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SHOX、IMPAX、a^3 & a^3 Structure 結構解析

KENLU PhD

PhD
註冊日期
2006-07-14
帖子
125
原文由 lovebean 張貼​

由NIKE之前狂打的廣告...大家應該都知道shox最原始的概念是彈簧...
也看過shox發展各個時期的照片...或許很多人不解為什麼要把彈簧拿掉...
也有些人因為廣告唬爛+講不清楚的地方還以為裡面真的有彈簧...

首先先來說明一下最基本的避震器裝置...
是由彈簧+阻尼器(damper)所組成...現在那種前後避震的腳踏車用的就是...
彈簧所提供的是受壓時的緩衝...以及吸收壓力後恢復原狀的能量反彈...
但是單只有彈簧的話會太過敏感...一顆小小的石頭都會造成在那邊震盪很久...
且遇到窟窿的話容易瞬間就壓縮到底接著馬上就反彈到頂...不舒服極了...

所以加個阻尼(damping)是必須的...它的構造是有兩個單向閥的油壓伸縮裝置...
在壓縮時會因為腔體內的油流經閥造成的油壓使得速度減緩...
拉伸時亦然...但因為兩個閥均是單向所以不會同時作用而達成效果...
阻尼器又稱減震器、制震器...跟彈簧串在一起搭配使用...
當壓縮時速度會減慢變得較平緩...反彈時也是一樣...
彈簧震盪的簡諧運動也會在幾下後就被吸收而逐漸減小、停止...

所以當初架在鞋子上的彈簧會被拿掉...一部分原因是重量太重...
另一部分推測應該是單只有彈簧的力學表現並不符合需求...
若真的要再串上阻尼器則重量絕對更重也是不可行...
因此NIKE就另外再找尋重量輕且同時具有彈簧+阻尼器力學性質的東西...
最後得到的答案就是空心柱狀的高密度發泡PU...

另一個最容易讓人忽略的重點就是位於shox columns上方的硬板...
這才是shox的靈魂與精神所在...大家常常都只被shox columns所迷惑...
先來看看傳統平板式中底(PU、EVA、Phylon、Air、Max Air)的避震模式:
phylon.JPG



而shox則是如以下所示:
shox.JPG


硬板能將腳底對中底的壓力分散到整個硬板的區域...
由shox columns來承擔所有的壓力...壓縮吸收、儲存能量...接著恢復原狀反彈...
而因為壓力不像傳統中底是由主受力區域吸收、潰縮般受力面積較小...
整個shox系統下陷、反彈的幅度較小...所以感覺也比較不明顯...
columns本身是高密度發泡PU...再加上壓力被硬板分散...
完成避震→反饋的距離跟時間也較短...理論上反應速度會比較快...
且能在較短距離達成避震與反饋...在避震能力上也會比傳統系統好&理想...

而shox columns與硬板的連結包覆是內低外高...如下所示:
shox_height.JPG


除了會有上下的能量傳導外...還會產生向內的分力...有助於將力量往中間集中...
因此在整個系統的穩定性上會比傳統平板式中底還要優越...
但也因為這個原罪所以造成外觀上的誤會...
實際上shox鞋款的離地高度跟其他系統鞋款其實是差不多的...證據如下:
VC3 vs 2K4.jpg


這是我自己用手指定位的...雖然應該會有誤差但不至於差太多...

或許是因為shox較難被壓縮且對地板狀況的反應較不靈敏(反過來說就是較穩定)...
再加上柱狀與包覆所造成的視覺效果...容易讓人覺得底高很多...
不過這一切都是誤會呀~~~

NIKE所說的能量回饋其實所有的避震系統都有...
傳統平板中底的避震機制主要是主受力區域一帶的潰縮吸收壓力...
靠著本身的性質來避震與反饋...如PU、EVA、Phylon、adiPRENE(+)等...
或是能進一步將壓力分散到中底其他區域的如Air、Max Air、Zoom Air等...
shox columns的性質跟彈簧+阻尼器相似...不像傳統避震系統是以吸收衝擊為主...
所以在能量的儲存與回饋上應該的確也會比較多一點...
不過應該也不會多太多甚至影響到跳躍的高度...主要是能較為省力一些...

硬板+shox columns整體是一個系統...
壓力由columns承擔、吸收、儲存與反彈...
硬板則主要是擔負傳導、穩定與整合的責任...
要容易理解的話...可以把這個系統看成車子的底盤與四個懸吊系統...
硬板vs.底盤...columns vs.避震器...體重vs.車重...

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其實這個硬板之類的應用在別的鞋款上也有過...例如AJ18...
它的鞋墊上多了一片碳纖板...所以整個後跟的感覺跟shox很接近...
也跟shox一樣較難被壓縮、感覺不明顯...因為壓力都被碳纖板分散了...
國中理化學過 P = F/A ...同樣大小的壓力原本只集中在主受力點一帶...
現在被分散到整個碳纖板的區域...因為面積變大所以單位面積的壓力減小...
所以下陷的幅度也會減小...導致感覺相當不明顯...
但避震能力其實可能是比少了這一片還要更好的...

或許NIKE自己也明白重點是在硬板上...columns形狀不同還是可以有相同表現...
所以發展出一個看起來不太一樣的東西...叫做IMPAX...材質跟shox一樣...
impax具有數個栱型結購...如從正後方看底部...以及側面也各有三個栱型...
自古以來老祖宗們就已經了解栱型結購可以承載相當大的壓力...
許多至今屹立不搖的無橋墩古橋就是利用此一結構特性...
在鞋子上其實80年代的converse、AVIA與AND1都有用過...
因此在避震能力上...impax並不在shox之下...

不過其實這是換湯不換藥...就是搞出另一種看似不同的東西專門用在中低階鞋款...

在力學上impax是能將力量方向做漸進式的轉移...
而shox是直接承受軸力的...雖然力學上的表現不盡相同...
但最後得到的結果卻是相似的...材質則是一樣...但不能說是完全的換湯不換藥...
(以上感謝力學強者的指導... )

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幾年前adidas在NIKE的shox之後推出a^3(a的三次方,唸作a-cube或a-cubed)...
從結構上來看概念幾乎跟shox一樣...
差別在於a^3的columns結構是實心、密度較shox低一點的非圓柱體柱狀物...
也不能說他們抄襲啦...shox是由將彈簧置於鞋底的開端演變而來...
a^3在結構上看來推測是將中底挖空、分割成數個部份...一方面是輕量化...
另一方面是可以讓各個分割有自己獨立的運作任務...
最後再由硬板來負責能量的傳導與整合...
兩大廠牌由不同的出發點卻得到非常相似的結果...或許真是巧合吧!

而a^3 columns因為是實心的發泡PU...截面積比起shox還來得大...
因此密度要比較低、較軟一點...才不會過硬...
再加上adidas自己的厚軟鞋墊...鞋底的感覺較shox軟...
但也有可能是NIKE自己比較偏好硬調、穩定一點的鞋底...
不過shox columns自發展以來也是有變得較軟一點的趨勢...
看來NIKE也是有在對使用者較不舒適的部分去做改善與平衡...

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最近才出的a^3 structure...大家心裡應該也有個底了吧!
也是個換湯不換藥的東西...不過比起impax...它的材質與結構差異更大...
在硬板之下取代columns的東西主要是θ形、TPU之類材質的結構...
它的避震機制如下所示:
a3_structure.JPG


受壓壓縮時紅色的區域會拉伸而產生張力...拉伸長度愈長則張力愈大...
來抵抗繼續潰縮並以本身的彈力回復原本的長度而反彈...
當然在這個距離下應該是還在它的彈性變形範圍內...
θ結構它的作用機制跟zoom air中的尼龍纖維是相似的...

但也因為它的材料性質比起發泡PU來說較為不穩定...
所以目前還無法完全單獨使用...在後腳跟的後側與前腳掌的內側...
還是需要搭配發泡PU或較厚、硬一點的TPU來提高穩定性...
這點就跟彈簧需搭配阻尼器的原理是一樣的...
 

morpheus

Well-Known Member
註冊日期
2006-07-30
帖子
130
回覆: SHOX、IMPAX、a^3 & a^3 Structure 結構解析

哇哇哇!!!
感謝大大的詳細解說啊
以前一直認為shox底較高而興趣缺缺
現在才知道高度竟然和2k4不多:kenlu_6:


不過想問一個問題
a^3有些是做的比較小的,雖然較貼地,但會比較硬嗎?
 

fffat2000

Active Member
註冊日期
2006-08-18
帖子
73
回覆: SHOX、IMPAX、a^3 & a^3 Structure 結構解析

這是論文報告嗎?優秀人才
 

Xavier

New Member
註冊日期
2006-07-13
帖子
242
回覆: SHOX、IMPAX、a^3 & a^3 Structure 結構解析

哇塞!!!
強者強者:kenlu_15:
可是我還是穿shox大扭:kenlu_12:
雖然說是採到別人腳不是鞋鞋的錯
但是穿上shox就還是會有那種揮之不去的離地感:kenlu_13:
 

p999

Member
註冊日期
2007-02-02
帖子
33
回覆: SHOX、IMPAX、a^3 & a^3 Structure 結構解析

好配服,深入淺出的解構!
很好的學術根底,圖文並陳!

讚!
 

IVERSONSOUL

New Member
註冊日期
2007-06-21
帖子
22
回覆: SHOX、IMPAX、a^3 & a^3 Structure 結構解析

愛豆真的太可怕了....
神人級 = =

外表看不出來:kenlu_6:

愛豆對鞋子的了解
真的讓小弟很佩服
不只NIKE
連NB、愛跌倒 都聊若指掌

我要把愛豆功力吸光:kenlu_12:

話說愛豆還在當兵...
 

u815063

Well-Known Member
註冊日期
2006-08-07
帖子
1,790
回覆: SHOX、IMPAX、a^3 & a^3 Structure 結構解析

分析的真是太好了
真是讓小弟由衷佩服
 

zhourongerqiany

New Member
註冊日期
2008-01-04
帖子
3
回复: SHOX、IMPAX、a^3 & a^3 Structure 結構解析

学习ing,这么好的东东,值得学习
 

erictai7138

New Member
註冊日期
2006-11-17
帖子
345
回覆: SHOX、IMPAX、a^3 & a^3 Structure 結構解析

開版大專業!!上勘履長知識阿~~
 
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