用于鞋的支承元件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及鞋的支承元件，尤其是足球鞋或美式橄欖球鞋，以及具有支承元件的 鞋底和鞋。
【背景技術(shù)】
[0002] 如今，鞋具有很多不同的性能，且通常由不同的鞋部件生產(chǎn)。根據(jù)具體鞋的種類和 用于生產(chǎn)的部件，這些性能可以得以不同程度的體現(xiàn)。
[0003] 例如，鞋底首先包含保護功能。而且，外底通常通過提高耐磨性保護鞋的鞋底夾層 避免過度磨損。鞋底也可以具有緩沖作用，例如緩沖或吸收鞋與地面接觸期間產(chǎn)生的力。而 且，鞋底能夠保護足部避免灰塵和濺水。
[0004] 鞋底的進一步作用能夠增加對各自地面牽引和抓握，從而有利于更快移動且使穿 著者摔倒的風險降到最低。
[0005] 尤其是對于球類運動，例如足球、美式橄欖球、棒球或籃球，但也對于跑步運動，在 比賽或跑步期間不同強度的活動和應(yīng)變范圍之間通常有變化。一方面說明，具有較低強度 的活動例如跑步、快步走、慢跑等中，運動員不需要花過大力氣。然而，這樣的活動通常持續(xù) 較長時間。然而另一方面，高強度運動的階段通常也是比賽的一部分，例如足球比賽、美式 橄欖球比賽、棒球比賽或籃球比賽、或部分跑步，例如越野跑或山地跑，例如在沖刺期間、跳 高時、突然改變方向期間、山地跑期間等。通常，不同強度范圍也意味著運動模式的特征，它 們有時也可以彼此明顯不同。
[0006] 考慮到這些背景，從現(xiàn)有技術(shù)已知的鞋的缺點是，這些鞋通常用于單一的應(yīng)用領(lǐng) 域且適合于各自運動模式的特征。
[0007] 從現(xiàn)有技術(shù)出發(fā)，因此本發(fā)明的問題是提供一種支承元件、鞋底和鞋，它們能夠動 態(tài)地適應(yīng)變化的需求，該需求是不同強度范圍的活動之間的變化導(dǎo)致的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 根據(jù)本發(fā)明的第一方面，通過鞋，尤其是足球鞋或美式橄欖球鞋，的支承元件，至 少部分的解決這個問題，其中提供的支承元件：其包含對應(yīng)于從初始狀態(tài)不會彎曲至高達 角度范圍的臨界值的彎曲的第一彎曲剛度，和包含對應(yīng)于超過角度范圍的臨界值的彎曲的 第二彎曲剛度，其中第二彎曲剛度大于第一彎曲剛度。
[0009] 對于較低強度的運動，例如跑步、快步走、慢跑等，其特征在于在跖趾關(guān)節(jié)（MTP關(guān) 節(jié)）區(qū)域，也稱為腳趾底部關(guān)節(jié)（toebasejoints)，僅發(fā)生輕微轉(zhuǎn)動（toebasejoints)。 對于這樣的運動重要的是足部的翻轉(zhuǎn)（roll-off)可以盡可能自然地進行。進一步的優(yōu)點 是能量盡可能少的被鞋吸收，且因此減少來自運動員的能量。通常，可以說在這些強度范圍 內(nèi)，舒適和節(jié)約能量的跑步方式是頭等重要的，且優(yōu)選地能夠保持自然運動模式。通過本 發(fā)明支承元件的實施方案可以確保上述功能，該支承元件包含第一較低彎曲剛度，對應(yīng)于 從初始狀態(tài)不會彎曲至高達角度范圍的臨界值的彎曲，從而其僅微小地影響運動的自然過 程。
[0010] 同時，對于高強度活動階段，其特征在于，運動員必須在短時間內(nèi)將非常高的力， 尤其是推動力，轉(zhuǎn)移到地面上。來自運動員的力越好的轉(zhuǎn)移到地面上，運動員就能越快的跑 步或改變方向，他能跳的越高等。這樣運動的特征在于足部在MTP關(guān)節(jié)區(qū)域處強烈轉(zhuǎn)動，主 要通過腳前部發(fā)生力的轉(zhuǎn)移。通過運動員的姿勢向前傾斜，尤其是在快速跑步或沖刺期間， 轉(zhuǎn)動進一步加強。為了確保盡可能多的力的轉(zhuǎn)移，足部必須不能讓步于這種情況產(chǎn)生的力， 因為否則，這個力將"沒有作用"。
[0011] 這意味著運動員的肌肉，尤其是足部肌肉和小腿肌肉，必須確保在MTP關(guān)節(jié)中保 持上述提及的角度，同時確保來自地面對足部盡可能強的推動力。這導(dǎo)致各自肌肉組織上 負擔很大。因此這樣的活動期間期望鞋底提供改善的支承，從而緩解運動員的支承肌肉并 且改善足部與地面之間的牽引力。通過本發(fā)明支承元件的實施方案，這些也得到促進，該支 承元件包含大于第一彎曲剛度的第二彎曲剛度，對應(yīng)于超過角度范圍的臨界值的彎曲，因 此如剛剛解釋的在推動期間支承足部。
[0012] 可以想到如剛剛描述的本發(fā)明支承元件的許多技術(shù)方案和實施方案，其中一些將 在下文描述。然而，此處僅用于參考，事實上本發(fā)明的支承元件不限于本文明確描述的實施 方案。
[0013] 例如，能夠想到的是角度范圍的臨界值為10° -30°，其中彎曲角度是相對于沒 有彎曲的初始狀態(tài)測量的。尤其能夠想到的是角度范圍的臨界值為15° -25°，和特別為 18。-22。。
[0014] 發(fā)現(xiàn)上文討論的意義上的較低強度和較高強度運動之間的過渡通常發(fā)生在足部 區(qū)域，尤其是在MTP關(guān)節(jié)區(qū)域，在這些角度范圍中產(chǎn)生彎曲角度，如果支承元件在這些角度 范圍中從其"軟階段"（在該階段其包含第一彎曲剛度）過渡到"硬階段"（該階段包含第 二、更大的彎曲剛度），這將是有益的。
[0015] 進一步想到的是第二彎曲剛度與第一彎曲剛度的比在I. 1:1-4:1的范圍內(nèi)，尤其 在1.2:1-3:1的范圍內(nèi)，和特別在2:1-2. 4:1的范圍內(nèi)。
[0016] 該彎曲剛度比表現(xiàn)了以下方面的最好的折衷：在一方面通過具有這樣的支承元件 的鞋的上述討論的、理想的翻轉(zhuǎn)和支承功能，和另一方面這樣鞋的穿著主要功能性和舒適 度之間。
[0017] 進一步想到的是，在角度范圍的臨界值中，支承元件的彎曲剛度的連續(xù)變化和階 梯式變化都會發(fā)生。對于這點將隨后在下文本發(fā)明實施例討論的內(nèi)容中更詳細的解釋。
[0018] 通過適當?shù)倪x擇角度范圍的臨界值和第一彎曲剛度與第二彎曲剛度的比值，支承 元件的性能可以根據(jù)進一步各自的需求分別調(diào)整。這樣的不同需求將在下文對于圖12a-b 的詳細描述中進一步解釋。
[0019] 在這種情況下，第一彎曲剛度和第二彎曲剛度例如是指支承元件沿足部的翻轉(zhuǎn)方 向的彎曲剛度。而且能夠想到的是，支承元件用于支承前半個足部，尤其是MTP關(guān)節(jié)區(qū)域。
[0020] 如已經(jīng)解釋過的，MTP關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)動表明運動員運動的不同強度范圍之間過渡的決 定性標準，從而支承元件能夠通過沿足部翻轉(zhuǎn)方向調(diào)整其彎曲剛度，對轉(zhuǎn)動的變化做出反 應(yīng)，且在高強度下在該區(qū)域支承足部。
[0021] 然而，也應(yīng)該想到的是支承元件在其它區(qū)域具有支承作用，例如在足中部區(qū)域或 在足跟部區(qū)域，或彎曲剛度是指對于另一個優(yōu)選的方向，例如中間橫向的彎曲剛度。
[0022] 能夠想到的是，支承元件包含彎曲系統(tǒng)，提供的該彎曲系統(tǒng)是：彎曲系統(tǒng)中產(chǎn)生額 外的張應(yīng)力，對應(yīng)于彎曲系統(tǒng)的彎曲超過角度范圍的臨界值，且從而增加彎曲剛度。
[0023] 對應(yīng)于超過角度范圍的臨界值的彎曲，作用于彎曲系統(tǒng)中的彎矩例如能夠轉(zhuǎn)化為 作用于彎曲系統(tǒng)的額外的張應(yīng)力。在彎曲系統(tǒng)中該額外的張應(yīng)力產(chǎn)生了回復(fù)力，該回復(fù)力 抵消了彎曲系統(tǒng)的進一步彎曲，且從而增加了彎曲系統(tǒng)的彎曲剛度，對應(yīng)于超過角度范圍 的臨界值的彎曲。通過選擇用于彎曲系統(tǒng)的材料，可以影響額外的張應(yīng)力或影響從而獲得 的增加的彎曲剛度。
[0024] 在這點上，進一步能夠想到的是，一旦彎曲角度再次降低，通過在彎曲系統(tǒng)的彎曲 期間產(chǎn)生的張應(yīng)力而施加的能量至少部分的再次返回。這將進一步促進運動員的運動。
[0025] 進一步可能的是，彎曲系統(tǒng)包含彼此結(jié)合設(shè)置的第一彎曲元件和第二彎曲元件， 對應(yīng)于超過角度范圍的臨界值的彎曲，以產(chǎn)生額外的張應(yīng)力。
[0026] 對于高達角度范圍的臨界值的彎曲，第一彎曲元件和第二彎曲元件能夠相對彼此 滑動，或否則自由地或基本上無阻礙的移動。另一方面，對于超過角度范圍的臨界值的彎 曲，第一彎曲元件和第二彎曲元件彼此結(jié)合。這阻止或阻礙了進一步移動，獲得第一和/或 第二彎曲元件中的張應(yīng)力。該張應(yīng)力能夠轉(zhuǎn)而增加如上所述彎曲系統(tǒng)的彎曲剛度。
[0027] 第一彎曲元件可以包含設(shè)置在所述第二彎曲元件凹處的至少一個凸處，且以壓入 配合方式緊靠凹處的邊緣，對應(yīng)于超過角度范圍的臨界值的彎曲。在此，凸處可以尤其在凹 處中自由移動，對應(yīng)于高達角度范圍的臨界值的彎曲。
[0028] 這代表了具有簡單但同時堅固的結(jié)構(gòu)的該彎曲系統(tǒng)的實施方案。而且，該實施方 案可以允許在第一彎曲剛度和第二彎曲剛度之間獲得明顯不同。
[0029] 在此，尤其可能的是，第一和第二彎曲元件為兩個彈性金屬片。能夠想到的是，例 如由彈簧鋼制成的金屬片。該第一和第二彎曲元件也可以由塑料材料生產(chǎn)，或它們可以至 少包含塑料材料。相對于金屬，塑料尤其重量輕且在生產(chǎn)中非常便宜，且相對于金屬的彎曲 而言，塑料甚至可以更穩(wěn)定。
[0030] 金屬片具有優(yōu)點是它們能夠生產(chǎn)的非常薄，且如果期望的話，可以有彈性，從而對 應(yīng)于高達角度范圍的臨界值的彎曲，保持較低的彎曲剛度。同時，金屬片包含非常高的穩(wěn)定 性和拉伸強度。
[0031] 一方面，能夠想到的是，第一彎曲元件和第二彎曲元件彼此相鄰設(shè)置，例如在鞋底 夾層或鞋內(nèi)底平面的底部。然而另一方面，也能想到的是，第一彎曲元件和第二彎曲元件設(shè) 置在彼此之上。
[0032] 能夠想到的是，彎曲系統(tǒng)包含第一固定裝置和第二固定裝置，其中設(shè)置第一固定 裝置從而防止彎曲系統(tǒng)相對于第一固定裝置移動，且其中對于高達角度范圍的臨界值的彎 曲，設(shè)置第二固定裝置從而允許彎曲系統(tǒng)相對于第二固定裝置移動，且對于超過角度范圍 的臨界值的彎曲防止移動，從而在彎曲系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生張應(yīng)力。
[0033] 這表明對應(yīng)于超過角度范圍的臨界值的彎曲，有進一步增加彎曲系統(tǒng)的彎曲剛度 的可能性。尤其能夠想到的是，這個設(shè)計能夠用于結(jié)合上文所述的第一彎曲元件和第二彎 曲元件。
[0034] 對于彎曲高達角度范圍的臨界值，第二固定裝置可以設(shè)置在彎曲系統(tǒng)的開口中， 從而其能夠在開口中基本上自由移動，且對于超過角度范圍的臨界值的彎曲，可以通過開 口的邊緣防止進一步移動。例如能夠想到的是，彎曲系統(tǒng)中的開口是拉伸孔。
[0035] 在本文中，基本上自由的移動是指移動中僅有很小的摩擦力產(chǎn)生，該摩擦力由于 結(jié)構(gòu)是不可避免的。
[0036] 這表明了能夠提供具有尤其簡單結(jié)構(gòu)的本發(fā)明的支承元件的實施方案。第一和第 二固定裝置例如可以是鉚釘或螺釘，例如由塑料、金屬、泡沫材料、或其它相似材料制成，其 連接彎曲系統(tǒng)和鞋內(nèi)底平面。
[0037] 也能夠想到的是，彎曲系統(tǒng)包含繩索元件，其中繩索元件受對應(yīng)于高達角度范圍 的臨界值的彎曲的第一張應(yīng)力的作用，且其中繩索元件受對應(yīng)于超過角度范圍的臨界值的 彎曲的第二張應(yīng)力的作用，所述第二張應(yīng)力大于第一張應(yīng)力。
[0038] 這也表明了能夠提供具有簡單結(jié)構(gòu)的本發(fā)明的支承元件的實施方案，該簡單結(jié)構(gòu) 額外地可以提供非常節(jié)省的空間。進一步地，通過繩索的拉伸強度，可以以簡單的方式影響 支承元件的彎曲剛度。
[0039] 在此，第一張應(yīng)力例如是零。即，繩索元件初始設(shè)置在彎曲系統(tǒng)中沒有任何應(yīng)力。 僅在支承元件或彎曲系統(tǒng)的彎曲分別超過角度范圍的臨界值的情況下，繩索元件受張應(yīng)力 的作用，導(dǎo)致彎曲系統(tǒng)的彎曲剛度增加。因此，對應(yīng)于超過角度范圍的臨界值的彎曲，可以 通過適當選擇繩索元件的材料參數(shù)來直接且以尤其簡單的方式影響彎曲系統(tǒng)的彎曲剛度。
[0040] 在進一步實施方案中，支承元件包含彎曲系統(tǒng)，該彎曲系統(tǒng)以這樣一種方式設(shè)置， 對于超過角度范圍的臨界值的彎曲，在該彎曲系統(tǒng)中產(chǎn)生的額外的壓應(yīng)力，且從而增加彎 曲剛度。
[0041] 隨后，對于超過角度范圍的臨界值的彎曲，壓應(yīng)力作為復(fù)原力，抵消了彎曲系統(tǒng)的 進一步彎曲，導(dǎo)致對應(yīng)于該彎曲的彎曲系統(tǒng)的彎曲剛度增加。
[0042] 在這種情況下，也能夠想到的是，一旦彎曲角度再次降低，通過當使彎曲系統(tǒng)彎曲 時產(chǎn)生的壓應(yīng)力施加的能量至少部分的再次返回。這將進一步以有益的方式促進運動。 [0043] 能夠想到的是彎曲系統(tǒng)包含設(shè)置為相互擠壓的第一壓力元件和第二壓力元件，對 應(yīng)于超過角度范圍的臨界值的彎曲，以增加額外的壓應(yīng)力。
[0044] 這樣的支承元件可以例如用于鞋底。然而，也能夠想到的是，這樣的支承元件設(shè)置 在鞋面上，例如在腳背或鞋舌區(qū)域，或相似區(qū)域。
[0045]目前提及的角度范圍的臨界值可以例如是第一角度范圍的臨界值，且進一步提供 的支承元件可以包含大于第二彎曲剛度的第三彎曲剛度，對應(yīng)于超過第二角度范圍的臨界 值的彎曲，且其中相對于初始狀態(tài)測量的第二角度范圍的臨界值比第一角度臨界