用人體步行重力作液壓助推使近浮懸的載荷更能減負裝置的製作方法
2023-05-24 22:35:16
專利名稱：用人體步行重力作液壓助推使近浮懸的載荷更能減負裝置的製作方法
技術領域：
先以永久磁鐵作磁推恆定能源使載荷接近懸浮，後由人體步行時自重量帶動液壓去助推「載荷盤」並使它全懸浮，以改變背負載荷重量全部由人體作直接支撐從而達到減負目的，它屬可顯著提高能源效率的能源應用領域。
(2)技術背景就本人所知和檢索查閱現有技術資料，人體負重——背負載荷，不外乎手提、肩挑、背負及頭頂，它的承載支撐力點都是全部落在肩、腰、手腕和腿部，既無法持久又不能超越(極限超載)，為了擺脫上述困擾本發明是在同一基礎上設法將人體載荷量的支撐點予以轉移；它用兩塊空心扁狀的永久磁鐵並使其磁極成相斥狀，套在一個由逆磁材料製成的導軌(空心管)中，上面一塊磁鐵與載荷盤相連固而下面一塊則與導軌相連固，由此建造一個「磁推」機構，由於磁性因同性相斥形成「磁推」作功，它能使載荷盤及置於上面的滿載荷物上浮(微略)，然後隨著人體步行時自身重量多餘部分能耗作重力用腳踩動液壓泵使液壓通過導油管，經由空心管衝頂助推機構的載荷盤並使其加大浮懸距離，由於兩磁鐵間距拉大，其相斥作用力相對減小，瞬息間得以減負，此時由於雙腳頻頻交替步行使載荷盤幾近搖晃(在浮懸中獲得阻尼)這時液壓的反饋作用的力點是在腳掌底下，其方向已倒置180°，實際上支撐力點已轉移至由步行者體重來抗衡了，所以感覺上的負重感就大大減小，而且站立時無受壓感覺，人體還稍有浮飄感。鑑於液壓「助推」的能量又是來自人體自身重力用於步行多餘部分，故其能源是從充分利用中獲取。
(3)
發明內容
人本步行是受意識行為的驅使，其目的是為了前進，此間合力是由「傾」與「推」的分力偶合成，「推」的力偶又包含人體自重力，而它不會隨某種作功需要而增減——因為自身重可視作一個常數，而向前矢量該重力所提供又不是很多，因此就存在多餘部分，本發明第一就是將它多餘部分的能量充分利用起來使它為液壓「助推」作功。本設計方案是改變傳統人體負重的支撐力點位置，使其載重時避免直接由軀體承當，首先建造一個「磁推」機構，然後將載重物接近浮懸起來，再利用永久磁鐵的「同性相斥」原理，用強磁場將載荷盤推託成即將浮懸狀，然後再由步行者自身體重——以兩腳交替方式去踩動液壓泵，並通過導管將液壓傳至泵(8)由於伸縮能使載荷盤頻頻隨步伐節奏向上頂舉成全浮懸狀，因為相斥的磁場強度與矩離平方成反比，所以全浮懸是減負最理想狀態，但不管如何其反作用力點仍然由軀體支撐著只不過是減少而已。我們設計的頻頻推舉目的就是為了改變支撐點位置使其液壓助推反饋的支撐力能傳到腳掌底部(即力點方向倒置180°)所以實際上該力點是由人體自重量去抗衡並支撐的(當然總載荷量不能超越人體自重，否則將失衡)，此時人對負重感覺就變小了，且步行節奏頻頻推舉是在有軌內活動，其上下空間則成阻尼區也就達到減負目的。
(4)本發明與現有技術相比較現有隨身攜帶、手提、背負行襄還基本上靠人體身承載和支撐的，當然也有由手推車替代承荷，但作為特殊環境如登山，爬高就顯難以應付，本發明首先是爭對平民如年老體衰者出門購物、旅遊，為減輕載荷而設，除外還為青年人遠足探險以及部隊單兵裝備增荷減負而考慮，還有對空降兵和物資的減震，避免硬著陸造成散包損失，它除傳統快速衝氣，彈簧緩震外加上磁推液壓助推能獲得更好阻尼，所不同者是空投物是作為重力加速度唯一來能源，當然著地點要多方位考慮——布點要多，方位要廣，以免傾翻和即便傾翻後也要輔以自動糾偏裝置還可相對減少傳統的空降高度，爭取速度以減少亡在此不作詳述。採用上法，從解放勞動力廣義上講也是獲益不小，只要推廣，日常應用範圍將逐漸擴大，效果必定會好，首先該裝置製造成本低廉，構造簡單，使用壽命長並且輕便，適應面廣。本方法又不同於已用在列車提速上的磁浮懸——它是為減少磨擦力而設，其支撐點仍是地面。又如液壓應用也是很早、很普遍，但作為「助推」乃至改變支撐力點位置和方向也是沒有見過實例。
(5)
，結構中一塊磁鐵(1)作為定磁鐵，它與導軌(2)相連固的並置於機構下面，是通過背帶與人體連繫在一起，磁推力大小決定載荷上限重量，該磁鋼若用鋁鎳鈦合金以10×10×20樣塊作例，其最大磁能(BH)mnx焦耳/米3×103≈56，若要推舉20公斤載荷量的載荷盤成微離(浮懸)則需要形成磁推的兩塊磁鋼面積約20×80×80。我們採用載荷盤(4)它是與動磁鐵(3)相連固的能沿著導軌(2)作上下浮動，動、定磁鐵放置的磁場方向是處在相斥狀態，當載重物(5)放在載荷盤(4)上面時由於重力作用能使載荷下沉，這時因定、動磁鋼相對距離減少，磁場作用力最大(即相斥力最強)以靜態時形成將推欲推狀作載荷量的上限——臨界點，也就是我們測試工作點，但是只要不具備浮懸其力點支撐仍是在人體上，然而由於藉助步行的人體自重力通過腳踩這對左右腳下兩泵(7)克服揉性彈力後泵內液壓通過管道(6)經空心導軌(2)傳到泵(8)(B1)、(B2)—它是波紋皺曲可伸縮的其前端能按步伐節奏交替頂舉載荷盤推動載荷盤(4)使其上舉並浮懸(形成助推)，因為該液壓系統是封閉式的沒有支路，故只有伸與縮傳遞，如此雙腳交替有節奏踩動構成阻尼緩衝同時也由於載重物給油路反作用力是反饋到腳掌底，力的方向已倒置180°，與之抗衡的是人體重量了，其支撐點變了，此時人反而覺得有些飄浮(如履彈地)得到部分減負目的。
(6)現詳細描述實施本發明的典型方式人們外出購物，旅遊乃至行軍需要減負時，首先將估計載荷量大小的預計重量後即可選用磁推系列以載荷量為標法的系列裝置，但其上限重不能超過自身的體重以稍低於它為宜，然後穿上帶有微型液壓泵的鞋子並繫緊帶，並將液壓細導管相連兩泵之間注油液另一端有注液口(9)則與「磁推」機構的出端相連，然後再將載荷盤套上盤底與伸縮頂杆相接觸後挎在肩背上，注意在褲腰帶穿條處及在褲子腿部中適當位置將細管系住以免過長而抖動或減少抖動空間，如果是在步行前載荷盤就已滿載，此時雙腳是停立的，雙泵處於推壓狀態，載荷盤將被舉起到理想高度(兩磁鋼間矩最大)此時力的支撐點其方向作用在雙腳掌上—倒置180°，是以自身重量作抗衡支撐載荷重，背負感覺是無全負重感，當舉步行走後由於雙泵頻頻交替作壓使載荷盤能在導軌上有節奏的間歇浮動緩震，使得步行能與平常感受亦無過重負重感覺。
權利要求
1.本發明是屬可顯著提高能源效率的能源應用領域，它利用永久磁鐵的「同性相斥」作「磁推」又以人體自身重量在步行中多餘能耗作動力，帶動液壓實現「助推」，其特徵是通過一雙腳踩的液壓泵將壓力由細管經導軌中空傳輸到波紋曲皺可伸縮的泵(8)並推舉因磁推存在並幾近懸浮狀的載荷盤，使其全浮懸而且同時又將步行交替回落的反饋的壓力傳回至腳掌下，使載荷重量的支撐力點的位置和方向作改變，成為由人體自重量去抗衡，從而避免其負重量全部直接由人體承當。
2.根據權利要求1的規定減負裝置其特徵是由定、動兩塊空心扁形的永久磁鐵構造一個有導軌的「磁推」機構，動磁鐵與載荷盤相連固可以在非磁性材料製成的導軌中能上下浮動，而定磁鐵則與導軌相連固並挎背在人肩背後。
3.根據權利要求1和2的規定減負裝置其特徵是以人體重力踩動液壓泵，克服柔性壓力後通過液體從細管中傳輸並由經空心導軌後給波紋曲皺可伸縮的泵(8)並推動載荷盤將其能按雙腳交替頻率向上推舉呈全浮懸狀，相對對達到減負目的。
4.根據權利要求3的規定減負裝置其特徵是利用液壓回輸反饋而傳至腳掌的壓力是載荷直接作用於人體上的支撐力點，但其方向已作倒置180°改變，此時支撐力是靠人體自重量來抗衡，而不是由人體直接去承當了。
5.根據權利要求1和要求2的規定減負裝置的泵(7)，其特徵是密封能承受人體重量壓力並在其內裝滿液體的彈性泵，它通過接頭由導管經空心導軌連通另一端泵(8)它是由波紋皺曲形可伸縮的柔性漲泵，它通過腳踩壓力傳輸，能使曲皺波紋伸縮的，其前端頂杆能按步伐節奏交替頂舉載荷盤。
6.根據權利要求1和3的規定防震裝置其特徵是用作空降大型物資為防散包除應用氣襄減震外還利用多點設置液壓助推泵體，它可獲良好阻尼於抗震。
全文摘要
它屬可顯著提高能源效率的能源應用領域。用永久磁鐵作「磁推」恆定能源，再由人體步行時自身重量的多餘能耗去帶動液壓系統實現「助推」並使載荷盤和載重物呈全浮懸狀，以改變傳統的手提，肩挑，背負的載荷重全由人體直接支撐，本發明的任務是利用「磁推」和液壓「助推」來改變支撐力的位置和方向，結合「磁浮懸」達到減負的目的。見
，其主要用途用於年老體衰出門購物，旅遊隨帶物品以及部隊裝備單兵負重的減輕裝置。
文檔編號F03G3/00GK1712703SQ20041005992
公開日2005年12月28日 申請日期2004年6月21日 優先權日2004年6月21日
發明者阮其田 申請人:阮其田