一种缓冲结构和缓冲鞋制造技术

本发明专利技术涉及抗冲击防护技术领域，公开了一种缓冲结构和缓冲鞋，缓冲结构包括第一腔体和第二腔体，其中，第一腔体设置在第二腔体内部且与第二腔体连通，第一腔体内部填充有缓冲流体，当第一腔体受到冲击力发生弹性形变，压迫内部的缓冲流体流入第一腔体，一方面利用冲击能量转化为第一腔体的弹性势能，增加碰撞的距离，达到缓冲的效果，另一方面，缓冲流体在第一腔体流向第二腔体的过程中，大量缓冲流体要在短时间迅速通过流体通道势必要消耗大量能量，该能量将冲击能量抵消，以加强缓冲效果，缓冲结构既可以设置在缓冲鞋鞋垫内部，也可以设置在鞋底的中底位置。

【技术实现步骤摘要】
一种缓冲结构和缓冲鞋
本专利技术涉及抗冲击防护
，特别是涉及一种缓冲结构和缓冲鞋。
技术介绍
在空降兵伞降或消防员抢险救灾时经常需要从高空跳跃着陆，在这一过程中他们的足底会遭受很强的冲击载荷，必须穿着具有缓冲功能的鞋子才能有效防止足部、下肢等部位的骨骼肌肉组织出现冲击损伤，目前，针对高处跃下着陆时的下肢损伤防护技术主要集中于刚性及半刚性的护膝、护踝装备，主要作用原理是通过限制关节的活动度，从而起到保护的作用，但防护效果存在一定的争议性，不利于完成既定动作，且没有直接减小足底所受地面冲击力。对于高空跳跃着陆，猫科动物具有卓越的跳跃着陆缓冲能力，它们的这一能力除了来自其强有力的肌肉骨骼之外，脚掌肉垫在着陆阶段对缓冲地面冲击载荷贡献很大，从猫科动物跳跃着陆时脚掌肉垫显示出的优异缓冲性能获得启发，提取猫科动物脚掌肉垫缓冲特性的结构功能特征，研究表明，猫科动物脚掌肉垫优异的缓冲性能主要归因于其独特的肉垫结构，这一结构由内部的脂状粘性流体物质和外部弹性褶皱表皮构成，在高空跳跃着陆的冲击缓冲过程中，猫科动物肉垫结构能够根据触地受压变形，内部的脂状粘性流体物质在肉垫内部发生流动，通过肉垫的形变和内部脂状粘性流体物质的流动消耗碰撞能量，极大程度的抵消掉肉垫触地的冲击力，实现最有效的缓冲。
技术实现思路
本申请的一些实施例中，提供一种缓冲结构和缓冲鞋，用于解决高空跳跃着陆过程中，脚部位置的缓冲问题。本申请的一些实施例中，提出了一种缓冲结构，包括第一腔体和第二腔体为完全密封的空腔，且所述第一腔体设置在所述第二腔体内部，其中，所述第一腔体内部设置有缓冲流体，且所述第一腔体和第二腔体之间通过流体通道相连通。当第一腔体受到冲击力发生弹性形变，压迫内部的缓冲流体流入第一腔体，一方面利用冲击能量转化为第一腔体的弹性势能，增加碰撞的距离，达到缓冲的效果，另一方面，缓冲流体在第一腔体流向第二腔体的过程中，大量缓冲流体要在短时间迅速通过流体通道势必要消耗大量能量，该能量将冲击能量抵消，以加强缓冲效果。本申请的一些实施例中，所述第一腔体顶部略高于所述第二腔体，且所述第一腔体顶部设置有褶皱部，以便所述第一腔体顶部受压后进行展开。本申请的一些实施例中，所述第二腔体内部的周向设置有多个空气缓冲部，用于平衡所述第一腔体和第二腔体的气压。本申请的一些实施例中，所述缓冲流体设置为剪切增稠凝胶。本申请的一些实施例中，所述空气缓冲部位置设置有感应器，用于实时检测所述第二腔体内的气压，且所述空气缓冲部连通有微型气泵。本申请的一些实施例中，当所述缓冲结构受到冲击时，冲击力作用在所述第一腔体上，所述第一腔体发生形变体积减小，压迫所述第一腔体内部的缓冲流体通过所述流体通道流向所述第二腔体内部，所述第二腔体内气压增大，所述空气缓冲部发生弹性形变，以使所述第一腔体和第二腔体的气压平衡。本申请的一些实施例中，还提供了一种缓冲鞋，其包括：鞋面、鞋垫和鞋底，所述鞋面周向连接于所述鞋底，形成封闭的容纳空间，所述鞋垫设置在鞋底上，所述鞋垫底部设置为硬复合材料，顶部设置有覆膜，所述鞋底包括中底及固定于中底底部的大底，所述缓冲鞋内部设置有所述缓冲结构。本申请的一些实施例中，所述缓冲结构设置于所述鞋垫底部与所述鞋垫顶部之间，且所述缓冲结构位置与前脚掌位置对应设置。本申请的一些实施例中，所述鞋垫足弓处和周侧有支撑结构，所述硬复合材料包括高强度碳纤维，所述覆膜包括柔性抗菌皮革类覆膜。本申请的一些实施例中，其特征在于，所述中底设置为镂空结构，所述缓冲结构设置于所述中底镂空结构内部，且位置与前脚掌位置对应设置。本专利技术提供了一种缓冲结构和缓冲鞋，从猫科动物跳跃着陆时脚掌肉垫显示出的优异缓冲性能获得启发，提取猫科动物脚掌肉垫缓冲特性的结构功能特征，得到一种能够主动自适应地缓冲大冲击载荷、重量轻、可多次重复使用的缓冲结构，该缓冲结构包括第一腔体和第二腔体，其中，第一腔体设置在第二腔体内部且与第二腔体连通，第一腔体内部填充有缓冲流体，当第一腔体受到冲击力发生弹性形变，压迫内部的缓冲流体流入第一腔体，模拟猫科动物脚掌肉垫与地面接触时肉垫内部的脂肪流动，达到有效缓冲，同时将该缓冲结构应用于伞兵空降兵或消防员的缓冲鞋上，从而大大改善高空跃下人员足底的缓冲防护效果。附图说明图1为本专利技术实施例缓冲结构示意图；图2为本专利技术实施例缓冲结构剖面图(未受到冲击形变)；图3为本专利技术实施例缓冲结构剖面图(受到冲击形变)；图4为本专利技术实施例第一腔体壁面剖切结构图；图5为本专利技术实施例缓冲结构褶皱部示意图；图6为本专利技术实施例缓冲鞋示意图；图7为本专利技术实施例缓冲鞋剖面图；图8为本专利技术实施例1缓冲结构设置在鞋垫位置安装结构图图9为本专利技术实施例2缓冲结构设置在鞋底中底位置安装结构图。附图标记说明：100、缓冲鞋；110、鞋面；120、鞋底；121、大底；122、中底；200、缓冲结构；210、第一腔体；220、第二腔体；211、流体通道；212、缓冲流体；213、褶皱部；221、空气缓冲部。具体实施方式下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。如图1所示的一种缓冲结构200，包括第一腔体210和第二腔体220，第一腔体210和第二腔体220为完全密封的空腔，且第一腔体210设置在第二腔体220内部。本专利技术的一种实施例，第一腔体210为弹性气囊，材料选用形变恢复能力较好的弹性材料，例如硅胶，第一腔体210和第二腔体220之间通过流体通道211相连通。如图1和图2所示，第二腔体220整体由腔体壁面和腔体壁面形成的内腔组成，第二腔体220顶部还设置有开口，第一腔体210顶部通过第二腔体220的顶部开口伸出第二腔本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种缓冲结构，其特征在于，包括第一腔体和第二腔体，所述第一腔体和第二腔体为完全密封的空腔，且所述第一腔体设置在所述第二腔体内部；/n其中，所述第一腔体内部设置有缓冲流体，且所述第一腔体和第二腔体之间通过流体通道相连通。/n

【技术特征摘要】
1.一种缓冲结构，其特征在于，包括第一腔体和第二腔体，所述第一腔体和第二腔体为完全密封的空腔，且所述第一腔体设置在所述第二腔体内部；
其中，所述第一腔体内部设置有缓冲流体，且所述第一腔体和第二腔体之间通过流体通道相连通。


2.如权利要求1所述的缓冲结构，其特征在于，所述第一腔体顶部略高于所述第二腔体，且所述第一腔体顶部设置有褶皱部，以便所述第一腔体顶部受压后进行展开。


3.如权利要求1所述的缓冲结构，其特征在于，所述第二腔体内部的周向设置有多个空气缓冲部，用于平衡所述第一腔体和第二腔体的内部压力。


4.如权利要求1所述的缓冲结构，其特征在于，所述缓冲流体设置为剪切增稠凝胶。


5.如权利要求1所述的缓冲鞋，其特征在于，所述空气缓冲部位置设置有感应器，用于实时检测所述第二腔体内的气压，且所述空气缓冲部连通有微型气泵。


6.如权利要求1-5任一项所述的缓冲结构，其特征在于，当所述缓冲结构受到冲击时，冲击力作用在所述第一腔体上，所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：张志强，裴葆青，胡大勇，武雪晴，肖译林，
申请(专利权)人：国家康复辅具研究中心，北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：北京;11