CN102805450A - 一种谐振频率和弹性系数可调的助力器 - Google Patents
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Abstract
一种谐振频率和弹性系数可调的助力器，属于助力器、助力装置的设计和制造技术领域。助力器底板的前端和助力器上板的前端活动连接，助力器底板的后端和助力器上板的后端分别连接在柔性链的一端，柔性链、助力器底板、助力器上板构成一个三角形；其中：助力器底板水平放置；柔性链可伸缩；助力器上板靠近后端的位置有定位凸台组，在助力器底板与助力器上板的相应位置连接有弹簧托盖组，压缩弹簧的一端套在定位凸台组的凸台上，另一端套在弹簧托盖组中的托盖上；所述的助力器底板两侧边缘均大于助力器上板，在这大于的两侧边缘上连接有横跨助力器上板用于固定脚掌的助力器安装带。本助力器与人体匹配好，能减少能量损耗，使人走得更快更省力。
Description
技术领域
本发明是一种谐振频率和弹性系数可调的助力器，具体为一种弹簧的数量和各弹簧的弹性系数可以调整的助力装置。该助力器可以通过调整弹簧数量调节谐振频率，以适应不同的行走速度，通过调整各弹簧的弹性系数来适应不同体重的人。本发明属于助力器、助力装置的设计和制造技术领域。
背景技术
步行与借助工具前进（如轮滑、自行车等工具）相比，速度慢，效率低有较多的能量浪费掉了。而现有的助力鞋具有谐振频率不可调、不能同时满足人的多方面的要求等缺点，本发明提出了一种谐振频率和弹性系数可调的助力器。该助力器可以根据人的体重和行走频率进行调整，从而达到助力器与人体的最佳匹配，减少能量损耗，使人走得更快更省力。
发明内容
本发明的目的在于减少人们运动或者步行时的能量损耗，以及满足人们走路时不同的速度、不同压力的需求。人们可以根据自己自身特点和运动需求调节助力器的谐振频率和弹性系数。这种谐振频率可调的助力器在人脚踏地时弹簧压缩，进行储能；抬脚时弹簧释放储存的能量。另外，通过调节压缩弹簧的数量可以改变助力器的谐振频率，也可调整弹簧的弹性系数和个数实现助力器弹性系数的调整。
助力器底板的前端和助力器上板的前端活动连接，助力器底板的后端和助力器上板的后端分别连接在柔性链的一端，柔性链、助力器底板、助力器上板构成一个三角形；其中：助力器底板水平放置；柔性链可伸缩，通过调整柔性链的伸缩长度来调整助力器上板的倾斜角度；助力器上板靠近后端的位置有定位凸台组，在助力器底板与助力器上板的相应位置连接有弹簧托盖组，压缩弹簧的一端套在定位凸台组的凸台上，另一端套在弹簧托盖组中的托盖上；所述的助力器底板两侧边缘均大于助力器上板，在这大于的两侧边缘上连接有横跨助力器上板用于固定脚掌的助力器安装带。
所述的弹簧托盖组与助力器底板通过螺纹相连接。
所述的助力器底板与助力器上板、柔性链与助力器底板、柔性链与助力器上板均通过销轴连接，并且在所述的销轴上均安装有销钉。
所述的连接在定位凸台组和弹簧托盖组之间的压缩弹簧可以拆卸和更换。
所述的助力器安装带的上端为适应脚的背部形状的圆弧形。助力器安装带的条数为3至5条。
本发明的谐振频率和弹性系数可调的助力器的使用方法如下：
将助力器放置在地面上，使助力器底板与地面贴合，脚踏在助力器上板上，通过助力器安装带把该助力器和脚进行绑定，当人脚向下踏地时压缩弹簧组压缩并进行储能，同时助力器上板绕销轴有一定角度旋转，柔性链同时也进行压缩；抬脚时压缩弹簧组伸长并释放储存的能量，从而达到抬脚时的助力，助力器上板绕销轴旋转复位，柔性链同时也进行伸长并复位。
谐振频率和弹性系数的调整方法：当使用该工具行走频率改变时，为达到最佳助力效果，通过调整弹簧的数量和更换不同谐振频率的弹簧实现助力器共振频率与行走频率接近，实现共振，达到最佳助力效果。通过调整弹簧的数量或各弹簧的刚度也可实现助力器整体弹性系数的调整，以适应不同体重人的需要。
具体方法是：根据需要把部分弹簧托盖组与助力器底板进行分离，取出这部分弹簧托盖组上面的压缩弹簧，或更换为需要的弹簧，再把这部分弹簧托盖组与助力器底板装配上就实现了该目的。
本发明可以获得如下有益效果：
该助力器可以适用于不同体重的人，适应不同的行走频率。根据人的体重和行走频率进行调整弹簧组的弹性系数和固有频率，使其弹性系数适合使用人的体重，使其固有频率与行走频率一致或接近，实现共振效果，从而达到助力器与人体的最佳匹配，减少能量损耗，使人走得更快更省力。
附图说明
图1：本发明的轴侧视图
图2：本发明的全剖视图
图3：本发明的俯视图
图4：本发明的仰视图
图5:本发明的销轴一连接处的放大剖视图
图6：本发明的销钉二、销钉三安装处的放大视图
图中：1.销轴一，2.助力器底板,3.助力器安装带一,4.弹簧托盖组，5.销轴二，6.柔性链，7.定位凸台组8.销轴三，9.助力器上板，10.压缩弹簧一，11.助力器安装带二，12.压缩弹簧二,13.压缩弹簧三，14.压缩弹簧四，15.助力器安装带三，16.销钉一，17.助力器安装带的安装孔一，18.销钉三，19.销钉二，20.助力器安装带的安装孔二，21.助力器安装带的安装孔三，22.助力器安装带的安装孔四，23.助力器安装带的安装孔五，24.助力器安装带的安装孔六，25.助力器安装带的安装孔七，26.助力器安装带的安装孔八。
具体实施方法：
结合附图1-图6采用常规机械加工进行设计、加工和组装。
1．各零部件的制备：
a.助力鞋的助力器底板2和助力器上板9可采用高强度塑料或尼龙等材料采用铣削加工，或采用模具浇铸、冲压等方法制作；弹簧托盖组4可采用采用高强度塑料或尼龙等材料采用车削加工，但不限于这些加工方法。
b.销轴一1、销轴二5、销轴三8、压缩弹簧一10、压缩弹簧二12、压缩弹簧三13、压缩弹簧四14、助力器安装带一3、助力器安装带二11、助力器安装带三15、销钉一16、销钉三18、销钉二19和柔性链6可在五金市场购置。
2．组装：
a.将助力器底板2、助力器上板9安装在销轴一1上，之后在销轴一1细端安装上销钉一16，将柔性链6的一端和助力器底板2安装在销轴二5上，之后在销轴二5的细端安装上销钉二19，将柔性链6的另一端和助力器上板9安装在销轴三8上，之后在销轴三8的细端安装上销钉三18，如图1和图2所示。
b.将压缩弹簧一10、压缩弹簧二12、压缩弹簧三13、压缩弹簧四14放在弹簧托盖组4上，进行压缩弹簧的一端定位，由助力器上板9上的定位凸台组(7)将压缩弹簧的另一端定位，最后由弹簧托盖组4把压缩弹簧固定于助力器底板2和助力器上板9之间，如图2所示。
c.助力器安装带一3的一端系在助力器安装带的安装孔五23上，另一端系在助力器安装带的安装孔六24上，助力器安装带二11的一端系在助力器安装带的安装孔三21上，另一端系在助力器安装带的安装孔八26上，助力器安装带三15的一端系在助力器安装带的安装孔四22上，另一端系在助力器安装带的安装孔七25上，从而实现脚与助理器的绑定。
以上为本发明的一个优选实施例，但是本发明的内容不仅仅局限于此。
Claims (5)
1.一种谐振频率和弹性系数可调的助力器，其特征在于：
助力器底板的前端和助力器上板的前端活动连接，助力器底板的后端和助力器上板的后端分别连接在柔性链的一端，柔性链、助力器底板、助力器上板构成一个三角形；其中：助力器底板水平放置；柔性链可伸缩，通过调整柔性链的伸缩长度来调整助力器上板的倾斜角度；助力器上板靠近后端的位置有定位凸台组，在助力器底板与助力器上板的相应位置连接有弹簧托盖组，压缩弹簧的一端套在定位凸台组的凸台上，另一端套在弹簧托盖组中的托盖上；所述的助力器底板两侧边缘均大于助力器上板，在这大于的两侧边缘上连接有横跨助力器上板用于固定脚掌的助力器安装带。
2.根据权利要求1所述的一种谐振频率和弹性系数可调的助力器，其特征在于：弹簧托盖组与助力器底板通过螺纹相连接。
3.根据权利要求1所述的一种谐振频率和弹性系数可调的助力器，其特征在于：所述的助力器底板与助力器上板、柔性链与助力器底板、柔性链与助力器上板均通过销轴连接，并且在所述的销轴上均安装有销钉。
4.根据权利要求1所述的一种谐振频率和弹性系数可调的助力器，其特征在于：所述的连接在定位凸台组和弹簧托盖组之间的压缩弹簧可以拆卸和更换。
5.根据权利要求1所述的一种谐振频率和弹性系数可调的助力器，其特征在于：所述的助力器安装带的上端为适应脚的背部形状的圆弧形。助力器安装带的条数为3至5条。
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