CN101902931B - 具有带流体填充室的鞋底结构的鞋类物品 - Google Patents

Abstract

一种鞋类物品(10)可具有带室(50)、板(40)和鞋外底(60)的鞋底结构(30)。室封入流体，并且具有上表面和相对的下表面。板被设置成邻近上表面，并且具有延伸进入室中的缺口的多个隆起物。鞋外底被设置成邻近下表面，并且具有延伸进入室中的缺口的多个隆起物。在一些用于鞋底结构的制造工艺中，板和鞋外底能被设置在模具内，并且随后室能通过板、鞋外底和模具的表面而成形。

Description

具有带流体填充室的鞋底结构的鞋类物品

背景 

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。鞋面由多种材料组成部分(例如，织物、皮革和泡沫材料)形成，这些材料限定了空间以便牢固地容纳足部并相对于鞋底结构定位足部。鞋底结构被固定到鞋面的下表面并且大致定位成在足部和地面之间延伸。除了缓冲地面反作用力以外，鞋底结构能提供附着摩擦力、给予稳定性并限制诸如内旋的各种足部运动。所以，鞋面和鞋底结构共同操作以提供舒适的结构，其适合于诸如步行和跑步的各种各样的需移动活动。 

运动鞋类物品的鞋底结构大致呈现层状结构，该层状结构包括增强舒适性的鞋内底、至少部分地由聚合物泡沫材料形成的弹性鞋底夹层及提供耐磨和附着摩擦力的地面接触鞋外底。用于鞋底夹层的适用的聚合物泡沫材料包括在应用载荷下弹性地压缩以减弱地面反作用力的乙烯醋酸乙烯酯或聚氨基甲酸酯。常规的聚合物泡沫材料弹性地压缩，这部分地归因于包含界定基本上由气体取代的内部容积的多个敞开的或封闭的小室。经过重复的压缩后，聚合物泡沫的小室可能恶化，由此导致鞋底结构的减小的压缩性和减小的力衰减特性。 

减少聚合物泡沫鞋底夹层的质量并减小重复压缩后的恶化效果的一种方式是将流体填充室结合到鞋底夹层。一般来说，流体填充室由可被加压的密封的弹性聚合物材料形成。室接着被封装在鞋底夹层的聚合物泡沫中，使得室和封装的聚合物泡沫的联合起鞋底夹层的作用。在一些构造中，织物或泡沫拉伸构件可被定位在室内部，或者强化结构可被结合到室的外部表面，以赋予室形状或保留室预期的形状。 

适用于鞋类应用的流体填充室可由双膜技术制造，在双膜技术中，两个独立的弹性体膜片被形成，以呈现出室的整体外围形状。两个片接着沿 着它们各自的外围结合在一起，以形成密封结构，且两个片也在预定的内部区域结合在一起，以给室期望的构造。就是说，在加压时，内部结合部(即，从外围向内分隔开的结合部)为室提供预定的形状和尺寸。为了给室加压，连接到流体压力源的喷嘴或针状物被插入室中所形成的填充入口。在室的加压后，填充入口被密封且喷嘴被移除。称为热成形的类似的流程也可被利用，其中，加热的模具在制造工艺期间形成或以其他方式成形弹性体膜片。 

室也可由吹塑技术制造，其中，将管状物的形状的熔融的或以其他方式软化的弹性体材料放置在具有室的期望的整体形状和构造的模具中。模具在一处位置具有开口，通过该开口提供加压空气。加压空气导致液化的弹性体材料与模具的内表面的形状一致。弹性体材料接着冷却，由此形成拥有期望的形状和构造的室。与双膜技术一样，将连接到流体压力源的喷嘴或针状物插入室中所形成的填充入口，以便加压室。在室的加压之后，填充入口被密封且喷嘴被移除。 

概述 

鞋类物品可具有鞋面和固定到鞋面的鞋底结构。鞋底结构可包括室、上鞋底元件和下鞋底元件。室围住流体且具有上表面和相对的下表面。上表面界定向下延伸进入室的多个上缺口，而下表面界定向上延伸进入室的多个下缺口。上鞋底元件邻近上表面设置，且具有延伸进入上缺口的多个隆起物。类似的，下鞋底元件邻近下表面设置，且具有延伸进入下缺口的多个隆起物。 

制造鞋类物品的鞋底结构的方法可包括将第一鞋底元件和第二鞋底元件插入模具。将聚合物材料定位在第一鞋底元件和第二鞋底元件之间。接着使聚合物材料贴着第一鞋底元件、第二鞋底元件及模具的表面成形，以形成流体填充室。第一鞋底元件可以是板，且第二鞋底元件可以是鞋外底。在一些构造中，板和鞋外底中的每个可具有隆起物，且室被形成，使得聚合物材料在隆起物周围延伸。也可利用模具来在室内在环境压力或升高的压力下密封流体。另外，聚合物材料，例如，可以是聚合物材料的型 坯或片。 

表征本发明方面的优点和新颖特性特征在所附权利要求中详细指出。然而，为得到对优点和新颖性特征更好的理解，能参照以下描述性内容和描述及阐明涉及本发明的各种实施方式和概念的附图。 

附图说明

当结合附图阅读时，以上的概述和以下的详述将会得到更好的理解。 

图1是鞋类物品的外侧面视图。 

图2是鞋类物品的内侧面视图。 

图3是鞋类物品的第一鞋底结构的透视图。 

图4是第一鞋底结构的分解透视图。 

图5是第一鞋底结构的顶部平面视图。 

图6A-6C是由图5中的剖面线6A-6C所界定的第一鞋底结构的剖面图。 

图7是第一鞋底结构的外侧面视图。 

图8是第一鞋底结构的分解的外侧面视图。 

图9是第一鞋底结构的板的顶部平面视图。 

图10是第一鞋底结构的板的底部平面视图。 

图11是第一鞋底结构的室的顶部平面视图。 

图12是第一鞋底结构的室的底部平面视图。 

图13是第一鞋底结构的鞋外底的顶部平面视图。 

图14A-14G是对应于图5且描绘第一鞋底结构的进一步构造的顶部平面视图。 

图15A-15F是对应于图6A且描绘第一鞋底结构的进一步构造的剖面图。 

图16A-16C是对应于图11且描绘第一鞋底结构的室的进一步构造的顶部平面视图。 

图17是鞋类物品的第二鞋底结构的透视图。 

图18是第二鞋底结构的分解透视图。 

图19是第二鞋底结构的顶部平面视图。 

图20A-20C是由图19中的剖面线20A-20C所界定的第二鞋底结构的剖面图。 

图21是第二鞋底结构的外侧面视图。 

图22是第二鞋底结构的分解的外侧面视图。 

图23A-23B是用于形成第二鞋底结构的模具的透视图。 

图24A-24E是用模具制造第二鞋底结构的方法的透视图。 

图25是鞋类物品的第三鞋底结构的透视图。 

图26是第三鞋底结构的分解透视图。 

图27是第三鞋底结构的顶部平面视图。 

图28A-28C是由图27中的剖面线28A-28C所界定的第三鞋底结构的剖面图。 

图29是第三鞋底结构的外侧面视图。 

图30是第三鞋底结构的分解的外侧面视图。 

详述 

下面的讨论和附图公开了包括室和其他元件的鞋类鞋底结构的各种构造。鞋底结构参照具有适用于跑步的构造的鞋类公开。但是，与鞋底结构相关的概念不被限制于为跑步而设计的鞋类，且可被广泛的运动鞋类型利用，例如，包括篮球鞋、网球鞋、足球鞋、多用途训练鞋、步行鞋及英式足球鞋。与鞋底结构相关的概念也可被一般地被认为是非运动型的鞋类利用，上述非运动型的鞋类类型包括时装鞋、拖鞋、凉鞋及靴子。相应地， 在这里所公开的概念应用于各种各样的鞋类类型。 

一般鞋类结构 

鞋类物品10在图1和2中被描绘为包括鞋面20和鞋底结构30。为参考目的，鞋类10可被分为三个大致区域：鞋前部区域11、鞋中部区域12及鞋跟区域13，如图1和2所示出的。鞋类10还包括外侧面14和内侧面15。鞋前部区域11一般包括鞋类10的对应于脚趾及连接跖骨和趾骨的关节的部分。鞋中部区域12一般包括鞋类10的对应于足部的足弓区域的部分，而鞋跟区域13对应于足部的后部部分，包括跟骨。外侧面14和内侧面15延伸通过区域11-13的每个区域，且对应于鞋类10的相对的侧面。区域11-13和侧面14-15并不是用来精确划分鞋类10的区域。而是，区域11-13和侧面14-15用来代表鞋类10的大致区域，以有助于下面的讨论。除了鞋类10之外，区域11-13和侧面14-15也可被应用到鞋面20、鞋底结构30及其个别的元件。 

鞋面20被描绘为具有包括多个材料组成部分(例如，织物、泡沫、皮革及合成皮革)的实质上常规的构造，这些材料组成部分被缝合或胶着地接合在一起以形成用于稳固且舒适地容纳足部的内部空间。材料组成部分可被选择且关于鞋面20定位，以便有选择地赋予例如耐用、透气、耐磨、柔韧及舒适的属性。鞋跟区域13中的裸开口21提供通向内部空间的入口。除此之外，鞋面20可包括以常规方式被利用的鞋带22，以改变内部空间的尺寸，从而在内部空间内固定足部且使足部从内部空间的进入和移出便利。鞋带22可延伸通过鞋面20中的孔，且鞋面20的鞋舌部分可在内部空间和鞋带22之间延伸。假定本申请的各个方面主要与鞋底结构30相关，鞋面20可展现出上面所讨论的一般构造或者实际上任何其他常规或非常规的鞋面的一般构造。相应地，鞋面20的整体结构可显著地变化。 

鞋底结构30被固定到鞋面20，且具有在鞋面20和地面之间延伸的构造。除了减弱地面反作用力(换言之，为足部提供缓冲)之外，鞋底结构30可提供附着摩擦力、给予稳定性并限制各种各样的足部运动，比如内旋。除下面详细讨论的各种各样的元件之外，鞋底结构30可包括一个或多个 支撑构件、调节器或强化结构，例如，其进一步增强鞋底结构30的地面反作用力衰减特性，或增强鞋类10的性能属性。鞋底结构30还可包括被定位在鞋面20中的空间内且邻近足部的足底(即，下)表面的鞋内底或鞋垫，以增强鞋类10的舒适性。作为备选方案，在以下对鞋底结构30的论述之后讨论的鞋底结构30a和鞋底结构30b中的任一个也可与鞋面20一起被利用。 

第一鞋底结构构造 

鞋底结构30的主要元件是板40、室50及鞋外底60，如图3-8所描绘的。板40形成鞋底结构30的上部分，且邻近鞋面20设置。室50形成鞋底结构30的中间部分，且被设置在板40和鞋外底60之间。另外，鞋外底60形成鞋底结构30的下部分，且设置成接合地面。板40、室50及鞋外底60中的每一个在鞋底结构30的周边周围延伸，并具有大体上对应于足部的轮廓的形状。更具体地，板40、室50及鞋外底60从鞋前部区域11延伸到鞋跟区域13，且也从外侧面14延伸到内侧面15。相应地，板40、室50及鞋外底60中的每一个被显露到鞋类10的外部，且配合地形成鞋底结构30的侧表面。然而，在进一步的构造中，鞋面20可在板40的侧面上延伸，板40的边缘可从鞋底结构30的侧表面向内分隔开，或者，例如，板40和鞋外底60的部分可覆盖室50的侧面。 

板40具有上表面41和相对的下表面42，如图9和10所描绘的。两个孔43在表面41和42之间延伸，以形成使室50的部分显露的开口。孔43中的一个主要定位在鞋前部区域11，且延伸进入鞋中部区域12，而孔43中的另一个被定位在鞋跟区域13中，且在对应于足部的跟骨的位置处。就是说，鞋跟区域13中的孔43一般被定位成对应于足部的足跟。尽管上表面41具有大体上平滑的外表，构造成与足部的一般的解剖结构一致，但下表面42界定延伸到室50中的凹进处中的多个向下延伸的隆起物44。 

每个隆起物44被描绘为具有大致上圆形的形状，其随着每个隆起物44远离下表面42延伸而逐渐变成锥形。除此之外，隆起物44的下表面被描绘为是平坦的。在进一步的构造中，隆起物44可以是三角形的、正方形的、矩形的或其他任何规则或不规则的形状，且下表面可以是弯曲的或 非平面的。在一些构造中，各种各样的隆起物44每个可展示出不同的形状或长度。上表面41形成向下延伸到隆起物44的凹进处，由此赋予隆起物44大致上空心的外表，但是隆起物44也可以是实心的。相应地，各种各样的隆起物44的具体构造可变化。 

板40可由众多材料制造，例如，上述材料包括聚合物和金属。适用的聚合物包括聚酯、热固性氨基甲酸乙酯、热塑性氨基甲酸乙酯、各种尼龙配方、橡胶、聚醚嵌段酰胺、聚对苯二甲酸丁二酯或这些材料的混合物。复合材料也可通过将玻璃纤维或碳纤维加入到上面所讨论的各种聚合物材料中而形成。适用的金属可包括钢、铝或钛，且在一些构造中，金属可和聚合物组合。在一些构造中，板40也可由聚合物泡沫材料形成。相应地，各种不同的材料可在制造板40中被利用，取决于鞋底结构30的期望的属性。 

分别在图11和12中描绘的室50由为封闭流体提供密封屏障的聚合物材料形成。聚合物材料界定上表面51、相对的下表面52及在室50外围周围及表面51和52之间延伸的侧壁表面53。如上面所讨论的，室50具有大致上对应于足部的轮廓的形状。与板40及鞋外底60一样，室50被显露于鞋类10的外部，且形成鞋底结构30的侧表面的一部分。更具体地，侧壁表面53被显露到鞋类10的外部。然而，与板40和鞋外底60比较，侧壁表面53被描绘为形成侧表面的大部分。 

除具有大致上对应于足部的轮廓的形状之外，表面51和52以适用于鞋类应用的方式被轮廓化。参照图1-2及7-8，室50在鞋跟区域13和鞋前部区域11之间展示出锥形构造。就是说，室50的在鞋跟区域13中的部分比室50的在鞋前部区域11中的部分展示出更大的整体厚度。锥形导致室50具有这样一种构造，其中，上表面51的在鞋跟区域13中的部分一般比上表面51的在鞋前部区域11中的部分高度大。室50的锥形和所得到的高度的不同赋予室50补充足部的一般的解剖结构的整体轮廓。就是说，这些轮廓确保足部的足跟关于足前部被稍微地提升。尽管在图中未被描绘，但是室50的一些构造可包括在鞋跟区域13中的用于容纳足跟的凹进处，且室50可在鞋中部区域12中具有支撑足部的足弓的隆起。 

室50包括各种结合区域54，在结合区域54中，上表面51被结合或以其他方式连接到下表面52。一般来说，结合区域54向内与侧壁表面53分隔开，且在表面51和52的每一个中形成各种各样的凹进处或缺口。上表面51中的凹进处成形为容纳从板40向下延伸的各种隆起物44。就是说，隆起物44延伸到由结合区域54的部分所形成的凹进处中。类似地，下表面52中的凹进处容纳鞋外底60的向上延伸部分，如下面被更详细地讨论的。除在表面51和52中形成凹进处或缺口外，结合区域54在室50中也界定外围子室55和中央子室56。 

外围子室55在室50的外围周围延伸，且因此部分地由侧壁表面53形成。假定外围子室55具有大致上U-型的构造，中央子室56中心地定位在外围子室55内。当鞋底结构30在各种需移动活动，比如跑步和步行期间，在足部和地面之间被压缩时，室50也被压缩，使得室50内的流体可在子室55和56之间经过。更具体地，室50内的流体可穿过在子室55和56之间延伸的各种管道57。在一些构造中，管道57可以是不存在的，或被密封以阻止流体在子室55和56之间的传递。当管道57是不存在的或被密封时，子室55和56内的流体可被加压至不同程度。举个例子，中央子室56可具有环境压力，当有来自足部的压力时其压缩，而外围子室55具有比环境压力大的压力，其向鞋底结构30的外围提供支撑。在一些构造中，侧壁表面53可以不存在于室50中，以显露外围子室55的内部，但是中央子室56在环境或更大流体压力的情况下可保持密封。 

结合区域54延伸到中央子室56中并进一步细分中央子室56。如上面所指出的，板40界定两个孔43。中央子室56的一部分被定位在鞋前部区域11中，且具有延伸到孔43中的一个中的大致上正方形的构造，并且中央子室56的另一部分被定位在鞋跟区域13中，且具有延伸到孔43中的另一个中的椭圆形构造。中央子室56的其他部分被板40覆盖。参考图6A，中央子室56的定位在鞋跟区域13中的部分在上表面41以上延伸。相比之下，及如图6C所示出的，中央子室56的定位在鞋前部区域11中的部分与上表面41是大致上齐平的。在进一步的构造中，中央子室56的不同部分与形成孔43的上表面41的区域可以是齐平的、在其上面或在其下面。 

室50内的流体的压力可在0至350千帕(即，每平方英寸大约51磅)或更大范围内变化。给定在图中所描绘的鞋底结构30的构造，适用于流体的压力实质上是环境压力。就是说，流体的压力可在包围鞋类10的空气的环境压力的5千帕之内。除空气和氮之外，室50所包含的流体可包括八氟丙烷或在Rudy的美国专利4,340,626中所公开的气体中的任何一种，例如，诸如六氟乙烷及六氟化硫。在一些构造中，室50可包括允许个人调节流体压力的阀。在其他构造中，室50可被结合到流体系统，如在Passke等人的美国专利7,210,249中所公开的，如泵室或压力室。为了给室50或室50的部分加压，在美国专利申请序列号11/957,633(题为用于充注流体填充室的方法(Method For Inflating A Fluid-Filled Chamber)且于2007年12月17日在美国专利商标局提交)中所公开的一般充注方法可被利用，其在此通过引用并入。 

各种聚合物材料可被用于室50。在为室50选择材料时，材料的工程属性(例如，抗拉强度、拉伸性能、疲劳特性、动态模量及损耗因数)以及材料限制室50所包含的流体的扩散的能力可被考虑。例如，当由热塑性氨基甲酸乙酯形成时，室50的外部屏障可具有大约1.0毫米的厚度，但是该厚度，例如，可在0.25毫米到2.0毫米或更大的范围内变化。除热塑性氨基甲酸乙酯外，适用于室50的聚合物材料的实例包括聚氨基甲酸酯、聚酯、聚酯型聚氨基甲酸酯和聚醚型聚氨基甲酸酯。室50也可由包括热塑性聚氨基甲酸酯和乙烯-乙烯醇共聚物的交替层的材料形成，如在Mitchell等人的美国专利5,713,141和5,952,065中所公开的。关于这个材料的变化形式也可被利用，其中，中间层由乙烯-乙烯醇共聚物形成，邻近中间层的层由热塑性聚氨基甲酸酯形成，而外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。用于室50的另一适用材料是柔韧的微层膜，其包括气体屏障材料和弹性体材料的交替层，如在Bonk等人的美国专利6,082,025和6,127,026中所公开的。额外的适用的材料在Rudy的美国专利4,183,156和4,219,945中公开。进一步适用的材料包括在Rudy的美国专利4,936,029和5,042,176中所公开的含有结晶材料的热塑性膜，及在Bonk等人的美国专利6,013,340；6,203,868；及6,321,465中所公开的包括聚酯多元醇的聚氨基甲酸酯。 

鞋外底60在图13中被单独描绘，其形成鞋类10的地面接触部分。鞋外底60具有上表面61和相对的下表面62。上表面61界定延伸到室50的下表面52中的结合区域54内的多个向上延伸的隆起物64。如上面所讨论的，结合区域54在每个表面51和52中形成各种凹进处或缺口。上表面51中的凹进处容纳从板40向下延伸的各种隆起物44，而下表面52中的凹进处容纳隆起物64。虽然各种各样的材料可被用于鞋外底60，但是橡胶材料可被利用以赋予耐用性和耐磨性。下表面62也可被加纹理，以增强鞋类10和地面之间的附着摩擦力(即，摩擦)属性。 

每个隆起物64被描绘为具有大致上圆形的形状，其随每个隆起物64远离上表面61延伸而逐渐变成锥形。除此之外，隆起物64的上表面被描绘为是平坦的。在进一步的构造中，隆起物64可以是三角形的、正方形的、矩形的或任何其他规则或不规则形状，且下表面可以是弯曲的或非平面的。在一些构造中，各种隆起物64可每个展示出不同的形状或长度。与隆起物44不同，隆起物64没被描绘为是空心的，但在一些构造中可以是空心的。相应地，各种隆起物64的具体构造可变化。 

能使用各种技术来制作鞋底结构30，作为实施例，室50能由在热成形工艺中模制和结合的一对聚合物片形成。更具体地，热成形工艺(a)赋予聚合物片中的一个形状以便形成上表面51，(b)赋予聚合物片中的另一个形状以便形成下表面52，(c)由片中的一个或两个形成侧壁表面53，及(d)形成结合区域54以接合表面41和42的内部部分。一旦室50被形成，板40和鞋外底60中的每一个，例如通过胶着结合或热结合而固定到室50的相对侧面。室50也可由吹塑工艺形成，其中，型坯或熔融的或未固化的聚合物材料在具有室50的形状的模具部分之间延伸。聚合物材料接着被拉入模具以赋予室50的形状。一经冷却或固化，室50被从模具中移除，且板40和鞋外底60的每一个被固定到室50的相对侧面。 

基于以上论述，鞋底结构30具有这样一种构造，在该构造中，鞋底结构30的不同元件在鞋底结构30的不同区域赋予性能特性(例如，支撑足部、提供地面反作用力衰减、给予稳定性或限制足部运动)。更具体地，室50和室50内的流体主要负责在鞋底结构30的中心区域支撑足部和提 供力衰减。在鞋底结构30的外围周围，在隆起物44和64延伸进入室50的区域不存在流体。就是说，隆起物44和64在鞋底结构30的外围的部分周围支撑足部、提供力衰减、给予稳定性或限制足部运动。因而，在遍及鞋底结构30的厚度的所有或实质上一部分不存在流体的区域中，板40和鞋外底60可主要负责给予鞋底结构30性能特性。 

第一鞋底结构的变化形式 

板40、室50和鞋外底60的特性对鞋类10的性能特性有影响。即，例如，板40、室50和鞋外底60的形状和尺寸(例如，厚度和轮廓)以及形成板40、室50和鞋外底60的材料能影响鞋底结构30衰减地面反作用力、给予稳定性及限制足部运动的程度。因此，通过改变板40、室50和鞋外底60的形状、尺寸或者材料，能改变鞋类10的性能特性。即，通过修改板40、室50和鞋外底60中的一个或多个的形状、尺寸或材料，鞋类10可被制造用于不同的运动活动。鞋底结构30的部件的变化的实例包括，例如，隆起物44和64的数量和位置、形成板40和鞋外底60的材料、板40的厚度、孔43的位置和大小。 

在制造鞋底结构30和用于其他鞋类物品的鞋底结构中，能使用具有板40、室50和鞋外底60的一般构造的部件。如以上所述，图中所描述的鞋底结构30的构造能适合跑步。例如，当板40由具有较大刚度的材料形成或形成有不同构造的孔43时，所得到的鞋底结构可更适用于其它运动活动，比如篮球或网球。类似地，例如，通过改变室50内的流体压力或鞋外底60的厚度，所得到的鞋底结构可适用于其它的运动活动。相应地，通过修改鞋底结构30的一个部件的属性，所得到的鞋底结构可适用于不同的运动活动。 

可对板40、室50及鞋外底60做各种修改，以便改变所得到的鞋底结构30的属性。参照图14A，板40被描绘为具有从鞋前部区域11延伸到鞋跟区域13的单孔43，这可增加鞋底结构30的总体柔韧性。作为比较，图14B描绘这样一种构造，在该构造中，板40不包括任何孔43，这可减少鞋底结构30的柔韧性。尽管板40的整体可由单一材料形成，但是图14C描绘这样一种构造，在该构造中，外侧面14由与内侧面15不同的材料形 成。例如，如果外侧面14的材料比内侧面15的材料更具柔韧性，那么鞋底结构30可限制足部在跑步过程中内旋或从外侧面到内侧面滚动的程度。 

板40在上面被讨论为遍及鞋底结构30的长度和宽度延伸，但是其可被限制到鞋跟区域13和鞋中部区域12的向后部分，如图14D所描绘的。作为进一步的备选方案，板40、室50及鞋外底60可被限制到鞋跟区域13，如图14E所描绘的，且鞋底结构30的剩余部分可由聚合物泡沫元件形成。在一些构造中，板40可具有分段的或非连续的构造，该构造有效地形成多个板，如图14F所描绘的。与存在板40的区域相比，板40被分段的区域可具有更大的柔韧性，由此形成穿越鞋底结构30的宽度的弯曲线。增强鞋底结构30的柔韧性的另一个方式是在板40的所选部分中形成切口45或其他结构，如图14G所描绘的。 

板40和鞋外底60能由不同的材料形成，这对隆起物44和64的相对可压缩性具有影响。图6A-6C描绘这样一种构造，在该构造中，隆起物44和64中的每一个延伸到室50的厚度的近似中点。然而，在其他构造中，隆起物44和64可延伸到不同的位置。参考图15A，隆起物44延伸通过室50的大部分厚度。如果板40的材料比鞋外底60的材料是较少的可压缩的，那么这个构造可赋予鞋底结构30更少的可压缩性，尤其是鞋底结构30的外围。参考图15B，隆起物64延伸通过室50的大部分厚度。如果板40的材料比鞋外底60的材料是较少的可压缩的，那么这个构造可赋予鞋底结构30更多的可压缩性。在一些构造中，隆起物44和64可在鞋底结构30的不同区域具有不同的相对长度。作为一实例，图15C将隆起物44描绘为邻近内侧面15处比邻近外侧面14处具有更大的长度，也可限制在跑步过程中足部内旋的程度。参考图15D，隆起物44和64的相对坡度是不同的，这可对板40和鞋外底60的相对可压缩性具有影响。 

鞋底结构30的各种其他方面也可被修改。在另一个构造中，如图15E所描绘的，板65，而不是鞋外底60可形成延伸进入由室50的下表面52形成的结合区域54的隆起物。参考图15F，板40的侧面部分向下延伸且沿侧壁表面53延伸，由此覆盖室50的侧面。板40的侧面部分也可向上延伸且具有与鞋面20的侧面邻接的构造，由此形成例如，抵挡足部的横 向的或向后的运动的鞋跟稳定器(heel counter)。在进一步的构造中，板40的其他部分可向上延伸以形成弓形支撑或保护鞋面20的向前部分的鞋头。 

也可对室50做修改，以便改变所得到的鞋底结构30的属性。参考图16A，管道57被密封或另外地不在于室50中，由此阻止子室55和56之间的流体相通。这个构造可准许子室55和56被充注到不同的压力。在一些构造中，如图16B所描绘的，室50的部分也可被分隔以形成不同的压力区域，其中，结合部59将鞋跟区域13内的流体与鞋前部区域11和鞋中部区域12内的流体分隔开。在其他构造中，如图16C所描绘的，纵向结合部59可形成邻近外侧面14和内侧面15的独立的室。当被充注到不同压力时，该独立的室可限制足部在跑步过程中内旋的程度。 

第二鞋底结构构造 

除了鞋底结构30以外，能使用鞋底结构30a与鞋面20一起形成鞋类10。鞋底结构30a的主要元件是板40a、室50a和鞋外底60a，如在图17-22中所述。板40a形成鞋底结构30a的上部分，并且邻近鞋面20设置。室50a形成鞋底结构30a的中间部分，并且被置于板40a和鞋外底60a之间。另外，鞋外底60a形成鞋底结构30a的下部分，并且被设置成与地面接合。板40a、室50a和鞋外底60a的每个围绕鞋底结构30a的外围延伸，并且具有大致与足部的轮廓相对应的形状。所以，板40a、室50a和鞋外底60a的每个被暴露到鞋类10的外部，并且共同形成鞋底结构30a的侧表面。然而，在进一步的构造中，例如，鞋面20能在板40a的侧面上延伸，板40a的边缘可从鞋底结构30a的侧表面向内隔开，或例如，板40a和鞋外底60a的部分可覆盖室50a的侧面。 

板40a呈现板40的大致构造，并且具有上表面41a和相对的下表面42a。两个孔43a在表面41a和42a之间延伸，以形成暴露室50a的部分的开口。上表面41a具有构造成与足部的大体解剖结构一致的大体上平滑的外表，而下表面42a界定多个向下延伸的隆起物44a，所述隆起物44a延伸进入室50a中的凹进处。板40a可由上面所讨论的用于板40的多样的材料中的任一材料制造。 

室50a具有类似于室50的构造，且由为封闭流体提供密封屏障的聚合物材料形成。该聚合物材料界定上表面51a、相对的下表面52a及在室50a的外围周围且在表面51a和52a之间延伸的侧壁表面53a。室50a包括各种各样的结合区域54a，在结合区域54a处，上表面51a被结合或以其他方式连接到下表面52a。与室50的结合区域54相比，结合区域54a被限制到容纳隆起物44a和来自鞋外底60a的相应的隆起物的位置。室50a可由上面所讨论的用于室50的多样的材料中的任一材料制造。除此之外，上面所讨论的用于室50的各种各样的流体和流体压力的范围也可被用于室50a。 

鞋外底60a具有类似于鞋外底60的构造，且形成鞋底结构30a的地面接触部分。鞋外底60a具有上表面61a和相对的下表面62a。上表面61a界定多个向上延伸的隆起物64a，所述隆起物64a延伸进入室50a的下表面52a中的结合区域54a。尽管各种材料可被利用于鞋外底60a，但橡胶材料可被利用以赋予耐用性和耐磨性。下表面62a也可被加纹理以增强鞋类10和地面之间的附着摩擦力(即，摩擦)属性。 

板40a、室50a及鞋外底60a的属性对鞋类10的性能特性具有影响。就是说，板40a、室50a及鞋外底60a的形状和尺寸(例如，厚度和轮廓)及形成板40a、室50a和鞋外底60a的材料可影响例如鞋底结构30a衰减地面反作用力、给予稳定性及限制足部运动的程度。因而，通过改变板40a、室50a和鞋外底60a的形状、尺寸或材料，鞋类10的性能特性可被改变。就是说，通过修改板40a、室50a和鞋外底60a中的一个或多个的形状、尺寸或材料，鞋类10可被制造用于不同的运动活动。相应地，上面所讨论的用于鞋底结构30的各种变化中的任一变化也可用于鞋底结构30a。 

用于第二鞋底结构的制造方法 

各种各样的技术可被利用来制造鞋底结构30a。举个例子，室50a可由在热成形工艺过程中模制和结合的一对聚合物片形成。更具体地，热成形工艺(a)将形状赋予其中一个聚合物片以便形成上表面51a，(b)将形状赋予另一个聚合物片以便形成下表面52a，(c)由片中的一个或两个形成侧壁表面53a，及(d)形成结合区域54a以将表面41a和42a的内部部分连接起来。一旦室50a被形成，板40a和鞋外底60a中的每一个，例如通过胶着结合或热结合而固定到室50a的相对侧面。室50a也可由吹塑工艺形成，其中，型坯或熔融的或未固化的聚合物材料在具有室50a的形状的模具部分之间延伸。聚合物材料接着被拉入模具以赋予室50a的形状。一经冷却或固化，室50a被从模具中移除，且板40a和鞋外底60a中的每一个被固定到室50a的相对侧面。 

上面所讨论的用于制造鞋底结构30a的技术大体上包含独立地形成每个部件和接着将部件连接在一起。作为一备选方案，室50a可利用图23A所描绘的模具100而形成且同时连接到板40a和鞋外底60a中的每一个。模具100包括第一模具部分110和相应的第二模具部分120。如图23B所描绘的，当被联结在一起时，模具部分110和120形成具有大致上等同于鞋底结构30a的外部尺寸的尺寸的腔(即，板40a、室50a及鞋外底60a的组合)。模具100可被利用于吹塑室50a，且同时被利用于将板40a和鞋外底60a结合或以其他方式固定到室50a的外部。一般来说，板40a被放置在第一模具部分110内部，且鞋外底60a被放置在第二模具部分120内。通常为熔融的或未固化的聚合物材料的管的型坯在模具部分110和120之间延伸。型坯接着被拉进模具110内且贴着板40a和室60a的具有隆起物44a和64a的表面，且型坯被贴着模具100内部的腔的显露表面引导。一旦型坯中的材料已经符合板40a、鞋外底60a及模具100的形状，模具部分110和120分离，以准许鞋底结构30a被移除。当通过这个方法形成时，室50a的表面对应于板40a的下表面42a以及还有鞋外底60a的上表面61a的轮廓。 

现在将更详细地讨论利用模具100形成鞋底结构30a的方式。例如，喷射-模制工艺可被利用，以由上面所讨论的材料中的任一材料形成板40a和鞋外底60a。板40a和鞋外底60a接着用清洁剂或酒精清洗，例如，以便移除表面杂质，比如脱模剂或指纹。板40a和鞋外底60a的表面也可被等离子处理，以增强与室50a的结合。 

在形成和清洗之后，板40a和鞋外底60a被放置在模具100内部。更具体地，板40a被定位在第一模具部分110内，而鞋外底60a被定位在第 二模具部分120内，使得表面42a和61a面对面，如图24A所描绘的。各种各样的技术可被利用来在上模具部分110和120内固定板40a和鞋外底60a，例如包括真空系统、各种各样的密封或非永久性粘结元件。除此之外，板40a和鞋外底60a可包括界定孔的各种突出部，且模具部分110和120可包括接合该孔以在模具100内固定板40a和鞋外底60a的突起物。 

多个管道能延伸通过模具100，以便通过模具100引导诸如水的加热液体，以提升模具100的整体温度。当板40a和鞋外底60a被置于模具100中时，板40a和鞋外底60a能从模具100传导热，从而提升板40a和鞋外底60a的整体温度。在一些制造方法中，板40a和鞋外底60a能在定位于模具100内之前被加热，或者可能不必加热板40a和鞋外底60a。 

在将板40a和鞋外底60a放置在模具100内之后，包括用于形成室50a的聚合物材料的型坯130被设置在模具部分110和120之间，如图24B所描绘的。一旦型坯130被合适地设置，模具部分110和120向彼此平移，使得模具100接触且限制型坯130的在模具100的腔内的一部分，如图24C所描绘的。当模具部分110和120向型坯130平移时，与环境空气相比具有正压的流体(例如，空气)可被注射到型坯130中，以引起型坯130的聚合物材料扩张及接合板40a和鞋外底60a的被显露的表面(即，表面42a和61a)。型坯130的扩张也引起聚合物材料接合模具100内的腔的被显露的表面。相应地，与型坯130的扩张耦合的模具100的闭合引起聚合物材料在模具100中的腔内部且在板40a和鞋外底60a的被显露的表面之间形成室50a。 

当型坯130扩张以接触板40a的下表面42a、鞋外底60a的上表面61a及模具100内的腔的被显露的表面时，型坯130的聚合物材料拉伸、弯曲或以其他方式符合以在隆起物44a和64a周围延伸。型坯130的邻近对应的隆起物44a和64a的末端定位的部分也彼此接触且被结合，以形成各种各样的结合区域54a。型坯130的部分也延伸通过孔43a。 

一旦鞋底结构30a在模具100内得以形成，模具部分110和120分离，使得板40a、室50a、鞋外底60a的组合及型坯130的过量部分可从模具100移除，如图24D所描绘的。形成鞋底结构30a的聚合物材料接着被准 许冷却。如果室50a的部分将要被加压，那么可通过在工艺的这个阶段喷射加压流体。除此之外，型坯130的过量部分在这个阶段可被修整或以其他方式从鞋底结构30a移除，如图24E所描绘的。过量部分接着可被回收利用或被再利用，以形成额外的鞋底结构。在鞋底结构30a的形成之后，鞋面20可被固定到上表面41a，由此实质上完成鞋类10的制造。 

在室50a形成之前将板40a和鞋外底60a放置在模具100内的优点包括制造效率和减小的制造费用。在室50a形成之后将板40a和鞋外底60a固定到室50a需要使用粘结剂或热结合操作。相比之下，当室50a在模具100中形成时，两者都不是必要的，因为型坯130的聚合物材料能直接地结合到板40a和鞋外底60a的每个。因此，能减少制造步骤的数量。当室50a被分开形成时，形成室50a的模具构造成限定结合区域54a和室50a的其他外形。相比之下，模具100具有相对平滑的制造起来便宜的内表面。相应地，与形成模具相关的费用可被减少。 

尽管制造鞋底结构30a的方法在上面被讨论为吹塑工艺。类似的概念可被利用以由热成形工艺形成鞋底结构30a。更具体地，热成形工艺可包含将板40a和鞋外底60a放置在模具100内部，且接着将热塑性聚合物材料的两个片定位在模具部分110和120之间。当模具部分110和120向彼此平移时，真空系统或压力系统可引起热塑性聚合物材料的片接合板40a、鞋外底60a及模具100内的腔的表面。除此之外，模具部分110和120的边缘可将两个片彼此结合以密封室50a。相应地，在室50a形成之前将板40a和鞋外底60a定位在模具内部的一般概念可与各种各样的制造工艺一起被利用。 

上面所讨论的一般的制造方法也可被应用于各种各样的其他鞋底结构构造。尽管板40a和鞋外底60a被讨论为具有各种各样的隆起物44a和64a，但是制造方法可被利用在不存在隆起物44a和64a的构造中。在一些构造中，制造方法可被利用，以将任何类型的鞋底构件(即，不是板或鞋外底)联结到流体填充室。就是说，调节器、稳定设备、纺织元件、增强板、加强构件及各种其他鞋类元件可被定位在模具内部且被联结到室。相应地，各种鞋类元件可被定位在模具内部且被利用，以至少部分地使形成 流体填充室的聚合物元件成形。 

第三鞋底结构构造 

作为鞋底结构30的备选方案，鞋底结构30b也可与鞋面20一起被利用以形成鞋类10。鞋底结构30b的主要元件是板40b、室50b及鞋外底60b，如图25-30所描绘的。板40b形成鞋底结构30b的上部分，且邻近鞋面20设置。室50b形成鞋底结构30b的中间部分，且被设置在板40b和鞋外底60b之间。除此之外，鞋外底60b形成鞋底结构30b的下部分，且被设置以接合地面。板40b、室50b及鞋外底60b中的每一个在鞋底结构30b的外围周围延伸，且具有大体上对应于足部轮廓的形状。相应地，板40b、室50b及鞋外底60b中的每一个被显露于鞋类10的外部，且配合地形成鞋底结构30b的侧表面。尽管如此，在进一步的构造中，鞋面20可在板40b的侧面上延伸，板40b的边缘可从鞋底结构30b的侧表面向内分隔开，或例如，板40b和鞋外底60b的部分可覆盖室50b的侧面。 

板40b呈现板40的大致构造并且具有上表面41b和相对的下表面42b。两个孔43b在表面41b和42b之间延伸，以形成暴露室50b的部分的开口。对比孔43和43a，孔43b呈现大致上较大的构造，该构造暴露室50b的较大区域。上表面41b具有构造成与足部的大体解剖结构一致的大体上平滑的外表，而下表面42b界定多个向下延伸的隆起物44b，所述隆起物44b延伸进入室50b中的凹进处。板40b可由上面所讨论的用于板40的多样的材料中的任一材料制造。 

室50b具有类似于室50的构造，且由为封闭流体提供密封屏障的聚合物材料形成。聚合物材料界定上表面51b、相对的下表面52b及在室50b的外围周围且在表面51b和52b之间延伸的侧壁表面53b。室50b包括各种各样的结合区域54b，在结合区域54b处，上表面51b被结合或以其他方式连接到下表面52b。结合区域54b可被构造，以在室50b内部形成可被加压到不同程度的多个独立的子室，或结合区域54b可准许流体在室50b的不同区域之间流动。室50b可由上面所讨论的用于室50的多样的材料中的任一材料制造。除此之外，上面所讨论的用于室50的各种各样的流体和流体压力的范围也可被用于室50b。 

鞋外底60b具有类似于鞋外底60的构造，且形成鞋底结构30b的地面接触部分。鞋外底60b具有上表面61b和相对的下表面62b。上表面61b界定多个向上延伸的隆起物64b，所述隆起物64b延伸进入在室50b的下表面52b中的结合区域54b。尽管各种材料可被利用于鞋外底60b，但橡胶材料可被利用以赋予耐用性和耐磨性。下表面62b也可被加纹理，以增强鞋类10和地面之间的附着摩擦力(即，摩擦)属性。 

参考图28A-28C，隆起物44b和64b的相对坡度被描绘为是不同的，这可对板40b和鞋外底60b的相对可压缩性具有影响。尽管隆起物44b相对小的程度地变成锥形，但隆起物64b较大程度地变成锥形。就是说，隆起物44b和隆起物64b中的每一个的坡度是不同的。 

板40b、室50b及鞋外底60b的属性对鞋类10的性能特性具有影响。就是说，板40b、室50b及鞋外底60b的形状和尺寸(例如，厚度和轮廓)及形成板40b、室50b和鞋外底60b的材料可影响例如鞋底结构30b衰减地面反作用力、给予稳定性及限制足部运动的程度。因而，通过改变板40b、室50b和鞋外底60b的形状、尺寸或材料，鞋类10的性能特性可被改变。就是说，通过修改板40b、室50b和鞋外底60b中的一个或多个的形状、尺寸或材料，鞋类10可被制造用于不同的运动活动。相应地，上面所讨论的用于鞋底结构30的变化形式中的任一变化形式也可被利用于鞋底结构30b。此外，上面所讨论的用于鞋底结构30和鞋底结构30a的制造方法中的任一方法可用于鞋底结构30b。 

本发明在上面及在参照各种实施方式的附图中被公开。然而，公开内容的目的是提供与本发明有关的各种特征和概念的实例，而不是限制本发明的范围。相关领域中的技术人员将会意识到，可对上述实施方式做众多的变更和修改，而不脱离本发明的由所附权利要求所界定的范围。 

Claims (25)

1.一种鞋类物品，所述鞋类物品具有鞋面和固定到所述鞋面的鞋底结构，所述鞋底结构包括：

鞋底元件，其被设置成邻近所述鞋面，所述鞋底元件限定朝向下方向延伸的多个隆起物；

鞋外底，其形成鞋类的接合地面表面的至少一部分，所述鞋外底限定朝向上方向延伸的多个隆起物；以及

流体填充室，其被置于所述鞋底元件和所述鞋外底之间，所述室限定(a)外部子室，所述外部子室至少部分地围绕所述室的周边延伸，所述外部子室限定接收所述鞋底元件的所述隆起物和所述鞋外底的所述隆起物的多个缺口，和(b)内部子室，所述内部子室从所述室的周边向内分隔开，

其中，所述室具有上表面、相对的下表面和在所述上表面和所述下表面之间延伸的侧壁，且所述侧壁被暴露，以形成所述鞋底结构的外表面的一部分。

2.如权利要求1所述的鞋类物品，其中，所述鞋底元件的所述隆起物被设置成与所述鞋外底的所述隆起物相对。

3.如权利要求1所述的鞋类物品，其中，所述缺口从所述室的周边向内分隔开。

4.如权利要求1所述的鞋类物品，其中，所述缺口以线性构造设置，所述线性构造沿着所述室的外侧面、围绕所述室的鞋跟区域以及沿着所述室的内侧面延伸。

5.如权利要求1所述的鞋类物品，其中，所述室的周边的一部分被暴露，以形成所述鞋底结构的外表面的一部分。

6.如权利要求5所述的鞋类物品，其中，所述室延伸通过鞋类的实质上全部长度。

7.如权利要求1所述的鞋类物品，其中，所述外部子室与所述内部子室流体相通。

8.如权利要求1所述的鞋类物品，其中，所述鞋底元件限定孔，所述孔暴露所述室的上表面的中心部分。

9.如权利要求8所述的鞋类物品，其中，所述中心部分延伸通过所述孔且在所述孔上方延伸。

10.一种鞋类物品，所述鞋类物品具有鞋面和固定到所述鞋面的鞋底结构，所述鞋底结构包括：

流体填充室，其具有上表面、相对的下表面和在所述上表面和所述下表面之间延伸的侧壁，所述室在所述上表面和所述下表面的每个中限定多个凹进区域；

上鞋底元件，其设置成邻近所述室的所述上表面，所述上鞋底元件具有延伸进入所述上表面中的所述凹进区域的多个突出区域；以及

下鞋底元件，其设置成邻近所述下表面，所述下鞋底元件具有延伸进入所述室的所述下表面中的所述凹进区域的多个突出区域，

其中，所述侧壁被暴露，以形成所述鞋底结构的外表面的一部分，并且所述室延伸通过所述鞋底结构的实质上全部长度。

11.如权利要求10所述的鞋类物品，其中，所述室限定(a)第一子室，所述第一子室沿着所述侧壁的至少一部分延伸，和(b)第二子室，所述第二子室从所述侧壁向内分隔开，并通过在所述上表面和所述下表面之间的结合区域与所述第一子室分开。

12.如权利要求11所述的鞋类物品，其中，所述凹进区域延伸进入所述第一子室。

13.如权利要求11所述的鞋类物品，其中，所述凹进区域在所述第一子室与所述第二子室之间延伸。

14.如权利要求11所述的鞋类物品，其中，所述第一子室与所述第二子室流体相通。

15.如权利要求14所述的鞋类物品，其中，所述突出区域以线性构造设置，所述线性构造沿着所述室的外侧面、围绕所述室的鞋跟区域以及沿着所述室的内侧面延伸。

16.如权利要求10所述的鞋类物品，其中，所述下鞋底元件是鞋外底，所述鞋外底形成鞋类的接合地面表面的至少一部分。

17.一种鞋类物品，所述鞋类物品具有鞋面和固定到所述鞋面的鞋底结构，所述鞋底结构包括：

流体填充室，其限定(a)外部子室，所述外部子室至少部分地围绕所述室的周边延伸，和(b)内部子室，所述内部子室从所述室的周边向内分隔开，所述外部子室封入加压流体，并且所述内部子室封入具有实质上环境压力的流体；

上鞋底元件，其设置成接触所述室的上表面，所述上鞋底元件限定延伸进入所述上表面的多个隆起物；以及

下鞋底元件，其设置成接触所述室的下表面，所述下鞋底元件限定延伸进入所述下表面的多个隆起物。

18.如权利要求17所述的鞋类物品，其中，所述上鞋底元件的所述隆起物和所述下鞋底元件的所述隆起物延伸进入所述外部子室。

19.如权利要求17所述的鞋类物品，其中，所述室的侧壁被暴露，以形成所述鞋底结构的外表面的一部分。

20.如权利要求19所述的鞋类物品，其中，所述侧壁在所述鞋底结构的内侧面和相对的外侧面处被暴露。

21.如权利要求19所述的鞋类物品，其中，所述侧壁沿着所述鞋底结构的实质上所有的内侧面和相对的外侧面被暴露。

22.如权利要求17所述的鞋类物品，其中，所述室延伸通过所述鞋底结构的实质上全部长度。

23.如权利要求17所述的鞋类物品，其中，所述下鞋底元件是鞋外底，所述鞋外底形成鞋类的接合地面表面的至少一部分。

24.一种鞋类物品，所述鞋类物品具有鞋面和固定到所述鞋面的鞋底结构，所述鞋底结构包括：

室，其被密封以在实质上环境压力下封入流体，所述室沿着所述鞋底结构的外侧面和相对的内侧面中的每个被暴露，并且所述室延伸通过鞋类的实质上全部长度；及

非泡沫元件，其被设置在所述室的相对侧面上，所述非泡沫元件中的每个限定延伸进入所述室的隆起物。

25.如权利要求24所述的鞋类物品，其中，所述非泡沫元件由不同的材料形成。

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