CN1267491A - 具有防震鞋垫的鞋 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种鞋以及当与地面发生冲击时共振效应在鞋垫(2)和鞋帮(3)之间可能出现的微震动的处理。一个具有较小厚度并具有肖氏硬度20到30范围内的弹性薄膜(8)安置在鞋垫(2)的夹层(7)和鞋帮(3)之间,以构成微震动的动态屏蔽。本发明特别适用于运动鞋,例如履行和/或跑步鞋。

Description

具有防震鞋垫的鞋

本发明涉及一种鞋，其鞋帮安置在一个多垫层的鞋垫上，它包括一个磨损层，在其上直接固定又一个中间层或“夹层”，该夹层具有扭曲和弯曲刚性确定的特性，特别是涉及到能够减轻鞋帮与夹层之间震动的中间层。

该类型的鞋是公知的，特别是由专利申请EP0887027、EP0748596、WO 96/04811以及专利EP0548475所公开。在这些鞋中，鞋垫与鞋帮相对，包括构成鞋底部件的整体，置于脚和地之间。

根据这些文献，鞋的鞋垫包括多个垫层，其中一个磨损垫，用于与地面接触，在其上直接固定有一个中间层或“夹层”，它具有扭曲和弯曲刚性确定的特性，并且构成了这些鞋的底。另外，在夹层上还安置有称为舒适部的上层，它用于减轻鞋垫在地面上每一次冲击所带来的震动，特别是在脚的被动伸展阶段，在该阶段中地面作用力的垂直分量可能达到等于使用者体重几倍的量值，这是在20到30毫秒范围内的瞬间发生的。

由于这些原因，鞋(及所有公知的、除了用于“冲刺”的运动鞋)的舒适部的上层的特点是其几个毫米厚的较大的厚度及其弹性变形、特别是被挤压的能力。这就使得舒适层的构成材料通常的特点是肖氏硬度总是大于30度。因此冲击震动的处理由于该舒适层的阻力和大的弹性变形能力而得到很好的解决，该舒适层提供并形成了一定的制动距离，以降低脚放置的垂直速度，该速度范围是从1米/秒的到零。另外，舒适层安置在脚和夹层之间，避免了在舒适部上该夹层的干扰，在大多数鞋垫中不是这种情况，在多数鞋垫中舒适层安置在磨损层和夹层之间。

更精确地，在文献EP0548475、EP0887027和WO 96/04811中所描述的鞋包括鞋垫，鞋垫分别具有一个磨损层，一个夹层和一个对应足底表面所有区域的减震舒适层，至少对于减震舒适层，在鞋垫的一端具有脚跟厚度减小的变化；相反，根据文献EP0748596，减震舒适层限定于脚跟区域，并且安置在夹层中一个空的区域中。

这些在鞋垫端部与脚跟之间减震舒适垫的不同装置和分布，在于通过仅在某一特定区域的弹性变形减震，在该区域中与地面接触所产生的震动是最密集和频繁的。因此，保留一个安全的支撑以及在鞋垫尽可能大的区域上的一定的稳定性，以利于脚伸展时，特别是在推进阶段减震结束时脚的支撑获得。

作为例子，这些与脚底表面对应区域舒适层可变布置的多层鞋垫，可以通过舒适层一定幅度的弹性变形，来获得冲击时所传到脚的震动密度的减小，对于脚跟来讲从30到50％范围内的减小，这满足了舒适的意愿，而在鞋垫的端部为10％的范围内，这符合了提供性能的初衷。实际上，这种鞋垫具有一个共振的频率，它根据最密集震动的最频繁的区域在脚后跟和脚前部区域之间是可变的。

因此前述的多层鞋垫对于震动的处理总体上表现满意，因为它具有一个良好的折衷，这在推进中带来了舒适，载荷的分配和稳定性。

然而，同样由于从脚跟到脚前部它们的共振频率的变化，可能会放大冲击，例如作用于给定地方的震动，而不是减轻，如果在接近于该区域共振频率附近产生了该冲击。该种震动现象的直接后果是震动波在使用者脚中的增长，以及在脚-鞋之间出现微震动，特别是当制动结束时脚跟在地面的冲击，以及当趾部头下面的脚前部的推进阶段，在这里压力变得非常重要。

为减小这种震动现象，它会干扰鞋使用者的本体感受系统，并且还是微创伤开始，因此通常就要在鞋中引入减震部件，并且放置在其鞋垫与使用者脚之间。作为例子，可以使用内部垫子和后跟垫片，它们在商业中通常作为鞋的附件，用于处理“震波”。这些垫子和垫片，以及那些同样可以满足震波处理的东西，不论怎样，都只是一种折衷的解决方案；实际上在另一方面，它改变了鞋开始合脚的体积，以及脚的基础，特别是在从后往前看方向上，尤其是对于垫片的情况，另一方面，它给鞋带来了不均匀的特性。

本发明在于减轻前述鞋为处理震波的不同缺陷，特别是用于吸收由共振而可能产生的微震动，并且保留了多层鞋垫所带来的优点，在这种鞋垫中夹层直接固定在磨损层上。

本发明的目的之一就是基本上不增加鞋垫的厚度，尽管在脚-鞋垫结合处放置了用于微震动的减震垫，由于其“弹性变形”的能力而代替动态屏蔽，微震动的特点是微幅快速的周期移动，并且可能由于在冲击震动特别是在减震终了时的共振现象所引起。

另一个目的是遵照脚的自然伸展，以使得该减震垫在使用者的脚弯曲时不需要依靠显著的辅助能量来使得鞋垫变形，例如在前脚处推进的阶段，并且不改变稳定性。

另外，本发明还在于提供一种均质多层鞋垫结构，它给出了一种微震动的减震垫，为满足鞋所使用的不同幅度和频率的减震需要，例如赛跑、散步、郊游、团队运动的足球、橄榄球等，它是模块化的。

为达到这些目的，鞋帮直接安置在包括有磨损层的多层鞋垫上，磨损层上直接固定有一个夹层的鞋，其特征在于一个特别用于微震动处理的减震层，它是一个具有较小的、小于2毫米厚度的弹性薄膜的形状，固定在夹层上，以在该夹层和鞋帮之间产生相互影响；该减震薄层或弹性薄膜由一种肖氏硬度20到30度范围内的粘弹性材料构成，以便它构成动态屏蔽，由于其弹性变形的特性，特别适用于减小微幅高频移动为特性的微震动。该弹性薄膜在多层垫中的结合能够使得多层垫以及鞋具有均质结构，这不太会危及到稳定性，因为它仅在鞋垫的厚度以及脚底面向对于地面的高度增加了一点。

根据一个有益的实施例，由弹性薄膜构成的减震垫，在朝向夹层的一边，终止于一个由多个接触点构成的表面，这些接触点在所述朝向夹层的一边方向上打开的多个空腔状截面的点所确定。因此一部分能量大部分由垂直于微震动的弹性薄膜所分散吸收。

根据一个实施例，具有用于微震动减小的弹性薄膜并直接固定于夹层的鞋垫的鞋，其特征在于，在脚跟区域，夹层通过垂直扩展而得到，垂直扩展至少达到鞋帮的一部分，该扩展构成了该鞋的后跟衬皮。更好地，在该结构下，固定在夹层上的减震弹性薄膜用于在后跟衬皮的整个内表面上扩展，以便完全处于鞋帮和夹层之间。当然，减震弹性薄膜也可以与夹层结合在一体，直接固定在磨损层上，在对应于脚底面的所有区域上，或者仅在非常有限的区域，比如后跟和脚前部。

更准确地，根据鞋的使用，例如郊游，鞋底的多层结构可以只在脚前部区域中设有微震动减震弹性薄膜，而在后跟设有减震垫，它在一定距离上是可变性-压缩的，以在减小冲击震动最大密度的同时将脚放置的垂直速度降到零。因此，鞋为使用者一方面提供了良好的后跟冲击震动的吸收，这在下坡行走的情况下绝对是必须的，另一方面提供了在脚前部提供了优秀的、没有微震动的支撑点，这提供了稳定性和效率。

根据该鞋的有利的实施例，夹层在脚跟区域自位于脚前部区域的一端的共同连接点处分成两个弹性薄片，它们在鞋垫厚度方向上彼此分开。

因此该两个出自夹层的弹性薄片或者对于减震舒适层构成了辅助减震装置，或者成为能够替换该减震层的减震装置。更好地，在夹层的两个弹性薄片之间插入一个可变形弹性材料，以便给鞋垫一个更加均质的构型和/或增加薄片所产生变形的抗力。

另外，根据夹层的一个实施例变型，它通过在脚腕方向上至少一个侧向和竖直的延伸部分来获得，在脚腕处它连接到一个紧固和脚保持装置上，该延伸部分因此构成了紧固翻边的等同物。因此通过来自夹层的紧固翻边上的直接动作，脚处于固定在夹层上的弹性薄膜的包裹中，这就避免了通过鞋帮的紧固作用的各种消耗。当然，解决方案在于获得了具有两个侧向和竖直延伸部分的夹层，每一个延伸部分是在鞋帮侧边上向脚腕方向延伸，在脚腕处，在它们之间通过一个好的紧固装置把它们连在一起；实际上，它形成了一个良好的脚部照顾、更有效的紧固及更好的稳定性，因为使用者脚部上的紧固作用相对于纵向轴对称地起作用，并且是来自夹层。

根据本发明的另一个实施例，减震舒适层固定在弹性薄膜上，因此减震薄膜在该舒适层和夹层之间处于一种“三明治”状态。在该多层鞋垫结构中，从地面朝向使用者脚部逐步是：

-具有确定的柔性、粘性和耐磨特性的磨损层，用于在地面上有良好的抓附特性和良好的耐磨特性的同时给脚一个良好的伸展。

-直接安置于磨损层上的夹层，它具有对于扭曲和弯曲硬度可控的特性，以便同时保证有磨损层承担的震动分布并且在使得脚部伸展的同时将它们在脚的所有方向上传送。

-与夹层相邻的弹性薄膜，在减小具有低幅高频移动特性的微震动目标下，它被赋予尺度上和机械上的特性，例如一个小于2毫米的较小厚度与一个较大的弹性相结合，并且具有20到30肖氏硬度范围内的较小的肖氏硬度，

-安置在弹性薄膜上的减震舒适层，它一方面具有几个毫米的厚度，另一方面由可压缩弹性材料构成，其肖氏硬度至少等于35度。该舒适层用于在变形时产生一定的制动距离，用于在冲击时使脚的垂直放置速度为零，即零值，同时最大地减小冲击震动强度。

通过下面参照附图的描述将更好地理解本发明，其中：

-图1是根据本发明实施例的鞋的分解图。

-图2示出图1的鞋的第二个实施例。

-图3、4和5示出了鞋垫处的改进。

-图6示出根据本发明一个实施变型的鞋垫的沿图4中VI-VI线的横剖视图。

-图7是与图6类似，示出鞋垫的另一个实施例。

-图8示出微震动减震垫表面细节的放大剖视图。

在图1中分解示出的运动鞋1，在其整体中包括一个多层鞋垫2，在其上安置有一个鞋帮3，它以公知的方式具有一个允许使用者的脚(未示出)通过的开口4。紧固装置5例如是系紧类型的，保证了封闭并将鞋保持在脚上。

多层鞋垫2是依据分别满足不同功能的多个分层构成的多层结构而实现的。更准确地说，在该第一个根据本发明结构的实施例中，鞋垫2由三个连续层6、7和8构成，它们分别为：

-具有确定的柔性、粘性和耐磨特性的磨损层6，用于在地面上有良好的抓附特性和良好的耐磨特性的同时给脚一个良好的伸展。

-直接安置于磨损层6上的夹层7，它具有对于扭曲和弯曲硬度可控的特性，以便同时保证有磨损层承6担的震动分布并且在部干扰脚部伸展的同时将它们在脚的方向上传送。夹层的目的同样是在构成骨架的同时改善粘性效果，它防止了层整体的接触变形-如同汽车轮胎径向骨架-并且能够使用更加柔软因而更加有粘性的树胶。

-具有弹性薄膜形状的减震舒适层8，它一方面具有几个毫米的厚度，另一方面由可压缩弹性材料构成，其肖氏硬度至少等于35度。另外该弹性薄膜8直接固定在夹层7上，以便插入到夹层和鞋帮3之间。

这些特性以及该在多层鞋垫中的弹性薄膜装置8能够处理微震动，这些微震动可能由于共振效应而出现，并且其特点是具有很小的振幅。

实际上弹性薄膜8，由于其柔性和弹性，就如同在鞋1的鞋帮3和夹层之间构成了一个动态屏蔽；另外，考虑到其非常薄，因而在其厚度方向上具有非常小的工作高度，因此其稳定性不会受到影响，不论是在冲击震动时，还是在推进阶段支撑的获得事。

如图1中该重构例子所示，夹层7以及弹性薄膜8在鞋垫区域2伸展，这基本上对应于未示出的使用者脚底面的所有区域。

显然，按照鞋垫2的不同垫6、7和8的同样装置，也可以进行其它的构造。

因此，作为例子，夹层7和弹性垫8也可以在仅与脚前部10或脚后跟11的区域内对应的鞋垫2的区域上伸展。

另外，磨损层6也可以用单一的部件构成，如前所示，或者有多个部件构成，比如独立于鞋垫前部13的脚跟12。再有，磨损部6可以是有多个点或扣钉14构成，它们彼此相互独立并且通过各种公知的方法，例如胶接、焊接、模压、机械装配等等，直接固定在夹层7上。

根据图2所示的鞋21的第二个实施例，多层鞋垫20的夹层27在脚跟11的区域包括一个竖直延伸部分17，它在鞋21的鞋帮3的一部分3a上延伸。该竖直延伸部分17通过一个与夹层相连的部件构成，因而在其它部件之间具有与夹层相似的硬度属性；所以它最好构成鞋21的后加强部，也就是说后跟衬皮。在该种构造下，弹性薄膜28最好同样由一个与夹层27的竖直延伸部分17相对应的竖直延伸部分28a构成，因此它完全置入鞋21的鞋帮3的一部分3a和夹层27之间，在鞋店20和鞋帮3之间产生更好的微震动消减，微震动消减同样可以出现在鞋帮3的壁版之间。

当然，根据鞋21用途，微震动的消减可能只希望出现在夹层27的有限区域内。因此，例如，夹层27可以在对应于脚底面的所有区域上伸展，而弹性薄膜只覆盖与脚前部对应的区域10，或与脚后跟对应的区域11。

如前所示，直接固定于夹层7、27上的弹性薄膜8、28的应用，在其它之间，当冲击和/或支撑获得时不会减弱稳定性。然而由于鞋1、21的鞋帮3直接装配在鞋垫2、20上，或者是通过装配支撑面(未示出)，或者通过第一鞋底的装配，这会对于鞋的使用者通过鞋1、21的鞋帮3对地面的感觉产生损耗，尽管弹性薄膜的厚度非常小。在该情况下，脚可能会相对于鞋垫2、20移动，其结果是由鞋垫2、20与其弹性薄膜8、28结合的特殊结构所产生的优点的一部分又会丧失。为防止该种缺陷，图3所示的好的解决方案在于从鞋垫2的夹层7提供一个直接的紧固力。因此，夹层7通过两个侧向和竖直延伸部分18来构成，每一个延伸部分在鞋31的鞋帮3的侧边上，以脚腕的方向延伸，在那里它们通过紧固装置5连接在一起。

因此在该构造中，使用者的脚通过来自夹层7的在延伸部分18上的直接作用，而处于弹性薄膜8的包裹中，延伸部分构成了紧固翻边的等同物；因此通过鞋31的鞋帮3的紧固力就没有损耗。另外，由于紧固对称，由鞋垫2产生的稳定性完全作用在使用者的脚上。

显然，带有一个侧向延伸部分18的解决方案是可行的，特别是涉及到侧重于紧固力侧面方向的，例如滑雪鞋中的情况。

还是根据本发明，见图4和5，对于确定的用途，例如作为旅游用，鞋31可以具有一个只是在脚前部10的区域内带有微震动消减弹性薄膜8的多层鞋垫32，在脚后跟11区域内的减震点35，它用于在带有震动强度最大消减的冲击时将脚的放置垂直速度降到零。因而该多层鞋垫32包括两种不同结构：

-在脚前部10，一个磨损层36，一个夹层37和一个弹性薄膜8，

-在脚跟部11，一个磨损层36和一个减震层35a，它包括具有减震装置35a的夹层37的弹性部分37a和37b。

更准确地说，用后跟11的鞋垫32的减震垫35包括夹层37，在该处它被分成两个弹性薄片37a和37b，在鞋店32的厚度方向上它们彼此分开。如同在图5上更确切地看到的那样，该弹性薄片37a和37b从其位于脚前部，例如接近于脚弓平衡处，的区域一端的共同连接点开始，出自于夹层37。因此，在脚跟11的区域内处于冲击震动时夹层37的两弹性薄片37a和37b可以通过弯曲变形产生一定幅度的减震。当然，插入到薄片37a和37b之间的减震装置35a必须是可变形的弹性材料，它可以使得薄片变形。因此，减震装置35a可以由，例如，密度非常小的微空腔材料构成，仅起到一个“填充”的作用，以便给鞋垫一个均质的构型。显然，减震装置35a的微空腔构成材料，对于增加由薄片27a和37b产生的变形抗力的目标，也可以在密度较高的材料中选择。

当然，也可以在脚跟11的鞋垫32中包括一个弹性薄膜8。另外，脚跟11处鞋垫32的结构也可以在脚前部11实现。

在另一个构造的情况下，基于夹层37的扭曲和弯曲硬度特性，弹性薄片37a和37b本身可以构成单一的减震装置，可以代替传统类型的减震舒适垫，因为薄片具有较大的弹性变形能力和一定的硬度。

根据一最佳实施例，在图5中所显示的，弹性片37b朝向地面，具有一个马蹄铁的形状，而弹性薄片37a朝向使用者脚的脚跟，具有一个舌形形状，其轮廓内接于薄片37b的轮廓。该结构对于使用者的脚跟产生了一个最佳的支撑，因为脚跟的支撑点，它是在中央，处于与舌形弹性薄片37a对应的位置；另外，在薄片37a投影之外的成马蹄铁形状的弹性薄片37b，对于脚跟的中心支撑构成了一个优秀的支撑基础，因为它确定了一个完全伸展到脚跟中心支撑之外的一个支撑平面，还因为它能够通过夹层37直接在磨损层36，因而更加靠近地面，上获得作用力。所以稳定性是可以保留的并且抓地性也是最佳的。

显然，夹层37的该种结构也可以与紧固和脚部保持的侧向延伸部分18相连，如同图3所示的那样。

前面参照图1到5所描述的实施例显而易见地可以用于传统类型的减震舒适层，也就是说与一定厚度相关，它具有很大的弹性变形能力。该减震层可以是由例如肖氏硬度至少等于35度的可压缩弹性材料构成，并且具有几个毫米的厚度。

因此，在图6中所示的实施例，一个减震舒适垫45固定在弹性薄膜8、28上，弹性薄膜在该舒适层45和夹层7、27、37之间处于一种夹层状态，鞋的鞋帮3通过与弹性薄膜直接相接触的一个装配支撑表面3b与鞋垫2、20、32相连接。

在随后参照的图7的实施例中，减震舒适垫35以与图6相同的结构被装配，但鞋的鞋帮3通过该减震舒适垫55从一个装配支撑面3b上装配到鞋垫2、20、32上。

根据示出鞋垫2、20、32的局部放大剖视图的图8所示的一个改进实施例，弹性薄膜8从朝向夹层7、27、37的一边开始，具有一个有多个接触点41构成的非连续平面，它由开口朝向所述边的多空腔42的交叉点所构成。

该装置能够耗散吸收一部分垂直于微震动的能量。

最后，多层垫的鞋垫2、20、32的夹层7、27、37为了具有确定的扭曲和弯曲的可控硬度特性，也可以由特殊的组成部件构成。例如，夹层7、27、37也可以是复合材料，其一部分至少是具有单向纤维或丝状纤维的原矿物材料构成。

Claims (18)

1.一种鞋，其鞋帮(3)安置在包括有磨损层(6，26，36)的多层鞋垫(2，20，32)上，磨损层上直接固定有一个夹层(7，27，37)，其特征在于，一个具有较小的、小于2毫米厚度的弹性薄膜(8)形状的减震层(8)固定在夹层上，以便处理冲击震动时共振效应可能引起的微震动。

2.根据权利要求1所述的鞋，其特征在于，弹性薄膜由一种肖氏硬度20到30度范围内的粘弹性材料构成。

3.根据权利要求1或2所述的鞋，其特征在于，夹层(7，27，37)和弹性薄膜(8)在与脚前部区域基本上相对应的鞋垫区域上伸展。

4.根据权利要求1或2所述的鞋，其特征在于，夹层(7，27，37)和弹性薄膜(8)在与脚后跟(11)区域基本上相对应的鞋垫区域(2，20，32)上伸展。

5.根据权利要求1或2所述的鞋，其特征在于，夹层(7，27，37)和弹性薄膜(8)在与所有脚底面区域基本上相对应的鞋垫区域(2，20，32)上伸展。

6.根据权利要求4或5所述的鞋，其特征在于，夹层(27)在脚跟(11)的区域区域内包括一个竖直的延伸部分(17)，它至少在鞋的鞋帮(3)的一部分(3a)上延伸，该延伸部分构成了该鞋帮的后跟衬皮(17)。

7.根据权利要求6所述的鞋，其特征在于，弹性薄膜(8)后跟衬皮(17)内部的所有表面上伸展。

8.根据权利要求1或2所述的鞋，其特征在于，鞋垫(2，20，32)的夹层(7，27，37)在脚底面所对应的所有区域上伸展，而弹性薄膜(8)仅在脚前部(10)所对应的区域上伸展。

9.根据权利要求1或2所述的鞋，其特征在于，鞋垫(2，20，32)的夹层(7，27，37)在脚底面所对应的所有区域上伸展，而弹性薄膜(8)仅在脚后跟(11)所对应的区域上伸展。

10.根据权利要求1到9之一所述的鞋，其特征在于，鞋垫(2，20，32)的夹层(7，27，37)包括一个侧面和竖直的延伸部分(18)，它在鞋的鞋帮(3)的侧边上以脚腕的方向延伸，在这里与紧固装置(5)相连，因而构成了紧固翻边的等同物。

11.根据权利要求1到9之一所述的鞋，其特征在于，鞋垫(2，20，32)的夹层(7，27，37)包括两个侧向和竖直的延伸部分(18)，其每一个在鞋的鞋帮(3)的侧边上以脚腕的方向延伸，在这里与在它们之间的紧固装置(5)相连，因而该延伸部分构成了两紧固翻边的等同物。

12.根据权利要求4到11之一所述的鞋，其特征在于，夹层(37)在鞋垫(32)的厚度方向上并且在脚跟(11)的区域内，自脚前部(11)区域的一端出的共同连接点，分成两个弹性薄片(37a，37b)，它们相互之间分开一定的值。

13.根据权利要求12所述的鞋，其特征在于，一个由可变形弹性材料构成的减震装置(35a)插入到夹层(37)的两弹性薄片(37a，37b)之间。

14.根据权利要求1到13之一所述的鞋，其特征在于，由肖氏硬度至少等于35度并且具有几个毫米厚度的可压缩弹性材料构成的减震舒适垫(45，55)固定在弹性薄膜(8)上，该舒适层(45，55)目的是提供一定的制动距离，用于将脚的放置速度减小到零值，并且由于其可压缩性和弹性抗力，同时还最大地减小冲击震动强度。

15.根据权利要求8或9所述的鞋，其特征在于，由肖氏硬度至少等于35度并且具有几个毫米厚度的可压缩弹性材料构成的减震舒适垫(45，55)直接固定在夹层(7，27，37)上，在弹性薄膜(8)覆盖的区域之外。

16.根据权利要求1到6之一所述的鞋，其特征在于，夹层(7，27，37)是复合材料，其一部分至少是具有单向纤维的原矿物材料构成。

17.根据权利要求1到6之一所述的鞋，其特征在于，夹层(7，27，37)是复合材料，其一部分至少是丝状纤维的原矿物材料构成。

18.根据权利要求1到17之一所述的鞋，其特征在于，弹性薄膜(8)从朝向夹层(7，27，37)的一边开始，具有一个有多个接触点(41)构成的非连续平面，它由开口朝向所述边的多空腔(42)的交叉点所构成。

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