[发明专利]一种非线性弹性弹跳鞋

说明书

技术领域

本发明涉及一种弹跳鞋，特别涉及一种非线性弹性弹跳鞋。

背景技术

弹跳鞋是一种新型体育用品，集娱乐、健身、时尚于一体。可以产生强力的弹性，推动使用者跳得更高、更远，省力行进。

如图1所示，现有的弹跳鞋主要由穿戴装置1和弹性装置2组成，穿戴装置1可以是直接穿着在脚上的鞋体，也可以是在放置脚的踏板上设有用于固定脚的绑带等。弹性装置2通常采用弓形板或弹簧，弹性装置受压变形所产生的弹性回复力会给使用者向上的作用力，从而将使用者向上弹起。

在以上现有技术中，要实现弹跳功能，弹跳鞋都要使用弹性装置，从而通过压缩弹性装置，使弹性装置储存弹性势能，起跳时释放势能将使用者弹起。储存的最大弹性势能N_max越大，弹起的高度就越高。而弹性势能N的大小与弹性装置压缩长度L的大小正相关，也与弹性装置的弹性系数K(即单位压缩长度所增加的弹性回复力)正相关。同时，弹跳鞋落地时的舒适性与弹性系数K反相关，即弹性系数K越小则缓冲就越柔和；弹跳鞋起跳瞬间的暴发力与弹性系数K正相关，即弹性系数K越大，起跳时的弹性回复力就越大。以上对弹性系数K的要求，是相互矛盾的，如何两者兼顾，是现有技术的一个难点。

现有弹跳鞋的弹性装置均存在以下缺陷：

弹性装置使用了弓形板或弹簧，由于材料本身性质的限制、允许压缩曲度的限制(曲度过大有可能使弓形板或弹簧失去恢复力，甚至断裂)，为了保证一定的弹跳高度，其弹性系数K都比较大，且压缩装置较长；另由于弓形板构件特性决定了其是储能过程中弹性系数K由大变小的非线性弹性装置，也就是说在弹跳鞋落地储能过程中，单位弹性形变长度ΔL增加的弹性回复力ΔF在弹跳鞋落地瞬间最大，起跳瞬间最小，即使使用如弹簧或其他的线性弹性装置，即弹性装置的弹性系数K是不变的，单位弹性形变长度ΔL增加的弹性回复力ΔF是不变的，也即在弹跳鞋着地储能或弹起释能过程中，能量的增加或减少都是线性的，即均匀地储存或释放弹性势能，从而对使用者的弹性回复力也是线性的、均匀地。上述情形导致当弹跳鞋落地瞬间，缓冲较弱，对使用者造成较大反震，这样既不舒服，且长期使用也不利于身体健康，而在弹跳鞋起跳瞬间由于缺少较强劲的暴发力而降低刺激性和快感。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有较好缓冲性的弹跳鞋，进一步使弹跳鞋在起跳瞬间具有较强的暴发力，更进一步提供一种安全系数高、适用人群广泛的弹跳鞋。

本发明的上述目的是通过以下的技术方案来实现的：一种非线性弹性弹跳鞋，包括穿戴装置和与所述穿戴装置联接的弹性装置，其特征在于：所述弹性装置的弹性是非线性的，即弹性装置的弹性系数K是变化的，且弹性系数K在压缩前期较小，在压缩后期增大；在所述弹性装置压缩前期，弹性回复力F增加缓慢，从而实现弹跳鞋在落地时缓冲柔和，在所述弹性装置压缩后期，弹性回复力F增加迅速，从而实现弹跳鞋在起跳时反弹强劲

本发明的原理是：如图2示意图所示，是线性弹性装置(如图2中A线所示)和非线性弹性装置(如图2中B线所示)的压缩长度L与弹性回复力F之间的平面坐标图，横坐标是弹性装置的压缩长度L，纵坐标是弹性装置的弹性回复力F，A线或B线与横坐标围成的面积代表弹性装置压缩到一定长度时所储蓄的弹性势能。图2表明在最大弹性势能固定的情况下：第一，线性弹性装置的A线，由于其弹性系数Ka不变，弹性回复力均匀增加，非线性弹性装置的B线，由于弹性系数Kb是变化的，前期小，后期大，弹性回复力前期缓慢增加，后期快速增加；第二，压缩长度在L1之前，Kb小于Ka，即非线性弹性装置的弹性回复力增加的速度小于线性弹性装置的弹性回复力增加的速度，这决定了弹跳鞋在着地前期缓冲性能好；第三，压缩长度在L1时，Kb等于Ka，而压缩长度在L1之后，由于Kb大于Ka且逐渐增大，非线性弹性装置的弹性回复力的增加速度大于线性弹性装置的弹性回复力的增加速度，且压缩长度在L2之后，相同压缩长度时，Fb大于Fa，即非线性弹性装置的弹性回复力大于线性弹性装置的弹性回复力，这就决定了弹跳鞋将使用者弹起的瞬间，弹性装置能提供更大的弹性回复力，从而使起跳更具暴发力和刺激感。

作为本发明的一种实施方式，所述弹性装置包括弹性件，通过所述弹性件本身结构或/和原材料的变化来实现所述弹性装置的弹性是非线性的且弹性系数K在所述弹性装置压缩前期较小，在压缩后期增大。