負載轉移帶、負載轉移元件以及載重設備的製作方法

2023-06-16 23:02:56

專利名稱：負載轉移帶、負載轉移元件以及載重設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種供載重設備使用以將負載從載重設備轉移至使用者臀部的負載轉移帶。
背景技術：
當最早提出帆布背包(一種類型的載重設備)時，唯一用於將其支撐在使用者身上的裝置是肩帶。這意味著，帆布背包的負載僅作用於使用者的肩部上，導致其重心向後移動。為了補償這一點，當背上帆布背包時，使用者需要向前傾斜。以傾斜姿勢行走是不舒服且累人的，因此，使用者更容易疲勞，這會導致損傷和不能穿過所需距離。為了解決以上問題，提出了將負載的重量更均勻地分布在使用者身上的帆布背包。實現此效果的一種方式是引入臀部翼片。這些是在以下位置中剛性地附接至帆布背包的框架的硬質填料元件，在所述位置中，所述硬質填料元件在使用中將位於使用者臀部的後部區域上。這樣，將帆布背包的負載通過該框架轉移至使用者的兩個肩部和臀部的後部區域。因為臀部是處於下方的點，所以此布置可使使用者的重心穩定。雖然硬質翼片對負載轉移問題提供了部分解決方案，但是，硬質翼片在使用者的舒適性方面會帶來缺點。另外，每個人的骨盆尺寸是不同的；將骨盆看作是截錐，每個人的截錐側面的角度和截錐的周長是不同的，特別是男性和女性之間。因此，剛性翼片不適於許多骨盆尺寸。為了解決此問題，提出了填料柔性腰帶。與硬質翼片相比，柔性臀帶提供了改進的舒適性，但是由於其缺少剛性裝置，所以其不能有效地轉移負載。在US 6536641中公開了一種改進的臀帶；該臀帶具有兩個剛性板，一個沿著腰帶的長度在與帆布背包連接的任一側上延伸。而且，EP0570192公開了一種安裝在與帆布背包連接的任一側上的腰帶中的硬質塑料網。因此，需要在對使用者的臀部有效地轉移負載與給使用者提供舒適性之間尋找平衡。通常將這些認為是兩個相反的需求，因為舒適性的增加通常意味著臀帶柔性的增加，這會導致負載轉移能力的減小，反之亦然。

發明內容
本發明旨在通過提供一種對使用者來說舒適且適合較大範圍的骨盆尺寸的負載轉移帶，同時提供了從載重設備到使用者臀部的後部和前部區域的增強的動態負載轉移，來滿足所認為的舒適性和增強的負載轉移的相反需求。因此，在本發明的第一方面中，提供了一種供載重設備使用以將負載從該設備轉移至使用者臀部的負載轉移帶，該負載轉移帶具有沿著帶長度定位的多個負載轉移元件；每個負載轉移元件通過旋轉接頭與至少一個相鄰的負載轉移元件連接，旋轉接頭限定橫斷於帶長度的旋轉軸線，以允許負載轉移帶包圍使用者的身體。
負載轉移元件提供從載重設備到使用者臀部的區域的有效負載轉移，在使用中，該區域與負載轉移元件的位置對準，同時旋轉接頭允許每個負載轉移元件旋轉必要的量，以適合使用者骨盆的尺寸。此結構允許負載轉移帶具有一定範圍的帶形狀結構，以允許負載轉移帶適合各種使用者身體形狀。旋轉接頭的設置提供了運動的自由，而不是通過使負載轉移元件具有較大柔性來提供運動的自由。這意味著，從載重設備到使用者臀部的負載轉移是不可妥協的。US 6536641和EP 0570192中公開的臀帶不具有通過旋轉接頭連接的負載轉移元件。實際上，現有技術的帶不具有如本發明所提供的任何形式的鉸接部分。相反，現有技術的帶提供已知的活動鉸鏈。即，負載轉移元件本身具有柔性並適應使用者身體的形狀。因而，現有技術的帶的負載轉移元件需要比本發明的負載轉移元件更柔軟，即，其需要具有減小的硬度。負載轉移元件的硬度的減小意味著，其無法實現與本發明所實現的負載轉移相同水平的負載轉移。另外，與本發明相比，現有技術的負載轉移帶的舒適性減小，因為現有技術的帶需要折衷負載轉移元件的柔性以同時實現舒適性和負載轉移。 在使用中，將負載轉移帶定位為包圍使用者的臀部，因而，根據包圍使用者臀部周圍的方向測量負載轉移帶的長度，從帶一端處的緊固件到帶另一端處的緊固件測量其長度。當該帶和載重設備一起使用時，載重設備的大部分負載作用在橫斷於負載轉移帶的長度的方向上，因此，主要負載方向是該方向。橫向方向表不與帶的寬度交叉的方向。橫向方向可能與帶的長度垂直或可能不與其垂直。用在橫向方向上被形成為具有必要硬度的負載轉移元件實現負載轉移。通常用剛性元件實現硬度。負載轉移元件可延伸至帶的在使用中與使用者臀部的前部區域相對應的區域。許多載重設備均設計為定位在使用者的背部(後部區域)上。在帶的與臀部的前部區域相對應的區域中提供負載轉移元件，可允許從人的背部到臀部的前部區域的負載轉移。這減小了負載，並由此減小了在背部的腰部區域上的應力。優選地，使負載轉移元件連接以形成蛇形結構(serpentine configuration,蜿蜓結構)。在一個實施方式中，負載轉移元件可能是u形和η形的。優選地，負載轉移元件是u形和η形的，且使其連接以具有蛇形結構。可用相鄰的u形和η形負載轉移元件產生該蛇形結構。即，u形負載轉移元件的一端與η形負載轉移元件的一端連接。可通過將更多的u形和η形負載轉移元件連接，產生一系列交替的u形和η形元件，來延長該蛇形結構的長度。有利地，u形和η形負載轉移元件的蛇形結構導致負載轉移元件的部分沿著橫斷於帶長度的方向定位。負載轉移元件的部分沿從載重設備的主要負載的方向上的對準進一步改進了從載重設備到負載轉移帶的負載轉移。該蛇形結構由於其重量輕而進一步是有利的。使用者可長時間用載重設備攜帶較重的負載，因此，對載重設備和負載轉移帶所能夠進行的任何重量減小將減小使用者當攜帶載重設備時感受到的疲勞的量。該蛇形結構也易於構造。這導致負載轉移帶的簡化製造。 優選地，負載轉移元件由塑料製成或由金屬製成。當與現有技術的負載轉移帶相比時，負載轉移元件的蛇形結構增加負載轉移帶的硬度。在使用中，(通過載重設備)在大多數情況中，載重設備的負載將使負載轉移帶在與負載作用的方向相反的方向上扭曲。參考圖18，在一個試驗中，將負載轉移帶15在其最短長度處固定在閉合位置中，以產生在使用中將定位在使用者臀部周圍的環。將載重設備10放在平坦表面上。在與負載將作用的方向相反且垂直於負載轉移帶的方向上從負載轉移帶的中心測量到IOcm的距離D。然後，用校準的彈簧秤鉤在負載轉移帶上或穿過其中，同時將載重設備保持固定，拉伸彈簧秤以使負載轉移帶扭曲IOcm的距離。本發明的負載轉移帶具有大於4kg的扭曲負載(S卩，導致IOcm扭曲所需的負載)。現有技術的所試驗的負載轉移帶的扭曲負載低於3kg。本發明的優選實施方式將具有大於3kg的扭曲負載。優選地，用連杆件將帶與載重設備連接。可將連杆件定位在帶的中心。在此情況中，將負載轉移元件定位在連杆件的每側上。在具有蛇形結構的負載轉移元件的情況中，也將蛇形結構定位在連杆件的每側上。另外，可這樣製造或布置蛇形結構的負載轉移元件，使得負載轉移元件的橫斷部分之間的間隔沿著蛇形結構(或沿著帶)均勻地隔開。橫斷部分的均勻間隔導致在負載轉移帶周圍均勻分布負載。在使用中，負載在使用者臀部周圍的均勻分布避免了背部的腰部區域中的高負載，這在改進舒適性和限制疲勞方面對使用者來說是有益的。 橫斷於帶長度的蛇形結構的部分可能具有與旋轉接頭的旋轉軸線重合的中心軸線。這種布置有利地允許使用簡單的旋轉接頭，例如樞轉接頭。旋轉接頭可能是用於蛇形和非蛇形結構的樞轉接頭。任選地，用凸連接器和凹連接器形成樞轉接頭。或者，用由套筒連接的兩個凸連接器形成樞轉接頭。旋轉接頭的凸-凹連接器和兩個凸連接器結構均形成耐用的接頭。可在負載轉移元件本身中形成連接器。這有利地允許輕鬆地更換負載轉移元件。負載轉移帶可具有延伸負載轉移帶的長度的板(panel)。可對負載轉移帶加上襯墊，以進一步改進使用者的舒適性。所述板可包含用於帶的填料，其可能是泡沫。可將負載轉移元件與負載轉移帶的板連接。板可在負載轉移元件的沿著帶長度的方向定向的部分處與負載轉移元件連接。在u形和η形負載轉移元件的情況中，該連接可能位於u形元件的底部和η形元件的頂部處。使用者可接觸旋轉接頭，以便於容易地更換其中一個負載轉移元件。或者，可將負載轉移元件完全包含在板內。為了進一步改進舒適性，優選地，負載轉移元件在橫斷於帶長度的方向上朝著帶的中心比朝著帶的端部延伸更大的距離。在使用中，此結構減小了負載轉移帶所覆蓋的使用者身體前部處的區域。載重設備可能是，例如，以下中的任何一個帆布背包、嬰兒肩帶或腰包。載重設備還可能是安裝在背部的設備，例如，呼吸器。在第二方面中，本發明提供了第一方面的負載轉移帶的負載轉移元件。在第三方面中，本發明提供了具有根據第一方面的負載轉移帶的載重設備。第三方面的載重設備可能是，例如，以下中的任何一個帆布背包、嬰兒肩帶或腰包。載重設備還可能是安裝在背部的設備，例如，呼吸器。在第一選擇中，第三方面的載重設備進一步包括框架；負載轉移帶和框架之間的旋轉連接；以及負載轉移帶和框架之間的鉸鏈連接；
其中，旋轉連接允許帶圍繞旋轉的旋轉軸線旋轉，鉸鏈允許帶圍繞旋轉的鉸鏈軸線旋轉，旋轉的鉸鏈軸線與旋轉的旋轉軸線垂直。當人(使用者)行走時，其臀部左右搖擺。提供旋轉連接可有利地允許負載轉移帶隨著臀部的上下運動而旋轉，同時，鉸鏈連接允許當使用者向前傾斜時帶保持在相同的位置。提供與鉸鏈連接不同的旋轉連接可允許帶在兩個自由度的每個中獨立地運動。每個自由度中的此運動獨立性是重要的，因為其防止出現將導致不平衡的負載從載重設備轉移至使用者的運動。因此，本發明的載重設備增加使用者的控制感。現有技術的負載轉移設備通過樞轉接頭的裝置僅提供一個自由度，或通過使用球形接頭和插座接頭提供三個自由度。與本發明相比，樞轉接頭是不利的，因為當使用者向前 傾斜時無法實現鉸鏈連接的優點。與本發明相比，球形接頭和插座接頭是不利的，因為當人在行走時帶會在任何方向上自由旋轉。這意味著，帶能夠在人的身體周圍旋轉，這導致載重設備的負載在使用者行走時相對於使用者的背部在前部和後部位置之間搖擺。即，載重設備的負載從左右搖擺，在身體周圍圍繞使用者的縱向方向(高度)上的軸線滾動。當使用載重設備時，這會產生不平衡感。在本發明中，在使用者行走時，帶的大部分旋轉運動是圍繞旋轉的旋轉軸線的，這防止用球形接頭和插座接頭感受到的不必要的運動。提供不同的鉸鏈和旋轉連接也是有益的，因為，防止相對於使用者的高度圍繞縱向方向上的軸線旋轉，可在使用者向前彎曲至一側時(例如當攀爬巖石時)防止感覺到載重設備將使用者向下拉(當負載在身體周圍滾動時)。進一步有利地，防止當人在行走時載重設備所攜帶的負載的不必要的運動(負載在身體周圍的滾動)，但是當行走時允許所需範圍的運動(旋轉的旋轉軸線周圍的運動)，這意味著，當與傳統的載重設備相比時，可減小行進某一距離所需的能量。在載重設備和與本發明的負載轉移帶結合的負載轉移帶之間提供上述連接，進一步改進了使用者的運動效率，當與現有技術的載重設備相比時，減小了移動某一距離所需輸入的能量。該組合還允許用載重設備攜帶比現有技術的載重設備更重的負載。總之，本發明在載重設備和負載轉移帶之間提供連接，該連接允許負載轉移帶在使用者所需的運動範圍內的自由運動(不將運動轉移至載重設備)，同時防止不必要的運動。這具有改進平衡並增加使用者的能量效率的結果。在一些實施方式中，旋轉連接允許負載轉移帶在順時針和逆時針方向上圍繞旋轉的旋轉軸線旋轉360°或更多。負載轉移帶可在一個方向上旋轉一定角度，然後可使該旋轉反轉至另一方向。在一些實施方式中，鉸鏈連接允許負載轉移帶圍繞旋轉的鉸接軸線旋轉180°或更多。在此情況中，圍繞旋轉的旋轉軸線和/或旋轉的鉸鏈軸線的運動的唯一實際限制是使用者身體的生理機能。優選地，旋轉的旋轉軸線在旋轉的鉸鏈軸線上方偏移。任選地，將旋轉連接與樞轉連接連接。在此情況中，旋轉的旋轉軸線可在旋轉的鉸鏈軸線上方偏移，使得將行走時使用者臀部的搖擺運動轉移至鉸鏈處的連接。這導致鉸鏈連接圍繞旋轉的旋轉軸線旋轉。有利地，此偏移布置改進了從使用者臀部到旋轉連接的旋轉運動的轉移。另一附加或替代選擇是，使旋轉的旋轉軸線在負載轉移帶的中心上方偏移。有利地，使旋轉的旋轉軸線從負載轉移帶的中心偏移可允許帶隨著搖擺運動(而不是純旋轉運動)而運動；搖擺運動更像是臀部的自然運動。旋轉連接僅允許基本上圍繞一條軸線的旋轉。在一個優選實施方式中，旋轉連接包括殼體和定位在殼體的腔體內的轂部。將殼體的尺寸構造為，使得轂部和殼體可相對於彼此旋轉。旋轉連接的此布置僅允許一個自由度中的運動；即，圍繞旋轉的旋轉軸線的旋轉。可通過轂部在殼體的腔體內的旋轉提供相對旋轉運動，殼體相對於載重設備固定。或者，轂部可相對於載重設備固定且殼體可旋轉。轂部可能是圓盤。有利地，旋轉連接的此布置具有來自於載重設備的框架的小輪廓突伸部。例如，對於旋轉連接的本布置來說，來自於框架的突伸部比球形接頭和插座接頭更低。優選地，鉸鏈位於轂部上。將鉸鏈定位在轂部上可改進從載重設備到負載轉移帶的負載轉移。任選地，可將鉸鏈和轂部形成為一個連接元件。這種結構進一步改進了旋轉和鉸鏈連接的製造簡易性。任選地，鉸鏈可位於轂部上，並且，旋轉的旋轉軸線可在旋轉的鉸鏈軸線上方偏移。在此情況中，臀帶隨著改進的搖擺運動而運動，該搖擺運動更像是臀部的自然運動。
載重設備可進一步包括將負載轉移帶與轂部連接的連杆件。在第二選擇中，第三方面的載重設備可能進一步包括框架；以及負載轉移帶和框架之間的旋轉連接；其中，旋轉連接包括殼體和定位在殼體的腔體內的轂部，使得轂部和殼體可圍繞旋轉的旋轉軸線相對於彼此旋轉；並且，旋轉的旋轉軸線在負載轉移帶的中心上方偏移。有利地，旋轉連接的此布置僅允許基本上在一個自由度中運動；即，圍繞旋轉的旋轉軸線的旋轉。當使用者行走時，這防止載重設備的負載在前部和後部位置之間搖擺。此優點無法由現有技術的簡單的樞轉接頭或球形接頭和插座接頭來實現。有利地，旋轉的旋轉中心在負載轉移帶的中心上方的偏移產生搖擺運動，而不是圍繞旋轉的旋轉軸線的純旋轉運動。搖擺運動更像是臀部的自然運動。載重設備可包括將負載轉移帶與轉盤連接的連杆件。在第三選擇中，第三方面的載重設備可能進一步包括框架；以及負載轉移帶和框架之間的旋轉連接；其中，旋轉連接包括殼體和定位在殼體的腔體內的轂部，使得轂部和殼體可圍繞旋轉的旋轉軸線相對於彼此旋轉；以及將負載轉移帶與轂部或殼體連接的連杆件。有利地，旋轉連接的此布置僅允許基本上在一個自由度中運動；即，圍繞旋轉的旋轉軸線的旋轉。當使用者行走時，這防止載重設備的負載在前部和後部位置之間搖擺。此優點無法由現有技術的簡單的樞轉接頭或球形接頭和插座接頭來實現。任選地，連杆件在旋轉的旋轉軸線下方偏移。連杆件有利地將負載從載重設備轉移至負載轉移帶，同時還將從臀部運動產生的負載轉移帶的旋轉運動轉移至旋轉連接。連杆件在旋轉的旋轉軸線下方的偏移將帶的運動改進為改進的搖擺運動，該搖擺運動更像是臀部的自然運動。
第二和第三選擇的載重設備可進一步包括負載轉移帶和框架之間的鉸鏈連接，鉸鏈允許帶圍繞旋轉的鉸鏈軸線旋轉，並且，其中，旋轉的鉸鏈軸線與旋轉的旋轉軸線垂直。如針對第一選擇說明的一樣，提供與鉸鏈連接不同的旋轉連接可允許帶圍繞兩條旋轉軸線獨立地 運動。每個自由度中的此運動獨立性是重要的，因為其防止出現將對使用者導致不平衡負載的轉移的運動。因此，本發明的載重設備增加使用者的控制感，並減小使用者行走一定距離所需的能量輸入。在一些實施方式中，旋轉連接允許負載轉移帶在順時針和逆時針方向上圍繞旋轉的旋轉軸線旋轉360°或更多。負載轉移帶可在一個方向上旋轉一定角度，然後可使該旋轉反轉至另一方向。在一些實施方式中，鉸鏈連接允許負載轉移帶圍繞旋轉的鉸接軸線旋轉180°或更多。在此情況中，圍繞旋轉的旋轉軸線和/或旋轉的鉸鏈軸線的運動的唯一限制是使用者身體的生理機能。對於具有在負載轉移帶的中心上方偏移的旋轉的旋轉軸線的載重設備的實施方式來說，優選地，將旋轉的旋轉軸線定位為，在使用中與當使用者行走時臀部圍繞其搖擺的旋轉軸線相對應。優選地，旋轉的旋轉軸線在負載轉移帶的中心上方偏移6至IOcm之間的距離。以下特徵是可對具有鉸鏈連接的第一、第二或第三選擇的載重設備增加或產生的改進。連杆件可能是杆。連杆件可能是一個杆，或者，連杆件可能是一個或多個杆。優選地，鉸鏈是尺寸被構造為容納一個或多個杆的通道。可將通道和轂部模製為一個元件。或者，可將通道和轂部形成為搭扣配合在一起的獨立部件。在另一替代方式中，可將通道和轂部形成為獨立部件，並用連接件連接在一起。連接件可以是，例如，螺栓、自攻螺絲、卡式螺母或鉚釘。在連杆件具有兩個或多個杆的實施方式中，兩個杆可在通道中連接。可用螺釘連接形成接頭。或者，可用凸凹連接形成接頭。在另一替代方式中，或者附加地，可用緊密配合管形成接頭，以連接兩個杆。緊密配合管可由塑料製成。以下特徵是第一、第二或第三選擇中的任何選擇的任選特徵。 載重設備可進一步包括用於將載重設備支撐在使用者肩部上的兩個肩帶。可用金屬或塑料框架元件構造載重設備的框架。或者，可用塑料片構造載重設備的框架。任選地，可由用金屬或塑料元件加強的塑料片構造框架。優選地，框架在旋轉連接處會聚，以允許將負載從載重設備有效地轉移至負載轉移帶。有利地，這種框架結構將負載有效地轉移至帶，但是也是重量輕的。為了進一步減小框架的重量，框架件可以是管狀的。任選地，框架可以是彎曲的。旋轉連接下方的框架的下部區域可彎曲得遠離負載轉移帶。這種彎曲將改進帶相對於框架的運動自由度。載重設備可進一步包括將負載轉移帶與載重設備的後部連接的鎖定帶。鎖定帶可以是可調節的，使得使用者可設置適合其步態和/或舒適性需求的在旋轉的旋轉軸線周圍運動的範圍，或以防止一起旋轉。


現在將通過實例並參考附圖描述本發明的實施方式，其中
圖I示意性地示出了載重設備的後視圖；圖2示意性地示出了圖I的載重設備的框架；圖3示意性地示出了圖2的框架；圖4示意性地示出了圖2和圖3的框架的框架部件的中心連接；圖5示意性地示出了圖2和圖3的框架的側視圖；圖6示意性地示出了圖I載重設備的旋轉連接和鉸鏈連接的分解側視圖；圖7示意性地示出了圖6的旋轉連接的後部部件的側視圖；圖8示意性地示出了圖6的旋轉連接的前部部件的側視圖； 圖9示意性地示出了圖6的旋轉和鉸鏈連接的轂部；圖10示意性地示出了圖6的旋轉和鉸鏈連接的前視圖，示出了通過鉸鏈連接定位連杆件；圖11至圖13示意性地示出了通過圖6的鉸鏈連接定位連杆件的任選步驟；圖14示意性地示出了圖6的旋轉連接和鉸鏈連接的側視圖；圖15示意性地示出了圖6和圖14的旋轉和鉸鏈連接的前視圖；圖16示意性地示出了圖I的載重設備的負載轉移帶；圖17示意性地示出了圖16的負載轉移帶的負載轉移元件的分解圖；圖18示意性地示出了在本發明的載重設備上執行的用於測量負載轉移帶的扭曲負載的試驗。
具體實施例方式圖I示意性地示出了載重設備10的後視圖，在此實例中，載重設備10是帆布背包。本實例的帆布背包可裝載超過32kg的負載。帆布背包具有兩個後板11和14，使框架18 (未在圖I中示出)定向在該後板內。框架延伸帆布背包的高度，以對帆布背包提供剛性支撐。將載重隔室(未在圖I中示出)固定至框架，並且，其延伸至帆布背包的前部。兩個肩帶12 (在圖I中部分地示出)從帆布背包的上部區域中從與框架的連接處延伸至帆布背包的後部的下部區域。在使用中，肩帶將帆布背包支撐在使用者的肩部上。將負載轉移帶15定位在帆布背包的下部區域中，使得，在使用中，可將帶定位為包圍使用者的臀部，以將負載從帆布背包轉移至使用者的臀部。旋轉連接16和鉸鏈連接34 (圖I中未示出鉸鏈連接)將負載轉移帶與框架連接。將旋轉連接定位在負載轉移帶的中心上方的6至IOcm之間的地方。後板14延伸以覆蓋框架、覆蓋肩帶與框架的連接，並覆蓋旋轉連接和鉸鏈連接與框架的連接。參考圖2和圖3，框架18包括六個管狀杆19。框架結構是這樣的，使得彎曲的管狀杆19a形成框架的上部長度(upper extent)，彎曲的管狀杆19b形成框架的下部長度。用兩個杆19c、19d、19e和19f構造框架的每側，使得每側可會聚至框架體積的中心區域。形成框架的上部區域中的框架側邊的杆19e和19f在長度上比形成框架的下部區域中的框架側邊的杆19c和19d長，使得框架側邊上的杆可在與背部的腰部區域相對應的區域中會聚。用連接器20將上部和下部長度處的杆與框架側邊處的杆連接。每個連接器20具有尺寸被構造為緊密地容納框架的管狀杆的通道。用旋轉連接16的殼體的後部部件22使會聚側的杆鄰接。將具有兩個通道24的後部部件構造為，緊密地容納更長和更短側邊杆中的每個。參考圖4，通過杆中的凹槽26將杆保持在通道中，凹槽26與通道中的突伸部28相對應，並且當裝配時，凹槽26與突伸部28接合。參考圖5，使框架的側管狀部件彎曲，使得框架的下部區域17 (在旋轉連接與框架相連接的地方的下方)彎曲得遠離負載轉移帶。圖6示意性地示出了圖I的帆布背包的旋轉連接和鉸鏈連接的側分解圖。用連接在一起(在此實例中，用螺釘連接來連接)以形成殼體的後部部件22和前部部件30形成旋轉連接，殼體具有腔體，可將轂部32 (在本實例中，是圓盤)定位在該腔體中。將腔體的尺寸構造為，使得轂部可在腔體內自由旋轉。參考圖7和圖8，用後部部件前側上的螺紋邊緣40與前部部件的螺紋凹槽42形成螺釘連接，所述螺紋邊緣40的直徑比圓盤(轂部)的直徑大；螺紋邊緣擰入凹槽中以完成螺釘連接。在一個替代實施方式中，螺紋邊緣可在前部部件上，螺紋凹槽可在後部部件上。替代的連接方法也可用來將殼體的前後元件鄰接。用唇緣43將轂部32支撐在殼體的腔體中，唇緣43在前部部件的圓周周圍延伸並具有比轂部小的內徑。或者，此唇緣防止轂部的大範圍的橫向運動，在使用中，限制其圍繞一條旋轉軸線旋轉。然而，在殼體的腔體內使用轂部32 (沒有附加的限制)意味著，在此實例中，可使轂部自由旋轉整個360°，以在順時針和逆時針方向上進行無限次數的旋轉。殼體的後部部件22和前部部件30以及轂部32可由高強度、低摩擦或自潤滑的塑料製成。合適的塑料包括聚醯胺。再次參考圖6，在旋轉連接的轂部32上形成鉸鏈連接34。用容納在由拱形結構34形成的通道38中的連杆件36形成鉸鏈連接。在圖6所示的實例中，通過塑料模製將轂部和通道形成為一個部件。在一個替代結構中，可在能夠與轂部連接的獨立拱形部件中形成通道，在圖9中示出了該轂部的一個實例。在此實例中，轂部32形成有矩形孔44 ;該孔具有階梯狀側邊。獨立的拱形部件具有階梯狀底部47和48。拱形部件的底部與孔的側邊的階梯46互鎖，以將拱形部件固定在轂部的孔中。即，拱形部件與轂部搭扣配合。然而，或者，可用螺栓、自攻螺絲、卡式螺母或鉚釘將拱形部件與轂部連接。例如，5個螺栓可將拱形部件與轂部附接；兩個螺栓在通道的一個長邊上，三個螺栓在通道的另一長邊上。可將容納在通道38中的連杆件36形成為一個元件或形成為兩個可連接的片段。在連杆件形成為兩個可連接的片段的情況中，這兩個片段可在通道中連接，如圖10所示。可用凸凹連接器50，或用螺釘連接形成此連接。在另一替代方式中，如圖11至圖13所示， 可用管狀連接器52連接連杆件的可連接的片段。管狀連接器52可由塑料形成，並可將其尺寸構造為緊密地套在連杆件的兩個片段的端部上，以將其保持在一起。還將管狀連接器的尺寸構造為，通過連杆件在通道38中自由地旋轉。在一個替代構造方法中，可用裝配在兩個凸連接器周圍的管狀連接器連接這兩個片段。參考圖14和圖15，在使用中，旋轉連接16將允許連杆件36圍繞旋轉的旋轉軸線33旋轉；用箭頭B (圖15所示)示出了該旋轉運動。鉸鏈連接34允許連杆件36圍繞旋轉的鉸鏈軸線35旋轉。用箭頭A (圖14所示)示出了連杆件圍繞旋轉的鉸鏈軸線的運動。旋轉的旋轉軸線在旋轉的鉸鏈軸線上方偏移37。如圖16所示，連杆件36將旋轉連接16和鉸鏈連接34連接至負載轉移帶15。負載轉移帶具有板，其周長由虛線55定義，該虛線55還定義了帶的邊緣輪廓。任選地，例如用泡沫對板加上襯墊，以改進使用者的舒適性。帶具有中心軸線53和長度L。從帶一端處的緊固件(未示出)到帶另一端處的緊固件的距離到測得長度L。緊固件的位置優選地是可調節的。例如，可用可調節帶將緊固件附接至負載轉移帶。因此，帶的長度是可變的。與板連接的是一系列負載轉移元件54。在此實例中，具有與連杆件36的任一側連接的四個負載轉移元件，但是，在其他實例中，在連杆件的任一側上可具有不同數量的負載轉移元件，和/或在連杆件的每側上可具有兩個、三個或五個或更多個負載轉移元件。將那個負載轉移元件均分別地形成為以形成一系列相連但是不同的負載轉移元件。每個負載轉移元件之間的接頭57(為了清楚起見，在圖16中僅用數字 標識了一個接頭)是可旋轉的。這一系列連接的負載轉移元件形成具有鉸接部分的負載轉移帶。如圖16和圖17所示，每個負載轉移元件54是「u」形或「η」形的，它們交替地連接以形成蛇形結構。參考圖17，通過使u形負載轉移元件54b的一端與η形負載轉移元件54a的一端連接而形成該蛇形結構。在此情況中，該接頭是由凹連接器58所容納的凸連接器56形成的樞轉接頭。可通過將更多的u形和η形負載轉移元件連接成一系列負載轉移元件而來擴展該蛇形結構。用u形和η形負載轉移元件的凸凹連接器形成的樞轉接頭是旋轉接頭。在一個替代實例中，用兩個凸連接器和定位在這兩個凸連接器上的套筒形成樞轉接頭。再次參考圖16，沿著負載轉移帶15的長度L這樣布置負載轉移元件54，使得負載轉移元件在橫斷於帶長度的方向T具有截面。在此情況中，橫向方向與帶的長度垂直。然而，橫向並非必須是垂直的；橫向方向是與長度方向交叉的方向。在此實例的蛇形結構中，「η」的腿部和「u」的臂部橫斷於帶的長度。這樣形成負載轉移元件，使得當與相鄰的負載轉移元件連接時，負載轉移元件的橫斷部分均勻地隔開。連接負載轉移元件的樞轉接頭限定了也橫斷於與帶長度的旋轉軸線。實際上，負載轉移元件的端部處的凸凹連接(或者兩個凸連接)意味著，旋轉軸線與負載轉移元件的橫斷部分重合。雖然未在此實例中示出，但是，可這樣構造負載轉移元件54的尺寸並如下布置負載轉移元件54，使得負載轉移元件朝著負載轉移帶的中心沿橫向方向T比帶端部處的負載轉移元件延伸更大的距離。此結構改進了使用者的舒適性。每個負載轉移元件54可由金屬管制成，或者，其可由塑料(任選地，增強塑料)製成。如之前討論的，連杆件36將負載轉移帶15連接至旋轉連接16和鉸鏈連接34。用連杆件與兩個負載轉移元件54之間的接頭將連杆件與負載轉移帶連接。在一個實例中，連杆件由在鉸鏈連接的中心連接的兩個部件製成。連杆件的每個部件延伸至負載轉移帶的一側並與η形負載轉移元件連接。該接頭是由連杆件上的凸連接器形成的旋轉接頭，所述凸連接器由η形負載轉移元件的凹連接器所容納。或者，連杆件的凹連接器可容納負載轉移元件的凸連接器。參考圖13，可將固定板51附接至負載轉移帶15的板。固定板的形狀更像是連杆件36的邊緣的一部分。在此情況中，固定板是梯形形狀的，其側邊緣與連杆件的輪廓一致。固定板與連杆件相比來說緊密配合尺寸增加了連杆件的加固，以防止連杆件的兩個部件分離。可用與板連接的環(例如織物環)將負載轉移元件54固定至負載轉移帶15的板。可通過該環裝配負載轉移元件54。優選地，將該環定位在η形負載轉移元件的頂部處和u形負載轉移元件的底部處。這樣，可輕鬆地接觸連接負載轉移元件的旋轉接頭。因此，允許輕鬆地更換或修理負載轉移元件。還可將 該環的尺寸構造為，進一步固定負載轉移元件以防止元件分離。在一個替代實施方式中，負載轉移元件完全由板覆蓋，使得板防止元件分離。在使用中，將肩帶12放在使用者的肩部上，並將負載轉移帶15定位在使用者的臀部周圍。肩帶將帆布背包10的負載轉移至使用者的肩部，並且，負載轉移帶將帆布背包的負載轉移至使用者的臀部。當使用者背著(和不背著)帆布背包10行走時，其臀部左右搖擺。在負載轉移帶15和框架18之間提供旋轉連接16，可允許隨著使用者臀部的運動而圍繞旋轉的旋轉軸線33旋轉。人在背著帆布背包時通常需要彎曲或傾斜，並且，提供鉸鏈連接可允許連杆件36圍繞旋轉的鉸鏈軸線35旋轉，這使得，當人向前傾斜時，帶能夠保持在設定位置，改進使用者的舒適性和平衡。將旋轉和鉸鏈連接形成為彼此不同，使得當人在行走時，帶基本上圍繞旋轉的旋轉軸線33旋轉，並且，當人向前傾斜時，帶基本上圍繞旋轉的鉸鏈軸線旋轉。當人在行走時帶15的運動是改進的搖擺運動，其類似於臀部的運動。通過圍繞旋轉的旋轉軸線33的旋轉、連杆件與旋轉連接的連接(在此情況中通過鉸鏈連接實現)的偏移37以及旋轉連接與帶的中心53的偏移的組合，來產生此運動。載重設備10 (在此情況中是帆布背包)的負載原則上沿使用者的高度方向，其對應於帶上的橫向方向T。負載轉移兀件54沿與原則上的負載方向相同的方向上的布置有效地將帆布背包的負載轉移至負載轉移帶15。旋轉接頭57沿著負載轉移帶的長度L提供柔性，這允許帶包圍使用者的臀部，但是，在不用減小負載轉移元件的硬度的情況下便可實現柔性，這避免了對負載轉移的任何折衷。旋轉接頭所提供的柔性允許帶舒適地適應較大範圍的骨盆尺寸，並允許帶隨著使用者的臀部而運動。負載轉移元件54的蛇形結構是有益的，因為其重量輕且易於構造。此外，其容易允許負載轉移元件在負載轉移帶15的部分中的均勻間隔，這導致負載在臀部的後部至前部區域中的帶周圍的均勻分布；進一步有助於增加使用者的舒適性。雖然已經結合上述代表性實施方式描述了本發明，但是，當提供本公開內容時，對於本領域的技術人員來說，許多等價修改和變化將是顯而易見的。因此，將上述本發明的代表性實施方式認為是說明性的而非限制性的。在不背離本發明的範圍的前提下，可對所述實施方式進行各種改變。
權利要求
1.一種負載轉移帶，所述負載轉移帶供載重設備使用以將負載從所述設備轉移至使用者臀部，所述負載轉移帶具有 沿著所述帶的長度定位的多個負載轉移元件； 每個負載轉移元件通過旋轉接頭與至少一個相鄰的負載轉移元件連接，所述旋轉接頭具有橫斷於所述帶的長度的旋轉軸線。
2.根據權利要求I所述的負載轉移帶，其中，將所述負載轉移元件連接，以形成蛇形結構。
3.根據權利要求2所述的負載轉移帶，其中，所述負載轉移元件是u形和η形的。
4.根據權利要求2或3所述的負載轉移帶，其中，所述蛇形結構的部分橫斷於所述帶的長度，並且，每個橫斷部分的中心軸線與相應旋轉接頭的所述旋轉軸線重合。
5.根據前述權利要求中任一個所述的負載轉移帶，其中，所述旋轉接頭是樞轉接頭。
6.根據前述權利要求中任一個所述的負載轉移帶，其中，所述負載轉移元件朝著所述帶的中心在橫斷於所述帶的長度的方向上延伸的距離比所述負載轉移元件朝著所述帶的端部延伸的距離大。
7.一種根據前述權利要求中任一個所述的負載轉移帶的負載轉移元件。
8.一種具有根據權利要求I至6中的任一項權利要求所述的負載轉移帶的載重設備。
9.根據權利要求8所述的載重設備，進一步包括 框架； 所述負載轉移帶與所述框架之間的旋轉連接；以及 所述負載轉移帶與所述框架之間的鉸鏈連接； 其中，所述旋轉連接允許所述帶圍繞旋轉的旋轉軸線旋轉，所述鉸鏈允許所述帶圍繞旋轉的鉸鏈軸線旋轉，所述旋轉的鉸鏈軸線與所述旋轉的旋轉軸線垂直。
10.根據權利要求9所述的載重設備，其中，所述旋轉的旋轉軸線在所述旋轉的鉸鏈軸線上方偏移。
11.根據權利要求9或10所述的載重設備，其中，所述旋轉的旋轉軸線在所述負載轉移帶的中心上方偏移。
12.根據權利要求9至11中的任一項所述的載重設備，其中，所述旋轉連接包括殼體和定位在所述殼體的腔體內的轂部。
13.根據權利要求12所述的載重設備，其中，所述鉸鏈位於所述轂部上。
14.根據權利要求9至13中的任一項所述的載重設備，進一步包括將所述負載轉移帶與所述轂部連接的連杆件。
15.根據權利要求8所述的載重設備，進一步包括 框架；以及 所述負載轉移帶與所述框架之間的旋轉連接； 其中，所述旋轉連接包括殼體和定位在所述殼體的腔體內的轂部，使得所述轂部和所述殼體能夠圍繞旋轉的旋轉軸線相對於彼此旋轉；並且，所述旋轉的旋轉軸線在所述負載轉移帶的中心上方偏移。
16.根據權利要求15所述的載重設備，進一步包括將所述負載轉移帶與轉盤連接的連杆件。
17.根據權利要求15所述的載重設備，進一步包括 框架；以及 所述負載轉移帶與所述框架之間的旋轉連接； 其中，所述旋轉連接包括 殼體和定位在所述殼體的腔體內的轂部，使得所述轂部和所述殼體能夠圍繞旋轉的旋轉軸線相對於彼此旋轉；以及 將所述負載轉移帶與所述轂部或所述殼體連接的連杆件。
18.根據權利要求17所述的載重設備，其中，所述連杆件在所述旋轉的旋轉軸線下方偏移。
19.根據權利要求14至18中的任一項所述的載重設備，進一步包括所述負載轉移帶與所述框架之間的鉸鏈連接，所述鉸鏈允許所述帶圍繞旋轉的鉸鏈軸線旋轉，並且，其中，所述旋轉的鉸鏈軸線與所述旋轉的旋轉軸線垂直。
20.根據從屬於權利要求14或16至18的權利要求19所述的載重設備，其中，所述連杆件是一個或多個杆，並且，所述鉸鏈是尺寸被構造為容納所述一個或多個杆的通道。
21.根據權利要求15至20中的任一項所述的載重設備，其中，所述框架在所述旋轉連接處會聚，以允許將負載從所述載重設備有效地轉移至所述負載轉移帶。
22.—種基本上參考圖I至圖17所示並描述的負載轉移帶。
23.—種基本上參考圖16和圖17所示並描述的負載轉移元件。
24.一種基本上參考圖I至圖17所示並描述的載重設備。
全文摘要
本發明提供了一種負載轉移帶、負載轉移元件以及載重設備，所述負載轉移帶供載重設備使用以將負載從載重設備轉移至使用者的臀部。負載轉移帶具有沿著帶長度定位的多個負載轉移元件。每個負載轉移元件通過旋轉接頭與至少一個相鄰的負載轉移元件連接。旋轉接頭限定了橫斷於帶長度的旋轉軸線。旋轉接頭允許負載轉移帶包圍使用者的身體。
文檔編號A45F3/04GK102771995SQ20121014961
公開日2012年11月14日 申請日期2012年5月14日 優先權日2011年5月13日
發明者克裡斯蒂安·麥吉爾, 尤安·布魯斯, 巴裡·麥古 申請人:貝豪斯有限公司