CN101953535B - 带有可伸展鞋面和关节式鞋底结构的鞋类物品 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种鞋类物品，其包括至少一个可伸展的鞋面及一个关节式的鞋底结构。此鞋面可以包括外层和内层。此外层形成至少一部分鞋面的表面，及此外层包括多个延伸通过外层的切口。此内层位于靠近外层内表面的位置，及由此切口暴露内层。此鞋底结构可以包括一个连接部分和多个不连续的鞋底部件。此连接部分位于靠近鞋面的位置并可以沿着鞋面的纵向长度延伸。此鞋底部件从连接部分延伸出来，以及此鞋底部件由多个向上延伸到鞋底结构中的凹槽分开。

Description

带有可伸展鞋面和关节式鞋底结构的鞋类物品

本发明申请是申请日为2004年10月8日、申请号为200810085559.3、发明名称为“带有可伸展鞋面和关节式鞋底结构的鞋类物品”的发明申请的分案申请。

申请日为2004年10月8日、申请号为200810085559.3、发明名称为“带有可伸展鞋面和关节式鞋底结构的鞋类物品”的发明申请是申请日为2004年10月8日、申请号为200480034430.X(国际申请号为PCT/US2004/033111)、发明名称为“带有可伸展鞋面和关节式鞋底结构的鞋类物品”的发明申请的分案申请。

发明背景

发明领域

本发明涉及鞋类领域。本发明尤其涉及具有可伸展鞋面和带有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产生具有柔韧性的关节式结构。

背景技术描述

传统的运动鞋类物品包括鞋面和鞋底结构两个主要部分。鞋面提供足部的覆盖物用来牢固的容纳并将足部置于相应于鞋底结构的位置。此外，鞋面可以具有保护足部并提供通风的结构，因此而冷却足部以及排汗。鞋底结构固定到鞋面的下表面，并且通常位于足部和地面之间。除了削减地面反作用力和吸收能量(即给予缓冲)，鞋底结构还可以提供牵引力并控制诸如过度内旋等潜在有害的足部动作。因此，鞋面和鞋底结构协同作用以提供一种舒适结构，其适用于广泛的诸如走和跑等步行运动。鞋面和鞋底结构的一般特征和结构在以下更详细的讨论。

鞋面在鞋的内部形成一个空间用来容纳足部。此空间具有脚的大概形状，并设有踝关节处的开口以进入此空间。因此，鞋面沿着脚的中部和侧面遍布脚的脚背和脚趾区域，并环绕着脚的后跟区域。经常将鞋带系统合成到鞋面以选择性地增加踝关节处开口的大小并使穿着者能够改变鞋面的一定尺寸，尤其是围长，使其适应不同比例的足部。此外，鞋面可以包括鞋舌，其延伸在鞋带系统的下面以加强鞋的舒适度，鞋面可以包括脚足跟的鞋跟以限制脚跟的运动。

在鞋面制造中可以使用各种材料。例如，运动鞋物品的鞋面，可从多重材料层形成，此多重材料层包括外层、中间层以及内层。形成鞋面外层的材料可以根据其特性而选择，例如耐磨性、柔韧性和透气性。至于此外层，脚趾区域和脚跟区域可以由皮革、合成皮革或橡胶材料构成以给予相对高程度的耐磨性。皮革、合成皮革和橡胶材料可能不表现出所希望程度的柔韧性和透气性。因此，鞋面外层的不同的其它区域可以由合成织物形成。因此鞋面的外层可以由多种材料成分制成，此多种材料成分中的每一种赋予了鞋面特定区域以不同特性。

鞋面的中间层可以由轻质聚合物泡沫材料构成，此轻质聚合物泡沫材料提供了缓冲并保护足部免受可能接触到鞋面的物体撞击。相似的，鞋面内层可以由吸潮(moisture-wicking)织物构成，此吸潮织物从直接环绕足部的区域排汗。在一些鞋类物品中，可以由粘合剂连接各层，且可以利用缝合将各部件连接为一层或加固鞋面的特定区域。

鞋底结构通常合并了多个层，此多个层通常是指鞋内底、鞋底夹层和鞋外底。鞋内底是薄的缓冲部件，位于鞋面之内并邻近足部的脚底(下)表面的位置，用来加强鞋的舒适性。传统的鞋底夹层是沿着鞋面的整个长度连接到鞋面，其构成了鞋底结构的中间层，其提供的多种用途包括控制足部动作并提供缓冲。鞋外底构成了鞋的接触地面的部分，且通常由耐用的、耐磨的材料形成，这些材料包括增加牵引力的织构化。

常规鞋底夹层的主要部分是弹性、聚合物泡沫材料，诸如聚亚胺酯或乙基乙烯基乙酸酯，此鞋底夹层遍布鞋的全部长度延伸。鞋底夹层中聚合物泡沫材料的特性主要依赖的因素包括鞋底夹层的尺寸构造以及选作此聚合物泡沫的材料的特性，包括聚合物泡沫材料的密度。通过改变这些遍布鞋内底的因素，可以改变相对硬度、地面反作用力的衰减程度、以及能量吸收特性，来满足将要使用鞋的活动的特定需要。

除了聚合物泡沫以外，常规的鞋底夹层可以包括，例如，抗过度内旋(over-pronation)的稳定装置以及分散地面反作用力的缓和器。聚合物泡沫在运动鞋鞋底夹层中的应用，当提供免受地面反作用力的保护时，可以引入产生过度内旋趋势的不稳定性。即使是正常的内旋，其也可以是足部和腿部损伤的潜在来源，尤其如果是过度的内旋。稳定装置经常结合到鞋底夹层的聚合物泡沫材料中来控制足部内旋的程度。稳定装置的实例见于Bowerman的美国专利4,255,877；Norton等人的美国专利4,287,675；Norton等人的美国专利4,288,929；Frederick等人的美国专利4,354,318；Turner等人的美国专利4,364,188；Bates的美国专利4,364,189to以及Kilgore等人的美国专利5,247,742。除了稳定装置，常规的鞋底夹层可以包括流体充注的囊，例如Rudy的美国专利4,183,156和4,219,945所公开的。

发明概述

本发明涉及一种具有至少一个可伸展鞋面和关节式鞋底结构的鞋类物品。本发明的一个方面，鞋面包括外层和内层。外层构成鞋面外表面的至少一部分，外层包括多个延伸通过外层的切口。内层位于靠近外层内表面的至少一部分的位置，且通过至少一部分切口暴露内层。

切口可以包括第一组和第二组。第一组可定向于在鞋面的内侧面(medial side)和外侧面之间延伸的方向提供伸展，第二组切口可置于靠近内侧面且在鞋面足前区内的位置。

本发明的另一方面，鞋底结构包括连接部分和多个不连续的鞋底部件。连接部分位于靠近鞋面的位置，并可以沿着鞋面的纵向长度延伸。鞋底部件从连接部分向下延伸，且鞋底部件由多个向上延伸到鞋底夹层中的凹槽(sipes)分开。

连接部分可构造成具有变化的厚度。因此连接部分可以在鞋的足前区呈现第一厚度，鞋的足中段区呈现第二厚度，鞋的足跟区呈现第三厚度，此第一和第三厚度少于第二厚度。此外，凹槽可以包括第一凹槽、第二凹槽、及多个第三凹槽。第一凹槽可定向为纵向，并可延伸通过鞋底夹层的整个长度。第二凹槽可纵向延伸，并仅通过鞋底夹层的部分长度。第三凹槽可从鞋底夹层的内侧面到外侧面横向延伸。

表现本发明的优点和新颖性的特征将在所附的权利要求书详细给出。然而为了获得对优点和新颖性特征的进一步理解，可以参考以下描述以及阐释和表示了多个本发明相关的实施方式和概念的附图。

附图说明

结合附图阅读将更好的理解前述的发明概述与以下发明详述。

图1是鞋的外侧正视图。

图2是鞋的内侧正视图。

图3是鞋的俯视图。

图4A是鞋由图3中剖面线4A-4A的第一截面视图。

图4B是鞋由图3中剖面线4B-4B的第二截面视图。

图5是鞋的后正视图。

图6图解了鞋容纳足部时的外侧正视图。

图7是鞋弯曲形状的局部外侧正视图。

图8是鞋底结构仰视平面图。

图9A是鞋底结构沿图8中剖面线9A-9A的第一截面视图。

图9B是鞋底结构沿图8中剖面线9B-9B的第二截面视图。

图9C是鞋底结构沿图8中剖面线9C-9C的第三截面视图。

图9D是鞋底结构沿图8中剖面线9D-9D的第四截面视图。

图9E是鞋底结构沿图8中剖面线9E-9E的第五截面视图。

图9F是鞋底结构沿图8中剖面线9F-9F的第六截面视图。

图9G是鞋底结构沿图8中剖面线9G-9G的第七截面视图。

图10A是一种可替换实施方式对应于图8中剖面线9A-9A的截面视图。

图11是鞋的一种鞋内底部分的仰视平面图。

图12是鞋的另一种鞋内底部分的仰视平面图。

发明详述

以下讨论及附图公开了根据本发明的鞋类物品10。在图及以下讨论中的鞋10描述为具有适用于体育活动的结构，尤其是跑步。但是，所公开的涉及鞋10的概念可以应用于特别为广泛的其它体育活动而设计的鞋的类型，这些体育活动包括例如篮球、棒球、足球、英式足球、步行和远足，并且还可以应用在各种非运动鞋类。因此，本领域技术人员能够认识到，本文所公开的概念可以应用于广泛的鞋类，并不限制于以下所描述的以及图中所述的特定实施方式。

图1-7描述了鞋10，其包括鞋面20和鞋底结构30。鞋面20由各种材料部件构成，这些材料部件缝合或粘合在一起形成舒适容纳足部的内部空间，并将足部固定于鞋底结构30相应的位置。鞋底结构30固定于鞋面20的下部分且提供了耐用、耐磨的组件，用于鞋10冲击地面时衰减反作用力和吸收能量(即提供缓冲)。

在跑步或其它运动时许多传统的鞋类物品呈现的结构控制了足部的活动。例如，传统的鞋底结构可以具有比较硬的或不可弯曲的结构，这种结构约束了足部的自然运动。鞋面20和鞋底结构30具有相协作的关节式接合、弯曲、伸展、或其它方式的移动以向人们提供自然的、赤足跑步的感觉。也就是说，在跑步或其它运动时，鞋面20和鞋底结构30构造为对自然动作的补充。然而与赤足跑步相比，鞋底结构30衰减了地面反作用力并吸收能量以缓冲足部，并减少施加在足部上的总压力。

基于参照的目的，如图1和2中所定义的，鞋10可以分为三个大致区域：足前区11、足中段区12、以及足跟区13。区域11-13不作为鞋10精确划分的区域。而是，区域11-13意思为表示鞋10的大致区域以在如下讨论中提供参考框架。虽然区域11-13通常应用于鞋10，但是区域11-13的参考还可以特定的应用于鞋面20、鞋底结构30、或鞋面20或鞋底结构30之内的单独的组件或部分。

形成鞋面20的各种材料部件相结合以提供一种结构，此结构具有形成鞋面20内部空间的外侧面21、相对的内侧面22、鞋舌23和耐久鞋内衬底24，所述各种材料部件将在下文详述。外侧面21延伸通过各区域11-13并大致形成为接触并覆盖足部外侧表面。部分外侧面21遍布足的脚背并与鞋舌23的外侧面重叠。内侧面22有类似的大致符合足部内侧表面的结构。部分内侧面22也遍布足的脚背并与鞋舌23上的相对应的内侧面重叠。此外，外侧面21、内侧面22、和鞋舌23共同形成足跟区13中的脚踝开口25，以使足部得以进入鞋面20内的空间。

鞋舌23沿鞋面20纵向延伸并置于接触足部脚背区域的位置。鞋舌23的侧面部分固定于外侧面21和内侧面22的内表面。鞋带26在鞋舌23上延伸并穿过形成于外侧面21和内侧面22的孔。鞋舌23在鞋带26下方延伸以把鞋带26与足部的脚背区域分开。通过增加鞋带26的拉力，可以增加外侧面21和内侧面22的拉力，从而牵引外侧面21和内侧面22与足部接触。相似的，通过减少鞋带26的拉力，可以减小外侧面21和内侧面22的拉力，从而在鞋面20内提供额外的用于足部的空间。因此，这种普通的形状提供了调节鞋面20的合适机制并适应不同的足部尺寸。

适用鞋面20的各种材料包括传统上用于鞋面的材料。因此，例如，鞋面20可以由皮革、合成皮革、天然或合成织物、聚合物片、聚合物泡沫、网眼织物、毛毡、无纺聚合物、或橡胶材料的组合来制成。鞋面20的暴露部分由缝合或粘合在一起的两层同延的材料形成。如图4A和4B中所述，这些层包括外层14和邻近的内层15。外层14位于鞋面20的外表面，内层15位于鞋面20的内部，以形成鞋面20内的空间的表面。耐久鞋内衬底24固定到层14和15的下边缘并沿着鞋底结构30的上表面延伸。

形成层14和15的材料在鞋面20不同的区域中可以是不同的，且在鞋面20的一些区域中仅出现层14和15的一个或多个。至于外侧面21和内侧面22延伸穿过足前区11和足中段区12的区域，例如，适用于外层14的材料是各种纺织或无纺的织物、皮革、合成皮革、或单层网状物，以及例如，内层15可由相似的材料构成。构成鞋舌23和脚踝开口26周围区域的材料可以与上述材料不同。例如，形成外层14的材料包括两个分开的织物层，它们由多个连接纤维互相连接。这些织物层的一个和两个可以是网状材料以加强鞋面20在这个区域的透气性。此外，泡沫材料可置于外层14和内层15之间。

尽管上述区域由层14和15二者形成，鞋面20的一部分也可以只包括单层。参考图4B和图5，鞋面20位于足跟区13的并围绕足跟区13后部延伸的区域由内层15单独构成。也就是，在足跟区13的这个部分中没有外层14，如此内层15既构成了鞋面20的外部又构成了鞋面20的内部。但是，本发明的一些实施方式中，例如，鞋面20在足跟区13中的部分可以结合常规的由半刚性聚合物材料制成的足跟部后帮，以确保足跟相对于鞋面20保持合适的位置。足跟部后帮可以位于鞋面20的外表面或在形成鞋面20的各种材料部件内。但是，正如将在下面论述的，鞋面20和鞋底结构30的构造不必要存在足跟部后帮。

基于以上所述，鞋面20的不同部分包括形成层14和15的不同的材料组合。例如，在鞋舌23和脚踝开口周围的区域中形成外层14和内层15的材料，和延伸贯穿足前区11和足中段区12的外侧面21和内侧面22的区域中形成外层14和内层15的材料可是不同的。然而，如图所示，在贯穿这两部分的区域的形成内层15的材料是相同的，且这种相同的材料环绕着足跟区13最后面的部分延伸。因此，此相同的材料可以形成鞋面20内表面的实质部分。但是，一个进一步的实施方式中，不同的材料可以用于内层15的不同区域，或鞋面20可以包括多于两个层的材料。

外层14包括多个暴露内层15底层部分的切口27a和27b。通过暴露内层15，可选择性的改变鞋面20的伸展特性。在没有切口27a和27b的区域，层15和14都促进鞋面20的抗伸展性。但是，在有切口27a和27b的区域，切口27a和27b使外层14能够伸展到较大程度。因此，在鞋面20中形成切口27a和27b以选择性的改变鞋面20在特定部分的伸展程度。此外，切口27a和27b可以用于改变鞋面20的透气性、柔韧性、以及整体美感(例如颜色)。

参考图1-3，切口27a和27b描述为散布于延伸贯穿足前区11和足中段区12的外侧面21和内侧面22的区域。通常，切口27a具有线形结构并定向为相对于鞋10纵向延伸。也就是，切口27a定向为在足前区11和足跟区13之间伸展的方向。但是，在足前区11中对应于拇趾(即大脚趾)的一个区，切口27b定向为横向延伸。

切口27a和27b的定向对由切口27a和27b产生的伸展的方向具有影响。通常，切口27a和27b不增加对应于切口27a和27b的线形的方向上的伸展。也就是，特定的切口27a和27b不增加平行于此切口27的方向上的伸展。但是，切口27a和27b增加鞋面20在垂直于切口27a和27b的线形方向的伸展。

切口27a描述为纵向延伸的形成狭缝的线，且相邻线中的切口27a彼此偏离。相似的，切口27b描述为横向延伸的形成狭缝的线，且相邻线中的切口27b彼此偏移。但是各种切口27a和27b可以其它排列方式添加到鞋面20。例如，切口27a和27b可以彼此偏移以至不能形成线，或者切口27a和27b可以任意地相对于鞋面20布置。

如上所述的切口27a定向为相对于鞋10纵向。如图6所示，当足置于鞋面20内并在鞋面20上施加伸展的力，并且尤其施加在外层14上时，切口27a以增加鞋面20围长的方式使鞋面20伸展。也就是，切口27a伸展的方向垂直于切口27a的纵向方向。切口27b以类似的方式伸展。然而如上所述，切口27b横向定向。因此切口27b纵向伸展。

切口27a和27b描述为外层14中的线形切口。如图6所示，当伸展的力施加在外层14上并在大致垂直于一个或多个切口27a和27b的方向时，切口27a和27b的边缘分开并形成大致的尖末端的椭圆形状。切口27a和27b描述为具有相对线形的短的结构。但是在本发明的范围内，例如，切口27a和27b可以呈现为直的或弯曲的结构，以及可以改变各切口27a和27b的长度。例如，切口27a和27b长度和形状的区别可用于改变鞋面20所期望的伸展程度、鞋面20的透气性、以及鞋面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，还可以考虑的因素包括，例如，用于鞋面20中的材料、材料的固有的伸展程度、和所期望的伸展方向。

形成常规鞋面的材料经常以缝制或其它方式彼此缝合，以及粘合可用于将材料的同延的部分彼此固定。如同常规鞋面，层14和15以共同延伸的方式排列并可以彼此粘合。但是，一些实施方式中，层14和15可以彼此分开并不粘合。也就是，例如，除了在边缘或压力点，层14和15可以位于彼此邻近的位置但不固定在一起，以便在邻近切口27a和27b的区域内层15不与外层14固定。这种结构的一个优点在于外层14可以独立于内层15伸展和移动。也就是，切口27a和27b使外层14的伸展不会被层14和15之间的粘合明显的阻碍。因此通常，层14和15在包括切口27a和27b的区域中可不粘合或以其它方式彼此固定。

切口27a和27b描述为形成于外层14中。但是在本发明范围内，切口27a和27b还可形成于层14和15中之一或两者之中。例如，切口27a和27b可以仅形成于外层14中、既在外层14又在内层15中、或仅在内层15中。在一些实施方式中，层14和15都包括切口27a和27b，切口27a和27b可以对齐或偏移。因此，基于前述讨论，在本发明范围内切口27a和27b的形状可以变化多样。

切口27a和27b可以由多种方法制成。作为一个例子，切口27a和27b可以用诸如模具、刀、或剃刀等切割器具制成。除了切割器具，激光设备可用于形成切口27a和27b且从较大的材料部件切割外层14。因此，可以通过把激光指向外层14以除去外层14的相应于切口27a和27b的部分，形成切口27a和27b。切口27a和27b的宽度可近似的与激光的宽度相一致。可选择的，多通路激光可用于形成较大宽度的切口27a和27b。激光设备可以具有通过调节激光束的功率产生可变强度的激光束的能力。除了调节功率，还可以改变激光束的焦距和激光束相对于外层14的速度。适宜的激光设备的例子是任何常规的CO₂或Nd:YAG激光设备，正如Costin的美国专利5,990,444和6,140,602中所公开的，其以引用的方式并入本文。

对于诸如合成皮革、皮革、聚合物片、和聚合物织物等经常结合到鞋面的材料，形成切口27a和27b的激光束的功率，通常在例如0.25到25瓦的范围内。如果激光束有相对窄的焦距，可以减小激光束的功率以报偿激光束中每单位面积的较大的能量。类似的，如果激光束有相对宽的焦距，可以增加激光束的功率以报偿激光束中每单位面积的较少的能量。激光束速度的改变也可以用于报偿激光束的焦距和功率。然而，诸如皮革、合成皮革、和聚合物织物等的材料需要相对小的功率以形成切口27a和27b，其它诸如高密度聚合物等材料需要较大的功率以形成相同深度的切口27a和27b。因此，确定形成切口27a和27b的激光束的适合的功率、焦距、和/或速度时要考虑很多因素。

激光设备可以包括激光束的发射器，其移动邻近到外层14并在外层14形成切口27a和27b。也就是，通过激光设备相对于外层14的移动可以控制不同的切口27a和27b的形状。可替换的，激光束可以由一个或多个可移动的或可枢轴旋转的镜子反射，且可以通过移动此镜子控制外层14的切口27a和27b的形状。

激光束加热外层14的选择区域，并通过燃烧或煅烧外层14的选择区域以形成切口27a和27b。为了避免外层14其它区域被无意的燃烧，切口27a和27b可在诸如二氧化碳或氮气等不可燃的流体存在下形成。也就是，激光设备可以配置为当激光束形成切口27a和27b时，散发不可燃的流体。

一旦切口27a和27b在外层14中形成，鞋面20的各个部件就围绕鞋楦装配，此鞋楦使鞋面20内的空间成为大致的足部形状。也就是，各种部件环绕着鞋楦装配以形成鞋面20的外侧面21和内侧面22，其从足前区11延伸到足跟区13。此外，例如，脚背区形成为包括鞋舌23和鞋带26，以及脚踝开口25形成于足跟区13。耐久鞋内衬底(lasting sock)24也固定于外侧面21和内侧面22下边缘，且耐久鞋内衬底24在鞋楦下方延伸以形成鞋面20内的空间的下表面。然后鞋底结构30的一部分永久的固定于鞋面20的下部区域，此部分包括耐久鞋内衬底24。连接鞋面20和鞋底结构30时，可以使用粘合、缝合、或粘合和缝合的组合。以这种方法，鞋面20通过基本上常规的方法固定于鞋底结构30。(以上是关于鞋面)

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30位于鞋面20内且靠近耐久鞋内衬底24的上表面的位置，以便接触足部的脚底(下)表面并增加鞋10的舒适。鞋底夹层32固定于鞋面20的下部分，包括耐久鞋内衬底24，并位于使用时在足下延伸的位置。在其它目的中，例如在走路或跑步时，鞋底夹层32衰减了地面反作用力并吸收能量(即提供缓冲)。用于鞋底夹层32的适合材料是任意的常规用于鞋底夹层的聚合物泡沫，包括乙基乙烯基乙酸酯和聚亚胺酯泡沫。鞋底夹层32还可以由比重为大约0.22的相对轻质的聚亚胺酯泡沫形成，如Bayer AG生产的商标为BAYFLEX的产品。鞋外底33固定于鞋底夹层32下表面以提供耐磨性，且鞋外底33可以凹入鞋底夹层32之内。尽管鞋外底33可以延伸在鞋底夹层32的下表面上，但在图中所描述的特定的实施方式中，鞋外底33位于足跟区域13内。用于鞋外底33的适合材料包括任何用于鞋的鞋外底的常规橡胶材料，诸如碳黑橡胶化合物。

常规鞋的鞋底夹层是单一的聚合物泡沫结构，其延伸遍布足部的长度，并可以具有约束足部自然运动的硬度和不弯曲性。同常规鞋的鞋底夹层比较，鞋底夹层32具有分节结构，其产生相对高的柔韧性和关节。鞋底夹层32的可弯曲结构(与鞋面20的结构组合)构造为在跑步或其它运动时的足部自然活动的补充，且可以产生赤足跑步的感觉或感受。但是，与赤足跑步相比，鞋底夹层32衰减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压力。

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位于靠近鞋面20的位置，并可以直接固定于鞋面20，因此提供对足部的支撑。所以，上表面41的轮廓可以与足部自然的解剖学结构相符。因此，上表面41的位于足跟区13内的区域可以比上表面41位于足前区11中的区域有较大的高度。此外，上表面41可在足中段区12中形成拱形支撑区域，且上表面41的外周区域可以大体上升高以提供容纳和放置足部的凹陷处。进一步的实施方式中，上表面41可具有非仿形(non-contoured)的结构。

连接部分40的厚度由在上表面41和下表面42之间伸展的尺寸而限定，可以沿着鞋底夹层32的纵向长度而变化。此厚度在图9A中绘图描述为厚度尺寸43a-43c。定义在足前区11中的尺寸43a，例如可以为大约3毫米，且范围可以从1到5毫米。定义在足中段区12中的尺寸43b，例如可以为大约8毫米且范围可以从1到11毫米。类似的，定义在足跟区13中的尺寸43c，例如可以为大约6毫米，且范围可以从1到10毫米。因此，连接部分40的厚度可以随着从足前区11和根部区13向足中段区13延伸的方向而增加。但是，本领域技术人员将认识到不同的厚度尺寸和各种变化将适于连接部分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厚度的变化可用于改变鞋底结构30在特定区域的柔韧性。例如，通过形成较小厚度的连接部分40，足前区11可以制造为具有相对高的柔韧性。通过形成较大厚度的连接部分40，可以赋予足中段区12相对低的柔韧性。类似的，通过形成厚度为足前区11的厚度和足中段区12的厚度之间的连接部分40，足跟区13可产生中等的柔韧性。

凹槽部分50形成了多个单独的、分隔的鞋底部件51，其由多个凹槽52a-52l分隔。鞋底部件51是鞋底夹层30的不连续的部分，其从连接部分40向下延伸。此外，鞋底部件51固定于连接部分40，且可以与连接部分40整体形成。每个鞋底部件51的形状取决于各个凹槽52a-52l的位置。如图8中所示，凹槽52a和52b沿着鞋底结构30纵向延伸，凹槽52c-52l大致为横向延伸。凹槽52a-52l的这种布局形成的多个鞋底部件51呈现为大致的正方形、矩形、或梯形的形状。由于足跟区13中鞋底结构30的弯曲，最后部的鞋底部件51是四分之一圆周的形状。

凹槽部分50的厚度定义为下表面40到鞋底夹层32下表面之间延伸的尺寸，此厚度可以沿着鞋底夹层32纵向长度而变化。此厚度在图9A中描述为厚度尺寸53a和53c。定义在足前区11中的尺寸53a，例如可以为大约7毫米且范围可以从3到12毫米。类似的，定义在足跟区13中的尺寸53c，例如可以为大约12毫米且范围可以从8到20毫米。因此，凹槽部分50的厚度可以在从足前区11到足跟区13延伸的方向增加。然而，本领域技术人员将认识到不同的厚度尺寸和各种变化将适于凹槽部分50。

尺寸43a和53a的结合形成了鞋底夹层32在足前区11的总厚度。类似的，尺寸43c和53c的结合形成了鞋底夹层32在足跟区13的总厚度。尽管鞋10的构造基本上相似于计划用于男性和女性的鞋类，但是由试验分析确定，男性通常比女性更喜欢较小的总厚度差。因此，设计用于男性的鞋10在足前区11的总厚度可以是10毫米，且在足跟区13的总厚度是18毫米，以此提供8毫米的差值。但是，设计用于女性的鞋10在足前区的总厚度可以也是10毫米，且在足跟区13的总厚度可以是22毫米，以此提供12毫米的差值。因此，设计用于女性的鞋10可以表现为足前区11和足跟区13之间的总厚度差大于用于男性的鞋10的总厚度差。例如，通过增加位于足跟区13的鞋底部件51的厚度，可以给予鞋10较大的厚度差。

如上所述，每个鞋底部件51的形状取决于各个凹槽52a-52l的位置，这些凹槽是向上延伸到鞋底夹层32并在鞋底部件51之间延伸的切口或间隔。通过在鞋底夹层32形成关节构造，凹槽52a-52l还增加了鞋底结构30的柔韧性。尽管常规鞋的鞋底夹层是聚合物泡沫的整体的部件，凹槽52a-52l在鞋底结构30中形成弯曲的线，并且因此对鞋底夹层32的弯曲方向具有作用。由于凹槽52a-52l，鞋底结构30可以采用弯曲或关节连接的方式，如图7中所描述的。

凹槽52a和52b提供了鞋底结构30的横向柔韧性(即在外侧面和内侧面之间延伸的方向的柔韧性)。凹槽52a穿过所有三个区11-13纵向延伸。尽管凹槽52a可以具有直的或线形的构造，但52a图示为具有大致弯曲的或S形的构造。在足前区11和足中段区12中，凹槽52a从鞋底结构30的外侧面向内留出空间，且凹槽52a在足跟区13位于中间位置。仅位于足前区11和足中段区12一部分的凹槽52b位于居中位置且沿着大致与凹槽52a平行的方向延伸。总体上，凹槽52a和52b的深度随着凹槽52a和52b从足前区11向足跟区13的伸展而增加。

凹槽52c-52l提供了鞋底结构30的纵向柔韧性(即在区域11和13之间延伸的方向上的柔韧性)。凹槽52c-52f位于足前区11，凹槽52g大致沿着足前区11和足中段区12之间的边界延伸，凹槽52h和52i位于足中段区12，凹槽52j大致沿着足中段区12和足跟区13之间的边界延伸，以及凹槽52k和52l位于足跟区13。参考图8，凹槽52i-52l大致平行并在内侧-外侧的方向延伸。尽管凹槽52c-52h也具有大致平行的构造并在内侧-外侧的方向延伸，但相对于凹槽52i-52l是略微成角度的。

选择凹槽52a-52l的位置和方向以补充在跑步周期时足部的自然活动。通常，在跑步时足部进行的活动如下：开始，足跟撞击地面，随后是足部的转动。随着足跟离开地面，足部向前转动，如此脚趾接触地面且最终整个足部离开地面以开始另一周期。在足部与地面接触的时间内，足部通常从外面或外侧面向内侧或内侧面转动，此过程称为内旋。也就是，通常，足跟的外侧首先撞击，且足部内侧的脚趾最后离开地面。凹槽52c-52l确保足部保持中等的足部撞击(foot-strike)位置，且当足部接触地面时补充了足部的中等的向前运动。凹槽52a和52b提供了外侧柔韧性以便使足部在跑步周期中能够自然的内旋。相似的，如上所述的凹槽52c-52h成角度的构造，提了进一步加强足部自然活动的额外柔韧性。

凹槽52e具有的宽度大于其它凹槽52a-52d和52f-53l以便允许足前区11的反向弯曲。通常，如图7所示，凹槽52a-52l允许鞋底结构30向上弯曲。为了在跑步周期的末端(即脚趾离开地面之前的时间)提供更多的牵引力，人们可以脚底弯曲(plantar-flex)脚趾，或以其它方式把脚趾压向地面。凹槽52e的更广泛的方面有利于脚底弯曲，因此促进了跑步中足部的自然活动。也就是，凹槽52e在鞋底夹层32形成反向弯曲的凹陷。试验分析已经表明男性比女性具有较小程度的足前区脚底弯曲的倾向。为了有利于女性较大的脚底弯曲的倾向，设计用于女性的鞋10可以包括具有较大宽度的凹槽52e，或具有附加宽度的凹槽52d。因此，如图10A的截面中所示，为女性设计的鞋10的凹槽52d和52e二者都有增加的宽度。

鞋外底33包括多个鞋外底部件，此多个鞋外底部件固定于所选鞋底部件51的下表面，且在所选鞋底部件51的下表面形成凹陷以容纳鞋外底部件。如图所示，鞋外底33限于足跟区13。但是在一些实施方式中，各个鞋底部件51都可以与鞋外底部件相连，或鞋外底33可以延伸遍布鞋底夹层32的下表面。

多种制造方法适于形成鞋底夹层32。例如鞋底夹层32可以形成为整体部件，并带有随后通过切口方法形成的凹槽52a-52l。鞋底夹层32还可以成型，如此凹槽52a-52l在成型过程中形成。用于鞋底夹层23的适合的成型工艺包括例如注射模塑法、浇注、和压缩模塑法。在每一成型工艺中，吹制聚合物树脂置于模具内，此模具具有鞋底夹层32的大致的形状和结构。此模具包括对应于凹槽52a-52l的位置的薄刀刃。聚合物树脂置于模具内并环绕每个刀刃。一制完，就从模具中去除带有成型过程中形成的凹槽52a-52l的鞋底夹层32。可以通过改变模具中刀刃的厚度控制凹槽52a-52l的宽度。因此，例如通过形成凹槽52e的刀刃的厚度可以调整凹槽52e的反向弯曲特性，以及通过相应的刀刃的厚度，可调整其它凹槽52a-52d和52f-52l反方向弯曲的程度。形成凹槽52a-52d和52f-52l的刀刃的适合的宽度范围是0.2-0.3毫米，其提供了相对小程度的反向弯曲。类似的，形成凹槽52e的模具部分的适合的宽度范围例如是3-5毫米，其提供了较大程度的反向弯曲。

鞋面20和鞋底结构30具有协作弯曲、伸展或以其它方式移动以提供给人们自然的赤足跑步的感觉的结构。也就是，鞋面20和鞋底结构30构造为在跑步或其它活动中对足部自然运动的补充。如上所述，外层14包括多个切口27a和27b，其增加了鞋面20在特定区域和特定方向的伸展特性。然而，切口27a可以定向于在鞋面20周围能够伸展，例如，切口27b可以促进大脚指的运动和脚底弯曲。切口27a和27b还提供了鞋面20的通常更柔韧的结构，其补充了鞋底结构30的柔韧性。如上所述，鞋底夹层32包括多个加强鞋底结构30弯曲特性的凹槽52a-52l。凹槽52a-52l的位置、方向和深度选择为在所选区域和方向中提供特定程度的柔韧性。也就是，凹槽52a-52l可用于给人们提供自然的赤足跑步的感觉。但是，与赤足跑步相比，鞋底结构30衰减了地面反作用力和吸收了能量以缓冲足部并减少足部的总压力。

如上所述，常规的鞋底结构具有约束足部的自然运动的相对硬的或不柔韧的结构。例如在跑步周期中足跟离开地面的阶段足部可能尝试弯曲。不可弯曲的鞋底夹层结构和常规的足跟鞋后帮协同作用以抵抗足部的弯曲。相反的，鞋10随着足部弯曲，其可以具有不结合常规的足跟鞋后帮的结构。

通过鞋内底31的构造可以加强鞋底结构30的总柔韧性。参考图11，鞋内底31的下表面描述为具有多个大致对应于凹槽52a-52l结构和位置的弯曲线34a-34l。更特别的，弯曲线34a通过鞋内底31的整体长度纵向延伸，并大致对应于凹槽52a位置。弯曲线34b只通过鞋内底31的部分长度纵向延伸，并大致对应于凹槽52b的位置。类似的，弯曲线34c-34l从鞋内底31的内侧面到外侧面横向延伸，并大致对应于凹槽52c-52l的位置。这种结构为鞋底结构30提供了额外的柔韧性并加强由凹槽52a-52l产生的关节构造。图12中描述了类似的构造，其中鞋内底31′包括多个弯曲线34a′-34l′以及两个由可压缩聚合物泡沫形成的缓冲垫35a′和35b′。

如图中所示，以上详细论述了鞋10的构造和结构。可以对鞋10进行各种变更而不偏离本发明期望的范围。例如，切口27a和27b可在层14中形成或是在层15中形成，或是在层14和15二者中形成。切口27a和27b可以在不同的方向或位置上形成以提供不同的伸展特性，或者可将常规的足跟鞋后帮结合到鞋面20。至于鞋底结构30，连接部分40的厚度或鞋底夹层32的总厚度可以有很大改变。此外，可以改变凹槽52a-52l的深度、方向、和位置。

上文以及参考多个实施方式的附图对本发明进行了公开。然而，以上公开的目的在于对关于本发明的各特征和构思举例，而非对发明的范围进行限制。相关领域的技术人员将认识到可对以上所述的实施方式进行各种改变和修改，而不脱离本发明由所附权利要求所限定的范围。

Claims (22)

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刀刃；

在所述空腔内并围绕所述刀刃放置聚合物材料，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，其中放置多个刀刃的步骤包括将所述刀刃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，其中放置多个刀刃的步骤包括将所述刀刃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，其中放置多个刀刃的步骤包括将所述刀刃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形构造。

7.如权利要求1所述的方法，进一步包括步骤：选择所述刀刃以具有不同厚度。

8.如权利要求1所述的方法，进一步包括步骤：选择所述空腔的形成所述鞋底夹层的足前区的部分中的所述刀刃中的一个以使其厚度比所述空腔的形成所述鞋底夹层的足跟区的部分中的所述刀刃的厚度大。

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刀刃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刀刃，所述刀刃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，且所述刀刃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刀刃；以及

从所述模具移出所述聚合物材料并使所述刀刃从所述凹槽分开。

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形构造。

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

14.如权利要求10所述的方法，进一步包括步骤：选择所述空腔的形成所述鞋底夹层的足前区的部分中的所述刀刃中的一个以使其厚度比所述空腔的形成所述鞋底夹层的足跟区的部分中的所述刀刃的厚度大。

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

16.一种鞋类物品，包括：

鞋面，其由至少一个材料层形成，所述至少一个材料层包括多个线形切口，所述鞋面在对应于所述切口方向的第一方向上有较小的伸展，所述鞋面在垂直于所述第一方向的第二方向上有较大的伸展；以及

鞋底结构，其至少部分是由聚合物泡沫材料构成，所述鞋底结构包括多个延伸到所述聚合物泡沫材料的凹槽且此凹槽形成了所述鞋底结构的弯曲线，所述凹槽确定了多个不连续的由所述凹槽分隔的鞋底部件。

17.如权利要求16所述的鞋类物品，其中所述切口的第一组在对应于所述鞋类物品的足前区和足跟区之间的方向上纵向延伸，所述切口的第二组在对应于所述鞋类物品的内侧面和外侧面之间的方向上横向延伸。

18.如权利要求17所述的鞋类物品，其中所述切口的所述第二组位于足前区并靠近所述鞋面的内侧面。

19.如权利要求16所述的鞋类物品，其中所述凹槽包括：

第一凹槽，其定向为相对于所述鞋类物品的纵向，所述第一凹槽通过所述鞋底结构的全部长度延伸，在所述鞋类物品的至少足前区内所述第一凹槽从所述鞋底结构的外侧面向内留出空间，在所述鞋类物品的足跟区内所述第一凹槽在所述鞋底结构的外侧面和内侧面之间近似居中；

第二凹槽，其纵向延伸，所述第二凹槽仅延伸通过所述鞋底结构的长度的一部分；以及

多个第三凹槽，其从所述鞋底结构的所述内侧面到所述外侧面横向延伸。

20.如权利要求16所述的鞋类物品，其中所述至少一个材料层包括一外层和一内层，所述外层包括所述切口。

21.如权利要求20所述的鞋类物品，其中所述鞋面的至少部分足跟区仅由所述内层构成。

22.如权利要求20所述的鞋类物品，其中遍及所述鞋类物品的纵向长度的所述内层形成至少部分所述鞋面的内表面，在所述鞋面的足跟区中，所述内层形成了所述鞋面的内表面和外表面。

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