专利名称：多功能鞋底的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于制作多功能鞋的有多种功能配件的多功能鞋底。
在现实生活中，有以下几种情况冬天穿着传统鞋底制造的鞋在冰雪地面上行走，人们总是提心吊胆，格外小心，但还是有人滑倒，甚至酿成事故。虽然现在有不少关于防滑功能鞋底技术出现，如嵌有固定金属钉或可调金属钉的防滑鞋底，带有金属齿的冰雪防滑鞋套等等。但这类防滑鞋共同的缺陷是，硬质金属齿极易损坏建筑地面。为了保护这些地面，路上遇到无冰地段就得弯腰调节鞋底或换鞋，重上有冰地段还得如此。进商店，出商店也得如此。到了工作地，离开工作地还得如此。显然，这种以弄脏手或以中途在那潮湿、甚至脏兮兮的路面上进行上述操作所出现的尴尬场面或以外出必须配备两类鞋为代价来接受这种技术是难以行通的；为了防止传统鞋底的过早磨损，延长使用寿命，或为了人为增长身高，在鞋底相关部位钉上金属鞋钉或钉上厚橡胶垫或皮垫等，结果常出现时间长了，钉子尖部逐渐露出鞋内轧伤脚底皮肉的现象；有些人也有滑冰，溜旱冰运动的念头，就是舍不得购置专用冰鞋、专用旱冰鞋，原因主要是嫌投资与利用率比值过大；此外用专用冰鞋、旱冰鞋外出运动时，还需配带用于传统地面上行走的鞋类。
本发明的目的在于提供一种有多功能配件的多功能鞋底，以用于制作相应多功能的鞋，使人们拥有这样一双鞋，平时作新款式的日用鞋穿，需要时只要换上对应功能件，就能实现人们的上述愿望，而又能克服上述所指的不足。
为了实现上述目的，本发明的多功能鞋底是由基础鞋底、固定座、冰面行走功能器，日用耐磨防滑功能器、滑冰功能器、溜旱冰功能器、系列橡胶弹性垫和紧固件组成的。基础鞋底相应部位保留传统鞋底用于对地面产生抓着力的齿纹结构，其目的在于确保在没有装上本发明所述的有关功能器配件时，基础鞋底仍能担负维持正常行走的能力。其特征是每只基础鞋底的脚掌处及脚跟处各固定结合有一只外形与结构相同，尺寸或相同或不相同的固定座，每处固定座上各配置一只所需类型的外形与结构相同，尺寸或相同或不同的功能器，或各配置外形与结构相同的所需一定数量的系列橡胶弹性垫。各功能器和系列橡胶弹性垫同固定座是采用可拆卸的结合形式；所述的基础鞋底脚掌处及脚跟处同固定座的结合，是在基础鞋底或基础鞋底同鞋帮接合的压塑或铸塑或注塑成形过程，通过固定座上的镶嵌结构牢固地嵌合成一体的；所述固定座是一个开口式盒体结构，盒体内腔有若干个按一定规律分布的用于连接并限制功能器和系列弹性垫各向移动的带螺纹连接要素的限位结构。盒体外壁上至少有一对同基础鞋底镶嵌在一起用的凹槽或凸台结构；所述冰面行走走功能器是由防滑块和橡胶弹性垫组成的。它们是用胶胶接成一体的，构成具有缓和冲击、降低噪声，保护路面等附加功能的防滑系统。防滑块同橡胶弹性垫的外形同固定座盒体内腔相一致，防滑块上有同固定座盒体内腔中的限位结构相对应的若干个螺钉过孔，橡胶弹性垫上也有若干个能套入限位结构上的孔。防滑块工作面有一定的齿纹结构和一定齿形模式与几何参数以及所需数量的齿，这些齿或是实心齿或为空心齿。齿的整体材质或是齿的表层材质是采用铝或铝合金材料。这样的齿既可保证能在冰面上产生足够大的抓着力，以维持正常行走，又能保证在传统路面，如水泥混凝土路面、沥清混凝土路面和室内装饰地面上行走，而又不损伤传统路面和地面的表面。防滑块上的齿，是被若干个按一定规律分布的沟槽分隔成若干块成组的齿，沟槽底部是具有足够弹塑性变形能力的薄壁层结构，以确保当防滑块受外载作用时，各组齿相对位置可发生相对调整，以适应人行走过程，脚底对地面作用点变化的要求，提高行走舒适度。这些沟槽的另一个功能是，作为齿间挤出污泥、沙土、冰渣等的通道，降低齿间被堵塞的机率；所述日用耐磨防滑功能器，除了本功能器防滑块上用于对地面产生抓着力的齿，其齿顶宽较大，齿距较小，同地面有效接触面积上所设置齿的数量较多，以及齿的材料是采用高硬度高强度高耐磨性的橡胶材料或碳纤维复合材料外，其余全部同冰面行走功能器的技术方案。该功能器是在日常日子里同基础鞋底上固定座联结在一起的，配置这一功能器的目的是一是避免了——为使传统鞋底具有高耐磨性、高防滑性又要有良好的弹性的综合性能，而在鞋底较大面积上使用价格较贵，成型难度较大的耐磨材料和必须采用较复杂的多种功能材料的组合技术，使整体鞋底的成本大大上升，或避免了——为了保护传统鞋底，采取在相关部位钉鞋钉或钉皮垫、橡胶垫等可能引发钉尖露出鞋内而刺伤皮肉的隐患。二是避免用造价较高的耐磨性相对较低的冰面行走功能器作为日用行走功能器使用，提高冰面行走功能器的特定使用价值。三是减少直接使用本发明基础鞋底作为行走功能器(这种情况最好是只发生在使用本发明的滑冰及溜旱冰功能器时，因为这样做就免去随身携带日用耐磨防滑功能器或其它更换的鞋类，省去许多麻烦)，提高整体鞋底寿命；所述的滑冰功能器是由冰刀、冰刀座和橡胶弹性垫组成的。冰刀和冰刀座或是连铸件或是组焊件。橡胶弹性垫是套在冰刀座的平台底面上或用胶胶接在平台底面上，起缓和冲击，增加运动舒适度作用。冰刀座上平台的外形和橡胶弹性垫的外形，同固定座盒体内腔相一致。冰刀座的平台底面有同固定座盒体内腔中的限位结构相对应的若干个能通过连接螺钉的连接结构，橡胶弹性垫上也有若干能套入所述连接结构上的孔；所述溜旱冰功能器是由滚轮、支座、螺纹心轴、螺母、弹性垫圈和橡胶弹性垫组成的。支座的平台上面直立着左右两支板，左右两支板上有用于支承螺纹心轴的孔，左右两支板之间间距可容纳滚轮，左右两支板又通过加强筋同支座的平台加强。支座的平台底面上有若干个同固定座盒体内腔中的限位结构相对应的，能通过连接螺钉的连接结构。橡胶弹性垫上也有若干个可套入所述连接结构上的孔。支座平台的外形和橡胶弹性垫的外形同固定座盒体内腔相一致。滚轮是套在螺纹心轴上，螺纹心轴是架在左右两支板孔内，并用螺母、弹性垫圈固紧。橡胶弹性垫是套在支座平台底面所述的连接结构上，或是用胶胶接在平台底面上，起缓和冲击增加运动舒适度的作用；所述系列橡胶弹性垫是一个外形同固定座盒体内腔相一致的片状体，片状体上有能套入固定座盒体内腔中的限位结构的孔。片状体的厚度值是按优先数进行分级组成标准系列。材料是采用弹性橡胶。其主要功能一是通过将不同厚的所述橡胶弹性垫片进行组合，并更换相适应长度的连接螺钉，就可满足有关人员人为增长自己身高，改善自己的仪态的愿望。组合极限厚度，应以保证人的身材乃能保持较良好的姿势，以及行走较自然为原则(通常只需在脚跟处增设增高垫，也允许两处进行增设)。或是满足人们尤其是老人、病人希望进一步提高鞋底的弹性感、柔软感及降低噪声的愿望。二是作为本发明各功能器中固有配件——橡胶弹性垫的选用标准件。
本发明所述的多功能鞋底，其特征是——所述的固定座盒体结构是一个薄壁圆柱形开口盒体、盒体内腔底平面上有4个用于连接并限制本发明所述的各功能器及系列橡胶弹性垫各向移动的内螺纹圆柱凸台，内螺纹圆柱凸台的轴心是均布在以盒体内腔轴心为圆心的同一座标圆上。盒体壁外有同基础鞋底在铸塑或压塑或注塑过程镶嵌用的二对相互错开的“『”型凹槽。一对“『”型凹槽敞开口朝外朝上，一对“『”型凹槽敞开口朝外朝下，它们各自以盒体内腔轴心线对称分布。这样的镶嵌结构同基础鞋底结合时，嵌合很可靠，各向抵抗外力能力较一致；所述固定座在基础鞋底脚掌处及脚跟处的结合，其座标位置是在脚掌处，固定座盒体内腔的轴心是处在基础鞋底轴线与鞋宽的交点上，或处于脚掌处的涌泉穴上。且必有一条通过固定座盒体内腔轴心的两内螺纹凸台的轴心连线是处在鞋底轴线上。在脚跟处，固定座盒体内腔的轴心是处在基础鞋底脚跟的受力面积中心或受力中心上。且必有一条通过固定座盒体内腔轴心的两内螺纹凸台的轴心连线是处在基础鞋底脚跟处的踵线上或处在与基础鞋底的轴线平行的位置上。这种结合受力较合理，行走较平稳；所述冰面行走功能器中防滑块上的齿齿的纹路结构是采用相互交错、方向、角度及深浅不同的双纹路结构。其深纹路轨迹是与处在基础鞋底轴线上过防滑块中心的两螺钉过孔的轴心连线，构成90°-125°倾角的一组直线，浅纹路是与所述轴心连线构成倾角为75°-45°的一组直线，并双双对称于所述轴心连线。齿形结构是采用錾子式齿形，齿前面与后面夹角为60°-80°，前面与垂直面夹角为5°-15°，前面朝人的运动方向设置。单齿的数量是遵循——(所属鞋号档各鞋号标准体型人的平均体重)除以(特定齿形结构的单个齿在冰面上能正常行走时所需的啮合接触压力)乘以(保险系数)，这个公式来确定一双鞋底四只功能器所需的总齿数后，再按一定比例分配到每只功能器上的这个原则进行确定的，公式中单齿所需啮合接触压力同齿的材料及结构等有关，通常是由典型试验确定的；所述冰面行走功能器中防滑块上齿，齿的整体材料或齿的表层不少于1mm厚度的材料是采用抗拉强度6b=180-315MPa，伸长率610≥15的防锈铝；所述冰面行走功能器中防滑块工作面上的齿，是被处在基础鞋底轴线上的，过防滑块中心的两螺钉过孔的轴心连线上的沟槽和与防滑块上同深齿纹方向一致的若干沟槽分隔成若干组的组齿。这些被分隔的组齿——以所述两螺钉过孔轴心连线上的沟槽相互对称分布；所述冰面行走功能器还可以是这样的技术方案，它是由若干个齿条，一个金属弹性片和一个橡胶弹性垫组成的。齿条上有本发明所述的齿，金属弹性片是一个外形同固定座盒体型腔相一致的薄圆片体，薄圆片体上有4个座标位置对应于固定座盒体内腔中4个内螺纹圆柱凸台的螺钉过孔。橡胶弹性片外形也同固定座盒体内腔相一致，上面也有4个能套入所述4个内螺纹圆柱凸台上的过孔。金属弹性片是用胶胶接在橡胶弹性垫上，且它们上面的四个过孔处于同心。各齿条也是用胶胶接在金属弹性片上。各齿条在其长度方向的位置上相互平行，且相互间隔一定距离，并以同长度方向垂直的，处在基础鞋底轴线上的，通过金属弹性片中心的两螺钉过孔的轴心连线对称分布，也相隔一定距离；所述耐磨防滑功能器中防滑块上对在地面产生抓着力的齿，其齿顶宽不小于1mm，齿距不大于4mm，单齿的数量在满足齿对传统路面能产生足够大的抓着力条件下，取较大值。齿的材质同防滑块本体材质，是采用硬度邵尔A≥80，拉伸强度大于20MPa的四氢一环氧丙烷共聚醚聚胺脂浇注橡胶，或采用不低于所述力学性能的具有一定弹性的碳纤维复合材料；所述冰刀功能器中冰刀座上的平台是一个圆形平片体，平台底面上的连接结构是4个内孔能套入固定座盒体内腔中4个内螺纹圆柱凸台的外柱面上的空心圆柱台；所述溜旱冰功能器中的支座平台是一个圆形平片体，平台底面上的连接结构是4个内孔能套入固定座盒体内腔中4个内螺纹圆柱凸台的外柱面上的空心圆柱台。
铝合金材质金属齿能在冰面上维持正常行走功能的机理传统防滑器之所以能在冰面上维持正常行走，主要是利用硬质金属尖齿在外力作用下产生很大的单位接触压力，迫使水分子缔合很不紧凑的，内部具有相当大的空隙的硬而脆的表面冰层发生脆裂而强行硬錾入冰表层，在人的行走的一个节拍内产生所需的相互啮合深度，以提供用于维持行走所需的阻力。而本发明采用的铝合金金属齿却是利用铝同冰之间相对摩擦系数大于钢同冰或其它有色金属如铜同冰，铬同冰，镍同冰等等。以及利用铝合金中Al及Mg元素能同水发生强烈反应产生大量热和冰溶点只在0℃或过冰点附近，这三大特点，使齿达到“软”錾入冰表层，在人的行走的一个节拍内产生所需的相互啮合深度的目的。其工作原理是当齿同冰面接触时，由于齿同冰面起始有效接触面积大大小于传统整个鞋底同冰面有效接触面积，在人体的重量作用下，每个齿顶对冰面产生了很大的单位面积接触压力，接触处的冰层表面受到强烈的挤压和摩擦，使接触处之间产生较大挤压摩擦热；又由于强烈的挤压和摩擦使铝合金原先复盖的一层很薄的Al2O3保护层损破，而使合金内的Al及Mg露出与H2O水分子直接接触发生反应而产生大量热量，这两种热量加在一起，使接触区内的温度上升超过冰溶点，使接触处表层冰溶化(或称所谓“软化”)，金属齿“软”錾入该薄层内，在这种现象的连续作用下，(这种连续作用是在人的行走的一个节拍之内瞬间发生的)，刀齿进入了一定的冰层深度，结果使刀齿各齿面同此处未熔的坑内周边冰层发生啮合，各刀面承受未熔化周围冰层的反力作用，一旦出现迈步行走趋势，这些反作用力在水平面方向上就形成一个与人运动方向相反的反力——啮合力，这个力就是软质铝合金齿在冰面上维持正常行走的抓着力。
值得指出的是，其它材质的齿，在同冰面挤压过程，也会产生挤压热，但由于其摩擦系数较小，这些挤压热，不足以在人行走的一个节拍内使接触区温升超过冰点，加上这些金属合金内一般没有能(即使有，百分比也很小)同水发生强烈反应而放出热量的金属元素如Al、Mg等。试验证明，铝或铝合金材质制作的齿一旦同冰面接触时，不用多大压力，冰面立即出现水渍，齿往下陷，而用其他不管是硬的或软的金属齿很难肉眼看到这个现象。
铝合金齿在传统建筑路面及室内装饰地面上产生行走而又不损伤其表面的原理当齿同硬质路面如水泥混凝土路面或磁砖等硬质表面接触时，由于铝合金材质较软，加上冰面行走功能器系统内配有橡胶弹性垫，铝质金属齿不可能“錾入”它们表面，反而受这些硬表面挤压可能发生弹性变形，使两者之间接触面积增大，使硬质地面上粗糙微凸体顶端同金属齿型面上微观不平面的啮合机率增大，进一步提高产生“抓着力”的功能；当铝合金齿在沥清凝土路面上行走时，由于沥清混凝土路面表层铺设一层软弹性的防滑层，所以两者之间接触完全是弹性变形啮合，离开之后又会恢复原状，所以也不会损坏其路面的，至于在非建筑面的土路上行走，造成土路面的损伤一般是允许的。
由于采用了上述方案，同现有技术相比本发明具有以下明显技术效果1、由于本发明中冰面行走功能器具有既能在冰面上行走，又能在传统地面上行走，所以就彻底消除了现有专用冰雪防滑器或其防滑套，为了保护建筑地面不遭受硬类齿破坏，运行中必须不断调节防滑器或频频更换鞋类的弊端。因此本发明使用更方便，也更实用，在冬天冰冻的日子里拥有本发明产品，人们就不必再为路上滑倒，上班迟到或为孩子上学路上是否安全担扰了。
2、由于本发明中冰面行走功能器防滑块上的齿是采用布氏硬度值不大的铝合金制造的，虽然耐磨性较低，但由于该功能器每年使用日期有限，其寿命完成可满足要求，且由于材质较软维护很方便，一旦出现磨损用户用铝锉刀既可进行修整，十分简便。
3、由于本发明基础鞋底保持有传统鞋底的纹路结构，能执行正常行走功能，所以使用本发明滑冰或溜旱冰功能器外出运动，无须再配带更换的鞋。
4、由于本发明日用耐磨防滑器是采用高强度、高硬度、高耐磨的聚胺脂类橡胶或碳纤难复合材料制造的，非常耐磨，所以本发明鞋底寿命大大超过传统鞋底寿命。由于本功能器同基础鞋底相结合部位是在鞋底内腔处。功能器露出鞋底外面高度一般不超过2mm，且可调，所以不会影响鞋的整体美观性。
5、由于本发明系列橡胶弹性垫厚度是按优先数进行分级组成系列，所以人们可以根据实际需要选用不同厚度值的橡胶弹性片进行组合后，装在固定座内，就能在一定程度上满足一些人人为增长自己身高，改善自己仪表，或达到进一步提高鞋底的弹性感、柔软感的愿望。不需要时，又可很方便取下保存起来，以备今后再用。完全克服了传统鞋底采用钉鞋钉，加钉橡胶垫或皮垫时，因受条件限制，而无法随心所欲，随时随地变更自己所希望的增高高度或弹性度。也完全消除了由些可能引起，鞋钉尖部露出鞋内刺伤自己皮肉的隐患。
6、由于本发明中固定座是牢固地镶嵌在基础鞋底内腔，且是按一定鞋号分档，进行标准化设计，所以就为今后开发新的功能件，如磁疗保健器，振动按摩器，鞋头保护器等等创造方便条件。用户拥有本产品也可根据自己的爱好和条件，自制自配自己所需的功能配件，且一家人同标准挡内的鞋号，其相应功能器，可以共用或互换，可以不必重复配购。再购置同类新鞋时，只要功能器仍可使用，也不必再配购此类功能器。
7、由于本发明各功能器均固定配有橡胶垫，比传统相应专用功能鞋，穿得更舒适。
8、利用本发明技术，可以开发出品种繁多的一项以上功能鞋类。
下面结合附图详细描述本发明的最佳实施方式
图1是本发明以冰面行走功能器Ⅰ及Ⅰa为组装示范功能器的总体实施例的主视图。
图2是图1沿A-A,B-B局部剖开后的俯视图。
图3是本发明冰面行走功能器Ⅰ和日用耐磨防滑功能器Ⅱ第一个实施例的主视图。
图4是图3沿A-A线剖开后的展开俯视5本发明冰面行走功能器Ⅰ和日用耐磨防滑功能器Ⅱ中防滑块上另一空心齿形结构示意图。
图6是本发明冰面行走功能器Ⅰ和日用耐磨防滑功能器Ⅱ第二个实施例的主视图。
图7是图6沿B-B线剖开后的左视图。
图8是本发明滑冰功能器Ⅲ实施例的主视9是图8的俯视图。
图10是本发明溜旱冰功能器Ⅳ实施例的主剖视图。
图11是图10的俯视图。
图1、图2示出本发明多功能鞋底是由基础鞋底1、固定座2及2a、冰面行走功能器Ⅰ及Ⅰa、日用耐磨防滑功能器Ⅱ及Ⅱa、滑冰功能器Ⅲ及Ⅲa、溜旱冰功能器Ⅳ及Ⅳa、系列橡胶弹性垫3及3a和螺钉4及4a组成的。基础鞋底1的基本形式及尺寸是按人的基本脚型并遵循中国鞋号及鞋楦系列国家标准，针对不同鞋类的结构特点确定的。图1、图2示出的基础鞋底1是男式模压多功能基础鞋底类中的一种结构形式。基础鞋底1的脚掌处及脚跟处的周边一定区域内有用于对地面产生抓着力的齿纹；固定座2及2a都是一个薄壁圆柱形开口盒体。盒体内腔底平面上有4个用于连接并限制本发明所述的各功能器及系列橡胶弹性垫各向移动的内螺纹圆柱凸台，圆柱凸台的轴心是均布在以盒体内腔轴心为圆心的同一座标圆上。盒体壁外有同基础鞋底相结合用为二对相互错开的“『”型凹槽。一对“『”型凹槽敞开口朝外朝下，一对“『”型凹槽敞开口朝外朝上，它们各自以盒体内腔轴心线对称分布。固定座2及固定座2a是在基础鞋底1或基础鞋底1与鞋帮V接合的铸塑过程中通过它们上面各自两对“『”凹槽同基础鞋底1牢固地嵌合成一体的。它们同基础鞋底相结合的座标位置是这样的固定座2的盒体内腔轴心，是处在基础鞋底1的轴线mm与鞋宽NN的交点O上或基础鞋底脚掌的涌泉穴O1上，且必有一条过固定座2盒体内腔轴心的两内螺纹圆柱凸台的轴心连线，是处在基础鞋底轴线mm上。固定座2a的盒体内腔轴心，是处在基础鞋底脚跟处受力面积中心O2上或受力中心O3上，且必有一条过固定座2a盒体内腔轴心的两内螺纹圆柱凸台的轴心连线，是处在脚跟的踵线TT上，当然也允许处在与鞋底轴线mm的平行位置上。这样的结合位置一是能保证所述固定座受外力作用的合力落在或极接近基础鞋底的轴线mm处，使人在行走或运动过程感觉较平稳；二是确保本发明所述功能件的装配基准的一致性和互换性，便于标准化工作。需要时，冰面上行走功能器Ⅰ、Ⅰa，或日用耐磨功能器Ⅱ、Ⅱa，或滑冰功能器Ⅲ、Ⅲa，或溜旱冰功能器Ⅳ 、Ⅳa是分别套在固定座2及2a的盒体型腔内的4个内螺纹圆柱凸台的外圆柱面上，并分别用螺钉4及4a锁定。需要时，系列橡胶弹性垫3、3a是分别在先套入固定座2及2a的盒体内腔中的4个内螺纹圆柱凸台的外圆柱面上，然后再分别装上所需的，同固定座2及2a相对应的同类所述功能器，再分别用螺钉4及4a将它们锁定。在所述有关功能器同基础鞋底上的固定座装配过程中，除必须保证所述有关功能器中固有配件——橡胶弹性垫应有一定的预紧压缩量外，还必须保证其压缩后厚度应大于所配合的内螺纹圆柱凸台的高度，如果还配装有所述的系列橡胶弹性垫3或3a时，则是保证两种橡胶弹性垫预压缩后的厚度之和应大于所配合的内螺纹圆柱凸台的高度。以确保行走或运动过程橡胶弹性件有一定的伸缩空间。固定座2与固定座2a的外形与结构完成相同，尺寸或是相同或是不同。
由于配合在基础鞋底1的脚掌处的固定座2上及配合在基础鞋底1的脚跟处的固定座2a上的两处同类所述功能器及同类所述系列橡胶弹性垫的外形与结构是完全相同的，只是尺寸或相同或不同，因此，两处同类所述功能器及同类所述系列橡胶弹性垫的实施方式也完成相同，所以，下面仅以配合在基础鞋底脚掌处的固定座2上的所述各功能器及所述系列橡胶弹性垫为例，来阐明其最佳的实施方式。
图3、图4、图5示出本发明冰面行走功能器Ⅰ和日用耐磨防滑功能器Ⅱ的第一个实施例。它们都是由防滑块5及橡胶弹性垫6组成(图4)，它们是用强力胶胶接在一起。防滑块5和橡胶弹性6的外形是圆柱体，同固定座2(图2)盒体内腔相一致。防滑块5上有4个座标位置同固定座2盒体内腔中4个内螺纹圆柱凸台相一致的螺钉过孔，橡胶弹性垫6也有所述规律的4个能套入所述内螺纹圆柱凸台外柱面上的孔。防滑块5工作面上的齿或实心齿(图4)，或是空心齿(图5)。齿的整体材质同防滑块本体材质是采用抗拉强度6b=180-315MPa，伸长率δb≥15％的防锈铝，并在防滑块5上采用铣制或剁制或冲压等方法直接一次性成型。或是齿在先用所述有关方法成型在本体材质为钢材的防滑块5上，而后在成型齿表面用喷涂(焊)或电镀方法覆盖一层厚度不低于1mm的所述防锈铝材料。齿的纹路结构是相互交错、方向、角度、深度不同的双纹路结构，其深纹路轨迹是与处在基础鞋底轴线mm上(图1)的过防滑块5中心的两螺纹过孔的轴心连线KK构成倾角Φ=90°-125°的一组直线，浅纹路是与所述轴心连线KK构成θ=75°-45°倾角的一组直线，并双双对称于所述轴心连线KK(图3)。当然齿的纹路还可以是其他形式。齿的齿型模式是采用錾子式齿形，齿形前面和后面夹角β=60°-80°，齿形前面同垂直面夹角T=5°-15°，前面朝人的V运动方向设置(图4)。当然齿形结构还可以是其他形式的，所述冰面行走功能器中防滑块上的组齿是被中心线KK上的沟槽和同深纹路走向相同的若干沟槽分隔成若干组组齿，且被分隔的各组齿是以轴线KK对称分布(图3)。各沟槽底部为薄壁层结构(图4)，薄壁层具有较好的弹性变形能力。
但是冰面行走功能器Ⅰ同日用耐磨防滑功能器Ⅱ在实施方式上存在以下差异冰面行走功能器中防滑块5上的齿，齿顶宽b≤1mm，齿距t≥5mm，单齿数量有较严格的确定模式，它是遵循——(所属鞋号档各鞋号标准体型人的平均体重)除以(特定齿形结构的单个齿在冰面上维持正常行走时所需的啮合接触压力)再乘以(保险系数)这个公式来确定一双鞋底四只本功能器所需的总齿数后，再按一定比例分配到每只功能器上的这个原则进行确定的。而日用耐磨防滑功能器中防滑块5上的齿，其齿宽b≥1mm，齿距t≤4mm，单齿数量多于冰面行走功能器上的齿数，一般在满足行走条件下，愈多愈好。这个差别是基于两种功能器使用条件不同考虑的。冰面行走功能器应用次数有限，着重点是考虑在光滑的冰面上能产生足够大的抓着力。而日用耐磨防滑功能器因为是日用的，且传统地面一般摩擦系数大大大于冰面的摩擦系数，所以着重点应考虑提高耐磨性减少磨损。而日用耐磨防滑功能器中防滑块上齿的材质同防滑块本体材质是采用硬度邵尔A≥80，拉伸强度大于20MPa的四氢一环氧丙烷共聚醚型聚胺脂浇注橡胶或采用不低于所述力学性能的碳纤维复合材料。
图6、图7示出本发明冰面行走功能器Ⅰ和日用耐磨防滑功能器Ⅱ的第二个实施例。它们都是由若干个齿条7，一个金属弹性片9和一个橡胶弹性垫8组成的。齿条7上加工有本两功能器第一个实施例中所述的齿，弹性片9是一个外形为圆柱的金属薄片，上面有第一个实施例所述的4个螺钉过孔。橡胶弹性垫8同本两功能器第一实施例的橡胶弹性垫6(图4)。金属弹性片9是用强力胶胶接在橡胶弹性垫8上，齿条7是用强力胶胶接在金属弹性片9上，各齿条在长度方向的位置上，相互平行且相隔一定距离，并以同长度方向相互垂直的中心线BB对称分布，也相隔一定距离。
图8、图9示出本发明滑冰功能器Ⅲ是由冰刀10、冰刀座11及橡胶弹性垫12组成的。冰刀10和冰刀座11或是连铸件或是组焊件。橡胶弹性垫12是套在或用胶胶接在冰刀座11的薄平台底部。冰刀座11上的薄平台外形和橡胶弹性垫12的外形同固定座2(图2)盒体内腔相一致，是圆柱形。冰刀座薄平台底面有4个内孔能套入固定2中的4个内螺纹圆柱凸台的外柱面上，且能通过连接螺钉的空心圆柱台。橡胶弹性垫12上也有4个能套入所述空心圆柱台外柱面上的孔。
图10、图11示出本发明溜旱冰能功器Ⅳ是由滚轮14、支座13、螺纹心轴15、螺母16、弹性垫圈17和橡胶弹性垫18组成的。支座13是个铸造件，支座的薄平台上，直立着左、右两块支架，左、右两支架上各有支承螺纹心轴15的孔。两支架之间能容纳滚轮14。两支架通过加强筋同支座的薄平台加强。薄平台底面有4个内孔能套入固定座2(见图2)中的4个内螺纹圆柱凸台的外柱面上，且能通过连接螺钉的空心圆柱台。支座当然还可以是组焊件。滚轮14是套在螺纹心轴15上，螺纹心轴15是架在支座13的左、右两支板的孔内，并用螺母16和垫圈17固紧。橡胶弹性垫18是套在支座13的4个空心圆柱台外柱面上，或用胶胶接在支座13的薄平台底面上。支座13上的薄平台外形和橡胶弹性垫18的外形同固定座2的盒体内腔相一致，是圆柱形。
图2中还示出本发明系列橡胶弹性垫3，它是一个外形同固定座盒体内腔相一致的圆片体，上面有4个能套入固定座盒体内腔上的4个内螺纹圆柱凸台的外柱面上的孔。片状体厚度是按优先数进行分级组成标准系列。
本发明的最佳实施例已被阐明，由本领域普通技术人员做出各种变化或变型都不会脱离本发明的范围。此外，将本发明各功能件或将它们改型后分别用于配制对应单一功能或若干组合功能的鞋类，都是本发明的一种变型，均应认为在本发明保护范围之内；将本发明冰面行走功能器所述的材质用于制造任何形式的鞋类冰雪行走器，也不会脱离本发明的保护范围。
权利要求
1.一种多功能鞋底是由基础鞋底、固定座、冰面行走功能器、日用耐磨防滑功能器、滑冰功能器、溜旱冰功能器、系列橡胶弹性垫和紧固件组成，基础鞋底相应部位保留有传统鞋底用于对地面产生抓着力的齿纹结构，其特征是——每只基础鞋底的脚掌处及脚跟处各固定结合有一只外形与结构相同的固定座，每处固定座上各配置一只所需类型的外型与结构相同的功能器，或各配置外形与结构相同的所需数量的系列橡胶弹性垫，各功能器及系列橡胶弹性垫同固定座是采用可拆卸的连接方式；所述的基础鞋底脚掌处及脚跟处同固定座的结合是在基础鞋底或基础鞋底同鞋帮接合的压塑或铸塑或注塑的成型过程，通过固定座上的镶嵌结构牢固地嵌合成一体的；所述固定座是一个开口式盒体结构，盒体内腔有若干个按一定规律分布的用于连接并限制功能器及系列橡胶弹性垫各问移动的带螺纹连接要素的限位结构，盒体外壁上至少有一对同基础鞋底镶嵌用的凹槽或凸台结构；所述冰面行走功能器是由防滑块和橡胶弹性垫组成的，它们是用胶胶接成一体的，防滑块和橡胶弹性垫外形同固定座盒体内腔相一致，防滑块上有同固定座盒体内腔中限位结构相对应的若干螺钉过孔，橡胶弹性垫上也有若干个能套入限位块结构上的孔，防滑块工作面上有一定齿纹结构的和一定齿形模式与齿形几何参数，以及所需数量的齿，这些齿或是实心齿或是空心齿，齿的整体材质或是齿的表层材质，是采用铝或铝合金金属材料，防滑块上的齿是被若干个按一定规律分布的沟槽分隔成若干块成组的齿，沟槽底部是具有足够的弹塑性变形能力的薄壁层结构；所述日用耐磨防滑功能器，除本功能器防滑块上用于对地面产生抓着力的齿，齿顶宽度较大，齿距较小，同地面有效接触面积上所设置的齿的数量较多，以及齿的材料是采用高硬度、高强度、高耐磨性的聚胺脂橡胶材料或碳纤维复合材料之外，其余全部同冰面行走功能器的技术方案；所述滑冰功能器是由冰刀、冰刀座和橡胶弹性垫组成，冰刀和冰刀座或是连铸件或是组焊件，橡胶弹性垫是套在冰刀座的平台底面上，或是用胶胶接在冰刀座的平台底面上，冰刀座的平台外形与橡胶弹性垫的外形同固定座盒体内腔相一致。冰刀座的平台底面上有同固定座盒体内腔中限位结构相对应的若干个能通过连接螺钉的连接结构，橡胶弹性垫上也有若干能套入所述连接结构上的孔；所述溜旱冰功能器是由滚轮、支座、螺纹心轴、螺母、弹性垫圈和橡胶弹性垫组成的，支座的平台上面直立着左右两支板，左、右两支板上有用于支承螺纹心轴的孔，左、右两支板之间距离可容纳滚轮，左右两支板又通过加强筋同支座的平台加强，支座的平台底面上有若干个同固定座盒体内腔中限位结构相对应的能通过连接螺钉的连接结构，支座上平台的外形和橡胶弹性垫的外形同固定座盒体内腔相一致，橡胶弹性垫上也有若干个能套入所述的连接结构上的孔，滚轮是套在螺纹心轴上，螺纹心轴是架在左、右支板的孔内，并用螺母、弹性垫圈固紧，橡胶弹性垫是套在支座的平台底面的连接结构上，或用胶胶接在支座的平台底面上；所述系列橡胶弹性垫是一个外形同固定座盒体内腔相一致的片状体，片状体上有能套入固定座盒体内腔中的限位结构上的孔，片状体的厚度是按优先数进行分级组成标准系列，材料是弹性橡胶。
2.根据权利要求书1所述的多功能鞋底，其特征是所述固定座的结构，是一个薄壁圆柱形开口盒体，盒体内腔底平面上有4个轴心均布在以盒体内腔轴心为圆心的同一座标圆上的内螺纹圆柱凸台，盒体壁外有同基础鞋底在压塑或铸塑用的二对相互错开的“「”型凹槽，一对“「”型凹槽敞开口朝外朝上，一对“「”型凹槽敞开口朝外朝下，它们各自以盒体内腔轴心线对称分布。
3.根据权得要求书1或2所述的多功能鞋底，其特征是所述的固定座在基础鞋底脚掌处及脚跟处结合的座标位置是，在脚掌处固定座盒体内腔的轴心是处在基础鞋底轴线与鞋宽的交点上，或处在脚掌的涌泉穴处，且必有一条通过固定座盒体内腔轴心的两内螺纹凸台的轴心连线是处在基础鞋底轴线上，在脚跟处，固定座盒体内腔的轴心是处在基础鞋底脚跟的受力面积中心或受力中心上，且必有一条通过固定座盒体内腔轴心的两内螺纹凸台的轴心连线是处在基础鞋底脚跟踵线上或与基础鞋底轴线的平行位置上。
4.根据权利要求书1所述的多功能鞋底，其特征是所述的冰面行走功能器中防滑块工作面上的齿——齿的纹路结构，是采用相互交错、方向、角度不同的双纹路结构，其深纹路轨迹是与处在基础鞋底轴线上的，过防滑块中心的两螺钉过孔的轴心连接，构成90°-125°的倾角的一组直线，浅纹路是与所述轴心连线构成75°-45°的一组直线，并双双对称于所述轴心连线；齿型是采用錾子式齿形，齿形前面和后面夹角为60°-80°，齿形前面同垂直面夹角为5°-15°，前面朝人的运动方向设置，所需单齿数量是遵循-(所属鞋号档各鞋号标准体型人的平均体重)除以(特定齿形模式的单个齿在冰面上能维持正常行走时所需的啮合接触压力)再乘以(保险系数)这个公式来确定一双鞋底四只本功能器所需的总齿数后，再按一定比例分配到每只功能器上的这个原则进行确定的。
5.根据权利要书1或4所述的多功鞋底，其特征是所述的冰面行走功能器中防滑块工作面上的齿，齿的材料是采用抗拉强度6b=180-315MPa，伸长率δ10≥15％的防锈铝。
6.根据权利要求书1或4所述的多功能鞋底，其特征是所述冰面行走功能器中防滑块工作面上的齿，是被处在基础鞋底轴线上的，过防滑块中心两螺钉过孔的轴心连线上的沟槽和与防滑块上深齿纹方向一致的若干沟槽分隔成若干组组齿，这些被分隔开的组齿——以所述两螺钉过孔轴心连线上的沟槽互对称分布。
7.根据权得要求书1所述的多功能鞋底，其特征是所述的冰面行走功能器是由若干个齿条、一个金属弹性片、一个橡胶弹性垫组成的，齿条上有本发明所述的齿，金属弹性片是一个外形同固定座盒体内腔相一致的圆形薄片，薄片上有4个座标位置对应于固定座盒体内腔中4个内螺纹圆柱凸台的螺钉过孔，橡胶弹性垫的外形也同固定座盒体内型相一致，上面也有4个能套入所述4个内螺纹圆柱凸台外柱面上的过孔，金属弹性片是用胶胶接在橡胶弹性垫上，且使它们上面的4个过孔同心，各齿条是用胶胶接在金属弹性片上，各齿条在其长度方向的位置上相互平行，且相互间隔一定距离，并以同长度方问垂直的，处在基础鞋底轴线上的，通过金属弹性片中心的两螺钉过孔的轴心连线对称分布，且相隔一定距离。
8.根据权利要求书1所述的多功能鞋底，其特征是所述耐磨防滑功能器中防滑块上对地面产生抓着力的齿，齿项宽不小于1mm，齿距不大于4mm，单齿数量在满足对传统地面产生足够大的抓着力条件下，取较大值，齿的材质是采用硬度邵尔A≥80，拉伸强度大于20MPa的四氢一环氧丙烷共聚醚聚胺脂浇注橡胶或采用不低于所述力学性能的具有一定弹性的碳纤维复合材料。
9.根据权利要求书1所述的多功能鞋底，其特征是所述的冰刀功能器中的冰刀座上的平台，是一个圆形平片体，平台底面上的连接结构是4个内孔能套入固定座盒体内腔中4个内螺纹圆柱凸台的外柱面上的空心圆柱台。
10.根据权利要求1所述的多功能鞋底。其特征是所述的溜旱冰功能中的支座上的平台是一个圆形平片体，平台底面上的连接结构是4个内孔能套入固定座盒体内腔中4个内螺纹圆柱凸台的外柱面上的空心圆柱台。
全文摘要
一种多功能鞋底由基础鞋底、固定座及冰面行走、日用耐磨防滑、滑冰、溜旱冰等功能器和系列橡胶弹性垫,紧固件组成。每只基础鞋底前后各镶嵌一只固定座,各功能器同固定座采用可拆卸连接,每个功能器有橡胶弹性配件。配上冰面行走功能器可在冰面上行走,又能在传统地面上行走却不损害其表面;配上日用耐磨防滑功能器比鞋底钉鞋钉或皮垫更实用更耐磨;配上滑冰或溜旱冰功能器,外出运动无须配带更换的鞋;配上系列橡胶弹性垫,可“增长”身高或使鞋底更有弹性感和柔软感。
文档编号A43B15/00GK1309936SQ01102819
公开日2001年8月29日 申请日期2001年1月13日 优先权日2001年1月13日
发明者翁宇峰, 翁金钟 申请人:翁宇峰