專利名稱：跑釘鞋的鞋釘釘體結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鞋釘釘體結(jié)構(gòu)，特別是短跑運(yùn)動中使用的跑釘鞋的鞋釘釘體結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
短跑運(yùn)動中跑釘鞋的主要作用是幫助前腳掌快速用力后蹬，借助蹬地的反作用力蓄積更大力量提高爆發(fā)力和速度。這個過程中，當(dāng)腳著地時，鞋釘能通過變形來吸收地面對腳的沖擊，貯存部分彈性勢能；當(dāng)腳離地時，鞋將所吸收的能量回輸給腳部以加快跑步速度。鞋釘為地面與人體之間的中間體，蹬地時地面對腳的反作用力約為運(yùn)動員自身體重的 5-10倍。如某運(yùn)動員最大蹬地力為3000N，鞋底前腳掌面積為100cm2，則其平均沖擊載荷為 30N/cm2,而實際上鞋釘與地面接觸面積遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于前腳掌面積，則沖擊載荷將大大增加。如果沒有良好的減震系統(tǒng)來緩解沖擊，運(yùn)動結(jié)束后易引起疲勞。因此鞋釘在提升運(yùn)動效能的同時還需要吸收跑道沖擊。鞋釘釘體的結(jié)構(gòu)將對緩沖以及后蹬產(chǎn)生重要影響。因此，鞋釘釘體的設(shè)計需要充分考慮其在沖擊載荷作用下的剛度與韌度。釘體剛度小，緩沖性能好，但變形恢復(fù)慢，不利于后蹬。鞋釘剛度大，又不利于緩沖。生物力學(xué)實驗室研究人員對啄木鳥頭部解剖結(jié)構(gòu)及運(yùn)動分析發(fā)現(xiàn)，啄木鳥喙部結(jié)構(gòu)與其他鳥類不同，它的上下喙是不等長的，且啄木結(jié)束后瞬間上、下喙會迅速張開，這種喙部構(gòu)造及運(yùn)動方式有利于吸收沖擊載荷，以保護(hù)大腦免受損傷。本發(fā)明將啄木鳥的喙部結(jié)構(gòu)及運(yùn)動特征用于跑釘鞋鞋釘結(jié)構(gòu)中來實現(xiàn)跑釘鞋制動性和穩(wěn)定性的同時提高緩沖性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是針對現(xiàn)有釘體在減震方面的不足，利用啄木鳥頭部抗沖擊性損傷的原理，提出一種鞋釘釘體結(jié)構(gòu)，改善跑釘鞋的緩沖性能。為解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的一種主要用于短跑運(yùn)動的跑釘鞋的鞋釘釘體結(jié)構(gòu)，該鞋釘釘體結(jié)構(gòu)由螺紋部分、前釘爪、后釘爪三部分組成一個整體。所述鞋釘特征為采用前、后兩釘爪共用同一釘座的連體分叉式設(shè)計。兩個釘爪之間的角度為θ (θ為運(yùn)動員結(jié)束騰空時相開始著地時，鞋底與跑道面所成角度)，其中前釘爪與鞋底之間有一個向前的偏角90° - θ，后釘爪與鞋底成直角。前釘爪長度為L(L為跑釘鞋國際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定長度范圍)，后釘爪長度為Lcos θ。通過上述方案，當(dāng)本發(fā)明用于短跑跑釘鞋時，著地時，前釘爪與跑道面成直角，可使釘爪迅速有效地插入跑道，降低了能量損耗，為后蹬階段蓄積了能量，轉(zhuǎn)化為強(qiáng)有力的前進(jìn)動力，保證了制動性，而后爪著地時間略晚于前爪，分擔(dān)了部分沖擊載荷，減弱了沖擊載荷向腳掌及下肢的傳遞，從而達(dá)到緩沖減震功能，保護(hù)運(yùn)動者的雙腳；離地時，后爪恰好與地面成一個前向的銳角，利于迅速拔出。另外，本發(fā)明的一個釘體包括兩個釘爪八字展開的設(shè)計增加了跑釘鞋的穩(wěn)定性。


圖1為本發(fā)明的示意圖；圖2為是本發(fā)明的應(yīng)用示意圖；圖中1螺紋部分；2后釘爪；3前釘爪；4鞋體；5釘體。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖與具體實施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述如圖1所示，本發(fā)明由三部分組成螺紋部分、前釘爪、后釘爪。其特征在于此鞋釘由圖1所示的具有兩個釘爪共用一個釘座的分叉式釘體，由后釘爪2和前釘爪3組成。兩釘爪之間的角度為θ (θ為運(yùn)動員結(jié)束騰空時相開始著地時，鞋底與跑道面所成角度)，其中前釘爪與鞋底之間有一個前向的偏角90° _ θ，后釘爪與鞋底成直角。前釘長度為L，后釘爪長度為Lcos θ。本發(fā)明可使用跑鞋鞋釘制作工藝中常用制作材料制成。本發(fā)明涉及的鞋釘釘體結(jié)構(gòu)中，前釘爪與鞋底成90° -Θ前向偏角的設(shè)計使得著地時，前釘爪恰好與跑道面成直角，可使釘爪迅速有效地插入跑道，降低了能量損耗，為后蹬階段蓄積了能量轉(zhuǎn)化為強(qiáng)有力的前進(jìn)動力，保證了制動性；而后釘爪著地時間略晚于前釘，分擔(dān)部分沖擊載荷來實現(xiàn)緩沖減震功能；由于后釘爪與鞋底成直角，離地時恰好與地面成一個前向銳角，利于迅速拔出。同時，兩釘爪之間成θ角八字展開的設(shè)計增加了跑釘鞋的穩(wěn)定性。本發(fā)明不局限于上述最佳實施方式，任何人應(yīng)該得知在本發(fā)明的啟示下做出的結(jié)構(gòu)變化，凡是與本發(fā)明具有相同或相近的技術(shù)方案，均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.跑釘鞋的鞋釘釘體結(jié)構(gòu)，其特征在于，由螺紋部分、前釘爪、后釘爪三部分組成一個整體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的跑釘鞋鞋釘釘體結(jié)構(gòu)，其特征在于，釘體采用前、后兩釘爪共用同一釘座的連體分叉式設(shè)計。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的跑釘鞋鞋釘釘體結(jié)構(gòu)，其特征在于，前、后兩釘爪之間的角度為θ，θ為運(yùn)動員結(jié)束騰空時相開始著地時，鞋底與跑道面所成角度，其中前釘爪與鞋底之間有一個前向的偏角90° -Θ，后釘爪與鞋底成直角。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的跑釘鞋鞋釘結(jié)構(gòu)，其特征在于，前釘爪長度為L，L為跑釘鞋國際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定長度范圍，后釘爪長度為Lcos θ。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種新的跑釘鞋鞋釘釘體結(jié)構(gòu)，包括螺紋部分、前釘爪、后釘爪三個部分。該釘體結(jié)構(gòu)特征為釘體采用前、后兩釘爪共用同一釘座的連體分叉式設(shè)計。兩釘爪成θ角，θ為運(yùn)動員結(jié)束騰空時相開始著地時，鞋底與跑道面所成角度，前釘爪與鞋底成90°-θ前向偏角，后釘爪與鞋底成直角。前釘爪長為L，后釘爪長為Lcosθ。該釘體應(yīng)用在跑鞋上時，著地時前釘爪與跑道面成直角，降低了釘爪插入跑道時的能量損耗，保證了制動性；后釘爪著地時間略晚于前釘爪，減弱了沖擊載荷向腳掌及下肢傳遞，改善了緩沖性；離地時后釘爪與地面成一前向銳角，利于拔出。兩釘爪八字展開的設(shè)計增加了跑釘鞋的穩(wěn)定性。本發(fā)明有效解決了跑釘鞋的緩沖性，同時也保證了其制動性和穩(wěn)定性。
文檔編號A43C15/16GK102349729SQ20111030227
公開日2012年2月15日 申請日期2011年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月9日
發(fā)明者樊瑜波, 王麗珍 申請人:北京航空航天大學(xué)