DE10191081B4

DE10191081B4 - Schuhwerk, das eine Blase mit Stützteilen aufweist

Info

Publication number: DE10191081B4
Application number: DE10191081.9T
Authority: DE
Inventors: John F. Swigart
Original assignee: Nike Innovate CV USA
Current assignee: Nike Innovate CV USA
Priority date: 2000-03-16
Filing date: 2001-03-15
Publication date: 2017-06-01
Anticipated expiration: 2021-03-16
Also published as: DE10191081T5; WO2001070063A3; AU2001247430A1; WO2001070063A2; CN1220461C; US6374514B1; CN1386052A

Abstract

Ein fluidgefülltes Polsterteil für eine Schuhsohle, umfassend eine äußere Wandung (13, 15, 17), die ein Fluid enthält, mit mindestens einer verformbaren Vertiefung (14), die in der äußeren Wandung (13, 15, 17) gebildet ist und zur äußeren Oberfläche der äußeren Wandung (13, 15, 17) geöffnet ist, wobei die Vertiefung (14) eine longitudinale und eine laterale Achse aufweist, die auf der äußeren Oberfläche definiert sind sowie eine orthogonale Achse, die senkrecht zur longitudinalen und lateralen Achse ist, wobei die Vertiefung (14) asymmetrisch zu zumindest einer der longitudinalen, lateralen und orthogonalen Achsen ist, um ein bevorzugtes Zusammenfallen und selektives Polstern durch die Form und Anordnung der Vertiefung (14) zu erhalten.

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Schuhwerk, insbesondere ein Polsterteil für eine Schuhsohle. Genauer ist das Polsterteil ein fluidgefüllter Bestandteil, der eine Mehrzahl von Stützteilen aufweist, die so gestaltet sind, daß sie als Reaktion auf Druckbelastung auf unterschiedliche Weise zusammenfallen und verbessertes Verhalten bei Scherung zeigen.
Hintergrund der Erfindung
Es ist erheblicher Aufwand betrieben worden um den Aufbau von Polsterteilen zu verbessern, die fluidgefüllte Blasen benutzen, so wie solche, die in Schuhsohlen verwendet werden so wie sie aus der US 4,934,072 A bekannt sind. Obwohl durch neueste Entwicklung bei Materialien und Herstellungsmethoden fluidgefüllte Blasen sich im Hinblick auf Vielseitigkeit erheblich verbessert haben, verbleiben Probleme, die mit dem Erzielen optimaler Polsterwirkung und Haltbarkeit zusammenhängen.
Einer der Vorteile von gasgefüllten Blasen ist, das Gas als Polstermittel üblicherweise eine höhere Energie-Effizienz aufweist als der offenzellige Schaum der üblicherweise in Sportschuhsohlen verwendet wird. Ein typischer offenzelliger Schaum der für Mittelsohlen-Bestandteile verwendet wird, ist Ethylen-Vinyl-Acetat Copolymer-Schaum (EVA). Bei vielen Sportschuhen besteht die gesamte Mittelsohle aus EVA. Bei einfachen gasgefüllten Blasen ist Gas im allgemeinen innerhalb der Blase verteilt um bei einer Druckbelastung ein gleichförmiges Polsterverhalten zu erzielen. Gasgefüllte Blasen sind darüber hinaus im allgemeinen mit Schaum moderiert um die notwendige Seitenstabilität gegenüber schräg auftretenden Druckbelastungen zu gewährleisten, wie sie bei Aktivitäten auftreten können, die eine Abdrückbewegung erfordern. Darüber hinaus bieten einfache gasgefüllte Blasen keinerlei Mittel zum Einstellen oder Anpassen der Polstercharakteristik um einen weicheren oder steiferen Bereich zu erhalten, wenn dies gewünscht ist. Blasen können so gebildet und aufgepumpt sein, daß separate Kammern mit unterschiedlichen Drücken vorliegen. Solche Blasen sind im US-Patent 5,353,459 von Potter et al. offenbart, dessen Inhalt in die vorliegende Anmeldung durch Bezugnahme mit einbezogen wird.
Das US-Patent 5,572,804 von Skala et al., dessen Inhalt hier mit einbezogen wird, offenbart einen Schuhsohlenbestandteil, der in den oberen und unteren Teilen des Sohlenbestandteils nach innen gerichtete Vertiefungen aufweisen. Stützteile oder Einsätze gewährleisten das kontrollierte Zusammenfallen des Materials um Bereiche für Polsterung und Stabilität der Komponente zu erzeugen. Die Einsätze sind so ausgebildet, daß sie sich in die äußerlich offenen Oberflächen der Vertiefungen erstrecken. Die Vertiefungen können in einem oder beiden der Ober- und Unterteile ausgebildet sein. Die vertieften Teile sind nahe zueinander angeordnet und können miteinander in einer festen oder losen Beziehung in Eingriff gebracht werden. In dem Patent von Skaja sind Vertiefungen im allgemeinen halbkugelförmig und zu einer mittleren orthogonalen Achse symmetrisch. Die äußere Form der Vertiefung, d. h. die Form die an der Oberfläche der Blasenkomponente als Kontur gebildet ist, ist kreisförmig. Die Einsätze haben dieselbe Form wie die Vertiefungen.
Die halbkugelförmigen Vertiefungen und in der Form darin angepaßten Stützteile oder Einsätze reagieren auf Zusammendrücken durch ein zu einem Mittelpunkt symmetrisches Zusammenfallen. Während die halbkugelförmigen Vertiefungen und Einsätze von Skaja einige Veränderungen der Polster-Charakteristik durch Anordnung, Größe und Material ermöglichen, ist nichts vorgesehen zum Beeinflussen oder Steuern des Drucks oder des Zusammenfallens in einer gewünschten Richtung bei Belastung.
Das US-Patent 4,670,995 von Huang, dessen Inhalt hier mit einbezogen wird, offenbart ebenfalls eine Schuhsohlenkomponente, die nach innen gerichtete Vertiefungen aufweist, die in die flexiblen oberen und unteren Hüllen eingeformt sind. Die oberen und unteren Hüllen sind an ihrem äußeren Umfang aneinander angeschlossen und die oberen und unteren Hüllen stoßen aufeinander und sind miteinander verbunden, so daß die obere und untere Hülle beabstandet voneinander gehalten sind und ein abgeschlossenes Luftkissen gebildet wird. Die andeinander anstoßenden Vertiefungen sorgen für einen Grad von vertikaler Unterstützung und Biegung bei steigender Belastung.
Zusätzlich ist die Sohle eines Sportschuhs sehr schweren stoßweisen Druckbelastungen und seitlichen Spannungen unterworfen, abhängig von der Aktivität für die der Schuh ausgelegt ist. Zum Beispiel bringen Platzsportarten wie Tennis und Basketball schnelle Bewegungen von einer Seite zur anderen sowie Springen und Abdrücken mit sich. Die für diese Sportarten ausgelegten Schuhe müssen seitlichen Halt bieten und Sohlen haben, die bei schrägen Belastungen und den zu erwartenden Scherspannungen beständig sind. Für Laufsportarten müssen die Schuhe ebenfalls seitlichen Halt bieten um übermäßige Pronation oder Supination zu vermeiden, sind aber hauptsächlich zyklischer Belastung des Polsterelements unterworfen, die typischerweise mit einem anfänglichen lateralseitigen Fußaufsatz beginnen, auf den natürliche Pronation und dann Supination bis zum Abheben der Zehen folgt. Das Polster-Element eines Laufschuhs wird ebenso Scherbelastungen in lateraler bis medialer Richtung unterworfen sein, wie in der Richtung vom Zeh zur Ferse.
Bei halbkugelförmigen Vertiefungen in der Ober- und Unterseite einer Schuhsohlenkomponente stoßen die Vertiefungen aneinander an und sind miteinander durch Schweißen, Kleben oder andere Mittel verbunden. Die gekrümmten Oberflächen der halbkugelförmigen Vertiefungen die an eine andere Vertiefung angrenzen sind geringfügig abgeflacht um einen Kontaktbereich zu bilden. Der Kontaktbereich oder die Schweißstelle hat ungefähr die Größe der Vertiefungen, und bei halbkugelförmigen Vertiefungen sind die Schweißstellen relativ klein. Folglich sind die Schweißstellen ein schwacher Bereich der Sohlenkomponente, wenn sie Scherbelastungen unterworfen sind, und eine verbesserte Steifigkeit gegenüber Scherung in der Sohle ist für die Beständigkeit gewünscht.
Übersicht über die Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft Schuhwerk und eine Blase für eine Schuhsohle mit bevorzugtem Zusammenfallen und Wiederherstellen. Die Blase der vorliegenden Erfindung kann in einen Sohlenaufbau eines Schuhwerkartikels zur Polsterung einbezogen sein. Die Blase kann ein Fluid bei atmosphärischen Druck oder unter Druckbeaufschlagung enthalten. Die Blase nach der vorliegenden Erfindung ermöglicht bevorzugtes Zusammenfallen und selektives Polstern durch die Form und Anordnung von Vertiefungen oder Trägern und passenden Einsätzen in den oberen und unteren Oberflächen.
Die vorliegende Erfindung überwindet die aufgezählten Probleme des Standes der Technik, darunter die Versagensanfälligkeit unter Scherbelastungen.
Übereinstimmend mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung, wird eine Blase aus einem Sperrmaterial gebildet mit Vertiefungen in der oberen und/oder unteren Oberfläche. Wenn Vertiefungen in beiden Oberflächen gebildet werden, stoßen die Vertiefungen aneinander an und bilden eine gemeinsame Kontaktfläche. Entweder auf der oberen oder unteren Oberfläche der Blase sind die Vertiefungen eiförmig (ovoid), und daher zu mindestens einer Achse asymmetrisch.
Mindestens einige, bevorzugt alle der Vertiefungen nehmen einen Einsatz von entsprechender Form auf. Der Einsatz ist so ausgebildet, daß er bei Druckbelastung zusammenfällt und dann seine Form wiedererlangt. Das Profil jedes Paars aus Einsatz und Vertiefung ist vorzugsweise als ovoider Körper ausgebildet zum bevorzugten Zusammenfallen in einer vorgegebenen Richtung. D. h., daß die beiden Enden des ovoiden Körpers unterschiedliche Steifigkeit gegenüber Zusammendrücken aufweisen. Ein Ende fällt als Reaktion auf eine kleinere Druckbelastung zusammen als das andere Ende. Dies führt zu einem weicheren Gefühl an einem Ende verglichen mit dem anderen Ende. Auf diese Weise können Einsätze und Vertiefungen in einer Blase angeordnet sein um die vorteilhaftesten Reaktions-Charakteristika zu erzielen.
Die Kontaktfläche oder Schweißstelle zwischen aneinander anstoßenden Vertiefungen hat eine größere Oberfläche als die Schweißstellen zwischen den halbkugelförmigen Vertiefungen des Stands der Technik. In der vorliegenden Erfindung sind die Schweißstellen so geformt, daß sie der Form der Einsätze entsprechen, was zur Stabilität und zum besseren Widerstand gegen schräge und exzentrische Belastung beiträgt, die Scherkräfte auf die Schweißstellen einwirken lassen.
Die Blase ist aus Sperrmaterial aufgebaut und zur Anordnung in einer Schuhsohlenbestandteil geeignet geformt. Die Blase hat eine Anzahl von aneinander anstoßenden Vertiefungen zur Aufnahme von Einsätzen. Die Kombinationen aus Einsätzen und Vertiefungen sind in der Blase so angeordnet, daß ein gewünschtes Muster von Polsterung und Unterstützung als Reaktion auf erwartete Druckbelastungen gebildet wird. Das Muster wird unterschiedlich sein, abhängig von der Aktivität für die die Schuhsohle ausgelegt ist.
Schuhwerk nach der vorliegenden Erfindung kann die Blase in jeder Position auf der Länge der Sohle umfassen, und das bevorzugte Zusammenfallen der Vertiefungen und Einsätze ist so angeordnet, daß diejenigen Fußbewegungen berücksichtigt werden, die üblicherweise an diesem Ort der Sohle auftreten, bei der Art von Aktivität für die das Schuhwerk ausgelegt ist. In einem dargestellten Beispiel ist die Blase in der Ferse der Sohle angeordnet und die Vertiefungen und Einsätze sind so angeordnet, daß sie das laterale Aufsetzen der Ferse und die Pronation der Ferse während des Laufens berücksichtigen.
Diese und andere Merkmale und Vorteile der Erfindung können durch die folgende detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung mit Bezug auf die zugehörigen Zeichnungen vollständiger verstanden werden.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist eine perspektivische Ansicht einer Blase am Hinterfuß und eines Einsatzes entsprechend der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine Draufsicht auf die Blase aus 1.
3a ist eine Seitenansicht der Blase aus 1, dargestellt teilweise im Schnitt an den Linien 3a-3a in 2.
3b ist eine Seitenansicht der Blase aus 1, dargestellt teilweise im Schnitt an den Linien 3b-3b in 2.
4a ist eine Draufsicht auf den Einsatz aus 1, von der konvexen Seite gesehen.
4b ist eine Draufsicht auf den Einsatz aus 1, von der konkaven Seite gesehen.
5 ist eine Seitenansicht des Einsatzes von 4a.
6 ist eine Ansicht eines Querschnitts des Einsatzes entlang der Linie 6-6 in 4a.
7 ist eine Frontansicht des Einsatzes aus 4a.
8 ist eine rückseitige Ansicht des Einsatzes aus 4a.
9 ist eine perspektivische Explosionszeichnung eines Schuhwerk-Artikels der die Blase von 2 in der Sohle umfaßt.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
Die vorliegende Erfindung wird mit Bezug auf eine Fersenblase 10 beschrieben, die in den 1–3b gezeigt ist, sowie auf einen Einsatz 12, gezeigt in 1 und 4a–8, und Schuhwerk 80, wie in 9 gezeigt. Mit Bezug auf die 1–3b ist die Blase 10 ein elastomerisches Teil und umfaßt eine obere Oberfläche 13 und untere Oberfläche 14, die voneinander im Abstand angeordnet sind. Die obere Oberfläche 13 und untere Oberfläche 15 sind an ihrem Umfang zueinander gebogen und aneinander anschließend verbunden, wobei sie eine Seitenfläche 17 der Blase 10 bilden. Bevorzugt wird die Blase 10 in herkömmlicher Weise durch Blas-Formen hergestellt.
Die Blase 10 kann aus einer elastischen, thermoplastischen elastomerischen Sperrfolie hergestellt sein, wie Polyester-Polyurethan, Polyether-Polyurethan wie eine gegossene oder extrydierte auf Ester basierende Polyurethan-Folie mit einer Shore ”A”-Härte von 80–95, z. B. Tetra Plastics TPW-250. Andere geeignete Materialien, wie die in dem '156 Patent von Rudy Offenbarten können benutzt werden. Zu den zahlreichen thermoplastischen Urethanen, die besonders brauchbar für die Bildung der Folienschichten sind, befinden sich Urethane wie Pellethane^TM, (ein Markenprodukt der Dow Chemical Company aus Midland, Michigan), Elastollan^®, (eine eingetragene Marke der BASF Corporation) und ESTANE^®, (eine eingetragene Marke der B. F. Goodrich Co.), von denen alle entweder ester- oder auf ether-basierend sind und sich als besonders brauchbar erwiesen haben. Thermoplastische Urethane, basierend auf Polyestern, Polyethern, Polykaprolaktonen und Polykarbonat-Makrogelen können ebenso verwendet werden. Weitere geeignete Materialien könnten thermoplastische Folien mit kristallinem Material umfassen, wie in den US-Patenten 4,936,029 und 5,042,176 von Rudy, deren Inhalt hier durch Bezugnahme einbezogen wird, so wie Polyurethane, die ein Polyester Poliol umfassen, wie im US-Patent 6,013,340 von Bonk et al., dessen Inhalt durch Bezugnahme hier einbezogen wird, offenbart ist; oder eine mehrschichtige Folie die aus zumindest einer Schicht aus elastomerischem thermoplastischem Material und einer Schicht aus Sperrmaterial gebildet ist, das aus einem Copolymer von Ethylen und Vinylalkohol besteht, wie im US-Patent 5,952,065 von Mitchell et al. offenbart ist, dessen Inhalt hier einbezogen wird.
Die Blase 10 weist eine Anzahl von ovoiden Stützvertiefungen 14a, 14b auf, die auf der oberen und unteren Oberfläche in aneinander anstoßender Anordnung vorgesehen sind. Jede Vertiefung 14a, 14b kann als Träger einen Einsatz 12 aufnehmen. Der Einsatz 12 hat eine Form, die mit der zugehörigen Form der Vertiefung ineinander paßt, in der er aufgenommen ist. Wegen dieser paarweise ineinander passenden Beziehung versteht es sich, daß eine Beschreibung der Form des Einen auch das Andere betrifft.
Die Vertiefungen 14a, 14b sind in aneinander anstoßender Weise in der Blase 10 wie in 3a und 3b gezeigt gebildet. Die Kontaktfläche oder Schweißstelle 16 zwischen den aneinander anstoßenden Vertiefungen wird auf halbem Weg in der Tiefe der Blase gebildet. Während 1 nur einen Einsatz 12 über einer einzelnen Vertiefung 14a zeigt, können Einsätze 12 in allen Vertiefungen 14a und 14b angeordnet werden, oder in einer ausgewählten Anzahl von Vertiefungen 14a und 14b, abhängig von der gewünschten und benötigten Unterstützung.
Nur zur Vereinfachung der Erläuterung wird die Geometrie des Einsatzes hierbei mit Bezug auf drei Achsen beschrieben. Diese Achsen sind in 4b dargestellt, die eine Draufsicht auf den Einsatz, gesehen von der konkaven Seite, darstellt. Die konkave Seite des Einsatzes ist die Seite, die nach außen gerichtet ist, wenn der Einsatz mit einer Vertiefung gepaart und darin angeordnet wird, und die konvexe Seite schließt mit der Oberfläche der Vertiefung ab. Manchmal sind diese Seiten des Einsatzes hier als Ober- oder Unterseite beschrieben, entsprechend der in 1 dargestellten Ausrichtung des Einsatzes, wobei diese Beschreibung der Richtungen nur als Vereinfachung des Bezugs dient.
Bezugnehmend auf 4B ist die Longitudinalachse des Einsatzes/der Vertiefung als y-Achse, die laterale Achse als x-Achse und die orthogonale Achse als z-Achse bezeichnet. Die z-Achse ist zur Klarheit in 7 noch einmal bezeichnet.
In der Draufsicht auf den Einsatz 12 ist die Kontur im allgemeinen ovoid oder eiförmig mit bogenförmigen Enden von unterschiedlichen Krümmungsradien. Wie bei einem Ei erscheint das Ende mit dem größeren Krümmungsradius gerundeter, und das Ende mit dem kleinerem Krümmungsradius erscheint spitzer. Zur Vereinfachung des Bezugs werden die Begriffe gerundetes Ende 18 und spitzes Ende 20 im Hinblick auf die Kontur des Einsatzes/der Vertiefung verwendet. Wegen dieser unterschiedlich ausgebildeten Enden sind die Einsätze 12 und Vertiefungen 14a und 14b in der Draufsicht nur zur Längsachse symmetrisch. D. h., daß sie zur lateralen Achse und zur orthogonalen Achse asymmetrisch sind. Dies steht im Kontrast zu den halbkugelförmigen Einsätzen und Vertiefungen des Standes der Technik, die zu allen drei Achsen symmetrisch waren.
Zusätzlich zur Asymmetrie in der Draufsicht zur lateralen Achse ist das Vertikalprofil des Einsatzes und der Vertiefungen ausgelegt mit spezifischer Geometrie, um ein bevorzugtes Zusammenfallen des Einsatzes zu erreichen. Das laterale Vertikalprofil, am besten sichtbar in den 7 und 8, verläuft von halbkreisförmig nahe dem gerundeten Ende 18 bis zu einem Teil eine Elipse beim spitzen Ende 20. Das longitudinale Vertikalprofil des Einsatzes, wie aus den 5 und 6 am besten gesehen werden kann, verläuft von einer fast vertikalen Oberfläche 24, die das Ende der Wandung des spitzen Endes 20 bildet, zu einer am oberen Ende angeordneten Oberfläche 22, die fast flach ist, und endet schließlich am gerundeten Ende 18 als schräge Oberfläche 26, die Teil eines Elipsoiden ist.
Wegen der Besonderheiten seiner Konstruktion fällt der Einsatz, wenn er zusammengedrückt wird, eher am gerundeten Ende 18 zusammen, während das spitze Ende 20 steifer ist. Erhöhte Druckkraft ist notwendig, um das spitze Ende 20 zusammenfallen zu lassen. Für die tragende Person hat dies ein weicheres Gefühl am runden Ende 18 als am spitzen Ende 20 zur Folge. Wenn die Einsätze in der Blase angeordnet werden, kann dieser Unterschied im Kompressionsverhalten benutzt werden, um das Polstern und das Abstützverhalten der Blase zu optimieren. Z. B. sollten an einem bestimmten Ort, an dem plötzliche oder stark zusammendrückende Belastungen erwartet werden, Einsätze 12 mit dem gerundeten Ende 18 angeordnet werden, um den Stoß zu absorbieren durch leichteres Zusammendrücken oder Auslenken, so daß der Benutzer die Polsterung verspürt. D. h., bei einer vorgegebenen Last kann das gerundete Ende 18 stärker ausgelenkt werden, als das spitze Ende 20 und kann bewirken, daß der Stoß über einen längeren Zeitraum verteilt wird, was eine geringere Stoßkraft am Fuß des Trägers zur Folge hat. Das gerundete Ende 18 ermöglicht so eine verbesserte Polsterwirkung gegenüber dem spitzen Ende 20, während das spitze Ende 20 gegenüber dem gerundeten Ende 18 erhöhte Stabilität bietet.
In der bevorzugten Ausführungsform ist die Fersenblase 10, 2, für einen linken Laufschuh ausgelegt, und das seitliche hintere Ende 27 und das hintere Ende 28 nehmen üblicherweise den anfänglichen Stoß beim Aufsetzen des Fußes auf. Vertiefungen und Einsätze sind mit runden Enden 18 nahe dem seitlichen hinteren Ende 27 und dem hinteren Ende 28 angeordnet, so daß sie beim Aufsetzen der Ferse zusammenfallen und den Träger polstern, während die spitzen Ende 20, die steifer sind, in Richtung auf die Mitte der Fersenblase 10 gerichtet sind, um die Last zu stabilisieren und zu stützen. Entlang des weiter vorderen Seitenrandes und des mittleren Randes der Fersenblase 10 sind die Vertiefungen und Einsätze mit ihren spitzen Enden nahe an den Rändern angeordnet, und die runden Enden sind auf die Mitte hin gerichtet. Da die spitzen Enden 20 steifer sind, führt dieser Aufbau zu lateraler und medialer Stabilität, um übermäßige Pronation oder Supination zu vermeiden, bei verbesserter Polsterwirkung der gerundeten Enden 18 im mittleren Fersenbereich unter dem Kalcaneus.
9 ist eine perspektivische Explosionszeichnung eines Schuhwerk-Artikels, eines Schuhs 80, der eine Fersenblase 10 umfaßt. Der Schuh 80 besteht aus einem Obermaterial 75, das den Fuß des Trägers bedeckt und einem Sohlenaufbau 85. Der Sohlenaufbau 85 umfaßt eine Innensohle oder Brandsohle 70, die ins Obermaterial 75 eingesetzt ist, eine Mittelsohle 60, die unten an das Obermaterial 75 angebracht ist, und eine Laufsohle 65, die unten an der Mittelsohle 60 angebracht ist. Die Blase 10, mit einem oder mehreren Einsätzen 12 (von denen nur einer gezeigt ist), wird bevorzugt, wie zeichnerisch dargestellt, im Sohlenaufbau aufgenommen. Die Blase 10 kann durch irgendeine bekannte Technik, wie Schaum-Umkapseln oder Einsetzen in einen ausgeschnittenen Bereich einer Schaum-Mittelsohle eingebunden werden. Eine geeignete Technik zum Schaum-Umkapseln ist offenbart im US-Patent 4,219,945 von Rudy, das hier durch Bezugnahme einbezogen wird.
Blasen können basierend auf den Prinzipien, die bei der Auslegung der Fersenblase 10 angewendet wurden, für verschiedene Aktivitäten angepaßt werden. Die runden Enden sind dort angeordnet, wo hohe Belastungen auftreten, und die spitzen Enden sind angeordnet, wo Stabilität gewünscht ist.
Ein anderer zur Stabilität und Haltbarkeit der Blase beitragender Faktor ist die relative Größe und Form der Kontaktflächen 16 zwischen aneinander anstoßenden Vertiefungen. Die abgeflachten obersten Oberflächen 22 bringen eine große Oberfläche auf, um die obere und untere Oberfläche der Blase zusammenzuschließen. Die relativ großen Schweißstellen oder Kontaktflächen sind gegen Scherversagen aufgrund schräger Druckbelastung beständiger und ermöglichen auch die Anordnung der ovoiden Vertiefungen näher am Rand der Blase, als die halbkugelförmigen Vertiefungen des Standes der Technik, da die tiefer gezogenen Enden der ovoiden Vertiefungen die Schweißstellen näher am Rand der Blase platzieren. Wie aus den Zeichnungen ersichtlich, sind die Schweißstellen so geformt, wie der Form der ovoiden Kontur entspricht. Dies trägt zur Stabilität und Haltbarkeit der Blase bei, da schräge Belastungen die Scherkräfte an die Blase weitergeben, entweder entlang der Längsachse oder der Querachse der Schweißstellen aufgebracht werden. Bei jeder Ausrichtung bringen die ovoiden Schweißstellen einen erhöhten widerstand gegenüber Scherversagen auf, gegenüber den kreis- oder punktförmigen Schweißstellen bei herkömmlichen halbkugelförmigen Vertiefungen.
Die Blase 10 kann abgeschlossen sein, um Luft oder ein anderes Fluid bei Umgebungsdruck zu enthalten oder sie kann mit einem geeigneten Fluid druckbeaufschlagt sein, z. B. Hexafluorethan, Schwefel-Hexafluorid, Stickstoff, Luft oder andere Gase wie die in den vorbezeichneten Patenten '156, '945 , '029 , oder '176 Patenten von Rudy, oder den '065 Patent von Mitchell et al. Wenn es druckbeaufschlagt ist, kann das Fluid oder Gas durch einen Aufblasschlauch 11 in herkömmlicherweise in die Blase 10 gebracht werden, mittels einer Nadel oder eines hohlen Schweißwerkzeugs. Nach dem Aufblasen kann die Blase am Anschlußpunkt des Blasenkörpers 12 und des Aufblasschlauchs 11 abgeschlossen sein, und der Rest des Schlauchs 11 kann abgeschnitten werden. Alternativ kann der Schlauch 11 mit dem hohlen Schweißwerkzeug um den Aufblaspunkt herum abgeschlossen werden.
Einer der Faktoren, die das Reaktionsverhalten der Einsätze beeinflußt, ist das Material, aus dem sie hergestellt sind. Das Verständnis der physikalischen Eigenschaften der Einsätze beginnt mit dem Verständnis der Rolle und des Verhaltens von Gas in Blasenkomponenten von Schuhsohlen. Gas als Polstermaterial ist energie-effizient. D. h., daß es sich nach dem Zusammendrücken schnell wieder erholt. In der Blase nach der vorliegenden Erfindung reduziert das Volumen, das durch die Vertiefungen aufgenommen wird, das Gesamtvolumen von Gas in der Blase. Da Gas, als energie-effizientes Medium, zugunsten der Vertiefungen entfernt wird, müssen die Einsätze ebenfalls energie-effizient sein, um eine Polstercharakteristik aufzuweisen, die der von Gas ähnelt. Die Einsätze sind bevorzugt aus einem Material mit hoher Energie-Effizienz gefertigt, d. h. geringe Hystereseverluste in dem Material erlauben ihm, schnell und ohne Energieverlust in den ungedehnten Zustand zurückzukehren.
In der bevorzugten Ausführungsform besteht die Blase aus Polyurethanfolie und die Einsätze sind aus nylon-basiertem Polymer, wie Pebax 3533, hergestellt von Atochem, Paris, Frankreich. Nylon-basierte Polymere, wie Pebax sind energieeffizient und erholen sich nach Deformation schnell wieder. Mit der Kombination von Gas in der Blase und den Einsätzen ist das Verhalten der Blase nach der vorligenden Erfindung näherungsweise 80% mechanisch und 20% pneumatisch.
Unter den Parametern bei der Auslegung der Einsätze ist der empfindlichste Parameter zur Änderung und Einstellung des Reaktionsverhaltens die Dicke. Die Dicke ist durch die erwartete Belastung und die Arten von Belastungen, ob sporadisch oder zyklisch, bestimmt. Z. B. sind die Einsätze für einen Basketballschuh dicker, als die für einen Laufschuh, weil Basketballspieler im allgemeinen schwerer sind und das fünffache ihres Körpergewichts beim Springen als Belastung aufbringen, während Läufer im allgemeinen leichter sind und nur eine Belastung vom zwei- bis dreifachen ihres Körpergewichts aufbringen. Für verschiedene Sportarten ist ein typischer Bereich von Dicken zwischen 0,5 und 3,0 mm.
Aus der vorhergehenden detaillierten Beschreibung ist ersichtlich, daß eine Anzahl von Änderungen, Anpassungen und Abwandlungen existiert, die für Fachleute naheliegen. Es ist jedoch beabsichtigt, daß all diese Abweichungen, die den Gedanken der Erfindung nicht verlassen, als in deren Bereich liegend angesehen werden, der allein durch die anliegenden Ansprüche abgegrenzt wird.

Claims

Ein fluidgefülltes Polsterteil für eine Schuhsohle, umfassend eine äußere Wandung (13, 15, 17), die ein Fluid enthält, mit mindestens einer verformbaren Vertiefung (14), die in der äußeren Wandung (13, 15, 17) gebildet ist und zur äußeren Oberfläche der äußeren Wandung (13, 15, 17) geöffnet ist, wobei die Vertiefung (14) eine longitudinale und eine laterale Achse aufweist, die auf der äußeren Oberfläche definiert sind sowie eine orthogonale Achse, die senkrecht zur longitudinalen und lateralen Achse ist, wobei die Vertiefung (14) asymmetrisch zu zumindest einer der longitudinalen, lateralen und orthogonalen Achsen ist, um ein bevorzugtes Zusammenfallen und selektives Polstern durch die Form und Anordnung der Vertiefung (14) zu erhalten.
Fluidgefülltes Polsterteil nach Anspruch 1, wobei die Vertiefung (14) asymmetrisch zur lateralen und zur orthogonalen Achse ist.
Fluidgefülltes Polsterteil nach Anspruch 1, zusätzlich umfassend eine Mehrzahl von verformbaren Vertiefungen (14) in der äußeren Wandung (13, 15, 17) des Polsterteils.
Fluidgefülltes Polsterteil nach Anspruch 1, wobei die Vertiefung (14) in einer oberen Oberfläche (13) der äußeren Wandung (13, 15, 17) angeordnet ist und eine entsprechende Vertiefung (14) in einer unteren Oberfläche (15) der äußeren Wandung (13, 15, 17) angeordnet ist, so daß sie gegen die Vertiefung (14) auf der oberen Oberfläche (13) stößt.
Fluidgefülltes Polsterteil nach Anspruch 4, wobei die aufeinanderstoßenden Vertiefungen (14) an der Kontaktfläche (16) verbunden sind.
Fluidgefülltes Polsterteil nach Anspruch 5, wobei die Kontaktfläche (16) eine Form bildet, die einer Form der Vertiefung (14) an der Oberfläche des Polsterteils entspricht.
Fluidgefülltes Polsterteil nach Anspruch 4, zusätzlich umfassend eine Vielzahl von aneinanderanstoßenden Vertiefungen (14), die in der oberen und unteren Oberfläche (13, 15) des Polsterteils angeordnet sind.
Fluidgefülltes Polsterteil nach Anspruch 1, wobei die Vertiefung (14) an der äußeren Oberfläche eine ovoide Form bildet mit ersten und zweiten Enden (18, 20), wobei das erste Ende (18) bei niedrigerer Druckbelastung verformbar ist, als das zweite Ende (20).
Fluidgefülltes Polsterteil nach Anspruch 8, wobei die ovoide Form am ersten Ende (18) einen ersten Bogen und am zweiten Ende (20) einen zweiten Bogen umfaßt, wobei der erste Bogen einen Krümmungsradius aufweist, der größer ist als der des zweiten Bogens.
Fluidgefülltes Polsterteil nach Anspruch 8, wobei die Vertiefung (14) am zweiten Ende (20) tiefer gezogen ist als am ersten Ende (18), so daß eine stärker vertikale Oberfläche am zweiten Ende (20) entsteht, um ein steiferes Verhalten bei Druckbelastung zu erreichen.
Fluidgefülltes Polsterteil nach Anspruch 8, zusätzlich umfassend eine Mehrzahl von Vertiefungen (14).
Fluidgefülltes Polsterteil nach Anspruch 11, wobei die Vertiefungen (14) in einer oberen Oberfläche (13) des Polsterteils und entsprechende Vertiefungen (14) in einer unteren Oberfläche (15) des Polsterteils so angeordnet sind, daß sie mit den Vertiefungen (14) in der oberen Oberfläche (13) zusammenstoßen.
Fluidgefülltes Polsterteil nach Anspruch 12, wobei die aneinanderanstoßenden Vertiefungen (14) an einer Kontaktfläche (16) verbunden sind.
Fluidgefülltes Polsterteil nach Anspruch 13, wobei die Kontaktfläche (16) von ovoider Form ist.
Fluidgefülltes Polsterteil nach Anspruch 11, ausgebildet, so daß es in den Fersenbereich einer Sohle (85) eines Schuhwerk-Artikels eingesetzt werden kann, wobei auf einer lateralen Fersenseite das erste Ende von mindestens einer der Vertiefungen (14) angrenzend an eine äußere Seite des Polsterteils angeordnet ist.
Fluidgefülltes Polsterteil nach Anspruch 1 in Kombination mit einem Schuhwerk-Artikel, umfassend ein Obermaterial (75) und eine Sohle (80), die am Obermaterial (75) angebracht ist, wobei das fluidgefüllte Polsterteil Teil der Sohle (85) ist.
Ein elastisches Stützteil (12) zur Einfügung in ein fluidgefülltes Polsterteil einer Schuhsohle (85), wobei das Stützteil (12) aus einem elastischen Material gebildet ist und unter Druckbelastung verformbar ist und nach Entfallen der Druckbelastung im wesentlichen seine ursprüngliche Form wieder annimmt, wobei das Stützteil (12) in einer Vertiefung (14a, 14b) einer äußeren Oberfläche (13, 14) des elastischen Materials einer Blase (10) ausgebildet ist, wobei die Vertiefung eine longitudinale und eine laterale Achse aufweist, die auf der äußeren Oberfläche definiert sind sowie eine orthogonale Achse, die senkrecht zur longitudinalen und lateralen Achse ist, wobei die Vertiefung asymmetrisch zu zumindest einer der longitudinalen, lateralen und orthogonalen Achsen ist, um ein bevorzugtes Zusammenfallen und selektives Polstern durch die Form und Anordnung der Vertiefung zu erhalten.
Stützteil nach Anspruch 17, wobei die Vertiefung des Stützteils (12) asymmetrisch zur lateralen und zur orthogonalen Achse ist.
Stützteil nach Anspruch 17, wobei das Stützteil (12) eine ovoide Form mit ersten und zweiten Enden (18, 20) ausbildet, wobei das erste Ende (18) bei geringerer Druckbelastung verformbar ist als das zweite Ende (20).
Stützteil nach Anspruch 19, wobei die ovoide Form am ersten Ende (18) einen ersten Bogen und am zweiten Ende (20) einen zweiten Bogen umfaßt, wobei der erste Bogen einen Krümmungsradius aufweist, der größer als der des zweiten Bogens ist.
Stützteil nach Anspruch 19, wobei das Stützteil (12) am zweiten Ende (20) tiefer gezogen ist als am ersten Ende (18), so daß eine stärker vertikale Oberfläche am zweiten Ende (20) entsteht, um ein steiferes Verhalten gegenüber Druckbelastung zu erreichen.
Stützteil nach Anspruch 17 in Kombination mit einem fluidgefüllten Polsterelement und einem Schuhwerk-Artikel, wobei das Stützteil (12) in eine Vertiefung (14) in dem fluidgefüllten Polsterteil eingesetzt ist und das fluidgefüllte Polsterteil Teil einer Sohle des Schuhwerk-Artikels ist.
Teil einer Sohle eines Schuhwerk-Artikels, umfassend: – ein fluidgefülltes Polsterteil, gebildet aus einer äußeren Wandung (13, 15, 17), die ein Fluid enthält, mit einer Vertiefung (14) in der äußeren Oberfläche der äußeren Wandung; und – ein elastisches Stützteil (12) von einer Form, die der Vertiefung (14) entspricht, wobei das Stützteil (12) so ausgebildet ist, daß es in der Vertiefung (14) passend aufgenommen ist, wobei die passende Vertiefung (14) und das Stützteil (12) eine aneinander angepaßte Form ausbilden mit einer longitudinalen und einer lateralen Achse auf einer Oberfläche des Polsterteils und einer orthogonalen Achse, die senkrecht zu den longitudinalen und lateralen Achsen ist, wobei die aneinander passende Form asymmetrisch zu mindestens einer der longitudinalen, lateralen und orthogonalen Achsen ist, um ein bevorzugtes Zusammenfallen und selektives Polstern durch die Form und Anordnung der Vertiefung und des Stützteils zu erhalten.
Teil einer Sohle nach Anspruch 23, wobei die angepaßte Form asymmetrisch zur lateralen und zur orthogonalen Achse ist.
Teil einer Sohle nach Anspruch 23, zusätzlich umfassend eine Mehrzahl von Vertiefungen (14) und Stützteilen (12), um eine Mehrzahl von aneinander angepaßten Formen zu bilden.
Teil einer Sohle nach Anspruch 23, wobei die Vertiefung (14) und das Stützteil (12) in einer oberen Oberfläche (13) des Teils der Sohle, eine zugehörige Vertiefung (14) und ein Stützteil (12) in einer unteren Oberfläche (15) des Teils der Sohle angeordnet sind und die Vertiefung (14) in der oberen Oberfläche (13) mit der Vertiefung (14) in der unteren Oberfläche (15) zusammenstößt.
Teil einer Sohle nach Anspruch 26, wobei die aneinander anstoßenden Vertiefungen (14) an einer Kontaktfläche (16) verbunden sind.
Teil einer Sohle nach Anspruch 27, wobei die Kontaktfläche (16) eine Form bildet, die der aneinander angepaßten Form entspricht.
Teil einer Sohle nach Anspruch 26, zusätzlich umfassend eine Mehrzahl von passenden Vertiefungen (14) in der oberen und unteren Oberfläche des Teils der Sohle mit darin angeordneten aneinander angepaßten Stützteilen (12).
Teil einer Sohle nach Anspruch 23, wobei die Vertiefung (14) eine ovoide Form an einer äußeren Oberfläche der Vertiefung ausbildet, mit ersten (18) und zweiten Enden (20), wobei das erste Ende (18) bei niedrigerer Druckbelastung verformbar ist, als das zweite Ende (20).
Teil einer Sohle nach Anspruch 30, wobei die ovoide Form am ersten Ende (18) einen ersten Bogen, und am zweiten Ende (20) einen zweiten Bogen umfaßt, wobei der erste Bogen einen Krümmungsradius aufweist, der größer ist, als der des zweiten Bogens.
Teil einer Sohle nach Anspruch 30, wobei die Vertiefung am zweiten Ende (20) tiefer gezogen ist, als am ersten Ende (18), so daß sich eine stärker vertikale Oberfläche ergibt, so daß ein steiferes Verhalten bei Druckbelastung erzielt wird.
Teil einer Sohle nach Anspruch 30, zusätzlich umfassend eine Vielzahl von Vertiefungen (14) und daran angepaßten Stützteilen (12).
Teil einer Sohle nach Anspruch 30, wobei die Vertiefung (14) in einer oberen Oberfläche (13) des fluidgefüllten Polsterteils angeordnet ist und eine zugehörige Vertiefung in einer unteren Oberfläche (15) des fluidgefüllten Polsterteils angeordnet ist, so daß sie mit der Vertiefung (14) in der oberen Oberfläche (13) zusammenstößt.
Teil einer Sohle nach Anspruch 34, wobei die aneinander anstoßenden Vertiefungen (14) an einer Kontaktfläche (16) verbunden sind.
Teil einer Sohle nach Anspruch 35, wobei der Kontaktbereich (16) eine ovoide Form bildet.
Teil einer Sohle nach Anspruch 33, so ausgebildet, daß er geeignet ist, im Fersenbereich einer Sohle (85) eines Schuhwerk-Artikels eingesetzt zu werden, wobei auf einer lateralen Fersenseite das erste Ende von mindestens einer der Vertiefungen (14) angrenzend an eine äußere laterale Fersenseite des Teils der Sohle angeordnet ist.
Teil einer Sohle nach Anspruch 23, in Kombination mit einem Schuhwerk-Artikel, umfassend ein Obermaterial (75) und einen Sohlenaufbau (85), der am Obermaterial (75) angebracht ist, wobei der Teil der Sohle Teil des Sohlenaufbaus (85) ist.
Teil einer Sohle (85) eines Schuhwerk-Artikels, umfassend: – ein fluidgefülltes Polsterteil gebildet aus einer äußeren Wandung (13, 15, 17), die ein Fluid enthält, mit einer Mehrzahl von paarweise vorhandenen ovoiden Vertiefungen (14) in der äußeren Wandung (13, 15, 17) die zu gegenüberliegend angeordneten Oberflächen des Teils geöffnet sind, wobei die paarweise vorhandenen Vertiefungen (14) aneinander anstoßen und miteinander an einer Kontaktfläche (16) verbunden sind; und – eine Mehrzahl von entsprechend geformten Einsätzen (12), die in den Vertiefungen (14) passend angeordnet sind, wobei die Vertiefungen (14) und Einsätze (12) bei Druckbelastung verformbar sind und im unbelasteten Zustand im wesentlichen ihre ursprüngliche Form wieder annehmen, – wobei die ovoide Vertiefung (14) eine longitudinale, laterale und orthogonale Achse an einer äußeren Oberfläche des Polsterteils definiert, wobei die ovoide Vertiefung (14) asymmetrisch zu mindestens einer der longitudinalen, lateralen und orthogonalen Achse ist, – wobei die ovoiden Vertiefungen (14) jeweils ein erstes und ein zweites Ende (18, 20) umfassen, wobei das erste Ende (18) durch geringere Druckbelastung verformbar ist als das zweite Ende (20), – wobei das erste Ende (18) einen ersten Bogen und das zweite Ende (20) einen zweiten Bogen umfaßt, wobei der erste Bogen einen Krümmungsradius aufweist, der größer ist, als der des zweiten Bogens, und – wobei die ovoiden Vertiefungen (14) am zweiten Ende (20) tiefer gezogen sind, als am ersten Ende (18), so daß sich am zweiten Ende (20) ein steiferes Verhalten gegenüber Verformung ergibt.
Teil einer Sohle nach Anspruch 39, in Kombination mit einem Schuhwerk-Artikel, umfassend ein Obermaterial (75) und einen Sohlenaufbau (85), der am Obermaterial (75) angebracht ist, wobei der Teil der Sohle Teil des Sohlenaufbaus (85) ist.
Ein Schuhwerk-Artikel umfassend: – ein Obermaterial (75) zum Bedecken mindestens eines Teils des Fußes eines Trägers; – eine Sohle (85), die am Obermaterial (75) angebracht ist, wobei die Sohle umfaßt: – ein fluidgefülltes Polsterteil, gebildet aus einer äußeren Wandung (13, 15, 17), die ein Fluid enthält, mit einer Mehrzahl von paarweise angeordneten ovoiden Vertiefungen (14) in der äußeren Wand, die zu gegenüberliegenden Oberflächen des Teils offen sind, wobei die paarweise angeordneten Vertiefungen (14) aneinander anstoßen und miteinander in einer ovoiden Kontaktfläche (16) verbunden sind; und – eine Mehrzahl von entsprechend geformten Einsätzen (12), die passend in den Vertiefungen (14) angeordnet sind, wobei die Vertiefungen (14) und Einsätze (12) bei Druckbelastung verformbar sind und im unbelasteten Zustand im wesentlichen ihre ursprüngliche Form wieder annehmen, – wobei die ovoiden Vertiefungen (14) jeweils ein erstes und ein zweites Ende (18, 20) umfassen, wobei das erste Ende (18) bei niedriger Druckbelastung verformbarer ist als das zweite Ende (20), – wobei das erste Ende (18) einen ersten Bogen umfaßt, und das zweite Ende (20) einen zweiten Bogen umfaßt, wobei der erste Bogen einen Krümmungsradius aufweist, der größer ist, als der des zweiten Endes, und – wobei die ovoiden Vertiefungen (14) am zweiten Ende (20) tiefer gezogen sind, als am ersten Ende (18), so daß sich am zweiten Ende (20) ein steiferes Verhalten gegenüber Verformungen ergibt.
Schuhwerk-Artikel nach Anspruch 41, wobei das Polsterteil im Fersenbereich der Sohle (85) angeordnet ist, und an einer lateralen Fersenseite das erste Ende mindestens einer der paarweise angeordneten ovoiden Vertiefungen (14) nahe einer äußeren lateralen Fersenseite der Sohle angeordnet ist.