一种耦合仿生耐磨抗冲击防护鞋底结构.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114732189A(43)申请公布日2022.07.12(21)申请号202210183906.6A43B13/14(2006.01)(22)申请日2022.02.28(71)申请人清华大学苏州汽车研究院（相城）地址215134江苏省苏州市相城区高铁新城太阳路2266号1号楼申请人清华大学(72)发明人宋家锋许述财黄彬兵殷绩伟朱勇刘德春(74)专利代理机构苏州创元专利商标事务所有限公司32103专利代理师郝彩华(51)Int.Cl.A43B13/18(2006.01)A43B13/12(2006.01)A43B13/04(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图6页(54)发明名称一种耦合仿生耐磨抗冲击防护鞋底结构(57)摘要本发明公开了一种耦合仿生耐磨抗冲击防护鞋底结构，包括从上向下顺序设置的上层结构、中层结构、下层结构和底层结构，上层结构和下层结构均为与脚型结构相匹配，中层结构包括沿纵向顺序设置的前掌缓冲区、足弓柔韧区和后掌缓冲区，前掌缓冲区和后掌缓冲区内均填充有多个沿纵向顺序设置的仿生晶腔结构，每个仿生晶腔结构均包括具有腔体的晶腔和设置在腔体内的晶胞，晶胞由三个第一椭圆的全部或部分型面啮合构成，各个第一椭圆的中心轴线平行，且均沿横向方向延伸，三个第一椭圆的圆心连接后形成等腰三角形，足弓柔韧区内设有沿纵向方向呈正弦波纹曲线型结构的晶板。该鞋底结构能够在舰船受到爆炸冲击作用时为站立姿态的舰载人员提供更好的保护。CN114732189ACN114732189A权利要求书1/2页1.一种耦合仿生耐磨抗冲击防护鞋底结构，其特征在于：包括从上向下顺序设置的上层结构、中层结构、下层结构和底层结构，所述上层结构和所述下层结构均为与脚型结构相匹配的板形结构，所述中层结构包括沿纵向顺序设置的前掌缓冲区、足弓柔韧区和后掌缓冲区，所述前掌缓冲区和所述后掌缓冲区内均填充有多个沿纵向顺序设置的仿生晶腔结构，每个所述仿生晶腔结构均包括具有腔体的晶腔和设置在所述晶腔的腔体内的晶胞，所述晶胞由三个第一椭圆的全部或部分型面啮合构成，各个所述第一椭圆的中心轴线相平行，且均沿横向方向延伸，三个所述第一椭圆的圆心连接后形成等腰三角形，所述足弓柔韧区内设置有沿纵向方向呈正弦波纹曲线型结构的晶板。2.根据权利要求1所述的耦合仿生耐磨抗冲击防护鞋底结构，其特征在于：所述等腰三角形的顶角朝向所述上层结构，所述等腰三角形的底边朝向所述下层结构，所述等腰三角形的底角为43°，所述第一椭圆的长轴和短轴之比为3:2。3.根据权利要求1所述的耦合仿生耐磨抗冲击防护鞋底结构，其特征在于：所述晶腔的横截面呈正方形结构，相邻的两个所述晶腔共用一个侧壁，所述正方形的边长与所述等腰三角形的高度之比为5：3。4.根据权利要求1所述的耦合仿生耐磨抗冲击防护鞋底结构，其特征在于：所述晶板的正弦波纹曲线的函数方程为y=2*sin(2.25*x+0.5)。5.根据权利要求1所述的耦合仿生耐磨抗冲击防护鞋底结构，其特征在于：所述底层结构分别设置在所述鞋底结构的前掌区和后掌区，所述底层结构包括多组仿生凹槽组件和多组棱条纹，沿纵向方向，所述仿生凹槽组件和所述棱条纹交错间隔设置。6.根据权利要求5所述的耦合仿生耐磨抗冲击防护鞋底结构，其特征在于：每组所述仿生凹槽组件均包括多个沿横向方向间隔设置的仿生凹槽单元，所述仿生凹槽单元的横截面呈六边形结构，每个所述仿生凹槽单元上均设置有自所述仿生凹槽单元的底面向内凹的凹槽，所述凹槽为设置在所述仿生凹槽单元底面上的第二椭圆绕其长轴旋转对所述仿生凹槽单元进行切除形成，所述第二椭圆的长轴沿横向方向延伸。7.根据权利要求6所述的耦合仿生耐磨抗冲击防护鞋底结构，其特征在于：所述六边形结构具有沿横向方向延伸的第一对称轴、沿纵向方向延伸的第二对称轴、对称设置在所述第一对称轴的相对两侧的第一边以及对称设置在所述第一对称轴的相对两侧的第二边，所述第二边相对所述第二对称轴对称设置在所述第一边的两侧，两侧的所述第一边均平行于所述第一对称轴设置，所述第一边的长度与两侧的所述第一边之间的距离的比值为2：1，所述第一对称轴两侧的所述第二边之间形成的夹角为60度，所述第二椭圆的长轴和短轴的比为3：2，和/或所述棱条纹的最大宽度和高度的比为1：2。8.根据权利要求5所述的耦合仿生耐磨抗冲击防护鞋底结构，其特征在于：在所述前掌区和所述后掌区，沿纵向方向，每组所述仿生凹槽组件中所述仿生凹槽单元的结构尺寸从中部向两侧逐渐减小，或者，每组所述仿生凹槽组件中所述仿生凹槽单元的数量从中部向两侧逐渐减少，所述棱条纹沿横向方向的长度从中部向两侧逐渐减小，相邻两组所述仿生凹槽组件之间的间隔距离均从中部向两侧逐渐减小，相邻两个所述棱条纹之间的间隔距离