CN104684431A - 反作用性鞋 - Google Patents

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CN104684431A CN201380051727.6A CN201380051727A CN104684431A CN 104684431 A CN104684431 A CN 104684431A CN 201380051727 A CN201380051727 A CN 201380051727A CN 104684431 A CN104684431 A CN 104684431A
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M.汤普森
D.兹鲁贝克
K.雷费尔特
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Abstract

本发明总体涉及鞋类以及制造鞋类的方法，并且尤其涉及一种具有反作用性中底的运动鞋。在本发明的一个方面中，所述中底在加载和脚趾离开阶段之间提供脚跟部压力中心和跖骨球部压力中心之间的连续地增大的偏移量。

Description

反作用性鞋
相关申请交叉引用
本申请要求于2012年8月17日提交的、申请号为61/684,563、标题为“REACTIVE SHOE(反作用性鞋)”的美国临时专利申请的优先权，该公开的全部内容通过引用并入到本文。该申请还交叉引用都于2012年7月25日提交的、并且标题都为“Shoe Sole(鞋底)”的下列美国设计专利申请序列号29/428,044、29/428,045、29/428,047、29/428,049、29/428,051以及29/428,052，上述公开的全部内容通过引用并入到本文。
技术领域
本公开涉及一种用于鞋类的中底，更特别地涉及一种具有动态偏移量的反作用性中底。
背景技术
理想地，运动鞋在增强性能的同时提供对伤害的保护。通常，运动鞋类包括鞋帮部分和鞋底部分。鞋帮部分最小程度地将鞋类固定至用户脚部并且附接至鞋底。传统地，底部分包括中底和外底。外底接触地面并且通常地具有防磨损和防滑性能。中底缓冲当行走或锻炼时由地面施加至脚的力。在跑步的情况中，中底对于吸收传递至脚、腿部和身体的地面冲击力是特别重要的，并且因为所述中底可影响跑步者的步态。对于人类步态以及尤其是跑步步态的一般描述参见Physical Medicine and Rehabilitation Clinics of NorthAmerica(北美物理医学和康复诊所)出版的、Duagn等人编写的“Biomechanics and Analysis of Running Gait(生物力学和跑步步态的分析)”，其全部内容通过引用并入本文。
传统的跑步鞋被设计有中底，该中底集中于减轻经由脚传递至跑步者的地面力，或集中于影响用户的步态。例如，专利号5,678,327、发明人为Halberstadt的美国专利公开了一种运动鞋，其并入缓冲和步态调节设备，在跑步和其他运动活动过程中，其提供调节用户步态时的回弹缓冲。该鞋包括鞋帮和鞋底，该鞋底具有跟部，该跟部具有内侧和外侧地面接合元件。缓冲和能量返回以及步态调整设备被提供，并且包括支撑结构和一个或多个弹簧设备。每个弹簧设备具有大体上U形的枢转或旋转节段、以及外侧和内侧回弹柔性豆荚部(pods)。枢转节段具有中间部分，其由支撑结构的枢转支架支撑。响应于重量支承力的外侧豆荚部的回弹挠曲导致跨内侧豆荚部施加的反作用力，继而导致该内侧豆荚部的弯曲，使得内侧豆荚部被带入用于与地面接触的方位。Halberstadt通过引用并入用于所有目的。
并且，专利号7,076,892、发明人为Meschan的美国专利公开了一种鞋，其包括能够沿大体上垂直于鞋的主纵向轴线的方向弯折的片材、与该片材一体的拱桥部、以及当鞋处于无载荷状态时以及所有其他时间中、在穿着者的整个步行步态周期过程中、在穿着者的整个跑步步态周期过程中与该片材间隔开的充气缓冲部。Meschan通过引用并入用于所有目的。
一些跑步鞋设计关注特定类型的跑步步态，例如专利号8,166,672、发明人为Murphy的美国专利关注足弓撞击者(midfoot strikers)。Murphy公开了一种用于跑步鞋的、有益于足弓撞击步态的鞋底，其包括定位在上表面和地面接触表面之间的缓冲元件、其至少部分被定位在底的外侧面上并且包含在从底的后脚端测量的鞋底的长度的15％到90％之间的区域内。一个或多个高度防磨损地面接触碰撞垫定位在缓冲元件下，并且包括外侧部分，该外侧部分包含在延伸从鞋底的后脚端测量的鞋底的长度的20％的距离区域内。鞋底，优选地不具有至少竖直的拱造型，还包括仅定位在碰撞垫内侧的纵向弯曲槽。Murphy通过引用并入用于所有目的。
此外，最近的工作集中于设计具有增强弹性特征的跑步鞋，诸如发明人为Lucas、公开号2011/0138652的美国专利中的设计(“Lucas”)。Lucas公开了一种鞋，其包括在前脚部区域中的底板并且具有多个板簧元件，其中该底板和多个板簧元件是作为单件来制造的。多个板簧元件的每个具有不与底板连接的一个自由端。Lucas通过引用并入用于所有目的。类似于Lucas的设计包括发明人为Hurd、专利公开号2009/0178303的美国专利(“Hurd”)，以及发明人为Nishikawa、专利公开号2008/0034615的美国专利(“Nishikawa”)，上述专利公开通过引用并入本文用于所有目的。
然而，传统的设计没有明显地影响在与地面接合阶段过程中的跑步者的跟部压力中心和跖骨球部(ball-of-foot)压力中心，或它们的组合。也就是说，例如，贯穿初始地面接触、过渡、以及脚趾离开(toe off)阶段的过程。
传统的跑步鞋使用静态偏移量中底。也就是说，在给定点处的中底厚度通常保持恒定或静态，尽管由于跑步者脚和地面之间的压力和力而具有一些压缩。
需要的是，一种具有反作用性中底的运动鞋。例如，一种反作用性中底，其跟部压力中心和跖骨球部压力中心之间的偏移量在加载步态阶段和脚趾离开步态阶段之间连续地增大。
发明内容
本发明的一个方面提供一种具有反作用性中底的运动鞋，所述反作用性中底在加载和脚趾离开步态阶段之间提供跟部压力中心和跖骨球部压力中心之间的增大偏移量。这种中底建立动态偏移量，及其他优势，提供更平稳并且更有效率的跑步体验。在一些实施例中，中底包括邻近跟部的第一部分、以及与该第一部分互连的大致减小的厚度的第二部分，其中第一部分等于或小于中底的纵向轴线的总距离。在一些实施例中，施加至中底的压力的脚中心在加载步态阶段(loading gait phase)和脚趾离开步态阶段(toe off gaitphase)之间连续地增大。
虽然许多实施例集中于运动鞋类，但是其他应用也是可用的。希望的是，这种应用包括其中增大的鞋类性能、增大的运动性能、以及增大的舒适度的一个或多个的活动。
此外，所公开的关于鞋类和鞋类中底的概念可被应用至具体设计用于多种其他运动活动的鞋类风格中，所述其他运动活动包括篮球、棒球、橄榄球、足球、步行、以及徒步旅行，例如，还可应用至各种非运动鞋类风格中。因此，相关领域的技术人员将认识到，本文公开的概念可被应用至各种范围的鞋类风格并且不限于下文讨论并且描绘在附图中的特定实施例。
所述概念还被应用至通常考虑为非运动的鞋类风格，包括时装鞋(dressshoes)、皮鞋、凉鞋、以及工作靴。因此，本文公开的概念应用至各种各样的鞋类风格。并且，本发明的方面可被与鞋类结构的其他部分结合使用，诸如外底和内底。
如在本文中所使用的，术语“一”实体指的是一个或多个该实体。同样，术语“一”、“一个或多个”、以及“至少一个”在本文中可以被互换地使用。还注意的是，术语“包含”、“包括”、以及“具有”可以被互换地使用。
如在本文中所使用的，“至少一个”、“一个或多个”、以及“和/或”是开放式的表达，它们在操作中是结合的(conjunctive)和分离的(disjunctive)二者。例如，表达“A、B和C的至少一个”、“A、B、或C的至少一个”、“A、B、或C的一个或多个”以及“A、B、和/或C”意思是单独A、单独B、单独C、A和B一起、A和C一起、B和C一起、或A和B和C一起。
如在本文中所使用的，术语“内底”指的是鞋类物品底的可移动部分，取决于穿着者的解剖学结构以及鞋类物品的预期使用，其从在鞋帮中的开口插入到鞋类物品中并且其被设计为提供对穿着者脚的支撑。
如在本文中所使用的，术语“中底”指的是夹在内底和外底之间的鞋类物品底的部分，其附接至外底。
如在本文中所使用的，术语“外底”指的是离鞋帮最远的鞋类物品底的部分。
如在本文中所使用的，术语“鞋帮”指的是在鞋底上面的鞋的任何部分。
如在本文中所使用的，术语“鞋”和“鞋类”指的是由用户脚穿着的物品。
如在本文中所使用的，“步态”是在运动过程中、在固体表面上肢体的运动样式。
如在本文中所使用的，“脚撞击”是脚如何撞击地面，其可经由跟部、足弓或前脚。
在一个实施例中，公开了一种鞋类物品，所述鞋类物品包括：可附接至用户脚的鞋帮；以及连接至所述鞋帮的中底，所述中底包括靠近脚的跟部的第一部分以及靠近脚的跖骨球部的第二部分，脚的跟部具有施加至第一部分的跟部压力中心并且限定在跟部压力中心和地面之间的第一距离，以及施加至第二部分的跖骨球部压力中心并且限定在跖骨球部压力中心和地面之间的第二距离，其中第一距离减去第二距离所得的距离偏移量在加载步态阶段和脚趾离开步态阶段之间是增大的。
第一部分可以是大体上恒定厚度的并且第二部分可以是沿着中底的纵向轴线从跟部至跖骨球部减小的厚度的。第一部分是中底的纵向轴线总距离的30-50％。第一部分可被互连至第二部分。第二部分的减小的厚度可大体上形成曲线，诸如曲线板(French curve)、均匀曲线或弧线、S形曲线、连续曲线和不连续曲线。在加载步态阶段和脚趾离开步态阶段之间的距离偏移量总是正的。在脚趾离开步态阶段的距离偏移量可至少为40mm。第一距离减去第二距离所得的距离偏移量在加载步态阶段和脚趾离开步态阶段之间连续地增大。施加至中底的压力的脚中心在加载步态阶段和脚趾离开步态阶段之间可连续地增大。
在另一实施例中，公开了一种制造鞋类物品的方法，所述方法包括：形成可附接至用户脚的鞋帮；并且形成连接至鞋帮的中底，所述中底包括靠近脚的跟部的第一部分和靠近脚的跖骨球部的第二部分，脚的跟部具有施加至第一部分的跟部压力中心并且限定在跟部压力中心和地面之间的第一距离，以及施加至第二部分的跖骨球部压力中心并且限定在跖骨球部压力中心和地面之间的第二距离，其中第一距离减去第二距离所得的距离偏移量在加载步态阶段和脚趾离开步态阶段之间是增大的。
在又一实施例中，公开了一种运动鞋，所述运动鞋包括：可附接至用户脚的鞋帮；以及被连接至鞋帮的中底，所述中底包括大体上恒定厚度的靠近脚的跟部的第一部分、以及沿着中底的纵向轴线从跟部至跖骨球部大体上减小的厚度的并且靠近脚的跖骨球部的第二部分，第一部分是中底的纵向轴线总距离的30-50％并且被互连至第二部分，脚的跟部具有施加至第一部分的跟部压力中心并且限定在跟部压力中心和地面之间的第一距离，以及施加至第二部分的跖骨球部压力中心并且限定在跖骨球部压力中心和地面之间的第二距离，其中第一距离减去第二距离所得的距离偏移量在加载步态阶段和脚趾离开步态阶段之间是连续地增大的并且在加载步态阶段和脚趾离开阶段之间总是正的。
在另一实施例中，鞋类物品被公开为包括：可附接至用户脚的鞋帮；连接至鞋帮的中底，其包括靠近脚的跟部的第一部分和靠近脚的跖骨球部的第二部分；和连接至中底的外底，其包括中央部分、内侧部分和外侧部分，内侧部分和外侧部分形成大体上非光滑的表面，中央部分形成具有曲线边缘的大体上光滑的表面。此外，在一个实施例中，中央部分是第一材料的，并且内侧和外侧部分是第二材料的。在一个实施例中，中央部分延伸在鞋类物品的脚趾部分和跟部部分的至少一个之上并且是与它们为一体的。
前序部分是对本发明的简单概述以提供对本发明的一些方面的理解。该概述是既不是对本发明及其各种实施例的广泛概括，也不是对它们的彻底概括。该概述既不意图为识别本发明的重要或关键元件，也不意图为界定本发明的范围，其意图为以一种简单的形式来呈现本发明的优选概念作为下文呈现的更详细描述的介绍。如将意识到的，本发明的其他实施例是可能单独或组合地利用上文所陈述的或下文中详细描述的特征的一个或多个。
本公开，在各种实施例、构造、或方面中，包括大体上如本文图示并描述的部件、方法、过程、系统、和/或装置，包括各种方面实施例、构造、子组合、以及其子组。在理解了本公开之后，本领域的技术人员将理解如何安排和使用本公开的各种方面、实施例、构造、子组合、以及子组。本公开，在各种方面、实施例、以及构造中，包括提供设备和过程，所述设备和过程没有在未在本文或各种方面、实施例、或其构造中图示和/或描述的项目中，包括未已经用于先前设备或过程中的这种项目，例如，为改进性能、获得轻松和/或减少实施的成本。
已经呈现的本公开的前述讨论用于说明和描述的目的。前述内容非意图为将本公开限制至本文所公开的一种或多种形式。在前述的具体实施方式中，例如，本公开的各种特征被一起分组在一个或多个方面、实施例、或构造中用于简化(streamlining)本公开的目的。本公开的方面、实施例、或构造的特征可在除上文讨论之外的可替代方面、实施例、或构造中被组合。所公开的方法不被解释为反映一种意图，即权利要求，要求比每项权利要求中明确陈述的特征更多的特征。相反，如在权利要求中所反应的，创造性方面在于少于单个前述公开的方面、实施例、或构造的所有特征。因此，权利要求由此并入到具体实施方式中，每项权利要求凭其本身作为一个单独的优选实施例。
此外，虽然本公开的描述具有一个或多个方面、实施例、或构造以及某些变化和修改的内括描述，但是其他的变化、结合、以及修改在本公开的范围内，例如，所述其他的变化、结合、以及修改可以是本领域的技术人员在理解本公开后的技能和知识内的变化和修改。(本公开)意图为获得包括至广泛许可的可替代方面、实施例、或构造的权利，所述可替代的方面、实施例、或构造包括对于实施权利要求中所限定的可替代的、可互换的和/或等价的结构、功能、范围或步骤的实施例，无论是否这些可替代的、可互换的和/或等价的结构、功能、范围或步骤是否在本文中被公开了，并且不具有意图为公然公开任何具有专利性的主题。
附图说明
附图并入到说明书中并且形成说明书的部分以图示多个示例。这些附图、连同描述，解释本发明的原则。附图简单地图示了本发明可以如何制造并使用的优选的和替代的示例，并且附图不被理解为将本发明(一个或多个)限制至仅为图示的或所描述的示例。
如由下列附图所图示的，进一步的特征和优势将从下文中的、更具体的本发明(一个或多个)的各种实施例的描述中变得明显。
图1a是在初始地面接触步态部分过程中、穿着有反作用性鞋的一个实施例的用户的侧视图；
图1b是在加载步态部分过程中、穿着有反作用性鞋的一个实施例的用户的侧视图；
图1c是在过渡步态部分过程中、穿着有反作用性鞋的一个实施例的用户的侧视图；
图1d是在脚趾离开部分过程中、穿着有反作用性鞋的一个实施例的用户的侧视图；
图2a是反作用性鞋的一个实施例的部分的左正视图(elevation view)；
图2b是反作用性鞋的一个实施例的部分的底部透视图；
图2c是反作用性鞋的一个实施例的部分的右正视图；
图2d是反作用性鞋的一个实施例的前正视图；
图2e是反作用性鞋的一个实施例的后正视图；
图3是反作用性鞋的一个实施例的部分的右正视图；
示例A1图示了示例A2的反作用性鞋的特定实施例的示例构架(construction)的部分的外侧正视图-图中的尺寸单位是毫米；
示例A2图示了反作用性鞋的特定实施例的示例构架的部分的底部透视图-图中的尺寸单位是毫米；
示例A3图示了示例A2的反作用性鞋的特定实施例的示例构架的部分的内侧正视图-图中的尺寸单位是毫米；
示例A4图示了示例A2的截面A-A'的详细视图-图中的尺寸单位是毫米；
示例A5图示了示例A2的反作用性鞋的特定实施例的示例构架的部分的脚趾(即前视)正视图-图中的尺寸单位是毫米；
示例A6图示了示例A2的反作用性鞋的特定实施例的示例构架的部分的跟部(即后视)正视图-图中的尺寸单位是毫米；
示例A7图示了示例A2的截面B-B'的详细视图-图中的尺寸单位是毫米；
示例A8图示了示例A2的截面C-C'的详细视图-图中的尺寸单位是毫米；
示例A9图示了示例A2的截面D-D'的详细视图-图中的尺寸单位是毫米；
示例A10图示了示例A2的截面E-E'的详细视图-图中的尺寸单位是毫米；
示例A11图示了示例A2的截面F-F'的详细视图-图中的尺寸单位是毫米；
示例A12图示了示例A2的截面G-G'的详细视图-图中的尺寸单位是毫米；
示例A13图示了在示例A1-A4中所识别的、关于鞋尺码的尺寸表-尺寸单位是毫米。
应理解的是，附图不是必须按比例的。在特定示例中，对于理解本发明不必要细节或属于难以认识到的细节可被省略。应理解的是，当然，本发明不必要地限于本文图示的特定实施例。
具体实施方式
本公开总体涉及鞋类以及用于制造所述鞋类的方法，并且更特别地涉及一种具有反作用性中底的运动鞋。在本发明的一个方面中，在加载和脚趾离开步态阶段之间，中底在跟部压力中心和跖骨球部压力中心之间提供增大的偏移量。
在下文描述中，并且用于解释的目的，陈述了多个特定细节，目的是提供对本发明的各种方面的透彻理解。然而，将由相关领域的技术人员理解的是，本发明可在不具有这些特定细节的情况下实施。在其他情况下，为了避免使本发明变得不清楚，示出了并且更为一般地讨论了已知的结构和设备。在许多情况下，对于操作的描述足够用来实施本发明的各种形式，尤其当所述操作在软件中被实施时。应当注意的是，本发明可被应用于许多不同的并且可替代的构造、设备、以及技术。本发明的全部范围不限于下文描述的示例。
下文的描述将典型地作为特定结构性实施例和方法的参照。理解的是，并不存在将本发明限制于所具体公开的实施例和方法的意图，并且本发明可使用其他特征、元件、方法和实施例来实行。优选的实施例被描述以说明本发明，但是不限定其范围，所述范围由权利要求限定。此外，所讨论的实施例可与本文中明确或隐含描述的任何一个或多个其他实施例相结合。本领域的技术人员将意识到下文描述的各种等价变化。各种实施例中的相同元件通常以相同的附图标记指代。
现参照附图1-3，其示出了本发明的各种代表和构造。关于图1a-d，通过四个步态阶段示出了被用户穿着的反作用性鞋的一个实施例。也就是说，图1a图示了在初始地面接触步态部分的用户(状态a)、图1b是加载步态部分(状态b)、图1c是过渡步态部分(状态c)以及图1d是脚趾离开部分(状态d)。图示了当沿着地面10移动(例如，步行或跑步)时，配合至鞋100的具有脚22、脚趾24、跖骨球部26、弓部(arch)28以及跟部30的用户的腿部20。关于图1-3，鞋100包括鞋帮110、鞋前脚部120、鞋跟部部分130、鞋外侧部分(lateral portion)140、鞋内侧部分(medial portion)150、鞋外底160以及鞋中底170。鞋外底160包括鞋外底厚度162、鞋外底名义牵引样式部164、以及鞋外底S波样式部166。鞋中底170包括鞋中底外部上边缘172和鞋中底内部上边缘174。
关于图1a-d，它们示出了压力中心轴线-跟部CPh以及压力中心轴线-跖骨球部CPbf。这些轴线的每个平行于地面10并且相对于鞋100侧向地延伸。这些轴线的每个穿过它们相应的压力中心点，所述压力中心点限定为由用户的跖骨球部和跟部形成的压力中心通过该点。用另一种方式表述，在用户跟部的情况下，跟部形成按压鞋100内部的表面并且接收来自地面10的向上的力；跟部表面因而承受在跟部表面区域上的力，即，压力，其可被运动学上地平移至压力点中心。这两个压力点，即压力点的跟部中心和压力点的跖骨球部中心，可通过运动学上地结合以形成用于整个脚22的一个压力中心(COP)。
压力中心的轴线-跟部CPh将限定随着用户沿着地面10平移而至地面10的距离。类似地，压力中心的轴线-跖骨球部CPbf将限定随着用户沿着地面10平移而至地面10的距离。更具体地，如图1a所示的，当用户处于初始地面接触步态部分(状态a)时，压力中心的轴线-跟部CPh限定至跟部的距离Dh-a并且压力中心的轴线-跖骨球部CPbf限定至跖骨球部的距离Dbf-a。类似地，如图1b所示的，当用户处于加载步态部分(状态b)时，压力中心的轴线-跟部CPh限定至跟部的距离Dh-b并且压力中心的轴线-跖骨球部CPbf限定至跖骨球部的距离Dbf-b。如图1c所示的，当用户处于过渡步态部分(状态c)时，压力中心的轴线-跟部CPh限定至跟部的距离Dh-c并且压力中心的轴线-跖骨球部CPbf限定至跖骨球部的距离Dbf-c。最后，如图1d所示的，当用户处于初始地面接触步态部分(状态d)时，压力中心的轴线-跟部CPh限定至跟部的距离Dh-d并且压力中心的轴线-跖骨球部CPbf限定至跖骨球部的距离Dbf-d。
应注意的是，压力中心轴线-跟部CPh和压力中心轴线-跖骨球部CPbf的一个被设置在相应的跟部30和跖骨球部26的界面处并且在鞋100的内部底部。在图1a-d中，该界面被图示为与中底170的上边缘相对。然而，在一些实施例中，中底170不是均匀的高度，并且代替的是，如在图3中示出的，其包括鞋中底外部上边缘172和鞋中底内部上边缘174。在该实施例中，压力中心轴线-跟部CPh和压力中心轴线-跖骨球部CPbf被设置在相应的用户跟部和用户跖骨球部以及鞋中底内部上边缘174的界面处。此外，在一些实施例中，内底处于中底170顶部上，其中压力中心轴线-跟部CPh和压力中心轴线-跖骨球部CPbf被设置在相应的用户跟部和用户跖骨球部和内底的上表面的界面处。
在任何特定步态部分处的至跟部和至跖骨球部的距离差是偏移量。例如，如在图1b中示出的，偏移量被限定为至跟部的距离Dh-b减去至跖骨球部的距离Dbf-b。
在一个实施例中，当鞋100处于加载步态部分(状态b)中时，偏移量在0.1到5mm之间。在更优选的实施例中，当鞋100处于加载步态部分(状态b)中时，偏移量在0.1到4mm之间。在最优选的实施例中，当鞋100处于加载步态部分(状态b)中时，偏移量在0.1到3mm之间。
在一个实施例中，当鞋100处于加载步态部分(状态b)中时，偏移量大约是1mm。
在一个实施例中，当鞋100处于过渡步态部分(状态c)中时，偏移量在2到10mm之间。在更优选的实施例中，当鞋100处于过渡步态部分(状态c)中时，偏移量在3到9mm之间。在最优选的实施例中，当鞋100处于过渡步态部分(状态c)中时，偏移量在4到9mm之间。
在一个实施例中，当鞋100处于过渡步态部分(状态c)中时，偏移量大约是6mm。
在一个实施例中，当鞋100处于脚趾离开部分(状态d)时，偏移量在5到60mm之间。在更优选的实施例中，当鞋100处于脚趾离开部分(状态d)时，偏移量在10到55mm之间。在最优选的实施例中，当鞋100处于脚趾离开部分(状态d)时，偏移量在10到50mm之间。
在一个实施例中，当鞋100处于脚趾离开部分(状态d)时，偏移量大约是45.5mm。
在一个实施例中，贯穿用户的步态，压力中心轴线-跟部CPh和在压力中心轴线-跟部CPh以下的中底的底部的距离减去压力中心轴线-跖骨球部CPbf和在压力中心轴线-跖骨球部CPbf以下的中底的底部的距离是在0.1mm到10mm之间。在更优选的实施例中，该距离在0.1mm到9mm之间。在最优选的实施例中，该距离是在1mm到7.5mm之间。在一个实施例中，该距离是在1mm到4.5mm之间。在另一实施例中，该距离是在4mm到7.5mm之间。
在一个实施例中，在初始地面接触步态部分(状态a)，压力中心轴线-跟部CPh和在压力中心轴线-跟部CPh以下的中底的底部的距离减去压力中心轴线-跖骨球部CPbf和在压力中心轴线-跖骨球部CPbf以下的中底的底部的距离是在0.1mm到6mm之间。在更优选的实施例中，该距离在0.1mm到9mm之间。在最优选的实施例中，该距离是在0.5mm到8mm之间。在一个实施例中，该距离大约是1mm。在另一实施例中，该距离大约是4mm。
在一个实施例中，在过渡步态部分(状态c)，压力中心轴线-跟部CPh和在压力中心轴线-跟部CPh以下的中底的底部的距离减去压力中心轴线-跖骨球部CPbf和在压力中心轴线-跖骨球部CPbf以下的中底的底部的距离是在3mm到10mm之间。在更优选的实施例中，该距离在4mm到9mm之间。在最优选的实施例中，该距离是在4mm到8mm之间。在一个实施例中，该距离大约是4.5mm。在另一实施例中，该距离大约是7.5mm。
图3是反作用性鞋的一个实施例的中底部分的右正视图。具体地，示出的鞋中底170包括鞋中底外部上边缘172和鞋中底内部上边缘174。还图示出鞋外底160，其包括鞋外底厚度162。鞋外底160被图示为具有沿中底170和鞋的纵向轴线限定的、并且从外底的远端或跟部端起始的鞋外底第一距离x1。鞋外底具有总鞋外底纵向距离即第二距离x2。鞋外底具有在外底的近端或脚趾端限定的鞋外底高度y。
在一个实施例中，鞋外底第一距离x1为鞋外底第二距离x2的25％到55％之间的比例。在更优选的实施例中，鞋外底第一距离x1为鞋外底第二距离x2的30％到55％之间的比例。在最优选的实施例中，鞋外底第一距离x1为鞋外底第二距离x2的30％到50％之间的比例。
在一个实施例中，鞋外底第一距离x1大约为鞋外底第二距离x2的40％比例。
在一个实施例中，鞋外底高度y为鞋外底第二距离x2的10％到25％之间的比例。在更优选的实施例中，鞋外底高度y为鞋外底第二距离x2的12％到20％之间的比例。在最优选的实施例中，鞋外底高度y为鞋外底第二距离x2的12％到18％之间的比例。
在一个实施例中，鞋外底高度y大约为鞋外底第二距离x2的16％的比例。
可使用若干手段中的任何手段来获得上述的偏移量。在一个实施例中，所述偏移量是通过中底和/或、中底/外底组合(共同地，“鞋底部区域”)的几何的方式来实现的。也就是说，鞋底部区域的几何使得起始于鞋的后部或根部区域的第一部分(两个部分中的)通常是平的或扁平的，并且两个部分的第二部分在起始于至少在鞋底部区域的中点处的一点处、否则甚至在比中点更接近鞋的跟部或后部的一点处远离地面弯曲。用另一方式表述，当仅有鞋(即当鞋未被穿着时)置于平的表面上时，第一部分的后部仅有鞋的总纵向长度的50％或更少停留在地面上，并且鞋的剩余(第二)部分不停留在地面上，而是远离地面弯曲。这种几何实现所述描述的一个或多个动态偏移量功能。
可替换地或结合使用，所述偏移量可以是通过中底和/或具有不同材料性能的中底和/或外底组合获得的，例如，不同的弹性性能和几何性能。例如，示例A1-13详细示出了中底/外底区域的横截面视图，所述中底/外底区域具有不同几何和材料性能，由此提供可实现上述动态偏移量功能的不同的弹性性能。
在一个实施例中，外底被连接至中底，所述外地包括中央部分、内侧部分和外侧部分，内侧部分和外侧部分形成大体上非光滑的表面，中央部分形成具有曲线边缘的大体上光滑的表面。在一个实施例中，在外底的跖骨球部区域和/或前50％区域中，外底的内侧部分到中央部分的最近边缘大于外侧部分到中央部分的最近边缘的外侧距离。在一个实施例中，在外底的跟部区域和/或后50％区域中，外底的内侧部分到中央部分的最近边缘大约等于外侧部分到中央部分的最近边缘的外侧距离。在一个实施例中，示例A2的尺寸(图中的度量尺寸是mm)用于限定外底和/或、外底/中底的外侧、中央、以及内侧部分的几何。
如上文引用的，“偏移量”指的是穿着者脚的底部表面的部分和地面之间的距离。具体地，偏移量是穿着者的跟部在地面之上的高度相比于穿着者的跖骨球部在地面之上的高度的差值。例如，大多数鞋被设计为将跟部高度置为高于跖骨球部高度5mm到10mm。这通常通过测量在跟部中央和跖骨球部处的鞋底(外底、中底、鞋帮材料、以及内底)的总厚度来确定。关于平底鞋，穿着者跟部和地面之间的距离大致等于穿着者的脚和地面之间的距离，即提供了大约是0的偏移量。
鞋的偏移量可影响穿着者的姿势以及在跨步(stride)过程中穿着者的脚和小腿(lower leg)处呈现的角度。身体姿势以及脚与小腿之间的角度可以影响控制身体运动的肌肉和关节的功能。在平的表面上的裸脚跑步或步行可以被用于参照。当跟部和跖骨球部处于平的表面上时，裸脚将经历0偏移量。在跨步次序中，脚从跟部和跖骨球部二者与地面接触时的0偏移量变为在跨步的推进阶段中随着跟部抬离地面的正偏移量。当跟部和跖骨球部仍处于相同偏移量时，该偏移量可以被称为“静态的”并且不改变。因此，裸脚跑步或步行具有静态偏移量。鞋通常被设计有范围在0mm到15mm之间的静态偏移量。然而，一些鞋，诸如品牌的鞋，设计有负的偏移量，通常被称为“负跟部”。
静态偏移量导致在跨步过程中的脚的运动从初始地面接触时刻直到跟部抬起并推进的时刻的暂时地中止。所述暂时中止通常被称为跨步的“始发姿势(stance)”阶段。在跨步过程中的脚的运动的中止，无论由多么地暂时，其减少运动的平稳度并且可以增大由前脚所经历的冲击。消除所述中止建立更平稳的感觉并且减小冲击。刚硬的摇动底(rocker-soled)鞋可以通过字面上理解即在跨步过程中摇动总体上从跟部至脚趾的脚来消除所述中止。本发明不与摇动底鞋混淆。
测力板数据揭示了在静态偏移量鞋的运动中的所述中止。使用数学技术来计算压力中心(COP)、压力中心的速度(COPV)、以及压力中心的加速度(COPA)，明显的是，随着跑步者来到始发姿势，他们的COP甚至可以倒转并且朝着跟部移动。对于沿负方向移动的压力中心，COPV必须倒转并且在推进阶段过程中回到正的之前变为负的。要求使COPV为负的COPA被称作阻断(breaking)阶段。
相反地，具有动态偏移量的鞋沿着脚的轴线平稳地向前移动。动态偏移量鞋底在COPV中证实不具有倒转。动态偏移量增强所有跑步者、以及那些使用足弓撞击步态的穿着者的跑步体验。
实施例提供一种鞋，其通过建立对于脚的连续改变的偏移量(被称作动态偏移量)来减轻甚至消除脚的运动中的中止。动态偏移量鞋允许脚在跨步的开始处假定一个偏移量，并且继而贯穿推进阶段连续地增大该偏移量。在一个实施例中，上述技术方案通过随着脚上的力的中心从脚的后部分向前移动而允许脚迫使鞋的向前半部向下而实现。鞋底在前脚的压力下，在鞋的向前的半部必须必要地向下弯曲，由此改变底的形状。相对比，摇动底鞋在贯穿整个跨步过程中维持其大多数甚至全部摇动形状。
参照图1a-d，重要的是注意，在初始地面接触处的脚姿势对鞋100的功能和设计来说是非实质的，也就是说动态偏移量运动功能(一个或多个)。
本发明的一个实施例提供一种鞋，当脚上的力集中在脚的后半部的跨步时刻(即所述“加载”阶段)，该鞋将穿着者的脚放置在具有1mm的偏移量的位置中。随着脚下力的中心朝着脚趾移动(即“过渡”阶段)，偏移量逐渐地增大至4.5mm。在过渡至脚趾离开阶段之后，偏移量连续地增大。
在一个实施例中，所述动态偏移量是通过底材料的精确尺寸和形状来获得的。一般来说，在脚的后半部下的底的竖直尺寸从跟部的中间至足弓点几乎是恒定的，并且继而从足弓至脚趾以平稳方式减小。虽然大多数鞋在前脚部中的鞋底的竖直尺寸是减小的，但是在一个实施例中动态偏移量鞋和其他鞋之间存在两个关键差异，即：(1)动态偏移量鞋具有后部分，该后部分具有相对恒定的竖直尺寸(相对于前脚部中的锥部)，以及(2)动态偏移量鞋使起始于足弓处的竖直底尺寸变为锥形，而不是如其他鞋中的在跖骨球部处变为锥形。
本领域的技术人员将意识到外底/中底步态可被以任何形式塑造，以提供底和操作的模板表面之间的希望的接触特性。也就是说，道路踏面样式(roadtread patterns)通常比小径踏面样式(trail tread patterns)更平稳，其还可包括凸起部(nubs)或其他加强构件以帮助陷入疏松的或不平的地面。此外，本发明的一个方面是提供一种具有各种加强特性的底。更具体地，在一些实施例中，底被中性地(neutrally)平衡，其中该底沿着其纵向轴线被加强。在另一实施例中，底被制造用于内旋(pronate)的个人，其中邻近于鞋的内侧跟部部分设置有附加的加强部。这些技术在本领域中是公知的，并且可以与本文中示出并描述的本发明的实施例结合使用。
在本发明的一个实施例中，为了在足弓撞击过程中提供最小偏移量，本发明的一个实施例的底是向上成角度的。更具体地，该实施例的脚趾部分通过曲线的方式、相对于鞋的跟部部分和足弓部分是成角度的以提供具有直线部分和相对其成角度的部分的鞋底。本领域的技术人员将意识到足弓部分和较之部分之间的过渡部分还可相对于跟部部分是成角度的。在本发明的一个实施例中，直线部分的长度大约是从脚趾尖测量至跟部的鞋底总水平长度的30-50％。一个实施例的直线部分长度大约是鞋底总长度的40％。在本发明的一些实施例中，直线部分的端部从跟部间隔开，使得跟部以预定量从地面间隔开或与地面成角度。
示例
示例A1-A13图示了本发明的一个实施例的一个示例构架，并不意图为限制本发明的范围，每幅图中的比例尺相同。图中尺寸单位是毫米。
示例A1-A3图示本发明的一个实施例的外底/中底部分的相应外侧、底部、和内侧视图。示例A5-A6图示了示例A1-3的外底/中底的相应脚趾和跟部视图。示例A4图示了沿着示例A2的轴线截面A-A'的大致纵向的横截面视图。示例A7-A12图示了示例A1-3的内底/中底的横截面视图。
注意的是，示例A7-A12具有不同的材料和不同的几何。例如，左上部至右下部横截面标记(markings)的材料(示例A7的优势材料)是第一材料(这里是CMEVA)的，左下部至右上部横截面标记的材料(示例A7的中上部部分)是第二材料(这里是VGB)的，并且两个中底部部分(不具有横截面标记)是第三材料(在这里是半吹制橡胶)的。这些对于材料的标记的相同分布图应用至示例A8-A10。在示例A11-12中，而左上部至右下部横截面标记(示例A11-12的优势材料)是第一材料(这里是CMEVA)的，并且不具有标记的部分(示例A11-12的中底部部分)是第三材料(这里是半吹制橡胶)，具有左下部至右上部横截面标记(示例A11-12的左下底部部分)是第四材料(这里是碳橡胶)的。注意的是，CMEVA是压缩模制的乙烯-醋酸乙烯酯。
将意识到的是，可能提供本发明的一些特征，而不提供其他特征。
为了提供对与附图相关联的具体实施方式的清晰理解，设置了下文中的部件清单以及相关的附图标记：
附图标记部件
10      地面
20      腿部
22      脚
24      脚趾
26      跖骨球部
28      弓部
30      跟部
100     鞋
110     鞋帮
120     鞋前脚部
130     鞋跟部部分
140     鞋外侧部分
150     鞋内侧部分
160     鞋外底
162     鞋外底厚度
164     鞋外底名义牵引样式部
166     鞋外底S波样式部
170     鞋中底
172     鞋中底外部上边缘
174     鞋中底内部上边缘
CPh       跟部压力中心轴线
CPbf      跖骨球部压力中心轴线
Dh-a      状态a中至跟部的距离
Dbf-a     状态a中至跖骨球部的距离
Dh-b      状态b中至跟部的距离
Dbf-b     状态b中至跖骨球部的距离
Dh-c      状态c中至跟部的距离
Dbf-c     状态c中至跖骨球部的距离
Dh-d      状态d中至跟部的距离
Dbf-d     状态d中至跖骨球部的距离
x1        鞋外底第一距离
x2        鞋外底第二距离
y         鞋外底高度
虽然已经详细描述了本公开的各种实施例，但是显然对于本领域的技术人员来说这些实施例将发生修改和变化。然而，应明确理解这种修改和变化是在如权利要求中所陈述的本公开的范围和理念内的。
已经呈现的本公开的前述讨论用于说明和描述的目的。前述内容非意图为将本公开限制至本文所公开的一种或多种形式。在前述的具体实施方式中，例如，本公开的各种特征被共同分组在一个或多个实施例中用于使本公开简单化的目的。本公开的方法并不被解释为反映一种意图，即权利要求中所限定的公开要求比每项权利要求中明确陈述的特征更多的特征。相反，如权利要求中所反映的，创造性方面在于少于单个前述公开的实施例的所有特征。因此，权利要求由此被并入到具体实施方式中，每个权利要求凭其本身作为本公开的单独的优选实施例。
此外，虽然本公开具有一个或多个实施例以及某些变化和修改的内括描述，但是其他变化和修改在本公开的范围内，例如，所述的其他变化和修改可以是本领域的技术人员在理解本公开后的技能和知识内的变化和修改。(本公开)意图为获得包括至广泛许可的可替代实施例的权利，所述可替代的实施例包括对于实施权利要求中所限定的可替代的、可互换的和/或等价的结构、功能、范围或步骤的实施例，无论是否这些可替代的、可互换的和/或等价的结构、功能、范围或步骤是否在本文中被公开了，并且不具有意图为公然公开任何具有专利性的主题。

Claims (24)

1.一种鞋类物品，包括：
鞋帮，其能附接至用户的脚；以及
中底，其被连接至所述鞋帮，所述中底包括靠近脚的跟部的第一部分和靠近脚的跖骨球部的第二部分，所述脚的跟部具有施加至所述第一部分的跟部压力中心并且限定在所述跟部压力中心和地面之间的第一距离，以及施加至所述第二部分的跖骨球部压力中心并且限定在所述跖骨球部压力中心和所述地面之间的第二距离，其中所述第一距离减去所述第二距离所得的距离偏移量在加载步态阶段和脚趾离开步态阶段之间是增大的。
2.根据权利要求1所述的鞋类物品，其中所述第一部分是大体上恒定厚度的并且所述第二部分沿着所述中底的纵向轴线从所述跟部至所述跖骨球部是大体上减小的厚度的。
3.根据权利要求2所述的鞋类物品，其中所述第一部分是所述中底的纵向轴线总距离的30-50％。
4.根据权利要求3所述的鞋类物品，其中所述第一部分被互连至所述第二部分。
5.根据权利要求2所述的鞋类物品，其中所述减小的厚度大体上形成曲线板。
6.根据权利要求1所述的鞋类物品，其中在所述加载步态阶段和所述脚趾离开步态阶段之间的所述距离偏移量总是正的。
7.根据权利要求1所述的鞋类物品，其中在所述脚趾离开步态阶段的所述距离偏移量为至少40mm。
8.根据权利要求1所述的鞋类物品，其中所述第一距离减去所述第二距离所得的距离偏移量在所述加载步态阶段和所述脚趾离开步态阶段之间连续地增大。
9.根据权利要求1所述的鞋类物品，其中施加至所述中底的脚的压力中心在所述加载步态阶段和所述脚趾离开步态阶段之间连续地增大。
10.一种制造鞋类物品的方法，包括：
形成能附接至用户的脚的鞋帮；并且
形成连接至所述鞋帮的中底，所述中底包括靠近脚的跟部的第一部分和靠近脚的跖骨球部的第二部分，所述脚的跟部具有施加至所述第一部分的跟部压力中心并且限定在所述跟部压力中心和地面之间的第一距离，以及施加至所述第二部分的跖骨球部压力中心并且限定在所述跖骨球部压力中心和所述地面之间的第二距离，其中所述第一距离减去所述第二距离所得的距离偏移量在加载步态阶段和脚趾离开步态阶段之间是增大的。
11.根据权利要求10所述的方法，其中所述第一部分是大体上恒定厚度的并且所述第二部分沿着所述中底的纵向轴线从所述跟部至所述跖骨球部是大体上减小的厚度的。
12.根据权利要求10所述的方法，其中所述第一部分是所述中底的纵向轴线总距离的30-50％，并且所述第一部分被互连至所述第二部分。
13.根据权利要求10所述的方法，其中在所述加载步态阶段和所述脚趾离开步态阶段之间的所述距离偏移量总是正的。
14.根据权利要求10所述的方法，其中在所述脚趾离开步态阶段的所述距离偏移量为至少40mm。
15.根据权利要求10所述的方法，其中所述第一距离减去所述第二距离所得的距离偏移量在所述加载步态阶段和所述脚趾离开步态阶段之间连续地增大。
16.根据权利要求10所述的方法，其中施加至所述中底的脚的压力中心在所述加载步态阶段和所述脚趾离开步态阶段之间连续地增大。
17.根据权利要求10所述的方法,其中所述中底是使用注塑模制来制造的。
18.一种运动鞋，包括：
鞋帮，其能附接至用户的脚；以及
中底，其连接至所述鞋帮，所述中底具有大体上恒定厚度的靠近脚的跟部的第一部分、以及沿着所述中底的纵向轴线从所述跟部至跖骨球部大体上减小的厚度的并且靠近脚的所述跖骨球部的第二部分，所述第一部分是所述中底的纵向轴线总距离的30-50％并且被互连至所述第二部分，所述脚的跟部具有施加至所述第一部分的跟部压力中心并且限定在所述跟部压力中心和地面之间的第一距离，以及施加至所述第二部分的跖骨球部压力中心并且限定在所述跖骨球部压力中心和所述地面之间的第二距离，其中所述第一距离减去所述第二距离所得的距离偏移量在加载步态阶段和脚趾离开步态阶段之间是连续地增大的并且在所述加载步态阶段和所述脚趾离开步态阶段之间总是正的。
19.根据权利要求18所述的鞋类物品，其中施加至所述中底的压力的脚中心在所述加载步态阶段和所述脚趾离开步态阶段之间连续地增大。
20.根据权利要求18所述的鞋类物品，其中在所述脚趾离开步态阶段的所述距离偏移量为至少40mm。
21.一种鞋类物品，包括：
鞋帮，其能附接至用户的脚；
中底，其连接至所述鞋帮，所述中底包括靠近所述脚的跟部的第一部分和靠近所述脚的跖骨球部的第二部分；以及
外底，其连接至所述中底，所述外底包括中央部分、内侧部分和外侧部分，所述内侧部分和所述外侧部分形成大体上非光滑的表面，所述中央部分形成具有曲线边缘的大体上光滑的表面。
22.根据权利要求21所述的鞋类物品，其中所述脚的跟部具有施加至所述第一部分的跟部压力中心并且限定在所述跟部压力中心和地面之间的第一距离、以及施加至所述第二部分的跖骨球部压力中心并且限定在所述跖骨球部压力中心和所述地面之间的第二距离，其中所述第一距离减去所述第二距离所得的距离偏移量在加载步态阶段和脚趾离开步态阶段之间是增大的。
23.根据权利要求21所述的鞋类物品，其中所述中央部分是第一材料的并且所述内侧和外侧部分是第二材料的。
24.根据权利要求21所述的鞋类物品，其中所述中央部分延伸在所述鞋类物品的脚趾部分和跟部部分的至少一个之上并且与它们是一体的。
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