TW201201727A - Sole structure for a shoe - Google Patents

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TW201201727A
TW201201727A TW100110713A TW100110713A TW201201727A TW 201201727 A TW201201727 A TW 201201727A TW 100110713 A TW100110713 A TW 100110713A TW 100110713 A TW100110713 A TW 100110713A TW 201201727 A TW201201727 A TW 201201727A
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TW
Taiwan
Prior art keywords
sole
bending
groove
sole structure
restricting member
Prior art date
Application number
TW100110713A
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English (en)
Inventor
Kazunori Iuchi
Natsuki Sato
Takeshi Takeshita
Original Assignee
Mizuno Kk
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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A43FOOTWEAR
    • A43BCHARACTERISTIC FEATURES OF FOOTWEAR; PARTS OF FOOTWEAR
    • A43B13/00Soles; Sole-and-heel integral units
    • A43B13/14Soles; Sole-and-heel integral units characterised by the constructive form
    • A43B13/141Soles; Sole-and-heel integral units characterised by the constructive form with a part of the sole being flexible, e.g. permitting articulation or torsion
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A43FOOTWEAR
    • A43BCHARACTERISTIC FEATURES OF FOOTWEAR; PARTS OF FOOTWEAR
    • A43B13/00Soles; Sole-and-heel integral units
    • A43B13/02Soles; Sole-and-heel integral units characterised by the material
    • A43B13/12Soles with several layers of different materials

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Description

201201727 六、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明大體有關於鞋子的鞋底結構,且更特別的是, 有關於-種用以減少跑步時之能量損失的改良鞋底結構。 【先前技術】 例如,美津濃公司在世界專利第w〇 2〇〇5/〇21639號 中提出一種鞋底結構用以改善鞋子之鞋底前足區的彎曲 性。該鞋底結構由配置於鞋底前足區(s〇le f〇ref〇〇t regi〇n) 之上面上的縱向延伸上板與配置於上板下且遠離它的縱向 延伸下板所構成,該下板呈波浪形使得下板的縱向路徑長 度大於上板的縱向路徑長度。 就此情形而言,在鞋底前足區的彎曲變形期間,下板 因為波浪形有較大的縱向路獲長度而可進一步延伸,因此 下板不妨礙鞋底前足區的彎曲變形,從而可改善鞋底前足 區的幫曲性。 此外,美津濃公司在日本專利申請案公開號: 2005-013718中提出一種鞋底結構,用以使鞋底前足區的 抬腳離地運動(push off motion)平順地進行。該鞋底結構在 鞋底前足區有縱向延伸的扁平形空穴。該空穴由第一曲面 與第二曲面形成而且第一曲面的前端、後端間之縱向路徑 長度大體等於第二曲面的前端、後端間之縱向路徑長度。 就此情形而言,當穿鞋者的前腳掌(ball of foot)推擠鞋 底前足區時,第一曲面會變形以便接近第二曲面,因此在 空穴後面的鞋底後足區會變形以便向上舉高。由此狀態, 4 322980 201201727 當鞋底前足區被進一步壓縮而封閉空穴時,鞋底前足區的 彎曲剛度(bending rigidity)會增加,從而鞋底前足區的抬腳 ' 離地運動可比較平順地進行。 在世界專利第WO 2005/021639號的上述鞋底結構 中’有可能改善鞋底前足區的彎曲性質。不過,在鞋底前 足區的彎曲期間’由於下板仍為波浪形狀允許縱向延伸, 鞋底前足區在鞋底前足區的抬腳離地運動期間仍有縱向撓 性°結果’鞋底前足區的抬腳離地運動無法平順地(亦即, 迅速、安全又有效)進行。 此外’在日本專利申請案公開號:2005_013718的上 述鞋底結構中,有可能使鞋底前足區的抬腳離地運動平 順。不過,由於鞋底結構經構造成使得鞋底後足區對於鞋 底前足區會彎曲,因此鞋底前足區本身的彎曲性質並非較 佳。 另一方面,本發明人集中注意力於抬腳離地運動期間 由跛趾(或MP)關節扭矩產生的能量以便改善重量從鞋 底前足區之地面接觸期(ground contact phase)傳遞至腳趾 離地期(加价?1^6)所產生的踩踏感(^(^知1_),亦即, 達到在感官評估上有較平順的踩踏感。 第12圖示意圖示穿鞋者跑步時的狀態,也特別圖示 跑步時的抬腳離地期(push off phase)。在第12圖中,(a) 為包含鞋底前足區之整個鞋底面與地面接觸的狀態;(b) 為足跟離地狀態(heel-off state) ’其中鞋底的足跟區(heel region)係開始離開地面’而且鞋底前足區開始彎曲;(e)與 322980 5 201201727 ⑻為鞋底前足區逐漸彎曲的狀態;(e)為鞋底前足區以最大 角度彎曲的狀態,換言之’鞋底前足區的抬腳離地運動即 將開始,以及,(f)為鞋底前足區之括腳離地運動結束以及 鞋底前足區即將離開地面的狀態。各圖中,向上^頭桿纪 表示鞋底從地面所接收到的地面反作用力 向量。第13圖以 示意方式圖示跑者之腿,其中1UP主- ^ 六r MP表不職趾關節 (metatarsophalangeal joint) ° 第14圖圖示以疏趾關節為中心之扭矩(或職趾關節扭 矩)的曲線圖,該扭矩在圖示於第12圖的抬腳離地期會波 動。第15圖的曲線圖圖示角速度的波動。第16圖的曲線 圖圖示在抬腳離地期期間由跛趾關節扭矩產生之功率的波 動,該功率的計算係基於踱趾關節扭矩與角速度。 如第16圖所示,在由功率變成零(或疏趾關節扭矩變 成零;請參考第14圖)之狀態至腳趾已完全離開地面之狀 態的腳趾離地期,由跛趾關節扭矩產生的能量為負值而且 產生能量損失(請參考第16圖的影線區)。吾等假設當吾等 可使此能量損失儘可能地接近零時,力可有效地在抬腳離 地運動期間傳導至地面以及可實現平順的踩踏感。 另一方面,已知鞋底的抗彎曲性(bending resistance) 會影響感官評估上的踩踏感。提供兩種鞋子,一種有大抗 彎曲性而另一種有小抗彎曲性。同一個跑者穿上這兩種鞋 子跑步。在第17圖下部的曲線圖圖示在抬腳離地期期間由 跛趾關節扭矩產生的功率,其係隨著時間波動。在第17 圖上部的圖(b)至(〇分別對應至第12圖的圖(b)至⑴。此 6 322980 201201727 外,第17圖上部的圖(b)至⑴對應至第17圖下部的曲線 圖。在第17圖的曲線圖中,縱軸的負值區表示產生功率損 失,從而,隨著曲線由零沿著縱軸向下走,功率損失跟著 變大。 由第17圖可見,以有大抗彎曲性的鞋子而言,在抬 腳離地期開始時在(b)與(c)的中間至(句有大能量損失,然 而以有小抗彎曲性的鞋子而言,在抬腳離地期的開始後半 段(e)至⑴有大能量損失。另外,在由抬腳離地期的(b)至卬) 與(c)的中間期間,有小抗彎曲性的鞋子也產生能量損失, 然而此一能量損失可忽略。 鑑於上述考量,吾等已得出以下結論: 如果吾等可採用這兩種鞋子的優點,’亦即,在抬腳離 地期的(b)至(d)頭半段期間,使抗彎曲性變小,以及同時在 抬腳離地期的(e)至(f)後半段期間,使抗彎曲性變大,則可 實現在跑步時比較平順的踩踏感。 已基於上述考置的結果做成本發明提供一種鞋子的 鞋底結構用於減少跑步時的能量損失。換言之,本發明的 目標疋提供-種鞋底結構,它能在跑步時藉由減少能量損 失來得到平順的踩踏感。 、 本發明的其他目標及優點將顯明及出現於下文。 【發明内容】 根據本發明的第一態樣,一種鞋子的鞋底結構,其係 包含有橫向延相槽的鞋底,該_係形成於該鞋底之底 面上,以及㈣限制構件O^ding restriction memW),其 322980 7 201201727 係經形成為彎曲形狀以及在該凹槽之開口的前緣與後緣之 間縱向跨越該凹槽。在鞋底彎曲的開始期(beginning phase),該彎曲限制構件允許該鞋底彎曲直到該彎曲限制 構件由彎曲形狀逐漸延伸成筆直形狀以及變成在該凹槽之 該開口的該前緣與該後緣之間繃緊。之後,在鞋底彎曲的 進展期(advanced phase),當該彎曲限制構件從該彎曲限制 構件之繃緊狀態下經歷縱向拉開它的力時,該彎曲限制構 件起作用以便抑制該鞋底彎曲。 根據本發明的第一態樣,在鞋底彎曲的開始期中,以 該彎曲形狀在該凹槽的前、後緣之間縱向跨越該凹槽的彎 曲限制構件係允許該鞋底彎曲直到該彎曲限制構件由該彎 曲形狀逐漸延伸成筆直形狀以及變成在該凹槽的前、後緣 之間繃緊。因此,在跑步的抬腳離地期開始時,該鞋底變 成有相對小的抗彎曲性從而允許該鞋底平順地弯曲。結 果’可減少抬腳離地期開始時的能量損失。 之後’在該鞋底之彎曲的進展期中’該彎曲限制構件 從端緊狀態下經歷縱向拉開它的力以及該彎曲限制構件起 作用以便抑制該鞋底彎曲。因此,在跑步之抬腳離地期的 後半段,該鞋底變成有相對大的抗彎曲性從而抑制該鞋底 彎曲。結果’可減少抬腳離地期後半段的能量損失。 以此方式’可實現在跑步時可減少能量損失的鞋子從 而在跑步時可得到平順的踩踏感。 該凹槽可設在鞋底前足區。 該彎曲限制構件在該凹槽中可具有一上彎部份而且 322980 8 201201727 • 它的縱截面形狀可呈倒v形或u形。 形使得它的高度逐 ,從而在縱向逐漸 在鞋底開始彎曲時,該上彎部份變 漸下降,亦即,該上彎部份逐漸變扁平 延伸。 凹槽的表面為較 ’該彎曲限制構 凹槽的變形直接 該彎曲限制構件未固定地附著至該 佳。就此情形而言,在該鞋底的彎曲期間 件可獨立於該凹槽之外地變形而不受該該 影響。 該彎曲限制構件位於遠離該凹槽的表面處更佳 情形而言’在該鞋底的彎曲期間,該 亂 受形影響而且可更加獨立該凹槽之=不 二二鞋底的彎曲期間為二 點的凹槽底π可位於返離該f曲限制 (upper position)。換言之,鞋 、較回位置 可位在較高位置。結果,在該㈣ 弯曲限制構件在該凹槽的前、後缘^曲期間,可放大該 可輕易玫大該f曲限制構件相距變形量。從而, 從而有利於該限制量的調整/於雜底之彎曲的限制量 該靑曲限制構件在該 它的縱哉面形狀可呈v形或=可具有—下彎部份以及 在鞋底開始彎曲時,兮^ 漸下降,亦即, ^下彎部份變形使得它的高度逐 延伸。 $下專。卩务逐漸變扁平,從而在縱向逐漸 該 '曲限制構件可為帶形或帶狀構件(band-shaped 322980 9 201201727 tape_like member)。在該彎曲限制構件可撓的情形下,可輟 易地安裝於該凹槽的開口處以及保持它的彎曲形狀。此 外,就此情形而言,該彎曲限制構件的寬度或厚度變化造 成匕的拉伸彈性模數(tensile modulus of elasticity)與彎曲 模數(modulus in bending)可輕易改變。從而,可輕易調整 該彎曲限制構件相對於鞋底彎曲的抑制作用。 該彎曲限制構件在該凹槽中可具有一侧彎部份。在鞋 底f曲開始時,該側彎部份變形使得該側彎部份的彎曲量 逐漸減少,從而在縱向逐漸延伸。 丄該管曲限制構件可呈線形,例如繩子、細線或線材。 =此情形而言,該彎曲限制構件的截面大小或直徑的變化 知·成匕的彈性模數可輕易改變。從而,可輕易調整該彎曲 限制構件相對於鞋底彎曲的抑制作用。 妨以芎曲限制構件可由織物製成。就此情形而言,逢 Sx f曲限制構件由撓性較小的材料製成,所以當該彎由 制構件在鞋底彎曲的進展期在繃緊狀態下縱向拉開時, 的作用可有效地限制鞋底彎曲H在跑步期間於和 離地期後n可有效地放域絲抗冑緣。此外, 此情形而言,由於由織物製成的彎曲限制構件有極小相 極可撓’因此在它呈彎曲形狀時不須太多功率艮I 1匕彎曲°因此’由織物製成的彎曲限制構件在鞋底嗜 開始時對於鞋底不會產生任何抗彎曲性。 & 該f曲限制構件可為覆蓋該鞋底之地面接觸 形構件,以及該片形構件可具有固定地附著至該> 322980 10 201201727 構件之地面接觸侧表面的多個大底片(〇uts〇le piece)广 就此情形而言,由於該片形彎曲限制構件用作為用於 多個彼此個別地裝設之大底片的基底片,因此該彎曲限制 構件與該等大底片可彼此一體成形而且可做成單一件。因 此’可簡化該鞋底結構的組裝製程而且可減少該鞋底結構 的重量。 該彎曲限制構件可位於該鞋底的内側(medial side)或 外侧(lateral side)。 在’考曲限制構件位於鞋底之内側的情形下,可實現適 用於跑步時有内轉(Pronation)傾向之跑者的鞋子。就此情 形而言,在跑步之抬腳離地期的後半段,鞋底内侧區變成 有相對大的抗彎曲性而且抑制鞋底内側區的彎曲。從而, 可減少枱腳離地期後半段的能量損失。 在彎曲限制構件位於鞋底之外側的情形下,可實現適 用於跑步時有外轉(supinati〇n)傾向之跑者的鞋子。就此情 =而言’在跑步之抬腳離地期的後半段,鞋底外側二 有相對大的抗彎曲性而且抑制鞋底外側區的彎曲。從 可減少抬腳離地期後半段的能量損失。 該彎曲限制構件可位於鞋底的外侧與内側。 就此情形而言,可實現適用於跑步時有内轉 者以及有外轉傾向之跑者的鞋子。此外,就此 當該彎曲關構件在制㈣㈣賴模數^曲^斑 該彎曲限制構件在該外側的拉伸彈賴數 時,係㈣仙難外歉間微義底數不同 322980 11 201201727 =凹槽之關叫前、後緣Μ可配置一彈性 件(elastic cover member)以從下;港“ 下面覆盍該彎曲限制構件。讀 ίΓΓ著該彎曲限制構件”曲形狀縱向延伸。 就此情形而言’提供該彈性蓋構件可防止 構件暴露於地面從而改善該費 义制 ==’由於該彈性蓋構件有縱向彈性,心 不妨礙该鞋底的彎曲。 此 在該^的底面上可配置有具有地面接觸面的大底 構件,以及該盍構件可由該Α底構㈣成。 - ::情形而言,由於該彈性蓋構件不需要 =開地裝設,可減少該鞋底結構的組件數以及可簡化該二 構。 該鞋底結構可進-步包含:配置於該鞋底之上側的縱 向延伸上板’以及由軟彈性材料形成的中底㈣sole),兮 中底係配置於該上板下方且有形成於該中底之底 面上的〜 凹槽。 就此隋形而。,在鞋底接觸地面時由穿鞋者之足職予 的向下力可由上板承受。此外,就此情形而言,由於該上 板配置於該凹槽的底部上方,可防止由穿鞋者之足職予的 向下力,該凹槽的底部變形以及中性軸在鞋底彎曲期間可 位在較練置。結果’在錄底的彎曲期間,可放大該彎 曲限制構件在該凹槽之開口的前、後緣之間的跨距變形 量,從而容易增加該彎曲限制構件相對於鞋底彎曲的限制 量以利於限制量的調整。 322980 12 201201727 此外’就此情形而言,由於該中底配置於該上板下 方’该中底可防止該上板在有向下力時向下沉陷。因此, 中性轴在輕底彎曲期間可保持在較高位置。 該鞋底結構可進一步包含:配置於該中底之下側的縱 向延伸下板,以及該彎曲限制構件可由延伸超過該凹槽的 該下板形成。 就此情形而言’不需要從該下板另外提供該零曲限制 構件,因此可減少該鞋底結構的組件數而且可簡化該結構。 根據本發明的第二態樣,一種鞋子之鞋底結構包含: 配置於鞋底之上側的縱向延伸板;由軟彈性材料形成的中 底,其係配置於該板下方及固定地附著至該板,以及具有 形成於該中底之底面上的橫向延伸凹槽;以及彎曲限制構 件’其係經形成為-曲形狀以及在該凹槽之開口的前緣與 後緣之間縱向跨越該凹槽。在該鞋底彎曲㈣始期中,該 彎曲限制構件允許該鞋底彎曲直到該彎曲限制構件曲/ ^狀逐漸㈣絲直形狀以及㈣找凹槽之該開 前、後緣之間端緊。在該鞋底之彎曲的進展期中,= :限制構件從該彎曲限制構件之繃緊狀態下經歷縱:: 它的力時,該彎曲限㈣件起作㈣便抑制該鞋 歼 根據本發明的第二態樣,在該凹槽的前、後緣之^ V曲形狀縱向跨越該凹槽的該料_構件在鞋: 開始期中係允許該鞋底f曲直職f曲限制構件由也 形狀逐漸延伸絲絲㈣及㈣細叫的前、3 = 間端緊。因此,在跑步的抬腳離地期開始時,該鞋底J成 322980 13 201201727 有相對小的抗f曲性從而允許該鞋底平順地㈣。 可減少抬腳離地期開始時的能量損失。 、°果, 之後,在該鞋底之彎曲的進展期中,該弯曲 係從編緊狀訂顧縱向,它的力,而該f曲限制^ 係起作用以便抑制該鞋底彎曲。 J構件 期的後半段,該鞋底變成有相對大的抗彎=腳離地 鞋底彎曲。結果,可減少括腳離地期後半段的能量損^該 =方式’可實現在跑步時可減少能量損失的 而在跑步時可得到平順的踩踏减。 子從 就:情形而言’在鞋底接觸地面時由穿 的^力可由該板承受。此外,就此情形而言,由於= 配置於該凹槽的底部上方,可防止該腳所賦予的向下力: 該凹槽的底部變形以及中性轴在鞋底f曲期間可位於較古 位置。結果,在該鞋底的彎曲期間,可放大該彎曲: =該凹槽之開口的前、後緣之間的跨距變形量,從而幸 易❻該彎曲限制構件㈣純 = 於限制量的調整。 阳有利 卜就此情形而言,由於該中底配置於該板下面, 該底可防止δ亥板在有向下力時向下沉陷。因此 軸在,底彎曲期間可保持在較高位置。 …生 f曲限制構件沿著其彎曲形狀在凹槽開口之前 間的長度L滿足以下不等式: 便緣 S+Dxsinl5。$ L $ 純論15。 其中S表不凹槽開口之前、後緣間的距離;D表示凹 32298〇 14 201201727 槽的深度;以及,Η表示中底在凹槽底部以上的厚度。 以下解釋為何用上述不等式來提供長度L的理由。 第4圖示意圖示其中在形成於中底Μ之凹槽G的開 口前、後緣之間設有呈彎曲形的彎曲限制構件Br的結構。 由圖示於第4圖的狀態,假定中底Μ要彎成15度。在此 時,中底Μ係以凹槽G的底部位置Ga為中心彎曲。就此 情形而言,底部位置Ga為彎曲點或拐點。或者,中底μ 以位於凹槽G之底部位置Ga上方的中底Μ之最高位置 (uppermost position)Ha為中心彎曲。就此情形而言,最高 位置Ha為彎曲點或拐點。實際拐點位在底部位置Μ與最 高位置Ha之間。對於有硬板安裝於中底Μ的結構也是如 此。在中底有硬板的情形下,鞋底彎曲的中性軸容易被轉 移到在該硬板附近的位置。 當中底Μ以凹槽G的底部位置Ga為中心彎曲時,凹 槽G以底部位置Ga為中心的圓心角(central angle)增加了 15度。假定凹槽G以底部位置Ga為中心之圓心角有此增 量造成彎曲限制構件Br可由在凹槽G開口之前、後緣間 的彎曲形狀延伸成線性繃緊形狀。凹槽G開口之前、後緣 間的距離之增量AS大致用以下公式表示: △ S » Dxsinl5〇 因此,彎曲限制構件Br沿著彎曲形狀的長度L用以 下公式表示: S+AS = S+Dxsinl5〇 (1) 另一方面,當中底Μ以中底Μ之最高位置Ha為中心 15 322980 201201727 彎曲時,凹槽G以位置Ha為中心之圓心角增加了 15度。 假定凹槽G以位置Ha為中心之圓心角有此增量造成彎曲 限制構件Br可由在凹槽G開口之前、後緣間的彎曲形狀 延伸成線性繃緊形狀。凹槽G開口之前、後緣間的距離之 增量AS’大致用以下公式表示: △ S’《 Hxsinl5° 因此,彎曲限制構件Br沿著彎曲形狀的長度L用以 下公式表示: S+AS’ = S+Hxsinl5。(2) 基於方程式(1)與(2),彎曲限制構件Br沿著彎曲形狀 的長度L應為在方程式(1)的數值與方程式(2)的數值之間 的中間值,從而可用上述不等式表示。 接下來,解釋彎曲角度為何採用15度的理由如下: 第5圖的波動曲線圖係圖示跑者在跑步時向後賦予地 面的證腳力(kick force)與鞋底在跑步時的彎曲角度。此圖 係以生物力學實驗獲致。 在第5圖上面的曲線圖表示蹬腳力Fy隨著時間而改 變的變化。橫轴為時間[毫秒],縱軸為跑步時在由腳跟接 觸地面至腳趾離地期期間跑者向後賦予地面的蹬腳力 Fy[牛頓]。在第5圖下部的曲線圖表示鞋底的彎曲角度[°] 隨著時間而改變的變化。第5圖上、下部的曲線圖係彼此 對應。 由第5圖可見,當燈腳力Fy到達最大值Fy_max時, 鞋底的彎曲角度等於15°。以在整個鞋底面接觸地面(亦 16 322980 201201727 即,鞋底的彎曲角度等於零)時的狀態為基準,用測得的 角度增量計算出鞋底的彎曲角度。 另一方面,由第17圖可見,在鞋底前足區正在彎曲 的(cMd)時期期間,有小抗彎曲性的鞋底有較小的能量損 失,然而差不多在鞋底前足部份以最大角度彎曲的(e)時期 時,有大抗彎曲性的鞋底有較小的能量損失。 結果發現,關於鞋底彎曲,在該鞋底可以最大功率向 後蹬地面之前,該鞋底應彎曲,之後,該鞋底應不彎曲為 較佳。因此,採用15°的角度作為鞋底彎曲角度。 根據本發明,在鞋底彎曲角度小於15度時,彎曲限 制構件在凹槽的前、後緣之間彎曲,在鞋底彎曲角度等於 15度時,彎曲限制構件在凹槽的前、後緣之間線性繃緊, 以及在鞋底彎曲角度大於15度時,彎曲限制構件在繃緊狀 態下縱向拉開,亦即,有拉伸力賦予處於繃緊狀態的彎曲 限制構件。 該彎曲限制構件由在應變(strain)為10%以下時有400 MPa以上之揚氏模數(Young's modulus)的材料形成為較 佳。 以下用第6圖解釋楊氏模數的數值為何決定於此的理 由。 首先,製備由有不同楊氏模數之材料形成的4種彎曲 限制構件。同一個跑者穿上這4種鞋子進行跑步試驗。在 試驗期間,計算每一種鞋子由踱趾關節扭矩產生的能量損 失。第6圖圖示跑步時能量損失的計算結果。 17 322980 201201727 此外,上址4 帶、及尼龍膠帶。材料為固體橡膠、PEBAX@、聚酉旨膠 測量: 乂4種材料的揚氏模數各自用以下試驗 1法;規定於JIS κ 7113的拉伸試驗 °形狀;規定於JIS K 7113的形狀 Ul)試驗迷率;5。〇毫米/分鐘。 1V)抓住試件的距離:50毫米 、)拉伸條件;小於10%的應變 揚氏模數排序: 第6圖綠出A AX⑧〈聚酉旨膠帶〈尼龍膠帶 .^ 母個楊氏模數的具體數值。 田乐()圖可目 其是,當揚氏模數?,,楊氏模數越大’則能量損失越小。尤 此外,當心2r’a]時,能量損失急劇下降。 既然如此ώ過4〇〇[贴]時,能量損失少有變化。 件,因此決定出應:材二:氏:數可構成f曲限制構 值。在第6圖的實下時為働MPa以上的數 龍。 〇 ’適合此條件的材料為聚g旨或尼 該弯曲限制構件起作 鞋底彎曲角度達15产以芬户*于匕允許該鞋底f曲直到 制該鞋底彎曲。又 底彎曲角度超過15度時抑 如上述,根據本發明的第 的該彎曲限制構件經裝設成,由於處於彎曲形狀 322980
IX 201201727 鞋底彎曲直到該彎曲限制構件由該彎曲形狀逐漸延伸成筆 直形狀以及變成在該凹槽的前、後緣之間繃緊。因此,在 跑步的抬腳離地期開始時,該鞋底變成有相對小的抗彎曲 性從而允許該鞋底平順地彎曲。結果,可減少抬腳離地期 開始時的能量損失。 此外’在該鞋底的彎曲進展期期間,該彎曲限制構件 在繃緊狀態下經歷縱向拉開它的力以及該彎曲限制構件起 作用以便抑制該鞋底彎曲。因此,在跑步之抬腳離地期的 後半段,該鞋底變成有相對大的抗彎曲性從而抑制該鞋底 彎曲。結果’可減少抬腳離地期後半段的能量損失。 以此方式,可實現在跑步時可減少能量損失的鞋子從 而在跑步時可得到平順的踩踏感。 很蘇本發明的第一啦佩,%升、震明的弟一態樣一樣 由於該彎曲限制構件的功能,不僅可減少跑步時的能量’。 失以及在跑步時可實現平順的踩踏感,也可由該板承 < 才貝 鞋底接觸地面時由穿鞋者之足賦予的向下力。=外7,受在 該板配置於該凹槽的底部上方,由穿鞋者 ’由於 力使該凹槽的絲㈣,以及中性轴在鞋底⑼=向下 :位於較高位置。結果,在該鞋底的彎曲_ j可因 考曲限制構件在該凹槽之開σ的前、後緣 大該 =’從而輕易增加該彎曲限制構件相對於鞋底―跨距變形 量而有利於限制量的調整。此外,由於該中底=的限制 故該中底可防止該板在有向下力時向置於讀板 中性袖在鞋底彎曲期間可保持在較高位置。^因此’ 322980 201201727 【實施方式】 <第一具體實施例> 請參考附圖’第1A圖至第7C圖根據本發明之第一具 體實施例圖示鞋子的鞋底結構或鞋底總成。在這些附圖 中’相同或功能類似的元件用相同的元件符號表示。 如第1A及1B圖所示,鞋子的鞋底結構丨包含:由軟 彈性材料形成並且由鞋子之足跟區Η通過中足區M縱向 延伸至前足區?的上中底(11卯沉„1:[(^〇16)2;由硬彈性材料 形式、固定地附著至上中底2之底部並且由鞋子之足跟區 Η通過中足區M縱向延伸至前足區F的上板3 ;由軟彈十1 材=形式、固定地附著至上板3之底部且主要配置於鞋子 ,刖足區F處的下中底(1〇wermids〇le)4 ;以及主要由足跟 區Η縱向延伸至中足區M且前端部份固定地附著至下中 底4之底部的硬彈性下板5。 底接如第2圖所示,上中底2有與穿鞋者之足底接觸的足 ^的觸面2〇以及由足底接觸面2〇之兩侧對邊向上斜地延 底2對隆起部份(upraised portion)2卜上板3有支擇上中 對^之足底接觸面2㈣支料3〇卩及由支料30之兩側 向上斜地延伸的一對隆起部份31。 形成在第1A圖及第1B圖所示,下中底4具有在前足區] 的凹槽1中底4之底面上且橫向或實質沿著鞋子寬度延別 9 40、41。凹槽4〇、41係經裝設成有助於鞋底之脊 疋區F的響也 41配 两。凹槽40配置於前足區F的前側,而凹;Η 己置於别足區F的後側,在穿鞋者之前腳掌的魚際隆南 322980 20 201201727 . (thenar eminence)後方一點為較佳。在凹槽41中形成向 '穿過下中底4的通風孔4a。上中底2與上板3也有穿=士 * 們的通風孔(未圖示),這提供與通風孔4a的連通。°匕 下板5有向前前_波浪波紋以及在足跟區只及 區Μ有向上突出呈凸形的突出物5〇。在第1八圖,點足 表不突出物50的脊線。每個突出物5〇經由彈性塊狀=乙 (elastic block member)6耦合至上板3。右六6 件 板3與下板5之間。 有工八C形成於上 地面的大底板7係固定地附 合成==::=料形成,例如熱塑性 (鹽);熱固性樹脂或其發泡體^醋酸乙烯醋共聚物 或橡膠材料或其發泡體,例^聚胺甲酸醋_ ; 上板3盥下板5山 一烯或氯丁二烯橡膠。 脂’例如熱塑性聚胺曱酸:二:料形成’例如熱塑性樹 或熱固性樹月旨,例如環:)’ $醯胺彈性體(PAE) ·, 上板3可利用EVA或橡膠來^飽和聚醋樹脂。此外, 由橡膠材料或其類似物形成。、板5 —體成形。大底板7 第3圖所形成於下中底 有向地面接觸側開口之 "之底面上的凹槽41 彎曲限制構件1〇在凹截面形狀。 向跨越凹槽41的開口。蠻哨口的前緣與後緣之間縱 在凹槽41開σ的前 ^構件1G為f曲形構件並 H —成倒V形。彎曲限制構 322980 21 201201727 件10有呈倒V形的上彎部份10a而且它的縱向兩端耦合 至凹槽41之開口的前、後端邊緣。在此,使用例如尼龍膠 帶作為彎曲限制構件10。彎曲限制構件10的厚度t小於1 毫米’例如使用t=〇.5毫米。在鞋底的内側與外側上各自 設有彎曲限制構件1〇,如第1A圖所示。 彎曲限制構件10沿著其彎曲形狀在凹槽41開口之 前、後緣間的長度L滿足以下不等式: S+Dxsinl5° $ L S S+Hxsinl5° 其中S表示凹槽開口之前、後緣間的距離;d表示凹 槽的深度;以及,Η表示中底在凹槽底部以上的厚度。 以下解釋為何用上述不等式來提供長度L的理由。 第4圖示意圖示其中在形成於中底Μ之凹槽G的開 口前、後緣之間設有呈彎曲形狀的彎曲限制構件Br的結 構。由圖示於第4圖的狀態,假定中底Μ要彎曲15度。 在此時’中底Μ係以凹槽G的底部位置Ga為中心彎曲。 就此情形而言,底部位置Ga為彎曲點或拐點(flex point)。 或者’中底IV[以位於凹槽G之底部位置Ga上方的中底Μ 最高位置Ha為中心彎曲。就此情形而言,最高位置Ha為 彎曲點或拐點。實際拐點位在底部位置Ga與最高位置Ha 之間。這對於有硬板安裝於中底Μ的結構而言也是如此。 在該中底有硬板的情形下,鞋底彎曲的中性轴容易被轉移 到在該硬板附近的位置。 當中底IV[以凹槽G的底部位置Ga為中心彎曲時,凹 槽G以底部饭置Ga為中心的圓心角(central angle )增加 22 322980 201201727 了 15度。假定凹槽G以底部位置Ga為中心之圓心角有此 增量而造成彎曲限制構件Br可由在凹槽G開口之前、後 緣間的彎曲形狀延伸成線性繃緊形狀。凹槽G開口之前、 後緣之間的距離之增量AS大致用以下公式表示: △ S :¾ Dxsinl5° 因此,彎曲限制構件Br沿著彎曲形狀的長度L用以 下公式表示: L » S + AS = S+Dxsinl5〇 (1) 另一方面,當中底Μ以中底Μ之最高位置Ha為中心 彎曲時,凹槽G以位置Ha為中心之圓心角增加了 15度。 假定凹槽G以位置Ha為中心之圓心角有此增量而造成彎 曲限制構件Br可由在凹槽G開口之前、後緣間的彎曲形 狀延伸成線性繃緊形狀。凹槽G開口之前、後緣之間的距 離之增量AS’大致用以下公式表示: △ S,》Hxsinl5° 因此,彎曲限制構件Br沿著彎曲形狀的長度L用以 下公式表示: L» S+AS'= S+Hxsinl5。(2) 基於方程式(1)與(2),彎曲限制構件Br沿著彎曲形狀 的長度L應為在方程式(1)的數值與方程式(2)的數值之間 的中間值,從而可用上述不等式表》示。 接下來,解釋彎曲角度為何採用15度的理由如下: 第5圖的波動曲線圖係圖示跑者在跑步時向後賦予地 面的蹬腳力與鞋底在跑步時的彎曲角度的波動。此圖係透 23 322980 201201727 過生物力學實驗獲得。 在第5 ffi上部的曲、線圖表示燈腳力&隨著時間 變的變化。橫㈣時秒],縱軸為跑步時在由腳跟 觸地面至腳趾離地期期間跑者向後賦予地面的燈 Fy[牛頓]。在第5圖下部的曲線圖表示鞋底的彎曲角 隨著時間而改變的變化。第5圖上、下部的曲線圖係;此 對應。 由第5圖可見,當經腳力Fy到達最大值卜咖 鞋底的彎曲角度等於15。。以在整個鞋底面接觸地面(亦 即,鞋底的彎曲角度等於零)時的狀態為基準,用測 角度增量計算出鞋底的彎曲角度。 另-方面’由第Π圖可見’在鞋底前聽正在弯曲 的⑷-(d)時期有小抗f曲性的鞋底有較小的能量損 失,然而差不多在鞋底前足部份以最大角料曲的⑷時期 時,有大抗彎曲性的鞋底有較小的能量損失。 結果’發現到,關於鞋底變曲,在該鞋底可以最大功 率向後燈地面之前’該鞋底應彎曲’之後,該鞋底應不f 曲為較佳。因此,採用15的角度作為鞋底彎曲角度。 根據此具體實施例,在鞋底彎曲角度小於ls度時, 彎曲限制構件在凹槽的前、後緣之間彎曲,在鞋底彎曲角 度等於15度時,彎曲限制構件在凹槽的前、後緣之間線性 繃緊,以及在鞋底彎曲角度大於15度時,彎曲限制構件在 繃緊狀態下縱向拉開,亦即’有拉伸力賦予處於繃緊狀態 的彎曲限制構件。 322980 24 201201727 該,彎曲限制構件由在應變為10%以T時有400 MPa以 • 上之揚氏模數的材料形成為較佳。 乂下用第6圖解釋楊氏模數的數值為何以此決定的理 由。 首先,製備由有不同楊氏模數之材料形成的4梗穹曲 限制構件。同—個跑者穿上這4種鞋子進行跑步試驗。在 式驗,月間°十算母一種鞋子由疏趾關節扭矩產生的能量損 失。第6圖圖示跑步時能量損失的計算結果。 上述4種材料為固體橡膠、ρΕΒΑχ⑧、聚酯膠帶、及 尼龍膠帶。這4種材料的楊氏模數各自用以下試驗測量: 〇試驗方法;規定於JIS K 7113的拉伸試驗 ⑴試件形狀;規定於JIS κ 7113的形狀 m)試驗速率;500毫米/分鐘。 1V)抓住試件的距離:50毫米 v)拉伸條件;小於1〇%的應變 以下為該等材料的楊氏模數排序: 固體橡膠<ΡΕΒΑΧ®<聚酯膠帶 < 尼龍膠帶 第6圖綠出每個揚氏模數的具體數值。 盆a由第6圖可見’揚氏模數越大,則能量損失越小。尤 二’當楊氏模數到達4G()[MPa]時,能量損失急劇下降。 外,當揚氏模數超過40_叫時,能量損失少有變化。 :然如此,做為用以構成弯曲限制構件之材料的楊氏 、數者’係決定在應變為10%以下時為勸Mpa以上的數 值。在第6 _實_中’適合此條件的材料為聚醋或尼 322980 25 201201727 龍。 彎曲限制構件10的向上 定地附著至凹槽41的底部部份咖不固 槽41側壁甚至也不與它接觸 ::1〇不固定於凹 如第3圖所示,在弯曲限制構件= 則壁為較佳。 構件8。彈性蓋構件8細槽^面設有彈性蓋 凹槽41以及覆蓋彎曲限制構件 後緣之間跨越
Si: 87 t底板7形成。就此情形而言在ί ϋ提 U底板7分離的彈性蓋 要& 的組件數,從而簡化結構。或者,彈=少鞋底總成 底板7分開提供的橡膠材料形成 =8可由與大 限制構件Η) ”曲形狀在凹槽4 =件8沿著彎曲 伸以及安裝於f曲限制構件忉:月”後緣之間延 8的裝設位置對應至彎曲限制構件,。的位由置構件 ^件8跟料限制構件1()—樣也配置於鞋底的内側= 在此,f曲限制構件10的兩對端 性蓋構件8及大底板7之間。·彎曲限制構件10末端之4:彈 部份的長度(在第4圖,其_示料 夹 在中底Μ盘蓋槿养p ^沾且ώ 制構件Br中夾 夠的黏合面積以防Μ曲限制構件與鞋絲構=件有足 例彎===一圖,解釋在此具體實施 322980 26 201201727 箄7A圖至第7C圖示意圖示上述鞋底總成的截面結 構。在這些圖式中,相同或功能類似的元件用相同的元件 符號表示。在此,彎曲限制構件10在圖中係由左至右延 伸。第7A圖圖示在彎曲之前的狀態,第7B圖圖示鞋底以 15度彎曲的狀態,以及第7C圖圖示鞋底以30度彎曲的狀 態。 如第7A圖所示,在鞋底的彎曲之前,凹槽41開口之 前、後緣之間的距離為10毫米以及彎曲限制構件10沿著 其彎曲形狀的路徑長度L等於12.5毫米。在第7A圖,表 示凹槽41底部的點P為鞋底彎曲時的彎曲點或拐點.。 由第7A圖的狀態,當鞋底彎曲15度時,如第7B圖 所示,它以在凹槽41底部的點P為中心彎曲。在此彎曲 運動期間,彎曲限制構件10變形使得向上突出彎曲部l〇a 的高度逐漸遞減,亦即,向上突出彎曲部l〇a逐漸扁平以 及彎曲限制構件10逐漸由彎曲形狀延伸。結果,凹槽41 開口之前、後緣之間的距離達12.5毫米。此一長度與彎曲 限制構件10沿著其彎曲形狀的路徑長度L相等。在此時, 彎曲限制構件10在凹槽41開口的前、後緣之間係以線性 形狀繃緊但是不拉長。 因此,在鞋底彎曲的開始階段,如第7A圖至第7B圖 所示,彎曲限制構件10係由彎曲形狀逐漸延伸然後在凹槽 41開口的前、後緣之間的直線部份上變繃緊或張緊。結 果,彎曲限制構件10允許鞋底彎曲而不妨礙鞋底彎曲。 從而,在跑步期間於抬腳離地期的第一階段,鞋底的 27 322980 201201727 抗彎曲性變成相對小以及鞋底可平順地彎曲從而減>、抬腳 離地期在第一階段的能量損失。 然後,如第7C圖所示,當鞋底以在凹槽41底部的點 P為中心進一步彎曲以及鞋底的彎曲角度變成30度時,凹 槽41開口之前、後緣之間的距離進一步延伸而到達14.8 毫米。在此時,彎曲限制構件10由圖示於第7B圖的繃緊 狀態拉長成有(5(=14.8-12.5毫米)的長度。 因此,如第7B圖至第7C圖所示,在鞋底彎曲的進一 步階段中,彎曲限制構件10的作用是限制鞋底的彎曲。 .從而,在跑步期間於抬腳離地期後半段,鞋底的抗彎 曲性變得相對大以及限制鞋底的彎曲從而減少在跑步期間 於抬腳離地期後半段的能量損失。 以此方式,根據本發明之第一具體實施例,可實現一 種鞋底結構能在跑步期間減少能量損失從而在跑步期間可 得到平順的踩踏感。 此外,就此情形而言,由於彎曲限制構件10不是固 定地附著至凹槽41的壁面,因此它可獨立於凹槽41之外 地彎曲而且在鞋底的彎曲期間不受凹槽41的變形直接影 響。 此外,就此情形而言,由於彎曲限制構件10遠離凹 槽41的壁面,因此彎曲限制構件10可更加獨立於凹槽41 之外地彎曲而且在鞋底的彎曲期間不受凹槽41的變形影 響。在此時,在鞋底彎曲期間為鞋底之彎曲點或拐點的凹 槽底部可位於向上遠離彎曲限制構件10的位置。換言之, 28 322980 201201727 中性軸在鞋底彎曲期間可位在較高位置。從而,彎曲限制 構件10在凹槽41前、後緣間跨越凹槽41的變形量在鞋底 的彎曲期間可放大。結果,可輕易增加彎曲限制構件10 相對於鞋底彎曲的限制量,從而有利於限制的調整。 此外,就此情形而言,採用帶形或帶狀構件作為彎曲 限制構件10,從而彎曲限制構件10有撓性藉此有利於在 凹槽41的前、後緣之間提供呈彎曲形狀的彎曲限制構件 10。就此情形而言,彎曲限制構件10的寬度或厚度變化可 改變彎曲限制構件10的拉伸彈性模數與彎曲模數。因此, 可輕易調整彎曲限制構件10相對於鞋底彆曲的限制作用。 此外,由於彈性蓋構件8裝設於彎曲限制構件10下 面,可防止彎曲限制構件10暴露於地面接觸侧以及可改善 彎曲限制構件10的耐久性。此外,就此情形而言,彈性蓋 構件8有彈性從而不妨礙鞋底的彎曲。 此外,就此情形而言,上板3可承受在鞋底接觸地面 時由穿鞋者之足賦予的向下力,防止凹槽41的底部變形以 及在鞋底的彎曲期間保持中性轴在較高位置。從而,在鞋 底的彎曲期間可放大彎曲限制構件10在凹槽41的前、後 緣之間跨越凹槽41的變形量。結果,可輕易增加彎曲限制 構件10相對於鞋底彎曲的限制量,從而有利於限制的調 整。 此外,就此情形而言,在向下力施加於上板3時,下 中底4可防止上板3被壓低,從而在鞋底的彎曲期間保持 中性軸在較高位置。 29 322980 201201727 藉由延伸下板5可形成彎曲限制構件10。就此情形而 言,不需要提供與下板5分離的彎曲限制構件10,因此可 減少組件數以及簡化鞋底總成的結構。 <第二具體實施例> 在第一具體實施例中,形成於下中底4上的凹槽41 有倒V形的橫截面,但是本發明不受限於此一實施例。凹 槽41的橫截面形狀可為倒U形或圓形。可採用任何適當 的形狀,只要凹槽41開口向著地面接觸侧。在所有情形 下,在鞋底的彎曲期間,鞋底以呈倒V形、倒U形、圓形 或任何其他形狀之凹槽的底部為中心作為彎曲點或拐點彎 曲。 在凹槽41有不同截面形狀的任何情形下,配置於凹 槽41的彎曲限制構件10有不固定地附著至凹槽41底部的 向上突出彎曲部l〇a。較佳情況為,彎曲限制構件10也不 固定於凹槽41的側壁而且位於遠離凹槽41的側壁處。 <第三具體實施例> 在第一具體實施例中,彎曲限制構件10有倒V形的 縱截面,但是本發明不受限於此一實施例。彎曲限制構件 10的縱截面形狀可呈倒U形或圓形。凹槽41的橫截面形 狀可採用任何適當的形狀。 此外,如第8圖所示,該彎曲限制構件可具有呈V形 或U形的向下突出彎曲部10’a。就此情形而言,由下方覆 蓋彎曲限制構件1(V之向下突出彎曲部l〇’a的彈性蓋構件 8’沿著彎曲限制構件10’之彎曲形狀也有向下突出彎曲形 30 322980 201201727 • 狀。在第8圖中’與第一具體實施例相同或功能類似的元 - 件用相同的元件符號表示。 就此情形而言’在鞋底彎曲的開始階段中,彎曲限制 構件10’由彎曲形狀逐漸延伸使得向下突出彎曲部l〇,a的 高度逐漸遞減或向下突出彎曲部l〇'a逐漸扁平。 <第四具體實施例> 在第一具體實施例中’以尼龍膠帶作為彎曲限制構件 10來舉例說明’但是本發明不受限於此一實施例。可使用 其他種類的膠帶,例如聚酯膠帶或其類似物。或者,可使 用織物(例如,布料、不織材料或其類似物)、針織布、或 人工皮革。 在彎曲限制構件由撓性較小的材料製成(例如,織物 或人工皮革)的情开々下’當彎曲限制構件在鞋底彎曲的進 展期在繃緊狀態下縱向拉開時,彎曲限制構件可有效地作 用成限制蘀低 段 / π 彳。腳離地期後半 段,可有效地放大鞋底的抗彎曲性。此外,當彎曲限制構 件由有極小抗彎曲性且極可撓的織物製成時' 形狀時並殘太h力率即可使匕相 ”曲限制構件在鞋底彎曲開始時對二’由織物製成 抗彎曲性。賴底考曲開始時對於鞋底不會產生任何 Λ 卜藉由使下板5延伸至凹槽41 Μ π 曲限制構件1〇。 1的開口可形成彎 <第五具體實施· 在第一至第四具體實施例中,使用帶形或帶狀構件作 322980 31 201201727 為彎曲限制構件ίο,但是本發明不受限於此一具體實施 例。如第9圖及第10圖所示,線狀構件可用來作為彎曲限 制構件。在這些圖式中,與第一至第四具體實施例相同或 功能類似的元件用相同的元件符號表示。 如第9圖及第10圖所示,彎曲限制構件10”為在凹槽 41的前、後緣之間跨越凹槽41的線狀構件,其係在凹槽 41的前、後緣之間向旁邊或朝寬度方向(亦即,在第9圖 中由左至右的方向)大體彎成V形或U形。彎曲限制構件 10”有向旁邊大體彎成V形或U形的向旁邊彎曲或橫向彎 曲部10”a,而且彎曲限制構件10”的兩對端使凹槽41的前 緣耦合至後緣。例如,可使用尼龍線、由與尼龍不同之樹 脂製成的其他線體、細線、擒紗(twisted yarn)或其類似物 作為彎曲限制構件10”。 在鞋底彎曲的開始階段,彎曲限制構件10”逐漸由彎 曲狀延伸成線性形狀使得彎曲限制構件10”向旁邊彎曲 10”a的量逐漸遞減。 就此情形而言,彎曲限制構件10”的截面或直徑的大 小變化可改變彎曲限制構件10 ”的拉伸彈性模數與彎曲模 數,從而有利於調整彎曲限制構件10”相對於鞋底彎曲的 限制作用。 <第六具體實施例> 在第四具體實施例中,在形成由彈性很差之織物構成 的彎曲限制構件10時,彎曲限制構件可由覆蓋下中底4 之地面接觸側表面的織物片形成以及多個彼此獨立配置的 32 322980 201201727 • 大底片可固定地附著至該織物片的地面接觸側表面。 ' 第11圖圖示使用此一織物片的本發明第a且辦鲁 件用相同的元件符號表示。如第U圖所示,在下中底4 的底面上附著織物片10A、10B及10C。織物片1〇A配置 在鞋子前腳部份的前面區Fi,織物片1〇B在鞋子前腳部份 的中央區F2,以及織物片l〇C在由鞋子前腳部份之後面= 延伸至中足區的區域F3。 織物片10B及10C配置於凹槽41的兩對邊。織物片 10B的後端與織物片10C的前端係經由一對各自跨越凹槽 41的帶形連接片10e相互耦合。連接片1〇e也由織物形成 以及與織物片10B&10C整合。連接片1〇e在凹槽41中 有呈倒U形的上彎部份。 在織物片10A、10B及10C的地面接觸側表面上固定 也附著多個大底片7p。大底片7p均為例如六角形或矩形 的小片體以及通過嵌入成型法(insen m〇lding)或其類似方 法而與織物片l〇A、10B及l〇c —體成形。 就此情形而言,由於織物片1〇A、1〇B及1〇c用來作 為大底片7P的基底構件,因此將織物片10A、10B及10C ^、大底片7p相互整合成為单一部件。從而,可簡化鞋底結 構的组裝製程以及可減少鞋底結構的重量。 <第七具體實施例〉 在本發明的第一具體實施例中,在鞋底的内側與外側 上3又有彎曲限制構件10,但是本發明不受限於此一實施 322980 33 201201727 例。彎曲限制構件1 〇可設於鞋底的内侧或者是外側。 在彎曲限制構件10位於鞋子内侧的情形下,可實現 適用於跑步時有内轉傾向之跑者的鞋子。就此情形而言, 在跑步之抬腳離地期的後半段,鞋底内側區變成有相對大 的抗彎曲性而且抑制鞋底内側區的彎曲。從而,可減少抬 腳離地期後半段的能量損失。 在曾曲限制構件10位於鞋子之外側的情形下,可實 現適用於跑步時有外轉傾向之跑者的鞋子。就此情形而 吕’在跑步之抬腳離地期的後半段,鞋底外側區變成有相 對大的抗彎曲性而且抑制鞋底外側區的彎曲。從而,可減 少抬腳離地期後半段的能量損失。 另外,在彎曲限制構件10位在圖示於第一具體實施 例之鞋子的内側與外侧的情形下,可實現適用於跑步時有 内轉傾向之跑者以及有外轉傾向之跑者的鞋子。此外,就 此情形而言,當彎曲限制構件10在内侧上的拉伸彈性模數 及彎曲模數做成與彎曲限制構件在外側上的拉伸彈性模數 及彎曲模數不同時,使得在内側與外侧之間微調鞋底的抗 彎曲性成為有可能。此外,配置於鞋底之内侧或/及外侧上 的彎曲限制構件10可由多個構件組成。 <第八具體實施例> 在第一具體實施例中,配置於鞋底之内侧上的彎曲限 制構件10大體與配置於鞋底之外側上的彎曲限制構件1〇 有相同的寬度。在本發明中,彎曲限制構件10在内側上的 寬度可大於彎曲限制構件10在外側上的寬度。在此時,在 322980 34 201201727 設有多個彎曲限制構件10的情形下,彎曲限制構件10的 寬度在此吾等係意指該等彎曲限制構件的寬度總和。此 外,在每個彎曲限制構件10大體有相同寬度的情形下,配 置於内側的彎曲限制構件之數目可大於配置於外側的彎曲 限制構件10之數目。 一般而言,在跑步時,鞋底前足部份的内侧區與地面 接觸的時間比鞋底前足部份的外侧區長些,從而疏趾關節 在内側的彎曲角度大致上大於踱趾關節在外侧的彎曲角 度。這就是彎曲限制構件10在内側(在鞋底彎曲時需要賦 予較大的彎曲限制作用)上的寬度/數目為何大於彎曲限制 構件10在外側之寬度/數目的理由。 熟諳本發明所屬技藝者運用本發明的原理可做出修 改及其他的具體實施例而不脫離本發明的精神或本質特 徵,特別是在考慮到前述的教導後。所述具體實施例及範 例在各方面應被視為僅供圖解說明而不具限定性。因此, 用隨附申請專利範圍(而不是前述說明)來陳明本發明的 範疇。因此,儘管已用特定的具體實施例及範例來描述本 發明,熟諳此技術領域者明白仍可做出結構、順序、材料 及其類似者的修改,然而這些都落在本發明的範疇内。 【圖式簡單說明】 為了更完整地了解本發明,請參考更詳細地圖示於附 圖及以下舉例說明本發明的具體實施例。在下列未按比例 繪製的圖式中: 第1A圖的仰視圖根據本發明之第一具體實施例圖示 35 322980 201201727 一種鞋子的鞋底結構; 第1B圖為第1A圖的内側視圖; 第2圖為沿著第1A圖中之直線II-II繪出的橫截面圖; 第3圖為沿著第1A圖中之直線III-III繪出的縱截面 圖; 第4圖為對應至第3圖的示意圖; 第5圖的時間變化曲線圖係圖示跑者在跑步時向後賦 予地面的蹬腳力與鞋底的彎曲角度; 第6圖的曲線圖圖示能量損失與彎曲限制構件之楊氏 模數之間的相關性; 第7A圖根據第一具體實施例示意圖示鞋底結構的彎 曲運動; 第7B圖根據第一具體實施例示意圖示鞋底結構的彎 曲運動; 第7C圖根據第一具體實施例示意圖示鞋底結構的彎 曲運動; 第8圖為對應至第3圖第一具體實施例的放大縱截面 圖,其係根據本發明之第三具體實施例圖示用於鞋子之鞋 底結構的彎曲限制構件; 第9圖的部份仰視圖根據本發明之第五具體實施例圖 示鞋子的鞋底結構; 第10圖為沿著第9圖中之直線X-X繪出的縱截面圖; 第11圖的部份仰視圖根據本發明之第六具體實施例 圖示鞋子的鞋底結構; 36 322980 201201727 第12圖示意圖示跑者或穿鞋者的跑步狀態; 第13圖示意圖示跑者之一腿; 第14圖的變化曲線圖圖示在第12圖之抬腳離地期以 跛趾關節(或跛趾關節扭矩)為中心的扭矩變化; 第15圖的變化曲線圖圖示在第12圖之抬腳離地期的 角速度變化; 第16圖的變化曲線圖圖示在第12圖之抬腳離地期由 跛趾關節產生的功率變化,其係基於第14圖的跛趾關節扭 矩與第15圖的角速度來算出;以及 第17圖的變化曲線圖圖示有小抗彎曲性之鞋子與有 大抗彎曲性之另一鞋子在抬腳離地期由跛趾關節產生的功 率變化,以及在曲線圖上方的示意圖(b)至(f)各自對應至第 12圖中的示意圖(b)至(f)。 【主要元件符號說明】 1 鞋底結構 2 上中底 3 上板 4 下中底 4a 通風孔 5 下板 6 彈性塊狀構件 7、7p 大底板 8、8, 彈性蓋構件 10 、 10” 彎曲限制構件 37 322980 201201727 10,、10,a 向下突出彎曲部 10a 上彎部份 10A、10B、10C 織物片 lOe 帶形連接片 20 足底接觸面 21 隆起部份 30 支撐部 31 隆起部份 40 ' 41 凹槽 50 突出物 Br 彎曲限制構件 C 空穴 D 凹槽的深度 F 前足區 G 凹槽 Ga 底部位置 H 足跟區 Ha 最高位置 L 突出物50的脊線 M 中足區 P 蓋構件 S 開口前、後緣的距離 38 322980

Claims (1)

  1. 201201727 七、申請專利範圍: 1. 一種鞋子的鞋底結構,其係包含: 有橫向延伸凹槽的鞋底,該凹槽係形成於該鞋底之 底面上;以及 彎曲限制構件,其係經形成為彎曲形狀以及在該凹 槽之開口的前緣與後緣之間縱向跨越該凹槽, 其中,在該鞋底之彎曲的開始期期間,該彎曲限制 構件允許該鞋底彎曲直到該彎曲限制構件由彎曲形狀 逐漸延伸成筆直形狀以及變成在該凹槽之該開口的該 前緣與該後緣之間繃緊,而在該鞋底之彎曲的進展期期 間,當該彎曲限制構件從該彎曲限制構件之繃緊狀態經 歷朝縱向拉開它的力時,該彎曲限制構件起作用以便抑 制該鞋底·彎曲。 2. 如申請專利範圍第1項所述之鞋底結構,其中,該凹槽 係配置於該鞋底之前足區。 3. 如申請專利範圍第1項所述之鞋底結構,其中,該彎曲 限制構件在該凹槽中有向上突出彎曲部。 4. 如申請專利範圍第3項所述之鞋底結構,其中,該彎曲 限制構件未固定地附著至該凹槽之壁面。 5. 如申請專利範圍第3項所述之鞋底結構,其中,該彎曲 限制構件位於遠離該凹槽之壁面處。 6. 如申請專利範圍第1項所述之鞋底結構,其中,該彎曲 限制構件在該凹槽中有向下突出彎曲部。 7. 如申請專利範圍第3項或第6項所述之鞋底結構,其 1 322980 201201727 中,該彎曲限制構件呈帶形。 8. 如申請專利範圍第1項所述之鞋底結構,其中,該彎曲 限制構件在該凹槽中有向旁邊突出的彎曲部。 9. 如申請專利範圍第8項所述之鞋底結構,其中,該彎曲 限制構件呈線形。 10. 如申請專利範圍第1項所述之鞋底結構,其中,該彎曲 限制構件係由織物製成。 11. 如申請專利範圍第10項所述之鞋底結構,其中,該彎 曲限制構件為覆蓋該鞋底之地面接觸侧表面的片形構 件,該片形構件具有固定地附著至該片形構件之地面搔 觸側表面的多個大底片。 12. 如申請專利範圍第1項所述之鞋底結構,其中,該彎曲 限制構件位於該鞋底的内側或外側。 13. 如申請專利範圍第1項所述之鞋底結構,其中,該彎曲 限制構件位於該鞋底的内侧及外側。 14. 如申請專利範圍第1項所述之鞋底結構,其中,在該凹 槽之該開口的該前緣與該後緣之間配置彈性蓋構件,該 蓋構件係沿著該彎曲限制構件之該彎曲形狀縱向延伸 以及從下面覆蓋該彎曲限制構件。 15. 如申請專利範圍第14項所述之鞋底結構,其中,在該 鞋底之底面上配置有具有地面接觸面的大底構件,該蓋 構件由該大底構件形成。 16. 如申請專利範圍第1項所述之鞋底結構,進一步包含配 置於該鞋底之上側的縱向延伸上板,以及由軟彈性材料 2 322980 201201727 形成且配置於該上板下方的中底,該凹槽係形成於該中 底的底面上。 17. 如申請專利範圍第16項所述之鞋底結構,進一步包含 配置於該中底之下側的縱向延伸下板,該彎曲限制構: 由延伸超過該凹槽的該下板形成。 18. 一種鞋子的鞋底結構,其係包含: 配置於鞋底之上側的縱向延伸板; 由軟彈性材料形成的中底,其係配置於該板下方及 =定地附著至該板’以及具有形成於該中底之底面 橫向延伸凹槽;以及 彎曲限制構件,其係經形成為彎曲形狀以及在該凹 槽之開口的前緣與後緣之間縱向跨越該凹槽," 媒?中’在該鞋底之彎曲的開始期期間,該彎曲限制 構件允許該鞋底彎曲 fJ 逐漸延#赤昝古π 以曲制構件由曾曲形狀 前緣”大以及變成在該凹槽之該開口的該 :=r力時,該彎―= 19. 如申料職_18項所述之鞋絲構,μ,咳彎 二限制構件在該凹槽之該開口的該前緣與該後緣之間 者其彎曲形狀的長度L係滿足以下不等式: S+Dxsinl5。$ L $ S+Hxsinl5。 其中’ S表示該凹槽之該開口之辑緣與該後緣之 322980 3 201201727 間的距離;D表示該凹槽的深度;以及,Η表示該中底 在該凹槽之底部上方的厚度。 20. 如申請專利範圍第1項或第18項所述之鞋底結構,其 中,該彎曲限制構件係由在應變為10%以下時有400 MP a以上之楊氏模數的材料形成。 21. 如申請專利範圍第1項或第18項所述之鞋底結構,其 中,該彎曲限制構件作用成使得它允許該鞋底彎曲直到 該彎曲角度變成15°以及在彎曲角度超過15°時限制該 鞋底的彎曲。 4 322980
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