CN109645620A - 一种运动鞋鞋底、其制备方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种运动鞋鞋底、其制备方法和应用，该鞋底的中底包括：上底部件和下底部件，所述上底部件为上表面覆盖整个足底部、位于触脚最近处的发泡部件；所述下底部件为下表面触地最近的发泡部件；所述上底部件和下底部件均为树脂EVA类射出发泡部件；所述上底部件和下底部件一体成型构成中底；所述中底具有多个密闭气腔，并且其中均容纳有压强大于或等于1个标准大气压的气体；所述多个密闭气腔位于第一远节趾骨至第一跖骨及第二中节趾骨区域、前掌跖骨区域和后跟处的跟骨区域。本申请提供的鞋底能提供有效的减震回弹性，成本低，并且质量较轻，使消费者穿着体验感更强。
Description
技术领域
本发明涉及鞋类制品技术领域，尤其涉及一种运动鞋鞋底、其制备方法和应用。
背景技术
鞋的历史发展悠久，鞋类生产是我国轻工业中的重要产业，是服装行业的组成部分。根据穿用对象、制作工艺和用途等，鞋有很多分类方法。其中，运动鞋是指人们在进行体育运动时所穿着的鞋，其广义概念具体是：适当运动、健身运动、休闲运动、娱乐运动和专业竞技运动的训练过程及其正式比赛运动所使用的鞋种。
运动科学实验的研究表明，依据生物力学的需要，运动鞋正常需满足提供减震性、保持稳定性以及运动控制三种特性要求。超过90％的运动人员在运动时是足部后跟先着地，而着地瞬间的冲击力相当于2-3倍的自身重量，所以，最大限度的削减这些冲击力是一双出色运动鞋的关键点之一。经研究表明，从足部后跟落地-足中扭转-前掌蹬地整个过程，运动鞋鞋底必须对足部提供足够的整体减震以及支撑和保护。
多数运动鞋的结构大体分为三部分：用于接触地面的外底(或称大底)，在外底和鞋垫之间的中底，以及位于鞋整个上部的鞋面部件。目前，现有技术主要是通过底部材料本身的特性，使用开放性的气孔装置或外置的气垫式结构，使运动鞋产生回弹缓震的效果。如图1所示，该运动鞋鞋底具有开放式中空结构，依靠其结构性和所采用的材料达到回弹缓震效果，但其体验效果不明显。图2示意的是现有的TPU加气垫装置的运动鞋鞋底结构，虽然其能有效的达到回弹缓震的效果，但是成本高，不利于应用。
发明内容
有鉴于此，本申请提供一种运动鞋鞋底、其制备方法和应用，本申请提供的鞋底能提供有效的减震回弹性，并且成本较低，利于应用。
本发明提供一种运动鞋鞋底，包括中底，所述中底包括：上底部件和下底部件，所述上底部件为上表面覆盖整个足底部、位于触脚最近处的发泡部件；所述下底部件为下表面触地最近的发泡部件；所述上底部件和下底部件均为树脂EVA类射出发泡部件；
所述上底部件和下底部件一体成型构成中底；所述中底具有多个密闭气腔，并且其中均容纳有压强大于或等于1个标准大气压的气体；所述多个密闭气腔位于第一远节趾骨至第一跖骨及第二中节趾骨区域、前掌跖骨区域和后跟处的跟骨区域。
优选地，所述多个密闭气腔在中底侧面的形状为向足外侧凸起的多个半球形。
优选地，每个所述密闭气腔完全设置于上底部件内部，或完全设置于下底部件内部，或一部分设置于上底内部、剩余部分设置于下底内部。对于所述多个密闭气腔，可以采用相同或不同的设置方式，优选采用相同的设置方式，便于模具加工等。
优选地，所述上底部件和下底部件的硬度独立地为40～65C。
优选地，所述运动鞋鞋底不包括触地橡胶层；所述下底部件下表面直接与地面接触。
本发明实施例提供上文所述运动鞋鞋底的制备方法，包括以下步骤：
分别提供上底坯件和下底坯件；所述上底坯件的上表面覆盖整个足底部，所述下底坯件预留有多个凹槽，所述多个凹槽位于第一远节趾骨至第一跖骨及第二中节趾骨区域、前掌跖骨区域和后跟处的跟骨区域；
将所述上底坯件和下底坯件组装，并放置化学发泡剂或物理阻隔物质在所述预留的多个凹槽内，然后进行烧制，一体成型构成具有多个密闭气腔的中底，最后制备得到运动鞋鞋底。
优选地，所述化学发泡剂选自碳酸氢钠、4-氧代双苯磺酰肼和偶氮二甲酰胺中的一种或多种。
优选地，所述物理阻隔物质选自聚氨基甲酸酯膜。
本发明提供一种运动鞋，包括上文所述的运动鞋鞋底。
与现有技术相比，本发明所述运动鞋鞋底的中底在底部组合结构上，分为触脚最近的上底部件、触地最近的下底部件，以及两者一体成型得到的容纳有气体的多个密闭气腔。其中，所述上底部件和下底部件均为树脂EVA类射出发泡部件；所述多个密闭气腔位于第一远节趾骨至第一跖骨及第二中节趾骨区域、前掌跖骨区域和后跟处的跟骨区域，其中的气体的压强大于或等于1个标准大气压。在本发明中，所述中底具有用EVA发泡材料制成的上下底结构，并且内置有密闭性优越的多个气腔，密闭气腔容纳有气体，其产生的压强使得整个运动鞋不仅能更有效地达到回弹和缓震的效果，而且结合发泡材料的使用，使整鞋的重量也可同步降低，成本较低，利于应用。
进一步地，本发明实施例在鞋底中内置密闭气腔及气体的基础上，鞋底的触地面和/或侧墙面采用凸起的外半球型设计，能够有效的发挥出内置气体产生的压强回弹缓震效果。
附图说明
图1为现有技术中一些具有开放式中空结构鞋底的运动鞋示意图；
图2为现有技术中一些加气垫装置的运动鞋示意图；
图3为本申请实施例提供的运动鞋鞋底的结构拆分示意图；
图4为本发明一些实施例中上底部件的结构俯视图；
图5为图4所示上底部件的左视图；
图6为本发明一些实施例中下底部件的结构俯视图；
图7为图6所示下底部件的底视图；
图8为图6所示下底部件的左视图；
图9为图6所示下底部件的立体图；
图10为本发明实施例1提供的运动鞋的结构示意图。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种运动鞋鞋底，包括中底，所述中底包括：上底部件和下底部件，所述上底部件为上表面覆盖整个足底部、位于触脚最近处的发泡部件；所述下底部件为下表面触地最近的发泡部件；所述上底部件和下底部件均为树脂EVA类射出发泡部件；
所述上底部件和下底部件一体成型构成中底；所述中底具有多个密闭气腔，并且其中均容纳有压强大于或等于1个标准大气压的气体；所述多个密闭气腔位于第一远节趾骨至第一跖骨及第二中节趾骨区域、前掌跖骨区域和后跟处的跟骨区域。
本申请提供的鞋底能提供有效的减震回弹性，使得鞋底在受力发生形变后迅速回弹，避免鞋底过度形变，防止足中肌腱过度拉伸，避免造成运动伤害。并且，该鞋底质量较轻，穿着体验感更强。
参见图3，图3为本发明实施例提供的运动鞋鞋底的结构拆分示意图。图3中，1为上底部件，2为下底部件，3为容纳有气体的一个密闭气腔。
本发明实施例提供的运动鞋鞋底包括中底，所述中底包括上底部件1。所述上底部件的上表面形状覆盖整个足底部，其为位于触脚最近处的发泡部件，可对足部起到直接接触支撑的作用。
所述上底部件为发泡部件，是指采用发泡材料IP射出，最后烧制成型的部件。所述上底部件的硬度可为40～65C，即采用硬度为40～65C的IP射出材料，优选为相对柔软的上底部件，置于最上层触脚最近处，可保持脚感的舒适度。所述的触脚最近处是指使用时距离脚近，距离地面远，表明上底部件是鞋底的最上层。在本发明的一些实施例中，所述上底部件为树脂EVA类射出发泡部件。EVA为乙烯-醋酸乙烯共聚物，EVA树脂共混发泡制品具有柔软、弹性好、耐化学腐蚀等性能，并且其成本单价相较TPU气垫材质便宜。在本发明的一些实施例中，上底部件1的具体结构参见图4和图5；所述上底部件的上表面形状覆盖整个足底部，具有一定厚度。
本发明实施例所述中底包括下底部件2，其为下表面触地最近的发泡部件。所述下底部件为发泡部件，是指采用发泡材料IP射出，最后烧制成型的部件。所述的触地最近是指使用时距离地面近，距离脚远，表明下底部件是鞋底的最下层。所述下底部件的硬度可为40～65C，即采用硬度为40～65C的IP射出材料，包括但不限于树脂EVA类的射出材料。所述上底部件和下底部件的硬度可设定为上软下硬，上硬下软或上下相近三种形式，优选采用高耐磨的下底部件，其下表面可与地面直接接触，而不容易磨损；即所述运动鞋鞋底不包括触地橡胶层。
所述上底部件与下底部件的比重可以是不一样的，也可以是一样的，硬度和颜色可做不同设定。具体地，所述上底部件与下底部件均使用为IP(射出)配方的材料，且缩水倍率相近，其中上层硬度较软，下层硬度较硬，相差可在5-10C。并且，该硬度不会太硬造成穿着不适，也不会太软造成回弹不足；本发明实施例上下底结构缓震回弹均恰到好处，能有效提升运动穿着者表现。在本发明的优选实施例中，所述上底部件和下底部件均为树脂EVA类射出发泡部件。
在本发明的实施例中，上底部件1和下底部件2一体成型构成中底，所述中底具有多个密闭气腔3，并且其中均容纳气体。本发明实施例上下底之间中空构造的气腔中存在一定量气体，利用产生的气体压力，可在其中起到支撑的作用。
在本发明中，所述的气体的压强大于或等于1个标准大气压强，填满各内置的密闭气腔内。所述多个密闭气腔位于第一远节趾骨至第一跖骨及第二中节趾骨区域、前掌跖骨区域和后跟处的跟骨区域，并内置有压强等于或略高于大气压强的气体，所以，本发明鞋底能达到有效的缓震回弹作用，同时在受力后能将势能转化为动能进行回弹反馈，在运动中起到缓冲助力的作用，穿着者运动起来更加的轻松。同时，因该鞋底有内置的空间存储上述气体，所以同等大小的鞋底会更加的轻质。
所述多个密闭气腔的具体分布、数量及底部形状根据运动需求调整，其中内置的气腔结构不限，优选其在中底侧面的形状为向足外侧凸起的多个半球形。在本发明的一些实施例中，所述多个密闭气腔外露的形状为球形，该外部球形设计能更好的传导内置气体的功能，达到回弹缓震的效果，同时还能够提升运动穿着者表现。在本发明的另一些实施例中，所述多个密闭气腔在中底底部的形状也为半球形；即所述中底外观上整体有多个半球形结构分布在大底底部以及侧面，用来保存内含支撑作用的特殊气体的压力，以便有效的起到缓冲回弹的作用，同时中空的结构也能有效的减轻整底的重量。
本发明实施例对内置中空结构的气腔要求严格的密闭性，每个气腔(或称气囊)都是独立存在的；其可通过在上底部件和/或下底部件预留多个凹槽，然后一体组合成型，构成具有密闭气腔的中底，减少多部件贴合的操作。也就是说，每个所述密闭气腔可以完全全部设置于上底部件内部，或全部设置于下底部件内部，也可以一部分设置于上底内部、剩余部分设置于下底内部。对于所述多个密闭气腔，可以采用相同或不同的设置方式，优选采用相同的设置方式，便于模具加工等。如果每个密闭气腔全部设置于上底部件内部，并且全部气腔都是这样设置，则上底部件下表面处预留有多个凹槽，下底部件上表面处是平面结构。如果每个密闭气腔全部设置于下底部件内部，并且全部气腔都是这样设置，则下底部件上表面处预留有多个凹槽，上底部件下表面处是平面结构。
在本发明的一些实施例中，所述的密闭气腔主要凹陷设置于下底部件中；该下底部件的具体结构可参见图6～9，图6为该下底部件的结构俯视图，图7为底视图，图8为左视图，图9为立体图。根据足部受力情况，所述多个密闭气腔设置于第一远节趾骨至第一跖骨及第二中节趾骨区域、前掌跖骨区域和后跟处的跟骨区域。
具体地，根据图6所示，本发明实施例可在对应大脚趾处设置一个气腔，前掌中部左右两侧各设置一个气腔，足弓处左右两侧各设置一个气腔，后跟对应跟骨处设置三个气腔。图7显示下底部件下表面的情况，其对应气腔处的外部形状为半球形；该下底部件可与地面直接接触。图8显示侧部情况，该下底部件侧面为多个半球形状。本发明实施例在鞋底中内置密闭气腔及气体的基础上，鞋底的触地面以及侧墙面凸起的外半球型设计能够有效的发挥出内置气体产生的压强回弹缓震效果。
在本发明的另一些实施例中，前掌设置3-4个气腔，后跟4-5个气腔，中腰部分外腰设置，内腰处正常不设置气腔效果。腔体大小根据气腔数量可随机调整，气腔覆盖的面积不超过整底面积的80-85％。
本发明实施例中各密闭气腔的形状、尺寸等可不受限制；中底前掌厚度一般为10-25mm，后跟厚度为20-35mm。所述密闭气腔内的气体可为空气等类型的气体，其压强大于或等于标准的大气压1013.25百帕。
本发明结合用发泡材料制成的上下底结构，制造内置气腔设计的鞋底形式，将气体填充入其中产生压强，达到运动鞋所需的回弹缓震的效果，并且降低整鞋的重量，具有更好的穿着体验感。
本发明实施例提供了一种上文所述运动鞋鞋底的制备方法，包括以下步骤：
分别提供上底坯件和下底坯件；所述上底坯件的上表面覆盖整个足底部，所述下底坯件预留有多个凹槽，所述多个凹槽位于第一远节趾骨至第一跖骨及第二中节趾骨区域、前掌跖骨区域和后跟处的跟骨区域；
将所述上底坯件和下底坯件组装，并放置化学发泡剂或物理阻隔物质在所述预留的多个凹槽内，然后进行烧制，一体成型构成具有多个密闭气腔的中底，最后制备得到运动鞋鞋底。
本发明实施例通过射出机台(简称TPR)，分别制备上底坯件、下底坯件。所述上底坯件对应形成上底部件，其上表面形状覆盖整个足底部；所述下底坯件对应形成下底部件。其中，所述下底坯件预留有多个凹槽，其对应形成密闭气腔，位于第一远节趾骨至第一跖骨及第二中节趾骨区域、前掌跖骨区域和后跟处的跟骨区域。
本发明实施例将得到的上底坯件和下底坯件组装，在所述预留的多个凹槽内放置化学发泡剂或物理阻隔物质，再放入本体模具内加硫气化，烧制完成后，一体生成中底。
在本发明的一些实施例中，采用化学发泡剂，使中底在二次发泡烧制中，材料气化后起到气腔中气体填充的作用，保证气腔的完整性，不因二次发泡而变形或被中底材料填充。所述化学发泡剂可选自碳酸氢钠、4-氧代双苯磺酰肼和偶氮二甲酰胺中的一种或多种；其中，碳酸氢纳(小苏打)：白色超微细粉，在110℃左右开始分解，分解后会有部分残渣遗留，主要产生的是二氧化碳气体和水蒸气。OBSH(4-氧代双苯磺酰肼)：白色无臭细微晶体，在130℃左右开始分解，分解后会有部分残渣遗留；产生的主要是氮气和水蒸气。AC发泡剂(偶氮二甲酰胺):桔黄色结晶粉末，在160℃左右开始分解，分解后会有部分残渣遗留；产生的主要是氮气、一氧化碳和少量二氧化碳。
在本发明的另一些实施例中，采用物理阻隔物质，阻隔形成容纳有气体的密闭气腔。所述物理阻隔物质可选自聚氨基甲酸酯膜。PU膜：学名聚氨基甲酸酯膜、简称聚氨酯膜，分解温度在180℃以上，填充中间起到阻隔的作用，保持原有凹槽大小形成气腔，完成后PU膜滞留残渣。
作为优选，本发明实施例下底部件采用EVA类材料；其二次发泡倍率优选为1.3，该倍率下可满足耐磨要求。如此，所得中底进行修饰、喷漆等，最后制备得到运动鞋鞋底。
本发明实施例鞋底制造工艺简单，使生产的鞋底具有特殊的结构及功能性，通过该特殊的鞋底结构实现鞋底对足部的压力缓震和回弹以及控制的功能，同时采用发泡工艺及中空的结构，还能有效减轻整鞋的重量。
本发明提供了一种运动鞋，包括上文所述的运动鞋鞋底。本发明应用上文所述的鞋底，结合常规帮面部件等构成整鞋。本发明对所述运动鞋的运动需求没有特殊限制，可以是跑步、球类运动、田径运动等。经试验表明，本申请提供的鞋底能提供有效的减震回弹性，成本较低，并且质量较轻，使消费者穿着具有更强的体验感。
为了进一步理解本申请，下面结合实施例对本申请提供的运动鞋鞋底、其制备方法和应用进行具体地描述。
实施例1
通过射出机台，分别制备上底坯件、下底坯件。所述上底坯件对应形成上底部件，其上表面形状覆盖整个足底部；所述下底坯件对应形成下底部件。其中，所述下底坯件预留有多个凹槽，其对应形成密闭气腔，位于第一远节趾骨至第一跖骨及第二中节趾骨区域、前掌跖骨区域和后跟处的跟骨区域。所述上底坯件、下底坯件的材料均为EVA类，全称为射出发泡底层橡胶料，属于IP配方，材料比重在0.40g/cm3。
将得到的上底坯件和下底坯件组装，在所述预留的多个凹槽内放置0.6gPU膜(厚度0.2mm左右，聚合度200-400之间，分子量在4-9万之间)，再放入本体模具内加硫气化，常规烧制完成后，一体生成中底。其中，二次发泡倍率为1.3。所述中底的上底部件硬度为54±3C、下底部件硬度为60±3C，上底龙骨厚度为前掌3-5mm/后跟8-15mm，下底龙骨厚度为前掌7-15mm/后跟12-20mm(龙骨即是鞋底平置于水平面，正中间垂直面切割的横截面)。所述中底的气腔设置如图7所示，前掌设置4个气腔，后跟5个气腔，中腰部分外腰设置，内腰处不设置气腔效果；气腔覆盖的面积为整底面积的80％。并且，鞋底的触地面以及侧墙面凸起为外半球型设计。
所得中底进行修饰、喷漆等，最后制备得到运动鞋鞋底。
对所得鞋底的性能进行仪器测试，结果包括：所得鞋底的回弹率达到50％以上，重量相对于常规鞋底有一定的减轻。
检测依据包括：整鞋功能性试穿效果，鞋底的检测(减震性能G值疲劳前/疲劳后；回弹性能疲劳前/疲劳后)。其中，减震性能指运动具有的延长人脚落地时承受冲击力的时间，从而降低人体所受冲击力的性能。回弹性能指运动鞋/材料具有的将冲击能量返回的性能；测试方法与减震测试一致，但核算方法不同。测试方法为落锤式，将底部材料试样垂直面放置，使摆锤以水平位置往试样的同一位置敲打三下，并按要求记录相关数据。
G值＝落锤冲击加速度/重力加速度，精确至0.1；即最大加速度与重力加速度的比值；
回弹率(％)＝落锤回弹高度/下落高度×100％，精确至0.1％。
具体数据如下：
表1实施例1所得鞋底性能测试数据
由上述鞋底性能测试可知，本发明鞋底不管是在疲劳前，还是经过一定疲劳冲击后，回弹率都能达到50％以上，公司内部评价标准在4级优秀水平(级别越高说明鞋底性能越好)。并且，该鞋底的减震性能冲击疲劳前后也属于优秀表现。减震以及回弹率在疲劳前后均差异不大，是本申请方案的优秀特点。
应用所述鞋底，结合常规帮面部件等构成运动鞋，如图10所示。该成品鞋的性能测试结果包括：除了鞋底物理检测效果，并进行了内部舒适性试穿和耐用性试穿，均反馈优异。
产品耐用性试穿方法如下：
正常耐用性试穿人员3人，试穿周期30天。评定标准主要包括鞋底磨损情况，是否有鞋底开胶、龟裂、熔融等现象。
由以上实施例可知，本发明所述中底具有用EVA发泡材料制成的上下底结构，并且内置有密闭性优越的多个气腔，密闭气腔容纳有气体，其产生的压强使得整个运动鞋不仅能更有效地达到回弹和缓震的效果，而且结合发泡材料的使用，使整鞋的重量也可同步降低，成本较低，利于应用。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于使本技术领域的专业技术人员，在不脱离本发明技术原理的前提下，是能够实现对这些实施例的多种修改的，而这些修改也应视为本发明应该保护的范围。
Claims (9)
1.一种运动鞋鞋底，包括中底，其特征在于，所述中底包括：上底部件和下底部件，所述上底部件为上表面覆盖整个足底部、位于触脚最近处的发泡部件；所述下底部件为下表面触地最近的发泡部件；所述上底部件和下底部件均为树脂EVA类射出发泡部件；
所述上底部件和下底部件一体成型构成中底；所述中底具有多个密闭气腔，并且其中均容纳有压强大于或等于1个标准大气压的气体；所述多个密闭气腔位于第一远节趾骨至第一跖骨及第二中节趾骨区域、前掌跖骨区域和后跟处的跟骨区域。
2.根据权利要求1所述的运动鞋鞋底，其特征在于，所述多个密闭气腔在中底侧面的形状为向足外侧凸起的多个半球形。
3.根据权利要求1所述的运动鞋鞋底，其特征在于，每个所述密闭气腔完全设置于上底部件内部，或完全设置于下底部件内部，或一部分设置于上底内部、剩余部分设置于下底内部。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的运动鞋鞋底，其特征在于，所述上底部件和下底部件的硬度独立地为40～65C。
5.根据权利要求4所述的运动鞋鞋底，其特征在于，所述运动鞋鞋底不包括触地橡胶层。
6.一种权利要求1所述运动鞋鞋底的制备方法，包括以下步骤：
分别提供上底坯件和下底坯件；所述上底坯件的上表面覆盖整个足底部，所述下底坯件预留有多个凹槽，所述多个凹槽位于第一远节趾骨至第一跖骨及第二中节趾骨区域、前掌跖骨区域和后跟处的跟骨区域；
将所述上底坯件和下底坯件组装，并放置化学发泡剂或物理阻隔物质在所述预留的多个凹槽内，然后进行烧制，一体成型构成具有多个密闭气腔的中底，最后制备得到运动鞋鞋底。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述化学发泡剂选自碳酸氢钠、4-氧代双苯磺酰肼和偶氮二甲酰胺中的一种或多种。
8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述物理阻隔物质选自聚氨基甲酸酯膜。
9.一种运动鞋，包括权利要求1～5中任一项所述的运动鞋鞋底。
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