鞋底板单元的制作方法

本发明属于运动鞋，且特别地涉及一种用于跑鞋的鞋底板单元以及一种包括这种鞋底板单元的鞋底。背景技术：1、具有弹性板的中底在现有技术中是已知的，弹性板用于减少跑步者在跑步期间所需的能量或用于延缓跑步者的疲劳。这些板通常比中底的其余部分更硬，中底通常由发泡聚合物材料形成，而这些板可包括碳纤维。这种板多半布置在前足区域中且可选地布置在中底的中足区域中。如果跑步者将其重量沿跑步方向(即，朝向鞋底的尖部)转移，则板引起向前推进效果。这种弹性板在脚触地(即，踩踏)和滚离(roll-off)过程期间沿地面的方向弯曲且因此被偏压，相应地张紧。由于板的弹性性质所致，它在脚被蹬离地面时恢复到其原始的通常平坦的构型，由此支持蹬离(push-off)运动并且省力。技术实现思路1、然而，现有技术中已知的具有这种板的鞋底对于蹬离运动而言仅可以利用相对少量的作用在鞋底上的力。2、因此，本发明的总体目的是推进有关鞋底板的现有技术并有利地全部或部分地克服现有技术的缺点。在有利的实施例中，提供了一种鞋底板单元和一种具有这种鞋底板单元的鞋底，与现有技术相比，其允许在跑步期间使用更大一部分的作用在鞋底板单元上的力。在进一步的有利实施例中，实现了改进的向前推进力和/或延缓了跑步者的疲劳。3、该总体目的通过独立权利要求的主题来实现。进一步的有利实施例由从属权利要求和总体公开内容得出。4、本发明的第一方面涉及一种用于跑鞋的鞋底板单元。这种鞋底板单元优选地被构造成用于在跑步期间储存和释放能量。根据本发明的鞋底板单元包括鞋底板和聚合物泡沫元件。鞋底板包括基层和顶层或由这两者组成。基层和顶层被构造成使得它们限定具有隔间体积的隔间。特别地，隔间可被限定在基层和顶层之间。聚合物泡沫元件布置在由基层和顶层限定的隔间内，并因此填充隔间体积的至少一部分。与现有技术产品相比，根据本发明的鞋底板单元提供了具有更大水平矢量的推进力。因此，跑步者沿向前方向被推进得更多且沿竖直方向被推进得更少，这为跑步者提供了附加支撑。应理解，沿着鞋底板单元的竖直方向，聚合物泡沫元件通常夹在基层和顶层之间。5、在一些实施例中，鞋底板是一体式形成的鞋底板，即其为单件。6、在一些实施例中，基层和顶层是单独的元件，即它们不是一体式形成的。在这种实施例中，基层和顶层在鞋底板单元尖部处彼此形锁合和/或力锁合。例如，鞋底板单元可包括位于鞋底板单元尖部处的紧固结构，该紧固结构被构造成提供顶层和基层的形锁合和/或力锁合连接。特别地，紧固结构可被构造成在基层和顶层上沿竖直方向提供压缩力，由此将顶层和基层按压到彼此之上。应理解，该压缩力沿着并逆着竖直方向作用。在某些实施例中，紧固结构可包括限定其间的凹部的两个纵向延伸杆，其中，顶层和基层布置在该凹部内。在一些实施例中，这些杆仅沿着鞋底板单元的长度(即，沿纵向方向的延伸部)的2％至30％、特别地沿着鞋底板单元的长度的2％至20％、更特别地沿着2％至10％延伸。在某些实施例中，紧固结构且特别是纵向延伸杆由弹性材料制成。在某些实施例中，由两个杆限定的凹部具有厚度(即，沿竖直方向的延伸部)，该厚度小于顶层和基层的厚度之和。由于弹性材料所致，可以迫使顶层和基层(尽管具有更大厚度)进入凹部中，由此使紧固结构(相应地，使杆)变形，这提供了顶层和基层的力锁合连接。杆可具有任何合适的横截面形状，诸如圆形段的形状(例如，半圆)，或者它们可具有矩形横截面形状。横截面形状是沿着水平面(即，由鞋底板单元的横向方向和纵向方向限定的平面)的横截面的形状。以上实施例中所描述的紧固单元可本身为鞋底板单元的一部分，或者它也可以是如下文中所描述的、特别是关于本发明的第二方面的鞋底的一部分。7、用于聚合物泡沫元件的典型材料可以是聚氨酯(特别是膨胀聚氨酯)、聚酰胺、聚醚嵌段酰胺、聚乙烯醋酸乙烯酯(eva)、聚烯烃、聚酯及其混合物。8、在一些示例中，聚合物泡沫元件可仅布置在隔间内，且因此在某些实施例中可不从隔间突出。9、在一些实施例中，鞋底板是刚性鞋底板。通常，鞋底板的硬度在维氏硬度(hv)50hv和125hv之间，特别地在75hv和100hv之间(见例如ghani等人的“hardness,tensile andmicrostructure assessment of carbon/glass hybrid composite laminate”j.mechanical engineering2018，15(2)，91-105和https://en.wikipedia.org/wiki/vickers_hardness_test)。在一些实施例中，鞋底板的硬度大于聚合物泡沫元件的硬度。10、在一些实施例中，鞋底板具有各向异性弯曲特性。11、在一些实施例中，鞋底板由聚合物材料制成，诸如聚酰胺、聚醚嵌段酰胺(pebax)、聚氨酯。在某些实施例中，鞋底板包括纤维材料，诸如玻璃纤维或碳纤维。在其中顶层和基层是单独的元件且因此不是一体式形成的实施例中，它们可由不同的材料制成。例如，顶层可包括碳或玻璃纤维，并且底层可仅包括如上文所描述的聚合物材料而没有任何纤维。替代地，底层可包括碳或玻璃纤维，并且顶层可仅包括如上文所描述的聚合物材料而没有任何纤维。12、如本公开中所使用的方向指示应按如下理解：鞋底板单元(相应地，鞋底)的纵向方向lo由从跟部区域(相应地，从跟部边缘)到前足区域(相应地，到鞋底尖部/鞋底板单元尖部)的轴线来描述，且因此沿着鞋底板单元或鞋底的纵向轴线延伸。因此，术语“沿着/沿纵向方向延伸”通常是指朝向鞋底尖部(相应地，鞋底板单元尖部)延伸，并且术语“逆着纵向方向延伸”通常是指朝向跟部边缘延伸。鞋底板单元(相应地，鞋底)的横向方向tr横向于纵向轴线并且在操作状态下基本上平行于地面延伸。因此，横向方向沿着鞋底板单元(相应地，鞋底)的横向轴线延伸。在本发明的上下文中，竖直方向v表示从鞋底板单元的基层到顶层的方向或在操作状态下沿穿着者的脚的方向，且因此沿着鞋底板单元(相应地，鞋底)的竖直轴线延伸。因此，术语“沿着/沿竖直方向延伸”通常是指朝向鞋底板单元(相应地，鞋底)的顶层延伸，并且术语“逆着竖直方向延伸”通常是指朝向鞋底板单元(相应地，鞋底)的基层延伸。纵向方向、竖直方向和横向方向可全部都彼此垂直。指示“水平”是指沿纵向方向和横向方向延伸并且垂直于竖直方向的平面。鞋底板单元(相应地，鞋底)的外侧侧部(lateral side)是鞋底板单元(相应地，鞋底)在跟部边缘和鞋底尖部/鞋底板单元尖部之间的外周界，该外侧侧部在穿着状态下倚靠穿着者的脚的外脚背。鞋底板单元(相应地，鞋底)的内侧侧部(medial side)是指鞋底板单元(相应地，鞋底)在跟部边缘和鞋底尖部/鞋底板单元尖部之间的内周界，该内侧侧部定位成与外侧侧部相对。因此，在一双被穿着的跑鞋中，两只跑鞋的内侧侧部面向彼此且外侧侧部背离彼此。此外，鞋底板单元(相应地，鞋底)可通常沿着纵向方向被划分为前足区域、跟部区域以及布置在前足区域和跟部区域之间的中足区域。例如，前足区域从鞋底尖部逆着纵向方向(即，与纵向方向相反)延伸到鞋底板单元(相应地，鞋底)沿纵向方向的总长度的30-45％。跟部区域例如从跟部边缘沿纵向方向延伸到鞋底板单元(相应地，鞋底)沿纵向方向的总长度的20-30％。中足区域直接在跟部区域和前足区域之间延伸，使得中足区域沿纵向方向的长度构成了总长度的剩余部分，特别是总长度的从15％至50％。13、沿竖直方向，顶层通常布置在基层上方。此外，至少在一些位置处，顶层沿竖直方向与基层间隔开，由此限定了隔间。然而，这不一定意味着顶层和基层沿横向方向布置在彼此正上方(即，它们沿横向方向对齐)。也可能的是，沿横向方向，顶层和基层可完全或部分地彼此偏移。例如，顶层可布置在鞋底板单元的中心，而基层可相对中心顶层向内侧和向外侧偏移。14、在一些实施例中，隔间的长度(即，其沿着纵向方向的延伸部)是鞋底板的总长度(即，其沿纵向方向的延伸部)的至少30％，特别地至少40％，特别地至少50％。在某些示例中，隔间的长度可在120mm和220mm之间，特别地在155mm和185mm之间。15、在一些实施例中，隔间的高度(即，其沿着竖直方向的最大延伸部)可在5mm和25mm之间，特别地在12mm和18mm之间。16、在一些实施例中，鞋底板单元仅包括由顶层和基层限定的单个隔间。17、在一些实施例中，至少基层和顶层的限定隔间的这些部分是连续封闭层。因此，至少基层和顶层的限定隔间的这些部分不包括任何开口(相应地，任何通孔)。这种封闭层提高了力传递，且因此实现了更明显的向前推进效果。特别地，隔间可在由纵向方向和竖直方向限定的平面中由基层和顶层完全周向地限定(相应地，界定或包围)。然而，应理解，在这种实施例中，也可能的是，隔间包括外侧开口(lateral opening)和/或内侧开口(medialopening)。18、在一些实施例中，聚合物泡沫元件填充隔间体积的至少50％，特别地至少60％，特别地至少75％，特别地至少85％，特别地至少90％，特别地至少95％，特别地100％。隔间内的聚合物泡沫元件使得能够在踩踏时提供稳定的站立，并进一步防止鞋底板过度变形，由此避免能量损失。19、在一些实施例中，基层和顶层限定隔间，使得隔间具有内侧开口和/或外侧开口以便促进鞋底板的弹性变形。因此，在鞋底板单元的外侧侧部和/或内侧侧部上，(相应地，当在鞋底中用在外侧侧部和内侧侧部上时)，鞋底板限定对应的开口。应理解，这种开口可部分地由泡沫元件填充，或取决于实施例完全地由泡沫元件填充(相应地，封闭)。20、在一些实施例中，顶层和基层在鞋底板单元的前足区域中彼此接触。可选地，顶层和基层附加地在鞋底板单元的中足区域中彼此接触。在特定实施例中，顶层和基层仅在鞋底板单元的前足区域中彼此接触，且可选地附加地在中足区域中彼此接触。因此，在这种实施例中，仅存在基层和顶层的两个接触位置。在其他实施例中，基层和顶层仅在前足区域中，特别地仅在鞋底板单元的尖部处，相应地在鞋底中在鞋底尖部处彼此接触。21、在一些实施例中，顶层从鞋底板单元的跟部区域穿过鞋底板单元的中足区域延伸到鞋底板单元的前足区域。因此，鞋底板单元被构造成使得当它为鞋底的一部分时，穿着者的整个脚(包括跟部)布置在鞋底板上方。特别地，仅顶层布置在跟部区域中。基层通常仅从前足区域延伸到中足区域。因此，基层通常不延伸到跟部区域中。22、在一些实施例中，顶层在跟部区域中的跟部区段包括一个或多个通孔。在跟部区域中，通孔提供了鞋底板单元的减轻的重量，这通常延缓了跑步者的疲劳，同时力传递无明显损失，因为绝大多数的力是在中足和前足区域中在跑步者的脚和鞋底板之间传递的。23、在一些实施例中，鞋底板是弹性的，即当通过弯曲而被偏压时，它恢复到其原始构型。在一些实施例中，顶层和基层本身是不可压缩的。“本身”不可压缩意指顶层或基层的厚度在跑步期间(即当鞋码为us10的男性80kg跑步者跑步时，鞋具有含根据本发明的鞋底板单元的鞋底)不会减小。然而，显然，在跑步期间，基层和顶层之间的距离会减小。24、在一些实施例中，顶层和基层被构造成使得在踩踏(即，踏步)和/或滚动运动(即，脚用跟部接触地面且随后滚动使得脚趾接触地面的运动)时，鞋底板弹性变形。此外，顶层和基层被构造成使得在蹬离时鞋底板恢复到其原始构型。原始构型涉及鞋底板的无偏压构型，特别是无弯曲构型。这允许诱发向前推进力，并因此实现更快且更持久的跑步时段。25、在一些实施例中，顶层和基层布置在彼此上方并沿横向方向彼此对齐，和/或顶层和基层沿横向方向部分或完全地彼此偏移。如果基层和顶层沿横向方向彼此对齐，则它们通常完全重叠。26、在一些实施例中，顶层和基层沿横向方向部分或完全地彼此偏移。例如，顶层可布置在鞋底板单元的中心，而基层可相对中心顶层向内侧和向外侧偏移。进一步可能的是，沿着横向方向，基层和顶层仅部分地重叠。其中基层和顶层沿横向方向完全彼此偏移(即，其中它们不重叠)的实施例的优点是，鞋底板单元的总重量减轻，这延缓了跑步者的疲劳。在其中顶层布置在鞋底板单元的中心并且基层相对顶层向内侧和向外侧偏移的实施例中，基层形成两个瓣片，即内侧瓣片和外侧瓣片。这些瓣片中的每一个可仅在前足区域中连接到顶层。这些瓣片可各自从鞋底板(相应地，鞋底板单元)的尖部逆着竖直方向并逆着纵向方向朝向鞋底板单元的中足区域延伸，并且优选地延伸到中足区域中。这些瓣片各自被构造为单独的弹簧元件并提供向前推进力。27、在一些实施例中，基层包括多个防滑钉和/或多个防滑钉柱基(abutment)，所述多个防滑钉柱基被构造成用于将防滑钉安装到鞋底板单元。防滑钉柱基可被构造成用于将防滑钉可释放地连接到基层，特别地通过力锁合和/或形锁合。例如，防滑钉柱基可包括卡扣配合结构、卡口配合结构等，其对应于防滑钉上的对应的结构。防滑钉通常背离顶层，即它们在操作状态下朝向地面延伸，使得它们可以与地面接合。28、在一些实施例中，聚合物泡沫元件限定从鞋底板单元的内侧侧部延伸到外侧侧部的一个或多个通道。29、通道将被理解为空隙或凹部，其形状可通常为管状。通常，除在内侧侧部开口和外侧侧部开口处之外，通道全部或部分地由其通道壁限定。通常，通道是空的，即填充有与环境流体连通的空气。特别地，通道可以是开放的和连续的，即通道优选地不是盲孔。优选地，鞋底板单元的一个通道，特别是所有通道从外侧侧部连续地延伸到内侧侧部。在优选实施例中，几个或所有通道可彼此基本上平行延伸。在某些实施例中，通道彼此规则地布置。30、在一些实施例中，鞋底板单元的开放面积的总体部分(即，朝向外侧侧部和朝向内侧侧部的通道开口的总体部分)可小于鞋底板单元的封闭面积的总体部分(即，鞋底板单元的不包括通道的外侧部的总体部分)。31、在一些实施例中，通道沿纵向方向串联布置。这并不排除一些或甚至所有通道沿竖直方向彼此偏移布置。然而，在某些实施例中，通道彼此竖直地对齐，且因此彼此不偏移。应理解，这种实施例还包括其中鞋底板单元或鞋底在前足区域之间沿竖直方向弯曲的实施例，正如跑鞋中常见的那样。优选地，没有通道沿竖直方向完全和/或部分地布置成一个在另一个上方。这种单个通道的朝向外侧侧部的开放面积通常小于泡沫元件的朝向外侧侧部的封闭面积的20％，特别地小于10％，特别地小于5％。这种通道的朝向内侧侧部的开口面积通常小于泡沫元件的朝向内侧侧部的封闭面积的20％，特别地小于10％，特别地小于5％。限定这种通道的泡沫元件允许稳定的站立并且附随地允许鞋底板单元有一定缓冲及因此具有灵活性。32、在一些实施例中，所述一个或多个通道各自由聚合物泡沫元件以及由顶层和/或基层限定。因此，所述一个或多个通道可由聚合物泡沫元件以及由顶层和/或基层界定。特别地，这些通道可仅由聚合物泡沫元件以及由顶层和/或基层界定。由顶层和/或基层至少部分地限定或界定的通道促进了顶层(相应地，基层)的弯曲，这进而允许鞋底板进行更高效的能量存储和释放并因此增加对跑步者的支撑。在一些实施例中，通道，特别是所有通道由聚合物泡沫元件和鞋底板两者，特别地由聚合物泡沫元件和顶层两者限定(相应地，界定)。在某些实施例中，通道，特别是所有通道仅由聚合物泡沫元件和顶层限定(相应地，界定)。33、在一些实施例中，鞋底板单元的开放面积(即，朝向外侧侧部和朝向内侧侧部的通道开口的总体部分)与聚合物泡沫元件的总封闭面积(即，聚合物泡沫元件的不包括通道的外侧部的总封闭面积)的比率在3:100至1:10之间，特别地在11:200至3:40之间。34、在一些实施例中，通道在沿纵向方向和垂直于横向方向的横截面中具有梯形形状。与圆形形状形成对比，这种通道表现出优化的变形行为，因为与圆形通道形成对比，避免或至少减少了不稳定的感觉，同时提供更好的缓冲。优选地，梯形形状由两条平行边和两条非平行边组成。两条平行边可例如沿纵向方向延伸。在优选实施例中，两条非平行边朝向彼此成角度。在某些实施例中，两条平行边中的一条比另一条更短。优选地，两条平行边中的较短边布置得更靠近鞋底板的基层。在其他实施例中，通道在沿纵向方向和垂直于横向方向的横截面中可以是三角形形状、星形状或十字形状。35、在一些实施例中，每个通道具有朝向内侧侧部和朝向外侧侧部的通道开口。每个朝向内侧侧部和朝向外侧侧部的开口可限定20mm2到160mm2，特别是35mm2到90mm2的开放面积。36、在一些实施例中，基层朝向顶层凹弯曲。在这种实施例中，当从基层上的顶层观察时，基层形成凹面。在一些实施例中，顶层凸弯曲到基层。在这种实施例中，当从顶层上的基层观察时，顶层形成朝向基层的凸面。凹形基层的优点是，推进效果更多地是水平向前指向的且更少地是竖直向上指向的，这增加了跑步者的速度。另外，凸形顶板引发在跑步期间促进弯曲，并因此附加地增加了推进力。37、在一些实施例中，鞋底板单元具有弯曲模量，特别地如根据测试方法1被确定为1n/mm2至25n/mm2，特别是8n/mm2至18n/mm2。这种弯曲模量已被发现提供足够的缓冲并实现跑步者的最佳的向前推进力。38、根据测试方法1，执行3点弯曲测试(对于3点弯曲测试，见https://en.wikipedia.org/wiki/three-point_flexural_test和din en iso 178:2019)。为此，鞋底板单元以其基层定位在两个支撑销上，这两个支撑销延伸遍及鞋底板单元的完整的横向方向。所使用的鞋底板单元通常可以是美码10的鞋底板，并且可具有262mm的长度。两个支撑销以180mm的距离彼此间隔开。每个支撑销具有50mm的宽度(在测量期间沿着鞋底板单元的横向方向的延伸部)，并且具有弯曲半径为2mm的圆形边缘，该圆形边缘支撑鞋底板单元。然后，加载销在如下位置处布置在顶层上，在该位置处，鞋底板单元的宽度(即，沿横向方向的延伸部)达到其最大值。加载销具有50.4mm的宽度(在测量期间沿着鞋底板单元的横向方向的延伸部)和按在鞋底板单元上的直径为10mm的被倒圆的半圆柱形边缘。加载销沿纵向方向布置在两个支撑销之间。前支撑销(即，更靠近鞋底板单元的尖部的支撑销)沿纵向方向与加载销间隔开60mm；并且后支撑销(即，布置得更靠近鞋底板单元的跟部边缘的支撑销)沿纵向方向与加载销间隔开120mm。然后，加载销被预加载有10n的预加力(f0)且然后逐步加载有使鞋底板单元弯曲的力，并且测量该力(f1)，要求是沿竖直方向使鞋底板单元偏转10mm以测量对应的力(测试速度：50mm/min)。根据公式e＝i3vδf/(4dlba3)，可以确定弯曲模量，其中，δf是在测量结束(f1)和测量开始(f0)之间以牛顿为单位的差；lv是以mm为单位的支撑横跨宽度；dl是在f1和f0之间以mm为单位的弯曲距离；b是样本在加载销位置处的以mm为单位的宽度，并且a是样本在加载销位置处的以mm为单位的厚度。39、本发明的第二方面涉及一种鞋底。鞋底包括：根据本文中所描述的实施例(特别是关于本发明的第一方面)中的任一个的鞋底板单元；中底，其连接到鞋底板单元的顶层；以及可选地，外底。40、中底可沿竖直方向附接在鞋底板单元的顶层上方和/或下方。41、在一些实施例中，中底可由聚合物，特别是发泡聚合物制成。合适的材料包括聚氨酯(特别是膨胀聚氨酯)、聚酰胺、聚醚嵌段酰胺、聚乙烯醋酸乙烯酯(eva)、聚烯烃、聚酯及其混合物。42、中底可进一步限定从鞋底板单元的内侧侧部延伸到外侧侧部的一个或多个通道。这些通道也可具有朝向内侧侧部的开口和朝向外侧侧部的开口。这种通道可被称为“中底通道”。此外，中底通道可由中底限定或界定，且可选地至少部分地由鞋底板单元的顶层限定或界定。优选地，中底通道仅由中底和鞋底板的顶层限定(相应地，界定)。此外，在一些实施例中，中底通道还可在沿纵向方向和垂直于横向方向的横截面中具有梯形形状，如上文中在针对由聚合物泡沫元件限定的通道的不同实施例中所描述的。在某些实施例中，中底通道可沿纵向方向串联布置。在一些实施例中，中底通道和由聚合物泡沫元件限定的通道可沿纵向方向串联布置。43、在一些实施例中，鞋底可包括位于鞋底尖部处的紧固结构，该紧固结构被构造成提供顶层和基层的形锁合和/或力锁合连接，在这些实施例中，顶层和基层可以是单独的元件。特别地，紧固结构可被构造成在基层和顶层上沿竖直方向提供压缩力，由此将顶层和基层按压到彼此之上。应理解，该压缩力是沿着并逆着竖直方向作用的。在某些实施例中，紧固结构可包括限定其间的凹部的两个纵向延伸杆，其中，顶层和基层布置在该凹部内。在一些实施例中，这些杆仅沿着鞋底的长度(即，沿纵向方向的延伸部)的2％至30％，特别地沿着鞋底的长度的2％至20％，更特别地沿着2％至10％延伸。在某些实施例中，紧固结构且特别是纵向延伸杆由弹性材料制成。在某些实施例中，由两个杆限定的凹部具有厚度(即，沿竖直方向的延伸部)，该厚度小于顶层和基层的厚度之和。由于弹性材料所致，可以迫使顶层和基层(尽管具有更大厚度)进入凹部中，由此使紧固结构(相应地，使杆)变形，这提供了顶层和基层的力锁合连接。杆可具有任何合适的横截面形状，诸如圆形段的形状(例如，半圆)，或者它们可具有矩形横截面形状。横截面形状是沿着水平面(即，由鞋底板单元的横向方向和纵向方向限定的平面)的横截面的形状。紧固结构可以是单独的元件，或者它可以是鞋底的中底和/或外底的一部分。44、外底可附接到中底和/或基层。应理解，外底通常布置成使得它在跑步期间直接接触地面。外底可例如沿着中底的纵向和/或横向延伸部完全延伸，或仅沿着其某些部分或区段延伸。外底通常由耐磨聚合物材料(即，硬度大于中底的材料)制成。