CN104717897B - 具有交替弹簧层和阻尼层的鞋底结构 - Google Patents

具有交替弹簧层和阻尼层的鞋底结构 Download PDF

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Abstract

一种鞋底结构可包括多个宏观层。那些宏观层中的每个可包括弹簧板和阻尼材料层。宏观层可被结合或以其他方式相对于彼此固定，并且响应由于包括所述鞋底结构的鞋类物品的穿鞋者的活动而引起的冲击力来提供约束层阻尼。

Description

具有交替弹簧层和阻尼层的鞋底结构
相关申请的交叉参考
本申请要求基于2012年10月26日提交的题目为“Sole Structure withAlternating Spring and Damping Layers(具有交替弹簧和阻尼层的鞋底结构)”的美国专利申请序列号13/661,963的优先权权益，该美国专利申请序列号13/661,963的全部内容通过引用并入本文。
技术领域
本发明涉及具有交替弹簧层和阻尼层的鞋底结构。
背景技术
鞋类通常包括鞋面和鞋底结构。典型地，鞋面覆盖穿鞋者的脚的至少一部分并相对于鞋底结构固定脚。鞋底结构一般固定到鞋面的底表面或其他部分，并且当穿鞋者在站立时位于穿鞋者的脚和地面之间。除了提供附着摩擦力，鞋底结构可保护穿鞋者的脚并提升穿鞋者的舒适感。
特别地，许多鞋类设计依赖于鞋底结构，以当穿鞋者散步、跑步或进行其他动作时减轻地面反作用力并吸收能量。这些鞋底结构功能有时一般称为“缓冲功能”，可以使用各种结构进行。通常情况下，这些结构可采取由可压缩泡沫材料或其他类似材料形成的中底和/或外底的形式。其他能量吸收结构已经包括弹簧状元件。
当设计为具体活动设计的用于在鞋类中使用的鞋底结构时，可出现困难。例如，一些体育运动和其他活动可涉及主要是线性的运动，例如以大体直线的散步或跑步。对于为在那些活动期间穿用而设计的鞋，有利的是可包括集中在跑步或散步期间可遇到高冲击的脚区域中的支撑和/或缓冲。其他活动可涉及其中穿鞋者迅速移动到侧面的一显著量的“相切(cutting)”动作。对于为在那些活动期间穿用而设计的鞋，有利的是可包括在相切期间可遇到高冲击的脚区域中的附加支撑和/或缓冲。许多其他因素可以影响用于鞋设计的性能标准。此类因素可包括但不限于穿鞋所在的表面的硬度、不同的脚解剖结构和个别穿鞋者的偏好。关于常规的鞋底结构，当尝试产生或适应鞋底结构设计以适应特定活动、使用者偏好和/或其他因素时，可经常出现困难。
发明内容
提供本概述，以简化的形式介绍在下面的详细描述中进一步描述的概念的选择。本概述不旨在识别本发明的关键特征或必要特征。
在至少一些实施方式中，鞋底结构可包括多个宏观层。那些宏观层中的每个可包括弹簧板(spring plate)和阻尼材料层。宏观层可在宏观层的一个或多个部分中被结合或以其他方式相对于彼此固定。
在某些实施方式中，鞋底结构可包括第一弹簧板，所述第一弹簧板具有向上延伸的第一内侧外边缘和向上延伸的第一外侧外边缘。该鞋底结构也可包括第二弹簧板，所述第二弹簧板具有向上延伸的第二内侧外边缘和向上延伸的第二外侧外边缘。该鞋底结构还可包括阻尼材料层，所述阻尼材料层具有位于第一内侧外边缘和第二内侧外边缘之间的部分和位于第一外侧外边缘和第二外侧外边缘之间的部分。
在一个实施方式中，所述第一内侧外边缘和所述第二内侧外边缘、所述第一外侧外边缘和所述第二外侧外边缘以及所述阻尼材料层可以位于所述鞋底结构的鞋跟区域和鞋中部区域中。
在一个实施方式中，所述第一内侧外边缘和所述第二内侧外边缘、所述第一外侧外边缘和所述第二外侧外边缘以及所述阻尼材料层可以位于所述鞋底结构的鞋跟区域、鞋中部区域和鞋前部区域中。
在一个实施方式中，所述第一弹簧板可以包括位于所述第一内侧外边缘和所述第一外侧外边缘之间的第一内侧跨越件和第一外侧跨越件，
所述第二弹簧板可以包括位于所述第二内侧外边缘和所述第二外侧外边缘之间的第二内侧跨越件和第二外侧跨越件，且
所述阻尼材料层可以包括位于所述第一内侧跨越件和所述第二内侧跨越件之间的部分和位于所述第一外侧跨越件和所述第二外侧跨越件之间的部分。
在一个实施方式中，所述第一弹簧板和所述第二弹簧板中的每个可以是不可压缩的和可弹性变形的，以及
所述阻尼材料层可以是可压缩的。
在一个实施方式中，所述第一弹簧板和所述第二弹簧板中的每个可以由包括热塑性塑料、热塑性塑料和玻璃纤维复合材料、热塑性塑料和碳纤维复合材料以及热塑性塑料、碳纤维和玻璃纤维复合材料中的至少一种的材料形成，以及
所述阻尼材料层可以由包括可压缩泡沫的材料形成。
在一个实施方式中，所述鞋底结构还可以包括：
第三弹簧板，所述第三弹簧板可以具有向上延伸的第三内侧外边缘和向上延伸的第三外侧外边缘；和
附加阻尼材料层，所述附加阻尼材料层可以具有位于所述第二内侧外边缘和所述第三内侧外边缘之间的部分和位于所述第二外侧外边缘和所述第三外侧外边缘之间的部分。
在一个实施方式中，所述第一内侧外边缘、所述第二内侧外边缘和所述第三内侧外边缘、所述第一外侧外边缘、所述第二外侧外边缘和所述第三外侧外边缘、所述阻尼材料层以及所述附加阻尼材料层可以位于所述鞋底结构的鞋跟区域和鞋中部区域中。
在一个实施方式中，所述第一弹簧板可以包括位于所述第一内侧外边缘和所述第一外侧外边缘之间的第一内侧跨越件和第一外侧跨越件，
所述第二弹簧板可以包括位于所述第二内侧外边缘和所述第二外侧外边缘之间的第二内侧跨越件和第二外侧跨越件，
所述第三弹簧板可以包括位于所述第三内侧外边缘和所述第三外侧外边缘之间的第三内侧跨越件和第三外侧跨越件，
所述阻尼材料层可以包括位于所述第一内侧跨越件和所述第二内侧跨越件之间的部分和位于所述第一外侧跨越件和所述第二外侧跨越件之间的部分，以及
所述附加阻尼材料层可以包括位于所述第二内侧跨越件和所述第三内侧跨越件之间的部分和位于所述第二外侧跨越件和所述第三外侧跨越件之间的部分。
在一个实施方式中，所述第二弹簧板可以包括位于所述第二弹簧板的纵向延伸的中心区域中的附接部分，所述第二弹簧板的附接部分可以相对于所述第一弹簧板的对应部分固定。
在一个实施方式中，所述阻尼材料层可以未结合到所述第一弹簧板和所述第二弹簧板中的至少一个。
在一个实施方式中，所述阻尼材料层可以在内侧和外侧环绕所述附接部分。
在一个实施方式中，所述第一弹簧板可以包括向上延伸的第一后边缘，所述向上延伸的第一后边缘可以位于鞋跟区域中并连接所述第一内侧外边缘和所述第一外侧外边缘，
所述第二弹簧板可以包括向上延伸的第二后边缘，所述向上延伸的第二后边缘可以位于鞋跟区域中并连接所述第二内侧外边缘和所述第二外侧外边缘，以及
所述阻尼材料层可以包括位于所述第一后边缘和所述第二后边缘之间的部分。
在一个实施方式中，所述鞋底结构还可以包括鞋跟稳定器，所述鞋跟稳定器可以被配置为在包括所述鞋底结构的鞋的穿鞋者的脚跟上方和周围延伸，其中所述鞋跟稳定器可以包括为所述第一弹簧板的整体延伸部的一部分。
在一个实施方式中，所述鞋底结构可以是所完成的鞋的一部分，并且所完成的鞋还可以包括：
位于所述第一弹簧板的内表面上面的鞋面。
在进一步的实施方式中，鞋底结构可包括第一弹簧板、第二弹簧板和阻尼材料层。第二弹簧板可包括位于第二弹簧板的纵向延伸的中心区域中的部分。第二弹簧板附接部分可直接结合到第一弹簧板的对应部分，或以其他方式相对于第一弹簧板的对应部分固定。阻尼材料层可位于第一弹簧板和第二弹簧板之间在环绕附接部分的区域中。
在某些实施方式中，鞋底结构包括：
第一弹簧板；
第二弹簧板，所述第二弹簧板包括位于所述第二弹簧板的纵向延伸的中心区域中的附接部分，所述第二弹簧板的附接部分相对于所述第一弹簧板的对应部分固定；和
阻尼材料层，所述阻尼材料层在环绕所述附接部分的区域中位于所述第一弹簧板和所述第二弹簧板之间。
在一个实施方式中，所述第一弹簧板、所述第二弹簧板和所述阻尼材料层可以位于所述鞋底结构的至少鞋跟区域中。
在一个实施方式中，所述第一弹簧板、所述第二弹簧板和所述阻尼材料层可以位于所述鞋底结构的至少鞋中部区域中。
在一个实施方式中，所述第一弹簧板、所述第二弹簧板和所述阻尼材料层可以位于所述鞋底结构的至少鞋前部区域中。
在一个实施方式中，所述鞋底结构还可以包括：
第三弹簧板，所述第三弹簧板可以包括位于所述第三弹簧板的纵向延伸的中心区域中的附接部分，所述第三弹簧板的附接部分可以相对于所述第二弹簧板的对应部分固定；和
附加阻尼材料层，所述附加阻尼材料层可以在环绕所述第三弹簧板的附接部分的区域中位于所述第二弹簧板和所述第三弹簧板之间。
在一个实施方式中，所述第一弹簧板、所述第二弹簧板、所述第三弹簧板、所述阻尼材料层和所述附加阻尼材料层可以位于所述鞋底结构的至少鞋跟区域中。
在一个实施方式中，所述第一弹簧板、所述第二弹簧板、所述第三弹簧板、所述阻尼材料层和所述附加阻尼材料层可以位于所述鞋底结构的至少鞋跟区域和鞋中部区域中。
在一个实施方式中，所述第一弹簧板、所述第二弹簧板、所述第三弹簧板、所述阻尼材料层和所述附加阻尼材料层可以位于所述鞋底结构的至少鞋跟区域、鞋中部区域和鞋前部区域中。
在一个实施方式中，所述第二弹簧板可以至少部分嵌套在所述第一弹簧板内。
在一个实施方式中，所述鞋底结构可以是所完成的鞋的一部分，并且所完成的鞋还可以包括：
位于所述第一弹簧板的内表面上面的鞋面。
在某些实施方式中，本发明还涉及一种方法，所述方法包括：
形成至少两个宏观层，在形成步骤完成时所述宏观层中的每个包括弹簧板和覆盖所述弹簧板的表面的至少一部分的阻尼材料层；以及
将所形成的宏观层结合到彼此。
形成至少两个宏观层可以包括形成三个宏观层。
形成至少两个宏观层可以包括：对于所述至少两个宏观层中的每个，同时将弹簧板材料的片材和阻尼层材料的片材压成所形成的宏观层的最后形状。
附加实施方式可包括但不限于其他鞋底结构、包括鞋底结构的鞋和用于制造鞋底结构和/或包括鞋底结构的鞋的方法。
附图说明
一些实施方式在附图的图中通过示例的方式示出，而不是通过限制的方式示出，并且在附图中相同的参考标号指代类似的元件。
图1是根据至少一些实施方式所述的鞋的外侧视图。
图2A至图2E是图1中所示的鞋的鞋底结构的各自外侧视图、内侧视图、后部视图、顶部前内侧透视图和底视图。
图3A是图1中所示的鞋的鞋底结构的局部分解顶部外侧透视图。
图3B是图1中所示的鞋的鞋底结构的局部分解底部外侧透视图。
图4A1是图1中指出的位置的放大的局部示意性区域横截面图。
图4A2是其中省略了某些元件的图4A1的区域横截面图的局部分解模型。
图4B1是图1中指出的另一个位置的放大的局部示意性区域横截面图。
图4B2是其中省略了某些元件的图4B1的区域横截面图的局部分解模型。
图4C1是图2E中指出的位置的放大旋转的局部示意性区域横截面图。
图4C2是其中省略了某些元件的图4C1的区域横截面图的局部分解模型。
图5是与图4A1类似的横截面图。
图6A和图6B是概述根据至少一些实施方式生产鞋底结构的步骤的方框图。
图7A至图7D是根据进一步的实施方式所述的鞋的局部示意性区域横截面图。
具体实施方式
定义
为了帮助和澄清各种实施方式的后续描述，在本文定义了各种术语。除非上下文另外指出，下列定义适用于整个说明书(包括权利要求书)。“鞋”和“鞋类物品”可互换地用于指代为在人脚上穿用而设计的物品。鞋可以或可以不包围穿鞋者的整只脚。例如，鞋可以包括露出穿鞋的脚的大部分的凉鞋或其他物品。鞋的“内部”是指在穿鞋时穿鞋者的脚所占用的空间。鞋组件的内侧、表面、面或其他方面是指该组件的面向(或将面向)所完成的鞋中的鞋内部定向的侧面、表面、面或其他方面。组件的外侧、表面、面或其他方面是指该组件的远离(或将远离)所完成的鞋中的鞋内部定向的侧面、表面、面或其他方面。在一些情况下，组件的内侧、表面、面或其他方面可在所完成的鞋中的内侧、表面、面或其他方面和内部之间具有其他元件。类似地，组件的外侧、表面、面或其他方面可在外侧、表面、面或其他方面和在所完成的鞋的外部的空间之间具有其他元件。
除非上下文另外指出，“顶部”、“底部”、“上方”、“下方”、“上面”、“下面”和类似的位置单词假定为感兴趣的鞋或鞋结构是在如果鞋(或包括感兴趣的鞋结构的鞋)处于其中其外底搁置在平坦的水平表面上的非变形状态则会导致的取向中。然而，值得注意的是，术语“鞋面”被保留用于在描述至少部分覆盖穿鞋者的脚并帮助将穿鞋者的脚固定到鞋的鞋底结构的鞋组件中使用。
“纵向”脚轴线是指当脚正搁置在水平表面上时沿脚的中心的水平脚跟-脚趾轴线，其一般平行于沿第二跖骨和第二指骨的线。“横向”脚轴线是指一般垂直于纵向轴线的横跨脚的水平轴线。纵向方向平行于纵向轴线或具有平行于纵向轴线的主方向分量。横向方向平行于横向轴线或具有平行于横向轴线的主方向分量。“内侧”和“外侧”具有常规地结合鞋类和/或脚解剖结构使用的含义。
可以基于穿着该鞋的人脚的区域和/或解剖结构，并通过假设鞋的尺寸正好适合穿鞋的脚，来描述鞋元件。作为示例，脚的前脚区域包括跖骨和指骨。鞋的鞋前部元件是具有在穿鞋时位于穿鞋者的前脚(或其一部分)的外侧和/或内侧上方、下方、到前脚的外侧和/或内侧，和/或在前脚前面的一个或多个部分的元件。作为另一个示例，脚的脚中部区域包括骰骨、舟形骨、内侧楔形骨、中间楔形骨和外侧楔形骨以及跖骨的头。鞋的鞋中部元件是具有在穿鞋时位于穿鞋者的脚中部(或其一部分)的外侧和/或内侧上方、下方和/或到脚中部的外侧和/或内侧的一个或多个部分的元件。作为进一步的示例，脚的脚跟区域包括距骨和跟骨。鞋的鞋跟元件是具有在穿鞋时位于穿鞋者的脚中部(或其一部分)的外侧和/或内侧上方、下方、到脚中部的外侧和/或内侧，和/或在脚中部的后面的一个或多个部分的元件。鞋前部区域可与鞋中部区域重叠，如同鞋中部区域可与鞋跟区域重叠的。
示例性实施方式
约束层阻尼是已经用于隔音和其他目的的技术。例如，约束层阻尼已经用于诸如电子显微镜、回旋盘和其中需要振动阻尼的其他装置的设备中。多个水平的约束层阻尼可以结合来抑制若干范围的振动频率。例如，第一水平的约束层阻尼(可用于抑制频率范围A中的振动)可以与第二水平的约束层阻尼(可用于抑制频率范围B中的振动)结合来抑制范围A+B中的频率。本发明的至少一些实施方式在鞋底结构中采用约束层阻尼，以当鞋底结构在穿鞋者活动期间冲击地面时吸收能量。
在约束层阻尼中，粘弹性层夹在两个弹性层之间。当力被施加到所述弹性层中的第一弹性层时，该第一层变形。第一弹性层的变形通过粘弹性层转移并转移到第二弹性层。然而，变形也引起弹性层相对于彼此在剪切中(inshear)移动，特别是如果弹性层均是弯曲的或另外不平坦的。此剪切移动也被转化到粘弹性层。与剪切运动相关联的能量的一部分由粘弹性层吸收并转换成热。因此，较少的从原始力施加到第一弹性层的机械能可用于转移到第二弹性层。
图1是根据至少一些实施方式的鞋1的外侧面视图，所述鞋1包括经配置利用约束层阻尼的鞋底结构。鞋1包括附接到鞋底结构10的鞋面2。鞋面2包括穿鞋者可通过其将脚插入的开口3，在插入后可收紧鞋面2以便将鞋1固定到穿鞋者的脚。鞋面2可包括鞋带、绑带和/或可用于将鞋面2收紧到穿鞋者的脚上的其他元件(未示出)。根据不同实施方式的鞋可专门地经配置用于特定体育运动(例如，跑步、篮球等)或其他活动。因此，鞋面2可包括适用于在具体活动期间穿用的特征。图1中的附加参考标号将结合附加的附图识别。
图2A是其中省略了鞋面2的鞋底结构10的外侧视图。图2B至图2E是鞋底结构10的分别内侧透视图、后部透视图、顶部前内侧透视图和底视图。鞋底结构10包括交替的弹簧板层和阻尼材料层。特别地，鞋底结构10包括三个弹簧板11、12和13以及三个阻尼材料层21、22和23。弹簧板11、12和13形成约束层阻尼系统的弹性层。阻尼材料层22和23形成约束层阻尼系统的粘弹性层。在其他实施方式中，并且如在下面进一步详细解释的，鞋底结构可具有更多或更少层，且/或此类层可具有不同的配置。
弹簧板11、12和13中的每个一般是不可压缩的、相对薄的且弹性柔软的。弹簧板11、12和13为鞋底结构10提供结构支撑，并且为穿鞋者的脚提供解剖结构支撑。特别地，弹簧板11、12和13帮助鞋底结构10保持其形状并限制鞋底结构10响应通过穿鞋者的跑、跳和其他移动而施加的力而变形的量。当弹簧板11、12和13响应由穿鞋者的脚施加的力而弯曲或以其他方式变形时，能量由所变形的弹簧板存储。在能量不由阻尼材料层吸收或以其他方式被吸收的程度上，当变形力有所缓解时，能量被返回作为在穿鞋者的脚上的力。此帮助减少穿鞋者的疲劳，同时使穿鞋者的脚从反作用冲击力的影响中得到缓冲。在一些实施方式中，弹簧板11、12和13可以由诸如热塑性塑料和热塑性塑料复合材料(例如，热塑性树脂与嵌入的碳纤维、玻璃纤维和/或其他类型的纤维的复合材料)等柔性高强度材料形成。
阻尼材料层21、22和23中的每个是粘弹性的，并且响应由穿鞋者的脚施加的力是至少部分可压缩的。此压缩还抑制脚上的反作用力并且帮助进一步使穿鞋者的脚从在跑步、侧至侧的相切和其他类型的动作期间的冲击震动中得到缓冲。弹簧板11、12和13与阻尼材料层21、22和23的交替布置还允许鞋底结构10从多个阻尼材料层的缓冲增加得到好处，同时避免由于过度鞋底结构变形会出现的不稳定性。在一些实施方式中，阻尼材料层21、22和23可以由各种类型的泡沫材料或泡沫材料的组合中的任何一种材料形成。此类材料的示例可以包括泡沫状的EVA(乙烯醋酸乙烯酯)和在购自俄勒冈州比弗顿(Beaverton，Oregon)的NIKE公司的LUNAR系列鞋类产品中使用的泡沫材料。可用于阻尼材料层21、22和23的泡沫材料的附加示例包括美国专利7,941,938中描述的材料，该美国专利通过引用并入本文。
在鞋底结构10的实施方式中，并参照图2D，第一阻尼材料层21的内面26结合到鞋面2的底部外边缘和下部外边缘。阻尼材料层21可包括穿孔27，以减轻重量。如在下面进一步详细解释，也可包括此类穿孔或其他阻尼材料间隙，以改变阻尼材料层的性质。层21还包括覆盖作为第一弹簧板11的一部分而形成的鞋跟稳定器(heel counter)29的内面的延伸部28。第一阻尼材料层21的外面(未示出)结合到第一弹簧板11的内面(也未示出)。第一弹簧板11部分嵌套在第二弹簧板12内，依次地第二弹簧板12部分嵌套在第三弹簧板13内。第二阻尼材料层22搁置在第一弹簧板11和第二弹簧板12之间。如在下面进一步详细解释，第二阻尼材料层22不延伸穿过第一弹簧板11和第二弹簧板12的整个重叠区域。第三阻尼材料层23搁置在第二弹簧板12和第三弹簧板13之间。第三阻尼材料层23类似地不延伸穿过第二弹簧板12和第三弹簧板13的整个重叠区域。
如在图2E中看到的，一个或多个外底元件32可结合到第三弹簧板13的外表面。可由合成橡胶或其他弹性体材料形成的外底元件32帮助增加附着摩擦力。元件32也帮助减少可由与地面的直接接触而导致的对弹簧板13的磨损和其他损害。凸耳(lug)、踏面或其他表面特征可形成于外底元件32，以进一步增加附着摩擦力。
也如在图2E中看到的，第三弹簧板13包括由槽34环绕的凸起中心部分33。因为鞋底结构10在图2E中是倒置的，所以中心部分33显示为凹陷，并且槽34显示为环绕所述凹陷的隆起。槽34在鞋底结构10的鞋跟和鞋中部区域中可以是最大的，并且几乎完全不出现在鞋底结构10的鞋前部区域中。如结合图5在下面更详细解释，槽34和中心部分33用作在由跑步或其他活动引起的负荷下变形的弹簧结构。第二弹簧板12也包括类似于第三弹簧板13的槽34和凸起区域33的槽和凸起区域。
第三弹簧板13包括通道35a至35m。类似的通道可以形成于第二弹簧板12的与其中通道35a至35m所位于的第三弹簧板的区域对应的区域，以及形成于第一弹簧板11的区域。第二阻尼材料层22和第三阻尼材料层23的部分也包括对应通道。在一些实施方式中，第一阻尼材料层21也可包括通道。通道35a至35m连同鞋底结构10的其他层中的对应通道允许鞋底结构10响应正常脚运动而弯曲。例如，随着穿鞋者的脚在散步或跑步期间背屈，第三弹簧板13的鞋前部部分能够更容易沿线36、37、38和39弯曲，所述线36、37、38和39分别跨越通道35a和35m的内侧端、通道35b和35l的内侧端、通道35c和35k的内侧端以及通道35d和35j的内侧端。弹簧板12和11中的对应通道类似地允许那些板在与线36至39对应的位置中弯曲。
图3A是鞋底结构10的局部分解、顶部外侧透视图。图3B是鞋底结构10的局部分解、底部外侧透视图。第一阻尼层21结合到第一弹簧板11，以便形成第一宏观层41。第二阻尼层22结合到第二弹簧板12，以便形成第二宏观层42。第三阻尼层23结合到第三弹簧板13，以便形成第三宏观层43。如在下面进一步详细解释，通过将宏观层43的内面结合到宏观层42的外面并通过将宏观层42的内面结合到宏观层41的外面，将宏观层41、42和43接合在一起。
不像覆盖弹簧板11的整个内面的大部分的阻尼材料层21，第二阻尼材料层22和第三阻尼材料层23分别覆盖少于第二弹簧板12和第三弹簧板13的全部内面。第二弹簧板12的纵向延伸的中心条带(central strip)44的内面被露出。第二阻尼材料层22基本上覆盖第二弹簧板12的环绕中心条带44的区域中的全部内面。如在下面更详细解释，中心条带44直接结合到第一弹簧板11的对应部分。图3A中未能清楚可见的在最前面的前脚区域中的第二弹簧板12内面的小部分也可以露出。
第三弹簧板13的内面类似地包括露出的纵向延伸的中心条带45。中心条带45不由第三阻尼材料层23覆盖。然而，阻尼材料层23基本上覆盖第三弹簧板13的环绕中心条带45的区域中的全部内面。如在下面更详细解释，中心条带45直接结合到第二弹簧板12的对应部分。也在图3A中未能清楚可见的在最前面的前脚区域中的第三弹簧板13内面的小部分可以不由第三阻尼材料层23覆盖。
图3A和图3B还示出前面提到的与第三弹簧板13的通道35a-35m对应的通道。例如，第二弹簧板12的通道46a至46m分别对应于第三弹簧板13的通道35a至35m。类似地，第一弹簧板11的通道47a至47d和通道47g至47m分别对应于第二弹簧板12的通道46a至46d和通道46g至46m，并对应于第三弹簧板13的通道35a至35d和通道35g至35m。图3A和图3B中不可见的第一弹簧板11中的附加通道对应于通道46e至46f并对应于通道35e和35f。其一部分在图3A和图3B中可见的第三阻尼材料层23和第二阻尼材料层22中的通道类似地对应于通道35a至35m并对应于通道46a至46m。阻尼材料层22和23也可包括与穿孔27类似的穿孔。
图4A1是从图1中指出的位置看到的鞋1的放大的局部示意性区域横截面图。为了避免模糊将结合图4A1描述的细节，未示出第三弹簧板13中的通道35的位置、第二弹簧板12中的通道46的位置和第一弹簧板11中的通道47的位置。类似地，第一阻尼材料层21、第二阻尼材料层22或第三阻尼材料层23中未示出通道和穿孔。图4A2类似于图4A1，但已经以类似于图3A和图3B的方式进行局部分解。从图4A2看，已经省略了鞋面2、外底元件32和后帮29，以便仅示出宏观层41、42和43。
如图4A2中所指出，第三弹簧板13的中心条带45位于凸起中心部分33的顶点处。第三弹簧板13的内侧跨越件(medial span)52从中心条带45横向地延伸。内侧跨越件52包括最接近中心条带45的向下倾斜的内部内侧跨越件53和更水平的外部内侧外跨越件54。第三弹簧板13的内侧外边缘55从外部内侧跨越件54向上延伸。第三弹簧板13还包括具有向下倾斜的内部外侧跨越件57和更水平的外部外侧跨越件58的外侧跨越件56以及从外部外侧跨越件58向上延伸的外侧外边缘59。
如从图2A和图2B以及从其他附图可以容易推断，第三弹簧板13的中心条带45、内侧跨越件52、内侧外边缘55、外侧跨越件56和外侧外边缘59沿鞋底结构10的纵向长度延伸。特别地，内侧跨越件52、内侧外边缘55、外侧跨越件56和外侧外边缘59中的每个包括位于第三弹簧板13的鞋跟区域、鞋中部区域和鞋前部区域中的部分。然而，内侧跨越件52、内侧外边缘55、外侧跨越件56和外侧外边缘59的形状和尺寸沿第三弹簧板13的纵向长度变化。
此变化的示例还示于图4B1和图4B2中。图4B1是从图1中指出的位置看到的鞋1的放大的局部示意性区域横截面图。如同图4A1和图4A2一样，弹簧板通道、阻尼层通道和阻尼层穿孔并未示于图4B1和图4B2中，以避免将这些附图以不需要的细节混淆。类似地，从图4B2，已经省略了鞋面2和外底元件32。不像示出鞋跟区域横截面图的图4A1和图4A2，图4B1和图4B2示出鞋前部区域横截面图。在鞋前部区域中，槽34较浅并且凸起中心部分33较短。内侧跨越件52和外侧跨越件56较宽，以便适应穿鞋者的前脚。内侧内跨越件53和外侧内跨越件57具有较小的向下斜度。内侧外边缘55和外侧外边缘59每个都具有较短的向上外延(extent)。
返回到图4A2，第二弹簧板12包括中心条带44、向下倾斜的内侧跨越件62、从内侧跨越件62向上延伸的内侧外边缘63、向下倾斜的外侧跨越件64和从外侧跨越件64向上延伸的外侧外边缘65。第一弹簧板11包括向上弯曲的内侧跨越件68、从内侧跨越件68向上延伸的内侧外边缘69、向上弯曲的外侧跨越件70和从外侧跨越件70向上延伸的外侧外边缘71。中心条带44、内侧跨越件62和68、外侧跨越件64和70、内侧外边缘63、69以及外侧外边缘65和71中的每个沿鞋底结构10的纵向长度延伸并包括位于鞋跟区域、鞋中部区域和鞋前部区域中的部分。这些特征的形状和尺寸也沿鞋底结构10的长度变化。此变化可以在图4B1和图4B2中看到且一般通过整个附图看到。
图4C1是从图2E中指出的位置看到的鞋1的放大的局部示意性区域横截面图。图4C1也已经从图2E指出的取向顺时针旋转90°。如同图4A1至图4B2一样，阻尼层穿孔并未示于图4C1和图4C2中。如同图4A2一样，从图4C2已经省略了鞋面2、外底元件32和后帮29。
第三弹簧板13还包括从中心条带45向后延伸的鞋跟跨越件76。鞋跟跨越件76包括最接近中心条带45的向下倾斜的内鞋跟跨越件77和更水平的外鞋跟跨越件78。第三弹簧板13的鞋跟外边缘79从外鞋跟跨越件78向上延伸。鞋跟跨越件76从内侧跨越件52的后部至外侧跨越件56的后部环绕第三弹簧板13的鞋跟区域。鞋跟外边缘79类似地从内侧外边缘55的后部至外侧外边缘59的后部环绕第三弹簧板13的鞋跟区域。第二弹簧板12包括鞋跟跨越件83(其从内侧跨越件62的后部至外侧跨越件64的后部环绕第二弹簧板12的鞋跟区域)和鞋跟外边缘84(其从内侧外边缘63的后部至外侧外边缘65的后部环绕第二弹簧板12的鞋跟区域)。第一弹簧板11包括鞋跟跨越件87(其从内侧跨越件68的后部至外侧跨越件70的后部环绕第一弹簧板11的鞋跟区域)和鞋跟外边缘88(其从内侧外边缘69的后部至外侧外边缘71的后部环绕第一弹簧板11的鞋跟区域)。
如前面所指出，第一阻尼材料层21结合到第一弹簧元件11并覆盖第一弹簧元件11的整个内面。因此，并且如图3A和图3B中看到的，第一宏观层41包括基本上由阻尼材料覆盖的内表面。直到第一宏观层41附接到鞋底结构10的其他组件(例如，鞋面2和第二宏观层42)，第一弹簧板11在整个外表面101上露出。
第二弹簧板12的整个内表面并未由第二阻尼材料层22覆盖。相反，第二阻尼材料层22包括结合到内侧跨越件62、鞋跟跨越件83、外侧跨越件64、内侧外边缘63、鞋跟外边缘84和外侧外边缘65的内面的部分。直到第二宏观层42附接到鞋底结构10的其他组件(例如，第一宏观层41和第三宏观层43)，第二宏观层42的内表面沿中心条带44露出第二弹簧板12，并且第二宏观层42的外表面在其整个区域上露出第二弹簧板12的外表面102。
类似地，第三弹簧板13的整个内表面并未由第三阻尼材料层23覆盖。第三阻尼材料层23包括结合到内侧跨越件52、鞋跟跨越件76、外侧跨越件56、内侧外边缘55、鞋跟外边缘79和外侧外边缘59的内面的部分。直到第三宏观层43附接到鞋底结构10的其他组件(例如，第二宏观层42和外底元件32)，第三宏观层43的内表面沿中心条带45露出第三弹簧板13，并且宏观层43的外表面在其整个区域上露出第三弹簧板13的外表面103。
第二宏观层42的内表面结合到第一宏观层41的外表面。因此，中心条带44直接结合到外表面101的对应部分。第二阻尼材料层22的内表面结合到第一弹簧板11的外表面101的另一部分。第三宏观层43直接结合到第二宏观层42的外表面。因此，中心条带45直接结合到第二弹簧板12的外表面102的一部分。第三阻尼材料层23的内表面结合到外表面102的另一部分。
通过参照为与图4A1类似的横截面图的图5，可以理解鞋底结构10的优点的一个示例。在图5中，箭头R指出在跑步期间可以由穿鞋者的脚施加的力。随着穿鞋者的脚在箭头R的方向上推动，中心条带45朝向地面G推动。这趋向于将内部内侧跨越件53和内部外侧跨越件57朝向穿鞋者的脚旋转，如箭头r1所指出。虽然图5中未示出，但是内鞋跟跨越件77将类似地向上旋转。同时，外部内侧跨越件54、外部外侧跨越件58和外鞋跟跨越件78(图5中未示出)将被向外推动(箭头r2)。弹簧板12的内侧跨越件62、外侧跨越件64和鞋跟跨越件83(图5中未示出)也将向上旋转，如箭头r3所指出。第二弹簧板12在剪切方向上相对于第三弹簧板13移动。此引起阻尼材料层23中的剪切，如由箭头r4所示。第一弹簧板11相对于第二弹簧板12移动，从而引起阻尼材料层22中的剪切(箭头r5)。由于此剪切运动转移到阻尼材料层22和23，由鞋1鞋底结构的地面冲击产生的机械能的一部分被吸收。
附加优点由弹簧板11、12和13的向上延伸的外边缘以及那些外边缘之间存在的阻尼材料提供。附加区域被提供用于弹簧板之间的剪切运动，从而允许更多地吸收在地面冲击期间的机械能。所嵌套的弹簧板的配置也帮助稳定鞋底结构10。外边缘的向上延伸的部分向穿鞋者的脚提供附加支撑。例如，在相切动作期间，穿鞋者的脚更难地推动到外部(箭头C)。在这种情况下，第一弹簧板11、第二弹簧板12和第三弹簧板13的外侧外边缘71、65和59分别将抵抗所述力。层23和22的阻尼材料将帮助在相切运动或其他的侧至侧移动期间减少脚上的震动。例如，响应在箭头C的方向上的力，将压缩外侧外边缘65和71(分别是弹簧板12和11)之间和外侧外边缘59和65(分别是弹簧板13和12)之间的阻尼材料层22的一部分。同时，响应在箭头C的方向上的力，将以张力拉动内侧外边缘63和69(分别是弹簧板12和11)之间和内侧外边缘55和63(分别是弹簧板13和12)之间的阻尼材料层22的一部分。层22和23的这些部分的粘弹性压缩和张力帮助吸收来自侧向力C的震动。
如前面所指出，鞋底结构10包括后帮29。如图1至图2D、图3A和图3B中看到的，后帮29作为第一弹簧板11的整体组件而形成。特别地，后帮29的外侧作为外侧外边缘71的顶边缘的延伸部而整体地形成。类似地，后帮29的内侧作为内侧外边缘69的顶边缘的延伸部而整体地形成。后帮29的内表面由阻尼材料缓冲垫28覆盖并结合到阻尼材料缓冲垫28，所述阻尼材料缓冲垫28是第一阻尼材料层21的一个整体部分。
后帮29为穿鞋者的脚提供附加支撑并帮助相对于鞋底结构10稳定穿鞋者的脚。包括后帮29作为鞋底结构10的一部分可通过避免包括常规后帮作为鞋面2的一部分这一需要来简化鞋面2的制造。在其他实施方式中，后帮29可具有不同的形状。一些实施方式可以不包括后帮作为鞋底结构的一部分。
各种技术可以用于制造鞋底结构10。图6A和图6B是概述生产根据一些实施方式所述的鞋底结构10的步骤的方框图。第三宏观层43的形成以步骤201开始。在一些实施方式中，宏观层通过将原始弹簧板材料的片材和原始阻尼层材料的片材同时热压到适当形状中而形成。原始弹簧板材料的片材可包括由增强纤维和热塑性纤维的混合物编织的垫。原始阻尼层材料的片材可包括泡沫材料片料。该片料可包括当该片料被加热时引起气泡形成(和因此产生泡沫)的发泡剂。
在压制之前，可预先切割原始弹簧板材料片材。特别地，并且如一般地在步骤201所指出，片材可被切割成对应于第三弹簧板的扁平模型的形状，并且在压制之后将具有合适的形状。用于通道35a至35m的开口可以预先切割。原始阻尼材料片材也可以以类似的方式预先切割(步骤202)。例如，所述片材可预先切割，以包括与穿孔27类似的穿孔、将对应于通道35a至35m的通道和将露出中心条带45的开口。
在步骤203中，来自步骤201和202的预先切割的片材可放置在敞开的、加热的第三宏观层压缩模具中。该模具在闭合时可形成具有第三宏观层的形状的模具体积。第三宏观层模具可随后闭合，并且可施加力来将模具元件压缩在一起。在一些实施方式中，步骤203还可包括在压制期间从模具抽出空气，以便形成真空。在所使用的类型的材料的适当固化时间后，可打开模具并且可移除第三宏观层(步骤204)。
在形成第三宏观层43之后，可以施加外底元件32(步骤205)。在一些实施方式中，可以使用具有对应于元件32的一个或多个表面的外底模具部件施加元件32。将形成元件32的一个或多个材料片材可以放置在外底模具中并放置在外底形成表面上方。第三宏观层43可随后放置在具有与元件32材料接触的外面的外底模具中。外底模具可以随后闭合，并且元件32被同时形成且结合到第三弹簧板13的外表面103。在步骤205结束时，第三宏观层43与附接的外底元件32可以从外底模具移除。
第二宏观层42以与步骤201至204类似的方式在步骤206至209形成。在步骤206和207，原始弹簧层材料的片材和原始阻尼材料的片材被切割成适当形状。在步骤208，来自步骤206和207的预先切割的片材可放置在敞开的、加热的第二宏观层压缩模具中。该模具在闭合时可形成具有第二宏观层42的形状的模具体积。第二宏观层模具可随后闭合，并且可施加力来将模具元件压缩在一起。在一些实施方式中，步骤208还可包括在压制期间从模具抽出空气，以便形成真空。在适当的固化时间后，可打开模具并且可移除第二宏观层42(步骤209)。
第一宏观层41以与步骤201至204和步骤206至209类似的方式在步骤210至213形成。在步骤210，可预先切割原始弹簧层材料的片材。在一些实施方式中，所述片材可预先切割，使得将形成后帮29的材料部分的一端被附接并且另一端是自由的。当所述片材放置在模具中时，自由端可手动地环绕心轴并放置在片材上的适当位置中。在其他实施方式中，可切割弹簧层材料片材，以便附接后帮29的两端。在步骤211，预先切割原始阻尼材料的片材。将形成附接到后帮29的阻尼材料28的所述片材的部分可以或可以不附接在两端。在步骤212，来自步骤210和211的预先切割的片材可放置在具有与宏观层41和整体后帮29的形状对应的模具体积的敞开的、加热的第一宏观层压缩模具中。该模具可随后闭合，并且可施加力来将模具元件压缩在一起。在一些实施方式中，步骤212还可包括在压制期间从模具抽出空气，以便形成真空。在适当的固化时间后，可打开模具并且可移除第一宏观层41(步骤213)。
在步骤214，可以将第一宏观层41、第二宏观层42和第三宏观层43接合在一起。胶或其他结合剂可以应用于第三宏观层43的内表面(和/或第二宏观层42的外表面)并应用于第二宏观层42的内表面(和/或第一宏观层41的外表面)。所述宏观层可以随后组装到其嵌套的配置中并压制在一起，直到结合剂固化。在步骤214的结合后，形成鞋底结构10。鞋底结构10可随后被胶合或以其他方式接合到鞋面2(例如，当鞋面2在最后一个上时)。
上述步骤不需要以列出的顺序执行。例如，第一宏观层41、第二宏观层42和第三宏观层43可以以不同顺序或同时地形成。许多其他变化也是可能的。例如，在一些实施方式中，可以首先形成弹簧板，而不附接阻尼材料层。所形成的弹簧板可以随后放置在模具中，其中一个或多个预先切割的原始阻尼材料件在适当位置中，并且模具闭合并加热。
也可以使用其他技术。例如，在一些实施方式中，可以使用选择性激光烧结(SLS)。在一些此类实施方式中，弹簧板可以首先通过在加热的模具中压制一个或多个弹簧板材料片材而形成。SLS可以随后用于将阻尼材料层直接形成到弹簧板内面的适当区域中。
鞋底结构10仅是根据本发明所述的鞋底结构的一个实施方式。如上述所指出，一些实施方式可缺少整体后帮，如后帮29。其他实施方式可以以许多其他的方式不同于鞋底结构10。一些实施方式可以不包括三个宏观层。例如，在一些实施方式中，鞋底结构可仅包括两个宏观层。在其他实施方式中，鞋底结构可包括三个以上的宏观层。
宏观层也可具有不同于鞋底结构10的那些配置的配置。在鞋底结构10的实施方式中，宏观层41至43中的每个包括基本上在鞋底结构10的整个长度和宽度上方延伸的弹簧板。然而，这不一定是这种情况。例如，在一些实施方式中，弹簧板可仅延伸穿过鞋跟区域，可仅延伸穿过鞋跟，和鞋中部区域的多个部分，可仅延伸穿过鞋跟、鞋中部，和鞋前部区域的多个部分等。例如，一个实施方式可包括具有延伸鞋底结构的整个长度的弹簧板的宏观层和具有仅位于鞋跟区域中的弹簧板的另一个宏观层。但作为另一个示例，所有宏观层可局限于鞋跟区域。在一些实施方式中，宏观层可具有仅位于内侧或外侧中的一个上或仅具有延伸到内侧或外侧中的一个中的减小部分的弹簧板。阻尼材料可覆盖比宏观层41、42或43的情况更多或更少的弹簧板。
宏观层弹簧板的轮廓也可在其他实施方式中变化。但作为一个示例，弹簧板的外边缘可以不向上延伸与鞋底结构10中的弹簧板的外边缘一样远。作为另一个示例，外边缘可延伸比鞋底结构10中的弹簧板的外边缘更远。在一些实施方式中，弹簧板外边缘可以不向上延伸或者可以甚至向下延伸。中心部分和/或槽的高度和/或宽度可以变化。在纵向中心线的一侧上的弹簧板的结构可以不同于在纵向中心线的另一侧上的弹簧板的结构。例如，弹簧板在一侧上可以更厚，或者以其他方式设计来增加或减少一侧上的柔韧性，以便补偿过度旋前(overpronation)。
阻尼层配置也可在不同实施方式中广泛变化。例如，一些实施方式可包括阻尼材料层中的间隙。此类间隙可被包括，以改变层中阻尼材料的性质。此类间隙的配置(例如，形状、放置和/或间隙数)也可以选择，以便实现所期望的效果。一个或多个间隙中阻尼材料的不存在可降低与间隙相关联的区域中的粘性响应的水平。此外，并且根据所选择的制造方法，间隙的壁表面可具有“外皮(skin)”，“外皮”比其以外(以内)的阻尼材料略微更密集、更硬和/或不太可压缩。例如通过氧化，通过将阻尼材料表面直接暴露于固化条件和/或固化剂(例如，用于泡沫材料)等，此“外皮”可形成于泡沫阻尼材料的外露出表面处。因此可以选择间隙，以便基于在形成间隙的表面处存在的与阻尼材料相关联的更密集、更硬或不太可压缩的外皮区域来改变阻尼材料层的总体性质。
如前面结合图2D所指出，一些实施方式可包括第一阻尼材料层21中的穿孔27。图7A是根据另一个实施方式所述的具有阻尼材料间隙的鞋300的局部示意性区域横截面图。图7A的横截面是从与图4A1的横截面图截取位置类似的鞋跟区域位置截取的。鞋300包括鞋底结构，所述鞋底结构具有分别与鞋1的弹簧板11至13、后帮29、缓冲垫材料28、阻尼材料层21和外底元件32类似的弹簧板311至313、后帮329、缓冲垫材料328、阻尼材料层321和外底元件332。阻尼材料层321可以或可以不包括与鞋1的穿孔27类似的穿孔。
不像鞋1的阻尼材料层22和23，鞋300的阻尼材料层322和323具有空气间隙380。在一些实施方式中，空气间隙380可延伸鞋底结构的长度。在其他实施方式中，空气间隙380可仅存在于鞋跟区域或其他选定的区域中。在仍然其他实施方式中，空气间隙380在外侧或内侧上可以是显著更大的，可仅存在于内侧或外侧上，或者在内侧或外侧上可以是更多的。
在一些实施方式中，诸如空气间隙380等一个或多个空气间隙可至少部分由流体填充囊状物占用。此类囊状物可以是棋盘格状的或以其他方式成形，以便装在诸如空气间隙380等空间内。带有或不带有囊状物的与间隙380类似的一个或多个间隙也可以存在于阻尼材料层321中。
图7B是根据进一步的实施方式所述的具有阻尼材料间隙的鞋400的局部示意性区域横截面图。图7B的横截面也从与图4A1的横截面图截取位置类似的鞋跟区域位置截取。鞋400包括鞋底结构，所述鞋底结构具有分别与鞋1的弹簧板11至13、后帮29、缓冲垫材料28、阻尼材料层22和23以及外底元件32类似的弹簧板411至413、后帮429、缓冲垫材料428、阻尼材料层422和423以及外底元件432。鞋400的阻尼材料层421包括间隙480。间隙480可类似于鞋1中的穿孔27(包括上面提到的“外皮”特征)，但可以更大和/或具有不同的间距或其他配置。间隙480的尺寸、形状和间距可以变化。作为其一个示例，间隙480中的任何间隙可以比鞋1中的穿孔27更小和/或更少(或更多)数量。作为另一个示例，间隙480可以具有正方形、六边形、圆形或任何其他规则或不规则形状的横截面(垂直于间隙的高度h)。间隙480的尺寸和/或形状和/或分布可在纵向方向和/或横向方向上变化(例如，间隙480的数量、间距和/或形状可在内侧和外侧上和/或在前面和后面上不同)。对间隙480的尺寸、形状、间距、数量、外皮密度、外皮硬度和/或其他特征的变化和/或对间隙480处的材料的变化可用于控制和/或精细调节鞋底结构的“感觉”特性(例如，柔软性、舒适性、可压缩性、刚度、响应性等)。作为更具体的示例，间隙480的存在或不存在可用于为整体层和/或在层的局部区域处提供更硬或更软的感觉(例如，由于间隙480的不存在(和/或与此类间隙潜在地相关联的更密集、更硬和/或不太可压缩的“外皮”特征)，无芯结构可比图7B的有芯结构让穿鞋者感觉更软)。
图7C是根据进一步实施方式所述的具有阻尼材料间隙的鞋500的局部示意性区域横截面图。图7C的横截面也从与图4A1的横截面图截取位置类似的鞋跟区域位置截取。鞋500包括鞋底结构，所述鞋底结构具有分别与鞋1的弹簧板11至13、后帮29、缓冲垫材料28和外底元件32类似的弹簧板511至513、后帮529、缓冲垫材料528和外底元件532。鞋500的阻尼材料层521类似于鞋400的阻尼材料层421，并且包括与间隙480类似的间隙580。鞋500的阻尼材料层522类似于鞋1的阻尼材料层22，但包括间隙581。鞋500的阻尼材料层523类似于鞋1的阻尼材料层23，但包括间隙582。间隙580-582的尺寸、形状和间距可以变化。间隙580-582中的任何间隙可具有正方形、六边形、圆形或任何其他规则或不规则形状的横截面(垂直于其高度)。间隙580-582的尺寸和/或形状和/或分布和/或其他特征可在纵向方向和/或横向方向上变化(并且可用于控制和/或精细调节鞋底结构的“感觉”特性和/或其他特性，如上面关于间隙480所述)。
图7D是根据进一步实施方式所述的具有阻尼材料间隙的鞋600的局部示意性区域横截面图。图7D的横截面也从与图4A1的横截面图截取位置类似的鞋跟区域位置截取。鞋600包括鞋底结构，所述鞋底结构具有分别与鞋1的弹簧板11至13、后帮29、缓冲垫材料28和外底元件32类似的弹簧板611至613、后帮629、缓冲垫材料628和外底元件632。鞋600的阻尼材料层621类似于鞋500的阻尼材料层521，并且包括与间隙580类似的间隙680。鞋600的阻尼材料层623类似于鞋500的阻尼材料层523，并且包括与间隙582类似的间隙682。间隙680和683的尺寸、形状和间距可以变化。间隙680和683中的任何间隙可具有正方形、六边形、圆形或任何其他规则或不规则形状的横截面(垂直于其高度)。间隙680和683的尺寸和/或形状和/或分布和/或其他特征可在纵向方向和/或横向方向上变化(并且可用于控制和/或精细调节鞋底结构的“感觉”特性和/或其他特性，如上面关于间隙480所述)。
图7A至图7D仅表示一些实施方式。例如，在仍然进一步的实施方式中，第一阻尼材料层和第二阻尼材料层可具有间隙(例如，类似于鞋500的层521和522)，但第三层可缺少间隙(例如，类似于鞋400的层423)。但作为另一个示例，在某些实施方式中，仅第二层或第三层包括间隙。作为进一步的示例，在一些实施方式中，一个层中的间隙可与一个或多个其他层中的对应间隙对准，而在其他实施方式中一个层中的间隙可从一个或多个其他层中的间隙偏移。
特定鞋底结构中的所有宏观层不一定由相同类型的弹簧板材料或相同类型的阻尼层材料形成。例如，鞋底结构的一个宏观层可以包括由第一复合材料和第一阻尼材料形成的弹簧板，该鞋底结构的另一个宏观层包括由第二复合材料和第二阻尼材料形成的弹簧板。第一复合材料可比第二复合材料硬，或反之亦然。第一阻尼材料可比第二阻尼材料软，或反之亦然。类似地，单个宏观层可包括由多种材料形成的弹簧板和/或由多种阻尼材料形成的阻尼材料层。例如，弹簧板可在鞋跟和/或足弓区域中具有增强纤维(例如，碳、玻璃和/或聚合物)，以提供附加的刚度，或者可以在鞋跟和/或足弓区域中具有更大数量的(或不同类型的)增强纤维。作为另一个示例，弹簧板可以在其中需要更大刚度的一些区域(例如，鞋跟和/或足弓)中更厚。作为进一步的示例，弹簧板可以在一个区域中由一种类型的聚合物树脂(或聚合物树脂的混合物)形成，并且在另一个区域中由不同类型的聚合物树脂(或聚合物树脂的混合物)形成。树脂密度也可在整个弹簧板变化。这些特征(例如，变化的增强性、厚度、树脂含量和/或密度)和/或其他特征也可以结合在单个弹簧板内。此外，在一些实施方式中，弹簧板可以更硬或以其他方式在除鞋跟区域以外的区域中具有不同性质。例如，并且如前面所指出，内侧或外侧可以更硬。单个阻尼材料层也可包括多种材料和/或以其他方式在鞋底结构的不同区域中变化。例如，更密集的泡沫材料可用于其中需要附加刚度的区域中。作为另一个示例，不太密集的泡沫可用在某些内侧区域中，以在相切运动期间增加“倾斜(banked)”的感觉。
根据各种实施方式所述的鞋底结构中的宏观层的配置和/或数量可以变化，以便获得为特定目的(例如，特定体育运动)而调节的鞋底结构。例如，一些使用者可能需要更少的缓冲并且喜欢具有较低总体高度的鞋。为此类使用者设计的实施方式可能仅包括两个宏观层。作为另一个示例，材料可变化并且/或者形状变化，以便防止过度旋前或其他不期望的脚运动。作为进一步的示例，无阻尼材料的宏观层之间的结合区域(例如，诸如中心条带44和45的区域的宽度和/或长度)可增加或减少，以便改变鞋底结构的刚度。一个或多个层的材料和其他配置可以变化来适应不同重量的人。一个或多个层的材料和其他配置也可以变化来适应具有参加为鞋设计的活动的独特风格的人。例如，一个运动者可能趋向于进行“跺脚”风格的跑步。为此类运动者设计的鞋可以在鞋跟区域中具有附加的层和/或更硬的层。另一个运动者可能趋向于将更多的重量放在他或她的前脚上。为此类运动者设计的鞋可能需要更少的鞋跟刚度，但需要更多的支撑或缓冲在前脚中。
以与其中可以结合多个水平的约束层阻尼来抑制在选定的频率范围内振动类似的方式，也可以选择阻尼材料层和/或不同层的弹簧板，以便调节鞋底结构来适应一定范围的活动。例如，第一阻尼材料层(例如，与鞋1的层21类似的层)可以由相对软的材料形成，第二阻尼材料层(例如，与鞋1的层22类似的层)可以由更坚实的材料形成，第三阻尼材料层(例如，与鞋1的层23类似的层)可以由甚至更坚实的材料形成。当穿鞋者参加诸如休闲散步等相对轻的活动时，更软的第一层可以向穿鞋者提供舒适。当穿鞋者参加诸如直线跑步等更加剧烈的活动时，更坚实的第二层可以附加支撑。当穿鞋者参加诸如具有频繁相切或其他方向变化的跑步等更严格的活动时，甚至更坚实的第三层可以提供进一步支撑。在其他实施方式中，可使用不同组合的阻尼材料层，以便调节鞋底结构用于所期望范围的活动。
可替代地(或者也)可以选择和/或变化用于各种层的弹簧板，以便以类似的方式调节鞋底结构。例如，一个弹簧板可以由玻璃纤维复合材料形成，另一个弹簧板可以由碳纤维复合材料形成，例如，以提供不同刚度、柔性、弯曲和/或响应性特性。(例如，在给定层内和/或从层至层)也可以变化弹簧板厚度，以提供不同特性，例如，不同刚度、柔性、弯曲、响应性等)。
另外地或可替代地，鞋底结构的各种层之间的(例如，经由粘合剂或接合剂，经由机械连接器，经由熔接技术等)附接的特征可以变化(例如，邻近弹簧板之间的直接附接和/或板和邻近阻尼材料层之间的直接附接)，以控制或精细调节鞋底结构的“感觉”和/或其他特性。作为一些更具体的示例，创建所述附接的表面区域的量、所述附接的位置和/或所述附接的类型可以变化或控制，以改变或调节鞋底对穿鞋者的“感觉”或其他特性。作为另外附加的示例，邻近板之间和/或板和邻近阻尼材料层之间的附接的表面区域和/或位置可以变化，以控制鞋底结构的刚度特征(包括扭转刚度、线性刚度)；以控制鞋底结构的柔性或弯曲；以控制鞋底结构的鞋前部区域相对于鞋底结构的鞋跟区域的扭转和/或柔性；以促进(或抑制)旋前或旋后；以控制鞋底结构的响应性等。
在一些实施方式中，可以增加宏观层之间的附加连接。但作为其一个示例，不同宏观层的弹簧板可沿其外边缘的部分接合，以便增加某些区域中的刚度。邻近宏观层的弹簧板也可缺乏到彼此的直接连接。不像其中中心条带45直接结合到第二弹簧板12并且中心条带44直接结合到第一弹簧板11的鞋底结构10实施方式，其他实施方式可包括介入两个弹簧板之间的材料。例如，增强材料的额外条带可以结合到宏观层A的内表面上的全部或部分中心条带。然后，该增强条带可以结合到邻接宏观层B的弹簧板的外表面的对应部分。宏观层A的中心条带将相对于宏观层B的弹簧板的外表面的对应部分而固定，但将由增强条带的厚度偏移。在一些实施方式中，位于两个弹簧板之间的阻尼材料层可延伸穿过鞋底结构的整个宽度。例如，阻尼材料层可完全分离中心区域中的两个弹簧板，而不是如在鞋1的中心区域(图4A1和图4B1)中看到的弹簧板之间的直接接触。
在鞋底结构10的实施方式中，阻尼材料层22的内外面分别结合到弹簧板11和12。类似地，阻尼材料层23的内外面分别结合到弹簧板12和13。这不一定是所述情况。例如，在一些实施方式中，一个或多个宏观层可以包括其中阻尼材料层不结合到邻接弹簧板之一的弹簧板。例如，并且参照图4A1，替代实施方式可包括第二宏观层，其中第二阻尼材料层(在与第二阻尼材料层22类似的位置中)不结合到位于正上方的(与弹簧板11类似的)弹簧板的外表面，并且宏观层之间的唯一连接可以是弹簧板之间的与其中弹簧板12的区域44结合到弹簧板11之处类似的固定。类似地，第三宏观层的第三阻尼材料层(在与第三阻尼材料层23类似的位置中)可以不结合到位于正上方的(与弹簧板12类似的)弹簧板的外表面，并且宏观层之间的唯一连接可以是弹簧板之间的与其中弹簧板13的区域45结合到弹簧板12之处类似的固定。
为了说明和描述的目的，已经呈现了实施方式的以上描述。以上描述不旨在穷举或限制本发明的实施方式到所公开的精确形式，并且修改和变化根据上述教导都是可能的或者可从各种实施方式的实践中获取。选择并描述本文所讨论的实施方式，以便解释各种实施方式及其实际应用的原理和本质，以使本领域的技术人员能够在各种实施方式中和用适合于预期的特定用途的各种修改使用本发明。来自上述实施方式的特征的任何和全部组合、子组合和重新配置均在本发明的范围内。关于涉及设备、制造的物品或一些其他物理组件或组件的组合的权利要求，权利要求中对潜在或预期的穿鞋者的引用或者对组件的使用者的引用不需要所述组件的实际穿用或使用或者穿鞋者或使用者的存在作为所要求保护的组件或组件组合的一部分。关于涉及用于制造组件或组件的组合的方法的权利要求，权利要求中对组件的潜在或预期的穿鞋者或使用者的引用不需要所述组件的实际穿用或使用或者穿鞋者或使用者的参加作为所要求保护的过程的一部分。

Claims (28)

1.一种鞋底结构，所述鞋底结构包括：
第一弹簧板，所述第一弹簧板具有向上延伸的第一内侧外边缘和向上延伸的第一外侧外边缘；
第二弹簧板，所述第二弹簧板具有向上延伸的第二内侧外边缘和向上延伸的第二外侧外边缘；和
阻尼材料层，所述阻尼材料层具有位于所述第一内侧外边缘和所述第二内侧外边缘之间的部分和位于所述第一外侧外边缘和所述第二外侧外边缘之间的部分，
其中所述阻尼材料层被夹在所述第一弹簧板和所述第二弹簧板之间，并且
其中所述第二弹簧板的纵向延伸的中心条带直接结合到所述第一弹簧板。
2.根据权利要求1所述的鞋底结构，其中所述第一内侧外边缘和所述第二内侧外边缘、所述第一外侧外边缘和所述第二外侧外边缘以及所述阻尼材料层位于所述鞋底结构的鞋跟区域和鞋中部区域中。
3.根据权利要求1所述的鞋底结构，其中所述第一内侧外边缘和所述第二内侧外边缘、所述第一外侧外边缘和所述第二外侧外边缘以及所述阻尼材料层位于所述鞋底结构的鞋跟区域、鞋中部区域和鞋前部区域中。
4.根据权利要求1所述的鞋底结构，其中
所述第一弹簧板包括位于所述第一内侧外边缘和所述第一外侧外边缘之间的第一内侧跨越件和第一外侧跨越件，
所述第二弹簧板包括位于所述第二内侧外边缘和所述第二外侧外边缘之间的第二内侧跨越件和第二外侧跨越件，且
所述阻尼材料层包括位于所述第一内侧跨越件和所述第二内侧跨越件之间的部分和位于所述第一外侧跨越件和所述第二外侧跨越件之间的部分。
5.根据权利要求1所述的鞋底结构，其中
所述第一弹簧板和所述第二弹簧板中的每个是不可压缩的和可弹性变形的，以及
所述阻尼材料层是可压缩的。
6.根据权利要求5所述的鞋底结构，其中
所述第一弹簧板和所述第二弹簧板中的每个由包括热塑性塑料、热塑性塑料和玻璃纤维复合材料、热塑性塑料和碳纤维复合材料以及热塑性塑料、碳纤维和玻璃纤维复合材料中的至少一种的材料形成，以及
所述阻尼材料层由包括可压缩泡沫的材料形成。
7.根据权利要求1所述的鞋底结构，还包括：
第三弹簧板，所述第三弹簧板具有向上延伸的第三内侧外边缘和向上延伸的第三外侧外边缘；和
附加阻尼材料层，所述附加阻尼材料层具有位于所述第二内侧外边缘和所述第三内侧外边缘之间的部分和位于所述第二外侧外边缘和所述第三外侧外边缘之间的部分。
8.根据权利要求7所述的鞋底结构，其中所述第一内侧外边缘、所述第二内侧外边缘和所述第三内侧外边缘、所述第一外侧外边缘、所述第二外侧外边缘和所述第三外侧外边缘、所述阻尼材料层以及所述附加阻尼材料层位于所述鞋底结构的鞋跟区域和鞋中部区域中。
9.根据权利要求8所述的鞋底结构，其中
所述第一弹簧板包括位于所述第一内侧外边缘和所述第一外侧外边缘之间的第一内侧跨越件和第一外侧跨越件，
所述第二弹簧板包括位于所述第二内侧外边缘和所述第二外侧外边缘之间的第二内侧跨越件和第二外侧跨越件，
所述第三弹簧板包括位于所述第三内侧外边缘和所述第三外侧外边缘之间的第三内侧跨越件和第三外侧跨越件，
所述阻尼材料层包括位于所述第一内侧跨越件和所述第二内侧跨越件之间的部分和位于所述第一外侧跨越件和所述第二外侧跨越件之间的部分，以及
所述附加阻尼材料层包括位于所述第二内侧跨越件和所述第三内侧跨越件之间的部分和位于所述第二外侧跨越件和所述第三外侧跨越件之间的部分。
10.根据权利要求1所述的鞋底结构，其中
所述中心条带是位于所述第二弹簧板的纵向延伸的中心区域中的附接部分，所述附接部分相对于所述第一弹簧板的对应部分固定。
11.根据权利要求10所述的鞋底结构，其中所述阻尼材料层未结合到所述第一弹簧板和所述第二弹簧板中的至少一个。
12.根据权利要求10所述的鞋底结构，其中所述阻尼材料层在内侧和外侧环绕所述附接部分。
13.根据权利要求1所述的鞋底结构，其中
所述第一弹簧板包括向上延伸的第一后边缘，所述第一后边缘位于鞋跟区域中并连接所述第一内侧外边缘和所述第一外侧外边缘，
所述第二弹簧板包括向上延伸的第二后边缘，所述第二后边缘位于鞋跟区域中并连接所述第二内侧外边缘和所述第二外侧外边缘，以及
所述阻尼材料层包括位于所述第一后边缘和所述第二后边缘之间的部分。
14.根据权利要求1所述的鞋底结构，还包括鞋跟稳定器，所述鞋跟稳定器被配置为在包括所述鞋底结构的鞋的穿鞋者的脚跟上方和周围延伸，其中所述鞋跟稳定器包括为所述第一弹簧板的整体延伸部的一部分。
15.根据权利要求1所述的鞋底结构，其中所述鞋底结构是所完成的鞋的一部分，并且所完成的鞋还包括：
位于所述第一弹簧板的内表面上面的鞋面。
16.一种鞋底结构，所述鞋底结构包括：
第一弹簧板；
第二弹簧板，所述第二弹簧板包括位于所述第二弹簧板的纵向延伸的中心区域中的附接部分，所述第二弹簧板的附接部分相对于所述第一弹簧板的对应部分固定；和
阻尼材料层，所述阻尼材料层在环绕所述附接部分的区域中位于所述第一弹簧板和所述第二弹簧板之间，
其中所述阻尼材料层被夹在所述第一弹簧板和所述第二弹簧板之间，并且
其中所述第二弹簧板的附接部分是直接结合到所述第一弹簧板的中心条带。
17.根据权利要求16所述的鞋底结构，其中所述第一弹簧板、所述第二弹簧板和所述阻尼材料层位于所述鞋底结构的至少鞋跟区域中。
18.根据权利要求16所述的鞋底结构，其中所述第一弹簧板、所述第二弹簧板和所述阻尼材料层位于所述鞋底结构的至少鞋中部区域中。
19.根据权利要求16所述的鞋底结构，其中所述第一弹簧板、所述第二弹簧板和所述阻尼材料层位于所述鞋底结构的至少鞋前部区域中。
20.根据权利要求16所述的鞋底结构，所述鞋底结构还包括：
第三弹簧板，所述第三弹簧板包括位于所述第三弹簧板的纵向延伸的中心区域中的附接部分，所述第三弹簧板的附接部分相对于所述第二弹簧板的对应部分固定；和
附加阻尼材料层，所述附加阻尼材料层在环绕所述第三弹簧板的附接部分的区域中位于所述第二弹簧板和所述第三弹簧板之间。
21.根据权利要求20所述的鞋底结构，其中所述第一弹簧板、所述第二弹簧板、所述第三弹簧板、所述阻尼材料层和所述附加阻尼材料层位于所述鞋底结构的至少鞋跟区域中。
22.根据权利要求20所述的鞋底结构，其中所述第一弹簧板、所述第二弹簧板、所述第三弹簧板、所述阻尼材料层和所述附加阻尼材料层位于所述鞋底结构的至少鞋跟区域和鞋中部区域中。
23.根据权利要求20所述的鞋底结构，其中所述第一弹簧板、所述第二弹簧板、所述第三弹簧板、所述阻尼材料层和所述附加阻尼材料层位于所述鞋底结构的至少鞋跟区域、鞋中部区域和鞋前部区域中。
24.根据权利要求16所述的鞋底结构，其中所述第二弹簧板至少部分嵌套在所述第一弹簧板内。
25.根据权利要求16所述的鞋底结构，其中所述鞋底结构是所完成的鞋的一部分，并且所完成的鞋还包括：
位于所述第一弹簧板的内表面上面的鞋面。
26.一种用于制造鞋底结构的方法，所述方法包括：
形成至少两个宏观层，在形成步骤完成时所述至少两个宏观层中的每个包括弹簧板和覆盖所述弹簧板的表面的至少一部分的阻尼材料层；以及
将所形成的宏观层结合到彼此；
其中所述至少两个宏观层的所述弹簧板和所述阻尼材料层以交替层提供，使得所述至少两个宏观层中的一个的所述阻尼材料层被夹在所述至少两个宏观层中的第一宏观层的弹簧板和所述至少两个宏观层中的第二宏观层的弹簧板之间，并且
其中所述至少两个宏观层中的所述第二宏观层的所述弹簧板的纵向延伸的中心条带直接结合到所述至少两个宏观层中的所述第一宏观层的所述弹簧板。
27.根据权利要求26所述的方法，其中
形成至少两个宏观层包括形成三个宏观层。
28.根据权利要求26所述的方法，其中形成至少两个宏观层包括：对于所述至少两个宏观层中的每个，同时将弹簧板材料的片材和阻尼层材料的片材压成所形成的宏观层的最后形状。
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