前掌弯折刚度自适应鞋底及自适应跑鞋制造技术

本发明专利技术提出可以随穿着者不同状态下的需求提供最佳前掌弯折刚度自适应鞋底及自适应跑鞋，自适应跑鞋包括鞋底本体和设于所述鞋底本体上的鞋面，还包括能够伴随穿着者跑步落地的动作自动调节产生对穿着者脚前掌弯曲产生抗挠曲力从而使前掌部弯折刚度达到最佳的自适应结构，所述自适应结构为设置于鞋底本体前掌部的自适应抗挠曲力结构层和外部壳体，所述外部壳体内设置有用于包裹密封所述自适应抗挠曲力结构层的容腔。挠曲力结构层的容腔。挠曲力结构层的容腔。

【技术实现步骤摘要】
前掌弯折刚度自适应鞋底及自适应跑鞋


[0001]本专利技术涉及鞋材
，特别涉及前掌弯折刚度自适应鞋底及自适应跑鞋。

技术介绍

[0002]传统的跑鞋前掌弯折刚度都很小，如附图1所示，在跑步着地阶段跖趾关节最大屈曲角度与裸足相似，不利于跖屈肌肌肉肌腱的工作，肌腱能量回馈弱；经科学研究发现增大前掌弯折刚度既可以优化跖屈肌肌肉肌腱的工作条件，增加肌腱的能量回馈，又能增强跖趾（MTP）关节刚度，减少负功，增加正功，从而能够节省能量消耗，提升跑步成绩；故现有的跑鞋为弥补上述不足，会在跑鞋的中底嵌入碳板，又称碳板跑鞋，碳板跑鞋可大大提升前掌的弯折刚度，从而使前掌跖趾关节的屈曲角度减小，使跖趾关节变直；但是前掌的弯折刚度并不是越大越好，而是与穿着者的体重、跑速、跖屈肌的力量
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长度关系等数据相关，也就是不同的穿着者在相同运动状态下所需要的最佳前掌弯折刚度是不同的，同一穿着者在不同运动状态下所需要的最佳前掌弯折刚度也是不同的，而现有技术中碳板跑鞋，无法满足穿着者所需的前掌弯折刚度变化的需求。

技术实现思路

[0003]因此，针对上述的问题，本专利技术提出了可以随穿着者不同状态下的需求对穿着者脚前掌进行抗挠曲力自动调节以达到最佳前掌弯折刚度的自适应鞋底及自适应跑鞋。
[0004]为实现上述目的，本专利技术的技术方案是提供了前掌弯折刚度自适应鞋底，包括鞋底本体，还包括能够伴随穿着者跑步落地的动作自动调节产生对穿着者脚前掌弯曲产生抗挠曲力从而使前掌部弯折刚度达到最佳的自适应结构，所述自适应结构为设置于鞋底本体前掌部的自适应抗挠曲力结构层和外部壳体，所述外部壳体内设置有用于包裹密封所述自适应抗挠曲力结构层的容腔。
[0005]进一步改进的是：所述容腔内设置有硬片，所述硬片的形状为具有凹凸槽的波浪型，所述自适应抗挠曲力结构层包覆所述硬片。
[0006]进一步改进的是：所述容腔的形状为具有凹凸槽的波浪型。
[0007]进一步改进的是：所述自适应抗挠曲力结构层的材质为聚硼硅氧烷PBDMS。
[0008]前掌弯折刚度自适应跑鞋，包括鞋底本体和设于所述鞋底本体上的鞋面，还包括能够伴随穿着者跑步落地的动作自动调节产生对穿着者脚前掌弯曲产生抗挠曲力从而使前掌部弯折刚度达到最佳的自适应结构，所述自适应结构为设置于鞋底本体前掌部的自适应抗挠曲力结构层和外部壳体，所述外部壳体内设置有用于包裹密封所述自适应抗挠曲力结构层的容腔。
[0009]进一步改进的是：所述容腔内设置有硬片，所述硬片的形状为具有凹凸槽的波浪型，所述自适应抗挠曲力结构层包覆所述硬片。
[0010]进一步改进的是：所述容腔的形状为具有凹凸槽的波浪型。
[0011]进一步改进的是：所述自适应抗挠曲力结构层的材质为聚硼硅氧烷PBDMS。
[0012]进一步改进的是：所述外部壳体的材质包括PVC、YPU、PU、TPEE、尼龙弹性体中的任意一种或多种以任意比例混合的混合物。
[0013]进一步改进的是：所述硬片的材质为碳板或TPU中的一种。
[0014]本专利技术的优点和有益效果在于：本专利技术中的鞋底本体上设置自适应抗挠曲力结构层，相较于现有的碳板跑鞋其为前掌提供的弯折刚度不可变化而言，本专利技术所提供的跑鞋可针对穿着者的运动变化提供自适应的前掌弯折刚度，使穿着者能够有更好的运动表现和更舒适的穿着体验。
[0015]进一步的是：本专利技术中自适应抗挠曲力结构层的材质为聚硼硅氧烷PBDMS，并通过容腔形状或硬板形状，使自适应抗挠曲力结构层变为波浪型，波浪型的聚硼硅氧烷PBDMS实现了对挠曲力的应变，实现对弯折与扭转动作的反应，瞬间受力变化，为前掌提供最佳弯折刚度，降低小腿三头肌收缩的速度，从而达到节省能量消耗的效果，为穿着者提升跑步成绩。
附图说明
[0016]图1为穿着传统跑鞋跑步时脚掌在鞋内弯折状态的示意图。
[0017]图2为相同速度下穿着普通鞋a与加大了前掌弯折刚度的鞋b的受力对比图。
[0018]图3为本专利技术实施例一中自适应结构的分解结构示意图图4为本专利技术实施例一中自适应结构的受力示意图。
[0019]图5本专利技术实施例二中自适应结构的受力示意图图6为跖趾关节做工示意图。
实施方式
[0020]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描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。
实施例
[0021]如图3、图4所示，前掌弯折刚度自适应跑鞋，包括鞋底本体（图中未示出）和设于所述鞋底本体上的鞋面（图中未示出），还包括能够伴随穿着者跑步落地的动作自动调节产生对穿着者脚前掌弯曲产生抗挠曲力从而使前掌部弯折刚度达到最佳的自适应结构1，所述自适应结构1设置于鞋底本体前掌部，由PVC制成的外部壳体2和自适应抗挠曲力结构层3组成，所述外部壳体2内设置有容腔4，所述容腔4内上、下皆设置有凸块5，位于上方的凸块5与位于下方的凸块5交错设置，使容腔4内形成具有凹凸槽的波浪型，所述自适应抗挠曲力结构层3的材质为具有流变性的高分子智能材料聚硼硅氧烷PBDMS，因聚硼硅氧烷PBDMS在低应变率下呈流动态，在制作时将流动态的聚硼硅氧烷PBDMS通过灌注的方式，使之填满所述容腔4从而形成所述自适应抗挠曲力结构层3，随后封闭灌注口，使所述容腔4包裹密封所述自适应抗挠曲力结构层3，所述自适应抗挠曲力结构层3随容腔4形状自然形成波浪型，因为聚硼硅氧烷PBDMS只对正向压缩应力敏感，随着挠曲角度的加大，非波浪形的结构正向的压力将变小，聚硼硅氧烷将无法变硬，无法达到自适应的效果，而波浪形的结构，即使材料的挠曲角度变大，始终有正向的压力存在，可以发挥聚硼硅氧烷压缩应力敏感的特效，从而实
现自适应；由于前述原因波浪型的聚硼硅氧烷PBDMS，可实现对挠曲力的应变，实现对弯折和扭转动作的反应，体现瞬间受力变化的特性，故而穿着者使用本专利技术提供的跑鞋运动时，伴随着短时间周期内穿着者足落地的动作，位于跑鞋前掌的自适应结构1的形变速度加快，高应变率下由聚硼硅氧烷PBDMS所制成的波浪型自适应抗挠曲力结构层3迅速变硬，为前掌弯折提供抗挠曲力，从而为前掌提供最佳弯折刚度，参考图2的b情况，此时踝关节的力臂加大，可以减缓跖屈的角速度，降低小腿三头肌收缩的速度，从而达到节省能量的效果，参考图6，普通鞋（control蓝色线）vs前掌弯折刚度变大（Stiff 红色线）的鞋子MTP(跖趾关节)生物力学参数对比，纵坐标代表关节功率（瓦/kg）， 横坐标代表步态周期，从足落地到再次落地。穿着前掌弯折刚度变大的鞋子，可以减小关节蹬伸的角度，减少关节角速度，保持关节力矩，减少关节负功增加关节正功（关节功率与横坐标轴围成的面积，横坐标以下代表负功，以上代表正功）；且由于本自适应抗挠曲力结构层3由流动态变固态的过程是伴随着穿着者的运动产生的，故相较于现有的碳板跑鞋其为前掌提供的弯折刚度不可变化而言，本专利技术所提供的跑鞋可针对穿着者的运动变化提供自适应的前掌弯折刚度，使穿本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.前掌弯折刚度自适应鞋底，包括鞋底本体，其特征在于：还包括能够伴随穿着者跑步落地的动作自动调节产生对穿着者脚前掌弯曲产生抗挠曲力从而使前掌部弯折刚度达到最佳的自适应结构，所述自适应结构为设置于鞋底本体前掌部的自适应抗挠曲力结构层和外部壳体，所述外部壳体内设置有用于包裹密封所述自适应抗挠曲力结构层的容腔。2.根据权利要求1所述的前掌弯折刚度自适应鞋底，其特征在于：所述容腔内设置有硬片，所述硬片的形状为具有凹凸槽的波浪型，所述自适应抗挠曲力结构层包覆所述硬片。3.根据权利要求1所述的前掌弯折刚度自适应鞋底，其特征在于: 所述容腔的形状为具有凹凸槽的波浪型。4.根据权利要求2或3所述的前掌弯折刚度自适应鞋底，其特征在于：所述自适应抗挠曲力结构层的材质为聚硼硅氧烷PBDMS。5.前掌弯折刚度自适应跑鞋，包括鞋底本体和设于所述鞋底本体上的鞋面，其特征在于：还包括能够伴随穿着者跑步落地的动作自动调节产生对穿着者脚前掌弯曲产生抗挠...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡维健，阮棉芳，漆泽林，李峰，李家保，
申请(专利权)人：泉州匹克鞋业有限公司，
类型：发明
国别省市：