[發明專利]一種緩沖結構和緩沖鞋

有效

• 申請號: 202011489738.0
• 申請日: 2020-12-16
• 公開（公告）號: CN112602987B
• 公開（公告）日: 2022-06-21
• 發明（設計）人: 張志強;裴葆青;胡大勇;武雪晴;肖譯林
• 申請（專利權）人: 國家康復輔具研究中心;北京航空航天大學
• 主分類號: A43B13/20
• 分類號: A43B13/20
• 代理公司: 北京睿博行遠知識產權代理有限公司 11297
• 代理人: 龔家驊

本發明涉及抗沖擊防護技術領域，公開了一種緩沖結構和緩沖鞋，緩沖結構包括第一腔體和第二腔體，其中，第一腔體設置在第二腔體內部且與第二腔體連通，第一腔體內部填充有緩沖流體，當第一腔體受到沖擊力發生彈性形變，壓迫內部的緩沖流體流入第一腔體，一方面利用沖擊能量轉化為第一腔體的彈性勢能，增加碰撞的距離，達到緩沖的效果，另一方面，緩沖流體在第一腔體流向第二腔體的過程中，大量緩沖流體要在短時間迅速通過流體通道勢必要消耗大量能量，該能量將沖擊能量抵消，以加強緩沖效果，緩沖結構既可以設置在緩沖鞋鞋墊內部，也可以設置在鞋底的中底位置。

技術領域

本發明涉及抗沖擊防護技術領域，特別是涉及一種緩沖結構和緩沖鞋。

背景技術

在空降兵傘降或消防員搶險救災時經常需要從高空跳躍著陸，在這一過程中他們的足底會遭受很強的沖擊載荷，必須穿著具有緩沖功能的鞋子才能有效防止足部、下肢等部位的骨骼肌肉組織出現沖擊損傷，目前，針對高處躍下著陸時的下肢損傷防護技術主要集中于剛性及半剛性的護膝、護踝裝備，主要作用原理是通過限制關節的活動度，從而起到保護的作用，但防護效果存在一定的爭議性，不利于完成既定動作，且沒有直接減小足底所受地面沖擊力。

對于高空跳躍著陸，貓科動物具有卓越的跳躍著陸緩沖能力，它們的這一能力除了來自其強有力的肌肉骨骼之外，腳掌肉墊在著陸階段對緩沖地面沖擊載荷貢獻很大，從貓科動物跳躍著陸時腳掌肉墊顯示出的優異緩沖性能獲得啟發，提取貓科動物腳掌肉墊緩沖特性的結構功能特征，研究表明，貓科動物腳掌肉墊優異的緩沖性能主要歸因于其獨特的肉墊結構，這一結構由內部的脂狀粘性流體物質和外部彈性褶皺表皮構成，在高空跳躍著陸的沖擊緩沖過程中，貓科動物肉墊結構能夠根據觸地受壓變形，內部的脂狀粘性流體物質在肉墊內部發生流動，通過肉墊的形變和內部脂狀粘性流體物質的流動消耗碰撞能量，極大程度的抵消掉肉墊觸地的沖擊力，實現最有效的緩沖。

發明內容

本申請的一些實施例中，提供一種緩沖結構和緩沖鞋，用于解決高空跳躍著陸過程中，腳部位置的緩沖問題。

本申請的一些實施例中，提出了一種緩沖結構，包括第一腔體和第二腔體為完全密封的空腔，且所述第一腔體設置在所述第二腔體內部，其中，所述第一腔體內部設置有緩沖流體，且所述第一腔體和第二腔體之間通過流體通道相連通。

當第一腔體受到沖擊力發生彈性形變，壓迫內部的緩沖流體流入第一腔體，一方面利用沖擊能量轉化為第一腔體的彈性勢能，增加碰撞的距離，達到緩沖的效果，另一方面，緩沖流體在第一腔體流向第二腔體的過程中，大量緩沖流體要在短時間迅速通過流體通道勢必要消耗大量能量，該能量將沖擊能量抵消，以加強緩沖效果。

本申請的一些實施例中，所述第一腔體頂部略高于所述第二腔體，且所述第一腔體頂部設置有褶皺部，以便所述第一腔體頂部受壓后進行展開。

本申請的一些實施例中，所述第二腔體內部的周向設置有多個空氣緩沖部，用于平衡所述第一腔體和第二腔體的氣壓。

本申請的一些實施例中，所述緩沖流體設置為剪切增稠凝膠。

本申請的一些實施例中，所述空氣緩沖部位置設置有感應器，用于實時檢測所述第二腔體內的氣壓，且所述空氣緩沖部連通有微型氣泵。

本申請的一些實施例中，當所述緩沖結構受到沖擊時，沖擊力作用在所述第一腔體上，所述第一腔體發生形變體積減小，壓迫所述第一腔體內部的緩沖流體通過所述流體通道流向所述第二腔體內部，所述第二腔體內氣壓增大，所述空氣緩沖部發生彈性形變，以使所述第一腔體和第二腔體的氣壓平衡。

本申請的一些實施例中，還提供了一種緩沖鞋，其包括：鞋面、鞋墊和鞋底，所述鞋面周向連接于所述鞋底，形成封閉的容納空間，所述鞋墊設置在鞋底上，所述鞋墊底部設置為硬復合材料，頂部設置有覆膜，所述鞋底包括中底及固定于中底底部的大底，所述緩沖鞋內部設置有所述緩沖結構。