TW202215999A - 運動鞋及卡踏系統與方法 - Google Patents
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Abstract
本發明揭示運動鞋及卡踏,其等包括:一第一模製層,其包括含有用於將該模製層連接至一鞋之一孔之一剛性基質,且其中該第一模製層經調適以接合一踏板之結合元件;及一第二模製層,其經形成於該第一模製層之該底部上,該第二模製層實質上與該第一模製層之一部分之一形狀相符。該第二模製層形成經調適以提供與一行走表面之牽引力之一軟行走表面及經形成於其上之一凸起部分,該凸起部分經調適以在操作期間衝擊浮動摩擦。該第一模製層可包含尼龍,且該第二模製層包括一熱塑性彈性體、一熱塑性聚胺酯,及/或聚矽氧基質。可提供一第三模製層以減少一運動自行車之該卡踏與該踏板之間的接觸摩擦。
Description
本申請案大體上係關於運動鞋,且更具體而言,本申請案係關於(例如)搭配運動鞋及運動設備使用之改良卡踏。
搭配室內運動設備(例如自旋自行車)、戶外公路自行車、越野自行車及其他自行車設備及活動使用之自行車鞋通常包含附接至一卡踏之硬底用於接合自行車上之一踏板。硬底經設計以有效地將能量自使用者之腳部轉移至踏板,而卡踏接合一踏板之結合件(例如在一「無夾」踏板系統中)以將自行車鞋連接至踏板。在使用期間,一自行車騎士踩在踏板上以使卡踏與踏板之結合件接合。接著,自行車騎士可參與自行車活動。為使自行車鞋與踏板脫離,自行車騎士通常向外或向內扭動其後跟以使卡踏自踏板之結合件釋放。儘管自行車鞋為了騎自行車時之效率及舒適而設計,但鞋通常難以行走,尤其在室內。例如,當與地板接觸時,卡踏可能會發出不必要之噪音,鞋及/或卡踏可能會在地板上滑動,且卡踏可能會損壞一些表面,諸如硬木地板。此等問題在一群組設定中較為複雜,諸如一自旋自行車課,其中多個自行車騎士在運動設備上來回行走。
鑑於前述,仍需改良自行車鞋及卡踏,包含維持或改良踩踏舒適性及效率,同時促進自行車活動之間的行走活動之解決方案。
本發明係針對搭配運動鞋使用之卡踏。在各種實施例中,經調適以搭配運動設備使用之一對對稱卡踏(例如可用於任一腳部之卡踏)包含:一第一模製層,其包括一剛性基質,其中該第一模製層形成用於將該模製層連接至一鞋之一孔,且其中該第一模製層經調適以接合一踏板之結合元件;及一第二模製層,其形成於該第一模製層之一底部上,該第二模製層實質上與該第一模製層之一部分之一形狀相符。
在一些實施例中,該第二模製層形成可包含在行走表面上提供牽引力之一紋理表面之一行走表面。該第二模製層可包含形成於其上之一凸起部分,該凸起部分經調適以在操作期間衝擊浮動摩擦。在各種實施例中,該第一模製層包括尼龍且該第二模製層包括一熱塑性彈性體(TPE)、一熱塑性聚胺酯(TPU)及/或聚矽氧基質。該第一模製層及該第二模製層可透過一射出成型程序形成。在一些實施例中,該卡踏包括經調適以包括類似材料之鐵氟龍(Teflon)以減少該卡踏與該踏板之間的接觸摩擦之一第三模製層。
在各種實施例中,一種方法包括將一硬基質注入一第一模具中以產生包括一剛性基質之一第一模製層,其包含使一孔形成於該硬基質中以將該模製層連接至一鞋,且其中該第一模製層經調適以接合一踏板之結合元件;及注入一軟基質以產生形成於該第一模製層之一底部上之一第二模製層,該第二模製層實質上與該第一模製層之一部分之一形狀相符。
該方法可進一步包括使一紋理行走表面形成於該第二模製層上及使一凸起部分形成於該第二模製層中,該凸起部分經調適以在操作期間衝擊浮動摩擦。在一些實施例中,將一硬基質注入一第一模具包括注入尼龍及注入一軟基質以產生該第二模製層包括注入一熱塑性彈性體(TPE)、一熱塑性聚胺酯(TPU)及/或聚矽氧基質。該第一模製層及該第二模製層可透過包括一單一模具之一射出成型程序形成。在一些實施例中,該方法進一步包括注入一低摩擦基質(諸如鐵氟龍)以產生經調適以減少與該踏板之接觸摩擦之一第三模製層。
本發明之範疇由申請專利範圍界定,其以引用的方式併入本節中。藉由考量一或多個實施例之以下詳細描述,熟習技術者將獲得本發明之一更完整理解,以及實現其額外優點。將參考首先簡要描述之圖式之附頁。
本發明描述搭配運動設備使用之運動鞋及卡踏之各種實例。運動鞋可搭配(例如)一自行車裝置(例如室內運動自行車、戶外公路自行車、戶外越野自行車等)或其中期望將一鞋之底部連接至裝置之其他裝置使用。鞋經調適以附接至經進一步調適以與一運動設備之一結合件接合之一卡踏。在操作中,將卡踏插入用於操作運動設備之結合件中(例如踩入一踏板與鞋之結合件中)且當不再期望進一步使用運動設備時(例如藉由一預定動作,諸如向內或向外扭轉運動鞋之鞋跟以釋放卡踏)自結合件卸離。運動鞋、卡踏及結合件經調適以一起工作以實現運動設備之所要用途。
在各種實施例中,運動鞋及/或卡踏經調適以在使用運動設備之前及之後促進使用者站立及/或行走。習知卡踏係由可包含金屬或硬聚合物基質之一硬材料構造,以在運動期間於功能上接合運動設備。然而,此等習知卡踏可損壞室內表面,且使用者在行走時會不舒適及/或危險。在本發明所揭示之一些實施例中,卡踏包含具有含改良光滑表面上之牽引力之摩擦性質之一基質之一軟材料底部,提供相較於習知卡踏之一舒適及安靜之行走體驗,且經調適以保護行走表面(例如室內步行表面(諸如硬木地板))免受來自卡踏及/或運動鞋之潛在損壞。在一些實施例中,軟材料底部包含一紋理表面以進一步改良光滑表面上之牽引力。
在各種實施例中,使用包含兩個或更多個基質之一射出成型程序將一卡踏形成為一單件。在一些實施例中,卡踏之本體係使用一硬聚合物基質(例如尼龍、聚醯胺等)來形成,且一底層係使用具有一軟紋理表面之一軟基質(例如熱塑性彈性體(TPE)、熱塑性聚胺酯(TPU)、聚矽氧等)來形成以促進在室內表面上行走,及位於卡踏之一中間部分中之一軟緩衝器或墊以當附接至踏板時控制卡踏之浮動摩擦。相比而言,習知卡踏通常係由多個組件(包含可使用一卡口總成連接至硬卡踏之一緩衝器、至卡踏中之螺釘或其他硬體)裝配。
在各種實施例中,一改良卡踏包含經形成於在行走時提供摩擦且在操作運動設備時提供與踏板之摩擦之硬模製基座上之一軟行走表面。軟緩衝器及軟行走表面係直接模製於卡踏本體之硬基質上,以化學及機械地將軟元件接合至卡踏。本發明之各種改良包含改良卡踏總成、具有改良防滑特徵之一改良可行走卡踏,及將一卡踏製造為包括卡踏之底部上之一軟表面之單一部分的改良方法。
在一些實施例中,卡踏經調適用於室內自旋自行車且用硬體附接至一室內自行車鞋之底部。在各種實施例中,卡踏可具有一鞋及/或作為一鞋之一替換卡踏。在一些實施例中,卡踏經調適以適合一標準卡踏規範,包含將卡踏連接至鞋之方法。在一些實施例中,卡踏係用於公路自行車、自旋自行車及其他自行車之一習知3螺栓卡踏,且使用一螺釘或螺栓將卡踏附接至鞋以抵靠鞋之底部固定卡踏。在一些實施例中,卡踏係使用標準卡踏設計之習知耦合機構附接至鞋之一三角式樣卡踏、一禧瑪諾(Shimano)踩踏動力學(SPD)式樣卡踏或其他卡踏式樣,其可包含一墊圈及螺釘以允許卡踏適合各種鞋設計。
現將參考圖進一步詳細描述本發明之實施例。圖1繪示根據一或多個實施例之與一運動鞋及卡踏接合之一實例性運動裝置。如圖中所繪示,一運動自行車100包含一車架102、一座椅104、把手106及用於轉動一曲柄軸之踏板108。圖中未展示之其他設備亦可用,諸如一飛輪、一阻力調節機構、一制動器、一顯示螢幕及/或其他器件及組件。一使用者(圖中未展示)穿戴具有接合踏板108之一結合件以在運動自行車100之操作期間維持鞋120與踏板108之間的連接之一卡踏122之一鞋120。為將鞋120連接至踏板108,使用者將卡踏122之前部定位於結合件中,如由箭頭130中所指示。接著,如由箭頭132中所指示之步驟將卡踏122之後部接合至結合件之後部中,其可包含在操作期間將卡踏122維持在一適當位置中之一偏壓元件(例如一彈簧)。為使卡踏122自踏板108脫離,使用者向外扭轉鞋120之鞋跟,如由箭頭134中所指示。在各種實施例中,鞋120、卡踏122及踏板108可經構形以使用其他適當移動接合/脫離。
參考圖2A、圖2B及圖2C,現將根據一或多個實施例描述一運動鞋200及卡踏220之一實例。運動鞋200包含經調適以接納及固定使用者之腳部之一上部202及一鞋底204。上部202可由適合於用於一運動鞋中之一或多種材料構造,諸如皮革、絨面革、合成皮革、尼龍網或其他材料。上部202可包含一或多個緊固組件,諸如鞋帶、維可牢(Velcro)帶206、帶扣208或其他緊固組件。鞋底204由一碳纖維材料或其他材料構造及/或形成以產生跨鞋200之底部之一剛性或半剛性結構。
卡踏220由一或多個螺釘222或用於附接卡踏220之類似硬體附接至鞋底204之底部。在一些實施例中,鞋底204經調適以透過通過鞋底204之一對應孔接納各螺釘222以連接至鞋200之內部上之對應硬體。在各種實施例中,卡踏220可使用附接硬體移除及/或調整。附接硬體可包含其他組件,諸如定位於螺釘222之頭部與卡踏220之間的一板、墊圈及/或其他硬體組件。
在一些實施例中,卡踏220使用一射出成型程序形成且經調適以配合一踏板之一對應結合件。在一些實施例中,卡踏使用使用將層添加至卡踏之硬部分之一雙注入膨脹聚乙烯模具由一硬基質(諸如玻璃填充尼龍)構造。卡踏包含在一中間部分中添加可用於在使用運動裝置期間控制浮動摩擦之一層抓手及一凸起墊224 (例如一方形墊、具有如圖中所繪示之一標誌之一方形墊等)之軟紋理底部。與其中將一墊裝配至卡踏上之習知系統相反,本實施例之墊224模製為卡踏之底面之部分。卡踏220使使用者能夠在大多數表面上行走而不會影響卡踏220之剛性部分之表面。卡踏220製造為一單件且在行走時提供抓手、一整合浮動摩擦緩衝器(例如墊224)且經構造具有一硬結構以在與一踏板接合時維持功能性。
圖3A至圖K繪示根據一或多個實施例之一實例性卡踏310及踏板320之各種視圖。踏板320包含一或多個組件,包括一踏板結構326、踏板320後部之一後跟部分322及踏板320之前部之一前趾部分324。後跟部分322在一鉸鏈點344處附接至踏板結構326 (例如透過一銷342或其他組件)且經偏壓以朝向踏板結構326之中間向內旋轉。後跟部分322包含經調適以當後跟部分322位於一閉合位置中時覆蓋卡踏310之一唇緣314之一唇緣323以當卡踏310與踏板320接合時,垂直地固定卡踏310之一後部。卡踏310進一步包含延伸至後跟部分322外部之側部315,且當卡踏310與踏板320接合時,其經調適以橫向地固定卡踏310之一後部。在一些實施例中,一偏壓構件340可包含一扭轉彈簧或用於偏壓後跟部分322之其它偏壓組件。
前趾部分324、後跟部分322、踏板結構326及偏壓構件340經調適以接合卡踏310與踏板320、在運動期間將卡踏310固定至踏板320內且自踏板320脫離。卡踏310包含經調適以與踏板320之前趾部分324接合之一唇緣318。在一些實施例中,唇緣318及前趾部分324經調適以將唇緣318垂直及水平地固定至前趾部分324內,同時允許卡踏310之旋轉移動。為使卡踏310與踏板320接合,將唇緣318自踏板320之中間插入前趾部分324中。接著,卡踏310之後部與後跟部分322對準且將向下力施加於後跟部分322之唇緣323之頂部,其迫使後跟部分322向外旋轉。
後跟部分322經調適以回應於向下壓力圍繞鉸鏈點344向外旋轉以打開後跟部分322與前趾部分324之間的空間以允許卡踏310清除後跟部分322之唇緣323。在卡踏310清除唇緣323之後,偏壓構件340迫使後跟部分322旋轉回一閉合位置以將卡踏310固定至前趾部分324與後跟部分322之間的踏板320上(例如在一運動位置中)。後跟部分322經進一步調適以回應於由卡踏310施加之一橫向力而圍繞鉸接點344向外旋轉。在一些實施例中,卡踏310經調適以圍繞相對於前趾部分324之一軸旋轉以允許卡踏310之後部對後跟部分322施加一橫向力以引起後跟部322向外旋轉且卡踏310之後部清除後跟部分322以自踏板320脫離。
如圖中所繪示,踏板320進一步包括一鉸鏈點330,可包含用於將踏板320附接至一曲柄軸或一運動裝置之其他組件之硬體組件。卡踏310進一步包含複數個腔穴或孔312及用於將卡踏310連接至一運動鞋(例如圖1至圖2C中所繪示之鞋)之附接點313。卡踏310進一步包含經調適以接合踏板320、將一附接鞋維持在適當位置以操作運動裝置及自踏板320脫離之一硬部分316。軟部分317包含一凸起墊319且形成於卡踏310之底部上以提供一行走表面。
參考圖4,現將根據一或多個實施例來描述另一實例性卡踏400。卡踏400包含兩個或更多個部分,包含經調適以在不與一踏板接合時提供一舒適行走表面之一底部410及經調適以與一踏板之結合組件接合且在使用期間固定卡踏之一頂部420。亦可包含其他元件,諸如低摩擦組件430及440,其等在使用期間減少摩擦踏板時來自卡踏400之吱吱聲及其他噪音。在一些實施例中,底部410係由一TPU射出成型程序形成。在一些實施例中,底部410可係由一軟包覆模製材料形成以在行走時提供緩衝及抓手。在一些實施例中,頂部420係由一尼龍或其他材料模製以提供一強剛性結構,以使卡踏與踏板之結合組件接合。低摩擦組件430及440用於建立低摩擦接觸區域以防止吱吱聲,且在使用期間提供使用者一舒適浮動且可包括鐵氟龍或其他適合低摩擦材料。
圖5A至圖5C繪示根據一或多個實施例之一實例性卡踏500之各種視圖。卡踏500包含提供適合於行走之一紋理保護表面之一底面部分510及經調適以接合一踏板之結合元件之一硬結構部分520。卡踏500亦包含用於當卡踏500與一踏板接合時卡踏500與踏板之間之接觸的低摩擦元件540。可使用經調適以配合孔552且接合鞋中之對應硬體組件之附接組件550 (諸如螺釘及板)將卡踏附接至一鞋。
參考圖6A及圖6B,現將描述其他卡踏實施例。一卡踏600包含分成兩個或更多個區段之一軟層610。底面亦可包含一第二材料612,諸如使用一不同材料(例如一不同顏色)之一軟層或經形成於硬層620中之一表面。卡踏係透過附接組件650附接至鞋,且可包含低摩擦組件640。卡踏660繪示頂層之另一潛在配置,包含使用一不同材料形成之軟層區段662及一中間區段664。
現將參考圖7來描述根據本發明之實施例之用於製造一卡踏之實例性程序。在各種實施例中,一程序700包含針對卡踏元件(包含一剛性本體部分、一軟部分,及(視情況)一低摩擦部分)產生一或多個模具之一步驟710。在可選步驟720中,使用一低摩擦基質注入用於低摩擦組件之一或多個模具。接著,在步驟730中,將低摩擦組件定位在被注入一硬基質以形成經調適以搭配一運動鞋及運動裝置使用之卡踏的模具(視需要)中。在步驟740中,將所形成之卡踏定位於模具中(視需要)且注入一軟基質以形成經調適以用於控制浮動摩擦之一行走表面及凸起墊。所得卡踏係包含具有一第一基質之一硬部分、包括一第二基質之一軟行走表面及(視情況)包括一第三基質之低摩擦組件之一單一模製結構。
在一些實施例中,程序700包含用於製造卡踏之兩個射出模具。一第一模具適應於卡踏之剛性組件之形狀且注入一尼龍材料。接著,自第一模具移除尼龍元件且放置於適應於雙材料卡踏之形狀之第二模具中,包含如本文所揭示之一紋理行走表面及一浮動摩擦緩衝器。接著,第二模具注入TPU或尼龍組件之頂部上之其他類似基質。
在其他實施例中,可使用一雙注入機器,包含具有一滑件之一模具。首先注入尼龍基質以形成卡踏之剛性組件。接著,移除滑件,翻轉模具且接著注入TPU材料或其他軟基質以模製軟層。
在另一實施例中,程序700包括一壓縮模製程序。例如,剛性尼龍層可首先射出成型且接著放置於一壓縮模製機器中以壓縮模製聚矽氧作為軟層。在各種實施例中,可使用TPE、TPU、聚矽氧或具有類似性質之材料。在一些實施例中,卡踏包含一鐵氟龍部分且使用一三部分程序製造。鐵氟龍件可首先模製,接著放置於注入尼龍且接著將所得卡踏放置於一第三模具中之第二模具中且在頂部注入軟基質。此三部分程序亦可使用一三重射出成型機器完成。
實施例之前述描述不意欲使本發明受限於所揭示之精確形式或使用領域。因此,經審慎考慮鑑於本發明,對本發明之各種替代實施例及/或修改(無論在本文中明確描述或隱含)係可行的。因此,已描述本發明之實施例,一般技術者將認識到優於習知方法之優點且可在不背離本發明之範疇之情況下在形式及細節上進行改變。
100:運動自行車
102:車架
104:座椅
106:把手
108:踏板
120:鞋
122:卡踏
130:箭頭
132:箭頭
134:箭頭
200:運動鞋
202:上部
204:鞋底
206:維可牢帶
208:帶扣
220:卡踏
222:螺釘
224:凸起墊
310:卡踏
312:腔穴/孔
313:附接點
314:唇緣
315:側部
316:硬部分
317:軟部分
318:唇緣
319:凸起墊
320:踏板
322:後跟部分
323:唇緣
324:前趾部分
326:踏板結構
330:鉸鏈點
340:偏壓構件
342:銷
344:鉸鏈點
400:卡踏
410:底部
420:頂部
430:低摩擦組件
440:低摩擦組件
500:卡踏
510:底面部分
520:硬結構部分
540:低摩擦組件
550:附接組件
552:孔
600:卡踏
610:軟層
612:第二材料
620:硬層
640:低摩擦組件
650:附接組件
660:卡踏
662:軟層區段
664:中間區段
700:程序
710:步驟
720:步驟
730:步驟
740:步驟
可參考以下圖式及以下詳細描述更佳地理解本發明之態樣及其優點。應瞭解相同元件符號用於識別圖之一或多者中繪示之相同元件,其中其中之展示係為了繪示本發明之實施例而非為了限制本發明之實施例。圖式中之組件係為強化明確說明本發明之原理之用,不一定按比例繪製。
圖1繪示根據本發明之一或多個實施例之一實例性運動鞋及卡踏。
圖2A、圖2B及圖2C繪示根據本發明之一或多個實施例之分別自側視圖、仰視圖及透視圖繪示一實例性運動鞋及卡踏。
圖3A繪示根據本發明之一或多個實施例之一實例性卡踏及踏板之一透視圖。
圖3B繪示根據本發明之一或多個實施例之一實例性卡踏及踏板之一分解圖。
圖3C繪示根據本發明之一或多個實施例之一實例性卡踏及踏板之一俯視圖。
圖3D繪示根據本發明之一或多個實施例之一實例性卡踏及踏板之一仰視圖。
圖3E繪示根據本發明之一或多個實施例之一實例性卡踏及踏板之一前視圖。
圖3F繪示根據本發明之一或多個實施例之一實例性卡踏及踏板之一後視圖。
圖3G繪示根據本發明之一或多個實施例之一實例性卡踏及踏板之一右側視圖。
圖3H繪示根據本發明之一或多個實施例之一實例性卡踏及踏板之一左側視圖。
圖3I繪示根據本發明之一或多個實施例之一實例性卡踏之一仰視透視圖。
圖3J繪示根據本發明之一或多個實施例之一實例性卡踏之一俯視透視圖。
圖3K繪示根據本發明之一或多個實施例之一實例性卡踏之一側視圖。
圖4繪示根據本發明之一或多個實施例之一實例性卡踏之一分解圖。
圖5A、圖5B及圖5C係繪示根據本發明之一或多個實施例之一實例性卡踏之透視圖。
圖6A及圖6B係根據本發明之一或多個實施例之實例性卡踏。
圖7係繪示根據本發明之一或多個實施例之用於製造一卡踏之一實例性程序之一流程圖。
100:運動自行車
102:車架
104:座椅
106:把手
108:踏板
120:鞋
122:卡踏
130:箭頭
132:箭頭
134:箭頭
Claims (20)
- 一種卡踏,其包括: 一第一模製層,其包括一剛性基質,其中該第一模製層形成用於將該模製層連接至一鞋之一孔,且其中該第一模製層經調適以接合一踏板之結合元件;及 一第二模製層,其經形成於該第一模製層之一底部上,該第二模製層實質上與該第一模製層之一部分之一形狀相符。
- 如請求項1之卡踏,其中該第二模製層形成一行走表面。
- 如請求項1之卡踏,其中該第二模製層包括具有摩擦性質之一軟基質以在光滑表面及/或一紋理表面上產生牽引力。
- 如請求項1之卡踏,其中該第二模製層包含經形成於其上之一凸起部分,該凸起部分經調適以在操作期間衝擊浮動摩擦。
- 如請求項1之卡踏,其中該第一模製層包括尼龍。
- 如請求項1之卡踏,其中該第二模製層包括一熱塑性彈性體(TPE)、一熱塑性聚胺酯(TPU),及/或聚矽氧基質。
- 如請求項1之卡踏,其中該第一模製層及該第二模製層係透過一射出成型程序形成。
- 如請求項1之卡踏,進一步包括經調適以減少該卡踏及該踏板之間之接觸摩擦之一第三模製層。
- 如請求項8之卡踏,其中該第三模製層包括鐵氟龍。
- 如請求項1之卡踏,其中該卡踏經進一步調適以在一運動自行車上使用。
- 一種方法,其包括: 將一硬基質注入一第一模具中以產生包括一剛性基質之一第一模製層,其包含使一孔形成於該硬基質中以將該模製層連接至一鞋,且其中該第一模製層經調適以接合一踏板之結合元件;及 注入一軟基質以產生形成於該第一模製層之一底部上之一第二模製層,該第二模製層實質上與該第一模製層之一部分之一形狀相符。
- 如請求項11之方法,進一步包括使一行走表面形成於該第二模製層上。
- 如請求項11之方法,進一步包括使一表面形成於經調適以在光滑表面上產生牽引力之該第二模製層上,該第二模製層包括具有在光滑表面及/或一紋理表面上產生牽引力之摩擦性質之一軟基質。
- 如請求項11之方法,進一步包括使凸起部分形成於該第二模製層中,該凸起部分經調適以在操作期間衝擊浮動摩擦。
- 如請求項11之方法,其中將一硬基質注入一第一模具中包括注入尼龍。
- 如請求項11之方法,其中注入一軟基質以產生該第二模製層包括注入一熱塑性彈性體(TPE)、一熱塑性聚胺酯(TPU),及/或聚矽氧基質。
- 如請求項11之方法,其中該第一模製層及該第二模製層係透過包括一單一模具之一射出成型程序形成。
- 如請求項11之方法,進一步包含注入一低摩擦基質以產生經調適以減少與該踏板之接觸摩擦之一第三模製層。
- 如請求項18之方法,其中該低摩擦基質包括鐵氟龍。
- 如請求項11之方法,進一步包括針對經調適以搭配一運動自行車使用之一卡踏產生一模具。
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