專利名稱：具有彈性鞋子襯墊的鞋子系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種與鞋子系統(tǒng)結(jié)合為一體的彈性鞋子彈力系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
彈性鞋子和鞋底的使用者以及開發(fā)者面臨著背部損傷和以一定方式釋放存儲在鞋底中的能量的問題，所述方式在獲得足夠的生物力學(xué)鞋子穩(wěn)定性和減震性的同時(shí)提高了行走和跑步效率。許多鞋子制造商已經(jīng)將他們的研究集中在通過永久提高鞋底厚度來楔形吸收。這導(dǎo)致了在腳踝和腳之間角度的細(xì)微變化，其可能削弱腳腱。這個(gè)角度的改變也可能導(dǎo)致不穩(wěn)定性和下降的生物力學(xué)效果。
已經(jīng)作了許多的努力來開發(fā)用于鞋子或鞋底的有效的彈性機(jī)構(gòu)。然而，早期提出的用于鞋底的彈性裝置設(shè)計(jì)沒有完全令人滿意。不管許多精巧的鞋底解決方案，由于拙劣設(shè)計(jì)的鞋子造成的背部損傷和其它損傷仍然是常見的。由于拙劣的鞋子設(shè)計(jì)造成的損傷在體育運(yùn)動(dòng)和重載工作活動(dòng)中特別常見。
例如跑步鞋的鞋子的一個(gè)重要作用是保護(hù)腳免于跑步時(shí)的應(yīng)力。在不同體育運(yùn)動(dòng)中發(fā)生的作用力和運(yùn)動(dòng)方式差別巨大。由于這些差異，積極參與到不同的體育運(yùn)動(dòng)中需要不同鞋子是很重要的。例如，網(wǎng)球和其它使用球拍的體育運(yùn)動(dòng)需要大量的側(cè)向運(yùn)動(dòng)，因而鞋子必須提供側(cè)向穩(wěn)定性。如果在運(yùn)動(dòng)員從一側(cè)移動(dòng)到另一側(cè)時(shí)鞋子不穩(wěn)定并具有較高的腳后跟高度，運(yùn)動(dòng)員遭受腳踝扭傷的可能性很大。大多數(shù)的傳統(tǒng)鞋子沒有被適當(dāng)設(shè)計(jì)。目前鞋子設(shè)計(jì)的一些不足通過本發(fā)明可以被克服。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的方法和鞋子系統(tǒng)提供了對上述問題的解決方案。更具體地，所述方法使用一種具有彈性鞋子襯墊的鞋子系統(tǒng)。鞋子具有設(shè)置在鞋子內(nèi)部的鞋子襯墊。所述襯墊具有上部分支和下部分支，它們通過一個(gè)具有一個(gè)彎曲部的前端連接。上部和下部分支506具有凹入片段和端點(diǎn)。在襯墊上施加載荷以將端點(diǎn)朝著互相壓縮。由于分支在接觸片段處接觸，這縮短了分支的有效長度。這使襯墊越被壓縮就變得越硬。在外側(cè)處的分支有效長度與內(nèi)側(cè)相比更短，因此外側(cè)比內(nèi)側(cè)更硬。


圖1是本發(fā)明的鞋子襯墊的側(cè)視圖；圖2是適合收容圖1的鞋子襯墊的鞋子的側(cè)視圖；圖3是鞋子在沿著圖2的線3-3的垂直位置的后視圖，其中圖1的鞋子襯墊放置在鞋子內(nèi)部；圖4是當(dāng)腳踝處于向內(nèi)傾斜位置時(shí)，沿著圖2的線3-3的鞋子后視圖；圖5是人直立在本發(fā)明的鞋子上的側(cè)視圖；圖6是人站在鞋子上并向前傾斜的側(cè)視圖；圖7是本發(fā)明鞋子襯墊的可選實(shí)施方案的側(cè)視圖；圖8是鞋子襯墊的頂視圖；圖9是用于右腳鞋子的鞋子襯墊的第二實(shí)施方案的頂視圖；圖10是用于左腳鞋子的鞋子襯墊的第二實(shí)施方案的頂視圖；圖11是鞋子襯墊的第三實(shí)施方案的仰視圖；圖12是鞋子襯墊第四實(shí)施方案的側(cè)視圖；圖13是與鞋底結(jié)合為一體的鞋子襯墊的第五實(shí)施方案的側(cè)視圖；圖14是處于壓縮位置的鞋子襯墊的第五實(shí)施方案的側(cè)視圖；圖15A-D是用于制造所述鞋子襯墊的壓制技術(shù)的示意流程圖；圖16是本發(fā)明的鞋子襯墊第六實(shí)施方案的頂視圖；圖17a是處于放松的非壓縮位置的第六實(shí)施方案的側(cè)視圖；圖17b是處于半壓縮位置的第六實(shí)施方案的側(cè)視圖，因此上部分支與下部分支接觸；圖17c是處于壓縮位置的第六實(shí)施方案的側(cè)視圖；
圖18是第六實(shí)施方案的頂視圖，顯示了分支元件的各個(gè)有效長度；以及圖19是在本發(fā)明鞋子襯墊上載荷L的示意性圖例。
具體實(shí)施例方式
參考圖1-8，本發(fā)明是一個(gè)鞋子系統(tǒng)10，其具有包括剛性第一支撐元件12的彈性鞋子襯墊11，所述剛性第一支撐元件12可以由碳纖維強(qiáng)化復(fù)合材料或者其它相對剛性的適合材料制成。第一元件12具有彈性和可彎曲的前端14和剛性后端16。前端14具有空腔部分18，其在略微向上彎曲的端部20終止?？梢岳斫馇岸藘?yōu)選由彈性和可彎曲的材料制成，其可以通過一把剪刀裁切定型，以使前端14的形狀適應(yīng)鞋子系統(tǒng)和腳的形狀。在前端14處使用彈性材料的另一個(gè)原因是，當(dāng)行走和移動(dòng)時(shí)，腳趾可以完全與前端14配合。
剛性后端16具有空腔部分22，其在略微向上彎曲的端部24終止。元件12的剛性中間部分26相對于凹入空腔部分18、22凸起成形。支架機(jī)構(gòu)26連接到第一元件12的下側(cè)28。支架機(jī)構(gòu)26包括一個(gè)垂直于元件12的短端壁30，和一個(gè)垂直連接到端壁30的長支撐壁32，這樣，下側(cè)28，端壁30和支撐壁32限定了一個(gè)面向后端16的收容口34。優(yōu)選地，端壁30在點(diǎn)29處連接到第一元件12上的下側(cè)28，所述點(diǎn)29處于中間部分26的前端部分。在優(yōu)選實(shí)施方案中，第一元件12從端壁30在點(diǎn)29處的連接位置到端部24自始至終是剛性的，并且從點(diǎn)29開始到端部20是可彎曲的。
第二元件36具有前端38，其可以插入收容口34中。更具體地，第二元件具有前端38和相對后端40。前端38具有略微向下彎曲的端部42，并且后端40具有向上彎曲的端部44，因此第二元件36稍微有些S-形彎曲。當(dāng)?shù)诙?6插入收容口34中時(shí)，端部44與第一元件12的端部24對齊，因此在第一元件12和第二元件36之間形成一個(gè)間隙46。
本發(fā)明的一個(gè)重要特征在于第二元件36是可恢復(fù)形狀的和有彈性的，而第一元件12除了可彎曲的腳趾部分以外基本上是剛性的。如下面解釋的，較重的人比較輕的人可以選擇更加剛性的第二元件，以便當(dāng)較重的人站在將第二元件36插入收容口34中時(shí)的第一元件12上時(shí)，防止第二元件36緊靠或依靠在第一元件12上。優(yōu)選地，第二元件36應(yīng)該足夠剛性，因此即使人劇烈地使用設(shè)置在鞋子中的鞋子襯墊11，第二元件36都不會降至最低點(diǎn)。例如，當(dāng)人直立時(shí)(如圖5中所示)，因此鞋子襯墊11承受最大的重量，第一元件12形成相對于第二元件36的最小角度α，但該角度不為零。如圖6中所示，當(dāng)人彎曲他/她的膝蓋或者向前傾斜時(shí)，角度α增加，因此身體更多的重量由腳的前部支撐，更少的重量施加在第二元件36上。這也是優(yōu)選的，第二元件36的剛性和形狀為這樣的，以致即使人跳躍或者劇烈地使用鞋子48時(shí)，第一元件12都不會降至最低點(diǎn)。
決定第二元件36用何剛性的其它因素包括鞋子所用于的活動(dòng)類型，以及行走/跑步路面是堅(jiān)硬的、柔軟的還是不平的。第二元件36的形狀也可以根據(jù)用戶的需要改變。例如，具有更彎曲前端的第二元件在第二元件和第一元件之間產(chǎn)生更大的間隙46，當(dāng)?shù)诙迦胫Ъ?2中時(shí)。更大的間隙46可以減小降至最低點(diǎn)的風(fēng)險(xiǎn)，也可以改變腳和腳踝之間的角度。
由于第一元件12是剛性的，第一元件的形狀被保持，并且為腳提供了充分的支撐，雖然第二元件36可能相對于第一元件12移動(dòng)。換句話說，第一元件12提供對腳的良好支撐，雖然第二元件36可以被壓靠在第一元件12上，根據(jù)鞋子怎樣被使用，例如在體育運(yùn)動(dòng)中，稍后第二元件36被允許回復(fù)到放松的擴(kuò)張位置。
如在圖2中最好示出的，鞋子48可以具有成形鞋底50，其具有成形為貼合地收容鞋子襯墊11的上表面52。鞋子48具有跟部部分51和腳趾部分53。鞋底50優(yōu)選由例如橡膠或者塑料的彈性材料制成。上表面52具有向上彎曲的前部54、凸起中間部分56和略微向上彎曲的后部58，以便分別支撐第一元件12的部分20、26和24。
一個(gè)重要的特征在于鞋底限定了一個(gè)傾斜彎曲槽60，其被確定尺寸為可收容第二元件36。槽60向后延伸并向下朝著鞋子48的跟部62傾斜。在上表面52和槽60之間設(shè)置一個(gè)三角形的楔64。楔64可拆裝地連接到鞋底50，因此容易移除楔64，使得可方便地插入和移除特別是鞋子襯墊11的第二元件36。楔64由非常有彈性的材料制成，因此當(dāng)?shù)诙?6通過用戶的重量被朝著第一元件12推動(dòng)時(shí)，楔64相應(yīng)變形和壓縮。
鞋子48也可以這樣使用，鞋子襯墊11被放置在上表面52上，但除去楔64。一個(gè)單向閥66連接至鞋子48的后端68。在鞋底50中可以限定一個(gè)通道70，因此閥66與形成在第一元件12和第二元件36之間的間隔72流體連通。當(dāng)然，楔64可以一直向后延伸到鞋底50的部分58，因此不需要通道。
當(dāng)?shù)诙?6被朝著第一元件12擠壓時(shí)，因此鞋子襯墊11處于壓縮位置，在間隔72中形成過壓，其流入通道70中并通過閥66流出，以提供鞋子內(nèi)部良好的機(jī)械通風(fēng)。在第二元件36被允許從壓縮位置回復(fù)到其遠(yuǎn)離第一元件12的最初擴(kuò)張位置時(shí)，在間隔72中形成的任何負(fù)壓，可以通過從鞋子48的上部74吸入空氣被補(bǔ)償，例如從開口76或者鄰近鞋帶78的開口區(qū)域吸入空氣。應(yīng)該理解閥66也可以是雙向閥，因此閥可以用于補(bǔ)償間隔72中的過壓和負(fù)壓。這樣，當(dāng)?shù)诙?6被允許從壓縮位置擴(kuò)張時(shí)，閥66可以起到流通的作用，并可能將冷空氣帶入或吸入鞋子中。閥66中也可以設(shè)置一個(gè)過濾器79，以在鞋子襯墊11擴(kuò)張時(shí)防止灰塵和其它不希望的微粒進(jìn)入鞋子48內(nèi)部。
如在圖3中最好示出的，當(dāng)人直立而沒有側(cè)向傾斜時(shí)，第一元件12和第二元件36基本上平行。第一元件12可以具有垂直的側(cè)壁81、83，以防止腳側(cè)向滑動(dòng)并在鞋子側(cè)壁上施加不適當(dāng)?shù)膲毫?。然而，?dāng)人在側(cè)向方向中移動(dòng)時(shí)，因此腳踝90處于傾斜位置，鞋子的重量分布可能是不均勻的，如圖4中所示，因此第二元件36相對于剛性第一元件12略微扭轉(zhuǎn)，以在第二元件36的外側(cè)部分82周圍產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)作用力。第二元件36在內(nèi)側(cè)部分80上具有第一厚度d1，并在外側(cè)部分82上具有第二厚度d2。第二厚度d2大于第一厚度d1，因此當(dāng)腳踝90向內(nèi)傾斜時(shí)，第二元件36僅僅被允許相對于剛性第一元件12扭轉(zhuǎn)，如圖4中所示，如果所示的鞋子48是用于右腳的鞋子。換句話說，處于外側(cè)部分82的第二厚度足夠厚，使第二元件36的外側(cè)部分82足夠剛性，從而可以防止在外側(cè)部分82處第一元件12和第二元件36之間的任何相對移動(dòng)。由于內(nèi)側(cè)部分80是可扭轉(zhuǎn)的，當(dāng)人兩腿分開很遠(yuǎn)地站立時(shí)，更少需要相對于腳彎曲腳踝，因而腳踝所受力就更小。例如，當(dāng)在網(wǎng)球運(yùn)動(dòng)中等待接發(fā)球時(shí)，兩腿分開很遠(yuǎn)站立是很普遍的。腳踝受力過大的另一個(gè)情況是當(dāng)沿著側(cè)向傾斜的路面跑步時(shí)。內(nèi)側(cè)部分80的扭轉(zhuǎn)通常導(dǎo)致更少的扭傷腳的風(fēng)險(xiǎn)，因?yàn)樽鳛橄騼?nèi)傾斜腳踝的結(jié)果，腳踝和腳之間的角度變化被減小。
圖7顯示了本發(fā)明的一個(gè)可選實(shí)施方案。鞋子襯墊100包括一個(gè)延長的后部支撐部分102，其在腳的跟部上方延伸以部分地保護(hù)跟腱和腳后跟。支撐部分102減少了腳后跟和鞋子后部內(nèi)壁之間的任何過度的摩擦。由于鞋子襯墊11壓縮和擴(kuò)張，過度的摩擦可能會導(dǎo)致起水泡。與鞋子襯墊11類似，鞋子襯墊100具有剛性第一元件104、彈性第二元件106和可彎曲并且彈性的前端108，前端108在位于腳趾上方延伸以保護(hù)腳趾的腳趾部分109處終止，同時(shí)腳趾部分109可以跟隨鞋子襯墊一起運(yùn)動(dòng)?？梢栽谇岸?08的底部側(cè)粘附一個(gè)彈性橡膠墊以提供另外的舒適性。在第一元件104和第二元件106之間形成一個(gè)角度α。這個(gè)實(shí)施方案對作業(yè)鞋和其它形式的重載靴是特別有用的。
如在圖8中最好示出的，在第一元件12和柔軟并彈性的前端14之間的過渡區(qū)域77可以是彎曲的部分，其根據(jù)設(shè)置在腳趾后面的腳支撐區(qū)域成形。
圖9是本發(fā)明鞋子襯墊的第二實(shí)施方案的頂視圖。鞋子襯墊200具有過渡區(qū)域202(其相當(dāng)于圖8的過渡區(qū)域77)，過渡區(qū)域202以一定的角度延伸，以便在鞋子襯墊200內(nèi)側(cè)204處的距離(x)比在外側(cè)206處的距離(y)要長。換句話說，彈性元件在內(nèi)側(cè)204處比在外側(cè)206處更長，因此內(nèi)側(cè)204可以彎曲(如圖4中所示)而外側(cè)206是相對剛性的。類似地，圖10顯示了用于左腳鞋子的鞋子襯墊210的頂視圖，鞋子襯墊210具有過渡區(qū)域211和內(nèi)側(cè)212，所述內(nèi)側(cè)212具有比內(nèi)側(cè)214的長度(y)更長的長度(x)。圖11是本發(fā)明第三實(shí)施方案的仰視圖。除了具有有著較柔軟內(nèi)側(cè)部分222和較剛性外側(cè)部分224的彈性元件220以外，鞋子襯墊216具有傾斜的過渡區(qū)域218。在第三實(shí)施方案中，過渡區(qū)域不必以一定的角度延伸，因?yàn)閮?nèi)側(cè)部分222已經(jīng)比外側(cè)部分224更柔軟。圖12是鞋子襯墊230的側(cè)視圖，鞋子襯墊230具有多個(gè)連接到鞋子襯墊230下側(cè)238的彈性元件232、234、236，因此在內(nèi)側(cè)和外側(cè)上的彈性都可以根據(jù)鞋子襯墊230使用者的具體需求而調(diào)節(jié)。
圖13和14顯示了本發(fā)明的第五實(shí)施方案。鞋子300具有包括上部層303的鞋底302，鞋子襯墊304與鞋底302整合為一體或者作為其組成部分。鞋子300具有腳趾部分330和腳跟部分332，并且鞋底302具有底側(cè)305。襯墊304具有相對剛性的上部片段306和可彎曲的下部片段308，下部片段308在上部片段306的中間部分312處連接到片段306的下側(cè)310。優(yōu)選地，片段306連接到一個(gè)后部片301，后部片301設(shè)置在上部片段303靠近鞋子300后側(cè)309處。上部片段306和下部片段308具有限定在它們之間的間隔307。間隔307可以填充有空氣或者非常易壓縮和膨脹的材料。間隔307可以完全或者部分地填充有材料。例如，所述材料可以包括彈性材料的片段以改變襯墊304的彈性特性。如果人較重可以使用更加剛性的彈性片段，如果人相對較輕可以使用更少的片段或者更不剛性的片段。
一個(gè)重要的特征在于片段306是剛性的并且被連接到鞋底，因此雖然下部片段308可能相對于上部片段306移動(dòng)，片段306不會相對于鞋子移動(dòng)。這意味著插入鞋子300中的腳保持在同一位置而不管下部片段308的彎曲運(yùn)動(dòng)。當(dāng)下部片段308處于擴(kuò)張的無載荷位置時(shí)(參見圖13)，在上部片段306和鞋底302底側(cè)305之間的距離為距離(A)。然而，當(dāng)在鞋子300受到載荷(L)作用時(shí)(參見圖14)，下部片段308朝著上部片段306移動(dòng)到壓縮位置，以將上部片段306和底側(cè)310之間的距離減小到距離(B)，其小于距離(A)。當(dāng)下部片段308處于壓縮位置時(shí)，片段308向上推動(dòng)上部片段306進(jìn)入擴(kuò)張位置。
本發(fā)明的一個(gè)重要的特征在于，在下部片段308處于如圖13中所示的擴(kuò)張位置和處于如圖14中所示的壓縮位置時(shí)，上部片段306均設(shè)置在離開上邊緣314一定距離(X)處。這意味著放置在鞋子300中的腳316上產(chǎn)生水泡的風(fēng)險(xiǎn)很小，在腳316和鞋子300之間沒有相對運(yùn)動(dòng)。
參考圖15A-D，本發(fā)明的鞋子襯墊優(yōu)選通過使用特殊的壓制方法制成。所述方法依賴于工具400，其具有上部組件402和下部組件404。組件402具有限定在其中的空腔406，空腔406具有與上部片段306相同的形狀，組件404具有限定在其中的空腔408，空腔408具有與下部片段308相同的形狀。如圖15B中最好示出的，組件404、406互相分隔開。如由箭頭A1示出的，預(yù)浸漬的上部組件410被放置在空腔406內(nèi)部。組件410具有細(xì)長的前端部分409和細(xì)長的后端部分411，并且組件410的形狀類似于空腔406的形狀。預(yù)浸漬的下部組件412被放置在空腔408中，并具有類似于空腔408的形狀。優(yōu)選地，組件410、412和414由聚合物復(fù)合材料制成，例如浸漬有適當(dāng)樹脂的碳和/或玻璃纖維強(qiáng)化體。所述組件可以完全或者部分地浸漬。優(yōu)選地，組件410、412的腳趾部分被部分地浸漬以獲得提高的可彎曲性。樹脂可以是適合的熱塑性塑料，例如熱塑性聚酯，或者熱固性樹脂，例如環(huán)氧樹脂。當(dāng)然，也可以使用其它適合的聚合物。
組件412具有細(xì)長的前端部分413和細(xì)長的后部415。U-形第三組件414放置在組件410、412之間，以改善最終襯墊424的物理特性。組件414具有沿著整個(gè)組件414從U-形組件一端延伸到組件414相對端的連續(xù)纖維。令人驚訝地，組件414大大地減少了纖維斷裂和襯墊424的其它失效特征。優(yōu)選地，使用夾層結(jié)構(gòu)，因此更加剛性的碳纖維可以放置在U-形組件414的每側(cè)上，所述組件414優(yōu)選由剛性較小的玻璃纖維制成。與碳纖維相比，由于玻璃纖維較高的抗疲勞特性，玻璃纖維具有更好的彈性特性。一般而言，玻璃纖維不如碳纖維那么脆。碳纖維可以部分地或者完全地用于組件410、412中。然而，碳纖維也可以以碳纖維帶的形式用在組件414的內(nèi)側(cè)上，所述碳纖維帶分別從組件410、412的后部411、415朝著組件414的底部421延伸。更具體地，組件414具有底部421、上部分支416和下部分支418。上部分支416沿著后端部分411的內(nèi)側(cè)420放置，下部分支418沿著后部415的內(nèi)側(cè)422放置。這樣，上部分支416和端部411都放置在空腔406的細(xì)長后端417中，并且下部分支418和后端部分415都放置在空腔408的細(xì)長后端419中。這意味著上述的夾層結(jié)構(gòu)可以與組件414一起用在組件410、412的分支416、418上。優(yōu)選地，夾層結(jié)構(gòu)不用于部分409、413。在所述工具壓縮之前，在分支416、418之間可以放置彈性填充片423。片423的硬度可以根據(jù)使用者的重量調(diào)節(jié)。例如，如果使用者較重，可以使用更加剛性的片423，如果使用者相對較輕，可以使用更柔軟的片423。
如在圖15c中最好示出的，當(dāng)在其之間放置了第三組件414的組件410、412被正確地放置在工具組件402、404中時(shí)，組件402、404朝著彼此被移動(dòng)，如箭頭A2和A3所示。對組件402、404施加一個(gè)在2-40巴之間的壓力幾分鐘，并且將溫度升高到100-250℃之間，以使組件410、412的樹脂可以使熱塑性樹脂熔化或者使熱固性樹脂凝固。在組件從工具400移除之前，工具400然后可以被快速冷卻。
當(dāng)組件410、412、414固化成整體的鞋子襯墊424時(shí)，工具組件402、404互相分隔開并且從組件402、404中移出襯墊424，如由圖15D中箭頭A4所示的。襯墊424現(xiàn)在即將與鞋底整合或者嵌入鞋底中，如襯墊304在圖13-14中示出。
圖16顯示了本發(fā)明的彈性鞋子襯墊500的第六實(shí)施方案。襯墊500也可以放置在鞋子300中，如圖13-14中所示，并替換設(shè)置在鞋子300內(nèi)部的襯墊304。襯墊500具有傾斜的直線前端502、圓形后端504和窄的中間部分506。襯墊500可以由復(fù)合材料制成，例如連續(xù)的纖維，其從后端504，例如從外側(cè)端520延伸繞過前端502并回到后端504，例如回到外側(cè)端522。所述纖維也可以僅僅從后端延伸到前端。
參考圖17a-c，鞋子襯墊500具有上部分支506，其具有一個(gè)在凹入上部片段510終止的直線上部分支片段508。分支片段508、516也可以略微凹入。優(yōu)選地，片段508、516比片段510更不凹入。片段510延伸到前端502，其是連接片段512。所述片段可以是彎曲的或尖的片段或者任何其它合適的形狀，并且本發(fā)明不局限于彎曲的或者尖的片段。襯墊500具有下部分支514，其具有在凹入下部片段518終止的直線下部分支片段516，所述凹入下部片段518與凹入上部片段510相鄰。片段518延伸到前端502。這樣，襯墊500的纖維可以從上部分支506繞過彎曲片段512延伸到下部分支514。上部分支506具有上部端點(diǎn)520，下部分支514具有下部端點(diǎn)522，當(dāng)襯墊500沒有被壓縮時(shí)，下部端點(diǎn)522與上部端點(diǎn)520隔開一定的距離d1，如圖17A中所示。襯墊具有從前端502延伸到端點(diǎn)520、522的有效長度l1。可以理解分支506、514的形狀可以是直線的、凹入的、凸起的或者任何適合的形狀，并且分支506、514的硬度可以相同，或者分支506的硬度可以與分支514的硬度不同。
圖17B顯示了處于半-壓縮位置的襯墊500，因此凹入上部片段510在接觸片段或接觸點(diǎn)524與凹入下部片段518接觸。端點(diǎn)520、522之間的距離從距離d1減小到比距離d1更短的距離d2。上部分支506和下部分支514的有效長度從長度11減小到比長度l1更短的長度l2。有效長度l2從點(diǎn)520、522延伸到接觸片段524。
圖17C顯示了處于壓縮位置的襯墊500，因此上部分支506和下部分支514在一個(gè)延長區(qū)域526上接觸，所述延長區(qū)域526開始于接觸點(diǎn)524并且向后延伸到分離點(diǎn)528。當(dāng)襯墊承受足夠大的載荷L時(shí)，所述接觸可以一直向后延伸到端點(diǎn)520、522。在端點(diǎn)520和端點(diǎn)522之間的距離從距離d2減小到比距離d2更短的距離d3。分支506、514的有效長度從長度l2減小到更短的長度l3。優(yōu)選地，襯墊500放置在鞋子內(nèi)部，如圖13和14中所示，因此使用該鞋子的人可以壓縮襯墊500，如圖17A-C中所示。
圖18為襯墊500的頂視圖，并顯示了在襯墊500的第一側(cè)，例如在外側(cè)530上的分支的有效長度比第二側(cè)，例如內(nèi)側(cè)532上的分支的有效長度要短。如較早指出的，前端502和接觸片段524以一個(gè)相對于鞋子襯墊縱向方向L的銳角α傾斜。有效長度l3因此根據(jù)鞋子襯墊的寬度W變化。外側(cè)530上的有效長度l3o比內(nèi)側(cè)532上的有效長度l3i要短。這使襯墊500的外側(cè)530比內(nèi)側(cè)532更硬，類似于在圖9和10中示出的實(shí)施方案。更硬的外側(cè)使襯墊500并因而使鞋子更加堅(jiān)固。同樣的，分支的有效長度l2、l3越短，襯墊500變得越硬。這樣，硬度不僅僅通過在襯墊500上施加載荷變化，而且硬度也根據(jù)分離段528的寬度變化。片段524和縱向軸線L之間的角度可以如由接觸片段524a和524b所示的變化。優(yōu)選地，如果使用者需要襯墊500具有不同的硬度特性，襯墊500可以從鞋子系統(tǒng)去除和替換。
圖19是x軸上載荷L和y軸上距離d的示意性圖例。進(jìn)一步將距離d2減小到更小的距離d3需要令人驚訝的載荷L的提高。需要很小的載荷L以將距離減小到d2。然而進(jìn)一步將距離減小到d3需要相當(dāng)數(shù)量的載荷增加。其關(guān)系不是線形的而是指數(shù)的。
雖然本發(fā)明已經(jīng)根據(jù)優(yōu)選結(jié)構(gòu)和實(shí)施方案描述，可以理解可以對其作出一定的替換和改變而不脫離下面權(quán)利要求的精神和范圍。
權(quán)利要求
1.一種使用具有一個(gè)彈性鞋子襯墊的鞋子系統(tǒng)的方法，包括提供具有設(shè)置在所述鞋子內(nèi)部的鞋子襯墊500的鞋子300，所述鞋子襯墊具有上部分支506和下部分支514，它們通過具有連接片段的前端502連接，分支506具有凹入片段510，上部分支506具有端點(diǎn)520，并且下部分支514具有與端點(diǎn)520分開距離d1的端點(diǎn)522，襯墊500具有有效長度l1；在所述鞋子和襯墊500上施加載荷(L)；將距離d1減小到d2，距離d2比距離d1短；以及將有效長度l1減小到有效長度l2，長度l2從接觸片段524延伸到端點(diǎn)520、522。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法進(jìn)一步包括將接觸片段524從外側(cè)530延伸到內(nèi)側(cè)532，片段524基本平行于前端502，前端502相對于所述襯墊縱向軸線A形成一個(gè)銳角。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法進(jìn)一步包括進(jìn)一步將端點(diǎn)520朝著端點(diǎn)522壓縮，以將距離d2減小到比距離d2更短的距離d3，并在上部分支506和下部分支514之間形成接觸區(qū)域526。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法進(jìn)一步包括將接觸區(qū)域526從接觸片段524延伸到分離片段528，并且在片段528中間部分529處將有效長度l2縮短到有效長度l3，長度l3比長度l2要短。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法進(jìn)一步包括襯墊500在外側(cè)530處具有有效長度l3o，有效長度l3o比中間部分529處的有效長度l3要短。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法進(jìn)一步包括襯墊500在內(nèi)側(cè)532處具有有效長度l3i，有效長度l3i比中間部分529處的有效長度l3要長。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法進(jìn)一步包括連接點(diǎn)512被設(shè)成彎曲形。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法進(jìn)一步包括將端點(diǎn)520朝著端點(diǎn)522壓縮，直到凹入上部片段510與凹入下部片段518在接觸片段524處接觸。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法進(jìn)一步包括分支514具有凹入片段518。
全文摘要
本方法涉及使用一種具有彈性鞋墊的鞋子系統(tǒng)。鞋子(300)具有設(shè)置在鞋子內(nèi)部的鞋子襯墊(500)。所述襯墊具有上部分支(506)和下部分支(514)，它們通過一個(gè)具有彎曲部分(512)的前端(502)連接。分支(506，514)分別具有凹入片段(510，518)和端點(diǎn)(520，522)。載荷施加在所述襯墊上以將所述端點(diǎn)朝著彼此壓縮。因?yàn)樗龇种г诮佑|片段(524)處接觸，這減小了分支(506，514)的有效長度。這使所述襯墊在其被更多壓縮時(shí)變得更硬。所述分支在外側(cè)(530)的有效長度與內(nèi)側(cè)(532)相比更短，因此外側(cè)比內(nèi)側(cè)更硬。
文檔編號A43B13/12GK1713831SQ200380104011
公開日2005年12月28日 申請日期2003年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月25日
發(fā)明者L·林德, W·O·林奎斯特, K·林德, H·拉爾森 申請人:徒步衛(wèi)士公司