专利名称：装有多个对使用者的脚所生产的压力有不同弹性响应的插入物的运动鞋的制作方法
技术领域：
本发明涉及一符合主权利要求的序言的运动鞋。
运动鞋，特别是用于像跑、篮球、网球、排球、竞走等这类运动的运动鞋包括一鞋底件，鞋底件配有鞋面并可基本分为两个划分得很清楚的部分，即与地面接触并一般用橡胶或类似的材料制造的下部或踩地底和放在下部上面的上部或内底。内底通常用海绵弹胶体或其混合物如醋酸乙烯乙脂或聚氨基甲酸乙脂做成。
多年来都要求上述类型的运动鞋能将使用者在其运动时在其面上产生的冲击力的至少一部分返回给使用者，以便有助于将脚抬起并使此运动更容易。
除去上述特性外，这种鞋的特殊要求首先是优化使用者的脚在与地面接触时的位置，以防止使用者的下肢的骨结构变形。对此，必须加上便于使用者的内转运动和外转运动的自然顺序这一要求。
已经知道有各种类型谋求满足上述要求的运动鞋。以美国5092060和美国5369896知道有这样一类运动鞋，它包括一鞋面，一用于上述鞋面的下支承部分和一设在此下部中的鞋底件。在鞋底件中，在至少其位置与使用者的脚跟对应的部分内，设置一插入物，它包括含有多个可弹性变形的元件的气密的外壳，这些元件实质上以均匀的方式互相隔开。这些元件基本上有相同的高度并且是桶形的。这种结构的改进采用了前述类型的插入物，它也位于鞋底件的与使用者的脚的跖骨区对应的部分。这些可弹性变形的元件用基本位于水平平面内的臂连在一起并与上述元件的最大横截面区相连。
已经知道的用本申请人的名义形成不同专利的主题的其它鞋子包括一上述类型的鞋底件，它设有至少一个具有插入气密的外壳中的可弹性变形的元件的插入物。这些元件有不同的高度，以使外壳的面对使用者的脚的上面有一凹形，以便在运动时对使用者的脚提供最佳的稳定性。
在这些结构中和在本技术中已经知道的其它结构中，各种插入物(或那些设在鞋底件)的可变形的元件具有均匀的力学性能。换句话说，这些元件对其被使用者的脚在其沿地面运动时所作用的力提供基本相同的弹性响应。
已经知道的其它布置包括一鞋底件，其中所提供的插入物包括含有空气或一般地一种或更多种的流体的外壳。这种结构可使插入物的各个部分的响应能根据它们在使用者运动时所受的力而有差异，并可使之对使用者在地面上产生的冲击力得到不同的减震特性。不过这种结构是非常昂贵的，而且常常不能得到对所受的力的最佳的差异性响应。
本发明的一个目的是提供一种运动鞋，它与已知的运动鞋相比有改进。
本发明的一个特别目的是提供一种上述类型的运动鞋，它具有改进的防损伤性能，它使使用者特别是运动员在使用时有提高的安全性(对运动员有助于较艰苦的训练)，防止可能的意外事故的危险。在运动员的特殊情况下，这可使之能够得到较好的成绩。
本发明的另一目的为提供上述类型的运动鞋，它使使用者的脚在其停止在地面上之后重新平衡，以便提高其稳定性并减少在控制运动时所消耗的能量；这样就得到提高的效率。
另一目的为提供前述类型的运动鞋，它减少在使用者的下肢中通常是集中在压力最高区域的过载，因而加大了有关区域的迎面支承并由此减少在其上的压力；这样就使由过载引起的损伤例如由这种作用力产生的断裂或肌肉损伤得以减少。
另一目的为提供前述类型的运动鞋，它的重量轻，价格合理并且有悦目的外观。
按照所附权利要求书所述的鞋子，可以达到对本技术的专家都很清楚的这些和其它目的。
根据附图，本发明将会更清楚，这些图是作为不受限制的例子提供的，其中
图1是按照本发明形成的鞋子的示意平面图；图2是图1的鞋底件的侧视图3是与图1相似的视图，示出了本发明的一个改进；图4是本发明的一部分的一个实施例的透视图。
参考上述附图，运动鞋包括鞋面1和包括鞋底件3的下部(其它部分如楔或鞋垫，未示出)。后者包括用于与地面接触的下部或鞋底4，它通常用橡胶或类似材料制造。
与此踩地底在上部相配的是一个内底6，它由弹胶体或弹胶体的混合物如酯酸乙烯乙脂或聚氨基甲酸乙脂做成。在内底6内至少有一个含有至少一个由气密的外壳(含有像空气这样的流体)组成的插入物10的座8(或是如图中有几个彼此分开的座)，在外壳中，设有多个用位于同一平面内的臂或桥13至少连续地连在一起的可弹性变形的元件14。在图中所示实施例中，这些插入物占据了以使用者的脚跟处的鞋底件的K区至鞋底件的跖骨区M的整个座8，还占据了与使用者的脚穹(或穹区P)对应的鞋底区。另一种方案为，如果在K、M和P区分别设置几个座，则在这些座中设置几个对应的插入物。
不过，即使只设置一个区8，但是最好还是在上述K、M和P区中(如图所示)放置多个插入物10，它们在图1和3中用参考数字10A、10B、10C、10D、10E代表。
按照本发明，位于不同的鞋底区(K、M和P)的可弹性变形的元件14对加压力(即对由使用者在其运动、赛跑、跳跃等时作用在其上的挤压力)显示不同的响应。
特别是，在鞋底区K和M中的插入物10A和10C具有高的可压缩性，该K和M区要求对由使用者的脚在地面上所产生的冲击力提供最大的阻尼。与之相反，插入物10B和10D比上述的可压缩性小，而插入物10E具有比其它插入物大的刚度。其目的为达到由本发明为按照附图形成的鞋规定的目的。
更具体一些，插入件10A为圆形或基本为卵圆形。其目的为尽可能多地阻尼或消耗由使用的脚跟在地面上产生的冲击力。这是因为，脚的这部分基本是刚性的，它本身不能阻尼脚在接触地面时所受到的冲击，尤其是在跑、跳等时。
插入物10C有弹性大于其它插入物10A的可变形元件14并且有这样的形状，以致能配合使用者的脚的跖骨端部的下方。
反之，插入物10B和10D具有，如上所述，比插入物10A和10C的刚性更大的可变形元件14，而插入物10E的元件14具有刚性比其它插入物还要大的刚性。应当指出，插入物10E可根据对鞋子提出的用途而有不同的形状。在跑鞋的情况下，它特别针对脚的后部的中间侧的插入物10A(图3)的侧面，以便控制生理上的内转运动。此插入物朝着前脚领先于位于鞋底件3的跖骨区M的插入物10C，以对脚的跖骨迎面提供支承，以保证脚的横向前穹在载荷下的稳定性。另一种方案为，插入物10E可以至少是部分的圆形(例如做成马蹄形)，因而包围插入物10A。
对各种插入物的元件14的压力的不同响应可用不同方式通过改变其组成材料、其形状和横截面或被它们占据的内底面积的选择而达到。
例如，可以通过增加它们的密度而得到较大的插入物刚度。如果它们是属于聚氨基乙酸乙脂结构，则尤其可以这样。另一种方案为，在固体聚合物的情况下，可以用具有较大的弹性模量的聚合物形成用于较大刚度的插入物的元件14。按照另一种可能性，为了得到插入物的较大的变形，其元件可以做成比其它要求有较大变形的插入物的可变形元件14小的尺寸。
至于可变形元件14，一般可以用海绵弹胶体(例如聚氨基乙酸乙脂)形成，以使其重量可以减轻。反之，通过采用不同刚度的弹胶体，则除了如上所述具有不同的可压缩水平的不同插入物外，还可以在一个并且相同的插入物例如10A、B、C、D、E中得到有不同可压缩性的区域，以使鞋底件响应其不同区域的压力逐步工作。例如，这种逐步性可以在插入物10B中在从经过脚跟区K到跖骨区M时得到。这是可能的，特别是当插入物(例如10B或10C)包括沿平行的不互相连接的排放置的可变形的元件14时。
元件14可以做成具有圆形、椭圆形、多边形或其它基面(例如图4的星形)的旋转体、桶等，并且焊(例如通过热焊)在包藏它们的外壳11上。它们可以象图上那样布置，使其纵向轴线H垂直于鞋底件3(或地面或它们所放的平面)，或是布置在相对的外壳中，沿着含有轴线H的其它两个空间轴线中(未示出)。
这使之可以按照这些元件的纵向轴线的空间布置对各种鞋底区的压力得到不同的响应。
如果这些元件是多边形(例如六边形)或星形(见图4)，则它们可对沿两个互相垂直的轴线中的任何一个得到的压力提供卓越的响应，两个轴线中的一个是前述的纵向轴线H。
元件14可以做成实心的(如图1至3中)或空心的(如图4中)。在后一种情况下，它们也可以在里面含有流体(如空气、液体或气体)，它们处于大气压力或不是大气压力下。如果流体是空气以外的气体，则它必须是无毒的和不污染的例如氮、二氧化碳、六氟化硫、氩等。至于液体，它们必须是惰性的、无毒的和最好是水溶的，例如乙二醇、聚乙二醇、过氟化液体(油)、聚酯或石油产品如煤油或在车辆发动机中用的油。也可以用高沸点酒精。如果采用这种液体或气体，则元件14显然必须用具有低气体渗透性并不受这些液体的作用的材料做成，例如塑性聚氨基乙酸乙脂或聚脂尿烷热塑性树脂。
最后，上述元件14可以用不同的生产工艺制造，例如注射成型、挤出、吹模或真空成型。上述元件可以作为连续放置的一串元件做成。这一串或一排元件以后可以被分成多个例如如图所示的被放置在插入物10B和10C中的串，它们并排地基本彼此平行。另一种方案为，该串可以按螺线放置(如同在插入物10A中)或沿一个圆或弧线或折角线(如同分别在图3的插入物10D和10E中)。不过，其它布置都可以属于同一发明概念。例如，为了使本发明能达到其目的，鞋底件含有元件10A和10C，而该元件能对由使用者的脚在其运动(如前所述)产生的压力提供不同的响应，就已经足够。在图中，在其中有插入物10C、10D和10E的鞋底件的其它区域中，插入物可以用传统的内底材料(醋酸乙烯乙脂等)代替，加入象穹、拱和板这样的用刚性的、轻而有高弹性材料如复合材料做的元件，这种复合材料包括碳纤维、玻璃纤维、aramid纤维(Kevlar)或聚酯，或它们的组合等。
此外，至少一个插入物10A、B、C、D和E的一个的可变形元件14可以位于单一的平面中或是在几个叠置的水平上。
这些布置也都被认为属于本文件的范围。
权利要求
1．具有鞋面(1)和包括鞋底件(3)的下支承部分的运动鞋，鞋底件有一用于与地面接触的下部或踩地底(4)和一位于踩地底上的内底(6)，在上述支承部分内至少有含元件(14)的第一插入物(10A)和另一插入物(10C)、元件(14)在压力的作用下弹性变形并被封在含有空气的密封的外壳(11)中，该外壳对应于鞋底件(3)的脚跟区(K)放置，插入物(10C)对应于脚的跖骨区放置并且也包括一含有可在压力下变形元件(14)的外壳(11)，其中，位于对应于脚跟区(K)的插入物(10A)中的可变元件与对应于脚的跖骨区(M)的插入物(10C)中的元件有不同的对压力的响应。
2．如权利要求1所述的运动鞋，其特征为，它包括对应于脚底穹区(P)放置并包括封闭在含有空气的密封的外壳中的可变形元件(14)的第三插入物(10B)，上述可变形的元件与位于上述鞋底件的脚跟区(K)和跖骨区(M)的第一和第二插入物(10A、10C)有不同的对压力的响应，对鞋底件的跖骨区(M)的前面提供了第四插入物(10D)，此插入物包括封闭在含有空气的密封的外壳中的可变形元件(14)并且有与位于脚底穹区(P)中的插入物相同的特性或变形。
3．如权利要求1和2所述的运动鞋，其特征为，它包括至少部分地设置在鞋底件的脚跟区(K)并包括插入在含有空气的密封的外壳(11)中的可变形元件(14)的第五插入物(10E)，上述元件与在鞋底件(3)中的其它插入物(10A、10B、10C、10D)的元件(14)有不同的对压力的响应。
4．如前述权利要求所述的运动鞋，其特征为，至少部分地设置在脚跟区(K)的第五插入物(10E)的可变形元件有比位于鞋底件的脚底穹区(P)和跖骨区(M)的前面的第三和第四插入物(10B、10D)的元件(14)更大的刚性，后者的元件(14)有比位于鞋底件(3)的跖骨区(M)的第二插入物(10C)的元件更大的刚性，后一插入物(10C)的元件(14)有比对应于脚跟区(K)放置的第一插入物(10A)的可变形元件(14)更大的弹性。
5．如权利要求3所述的运动鞋，其特征为，至少部分地在脚跟区(K)中设置的插入物(10E)至少部分地包围第一插入物(10A)，并被构形成至少像一个包围后者的环的一部分。
6．如权利要求3所述的运动鞋，其特征为，第五插入物朝着前脚领先于第二插入物(10C)并介于后者与第三插入物(10B)之间。
7．如权利要求1所述的运动鞋，其特征为，每个插入物(10A、B、C、D、E)的可变形元件(14)按彼此连续布置并且用互连臂或桥(13)连在一起。
8．如权利要求1所述的运动鞋，其特征为，可变形元件(14)至少在第一插入物(10A)内沿螺线放置。
9．如权利要求1所述的运动鞋，其特征为，可变形元件(14)在第二和第三插入物(10B、10C)内沿若干互相独立的平行线放置。
10．如权利要求1所述的运动鞋，其特征为，插入物(10A、B、C、D、E)的可变形元件(14)是桶形的。
11．如权利要求1所述的运动鞋，其特征为，插入物(10A、B、C、D、E)的可变形元件(14)的形状为旋转体。
12．如权利要求1所述的运动鞋，其特征为，可变形元件是多边形、星形或类似截面的二面体。
13．如权利要求1和10至12中的任何一项所述的运动鞋，其特征为，可变形元件(14)是实心的。
14．如权利要求1和10至12中的任何一项所述的运动鞋，其特征为，可变形元件(14)是空心的。
15．如权利要求14所述的运动鞋，其特征为，可变形元件含有流体。
16．如权利要求15所述的运动鞋，其特征为，流体是液体。
17．如权利要求15所述的运动鞋，其特征为，流体是气体。
18．如权利要求15所述的运动鞋，其特征为，流体处于与大气压力不同的压力下。
19．如权利要求1所述的运动鞋，其特征为，插入物(10A、B、C、D、E)位于设在鞋底件内的各自的座(8)中。
20．如权利要求1所述的运动鞋，其特征为，至少在一个插入物(10A、10B、10C、10D、10E)中，可变形元件在其中对插入物所受到的压力有不同的响应。
21．如权利要求1所述的运动鞋，其特征为，第一和第二插入物(10A、10C)是在鞋底件(3)中插入在对应的座(8)中的单个插入物(10)的一部分。
22．如权利要求21所述的运动鞋，其特征为，在鞋底件(3)中的单个插入物(10)也包括至少从由第三插入物(10B)、第四插入物(10D)和第五插入物(10E)组成的组中选取的一个。
23．如权利要求1所述的运动鞋，其特征为，可变形元件(14)固定在密封的外壳(11)上。
24．如权利要求1所述的运动鞋，其特征为，可变形元件(14)按互相叠置的层放置，上述不同层的元件固定在一起并固定在包藏它们的外壳(11)上。
全文摘要
具有鞋面(1)和包括鞋底件(3)的下支承部分的运动鞋,鞋底件有一用于与地面接触的下部或踩地底(4)和一位于踩地底上的内底(6),在上述支承部分内至少有含元件(14)的第一插入物(10A)和另一插入物(10C),元件(14)在压力的作用下弹性变形并被封在含有空气的密封的外壳(11)中,该外壳对应于鞋底件(3)的脚跟区(K)放置,插入物(10C)对应于脚的跖骨区放置并且也包括一含有可在压力下变形的元件(14),其中,位于对应于脚跟区(K)的插入物(10A)中的可变形元件与对应于脚的跖骨区(M)的插入物(10C)中的元件有不同的对压力的响应。
文档编号A43B5/00GK1206571SQ9811476
公开日1999年2月3日 申请日期1998年6月12日 优先权日1998年6月12日
发明者菲利波·帕韦斯, 黄炯炽 申请人:全球体育技术公司