CN108185575B - 用于鞋制品的鞋底结构 - Google Patents

Abstract

鞋制品具有上部和固定至上部的鞋底结构。鞋底结构可以包括具有凸缘的部件，该凸缘从部件的室内的腔体沿着向外的方向延伸。鞋底还可以包括室，该室由聚合物材料形成并且包括多个子室，子室中的每个子室具有宽度小于十四毫米的至少一个部段。鞋底还可以包括：具有不同厚度的区域的室；以及联结至这些区域的具有更小厚度的外鞋底。

Description

用于鞋制品的鞋底结构

本申请是申请日为2014年2月20日、提交日为2015年8月21日、国家申请号为201480010015.4、名称为“具有室系统的鞋制品以及用于制造室系统的方法”的中国发明专利申请的分案申请。

背景技术

常规的运动鞋制品包括两个主要元件，即上部和鞋底结构。上部通常由多个元件(例如，纺织品、泡沫、皮革、合成皮革)形成，所述多个元件被缝合或黏附地联结在一起以形成用于稳固地且舒适地接纳脚的内部腔体。鞋底结构具有多个层，所述多个层常规地指的是鞋垫、鞋底夹层和外鞋底。鞋垫是位于上部的腔体内的薄的可压缩构件，并且与脚的脚底(即，下)表面相邻以提高舒适性。鞋底夹层被固定至上部并且形成鞋底结构的中间层，该鞋底夹层在走步、跑步或其他步行运动期间减小地面反作用力(即，施加缓冲)。外鞋底形成鞋的地面接触元件由耐久且耐磨损的橡胶材料制成，此橡胶材料包括纹理以给予附着摩擦力。

形成许多常规鞋底夹层的主要材料是聚合物泡沫，比如聚氨酯或烯醋酸乙烯酯共聚物。在一些鞋制品中，鞋底夹层还可以具有流体填充的室，该流体填充的室增加了鞋类的耐久性并且提升了鞋底结构的地面反作用力减小效果。在一些鞋类构型中，流体填充的室可以至少部分地封装在聚合物泡沫内，如在下列专利中所述：Potter等人的美国专利号5,755,001、Rapaport的美国专利号6,837,951以及Tawney等人的美国专利号7,132,032。在其他鞋类构型中，流体填充的室可以基本上替代聚合物泡沫，如在Dojan等人的美国专利号7,086,180中所述。通常，流体填充的室由密封的且加压的聚合物材料形成，但还可以基本上为不加压的或通过外部源加压。在一些构型中，纺织类或泡沫拉伸构件可以位于室内，或加强结构可以联结至室的外部表面以给予室形状或保持室的预期形状。

适于鞋类应用的流体填充的室可以通过包括如下方式的多种工艺制造：双膜技术、热压成型以及吹塑模制。在双膜技术中，两张平面的聚合物材料片在多个位置被联结在一起以形成室。为了将室加压，将连接至流体压力源的喷嘴或针头插入至形成在室中的填充入口。在加压之后，填充入口被密封并且喷嘴被移除。热压成型与双膜技术类似，但采用加热的模具，该加热的模具在制造过程期间形成聚合物材料片或以另外的方式使聚合物材料片定形。在吹塑模制中，呈管状形状的熔融或以另外的方式软化的弹性材料(即，型坯)被放置在具有室的所需整体形状和构型的模具中。模具在一个位置处具有开口，加压的空气通过此开口来提供。加压的空气包括液化弹性材料以与模具的内部表面的形状相符合，从而形成室，随后，该室可以被加压。

发明内容

鞋制品具有上部和固定至上部的鞋底结构。鞋底结构可以包括具有凸缘的部件，该凸缘从部件的室内的腔体沿着向外方向延伸，凸缘具有渐缩的构型，该渐缩的构型具有邻近腔体的第一厚度以及与腔体间隔开的第二厚度，其中，第一厚度大于第二厚度。

用于制造流体填充的部件的方法可以包括将聚合物层定位在模具内。聚合物层在非平行的接缝形成表面之间被压缩以形成将聚合物层连结的渐细的接缝。

鞋制品还可以包括室，该室由聚合物材料形成并且包括多个子室。子室中的每个子室可以具有宽度小于十四毫米的至少一个部段。

鞋制品还可以包括：具有不同厚度的区域的室；以及联结至这些区域的具有更小厚度的外鞋底。

在所附权利要求中特别地指出了表征本发明的各方面的新颖的优点和特征。然而，为了获得对新颖的优点和特征更好的理解，可以参考描述和说明关于本发明的各种构型和理念的下列描述和附图。

附图说明

当结合附图阅读时，将更好地理解上述发明内容和下列详细描述。

图1为鞋制品的外侧侧视图。

图2为鞋制品的内侧侧视图。

图3A和图3B为由图1和图2中的截面线3A和3B界定的鞋制品的截面图。

图4为鞋底结构的前脚部件的立体图。

图5为前脚部件的俯视平面图。

图6为前脚部件的仰视平面图。

图7为前脚部件的外侧侧视图。

图8为前脚部件的内侧侧视图。

图9A至图9E为由图5中的截面线9A至9E界定的前脚部件的截面图。

图10A至图10E为与图5对应的并且描绘前脚部件的另外构型的俯视平面图。

图11A至图11E为与图9A对应的并且描绘前脚部件的另外构型的截面图。

图12为鞋底结构的鞋跟部件的立体图。

图13为鞋跟部件的俯视平面图。

图14为鞋跟部件的仰视平面图。

图15为鞋跟部件的外侧侧视图。

图16为鞋跟部件的内侧侧视图。

图17A和图17B为由图13中的截面线17A和17B界定的鞋跟部件的截面图。

图18A至图18C为与图17A对应的并且描绘鞋跟部件的另外构型的截面图。

图19A至图19C为与图17B对应的并且描绘鞋跟部件的另外构型的截面图。

图20和图21为前脚部件模型的立体图。

图22A至图22E为描绘用于采用前脚部件模型形成前脚部件的制造过程的沿着图20和图21中的截面线S22界定的截面图。

图23和图24为鞋跟部件模具的立体部。

图25A至图25D为描绘用于采用鞋跟部件模型形成鞋跟部件的制造过程的沿着图23和图24中的截面线S25界定的截面图。

图26A为与图17A对应的并且描绘鞋跟部件的另一构型的截面图。

图26B为来自图26A的构型的分解截面图。

具体实施方式

下列讨论和附图公开了多种流体填充的室。关于室的理念参照适于跑步的鞋类而公开。然而，室不限于设计成用于跑步的鞋类，并且可以在很宽范围的运动鞋类型内采用，例如包括篮球鞋、综合训练鞋、自行车运动鞋、足球鞋、橄榄球鞋、网球鞋以及步行鞋。室的多种构型可以用于通常被认为非运动类的鞋类型，包括时装鞋、休闲鞋、凉鞋和靴子。因此，关于室的理念可以应用于很宽范围的多种类型的鞋类型。

总体鞋类结构

在图1和图2中描绘的鞋制品10包括上部20和鞋底结构30。上部20对穿用者的脚提供了舒适且牢固的覆盖物。因此，脚可以定位在上部20内以将脚有效地固定在鞋10内或以另外的方式将脚和鞋10联合成一体。鞋底结构30被固定至上部20的下表面并且在脚与地面之间延伸以例如减小地面反作用力(即，使脚得到缓冲)、提供附着摩擦力、提升稳定性、以及影响脚的运动。实际上，鞋底结构30位于脚的下方并且支承脚。

为了参考的目的，鞋10可以分为三个总体区域：前脚区域11、中脚区域12以及鞋跟区域13。前脚区域11总体上包括鞋10的与脚的脚趾和将跖骨与趾骨连接的关节相对应的部分。中脚区域12总体上包括鞋10的与脚的脚弓区域对应的部分。鞋跟区域13总体上与脚的包括跟骨的后部部分对应。鞋10还包括外部侧14和内部侧15，该外部侧14和内部侧15与鞋10的相反的两侧对应并且延伸通过区域11至13中的每个区域。更特别地，外部侧14与脚的外侧区域对应(即，背离另一只脚的表面)，并且内部侧15与脚的内侧区域对应(即，面朝另一脚的表面)。区域11至13和侧14至15不意在标定鞋10的精确区域。相反，区域11至13和侧14至15意在表示鞋10的大致区域以帮助进行下列讨论。除了鞋10之外，区域11至13和侧14至15还可以应用于上部20、鞋底结构30以及上部20、鞋底结构30的各个元件。

上部20被描绘为具有基本上常规的构型。上部20的大部分包括多种材料元件(例如，纺织品、泡沫、皮革以及合成皮革)，多种材料元件被缝制或黏附地联结在一起以形成用于稳定且舒适地接纳脚的内部腔体。材料元件可以选择并且定位在上部20中以选择性地提供例如耐久性、透气性、耐磨性、柔性以及舒适性的性能。上部20中的腔体被定形状成用于容置脚。因此，当脚位于腔体内时，上部20沿着脚的外部侧、沿着脚的内部侧、在脚的上方、围绕脚跟以及在脚的下方延伸。在鞋跟区域13中的脚踝开口21对脚提供了进入腔体的路径。鞋带22在鞋舌23上延伸并且延伸穿过多个鞋带孔24或其他位于上部20中的鞋带接纳元件。鞋带22和由鞋舌23提供的调节性能可以以常规的方式被采用，以改变脚踝开口21和内部腔体的尺寸，从而将脚固定在内部腔体内并且便于脚进入内部腔体和使脚从内部腔体移出。如在图3A和图3B中描绘的，上部20还包括鞋垫25，该鞋垫25位于腔体内并且定位成在脚的下表面的下方延伸以提高鞋10的舒适性。上部20的其他构型还可以包括如下部件中的一个或多个：(a)护趾件，该护趾件定位在前脚区域11中并且由耐磨材料形成；(b)鞋跟后衬，该鞋跟后衬位于鞋跟区域13中以用于提高稳定性；以及(c)具有使用说明和材料信息的标识、商标和标牌。考虑到本讨论的多个方面主要涉及鞋底结构30，上部20可以呈现上文讨论的总体构型或实际上任何其他常规或非常规的上部的总体构型。因此，上部20的结构可以在本公开内容的范围内显著地变化。

鞋底结构30的主要元件为前脚部件40、鞋跟部件50以及外鞋底60。部件40和50中的每个部件直接地固定至上部20的下区域并且由聚合物材料形成，该聚合物材料封装流体，流体可以为气体、液体或胶体。例如，在步行和跑步期间，部件40和50在脚与地面之间压缩，从而减小地面反作用力。即，部件40和50被充气并且总体上通过流体加压以使脚得到缓冲。外鞋底60被固定至部件40和50的下区域并且可以由带纹理的耐磨橡胶材料形成以提供附着摩擦力。在一些构型中，鞋底结构30可以包括泡沫层，例如，该泡沫层在部件40和50中的一者或两者与上部20之间延伸，或泡沫元件可以位于部件40和50的下区域中的凹部内。在其他构型中，鞋底结构30可以包括进一步减小力、提高稳定性或影响脚的运动的板、调节器、持久元件或运动控制构件。

前脚部件

前脚部件40在图4至图8中被描绘成与鞋10分离并且由聚合物材料形成，该前脚部件40限定了第一或上表面41和相反的第二或下表面42。然而，上表面41被固定至上部20，下表面42的不同部分或者被固定至外鞋底60或者被暴露并且从鞋10的外部表面可见。如在下文中更详细地描述的，上表面41和下表面42在模制或热压成型过程期间由聚合物层形成。更特别地，上表面41由一个聚合物层形成，并且下表面42由另一聚合物层形成。

前脚部件40包括多个室43a至43f、凸缘44、梁腹区域45以及多个导管46。室43a至43f将流体封围或容纳在前脚部件40内。更特别地，室43a至43f为前脚部件40的如下区域：在所述区域中，形成表面41和42的聚合物层彼此分离或间隔以形成用于将流体封装在前脚部件40内的腔体。凸缘44围绕前脚部件40的周缘区域延伸并且由聚合物层的被模制且连结在一起的部分形成。梁腹区域45延伸穿过前脚部件40的中央区域并且在多个室43之间延伸。如凸缘44一样，梁腹区域45由聚合物层的连结在一起的部分形成。尽管在将凸缘44和梁腹区域45中的聚合物层连结中可以采用黏附联结，但在模制或热压成型过程期间也可以用热联结来连结聚合物层。导管46在室43a至43f之间延伸并且形成将室43a至43f布置成流体连通的通道。即，前脚部件40内的流体可以通过穿过导管46而在室43a至43f之间传递。像室43a至43f一样，导管46由形成表面41和42的聚合物层的分离的或分隔的部分形成。

室43a至43f为前脚部件40的封装流体的主要部件。在与室43a至43f中的每个室直接相邻的区域中，形成表面41和42的聚合物层彼此连结以形成将流体密封在前脚部件40内的联结部。更特别地，凸缘44和梁腹区域45共同地界定室43a至43f或以另外的方式围绕室43a至43f中的每个室延伸，并且由聚合物层的彼此联结的区域形成，从而将流体密封在室43a至43f内。尽管室43a至43f将流体有效地容纳在前脚部件40内，但室43a至43f中的每个室被安置成通过导管46流体连通。然而，在鞋10的其他构型中，导管46中的一个或多个可以不存在，以将室43a至43f中的一个室中的流体与室43a至43f中的另一个室中的流体隔离开，并且流体可以以不同的方式被加压。在其他构型中，前脚部件40可以为流体系统的如下所述的一部分，例如，该部分将流体泵送至室43a至43f中以根据穿用者的喜好或跑步类型来调节前脚部件40内的压力。

上部表面41具有大致凹形的、圆的并且相对平滑的构型，当鞋10被穿用时该上表面41支承脚。例如，参照图9A至图9C的截面，上表面41的圆的构型铺设在弯曲平面上，该弯曲平面由室43a至43f、凸缘44、梁腹区域45以及导管46共同地形成。相反，下表面42更加仿形，其中，室43a至43f从凸缘44和梁腹区域45向下延伸或突出。因此，实际上，室43a至43f的向下突出的部分形成鞋底结构30中的独立支承部或缓冲元件。

在第一表面41中的对脚进行支承的、大于一毫米的波纹部或其他非连续部会降低鞋的舒适度。在室43a至43f内的流体的压力倾向于向外按压在形成表面41和42的聚合物层上，这使得前脚部件40的与室43a至43f对应的区域向外凸起或突出。尽管第一表面41可以呈现与室43a至43f相邻的一些波纹部，这些波纹部的大小总体上被限制为小于一毫米，从而提高了鞋10的舒适度。

前脚部件40的各种特征共同地作用以限制第一表面41中的波纹部的大小，包括：(a)形成室43a至43f的聚合物材料的厚度；(b)室43a至43f内的压力；以及(c)室43a至43f的在梁腹区域45的间隔部分之间的宽度。通常，随着形成室43a至43f的聚合物材料的厚度增大，或者随着室43a至43f内的流体压力降低，室43a至43f向外凸起或突出并且形成波纹部的程度降低。对于鞋类应用而言，0.75毫米(0.03英寸)的聚合物厚度和138千帕(20磅每平方英寸)的流体压力提供了合适程度的柔度、力减小和其他特性。考虑到这种厚度和压力，室43a至43f中具有小于14毫米的最大宽度、并且可能地小于12毫米的最大宽度，会将第一表面41中的波纹部的大小限制为小一毫米。

在图5、图6和图9D中描绘了宽度尺寸47，该宽度尺寸47(a)横过室43a至43f的各个部分延伸，(b)在梁腹区域45的间隔开的部分之间延伸，以及(c)沿着与第一表面41的最近端区域大体平行的方向延伸。室43a至43f具有E形和C形的构型。然而，室43a至43f中的一些区域邻近于凸缘44定位，室43a至43f的其他区域向内且朝向前脚部件40的中央区域延伸。在E形的子室43b和43e的示例中，子室43b和43e中的每个子室具有三个平行且大致线形的部段，所述三个部段向内延伸并且通过梁腹区域45的部分被界定在相反的侧上。同样地，宽度尺寸47可以在梁腹区域45的位于三个平行部段的相反的侧上的间隔开的部分之间来测量。在同样为E形的子室43c和43f的示例中，子室43c和43f中的每个子室具有两个平行且大致线形的部段，所述两个部段向内延伸并且由梁腹区域45界定。同样地，宽度尺寸47可以在梁腹区域45的位于两个平行部段的相反的侧上的间隔开的部分之间来测量。在C形的子室43a和43d的示例中，子室43a和43d中的每个子室具有一个大致弯曲的部段，该一个部段向内延伸并且由梁腹区域45界定。同样地，宽度尺寸47可以在梁腹区域45的位于部段的相反的侧上的间隔开的部分之间来测量。应指出的是，子室43a至43f的与凸缘44直接相邻的部分还可以具有小于14毫米的最大宽度，并且可能地具有小于12毫米的最大宽度，但还可以具有大于14毫米的最大宽度。

除了E形和C形构型之外，且除了各种其他形状之外，要么构造成字母表的下列字母要么是不规则的，室43a至43f中的任何室可以构造成具有F形、H形、I形、J形、K形、L形、M形、N形、S形、T形、U形、V形、W形、X形和Y形构型。然而，通常，室43a至43f中的一个或多个室将具有由相对窄且长形部段形成的形状，这些部段的最大宽度小于14毫米并且可能地小于12毫米。此外，这些部段将延伸至前脚部件40的中央区域并且由梁腹区域45的部分界定在相反的侧上。

尽管室43a至43f的宽度尺寸47可以被限制为小于14毫米或12毫米，但形成室43a至43f的多个部段的高度和长度可以显著地变化。通常并且在所有其他因素相同的情况下，随着室43a至43f中每个室的体积增大，由前脚部件40提供的缓冲程度或力减小程度也增大。通过使室43a至43f中的部分或部段的高度和长度最大化，还可以增强缓冲性能或力减小性能。作为示例，在前脚部件40的一些构型中，室43a至43f的高度可以大于十四毫米，其中，高度沿着与宽度尺寸47垂直的方向并且在宽度尺寸47的位置处来测量。

室43a至43f沿着或邻近前脚部件40的相反的侧定位。当结合至鞋10中时，第一组室43a至43c位于外部侧14上，并且第二组室43d至43f位于内部侧15上。因此，实际上，两组室邻近侧14和15定位，并且梁腹区域45在两组室之间延伸。然而，在前脚部件40的其他构型中，室43a至43f可以以其他布置或位置定位在前脚部件40内。室43a至43f中的一个或多个室也可以在前脚部件40的相反的侧之间延伸，而不是定位成与前脚部件40的一侧邻近。

凸缘44形成周缘接缝或联结区域，所述周缘接缝或联结区域将形成表面41和42的聚合物层连结并且有助于将流体密封在前脚部件40和室43a至43f的腔体内。通常，凸缘44具有至少五毫米的高度并且从前脚部件40的剩余部分沿着向外方向延伸。相对于室43a至43f内的腔体，凸缘44从腔体向外延伸。更特别地，凸缘44从前脚部件40的周缘区域或上部区域沿着向上方向延伸。然而，凸缘44的与第一表面41对应的区域面朝上部20并且固定至上部20，凸缘44的与第二表面42对应的区域背离并且形成鞋10的外部表面的一部分。更简单地，凸缘44的一个表面被固定至上部20，并且凸缘44的相反的表面背离上部20。考虑到凸缘44是前脚部件40的相对厚的且坚硬的部分，所以凸缘44可以提高鞋10的稳定性。凸缘44还可以在涉及将上部20联结至前脚部件40的制造过程的各步骤期间提供受限定的持久边缘。

参照图9A和图9B的截面图，例如，凸缘44被描绘为具有渐缩构型，其中，凸缘44的邻近室43a至43f中的腔体定位的部分的厚度大于凸缘44的与腔体间隔开并且形成远端的部分的厚度。因此，实际上，凸缘44具有渐缩的构型，该渐缩的构型具有邻近腔体的第一厚度和与腔体间隔开的第二厚度，第一厚度大于第二厚度。此外，凸缘44的邻近于腔体定位的部分的厚度(即，第一厚度)或者大于(a)位于前脚部件40的中央区域中的梁腹区域45的厚度，或者大于(b)形成表面41和42的聚合物层的厚度之和。尽管凸缘44由形成表面41和42以及梁腹区域45的聚合物层形成，但凸缘44的厚度大于这两个组合的聚合物层的厚度。如上文提到的，凸缘44是前脚部件40的相对厚且坚硬的部分。因此，坚硬的一部分可能由于凸缘44的更大的厚度而邻近于室43a至43f。用于形成凸缘44以具有这种构型的过程将在下文讨论。

尽管凸缘44存在于与室43a至43f邻近的区域中，但凸缘44被描绘为不存在或在室43a至43f之间的区域中具有最小高度和厚度，如图9C和图9E中描绘的。这种构型对前脚部件40提供了增强的柔性。更特别地，考虑到凸缘44是前脚部件40的相对厚且坚硬的部分，所以不存在凸缘44或凸缘44最小化的区域可以具有更大的柔性。

梁腹区域45延伸贯穿前脚部件40的中央区域以将多个室43a至43f分离并互相连接。在该位置中，梁腹区域45形成将形成表面41和42的聚合物层连结的联结区域并且还有助于将流体密封在室43a至43f的腔体内。然而，室43a至43f向外突出以形成用于将流体接纳在前脚部件40内的结构，梁腹区域45呈现更小的厚度以在前脚部件40中提供柔性并且允许室43a至43f中的每个室在鞋100中独立地移动或偏移。如上文提到的，凸缘44可以不存在，或凸缘44在室43a至43f之间的区域中具有最小的高度和厚度，从而进一步有助于实现前脚部件40的柔性。

当选择用于前脚部件40——包括聚合物层41和42中的每个聚合物层——的材料时，可以考虑各种因素。作为示例，可以考虑材料的工程性质(例如，拉伸强度、剪切强度、弯曲疲劳强度、弹性模量以及耐磨性)。还可以考虑在前脚部件40的制造期间材料定形状成室43a至43f并且被联结以形成凸缘44和梁腹区域45的能力。另外，可以考虑材料防止前脚部件40容纳的流体传递(扩散、渗透)的能力。用于前脚部件40的合适的材料包括各种热固性和热塑性聚合物材料。热塑性聚合物材料的优点是，其可以被模制(例如，热压成型)以提供室43a至43f和凸缘44的形状。此外，热塑性聚合物材料可以彼此被热联结以形成凸缘44和梁腹区域45。鉴于这些考虑方面，可以用于前脚部件40的聚合物材料的示例包括下列材料中任何材料：聚氨酯、氨基甲酸酯、聚酯、聚酯型聚氨酯、聚醚、聚醚型聚氨酯、乳胶、聚已酸内酯、聚氧丙烯、聚碳酸酯巨乙二醇及其混合物。

上文提到的材料中的任何材料可以被采用以用于前脚部件40，各种材料呈现防扩散和热塑性性能。这种材料的示例公开在Mitchell等人的美国专利号5,713,141和5,952,065中，所述两个专利文献通过参引并入本文。尽管可以采用各种构型，该材料通常包括热塑性聚合物材料和阻隔材料的层。热塑性聚合物材料提供用于形成仿形形状和热结合的能力，以及提供合适程度的拉伸强度、剪切强度、弯曲疲劳强度、弹性模量以及耐磨性。阻隔材料在限制前脚部件40内的流体(例如，空气、氮、六氟化硫)的传递方面是有效的。作为另一示例，前脚部件40可以由其他分层的材料形成，其他分层的材料包括柔性的微层膜，该柔性的微层膜具有气体阻隔材料和弹性材料的交替层，如Bonk等人的美国专利号6,082,025和6,127,026中所公开的，这两个专利文献通过参引并入本文。另外合适的材料公开在Rudy的美国专利号4,183,156和4,219,945中，这两个专利文献通过参引并入本文。其他合适的材料包括：包含结晶材料的热塑性膜，如在Rudy的美国专利号4,936,029和5,042,176中所公开的；以及包含聚酯多元醇的聚氨酯，如在Bonk等人的美国专利号6,013,340、6,203,868以及6,321,465中所公开的，这些专利文献中的每个专利文献均通过参引并入本文。

上文讨论的前脚部件40的构型提供了在鞋10和其他产品中使用的合适构型的一个示例。还可以采用多种其他构型。例如，图10A描绘了具有D形、K形、U形、O形、H形和N形构型的室43a至43f。通过改变室43a至43f的形状，室43a至43f中的每个室和前脚部件40的不同区域的性能可以变化。参照图10B，室43a至43f横过前脚部件40的中央区域被连接，这会减小鞋底结构30的纵向柔性并且提供附加的力减小。在图10C中描绘了相似的构型，其中，室43b、43c、43e和43f通过延伸横过前脚部件40的多个管替代。尽管可以不存在凸缘44或使得凸缘44在室43a至43f之间最小化，但是图10D描绘了凸缘44沿着前脚部件40的相反的侧连续地延伸的构型。作为相似的示例，图10E描绘了室43a至43f沿着前脚部件40的周缘区域互相连接，而且凸缘44沿着前脚部件40的相反的侧连续地延伸。

除了上文讨论的构型之外，前脚部件40的各种其他方面可以改变。参照图11A，室43c和43f被描绘为具有更大的高度，然而，图11B描绘为具有更小的高度。通过改变室43a至43f的高度，缓冲性能或力减小性能可以被改变。参照图11C，在室43a与室43f之间定位有泡沫元件48，并且泡沫元件48与梁腹区域45接触，这会减小鞋底结构30中的纵向柔性并且增大缓冲性能。与凸缘44相关的方面也可以改变。参照图11D，凸缘44具有非渐缩的而是方形的构型，这会进一步增大坚硬度。在图11E中，在前脚部件40中基本上不存在结构凸缘44。

鞋跟部件

在图12至图16中鞋跟部件50被描绘为与鞋10分离，并且由聚合物材料形成，该鞋跟部件50限定了第一或上表面51和相反的第二或下表面52。然而，上表面51固定至上部20，下表面52的不同部分或者固定至外鞋底60，或者被暴露并且从鞋10的外部表面可见。与前脚部件40一样，上表面51和下表面52在模制或热压成型过程期间由聚合物层形成。更特别地，上表面51由一个聚合物层形成，并且下表面52由另一聚合物层形成。用于前脚部件40的上文提到的聚合物材料中的任何材料还可以被用于形成鞋跟部件50的聚合物层。

鞋跟部件50包括单个室53、凸缘54以及梁腹区域55。室53和凸缘54各自具有大致U形的构型，当结合至鞋10中时室53和凸缘54(a)沿着外部侧14延伸、(b)围绕鞋跟区域13的后部延伸、以及(c)沿着内部侧15延伸，从而围绕鞋跟部件50的周缘区域延伸。与室43a至43f中的每个室一样，室53将流体封装或容纳在鞋跟部件50内并且由形成表面51和52的聚合物层的分离的或间隔开的区域形成。凸缘54由聚合物层的被模制并且连结在一起的部分形成并且凸缘54从室53向外突出。梁腹区域55延伸通过鞋跟部件50的中央区域并且在室53的外侧部和内侧部之间延伸。与凸缘54一样，梁腹区域55由聚合物层的连结在一起的部分形成。尽管在凸缘54与梁腹区域55中的聚合物层的过程中可以采用黏附联结，但热联结也可以在模制或热压成型加工期间连结聚合物层。

室53为鞋跟部件50的封装流体的主要部件。在与室53直接相邻的区域中，形成表面51和52的聚合物层彼此连结以形成将流体密封在鞋跟部件50内的联结部。更特别地，凸缘54和梁腹区域55共同地联结或以另外的方式围绕室53延伸，并且由聚合物层的彼此联结的区域形成，从而将流体密封在室53内。在鞋10的其他构型中，室53可以被分成两个或更多个子室，所述子室可以以不同的方式加压。在其他构型中，鞋跟部件50可以为将流体泵送至室53中的流体系统的一部分。在另一构型中，内侧部和外侧部可以通过梁腹区域55的中央部分连接。

上表面51具有大致凹形的构型，如图17A和图17B中所描绘的，该上表面51当鞋10被穿用时支承脚。同样地，脚有效地安置在室53和凸缘54的U形构型内。这种构型可以对鞋10提供稳定性并且确保脚相对于鞋跟部件50和鞋底结构30的其他部分保持合适地定位。

凸缘54形成周缘缝合或联结区域，该区域将形成表面51和52的聚合物层连结并且有助于将流体密封在鞋跟部件50内。通常，凸缘54具有至少五毫米的高度并且从鞋跟部件50的剩余部分沿着向外方向延伸。更特别地，凸缘54从鞋跟部件50的周缘区域或上部区域沿向上方向延伸。然而，凸缘54的与第一表面51对应的区域面朝上部20并且固定至上部20，凸缘54的与第二表面52对应的区域背离并且形成鞋10的外部表面的一部分。更简洁地，凸缘54的一个表面固定至上部20，并且凸缘54的相反的表面背离上部20。考虑到凸缘54是鞋跟部件50的相对厚的且坚硬的部分，所以凸缘54可以提高鞋10的稳定性。与凸缘44一样，凸缘54可以在涉及将上部20联结至鞋跟部件50的制造过程的各步骤期间提供受限定的持久边缘。

参照图17A和图17B的截面图，例如，凸缘54被描绘为具有渐缩的构型，其中，凸缘54的邻近于室53定位的部分的厚度大于凸缘54的与室53间隔开的部分的厚度。因此，实际上，凸缘54具有渐缩的构型，该渐缩的构型具有邻近于室53中的腔体的第一厚度和与腔体间隔开的第二厚度，第一厚度大于第二厚度。此外，凸缘54的邻近于腔体定位的部分的厚度(即，第一厚度)或者(a)大于位于鞋跟部件50的中央区域中的梁腹区域55的厚度，或者(b)大于形成表面51和52的聚合物层的厚度之和。尽管凸缘54由形成表面51和52以及梁腹区域55的聚合物层形成，但凸缘54的厚度大于这两个组合的聚合物层的厚度。如上文提到的，凸缘54是鞋跟部件50的相对厚且坚硬的部分。因此，硬度的一部分可能是归因于凸缘54的邻近于室53的更大的厚度。

梁腹区域55延伸贯穿鞋跟部件50的中央区域。在该位置中，梁腹区域55形成将形成表面51和52的聚合物层连结的联结区域并且还有助于将流体密封在室53内。然而，室53向外突出以形成用于将流体接纳在鞋跟部件50内的结构，梁腹区域55呈现更小的厚度并且可以通过向下偏斜而提供缓冲或力减小，这与蹦床类似。

上文讨论的鞋跟部件50的构型提供了在鞋10和其他产品中使用的合适构型的一个示例。还可以采用多种其他构型。例如，在图18A中凸缘54向外地弯成角度，而不是具有竖直的定向。在该构型中，凸缘54可以支承脚的边缘，而不是沿着脚的侧部延伸。参照图18B，室53向外凸了较小的程度，这使得凸缘54定位在鞋跟部件50的紧邻周缘处并且形成用于鞋跟部件50的竖直侧部。作为另一示例，在图18C中，室53的宽度增大，这会改变鞋跟部件50的缓冲或力减小性能。在其他构型中，凸缘54可以具有方形截面或不存在，这与图11D和图11E类似。

尽管在室53的相反侧之间且在梁腹区域55下方的区域可以是开放的，但泡沫元件或其他部件可以定位在该区域中。参照图19A，例如，泡沫元件56位于梁腹区域55的下方并且与梁腹区域55接触。在其他各方面之间，泡沫元件56会影响鞋跟部件50的柔性或力减小性能。此外，泡沫元件56的形状和定位也会影响鞋跟部件50的性能。参照图19B，泡沫元件56具有渐缩的构型，这会改变鞋跟部件50的前部区域和后部区域之间的性能。类似地，在图19C中，泡沫元件56是渐缩的并且与梁腹区域55间隔开。因此，鞋跟部件50可以在许多方面改变。

用于前脚部件的制造过程

尽管可以采用多种制造过程以形成前脚部件40，不过现在将讨论合适的过程的示例。参照图20和图21，在制造过程中可以采用的模具70被描绘为包括第一模具部分71和第二模具部分72。如参照图22A至图22E在下文讨论的，采用模具70以由第一聚合物层81和第二聚合物层82形成前脚部件40，第一聚合物层81和第二聚合物层82为分别形成第一表面41和第二表面42的聚合物层。更特别地，模具70通过如下步骤而便于进行制造过程：(a)使聚合物层81和82在与室43a至43f、凸缘44以及导管46对应的区域中定形状；以及(b)将与凸缘44和梁腹区域45对应的区域中的聚合物层81和82连结。

现在将模具70的各种表面或其他区域限定为用于在制造过程的讨论中使用。参照图20和图22A，第一模具部分71包括挤压表面73、第一接缝形成表面74以及压缩表面75。表面73和74相对于彼此成角度，其中，挤压表面73比第一接缝形成表面74更竖直。参照图21和图22A，第二模具部分72包括挤压边缘76和第二接缝形成表面77。然而，挤压边缘76在第二模具部分72中是相对尖锐的拐角或成角度区域，第二接缝形成表面77向下延伸并且总体上、尽管非必须地，与挤压表面73平行。位于模具70内的在模具部分71与72之间的腔体在增压之前具有前脚部件40的形状，并且形成前脚部件40的各种特征。这个腔体的一部分被视同是第二模具部分72中的凹陷部78。

聚合物层81和82中的每个聚合物层初始地位于模具部分71和72中每个模具部分之间，模具部分71和72呈间隔开的或开放式的构型，如图22A中描绘的。在该位置中，第一聚合物层81邻近于或更靠近第一模具部分71定位，并且第二聚合物层82邻近于或更靠近第二模具部分72定位。可以采用梭形框架或其他装置以合适地定位聚合物层81和82。作为制造过程的一部分，聚合物层81和82中的一者或两者被加热至便于定形状和联结的温度。作为示例，可以采用各种辐射加热器或其他装置以对聚合物层81和82进行加热，可能地是在聚合物层81和82定位在模具部分71和72之间之前进行加热。作为另一示例，在制造过程的后续的过程处，模具70可以被加热使得模具70与聚合物层81和82之间的接触将温度升高至便于定形状和联结的水平。

一旦聚合物层81和82被合适地定位，模具部分71和72朝向彼此平移或以另外的方式朝向彼此移动，并且开始靠近贴合在聚合物层81和82上，如图22B中描述的。当模具部分71和72朝向彼此移动时，可以采用各种技术以牵拉聚合物层81和82抵靠于模具部分71和72的表面，从而开始聚合物层81和82定形状的过程。例如，空气可以从(a)第一模具部分71与第一聚合物层81之间的区域和(b)第二模具部分72与第二聚合物层82之间的区域被部分地排空。更特别地，空气可以通过模具部分71和72中的多个真空口被抽吸。通过移除空气，聚合物层81和82被牵拉至与模具部分71和72的表面接触。作为另一示例，空气可以被注射至聚合物层81和82之间的区域中，从而使得聚合物层81和82之间的压力上升。在该过程的预备阶段，在聚合物层81和82之间可以定位有注射针，并且气体随后可以从注射针被喷射，使得聚合物层81和82与模具70的表面接合。这些技术中的每种技术可以一起使用或单独使用。

随着模具部分71和72继续朝向彼此移动，聚合物层81和82被挤压在模具部分71和72之间，如图22C中描绘的。更特别地，聚合物层81和82被压缩在挤压表面73和挤压边缘76之间。除了开始将聚合物层81和82的过量部分与形成前脚部件40的部分分离的过程之外，聚合物层81和82的挤压使得层81和82在凸缘44的区域中联结或连结的过程开始。

在对聚合物层81和82挤压之后，模具部分71和72继续朝向彼此移动并且形成封闭构型，如图22D中所描绘的。在图22C和图22D之间的阶段中，挤压表面73与第二接缝形成表面77的一部分接触并且滑动抵靠第二接缝形成表面77的此一部分。挤压表面73与第二接缝形成表面77之间的接触有效地将聚合物层81和82的过量部分从的形成前脚部件40的部分切断。此外，该滑动运动将形成聚合物层81和82的材料的部分向下推动并且进一步推动至凹陷部78中。另外，形成聚合物层81和82的材料压紧或以另外的方式聚集在接缝形成表面74与77之间的区域中。考虑到接缝形成表面74与77相对于彼此成角度，压紧的聚合物材料形成大致三角形或渐缩的结构，这导致产生凸缘44。除了形成凸缘44之外，聚合物层81和82(a)定形状以形成室43a至43f并且(b)被压缩和连结以形成梁腹区域45。

在图22D描绘的过程的阶段处，在模具70内的、位于压缩表面75与凹陷部78之间的腔体在充气或加压之前实际上具有前脚部件40的形状。此外，腔体的周缘部分包括在接缝形成表面74和77之间形成凸缘44的区域。接缝形成表面74和77之间的非平行构型产生了渐缩空间，聚合物材料在此渐缩空间处聚集以形成凸缘44。对于横过接缝形成表面74和77之间的空间的距离而言，所述距离在与腔体的形成室43a至43f的一部分邻近的区域处比在接缝形成表面74和77交汇处、与腔体的形成室43a至43f的部分间隔开的区域处大。尽管在接缝形成表面74和77之间的渐缩空间的构型可以变化，但是在接缝形成表面74和77之间形成的角度可以在二十度与四十五度的范围中。

如上文讨论的，形成聚合物层81和82的材料压紧或以另外的方式聚集在接缝形成表面74和77之间的区域中。这种压紧有效地使聚合物层81和82中的一者或两者加厚。即，尽管聚合物层81和82在图22A中描绘的阶段处具有第一厚度，但凸缘44内的聚合物层81和82中的一者或两者可以在图22D中描绘的阶段处具有第二更大的厚度。当挤压表面73与第二接缝形成表面77的一部分接触并且滑动抵靠第二接缝形成表面77的此一部分时所发生的压紧增大了形成聚合物层81和82中的一者或两者的聚合物材料的厚度。

当形成前脚部件40的过程完成时，模具70被打开并且前脚部件40被移除并且允许冷却，如在图22E中描绘的。流体随后可以被注射至前脚部件40中以使得室43a至43f加压，从而完成前脚部件40的制造。作为过程中最后的步骤，前脚部件40可以被结合至鞋10的鞋底结构30中。

鞋跟部件的制造过程

尽管可以采用各种制造过程，但鞋跟部件50可以通过与针对前脚部件40的上文讨论的过程基本类似的过程来形成。参照图23和图24，在制造过程中可以采用的模具90被描绘为包括第一模具部分91和第二模具部分92。如参照图25A至图25D在下文讨论的，采用模具90以由第一聚合物层81和第二聚合物层82的附加元件形成鞋跟部件50，第一聚合物层81和第二聚合物层82为分别形成第一表面51和第二表面52的聚合物层。更特别地，模具90通过如下步骤而便于进行制造过程：(a)使聚合物层81和82在与室53和凸缘54对应的区域中定形状；以及(b)使聚合物层81和82在与凸缘54和梁腹区域55对应的区域中连结。此外，模具90便于将外鞋底60联结至鞋跟部件50。

聚合物层81和82中的每个聚合物层初始地位于模具部分91和92中每个模具部分之间，如图25A中描绘的。此外，形成外鞋底60的一个或多个元件也相对于模具90定位。一旦聚合物层81和82被合适地定位并且外鞋底60的元件定位在第二模具部分92中的凹陷部内，则模具部分91和92朝向彼此平移或以另外的方式朝向彼此移动并且开始靠近贴合在聚合物层81和82上，如图25B中描绘的。如上文讨论的，空气可以从(a)第一模具部分91与第一聚合物层81之间的区域和(b)第二模具部分92与第二聚合物层82之间的区域被部分地排空。另外，空气可以被注射至聚合物层81和82之间的区域中。使用这些技术中的一者或两者，使得聚合物层81和82与模具90的表面接合。此外，聚合物层81和82还抵靠外鞋底60铺设。因此，实际上，聚合物层81和82抵靠模具90和外鞋底60的表面而定形状。

当模具部分91和92继续朝向彼此移动时，聚合物层81和82在模具部分91和92之间压缩，如图25C中描绘的。更特别地，聚合物层81和82被压缩以形成凸缘54和梁腹区域55。聚合物层82还与外鞋底60联结。在一些构型中，外鞋底60可以在制造过程期间被热联结至鞋跟部件50。例如，当聚合物层82和外鞋底60中的每一者由相似的或兼容的聚合物材料形成时，或当外鞋底60由室53的聚合物材料至少部分地形成时，对部件的加热可以引起部件之间的热联结。

当形成鞋跟部件50的过程完成时，模具90被打开并且鞋跟部件50被移除并且允许冷却，如图25D中描绘的。流体可以随后被注射至鞋跟部件50中以使室53加压，从而完成鞋跟部件50的制造。作为此过程中的最后步骤，鞋跟部件50可以结合至鞋10的鞋底结构30中。

当聚合物层81和82被牵拉至模具90中时，特别地被牵拉至第二模具部分92中的更大的凹陷部中时，聚合物层81和82伸展以与模具90的轮廓相符合。当聚合物层81和82伸展时，它们还会变薄或以另外的方式减小厚度。因此，聚合物层81和82的初始厚度可以大于制造过程之后的最终厚度。

参照图26A和图26B，限定了多种厚度尺寸83、84和85。厚度尺寸83在室53的上部区域中并且在室53的外表面与室53的内表面之间来测量，该厚度尺寸83限定腔体。厚度尺寸84在室53的下部区域中并且在室53的外表面与室53的内表面之间来测量。厚度尺寸85在与厚度尺寸84相同的位置并且在外鞋底60的外表面与室53的内表面之间来测量。

对于鞋类应用而言，如上文提到的，0.75毫米(0.03英寸)的聚合物厚度和138千帕(20磅每平方英寸)的流体压力提供了合适程度的顺应性、力减小和其他特性。小于0.75毫米的聚合物厚度会永久地或在重复使用之后损坏或以另外的方式失效。因此，用于许多室的制造过程被设计成确保聚合物厚度保持处于或高于0.75毫米。然而，在用于鞋跟部件50的制造过程中，在第二模具部分92中的相对深的凹陷部会使得第二聚合物层82变薄而低于0.75毫米的阈值。即，第二聚合物层82可能变薄到使得鞋跟部件易于损坏的程度。然而，将外鞋底60联结至鞋跟部件50有效地加厚且加强了鞋跟部件50的下部区域。

考虑到上文讨论的内容，厚度尺寸83可以近似为0.75毫米，并且厚度尺寸84可以小于0.75毫米，并且可能地小于0.50毫米(0.02英寸)，或比厚度尺寸83小得多于百分之五十。增加外鞋底60增大了鞋跟部件50的下部区域的厚度，并且总体上将厚度增大至大于0.75毫米。同样地，厚度尺寸83可以(a)大于厚度尺寸84并且(b)小于厚度尺寸85。此外，将鞋跟部件50设计成使得厚度尺寸85大于厚度尺寸83确保了外鞋底60可以经受与地面接触磨损。

除了在鞋10中提供磨损表面之外，外鞋底60可以提高鞋底结构30的各种性能。例如，外鞋底60的厚度、柔性以及伸展性可以变化或选择成用以修改或以另外的方式调节鞋底结构30的缓冲响应、柔性、压缩性以及其他性能。外鞋底60的肋部、孔或其他特征还可以影响鞋底结构30的最终性能。外鞋底60还可以结合提供附着摩擦力的踏面元件(例如，凸起部、脊状部)。关于运动鞋而言，外鞋底60可以被上色、清洁或设置图案以提高鞋10的视觉吸引力。在一些构型中，在上文讨论的制造过程中，外鞋底60可以通过板或其他结构元件来替代。除了改变鞋底结构30的性能之外，板可以具有有助于将外鞋底或其他元件固定至鞋跟部件50的特征。

在上文并且参照各种构型在附图中公开了本发明。然而，公开内容针对的目的是提供与本发明相关的各种特征和理念的示例，而不限制本发明的范围。相关领域的技术人员将认识到，在不偏离本发明的如由所附权利要求限定的范围的情况下，可以对上文描述的构型作出多种变型和改型。

Claims (24)

1.一种鞋底结构，所述鞋底结构包括：

由第一聚合物层和第二聚合物层形成的部件，所述第一聚合物层和所述第二聚合物层相互配合以限定封装流体的内部腔体，并且所述内部腔体包括第一室，所述第一室具有第一流体填充部段、第二流体填充部段和第三流体填充部段，所述第一流体填充部段沿着所述鞋底结构的中间侧和侧向侧中的一者延伸，所述第二流体填充部段从所述第一流体填充部段沿朝向所述中间侧和所述侧向侧中的另一者的方向向内延伸，所述第三流体填充部段从所述第一流体填充部段沿朝向所述中间侧和所述侧向侧中的所述另一者的方向向内基本平行于所述第二流体填充部段延伸，所述第二流体填充部段与所述第三流体填充部段通过位于所述第一聚合物层附接至所述第二聚合物层的位置处的梁腹区域分离。

2.根据权利要求1所述的鞋底结构，其中，所述第一室包括从所述第一流体填充部段基本平行于所述第三流体填充部段延伸的第四流体填充部段，所述第四流体填充部段与所述第三流体填充部段通过所述梁腹区域分离。

3.根据权利要求2所述的鞋底结构，其中，所述第二流体填充部段、所述第三流体填充部段和所述第四流体填充部段与所述第一流体填充部段配合以提供具有E形形状的所述第一室。

4.根据权利要求3所述的鞋底结构，还包括第二室，所述第二室具有第五流体填充部段、第六流体填充部段、第七流体填充部段和第八流体填充部段，所述第五流体填充部段沿着所述鞋底结构的所述中间侧和所述侧向侧中的所述另一者延伸，所述第六流体填充部段从所述第五流体填充部段沿朝向所述中间侧和所述侧向侧中的所述一者的方向向内延伸，所述第七流体填充部段从所述第五流体填充部段沿朝向所述中间侧和所述侧向侧中的所述一者的方向向内延伸，所述第八流体填充部段从所述第五流体填充部段沿朝向所述中间侧和所述侧向侧中的所述一者的方向向内基本平行于所述第七流体填充部段延伸。

5.根据权利要求4所述的鞋底结构，其中，所述第六流体填充部段与所述第七流体填充部段通过所述梁腹区域分离，所述第八流体填充部段与所述第七流体填充部段通过所述梁腹区域分离。

6.根据权利要求4所述的鞋底结构，其中，所述第六流体填充部段与所述第二流体填充部段沿所述中间侧与所述侧向侧之间的方向横过所述鞋底结构对齐，所述第三流体填充部段与所述第七流体填充部段沿所述中间侧与所述侧向侧之间的所述方向对齐，并且所述第四流体填充部段与所述第八流体填充部段沿所述中间侧与所述侧向侧之间的所述方向对齐。

7.根据权利要求6所述的鞋底结构，其中，所述第二流体填充部段的远端与所述第六流体填充部段的远端相对，所述第三流体填充部段的远端与所述第七流体填充部段的远端相对，并且所述第四流体填充部段的远端与所述第八流体填充部段的远端相对。

8.根据权利要求7所述的鞋底结构，其中，所述第二流体填充部段的所述远端与所述第六流体填充部段的所述远端通过所述梁腹区域分离，所述第三流体填充部段的所述远端与所述第七流体填充部段的所述远端通过所述梁腹区域分离，并且所述第四流体填充部段的所述远端与所述第八流体填充部段的所述远端通过所述梁腹区域分离。

9.根据权利要求4所述的鞋底结构，其中，所述第六流体填充部段、所述第七流体填充部段和所述第八流体填充部段与所述第五流体填充部段配合以提供具有E形形状的所述第二室。

10.根据权利要求4所述的鞋底结构，还包括邻近所述第一室设置的第三室，所述第三室与所述第一室通过所述梁腹区域分离。

11.根据权利要求10所述的鞋底结构，所述第三室设置在所述第一室与所述鞋底结构的前脚端。

12.根据权利要求11所述的鞋底结构，所述第三室包括C形形状。

13.根据权利要求10所述的鞋底结构，所述第三室包括C形形状。

14.根据权利要求10所述的鞋底结构，还包括第四室，所述第四室设置成与所述第二室相邻，所述第四室与所述第二室通过所述梁腹区域分离。

15.根据权利要求14所述的鞋底结构，其中，所述第四室设置在所述第二室与所述鞋底结构的前脚端之间。

16.根据权利要求15所述的鞋底结构，所述第四室包括C形形状。

17.根据权利要求14所述的鞋底结构，所述第四室包括C形形状。

18.根据权利要求14所述的鞋底结构，所述第三室和所述第四室包括C形形状。

19.根据权利要求18所述的鞋底结构，所述第三室和所述第四室沿所述中间侧与所述侧向侧之间的方向横过所述鞋底结构的宽度彼此对齐。

20.根据权利要求18所述的鞋底结构，所述第三室和所述第四室沿所述中间侧与所述侧向侧之间的方向横过所述鞋底结构的宽度彼此相对。

21.根据权利要求1所述的鞋底结构，还包括第二室，所述第二室设置成与所述第一室相邻，所述第二室与所述第一室通过所述梁腹区域分离。

22.根据权利要求21所述的鞋底结构，其中，所述第二室设置在所述第一室与所述鞋底结构的前脚端之间。

23.根据权利要求22所述的鞋底结构，所述第二室包括C形形状。

24.根据权利要求21所述的鞋底结构，所述第二室包括C形形状。

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