CN106037126A - 鞋、尤其是运动鞋及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种鞋，尤其是跑鞋，及其制造方法。本发明的另一方面涉及一种鞋，尤其是跑鞋，包括鞋面和鞋底单元。所述鞋面附接于所述鞋底单元，使得在中足区域中，在所述鞋面的下侧和鞋底单元的顶侧之间有缝隙。

Description

鞋、尤其是运动鞋及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种鞋，尤其是运动鞋及其制造方法。
现有技术
鞋子，特别是运动鞋，通常包括鞋底和鞋面。
鞋底和鞋面在鞋的总体设计中通常用于多种目的，例如，鞋底的其中一种目的是保护穿用者的脚以免尖锐物体侵入到穿用者的脚的足底表面，否则尖锐物体可能损伤穿用者。这种鞋底和/或鞋面的另一个目的是控制地面反应变，该地面反应变作用在穿用者的肌肉骨骼系统之上或穿过肌肉骨骼系统。此外，尤其是鞋面还必须在穿用者使用鞋的持续时间内为穿用者的脚提供一个舒适安全的环境。
然而，鞋在穿用的时间段必须适应变化的情况，还必须适应穿用者的个性特征以及运动期间，例如在步态周期中，他们的肌肉骨骼系统。鞋的这种适应性不足以满足所有穿用者，这往往是一般买到的鞋的缺点。
在这种情况下，美国申请4,546,559A1公开了一种运动鞋，特别是一种跑鞋，它的形成方式是仅在其跑步表面的区域设置柔性跑步鞋底，并且因此不会大量的存在于纵向足弓的区域。此外，该跑步鞋底在该区域具有支撑壁，该支撑壁与足弓相配合。美国申请3,586,003 A1和美国专利6,925,734 B1涉及可被置于鞋中以支撑足弓的元件。
美国申请5,319,866 A1，以及英国对应申请GB 2 258 801 A1和法国对应申请FR 2 683 432 A1公开了具有中底的运动鞋，该中底在拱形区域基本上没有缓冲材料。此外，一拱形部件位于该拱形区域以便为穿用者的脚提供支撑。
因此，问题存在于提供一种鞋，该鞋对穿用者的肌肉骨骼系统和使用期间遇到的条件具有改进的适应性。
发明内容
本发明要求保护改进的鞋，尤其是改进的运动鞋，例如跑鞋。
以上概述的问题通过权利要求1所述的鞋至少得到部分解决。在一实施例中，所述鞋包括鞋面和鞋底单元，其中所述鞋面附接于所述鞋底单元，使得在中足区域中，在所述鞋面的下侧和鞋底单元的顶侧之间有缝隙。这个区域也被称为“适应性区域”。
图1a示出了鞋的不同区域，包括后跟区域、缝隙所处的适应性区域和前足区域。鞋面可以在后跟区域和前足区域附接到鞋底单元。
由于中足区域中在所述鞋面的下侧和鞋底单元的顶侧之间的缝隙，鞋面可以基本独立于中足区域中的鞋底单元移动。因此，鞋面更好地适应于穿用者的肌肉骨骼系统的个性特点和/或肌肉骨骼系统在穿用者运动期间例如步态周期期间进行的运动和承受的力量。鞋面的独立移动可使得鞋面在穿用者运动时紧贴穿用者的脚。鞋面紧贴穿用者的脚可支撑或刺激肌肉骨骼系统使得该系统的配置更好地处理力的作用，例如通过刺激足弓结合向前的姿势链(onward postural chain)以避免例如足弓塌陷等可能的负面效果，从而增强了脚和穿用者肌肉骨骼系统的稳定性。此外，该缝隙可防止或限制脚的擦伤和磨损。该缝隙还可增加脚底的透气性，因此能为穿用者的脚提供更加舒适的环境。
在适应性区域，即在缝隙区域中，在鞋面和鞋底单元之间可以有连接，该连接的提供不使鞋面在适应性区域的移动的独立性受到较大妨碍。例如，适应性区域可在鞋的侧面被由例如网眼或箔制成的鞋面板覆盖。这可有助于防止例如石头或尘土等异物进入缝隙。异物的进入是不理想的，原因很多，例如，石头可能进入鞋面的下表面并挤压进入脚的足底区，使得穿用者不舒服。或者，异物的进入毁坏了这个区域中鞋的外观。
适应性区域中的缝隙可从鞋的外侧延伸到鞋的内侧。
这有助于脱离鞋面在鞋的整个宽度上的移动。
内侧-外侧方向在图2被示出了，并可作为鞋的拱形区域的方向以支撑和适应脚形。
该适应性区域由大致在穿用者的中足上的区域构成。如已经提及地，鞋面可在后跟区域和前足区域附接于鞋底单元。所述后跟区域从鞋的后面最少为鞋纵向长度的15％。所述后跟区域从鞋的后面也可最少为鞋纵向长度的25％。所述前足区域从鞋的前面最少为鞋纵向长度的20％。所述前足区域从鞋的前面也可最少为鞋纵向长度的40％。
该缝隙可具有英国8.5尺码的样品尺码鞋的至少2厘米、至少5厘米、至少10厘米、至少15厘米、至少20厘米的纵向延伸。对于英国8.5尺码的样品尺码鞋，该缝隙可在2厘米至10厘米的范围内。
本领域技术人员所明了的是，所需要的缝隙延伸可因穿用者选择的鞋码而异，例如，英国12尺码的总长度大致为32厘米，而英国6尺码的长度大致为23厘米。明显地，本领域技术人员意识到所选择的所需缝隙延伸需要根据鞋的尺寸放大或缩小。
具有该纵向延伸的缝隙需要在一方面鞋面的移动独立性与另一方面确保鞋面在鞋底单元上的足够稳定性之间有一个好的折衷。
所述缝隙可基本延伸过穿用者的足弓的长度。
脚的足底区域，尤其是足弓，在穿用者移动期间例如在步态周期期间经受很大的运动和力量。缝隙基本延伸过穿用者的足弓的长度可促进肌肉骨骼系统的稳定性和/或增强肌肉骨骼系统应对产生的力量的能力。足弓也是脚的敏感部位，因此，缝隙基本延伸过穿用者的足弓的长度对穿用者的鞋的舒适性是有利的。
在中足区域中，所述鞋面的下侧可以具有配置为适应穿用者足弓的下侧的形状。
因此，鞋面的合适度可得到提高，因此进一步增加了上述稳定性和结合效果。通用将鞋面三维预成型使得鞋面的形状被配置为适应足弓的下侧，足弓的透气性尤其好，从而增强了在脚的这个区域穿用者的舒适性。
在缝隙所处的中足区域，即，适应性区域，鞋面可被配置为在内侧-外侧方向和前足-后足方向(沿鞋的纵向)这两个方向上允许5％的最小应变。如上所述，内侧-外侧方向在图2被示出了，并可作为鞋的拱形区域以支撑和适应脚形的方向。在缝隙所处的中足区域，即，适应性区域，鞋面可被配置为在内侧-外侧方向和前足-后足方向(沿鞋的纵向)这两个方向上允许150％的最大应变。该前足-后足方向也可称作前-后方向。所述应变可能部分地由鞋面制造期间施加到鞋面上的应变构成。所述应变可能部分地由用户将其脚插入鞋面时施加的应变构成。所述应变可能由穿用者在使用鞋的期间施加。鞋面足够的柔性可使鞋面紧靠穿用者的脚并因此适应脚的运动和轮廓。
鞋面的材料可包括弹性内容。鞋面的材料可包括或者由可达到上述性能标准的任何材料组成，这些材料的实例为：任何针织材料、天然材料、合成材料、合成纤维、合成皮革、热塑性聚氨酯(TPU)、皮革和棉。更进一步的，鞋面的材料可包括弹性纤维，例如在Koch许可下按Invista持有的商标而制造的莱卡(Lycra)材料，Koch原来是杜邦(DuPont)的一部分。
通过利用弹性纤维，尤其是莱卡纤维，所提供的鞋面可具有柔性并且具有耐撕裂性。
鞋面在中足区域可以包含不同于后跟区域和/或前足区域中的材料，其中不同材料可优选限制在缝隙之上的鞋面的下侧。
因此，中足区域中的材料可具体被配置为适应性区域提供一定的延伸和/或支撑特征。使用不同材料也考虑到裁剪鞋面的其它区域，使其具有这些区域的其它所需特征。
鞋面可以是针织鞋面。针织鞋面可以是圆形针织鞋面。针织鞋面可以是纬编针织鞋面。针织鞋面可以是经编针织布。鞋面可以是工程网眼。鞋面也可以仅部分地由这些种材料中的一种或多种材料构成。
鞋面的下侧，尤其是所述中足区域可以没有接缝。
这有利于鞋子穿用者的舒适度，原因是足弓的该区域没有可能在脚的这些敏感区域中造成擦伤、磨损或压力点的区域。并且，这些区域没接缝可增加鞋面的稳定性、耐撕裂性和合适度。
也可以整个鞋面没有接缝。该无接缝的鞋面例如可通过圆形针织提供。
圆形针织的鞋面使得可提供三维预成型的鞋面，鞋面坯料无需在指定地方缝合。因此，可避免鞋面中不想要的接缝，该三维预成型的鞋面具有尤其好的适合度以及额外的前述无接缝的中足区域的优点。
所述鞋面可包围穿用者的足弓。并且，尤其在缝隙区域，鞋面可在脚的所有侧面抵靠穿用者的脚。这可通过使用鞋带系统实现。
可使用鞋带系统将穿用者的脚系紧或固定到鞋面中。该鞋带系统例如可包括鞋带，或者它可包括鞋带和绳扣，或者它可包括钩环紧固件或本领域已知的用于系紧穿用者的脚的其他手段。
由于足弓被鞋面包围，以上所述的有利效果可被进一步完善。尤其是，取得了特别舒适的感觉和良好的稳定性以及脚和向前的肌肉骨骼系统的良好结合。
所述鞋面可具有至少一个加强元件，所述至少一个加强元件从脚背的内侧绕过鞋面的下侧延伸到脚背的外侧。该加强元件可例如设置在鞋面的外侧上，或者鞋面的内侧上，或者集成在鞋面中。
该加强元件可实现的目的是为增加脚在鞋面中的稳定性和结合度，有助于稳定穿用者的肌肉骨骼系统。该加强元件可有助于适应性区域中鞋面的稳定性和加固性。该加强元件可与鞋面结合使用以在适应性区域提供所需的性能。
所述加强元件可连接到或集成到脚背的内侧和外侧上的鞋的鞋带系统上。加强元件也可以与鞋带系统分离。
加强元件可包括柔性的但具有高耐撕裂性的材料。该材料可以是针织材料。该材料可以是合成材料。该材料可以是合成混合材料。可能的材料的例子是聚氨酯(PU)、热塑性聚氨酯(TPU)、密实材料例如，聚酰胺(PA)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)。加强元件可包括织带。加强元件可包括可延伸的织带。加强元件可包括不可延伸的织带。加强元件可包括网眼。对于本领域技术人员来说，很明显的是其他相似的可以实现在此描述的基本功能的材料也可以使用。加强元件可以全部或仅部分地由这些种材料的一种或多种材料构成。
柔性且耐撕裂性的材料尤其适合该加强元件，因为它提供鞋面自由移动间的平衡以允许上述优点，而且控制有利于改善上述舒适性和稳定性优点的可延伸性和鞋面移动和/或使得适应性区域的所得特性适用于使用该材料的鞋的不同设计/使用。
加强元件可例如通过印刷、焊接或缝制附接到鞋面的织物上。
通过将加强元件附接到织物的外侧，可以避免接缝和其他不想要的连接区域，这些接缝和其他不想要的连接区域摩擦穿用者的脚因此使得鞋穿起来欠舒服。此外，可避免在高负载下在这些连接区域的加强元件和鞋面的可能的撕裂。将加强元件附接到鞋面也可使得制造过程更高效。例如，可以使得该工艺流水线化，使用相同的鞋面但施加不同的加强元件以生产具有不同加固度的鞋子。
加强元件可结合入中足区域中鞋面的材料中，方式是增加该区域鞋面材料的强度和密度。该加强元件在内侧与外侧相比具有更高的加强特性。
结合入该加强元件的益处在于以上所述益处，还在于简化了制造过程，从而减少了复杂性和成本。
可以使得鞋面包括鞋带元件，该鞋带元件从后跟区域延伸到脚背的外侧和/或内侧，并且它连接到鞋的鞋带系统。该鞋带元件可在中足区域中不与鞋底单元相连。
有了这样的鞋带元件，穿用者的脚的脚跟区域可紧紧地固定到鞋面，提高了鞋面在后跟区域的强度和稳定性，这对防止扭伤脚踝造成的伤害是大有益处的。该鞋带元件可由例如皮革等耐撕裂性材料形成，它可与鞋带系统配合以便系紧鞋面。不将鞋带元件连接到鞋底单元是有利的，因为在中足区域中鞋面和鞋底之间没有限制性连接，因此这将不会阻碍鞋面的独立移动。
所述鞋带元件可一体地被制成一体件，从脚背的内侧绕过后跟延伸到脚背的外侧。
随着所述鞋带元件一体地被制成一体件，鞋面的总体稳定性可进一步提高，它还可简化鞋的制造过程，因为更少的单独部件需要处理。
在后跟区域，鞋面也可以是三维形状的，以在跟腱区域抵靠到穿用者的脚后部。结合中足区域的缝隙，这种方式提供的鞋面可被有益地利用以便更好地锁定脚，同时维持鞋面的充分适应性。此外，后跟区域的鞋面的合适度一般得到改善。尤其是可防止鞋面在跟腱处的摩擦。这种摩擦可导致非常不舒服的刺激感，尤其在动态运动例如步行或跑步时。
所述鞋可包括内底，所述内底不与中足区域内的鞋面连接。
有了该不与中足区域内的鞋面连接的内底，鞋会被制造的穿起来更舒适。这可使得内底在整个步态周期期间抵靠穿用者的脚的底部，从而提供持久舒适的穿用感觉。
所述内底可被连接到鞋的后跟区域和前足区域中的鞋面，但不连接鞋的中足区域的鞋面。该内底可包括与足留在地面上的脚印的表面印记相似的“骨形”形状。
这种内底可提供适用于脚的解剖学的设计。因此，可减少脚上的应变以防止受伤并有助于耐受性。
鞋底单元可包括膨胀材料的颗粒，尤其是膨胀的热塑性聚氨酯(eTPU)，和/或膨胀的聚醚嵌段酰胺(ePEBA)和/或膨胀的聚酰胺(ePA)的颗粒。这些颗粒可随意设置。这些颗粒也可例如在其表面相互连接。这些颗粒可例如在蒸汽箱模制成型、或电磁辐射、或射频辐射、或微波辐射、或红外辐射、或紫外辐射或电磁感应期间通过提供加压蒸汽提供的热能量互相连接。这些颗粒可通过提供热能量互相连接，该热能量由组合的提供热能量的方法提供。这些颗粒可通过蒸汽成型被连接在一起。这些颗粒可通过粘合剂被连接在一起。替代地或附加地，这些颗粒可通过组合使用上述方法被连接在一起。需要理解的是，膨胀的颗粒是在颗粒泡沫领域的情形中得到解释，即，颗粒在放置入模具前已经被膨胀或“发泡”。因此，生成的颗粒泡沫元件由多个单独颗粒泡沫珠构成，每个珠在形成为最终部件前已经被发泡(到成就泡沫的特性的程度)。例如，膨胀的热塑性聚氨酯珠被放置到模具中，然后发生化学反应以形成最终的颗粒泡沫部件。值得注意的是，在本领域中有很多同义词，这些词描述相同的概念，例如“发泡珠”，“发泡小球”，“颗粒泡沫”等等。
包括膨胀颗粒，例如，颗粒泡沫的鞋底单元可在宽的温度范围内提供良好的缓冲特性。同时，具有这些颗粒的鞋底单元可返回施加的大比例能量以便鞋底在步态周期后来再次膨胀时在对脚进行回冲击的过程中使鞋底变形。这可有助于提高步行和跑步的效率，从而增加穿用者的耐受性。颗粒可被随意设置，使制造更容易。替代地，可使用传统的乙烯醋酸乙烯酯(ethylene-vinyl-acetate)(EVA)或任何其他鞋底，此外，使用膨胀材料和其他材料例如EVA、eTPU、ePEBA和/或ePA的颗粒的组合的鞋底单元也是可能的。
所述鞋底单元可包括支撑元件，尤其是增强限制过度内翻和/或内翻不足的能力的支撑元件。该支撑元件可设置在中足区域中。
有了该附加的支撑元件，脚上的应变可被进一步释放。这可进一步有助于稳定穿用者的脚和肌肉骨骼系统并且有助于防止受伤或疲劳。
该支撑元件还可用于调节中足区域中鞋底单元的弯曲刚度和/或扭转刚度。该支撑元件例如可嵌入鞋底单元的材料中。
本发明的更进一步的方面涉及制造鞋，尤其是运动鞋例如跑鞋的方法，包括以下步骤：将鞋面安装到鞋楦上；以及，仅在前足区域和后跟区域将鞋面连接到鞋底单元，使得在中足区域中，在鞋面的下侧和鞋底单元的顶侧之间有缝隙。
该创新性方法的实施例中，可以在各种组合中组合上述创新性鞋的可选设计可能性，调节制成鞋的特性以满足制造期间相应要求。
所述鞋楦可以在中足区域包括凹形，其中在连接步骤期间，所述鞋面在中足区域抵靠所述鞋楦。该凹形可与穿用者的足弓相一致。
在该方法期间，由于鞋面被安装到鞋楦上，鞋楦的形状可与足弓相一致，可以防止鞋面的不期望的扭曲和变形。鞋面可“在应变下”被安装到鞋楦上，使得它以形状匹配的方式抵靠鞋楦。
可调节鞋楦的凹形的形状、尺寸和构型以便控制和影响施加到中足区域中所得的鞋面的张紧度。
相对于缝隙所处的中足区域中设置的截面平面，在基本垂直于截面平面的鞋的纵向方向上，鞋楦可以包括比穿用者的脚小的横截面积。鞋楦的横截面积可例如小于一般脚的对应的横截面积的80％(例如当脚插入成品鞋时测量所得)，或小于70％或小于60％，或小于50％。
鞋底单元也是可以包括膨胀材料的颗粒，尤其是膨胀的热塑性聚氨酯(eTPU)，和/或膨胀的聚醚嵌段酰胺(ePEBA)和/或膨胀的聚酰胺(ePA)的颗粒。这些颗粒可随意设置。这些颗粒也可彼此连接。
前文已经对用于鞋底单元的这些材料的有利特性做过描述。
附图说明
本发明的可能的实施例将参考如下附图在如下详细描述部分得到描述：
图1a-b：示出了具有创新性的鞋的不同区域以及这些区域的示例性尺寸；
图2：示出了术语“内侧-外侧方向”；
图3a-h：根据本发明的鞋的实施例；
图4:用于本发明的鞋中使用的鞋面的坯料实施例；
图5a-c:根据本发明的鞋的进一步实施例；
图6a-b:具有创新性的鞋的进一步实施例；
图7a-c:根据本发明的制造方法的实施例；
图8:根据本发明的鞋的进一步实施例。
具体实施方式
本发明的可能的实施例将在如下详细描述部分中主要从涉及跑鞋的方面得到描述。但是，需强调的是，本发明不限于这些实施例。而是，它也可以用于其他类型的鞋例如通常的运动鞋、休闲鞋等等。
也值得注意的是，仅仅有本发明的个别实施例在下文被更详细的描述。但是，本领域技术人员明白的是，与所描述的这些具体实施例相关的设计可能性也可以在本发明的范围内进一步改进和以不同的方式相互结合，如果个别特征显得没必要的话，也可以省略它们。为避免重复，参考上文各部分中的解释，这些解释也同样适用以下的详细描述。
图3a-f示出了根据本发明的鞋100的一个实施例。图3a示出了俯视图中的鞋100。图3b示出了鞋100的外侧侧视图和图3c示出了鞋100的内侧侧视图。图3d示出了鞋100的后视图和图3e示出了鞋100的仰视图。图3f示出了移除了鞋内底的鞋100的鞋面110的内侧的放大图。
鞋100可作为跑步鞋，包括鞋面110和鞋底单元120。在这里，鞋面110附接于鞋底单元120，使得在鞋100的中足区域中，在鞋面110的下侧115和鞋底单元120的顶侧125之间有一缝隙130。
在鞋100内，缝隙130从鞋100的外侧102延伸到鞋100的内侧105。这意味着缝隙130延伸过鞋100的整个宽度。这可从图3b中看清楚，图3b示出了鞋100的外侧102，图3c示出了鞋100的内侧105。在此，可看到在中足区域中鞋面110的下侧115和鞋底单元120的顶侧125之间的缝隙130从鞋底单元120的外侧102延伸到内侧105。在鞋100中，在缝隙130的区域，在鞋面100和鞋底单元120之间没有连接。
在图3a-f所示的实施例中，缝隙130包括一纵向延伸部，即，从脚的脚跟向趾尖延伸的延伸部。
通过实例，图1a示出了具有创新性的鞋10的实施例。图1a示出的和其它实施例中的鞋10中缝隙的纵向延伸取决于鞋面和鞋底单元的需要的脱离程度。鞋面和鞋底单元的需要的脱离程度可基于一系列因素中的至少一个因素，例如：中足区域所需应变，所述缝隙相对于鞋面的所需延伸，或穿用者的脚的平均尺寸或穿用者的足弓长度或以上的任意结合。并且，所述缝隙的纵向延伸也取决于所选择的鞋的尺码。
图1a还示出了具有创新性的鞋10的不同区域，即，前足区域20，鞋面和鞋底单元间缝隙所在的中足区域，也称作适应性区域30，以及后跟区域40。鞋面可以附接到后跟区域40和前足区域20中的脚底单元。本领域技术人员认识到这些区域也可类似地为具有创新性的鞋的其它实施例定义。
图1b的表列出了尺码为UK5.5的创新性的鞋10的三个样品的示例性尺寸。例如，样品#1具有265毫米的总长度。适应性区域30在内侧的长度为75毫米，该长度是样品#1的总长度的28％。后跟区域40在内侧上的长度为75毫米，该长度是样品#1的总长度的28％。前足区域20在内侧上的长度为115毫米，该长度是样品#1的总长度的43％。
明显的是，本领域技术人员认识到所需要的缝隙适应性区域30以及缝隙长度对于不同尺寸的鞋子来说需按比例增大或缩小，例如，对于英国16尺码的鞋需按比例增大，对于英国4尺码的鞋需按比例缩小。前足区域20的最小长度是鞋10的总长度的15％。后跟区域40的最小长度是鞋10的总长度的20％。取决于鞋10的尺寸，该缝隙具有长达20厘米的纵向延伸，例如从2厘米到10厘米范围内的纵向延伸。缝隙例如可基本延伸过具有各自鞋尺寸的穿用者的足弓的长度。针对图1a-b提出的考虑也可适用于该创新性的鞋子的其他实施例，例如创新性的鞋子100、300和500的实施例。
下面回来讨论下图3a-f，这些图示出了鞋面110包围穿用者的足弓。换言之，鞋面沿着缝隙130从鞋的外侧102延伸到鞋100的内侧105。在中足区域，鞋面110的下侧115具有适应于穿用者的足弓下侧的形状。在其他实施例中，鞋面不必全面包围足弓。因为鞋面110具有弹性度并与中足区域的鞋底单元120脱离，在形状方面，鞋面110适应于穿用者的肌肉骨骼系统的个性特点和/或肌肉骨骼系统进行的运动和承受的力量和/或穿用者在运动期间例如步态周期期间经历的脚的运动。
在缝隙130所处的中足区域中，即在适应性区域中，鞋面110可被配置为在内侧-外侧方向和前足-后足方向(也称作前-后方向)这两个方向上允许5％的最小应变。此被允许的最小应变也可为10％或15％或20％或30％或50％。在缝隙所处的中足区域中，即在适应性区域中，鞋面110可被配置为在内侧-外侧方向和前足-后足方向这两个方向上允许150％的最大应变。此被允许的最大应变也可为125％或110％或100％或80％。对于样品鞋10的所述内侧-外侧方向在图2中示出了，该样品鞋10也在图1a中示出了。该内侧-外侧方向被认为是从鞋10的拱形区的内侧15到外侧12的方向以支撑和适应脚的形状。再次地，这些考虑也可适用于该创新性的鞋子的其他实施例，例如创新性的鞋子100、300和500的实施例。
所述应变可能部分地由鞋面110制造期间施加到鞋面110上的应变构成。当用户将脚插入鞋面110中时，所述应变可部分地施加。在穿用者使用鞋子100期间可施加该应变。所述应变可由制造期间、插入穿用者的脚的期间和使用期间施加的应变的组合部分地施加到适应性区域。
举例说明，测试在四方向(前、后、内、外)上可延展的材料构成的鞋面，并在网孔的经向上在100N/cm的负载下允许有60％的最小应变，在网孔的纬向上被允许有130％的最小应变。网孔的纬向对齐以允许在内侧和外侧方向上的延展。以上提到的100N/cm的负载指的是对于材料测试的实验室测试方法，其中大约2.54厘米宽的网孔条被测试。以上所述的应变值基于内部实验室测试方法，这是为什么应变值比有关鞋面所提到的值高的原因，正如在跑步期间起作用的力比实验室中所描述的测试值低。
进行了有限元分析(FEA)虚拟模拟研究，该研究表明当材料被拉过鞋楦时适应性区域的应变平均在50％-60％，中足缝部的最大应变为92％。一旦鞋楦从鞋面移除，鞋楦施加的某些应变被移除，而某些应变保持在最终鞋的鞋面中。所保持的应变的量将取决于鞋面所用的材料。
为了评估使用期间鞋的性能，使用GOM mbH的Aramis系统进行了测试。该系统是校准后的数字图像相关性(DIC)装置，该装置允许动态实时表面应变测量。结果发现鞋面所选择的材料在穿用者的体重负载下赋予了6-14％的应变。当穿用者正在跑步时，观察到进一步的应变，平均材料应变为20％，在内侧中足区域的最大应变为48％。本领域技术人员可理解的是，所引用的数值是具体实例的测试数值。这些数值将随进行的运动的类型以及个别使用者改变。
鞋面110的材料可包括弹性内容。该材料可包括或由可实现上述性能标准的任何材料构成，这些材料的实例为：任何针织材料、天然材料、合成材料、合成纤维、合成皮革、热塑性聚氨酯(TPU)、皮革和棉。进一步地，鞋面110的材料可包括弹性纤维，例如杜邦(DuPont)制造并持有商标的莱卡(Lycra)材料。
鞋面110可以是针织鞋面。针织鞋面可以是圆形针织鞋面。针织鞋面可以是横编针织鞋面。针织鞋面可以是经编针织布。鞋面110可以是工程网眼。鞋面110也可以仅部分由这些种材料中的一种或多种材料构成。
在图3a-f中所示的鞋100的实施例中，鞋面110由坯料通过裁剪然后在某处缝合起来(或者以别的方式连接起来)的方式制造。这种坯料的一个例子在图4示为坯料200。作为连接工序的结果，鞋面110被赋予三维形状。通过坯料的合适设计，可实现鞋面110的所需三维形状，尤其是足弓区域的三维形状。
在图3f中示出的实施例中，鞋面110的制造形成了包括接缝118的鞋面110的下侧115，该接缝118沿着纵向延伸过下侧115，尤其是延伸过足弓的区域。
但是，在其他实施例中，鞋面110的下侧在中足区域可以没有接缝。如已经提到的，鞋面110可在中足区域例如通过圆形针织提供-或甚至整个鞋面110可通过圆形针织提供。圆形针织可允许提供三维形状的没有接缝的针织部件。圆形针织的进一步地可替代选项可以是：3D形成的鞋面(例如，3D打印的鞋面)、过喷射(overinjected)针织品、模塑材料、喷射材料或真空形成材料。
在中足区域，鞋100的鞋面110可包括加强元件140。除此处示出的和/或具有不同宽度的任何数量(例如，一个、两个、三个、四个、五个等等)加强元件也是可能的。加强元件140从脚背的内侧105绕过鞋面110的下侧115从足弓的下面延伸到脚背的外侧102。
加强元件140例如可包括热塑性聚氨酯，如图3b-c所示，热塑性聚氨酯可以焊接到鞋面110外侧上的鞋面110的织物上。
加强元件140也可被设置在鞋面110的内侧或集成在鞋面110内。
示例性地，图3h示出了具有鞋面110的鞋100的实施例，在鞋面110的内侧上设置有加强元件140。在此处，加强元件140被提供为织带或网眼。除此之外，图3h示出的实施例可以与图3a-f示出的实施例相同或相似。
此外，鞋100也可以没有加强元件。
加强元件140可以连接到或集成到脚背的内侧105和外侧102上的鞋100的鞋带系统。加强元件140也可以与鞋带系统分离。在该鞋带系统的帮助下，穿用者的脚可被固定在鞋100的鞋面110内。
加强元件140可包括挠性的但具有高耐撕裂性的材料。该材料可以是针织材料。该材料可以是合成材料。该材料可以是合成混合材料。可能的材料的例子是聚氨酯(PU)、热塑性聚氨酯(TPU)，密实材料，例如聚酰胺(PA)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)。加强元件140可包括织带。加强元件140可包括可延伸的织带。加强元件140可包括不可延伸的织带。加强元件140可包括网眼。对于本领域技术人员来说，明显的是其他相似的可以实现在此描述的基本功能的材料也可以使用。加强元件140可以全部或仅部分地由这些种材料的一种或多种材料构成。
加强元件140可例如通过印刷、焊接或缝制附接到鞋面110的织物上，以及附接到鞋面110的内侧和外侧上。
在图3b-c所示的鞋100的实施例中，加强元件140的外侧和内侧部分与足弓区域中的接缝118缝制在一起。如此做的原因是正如已经提及的，为了制造鞋100，剪裁和缝合与图4所示坯料200相似的最初平坦形坯料。这样，鞋面110被赋予三维形状。
从图4可以看到，坯料200包含加强元件240，在图4所示坯料200处于未连接状态下，加强元件240包括分离的外侧和内侧部分区域。一旦坯料200被连接以形成其三维形状，例如通过沿足弓的接缝，形成与加强元件140相应的已连接的加强元件，该加强元件从脚背的内侧绕过鞋面的下侧从足弓的下面延伸到脚背的外侧。
这种方法的优点在于：在坯料200的未连接状态中尚未连接的加强元件240能够尤其很好地印刷到、焊接到或应用到坯料200上。在已经三维预成形的坯料的情况下，这会更困难或涉及更大支出。
现在转向讨论图3a-f所述鞋100的实施例，鞋100的鞋面110进一步地包括鞋带元件150。该鞋带元件150可由皮革制成从而它具有高稳定度和抗撕裂性。鞋带元件从鞋面110的后跟区域延伸到脚背的外侧102和内侧105，并且它连接到鞋100的鞋带系统，该鞋带系统在此示例中被提供为鞋带190。该鞋带190穿过鞋带元件150的开孔。值得注意的是，在本实施例中，鞋带元件150不与鞋100的中足区域中的鞋底单元120相连，使得鞋面110脱离中足区域中的鞋底单元120的运动不受鞋带元件150的阻碍。
对于鞋100，鞋带元件150一体地制成一体件，从脚背的内侧105绕过后跟延伸到脚背的外侧102。在这些区域，鞋带元件150缝合到加强元件140以增加鞋面110的稳定性。但是，对于本领域技术人员明确的是，也可使用用于附接鞋带元件150的其他附接手段。
用于将后跟更好地固定到鞋面110中的鞋跟155也集成到鞋带元件150中。鞋跟有助于防止脚滑动并防止脚形成水泡。在后跟区域，鞋面110也是三维形状的，以在跟腱区域抵靠穿用者的脚后部。为此目的，鞋面110包括在该区域中的后跟凹槽158，其抵靠穿用者的脚后部。
鞋100进一步地包括可选地鞋内底160。该鞋内底160不与中足区域内的鞋面110连接。相反，该鞋内底160仅与脚的后跟区域和前足区域中的鞋面110连接。因此，鞋内底160可独立于鞋面110大范围的运动，使得鞋内底160在步态周期期间的大部分时间与脚的底侧接触，并且鞋100穿起来尤其舒服。
图3e中示出的鞋底单元120包括中足区域中的支撑元件170，该支撑元件170是三维形状的支撑元件170。它包括两个部分区域，所述两个部分区域从中足区域延伸到中底122的后跟区域和前足区域并至少部分地嵌入中底122的材料中。这两个部分区域在一连接区域相互连接，使得它们相互抵靠地转动至少高达某一锁定角度。该连接区域设置在中底中的窗口175中从而不妨碍此转动。该支撑元件170允许鞋底单元120的弯曲刚度受到的影响和控制，独立于其扭转刚度受到影响和控制。
该支撑元件170也可增强鞋底单元120的限制过度内翻和/或内翻不足的能力，以支撑足弓或补偿穿用者的错位或穿用者的运动模式的不利特性。
鞋100的鞋底单元120包括中底122，其包括膨胀材料的颗粒。这些颗粒可随便设置，它们例如在其表面能够相互连接。对于鞋100，使用了随便设置的膨胀的热塑性聚氨酯(eTPU)颗粒，该颗粒在其表面提供热量相互焊接。热量例如可在蒸汽箱模制成型、或电磁辐射、或射频辐射、或微波辐射、或红外辐射、或紫外辐射或电磁感应期间以加压蒸汽的形式提供。通过组合热量提供方法来提供热量可将颗粒相互连接。也可考虑使用粘合剂。此外，也可使用膨胀的聚醚嵌段酰胺(ePEBA)和/或膨胀的聚酰胺(ePA)。
鞋底单元120还包括外底180。在本示例中，外底180以网或格的形式提供以减轻重量和仍然允许鞋100的良好的牵引力。例如，热塑性聚氨酯和/或橡胶可作为外底180的材料。
最后，已经提及的是，鞋底单元120没必要一定包括支撑元件。例性地，图3g示出了具有不同鞋底单元120的鞋100的实施例，该鞋底单元120具有中底122和外底180，而不包括支撑元件。除此之外，图3g所示实施例可与图3a-f所示的实施例相同或相似。
图5a-c示出了具有创新性的鞋300的进一步的实施例。对于鞋100的描述类似地适用于鞋300的实施例。因此，以下主要讨论与鞋100不同的鞋300的那些特征。
鞋300包括鞋面310和鞋底单元320，其中鞋面310附接于鞋底单元320，使得在鞋300的中足区域中，在鞋面310的下侧和鞋底单元320的顶侧之间有缝隙330。
鞋300包括加强元件340，该加强元件340从脚背的内侧绕过鞋面310的下侧从足弓的下面延伸到脚背的外侧。加强元件340连接到脚背的内侧和外侧上的鞋300的鞋带系统，此处称作鞋带390。在图5a-c所示的实施例中，这种连接通过加强元件340的端部提供，所述端部包括在脚背的内外两侧上的眼孔(也是可考虑使用环或类似东西)，鞋带390可从眼孔中穿过。因此，加强元件340可通过系紧鞋带390紧固到足的中足区域周围。
与加强元件140不同，该加强元件340至少部分地不固定连接到鞋面310上。而是，该加强元件340可部分地独立于鞋面310运动。在图5a-c所述实施例中，加强元件340不固定连接到外侧和内侧脚背区域中的鞋面310。这可从图5b中清晰地看出，在图5b中，加强元件340的顶部用手拉离鞋面310。
在图5a-c所述实施例中，加强元件340由皮革制成并包括高延伸阻力。其他可能的材料已经在讨论加强元件140的上文中列出，这些材料也可用于加强元件340。
图6a-b示出了创新性鞋500的进一步的两个实施例。对于鞋100和300的描述类似地适用于鞋500。
鞋500包括鞋面510和鞋底单元520。鞋面510附接于鞋底单元520，使得在鞋500的中足区域中，在鞋面510的下侧和鞋底单元520的顶侧之间有一缝隙。
在图6a所示的实施例中，鞋500不包括适应性区域中的加强元件。
如图6b所示，创新性鞋500的鞋面510和鞋底单元520间的缝隙可由鞋面510的相应面板512覆盖在鞋500的内和/或外侧上。该面板512可防止石头、水或尘土的进入到缝隙中。但是，应该注意的是尽管缝隙入口以这种方式覆盖，但该缝隙仍然提供鞋面510和鞋底单元520间运动的一定程度的独立性。替代地，可使用另一实施方式以形成防止异物进入的屏障，例如，取代面板512，可以使用网或箔。再次，值得强调的是，所使用的实施例应该允许鞋底和鞋面的下部之间的一定程度的运动独立性。
图7a-c示出了根据本发明的用于制造鞋，例如鞋100、300或500的方法400的实施例。该方法400包括以下步骤：首先，鞋面410，例如鞋面110、310和510之一安装到鞋楦401上。例如，鞋面410被滑动到鞋楦401上。然后，例如在鞋底单元120、320或520之一上，仅在图7a中箭头402和403所示的前足区域和后跟区域将鞋面410连接到鞋底单元420。进行该连接的方式是此处的中足区域中，在鞋面410的下侧和鞋底单元420顶侧之间具有缝隙430，如图7b所示。
在图7a-c所示实施例中，鞋楦401包括在中足区域中的凹形405。该凹形405可与穿用者的足弓相对应。
在连接期间，鞋面410可在中足区域抵靠鞋楦401。凭着鞋楦401的凹形405的适当设计，可将想要的程度的预定应变赋予被制造鞋中的鞋面410以便实现希望的合适度。
在鞋的制造过程中，施加到鞋面410的预应变的量可以通过改变缝隙区域中的鞋楦401的横截面积和相应区域中穿用者的足的横截面积的比率得到调节和影响。图7c示出了这种理念：相对于缝隙所处的中足区域中设置的截面平面A-A，鞋的纵向(即，从后跟到脚趾的方向)基本垂直于平面A-A，鞋楦401包括比脚小的横截面积，如图7c的左半部所示出的。鞋楦401的横截面积可例如是一般脚的横截面积的0.8倍，或者是一般脚的横截面积的0.7倍，或者是一般脚的横截面积的0.6倍，或者是一般脚的横截面积的0.5倍。
鞋底单元420可包括膨胀的热塑性聚氨酯(eTPU)，和/或膨胀的聚醚嵌段酰胺(ePEBA)和/或膨胀的聚酰胺(ePA)颗粒。这些颗粒可例如在其表面相互连接，它们可随意设置。在方法400中，例如通过添加粘合剂实现颗粒的连接。或者在方法400期间，通过例如以蒸汽形式向颗粒提供热量将颗粒彼此焊接在一起。
最后，图8示出了与上述鞋100相似的鞋500的另一实施例的外侧视图102。
鞋500包括鞋面110和鞋底单元120，其中鞋面110附接于鞋底单元120，使得在鞋500的中足区域中，在鞋面110的下侧115和鞋底单元120的顶侧之间有一缝隙130。该鞋底单元120可具有中底122和外底180。此外，鞋500可包括鞋带元件150。
在鞋500中，鞋面110在中足区域的材料与鞋面的后跟区域和/或前足区域相比有所不同，其中不同材料可优选限制在缝隙130之上的鞋面的下侧115。这可从图8中看到，图8示出了在中足区域中的下侧115上的白色材料(以虚线形状表示)和在后跟和前足区域中的浅灰材料。因此，该不同材料可提供为中足区域中的适应性区域而优化的不同特点。可以具有一种以上的不同材料供中足区域使用。
使用不同材料还可允许优化鞋面110的部分或全部其他区域以具有其他技术特点。例如，中足区域可被制造成为提供更高刚度的部件以便为鞋的穿用者的足弓提供增强的支撑。相比之下，前足和/或后跟区域中的鞋面的其他区域例如更加柔性和弹性以提高穿用舒适度。替代的或附加的，这些区域可具有更高的抗张强度以为横向运动提供更多的支撑，这些横向运动例如网球和曲棍球等要求脚的很多横向运动。
在下文中，描述进一步的实施例以便于理解本发明：
1.鞋，尤其是跑鞋,包括：
a.鞋面；以及
b.鞋底单元，其中
c.所述鞋面附接于所述鞋底单元，使得在中足区域中，在所述鞋面的下侧和鞋底单元的顶侧之间有缝隙。
2.如前述实施例1所述的鞋，其中所述缝隙从鞋的外侧延伸到鞋的内侧。
3.如前述实施例1或2中的任何一个所述的鞋，其中所述鞋面附接到后跟区域和前足区域中的鞋底单元，并且其中所述后跟区域从鞋的后面最少为鞋纵向长度的15％，所述前足区域从鞋的前面最少为鞋纵向长度的20％。
4.如前述实施例1-3中的任何一个所述的鞋，其中所述缝隙具有长达20厘米的纵向延伸长度，尤其在2厘米至10厘米的范围内的纵向延伸长度。
5.如前述实施例1-4中的任何一个所述的鞋，其中所述缝隙基本延伸过穿用者的足弓的长度。
6.如前述实施例5所述的鞋，其中在中足区域，所述鞋面的下侧具有配置为适应穿用者足弓的下侧的形状。
7.如前述实施例1-6中的任何一个所述的鞋，其中在缝隙所处的中足区域，鞋面被配置为在内侧-外侧方向和前足-后足方向这两个方向上允许5％的最小应变，和/或者其中在缝隙所处的中足区域，鞋面被配置为在内侧-外侧方向和前足-后足方向这两个方向上允许150％的最大应变。
8.如前述实施例7所述的鞋，其中所述应变部分地由鞋面制造期间施加到鞋面上的应变构成。
9.如前述实施例1-8中的任何一个所述的鞋，其中所述鞋面的材料包括弹性内容，尤其是以下材料的至少一种：天然材料、合成材料、合成纤维、合成皮革、热塑性聚氨酯、皮革、棉和弹性纤维。
10.如前述实施例1-9中的任何一个所述的鞋，其中所述鞋面包括针织材料，尤其是以下的至少一种：圆形针织材料、横编针织材料、经编针织材料、和/或其中所述鞋面包括工程网眼。
11.如前述实施例1-10中的任何一个所述的鞋，其中在所述中足区域所述鞋面的下侧是无接缝的。
12.如前述实施例1-11中的任何一个所述的鞋，其中所述鞋面包围穿用者的足弓。
13.如前述实施例1-12中的任何一个所述的鞋，其中所述鞋面包括至少一个加强元件，所述至少一个加强元件从脚背的内侧绕过鞋面的下侧延伸到脚背的外侧。
14.如前述实施例13所述的鞋，其中所述加强元件连接到或集成到脚背的内侧和外侧上的鞋的鞋带系统上。
15.如前述实施例13-14中的任何一个所述的鞋，其中所述加强元件包括挠性的高耐撕裂性的材料，尤其是以下的至少一种：针织材料、合成材料、合成混合材料、聚氨酯、热塑性聚氨酯、聚酰胺、聚乙烯、聚丙烯。
16.如前述实施例13-15中的任何一个所述的鞋，其中所述加强元件包括以下的至少一种：织带、可延伸的织带、不可延伸的织带、网眼。
17.如前述实施例13-16中的任何一个所述的鞋，其中所述加强元件被印刷或焊接或缝制到鞋面的织物上。
18.如前述实施例1-17中的任何一个所述的鞋，其中所述鞋面进一步地包括鞋带元件，该鞋带元件从后跟区域延伸到脚背的外侧和/或内侧并连接到鞋的鞋带系统。
19.如前述实施例18所述的鞋，其中所述鞋带元件一体地被制成一体件，从脚背的内侧绕过后跟延伸到脚背的外侧。
20.如前述实施例1-19中的任何一个所述的鞋，其中所述鞋包括内底，所述内底不与中足区域内的鞋面连接。
21.如前述实施例20所述的鞋，其中所述内底被连接到后跟区域和前足区域中的鞋面。
22.如前述实施例1-21中的任何一个所述的鞋，其中所述鞋底单元包括膨胀材料的颗粒，尤其是以下至少一种膨胀材料的颗粒：膨胀的热塑性聚氨酯、膨胀的聚醚嵌段酰胺、膨胀的聚酰胺。
23.如前述实施例1-22中的任何一个所述的鞋，其中所述鞋底单元包括支撑元件，尤其是增强限制过度内翻和/或内翻不足的能力的支撑元件。
24.一种用于制造鞋，尤其是跑鞋的方法，包括以下步骤：
a.将鞋面安装到鞋楦上；以及
b.仅在前足区域和后跟区域将鞋面连接到鞋底单元使得在中足区域中，在鞋面的下侧和鞋底单元的顶侧之间有缝隙。
25.如前述实施例24所述的方法，其中在所述中足区域，所述鞋楦包括凹形，并且其中在步骤b期间，所述鞋面在中足区域抵靠所述鞋楦。
26.如前述实施例24-25中的任何一个所述的方法，其中相对于缝隙所处的中足区域中设置的截面平面A-A，基本垂直于截面平面的鞋的纵向上，鞋楦包括比穿用者的脚小的横截面积。
27.如前述实施例24-26中的任何一个所述的方法，其中所述鞋底单元包括膨胀材料的颗粒，尤其是以下至少一种膨胀材料的颗粒：膨胀的热塑性聚氨酯、膨胀的聚醚嵌段酰胺、膨胀的聚酰胺。

Claims (15)

1.鞋(10；100；300；500)，尤其是跑鞋(10；100；300；500),包括：
a.鞋面(110；310；410；510)；以及
b.鞋底单元(120；320；420；520)，其中
c.所述鞋面附接于所述鞋底单元，使得在中足区域中，在所述鞋面的下侧(115)和鞋底单元的顶侧(125)之间有缝隙(130；330；430)。
2.如前述权利要求1所述的鞋，其中所述缝隙从鞋的外侧(12；102)延伸到鞋的内侧(15；105)。
3.如前述权利要求1或2中任一项所述的鞋，其中所述鞋面附接到后跟区域(40)和前足区域(20)中的鞋底单元，并且其中所述后跟区域从鞋的后部最少为鞋的纵向长度的15％，所述前足区域从鞋的前面最少为鞋纵向长度的20％。
4.如前述权利要求1-3中任一项所述的鞋，其中所述鞋面(110)在中足区域中的材料与后跟区域(40)和/或前足区域(20)中的材料不同，其中所述不同的材料优选限制到所述缝隙(130)之上的鞋面的下侧(115)。
5.如前述权利要求1-4中任一项所述的鞋，其中在所述缝隙(130)所处的中足区域，鞋面被配置为在内侧-外侧方向和前足-后足方向这两个方向上允许5％的最小应变，或者其中在所述缝隙所处的中足区域，鞋面被配置为在内侧-外侧方向和前足-后足方向这两个方向上允许150％的最大应变。
6.如前述权利要求1-5中的任何一项所述的鞋，其中在所述中足区域所述鞋面的下侧是无接缝的。
7.如前述权利要求1-6中的任一项所述的鞋，其中所述鞋面包围穿用者的足弓。
8.如前述权利要求1-7中任一项所述的鞋，其中所述鞋面包括至少一个加强元件(140；340)，所述至少一个加强元件从脚背的内侧绕过鞋面的下侧延伸到脚背的外侧。
9.如前述权利要求8所述的鞋，其中所述加强元件连接到或集成到脚背的内侧和外侧上的鞋的鞋带系统上。
10.如前述权利要求1-9中任一项所述的鞋，其中所述鞋面还包括鞋带元件(150)，该鞋带元件(150)从后跟区域延伸到脚背的外侧和/或内侧，并连接到鞋的鞋带系统。
11.如前述权利要求10所述的鞋，其中所述鞋带元件以一体件形式提供，并且从脚背的内侧绕过后跟延伸到脚背的外侧。
12.如前述权利要求1-11中任一项所述的鞋，其中所述鞋包括内底(160)，该内底(160)不与中足区域内的鞋面连接。
13.如前述权利要求12所述的鞋，其中所述内底(160)被连接到后跟区域和前足区域中的鞋面。
14.如前述权利要求1-13中任一项所述的鞋，其中所述鞋底单元包括支撑元件(170)，尤其是用以增强限制过度内翻和/或内翻不足的能力的支撑元件。
15.一种用于制造鞋(10；100；300；500)，尤其是跑鞋(10；100；300；500)的方法(400)，包括以下步骤：
a.将鞋面(110；310；410；510)安装到鞋楦(401)上；以及
b.仅在前足区域(20；402)和后跟区域(40；403)将鞋面连接到鞋底单元(120；320；420；520)使得在中足区域中，在鞋面的下侧(115)和鞋底单元的顶侧(125)之间有缝隙(130；330；430)。
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