[发明专利]人体工程学背包

说明书

技术领域

本发明涉及人体工程学设计背包，尤其涉及这样一种人体工程学设计书包：其允许其重心位于靠近人体肩部的高点上并且负载被均匀地分布，避免将过大的负担放置到人体的脊椎和肩部上，并且改善背包的背部支撑板和人体的背部之间的透气，以使得人体保持舒适的状态。

背景技术

背包广泛用于徒步旅行、骑自行车和爬山中，并广泛用于学生向学校或者家里携带书本和教学材料。

随着国家愈加重视提供给在学校和其他教育机构的学生或青年的教育质量，许多教育机构趋向于通过补充课程来延长课堂时间。因此，与过去相比，学生需要使用诸如书包等袋子来携带更多的书本和教学材料到学校以为更长的课堂时间作准备。然而，因为在设计常规的书包时仅考虑了更加符合顾客偏好的存储效率、空间可用性和外观，所以当用户长时间地使用常规的书包在其背上携带沉重的负载时，这些负载可能造成疲劳、不适和错误姿势，甚至是骨骼和肌肉的残疾、损伤，以及发育失调。

图1示出了常规书包对于人体的影响。如图所示，当背包携带着沉重的负载时，其重心C趋向于位于远离用户的背部和肩部的位置以及位于背包主体的低位置上。如此定位的重心通过图1中泪滴形的背包主体变得明显。由具有如此定位的重心的背包的重量产生的旋转力矩的一个自由力矩臂(free moment’arm)从背包主体的低位置延伸到背带和背包主体之间的连接点上，并且旋转力R1从用户的肩部指向后部。旋转力矩的另一个自由力矩臂在背包的下端部处面朝用户身体并且旋转力R2指向用户背部的后端H。

通过远离用户的身体牵引背包的上部，由背包的重量产生的几乎所有力和力矩通过背带的上部在背带和背包主体之间的连接点上引起了向后牵引用户肩部的效果。

因此，背包的全部负载不平衡地分布在用户肩部正上方的一部分背带上，这使得用户不便于用用户的手抓紧背带以及向前提起和/或拉起背带。

因为在常规的背包中背包的重心C位于低点和背包主体的下端部处，所以背包的重量难以由用户背部的所有部分所承受。

因此，可能对用户特别是学生造成疲劳、不适、长期的骨骼/肌肉问题和发育失调。

此外，因为常规背包的背部支撑板与用户背部的大部分相接触，所以不能提供高的透气效率。因此，用户背上的汗不能有效地排出，并且用户的衣服倾向于粘到背部支撑板上。

发明内容

因此，做出了本发明以解决现有技术中发生的上述问题，并且本发明的目的在于提供这样一种人体工程学背包：其允许其重心位于靠近人体(特别是学生)肩部的高点上以及负载被均匀地分布，避免将过大的负担放置到人体的脊椎和肩部上，并且改善背包的背部支撑板和人体的背部之间的透气，使得人体保持舒适的状态，同时在背包的背部支撑板和人体的背部之间提供了高位(high level)的附着。

为了实现这个目的，做出本发明试图提供具有以下优势的人体工程学背包：用户的背部和肩部能够被符合人体工程学地支撑。

根据本发明的实施例的人体工程学背包包括：背包主体，其具有用于将装入物(packing contents)装在其中的空间；和一对背带，它们连接到被携带在人体的肩部上的背包主体的上端和下端上，

其中所述背包主体包括：

一对侧成型构件，它们由硬的合成树脂制成并且彼此面对，所述侧成型构件在顶侧上的前后跨距(D1)大于其在底侧上的前后跨距(D2)；

背部支撑板，其具有分别连接至每个侧成型构件的前端部的两个侧端以面朝人体背部；

衬垫构件，其连接到所述背部支撑板上，且从所述背部支撑板突出到面朝人体背部的前侧以提供空气流至上下左右侧所通过的透气通道；以及

主体，其连接至所述背部支撑板和所述侧成型构件的后端部，并且具有通过其放入和拿出装入物(书本、文具和资料)的开口，以及用于闭合开口的顶盖。

优选地，所述衬垫构件具有比其中间部分更向前侧突出的衬垫构件的外周部分，以提供其中间部分和人体背部之间的空间。

根据本发明，因为背包主体具有顶宽底窄的构造，并且即使当在其内部空间内装有装入物时，由于侧成型构件的存在，背包主体也会保持其原始形状而不会垂下，所以其重心保持在靠近人体肩部的高点上并且负载被均匀地分布，所以可以避免人体上过大的负担并且通过减轻对于人体腰部的负载而达到正确的走路姿势。

此外，背部支撑板的衬垫构件减轻了施加到人体的背部和腰部的负载，在提供了人体和背部支撑板之间高位附着的同时提供了空气能够流经的空间，并且即使是长时间使用背包之后，也会使人体保持舒适的状态而不会被汗打湿。