CN103429110A - 高稳定性多密度鞋底夹层 - Google Patents

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Abstract

本发明的实施方式一般涉及鞋类领域，并且更具体的是功能性鞋类组件，如鞋底夹层，特别是相关的高稳定性、多密度鞋底夹层。在一些实施方式中，在这里所公开的鞋底夹层可以防止使用者足部的过度外翻和/或过度内翻。在此公开的高稳定性的鞋底夹层可以包括一个缓冲元件和足弓元件。在各种实施方式中，足弓元件可被构造为与足弓部的减震元件匹配，并且可包括至少一个侧尾部，构造为与缓冲元件的脚后跟部的内或外边缘对齐。另外，鞋底夹层可以以及集成了具有不同响应特性区域的缓冲区域。

Description

高稳定性多密度鞋底夹层
相关申请的交叉引用
本申请要求申请号为61/454441、公开日为2011年3月18日、名称为“高稳定性多密度鞋底夹层”的美国临时专利申请的优先权，其全部内容通过在此援引加入。
技术领域
在此的实施方式通常涉及鞋类的领域，更特别地，涉及功能性鞋类的部件，例如中部鞋底。
背景技术
自从缓冲的鞋底夹层被引入跑步鞋以来，降低了关于足部着地冲击的伤害。伴随的是，跑步者已经通过增加步幅和更朝向脚后跟后侧面边缘的着地以适应具有缓冲垫跑步鞋。这一适应可以关联到过度的足部/踝关节运动。进而，如果初始的外翻速度过高或最大外翻角太大，外翻伤害，例如反向和外翻扭伤，被认为会发生。
为了缓解缓冲垫鞋跟的负面影响，现代跑步鞋发展为具有不同鞋底夹层硬度区域的特征。脚后跟“缓冲垫”是软的、边缘是斜面的鞋底夹层特征，其当脚后跟冲击地面时便于中鞋垫侧后部的压缩。“内侧贴片(medial posting)”是通常的鞋底夹层特征，设计为降低最大外翻。当步伐从脚后跟向中间姿态传递时，足部外翻更大，直到其遇到在足弓且仅在足弓后部处具有更小压缩性的鞋底夹层加强件的抵抗。
这些概念都有效地使用局部鞋底夹层硬度，以当在平坦路面、例如马路上跑步时控制运动，其中脚后跟着地是可预测和可重复的。然而，对于越野跑步者(trailrunner)，路面更为多变且更不可预测。平坦、坚固的道路被由多种不同等级范围的（路面）替代，其由松散的砂石、小石子、塌砾和很多其它物质覆盖。因此，每一步脚后跟接触的初始点可以非常不同。例如，如果足部落在有内贴片的跑步鞋脚后跟的中后部之下的石块上，硬的且较不柔软的内部鞋底夹层将作用来迫使踝关节快速地旋转至相反位置，并且软的、边缘为斜面的缓冲垫将不能提供足够的阻力来包容足部过度的和可能的灾难性内翻。
附图说明
通过下面结合附图的详细描述，将便利地理解实施方式。通过示例的方式且不通过限制的方式在附图的各图像中示出了实施方式。
附图1A-1D示出了依照多个实施方式的高稳定性、吸收冲击、多密度鞋底夹层的底部（附图1A和1B）和顶部（附图1C和1D）视图，其包括基本柔软的缓冲元件和较硬的足弓元件；
附图2A-2D示出了依照多个实施方式的附图1中示出的足弓元件的中间侧视图（附图2A）、底部视图（附图2B）、侧向视图（附图2C）和后视图（附图2D）；以及
附图3A-3D示出了依照多个实施方式的高稳定性、吸收冲击、多密度鞋底夹层及其相应的足弓元件的四个示例，包括：具有中长度外后尾和长的内后尾的示例（附图3A）、短的外后尾和长的内后尾的示例（附图3B）、具有中长度外后尾和中长度内后尾的示例（附图3C）以及具有短的外后尾和中长度内后尾的示例（附图3D）。
具体实施方式
在下面的详细描述中，参考形成了其一部分的附图，并且在其中通过可被实践的示例性实施方式的方式而示出。将理解的是，可以利用其它实施方式，并且可以进行其它结构或逻辑上的改变，而不偏离本发明的范围。因此，下面的详细描述是非限制性的，并且实施方式的范围由所附的权利要求和它们的等价而确定。
多种操作可被描述为依次的多个分离操作，以更有助于理解实施方式的方式；然而，描述的次序不应被解释为意味着这些操作是基于此次序的。
该描述可以使用视角的描述，例如上/下、后/前、顶/底。这些描述仅用来便于讨论且并不意欲限制公开的实施方式的应用。
可以使用术语“联接”和“连接”以及它们的衍生词。应被理解的是，这些术语并不互为同义词。相反，在特定的实施方式中，“连接”可被用于指示两个或更多元件相互间直接的物理或电力接触。“联接”可以意味着两个或多个元件直接的物理或电力接触。然而，“联接”还可以意味着两个或多个元件相互间没有直接接触，但仍然相互配合或交互。
用于该描述的目的，以“A/B”形式或以“A和/或B”形式的短语意味着（A）、（B）或（A和B）。用于该描述的目的，以“A、B和C至少一者”形式的短语意味着（A）、（B）、（C）、（A和B）、（A和C）、（B和C）或（A、B和C）。用于该描述的目的，以“（A）B”形式的短语意味着（B）或（AB），A是可选元素。
该描述可以使用术语“实施方式”或“多个实施方式”，其可以每一个表示一个或多个相同或不同实施方式。另外，术语“组成”，“包括”，“具有”以及与它们相似的术语，在对于实施方式使用时，是同义词。
在此的实施方式关于功能性鞋类部件，例如鞋底夹层，其可以降低在脚后跟着陆在路面上的时候可能发生的初始外翻和内翻率，，所述路面包括不平坦、崎岖的表面，例如砂石道路、小石子、塌砾或车辙轨迹。在一些实施方式中，可以通过提供具有完全脚后跟区域的鞋底夹层而实现，其可以提供长的、软的弹性率来吸收当脚后跟着地时来自于岩石和碎片的震动或冲击。在多个实施方式中，公开的鞋底夹层还可以降低在不平坦、不规则表面上的由脚后跟至中间姿态转换带来的最大外翻角和内翻角。例如，公开的高稳定性鞋底夹层的多个示例可以提供足弓结构/元件，其可以引导外翻的或内翻的足部至中间位置，通过跑步步态的中间姿态至脚尖结束相位。
虽然参考越野跑步而讨论了特定实施方式，在此的多个实施方式可用于多种活动，例如跑步和徒步旅行；多种运动，例如排球、篮球和网球；多种行业，例如医药、工业、安全、救援和军事，以及其它合适的应用。
鞋底夹层的多种实施方式可以包括通常柔软的缓冲元件和较硬的足弓元件二者。在多个实施方式中，通常柔软的缓冲元件可以包括脚后跟部，其可以提供缓冲和吸收冲击层，且其构造为吸收脚后跟着地岩石或其它不平坦表面的冲击和/或震动，而不导致可能由传统（例如，硬）支撑鞋底夹层带来的不稳定性。在多个实施方式中，足弓元件可以是任何合适的形状，包括有角曲线、抛物线、双曲线，等等。
在多个实施方式中，鞋底夹层还可以包括足弓元件，其可以比软缓冲元件更硬，并且其可以具有一个或多个中和/或侧后部“尾”，其可以沿着缓冲元件的脚后跟部的相应中或后边缘的至少一部分而延伸。在多个实施方式中，在脚后跟初始着地后随着足部开始向前运动，更硬的连贯的足弓元件的中和/或后尾可随后开始矫正任何外翻或内翻，并且可以使足部回复至中间位置，例如，通过足部已经转换至中间姿态或脚尖接地相位的时候。在多个实施方式中，缓冲元件和/或足弓元件的硬度以及足弓元件和/或后尾的长度和/或高度可被改变，来适合特定条件或一组条件，例如路面条件、使用者的跑步/行走类型、特定运动、活动或专业、使用者重量、例如背包的负载物体的重量和分配、使用者的腿长或高度，或者来适应或矫正特定的步态问题，例如过度外翻或过度内翻。
附图1A-1D示出了依照多个实施方式高稳定性、吸收冲击的鞋底夹层100的底部（附图1A（部分分解的）且1B（联接的））和顶部（附图1C（部分分解的）且1C（联接的））视图，其包括大体柔软的缓冲元件110和较硬的足弓。在多个实施方式中，缓冲元件110可以包括至少一个脚后跟部114，构造为吸收来自于脚跟着地的震动或冲击力，例如在不平坦的地势上。在多个实施方式中，足弓元件112可被构造为与缓冲元件110匹配或对齐，并且可以包括一个或多个后尾，例如内后尾116和/或外后尾118。在一些实施方式中，内后尾116可以至少部分地沿着脚后跟部114的中部边缘120延伸，和/或外后尾118可以至少部分地沿着脚后跟部114的侧边缘122延伸。
在多个实施方式中，缓冲元件110和足弓元件112可以具有不同的响应特性，其可以用密度、硬度、弯曲性(flex)、比重以及其它鞋类设计特性来描述。这些不同特性可以允许多种生物机械性能的改进，包括但不限于改进冲击缓冲、支撑和稳定性，例如，当在不平坦路面上使用的时候。在示出的实施方式中，具有不同响应特性（例如，具有不同硬度，其可以产生不同的柔软或坚硬的感觉）的材料被有策略地布置于可以在例如运动员鞋或靴中有用的结构中，来帮助降低初始外翻和/或内翻率和最大外翻和内翻角。例如，鞋底夹层100可以围绕着脚后跟部114的一个或多个边缘120、122包括不同的响应特性区域，例如，在足弓元件112中布置更高密度或硬度的材料。在使用中，当脚后跟部114吸收初始脚后跟着地的冲击力时，一个或多个后尾116、118可用作阻止或反转任何过度外翻或内翻，且将脚回复至更中间的位置。
虽然图1A-1D示出了鞋底夹层100具有两个独立的（离散的，可联接的）的组件（例如，缓冲元件110和足弓元件112），本领域的技术人员将会理解，鞋底夹层100可被构造为单独的组件，具有不同的响应特性的区域，即，减震元件和边框可以是鞋底夹层的一个组成部分。例如，代替分离元件，鞋底夹层100可被构造为一个单一结构，其中，在一些实施方式中，可以在具有不同的密度或硬度的材料之间混合过渡，如在美国专利申请号61/345,978中描述的，其通过参考合并在此。如本文所用的，术语“混合过渡区”及其任何变化，一般是指交叉或混合具有不同的响应特性（例如，密度或硬度）的材料（例如，泡沫），使得在具有不同响应特性的材料之间没有一个明确、清晰定义的线性或平面界限。
缓冲元件110还可以包括足弓部124和前脚部126。因此，在一些实施方式中，缓冲元件110可以形成鞋底夹层100的整个上表面，提供带缓冲的整个鞋床，例如，用于提供舒适性和冲击吸收。在多个实施方式中，足弓元件112也可包括一个前内尾128和/或前外尾130，并可以在脚趾离地期间使脚保持在中间位置。此外，前内尾128和前外尾130可提供横向稳定，并且它们会帮助鞋在解剖学上正确的位置沿脚前部伸缩(flex)。
此外，本领域技术人员将会理解，虽然足弓元件112被描绘为与减震元件110的底部表面配合，鞋底夹层100可被构造仅作为足弓元件112，或者作为构造为与减震元件110的顶表面匹配的足弓元件112。此外，虽然鞋底夹层100被示出为具有前掌126、足弓124和脚后跟部114的部分，本领域技术人员将理解的是，一些鞋底夹层100的实施方式可仅包括脚后跟部114和足弓部124。
附图2A-2D中在附图1A-1D中示出的足弓元件112的内侧视图（附图2A）、仰视图（附图2B）、侧视图（附图2C）和后视图（图2D），依照多个实施方式。如附图2A和2C所示，足弓元件212可以具有一厚度尺寸232，其可以在不同区域中变化。例如，足弓元件212的厚度232可以在需要更大硬度或支撑的区域（例如，在足弓部）中更大，并且其可以在需要更小硬度或支撑的区域（例如，在跟部或前足部）较小或不存在。足弓元件212的厚度232也可以在中间或侧边缘处更大，例如，当需要更大的稳定性以及保护脚使之不会内翻或外翻的或的时候。
图3A-3D示出四个例子的高稳定性、吸收冲击、多密度的鞋底夹层300上(a-d)，包括缓冲元件310(a-d)和其对应的的足弓元件312(a-d)。依照多个实施方式，这些包括，一个示例的减震元件310a和相应的足弓元件312a，其中，足弓元件312a的可以有中等长度的外后尾318a和长的内后尾316a（附图3A），一个示例的缓冲元件310b的相应的足弓元件部312b，其中，所述足弓元件312b可以具有短的外后尾318b和长的内后尾316b（附图3B），一个示例的缓冲元件310c和相应的足弓元件312c，其中，足弓元件312c可以具有中等长度的外后尾318c和中等长度的内后尾316c（附图3C），以及一个示例的缓冲元件单元310d和相应的的足弓元件312d，其中，足弓元件312d可以有一个短的外后尾318d和中等长度的内后尾316d（图3D）。
如图所示，后尾部316(a-d)、318(a-d)的长度可以改变，以适应特定的条件或一组条件。例如，附图3A所示的中等长度的外后尾318a和长的内后尾316a可有助于在内侧和外侧两个方向稳定脚，并可提供强有力的保护避免脚过度外翻，且提供适度保护以避免脚过度内翻。在另一个例子中，附图3B中示出的短的外后尾318b的和长的内后尾316b可以通过强有力的保护避免脚过度外翻中，例如，在一个使用者或一组条件下，其容易产生过度外翻，但没有严重的过度内翻的风险。如附图3C所示的例子中，具有中等长度的内后尾318c和中等长度的内后尾316c，并且可以提供适当保护以避免过度外翻和过度内翻。最后，如附图3D中所示的例子中，包括一个短的外后尾318d和中等长度的内后尾316d，其可以提供适当的保护以避免过度外翻，例如对于一个使用者或一组条件，其中过度外翻比过度内翻更有风险。
图3A-3D示出了外后尾和内后尾的长度，其以从脚后跟到后尾的长度占整个鞋底长度的百分比为测量结果。例如，长尾从脚后跟达到全长的大约10%，例如，约3-14%、约5-13%、或约7-12%。同样地，一个中等尾从脚后跟达到全长的大约20%，例如，约15-24%、约17-23%、或约18-21%，以及短尾从脚后跟达到全长的约30%，例如约25-37%、约27-35%、或约28-33%。这些长度仅仅是示例，并且可以根据需要依照这里的教导对用于不同的功能而修改。例如，尾部长的从脚后跟是全长的约3%、5%、7%，短的是从脚后跟是全长的约37%、35%或33%，或它们之间的任何长度。除了改变尾部的长度，每个尾部的厚度和/或高度可被单独地构造用于所需量的外侧或内侧的支撑。例如，相对于图示的实施方式，稍微厚的尾部可提供更多的支持，并且稍薄的尾部可提供较少的支撑。
本领域技术人员将理解的是，虽然未示出，前尾部128、228、328(a-d)和130、230、330(a-d)可被类似地改变长度，以在脚尖离地期间建立产生所需的稳定度及找正足弓。此外，在多个实施方式中，每个前或后尾的厚度和/或高度可被优化，以提供所需的用于特定使用者或一组条件的支撑程度。此外，在多个实施方式中，足弓元件112、212、312(a-d)的厚度可以在任何需要更稳定或更坚实支撑的区域中增加，或用于较重或更高的使用者。许多传统的鞋底夹层包括用于此目的的或在扭转运动中稳定鞋底夹层的支持柄。尽管例如钢的支撑柄可被包含在一些实施方式中，在其它实施方式中，足弓元件112、212、312(a-d)可以使得支撑柄不再必要。在一些实施方式中，足弓元件112在一些区域中可以占用鞋底夹层的全部厚度，例如在足弓部126，例如以提供牢固的足弓支撑。另外地或可选地，在一些实施方式中，如果需要更大的舒适性或缓冲，在特定区域或整个鞋底夹层100、200、300(a-d)，缓冲元件110、310(a-d)可制得较厚，例如用于较重的使用者，用于特定的地形条件，或用于具有足部疼痛或受伤的使用者。
在上述实施方式中，本领域技术人员将会理解的是，虽然示出的只有两种不同材料的响应特性区域（例如，缓冲元件110和足弓元件112），可以使用任意数量的响应特性区域，例如3、4、5、6，或甚至更多。这样不同的响应特性区域可被布置在多个策略的结构中。例如，可以使用一个额外的低密度或低硬度材料于需要额外的柔软性或缓冲的地方，例如在脚后跟或前足部，或用于当使用者受伤或需要更多缓冲的时候。在另一个例子中，额外的更高密度或更高硬度的材料可以被包括在任何需要坚固支撑、额外的稳定性或额外的耐用性的区域。如上所述，在一些实施方式中，鞋底夹层的具体结构可以被定制以满足独立使用者的需求、足部着地方式、地形，或跑步类型的。
虽然响应特性区域在此统称为低和高（例如，因为它涉及到强度、密度、硬度），一个本领域技术人员将意识到，这些术语是相对的。例如，在材料的响应特性是硬度处，术语“低”可以对应于约40-60Asker C，或在一些实施方式中约50-60Asker C。相应地，在材料的响应特性是硬度处，术语“高”可以对应到约60-75Asker C，或在一些实施方式中约65-75Asker C。在其它实施方式中，更大或更低的响应特性材料也可以使用，以满足所需的应用。
在一些实施方式中，鞋底夹层材料可围绕和/或在脚背上延伸，例如来通过足弓部提供更大的保护和稳定性。在其它实施方式中，鞋底夹层材料可围绕和/或在前足部上的前延伸，例如来提供到脚趾的保护。在特定实施方式中，鞋底夹层材料可以围绕整个足部延伸，并可能形成鞋帮的一部分或全部，例如在鞋或靴中提供额外的脚踝支撑或足部防护。在一些实施方式中，延伸经过鞋底夹层的鞋底夹层材料的部分可包括低密度材料，例如额外的软响应特性材料。
可通过适合于鞋底夹层结构的各种材料来实现不同的响应特性。例如，在一些实施方式中，EVA发泡材料可以被成型或切成所需的大小和形状，以形成缓冲元件110、210、310(a-d)和/或足弓元件112、212、312(a-d)，并且两个组件可以被胶粘或以其它方式固定在一起。各种鞋底夹层成型技术是已知的，例如预成型和压缩成型、注射成型、颗粒倾倒以及类似的。在其它实施方式中，聚合物泡沫颗粒（例如EVA颗粒）被布置为使得颗粒的压缩成型带来过渡区中的不同响应特性的混合。在其它实施方式中，鞋底夹层可包括一个或多个其它类型的以泡沫或固体形式的材料，如橡胶EVA、聚氨酯、热塑料弹性体、聚烯烃、橡胶，或任何其它合适的鞋底夹层/鞋类结构材料。
虽然某些实施方式中已经示出和描述，本领域技术人员可以理解，用来达到相同目的的各种各样的替代和/或等效的实施方式或应用可代替示出和描述的实施方式，而不偏离范围。本领域技术人员很容易理解，实施方式可以以很广泛的各种方式而实施。本申请旨在涵盖本文所讨论的实施方式的任何修改或变化。因此，明显的是，实施方式仅由权利要求及其等价而限制。

Claims (27)

1.一种高稳定性鞋底夹层，包括：
缓冲元件，包括足弓部和脚后跟部；以及
足弓元件，构造为与足弓部中的减震元件匹配，其中，所述足弓元件包括至少一个后尾，构造为与缓冲元件的脚跟部的内侧或外侧边缘对齐。
2.根据权利要求1所述的高稳定性鞋底夹层，其中，所述脚后跟部包括低密度泡沫，并且其中，低密度泡沫包括40-60Asker C的泡沫。
3.根据权利要求1所述的高稳定性鞋底夹层，其中，所述脚后跟部包括低密度泡沫，并且其中，低密度泡沫包括50-60Asker C的泡沫。
4.根据权利要求1所述的高稳定性鞋底夹层，其中，所述足弓元件包括高密度泡沫，并且其中，高密度泡沫包括60-75Asker C的泡沫。
5.根据权利要求1所述的高稳定性鞋底夹层，其中，所述足弓元件包括高密度泡沫，并且其中，高密度泡沫包括65-75Asker C的泡沫。
6.根据权利要求1所述的高稳定性鞋底夹层，其中，所述脚后跟部包括50-60Asker C泡沫，并且其中，足弓元件包括60-75Asker C泡沫。
7.根据权利要求1所述的高稳定性鞋底夹层，其中，所述足弓元件包括内后尾部，构造为与缓冲元件的脚后跟的内边缘对齐，以及外后尾，构造为与缓冲元件的脚后跟的外边缘对齐。
8.根据权利要求7所述的高稳定性鞋底夹层，其中，内后尾是长的，且外后尾是中等长度。
9.根据权利要求7所述的高稳定性鞋底夹层，其中，内后尾是长的，且外后尾是短的。
10.根据权利要求7所述的高稳定性鞋底夹层，其中，内后尾是中等长度，且外后尾是中等长度。
11.根据权利要求7所述的高稳定性鞋底夹层，其中，内后尾是中等长度，且外后尾是短的。
12.根据权利要求7所述的高稳定性鞋底夹层，其中，内后尾是中等长度，且外后尾是长的。
13.根据权利要求7所述的高稳定性鞋底夹层，其中，内后尾比外后尾长。
14.根据权利要求7所述的高稳定性鞋底夹层，其中，内后尾比外后尾短。
15.根据权利要求7所述的高稳定性鞋底夹层，其中，内后尾和外后尾的长度大致相同。
16.根据权利要求1所述的高稳定性鞋底夹层，其中，缓冲元件进一步包括前足部，并且其中，足弓元件包括内前尾，构造为与缓冲元件的前足部的内边缘对齐，以及外前尾，构造为与缓冲元件的前足部的外边缘对齐。
17.根据权利要求16所述的高稳定性鞋底夹层，其中，内前尾比外前尾长。
18.根据权利要求1所述的高稳定性鞋底夹层，其中，鞋底夹层被构造为可定制的，适于特定使用者、步态问题或地势。
19.根据权利要求1所述的高稳定性鞋底夹层，其中，缓冲元件和足弓元件是鞋底夹层的两个独立组件。
20.根据权利要求1所述的高稳定性鞋底夹层，其中，缓冲元件和足弓元件是鞋底夹层的一体组件。
21.一种高稳定性鞋底夹层，包括：
缓冲元件，包括前足、中足和脚后跟部，其中，脚后跟部包括40-60Asker C泡沫；以及
足弓元件，包括60-75Asker C，且被构造为与足弓部的缓冲元件对齐，其中，所述足弓元件包括：
内后尾，构造为与缓冲元件的脚后跟部的内边缘对齐；
外后尾，构造为与缓冲元件的脚后跟部的外边缘对齐；
内前尾，构造为与缓冲元件的前足部的内边缘对齐；以及
外前尾，构造为与缓冲元件的前足部的外边缘对齐。
22.根据权利要求21所述的高稳定性鞋底夹层，其中，内后尾比外后尾长。
23.根据权利要求21所述的高稳定性鞋底夹层，其中，内后尾比外后尾短。
24.根据权利要求21所述的高稳定性鞋底夹层，其中，内后尾和外后尾的长度大致相同。
25.根据权利要求21所述的高稳定性鞋底夹层，其中，内前尾比外前尾长。
26.根据权利要求21所述的高稳定性鞋底夹层，其中，缓冲元件和足弓元件是鞋底夹层的两个独立组件。
27.根据权利要求21所述的高稳定性鞋底夹层，其中，缓冲元件和足弓元件是鞋底夹层的一体组件。
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