CN102090756A - 鞋底和鞋 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及鞋，尤其是运动鞋。所述鞋包含在前脚掌区域内具有多个板簧元件22、23的鞋底板20，其中鞋底板20和多个板簧元件22、23被加工成单件。多个板簧元件22、23中的每一个均有一个自由端不与鞋底板20连接，且所有自由端均基本指向同一方向。

Description

鞋底和鞋
1.技术领域
本发明涉及鞋底和鞋。
2.现有技术
当今大部分常见的运动鞋都采用包含泡沫材料的鞋底。例如，由乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)或聚氨酯(PU)制成的泡沫会针对鞋底中出现的载荷提供出色的缓冲性能，因此被用作位于鞋底内底区与外底区之间的鞋底夹层的典型材料。
然而，由泡沫材料制成的鞋底夹层的寿命相当有限。泡沫材料在鞋底承受反复压缩和剪切载荷条件下发生的不可逆转的退化是原本良好的缓冲性能很快丧失的原因。由此，运动鞋被“磨坏”，不再能够满足为足部提供缓冲和生物力学支承的要求。
此外，泡沫材料的动态性能与温度密切相关，这会导致问题，特别是对于冬季的(奔跑)运动，冬季泡沫材料会***，由此大幅度损失其缓冲性能。采用泡沫材料的另一个不利条件是调整缓冲性能以适应鞋尺寸和穿用者预期体重的可能性有限。此外，对于尺寸较小的鞋，泡沫材料的表面部分相对体积而言较大，由此在外界温度低时会导致泡沫材料温度较低(即会形成不希望的硬度)。对鞋底构造的改动除了使用不同厚度的鞋底夹层以外，它在批量生产中只能通过高工作量和高成本的方式来实现。
因此，在现有技术中，已经知道有很多种方式是至少部分替代由泡沫材料制成的鞋底夹层。
例如，德国专利10 2006 015 649号披露，在鞋底区下方安置由热塑性聚氨酯(TPU)制成、不含泡沫材料的缓冲元件。美国专利2007/0209230号还披露了若干种鞋底构造，其中在鞋底区域安置有多个弯曲弹簧元件，所有弹簧元件的取向基本相同。美国专利5,185,943号给出了一种用作增强件的缓冲插件，并被集成到鞋的另一种常见鞋底夹层中。
然而，已知的构造并不能提供由泡沫材料制成的新鞋底夹层所具备的有利的缓冲性能。此外，后两个文件中所述的构造加工非常复杂，仅因为此原因，它们并未在实践中应用。
此外，美国专利2002/0038522 A1号介绍了具有空腔、内部放有支承件的鞋底，当支承件在外力作用下挠曲时会向其原始形状回复。美国专利6,925,732 B1号介绍了一种具有框架元件的鞋底结构。框架元件围绕鞋跟部分延伸，并与鞋底夹层一起作为弹簧元件。最后，美国专利2009/0178303 A1号介绍了一种鞋底部件，该鞋底部件的前脚掌部分具有上板和下板，并且多个下板臂从上板上向下弯曲。
因此本发明所针对的问题是提供一种可以简便地加工、几乎不需要泡沫材料并且生产过程具有成本效益的鞋底构造，以便至少部分克服现有技术的上述缺点。
3.发明内容
此问题由根据权利要求1的鞋底加以解决。
根据一个示例，一种鞋、尤其是运动鞋的鞋底包含至少一个方向与鞋底的纵向基本平行的第一板簧元件和至少一个布置在前脚掌部分、方向与鞋底的纵向基本垂直的第二板簧元件。
本发明基于这样的认识：鞋底内的板簧元件可以实现相比采用泡沫材料的方式没有劣势的缓冲性能。然而，这仅在板簧元件采用针对预期载荷的优化取向的情况下才适用。相比具备各向同性缓冲性能的泡沫材料，由于材料在载荷下只是被压缩，板簧元件只有在以其优选方向被挠曲的情况下才能提供足底的弹性支承。目前所要保护的的第一板簧元件在纵向的布置可以弹性地吸收鞋跟撞击中出现的地面反作用力。前脚掌部分中安置至少一个第二板簧元件是由于其经过调整的正交方向，调整的目的是对足部进行侧平衡，并支承足部以防发生取向误差，例如旋前和旋后，即前脚掌部分分别相对中间和侧面的倾斜运动。
相比由泡沫材料制成的鞋底夹层，本发明的第一板簧元件和第二板簧元件可由寿命长且基本没有温度相关性的材料制成。此外，第一板簧元件和第二板簧元件可以很容易地被调整，以适应不同的鞋尺寸及与之对应的穿用者的预期体重。
如果在前脚掌部分中至少安置一对第二板簧元件，并使它们从鞋底前脚掌部分的中部延伸至侧面，则可实现鞋底的一种特别有利的支承和导向功能。在这种优选实施方式中，具有决定意义的是，板簧元件对足部的支承在侧面和中间面上同时实现。这可以通过不同的布置方式来实现，例如通过一对独立的第二板簧元件，或者还可以通过一对相互连接的第二板簧元件，其中一个板簧元件由侧边缘延伸至前脚掌部分的大致中心处，另一个板簧元件则由前脚掌部分的中心延伸至中部边缘。然而，对称分区并非是强制的。
在现在所述的最为优选的布置方式中，有多对第二板簧元件从鞋底前脚掌部分的中部平行延伸至侧面。这种布置能够特别好地承受在用前脚掌部分推出过程中出现的载荷。此外，它还可提供与泡沫材料的动态性能基本相当的变形性能，因为它通常用在前脚掌部分的鞋底夹层中。
在优选情况下，第一板簧元件和/或第二板簧元件具有非平面形状，使板簧元件由内底区向外底区延伸。相应地，弯曲的板簧元件从内底区(布置于接近足部处)起始，跨过鞋底夹层区(通常由泡沫鞋底夹层填充)，延伸至外底区(即布置于地面处、与足部距离较远的鞋底区域)。这种优选实施方式便于鞋底的内底区与外底区之间的板簧元件实现几乎不受阻碍的弹性挠曲。如果第一板簧元件和/或第二板簧元件各有凸曲区域和凹曲区域，这种实施方式特别优选。
在一种实施方式中，提供有优选在足弓区域内延伸的两个相对的第一板簧元件。板簧元件的相反取向可以强化鞋底的这一部分，其中足部的足够支承对于避免伤害具有首要的意义。
特别优选的一种鞋底布置包含至少一个鞋底板，其中至少一个第一板簧元件和至少一个第二板簧元件被布置在鞋底板下方。换言之，在这种实施方式中，第一板簧元件和第二板簧元件在鞋底板与地面之间的空间内延伸。鞋底板和板簧元件可作为单一件提供，例如通过注塑成型方式。这种加工技术可以很容易地按照本发明的鞋底设计、以非常低的成本进行生产。有利的是，即使鞋底前脚掌部分的设计与上述设计不同，所述鞋底板也可以与整体式第一板簧元件一起使用。
优选地，鞋底板基本在鞋底整个长度上延伸，并包含像碗状物一样包围鞋跟的可选的足跟杯。如果采用分立的板簧元件而非由泡沫材料制成的已知的同质鞋底夹层，则足部的导向具有特别重要的意义。三维成形的鞋底板一方面可以确保板簧元件不会对足底施加点载荷。此外，它还可以避免足踝在步行循环中发生意外的翻滚。此外，在优选实施方式中基本在鞋底全长上延伸的鞋底板可作为鞋的底架或构架。
每个板簧元件优选包含连接至鞋底板的端部和未连接至鞋底板的端部，其中未连接至鞋底板的多个板簧元件的端部可以相互连接。
在板簧元件未连接至鞋底元件的至少一个端部(在整个本说明书中将称为“自由端”)与鞋底板之间可以布置第一缓冲元件，以便有选择性地影响鞋底的动态性能。为此目的，第一缓冲元件可通过胶粘等方式置于诸如板簧元件的上表面和/或鞋底板的下表面等处。第一缓冲元件可以是结构缓冲元件，优选为无泡沫材料。
可由一种泡沫材料制成的第二缓冲元件优选布置为使其仅在第一板簧元件和/或第二板簧元件发生优选的预定挠曲后才发生变形。第一板簧元件和第二缓冲元件的所述布置方式可实现按照预期载荷准确调整鞋底的动态性能。当有载荷施加到鞋底上时，板簧元件可在挠曲时提供基本为弹性的回复力，而缓冲元件对挠曲运动和回复运动均可提供缓冲。由此可以避免在鞋的穿用者的足底和关节上施加高峰载荷。优选为泡沫缓冲元件的第二缓冲元件优选仅在第一板簧元件和/或第二板簧元件发生预定挠曲之后发生变形。由此，这种材料出现上述退化的时间基本晚于每一载荷均直接导致泡沫鞋底夹层材料变形的已知的鞋底构造。
根据另一方面，本发明涉及采用根据上述实施方式的鞋底的鞋。所述的鞋可被用作运动鞋等，其具备恒定缓冲性能的寿命要大大长于采用泡沫鞋底夹层的鞋。如果鞋的鞋帮至少部分直接连接至上述鞋底板，则此为特别优选。这将在鞋帮与鞋底构造的板簧元件之间形成特别稳定且直接的连接。足部被安全地保持在鞋的鞋帮与鞋底板之间，以使板簧元件的缓冲功能直接对足部作出反应。
本发明的更多可选特征将在进一步的相关权利要求中解释。
4.附图说明
下文将参照附图对本发明的各方面进行更为详细的说明。这些图显示：
图1：一种采用根据本发明的一种实施方式的鞋底的鞋的分解图；
图2：图1中鞋的鞋底板和板簧元件的侧视图；
图3：具有附加缓冲元件的图2中鞋底板和板簧元件的侧视图；
图4：图3中实施方式的后视图；
图5：根据另一种实施方式、位于鞋跟部分的鞋底板、若干板簧元件和若干缓冲元件的侧视图；
图6：图5中实施方式的后视图；
图7：在前脚掌部分有若干附加缓冲元件的另一种实施方式的侧视图；
图8：图7中实施方式的前脚掌部分的横截面；
图9：另一种实施方式的前脚掌部分的横截面；
图10：再另一种实施方式的前脚掌部分的横截面；
图11：本发明另一种实施方式的示意性侧视图；
图12：图11中实施方式的底视图；
图13：本发明另一种实施方式的示意性侧视图；
图14：图13中实施方式的底视图；
图15：本发明另一种实施方式的示意性侧视图；
图16：图15中实施方式的底视图；
图17：另一种实施方式的示意性侧视图；
图18：另一种实施方式的示意性侧视图；
图19：另一种实施方式的透视底视图；
图20：图19中鞋底的另一个不同的透视底视图；
图21：另一种实施方式的透视侧视图；
图22：另一种实施方式的透视侧视图；
图23：另一种实施方式的底视图；
图24：图23中鞋底的侧视图；
图25：另一种实施方式的分解图；
图26：图25中鞋底的侧视图；
图27：更多实施方式的底视图；以及
图28：一种用于鞋缓冲的模块式***。
5.优选实施方式的详细说明
在下文中，将参照一种运动鞋的鞋底构造对本发明的当前优选实施方式进行进一步介绍。本发明也可用于其他类型的鞋。然而，鞋动态性能不改变的寿命期较长以及在调整鞋的缓冲性能以适应穿用者尺码和要求的方面有大量可行方案的特别优势对于运动鞋而言特别重要。
图1所示为根据本发明的鞋1的一种实施方式的分解图。可以看出，鞋1包括鞋帮10、鞋底板20、一组第一缓冲元件30和外底层40。尽管在下文中将参照图1的实施方式对四组组件的特征进行讨论，但应理解的是，其相应组件基本上相互独立。以下所讨论的特征并不一定要同时实现，也可以单独或以其他组合方式实现，以制造出至少能部分克服现有技术上述缺点的鞋1。
在鞋帮10下方安置有三维成形的鞋底板20。鞋底板20用作整个鞋构造的底架或构架，并优选作为包含多个第一板簧元件22和第二板簧元件23和足跟杯24的单一件进行制造，例如通过对TPU等适用的塑料材料进行注塑成型的方式。另外还可以想见，采用聚酰胺或可以用纤维加强的复合材料来进行制造。在这种方式中，纤维优选以流动方向***。然而，如果需要采用不同的材料，例如对鞋底板20采用较硬的合成材料，对板簧元件22、23采用较柔韧的材料，则可采用多成分注塑成型进行具备成本效益的生产。
鞋帮10附着在鞋底板20的上边缘26上，优选通过沿缝12缝合的方式，或采用胶粘、焊接等其他附着方法。鞋底板也可以直接注塑到鞋帮的内底中(适用条件下)，或者与之胶粘。
从图3-10可以看出，第一缓冲元件30被置于鞋底板20下方，但要高于第一板簧元件22和第二板簧元件23的自由端。
在鞋跟部分，鞋底板20与鞋帮10交叠。这样可在不用其他任何构造措施的条件下对鞋跟部分进行加强。鞋1穿用者的脚(在图1中未示出)可以直接放在鞋底板20被向上束缚的顶面上，其中优选在鞋底板10顶部安置薄的内嵌鞋底，例如所谓的鞋垫(在图1中未示出)，以提高穿着舒适度。
足跟杯24(从下方和三个侧面可靠地包围住足部)和边缘26(优选延伸至前脚掌部分)都有助于提高鞋1的稳定性。这适用于鞋1本身的构造稳定性，因为鞋底板20的抗扭刚度得以提高。它也适用于鞋1对足部的稳定导引，使得足部相对鞋底板20的倾斜被可靠地避免。
多个板簧元件22、23(上文已述及)均有一个与地面直接接触的下表面。多个板簧元件被置于鞋底板20下方，上述内底区与由外底层40所确定的外底区之间。因此板簧元件22、23将取代标准鞋底设计中的鞋底夹层。作用于鞋上的载荷，例如在鞋跟撞击以及用前脚掌部分推出过程中出现的载荷，会导致板簧元件22、23发生弹性变形，如下文中参照图2进行的更详细的介绍。在一种实施方式中，外底被直接注塑到板簧元件上。
如果在(i)板簧元件加工后和(ii)被组装到鞋中之后板簧元件22、23有偏差、即鞋底板20与板簧元件自由端之间的距离不同，则较为有利。板簧元件可以带着这样的偏差被组装，使得下文详述的缓冲元件在未加载时有拉伸应变，即鞋底板20与板簧元件自由端之间的距离在加工后比组装后大。由此，在最低载荷下即已提供缓冲。相反地，在没有任何载荷施加在鞋底上的情况下，缓冲元件可能已经被板簧元件压缩(即鞋底板20与板簧元件自由端之间的距离在加工之后小于组装之后)。由此，材料内的张力可以因板簧元件的挠曲而减小。同样可想到，在鞋底的不同区域中可以组合有偏差不同的板簧元件。
在另一种实施方式(未在图中示出)中，若干板簧元件上下叠放，使得它们在相应载荷下一起挠曲。
第一缓冲元件30被置于板簧元件22、23的自由端与鞋底板20的下侧之间。第一缓冲元件30对于板簧22、23在鞋底被加载时的变形运动和板簧元件22、23弹回时的相反运动均可提供缓冲。鉴于上述原因，第一缓冲元件30优选不采用泡沫材料制造，而是优选采用诸如DE 102 34913 A1号德国专利或10 2006 015 649 A1号德国专利中所披露的结构缓冲元件。在图1所示、同时也在图3侧视图和图4后视图中部分示出的实施方式中，每个第一缓冲元件30均包含两个弯曲侧壁32，二者之间由张力元件34连接。第一缓冲元件30上的压力载荷会使侧壁32的曲度和相连的张力元件34上的张力载荷均增大。由此，所述布置方式有助于将鞋底上的压力载荷高效率地转变为张力载荷。
除图1、3和4所示的第一缓冲元件之外，在板簧元件22、23的自由端与鞋底板20的下侧之间还可以布置其他类型的结构缓冲元件。图5和6所示为第一缓冲元件30的示例，其中压力载荷被转换为一个剪切运动。在此，缓冲元件30在其初始配置中有一个有些类似于平行四边形的横截面，其侧表面稍微弯曲，在鞋底板20与外底层40之间的距离减小时会进一步被剪切，如图5中两个虚线箭头所示。如果采用类似的壁厚，图5和6中的缓冲元件要比图1、3和4中的缓冲元件软。然而，一项详细检查显示，在图5和6的第一种实施方式中，还在后端采用了一个没有张力元件的可选缓冲元件35，使其在由剪切运动或缓冲元件35的前方和后方侧壁32平行弯曲的运动所造成的载荷下发生变形。同样，位于鞋底前端的缓冲元件37(对照图3)在平行侧壁32之间没有张力元件，因此可以提供更软的缓冲特性。
最后，如不采用所述的结构缓冲元件30，还可以采用由标准鞋底夹层材料(如泡沫EVA)制成的缓冲元件。相比采用现有技术的鞋底夹层，鞋底的此种替代方式也可望实现更长的寿命，因为泡沫材料必须仅对变形运动缓冲，而针对鞋底变形的实际回复力是由弹性挠曲的板簧元件22、23提供。在此方面，此设计类似于汽车的缓冲器，其中也有独立的构造元件提供回复力(例如钢制弹簧)和缓冲(油)。相比使用由泡沫材料制成的同质鞋底夹层，这种独立既可实现更长的寿命，又可对鞋底特性进行更准确的调整。
尽管在优选实施方式中，对板簧元件22、23的每一个自由端均分配有独立的缓冲元件30，但仍可设想其他的布置方式，其中单一缓冲元件30对若干板簧元件22、23的挠曲进行缓冲，或者其中若干缓冲元件30在单一板簧元件23、22的自由端与鞋底板20的下侧之间彼此相邻布置或上下叠放。作为替代方式，缓冲元件30在板簧元件22、23的相应构造设计中可以被完全放弃。此外，还可以用可释放的方式将缓冲元件30连接到鞋底板20和/或板簧元件22、23的自由端上，以便在磨损情况下或为选择性地调整缓冲性能或为设计的目的(如颜色)而更换一个或多个缓冲元件30。还可设想出一种布置方式(未示出)，其中缓冲元件30仅连接到一侧，即，或者在板簧元件22、23的自由端，或者在鞋底板20上，且其中缓冲元件30在其自由端处分别与板簧元件22、23或鞋底板20有某一个距离。由此板簧元件22、23开始可被无阻尼地挠曲，因为缓冲元件30仅在板簧元件22、23的预定挠曲运动之后才被压缩。
与其具体布置方式无关，缓冲元件30可以被粘附在鞋底板20与板簧元件22、23的自由端之间。应用热的和流态化的粘合剂的移印方式特别有利。在此工艺中，凸模/衬垫会以印制设计的形式吸收粘合剂，并将其转印至待印的本体。由此，手工耗时地施加粘合剂的过程可以被自动化，以节省时间、成本和粘合剂。粘合的质量也可提高。移印特别适用于粗糙的本体，因为凸模/衬垫可适应背景。
图2所示为板簧元件22、23的优选取向和形状，板簧元件22、23从鞋底板20向下延伸，且优选与鞋底板20连接为一体。从足跟杯24下方的鞋跟区域开始，直至足弓下方的足部中间区域，三个板簧元件22基本沿鞋底纵向的方向取向。“基本”一词包含存在相对鞋底纵向的偏差的意义，所述偏差由典型制造公差导致。然而，也可能存在相对基本平行的取向的有意偏差。三个板簧元件22优选采用使其自由端指向足跟的方向。在优选实施方式中被置于足部中间区域的另外两个第一板簧元件22采用相反的取向，使其自由端指向前方。板簧元件22的所述交叉布置方式将导致足弓下方鞋底夹层区域发生显著的硬化。
若干板簧元件22、23的自由端可以直接或通过外底材料相互连接，以便在鞋底的特定区域实现更高量值的结构完整性。例如，图1-7中实施方式的两个位于最后方的第一板簧元件22的自由端间相互连接，而鞋跟中的第一板簧元件22(最靠近足部中间区域)则包含两个独立、未连接的自由端(对照图1)。
由于其特定的取向，三个位于最后方的板簧元件22可以在鞋跟撞击中很容易地发生挠曲，如图2示意所示。地面反作用力(对照图2中的箭头)作用于板簧元件22的自由端，使它们以其优选方向即基本垂直于其取向的方向发生挠曲。由凹曲度变为凸曲度的板簧元件22、23优选曲度(从下文可见)可以实现板簧元件22、23在鞋底板20内的简单集成，并为自由端的向上挠曲提供所需的空间。曲度的拐点，即板簧元件22、23由凹曲度向凸曲度的转变点，优选布置在鞋底板20的下侧与外底层40(布置于板簧元件22、23的自由端的下方)中间。然而，也可以设想其他形状的板簧元件22、23，一方面提供良好的弹簧特性，另一方面形成在鞋底板与外底层之间的空间内实现挠曲所需的距离。例如，板簧元件22、23可以被集中连接到鞋底板上，也可以从鞋底板20的侧面向中间面以弯角或弯曲形状或线性方式布设，其中板簧元件22、23附着在中部或侧边缘上，相对鞋底板20有一角度。
上述外底40优选布置在缓冲元件30下方。此鞋底层主要用于提供良好的抓地性，并避免因磨损而过早用坏。外底层40可以包含置于板簧元件22、23的单个自由端下方的单个元件。然而，外底层40也可能延伸经过若干板簧元件，如图7中对鞋跟部分和前脚掌部分的示例所示。如果是这样，外底层40在板簧元件的相邻自由端之间优选包含弯曲区域41，使得无需在外底层40内形成显著的张力即可实现单个板簧元件22、23的独立挠曲。
鉴于地面反作用力的缓冲在鞋跟撞击中至关重要，如图2所示，它用于在用前脚掌部分推出过程中正确平衡足部所必需的后续展开阶段。这部分鞋底内的板簧元件23因此优选与鞋跟和足中部分的板簧元件22垂直布置，并由鞋底的侧面向中间面成对延伸，如图8-10中横截面所示意示出。由此，在每种情况下一个板簧元件将由鞋底的边缘延伸至大致中心处。这些图还示出，上述缓冲元件30还可以被置于板簧元件23的自由端与鞋底板20的底侧之间。例如，图7的侧视图和图8的横截面图示出了侧壁32之间没有在载荷下平行弯曲的张力元件的缓冲元件30的布置方式。缓冲元件30的外侧壁32优选包含侧面上的向上延伸部分，通过诸如胶粘或焊接等方式形成与鞋底板20的边缘26的重叠，以实现简单的相互连接。
优选情况下不仅外侧壁有向上延长段，侧壁在其上端和下端也相互连接，使它们能够与鞋底板20和板簧元件22、23的自由端可靠地粘附。由此，侧壁上端之间的相互连接有向上延长段延伸超出鞋底板20的边缘，以避免缓冲元件的横向偏移。还可以设想，不仅将板簧元件22、23与鞋底板20连接，还与鞋帮连接，以使板簧元件22、23的变形可以影响鞋帮的特性(鞋帮变得更紧和更宽)。例如，板簧元件22、23的自由端也可以有垂直于鞋帮的延长段，所述延长段在板簧元件22、23沿鞋帮横向变形时向上移动，由此提供附加的横向稳定性。
图9的横截面显示了另一种实施方式，其中鞋底板20和前脚掌部分的板簧元件23为独立加工，并仅在鞋组装过程中通过诸如胶粘、焊接、某种(可释放的)机械连接或其他适当方法进行连接。然而，在此还一起提供两个板簧元件23，并形成从鞋底前脚掌部分中间延伸至侧面的弹性组件。还可以设想一种布置方式，板簧元件22、23不与鞋底板20刚性连接，而是仅通过外底和缓冲元件30与鞋底板20间接连接，由此在板簧元件22、23与鞋底板20之间形成一定的机械游隙。
图10所示为对前脚掌部分的另一种修改方式。在此，以同轴方式布置第二缓冲元件38，例如可由泡沫材料制成。在板簧元件23上载荷较小的情况下，例如在正常行走中，第二缓冲元件38不与图10中以虚线示意示出的地面接触。只有在前脚掌部分承受重载时，例如跳起之后的落地，板簧元件23才会挠曲到使第二缓冲元件38被压缩的程度。由于这种渐进式的缓冲，所谓的“降至最低点”、即鞋底在极端载荷下的缓冲失效可以被避免。对于经常承受极端载荷的鞋，例如篮球鞋，在前脚掌部分的各板簧元件23的弹簧臂之间优选安置多个第二缓冲元件38。
图11和图12示出了包含多个整体式板簧元件22、23的整体式鞋底板20的另一种实施方式。然而，在本例中，板簧元件22、23沿鞋底的边界取向，使得在前脚掌部分中板簧元件23也几乎平行于鞋的纵向轴线。为减少重量并/或改善通风，鞋底板20可以包含如图12所例示的较小或较大的切口28。所述切口也可以在上述实施方式中使用。通过在前脚掌部分(和/或鞋跟部分)的侧面和中间面采用不同数量和/或不同硬度的板簧元件23，在图11、12的实施方式中也可处理诸如旋前或旋后等取向误差。此外，在本实施方式中，缓冲元件也可以被安置在板簧元件22、23的自由端之间(未在图11和12中示出)。
图13和图14所示为与图11和图12相反的方式。在此，除足中部分之外，连接至鞋底板20的板簧元件22和23被置于鞋底板20的中心区域，并被其他缓冲元件(例如前脚掌部分中马蹄铁状的缓冲元件70和鞋跟部分的中间和侧面上的两个分立的缓冲元件71)沿鞋底板的边界包围。缓冲元件70、71可以包含泡沫材料，也可被制成如上所述的不含泡沫材料的结构缓冲元件30。在足中部分，作为示例，布置有对此部分的鞋底板20进行弹性支承的隔离的板簧元件22。可以设想，为将更多板簧元件集成到鞋底板20中，例如参照以上图2和图3的实施方式介绍的，在中间面上和/或以交叉方式。图13和图14的实施方式也可以避免缓冲元件70、71的过早磨损，因为板簧元件22、23在鞋底体压缩情况下会对回复力有巨大的贡献。由于板簧元件22、23过度地伸入缓冲元件70和71下方，可以确保一种渐进式缓冲，开始基本上只有板簧元件22、23发生变形，而缓冲元件70、71仅在鞋底被进一步压缩的情况下才会变形。
图15和图16示意性示出了本发明的另一种实施方式，其中未给出任何附加的缓冲元件，且板簧元件22、23被集成到鞋底板20中。板簧元件被置于鞋跟部分、足中部分和前脚掌部分，并完全以平行于鞋底纵轴的方向延伸，使板簧元件22、23的自由端被前方或后方定向。
在图11-16的实施方式中，鞋底板20还优选包含尺寸更小或更大的整体式足跟杯24，以便为足部提供必要的横向和中部稳定性，并避免在鞋跟撞击中发生取向误差。
图17和图18所示为本发明的另外两种实施方式，其中后端没有可选缓冲元件35(对照图5和图6)。这将在鞋跟撞击中呈现更软的缓冲特性，因为最后方板簧元件22的后端可以几乎不受阻碍地发生挠曲。只有当在步行循环的最初阶段中载荷的重点在鞋内前移时，最后方的缓冲元件30才会变形。图17的实施方式仅使用结构缓冲元件，而在图18的实施方式中，板簧元件22、23与鞋底板20之间专门安置了泡沫缓冲元件。由于加工的原因，同时也为了提高剪切稳定性，如果鞋跟部分和前脚掌部分的缓冲元件30分别作为通用组件进行加工，则优选采用这种方式。
在所述的实施方式中，鞋底的生物力学性质可以针对不同尺码的鞋所预期承受的载荷作具体调整。这种微调对于由泡沫材料制成的同质性鞋底夹层而言无法轻易实现，因为它会要求诸如根据鞋的不同尺码对所用鞋底夹层材料的化学成分进行改动。而这种改动会在加工中造成巨大的附加成本。
图19-25所示为与图11和图12实施方式类似的本发明的另外一些实施方式，其中板簧元件22、23在其一些自由端处相互连接。如上所述，板簧元件22、23有一端被固定在鞋底板20上，另一端则不固定在鞋底板20上，即自由端。由于其非平面的形状，板簧元件22、23会自鞋底板沿曲线延伸，在挠曲时在其自由端处提供回复力。通常，回复力会施加具有垂直于鞋底板的分量(缓冲)和平行于鞋底、指向后方的分量(加速)的力。此外，板簧元件自由端的位置远离板簧元件的固定端，因此可以在远离鞋底板20的位置提供回复力。这些特点与螺旋弹簧形成对比，螺旋弹簧只能在其所安置/固定的位置提供垂直于鞋底的回复力。由于其机械配置，板簧适合被调整为在力不仅以垂直于鞋底的方向施加、而且以平行于鞋底、尤其是平行于板簧元件的方向施加的情况下提供回复力。螺旋弹簧在这种情况下不太适合。板簧元件22、23的固定端具有放大的横截面，以确保固定，并在自由端提供更大的挠曲力。
上文还述及，板簧元件22、23的自由端可以相互连接。相互连接的板簧元件22、23提供的组合回复力基本上与各个板簧元件22、23的回复力之和相当。相互连接的自由端数量越多，回复力就越大。因此相互连接的自由端针对基本为点式的载荷可以提供显著高于单一自由端的回复力。
在一种变体中，可能会有缓冲元件被置于板簧元件22、23的自由端与鞋底板之间，例如以上参照图1-10所述，以及上文参照图11和图12所述的内容。
在另一种变体(未示出)中，相邻板簧元件的布置方式使得第一挠曲板簧元件在发生一定变形之后接触到与之相邻的第二弹簧元件，随即也对相邻的第二板簧元件施加作用力。此时相邻的第二弹簧元件将在第一弹簧元件作用下发生变形(类似链式反应)。因此这种布置方式将产生延迟的组合回复力。由此，即使没有通过“连接部分”相互连接，相邻的弹簧元件也会互相影响。
图19是具有鞋帮10和配有板簧元件22(22a-c)、23(23a-e)的鞋底板20的鞋的透视底视图。第一板簧元件22被置于鞋底后部，第二板簧元件23被置于鞋底前部。
图19示出了被置于鞋底板20侧面上的三组板簧元件22c、23b、23c。在板簧元件22c、23b、23c中的每一组中，自由端均相互连接。图19还示出了被置于鞋底板20中间面上且自由端均相互连接的两组板簧元件22b、23a。最后，图19示出了被置于鞋底板20前脚掌区中心且自由端均相互连接的三组板簧元件23e。在图19未示出的一种实施方式中，两个或多个板簧元件被置于鞋底板20的后侧，且其自由端相互连接。
图19中的第一板簧元件22a被置于鞋底板20的后边界和侧面，并相互连接。具体而言，在图19的实施方式中，被置于后边界的两个板簧元件和被置于侧面的一个板簧元件连接在一起。多个板簧元件22a的连接可以在足部着地期间对鞋跟提供附加的缓冲，足部首先在鞋底的这一区域接触地面。
图19中的第一板簧元件22b被置于鞋底板20后部的中间面上，并在鞋底板20的这一面上提供缓冲。类似地，第一板簧元件22c在鞋底板20的侧面上提供缓冲。
第二板簧元件23(23a-e)被置于鞋底的前部，包含第二板簧元件23a(中间面)、第二板簧元件23b(延伸至中心部分的侧面)、第二板簧元件23c(侧面)、第二板簧元件23d(前面)和第二板簧元件23e(中心部分)，并在鞋底板20的相应区域内提供缓冲。
图19中板簧元件22、23的相互连接仅是一个示例。在其他实施方式中，板簧元件22、23可以根据穿用者的需求在其他区域连接。例如，位于鞋底板20的中间面或侧面上的所有板簧元件均可以相互连接。
图20为图19实施方式的另一个不同的透视底视图，没有鞋帮10，其中与图19中相同的附图标记指代相同的对象。
图21为另一种实施方式的透视侧视图，其中与图19和图20中相同的附图标记指代类似的对象。与图19和图20不同的是，鞋底板20包含足跟杯24。
图22为有鞋跟10和鞋底板20的另一种实施方式的透视侧视图。鞋底板20包含足跟杯24。
图23为鞋底的另一种实施方式的底视图，其中与图19和图20中相同的附图标记指代相同的对象。图23示出了构成外底的板簧元件22a-c、23a-e的相互连接。板簧元件22a-c、23a-e隐藏在相互连接部分之下。
图24为图23所示鞋底的侧视图。
图25为示出一种运动鞋组装方式的分解图，所述运动鞋包含鞋帮10、(可选的)鞋垫11、带有板簧元件22、23的鞋底板20以及对鞋底板20板簧元件的自由端和/或自由端之间的相互连接加以覆盖的外底层40。所述外底层将最可能具有中断或切口。
图26所示为图25中带有板簧元件22、23的鞋底板20的两个侧视图，图中示出了，板簧元件22、23提供的缓冲程度取决于其自由端与鞋底板20之间的距离。由图26可见，被置于鞋底板20后部的第一板簧元件22相比被置于鞋底板20前部的第二板簧元件23要长，且其自由端与鞋底板20之间的距离更大。因此，第一板簧元件22可实现比第二板簧元件23更大的挠曲，由此可提供的缓冲程度更高。距离D表示第一板簧元件22所提供的挠曲程度与第二板簧元件23所提供的挠曲程度之差。
板簧元件的挠曲最终仅受恒定因素限制，例如在其与鞋底板的固定点处其材料的横截面积。因此一个足够长的板簧元件可以因其长度而提供显著高于泡沫材料的缓冲程度，因为泡沫材料的压缩量取决于其尺寸。因此，在鞋底高度相同的条件下可实现更大的缓冲效果；或者可以以更小的鞋底高度实现相同的缓冲效果。
图27所示为被置于鞋底板20前部的第二板簧元件23的自由端之间相互连接程度不同的三个底视图。在左图中，沿鞋底板20前部边界布置的所有板簧元件23被连接在一起，由此在因载荷而挠曲时提供最大的回复力。在中图中，此相互连接已被分为五段，即两个中间部分23a、一个前部23d和两个侧面部分23b、23c。23a-d中的每一部分均包含多个连接在一起的板簧元件。这样提供的缓冲回复力较小，但灵活性更高，是因为不同位置的载荷不同。右图所示为一种变体，其中中间部分23a仍为单一件，侧面部分23b则被进一步切为两段，由此产生了第三中心件23e。
图28所示为涉及一种为鞋提供缓冲的模块式***并成为一个与其他实施方式无关的方面的另一种实施方式。这种模块式***可实现泡沫模块、板簧、结构元件等缓冲模块或处于鞋的不同区域的滑动元件的不同组合。它可提供针对不同外部条件(地面条件、天气等环境条件)及使用者要求(例如跑步、走路、攀爬等用途；所需缓冲程度；特定人员条件，如体重、对特定关节或肌肉的保护；缓冲元件长寿命与舒适度之间的关系；等等)的高适应能力。总之，模块式***可以由有限数量的模块生产出许多种预制的鞋。此外，可以根据需要为单一使用者单独加工鞋，而构造组块可由使用者根据需要进行更换。
图28所示为可用于这种模块式***的缓冲模块示例。以下所述的第一组缓冲模块211-214针对在鞋底板20前脚掌区的应用而调整。
泡沫模块211由乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)或聚氨酯(PU)等泡沫材料制成，可以针对鞋底中出现的载荷提供出色的缓冲性能。模块式***也可以包含不同的泡沫模块，根据所用材料提供不同的缓冲程度。
板簧模块212包含带有如上所述连接自由端的第二板簧元件23，克服了同样如前文所述的泡沫元件的缺点，如寿命有限和材料性质与温度相关等。
带有泡沫元件的板簧模块213额外包含被设置于板簧元件自由端与鞋底板20之间的泡沫元件。如上所述，相比采用现有技术的鞋底夹层，这种替代方式可望使泡沫元件实现更长的寿命，因为泡沫材料必须仅对变形运动提供缓冲，而抵抗鞋底变形的实际回复力则由弹性挠曲板簧元件213提供。
带有结构的板簧模块214额外包含被置于板簧元件自由端与鞋底板之间的结构元件。上文参照图3-10所述的缓冲元件30是这种结构元件的示例。
第二组缓冲模块220-224专门针对在鞋底鞋跟区的应用而调整。泡沫模块221与泡沫模块211相当，由乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)或聚氨酯(PU)等泡沫材料制成。板簧模块222与板簧模块212相当，包含具有连接自由端的第一板簧元件22。此外，板簧模块222由鞋底的后端延伸至侧面，以便在足部着地期间为鞋跟提供附加的缓冲，如上文结合图19对第一板簧元件22的介绍所述。
第二组缓冲模块还包含滑动模块220，申请人在EP 1 402 795和EP 1402 796号欧洲专利中对该滑动模块220作了详细的描述。滑动模块220具有上滑动表面和下滑动表面，其中下滑动表面置于上滑动表面下方，以便至少可沿两个方向滑动。这种布置方式将使表面产生滑动，使鞋的减速分布在较长的时间段内。这进而会减少作用在运动员身上的力量，继而减少向肌肉和骨骼的动量传递。由于上滑动表面相对下滑动表面的滑动可以在多个方向出现，在两个正交方向、即在一个平面内可以有效地减少应变。
缓冲模块211-214和220-224可以用胶粘、焊接等相应手段永久性地固定在鞋底上。由此，可以根据有限数量的构造组块高效率地加工出许多种适应特定用途的鞋，而不需要对每一种最终鞋型进行单独设计。
各种缓冲模块211-214和220-224还可配备用于以可拆卸方式将各种模块(鞋帮、鞋底、缓冲模块)相互固定的装置。这可包含夹扣装置、磁性装置、螺钉及相关固定件，以及本领域技术人员知晓的其他任何装置。固定件的释放可由专门适配的工具、常规工具或完全不用工具的方式来进行。这样可以形成一种模块式鞋，可由使用者进行快速调整以适应不同的或变化的需求(天气或地面条件)，或者其中寿命较其他模块短的模块可以被更换，例如采用泡沫的模块。甚至一个模块还可以用使用者购买模块式鞋时还不存在的改进型模块进行更换。
大量可行的设计可以由一种***进行最佳的开发，在所述***中，使用者对其所需的鞋进行配置，随后进行相应的加工，并交付给使用者。通过一种在线***可以使此过程易于实现，在该在线***中，使用者被提供不同的选项(鞋帮、鞋底、缓冲模块、材料、颜色等)，由此使用者可配置所需的鞋。该***还可通过将不同的功能(涉及各种所需因素，例如：地面条件；天气等环境条件，跑步、走路、攀爬等用途；缓冲程度；体重、对特定关节或肌肉的保护等特定个人条件；缓冲元件长寿命与舒适度之间的关系；等等)与模块式***的相应元件建立关联的方式帮助使用者进行配置，由此对使用者所提出的问题提供独特的解决方案。
以下述及本发明的更多优选示例：
1.一种用于鞋(1)、尤其是用于运动鞋的鞋底，包含：
a.至少一个第一板簧元件(22)，其取向基本平行于鞋底(1)的纵向；
b.至少一个第二板簧元件(23)，其置于前脚掌部分且取向基本垂直于鞋底的纵向。
2.如例1所述的鞋底，其中至少一对第二板簧元件(23)在前脚掌部分相邻布置，使其由鞋底中间延伸至侧面。
3.如例2所述的鞋底，其中多对第二板簧元件(23)相互平行地由鞋底前脚掌部分的中间延伸至侧面。
4.如前述各例之一所述的鞋底，其中至少一个第一和/或至少一个第二板簧元件(22、23)具有非平面形状，使其由内底区延伸至外底区。
5.如前述各例之一所述的鞋底，其中每种情况下至少一个第一和/或至少一个第二板簧元件(22、23)包含具有凹曲度和凸曲度的区域。
6.如前述各例之一所述的鞋底，还包含至少两个取向相反、优选置于足弓区域内的第一板簧元件(22)。
7.如前述各例之一所述的鞋底，还包含至少一个鞋底板(20)，其中至少一个第一板簧元件(22)和至少一个第二板簧元件(23)被置于鞋底板下方。
8.如例7所述的鞋底，其中鞋底板(20)和至少一个第一板簧元件(22)和至少一个第二板簧元件(23)被作为单件提供。
9.如例7或8中所述的鞋底，其中鞋底板(20)基本在鞋底的整个长度上延伸。
10.如例7-9中之一所述的鞋底，其中鞋底板(20)包含像碗状物一样包围足部的足跟杯(24)。
11.如例7-10中之一所述的鞋底，其中每个板簧元件(22、23)包含连接至鞋底板(20)的一个端部和未连接至鞋底板(20)的一个端部。
12.如例11所述的鞋底，其中未连接至多个板簧元件(22、23)的鞋底板(20)的端部相互连接。
13.如例11或12中所述的鞋底，其中至少第一缓冲元件(30)被置于至少一个未连接至板簧元件(22、23)的鞋底板(20)的端部与鞋底板(20)之间。
14.如例13所述的鞋底，其中第一缓冲元件(30)是不含泡沫材料的结构缓冲元件。
15.如例13所述的鞋底，其中第一缓冲元件(30)包含泡沫材料。
16.如前述各例之一所述的鞋底，还包含至少一个第二缓冲元件(38)。
17.如例16所述的鞋底，其中至少一个第二缓冲元件(38)被设置以使其仅在第一和/或第二板簧元件(22、23)挠曲之后才发生变形。
18.如前例所述的鞋底，其中第二缓冲元件(38)包含泡沫材料。
19.如例17或18所述的鞋底，其中多个第二缓冲元件(38)被置于前脚掌部分的中心部分。
20.如前述各例之一所述的鞋底，其中至少一个第一板簧元件(22)被置于鞋底鞋跟区的后边界处，并由鞋底的后端延伸至侧面。
21.采用如前述直至引用例7的各例之一所述的鞋底的鞋(1)，还包含鞋帮(10)，其中鞋帮(10)至少被部分缝至鞋底板(20)上。
22.用于鞋(1)、尤其是用于运动鞋的鞋底，包含：
a.至少一个板簧元件(22)，其取向基本平行于鞋底的纵向；
b.鞋底板(20)，包含像碗状物一样包围足跟的足跟杯(24)；其中
c.鞋底板(20)和至少一个板簧元件(22)被共同加工成单件。
23.如例22所述的鞋底，其中板簧元件、鞋底板(20)和足跟杯(24)被共同加工成单件。
24.采用如例22或23所述鞋底的鞋(1)，还包含鞋帮(10)，其中鞋帮(10)至少被部分缝至鞋底板(20)上。
25.鞋(1)，尤其是运动鞋，包含：
a.在前脚掌范围内具有多个板簧元件(23)、被共同加工为单件的鞋底板(20)；
b.其中多个板簧元件(23)中的每一个均有一个未与鞋底板(20)连接的自由端，且其中所有自由端还基本指向同一方向。

Claims (16)

1.鞋(1)，尤其是运动鞋，包含：
a.在前脚掌范围内具有多个板簧元件(22、23)的鞋底板(20)，其中鞋底板(20)和多个板簧元件(22、23)被加工成单件；
b.其中多个板簧元件(22、23)中的每一个均有一个未与鞋底板(20)连接的自由端，且其中所有自由端均基本指向同一方向。
2.如前一权利要求所述的鞋底，其中多个板簧元件(22、23)中的每一个均被置于鞋底板(20)下方。
3.如前述各权利要求之一所述的鞋底，其中鞋底板(20)基本在鞋底的整个长度上延伸。
4.如前述各权利要求之一所述的鞋底，其中鞋底板(20)包含像碗状物一样包围足部的足跟杯(24)。
5.如前述各权利要求之一所述的鞋底，其中至少两个板簧元件(22、23)的自由端相互连接。
6.如权利要求5所述的鞋底，其中至少两个板簧元件(22a)被设置于鞋底板(20)的后面和外侧面上。
7.如前述各权利要求之一所述的鞋底，其中相邻板簧元件被设置以使挠曲板簧元件在一定变形之后与相邻板簧元件接触，然后再对相邻板簧元件施加作用力。
8.如前述各权利要求之一所述的鞋底，其中至少第一缓冲元件(30)被置于板簧元件(22、23)的至少一个自由端与鞋底板(20)之间。
9.如权利要求8所述的鞋底，其中第一缓冲元件(30)包含泡沫材料。
10.如权利要求8所述的鞋底，其中第一缓冲元件(30)是一种不含泡沫材料的结构缓冲元件。
11.用于鞋(1)、尤其是用于运动鞋的鞋底，包含：
d.至少一个第一板簧元件(22)，其取向基本平行于鞋底的纵向；
e.至少一个第二板簧元件(23)，其被设置于前脚掌部分且其取向基本垂直于鞋底的纵向。
12.如权利要求11所述的鞋底，还包含至少一个鞋底板(20)，其中所述至少一个第一板簧元件(22)和所述至少一个第二板簧元件(23)被置于鞋底板(20)下方。
13.如权利要求11或12所述的鞋底，其中每个板簧元件(22、23)包含连接至鞋底板(20)的一个端部和未连接至鞋底板(20)的一个端部。
14.用于鞋(1)、尤其是用于运动鞋的鞋底，包含：
a.至少一个板簧元件(22)，其取向基本平行于鞋底的纵向；
b.鞋底板(20)，包含像碗状物一样包围足跟的足跟杯(24)；其中
c.鞋底板(20)和至少一个板簧元件(22)被加工成单件。
15.如权利要求14所述的鞋底，其中板簧元件(22)、鞋底板(20)和足跟杯(24)被加工成单件。
16.采用如权利要求14或15所述鞋底的鞋(1)，还包含鞋帮(10)，其中鞋帮(10)至少被部分缝至鞋底板(20)上。
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