CN1832692A - 具有一种悬置鞋垫的鞋类物品 - Google Patents

Abstract

公开了一种鞋类物品，其包括鞋帮(20)和固定到所述鞋帮的鞋底结构(30)。所述鞋底结构具有凹入元件(40)、鞋垫(60)，和核心部分(50)。所述凹入元件具有这样一种结构，其中该结构包括底部(41)和从所述底部向上延伸以在凹入元件内界定一个腔的侧壁(42－45)。所述鞋垫被固定到所述侧壁且悬置在所述腔的至少一部分上。所述鞋垫包括多个延伸越过所述腔的梁(62)。所述梁被所述鞋垫中的间隔(63)分开，并且所述梁可以是互相平行的。在该配置中，所述梁的至少一部分可独立偏向所述腔。所述核心部分位于所述腔内和所述鞋垫下，并且所述核心部分可以由可压缩材料形成。

Description

具有一种悬置鞋垫的鞋类物品

发明领域

本发明涉及鞋类领域。更具体地，本发明涉及一种用于鞋类物品的鞋底结构，其具有板条式结构的悬置鞋垫，该悬置鞋垫包括多个支撑脚部的梁。本发明可以应用于多种鞋类，包括用于行走、奔跑、或多种其他体育运动的运动鞋。

背景技术

传统的运动鞋包括两个主要元件：鞋帮和鞋底结构。鞋帮通常由皮革、合成材料及其组合物形成并且舒适地将鞋固定在脚上，同时提供通风和保护该两个主要元件。鞋底结构通常包含多个层，该多个层通常被称为鞋内底、鞋底夹层和鞋外底。鞋内底为位于鞋帮内并靠近脚的脚底(下)表面的细长、缓冲元件以加强鞋的舒适度。鞋底夹层一般被沿着鞋帮的整个长度方向连接在鞋帮上，形成鞋底结构的中间层，并实现多种目的，包括：控制潜在的伤害性的脚部运动例如过于内旋，减轻地面的反作用力，并吸收能量。为了实现这些目的，如以下将详细论述的，鞋底夹层可以具有多种配置。鞋外底形成了鞋的地面接触元件，且通常由经久耐磨的材料包括纹理制成以提高磨擦力。

传统鞋底夹层的主要元件为弹性的聚合物泡沫材料，例如聚亚安酯或乙烯-乙酸乙烯酯，其穿过鞋的整个长度方向延伸。鞋底夹层内聚合物泡沫材料的性质所取决的因素包括：鞋底夹层的尺寸配置和所选用于聚合物泡沫的材料的特定特征，包括聚合物泡沫材料的密度。通过在整个鞋底夹层中改变这些因素，相对刚度、地面反作用力的减轻度和能量吸收性质可以被改变以满足打算使用该鞋来完成的运动的特殊要求。

除了聚合物泡沫材料，传统鞋底夹层包括例如抵抗过旋的稳定性部件和分散地面反作用力的缓和器。在运动鞋鞋底夹层中使用聚合物泡沫材料，同时提供针对地面反作用力的保护，可能导致有助于过旋倾向的不稳定性。内旋为脚部在与地面接触时向内的旋转。尽管内旋很平常，它可以构成脚部和腿部伤害的潜在原因，特别在其过量时。稳定性部件经常被组合入鞋底夹层的聚合物泡沫材料以控制脚部的内旋程度。

稳定性部件的例子已经可以在Bowerman的美国专利No.4255877；Norton等人的美国专利No.4287675；Norton等人的美国专利No.4288929；Frederick等人的美国专利No.4354318；Turner等人的美国专利No.4364188；Bates的美国专利No.4364189；和Kilgore等人的美国专利No.5247742中找到。除了稳定性部件，常规的鞋底夹层包括流体-填充囊状物，例如如Marion F.Rudy的美国专利No.4183156和No.4219945中所公开的。

不论鞋底夹层配置中的变型和多种稳定性部件及流体-填充囊状物，常规的鞋底夹层一般由聚合物泡沫材料的单一成分形成。聚合物泡沫材料通常不被空气和液体渗透，因此相对难于通风。此外，提供合适稳定度、地面反作用力减轻和能量吸收的聚合物泡沫材料可能相对地不易弯曲并且重。当鞋底夹层由轻质聚合物泡沫形成以增加弹性并减轻重量时，聚合物泡沫容易经受压缩形变。即，聚合物泡沫材料内的单独的孔可能在重复的压缩之后破裂。此外，轻质聚合物泡沫材料相对于较重的更高密度的聚合物泡沫材料显示出降低的稳定性。

发明内容

本发明涉及一种具有鞋帮和鞋底结构的鞋类物品。鞋帮界定了容纳脚部的空间，和鞋底结构被固定到鞋帮。

鞋底结构界定腔并具有悬置在所述腔的至少一部分和所述空间之间的鞋垫以提供对脚的支撑。鞋垫包括多个延伸越过所述腔的梁，所述梁的至少一部分可独立偏向所述腔。

所述梁可具有从所述鞋的内侧(medial side)向所述鞋的外侧(lateralside)延伸的配置，和在至少一部分的所述梁之间形成多个空间。所述鞋垫包括环绕所述鞋垫延伸并形成所述鞋垫的周边的周边部分，且所述梁在所述周边部分的相对侧之间延伸。此外，所述梁的一部分可通过连接结构被连接在一起。

所述腔和所述鞋垫可以从所述鞋底结构的脚前部向所述鞋底结构的脚跟部延伸。所述腔可以形成在支撑元件内，所述支撑元件具有底部和从所述底部向上延伸的侧壁。可选择地，所述支撑元件可仅具有侧壁。为了给所述鞋垫提供一种固定方式，所述鞋垫可被固定到所述侧壁的上表面，或所述侧壁界定用于容纳所述鞋垫周边部分的凹入处。板可以位于所述腔内且靠近所述底部，并且所述板的一部分可沿着所述侧壁向上延伸。

核心部分位于所述腔内，且可与所述鞋垫隔开。一般地，所述核心部分可以从所述腔的内侧向所述腔的外侧延伸，并且所述核心部分由可压缩材料例如聚合物泡沫材料形成。为了增加鞋的透气，至少一个缝隙可以穿过所述核心部分并穿过所述鞋底结构的所述底部延伸，由此允许空气和水通过所述腔。各种过滤材料可以被用于允许空气的通过，但是阻止微粒进入所述鞋底结构。所述过滤材料的位置可以改变从而位于所述核心部分和所述底部之间或位于所述核心部分和所述鞋垫之间。

描述本发明新颖性的优点和特征具体地在所附权利要求中给出。然而为了获得对新颖性的优点和特征的进一步理解，可以参考以下描述和附图，其描述与本发明相关的各个实施例和概念。

附图说明

本发明的以上概述，连同本发明的以下详细描述，结合附图将获得更好地理解。

图1为根据本发明包括鞋底结构的鞋类物品的侧面正视图。

图2为所述鞋底结构的透视图。

图3A为由图2中的剖面线3A-3A所界定的所述鞋底结构的第一横截面图。

图3B为由图2中的剖面线3B-3B所界定的所述鞋底结构的第二横截面图。

图3C为由图2中的剖面线3C-3C所界定的所述鞋底结构的第三横截面图。

图4为所述鞋底结构的分解透视图。

图5为对应于图3A的横截面图且描绘了本发明的另一实施例的第一可选横截面图。

图6为对应于图3A的横截面图的第二可选横截面图。

图7为所述鞋底结构的可选分解透视图。

图8为包括所述鞋底结构的另一鞋类物品的透视图。

图9为根据本发明包括鞋底结构的另一鞋类物品的透视图。

图10为如图9所示的鞋的仰视平面图。

图11为根据本发明包括鞋底结构的另一鞋类物品的分解透视图。

具体实施方式

以下的论述及附图公开了根据本发明的多种鞋类物品。首先描述鞋类物品10，该鞋类物品10具有散步鞋(walking shoe)的配置。各种关于鞋10结构的概念也可以被应用于多个其他类型的运动鞋，例如包括篮球鞋、网球鞋、跑鞋、和全能训练鞋。鞋10的一般结构也可以被用于特殊形式的鞋，包括：冰鞋、直排溜冰鞋、滑雪靴和滑雪板靴。此外，所公开的与鞋10相关的概念也可以被用于非运动鞋类，例如礼服鞋、靴子和凉鞋。因此，本发明应用于各种各样的鞋类并且并不限于在此所特定公开的鞋类或

具体实施例。

图1-4中描绘出鞋10，该鞋10包括鞋帮20和鞋底结构30。鞋帮20被固定到鞋底结构30并形成内部空间，所述内部空间用于舒适地容纳脚部且确保了脚相对于鞋底结构30的位置。相关技术领域的技术人员将认识到鞋帮20可具有一般传统的构造，且因此将不被详细地描述。如图1所示的鞋帮20的构造适于在包括步行的体育运动中使用。因此，鞋帮20具有重量轻的、可透气的结构，所述结构包括多层被粘性地粘结和缝合在一起的皮革、纺织品、聚合物和泡沫元件。例如，鞋20可以具有一外部，该外部包括分别抵抗磨损并提供透气性的纺织品元件和皮革元件。鞋帮20的内部可以包括加强鞋10舒适度的泡沫元件，和内部表面包括吸潮气的纺织品以用于从直接环绕脚部的区域中去掉过多的潮气。

以便参考，鞋10可以被划分为三个大致区域：脚前区域11，脚中部区域12和脚跟区域13，如图1所描绘出的。区域11-13不旨在划分鞋10的精确区域。然而，区域11-13旨在表示鞋10的大致区域，从而在以下论述中提供参照框架。此外，鞋10包括内侧14和外侧15。尽管区域11-13和侧部14-15一般被应用于鞋10，但是对区域11-13和侧部14-15的参考也可以被特定地用于鞋帮20、鞋底结构30或鞋帮20或鞋底结构30中任一个的特定部件。

在制造鞋10中，鞋帮20的多个元件可以环绕鞋楦组装，所述鞋楦将脚的大致形状赋予该鞋帮20内的空间。即，环绕所述鞋楦组装多个元件以形成鞋帮20的内侧14和外侧15，该鞋帮20的内侧14和外侧15由脚前部区域11向脚跟区域13延伸。此外，例如，形成包含喉部的脚背部分、舌部和鞋带，且在脚跟区域13处形成脚踝部口以提供给脚进入鞋帮20内空间的入口。接着，鞋底结构30通过例如粘结剂被永久地固定在鞋帮20的下部。可选择地，鞋帮20和鞋底结构30可以通过缝合、焊接或通过粘结、缝合、和/或焊接的组合来固定。接着鞋内底(未示出)位于鞋帮20内且靠近鞋底结构30从而基本上完成鞋10的制造。按照这种方法，鞋10通过基本上传统的工序制造。

不论基本上传统的制造鞋10的工序，鞋底结构30具有与用于运动鞋的传统鞋底结构明显不同的配置。与包括传统泡沫鞋底夹层的传统鞋底结构相比，鞋底结构30具有悬挂在腔上的板条式鞋垫。即，鞋底结构30包括具有多个在腔上延伸的梁的鞋垫。该用于鞋底结构30的一般配置可以提高鞋10的弹性和脚底力的分布，由此赋予鞋10舒适度。此外，这种用于鞋底结构30的一般配置将脚和地面的间断面(例如岩石、***、树枝等)隔离开且鞋底结构30可以有效地透气。上述鞋底结构30的优点以及关于鞋底结构30配置的特征将在下文中得到更加详细地论述。

鞋底结构30在图2-4中被单独地示出，且包括鞋底夹层31和固定在鞋底夹层31下表面的鞋外底32。鞋底夹层31的主要构成为凹入的支撑元件40、核心部分50和鞋垫60。一般地，核心部分50位于支撑元件40内，和鞋垫60悬置在核心部分50上，在使用中，脚放在鞋垫60的上面，且个体的重量从鞋垫60通过支撑元件40和鞋外底32转移至地面。在奔跑，步行或其他运动中，鞋垫60可以弯曲从而鞋垫60的一部分接触并压缩核心部分50的相应区域。

支撑元件40形成容纳核心部分50的腔且例如当个体步行或奔跑时使得鞋垫60向下弯曲。因此，支撑元件40显示出大体凹入的结构，且由底部41、内侧(medial)壁42、外侧(lateral)壁43、脚前部部壁44和脚跟部壁45。底部41与壁42-45整体地形成以加强支撑元件40的耐久性，和底部40可以在从脚前部区域11至脚跟区域13和从内侧14至外侧15的整个区域延伸。底部41的下表面被固定到鞋外底32，和底部41的上表面可被固定到核心部分50。可选择地，核心部分50可以放在底部41的上表面上。壁42-45由底部41向上延伸，且环绕底部41连续地延伸以提供凹入结构。在本发明的一些实施例中，壁42-45可以包括间隙或缝隙，以提供给支撑元件40分段式的或不连续的配置。

所选的用于支撑元件40的材料应当足够支撑个体的重量，且在个体的重量下为可压缩的从而提供地面反作用力的减轻和能量吸收。即，所选的用于支撑元件40的材料可以给予由鞋底结构30所提供的缓冲中的一部分缓冲。此外，支撑元件40的材料可以被选择以抵抗微生物的滋长并具有疏油性和疏水性。相应地，合适的用于支撑元件40的材料包括各种聚合物泡沫材料，例如聚亚安酯、聚醚、乙烯-乙酸乙烯酯、或乙烯-乙酸乙烯酯和橡胶的混合物。形成支撑元件40的材料的一个合适的硬度范围以Asker C型硬度标表示为55-75。

在支撑元件40的不同区域，形成支撑元件40的材料也可以具有不同的密度。例如，形成脚跟区域13的聚合物泡沫材料可以具有比形成脚前部区域11和脚中部区域12的聚合物泡沫材料具有更大的密度。此外，形成外侧15的聚合物泡沫材料具有比形成内侧14的聚合物泡沫材料更小的密度从而防止内旋，所述内旋为当脚与地面接触时，脚的向内旋转。作为进一步的例子，形成壁42-45的聚合物泡沫材料具有比形成底部41的聚合物泡沫材料更大的密度从而在提供支撑的部分给予更大的强度和压缩抵抗。可选择地，从上部区域至下部区域，支撑元件40可以具有不同的密度。因此，例如支撑元件40的上部区域可显示出相对密集的结构，而支撑元件40的下部区域可显示出较较低密集的结构。

稳定板46在图4中被描绘为在脚中部区域12和脚跟区域13内沿着底部41的上表面延伸，和稳定板46沿着内侧壁42、外侧壁43和脚跟壁45的部分向上延伸。

稳定板46被用于缓和脚跟区域13中的压缩负荷或将压缩负荷转移至支撑元件40的较大区域。用于稳定板46的合适材料包括冲切、模制、或热力塑型的具有例如以Asker C型硬度标表示大于65硬度的聚合物。此外，形成稳定板46的材料可以为聚合物泡沫材料，例如聚亚安酯或乙烯-乙酸乙烯酯。在本发明的一些实施例中，可没有稳定板。

稳定板46在图4中被描绘为靠近支撑元件40的内表面，但是也可被嵌入在支撑元件40内或可以被放置在支撑元件的外部上。稳定板46也可以沿着底部41的整个表面延伸，可以仅仅位于脚中部区域12内，可由多个分离的板形成，或稳定板46可不在在鞋底结构30中。而且，稳定板46可以被模制在支撑元件40内，并可以为一种聚合物泡沫材料，其中该聚合物泡沫材料相比支撑元件40的其他部分具有更大的密度。因此相关领域的技术人员将认识到在本发明范围内稳定板46可具有多种配置。

以上论述所公开的支撑元件40和鞋外底32为分离的元件。在本发明的可选配置中，支撑元件40可以使用与鞋外底32相同的材料制成。因此，鞋底结构30可以包括鞋垫60和单个凹入的支撑元件40，该支持元件40接触地面并形成侧壁。在一些实施例中，底部41可以没有，和底部41可以由鞋外底32代替。

核心部分50被牢固地放置于支撑元件40内并沿着底部41和壁42-45的若干部分延伸。如图3A-3C所示，核心部分50距离鞋垫60下方一位移距离16，该位移距离由双-头箭头表示。多种材料可以被用于核心部分50，例如包括具有0.35或更小比重的低密度聚醚聚亚安酯、软-硬度的乙烯-乙酸乙烯酯、填充有流体的囊状物、含纤维的缠结材料或衬垫网状物(spacer mesh)等。用于核心部分50的合适材料可以为轻质的以限制鞋类10的整个重量。此外，合适的材料可显示出对微生物滋长的抑制并可具有疏水性和疏油性。

核心部分50可以通过粘结剂粘结或通过多种机械固定装置被附加到底部41或壁42-45。此外，核心部分50可以被模制入支撑元件40内。如图所示，核心部分50具有大体平面的构造，但是也被模制以模仿脚底区域的解剖轮廓。在核心部分50中可以形成多个轮廓以在特定区域提供额外的支撑。例如，核心部分50靠近外侧15的部分相比靠近内侧14的部分具有较少的厚度，由此抵抗内旋。

核心部分50可以以分层结构由多种材料形成，或核心部分50可以具有由多种材料所形成的区域。例如，核心部分50位于脚跟区域13的部分相比位于脚前部区域11的部分可具有更大的缓冲响应。核心部分50也可以由两个或更多的分离元件形成，或核心部分50可以仅仅穿过支撑元件40内的腔的一部分延伸。

在可选实施例中，如图5所示，核心部分50向上延伸至鞋垫60的下表面，由此消除位移距离16。当核心部分50填满了由支撑元件40和鞋垫60所界定的整个腔时，所选的用于核心部分50的材料可以具有增加的可压缩性以允许鞋垫60向下弯曲，就如同位移距离16存在一样。此外，鞋底结构30可以被如此配置从而核心部分50可以被连接至鞋垫60的下表面，由此允许核心部分50和鞋垫60向下挠曲。此外，如图6所示，可以在本发明的一些实施例中没有核心部分50。

包括周边部分61和多个梁62的鞋垫60，被固定到壁42-45且被悬置在核心部分50上。周边部分61环绕鞋垫60延伸且一般被固定在支撑元件40的上部。例如，周边部分61可被固定到支撑元件40的上表面或被容纳在确定壁42-45内表面的界限的凹入内。可选择地，周边部分61可以具有被固定在支撑元件40外表面的延伸部分。梁62由周边部分61的内侧区域延伸至周边部分61的外侧区域，由此由内侧14延伸至外侧15。每一梁62可以通过间隔63与相邻的梁62分开。

因此，多个间隔63位于梁62之间。这种结构允许每一梁62独立于其他梁62挠曲。例如，向下地施加在位于脚跟区域13内的梁上的压力将仅仅引起脚跟区域13内相应的向下挠曲。作为对上述结构的替换，每一梁62可被直接地模制入侧壁42和43内。

每一梁62可能与板条相类似，为用于脚部的伸长支撑元件，其从鞋底结构30的一侧向鞋底结构30的另一侧延伸。梁62在图中被描绘为从内侧14向外侧15延伸，但是例如也可以从脚前部部壁44向脚跟部壁延伸。梁62可以以相对于鞋底结构30的纵轴成大体倾斜的方向延伸。多个梁62也可以被描绘为大体上互相平行，但是也可以互相倾斜地设置。因此，梁62形成了穿过支撑元件40内的腔延伸的伸长元件。

梁62可以在相对端上被支撑，因此梁62的挠曲程度取决于每一梁62的尺寸、形成每一梁62的材料、和施加在每一梁上的力。至于尺寸，每一梁62的特征包括长度、宽度和厚度。长度在图2中被表示为尺寸64且一般地在周边部分61的相对侧之间延伸。如上所述，梁62被支撑在相对端上，且相对端之间的距离形成了长度。宽度在图2中被表示为尺寸65且一般在相邻间隔63之间沿水平方向延伸。类似地，厚度在图3A中被表示且一般地在每一梁62的底面和顶面之间延伸。

如上所述，梁62挠曲的程度至少部分地取决于三个因素：(1)每一梁62的尺寸，(2)形成每一梁62的材料，和(3)施加在每一梁62上的力。每一梁62的尺寸随着鞋10的尺寸的变化而变化。位于脚跟区域13的梁62的合适尺寸为73毫米的长度，6毫米的宽度，和2毫米的厚度。

例如梁62可以由23％玻璃加强的尼龙12和聚醚嵌段酰胺的混合物制成。当由该材料制成且近似为112牛顿的力被施加在梁62上时，那么梁62的向下挠曲可以近似为8.5毫米。如果厚度增加至2.5毫米并且其他因素保持相同，那么梁62的向下挠曲减少至近似为4.4毫米。如另一与鞋10相关的例子，位于脚跟区域13内的梁62可以具有包括78.5毫米长度、6.8毫米宽度、和2毫米厚度的尺寸。当这些梁62由上述的尼龙和聚醚嵌段酰胺混合物材料制成时，且约112牛顿的力被施加在梁62上时，那么梁62的向下挠曲近似为13.4毫米。如果厚度增加至2.9毫米并且其他因素保持相同，那么梁62的向下挠曲减少为约4.4毫米。

宽度与厚度的比率可以在本发明范围内显著地变化并影响梁62的整个挠曲。在上述第一例中，梁62具有6毫米的宽度和从2毫米变化至2.5毫米的厚度，且相应的挠曲从8.5毫米变化至4.4毫米。因此通过改变宽度和厚度之间的比率，将引起挠曲的显著变化。如上所公开的，梁62具有矩形的横截面，但是也可以具有任何其它适合的横截面形状。例如梁62可以具有工字梁、三角形、或圆形的构造。

在步行或奔跑过程中，首先脚跟区域13接触地面并经受相对高的地面反作用力。比较来说，位于脚前部区域11和脚中部区域12的梁62所经受的力一般相对较低。因此，每一梁62的尺寸可以被选择以顾及到鞋底结构30的不同区域所经受的不同力。例如，可在鞋垫60中经受最大力的的区域增加每一梁62的宽度和厚度，且在鞋垫60中经受较小力的区域减少每一梁62的宽度和厚度。每一梁62的尺寸也可以被选择以符合个体的重量和脚的尺寸。一般地，穿用鞋10的个体的平均重量随着鞋10尺寸的增加而增加。因此每一梁62的长度、宽度和厚度随鞋10的尺寸增加而成比例增加。取决于鞋10被应用的特定运动，脚前部区域11或脚中部区域12也可以经受相对高的地面反作用力。因此，鞋10的各区域内的梁62的尺寸可以被选择以顾及到个体所参与的不同运动。

每一梁62被描绘出为具有相似的宽度和厚度。即，一个梁62的宽度和厚度与另一个梁62的宽度和厚度相似。然而每一梁62的长度在整个区域11-13变化以适应脚部在每一区域11-13内的大体形状。每一梁62也被描绘为具有一般上不变的宽度和厚度。即特定梁62的宽度和厚度在该特定梁62在内侧14和外侧15之间延伸时保持不变。然而在本发明进一步的实施例中，多个梁的宽度和厚度可以变化。一种改变梁62宽度和厚度的原理是补偿不同梁62所经受的不同力，如上所述。一般地，宽度和厚度中的一个或两者的增加可以被用于增加梁62的受力能力。宽度和厚度的增加可以被用于提高对弯曲的抵抗。因此，每一梁62的挠曲度可以通过增加宽度和厚度的尺寸而减少。

多个梁62的尺寸可以被选择以提供期望的挠曲度。如果所选择的尺寸允许相对小的挠曲度，那么鞋10可以具有坚硬的、不屈从感。然而，如果尺寸被选择以允许相对大的挠曲度，那么鞋10不能表现出合适的稳定性或提供必要程度的缓冲或支撑。

被组合入鞋垫60的梁62的数量可以在本发明范围内显著地变化。如图2和4所示，鞋垫60被形成具有近似27个梁62。美国用于人脚部的标准测量***将10.5英寸的长度与尺寸9.5相关。假定鞋10为尺寸9.5，那么每一梁62具有近似为0.4英寸的平均宽度。梁62的数量可以明显的少于图2和4中所示的27个从而平均宽度要大于约0.4英寸。类似地，梁62的数量可以显著地大于如图2和4所示的27个从而平均宽度要小于约0.4英寸。因此，一般地，梁62的数量在约8至75的范围内变化。在一些实施例中，梁62可以位于鞋垫60的特定区域，例如脚跟区域，且3个或更多的梁62可以被使用。

鞋垫60可以由多种范围的材料制成。合适的用于鞋垫60的材料包括聚酯、热固聚氨脂、热塑性聚氨脂、各种尼龙配方、这些材料的混合物，或包括玻璃纤维的混合物。此外，鞋垫60可以由高弹性模量的聚醚嵌段酰胺，例如由Atofina公司制造的PEBAX的形成。聚醚嵌段酰胺提供了多种有利于本发明的特征，包括：低温下的高冲击阻力；在-40摄氏度到+80摄氏度的范围内温度范围内很少的性质变化；抵抗由多种化学物质所引起的降解，和在可选的弯曲期间的低滞后。另一适于鞋垫60的材料为具有23％玻璃加强的尼龙和聚醚嵌段酰胺的混合物。此外，鞋垫60可以由聚对苯二酸丁二醇酯例如由E.I.duPont de Nemours和公司制造的HYTREL形成。复合材料可以通过将玻璃纤维或碳纤维组合入上述的聚合物材料而形成从而加强鞋垫60的强度。金属材料，例如弹簧钢，也可以被用于制造鞋垫60。

多个梁62当没有向下的力被施加在鞋垫60上时，既不拉伸也不压缩。即，当鞋10没有被个体穿用时，鞋垫60处于非应力状态下。当向下的力被施加在鞋垫60上时(例如，当个体穿上鞋10时)，多个梁62向下弯向腔。单个梁62的挠曲在该单个梁62内引起压缩和拉伸。换句话说，所述梁62的位于中轴上方的部分被压缩，且梁62位于中轴下方的部分被拉伸。因此，梁62在挠曲时表现地像正在弯曲的梁。

基于以上论述，鞋10具有一种结构，其中鞋帮20形成用于容纳脚部的空间，和鞋底结构30形成了腔。鞋垫60一般位于所述空间和所述腔之间，和鞋垫60悬置于腔的至少一部分的上方。该配置允许当通过步行或奔跑引起力时，鞋垫60向下向腔方向挠曲。更具体地，鞋垫60的单个梁62可以独立地向下挠曲。如上所述，该配置可加强鞋10的弹性和脚底的力的分布，由此提供给鞋10舒适度。此外，这种用于鞋底结构30的一般配置可以将脚与地面上的间断面相隔离。

当个体步行或奔跑时，例如脚在跖骨和趾骨之间的关节处弯曲。为了提供舒适度，鞋10在相应的位置也应当具有一定程度的柔性。鞋垫60内的多个梁62提供用于鞋底结构10的弯曲线，由此沿着间隔63促进了所述弯曲。在本发明的一些实施例中，一些或所有的梁62相对于内侧14和外侧15之间的方向而倾斜，从而在不同的方向存在弯曲。为了进一步促进与最接近的趾骨和跖骨之间的关节所对应的鞋垫60的区域内的弯曲，该区域内周边部分61的结构可被简化。

鞋底结构30的所述配置的进一步好处在于脚底的力的分布。在传统的包括用于鞋底夹层的泡沫材料的鞋底结构中，被施加在特定位置的向下的力引起了在该特定位置和在环绕该特定位置的重要区域内泡沫材料的向下挠曲。即，局部向下的力也引起聚合物泡沫材料中不直接受局部向下的力的若干部分挠曲。然而在鞋底结构30中，被集中于单个梁62上的向下力一般仅仅挠曲该梁62。因此，由向下的力所引起的挠曲可被限于一个梁62的区域内。

地面的间断面(例如，岩石、小枝、突起、凹陷等)经常能够被穿着具有传统鞋底结构的鞋类物品的个体所感知。即，当个体踏在间断面上时，传统鞋底结构以能够被个体所感知的方式挠曲。然而，鞋底结构30的配置将间断面的影响隔离，从而间断面不会被个体所感知。例如当个体踏在岩石或其他突起物上时，鞋外底32、底部41、和核心部分50可向上挠曲。为了使个体感知到间断面，核心部分50必须挠曲过位移距离16并接触鞋垫60的下表面。对于平常的间断面，向上挠曲的程度将不会延伸完全穿过位移距离16并因此个体一般不会感知到间断面。作为设计考虑，位移距离16的高度必须基于鞋10所要进行的运动和在该运动中通常能遇见的可预测间断面来选择。

鞋底结构30的另一个优点涉及透气的概念。参考图4，多个缝隙33形成于鞋外底32内，多个缝隙48形成在支撑元件40内，和多个缝隙51可以形成在核心部分50内。

缝隙33、48和51大体以对齐的方式形成从而空气可以由鞋底结构30中进出。当鞋垫60向下挠曲时，支撑元件40内的腔的体积减少。这提供了压缩力，该压缩力将空气通过各缝隙33、48和51从鞋底结构30内移出。类似地，当力从鞋垫60上去掉时，挠曲的程度减少，支撑元件40内腔的体积将增加，由此将空气吸入鞋底结构30。所述进出鞋底结构30的空气的一部分也可以来自鞋帮20内的空间。当个体锻炼时，汗水可被集中在空间内。空气穿过鞋10的运动将协助把汗水去掉并使脚部凉爽。

过滤材料也可以被组合入鞋底结构30内以限制进入鞋底结构30内腔的微粒数量及尺寸。参考图7，第一过滤器52被描绘为位于核心部分50和底部41之间。此外，第二过滤器53被描绘为位于核心部分50和鞋垫60之间。例如，过滤材料也可以位于鞋外底32和底部41之间。例如，过滤器52和53可以由多种材料制成，例如高密度的聚乙烯、超高分子量聚乙烯、聚偏二氟乙烯和聚丙烯。编织材料、机织材料、非机织材料和由一个或更多不同过滤材料所构成的层状结构也是合适的。其他适用于过滤器52和53的材料为聚四氟乙烯(PTFE)和膨化聚四氟乙烯(ePTFE)，其当被固定到例如非机织聚酯的基片时提供了足够的过滤并具有适合的耐久度。所述PTFE和ePTFE过滤材料也可以具有限制水或其他液体进入的优点。作为使用过滤器52和53的一种选择，各缝隙33、48和51可以被制造以具有允许微粒自由进出鞋底结构30的尺寸。被组合入鞋底结构30的过滤材料也可以被选择以允许水或其他液体的通过。例如，鞋10可以为水上运动专门设计，其中通过允许水自由地通过鞋底结构30可以获得若干优点。

在上述的鞋垫60的配置中，单个梁62在由例如步行或奔跑引起力的时，可独立地偏向腔。在本发明的一些实施例中，所选的梁62可以被连接在一起以限制特定区域内独立的挠曲。参考图7，三个连结物67被描绘为在鞋垫60的脚跟区域13内的连结梁62。每一连结物67在两个相邻梁62之间延伸并越过两个相邻梁67之间的间隔63。如果向下的力被施加在所选的梁62之一上，那么其他梁62将响应也向下挠曲。取决于每一连结物67的结构，其他梁62向下挠曲的程度不会和被施加向下力的特定梁62的挠曲一样大。

鞋垫60的上表面可以具有大体平面的配置，或可以为凹入或凸起的。在本发明的一个实施例中，上表面包括各种向上的突起和向下的凹陷以模仿脚部的解剖轮廓。例如，脚跟区域13可以包括容纳脚跟的凹陷，和脚的中部区域12可包括靠近内侧14的突起以形成拱形支撑。

鞋垫60的上表面可呈现出限制脚部移动或加强鞋10舒适度的多种配置。鞋垫60可以由多种聚合物材料制成，如上所述，因此鞋垫60的上表面显示出平滑的质地使得脚部相对于鞋垫60滑动。为了阻遏所述脚部的滑动，鞋垫60的上表面可以是有织纹的。可选择地，如图7所示，接触层68可以被添加至鞋垫60的上表面。一般地，接触层68为附加的材料元件，该元件在鞋垫60的上表面和脚之间延伸。如图7所示，接触层68包括多个在所选间隔63上延伸的材料条。可选择地，接触层60可以在鞋垫60的整个上表面延伸，或可以仅在鞋垫60的上表面的一部分之上延伸。此外，接触层68可以仅仅位于特定的梁62上。

接触层68可以由各种纺织材料包括机织和非-机织纺织品形成。此外，接触层68可以为聚合物基材料，例如相对软的热塑性或热固聚氨脂，其以Shore A型硬度标表示具有近似为40-70的硬度。也可使用各种注射材料。接触层68可以实现多个目的。例如，接触层68可以由提高鞋垫60舒适度的可压缩材料制成。接触层68也可以提供防滑属性，或接触层68可以为在鞋垫60之上的strobel鞋内衬底或鞋内底。取决于相邻梁62之间的距离，接触层68可以防止由于鞋垫60弯曲而使脚的一些部分在梁62之间被夹痛。然而，当间隔63被进一步分离时，脚的夹痛成为被考虑问题且可使用接触层。接触层68可以与鞋垫60整体地浇铸(混合浇铸)，或可以在鞋垫60形成之后通过粘结剂而被设置。接触层68也可以通过例如焊接、喷溅或浸渍等而得到应用。一般地，接触层68的配置也可以被选择以不防止各梁62的独立挠曲。

鞋10在以上被论述为具有运动鞋类的配置，例如散步鞋。参考图8，鞋类物品10a被描述为具有鞋底结构30a，该鞋底结构30a具有鞋底结构30的一般结构。然而，与鞋10相比，鞋10a包括具有凉鞋鞋帮配置的鞋帮20a。鞋帮20a包括一对带，所述带界定用于容纳脚部的空间并将鞋10a固定在脚上。该带在鞋垫60a和支撑元件40a之间延伸，且凹入处形成于鞋垫60a或支撑元件40a内以容纳所述带。因此，除了运动鞋之外，本发明的概念还可以应用于各种鞋类。

参考图9和10，鞋类物品10b被描述为包括鞋帮20b和鞋底结构30b。鞋帮20b具有一般传统的配置，和鞋底结构30b被固定到鞋帮20b。鞋底结构30b包括鞋垫60b，该鞋垫60b具有鞋垫60的一般配置，如上所述。鞋底结构30b也包括多个具有侧壁42b和鞋外底部分32b的鞋底荚状物(sole pad)40b。所述鞋底荚状物40b具有大体圆形或方形的配置且每一荚状物界定腔。侧壁42b可以由聚合物泡沫材料形成，例如聚亚安酯或乙烯-乙酸乙烯酯。且鞋外底部分32b可以由提供耐磨和耐久性的橡胶材料制成。位于鞋10b脚前部区域内的鞋底荚状物40b被连接到相邻的鞋底荚状物40b，然而位于鞋10b的脚中部区域和脚跟区域的鞋底荚状物为独立的并不与其他鞋底荚状物40b连接。作为对鞋底结构30b配置的一种变型，荚状物40b可以围绕鞋10b的整个周边延伸。因此，鞋类物品可以被形成为包括单个荚状物40b，该荚状物40b界定用于容纳鞋垫60的挠曲的单个腔。

所选的鞋底荚状物40b被固定到鞋垫60b的周边区域且可以在中央区域向下弯曲以允许向下的挠曲。即，鞋底荚状物40b的上表面可为非平面的以方便鞋垫60b的向下挠曲。此外，荚状物40b朝向鞋10b外的部分相比内部部分可以由较低的可压缩材料制造。因此，例如，荚状物40b可以由双密度泡沫形成。

上述鞋底结构30b的配置由于鞋底荚状物40b的配置而具有加强的弹性。即，通过仅仅弯曲鞋垫60b，鞋底结构30b可在鞋底荚状物40b之间的区域内弯曲。此外，鞋垫60b的各个梁62可以独立地偏向鞋底荚状物40b内的腔以提供上述的优点，所述优点包括高度的透气和重量减轻。

另一鞋底结构30c在图11中示出且包括上述的与鞋底结构30相关的一般部件。因此，鞋底结构30c包括鞋外底32c、支撑元件40c、核心部分50c和鞋垫60c。与鞋底结构30相比，支撑元件40c并不包括底部41。代替的是，支撑元件40c包括侧壁42c和43c和取代底部41的下开口。鞋外底32c被固定到支撑元件40c的下区域内并延伸越过所述开口。核心部分50c被固定到鞋外底32c且位于由鞋外底32c和侧壁42c和43c所界定的腔内。鞋底结构30c的进一步特征涉及核心部分50c的配置。而不在中央区域形成缝隙，各缝隙51c被形成在核心部分50c的边缘以与鞋外底32c内的缝隙相对应。此外，接触层68c在鞋垫60c的整个表面上延伸。接触层68c可以由各种纺织材料包括机织和非机织纺织品形成。此外，接触层68c可以为聚合物基材料，例如相对软的热塑性或热固聚氨酯，其以ShoreA型硬度标表示具有约40-70的硬度。可使用各种可注射材料。接触层68c可以与鞋垫60整体地浇铸(混合浇铸)，或可以在鞋垫60的形成之后通过粘结剂而被设置。接触层68c可以通过例如焊接，喷溅或浸渍等得到应用。

接触层68c在图11中被描绘为在鞋垫60的整个表面上均匀地延伸。在本发明的另外实施例中，接触层68c可以具有多个对应于间隔63的间隔，且多个连结物可以延伸越过这些间隔。接触层68c也可以具有多个缝隙或具有特定断面形状的配置。此外，接触层68c可以具有由不同材料所形成的区域。例如可以在脚中部区域12和脚跟区域13使用织物材料，而在脚前部区域11使用热塑性聚氨酯。因此，在本发明的范围内，用于接触层68c的特定配置和材料可以显著地改变。

参照各个实施例在附图和上述中公开了本发明。然而所述公开的目的在于提供与本发明相关的各特征和概念的例子，而不在于限定本发明的范围。相关领域技术人员将认识到在不脱离本发明中由所附权利要求所限定的范围的情况下，可以对上述实施例进行多种变型和修改。

Claims (56)

1.一种鞋类物品，包括：

鞋帮，其界定容纳脚部的空间；和

鞋底结构，被固定到所述鞋帮并界定至少一个腔，所述鞋底结构具有悬置在所述腔的至少一部分和所述空间之间的鞋垫以提供对脚部的支撑，所述鞋垫包括多个从所述腔的一边延伸到另一边的梁，所述梁的至少一部分独立地偏向所述腔。

2.如权利要求1所述的鞋类物品，其中所述梁的至少一部分从所述鞋的内侧向所述鞋的外侧延伸。

3.如权利要求1所述的鞋类物品，其中间隔在所述梁的至少一部分之间形成。

4.如权利要求1所述的鞋类物品，其中所述鞋垫包括环绕所述鞋垫延伸并形成所述鞋垫的周边的周边部分，并且所述梁在所述周边部分的相对侧之间延伸。

5.如权利要求1所述的鞋类物品，其中所述梁的至少一部分被定向而互相平行。

6.如权利要求1所述的鞋类物品，其中所述鞋垫包括至少8个梁。

7.如权利要求1所述的鞋类物品，其中所述腔和所述鞋垫从所述鞋底结构的脚前部向所述鞋底结构的脚跟部延伸。

8.如权利要求1所述的鞋类物品，其中所述腔由具有侧壁的支撑元件形成。

9.如权利要求8所述的鞋类物品，其中所述鞋垫被固定到所述支撑元件的上表面。

10.如权利要求8所述的鞋类物品，其中板被放置在所述腔内且靠近所述腔的底部。

11.如权利要求10所述的鞋类物品，其中所述板的一部分沿着所述侧壁向上延伸。

12.如权利要求1所述的鞋类物品，其中核心部分位于所述腔内，所述核心部分由可压缩材料形成。

13.如权利要求12所述的鞋类物品，其中所述核心部分从所述腔的内侧延伸至所述腔的外侧。

14.如权利要求12所述的鞋类物品，其中所述核心部分与所述鞋垫隔开。

15.如权利要求12所述的鞋类物品，其中所述核心部分由聚合物泡沫材料形成。

16.如权利要求12所述的鞋类物品，其中至少一个缝隙延伸穿过所述核心部分以允许空气进入所述腔。

17.如权利要求16所述的鞋类物品，其中过滤材料被放置在邻近所述核心部分。

18.如权利要求16所述的鞋类物品，其中过滤材料位于所述核心部分和所述鞋垫之间。

19.如权利要求1所述的鞋类物品，其中至少两个相邻的梁通过连结物被连结在一起，所述连结物延伸越过所述至少两个相邻梁之间的间隔。

20.如权利要求1所述的鞋类物品，其中接触层在所述鞋垫的上表面的至少一部分上延伸。

21.如权利要求1所述的鞋类物品，其中所述梁的至少一部分被支撑在相对侧面上。

22.如权利要求1所述的鞋类物品，其中所述鞋底结构包括至少两个鞋底荚状物。每一鞋底荚状物具有从所述鞋垫向下延伸以界定至少两个所述腔的侧壁。

23.一种鞋类物品，具有鞋帮和固定到所述鞋帮的鞋底结构，所述鞋底结构包括：

具有侧壁的支撑元件，所述侧壁界定在所述支撑元件内的腔；

鞋垫，固定到所述侧壁并悬置在所述腔的至少一部分的上方，

所述鞋垫包括多个延伸越过所述腔并被支撑在相对端上的梁，所述梁被所述鞋垫内的间隔分开，并且所述梁被定向而相互平行，所述梁的至少一部分可独立地偏向所述腔，所述梁的至少一部分被形成为具有宽度大于厚度的尺寸；和

核心部分，位于所述腔内和所述鞋垫下，所述核心部分由可压缩材料形成。

24.如权利要求23所述的鞋类物品，其中所述梁从所述鞋的内侧向所述鞋的外侧延伸。

25.如权利要求23所述的鞋类物品，其中所述鞋垫包括环绕所述鞋垫延伸并形成所述鞋垫的周边的周边部分，并且所述梁在所述周边部分的相对侧面之间延伸。

26.如权利要求25所述的鞋类物品，其中所述鞋垫被固定到所述支撑元件的上部。

27.如权利要求23所述的鞋类物品，其中所述鞋垫包括至少三个梁。

28.如权利要求23所述的鞋类物品，其中所述腔和所述鞋垫从所述鞋底结构的脚前部向所述鞋底结构的脚跟部延伸。

29.如权利要求23所述的鞋类物品，其中板被放置在所述腔内且邻近所述支撑元件的底部。

30.如权利要求29所述的鞋类物品，其中所述板的一部分沿着所述侧壁向上延伸。

31.如权利要求23所述的鞋类物品，其中所述核心部分的上部表面与所述鞋垫的下表面隔开。

32.如权利要求23所述的鞋类物品，其中所述核心部分从所述腔的内侧向所述腔的外侧延伸。

33.如权利要求23所述的鞋类物品，其中所述核心部分接触所述鞋垫的下表面。

34.如权利要求23所述的鞋类物品，其中所述核心部分由聚合物泡沫材料形成。

35.如权利要求23所述的鞋类物品，其中过滤材料位于所述腔内。

36.如权利要求23所述的鞋类物品，其中过滤材料位于所述核心部分和所述鞋垫之间。

37.如权利要求23所述的鞋类物品，其中至少两个相邻梁通过连结物被连结在一起，所述连结物延伸越过所述至少两个相邻梁之间的所述间隔。

38.如权利要求29所述的鞋类物品，其中接触层在所述鞋垫的上表面的至少一部分之上延伸。

39.如权利要求38所述的鞋类物品，其中所述接触层在所述间隔的至少一部分之上延伸。

40.一种鞋类物品，具有鞋帮和固定到所述鞋帮的鞋底结构；所述鞋底结构包括：

至少一个界定腔的鞋底元件；

悬置在所述腔上方的脚部支撑元件，所述脚部支撑元件包括多个间隔，所述间隔通过所述脚部支撑元件延伸并界定多个被支撑在相对端上的梁，所述梁的至少一部分可独立地偏向所述腔。

41.如权利要求40所述的鞋类物品，进一步包括位于所述腔内的核心部分，所述核心部分由可压缩材料形成。

42.如权利要求41所述的鞋类物品，其中所述核心部分与所述鞋垫隔开。

43.如权利要求40所述的鞋类物品，进一步包括固定到所述鞋底元件的鞋外底。

44.如权利要求43所述的鞋类物品，其中所述鞋底元件界定至少一个缝隙以允许空气进入所述腔。

45.如权利要求44所述的鞋类物品，进一步包括邻近所述缝隙放置的过滤材料。

46.如权利要求40所述的鞋类物品，其中至少两个相邻梁通过连结物被连结在一起，所述连结物延伸越过所述至少两个相邻梁之间的所述间隔。

47.如权利要求40所述的鞋类物品，其中所述梁的至少一部分形成具有宽度大于厚度的尺寸。

48.如权利要求40所述的鞋类物品，其中，所述至少一个鞋底元件为至少两个鞋底荚状物，每一鞋底荚状物具有从所述鞋垫向下延伸以界定至少两个所述腔的侧壁。

49.如权利要求40所述的鞋类物品，其中所述梁的至少一部分形成具有宽度大于厚度的尺寸。

50.一种鞋类物品，包括：

鞋帮，界定用于容纳脚部的空间；和

固定到所述鞋帮的鞋底结构，所述鞋底结构具有界定腔的聚合物泡沫材料鞋底夹层，所述鞋底结构也具有脚部支撑元件，所述脚部支撑元件悬置在所述腔的至少一部分和所述空间之间以给所述脚部提供支撑，所述脚部支撑元件包括多个延伸越过所述腔的板条，所述板条的至少一部分被支撑在相对端上且可独立偏向所述腔。

51.如权利要求50所述的鞋类物品，进一步包括位于所述腔内的核心部分，所述核心部分由可压缩材料形成。

52.如权利要求51所述的鞋类物品，其中所述核心部分与所述脚部支撑元件隔开。

53.如权利要求50所述的鞋类物品，进一步包括被固定到所述聚合物泡沫材料的橡胶鞋外底。

54.如权利要求50所述的鞋类物品，其中所述梁的至少一部分被形成具有宽度大于厚度的尺寸。

55.如权利要求50所述的鞋类物品，其中所述鞋底夹层为至少两个鞋底荚状物，每一鞋底荚状物具有从脚部支撑元件向下延伸以界定至少两个所述腔的侧壁。

56.如权利要求50所述的鞋类物品，其中所述梁的至少一部分被形成具有宽度大于厚度的尺寸。

Images