CN107920621A - 用于鞋的防水和透蒸气的鞋底 - Google Patents

Abstract

一种用于鞋的防水且透蒸气的鞋底(10)，包括：‑第一带轮廓元件(11)，其在足底区域中具有至少一个中空的下部部分(12)，中空的下部部分由边界(13)界定并且设有与地面搁置结构成直角的至少一个贯通开口(14)，而贯通开口又由在边界(13)内部的边沿(15)界定，‑至少一个第二带轮廓的平坦元件(19)，其在相对于第一元件(11)的下部区域中以其周界边沿(20)在相互接触的点处连结到边沿(15)并且其上表面设有凹部和突起(21)，凹部和突起限定用于空气、蒸气和液体的通路，‑至少一个基本上呈片状的功能元件(28)，功能元件是防水且透蒸气的并且在上部区域中连结以便沿着边沿(15)向第一元件(11)提供密封。第二元件(19)具有比相应的中空的下部部分(12)更短的延伸部，以便与边界(13)一起限定包围它的槽(22)并且与边沿(15)一起在非接触区域中限定延伸部，延伸部用于朝向外部、将它们连接到槽(22)的通路。

Description

用于鞋的防水和透蒸气的鞋底

本发明涉及用于鞋的防水且透蒸气的鞋底。

现在已知，如果除了解剖学上合脚的特性和防水之外，鞋还能够确保鞋内的小环境与外部小环境之间的热和水蒸气的正确交换，这与将由于脚汗而形成的水蒸气向外散发的能力相符。

通常最容易出汗的脚的部分是脚底。汗液使鞋子的内部环境饱和，大部分冷凝，停滞在鞋垫上。

意大利专利1232798公开了通过设置橡胶底来解决蒸气渗透问题的鞋子，通过鞋内环境与外部环境之间的有效交换热和水蒸气，确保通过橡胶鞋底的正确的蒸气渗透。

这样的橡胶鞋底同时确保了对于外部湿气和水的必要的防水性。

这种鞋底实际上由穿孔弹性体制成的踏面构成，透蒸气且防水的膜与踏面在上部区域中相关联，以覆盖其贯通开口。

然而，通常表征这些膜的有限的机械强度导致异物穿透，异物穿过膜所面向的鞋底孔进入。

这个问题常常通过在膜保护层下面进行联接来解决，例如由毛毡或其它分散穿孔材料制成的支撑件。

然而，这些保护层除了增加其重量之外还降低了膜的透蒸气性并使结构变硬，从而降低了其舒适度。

此外，具有由穿孔弹性体和膜制成的鞋底的鞋所存在的其它缺点在于，它们无法确保在寒冷环境的国家中正确的隔热水平，并且由孔占据的表面远小于鞋底的总面积，限制了空气循环。另一方面，孔的数量及其直径必须适中，以防止尖的异物穿过所述孔进入。

这种循环也不是最佳的，这是由于膜与踏面的橡胶基本上完全接触。

空气循环减少使得难以将湿气从鞋的内部交换到鞋的外部，因此减少透过膜的蒸气渗透。

而且，从鞋上提取的水蒸气量随着位于膜上方的填充物层的干燥速率而增加，因为这个层是收集由脚所产生的汗液的层。

为了增加空气循环，有必要增加踏面的穿孔表面的尺寸，因而导致膜的脆弱性增加。

一种解决方案可以是向透蒸气橡胶鞋底提供在踏面中的通风孔，通风孔具有相对于地面搁置结构而倾斜的延伸部。

以这种方式，膜可以更好地防止尖锐物体可能通过孔进入；然而，在通常必须通过将塑料材料注入模具中而获得的这种踏面的实际实施例中，将需要在模具上提供适当的底切，结果导致相当大的结构复杂性和技术难度。

另一个缺点是泥浆很容易进入孔中，直到它积聚在膜的表面上，降低了它的蒸气渗透能力。

此外，重要的问题是通孔减小了踏面所提供的相对于地面的隔离性，并且在存在冻土的情况下，这导致整个鞋的隔离能力显著降低。

同一发明人的EP1089642公开了一种用于鞋子的鞋底，其包括下部元件和上部元件，其中，下部元件(前者)具有中空的上部区域，该中空的上部区域由具有用于空气通过的侧向开口的边缘界定，上部元件(后者)相对于地面搁置结构成直角透蒸气或穿孔。在两者之间间设有防水又透气的膜，并且两个元件和膜在相互接触的周界区域中气密地连结。

已经发现这种解决方案能够解决一些上述缺陷，因为它确保了鞋内部和外部之间良好的热和水蒸气交换，同时保证了膜的整体防水性和完整性。

然而，尚未发现鞋底的结构能够防止透蒸气膜上的污物积聚。侧向开口使膜暴露于污垢、水和异物的作用，这些污垢、水和异物会部分或完全堵塞所述开口，除了有损整个鞋子的美学效果外，甚至仅部分地损害其功能。

此外，因此外露的开口直接将鞋子暴露在空气(甚至是一年中最寒冷时期或北欧国家的冷空气)中也是不容忽视的。

另一种解决方案是在WO2004037031中公开的一种解决方案，其提供了横向于鞋延伸的水平管状泵送元件，以迫使空气通过，并且具有开口端，开口端设有可透空气但防水的屏障。

以类似的方式，WO2007054983公开了提供一种鞋底的教导内容，该鞋底包括凹部或中空区域，在凹部或中空区域的高度上设置有多个通孔，并且凹部或中空区域适于容纳基本扁平的插入物，该插入物在孔处具有通道或沟槽，在所述插入物的外侧表面上具有入口。通道或凹槽也可以容纳在凹部或中空区域内，处于与插入物中存在的那些相同的高度。允许排出蒸气的阀布置在入口处，并由防水且透蒸气的材料或微网格闭合，防止水、污垢或异物流入。

在这最后两份文献中提出的解决方案需要使用诸如阀之类的部件，这些部件显著影响组装构成鞋的元件的过程的时间，因此也影响最终成本。

此外，闭合阀的入口的防水和透蒸气的屏障的有效性和耐久性由于其直接暴露于与外部物体的相互作用会导致其劣化或分离的事实而不可预测和不可靠。

本发明的目标在于提供一种用于鞋子的防水且透蒸气的鞋底，该鞋底允许交换热和水蒸气，从而根据外部环境确保最佳的内部微环境，消除了目前已知的解决方案的缺点。

在这个目标内，本发明的一个目的是提供一种适用于最冷环境的鞋子的鞋底，确保足够的隔绝水平。

本发明的另一个目的是提供一种有效保护透蒸气膜完整性、同时允许空气充分循环的鞋底。

本发明的另一个目的是提供一种不会在透蒸气膜上沉积污垢的鞋底。

另一个目的在于提供一种透蒸气且防水的鞋底，其结构可以很容易地适用于日常使用和运动用途的最广泛的鞋子。

本发明的另一个目的是提供一种鞋底，其成本与目前已知的鞋底的成本相当。

本发明的另一个目的在于提供一种透蒸气且防水鞋底，其结构简单并且可以用本领域常规的技术和设备制造。

本发明的另一个目的在于提供一种防水且透蒸气的鞋底，该鞋底可以用于确保特殊的鞋子、如安全鞋中的空气的充分循环。

该目标以及下文将变得更加明显的这些和其它目的通过用于鞋的防水且透蒸气的鞋底来实现，该鞋底包括：

-第一带轮廓元件，其在足底区域中具有至少一个中空的下部部分，中空的下部部分由边界界定并且设有与地面搁置结构成直角的至少一个贯通开口，而该贯通开口又由在所述边界内部的边沿界定，

-至少一个第二带轮廓的平坦元件，其在相对于所述第一元件的下部区域中以其周界边沿在相互接触的点处连结到所述边沿，并且其上表面设有凹部和突起，凹部和突起限定用于空气、蒸气和液体的通路，

-至少一个基本上呈片状的功能元件，功能元件是防水且透蒸气的，并且在上部区域中连结，以便沿着所述边沿向所述第一元件提供密封，

所述第二元件具有比相应的所述中空的下部部分更短的延伸部(量)，并且与所述边界一起限定包围它的槽，并且与所述边沿一起在非接触区域中限定延伸部，这些延伸部用于朝向外部、将它们连接到所述槽的通路。

通过对根据本发明的鞋底的优选但非排他性的实施例的描述，本发明的其它特征和优点将变得更加明显，附图以非限制性示例的方式示出，其中：

图1是根据本发明的鞋底的分解透视图；

图2是分开的第一元件和第二元件的视图；

图3是根据本发明的鞋底的一部分的底视图；

图4是根据本发明的鞋底的一部分的截面图；

图5是根据本发明的鞋底的一部分的细节的放大截面图；

图6是第二元件的替代型式的视图；

图7是根据本发明的鞋底的填充物层的示例的视图；

图8是填充物层的另一个示例的视图。

参考附图，根据本发明的鞋底总体上由附图标记10表示。

该鞋底包括由聚合物材料制成的第一带轮廓元件11，该第一带轮廓元件11在足底区域中具有中空的下部部分12(在图2中示出)，中空的下部部分12由边界13界定并且设有相对于地面搁置结构成直角的贯通开口14。而贯通开口14又由边界13内部的边沿15界定。

特别地，中空的下部部分12位于鞋底10的前脚处，而在腰部(即中间部)和脚后跟的部分中，第一元件11以已知的方式呈一轮廓，并且在此示例中没有其它的开口。

用于搁置在地面上的第一踏面16在下部与第一元件11成一体。

根据人们希望提供的美学或功能设计，第一踏面16的表面可以是连续的，或者可以在其一些部分中为中断的。在图示的示例中，边界13设有通道17，通道17勾画出踏面16的轮廓，并沿着平行于地面搁置结构的方向朝向外部侧边缘延伸，从而将中空的下部部分12连接到外部。

在上部，第一元件11基本上是平坦的(扁平的)，除了对足底的适当呈现轮廓外，图1所示的脊18沿其整个周界延伸。

鞋底10还包括第二带轮廓的平坦元件19，该第二带轮廓的平坦元件在相对于第一元件11的向下区域中以其周界边沿20在相互接触点处连结到边沿15，并且其上表面设有凹部和突起21，凹部和突起限定用于空气、水蒸气和液体的通路。

第二元件19具有比相应的中空的下部部分12更短的延伸部(量)，和比相应的贯通开口14更大的延伸部(量)，以便与边界13一起限定向下敞开并且包围它的槽22，如图3的平面图所示。

第一元件11的边界13设在距贯通开口14的边缘一距离处，该距离优选地在5mm与8mm之间，并且第二元件19的尺寸设计成其与贯通开口14的边缘间隔开，优选地以1mm并且最多3mm间隔开，由此限定槽22。

如在图4和图5的截面图中可以看出，第二元件19与边沿15一起在非接触区域中限定了延伸部23，延伸部23用于向外通路，从而将它们连接到槽22。

第二元件19上的通路实际上由基本上横向于鞋底10的延伸方向的凹槽限定。它们在图1的视图中以及在图4和图5的截面图中由附图标记24标记。

特别地，参考图4和5，可以注意到，第一元件11和第二元件19在联接时产生延伸部23，延伸部23止于向外的侧向开口25，第二元件19的通路从这些向外的侧向开口25连接到槽22。

限定位于第二元件19上的通路的凹槽24向外延伸并且适宜地向下倾斜，因此有利于通过重力使可能通过侧向开口25渗入的任何液体排出。

两个元件，即第一元件11和第二元件19，可以既都成形为具有凹部和突起，或者二者中的仅一个成形为具有凹部和突起，以便在二者的密封区域中限定延伸部23。

因此，如图4和图5的截面图所示，侧向开口25可以通过仅使第二元件19的上表面成形而获得。在这种情况下，它们是由于延伸到外周界并且沿着周界边沿20面向第一元件11的下表面的凹槽24造成。

在未示出的替代型式中，延伸部和因此侧向开口可以由于在第一元件的下表面上、也在与第二元件密封的区域中的凹部造成，而后者(第二元件)可以具有平滑的周界边沿。

根据另一种可能性，延伸部和侧向开口可以由于凹槽到第二元件的外边缘的延伸部与在第一元件的下表面上的凹部或凹槽的组合造成。

在图6所示的第二元件19的替代型式中，除了通道24之外，这样的元件在周界边沿20之内设置有圆顶状的凸起部分26。

第一元件11与第二元件19的关联优选是通过在相互接触点处的粘合剂结合而发生。也可以为两个元件设置联接装置，联接装置相对于粘合剂结合是互补的，并且可以包括例如突起或突片，突起或突片从第二元件的上表面延伸而适于进入第一元件11的适配孔或反之也可。这样的装置保持两个元件之间的位置，并且可以适宜地由构成元件的相同聚合物材料以及通过相同的生产工艺(优选地模制、浇注或硫化)制成。在一些情况下，它们可以由不同的材料制成和/或共同模制而成。

除了已经描述的之外，鞋底10可以具有多于一个第二元件，并且因此第一元件可以具有多于一个相对应的贯通开口和多于一个的中空区域，例如不仅在前脚处，而且在足底弓和/或脚后跟处。

与第一踏面11一样，标记为第二踏面27的踏面也在下部与第二元件19成一体。

除了所描述的两个元件之外，鞋底10还包括基本上为片状的功能元件28，该功能元件28是防水且透蒸气的，并且在上部区域中基本沿着边沿15气密地连结到第一元件11，以避免湿气渗入。

功能元件28包括由膨胀型聚四氟乙烯(e-PTFE)制成的膜，其是微孔性的或类似性质，是防水的并且可渗透水蒸气和空气。优选地，膜可以与至少一个由塑料材料制成的支撑网层压。

作为膜的替代方案，功能元件28可以包括具有整体式、分层和粘合性片状结构的插入物，插入物包括由防水且透蒸气的聚合物材料制成的多个防水且透蒸气的功能层，例如同一申请人在EP2298099中公开的插入物，或者是具有由防水性和可透水蒸气的聚合物材料制成的整体结构的插入物，例如同一申请人在EP2298101中公开的那种。

功能元件28还可以包括位于其下方的膜保护层(未示出)，以便不损害其透蒸气性，例如通过用耐水解的粘合剂进行点胶。能使用易于商业获得并且通常被称为“热熔胶”的粘合剂，或者作为替代使用压延粉末的系统。

保护层通常由能够在短时间内干燥的透蒸气性材料制成，例如由无纺织物制成的毡层，其被适宜地处理以使其具有斥水性。在这种情况下，保护层被适宜地布置在膜与第二元件19之间，以保护膜抵抗可能通过侧向开口25进入的污垢或者应力。

宽度在5mm和8mm之间的边沿15在上部上限定用于将功能元件28连结到第一元件11的密封表面。

功能元件28适宜地具有比贯通开口14更大的延伸部，从而覆盖边沿15并因此覆盖密封表面。功能元件28通过使用例如基于聚氨酯的类型的粘合剂以防水的方式胶合并密封在密封表面上。

有利的是，由防水材料、例如PVC制成的环29以防水的方式叠置和密封在第一元件11的上侧，从而跨过功能元件28和边沿15。环29是在图1的透视图中以及在图4的截面图中可见。

在第二元件19与上面密封了功能元件28的第一元件11之间的联接在第二元件19的上表面与功能元件28之间造成由边沿15的边缘参数上界定的区域。这个区域可留空，从而基本上构成空气室，或者可以由透蒸气或穿孔的填充元件30占据，该填充元件占据第二元件19与功能元件28之间的贯通开口14。

在第一种情况下，构造具有图6所示型式的第二元件19的鞋底10是更为方便的。以这种方式，功能元件28可以搁置在凸起部分26上，从而防止它由于脚施加的压力而抵靠第二元件19的上表面塌缩，从而维持该空气室。

这种情况适合于例如特别薄的鞋底的情况，其中需要包含鞋底的总体积。

在第二种情况下，使用优选为防水(斥水)且可透水蒸气的填充元件30。

如在图4的截面图中所示的情况，填充元件30可以由三维织物构成。

表达“三维织物”通常被理解为涉及单种织物，其组成纤维以相互垂直的平面关系排列。从生产工艺的观点来看，在3-D型编织物中，各组纤维X和Y与轴向纤维Z的各行和各列编织在一起。表达“各组纤维X和Y”是理解为分别参考水平和竖直纬纱组。表达“纤维Z”被理解为指多层经纱组。也能通过2-D型编织工艺获得三维织物。

三维织物通常由多层构成，纤维之间的距离可变，具有优异的动能吸收、弹性和形状恢复性能。而且，它们在其结构内允许有优异的横向和纵向空气流。

这样的元件因此能够吸收应力。

作为替代，填充元件30由穿孔防水材料层构成，如图7和图8所示的两种型式。在这种情况下，构成填充元件30的材料优选为乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)，并且如图7的示例那样设置有细长孔，或者如图8的示例中那样设置圆形孔。

空气室直接连接到侧向开口25并因此恒定地连接到外部，从而确保完好的通风，也由于压缩空气室(当存在时或者当由三维织物制成的填充元件30占据时)的脚的泵送。

当填充元件30替代地由EVA或类似物制成的层构成时，其允许自身被适配孔处的空气和水蒸气穿过，而不会吸收汗液。

凹槽24的斜率进一步有利于能够穿过侧向开口25渗入鞋底10的液体流出，使得它们不会滞留在其中。

通过第二元件19的表面上的通路和侧向开口25确保空气室的通风，这允许从鞋底10的上部通过功能元件28将汗液快速处置(快速清理)至外部。

在图1中以虚线示出了从脚底移开的蒸气和汗液的路径，并且由附图标记31表示。

因此，鞋底10能够允许交换热和水蒸气，从而确保对于其所属的鞋子而言，根据外部环境，始终是最佳的内部微环境。将鞋底10的内侧连接到外部环境的侧向开口25实际上并不直接向环境暴露，因为它们面对槽22并且因此受到边界13保护，从而确保了对于一些已知类型的透气鞋底更好的隔绝水平。

实际上已经发现，本发明通过提供一种用于鞋子的防水且透蒸气的鞋底来达到预期的目标和目的，这种鞋底能够确保鞋子内侧与外侧之间的热和水蒸气的良好交换，同时保证防水性，确保随着外部环境变化的最佳内部微环境和适当的隔绝水平，因此也适用于更寒冷环境的鞋子。

尽管允许充分的空气循环，但是根据本发明的鞋底10能够通过特定的结构配置来保护透蒸气膜的完整性，或者一般来说保护功能元件的完整性，防止异物进入，并且还防止污物达到它。

此外，本发明提供了一种防水且透蒸气的鞋底，该鞋底可以容易地适用于不同类型的鞋子，用于日常使用和运动用途。

此外，所描述的鞋底可以通过本领域中常规的技术和设备获得，其成本可以与传统鞋底的成本相当。

根据本发明的鞋底的另一个优点在于，其所描述的结构使得在诸如安全鞋的特殊鞋子中，其也可用于确保空气的充分循环。

事实上，这种鞋子必须配备有不能被刺穿的鞋底，并且在很多情况下，可以适宜地插入金属保护薄板(片)。

如此构思的本发明可以有许多修改和变化，所有这些都在所附权利要求的范围内，所有细节可能会进一步被其它技术上等效的元素所取代。

在实践中，所使用的材料，只要它们与特定用途兼容，以及因情况而异的形状和尺寸，可以根据要求和现有技术状态而定。

本申请要求意大利专利申请第102015000023585号(UB2015A001402)的优先权，该申请的公开内容以引用的方式并入到本文中。

在任何权利要求中提到的技术特征后面附有附图标记的情况下，这些附图标记仅仅是为了增加权利要求的可理解性，因此这些附图标记对利用附图标记以举例说明的方式识别的元件的解释没有任何限制作用。

Claims (12)

1.一种用于鞋的防水且透蒸气的鞋底(10)，包括：

-第一带轮廓元件(11)，其在足底区域中具有至少一个中空的下部部分(12)，所述中空的下部部分由边界(13)界定，并且设有与地面搁置结构成直角的至少一个贯通开口(14)，而所述贯通开口又由在所述边界(13)内部的边沿(15)界定，

-至少一个第二带轮廓的平坦元件(19)，其在相对于所述第一元件(11)的下部区域以其周界边沿(20)在相互接触点处连结到所述边沿(15)并且其上表面设有凹部和突起(21)，所述凹部和突起限定用于空气、蒸气和液体的通路，

-至少一个基本上呈片状的功能元件(28)，所述功能元件是防水且透蒸气的并且在上部区域中连结，以便沿着所述边沿(15)向所述第一元件(11)提供密封，

所述第二元件(19)具有比相应的中空的下部部分(12)更短的延伸部，并且与所述边界(13)一起限定包围它的槽(22)，并且与所述边沿(15)一起在非接触区域中限定延伸部，所述延伸部用于朝向外部的、将它们连接到槽(22)的通路。

2.根据权利要求1所述的鞋底，其特征在于，所述边界(13)设有通道(17)，所述通道平行于所述地面搁置结构朝向外侧边缘延伸。

3.根据权利要求1所述的鞋底，其特征在于，所述第二元件(19)的所述通道由基本上横向于所述鞋底(10)的延伸方向的凹槽(24)限定。

4.根据权利要求1所述的鞋底，其特征在于，所述第二元件(19)在所述周界边沿(20)之内设有凸起部分(26)。

5.根据权利要求1所述的鞋底，其特征在于，所述鞋底包括透蒸气或穿孔的填充元件(30)，所述填充元件在所述第二元件(19)与所述功能元件(28)之间占据所述贯通开口(14)。

6.根据权利要求3所述的鞋底，其特征在于，限定位于所述第二元件(19)上的所述通道的所述凹槽(24)向外延伸并向下倾斜。

7.根据权利要求1所述的鞋底，其特征在于，所述功能元件(28)包括由膨胀型聚四氟乙烯(e-PTFE)制成的膜，所述膜是微孔性的或类似物，防水的且可渗透水蒸气和空气。

8.根据权利要求1所述的鞋底，其特征在于，所述功能元件(28)包括具有整体式、分层的和粘结性片状结构的插入物，所述插入物包括由防水且透水蒸气的聚合物材料制成的、多个防水且透蒸气的功能层。

9.根据权利要求1所述的鞋底，其特征在于，所述功能元件(28)包括具有由防水且透水蒸气的聚合物材料制成的整体结构的插入物。

10.根据权利要求5所述的鞋底，其特征在于，所述填充元件(30)由三维织物构成。

11.根据权利要求1所述的鞋底，其特征在于，所述边沿(15)在上部上限定用于将所述功能元件(28)连结到所述第一元件(11)的密封表面。

12.根据权利要求1所述的鞋底，其特征在于，用于搁置在地面上的第一踏面(16)与所述第一元件(11)在下部中成一体，并且第二地面搁置踏面(27)与所述第二元件(19)在下部中成一体。