CN101120830A - 鞋底 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种具有底面的鞋底，该底面带有多个从其延伸的鞋钉组，每个鞋钉组包括至少两个通过一个或多个连接元件连接的鞋钉，其中为了优化鞋钉组对接触地面期间施加到其上的力的处理方式，每个鞋钉组根据鞋钉组的预定总剪切运动方向取向，并且每个鞋钉组的尺寸根据接触地面期间施加到该鞋底的力的分布确定。

Description

鞋底

技术领域

本发明涉及鞋底领域，具体地但不是排他性地，涉及运动鞋和休闲鞋中使用的鞋底。

背景技术

为了改善例如步行鞋、跑步鞋、足球鞋等的鞋子的摩擦力(抓地力)，鞋底通常具有多个从鞋底底面延伸的鞋钉(有时称之为耐磨钉)。这些鞋钉通常彼此分开。

鞋钉被设计为当穿鞋者接触地面步行或跑步时，穿透地面或者以其它方式与地面相互作用，从而防止鞋在地面上滑动。当鞋钉接触地面时，力在垂直于鞋底底面的方向上施加到鞋钉上，承受穿鞋者的重量，并且在剪切方向上，也就是大致平行于鞋底底面的方向上也施加力。在剪切方向上施加的力可有效地作为“制动力”或“加速力”，其分别防止或使得鞋钉相对于地面进一步运动。

然而，在传统的鞋钉布置中，鞋钉具有绕着鞋钉和鞋底之间的连接点枢转的趋势。其后果在图1a和1b中示出。图1a示出了固定到鞋底11的传统鞋钉12在施加“制动力”之前的情形。图1b示出了一旦施加制动力，鞋钉的位置；鞋钉12已经绕着鞋钉12和鞋底11之间的连接点13枢转。如图所示，该枢转使得鞋底变形，这可能使得穿鞋者感到不舒适。而且，鞋钉12的引导面12a因对抗制动力而使得其角度发生了变化。表面12a基本上倾斜，从而降低了鞋钉提供摩擦力的效果。

传统的鞋钉通常形状为截头圆锥体形，朝向其末端锥化。该锥化增加了鞋钉在接触地面时穿透地面的能力。一般地，鞋钉越小，(在任意给定的穿透力下)它们的地面穿透力越好。然而，鞋钉越小，它们一般越不利于对抗在接触地面时施加到其上的力。

日本专利申请No.JP2002-272506公开了一种鞋钉布置，其中鞋钉成组布置。每组具有三个由连接元件联接的鞋钉。该布置的目的是当鞋钉接触地面时，减小“上推感觉”，即由于从鞋钉传递到穿鞋者的脚底的力所产生的不舒适感，因为该力横过鞋钉组的鞋钉分布，从而分布在较大的面积上。

欧洲专利申请No.EP 1234516公开了一种用于足球鞋的鞋底结构，其分成六个具有不同刚度的部分。鞋底压力分布图用于确定每个部分的合适的刚度。刀片形的鞋钉仅设置在鞋底结构的高压力区域处，并且刀片形鞋钉的取向基于‘活动方向分布图’，从而承受从地面施加到足部的力。

定义

在该说明书中，术语“底面”用来描述鞋底使用时或者直接地或者通过鞋钉与地面接触的表面。术语“踵部”、“中部”和“趾部”分别用来描述鞋底使用时与穿鞋者的脚底的踵、中部和脚趾/趾头相邻接的底面。鞋底的“趾端”和“踵端”应相应解释。术语“内侧”和“外侧”分别用来描述鞋底使用时与穿鞋者的脚的中部(内侧)和侧向部(外侧)最靠近的侧面。术语“向前方向”用来描述大致从鞋底的踵端向趾端延伸的方向，术语“向后方向”也应相应地解释。用来描述鞋钉的相对位置的术语“其前部”或“其后部”也应相应地解释。术语鞋底的“侧向方向”用来描述大致垂直于向前方向和向后方向并且大致平行于鞋底底面的方向。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种用于鞋的鞋底，其在鞋底的预定位置具有不同的尺寸和/或取向的鞋钉构型，并且本发明提供了其制造方法。

根据本发明的第一方面，提供了：

一种用于鞋的鞋底，其具有底面，该底面具有多个从其延伸的鞋钉构型，

其中该鞋钉构型的尺寸根据接触地面时施加到鞋底的力的分布确定。

优选地，该鞋钉构型根据接触地面时施加到鞋底的力的分布取向。

该鞋钉构型可以是单独的鞋钉，或者优选地为鞋钉组，每个鞋钉组包括至少两个鞋钉，所述鞋钉通过一个或更多的连接元件相连接。优选地，鞋钉组的尺寸根据接触地面时施加到鞋底的力的典型分布确定。

该鞋钉构型的尺寸可以直接与接触地面期间施加到该鞋钉构型所处的鞋底区域的力--优选为峰值力和/或平均力--成比例。在鞋底的穿戴者(更具体地是支撑鞋底的鞋子或靴子的穿戴者)在步行、跳跃或跑步等时在地面上跨出一步时出现地面接触。

力的方向和大小可通过使用例如Kistler 9287B型的测力板来确定。穿鞋者可在跑步、步行等期间在该板上跨步，并且使用该板测量在接触地面期间横跨鞋底施加的力的方向和大小。作为可选形式，或者此外，穿鞋者可在压力传感衬垫系统上跨步。穿鞋者可光脚在压力传感衬垫上跨步，或者该压力传感衬垫可放置在鞋内，以确定在接触地面期间直接从穿鞋者的脚部施加到鞋底或者施加到穿鞋者的脚部的力。

优选地，该鞋钉构型的大小根据接触地面期间施加到鞋底的相应位置的峰值力确定。

鞋底上的力的分布可根据该鞋底所使用的活动而变化。例如，若该鞋底用于跑步，则压力分布通常与用于步行或例如网球或篮球之类的‘侧向运动’中所使用的鞋底的压力分布不同。因此，在本发明中，鞋钉构型的尺寸和/或取向可根据该鞋底所打算应用的活动进行优化。

优选地，位于鞋底的在接触地面期间承受更高力的区域的鞋钉构型大于位于鞋底的在接触地面期间承受较低力的区域的鞋钉构型。

在此说明书中，由于具有与其它鞋钉组相比更大的一个或多个鞋钉和/或一个或多个更大的连接元件，一个鞋钉组可以大于另一鞋钉组。优选地，较大的鞋钉和连接元件其横截面与较小的鞋钉和连接元件相比具有更大的空间范围。

通常，鞋钉构型越大，它们越能对抗所施加的力。然而，通常，鞋钉构型越大，鞋钉越难以穿透地面。从而，在本发明第一方面的优选实施方式中，根据力的分布确定鞋钉构型的大小，所以可以优化对抗所施加力和具有良好的地面穿透之间的平衡。

已经发现，当鞋底用于跑步时，例如，施加到鞋底的力在鞋底的例如朝向中线的中间区域比施加到鞋底外围的力更高。从而，位于鞋底的中间区域的鞋钉构型与位于鞋底外围的鞋钉构型相比可具有更大的尺寸。有鉴于此，位于鞋底的趾部的中间区域--例如位于脚趾头之下的区域(第一和第二跖骨-趾骨关节)--的鞋钉构型可大于鞋底的趾部的外围的鞋钉构型，和/或位于鞋底的踵部的中间区域的鞋钉构型可以大于位于鞋底的踵部的外围的鞋钉构型。

已经发现，例如当鞋底用于步行时，施加到鞋底的力与当鞋底用于跑步时相比在鞋底上更为均匀地分布。因此，鞋钉构型在鞋底的中间区域和外围可具有相似的尺寸。

鞋钉组的连接元件可以在鞋钉之间传递力。连接元件可以有效地用作鞋钉组的鞋钉的支撑杆或支撑肋。

当穿鞋者接触地面(在一步期间)向前步行或跑步时，力在通常竖直的方向(即大致垂直于鞋底底面的方向)和在通常剪切的方向(即大致平行于鞋底底面的方向)上作用在鞋底和地面之间。对于每个鞋钉组，剪切力的方向可以在接触地面期间的给定时间确定(例如通过使用上述的Kistler平台和下述的其它方法)。因此，鞋钉组可以取向为向鞋底提供最有效的制动或加速特性。

更详细地，鞋钉组的鞋钉在一步期间可以穿透地面并推靠地面。对于所有的鞋钉组可以确定总剪切运动方向。总剪切运动方向是主导剪切力的方向，其是在接触地面期间的给定时间由鞋钉组施加到地面的力，或者是在接触地面期间的一段时间内主导力方向上的平均。地面接触期间的给定时间可以是接触地面的初始接触阶段、站姿阶段或者推进阶段期间。对于不同的鞋钉组，给定时间可以不同。例如，对于鞋底趾部的鞋钉组，总剪切运动方向可以在推进阶段期间确定，对于鞋底其它区域的鞋钉组，可以在初始接触阶段和/或站姿阶段期间确定。若该方向在一个时间段内进行了平均，则该时间段可以覆盖接触地面的初始接触阶段、站姿阶段或者推进阶段中的一个或其任意组合。初始接触阶段是一步的一部分，其中(通常取向向后的)制动力由地面施加到鞋钉组，防止其进一步运动，推进阶段是一步的一部分，其中(通常取向向前的)力由地面施加到鞋钉组，能够进行下一步。站姿阶段是开始接触和推进阶段的中间阶段。

每个鞋钉组的总剪切运动方向可以不同。该方向可以取决于该鞋钉在鞋底上的位置，以及穿鞋者的运动类型，例如跑步、跳跃、步行(上山、下山、在平地上等)、侧向运动，例如篮球和网球等。从而，对于各种鞋钉组，可根据其在鞋底上的位置和根据鞋底的期望用途，预先确定不同的总剪切运动方向。例如，若鞋底想要用于跑步，若在初始接触和/或站姿阶段计算，则所有鞋钉组的总剪切运动方向可以取向为大致向前(即在从鞋底的‘踵’到‘趾’延伸的方向上)。可替代地，如果总剪切运动方向在跑步的推进阶段期间计算，则其在鞋底的趾部处可以取向为大致向后。然而，若期望鞋底用于艰苦跋涉，尽管最靠近鞋底的趾端的鞋钉组的总剪切运动方向可以取向为大致向前，但是朝向鞋底的踵端的鞋钉组的总剪切运动方向可以取向为更为侧向的方向。相反，如果期望鞋用于网球，则最靠近踵端的鞋钉组的总剪切运动方向可以取向为大致向前，并且朝向趾端的鞋钉组的总剪切运动方向可以取向为更为侧向的方向。

鞋钉的总剪切运动方向可以使用测力平台来确定，例如AdvancedMechanical Technology，Inc.制造的“OR6-6”测力平台，其能够使用多个应变仪测量鞋底上的力相对于时间的大小(和方向)。

根据本发明，每个组中的鞋钉的取向和布置可以布置为能够优化鞋钉在接触地面时承受力(压力)时的行为。

根据本发明的第二方面，提供了一种具有底面的鞋底，该底面具有多个从其延伸的鞋钉组，每个鞋钉组包括至少两个通过一个或多个连接元件连接的鞋钉，其中每个鞋钉组根据鞋钉组的预定总剪切运动方向取向。

优选地，鞋钉组包括主鞋钉和一个或多个次鞋钉。主鞋钉可以配置成在接触地面期间承受鞋钉组中的所有鞋钉的大部分力。从而，优选地，主鞋钉大于次鞋钉。主鞋钉可以被认为是主导鞋钉。可以有任意数目的主导鞋钉和主鞋钉。

优选地，次鞋钉在鞋钉组的预定总剪切运动方向上跟随在主鞋钉的后面。

在其最简单的布置中，鞋钉组仅包括两个鞋钉：一个主鞋钉和一个次鞋钉，由单个连接元件将两个鞋钉连接到一起。利用此布置，若次鞋钉在鞋钉组的预定总剪切运动方向上跟随在主鞋钉的后面，则主鞋钉在接触地面时通常将首先承受最大的剪切力，并且该主鞋钉将被压向该次鞋钉。如果没有连接元件和次鞋钉，则主鞋钉在接触地面时将具有转动的趋势，将鞋底向上挤压到穿鞋者的脚部(如上参照图1所述)。然而，连接元件和次鞋钉实质上用作主鞋钉的支撑肋，减小或者消除了主鞋钉的任何枢转。通过减小鞋钉对鞋底的穿透并且减小鞋和脚接触面处高压力区域的出现，改善了穿鞋者的舒适性，并且改善了鞋钉的抓地力。

主鞋钉和次鞋钉二者可位于与鞋钉组的预定总剪切运动方向平行的直线上。然而，在本发明的该方面中，若次鞋钉位于与平行于鞋钉组的预定总剪切运动方向的轴线相垂直的直线后部，则次鞋钉被认为是跟随在主鞋钉的后面。

鞋钉组可以采取更为复杂的布置。例如，鞋底的至少一个鞋钉组可以是V形，其中主鞋钉位于V形的顶点并且由两个连接元件连接到分别位于V形两端的两个次鞋钉。

在此布置中，主鞋钉具有两个支撑肋，这与上面针对较简单的鞋钉组描述的单个支撑肋相反。因此，对主鞋钉提供了增强的支撑。该布置还向主鞋钉提供了对与鞋钉组的总剪切运动方向成一角度作用的力的支撑。

优选地，次鞋钉位于与鞋钉组的预定总剪切运动方向平行的轴线两侧，该轴线延伸穿过主鞋钉，并且优选地，次鞋钉与该轴线等间距。

V形鞋钉组可额外包括第三鞋钉。第三鞋钉通过另一连接元件连接到主鞋钉，并在鞋钉组的预定总剪切运动方向上位于主鞋钉的前方。因为其在该方向上位于主鞋钉的前方，所以第三鞋钉通常在主鞋钉之前接触地面。优选地，第三鞋钉小于主鞋钉，使得其更适合于穿透地面。从而，第三鞋钉可被认为是初始地面穿透鞋钉。第三鞋钉可以具有与次鞋钉相同的尺寸和/或形状。

可以构思出在每个鞋钉组中具有多个其它的鞋钉和连接元件的布置。例如，鞋底的至少一个鞋钉组可以是四边形的，具有由四个连接元件连接成环的四个鞋钉，其中一个鞋钉是主鞋钉，其它鞋钉是次鞋钉和/或第三鞋钉。不打算限制每个鞋钉组内鞋钉的数目，也不打算限制主鞋钉和次鞋钉的比率。

鞋钉组可以是联接的。例如，多个V形鞋钉组可以总体上为之字形的布置连接。鞋钉组可以共用次鞋钉以便于这种布置。

如上所述，如果期望鞋底例如用于跑步，则鞋钉组的预定总剪切运动方向通常大致取向为向前方向。从而，在此情形下，如果次鞋钉在预定总剪切运动方向上跟随在主鞋钉的后面，则每个鞋钉组中的主鞋钉将在次鞋钉的前方。然而，为了优化推进阶段期间的性能，其中在此期间，鞋子的趾部处的鞋钉组的总剪切运动方向通常取向为大致向后方向，趾部处的每个鞋钉组中的主鞋钉可以在次鞋钉之后。这也可以应用于文中所讨论的用于其它运动目的的鞋。

而且如上所述，如果期望鞋底用于艰苦跋涉，尽管朝向鞋底趾端的鞋钉组的预定总剪切运动方向取向为大致向前，但是朝向鞋底踵端的鞋钉组的预定总剪切运动方向取向为更为侧向的方向。从而，在此情形下，如果次鞋钉在预定总剪切运动方向上跟随在主鞋钉的后面，则每个鞋钉组中的主鞋钉在鞋底的趾部处将位于次鞋钉的前方，但是在鞋底的踵部处的鞋钉组中将更少如此。实际上，踵部处的次鞋钉可以在相应的鞋钉组的主鞋钉的前方(即，比主鞋钉更靠近鞋底的趾端)，即使它们在预定总剪切方向上跟随在主鞋钉的后面。

根据本发明的第三方面，提供了一种具有底面的鞋底，该底面具有多个从其延伸的鞋钉组，每个鞋钉组包括通过一个或多个连接元件与一个或多个次鞋钉连接的主鞋钉，其中主鞋钉比次鞋钉大。

根据本发明该方面的鞋钉可采用多种截面形状(位于基本上平行于鞋底底面的平面内的鞋钉的截面)。例如，当在高运动速度情形下需要更加逐渐变化的制动力时，鞋钉可具有带有急剧弯曲前端(在总剪切运动方向上的位于前面的端部，其通常是鞋钉的在接触地面期间抵抗制动动作中的地面剪切力的第一端)的椭圆形截面形状，或者是具有楔形前端的三角形或钻石形。作为另一示例，当在更低或更高运动速度情形下需要更大的制动性能时(并且当不考虑地面穿透时)，鞋钉可具有平坦的前端。从而其例如可采用方形或矩形的形状。当期望鞋钉用于“多用途”时，其具有的截面形状基本上是前面所述示例之间的折衷，例如具有合理的较平缓弯曲的前端的圆形截面形状。

附图说明

现在参照附图描述本发明的实施方式，其中：

图1a和1b示出单个鞋钉承受制动力的行为；

图2a示出在一步中在接触地面期间横跨鞋底的峰值压力分布图；

图2b示出根据本发明第一实施方式的鞋底的仰视图；

图3a示出在一次跑步中在接触地面期间施加到鞋底上的力的曲线；

图3b示出图2b的鞋底的另一仰视图；

图4a示出根据本发明的可替代的鞋钉组的侧视图；

图4b示出图4a的鞋钉组的平面图；

图5示出根据本发明第二实施方式的横跨鞋底的总剪切运动方向；

图6a、6b和6c示出根据本发明的可替代的鞋钉组的平面图；

图7a到7e示出根据本发明的可替代的鞋钉组的多个视图；

图8a、8b和8c示出根据本发明的可替代的鞋钉组的平面图；

图9a、9b和9c分别示出根据本发明第一实施方式的鞋底的平面图、外侧视图和内侧视图；

图10a、10b和10c分别示出根据本发明第二实施方式的鞋底的平面图、外侧视图和内侧视图；

图11示出根据本发明第三实施方式的鞋底的平面图。

具体实施方式

图2a示出压力分布图2(或“图谱”)，即在一次跑步阶段中在接触地面期间施加到鞋中的脚底的每单位面积的力的3D图。

图中的例如由附图标记21所表示的峰值或高点以及例如由附图标记22所表示的低点示出了在一步的接触地面期间鞋底分别承受较高和较低峰值压力/力的区域。

图2b示出了根据本发明第一实施方式的鞋的鞋底3。该鞋底3的放大视图在图9a中示出，鞋底3的外侧和内侧视图分别在图9b和9c中示出。鞋底3具有底面31，其带有趾端32和踵端33、内侧34和外侧35。鞋底用于跑步鞋中。鞋底的底面具有三个主要区域：趾部36、中部37和踵部38。

底面31包括多个从其延伸的鞋钉构型。在此实施方式中，鞋钉构型为V形鞋钉组4，每个鞋钉组包括由连接元件43连接的主鞋钉41和两个次鞋钉42。在鞋底3上还分布有单个隔开的鞋钉4a。

如图2b可见，鞋钉组尺寸不完全相同。鞋钉组4的尺寸设计为与施加到其所设置的鞋底部分的峰值压力/力成比例，这从图2a的压力分布图2确定。

箭头23指出了压力分布图2中与特定的鞋钉组4′相关联的部分。鞋钉组4′位于底面31的趾部36的中间(中央)区域。压力分布图的该部分位于该图的高点21，因此，相关的鞋钉组4′是鞋底3最大的鞋钉组4。

箭头24指出了压力分布图2中与另一鞋钉组4″相关联的部分。鞋钉组4″位于底面31的趾部36的外围。如图可见，压力分布图的该部分为该图的低点，因此，相关的鞋钉组4″是鞋底3的其中一个较小的鞋钉组4。

图3a示出了在跑步期间在接触地面过程中沿着鞋底3的中央纵轴线施加到鞋底3的力的曲线，该纵轴线总体上由图3b中的虚线A-A示出。曲线具有两个峰值‘P1’和‘P2’。峰值‘P1’出现在鞋底3的踵部38与地面的初始接触阶段期间，在初始接触地面后的50到100ms之间。峰值‘P2’出现在趾部36与地面的推进阶段期间，在接触地面的时间周期的约80％后。如图可见，P2高于P1(在更高的速度下，该图案通常为相反的)。这种不一致与压力分布图2(图2a)中示出的峰值压力相关，图2中趾部的峰值压力21高于图2中踵部的峰值压力21a。在图3a的曲线中，当鞋底不再接触地面时，力在约0.22s时达到0。

箭头25指出了曲线与鞋钉组4′相关的部分。曲线的该部分约为峰值P2，其是该曲线的最高峰值。这与如上所述的鞋钉组4′作为最大的鞋钉组4相一致。

箭头26指出了曲线与鞋钉组4″相关的部分，该鞋钉组4″位于鞋底3的趾端32。力在该点几乎为0。这与如上所述的鞋钉组4″作为其中一个最小的鞋钉组4相一致。

在第一实施方式中，每个V形鞋钉组4的主鞋钉41和次鞋钉42总体上为椭圆形截面(在大致平行于鞋底3的底面31的平面内)。连接元件43为长形杆，其具有平坦的底面431和平行的侧边432。主鞋钉41位于V形的顶点，并且次鞋钉42位于V形的两端。

图4a和4b示出了图2b和3b中示出的鞋钉组的可替代的鞋钉组5。鞋钉组5为V形，与第一实施方式的鞋钉组4相类似，但是其与鞋钉组4的不同之处在于其包括截头圆锥形的主鞋钉51和截头圆锥形的次鞋钉52。连接元件53为弓形的。参见图4a，连接元件53朝向主和次鞋钉51、52升高(在它们接近主和次鞋钉51、52时，它们从鞋底3的底面31延伸到一定程度)。然而，连接元件中没有任何点延伸超过主和次鞋钉51、52。该布置允许在连接元件53以及主和次鞋钉51、52之间形成良好的接触，以便于在其间有效地传递力，但是确保了鞋钉组5和地面之间的主要接触是通过主和次鞋钉51、52，而不是通过连接元件。

箭头27表示在图4b中鞋钉组5的总剪切运动的可能方向。一般，总剪切运动方向27相应于与鞋底底面平行的主导力方向，该主导力由鞋钉组5在接触地面期间在给定时间施加到地面，或者是在地面接触期间在一段时间内主导力方向的平均值。对于这个特定的鞋钉组5，在步行或跑步的地面接触的初始接触阶段期间已经确定出由箭头27表示的总剪切运动方向，在该初始接触阶段，由鞋钉组施加到地面的力产生了强大的由地面施加给鞋钉组的反作用制动力。在此情形下，制动力指向为与总剪切运动方向相反的方向。为了有效地处理制动力，鞋钉组5取向为使得次鞋钉52在鞋钉组的总剪切运动方向上跟随在主鞋钉51的后面，并且次鞋钉位于与鞋钉组的总剪切运动方向平行的轴线(线B-B)两侧，该轴线延伸穿过主鞋钉51。次鞋钉52与该轴线等间距。

因此，当制动力在接触地面期间施加到主鞋钉51时，该力指向为有效地穿过连接元件53到次鞋钉52。有效地，连接元件53和次鞋钉52用作主鞋钉51的支撑肋。

由于连接元件53的取向，制动力分量直接施加到连接元件53的外侧531a。从而，连接元件53的外侧531a为鞋钉组5提供了额外的制动表面。该布置允许力在整个鞋钉组5上分布更为均匀，减小了鞋钉组5上任一特定部分的负担。

在跑步和步行的接触地面的推进阶段期间，推进力通常由地面在与制动力相反的方向上施加到鞋钉组5。因此，连接元件53的内侧531b为鞋钉组5提供了额外的推进表面。再者，该布置允许力在整个鞋钉组5上分布更为均匀，减小了鞋钉组5上任一特定部分的负担。

现在参照图5，其示出了根据本发明第二实施方式的鞋底9a，当鞋底9a用于步行或艰苦跋涉时，其具有由箭头27表示的横跨鞋底9a的总剪切运动方向。该鞋底9a的放大视图在图10a中示出，在图1ob和10c中分别示出鞋底9a的外侧和内侧视图。鞋底9a具有多个V形鞋钉组9，其带有通过连接元件93连接到次鞋钉92的主鞋钉91，与如上所述的鞋钉组4相类似。主鞋钉91总体上为六边形截面(在平行于鞋底3的底面31的平面内)。次鞋钉92总体上为带有切角的矩形截面。鞋钉91、92的这种形状提供了良好的制动性能。鞋钉组9的尺寸根据压力分布确定，其方式与上面参照图2b和3b描述的鞋钉组4类似。然而，因为鞋底9a用于艰苦跋涉或步行，并且在步行或跑步期间鞋底上力的分布更为平均，所以鞋钉组9的尺寸范围变化小于鞋钉组4。

如图可见，在每个鞋钉组9内，次鞋钉92在鞋底9a的该部分的总剪切运动方向上跟随在相应的主鞋钉91后面。因为总剪切运动方向横跨鞋底9a会发生变化，所以鞋钉组9的取向也横跨鞋底变化，使得鞋钉组9更有效地处理施加到其上的力(如上参照图4a和4b的鞋钉组5所述)。本发明第一实施方式的鞋钉组4也根据同样的原理按照它们各自的总剪切运动方向取向。

鞋底9a的踵部98的总剪切运动方向总体上为侧向的(外侧到内侧的方向)，而趾部96处的方向为更加向前(由后到前的方向)。因此，每个鞋钉组9中的主鞋钉91在鞋底的趾部96处位于次鞋钉92前方，但是在鞋底9a的踵部98处的鞋钉组9中却不是如此。

图6a到6c示出了根据本发明的鞋钉组的可替代的配置。

图6a到6c的鞋钉组6、6′和6″都是V形，具有通过连接元件63、63′、63″连接到次鞋钉62、62′、62″的主鞋钉61、61′、61″。然而，主鞋钉61、61′、61″与次鞋钉62、62′、62″的截面形状不同。

在图6a中，鞋钉组6的主鞋钉61和次鞋钉62具有方形截面。鞋钉61和62具有总体上平坦的前端611、621。因此，鞋钉提供了良好的对地阻力，从而提供了更大的制动潜力。

在图6b中，鞋钉组6′的主鞋钉61′和次鞋钉62′具有椭圆形截面，其具有急剧弯曲(几乎成尖角)的前端611′、621′。因此，该鞋钉与图6a的鞋钉相比提供了较小的对地阻力，但是在穿透地面方面更好。例如为了防止伤害穿鞋者而期望在鞋钉和地面之间具有一定程度的“弹性(give)”时，这种鞋钉组6′被认为是合适的。

在图6c中，鞋钉组6″的主鞋钉61″和次鞋钉62″具有圆形截面，这是矩形和椭圆形截面的一种折衷。因此，鞋钉组6″被认为是一种更为“多用途”的鞋钉组。

在图7a中，示出了另一种“多用途”鞋钉组7。该鞋钉组7是V形的，具有通过连接元件73连接到次鞋钉72的主鞋钉71。该鞋钉组7类似于图2b和3b的鞋钉组4，但是实际上尖角更少--主鞋钉71具有更为弯曲的前端711。鞋钉组沿着线A-A、B-B、C-C和D-D的剖面分别在图7b、7c、7d和7e中示出。

图8a到8c示出了根据本发明的鞋钉组的另一可替代的构造。

在图8a中，鞋钉组8包括通过连接元件83连接到仅一个次鞋钉82的主鞋钉81。鞋钉的总剪切运动方向由箭头27表示。由于次鞋钉82在鞋钉组8的总剪切运动方向上跟随在主鞋钉81的后面，所以力能够有效地以与V形鞋钉组类似的方式从主鞋钉81传递到次鞋钉82。然而，由于仅使用了一个次鞋钉82(和连接元件83)，所以该鞋钉组的制造更便宜并且更容易。在主鞋钉81需要较少支撑时，可使用鞋钉组8。

在图8b中，鞋钉组8′具有布置为V形的主鞋钉81′和次鞋钉82′。然而，与上述V形鞋钉组不同，鞋钉组8′还包括通过连接元件83′连接到主鞋钉81′的第三鞋钉84′。第三鞋钉84′的尺寸和形状与次鞋钉82′类似，但是该第三鞋钉84′在由箭头27表示的鞋钉组7′的总剪切运动方向上在主鞋钉81′前方。第三鞋钉84′用于在一步的接触地面期间在主鞋钉81′之前接触地面。第三鞋钉84′比主鞋钉81′小，使其与主鞋钉81′相比更适合穿透地面。从而，第三鞋钉84′可认为是初始穿透地面的鞋钉，改善了鞋钉组8′的穿透性能。

在图8c中，鞋钉组8″具有一个主鞋钉81″和三个第三鞋钉84″，但没有次鞋钉。该鞋钉组配置提供了极佳的侧向切割动作制动性能。而且，由于第三鞋钉84″通过连接元件83″连接到主鞋钉并且彼此连接，所以第三鞋钉84″为主鞋钉81″提供了效果显著的支撑，主要通过张紧的方式传递力。鞋钉组8″示出为位于鞋底8a的趾部的内侧。

图11示出了根据本发明第三实施方式的鞋底10，当鞋底10用于跑步时，其具有横跨鞋底10的总剪切运动方向，如箭头27、27′所示。鞋底10具有多个V形的鞋钉组101、101′，其具有由连接元件105连接到次鞋钉103的主鞋钉102。凹部104设置在鞋钉组101的中间。鞋钉组101、101’的尺寸根据施加到鞋底的力确定，方式与例如上述参照第一实施方式描述的鞋钉组4类似。然而，与第一实施方式的跑步鞋不同，鞋底10被优化为，当鞋底的趾部的鞋钉组101′将要承受峰值力时，抵抗在接触地面的推进阶段期间施加到鞋钉组101、101′的剪切力。

在推进阶段期间，趾部处的鞋钉组101′的总运动方向27′是向后的方向。因而，在鞋钉组101′中布置成次鞋钉103位于相应的主鞋钉102前面，因此次鞋钉103在鞋底10的趾部的总剪切运动方向27′上跟随在相应的主鞋钉102的后面。在鞋底10其它区域上的鞋钉布置成与第一实施方式中的布置相似，即次鞋钉103位于相应的主鞋钉102的后方。

Claims (22)

1.一种鞋底，其具有底面，所述底面带有多个从其延伸的鞋钉组，每个鞋钉组包括至少两个通过一个或多个连接元件连接的鞋钉，其中每个鞋钉组根据鞋钉组的预定总剪切运动方向取向。

2.根据权利要求1所述的鞋底，其中所述鞋钉组包括主鞋钉和一个或多个次鞋钉，并且其中所述主鞋钉大于所述次鞋钉。

3.根据权利要求2所述的鞋底，其中所述鞋钉组是V形的，所述主鞋钉位于该V形的顶点，并且由两个连接元件连接到分别位于该V形两端的两个次鞋钉。

4.根据权利要求3所述的鞋底，其中所述次鞋钉在所述鞋钉组的总剪切运动方向上跟随在所述主鞋钉的后面。

5.根据权利要求3和4所述的鞋底，其中所述次鞋钉位于与所述鞋钉组的预定总剪切运动方向平行的轴线两侧，其中所述轴线延伸穿过所述主鞋钉。

6.根据权利要求2到5中任一项所述的鞋底，其中所述鞋钉组包括通过另一连接元件连接到所述主鞋钉的第三鞋钉，并且所述第三鞋钉在所述鞋钉组的预定总剪切运动方向上位于所述主鞋钉的前方。

7.根据权利要求2到6中任一项所述的鞋底，其中在每个鞋钉组中，所述主鞋钉在所述鞋底的底面上大致定位在所述次鞋钉的前方。

8.根据权利要求2到6中任一项所述的鞋底，其中在所述鞋底趾端的每个鞋钉组中，所述主鞋钉大致位于所述次鞋钉的前方，并且在所述鞋底踵端的每个鞋钉组中，所述主鞋钉大致定位在所述次鞋钉的侧面。

9.根据权利要求2到6中任一项所述的鞋底，其中在所述鞋底趾端的每个鞋钉组中，所述主鞋钉大致位于所述次鞋钉的后方，并且在所述鞋底踵端的每个鞋钉组中，所述主鞋钉大致位于所述次鞋钉的前方。

10.根据前述权利要求中任一项所述的鞋底，其中所述鞋钉具有椭圆形、圆形、方形、矩形、三角形或钻石形的截面形状。

11.根据前述权利要求中任一项所述的鞋底，其中所述鞋钉组的尺寸根据接触地面期间施加到所述鞋底的力的分布确定。

12.根据权利要求11所述的鞋底，其中所述鞋钉组的尺寸确定为与接触地面期间施加到所述鞋钉所处的鞋底区域的峰值力或平均力成比例。

13.一种用于制造鞋底的方法，所述鞋底具有底面，所述底面带有多个从其延伸的鞋钉组，每个鞋钉组包括至少两个通过一个或多个连接元件连接的鞋钉，

所述方法包括下列步骤：

提供鞋底；

对于将要设置在所述鞋底上的多个鞋钉组中的每一个鞋钉组，确定在接触地面期间的总剪切运动方向；和

根据所述鞋钉组的总剪切运动方向，确定每个鞋钉组在所述鞋底底面上的取向。

14.一种用于鞋的鞋底，所述鞋底具有底面，所述底面带有多个从其延伸的鞋钉构型，

其中所述鞋钉构型的尺寸根据接触地面期间施加到所述鞋底的力的分布确定。

15.根据权利要求14所述的鞋底，其中所述鞋钉构型的尺寸确定为与接触地面期间施加到所述鞋钉构型所处的鞋底区域的峰值力或平均力成比例。

16.根据权利要求14或15所述的鞋底，其中所述鞋钉构型是单独的鞋钉或者鞋钉组，每个鞋钉组包括至少两个通过一个或多个连接元件连接的鞋钉。

17.根据权利要求14到15中任一项所述的鞋底，其中位于在接触地面期间承受较大力的鞋底区域的鞋钉构型大于位于在接触地面期间承受较小力的鞋底区域的鞋钉构型。

18.根据权利要求17所述的鞋底，其中位于所述鞋底中间区域的鞋钉构型的尺寸大于位于所述鞋底外围的鞋钉构型的尺寸。

19.根据权利要求17所述的鞋底，其中所述鞋底的中间区域和外围的鞋钉构型的尺寸类似或者相同。

20.根据权利要求14到19中任一项所述的鞋底，其中所述鞋钉构型根据所述鞋钉构型的预定总剪切运动方向取向。

21.一种用于制造鞋底的方法，所述鞋底具有底面，所述底面带有多个从其延伸的鞋钉构型，

所述方法包括下列步骤：

提供鞋底；

确定在接触地面期间施加到所述鞋底的力的分布；和

在所述鞋底的底面上形成鞋钉构型，其中所述鞋钉构型的尺寸根据接触地面期间施加到所述鞋底的力的分布确定。

22.一种鞋底，所述鞋底具有底面，所述底面带有多个从其延伸的鞋钉组，每个鞋钉组包括通过一个或多个连接元件连接到一个或多个次鞋钉的主鞋钉，其中所述主鞋钉大于所述次鞋钉。

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