專利名稱：訓(xùn)練鞋鞋底的制作方法
相關(guān)申請書參考本申請書對1997年1月22日提出申請的美國專利申請書系列號No.60/037,652提出優(yōu)先權(quán)要求，該申請書完全參考合并于此。
背景發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及鞋類物品用的鞋底，特別涉及鞋類物品用的能改進訓(xùn)練的鞋底。
先有技術(shù)描述最近幾年跑跳等體能訓(xùn)練和強力行走已開始普及。已設(shè)計鞋類和套鞋增大其踝骨彎曲角度來改進此類運動期間肌肉的調(diào)節(jié)。這使小腿肚肌肉通過比傳統(tǒng)鞋類更充分的活動范圍來作功。這種效果是通過將鞋底的垂直最厚區(qū)段安置在腳跟區(qū)前面來達到的。
當(dāng)鞋底做得更厚時，它變得撓性較差，特別是如果這種變厚位于前腳掌中跖骨關(guān)節(jié)下方時。一些鞋底的設(shè)計通過提供一個擺動結(jié)構(gòu)來考慮撓性差問題。一些先有技術(shù)公開擺動式鞋底，但由于腳跟區(qū)升高，不能允許全范圍的小腿肚肌肉運動。這方面例子包括Famolare的美國專利No.3,936,956，Daswick的美國專利No.4,241,523和Spronken的美國專利No.4,425,721。
一些先有技術(shù)已提供一種在腳跟區(qū)前面具有較厚區(qū)段的鞋底，但沒有考慮由于成圓角的或擺動形式用于接觸地面的表面而產(chǎn)生的撓性差問題。這種結(jié)構(gòu)也伴有前腳掌拍打地面的動作，這可能對穿鞋人造成傷害。這方面例子包括Monier的美國專利No.2,769,252，Cox的美國專利No.3,739,500和Nakamoto的美國專利No.3,859,727。
在正常的步行中，希望通過在腳跟區(qū)或中腳掌區(qū)中使鞋底成圓角來對腳提供滾動作用。但是，在導(dǎo)向發(fā)展小腿肚肌肉的訓(xùn)練中，向地面的強制力主要在第一和第二跖骨頭下方提供。以前曾公開將鞋底的垂直最厚區(qū)段安置在跖骨頭后面來幫助步行。這種結(jié)構(gòu)的例子包括Newell的美國專利No.3,802,424，Phillips的美國專利No.4,155,180和Bunke的美國專利No.4,811,504。
曾經(jīng)假設(shè)，將鞋底的垂直最厚區(qū)段安置在穿鞋人腳的遠端跖骨關(guān)節(jié)的前方將提供額外的訓(xùn)練。這對穿鞋人給以機械的缺點，而體弱的或未經(jīng)訓(xùn)練的穿鞋人可能不會迫使自己向前離開該結(jié)構(gòu)。這種較長的杠桿臂也可能伴隨跟
受傷。這方面的例子包括Wenker的美國專利No.2,172,000和Baker的美國專利No.3,472,508。
離開地面跳躍的峰值壓力施加在第一和第二跖骨之間與趾骨結(jié)合部處。這是兩個鉸鏈式關(guān)節(jié)，有一共用軸線，其取向與鞋底縱軸線成約90°，位于大約平行于地面的平面中。為了在訓(xùn)練期間小腿肚肌肉可以平穩(wěn)地收縮，鞋底的接觸地面的表面應(yīng)當(dāng)形成一個基本上圓柱形曲面的表面，該表面圍繞一個連接第一和第二跖骨-趾骨結(jié)合部的中點的線成圓角。接觸地面的鞋底變厚的其它半徑或準直會減小訓(xùn)練優(yōu)點或增加側(cè)面對側(cè)面的不穩(wěn)定性。以前曾經(jīng)公開過其它半徑和準直。例如Kalsoy的美國專利No.3,305,947，Banister的美國專利No.2,283,595，Witherill的美國專利No.2,328,242和Urban的美國專利No.2,519,613。
目的和優(yōu)點因此，本發(fā)明的若干目的和優(yōu)點是在訓(xùn)練中允許小腿肚肌肉全范圍運動，為前腳掌提供連續(xù)的滾動動作，使前腳掌滾動動作與跳躍中主要施力點準直，以及提供一個適合于訓(xùn)練小腿肚肌肉的前腳掌區(qū)鞋底半徑長度。
其它目的和優(yōu)點是減小前腳掌對地面的拍打動作，允許按照腳的尺寸對鞋底半徑分等級，以及減小在相當(dāng)平的鞋底中出現(xiàn)的磨損。
發(fā)明概要本發(fā)明的特點是一種鞋底結(jié)構(gòu)，用于固定到鞋邦上，以形成鞋類物品。術(shù)語“鞋底”像常用的那樣使用，包括鞋類部件的所有固定在鞋邦上面的部件。這些部件可以典型地包括中底、外底、減震部件和穩(wěn)定部件之類物品。
術(shù)語“鞋邦”用于表示鞋的覆蓋鞋底以上的腳的那些部件和物片。在本發(fā)明的上下文中，它包括適用于以這樣的方式接合腳或現(xiàn)有鞋的任何結(jié)構(gòu)，使得能將所公開的鞋底保持在穿鞋人的腳上。鞋邦可以包括這樣的物件，如鞋帶閉合的材料袋、一系列帶子或一片接觸膠粘帶。
該鞋底有一個上表面，在使用鞋底期間該上表面上安放穿鞋人的腳。穿鞋人的腳可以直接安放在鞋底上，或可以由多層物料如繃邦板、鞋墊或其它部件隔開。穿鞋人的腳也可以由于現(xiàn)有的鞋而在鞋底上表面上方移動，這種情況是當(dāng)穿上較常規(guī)的鞋類而固定該鞋底作為套鞋以增強訓(xùn)練。該鞋底可以具有在上表面平面上方伸展的側(cè)壁，這種情況是當(dāng)泡沫塑料中底在鞋邦上形成包邦或提供橡膠盤形鞋底時。
該鞋底有一可以適合于接觸地面的下表面，如通過在表面上包括耐磨的實心橡膠，或提供一種防滑的踩踏或楔子構(gòu)型。
鞋底按照使用期間穿鞋人腳的疊合部分不太分明地劃分為幾個區(qū)、這些區(qū)是腳跟區(qū)、中腳掌區(qū)、前腳掌區(qū)和腳趾區(qū)。鞋底上表面有一后邊緣和一前邊緣。鞋底的長度是沿縱軸線直線測得的鞋底上表面的前邊緣和后邊緣之間的距離。
腳跟區(qū)通常在穿鞋人跟骨下方，大約為鞋底長度的后20％-30％。中腳掌區(qū)是腳跟區(qū)前面的區(qū)域，但在前腳掌區(qū)后面。從鞋底上表面的后邊緣起測量，中腳掌區(qū)大約占有鞋底長度的20％-30％到55％-60％的范圍。前腳掌區(qū)大約是從鞋底上表面后邊緣起的鞋底長度的55％-60％到85％-90％的范圍。腳趾區(qū)包括穿鞋人趾骨下方的鞋底區(qū)域和該區(qū)域前面的任何附加的鞋底材料。從鞋底的后邊緣起，腳趾區(qū)占有鞋底長度的85％-100％范圍。各區(qū)位置的變化是由穿鞋人腳的各部分比例的個別差異引起的。
給不太分明的各區(qū)定名稱，并不表明需要讓鞋底延伸通過這些區(qū)域，因為前腳掌區(qū)是該鞋底必須在該區(qū)中包括材料以便在一優(yōu)選實施例中起作用的唯一區(qū)域。
鞋底有一縱軸線，是由一根基本上連接鞋底的腳跟區(qū)中點和前腳掌區(qū)中點的線限定的，如果這些區(qū)在實際上不存在，該線就連接它們的外推位置。鞋底的水平寬度是在縱軸線的約90°處平行于地面測量的。垂直厚度是在對縱軸線約90°和對地面約90°處測量的。
鞋底在沿縱軸線的上下表面之間具有厚度。該厚度在前腳掌區(qū)中為最大。因此，當(dāng)鞋底的前腳掌區(qū)下表面接觸地面而穿鞋人的腳在地面上推動腳跟區(qū)時，穿鞋人的腳跟和前腳掌的下表面將平行于地面或者腳跟將比前腳掌低。
鞋底的下表面在垂直最厚點處圍繞一根連接穿鞋人第一和第二跖骨-趾骨結(jié)合部的中點的線成圓角?！俺蓤A角”用來表示圍繞一根直線軸線對表面提供基本上圓柱形的曲率。這種成圓角使鞋底的前腳掌區(qū)在垂直最厚部分的沿縱軸線的兩側(cè)較薄，但在大約垂直于該縱軸線的水平寬度上有基本均勻的厚度。在一個沿縱軸線測量的凈長度290mm的鞋楦上制造的鞋中，該成圓角的區(qū)段必須至少為10mm寬，以提供足夠的滾動作用。該成圓角區(qū)段的最小寬度與用于制造鞋底的鞋楦底部長度成正比地減小或增大。
該鞋底可以用數(shù)目繁多的不同材料、泡沫塑料如EVA(乙烯/醋酸乙烯共聚物)或PU(聚氨酯)制成，而橡膠下表面將是一種可能的形式。因為鞋底的幾何尺寸是其功能中的關(guān)鍵因素，所以可以想像許多其它組合。例如，可以使用注模塑料、金屬、碳纖維、實心橡膠、木材、其它復(fù)合材料或聚合物來作為鞋底結(jié)構(gòu)的全部或組成部分。鞋邦可以用任何材料制成，可以做成鞋類工業(yè)中許多已知形式中的任何一種結(jié)構(gòu)。
該鞋底的功能是提供一個支點，在體育運動期間穿鞋人的腳圍繞該支點轉(zhuǎn)動，其特點是下腿的后肌肉的動作。該支點為變厚的前腳掌形式，當(dāng)鞋底接觸地面時，這不妨礙穿鞋人的腳跟到達與其前腳掌相等的位置或比前腳掌更低的位置。由于該下表面在一個圍繞一根連接穿鞋人第一和第二跖骨-趾骨結(jié)合部的中點的線并與該線準直的半徑上彎曲，該支點進一步改進。
附圖簡述

圖1是本發(fā)明的一種鞋類物品的側(cè)視圖；圖2是通過圖1的鞋的腳跟區(qū)的垂直橫切截面圖；圖3是通過圖1的鞋的前腳掌區(qū)的垂直橫切截面圖；圖4是圖1的鞋的鞋底的頂視平面圖；圖5是圖1的鞋的鞋底的頂視平面圖，例示連接第一和第二跖骨-趾骨結(jié)合部的中點的線的位置；圖6是本發(fā)明的一種鞋類物品的示意側(cè)視圖，例示連接第一和第二跖骨-趾骨結(jié)合部的中點的線的位置；圖7是本發(fā)明的一種鞋類物品的實施例的圖形表示；圖8是本發(fā)明的一種鞋類物品的實施例的圖形表示；圖9是通過圖8的鞋的腳跟區(qū)的垂直、橫切截面圖；圖10是通過圖8的鞋的前腳掌區(qū)的垂直、橫切截面圖11-14是本發(fā)明的鞋類物品的側(cè)視圖；圖15是圖14的鞋類物品的底視平面圖；圖16-18是本發(fā)明的鞋類物品的側(cè)視圖；圖19是圖18的鞋底的底視平面圖；圖20是通過圖19的鞋底的中腳掌區(qū)的垂直橫切截面圖；圖21A-C分別是本發(fā)明的一種鞋底的前視圖、側(cè)視圖和頂視平面圖；圖22是本發(fā)明的一種鞋類物品的側(cè)視圖；圖23是通過圖22的鞋的腳跟區(qū)的垂直橫切截面圖；圖24是通過圖22的鞋的前腳掌區(qū)的垂直橫切截面圖；圖25A-C是本發(fā)明鞋底的側(cè)視圖。
優(yōu)選實施例描述參照圖1，鞋邦30可以是任何所要形式。鞋邦30是適合于在使用期間將本發(fā)明的鞋底保持在穿鞋人腳上位置中的任何構(gòu)造。該優(yōu)選實施例的一個特定例子包括一種具有U形前邦口門開孔31的皮革前邦和后邦31。鞋帶孔28用于用鞋帶(未示出)圍繞腳背系緊鞋邦30。鞋邦30通過膠粘和通過包括一個加里福尼亞式不繃邦成型構(gòu)造的繃邦板40固定在鞋底32的頂面上。任何其它方法和構(gòu)造都可用于鞋邦的成形和將其固定在本發(fā)明的鞋底上。例如，可以利用拉繩繃邦、平面膠粘繃邦、“莫卡率”型構(gòu)造或焊接。鞋邦30可以與鞋底直接注射模制，可以在鞋底上固定一系列包腳帶，鞋底可以通過縫合、卡釘、打針或溶劑粘合來固定。
鞋32的上表面對應(yīng)于鞋的構(gòu)造所用的鞋楦的輪廓。鞋32的上表面的唯一關(guān)鍵部分是位于穿鞋人前腳掌下面的部分。
在鞋邦30和接觸地面42的外底區(qū)段36和38之前設(shè)有一個用牢固的彈性EVA(乙烯/醋酸乙烯共聚物)泡沫塑料制成的中底34。中底34希望有肖氏“C”60或更高的強度?？梢杂迷S許多多方法和材料中的任何一種來制造中底，包括吹塑模制或注塑模制塑料、復(fù)合材料、皮革、PU(聚氨酯)、海綿橡膠、木料、軟木或金屬。
外底區(qū)段36和38可以用另一種材料制成，如回收塑料聚氨酯、聚氨酯、聚氯乙烯、合成橡膠或似橡膠聚合物。另一種可能形式將中底34和外底36、38結(jié)合成單獨一種制造單元，如固態(tài)橡膠、聚氨酯或EVA(乙烯/醋酸乙烯共聚物)模制鞋底。術(shù)語“鞋底”在本專利中用于包括形成本發(fā)明功能所需鞋底幾何形狀的所用部件組合。
參照圖2，腳跟區(qū)包括通過膠粘固定在鞋底上表面32上的鞋邦30和繃邦板40的一些部分。該優(yōu)選實施例包括在鞋邦30上形成包邦44的一部分中底34，以便在穿鞋期間增加粘合的堅固性和有助于增加穿鞋人腳跟的穩(wěn)定性。
中底34和包邦44可以通過模壓EVA泡沫塑料來形成。外底38比鞋底上表面32寬，以便在腳跟區(qū)接觸地面期間提供穩(wěn)定性的優(yōu)點。外底38可以用膠粘固定在中底34上。并非必須使中底34向外擴口以做成金字塔狀，可以不這樣做，以減輕重量或降低成本。
參照圖3，鞋邦30和繃邦板40固定在鞋底的上表面32上。中底34形成鞋邦30上的包邦46，以改善粘合和增加跳躍運動期間前腳掌的穩(wěn)定性。外底36通常為包括車胎花紋的薄橡膠板。或者是，外底36可以包括凸耳或楔子，以接合地面42和增加牽引。外底36可以通過橡膠壓力模制制成。
參照圖4和5，鞋底具有上表面32、鞋底上表面的前邊緣47和鞋底上表面的后邊緣49。在穿用期間，穿鞋人的腳底踩在鞋底上表面32上。上表面32有一縱軸線50。上表面32基本上對應(yīng)于制造鞋類用的鞋楦的底網(wǎng)上。縱軸線50從腳跟區(qū)大約中間穿過前掌區(qū)大約中間。
第一跖骨58與第一趾骨62結(jié)合。第二跖骨60與第二趾骨64結(jié)合?？梢援嬕粭l線56來連接第一和第二跖骨-趾骨結(jié)合部的中點。鞋底60最大垂直厚度通常位于線56下面。在長約275mm的上表面32的鞋中，線56位于穿鞋人腳底面上方8mm至25mm之間。
鞋底下表面圍繞線56成圓角，因此，當(dāng)沿縱軸線50測量時，前腳掌區(qū)外底36的接觸地面部分在鞋底的最厚垂直部分的兩側(cè)上從地面彎曲離開。圓角最好對下表面形成以線56為直線軸線的基本上圓柱形的曲率。在線56垂直下方的鞋底下表面半徑長度的計算方法為將外底36、中底34、繃邦板40的厚度與穿鞋人前腳掌下包括的任何其它鞋部件的厚度及線56在穿鞋人腳底上方的高度一起加起來。在優(yōu)選實施例中，該半徑為約65mm。在具有約275mm的鞋底上表面32的鞋中，適宜的半徑在35mm至150mm的范圍內(nèi)。
對于約275mm的鞋底上表面32的長度，線56高于穿鞋人腳底的高度可以大約為對鞋加上8mm至25mm。該8mm至25mm的數(shù)字可以通過按鞋底上表面32的長度比例調(diào)整而對腳的尺寸按比例分配。對于成年穿鞋人腳底上方的線56的高度，該數(shù)字的外部范圍為4mm至30mm。
在線56下面跨越鞋底寬度的鞋底最大厚度是基本上恒定的。由于個別人腳的變化，線56的精確位置及其對縱軸線50的角度將會變化。對于腳趾或長或短的個別人，線52和54表示線56的可能位置。線52和54表示成大約垂直于縱軸線50，但在不同的個別人之間，可以存在高達21°的正角或負角。線56一般落在由線56和54表示的范圍內(nèi)。線56對于鞋的縱軸線可在78°-102°的范圍內(nèi)傾斜。跟骨66的位置是鞋底腳跟區(qū)一般位置的標(biāo)記。
其它實施例其它實施例在后隨的權(quán)利要求中。例如，參照圖6，示出踏在本發(fā)明鞋底上表面32A上的穿鞋人腳的中等X射線圖。第一趾骨62和第一跖骨58在結(jié)合部相遇，第二趾骨64和第二跖骨60也如此。聯(lián)合第一和第二跖骨-趾骨結(jié)合部中點的線56表示成通入圖平面中的端視圖。
鞋底35在線56下方是垂直最厚的，而圓角的鞋底下表面72是圍繞線56成圓角的。對于長290mm的鞋底上表面，圓角的鞋底下表面72在線56的兩側(cè)上沿鞋的縱軸線延伸至少5mm。圓角區(qū)段可以做得比這更長，但如果做得更短，則功能將會損失。在上表面長度更短的鞋中，圓角鞋底72的長度可以按比例縮短。
鞋底35具有角度更銳利的壁74，以產(chǎn)生好看的美觀效果并減少材料的總體積，由此節(jié)省成本減少重量，有了本發(fā)明的這些和其它特點，可以在一個凈長度不大于約270mm的鞋楦上制造重約700克或更輕一些的優(yōu)選的鞋。該鞋底包括鞋跟70，其下表面68與圓角的鞋底下表面72沿切線準直。當(dāng)穿鞋人的跟骨66被向下推而圓角的鞋底下表面72與地面42接觸時，這給出鞋底接觸地面的最大面積。
參照圖7，一種具有鞋邦30B的鞋裝有橡膠盤形鞋底76、一個硬橡膠式泡沫橡膠的基柱78和一個圓角板80，圓角板80具有接觸地面的鞋底下表面73。
參照圖8，鞋邦30C具有鞋底35C，使得腳趾區(qū)和前腳掌區(qū)的鞋底下表面82圍繞通過第一和第二跖骨-趾骨結(jié)合部中點的軸線成圓柱形彎曲。鞋底下表面82的半徑剛巧大到足以使鞋底35C在腳趾區(qū)前部的鞋邦30C上包邦。中腳掌區(qū)和腳跟區(qū)的鞋底下表面84與前腳掌區(qū)的鞋底下表面82的半徑相切。
參照圖9和10，在一個實施例中，鞋底35C在鞋邦30C上包括鞋底包邦44C，其高度高于鞋底的頂面32C和繃邦板40C。腳跟區(qū)的鞋底下表面84比鞋底上表面32C寬，這造成向外擴口的側(cè)壁86。前腳掌區(qū)的鞋底下表面82比鞋底上表面32C寬，這造成向外擴口的側(cè)壁88。
參照圖11，本發(fā)明的一個實施例包括一個具有上表面95和下表面94的鞋底92。由松緊帶、尼龍帶、氯丁彈性纖維或其它合適材料將鞋底92保持在穿鞋人現(xiàn)有鞋90下面的位置中。鞋底92保持在鞋90上的這一位置中，使得鞋底92和鞋90的組合垂直最厚部分位于通過穿鞋人第一和第二跖骨-趾骨結(jié)合部中點的線下方。表面94為圓柱形彎曲，使得當(dāng)穿鞋人小腿肚肌肉收縮時表面94與地面42滾動接觸。
參照圖12，在一個實施例中，鞋邦90D有一用膠粘劑固定的鞋底92D，作為替代鞋底。多余的膠粘劑可由盤形鞋底98隱藏。當(dāng)圓角的前腳掌區(qū)鞋底下表面94D接觸地面42時，它產(chǎn)生所要的功能。
參照圖13，鞋邦30E固定在鞋底35E的上表面32E上。前腳掌區(qū)和腳趾區(qū)下表面72E有足夠的半徑，可以在鞋前部處的鞋邦30E上包邦。鞋底35E有一中腳掌區(qū)切口104，以減輕重量。腳跟區(qū)鞋底下表面102與下表面72E的半徑沿切線準直。腳跟區(qū)100的后部做成圓角，在中底34E中包括一個襯墊件，以便當(dāng)腳跟區(qū)撞擊地面42時減輕震動。合適的襯墊件包括EVA或聚氨酯泡沫塑料、空氣袋、凝膠袋或海垂?fàn)?Hytrel，美國杜邦公司生產(chǎn)的聚酯彈體)彈簧。
參照圖14和15，鞋邦30F用鞋跟區(qū)106、中腳掌區(qū)108和腳趾區(qū)110中的極薄區(qū)段連接在鞋底35F上，以減輕重量。合適的材料包括硬橡膠、塑料或復(fù)合材料。在前腳掌區(qū)中設(shè)置一個較厚的鞋底35F，它有一個圓角的下表面72F，用于與地面42接觸。鞋底35F中的切口112用于減小重量。切口是一個連接鞋底上表面和鞋底下表面而設(shè)有材料的側(cè)壁區(qū)域。
參照圖16，鞋邦30G固定在鞋底35G上，鞋底35G的特征是一個圓角的前腳掌區(qū)下表面114與下表面72G的半徑相切。在腳跟區(qū)106G和腳趾區(qū)110G中設(shè)有極薄的材料。腳跟區(qū)106G和腳趾區(qū)110G用鋼板或碳纖維環(huán)氧樹脂復(fù)合材料就足夠了。鞋底35G包括在鞋邦30G上的包邦46G。
參照圖17，不同的鞋可以用同一尺寸的鞋邦30H和不同的鞋底下表面116、118或120制成。雖然三種鞋底的半徑是不同的，但轉(zhuǎn)動中心和縱向準直是相同的的。這些鞋底可用盤形鞋底前壁76H連接。半徑較小的下表面116用于初學(xué)者，中等半徑的下表面118用于中等水平的運動員，而半徑最大的下表面120用于高級運動員。
現(xiàn)在參照圖18、19、20，鞋邦30J通過直接注射固定在鞋底35J上，以產(chǎn)生對鞋底32J的上表面、腳跟區(qū)中的包邦44J和腳趾區(qū)中的包邦46J的粘合。鞋跟區(qū)70J中的鞋底包括側(cè)向傾斜的斜角122和下表面68J，下表面68J與前腳掌區(qū)鞋底下表面72J的半徑相切。由于腳趾區(qū)中的切口112J和由于中腳掌區(qū)部位切去材料僅留下增強軸柄124而減輕重量。鞋底35J在中腳掌區(qū)部位的剛性由于鞋邦30J上的包邦126而增強。
現(xiàn)在參照圖21A-C，鞋邦30K利用對鞋底和對前腳掌區(qū)下表面82K的大半徑而固定在鞋底35K上。該大半徑提供光滑地過渡到鞋底上表面32K上方鞋邦30K上的包邦134中。為了穩(wěn)定從較大半徑產(chǎn)生的較厚鞋底，鞋底下表面邊緣130在腳跟區(qū)128處往后延伸，并跨過前腳掌區(qū)相對于腳底上表面邊緣132做得更寬。
參照圖22、23和24，鞋邦30L固定在泡沫塑料杯136上，使鞋底上表面32L在繃邦板40L下面。泡沫塑料杯136插入復(fù)合材料或模制塑料剛性軸柄138中。該軸柄的重量由于包括空氣空間142而減小。泡沫塑料下鞋底140插入剛性軸柄138中，并裝有腳跟區(qū)中的橡膠外鞋底區(qū)段38L和前腳掌區(qū)中的36L。前腳掌區(qū)鞋底下表面72L圍繞一條通過穿鞋人的第一和第二跖骨-趾骨結(jié)合部的線成圓柱形彎曲或成圓角，并接觸地面42。
參照圖25A-C，鞋底143有一基本平坦的上表面144、一鞋跟146和一圍繞線56的下表面72M，以便與地面42形成滾動接觸。
本發(fā)明的操作參照圖1、2、3、4和5，中底34和外底36形成完全鞋底，其作用是提供一個支點，使穿鞋人的腳圍繞該支點轉(zhuǎn)動。這種轉(zhuǎn)動是在由跑、跳或強力行走之類動作為特征的訓(xùn)練期間產(chǎn)生的，這些動作包括下腿后肌肉的收縮。當(dāng)鞋底接觸地面42時，該支點使腳跟能達到一個與前腳掌相等或比它更低的位置。這使踝和小腿肚肌肉能達到全范圍的運動。這個功能是通過使圖3中示出的前腳掌區(qū)中底34和外底36的垂直厚度等于或大于圖2中示出的腳跟區(qū)中度34和外底38的總厚度來達到的。
該支點通過外底36的下表面以線56為軸線而基本上成圓柱形彎曲來進一步改善。線56將穿鞋人的第一跖骨58和第一趾骨62的結(jié)合部中點連接到穿鞋人的第二跖骨60和第二趾骨62的結(jié)合部中點上。這使得當(dāng)小腿肚肌肉收縮時鞋底向前自然滾動，并且在該運動期間防止前腳掌的不利“拍打”。由于前腳掌下鞋底32的上表面和地面42之間杠桿臂長度基本恒定，因此，阻力或工作負荷相當(dāng)恒定。這種配置也使線56在鞋底向前滾動期間距地面42的距離大體恒定。通過使中底34在鞋邦30上包邦而形成腳跟區(qū)中的凸緣、卷邊或包邦44或前腳掌區(qū)中的包邦46，可以提高穩(wěn)定性。
參照圖6，鞋底35的成圓角的下表面72限制在允許壁74有令人愉快的美觀形狀的范圍內(nèi)。
鞋跟70可以設(shè)置成使鞋底下表面68與鞋底下表面區(qū)72的半徑相切。當(dāng)鞋跟70和前腳掌區(qū)下表面72同時接觸地面42時，這給出下表面68的最大接觸和支承面積。這種配置同時減小下表面68的磨損。
參照圖7，基柱78增加前腳掌區(qū)的垂直厚度。基柱的終端是一個具有下表面73的板80。
參照圖8，鞋底35C在腳跟區(qū)和前腳掌區(qū)中分別具有擴口的壁86和88，以增強穩(wěn)定性。鞋底下表面84通過腳跟區(qū)和中腳掌區(qū)延伸，以便相切地結(jié)合前腳掌區(qū)中的成圓角的鞋底下表面82。這增加扭轉(zhuǎn)剛性和軸柄硬底。該實施例也增大下表面84的表面積，提供更大的抗磨性能。
參照圖11，有時候希望在田徑訓(xùn)練中穿傳統(tǒng)類型的鞋而在跑跳體能訓(xùn)練期間改變鞋的類型。在鞋類工業(yè)中熟知的帶結(jié)構(gòu)96或類似的附接系統(tǒng)如鉤圈閉合帶或氯丁橡膠聚酯纖維袋，允許將本發(fā)明的鞋底暫時加到常規(guī)鞋90上。套鞋鞋底92的半徑制成使圓柱形彎曲的下表面94的轉(zhuǎn)動中心與穿鞋人的第一和第二跖骨-趾骨結(jié)合部的中點連接線相對準。常規(guī)運動鞋在前腳掌下方的鞋底厚度為3mm至15mm，它被允許在生產(chǎn)期間位于鞋底92的厚度中。
參照圖12，對穿破的常規(guī)運動鞋重新?lián)Q底是一種常見做法。這種換底可以用本發(fā)明的鞋底如具有盤形鞋底98構(gòu)造和成圓形的鞋底下表面94D的鞋底92D來完成。舊鞋邦90D的現(xiàn)有鞋底加熱拆下，在鞋底92D的上表面和鞋邦90D的下表面上涂敷膠粘劑，當(dāng)膠粘劑仍然粘性時將兩個表面粘在一起。
參照圖13，利用切口104從中腳掌區(qū)除去材料。這可以通過模壓泡沫塑料或物理切除該構(gòu)造的一部分來做到。如果在快速向前運動期間腳趾完全抬高而腳跟擊地，那么使腳跟區(qū)100的后邊緣成圓形可以減少該區(qū)域中的鞋底磨損。該結(jié)構(gòu)也改善腳的向前滾動動作，以使腳跟區(qū)鞋底下表面102和前腳掌區(qū)鞋底下表面72E光滑有接觸地面。
參照圖14和15，通過使腳跟區(qū)106、中腳掌區(qū)108和腳趾區(qū)110沒有或幾乎沒有鞋底35F，可以減輕鞋底重量。通過切割或模制鞋底35F使其具有切口，可以進一步減輕重量。
參照圖16，通過使腳跟區(qū)106G和腳趾區(qū)110G沒有或幾乎沒有鞋底35G，可以減輕重量而仍然用鞋底35G和包邦46G支承軸柄。
參照圖17，因為該發(fā)明的鞋底前腳掌區(qū)的半徑長度已增加，所以穿鞋人身體的慣性動量將增大，因而要求額外做功來使鞋向前滾動。通過提供半徑較短的鞋底，如由鞋底下表面116界定的鞋底，可以對不太強壯的運動員有利地利用這一生物機械事實。當(dāng)運動員體質(zhì)增強時，需要逐漸增大的阻力來繼續(xù)與身體訓(xùn)練有關(guān)的改進。這種附加的阻力可以通過改變成一個前腳掌區(qū)中半徑較長的鞋底來提供，如由鞋底下表面118或120表示的鞋底。
參照圖18、19和20，在跑步類運動中，擺動相位期間腳稍許旋后。這可能造成著地在腳跟的后側(cè)方面，并增加該點處的磨損。提供一個面向側(cè)面的腳跟區(qū)斜角122，可以減輕此種磨損效果。當(dāng)運動員訓(xùn)練疲勞時，他們可能讓腳的中腳掌區(qū)塌陷。這可以通過鞋的中腳掌區(qū)的軸柄剛性來阻止，這種剛性可以通過包括一個連接鞋底35J的鞋跟區(qū)和前腳掌區(qū)的增強肋124來增強。
參照圖21A-C，對鞋底腳趾區(qū)和前腳掌區(qū)下表面82K使用一個大半徑可以對運動有一個恒定的杠桿臂，這在腳底極端彎曲期間可使鞋底接觸地面。
參照圖22、23和24，有許多可能的結(jié)構(gòu)能滿足本發(fā)明的幾何尺寸要求并提供預(yù)定的生物機械動作。一個例子包括一種碳纖維復(fù)合材料或注塑模制的剛性軸柄138，它具有插入以固定鞋邦30L的上泡沫塑料部件136和插入以保持鞋跟區(qū)外底38L的下泡沫塑料部件140以及前腳掌區(qū)外底區(qū)段72L。在穿用期間，該剛性軸柄138保持鞋底的扭曲剛性。
參照圖25A-C，當(dāng)穿鞋人小腿肌肉收縮時，下表面72M沿地面42向前滾動。鞋跟146升高，而連接穿鞋人第一和第二跖骨-趾骨結(jié)合部的線56(此處以端視圖示出)在整個運動期間一般保持在高于地面42的同一高度處。
結(jié)論，本發(fā)明的范圍和分支因此，讀者將會看到，本發(fā)明的訓(xùn)練鞋底為踝骨在訓(xùn)練中提供整個運動范圍，為腳提供連續(xù)的滾動運動，使此種前腳掌滾動運動與跳躍中施力主軸準直，并提供對小腿肚肌肉的訓(xùn)練合適的前腳掌區(qū)鞋底半徑長度。本發(fā)明的鞋底還減少前腳掌區(qū)對地面的拍打作用，按照人體尺寸確定鞋底半徑尺寸，并減小在相當(dāng)平坦的鞋底中出現(xiàn)的擦掉。
雖然本人的上述描述包含許多特殊性，但這些不應(yīng)看作是對發(fā)明范圍的限制，而寧可看作是其優(yōu)選實施例的示范，可以有許多其它變化方案。例如，一個殼狀模壓鞋邦可以具有用鉚釘或螺栓固定的本發(fā)明鞋底，鞋底可以在中間比側(cè)向更加擴口，穩(wěn)定的側(cè)彈簧可以固定在鞋底側(cè)壁上，繃邦板可以裝有從同一板切割下的板片或延伸部，而沒有縫制和連接于其上的鞋邦部件，該鞋底可以沒有鞋邦地使用，由使用人站立其上作為訓(xùn)練器件，或者外底可以有由A形框架鞋底結(jié)構(gòu)提供的襯墊優(yōu)點。因此，本發(fā)明的范圍不是由圖示的實施例確定，而應(yīng)當(dāng)由附屬的權(quán)利要求及其法律等效要求確定。
雖然本發(fā)明是以附圖和上列描述來詳細例示和描述的，但這些被看作是例示性的，其特征不受限制，可以理解，僅示出和描述了優(yōu)選實施例，而所有在本發(fā)明精神實質(zhì)內(nèi)的變化和改型都要求得到保護。
參考文件下述參考文件表示該技術(shù)的技術(shù)水平，它們?nèi)繀⒖己喜⒂诖耍拖衩總€單獨參考合并和充分提出來一樣。
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權(quán)利要求
1.一種鞋底，包括一個上表面；一個下表面；以及一個在所述上表面和所述下表面之間的厚度；其中所述厚度在所述鞋底的前腳掌區(qū)中具有最大的垂直厚度，而所述下表面在所述最大垂直厚度下方有一基本上圓柱形的曲率，所述圓柱形曲率有一軸線，基本上穿過穿鞋人腳的第一和第二跖骨-趾骨結(jié)合部的中點。
2.權(quán)利要求1所述的鞋底，其特征在于，所述鞋底包括一個腳跟區(qū)、一個中腳掌區(qū)、一個前腳掌區(qū)和一個腳趾區(qū)。
3.一個鞋底，包括一個上表面，具有后緣、前緣和所述前后緣之間的長度；一個下表面；一個縱軸線；以及一個在所述上表面和所述下表面之間的厚度；其中，所述厚度在從所述后邊緣沿所述縱軸測得的長度的55％至90％之間的一個點處具有最大的厚度；所述下表面在所述最大厚度下方有一基本上圓柱形的曲率；所述圓柱形曲率有一個圍繞基本上直線軸線的半徑，其中，所述半徑等于所述最大厚度加上一個4mm至30mm的量，而所述直線軸線的取向基本上平行于所述上表面，而與所述縱軸線成78°至102°的角。
4.一個鞋底，包括一個上表面；一個下表面；一個縱軸線；以及一個在所述上表面和所述下表面之間的厚度；其中，當(dāng)所述鞋底是一個鞋類物品的一部分或固定在該鞋類物品上時，所述鞋類物品的長度由一從所述鞋類物品的近似腳跟部終端到腳趾部終端的線描述；其中，所述厚度在沿所述物品的縱軸線從所述腳跟部終端測量的長度的55％至90％之間的一個點處具有最大的厚度；所述下表面在所述最大厚度下方有一基本上圓柱形的曲率；所述圓柱形曲率有一個圍繞基本上直線軸線的半徑，其中，所述半徑等于所述最大厚度加上一個4mm至30mm的量，而所述直線軸線的取向基本上平行于所述上表面，而與所述縱軸線成78°至102°的角。
5.一種鞋底，包括一個上表面；一個下表面；以及一個在所述上表面和所述下表面之間的厚度；其中，所述厚度基本上在穿鞋人腳的第一和第二跖骨-趾骨結(jié)合部下方有一最大厚度；以及所述下表面在所述最大厚度下方有一基本上圓柱形的曲率，而所述圓柱形曲率圍繞一根通過所述第一和第二跖骨-趾骨結(jié)合部的中點的線基本上成圓角。
6.權(quán)利要求1所述的鞋底，其特征在于，在使用期間至少穿鞋人的腳的前腳掌安放在所述上表面上。
7.權(quán)利要求1所述的鞋底，其特征在于，所述鞋底固定在一個鞋邦上，以形成一個鞋類物品。
8.權(quán)利要求7所述的鞋類物品，其特征在于，該鞋邦適合于安裝在一個現(xiàn)有的鞋類物件上。
9.權(quán)利要求1所述的鞋底，其特征在于，所述鞋底固定在至少一個帶上。
10.權(quán)利要求1所述的鞋底，其特征在于，所述上表面至少部分受一個包邦的粘合。
11.權(quán)利要求1所述的鞋底，其特征在于，所述鞋底包括一個中底和一個外底。
12.權(quán)利要求1所述的鞋底，其特征在于，所述下表面至少在一個點處比所述上表面寬。
13.權(quán)利要求1所述的鞋底，其特征在于，所述下表面至少有一部分位于與所述圓柱形曲率相切的平面內(nèi)。
14.權(quán)利要求1所述的鞋底，其特征在于，所述厚度包括至少一個基柱。
15.權(quán)利要求1所述的鞋底，其特征在于，所述鞋底包括一個用選自EVA、聚氨酯、木材、硬塑料和海綿橡膠的材料做成的中底。
16.權(quán)利要求1所述的鞋底，其特征在于，所述厚度包括一個剛性的軸柄。
17.權(quán)利要求1所述的鞋底，其特征在于，所述厚度包括至少一個切口。
全文摘要
一種包括一個鞋底(32、35、92)的體育訓(xùn)練物品,該鞋底有一上表面和一下表面(36、72),上表面上安放穿鞋人的腳,下表面與地面接觸。鞋底的下表面圍繞一個連接穿鞋人的第一和第二跖骨－趾骨結(jié)合部中點的線(56)基本上成圓柱形曲面的圓角。
文檔編號A43B5/06GK1250355SQ98803411
公開日2000年4月12日 申請日期1998年1月22日 優(yōu)先權(quán)日1997年1月22日
發(fā)明者伊安·沃特利 申請人:伊安·沃特利