一種非線性彈性彈跳鞋的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種彈跳鞋，特別涉及一種非線性彈性彈跳鞋。
【背景技術(shù)】
[0002]彈跳鞋是一種新型體育用品，集娛樂、健身、時尚于一體?？梢援a(chǎn)生強力的彈性，推動使用者跳得更高、更遠(yuǎn)，省力行進。
[0003]如圖1所示，現(xiàn)有的彈跳鞋主要由穿戴裝置I和彈性裝置2組成，穿戴裝置I可以是直接穿著在腳上的鞋體，也可以是在放置腳的踏板上設(shè)有用于固定腳的綁帶等。彈性裝置2通常采用弓形板或彈簧，彈性裝置受壓變形所產(chǎn)生的彈性回復(fù)力會給使用者向上的作用力，從而將使用者向上彈起。
[0004]在以上現(xiàn)有技術(shù)中，要實現(xiàn)彈跳功能，彈跳鞋都要使用彈性裝置，從而通過壓縮彈性裝置，使彈性裝置儲存彈性勢能，起跳時釋放勢能將使用者彈起。儲存的最大彈性勢能Nmax越大，彈起的高度就越高。而彈性勢能N的大小與彈性裝置壓縮長度L的大小正相關(guān)，也與彈性裝置的彈性系數(shù)K(即單位壓縮長度所增加的彈性回復(fù)力)正相關(guān)。同時，彈跳鞋落地時的舒適性與彈性系數(shù)K反相關(guān)，即彈性系數(shù)K越小則緩沖就越柔和;彈跳鞋起跳瞬間的暴發(fā)力與彈性系數(shù)K正相關(guān)，即彈性系數(shù)K越大，起跳時的彈性回復(fù)力就越大。以上對彈性系數(shù)K的要求，是相互矛盾的，如何兩者兼顧，是現(xiàn)有技術(shù)的一個難點。
[0005]現(xiàn)有彈跳鞋的彈性裝置均存在以下缺陷:
[0006]彈性裝置使用了弓形板或彈簧，由于材料本身性質(zhì)的限制、允許壓縮曲度的限制(曲度過大有可能使弓形板或彈簧失去恢復(fù)力，甚至斷裂)，為了保證一定的彈跳高度，其彈性系數(shù)K都比較大，且壓縮裝置較長;另由于弓形板構(gòu)件特性決定了其是儲能過程中彈性系數(shù)K由大變小的非線性彈性裝置，也就是說在彈跳鞋落地儲能過程中，單位彈性形變長度△L增加的彈性回復(fù)力AF在彈跳鞋落地瞬間最大，起跳瞬間最小，即使使用如彈簧或其他的線性彈性裝置，即彈性裝置的彈性系數(shù)K是不變的，單位彈性形變長度△ L增加的彈性回復(fù)力A F是不變的，也即在彈跳鞋著地儲能或彈起釋能過程中，能量的增加或減少都是線性的，即均勻地儲存或釋放彈性勢能，從而對使用者的彈性回復(fù)力也是線性的、均勻地。上述情形導(dǎo)致當(dāng)彈跳鞋落地瞬間，緩沖較弱，對使用者造成較大反震，這樣既不舒服，且長期使用也不利于身體健康，而在彈跳鞋起跳瞬間由于缺少較強勁的暴發(fā)力而降低刺激性和快感。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是提供一種具有較好緩沖性的彈跳鞋，進一步使彈跳鞋在起跳瞬間具有較強的暴發(fā)力，更進一步提供一種安全系數(shù)高、適用人群廣泛的彈跳鞋。
[0008]本發(fā)明的上述目的是通過以下的技術(shù)方案來實現(xiàn)的:一種非線性彈性彈跳鞋，包括穿戴裝置和與所述穿戴裝置聯(lián)接的彈性裝置，其特征在于:所述彈性裝置的彈性是非線性的，即彈性裝置的彈性系數(shù)K是變化的，且彈性系數(shù)K在壓縮前期較小，在壓縮后期增大；在所述彈性裝置壓縮前期，彈性回復(fù)力F增加緩慢，從而實現(xiàn)彈跳鞋在落地時緩沖柔和，在所述彈性裝置壓縮后期，彈性回復(fù)力F增加迅速，從而實現(xiàn)彈跳鞋在起跳時反彈強勁
[0009]本發(fā)明的原理是:如圖2示意圖所示，是線性彈性裝置(如圖2中A線所示)和非線性彈性裝置(如圖2中B線所示)的壓縮長度L與彈性回復(fù)力F之間的平面坐標(biāo)圖，橫坐標(biāo)是彈性裝置的壓縮長度L，縱坐標(biāo)是彈性裝置的彈性回復(fù)力F，A線或B線與橫坐標(biāo)圍成的面積代表彈性裝置壓縮到一定長度時所儲蓄的彈性勢能。圖2表明在最大彈性勢能固定的情況下:第一，線性彈性裝置的A線，由于其彈性系數(shù)Ka不變，彈性回復(fù)力均勻增加，非線性彈性裝置的B線，由于彈性系數(shù)Kb是變化的，前期小，后期大，彈性回復(fù)力前期緩慢增加，后期快速增加；第二，壓縮長度在LI之前，Kb小于Ka，S卩非線性彈性裝置的彈性回復(fù)力增加的速度小于線性彈性裝置的彈性回復(fù)力增加的速度，這決定了彈跳鞋在著地前期緩沖性能好;第三，壓縮長度在LI時，Kb等于Ka，而壓縮長度在LI之后，由于Kb大于Ka且逐漸增大，非線性彈性裝置的彈性回復(fù)力的增加速度大于線性彈性裝置的彈性回復(fù)力的增加速度，且壓縮長度在L2之后，相同壓縮長度時，F(xiàn)b大于Fa，S卩非線性彈性裝置的彈性回復(fù)力大于線性彈性裝置的彈性回復(fù)力，這就決定了彈跳鞋將使用者彈起的瞬間，彈性裝置能提供更大的彈性回復(fù)力，從而使起跳更具暴發(fā)力和刺激感。
[0010]作為本發(fā)明的一種實施方式，所述彈性裝置包括彈性件，通過所述彈性件本身結(jié)構(gòu)或/和原材料的變化來實現(xiàn)所述彈性裝置的彈性是非線性的且彈性系數(shù)K在所述彈性裝置壓縮前期較小，在壓縮后期增大。
[0011]作為本發(fā)明的一種實施方式，所述彈性件為螺旋盤繞形彈簧或往復(fù)折疊形彈簧或往復(fù)彎曲形彈簧，所述彈性件本身結(jié)構(gòu)或原材料的變化為所述彈簧本身的粗細(xì)是變化的、或/和所述彈簧本身軸向的彈簧絲的密度是變化的、或/和所述彈簧的彈簧絲的粗細(xì)或/和材質(zhì)是變化的，所述材質(zhì)變化包括通過漸變的熱處理、漸變的摻雜或漸變的離子滲透使彈簧絲軸向剛性發(fā)生變化。
[0012]作為本發(fā)明的一種實施方式，所述彈性件為弓形件，所述弓形件為板條弓形件、柱條弓形件或柵欄條弓形件，所述彈性件本身結(jié)構(gòu)或原材料的變化為所述弓形件本身的粗細(xì)厚薄是變化的、或/和所述弓形件本身材質(zhì)是變化的，所述材質(zhì)變化包括通過漸變的熱處理、漸變的摻雜或漸變的離子滲透使引形件材料軸向剛性發(fā)生變化。
[0013]作為本發(fā)明的一種實施方式，所述彈性裝置包括X形機構(gòu)和彈性件，所述X形機構(gòu)主要由用于承托腳的固定構(gòu)件和接觸地面的活動構(gòu)件組成，所述固定構(gòu)件和活動構(gòu)件通過轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動連接，所述彈性件的一端連接在所述固定構(gòu)件上，另一端則連接在所述活動構(gòu)件上，所述彈性件的彈性是非線性的以使所述彈性裝置的整體彈性是非線性的，且彈性系數(shù)K在所述彈性裝置壓縮前期較小，在壓縮后期增大;使用彈跳鞋下落時，所述活動構(gòu)件繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，所述彈性件被拉伸，起跳時，在所述彈性件的彈性回復(fù)力作用下，拉動所述活動構(gòu)件回復(fù)原位從而實現(xiàn)彈跳。
[0014]作為本發(fā)明的一種實施方式，所述彈性裝置包括四邊形機構(gòu)和彈性件，所述四邊形機構(gòu)包括四個相鄰邊通過轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動連接的連桿，在所述四邊形機構(gòu)內(nèi)橫向或/和縱向設(shè)有彈性件，所述彈性件的彈性是非線性的使所述彈性裝置的整體彈性是非線性的，且彈性系數(shù)K在所述彈性裝置壓縮前期較小，在壓縮后期增大;使用彈跳鞋下落時，所述四邊形機構(gòu)壓向扁平，橫向或/和縱向所述彈性件被拉伸或/和壓縮，起跳時，在所述彈性件的彈性回復(fù)力作用下，所述四邊形機構(gòu)回復(fù)原位從而實現(xiàn)彈跳。
[0015]作為本發(fā)明的一種實施方式，所述彈性裝置包括至少兩個在不同時間開始彈性形變的彈性件，從而實現(xiàn)所述彈性裝置的整體彈性是非線性的且彈性系數(shù)K在所述彈性裝置壓縮前期較小，在壓縮后期增大。
[0016]作為本發(fā)明的一種實施方式，所述彈性件為至少兩個長度不同彈性件，所述彈性件為彈簧或/和弓形件，從而實現(xiàn)不同時間開始發(fā)生彈性形變，進而實現(xiàn)所述彈性裝置的整體彈性是非線性的且彈性系數(shù)K在所述彈性裝置壓縮前期較小，在壓縮后期增大。
[0017]作為本發(fā)明的一種實施方式，所述彈性裝置還包括X形機構(gòu)，所述X形機構(gòu)主要由用于承托腳的固定構(gòu)件和接觸地面的活動構(gòu)件組成，所述固定構(gòu)件和活動構(gòu)件通過轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動連接，所述彈性件的一端連接在所述固定構(gòu)件上，另一端則連接在所述活動構(gòu)件上，所述至少兩個彈性件本身長度不同或設(shè)置位置不同，從而實現(xiàn)不同時間開始發(fā)生彈性形變，進而使所述彈性裝置的整體彈性是非線性的，且彈性系數(shù)K在所述彈性裝置壓縮前期較小，在壓縮后期增大。
[0018]作為本發(fā)明的一種實施方式，所述彈性裝置還包括四邊形機構(gòu)，所述四邊形機構(gòu)包括四個相鄰邊通過轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動連接的連桿，所述彈性件在所述四邊形機構(gòu)內(nèi)橫向或縱向設(shè)置，所述至少兩個彈性件本身長度不同或設(shè)置位置不同，從而實現(xiàn)不同時間開始發(fā)生彈性形變，進而使所述彈性裝置的整體彈性是非線性的，且彈性系數(shù)K在所述彈性裝置壓縮前期較小，在壓縮后期增大。
[0019]作為本發(fā)明的一種實施方式，所述至少兩個彈性件的彈性系數(shù)K不同且縱向分段設(shè)置，壓縮所述彈性裝置時，彈性系數(shù)小的彈性件先被壓縮，從而實現(xiàn)不同時間開始彈性形變，進而使所述彈性裝置的整體彈性是非線性的，且彈性系數(shù)K在所述彈性裝置壓縮前期較小，在壓縮后期增大。
[0020]作為本發(fā)明的一種實施方式，所述彈性裝置還包括X形機構(gòu)，所述X形機構(gòu)主要由用于承托腳的固定構(gòu)件和接觸地面的活動構(gòu)件組成，所述固定構(gòu)件和活動構(gòu)件通過轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動連接，至少一個所述彈性件的一端連接在所述固定構(gòu)件上，另一端則連接在所述活動構(gòu)件上部，至少一個所述彈性件設(shè)置在所述活動構(gòu)件下部。
[0021]作為本發(fā)明的一種實施方式，所述彈性裝置還包括四邊形機構(gòu)，所述四邊形機構(gòu)包括四個相鄰邊通過轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動連接的連桿，在所述四邊形機構(gòu)內(nèi)橫向或縱向設(shè)有至少一個所述彈性件，在所述四邊形機構(gòu)下面設(shè)有至少一個所述彈性件。
[0022]作為本發(fā)明的一種實施方式，所述彈性裝置包括X形機構(gòu)和彈性件，所述X形機構(gòu)主要由用于承托腳的固定構(gòu)件和接觸地面的活動構(gòu)件組成，所述固定構(gòu)件和活動構(gòu)件通過轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動連接，所述彈性件的一端連接在所述固定構(gòu)件上，另一端則連接在所述活動構(gòu)件上，通過所述固定構(gòu)件或/和所述活動構(gòu)件的