CN101291801A - 制造具有关节式鞋底结构的鞋类物品的方法 - Google Patents

Abstract

公开了一种鞋类物品，其包括可拉伸鞋面和关节式鞋底结构之中的至少一个。鞋底结构可包括连接部分和多个不连续的鞋底部件。连接部分邻近鞋面设置，并可沿鞋面的纵向长度延伸。鞋底部件从连接部分延伸，并且鞋底部件由向上延伸到鞋底结构中的多个凹槽隔开。在通过设置多个刃片并在该刃片周围放置聚合物材料以形成鞋底夹层的模制过程中获得所述凹槽。

Description

制造具有关节式鞋底结构的鞋类物品的方法

相关申请的交叉引用

此美国专利申请是于2003年10月9日向美国专利和商标局递交的标题为“具有可拉伸鞋面和关节式鞋底结构的鞋类物品(Article Of FootwearWith A Stretchable Upper And An Articulated Sole Structure)”的美国专利申请第10/681,321号的部分继续申请，并要求该专利申请的优先权，此现有的美国专利申请在此以引用方式整体并入本文。

发明背景

发明领域

本发明涉及鞋类领域。且更具体地说，本发明涉及具有可拉伸鞋面和带多个切口的鞋底结构的鞋类物品，这些切口在所选择的方向上产生具有柔韧性的关节式构型。

背景技术描述

常规的运动鞋类物品包括两个主要组成部分，即鞋面和鞋底结构。鞋面对足部提供覆盖物，其相对于鞋底结构稳固地容纳并定位足部。此外，鞋面可具有保护足部并提供透气性的构型，由此使足部凉爽并除汗。鞋底结构固定于鞋面的下部表面，且通常位于足部和地面之间。除了削弱地面反作用力和吸收能量(即给予缓冲)之外，鞋底结构还可以提供附着摩擦力并控制可能有害的足部运动，例如过度内旋。因此，鞋面和鞋底结构协同作用以提供舒适的结构，其适于各种需移动的活动，诸如步行和跑步。下面更详细地论述鞋面和鞋底结构的一般特征和构型。

鞋面形成鞋类内部空腔以容纳足部。此空腔具有足部的一般形状，且空腔的入口设置脚踝开口。因此，鞋面遍布足部的脚背和脚趾区域、沿足部的内侧面和外侧面并围绕足部的足跟区域延伸。鞋带系统经常并入鞋面以选择性地增大脚踝开口的尺寸并允许穿鞋者改变鞋面的某些尺寸，特别是围长(grith)，以容纳不同比例的足部。此外，鞋面可包括鞋舌，鞋舌在鞋带系统下延伸以增强鞋类的舒适度，且鞋面可包括足跟稳定器来限制足跟的运动。

各种材料可用来制造鞋面。例如，运动鞋类物品的鞋面可由多个材料层形成，包括外层、中间层和内层。形成鞋面外层的材料可以根据例如耐磨性、柔韧性和透气性的性能来选择。至于外层，鞋头区域和鞋跟区域可由皮革、合成皮革或橡胶材料形成以产生相对高程度的耐磨性。皮革、合成皮革和橡胶材料可能不呈现期望程度的柔韧性和透气性。因此，鞋面外层的其他各处区域可以由合成织物形成。因此鞋面外层可由多种材料组成部分形成，每种材料组成部分赋予鞋面特定区域不同特性。

鞋面的中间层可由轻质聚合物泡沫材料形成，此轻质聚合物泡沫材料提供缓冲并保护足部免于可能接触到鞋面的物体的伤害。相似地，鞋面内层可以由吸潮织物制成，此吸潮织物除去直接包围足部的区域的汗水。在一些运动鞋类物品中，各层可以用粘合剂结合在一起，并且可以利用缝合将组成部分结合到单一层中或者来加固鞋面的具体区域。

鞋底结构通常包括多个层，此多个层通常称为鞋内底、鞋底夹层和鞋外底。鞋内底是薄的缓冲性构件，位于鞋面内并邻近足部的足底(下)表面，以增强鞋类的舒适度。鞋底夹层通常沿鞋面的整个长度连接到鞋面，形成鞋底结构的中间层并起到多种作用，包括控制足部运动和提供缓冲。鞋外底形成鞋类的接触地面部件，并通常由包括纹理以改进附着摩擦力的耐用且耐磨的材料形成。

常规鞋底夹层的主要组成部分是弹性聚合物泡沫材料，诸如聚氨基甲酸酯或乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，此鞋底夹层延伸贯穿鞋类的长度。鞋底夹层聚合物泡沫材料的特性主要取决于包括鞋底夹层的尺寸构型和所选聚合物泡沫材料的具体特征的这些因素，聚合物泡沫材料的具体特征包括聚合物材料的密度。通过改变遍布鞋底夹层的这些因素，可以改变相对硬度、地面反作用力衰减程度以及能量吸收特性来满足鞋类期望用于的具体活动要求。

除了聚合物泡沫材料外，常规的鞋底夹层还可包括例如抗过度内旋的稳定装置和分布地面反作用力的缓和器。尽管聚合物泡沫材料在运动鞋类鞋底夹层中的应用提供了免受地面反作用力伤害的保护，但是也可能会引入促成过度内旋趋势的不稳定性。虽然内旋是正常的，但是其可能是足部和腿部受伤的原因，如果过度内旋时更是如此。稳定装置经常结合到鞋底夹层的聚合物泡沫材料中，以控制足部的内旋程度。稳定装置的实例见于Bowerman的美国专利4,255,877；Norton等人的4,287,675；Norton等人的4,288,929；Frederick等人的4,354,318；Turner等人的4,364,188；Bates的4,364,189；以及Kilgore等人的5,247,742。除了稳定装置，常规的鞋底夹层还可以包括流体填充囊，例如Rudy的美国专利4,183,156和4,219,945所公开的。

发明概述

本发明是具有可拉伸鞋面和关节式鞋底结构之中的至少一个的鞋类物品。在本发明的一个方面中，鞋面包括外层和内层。外层形成鞋面外部的至少一部分，且外层包括延伸通过外层的多个切口。内层邻近外层内表面的至少一部分设置，且内层通过切口中的至少一部分暴露。

切口可包括第一组和第二组。第一组可定向成在鞋面的内侧面和外侧面之间延伸的方向上提供拉伸，而第二组切口可邻近内侧面并在鞋面的鞋前区域中设置。

在本发明的另一方面中，鞋底结构包括连接部分和多个不连续的鞋底部件。连接部分邻近鞋面设置，并可沿鞋面的纵向长度延伸。鞋底部件从连接部分向下延伸，且鞋底部件由向上延伸到鞋底夹层中的多个凹槽(sipe)分开。

连接部分可构造成具有变化的厚度。因此，连接部分可呈现出在鞋类的鞋前区域的第一厚度、鞋类的鞋中区域的第二厚度和鞋类的鞋跟区域的第三厚度，其中第一厚度和第三厚度小于第二厚度。此外，凹槽可包括第一凹槽、第二凹槽和多个第三凹槽。第一凹槽可定向为纵向，且可延伸通过鞋底夹层的整个长度。第二凹槽可在纵向延伸，并仅通过鞋底夹层长度的一部分。第三凹槽可从鞋底夹层的内侧面向外侧面横向延伸。

在所附权利要求中详细指出了表征本发明的优点和新颖性特征。然而，为了更好地理解优点和新颖性特征，可参考下列描述性内容和附图，其描述和展示了与本发明相关的各种实施方案和构想。

附图说明

结合附图阅读将能更好地理解前面的发明概述以及下面的发明详细描述。

图1是鞋类的外侧视图。

图2是鞋类的内侧视图。

图3是鞋类的顶部平面图。

图4A是鞋类的第一截面图，由图3中的剖面线4A-4A界定。

图4B是鞋类的第二截面图，由图3中的剖面线4B-4B界定。

图5是鞋类的后视图。

图6是展示了容纳足部的鞋类的外侧视图。

图7是鞋类弯曲构型的局部外侧视图。

图8是鞋底结构的底部平面视图。

图9A鞋底结构的第一截面图，由图8中的剖面线9A-9A界定。

图9B鞋底结构的第二截面图，由图8中的剖面线9B-9B界定。

图9C鞋底结构的第三截面图，由图8中的剖面线9C-9C界定。

图9D鞋底结构的第四截面图，由图8中的剖面线9D-9D界定。

图9E鞋底结构的第五截面图，由图8中的剖面线9E-9E界定。

图9F鞋底结构的第六截面图，由图8中的剖面线9F-9F界定。

图9G鞋底结构的第七截面图，由图8中的剖面线9G-9G界定。

图10A是与图8剖面线9A-9A位置对应的可替换实施方案的截面图。

图11是鞋类的鞋内底部分的底部平面视图。

图12是鞋类的另一个鞋内底部分的底部平面视图。

图13A是用于制造鞋底结构的鞋底夹层的模具的分解透视图。

图13B是模具的截面图，由图13A中剖面线13B-13B界定。

图13C是对应于图13B并在模具中具有聚合物材料的截面图。

图13D是模具和鞋底夹层的分解透视图。

发明的详细描述

下面的论述和附图公开了根据本发明的鞋类物品10。鞋类10在图中被描绘为并在下面被论述为具有适合于体育运动，特别是跑步的构型。但是，所公开的关于鞋类10的概念可适用于为许多其他体育运动专门设计的鞋类类型，例如这些体育运动包括篮球、棒球，足球、英式足球、步行以及远足，并且也可适用于各种非运动鞋类类型。因此，相关领域的技术人员会认识到，于此所公开的概念可适用于很多种鞋类类型，且并不限于下面所论述的和在图中所描述的具体实施方案。

图1-7描述了鞋类10，其包括鞋面20和鞋底结构30。鞋面20由缝合或胶着地结合在一起的各种材料部件形成，以形成相对于鞋底结构30来舒适地容纳足部并稳固足部的内部空腔。鞋底结构30固定到鞋面20的下部部分，提供一种持久耐磨的组成部分，以便当鞋类10踩压地面时用来削弱地面反作用力并吸收能量(即提供缓冲)。

许多常规的鞋类物品呈现出控制跑步或其他活动过程中的足部运动的构型。例如，常规的鞋底结构可具有抑制足部自然运动的相对硬的或刚性的结构。鞋面20和鞋底结构30具有共同用关节连接、弯曲、拉伸或以其他方式移动的结构以赋予个人赤足跑步的自然感觉。也就是说，鞋面20和鞋底结构30设置成在跑步或其他活动过程中来补充足部的自然运动。然而，与赤足跑步相比，鞋底结构30削弱了地面反作用力并吸收能量，以缓冲足部并减少足部上的总力。

为了参考起见，鞋类10可分成三个大致的区域：鞋前区域11、鞋中区域12和鞋跟区域13，如图1和图2中所界定的。区域11-13并不旨在精确地划分鞋类10的区域。相反地，区域11-13旨在表示鞋类10的大致的区域，提供下面论述中的参考框架。尽管区域11-13通常应用于鞋类10，但是对区域11-13的参考也可具体应用到鞋面20、鞋底结构30或鞋面20和鞋底结构30之中任一个内的单个元件或部分。

形成鞋面20的各种材料部件结合起来提供具有在鞋面20内形成空腔的外侧面21、相对的内侧面22、鞋舌23和耐久的鞋内衬垫(lasting sock)24的结构，将在下文详述各种材料部件。外侧面21延伸通过区域11-13中的每一个，并通常设置为接触并覆盖足部的外侧表面。一部分外侧面21在足部的脚背上延伸，并叠盖鞋舌23的外侧面。内侧面22具有通常与足部内侧表面相对应的类似构型。一部分内侧面22也在足部的脚背上延伸，并叠盖鞋舌23的相对的内侧面。此外，外侧面21、内侧面22和鞋舌23共同形成鞋跟区域13处的脚踝开口25，以给足部提供进入鞋面20内的空腔的入口。

鞋舌23沿鞋面20纵向延伸并设置为接触足部的脚背区域。鞋舌23的侧面部分固定到外侧面21和内侧面22之中每一个的内表面。鞋带26在鞋舌23上延伸并穿过形成在外侧面21和内侧面22中的孔。鞋舌23在鞋带26下延伸，以将鞋带26从足部的脚背区域分开。通过增大鞋带26的张力，可以增大外侧面21和内侧面22的张力，从而将外侧面21和内侧面22拉紧成与足部接触。类似地，通过减小鞋带26的张力，可以减小外侧面21和内侧面22的张力，从而为鞋面20内的足部提供额外空间。由此，这种普通构型提供了用于调节鞋面20的合脚性和适应不同足部尺寸的机构。

多种材料适合于鞋面20，包括在鞋类鞋面中通常使用的材料。因此，例如，鞋面20可由皮革、合成皮革、天然或合成织物、聚合物片、聚合物泡沫、网状织物、毡、无纺聚合物或橡胶材料的组合形成。鞋面20的暴露部分由缝合或胶着地结合在一起的两个共延伸的材料层形成。如图4A和图4B所示，所述层包括外层14和相邻的内层15。外层14设置在鞋面20的外部上，而内层15设置在鞋面20的内部上以便形成鞋面20内的空腔的表面。耐久的鞋内衬垫24固定到层14和层15的下边缘并沿鞋底结构30的上表面延伸。

形成层14和层15的材料可以在鞋面20的不同区域变化，并且在鞋面20的一些区域可以仅存在层14和层15中的一个或更多。例如，对于外侧面21和内侧面22的延伸通过鞋前区域11和鞋中区域12的区域来说，适合用于外层14的材料是，例如不管是机织物还是非机织物的各种织物、皮革、合成皮革或单层网状物，且内层15可由类似材料形成。形成鞋舌23和围绕脚踝开口26的区域的材料可以不同于上述材料。例如，外层14可由包括被多个连接纤维互相连接的两个分隔织物层的材料形成。这些织物层中的一个或两个可以是网状材料以增强该区域中鞋面20的透气性。此外，泡沫材料可插入外层14和内层15之间。

尽管上述区域都由层14和层15二者构成，但是一部分鞋面20可只包括单个层。参考图4B和图5，设置在鞋跟区域13内并围绕鞋跟区域13的后部部分延伸的鞋面20的区域仅由内层15构成。就是说，在鞋跟13的此区域内不存在外层14，使得内层15既构成了鞋面20的外部又构成了鞋面20的内部。然而在本发明一些实施方案中，在鞋跟区域13中的这部分鞋面20可结合，例如由半刚性聚合物材料形成的常规的足跟稳定器，以确保足跟相对于鞋面20保持合适地定位。足跟稳定器可以位于鞋面20的外部，或位于形成鞋面20的各种材料部件内。然而，正如下面将论述的，鞋面20和鞋底结构30的构型并不必需有足跟稳定器。

基于上面的论述，鞋面20的各个部分可包括形成层14和15的材料的不同组合。例如，形成在鞋舌23的区域内和围绕脚踝开口26的外层14和内层15的材料可不同于形成在外侧面21和内侧面22的区域内延伸通过鞋前区域11和鞋中区域12的外层14和内层15的材料。然而，如图所示，形成内层15的材料在整个的这些区域内都是相同的，且同种材料围绕鞋跟区域13的最后部部分延伸。因此，同种材料可形成鞋面20的内表面的相当大部分。然而，在进一步的实施方案中，不同材料可用于内层15的各个区域，或者鞋面20可包括多于两层的材料。

外层14包括多个切口27a和27b，多个切口27a和27b暴露下面的内层15部分。通过暴露内层15，可选择性地改变鞋面20的拉伸特性。在没有切口27a和27b的区域中，层14和15之中的每一个都有助于抵抗鞋面20的拉伸。然而，在有切口27a和27b的区域中，切口27a和27b容许外层14拉伸到更大的程度。因此，在鞋面20中形成切口27a和27b以选择性地改变鞋面20的特定部分的拉伸程度。此外，切口27a和27b可用来改变鞋面20的透气性、柔韧性和整体美感(例如色彩)。

参考图1-3，切口27a和27b被描绘为遍布于贯穿鞋前区域11和鞋中区域12的外侧面21和内侧面22的区域。通常，切口27a具有线性构型并定向为相对于鞋类10纵向延伸。也就是说，切口27a沿在鞋前区域11和鞋跟区域13间延伸的方向定向。然而，在对应于拇指(即大脚趾)的鞋前区域11的区域，切口27b定向为横向延伸。

切口27a和27b的取向对由切口27a和27b产生的拉伸方向有影响。通常，切口27a和27b并不增加对应于切口27a和27b的线性方向上的拉伸。也就是说，特定的切口27a和27b并不增加平行于该切口27的方向上的拉伸。然而，切口27a和27b能增加鞋面20在垂直于切口27a和27b的线性方向上的拉伸。

切口27a被描绘为形成纵向延伸的狭长切口线，且相邻线中的切口27a彼此偏离。相似地，切口27b被描绘为形成横向延伸的狭长切口线，且相邻线中的切口27b彼此偏离。然而，各个切口27a和27b可以以其他的布置方式添加到鞋面20。例如，切口27a和27b可以是偏移的以便不形成排，或者切口27a和27b可相对于鞋面20任意地放置。

如上所述，切口27a相对于鞋类10纵向定向。如图6所示，当足部放置在鞋面20内并对鞋面20且特别是对外层1 4施加拉伸力时，切口27a允许鞋面20以增加鞋面20围长的方式拉伸。也就是说，切口27a在垂直于切口27a的纵向方向的方向上拉伸。切口27b以类似方式拉伸。然而，如上所述，切口27b横向定向。因此，切口27b纵向拉伸。

切口27a和27b描绘为是外层14中的线性切口。如图6所示，当在外层14上并在通常垂直于一个或更多个切口27a和27b的方向上施加拉伸力时，切口27a和27b的边缘分开并形成通常具有尖端的椭圆形状。切口27a和27b被描绘为具有相对线性的且短的构型。然而，在本发明的范围内，切口27a和27b可呈现例如直线或弯曲构型，并且可以改变各个切口27a和27b的长度。例如，切口27a和27b在形状和长度上的差别可用来改变鞋面20中期望的拉伸程度、鞋面20的透气性和鞋面20的柔韧性和整体美感。当确定切口27a和27b的形状和长度时，还可能考虑的因素包括，例如，鞋面20内使用的材料、材料的固有拉伸度、以及期望的拉伸方向。

形成常规鞋面的材料通常是互相缝合或以其他方式缝补在一起的，并且可以使用胶着结合来使材料的共同延伸部分彼此固定。与常规鞋面一样，层14和层15可以共同延伸的方式设置并被彼此结合。然而，在一些实施方案中，层14和15可以彼此分开而并不结合。也就是说，例如，除在边缘或受力点外，层14和15可设置为彼此邻接但不固定在一起，使得内层15在接近切口27a和27b的区域中没有固定到外层14。这种构型的优点是外层14可独立于内层15拉伸和移动。也就是说，切口27a和27b可以允许外层14的拉伸不会显著地受到层14和15之间的粘合的阻碍。因此，通常来说，在包含切口27a和27b的区域中，层14和15可以并不粘着或以其他方式固定在一起。

切口27a和27b被描绘为形成在外层14中。然而，在本发明的范围内，切口27a和27b也可形成在层14和15中之一或两者中。例如，切口27a和27b可以仅形成于外层14中、既形成在外层14又形成在内层15中、或仅形成在内层15中。在层14和15都包含切口27a和27b的一些实施方案中，切口27a和27b可以对齐或偏移。因此，基于前述论述，切口27a和27b的构型可在本发明的范围内极大地变化。

切口27a和27b可通过多种方法制成。作为一个例子，切口27a和27b可用诸如模具、刀或剃刀的切割工具形成。除切割工具之外，激光设备可用来形成切口27a和27b，并从较大的材料部件切割外层14。因此，可通过在外层14上引导激光以去除外层14的相应于切口27a和27b的各部分来形成切口27a和27b。切口27a和27b的宽度可近似地对应于激光的宽度。可替换地，可使用多程激光形成具有较大宽度的切口27a和27b。激光设备可以具有通过调节激光束功率来产生可变强度激光束的能力。除调节功率之外，还可以改变激光束相对于外层14的焦距和速度。适宜的激光设备的例子是任何常规的CO₂或Nd:YAG激光设备，如Costin的美国专利第5,990,444号和第6,140,602号中所公开的，其特此以引用方式并入。

对于通常结合到鞋类鞋面中的诸如合成皮革、皮革、聚合物片和聚合物织物的材料来说，形成切口27a和27b的激光束功率通常在例如0.25到25瓦特的范围内。如果激光束具有相对窄的焦距，那么由于激光束中每单位面积的能量较大而可以减少激光束的功率。类似地，如果激光束具有相对宽的焦距，那么由于激光束中每单位面积的能量较少而可以增加激光束的功率。也可利用对激光束速度的更改来应对激光束的焦距和功率。尽管诸如皮革、合成皮革和聚合物织物的材料可能需要相对小的功率以形成切口27a和27b，但是诸如高密度聚合物的其他材料可能需要较大的功率来形成相同深度的切口27a和27b。因此，确定用于形成切口27a和27b的合适的激光束功率、焦距和/或速度时需要考虑许多因素。

激光设备可包括发射器以用于使激光束移动到邻近外层14并在外层14中形成27a和27b。也就是说，可通过激光设备相对于外层14的移动来控制各种切口27a和27b的形状。可替换地，激光束可以由一个或更多个可移动的或可枢轴旋转的镜子反射，且可通过镜子的移动来控制外层14中切口27a和27b的形状。

激光束加热外层14的所选区域，并通过烧熔或煅烧外层14的所选区域形成切口27a和27b。为了避免外层14的其他区域意外烧熔，切口27a和27b可在诸如二氧化碳或氮的不可燃的流体存在时形成。也就是说，激光装置可设置为当激光束形成切口27a和27b时喷出不可燃的流体。

一旦在外层14中形成了切口27a和27b，就围绕鞋楦组装鞋面20的各个部件，此鞋楦为鞋面20内的空腔赋予足部的通常形状。也就是说，各种部件围绕鞋楦组装，以形成鞋面20的从鞋前区域11到鞋跟区域13延伸的外侧面21和内侧面22。此外，例如，脚背区域形成为包括例如鞋舌23和鞋带26，而脚踝开口25形成在鞋跟区域13中。耐久的鞋内衬垫24也固定到外侧面21和内侧面22的下边缘，且耐久的鞋内衬垫24在鞋楦下方延伸以形成鞋面20内的空腔的下表面。然后，一部分鞋底结构30永久性地固定到鞋面20的下部区域，此下部区域包括耐久的鞋内衬垫24。可以利用粘合剂、缝合或者粘合剂和缝纫的组合来结合鞋面20和鞋底结构30。这样，通过基本上常规的方法将鞋面20固定到鞋底结构30。

鞋底结构30包括鞋内底31(下文详述)、鞋底夹层32和鞋外底33。鞋内底31位于鞋面20内并邻近耐久的鞋内衬垫24的上表面，以便接触足部的足底(下)表面并增强鞋类10的舒适度。鞋底夹层32固定到鞋面20的下部部分，包括耐久的鞋内衬垫24，并设置成在使用过程中在足部下面延伸。除了其他用途外，鞋底夹层32还例如当步行或跑步时削弱地面反作用力。适合用于鞋底夹层32的材料是在鞋类鞋底夹层中使用的任何常规的聚合物泡沫，包括乙烯-醋酸乙烯酯共聚物和聚氨基甲酸酯泡沫。鞋底夹层32也可以由比重为大约0.22的相对轻质的聚氨基甲酸酯泡沫形成，如由Bayer AG以BAYFLEX为商标生产的。鞋外底33固定到鞋底夹层32的下表面以提供耐磨性，且鞋外底33可以凹进鞋底夹层32内。尽管鞋外底33可延伸贯穿鞋底夹层32的下表面，但是在图中所描绘的特定实施方案中，鞋外底33设置在鞋跟区域13内。适合用于鞋外底33的材料包括在鞋类鞋外底中使用的任何常规的橡胶材料，例如炭黑橡胶混合物。

常规的鞋类鞋底夹层是延伸遍布足部长度的整体式聚合物泡沫结构，并可以具有抑制足部自然运动的刚度或刚性。与常规的鞋类鞋底夹层不同的是，鞋底夹层32具有产生相对高的柔韧性和关节的关节式结构。鞋底夹层32的柔韧性结构(以及鞋面20的结构)构造为在跑步或其他活动过程中补充足部自然运动，并可产生赤足跑步的感觉或感受。然而，与赤足跑步不同，鞋底夹层32削弱了地面反作用力并吸收能量，以缓冲足部并减少足部上的总力。

鞋底夹层32包括连接部分40和凹槽部分50。连接部分40形成上表面41和相对的下表面42。上表面41邻近鞋面20设置并可直接固定到鞋面20，从而提供对足部的支撑。由此，上表面41的轮廓可设计为符合足部的自然解剖形状。因此，设置在鞋跟区域13中的上表面41的区域的高度可大于鞋前区域11中的上表面41的区域的高度。此外，上表面41可在鞋中区域12中形成足弓区域，且上表面41的周边区域通常可升高以提供用于容纳和安置足部的凹陷部分。在进一步的实施方案中，上表面41可具有非仿形(non-contoured)的构型。

连接部分40的由在上表面41和下表面42之间延伸的尺寸所界定的厚度可以沿鞋底夹层32的纵向长度变化。在图9A中，将此厚度图解地描绘为厚度尺寸43a-43c。界定在鞋前区域11中的尺寸43a例如可以是大约3毫米，且可以从1到5毫米变化。界定在鞋中区域12中的尺寸43b例如可以是大约8毫米，且可以从1到11毫米变化。类似地，界定在鞋跟区域13中的尺寸43c例如可以是大约6毫米，且可以从1到10毫米变化。因此，连接部分40的厚度可以在从鞋前区域11和鞋跟区域13向鞋中区域12延伸的方向上增加。然而，相关领域的技术人员将认识到，各种厚度尺寸和变化将适合于连接部分40。

通常，呈现相对较薄厚度的连接部分40的区域比呈现相对较大厚度的连接部分40的区域具有更多的柔韧性。因此，连接部分40的厚度的变化可用来改变鞋底结构30具体区域中的柔韧性。例如，可以通过形成较小厚度的连接部分40来将鞋前区域11设置为具有相对高的柔韧性。可以通过形成较大厚度的连接部分40来赋予鞋中区域12相对低的柔韧性。类似地，可以通过形成具有介于鞋前区域11和鞋中区域12的厚度之间的厚度的连接部分40来赋予鞋跟区域13适中的柔韧性。

凹槽部分50形成由多个凹槽52a-52l分隔的多个独立的、分隔的鞋底部件51。鞋底部件51是鞋底夹层30的从连接部分40向下延伸的不连续部分。此外，鞋底部件51固定到连接部分40，并可与连接部分40整体形成。每个鞋底部件51的形状由各个凹槽52a-52l的位置确定。如图8中所示，凹槽52a和52b沿鞋底结构30纵向延伸，而凹槽52c-52l通常在横向延伸。凹槽52a-52l的这种设置使大多数鞋底部件51形成为呈现通常方形的、矩形的或梯形的形状。由于鞋跟区域13中鞋底结构30的弯曲，最后部的鞋底部件51是四分之一圆的形状。

凹槽部分50的由下表面40到鞋底夹层32的下表面之间延伸的尺寸所界定的厚度可沿鞋底夹层32的纵向长度变化。在图9A中，将此厚度图解地描绘为厚度尺寸53a和53c。界定在鞋前区域11中的尺寸53a例如可以是大约7毫米，且可以从3到12毫米变化。类似地，界定在鞋跟区域13中的尺寸53c例如可以是大约12毫米，且可以从8到20毫米变化。因此，凹槽部分50的厚度可以在从鞋前区域11到鞋跟区域13延伸的方向增加。然而，相关领域的技术人员将认识到，各种厚度尺寸和变化将适合于凹槽部分50。

尺寸43a和53a的组合形成鞋前区域11中鞋底夹层32的总厚度。类似地，尺寸43c和53c的组合形成鞋跟区域13中鞋底夹层32的总厚度。尽管鞋类10的构型基本上相似于供男性和女性用的鞋类，但是试验分析结果已确定男性通常比女性更喜欢更小的总厚度差。因此，为男性设计的鞋类10可在鞋前区域11中具有10毫米的总厚度，而在鞋跟区域13具有18毫米的总厚度，从而存在8毫米的差别。然而，为女性设计的鞋类10也可以在鞋前区域11中具有10毫米的总厚度，而在鞋跟区域13具有22毫米的总厚度，从而存在12毫米的差别。因此，为女性设计的鞋类10可以呈现出在鞋前区域11和鞋跟区域13间的总厚度差大于为男性设计的厚度差。例如，可通过增加设置在鞋跟区域13中的鞋底部件51的厚度来赋予鞋类10更大的厚度差。

如上所述，每个鞋底部件51的形状由各个凹槽52a-52l的位置决定，凹槽52a-52l是向上延伸到鞋底夹层32中并在鞋底部件51间延伸的切口或间隙。通过在鞋底夹层32中形成关节式构型，凹槽52a-52l还增加鞋底结构30的柔韧性。尽管常规的鞋类鞋底夹层是聚合物泡沫的整体式部件，但是凹槽52a-52l在鞋底结构30中形成弯曲线，并因此对鞋底夹层32中的弯曲方向产生影响。图7图解地描绘了因凹槽52a-52l而使鞋底结构30可以弯曲或以关节连接的方式。

鞋底结构30的横向柔韧性(即在外侧面和内侧面之间延伸的方向上的柔韧性)由凹槽52a和52b提供。凹槽52a纵向延伸穿过全部三个区域11-13。尽管凹槽52a可以具有直线或线性构型，但是凹槽52a被描绘为具有通常弯曲或s型的构型。在鞋前区域11和鞋中区域12中，凹槽52a从鞋底结构30的外侧面向内隔开，且凹槽52a在鞋跟区域13中位于中心。仅位于鞋前区域11和一部分鞋中区域12中的凹槽52b位于中心并通常在平行于凹槽52a的方向延伸。总体上，凹槽52a和52b的深度随凹槽52a和52b从鞋前区域11向鞋跟区域13的延伸而增加。

鞋底结构30的纵向柔韧性(即在区域11和13间延伸的方向上的柔韧性)由凹槽52c-52l提供。凹槽52c-52f位于鞋前区域11，凹槽52g通常沿鞋前区域11和鞋中区域12间的分界处延伸，凹槽52h和52i位于鞋中区域12，凹槽52j通常沿鞋中区域12和鞋跟区域13间的分界处延伸，而凹槽52k和52l位于鞋跟区域13中。参考图8，凹槽52i-52l通常平行并以内侧-外侧方向延伸。尽管凹槽52c-52h也具有一般的平行构型并以内侧-外侧方向延伸，但是凹槽52c-52h相对于凹槽52i-52l略微成角度。

选择凹槽52a-52l的位置和取向以补充跑步循环过程中足部的自然运动。通常，在跑步过程中足部动作如下进行：最初，足跟触击地面，接着是足部的脚掌。当足跟离开地面时，足部向前滚动以使脚趾接触地面，且最后整个足部离开地面而开始另一循环。在足部与地面接触的时间内，足部通常从外侧或外侧面向内侧或内侧面旋转，称为内旋过程。就是说，通常，足跟的外侧先触击地面而足部内侧的脚趾最后离开地面。当足部接触地面时，凹槽52c-52l确保足部保持在正中的足部触击位置并补充足部正中的向前滚动。凹槽52a和52b提供外侧柔韧性，以便允许跑步循环过程中足部的自然内旋。类似地，如上所述，凹槽52c-52h的成角度的构型提供进一步增强足部自然运动的额外的柔韧性。

凹槽52e的宽度大于其他凹槽52a-52d和52f-53l的宽度，以便允许鞋前区域11反向弯曲。通常，如图7所示，凹槽52a-52l允许鞋底结构30向上弯曲。为了在跑步循环结束时(即在鞋头离开地面之前)提供进一步的附着摩擦力，人们可以脚底弯曲(plantar-flex)脚趾，或以其他方式把脚趾压向地面。较宽的凹槽52e有利于脚底弯曲，从而促进跑步过程中足部的自然运动。就是说，凹槽52e在鞋底夹层32中形成反向弯曲的凹陷部分。试验分析结果已表明男性倾向于在鞋前区域脚底弯曲的程度比女性低。为了有利于女性较大趋势的脚底弯曲，设计用于女性的鞋类10可包括具有更大宽度的凹槽52e，或者凹槽52d也可以具有额外的宽度。因此，如图10A的截面所示，为女性设计的鞋类10的凹槽52d和52e二者都可具有增大的宽度。

鞋外底33包括固定于所选鞋底部件51的下表面的多个鞋外底部件，且在所选鞋底部件51下表面中形成凹陷部分，以容纳鞋外底部件。如图所示，鞋外底33局限于鞋跟区域13。然而，在一些实施方案中，每一个鞋底部件51都可与鞋外底部件相关联，或鞋外底33可延伸遍布整个鞋底夹层32的下表面。

多种制造方法适合于形成鞋底夹层32。例如，鞋底夹层32可形成为整体式部件，随后通过切割工艺形成凹槽52a-52l。鞋底夹层32也可被模制成使得在模制过程中形成凹槽52a-52l。适合用于鞋底夹层32的模制方法包括例如注射模制、浇注模制或压缩模制。在每一模制方法中，吹制的聚合树脂被放置在具有鞋底夹层32的通常形状和构型的模具60中，如图13A和13B中所示。模具60包括与凹槽52a-52l的位置相对应的薄的刃片(blade)61。在模具60内围绕着每一个刃片61放置聚合树脂，如图13C的截面图所示。如图13D所示，一经凝固，就从模具移出鞋底夹层32，其中在模制过程中形成凹槽52a-52l。可以通过改变模具60内刃片61的厚度来控制凹槽52a-52l的宽度。因此，例如，可以通过形成凹槽52e的刃片61的厚度来调整凹槽52e的反向弯曲特性，而且可以通过相应的刃片61的厚度来控制其他凹槽52a-52d和52f-52l的反向弯曲的程度。形成凹槽52a-52d和52f-52l的刃片61的合适的宽度范围是0.2-0.3毫米，其提供相对小程度的反向弯曲。类似地，例如，形成凹槽52e的模具60部分的合适的宽度范围是3-5毫米，其提供较大程度的反向弯曲。

鞋面20和鞋底结构30具有协作弯曲、拉伸或以其它方式移动的结构以给个人提供赤足跑步的自然感觉。也就是说，鞋面20和鞋底结构30构造为补充跑步或其他活动过程中足部的自然运动。如上所述，外层14包括多个切口27a和27b，该多个切口27a和27b能提高鞋面20的特定区域和特定方向上的拉伸特性。尽管切口27a可以定向成允许鞋面20的围长拉伸，但是切口27b可以便于大拇趾的移动和脚底弯曲。切口27a和27b也给鞋面20提供通常更加柔韧的结构来补充鞋底结构30的柔韧性。如上所述，鞋底夹层32包括增强鞋底结构30的弯曲特性的多个凹槽52a-52l。凹槽52a-52l的位置、取向和深度选择成提供所选区域和方向的特定程度的柔韧性。也就是说，可利用凹槽52a-52l来给个人提供赤足跑步的自然感觉。然而，与赤足跑步相比，鞋底结构30削弱地面反作用力并吸收能量，以缓冲足部并减少足部上的总力。

如上所述，常规的鞋底结构具有抑制足部自然运动的相对硬的或刚性的结构。例如，在跑步循环阶段期间，当足跟离开地面时足部可能试图弯曲。不可弯曲的鞋底夹层结构和常规的足跟稳定器相结合，抵抗足部的弯曲。相反，鞋类10随足部弯曲，并可具有不结合常规足跟稳定器的构型。

鞋底结构30的整体柔韧性可以通过鞋内底31的构型来增强。参考图11，鞋内底31的下表面被描绘为具有通常与凹槽52a-52l的位置和构型相对应的多个弯曲线34a-34l。更具体地说，弯曲线34a基本上纵向延伸通过鞋内底31的整体长度，并且通常对应于凹槽52a的位置。弯曲线34b仅纵向延伸通过鞋内底31的一部分长度，并通常对应于凹槽52b的位置。类似地，弯曲线34c-34l从鞋内底31的内侧面向外侧面横向延伸，并通常对应于凹槽52c-52l的位置。这种构型给鞋底结构30提供了额外的柔韧性，并增强了由凹槽52a-52l所产生的关节式构型。图12中描绘了相似的构型，其中鞋内底31’包括多个弯曲线34a’-34l’以及由可压缩的聚合物泡沫构成的两个缓冲垫35a’和35b’。

如图所示，上面详细论述了鞋类10的结构和构型。可以对鞋类10做出各种修改，而不偏离本发明的期望范围。例如，切口27a和27b可以形成在层14或15两者中的任一个上，或层14和15二者之上。切口27a和27b也可按不同取向或位置形成，以提供不同的拉伸特性，或者常规足跟稳定器可结合到鞋面20中。相对于鞋底结构30，连接部分40的厚度或鞋底夹层32的总厚度可以很大地改变。此外，可以改变凹槽52a-52l的深度、取向和位置。

在上文中并在附图中参考多个实施方案公开了本发明。然而，公开的目的在于提供与本发明有关的各种特征和概念的实施例，而不是限制本发明的范围。相关领域的技术人员应认识到，可对上述实施方案做出各种改变和修改，而不背离如由所附权利要求界定的本发明的范围。

Claims (20)

1.一种制造具有鞋面和鞋底结构的鞋类物品的方法，所述方法包括如下步骤：

提供具有空腔的模具，所述空腔具有所述鞋底结构的鞋底夹层的形状；

在所述空腔内放置多个刃片；

在所述空腔内并围绕所述刃片放置聚合物材料，以形成所述鞋底夹层；以及

从所述模具移出所述鞋底夹层。

2.如权利要求1所述的方法，其中放置多个刃片的所述步骤包括将所述刃片设置为从所述空腔的形成所述鞋底夹层的下表面的表面延伸。

3.如权利要求1所述的方法，其中放置多个刃片的所述步骤包括将所述刃片设置为形成至少一个凹槽和另一凹槽，所述至少一个凹槽延伸跨过所述鞋底夹层的横向宽度，所述另一凹槽在所述鞋底夹层的纵向长度方向上延伸。

4.如权利要求3所述的方法，所述另一凹槽形成为延伸贯穿所述鞋底夹层的纵向长度。

5.如权利要求1所述的方法，其中放置多个刃片的所述步骤包括将所述刃片设置为形成至少五个凹槽和另一凹槽，所述至少五个凹槽延伸跨过所述鞋底夹层的横向宽度，所述另一凹槽延伸贯穿所述鞋底夹层的纵向长度。

6.如权利要求5所述的方法，其中延伸贯穿所述鞋底夹层的纵向长度的所述另一凹槽被形成为具有s型构型。

7.如权利要求1所述的方法，其进一步包括步骤：选择所述刃片以具有不同厚度。

8.如权利要求1所述的方法，其进一步包括步骤：选择所述空腔的形成所述鞋底夹层的鞋前区域的部分中的所述刃片以使其厚度比所述空腔的形成所述鞋底夹层的鞋跟区域的部分中的所述刃片的厚度大。

9.如权利要求1所述的方法，其中从所述模具移出所述聚合物材料的步骤包括使所述刃片从所述鞋底夹层中的凹槽分开。

10.一种制造具有鞋面和鞋底结构的鞋类物品的方法，所述方法包括如下步骤：

提供具有空腔的模具，所述空腔具有所述鞋底结构的鞋底夹层的形状；

在所述空腔内放置多个刃片，所述刃片被设置为从所述空腔的形成所述鞋底夹层的下表面的表面延伸，且所述刃片被设置为形成所述鞋底夹层中的至少第一凹槽和第二凹槽，所述第一凹槽延伸跨过所述鞋底夹层的横向宽度，而所述第二凹槽在所述鞋底夹层的纵向长度的方向上延伸；

将形成所述鞋底夹层的聚合物材料放置在所述空腔中并围绕所述刃片；以及

从所述模具移出所述聚合物材料并使所述刃片从所述凹槽分开。

11.如权利要求10所述的方法，其中所述第二凹槽形成为延伸贯穿所述鞋底夹层的纵向长度。

12.如权利要求10所述的方法，其中所述第二凹槽形成为具有s型的构型。

13.如权利要求10所述的方法，其进一步包括步骤：选择所述刃片以具有不同厚度。

14.如权利要求10所述的方法，其进一步包括步骤：选择所述空腔的形成所述鞋底夹层的鞋前区域的部分中的所述刃片以使其厚度比所述空腔的形成所述鞋底夹层的鞋跟区域的部分中的所述刃片的厚度大。

15.如权利要求10所述的方法，其进一步包括步骤：将所述鞋底夹层固定到所述鞋面。

16.一种制造具有女性版式和男性版式的鞋类物品的方法，所述方法包括如下步骤：

将所述鞋类物品的鞋底结构模制为每一个都包括连接部分和从所述连接部分延伸的多个不连续的鞋底部件，所述鞋底部件被延伸到所述鞋底结构中的多个凹槽分开；

构造所述鞋底结构以具有在鞋前区域中的第一厚度和在鞋跟区域中的第二厚度；以及

形成所述女性版式，使得所述第一厚度和所述第二厚度之间的差大于所述男性版式中的相应的差。

17.如权利要求16所述的方法，其中所述模制步骤包括使所述凹槽中的至少一个形成为比其他凹槽具有更大的宽度。

18.如权利要求16所述的方法，其中所述模制步骤包括将所述女性版式形成为包括具有比其他凹槽更大宽度的至少两个凹槽，并将所述男性版式形成为仅包括具有比其它凹槽更大宽度的一个凹槽。

19.如权利要求16所述的方法，其中所述模制步骤包括将刃片置于模具内以用于形成所述凹槽。

20.如权利要求19所述的方法，其进一步包括步骤：从由注射模制、浇注和压缩模制所组成的组中选择一模制工艺。

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