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Fachgebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schuhsohle mit einer Verstärkungsstruktur mit einem sogenannten ”Schuhgelenk” (einem Verstärkungsteil).
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Hintergrund der Erfindung
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Schuhsohlen, bei denen ein die Form der Zwischensohlenwölbung angeglichenes Verstärkungsteil im Wölbungsabschnitt der Schuhsohlen vorgesehen ist, sind als Stand der Technik bekannt, z. B. Schuhsohlen-, bei denen ein Abschnitt der Zwischensohle, der nicht an der Außensohle befestigt ist, beim Aufsetzen der Außensohle nicht in Kontakt mit dem Boden kommt. Eine solche Verstärkungsstruktur unterdrückt die Deformation der Zwischensohle, wodurch die Steifigkeit des Wölbungsabschnitts der Zwischensohle verstärkt wird. Beispiele von solchen bekannten Strukturen (die erste und zweite Druckschrift) sind in 15A und 15B gezeigt.
- Erste Druckschrift: offengelegte japanische Patentveröffentlichung JP 2003-19004 A (5), zu dessen Patentfamilie auch die US2003/0005600 A1 gehört.
- Zweite Druckschrift: WO2005/037002A1
(Zusammenfassung), zu dessen Patentfamilie auch die DE 112004001279 T5 gehört.
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15A ist eine Seitenansicht einer Schuhsohle, die in der
JP 2003-19004 A (
5) (offengelegt am 21. -Januar 2003) offenbart ist. Inder Schuhsohle ist in einem unteren Abschnitt des Wölbungsabschnitts einer Zwischensohle
101 eine Wölbung
102 ausgebildet. Ein erstes Verstärkungsteil
103 ist an der unteren Fläche der Wölbung
102 befestigt, und ein zweites Verstärkungsteil
104 ist unter dem ersten Verstärkungsteil
103 vorgesehen.
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Wenn eine Last auf die Schuhsohle aus 15A aufgebracht wird, spürt der Träger einen nach oben. gerichteten Druck am Fußgewölbe.
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15B ist eine Schnittansicht und zeigt eine Schuhsohle, die in
WO2005/037002 A1 (offengelegt am 28. April 2005) offenbart ist. Bezugnehmend auf diese Figur, ist ein Loch
203 in der unteren Fläche einer ersten Wölbung
201 vorgesehen, und ein Vorsprung
204, der sich in das Loch
203 einfügen kann, ist an der oberen Fläche einer zweiten Wölbung
202 vorgesehen.
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Die
WO2005/037002 A1 bzw. die
DE 112004001279 T5 offenbart eine Schuhsohle, in der zwei übereinander angeordnete Verstärkungsstrukturen vorgesehen sind.
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Diese Vorveröffentlichungen offenbaren die Bereitstellung mehrerer Teile, die im mittleren Fußabschnitt der Schuhsohle vertikal voneinander beabstandet sind, im Hinblick auf die Biege- oder Verdrehungslast, die auf den mittleren Fußabschnitt des Fußes wirkt.
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Die
DE 19953146 C2 offenbart eine Schuhsohle mit einer Fußgewölbestütze.
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Die
DE 3027601 A1 offenbart eine Formsohle aus weichelastischen Kunststoff- oder Gummimaterialien.
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Die
DE 7932030 U1 offenbart eine Einlegesohle für Schuhe mit flachen Absätzen.
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Die
JP 07-44268 A offenbart eine Schuhsohle, die im Fersen- bzw. Absatzbereich einen Höhlraum aufweist.
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Offenbarung der Erfindung
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Sie versäumen jedoch, eine Struktur zu offenbaren, bei der die vertikal beabstandeten Teile so zusammenwirken, daß die Steifigkeit gegen die Biegung oder Verdrehung bei Bedarf signifikant variiert wird.
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Die Last, die in einer stehenden Position oder dergleichen auf einen Fuß wirkt, ist eine Dauerlast, die geringer ist als die Toleranzgrenze eines Gelenks oder dergleichen. Ein übermäßiger Schutz eines Fußes gegen eine solche Dauerlast führt dazu, daß der Träger einen nach oben gerichteten Druck an der Wölbung spürt, oder behindert die freie Bewegung des Fußes. Andererseits kann ein Fuß manchmal eine übermäßige Last aufnehmen, die eine beträchtliche Belastung auf den Fuß ausüben kann, und es ist wichtig, den Fuß vor einer solchen über mäßigen Last zu schützen.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Schuhsohle so bereitzustellen, daß ein nach oben gerichteter Druck an der Wölbung mit geringerer Wahrscheinlichkeit zu spüren ist und die freie Bewegung des Fußes mit geringerer Wahrscheinlichkeit behindert wird, wenn eine Dauerlast auf das Fußgewölbe wirkt, und daß, wenn eine übermäßige Last auf das Fußgewölbe wirkt, eine hohe Steifigkeit ausgeübt wird, um die Funktion des Fußgewölbeschutzes zu verbessern.
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Eine erfindungsgemäße Schuhsohle hat einen vorderen Fußabschnitt, einen mittleren Fußabschnitt und einen hinteren Fußabschnitt und weist auf: ein erstes Teil, das mindestens einen Abschnitt eines Fußgewölbes einnimmt; und ein zweites Teil, das unter dem ersten Teil plaziert ist.
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In der Schuhsohle der vorliegenden Erfindung gilt: Das erste Teil und das zweite Teil sind in einem ersten Befestigungsteilstück an einem hinteren Ende des vorderen Fußabschnitts aneinander befestigt; das erste Teil und das zweite Teil sind in einem zweiten Befestigungsteilstück an einem vorderen Ende des hinteren Fußabschnitts aneinander befestigt; das erste Teil weist einen ersten deformierbaren Abschnitt auf, der biegedeformationsfähig ist und zwischen dem ersten Befestigungsteilstück und dem zweiten Befestigungsteilstück ausgebildet ist; das zweite Teil weist einen zweiten deformierbaren Abschnitt auf, der biegedeformationsfähig ist und zwischen dem ersten Befestigungsteilstück und dem zweiten Befestigungsteilstück ausgebildet ist; der erste deformierbare Abschnitt weist eine erste obere Fläche und eine erste untere Fläche auf; der zweite deformierbare Abschnitt weist eine zweite obere Fläche und eine zweite untere Fläche auf; und die erste untere Fläche ist der zweiten oberen Fläche zugewandt.
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In einem nichtgetragenen Zustand, in dem ein Schuh nicht an einem Fuß angezogen ist, sind die erste untere Fläche und die zweite obere Fläche im wesentlichen in einer vertikalen Richtung voneinander beabstandet. In einem getragenen Zustand, in dem der Schuh an einem Fuß angezogen ist und in dem eine erste Last, die geringer als eine vorbestimmte Last ist, auf die erste obere Fläche nach unten gerichtet aufgebracht wird, weicht der erste deformierbare Abschnitt nach unten aus, wodurch sich die erste untere Fläche an die zweite obere Fläche annähern kann, bis die erste untere Fläche die zweite obere Fläche berührt.
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Somit sind im nichtgetragenen Zustand die erste untere Fläche und die zweite untere Fläche voneinander beabstandet, wodurch das erste Teil im Anfangsabschnitt der Periode unter der ersten Last in einem relativ hohen Maße ausweichen kann. Deshalb tritt an der Fußsohle mit geringerer Wahrscheinlichkeit ein Gefühl eines nach oben gerichteten Drucks auf.
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Im letzten oder Endabschnitt der Periode unter der ersten Last wird das Fußgewölbe durch den ersten deformierbaren Abschnitt, der in einem hohen Maße nach unten ausweicht, und den zweiten deformierbaren Abschnitt, der in einem geringen Maße deformiert wird, gestützt. Da die vom zweiten deformierbaren Abschnitt ausgehende Rückstoßkraft gering ist, wird auch in diesem Fall das Gefühl eines nach oben gerichteten Drucks am Fußgewölbe reduziert. Außerdem wird die kombinierte Biegesteifigkeit E·IZ des ersten und zweiten Teils gegenüber der im Anfangsabschnitt der Zeitspanne unter der ersten Last erhöht, da diese Teile miteinander in Kontakt kommen und zusammen einen Schichtträger bilden.
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Daß das erste und zweite Teil im ersten Befestigungsteilstück und im zweiten Befestigungsteilstück ”aneinander befestigt” sind, bedeutet, daß diese Teile so aneinander angebracht sind, daß sie sich im ersten Befestigungsteilstück und im zweiten Befestigungsteilstück in der Längsrichtung nicht gegeneinander verschieben. Dies bezieht sich nicht nur auf einen Fall, wo diese Teile direkt aneinander befestigt sind, sondern auch auf einen Fall, wo sie indirekt über andere dazwischenliegende Teile aneinander angebracht sind.
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Daß die erste untere Fläche und die zweite obere Fläche ”im wesentlichen in vertikaler Richtung voneinander beabstandet” sind, bedeutet, daß keine Eingriffskraft zwischen der ersten unteren Fläche und der zweiten oberen Fläche vorhanden ist, wodurch die Verschiebung zwischen ihnen in der Längsrichtung verhindert wird. Dies bezieht sich nicht nur auf einen Fall, wo diese Oberflächen überhaupt nicht miteinander in Kontakt sind, sondern auch auf einen Fall, wo sie bis zu einem solchen Grad miteinander in Kontakt sind, daß im wesentlichen keine Eingriffskraft vorhanden ist.
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In einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform ist der erste deformierbare Abschnitt mit mehreren ersten Eingriffselementen versehen, die mindestens in einer Längsrichtung voneinander beabstandet sind, und der zweite deformierbare Abschnitt ist mit mehreren zweiten Eingriffselementen versehen, die mindestens in der Längsrichtung voneinander beabstandet sind.
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”Mindestens in der Längsrichtung voneinander beabstandet sein” bezieht sich hierin auf einen Fall, wo die mehreren Eingriffselemente sowohl in, der Längsrichtung als auch in der Querrichtung voneinander beabstandet sind, und bezieht sich auf einen Fall, wo sie in der Längsrichtung nur zu einem geringen Grad voneinander beabstandet sind.
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In dieser Ausführungsform weichen in einem getragenen Zustand, in dem der Schuh an einem Fuß angezogen ist und in dem eine zweite Last, die größer als die vorbestimmte Last ist, auf die erste obere Fläche nach unten gerichtet aufgebracht wird, ein Abschnitt des ersten deformierbaren Abschnitts und ein Abschnitt des zweiten deformierbaren Abschnitts nach unten aus, (1) wobei die ersten Eingriffselemente und die zweiten Eingriffselemente in der Längsrichtung miteinander in Eingriff treten, wodurch die gegenseitige Verschiebung der ersten unteren Fläche und der zweiten oberen Fläche in der Längsrichtung unterdrückt wird oder es im wesentlichen keine gegenseitige Verschiebung der ersten unteren Fläche und der zweiten oberen Fläche in der Längsrichtung gibt, und (2) wobei die erste untere Fläche sich in Kontakt mit der zweiten oberen Fläche befindet und ein Teil der zweiten Last über die erste untere Fläche auf die zweite obere Fläche aufgebracht wird. Deshalb weichen mindestens ein Abschnitt des ersten deformierbaren Abschnitts und mindestens ein Abschnitt des zweiten deformierbaren Abschnitts im allgemeinen als eine Einheit nach unten aus.
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In dieser Ausführungsform weichen die beiden deformierbaren Abschnitte unter der zweiten Last im allgemeinen als eine Einheit aus, wobei sich die erste untere Fläche und die zweite obere Fläche im wesentlichen nicht gegeneinander verschieben. In diesem Fall dienen die deformierbaren Abschnitte als ein kombinierter Träger, wodurch die Biegesteifigkeit signifikant erhöht wird. Im Ergebnis kann, selbst wenn eine übermäßige Last auf den Fuß wirkt, die Absenkung des Fußgewölbes verhindert werden.
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Die Formulierung ”die Verschiebung in der Längsrichtung wird unterdrückt, oder es gibt im wesentlichen keine Verschiebung in der Längsrichtung”, wie hierin verwendet, bezieht sich nicht nur auf einen Fall, wo es eine geringfügige oder keine Verschiebung in der Längsrichtung gibt, sondern auch auf einen Fall, wo die Verschiebung signifikant geringer ist als die, die ohne die Eingriffselemente auftreten würde.
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”Mindestens ein Abschnitt des ersten deformierbaren Abschnitts und mindestens ein Abschnitt des zweiten deformierbaren Abschnitts weichen im allgemeinen als eine Einheit nach unten aus” bedeutet hierin, daß der durch Differenzierung gewonne Wert der Auslenkung der unteren Fläche des ersten deformierbaren Abschnitts in bezug auf Zeit (der Auslenkungsbetrag pro Zeiteinheit oder pro Lasteinheit) im allgemeinen der gleiche ist wie der der oberen Fläche des zweiten deformierbaren Abschnitts.
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In dieser Ausführungsform können während einer Übergangsperiode, in der sich eine auf die erste obere Fläche aufgebrachte Last von der ersten Last auf die zweite Last erhöht, der erste deformierbare Abschnitt und der zweite deformierbare Abschnitt nach unten ausweichen, wobei die erste untere Fläche und die zweite obere Fläche miteinander in Kontakt sind und sich im wesentlichen in der Längsrichtung gegeneinander verschieben.
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Obwohl die Verschiebung in der Übergangsperiode größer ist als die unter der zweiten Last, verringert sich dieser Verschiebungsbetrag normalerweise, wenn sich die Last erhöht. Deshalb erhöht sich die Biegesteifigkeit in der Übergangsperiode allmählich, wenn sich die Last erhöht und sehr kleine Zeiträume verstreichen. Im Ergebnis ist es unwahrscheinlich, daß eine schnelle Erhöhung der Rückstoßkraft ausgehend von den deformierbaren Abschnitten erfolgt, und es ist unwahrscheinlich, daß ein nach oben gerichteter Druck am Fußgewölbe zu spüren ist.
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In dieser Ausführungsform vergrößert sich normalerweise der Eingriffsbereich, über den die Eingriffselemente miteinander in Eingriff treten (z. B. der Kontaktbereich, über den die Eingriffselemente miteinander in Kontakt treten), wenn sich die auf die erste obere Fläche aufgebrachte Last erhöht. Wenn sich die auf die erste obere Fläche aufgebrachte Last erhöht, erhöht sich außerdem aufgrund der Vergrößerung des Eingriffsbereichs die Eingriffskraft in der Längsrichtung, mit der die Eingriffselemente miteinander in Eingriff treten (die Kraft, die die Verschiebung zwischen den deformierbaren Abschnitten in der Längsrichtung unterdrückt, erhöht sich).
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Die Länge der Übergangsperiode, die durch den Elastizitätsmodul (Youngscher Modul) der Materialien der Eingriffselemente und des ersten und zweiten deformierbaren Abschnitts bestimmt wird, ist normalerweise eine sehr kleine Zeitdauer ΔT. ”Im wesentlichen eine gegenseitige Verschiebung in der Längsrichtung” bedeutet hierin, daß die erste untere Fläche und die zweite obere Fläche miteinander in Kontakt sind, wodurch zwar eine bestimmte Eingriffskraft wirkt, aber noch immer eine sehr geringe Verschiebung zwischen ihnen erfolgt.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gilt: Der erste deformierbare Abschnitt weist einen ersten Innenabschnitt, der sich an einer Innenseite des Fußes befindet, und einen ersten Außenabschnitt, der sich an einer Außenseite des Fußes befindet, auf; der zweite deformierbare Abschnitt weist einen zweiten Innenabschnitt, der sich an der Innenseite des Fußes befindet, und einen zweiten Außenabschnitt, der sich an der Außenseite des Fußes befindet, auf; und im nichtgetragenen Zustand (ohne aufgebrachte Last) sind der erste Innenabschnitt und der zweite Innenabschnitt nicht aneinander befestigt, und der erste Außenabschnitt und der zweite Außenabschnitt sind nicht aneinander befestigt.
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Insbesondere wird ein Zwischenraum, der von der Innenseite zur Außenseite des Fußes verläuft, zwischen dem ersten deformierbaren Abschnitt des ersten Teils und dem zweiten deformierbaren Abschnitt des zweiten Teils ausgebildet. Deshalb kann sich unter der ersten Last das erste Teil in einer Biegedeformation oder dergleichen deformieren, ohne durch das zweite Teil eingeschränkt zu werden.
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In noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung berührt die erste untere Fläche nicht die zweite obere Fläche, wenn eine Person, die 50 kg bis 70 kg wiegt und die stillsteht, den Schuh am Fuß angezogen hat.
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Die erste untere Fläche berührt nicht die zweite obere Fläche beim Stillstehen, und die erste untere Fläche berührt die zweite obere Fläche, wenn sich die auf die erste obere Fläche aufgebrachte Last beim Bewegungsvorgang erhöht. Dies unterdrückt das Gefühl eines nach oben gerichteten Drucks am Fußgewölbe und unterdrückt ein wesentliches Absinken des Fußgewölbes. Die Stillstandsposition bedeutet hierin eine Position, in der die Person still steht, wobei die Last gleichmäßig zwischen den Füßen verteilt ist.
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Dynamisches Prinzip als Grundlage der vorliegenden Erfindung:
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Bezugnehmend auf 1 wird nunmehr ein dynamisches Prinzip als Grundlage der vorliegenden Erfindung beschrieben.
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In (a) von 1 sind ein erster Träger 111 und ein zweiter Träger 112, die vertikal aufeinander gelegt sind, einfach gelagert. Die Träger 111 und 112 sind nicht miteinander verbunden und haben die Form eines Schichtträgers 110. In diesem Zustand weichen, wenn die Last W auf den Schichtträger 110 aufgebracht wird, die beiden Träger 111 und 112 während der gegenseitigen Verschiebung in der Längsrichtung an einer Grenzfläche 113 zwischen ihnen aus, wie in (b) von 1 gezeigt. In diesem Fall ist, vorausgesetzt die Biegesteifigkeit eines Trägers 111 (112) ist E·IZ, die Biegesteifigkeit E·I2 des Schichtträgers 110 etwa das Zweifache von E·IZ.
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Bezugnehmend auf (c) von 1 bilden ein erster Träger 121 und ein zweiter Träger 122 zusammen einen kombinierten Träger 120, als ob sie miteinander verbunden wären, so daß sie sich an einer Grenzfläche 123 zwischen ihnen nicht verschieben oder voneinander trennen. In diesem Zustand, wenn die Last W auf den kombinierten Träger 120 aufgebracht wird, weichen die beiden Träger 111 und 112 aus, ohne sich an der Grenzfläche 123 in der Längsrichtung gegeneinander zu verschieben, wie in (d) von 1 gezeigt. In diesem Fall ist, vorausgesetzt die Biegesteifigkeit eines Trägers 121 (122) ist E·IZ, die Biegesteifigkeit E·I8 des kombinierten Trägers 120 etwa das Achtfache von E·IZ.
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Insbesondere für einen Träger mit einem rechteckigen Querschnitt ist die Biegesteifigkeit des Trägers durch die Formel (0) unten angegeben: Biegesteifigkeit = E·IZ (0) wobei E der Elastizitätsmodul des Materials ist und IZ das Trägheitsmoment des Bereichs ist, das durch die Formel (1) unten angegeben ist: IZ = b·h3/12 (1) wobei b die Breite des Trägers im Querschnitt ist und h die Höhe des Trägers im Querschnitt ist.
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Ob sich der untere und der obere Träger an den Grenzflächen 113 und 123 in Richtung der Trägerachse (der Längsrichtung) gegeneinander verschieben, beeinflußt somit signifikant die Größe der Biegesteifigkeit E·IZ.
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Bezugnehmend auf (e) von 1 sind ein erster Träger 10 und ein zweiter Träger 20 in ihrem ersten und zweiten deformierbaren Abschnitt 11 und 21 ohne aufgebrachte Last vertikal voneinander beabstandet. Wenn die Last W aufgebracht wird, kommt die untere Fläche (die Kontaktfläche) des ersten Trägers 10 nahe an die obere Fläche (die Kontaktfläche) des zweiten Trägers 20 heran und berührt diese dann. Während der Periode bis zum Kontakt fungieren die beiden Träger 10 und 20 nicht als ein kombinierter Träger. Wenn sich die Last W erhöht, durchläuft die Struktur eine Übergangsperiode ΔT ((f) von 1), in der die Kontaktflächen mit darauf befindlichen Eingriffselementen in der Längsrichtung leicht gegeneinander verschoben sind, und erreicht dann einen Zustand, in dem die Struktur einem kombinierten Träger nahekommt ((g) von 1), bei dem die Träger in der Längsrichtung im wesentlichen nicht gegeneinander verschoben sind.
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Wie in (h) von 1 gezeigt, wendet der in (c) von 1 gezeigte Träger 120 die Biegesteifigkeit E·I8 auf, die höher ist als die des in (a) von 1 gezeigten Schichtträgers 110. Wenn jedoch das Fußgewölbe ständig durch die hohe Biegesteifigkeit E·I8 gestützt wird, entsteht beim Gehen ein Gefühl eines nach oben gerichteten Drucks an der Fußsohle.
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Im Gegensatz dazu dient die in (e) von 1 gezeigte Trägerstruktur nicht als ein kombinierter Träger, daraus folgt eine geringere Biegesteifigkeit E·IX während der Anfangszeit, wie in (h) von 1 gezeigt, wenn die Last W gering ist, z. B. beim Gehen. Deshalb ist mit geringerer Wahrscheinlichkeit ein nach oben gerichteter Druck am Fußgewölbe zu spüren.
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Sowie sich die Last erhöht, durchläuft die Struktur die Übergangspériode ΔT, um danach einen Zustand zu erreichen, in dem die Struktur einem kombinierten Träger nahekommt, woraufhin sich die Biegesteifigkeit E·IX signifikant erhöht. Deshalb erhöht sich die Steifigkeit, wenn eine übermäßige Last W auf den Fuß aufgebracht wird, und die Auslenkung δ der Träger verringert sich. Im Ergebnis ist die Funktion zur Verhinderung der Absenkung (des Durchsinkens) des Fußgewölbes usw. signifikant erhöht.
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In (e) von 1 sind beide Träger 10 und 20 mit Eingriffselementen vorgesehen. Auch ohne solche Eingriffselemente kann die Struktur dazu dienen, die Absenkung der Wölbung bis zu einem gewissen Grad zu unterdrücken, solange die Struktur so ausgeführt ist, daß der erste Träger 10 in Kontakt mit dem zweiten Träger 20 kommt, wenn die Last W auf den ersten Träger 10 aufgebracht wird, wobei die Träger 10 und 20 mindestens die Biegesteifigkeit E·I2 eines Schichtträgers (etwa zweimal E·IZ, oben aufgeführt) anwenden können.
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Obwohl die obige Beschreibung die Biegesteifigkeit gegen eine Plantarflexion des Fußes betrifft, wird angenommen, daß ein ähnliches Phänomen wie bei der oben beschriebenen Biegesteifigkeit auch bei der Verdrehungssteifigkeit beim Verdrehen des Fußes auftritt.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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1 zeigt konzeptionelle Seitenansichten (a) bis (g), die das dynamische Prinzip als Grundlage der vorliegenden Erfindung zeigen, und ein Diagramm (h), das den Übergang der Biegesteifigkeit zeigt.
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2A ist eine Unteransicht und zeigt eine Schuhsohle gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und 2B ist eine Schnittansicht bezogen auf eine Linie IIb-IIb in 2A.
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3A ist eine Endansicht bezogen auf eine Linie IIIa-IIIa in 2A, und 3B ist eine Endansicht bezogen auf eine Linie IIIb-IIIb in 2A.
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4 ist eine perspektivische Explosionsansicht und zeigt ein Verstärkungsteil und eine Zwischensohle, wie sie von der Unterseite der Schuhsohle aus zu sehen sind.
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5 ist eine perspektivische Explosionsansicht und zeigt ein Verstärkungsteil und eine Zwischensohle, wie sie von der Oberseite der Schuhsohle aus zu sehen sind.
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6A, 6B und 6C sind vergrößerte vertikale Teilschnittansichten und zeigen ein erstes und zweites Teil der Schuhsohle aus 2B und deren Umgebung.
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7A, 7B, 7C und 7D sind horizontale Schnittansichten und zeigen alle eine Schuhsohle eines alternativen Beispiels.
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8A ist eine Unteransicht und zeigt eine Schuhsohle gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und 8B ist eine Schnittansicht bezogen auf eine Linie VIIIb-VIIIb in 8A.
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9A ist eine Endansicht bezogen auf eine Linie IXa-IXa in 8A, und 9B ist eine Endansicht bezogen auf eine Linie IXb-IXb in 8A.
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10A, 10B und 10C sind vertikale Teilschnittansichten und zeigen Eingriffselemente der Schuhsohle und deren Umgebung.
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11A, 11B und 11C sind vertikale Teilschnittansichten und zeigen alle eine Schuhsohle eines alternativen Beispiels.
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12A, 12B und 12C sind vertikale Teilschnittansichten und zeigen eine Schuhsohle gemäß einer dritten Ausführungsform.
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13 ist eine perspektivische Teilexplosionsansicht und zeigt einen mittleren Fußabschnitt einer Verstärkungsvorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform.
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14A, 14B und 14C sind Teilseitenansichten und zeigen Eingriffselemente der Schuhsohle und deren Umgebung.
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15A ist eine Seitenansicht und zeigt ein herkömmliches Beispiel, und 15B ist eine Schnittansicht und zeigt ein weiteres herkömmliches Beispiel.
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16 ist eine perspektivische Ansicht und zeigt einen Schuh mit einer Verstärkungsstruktur gemäß einer fünften Ausführungsform, wie er von der Unterseite aus zu gesehen ist.
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17A ist eine Draufsicht einer Schuhsohle des Schuhs, und 17B ist eine Seitenansicht und zeigt die Schuhsohle.
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18 ist eine vergrößerte Teilseitenansicht und zeigt einen mittleren Fußabschnitt der Schuhsohle.
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19A ist eine vertikale Teilschnittansicht und zeigt eine Verstärkungsvorrichtung gemäß einer sechsten Ausführungsform, und 19B ist eine vertikale Teilschnittansicht und zeigt die Verstärkungsvorrichtung in Form eines Schichtträgers.
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20A, 20B, 20C und 20D sind vertikale Teilschnittansichten und zeigen alle einen mittleren Fußabschnitt einer Schuhsohle mit einer alternativen Verstärkungsstruktur.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Außensohle
- 1a
- Mittlerer Fußabschnitt
- 1b
- Hinterer Fußabschnitt
- 1c
- Hinteres Ende des vorderen Fußabschnitts
- 1f
- Vorderer Fußabschnitt
- 1h
- Vorderes Ende des hinteren Fußabschnitts
- 2, 2A
- Stoßdämpfende Schichten
- 10
- Erstes Teil
- 10d
- Erste untere Fläche
- 10u
- Erste obere Fläche
- 11
- Erster deformierbarer Abschnitt
- 12
- Erstes Eingriffselement
- 13
- Innenabschnitt
- 14
- Außenabschnitt
- 15
- Film
- 20
- Zweites Teil
- 20d
- Zweite untere Fläche
- 20u
- Zweite obere Fläche
- 21
- Zweiter deformierbarer Abschnitt
- 22
- Zweites Eingriffselement
- 23
- Innenabschnitt
- 24
- Außenabschnitt
- 31
- Erstes Befestigungsteilstück
- 32
- Zweites Befestigungsteilstück
- D1, D2
- Abstände
- L
- Längsrichtung
- innen
- Innenseite
- außen
- Außenseite
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Beste Ausführungsart der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung wird verständlicher durch die folgende Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen. Man beachte jedoch, daß die Ausführungsformen und die Zeichnungen lediglich beispielhaft sind, und der Schutzbereich der vorliegenden Erfindung durch die Patentansprüche definiert wird. In den beigefügten Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen in allen Figuren gleiche Elemente.
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Erste Ausführungsform:
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Eine erste erfindungsgemäße Ausführungsform wird nunmehr mit Bezug auf 2A bis 6C beschrieben. In dieser und den folgenden Figuren kennzeichnet der Pfeil F die vorderseitige Richtung des Schuhs, und der Pfeil B kennzeichnet die rückseitige Richtung des Schuhs.
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Allgemeine Struktur der Schuhsohle:
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2A und 2B zeigen eine Schuhsohle S, die sich in einem nichtgetragenen Zustand befindet, in dem der Schuh nicht an einem Fuß angezogen ist.
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Wie in 2A und 2B gezeigt, weist die Schuhsohle S eine Außensohle 1, eine Zwischensohle (die stoßdämpfende Schicht) 2 und ein erstes und zweites Verstärkungsteil (ein Beispiel des ersten und zweiten Teils) 10 und 20 zur Verstärkung eines mittleren Fußabschnitts 1a der Zwischensohle 2 auf.
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Wie in 2A gezeigt, ist die Außensohle 1 in einen vorderen Fußabschnitt 1f und einen hinteren Fußabschnitt 1b unterteilt, und die Abschnitte 1f und 1b sind an der Position eines mittleren Fußabschnitts 1a direkt unter dem Fußgewölbe voneinander beabstandet. Jeder der Abschnitte 1f und 1b der Außensohle 1 hat eine Bodenkontaktfläche 1d, die beim Aufsetzen in Kontakt mit dem Boden ist, und eine obere Fläche 1u (2B), die entgegengesetzt zur Bodenkontaktfläche 1d ist.
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Eine untere Fläche 2d der Zwischensohle 2 ist mit der oberen Fläche 1u der Außensohle 1 verbunden. Auf der unteren Fläche 2d der Zwischensohle 2 ist ein Wölbungsabschnitt 2c an der Position des mittleren Fußabschnitts 1a direkt unter dem Fußgewölbe ausgebildet. Der Wölbungsabschnitt 2c wird ausgebildet, indem die untere Fläche 2d der Zwischensohle 2 in eine Wölbungsform zugeschitten wird, wodurch die untere Fläche des Wölbungsabschnitts 2c eingekerbt ist.
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Die Zwischensohle 2 ist ein Teil zum Dämpfen des Aufpralls beim Aufsetzen und wird unter Verwendung eines Schaumharzes, wie etwa EVA (Ethylenvinylacetat-Copolymer), ausgebildet.
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Das erste und zweite Verstärkungsteil
10 und
20 haben beide in einer Draufsicht im allgemeinen eine N-Form und sind unter Verwendung einer nichtgeschäumten Harzschicht ausgebildet. Die Verstärkungsteile
10 und
20 können zum Beispiel unter Verwendung eines Materials des Verstärkungsteils aus
WO2005/037002 (
US2006/0137228 A1 ) ausgebildet werden.
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Das erste und zweite Verstärkungsteil 10 und 20 sind unter dem Wölbungsabschnitt 2c des mittleren Fußabschnitts 1a vorgesehen. Das erste und zweite Verstärkungsteil 10 und 20 erhalten die Festigkeit der Schuhsohle S an der Position, die dem Wölbungsabschnitt 2c entspricht, und unterdrücken die Biegung, Verdrehung usw. der Schuhsohle S. Deshalb ist der Elastizitätsmodul (Youngscher Modul) des ersten und zweiten Verstärkungsteils 10 und 20 auf Werte ausgelegt, die höher sind als die des Wölbungsabschnitts 2c der Zwischensohle 2. Der Elastizitätsmodul des ersten Verstärkungsteils 10 kann auf einen Wert ausgelegt sein, der kleiner ist als der des zweiten Verstärkungsteils 20.
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Erstes und zweites Verstärkungsteil 10 und 20:
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Wie in 3A und 3B gezeigt, sind das erste und zweite Verstärkungsteil 10 und 20 unter einem mittleren Fußabschnitt 2a der Zwischensohle 2 plaziert. Das zweite Verstärkungsteil 20 ist im allgemeinen direkt unter dem ersten Verstärkungsteil 10 plaziert.
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Wie in 6A (nichtgetragener Zustand) gezeigt, sind das erste Verstärkungsteil 10 und das zweite Verstärkungsteil 20 in einem ersten Befestigungsteilstück 31 an einem hinteren Ende 1c des vorderen Fußabschnitts miteinander verbunden oder verschweißt. Das erste Verstärkungsteil 10 und das zweite Verstärkungsteil 20 sind in einem zweiten Befestigungsteilstück 32 an einem vorderen Ende 1h des hinteren Fußabschnitts miteinander verbunden oder verschweißt.
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Im ersten Befestigungsteilstück 31 und im zweiten Befestigungsteilstück 32 sind das erste und zweite Verstärkungsteil 10 und 20 zwischen der Außensohle 1 und der Zwischensohle 2 sandwichartig angeordnet, und deshalb werden das erste und zweite Verstärkungsteil 10 und 20 durch die Außensohle 1 und die Zwischensohle 2 gestützt.
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Das erste Verstärkungsteil 10 weist einen ersten deformierbaren Abschnitt 11 auf, der biegedeformationsfähig ist und zwischen dem ersten Befestigungsteilstück 31 und dem zweiten Befestigungsteilstück 32 ausgebildet ist. Das zweite Verstärkungsteil 20 weist einen zweiten deformierbaren Abschnitt 21 auf, der biegedeformationsfähig ist und zwischen dem ersten Befestigungsteilstück 31 und dem zweiten Befestigungsteilstück 32 ausgebildet ist. Der erste und zweite deformierbare Abschnitt 11 und 21 sind so in eine Wölbungsform gebogen, daß sie sich in Richtung des Wölbungsabschnitts 2c aufbauchen. In dem in 6A gezeigten nichtgetragenen Zustand ist der erste deformierbare Abschnitt 11 des ersten Verstärkungsteils 10 von der Zwischensohle 2 nach unten gerichtet beabstandet.
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Der erste deformierbare Abschnitt 11 des ersten Verstärkungsteils 10 weist eine erste obere Fläche 10u und eine erste untere Fläche 10d, auf. Der zweite deformierbare Abschnitt 21 des zweiten Verstärkungsteils 20 weist eine zweite obere Fläche 20u und eine zweite untere Fläche 20d auf. Die erste untere Fläche 10d ist der zweiten oberen Fläche 20u zugewandt. Die untere Fläche 2d der Zwischensohle 2 ist der ersten oberen Fläche 10u zugewandt.
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Wie in 6A gezeigt sind im ersten Verstärkungsteil 10 mehrere erste Eingriffselemente 12, die in der Längsrichtung L voneinander beabstandet sind, auf der ersten unteren Fläche 10d ausgebildet. Wie in 4 gezeigt, sind die ersten Eingriffselemente 12 mehrere Rillen (ein Beispiel von den Löchern), die nach oben ausgeschnittene Einkerbungen darstellen, und jede Rille erstreckt sich in der Querrichtung W.
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Wie in 6A gezeigt, sind im zweiten Verstärkungsteil 20 mehrere zweite Eingriffselemente 22, die in der Längsrichtung L und in der Querrichtung W voneinander beabstandet sind, auf der zweiten oberen Fläche 20u ausgebildet. Wie in 5 gezeigt, sind die zweiten Eingriffselemente 22 mehrere im allgemeinen halbkugelförmige Vorsprünge, die an solchen Positionen ausgebildet sind, daß sie mit den ersten Eingriffselementen 12 so in Eingriff treten können, daß sie entlang den Rillen der ersten Eingriffselemente 12 nach oben vorstehen.
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Die ersten Eingriffselemente 12 und die zweiten Eingriffselemente 22 sind so ausgebildet, daß sie mit dem ersten deformierbaren Abschnitt 11 bzw. dem zweiten deformierbaren Abschnitt 21 eine Einheit bilden.
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Wie in 3A und 3B gezeigt, ist ein erster Innenabschnitt 13, der einen Abschnitt an der Fußinnenseite ”innen” des ersten deformierbaren Abschnitts 11 im ersten Verstärkungsteil 10 darstellt, nicht an (vertikal beabstandet von) einem zweiten Innenabschnitt 23, der einen Abschnitt an der Fußinnenseite ”innen” des zweiten deformierbaren Abschnitts 21 im zweiten Verstärkungsteil 20 darstellt, befestigt. Ein erster Außenabschnitt 14, der einen Abschnitt an der Außenseite ”außen” des ersten deformierbaren Abschnitts 11 im ersten Verstärkungsteil 10 darstellt, ist nicht an (vertikal beabstandet von) einem zweiten Außenabschnitt 24, der einen Abschnitt an der Außenseite ”außen” des zweiten deformierbaren Abschnitts 21 im zweiten Verstärkungsteil 20 darstellt, befestigt. Deshalb ist ein schmaler Zwischenraum D2, der von der Fußinnenseite ”innen” zur Außenseite ”außen” verläuft, zwischen dem ersten Verstärkungsteil 10 und dem zweiten Verstärkungsteil 20 ausgebildet.
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Der erste Innenabschnitt 13 und der erste Außenabschnitt 14 des ersten Verstärkungsteils 10 sind an der unteren Fläche 2d der Zwischensohle 2 befestigt.
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In 3A, 3B und 6A bis 6C ist die Struktur der Schuhsohle der vorliegenden Ausführungsform unter Übertreibung der Entfernung zwischem dem ersten und zweiten deformierbaren Abschnitt 11 und 21 gezeichnet, um die Struktur besser zu veranschaulichen (dies trifft in ähnlicher Weise auch auf 7A bis 7D, 11A bis 11C und 12A bis 12C zu). In der Praxis kann es mehr bevorzugt werden, daß die erste untere Fläche 12 und die zweite obere Fläche 22 näher zusammen sind, als es in den Figuren gezeigt ist.
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Nichtgetragener Zustand:
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Wie in 6A gezeigt, sind im nichtgetragenen Zustand, in dem der Schuh nicht an einem Fuß angezogen ist, die erste untere Fläche 10d des ersten deformierbaren Abschnitts 11 und die zweite obere Fläche 20u des zweiten deformierbaren Abschnitts 21 in der vertikalen Richtung voneinander beabstandet. Die erste obere Fläche 10u des ersten deformierbaren Abschnitts 11 und die untere Fläche 2d der Zwischensohle 2 sind in der vertikalen Richtung voneinander beabstandet.
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Unter der ersten Last:
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Wenn das Körpergewicht auf die Schuhsohle S aufgebracht wird, nachdem der Schuh an einem Fuß angezogen wurde, wird ein Teil des Körpergewichts auf die Zwischensohle aufgebracht und der mittlere Fußabschnitt 1a der Zwischensohle 2 sinkt nach unten, wie in 6B gezeigt. Wenn ferner eine erste Last W1 durch einen Aufsetzaufprall beim Gehen Oder Laufen auf die Schuhsohle S aufgebracht wird, kommt der Wölbungsabschnitt 2c der Zwischensohle 2 in Kontakt mit der ersten oberen Fläche 10u des ersten deformierbaren Abschnitts 11, und die erste Last W1 wird auf die erste obere Fläche 10u des ersten deformierbaren Abschnitts 11 aufgebracht. Da der erste deformierbare Abschnitt 11 durch die erste Last W1, die auf die erste obere Fläche 10u aufgebracht wird, nach unten ausweicht, kommt die erste untere Fläche 10d des ersten deformierbaren Abschnitts 11 näher an die zweite obere Fläche 20u des zweiten deformierbaren Abschnitts 21 heran. Dann wird, da sich die erste Last W1 erhöht, die erste untere Fläche 10d des ersten deformierbaren Abschnitts 11 mit der zweiten oberen Fläche 20u des zweiten deformierbaren Abschnitts 21 durch die erste Last W1 in Kontakt gebracht, wie in 6C gezeigt.
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Obwohl die erste untere Fläche 10d und die zweite obere Fläche 20u in 6C, 10C und 12C nicht nahe genug zusammen gezeichnet sind, ist der Zwischenraum zwischen den beiden Oberflächen 10d und 20u in der Praxis kleiner.
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Unter der zweiten Last:
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Wenn eine zweite nach unten gerichtete Last W2, die größer ist als die erste Last W1, auf die erste obere Fläche 10u des ersten deformierbaren Abschnitts 11 aufgebracht wird, wie zum Beispiel in einem Fall, wo das Fußgewölbe durch den Aufprall beim Aufsetzen gesenkt wird, treten die ersten Eingriffselemente 12 und die zweiten Eingriffselemente 22 fest miteinander in Eingriff (ein Zustand, in dem die Eingriffskraft groß ist), wodurch die deformierbaren Abschnitte 11 und 21 als eine Einheit nach unten ausweichen, ohne sich in der Längsrichtung L wesentlich gegeneinander zu verschieben.
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Während der Übergangsperiode:
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In der Übergangsperiode zwischen einer Zeitspanne unter der ersten Last und einer Zeitspanne unter der zweiten Last weichen der erste deformierbare Abschnitt 11 und der zweite deformierbare Abschnitt 21 weiter nach unten aus, während sie sich in der Längsrichtung L leicht gegeneinander verschieben, wobei die erste untere Fläche 10d des ersten deformierbaren Abschnitts 11 und die zweite obere Fläche 20u des zweiten deformierbaren Abschnitts 21 miteinander in Kontakt sind, und wobei die Eingriffselemente 12 und 22 leicht miteinander in Eingriff treten (ein Zustand, in dem die Eingriffskraft wesentlich geringer ist als die unter der zweiten Last). Die Last während der Übergangsperiode (die vorbestimmte Last) ist größer als die erste Last W1 und kleiner als die zweite Last W2.
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Wenn sich die Last erhöht, fügt sich die Vielzahl der zweiten Eingriffselemente 22 fest in den ersten Eingriffselementen 12 ein, und die Eingriffskraft, mit der die ersten Eingriffselemente 12 und die zweiten Eingriffselemente 22 in der Längsrichtung L miteinander in Eingriff treten, erhöht sich, wodurch der Zustand unter der zweiten Last erreicht wird.
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Die Anordnung kann so ausgeführt werden, daß, wenn sich die auf der ersten oberen Fläche 10u aufgebrachte Last erhöht, die Eingriffselemente 12 und 22 fester miteinander in Eingriff treten, wodurch sich die Entfernung zwischen der ersten oberen Fläche 10u des ersten Verstärkungsteils 10 und der zweiten unteren Fläche 20d des zweiten Verstärkungsteils 20 verringert.
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Obwohl in der ersten Ausführungsform der erste deformierbare Abschnitt 11 und der zweite deformierbare Abschnitt 21 mit Rillen bzw. Vorsprüngen als Eingriffselemente vorgesehen sind, können der erste deformierbare Abschnitt 11 und der zweite deformierbare Abschnitt 21 mit Vorsprüngen bzw. Rillen vorgesehen sein.
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Wie in 7A gezeigt, können der erste Innenabschnitt 13 des ersten Verstärkungsteils 10 an der Fußinnenseite ”innen” und der zweite Innenabschnitt 23 des zweiten Verstärkungsteils 20 an der Fußinnenseite ”innen” aneinander befestigt sein, und der erste Außenabschnitt 14 des ersten Verstärkungsteils 10 an der Fußaußenseite ”außen” und der zweite Außenabschnitt 24 des zweiten Verstärkungsteils 20 an der Fußaußenseite ”außen” können aneinander befestigt sein. Die befestigten Abschnitte können ferner an der Zwischensohle 2 befestigt sein.
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Nur der zweite Innenabschnitt 23 des zweiten Verstärkungsteils 20 an der Fußinnenseite ”innen” und dessen zweiter Außenabschnitt 24 an der Fußaußenseite ”außen” können an der Zwischensohle 2 befestigt sein, wie in 7B gezeigt.
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Nur der erste Innenabschnitt 13 des ersten Verstärkungsteils 10 an der Fußinnenseite ”innen” und dessen erster Außenabschnitt 14 an der Fußaußenseite ”außen” können an der Zwischensohle 2 befestigt sein, wie in 7C gezeigt.
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An der Fußinnenseite ”innen” und der Außenseite ”außen” können weder das erste Verstärkungsteil 10 noch das zweite Verstärkungsteil 20 an der Zwischensohle 2 befestigt sein, wie in 7D gezeigt. In einem solchen Fall wird zusätzlich zum Zwischenraum D2 ein schmaler Zwischenraum D1, der von der Fußinnenseite ”innen” zur Fußaußenseite ”außen” verläuft, auch zwischen der Zwischensohle 2 und dem ersten Verstärkungsteil 10 ausgebildet. Somit wird mit Befestigen des Verstärkungsteils 10 ein Hohlraum, der durchgehend von der Innenseite ”innen” zur Außenseite des Fußes verläuft, zwischen der Wölbung 2c der Zwischensohle 2 und dem ersten Verstärkungsteil 10 im Zwischenraum D1 unter der Zwischensohle 2 bereitgestellt. Deshalb wird mit Befestigen des ersten Verstärkungsteils 10 eine Unterführung ausgebildet, die sich von der Innenseite ”innen” zur Außenseite des Fußes unter der Wölbung 2c der Zwischensohle 2 erstreckt. Mit einer solchen Struktur kann sich die Zwischensohle 2 verformen und entsprechend einer nach unten gerichteten Last nach unten sinken, ohne durch das erste Verstärkungsteil eingeschränkt zu werden.
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Die zweiten Eingriffselemente 22 können in einem kammförmigen Muster ausgebildet sein, wie in 11A gezeigt.
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Die zweiten Eingriffselemente 22 können Löcher sein, die vertikal durch den zweiten deformierbaren Abschnitt 21 verlaufen, wie in 11B gezeigt.
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Die im allgemeinen halbkugelförmigen Eingriffselemente 12 und 22 können sowohl am ersten deformierbaren Abschnitt 11 als auch am zweiten deformierbaren Abschnitt 21 ausgebildet sein, wie in 11C gezeigt. Da diese Eingriffselemente 11 und 22 miteinander in Eingriff stehen, werden der erste deformierbare Abschnitt 11 und der zweite deformierbare Abschnitt 21 darin eingeschränkt, sich in der Längsrichtung L und in der Querrichtung W gegeneinander zu verschieben. In diesem Beispiel ist die Zwischensohle 2 in eine obere Zwischensohle 28 und eine untere Zwischensohle 29 unterteilt, und das erste Verstarkungsteil 10 ist zwischen den Zwischensohlen 28 und 29 am hinteren Ende 1c des vorderen Fußabschnitts und am vorderen Ende 1h des hinteren Fußabschnitts sandwichartig angeordnet. Somit sind das erste und zweite Befestigungsteilstück 31 und 32 der Verstärkungsteile 10 und 20 indirekt über die dazwischenliegende untere Zwischensohle 29 aneinander befestigt.
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Zweite Ausführungsform:
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Eine zweite erfindungsgemäße Ausführungsform wird nunmehr mit Bezug auf 8A bis 10C beschrieben.
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Wie in 8B gezeigt, weist die Schuhsohle der vorliegenden Ausführungsform eine stoßdämpfende Schicht (ein Beispiel des ersten Teils) 10A auf, die unter Verwendung eines Schaumharzes zum Dämpfen des Aufpralls beim Aufsetzen ausgebildet ist, d. h. die Zwischensohle 2, das Verstärkungsteil (ein Beispiel des zweiten Teils) 20, und die Außensohle 1. Der erste deformierbare Abschnitt 11 der stoßdämpfenden Schicht 10A weist die ersten Eingriffselemente 12 in Form von Rillen auf, die sich in der Querrichtung W erstrecken, und der zweite deformierbare Abschnitt 21 des Verstärkungsteils 20 weist die zweiten Eingriffselemente 22 in Form von halbkugelförmigen Vorsprüngen auf.
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Wie in 9A und 9B gezeigt, liegt die erste untere Fläche 10d des stoßdämpfenden Teils 10A gegenüber der zweiten oberen Fläche 20u des Verstärkungsteils 20. Wie in 9A gezeigt, sind ein Abschnitt des zweiten Innenabschnitts 23 des Verstärkungsteils 20 und ein Abschnitt des zweiten Außenabschnitts 24 nicht an der stoßdämpfenden Schicht 10A befestigt, und der Zwischenraum D1, der von der Innenseite zur Außenseite des Fußes verläuft, ist in diesen Abschnitten zwischen der ersten unteren Fläche 10d und der zweiten oberen Fläche 20u ausgebildet.
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Wie in 10A gezeigt, ist das Verstärkungsteil 20 im ersten Befestigungsteilstück 31 am hinteren Ende 1c des vorderen Fußabschnitts und am vorderen Ende 1h des hinteren Fußabschnitts zwischen der stoßdämpfenden Schicht 10A und der Außensohle 1 sandwichartig angeordnet, wodurch das Verstärkungsteil 20 gestützt wird.
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Ansonsten gleicht die Struktur der oben beschriebenen ersten Ausführungsform, und gleiche Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet und werden weder weiter beschrieben noch in den Zeichnungen gezeigt.
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Nichtgetragener Zustand:
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Im in 10A gezeigten nichtgetragenen Zustand sind die erste untere Fläche 10d des ersten deformierbaren Abschnitts 11 der stoßdämpfenden Schicht 10A und die zweite obere Fläche 20u des zweiten deformierbaren Abschnitts 21 des Verstärkungsteils 20 in der vertikalen Richtung voneinander beabstandet.
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Unter der ersten Last:
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Wie in 10B gezeigt, weicht beim Aufbringen der nach unten gerichteten ersten Last W1, die kleiner ist als eine vorbestimmte Last, der erste deformierbare Abschnitt 11 durch die erste Last W1 nach unten aus, wodurch die erste untere Fläche 10d des ersten deformierbaren Abschnitts 11 näher an die zweite obere Fläche 20u des zweiten deformierbaren Abschnitts 21 herankommt und dann die zweite obere Fläche 20u berührt, wie in 10C gezeigt.
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Unter der zweiten Last:
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Wenn zum Beispiel das Fußgewölbe durch den Aufprall beim Aufsetzen gesenkt wird, wird die nach unten gerichtete Last W2, die größer ist als die vorbestimmte Last, auf die erste obere Fläche 10u des ersten deformierbaren Abschnitts 11 aufgebracht. Somit treten die ersten Eingriffselemente 12 und die zweiten Eingriffselemente 22 fest miteinander in Eingriff, wodurch die erste untere Fläche 10d und die zweite obere Fläche 20u als eine Einheit nach unten ausweichen, ohne sich in der Längsrichtung L gegeneinander zu verschieben.
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In einem Fall, wo die erste untere Fläche 10d nur durch ein Schaumharz ausgebildet ist, wie in der vorliegenden Ausführungsform, wird bevorzugt, daß die ersten Eingriffselemente 12 Rillen sind und die zweiten Eingriffselemente Rippen sind, um den Eingriffsbereich der Eingriffselemente zu vergrößern und somit die Eingriffskraft zu erhöhen.
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Dritte Ausführungsform:
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Eine dritte erfindungsgemäße Ausführungsform wird nunmehr mit Bezug auf 12A bis 12C beschrieben.
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Wie in 12A gezeigt, umfaßt ein erstes Teil 10B eine stoßdämpfende Schicht 2A, die unter Verwendung eines Schaumharzes ausgebildet ist, und einen Film oder eine Platte 15 aus einem nichtgeschäumten Harz, der/die fest an der unteren Fläche der stoßdämpfenden Schicht 2A angeordnet ist. Das zweite Teil 20 ist durch eine zweite Platte mit einer größeren Dicke als die des Films oder der Platte 15 ausgebildet.
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Ansonsten gleicht die Struktur der oben beschriebenen zweiten Ausführungsform, und gleiche Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet und werden weder weiter beschrieben noch in den Zeichnungen gezeigt.
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Nichtgetragener Zustand:
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Im in 12A gezeigten nichtgetragenen Zustand ist eine erste untere Fläche 15d des Films 15 des ersten Teils 10B von der zweiten oberen Fläche 20u des zweiten deformierbaren Abschnitts 21 des zweiten Teils 20 in der vertikalen Richtung beabstandet.
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Unter der ersten Last:
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Wie in 12B und 12C gezeigt, weicht beim Aufbringen der nach unten gerichteten ersten Last W1, die kleiner ist als eine vorbestimmte Last, der erste deformierbare Abschnitt 11 nach unten aus, wobei die stoßdämpfende Schicht 2A und der Film 15 stets eine Einheit bilden, wodurch die erste untere Fläche 15d des Films 15 näher an die zweite obere Fläche 20u des zweiten deformierbaren Abschnitts 21 herankommt und dann die zweite obere Fläche 20u berührt.
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Unter der zweiten Last:
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Wie in 12C gezeigt, treten beim Aufbringen der nach unten gerichteten zweiten Last W2, die größer ist als die vorbestimmte Last, auf die erste obere Fläche 10u des ersten deformierbaren Abschnitts 11 die ersten Eingriffselemente 12 und die zweiten Eingriffselemente 22 fest miteinander in Eingriff, wodurch die erste untere Fläche 15d und die zweite obere Fläche 20u als eine Einheit nach unten ausweichen, ohne sich in der Längsrichtung L gegeneinander zu verschieben.
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Da das erste Teil 10B durch Aufbringen des Films oder der Platte 15 als Schicht auf die untere Fläche der stoßdämpfenden Schicht 2A aus einem Schaumharz mit einem kleinen Elastizitätsmodul ausgebildet ist, ist somit die Eingriffskraft zwischen den Eingriffselementen 12 und 22 größer als die in der zweiten Ausführungsform, in der dieser Film oder diese Platte nicht vorhanden ist.
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Vierte Ausführungsform:
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Eine vierte erfindungsgemäße Ausführungsform wird nunmehr mit Bezug auf 13 bis 14C beschrieben.
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Wie in 13 gezeigt, weist die Schuhsohle der vorliegenden Ausführungsform ein erstes und ein zweites plattenförmiges Teil 10 und 20 auf, die unter Verwendung eines nichtgeschäumten Harzes ausgebildet sind.
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Wie in 13 gezeigt, sind das erste und zweite Teil 10 und 20 mit einer großen Anzahl von ersten und zweiten halb kugelförmigen Vorsprüngen 16 bzw. 26 vorgesehen. Einige der vielen Vorsprünge 16 und 26 wirken zusammen und bilden somit die ersten oder zweiten Eingriffelemente 11 oder 22. Zum Beispiel fügt sich ein erster Vorsprung 16 1 des ersten Teils 10 in eine Vertiefung 22 1, die von zweiten Vorsprüngen 26 1 bis 26 4 des zweiten Teils 20 umgeben ist, ein und ermöglicht somit den Eingriff zwischen dem ersten Teil 10 und dem zweiten Teil 20. Die Eingriffselemente 12 und 22 können nicht nur in der Längsrichtung, sondern auch in der Querrichtung miteinander in Eingriff treten.
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Die große Anzahl der Vorsprünge 16 und 26 der vorliegenden Ausführungsform kann kleiner ausgebildet und näher aneinander angordnet sein als die, die in 13 gezeigt sind. Wenn eine solche Struktur angewendet wird, bei der sich der Kontaktbereich zwischen den ersten und zweiten Vorsprüngen 16 und 26 vergrößert, wenn diese mehr deformiert werden, können die Vorsprünge 16 und 26 sehr klein sein. In einem solchen Fall kann es sich bei der ersten unteren Fläche 10d und der zweiten oberen Fläche 20u jeweils um eine rauhe Fläche handeln, wie etwa um eine sandpapierartige Fläche. Die Größe und Form der Vorsprünge der Eingriffselemente 12 und 22 können uneinheitlich sein.
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Wie in 14A gezeigt, ist im mittleren Fußabschnitt la die Entfernung zwischen dem ersten deformierbaren Abschnitt 11 des ersten Teils 10 und dem zweiten deformierbaren Abschnitt 21 des zweiten Teils 20 am mittleren Abschnitt in der Längsrichtung L am kleinsten und am hinteren Ende in der Längsrichtung L am größten. Die vorstehenden Höhen der halbkugelförmigen Vorsprünge 16 und 26 der Eingriffselemente sind gemäß der Entfernung zwischen dem ersten deformierbaren Abschnitt 11 und dem zweiten deformierbaren Abschnitt 21 bestimmt. Deshalb liegt im nichtgetragenen Zustand aus 14A die große Anzahl von Vorsprüngen 16 und 26 in einer im allgemeinen einheitlichen Entfernung in der vertikalen Richtung nahe beieinander.
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Unter dem Körpergewicht des Trägers oder wenn der Träger geht oder joggt, d. h. im getragenen Zustand gemäß 14B, in dem die erste Last W1 auf die obere Fläche 10u des ersten deformierbaren Abschnitts 11 aufgebracht wird, weicht im wesentlichen nur das erste Teil 10 leicht nach unten aus (das zweite Teil 20 weicht im wesentlichen nicht aus), und die untere Fläche 10d des ersten deformierbaren Abschnitts 11 (die obere Fläche des ersten Vorsprungs 16) kommt näher an die obere Fläche 20u des zweiten deformierbaren Abschnitts 21 heran. Wenn sich die erste Last W1 erhöht, berührt ein Teil der großen Anzahl erster Vorsprünge 16 des ersten Teils 10 einen Teil der großen Anzahl zweiter Vorsprünge 26 des zweiten Teils 20 nahe einer Position, die in der Längsrichtung L im allgemeinen in der Mitte liegt.
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Nachdem die Vorsprünge 16 und 26 miteinander in Kontakt gekommen sind, verstärkt sich, da sich die auf die erste obere Fläche 10u aufgebrachte Last erhöht, die Auslenkung des ersten und zweiten Teils 10 und 20, wodurch die Tiefe des Eingriffs zwischen den Vorsprüngen 16 und 26 und der Kontaktbereich zwischen den Vorsprüngen 16 und 26 vergrößert wird. Dann, wenn die erste obere Fläche 10u und die zweite obere Fläche 20u infolge der Eingriffskraft zwischen den Teilen 10 und 20 nicht wesentlich gegeneinander verschoben werden, beginnen die Teile 10 und 20 als eine Einheit so auszuweichen, als wären sie ein kombinierter Träger in einem solchen Nicht-Verschiebungsabschnitt, und die Biegesteifigkeit erhöht sich an diesem Punkt wesentlich. Deshalb wird der Auslenkungsbetrag in bezug auf die Erhöhung der Last klein, wodurch die Funktion zum Schutz der Fußgelenke oder dergleichen gegen übermäßige Kräfte erhöht wird.
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Fünfte Ausführungsform:
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Eine fünfte erfindungsgemäße Ausführungsform wird nunmehr mit Bezug auf 16 bis 18 beschrieben. Die fünfte Ausführungsform wird unten hauptsächlich im Hinblick auf ihre Unterschiede zur ersten Ausführungsform beschrieben.
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16 bis 18 zeigen eine Schuhsohle usw. im nichtgetragenen Zustand.
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In dieser Ausführungsform ist das erste Teil 10 eine Schalensohle, die vom vorderen Fußabschnitt 1f bis zum hinteren Fußabschnitt 1h durchgängig ist. Die Schalensohle ist unter Verwendung eines nichtgeschäumten Harzes ausgebildet und weist einen eingerollten Abschnitt 10c auf, der entlang der Ferse des Fußes eingerollt ist. Eine Einlegesohle ist auf der oberen Fläche des ersten Teils 10 als Schicht aufgebracht.
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Separate vordere und hintere Zwischensohlen 2F und 2B sind fest an dem vorderen Fußabschnitt 1f und dem hinteren Fußabschnitt 1h des ersten Teils 10 angeordnet. Die erste untere Fläche 10d des ersten deformierbaren Abschnitts 11 des ersten Teils 10 liegt zwischen der vorderen und hinteren Zwischensohle 2F und 2B (18) frei.
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Das zweite Teil 20 ist fest angeordnet, wobei es zwischen den unteren Flächen der vorderen und hinteren Zwischensohle 2F und 2B und der Außensohle 1 sandwichartig angeordnet ist.
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Somit sind das erste Teil 10 und das zweite Teil 20 über die zwischen diesen befindlichen Zwischensohlen 2F und 2B im ersten Befestigungsteilstück 31 und im zweiten Befestigungsteilstück 32 aneinander befestigt.
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In 18 ist das zweite Teil 20 im mittleren Fußabschnitt 1a freiliegend angeordnet.
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Die erste untere Fläche 10d des ersten Teils 10 und die zweite obere Fläche 20u des zweiten Teils 20 sind im mittleren Fußabschnitt 1a einander genau zugewandt, aber leicht voneinander beabstandet.
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Die ersten Eingriffselemente 12, die zum Beispiel mehrere vertiefte Abschnitte darstellen, sind auf der ersten unteren Fläche 10d des ersten Teils 10 ausgebildet. Die zweiten Eingriffselemente 22, die zum Beispiel mehrere Vorsprünge darstellen, sind auf der zweiten oberen Fläche 20u des zweiten Teils 20 ausgebildet. Wie in 17A und 18 gezeigt, sind die ersten Eingriffselemente 12 und die zweiten Eingriffselemente 22 einander zugewandt plaziert.
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Die Eingriffselemente 12 und 22, die im nichtgetragenen Zustand gemäß 18 voneinander beabstandet sind, fügen sich ineinander, wenn die zweite Last durch den Aufprall beim Aufsetzen auf die erste obere Fläche 10u des ersten deformierbaren Abschnitts 11 aufgebracht wird, und die deformierbaren Abschnitte 11 und 21 weichen als eine Einheit nach unten aus, ohne sich in der Längsrichtung L wesentlich gegeneinander zu verschieben.
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In dieser Ausführungsform ist im mittleren Fußabschnitt 1a keine Zwischensohle vorgesehen, wodurch es möglich ist, das Gewicht der Schuhsohle zu reduzieren.
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Ansonsten gleicht die Struktur der vorliegenden Ausführungsform der in 2A bis 5 gezeigten Ausführungsform oder der in 13 bis 14C gezeigten Ausführungsform, und gleiche Elemente sind mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet und werden nicht weiter beschrieben.
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Sechste Ausführungsform:
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Eine sechste erfindungsgemäße Ausführungsform wird nunmehr mit Bezug auf 19A und 19B beschrieben.
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In der in 19A und 19B gezeigten Ausführungsform sind keine Eingriffselemente vorgesehen. Die stoßdämpfende Schicht 2A ist an der oberen Fläche des mittleren Fußabschnitts 1a des ersten Teils 10 plaziert, und die obere Fläche der stoßdämpfenden Schicht 2A fügt sich in die Wölbung der Fußsohle ein. Die Härte der stoßdämpfenden Schicht 2A kann kleiner oder größer als die der anderen Zwischensohlen 2F und 2B ausgelegt sein.
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Eine Zusatzrippe 29, die sich in der Längsrichtung L erstreckt, wird als eine Einheit mit dem zweiten Teil 20 unter dem ersten Teil 10 ausgebildet. Mit der Zusatzrippe 29 hat der zweite deformierbare Abschnitt 21 eine Struktur mit einer hohen Biegesteifigkeit, die nicht leicht ausweicht.
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Im nichtgetragenen Zustand gemäß 19A sind die erste untere Fläche 10d des ersten deformierbaren Abschnitts 11 und die zweite obere Fläche 20u des zweiten deformierbaren Abschnitts 21 voneinander beabstandet.
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Wenn der Schuh an einem Fuß angezogen ist und die erste Last W1 auf die stoßdämpfende Schicht 2A aus 19A aufgebracht wird, ist die erste untere Fläche 10d des ersten deformierbaren Abschnitts 11 leicht nach unten verschoben und kommt näher an die zweite obere Fläche 20u des zweiten deformierbaren Abschnitts 21 heran.
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Wenn das Fußgewölbe durch den Aufprall beim Aufsetzen gesenkt wird und die zweite Last W2 aus 19B, die größer ist als die erste Last W1, auf die stoßdämpfende Schicht 2A aufgebracht wird, wird die stoßdämpfende Schicht 2A komprimiert und deformiert, wobei die erste untere Fläche 10d des ersten deformierbaren Abschnitts 11 nach unten ausweicht, um die zweite obere Fläche 20u des zweiten deformierbaren Abschnitts 21 zu berühren. Dort, wo die Last W2 groß ist, weicht der erste deformierbare Abschnitt 11 nach unten aus, und auch der zweite deformierbare Abschnitt 21 weicht aus. Somit dienen die beiden deformierbaren Abschnitte 11 und 21 als ein Schichtträger, wie in (a) und (b) von 1 gezeigt. Deshalb ist es möglich, eine signifikante Absenkung des Fußgewölbes zu verhindern.
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Als nächstes wird ein Vorteil einer Schuhsohle mit einer solchen Schichtträgerstruktur ausführlich erörtert.
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Selbst mit der herkömmlichen Struktur gemäß 15B kann es möglich sein, die übermäßige Absenkung des Fußgewölbes zu unterdrücken, während das Gefühl eines nach oben gerichteten Drucks reduziert wird.
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Bei der herkömmlichen Struktur weicht jedoch die erste Wölbung 201, die das Fußgewölbe stützt, signifikant in Richtung der darunterliegenden zweiten Wölbung 202 aus. Deshalb kann eine Absenkung des Fußgewölbes entsprechend dem Zwischenraum zwischen den Wölbungen 201 und 202 erfolgen. Somit ist es möglich, die Absenkung des Fußgewölbes durch Verschmälerung des Zwischenraums zwischen den beiden Wölbungen 201 und 202 zu unterdrücken. Besonders unter einer übermäßigen Last (unter der zweiten Last) dienen die beiden deformierbaren Abschnitte 11 und 21 als ein in 19B gezeigter Schichtträger zum Stützen der Last W2, wodurch es möglich ist, die Absenkung des Fußgewölbes zu unterdrücken.
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Unter der ersten Last W1 wird das Gefühl eines nach oben gerichteten Drucks zum Beispiel durch Ausbildung der stoßdämpfenden Schicht 2A unter Verwendung eines Schaumstoffs, der weicher ist als die Zwischensohlen 28 und 2C, reduziert.
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Als nächstes werden die Laufleichtigkeit bei Schuhen mit der Schichtträgerstruktur und deren Funktion zum stabilen Schutz der Füße beschrieben.
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In der Fachwelt ist bereits bekannt, daß die Laufleichtigkeit von Schuhen anhand der Steifigkeit des mittleren Fußabschnitts 1a bewertet werden kann. Im allgemeinen soll sich die Laufleichtigkeit erhöhen, wenn die Steifigkeit des mittleren Fußabschnitts erhöht ist, solange sie innerhalb eines bestimmten Bereichs liegt.
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Um die Laufleichtigkeit der Schuhe der vorliegenden Ausführungsform zu bewerten, wurden die Eigenschwingung und die Steifigkeit des Sohlenabschnitts durch eine Computersimulaton berechnet für eine Dauerhohlstruktur (i), bei der, wie in 15B gezeigt, die erste Wölbung 201 und die zweite Wölbung 202 nicht miteinander in Kontakt kommen, und für eine Schichtträgerstruktur (ii), bei der sie, wie in 19B gezeigt, unter der zweiten Last miteinander in Kontakt kommen.
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Die Ergebnisse der Berechnung zeigten, daß die Schichtträgerstruktur (ii) eine größere Eigenschwingung und folglich eine größere Steifigkeit als die der Hohlstruktur (i) hat. Außerdem wird auf der Grundlage der Simulationsergebnisse angenommen, daß es möglich ist, unter Verwendung der Schichtträgerstruktur (ii) Schuhe mit einem hohen Grad an Laufleichtigkeit herzustellen.
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Siebte Ausführungsform:
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20A bis 20D zeigen jeweils eine alternative Struktur, die imstande ist, die Vorteile des Schichtträgers zu bewirken. Die Strukturen werden nunmehr beschrieben.
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In der siebten Ausführungsform gemäß 20A ist der erste deformierbare Abschnitt 11 durch ein Schaumharz ausgebildet.
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In den in 20B und 20C gezeigten alternativen Beispielen wird ein Schaumharz 90, das kompressibel deformierbar ist und einen kleineren Elastizitätsmodul hat als der des ersten deformierbaren Abschnitts 11, zwischen den ersten deformierbaren Abschnitt 11 und den zweiten deformierbaren Abschnitt 21 eingefügt. In diesem Fall kann eine Rille 91, in die sich der Schaumstoff 90 eingefügen kann, im deformierbaren Abschnitt 11 oder 21 ausgebildet sein.
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In einem weiteren in 20D gezeigten alternativen Beispiel, bilden die stoßdämpfende Schicht 2A und der Film oder die Platte 15 zusammen das erste Teil 10B.
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Ansonsten gleicht die Struktur der vorliegenden Ausführungsform den Strukturen der obigen Ausführungsformen.
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Außerdem kann in der vorliegenden Ausführungsform der Zwischenraum D1 in der Querrichtung verlaufen, oder er kann ein im wesentlichen abgedichteter Zwischenraum sein. Da es unwahrscheinlich ist, daß sich das obere und untere Schuhgelenk unter einem Luftdruck berühren, wenn der Zwischenraum vollständig abgedichtet ist, kann das zweite deformierbare Teil 20 oder die Zwischensohle mit kleinen Entlüftungslöchern versehen sein, die in der vertikalen Richtung verlaufen.
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Obwohl oben bevorzugte Ausführungsformen mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben worden sind, sind für den Fachmann beim Lesen der vorliegenden Patentschrift verschiedene naheliegende Änderungen und Modifikationen ohne weiteres erkennbar.
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Zum Beispiel ist in einem Fall, wo das erste und zweite Teil Verstärkungsteile sind, deren Form in einer Draufsicht nicht auf eine N-Form beschränkt, sondern kann jede von verschiedenen anderen Formen sein, wie etwa eine X-Form, eine Y-Form, eine H-form und eine quadratische Form.
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Solche Änderungen und Modifikationen gelten als im Schutzbereich der vorliegenden Erfindung liegend.
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Industrielle Anwendbarkeit
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Die vorliegende Erfindung kann nicht nur auf Sportschuhe, wie etwa Laufschuhe, sondern auch auf verschiedene andere Schuharten angewendet werden.