分段式减震装置.pdf

本申请公开了一种分段式减震装置，包括底层、顶层以及多个弹性臂。当顶层因外部冲击力作用而朝向底层移动时，通过弹性臂的连杆在顶层与底层之间扭转以及分别位于连杆相对二端的上反曲点与下反曲点的水平位置相互翻转，使顶层在移动至不同的缓冲位置时，可以先通过连杆将部分的垂直方向冲击力分散至水平方向，完成结构的第一次减震作用；然后通过弹性臂挤压层叠后的弹性变形性能，吸收剩余的垂直方向的冲击力，完成结构的第二次缓冲减震，通过这种分阶段的减震方式，可以延缓冲击力峰值到达时间，有效降低反作用力的峰值，从而避免人体受到冲击而感到不适或造成伤害。

权利要求书
1.  一种分段式减震装置，其特征在于，包括：
底层；
顶层，设置于所述底层上方，并且可以相对于所述底层往复位移；以及
多个弹性臂，分别连接于所述顶层与所述底层之间，并且沿水平方向间隔排列，各个弹性臂包括上反曲点、下反曲点以及连杆，所述连杆沿一倾斜方向连接于所述上反曲点与所述下反曲点之间，且所述上反曲点与所述下反曲点的方向相反；
其中，当所述顶层朝向所述底层位移至第一缓冲位置，所述顶层压迫所述上反曲点朝向所述底层位移，一并推动所述连杆扭转至所述水平方向，并且推升所述下反曲点朝向所述顶层位移；以及当所述顶层持续位移至第二缓冲位置，所述顶层的下压力克服所述弹性臂的挠曲应力，推动所述连杆扭转至另一倾斜方向，并且带动所述下反曲点与所述上反曲点的水平位置分别朝向所述顶层与所述底层的方向位移而相互翻转，使所述弹性臂压缩折叠并且通过弹性回复力朝向所述顶层的方向推抵。

2.  如权利要求1所述的分段式减震装置，其特征在于，所述上反曲点的水平位置常态的高于所述下反曲点的水平位置，并且当所述顶层位于所述第二缓冲位置，所述上反曲点的水平位置低于所述下反曲点的水平位置。

3.  如权利要求1所述的分段式减震装置，其特征在于，当所述顶层位移至所述第一缓冲位置，在相邻的二个所述弹性臂中，其中一所述弹性臂的所述上反曲点与另一所述弹性臂的所述下反曲点相互抵顶。

4.  如权利要求1所述的分段式减震装置，其特征在于，相邻的二个所述弹性臂的方向相反，并且当所述顶层位移至所述第一缓冲位置，相邻的二个所述弹性臂的所述上反曲点或所述下反曲点相互推抵。

5.  如权利要求1所述的分段式减震装置，其特征在于，所述多个弹性臂对称设置，且均匀分布。

6.  如权利要求1所述的分段式减震装置，其特征在于，所述弹性臂还包括第一支杆与第二支杆，分别连接于所述连杆的相对二端，其中所述第一 支杆倾斜连接于所述顶层与所述连杆之间，并且在所述第一支杆与所述连杆的连接处形成所述上反曲点，所述第二支杆倾斜连接于所述连杆与所述底层之间，并且在所述第二支杆与所述连杆的连接处形成所述下反曲点，当所述顶层位于所述第二缓冲位置，所述第一支杆、所述连杆与所述第二支杆相互折叠。

7.  如权利要求1所述的分段式减震装置，其特征在于，所述弹性臂还包括第一支杆与第二支杆，分别连接于所述连杆的相对二端，其中所述第一支杆连接于所述顶层与所述连杆之间，所述第二支杆连接于所述连杆与所述底层之间，且所述第一支杆与所述第二支杆分别朝向相反方向弯折，而分别形成所述上反曲与所述下反曲点，当所述顶层位于所述第二缓冲位置，所述上反曲点与所述下反曲点相互扭转而分别靠拢于所述底层与所述顶层。

8.  如权利要求7所述的分段式减震装置，其特征在于，所述多个弹性臂两两成对设置，其中成对的二个所述弹性臂的所述上反曲点相互靠拢，而所述下反曲点相互分离，并且在成对的二个所述弹性臂的所述第二支杆之间具有下缓冲腔，以及在相邻两对的所述弹性臂的所述第一支杆之间具有上缓冲腔，当所述顶层位于所述第二缓冲位置，所述上反曲点与所述下反曲点分别容置于所述下缓冲腔与所述上缓冲腔内。

9.  如权利要求1所述的分段式减震装置，其特征在于，所述弹性臂的组成材料为塑料、尼龙、发泡材料或弹性金属。

说明书分段式减震装置
技术领域
本申请涉及减震技术领域，具体涉及一种减震装置。
背景技术
鞋在人类生活中扮演重要角色。对于运动鞋来说，人们希望双脚在运动中能够得到有效的保护，减少震动带来的伤害，以实现锻炼或者竞技的目的。有相关研究显示，一个人在跑步或运动跳跃时，脚触地瞬间受到地面的冲击力将达到人体重量的两到十倍，这么大的冲击力反复作用于脚底，无疑将对人体骨骼、关节、甚至大脑造成伤害。
减震鞋的出现解决了这一问题，设置于鞋底的减震结构不仅能够缓冲运动中地面对脚的剧烈冲击力，还有助于提高舒适感、减轻疲劳感。目前使用的减震结构主要是通过放置于鞋底中的材料或结构来实现的，气垫是目前常用的一种减震手段，其原理主要是将特殊、高压的大分子气体注入由聚氨酯、合成橡胶等材料制成的气囊内来制成气垫，其中注入的气体分子较气囊本身的空隙大，以保证气体不会流失。当气垫受到外部冲击时，它能够迅速变形以提供缓冲作用。目前市场上常用的另一种减震结构是以简单的形状(例如楔形或片状)设置在中底的前掌或脚后跟区域，通过材料本身形变所能达成的减震功能，容易受限于材料本身的性质，且一般减震性能和反弹性能难以并存。在这种情况下，减震结构没有形变空间，最终会导致材材强制形变，所以减震效果不出色。
同时，目前市场上的结构性减震结构主要的原理是针对冲击时所产生的单一波峰的冲击力给于缓解，造成这些减震结构的承载力之分力向量为冲击力产生方向，也就是呈垂直方向，因此当减震结构受冲击时，其缓冲之分力也大致落于垂直方向，而无法有效分散冲击力，从而使减震效果与其不同程度所需缓冲的通用性大打折扣，导致人体受反作用力冲击而感到不适或受到 伤害。
发明内容
本申请所要解决的技术问题在于提供一种分段式减震装置，通过弹性臂的连杆可以在受力后扭转的配置方式，让上反曲点与下反曲点的水平位置可以相互翻转，进而让施加于顶层的压力可以依序从水平方向与垂直方向卸除，从而解决了一般减震结构无法有效分散垂直方向冲击力以及减震性能和反弹性能难以并存的问题。
为了解决上述问题，本申请提供了一种分段式减震装置，包括底层、顶层以及多个弹性臂。顶层设置于底层上方，并且可以相对于底层往复位移。多个弹性臂分别连接于顶层与底层之间，并且沿水平方向间隔排列。各个弹性臂包括上反曲点、下反曲点以及连杆，连杆沿一倾斜方向连接于上反曲点与下反曲点之间，且上反曲点与下反曲点的方向相反。其中，当顶层朝向底层位移至第一缓冲位置，顶层压迫上反曲点朝向底层位移，一并推动连杆扭转至水平方向，并且推升下反曲点朝向顶层位移；以及当顶层持续位移至第二缓冲位置时，顶层的下压力克服弹性臂的挠曲应力，推动连杆扭转至另一倾斜方向，并且带动下反曲点与上反曲点的水平位置分别朝向顶层与底层的方向位移而相互翻转，使弹性臂压缩折叠并且通过弹性回复力朝向顶层的方向推抵。
进一步地，在上述的分段式减震装置中，上反曲点的水平位置常态的高于下反曲点的水平位置，并且当顶层位于第二缓冲位置，上反曲点的水平位置低于下反曲点的水平位置。
进一步地，在上述的分段式减震装置中，当顶层位移至第一缓冲位置，在相邻的二个弹性臂中，其中一弹性臂的上反曲点与另一弹性臂的下反曲点相互抵顶。
进一步地，在上述的分段式减震装置中，相邻的二个弹性臂的方向相反，并且当顶层位移至第一缓冲位置，相邻的二个弹性臂的上反曲点或下反曲点相互推抵。
进一步地，在上述的分段式减震装置中，多个弹性臂对称设置，且均匀 分布。
在本申请的一个具体实施例中，弹性臂还包括第一支杆与第二支杆，分别连接于连杆的相对二端，其中第一支杆倾斜连接于顶层与连杆之间，并且在第一支杆与连杆的连接处形成上反曲点；而第二支杆倾斜连接于连杆与底层之间，并且在第二支杆与连杆的连接处形成下反曲点，当顶层位于第二缓冲位置，第一支杆、连杆与第二支杆相互折叠。
在本申请的另一个具体实施例中，弹性臂还包括第一支杆与第二支杆，分别连接于连杆的相对二端，其中第一支杆连接于顶层与连杆之间，第二支杆连接于连杆与底层之间，且第一支杆与第二支杆分别朝向相反方向弯折，而分别形成上反曲与下反曲点，当顶层位于第二缓冲位置，上反曲点与下反曲点相互扭转而分别靠拢于底层与顶层。
优选地，在上述的分段式减震装置中，多个弹性臂两两成对设置，其中成对的二个弹性臂的上反曲点相互靠拢，而下反曲点相互分离，并且在成对的二个弹性臂的第二支杆之间具有下缓冲腔，以及在相邻两对的弹性臂的第一支杆之间具有上缓冲腔，当顶层位于第二缓冲位置，上反曲点与下反曲点分别容置于下缓冲腔与上缓冲腔内。
优选地，在本申请的分段式减震装置中，弹性臂的组成材料为塑料、尼龙、发泡材料或弹性金属。
与现有技术相比，本申请可以获得包括以下技术效果：
本申请的分段式减震装置通过弹性臂的连杆可以在受力后沿顺时针方向或逆时针方向转动以及位于连杆相对二端的上反曲点与下反曲点两者间的水平位置在连杆扭转的过程中可以相互翻转的配置方式，让减震装置的顶层在受力冲击而朝向底层位移的过程中，可以随着连杆的扭转以及上反曲点与下反曲点的水平位置相互翻转，让冲击力可先从水平方向获得缓解，从而降低垂直方向的冲击力道，然后再通过弹性臂受压时的弹性回复力吸收剩余的垂直方向的冲击力，通过这种分段式的减震方式，可以有效的降低冲击力所产生的反作用力的峰值，从而避免人体受到冲击而感到不适或造成伤害。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1是本申请第一实施例的分段式减震装置的平面示意图；
图2至图5分别是本申请第一实施例的分段式减震装置在不同减震阶段的使用状态示意图；
图6是本申请第一实施例的分段式减震装置在使用状态下的重力加速度曲线图；
图7是本申请第二实施例的分段式减震装置的平面示意图；
图8至图12分别是本申请第二实施例的分段式减震装置在不同减震阶段的使用状态示意图；
图13是本申请第二实施例的分段式减震装置在使用状态下的重力加速度曲线图。
具体实施方式
以下将配合附图及实施例来详细说明本申请的实施方式，藉此对本申请如何应用技术手段来解决技术问题并达成技术功效的实现过程能充分理解并据以实施。
如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接收的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决所述技术问题，基本达到所述技术效果。此外，说明书后续描述为实施本申请的较佳实施方式，然所述描述乃以说明本申请的一般原则为目的，并非用以限定本申请的范围。本申请的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其它变体意在涵盖非 排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者系统中还存在另外的相同要素。
实施例描述
本申请的分段式减震装置可以应用到不同领域，例如运动用品、器材、鞋服类或可穿戴设备与配件等需要不同程度减震需求的产品。并且，根据个别产品的减震需求，可以选择不同物性的材料，例如塑料、尼龙、发泡材料或弹性金属等，来协助实现分段式减震功能。此外，根据实际应用，本申请的减震装置可以视实际使用需求，采用全面覆盖或局部应用到不同面积或体积的产品上，并且不局限于特定的设置方向与形态。同时，分段式减震装置的外观结构形态可以是四方形、圆形或其他形式，例如正方形、长方形或360°的环形结构等，而不仅止于特定的单一结构形态。
如图1所示，本申请第一实施例所提供的分段式减震装置10包括底层110、顶层120以及多个弹性臂130，其中底层110、顶层120与各个弹性臂130可以是但并不局限于由相同材料以一体成型的方式所组成；或者是在减震装置中，至少弹性臂130是由塑料、尼龙、发泡材料或弹性金属等，在受力时具有良好的弹性变形力与弹性回复力的弹性材料所组成。在本实施例中，是以分段式减震装置10为一体成型结构作为举例说明，但并不以此为限。
分段式减震装置10的多个弹性臂130分别连接于底层110与顶层120之间，并且沿着水平方向间隔排列，使顶层120设置于底层110的上方，并且可以相对于底层110往复位移，也就是顶层120可以压迫弹性臂130产生弹性变形而朝向底层110的方向位移；或者是通过弹性臂130受压后的弹性回复力朝向远离底层110的方向位移，而被弹性臂130支撑于起始位置。
在本实施例中，各个弹性臂130包括第一支杆131、第二支杆132与连杆133，第一支杆131与第二支杆132分别连接于连杆133的相对二端，其中第一支杆131的一端连接于顶层120，另一端倾斜连接于连杆133，从而 在第一支杆131与连杆133的连接处形成上反曲点134；而第二支杆132的一端连接于底层110，另一端沿着平行或约略平行于第一支杆131的方向倾斜连接于连杆133，从而在第二支杆132与连杆133的连接处形成与上反曲点134方向相反的下反曲点135，且上反曲点134与下反曲点135分别位于弹性臂130的相对二侧，使弹性臂130的外观形态呈现闪电状结构。
此外，弹性臂130的连杆133沿着相异于第一支杆131和第二支杆132的方向倾斜连接于第一支杆131与第二支杆132之间，也就是介于上反曲点134与下反曲点135之间，从而让上反曲点134的水平位置常态的高于下反曲点135的水平位置，也就是说，上反曲点134在底层110与顶层120之间所构成的空间内位于靠近顶层120的一侧，而下反曲点135位于靠近底层110的一侧。
值得说明的是，当上述的弹性臂130受到纵向方向的挤压时，例如从第一支杆131朝向第二支杆132的方向挤压时，压迫于第一支杆131上的力量将通过上反曲点134强制推动连杆133沿顺时针或逆时针的方向扭转，这取决于初始状态下连杆133的倾斜方向而定，本实施例是以连杆133沿逆时针方向扭转作为举例说明，但并不局限于此。当连杆133连接于上反曲点134的一端转动时，连杆133连接于下反曲点135的一端将通过杠杆原理，一并推升下反曲135点沿逆时针方向位移，从而让下反曲点135和上反曲点134分别以连杆133的中心为轴心，而在连杆133的相对二端产生水平位置的相对位移，使得第一支杆131和第二支杆132分别朝向连杆133的方向位移而相互折叠靠拢。
在上述的受力过程中，连杆可以在弹性臂的压缩状态下存储能量，并且在弹性臂从压缩状态回复为初始状态时将所存储的能量释放。因此，当连杆133受到上反曲点134的推动而从初始的倾斜方向逐渐的转动至水平方向时，例如从11点钟方向转动至9点钟方向，第一支杆131与第二支杆132随着连杆133的扭转分别朝向底层110与顶层120的方向伸展，让连杆133在水平方向上保持力平衡。接着，当顶层120所施加的下压力克服弹性臂130的挠曲应力时，上反曲点134施加于连杆133沿着逆时针方向持续的转动的力量破坏水平方向的力平衡，而压迫连杆133转动至另一倾斜方向，从 而带动上反曲点134与下反曲点135的水平位置分别朝向底层110与顶层120的方向位移而相互翻转，例如从9点钟方向转动至7点钟方向，一并带动下反曲点135与上反曲点134随着连杆133的转动而沿着逆时针方向移动，使第一支杆131与第二支杆132分别朝向底层110和顶层120的方向拉伸变形，而分别朝向连杆133靠拢。
之后，当施加于纵向方向的挤压力解除，第一支杆131和第二支杆132会通过本身的弹性回复力分别朝向顶层120和底层110的方向收缩，一并带动连杆133沿顺时针方向扭转。此时，弹性臂130的弹性回复力包含了第一支杆131和第二支杆132的收缩力以及连杆133转动时的扭力，让弹性臂130在这些作用力的带动下可以迅速的回复为受压前的原始形态。
以下对上述分段式减震装置10的作动原理以及所能产生的有益效果做进一步说明。
请参照图2和图6，在应用上，当来自外界的冲击力作用于分段式减震装置10的顶层120上，位于冲击力下方的弹性臂130会受到顶层120的挤压而朝向底层110的方向产生弹性变形，例如，若分段式减震装置10应用于鞋类底部时，人体足部踩踏于顶层120所产生的下压力，使顶层120朝向底层110的方向位移，并且压迫弹性臂130产生弹性变形，尤其是位于冲击力正下方的弹性臂130的变形量会大于分布于周围的弹性臂130。其中，在冲击力作用于顶层120的初期，顶层120朝向底层110位移的重力加速度呈线性分布(如图6的箭头a所标示的位置)，此时，由于弹性臂130的连杆133与第一支杆131和第二支杆132的倾斜方向相异，而通过连杆133提供垂直方向或平行于冲击力方向的支撑力，从而使弹性臂130仅产生些微变形。
请参照图3和图6，随着冲击力的增加，当顶层120朝向底层110位移至第一缓冲位置P1，弹性臂130的上反曲点134受到顶层120的压迫而朝向底层110位移，一并的推动弹性臂130的连杆133从原先的倾斜方向扭转至水平方向，并且推升下反曲点135朝向顶层120位移。此时，通过弹性臂130的连杆133的扭转，使得部分的冲击力从垂直的施力方向被导引至水平方向，从而降低作用于顶层120的冲击力道，而达到第一阶段的减震作用。再者，在弹性臂130中，随着连杆133的逆时针扭转，使得第一支杆131受 到连杆133的拉扯，而朝向底层110方向拉伸变形，从而产生朝向顶层120方向的弹性回复力；同样地，第二支杆132也受到连杆133的拉扯，而朝向顶层120方向拉伸变形，从而产生朝向底层110方向的弹性回复力，如此一来，连杆133会受到第一支杆131和第二支杆132的弹性回复力作用而产生沿着顺时针方向扭转的扭力，使得在连杆133上造成逆时针扭转的冲击力受到此顺时针方向扭力的抵抗而被消减，从而让顶层120朝向底层110位移的重力加速度瞬间减缓，然后再重新加速(如图6的箭头b所标示的位置)，如此，可以有效的缓和冲击力作用在分段式减震装置10上的瞬间力道。
请参照图4和图6，当顶层120持续朝向底层110位移至第二缓冲位置P2，此时作用在顶层120的冲击力的力量大小超越了弹性臂130的连杆133在水平方向保持平衡的临界应力，也就是来自于顶层120的下压力克服弹性臂130的挠曲应力时，造成作用在连杆133的力平衡失稳(buckling)，而受到上反曲点134的推动，沿着逆时针方向扭转至另一倾斜方向，同时带动下反曲点135和上反曲点134在水平方向的相对位置相互翻转，使上反曲点134的水平位置低于下反曲点135的水平位置。并且，在冲击力或重力加速度达最大值时(如图6的箭头c所标示的位置)，弹性臂130的第一支杆131和第二支杆132分别朝向连杆133的方向压缩折叠，而起到吸收、消减冲击力的作用，从而提供了第二阶段的减震作用。
请参照图5和图6，之后，当作用在顶层120的冲击力道下降时，例如，当人体足部通过分段式减震装置10在地面上完成踩踏动作，并开始抬起足部时，由于冲击力的减缓，使得在连杆133上造成逆时针扭转的冲击力逐渐的小于连杆133受弹性回复力作用而产生的顺时针方向扭力，从而使顶层120受到弹性臂130的弹性回复力作用而先被抬升至第一缓冲位置P1，然后再随着冲击力的移除，使弹性臂130回复为压缩变形前的结构形态后，才将顶层120推升回起始位置。在此过程中，由于顶层120远离底层110位移时的重力加速度达到一定数值时，先通过弹性臂130的连杆133在水平方向提供的力平衡作用，让弹性臂130的回弹速度稍微减缓(如图6的箭头d所标示的转折位置)，然后再以一定的回弹速度将顶层120推升回起始位置。如此一来，可以在更加统一的时间区间内回复已存储的能量，通过这种方式， 本申请的分段式减震装置10中所采用的弹性臂130结构可以让高效的且统一的能量在正确的时间点进行回复。
可以理解的是，在本申请的一些实施例中，可以将多个弹性臂沿水平方向对称设置，例如，多个弹性臂以等间隔的方式设置；或者是以正反交错的方式设置。其中，若是以等间隔设置，相邻的二个弹性臂之间的间距，可以是在顶层位移至第一缓冲位置时，使相邻的二个弹性臂中其中之一的上反曲点与另一的下反曲点相互抵顶，从而使弹性臂的连杆在翻转至水平方向时，可以在水平方向具有支撑力，而更加有效的将垂直方向的冲击力导引至水平方向，以便于减缓冲击力。另外，若是以正反交错设置时，相邻的二个弹性臂的方向相反，也就是相邻的二个弹性臂的上反曲点或下反曲点面对面设置，此时，当顶层位移至第一缓冲位置时，相邻的二个弹性臂的上反曲点或下反曲点可以相互推抵，从而提升连杆在水平方向的支撑力。
如图7所示，本申请第二实施例与第一实施例在结构上大致相同，两者间的差异在于，在第二实施例所提供的分段式减震装置20中，弹性臂230的第一支杆231与第二支杆232分别朝向相反方向弯折，而呈现圆弧结构或1/4圆的结构形态，使弹性臂的外观形态呈S字形结构，从而在第一支杆的圆弧顶点形成上反曲点以及在第二支杆的圆弧顶点形成下反曲点，例如分别形成在第一支杆231和第二支杆232的1/2长度的位置。
此外，在本实例中，多个弹性臂230可以是等间隔设置或是正反交错设置，优选地，多个弹性臂230以正反交错的方式设置，并且两两成对，而对称设置，并且均匀分布。其中，每一对的弹性臂230包括一个正向设置的弹性臂230以及一个反向设置的弹性臂230，使两弹性臂230的上反曲点234相互靠拢，而下反曲点235相互分离，从而在成对的二个弹性臂230的第二支杆232之间形成中空的下缓冲腔240，以及在相邻两对的弹性臂230的第一支杆231之间形成中空的上缓冲腔250，使下缓冲腔240和上缓冲腔250沿着水平方向交错排列。
以下对下缓冲腔和上缓冲腔所起到的作用、分段式减震装置20的作动原理及其所能产生的有益效果做进一步说明。
请参照图8和图13，在应用上，当来自外界的冲击力作用于分段式减 震装置20的顶层220上，位于冲击力下方的各个弹性臂230会受到顶层220的挤压而朝向底层210的方向产生弹性变形，尤其是位于冲击力正下方的两对弹性臂230的变形量会大于受力点周边的其余弹性臂230。并且，由于弹性臂230的压缩变形，使第一支杆231和第二支杆232的曲率从初始状态的最小值逐渐的随着第一支杆231和第二支杆232的弯曲变形而渐增。在此阶段中，顶层220朝向底层210位移至第一缓冲位置P1的重力加速度呈线性分布(如图13的箭头a所标示的位置)，并且使弹性臂230的上反曲点234受到顶层220的压迫而朝向底层210位移，一并的推动弹性臂230的连杆233从原先的倾斜方向翻转至水平方向，并且推升下反曲点235朝向顶层220位移。
通过弹性臂230的连杆233随着施力而翻转至水平方向的配置方式，让弹性臂230除了在垂直方向具有支撑力之外，还可以通过连杆233的翻转，朝向水平方向推挤，从而在成对的二个弹性臂230的上反曲点234朝向底层210方向位移的过程中，压迫下缓冲腔240的相对二侧分别在水平方向上朝相互远离的方向扩张；同样地，在成对的二个弹性臂230的下反曲点235朝向顶层220方向位移的过程中，压迫上缓冲腔250的相对二侧分别在水平方向上朝相互远离的方向扩张。如此一来，让弹性臂230在水平方向也能起到支撑与缓冲的功用。
请参照图9、10和13，随着冲击力的增加，当顶层220持续朝向底层210位移至第二缓冲位置P2时，作用在顶层220的冲击力的力量大小超越了弹性臂230的连杆233在水平方向保持平衡的临界应力，造成作用在连杆233的力平衡失稳(buckling)，使连杆受到上反曲点234的推动，而沿着逆时针或顺时针方向翻转至另一倾斜方向(角度)，一并带动下反曲点235和上反曲点234在连杆233的相对二端相互扭转，使上反曲点234的水平位置低于下反曲点235的水平位置，其中成对的二个弹性臂230的上反曲点234容置于下缓冲腔240内；以及使相邻两对的弹性臂230的下反曲点235容置于上缓冲腔250内，从而通过下缓冲腔240与上缓冲腔250分别为上反曲点234与下反曲点235的位移行程提供裕度，避免上反曲点234与下反曲点235直接碰撞底层210和顶层220而产生较大力道的反作用力。
同时，随着连杆233的翻转，第一支杆231受到连杆233的一端拉扯而朝向底层210方向拉伸变形，从而产生朝向顶层220方向的弹性回复力；同样地，第二支杆232受到连杆233的另一端拉扯而朝向顶层220方向拉伸变形，从而产生朝向底层210方向的弹性回复力，如此一来，连杆233会受到第一支杆231和第二支杆232的弹性回复力作用而产生沿着顺时针方向翻转的扭力，使得第一支杆231与第二支杆232分别在连杆233的相对二侧朝向连杆233靠拢而相互折叠，并且使作用在连杆233上造成翻转的冲击力受到呈相反方向转动的扭力抵抗而瞬间消减，从而让顶层220朝向底层110位移的速度瞬间停滞，然后再重新加速(如图13的箭头b所标示的波峰位置以及图13的箭头c所标示的波谷位置)，如此一来，对于冲击力在分段式减震装置20所产生的瞬间力提供了缓和作用。
请参照图11和图13，当冲击力或重力加速度达到最大值时(如图13的箭头d所标示的位置)，顶层220相对底层210位移至第三缓冲位置P3，使弹性臂230的上反曲点234和下反曲点235分别与底层210和顶层220的距离达到极小值，并且让下缓冲腔240和上缓冲腔250的相对二侧朝相反方向延展至极大值，从而在下缓冲腔240和上缓冲腔250沿着水平方向延展的过程中，将垂直方向的冲击力持续的分散至水平方向。同时，弹性臂230的第一支杆231和第二支杆232分别朝向连杆233的方向压缩折叠到极限，从而吸收、消减了垂直方向的冲击力。
请参照图12和图13，之后，当作用在顶层220的冲击力下降时，例如，当人体足部开始向上抬起时，随着冲击力的减缓，使得连杆233受到扭力作用而开始翻转，然而，下缓冲腔240和上缓冲腔250的相对二侧在同一时间沿着水平方向收缩，让连杆233在翻转至水平位置或原先的倾斜位置前，受到下缓冲腔240和上缓冲腔250的收缩作用而产生阻碍，从而让顶层220远离底层210位移时的重力加速度达到一定数值时，会稍微减缓(如图13的箭头e所标示的转折位置)，然后再以一定的速度推升回起始位置。
上述说明示出并描述了本申请的若干优选实施例，但如前所述，应当理解本申请并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内， 通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本申请的精神和范围，则都应在本申请所附权利要求的保护范围内。