一种具有柔性结构的鞋和用于这种鞋的鞋底的制作方法

专利名称:一种具有柔性结构的鞋和用于这种鞋的鞋底的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种具有柔性结构的鞋，所述鞋包括鞋底，足弓支撑元件定位在所述鞋底中。
本实用新型还涉及一种具有柔性结构的鞋，所述鞋包括鞋面，在鞋面上有一些切 口，这些切口的边缘通过由弹性材料制成的翼片相互连接。
背景技术：
在本实用新型所涉及的技术领域：
中，设计和制造具有柔性结构的鞋，以便为使用 者提供高度的舒适性。例如，这些鞋可以包括由柔软材料例如皮革制成的鞋面，也由柔软材 料制成的一薄鞋底施加在鞋面上，一般使用热塑性聚合物材料。
优选是，为了使该鞋更轻，通过缝合将鞋面连接到厚度和鞋面厚度相似的轻质织 物制中底上，并且随后例如通过粘接，将鞋底直接固定到中底上并固定到鞋面的周边上。 在该情况下，鞋面和中底之间的缝合可以是边缘重叠并被缝合在一起的类型，在行业中通 称为“内成型(slip-lasting) ”，或者可以是鞋面和中底的各自边缘紧邻接的类型，通称为 “拉帮(Strobel-Iasting)，，。
该类鞋的制造方法不但得到了极轻便的柔性鞋，而且在鞋底到鞋面的连接上获得 了更高的精度。
还已知其他种类的鞋，这类鞋包括装备有由刚性材料例如钢制成的支撑元件—— 通称为“弓形垫(shank)”——的鞋底。该支撑元件定位在鞋底足弓区中，以便为鞋底提供 足以适当支撑脚所要求的刚性和机械强度，但是不影响鞋底的相邻足掌区，相反地，该足掌 区保持充分的柔韧性以允许自然的行走运动。
文献US 5765296提出了一种运动鞋，其鞋面包括相对的侧部和在侧部之间延伸 以限定出用于容纳使用者的脚的一区位的顶部。所述顶部和所述侧部彼此间隔几毫米，以 便在它们各自的边缘之间限定出一开口，所述开口被在所涉及部分的边缘之间延伸的弹性 材料翼片封闭。所述开口在与鞋底隔开的一位置处沿鞋的侧面延伸，基本上顺着由鞋口和 开口所限定的轮廓，所述开口在鞋面上制出以安装紧固件。
在本文中，与鞋的部件相关的本身类属的术语如“刚性”和“柔性”，应该根据所述 部件的由于在穿鞋人步行运动期间它们正常所经受的应力作用下产生变形和适应脚形状 的能力来加以理解。柔性和刚性的特征主要取决于部件的结构材料和几何形态。
作为参考，如果鞋的鞋底或消能元件(dissipator element)所提供的弯曲阻力与 穿鞋人的正常步行运动中所表示的力比起来是可忽略的，例如以致在行走期间经受的变形 使得产生大于或等于大约5毫米的位移，则鞋的鞋底或消能元件被称为是柔性的。
相反，当承受穿鞋的、并使用其来行走的人的重量时，如果支撑元件承受基本涉及 最大的小于约5毫米的位移的有限形变时，支撑元件则被称为刚性的。
刚性支撑元件的实例是由适当厚度的金属材料如钢制成，或者由包括纤维增强聚 合物基料、例如利用玻璃纤维加强的环氧树脂的复合材料所制成的。
最后，请注意，应该参考鞋部件在由于在穿鞋人的步行运动期间鞋这些部件通常所承受的应力作用下而发生变形的能力，来理解与鞋部件有关的术语“弹性”和“不可延伸，，。
举例来说，如果当鞋面经受由步行运动所引起的应力时，鞋面显示出小于5%的伸 展性，鞋面则被称为不可延伸的。然而，如果当经受由步行运动所引起的应力时，其显示出 大于10%的伸展性并且当应变终止时其返回到起始位置，则在切口边缘之间延伸的所述翼 片被定义为弹性的。
本申请人注意到，为了避免支撑元件可能损坏鞋底并且直接与鞋内的脚接触，在 包括所述刚性支撑元件的鞋中，鞋底或者至少固定有鞋面的中底必须具有相当大的机械阻 力和厚度。
然后，申请人证实在中底与鞋面相比具有显著更大的刚性和厚度的鞋中，不能使 用如上所述的内成型和拉帮的方法来制造所述鞋。
然后，本申请人认识到，通过将刚性支撑元件的使用与和该支撑元件操作性关联 的柔性元件进行结合，就可能克服上述的缺陷。
特别是，本申请人发现，这样的具有柔性结构的鞋克服了有关鞋楦的可靠性、柔性 与使用鞋的舒适性和有关使用内成型或拉帮的可能性的上述缺点所述鞋包括装备有一基 本“刚性”的支撑元件的鞋底，所述“刚性”的支撑元件定位在足弓区中并且固连到一基本 “柔性”的消能元件上，所述消能元件沿鞋底纵向延伸在鞋底的足跟区和足趾部之间。
本申请人还发现，包括一基本“柔性”和“不可延伸”的鞋面的鞋允许在使用期间 提供高舒适性的特别高的柔性，所述鞋面具有相对的侧部，在侧部中的至少一个上制有多 个贯通的切口，并且所述切口远离鞋底向鞋口或者鞋面的顶部延伸，基本弹性的翼片在切 口的边缘之间延伸。

实用新型内容

更确切地说，根据第一方面，本实用新型涉及一种鞋，其包括
鞋底，在该鞋底上沿其主要的纵向方向X连续地形成有足跟区、足弓区、足掌区 和足趾区；这些区中的每一个对应于当使用者的脚容纳在所述鞋内时脚的对应部位；
支撑元件，其至少在所述足弓区处定位于所述鞋底中；
消能元件，其在所述鞋底中纵向延伸在所述足跟区和所述足趾区之间并被固连到 所述支撑元件。
根据更进一步的方面，本实用新型涉及一种用于鞋的鞋底，在所述鞋底上沿主要 的纵向方向X连续地限定出足跟区、足弓区、足掌区和足趾区，其包括至少在所述足弓区 处定位在所述鞋底中的支撑元件和消能元件，所述消能元件在所述鞋底中纵向地延伸在所 述足跟区和所述足趾区之间并且固连到所述支撑元件。
本申请人注意到，通过采用上述解决方案，在鞋的使用期间从支撑元件传递到鞋 底的应力不再显著地集中于足弓区，而是相反地，这些应力有效地分布在一更宽的表面面 积上。同时，由于消能元件的柔性，鞋底的足掌区和足趾区中的柔性不会受到损害。这就 使得将刚性的支撑元件用于足弓区成为可能，甚至可将其使用在由柔性材料制成的、并且 为了使用内成型或者拉帮方法制造的鞋而设计的小厚度的鞋底中，即一般具有柔性结构的 鞋，而不会遭受到由支撑元件在鞋底中引起的不希望有的破裂。[0026]本实用新型的第三方面涉及一种控制鞋步行运动的方法，该鞋包括具有支撑元件 和柔性元件的鞋底，柔性元件沿所述鞋底的纵向区可操作地关联至支撑元件，所述鞋底包 括至少一足弓区，其特征在于，所述足弓区在负荷下向下凹陷小于在静止时所述支撑元件 和所述鞋的一支撑平面之间的距离。
当尺寸为42码的意大利男鞋承受75公斤的负荷时、和当尺寸为37码的意大利女 鞋承受55公斤的负荷时，鞋底被称为在负荷下。
最后根据第四方面，本实用新型涉及一种鞋，其包括鞋底、附连于所述鞋底的鞋 面，所述鞋面具有相对的侧部、以及还有在所述侧部之间延伸以限定出用于接收使用者的 脚的区位的顶部和鞋口，其特征在于，在所述侧部中的至少一个侧部上存在多个贯通的切 口，这些切口远离所述鞋底朝所述鞋口或者朝所述顶部延伸，所述切口被固定到所述切口 的边缘的相应翼片封闭。本申请人已经注意到，与风箱式(bellows type)结构相比，在本结构中布置的切 口使得比起具有如前面引用的美国专利US 5765296中描述的鞋面的鞋，本鞋面具有更大 的柔性，以允许其在行走期间适应并且更容易跟随脚的运动。
本实用新型在上述至少一个方面中可以显示出至少一个下述的优选特征。
为了最大化由支撑元件产生的应力在鞋底上的分配的效果，优选消能元件延伸在 鞋底的纵向尺寸的80%到95%之间的长度上。
消能元件沿鞋底纵向延伸并且固定地连接到支撑元件的设置，使得支撑元件能被 布置成从鞋底的踏面突伸出，从而至少局部地、优选在足弓区处，将支撑元件的横截面尺寸 从鞋底厚度中释放出来。
在一优选实施方式中，为了避免在行走期间支撑元件与地面发生接触，所述支撑 元件从所述踏面突伸出的量值小于所述足弓和所述鞋的支撑平面之间的距离，所述支撑平 面由所述鞋底的所述足跟区与所述足掌区的公共切平面确定。
优选是，支撑元件包括具有圆柱形截面的管状本体，消能元件通过管状本体延伸 并且固连到其上。为了减小集中在鞋底上的应力的传递，支撑元件可以包括在鞋底内部从 管状本体延伸的纵向板状翼。在一优选实施方式中，纵向板状翼被构造成在鞋底的朝向鞋 内部的面上固定于管状本体上部上的单一板。
仍然为了避免集中在鞋底上的应力的传递，消能元件也优选为具有圆柱形截面形 状的管形。
根据本实用新型的进一步的优选实施方式，消能元件是由弹性材料制成的，优选 所述消能元件为沿鞋底的纵轴线盘绕成圆形线圈的螺旋弹簧的形式。
本申请人发现该特征促进鞋底的足趾区向与邻近足掌区大致共面的一位置的返 回动作。已知的是，鞋的、特别是具有柔性结构的那些鞋的鞋底随着时间趋向于在足掌区域 弯曲。通过在鞋不使用时在鞋内插入弹簧张紧装置(所谓的鞋伸展器)来防止或者至少限 制该缺点。设置具有弹性特性的消能元件则无需外部弹簧张紧装置的协助就限制了该缺 点ο
所述鞋底具有5毫米到10毫米之间的厚度，并且所述消能元件隐藏在所述鞋底 内。
所述鞋底由热塑性聚合物材料制成，或者由聚氨酯基或烯烃基的弹性材料制成。[0040]所述支撑元件部分地隐藏在所述鞋底中，并且所述支撑元件的一部分从所述足弓区的朝向所述鞋的外侧的表面突伸出。
所述鞋底附连到中底，该中底通过平接缝合被连接至所述鞋的鞋面。
在一优选实施方式中，所述支撑元件在使用期间经历了变形，该变形涉及小于约5 毫米的最大位移。
在进一步的实施方式中，所述消能元件在使用期间承受一涉及大于或等于约5毫 米位移的变形。
本申请人还注意到，当切口按照辐射状结构沿基本直线的方向从鞋底向鞋口或者 向鞋面的顶部延伸时，来自设于鞋面上的切口所提供的高柔韧性就更加明显。
所述切口具有靠近所述鞋面的固定到所述鞋底上的边缘的第一端，所述第一端和 所述边缘间隔1毫米到5毫米的距离。
所述鞋面的所述顶部包括从所述鞋口朝所述鞋的鞋头延伸的开口，所述开口包括 紧固件，并且所述切口具有靠近所述鞋面的限定所述鞋口和所述开口的边缘的第二端，所 述第二端和所述边缘间隔1毫米到5毫米的距离。
所述切口在所述鞋面的两个所述侧部上对称地延伸。
然后申请人注意到，优选的是，在各侧部上制出的切口的数目为3到20之间，并且 对于切口数目为5到15之间、优选为10，其柔韧性和强度性能最佳。本申请人还发现，优选 的是，切口的端部和鞋面的边缘间隔1毫米到5毫米的距离，所述鞋面的边缘在一侧限定出 用于连接到鞋底的边缘，而在另一侧限定出鞋口的轮廓或者安装有紧固件的开口的轮廓。 这允许鞋面发生变形的相当大可能性，而不会损害其总强度并且也不会使鞋的制造工艺变 复杂。
最后，根据一优选实施方式，所述翼片当经受到由步行运动所产生的应力时延伸 超过10%，并且当应力终止时所述翼片返回到其初始位置。


本实用新型的特征和优点将从以下通过参照附图的非限制性实例所描述的优选 实施方式的详细说明中变得更清楚，附图中
-图1是按本实用新型实现的具有柔性结构的鞋的侧视图，
-图2是图1中的鞋的底部的平面图，
-图3是图1中的鞋的纵剖面图，
-图4是图1中的鞋的鞋底沿图3中的平面IV-IV的放大比例的横剖面图，
-图5是沿图3中的平面V-V的放大比例的横剖面图。
具体实施方式
在附图中，标号1通常表示按照本实用新型制造的具有柔性结构的鞋。鞋1包括 鞋底2，鞋面3附连到该鞋底，该鞋面3成形为限定出用于接收使用者的脚(未示出)的位 区和鞋口 4，脚通过该鞋口插入或通过该鞋口从鞋1中脱出。
鞋底2具有朝向鞋外部的、称为踏面的主要表面2a和相对的朝向鞋内部的主要表 面2b ο[0058]鞋底2还沿主要的纵向方向X延伸，并且在该方向上连续地形成有位于鞋底的第一纵向端部的足跟区5、足弓区6、足掌区7和最后位于相对的纵向端部上的足趾区8。
在图1中概括地示意性显示的各所述区的位置和范围是由脚的相应部位(足跟、 足弓、足掌和足趾)来确定的，当脚容纳在鞋内时脚的相应部位面对鞋底。
鞋底2的表面是非平面的，倾向于模仿脚的自然曲度，以便足弓区6相对于邻近的 足跟区5和足掌区7抬高。
足跟区和足掌区还限定出鞋底2和鞋1的一支撑平面y，该支撑平面由足跟区和足 掌区的公共切平面确定。
如在此处所描述的实施例中，鞋底2可以包括从足跟区5向鞋口 4延伸的隆起部 9，以便保护鞋1的后面部分。
鞋底2具有5毫米到10毫米的小厚度，并且鞋底是由聚氨酯基的热塑性聚合物材 料(TPU)通过注射模塑工艺制成的。可替换地，鞋底还可以由乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA) 或者热塑性弹性体制成。
按照以上所述的术语的定义，制造鞋底的材料及其厚度使得鞋底2基本是柔性 的。为了进一步增加鞋底2的柔韧性，沿其侧周区域有多个横向的凹槽，这些凹槽没有贯穿 鞋底，并且全部凹槽都基本上平行于相对所述方向X呈横向的方向延伸。
如图3所示，例如通过粘接，将鞋底2附接到鞋面3上并且附接到中底3a上。中 底3a是由轻质织物制成并且是不可延伸的，中底的厚度和鞋面3的厚度相似，并且优选通 过平接缝合(拉帮)连接到鞋面的下边缘。
鞋面3包括相对的侧部11，这些侧部11朝向鞋口 4延伸以限定出其边缘4a，并且 朝向鞋面3的在侧部11之间延伸的顶部12延伸，以限定出用于接收使用者的脚的区位。鞋 面3在相对的纵向端部处被鞋头13和后套14封闭，所述鞋头和后套可通过各自的缝线13a 和14a连接到侧部11，并且可能地还连接到顶部12。
顶部12具有从鞋口 4向鞋头13延伸的开口 15，在该开口的边缘16之间有本领域 熟知的鞋带紧固件17。鞋舌18朝向鞋1的内部封闭开口 15，该鞋舌18在其一端连接到鞋 面3。
作为对此处所描述的优选实施例的替代，鞋1可能是软拖鞋类型(在附图中未描 述的实例)即其具有无开口而连续延伸的顶部12，并且没有紧固件。
鞋面3是由柔性的、不能伸展的材料优选皮革制成的。
除了(真正的或者人造的)皮革之外，还可以用于鞋面的其他材料的实例为天然 或合成纤维的无弹性织物，例如棉花或者聚酰胺或者聚酯基纤维。
在鞋面3的侧部11上，存在多个贯通的切口 20，这些切口全部远离开鞋底2而朝 向鞋口 4或者朝向顶部12延伸。
这些切口 20从鞋底2开始在大致直线的方向上延伸，并且在两个侧部11上是对 称的。
优选地，切口 20布置成辐射状结构，并且从最靠近鞋头13的切口 20a、经过切口 20c直至最靠近后套14的切口 20b相对于鞋底具有逐渐增大的倾斜角，切口 20c大致在相 对鞋底2基本垂直的方向上从足弓区6开始延伸。
制在各侧部11上的切口 20的数目优选在3到20之间，更优选在5到15之间，并且甚至更优选为10。
优选地，各切口 20的宽度为1毫米到5毫米，并且各切口的长度使得相应地在一 侧从连接到中底3a的侧部11边缘、并且在另一侧从开口 15的边缘16或从鞋口 4的边缘 4a，切口的相对的端部间隔1毫米到5毫米的距离。
切口 20在鞋1的内侧上被相应的翼片21封闭，翼片21在切口的边缘之间延伸并 通过缝线22固定到其边缘上。
可以用作翼片21来封闭切口 20的材料的优选实例由(商业上现有的商标名为
Lycra )聚氨酯基弹性纤维构成。
切口 20优选被相互分开的翼片21所封闭，然而，存在这些切口可以被完全覆盖鞋 面3的单一衬底封闭的可能性。在这种情况中，衬底被缝合到各切口 20的边缘上。
鞋面3和翼片21最后在鞋1的内侧上被附图中未显示的优选由皮革制成的衬层
覆盖住。
如可以从图2和3中看到的，在鞋底2中、足弓区6内，存在基本刚性的支撑元件 30，支撑元件30适于给予鞋底2必要刚性以适当支撑容纳在鞋1中的脚的足弓。
支撑元件30具有依照足弓区6轮廓的一弯曲轮廓，并且支撑元件30被固连至基 本柔性的消能元件31，消能元件31沿鞋底2的纵向方向X从足跟区5延伸到足趾区8。消 能元件31优选延伸在鞋底2的纵向尺寸的80%到95%的长度上。
消能元件31完全被鞋底2遮掩住，并且优选地朝向鞋底内表面2b定位。
消能元件还具有弹性特性，例如其由螺旋弹簧31a形成，所述螺旋弹簧是由金属 丝制成的并且沿纵向方向X被盘绕成卷。
在该优选实施方式中所述的消能元件31具有圆形截面，但是消能元件可被制成 其它形式，例如制成为薄的弹性材料片。
如在图4中看得更清楚的，支撑元件30包括管状本体32，与其固连的消能元件31 通过该管状本体延伸。管状本体32的下部从鞋底2的表面2a突伸出大约5毫米的最大量 值。在足弓区6中的踏面2a优选是凹形的，然而支撑元件30从鞋底2的表面2a凸伸出的 量值小于在足弓区处的表面2a和支撑平面y之间的距离。
支撑元件30还包括板33，板33固定于管状本体32的上部并且平行于鞋底2的内 表面2b且沿该内表面延伸。可选地或者作为补充，隐藏在鞋底2内部的一对板状翼(在附 图中未表示)可以从管状本体32延伸出来。
支撑元件30优选是钢制的，或者为了更轻，优选由玻璃或碳纤维加强过的环氧树 脂制成。
在制造鞋1的过程中，可以在组装并放入到合适模具中之前，通过注射将聚合物 材料包覆成型到支撑元件30和消能元件31上来制造鞋底2。单独地，通过在侧部上制出切 口 20、然后将翼片21缝合到鞋面内侧上以封闭这些切口来生产出鞋面3。然后，利用衬层 在内部覆盖整个物品，并且再利用拉帮法使其与中底3a缝合在一起。最后通过粘接将鞋底 2和鞋面3连接在一起。
权利要求
一种鞋(1)，其包括鞋底(2)、附连于所述鞋底的鞋面(3)，所述鞋面具有相对的侧部(11)、以及还有在所述侧部之间延伸以限定出用于接收使用者的脚的区位的顶部(12)和鞋口(4)，其特征在于，在所述侧部中的至少一个侧部上存在多个贯通的切口(20)，这些切口远离所述鞋底朝所述鞋口(4)或者朝所述顶部(12)延伸，所述切口被固定到所述切口的边缘的相应翼片(21)封闭。
2.根据权利要求
1所述的鞋，其特征在于，所述切口从所述鞋底按照辐射状结构沿直 线的方向延伸。
3.根据权利要求
1所述的鞋，其特征在于，所述切口(20)具有靠近所述鞋面的固定到 所述鞋底的边缘的第一端，所述第一端和所述边缘间隔1毫米到5毫米的距离。
4.根据权利要求
1所述的鞋，其特征在于，所述鞋面的所述顶部包括从所述鞋口(4)朝 所述鞋的鞋头(13)延伸的开口(15)，所述开口包括紧固件(17)，并且所述切口具有靠近所 述鞋面的限定所述鞋口(4)和所述开口(15)的边缘(4a，16)的第二端，所述第二端和所述 边缘间隔1毫米到5毫米的距离。
5.根据权利要求
1所述的鞋，其特征在于，所述切口(20)在所述鞋面的两个所述侧部 (11)上对称地延伸。
6.根据权利要求
1所述的鞋，其特征在于，各侧部(11)上的所述切口的数目在3到20 个之间。
7.根据权利要求
6所述的鞋，其特征在于，各侧部(11)上的所述切口的数目在5到15 个之间。
8.根据权利要求
7所述的鞋，其特征在于，各侧部(11)上的所述切口的数目为10个。
9.根据权利要求
1所述的鞋，其特征在于，所述切口(20)具有1毫米到5毫米的宽度。
10.根据权利要求
1所述的鞋，其特征在于，所述翼片(21)当经受到由步行运动所产生 的应力时具有大于10%的伸展度，并且当应力终止时所述翼片返回到其初始位置。
专利摘要
鞋(1)包括鞋底(2)，在其上沿主纵向方向连续限定足跟区(5)、足弓区(6)、足掌区(7)和足趾区(8)，各区对应容纳在鞋中的使用者脚的各部位，基本刚性的支撑元件(30)至少在足弓区处定位在鞋底中，还有一基本柔性的消能元件(31)在足跟区和足趾区间在鞋底中纵向延伸并固连到支撑元件。鞋还包括鞋面(3)，其附连于鞋底并包括相对侧部(11)和在侧部间延伸以限定接收使用者脚的区位的顶部(12)和鞋口(4)。在至少一侧部上有多个贯通切口(20)，其远离鞋底朝鞋口(4)或顶部延伸并固定到切口边缘上的各基本弹性翼片(21)封闭。因此在鞋使用期间从支撑元件传递到鞋底的应力不再集中于足弓区，而有效地分布在更宽的表面积上。
文档编号A43B23/04GKCN201557629SQ200790000132
公开日2010年8月25日 申请日期2007年6月19日
发明者A·德尔比翁迪 申请人:皮雷利&C.有限公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan