足底蓄能助力器与足底助推器制造技术

一种能够将运动者走跑时脚跟着地产生的冲击能量加以储存并有效利用的足底蓄能助力器与足底助推器，其能减小脚跟着地产生的反冲击力对踝关节、膝关节和相关骨骼造成的损害。其由固定板和弹力板构成，弹力板位于固定板下方，其前端与固定板的前端固接，其后端在自然初始状态下与固定板的后端在垂直方向上留有设定距离的蓄能间隙；可在脚部触地冲击力和人体重力的作用下变形缓冲蓄能，随着使用者脚步的前移，存蓄在弹力板内的变形能释放产生对使用者脚底的固定板向上向前的助推力，并驱动助推机构继续产生对固定板向上向前的助推力。其可有效降低运动者在行走过程中因提升脚部所做的功，减轻运动疲劳感，提升移动速度和运动的乐趣。

Plantar energy storage booster and plantar booster

【技术实现步骤摘要】
足底蓄能助力器与足底助推器
本专利技术涉及一种蓄能助力机构，特别涉及一种能够帮助运动者减轻运动负荷的足底蓄能助力器。
技术介绍
在人们做走路、跑步运动时，每当脚跟着地都会产生很大的触地冲击力，该触地冲击力需要依靠人体的骨骼、关节和肌肉来承受和吸收，触地冲击力过大或长久的冲击，会对人体的部分关节和骨骼造成损伤，同时人体对冲击力的缓冲和吸收也浪费了相当一部分为走路、跑步所支出的能量，降低了人体走跑的效率和速度。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种能够将运动者走跑时脚跟着地产生的冲击能量加以储存并有效利用的足底蓄能助力器与足底助推器，其能减小脚跟着地产生的反冲击力对踝关节、膝关节和相关骨骼造成的损害。为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：本专利技术的足底蓄能助力器，其特征在于：其由固定板和弹力板构成，其中，固定板，置于脚底并与脚部固定连接，固定板的后端延伸至脚跟之后；弹力板，由高弹性变形材料制作，其纵向垂直断面形状为圆弧形，弹力板位于固定板下方，其前端与固定板的前端固接，其后端在自然初始状态下与固定板的后端在垂直方向上留有设定距离的蓄能间隙；所述蓄能间隙，在脚跟以所述弹力板的后端为支点对所述固定板施以垂直压力时逐渐缩小，同时迫使弹力板以弹性变形的方式将脚跟对固定板施加的压力所产生的部分动能存储于弹力板上。所述蓄能间隙在30mm-150mm。在所述弹力板的前端和后端分别设有圆弧状且用于着地的支脚。在所述固定板与弹力板之间还设有在脚跟抬起后将弹力板所蓄动能转换成对所述固定板施加向上向前作用力的助推机构。所述助推机构由设置在固定板与弹力板中部位置的推力组件和设置在固定板与弹力板后端的启动组件构成，其中，启动组件，在所述脚跟抬起后，触发所述推力组件开始工作；推力组件，在启动组件的驱动下向固定板产生向上向前的推力。所述启动组件由设置在固定板后端的导向件、设置在弹力板后端且向上延伸的驱动杆和中部铰接在固定板上的摆动杠杆组成，其中，导向件，前端固接在固定板上，在其后端设有向上延伸的导向槽；驱动杆，上端设有棘齿，下端连接在弹力板上，驱动杆携棘齿可在所述导向槽内上下移动；摆动杠杆，为由后至前逐渐变宽的弧形部件，其后端为设有至少一个挂齿的自由端，其前端为由右上方至左下方的倾斜面，在该倾斜面上设有滑动槽，该滑动槽通过可在该滑动槽中上下滑动的移动件与所述的推力组件相接；所述棘齿由所述挂齿的下方朝上移动可自由滑过该挂齿，棘齿由挂齿的上方朝下移动可卡置在挂齿上，在驱动杆持续的下移过程中，棘齿驱动摆动杠杆摆动并使所述倾斜面的下端向前推送。所述推力组件由复位拉簧、上连杆、下连杆和助推臂组成，其中，上连杆，其上端铰接在固定板的中部位置，其下端与下连杆的上端铰接在一起构成介于固定板与弹力板之间的悬空枢铰件；下连杆，其下端铰接在所述助推臂的中部；助推臂，为圆弧形，其前端为自由端，其后端铰接在弹力板的中后部；复位拉簧，上端固接在固定板的后端，其前端连接在所述的悬空枢铰件上；悬空枢铰件通过短臂支轴连接在设置于摆动杠杆上的所述滑动槽内。在所述固定板与弹力板之间设有上连杆、下连杆、助推臂和摆动杠杆，其中，上连杆，其上端铰接在固定板的中部位置，其下端与下连杆的上端铰接在一起构成介于固定板与弹力板之间的悬空枢铰件；下连杆，其下端铰接在所述助推臂的中部；助推臂，为圆弧形，其前端为可着地的自由端，其后端铰接在弹力板的中后部；摆动杠杆，中部铰接在固定板上，其前端的滑动槽与所述悬空枢铰件连接，其后端置于固定板之上的后端；驱动所述摆动杠杆使悬空枢铰件向前移动并推动上连杆与下连杆之间的夹角变大。本专利技术的足底助推器，其特征在于：由上连杆、下连杆、助推臂和摆动杠杆构成，其中，上连杆的下端、下连杆的上端和摆动杠杆的前端连接在一起；下连杆的下端与助推臂的中部铰接在一起；将上连杆的上端、助推臂的后端分别固定铰接在不同高度的支撑件上，以助推臂的前端为支点并向前驱动所述摆动杠杆，可使上连杆的上端对所铰接的支撑件施加向上向前的推力。所述上连杆、下连杆和摆动杠杆均为刚性且强度较高的材料所制。本专利技术的足底蓄能助力器可在脚部触地冲击力和人体重力的作用下变形缓冲蓄能，随着使用者脚步的前移，即脚底板а角度的变化，存蓄在弹力板内的变形能释放产生对使用者脚底的固定板向上向前的助推力，并驱动助推机构继续产生对固定板向上向前的助推力。其可有效避免运动者在脚跟着地时产生的冲击力对脚部和腿部骨骼以及相关骨关节的损伤，可有效将所述冲击力中的大部分冲击能量转化为机械能并蓄存在弹力板中，并且在运动者脚跟上抬过程中其可将所蓄能量转化为对运动者脚底的向上向前的推力，有效降低运动者在行走过程中因提升脚部所做的功，减轻运动疲劳感，提升移动速度和运动的乐趣。附图说明图1是本专利技术的足底蓄能助力器置于自然初始状态下的结构示意图。图2是图1中的弹力板在脚跟向下施压时准备变形蓄能的示意图。图3是图2中的弹力板在脚跟着地冲击力最大时对应的变形蓄能示意图。图4是图3中的弹力板在脚跟开始抬起并准备释放能量驱动推力组件时的示意图。图5是图4中的弹力板在脚尖准备着地时将所蓄能量转化为对脚底向上向前推力的示意图。图6是的弹力板在运动者脚部腾空时恢复到自然初始状态、准备再次触地蓄能的示意图。图7是图1中的启动组件驱动不同高度的挂齿的放大示意图。附图标记如下：固定板1、弹力板2、前支脚21、后支脚22、蓄能间隙3、推力组件4、上连杆41、下连杆42、助推臂43、复位拉簧44、启动组件5、导向件51、导向槽52、驱动杆53、棘齿54、复位弹簧55、拉簧56、摆动杠杆6、挂齿61、滑动槽62、悬空枢铰件7、足底蓄能助力器8、脚部9。具体实施方式一、足底蓄能助力器8本专利技术的足底蓄能助力器8穿戴在运动者的脚上，可将运动者在运动过程中脚跟着地产生的部分对地冲击能量蓄存起来，该蓄存起来的能量在脚跟上抬离地的瞬间再反馈给脚底以帮助脚部9快速离地。1、本专利技术的基本结构如图1-6所示，所述足底蓄能助力器8由固定板1和弹力板2构成。固定板1，可为金属材质、塑胶材质、复合材料等刚性较好的平板，其可通过穿戴方式固定在脚底。弹力板2，由高弹性变形材料制作，本专利技术优选重量轻、弹性蓄能好的复合材料的材质构件。弹力板2的纵向(纵向是指由脚指至脚跟方向为纵向，下同)垂直断面形状为圆弧形，弹力板2位于固定板1的下方，其前端与固定板1的前端固接，其间可通过连接件固定连接，将弹力板2与固定板1合为一体结构，弹力板2的后端在自然初始状态(自然初始状态是指该足底蓄能助力器8未使用并处于自然放置的状态)下与固定板1的后端之间，在垂直方向上留有设定距离的蓄能间隙3。蓄能的过程为：弹力板2支撑本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种足底蓄能助力器，其特征在于：其由固定板(1)和弹力板(2)构成，其中，/n固定板(1)，置于脚底并与脚部(9)固定连接，固定板(1)的后端延伸至脚跟之后；/n弹力板(2)，由高弹性变形材料制作，其纵向垂直断面形状为圆弧形，弹力板(2)位于固定板(1)下方，其前端与固定板(1)的前端固接，其后端在自然初始状态下与固定板(1)的后端在垂直方向上留有设定距离的蓄能间隙(3)；/n所述蓄能间隙(3)，在脚跟以所述弹力板(2)的后端为支点对所述固定板(1)施以垂直压力时逐渐缩小，同时迫使弹力板(2)以弹性变形的方式将脚跟对固定板(1)施加的压力所产生的部分动能存储于弹力板(2)上。/n

【技术特征摘要】
1.一种足底蓄能助力器，其特征在于：其由固定板(1)和弹力板(2)构成，其中，
固定板(1)，置于脚底并与脚部(9)固定连接，固定板(1)的后端延伸至脚跟之后；
弹力板(2)，由高弹性变形材料制作，其纵向垂直断面形状为圆弧形，弹力板(2)位于固定板(1)下方，其前端与固定板(1)的前端固接，其后端在自然初始状态下与固定板(1)的后端在垂直方向上留有设定距离的蓄能间隙(3)；
所述蓄能间隙(3)，在脚跟以所述弹力板(2)的后端为支点对所述固定板(1)施以垂直压力时逐渐缩小，同时迫使弹力板(2)以弹性变形的方式将脚跟对固定板(1)施加的压力所产生的部分动能存储于弹力板(2)上。


2.根据权利要求1所述的足底蓄能助力器，其特征在于：所述蓄能间隙(3)在30mm-150mm。


3.根据权利要求2所述的足底蓄能助力器，其特征在于：在所述弹力板(2)的前端和后端分别设有圆弧状且用于着地的支脚。


4.根据权利要求3所述的足底蓄能助力器，其特征在于：在所述固定板(1)与弹力板(2)之间还设有在脚跟抬起后将弹力板(2)所蓄动能转换成对所述固定板(1)施加向上向前作用力的助推机构。


5.根据权利要求4所述的足底蓄能助力器，其特征在于：所述助推机构由设置在固定板(1)与弹力板(2)中部位置的推力组件(4)和设置在固定板(1)与弹力板(2)后端的启动组件(5)构成，其中，
启动组件(5)，在所述脚跟抬起后，触发所述推力组件(4)开始工作；
推力组件(4)，在启动组件(5)的驱动下向固定板(1)产生向上向前的推力。


6.根据权利要求5所述的足底蓄能助力器，其特征在于：所述启动组件(5)由设置在固定板(1)后端的导向件(51)、设置在弹力板(2)后端且向上延伸的驱动杆(53)和中部铰接在固定板(1)上的摆动杠杆(6)组成，其中，
导向件(51)，前端固接在固定板(1)上，在其后端设有向上延伸的导向槽(52)；
驱动杆(53)，上端设有棘齿(54)，下端连接在弹力板(2)上，驱动杆(53)携棘齿(54)可在所述导向槽(52)内上下移动；
摆动杠杆(6)，为由后至前逐渐变宽的弧形部件，其后端为设有至少一个挂齿(61)的自由端，其前端为由右上方至左下方的倾斜面，在该倾斜面上设有滑动槽(62)，该滑动槽(62)通过可在该滑动槽(62)中上下滑动的移动件与所述的推力组件(4)相接；
所述棘齿(54)由所述挂齿(61)的下方朝上移动可自由滑过该...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁渤涛，
申请(专利权)人：梁渤涛，
类型：发明
国别省市：广东;44