1.本发明涉及机械传动的省力装置领域，特别是涉及一种背包。
背景技术：
2.在日常生活中，人们常使用背包携带相对重量较大的物品，因此如何通过改变背包结构，减轻用户负重，成为急需结解决的问题。
3.在现有技术中，大多数背包通过在两侧设置导轨，直接连接弹性器件或通过各式滑轮、钢丝绳索连接负重和弹性器件来设计减负机构。而人体活动的姿态多变，导轨除了主导背包上下方向的活动之外，还需要承受需要不同姿态时各个方向的力，且背包在导轨上的往复活动距离长，故而对导轨的强度要求极其高，精度也难以把控，摩擦力与噪音都很大，整体重量也较大，机构复杂，多处为线连接，安装复杂，容易发生故障。
技术实现要素：
4.根据上述问题，本发明公开了一种背包，用于解决用户负重运动过程中背包的上下运动加速度变化带来的冲击体感问题，同时也解决了现有的减负背包质量重，且传动结构对各部件的强度要求过高、减负效果不好或不易实现以及质量差等问题。
5.在本发明的一些实施例中，对减负背包的减负传动系统进行了改进，现有的减负背包都是采用两侧设置导轨，直接连接弹性器件或通过各式滑轮、钢丝绳索连接负重和弹性器件来设计减负机构，其传动效果不好且连接可靠性较差，而本技术则采用一体加工成型的同心齿轮和齿条作为传动结构，蓄力结构设置为弹性系数较大的弹簧，在背包本体相对于人体背部上下移动的过程中，同心的变速齿轮利用轮轴原理，使背包本体微小的移动即可激发弹簧的蓄力过程，减负效果更好，且齿轮传动形式各个工作部件间的摩擦力较小，使用噪声和使用流畅性较好，更好的达到蓄力减负效果。
6.在本发明的一些实施例中，对减负背包的减负的辅助传动结构进行了改进，背包除了上述的传动系统和蓄能装置等进行蓄能减负的主要工作部件以外，还包括滑动辅助系统和限位辅助系统，滑动辅助系统的作用在于限定背包板和背板沿限位辅助系统的配合方向相对移动，限位辅助系统的作用在于支撑背包板与背板间的滑动间隙，使背包板与背板之间发生相对滑动时不受阻。
7.本发明滑动辅助系统的一种具体实施方式为将滑动辅助系统设置为滑轮导轨传动形式，减小背包板和背板相对位移的摩擦，具体为将第一导轨固定安装在背包板的两侧，且动力齿条设置于第一导轨的一侧表面，第一滑轮组包括多个滑轮，且第一滑轮组的旋转轴心固定安装在背板的两侧，第一滑轮组与第一导轨滑动限位配合，使背板相对于背包板沿第一导轨的导向方向相对限位滑动。
8.第一滑轮组设置为三向错位轮，同时，第一导轨的截面为u形，内部形成有容纳部，三向错位轮设置在容纳部内，且三向错位轮分别在三个方向上与形成容纳部的第一导轨的三个内壁接触并限位，提高第一滑轮组在第一导轨的滑动稳定性；
9.背板与背包板相对上下滑动是靠第一导轨内的第一滑轮组支撑，第一滑轮组的三个滑轮依次贴合导轨的前、后、内侧三个面。
10.本发明限位辅助系统的一种具体实施方式为将限位辅助系统设置为滑轮导轨传动形式，将滑轮支撑在背包板和背板之间，一方面可以减少背包板与背板间相对滑动的摩擦力，减小噪声，另一方面，限位辅助系统在背包板与背板相对滑动位移时还能够起到一定的限位作用，防止背包板后倾，背包在负重后，会后倾或者背包板变形，就会挤压到背板和安装板造成滑动摩擦，故而用滑轮顶住背包板，一旦背包板变形或者发生后倾，滑轮就会对背板和背包板进行支撑，进行滑动摩擦。
11.在本发明的一些实施例中，对减负背包的减负的传动系统的配合参数进行了改进，变速齿轮由直径不等的第一齿轮和第二齿轮组成，实现变速配合，第一齿轮与动力齿条相啮合，第二齿轮与受力齿条相啮合，第一齿轮与第二齿轮的变速比范围为3∶1到5∶1之间，第一齿轮齿数大于24，第二齿轮的齿数大于12，第一齿轮与第二齿轮的齿轮模数范围为1至2，且动力齿条齿荷受力齿条的模数规格与第一齿轮齿的模数规格范围相同，动力齿条、受力齿条与第一齿轮啮合的装配间隙范围在0.1mm至0.3mm，其齿轮的配合参数具体值是试验人员经过对各个参数进行试验而确定的范围值，采用上述参数值，背包在使用的过程中，在满足传动减负效果，最大程度地减小工作噪音。
12.基于上述改进，本技术公开了一种背包，包括用于携带负载的背包本体、与人体背部接触的背板、设置在背板上的肩带，背包还包括背包板和安装板，背包本体固定安装在背包板上，安装板可滑动地连接于背板，且安装板上设置有传动系统和蓄能装置。
13.传动系统对称设置于背板的两侧，每个传动系统包括受力齿条、动力齿条和变速齿轮，受力齿条设置于安装板的两侧，动力齿条固定连接在背包板上，变速齿轮可转动的安装于背板上，且变速齿轮分别与动力齿条和受力齿条相啮合，蓄能装置一端固定连接在背板上，且蓄能装置另一端固定连接于安装板；
14.背包还包括滑动辅助系统和限位辅助系统。
15.在本发明的一些实施例中，滑动辅助系统包括第一导轨和第一滑轮组；
16.第一导轨固定安装在背包板的两侧，且动力齿条设置于第一导轨的一侧表面，第一滑轮组包括多个滑轮，且第一滑轮组的旋转轴心固定安装在背板的两侧；
17.第一滑轮组与第一导轨滑动限位配合，使背板相对于背包板沿第一导轨的导向方向相对限位滑动。
18.第一导轨底部设有导轨固定模块与阻尼缓冲模块。
19.导轨固定模块用于将第一导轨固定安装在背包板上，阻尼缓冲模块用于在背板相对于背包板的运动达到限位时，减少背板和背包板之间的硬性碰撞。
20.滑动辅助系统还包括设置于背板左右两端分别的第二导轨，安装板上与第二导轨相对位置固定连接有引导部，引导部可滑动地套设于第二导轨。
21.在本发明的一种实施例中，变速齿轮固定安装于背板上的齿轮容纳部，齿轮容纳部盖用于将齿轮容纳部封闭，变速齿轮可转动地安装于齿轮容纳部内部。
22.在本发明的一种实施例中，蓄能装置包括多个弹簧，安装板设有多个导槽，导槽与弹簧对应设置，导槽上设有可滑动的弹簧端子，弹簧端子上设有挂钩，且弹簧端子与弹簧一端固定连接，弹簧的另一端与背板固定连接。
23.弹簧端子上固定有调节装置，调节装置用于调节弹簧的预紧力。
24.变速齿轮设置有多个，且多个变速齿轮沿动力齿条行进方向依次阵列。
25.本发明的有益效果为：
26.将用户的运动过程传导到安装板中，再通过蓄能装置中的弹簧蓄力特性降低或消除负荷背包的加速度，从而降低甚至消除背包加速度运动时产生的冲击力和人体克服重力额外做的功，实现了背包的减负功能；
27.同时通过将传动系统设置在齿轮齿条互相卡合的方式，提高了运动传导的稳定性，减小了各部件间的相互作用力，提高了背包的使用寿命；
28.滑动辅助系统的作用在于限定背包板和背板沿限位辅助系统的配合方向相对移动，减小背包板和背板相对位移的摩擦，提高背包板和背板移动稳定性；
29.将限位辅助系统支撑在背包板的背板之间，一方面可以减少背包板与背板间相对滑动的摩擦力，减小噪声，另一方面，限位辅助系统在背包板与背板相对滑动位移时还能够起到一定的限位作用，防止背包板在背包本体负载较大时变形或后倾；
30.对变速齿轮、动力齿条和受力齿条参数值重新调整，背包在使用的过程中，在满足传动减负效果，最大程度地减小工作噪音。
附图说明
31.图1为本发明实施例一种背包分解结构示意图之一；
32.图2为本发明实施例一种背包分解结构示意图之一；
33.图3为本发明实施例一种背包的内部结构示意图之一；
34.图4为本发明实施例一种背包的内部结构示意图之一；
35.图5为本发明实施例一种背包的内部结构示意图之一；
36.图6为本发明实施例一种背包的内部结构示意图之一；
37.图7为本发明实施例一种背包的传动系统结构示意图。
38.附图标记说明：
39.110、背包本体；120、背包板；130、背板；131、肩带；140、安装板；200、传动系统；210、变速齿轮；211、第一齿轮；212、第二齿轮；221、受力齿条；222、动力齿条；231、齿轮容纳部；232、齿轮容纳部盖；300、蓄能装置；310、弹簧；321、导槽；322、弹簧端子；330、调节装置；400、滑动辅助系统；410、第一导轨；411、导轨固定模块；412、阻尼缓冲模块；420、第一滑轮组；430、第二导轨；440、引导部；500、限位辅助系统；510、第二滑轮组。
具体实施方式
40.下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式做进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
41.在本技术的描述中，需要理解的是，术语
″
中心
″
、
″
上
″
、
″
下
″
、
″
前
″
、
″
后
″
、
″
左
″
、
″
右
″
、
″
竖直
″
、
″
水平
″
、
″
顶
″
、
″
底
″
、
″
内
″
、
″
外
″
等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
42.术语
″
第一
″
、
″
第二
″
仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者
隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有
″
第一
″
、
″
第二
″
的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中，除非另有说明，
″
多个
″
的含义是两个或两个以上。
43.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语
″
安装
″
、
″
相连
″
、
″
连接
″
应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
44.下文是结合附图1-7对本技术的优选的实施例说明。
45.如图1和图2所示的一种背包包括用于携带负载的背包本体110、与人体背部接触的背板130以及设置在背板130上的肩带131。
46.背包还包括背包板120和安装板140；
47.背包本体110固定安装在背包板120上，安装板140可滑动地连接于背板130，且安装板140上设置有传动系统200和蓄能装置300；
48.传动系统200设置于背板130的两侧，每个传动系统200包括受力齿条221、动力齿条222和变速齿轮210；
49.受力齿条221设置于安装板140的两侧，动力齿条222固定连接在背包板120上；
50.变速齿轮210可转动的安装于背板130上，且变速齿轮210分别与动力齿条222和受力齿条221相啮合；
51.蓄能装置300一端固定连接在背板130上，且蓄能装置300另一端固定连接于安装板140；
52.滑动辅助系统400，滑动辅助系统400分别与背包板120和背板130固定连接，背包板120和背板130沿滑动辅助系统400的限定配合方向相对移动；
53.限位辅助系统500，限位辅助系统500固定安装于安装板140上，且限位辅助系统500用于支撑背包板120与背板130间的滑动间隙。
54.需要说明的是，上述减负背包的工作原理为：
55.在不考虑摩擦力与空气阻力的理想状况下，人体背负本发明的背包处于静止状态时，背包本体110、传动系统200、人体与背板130处于平衡状态。
56.由于人在行走时，背包会随着人体的肩膀、背部、臀部等活动而产生上下左右等各个方向的活动，其中上下的起伏活动在背包活动启动、停止时以及活动方向变换时产生的加速度力会对人体产生除了背包自重外的额外的周期性负重，该负重有时候可以高于背包实际负重的三倍甚至更高，从而对人体的肩膀、脊椎造成更大的压迫。
57.当人体由静止状态开始向上运动时，与人体直接接触的背板130随即同步人体做向上运动，背包本体110则在惯性作用下，仍将保持原来位置，但相对于背板130，背包本体110则是向下运动，故而固定于背板130上的变速齿轮210在动力齿条222的带动下开始旋转运动，并以设定的变速比带动与变速齿轮210小轮啮合的受力齿条221运动，使底部连接的蓄能装置300蓄力。
58.蓄能装置300以现有的减负背包中较为常见的弹性蓄能的方式进行举例说明，蓄能装置300形变的期间内产生的额外弹力刚好等于克服背包本体110重力相对于向上运动
时的作用力，但也不足以使背包本体110克服自身重力相对于地面向上运动，背包本体110与地面仍处于相对静止的状态。随后当人体变换方向开始向下运动，背板130也随之向下运动，此时背包本体110相对于背板130则是向上运动，蓄能装置300失去蓄力条件，开始持续释放上述所蓄的力，并带动变速齿轮210反向转动，将蓄能装置300所蓄额外弹力传导至动力齿条222，在此期间，蓄能装置300所释放的额外弹力使背包本体110刚好克服自身重力而不相对于地面向下运动。在蓄能装置300的蓄力和释放所蓄的力期间，背包本体110的位置相对于地面一直是保持相对静止状态，从而实现视觉悬浮效果。
59.在上述描述中，蓄能装置300的所蓄的力实际上来自于人体向上运动时做的功，但由于蓄能装置300的线性蓄力特性，将人体克服背包重力向上运动所做的功平缓地进行蓄力；而蓄能装置300释放所蓄的力时，仍是以较为平缓的线性形式释放，故而使人体感上有减负感；弹性器件在蓄力和释放所蓄力期间，背包本体110相对与地面一直处于静止状态，从而使人体完全没有背包本体11o克服重力上升以及自由落体时的冲击体感，而是只感受蓄能装置300的平缓的形变体感。
60.更进一步的理解为，上述传动系统200的作用为：将背包本体110向上向下的加速度运动启动或停止或方向转换瞬间产生的额外作用力和巨大冲击力转换为弹性组件形变时的持续性的小而平缓的作用力，从而实现体感上的减负作用。
61.此外，除了上述的传动系统200和蓄能装置300等进行蓄能减负的主要工作部件以外，还包括滑动辅助系统400和限位辅助系统500，滑动辅助系统400的作用在于限定背包板120和背板130沿限位辅助系统500的配合方向相对移动，限位辅助系统500的作用在于支撑背包板120与背板130间的滑动间隙，一方面可以减少背包板120与背板130间相对滑动的摩擦力，减小噪声，另一方面，限位辅助系统500在背包板120与背板130相对滑动位移时还能够起到一定的限位作用，防止背包板120后倾。
62.在本发明的一种具体实施方式中，如图5-7所示，变速齿轮210由直径不等的第一齿轮211和第二齿轮212组成，且第一齿轮211直径大于第二齿轮212直径，第一齿轮211和第二齿轮212同轴且加工为一体。
63.第一齿轮211与动力齿条222相啮合，第二齿轮212与受力齿条221相啮合。
64.基于上述变速齿轮210的结构，在本发明的一种具体实施方式中，如图3和图5所示，变速齿轮210固定安装于背板130上的齿轮容纳部231，齿轮容纳部231盖用于将齿轮容纳部231封闭度速齿轮210可转动地安装于齿轮容纳部231内部。
65.齿轮容纳部231的作用在于，在背板130上形成有用于安装变速齿轮210的空间，并将该空间封闭，一方面提高了变速齿轮210安装的稳定性，另一方面，避免外部的其他物体于变速齿轮210直接接触造成变速齿轮210损坏，提高变速齿轮210的使用寿命。
66.需要说明的是，在上述描述中，如图3-7所示，变速齿轮210的作用在于改变背包本体110的重力作用在弹簧310上的方向，并放大背包本体110与人体的相对运动，使人体非常轻微的上下运动通过变速也能让弹簧310产生形变进行蓄力，从而人体任意频率和幅度的运动都可以让弹簧310一直以一定范围内的频率进行形变蓄力和释放所蓄的力。
67.变速齿轮210在背包进行减负工作的过程中的具体作用在于：
68.变速齿轮210由两个直径不等的第一齿轮211和第二齿轮212组成，且第一齿轮211直径大于第二齿轮212直径，当背包本体110以及固定背包的背包板120相对于背板130运动
时，设置于背包板120两侧的动力齿条222带动第一齿轮211转动，第二齿轮212同时随着第一齿轮211进行转动，带动受力齿条221运动，此时，变速齿轮210整体可抽象看作为一个杠杆，第一齿轮211作为施力部，第二齿轮212作为受力部，变速齿轮210中心轴作为杠杆的支点，且由于第一齿轮211直径大于第二齿轮212直径，即，变速齿轮210为施力部长度长于受力部的省力杠杆，该设计方案的有益效果在于，一方面放大背包本体110与人体的相对运动，使人体非常轻微的上下运动通过变速也能让弹簧310产生形变进行蓄力，提高弹簧310响应背包本体110的运动状态变化的灵敏度，另一方面，对于弹簧310的选用来说，可选择弹性系数较大的弹簧310作为蓄能装置300，弹簧310弹性系数越大，形变量就越小，可充分减小弹簧310容纳部的空间占用面积，提高背板130的空间利用率。
69.在本发明的一种具体实施方式中，如图6和图7所示，蓄能装置300包括多个弹簧310。
70.安装板140设有多个导槽321，导槽321与弹簧310对应设置，导槽321上设有可滑动的弹簧端子322，弹簧端子322上设有挂钩，且弹簧端子322与弹簧310一端固定连接。
71.弹簧310的另一端与背板130固定连接。
72.其中，导槽321部分也可以设置为弹簧310容纳部和用于将弹簧310盒封闭的弹簧310容纳部盖。
73.弹簧310两端分别连接于弹簧310容纳部和安装板140相连接，实现背包本体110与传动系统200以及背板130三者的弹性连接。
74.通过增加或减少弹簧310数量，或改变弹簧310在弹力调节装置330上的固定位置，达到弹力调节的效果。
75.相应地，本发明对弹簧310的形变量和弹性系数极为重要。
76.需要说明的是，在受力大小相同的情况下，弹簧310弹性系数越大，弹簧310形变量越小，弹簧310的变化行程就越短，因此，弹簧310恢复初始状态时间就越短，相对的，弹簧310的动能和惯性就越小，本设计方案有效地避免了弹簧310产生大幅度震颤所产生的惯性，同时也避免了，当背包本体110的上下振动频率相对于背板130的上下运动的频率，与人体上下运动的频率相同所产生的共振现象。
77.为避免人体运动频率、幅度改变过大，弹性组件形变程度过大，造成形变频率与人体运动的频率重合，导致共振，故应大幅增加弹簧310的弹性系数的同时形变行程较小，从而将弹簧310的形变频率稳定在一定范围内，同时还可大幅减小弹簧310形变转换瞬间的惯性，进一步做到减负效果。
78.优选的，为配合背包本体110不同负重需求以及负重后背包本体110与背板130在静止状态下处于合适的相对位置。
79.基于上述说明，本发明的一种具体实施方式，如图6和图7所示，弹簧端子322上固定有调节装置330，调节装置330用于调节弹簧310的预紧力。
80.需要说明的是，本发明设计的蓄能装置300还包括调节弹簧310的弹性系数的弹力调节装置330，主要调整弹簧310与背板130的固定位置和有效连接的弹簧310数量，从而调节背包负重时静止状态下弹簧310的初始弹性系数以及背包本体110与背板130的初始相对位置。
81.本装置通过传动系统200使背包本体110尽可能与地面保持静止，随着人体行走或
者奔跑时重心的变化，蓄能装置300的弹簧310被拉伸和收缩，当背包本体110相对于背板130运动时，以背包本体110相对于背板130向下运动为例，如图5所示，背包本体110带动被板板上的动力齿条222向下运动，动力齿条222与变速齿轮210啮合，带动变速齿轮210转动，具体为，左侧的变速齿轮210逆时针转动，右侧的变速齿轮210顺时针转动，同时，由于变速齿轮210与受力齿条221啮合，左右两侧的变速齿轮210带动安装板140向上运动，弹簧310伸长，将背包本体110运动做功进行储存。最终效果即为，背板130与人体一起上下运动时，将背包的上下起伏运动时候的加速度力，通过变速齿轮210和蓄能装置300转换为弹簧310的形变力，再通过弹的形变力将背包本体110维持在与地面相对静止的状态，从而使负重背包的重力加速度力变为平缓甚至消除，更好的保护人体脊椎。由于背包本体110与地面却是相对静止的，保证了负载不会跟随人体一起上下运动，造成惯性力对人体产生冲击使人体感到疲惫。
82.在本发明的一种具体实施方式中，如图3-7所示，滑动辅助系统400包括第一导轨410和第一滑轮组420。
83.第一导轨410固定安装在背包板120的两侧，且动力齿条222设置于第一导轨410的一侧表面。
84.第一滑轮组420包括多个滑轮，且第一滑轮组420的旋转轴心固定安装在背板130的两侧。
85.第一滑轮组420与第一导轨410滑动限位配合，使背板130相对于背包板120沿第一导轨410的导向方向相对限位滑动。
86.需要说明的是，由于第一滑轮组420安装于第一导轨410内，并可以沿着第一导轨410滑动，当第一滑轮组420滑动至第一导轨410的端部时，即，背包板120和背板130达到最大限位位置，第一滑轮组420受到第一导轨410端部的阻挡部件发生碰撞，碰撞产生的冲击力将会通过背板130传递至使用者的背部，这样的冲击将会随着使用者的行走不断产生，对使用者的肩膀、脊椎、腰部造成一定的损伤。
87.基于上述说明，为了避免出现上述这种情况，在本发明的一种具体实施方式中，如图6所示，第一导轨410底部设有导轨固定模块411与阻尼缓冲模块412。
88.导轨固定模块411用于将第一导轨410固定安装在背包板120上。
89.阻尼缓冲模块412用于在背板相对于背包板的运动达到限位时，减少背板和背包板之间的硬性碰撞。
90.当背包板120和背板130达到最大限位位置时，第一滑轮组420会先与阻尼缓冲模块412接触，阻尼缓冲模块412会随着第一滑轮组420同向移动，卸掉冲击力，并且由于阻尼缓冲模块412具有较好的弹性，随着第一滑轮组420和阻尼缓冲模块412的移动，阻尼缓冲模块412随之发生形变，使第一滑轮组420的动能转化为阻尼缓冲模块412的弹性势能，从而减小了引导件对第一导轨410的冲击。
91.优选的，阻尼缓冲模块412选用抗击打、韧性好的橡胶材料，在第一导轨410底部接触冲击的第一滑轮组420时，保护第一滑轮组420，防止第一滑轮组420磕碰，缓冲掉碰撞力。
92.还需要说明的是，在本发明滑动辅助系统400的上述实施方式中，将滑动辅助系统400设置为滑轮导轨传动形式，减小背包板120和背板130相对位移的摩擦，具体为将第一导轨410固定安装在背包板120的两侧，且动力齿条222设置于第一导轨410的一侧表面，第一
滑轮组420包括多个滑轮，且第一滑轮组420的旋转轴心固定安装在背板130的两侧，第一滑轮组420与第一导轨410滑动限位配合，使背板130相对于背包板120沿第一导轨410的导向方向相对限位滑动。
93.优选的，第一滑轮组420设置为三向错位轮，同时，第一导轨410的截面为u形，内部形成有容纳部，三向错位轮设置在容纳部内，且三向错位轮分别在三个方向上与形成容纳部的第一导轨410的三个内壁接触并限位，提高第一滑轮组420在第一导轨410的滑动稳定性。
94.在本技术的一种具体实施例中，为增加滑轮的稳定性，第一滑轮组420一共有4组，对称安装在背板130两侧。
95.背板130与背包板120相对上下滑动是靠第一导轨410内的第一滑轮组420支撑，第一滑轮组420的三个滑轮依次贴合导轨的前、后、内侧三个面。
96.其中，滑动辅助系统400还包括第二导轨430和引导部440。
97.第二导轨430固定设置在背板130两端，安装板140上与第二导轨430相对位置固定连接有引导部440，引导部440可滑动地套设于第二导轨430。
98.限位辅助系统500包括第二滑轮组510，第二滑轮组510包括多个滑轮，且第一滑轮组420的旋转轴心固定安装在安装板140底部的两侧。
99.本发明限位辅助系统500的一种具体实施方式为将限位辅助系统500设置为滑轮导轨传动形式，将滑轮支撑在背包板120的背板130之间，一方面可以减少背包板120与背板130间相对滑动的摩擦力，减小噪声，另一方面，限位辅助系统500在背包板120与背板130相对滑动位移时还能够起到一定的限位作用，防止背包板120后倾，背包在负重后，会后倾或者背包板120变形，就会挤压到背板130和安装板140造成滑动摩擦，故而用滑轮顶住背包板120，一旦背包板120变形或者发生后倾，滑轮就会对背板130和背包板120进行支撑，进行滑动摩擦。
100.基于上述构思，具体的：
101.变速齿轮210分别固定在背板130的左右两侧，为左右对称布置。
102.背包板120上安装有两根相互平行设置的第一导轨410，设置于背包板120的左右两侧，动力齿条222与第一导轨410加工为一体。
103.动力齿条222与变速齿轮210的第一齿轮211啮合。
104.第一导轨410为u型导轨，导轨内侧三面另设有微导轨，外侧顶部也设有微导轨，外侧背部与动力齿条222相固定。
105.第一导轨410内供第一滑轮组420运动。
106.第一滑轮组420设置为三向错位轮，分别在三个方向上与形成容纳部的第一导轨410的三个内壁接触并限位，提高第一滑轮组420在第一导轨410的滑动稳定性。
107.三向错位轮由三个安装面不同的u型滑轮组成，分别贴合第一导轨410u型槽内的前、后以及内侧的面。
108.u型滑轮的凹槽与第一导轨410内侧的微导轨卡合，进一步提升滑轮单向滑动的稳定性，提升了滑轮组整体的运动稳定性。
109.背板130中轴线左右两侧分别固定设置有两根相互平行的第二导轨430，安装板140上与第二导轨430相对位置设有引导部440，引导部440可滑动地套设于第二导轨430。
110.受力齿条221有两条，固定安装在安装板140两侧，并与变速齿轮210的第二齿轮212啮合。
111.安装板140与弹簧310的一端连接固定，且弹簧310的另一端与背板130固定连接。
112.背板130上可转动地设置有第二滑轮组510，第二滑轮组510设置有两个，辅助传动轮用于将背包板120与背板130之间受力变形后的滑动摩擦变为滚动摩擦。
113.当背包本体110相对于背板130运动时，由于人在行走时，背包会随着人体的肩膀、背部、臀部等活动而产生上下左右等各个方向的活动，因此，第一导轨410、第二导轨430、第一滑轮组420以及辅助传统轮的作用在于，将背包本体110和背包板120相对于背板130的运动限制为稳定的低摩擦力的上下运动，从而使减负效果达到最好。
114.本发明的另一种具体实施方式，如图3-7所示，变速齿轮210设置有多个，且多个变速齿轮210沿动力齿条222行进方向依次阵列。
115.需要说明的是，可以根据背包尺寸和负重大小适当的增加变速齿轮210组数量，以达到足够的负重能力和稳定性。
116.本发明的一种具体实施方式，背板130顶部设置有锁止机构，锁止机构用于将背包本体110相对于背板130锁止。
117.在标准模式状态下，背包与目前市面上的普通背包相同，在用户走动时，背包会随着用户的躯体上下运动，此模式适用于背包本体110内负载过小，不需要传动系统200进行减负。
118.在上述实施例中，用户可根据背包本体110内的负载情况自行选择减负模式或锁止模式，即，当背包本体110内负载过大时，用户可选择减负模式，利用传动系统200进行减负，当背包本体110内负载过小或背包本体110内无负载时，用户可选择锁止模式，减小由于用户的运动导致背包本体110和晃动。
119.在背包的实际生产和应用中，技术人员发现背包的传动系统200在工作过程中所产生的噪声大小会随着传动系统200齿轮啮合状态、齿轮传动比等一系列参数的变化而发生变化，因此，试验人员通过大量的试验和模拟验证，提供了在满足传动减负效果的同时，最大程度地减小工作噪声的传动系统200各项参数，其具体为：
120.第一齿轮211与第二齿轮212的变速比范围为3∶1到5∶1之间。
121.第一齿轮211齿数大于24，第二齿轮212的齿数大于12。
122.第一齿轮211与第二齿轮212的齿轮模数范围为1至2，且动力齿条222齿和受力齿条221的模数规格与第一齿轮211齿的模数规格范围相同。
123.动力齿条222、受力齿条221与第一齿轮211啮合的装配间隙范围在0.1mm至0.3mm。
124.综上，本发明公开了一种背包，用于解决用户负重运动过程中背包的上下运动加速度变化带来的冲击体感问题，同时也解决了现有的减负背包质量重，且传动结构对各部件的强度要求过高、减负效果不好或不易实现以及质量差等问题。
125.现有的减负背包都是采用两侧设置导轨，直接连接弹性器件或通过各式滑轮、钢丝绳索连接负重和弹性器件来设计减负机构，其传动效果不好且连接可靠性较差。
126.而本技术主要利用的是弹簧310蓄力特性，使用变速齿轮210将背包的运动与弹簧310的形变蓄力进行高效传导，结构简单，安装方便，传动损耗小，降低摩擦力与噪音。
127.变速齿轮210采用一体加工成型的同心齿轮和齿条作为传动结构，蓄力结构设置
为弹性系数较大的弹簧310，在背包本体110相对于人体背部上下移动的过程中，同心的变速齿轮210利用轮轴原理，使背包本体110微小的移动即可激发弹簧310的蓄力过程，减负效果更好，且齿轮传动形式各个工作部件间的摩擦力较小，使用噪声和使用流畅性较好，更好的达到蓄力减负效果。
128.本发明的第一构思，将用户的运动过程传导到安装板中，再通过蓄能装置中的弹簧蓄力特性降低或消除负荷背包的加速度，从而降低甚至消除背包加速度运动时产生的冲击力和人体克服重力额外做的功，实现了背包的减负功能；
129.本发明的第二构思，通过将传动系统设置在齿轮齿条互相卡合的方式，提高了运动传导的稳定性，减小了各部件之间的相互作用力，提高了背包的使用寿命；
130.本发明的第三构思，滑动辅助系统的作用在于限定背包板和背板沿限位辅助系统的配合方向相对移动，减小背包板和背板相对位移的摩擦，提高背包板和背板移动稳定性；
131.本发明的第四构思，将限位辅助系统支撑在背包板的背板之间，一方面可以减少背包板与背板间相对滑动的摩擦力，减小噪声，另一方面，限位辅助系统在背包板与背板相对滑动位移时还能够起到一定的限位作用，防止背包板后倾；
132.本发明的第五构思，对变速齿轮、动力齿条和受力齿条参数值重新调整，背包在使用的过程中，在满足传动减负效果，最大程度地减小工作噪音。
133.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于机械减负背包领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以作出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。