[发明专利]一种悬浮减负背包

说明书

本发明公开了一种悬浮减负背包，包括背板、设于所述背板的肩带、与所述背板滑动连接的背包、以及与所述背板和背包连接的隔振装置；所述隔振装置包括相连接的正刚度结构和负刚度结构，所述负刚度结构在水平位置产生摆动而提供负刚度，所述正刚度结构在竖直方向产生弹性形变而提供正刚度，且所述正刚度结构提供的正刚度值与所述负刚度结构提供的负刚度值在所述背包处于静平衡位置处相等，实现准零刚度特性。本发明提供的悬浮减负背包，通过设置准零刚度隔振装置，使其具有低频或超低频隔振功能，从而可以有效地减轻背包运动对人肩部的损伤。

技术领域

本发明涉及背包装置技术领域，具体涉及一种悬浮减负背包。

背景技术

背负双肩包进行远程徒步旅行或跑步时，由于背包运动产生的动载荷会对肩膀及身体其它支撑关节(如腰椎、膝盖等)产生较大损害，尤其是部队行军往往携带较大质量装备进行长途快速行军，其背负质量产生不适感较大。

目前，市面上的背包主要是通过肩带的位置添加柔软且有弹性的材料来实现对人体肩膀的保护。但是由于人们在运动的过程中，背包在身后上下抖动给人体产生的冲击，这种冲击加上背包本身的自重，会给人们增加非常大的负担，尤其是对于大容量背包在奔跑过程中对人体的损伤较大。现有柔性肩带、柔性垫等均只能起到缓冲作用，不能起到减小动载的作用。

中国发明专利“减震背包(CN109674187A)”、“减震背包及其省力垫(CN109674188A)”和中国发明专利“一种减压背包(CN209769426U)”基本都是在传统背包上加入辅助背板且在两者间加入简单弹性部件，让背包和背板间发生一定相对运动来减缓背包对人体的动载荷。这些悬浮结构基本都是采用弹簧、橡胶带等柔性结构来实现背包的运动约束，且要使得减负系统有减负效果就需要采用刚度较小的弹性部件，但对于载重较大背包，背包重力会产生较大的弹性元件静变形，不利于人体行走等运动。中国实用新型专利“一种悬浮减负背包(CN213428866U)”,中国发明专利“一种悬浮减负背包(CN113439925A)”和“一种悬浮减负背包装置(CN110558709)”针对背包减负问题，设计了柔性减负装置，其结构复杂，也存在大负重背包时背包静变形位移大的问题，且对于人体运动的低频振动载荷基本没有减振效果，不能有利的减缓人体所受载荷。另外，现有减负背包技术，对于不同的背包载重会导致其背包初始静变形不同，影响背包的使用舒适性和美观性。

鉴于此，有必要提供一种新的减负背包解决上述技术问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种悬浮减负背包，通过设置准零刚度隔振装置，使其具有低频或超低频隔振功能，从而可以有效地减轻背包运动对人肩部的损伤。

为了解决上述问题，本发明的技术方案如下：

一种悬浮减负背包，包括背板、与所述背板滑动连接的背包、以及与所述背板和背包连接的隔振装置；

所述隔振装置包括相连接的正刚度结构和负刚度结构，所述负刚度结构在水平位置产生摆动而提供负刚度，所述正刚度结构在竖直方向产生弹性形变而提供正刚度，且所述正刚度结构提供的正刚度值与所述负刚度结构提供的负刚度值在所述背包处于静平衡位置处相等。

进一步地，所述正刚度结构包括在竖直方向发生弹性形变且间隔设置的两组第一弹簧装置、分别与所述第一弹簧装置两端悬挂连接的第一连接件和第二连接件。

进一步地，所述正刚度结构还包括用于调节所述第一弹簧装置拉伸量的调节装置。

进一步地，所述调节装置包括设于所述两组第一弹簧装置之间的棘轮、与所述棘轮啮合连接的棘爪、分别与所述棘轮和棘爪配合连接的第一转动轴和第二转动轴、分别与所述第一转动轴和第二转动轴配合且设于所述背板另一侧的第一旋钮和第二旋钮、一端与所述第一转动轴连接另一端绕对应的第一连接件设置的两组连接索，所述第一弹簧装置连接第一连接件的一端与对应的连接索连接。