CN102405001A - 具有由复合材料形成的外底的运动鞋及其形成方法 - Google Patents

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Abstract

一种运动鞋(1)，其特别适于用在公路和越野自行车中，其包括包括具有不同硬度的装置(5)的外底(2)、由具有不同硬度的至少一种复合材料形成的鞋跟杯状件(14)以及用于插入到软垫鞋舌(16)中以便提供舒适度和定制所述鞋(1)的缓冲插件(18)，以及制造所述鞋(1)的方法。

Description

具有由复合材料形成的外底的运动鞋及其形成方法
技术领域
本发明涉及一种运动鞋，其特别适于在公路和越野自行车竞赛中用在自行车和各种脚踏车上，更具体地涉及一种具有高舒适特征的鞋，其具有由复合材料形成的外底和鞋跟杯状件，以及软垫鞋舌，其中所述复合材料具有在生产过程中调节鞋的硬度的能力，鞋舌具有缓冲插件以提供对鞋的封闭的更大调节和给用户提供更大的舒适度。
此外，本发明涉及形成所述鞋的方法，其提供可关于鞋的硬度进行定制的输出，并且可以在继续进行的基础上由制造商随意修改。
背景技术
在自行车竞赛鞋领域，已知各种类型的用于不同土质(公路、山地自行车、跑道等)的自行车竞赛鞋。此外，所述鞋根据使用/附连的踏板类型也存在不同。
例如，US5943795号专利申请公开了一种用于无夹式自行车竞赛用踏板的鞋，其具有与外底固定连接的鞋钉以用于连接踏板。
US5836094号专利公开了一种具有一体化主体的自行车竞赛鞋，所述一体化主体具有脚的外形，该一体化主体代替了鞋的外底及上部的一部分。该上部包括鞋舌和用于固定骑手脚部的可调节条带。
此外，自行车竞赛鞋的外底通常由各种材料-碳纤维、碳纤维复合物、尼龙/玻璃复合物-构成，外底的硬度通过改变材料组成以及纤维和/或不同材料层的取向来操纵。
然而，自行车竞赛鞋必须在骑车和/或用力(例如由于土质的缘故)期间牢固包纳着用户的脚，但同时要保证最大的用户舒适度。
此外，生产碳纤维自行车竞赛鞋的外底所需要的设备和设备通常会产生相当大的成本。此外，必须紧密设置以确保尽可能最好的脚部包纳的封闭条带常常会使用户产生疼痛感。
发明内容
本发明目的之一是改善现有技术水平。
本发明的另一目的是提供一种允许用户根据其体验和脚部尺寸定制配合的鞋。
本发明的另一目的是具有一种具有由复合材料形成的外底的鞋，其中所述复合材料具有不同硬度特性以允许根据用户重量进行定制。
根据本发明的一个方面，这些目标通过权利要求1中定义的鞋来解决。
本发明的另一目标是具有一种鞋，该鞋的外底允许改进脚部(特别是脚后跟)上的压力分布。
本发明的另一目标是生产一种鞋，其在对应脚后跟的区域上具有由复合材料形成的鞋跟杯状件，其中所述复合材料具有不同的硬度特性。
本发明的另一目标是提供一种鞋，其鞋跟杯状件具有弹性和柔韧性以允许脚进入。
本发明的一个目标是提供一种鞋跟杯状件，其能够与很多种不同形状和尺寸的脚后跟形成很好的配合。
本发明的另一目标是提供一种鞋跟杯状件，其在运动自行车竞赛过程中支撑和控制用户脚部以提高运动自行车竞赛的力量和效率。
本发明的另一目标是提供一种适于不同脚型和尺寸的鞋。
本发明的另一目标是提供一种包括软垫鞋舌的鞋，所述鞋舌具有缓冲插件以提供高舒适度，以及为用户脚部支撑和控制提供条带约束。
这些和其它目标通过涉及本发明的优选和有利的实施例的从属权利要求2-13来解决。
本发明的又一目标是提供一种生产所述鞋的方法，其可以由制造商连续地随意进行定制以改变鞋的硬度和尺寸。
本发明的另一目标是提供一种适于不同尺寸和脚型的鞋的生产方法。
本发明的另一目标是提供一种方法，其中不必具有新的和/或多样化的模具。
根据本发明的另一方面，提供了一种生产具有外底和鞋跟杯状件的鞋的方法，正如独立权利要求14所规定的那样。
附图说明
本发明的附加特征和优点将从附图中以说明而非限制性的方式示出的鞋的详细描述中变得更加明显，在附图中：
图1是自行车竞赛鞋的外底的底视图；
图2是沿图1中的自行车竞赛鞋外底的轴线I的前部横截面图；
图3是沿图1中的自行车竞赛鞋外底的轴线L的横截面图；
图4是根据本发明的外底的侧视图；
图5是本发明的鞋的顶视图；
图6是用于塞入自行车竞赛鞋的软垫鞋舌中的缓冲插件的顶视图；
图7是图6的缓冲插件的侧视图。
具体实施方式
参见附图，根据本发明的运动鞋用1示出，其特别适合用于公路和越野的自行车和各种脚踏车上。
所述鞋1具有由复合材料制成的外底2。所述复合材料包括至少第一复合材料3和至少第二复合材料4，第一复合材料3具有高硬度，第二复合材料4具有较低硬度。
所述外底2包括前段12，并且在其后段10上包括由复合材料制成的符合解剖学的鞋跟杯状件14，所述复合材料包括至少第一材料19和至少第二材料20，第一材料具有高硬度，第二材料硬度较低且具有柔韧性。由于所述硬度较低的至少第二材料20，所述鞋跟杯状件14能够适合配合很多种不同的鞋后跟形状和尺寸。
此外，由于所述高硬度的至少第一材料19，所述鞋跟杯状件14能够提供舒适、贴身的配合，以在运动自行车竞赛期间支撑和控制用户脚部。
由于在所述脚跟杯14中具有包括高硬度的至少第一复合材料19和硬度较低的至少第二复合材料20的复合材料，因此能够给用户的脚后跟形成具有不同硬度的包裹，其能够在脚进入所述鞋1时适应脚后跟。这是借助所述至少第二复合材料20的弹性和延展性实现的。同时，一旦用户的脚进入所述鞋1，所述高硬度的至少第一材料19允许安全有效地容纳用户的脚部。因此，甚至在运动自行车竞赛过程中经受高压和/或多次转动之后，用户的脚也不会脱离所述鞋1。
所述外底2的高硬度的至少第一复合材料3和硬度较低的至少第二复合材料4可以与所述鞋跟杯状件14的所述高硬度的至少第一复合材料19和硬度较低的至少第二复合材料20相同或不同。
所述外底2包括具有不同硬度的装置5，其例如为管状元件和/或绳和/或纹路和/或肋的形式。所述具有不同硬度的装置5大致沿所述外底2的周边P的至少一部分布置，并且具有近似圆形的截面6。所述具有不同硬度的装置5可以具有不同的截面形状，并且可以是实心或空心的，所有这些特性均在本发明的保护之下。所述具有不同硬度的装置5的材料及所述截面6的直径使所述外底2具有高的硬度。
所述具有不同硬度的装置5可以在所述外底2的周边P的所述至少一部分内模制而成和/或借助手和/或专用工具进行附连，并且可以随意操纵以改变所述外底2的硬度性质。还可以通过增大或减小截面6的直径和/或改变其组成材料来改变所述具有不同硬度的装置5的硬度。
所述外底2的所述高硬度的至少第一复合材料3、所述鞋跟杯状件14的所述高硬度的至少第一复合材料19和所述具有不同硬度的装置5可以由与环氧树脂基体连接的碳纤维、和/或具有碳强化物的尼龙形成，更普遍地由高弹性模量的复合材料纤维形成；所述外底2的所述硬度较低的至少第二复合材料4和所述鞋跟杯状件14的所述硬度较低的至少第二复合材料20可以由与聚氨酯基体连接的Kevlar纤维和/或聚酯和/或橡胶形成，更普遍地由高延伸率的复合材料纤维形成。所述鞋1的高模量和高延伸率特性允许提供符合解剖学且舒适的配合，同时能够防止在运动自行车竞赛和/或用力过程中用户的脚发生脱离。
具有高硬度的所述至少第一复合材料3和所述至少第一复合材料19的纤维可以具有不定取向以获得最大的机械性能，同时硬度较低的所述至少第二复合材料4和所述至少第二复合材料20的纤维可具有大致纵向的取向(关于kevlar纤维)，以及横向的取向(关于聚酯纤维)。
此外，还可存在相对于彼此交替和/或平行的纤维取向。
所述外底2和所述鞋跟杯状件14的不同硬度可以容易地通过改变纤维的编织和/或颜色来进行说明。
所述外底2和所述鞋跟杯状件14的所述复合材料使鞋1具有不同的硬度和亮度特性，并且允许定制所述鞋跟杯状件14和所述外底2的弹性和柔韧性。
如图5中所示，所述鞋1还在其上部7中具有针对用户脚的紧固系统15，其非常窄和坚固以防止在赛跑或运动自行车竞赛(特别是越野条件下的)过程中脚错误地脱离鞋。在紧固系统15下方还布置有软垫鞋舌16。所述软垫鞋舌16包括关于软垫鞋舌16纵向或横向布置的袋部17，其适于容纳缓冲插件18。
所述缓冲插件18可由乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)和/或凝胶形成，所述凝胶优选选自聚氨酯凝胶、相变复合物、温度调节复合物和其它类似材料，诸如由Technogel公司生产并以
Figure BDA0000099904040000051
商标销售的凝胶。所述缓冲插件18允许改变舒适度和调节用户脚部的最终温度。
所述缓冲插件18的厚度8为2至4mm，以允许根据用户的脚的体积和/或形状定制用户在所述鞋1内的配合。这允许定制所述鞋1的紧固。
该特征不同于现有技术，因为已知的软垫鞋舌通常具有预定厚度，并且由乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)或织物形成。
所述缓冲插件18由刚度和硬度不同的很多种材料形成。
用户可以根据意愿决定在材料和厚度8方面定制缓冲插件18。所述缓冲插件18还是可拆卸的，以允许根据用户的体验和需求进行更大程度的定制。
所述缓冲插件18具有顶部表面9，其具有可根据软垫鞋舌16的相应形态和用户期望的特性变化的形态。
所述缓冲插件18具有至少一个直径至少为5mm的孔洞11。这些孔洞11可以成排设置，或者可以根据用户的体验具有不同的布置。
优选地，两排孔洞11之间的距离至少为10mm。
本发明还涉及所述鞋1的生产方法。具体地，所述方法允许制造商以连续的方式随意定制所述鞋1的生产。所述方法针对所有种类的脚型(西方人的脚、亚洲人的脚等)和所有类型的脚部尺寸生产所述鞋1。制造商还能够以不同的方式使所述鞋1的结构和所述外底2的结构与不同的鞋跟杯状件14匹配。
所述用于生产具有所述外底2和所述鞋跟杯状件14的鞋1的方法包括提供具有由高硬度的至少第一复合材料3形成的第一部分和由硬度较低的至少第二复合材料4形成的第二部分的外底2的步骤。
所述方法还包括借助大致沿所述外底2的周边P的至少一部分放置的具有不同硬度的装置5使所述外底2变硬的步骤，和形成置于所述外底2的底部处的通道的步骤。
所述方法还包括将所述具有不同硬度的装置5置于所述通道中的步骤，和将所述具有不同硬度的装置5模制和/或放入到所述通道中的步骤。
此外，所述方法还可以包括通过实现纹路和/或肋使所述外底2变硬的步骤。
所述方法包括共同模制和/或共同注射所述外底2的所述高硬度的至少第一复合材料3和硬度较低的至少第二复合材料4的步骤。
所述用于生产所述鞋1的方法还包括提供具有由高硬度的至少第一复合材料19形成的第一部分和由硬度较低的至少第二复合材料20形成的第二部分的鞋跟杯状件14的步骤，以及共同模制和/或共同注射所述鞋跟杯状件14的所述高硬度的至少第一复合材料19和硬度较低的至少第二复合材料20的步骤。
此外，所述方法包括提供包括袋部17的软垫鞋舌16的步骤，以及将缓冲插件18提供到软垫鞋舌16的袋部17中的步骤。
具有不同硬度的装置5的硬度可以通过改变材料组成、纤维排列和所述具有不同硬度的装置5的截面6来操纵。
所述外底2的硬度可以通过改变材料组成、纤维排列和所述具有不同硬度的装置5的截面6来操纵。
所构想的本发明可允许很多种修改和变型，它们均落在权利要求的保护范围内。

Claims (25)

1.一种特别用于运动以确保更好的用户舒适度和更好的定制配合度的鞋(1)，其至少包括与所述鞋(1)相关的外底(2)和鞋跟杯状件(14)，其特征在于：
所述外底(2)包括复合材料，所述复合材料包括高硬度的至少第一复合材料(3)和硬度较低的至少第二复合材料(4)。
2.如权利要求1所述的鞋，其中所述外底(2)包括具有不同硬度的装置(5)。
3.如权利要求1或2所述的鞋，其中所述具有不同硬度的装置(5)大致沿着所述外底(2)的周边(P)的至少一部分布置。
4.如权利要求1-3所述的鞋，其中所述鞋跟杯状件(14)包括复合材料，所述复合材料包括高硬度的至少第一复合材料(19)和硬度较低的至少第二复合材料(20)。
5.如权利要求1-4所述的鞋，其中所述鞋跟杯状件(14)形成用于用户的脚后跟的具有不同硬度的外壳。
6.如权利要求1-5所述的鞋，其中所述鞋跟杯状件(14)的所述硬度较低的至少第二复合材料(20)允许用户的脚进入并且感觉舒适。
7.如权利要求1-6所述的鞋，其中所述鞋跟杯状件(14)的所述高硬度的至少第一复合材料(19)提供贴身配合以便在自行车竞赛运动过程中支撑和控制用户的脚。
8.如前述任何一项权利要求所述的鞋，其中所述外底(2)的所述高硬度的至少第一复合材料(3)、所述鞋跟杯状件(14)的所述高硬度的至少第一复合材料(19)和所述具有不同硬度的装置(5)包括与环氧树脂基体连接的碳纤维、经碳强化的尼龙和/或高弹性模量纤维。
9.如前述任何一项权利要求所述的鞋，其中所述外底(2)的所述硬度较低的至少第二复合材料(4)和所述鞋跟杯状件(14)的所述硬度较低的至少第二复合材料(20)包括与聚氨酯基体连接的Kevlar纤维、聚酯和橡胶、和/或高延伸率的纤维。
10.如前述任何一项权利要求所述的鞋，其中所述鞋(1)包括软垫鞋舌(16)。
11.如前述任何一项权利要求所述的鞋，其中所述软垫鞋舌(16)包括用于容纳缓冲插件(18)的袋部(17)。
12.如前述任何一项权利要求所述的鞋，其中所述缓冲插件(18)包括乙烯-醋酸乙烯共聚物、凝胶、聚氨酯凝胶、温度调节复合物、相变复合物，等。
13.如前述任何一项权利要求所述的鞋，其中所述缓冲插件(18)的厚度(8)为2至4mm，并且可以随意定制以配合不同的用户脚部尺寸和形状。
14.一种用于生产特别用于运动以确保更好的用户舒适度和更好的定制配合度的鞋的方法，所述鞋至少包括与所述鞋(1)相关的外底(2)和鞋跟杯状件(14)，其特征在于，包括以下步骤：
为所述外底(2)提供由高硬度的至少第一复合材料(3)形成的第一部分，以及
为所述外底(2)提供由硬度较低的至少第二复合材料(4)形成的第二部分。
15.如权利要求14所述的方法，其包括借助具有不同硬度的装置(5)使所述外底(2)变硬的步骤。
16.如权利要求14或15所述的方法，其包括大致沿着所述外底(2)的周边(P)的至少一部分布置所述具有不同硬度的装置(5)的步骤。
17.如权利要求14-16所述的方法，其包括形成在所述外底(2)的底部上的通道的步骤。
18.如权利要求14-17所述的方法，其包括将所述具有不同硬度的装置(5)布置于在所述外底(2)的底部处的所述通道中的步骤。
19.如权利要求14-18所述的方法，其包括模制和/或布置所述具有不同硬度的装置(5)的步骤。
20.如权利要求14-19所述的方法，其包括通过实现纹路和/或肋使所述外底(2)变硬的步骤。
21.如权利要求14-20所述的方法，其包括共同模制和/或共同注射所述外底(2)的所述高硬度的至少第一复合材料(3)和所述硬度较低的至少第二复合材料(4)的步骤。
22.如权利要求14-21所述的方法，其包括以下步骤：
为所述鞋跟杯状件(14)提供由高硬度的至少第一复合材料(19)形成的第一部分，和
为所述鞋跟杯状件(14)提供由硬度较低的至少第二复合材料(20)形成的第二部分。
23.如权利要求14-22所述的方法，其包括共同模制和/或共同注射所述鞋跟杯状件(14)的所述高硬度的至少第一复合材料(19)和所述硬度较低的至少第二复合材料(20)的步骤。
24.如权利要求14-23所述的方法，其包括给所述鞋(1)提供软垫鞋舌(16)的步骤。
25.如权利要求14-24所述的方法，其包括提供所述软垫鞋舌(16)的缓冲插件(18)的步骤。
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