术方案中，所述均力背具有“前负”和“后背”两种使用状态，所谓“前负”，是承压板紧贴于人体前胸，承物架及重物位于人体胸前，所谓“后背”即传统背负形式，是承压板紧贴于人体背部，承物架及重物位于人体身后。

在上述技术方案中，在背具与人体接触部位设置受力缓冲装置，缓冲装置为充气气囊，所谓透气是指气囊表面呈凸凹状，便于透气和增强气囊的支撑度。基于充气气囊的软性结构，充气气囊一方面增加背具与人体接触的面积从而减小对人体的压强；另一方面增加了背具对于不同人体的适应性，起到因人制宜的调节功能。另外，受力缓冲装置还可以是弹性垫层，该弹性垫层包覆于刚性肩负架外部，同样能以减少刚性肩负架对人体各部位的压强，增加人体背负时的舒适感。 

以上述技术方案为基础，本发明进一步给出了具体均力背具的结构方案，该均力背具结构特点为，所述刚性承物架分为左右对称的竖立杆部分和横向杆部分，并且各侧的竖立杆和横向杆连接成为一整体，承压板设置于刚性承物架的两个竖立杆之间，刚性肩负架为两个，且左右对称，每个刚性肩负架为一整体，肩负架从上至下按其功能作用可划分为肩担横杆部分、侧围杆部分和竖立杆部分，两个刚性肩负架的竖立杆分别与承物支架的两根竖立杆呈可活动方式连接，即连接后，刚性肩负架能以其竖立杆为轴转动。

在上述均力背具结构技术方案中，所述刚性承物架横向杆既可位于竖立杆的下部构成为“L”形状，也可位于竖立杆的上部构成为“Γ”形状。 

在上述均力背具结构技术方案中，所述刚性承物架由两根对称支架构成，该支架的竖立杆（Y轴方向）和横向杆（X轴方向）之间呈九十度，两个横向杆端头各自向相对的横向杆端（Z轴方向）延伸并以铰链方式连接，两个横向杆中部设置有连接杆，且该连接杆长度可调，进而调整承物支架竖直立杆的张开度。