一种用于鞋底的刚性部件、功能性的竞速跑鞋鞋底及运动鞋
技术领域
本申请涉及鞋类制品技术领域，具体涉及一种用于鞋底的刚性部件、功能性的竞速跑鞋鞋底及运动鞋。
背景技术
对于专业运动员跑者或者想提高自己跑步成绩的跑者来说，一双能最大程度上提高跑步经济性的跑鞋是非常重要的。跑步经济性的概念是节省跑步时的能耗，提高跑步效率。每一步下跑鞋对于人体跑步经济性可能仅有微小的提升，但对于马拉松这样的长距离长时间的跑步项目，整个马拉松比赛下来，所提升的整体跑步效率是很可观的。一般情况下，全程马拉松完赛成绩在3小时30分钟到4小时之间的参赛者，完赛步数大概是3万步到4万步之间；5小时完赛者的步数应该在5万步以上。可见，运动鞋跑步经济性的提升具有重要意义。
目前已经有研究表明，跑鞋鞋底具有一定的弯折刚度，对于跑步的经济性是有利的。中底是运动鞋底部的主要部件，跑鞋鞋底的弯折刚度通常是通过中底设计实现。例如现有一些品牌的跑鞋产品，中底使用内嵌碳板设计或内嵌碳片结构，提升跑步的经济性。
上述的碳板结构设计是一片式，基本都是在2D平面的设计结构。在功能上，只考虑了跑鞋鞋底前后方向的刚度，没有完全考虑鞋底前后左右的刚度差异。因此，目前现有的碳板设计方案还有待进一步改进。
发明内容
有鉴于此，本申请提供一种用于鞋底的刚性部件、功能性的竞速跑鞋鞋底及运动鞋，通过在鞋中底内置本申请所述的刚性部件，可调整鞋底的弯折刚度，有效提高跑步的效率。
本申请提供一种用于鞋底的刚性部件，为前掌段和后跟段纵向连接构成的覆盖足底的刚性板，所述前掌段从对应脚趾处有曲率地延伸至足弓前端，所述后跟段从对应足跟处向前掌段延伸，其中，所述前掌段和/或所述后跟段在横向具有倾斜角度。
优选地，所述后跟段水平，所述前掌段在横向具有倾斜角度，该横向倾斜部位左右两端之间无起伏或为圆滑起伏形状。
优选地，所述圆滑起伏形状沿直线或曲线延伸。
优选地，所述前掌段横向倾斜部位左右两端之间无起伏，且纵向梯度分段过渡直至后跟段对应足弓部位。
优选地，以地面为基准，所述前掌段和/或所述后跟段横向倾斜部位的倾斜角度独立地不超过10°。
优选地，所述前掌段横向无倾斜，所述后跟段在横向具有倾斜角度，该横向倾斜部位左右两侧分别延伸有内侧侧翼、外侧侧翼；所述内侧侧翼水平，所述外侧侧翼水平或弧形上包。
优选地，所述前掌段对应脚趾部位最前端线为直线或曲线。
优选地，所述前掌段对应大脚趾边缘处有切口，该切口长度不超过大脚趾骨长度，宽度不超过4mm。
本申请提供一种功能性的竞速跑鞋鞋底，包括中底，所述中底内置有前文所述的刚性部件。
优选地，所述中底由上下两层部件和位于两层之间的刚性部件组合而成。
优选地，所述鞋底还包括复合在中底近地面的大底，用于提升耐磨性。
本申请提供一种运动鞋，包括前文所述的竞速跑鞋鞋底。
与现有碳板常规平面结构相比，本申请提供的刚性部件为刚性的3D立体结构，不仅前掌段和后跟段纵向连接延伸，而且在横向具有一定倾斜角度。本申请将所述刚性部件内置于鞋中底，除了可以满足整个鞋底前后方面的过渡，还能使鞋底的左右方面快速过渡；本申请通过该刚性部件左右弧形倾斜的设计特点，全方位的增加鞋底的快速过渡刚度，最大化的提高跑步的经济性。
附图说明
图1是本申请实施例提供的刚性部件的大致结构示意图；
图2是本申请第一类实施例提供的刚性部件的立体结构示意图；
图3是图2所示刚性部件的俯视结构标记示意图；
图4是图2所示刚性部件的侧视轮廓标记示意图；
图5是本申请第二类实施例提供的刚性部件的立体结构示意图；
图6是图5所示刚性部件的俯视结构和后侧视轮廓标记示意图；
图7是图5所示刚性部件的横向倾斜部位示意图；
图8是本申请第三类实施例提供的刚性部件的立体结构示意图；
图9是图8所示刚性部件的俯视结构和后侧视轮廓标记示意图；
图10是本申请第四类实施例提供的刚性部件的立体结构示意图；
图11是图10所示刚性部件的俯视结构和后侧视轮廓标记示意图；
图12是本申请第五类实施例提供的刚性部件的立体结构示意图；
图13是图12所示刚性部件的侧视轮廓示意图；
图14是本申请第六类实施例提供的刚性部件的立体结构示意图；
图15是本申请第七类实施例提供的刚性部件的立体结构示意图；
图16是图15所示刚性部件的俯视结构标记示意图；
图17是本申请第八类实施例提供的刚性部件的立体结构示意图；
图18是本申请一些实施例提供的鞋底的立体示意图；
图19是本申请一些实施例提供的鞋底的侧视结构示意图；
图20是图19所示鞋底的结构标记示意图；
图21是本申请一些实施例提供的鞋底的结构分解示意图；
图22是本申请实施例提供的碳板模拟仿真测试结果对比图；
图23是本申请实施例提供的碳板实际性能测试对比结果图。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员经改进或润饰的所有其它实例，都属于本发明保护的范围。
本申请提供了一种用于鞋底的刚性部件，为前掌段和后跟段纵向连接构成的覆盖足底的刚性板，所述前掌段从对应脚趾处有曲率地延伸至足弓前端，所述后跟段从对应足跟处向前掌段延伸，其中，所述前掌段在横向具有倾斜角度，和/或所述后跟段在横向具有倾斜角度。
本申请通过在鞋中底内置特殊的刚性结构材料，以获得有效提高跑步经济性的跑鞋鞋底。相比传统跑鞋，本申请的目的主要是最大限度提高跑步的效率。
参见图1，图1是本申请实施例提供的刚性部件的大致结构示意图。本申请实施例所述的刚性部件是用于鞋底的组件，根据对应足部的位置，可以分为前掌段1和后跟段2，两者纵向连接构成整体覆盖足底的刚性板状结构即为该刚性部件，其表面形状与足底部形状基本一致。所述的刚性部件具有高刚度和高韧性，其主要制备材料可以是碳纤维(碳纤)、玻璃纤维(玻纤)或者尼龙等高刚度韧性的材料，优选采用碳纤制得所述刚性部件，可称为碳片、碳板。
本申请一些实施例采用热塑型的碳板，制备的方法是：对厚度1-2毫米的碳板片材进行CNC切割成小片(目前采用的实例是1.2mm厚度)，然后进行加热预压，再放进模具里进行二次预热和加压，最后修边、清洁，完成制备。所述刚性部件的刚度性能测试具体为：静态刚度测试5mm应变测试；前掌部应力一般为0.3-0.5KN，中腰部应力为0.2-0.3KN，后跟部应力为0.2-0.3KN。
以地面水平面为基准，所述的刚性部件整体上是一个前低后高的“汤勺型”立体结构。其中，前掌段1是从对应脚趾处有曲率地纵向延伸至足弓前端的区域，投影轮廓形状与足前掌投影轮廓对应；其可进一步划分为对应脚趾区域(部位)和对应跖骨区域，该对应脚趾区域的最前端即为刚性部件的最前端，对应大脚趾一侧为内侧，对应小脚趾一侧为外侧；而对应跖骨区域的末端又对应足弓前端、宽度较小。所述前掌段对应脚趾部位最前端线可以为直线，也可以为曲线(包括符合脚趾轮廓的圆弧线或弯曲线)。所述前掌段纵向是弧形延伸的，其对应脚趾区域和对应跖骨区域的曲率可以一致，也可以略有差异。
并且，后跟段2从对应足跟处向前掌段1延伸连接，具体是纵向延伸至足弓前端，包括对应足跟区域(部位)和对应足弓区域；所述对应足跟区域的最后端即为刚性部件的最后端，所述对应足弓区域为后跟段与前掌段的连接部位。
在本申请的一些实施例中，所述前掌段在横向具有一定倾斜角度，而后跟段横向可以水平，也可以倾斜。或者，另一些实施例中，所述前掌段横向无倾斜，而后跟段在横向具有倾斜角度。本申请的工作原理是根据竞速跑步时足部过渡的发力特点，设计具有一定弧度落差形状的刚度部件(刚性部件)，提高跑步的过渡效益。
对于竞速马拉松选手，跑步的步态一般都是从全掌外侧或者前掌外侧先着地，到后跟轻微过渡，再快速的过渡到内侧蹬离。大多数高水平跑者在跑步过程中，在左右方向，足部先外侧着地再快速过渡到内侧。
申请人研究得出，除了前后方向需要一个弧形快速过渡，在左右方向也是需要一个弧形落差的快速过渡，这点主要通过本申请所述刚性部件的横向倾斜落差刚度来实现。以地面为基准，所述前掌段和/或所述后跟段横向倾斜部位的倾斜角度独立地不超过10°，优选倾斜的角度在5-10°之间，例如为6-9°。应用于一些鞋底时，所述刚性部件可以是内高外低的倾斜角度，可以提高快速的过渡。具体地，一些跑者的足部外侧先着地，所述刚性部件外侧较低，可以提供较好的缓震；所述刚性部件倾斜的角度可以提高从外侧到内侧的过渡效果；足部内侧是主要的受力区域，所述刚性部件内侧较高，可以提高稳定性。
在本申请中，所述刚性部件除了前后方向具有勺型结构，在左后方向也具有倾斜落差，其形状可以多种变化；并且，可以是整个刚性部件做这个设计，也可以是后跟左右方向水平，只是前掌局部位置的左右方向是倾斜落差的方式。
在本申请的一些实施例中，所述后跟段水平，所述前掌段在横向具有倾斜角度；该横向倾斜部位左右两端之间可以无起伏，即为平滑的勺形状或有坡度的设计(如纵向梯度分段过渡直至后跟段)。或者，另一些实施例中，所述后跟段水平，所述前掌段在横向具有倾斜角度；该横向倾斜部位左右两端之间为圆滑起伏形状，而所述的圆滑起伏形状可以沿直线或曲线延伸，例如呈至少一个的波浪(WAVE)型或S形状。
根据前掌段和后跟段不同的设计，本申请实施例所述刚性部件有不限于以下几种方案的多种设计方案。
参见图2-4，以右脚为例，本申请第一类实施例所述刚性部件具体形状结构如下：该刚性部件整体是一个前低后高的勺型，后跟段左右倾斜，倾斜角度可在5°-10°之前，本实施例为6°外倾斜，前掌段对应跖骨区域偏后部分是横向倾斜的立体结构，倾斜角度可在5°-10°之间，本实施例是6°；后跟段具体角度标记如图3所示。并且，所述前掌段的横向倾斜部位是一个左右方向的WAVE波浪形状；可以是内侧高外侧低，较适合大部分跑者的步态，也可以是针对外八字步态跑者的内低外高。此外，所述前掌段最前端线为弯曲线，对应大脚趾区域端线为前凸曲线，从最前端逐渐凹陷弯曲至对应小脚趾外侧。
在本申请上述实施例中，示例地，以美码9码为例，该前掌段最大宽度为88.6mm；前掌段最前端到对应小脚趾外侧最小宽度为39.0mm，前掌段最前端到对应小脚趾顶端的长度为15.7mm；该后跟段足跟处的最大宽度为41.0mm；前掌段最前端到后跟段末端的长度为247.0mm。参见图3中下面示意部分，后跟段为6°外倾斜；且前掌段对应跖骨区域偏后部分横向倾斜的角是6°。从图4的侧视角度来看，前掌段最前端弧线延伸至最低点(位于水平线上，以下相同)，该延伸线与水平线的夹角为18.54°，前掌段最前端到水平线的垂直距离为30.54mm；前掌段最前端投影点到最低点的长度为89.13mm，该最低点到足弓末端投影点的长度为88.87mm，后跟段剩余部分的长度为76.13mm，后跟段足弓末端到水平线的垂直距离为14.03mm，前掌段最低点弧线延伸至足弓前端，该延伸线与水平线的夹角为8.61°。
参见图5-6，以右脚为例，本申请第二类实施例所述刚性部件具体形状结构如下：后跟段是水平面，没有横向倾斜，从后跟段往前掌段延伸；在前掌段对应跖骨区域，本实施例是一个左右方向的WAVE波浪倾斜形状，具体倾斜角度等尺寸与上述实施例相同；可以是内侧高外侧低，较适合大部分跑者的步态，也可以是针对外八字步态跑者的内低外高。此外，所述前掌段最前端线为直线。
在本申请的这类实施例中，图6示出了A-A’(SECTION A-A’)和B-B’(SECTION B-B’)结构标记，前掌段最前端到后跟段末端的长度为253.36mm。B-B’部分中，最大高度为6.48mm，经历最低点(高度为0)之后的高度为3.06mm，最大高度处水平段宽度为32.14mm。从A-A’部分的侧视角度来看，前掌段最前端弧线延伸至最低点，该延伸线与水平线的夹角为18.54°，前掌段最前端到水平线的垂直距离为30.54mm；前掌段最前端投影点到最低点的长度为89.13mm，该最低点到足弓末端投影点的长度为88.87mm，后跟段剩余部分的长度为76.13mm，后跟段足弓末端到水平线的垂直距离为14.03mm，前掌段最低点弧线延伸至足弓前端，该延伸线与水平线的夹角为8.61°。
图7是图5所示刚性部件的横向倾斜部位示意图，图7中箭头所指即前掌段的一个左右方向的WAVE波浪倾斜形状，构成了本申请所述刚性组件有倾斜差异的一个异性结构，此处的落差角度是6°；该结构刚性部件应用于中底后，可以调整鞋底全方位的弯折屈曲刚度。
参见图8-9，以右脚为例，本申请第三类实施例所述刚性部件具体形状结构如下：后跟段水平，后跟段往前掌段延伸；在前掌段对应跖骨区域，本实施例是一个左右方向的S型倾斜形状，其可以是内侧高外侧低，也可以设计成内低外高。此外，所述前掌段最前端线为直线。
在本申请的这类实施例中，图9示出了A-A’和B-B’结构标记，前掌段最前端到后跟段末端的长度为253.36mm。B-B’部分中，最大高度为4.77mm，经历最低点(高度为0)之后呈一段水平，该段长度为24.98mm；最大高度处水平段宽度为23.51mm。从A-A’部分的侧视角度来看，前掌段最前端弧线延伸至最低点，该延伸线与水平线的夹角为18.97°，前掌段最前端到水平线的垂直距离为31.26mm；前掌段最前端投影点到最低点的长度为89.13mm，该最低点到足弓末端投影点的长度为88.86mm，后跟段剩余部分的长度为76.13mm，后跟段足弓末端到水平线的垂直距离为14.89mm，前掌段最低点弧线延伸至足弓前端，该延伸线与水平线的夹角为9.06°。
参见图10-11，以右脚为例，本申请第四类实施例所述刚性部件具体形状结构如下：后跟段水平，后跟段往前掌段延伸；在前掌段的主体区域(对应跖骨区域)，本实施例是一个左右无起伏的倾斜的角度，即横向不是在一个水平面，该倾斜角度在5-10°之间，本实施例设置倾斜角度是6°；并且，该横向倾斜部位是内侧高外侧低，当然也可以设计成内侧低外侧高。
在本申请的这类实施例中，图11示出了A-A’和B-B’结构标记，前掌段最前端到后跟段末端的长度为253.36mm。B-B’部分中，最大高度为3.41mm，之后斜线下降至另一端最低点(高度为0)。从A-A’部分的侧视角度来看，前掌段最前端弧线延伸至最低点，该延伸线与水平线的夹角为19.15°，前掌段最前端到水平线的垂直距离为32.25mm；前掌段最前端投影点到最低点的长度为89.13mm，该最低点到足弓末端投影点的长度为88.87mm，后跟段剩余部分的长度为76.13mm，后跟段足弓末端到水平线的垂直距离为15.73mm，前掌段最低点弧线延伸至足弓前端，该延伸线与水平线的夹角为9.22°。
上述的第一类至第四类实施例中，所述刚性部件前掌段均具有一定横向倾斜，是非平面的立体结构，这个倾斜角度的设计目的主要是增加左右方向的刚度，提高跑步时的过渡效应。此外，本申请还可以在刚性部件前掌段倾斜或非倾斜区域增加其他结构设计。
参见图12-13，以右脚为例，本申请第五类实施例所述刚性部件具体形状结构如下：在前掌段的主体区域(对应跖骨区域)，本实施例是一个左右无起伏的倾斜的角度；后跟段水平，后跟段往前掌段延伸；形状不是平滑过渡，而是分段过渡，优选分为四段。如图13所示，后跟段往前掌段呈B1B2B3B4四段折线过渡。需要说明的是，也可以前掌段无倾斜，而后跟段有横向倾斜，或者前后两段均有横向倾斜，再结合梯度分段过渡设计。
参见图14，以右脚为例，本申请第六类实施例所述刚性部件具体形状结构如下：在前掌段的主体区域(对应跖骨区域)，本实施例是一个左右无起伏的倾斜的角度；后跟段水平，后跟段往前掌段正常延伸；所述前掌段对应大脚趾边缘处有切口，即对应大脚趾区域有一小段分趾设计，不是整片结构。当然，也可以前掌段无倾斜，而后跟段有横向倾斜，或者前后两段均有横向倾斜，再结合分趾设计。
其中，所述的分趾的位置可在前掌段内侧1/3-1/2横向位置；该切口长度不超过大脚趾骨长度，一般分趾位置从前掌段最前端往后延伸的长度在30-50mm之间，且切口的宽度不超过4mm，具体可为3-4mm。
本实施例方案的设计主要原理是考虑大脚趾的区域是跑步蹬伸发力的主要受力区域，将大脚趾的区域单独分割出来，利于局部的区域发力，从而提高蹬伸效率。
在本申请的另一些实施例中，所述前掌段横向无倾斜，所述后跟段在横向具有倾斜角度；该横向倾斜部位左右两侧之间通常是平滑、无起伏的。作为优选，本申请实施例所述后跟段横向倾斜部位左右两侧分别延伸有内侧侧翼、外侧侧翼。
参见图15-16，以右脚为例，本申请第七类实施例所述刚性部件具体形状结构如下：后跟段往前掌段正常延伸，前掌段正常弧形平面形状，区别主要是在后跟段，该后跟段在具有横向倾斜角度的同时，还向此区域两侧分别延伸出两个侧翼，其中内侧的侧翼是水平，外侧的侧翼是弧形上包，两个侧翼外露在鞋底边墙，从鞋外观可见；另外也可以为内嵌、不外露的形式。并且，两个侧翼的形状基本一致，可以是圆角方形或圆弧形等。
本申请这类实施例以美码9码为例，两个侧翼的规格如图16所示：内侧侧翼的主体长度为30.0mm，其起始一端宽度为24.5mm；外侧侧翼起始一端投影宽度为14.2mm；内侧侧翼外端到外侧侧翼投影外端的最大宽度为74.1mm。图16中下面部分示出了外侧侧翼弧形上包的结构，此弧形上包的高度为7.6mm，外侧侧翼最大投影宽度为17.2mm。
参见图17，以右脚为例，本申请第八类实施例所述刚性部件具体形状结构如下：后跟段往前掌段正常延伸，前掌段正常弧形平面形状，区别主要是在后跟段，该后跟段在具有横向倾斜角度的同时，还向此区域两侧分别延伸出两个侧翼，后跟段这两个侧翼都是水平的，具体规格可参考上述实施例。
以上是本申请所述刚性部件所具有的一定弧度落差的立体结构的举例说明，所述的“左右方向”的设计，主要是相对其它的设计这个方向基本是一个平面设计，本申请实施例所述刚性部件的多种方案，就是考虑到这个方向的结构不是一个平面结构，设计原则是左右方向(包括前掌段和/或后跟段)是一个有落差差异的立体结构，本申请根据这个原则提出了以上多种实施方案，但并不局限于此。
所述的刚性部件是本申请鞋底或运动鞋中最核心的组件，是发挥鞋底功能性的主要组件，可提供鞋底主要的刚度，以及为鞋底提供立体的刚度，从而提高跑步时的鞋底过渡，提高跑步效率。
本申请实施例提供了一种功能性的竞速跑鞋鞋底，包括中底，所述中底内置有前文所述的刚性部件。
本申请是通过在运动鞋中底鞋底内置前文所述的独特的刚性材料结构，以提高跑步经济性的鞋底技术。采用前文所述的刚性部件，可调整鞋底的弯折刚度，以达到跑步快速过渡，从而得到跑步时跑步效率提升的跑鞋鞋底。
本申请实施例所述的中底内置所述刚性部件的跑鞋鞋底由三大部件组成，分别为中底A、刚性部件B，大底C，这三个组件可通过一定的粘合剂粘合在一起。
所述的跑鞋鞋底的整体外形可参见图18-图20，其中，图18是本申请一些实施例提供的鞋底的立体示意图，图19是本申请一些实施例提供的鞋底的侧视结构示意图。本申请实施例中的整个鞋底外形是一个前低后高常规跑鞋的外形，前后落差一般在4-10mm之间。
图20是图19所示鞋底的结构标记示意图，以鞋码US9为例，侧视角度(LATERALVIEW)中，鞋头最高点距离地面的高度为59.3mm，后跟最大高度为44.7mm；鞋底前掌大底最高点距离地面的高度为39.5mm，后跟大底最高点距离地面的高度为17.6mm；鞋底前掌对应跖骨区域前端厚度为24.7mm，前掌最低点处厚度为30.2mm，此处大底厚度为1.1mm；后跟对应足弓末端高度为42.4mm，后跟最低点处厚度为41.6mm。
图20中下面部分为A-A’部分，为整个鞋底前后方向中间位置的剖面示意图，用来解释各部件的关系。其中尺寸包括：本实施例前掌中间剖面厚度为24.1mm，后跟中间剖面厚度为30.0mm，但中间剖面最厚设计不超过40mm；部件B的厚度1.2mm。
本申请实施例是由多个部件组合而成的一个跑鞋鞋底，其中刚性部件B是最核心的部件，根据其结构组合而成的整体外形结构整合发挥跑鞋的优势。所述刚性部件B的内容如前所述，在此不再赘述。
在本申请的实施例中，中底A的主要作用是提供鞋底的缓震保护和回弹。中底A可以是一整块片状部件，其上表面靠近足底部，且轮廓形状能覆盖足底部投影形状，而中底下表面是近地面。中底A也可以是多层A1、A2、A3等，通常分为上下两层A1和A2，粘合在一起；下层可以是一块整体A2，也可以是前掌和后跟两个独立的部件A21和A22。并且，本申请对所述中底边侧等处的结构设计没有特殊限制。
中底A的主要制备材料可以是乙烯醋酸乙烯共聚物(EVA)、聚氨酯(PU)、热塑性聚氨酯(TPU)或者热塑性聚乙烯(TPE)等发泡材料；如果中底A由多层组合而成，组件A1和A2材料不一定是相同的材料，可以采用上述任何一种或多种材料。示例地，中底A的硬度在35-50度(邵氏C)；材料密度小于0.2g/cm3。作为优选，本申请所述中底由上下两层部件和位于两层之间的刚性部件组合而成。而如果中底A是一整块片状部件，其上下表面处可以独立地内嵌所述刚性部件。
此外，所述鞋底还包括复合在中底近地面的大底C；大底C主要起到耐磨作用，提高鞋子的使用耐用度。大底C一般采用耐磨性的材料，可以是橡胶或者其他耐磨材料。大底C可以是一个整片状，也可以分开成两个区域块，前掌区域块C1和后跟区域块C2，每个区块可以是多块的形式组成。大底C的硬度可在60-70度(邵氏A)；优选密度为≤1.5g/cm3；止滑性能：干滑摩擦系数≥0.7；湿滑摩擦系数≥0.5。
参见图21，图21是本申请一些实施例提供的鞋底的结构分解示意图。该鞋底的中底由上层部件A1、刚性部件B和下层部件A2采用粘合方式构成，大底C是采用分片式的设计，分为前掌区域块C1，后跟区域块分两块，内侧块C21和外侧块C22。
本申请实施例由中底A、刚性部件B和大底C组合而成的鞋底，鞋头前掌翘度比传统跑鞋要高出一些，整个鞋底外形贴合刚性部件B的外形，前掌形成一个弧形，利于往前蹬离的过渡，整个组合的鞋底内棱面厚度不超过40mm。
本申请实施例还提供了一种运动鞋，包括前文所述的竞速跑鞋鞋底，可称为竞速跑鞋等。本申请是在结合人体跑步时生物力学的特点，设计3D立体型的中底内置刚性部件，在保证跑鞋缓震基础上，达到最大化提升跑鞋的跑步经济性目的。在上述能提高跑步效率的跑步鞋底结构上，本申请实施例所述的运动鞋可以采用常规的鞋面等部件，并无特殊限制。
为了进一步理解本申请，下面结合实施例对本申请提供的用于鞋底的刚性部件、功能性的竞速跑鞋鞋底及运动鞋进行具体地描述。
实施例
本实施例中刚性部件采用热塑型的碳板，制备的方法是：对厚度1.2毫米的碳板片材进行CNC切割成小片，然后进行加热预压，再放进模具里进行二次预热和加压，最后修边、清洁，完成制备。所述刚性部件的刚度性能测试具体为：静态刚度测试5mm应变测试，结果参见表1。前掌部应力为0.3-0.5KN，中腰部应力为0.2-0.3KN，后跟部应力为0.2-0.3KN。
表1静态刚度测试5mm应变测试结果
将本申请实施例具有3D立体结构的碳板，与常规平面碳板结构进行对比，模拟仿真测试结果。
其中，常规平面碳板结构参数为：厚度1.2mm；长度宽度结构参数跟3D结构一致，区别是相同厚度的平面结构；
本申请3D立体结构的碳板的具体结构形状、尺寸规格参数如下：
厚度1.2mm；尺寸规格与第一类实施例一致，如图3所示。3点弯折模拟测试结果如图22所示，横坐标是Displacement位移，单位mm，纵坐标是Force受力，单位是N；本申请实施例所述的3D碳板前掌抗弯刚度比常规平面碳板高13％。
将本申请实施例3D碳板和常规平面碳板进行实际性能测试，结果如图23所示，在相同材料厚度情况下，3D碳板的弯折刚度有提升，特别是前掌部位。
综上所述，本发明技术方案通过结合人体跑步时生物力学的特点，设计立体型的中底内置刚性部件，达到最大化提升跑鞋的跑步经济性目的。
竞速跑通常都是鞋底与地面快速的接触过渡，如果需要提高跑步的效率，鞋底需要快速的滚动式的过渡，会比弯折式的过渡更具效率，而本发明是滚动式的方式，更能节省能量。另外，常规跑鞋的前翘高度一般在30mm内，本申请的前翘高度接近40mm。本发明通过鞋底前掌的高翘度设计，取代传统前掌弯折式的过渡，减少足部前掌弯折的能量消耗。
本申请除考虑整个鞋底前后方面的过渡，还考虑了鞋底过渡左右方面的快速过渡，通过刚性部件左右弧形的设计特点，全方位的增加鞋底的快速过渡刚度，最大化的提高跑步的经济性。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于使本技术领域的专业技术人员，在不脱离本发明技术原理的前提下，是能够实现对这些实施例的多种修改的，而这些修改也应视为本发明应该保护的范围。
