[其他]用于在人体步态期间提供能量回馈的足弓弹簧鞋类系统

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2014年3月12日提交的美国临时专利申请No.61/952,059以及2015年1月7日提交的美国临时专利申请No.62/100,813的优先权和利益；这些申请的全部内容通过引用的方式并入本文。

技术领域

本文中的实施例总体涉及鞋类。更具体地说，本实用新型的实施例涉及一种足弓弹簧悬架系统(arch spring suspension system)，其作为构成鞋的制品的一部分的鞋类系统、或鞋结构的外部、或两者的组合，以便提高人体的运动性能。

背景技术

从人类光脚走路时起，人体步态就在发展。在脚上使用防护材料为脚及其上方的身体提供了保护和缓冲。防护材料通常被称为鞋。已对鞋的设计做出了许多改进，抑制了在脚跟着地以及步态的其他阶段里地面对脚和身体的冲击。例如在不同的运动或行业中，特定的作业具有特定的设计特征，以便在该特定作业期间对脚进行辅助。已通过更轻的材料或构造解决了鞋类设计中的辅助运动的任务，从而辅助牵引并减轻了鞋的整体重量。

另外，也已尝试有关步态期间的能量回馈的设计特征。已结合了用于从脚跟着地提取动能并在脚趾离地期间回馈能量的设计。然而，在实践中，在控制能量释放、需要复杂机构或包含对于鞋的制造或生产来说不切实际的部分方面存在问题。这些鞋存在因过早的能量释放或自身无法辅助步态的向前运动而功能失调的问题。相反，所尝试的补救和设计已提供了竖直运动，这在推进期间是不期望的。因此，具有改进的能量回馈以辅助步态的向前运动的鞋类系统将是有益的。

实用新型内容

本实用新型提供一种为了在缓冲地面反作用力冲击的同时辅助人体步态的推进的目的而捕捉和回馈能量的简单的机构。本实用新型在人体运动期间对动能进行重新定向，以便在对脚和上方身体进行地面接触的缓冲的同时辅助用户的向前运动。本实用新型可被应用和包括在大量的鞋制品中，包括跑鞋、步行鞋、登山鞋、靴子和任何其他形式的鞋。

本创新性系统的机构和构造利用弹性变形作为在提供缓冲的同时储存和回馈动能的装置。系统的几何形状在脚跟着地期间经由足弓弹簧系统捕捉动能，同时身体的质量被转移至脚并且由地面所支撑。在中位站立(mid-stance)期间，身体质量的向前动量将把动能储存为足弓弹簧内的弹性能。在步态期间，随着身体的质量在脚趾离地期间释放，弹性能将因足弓弹簧随脚踝内的解剖学运动进行旋转而沿着向前的矢量被释放。具有关键的解剖学特征的足弓弹簧系统的联接布置提供了在步态期间缓冲地面冲击且同时提供能量回馈以辅助向前运动的受控系统，并且在站立期间为脚提供了有益的缓冲。

附图说明

图1绘出了脚踝的解剖学矢状视图，以及根据本实用新型的实施例的抵靠脚的下部布置的鞋类系统构件。

图2a至图2c是根据本实用新型的实施例的示出了人体步态的各阶段的拟人段模型。

图3a至图3b绘出了根据本实用新型的实施例的移除了鞋主体或鞋底材料的鞋类系统的透视图。

图4a绘出了根据本实用新型的实施例的鞋类系统的透视图，该鞋类系统具有一体化的脚跟和脚趾鞍状结构的复合的大致S形构件。

图4b绘出了根据本实用新型的实施例的利用脚跟构件作为鞋类系统的楔型鞋，其中鞋类系统以衬垫代替脚趾鞍状构件，且图中未示出鞋主体或鞋底构件。

图5a至图5b绘出了根据本实用新型的实施例的鞋类系统的另一种构造，其中鞋类系统具有低轮廓脚趾构件，且图中未示出鞋主体或鞋底构件。

图6a至图6b绘出了根据本实用新型的实施例的鞋类系统的外接构造。

图7a至图7c绘出了根据本实用新型的实施例的应用了鞋类系统的高跟鞋。

并入本文并形成说明书的一部分的附图示出了本实用新型的各个实施例，并且附图还连同说明书一起解释了本实用新型的原理，以使相关领域的技术人员能够制造和使用本文所公开的实施例。在附图中，相似的附图标记表示相同或功能上类似的元件。附图并未按比例绘制，而是可能被夸大以示出本实用新型的各个方面，并且附图不应被解释为限制设计特征。

具体实施方式