一种重力鞋及其专用弹簧组 |
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| 申请号 | CN201080007499.9 | 申请日 | 2010-02-05 | 公开(公告)号 | CN102361567B | 公开(公告)日 | 2017-10-31 |
| 申请人 | 马克·茹多弗维奇·施诺凯克; | 发明人 | 马克·茹多弗维奇·施诺凯克; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种重 力 鞋 及其专用 弹簧 组，在形式为低腰鞋、高腰鞋等聚集由弹性 变形 产生的 能量 的重力鞋中包括弯曲弹簧，带固定装置的与弹簧、 鞋底 及鞋子其他部件相连的鞋跗面，形式为 鞋跟 ，或鞋跟与鞋底，或鞋底的 支撑 部件，借助于使用者鞋子的悬挂部件将重力作用输送到弹簧，而有关弹簧上部则借助于轴环与/或没有弹性的套子，甚至其他软性支撑部件，同时在放松状态下弹簧末端之间的距离大于悬挂点到使用者脚掌低点的距离，弹簧装有 固定器 。在作为能量聚集装置的、与普通鞋子共同使用的弹簧组中包括弯曲弹簧，借助于将重力作用输送到弹簧的部件与使用者的脚相连，弹簧的支撑部件为鞋跟，而在弹簧压紧时附加支撑部件为鞋底。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种重力鞋，形式为低腰鞋或高腰鞋的重力鞋聚集由弹性变形产生的能量，包括弹簧组，至少包括一个指定弹性弯曲弹簧，从初始状态到被压紧的状态发生弹性变形并构成鞋的部件，同时弹簧下部是为与支撑面接触而设的支撑部件，鞋跗面带有固定使用者脚位置的固定装置并将重力作用施加给弹簧组，鞋跗面与固定装置同上述弹簧和鞋底直接或间接地相连，其特征在于：弹簧组弹簧下部的支撑部件的形式为鞋跟或鞋跟与鞋底或只有鞋底，当弹簧负重时，鞋底完成与支撑面的接触，固定装置将重力作用施加到弹簧组的弹簧上，固定装置包括：以轴环形式完成的部件，其部分或全部围住使用者的小腿并与弹簧上部相连；形式为无弹力的套子，其悬挂在弹簧的上部；形式为弹力带，其将弹簧的上部与无弹力的套子相连；同时，在弹簧的放松即无负重状态下H1＞H2，而在负重状态下H1＝H2或者H1接近H2，其中H1为弹簧末端之间的距离，H2为弹簧顶部至脚掌低点的距离,弹簧部分或全部由一种或几种材料制成，所述材料包括：聚合物、混合材料或弹性体，其中聚合物包括聚氨酯、聚碳酸酯。 |
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| 说明书全文 | 一种重力鞋及其专用弹簧组技术领域[0001] 本发明涉及鞋，具体地说是一种重力鞋及其专用弹簧组。 背景技术[0003] 这件可拆卸的装置包括： [0004] 弧形板式弹簧，在使用者重量产生的重力施用的作用下发生循环弹性变形(压缩，弯曲，弹簧尾端相互靠近)而聚集部分该能量，并当施向该弹簧的使用者重量的负荷解除时(比如，将重力移向另一只腿)松开(伸直，弹簧尾端相互分离)而将聚集的能量释放并附加于使用者的双腿使其前蹬或上跳。下力臂装有支撑部件以便与支撑平面相互作用。 [0005] 位于弓形弹簧凹面的铰链杠杆结构，被固定于使用者的双腿，主要是膝部，包括：放置使用者双脚的底座(平台，支点)，最少有两处与弹簧连接并装有支撑零件；中心支点(坚硬的立式部件)借助于护膝皮带固定于膝部，并在上端通过铰链固定装置与板式弹簧上部相接合，下端与同中心支点呈90度角关系底的座刚性接合；底座前部与弹簧下力臂区域间的连杆铰链接合离其带支撑部件的尾部距离稍远(大约1/3)，连杆铰链接合包括与弹簧相互作用的连接柄；支持底座的支撑部件位于相对于中心支点的指定方位。 [0006] 使用者(径赛运动员)制造的作用力通过两种途径传到弹簧上：第一条途径通过杠杆结构与弹簧上端的上部固定装置，从弹簧处通过支撑部件传向支撑平面，第二条途径-通过连接柄传向板式弹簧的下部，而从那儿同样传向支撑平面。 [0007] 该装置的缺点为使用不便，不能运用于日常生活中；只可以通过跳跃或跑动完成移动。此外，该装置还存在一系列技术上的疏漏，其中包括双脚底座的支架不坚固：如果使用者体重大甚至在具备支撑装置的前提下可导致其歪斜或发生其它情况。 [0008] 由Tae-Hyuk研究并在许多国家取得专利权(请参看US6840893)的作为以上描述结构改良版的跳跃装置也为大家所知。 [0009] 此装置包括： [0010] 弧形板式弹簧，在使用者重量产生的重力施用的作用下发生循环弹性变形(压缩，弯曲，弹簧尾端相互靠近)而聚集部分该能量，并当作用于该弹簧的使用者重量的负荷解除时(比如，将重力移向另一条腿)松开(伸直，弹簧尾端相互分离)而将聚集的能量释放并附加于使用者的双腿使其前蹬或上跳。下力臂装有耐磨支撑部件以便与支撑平面相互作用。 [0011] 位于弓形弹簧凹面的杠杆结构，被固定于使用者的双腿，主要是膝部，包括：放置使用者双脚的底座(平台，支点)，最少有两处与弹簧连接并装有“外壳”以保障使用者的双腿被牢固地握在平台上；即实行鞋跗面与/或固定部件的职能。立式部件(中心支点)，借助于部分箍住使用者的小腿带皮带的护膝固定于其膝部，上端与板式弹簧的上部相接合，下端与同立式部件呈90度角的平台刚性接合；底座前部与弹簧下力臂区域间的铰链杠杆接合离其带支撑部件的尾部距离稍远(大约1/3)，这个接合的一个部件在弹簧被压紧的状态下有可能与安装弹簧衔相临； [0012] 该装置的工作原理与US6719671专利权装置的运动原理相似，建立在使用者重量产生的潜能与动能的作用下弹簧弯曲，并在该过程中聚集能量，随着弹簧的松开同时释放蓄积的能量并将其传向使用者，使其向前或向上移动。 [0013] 所描述装置的缺点为结构复杂，使用不便，不能用于日常生活。利用这样的装置进行移动需要相当大的作用力、专门的技能与发达的配位系统。此外，只有通过跳跃或跑动进行移动，不能通过步伐来实现。 [0014] 为了不在专门的可拆卸的装置上利用此原理，即支撑于地面或其他支撑平面上通过使用者的作用力使弹簧弯曲聚集能量，当弹簧松开时释放能量并用利用该能量使使用者完成跳跃的原理，而是直接将此原理利用在鞋子上，2009年2月28日提出取得俄罗斯联邦发明专利权的第2008107517号申请，被批准颁发专利权。该鞋被选为样板。 [0015] 所述鞋子聚集弹性变形产生的能量，形状为低腰鞋、高腰鞋等等，包括： [0017] 弹性后帮，与该鞋底相接合(与上述弹性鞋底做成一体)，以及固定装置，将使用者的脚掌固定与该鞋底上，而且这些固定装置与该鞋底及后帮相接合； [0018] 该鞋底与鞋帮组成指定弹性的板式弹簧，并保障弹性变形，而且鞋底与鞋帮还作为该板式弹簧的力臂； [0019] 板式弹簧由起始状态到被压紧状态发生弹性变形；起始状态时鞋底与后帮在相互呈大于90度角位置；而在被压紧状态时板式弹簧鞋底与后帮之间的角度变小。 [0020] 该鞋的缺点为穿上它时移动过程相对复杂，尤其当弹簧力臂间角度大时。 [0021] 该鞋的以鞋底与后帮形式出现的压紧弹簧的承重量部不只由使用者的重量决定，还取决于其双腿肌肉的作用力。负荷(由使用者体重产生的重力与肌肉工作发出的能量)主要传向弹簧的下力臂(使用者脚掌作用于鞋底)或弹簧上力臂的下端(作用于后帮，比如脚踵)，结果是施向该鞋弹簧的重力作用不够有效。 [0022] 在该鞋中利用弹簧周期的压紧与松开进行移动需要先放下脚尖，再放下腿直到鞋底的全部或大部与支撑面向接触。 [0023] 这样的移动与平常行走时与支撑面接触的顺序不同。人们先脚踵踩地，然后放下整个脚掌，接着移动到脚尖。 [0024] 弹簧组更近似的样板为上述US6840893号专利权的结构，包括：弓形板式弹簧，带有耐磨支撑部件；向弹簧传导重力作用的装置，固定于使用者双脚，包括放置双脚的带外壳的底座，用硬性立式连接杆与弹簧上部相连，同时既不是双脚的底座，又不是与支撑面的接触体，立式连接杆硬性垂直地固定着，立式连接杆的长度总是小于弹簧上端与下端的间距，甚至在其满负荷情况下(弯曲、压紧)。 [0025] 此装置的缺点为穿上它不能用普通步伐进行移动，只能跳跃，原因是使用者一直只有一个支点弹簧下端。 发明内容[0026] 本发明的目的是针对现有技术存在的缺陷，提供一种重力鞋及其专用弹簧组，为由在使用者重量的作用下而变成弧形(被压紧)的弹簧保证聚集能量并在弹簧放松时利用该能量轻推使用者双腿的鞋子。所述鞋子可用于日常穿着，也可作为运动鞋，其中包括跑鞋，跳高(远)鞋，滑雪鞋，滑冰鞋，旱冰鞋等等，还可以作为与普通鞋子一起使用的装置，以便聚集能量。 [0027] 所以第一个任务是提高施加于弹簧的重力作用的利用效率，使弹簧在弯曲(压紧)时聚集能量，以负荷优化传导到弹簧的途径释放能量给使用者作为助力并保障在指定的时间关头，同时依靠主要使用传统的足部从脚踵到脚尖的移动特点使移动过程简单化。 [0028] 第二个任务是以弹簧组的形式给普通鞋子创造简单的装置，除了解决上述任务，还要通过利用两个支点(比如，弹簧的下端与普通鞋子的鞋底)保障以步伐移动的可能性。 [0029] 根据提出的任务，申请人认为在发明的名称中使用“重力”这个词是合理的。 [0030] 上述任务解决依靠以下方案，以低腰鞋、高腰鞋形式出现的由弹性伸缩引起能量聚集的重力鞋包括： [0031] 弹簧组，至少包含一个指定弹性弯曲的弹簧，从初始状态到被压紧状态发生弹性变形并构成鞋子的部件， [0032] 同时弹簧下部是为与支撑面接触而设的支撑部件； [0033] 带有固定装置的鞋跗面是为了固定使用者双脚的位置并将重力作用力输送到弹簧组的弹簧上，而且鞋跗面与/或固定装置与上述弹簧、鞋底及其他鞋部件相连。 [0034] 根据以上发明，弹簧组弹簧下部的支撑部件以鞋跟、鞋跟与鞋底或只有鞋底的形式完成； [0035] 当弹簧负重时，鞋底应完成接触到支撑面的可能性； [0036] 为将重力作用力输送到弹簧组弹簧的固定装置包括：比如，以轴环形式完成的部件，部分或全部围住使用者的腿(小腿)并与弹簧上部相连，形式为无弹力的套子或脚的其他支撑部件，悬挂在弹簧的上部，形式为弹力带，将弹簧的上部与无弹力的套子、使用者脚的其他的悬挂部件或它们的组合相连； [0037] 而且在弹簧的自由(未负重)状态下，H1＞H2，而在负重状态下H1＝H2或H1接近H2，[0038] H1-弹簧末端间的距离； [0039] H2-弹簧上部到脚掌的距离。 [0040] 此外，重力鞋的鞋底可能与弹簧相连以便向其输送负荷的附加重力，同时在负重的弹簧上H1＞H3≥H2，H3-弹簧上部(腿的悬挂装置点)到鞋底固定的地方的距离，当弹簧被压紧时，H1＝H2＝H3，或者H1与H3接近H2。 [0041] 弹簧组可以包括几个弹簧，位于鞋的前部、侧面或后部，同时支撑部件鞋跟可以以以下方式完成：同所有弹簧作为一个整体、只同一些弹簧作为一个整体或不构成一些弹簧的部分，而且弹簧上部与下部的数量可以不一致。 [0042] 鞋跟在弹簧被压紧时可以位于使用者脚踵区域。 [0043] 鞋跟在弹簧被压紧时可以与鞋底相临。 [0044] 鞋底在弹簧自由状态时可以临近鞋跟并与其相连。 [0045] 弹簧可以是各种形状，比如，简单的弧形(弓形)形状，带附加曲线的弧形形状，例如，使用者的脚掌附近半椭圆形状(扁平形状)等等。 [0046] 弹簧可以具有横向断面的各种形状，比如，新月形断面、拉长的等腰三角形形状的断面、拉长的椭圆形、长方形、П形部件等等。 [0047] 弹簧的横向与纵向断面可以是永久的或可变的。 [0048] 弹簧的材料，其物理性能可能是永久的或长度、宽度与厚度的可变。 [0050] 鞋跗面包括外壳，被弹簧部分或全部围上或与其相连保障弹簧角度变化的可能性，比如跗面做成有皱褶的或一套伸缩连接的拉伸的部件。 [0051] 上述任务还可以依靠另一种以低腰鞋、高腰鞋形式出现的由弹性伸缩引起能量聚集的重力鞋解决，包括： [0052] 弹簧组，至少包含一个指定弹性弯曲的弹簧，从初始状态到被压紧状态发生弹性变形并构成鞋子的部件， [0053] 同时弹簧下部是为与支撑面接触而设的支撑部件； [0054] 带有固定装置的鞋跗面是为了固定使用者双脚的位置并将重力作用力输送到弹簧组的弹簧上，而且鞋跗面与/或固定装置与上述弹簧、鞋底及其他鞋部件相连。 [0055] 根据此发明，弹簧组弹簧下部的支撑部件以鞋跟、鞋跟与鞋底或只有鞋底的形式完成； [0056] 当弹簧负重时，鞋底的应完成接触到支撑面可能性； [0057] 为将重力作用力输送到弹簧组弹簧的固定装置包括：比如，以轴环形式完成的部件，部分或全部围住使用者的交(小腿)并与弹簧上部相连，形式为无弹力的套子或腿的其他支撑部件，悬挂在弹簧的上部，形式为弹力带，将弹簧的上部与无弹力的套子、使用者脚的其他的悬挂部件或它们的组合相连； [0058] 而且在弹簧的自由(未负重)状态下，H1＞H2，而在负重状态下H1＝H2或H1接近H2，[0059] H1-弹簧末端间的距离； [0060] H2-弹簧上部到脚掌低点的距离。 [0061] 弹簧装有固定器，以便在被压紧状态下将其固定及必要时从钩住状态脱离固定器的设施，比如，脚蹬离支撑面完成前。 [0062] 上述任务还可以依靠弹簧组，至少包含一个指定弹性弯曲的弹簧，从初始状态到被压紧状态发生弹性变形来解决， [0063] 同时弹簧下部是为与支撑面接触而设的支撑部件； [0064] 固定装置便于将重力作用输送到弹簧组的弹簧上； [0065] 根据此发明，弹簧组弹簧下部的支撑部件以鞋跟、鞋跟与鞋底或只有鞋底的形式完成； [0066] 为将重力作用力输送到弹簧组弹簧的固定装置包括：比如，以轴环形式完成的部件，部分或全部围住使用者的脚(小腿)并与弹簧上部相连，形式为无弹力的套子或为使用者的鞋而设的软性支撑部件，悬挂在弹簧的上部，形式为弹力带，将弹簧的上部与无弹力的套子、使用者鞋子的其他的软性悬挂部件或它们的组合相连； [0067] 而且在弹簧的自由(未负重)状态下，H1＞H2，而在负重状态下H1＝H2或H1接近H2，[0068] H1-弹簧末端间的距离； [0069] H2-弹簧上部到使用者鞋底的距离。 [0070] 所提出的重力鞋的特点为，弯曲的弹簧为鞋的主要部件，比如，后帮或部分后帮，鞋的侧面部件，鞋跟等等，而鞋底大部分情况为传统的鞋底，不是弹簧的(虽然鞋底在有些方案中也可以是弹簧下部部件)，此时鞋跟(弹簧的一部分)与鞋底同时作为与平面相互作用的支点。在大多数方案中鞋跟直接不与鞋底相连，但当弹簧被压紧时使用者的脚踵与鞋底可能一起支撑于弹簧的下部-鞋跟。在一些方案中弹簧的下支撑部可能以鞋跟的形式、鞋跟与鞋底的形式或只以鞋底的形式完成。在一个方案中鞋跟在弹簧变形过程中接近鞋底的外部并与其相临。 [0071] 可以作为装置穿在普通鞋上的弹簧组的特点是使用者可能聚集弯曲弹簧的能量，弹簧下部大部分情况为鞋跟(支撑部分)，上部承担由使用者体重产生的重力负荷，并利用该能量使移动变轻松，而移动，同样如所提出的重力鞋，可以通过传统方式进行，原因是不只弹簧的支撑末端参与移动过程，还有使用者鞋子的底部。 [0072] 因此，所提出的鞋与弹簧组能量聚积与释放的原理与简化跳跃和跑动的可拆卸装置的作用原理相像：弓形弹簧在使用者重量的作用下变形，聚集能量，然后在松开时将能量输送给使用者，推动其腿向前或向上。 [0073] 但是，在这样的装置中使用者的脚不参与移动过程，它被动地站在底座上(平台上)，而且这个底座甚至不接触支撑面(土地)。 [0074] 在所提出的重力鞋中由于： [0075] 弹簧以鞋部件的形式完成(后帮、鞋跟及其它作为鞋不可分割的部件)或附加弹簧的使用没大大超出传统鞋子的范围， [0076] 保障将脚“软性悬挂”在重力鞋中，在鞋与支撑面不接触的情况下(在轴环中或在套子里等)， [0077] 压紧弹簧，当弹簧支撑部件接触时，一般指鞋跟(有可能鞋跟同时与鞋底或只有鞋底)与支撑面接触时由于使用者脚踵的作用(支撑)重力输送到弹簧上部与/或下部鞋跟前，及/或重力直接输送到鞋底相临的鞋跟， [0078] 准备下一步时脚支撑于支撑面上，不只支撑于弹簧(鞋跟)，还支撑于鞋底，[0079] 还有由于固定被压紧的弹簧直至腿蹬离支撑面的瞬间使其保存所储积的能量成为可能，可以保障所提出的任务-提高重力的利用效率，主要依靠传统的从脚踵到脚尖的移动特点简化移动过程，而不只通过跑动或跳跃，还可通过普通步伐进行移动。 [0080] 进行的专利研究表明，所提出的重力鞋与弹簧组符合“新发现”与“发明水平”的标准。 [0081] 鞋子与弹簧组可以以工业或手工业方式进行生产，由此可见，符合“可应用工业”的标准。 [0082] 本发明的一种重力鞋及其专用弹簧组和现有技术相比，具有以下有益效果： [0083] 本发明在形式为低腰鞋、高腰鞋等聚集由弹性变形产生的能量的重力鞋中包括弯曲弹簧，带固定装置的与弹簧、鞋底及鞋子其他部件相连的鞋跗面，形式为鞋跟，或鞋跟与鞋底，或鞋底的支撑部件，借助于使用者鞋子的悬挂部件将重力作用输送到弹簧，而有关弹簧上部则借助于轴环与/或没有弹性的套子，甚至其他软性支撑部件，同时在放松状态下弹簧末端之间的距离大于悬挂点到使用者脚掌低点的距离，弹簧装有固定器。在作为能量聚集装置的、与普通鞋子共同使用的弹簧组中包括弯曲弹簧，借助于将重力作用输送到弹簧的部件与使用者的脚相连，弹簧的支撑部件为鞋跟，而在弹簧压紧时附加支撑部件为鞋底。为由在使用者重量的作用下而变成弧形(被压紧)的弹簧保证聚集能量并在弹簧放松时利用该能量轻推使用者双腿的鞋子。提高施加于弹簧的重力作用的利用效率，使弹簧在弯曲(压紧)时聚集能量，以负荷优化传导到弹簧的途径释放能量给使用者作为助力并保障在指定的时间关头，同时依靠主要使用传统的足部从脚踵到脚尖的移动特点使移动过程简单化。以弹簧组的形式给普通鞋子创造简单的装置，通过利用两个支点(比如，弹簧的下端与普通鞋子的鞋底)保障以步伐移动的可能性。所述鞋子可用于日常穿着，也可作为运动鞋，其中包括跑鞋，跳高(远)鞋，滑雪鞋，滑冰鞋，旱冰鞋等等，还可以作为与普通鞋子一起使用的装置，以便聚集能量。 附图说明 [0084] 发明的实质用图纸阐明，图纸上画出鞋子基本方案的概括图形，而且为了更轻易明白所提出对象的实质，只标出鞋子的主要部件，而次要部件(鞋跗面，支架等)未画出；使用者的腿用细线表示。 [0085] 在图形1中-带弹簧的重力鞋，弹簧位于脚的后面，弹簧下部为鞋跟，同时在图形1a中-重力负荷借助于轴环输送到弹簧的上端，而借助脚踵输送到弹簧的下部；图形1b-重力负荷借助于轴环和套子输送到弹簧的上端，通过脚踵到弹簧下部，同时套子与鞋底相接；图形1b-重力负荷借助于轴环及与其相连的悬挂部件，形式为围住脚掌的带子，输送到弹簧上端，通过脚踵输送到弹簧下部；图形1c-重力负荷借助于轴环及部分围住脚的套子输送到弹簧上端，通过脚踵输送到弹簧下部； [0086] 在图形2中-带弹簧的重力鞋，弹簧位于脚的后面，弹簧下部为后跟，并带有在后跟前与弹簧底部相连的鞋底：图形2a-重力负荷借助于轴环输送到弹簧上端；图形2b-重力负荷借助于将使用者脚掌全部围住的套子输送到弹簧上端； [0087] 在图形3中-带弹簧的重力鞋，弹簧位于脚的后面，弹簧下部为后跟，中间部分具有附加的凸起部分，重力负荷借助于轴环输送到弹簧的上端； [0088] 在图形4中-带两个弹簧的重力鞋，沿侧面固定，从侧面环绕脚部，并以附加凸起部分的形式超出脚踵区域，弹簧突出的支撑部件的形式为后跟：图形4a-重力负荷借助于轴环及与其相连的悬挂部件，形式为围住脚掌的带子，输送到弹簧上端；4b-重力负荷借助于狭窄轴环及与其相连的部分围住使用者脚掌的套子输送到弹簧上端； [0089] 在图形5中-带两个环绕腿部的弧形弹簧的重力鞋，被固定在鞋的前方并超出使用者脚踵的区域，弹簧下部为鞋跟，重力负荷借助于轴环及与其相连的部分围住使用者脚掌的套子输送到弹簧上端； [0090] 在图形6中-带两个L形弹簧的重力鞋，弹簧沿腿的侧面通过，弹簧下部为鞋跟：图形6a-重力负荷借助于轴环输送到被固定在前方的弹簧的上部；图形6b-侧面与后面的形态，弹簧在下部相连；重力负荷借助于轴环及与其相连的部分围住使用者脚掌的套子输送到被固定在侧面的弹簧的上部； [0091] 在图形7中-带几个弹簧的重力鞋，弹簧位于后方及侧面，弹簧下部为突出的支撑部件，形式是后跟：图形7a-重力负荷借助于轴环输送到弹簧的上部；7b-重力负荷借助于轴环及与其相连的部分围住脚掌的套子输送到弹簧上部； [0092] 在图形8中-形式为男式高腰鞋的带弹簧的重力鞋，弹簧位于脚部后方，弹簧底部与鞋底相连(粗黑线)图形8a-重力负荷借助于轴环输送到弹簧的上部；8b-重力负荷借助于轴环及与其相连的部分围住脚部的套子输送到弹簧上部；8b-重力负荷借助于轴环及与其相连的悬挂部件，形式为围住脚掌的带子，输送到弹簧上部； [0093] 在图形9中-带围住脚的跗面与弹簧的重力鞋，形式为男式高腰鞋，弹簧位于腿部后方，弹簧下部与鞋底相连(后跟)； [0094] 在图形10中-带围住脚的跗面与两个弓形弹簧的重力鞋，形式为男式高腰鞋，弹簧位于侧面，弹簧下方与鞋底相连(后跟)； [0095] 在图形11中-带弹簧固定器带围住脚的跗面的重力鞋：图形11a-弹簧位于脚部后方，弹簧下部与后跟及鞋底部件相连，重力负荷借助于轴环及部分围住使用者脚部的套子输送到弹簧上部；11b-两个位于侧面的弹簧，重力负荷借助于轴环及部分围住使用者脚部的套子输送到弹簧上部； [0096] 在图形12中-形式为女式高腰鞋的重力鞋：图形12a-弹簧位于脚部后方，弹簧下部为后跟，重力负荷借助于轴环及与其相连的套子输送到弹簧上部；图形12b-弹簧位于脚部后方，弹簧下部为后跟，弹簧与鞋底相连，重力负荷借助于轴环输送到弹簧上部； [0097] 图形12b-两个侧面弹簧，弹簧下部为鞋底-鞋跟，末端向后弯，重力负荷借助于轴环输送到弹簧上部；图形12c-两个侧面弹簧，弹簧底部为向后弯的跟，弹簧与鞋底相连；重力负荷借助于轴环输送到弹簧上部；图形12d-两个沿侧面环绕腿部的弹簧，弹簧下部为支撑(鞋跟与鞋底的结合)，弹簧安装有针对脚踵的附加支撑；重力负荷借助于轴环输送到被固定在前方的弹簧上部；12e-12f方案，形式为芭蕾舞鞋； [0098] 在图形13中-带弹簧的重力鞋弹簧位于脚部后方，弹簧下部为带鞋底的后跟，鞋底或与其相临，或与其相接，或只为鞋底；图形13a-重力负荷借助于轴环输送到弹簧上部；图形13b-重力负荷借助于轴环及围住使用者脚的套子输送到弹簧上部； [0099] 在图形14中-用于普通鞋子的弹簧组的外部形态； [0100] 在图形15中-带弹簧的重力鞋，弹簧位于脚的后方，下部分为两个弹性弹簧部件，相互有角度：鞋跟及末端加厚的鞋底； [0101] 在图形16中-重力鞋与图形15中介绍的相似，但是鞋底与后跟的空间被易变形材料填充，比如，多孔材料； [0102] 在图形17中-带两个位于侧面的弹簧的重力鞋，弹簧末端与弹性鞋底相连； [0103] 在图形18中-以弹簧横向断面完成的多种方案，图18a-图18f； [0104] 在图形19中-外形为女式高腰鞋的多种方案，带有轴环、各种支撑部件以及围住腿后方下部的弹簧，弹簧下部为横向断面C形鞋跟； [0105] 在图形20中-外形为女式高腰鞋，侧面带有L形弹簧，弹簧在不同负重阶段：第一阶段-腿未支撑，后跟低于鞋底露出；第二阶段-腿支撑着，弹簧被压紧(弯曲)，后跟与鞋底在同一水平线； [0106] 在图形21中-带轴环的套子完成的最佳方案(侧面与后面的形态)； [0107] 在图形22中-带有两个位于侧面的弹簧的弹簧组，末端由通过普通鞋子鞋底后部脚踵下部的部件相连； [0108] 在图形23中-带有弹簧的女式高腰鞋的外形，弹簧从后方围住脚的下部，具有不定横向截面，鞋底与弹簧相连。 具体实施方式[0110] 所提出的重力鞋可以是以下形状：低腰鞋、高腰鞋、靴子、凉鞋等并包括必要的部件，至少有一个指定弹性弯曲的弹簧1，从初始状态到被挤压状态时发生弹性变形并在松开时将能量传向使用者进行蹬腿动作，或当脚掌从脚踵向脚尖移动时传向协同加速。上述弹簧1或者可以与鞋子的传统部件，比如，后帮、鞋跟相结合，或者成为它们的一部分，或者作为鞋子内部或外部的附加部件。比如，弹簧上部可以环绕使用者的脚部，但同时穿过鞋子里面，缝入鞋子或固定于鞋子的跗面(图形9、10、11)。弹簧下部为支撑部件，与使用者移动的平面接触，在大多数提议的所提出的重力鞋的完成方案中，上述支撑部件以高跟2(图形1-7、12等)或低跟2(图形9、10、11)形式完成。但是弹簧的支撑部件还可以以后跟与鞋底的形式，甚至只以鞋底的形式(图形13a、13b)完成。 [0111] 在该描述中未使用术语“弹簧力臂”，虽然所使用的弹簧一般具有两个力臂，在弹簧折点区域外的不同方位。 [0112] 所提出的重力鞋，除了上述弹簧1，还包括相应鞋子的普通部件：鞋底3、鞋跗面4等等。 [0113] 鞋跗面4保护使用者的脚免受不利作用力，固定脚的位置并在不损坏跗面4部件的前提下保障弹簧进行循环弯曲。上述鞋跗面4包括固定使用者双脚位置的固定装置，而且鞋跗面4与固定装置同上述弹簧1、鞋底3及其它鞋部件相连。上述固定装置可以是鞋跗面的硬性部位，比如，硬鞋尖等，和/或固定装置，比如，皮带、带子、细绳、外壳、粘扣、拉链等等。 [0114] 在个别方案中鞋跗面可以只以固定装置形式完成，比如，在以凉鞋形式完成重力鞋时(图形19)。 [0115] 上述带有固定装置的鞋跗面4除了固定双脚于鞋里和保护脚免受外部作用力以外，还应保障由使用者体重产生的重力作用传导到弹簧1上，因此在所提出的鞋子中被规定为专门部件。其方式可以是各种各样的。 [0116] 在一个方案中规定由部分或全部环绕使用者脚部(小腿)并与弹簧1上部相连的轴环5将重力作用输送到弹簧上部。同时轴环5可能与弹簧1的一小部分相连(图形2a、2b)，或者在稍远的部份相连(图形1a、3)。第一种情况下对弹簧1施加点状负重，第二种情况下负重按轴环5的长度分布。 [0117] 轴环可以做成相对狭窄的弹性环或半环(图形1c、2b、4b、7b、8a、8b、8b、13b)。这样的环可以是几个(图上未显示)。还可以有其它本叙述未规定的方案，相对建议对弹簧1的重力负荷为点状或分布状的。 [0118] 轴环(环)行使将负重从小腿输送到弹簧上部的职能，同时使用者的腿悬在轴环中，由于小腿变粗、由于轴环牢牢抓住小腿(夹住)，或者两者兼而有之。 [0119] 当弹簧处于放松状态时(没有向地面的支点)及弹簧支撑部件刚与地面发生接触时，使用者的腿仿佛悬在上述轴环5中，虽然同时脚踵可能与弹簧1的下部接触(图形1c、4a)。当支撑部件(弹簧下部、鞋跟)支住时由使用者体重产生的重力负荷通过轴环5或其它部件输送到弹簧1上。 [0120] 在高的鞋子上(靴子)轴环5可能位于膝下，在高腰鞋上-在小腿上，在低腰鞋或旅游鞋上-与脚踝上下。轴环5可以是鞋的上部。轴环5的宽度可以在很大区域间变化，其中轴环5可以包住鞋的整个前部，比如，到脚踝。 [0121] 轴环5可以只在其上部与弹簧1相连(点状负重)，或者沿着轴环的整个高度，或者部分高度(分布状负重)。 [0122] 在另一个方案中规定没有弹性的套子6或者其它悬挂于弹簧1的软性支撑脚的部件向弹簧上部传导重力作用。在该种情况下，向弹簧1负重的施力点也可能是点状的(套子6与弹簧1一小部分相连)或者分布于弹簧的一部分长度，比如，通过连接弹簧1与套子6的弹性定向由上至下的带子，再比如，从弹簧左右两个方向。 [0123] 套子6可能完全包住使用者的脚掌(图形2b、12a)或部分包住(图形1c、5、8b)。利用带子7可以保障部分包住腿(悬挂)(1b、4a、9)。套子6完成部分包住使用者的脚掌并保障其自由弯曲更方便，如图形21所示。 [0124] 套子6的上部可以沿圆周与轴环5相连，这保障由套子向轴环均匀施加重力作用，虽然套子6使用足够结实的材料可以放弃轴环5，而直接将套子6悬挂于弹簧1的上部。将套子6固定于轴环5或弹簧1可以用各种众所周知的方法实现。 [0125] 轴环5、套子6、带子7共同使用的方案如下： [0126] 轴环5(弹性圆环或半环)与套子6(图形1b、2b、8b、12a、13b)； [0127] 轴环5与带子7(图形4a)； [0128] 轴环5、套子6与带子7(图形1b、8b)。 [0129] 重力鞋工作效率的条件之一为有必要保障脚部的初次支撑，通过脚部将重力作用移向弹簧1的支撑部件，在这种条件下，弹簧1将被压紧至应有形态并可以聚集最大能量，当脚部不支撑于地面时，悬挂于弯曲弹簧上部的轴环5、套子6货带子7中。当脚放下直到鞋跟2与地面接触时，依靠输送到弹簧的使用者体重的重力作用，弹簧变形(弯曲)，脚渐渐放下时，不只鞋跟2开始与地面接触，鞋底3也开始接触。 [0130] 为此在弹簧放松(不负重)状态下，应完成关系H1＞H2， [0131] H1-弹簧末端间的距离； [0132] H2-弹簧顶部到脚掌低点的距离。 [0133] 当弹簧负荷时H1＝H2或争取接近H2。 [0134] 之间的差额越大，弹簧弯曲(被压紧)得越厉害，而蹬腿动作与腿部的移动更有效，上述H1与H2之间的差别受鞋子的形状与其使用的舒适条件局限。当使用者的脚支撑于地面时，由于弹簧1弯曲，被压紧的弹簧末端的距离等同于或接近H2。 [0135] 弹簧可以在教周围(鞋跗面)的任意地点与轴环或套子相连，比如从后方(图形1a、1b、1b、1c、2a、2b、3、8a、8b、8b、9、12a、12b、13a、13b)，从侧面(图形4a、4b、6b、7a、7b、10、 11b、12b)或从前方(图形5、6a、12f、12e)。 [0136] 如果有两个弹簧，它们可以是对称放置的。 [0137] 弹簧可以从后方环绕脚部(图形1a、1b、1b、1c、2a、2b、3、8a、8b、8b、9、12a、12b、13a、13b)，位于侧面(图形4a、4b、6a、12c、12f、12e)，从鞋前方通到鞋后方(图形5、22)，从鞋侧面通到鞋后方(图形4a、4b、6b、10、12b)等等。 [0138] 弹簧可以固定在小腿周围的任何地方，同时是唯一的。 [0139] 当使用侧面弹簧时，后者可以与脚掌下的部件8相连，通过脚掌附近的部件实现弹簧1的负重。这个脚掌附近的部件8可以变成支撑部件(鞋跟)，也可以是单独的弹簧支撑部分之间的鞍状的连接部件(图形6b)。 [0140] 弹簧1可以由一种或几种材料完成：比如聚合物(聚氨酯、聚碳酸酯等等)、混合材料、弹性体以及其它有弹性的材料，同时弹簧1的单独部件可以由各种材料完成，比如弹簧的主要部分由混合材料制成，该材料在弯曲的高强度状态下具备必需的弹性(硬性)参数，鞋跟由不太昂贵，但耐磨损的材料完成。 [0141] 弹簧1的横向断面可能是不同的。横向断面完成的一些方案在图形18中有所介绍(使用者的脚位于断面右侧，即被弹簧环绕)。比如在图形18中断面为底座边非常突出的带轻微凹陷底座的等腰三角形；图形18b中-带深深凹陷底座的三角形；图形18b中-带深深凹陷底座的长方形；18c中-这是突出的带轻微凹陷底座的长方形； [0142] 图形18f中-C形断面；图形18e中-环绕腿部的三个弹簧的断面。 [0143] 弹簧横向断面的长度可以是永久的，也可以是变化的。比如位于脚部后方的弹簧，上部具有C形断面(部分包住环绕腿部)，而在下部变为锥形鞋跟，呈圆形。两个带长方形断面的侧面弹簧可以连接并在弹簧下方组成共同的长方形或c e p C形断面。 [0144] 弹簧的弹性特性曲线可以是永久的或弹簧的长度与厚度是不定的，比如鞋跟2的材料可以比弹簧其它部分的更坚硬。 [0145] 弹簧1的形式多种多样： [0146] 普通弧形(弓形)形状(图形1a-c、2a-b、12b)； [0147] 带有附加凸起部分的弧形，比如脚掌下部(图形3、4a-b、5)； [0148] L形形状(6a、6b、20) [0149] C形，半椭圆形式的扁平形状(图形9、10、12b)； [0150] 带分离部件的弧形，分离部件的表现形式为鞋底或支撑部件(图形12b、12c、12e。 [0151] 在所提出的重力鞋中“弹簧”的概念不只局限于一个弹簧。可以为几个。弹簧1的上部可以位于鞋的后方，特别是当只使用一个弹簧时。在另一方案中几个(两个或更多)弹簧从侧面包住脚的脚掌部分(4a、4b、5、6a、6b、10、11b、12b、12c、12f、12e)或同时从后方和侧面通过(7a、7b)。几个弹簧之间可以相互连接，比如在支撑部件区域(鞋跟或鞋底)。同时每个弹簧可以拥有一个上部及两个或更多下部，或者相反。但所作插图未画出关于使用弹簧的数量及其位置的所有方案。 [0152] 传统的匀整的弧形弹簧1，当鞋跟2支撑于支撑面时，比如地面，首先常常由输送到弹簧1上部的作用力保障弯曲。 [0153] 但是由于使用者的脚掌对弹簧1的作用重力负荷可能输送到其下部，然后输送给站在支撑面的鞋跟2。在这种负重情况下，弹簧可能装有与脚掌相协调的专门的凸缘，虽然脚掌可能支撑在匀整曲线弧形上(没有凸缘)。 [0154] 当弹簧形状复杂时，比如在弧形弹簧上完成重复使用者脚掌侧面的附加曲线(凸缘)，重力可以输送到弹簧1的上部，然后通过鞋跟2到支撑面，也可以通过脚掌的附加支撑(附加曲线，凸缘)输送到弹簧的下部。 [0155] 弹簧1下部的鞋跟2的高度可以是不同的。 [0156] 在女式鞋上可以很高，比如5-7厘米甚至更高，这样的鞋跟较明显地介绍于图形12a、12b、12c与图形19、20中。在男式鞋和运动鞋上可以低一些，比如1-3厘米(图形9、10)。 [0157] 在一些方案中，像在其它鞋子上，鞋跟作为使用者脚掌的支点，完全可以不超出鞋底的水平线(图形8a、8b)。在上述方案中弹簧1的下端2部分包住脚掌(行使协调脚掌的支撑部件的功能，即为某种鞋跟)并与鞋底3相连。这样的弹簧的上部负重可以由轴环5和/或套子6和/或带子7方面来实现。当H1＞H2，脚被提起，在鞋底3与使用者的脚之间产生缝隙，当弹簧弯曲时，腿支撑于鞋底3上和弹簧1的下边缘。 [0158] 同样建议带折叠鞋跟2的方案(靠近鞋底至完全相临)。该种情况下当向弹簧1施加重力作用时鞋跟2逐渐弯曲直到与鞋底3相临(图形2a、2b)。当脚由脚踵向脚尖移动时，鞋底也可以靠近鞋跟。 [0159] 弹簧在下部可以分为两个呈角度的弹簧部件：鞋跟与鞋底(图形15和16)。这样完成可以，第一，提高能量聚集效率(两个弹簧)，第二，当脚掌开始离开支点时，由于能量由鞋跟输送至鞋底，防止不合理利用弹簧(排除固定器必要性)，第三加速脚从脚踵向脚尖的移动。而且在图形16中所展示的鞋子上，鞋跟与鞋底之间的空间由易变形材料填满，比如多孔材料，排除弹簧之间落入异物(石子、泥浆等等)。 [0160] 图形17中描绘了鞋子(或弹簧组)完成的方案，在此鞋中环绕脚部的弹簧与同为弹簧的鞋底相连，这简化并加速脚掌从脚踵到脚尖的移动。 [0161] 还存在一种方案，当弹簧支撑部件的角色由与鞋底相结合或相接的鞋跟来完成，或者弹簧的支撑部件为整个或部分鞋底(13a、13b)。在后种情况下其长度可以符合或超过使用者鞋底的长度，而移动可以以脚初次下垂至脚尖的途径完成(弹簧1端部)。 [0162] 鞋跗面4，除了必要部件，还可以包括外壳，或遮蔽弹簧1，或与弹簧相临，或在弹簧底部通过并保障其循环弯曲的可能性。这个外壳可以制成有皱褶的，或由相临或在彼此上边的环形部件组成。外壳可以部分或全部包住脚部。 [0163] 除此之外，外壳还可包括直接与脚相临的里面部分(里衬)。这个里面部分可以，主要是，不与弹簧1相连，并在弯曲时不变形，在这种情况下对材料的要求很普通。如果里面部分与弹簧1上部相连，即材料和/或结构就应该保障弹簧被压紧时发生变形。 [0164] 鞋底3可以根据一般鞋子鞋底的形状并保障足部放置得很舒适，保护脚部免受机械作用。鞋底(它的下平面)像其它鞋一样，应该非常耐磨。 [0165] 鞋底3可能与弹簧下部相连，为保障将脚掌的压力附加输送到弹簧上。连接可以以铰链连接的形式完成，保障鞋底3脚尖部分向支撑面倾斜的可能性。同时在初始状态下，鞋底3的位置呈垂直状，而当走路时为支撑脚部脚尖周期性向下弯，从脚踵向脚尖移动并蹬地。 [0166] 在一个方案中脚可以很快与不支撑于地面的鞋底相临(没有缝隙)。从支撑地面阶段开始，重力作用于弹簧通过轴环分布到上部，通过脚踵分布到下部，通过鞋底后部或只向弹簧下部(1b、1B)。 [0167] 在另一个方案中脚在初始状态不与鞋底3相临，脚不支撑于地面(支撑面)，在它们之间存在缝隙(图2a、12b、8a、8b、12b、12c)，维持下列关系H1＞H3≥H2，H3-弹簧上端(脚的悬挂点)到鞋底固定地点的距离。当弹簧1弯曲时首先选出脚与鞋底间的缝隙，然后鞋底与支点间的缝隙。这种方案当弹簧未负重时保障H1与H2之间存在落差的可能性。 [0168] 弹簧1可能配备有固定器10，在被压紧状态压住弹簧1并在指定关头，比如将使用者的脚推离支撑面(完成下一步伐)，将其松开。对于在脚从鞋跟向脚尖移动时不将储备的能量白白消耗来说，这是必要的，因为弹簧脱离支点的时间超出返回初始状态时，能量将丢失。 [0169] 固定器10与将固定器从钩住状态解除的设备的形状可以是任何一种机械水平中众所周知的。像图11a与11b介绍的是一种可行的机械装置：钩子形式的固定器10，钩住弹簧1，当脚掌作用到拉杆11时解除固定。 [0170] 使用自动固定弹簧的方案也可行，弹簧装有钩子形状的挚子(粘扣类型)，在弯曲时将弹簧与鞋的安装部件相连。弹簧从被钩住状态强制脱离可以依靠当脚准备从支点移向分离时发生的使用者小腿倾斜角度的变化。 [0172] 在图形12c中介绍的女鞋，鞋底与弹簧相连，同时鞋底的后部代替鞋跟(弹簧下部)并作为脚掌的附加支点。同样的结构在12f与12e中有所介绍。这些方案可能作为芭蕾舞鞋使用更有效。 [0173] 弹簧组(图形14、22)可以作为普通鞋子的装置使用，聚集重力能量，保障类似跑动(跳跃)的移动，也可保障脚从脚踵滚动到脚尖的步伐。 [0174] 弹簧组-装置的结构基本根据被用于所提出的重力鞋的弹簧组。它包括至少一个弹簧1及固定装置，形式为之前描述的包住使用者小腿的轴环5，或软性无弹性的(不拉伸的)支持脚的部件7，借助于它将使用者的腿轻柔地悬挂在弹簧1的上部并对其施加重力作用。弹簧1末端在放松状态H1与悬挂点到普通鞋子鞋底3低点的距离H2之间的大小关系与以前所述的一致：H1＞H2。当弹簧1负重时距离相等，即使用者的腿不只开始支撑于弹簧1的支撑末端，也支撑于普通鞋的鞋底3。 [0175] 作为装置的弹簧组的完成形式与重力鞋的弹簧组一致。 [0176] 所提出的重力鞋按照以下方式使用。 [0177] 使用者穿上鞋，在必要的情况下，固定位置，脚的位置由专门装置固定，比如用皮带将轴环5与鞋底3固定。 [0178] 如果使用者穿上鞋后站在支撑面上，则弹簧是被压紧的，每只脚支撑于鞋跟2和鞋底3上。 [0179] 开始运动时，使用者稍稍提起一只脚，支撑在另一只脚上。抬起脚的鞋子里的弹簧1松开，同时H1＞H2，使用者的脚悬挂在弹簧1的上部：在轴环5上、在套子6里或带子7上。然后完成向前运动时这只脚先用弹簧突出的支撑部件，比如鞋跟，接触支撑面。当与支点接触时使用者将一部分自己的体重转移到这只脚上，压紧弹簧1。弹簧1末端之间的距离等于或接近于悬挂点到使用者脚掌低点的距离H2。被压紧的弹簧1聚集能量。当使用者的脚进一步运动时，像平常一样，从脚踵滚动到脚尖，脚尖部分蹬离支点。如果弹簧的特性曲线这样收缩，它在一段不超过脚部滚动的时间内伸直，弹簧的能量不丢失，在脚尖离开支点的瞬间推动使用者的腿向前或向上。如果弹簧放松得很快，就适当使用附加装置-固定器10，使弹簧1到推动瞬间保持压紧状态。将固定器10从被钩住状态下解除可以通过脚掌对专门设备的作用力进行，比如与固定器相连的带曲线形部分的连接杆11位于脚掌前方。当向突出的曲线部分施压时，连接杆11的长度增加并可以从与弹簧1的连接处拔出固定器的钩子。 [0180] 为减少聚集能量的损失可以使用带两个支撑部件的弹簧(弹簧下部、弹簧力臂)，其中的一个为鞋跟，另一个-鞋底，当从脚踵(鞋跟)滚向脚尖(鞋底)时(图形15和16)，它们保障保存能量。 [0181] 作为普通鞋附加部分的弹簧组的工作以类似方式进行。 [0182] 以上所述实施例，只是本发明较优选的具体的实施方式的一种，本领域的技术人员在本发明技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本发明的保护范围内。 |
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