一种非线性弹性弹跳鞋 |
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| 申请号 | CN201610037351.9 | 申请日 | 2016-01-20 | 公开(公告)号 | CN105498169A | 公开(公告)日 | 2016-04-20 |
| 申请人 | 石利平; 侯靖; | 发明人 | 石利平; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种非线性弹性弹跳 鞋 ，包括穿戴装置和与所述穿戴装置联接的弹性装置，所述弹性装置的弹性是非线性的，即弹性装置的弹性系数K是变化的，且弹性系数K在压缩前期较小，在压缩后期增大；在所述弹性装置压缩前期，弹性回复 力 F增加缓慢，从而实现弹跳鞋在落地时缓冲柔和，在所述弹性装置压缩后期，弹性回复力F增加迅速，从而实现弹跳鞋在起跳时反弹强劲。与 现有技术 相比，本发明弹跳鞋的非线性弹性装置的弹性系数K是变化的，且前期小，后期大，使用者在下落时 接触 到地面的过程中，缓冲性好，降低使用者的反震强度，跳离地面时，获得较强劲地反弹暴发力。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种非线性弹性弹跳鞋，包括穿戴装置和与所述穿戴装置联接的弹性装置，其特征在于：所述弹性装置的弹性是非线性的，即弹性装置的弹性系数K是变化的，且弹性系数K在压缩前期较小，在压缩后期增大；在所述弹性装置压缩前期，弹性回复力F增加缓慢，从而实现弹跳鞋在落地时缓冲柔和，在所述弹性装置压缩后期，弹性回复力F增加迅速，从而实现弹跳鞋在起跳时反弹强劲。 |
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| 说明书全文 | 一种非线性弹性弹跳鞋技术领域[0001] 本发明涉及一种弹跳鞋，特别涉及一种非线性弹性弹跳鞋。 背景技术[0002] 弹跳鞋是一种新型体育用品，集娱乐、健身、时尚于一体。可以产生强力的弹性，推动使用者跳得更高、更远，省力行进。 [0003] 如图1所示，现有的弹跳鞋主要由穿戴装置1和弹性装置2组成，穿戴装置1可以是直接穿着在脚上的鞋体，也可以是在放置脚的踏板上设有用于固定脚的绑带等。弹性装置2通常采用弓形板或弹簧，弹性装置受压变形所产生的弹性回复力会给使用者向上的作用力，从而将使用者向上弹起。 [0004] 在以上现有技术中，要实现弹跳功能，弹跳鞋都要使用弹性装置，从而通过压缩弹性装置，使弹性装置储存弹性势能，起跳时释放势能将使用者弹起。储存的最大弹性势能Nmax越大，弹起的高度就越高。而弹性势能N的大小与弹性装置压缩长度L的大小正相关，也与弹性装置的弹性系数K(即单位压缩长度所增加的弹性回复力)正相关。同时，弹跳鞋落地时的舒适性与弹性系数K反相关，即弹性系数K越小则缓冲就越柔和；弹跳鞋起跳瞬间的暴发力与弹性系数K正相关，即弹性系数K越大，起跳时的弹性回复力就越大。以上对弹性系数K的要求，是相互矛盾的，如何两者兼顾，是现有技术的一个难点。 [0006] 弹性装置使用了弓形板或弹簧，由于材料本身性质的限制、允许压缩曲度的限制(曲度过大有可能使弓形板或弹簧失去恢复力，甚至断裂)，为了保证一定的弹跳高度，其弹性系数K都比较大，且压缩装置较长；另由于弓形板构件特性决定了其是储能过程中弹性系数K由大变小的非线性弹性装置，也就是说在弹跳鞋落地储能过程中，单位弹性形变长度ΔL增加的弹性回复力ΔF在弹跳鞋落地瞬间最大，起跳瞬间最小，即使使用如弹簧或其他的线性弹性装置，即弹性装置的弹性系数K是不变的，单位弹性形变长度ΔL增加的弹性回复力ΔF是不变的，也即在弹跳鞋着地储能或弹起释能过程中，能量的增加或减少都是线性的，即均匀地储存或释放弹性势能，从而对使用者的弹性回复力也是线性的、均匀地。上述情形导致当弹跳鞋落地瞬间，缓冲较弱，对使用者造成较大反震，这样既不舒服，且长期使用也不利于身体健康，而在弹跳鞋起跳瞬间由于缺少较强劲的暴发力而降低刺激性和快感。 发明内容[0007] 本发明的目的是提供一种具有较好缓冲性的弹跳鞋，进一步使弹跳鞋在起跳瞬间具有较强的暴发力，更进一步提供一种安全系数高、适用人群广泛的弹跳鞋。 [0008] 本发明的上述目的是通过以下的技术方案来实现的：一种非线性弹性弹跳鞋，包括穿戴装置和与所述穿戴装置联接的弹性装置，其特征在于：所述弹性装置的弹性是非线性的，即弹性装置的弹性系数K是变化的，且弹性系数K在压缩前期较小，在压缩后期增大；在所述弹性装置压缩前期，弹性回复力F增加缓慢，从而实现弹跳鞋在落地时缓冲柔和，在所述弹性装置压缩后期，弹性回复力F增加迅速，从而实现弹跳鞋在起跳时反弹强劲[0009] 本发明的原理是：如图2示意图所示，是线性弹性装置(如图2中A线所示)和非线性弹性装置(如图2中B线所示)的压缩长度L与弹性回复力F之间的平面坐标图，横坐标是弹性装置的压缩长度L，纵坐标是弹性装置的弹性回复力F，A线或B线与横坐标围成的面积代表弹性装置压缩到一定长度时所储蓄的弹性势能。图2表明在最大弹性势能固定的情况下：第一，线性弹性装置的A线，由于其弹性系数Ka不变，弹性回复力均匀增加，非线性弹性装置的B线，由于弹性系数Kb是变化的，前期小，后期大，弹性回复力前期缓慢增加，后期快速增加； 第二，压缩长度在L1之前，Kb小于Ka，即非线性弹性装置的弹性回复力增加的速度小于线性弹性装置的弹性回复力增加的速度，这决定了弹跳鞋在着地前期缓冲性能好；第三，压缩长度在L1时，Kb等于Ka，而压缩长度在L1之后，由于Kb大于Ka且逐渐增大，非线性弹性装置的弹性回复力的增加速度大于线性弹性装置的弹性回复力的增加速度，且压缩长度在L2之后，相同压缩长度时，Fb大于Fa，即非线性弹性装置的弹性回复力大于线性弹性装置的弹性回复力，这就决定了弹跳鞋将使用者弹起的瞬间，弹性装置能提供更大的弹性回复力，从而使起跳更具暴发力和刺激感。 [0010] 作为本发明的一种实施方式，所述弹性装置包括弹性件，通过所述弹性件本身结构或/和原材料的变化来实现所述弹性装置的弹性是非线性的且弹性系数K在所述弹性装置压缩前期较小，在压缩后期增大。 [0011] 作为本发明的一种实施方式，所述弹性件为螺旋盘绕形弹簧或往复折叠形弹簧或往复弯曲形弹簧，所述弹性件本身结构或原材料的变化为所述弹簧本身的粗细是变化的、或/和所述弹簧本身轴向的弹簧丝的密度是变化的、或/和所述弹簧的弹簧丝的粗细或/和材质是变化的，所述材质变化包括通过渐变的热处理、渐变的掺杂或渐变的离子渗透使弹簧丝轴向刚性发生变化。 [0012] 作为本发明的一种实施方式，所述弹性件为弓形件，所述弓形件为板条弓形件、柱条弓形件或栅栏条弓形件，所述弹性件本身结构或原材料的变化为所述弓形件本身的粗细厚薄是变化的、或/和所述弓形件本身材质是变化的，所述材质变化包括通过渐变的热处理、渐变的掺杂或渐变的离子渗透使引形件材料轴向刚性发生变化。 [0013] 作为本发明的一种实施方式，所述弹性装置包括X形机构和弹性件，所述X形机构主要由用于承托脚的固定构件和接触地面的活动构件组成，所述固定构件和活动构件通过转轴转动连接，所述弹性件的一端连接在所述固定构件上，另一端则连接在所述活动构件上，所述弹性件的弹性是非线性的以使所述弹性装置的整体弹性是非线性的，且弹性系数K在所述弹性装置压缩前期较小，在压缩后期增大；使用弹跳鞋下落时，所述活动构件绕转轴转动，所述弹性件被拉伸，起跳时，在所述弹性件的弹性回复力作用下，拉动所述活动构件回复原位从而实现弹跳。 [0014] 作为本发明的一种实施方式，所述弹性装置包括四边形机构和弹性件，所述四边形机构包括四个相邻边通过转轴转动连接的连杆，在所述四边形机构内横向或/和纵向设有弹性件，所述弹性件的弹性是非线性的使所述弹性装置的整体弹性是非线性的，且弹性系数K在所述弹性装置压缩前期较小，在压缩后期增大；使用弹跳鞋下落时，所述四边形机构压向扁平，横向或/和纵向所述弹性件被拉伸或/和压缩，起跳时，在所述弹性件的弹性回复力作用下，所述四边形机构回复原位从而实现弹跳。 [0015] 作为本发明的一种实施方式，所述弹性装置包括至少两个在不同时间开始弹性形变的弹性件，从而实现所述弹性装置的整体弹性是非线性的且弹性系数K在所述弹性装置压缩前期较小，在压缩后期增大。 [0016] 作为本发明的一种实施方式，所述弹性件为至少两个长度不同弹性件，所述弹性件为弹簧或/和弓形件，从而实现不同时间开始发生弹性形变，进而实现所述弹性装置的整体弹性是非线性的且弹性系数K在所述弹性装置压缩前期较小，在压缩后期增大。 [0017] 作为本发明的一种实施方式，所述弹性装置还包括X形机构，所述X形机构主要由用于承托脚的固定构件和接触地面的活动构件组成，所述固定构件和活动构件通过转轴转动连接，所述弹性件的一端连接在所述固定构件上，另一端则连接在所述活动构件上，所述至少两个弹性件本身长度不同或设置位置不同，从而实现不同时间开始发生弹性形变，进而使所述弹性装置的整体弹性是非线性的，且弹性系数K在所述弹性装置压缩前期较小，在压缩后期增大。 [0018] 作为本发明的一种实施方式，所述弹性装置还包括四边形机构，所述四边形机构包括四个相邻边通过转轴转动连接的连杆，所述弹性件在所述四边形机构内横向或纵向设置，所述至少两个弹性件本身长度不同或设置位置不同，从而实现不同时间开始发生弹性形变，进而使所述弹性装置的整体弹性是非线性的，且弹性系数K在所述弹性装置压缩前期较小，在压缩后期增大。 [0019] 作为本发明的一种实施方式，所述至少两个弹性件的弹性系数K不同且纵向分段设置，压缩所述弹性装置时，弹性系数小的弹性件先被压缩，从而实现不同时间开始弹性形变，进而使所述弹性装置的整体弹性是非线性的，且弹性系数K在所述弹性装置压缩前期较小，在压缩后期增大。 [0020] 作为本发明的一种实施方式，所述弹性装置还包括X形机构，所述X形机构主要由用于承托脚的固定构件和接触地面的活动构件组成，所述固定构件和活动构件通过转轴转动连接，至少一个所述弹性件的一端连接在所述固定构件上，另一端则连接在所述活动构件上部，至少一个所述弹性件设置在所述活动构件下部。 [0021] 作为本发明的一种实施方式，所述弹性装置还包括四边形机构，所述四边形机构包括四个相邻边通过转轴转动连接的连杆，在所述四边形机构内横向或纵向设有至少一个所述弹性件，在所述四边形机构下面设有至少一个所述弹性件。 [0022] 作为本发明的一种实施方式，所述弹性装置包括X形机构和弹性件，所述X形机构主要由用于承托脚的固定构件和接触地面的活动构件组成，所述固定构件和活动构件通过转轴转动连接，所述弹性件的一端连接在所述固定构件上，另一端则连接在所述活动构件上，通过所述固定构件或/和所述活动构件的端部或/和设置的凸起使所述弹性件呈弯曲状以使所述弹性装置的整体弹性是非线性的，且弹性系数K在压缩前期较小，在压缩后期增大；使用弹跳鞋下落时，所述活动构件绕转轴转动，所述弹性件被拉伸，起跳时，在所述弹性件的弹性回复力作用下，拉动所述活动构件回复原位从而实现弹跳。 [0023] 作为本发明的一种实施方式，所述固定构件包括踏板和设于所述踏板上的固定架，所述弹性件与所述固定构件连接的一端连接在所述固定架上。 [0024] 作为本发明的一种实施方式，所述固定构件和所述活动构件通过连接杆连接，所述转轴设在所述连接杆的一端，所述固定构件和活动构件通过转轴实现转动连接，由于连接杆的作用，使所述弹性装置的整体弹性非线性进一步加强。 [0025] 作为本发明的一种实施方式，所述弹性装置包括X形机构和弹性件，所述X形机构主要由用于承托脚的固定构件和接触地面的活动构件组成，所述固定构件和所述活动构件通过连接杆连接，在所述连接杆的一端设有转轴，所述固定构件和活动构件通过转轴实现转动连接，由于连接杆的设置使所述弹性装置的整体弹性是非线性的，且弹性系数K在压缩前期较小，在压缩后期增大；使用弹跳鞋下落时，所述活动构件绕转轴转动，所述弹性件被拉伸，起跳时，在所述弹性件的弹性回复力作用下，拉动所述活动构件回复原位从而实现弹跳。 [0026] 作为本发明的一种实施方式，所述固定构件包括踏板和设于所述踏板上的固定架，所述弹性件与所述固定构件连接的一端连接在所述固定架上。 [0027] 作为本发明的一种实施方式，所述弹性件，通过所述固定构件或/和所述活动构件的端部或/和设置的凸起使所述弹性件呈弯曲状以使所述弹性装置的整体弹性非线性进一步加强。 [0028] 作为本发明的一种实施方式，所述弹性装置包括四边形机构和弹性件，所述四边形机构包括四个相邻边通过转轴转动连接的连杆，在所述四边形机构内横向或/和纵向设有弹性件，另设置使所述弹性件弯曲的凸起；由于所述弹性件呈弯曲状，从而使所述弹性装置的整体弹性是非线性的，且弹性系数K在压缩前期较小，在压缩后期增大；使用弹跳鞋下落时，所述四边形机构压向扁平，横向或/和纵向所述弹性件被拉伸或/和压缩，起跳时，在所述弹性件的弹性回复力作用下，所述四边形机构回复原状从而实现弹跳。 [0029] 作为本发明的一种实施方式，在弹跳鞋使用前，所述弹性件处于弹性形变状态，即在弹跳鞋使用前，所述弹性件处于应力状态，存在起始应力以便使用弹跳鞋时，避免使用者开始踩踏弹跳鞋时的踏空感。 [0030] 作为本发明的一种实施方式，所述弹跳鞋还包括与所述弹性件相互作用的应力调节机构，所述应力调节机构可调节所述弹性件起始应力的有无或大小。 [0031] 作为本发明的一种实施方式，在弹跳鞋使用前，所述弹性件处于弹性形变状态，即在弹跳鞋使用前，所述弹性件处于应力状态，存在起始应力以便使用弹跳鞋时，避免使用者开始踩踏弹跳鞋时的踏空感。 [0032] 作为本发明的一种实施方式，所述弹跳鞋还包括与所述弹性件相互作用的应力调节机构，所述应力调节机构可调节所述弹性件起始应力的有无或大小。 [0033] 作为本发明的一种实施方式，所述应力调节机构包括设在所述弹性件上或/和与弹性件相连部件上的一个或多个锁定件，所述弹性件通过所述锁定件与所述相连部件可拆卸连接，所述锁定件为挂钩或螺栓螺母配合，通过拆装弹性件或选择不同位置的锁定件来调节弹性件的起始应力。 [0034] 作为本发明的一种实施方式，所述应力调节机构包括设在与弹性件相连部件上的相对滑动的滑槽和滑块，所述弹性件通过所述滑槽或滑块与所述相连部件连接，通过滑槽和滑块的相对滑动来调节弹性件的起始应力。 [0035] 作为本发明的一种实施方式，所述应力调节机构包括设于与弹性件相连部件上的可旋转的缠绕柱，所述弹性件缠绕在所述缠绕柱上，通过旋转缠绕柱收放所述弹性件来调节弹性件的起始应力。 [0036] 作为本发明的一种实施方式，与弹性件相连部件包括可滑动连接的构件主体和固定座，在所述固定座上设有安装槽，所述构件主体安装在所述安装槽内，所述弹性件与构件主体连接；所述应力调节机构就是所述构件主体和固定座的滑动连接机构，通过滑动所述构件主体来调节弹性件的起始应力。 [0037] 作为本发明的一种实施方式，所述应力调节机构包括与所述弹性件中段相互作用的可移动的动凸起，通过移动所述凸起的位置使所述弹性件中段的顶紧程度发生变化来调节所述弹性件的起始应力。 [0038] 作为本发明的一种实施方式，所述活动构件为弯曲的弹性弓形结构。 [0039] 作为本发明的一种实施方式，所述活动构件的前端向上翘起，所述翘起能给予使用者向前的推力。 [0040] 作为本发明的一种实施方式，所述弹跳鞋还包括前掌撑力件，所述前掌撑力件作用于与使用者的脚前掌对应的所述踏板前端并给予踏板前端向上的弹性撑力，当弹跳落地时，可以将部分反震力分散到使用者的前脚掌，从而减轻脚跟的反震力。 [0041] 作为本发明的一种实施方式，所述前掌撑力件为压缩弹性件，设置在所述踏板前端下面，当弹跳落地时，通过压缩弹性件而给予踏板前端向上的弹性撑力。 [0042] 作为本发明的一种实施方式，所述前掌撑力件为拉伸弹性件，所述拉伸弹性件一端与所述踏板前端连接，另一端与所述活动构件上部连接，当弹跳落地时，通过拉伸弹性件而给予所述踏板前端向上的弹性撑力。 [0043] 作为本发明的一种实施方式，所述前掌撑力件为杠杆件，所述杠杆与所述固定架转动连接，所述杠杆件一端与所述踏板前端连接，另一端与所述弹性件一端连接，所述弹性件一端通过所述杠杆件与所述固定架连接，当弹跳落地时，弹性件通过拉动杠杆件一端进而给予所述踏板前端向上的弹性撑力。 [0044] 作为本发明的一种实施方式，在弹跳鞋使用前，所述前掌撑力件处于应力状态，即在弹跳鞋使用前，给予所述踏板前端向上的起始应力。 [0045] 作为本发明的一种实施方式，所述弹跳鞋还包括与所述前掌撑力件相互作用的应力调节机构，所述应力调节机构可调节所述前掌撑力件起始应力的有无或大小。 [0046] 作为本发明的一种实施方式，所述转轴为轴承。 [0048] 与现有技术相比，本发明具有如下显著的效果： [0049] 本发明弹跳鞋的非线性弹性装置的弹性系数K是变化的，且前期小，后期大，在压缩初期，即使用者从空中回落弹跳鞋接触地面的瞬间，弹性回复力增加缓慢，实现弹跳鞋着地时缓冲柔和，随着压缩长度的增加，弹性回复力的增加逐渐加快，而在压缩长度最大时，即弹跳鞋将使用者弹起的瞬间，获得最大的弹性回复力，弹跳的暴发力更强。与现有技术相比，使用者在下落时接触到地面的过程中，由于缓冲性好，降低使用者的反震强度。而且，本发明比较强劲地反弹暴发力提高了运动的快感，也可推动使用者跳得更高更远。附图说明 [0050] 下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。 [0051] 图1是现有技术弹跳鞋的结构示意图； [0052] 图2是本发明原理说明示意图； [0053] 图3是本发明实施例1中螺旋盘绕形弹簧的结构示意图； [0054] 图4是本发明实施例1中往复折叠形弹簧的结构示意图； [0055] 图5是本发明实施例1中往复弯曲形弹簧的结构示意图； [0056] 图6是本发明实施例1中栅栏条弓形件的结构示意图； [0057] 图7是本发明实施例2的结构示意图； [0058] 图8是本发明实施例3的结构示意图； [0059] 图9是本发明实施例4中第一结构示意图； [0060] 图10是本发明实施例4中第二结构示意图； [0061] 图11是本发明实施例4中第三结构示意图； [0062] 图12是本发明实施例4中第四结构示意图； [0063] 图13是本发明实施例4中第五结构示意图； [0064] 图14是本发明实施例4中第六结构示意图； [0065] 图15是本发明实施例5中第一结构示意图； [0066] 图16是本发明实施例5中第二结构示意图； [0067] 图17是本发明实施例5中第三结构示意图； [0068] 图18是本发明实施例5中第四结构示意图； [0069] 图19是本发明实施例5中第五结构示意图； [0070] 图20是本发明实施例6的结构示意图； [0071] 图21是本发明实施例7中第一结构示意图； [0072] 图22是本发明实施例7中第二结构示意图的侧视图； [0073] 图23是本发明实施例7中第二结构示意图的正视图； [0074] 图24是本发明实施例7中第二结构示意图的局部图； [0075] 图25是本发明实施例9中的结构示意图。 具体实施方式[0076] 实施例1 [0077] 一种非线性弹性弹跳鞋，包括穿戴装置和与穿戴装置联接的弹性装置，弹性装置的弹性是非线性的，即弹性装置的弹性系数K是变化的，且弹性系数K在压缩前期较小，在压缩后期增大；在弹性装置压缩前期，弹性回复力F增加缓慢，从而实现弹跳鞋在落地时缓冲柔和，在弹性装置压缩后期，弹性回复力F增加迅速，从而实现弹跳鞋在起跳时反弹强劲。弹性装置包括弹性件，通过弹性件本身结构或/和原材料的变化来实现弹性装置的弹性是非线性的且弹性系数K在弹性装置压缩前期较小，在压缩后期增大。 [0078] 弹性件为如图3所示的螺旋盘绕形弹簧或图4所示的往复折叠形弹簧或图5所示的往复弯曲形弹簧，弹性件本身结构或原材料的变化为弹簧本身的粗细是变化的、或/和弹簧本身轴向的弹簧丝的密度是变化的、或/和弹簧的弹簧丝的粗细或/和材质是变化的，材质变化包括通过渐变的热处理、渐变的掺杂或渐变的离子渗透使弹簧丝轴向刚性发生变化。 [0079] 弹性件为弓形件，弓形件为板条弓形件、柱条弓形件或如图6所示的栅栏条弓形件，弹性件本身结构或原材料的变化为弓形件本身的粗细厚薄是变化的、或/和弓形件本身材质是变化的，材质变化包括通过渐变的热处理、渐变的掺杂或渐变的离子渗透使引形件材料轴向刚性发生变化。 [0080] 实施例2 [0081] 如图7所示，一种非线性弹性弹跳鞋，包括穿戴装置1和与穿戴装置联接的弹性装置，弹性装置包括X形机构和弹性件9，X形机构主要由用于承托脚的固定构件和接触地面的活动构件6组成，固定构件和活动构件6通过转轴101转动连接，弹性件9的一端连接在固定构件上，另一端则连接在活动构件6上，弹性件9的弹性是非线性的以使弹性装置的整体弹性是非线性的，且弹性系数K在弹性装置压缩前期较小，在压缩后期增大；使用弹跳鞋下落时，活动构件绕转轴转动，弹性件被拉伸，起跳时，在弹性件的弹性回复力作用下，拉动活动构件回复原位从而实现弹跳。 [0082] 上述弹性件可以是弹簧，也可以是橡皮筋。 [0083] 实施例3 [0084] 如图8所示，一种非线性弹性弹跳鞋，包括穿戴装置1和与穿戴装置联接的弹性装置，弹性装置包括四边形机构和弹性件9，四边形机构包括四个相邻边通过转轴101转动连接的连杆，在四边形机构内横向或/和纵向设有弹性件9，弹性件9的弹性是非线性的使弹性装置的整体弹性是非线性的，且弹性系数K在弹性装置压缩前期较小，在压缩后期增大；使用弹跳鞋下落时，四边形机构压向扁平，横向或/和纵向弹性件被拉伸或/和压缩，起跳时，在弹性件的弹性回复力作用下，四边形机构回复原位从而实现弹跳。 [0085] 实施例4 [0086] 一种非线性弹性弹跳鞋，包括穿戴装置1和与穿戴装置联接的弹性装置，弹性装置包括至少两个在不同时间开始弹性形变的弹性件，从而实现弹性装置的整体弹性是非线性的且弹性系数K在弹性装置压缩前期较小，在压缩后期增大。 [0087] 如图9所示，弹性件2为两个长度不同弹性件，弹性件为弹簧和弓形件，从而实现不同时间开始发生弹性形变，进而实现弹性装置的整体弹性是非线性的且弹性系数K在弹性装置压缩前期较小，在压缩后期增大。弹性件2可以同时为弹簧，也可以同时为弓形件。 [0088] 如图10所示，弹性装置还可以是X形机构，X形机构主要由用于承托脚的固定构件和接触地面的活动构件6组成，固定构件和活动构件6通过转轴转动连接，弹性件9的一端连接在固定构件上，另一端则连接在活动构件6上，三弹性件9本身长度不同，从而实现不同时间开始发生弹性形变，进而使弹性装置的整体弹性是非线性的，且弹性系数K在弹性装置压缩前期较小，在压缩后期增大。 [0089] 也可以是相同长度的弹性件设置在不同的位置，以实现不同时间开始发生弹性形变。 [0090] 如图11所示，弹性装置还可以是四边形机构，四边形机构包括四个相邻边通过转轴101转动连接的连杆，弹性件9在四边形机构内纵向设置，也可以横向设置，三个弹性件9长度相同但设在不同位置，也可以长度不同且设置在不同位置，还可以是长度不同而设在同一位置，从而实现不同时间开始发生弹性形变，进而使弹性装置的整体弹性是非线性的，且弹性系数K在弹性装置压缩前期较小，在压缩后期增大。 [0091] 如图12所示，两个弹性件9的弹性系数K不同且纵向分段设置，压缩弹性装置时，弹性系数小的弹性件先被压缩，从而实现不同时间开始弹性形变，进而使弹性装置的整体弹性是非线性的，且弹性系数K在弹性装置压缩前期较小，在压缩后期增大。 [0092] 如图13所示，弹性装置是X形机构，X形机构主要由用于承托脚的固定构件和接触地面的活动构件6组成，固定构件和活动构件6通过转轴101转动连接，一个弹性件9的一端连接在固定构件上，另一端则连接在活动构件6上部，另一个弹性件9设置在活动构件6下部。活动构件6的通过转轴101转，两个弹性件9的弹性系数K不同。 [0093] 如图14所示，弹性装置还可以是四边形机构，四边形机构包括四个相邻边通过转轴101转动连接的连杆，在四边形机构内横向或纵向设有至少一个弹性件9，在四边形机构下面设有至少一个弹性件9。两个弹性件的弹性系数K不同。 [0094] 实施例5 [0095] 如图15所示，一种非线性弹性弹跳鞋，包括穿戴装置1和与穿戴装置联接的弹性装置，弹性装置包括X形机构和弹性件9，X形机构主要由用于承托脚的固定构件和接触地面的活动构件6组成，固定构件和活动构件6通过转轴101转动连接，弹性件9的一端连接在固定构件上，另一端则连接在活动构件6上，通过固定构件的端部和活动构件6的端部使弹性件9呈弯曲状以使弹性装置的整体弹性是非线性的，且弹性系数K在压缩前期较小，在压缩后期增大；还可以如图16所示通过固定构件的端部或活动构件6的端部顶起弹性件9使弹性件9呈弯曲状，也可以如图18所示设置专用的凸起62顶起弹性件9使弹性件9呈弯曲状。使用弹跳鞋下落时，活动构件绕转轴转动，弹性件被拉伸，起跳时，在弹性件的弹性回复力作用下，拉动活动构件回复原位从而实现弹跳。 [0096] 如图16所示，上述固定构件还可以是包括踏板11和设于踏板11上的固定架12，弹性件9与固定构件连接的一端连接在固定架12上。 [0097] 如图17、18或19所示，固定构件和活动构件还可以通过连接杆66连接，转轴101设在连接杆66的一端，固定构件和活动构件6通过转轴101实现转动连接，由于连接杆的作用，使弹性装置的整体弹性成非线性。上述连接杆可以是各种等效的变形，如与固定构件或/和活动构件一体设计的凸起或弧形，只要使固定构件或活动构件的主轴与转轴101不在同一条直线上即可。 [0098] 实施例6 [0099] 如图20所示，一种非线性弹性弹跳鞋，包括穿戴装置1和与穿戴装置联接的弹性装置，弹性装置包括四边形机构和弹性件9，四边形机构包括四个相邻边通过转轴101转动连接的连杆，在四边形机构内横向设有弹性件9，也可以同时在纵向或单独在纵向设置弹性件9，另设置使弹性件弯曲的凸起18；由于弹性件呈弯曲状，从而使弹性装置的整体弹性是非线性的，且弹性系数K在压缩前期较小，在压缩后期增大；使用弹跳鞋下落时，四边形机构压向扁平，横向或/和纵向弹性件被拉伸或/和压缩，起跳时，在弹性件的弹性回复力作用下，四边形机构回复原状从而实现弹跳。 [0100] 实施例7 [0101] 一种非线性弹性弹跳鞋，包括穿戴装置和与穿戴装置联接的弹性装置，以上述各实施例为基础，在弹跳鞋使用前，弹性件处于弹性形变状态，即在弹跳鞋使用前，弹性件处于应力状态，存在起始应力以便使用弹跳鞋时，避免使用者开始踩踏弹跳鞋时的踏空感。 [0102] 上述弹跳鞋还可以包括与弹性件相互作用的应力调节机构，应力调节机构可调节弹性件起始应力的有无或大小。 [0103] 如图21所示，在上述弹性装置为X形机构或四边形机构的实施例中，应力调节机构包括设在与弹性件相连部件上的三个锁定件103，锁定件为挂钩，弹性件通过锁定件与相连部件可拆卸连接，锁定件为挂钩也可以是螺栓螺母配合，通过拆装弹性件或选择不同位置的锁定件来调节弹性件的起始应力。上述锁定件还可设置在弹性件上，或将锁定件的相互配合的不同部件分别设置在弹性件和与弹性件相连部件。在X形机构中，与弹性件相连部件为固定构件或活动构件，在四边形机构中，与弹性件相连部件为连杆。 [0104] 上述应力调节机构还可以是包括设在与弹性件相连部件上的相对滑动的滑槽和滑块，弹性件通过滑槽或滑块与相连部件连接，通过滑槽和滑块的相对滑动来调节弹性件的起始应力。 [0105] 应力调节机构可以是包括设于与弹性件相连部件上的可旋转的缠绕柱，弹性件缠绕在缠绕柱上，通过旋转缠绕柱收放弹性件来调节弹性件的起始应力。 [0106] 如图22、23和24所示，弹性装置为X形机构，与弹性件相连部件是固定架12和活动构件6，活动构件6由可滑动连接的构件主体61和固定座62组成，在固定座上设有安装槽，构件主体安装在安装槽内，弹性件与构件主体连接；应力调节机构就是构件主体和固定座的滑动连接机构，通过滑动构件主体来调节弹性件的起始应力。安装槽洞穿固定座62，构件主体61穿过安装槽，在固定座62上设有轴向长条形调节孔64，在构件主体61上设有穿过调节孔64的紧固螺栓63，在紧固螺栓63上设有紧固螺帽；构件主体61滑动到需要位置时通过紧固螺栓63和紧固螺帽将构件主体与固定座紧固锁定。 [0107] 上述应力调节机构可以是各种等效结构，只要能实现弹性件的拆装或调节弹性件的应力大小即可。如应力调节机构还可以是包括与弹性件中段相互作用的可移动的动凸起，通过移动凸起的位置使弹性件中段的顶紧程度发生变化来调节弹性件的起始应力。 [0108] 实施例8 [0109] 如图7、图10及图15至图19所示，上述弹性装置为X形机构的各实施例中，活动构件为弯曲的弹性弓形结构，还可以使活动构件的前端向上翘起，翘起能给予使用者向前的推力。 [0110] 实施例9 [0111] 上述弹性装置为X形机构的各实施例中，弹跳鞋还包括前掌撑力件13，前掌撑力件13作用于与使用者的脚前掌对应的踏板11前端并给予踏板前端向上的弹性撑力，当弹跳落地时，可以将部分反震力分散到使用者的前脚掌，从而减轻脚跟的反震力。而没有前掌撑力件的弹跳鞋在下落时，使用者的脚跟往往先受力，主要靠脚跟使力，脚掌几乎不着力或着力较弱，因此弹性装置作用于脚的弹性回复力不均匀，如此，使用者会感觉不舒服，则弹跳的感受和体验不好。 [0112] 如图25所示，上述前掌撑力件13可以是压缩弹性件，设置在踏板11前端下面，当弹跳落地时，通过压缩弹性件而给予踏板11前端向上的弹性撑力。 [0113] 上述前掌撑力件13为拉伸弹性件，拉伸弹性件一端与踏板11前端连接，另一端与活动构件6上部连接，当弹跳落地时，通过拉伸弹性件而给予踏板11前端向上的弹性撑力。 [0114] 如图22所示，前掌撑力件13可以具体为杠杆件，杠杆件与固定架12转动连接，杠杆件一端与踏板11前端连接，另一端与弹性件9一端连接，弹性件9一端通过杠杆件与固定架12连接，当弹跳落地时，弹性件9通过拉动杠杆件一端进而给予踏板11前端向上的弹性撑力。 [0115] 上述的弹跳鞋，在弹跳鞋使用前，前掌撑力件13处于应力状态，即在弹跳鞋使用前，给予踏板11前端向上的起始应力。 [0116] 弹跳鞋还包括与前掌撑力件13相互作用的应力调节机构，应力调节机构可调节前掌撑力件13起始应力的有无或大小，此处的应力调节机构如同前述实施例中作用于弹性件9的应力调节机构。 [0117] 实施例10 [0118] 上述非线性弹性弹跳鞋，还包括传感器和数据传送装置，传感器能感应到使用者脚的移动轨迹并将移动轨迹转化成数据，数据传送装置能将数据向外界传送。利用移动轨迹数据，可以制作各种视频供使用者欣赏或向朋友们分享，也可以计算活动强度消耗的热值或对使用者身体的提高等，从而提高使用者的兴趣和成就感。 [0119] 上述设计转轴101的实施例，转轴最好为轴承，这样可以尽可能地消除静摩擦力，从而消除使用弹跳鞋的顿挫感，也使弹跳鞋更加耐用。 [0120] 弹性件9使用橡胶绳的效果最好，也可避免使用金属弹簧的瞬间断裂，提高安全性。本发明当弹性装置是X形机构时，由于提高了压缩效率，即最大有效变形长度与弹跳鞋净高度(即弹跳鞋承接使用者脚底的位置到弹跳鞋接触地面部位的长度)的比值，本发明弹跳鞋的压缩效率可达70％，如净高度为32cm，最大有效变形长度可达15～21cm，和现有技术(净高度约为45cm，最大压缩长度为7.5cm，效率约为30％)相比，得到了极大的提高。从而提高了弹跳鞋的安全系数高，适用人群更为广泛。 [0121] 本发明的实施方式不限于此，根据本发明的上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，本发明的非线性弹性装置、X形机构、四边形机构、应力调节机构还具有其它的实施方式。因此本发明还可以做出其它多种形式的修改、替换或变更，均落在本发明权利保护范围之内。 |
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