专利名称：运动鞋鞋底的制作方法
技术领域：
本发明涉及用柔软可塑性材料制成的运动鞋鞋底。
已经有很多建议和实际的设计结构来解决这样的问题这样构成运动鞋鞋底，使得它们足以吸收(缓冲)在赛跑者把鞋踏下去时，以冲击形式作用在赛跑者的运动器上的高负荷，同时对自然的赛跑风格和性能不产生不利的影响。当赛跑者的脚踏下去的时候，至少在他的脚接触地面的位置处的脚跟区域产生主要的负荷，这样在脚运动的卷动期的短时间内赛跑者的脚跟和腿承受很大力量的负荷。这个力的幅度主要取决于鞋底的“弹簧冲程”(Springtravel)，在这个冲程中主要由赛跑者的重量和运动式样所决定的动能被吸收，直到脚跟相对于运动跑道表面成为稳定的为止。始终需要综合考虑鞋底设计中的这种“弹簧冲程”，因为长的弹簧冲程(这是为了产生低水平的负荷所希望的)给赛跑者一种浮动感，它由于赛跑者把脚踏在地面上时的不稳定性而对赛跑的效率产生不利的影响，并且增加受伤的危险。这种综合考虑还必须考虑赛跑者的不同重量，因为很清楚对重量大的赛跑者给出足够的弹簧冲程因而有足够的缓冲效果的鞋底，对于重量小的赛跑者来说太硬，并因此而产生上述的浮动感;而适于重量小的赛跑者的鞋底又会被重量大的赛跑者所施加的脚底负荷压得过量，并因此而产生踏到底的感觉。所以有许多种如本说明书开头部分所述的鞋底，为了使鞋底的缓冲能力分别适应赛跑者的不同重量，这些鞋底具有可以互换地装入脚跟支承面下面的凹槽里的支承体或类似物(见西德已公开的申请DE-ASNo2904540，DE-DSNo3245964)。但是这些已知的结构都假设赛跑者自己能够决定他所需要的缓冲效果，也就是说，赛跑者能够自己选择为此目的所需的缓冲体。然而决不会总是能够这样做。
人们还知道，已知鞋底材料的弹簧回弹性产生所谓的“弹射效应”，在脚卷动运动期间，鞋底以相应于压缩鞋底的力，与负荷的局部减小成比例地使脚向上加速。虽然这种弹射效应被视为对向上的赛跑效率作出贡献，但是从健康的观点来看，它明显地是不利的，因为当以全部弹力恢复压在鞋底上的负荷时，鞋底以同样的力“撞击回”脚上，这个力就是把脚踏到地面上时作用在鞋底上的力。这特别增加了对跟腱和膝关节区域的伤害。
因此，本发明的目的是提供一种本说明书开头部分叙述的鞋底，它使鞋底的缓冲能力以较简单的方式适应不同的赛跑者的重量，而不需要赛跑者自己在这方面采取行动。另外，本发明设法使鞋底降低由于弹射效应而对健康有害的负荷峰值。
根据本发明，这个目的是通过下述的鞋底结构达到的该鞋底在脚跟支承面下面有一个凹槽用来容纳可变形的弹性缓冲体，该缓冲体做成由弹性材料的单个缓冲体所构成的至少两层分离的层，分别位于这至少两层中的单个缓冲体互相连接在一起，并且两层互相重叠，使一层的单个缓冲体相对于另一层的单个缓冲体是相互位移的。
下述事实提供了逐渐增强的弹簧特性缓冲体包括多个弹性材料的单个缓冲体，这些单个缓冲体在无负荷条件下只以区域对区域或点对点的形式相互靠在一起，并且直接相对或用弹性材料连接在一起。在这方面，本发明是基于在原理上已为人们熟知的下述这样的考虑弹性缓冲体的弹簧特性逐渐增强使其自动地适应不同赛跑者的重量。在低负荷水平时，可以借助于在那种情况下发生的软弹簧效应来得到足够的弹簧冲程，而随着负荷的增加，由于弹簧特性逐渐增强而使弹簧冲程的增加逐渐变小，从而重量大的赛跑者用脚跟压缩鞋底的程度相对地较小。从这个意义上说，我们发现包括多个小单个缓冲体的缓冲体出人意料的是一种提供逐渐增强的弹簧特性的简单的结构。最好是球，但是也可以是立方体，圆柱体，平行六面体或其它对称的或不对称的结构的这些单个缓冲体，在无负荷条件(它们通常是在这种条件下完全填满脚跟支承面下面的凹槽的)下，由于它们的结构形状而只是以点对点，线对线或区域对区域的形式相互靠在一起。由于只是在一个很小的面积上互相接触，所以施加在单个缓冲体上的负荷被分成相应的多个单个的力，这些单个的力起初引起单个缓冲体局部变形。随着变形的增加，单个缓冲体之间的接触面积加大，从而缓冲体的可变形性逐渐变小。正是也只是在单个缓冲体的弹性形变意味着它们之间的所有空间都封闭住了，也就是说单个缓冲体是处于相互间“阻塞”状态时，缓冲体从整体上就象一个具有近似线性的弹簧特性的紧密的弹性体。
选择单个缓冲体的大小可以确定本发明缓冲体的逐渐增强的弹簧特性。单个缓冲体的主要横向尺寸或者说直径的界限是2-12毫米，最好是3-8毫米。
借助于这种安排能够以简单的方式实现的缓冲体的逐渐增强的弹簧特性包含了这种结构的进一步的显著的优点。因为产生负荷时单个缓冲体仍然可以在凹槽内相对移动，所以施加的动能的一部分转变成摩擦。这就使得在缓冲体的负荷去掉时，缓冲体并不以作用在它上面的力的全部，而是以多少小一点儿的力对赛跑者的脚跟产生反作用。虽然这减小了在脚向前运动的卷动期间使赛跑者多少向上加速的弹射效应，但是人们发现缓冲体的彻底回弹的弹簧特性(在去掉负荷时以先前吸收的力完全反作用在脚跟上)在脚跟和跟腱区域可能对健康有不利的影响。下述事实使得上述的弹射效应减弱而具有积极的影响在去掉缓冲体上的负荷时或以后，在本发明的缓冲体中的单个缓冲体必须通过克服摩擦而首先运动返回到它们的初始位置。这也是因为为了在生产鞋底的工艺过程中改进加工处理而用粘接剂把单个缓冲体不紧密地连接在一起，或者甚至用一层薄膜把它们相互固定成一个整片。粘接剂(例如它们可以是硅橡胶或者是与单个缓冲体同样的材料组成的薄膜)本身是弹性易变形的，并且主要只是防止单个缓冲体脱落开而不妨碍它们的相对可移动性。
正如已经指出的，为了更好地加工处理，单个缓冲体(例如球)可以用一层薄膜作成一个整片，这层薄膜固定这些单个缓冲体，使它们相互之间只留有很小的空间，其间至多是细小的连接桥。在单个缓冲体的表面在各个方向都是弯曲的(例如球)这种情况，当用薄膜固定它们时，对于球可以直接地互相靠在一起，因为薄膜只需通过球之间的空隙延伸即可，而由于球的形状使得任何情况下总是存在这种间隙的。为了不对单个缓冲体之间的相对可移动性产生不利影响并且形成中间空间，薄膜应该很薄，例如仅仅十分之几毫米厚。
用棒状或链状的细小连接桥而不用薄膜，也可以产生使单个缓冲体相互连接的所需效果。这种细小连接桥也可以例如用注模工艺与单个缓冲体作成一个整片。薄膜和桥状间架两者都可以是平面的或三维的结构。因为通过以那种方式连接在一起的多层单个缓冲体可以整体制造缓冲体，所以平面结构(在这种结构中单个缓冲体是在一个平面内)是有利的。
下面参照附图更详细地叙述本发明的实施例，其中
图1表示本发明鞋底的第一个实施例，它是脚跟区域沿图2的线Ⅰ-Ⅰ的部分纵剖面。
图2是图1所示鞋底的平面视图，它沿图1的线Ⅱ-Ⅱ剖开。
图3是本发明缓冲体的细部图，表示粘接在一起的两层单个缓冲体。
示于附图中的鞋底包括一个弹性塑性材料〔例如具有25-65肖氏(Shore)A硬度(对应于40-80肖氏C硬度)的聚氨酯(Polyarethare)〕制成的中底1，一个粘接在中底1底侧的耐磨底2，它包括例如橡胶并且可以具有外部鞋底花纹(未示出)，以及一个粘连在中底1的脚侧脚跟区域的脚跟凹床3，它可以具有与中底1相同或稍高数量级的肖氏硬度。
凹槽4形成在中底1里的脚跟支承面下面，也就是说在图1A处所表示的区域，赛跑者的脚跟骨在这个区域对脚跟凹床施加负荷。凹槽4从耐磨底2和中底1之间的粘接面向上延伸。在所示实施例中，凹槽4在距离脚跟凹床3和中底1之间的粘接面仅约0-2毫米处终止。在所示实施例中，凹槽4的直径是大约3.5～4厘米，它的高度是大约12.5-13毫米。
用具有高弹性的弹性体材料(例如聚氨酯或橡胶)制成的多个小球5填满凹槽4。球5具有基本平滑的外表面，从而当产生负荷时小球不互相勾挂，即使在承受负荷时也只是相互靠在一起或者甚至具有一定的相对可移动性。
凹槽4在涞撞啾荒湍サ 封闭。可以在耐磨底2的凹槽4的区域提供一个开口6。开口6被透明片7封闭，片7可以包含比耐磨底2更硬的材料。
图3表示包括小球的两个层51和52的缓冲体。层51和52的每一个都是由小球5构成的，放置在一个平面中的球5用很小的连接臂53连接在一起，小臂与球制成一个整片(例如用注模工艺)。小球被连接臂53的间架固定，使每层小球能够很容易的加工处理。在所示实施例中，层51和52都具有基本上圆形的外部轮廓，其尺寸使它们能装入并基本填满具有适当形状的凹槽4(见图1)。在这种安排中，上层51在圆形的中心点有一个球，而下层52的中心点是没被球占据的。以这样的方式使两层的球互相处于相对位移的关系(因为球具有相同的大小)，从而使缓冲体具有截头圆锥形的结构形状，这可以从图1和图3中看出。
在所示实施例中，球的直径是大约7毫米，因此在缓冲体中的球的总数是大约40个。
当穿鞋的人跑起来而产生负荷时，一个压缩力通过凹槽4上面的脚跟凹床的一部分，并且可能通过中底1中的凹槽4的周壁作用在堆集的球5上。从负荷的中心也就是说通常是脚跟骨的最低点开始，这个压缩力使球5越来越向下和沿着径向互相压缩。这产生一个弹簧冲程，同时由于球5的弹性而使对应于该负荷的恢复力发生作用。如前所述，随着负荷增加，球的相互作用力逐渐变大，从而弹簧冲程与负荷的关系不再是线性的，弹簧冲程的增加随着负荷的增加而降低。
在上述实施例中，可以做出改变而不偏离本发明的范围。例如，放置缓冲体的凹槽的形状可以具有任何特性，并且可以不是圆形截面，而是具有椭圆基面或具有多角形边缘。另外，在单个缓冲体(在现在的情况是球)之间产生的摩擦可以通过有意使其表面保持粗糙和不太粗糙而人为地控制。随着粗糙度增加和因而摩擦的增加，球吸收更多的能量，从而在很大程度上降低了弹射效应的峰值力。即使当把球排成一个阵时，缓冲体也不必被限制为图3所示的结构形状。对于具有相同类型结构形状的两层球，很容易把一层放置在另一层上面，从而使球在垂直方向上一个在另一个上面定位。在这种情况，凹槽4将具有圆柱体形状。
权利要求
1.一种用柔软塑性材料制成的运动鞋鞋底，在脚跟支承面下面有一个凹槽用来容纳可变形的弹性缓冲体，其特征在于该缓冲体做成由弹性材料的单个缓冲体(5)所构成的至少两层分离的层(51，52)，所说的分别在层(51，52)中的单个缓冲体(5)互相连接在一起，并且所说的层(51，52)是这样地一个重叠在另一个上面的使一个层(51或52)的单个缓冲体(5)相对于所说的至少两个层(51，52)的另一层(52或51)的单个缓冲体(5)是相互位移的。
2.根据权利要求1的鞋底，其特征在于单个缓冲体(5)是球。
3.根据权利要求1或2的鞋底，其特征在于单个缓冲体(5)的主要横向尺寸(即直径)是2-12毫米，最好是3-8毫米。
4.根据权利要求1-3中之一的鞋底，其特征在于单个缓冲体(5)是用粘接剂不紧密地连接在一起的。
5.根据权利要求1-3中之一的鞋底，其特征在于单个缓冲体(5)是用小臂或桥(53)连接在一起的。
6.根据权利要求5的鞋底，其特征在于小臂或桥(53)是与单个缓冲体(5)做成一个整片的。
7.根据权利要求1-6中之一的鞋底，其特征在于凹槽(4)是圆柱形的，其轴线垂直于鞋底与地面接触的表面。
8.根据权利要求1-7中之一的鞋底，其特征在于该缓冲体基本上是截体圆锥形的，并且凹槽(4)与该缓冲体的结构相匹配。
全文摘要
一种用柔软塑性材料制成的运动鞋鞋底，在脚跟支承面(A)下面有一个凹槽(4)用来容纳多个由弹性材料构成的单个缓冲体(5)。这些单个缓冲体(5)填满凹槽(4)，并且在没有负荷时只是以区域对区域的形式或点对点的形式互相靠在一起，在它们之间形成空间，这些单个缓冲体(5)可以是球形的，并且可以用小连臂连接在一起，以便于更好地加工处理。
文档编号A43BGK1035042SQ8810861
公开日1989年8月30日 申请日期1988年12月16日 优先权日1987年12月17日
发明者沃尔夫·安德烈, 弗郎茨·沙克 申请人:阿地达斯勒斯蒂夫通两合公司阿地达斯运动鞋厂