一体式胸托与胸部支撑装置的制作方法

本发明属于机械技术领域，具体地来说，是一种一体式胸托与胸部支撑装置。

背景技术：

随着科学技术的进步，人们在工作生活中对于辅助设备的依赖程度越来越高，以摆脱繁重的劳动压力。例如，人们经常需要搬运重物，沉重的负荷容易对搬运者的身体健康带来严重伤害，且严重制约人类的搬运能力，负载重量通常不能超过搬运者的自重。

近来也出现了一些穿戴式助力装置，可穿戴于人体胸部、髋部、肩部等位置，提供一定程度的助力作用。其中，胸部支撑多仍采用传动的胸带或支撑罩等形式。由于结构所限，现有的胸部支撑适应性较差，难以贴合地支撑不同体形用户的胸部，且穿戴不甚舒适。另外，现有的胸部支撑多采用分体式结构，造成结构性较差且常常存在绑带纠缠而影响使用。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种一体式胸托与胸部支撑装置，具有一体式结构与自动调节功能，适用范围广、使用方便舒适、支撑可靠。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

一种一体式胸托，具有：

基体部，所述基体部的中部具有开口部，所述开口部具有呈球面轮廓的支承面；

转动轴组，所述转动轴组一端具有外表面呈球面轮廓的接合端部，所述接合端部可旋转地保持于所述支承面上，所述接合端部与所述支承面组成球面副；

胸托本体，所述胸托本体与所述转动轴组固定连接，所述胸托本体用于贴合地支撑于用户的胸部。

作为上述技术方案的改进，所述开口部具有静止环，所述静止环与所述开口部固定连接，所述支承面为所述静止环的内表面。

作为上述技术方案的进一步改进，所述转动轴组具有转动轴与设于所述转动轴一端的所述接合端部，所述接合端部为转动环，所述转动环具有呈球面轮廓的外表面，所述转动环可旋转地保持于所述支承面上。

作为上述技术方案的进一步改进，所述胸托本体具有支撑底座与设于所述支撑底座上的弹性托持部，所述支撑底座与所述转动轴固定连接，所述弹性托持部可弹性变形地贴合支撑于用户的胸部。

作为上述技术方案的进一步改进，所述基体部两端分别设有与所述基体部铰接的连接头，所述连接头用于接入传动杆件，所述传动杆件用于向所述基体部输入支撑力。

作为上述技术方案的进一步改进，所述基体部具有基体圆盘及设于所述基体圆盘左右两侧的基体翼，所述基体圆盘与所述基体翼面向所述转动轴组的一侧表面镂空，所述基体圆盘外轮廓边缘与所述开口部外侧分别设有第一容置槽与第二容置槽，所述第一容置槽与所述第二容置槽分别设有第一缓冲圈与第二缓冲圈。

作为上述技术方案的进一步改进，所述连接头远离所述基体部的一端具有插接孔，所述插接孔内具有用于承载所述传动杆件的轴承，所述插接孔的开口端具有环形挡件，所述插接孔的中部侧壁具有用于锁紧所述传动杆件的锁紧部。

一种胸部支撑装置，具有以上所述的一体式胸托、肩部支撑部与髋传动杆件：

所述肩部支撑部两端分别连接所述一体式胸托与用户髋部，用于支撑于用户肩部；

所述髋传动杆件两端分别连接所述一体式胸托与所述用户髋部，用于实现所述一体式胸托与所述用户髋部之间的作用力传递。

作为上述技术方案的改进，所述肩部支撑部具有独立布置的第一肩带与第二肩带，所述第一肩带与所述第二肩带分别佩戴于用户的左肩与右肩，并分别与所述胸托本体连接。

作为上述技术方案的进一步改进，所述髋传动杆件为弹性杆，其上端与所述基体部刚性连接，其下端与安装于用户髋部的髋部支撑装置刚性连接。

本发明的有益效果是：

具有基体部、转动轴组与胸托本体，基体部与转动轴组之间以球面副连接，使转动轴组相对于基体部具有全部转动自由度，转动轴组与连接于转动轴组的胸托本体可自由旋转而迅速调节胸托本体与用户胸部的位置，使胸托本体对用户胸部的支撑作用更为理想，且使用方便灵活，同时一体式胸托具有一体结构，可直接穿戴于胸部，避免扣带纠缠等弊端，提供了一种使用方便舒适、支撑可靠的一体式胸托。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本发明实施例1提供的一体式胸托的爆炸结构示意图；

图2是本发明实施例1提供的一体式胸托去除胸托本体后的结构示意图；

图3是本发明实施例1提供的一体式胸托的去除胸托本体后的爆炸结构示意图；

图4是本发明实施例1提供的胸部支撑装置的结构示意图。

主要元件符号说明：

1000-胸部支撑装置，0100-一体式胸托，0110-基体部，0111-基体圆盘，0112-基体翼，0113-开口部，0113a-静止环，0114-第一容置槽，0115-第二容置槽，0116-第一缓冲圈，0117-第二缓冲圈，0120-转动轴组，0121-转动轴，0122-接合端部，0123-连接盘，0130-胸托本体，0131-支撑底座，0132-弹性托持部，0140-连接头，0141-插接孔，0142-轴承，0143-环形挡件，0144-锁紧部，0200-肩部支撑部，0210-第一肩带，0220-第二肩带，0300-髋传动杆件。

具体实施方式

为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对一体式胸托与胸部支撑装置进行更全面的描述。附图中给出了一体式胸托与胸部支撑装置的优选实施例。但是，一体式胸托与胸部支撑装置可以通过许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对一体式胸托与胸部支撑装置的公开内容更加透彻全面。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在一体式胸托与胸部支撑装置的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

实施例1

请参阅图1，一体式胸托0100具有基体部0110、转动轴组0120与胸托本体0130，转动轴组0120带动胸托本体0130而可旋转地保持于基体部0110上，以球面副而实现自动调整，使胸托本体0130可自适应地贴合于具有不同体形的用户的胸部，提供妥帖支撑。一体式胸托0100的具体构造举其要者详述如下。

请结合参阅图1～3，基体部0110提供一体式胸托0100的整体支撑，于用户的胸部与外部支撑装置之间传递载荷，应具有足够的结构强度。一般地，基体部0110为刚体，强度较高而抗变形能力较强。在一个示范性的实施例中，基体部0110具有一体成型结构，换言之，基体部0110可采用一体铸造、注塑等方式成型，亦可采用若干部件焊接、螺纹紧固等方式实现一体连接。实际应用时，基体部0110无需拆卸而一体使用，具有穿戴方便、结构性好等优点。

基体部0110的中部具有开口部0113，开口部0113具有呈球面轮廓的支承面。具体地，开口部0113可采用多种结构方式，如通孔、盲孔等，内表面为呈球面轮廓的支承面。其中，支承面的位置可设于开口部0113的侧壁，于开口部0113具有底面(如盲孔)时，支承面亦可设于开口部0113的底面。应当注意的是，支承面呈球面轮廓，并不要求支承面具有完整球面，可以是自完整球面截取的部分表面。

优选地，开口部0113具有静止环0113a，静止环0113a与开口部0113固定连接，支承面为静止环0113a的内表面。具体地，静止环0113a具有环形结构，其内表面具有球面轮廓而为支承面。静止环0113a外表面与开口部0113固定连接，在一个示范性的实施例中，静止环0113a与开口部0113可为刚性连接。应当注意的是，静止环0113a的内表面与开口部0113的开口端保持相对，以便转动轴组0120与静止环0113a配合。

优选地，基体部0110具有镂空结构。具体地，基体部0110接近转动轴组0120的一侧表面镂空，以去除多余重量而形成加强筋连接，保证基体部0110的结构强度并降低基体部0110的重量，避免自重过大而对用户造成额外负荷。

在一个示范性的实施例中，基体部0110具有基体圆盘0111及设于基体圆盘0111左右两侧的基体翼0112。其中，基体圆盘0111中心处设有开口部0113，基体翼0112用于对外连接并起到一定程度的配重作用。基体圆盘0111与基体翼0112面向转动轴组0120的一侧表面镂空，基体圆盘0111外轮廓边缘与开口部0113外侧分别设有第一容置槽0114与第二容置槽0115，第一容置槽0114与第二容置槽0115分别用于容纳第一缓冲圈0116与第二缓冲圈0117。在转动轴组0120与胸托本体0130旋转调整时，第一缓冲圈0116用于在胸托本体0130与基体部0110之间实现缓冲，第二缓冲圈0117用于在转动轴组0120与基体部0110之间实现缓冲。第一缓冲圈0116与第二缓冲圈0117可采用弹性材料制成，如橡胶、硅胶等。

优选地，基体部0110两端分别设有与基体部0110铰接的连接头0140，连接头0140用于接入传动杆件，传动杆件用于向基体部0110输入支撑力。具体地，连接头0140可于铅垂面内绕其与基体部0110的铰接轴旋转，以调整连接头0140与基体部0110的布置角度而实现支撑力矩的调节。在一个示范性的的实施例中，连接头0140为两个，并分设于基体部0110两侧的基体翼0112上，连接头0140与基体翼0112铰接。基体翼0112上设有容纳槽，以供连接头0140插入。

进一步优选，连接头0140远离基体部0110的一端具有插接孔0141，插接孔0141内具有用于承载传动杆件的轴承0142，插接孔0141的开口端具有环形挡件0143，插接孔0141的中部侧壁具有用于锁紧传动杆件的锁紧部0144。

其中，环形挡件0143具有带中心通孔的端部挡板，用于防止轴承0142脱落并供连接杆穿过。环形挡件0143可采用螺纹连接、卡扣连接等形式连接于连接头0140上。锁紧部0144用于对传动杆件进行周向固定，防止传动杆件发生旋转窜动与轴向窜动。锁紧部0144可采用顶丝、顶针等结构形式。

于此，传动杆件可一一穿过环形挡件0143、轴承0142与插接孔0141而实现与连接头0140的连接，并具有旋转调节的能力。当传动杆件调节到位后，藉由锁紧部0144而实现周向固定，以保证传动杆件与连接头0140连接稳固，传动迅速到位。

转动轴组0120的一端具有外表面呈球面轮廓的接合端部0122，接合端部0122可旋转地保持于支承面上，接合端部0122与支承面组成球面副。具体地，转动轴组0120可采用多种结构形式，如一体成型并具有接合端部0122的转轴，亦可是以轴类零件为主体的组件，通过接合端部0122与支承面的球面副而可自由旋转。

根据球面副的特点，接合端部0122可绕球面轮廓的球心实现三个方向的相对转动。于此，转动轴组0120具有全向转动自由度，于外部载荷作用下可自行调整，保证受力状态理想。

优选地，转动轴组0120具有转动轴0121与设于转动轴0121一端的接合端部0122，转动轴0121与接合端部0122连接为一体，具有一体旋转的运动特性。接合端部0122可采用多种结构形式，并与开口部0113的结构形式相适应。例如，在开口部0113为盲孔时，接合端部0122可为截取球体一半以上体积而得的球面。

进一步优选，接合端部0122为转动环，转动环具有呈球面轮廓的外表面，转动环可旋转地保持于支承面上。具体地，转动环为环形结构，其外表面与支承面组成球面副。一般地，转动环的外表面与支承面的表面轮廓相适应。

优选地，转动轴组0120远离基体部0110的一端具有连接盘0123，连接盘0123用于连接胸托本体0130，以合理的接触面积而保证转动轴组0120与胸托本体0130之间的稳固连接。

胸托本体0130与转动轴组0120固定连接，胸托本体0130用于贴合地支撑于用户的胸部。具体地，胸托本体0130与转动轴组0120具有一体的运动特性，可通过螺纹连接、焊接等多种连接方式紧固。

基于用户具有不同的身材体形，胸托本体0130支撑于不同用户的胸部时，胸托本体0130受力并不相同。胸托本体0130受力带动与其固连的转动轴组0120转动，转动轴组0120于支承面上具有全转动自由度而可迅速地转动调整，使胸托本体0130对用户胸部的支撑方向理想，支撑稳定而利于减轻用户负担，且用户穿戴更为舒适。

优选地，胸托本体0130具有支撑底座0131与设于支撑底座0131上的弹性托持部0132，支撑底座0131与转动轴0121固定连接，弹性托持部0132可弹性变形地贴合支撑于用户的胸部。

在一个示范性的实施例中，支撑底座0131采用板状结构，两端分别连接连接盘0123与弹性托持部0132。其中，支撑底座0131与连接盘0123之间采用螺纹连接，支撑底座0131与弹性托持部0132之间采用粘接结构。弹性托持部0132可采用弹性材料制成，如橡胶、弹性塑料、硅胶等，具有较佳的变形能力而避免对用户造成伤害，并可及时缓冲震荡力。

请结合参阅图4，在此一并介绍胸部支撑装置1000，具有以上所述的一体式胸托0100、肩部支撑部0200与髋传动杆件0300，用于与用户身体其他部位或设于所述其他部位的支撑装置连接，利用用户的身体整体结构及相应支撑装置承载负荷，以减轻局部受力并迅速传递于地面，取得整体受力的理想状态。胸部支撑装置1000的主要结构详述如下。

肩部支撑部0200两端分别连接一体式胸托0100与用户髋部，用于支撑于用户肩部。通过肩部支撑部0200，用户的肩部、胸部与髋部形成有效联动，避免局部受力集中，使用户在分散力作用下负荷较小。肩部支撑部0200可采用多种结构形式，并具有后扣式结构。换言之，肩部支撑部0200自用户的后背扣合连接。

优选地，肩部支撑部0200具有独立布置的第一肩带0210与第二肩带0220，第一肩带0210与第二肩带0220分别佩戴于用户的左肩与右肩，并分别与胸托本体0130连接。在一个示范性的实施例中，第一肩带0210与第二肩带0220分别与支撑底座0131连接。

髋传动杆件0300两端分别连接一体式胸托0100与用户髋部，用于实现一体式胸托0100与用户髋部之间的作用力传递。

优选地，髋传动杆件0300为弹性杆，其上端与基体部0110刚性连接，其下端与安装于用户髋部的髋部支撑装置刚性连接。

具体地，如前所述，髋传动杆件0300通过连接头0140与基体部0110连接。在连接头0140具有插接孔0141、轴承0142与环形挡件0143的实施例中，髋传动杆件0300与连接头0140的连接方式和前述传动杆件的连接方式一致，此处不再赘述。

在这里示出和描述的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制，因此，示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明的保护范围应以所附权利要求为准。