CN101600365B - 结合了具有垂直设置的泵室和压力室的流体系统的鞋类物品 - Google Patents

Abstract

一种具有鞋面和固定到鞋面的鞋底结构的鞋类物品可包括具有泵室和邻近泵室定位并位于泵室下面的压力室的一个或多个流体系统。在一种构造中，泵室中的流体的至少一部分通过单层聚合物材料层与压力室中的流体分离。流体系统还可包括在泵室和压力室之间延伸的流体路径，且基本上整个流体路径都位于泵室和压力室之间。在另一种构造中，泵室的体积的至少一半位于压力室的上表面的最高点之上。

Description

结合了具有垂直设置的泵室和压力室的流体系统的鞋类物品

本发明涉及具有鞋面和固定到鞋面的鞋底结构的鞋类物品。 

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。鞋面通常由多个组成部分，例如织物、泡沫、皮革和合成皮革材料形成，这些组成部分缝合或者胶着地结合在一起，形成用于稳固且舒适地容纳足部的内部空间。鞋底结构包括多个层，这些层通常被称作鞋内底、鞋底夹层和鞋外底。鞋内底是薄的可压缩构件，位于鞋面的内部空间内，并邻近足部的足底(即，下)表面以增强舒适度。鞋底夹层固定到鞋面，并形成鞋底结构的中间层，在步行、跑步或者其他步行活动中削弱地面反作用力。鞋外底形成鞋类的地面接触部件，且通常由包括纹理的耐用且耐磨的橡胶材料形成，以给予附着摩擦力。 

形成许多常规鞋底夹层的主要材料是聚合物泡沫，诸如聚氨基甲酸酯或乙烯醋酸乙烯酯共聚物。在一些鞋类物品中，鞋底夹层也可包括密封的流体填充室，该室增加鞋类的耐用性，并增强鞋底结构的地面反作用力衰减。在一些鞋类构造中，流体填充室可至少部分地封装在聚合物泡沫内，例如在Potter等人的美国专利5,755,001、Rapaport的美国专利6,837,951和Tawney等人的美国专利7,132,032中的。在其它鞋类构造中，如在Dojan等人的美国专利7,086,180中，流体填充室可基本上取代聚合物泡沫。 

作为室的可选方案，鞋类鞋底结构还可包括流体系统，该流体系统包括各种部件，例如压力室、用于增加压力室内流体压力的泵室、用于调节流体流方向和速率的一个或多个阀，以及连接各种流体系统部件的管道。 Swigart的美国专利6,457,262公开了一种具有中央室以及位于中央室的内侧面和外侧面上的两个侧室的流体系统。每个侧室通过包括阀的至少一个管道与中央室流体连通。在步行或跑步过程中，流体系统中的流体可在中央室和侧室之间流动。 

流体系统还可以利用周围空气(即，从鞋类外部或流体系统外部抽入的空气)做为系统流体。例如，Passke等人的美国专利6,889,451公开了一种具有利用周围空气对压力室加压的流体系统的鞋类物品。流体通过过滤器吸入，在鞋类鞋前区域的泵室内加压，并被传输到鞋类鞋跟区域的压力室内。当被充分加压时，压力室起作用减弱地面反作用力。利用周围空气的流体系统的另外例子在Swigrat等人的美国专利7,051,456中公开。 

发明内容

本发明的各种构造涉及一种具有鞋面和固定到鞋面的鞋底结构的鞋类物品。鞋底结构包括具有泵室和邻近泵室定位并位于泵室下面的压力室的流体系统。在一些构造中，泵室中的流体的至少一部分通过单层聚合物材料层与压力室中的流体分离。在其它的构造中，流体系统包括在泵室和压力室之间延伸的流体路径，且基本上整个流体路径都位于泵室和压力室之间。在又一构造中，泵室的体积的至少一半位于压力室的上表面的最高点之上。该鞋类还可包括多个独立的流体系统，这些流体系统中的每一个都具有泵室和邻近泵室定位并位于泵室下面的压力室。类似的流体系统也可用于除了鞋类之外的产品。 

本发明提供一种鞋类物品，其具有鞋面和固定到鞋面的鞋底结构，所述鞋底结构包括具有泵室和邻近所述泵室定位并位于所述泵室下面的压力室的流体系统，所述泵室中的流体的至少一部分通过单层聚合物材料层与所述压力室中的流体分离。 

附图说明

流体系统可与周围空气流体相通。 

流体系统可至少部分地由鞋底结构的聚合物泡沫材料封装。 

流体系统可包括在泵室和压力室之间延伸的流体路径，且流体系统可 包括位于流体路径中的收集室。 

鞋底结构可包括多个流体系统。 

本发明还提供一种鞋类物品，其具有鞋面和固定到鞋面的鞋底结构，所述鞋底结构包括具有泵室和邻近所述泵室定位并位于所述泵室下面的压力室的流体系统，所述流体系统包括从所述泵室和所述压力室延伸的流体路径，基本上整个所述流体路径都位于所述泵室和所述压力室之间。 

流体系统可与周围空气流体相通。 

流体系统可至少部分地由鞋底结构的聚合物泡沫材料封装。 

在流体路径中可设置有一单向阀，以允许流体从泵室流到压力室，并充分地防止流体从压力室流到泵室。 

鞋底结构可包括多个所述流体系统。 

本发明还提供一种鞋类物品，其具有鞋面和固定到鞋面的鞋底结构，所述鞋底结构包括具有泵室和邻近所述泵室定位并位于所述泵室下面的压力室的流体系统，所述泵室的体积的至少一半位于所述压力室的上表面的最高点之上。 

流体系统可与周围空气流体相通。 

流体系统可至少部分地由所述鞋底结构的聚合物泡沫材料封装。 

泵室中的流体的至少一部分可通过单层聚合物材料层与压力室中的流体分离。 

鞋底结构可包括多个流体系统。 

本发明还提供一种鞋类物品，其具有鞋面和固定到鞋面的鞋底结构，所述鞋底结构包括至少两个独立的流体系统，所述流体系统中的每一个都具有泵室和邻近所述泵室定位并位于所述泵室下面的压力室。 

流体系统中的一个可位于鞋底结构的外侧部分，而流体系统中的另一个可位于鞋底结构的内侧部分。 

流体系统中的每一个都可包括在泵室和压力室之间延伸的流体路径， 且基本上整个流体路径都可位于泵室和压力室之间。流体系统中的每一个都可包括位于流体路径中的单向阀。 

单层聚合物材料层可将泵室中的流体与压力室中的流体分离。 

流体系统中的每一个都可包括在泵室和压力室之间延伸的流体路径，且流体系统中的每一个都可包括位于流体路径中的收集室。流体系统中的每一个都可包括位于流体路径中并在收集室的相对侧上的一对单向阀。 

泵室和压力室中的每一个都可位于鞋底结构的周围部分，且每一个收集室都可位于鞋底结构的中央部分。 

本发明还提供一种鞋类物品，其具有鞋面和固定到鞋面的鞋底结构，所述鞋底结构包括多个流体系统，所述流体系统中的每一个都包括： 

泵室； 

压力室，其邻近所述泵室定位，并位于所述泵室下面； 

流体路径，其在所述泵室和所述压力室之间延伸；以及 

单向阀，其位于所述流体路径中，以允许流体从所述泵室流到所述压力室，并充分地防止流体从所述压力室流到所述泵室。 

单层聚合物材料层可将泵室中的流体与压力室中的流体分离。 

流体系统中的每一个都可包括位于流体路径中的收集室。每一个流体系统的泵室和压力室可位于鞋底结构的周围部分，而每一个流体系统的收集室可位于鞋底结构的中央部分。 

流体系统中的一个可位于鞋底结构的外侧部分，而流体系统中的另一个可位于鞋底结构的内侧部分。 

单层聚合物材料层可将泵室中的流体与压力室中的流体分离。 

多个流体系统可以是流体系统中的两个流体系统。 

本发明还提供一种鞋类物品，其具有鞋面和固定到鞋面的鞋底结构，所述鞋底结构包括： 

聚合物泡沫材料； 

第一流体系统，其至少部分地封装在所述聚合物泡沫材料中，所述第一流体系统包括： 

第一泵室，和 

第一压力室，其邻近所述第一泵室定位，并位于所述第一泵室下面；和 

第二流体系统，其至少部分地封装在所述聚合物泡沫材料中，所述第二流体系统包括： 

第二泵室，和 

第二压力室，其邻近所述第二泵室定位，并位于所述第二泵室下面。 

第一泵室中的流体的至少一部分可通过单层聚合物材料层与第一压力室中的流体分离。 

第一流体系统可包括在第一泵室和第一压力室之间延伸的流体路径，基本上整个所述流体路径都可位于第一泵室和第一压力室之间。 

第一泵室的体积的至少一半可位于第一压力室的上表面的最高点之上。 

第一流体系统可位于鞋底结构的外侧部分，而第二流体系统可位于鞋底结构的内侧部分。 

第一流体系统可包括在第一泵室和第一压力室之间延伸的流体路径，且在流体路径中可设置有一收集室。第一泵室和第一压力室可位于鞋底结构的周围部分，而收集室可位于鞋底结构的中央部分。 

本发明还提供一种鞋类物品，其具有鞋面和固定到鞋面的鞋底结构，所述鞋底结构包括： 

第一流体系统，其包括： 

第一泵室，和 

第一压力室，其邻近所述第一泵室定位，并位于所述第一泵室下面；和 

第二流体系统，其包括： 

第二泵室，和 

第二压力室，其邻近所述第二泵室定位，并位于所述第二泵室下面， 

其中，在所述第一泵室和所述第二压力室之间延伸有第一流体路径，而在所述第二泵室和所述第一压力室之间延伸有第二流体路径。 

所附权利要求详细指出了表征本发明的优点和新颖特征。然而，为了获得对优点和新颖特性更好地理解，可以参考描述和示出有关本发明的各种实施方式和概念的下面描述性内容和附图。 

当结合附图阅读时，将更好地理解上述的发明内容和下面的发明详述。 

图1是结合了第一流体系统的鞋类物品的外侧视图。 

图2是鞋类物品的内侧视图，具有部分剖视区域以展示第一流体系统的一部分。 

图3是第一流体系统的透视图。 

图4是第一流体系统的顶部平面图。 

图5是第一流体系统的侧视图。 

图6是第一流体系统的剖面图，由图4剖面线6-6界定。 

图7A-7D是与图6对应的剖面图，并描述了第一流体系统的可选构造。 

图8A-8D是描述了鞋类物品的可选构造的鞋底结构的示意性顶部平面图。 

图9是第二流体系统的透视图。 

图10是第二流体系统的顶部平面图。 

图11是第二流体系统的侧视图。 

图12是第二流体系统的剖面图，由图10剖面线12-12界定。 

图13A-13D是描述了鞋底结构内第二流体系统的各种构造的示意性顶部平面图。 

图14是第三流体系统的顶部平面图。 

发明详述 

下面的论述和附图公开了各种流体系统结构。参考具有适合跑步运动的结构的运动鞋类物品公开了涉及流体系统的概念。但是，流体系统不仅仅限于设计用于跑步的鞋类，而且还可结合到各种各样的运动鞋类式样，例如，包括篮球鞋、多用途训练鞋(cross-training shoes)、步行鞋、网球鞋、足球鞋和远足靴。另外，流体系统还结合到通常被认为是非运动型的鞋类，包括礼服鞋、便鞋、凉鞋和工作靴。因此，相关领域的技术人员将意识到，除以下内容讨论和附图描绘的具体类型外，此处公开的涉及流体系统的概念也适用于各种鞋类式样。除鞋类以外，涉及流体系统的概念可结合到各种其它产品，包括各种充气装置。因此，除鞋类外，本发明的方面在各种技术领域都有应用。 

第一流体系统 

图1和图2所描述的鞋类物品10包括鞋面20和鞋底结构30。如图1和图2所示，为了参考起见，可将鞋类10分为三个大致区域：鞋前区域11、鞋中区域12和鞋跟区域13。鞋类10还包括外侧面14和内侧面15。鞋前区域11通常包括鞋类10的与脚趾以及连接跖骨和趾骨的关节相对应的部分。鞋中区域12通常包括鞋类10与足部的足弓区域相对应的部分，而鞋跟区域13与足部的后部部分，包括跟骨相对应。外侧面14和内侧面15延伸通过每个区域11-13，并与鞋类10的相对侧面相对应。区域11-13和侧面14-15不是用来精确划出鞋类10的区域。而是，区域11-13和侧面14-15用来表示鞋类10的大致区域，以有助于下面的论述。除了鞋类10外，区域11-13和侧面14-15还可应用到鞋面20、鞋底结构30及其单个组成部分。 

鞋面20被描述为具有大致常规的结构，包括多个材料组成部分(material element)(例如，织物、泡沫、皮革和合成皮革)，这些组成部分缝合或胶着地结合在一起，形成用于稳固且舒服地容纳足部的内部空间。例如，关于鞋面20的材料组成部分可被选择和确定为以便可选地赋予耐用性、透气性、耐磨性、柔性和舒适性的特性。鞋跟区域13的踝开口21提供内部空间的入口。另外，鞋面20还可包括以常规方式使用以改变内部空间尺寸的鞋带22，从而将足部固定在内部空间内并方便足部进入内部空间和从内部空间移出。鞋带22可延伸通过鞋面20中的孔，而鞋面20的鞋舌部分可在内部空间和鞋带22之间延伸。在本讨论的各方面主要涉及鞋底结构30和鞋底结构30内的至少一个流体系统的情况下，鞋面20可呈现上述的大致构造或者实际上任何其它常规或非常规鞋面的大致构造。因此，鞋面20的结构可在本发明的范围内显著变化。 

鞋底结构30位于鞋面20下面，并包括两个主要组成部分，鞋底夹层31和鞋外底32。鞋底夹层31固定到鞋面20的下表面(例如通过缝合或胶着地结合)，并且当在步行、跑步或其他步行活动中鞋底结构30接触并压紧地面时，鞋底夹层31起作用来削弱地面反作用力。鞋底夹层31主要由聚合物泡沫材料形成，例如由聚氨基甲酸酯或乙烯醋酸乙烯酯共聚物形 成，鞋底夹层31至少部分地封装流体系统40，这在下面更详细地论述。鞋外底32固定在鞋底夹层31的下表面，并且由接合地面的耐用且耐磨的橡胶材料形成。另外，鞋底结构30可包括鞋内底33，鞋内底33位于鞋面20的空间内，并邻近足部以提高鞋类10的舒适性。 

图3-6单独说明了流体系统40，并且流体系统40提供了这样一种结构，其利用周围空气来在鞋底结构30接触并压紧地面时给予额外的力衰减。另外，流体系统40可赋予鞋类10稳固性，提高鞋底结构30的响应性，以及增加鞋底结构30的行驶振动传递特性(ride characteristic)。流体系统40的主要部件是入口41、泵室42、管道43、阀44以及压力室45。在操作中，流体(也就是，来自流体系统40或鞋类10外部的空气)通过入口41被吸入并进入泵室42。当泵室42被来自足部的向下力压缩时，流体进入到管道43并通过阀44进入到压力室45。阀44可以是单向阀，以防止流体通过管道43退出压力室45。鞋底夹层31的聚合物泡沫材料、泵室42中的流体和压力室45中的流体的组合赋予由鞋底结构30提供的地面反作用力衰减。然而，在鞋类10的一些构造中，由压力室45赋予大部分地面反作用力衰减。 

入口41允许周围空气进入泵室42，并被阐述为泵室42的上表面中的开口。如图2所示，泵室42的上表面与鞋底夹层31的上表面相一致，并与鞋面20的下面部分邻近。在这样的构造中，空气可以通过鞋面20的部分和鞋内底33被吸入到入口41。然而，当足部压缩泵室42时，入口41可被来自足部的向下压力有效地封住，以防止空气反方向通过入口41(即，从泵室42中出来)。在其它构造中，入口41可包括防止空气从流体系统40中排出的阀。更具体地说，入口41可以包括具有单向阀和过滤器组件的管道，如Passke的美国专利6,889,451和Swigart等人的美国专利7,051,456中公开的，这两个专利在此通过引用并入。 

泵室42邻近压力室45定位，并位于压力室45之上。参阅图3和图4，泵室42具有大致圆形形状，并凹进压力室45的上表面内。如图6截面所示，泵室42由结合或以其它方式接合在其周边的两个层46a和46b形成。尽管层46a和46b的周边被接合，但是层46a和46b的中间区域保持未结 合，以在泵室42之内以及层46a和46b之间形成内部空间。在这样的构造中，泵室42的中间区域比泵室42的周边显示出更大的厚度。尽管泵室42的这个构造能为流体系统40提供适合的结构，但是泵室42可形成为具有非圆形形状(例如，椭圆形、三角形、方形和非正规形状)或者形成为其中周边的厚度比中间区域的厚度更大或相等的构造。另外，在流体系统40的一些构造中，泵室42可位于压力室45之下或者与压力室45为非凹进关系(non-recessed relationship)。尽管泵室42被描述成相对于压力室45居中，但是泵室42也可以相对于压力室45偏离或者另外地非中央地定位，并且泵室42和压力室45的相对尺寸和体积可以不同。因此，泵室42和压力室45的具体构造和方位可以明显不同。 

管道43在室42和45之间提供流体路径。也就是说，从泵室42到压力室45通过的流体通常经过管道43。如图6所示，管道43是形成室42和45的材料内的开口，且流体经过该开口。阀44位于管道43内，以便调节通过管道43的流体流的方向。通常，阀44是允许流体流从泵室42到压力室45的单向阀，且基本上限制流体流从压力室45到泵室42。适合的单向阀的例子包括Dojan等人的美国专利6,936,130公开的聚合层阀以及由Vernay Laboratories公司生产的鸭嘴阀。根据流体系统40的期望特征和操作，也允许流体流从压力室45到泵室42的双向阀也可以在流体系统40中使用。在一些构造中，阀44或者另一个阀可允许流体流出压力室45，以防止流体超过预先确定的流体压力。阀44可以被选择成限制从泵室42传输到压力室45的流体的流量。相应地，流体系统40中的阀可用于影响或以其它方式控制流体系统40的性能特征。 

压力室45与泵室42相邻定位，并位于泵室42下面。参阅图3和图4，压力室45具有直径比泵室42大的大致圆形形状，且压力室45的上表面形成容纳泵室42的凹陷，由此将泵室42凹到压力室45的上表面内。如图6截面所示，压力室45由结合或以其它方式连接在其周边的两个层46c和46d形成。尽管层46c和46d的周边被接合，但是层46c和46d的中间区域保持未结合，以在压力室45内以及层46c和46d之间形成内部空间。由于压力室45的中间区域比压力室45的周边显示出更小的厚度。尽管压力室45的这个构造能为流体系统40提供适合的结构，但是压力室45可形成为具有非圆形形状或者例如没有在上表面和下表面内界定凹陷的构造。因此，与泵室42一样，压力室45的具体构造可以明显不同。 

尽管泵室42位于压力室45的上表面的凹陷中，但是泵室42的体积的至少一半位于压力室45的上表面的最高点之上。在这样的构造中，来自足部的向下压力可随压力室45中流体压力的增加而连续压泵室42。即，将泵室42的相当一部分设置在压力室45的最高点之上能保证当压力室45内的压力增加时泵室42可被足部压缩。在其它构造中，泵室42可进一步凹陷到压力室45内，以赋予流体系统40自限制特点(self-limiting aspect)。即，当泵室42凹陷到压力室45中的程度增加时，压力室45内的因而发生的压力可被限制。因此，室42和45的相对位置可以被修改以改变流体系统40的压力特性。 

如下面更详细论述的，层46a-46d是结合或以其它方式接合在其周边以形成室42和45的聚合物材料(例如，热塑性聚合物材料)。为了赋予室42和45形状，可在室42和45的制造过程中加热层46a-46d或者以其它方式热成形。在成形室42和45之前，可将入口41形式为延伸通过层46a的孔，可将管道43形式为延伸通过层46b和46c的孔，并将阀44设置在层46b和46c之间。作为由层46a-46d形成的替代，例如，室42和45可通过吹塑或者旋转成形工艺形成。 

当由层46a-46d形成时，室42和45可以分别形成，并随后彼此相邻地设置在鞋底结构30内。即，泵室42可由层46a和46b形成，而压力室45可独立地由层46c和46d形成。在这样的构造中，两个聚合物材料层(也就是，层46b和46c)将泵室42中的流体与压力室45中的流体分离。作为这样的构造的替代，层46b可被去除，使得室42和45形成为单一结构。参阅图7A的剖面，室42和45由层46a、46c和46d形成，其中层46c形成与层46a和46d中的每一个结合并将泵室42中的流体与压力室45中的流体分离的单一的共有聚合物材料层。因此，泵室42中的流体可以通过单一聚合物材料层(也就是，层46c)与压力室45中的流体分离。在一些构 成室42和45的材料可以选择为呈现特定抗拉强度、柔韧性、耐用性、光透射度、颜色、弹性、抗腐蚀性或抗化学损坏性，或者抗磨损性。 

如上面所述，使泵室42的相当一部分位于压力室45的最高点之上保证了当压力室45内的压力增加时，泵室42可受到足部压缩。尽管其中泵室42的体积的至少一半位于压力室45的最高点之上这样的构造通常能保证泵室42可以被压缩，但是当泵室42的更多体积被暴露时，流体系统40的某些构造可能有益。参阅图7B，压力室45的上表面被描绘为具有大致平的构造，从而使基本上整个泵室42都被设置在压力室45的最高点之上。在其它构造中，使泵室42凹进更大程度可有益于流体系统40，尤其是当自限制特性有益于流体系统40时。参阅图7C，压力室45的上表面被描绘为具有比图6的上表面更大的凹陷，从而将基本上整个泵室42都设置在压力室45的凹陷内。因此，泵室42凹陷在压力室45的凹陷内的成度可显著变化。 

当管道43形成为延伸通过层46b和46c的孔时，阀44的部分可延伸或者以其它方式伸进压力室45，如图6所示。这种构造的优点是，在室42和45之间延伸的基本上整个流体路径都位于室42和45之间。即，管道43完全位于流体系统40内。然而，如图7D所描绘的，管道43可形成为在层46b和46c之间延伸并平行于层46b和46c的通道。根据阀44的构造，例如，使管道43形成为层46b和46c之间的通道可提供将阀44结合到流体系统40的更适合的方式。 

图2所示的流体系统40位于鞋跟区域13内。通常，在步行、跑步或其它步行活动中感受到最大的地面反作用力的足部部分是足跟。因此，将流体系统40设置鞋跟区域13内用来衰减力可能是最普遍区域中的力。在鞋类10的另外的构造中，流体系统40或者额外的流体系统40可设置在鞋底结构30的其它部分中。参阅图8A，例如，鞋底结构30被描绘为在鞋前区域11内包括第二流体系统40，以传递额外的地面反作用力衰减。做 为另外的例子，流体系统40可具有延伸通过每一个区域11-13的构造，如图8B所描绘的。更具体地说，压力室45从鞋前区域11延伸到鞋跟区域13，但是泵室42保持局限在鞋跟区域13。在其它的构造中，泵室42可位于鞋底结构30的其它区域，或者也可从鞋前区域11延伸到鞋跟区域13。 

流体系统40的优点涉及泵室42和压力室45的相对位置。如上面所描述的，泵室42位于压力室45之上。也就是说，室42和45在鞋底结构30内垂直对齐。最初(即，当个人第一次将鞋类10放置在足部上时)，室42和45中的每一个内的流体压力可大致等于鞋类10外部的流体压力。在流体系统40的运行过程中(即，当个人在行走和跑步过程中采取连续步伐时)，两个事件同时出现。第一，来自足部的向下力压缩泵室42，并导致泵室42中的流体进入压力室45并对压力室45加压。第二，压力室45内的加压流体衰减足部上的相等并相反的力(即，地面反作用力)。因此，事实上，用于操作流体系统40的相同的力也被流体系统40衰减了。例如，如果泵室42和压力室45是分离的，那么来自足部的一部分的力将操作流体系统40，而来自足部的另一部分的力将被流体系统40衰减。因此，通过垂直对齐的室42和45，操作流体系统40的力也被流体系统40衰减。最终，流体系统40达到平衡状态，其中来自足部的向下力压缩泵室42，但并不引导泵室42中的流体进入压力室45。 

参阅图8C，鞋底结构30被描绘为包括流体系统40和另一基本相同的流体系统40’，这两个流体系统均设置在鞋跟区域13内。但是流体系统40邻近外侧面14设置，而流体系统40’邻近内侧面15设置。对于大多数人而言，在跑步时足部的后外侧部分首先接触地面。当足部向内滚动时，足部也旋转到内侧面，该过程称为内旋。因此，在图8C的构造中，流体系统40将可能经历与足部击打地面有关的力，而流体系统40’将可能经历足部内旋到内侧面15时出现的力。即，流体系统40和40’将在不同时刻经历不同力量的力。如上面所述，通过垂直对齐的室42和45，操作流体系统40(和流体系统40’)的力也被流体系统40(和流体系统40’)衰减。相应地，流体系统40和40’独立地操作以衰减分别由外侧面14和内侧面15经历的力。假定不同个人可能对流体系统40和40’设置不同程度的力， 流体系统40和40’内的压力室45将充入不同的压力，所述压力由不同个人的跑步或行走方式来定制。 

图8C的构造演示了分离的流体系统40可被结合到鞋底结构30中，以便衰减鞋底结构30的不同区域的不同力。参阅图8D，七个流体系统40遍布鞋底结构30的鞋跟区域13。在跑步或者行走过程中，每个流体系统40可能经历来自足部的不同力，这导致各个压力室45中有不同的压力。相应地，每个流体系统40将充入不同的压力，而这取决于足部在鞋底结构30的每个区域产生的向下力。在鞋类10的另外的构造中，附加的流体系统40也可以被设置在鞋前区域11和鞋中区域12内。 

多种材料适用于室42和45的层46a-46d，包括对于流体系统40中的流体基本不可渗透的屏障材料(barrier material)。这样的屏障材料可以包括，例如，如公开在Mitchell等人的美国专利5,713,141和5,952,065中的热塑性聚氨基甲酸酯和乙烯-乙烯醇共聚物的交替层。这种材料的变化形式也可使用，在这种变化形式中，中央层由乙烯-乙烯醇共聚物形成，邻近中央层的两层由热塑性聚氨基甲酸酯形成，而外面的层由热塑性聚氨基甲酸酯和乙烯-乙烯醇共聚物的再研磨材料形成。另一种适合的材料是柔性微层材料(flexible microlayer material)，包括气体屏障材料和弹性体材料的交替层，例如Bonk等人的美国专利6,082,025和6,127,026中公开的。尽管室42和45可由上述屏障材料形成，但是也可利用对于流体系统40中的流体至少部分不可渗透的更经济的热塑性弹性体材料。如上所述，流体系统40操作来将空气吸入室42和45内，以便对鞋类10提供地面反作用力衰减。例如，假如泵室42或压力室45中的流体的一部分通过扩散从流体系统40漏出，那么流体系统40将操作来将额外的流体吸入室42和45中，从而补充漏出的流体。因此，形成室42和45的材料不需要提供对流体系统40中的流体实质上不可渗透的屏障作用，而是对流体系统40中的流体至少部分不可渗透。因此，适合的聚合物材料包括热塑性弹性体，例如聚氨基甲酸酯、聚酯、聚酯聚氨基甲酸酯和聚醚聚氨基甲酸酯。除了减少制造成本外，使用这些热塑性弹性体的益处是，形成室42和45的特定材料的选择主要基于材料的工程特性而不是材料的屏障特性。因此，例如，形 成室42和45的材料可以选择为呈现特定抗拉强度、柔韧性、耐用性、光透射度、颜色、弹性、抗腐蚀性或抗化学损坏性，或者抗磨损性。 

第二流体系统 

作为流体系统40的替代，鞋类10也可包括流体系统140，这在图9-12中单独描绘。流体系统140提供了这样一种结构，当鞋底结构30接触并压紧地面时，这种结构能利用周围空气传递额外的力衰减。另外，流体系统140可赋予鞋类10稳固性，提高鞋底结构30的响应性，以及增加鞋底结构30的行驶振动传递特性。流体系统140的主要部件是入口141、泵室142、一对管道143a和143b、一对阀144a和144b、压力室145以及收集室146。在操作中，流体(即，来自流体系统140或鞋类10外部的空气)通过入口141被吸入并进入泵室142。当泵室142被来自足部的向下力压缩时，流体进入管道143a并通过阀144a进入收集室146。当收集室146中流体的压力超过压力室145中流体的压力时，收集室146中的流体进入管道143b并经过阀144b进入压力室145。在一些构造中，来自足部的向下力可用于压缩收集室146，并进一步对收集室146中的流体加压，因此增加压力室145内的总的流体压力。与流体系统40相比，流体系统140将收集室146结合到室142和145之间的流体路径中。鞋底夹层31的聚合物泡沫材料、泵室142中的流体、收集室146中的流体和压力室145中的流体的组合赋予由鞋底结构30提供的地面反作用力衰减。然而，在鞋类10的一些构造中，大部分地面反作用力衰减可能由压力室145赋予。 

基于上面的论述，流体系统140与流体系统40在结构上相似，且关于流体系统40的上述许多考虑相同地应用到流体系统140中。因此，与流体系统40一样，泵室142邻近压力室145定位，并位于压力室145之上以赋予上述优点。尽管泵室142位于压力室145的上表面的凹陷中，但是泵室142的体积的至少一半位于压力室145的上表面的最高点之上。然而，在其它构造中，泵室142的更多或更少体积可位于压力室145之上。尽管两个聚合物材料层被描述为将泵室142内的流体与压力室145内的流体分开，但是在流体系统140的一些构造中，单层聚合物材料层可将泵室142内的流体与压力室145内的流体分开。 

如图13A所描绘的，当结合到鞋底结构30中时，可使用单个流体系统140，使得室142和145位于鞋跟区域13，而收集室146位于鞋中区域12。作为替代，两个流体系统140可位于鞋底结构30中，其中一个位于鞋跟区域13中，而另一个位于鞋前区域11中。参阅图13C，两个流体系统140位于鞋跟区域13中，并与相对的侧面14和15邻近。如其中流体系统140可被结合到鞋底结构30的方式的又一个例子中，图13D描绘了位于鞋跟区域13中的多个流体系统140，使得室142和145定位在周边周围，而收集室146位于中央。因此，流体系统140可结合到鞋类10中的方式可以明显不同。 

第三流体系统 

参考图14，流体系统240被描绘为包括与流体系统40相似的两个流体系统240。更具体地说，流体系统240包括第一泵室242、第一管道243、第一压力室245、第二泵室242’、第二管道243’和第二压力室245’。第一泵室242位于第一压力室245之上，并与第一压力室245相邻。类似地，第二泵室242’位于第二压力室245’之上，并与第二压力室245’相邻。而第一管道243从第一泵室242延伸到第二压力室245’，第二管道243’从第二泵室242’延伸到第一压力室245。与流体系统40一样，第一泵室242和第一压力室245可由单层聚合物材料层分离，且第一泵室242的一半以上可以在第一压力室245的最高点之上延伸。 

在操作中，流体(即，来自流体系统240外部的空气)通过入口被吸入并进入第一泵室242和第二泵室242’中的每一个。当第一泵室242被来自足部的向下力压缩时，流体进入第一管道243并通过阀进入第二压力室245’。类似地，当第二泵室242’被来自足部的向下力压缩时，流体进入第二管道243’并通过阀进入第一压力室245。因此，事实上，两个流体系统40交叉联接，使得一个泵室的压缩对分离的压力室加压。 

参考各种实施方式在上面和附图中公开了本发明。然而，本公开内容的目的是提供涉及本发明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将理解，可对上述的实施方式进行各种变化和改动，而并不偏离本发明的范围，如随附的权利要求所界定的。 

Claims (38)

1.一种鞋类物品，其具有鞋面和固定到鞋面的鞋底结构，所述鞋底结构包括具有泵室和邻近所述泵室定位并位于所述泵室下面的压力室的流体系统，所述泵室中的流体的至少一部分通过单层聚合物材料层与所述压力室中的流体分离，且所述泵室的体积的至少一半位于所述压力室的上表面的最高点之上。

2.如权利要求1所述的鞋类物品，其中，所述流体系统与周围空气流体相通。

3.如权利要求1所述的鞋类物品，其中，所述流体系统至少部分地由所述鞋底结构的聚合物泡沫材料封装。

4.如权利要求1所述的鞋类物品，其中，所述流体系统包括在所述泵室和所述压力室之间延伸的流体路径，且所述流体系统包括位于所述流体路径中的收集室。

5.如权利要求1所述的鞋类物品，其中，所述鞋底结构包括多个所述流体系统。

6.一种鞋类物品，其具有鞋面和固定到鞋面的鞋底结构，所述鞋底结构包括具有泵室和邻近所述泵室定位并位于所述泵室下面的压力室的流体系统，所述流体系统包括从所述泵室和所述压力室延伸的流体路径，基本上整个所述流体路径都位于所述泵室和所述压力室之间，且所述泵室位于所述压力室的上表面的凹陷中。

7.如权利要求6所述的鞋类物品，其中，所述流体系统与周围空气流体相通。

8.如权利要求6所述的鞋类物品，其中，所述流体系统至少部分地由所述鞋底结构的聚合物泡沫材料封装。

9.如权利要求6所述的鞋类物品，其中，在所述流体路径中设置有一单向阀，以允许流体从所述泵室流到所述压力室，并充分地防止流体从所述压力室流到所述泵室。

10.如权利要求6所述的鞋类物品，其中，所述鞋底结构包括多个所述流体系统。

11.一种鞋类物品，其具有鞋面和固定到鞋面的鞋底结构，所述鞋底结构包括具有泵室和邻近所述泵室定位并位于所述泵室下面的压力室的流体系统，所述泵室的体积的至少一半位于所述压力室的上表面的最高点之上。

12.如权利要求11所述的鞋类物品，其中，所述流体系统与周围空气流体相通。

13.如权利要求11所述的鞋类物品，其中，所述流体系统至少部分地由所述鞋底结构的聚合物泡沫材料封装。

14.如权利要求11所述的鞋类物品，其中，所述泵室中的流体的至少一部分通过单层聚合物材料层与所述压力室中的流体分离。

15.如权利要求11所述的鞋类物品，其中，所述鞋底结构包括多个所述流体系统。

16.一种鞋类物品，其具有鞋面和固定到鞋面的鞋底结构，所述鞋底结构包括至少两个独立的流体系统，所述流体系统中的每一个都具有泵室和邻近所述泵室定位并位于所述泵室下面的压力室。

17.如权利要求16所述的鞋类物品，其中，所述流体系统中的一个位于所述鞋底结构的外侧部分，而所述流体系统中的另一个位于所述鞋底结构的内侧部分。

18.如权利要求16所述的鞋类物品，其中，所述流体系统中的每一个都包括在所述泵室和所述压力室之间延伸的流体路径，且基本上整个所述流体路径都位于所述泵室和所述压力室之间。

19.如权利要求18所述的鞋类物品，其中，所述流体系统中的每一个都包括位于所述流体路径中的单向阀。

20.如权利要求16所述的鞋类物品，其中，单层聚合物材料层将所述泵室中的流体与所述压力室中的流体分离。

21.如权利要求16所述的鞋类物品，其中，所述流体系统中的每一个都包括在所述泵室和所述压力室之间延伸的流体路径，且所述流体系统中的每一个都包括位于所述流体路径中的收集室。

22.如权利要求21所述的鞋类物品，其中，所述流体系统中的每一个都包括位于所述流体路径中并在所述收集室的相对侧上的一对单向阀。

23.如权利要求21所述的鞋类物品，其中，所述泵室和所述压力室中的每一个都位于所述鞋底结构的周围部分，且每一个所述收集室都位于所述鞋底结构的中央部分。

24.一种鞋类物品，其具有鞋面和固定到鞋面的鞋底结构，所述鞋底结构包括多个流体系统，所述流体系统中的每一个都包括：

泵室；

压力室，其邻近所述泵室定位，并位于所述泵室下面；

流体路径，其在所述泵室和所述压力室之间延伸；以及

单向阀，其位于所述流体路径中，以允许流体从所述泵室流到所述压力室，并充分地防止流体从所述压力室流到所述泵室。

25.如权利要求24所述的鞋类物品，其中，单层聚合物材料层将所述泵室中的流体与所述压力室中的流体分离。

26.如权利要求24所述的鞋类物品，其中，所述流体系统中的每一个都包括位于所述流体路径中的收集室。

27.如权利要求26所述的鞋类物品，其中，每一个流体系统的所述泵室和所述压力室位于所述鞋底结构的周围部分，而每一个流体系统的所述收集室位于所述鞋底结构的中央部分。

28.如权利要求24所述的鞋类物品，其中，所述流体系统中的一个位于所述鞋底结构的外侧部分，而所述流体系统中的另一个位于所述鞋底结构的内侧部分。

29.如权利要求24所述的鞋类物品，其中，单层聚合物材料层将所述泵室中的流体与所述压力室中的流体分离。

30.如权利要求24所述的鞋类物品，其中，所述多个流体系统是所述流体系统中的两个流体系统。

31.一种鞋类物品，其具有鞋面和固定到鞋面的鞋底结构，所述鞋底结构包括：

聚合物泡沫材料；

第一流体系统，其至少部分地封装在所述聚合物泡沫材料中，所述第一流体系统包括：

第一泵室，和

第一压力室，其邻近所述第一泵室定位，并位于所述第一泵室下面；和

第二流体系统，其至少部分地封装在所述聚合物泡沫材料中，所述第二流体系统包括：

第二泵室，和

第二压力室，其邻近所述第二泵室定位，并位于所述第二泵室下面。

32.如权利要求31所述的鞋类物品，其中，所述第一泵室中的流体的至少一部分通过单层聚合物材料层与所述第一压力室中的流体分离。

33.如权利要求31所述的鞋类物品，其中，所述第一流体系统包括在所述第一泵室和所述第一压力室之间延伸的流体路径，基本上整个所述流体路径都位于所述第一泵室和所述第一压力室之间。

34.如权利要求31所述的鞋类物品，其中，所述第一泵室的体积的至少一半位于所述第一压力室的上表面的最高点之上。

35.如权利要求31所述的鞋类物品，其中，所述第一流体系统位于所述鞋底结构的外侧部分，而所述第二流体系统位于所述鞋底结构的内侧部分。

36.如权利要求31所述的鞋类物品，其中，所述第一流体系统包括在所述第一泵室和所述第一压力室之间延伸的流体路径，且在所述流体路径中设置有一收集室。

37.如权利要求36所述的鞋类物品，其中，所述第一泵室和所述第一压力室位于所述鞋底结构的周围部分，而所述收集室位于所述鞋底结构的中央部分。

38.一种鞋类物品，其具有鞋面和固定到鞋面的鞋底结构，所述鞋底结构包括：

第一流体系统，其包括：

第一泵室，和

第一压力室，其邻近所述第一泵室定位，并位于所述第一泵室下面；和

第二流体系统，其包括：

第二泵室，和

第二压力室，其邻近所述第二泵室定位，并位于所述第二泵室下面，

其中，在所述第一泵室和所述第二压力室之间延伸有第一流体路径，而在所述第二泵室和所述第一压力室之间延伸有第二流体路径。

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