CN107637904B - 鞋底缓冲模组 - Google Patents

Abstract

一种鞋底缓冲模组，包含接触板、第一弹片与第二弹片。接触板抵接鞋底，且具有相对的第一连接点与第二连接点。第一弹片与第二弹片分别呈C形且用以抵接地面。第一弹片与第二弹片分别形成第一开口与第二开口，第一弹片的一端连接第一连接点，第二弹片的一端连接第二连接点，第一开口与第二开口朝向相反方向。第一弹片抵接接触板并形成第一区域，并抵接地面并形成第二区域，随着接触板朝向地面移动，第一区域及第二区域的范围也相应增加。第二弹片抵接接触板并形成第三区域，并抵接地面并形成第四区域，随着接触板朝向地面移动，第三区域及第四区域的范围也相应增加。鞋底缓冲模组能使使用者在踩踏时得到缓冲，以及在前进或上弹时能够更省力。

Description

鞋底缓冲模组

技术领域

本发明是关于一种鞋底缓冲模组。

背景技术

随着人们年纪渐增，足部的劳损自然也日积月累地增加，容易造成种种足部相关的痛症，其中，退化性关节炎为现今社会中高龄者常见的病症。

退化性关节炎为一种发生于可动关节的非系统性发炎的渐进性疾病，病因主要为关节软骨因磨损过度而受到破坏，使得关节失去了软骨的保护。通常，退化性关节炎容易进一步造成病者下肢肌力的退化，不但使病者行动不便，严重者还需要开刀，对热爱运动的人士来说更是种煎熬。

为了减轻和舒缓病情，甚至可使病者无后顾的忧地享受运动所带来的健康与活力，如何使病者在走路时减轻下肢关节的负担，例如有效地减轻路面对足部所产生的冲击力，或是在走路时储能以使病者更省力等，是现今业界一个重要的发展方向。

发明内容

本发明的一技术态样在于提供一种鞋底缓冲模组，其能使使用者在踩踏时得到缓冲，也使使用者透过鞋底缓冲模组额外的弹力推进或上弹时能够更省力。

根据本发明的另一实施方式，一种鞋底缓冲模组包含接触板、第一弹片与第二弹片。接触板抵接鞋底，接触板具有相对的第一连接点与第二连接点，第一连接点与第二连接点背对鞋底。第一弹片与第二弹片分别呈C形且用以抵接地面。第一弹片与第二弹片分别形成第一开口与第二开口，第一弹片的一端连接第一连接点，另一端为自由端，第二弹片的一端连接第二连接点，另一端为自由端，第一弹片与第二弹片相背对设置，使得第一开口与第二开口朝向相反方向。当接触板朝向地面移动并压向第一弹片时，第一弹片至少部分抵接接触板并形成第一区域，随着接触板朝向地面移动，第一区域的范围也相应增加，而第一弹片至少部分抵接地面并形成第二区域，随着接触板朝向地面移动，第二区域的范围也相应增加。当接触板朝向地面移动并压向第二弹片时，第二弹片至少部分抵接接触板并形成第三区域，随着接触板朝向地面移动，第三区域的范围也相应增加，而第二弹片至少部分抵接地面并形成第四区域，随着接触板朝向地面移动，第四区域的范围也相应增加。

在本发明一或多个实施方式中，上述的第一弹片具有第一抵接点，位于第二区域接近第一开口的一端，第二弹片具有第二抵接点，位于第四区域接近第二开口的一端，第一抵接点与第二抵接点之间的第一距离，大于第一连接点与第二连接点之间的第二距离。

在本发明一或多个实施方式中，上述的接触板还包含前接触子板、后接触子板与枢接部。前接触子板抵接鞋底的前部。后接触子板抵接鞋底的后部。枢接部枢接前接触子板与后接触子板，使得前接触子板与后接触子板能够相对转动。

本发明上述实施方式与已知先前技术相较，至少具有以下优点：

(1)使用者向地面踩踏的力量，将透过接触板而传送至第一弹片，使得第一弹片变形弯曲，继而储存一弹性位能。同时，使用者向地面踩踏的力量，会使地面向第一弹片产生反作用力。故此，这可让使用者的步履达到一个缓冲的效果，有助减少使用者在踩踏时因反作用力过大而导致脚部，特别是下肢关节受伤的机会。

(2)由于随着接触板压向第一弹片，第一弹片继续变形弯曲的难度会变得越来越高，使得第一弹片的等效刚性随着接触板与地面之间的压缩变形量增加而以非线性增加的幅度改变，如此一来，当使用者向地面踩踏时，鞋底缓冲模组会随着第一弹片的变形弯曲而有效吸收使用者向地面踩踏的能量，使得使用者在踩踏时得到缓冲，从而减少使用者在踩踏时因反作用力过大而导致脚部，特别是下肢关节受伤的机会。

(3)由于第一弹片的等效刚性会以非线性增加的幅度逐渐改变，直至第一弹片变形弯曲到足以承托使用者向地面踩踏的力量，或是直至使用者向地面踩踏的力量传送至第二弹片，因此，由第一弹片缓冲至承托或是转移使用者踩踏的力量的过程能够顺畅进行。而当使用者要将脚掌向下推蹬时，第一弹片将回弹复位并把储存的弹性位能释放，从而向接触板提供弹力而有助于把接触板以及鞋底托起，使得使用者透过鞋底缓冲模组额外的弹力推进或上弹时能够更省力。

(4)第一弹片接近C形的中心的部分具有第三厚度，且第三厚度比第一弹片的两端更厚，而第二弹片接近C形的中心的部分具有第四厚度，且第四厚度比第二弹片的两端更厚。因此，第一弹片以及第二弹片分别抵抗变形及弯曲的等效刚性均得以随着变形量的增加而增加，所以，第一弹片以及第二弹片更能承受使用者踩踏的力量，并得以将使用者的重力位能与动能完全以弹性位能的形式储存于第一弹片以及第二弹片中。

附图说明

图1为绘示依照本发明一实施方式的鞋底缓冲模组的立体示意图；

图2为绘示图1的鞋底缓冲模组的侧视图，其中第一弹片与第二弹片并未受压；

图3为绘示图1的鞋底缓冲模组的侧视图，其中接触板压向第一弹片与第二弹片；

图4为绘示图1的第一弹片的等效刚性的变化示意图；

图5为绘示依照本发明又一实施方式的鞋底缓冲模组的立体示意图。

具体实施方式

以下将以附图揭露本发明的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本发明。也就是说，在本发明部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化附图起见，一些已知惯用的结构与元件在附图中将以简单示意的方式绘示。

除非另有定义，本文所使用的所有词汇(包括技术和科学术语)具有其通常的意涵，其意涵是能够被熟悉此领域者所理解。更进一步的说，上述的词汇在普遍常用的字典中的定义，在本说明书的内容中应被解读为与本发明相关领域一致的意涵。除非有特别明确定义，这些词汇将不被解释为理想化的或过于正式的意涵。

请参照图1～图3。图1为绘示依照本发明一实施方式的鞋底缓冲模组500的立体示意图。图2为绘示图1的鞋底缓冲模组500的侧视图，其中第一弹片590与第二弹片595并未受压。图3为绘示图1的鞋底缓冲模组500的侧视图，其中接触板510压向第一弹片590与第二弹片595。如图1～图3所示，一种鞋底缓冲模组500包含接触板510、第一弹片590与第二弹片595。接触板510抵接鞋子200的鞋底200a，接触板510具有相对的第一连接点516与第二连接点517，第一连接点516与第二连接点517背对鞋底200a。第一弹片590与第二弹片595分别呈C形且用以抵接地面300，第一弹片590与第二弹片595分别形成第一开口590m与第二开口595m，第一弹片590的一端连接第一连接点516，另一端为自由端，第一弹片590接近C形的中心的部分具有第三厚度TK3，且第三厚度TK3比第一弹片590的两端更厚。实际的设计是令第一弹片590的两端的厚度在向C形的中心部分前进时要逐渐加厚，直到最厚的第三厚度TK3。第二弹片595的一端连接第二连接点517，另一端为自由端，第二弹片595接近C形的中心的部分具有第四厚度TK4，且第四厚度TK4比第二弹片595的两端更厚。实际的设计是令第二弹片595的两端的厚度在向C形的中心部分前进时要逐渐加厚，直到最厚的第四厚度TK4。第一弹片590与第二弹片595相背对设置，使得第一开口590m与第二开口595m朝向相反方向。在实务的应用中，接触板510与鞋底200a更可为一体成形的结构。

当使用者穿着鞋子200，而鞋底缓冲模组500的接触板510抵接鞋子200的鞋底200a时，使用者向地面300踩踏的力量，将透过接触板510而传送至第一弹片590，使得第一弹片590变形弯曲，继而储存一弹性位能。同时，使用者向地面300踩踏的力量，会使地面300向第一弹片590产生反作用力，而反作用力与使用者向地面300踩踏的力量大小相同但方向相反。由于反作用力施加于第一弹片590，因此也可以理解为反作用力传送至第一弹片590。故此，这可让使用者的步履达到一个缓冲的效果，有助减少使用者在踩踏时因反作用力过大而导致脚部，特别是下肢关节受伤的机会。

随着使用者的自然步态，其重心会往前移动，使得使用者踩踏的力量会由第一弹片590慢慢转移至第二弹片595，而使用者向地面300踩踏的力量，将透过接触板510而传送至第二弹片595，使得第二弹片595变形弯曲，继而储存另一弹性位能。相似地，同时，使用者向地面300踩踏的力量，会使地面300向第二弹片595产生反作用力。同样，反作用力与使用者向地面300踩踏的力量大小相同但方向相反。由于反作用力施加于第二弹片595，因此也可以理解为反作用力传送至第二弹片595。再者，第一弹片590释放出所储存的弹性位能，使得使用者的步履更轻盈，走路时更省力。为了使踩踏的力量由第一弹片590转移至第二弹片595时能够更顺畅，在本实施方式中，如图1～图3所示，第一弹片590与第二弹片595更可至少部分位于彼此的范围内。

更具体地说，当接触板510朝向地面300移动并压向第一弹片590时，第一弹片590至少部分抵接接触板510并形成第一区域590a，随着接触板510朝向地面300移动，第一区域590a的范围也相应增加，使得接触板510施加于第一弹片590的弯矩相应减少，也使得第一弹片590的变形量减少。另外，第一弹片590至少部分抵接地面300并形成第二区域590b，随着接触板510朝向地面300移动，第二区域590b的范围也相应增加，使得地面300反作用力的弯矩减少，从而使施加于第一弹片590的弯矩也相应减少，藉此亦令第一弹片590的变形量减少。如此一来，相当于在第一弹片590抵受接触板510压向第一弹片590时，第一弹片590的等效刚性达到相对增加的效果。

请参照图4，其为绘示图1的第一弹片590的等效刚性k的变化示意图。如图4所示，相似地，图4中曲线的斜率相等于第一弹片590的等效刚性k，其中等效刚性k为第一弹片590抵抗来自接触板510的垂直力量的刚性。在此消彼长的情况下，随着接触板510压向第一弹片590，第一弹片590继续变形弯曲的难度会变得越来越高，使得第一弹片590的等效刚性k随着接触板510与地面300之间的压缩变形量δ(对应于第一弹片590变形弯曲的程度)增加而以非线性增加的幅度改变。如此一来，当使用者向地面300踩踏时，鞋底缓冲模组500会随着第一弹片590的变形弯曲而有效吸收使用者向地面300踩踏的能量，使得使用者在踩踏时得到缓冲，从而减少使用者在踩踏时因反作用力过大而导致脚部，特别是下肢关节受伤的机会。并且，如上所述，第一弹片590的等效刚性k会以非线性增加的幅度逐渐改变，直至第一弹片590变形弯曲到足以承托使用者向地面300踩踏的力量，或是直至使用者向地面300踩踏的力量传送至第二弹片595，因此，由第一弹片590缓冲至承托或是转移使用者踩踏的力量的过程能够顺畅进行。而当使用者要将脚掌向下推蹬时，第一弹片590将把储存的弹性位能释放而回弹复位，从而向接触板510提供弹力而有助于把接触板510以及鞋底200a托起，使得使用者在透过鞋底缓冲模组500额外的弹力推进或上弹时能够更省力。

再者，如上所述，第一弹片590接近C形的中心的部分具有第三厚度TK3，且第三厚度TK3比第一弹片590的两端更厚，而第二弹片595接近C形的中心的部分具有第四厚度TK4，且第四厚度TK4比第二弹片595的两端更厚。因此，第一弹片590以及第二弹片595分别抵抗变形及弯曲的等效刚性均得以随着变形量的增加而增加，所以，第一弹片590以及第二弹片595更能承受使用者踩踏的力量，并得以将使用者的重力位能与动能完全以弹性位能的形式储存于第一弹片590以及第二弹片595中。

请回到图1～图3。另一方面，当接触板510朝向地面300移动并压向第二弹片595时，第二弹片595至少部分抵接接触板510并形成第三区域595a，随着接触板510朝向地面300移动，第三区域595a的范围也相应增加，使得接触板510施加于第二弹片595的弯矩相应减少，也使得第二弹片595的变形量减少，而第二弹片595至少部分抵接地面300并形成第四区域595b，随着接触板510朝向地面300移动，第四区域595b的范围也相应增加，使得地面300因反作用力而施加于第二弹片595的弯矩也相应减少，藉此亦令第二弹片595的变形量减少，如此一来，相当于在第二弹片595抵受接触板510压向第二弹片595时，第二弹片595的等效刚性达到相对增加的效果。

再者，如图2～图3所示，第一弹片590具有第一抵接点591，位于第二区域590b接近第一开口590m的一端，第二弹片595具有第二抵接点596，位于第四区域595b接近第二开口595m的一端。当使用者使用鞋底缓冲模组500站立时，第一抵接点591与第二抵接点596之间的第一距离D1，大于第一连接点516与第二连接点517之间的第二距离D2。如此一来，使用鞋底缓冲模组500站立，甚至走路或跑步时的稳定性能够得以提高。

在实务的应用中，如第1～3图所示，接触板510还包含前接触子板511、后接触子板512与枢接部513。前接触子板511抵接鞋底200a的前部，即对应使用者前脚掌的部分。后接触子板512抵接鞋底200a的后部，即对应使用者后脚跟的部分。枢接部513枢接前接触子板511与后接触子板512，使得前接触子板511与后接触子板512能够相对转动。在本实施方式中，鞋底缓冲模组500可透过前接触子板511抵接鞋底200a的前部，也可透过后接触子板512抵接鞋底200a的后部。举例而言，枢接部513可为绞链结构、软性材料或非刚性的挠材等，但本发明并不以此为限。另外，在其他实施方式中，由于前接触子板511与后接触子板512均抵接鞋底200a，因此，接触板510可以不包含枢接部513，而前接触子板511与后接触子板512是仅透过鞋底200a相连接，使得前接触子板511与后接触子板512彼此可较为独立运作。

再者，如图1所示，第一弹片590具有第五宽度W5，第五宽度W5接近第一弹片590连接第一连接点516的一端。第五宽度W5实质上垂直于第一弹片590延伸的方向。在本实施方式中，第五宽度W5越接近C形的中心而逐渐变得越宽。因此，第一弹片590抵抗变形及弯曲的等效刚性得以随着变形量的增加而增加，所以，第一弹片590更能承受使用者踩踏的力量。

请参照图5。图5为绘示依照本发明又一实施方式的鞋底缓冲模组500的立体示意图。如图5所示的本实施方式与前一实施方式的差异在于：因应实际需要，第一弹片590与第二弹片595可以不位于彼此的范围内。

综上所述，本发明的技术方案与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。通过上述技术方案，可达到相当的技术进步，并具有产业上的广泛利用价值，其至少具有以下优点：

(1)使用者向地面踩踏的力量，将透过接触板而传送至第一弹片，使得第一弹片变形弯曲，继而储存一弹性位能。同时，使用者向地面踩踏的力量，会使地面向第一弹片产生反作用力。故此，这可让使用者的步履达到一个缓冲的效果，有助减少使用者在踩踏时因反作用力过大而导致脚部，特别是下肢关节受伤的机会。

(2)由于随着接触板压向第一弹片，第一弹片继续变形弯曲的难度会变得越来越高，使得第一弹片的等效刚性随着接触板与地面之间的压缩变形量增加而以非线性增加的幅度改变，如此一来，当使用者向地面踩踏时，鞋底缓冲模组会随着第一弹片的变形弯曲而有效吸收使用者向地面踩踏的能量，使得使用者在踩踏时得到缓冲，从而减少使用者在踩踏时因反作用力过大而导致脚部，特别是下肢关节受伤的机会。

(3)由于第一弹片的等效刚性会以非线性增加的幅度逐渐改变，直至第一弹片变形弯曲到足以承托使用者向地面踩踏的力量，或是直至使用者向地面踩踏的力量传送至第二弹片，因此，由第一弹片缓冲至承托或是转移使用者踩踏的力量的过程能够顺畅进行。而当使用者要将脚掌向下推蹬时，第一弹片将回弹复位并把储存的弹性位能释放，从而向接触板提供弹力而有助于把接触板以及鞋底托起，使得使用者透过鞋底缓冲模组额外的弹力推进或上弹时能够更省力。

(4)第一弹片接近C形的中心的部分具有第三厚度，且第三厚度比第一弹片的两端更厚，而第二弹片接近C形的中心的部分具有第四厚度，且第四厚度比第二弹片的两端更厚。因此，第一弹片以及第二弹片分别抵抗变形及弯曲的等效刚性均得以随着变形量的增加而增加，所以，第一弹片以及第二弹片更能承受使用者踩踏的力量，并得以将使用者的重力位能与动能完全以弹性位能的形式储存于第一弹片以及第二弹片中。

虽然本发明已以实施方式揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟悉此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (3)

1.一种鞋底缓冲模组，其特征在于，包含：

一接触板，抵接一鞋底，该接触板具有相对的一第一连接点以及一第二连接点，该第一连接点与该第二连接点背对该鞋底；以及

一第一弹片以及一第二弹片，分别呈C形且用以抵接一地面，该第一弹片与该第二弹片至少部分位于彼此的范围内并彼此分隔，且分别形成一第一开口以及一第二开口，该第一弹片的一端连接该第一连接点，另一端为自由端，该第二弹片的一端连接该第二连接点，另一端为自由端，该第一弹片与该第二弹片相背对设置，使得该第一开口与该第二开口朝向相反方向；

其中，当该接触板朝向该地面移动并压向该第一弹片时，该第一弹片至少部分抵接该接触板并形成一第一区域，随着该接触板朝向该地面移动，该第一区域的范围也相应增加，而该第一弹片至少部分抵接该地面并形成一第二区域，随着该接触板朝向该地面移动，该第二区域的范围也相应增加；以及

其中，当该接触板朝向该地面移动并压向该第二弹片时，该第二弹片至少部分抵接该接触板并形成一第三区域，随着该接触板朝向该地面移动，该第三区域的范围也相应增加，而该第二弹片至少部分抵接该地面并形成一第四区域，随着该接触板朝向该地面移动，该第四区域的范围也相应增加。

2.根据权利要求1所述的鞋底缓冲模组，其特征在于，该第一弹片具有一第一抵接点，位于该第二区域接近该第一开口的一端，该第二弹片具有一第二抵接点，位于该第四区域接近该第二开口的一端，该第一抵接点与该第二抵接点之间的一第一距离，大于该第一连接点与该第二连接点之间的一第二距离。

3.根据权利要求1所述的鞋底缓冲模组，其特征在于，该接触板还包含：

一前接触子板，抵接该鞋底的一前部；

一后接触子板，抵接该鞋底的一后部；以及

一枢接部，枢接该前接触子板以及该后接触子板，使得该前接触子板以及该后接触子板能够相对转动。

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