[发明专利]运动鞋的鞋底结构

说明书

本发明涉及一种运动鞋的鞋底结构，其包括外底以及由许多部分组成的夹层，该夹层是柔性的并在跑步中支撑脚部。

跑鞋的功能，一方面是为了帮助跑步的行为，这样跑步者的前进尽可能的经济；另一方面，是为了保护脚部避免从跑步中受到的压力。为了达到这些功能，开发了其各种鞋底形成为柔性的以减少脚部压力和使跑步更有效的运动鞋。

跑步过程中肌肉交替伸展和收缩。跑步的步伐包括飞跃阶段和支撑阶段。飞跃阶段中肌肉预活动，为在底部的脚的冲击作准备，在该阶段大的反作用力直接作用在底部。在冲击阶段预活动的肌肉伸展(离心阶段)并将可在紧随伸展之后的同心阶段利用的弹性能储存在它们的结构内。在接触阶段跑步者通过他/她的肌肉工作产生决定运动方向以及在飞跃阶段他/她的重力中心的加速度的力量(运动能)。跑步者产生的所有力通过由跑鞋形成的支撑表面传递到底部。根据牛顿第三定律，相同数量相反方向的反作用力从底部直接作用在跑步者。在冲击阶段起始，该力通过骨头和腱传到导致力生成增加的肌腱联合体。

跑鞋作为在跑步底部和跑步者之间力生成的传递者担任了重要角色。鞋的几何形状和其刚性、柔性性能可以影响调整系统的操作，从自然和经济运动的视角看其很重要。此外，鞋的几何形状直接影响力臂的大小并通过此，影响力生成的需求。

从专利US4,757,620Z中已知一种运动鞋的鞋底结构，该鞋底结构包括设置在耐磨鞋底和中间层之间的缓冲和支撑结构。该缓冲和支撑结构包括：基本上从鞋底顶端延伸到脚掌区的柔性脚趾部分；以像楔子的方式从鞋底后部边缘朝向鞋底前端渐缩并延伸至少在足跟区之上的弹性足跟部；以及基本上从鞋底后部边缘延伸到脚掌区或安装在适于和足跟及足跟部之上的足弓相配合的区域上的主体件，该主体件基本上比所述足跟部和脚趾部分要硬和坚固。这样的鞋底结构有效地接受了在脚的着陆阶段直接作用在跑步者足跟的碰撞冲击。在脚部的摆动阶段(rolling phase)，鞋底结构支撑足弓，这减少了直接作用于脚的压力。在脚部起跳阶段，消除了鞋的不必要的滑动。

跑鞋的作用之一是保护脚免于不正确的姿势，如过度内旋(脚踝向内转动太多)或外转(和内旋相对的姿势)。已知的跑鞋经常使用跑步过程中支撑脚的过度内旋保护。然而，由于该支撑妨碍了脚的自然运动，因此太多支撑会导致疲劳损伤。

本发明的目的是提供跑鞋的更好的鞋底结构，其促进自然和经济的运动，预防疲劳损伤的出现。

为了达到该目的以及那些随后出现的目的，根据本发明的鞋底结构其特征在权利要求1的特征部分的介绍中描述。

该新的鞋底结构的夹层至少由三部分组成，该三部分是：沿整个鞋底长度延伸的柔性主体部件；延伸到足跟区的柔性足跟吸收部件；以及夹在主体部件和足跟吸收部件之间并从足跟区延伸到脚掌区的支撑部件。该支撑部件由柔性小于主体部件和足跟吸收部件的柔性材料制成，其中该支撑部件夹在主体部件和足跟吸收部件之间。此外，脚部骨头的结构和在跑步步伐的不同阶段的自然运动路径在设计支撑部件时已考虑在内。

本发明的优选实施例中，支撑部件包括基本上为板状的足跟部和成形前部，它们由从支撑部件的下表面突起的基本上横向的支撑脊相互分开。优选地，该支撑部件包括两个凸起，其中第一凸起紧邻鞋的内边缘设置，比紧邻鞋的外边缘设置的第二凸起高，所述第一和第二凸起之间具有支撑脊低于凸起的区域。研究表明这样的支撑结构在步伐的不同阶段有效地支撑脚部，而不过多的限制脚的自然运动路径。

本发明的一个实施例中，支撑部件的上表面装备有安装碳纤维板的凹陷，其作用是增加支撑部件的扭转刚性。这通过以其横向刚性高于其纵向刚性的方式制造的碳纤维板实现。优选地，碳纤维板在脚掌下面、在鞋的外边缘的侧面处的延伸要远于在鞋的内边缘的侧面处的延伸。碳纤维板的后部可以装备有星形口，该星形口在足跟冲击过程中提高了装备有该碳纤维板的支持部件的柔性。

根据本发明的鞋底结构可进一步装备安装在主体部件内的脚掌处的凹陷中的沙漏形脚掌吸收部件。该脚掌吸收部件由比主体部件更有柔性的材料制成。仅在脚掌区的中部设置吸收是普遍的方式，但事实上，从脚的解剖学考虑这是最有问题的地方。如果吸收部件仅在脚掌区的中部，脚趾的长骨在鞋的外围区内将被压缩，作为重复运动的该压缩是导致脚部区中的问题的重要原因之一。众所周知，最高载荷压力出现在跖骨末端边缘。当吸收部件是沙漏形的，载荷压力更平均地分布在整个脚掌区内，这实现了有效的和向前驱动脚掌的起跳。