CN101053453B - 鞋具的缓冲系统 - Google Patents

Abstract

鞋具，包括一在一外鞋底之上的鞋帮，外鞋底包括一上端部和一下端部，其特征在于，外鞋底在鞋后跟处包括至少两个分别位于外鞋底的外侧和内侧的缓冲材料支撑元件(41、42、43)，每个元件(41、42、43)在垂直方向从外鞋底的基本上端部延伸到基本下端部，支撑元件(41、42、43)可以基本互相独立地变形，外鞋底包括一弹性变形元件(30)，该弹性变形元件包括一在外鞋底的横向延伸并覆盖每个支撑元件(41、42、43)上端部的上部分，和至少两个分别在外侧和内侧延伸并且从外面在支撑元件(41、42、43)的整个高度上覆盖每个支撑元件的爪(34、35、36)。

Description

鞋具的缓冲系统

技术领域

本发明涉及一种用于鞋具的缓冲系统，特别是运动鞋，如步行鞋、跑步鞋等。

背景技术

存在非常大量的运动鞋缓冲系统，这些系统用于缓冲行走、跑步过程中或移动时来自地面的反作用力。

传统上，这些缓冲装置设计用于缓冲基本与地表垂直即主要在垂直方向产生的反作用力。实际上，沿该方向产生的力传统上被认为是最大的。因此一般通过一通常由EVA制成并可在垂直方向变形的泡沫材料块的简单预防缓冲这些垂直反作用力。还设置了其他使用充填流体或气体的袋囊的方法。

最近，人们对不是从垂直方向而是在这里叫做水平面的地面方向产生的反作用力感兴趣。

根据进行的运动类型，这些水平力或大或小。例如在进行许多侧向移动的运动如网球或篮球中，在地平面处起作用的反作用力可能是非常高的。

人们还考虑到，在沥青上跑步时产生的水平反作用力最高，因为这种材料(沥青)的高摩擦系数阻止鞋底与地面的任何水平相对运动，而在更松软的场地上跑步时不是这种情况，在这种情况下可能产生地面/鞋底的相对运动。

这种发现导致新的鞋具结构，在这些结构中，鞋底缓冲装置的设计允许鞋底与地面有一定相对运动，并且/或者在鞋底本身内有剪切运动，以便吸收基本水平的平面内产生的力，并重新产生在松软场地跑步的效果。

例如可以通过US 6,487,796、US 5,343,639、EP 1402 795、US5,224,810了解到这些结构。

这些文件一般只在唯一的水平面中有一缓冲装置。

WO 98/07343提出一种结构，在这种结构中，充填流体的袋囊元件可以在三个方向变形，即在水平面和垂直方向变形。

这种结构的问题是在任何一方向的变形都是均匀的。因此不能区分/分解垂直方向和水平方向的缓冲。

另一与所有缓冲装置相对照的普遍问题是缓冲和脚在场地上的稳定性/钩着性(accroche)的协调。这些作用或多或少是不相容的。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的缺点，并提出一种改进的缓冲装置。

本发明的目的尤其在于提供一种沿三个不同方向的缓冲装置，即同时沿水平平面和垂直方向。

本发明的另一目的是提供一种与良好钩着性和/或“附路性”(tenue de route)相容的缓冲装置。

在符合本发明的鞋具中达到这些目的，该鞋具包括一在一外鞋底(semelage)之上的鞋帮，外鞋底在鞋后跟处包括至少两个缓冲材料的支撑元件，分别位于鞋底的外侧和内侧，每个元件基本沿垂直方向从鞋底的上端部延伸到外下端部，这些支撑元件可以基本互相独立地产生变形，并且外鞋底包括一可弹性变形的元件，该元件包括一在鞋底的横向延伸并覆盖每个支撑元件上端部的上部分，和至少两个分别在外侧向和内侧方向延伸并且基本在支撑元件的整个高度上从外面包围每个支撑元件的爪。

该结构可以在任何方向缓冲，同时保证鞋具的良好稳定性和accroche。

实际上，在力基本为垂直方向的情况下，支撑元件被压缩，吸收因此产生的能量。由于它们的独立性，特别是由于支撑元件的下端部没有和已知装置中一样被一在共同台阶上的鞋底连接，支撑元件还在鞋具的纵轴方向互相分离，因此增加了支撑的多边形。这必然会导致鞋具的稳定性增加。

附图说明

总之，通过下面参照所附示意图进行的描述可以更好地了解本发明和它的其他特征，附图作为非限定例子表示几个实施例，附图如下：

-图1是包括一符合本发明的缓冲外鞋底的鞋具的底视透视图；

-图2是一没有接触层的符合本发明的外鞋底分解透视图；

-图3是图1外鞋底后部的剖面图；

-图4和5是表示外鞋底在垂直力作用下的的横剖面示意图；

-图6是一与图4和5类似的图，表示外鞋底在场地不规则情况下的变形；

-图6a是图6的侧视图；

-图7是符合第二实施例的与图2类似的图；

-图8和9是涉及第二实施例的与图3和4类似的图；

-图10是符合第三实施例的外鞋底与图2类似的图；

-图11是沿图10XI-XI的剖面图；

-图12是涉及第四实施例的与图4类似的图；

-图13是涉及第五实施例的与图4类似的图；

-图14是涉及第六实施例的与图4类似的图；

-图15是涉及第七实施例的与图4类似的图；

-图16和17分别是一符合第八和第九实施例的外鞋底底视图。

具体实施方式

图1至6表示一运动鞋1中符合本发明第一实施例的缓冲外鞋底的结构和作用。所示运动鞋1是一跑步鞋，但也可是其他类型的运动鞋。该鞋具1在图1中以底视透视图表示。该鞋包括一在一外鞋底10之上的鞋帮2。下面对鞋帮2不做详细描述，其他图只表示外鞋底。

外鞋底10是鞋底位于鞋帮2外的部分，该外鞋底10不包括鞋底的内底、净底(semelle de propreté)或Strobel底或第一安装的部分，这些部分与鞋帮2连接，并且/或者位于鞋帮内。鞋帮2用任何已知方式特别是粘贴固定在外鞋底10上。

更特别的是，如图2和3所示，外鞋底10从上到下包括一上缓冲层20、一可弹性变形元件30、几个缓冲支撑元件40和一接触层50(为清起见图2中未出示)。

上缓冲层20基本延伸在外鞋底10的整个长度上，即从外鞋底10的后端到前端，并且包括两个厚度基本均匀的部分，分别为前部21和后部22。前部21的厚度大于后部22，例如大约为4至15mm。后部22的厚度例如约为3至10mm。在所示例子中，前部21在向后方向以一人字形部分23结束，形成一相对后部22的台阶，其作用将在下面解释。当然可以考虑人字形23以外的其他形状，例如波浪形等。上缓冲层20的上部分24基本是平面的，或适应鞋帮的形状。上部分24还可具有基本垂直的边缘25，用于沿鞋帮2上升，这些边缘25在后区特别是鞋后跟处更高，弹性变形元件30在鞋后跟处包括一盆形部分31，即一具有一与上缓冲层20的形状相配的比较平坦的底31a的部分，并且包括沿鞋帮或上缓冲层20的边缘25上升的边缘31b。盆形部分31另外包括爪33，在所示例子中为两个外侧爪34、两个内侧爪35和一后爪36，用于与下面将要看到的支撑元件配合。当然，爪的数量可以根据要求的结果而不同。

每个爪34、35、36从后盆30一直向下延伸，并且末端分别是一用于插在缓冲支撑元件40与接触层50之间的弯头34a、35a、36a。这些弯头34a、35a、36a主要用于保证爪34、35、36与接触层50以及支撑元件40之间的良好粘着。当然这些弯头也可取消。

在所示的例子中，爪34、35、36的形状比较平，并且在外鞋底横截面上的形状比垂直方向V稍微倾斜(见图4)，从上到下向外鞋底的端部扩展。

另外，并如图2和3所示，在所示的例子中，这些爪34、35、36的形状为向下变薄的略微三角形。也可根据弹性元件的作用设置其他形状。例如这些爪可以是波浪形，而不是平面的，以便优先在垂直方向缓冲。也可考虑这些爪只延伸在块高度的一部分上。

弹性变形元件通过两个平爪37向前延长，其作用将在后面解释。该元件30由一种比较硬的弹性材料制成，特别是杨氏模量大于40MPa。这种材料可以是合成材料或复合材料，如TPU、PE、充填或未充填的聚酰胺、弹性聚酯(hytrel)、PEBA、碳/树脂纤维为基础的化合物等。

上缓冲层20由硬度大于20Asker C的EVA或PU泡沫材料形成。

缓冲支撑元件40由一些位于弹性变形元件30与接触层50之间的缓冲材料块构成。

在第一实施例中，这些支撑元件是独立的，并且数量为三个，即位于鞋的内侧的内侧块41、两个位于鞋的外侧的外侧块42、43。内侧块41的形状为略微的弓形，以便跟随外鞋底的轮廓，并基本延伸在外鞋底鞋后跟区的整个长度上。该内侧块41与弹性变形元件30的两个内侧爪35配合。位于最前面的外侧块42的形状基本为平行六面体，并且与弹性变形元件30的唯一外侧爪34配合。位于最后面的外侧块43同时延伸在鞋后跟的外侧和鞋后跟后部的一部分上，并且分别与弹性变形元件的外侧爪34和后爪36配合。当然，对每个块，爪的数量可以不同。

外侧块43的形状还具有圆弧形的形状，以便与鞋后跟的形状相配。

在实施例中，外侧块43的长度与内侧块41的长度基本相同，但也可有不同的长度，例如内侧块41可以更长。两个外侧块42、43被一与外鞋底边缘基本垂直的缝隙形空间46分开，而内侧块41和外侧块43在考虑的区域被一也与外鞋底边缘基本垂直的缝隙形空间47分开。

这些支撑块41、42、43分别通过它们的上端部41a、42a、43a互相独立地组装在弹性变形元件上。在所示的例子中，内侧块41通过一缓冲层44向鞋具的前部延长，即超过足底弓，缓冲层44的厚度略小，并且末端是一与上缓冲层20的前部21形状互补的三角形或人字形44d，以保证这二层之间的形状关联。当然也可设置其他形状。层44的厚度与人字形台阶23的厚度相对应。在实际应用中，块41、42、43由硬度为20Asker的弹性EVA泡沫材料或PU泡沫材料形成。实际上，这些泡沫材料同时具有缓冲和弹性作用。可以根据情况设置更能缓冲的泡沫材料，如未弹性化的EVA弹性材料。在所示的例子中，这些支撑块垂直方向的厚度为10至30mm，例如约为20mm。

元件30和40在组装到缓冲层20上以形成外鞋底10前预先组装成一子组件60。臂37位于层20的凹槽27中，以加固组装。

如图2同样清楚地示出，每个块41、42、43带有一或两个用于接收弹性变形元件30的相关爪34、35、36的凹槽或缝口(decaissements)41c、42c、43c。当然，这些凹槽的形状与相关爪的形状互补。

根据实施例，这些凹槽也可以取消。

接触层50由一些元件构成，分别为后内侧元件51、后外侧元件52、53和前部元件54，这些元件用于分别固定在支撑块41、42、43和缓冲层44和21的下端部41b、42b、43b和44b上。

该接触层50由一种耐磨损并具有粘性特征的材料形成，如具有高耐磨强度的橡胶、TPU、EVA泡沫，后二种材料具有比橡胶更轻的优点。根据该情况，并根据支撑块和/或缓冲层使用的材料，该接触层50可以减小，甚至取消。

由于所述缓冲块40的独立性，可弹性变形但结构上是刚性的元件30与缓冲支撑块40结合可以保证在所有方向的良好缓冲，即三维缓冲，同时由于弹性元件30而保证整体的稳定性。另外，由于块41、42、43的不同形状和每个相关块的不同数量/形状的爪，一方面可以在块之间，另一方面可以在垂直方向和水平方向之间区分块的缓冲特征。整体的作用特别示于图4-6。

图4表示符合本发明的没有任何力时平放在一“S”形地面的外鞋底10。在这种形态中，支撑块40，尤其是41、43形成一宽度为“l”的支撑多边形“P”。

当一力“F”在基本垂直的方向施加在外鞋底上时，通过压迫弹性元件30，支撑块40发生变形，并互相分离，并形成一新的更大的支持多边形，因为宽度“L”大于前面的多边形的宽度“l”。换句话说，支撑区的周长更大，因此外鞋底处的稳定性增加。

一旦力“F”松开，弹性变形元件30将施加一回位力，并有将支撑块40带回到图4所示初始位置的趋势。实际上，在跑步时，鞋后跟支撑块43首先受到应力，因为是它首先与地面接触，然后，根据使用者的形态(旋前肌、旋后肌)，外侧块42或内侧块41与地面接触，然后相对的块导致块41、42分离。

由于它们的独立性，支撑块40可以互相独立地变形，以适应脚的运动或场地的形态。如在图6的情况下，只有支撑块43和相关的爪34在一碎石块“P”的作用下发生变形。可以注意到，在这种情况下，所述可弹性变形元件30的、也可互相独立变形的爪可使支撑块43单独变形。因此符合本发明的结构对具有不均匀性的松散场地的使用特别有意义。

图7至9表示一第二实施例，其中类似或相同的元件用相同的参考数字加100表示。

在该实施例中，主要区别在于，缓冲支撑块141、142、143通过一材料片147连在一起。该材料片非常薄，大约比支撑块141、142、143薄3至10mm，支撑块141、142、143仍可以互相独立地自由移动。相反，它们这样连在一起以便于它们的组装。

另外，当力“F”施加在外鞋底110上并且外鞋底110在力F的作用下裂开时，如图9所示，材料片147受到拉伸应力，并且相反，一旦力松开，就有使外鞋底重新恢复它的初始形状的趋势。

为了使材料片147具有这种弹性恢复的作用，材料片47没有粘在弹性变形元件130上，而是相反通过一空腔148与弹性变形元件130分开。

这两个实施例的另一区别在于缓冲块141、142、143、144形成一单一元件。

最后，内侧支撑块141由一种与组件140的其他部分相似的材料制成，如EVA，但硬度更大，例如在50和65Asker C。它也通过一相同硬度的部分144a延长到部分144上。它也可由不同的材料形成，该块141的目的是稍微硬一些(因此比其他块的缓冲小)。这种作用还与鞋具的外旋/内旋类型有关。

在图10和11所示的实施例中，类似或等效的元件用相同参考数字再加100表示。

在该案例中，外鞋底的缓冲支撑元件241、242、243也组装成一单块240。与前面的元件40、140停留在足底弓后不远的案例相比，这里元件240延伸到跖骨关节处，因此更长。

因此缓冲层220的超厚部分221减小，并且只从鞋底前部延伸到跖骨关节区(在这种情况下由台阶223确定)。另外，弹性变形元件230向前有两个形成为一种叉子的水平延长臂237。

因此该延长臂237延长到由边界223、244d形成的跖骨关节区，并可以在外鞋底前部区域为外鞋底提供补充的弹性恢复。另外，每个臂237包括一与爪234、235、236类似并且沿支撑块240的前部244基本垂直延伸的爪238。

和爪234、235、336一样，这些垂直爪238具有增加外鞋底稳定性的作用。

在所示案例中，弹性变形元件230的臂237和爪238位于支撑块的相关凹槽244e、244f中，这些凹槽具有互补的形状，并且分别设在所述支撑块240的前部244的上表面和侧面。

图12至17表示本发明的其他实施例，其中元件用相同参考数字每次加100表示。

在这些不同实施例中，外鞋底始终包括至少两个支撑元件，但是另外还设有补充的回位/稳定部件。

在图12的实施例中，外鞋底310包括至少两个独立的缓冲支撑元件341、343，这两个元件基本在它们的整个高度上被一弹性变形元件330从外面覆盖，并带有一行走鞋底或接触层350。

和图8的实施例中一样，仍保持独立的支撑元件341、343通过一与支撑元件341、343相同材料的材料片347连接，这样可以便于外鞋底的组装，并且还可使支撑元件341、343、342(图中看不到)裂开后有一定的弹性回位。

为了加强弹性回位作用，还设有接触层350，以便连接不同支撑块341、342、343，因此接触层350包括一在这些不同元件的下端部连接这些不同元件的材料片355。由一种非常有弹性的材料如橡胶或任何弹性材料形成的接触层350可以具有一种非常有意义的使外鞋底返回初始位置的作用。

这种结构可以具有补充稳定性的作用。实际上，该橡胶片355可以避免支撑块返回初始位置后达5mm的残余分离。

换句话说，几乎避免了导致支撑块分离的任何残余变形。实际上，避免鞋底宽度上5至8mm的残余变形。

该橡胶(或其他材料)层355可以单独设置，即与材料片347无关。

图13表示一类似实施例，其中只设有一橡胶片455。

在该案例中，两个支撑元件441、443、442(图中未示)之间的空间460充填一种材料461，如EVA、PU、凝胶，用于避免材料片455后面存在一孔眼。该空间460可以被支撑元件441、442、443材料的局部延伸和更小的截面充满，该支撑元件例如由图16的分支355a、355b、355c(下面图13被看作是沿图16的XIII-XIII的剖面图)或图17的分支355d、355e形成。

在图14的实施例中，两个支撑元件541、543、542(图中未示)之间的空间560充填一种材料561，例如EVA、PU、凝胶。

但是，在弹性变形元件530与所述支撑元件541、543、542之间设有一空腔548，以保留所述支撑元件的独立性，并且它们之间存在一与支撑元件542、543、541相同材料的材料片547。

在图15的实施例中，一基本水平延伸的弹性回位元件647和图8案例一样插在支撑元件641、643、642(图中未示)之间。唯一的区别在于，在该案例中，回位元件647由另一种材料形成，例如由弹性橡胶形成。另外，该元件基本位于内侧部分，在支撑块的垂直方向。

图16和17表示图12(但也是图13至14)案例中外鞋底底部的不同实施例，即接触层350包括一在两个支撑块341、342、343之间的材料片355的案例，以便可以使这些块互相弹性回位。

在图16的案例中，材料片355包括三个基本相似的分支355a、355b、355c，每个分支分别从一支撑块342、343、341延伸，并会合形成一星形。

在图17的案例中，材料片355只包括两个分支，分别为355d、355e，每个分支分别使两个支撑块即块342、341和块343、341互相连接。

图16和17的形态也可用于图15的实施例，在该案例中，回位元件647具有三个分支355a、355b、355c的形状，或者支撑块之间有两个分支。    

当然，在不同实施例中，分支355a、355b、355c或355d、355e的数量可以改变，例如四个，或者更多或更少。

当然，本发明不限于作为非限定例子描述的实施例，而是囊括所有类似或等效的实施例。

Claims (20)

1.鞋具，其包括一高出一外鞋底的鞋帮，所述外鞋底包括一上端部和一下端部，

其特征在于，所述外鞋底(10、110、210、310、410、510、610)在鞋后跟处包括至少两个支撑元件(41、42、43；141、142、143；241、242、243；341、342、343；441、442、443；541、542、543；641、642、643)，所述支撑元件由缓冲材料制成，且分别位于所述外鞋底的外侧和内侧，

每个所述支撑元件(41、42、43；141、142、143；241、242、243；341、342、343；441、442、443；541、542、543；641、642、643)在垂直方向从所述外鞋底的基本上端部延伸直至所述下端部，

所述支撑元件(41、42、43；141、142、143；241、242、243；341、342、343；441、442、443；541、542、543；641、642、643)可以基本互相独立地变形，

并且，所述外鞋底(10、110、210、310、410、510、610)包括：一弹性变形元件(30、130、230、300、430、530、630)，该弹性变形元件包括一上部分，该上部分在所述外鞋底的横向延伸并覆盖每个支撑元件(41、42、43；141、142、143；241、242、243；341、342、343；441、442、443；541、542、543；641、642、643)的上端部；和至少两个爪(34、35、36；134、135、136；234、235、236)，所述爪分别在外侧和内侧延伸，并且基本在所述支撑元件(41、42、43；141、142、143；241、242、243；341、342、343；441、442、443；541、542、543；641、642、643)的整个高度上从外部覆盖每个支撑元件。

2.如权利要求1所述的鞋具，其特征在于，所述弹性变形元件(30、130、230、300、430、530、630)固联地组装在每个支撑元件(41、42、43；141、142、143；241、242、243；341、342、343；441、442、443；541、542、543；641、642、643)上。

3.如权利要求1或2所述的鞋具，其特征在于，所述弹性变形元件(30、130、230、300、430、530、630)的每个爪(34、35、36；134、135、136；234、235、236；334、335、336；434、435、436；534、535、536；634、635、636)在其下端部处被固定在所述相关的支撑元件的下端部以下。

4.如权利要求1所述的鞋具，其特征在于，每个支撑元件(41、42、43；141、142、143；241、242、243；341、342、343；441、442、443；541、542、543；641、642、643)在其下端部配设有一接触层。

5.如权利要求1所述的鞋具，其特征在于，所述外鞋底包括一内侧支撑元件(41、141、241、341、441、541、641)和两个外侧支撑元件(42、43；142、143；242、243；341、342、343；441、442、443；541、542、543；641、642、643)。

6.如权利要求5所述的鞋具，其特征在于，所述外侧支撑元件(42、43；142、143；242、243；341、342、343；441、442、443；541、542、543；641、642、643)中的一个还延伸在所述鞋后跟的后部上。

7.如权利要求1所述的鞋具，其特征在于，每个支撑元件(41、42、43；141、142、143；241、242、243；341、342、343；441、442、443；541、542、543；641、642、643)通过它的上端部独立组装在所述弹性变形元件上。

8.如权利要求1所述的鞋具，其特征在于，所述支撑元件(41、42、43；141、142、143；241、242、243；341、342、343；441、442、443；541、542、543；641、642、643)通过一材料片(147)在它们的上端部组装在所述弹性变形元件上。

9.如权利要求8所述的鞋具，其特征在于，所述支撑元件通过弹性的所述材料片(147、347、355、455、555、647)组装在一起。

10.如权利要求9所述的鞋具，其特征在于，所述弹性的材料片(355、455、555、647)由一种橡胶材料制成。

11.如权利要求10所述的鞋具，其特征在于，所述弹性的材料片(355、455、555)来自所述行走用的鞋底。

12.如权利要求9所述的鞋具，其特征在于，所述弹性的材料片(355、455、555)位于所述支撑元件的下端部。

13.如权利要求9或10所述的鞋具，其特征在于，所述弹性的材料片(647)基本位于所述支撑元件一半的高度上。

14.如权利要求1所述的鞋具，其特征在于，所述内侧支撑元件(41、141、241、341、441、541、641)的硬度大于所述外侧支撑元件(42、43；142、143；242、243；341、342、343；441、442、443；541、542、543；641、642、643)的硬度。

15.如权利要求14所述的鞋具，其特征在于，所述弹性变形元件(30、130、230、300、430、530、630)在其上端部包括一形成位于所述鞋后跟处的盆形的部分。

16.如权利要求15所述的鞋具，其特征在于，所述形成盆形的部分一直延伸到所述鞋具的足底弓处。

17.如权利要求1所述的鞋具，其特征在于，所述弹性变形元件(230)通过两个分别在外侧向和内侧向延伸的水平臂向所述鞋具的前部延长。

18.如权利要求1所述的鞋具，其特征在于，所述外鞋底包括一位于所述弹性变形元件与所述鞋帮之间的缓冲材料层(20、120、220)。

19.如权利要求1所述的鞋具，其特征在于，所述支撑元件由缓冲泡沫材料EVA、PU形成。

20.如权利要求1所述的鞋具，其特征在于，所述弹性变形材料由一杨氏模量至少为40MPa的材料形成。

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