CN105054482B - 具有足部引导与前掌反弹功能的运动鞋及其鞋底 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有足部引导与前掌反弹功能的运动鞋及其鞋底，具有足部引导与前掌反弹功能的运动鞋鞋底包括由上至下依次叠加设置的鞋垫、蓄能层和大底，蓄能层包括由上至下依次叠加设置的上中底、弹性板和下中底，下中底包括沿其中足部横向分割形成的第一下中底和第二下中底，第一下中底的前部与弹性板的底面固定，第一下中底的后部向鞋底的下方倾斜，第二下中底整体固定于弹性板的底面。本发明，通过下中底的延展部，能够引导双脚通过最佳角度和最佳的方式接触地面，缓冲减震，然后经过蓄能层的弹性板来有效储存和利用足部触地的能量，并且弹性板和延展部上的弯曲结构可以大大提升鞋底的回弹能力，从而高效地储存和利用足底能量。

Description

具有足部引导与前掌反弹功能的运动鞋及其鞋底

技术领域

本发明涉及运动鞋，具体涉及具有足部引导与前掌反弹功能的运动鞋及其鞋底。

背景技术

通过对跑步运动者的足部运动特点的长期研究发现，跑步时足部接触地面主要包括前脚掌先触地和后脚掌先触地两种方式，根据跑步速度的不同又具体细分为以下方式：在慢跑时，多数人的是脚后跟先触地，然后依次过渡到中足和前脚掌触地，最后通过前掌和大脚趾完成蹬身离地，少部分人则是中足和前脚掌先着地；而快速跑步时，大部分人则是中足以及前脚掌先着地，少部分人则是后脚跟先着地；长跑时，则是以上两种触地方式的结合。

通过实验室的测试发现，前脚掌、中足先着地的触地时间约是后脚跟先着地的一半，并且当前脚掌、中足先着地时，足弓部和前脚掌受压蓄积的重力势能可以转化为弹性势能，从而提升了足部的反弹，促进足部能量回归，相比脚后跟先着地的方式大大减少了能量损失。因此在竞技比赛中，前脚掌、中足先着地的选手的成绩往往优于后跟先着地的选手。但是前脚掌、中足先着地的跑步方式会使得足弓部位在落地时承受较大的冲击力，进而引发前脚掌、中足的疲劳损伤。

现在市场上的运动鞋在设计时普遍注重增强鞋底脚后跟部位的缓冲减震、前脚掌的反弹、中足的支撑稳定以及鞋底的抓地耐磨等性能，对于如何引导前脚掌、中足的着地方式、降低足部的触地时间、减少足部触地的能量损耗以及提升前脚掌的反弹和能量回归等问题，未做深入研究。

因此，目前需要设计一种更先进的运动鞋，能够引导双脚通过最佳角度和最佳的方式接触地面，来有效储存和利用足部触地的能量，并且提升鞋底的回弹能力。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有的运动鞋鞋底不能引导双脚以最佳角度触地来储存和利用足底能量的问题。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是提供一种具有足部引导与前掌反弹功能的运动鞋鞋底，包括由上至下依次叠加设置的鞋垫、蓄能层和大底，所述蓄能层包括由上至下依次叠加设置的上中底、弹性板和下中底，所述下中底包括沿其中足部横向分割形成的第一下中底和第二下中底，所述第一下中底的前部与所述弹性板的底面固定，所述第一下中底的后部向鞋底的下方倾斜并与所述弹性板形成弹性空间，所述第二下中底整体固定于所述弹性板的底面，所述大底的形状与所述下中底的形状适配。

在上述方案中，所述第一下中底的由鞋尖至跖趾关节的部分与所述弹性板的底面粘接固定，所述第一下中底的由跖趾关节至中足的部分向鞋底的下方倾斜形成延展部，所述延展部与所述弹性板呈一夹角，且所述延展部可贴合在所述弹性板的底面上。

在上述方案中，所述上中底和所述下中底的长度均大于所述弹性板的长度，所述弹性板的前端和后端分别夹设在所述上中底和所述下中底之间，所述弹性板对应跖趾关节的部分向下突出形成具有V形结构的弯曲部，所述弯曲部的夹角为170-175度。

在上述方案中，所述弹性板对应趾骨间关节的部分向下突出形成具有V形结构的回弹部，所述回弹部的夹角为170-175度。

在上述方案中，所述弹性板的材质为硬质碳纤维材料，所述大底的材质为耐磨橡胶，所述上中底和所述下中底的材质为EVA。

在上述方案中，所述鞋垫包括上下叠加布置的第一鞋垫和第二鞋垫，所述第一鞋垫的材质为海绵或布料，所述第二鞋垫的材质为EVA。

在上述方案中，所述延展部与所述弹性板的夹角为10-20度，所述延展部的长度为8-10厘米。

本方案还提供了一种包含有上述具有足部引导与前掌反弹功能的运动鞋鞋底的运动鞋。

本发明，通过下中底的延展部，能够引导双脚通过最佳角度和最佳的方式接触地面，缓冲减震，然后经过蓄能层的弹性板来有效储存和利用足部触地的能量，并且弹性板和延展部上的弯曲结构可以大大提升鞋底的回弹能力，从而高效地储存和利用足底能量。

附图说明

图1为本发明的外形示意图；

图2为本发明中的拆分结构示意图；

图3为本发明的蓄能层在未受力时的结构示意图；

图4为本发明的蓄能层在脚踩在地面时的结构示意图；

图5为本发明的蓄能层在脚蹬离地面时的结构示意图。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明做出详细的说明。

如图1、图2所示，本发明提供的具有足部引导与前掌反弹功能的运动鞋鞋底，包括由上至下依次叠加固定的鞋垫、蓄能层和大底7，鞋垫包括上下叠加布置的第一鞋垫2和第二鞋垫3，足部1踩在第一鞋垫2上，蓄能层包括由上至下依次叠加设置的上中底4、弹性板5和下中底6，下中底6包括沿中足部横向分割呈相互独立的两部分：分别为第一下中底61和第二下中底62，第一下中底61的由鞋尖至跖趾关节的部分与弹性板5的底面粘接固定，第一下中底61的由跖趾关节至中足的部分向鞋底的下方倾斜形成延展部8，延展部8与弹性板5呈一定角度的夹角并与弹性板5形成弹性空间，并且延展部8可贴合地靠在弹性板5的底面上，第二下中底62整体粘接固定于弹性板5的底面，大底7的形状优选与下中底6的形状适配，也由中足部分割成的前后两段。第一鞋垫2、第二鞋垫3、上中底4根据人的足形来设计，起到承托缓冲作用，

本实施例中的弹性板5主要用于减震缓冲，吸收储存鞋底受压的势能并在蹬离地面时给予足部反弹力，而延展部8则用于引导和矫正足部与地面的接触角度，促进前脚掌触地的平稳性和柔和性，尽量减少足部能量的损失，减少足部受伤的几率。

更加优选的方案是，上中底4和下中底6的长度均大于弹性板5的长度，这样就可以将弹性板5的前端和后端分别夹设在上中底4和下中底6之间，增强弹性板5的使用寿命和柔韧度，同时节约了弹性板5的原材料，弹性板5对应跖趾关节的部分向下突出形成具有V形结构的弯曲部9，弯曲部9可以与人的跖趾关节形状吻合，以增强弹性板5的强度和弹性，同时可以让鞋子贴脚，穿起来更舒适，弹性板5对应趾骨间关节的部分向下突出形成具有V形结构的回弹部10，回弹部10与人的脚趾部位相对应，在蹬离地面时可以给予足部更好的反弹。

经过大量实验研究，本方案中在选用以下优选参数时，足部的触地角度、能量损失、储能效率以及反弹效果可达到最佳：弯曲部9的夹角为170-175度，回弹部10的夹角为170-175度，延展部8与弹性板5的夹角为10-20度，延展部8的长度为8-10厘米。

本实施例中的材质优选为：第一鞋垫2的材质为海绵或布料，第二鞋垫3、上中底4和下中底6的材质为EVA，使鞋子的柔软度和缓冲能力增强，弹性板5的材质为硬质碳纤维材料，进一步提高弹性板5的韧性和强度，大底7的材质为耐磨橡胶，提高耐磨和防滑性能。

如图3、图4和图5所示，图中的虚线为水平地面，本发明的工作以及受力过程如下：

当前脚掌落地时，由于延展部8突出于鞋子的底面，会最先接触地面，跑步者无论是习惯后脚跟先着地还是前脚掌、中足先着地，鞋底都会引导跑步者以前脚掌、中足先着地，此时弹性板5的延展部8由于受到压力会逐渐变形，弯曲部9的夹角逐渐变小直至延展部8全部收回到弹性板5底面的的空缺内，此时延展部8将落地时的动能、重力势能等能量转化为自身以及弹性板5的弹性势能，同时起到缓冲减震作用(如图4)；当前脚掌蹬身离地时，延展部8和弹性板5均回弹并恢复原状，使得前脚掌得到向前的反弹力，延展部8和弹性板5的弹性势能转化为向前的动能和向上的动力势能，而弹性板5的大脚趾部位的回弹部10被足部蹬踏受压变形，采用上翘的结构设计，起到翘板作用，进一步让前脚掌顺利反弹，高效的储存和利用鞋底的能量(如图5)。

本方案还提供了一种包含有上述具有足部引导与前掌反弹功能的运动鞋鞋底的具有足部引导与前掌反弹功能的运动鞋。

本发明，通过下中底的延展部，能够引导双脚通过最佳角度和最佳的方式接触地面，缓冲减震，然后经过蓄能层的弹性板来有效储存和利用足部触地的能量，并且弹性板和延展部上的弯曲结构可以大大提升鞋底的回弹能力，从而高效地储存和利用足底能量。

本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人应该得知在本发明的启示下做出的结构变化，凡是与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.具有足部引导与前掌反弹功能的运动鞋鞋底，包括由上至下依次叠加设置的鞋垫、蓄能层和大底，其特征在于，所述蓄能层包括由上至下依次叠加设置的上中底、弹性板和下中底，所述下中底包括沿其中足部横向分割形成的第一下中底和第二下中底，所述第一下中底的前部与所述弹性板的底面固定，所述第一下中底的后部向鞋底的下方倾斜并与所述弹性板形成弹性空间，所述第二下中底整体固定于所述弹性板的底面，所述大底的形状与所述下中底的形状适配，所述弹性板对应趾骨间关节的部分向下突出形成具有V形结构的回弹部，所述回弹部的夹角为170-175度。

2.如权利要求1所述的具有足部引导与前掌反弹功能的运动鞋鞋底，其特征在于，所述第一下中底的由鞋尖至跖趾关节的部分与所述弹性板的底面粘接固定，所述第一下中底的由跖趾关节至中足的部分向鞋底的下方倾斜形成延展部，所述延展部与所述弹性板呈一夹角，且所述延展部可贴合在所述弹性板的底面上。

3.如权利要求1所述的具有足部引导与前掌反弹功能的运动鞋鞋底，其特征在于，所述上中底和所述下中底的长度均大于所述弹性板的长度，所述弹性板的前端和后端分别夹设在所述上中底和所述下中底之间，所述弹性板对应跖趾关节的部分向下突出形成具有V形结构的弯曲部，所述弯曲部的夹角为170-175度。

4.如权利要求1所述的具有足部引导与前掌反弹功能的运动鞋鞋底，其特征在于，所述弹性板的材质为硬质碳纤维材料，所述大底的材质为耐磨橡胶，所述上中底和所述下中底的材质为EVA。

5.如权利要求1所述的具有足部引导与前掌反弹功能的运动鞋鞋底，其特征在于，所述鞋垫包括上下叠加布置的第一鞋垫和第二鞋垫，所述第一鞋垫的材质为海绵或布料，所述第二鞋垫的材质为EVA。

6.如权利要求2所述的具有足部引导与前掌反弹功能的运动鞋鞋底，其特征在于，所述延展部与所述弹性板的夹角为10-20度，所述延展部的长度为8-10厘米。

7.具有足部引导与前掌反弹功能的运动鞋，其特征在于，包括如权利要求1至6任意一项所述的具有足部引导与前掌反弹功能的运动鞋鞋底。