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用于鞋子的减振元件的制作方法

2022-12-03 11:26:58 来源:中国专利 TAG:


1.本说明书涉及一种用于鞋子的减振和弹簧元件,并且涉及一种用于调整这些元件的方法。具体地,本说明书涉及一种用于跑鞋减振和弹簧元件、包括这种减振元件的跑鞋以及一种用于为了跑步而调整减振元件的方法。


背景技术:

2.一般而言,减振在鞋子,特别地在跑鞋中发挥着决定性的作用。一方面,如果出现,那么应在所谓的着陆阶段中接收并缓冲冲击能,以保护跑步者的身体,特别是关节和韧带以及被动运动器官,以防损伤和过度负荷。另一方面,减振元件应在推开或压按过程中尽可能再次释放在出现时接收的能量,使得吸收尽可能少的能量,以使得跑步阻力尽可能低。
3.减振元件通常具有足跟减振器,其主要在所谓的足跟跑过程中,接收出现的冲击能。除此之外,减振元件包括跖球部减振器,其在推开或压按过程中释放能量,并且还在运动跑的过程中,主要在中足跑过程中或者在跖球部上的前足跑过程中接收出现的能量。
4.存在改善用于鞋子的减震元件的需求。


技术实现要素:

5.本公开涉及一种用于鞋子的弹簧元件、一种包括至少一个用于鞋子的弹簧元件的减振元件以及一种包括对应的根据独立权利要求所述的弹簧元件的鞋子。
6.本公开描述了一种用于鞋子的弹簧设备,其用于布置在鞋垫(或者说内底)与外底之间。弹簧设备包括外底部段和鞋垫部段(或者说内底部段),其中外底部段和鞋垫部段通过曲面相互连接。曲面的至少一个部段具有持续变化的曲率半径,该曲率半径在朝向外底部段的方向上以对应于椭圆形曲线的和/或抛物线曲线的区段的方式增加。
7.本说明书还涉及一种包括这种弹簧元件的减振装置和一种具有这种弹簧元件的鞋子。本说明书涉及一种用于鞋子的减振装置,其用于布置在鞋面与外底之间。减振装置包括通过鞋垫元件相互连接的足跟弹簧和跖球部弹簧。足跟弹簧和跖球部弹簧中的至少一个包括外底部段和鞋垫部段,其中外底部段和鞋垫部段通过曲面相互连接。曲面的至少一个部段具有持续变化的曲率半径,该曲率半径在朝向外底部段的方向上以对应于椭圆形曲线的和/或抛物线曲线的区段的方式增加。
8.本说明书还涉及一种鞋子,其包括鞋垫、弹性的外底和至少一个布置在鞋垫与外底之间的减振元件。至少一个减振元件包括弹簧设备,其包括外底部段和鞋垫部段,其中外底部段和鞋垫部段通过曲面相互连接。曲面的至少一个部段具有持续变化的曲率半径,该曲率半径在朝向外底部段的方向上以对应于椭圆形曲线的和/或抛物线曲线的区段的方式增加。
9.进一步地,本公开涉及一种用于布置用于鞋子的弹簧元件和减振装置的方法。
10.在从属权利要求中阐述示出了有利方面的其它实施方案。
附图说明
11.在阅读下文中的参考附图做出的说明时,本发明会更加清楚,其中:
12.图1以不同状态示出了弹簧元件的一种实施例;
13.图2示出了能够用作跖球部弹簧的弹簧元件的一种实施例;
14.图3示出了减振装置在脚部下方的一种示例性布置;
15.图4示出了足跟跑过程中图3的减振装置;
16.图5示出了包括鞋底拉伸带的减振装置;
17.图6a、图6b和图6c以不同视图示出了减振装置的另一实施例;以及
18.图7a、图7b和图7c示出了分离的足跟弹簧和跖球部弹簧的其它实施例。
具体实施方式
19.在本发明的以下详细说明中给出了实施例,这些实施例仅示例性地显示了本发明的多个方面和实施并且不是限制性的。不需要为了实现本发明而使用参考一个或更多个实施例展示的所有特征。更确切地说,本领域技术人员会认识到可以省略不同的特征或者用其它特征代替,而不会偏离于本发明。
20.在一个方面中,本公开描述了一种包括减振装置的鞋子。鞋子包括鞋面和鞋垫,其中减振装置被布置在鞋垫与外底之间。以下说明主要涉及跑鞋,这是一种主要应用。然而,减振装置还可以与其它运动鞋或者其它鞋子类型一同使用,对其重要的是特别的减振和能量传递。
21.减振装置可以包括一个或两个弹簧元件。特别地,可以预设跖球部弹簧和/或足跟弹簧。
22.弹簧元件可以是被布置在穿着者跖球部下方的跖球部弹簧。跖球部弹簧包括鞋垫部段和外底部段。在这种情况下,鞋垫部段在跖球部下方与鞋垫固定连接或者被集成于其中。在这种情况下,鞋垫部段是刚性的并且接收作用在跖球部上的负荷或者说再次将能量释放到跖球部上。
23.外底部段与外底相连。外底可以是橡胶鞋底或者由其它常见的鞋底材料制成。外底具有多个部段,大多为至少一个跖球部部段和至少一个足跟部段。外底可以是一件式的或者由多个部分构成。举例而言,外底可以具有跖球部部段和单独的足跟部段。外底或者外底的单个部段还可以由多个覆层或者材料层构建而成。外底的跖球部部段可以直接地或者通过一个或更多个中间层,例如借助于胶合,与跖球部弹簧的外底部段相连。
24.在静止状态下,外底部段和鞋垫部段可以被布置为基本上平行。还可以预设,外底部段和鞋垫部段在静态负荷状态下被布置为基本上相互平行,而外底部段和鞋垫部段在无负荷的状态下以一定角度打开。该角度可达45
°
。当跖球部上的负荷上升超过预定义的程度时,跖球部弹簧允许弹性弹入。随即,降低鞋垫部段与外底部段之间的距离并且张紧跖球部弹簧,使得跖球部弹簧有再次移动回到初始状态的趋势。外底部段与鞋垫部段通过弯曲部段相互连接。在横截面中,跖球部弹簧可以具有类似于u形的形状。特别地,跖球部弹簧可以具有不对称的u形。鞋垫部段处的曲率半径可以低于外底部段处的曲率半径。换句话说,在鞋垫处,上部区域中的曲率半径可以小于面对外底的下部区域中的曲率半径。在这种情况下,弯曲部段的直径可以在从鞋垫部段到外底部段的方向上增加。弯曲部段的直径可以在
从鞋垫部段到外底部段的方向上稳定地和/或持续地增加。在半径增加的区域内得到跖球部弹簧的展开部段。已经证明对于跑步有利的是,该展开部段在横截面中对应于卵形曲线的片段。卵形曲线可以是椭圆形曲线或者抛物线曲线。
25.通过借助于卵形曲线设计的展开部段,跑步者能够以其脚部,通过跖球部向前最佳地展开。在这种情况下,跖球部弹簧的曲面向前朝向鞋尖布置并且被布置在跑步者的跖球部之前。布置跖球部弹簧,使得鞋垫部段位于跖球部下方,并且外底部段主要位于跑步者的跖球部下方但也位于跖球部后方。外底部段和鞋垫部段随即相对于跖球部弹簧的曲面指向后部。
26.在鞋垫部段处,对于第一区段,曲率半径可以是恒定的,从而得到圆弧状的曲面。恒定曲面可以包括70至120
°
,特别是80
°
至110
°
的圆弧区段。
27.额外地或者替代地,在鞋垫部段处的一个部段内,材料的刚度可以是恒定的。为此,该区域内的材料可以是增强的和/或被实施为由更坚硬的材料形成。额外地或者替代地,材料的刚度可以在朝向外底部段的方向上持续减小。
28.本说明书还涉及一种用于将跖球部弹簧布置在鞋子上的方法。在鞋子上对跖球部弹簧进行定向,使得外底部段与展开部段之间的过渡段被布置在使用者的跖球部下方的区域内。也就是说,展开区域被定位在跖球部前的区域中,即至少部分地被定位在使用者的脚趾下方。该定位可以适应于使用者个人的人体结构,并且如果需要的话,可以例如左右不同地实施。
29.上文中描述的跖球部弹簧的形状和布置指的是静止状态。静止状态可以是没有重量压在弹簧或者说鞋子上的完全无负荷的状态。然而,静止状态也可以是跑步者静止地站立在鞋子中的状态。在弹入过程中,跖球部弹簧的形状和布置会发生变化。如果跖球部弹簧弹入,那么例如曲率半径会发生变化。在不同位置处,曲率半径的变化可以是不同的。曲率半径可以特别地在展开部段内发生变化。还可以在最强的曲面区域中实现弹入过程中曲率半径的变化。
30.跖球部弹簧可以具有恒定的弹簧常数。然而,弹簧常数也可以是可变的弹簧常数,其例如根据弹簧行程而改变。弹簧常数可以通过跖球部弹簧的曲面区域和/或展开区域中的材料参数,适应于跑步者或者说根据跑步者进行设置。材料参数包括材料厚度、材料横截面、材料宽度、材料组成、材料层布置和纤维在材料内的定向中的至少一个。材料可以是纤维复合材料。材料例如可以包括碳纤维。例如,弹簧材料可以包括聚酰胺和聚丙烯中的至少一个和碳纤维构成的混合物。可以预设,沿着展开部段和/或曲面部段逐步或持续地改变材料参数。
31.当跑步者只在跖球部上跑步时,例如在前足跑(或者说跖球部跑)的过程中,跖球部弹簧可以接收整个冲击能并且随后在压按过程中再次释放冲击能。由此,缓解冲击并且在压按过程中再次释放能量。在中足跑过程中或者在足跟跑过程中,首先至少部分地在足跟区域中接收出现的能量,并且随后将其传递至跖球部弹簧,其中跖球部弹簧弹性弹入并且随后在压按过程中释放其能量。
32.根据应用目的,可以例如为快跑者或者为专注于前足跑的跑步者只预设跖球部弹簧。随后,可以为了减轻重量而放弃足跟弹簧或者只非常简单地设置足跟弹簧。还可以预设,预设根据本说明书的跖球部弹簧并且在足跟区域中使用常见的构造或者常见的减振
器。
33.对于足跟跑和中足跑而言,有利的是,还预设有足跟弹簧。
34.足跟弹簧可以类似于跖球部弹簧,并且具有鞋垫部段、足跟部段和弯曲及展开部段。不同于跖球部弹簧,布置足跟弹簧,使得曲面指向鞋末端,并且鞋垫部段和外底部段向前朝鞋中部延伸。足跟弹簧的鞋垫部段被布置在足跟下方并且接收作用在足跟上的力。外底部段继续向前布置在足跟朝向中足的前部区域内。跖球部弹簧可以适应于跑步者的人体结构并且在鞋子内进行定向,使得展开区域被布置在足跟的后部区域中,而外底部段被布置在足跟的前部区域中。材料厚度和弹簧常数可以适应于足跟中的条件,并且例如选得稍微比跖球部弹簧更硬或更软。在足跟弹簧中,外底部段与鞋垫部段之间的距离可以比跖球部弹簧中的更大,由此可以实现更大的弹簧行程,但也会实现鞋跟。
35.本说明书还涉及一种用于将足跟弹簧布置在鞋子上的方法。在鞋子上对足跟弹簧进行定向,使得外底部段与展开部段之间的过渡段被布置在使用者的足跟下方的区域内。也就是说,展开区域被定位在使用者的后足跟后方的区域中。该定位可以适应于使用者个人的人体结构,并且如果需要的话,可以例如在左鞋与右鞋中不同地实施。
36.还可以预设,只预设根据本说明书的足跟弹簧并且在跖球部区域中使用其它构造。跖球部弹簧和足跟弹簧可以一同、但彼此独立地布置在鞋子中。
37.足跟弹簧和跖球部弹簧可以有利地通过中足部段与其相应的鞋垫部段相连并且形成减振装置。在此,中足部段比足跟弹簧的鞋垫部段和跖球部弹簧的鞋垫部段更柔韧。中足部段特别地允许鞋垫部段相对于彼此的转动和扭转。中足部段还允许足跟弹簧与跖球部弹簧之间的机械连接。有利地,中足部段可以将足跟弹簧的力传递至跖球部弹簧并且避免能量损失。由中足部段、足跟弹簧和跖球部弹簧得到减振装置的一种实施例。鞋垫部段可以与中足部段相连,例如与其粘合或者焊接。包括中足部段、足跟弹簧和跖球部弹簧的减振装置还可以一体地制成。上文中所述实施例的减振装置随后可以布置在单独的鞋垫上,其可以是常见的鞋垫。
38.在一种替代实施例中,鞋垫可以提供中足部段。在该实施例中,足跟弹簧的鞋垫部段和跖球部弹簧的鞋垫部段直接与鞋垫相连。在该实施方案中,可以放弃减振装置的被布置在鞋垫下方的单独的中足部段。鞋垫可以具有在静止状态下基本上平坦的底部。人体工学上有利的是,鞋垫可以具有s曲面,以对足跟弹簧与跖球部弹簧之间的高度差做出反应并且提供用于保护的鞋跟。除此之外,可以在侧面区域和/或足跟区域内预设支撑物。鞋垫可以包括碳纤维并且可以是碳与聚酰胺的复合物或者碳与聚丙烯的复合物。可以特别有利的是,鞋垫由与弹簧元件相同的材料制成。特别地,材料可以是可在压力下和/或在热量下焊接的。由此,弹簧元件可以与鞋垫材料配合地焊接。替代地,鞋垫可以与弹簧元件粘合或者以其它方式相连,然而,这引起更高的制造花费。可逆的、可再次拆卸的固定同样是可能的。在任何情况下,鞋垫都由此使得跖球部弹簧相对于足跟弹簧的扭转和旋转或者说转动成为可能。鞋垫随后还可以使得从足跟弹簧到跖球部弹簧的力传递成为可能。
39.此外,鞋垫可以与中足部分直接集成到或者说结合鞋面中。因此,例如鞋面的鞋底部段可以由其它纤维或者其它材料制成并且具有另一强度。由此,可以避免鞋垫与鞋面的材料配合的焊接。这既具有减少制造花费的优点,还省略了鞋垫与鞋面的可逆的、可再次拆卸的固定。结合到鞋面中的鞋垫使得跖球部弹簧相对于足跟弹簧的扭转以及鞋垫在跖球部
弹簧后部的转动(旋转)成为可能。
40.鞋垫可以具有不同地配置的部段。鞋垫足跟部段和鞋垫跖球部部段可以被设计为基本上刚性的,以在足跟下方以及跖球部下方提供良好的支撑作用并且以使得与对应的弹簧元件的良好力啮合成为可能。在鞋垫跖球部部段与鞋垫足跟部段之间,中足部段可以被设置为弹性的,并且一方面使得鞋垫跖球部部段相对于鞋垫足跟部段的扭转成为可能。在这种情况下,中足部段具有弹性回弹力,其在无外力的情况下使可能的扭转回到初始位置。额外地,中足部段具有预定义的支点,在该支点上,鞋垫可弹性弯曲,使得鞋垫跖球部部段与鞋垫足跟部段之间的角度成为可能。这也通过弹性的弹簧运动来完成,使得鞋垫被设置用于,在不再有外力起作用时再次返回静止状态。旋转运动的弹簧常数和/或扭转的弹簧常数可以与跑步者个人的需求相匹配。弹簧常数可以是线性的或者可以根据相应的弹簧行程而改变。鞋垫部段的弹性是指围绕在鞋垫平面内伸长的轴线的扭转和挠曲。该弹性不涉及或者现在只在很小程度上涉及鞋垫部段沿着纵轴或者横轴的可延展性,使得跖球部弹簧到足跟弹簧的距离沿着中足部段基本上保持恒定。
41.鞋垫本身可以具有基本上均匀的屈挠性或者弹性。通过鞋垫足跟部段与足跟弹簧的鞋垫部段的连接,鞋垫足跟部段可以是增强的,使得其达到期望的强度。替代地或者补充地,通过鞋垫跖球部部段与跖球部弹簧的鞋垫部段的连接,鞋垫部段可以达到期望的强度和刚性。
42.鞋垫或者材料配合地与鞋面相连,或者直接集成到鞋面中。鞋垫使得跖球部弹簧相对于足跟弹簧的扭转以及鞋垫在跖球部弹簧后部的转动(旋转)成为可能。鞋垫的特性可以通过具体的材料参数,与跑步者的需求单独地相匹配。材料参数包括材料厚度、鞋垫横截面、鞋垫宽度、材料组成、材料层布置和纤维在材料内的定向中的至少一个。材料可以包括碳纤维。例如,弹簧材料可以包括聚酰胺和聚丙烯中的至少一个和碳纤维构成的混合物。
43.足跟弹簧20和跖球部弹簧30可以额外地通过可延展的模块50相连,其将足跟弹簧的外底部段25与跖球部弹簧的外底部段35相连。在鞋垫扭转或者转动或者说旋转的过程中,可延展的模块可以使得弹簧元件的相应运动成为可能并且同时提供进入标准位置的回弹力。为此,可延展的模块50可以是可弹性延展的条带或者由多个延展弹性的元件组装而成,并且类似于扩展器,在延展时提供回弹力。
44.可延展的模块50还可以直接集成到外底中。
45.在下文中,根据随附的附图,更详细地描述本发明的实施例。在附图中描述了对于本公开至关重要的元件。没有显示其它对于鞋子而言常见的元件和零件,诸如鞋面、外底、内底或者衬垫,其可以由本领域技术人员轻松地附接。
46.图1a根据足跟弹簧20的一种实施例示出了弹簧元件的可能构造,如其可以与本公开一同使用的。可以类似地构建跖球部弹簧30。在图1a中,以静止状态,即在没有因跑步者造成的负荷的情况下或者说在跑步者站立的情况下,显示了足跟弹簧20。
47.足跟弹簧20包括鞋垫部段21和外底部段25。在这种情况下,鞋垫部段21在使用过程中被布置在足跟下方并且与鞋垫相连或者集成于其中。鞋垫部段21是基本上刚性的板件,并且接收作用在足跟上的负荷。就其在负荷情况下不变形而言,鞋垫部段是刚性的。在这种情况下,刚性板件可以是平坦的或者说平面的,但是还可以具有稍微凹形的形状,以容纳足跟。外底部段25与外底相连。在静止状态下,外底部段25和鞋垫部段21基本上平行地布
置。在外底部段25与鞋垫部段21之间留有空隙,其用作弹入时的弹簧行程。在以跑步者的重量静态负荷下的静止状态中,在足跟弹簧中,外底部段25与鞋垫部段21之间的距离可以为大约7至15mm。然而,当对应地提高鞋底时,还可以预设例如高达40mm的进一步的弹簧行程。外底部段25和鞋垫部段21通过弯曲部相互连接,使得足跟弹簧在横截面上类似于不对称的、横置的u形。如果足跟弹簧被卸下负荷,则可以进一步打开足跟弹簧,使得在外底部段25与鞋垫部段21之间产生高达45
°
的角度。该弯曲具有第一曲面22,其具有基本上恒定的半径。在一种实施例中,第一曲面的恒定半径最大可以为5mm。在另一实施例中,最大可达20mm。在横截面中,第一曲面对应于圆弧的区段。例如,如图1中显示的,第一曲面具有大约90
°
的区段。然而,根据弹簧的设置,曲面还可以具有小于或者明显大于90
°
的区段。在图2c中示出了明显超过100
°
的区段。第一曲面22通过展开部段23,与外底部段25相连。展开部段23的曲面的半径大于第一曲面22的半径。特别地,曲率半径沿着展开部段23变化。展开部段23的曲率半径在与第一曲面22的连接处最小,并且在朝向外底部段25的方向上增加。其可以如所显示的实施方案中持续地增加。在横截面中,展开部段可以具有卵形的曲面,例如椭圆区段的曲面。为了说明,在图1b中显示了该基本形状。在图1b中显示的实施例中,布置椭圆区段,使得在静止状态下,椭圆主轴被定向为基本上水平和/或平行于外底部段。替代地,还可以选择调整后的椭圆(图2c)的椭圆区段,例如其具有的椭圆主轴相对于工作面和/或外底部段成1到30度的角度。在5到20度的范围内的角度下实现特别好的展开。
48.图1c和图1d以不同程度压缩或者说弹入的状态示出了图1a和图1b的足跟弹簧20。如果例如在出现时相对于静止状态实现提高的负荷,则主要在穿着鞋子跑步时发生弹入。可以看出,无论是鞋垫部段21,还是外底部段25,都不会明显变形。第一曲面22还保持大致不变,而主要的弹性变形发生在展开部段23中。对应于椭圆区段或者抛物线曲线的曲面走向的使用在最佳的力传递下达到协调、自然的展开。在这种情况下,第一曲面22可以被设置为比展开部段23明显更刚性并且更坚固。由此,足跟弹簧的机械高度受力的第一曲面部段更稳定并且更耐用。根据材料选择,还可以预设,可以在第一曲面22内实现一部分弹入运动。
49.图2a示出了一种跖球部弹簧30,基本上类似于足跟弹簧20构建该跖球部弹簧。因此,为了避免重复,在下文中只描述主要区别。除非另有显示,否则跖球部弹簧在其构造和其作用方式上对应于足跟弹簧。相较于足跟弹簧20,跖球部弹簧30在鞋垫部段31与外底部段35之间的距离更小。在此,该距离可以处于5至10mm的范围内,通常在6到8mm之间。在鞋底更厚时,高达40mm也是可能的。通过不同的高度,可以提供鞋跟。由于距离更小,在跖球部弹簧中,第一曲面32和展开部段33都可以具有比图1中所示的足跟弹簧更小的半径。跖球部弹簧的展开部段也可以被设置得稍稍更短,以平衡高度差。展开部段在此也对应于卵形曲线,在所显示的实施例中对应于椭圆区段。在图2a的实施例中,椭圆具有水平的主轴,其被布置为平行于外底部段35。
50.图2b示出了压按过程中图2a的跖球部弹簧。在此,跖球部弹簧30被压缩。在该图示中还示出了鞋垫40,在其上固定有跖球部弹簧的鞋垫部段31。在压按过程中,鞋垫40可以向内偏转并且在跖球部位置后方的预定位置44处具有弯折点。
51.图2c示出了替代图2a的一种实施方案,其中展开部段330在横截面中跟随椭圆的椭圆区段,相对于水平面或者说外底部段对其主轴进行调整。在所显示的实施例中,偏角为
10
°
。但是,可以根据期望的参数来设定椭圆区段的偏角。展开部段330的长度以及第一曲面320的定位和第一曲面的半径也可以适应于期望的参数。可以设定弹簧行程、弹簧硬度、弹簧常数的变化和展开路径沿着展开部段330的长度中的至少一个。这种调整可以是预制的,但是也可以单独为跑步者及其人体结构实现调整。
52.根据图2c的用于跖球部弹簧的实施例显示的弹簧的变化和调整也能够以相同或相似的方式用于足跟弹簧。
53.图3a示出了根据本公开的减振装置并且示出了可以如何在使用过程中布置该减振装置。减振装置包括如参考图1描述的足跟弹簧20和如参考图2a描述的跖球部弹簧30。足跟弹簧的鞋垫部段21和跖球部弹簧的鞋垫部段31通过中足部段40相互连接,其中中足部段在此被实施在鞋垫4中。
54.除了中足部段外,鞋垫4还具有其它不同地配置的部段,特别是鞋垫足跟部段42和鞋垫跖球部部段43。鞋垫足跟部段42和鞋垫跖球部部段43具有高刚度,以在足跟下方和跖球部下方提供良好的支撑作用并且以使得与对应的弹簧元件的良好力啮合成为可能。在所显示的实施例中,通过与足跟弹簧20的鞋垫部段21相连,实现鞋垫4在鞋垫足跟部段42中的提高的强度和刚度。这通过材料加倍并且通过足跟弹簧的鞋垫部段21的刚度得以实现。同样地,鞋垫跖球部部段43中的强度通过跖球部弹簧30的鞋垫部段31得以增强。相应的鞋垫部段与鞋垫焊接。替代地,可以粘合或者以其它方式固定鞋垫。在另一实施例中,鞋垫可以直接结合到鞋面中。
55.鞋垫跖球部部段43和鞋垫足跟部段42通过中足部段40相连。中足部段40可以平衡跖球部弹簧与足跟弹簧之间的高度。中足部段40是弹性地,以实现鞋垫跖球部部段相对于鞋垫足跟部段的扭转。中足部段40具有弹性回弹力,其在无外力的情况下使可能的扭转回到初始位置。额外地,中足部段具有预定义的支点44,在该支点上,鞋垫可以弹性弯曲,使得鞋垫跖球部部段与鞋垫足跟部段之间的角度成为可能。这也通过弹性的弹簧运动来完成,使得鞋垫被设置用于,在不再有外力起作用时再次返回静止状态。旋转运动的弹簧常数和/或扭转的弹簧常数可以与跑步者个人的需求相协调。弹簧常数可以是线性的或者可以根据相应的弹簧行程而改变。
56.在图3b中显示了,可以如何将足跟弹簧20布置在跑步者的足跟下方以及如何将跖球部弹簧30布置在跖球部下方。在这种情况下,布置足跟弹簧20,使得在跑步者站立时,足跟弹簧20的鞋底部段25与展开部段23之间的过渡点24被布置在足跟支点下方,如图3b中用线a标出的。
57.如图3b中用线b标出的,跖球部弹簧30被布置在站立的跑步者的跖球部下方,使得鞋底部段35与展开部段33之间的过渡点34位于跖骨下方。由此引起最佳的缓冲、良好的展开和压按过程中最佳的能量回流。
58.图4a至图4f示例性地并且示意性地示出了足跟跑过程中一步的不同片段。图4a示出了在落到地面上之前位于脚上的减振装置。足跟弹簧20和跖球部弹簧30是松弛的。如图4b中所示,在足跟跑过程中,跑步者首先用脚后跟落在地面上,在这种情况下,展开区域23的上部区域首先经受作用力。由此压缩足跟弹簧并且从一开始就减缓冲击。着陆的跑步者通过展开区域23展开,其中如图3c中显示的,其进一步使足跟弹簧20弹入并且接收冲击能。在这种情况下,足跟弹簧与跑步者相匹配,使得能够在足跟弹簧中全面地接收冲击能。
59.如果跑步者继续运动,那么一部分重量转移到跖球部,跖球部弹簧30轻易弹入,而足跟弹簧再次稍微释放能量并且部分地弹出,如图4d和图4e中显示的。在进一步的运动过程中,足跟抬起,足跟弹簧20完全弹出,并且鞋垫在跖球部后方向上弯曲,如图3f中显示的。鞋垫的弯曲同样保存能量,其在压按过程中与保存在跖球部弹簧30中的能量一同被释放并且促进压按。
60.在该进程中,通过鞋垫的弯曲,将冲击能尽可能好地从足跟弹簧传递至跖球部弹簧,并且促进压按,使得跑步者经受尽可能少的阻力。
61.图5示出了根据本公开的减振装置的另一实施例。减振装置对应于包括上述说明的弹簧元件的减振装置,其中额外地,在足跟弹簧的鞋底部段25与跖球部弹簧的鞋底部段35之间布置有可弹性延展的条带50。在静止位置中,条带50基本上松弛或者稍微预张紧。在鞋垫40折弯的过程中,足跟弹簧的鞋底部段25与跖球部弹簧的鞋底部段35之间的距离增大,并且条带50弹性地延展,由此在鞋垫折弯的过程中,还可以额外地接收能量。在压按过程中并且在跖球部卸下负荷的过程中再次释放该能量,使得由此还额外地促进压按。
62.图6示出了减振装置的另一实施例,其中包括足跟弹簧620的旋转布置。图6a示出了斜视图,并且图6b示出了沿着切割轴线穿过减振装置的剖面,如图6c的俯视图中所示。在图6中,布置足跟弹簧620,使得弹簧向后敞开。曲面由此被布置在前面,如跖球部弹簧630。
63.跖球部弹簧630是上文中描述的跖球部弹簧30的变体。如参考图2描述的跖球部弹簧30,跖球部弹簧630具有鞋垫部段631,在其上,在面对鞋尖的一侧上首先连接有第一曲面区段632,然后连接有第二曲面区段或者展开部段633。在展开部段633上连接有外底部段635。在下文中只讨论本质区别,并且除非另有描述,否则可以参阅上文中的描述。
64.鞋垫部段631基本上是平坦的表面并且被实施为刚性的。鞋垫部段631在朝向鞋尖的方向上,在宽度上逐渐变细。因此,其遵循鞋垫的形状,形状可以适应于此。在纵向方向上,鞋垫部段被划分为两个大致相同长度的部段a和b。两个部段之间的边界面定义跖球部关节的最佳位置。由此,使得从跑步者的跖球部到跖球部弹簧630并且特别地到第一曲面部段632的良好力传递成为可能。
65.第一曲面区段632无缝地连接至鞋垫部段631,并且可以由同一材料形成,例如由复合材料形成。在一种实施例中,碳纤维丝和/或玻璃纤维丝被拉动通过多个或所有部段。由此引起良好的力量导入。第一曲面区段632在横截面中具有包括恒定半径的基本上恒定的曲面,如在图6b的剖面中可见。因此,在横截面中得到圆弧区段。在第一实施例中,恒定的半径可以最大为5mm。根据鞋底厚度,其还可以为最大高达20mm。在所显示的实施例中,第一曲面区段环绕约90
°
。然而,其还可以环绕更多或更少。第一曲面区段可以例如环绕100
°
或者120
°
,以将跖球部弹簧实施得更硬和/或更不高。如果跖球部弹簧630受负荷并且由此被压缩,则第一曲面区段632弹性变形。通过该第一曲面区段传递整个能量。第一曲面区段632可以通过额外的碳纤维层得以增强。
66.第一曲面区段632过渡到第二曲面区段633。不同于第一曲面区段632,第二曲面部段633的曲率半径不恒定,而是从第一曲面部段的恒定半径开始直到外底部段635持续地增加。根据横截面中的椭圆曲线或者抛物线曲线实现持续的增加。发明人已经确定,通过该椭圆形的或者说抛物线状的过渡段,实现了改善的弹性变形,这对于弹性弹入、展开和到工作面的力传递而言是突出的。椭圆形状或者说抛物线形状显著改善了跑步时的自然展开。因
此,第二曲面区段在此还被称为展开部段。发明人已经发现,通过所提出的几何形状,实现了自然的展开运动,而不必改变材料刚度或者其它材料参数。这又降低了制造成本。然而,第二曲面部段的材料也可以被设计为明显比第一曲面部段的材料更具弹性,以进一步促进展开过程和弹入并且更精细地适应于跑步者的需求。
67.在展开部段633上连接有外底部段635。相较于展开部段633,其可以被实施为更为刚性。外底部段635建立到底层或者说到外底的接触和力传递。在图6b中,以虚线显示了半压缩、已弹入或者受负荷的位置中的跖球部弹簧。这大致对应于由用户使弹簧静态受负荷时的形状,即例如在站立时的形状。在压按过程中,弹簧随后进一步被压缩。
68.在另一未显示的实施例中,可以根据长度分割外底部段,而在另一实施例中,额外地根据长度分割展开部段。由此,分别产生外底部段的两个端部、脚内侧下方的内部外底部段和脚外侧下方的外部外底部段。可以通过调整内部、外部外底部段的宽度并且必要时额外地调整内部和外部展开部段,简单地设定刚度和抗弯强度。另外,如果例如出于矫形外科的原因希望如此,那么脚内侧和脚外侧上的刚度可以是不同的。
69.图6的跖球部弹簧630通过中足部段640,与足跟弹簧620相连。跖球部弹簧630的鞋垫部段631可以与中足部段640以及足跟弹簧620的鞋垫部段621一同固定在鞋子的鞋垫上。跖球部弹簧630的鞋垫部段631还可以与中足部段640以及足跟弹簧620的鞋垫部段621一同被设计为鞋垫本身的一部分。在这两种情况下,如图6c中可见,宽度可以适应于鞋垫的形状。
70.以类似于跖球部弹簧630的方式构建足跟弹簧620,其同样包括鞋垫部段621、第一曲面区段622、第二曲面区段或者展开部段623以及外底部段625。只要没有另外的描述,足跟弹簧620在其构造上并且在其功能上就对应于跖球部弹簧630,并且在此不再重复。不同于跖球部弹簧630,足跟弹簧620可以包括可选的足跟端627,其在外底部段625后方向后延伸并且向后向上抬起鞋底端。在常见的足跟跑过程中,足跟端627首先与底层接触并且开始转入足跟弹簧。由此,在落到足跟上时,弹入和减振变得更协调,特别是当鞋跟的偏角较高时,而这取决于跑步风格。虚线以静态负荷状态,例如以跑步者的标准体重站立的状态,示出了包括外底部段625a和足跟端627a的足跟弹簧。在该实施例中,第一曲面区段622从中足部段640上岔开并且可以由其增强。在这种情况下,第一曲面区段622的恒定半径指的是内半径。半径可以与跖球部弹簧的第一曲面区段632的恒定半径相同或者大于该恒定半径。区段的长度同样可以对应于跖球部弹簧,并且如所显示的为90
°
,但还可以被选成不同于跖球部弹簧,以例如单独地调整减振。在跖球部弹簧中,从鞋垫部段621的部段a到部段b的过渡段没有被分为两个相同长度的部段,而是后部部段a稍长一些。从区域a到b的过渡段被布置在踵骨的支点下方。
71.图7示出了跖球部弹簧730和足跟弹簧720,其没有通过中足部段相连,而是被设计为单独的装置。在其构造和其作用方式上,跖球部弹簧和足跟弹簧对应于图6的实施例,并且对应的说明类似地适用于图7的实施例。然而,不同于图6,足跟弹簧720和跖球部弹簧7340最初是独立的,并且彼此独立地布置在鞋垫上,例如粘合在其上。由此,可以单独地定位弹簧元件。随后,通过鞋垫(未显示)实现从足跟弹簧720到跖球部弹簧730的力传递。还可以只单个使用跖球部弹簧,例如用于被设置用于跖球部跑的短距离跑鞋或者中程距离跑鞋。可以完全不预设任何足跟减振器,或者将跖球部弹簧与另一足跟减振器相组合。还有可
能只单独使用足跟弹簧620或者将其与另一跖球部减振器一同使用。
72.所示实施例的图示和阐述展现了本说明书的实施方案。本领域技术人员可以按意义组合实施例,并且如果有意义的话,将用单个图示或者实施例示出的元件与其它实施例组合。所显示的附图示意性地示出了对于本公开而言至关重要的元件并且有利于图解。所显示的实施例不是按比例的。为了实施,可以使用并补充其它元件。特别地,本领域技术人员可以轻松地补充对于鞋子而言常见的元件。显而易见地,为鞋子补充其它元件,例如与鞋垫相连的鞋面。在这种情况下,鞋面可以是常见的鞋面并且具有常见的锁合机构,如系带等。还可以使用包括一个或更多个元件的外底。进一步地,可以围绕弹簧元件预设保护套,其防止石子或者污物进入外底部段与鞋垫部段之间的空隙。
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