CN110840007A - 新型鞋底结构的运动鞋 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型鞋底结构的运动鞋，包括鞋底和鞋帮，所述鞋底采用高强度、高韧性的材料，鞋底以跖骨前端为A点，向鞋尖延伸至少5毫米至B点，AB段的鞋底构成支撑段，支撑段满足两个条件：一、在承受运动员一倍体重时不发生显著弯曲，使运动鞋的支撑点由A点前移至B点；二、在承受运动员最大蹬地力时弯曲度不大于脚趾的最大翘度且不折断。新型鞋底结构的运动鞋通过采用高强度、高韧性的材料和支撑段的结构设计，用外骨骼原理，嫁接足弓，增加了脚的有效长度，增加步幅，延长加速时间，更大的激发肌肉弹力，增加跑步速度和跳远的起跳初速度。

Description

新型鞋底结构的运动鞋

技术领域

本发明具体涉及一种运动鞋。

背景技术

现在的钉鞋只是通过钢钉增加抓地力，提供向前的动力。设计时没有考虑不同种族或不同身体特征运动员的骨骼比例差异。

很多身高上没有优势的运动员在跑跳项目上是最大劣势最主要的不是肌肉成分，而是步伐受限于腿脚长度。肌肉成分在一定程度上可以通过训练改变，但是基因决定的骨骼长短无法改变。尤其中国人的脚型更是短而宽，所以在跑跳项目我们很难有优势。

腿的长短无法接，但是脚的长短可以通过鞋子的设计去弥补一些。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种可以提高跑跳运动员运动成绩的具有新型鞋底结构的运动鞋。

为了解决以上技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：一种新型鞋底结构的运动鞋，包括鞋底和鞋帮，所述鞋底采用高强度、高韧性的材料，鞋底以跖骨前端为A点，向鞋尖延伸至少5毫米至B点，AB段的鞋底构成支撑段，支撑段满足两个条件：一、在承受运动员一倍体重时不发生显著弯曲，使运动鞋的支撑点由A点前移至B点；二、在承受运动员最大蹬地力时弯曲度不大于脚趾的最大翘度且不折断。

进一步的，所述B点延伸至超出鞋尖的位置，使鞋底尖部超出鞋帮。

进一步的，所述鞋底从B点向前渐薄至鞋底尖部。

进一步的，所述鞋底尖部在垂直于鞋底的方向上承受脚趾的扒地力而不折断。

进一步的，所述鞋底尖部厚度范围为0.5-10毫米。

进一步的，所述支撑段厚度均匀。

进一步的，所述支撑段由A点向B点厚度渐薄。

进一步的，所述鞋底由A点向鞋跟方向渐薄渐细，鞋底尾部最薄处厚度不小于0.5毫米。

进一步的，所述鞋底采用碳纤维、玻璃纤维、碳纳米管纤维和钢片中的一种单一材料或多种的复合材料。

进一步的，所述支撑段厚度范围为1-30毫米。

本发明的有益之处在于，新型鞋底结构的运动鞋通过采用高强度、高韧性的材料和支撑段的结构设计，用外骨骼原理，嫁接足弓，增加了脚的有效长度，增加步幅，延长加速时间，更大的激发肌肉弹力，增加跑步速度和跳远的起跳初速度。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为穿上本发明的运动鞋后的肌肉发力示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施方式对本发明进行详细描述：

如图1和2所示，一种新型鞋底1结构的运动鞋，包括鞋底1和鞋帮2，鞋底1采用高强度、高韧性的材料，鞋底1以跖骨前端为A点，向鞋尖延伸至少5毫米至B点，AB段的鞋底1构成支撑段，支撑段满足两个条件：一、在承受运动员一倍体重时不发生显著弯曲，使运动鞋的支撑点由A点前移至B点；二、在承受运动员最大蹬地力时弯曲度不大于脚趾的最大翘度且不折断。

现在的运动鞋在跑跳过程中，脚落地再加速时的支撑点主要就是跖骨前端的A点，这是由足弓的结构决定。而这种新型鞋底1结构的运动鞋，由于支撑段的支撑作用，支撑点即由A点向前移动至B点，即增加了脚弓的有效跨度，运动员的步幅增加幅度可大于两倍AB的长度，在其他条件不变的情况下，增加步幅即可有效增加运动员的跑步速度。

而在蹬地加速过程中，现在的运动鞋的C点的运动轨迹是以A点为圆心，为CA为半径的一段弧线 C⌒C’。这种新型鞋底1结构的运动鞋是B点作为支撑点着地，C的运动轨迹是以B点为圆心，以CB为半径的一段弧线 C⌒C”。因为CB大于CA，跑步姿态不变的情况上，弧线C⌒C”大于弧线 C⌒C’，且C”高于C’。因此，这种新型鞋底1结构的运动鞋延长了加速时间，获得更大的向前的速度，在蹬地加速过程中也能提升运动员的表现。

而在踝关节发力时，以C点为支点，动力臂等于是C点到连接跟骨后端跟腱的距离。阻力臂约等于CA或CB的长度。因为CB大于CA，蹬地力不变的情况下，以B为支撑点给予小腿腓肠肌、比目鱼肌的力比以A为支撑点时大。这个力只要是在小腿腓肠肌、比目鱼肌能承受的范围内，就能更大程度上激发这两决肌肉的爆发力。肌肉需要有一个反向的恰到好处预应力突拉伸肌肉，才能激发最大的爆发力，比如跳高，助跑时突然制动下蹲起跳，跳得更高，就是这个原因。因此，这种新型鞋底1结构的运动鞋还可以激发小腿腓肠肌、比目鱼肌的爆发力，这一特性不仅适用于比赛中，还适用于日常训练中，在日常训练中对这两块肌肉进行激发，能达到更好地训练效果。

在跑步时，蹬地的力被鞋底1通过一定的弯曲变形而储存，然后反弹，反馈给身体，使身体获得更大的向前的动力，同样能够增加跑步速度。

综合以上四个方面，本申请的新型鞋底1结构的运动鞋通过采用高强度、高韧性的材料和支撑段的结构设计，用外骨骼原理，嫁接足弓，增加了脚的有效长度，增加步幅，延长加速时间，更大的激发肌肉弹力，增加跑步速度和跳远的起跳初速度。现在各项短跑、中长跑、长跑和跳远计录将会被大幅度刷新，尤其是短跑最为明显。

本申请中，A点的位置可根据运动员的脚长进行定制，支撑段的长度和结构强度可根据运动员的身体水平和训练水平进行定制。

支撑段在承受运动员一倍体重时不发生显著弯曲的解释为，由于用于制作鞋底1的材料在鞋底1尺寸下无法保证做到完全不弯曲，因此支撑段的强度设计为在承受运动员一倍体重时不发生显著弯曲，当B点作为支撑点承受一倍体重时，支撑段整体不发生显著弯曲，表现为刚性，作用可以理解为外骨骼，起到嫁接足弓的作用，从而使B点代替跖骨前端位置的A点作为支撑点，在蹬地加速过程中以CB为半径、B点为圆心，在踝关节发力时阻力臂约等于CB的长度。与之相对的，显著弯曲的定义为，支撑段在承受运动员一倍体重时，支撑段的弯曲程度使B点无法作为支撑点，实际支撑点位于AB之间，或回到A点，B点失去支撑意义，无法起到本发明描述的效果。现有运动鞋随着脚趾弯曲而弯曲，可以作为显著弯曲的极端理解。现有运动鞋的鞋底在跖骨前端之前的任意位置受到一倍体重时，跖骨前端的鞋底会发生显著弯曲，使跖骨前端始终作为支撑点。因此，支撑段在承受运动员一倍体重时不发生显著弯曲，这是本发明和现有运动鞋最大的区别，如果过度弯曲，B点就失去了支撑意义。

特别的，在高水平训练时，B点延伸至超出鞋尖的位置，使鞋底1尖部超出鞋帮2。即由A点向前至鞋底1尖部全部为支撑段。这一结构的鞋底1极大增加了踝关节发力时阻力臂的长度，可最大程度地刺激小腿腓肠肌和比目鱼肌，提供更强的训练效果。

而在比赛和普通训练时，鞋底1从B点向前渐薄至鞋底1尖部。即鞋底1的支撑段不延伸至鞋底1尖部，支撑段与鞋底1尖部之间部分地鞋底1厚度渐薄。这一结构的鞋底1即可增加步幅、刺激肌肉，又不会使肌肉受到过大的负载，不会影响到运动员的发力，适用于正常的比赛和普通水平的训练中。鞋底1尖部的强度要求为，在垂直于鞋底1的方向上承受脚趾的扒地力而不折断，不过由于鞋底1的材料难以保证完全不发生形变，所以是可以发生一定的弯曲的。与之对应的，鞋底1尖部厚度范围为0.5-10毫米，具体的厚度也应根据运动员的身体水平和训练水平进行定制。

支撑段的具体长度，即AB段的距离，至少为5毫米才可以保证实现设计效果，而具体长度则应根据运动员的训练水平进行定制。

支撑段既可以是厚度均匀，也可以是由A点向B点厚度渐薄的。只需支撑段的强度满足条件即可。

鞋底1由A点向鞋跟方向渐薄渐细，鞋底1尾部最薄处厚度不小于0.5毫米。因为越向后，需要承受的力越小，渐薄渐细的结构可减轻无效的重量。需要说明的是，鞋底1尾部并不一定完全延伸至鞋跟，鞋底1不完全延伸至鞋跟时，由耐磨材料与鞋帮2合拢。

鞋底1可采用碳纤维、玻璃纤维、碳纳米管纤维和钢片中的一种单一材料或多种的复合材料。在满足支撑段使用强度的条件下，鞋底1的材料会影响到鞋底1的尺寸设计，具体应根据材料强度、运动员的的身体水平和训练水平进行定制。

支撑段厚度范围为1-30毫米。采用碳纳米管纤维时支撑段的厚度最低可达到1毫米即可满足强度需求，使用其他材料时，最后也不应超过30毫米，超过30毫米会导致鞋底1重量太大，影响运动员的表现。具体厚度由材料特性、运动员的爆发力、鞋底1的纤维走向和受力结构设计决定。

这种运动鞋的鞋型可以设计为短跑鞋、跳远鞋、长跑鞋，新型结构的鞋底1均适用。

在鞋底1上也可以设计鞋钉。在鞋底1与地面接触的底层应增加一层耐磨材料，如塑料、橡胶，避免高强度、高韧性的结构材料与地面直接接触，此结构为运动鞋常规结构。因此，在本发明中，鞋底1应理解为一种强度结构。如有必要，还可以在鞋底1上增加其他功能性部件，如缓冲材料等。

在用作训练时，还可对支撑段的结构进一步的做出改进，将支撑段设为可活动的，如由前部和后部两个部分可活动地连接而成，前部和后部相对活动以改变支撑段的长度，同时前部和后部之间设有固定结构将两者的相对位置进行固定。这样，在用于提高小腿腓肠肌和比目鱼肌力量时，就可以按照力量训练需求调整支撑段的长度，支撑段越长，阻力臂越长，对肌肉的刺激越大，训练效果越强。这样，随着运动员训练水平的提高，只需调节支撑段的长度，而无需重新制作鞋底，即可满足运动员的训练需求。从而，这种可调节支撑段长度的鞋底结构能够满足一位运动员不断提高的训练需求，经济性好。

需要强调的是：以上仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种新型鞋底结构的运动鞋，包括鞋底和鞋帮，其特征在于：所述鞋底采用高强度、高韧性的材料，鞋底以跖骨前端为A点，向鞋尖延伸至少5毫米至B点，AB段的鞋底构成支撑段，支撑段满足两个条件：一、在承受运动员一倍体重时不发生显著弯曲，使运动鞋的支撑点由A点前移至B点；二、在承受运动员最大蹬地力时弯曲度不大于脚趾的最大翘度且不折断。

2.根据权利要求1所述的新型鞋底结构的运动鞋，其特征在于：所述B点延伸至超出鞋尖的位置，使鞋底尖部超出鞋帮。

3.根据权利要求1所述的新型鞋底结构的运动鞋，其特征在于：所述鞋底从B点向前渐薄至鞋底尖部。

4.根据权利要求3所述的新型鞋底结构的运动鞋，其特征在于：所述鞋底尖部在垂直于鞋底的方向上承受脚趾的扒地力而不折断。

5.根据权利要求3所述的新型鞋底结构的运动鞋，其特征在于：所述鞋底尖部厚度范围为0.5-10毫米。

6.根据权利要求1所述的新型鞋底结构的运动鞋，其特征在于：所述支撑段厚度均匀。

7.根据权利要求1所述的新型鞋底结构的运动鞋，其特征在于：所述支撑段由A点向B点厚度渐薄。

8.根据权利要求1所述的新型鞋底结构的运动鞋，其特征在于：所述鞋底由A点向鞋跟方向渐薄渐细，鞋底尾部最薄处厚度不小于0.5毫米。

9.根据权利要求1-7中任一项所述的新型鞋底结构的运动鞋，其特征在于：所述鞋底采用碳纤维、玻璃纤维、碳纳米管纤维和钢片中的一种单一材料或多种的复合材料。

10.根据权利要求1-7中任一项所述的新型鞋底结构的运动鞋，其特征在于：所述支撑段厚度范围为1-30毫米。

Images