CN108024593B - 具有非线性抗弯刚度的鞋类鞋底结构 - Google Patents

具有非线性抗弯刚度的鞋类鞋底结构 Download PDF

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Abstract

一种用于鞋类物品(10)的鞋底结构(40)包括具有前足区域(10A)的鞋底板(50)和设置在鞋底板(50)的前足区域(10A)中的刚度增强组件(72)。刚度增强组件(72)进一步包括设置在鞋底板(50)的面向脚的一侧的压缩构件(75)和设置在鞋底板(50)的与压缩构件(75)相对的一侧的拉伸构件(70)。在鞋底结构背曲期间，在弯曲范围的第一部分中，拉伸构件(70)与压缩构件(75)以第一距离隔开，并且在弯曲范围的第二部分期间，拉伸构件(70)与压缩构件(75)相互作用，弯曲范围的第二部分包括比弯曲范围的第一部分中的弯曲角度更大的弯曲角度。

Description

具有非线性抗弯刚度的鞋类鞋底结构
相关申请的交叉引用
本申请要求了2015年9月18日提交的美国临时申请号为62/220633的优先权，其全部内容通过引用并入本文。本申请要求了2015年9月18日提交的美国临时申请号为62/220758的优先权，其全部内容通过引用并入本文。本申请要求了2015年9月18日提交的美国临时申请号为62/220638的优先权，其全部内容通过引用并入本文。本申请要求了2015年9月18日提交的美国临时申请号为62/220678的优先权，其全部内容通过引用并入本文。
技术领域
本教导总体包括用于鞋类物品的鞋底结构。
背景技术
鞋通常包括鞋底结构，该鞋底结构配置成位于穿着者的脚下以将脚与地面隔开。运动鞋中的鞋底组件通常配置用于提供缓冲、运动控制和/或弹性。
附图说明
图1是根据本公开的示例性实施例的鞋类物品的外侧透视图；
图2是图1的鞋的分解图；
图3是根据本公开的示例性实施例的鞋底板的面向地面的表面的内侧透视图；
图4是图3的鞋底板的面向地面的表面的平面图；
图5是图3的鞋底板的一部分的局部侧视图；
图6是根据另一示例性实施例的图1的鞋的外侧立面图，其具有图3的鞋底板，鞋底板处于未弯曲的松弛位置，该图包括刚度增强组件的局部截面图；
图7是图6的鞋的外侧立面图，其中鞋底板处于部分弯曲状态；
图8是图7的鞋的外侧立面图，其中鞋底板进一步弯曲到接近其弯曲范围的第一部分的终点；
图9是图8的鞋的外侧立面图，其中鞋底板弯曲到第一预定弯曲角度；
图10是根据本公开的另一实施例的鞋底板的面向地面的表面的内侧透视图；
图11是图10的鞋底板的一部分的局部侧视立面图；
图11a是根据另一示例性实施例的鞋底板的一部分的局部侧视立面图；
图12是根据另一示例性实施例的具有图10的鞋底板的鞋类物品的外侧立面图，鞋底板处于未弯曲的松弛位置，该图包括刚度增强组件的局部截面图；
图13是图12的鞋的外侧立面图，其中鞋底板处于部分弯曲状态；
图14是图13的鞋的外侧立面图，其中鞋底板进一步弯曲到其弯曲范围的第一部分的终点；
图15是图14的鞋的外侧立面图，其中鞋底板弯曲到第一预定弯曲角度。
具体实施方式
本公开总体上提供了用于鞋类的鞋底结构，该鞋底结构具有前足区域、鞋后跟区域和位于前足区域与鞋后跟区域之间的中足区域。鞋后跟区域也可以被称为后足区域。前足区域、鞋后跟区域和中足区域分别也被称为前足部分、鞋后跟部分和中足部分。根据本公开的鞋可以是运动鞋，例如足球鞋、英式足球鞋或交叉训练鞋、或者鞋可以用于其他活动(例如但不限于其他运动活动)。鞋的实施例总体包括鞋面和连接到鞋面的鞋底结构。
更具体地，用于鞋类物品的鞋底结构包括具有前足区域的鞋底板。刚度增强组件设置在鞋底板的前足区域中。刚度增强组件还包括设置在鞋底板的面向脚的一侧的压缩构件和设置在鞋底板的与压缩构件相对的一侧的拉伸构件。在鞋底结构背屈期间，在弯曲范围的第一部分内，拉伸构件与压缩构件间隔第一距离，在弯曲范围的第二部分期间，拉伸构件与压缩构件相互作用，弯曲范围的第二部分包括比弯曲范围的第一部分的弯曲角度更大的弯曲角度。在弯曲范围的整个第一部分中第一距离可以逐渐减小。
板可以在前足区域和鞋后跟区域之间或前足区域和中足区域之间延伸。该板可以是鞋底结构的鞋中底、鞋内底或鞋外底中的任何一个的部分，或者可以包括鞋中底、鞋内底或鞋外底中的任何两个或多个的组合。如在本说明书和所附权利要求中所使用的，根据所公开的实施例及其等同，短语“抗弯刚度”总体表示由材料、结构、两个或多个部件的组装或其组合所表现的对鞋底的弯曲的阻力。
在一个实施例中，弯曲范围的第一部分包括小于第一预定弯曲角度的鞋底结构的弯曲角度，并且弯曲范围的第二部分包括大于或等于第一预定弯曲角度的鞋底结构的弯曲角度。鞋底结构在第一预定弯曲角度处具有抗弯刚度的变化。例如，鞋底结构在弯曲范围的第一部分中具有第一抗弯刚度，并且在弯曲范围的第二部分中具有大于第一抗弯刚度的第二抗弯刚度。在非限制性示例中，第一预定弯曲角度可以是从35度到65度的角度范围中选择的角度。
在一个实施例中，拉伸构件包括后部、前部和设置在后部和前部之间的主体部分。拉伸构件与压缩构件的主体部分以第一距离隔开。拉伸构件的主体部分在弯曲范围的第一部分期间保持为与压缩构件隔开，并且拉伸构件的主体部分在弯曲范围的第二部分期间与压缩构件接触。拉伸构件的主体部分的宽度可以小于压缩构件的宽度。
在一个实施例中，当鞋底板处于松弛的未弯曲状态时，拉伸构件远离压缩构件向外弯曲。在另一实施例中，当鞋底板处于松弛的未弯曲状态时，拉伸构件是平的并且与压缩构件平行。鞋底结构可以包括鞋外底，并且板可以设置在鞋外底上、接合到鞋外底或与鞋外底以单个结构整体形成。
板可以进一步包括从板的面向地面的表面延伸的多个鞋钉。在一些实施例中，压缩构件和拉伸构件由尼龙或热塑性聚氨酯构成。板和刚度增强组件可以由单个结构整体形成。可选地，板可以包括在刚度增强组件的后部和前部粘合到一起的两层。两层中的第一层可以包括压缩构件，并且两层中的第二层可以包括拉伸构件。
在一个实施例中，用于鞋类物品的鞋底结构包括具有前足区域的鞋底板和设置在鞋底板的前足区域中的刚度增强组件。刚度增强组件包括设置在鞋底板的面向脚的一侧的压缩构件和设置在鞋底板的与压缩构件相对的一侧的弯曲的拉伸构件。拱形的拉伸构件具有纵向地设置并且在压缩构件下方下沉的前部、主体部分和后部，以在鞋底结构处于未弯曲的松弛状态时，使主体部分与压缩构件以间隙隔开。鞋底结构的背屈导致压缩构件和拉伸构件随着鞋底结构弯曲通过弯曲范围的第一部分而逐渐地闭合间隙，直到鞋底结构背曲到第一预定弯曲角度时压缩构件和拉伸构件彼此接触，使得鞋底结构在第一预定弯曲角度处具有抗弯刚度的变化。拉伸构件的主体部分在弯曲范围的第二部分期间保持为与压缩构件接触，弯曲范围的第二部分包括比弯曲范围的第一部分中的弯曲角度更大的弯曲角度。板可以包括在刚度增强组件的后部和前部结合到一起的两层，两层中的第一层包括压缩构件，并且两层中的第二层包括拉伸构件。可选地，板和刚度增强组件可以由单个结构整体形成。拉伸构件的主体部分的宽度可以小于压缩构件的宽度。
结合附图，通过以下用于执行本教导的模式的详细描述，本教导的上述特征和优点以及其他特征和优点将变得显而易见。
“一(a)”、“一(an)”、“该”、“至少一个”和“一个或多个”可互换使用以表明存在的至少一个项目。除非上下文另有明确表示，否则可以存在多个这样的项目。除非根据上下文另外明确或清楚地表示，否则本说明书(包括所附权利要求)中的参数(例如量或条件)的所有数值被理解为在所有情况下由术语“约”修饰，无论术语“约”是否实际出现在数值之前。“约”表示所述数值允许一些轻微的不精确性(以一定程度近似于该值的精确值；大致或合理得近似该值；差不多)。如果“约”所提供的不精确性在本领域中不是以不同于其常规含义的方式来理解，那么如本文所用的“约”表示至少由测量的常规方法和使用这些参数可能引起的变化。此外，公开的范围应理解为具体公开了该范围内的所有值和进一步划分的范围。所有提到的参考文献均整体并入本文。
术语“包括(comprising)”、“包括有(including)”和“具有”是包含性的，因此指定了所述特征、步骤、操作、要素或组件的存在，但不排除存在或添加一个或多个其他特征、步骤、操作、要素或组件。在可行的情况下，步骤、过程和操作的顺序可以改变，并且可以采用另外的或可选的步骤。如在本说明书中所使用的，术语“或”包括相关列出项目的任何一个和所有组合。术语“任何”理解为包括引用项目的任何可行的组合，包括“任何一个”引用项目。术语“任何”理解为包括所附权利要求的引用权利要求的任何可行的组合，包括“任何一个”引用的权利要求。
如本文所使用的术语“纵向”是指沿着鞋底结构的长度延伸的方向，例如从鞋底结构的前足部分到鞋后跟部分。这里使用的术语“横向”是指沿着鞋底结构的宽度延伸的方向，例如从鞋底结构的外侧到内侧。术语“向前”用于指从鞋后跟部分到前足部分的总体方向，术语“向后”用于表示相反的方向，即从前足部分向鞋后跟部分的方向。术语“前部”用于指代部件的前部或向前的部件或部分。术语“后部”用于指代部件的后部或向后的部件或部分。本领域的普通技术人员将认识到的是，如“以上”、“以下”、“向上”、“向下”、“顶部”、“底部”等的术语是相对于附图描述使用的，并非表示对由权利要求限定的本发明范围的限制。
根据本公开的鞋类物品10的示例性实施例在图1和图2中示出。在该示例性实施例中，鞋10是带鞋钉的鞋并且包括鞋面20和支撑的鞋底结构40(其在本文中可被称为“鞋底结构”、“鞋底组件”或“鞋底”)，鞋底结构40连接到鞋面20的下部区域。可以使用一种或多种常规技术中的任何一种使鞋面与鞋底连接，以在使用期间使鞋底结构支撑穿着者的脚。为了描述方便，鞋10可以认为分成三个总体区域；前足区域10A、中足区域10B和鞋后跟区域10C。前足区域10A总体包括在使用期间与使用者脚的前部位置对应的鞋10的部分，脚的前部包括脚趾和连接跖骨和趾骨的关节(这里可互换地称为“跖骨-趾骨关节”、多个“跖骨-趾骨关节”或“MPJ”)。中足区域10B在前足区域10A和鞋后跟区域10C之间延伸，并且总体包括在使用期间与使用者的脚的中间部分(包括足部的足弓区域)在位置上对应的鞋10的部分。鞋后跟区域10C设置在中足区域10B之后，并且总体包括与使用者的脚的后部(包括脚后跟和跟骨骨骼)相对应的鞋10的部分。
鞋10还包括外侧12和内侧14，外侧12和内侧14与鞋10的相对侧对应并且延伸穿过区域10A-10C中的每一个。外侧12对应于脚的外侧区域，即与另一只脚相背离的脚的部分。内侧14对应于脚的内侧区域，即靠近另一只脚的脚的部分。区域10A-10C和侧12和14并非旨在划定鞋10的精确区域，而是旨在表示鞋10的总体区域以有助于下面的说明。除了鞋10之外，区域10A-10C和侧12和14还可以应用于鞋的部分，包括但不限于鞋面20、鞋底结构40和它们的单独的元件。
关于尺寸、形状和材料，可以以例如与适合于支撑、容纳和保持穿着者(例如运动员)的脚的任何常规的鞋面类似的方式配置鞋面20。鞋面20形成空间(在这里也被称为接收脚的腔)，该空间配置用于容纳使用者的脚插入并且将脚相对于鞋底的上表面有效地固定在鞋10内或者另外将脚与鞋10连起来。在示出的实施例中，鞋面20包括为脚提供通向该空间的入口的开口，以使脚可以通过开口插入鞋面20和从鞋面20离开。鞋面20通常还包括适于进一步将使用者的脚固定在鞋底附近的一个或多个部件，例如但不限于鞋带26、多个接收鞋带的元件28和鞋舌30，如本领域技术人员所知道的。
鞋面20可以由一个或多个层形成，包括例如耐候耐磨损的外层、缓冲层和衬层中的一个或多个。尽管鞋面20的上述配置提供了可结合鞋底板50(或者这里仅为“板”或“板构件”)的实施例使用的鞋面的示例，但也可以使用鞋面的各种其他常规或非常规配置。相应地，鞋面20的部件可以有非常大的变化。此外，图2所示的可移除的缓冲件53可以可选地插入到鞋面20中以提供另外的穿着舒适性，并且在一些实施例中，缓冲件53可以包括鞋内底。在其他实施例中，鞋内底可以牢固地连接至鞋中底的面向脚的表面的一部分。
鞋10的鞋底结构40在脚和地面之间延伸以例如减弱地面反作用力从而缓冲足部、提供抓地(traction)力、增强稳定性以及影响脚的运动。当鞋底结构40连接到鞋面20时，鞋底和鞋面可以彼此协作地弯曲。
参考图2，鞋底结构40可以是具有单层的单一结构，该单层包括鞋的接触地面的元件，或者鞋底结构40可以包括多层。例如，非限制性的示例性多层鞋底可以包括三层，在本文中为了描述方便而称为鞋内底、鞋中底和鞋外底。鞋内底53可以包括定位为邻近脚的薄的增强舒适件。鞋中底形成了位于鞋内底和鞋外底之间的鞋底结构的中间层，并且用于包括控制脚的运动以及防止脚受到过度的地面反作用力的各种目的。在一个或多个所公开的实施例中，鞋中底包括鞋底板50，鞋底板50包括刚度增强组件，如图2所示。鞋外底51包括鞋的接触地面的元件，并且通常由耐用耐磨材料形成。这种材料的示例可以包括但不限于尼龙、热塑性聚氨酯、碳纤维等，如普通技术人员所知道的那样。鞋外底51的接触地面的元件可以包括纹理化或其他抓地部件或元件，例如鞋钉54，其配置用于改善与一种或多种类型的地面(例如天然草地、人造草皮、沥青路面、泥土等)的抓地力。鞋外底51也可以被称为板。
尽管这里的示例性实施例将鞋底板50及其刚度增强特征描述并且示出作为鞋中底或鞋中底的一部分，但实施例包括同样配置的设置在鞋外底或鞋内底中或者作为鞋外底或鞋内底的一部分的鞋底板的实施例。类似地，该实施例包括下列的实施例，即鞋底板包括鞋内底和鞋中底的组合、鞋中底和鞋外底的组合、或者鞋内底、鞋中底和鞋外底的组合。当配置为鞋外底或鞋外底的部分时，鞋底板的一个或多个实施例包括接触地面的元件，该元件设置、附接到鞋底板的下部的面向地面的一侧或从该侧突出。这里描述的板中的各个板可以是鞋内底板，也被称为鞋内底、鞋内底板、内板、内底板或楦板。更进一步，板可以是鞋中底板或单独的板、或者可以是鞋外底、鞋中底和/或鞋内底(也称为鞋内底板)中的一个或其中任何两个或多个的统一组合。可选地，鞋内底板或其它层可以覆盖位于该板和脚之间的板。
应注意到的是，当处于未弯曲位置时，板的前足区域可以是总体平坦的，或者可选地，板的前足区域可以具有预先形成的曲率。板可以但不一定是平坦的，并且不必是单个部件，其可以是多个互连的部件。例如，当成型或以其它方式形成时，板可以预先形成为具有一定量的曲率和厚度变化，以便提供在期望的区域中用于增强的成形鞋床和/或增加的厚度。例如，板可以具有弯曲的或起伏的几何形状，其可以类似于脚的下部轮廓。
参考图3-9，板50包括基体60和刚度增强组件72，刚度增强组件72配置为对应于鞋类物品的前足区域，如图6-9所示。在图3中的板50部分地倒置。基体60具有总体背离鞋面的下表面60a和面向鞋面20的上表面60b。此外，基体60的示例性实施例包括后部基体61和前部基体62，其中刚度增强组件72设置在后部基体和前部基体之间。根据可选实施例，后部基体61可以从鞋后跟区域10C延伸至中足区域10B，或者从鞋后跟区域10C延伸至前足区域10A，或者从中足区域10B延伸至前足区域10A。前部基体62总体在前足区域内延伸，并且在典型但非排他性的实施例中，其向前延伸至鞋底结构40的前部区域。
刚度增强组件72总体包括设置为邻近基体60的下表面60a的拉伸构件70和设置为邻近基体60的上表面60b的压缩构件75。在典型的实施例中，拉伸构件70分别包括后部70a、前部70b和设置在后部70a和前部70b之间的主体部分70c。类似地，压缩构件75同样通常分别包括后部75a、前部75b以及设置在后部75a和前部75b之间的主体部分75c。拉伸构件和压缩构件中的每一个的前部通常与前部基体部分62连接，以使前部基体部分从刚度增强组件72向前延伸，如图3-9所示。类似地，拉伸构件和压缩构件中的每一个的后部通常与后部基体部分61连接，以使后部基体部分从刚度增强组件向后延伸。
当板50处于未弯曲的位置时，如图5和6可以看到的，拉伸构件70的主体部分70c与压缩构件75的相应主体部分75c以距离“H”隔开，图5中可以看出。然而，在使用过程中，随着存在刚度增强组件72的板的部分内发生弯曲，板的背屈导致距离“H”逐渐减小，直到拉伸构件70的上表面73a的一部分接触压缩构件75的下表面73b的一部分。这种接触发生在对应于预定弯曲角度A1的背屈范围处，如图9中所示。预定弯曲角度A1被限定为在第一轴线与第二轴线之间的交点处形成的角度，第一轴线在后部基体部分61的面向地面的表面处总体沿着纵向中线延伸，第二轴线在前部基体部分62的面向地面的表面处总体沿着纵向中线延伸。第一轴线和第二轴线的交点通常位于刚度增强组件之下在纵向和横向上大致居中处。
为了本公开的目的，板50的前足区域是柔性的，其能够在整个弯曲范围内弯曲。该弯曲范围在概念上分为两部分。弯曲范围的第一部分(也称为第一弯曲范围)包括在鞋底结构从零(即板50的未弯曲松弛状态，如图6中所看到的)到小于第一预定弯曲角度(限定为当拉伸构件70的主体部分70c和压缩构件75的主体部分75c的对应相对表面彼此接触时的角度A1，如图9中所看到的)的任何弯曲角度的背曲期间的弯曲角度。一经板50背屈到上述第一预定弯曲角度，则开始弯曲范围的第二部分，并且随着板50通过逐渐增加的比角度A1更大的弯曲角度的任何进一步背屈，弯曲范围的第二部分延伸通过更大的弯曲角度。因此，如本说明书中所使用的，拉伸构件70和压缩构件75之间的第一次接触在概念上划分第一预定弯曲角度。
第一预定弯曲角度A1的数值取决于许多因素，具体但非排他性地，在它们各自的和相应的主体部分附近将拉伸构件70与压缩构件75分开的距离“H”的尺寸、拉伸构件和压缩构件中的每一个的相应长度、以及根据可选实施例的刚度增强组件的具体结构，如下面将进一步说明的。
在一个示例性实施例中，第一预定弯曲角度A1处于约30°至约60°之间的范围内，典型值为约55°。在另一示例性实施例中，第一预定弯曲角度A1处于约15°至约30°之间的范围内，典型值为约25°。在另一示例中，第一预定弯曲角度A1处于约20°至约40°之间的范围内，典型值为约30°。特别地，第一预定弯曲角度可以是35°、36°、37°、38°、39°、40°、41°、42°、43°、44°、45°、46°、47°、48°、49°、50°、51°、52°、53°、54°、55°、56°、57°、58°、59°、60°、61°、62°、63°、64°或65°中的任何一个。总体上，发生抗弯刚度增加速率变化的特定弯曲角度或角度范围取决于鞋类物品设计所针对的具体活动。
如本领域普通技术人员根据本公开将认识到的，鞋底板50将响应于在身体活动期间在MPJ处通过使用者的脚的相应弯曲而施加的力而背屈地弯曲。在弯曲范围的整个第一部分FR1中，抗弯刚度(定义随弯曲角度变化的力矩变化)在通过增大弯曲角度而进行弯曲时将保持大致相同。因为在弯曲范围的第一部分FR1内的弯曲主要由鞋底板50材料的固有材料性质决定，因此鞋底板50上的扭矩(或力矩)相对于弯曲角度的曲线(其斜率是抗弯刚度)在弯曲范围的第一部分FR1内将典型地表现为平滑但相对逐渐倾斜的曲线(在此被称为具有恒定抗弯刚度的“线性”区域)。然而，在弯曲范围的第一部分和第二部分之间的边界处，鞋底板50的结构如本文所述的方式接合，使得附加材料和机械特性显示出对进一步背屈的阻力的显著提高。因此，也包括弯曲范围的第二部分FR2的扭矩相对于弯曲角度的对应曲线(其斜率是抗弯刚度)将显示(以大致对应于角度A1的弯曲角度处开始)为偏离弯曲范围的第一部分FR1的逐渐和平滑倾斜的曲线特性。这种偏离在本文中被称为抗弯刚度的“非线性”增加，并且表现为抗弯刚度的阶跃式增加和/或抗弯刚度的增加率的变化中的任何一个或两个。该率的变化可以是突然的，或者它可以表现在鞋底板50的弯曲角度(即也被称为弯曲角度(flex angle)或弯曲的角度(angle of flexion))的短范围的增加。在任何一种情况下，描述弯曲范围的第二部分FR2中的抗弯刚度的数学函数将不同于描述弯曲范围的第一部分中的抗弯刚度的数学函数。
在功能上，当板50按照图6-9顺序示出的方式背屈时，随着压缩构件75和拉伸构件70的相邻面对的表面被拉到一起并且如图9所示最终彼此接触，距离“H”减小。在弯曲范围的第一部分期间，压缩构件75自由地并且相对地不受板50的其他结构约束地弯曲。同样地，在其静止状态下总体包括弯曲部的拉伸构件70(例如图5中总体示出的)趋向于开始变直，这归因于板的弯曲使拉伸构件70的后部70a和前部70b向外沿相反方向拉伸时沿着其纵向轴线施加的少量张力。在板50的整个这种逐渐增加的背屈期间，相对于它们各自的静止的未弯曲的位置，压缩构件75和拉伸构件70各自倾向于向内偏向彼此，如图6-9所示。
当板50的弯曲角度达到预定弯曲角度A1时，压缩构件75和拉伸构件70彼此接触。在任何进一步的背屈期间，任何进一步的偏转受到限制；压缩构件或拉伸构件都不能进一步朝向另一个移动。因此，随着板50进一步弯曲，压缩构件75上向内定向的纵向相反的压缩力不能再如同它们在弯曲范围的第一部分期间通过压缩构件朝向拉伸构件70的向外弯曲而缓解。类似地，拉伸构件70上向外拉动的纵向相反的拉力不能再如同它们在弯曲范围的第一部分期间通过拉伸构件拉直并且朝向压缩构件75向内的拉动而缓解。相反地，板50的进一步弯曲另外受到拉伸构件的抵抗伸长的阻力以及压缩构件的抵抗压缩缩短和变形的阻力的约束，伸长响应于沿着纵向轴线施加的逐渐增加的拉力，压缩缩短和变形响应于沿纵向轴线施加的压缩力。相应地，在板50从弯曲范围的第一部分转变到并且贯穿弯曲范围的第二部分时，拉伸构件70和压缩构件75的材料的拉伸和压缩特性分别在确定板50的抗弯刚度的变化上发挥很大的作用。除了如上所述的所选材料的机械(例如拉伸、压缩等)性能之外，类似地影响背屈期间的抗弯刚度的变化的结构因素包括但不限于压缩构件和拉伸构件中的每一个的厚度、纵向长度和内外侧宽度。
距离“H”选择成至少部分地影响第一预定弯曲角度A1，本文所述的刚度增强结构在第一预定弯曲角度A1处接合并且发挥作用。通常，当板50处于静止的未弯曲状态时的距离“H”越小，第一预定弯曲角度A1就越小。相反地，当板处于静止的未弯曲状态时的距离“H”越大，第一预定弯曲角度A1就越大。在一个示例性实施例中，距离“H”存在于约1毫米至约15毫米之间的范围内。在另一示例性实施例中，距离“H”存在于约4毫米至约10毫米之间的范围内。在另一实施例中，距离“H”存在于约1毫米至约3毫米的范围内。在另一实施例中，距离“H”存在于约10毫米至约15毫米的范围内。然而，所列出的这些范围仅仅是示例性的，并且该实施例的范围并不意在受限于或仅适用于本文描述的范围。鉴于本说明书和所附权利要求，相关领域的具有普通技术水平的人员能够调整这种间隔以实现弯曲范围的第一部分和弯曲范围的第二部分之间的各种关系中的任何一种。
板50的压缩构件60和拉伸构件70中的每一个可以由耐用的耐磨材料制成，该耐用的耐磨材料具有与压缩构件60或拉伸构件70中的另一个不同和/或共同地适当的刚度，以在板50的弯曲范围的第一部分期间展现出如本文所述的板50的抗弯刚度。这种耐用耐磨材料的示例包括但不限于尼龙、热塑性聚氨酯和碳纤维。拉伸构件70可以由与压缩构件60相同的材料制成，以使由压缩构件60和拉伸构件70中的每一个呈现的抗弯刚度大体相同。可选地，压缩构件60和拉伸构件70可以由根据其特定的单独功能的材料制成。例如，压缩构件60总体由这样的材料制成，即响应于压缩力的水平呈现有限(或没有)压缩、收缩或其他变形的材料，该压缩力是在使用期间响应于背屈而预期施加的。
图3-9中描述的实施例总体示出了整体地由单个结构形成的板和刚度增强组件，换句话说，板和刚度增强组件例如通过注塑成型形成为单件式部件。可选地，压缩构件和拉伸构件中的任何一个或两个可以分别形成，然后利用后部和/或前部基体部分连接。然而，在图10-15所示的可选示例性实施例中，基体160包括至少两个板层或层160a和160b，其在从后部基体161到前部基体162的板150的整个长度上相对连续地延伸。层160a和160b的相邻的面对的表面总体分别在板161、162的整个后部基体部分和前部基体部分彼此结合。然而，在位置上总体对应于图3-9的刚度增强组件的板的前足区域中，这些层彼此不结合。相反地，层160a远离层160b向外偏离，并且当板150处于静止的未弯曲状态时在其之间形成间隔。层160a的向外偏离部分总体形成类似于图3-9的拉伸构件70的拉伸构件170，类似地分别包括后部170a、前部170b和设置在后部170b和前部170a之间的主体部170c。类似地，与层160a的部分170a-170c对准的层160b的部分形成类似于图3-9的压缩构件75的压缩构件175，并且包括后部175a、前部175b和主体部分175c中的每一个。以与关于图3-9的距离“H”所描述的方式类似的方式，各个主体部分170c和175c之间的间隔具有距离“H”。
可选地，在板的后部基体部分161中，层160a和160b中的任何一个或两个可以向后延伸仅部分地进入鞋后跟区域中，或者完全穿过中足区域但不延伸到鞋后跟区域中，或者仅部分地穿过中足区域，或从刚度增强组件向后的部分完全穿过前足区域但不进入中足区域或鞋后跟区域。此外，在后部基体部分161中，层160a和160b中的任何一个的内侧边缘和外侧边缘中的任何一个或两个可以遵循或偏离层160a和160b中的另一个的相应内侧边缘和外侧边缘或者鞋底结构的任何其他部分(在存在的情况下)的曲线和轮廓。类似地，在板的前部162中，层160a和160b中的任何一个或两个可以完全延伸到鞋类物品中的鞋底结构的最前端，或者层160a和160b中的任何一个或两个可以改为从刚度增强组件仅部分地向前延伸，但不完全到鞋底结构的任何其他部分的前边缘(在存在的情况下)。此外，在前部基体部分162中，层160a和160b中的任何一个的内边缘和外边缘中的任何一个或两个可以遵循或偏离层160a和160b中的另一个的相应内侧边缘和外侧边缘或者鞋底结构的任何其他部分(在存在的情况下)的曲线和轮廓。
在图3-9的实施例中，与压缩构件75的相应的后部75a、前部75b或主体部分75c中的一个或多个相比，拉伸构件70的主体部分70c在后部70a、前部70b或主体部分70c处在宽度(横向地从板50的外侧12到内侧14)上变窄。拉伸构件70的宽度“W”可沿其前后长度变化，如图4中所看到的，以使主体部分的内侧边缘和/或外侧边缘例如遵循压缩构件75的相应的内侧边缘和/或外侧边缘的曲线和轮廓。可选地，拉伸构件70的主体部分70c的内侧边缘和外侧边缘中的任何一个或两个可以是直的，并且可选地相对于彼此是平行的或非平行的。类似地，同样可以按照上面关于图3-9的实施例的当前描述的任何方式来配置图10-15的实施例的拉伸构件170的宽度、拉伸构件170的后部、前部或主体部分以及内侧边缘和/或外侧边缘中的任何一个。
如在图5的示例性实施例中所看到的，例如，拉伸构件70远离压缩构件75向外弯曲。然而，应当注意的是，在图11a所示的另一示例性实施例中，拉伸构件270可以是平的并且与压缩构件275平行，其具有中空部分278，中空部分278在压缩构件275与拉伸构件270之间从外侧到内侧延伸穿过板，如图11a中所看到的。
如本文所述，从第一抗弯刚度到第二抗弯刚度的转变划分了弯曲范围的第一部分和弯曲范围的第二部分之间的边界。当实施例的材料和结构在增加的弯曲范围内继续时，它们会倾向于越来越抵抗进一步的弯曲。因此，鉴于本说明书和所附权利要求，相关领域的普通技术人员将认识到的是，在整个第一弯曲范围内鞋底的抗弯刚度可能不会保持恒定。尽管如此，这种阻力一般会在增加的背曲范围内线性或平稳并且逐渐地增加。相反地，本文公开的实施例提供了在弯曲范围的第一部分和弯曲范围的第二部分之间的边界处的抵抗弯曲的阻力的阶跃式增加，这与弯曲范围的整个第一部分的平稳和逐渐增加不同。
应该理解的是，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对本公开的实施例进行各种修改。因此，以上描述不应该被解释为限制本公开，而仅仅是作为其实施例。本领域技术人员将想到在由所附权利要求限定的本发明的范围和精神内的其它修改。例如，在不脱离本公开的范围的情况下，由本公开可以想到可以配置为各种不同结构的刚度增强组件和构件的配置。此外，用于提供增强刚度的材料的类型可以包括本文所述的材料，并且在不脱离本公开的范围的情况下，可以包括提供刚度增强功能的其他材料。尽管已经详细描述了用于执行本教导的许多方面的若干模式，但是与这些教导相关的领域的技术人员将认识到用于实践本教导的各种可选方面，这些方面在所附权利要求的范围内。旨在包含在以上描述中或附图中示出的所有内容应被解释为仅是说明性的而不是限制性的。

Claims (18)

1.一种用于鞋类物品的鞋底结构，包括：
鞋底板，所述鞋底板具有前足区域；以及
刚度增强组件，所述刚度增强组件设置在所述鞋底板的所述前足区域中，所述刚度增强组件进一步包括：
压缩构件，所述压缩构件设置在所述鞋底板的面向脚的一侧；以及
拉伸构件，所述拉伸构件设置在所述鞋底板的与所述压缩构件相对的一侧，其中所述拉伸构件在所述鞋底结构背屈期间在弯曲范围的第一部分内与所述压缩构件以第一距离隔开，并且在所述弯曲范围的第二部分期间与所述压缩构件相互作用，所述弯曲范围的所述第二部分包括比所述弯曲范围的所述第一部分中的弯曲角度更大的弯曲角度；
其中所述拉伸构件包括后部、前部和设置在所述后部和所述前部之间的主体部分，其中所述拉伸构件的所述主体部分的宽度小于所述压缩构件的宽度。
2.根据权利要求1所述的鞋底结构，其中：
所述弯曲范围的所述第一部分包括小于第一预定弯曲角度的所述鞋底结构的弯曲角度；
所述弯曲范围的所述第二部分包括大于或等于所述第一预定弯曲角度的所述鞋底结构的弯曲角度；并且
所述鞋底结构在所述第一预定弯曲角度处具有抗弯刚度的变化。
3.根据权利要求1所述的鞋底结构，其中所述鞋底结构在所述弯曲范围的所述第一部分中具有第一抗弯刚度，并且在所述弯曲范围的所述第二部分中具有比所述第一抗弯刚度更大的第二抗弯刚度。
4.根据权利要求1所述的鞋底结构，其中所述第一距离在所述弯曲范围的整个所述第一部分期间逐渐减小。
5.根据权利要求2所述的鞋底结构，其中所述第一预定弯曲角度是从35度至65度的角度范围中选择的角度。
6.根据权利要求4所述的鞋底结构，其中所述拉伸构件与所述压缩构件的主体部分以所述第一距离隔开。
7.根据权利要求6所述的鞋底结构，其中所述拉伸构件的所述主体部分在所述弯曲范围的整个所述第一部分期间保持为与所述压缩构件隔开，并且其中所述拉伸构件的所述主体部分在所述弯曲范围的整个所述第二部分期间与所述压缩构件接触。
8.根据权利要求1所述的鞋底结构，其中所述鞋底板进一步包括从所述鞋底板的面向地面的表面延伸的多个鞋钉。
9.根据权利要求1所述的鞋底结构，其中所述压缩构件和所述拉伸构件中的任何一个或两个由尼龙或热塑性聚氨酯构成。
10.根据权利要求1所述的鞋底结构，其中所述鞋底板和所述刚度增强组件由单个结构整体形成。
11.根据权利要求1所述的鞋底结构，其中：
所述鞋底板包括在所述刚度增强组件的后部和前部结合到一起的两层；
所述两层中的第一层包括所述压缩构件；并且
所述两层中的第二层包括所述拉伸构件。
12.根据权利要求1所述的鞋底结构，其中所述拉伸构件在所述鞋底板处于松弛的未弯曲状态时远离所述压缩构件向外弯曲。
13.根据权利要求1所述的鞋底结构，其中所述拉伸构件在所述鞋底板处于松弛的未弯曲状态时是平的并且与所述压缩构件平行。
14.根据权利要求1所述的鞋底结构，进一步包括鞋外底，并且其中所述鞋底板设置在所述鞋外底上、结合到所述鞋外底或与所述鞋外底形成为单个结构整体。
15.一种用于鞋类物品的鞋底结构，包括：
鞋底板，所述鞋底板具有前足区域；以及
刚度增强组件，所述刚度增强组件设置在所述鞋底板的所述前足区域中，所述刚度增强组件进一步包括：
压缩构件，所述压缩构件设置在所述鞋底板的面向脚的一侧；以及
弯曲的拉伸构件，所述拉伸构件设置在所述鞋底板的与所述压缩构件相对的一侧并且具有纵向地设置并且在所述压缩构件下方下沉的前部、主体部分和后部，以使所述主体部分在所述鞋底结构处于未弯曲的松弛状态时与所述压缩构件以间隙隔开，其中所述拉伸构件的所述主体部分的宽度小于所述压缩构件的宽度；
其中所述鞋底结构的背屈导致所述压缩构件和所述拉伸构件随着所述鞋底结构弯曲通过弯曲范围的第一部分时逐渐闭合所述间隙，直到所述鞋底结构背屈到第一预定弯曲角度时所述压缩构件和所述拉伸构件彼此接触，使得所述鞋底结构在所述第一预定弯曲角度处具有抗弯刚度的变化。
16.根据权利要求15所述的鞋底结构，其中所述拉伸构件的所述主体部分在整个所述弯曲范围的第二部分期间保持为与所述压缩构件接触，所述弯曲范围的所述第二部分包括比所述弯曲范围的所述第一部分中的弯曲角度更大的弯曲角度。
17.根据权利要求15所述的鞋底结构，其中：
所述鞋底板包括在所述刚度增强组件的后部和前部接合到一起的两层；
所述两层中的第一层包括所述压缩构件；并且
所述两层中的第二层包括所述拉伸构件。
18.根据权利要求15所述的鞋底结构，其中所述鞋底板和所述刚度增强组件由单个结构整体形成。
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