CN109152439A - 具有感觉反馈系统的鞋类物品的鞋底结构 - Google Patents

具有感觉反馈系统的鞋类物品的鞋底结构 Download PDF

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Abstract

一种鞋底结构包括具有感觉反馈系统的鞋垫。该鞋垫包括第一鞋垫层和连接到第二鞋垫层的第二鞋垫层，并且该感觉反馈系统包括从第二鞋垫层延伸并且通过第二鞋垫层的多个突起。突起由比形成第一鞋垫层的材料更硬的材料制成。换句话说，形成突起的材料的硬度大于形成第一鞋垫层的材料的硬度。根据使用者的需要，突起沿着鞋垫的预定反馈区域放置。因此，突起可以在高尔夫挥杆动作期间向使用者提供触觉感觉反馈。

Description

具有感觉反馈系统的鞋类物品的鞋底结构
相关申请的交叉引用
本申请要求美国专利申请号为15/165,617，申请日为2016年5月26日的美国专利的优先权和益处。
技术领域
本发明涉及一种用于鞋类物品的鞋底结构。具体地，本发明涉及一种包括感觉反馈系统的鞋底结构。
背景技术
鞋类通常包括鞋底，该鞋底被配置为位于穿戴者的脚下方以使脚远离地面或地板表面隔开。鞋底可以被设计为提供所需水平的缓冲。鞋类物品的地面接触表面可以被配置成具有耐用性。
发明内容
在高尔夫挥杆动作期间将压力中心(COP)保持在鞋底上的预定理想位置是期望的。为此，本发明描述了一种包括感觉反馈系统的鞋底结构，该感觉反馈系统能够为高尔夫球手提供COP已在高尔夫挥杆动作期间从其理想位置移位的触觉指示。在某些实施例中，鞋底结构包括具有感觉反馈系统的鞋垫。该鞋垫包括第一鞋垫层和连接到第二鞋垫层的第二鞋垫层，并且感觉反馈系统包括从第二鞋垫层延伸并通过第一鞋垫层的多个突起。突起由比形成第一鞋垫层的材料更硬的材料制成。换句话说，形成突起的材料的硬度大于形成第一鞋垫层的材料的硬度。在本发明中，术语“硬度”是指材料对永久变形(例如，永久压痕)的抵抗力。此外，根据使用者的需要，突起沿着鞋垫的预定部分放置。照此，突起可以在高尔夫挥杆动作期间向使用者提供触觉的感觉反馈。具体地，使用者可以在高尔夫挥杆动作期间将其COP远离预定理想COP位置移位。然而，作为使用者的训练的一部分，当他在高尔夫挥杆动作期间将COP远离预定理想COP位置移位时，该使用者感觉到突起，从而允许使用者校正其高尔夫挥杆动作。
“一”、“一个”、“该”、“至少一个”和“一个或多个”可交换地用于表示项中的至少一个存在；可以存在多个这样的项，除非上下文另有明确说明。包括所附权利要求的本说明书中的参数(例如，数量或条件)的所有数值应被理解为在所有情况下均由术语“约”修饰，无论“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(一些接近值的精确；大约或合理地接近该值；差不多)。如果在本领域中没有以这种普通含义理解由“约”提供的不精确性，则本文所使用的“约”表示可以由测量和使用这些参数的普通方法引起的至少变化。另外，范围的公开应被理解为具体公开该范围内的所有值和进一步划分的范围。
术语“包含”、“包括”和“具有”是包含性的，并且因此指定所述特征、步骤、操作、元件或部件的存在，但不排除一个或多个其他的特征、步骤、操作、元件或部件的存在和添加。在可能的情况下，可以改变步骤、过程和操作的顺序，并且可以采用附加或替代步骤。如在本说明书中所使用的，术语“或”包括相关联的所列项的任何一个和所有组合。
本领域普通技术人员将认识到的是，诸如“上方”、“下方”、“向上”、“向下”、“顶部”、“底部”等的术语被描述性地用于附图，并且不代表对由权利要求所限定的本教导的范围的限制。
当结合附图采用时，从以下用于执行教导的最佳模式的具体实施方式，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。
附图说明
图1是鞋底结构的示意性俯视图，该鞋底结构包括沿其外侧的触觉的感觉反馈突起；
图2是沿截面线2-2截取的图1中所示的鞋底结构的示意性剖面侧视图；
图3是当鞋垫上的穿戴者的COP与预定理想COP位置一致时图1中所示的鞋底结构的鞋垫的示意性局部放大剖面侧视图；
图4是当鞋垫上的穿戴者的COP与预定理想COP位置不一致时图1中所示的鞋底结构的鞋垫的示意性局部放大剖面侧视图；
图5是鞋底结构的示意性俯视图，该鞋底结构包括在鞋垫的前脚区域处的触觉的感觉反馈突起；
图6是鞋底结构的示意性俯视图，该鞋底结构包括在鞋垫的脚后跟区域处的触觉的感觉反馈突起。
具体实施方式
参照附图，其中贯穿若干附图，相同的附图标记对应于相同或相似的部件，并且以图1和2示意性地示出了用于鞋类物品10(图2)的鞋底结构12开始。鞋类物品10进一步包括固定到鞋底结构12的鞋面14(图2)。作为非限制性示例，鞋类物品10可以是高尔夫球鞋11。鞋底结构12包括鞋外底16和固定到鞋外底16的鞋底夹层18。该鞋外底16包括鞋外底主体20和用于为鞋类物品10的穿戴者提供牵引力的多个胎面元件22。胎面元件22从鞋外底主体20延伸。
鞋外底16可以是单件式或整体式结构，并且可以使用嵌件成型工艺制造。可以选择鞋外底16的材料以提供耐用性和柔韧性的期望组合。例如，鞋外底16可以全部或部分地由热塑性塑料或其他合适耐用的材料制成。作为非限制性示例，鞋外底16全部或部分地由热塑性聚氨酯(TPU)制成。
如上所述，鞋底结构12还包括覆盖鞋外底16的至少一部分的鞋底夹层18。具体地，在所示实施例中，鞋底夹层18直接固定到鞋外底16并且在大部分或全部鞋外底16上延伸。鞋底夹层18限定上鞋底夹层表面19和与上鞋底夹层表面19相对的下鞋底夹层表面21。上鞋底夹层表面19背对鞋外底16，并且下鞋底夹层表面21面向鞋外底16。鞋底夹层18全部或部分地由结合所需水平的弹性和支撑的材料(例如乙烯醋酸乙烯酯(EVA)泡沫和聚氨酯泡沫)制成。
鞋底结构12进一步包括覆盖鞋底夹层18的鞋垫24。鞋垫24可以替代地称为鞋内衬垫并且直接固定到鞋底夹层18并在上鞋底夹层表面19的大部分上延伸。鞋垫24可以由缓冲泡沫材料(例如比鞋底夹层18具有更轻重量且更低刚性的泡沫)制成。例如，鞋垫24可以由可变形(例如，可压缩)材料(例如聚氨酯泡沫、EVA泡沫或其他聚合物泡沫材料)制成。作为非限制性示例，鞋垫24可以全部或部分地由EVA和丁腈橡胶的混合物制成。因此，鞋垫24可以凭借其可压缩性提供缓冲，并且还可以与脚相符合以便提供舒适性、支撑性和稳定性。为了引用的目的，鞋垫24沿着纵向鞋垫轴线X延伸并且具有鞋垫脚后跟区域26、鞋垫中足区域28和鞋垫前脚区域30。鞋垫中足区域28在鞋垫脚后跟区域26和鞋垫前脚区域30之间。为了讨论的目的，鞋垫脚后跟区域26、鞋垫中足区域28和鞋垫前脚区域30分别被限定为鞋垫24的最后三分之一、中间三分之一和最前三分之一。鞋垫脚后跟区域26通常包括鞋垫24与人脚的后部相对应的部分，该人脚包括跟骨且具有与鞋垫24和鞋类物品10相对应的大小。鞋垫前脚区域30通常包括鞋垫24与脚趾和关节相对应的部分，该关节将跖骨与具有与鞋垫24和鞋类物品10相对应的大小的人脚的趾骨连接。鞋垫中足区域28通常包括鞋垫24与具有与鞋外底和鞋类物品10相对应的大小的人脚的拱形区域相对应的部分。因此，鞋垫中足区域28也被称为鞋垫拱形区域。
如本文所使用的，用于鞋类物品10的部件的外侧(例如鞋垫外侧32)是与鞋类物品10的穿戴者的脚的侧相对应的且通常更远离穿戴者的另一只脚的侧(即，它是靠近穿戴者的第五脚趾的侧)。第五脚趾通常被称为小脚趾。用于鞋类物品10的部件的内侧(例如鞋外底16的鞋垫内侧34)是与穿戴者的脚的内侧区域相对应的且通常更靠近穿戴者的另一只脚的侧(即，它是靠近穿戴者脚的拇趾的侧)。拇趾通常被称为大脚趾。鞋垫外侧32和鞋垫内侧34都围绕鞋垫24的外围从最前范围37延伸到最后范围38。
鞋底夹层18至少部分地设置在鞋外底16和鞋垫24之间。鞋外底16和鞋底夹层18可以通过在模制期间的热成型、通过熔化以粘合部件的热塑性层、通过粘合剂、或通过任何其他合适的方式来彼此固定。鞋面14以任何合适的方式固定到鞋底结构12。更具体地，鞋面14固定到鞋外底16的内部鞋外底外围表面50，并且固定到鞋底夹层18的内部鞋底夹层外围表面52。鞋面14可以包括可以被缝合、黏附地结合、模制或以其他方式形成以限定配置为接收脚的内部空隙的一种或多种材料(例如，织物、泡沫、皮革和合成皮革)。鞋面14的材料可以被选择和设置为选择性地赋予诸如耐用性、透气性、耐磨性、柔韧性和舒适性的性能。
鞋垫24具有脚部接收表面36和与脚部接收表面36相对的鞋底夹层面向表面40。在所描述的实施例中，鞋垫24包括第一或上鞋垫层42和连接到第一鞋垫层42的第二或下鞋垫层44。第一鞋垫层42限定鞋垫24的脚部接收表面36，并且第二鞋垫层44限定鞋垫24的鞋底夹层面向表面40。第二鞋垫层44设置在第一鞋垫层42下方。因此，第二鞋垫层44设置在鞋底夹层18和第一鞋垫层42之间。
鞋垫24进一步包括触觉的感觉反馈系统45，该触觉的感觉反馈系统45用于向穿戴者提供他的压力中心(COP)已在例如高尔夫挥杆动作期间从预定理想位置C移位的触觉指示。在本发明中，术语“压力中心”是指地面反作用力矢量的施加点。“地面反作用力矢量”表示作用在鞋类物品10的穿戴者的脚和鞋垫24之间的所有力的总和。预定理想COP位置C位于鞋垫中足区域28，并且在高尔夫挥杆动作的不同阶段将COP保持在预定理想位置C以便优化球杆挥杆动作是期望的。通过提供COP已经从预定理想COP C移动的触觉指示，触觉的感觉反馈系统45可以帮助使用者意识到在高尔夫挥杆动作期间的不良平衡和不规则的重量变化。换句话说，触觉的感觉反馈系统45用作训练工具以改进高尔夫球手的挥杆动作。
触觉的感觉反馈系统45包括从第二鞋垫层44延伸通过第一鞋垫层42的至少一个突起46。在所示实施例中，多个突起46从第二鞋垫层44延伸并且至少部分地通过第一鞋垫层42。突起46具有比第一鞋垫层42更大的硬度。例如，形成突起46的材料的压痕硬度(例如，在肖氏C硬度标度中测量的)可以大于形成第一鞋垫层42的材料的压痕硬度。例如，形成突起46的材料的硬度可以比形成第一鞋垫层42的材料的硬度大在百分之十(10％)和百分之二十五(25％)之间。因此，当穿戴者的实际COP A在高尔夫挥杆动作期间从预定理想COP位置C移动时，穿戴者可以触觉地感觉到在他脚上的突起46，由此表明他的COP A已经从预定理想位置C移位。形成第一鞋垫层42的材料可以被称为第一材料，并且形成突起46和第二鞋垫层44的材料可以被称为第二材料。类似地，形成第一鞋垫层42的材料的硬度可以被称为第一硬度，并且形成突起46的材料的硬度可以被称为第二硬度。因此，为了本申请的目的，第二硬度大于第一硬度。
如上所述，形成突起46的材料的硬度大于形成第一鞋垫层42的材料的硬度。为了实现这种硬度差异，突起46和第一鞋垫层42可以由具有不同硬度的不同材料制成。作为非限制性示例，突起46可以由聚氨酯泡沫制成，而第一鞋垫层42可以由EVA泡沫制成。在该特定示例中，聚氨酯泡沫的硬度大于EVA泡沫的硬度。供选择地，突起46和第一鞋垫层42可以由具有不同密度的相同材料制成。例如，突起46可以由EVA泡沫制成，该EVA泡沫具有比形成第一鞋垫层42的EVA泡沫更大的密度。因此，形成突起46的EVA泡沫的硬度大于形成第一鞋垫层42的EVA泡沫的硬度。可以设想的是，突起46可以与第二鞋垫层44一体地形成以便形成一件式结构，以便于制造鞋底结构12。因此，突起46和第二鞋垫层44可以由相同的材料制成。
参照图3和4，无论采用何种具体材料，每个突起46都被接收在第一鞋垫层42的孔48中。因此，第一鞋垫层42可以具有与突起46的数量相同的数量的孔48。每个孔48延伸通过第一鞋垫层42的整个最大厚度T。当鞋垫24上的使用者的COP A与预定理想COP位置C一致时，突起46的最大高度H小于或等于第一鞋垫层42的最大厚度。此外，每个孔48被配置、成形和尺寸设计为接收至少一个突起46。每个突起46可以具有圆柱形形状以便于制造鞋垫24，并且每个孔48也可以具有对应的圆柱形形状以便接收一个突起46。然而，可以设想的是，突起46和孔48可以具有其他合适的形状。
现在参照图1-4，当鞋垫24上的使用者的COP A与预定理想COP位置C一致时，无论其形状如何，突起46都不会延伸通过第一鞋垫层42的整个最大厚度T。换句话说，当鞋垫24上的使用者的COP A与预定理想COP位置C一致时，突起46不会与鞋垫24的脚部接收表面36齐平，如图3所示。因此，当使用者的COP A与预定理想COP位置C一致时，他不会感觉到突起46。因此，当鞋垫24上的使用者的COP A与预定理想COP位置C一致时，间隙54被限定在突起46的顶部终端表面56和鞋垫24的脚部接收表面36之间。然而，当穿戴者的COP在高尔夫挥杆动作期间与预定理想COP位置C不一致时，穿戴者的重量移动鞋垫24的脚部接收表面36的至少一部分移向第二鞋垫层44，从而封闭间隙54，如图4所示。因此，使用者可以感觉到突起46，因为较软的第一鞋垫层44比较硬的突起46更大程度地变形，这导致突起46延伸超过脚部接收表面36并且撞击到使用者的脚/皮肤中。此外，因为突起46由比形成第一鞋垫层44的材料更硬的材料制成，所以穿戴者可以容易地感觉到他的脚上的突起46。换句话说，突起46和第一鞋垫层44之间的硬度差异有助于为使用者提供使用者的COP A已经从预定理想COP位置C移位的触觉指示。这种触觉指示帮助穿戴者在高尔夫挥杆动作期间校正其平衡和重量模式。
突起46仅沿鞋垫24的反馈区域F设置，以便在高尔夫挥杆动作期间向使用者提供触觉训练反馈。取决于穿戴者的高尔夫挥杆动作模式，突起46可以位于鞋垫24的不同部分上。反馈区域F的特定位置取决于特定用户的需要。例如，在图1所示的实施例中，反馈区域F不包围鞋垫24的整个表面区域。相反地，反馈区域F仅沿鞋垫24的鞋垫内侧32延伸，以提供关于使用者在内侧-外侧方向L(图1)上的平衡的触觉反馈。为了提供关于使用者在内侧-外侧方向L上的平衡的触觉反馈，至少在图1所示的实施例中，不应沿着鞋垫24的鞋垫内侧34定位突起46。因此，在图1所示的实施例中，所有突起46都比鞋垫24的鞋垫内侧34更靠近鞋垫外侧32。在该实施例中，反馈区域F沿着鞋垫脚后跟区域26、鞋垫中足区域28以及鞋垫前脚区域30延伸，以使内侧横向方向L上的触觉反馈最大化。
由于反馈区域F的位置，对用户的触觉训练反馈根据高尔夫挥杆动作期间的实际COP A的位置与预定理想COP位置C之间的距离D来增加。因此，触觉训练反馈指示使用者在鞋垫24上的实际COP。触觉训练反馈的强度是突起46的最大高度H(图3)的函数。突起46的最大高度H被限定为从突起46的下突起边缘58到顶部终端表面56的距离。下突起边缘58位于第二鞋垫层44和突起46之间的交叉处。突起46在反馈区域F内的间距和密度可以根据用户的需要来调整。反馈区域内的突起46之间的间距影响触觉训练反馈的强度和位置。同样地，反馈区域F内的突起密度也影响触觉训练反馈的强度和位置。因此，触觉训练反馈的强度和位置是反馈区域F内的突起密度/间距的函数。
参照图5，可以预期的是，反馈区域F可以仅设置在鞋垫24的鞋垫前脚区域30中，以便提供关于使用者在前-后方向P上的平衡的触觉训练反馈。术语“前部”用于指代前部或前向部件或部件的一部分。术语“后部”用于指代后部或后向部件或部件的一部分。术语“前向”用于指代从脚后跟区域26朝向脚前区域30的总体方向，术语“后向”用于指代相反的方向，即从脚前区域30朝向脚后跟区域226的方向。在该实施例中，在鞋垫脚后跟区域26和鞋垫中足区域28中没有设置突起46，以便在前-后方向P上主要地提供触觉训练反馈。前-后方向P可以垂直于内侧-外侧方向L。
参照图6，反馈区域F只能设置在鞋垫脚后跟区域26，以便提供关于使用者在前-后方向P上的平衡的触觉训练反馈。在该实施例中，在鞋垫前脚区域30和鞋垫中足区域28处没有设置突起46，以便在前-后方向P上主要地提供触觉训练反馈。
虽然已经详细描述了用于执行教导的最佳模式，但是熟悉本发明所涉及领域的技术人员将认识到在所附权利要求的范围内实践本教导的各种替代设计和实施例。

Claims (23)

1.一种鞋垫，包含：
第一鞋垫层，所述第一鞋垫层限定脚部接收表面并且由第一材料制成，其中所述第一材料具有第一硬度；
第二鞋垫层，所述第二鞋垫层连接到所述第一鞋垫层；以及
多个突起，每个所述突起从所述第二鞋垫层延伸，其中每个所述突起延伸通过所述第一鞋垫层，每个所述突起由第二材料制成，所述第二材料具有第二硬度，并且所述第二硬度大于所述第一硬度。
2.根据权利要求1所述的鞋垫，其中所述突起仅位于所述鞋垫的反馈区域处，以便在高尔夫挥杆动作期间向使用者提供触觉训练反馈。
3.根据权利要求2所述的鞋垫，其中所述鞋垫包括鞋垫前脚区域、鞋垫脚后跟区域，以及在所述鞋垫前脚区域和所述鞋垫脚后跟区域之间的鞋垫中足区域，并且所述反馈区域至少部分地设置在所述鞋垫脚后跟区域或所述鞋垫前脚区域中的至少一个中，以提供关于使用者在前-后方向上的平衡的触觉反馈。
4.根据权利要求2和3中任一项所述的鞋垫，其中所述鞋垫包括鞋垫外侧和与所述鞋垫外侧相对的鞋垫内侧，并且所述反馈区域至少部分地沿着所述鞋垫外侧设置以提供关于使用者在内侧-外侧方向上的平衡的触觉反馈。
5.根据权利要求2-4中任一项所述的鞋垫，其中所述触觉训练反馈指示所述使用者在所述鞋垫上的压力中心(COP)的位置。
6.根据权利要求5所述的鞋垫，其中所述触觉训练反馈随所述COP的所述位置与预定理想COP位置之间的距离的变化而增加。
7.根据权利要求6所述的鞋垫，其中所述预定理想COP位置位于所述鞋垫中足区域处。
8.根据权利要求2-7中任一项所述的鞋垫，其中所述触觉训练反馈是所述突起的密度/间距和高度中的至少一个的函数。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的鞋垫，其中所述第二鞋垫层由所述第二材料制成。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的鞋垫，其中所述突起与所述第二鞋垫层一体地成形。
11.根据权利要求1-10中任一项所述的鞋垫，其中所述第一鞋垫层具有最大厚度，所述第一鞋垫层限定多个孔，每个所述孔延伸通过整个所述最大厚度，并且每个所述孔接收所述突起中的一个。
12.一种鞋底结构，包含：
鞋外底；
鞋垫；
鞋底夹层，所述鞋底夹层设置在所述鞋外底和所述鞋垫之间；
其中所述鞋垫包括：
第一鞋垫层，所述第一鞋垫层由第一材料制成，所述第一材料具有第一硬度；
第二鞋垫层，所述第二鞋垫层连接到所述第一鞋垫层；以及
多个突起，每个所述突起从所述第二鞋垫层延伸，每个所述突起延伸通过所述第一鞋垫层，每个所述突起由第二材料制成，所述第二材料具有第二硬度，并且所述第二硬度大于所述第一硬度。
13.根据权利要求12所述的鞋底结构，其中所述突起仅位于所述鞋垫的反馈区域处，以便在高尔夫挥杆动作期间向使用者提供触觉训练反馈。
14.根据权利要求13所述的鞋底结构，其中所述鞋垫包括鞋垫前脚区域、鞋垫脚后跟区域，以及在所述鞋垫前脚区域和所述鞋垫脚后跟区域之间的鞋垫中足区域，并且所述反馈区域至少部分地设置在所述鞋垫脚后跟区域或所述鞋垫前脚区域中的至少一个中，以提供关于使用者在前-后方向上的平衡的触觉反馈。
15.根据权利要求13和14中任一项所述的鞋底结构，其中所述鞋垫包括鞋垫外侧和与所述鞋垫外侧相对的鞋垫内侧，并且所述反馈区域至少部分地沿着所述鞋垫外侧设置以提供关于使用者在内侧-外侧方向上的平衡的触觉反馈。
16.根据权利要求13-15中任一项所述的鞋底结构，其中所述触觉训练反馈指示所述使用者在所述鞋垫上的压力中心(COP)的位置。
17.根据权利要求16所述的鞋底结构，其中所述触觉训练反馈随所述COP的所述位置与预定理想COP之间的距离的变化而增加。
18.根据权利要求17所述的鞋底结构，其中所述预定理想COP位置位于所述鞋垫中足区域处。
19.根据权利要求13-18中任一项所述的鞋底结构，其中所述触觉训练反馈是所述突起的密度/间距和高度中的至少一个的函数。
20.根据权利要求12-19中任一项所述的鞋底结构，其中所述第二鞋垫层由所述第二材料制成。
21.根据权利要求12-20中任一项所述的鞋底结构，其中所述突起与所述第二鞋垫层一体地成形。
22.根据权利要求13-21中任一项所述的鞋底结构，其中所述第一鞋垫层具有最大厚度，所述第一鞋垫层限定多个孔，每个所述孔延伸通过整个所述最大厚度，并且每个所述孔接收所述突起中的一个。
23.根据权利要求22所述的鞋底结构，其中所述触觉训练反馈指示所述使用者在所述鞋垫上的压力中心(COP)的位置，所述鞋垫具有脚部接收表面和与所述脚部接收表面相对的鞋底夹层面向表面，所述第一鞋垫层限定所述脚部接收表面，所述第二鞋垫层限定所述鞋底夹层面向表面，每个所述突起具有最大高度，并且当所述使用者在所述鞋垫上的所述COP的所述位置与所述预定理想COP位置一致时所述突起的所述最大高度小于所述第一鞋垫层的所述最大厚度。
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