DE68921111T2

DE68921111T2 - Sports shoe with insert.

Info

Publication number: DE68921111T2
Application number: DE68921111T
Authority: DE
Inventors: Jack Curley; Lawrence Selbiger; Jerry D Stubblefield; James Kai Tong
Original assignee: Avia Group International Inc
Current assignee: American Sporting Goods Corp
Priority date: 1988-07-29
Filing date: 1989-07-28
Publication date: 1995-09-14
Anticipated expiration: 2009-07-29
Also published as: EP0352807A3; EP0352807B1; EP0352807A2; DE68921111D1; WO1990001276A1; JPH03500377A; CA1336131C

Description

Die Erfindung betrifft allgemein Sportschuhe und insbesondere eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Erzeugen einer verbesserten Haltbarkeit, einer erhöhten Stabilität und eines erhöhten Rückprallvermögens von Sportschuhen.The invention relates generally to athletic shoes and, more particularly, to an apparatus and method for producing improved durability, increased stability and increased rebound of athletic shoes.

Seit kurzem wird verstärkt versucht, einen Schuh bereitzustellen, der sowohl bequem als auch anatomisch vorteilhaft ist, wobei zahlreiche Ideen mit verschiedenen Wirksamkeitsgraden entstanden. Die meisten dieser Ideen sind nur Variationen von seit Jahren existierenden Ideen. In der Vergangenheit wurden zahlreiche Versuche unternommen, die Dämpfung und die Kontrolle eines Sportschuhs durch Modifizieren der Mittelsohle, die dasjenige Material ist, das im allgemeinen über einer Außen- oder Laufsohle angeordnet ist, zu verbessern. Die Entwicklung der Mittelsohle führte zu Schuhen, bei denen die Physiologie des Fußes berücksichtigt wird. Die zahlreichen Versuche zum Erreichen einer sehr guten Dämpfung in Sportschuhen führten zu drei breiten Entwicklungskategorien, von denen zwei die Mittelsohle direkt betreffen.Recently, there has been an increased effort to provide a shoe that is both comfortable and anatomically advantageous, and numerous ideas have emerged with varying degrees of effectiveness. Most of these ideas are just variations on ideas that have existed for years. In the past, numerous attempts have been made to improve the cushioning and control of an athletic shoe by modifying the midsole, which is the material that is generally placed over an outsole or outsole. The development of the midsole has led to shoes that take into account the physiology of the foot. The numerous attempts to achieve very good cushioning in athletic shoes have led to three broad categories of development, two of which directly affect the midsole.

Bei der ersten breiten Kategorie werden verschiedene Materialien und Zusammensetzungen für die Mittelsohle verwendet, um die Dämpfung zu verbessern und eine wirksame Fußkontrolle zu erreichen. Beispielsweise können Materialien mit verschiedenem Festigkeitgrad verwendet werden, um eine Dämpfung und eine Fußkontrolle zu erreichen, oder verschiedene Vorrichtungen können in die Mittelsohle eingebettet werden, um die Dämpfung zu verbessern. Ein derartiger Schuh hat den Nachteil einer kurzen Lebensdauer, weil die zum Bilden der Mittelsohle verwendeten Materialien verschleißen. Weil bei vielen Schuhen nur Ethylen-Vinyl-Acetat (EVA) oder Polyurethan (PU) zum Dämpfen verwendet wird, können die Zellen dieser Schäume aufgelöst bzw. zerstört werden, wodurch die Brauchbarkeit des Schuhs vermindert wird.The first broad category uses different materials and compositions for the midsole to improve cushioning and achieve effective foot control. For example, materials with different degrees of firmness can be used to achieve cushioning and foot control, or different devices can be embedded in the midsole to improve cushioning. Such a shoe has the disadvantage of a short lifespan because the materials used to form the midsole wear out. Because many shoes only use ethylene vinyl acetate (EVA) or polyurethane (PU) for cushioning, the cells these foams are dissolved or destroyed, thereby reducing the usability of the shoe.

Bei der zweiten Kategorie von Vorrichtungen werden in die Mittelsohle eingefügte pneumatische Vorrichtungen verwendet. Ein Beispiel einer solchen Vorrichtung wird in der US-A-545705 von McDonald, beschrieben. Die Vorrichtung von McDonald ist eine in den Absatz eines Schuhs eingebettete elastische, luftgefüllte Dämpfungsvorrichtung, durch die eine Dämpfung erreicht wird. Eine ähnliche Vorrichtung wird in der US-A-1498838 von Harrison Jr. beschrieben, wobei mehrere in der Mittelsohle angeordnete Schlauch- oder Rohrelemente verwendet werden. Diese Rohrelemente werden über ein Ventil aufgeblasen, um einen höheren Druck als den Umgebungsdruck zu erhalten. Diese Rohrelemente in der Vorrichtung von Harrison Jr. werden aus einem flexiblen inelastischen Material hergestellt.The second category of devices uses pneumatic devices inserted into the midsole. An example of such a device is described in US-A-545705 to McDonald. The McDonald device is an elastic, air-filled cushioning device embedded in the heel of a shoe, by which cushioning is achieved. A similar device is described in US-A-1498838 to Harrison Jr., using a number of hose or tube elements arranged in the midsole. These tube elements are inflated via a valve to obtain a pressure higher than the ambient pressure. These tube elements in the Harrison Jr. device are made of a flexible inelastic material.

Durch das Einschließen von Gas in die Mittelsohle eines Schuhs ergeben sich zahlreiche Nachteile. Es ist überaus schwierig und teuer, Gas in ein Material einzuschließen. Es ist beispielsweise weitaus einfacher, ein Stück eines herkömmlichen Mittelsohlenmaterials, wie beispielsweise Ethylen-Vinyl-Acetat (EVA) zu einer gewünschten Form zuzuschneiden, als einen Behälter anzufertigen, in dem unter Überdruck stehende Luft oder ein anderes Gas eingeschlossen ist. Das Problem der Diffusion von Gas aus einem Behälter kann durch die Verwendung eines Gases mit großen Molekülen als eingeschlossenes Gas etwas verringert werden. Die Verwendung eines solchen Gases ist teuer, wodurch die Herstellungskosten eines solchen Schuhs erhöht werden.There are many disadvantages to enclosing gas in the midsole of a shoe. It is extremely difficult and expensive to enclose gas in a material. For example, it is far easier to cut a piece of a conventional midsole material, such as ethylene vinyl acetate (EVA), into a desired shape than it is to make a container in which pressurized air or another gas is enclosed. The problem of diffusion of gas from a container can be somewhat reduced by using a gas with large molecules as the encased gas. The use of such a gas is expensive, increasing the cost of manufacturing such a shoe.

Bei Mittelsohlen mit unter Überdruck stehendem Gas ergibt sich außerdem ein Problem beim Durchstechen des Materials. Obwohl dieses Problem durch eine sorgfältige Materialauswahl etwas verringert werden kann, bleibt das Problem des Durchstechens trotzdem bestehen, wobei beim Lösen dieses Problems zusätzliche Herstellungskosten entstehen können. Ein weiterer wesentlicher Nachteil bei einem derartigen Schuh liegt darin, daß der Druck des Gases im umgebenden Behälter temperaturabhängig ist. Dadurch ändert sich die Steifigkeit des Schuhs, wenn der Schuh erwärmt wird. Ähnlicherweise kann der Schuh bei kalten und bei warmen Temperaturen unterschiedlich reagieren. Außerdem sind die Mittelsohlen höhenabhängig, d.h., daß der Schuh abhängig von der Höhe, in der er verwendet wird, unterschiedliche Stütz- oder Trageeigenschaften aufweist.Midsoles with pressurized gas also present a problem with punctures. Although this problem can be reduced somewhat by careful material selection, the problem of punctures still remains and solving this problem may incur additional manufacturing costs. Another major disadvantage of such a shoe is that the pressure of the gas in the surrounding container is temperature dependent. This causes the stiffness of the shoe to change when the shoe is heated. Similarly, the shoe may react differently in cold and warm temperatures. In addition, the midsoles are height dependent, meaning that the shoe has different support or wearing properties depending on the height at which it is used.

Die Hinterfußkontrolle und -stabilität ist ein anderes Problem, das bei Schuhen mit in der Mittelsohle eingeschlossenem Gas auftritt. Mit einfachen Worten ausgedrückt sind Mittelsohlen mit Gaseinschluß oft zu weich, um einen geeigneten Halt zu gewährleisten.Rearfoot control and stability is another problem that occurs with shoes that have gas trapped in the midsole. In simple terms, midsoles that have gas trapped are often too soft to provide adequate support.

Hinsichtlich der großen Anzahl von mit Mittelsohlen mit Gaseinschluß verbundenen Problemen ist es sehr wichtig Alternativen zu finden, durch die sowohl eine geeignete Dämpfung als auch eine geeignete Stabilität und ein geeigneter Halt erreicht wird. Solche Alternativen müssen wirtschaftlich sein und die bei der Technologie der eingebetteten Rohre auftretenden Probleme eliminieren, ohne die Dämpfungswirkung zu vermindern.Given the large number of problems associated with gas-entrained midsoles, it is very important to find alternatives that provide both adequate cushioning and stability and support. Such alternatives must be economical and eliminate the problems associated with embedded tube technology without reducing the cushioning effect.

Die dritte breite Kategorie von Vorrichtungen zum Verbessern der Dämpfung eines Schuhs umfassen Vorrichtungen, durch die eine Außen- oder Laufsohle modifiziert wird. Eine Laufsohle wird typischerweise aus einem Material, wie beispielsweise Gummi, Polyurethan (PU), Thermoplastgummi (z.B. EVA) und ähnlichen Materialien, hergestellt. Diese Materialien werden für Laufsohlen ausgewählt, weil sie verschleißfest sind. Typischerweise weisen diese Materialien sehr gute Memory- oder Erinnerungseigenschaften auf. D.h., wenn das Laufsohlenmaterial entweder durch Druck- oder Biegekräfte verformt wird, tendiert es dazu, wieder in seine ursprüngliche Form zurückzukehren. Das beste Beispiel eines in diese dritte breite Kategorie fallenden Schuhs ist in der US-A- 4372058 von Stubblefield dargestellt, worin eine Laufsohle beschrieben wird, in der der Umfang des Absatzes der Laufsohle den übrigen Teil des Absatzes der Laufsohle bezüglich des Bodens beabstandet hält. Dieser Aufbau ist als freitragende bzw. Cantilever-Laufsohle bekannt. Der freitragende Aufbau unterstützt das Umleiten bzw. Neuausrichten der vertikalen Kräfte, während die Energierückführung zu einem Läufer verbessert wird.The third broad category of devices for improving the cushioning of a shoe includes devices that modify an outsole or outsole. An outsole is typically made of a material such as rubber, polyurethane (PU), thermoplastic rubber (e.g. EVA) and similar materials. These materials are selected for outsoles because they are wear resistant. Typically, these materials have very good memory properties. That is, when the outsole material is deformed by either compressive or bending forces, it tends to return to its original shape. The best example of a shoe falling into this third broad category is shown in US-A-4372058 to Stubblefield, which describes an outsole in which the periphery of the heel of the outsole keeps the remainder of the heel of the outsole spaced apart from the ground. This structure is known as a cantilevered or cantilever outsole. The cantilevered structure helps redirect or realign vertical forces while improving energy return to a runner.

Im vorstehend erwähnten Patent von Stubblefield wird eine Laufsohle mit mehreren Ansätzen oder Hebeln bereitgestellt, die sich vom Umfang der Unterseite der Laufsohle erstrecken. Diese Ansätze sind so aufgebaut, daß die auf die Laufsohle ausgeübten vertikalen Kräfte umgeleitet bzw. neu ausgerichtet werden, so daß die Kräfte mindestens eine horizontale Komponente aufweisen, wodurch die Belastungen auf den Läufer verringert werden. Durch das Patent von Stubblefield wird ein Schuh bereitgestellt, durch den sowohl eine Dämpfung als auch eine Stabilität erreicht wird.In the Stubblefield patent mentioned above, an outsole is provided with a plurality of lugs or levers extending from the perimeter of the bottom of the outsole. These lugs are designed to redirect or reorient the vertical forces exerted on the outsole so that the forces have at least a horizontal component, thereby reducing the stresses on the runner. The Stubblefield patent provides a shoe that provides both cushioning and stability.

In der EP-A-160415 wird ein Laufschuh mit einem Schaft und einer Sohle mit einer Laufsohle und zwei Mittelsohlen beschrieben. Die obere Mittelsohle weist in dessen Absatzbereich zwei auswechselbare Einsatzelemente mit einer größeren Festigkeit als diejenige der Mittelsohle auf. Die beiden Einsatzelemente werden an der Außenseite des Absatzbereiches eingesetzt und sind so aufgebaut, daß sie ineinandergreifen.EP-A-160415 describes a running shoe with an upper and a sole with an outsole and two midsoles. The upper midsole has two replaceable insert elements in its heel area with a greater strength than that of the midsole. The two insert elements are inserted on the outside of the heel area and are designed in such a way that they interlock.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, den Aufbau der bekannten Schuhe zu verbessern, indem eine bessere Stabilität und bessere Rückpralleigenschaften bereitgestellt werden, und einen Schuh bereitzustellen, in dem eine minimale Menge des in herkömmlichen Schuhen verwendeten schweren Laufsohlenmaterials verwendet wird.It is an object of the present invention to improve the construction of the known shoes by providing better stability and better rebound properties and to provide a shoe in which a minimal amount of the heavy outsole material used in conventional shoes is used.

Um die vorstehende und andere Aufgabe zu lösen und gemäß des hierin ausführlich beschriebenen Ziels der vorliegenden Erfindung, wird beim erfindungsgemäßen Schuh ein herkömmlicher Schaft und eine am Schaft befestigten Sohle verwendet. Die Sohle weist eine Laufsohle mit einem Absatzmittelabschnitt und mehreren Umfangsansätzen auf. Diese Ansätze dienen dazu, mit dem Boden in Kontakt zu kommen und den Absatzmittelabschnitt vom Boden beabstandet zu halten. Der erfindungsgemäße Laufschuh kann außerdem eine Mittelsohle und ein Einsatzelement aufweisen. Dieses Einsatzelement wird aus einem Material hergestellt, dessen Festigkeit größer sein kann als diejenige der Mittelsohle, und ist so angeordnet, daß es mit der Laufsohle wechselwirkt.To achieve the above and other objects and in accordance with the aim of the present invention described in detail herein, the shoe according to the invention uses a conventional upper and a sole attached to the upper. The sole has an outsole with a heel center portion and several peripheral lugs. These lugs serve to come into contact with the ground and to keep the heel center portion spaced from the ground. The running shoe according to the invention can also have a midsole and an insert element. This insert element is made of a material whose strength may be greater than that of the midsole and is arranged to interact with the outsole.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung definiert der Absatzmittelabschnitt der Laufsohle eine Öffnung, durch die das Einsatzelement freigelegt werden kann. Gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung erstrecken sich die Umfangsansätze vom Absatzmittelabschnitt nach unten und nach außen und Einsatzerweiterungen erstrecken sich ebenfalls nach unten und nach außen.According to one embodiment of the invention, the mid-heel portion of the outsole defines an opening through which the insert element can be exposed. According to another embodiment of the invention, the circumferential lugs extend downwardly and outwardly from the mid-heel portion and insert extensions also extend downwardly and outwardly.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist der Einsatz einen im wesentlichen flachen Körperabschnitt und Einsatzerweiterungen auf, die sich vom Körperabschnitt nach unten erstrecken. Das Einsatzelement kann aus zahlreichen Materialien, wie beispielsweise einem Polymermaterial wie Hytrel, Delrin oder Rynite gebildet werden, die alle von E.I. Dupont de Nemours & Co., Inc. hergestellt werden. Das Einsatzelement kann auch aus einer Kombination aus diesen Materialien, beispielsweise aus einer Kombination aus Rynite und Hytrel hergestellt werden. Ähnlicherweise kann das Polymermaterial glasverstärkt sein und mehrere Öffnungen zum Verringern des Gewichts des Einsatzes oder Abschnitte mit zusätzlichem Material bzw. verstärkte Abschnitte aufweisen, um die Steifigkeit und die Festigkeit des Einsatzelements zu erhöhen. Außerdem kann ein anderes elastisches Material mit hohem Erinnerungsvermögen verwendet werden, um die Erfindung zu realisieren.In another embodiment of the invention, the insert has a substantially flat body portion and insert extensions extending downwardly from the body portion. The insert member may be formed from a variety of materials, such as a polymeric material such as Hytrel, Delrin or Rynite, all of which are manufactured by E.I. Dupont de Nemours & Co., Inc. The insert member may also be formed from a combination of these materials, such as a combination of Rynite and Hytrel. Similarly, the polymeric material may be glass reinforced and have multiple openings to reduce the weight of the insert or sections of additional material or reinforced sections to increase the stiffness and strength of the insert member. In addition, another high memory elastic material may be used to implement the invention.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zum Herstellen einer Sohle. Dieses Verfahren weist die Schritte auf: Vorspannen eines Einsatzelements und Einbetten des Einsatzelements in ein Mittelsohlenmaterial, wobei das Einsatzelement durch das Mittelsohlenmaterial in einem vorgespannten Zustand gehalten wird. Wenn dieses Verfahren angewendet wird, kann das Einsatzelement einen Körperabschnitt und mehrere Erweiterungselemente aufweisen, die sich vom Körperabschnitt nach unten und nach außen erstrecken. Um das Einsatzelement vorzuspannen, können die Einsatzerweiterungen in eine Form gezwungen werden, die das Einsatzelement in einem vorgespannten Zustand hält. Mittelsohlenmaterial kann anschließend in die Form geblasen werden und aushärten, um das Einsatzelement in der gespannten Position zu halten. Durch dieses Verfahren wird ermöglicht, daß die Mittelsohle potentielle Energie speichert.Another aspect of the invention is a method of manufacturing a sole. This method comprises the steps of prestressing an insert element and embedding the insert element in a midsole material, wherein the insert element is held in a prestressed state by the midsole material. When this method is used, the insert element can comprise a body portion and a plurality of extension elements extending downwardly and outwardly from the body portion. In order to prestress the insert element, the insert extensions can be in a mold that holds the insert in a pre-stressed state. Midsole material can then be blown into the mold and cured to hold the insert in the stressed position. This process allows the midsole to store potential energy.

Bei einer Ausführungsform dieses Verfahrens weist das Einsatzelement eine Festigkeit auf, die größer ist als die Festigkeit des Mittelsohlenmaterials. Der Einsatz kann bei diesem Verfahren aus einem Polymermaterial wie beispielsweise einem Polyester-Elastomer wie z.B. Hytrel hergestellt werden. Außerdem kann das Material ein Polyamid wie beispielsweise Zytel oder ein ähnliches Polyamid sein.In one embodiment of this method, the insert element has a strength that is greater than the strength of the midsole material. The insert in this method can be made from a polymer material such as a polyester elastomer such as Hytrel. In addition, the material can be a polyamide such as Zytel or a similar polyamide.

Ein Vorteil der Erfindung liegt darin, daß durch das Einsatzelement eine erhöhte Energierückführung erreicht und die Erinnerungseigenschaften der Sohle verbessert werden.An advantage of the invention is that the insert element achieves increased energy return and improves the memory properties of the sole.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, daß die Lebensdauer eines Schuhs verlängert wird, weil er nicht verschleißt und langsamer ermüdet. Wenn eine Mittelsohle in Verbindung mit dem Einsatz verwendet wird, kann dadurch die Ermüdung des Mittelsohlenmaterials verlangsamt werden.Another advantage of the invention is that the life of a shoe is extended because it does not wear out and fatigues more slowly. If a midsole is used in conjunction with the insert, this can slow down the fatigue of the midsole material.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, daß eine Sohle mit einer verbesserten Belastungseigenschaft und Festigkeit bereitgestellt wird.A further advantage of the invention is that a sole with improved load-bearing properties and strength is provided.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, daß die Mittelsohle bei der Herstellung hinsichtlich einer optimalen Energierückführung für deren beabsichtigte Endverwendung angepaßt werden kann.A further advantage of the invention is that the midsole can be adapted during production to ensure optimal energy return for its intended end use.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung liegt darin, daß die Mittelsohle zwischen den Schritten eines Benutzers in einen entspannten Zustand zurückkehren kann.Another advantage of the invention is that the midsole can return to a relaxed state between steps of a user.

Die beigefügten Abbildungen, die in der Beschreibung eingeschlossen sind und einen Teil davon bilden, zeigen die Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung und dienen zusammen mit der Beschreibung dazu, die Prinzipien der Erfindung zu erläutern. Es zeigen:The accompanying drawings, which are incorporated in and form a part of the specification, illustrate embodiments of the present invention and, together with the description, serve to explain the principles of the invention. In the drawings:

Figur 1 eine Ansicht der nach außen weisenden Seite einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schuhs;Figure 1 is a view of the outward-facing side of an embodiment of a shoe according to the invention;

Figur 2 eine Unteransicht des in Figur 1 dargestellten Schuhs;Figure 2 is a bottom view of the shoe shown in Figure 1;

Figur 3 eine schematische Darstellung eines Querschnitts entlang der Linie 3-3 von Figur 2;Figure 3 is a schematic representation of a cross section along line 3-3 of Figure 2;

Figur 3A eine Querschnittansicht einer anderen Ausführungsform der Erfindung;Figure 3A is a cross-sectional view of another embodiment of the invention;

Figur 3B eine Querschnittansicht einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;Figure 3B is a cross-sectional view of another embodiment of the invention;

Figur 4 eine Draufsicht eines erfindungsgemäßen Einsatzelements;Figure 4 is a plan view of an insert element according to the invention;

Figur 5 eine Seitenansicht des in Figur 4 dargestellten Einsatzelements;Figure 5 is a side view of the insert element shown in Figure 4;

Figur 6 die Unterseite eines Absatzes zur Darstellung einer anderen Ausführungsform der Erfindung;Figure 6 shows the underside of a heel showing another embodiment of the invention;

Figur 7 eine Querschnittansicht von Figur 6 entlang der Linie 7-7;Figure 7 is a cross-sectional view of Figure 6 taken along line 7-7;

Figur 8 eine Querschnittansicht von Figur 6 entlang der Linie 8-8;Figure 8 is a cross-sectional view of Figure 6 taken along line 8-8;

Figur 9 eine Draufsicht des in der in Figur 6 dargestellten Laufsohle verwendeten Einsatzes;Figure 9 is a plan view of the insert used in the outsole shown in Figure 6;

Figur 10 eine Unteransicht des in Figur 9 dargestellten Einsatzes;Figure 10 is a bottom view of the insert shown in Figure 9;

Figur 11 eine Querschnittansicht von Figur 9 entlang der Linie 11-11;Figure 11 is a cross-sectional view of Figure 9 taken along line 11-11;

Figur 12 eine Querschnittansicht von Figur 9 entlang der Linie 12-12;Figure 12 is a cross-sectional view of Figure 9 taken along line 12-12;

Figur 13 eine Querschnittansicht von Figur 11 entlang der Linie 13-13;Figure 13 is a cross-sectional view of Figure 11 taken along line 13-13;

Figur 14 eine Seitenansicht von Figur 9 in der Richtung des Pfeils 14 betrachtet;Figure 14 is a side view of Figure 9 viewed in the direction of arrow 14;

Figur 15 eine Seite des in Figur 9 dargestellten Einsatzes;Figure 15 shows one side of the insert shown in Figure 9;

Figur 16 eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Einsatzes;Figure 16 shows a further embodiment of the insert according to the invention;

Figur 17 eine schematische Seitenansicht des Einsatzelements von Figur 20 in Zusammenwirkung mit anderen Komponenten;Figure 17 is a schematic side view of the insert element of Figure 20 in interaction with other components;

Figur 18 eine Unteransicht einer bei der praktischen Anwendung der vorliegenden Erfindung verwendeten Laufsohle;Figure 18 is a bottom view of an outsole used in the practice of the present invention;

Figur 19 eine Querschnittansicht von Figur 18 entlang der Linie 19-19;Figure 19 is a cross-sectional view of Figure 18 taken along line 19-19;

Figur 20 eine Querschnittansicht von Figur 18 entlang der Linie 20-20; undFigure 20 is a cross-sectional view of Figure 18 taken along line 20-20; and

Figur 21 eine Querschnittansicht von Figur 18 entlang der Linie 21-21.Figure 21 is a cross-sectional view of Figure 18 taken along line 21-21.

Die Figuren 1 bis 3 zeigen einen Sportschuh mit verbesserter Energierückführung, verbesserten Erinnerungseigenschaften und einer erhöhten Haltbarkeit. Ein allgemein durch 20 bezeichneter Schuh wird aus mehreren Komponententeilen einschließlich eines Schaftes 22 und einer Sohle 24 gebildet. Bei der vorliegenden Erfindung kann ein beliebiger herkömmlicher Schaft 22 verwendet werden, um die Erfindung in die Praxis umzusetzen. Obwohl in Figur 1 ein Sportschuh dargestellt ist und die Erfindung insbesondere Sportschuhe betrifft, kann die Erfindung auch bei zahlreichen anderen Arten von Schuhen oder Stiefeln verwendet werden, wie beispielsweise bei Wanderstiefeln, Freizeitschuhen oder ähnlichen. Der Schaft 22 wird auf eine beliebige herkömmliche Weise an der Sohle 24 befestigt. Die Sohle 24 besteht aus einer Laufsohle 26 aus einem verschleißfesten Material, durch das eine gewünschte Reibung erhalten wird. Wie bei herkömmlichen Laufsohlen kann die Laufsohle aus einem beliebigen abrasivem Material wie beispielsweise Gummi oder ein ähnliches Material hergestellt werden. Eine Mittelsohle 28 ist im allgemeinen zwischen der Laufsohle 26 und dem Schaft 22 angeordnet. Die Mittelsohle 28 kann zahlreiche Formen und Modifikationen annehmen, wie für Fachleute leicht ersichtlich ist. Beispielsweise kann die Mittelsohle 28 aus einem einzigen Material oder aus mehreren verschiedenen Materialien hergestellt werden, die jeweils verschiedene Kenngrößen, wie beispielsweise Dichte- und Rückprallkenngrößen aufweisen. Die Mittelsohle 28 dient hauptsächlich zum Dämpfen und kann aus mehreren verschiedenen Materialien hergestellt werden, wie beispielsweise Ethylen-Vinyl-Acetat, Polyurethan oder einer Kombination davon. Außerdem kann die Mittelsohle 28 einen Absatzkeil aufweisen.Figures 1-3 show an athletic shoe having improved energy return, improved memory characteristics and increased durability. A shoe, generally designated 20, is formed from several component parts including an upper 22 and a sole 24. In the present invention, any conventional upper 22 may be used to practice the invention. Although an athletic shoe is shown in Figure 1 and the invention is particularly directed to athletic shoes, the invention may also be used in numerous other types of shoes or boots, such as hiking boots, casual shoes or the like. The upper 22 is attached to the sole 24 in any conventional manner. The sole 24 consists of an outsole 26 made of a wear-resistant material through which a desired friction is obtained. As with conventional outsoles, the outsole may be made of any abrasive material such as rubber or a similar material. A midsole 28 is generally disposed between the outsole 26 and the upper 22. The midsole 28 may take numerous forms and modifications, as will be readily apparent to those skilled in the art. For example, the midsole 28 may be made from a single material or from several different materials, each having different characteristics, such as density and rebound characteristics. The midsole 28 serves primarily for cushioning and can be made from several different materials, such as ethylene vinyl acetate, polyurethane, or a combination thereof. In addition, the midsole 28 can have a heel wedge.

Der durch 30 bezeichnete Absatzbereich des Schuhs ist der unter der Ferse eines Trägers angeordnete Abschnitt des Schuhs. Obwohl der Absatzbereich 30 des Schuhs 20 keine exakten Grenzen aufweist, kann er allgemein als diejenige Hälfte des Schuhs betrachtet werden, die von der Fußspitze eines Trägers entfernt angeordnet ist. Obwohl in dieser Beschreibung durchgehend der Ausdruck "Absatzbereich" verwendet wird, kann sich dieser Bereich in den herkömmlich als der Wölbungsbereich des Schuhs bekannten Bereich erstrecken, und kann sich tatsächlich über den herkömmlich als Absatz gekennzeichneten Bereich hinaus erstrecken.The heel region of the shoe, designated by 30, is the portion of the shoe located under the heel of a wearer. Although the heel region 30 of the shoe 20 has no precise boundaries, it can be generally considered to be that half of the shoe located away from the toe of a wearer. Although the term "heel region" is used throughout this specification, this region may extend into the region conventionally known as the arch region of the shoe, and may in fact extend beyond the region conventionally identified as the heel.

Im Absatzbereich 30 der Laufsohle 26 sind mehrere Ansätze 32-46 (Figur 2) vorgesehen, die sich vom Absatzmittelabschnitt 47 (Figur 3) des Absatzbereichs 30 nach unten erstrecken. Die Ansätze 32-46 sind vorzugsweise in einer freitragenden Anordnung angeordnet und halten dadurch den Absatzmittelabschnitt 47 bezüglich des Bodens beabstandet. Dies wird am besten in Figur 3 verdeutlicht, in der gezeigt wird, daß ein Kontakt des Absatzmittelabschnitts 47 mit dem Boden verhindert wird. Die Sohle 24 ist in dieser Figur in einem unbelasteten Zustand dargestellt. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Ansätze 32-46 so angeordnet, daß sie sich nach außen erweitern, um die Richtung der im wesentlichen senkrecht zum Absatz ausgeübten Kräfte zu ändern. Die Wichtigkeit der Neuausrichtung der Kräfte kann verdeutlicht werden, indem berücksichtigt wird, daß ein Läufer bei jedem Aufprallen des Fußes Kräfte erzeugen kann, die bis zu drei Mal größer sind als das Körpergewicht des Läufers. Wenn diese extremen Kräfte nicht verteilt werden, kann ein Läufer sich ernsthafte Verletzungen zuziehen. Typischerweise sind die während des Lauf ens oder anderer Aktivitäten erzeugten Kräfte nicht exakt senkrecht zum Absatz ausgerichtet. Während des Aufpralls des Absatzes kommt beispielsweise zunächst die nach außen weisende Seite eines Schuhs mit dem Boden in Kontakt, woraufhin der Schuh sich dreht, bevor die Fußspitze vom Boden entfernt wird. Bei verschiedenen Sportarten werden auf den Schuh unterschiedliche Kräfte unter verschiedenen Winkeln ausgeübt. Die vorstehend beschriebene freitragende Laufsohle dient dazu, auf den Schuh ausgeübte Kräfte unabhängig vom exakten Einfallwinkel neu auszurichten. Dieses Konzept der freitragenden Laufsohle wird in der US-A-4372058 von Stubblefield, die durch einen Verweis hierin eingeschlossen ist, ausführlicher beschrieben.A plurality of lugs 32-46 (Figure 2) are provided in the heel region 30 of the outsole 26, extending downwardly from the heel mid-portion 47 (Figure 3) of the heel region 30. The lugs 32-46 are preferably arranged in a cantilevered configuration, thereby keeping the heel mid-portion 47 spaced from the ground. This is best illustrated in Figure 3, which shows that contact of the heel mid-portion 47 with the ground is prevented. The sole 24 is shown in an unloaded condition in this figure. In a preferred embodiment of the invention, the lugs 32-46 are arranged to flare outwardly to change the direction of forces exerted substantially perpendicular to the heel. The importance of reorienting the forces can be illustrated by considering that a runner can generate forces up to three times greater than the runner's body weight at each foot strike. If these extreme forces are not distributed, a runner can sustain serious injuries. Typically, the forces generated during running or other activities are not exactly perpendicular aligned with the heel. For example, during heel impact, the outward-facing side of a shoe contacts the ground first, causing the shoe to rotate before the toe is removed from the ground. Different sports impose different forces on the shoe at different angles. The cantilevered outsole described above serves to reorient forces applied to the shoe regardless of the exact angle of impact. This cantilevered outsole concept is described in more detail in US-A-4372058 to Stubblefield, which is incorporated herein by reference.

Jeder der Ansätze 32-46 an der Laufsohle 26 weist eine Kontaktfläche 48 für den Kontakt mit dem Boden auf. Diese Kontaktflächen 48 sind so angeordnet, daß sie mit dem Boden in Kontakt kommen, und weisen vorzugsweise eine rauhe Oberfläche auf, um eine gewünschte Reibung zu erhalten. Die Kontaktflächen 48 können, wie in den Figuren 2 und 3 dargestellt, aus einer flachen Fläche bestehen oder können punktförmig oder eine kleine Fläche sein. Jede der Kontaktflächen 32-46 kann einen geneigten Bereich 50 aufweisen, der vom Absatzmittelabschnitt 47 zu den Kontaktflächen 48 führt. Vorzugsweise ist der geneigte Bereich 50, wie in Figur 3 dargestellt, schwach geneigt, kann jedoch auch vertikal ausgerichtet sein. In der in Figur 2 dargestellten Ausführungsform der Erfindung erstrecken sich keilförmige Abschnitte 28' der Mittelsohle 28 zwischen den Ansätzen 32-46. Durch den Zwischenraum 52 zwischen benachbarten Ansätzen können die Ansätze 32-46 unabhängiger voneinander wirken.Each of the lugs 32-46 on the outsole 26 has a contact surface 48 for contact with the ground. These contact surfaces 48 are arranged to come into contact with the ground and preferably have a rough surface to obtain a desired friction. The contact surfaces 48 may consist of a flat surface as shown in Figures 2 and 3 or may be point-shaped or a small area. Each of the contact surfaces 32-46 may have an inclined region 50 leading from the heel mid-section 47 to the contact surfaces 48. Preferably, the inclined region 50 is slightly inclined as shown in Figure 3, but may also be vertically oriented. In the embodiment of the invention shown in Figure 2, wedge-shaped sections 28' of the midsole 28 extend between the lugs 32-46. Due to the gap 52 between adjacent lugs, the lugs 32-46 can act more independently of each other.

Obwohl die Ansätze in den Zeichnungen als separate und einzelne Elemente dargestellt sind, kann der Absatzabschnitt der Laufsohle konkav, ohne einzelne Ansätze ausgebildet sein. D.h., an Stelle der einzelnen Ansätze, wie beispielsweise der in Figur 2 dargestellten acht Ansätze, kann ein einzelner "Ansatz" vorgesehen sein, der sich von der nach innen weisenden Seite des Schuhs um den Absatz zur nach außen weisenden Seite des Absatzes erstreckt.Although the lugs are shown in the drawings as separate and individual elements, the heel portion of the outsole may be concave, without individual lugs. That is, instead of individual lugs, such as the eight lugs shown in Figure 2, there may be a single "lug" extending from the inboard side of the shoe around the heel to the outboard side of the heel.

Die Laufsohle 26 kann einen Ausschnitt 54 aufweisen, der im wesentlichen im Absatzmittelabschnitt 47 der Laufsohle angeordnet ist. Der Ausschnitt 54 dient primär dazu, das Gewicht der Außensohle durch das Entfernen von unnötigem Material zu verringern. Weil der Absatzmittelabschnitt 47 nie mit dem Boden in Kontakt kommt, muß in diesem Bereich kein verschleiß- bzw. abriebfestes Laufsohlenmaterial vorhanden sein. Durch das Vorhandensein des Ausschnitts 54 wird das Gesamtgewicht des Schuhs verringert, ohne daß die Stabilität verringert wird. Außerdem kann sich die Laufsohle z.B. bei Basketballschuhen oder ähnlichen Schuhen nach oben entlang der Seite der Mittelsohle erstrecken.The outsole 26 may include a cutout 54 located substantially in the mid-heel portion 47 of the outsole. The cutout 54 serves primarily to reduce the weight of the outsole by removing unnecessary material. Because the mid-heel portion 47 never comes into contact with the ground, no wear or abrasion resistant outsole material needs to be present in this area. The presence of the cutout 54 reduces the overall weight of the shoe without reducing stability. In addition, the outsole may extend upward along the side of the midsole, for example in basketball shoes or similar shoes.

Die vorliegende Erfindung umfaßt eine Anordnung von Komponenten, durch die die Rückpralleigenschaften einer Sohle verbessert sowie eine verbesserte Stabilität erhalten wird. Um dies zu erreichen, wird allgemein ein Einsatzelement 56 in Verbindung mit den vorstehend erwähnten Schuhkomponenten verwendet, um eine zusätzliche Stabilität und verbesserte Erinnerungseigenschaften der Schuhsohle zu erhalten. Durch das Einsatzelement 56 kann eine erhöhte Lebensdauer des Schuhs erreicht werden. Durch das Einsatzelement, das selbst eine lange Lebensdauer besitzt, wird außerdem verhindert, daß das Mittelsohlenmaterial aufgrund einer Ermüdung verschleißt. Eine lange Lebensdauer und ein verringerter Verschleiß durch Ermüdung werden ermöglicht, weil die meisten der erzeugten Kräfte durch den Einsatz absorbiert und übertragen werden. Außerdem wird durch das Einsatzelement ermöglicht, daß die Mittelsohle zwischen den Schritten in einen entspannten Zustand zurückkehrt. Ein Läufer kann während des Laufens, wie beispielsweise beim Jogging, einhundert Schritte pro Minute ausführen. Während die meisten herkömmlichen Mittelsohlen zwischen den Schritten nicht vollständig in ihren Ausgangszustand zurückkehren können, wird durch die vorliegende Erfindung ermöglicht, daß die Mittelsohle in ihren Ausgangszustand zurückkehrt.The present invention includes an arrangement of components that improve the rebound characteristics of a sole as well as provide improved stability. To achieve this, an insert member 56 is generally used in conjunction with the aforementioned shoe components to provide additional stability and improved memory characteristics of the shoe sole. Increased shoe life can be achieved by insert member 56. The insert member, which itself has a long life, also prevents the midsole material from wearing out due to fatigue. Long life and reduced fatigue wear are made possible because most of the forces generated are absorbed and transferred by the insert. In addition, the insert member allows the midsole to return to a relaxed state between steps. A runner can take one hundred steps per minute while running, such as jogging. While most conventional midsoles cannot fully return to their original state between steps, the present invention allows the midsole to return to its original state.

Das Einsatzelement 56, das, wie nachstehend näher erläutert wird, in mehreren verschiedenen Positionen angeordnet werden kann, erhöht die Gesamtstabilität der Sohle 24 und wirkt in Verbindung mit den anderen Komponenten der Sohle 24. Allgemein wird das Einsatzelement 56 entweder zwischen der Laufsohle 26 und der Mittelsohle 28 angeordnet oder in die Mittelsohle 28 oder in die Laufsohle 26 eingebettet.The insert element 56, which, as will be explained in more detail below, can be arranged in several different positions can be increased, the overall stability of the sole 24 and works in conjunction with the other components of the sole 24. Generally, the insert element 56 is either arranged between the outsole 26 and the midsole 28 or embedded in the midsole 28 or in the outsole 26.

Figur 3A zeigt eine alternative Ausführungsform der Erfindung. Diese Figur zeigt eine ähnliche Ansicht wie Figur 3, jedoch eine alternative Position des Einsatzelements 56. Bei dieser Ausführungsform steht das Einsatzelement 56 sowohl mit der Laufsohle 26 als auch mit einem haltbaren Plattenelement in Kontakt, das bei einem herkömmlichen Sportschuh typischerweise über der Mittelsohle angeordnet ist. Durch diesen Aufbau kann die Erfindung wirksam realisiert werden, weil über dem Einsatzelement entlang der längsgerichteten Mittellinie des Absatzbereichs des Schuhs kein Mittelsohlenmaterial wie beispielsweise Polyurethan vorhanden ist.Figure 3A shows an alternative embodiment of the invention. This figure shows a view similar to Figure 3, but an alternative position of the insert member 56. In this embodiment, the insert member 56 contacts both the outsole 26 and a durable plate member typically disposed over the midsole in a conventional athletic shoe. This construction allows the invention to be effectively implemented because no midsole material, such as polyurethane, is present over the insert member along the longitudinal centerline of the heel region of the shoe.

Figur 3B zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung. Diese Querschnittansicht zeigt, daß die Laufsohle 26 sich an der Seite der Mittelsohle 28 nach oben erstreckt. Die Laufsohle kann sich gegebenenfalls auf der Mittelsohle nach oben um den gesamten Absatz des Schuhs erstrecken.Figure 3B shows another embodiment of the invention. This cross-sectional view shows that the outsole 26 extends upwardly on the side of the midsole 28. The outsole may optionally extend upwardly on the midsole around the entire heel of the shoe.

Bei einer in den Figuren 4 und 5 dargestellten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Einsatzelement 56 einen zentralen Körperabschnitt 58 und mehrere Einsatzerweiterungen 60-74 auf, die sich vom zentralen Körperabschnitt 58 nach außen und nach unten erstrecken. Allgemein weisen die Einsatzerweiterungen 60-74 an ihren distalen Enden einen flachen Abschnitt 75 auf (am besten in den Figuren 3 und 5 erkennbar). Bei dem in Figur 4 dargestellten Einsatzelement 56 werden zehn Einsatzerweiterungen verwendet, während bei den Einsatzelementen der Figuren 1-3 acht Einsatzerweiterungen verwendet werden. Aus Gründen der Vereinfachung wurden die beiden zusätzlichen Einsatzwerweiterungen des Elements 56 von Figur 4 durch 60a bzw. 60b gekennzeichnet. Die Anzahl der Einsatzerweiterungen kann nach Erfordernis verändert werden, damit diese mit den anderen Komponenten der Sohle am wirksamsten zusammenwirken.In a preferred embodiment of the invention shown in Figures 4 and 5, the insert member 56 includes a central body portion 58 and a plurality of insert extensions 60-74 extending outwardly and downwardly from the central body portion 58. Generally, the insert extensions 60-74 include a flat portion 75 at their distal ends (best seen in Figures 3 and 5). The insert member 56 shown in Figure 4 utilizes ten insert extensions, while the insert members of Figures 1-3 utilize eight insert extensions. For simplicity, the two additional insert extensions of the member 56 of Figure 4 have been designated 60a and 60b, respectively. The number of insert extensions can be varied as needed. modified as needed to ensure they work most effectively with the other components of the sole.

Die Rückpralleigenschaften des Einsatzelements können durch Verändern mehrerer verschiedener Parameter gesteuert werden. Beispielsweise können einige oder alle Einsatzerweiterungen 60-74 Öffnungen 78 aufweisen oder erhöht sein. Durch die Öffnungen 78 wird die Flexibilität einer einzelnen Einsatzerweiterung erhöht und das Gewicht des Einsatzes 56 verringert.The rebound characteristics of the insert member can be controlled by varying several different parameters. For example, some or all of the insert extensions 60-74 can have openings 78 or be raised. The openings 78 increase the flexibility of a single insert extension and reduce the weight of the insert 56.

Zum Herstellen des Einsatzelements 56 sind mehrere verschiedene herkömmliche Materialien verfügbar. Beispiele möglicher Materialien sind: Zytel, ein Polyamid, das beispielsweise mit 18% Glas glasverstärkt sein kann; Delrin; Rynite; Hytrel; oder eine Kombination dieser Materialien, wie beispielsweise ein Hytrel-Rynite-Gemisch. Zytel, Delrin, Rynite und Hytrel werden von DuPont hergestellt. Hytrel ist ein halbkristallines und vollständig polymerisiertes, chemisch stabiles thermoplastisches Polyester-Elastomer mit hohem Molekulargewicht, das aus abwechselnden amorphen und kristallinen Ketten besteht.Several different conventional materials are available for making the insert member 56. Examples of possible materials are: Zytel, a polyamide which may be glass reinforced with, for example, 18% glass; Delrin; Rynite; Hytrel; or a combination of these materials such as a Hytrel-Rynite blend. Zytel, Delrin, Rynite and Hytrel are manufactured by DuPont. Hytrel is a semi-crystalline and fully polymerized, chemically stable, high molecular weight thermoplastic polyester elastomer consisting of alternating amorphous and crystalline chains.

Die vorstehenden Materialien sollen einige der möglichen Materialien für das Einsatzelement 56 darstellen. Diese Aufzählung ist nicht vollständig oder umfassend, so daß viele andere Materialien verwendet werden können, um die Erfindung in die Praxis umzusetzen. Eine allgemeine gemeinsamer Eigenschaft der bei der Erfindung verwendbaren Materialien ist die, daß das Material gute Erinnerungseigenschaften aufweisen muß, d.h., das Material muß dazu tendieren, nach einer Verformung wieder in seine ursprüngliche Form zurückzukehren. Außerdem muß das Material haltbar und darf nicht spröde sein, weil es ansonsten den konstanten zyklischen Beanspruchungen auf das Material nicht standhalten kann ohne zu reißen oder zu brechen. Das zum Herstellen des Einsatzelements verwendete Material kann, muß jedoch nicht fester sein als das Mittelsohlenmaterial. Weil die Festigkeit des Einsatzelements sowie seine Dicke modifiziert werden können, um ein gewünschtes Ansprechverhalten zu erreichen, können Umstände vorhanden sein, bei denen ein relativ weiches Einsatzelement 56 verwendet wird. Die Erfindung kann bezüglich der verschiedenen Anforderungen verschiedener Sportarten modifiziert und angepaßt werden. Das Einsatzelement 56 wird vorzugsweise an einer Position angeordnet, bei der das Einsatzelement mit den anderen Schuhkomponenten zusammenwirken kann. Diese Position ist nicht auf eine Position angrenzend an die Außensohle begrenzt. Das Einsatzelement 56 kann mit der Laufsohle zusammenwirken, wenn es in der Mittelsohle eingebettet, zwischen der Mittelsohle und der Laufsohle angeordnet oder in der Laufsohle eingebettet ist. Das Einsatzelement kann auch teileise in der Mittelsohle eingebettet sein. Bei der in den Figuren 1-3 dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist das Einsatzelement 56 zwischen der Laufsohle 26 und der Mittelsohle 28 angeordnet. Es kann auf eine beliebige herkömmliche Weise an der Laufsohle oder an der Mittelsohle befestigt werden. Beispielsweise kann das Einsatzelement an der Laufsohle festgeklebt werden. Wenn das Einsatzelement 56 unmittelbar über der Laufsohle 26 angeordnet ist, kann der zentrale Abschnitt des Einsatzelements durch den Ausschnitt 54 in der Laufsohle 26 offen liegen, wie in Figur 2 dargestellt. Die Positionen der Einsatzerweiterungen 60-74 entsprechen den jenigen der Ansätze 32-46 in der Laufsohle 26 und wirken mit diesen zusammen, um eine erhöhte Stabilität und verbesserte Rückpralleigenschaften der Sohle 24 zu erreichen. Die Einsatzerweiterungen 60-74 weisen einen flachen Abschnitt 75 auf, deren Positionen denjenigen der Kontaktflächen 48 in der Laufsohle entsprechen. Bei der Anwendung wirken das Einsatzelement 56 und die Einsatzerweiterungen 60-74 mit den Ansätzen 32-46 zusammen und werden nach außen bewegt, wenn Kräfte auf die Sohle auftreffen. In dieser Beschreibung wird der Ausdruck "nach außen" verwendet, um diejenige Richtung zu bezeichnen, die vom Mittelabschnitt des Schuhs in der allgemein durch die Laufsohle definierten Ebene weggerichtet ist. Diese Richtung verläuft senkrecht zu einer Linie, die eine Tangente zur Umfangslinie der Laufsohle ist. In den Figuren 2 und 3 bezeichnet "nach außen" die durch die Pfeile 77 bezeichnete Richtung. Im Gegensatz dazu bezeichnet "nach innen" die Richtung zum Mittelabschnitt des Schuhs. Allgemein verbindet ein gebogener Abschnitt 76 den flachen Abschnitt 75 der Einsatzerweiterungen 60-74 mit dem Mittelkörper 58 des Einsatzelements 56. Das Element 56 kann nach Wunsch für besondere Anforderungen angepaßt werden, indem in Abschnitten der Erweiterungen zusätzliche Öffnungen 78 ausgebildet oder die Abschnitte durch zusätzliches Material erhöht werden. Durch zusätzliche Öffnungen wird die Flexibilität der mit Öffnungen versehenen Einsatzerweiterungen erhöht. Im Gegensatz dazu wird eine durch zusätzliches Material erhöhte Einsatzerweiterung starrer. Daher kann durch Hinzufügen von Öffnungen in solchen Erweiterungselementen, bei denen eine zusätzliche Flexibilität erwünscht ist, und durch Hinzufügen zusätzlichen Materials bei solchen Erweiterungselementen, die starrer sein sollen, das Einsatzelement angepaßt werden. Beispielsweise kann es wünschenswert sein, daß ein bestimmter Bereich der Sohle weniger zusammendrückbar bzw. verdichtbar ist als die übrigen Bereiche der Sohle. Dies kann dadurch erreicht werden, daß den Erweiterungselementen im Bereich, in dem eine geringere Verdichtung erwünscht ist, zusätzliches Material hinzugefügt wird, oder in den Erweiterungselementen in dem Bereich, in dem eine höhere Verdichtung gewünscht ist, Öffnungen hinzugefügt werden, oder eine Kombination dieser beiden Verfahren verwendet wird.The foregoing materials are intended to represent some of the possible materials for the insert member 56. This list is not exhaustive or comprehensive, and many other materials may be used to practice the invention. A common characteristic of the materials that may be used in the invention is that the material must have good memory properties, that is, the material must tend to return to its original shape after being deformed. In addition, the material must be durable and not brittle, otherwise it will not be able to withstand the constant cyclic stresses on the material without cracking or breaking. The material used to make the insert member may, but need not, be stronger than the midsole material. Because the strength of the insert member as well as its thickness can be modified to achieve a desired response, There may be circumstances where a relatively soft insert member 56 is used. The invention can be modified and adapted to meet the various requirements of different sports. The insert member 56 is preferably located in a position where the insert member can cooperate with the other shoe components. This position is not limited to a position adjacent to the outsole. The insert member 56 can cooperate with the outsole if it is embedded in the midsole, located between the midsole and the outsole, or embedded in the outsole. The insert member can also be partially embedded in the midsole. In the embodiment of the invention shown in Figures 1-3, the insert member 56 is located between the outsole 26 and the midsole 28. It can be attached to the outsole or to the midsole in any conventional manner. For example, the insert member can be glued to the outsole. When the insert member 56 is positioned immediately above the outsole 26, the central portion of the insert member may be exposed through the cutout 54 in the outsole 26, as shown in Figure 2. The positions of the insert extensions 60-74 correspond to and cooperate with those of the lugs 32-46 in the outsole 26 to provide increased stability and improved rebound characteristics of the sole 24. The insert extensions 60-74 have a flat portion 75 whose positions correspond to those of the contact surfaces 48 in the outsole. In use, the insert member 56 and the insert extensions 60-74 cooperate with the lugs 32-46 and are moved outwardly when forces are applied to the sole. In this specification, the term "outwardly" is used to refer to the direction away from the midportion of the shoe in the plane generally defined by the outsole. This direction is perpendicular to a line that is tangent to the circumference of the outsole. In the In Figures 2 and 3, "outward" refers to the direction indicated by arrows 77. In contrast, "inward" refers to the direction toward the midsection of the shoe. Generally, a curved portion 76 connects the flat portion 75 of the insert extensions 60-74 to the midbody 58 of the insert member 56. The member 56 can be customized as desired for particular requirements by forming additional openings 78 in portions of the extensions or by raising the portions with additional material. Additional openings increase the flexibility of the apertured insert extensions. In contrast, an insert extension raised with additional material becomes more rigid. Therefore, by adding openings in those extension members where additional flexibility is desired and by adding additional material in those extension members which are desired to be more rigid, the insert member can be customized. For example, it may be desirable for a particular region of the sole to be less compressible or compactible than the remaining regions of the sole. This can be achieved by adding additional material to the extension elements in the area where lower compaction is desired, or by adding openings in the extension elements in the area where higher compaction is desired, or by using a combination of these two methods.

Die Figuren 6-17 zeigen eine weitere Ausführungsform der Erfindung. Die Figuren 6-8 zeigen einen Teil einer Sohle 80 mit einer Laufsohle 82 und einer Mittelsohle 84. Wie bei der vorangehend beschriebenen Ausführungsform der Erfindung weist die Laufsohle 82 mehrere Ansätze 86 auf, die so geformt sind, daß die übrigen zentralen Abschnitte der Sohle 80 bezüglich des Bodens beabstandet gehalten werden. Wie bei anderen Ausführungsformen der Erfindung kann in der Laufsohle ein Ausschnitt 88 vorgesehen sein. Durch diesen Ausschnitt wird das Gewicht des Schuhs verringert, weil Laufsohlenmaterial in einem nicht benötigten Bereich entfernt wird. Die Figuren 7-8 zeigen ein in der Mittelsohle 84 eingebettetes Einsatzelement 90. Durch das Einbetten des Einsatzelements 90 in die Mittelsohle 84 können die Rückpralleigenschaften der Sohle 80 durch Vorspannen des Einsatzelements 90 vor dem Einbetten verbessert werden. Das Vorspannen des Einsatzelements ist jedoch nicht erforderlich, um die Erfindung in die Praxis umzusetzen. Zum Vorspannen wird das Einsatzelement 90 zunächst in einer Form angeordnet, deren Umfangslinie zumindest in Abschnitten kleiner ist als die Umfangslinie des vorgespannten Einsatzelements 90. Dadurch übt das Einsatzelement 90 eine Kraft auf die Form aus und wird nach außen gerichtet vorgespannt. In Figur 8 ist diese nach außen weisende Richtung durch Pfeile 104 gekennzeichnet.Figures 6-17 show another embodiment of the invention. Figures 6-8 show a portion of a sole 80 having an outsole 82 and a midsole 84. As in the previously described embodiment of the invention, the outsole 82 has a plurality of lugs 86 which are shaped to keep the remaining central portions of the sole 80 spaced apart from the ground. As in other embodiments of the invention, a cutout 88 may be provided in the outsole. This cutout reduces the weight of the shoe because outsole material is removed in an area not required. Figures 7-8 show an insert element 90 embedded in the midsole 84. By embedding the insert element 90 in the midsole 84, the rebound properties of the sole 80 can be improved by pre-stressing the insert element 90 before embedding. However, pre-stressing the insert element is not necessary to put the invention into practice. For pre-stressing, the insert element 90 is first arranged in a mold whose circumference is, at least in sections, smaller than the circumference of the pre-stressed insert element 90. As a result, the insert element 90 exerts a force on the mold and is pre-stressed in an outward direction. In Figure 8, this outward direction is indicated by arrows 104.

Nachdem das Einsatzelement 90 vorgespannt und in der Form angeordnet ist, wird Mittelsohlenmaterial, wie beispielsweise Polyurethan (PU) verwendet, um das Einsatzelement 90 einzubetten. Dies kann beispielsweise durch Spritzgießen durchgeführt werden. Durch Auswählen des geeigneten Materials hält die Mittelsohle den Einsatz in einem gespannten oder unter Spannung gesetzten Zustand, wodurch in der Mittelsohle potentielle Energie gespeichert wird.After the insert member 90 is pre-stressed and placed in the mold, midsole material such as polyurethane (PU) is used to embed the insert member 90. This can be done, for example, by injection molding. By selecting the appropriate material, the midsole holds the insert in a stressed or tensioned state, thereby storing potential energy in the midsole.

In den Figuren 9-15 ist eine Ausführungsform eines Einsatzelements 90 dargestellt. Figur 9 zeigt eine Draufsicht und Figur 10 eine Unteransicht des Einsatzelements 90. Das Einsatzelement 90 weist Einsatzerweiterungen 92 auf, die sich von einem zentralen Körperabschnitt nach außen erstrecken. Diese Einsatzerweiterungen 92 wirken mit Ansätzen 86 der Laufsohle 82 zusammen, so daß, wenn auf die Sohle eine Kraft ausgeübt wird, sich sowohl die Ansätze 86 als auch die Einsatzerweiterungen 92 nach außen bewegen und die Einsatzerweiterungselemente 92 zusammenwirkend mit den anderen Komponenten der Sohle als eine Feder wirken, durch die erreicht wird, daß die Sohle in ihre ursprüngliche Form zurückkehrt. Eine kürzere Erholungszeit bzw. eine kürzere Zykluszeit bezüglich der periodischen Beanspruchung der Mittelsohle sind insbesondere bei Aktivitäten wie beispielsweise Jogging oder Basketball wichtig. Dies dient dazu, Energie zum Benutzer zurückzuführen, ohne ein mit fluidgefüllten Schuhen verbundenes "weiches" Gefühl zu erzeugen.Figures 9-15 show an embodiment of an insert element 90. Figure 9 shows a top view and Figure 10 a bottom view of the insert element 90. The insert element 90 has insert extensions 92 which extend outwardly from a central body portion. These insert extensions 92 cooperate with lugs 86 of the outsole 82 so that when a force is applied to the sole, both the lugs 86 and the insert extensions 92 move outwardly and the insert extension elements 92 act in cooperation with the other components of the sole as a spring which causes the sole to return to its original shape. A shorter recovery time or a shorter cycle time with respect to the periodic stress of the Midsoles are especially important for activities such as jogging or basketball. This serves to return energy to the user without creating a "soft" feeling associated with fluid-filled shoes.

Gemäß Figur 11 wird verdeutlicht, daß die Einsatzerweiterungen 92 einen durch zusätzliches Material erhöhten Abschnitt 102 aufweisen können, der sich entlang der Oberfläche der Einsatzerweiterungen 92 erstreckt. Der erhöhte Abschnitt 102 kann verschiedenartige Formen annehmen, wird jedoch allgemein zum Anpassen des Ansprechverhaltens der Mittelsohle verwendet. Durch den erhöhten Abschnitt 102 erhalten die Einsatzerweiterungen mehr Festigkeit und weniger Flexibilität.Referring to Figure 11, it is clear that the insert extensions 92 may include a raised portion 102 of additional material extending along the surface of the insert extensions 92. The raised portion 102 may take on a variety of shapes, but is generally used to adjust the response of the midsole. The raised portion 102 provides the insert extensions with more rigidity and less flexibility.

Wie in Figur 12 dargestellt, können die Einsatzerweiterungen 92 ähnlich wie den erhöhten Abschnitt 102 Löcher oder Öffnungen 100 aufweisen. Die Öffnungen 100 können je nach Erfordernis verwendet werden, um den Einsatz 90 entsprechend einem gewünschten Ansprechverhalten anzupassen. Der erhöhte Abschnitt 102 und die Öffnungen 100 können je nach Erfordernis in einem Einsatzelement entweder alleine oder zusammen verwendet werden.As shown in Figure 12, the insert extensions 92 may include holes or apertures 100 similar to the raised portion 102. The apertures 100 may be used as needed to adjust the insert 90 to a desired response. The raised portion 102 and apertures 100 may be used either alone or together in an insert element as needed.

Wie in den Figuren 13-15 dargestellt, kann die Einsatzerweiterung einen flachen Abschnitt 96 aufweisen, dessen Position im wesentlichen derjenigen des Abschnitts der Laufsohle 82 entspricht, der mit dem Boden in Kontakt kommt. Ein gebogener Abschnitt 98 verbindet den flachen Abschnitt 96 mit dem zentralen Abschnitt 94.As shown in Figures 13-15, the insert extension may include a flat portion 96 whose position substantially corresponds to that of the portion of the outsole 82 that contacts the ground. A curved portion 98 connects the flat portion 96 to the central portion 94.

Die Figuren 16 und 17 zeigen eine weitere Ausführungsform der Erfindung. Figur 16 zeigt ein Einsatzelement 120 mit einem sich erweiternden Abschnitt 124, dessen distales Ende sich in den Vorderfußabschnitt eines Schuhs erstreckt, wenn das Einsatzelement in der Sohle eines Schuhs angeordnet ist. Der Umriß eines Schuhs 123 ist in Figur 18 dargestellt, um die Darstellung einer möglichen Anordnung des Einsatzelements 120 zu erleichtern. Der sich erweiternde Abschnitt 124 kann aus einem einzelnen Materialteil gebildet werden, wie beispielsweise aus den vorstehend zum Herstellen des Einsatzelements beschriebenen Materialien, und das Einsatzelement 120 und der sich erweiternde Abschnitt 124 werden im allgemeinen aus einem einzelnen monolithischen Materialteil hergestellt. Der sich erweiternde Abschnitt 124 kann jedoch auch aus getrennten oder verschiedenen Materialteilen hergestellt werden.Figures 16 and 17 show a further embodiment of the invention. Figure 16 shows an insert element 120 with an expanding portion 124, the distal end of which extends into the forefoot portion of a shoe when the insert element is arranged in the sole of a shoe. The outline of a shoe 123 is shown in Figure 18 to facilitate the illustration of a possible arrangement of the insert element 120. The expanding portion 124 can be formed from a single piece of material, such as for example, from the materials described above for making the insert member, and the insert member 120 and the expanding portion 124 are generally made from a single monolithic piece of material. However, the expanding portion 124 may also be made from separate or different pieces of material.

Der sich erweiternde Abschnitt 124 kann aus mehreren Fingern 122 gebildet werden, die sich im wesentlichen vom übrigen Abschnitt des Einsatzelements 120 zum Fußspitzenabschnitt des Schuhs 123 erstrecken.The expanding portion 124 may be formed from a plurality of fingers 122 that extend substantially from the remaining portion of the insert member 120 to the toe portion of the shoe 123.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der sich erweiternde Abschnitt 124 so ausgebildet, daß er einen wellen- oder sinusförmigen Querschnitt aufweist (Figur 17). Die Wellen weisen Erhöhungen 128 auf, die mit der Laufsohle 118 in Kontakt stehen und durch Vertiefungen 130 beabstandet sind. Die Zwischenräume 132 zwischen der Mittelsohle 116 und dem Einsatzelement 120 und zwischen der Laufsohle 118 und dem Einsatzelement 120 sind mit unter Umgebungsdruck stehender Luft gefüllt.In a preferred embodiment, the expanding portion 124 is formed to have a wave-like or sinusoidal cross-section (Figure 17). The waves include ridges 128 that contact the outsole 118 and are spaced apart by depressions 130. The spaces 132 between the midsole 116 and the insert member 120 and between the outsole 118 and the insert member 120 are filled with air at ambient pressure.

Bei der Anwendung wirkt der sich erweiternde Abschnitt 124 des Einsatzelements 120 als Feder, um Energie zum Benutzer zurückzuführen. Dies ist der Fall, weil die senkrecht zur Sohle 118 wirkenden Kräfte den sich erweiternden Abschnitt 124 verformen und durch die auf den sich erweiternden Abschnitt 124 ausgeübte Belastung die Ausmaße der Erhöhungen 128 und der Vertiefungen 130 verringert werden. Weil die zum Herstellen des sich erweiternden Abschnitts 124 verwendeten Materialien gute Erinnerungseigenschaften aufweisen, tendiert der Abschnitt dazu, in seine ursprüngliche, unbelastete Form zurückzukehren. Wenn das distale Ende des sich erweiternden Abschnitts 124 weder an der Mittelsohle noch an der Laufsohle befestigt ist, nimmt die Gesamtlänge des sich erweiternden Abschnitts 124 bei einer Belastung zu. Dies ergibt sich dadurch, daß durch die verringerten Ausmaße der Erhöhungen 128 und der Vertiefungen 130 der Wellenform der sich erweiternde Abschnitt 124 in die Richtung vom übrigen Abschnitt des Einsatzelements 120 weg gedrängt wird.In use, the expanding portion 124 of the insert member 120 acts as a spring to return energy to the user. This occurs because the forces acting perpendicular to the sole 118 deform the expanding portion 124 and the load applied to the expanding portion 124 reduces the dimensions of the ridges 128 and the depressions 130. Because the materials used to make the expanding portion 124 have good memory properties, the portion tends to return to its original, unloaded shape. When the distal end of the expanding portion 124 is not attached to either the midsole or the outsole, the overall length of the expanding portion 124 increases when loaded. This occurs because the reduced dimensions of the ridges 128 and the depressions 130 reduce the waveform. the expanding portion 124 is urged in the direction away from the remaining portion of the insert element 120.

Der sich erweiternde Abschnitt 124 ist ein Merkmal, durch das die Gesamtdämpfungswirkung der Sohle verbessert wird, die Funktion des übrigen Abschnitts des Einsatzelements 120 jedoch nicht beeinflußt wird. Bezüglich anderen Funktionen wirkt das in den Figuren 18 und 19 dargestellte Einsatzelement im wesentlichen genau so wie das in Figur 4 dargestellte Einsatzelement.The flared portion 124 is a feature that improves the overall cushioning effect of the sole, but does not affect the function of the remaining portion of the insert element 120. In other functions, the insert element shown in Figures 18 and 19 functions essentially the same as the insert element shown in Figure 4.

Bei der in den Figuren 18-21 dargestellten Ausführungsform ist ein Einsatzelement im wesentlichen von Laufsohlenmaterial umschlossen. Diese Figuren zeigen eine Laufsohle 140 mit mehreren Ansätzen 146. Die Laufsohle 140 ist an einer (durch gestrichelte Linien dargestellten) Mittelsohle 142 befestigt. Diese Ansätze 146 wirken im wesentlichen auf die gleiche Weise wie in den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung. Die Laufsohle 140 weist einen oberen Abschnitt 148 und einen unteren Abschnitt 150 auf. Zwischen dem oberen und dem unteren Abschnitt 148 bzw. 150 ist ein (durch gestrichelte Linien dargestelltes) Einsatzelement 144 angeordnet. Diese Ausführungsform des Einsatzelementes 144 wirkt im wesentlichen auf die gleiche Weise wie bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung. Gemäß den Figuren 20 und 21 kann die Laufsohle 140 eine Öffnung 152 aufweisen. Der obere und der untere Abschnitt können miteinander verbunden sein, um den Einsatz, wie in Figur 19 dargestellt, zu umhüllen.In the embodiment shown in Figures 18-21, an insert member is substantially enclosed by outsole material. These figures show an outsole 140 having a plurality of lugs 146. The outsole 140 is attached to a midsole 142 (shown in dashed lines). These lugs 146 function in substantially the same manner as in the previously described embodiments of the invention. The outsole 140 has an upper portion 148 and a lower portion 150. Between the upper and lower portions 148 and 150, respectively, is an insert member 144 (shown in dashed lines). This embodiment of the insert member 144 functions in substantially the same manner as in the previously described embodiments of the invention. As shown in Figures 20 and 21, the outsole 140 may have an opening 152. The upper and lower sections may be joined together to enclose the insert as shown in Figure 19.

Die vorstehende Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung wurden aus Gründen der Veranschaulichung und Erläuterung dargestellt. Die Erfindung soll durch die Beschreibung nicht eingeschränkt werden, so daß viele Modifikationen und Veränderungen vorgenommen werden können. Die Ausführungsformen wurden ausgewählt und beschrieben, um die Prinzipien der Erfindung und deren praktische Anwendung zu verdeutlichen, um Fachleuten zu ermöglichen, die Erfindung in verschiedenen Ausführungsformen und in verschiedenen Modifikationen für die beabsichtigte spezifische Anwendung optimal zu verwenden. Es ist beabsichtigt, daß die Erfindung durch die beigefügten Ansprüche definiert wird.The foregoing description of the preferred embodiments of the invention has been presented for purposes of illustration and explanation. The invention is not intended to be limited by the description, so that many modifications and variations may be made. The embodiments were chosen and described in order to clarify the principles of the invention and their practical application, to enable those skilled in the art to practice the invention in various embodiments and in various modifications to the specific purpose intended. application. It is intended that the invention be defined by the appended claims.

Claims

1. Sports shoe with:

a) a shaft (22)

b) a sole (24) attached to the shaft (22) with:

b1) a midsole (28) having an upper and a lower surface;

b2) an outsole (26);

b₃) an insert element (56) made of a material with a greater strength than that of the midsole (28);

characterized in that

the outsole (26) has a heel center portion (47) and a plurality of peripheral lugs (32-46), the lugs serving to contact the ground and to keep the heel center portion (47) spaced from the ground; and

the insert element (56) has insert extensions (60-74) that interact with the peripheral projections (32-46).

2. Sports shoe according to claim 1, wherein the insert element (56) is arranged between the outsole (26) and the midsole (28).

3. Sports shoe according to claim 1, wherein the insert element (56) is embedded in the midsole (28).

4. Sports shoe according to claim 1, wherein the insert element (56) is partially embedded in the midsole (28).

5. Sports shoe according to one of claims 1 to 4, wherein the heel center portion (47) defines an opening (54).

6. Sports shoe according to claim 5, wherein the insert element (56) is exposed through the opening (54) defined by the outsole (28).

7. A sports shoe according to claim 1, wherein the peripheral lugs (32-46) extend downwardly and outwardly from the heel center portion (47).

8. The athletic shoe of claim 7, wherein the insert extensions (60-74) extend downwardly and outwardly.

9. The athletic shoe of claim 7, wherein the underside of the midsole (28) extends between the peripheral lugs (32-46).

10. The athletic shoe of claim 1, wherein the insert member (56) has a substantially flat body portion (58) and the insert extensions (60-74) extend downwardly from the body portion (58).

11. A sports shoe according to claim 1, wherein the insert element (56) comprises a polymer material.

12. A sports shoe according to claim 11, wherein the insert element (56) comprises a semi-crystalline and fully polymerized high molecular weight thermoplastic polyester elastomer formed from alternating amorphous and crystalline chains, and preferably HYTREL.

13. Sports shoe according to claim 11, wherein the insert element (56) comprises a polyacetal polymer such as polyoxymethylene, and preferably DELRIN.

14. Sports shoe according to claim 11, wherein the insert element (56) comprises a thermoplastic polymer such as polybutylene terephthalate, and preferably RYNITE .

15. A sports shoe according to claim 11, wherein the insert element (56) comprises a combination of RYNITE and HYTREL.

16. A sports shoe according to claim 11, wherein the polymer material is glass reinforced.

17. Sports shoe according to claim 16, wherein the polymer material is a glass-reinforced polyamide, preferably ZYTEL.

18. The athletic shoe of claim 11, wherein the insert member (56) comprises about 18% glass reinforced ZYTEL.

19. Sports shoe according to one of claims 10 to 18, wherein the insert element (56) has a plurality of openings (78) for reducing its weight.

20. Shoe sole with:

a) an outsole (26); and

b) an insert element (56),

characterized in that

the outsole has a plurality of lugs (32-46) extending downwards from the periphery of the outsole (26); and

the insert element (56) has a body portion (58) and at least one insert extension (60-74) extending from the body portion, wherein the at least one insert extension is arranged over at least one of the lugs.

21. Shoe sole according to claim 20, further comprising a arranged over the body portion (58) of the insert element (56) Midsole (28) that extends between the multiple lugs (32-46) of the outsole.

22. Shoe sole according to claim 20 or 21, wherein the distal ends of the lugs (32-46) have contact surface elements (48) with a ground contact surface, the ground contact surface of the contact surface element defining a first plane.

23. Sports shoe with:

a) a shaft (22)

b) a sole (24) attached to the shaft with:

b1) an outsole (26) with an upper and a lower side, a forefoot and a heel area (30);

b2) an insert element (56) made of a material with a greater strength than that of the outsole (26);

characterized in that

the heel area of the outsole (26) has a peripheral portion for contact with the ground and the peripheral portion has a plurality of lugs (32-46) both of which come into contact with the ground and hold the remaining portion of the heel area (30) above the ground; and

the insert element (56) is disposed over the top of the outsole and has a plurality of insert extensions (60-74) that cooperate with the lugs (32-46) to reorient the vertical forces impinging on the outsole (26).

24. A sports shoe according to claim 23, wherein the heel region (30) of the outsole defines an opening.

25. A method for producing a sole for a sports shoe according to any one of the preceding claims, comprising the steps:

a) preloading an insert member (56) having a body portion (58) and a plurality of extension members (60-74) extending downwardly and outwardly from the body portion (58), the preloading serving to preload the extension members (60-74) so that the extension members exert forces in a direction away from the body portion (58);

b) embedding the insert element (56) in a sole material, wherein the sole material holds the insert element (56) in a prestressed state; and

c) forming the sole with several circumferential projections (32-46) which interact with the extension elements (60-74).

26. The method of claim 25, wherein the step of prestressing the insert member (56) comprises the step of arranging the insert member (56) in a mold, wherein the mold has a smaller width than that of the insert member (56) when the insert member (56) assumes an unstressed state.

27. The method of claim 26, wherein the insert element (56) comprises a material having a greater strength than that of the midsole material.

28. The method of claim 27, wherein the insert member (56) comprises a polyester elastomer.

29. The method of claim 28, wherein the polyester elastomer is a semi-crystalline and fully polymerized high molecular weight thermoplastic polyester elastomer formed from alternating amorphous and crystalline chains, and preferably HYTREL.

30. The method of claim 27, wherein the insert element (56) comprises a polyamide.

31. The method of claim 30, wherein the polyamide is a glass reinforced polyamide, preferably ZYTEL.

32. The method of any one of claims 25 to 31, further comprising the step of: attaching the midsole material with the insert element (56) embedded therein to the outsole (26).

33. The method of claim 32, wherein the outsole (26) is self-supporting.