装载系统的制作方法

本发明涉及一种改进的用于装载(carry)诸如背包或包的物件的系统。

背景技术：

当装载诸如背包或包的物件时，舒适度不仅取决于由物件的重量产生的静态载荷，而且取决于动态载荷。例如，当人正在行走或跑步时，物件的竖直移动和加速与静态载荷相比可以极大地增加动态载荷。人移动得越快，通常，动态载荷对于给定的静态载荷将越大。因而，此问题在运动件(athletic)的应用中特别重要。

现有技术为此问题提供几种可能的解决方案。ep2371232a2涉及一种用于装载物件的装载带的插入件，包括基本弹性部和限制部，其中限制部的长度是可调节的。jp2005-304827涉及一种旨在稳定地装载在背部上的小书包。de29910127u1涉及一种包括两个装载带的背包，其中每个装载带包括弹性部分和用于限制该带在拉紧下的延伸的装置。jp5713160b2涉及一种具有两个肩带的小书包，其中肩带包括内带和外带。us6,070,776a涉及一种背包，其中当穿戴者扭动他或她的躯干时，肩部带的长度自动调节。肩部带在下端连接以形成一个连续的带。此带在背包的底板下方通过，并容纳在通道内。低摩擦特征的构件使连续的带能够在通道内自由滑动。us2017/0265630a1涉及一种背包，包含包身(packbody)、从包身延伸的两个肩部带，用于允许穿戴者在穿戴者的背部穿戴包身，以及悬挂装置，其包含在包身和肩部带之间提供的弹性单元，用于吸收包身的大量的力。us5,954,253a涉及一种载荷支撑系统，包含附接至肩部支撑结构和髋带组件的柔性框架单元。ep2324731a2涉及一种用于穿戴者的载荷装载系统，包括由至少一种柔性载体材料制造的载体，并且包括当系统被穿戴者穿戴时，将配置在穿戴者的前部的前部部分，和将配置在穿戴者的背部的背部部分。fr2974981a涉及一种用于装载载荷的设备，包括载体底座。

然而，在穿戴者的动态运动期间，物件通常将不仅竖直移动，而且水平移动。物件离穿戴者的身体质量中心水平移动得越远，穿戴者将会感到物件越重。例如，通常，物件的质量中心围绕枢轴施加的扭矩将增加，该枢轴可以是物件在穿戴者背部上的接触点，物件的质量中心离穿戴者身体的质量中心越远。现有技术的缺点是没有解决此问题。此问题不限于动态情况，而且在静态状态下也适用。

因此，本发明的根本问题是提供一种用于物件的装载系统，该装载系统提供比现有装载系统更好的穿戴舒适性，尤其是在动态条件下。

技术实现要素：

此目的通过独立权利要求的教导来实现，并且特别是通过用于装载物件的装载系统来实现，所述装载系统包括：(a)基本弹性部分，(b)其中，该基本弹性部分在位于物件上的第一位置处附接至物件；以及(c)限制装置，其中限制装置的长度限制基本弹性部分的最大延伸，以及(d)其中，限制装置附接在物件上的至少一第二位置处，该第二位置不同于第一位置。

在此语境中，“基本弹性部分”在施用高达至少200n、优选500n的力之后，可以恢复到其无载的长度(除小偏差之外)。“基本弹性部分”的长度在施用100n的力时增加至少1％，优选5％。在载荷或力下的长度的增加被称为“延伸”。

根据本发明的装载系统的优点在于，基本弹性部分将物件拉向穿戴者的身体。在此语境中，穿戴者是借助于装载系统装载物件的人。例如，穿戴者可以在其背部装载物件。在此情况下，基本弹性部分将把物件拉向穿戴者的背部。发明人的关键洞察是，基本弹性部分在位于物件上的第一位置处附接至物件，而限制装置附接在物件上的至少一第二位置处，该第二位置不同于第一位置。

例如，限制装置可以布置在物件上的基本弹性部分的下方，即，至少一第二位置位于物件上的第一位置的下方。“下方”在此语境中意味着当装载系统被使用者穿戴以装载物件时，在装载系统和物件的共同定向中“布置在下面”。可替代地，限制装置可以布置在物件上的基本弹性部分的上方。“上方”在此语境中意味着当装载系统被使用者穿戴以装载物件时，在装载系统和物件的共同定向中“布置得更高”。

任一布置允许物件被拉到更直立的布置，因此减小由物件围绕枢轴施加的扭矩，该枢轴可以是物件和穿戴者之间的接触点。

注意，限制装置和/或弹性部分可以各自在多于一个位置处附接至物件。具体地，除了至少一第二位置外，限制装置可以在可以不同于第一位置或可以与第一位置重合的另一个位置上附接在物件上。在任何情况下，限制装置在不同于第一位置的至少一个位置(“至少一第二位置”)处附接在物件上。

因而，在穿戴者运动期间，装载系统有利地抑制由物件的竖直和水平移动产生的力。限制装置用来通过限制基本弹性部分的最大延伸来稳定装载系统。

限制装置可以包括限制带和引导部分，其中引导部分在第二位置处附接至物件，并且其中限制带可滑动地附接至引导部分。

因而，限制带可以移动以适应穿戴者的解剖学要求，并且也在动态移动期间移动以便进一步抑制由物件的竖直和水平移动产生的力。通过将限制带的移动约束为沿着引导部分，引导部分确保了足够的稳定性。

引导部分可以包括引导带条。带条可以包括任何类型的纺织品，诸如织造、非织造或针织的纺织品。可替代地或附加地，引导带条可以包括弹性体，例如聚乙烯、聚丙烯、氯磺化聚乙烯或聚酯。这允许引导部分是舒适的、低摩擦的和低重量的，尤其与(例如)金属结构相比。

限制带可以借助于第一基本环形带条和/或第一环可滑动地附接至引导部分。第一“基本环形带条”可以或可以不是闭环。第一环可以有很多形状，包含圆形、矩形、椭圆形，或其变体。第一环可以或可以不闭合。环可以由硬质材料(诸如金属或硬质塑料)制造，或该环可以由软质材料(诸如软质塑料)制造。第一基本环形带条或第一环可以包括任何类型的纺织品，诸如织造、非织造或针织的纺织品。唯一重要的是，限制带的移动被约束为沿着引导部分。可替代地或附加地，基本环形带条或环可以包括弹性体，例如聚乙烯、聚丙烯、氯磺化聚乙烯或聚酯。这允许第一环形带条或第一环是舒适的、低摩擦的和低重量的。

也可能的是，限制装置包括引导部分和第一基本环形带条和/或第一环，但不包括限制带。这允许特别轻质的结构。

限制装置的弹性可以比基本弹性部分更小。在此语境中，弹性更小意味着与使基本弹性部分延伸一给定量(例如长度的5％)所需要的力相比，使限制装置延伸一相同的量(例如长度的5％)所需的力更大。此差异可以通过不同的弹性模量，也称为杨氏模量，和/或不同的厚度而实现。因而，限制装置可以有效地限制基本弹性部分的最大延伸。限制装置的弹性可以至少由限制带的弹性、引导部分的弹性，和/或第一基本环形带条或第一环的弹性确定。

至少一第二位置可以以第一竖直距离与第一位置竖直地分开。该以第一竖直距离的分开允许在静态情境下的物件的倾斜以及动态移动期间可能倾斜的范围被设计成允许更符合人体工程学的合身度(fit)以及更好的震动吸收。

第一竖直距离可以是至少2cm，优选地至少5cm，更优选地至少8cm。第一竖直距离越大，物件的取向越稳定，并且在动态移动期间可能的倾斜范围越小。

位于物件上的第一位置可以位于物件的顶部下方至少2cm，优选地至少5cm，更优选地至少10cm的第二竖直距离处。物件顶部和第一位置之间的距离越大，物件的质量中心相对于穿戴者身体的质量中心位置越高。发明人已经发现，如果物件的质量中心相对于穿戴者身体的质量中心布置得尽可能高，那么穿戴者装载物件的重量更容易。对于穿戴在身体背部的物件(诸如背包)尤其如此。

限制装置可以包括缓冲元件。缓冲元件服务于两个目的。第一，缓冲元件通过其缓冲效果为穿戴者提供舒适性。第二，由于其厚度，缓冲元件可以充当枢轴。与基本弹性部分相结合，这创建用于在使用期间将物件拉到更直立的位置的杆，因此导致更符合人体工程学的穿戴特性。缓冲元件可以充当肩垫。如果限制带可滑动地附接至引导部分，此装置也允许缓冲元件更好地适应肩部的形状，因而比传统的肩垫更均匀地分配载荷。

基本弹性部分可以包括至少第一层和第二层。如此，基本弹性部分的特性可以设计为具有更大的变化。

第一层可以包括弹性网。弹性网是透气并轻质的，并且可以用于提供高弹性第一层。

第一层可以具有第一弹性模量，第二层可以具有第二弹性模量，并且第一弹性模量可以与第二弹性模量不相同。这有利地增加可以设计用于基本弹性部分的弹性特性的范围。例如，第一弹性模量可以大于第二弹性模量，或可替代地，第二弹性模量可以大于第一弹性模量。低弹性模量意味着材料更有弹性，即在给定的力下延伸更多。

第一层可以具有与第二层不同的长度。这进一步有利地增加可以设计用于基本弹性部分的弹性特性的范围。例如，第一层可以比第二层更长。这里，长度沿着第一层的纵向方向确定。例如，如果第一弹性模量大于第二弹性模量，那么在施用力的情况下基本弹性部分将首先相当容易地延伸，然后，当第二层延伸到与第一层相同的长度时，需要更大的力来进一步延伸基本弹性部分。如此，可以将强度设计成为用于重型使用情境的装载系统。

限制装置可以具有第三弹性模量，并且第三弹性模量可以低于第一弹性模量和第二弹性模量。例如，如果限制装置具有与第一层和第二层相同的厚度，限制装置可以弹性较小于第一层和第二层。如此，限制装置可以有效地限制基本弹性部分的最大延伸，但允许限制装置的相对小的厚度，并因此允许该限定装置的相对小的重量。

限制带和/或引导部分可以包括织造纺织品。织造纺织品有利地提供良好的强度和高透气性。可替代地，限制带和/或引导部分可以包括任何其它类型的纺织品，诸如非织造或针织纺织品。

基本弹性部分可以在位于限制装置上的第三位置处附接至限制装置。如此，有利地改进装载系统的稳定性。附接在此语境中可以意味着直接附接。

装载系统可以进一步包括固定元件，该固定元件在位于限制装置上的第四位置和位于限制装置上的第五位置处附接至限制装置，其中，基本弹性部分在第四位置和第五位置处布置在固定元件和限制装置之间，并且其中基本弹性部分在第四位置和/或第五位置处不附接至限制装置。如果基本弹性部分在第四位置和/或第五位置处不附接至限制装置，则有利地改进了装载系统的适应性。然而，如果基本弹性部分在第四位置和第五位置处布置在固定元件和限制装置之间，那么也具有极好的稳定性。

基本弹性部分相对于限制装置的横向移动可以在第四位置和/或第五位置处被阻止或约束。这提高装载系统的横向稳定性。

固定元件可以包括第二基本环形带条或第二环。第二基本环形带条或第二环可以分别具有与第一基本环形带条或第一环相同的特性，如本文所述。因而，第二环形带条或第二环是舒适的且低质量的。

固定元件可以包括弹性体，例如聚乙烯、聚丙烯、氯磺化聚乙烯或聚酯。因而，固定元件是尤其耐用的且低质量的。

基本弹性部分和限制装置可以是装载带的一部分。基本弹性部分和限制装置的有利特性在装载带中得到极好的应用。

物件可以是背包或包或其一部分。本发明进一步涉及一种背包或包，其包括如本文所述的根据本发明的至少一个装载系统。背包或包典型地穿戴在肩膀上，并且可以穿戴在背部。因而，根据本发明的装载系统的有利特性对于背包或包特别有益。

附图说明

下面，参照附图描述本发明的示例性实施例。附图示出：

图1：示出根据本发明的示例性背包和装载系统；

图2：说明根据本发明的示例性背包和装载系统的优点；

图3a-b：示出根据本发明的示例性装载系统的侧视图(图3a)和正视图(图3b)；与

图4a-b：示出根据本发明的背包和装载系统的可替代的实施例。

具体实施方式

下面仅详细描述本发明的一些可能的实施例。应当理解，这些示例性实施例可以以很多方式修改，并且每当兼容就可以彼此结合，并且某些特征可以省略，只要它们显现为不是必需的。尽管主要参照用于背包20的装载系统10描述本发明，但是应当理解，根据本发明的装载系统10可以用于装载任何物件。

图1示出用于装载物件20的示例性装载系统10，包括：

基本弹性部分11，其中该基本弹性部分11在位于物件20上的第一位置17处附接至物件20；限制装置，其中限制装置的长度限制基本弹性部分11的最大延伸；其中，限制装置附接在物件20上的不同于第一位置17的第二位置处(在图3a中最好地示出)。在此实例中，限制装置(其限制带12可以在图1中看到)布置在物件上的基本弹性部分11下方。

在穿戴者运动期间，装载系统10有利地抑制由物件的竖直和水平移动产生的力。该限制装置用来通过限制基本弹性部分11的最大延伸来稳定装载系统10。

限制装置弹性较小于基本弹性部分11。在此实例中，需要120n的力来使限制装置的长度延伸5％，而仅需要20n的力就使基本弹性部分11延伸相同的分数(5％)。在此实例中，此差异通过不同的弹性模量(也称为杨氏模量)和不同的厚度实现。限制装置的弹性模量是基本弹性部分11的弹性模量的两倍大。此外，限制装置是基本弹性部分11的三倍厚，意味着其截面面积是基本弹性部分11的横截面积的三倍大。

在此实例中，背包20包括主体21、左侧装载系统10和右侧装载系统10。左侧装载系统10是左侧肩部带26b的一部分，右侧装载系统10是右侧肩部带26a的一部分。左侧肩部带26b进一步包括阳连接元件15，并且右侧肩部带26a进一步包括阴连接元件16，允许左侧装载系统和右侧装载系统彼此连接，以便改进背包20在穿戴者背部上的稳定性。每个肩部带26a、26b也包括带扣14，以便调节肩部带26a、26b的总长度。

位于物件上的第一位置17位于物件顶部22下方5cm的第二竖直距离23处。限制装置包括缓冲元件。限制带12也包括织造纺织品。基本弹性部分11在位于限制装置上的第三位置31处附接至限制装置。装载系统10进一步包括固定元件13，下面将参照图3b更详细地描述。

图2说明根据本发明的装载系统10的有利技术效果。根据本发明的装载系统10的优点是基本弹性部分11将物件拉向穿戴者的身体25，并提供震动吸收效果。在此实例中，物件是背包20。在此语境中，穿戴者是借助于装载系统10装载物件的人。例如，穿戴者可以在其背部装载背包20。在此情况下，基本弹性部分11将把背包20拉向穿戴者的背部。

例如考虑穿戴者快速迈步或跳跃的情境。这将引起背包20在水平和竖直二者上的突然加速。附图标记27a表明包括根据本发明的装载系统10的背包在加速期间的位置。背包20已经倾斜远离穿戴者的身体25。当背包20处于位置27a时，背包20的质量中心位于位置24a处。装载系统10的基本弹性部分允许背包移动，因而有利地允许震动被吸收。附图标记27b表明在加速后不久背包20的位置。背包20被迅速拉回到更直立的布置(arrangement)，在该布置中背包20的质量中心24b比加速期间的质量中心24a位于更靠近身体25处，因此减小由背包20围绕枢轴施加的扭矩，该枢轴可以是物件和穿戴者之间的接触点。

图3a示出用于装载物件20(在左侧示出)的示例性装载系统10，包括：基本弹性部分11，其中基本弹性部分11在位于物件20的第一位置17处附接至物件20；限制装置，其中限制装置的长度限制基本弹性部分11的最大延伸；其中限制装置附接在物件20上的不同于第一位置17的第二位置34处。注意，限制装置也在第一位置17处附接至物件20。然而，重要的是，其也在不同于第一位置17的第二位置34处附接至物件20。在此实例中，限制装置布置在物件上的基本弹性部分11的下方。基本弹性部分11和限制装置是肩部带26的一部分。

限制装置包括限制带12和引导部分18，其中引导部分18在第二位置34处附接至物件20，并且其中限制带12可滑动地附接至引导部分18。

引导部分18包括引导带条。引导带条包括织造纺织品，其包括弹性体，在此实例中为聚丙烯。限制带12借助于第一基本环形带条19可滑动地附接至引导部分18，该第一基本环形带条19也包括织造纺织品，其包括弹性体，在此实例中为聚丙烯。

基本弹性部分11包括至少第一层11a和第二层11b。第一层11a包括弹性网。第一层11a具有第一弹性模量，第二层11b具有第二弹性模量，并且第一弹性模量与第二弹性模量不相同。在此实例中，第一弹性模量比第二弹性模量更大。第一层11a具有与第二层11b不同的长度。在此实例中，第一层11a比第二层11b更长。限制装置具有第三弹性模量，该第三弹性模量比第一弹性模量和第二弹性模量更低。

图3b示出在图3a中的侧视图中所示的用于装载物件的装载系统10的正视图。

基本弹性部分11在位于限制装置上的第三位置31处附接至限制装置。

装载系统10进一步包括固定元件13，该固定元件13在位于限制装置上的第四位置32和位于限制装置上的第五位置33处附接至限制装置，其中，基本弹性部分11在第四位置32和第五位置33处布置在固定元件13和限制装置之间，并且其中，基本弹性部分11在第四位置32和/或第五位置33处不附接至限制装置。基本弹性部分11相对于限制装置的横向移动在第四位置32和/或第五位置33处被约束。这提高装载系统10的横向稳定性。

限制装置包括限制带12和引导部分18，其中引导部分18在第二位置34处附接至物件20，并且其中限制带12可滑动地附接至引导部分18。

引导部分18包括引导带条。引导带条包括织造纺织品，其包括弹性体，在此实例中为聚丙烯。限制带12借助于第一基本环形带条19可滑动地附接至引导部分18，该第一基本环形带条19也包括织造纺织品，其包括弹性体，在此实例中为聚丙烯。

固定元件13包括第二基本环形带条。在此实例中，固定元件13包括氯磺化聚乙烯。

图4a和4b示出一个示例性实施例，其中限制装置布置在物件20上的基本弹性部分11的上方。物件20是帆布背包(rucksack)，并且仅作为轮廓示出。用于装载物件20的装载系统10包括：基本弹性部分11，其中基本弹性部分11在位于物件20上的第一位置17处附接至物件20；限制装置，其中限制装置的长度限制基本弹性部分11的最大延伸；其中，限制装置附接在物件20上不同于第一位置17的第二位置34a处。注意，限制装置也在也不同于第一位置17的另一个第二位置34b处附接至物件20。第二位置34a和34b二者位于第一位置17上方。然而，也可以的是，仅第二位置34a和34b之一位于第一位置17的上方。在此实例中，第二位置34a与第一位置17以5cm的第一竖直距离竖直地分开。在此实例中，弹性部分11是有褶的。

限制基本弹性部分11的最大延伸的限制装置包括引导部分18、第一基本环形带条19、第一环41a和第二环41b。基本弹性部分11和限制装置是肩部带26的一部分。

引导部分18在第二位置34a和34b处附接至物件20。引导部分18包括引导带条。引导部分18可滑动地附接至第一基本环形带条19和第一环41a，即，基本环形带条19和第一环41a可以沿着引导部分18滑动。基本弹性部分11借助于第二环41b连接至限制装置，带条形弹性部分11穿过该第二环41b。

附图标记：

10：装载系统

11：基本弹性部分

11a：第一层

11b：第二层

12：限制带

13：固定元件

14：带扣

15：阳连接元件

16：阴连接元件

17：第一位置

18：引导部分

19：第一基本环形带条

20：背包

21：主体

22：背包的顶部

23：第二竖直距离

24：背包的质量中心

25：穿戴者的身体

26：肩部带

27a：加速期间的位置

27b：加速后不久的位置

31：第三位置

32：第四位置

33：第五位置

34：第二位置

41：第一环