CN101856161B - 训练鞋 - Google Patents
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Abstract
一种鞋类制品，其包括鞋底，所述鞋底具有前足部分、足跟部分和具有包括主触地面的底面的大底。所述大底的所述底面包括前足凸出部和足跟凸出部，二者为鞋提供了受控的不稳定性，以在步态周期期间给予穿着者的肌肉的动态锻炼。
Description
相关申请的交叉引用
本申请是2009年4月1日提交的美国申请12/416,698号的部分继续申请，通过引用将其全部公开内容合并至本文中。
技术领域
本发明实施例总体涉及鞋类，更特别地涉及与锻练相关的鞋类。
背景技术
现代运动鞋的大多数设计者努力制造出一种既稳定又为穿着者提供足够缓冲的鞋。虽然这种努力已开发出了一些成功的鞋类产品，但还需要一种真正能提高训练的运动鞋。
举重运动员普遍使用“自由重量”器材，是因为运动员不仅需要举起重量而且同时需要使用其他肌肉来稳定重量。由于更多的肌肉群被利用，从而提供了较好的训练。此种相同原理也常见于健身球的使用中。但是，这就需要一种鞋类产品能够利用部分的这些相同原理。具体地，需要这样的鞋类，其所具有的鞋底几何学和选择的材料让穿着者通过有目的地向鞋内引入多维微不稳定性或“受控不稳定性”来获得更好的训练。穿着者使用他/她的肌肉实现稳定性，从而获得更好的训练以及利用与使用传统鞋通常使用的肌肉不同的肌肉的训练。通过利用在鞋类中的动态平衡来给穿着者更好的训练。
提供更好训练的目的不能取代安全性需要。因此，需要一种舒适、安全且提供更佳训练质量的鞋类。
人类的脚是一种复杂且不寻常的机械部件，其能够承受和分散许多冲击力。在足跟和前足处的作为天然衬底的脂肪以及足弓的柔韧性，均有助于脚部的缓冲。
运动员的跨步(stride)部分地是源于存储在脚部的柔韧性组织中的能量。例如，适于奔跑或步行的通常的步态周期开始于“足跟着地(heelstrike)”并结束于“脚趾离地(toe-off)”。在步态周期期间，在步态的“足跟着地”阶段位于脚部上的力的主要分布开始于邻近足跟的侧面(脚部之外)的位置，随后朝足弓区域的脚的中心轴移动，接着在“脚趾离地”期间移至前足区域的内侧(脚部之内)。在通常的步行或奔跑跨步期间，跟腱和足弓伸展和收缩，存储和释放位于腱和韧带中的能量。当在这些元件上的受约束的压力被释放时，存储的能量也被释放，从而减轻必须由肌肉承担的负担。
尽管人类的脚具有天然的缓冲和回弹特性，但仅仅凭靠脚不能有效地克服在运动活动期间遇到的许多力。除非一个人穿着提供适当缓冲和支承的鞋，否则伴随运动活动，疼痛和疲劳会更剧烈，且加速其发作。所引起的穿着者的不适会使进行更多的训练运动的动力减小。同样重要的是，不适当缓冲的鞋类可导致例如水疱；肌肉、跟腱和韧带损伤；以及应力性骨折的损伤。不适当的鞋类还可导致其他疾病，包括背痛。因而需要一种既能够提供保护又可在多个方向提供受控不稳定性的鞋类。
适当的鞋类应部分地通过加入吸收震动的鞋底(通常包括大底、中底和内底)来补充脚部的天然功能性。但是，鞋底还应当具有足够的弹性以防止鞋底“过软”或“断裂”，从而过度消耗穿着者的存储能量。
按照以上所述，已作出大量尝试来将改善的缓冲和弹性加入鞋中。例如，已尝试通过给鞋提供在压缩期间存储能量并在伸展期间回馈能量的鞋底来提高脚部的天然弹性和能量回馈。这些尝试已包括形成包括弹簧、凝胶或泡沫材料的鞋底，所述泡沫塑料例如是乙烯乙酸乙烯酯(EVA)或聚氨酯(PU)。但是，所有这些材料往往随着时间推移而损坏或者不能提供足够的缓冲特性。
在鞋类产业中实践的、用来改善缓冲和能量回馈的另一个构想是在鞋底内使用流体充注系统。这些装置尝试通过在鞋的足跟和前足区域之间转移压缩流体来提高缓冲和能量回馈。这些装置的基本构想是将含有压缩流体的衬垫设置在邻近鞋的足跟和前足区域的位置。
尽管穿着具有适当缓冲和支承的鞋类可帮助将损伤减到最小，但个人也可通过参加定期锻炼计划来进一步限制损伤和改善他们的整体体育锻练。在日常生活中有许多需要个人使用他们的力量、灵活性和平衡性的活动，坚持健身可帮助个人以对他们生活最小的干扰来完成这些活动。坚持健身已被证明可增强心脏、增加HDL胆固醇、有助于循环系统和降低血压和血脂，从而转化为降低患心脏病、心力衰竭和中风的风险。锻炼还增强肌肉、增加柔韧性并促进生成更强壮的骨骼(这可帮助防止骨质疏松症)。
在当今社会，许多人努力坚持基本水平的健身。时间是坚持稳定训练计划的一个主要障碍，对于精英运动员和努力坚持健身的个人来说都是如此。对于个人自由时间的需求量正不断增加。
针对这些顾虑，这些年来许多公司已开发出各种形式的锻炼设备和训练计划用于使个人训练的效率最大化。这些设备和计划通常达到期望的结果——减小坚持健身所需的时间投入量。但是，这些方法仍然需要个人从个人时间表中分出一段时间用于训练。
因此，需要一种训练辅助设备，其允许使用者将训练结合到他/她的日常事务中，同时使所要求的时间投入最小化。
发明内容
本发明提供了一种鞋类制品。在本发明的一个方面，一种鞋类制品包括具有前足部分、足跟部分、大底、中底和中间底的鞋底，其中大底具有包括主触地面的底面，中间底设置在中底和大底之间。鞋底的前足部分包括足尖区域和多个在足尖区域中的弯型凹槽。中间底的至少一部分从所述中底向下伸出，以致使大底的底面具有前足凸出部和足跟凸出部。前足凸出部可覆盖住位于足尖区域后方的主触地面的前足部分的一部分，且足跟凸出部基本上覆盖住主触地面的足跟部分。
在本发明的另一个方面，一种鞋类制品具有鞋底，该鞋底具有中底、前足部分、足跟部分和包括触地面的底面，中底具有中底边框、足跟核心部分和前足核心部分。中底边框包括顶面、底面、足跟开口和前足开口。足跟核心部分和前足核心部分每个都具有体积(volume)和凸起底面。足跟核心部分和前足核心部分均只有部分体积被分别设置在中底边框的足跟开口和前足开口中。足跟核心部分和前足核心部分的体积的剩余部分均在中底边框的底面下方伸出，使得与前足核心部分的凸起底面对应的前足凸出部基本上覆盖住触地面的前足部分，且与足跟核心部分的凸起底面对应的足跟凸出部基本上覆盖住触地面的足跟部分。
在本发明的另一个方面，鞋类制品具有包括大底、中底和中间底的鞋底，其中大底具有底面，中底具有包括多个型腔的底面，且中间底被设置在中底和大底之间。中间底还具有弹性嵌入件，该弹性嵌入件具有前足部分和足跟部分。弹性嵌入件可包括至少一个前足可压缩腔室和多个足跟可压缩腔室。中底底面的多个型腔与弹性嵌入件的腔室对应。多个型腔容纳弹性嵌入件的腔室的体积的第一部分。弹性嵌入件的腔室的体积的第二部分延伸到中底中的型腔之外，以致使大底的底面具有与弹性嵌入件的腔室对应的凸出部。
附图说明
被并入本文并构成说明书的一部分的附图结合描述披露了本发明，并进一步用来解释本发明的原理且使所属领域的技术人员能够制造和使用本发明。
图1是根据本发明一实施例的鞋的侧视图。
图2是根据本发明一实施例的中底、中间底和大底的分解图。
图3是根据本发明一实施例的鞋类制品的仰视图。
图4是根据本发明一实施例的沿图3中的线条4-4获取的大底的截面图。
图5是根据本发明一实施例的沿图3中的线条5-5获取的大底的截面图。
图6是根据本发明一实施例的中底的仰视图。
图7是根据本发明一实施例的沿图6中的线条7-7获取的中底的截面图。
图8是根据本发明一实施例的沿图6中的线条8-8获取的中底的截面图。
图9是根据本发明一实施例的沿图6中的线条9-9获取的本发明的中底的截面图。
图10是根据本发明一实施例的中间底的俯视图。
图11是根据本发明一实施例的沿图10中的线条11-11获取的本发明的中间底的截面图。
图12是根据本发明一实施例的沿图10中的线条12-12获取的本发明的中间底的截面图。
图13是根据本发明一实施例的鞋类制品的截面图。
图14是根据本发明一实施例的沿图3中的线条14-14获取的鞋类制品的截面图。
图15是根据本发明一实施例的沿图3中的线条15-15获取的鞋类制品的截面图。
图16是根据本发明一实施例的沿图3中的线条16-16获取的鞋类制品的截面图。
图17A是根据本发明一实施例的骨架支承结构的中间侧视图。
图17B是根据本发明的具有骨架支承结构的大底和中底的仰视图。
图18是图示根据本发明一实施例的鞋类制品的示例性力-压缩曲线的图表。
图19是根据本发明一实施例的中间底的立体图。
图20是根据本发明一实施例的中间底的立体图。
图21是根据本发明一实施例的、结合了图20中的中间底的鞋的仰视图。
图22A是根据本发明一实施例的鞋的侧视图。
图22B是图22A所示的鞋的后视图。
图22C是图22A所示的鞋的仰视图。
图23是根据本发明一实施例的中底的分解的俯视立体图。
图24是图23所示的中底的分解的仰视立体图。
图25是图23所示的中底的部分的分解俯视立体图。
图26是图23所示的中底的部分的分解仰视立体图。
图27是图23所示的中底的俯视图。
图28是根据本发明一实施例的鞋底的分解的仰视图。
图29是图28所示的鞋底的分解的截面图。
图30是根据本发明一实施例的鞋底的俯视立体图。
图31是图30所示的鞋底的仰视立体图。
图32是仰视图。
图32A是根据本发明一实施例的沿图30中的线条32A-32A获取的图30中的鞋底的大底的截面图。
图33是图30所示的鞋底的分解的仰视立体图。
图34是图30所示的鞋底的分解的侧视立体图。
图35是根据本发明一实施例的鞋底的俯视立体图。
图36是根据本发明一实施例的鞋底的侧视立体图。
图37是图36所示的鞋底的分解的俯视立体图。
图38是根据本发明一实施例的前足弹性嵌入件的俯视图。
图39是根据本发明一实施例的足跟弹性嵌入件的俯视图。
图40是根据本发明一实施例的鞋底的侧视立体图。
图41是图40所示的鞋底的仰视图。
图42是图40所示的鞋底的分解的俯视立体图。
图43是根据本发明一实施例的前足弹性嵌入件的俯视图。
图44A是根据本发明一实施例的沿图38和图43中的线条44A-44A获取的前足腔室的截面图。
图44B是根据本发明一实施例的沿图38和图43中的线条44B-44B获取的前足腔室的截面图。
图45A是根据本发明一实施例的沿图39中的线条45A-45A获取的前足腔室的截面图。
图45B是是根据本发明一实施例的沿图39中的线条45B-45B获取的前足腔室的截面图。
具体实施方式
本发明将参照如在附图中图示实施例来详细描述，在附图中相似的附图标记被用来表示相同的或功能相似的元件。提及“一个实施例”、“实施例”、“示例性实施例”等，表示所描述的实施例可包括特定特征、结构或特性，但每个实施例可不必然地包括该特定的特征、结构或特性。此外，这些用语并非必然涉及相同的实施例。另外，当结合实施例描述特定的特征、结构或特性时，无论是否明确地描述，都认为与其他实施例结合来实现这样的特征、结构或特性是在本领域技术人员的知识范围内的。而且在附图中，每个附图标记的最左边数字对应于该附图标记首次出现所在的附图。
以下实施例是对本发明的说明而非限制性的。通常在本领域遇到的各种条件和参数的其他合适的修饰和改变(这对本领域技术人员来说将是明显的)属于本发明的精神和范围之内。
参照附图，特别是图1，它显示了根据本发明的鞋类制品的示例性实施例(特别是鞋)，其总体上被指示为附图标记100。尽管鞋类制品100在此处可被指示为鞋100，但预期它可包含任何类型的鞋类，在该鞋类中的本发明的鞋底是理想的，这些鞋类包括但不限于：休闲鞋、跑步鞋、篮球鞋、草场用鞋(court shoes)、网球鞋、训练鞋、靴子和凉鞋。
鞋100具有前足部分105和足跟部分115，并包括鞋帮125、中底120、中间底130(图1中未图示)和大底135。在本发明的一个实施例中，内底和/或鞋垫(sockliner)也可被包括在鞋100内。在一些实施例中，中底120还可包括内底和/或鞋垫。大底135可包含耐磨材料。例如，大底135可包括合成橡胶或天然橡胶、热塑性聚氨酯(TPU)、耐磨泡沫材料或它们的组合。中底120可包含泡沫材料，例如乙烯乙酸乙烯酯(EVA)或聚氨酯。在一些实施例中，中底可包括模制热塑性组成部分，例如注塑成型的TPU组成部分。在一个特定实施例中，中底基本由模制热塑性塑料(例如注塑成型的TPU)组成。作为选择，包括大底135和中底120的材料可根据本领域技术人员认为合适的材料而被选取。
参照图2，在本发明的一个实施例中，鞋底包括中底120、大底135和中间底130。在一个实施例中，中间底130包含弹性嵌入件200。中底120具有顶面210和底面215。如图6、8和9所示，足跟型腔(cavity)600和前足型腔610形成在中底120的底面。相似地，大底135具有底面225和顶面220，在顶面220中形成有足跟型腔230和前足型腔240。中底型腔和大底型腔形成以用来当组装鞋底时容纳弹性嵌入件200。为了形成图1中所示的鞋底构造，弹性嵌入件200的顶部和侧面可例如通过胶粘剂而被固定在中底型腔和/或大底型腔中。合适的胶粘剂包括水性粘合剂和溶剂型的粘合剂，例如聚氨酯粘合剂和乙烯乙酸乙烯酯粘合剂。大底135的顶面220随后通过例如使用相同或相似的胶粘剂而被固定至中底120的底面215。另外，弹性嵌入件200的底部可使用胶粘剂而被固定至大底135的顶面220。
中间底130包含被设置在中底120和大底135之间的结构。在本发明的一个实施例中，中间底130包含弹性嵌入件200。如本文所使用的，术语“嵌入件”并非确定为限制性的。例如，在本发明的一些实施例中，弹性嵌入件200可在制造期间被永久地放置在鞋100中而不可与其分离。在某些实施例中，弹性嵌入件200可为中底120或大底135的主要部分。例如，中底120或大底135可被模制成具有与自身构成整体的弹性嵌入件200。
在本发明的一个实施例中，参照图2和图10，弹性嵌入件200包含顶面245和底面250。该顶面和底面一起大体定义至少一个足跟腔室255、至少一个前足腔室275以及通道260。在一些情况下，如图2和图10所示，所述顶面和底面大体界定单个足跟腔室255、单个前足腔室275以及通道260。在一个实施例中，弹性嵌入件200的顶部和底部之间、以及侧面之间彼此可呈镜像，根据其对称性，弹性嵌入件200可仅通过将弹性嵌入件翻转至其反面而被加入到左鞋或右鞋中。
继续参照图2和图10，通道260将足跟腔室255流体连接至前足腔室275以允许所包含的材料(例如流体、凝胶、糊状物或可流动颗粒)响应施加在穿着者脚部的底面的力而在腔室之间流动。
在一个实施例中，显示在图2和图10中的弹性嵌入件可包含类似于授予克里斯坦森(Christensen)等人的第6,745,499号U.S.专利中披露的结构，通过引用将其全部合并至本文。弹性嵌入件200提供对穿着者脚部的持续缓冲，从而穿着者的跨步使弹性嵌入件内的材料(例如流体、凝胶、糊状物或可流动颗粒)以相对于穿着者的跨步以及与脚部的解剖学结构的力的施加相互补的方式流动。弹性嵌入件200可由合适的弹性材料形成，使得其可由于力的施加而压缩并由于材料(例如流体、凝胶、糊状物或可流动颗粒)的传送而伸展，同时还不易损坏。
在一个实施例中，通道260可包含阻抗结构270，该阻抗结构270用作调节器以当材料从一个腔室流至另一个腔室时控制材料的流动。尽管阻抗结构270在图中以特定结构显示，但应理解的是，其他阻抗结构也可被用在弹性嵌入件200中，包括在由锐步国际有限公司(ReebokInternational Ltd.)申请的第PCT/US94/00895号国际申请和授予利奇菲尔德(Litchfield)等人的第5,771,606号U.S.专利中披露的阻抗结构，通过引用将它们的公开内容全部合并至本文。
应当理解的是，替代性的弹性嵌入件的结构可被用在本发明的实践中。在一个实施例中，弹性嵌入件包括至少两个分立的部件(例如分立的、含流体、凝胶、糊状物或颗粒的腔室)，至少一个第一分立部件被容纳在前足型腔中，并且至少一个第二分立部件被容纳在足跟腔室中。在这样的实施例中，该至少两个分立的部件彼此非流体连通。在其他实施方式中，弹性嵌入件包括至少两个彼此流体连通的腔室，还包括至少一个分立部件，该部件不与另一个分立部件或所述至少两个腔室流体连通。
弹性嵌入件200可由聚合物(例如弹性体)形成，且可使用本领域已知的各种模制工艺的任何一种来制成。例如，弹性嵌入件200可被吹塑成型，例如注射吹塑成型或拉伸吹塑成型。此外，其他制造方法可被用来形成弹性嵌入件200，例如热成型和密封、注塑成型和密封、真空成型和密封或射频(RF)焊接/高频(HF)焊接。在一些情况下，孔口被用来使用流体(例如液体或气体，例如环境空气或在大于环境空气的压力下的压缩空气)、凝胶、糊状物、颗粒(例如聚合物颗粒、泡沫材料颗粒、纤维素颗粒、岩石或矿物颗粒、橡胶颗粒等等)，或它们的组合来充注弹性嵌入件。在一些情况下，弹性嵌入件含有大于环境空气气压的压缩空气或其他合适气体。
在一些情况下，弹性嵌入件包括充注有流体的囊状物。在其他情况下，弹性嵌入件就是充注有流体的囊状物。囊状物可由诸如压缩的或未压缩的(环境)空气充注。适合用在鞋类中的流体充注的囊状物包括，但不限于，如在授予克里斯坦森(Christensen)等人的第7,395,617号U.S.专利和授予利奇菲尔德(Litchfield)等人的第7,340,851号U.S.专利中描述的囊状物，通过引用将它们的公开内容全部合并至本文。
在一些实施例中，弹性嵌入件200可由零售商、制造商或穿着者定制以适应穿着者。例如，在弹性嵌入件内的流体的压力可根据穿着者的喜好而被改变，例如以获得期望的鞋的感觉或性能。通过改变弹性嵌入件内的压力，穿着者可改变鞋的稳定性，从而改变穿着者的发挥水平或穿着者所需的肌肉活动性。
在一些实施例中，诸如空气泵入和释放装置的充气系统可被用来改变弹性嵌入件内的流体的压力。适合用于弹性嵌入件的充气系统的例子包括具有以下泵的充气系统：由穿着者脚部施加的压力驱动的泵、由穿着者手部驱动的泵、电子驱动的泵、和自动驱动的泵。另外，充气系统可含有一种或多种以下部件：阀、单向阀、放气阀、压力调节器、歧管、导管、压力传感器、自动的或电子的控制系统、电源、空气入口和压缩气源。
在其他实施例中，弹性嵌入件包括至少两个流体连通的腔室和防止或限制材料(例如流体、凝胶、糊状物或颗粒)在腔室之间流动的阀。使用者可改变阀的位置以达到期望的鞋的感觉或性能。作为选择，阀可被电子驱动或自动驱动。
替代性材料也可被用来形成中间底130。例如，中间底130也可由粘弹性材料、EVA、聚氨酯泡沫材料或任何其他材料(例如硅树脂或铸型聚氨酯)形成。中间底130可由材料一体成型或多次分体合成形成，可与鞋底的足弓区域采用相同的或不同的材料，且可为实体的、多孔的或中空的。在一些实施例中，中间底130可由材料的分体合成、分层堆积、组织构造(例如蜂窝状结构的材料)或它们的组合来形成。中间底130的组成部分可由本领域已知的各种工艺来形成，例如冲切、压缩模塑、注塑成型和吹塑成型。
在一个实施例中，中间底130可进一步包含充注有液体的囊状物。囊状物可被气体充注，气体例如是压缩的或未压缩的(环境)空气。囊状物可类似于弹性嵌入件操作，使得穿着者的跨步迫使囊状物内的空气以相对于穿着者的跨步以及与脚部的解剖学结构的力的施加相互补的方式流动。在一些实施例中，囊状物可由零售商、制造商或穿着者定制以适应穿着者。因此，中间底可含有适用于囊状物的诸如以上用于弹性嵌入件所描述的那些流动控制或充气系统。
在替代性实施例中，中间底130可包含具有一种或多种与中底120的物理特性(例如，密度)不同的泡沫材料或泡沫材料嵌入件。例如，中间底130可包括具有与中底120的物理特性不同的聚氨酯泡沫材料、EVA泡沫材料、开孔泡沫材料、闭孔泡沫材料或网状泡沫材料。在某些优选实施例中，中间底130包括泡沫材料，诸如空气的流体通过该泡沫材料可从前足流至足跟以及从足跟流至前足。例如，中间底130可包括开口泡沫材料或具有纵向流动通道的泡沫材料。在一个实施例中，如图19所示，中间底130包括分别具有前足部分1975和足跟部分1955的泡沫材料嵌入件1900。泡沫材料嵌入件1900的底面中的凹槽形成在前足部分1975和足跟部分1955中的纵向流动通道1959，该通道1959在形成通道1959轮廓的泡沫柱1958之间曲流。流体可经由进口/出口1956而进入前足部分1975和足跟部分1955的通道1959。如图所示，前足部分1975和足跟部分1955可为独立部件，或通过流体通道相连接，使得流体可从前足流至足跟和从足跟流至前足。在替代性的实施例中，形成通道1959的凹槽被设置在泡沫材料嵌入件1900的顶面上，或设置在泡沫材料嵌入件1900的顶面和底面上。
参照图3、图4和图5，大底135包含鞋的接触地面的部分，该部分可由耐磨橡胶或泡沫材料形成。在一个实施例中，大底135也可由透明的晶体状橡胶材料形成，使得中间底130可由穿着者透过大底135看到。如对于本领域技术人员来说是明显的，大底135可形成有踏面花纹(treadpattern)(例如在底面225上的凹槽、刻痕或鞋钉)。在一些实施例中，这种踏面花纹可提高抓地力或通过例如增加中间底的抗压缩性而提高穿着者的肌肉活动性。
在一些实施例中，大底135包括主触地面和副触地面。如该术语在本文所使用的那样，“主触地面”是指在一般的正常步态周期中与水平地面表面接触的鞋底的部分。主触地面通常对应于在足跟下方和跖骨头下方的鞋底的区域。在本文所使用的术语“副触地面”，其指的是在一般的正常步态周期中可能偶尔与地面表面接触的鞋底的部分或在非正常的步态周期中可能有规律地与地面表面接触的鞋底的部分。
大底135具有足跟部分305和前足部分310。大体平坦的周界325可从大底的边缘围绕足跟部分和前足部分向内延伸。周界325可为基本平坦的，从而产生鞋台(platform)表面。但是，在一些实施例中(未图示)，大底不包括诸如周界325的平坦周界。底面225可包括与至少一个与足跟型腔230相对应的至少一个足跟凸出部315和与至少一个前足型腔240相对应的至少一个前足凸出部320。在一个具体实施例中，底面225包括与仅一个足跟型腔230相对应的仅一个足跟凸出部315和与仅一个前足型腔240相对应的仅一个前足凸出部320。在每个这些实施方式中，这些凸起的凸出部可延伸远离平坦周界325。这些凸出部具有弧形，且每个凸出部在大体位于凸出部的中心位置处达到其与周界325的最大竖直位移。在一个实施例中，凸出部315和320在大体位于鞋的纵轴上的位置处达到与周界325的最大竖直位移。在一个实施例中，平坦周界325与凸出部315和320之间的竖直位移从平坦周界325到鞋的纵轴递增。在足跟至脚趾方向，竖直位移可从每个凸出部的后方和前方周界到每个凸出部的中心递增。
在本发明的包括主触地面和副触地面的实施例中，主触地面的前足部分可包括覆盖住大底的凸出部320和大底135的边缘的一部分的大底和周界325。主触地面的足跟部分可包括覆盖住凸出部315和大底135的边缘的一部分的大底以及周界325。副触地面的前足部分可包括大底135的边缘的至少一部分和周界325，该周界325可围绕前足部分的周界从边缘延伸至前足凸出部。副触地面的足跟部分可包括大底135的边缘的至少一部分和周界325，该周界325可围绕足跟部分的周界从边缘延伸至足跟凸出部。
在一个实施例中，一种鞋类制品包括具有前足部分和足跟部分的鞋底，该鞋底包含中底、中间底和主触地面，其中至少一部分中间底从中底伸出，以致使前足凸出部基本上覆盖住主触地面的前足部分，并使得足跟凸出部基本上覆盖住主触地面的足跟部分。该鞋类制品可进一步包含副触地面。在一些实施例中，副触地面的前足部分包含边缘和围绕前足部分的周界从边缘延伸至前足凸出部的鞋台表面，其中该鞋台表面相对于前足凸出部基本是平坦的。在一些实施例中，副触地面的足跟部分包含边缘和围绕足跟部分的周界从边缘延伸至足跟凸出部的鞋台表面，其中该鞋台表面相对于足跟凸出部基本是平坦的。在其他实施例中，副触地面的前足部分包含边缘和围绕前足部分的周界从边缘延伸至前足凸出部的鞋台表面，其中该鞋台表面相对于前足凸出部基本是平坦的，并且副触地面的足跟部分包含边缘和围绕足跟部分的周界从边缘延伸至足跟凸出部的鞋台表面，其中该鞋台表面相对于足跟凸出部基本是平坦的。
足跟凸出部315和前足凸出部320大体为凸起的形状和具有稳定的曲率，连同由中间底130提供的弹性可在步态周期期间在中部至侧面方向和足跟至脚趾方向上产生受控的摇摆运动或不稳定性。穿着者的身体可努力稳定步态，并且通过迫使穿着者的身体这样做，鞋可激发增加对诸如在穿着者的小腿部、大腿部、下背部、臀部和/或腹部的肌肉的训练。
用于鞋类制品的中底的实施例揭示于图6至图9中。中底120可包含任何合适的中底材料，包括但不限于，例如乙烯乙酸乙烯酯(EVA)或聚氨酯的泡沫材料。在一些实施例中，中底可包括模制的热塑性组成部分，例如注塑成型的TPU组成部分。中底120可使用已知的工艺被模制，包括但不限于冲切、注塑成型、压缩模塑和直接灌注(open pouring)。
在图示的图6至图9的实施例中，中底120包含仿形的(contoured)缓冲层，该缓冲层被构建来提供支承基底，该支承基底用于将脚部支撑在其顶面210上并在其底面215上容纳中间底130。如图6所示，中底的底面包括形成在其中的足跟型腔600、通道型腔605和前足型腔610。凸起部分615从前足伸出以覆盖住足尖区域的一部分。型腔600、605和610的尺寸被制成可容纳中间底130的一部分。但是，型腔600、605和610可根据中间底130的尺寸和形状而被形成为不同的形状和/或深度。此外，中底120可被形成为不具有通道型腔605和/或凸起部分615。中底也可包括容纳弓垫或足弓硬衬(arch stiffener)的型腔(未图示)。
型腔600和610被成形使得它们不能容纳全部的中间底130。在本发明的包括周界325的实施例中，中间底130可延伸超出周界表面的水平面。在一个实施例中，中间底130延伸超出周界325的水平面至少约2毫米，例如至少约5毫米。在本发明的包括弹性嵌入件200的实施例中，型腔600和610被形成使得它们不能容纳足跟腔室255和前足腔室275的全部体积。
型腔的深度允许弹性嵌入件在通常的穿着者的运动的步态阶段期间被“预载”在鞋中。更特别地，因为弹性嵌入件200的足跟腔室255和前足腔室275凸出地延伸超出中底型腔600和610的开口，所以腔室255和275可在鞋完全接触地面(或穿着者的足跟撞击中底的鞋跟)之前接收冲击力。由此，在弹性嵌入件200的足跟腔室和前足腔室之间的流体转移过程在力完全施加至鞋底之前被启动或提前发生(advance)以确保在步态周期的所有阶段有足够量的流体缓冲和支承被提供至穿着者的脚部。
型腔600和610的深度以及其中存在的中间底可帮助维持在大底中的足跟凸出部315和前足凸出部320的形状。因为弹性嵌入件200的足跟腔室255和前足腔室275的一部分被容纳在大底的足跟型腔230和前足型腔240中，所以凸出部315和320可在步态周期期间保持至少一些弯曲度。如上所述，当弯曲度通过中间底被保持在大底凸出部315和320中时，可使穿着者的肌肉自身更费力，或可激活不同的肌肉，以稳定步态。通过调节被容纳在中底型腔600和610中的弹性嵌入件200的体积，可以改变当力施加至鞋底时前足凸出部320和足跟凸出部315压扁的量和/或速率。
可以看出，形成鞋底使得足跟型腔600和前足型腔610更浅，从而容纳更小比例的中间底(例如弹性嵌入件200)，以迫使穿着者的肌肉努力去稳定步态。
反之可以看出，形成鞋底使得鞋足跟型腔600和前足型腔610更深，则容纳更大比例的中间底，以提供更多的稳定性，从而需要很少甚至不需要穿着者的肌肉来稳定步态。
作为选择，通过调节中间底(例如，弹性嵌入件200)的体积或在中间底内的压力，中间底的体积或坚度可被改变以影响稳定穿着者步态所需的肌肉施加的力的量或类型。例如，弹性嵌入件的体积或弹性嵌入件内部的气压可通过充入空气而被增加，从而增加弹性嵌入件在中底型腔外部的体积，或者增加弹性嵌入件的坚度，从而改变稳定穿着者的步态所需的肌肉施力的量或类型。在一些实施例中，弹性嵌入件的体积或弹性嵌入件内的气压可被减小以稳定鞋，并且弹性嵌入件的体积或弹性嵌入件内的气压可被增加以在鞋中产生受控的不稳定性，穿着者通过使用他们的肌肉来补偿这种受控不稳定性。
在本发明的一些实施例中，足跟型腔600的尺寸被制成可容纳不超过中间底的足跟部分(例如，弹性嵌入件200的足跟腔室255)的约60％的体积。在其他实施例中，足跟型腔600的尺寸被制成可容纳不超过中间底的足跟部分的约50％的体积。例如，足跟型腔600的尺寸被制成可容纳中间底的足跟部分的约40％至约50％或约45％至约50％的体积。
同样地，前足型腔610的尺寸被制成可容纳不超过中间底的前足部分(例如，弹性嵌入件200的前足腔室275)的约60％的体积。在其他实施例中，前足型腔610的尺寸被制成可容纳不超过中间底的前足部分的约50％的体积。例如，前足型腔610的尺寸被制成可容纳中间底的前足部分的约40％至约50％或约45％至约50％的体积。
在一个特定实施例中，足跟型腔600的尺寸被制成可容纳中间底的足跟部分(例如，弹性嵌入件200的足跟腔室255)的约50％的体积，并且前足型腔的尺寸610被制成可容纳小于中间底的前足部分的约50％的体积。
型腔600和610的深度可被改变以容纳更大或更小体积的中间底，而不超出本发明的范围，使得足跟腔室和前足腔室的一部分延伸超出足跟型腔和前足型腔，从而给予穿着者期望的稳定性和相应的施力水平。
参照图3，中间底130从中底120伸出使得足跟凸出部315基本上覆盖住大底135的足跟部分305并且使得前足凸出部320基本上覆盖住前足部分310。在一个实施例中，这可导致前足凸出部320覆盖住大于约30％的、大于约50％的、大于约75％的、大于约90％的或基本上所有的大底前足部分310，并可导致足跟凸出部315覆盖住大于约50％的、大于约75％的、大于约90％的或基本上所有的大底足跟部分305。预期凸出部320和315的尺寸可被改变以给予穿着者期望的稳定性和相应的施力水平。
中间底可从中底伸出，使得足跟凸出部基本上覆盖住触地面(例如，主触地面)的足跟部分，并使得前足凸出部基本上覆盖住触地面(例如，主触地面)的前足部分。在一些实施例中，这可导致前足凸出部覆盖住大于约50％的、大于约75％的、大于约90％的或基本上所有的触地面的前足部分(例如，主触地面的前足部分)，并且导致足跟凸出部覆盖住大于约50％的、大于约75％的、大于约90％的或基本上所有的触地面的足跟部分(例如，主触地面的足跟部分)。
在一些实施例中，一种鞋类制品包括具有前足部分和足跟部分的鞋底，该鞋底包含中底、中间底和触地面(例如，主触地面)，其中中间底的至少一部分被设置在中底中，且至少一半中间底从位于前足部分和足跟部分的中底伸出，使得只有一个前足凸出部被设置在触地面的前足部分中，且只有一个足跟凸出部被设置在触地面的足跟部分中。与含有多个设置在触地面的前足部分或足跟部分中的凸出部的鞋类相比，可以明确知道，仅含有一个前足凸出部和仅一个足跟凸出部的本发明实施例，部分地由于这种实施例的不稳定底面接触表面的原因，可提供特有的穿着感觉、可增加穿着者所需的施力和/或可增加穿着者的肌肉活动性。
参照图17A和17B，在一个实施例中，中底120可包含围绕中间底130形成的骨架支承结构。骨架支承结构可包含顶板126和底板127，且多个竖直支承体128可在顶板和底板之间延伸。顶板16可被成形用来提供用于支撑脚部的支承基底。该支承结构可包含TPU或其他合适材料以用于给中底的整个结构提供支承。在一个实施例中，顶板126、底板127和竖直支承体128可被模制成为单一部件。在替代性的实施例中，一个或多个组成部分可被单独模制。在一个实施例中，除骨架支承结构以外，中底120可进一步包含额外的材料，例如EVA泡沫材料，从而为中底提供额外的缓冲特性。
图18是图示根据本发明一实施例的鞋类制品的示例性足跟区域力-压缩曲线的图表。鞋“A”、“B”、“C”和“D”均含有与图10中所示的相似的弹性嵌入件。鞋“A”的实施例被图示在图1-9中。鞋“B”是Voyage Low IV。鞋“C”是Versa Cushion DMX II。鞋“D”是Rainwalker VIII。鞋“E”是Express WalkRG且不含弹性嵌入件。图18图示的鞋“A”含有与鞋“B”-“D”相似的弹性嵌入件，但其具有与那些鞋不同的中底结构，其在足跟区域力-压缩测试中吸收了更多的能量。由此可以确信，本发明的实施例的如鞋“A”所体现的鞋的增加的能量吸收可提供特有的穿着感觉、可增加穿着者所需的施力和/或可增加穿着者的肌肉活动性。
如上所述，中间底130可包含一种或多种的各种材料和构造。通过改变中间底130的硬度，可以改变当力施加在鞋底上时前足凸出部320和足跟凸出部315变形的速率。在中间底130中使用相对软的嵌入件可导致在步行或奔跑期间凸出部从其弧状开始变形，从而提供更多的鞋底-地面接触。这可导致更多的稳定性和更少的费力锻炼。相反，使用相对坚硬的嵌入件可导致凸出部更大程度上保留其弧状，且可使穿着者的肌肉自身施力以稳定步态。
弹性嵌入件200的足跟腔室和前足腔室的几何学也可被改变，使得相应的足跟凸出部和前足凸出部覆盖住更多或更少的大底135的足跟部分305和前足部分310，从而覆盖住更多或更少的触地面。在显示在图20中的一个实施例中，中间底130包含具有足跟腔室2055和前足腔室2075的弹性嵌入件2000。与图2所示的前足腔室275相反，前足腔室2075在鞋底的纵向上更短，从而在前足掌(足弓的正前方)下方伸出。图21显示含有弹性嵌入件2000的鞋底的仰视图。中底120的足跟型腔600和前足型腔610均照如上所述制定尺寸，例如，以分别容纳足跟腔室2055和前足腔室2075的约40％至约50％或约50％的体积。因此，足跟腔室2055和前足腔室2075延伸超出足跟型腔和前足型腔，且大底135的底面2025具有从周界2135向下伸出的相应的足跟凸出部2115和前足凸出部2120。在优选实施例中，足跟凸出部2115和前足凸出部2120通常为凸起的。在一些实施例中，足跟腔室2055和前足腔室2075的尺寸可改变，且足跟凸出部2115和前足凸出部2120的尺寸可相应地改变。周界2135可基本类似于上述周界135，且在一些实施例中，周界2135的宽度可改变以与足跟凸出部2115和前足凸出部2120的尺寸一致。在一些实施例中，周界2135向足跟凸出部2115和前足凸出部2120稍微倾斜，或具有更积极的踏面，或者两者兼具，以实现在训练活动期间更好的控制。
大底135的前足凸出部2120并没有基本上覆盖住前足部分310，而是位于前足部分310的足尖区域2122的后方。缩短的前足凸出部2120使得足尖区域2122在大底135的底面2125上被设有多个弯型凹槽2101。由于在足尖区域不存在诸如弹性嵌入件的中间底，缩短的前足凸出部2120还可在足尖区域2122中提供更多的柔韧性。如此，足跟凸出部315和前足凸出部2120的曲率可在步态周期期间在纵向和侧向上产生受控的不稳定性或摇摆运动，且鞋底的柔韧性在步态周期的“脚趾离地”部分被改进。穿着者的身体可努力平衡步态，使得穿着者的肌肉补偿不稳定性，并且穿着者的小腿部、大腿部、下背、臀部和/或腹部可在步态周期期间通过身体的动态平衡而被锻炼。这种锻炼可类比于通过使用铁芯球(core ball)或平衡球进行练习而达到的动态平衡和身体锻炼。弹性嵌入件2000可为，或可包括，软质泡沫材料、凝胶或中空吹塑成型部件。
可被并入鞋100的鞋底的另一实施例现将参照图22A-C和图23-27来描述。如图22A-22C所示，连接至鞋帮125的鞋底2200具有带中底边框(rim)2222的中底2221、足跟大底2236和具有足尖区域2225的前足大底2237。足跟大底2236和前足大底2237的底面具有足跟凸出部2215和前足凸出部2220。足跟大底和前足大底2236和2237可具有踏面设计2244，其包括大“+”形踏面花纹2245和圆形凹槽2246，圆形凹槽2246从足跟凸出部2215和前足凸出部2220的中心处同心地向外扩散。在一个实施例中，凹槽2245可为大体正交的线条，线条在足跟凸出部2215和前足凸出部2220的中心处相交。
在所示的实施例中，足跟大底2236和前足大底2237不包括诸如形成鞋台表面的周界325的平坦的周界，，但是也可包括平坦的周界。然而在图示的实施例中，足跟凸出部2215和前足凸出部2220延伸至鞋底的边缘2211，其中足跟凸出部2215基本上覆盖住足跟大底2236的全部底面，并且前足凸出部2220基本上覆盖住前足大底2237的全部底面。足跟凸出部2215和前足凸出部2220可具有明显的凸起形状以获得受控的不稳定性，穿着者在步态周期期间可校正不稳定性以保持平衡，这可相应地锻炼肌肉。此外，因为不存在平坦的鞋台，足跟凸出部和前足凸出部2215和2220分别基本上覆盖住足跟大底2236和前足大底2237的底面(例如，主和副触地面)，这可在步态周期期间进一步为鞋提供在纵向和侧向上的增强的或更平稳(smoother)的摇摆运动。
如图22-25所示，足跟凸出部2215对应于中底的足跟核心部分2326，并且前足凸出部2220对应于中底的前足核心部分2328。图23和图24分别图示具有中底边框2222、足跟核心部分2326和前足核心部分2328的中底的分解的俯视立体图和仰视立体图。图25和图26分别图示足跟核心部分2326和前足核心部分2328的俯视立体图和仰视立体图。图27图示中底边框2222的俯视图。如图24所示，中底边框2222的底面在中底的足尖区域处也包括类似于图6所示实施例中的凸起部分615的凸起部分2415。如图23所示，中底边框2222的顶面包括适用于鞋用纸板(tuckboard)或弓垫2750(显示在图27中)的任选的凹部2336。弓垫2750可为鞋底的中足(midfoot)区域提供刚性。
中底边框2222进一步包括足跟开口2332和前足开口2334。足跟核心部分2326可在足跟开口2332内伸出，使得足跟核心部分2326的一部分体积被设置在足跟开口2332内并封堵足跟开口2332，且足跟核心部分2326的顶面2322基本与中底边框2222的顶面齐平(flush)。足跟核心部分2326的剩余体积在中底边框2222的底面下方伸出。相似地，前足核心部分2328在前足开口2334处伸出，使得前足核心部分2328的一部分体积被设置在前足开口2334内并封堵前足开口2334，且前足核心部分2328的顶面2322基本与中底边框2222的顶面齐平。前足核心部分2328的剩余体积在中底边框2222的底面下方伸出。足跟核心部分2326和前足核心部分2328的延伸到中底边框2222之外的体积对应于可在鞋中产生受控的不稳定性的鞋跟凸出部2215和前足凸出部2220。足跟核心部分2326和前足核心部分2328的尺寸可被改变，使得足跟核心部分2326和前足核心部分2328的更大或更小体积分别延伸到中底边框2222的足跟开口2332和前足开口2334之外，以获得可能期望的更稳定或更不稳定的鞋。
在一些实施例中，足跟核心部分2326或前足核心部分2328可包含具有一种或多种与中底边框2222的物理特性(例如，密度)不同的的材料。在一个实施例中，中底边框2222、足跟核心部分2326和前足核心部分2328可由泡沫材料制成，例如聚氨酯泡沫材料或EVA泡沫材料、粘弹材料、硅树脂、铸型聚氨酯和它们的组合。合适的泡沫材料可包括闭孔泡沫材料、开孔泡沫材料、网状泡沫材料和它们的组合。在一些实施例中，足跟核心部分2326和前足核心部分2328可由材料的分体合成、分层堆积、组织构造(例如，蜂窝状结构材料)或它们的组合形成。在某些实施例中，足跟核心部分2326或前足核心部分2328包括泡沫材料，诸如空气的流体可流动通过该泡沫材料。足跟核心部分2326和前足核心部分2328可由本领域已知的各种工艺形成，例如，冲切、压缩模塑、注塑成型和吹塑成型。
在一些实施方式中，足跟核心部分2326和前足核心部分2328包括比中底边框2222的泡沫材料更软的泡沫材料。例如，在一个实施例中，足跟核心部分2326和前足核心部分2328是由硬度为约48 Asker C的泡沫材料制成，且中底边框2222是由硬度为约51-53 Asker C的聚氨酯或EVA泡沫材料制成。
除顶面2322之外，足跟核心部分2326和前足核心部分2328均具有底面2324和侧壁2325。侧壁2325可相对于底面2324基本垂直地延伸。在其他实施例(未图示)中，侧壁2325相对于底面2324以钝角延伸。阶梯部2327在每个足跟核心部分2326和每个前足核心部分2328的底面2324和侧壁2325之间延伸。阶梯部2327被容纳在设置于中底边框2222的底面、靠近脚中央区域的开口2332、2334的外围处的凹部2422内。阶梯部2327位于凹部2422中的配合时的足跟核心部分2326和前足核心部分2328正好分别位于中底边框2222的开口2332、2334中，从而确保所述核心部分不会在所述开口中转动。
足跟核心部分2326和前足核心部分2328的底面2324包括“+”形凹槽2445，该凹槽分别与足跟大底2236和前足大底2237的踏面花纹2245对齐。在图28和图29所图示的实施例中，鞋底包括中底边框2222、足跟核心部分2326、具有与足尖区域2815一体的前足核心部分2828、足跟大底2836、前足大底2837和足尖大底部分2825。在该实施例中，如图29的截面图所示，中底边框2222的凸起部分2415被前足核心部分2828的足尖区域2815所取代。
现将参照图30-34来描述可被并入鞋100中的鞋底的另一实施例。在该实施例中，鞋底3000具有足跟部分3082和前足部分3084。鞋底包括大底3036、具有中底边框3022的中底3021、足跟核心部分3026和前足核心部分3028、弓垫3050和被设置在中底和大底之间的包含弹性嵌入件3300的中间底。
中底边框3022的外围被塑造(sculpt)以具有上凸缘3044和下凸缘3046，在凸缘3044和3046之间具有凹陷部3048。中底边框3022的被塑造的外围可允许中底边框在压力下弯曲。在压力下，中底边框3022可在凹陷部3048处弯曲，使得凸缘3044和3046彼此接近。这种弯曲可增加具有中底边框3022的鞋的不稳定性，但仍给穿着者提供适当的支承和不稳定性的控制。中底边框3022中的凸缘3044和3046可被提供在鞋底的足跟部分3082和/或前足部分3084处。此外，在中底边框3022中的凸缘3044、3046优选地设置在鞋底的侧面和中侧，使得在鞋的侧面和中侧上的不稳定性是相当的。在替代性的实施例中，凸缘3044和3046可仅被设置在鞋底的一侧(例如，侧面)。穿着者可在鞋中使用他们的肌肉来保持平衡的步态。
中底边框3022进一步包括足跟开口3392和前足开口3394，它们分别容纳足跟核心部分3026和前足核心部分3028。如图30所示，足跟核心部分3026的顶面3468和前足核心部分3028的顶面3462基本与中底边框3022的顶面齐平。
在一些实施例中，足跟核心部分3026或前足核心部分3028可包含具有一种或多种与中底边框3022的物理特性(例如，密度)不同的材料。在一个实施例中，中底边框3022、足跟核心部分3026和前足核心部分3028可由泡沫材料制成，例如聚氨酯泡沫材料或EVA泡沫材料、粘弹材料、硅树脂、铸型聚氨酯和它们的组合。合适的泡沫材料可包括闭孔泡沫材料、开孔泡沫材料、网状泡沫材料和它们的组合。在一些实施例中，足跟核心部分3026和前足核心部分3028可由材料的分体合成、分层堆积、组织构造(例如，蜂窝状结构材料)或它们的组合形成。在某些实施例中，足跟核心部分3026或前足核心部分3028包括泡沫材料，诸如空气的流体可流动通过该泡沫材料。足跟核心部分3026和前足核心部分3028可由本领域已知的各种工艺形成，例如，冲切、压缩模塑、注塑成型和吹塑成型。
在一些实施例中，足跟核心部分3026和前足核心部分3028可包括比中底边框3022的泡沫材料更软的泡沫材料。例如，在一个实施例中，足跟核心部分3026和前足核心部分3028是由硬度为约30-36 Asker C的泡沫材料制成，在另一个实施例中由硬度为约32-34 Asker C的泡沫材料制成，在另一个实施例中由硬度为约33Asker C的泡沫材料制成。中底边框3022也可由泡沫材料制成。在一个实施例中，中底边框3022可由硬度为约51-53 Asker C的聚氨酯或乙烯乙酸乙烯酯(EVA)泡沫材料制成，在另一个实施例中，由硬度为约51Asker C的聚氨酯或乙烯乙酸乙烯酯(EVA)泡沫材料制成。
在一个实施例中，弹性嵌入件3300可包括多个足跟腔室和一个或多个前足腔室。在另一个实施例中，弹性嵌入件3300可包括一个或多个足跟腔室和多个前足腔室。在图33所示的实施例中，弹性嵌入件包括围绕中心足跟腔室3318的足跟腔室3314、3315、3316、3317。连接通道3319将足跟腔室3314、3315、3316、3317连续地流体连接，且另一个连接通道(未图示)将中心足跟腔室3318与其他足跟腔室之一(优选为腔室3315)流体连接。足跟腔室通过通道3301被流体连接至前足腔室3312，该通道3301可包含阻抗结构(未图示)，类似于以上参照图2描述的弹性嵌入件的通道260和阻抗结构270。例如，足跟腔室可经由足跟腔室3314通过通道3301被流体连接至前足腔室3312。弹性嵌入件3300优选被预载，从而一直处于高于环境压力的压力。作为选择，弹性嵌入件可处于环境压力，并且仅在使用时处于穿着者的重量之下时才被预载。
类似于弹性嵌入件200，弹性嵌入件3300可为穿着者的脚部提供持续的缓冲，使得穿着者的跨步让弹性嵌入件内的材料(例如，流体、凝胶、糊状物或可流动颗粒)以相对于穿着者的跨步以及与对脚部的解剖学结构的力的施加相互补的方式流动。可被用作弹性嵌入件3300的示例性弹性嵌入件构造的进一步描述被提供在授予利奇菲尔德(Litchfield)等人的第7,475,498号U.S.专利中，通过引用将其全部合并至本文中。应当理解的是，替代性的弹性嵌入件的构造可被用在本发明实施例的实践中。例如，在一个实施例中，弹性嵌入件包括至少两个分立的前足部件和足跟部件，二者彼此不流体连通，每个部件具有一个或多个彼此流体连接的含有流体、凝胶、糊状物或颗粒的腔室。
大底3036具有顶面3420和底面3025。例如图30-32所示，大底3036的底面3025包括多个足跟凸出部3015和多个前足凸出部3020。前足凸出部3020包括凸出部3121、3123和3127，足跟凸出部3015包括围绕中心足跟凸出部3114的凸出部3116、3117、3118和3119。一个或多个足跟凸出部3015和前足凸出部3020具有围绕凸出踏面3156的外围3154。深凹槽3152被设置在凸出踏面3156和外围3154之间。在该实施例中，凸出踏面3156可具有多个同心圆形踏面3158，这些同心圆形踏面3158彼此通过凹槽隔开并从凸出部的中心向外扩散。例如，如图32A所示，其图示出足跟凸出部3119的截面图，凹槽3152被设置在凸出踏面3156和外围3154之间，且比在相邻圆形踏面3158之间的每个凹槽3258更深。在一个实施例中，深凹槽3152相对于每个凹槽3258的深度为约2∶1或约1.5∶1。在一个实施例中，凹槽3152与一个或多个凹槽3258的深度基本相同，且在一个实施例中，凹槽3152和每个凹槽3258具有基本相同的深度。深凹槽3152可让凸出部在步态周期期间更容易在压力下移动，并可提供受控的不稳定性，这种受控不稳定性可激励穿着者的身体对抗而保持平衡，同时提供缓冲。在圆形踏面3158之间的凹槽3258可进一步有助于使凸出部移动。
如图34所示，形成在大底3036的底面3025中的足跟凸出部3015对应于形成在大底3036的顶面3420中的多个足跟型腔3430。顶面3420进一步包括对应于前足凸出部3020的多个前足型腔。前足型腔包括紧接大底3036的足尖部分3058的两个型腔3442和邻近鞋底的中足区域的型腔3440。前足型腔3440和足跟型腔3430的尺寸被制成可分别容纳前足腔室3312和足跟腔室3314、3315、3316、3317和3318的一部分。如图33和图34所示，足跟核心部分3026的底面3366具有凹口3370，凹口3370与位于中底边框3022的底面3390的相邻凹口3396结合。每组的相应凹口3370和3096一起形成型腔，该型腔容纳弹性嵌入件3300的相应足跟腔室的一部分。前足核心部分凹口3370和足跟区域凹口3370、3396对应于弹性嵌入件3300的前足腔室3312和足跟腔室3314、3315、3316、3317和3318。但是，由凹口3370和3096形成的型腔的尺寸被制成使得它们不能容纳弹性嵌入件3300的整个体积。当组装鞋底时，由凹口3370和3096形成的型腔与大底3036的前足型腔3440和足跟型腔3430一起基本容纳弹性嵌入件3300。通过调节被容纳在足跟核心部分3026和前足核心部分3028的型腔3370中的弹性嵌入件3300的体积，可以改变当力施加至鞋底时前足凸出部3127和多个足跟凸出部3015压扁的量和/或速率。
足跟核心部分和前足核心部分3026和3028具有在它们各自的顶面和底面之间延伸的侧壁3478。为便于将足跟核心部分和前足核心部分与中底边框3022一起组装，侧壁3478优选可以相对足跟核心部分3026和前足核心部分3028的各自的底面3366和3360呈钝角延伸。
如图33所示，前足核心部分3028进一步包括凸出部3372和3374，它们被设置在容纳前足腔室3312的型腔3370的前方。凸出部3372和3374与前足核心部分呈一体并被容纳在大底3036的型腔3442中。作为选择，在其他实施例(未图示)中，凸出部3372和3374可被省略，使得大底3036的型腔3442是中空的，或者使得型腔3442每个都被流体充注的囊状物、凝胶部件或其他容纳在大底3036的各个型腔3442的流体腔室取代。在另一个实施例(未图示)中，凸出部3372和3374可被省略且被弹性嵌入件取代，该弹性嵌入件具有彼此流体连接的两个腔室。作为选择，凸出部3372、3374的之一或两者都被与嵌入件3300的腔室3312连接的弹性嵌入件部分所取代。
在图35所示的另一个实施例中，鞋底3500的前足部分3584包括在前足凸出部3127(例如，在图31中所示)前方的开设沟槽(siped)的中底部分3522。开设沟槽的中底部分3522包括多个沟槽3523，该沟槽可在穿着者的步态周期期间弯曲以吸收震动。在优选实施例中，沟槽3523是在中底材料中的细槽，这些细槽基本在中底的整个宽度上延伸。沟槽3523所在的中底材料可与形成中底其余部分的材料不同。在替代性的实施例中，沟槽3523可延伸跨过中底的宽度的一部分。
因为大底足跟凸出部3015和前足凸出部3312罩住弹性嵌入件3300的腔室的一部分，所以这些凸出部在步态周期期间可保持至少一些弯曲。特别是当凸出部3121和3123罩住足跟核心部分和前足核心部分的凸出部或其他元件(例如上述凝胶部件)时，凸出部3121和3123也可保持弯曲。同样如上所述，当弯曲被保持在大底凸出部中时，使得穿着者的肌肉更费力地自身施力，或使不同的肌肉活动起来，以稳定步态。
现将参照图36-39描述可被并入鞋100中的鞋底的另一实施例。在该实施例中，鞋底3600包括大底3636、弓垫3650、中底3622和中间底3621，中间底3621包括由足跟弹性嵌入件3602和前足弹性嵌入件3604构成的两件式(two-piece)弹性嵌入件。
大底3636具有顶面3720和底面3625，且可被分成后足部件3732和前足部件3734，前足部件具有足尖部分3658。大底3636的底面3625包括多个足跟凸出部3615和多个前足凸出部3620。前足凸出部3620对应于形成在大底3636的前足部件3734的顶面3720中的多个前足型腔3721、3722、3723、3724、3727和3728。足跟凸出部3615对应于形成在大底3636的后足部件3732的顶面3720中的足跟型腔3716、3717、3718和3719。
多个足跟凸出部3615和多个前足凸出部3620均可包括凸出踏面3656和围绕该凸出踏面3656的外围3654。类似于以上参照图32A所描述的深凹槽3152，在外围3654和凸出踏面3656之间可设有深凹槽(在该实施方式中未图示)。
前足弹性嵌入件3604和足跟弹性嵌入件3602均包括多个足跟腔室。在图38和39所示的实施例中，足跟弹性嵌入件3602包括四个足跟腔室3780、3782、3784和3786，且前足弹性嵌入件3604包括六个前足腔室3710、3711、3712、3713、3714和3715。连接通道3818与前足腔室一起流体串联，且连接通道3988与足跟腔室一起流体串联。连接通道3818和3988的之一或两者都可包括阻抗结构(未图示)，该阻抗结构用作调节器以当材料从一个腔室流至其他腔室时控制材料的流动。该阻抗结构可采取本领域中任何已知的形式，例如，在授予利奇菲尔德(Litchfield)等人的第6,845,573号U.S.专利中公开的结构，以及在授予利奇菲尔德(Litchfield)等人的第6,505,420号U.S.专利中公开的结构，通过引用将它们的公开内容全部合并至本文中。足跟弹性嵌入件3602和前足弹性嵌入件3604非流体连接在一起。作为选择，在另一个实施例(未图示)中，通道可将足跟弹性嵌入件与前足弹性嵌入件流体连接。
弹性嵌入件3602优选预载有诸如氮气的约4psi的气体。作为选择，诸如空气泵入和释放装置的充气系统可被用来改变弹性嵌入件内的流体压力。在这种情况下，优选地充气系统将腔室充气至约10psi。适用于与弹性嵌入件一起使用的充气系统的例子包括具有以下泵的充气系统：由穿着者脚部施加的压力驱动的泵；由穿着者手部驱动的泵；电子驱动的泵；和自动驱动的泵。另外，充气系统可含有一个或多个以下部件：阀、单向阀、放气阀、压力调节器、歧管、导管、压力传感器、自动的或电子的控制系统、电源、空气入口和压缩气源。
足跟弹性嵌入件和前足弹性嵌入件优选由热塑性弹性体制成。在一个实施例中，弹性嵌入件可由约85-98绍尔A型硬度的TPU制成，在其他实施例中，弹性嵌入件是由约88至约96、约90至约95、或约95绍尔A型硬度的TPU制成。一种制造弹性嵌入件的优选方法是挤压吹塑模制。如果弹性嵌入件预载气体，优选地每个弹性嵌入件为吹塑成型、部分冷却，随后在弹性嵌入件的充注管道(参见，例如，图38中所示的充注管道3898)处使用氮气充注。TPU优选在充注后仍然是挠曲的，使得管道3898被压紧封堵以密封弹性嵌入件。
优选地弹性嵌入件是相对软的且易于压缩，从而鞋底以受控的方式不稳定并且需要穿着者使用肌肉来校正稳定性或能量损耗。为达到此目的，弹性嵌入件是由塑料制成的，例如以上所述的相对软但仍足够坚硬以具有弹性并提供腔室以受控的可压缩性的塑料，或者腔室的壁较薄，例如具有厚度约1.0mm至约1.5mm或约1.1mm至约1.4mm，或者弹性嵌入件由相对软的、薄壁的塑料。在一些实施例中，前足弹性嵌入件的腔室的材料成分可与足跟弹性嵌入件的腔室的材料成分不同。在一个实施例中，前足弹性嵌入件的腔室的壁厚可与足跟弹性嵌入件的腔室的壁厚不同。相对软的塑料和薄腔室壁的组合可产生更容易压缩的腔室。另外，弹性嵌入件的一个或多个腔室(优选所有的腔室)具有明显凸起的底面3790，其中整体铰合部3792围绕底面的凸面的外围，这可使得在步态周期期间腔室在压力下更易弯曲。腔室的易弯曲性提供了受控的不稳定性或能量损耗，且穿着者必须通过使用他们的肌肉来补偿减小的稳定性或能量损耗。图44A、44B、45A和45提供示出有铰合部3792的前足腔室和足跟腔室的示例性截面图。如图所示，铰合部3792包括在弹性嵌入件的模制期间与腔室形成整体的凸缘4494。在步态周期期间，腔室的凸起底面3790通过穿着者的脚部在地面上的力而被压缩。凸起表面向上弯曲，且由于凸缘4494的原因，这种运动具有很小的阻力。只有足跟腔室3782和前足腔室3715被图示在这些截面图中，但应理解的是，相似的铰合部构造可被设置用于足跟弹性嵌入件和前足弹性嵌入件的其他腔室的每个凸起底面。
前足腔室和足跟腔室均具有用于适应穿着者的脚部的凹入的顶面3794。足跟弹性嵌入件3602和前足弹性嵌入件3604可为穿着者的脚部提供持续的缓冲，使得穿着者的跨步迫使弹性嵌入件内的材料(例如，流体、凝胶、糊状物或可流动颗粒)以相对于穿着者的跨步和在脚部的解剖学结构上的力的施加互补的方式流动。在一个实施例中，除了弹性嵌入件的铰合部3792和腔室的壁厚之外，足跟弹性嵌入件3602和前足弹性嵌入件3604可包含与在授予金伯尔(Kimball)等人的第6,354,020号U.S.专利中公开的结构类似的结构，通过引用将该专利的公开内容全部合并至本文中。应当理解的是，替代性的弹性嵌入件的结构也可被用在本发明的实践中。
中底3622具有底面3780，该底面3780具有型腔3786，型腔3786容纳足跟弹性嵌入件3602和前足弹性嵌入件3604的对应腔室的一部分。但是，型腔3786被形成使得它们不容纳足跟弹性嵌入件3602和前足弹性嵌入件3604的腔室的全部体积。通过调节足跟弹性嵌入件3602和前足弹性嵌入件3604容纳在型腔3786中的体积，可以改变当力施加在鞋底上时前足凸出部3620和足跟凸出部3615压扁的量和/或速率。此外，大底3636中的多个前足型腔和足跟型腔与中底3622的型腔3786结合起来不完全罩住足跟弹性嵌入件3602和前足弹性嵌入件3604。相反，如图36所示，足跟弹性嵌入件3602和前足弹性嵌入件3604被暴露在鞋底的侧面。
在图40-43所示的替代性实施例中，图36所示的鞋底3600的前足部分已被改进，其包括具有八个腔室4210、4211、4212、4213、4214、4215、4216和4217的前足弹性嵌入件4004。这些腔室通过连接通道4318而流体连接在一起。相应地，大底4036包括具有顶面和底面的前足部件4234，顶面具有多个型腔4121、4122、4123、4124、4127、4128、4129和4130，底面具有多个凸出部4020，凸出部4020具有由外围4054围绕的凸出踏面4056。同样，中底4022具有多个型腔4286，这些型腔容纳前足弹性嵌入件4004和前述足跟弹性嵌入件3602的对应腔室的一部分。
类似于图36所示的实施例，前足弹性嵌入件4004的一个或多个腔室具有凸起底面3790和包括凸缘4494的铰合部3792，凸缘4494在弹性嵌入件的模制期间与腔室形成整体。图44A和图44B示出了前足腔室4217，这两个图可被认为是弹性嵌入件4004的前足腔室的铰合部3792的示例性图示。
如在其他地方所指出的，这些示例性实施例仅为说明性目的而被描述，并非限制性的。例如，在任何一个上述实施例中，可以料想的是，鞋底的底面的凸出部的尺寸可被改变以为穿着者提供期望的稳定性和相应的施力水平。例如，对于图30、35、36和40所示的实施例，每个凸出部可具有凸起形状且具有外围，每个凸出部可在大体位于凸出部的中心处达到其与外围最大竖直位移，且超出其外围水平面的最大竖直位移可被改变以为穿着者提供期望的稳定性和相应的施力水平。例如，超出外围水平面的最大竖直位移可为至少约2毫米、至少约3毫米、至少约4毫米、至少约5毫米或至少约6毫米。
类似地，例如对于图22所示的实施例，足跟凸出部和前足凸出部可具有凸起形状，足跟核心部分和前足核心部分可具有与凸出部的凸起形状对应的凸起底面，且中底边框被制成可容纳约例如不超过足跟核心部分和前足核心部分的约50％的体积的尺寸或约40％至约50％或约45％至约50％的体积的尺寸，或者被制成可容纳不超过约60％的体积的尺寸。足跟核心部分和前足核心部分的体积的剩余部分在中底边框的底面下方伸出。足跟核心部分和前足核心部分可在大体位于足跟核心部分和前足核心部分的凸起表面的中心处达到它们与中底的底面的最大竖直位移，且该最大竖直位移可被改变以为穿着者提供期望的稳定性和相应的施力水平。例如，最大竖直位移可为至少约2毫米、至少约3毫米、至少约4毫米、至少约5毫米或至少约6毫米。
另外，在任何一个前述实施例中，凸出部可为与鞋类制品的鞋底构成整体的组成部分并且是不可移除的，其中凸出部与鞋底的底面形成整体。另外，凸出部的形状可为任何几何形状，例如圆形、三角形、六边形和/或其他多边形或它们的组合，但仍具有凸起形状以提供受控的摇摆运动或不稳定性。而且，根据本发明的实施例的鞋类制品可为有支持力的，但仍给穿着者提供不稳定性，以在步态周期期间，穿着者的肌肉可补偿这种不稳定性并且得到锻炼。根据本发明的实施例的鞋类制品可获得鞋的受控不稳定性，该受控的不稳定性可通过凸出部或通过其他装置来实现。例如，软泡沫材料柱的前足中底和/或足跟中底或具有沟槽的软泡沫材料中底，带沟槽的中底3522，可被用来以受控的方式使鞋底不稳定，且在步态周期期间让穿着者的身体稳定并保持在鞋中的平衡。
而且，根据本发明的实施例包括改变一个实施例的鞋底结构的前足部分或足跟部分以结合另一实施例的鞋底结构的前足部分或足跟部分。例如，图36和图40所示的实施例的鞋底的前足部分或足跟部分可被改变以包括图22所示的实施例的鞋底的前足部分或足跟部分。其他实施例是可行的且被本文所述的方法和系统所涵盖。基于本文所含的启示，这些实施例对于相关领域的技术人员来说将是显而易见的。因此，本文描述的方法和系统的广度和范围不应限于以上描述的任何一个实施例，而只应根据权利要求的内容和它们的等效内容而被界定。
Claims (16)
1.一种鞋类制品，其包含：
鞋底，该鞋底包括：
具有底面的大底，
具有包括多个型腔的底面的中底，以及
设置于所述中底和所述大底之间的中间底，该中间底包含具有前足部分和足跟部分的弹性嵌入件，其特征在于，
所述弹性嵌入件包括至少一个前足可压缩腔室和多个足跟可压缩腔室，其中所述中底底面的所述多个型腔对应于所述弹性嵌入件的腔室，
所述多个型腔容纳所述弹性嵌入件的所述腔室的体积的第一部分，
所述弹性嵌入件的所述腔室的所述体积的第二部分延伸到所述中底中的所述型腔之外，从而使所述大底的底面具有与所述弹性嵌入件的所述腔室对应的凸出部。
2.根据权利要求1所述的鞋类制品，其特征在于，一个或多个所述凸出部具有周界和邻近所述周界的凹槽，其中所述凸出部在该凹槽处弯曲，从而在步态周期期间在穿着者的压力下移动。
3.根据权利要求1所述的鞋类制品，其特征在于，一个或多个所述凸出部具有周界、中心、凸出踏面以及设置在所述凸出踏面和所述周界之间的第一凹槽，其中所述凸出踏面具有多个同心的踏面，这些同心踏面从所述凸出部的所述中心向外扩散并且分别通过多个第二凹槽彼此隔开，所述凸出部在所述第一凹槽和所述第二凹槽处弯曲，以在步态周期期间在穿着者的压力下移动。
4.根据权利要求3所述的鞋类制品，其特征在于，所述第一凹槽的槽深大于所述第二凹槽的槽深。
5.根据权利要求1所述的鞋类制品，其特征在于，所述中底具有开设沟槽的中底部分，该开设沟槽的中底部分设置在与至少一个前足腔室对应的凸出部的前方，该开设沟槽的中底部分包括多个沟槽，这些沟槽可在穿着者的步态周期期间弯曲以吸收震动。
6.根据权利要求1所述的鞋类制品，其特征在于，所述中底包括：
足跟核心部分，
前足核心部分，以及
中底边框，其具有容纳所述前足核心部分的前足开口和容纳所述足跟核心部分的足跟开口，
其中所述中底边框、所述足跟核心部分和所述前足核心部分具有各自的底面，这些底面一起形成具有多个型腔的所述中底的底面。
7.根据权利要求6所述的鞋类制品，其特征在于，所述足跟核心部分和所述前足核心部分的底面具有凹陷部，这些凹陷部分别与位于所述中底边框的所述底面中的凹陷部结合以形成所述多个型腔。
8.根据权利要求6所述的鞋类制品，其特征在于，所述足跟核心部分和所述前足核心部分由第一泡沫材料构成，所述中底边框由第二泡沫材料构成，其中该第二泡沫材料的硬度大于所述第一泡沫材料的硬度。
9.根据权利要求6所述的鞋类制品，其特征在于，所述大底具有带有多个型腔的顶面，所述弹性嵌入件的所述腔室的所述体积的所述第二部分被容纳在所述大底的所述顶面的所述多个型腔中。
10.根据权利要求6所述的鞋类制品，其特征在于，所述中底边框包括周界，该周界具有上凸缘、下凸缘以及位于所述上凸缘和所述下凸缘之间的凹陷部，其中在压力下，所述中底边框在所述凹陷部处弯曲，以使得所述上凸缘和所述下凸缘彼此接近。
11.根据权利要求6所述的鞋类制品，其特征在于，所述弹性嵌入件由吹模弹性材料的第一分立部件和第二分立部件形成，其中所述第一分立部件形成至少一个前足腔室，所述第二分立部件形成多个足跟腔室。
12.根据权利要求6所述的鞋类制品，其特征在于，所述弹性嵌入件包括多个前足可压缩腔室，其中每个前足腔室和足跟腔室均具有凸起底面。
13.根据权利要求12所述的鞋类制品，其特征在于，一个或多个所述前足腔室和所述足跟腔室具有整体铰合部，该铰合部围绕所述腔室的凸起底面的外围，以使得所述腔室在凹槽处弯曲，从而在步态周期期间在穿着者的压力下移动。
14.根据权利要求6所述的鞋类制品，其特征在于，所述前足腔室和所述足跟腔室均具有1.0mm至1.5mm的壁厚。
15.根据权利要求13所述的鞋类制品，其特征在于，所述前足腔室和所述足跟腔室均由具有88至96绍尔A型硬度的热塑性弹性体制成。
16.一种鞋类制品，包括：
具有前足部分和足跟部分的鞋底，所述鞋底包含：
具有形成于其中的型腔的中底，
部分地设置在中底型腔中的弹性嵌入件，该弹性嵌入件具有前足腔室、足跟腔室和流体连接该前足腔室和该足跟腔室的通道，以及
触地面；
其中，相对于设置在中底型腔中的部分的更大部分的所述弹性嵌入件从位于所述前足部分和所述足跟部分处的所述中底伸出，以使得对应于所述前足腔室的前足凸出部基本上覆盖住所述触地面的前足部分，且对应于所述足跟腔室的足跟凸出部基本上覆盖住所述触地面的足跟部分。
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