专利名称：具有震动吸收器的鞋的制作方法
技术领域：
本发明涉及具有用于防冲击的保护构件的鞋，该鞋尤其是用于体育运动，例如示
例中提到的摩托车越野赛用靴。但本发明也可用于其它的鞋，例如凉鞋、托鞋、靴子等。
背景技术：
当骑摩托车尤其是进行摩托车越野赛时，骑车者使用加固的靴子，以便吸收来自 地面、其它骑车者或者在撞击的情况下来自同一摩托车的可能的冲击。这样的加固件可以 在鞋的侧面例如以不可变形的材料制成的板来提供，也可以在鞋的底部以厚鞋内底和/或 刚性材料制成的鞋内底来提供。当竖直落下时，骑车者的脚底尤其是脚后跟特别是承受的 巨大冲击，该冲击也由于相同加固件的刚性而会导致不希望的撞伤甚至是骨折。与摩托车 越野赛类似，即使在其它运动例如滑冰中，脚后跟也会承受巨大的竖直冲击，因此已试图通 过制造具有特殊形状的后跟部的鞋来解决上述问题。 从专利US-A-5983529可以知道一种鞋，该鞋在后跟部具有一 由聚安酯或任何其 它的可弹性变形的材料制成的震动吸收元件制成的插入件，即，在冲击或撞击后，插入件在 给定的时间常数内恢复到原来形状或结构。然而，这种插入件不会完全使由冲击产生的能
量消散。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种对于冲击或碰撞具有增强的保护能力的鞋。 该目的以及其它目的通过能够保护脚免受外部物体冲击的鞋来实现，该鞋包括保
护构件，在冲击中受到来自脚和/或外部物体的压力时，该保护构件适于自身发生变形，其
特征在于，保护构件具有永久性且不可逆的可变结构，该可变结构能够通过结构改变来反
作用于所述压力，所述结构改变吸收并同时消散在冲击过程中接收到的能量。 因此，本发明的一个明显的优点在于，冲击时保护构件接收到的所有能量都被消
散，返回的能量基本为零。假定返回的能量对应于脚所受到的反冲击力，则返回的能量基本
为零明显意味着安全方面的优点。 该保护构件还包括适于在(由撞击产生的)所述压力下塌陷并永久变形的中空结 构。这样，通过保护构件的变形(也通过热的形式)，撞击过程中接收的能量被消散。假设 空腔塌陷，且没有冲击前的状态记忆，则返回的能量实际为零。 在中空结构包括限定两个或多个空隙容积的壁的情况下，中空结构的效果可以有 利地调节。因此，在受到冲击的情况下，可以提供子空腔相继和逐步的变形，以便调节保护 构件的能量吸收效率。 因此，在这种情况下，有利地使保护装置形成具有平行的可塌陷壁的结构，并在基 本垂直于可能的冲击力准线(directrix)的平面(例如，一组分开的层)上定位这些可塌 陷壁。随着冲击逐渐发展，壁一个接一个地连续塌陷(和/或破裂)。
因此，利用在所述压力下能够永久弯曲的材料来制造保护构件是非常方便的。
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甚至适于与前一种组合使用的选择包括使用在所述压力下能够不可逆地破裂的 易碎材料来制造保护构件。这样，在冲击时接收的能量转成保护构件(或者其部件)的破 裂能量不会返回而是完全消散。 有利地，保护构件可包括与鞋可拆卸地联结的插入件，该保护构件优选地容纳在 鞋内不可见的底座内。因此，一旦在撞击中损坏，插入件可以用一新的插入件来更换。虽 然在内部，但该底座是可接近的，例如通过使该底座的壁可拆卸，以放置或更换其中的插入 件。 为了保证保护构件的作用，甚至保持保护构件的底座也具有与同一保护装置类似 和/或不同的保护特征。有效的解决方案包括制造底座的至少一个壁，使其在所述压力下 塌陷。因此，甚至底座的壁也可以消散冲击的能量。 有利地，保护构件可由单一材料、混合材料或者材料不同的多个层制成。另外，可
提供与插入件联结的弹性件，该弹性件具有弹性以缓冲轻微的冲击。这样，保护构件仅在很
大冲击的情况下才破裂，由此避免了不断地更换。显然，要根据最终用途、要制造的鞋和保
护构件的布局来测试和/或设计保护构件的各个部件的调节阈值和/或材料。 优选地，底座的至少一个壁具有适于在所述压力下弯曲的薄带。这确保是由薄带
而不是脚对插入件进行冲击，由此保证了更高的安全性。 可选地，在薄带和至少一个壁之间具有断裂校准的(calibrated-rupture)刚性 连接点。这些连接点被设计成在所述压力下破裂，从而使薄带自由弯曲并抵靠插入件。这 样，可以限定薄带在超过其时应该释放的最大负荷值、由此可以限定保护装置的调节阈值。
从下文结合附图对作为说明性示例给出的描述中可以更清楚地看到本发明的多 个方面和优点，其中 图1是根据本发明的骑摩托车用靴的分解图； 图2是组装好的图1中的靴的纵向截面(从后跟部到尖部)的示意图； 图3是图1中的靴沿图2中I-I平面的示意性剖视图； 图4是根据本发明的插入件的侧视图； 图5是冲击开始时图4中的插入件的示意图； 图6是冲击结束时图5中的插入件的示意图； 图7是不具有插入件的靴的变型的内部的示图； 图8是具有插入件的靴的变型的内部的示图。
具体实施例方式
参见附图，10表示靴(仅局部显示)，具有靴体30、靴底40和插置在它们之间的插 入件20。 靴10采用整体式靴体30，该靴体是由刚性材料例如注塑材料制成一体的单个部 件，而不是像传统的鞋那样具有与鞋内底联结的上部(可能设有单独的靴底)。连同适合 的覆盖元件(未示出)，靴10容纳骑车者的脚，该脚可能穿在织物制成的鞋中(参见图2)。 靴体30包括上顶部36和下部鞋内底31，金属板(或芯部)51可嵌在该下部鞋内底中(图3)以起到加强功能。在对应于后跟部32的区域，鞋内底31具有用于容纳插入件20的底座 33。底座33的底壁37制成在来自脚后跟对其的压力下塌陷。事实上，该底壁37包括在所 述压力下可以弯曲的带部(或者舌部)50。带部50可以包括全部或者部分金属板51，并通 过(例如在模制过程中获得的)周边的刚性连接点(或者桥)38固定地连接在底座33的 周边。在靴10的下部，靴底40与鞋内底31的整个下表面联结，以便也覆盖插入件20并且 将插入件保持在底座33中(图2)。 插入件20基本为边缘被倒角的平行六面体，并由具有易碎特性的材料制成，即， 当该插入件受到超过其破裂负荷的外力时，该插入件会不带任何弹性变形地破裂。这种破 裂保证冲击能量很好地分散。要根据所需的破裂负荷来选择使用的材料，该材料决定插入 件的保护性的介入阈值。 根据本发明的另一实施例(参见图4-6)，插入件120可以由可延展且缺少弹性特 性(和返回特性)的材料制成(图4)。该插入件包括外部平行六边形壳体80，该壳体限定 内部腔82。该腔被两个可塌陷壁86a、86b分成子空腔84a、84b、84c。朝方向F的冲击(参 见图5和6)连续地首先使壁86a、然后使壁86b對塌(和/或破裂)。很显然，如何分隔空 隙容积84a、84b、84c以及壁86a、86b的机械特性决定了冲击时插入件120的性能，并由此 调节插入件的介入阈值和对冲击的反应。 根据本发明的又一实施例(参见图7，8)，靴210的靴体230包括上顶部236和下 部鞋内底231。底座233处于鞋内底231的后跟部232的区域中，并由周边边缘235和柔 性、浮动的带部250限定。 与第一实施例类似，插入件220(图8)容纳在底座233中，该底座在上侧由带部 250挡住，下侧由图中未示出的靴底挡住。 三个齿部239从周边边缘的后部伸出，并适于将插入件220永久保持在底座233 中。 在与伸出的齿部239相对的位置设有两个切口 260，这两个切口穿过鞋内底231的 整个厚度，并沿着平行于带部250的长度的方向延伸。切口 260保证带部250和鞋内底231 的一部分具有更好的柔韧性。 根据本发明的靴对于像摩托车越野赛这样的运动来说非常有用，在这些运动中骑 车者经常承受导致对脚后跟的冲击的竖直下落。通过冲击插入件20、120、220，脚后跟使插 入件破裂或者变形。这样使碰撞中产生的能量基本完全被吸收和消散，由此减小骑车者受 伤的风险或者至少减小脚后跟骨折的风险。脚后跟32、232由于可振动的带部50、250而能 弹性地缓冲轻微的冲击，较大的冲击由于插入件20、120、220的介入而被吸收。
此外，在第一和第二实施例中，产生的能量甚至可以通过连接点38的破裂来消 散。事实上，如果脚后跟施加在插入件20、120上的力超过连接点38的静反作用力，则连接 点破裂，从而不可逆地消散能量。带部50制成在这种破裂之前和/或之后可以振动，由此 对冲击进行缓冲(并且连接点38可具有轻微的弹性，以允许带部轻微地弯曲)。
在后面的权利要求限定的本发明的保护范围内，有可能并且可以进行功能或者概 念上等同的修改和变型。例如，根据本发明， 一个或多个保护装置不仅可以定位在脚后跟区 域，也可以定位在鞋的其它部分。
权利要求
一种保护脚免受外部物体冲击的鞋(10，210)，包括在受到冲击时在来自脚和/或外部物体的压力下适于自身变形的保护构件(20，120，220)，其特征在于，保护构件(20，120，220)设置成利用永久性且不可逆的结构改变来反作用于所述压力，由此吸收并且同时消散在冲击过程中接收到的能量。
2. 如权利要求l所述的鞋(IO)，其特征在于，保护构件(220)包括在所述压力下适于 塌陷和永久变形的中空结构。
3. 如权利要求2所述的鞋(IO)，其特征在于，中空结构包括限定两个或多个空隙容积 (84a，84b，84c)的可塌陷壁(86a，86b)。
4. 如权利要求2或3所述的鞋(IO)，其特征在于，可塌陷壁(86a，86b)彼此平行，并位 于基本垂直于可能的冲击力准线的平面上。
5. 如前述任一项权利要求所述的鞋(10，210)，其特征在于，保护构件(20， 120， 220)由 在所述压力下能够永久地弯曲的材料制成。
6. 如前述任一项权利要求所述的鞋(10，210)，其特征在于，保护构件(20， 120， 220)由 在所述压力下能够不可逆地破裂的易碎材料制成。
7. 如前述任一项权利要求所述的鞋(10，210)，其特征在于，保护构件包括可拆卸地与 鞋联结的插入件(20,120,220)。
8. 如权利要求7所述的鞋(10，210)，其特征在于，该鞋包括底座(33，233)，该底座在看 不见的位置将插入件(20， 120， 220)保持在鞋内。
9. 如权利要求8所述的鞋(10，210)，其特征在于，底座(33,233)的至少一个壁(38， 50， 250)制成在所述压力下塌陷。
10. 如权利要求9所述的鞋(10，210)，其特征在于，底座的所述至少一个壁包括适于在 所述压力下弯曲的薄带(50,250)。
11. 如权利要求10所述的鞋(IO)，其特征在于，该鞋包括位于薄带(50)和所述至少一 个壁之间的断裂校准的刚性连接点(38)，该连接点适于在所述压力下破裂以让薄带自由弯 曲。
12. 如权利要求10或11所述的鞋(IO)，其特征在于，薄带(50)具有金属芯部(51)。
13. —种如前述权利要求所述的用于鞋的保护构件。
全文摘要
一种用于保护脚免受外部物体冲击的鞋，包括在受到冲击时在脚和/或外部物体的压力下适于变形的保护构件(20)。该保护构件制成利用永久性且不可逆的结构改变来反作用于所述压力，由此吸收并且同时消散在冲击过程中接收到的能量。
文档编号A43B3/24GK101795590SQ200780100401
公开日2010年8月4日 申请日期2007年8月29日 优先权日2007年8月29日
发明者G·马扎罗洛 申请人:阿尔皮纳塔尔研究公司