一种用于鞋底的碳纤维构件、鞋底和鞋

技术领域

本发明涉及鞋底制备技术领域，具体涉及一种用于鞋底的碳纤维构件、鞋底和鞋。

背景技术

碳纤维板依据制备工艺的不同，可分为热塑性碳纤维板和热固性碳纤维板，二者在弹性、强度、耐候等性能上均存在一定的差别。在鞋类物品的制备中，为增加鞋底的弹性以及受弯折之后的恢复性，会在其中加入碳纤维构件，这种碳纤维构件的形状需要与鞋底的形状适配，例如需要根据鞋底的前掌部、足弓部和后跟部的具体形状来设计碳板的形状，而碳纤维板在生产过程中的成品是以规整的平面板状结构存在的，这就导致为了得到所需的形状，需要对碳纤维板进行裁切，裁切势必会造成材料的损耗，特别是某些形状较为奇特的异形碳板，裁切掉的材料会更多，这就导致碳板的生产成本的增加。

发明内容

本发明的目的在于克服背景技术中存在的上述缺陷或问题，提供一种碳纤维构件、鞋底和鞋，其能够有效降低常规的鞋底碳板在制备过程中因裁切导致的材料损耗，从而有效降低生产成本。

为达成上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种用于鞋底的碳纤维构件，所述鞋底由前至后形成前掌部、足弓部和后根部，其特征是，包括第一碳纤维条、第二碳纤维条、前支撑板和后支撑板；所述第一碳纤维条、第二碳纤维条的前端均与所述前支撑板固接，后端均与所述后支撑板固接，且二者之间形成减重槽；所述前支撑板与所述第一碳纤维条、第二碳纤维条的前部配合对应于所述鞋底的前掌部；所述后支撑板与所述第一碳纤维条、第二碳纤维条的后部配合对应于所述鞋底的足弓部、后跟部或足弓部与后跟部之间；所述第一碳纤维条、第二碳纤维条对应所述鞋底的前掌部至足弓部以预设的曲率延伸。

进一步的，对应所述第一碳纤维条，至少存在一与所述第一碳纤维条的延伸方向垂直的第一平面，所述第一平面与所述第一碳纤维条在其延伸方向的中部位置相交形成第一截面，所述第一截面在所述第一碳纤维条的宽度方向上向下弯曲；对应所述第二碳纤维条，至少存在一与所述第二碳纤维条的延伸方向垂直的第二平面，所述第二平面与所述第二碳纤维条在其延伸方向的中部位置相交形成第二截面，所述第二截面在所述第二碳纤维条的宽度方向上向下弯曲。

进一步的，所述减重槽的宽度在由所述前支撑板至所述后支撑板的延伸方向上逐渐缩小；所述第一碳纤维条、第二碳纤维条的距离在由所述前支撑板至所述后支撑板的延伸方向上逐渐缩小。

进一步的，所述前支撑板朝向所述减重槽的端面向内凹陷形成缺口。

进一步的，所述前支撑板、后支撑板的材料为硬质塑料，且所述前支撑板、后支撑板与所述第一碳纤维条、第二碳纤维条之间通过注塑成型工艺固接为一体。

进一步的，所述前支撑板、后支撑板的材料为TPU。

此外，本发明还提供一种鞋底，其包括可互相贴合的上层中底和下层中底，且其由前至后形成前掌部、足弓部和后根部，其特征是，还包括如上述任一项所述的一种用于鞋底的碳纤维构件；所述碳纤维构件位于所述上层中底和下层中底之间，且所述前支撑板与所述第一碳纤维条、第二碳纤维条的前部配合对应于所述鞋底的前掌部，所述后支撑板与所述第一碳纤维条、第二碳纤维条的后部配合对应于所述鞋底的足弓部、后跟部或足弓部与后跟部之间。

进一步的，还包括橡胶大底；所述上层中底和碳纤维构件位于所述下层中底上方；所述橡胶大底复合于所述下层中底下方。

进一步的，所述上层中底、下层中底为EVA或聚氨酯材料。

此外，本发明还提供一种鞋，其还包括如上述任一项所述的一种鞋底。

由上述对本发明的描述可知，相对于现有技术，本发明具有如下有益效果：

1、该碳纤维构件包括有第一碳纤维条、第二碳纤维条、前支撑板和后支撑板，通过将第一碳纤维条、第二碳纤维条的前后端分别固定连接至前支撑板、后支撑板，使得四者组合成一个整体，第一碳纤维条、第二碳纤维条的位置被相对固定，当该碳纤维构件被用于鞋底时，第一碳纤维条、第二碳纤维条可起到与现有技术中鞋底碳板同样的提供弹性支撑力的作用，同时前支撑板被设置成对应于鞋底的前掌部，可以为使用者脚掌前部提供较大面积的支撑，后支撑板被设置成对应于鞋底的足弓部、后跟部或足弓部与后跟部之间，可以为使用者脚掌中后部提供较大面积的支撑，同时相较于常规的前端分叉结构的鞋底碳板，前支撑板的设置可以避免该种鞋底碳板的前端分叉因与鞋底的受力面积过小而陷入鞋底的中底材料的情况发生，从而使该碳纤维构件的受力效果更好更均匀，便于其对使用者产生作用；

由于该碳纤维构件采用有碳纤维材料的部分仅有第一碳纤维条和第二碳纤维条，前支撑板、后支撑板由于不需要提供弹性支撑力，因此可采用其他材料，只在需要具备弹性支撑力的部位设置碳纤维材料即可，从而降低了制造成本，同时由于第一碳纤维条和第二碳纤维条为条状结构，在制造过程中可以直接从碳纤维板材上规整裁下，可以有效地降低碳纤维板材的材料损耗率，从而有效地降低制造成本；

此外，在碳纤维构件的第一碳纤维条和第二碳纤维条之间形成有一减重槽，由于该碳纤维构件通过位于外侧的第一碳纤维条和第二碳纤维条为用户脚掌提供弹性支撑力，同时利用前支撑板提高脚掌对该碳纤维构件的受力面积，因此在第一碳纤维条和第二碳纤维条具有足够强度的情况下，采用该种结构可以通过二者之间的减重槽降低碳纤维构件的重量，使得鞋底更轻，且还可降低碳纤维材料的使用量，进一步地降低制造成本；

同时，该碳纤维构件由于第一碳纤维条和第二碳纤维条之间并不直接连接，同时还形成有减重槽，因此其在侧向上相比常规的鞋底碳板具有更好的抗弯折能力，可以避免因使用者在侧向上弯折导致碳板断裂的情况发生。

2、在第一碳纤维条和第二碳纤维条延伸方向上的中部设置宽度方向上的下凹结构，可以有效提高第一碳纤维条和第二碳纤维条的结构强度，还可进一步提高第一碳纤维条和第二碳纤维条的反馈力。

3、使第一碳纤维条、第二碳纤维条之间的距离从前至后逐渐缩小，减重槽的宽度也由前至后逐渐缩小，后部的受力更为集中，可以避免第一碳纤维条、第二碳纤维条过度变形，而前部可以具有更好的形变能力，从而提供更好的弹性支撑力，并且也可以更好地适配鞋底的形状，使得使用者脚掌前部可以较好地受到前支撑板的支撑。

4、前支撑板上设有缺口，该缺口可降低前支撑板的重量，同时为前支撑板在侧向上提供一定的形变能力，避免前支撑板在侧向上过脆从而出现弯折断裂。

5、前支撑板、后支撑板由硬质塑料制成，可以为使用者的脚掌前部和中后部提供稳定的支撑，同时也可避免第一碳纤维条、第二碳纤维条的前端和后端陷入鞋底的中底材料中；由于前支撑板、后支撑板采用塑料材质，因此第一碳纤维条、第二碳纤维条可通过注塑成型工艺与前支撑板、后支撑板固接为一体，使该碳纤维构件形成一整体，第一碳纤维条、第二碳纤维条上的受力可以更好地传递至前支撑板和后支撑板上。

6、前支撑板、后支撑板的材料优选为TPU，具有更好的拉力强度以及较低的质量，并且在鞋底的制备中可以更好地吃胶，使该碳纤维构件可以更为稳固地装设至鞋底之中。

7、本发明提供的一种鞋底包括上层中底和下层中底，上述的碳纤维构件可以复合在该上层中底和下层中底之间，从而使该鞋底具有更好的弹性支撑力。

8、鞋底还包括橡胶大底，该橡胶大底为鞋底与地面之间较好的摩擦力以及弹力。

9、上层中底、下层中底可以是EVA或聚氨酯材料，具有更好的弹性，使用者穿着脚感更为舒适。

10、本发明提供的一种鞋包括有上述的鞋底，通过该鞋底中的碳纤维构件，该鞋可为用户提供较好的弹性支撑力，同时还具有较低的制造成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的一种碳纤维构件的实施例一的结构立体示意图；

图2为本发明提供的一种鞋底的实施例的结构侧视剖面示意图；

图3为图1中的碳纤维构件的结构俯视示意图；

图4为图1中的第一碳纤维条和第二碳纤维条的结构示意图；

图5为本发明提供的一种碳纤维构件的实施例二的结构示意图。

主要附图标记说明：

碳纤维构件10；减重槽101；第一碳纤维条11；碳纤维条前部111；碳纤维条弯曲部112；碳纤维条足弓部113；碳纤维条后部114；第二碳纤维条12；前支撑板13；缺口131；后支撑板14；碳纤维条边缘15；碳纤维条凹部16；前掌部201；脚趾处2011；跖骨处2022；足弓部202；后跟部203；上层中底21；下层中底22。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的优选实施例，且不应被看作对其他实施例的排除。基于本发明实施例，本领域的普通技术人员在不作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的权利要求书、说明书及上述附图中，除非另有明确限定，如使用术语“第一”、“第二”或“第三”等，都是为了区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。

本发明的权利要求书、说明书及上述附图中，除非另有明确限定，对于方位词，如使用术语“中心”、“横向”、“纵向”、“水平”、“垂直”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顺时针”、“逆时针”等指示方位或位置关系乃基于附图所示的方位和位置关系，且仅是为了便于叙述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或以特定的方位构造和操作，所以也不能理解为限制本发明的具体保护范围。

本发明的权利要求书、说明书及上述附图中，除非另有明确限定，如使用术语“固接”或“固定连接”，应作广义理解，即两者之间没有位移关系和相对转动关系的任何连接方式，也就是说包括不可拆卸地固定连接、可拆卸地固定连接、连为一体以及通过其他装置或元件固定连接。

本发明的权利要求书、说明书及上述附图中，如使用术语“包括”、“具有”以及它们的变形，意图在于“包含但不限于”。

实施例一

本发明实施例一提供一种鞋底，该鞋底结构参照图2，其主要包括上层中底21、下层中底22、碳纤维构件10和橡胶大底(图中未示出)。

上层中底21位于下层中底22上方，碳纤维构件10位于上层中底21和下层中底22之间，橡胶大底复合于下层中底22下方，四者之间的复合工艺可采用压合、贴合等。上层中底21和下层中底22的材料可选用EVA或聚氨酯，本实施例中采用EVA。

参照图2，该鞋底由前至后依次相接形成前掌部201、足弓部202和后根部203，在前掌部201又可分为对应使用者脚趾位置的脚趾处2011和对应使用者跖骨位置的跖骨处2022。在使用过程中，鞋底一般不会在脚趾处2011发生弯折，而是在跖骨处2022至足弓部202发生弯折。

碳纤维构件10包括第一碳纤维条11、第二碳纤维条12、前支撑板13和后支撑板14，第一碳纤维条11、第二碳纤维条12的前端均与前支撑板13固接，后端均与后支撑板14固接，且二者之间形成减重槽101，四者之间通过固接配合形成一个整体的碳纤维构件10。

参照图4，以第一碳纤维条11为例，第一碳纤维条11由前至后依次可分为碳纤维条前部111、碳纤维条弯曲部112、碳纤维条足弓部113、碳纤维条后部114，其中在碳纤维条弯曲部112至碳纤维条足弓部113的后端，第一碳纤维条11有曲率地延伸，以符合人体的脚掌结构。同样的，第二碳纤维条11也可分为上述结构，同时其也在碳纤维条弯曲部112至碳纤维条足弓部113的后端有曲率地延伸以符合人体的脚掌结构。

该碳纤维构件10可被复合至鞋底的上层中底21和下层中底22之间，并且当该碳纤维构件10被复合至鞋底的上层中底21和下层中底22之间时，其前支撑板13与第一碳纤维条11、第二碳纤维条12的碳纤维条前部111配合对应于鞋底的前掌部201，更特别的是，前支撑板13对应于鞋底的脚趾处2011，而碳纤维条前部111对应于鞋底的脚趾处2011和跖骨处2012之间的位置，同时弯曲部112对应于跖骨处2012；此外，后支撑板14与第一碳纤维条11、第二碳纤维条的碳纤维条后部114配合对应于鞋底的足弓部202、后跟部203或足弓部202与后跟部203之间，在本实施例中，参照图2，后支撑板14对应于足弓部202后端和后根部203前端的位置，而第一碳纤维条11、第二碳纤维条12的碳纤维条足弓部113对应于鞋底的足弓部202的位置。由此，该碳纤维构件10可以完全适配地复合于鞋底的上层中底21和下层中底22之间，并与鞋底的形状适配。

其中，前支撑板13应当大部分地覆盖前掌部201，即其宽度应当大致与鞋底的前掌部201的宽度适配，同时后支撑部14的宽度也应当与鞋底的后跟部203的宽度适配。

同时，应当注意的是，后支撑板14的位置可以相对地向前移动一些距离或是向后移动一些距离，这种调整属于可根据实际情况自行实施的部分，因此在此处不对该类实施例进行过多赘述。

通过上述结构，前支撑板13、后支撑板14可以为使用者脚掌的前部和中后部提供较大面积的支撑，同时相较于常规的前端分叉结构的鞋底碳板，前支撑板13的设置可以避免该种鞋底碳板经常发生的其前端分叉因与鞋底的受力面积过小而陷入鞋底的中底材料的情况发生，从而可以使该碳纤维构件10的受力效果更好更均匀，更便于对使用者产生作用。由于该碳纤维构件10采用碳纤维材料的部分仅有第一碳纤维条11和第二碳纤维条12，前支撑板13、后支撑板14由于不需要提供弹性支撑力，因此可采用其他材料，只在需要具备弹性支撑力的部位设置碳纤维材料即可，从而降低了制造成本，同时由于第一碳纤维条11和第二碳纤维条12为条状结构，在制造过程中可以直接从碳纤维板材上规整裁下，可以有效地降低碳纤维板材的材料损耗率，从而有效地降低制造成本；此外，在碳纤维构件10的第一碳纤维条11和第二碳纤维条12之间形成有一减重槽101，由于该碳纤维构件10通过位于外侧的第一碳纤维条11和第二碳纤维条12为用户脚掌提供弹性支撑力，同时利用前支撑板13提高脚掌对该碳纤维构件10的受力面积，因此在第一碳纤维条11和第二碳纤维条12具有足够强度的情况下，采用该种结构可以通过二者之间的减重槽101降低碳纤维构件10的重量，使得鞋底更轻，且还可降低碳纤维材料的使用量，进一步地降低制造成本；同时，该碳纤维构件10由于第一碳纤维条11和第二碳纤维条12之间并不直接连接，同时还形成有减重槽101，因此其在侧向上相比常规的鞋底碳板具有更好的抗弯折能力，可以避免因使用者在侧向上弯折导致碳板断裂的情况发生。

此外，参照图3，第一碳纤维条11、第二碳纤维条12之间的距离在由前支撑板13至后支撑板14的延伸方向上逐渐缩小，因此使得减重槽101的宽度在由前支撑板13至后支撑板14的延伸方向上也逐渐缩小，这就使得该碳纤维构件10的前部具有较好的弹性，而后部具有较好的支撑性。同时，该种结构也可以更好地适配鞋底的前掌部201面积较大，而足弓部202和后根部203面积较小的形状。

在本实施例中，前支撑板13朝向减重槽101的端面还向内凹陷形成缺口131，该缺口131可以降低前支撑板13的重量，并为前支撑板13在侧向上提供一定的形变能力，避免前支撑板13在侧向上过脆从而出现弯折断裂。

上述的前支撑板13、后支撑板14的材料为硬质塑料，优选为TPU材料，可以通过注塑成型工艺与第一碳纤维条11、第二碳纤维条12固接为一体，可以有效地提高该碳纤维构件10的制备效率。

实施例二

本发明还提供实施例二，实施例二与实施例一的区别在于，在第一碳纤维条11和第二碳纤维条12的延伸方向的中部位置设置有在宽度方向上下凹的结构。

具体参照图5，对应第一碳纤维条11，至少存在一与第一碳纤维条11的延伸方向垂直的第一平面，该第一平面与第一碳纤维条在其延伸方向的中部位置相交形成第一截面，第一截面在第一碳纤维11的宽度方向上向下弯曲；类似的，对应第二碳纤维条12，至少存在一与第二碳纤维条12的延伸方向垂直的第二平面，该第二平面与第二碳纤维条在其延伸方向的中部位置相交形成第二截面，第二截面在第二碳纤维12的宽度方向上向下弯曲。

以第一碳纤维条11为例，其宽度方向上的两侧边缘为碳纤维条边缘15，在其延伸方向的中部位置，更具体的是指碳纤维条弯曲部112和碳纤维条足弓部113的位置，在该两处位置的宽度方向上形成有碳纤维条凹部16，碳纤维条凹部16在第一碳纤维条11的宽度方向上平滑地向下凹陷，并且碳纤维条凹部16的凹陷深度在第一碳纤维条11的延伸方向上的正中位置处最深，且越往第一碳纤维条11的延伸方向的两端越浅，在第一碳纤维条11的延伸方向的两端，即碳纤维条前部111和碳纤维条后部114，第一碳纤维条11恢复成平面形状。

通过上述的凹陷结构，可有效增强第一碳纤维条11和第二碳纤维条12的结构强度，避免二者在弯折时断裂，同时还可进一步提高二者的反馈力，使得碳纤维构件10的性能更佳。

其中，上述的碳纤维条凹部16的凹陷深度可根据实际情况进行调整，本领域技术人员可以在上述公开内容的基础上对碳纤维条凹部16的凹陷深度进行适应性地设置，但该种设置仍落入本发明提供的碳纤维构件10所保护的范围。

对应所述第一碳纤维条，至少存在一与所述第一碳纤维条的延伸方向垂直的第一平面，所述第一平面与所述第一碳纤维条在其延伸方向的中部位置相交形成第一截面，所述第一截面在所述第一碳纤维条的宽度方向上向下弯曲；对应所述第二碳纤维条，至少存在一与所述第二碳纤维条的延伸方向垂直的第二平面，所述第二平面与所述第二碳纤维条在其延伸方向的中部位置相交形成第二截面，所述第二截面在所述第二碳纤维条的宽度方向上向下弯曲。

实施例三

本发明还提供实施例三，该实施例三为一种鞋，该鞋包括有上述实施例一或实施例二所提供的一种鞋底，其在该鞋底上复合有鞋面等其他鞋部件，并形成上述的鞋。

上述说明书和实施例的描述，用于解释本发明保护范围，但并不构成对本发明保护范围的限定。通过本发明或上述实施例的启示，本领域普通技术人员结合公知常识、本领域的普通技术知识和/或现有技术，通过合乎逻辑的分析、推理或有限的试验可以得到的对本发明实施例或其中一部分技术特征的修改、等同替换或其他改进，均应包含在本发明的保护范围之内。