用于鞋类物品的柔性鞋底
发明背景
鞋类物品常常包括提供各种功能的鞋底结构。例如，鞋底结构通常保护穿着者的足部免受环境因素和免受地表面的影响。另外，鞋底结构可以衰减由地表面或其他鞋类接触表面所引起的冲击或力。因为鞋底结构通常需要适应不同类型的运动和行走表面，所以通常需要鞋底结构内的柔性(flexibility)。
附图简述
本说明书参考附图详细描述了本主题，其通过引用并入本文，在附图中：
图1描绘了根据本文的方面的用于鞋类物品的鞋底结构的透视图；
图2描绘了根据本文的方面的图1的鞋底结构的俯视图；
图3描绘了根据本文的方面的图1的鞋底结构的分解视图；
图4描绘了根据本文的方面的沿着图1中的参考线4截取的图1的鞋底结构的横截面视图；以及
图5描绘了根据本文的方面的受地面冲击力影响的图4的鞋底结构的横截面视图。
发明的详细描述
在整个本说明书中详细并且具体地描述主题以满足法定要求。但是在整个本说明书中所描述的方面旨在是说明性的而非限制性的，并且描述本身并非必然地意图限制权利要求的范围。而是，所要求保护的主题可以以其他方式来实践以包括不同元件或与本说明书中所描述的元件等同的并且结合其他现有或未来技术的元件的组合。在阅读本公开时，在不背离本公开的范围的情况下，可替代方面对于在与所描述的方面相关的领域中实践的普通技术人员而言会变得明显。应当理解，某些特征和子组合具备实用性，并且可以在不参考其他特征和子组合的情况下使用。这种原理是权利要求所预期的并且在权利要求的范围内。
图1描绘了用于鞋类物品的鞋底结构10的底部。鞋底结构10包括形成接触地面表面的鞋外底14和附接到鞋外底14的鞋底夹层12。鞋外底14可以由相对坚硬和耐用的材料制成，例如天然橡胶、塑料或诸如聚氨酯的合成材料。图1中描绘的鞋外底14由透明材料构成，以更好地图示鞋底夹层12的特征，但是可设想在其他方面，鞋外底可以是不透明的。鞋底夹层12可以由在正常穿着和/或运动训练或表演期间提供缓冲并吸收/衰减冲击力的材料形成。鞋底夹层中常常使用的材料的示例是，例如乙烯醋酸乙烯酯(EVA)、热塑性聚氨酯(TPU)、热塑性弹性体(例如，聚醚嵌段酰胺)及类似物。通常，鞋底结构10可以固定到鞋面(未示出)。当鞋类被穿着或穿上时，鞋底结构10和鞋面大体上形成围合足部的至少一部分的足部接纳空间。鞋底结构10进一步支撑足部，并且可以包括多个部件。
鞋底结构10还可以具有未被描绘的另外的部件，包括另外的缓冲部件(例如，弹簧、气囊及类似物)、功能部件(例如，用来解决内旋或外旋的运动控制元件)、保护元件(例如，防止地板或地面上的危险对足部造成伤害的弹性板)及类似物。另外，鞋底结构10可以包括一个或更多个鞋内底、鞋垫或定位在足部接纳空间和鞋底夹层12之间的其他层。鞋底结构10还可以包括各种其他元件，例如足跟稳定器和包头(toe cap)。
在描述鞋底结构10的各个方面时，可以使用相关术语来帮助理解相对关系。例如，鞋底结构10可被分成三个大致的区域：鞋前部区域16、鞋中部区域18和鞋跟区域20。鞋底结构10还包括外侧22、内侧24、第一侧26和第二侧28。鞋前部区域16大致包括鞋底结构10的对应于脚趾和连接跖骨与趾骨的关节的部分。鞋中部区域18大致包括鞋底结构10的对应于足部的足弓区域的部分，并且鞋跟区域20对应于足部的包括跟骨的后部部分。外侧22和内侧24延伸经过区域16、18和20中的每一个并且对应于鞋底结构10的相对的侧面。更具体地，外侧22对应于足部的外侧区域(即，面向相反方向另一足部的表面)，且内侧24对应于足部的内侧区域(即，面向另一足部的表面)。此外，第一侧26(在图2中示出)和第二侧28也延伸通过区域16、18和20中的每一个。鞋底结构10的第一侧26大致对应于当包括鞋底结构10的鞋类物品被穿着时朝向人的足部定向的上方部分，而第二侧28大体上对应于背向穿着者的足部并朝向鞋外底14和/或地面、地板或其他表面定向的底部部分。区域16、18和20与侧22、24、26和28并不意图划分鞋底结构10的精确区域。而是，区域16、18和20以及侧22、24、26和28旨在表示鞋底结构10的大致区域，以帮助理解在本说明书中所提供的各种描述。另外，提供区域16、18、和20以及侧22、24、26和28是为了解释和说明的目的并且不意味需要人类以用于诠释的目的。
说明性附图描绘了并且说明书描述了某些类型的鞋类物品，诸如在参与运动活动时所穿着的鞋类物品(例如，篮球鞋、交叉训练鞋、跑步鞋及类似物)。但是本文所描述的主题可以与其他类型的鞋类物品(诸如礼服鞋、凉鞋、休闲鞋、靴子及类似物)组合使用。
如上所述，图1描绘了由联接到鞋底夹层12的鞋外底14形成的鞋底结构10。因为鞋底保护穿着者的足部免受接触地面或其他表面的冲击并提供稳定性，所以鞋底可以是稍微刚性的。在需要保护和支持的同时，鞋底的柔性有利于各种活动，包括那些涉及速度或灵活性的活动。鞋底的一个或更多个部件中的沟槽(sipes)或凹槽通过允许鞋底扩张来提供增加的柔性。为了防止岩石和其他碎片陷入沟槽或凹槽中，鞋外底可以被联接到鞋底夹层的下表面。这一过程有时被称为使鞋底夹层“蒙皮(skinning)”，并且蒙皮可以包括多种不同的构造，其中附加层被联接到鞋底夹层以提供附加功能(例如，保护、支撑、刚性等)。然而，使鞋底夹层蒙皮可能会降低原本由鞋底夹层单独提供的柔性的量。本文公开的鞋底结构10被设计成当鞋底夹层12被联接到鞋外底14时，提供增加的柔性并保持柔性，包括背屈(dorsi-flexion)和侧向拉伸的柔性。鞋底结构10通过将鞋底夹层12上的突出构件间隔开的沟槽和凹槽的组合来提供这种柔性，其中当鞋底夹层被联接到鞋外底14时，凹槽和突出构件形成空隙。
转向图1-图3，鞋底夹层12包括第一表面40和第二表面50，第一表面40是鞋底夹层12的第一侧26上的最外表面，第二表面50与第一表面26相对并且是鞋底夹层12的第二侧28上的最外表面。当具有鞋底夹层12的鞋类以解剖学姿态被穿着时，第二表面50(也可称为下表面)朝向鞋外底和/或地面、地板或其他表面向下定向，同时，第一表面40(也可称为上表面)朝向穿着者的足床向上定向。在第二表面50和第一表面40之间是鞋底夹层主体30，其形成鞋底夹层12的中间部分。
如图2所图示的，鞋底夹层12的第一侧26可以包括第一多个沟槽42。第一多个沟槽42(本文也称为上沟槽)，是切入、刻划、成型或以其他方式集成到鞋底夹层12的第一表面40中的线性狭缝，并且部分地穿过鞋底夹层主体30朝向第二侧28延伸。上沟槽42可以纵向地、横向地或斜对地延伸穿过第一表面40的部分。在一些方面，第一表面40包括周边34，使得上沟槽42不延伸到鞋底夹层12的边缘。此外，上沟槽42彼此相交，以在第一表面40上形成沟槽图案。例如，上沟槽42形成包括多个六边形形状的六边形图案。六边形形状的每个拐角都邻近上沟槽相交部(superior sipe intersection)46，该相交部包括三个上沟槽42的相交部。可设想，上沟槽42可以形成各种图案，其形成其他形状，例如三角形、方形、五边形等。
六边形图案显示多个冲击衰减单元44。以这种方式，上沟槽42将鞋底夹层12分隔成多个冲击衰减单元44。冲击衰减单元44指鞋底夹层12的具有棱柱形多面体的部分。棱柱形多面体的基部是六边形基部，其包括鞋底夹层12的第一表面40。每个冲击衰减单元44附接到基底部分32(在图3中示出)，基底部分32包括鞋底夹层主体14的中心区域。每个冲击衰减单元44在棱柱形多面体的与六边形基部相对的端部处附接到基底部分32。冲击衰减单元44与鞋底夹层主体30为整体构造，并且可以包括提供缓冲和冲击吸收的材料，例如乙烯醋酸乙烯酯(EVA)、热塑性聚氨酯(TPU)、热塑性弹性体(例如聚醚嵌段酰胺)等。因此，冲击衰减单元44提供缓冲区域，用于吸收冲击力，例如地面冲击力。
然而，与此同时，冲击衰减单元44通过上沟槽42在多个侧面上彼此分离，它们可以提供离散的缓冲区域，同时允许柔性。界定冲击衰减单元44的每个上沟槽42提供了用于扩张或弯曲的区域。例如，对于六角形冲击衰减单元44，每个冲击衰减单元44由六个上沟槽42界定，并且因此，在每个冲击衰减单元44周围有六个扩张区域。因为每个扩张区域都允许柔性，所以这种图案在每个冲击衰减单元44处提供了六个方向的柔性。
与鞋底夹层12的宽度和长度相比，每个上沟槽42可以具有相对较短的长度。在一些方面，上沟槽的长度在大约二毫米到大约十毫米的范围内。例如，一个或更多个上沟槽的长度可以大约为八毫米。大体上，邻近周边34的上沟槽42可比不邻近周边34的上沟槽42具有更短的长度。使用相对于鞋底夹层12的长度和宽度较短的沟槽长度在鞋底夹层12的第一侧26上提供了更多数量的冲击衰减单元44，这又提供了更多的弯曲区域。由于更多数量的冲击衰减单元44和弯曲区域，弯曲更局限于需要弯曲的区域，而不使附近的上沟槽42扩张。提供更局部弯曲的能力允许在鞋底夹层12内更多种多样的移动。
在一些方面，例如图2所描绘的方面，上沟槽42在鞋底夹层12的周边34内连续延伸，贯穿鞋前部区域16、鞋中部区域18和鞋跟区域20。还应当理解，鞋底夹层12可以包括由不带沟槽的区域分开彼此的两个或更多个上沟槽42区域。
图3描绘了鞋底结构10的第二侧28的分解透视图。鞋外底14包括接触地面表面62和面向鞋底夹层的表面64，接触地面表面62是鞋底结构10的第二侧28上的最外表面，面向鞋底夹层的表面64与接触地面表面62背向。当具有鞋底结构10的鞋类以解剖学姿态被穿着时，接触地面表面62朝向地面、地板或其他外表面向下定向，而面向鞋底夹层的表面64朝向鞋底夹层12的第二表面50向上定向。尽管鞋外底14的接触地面表面62被图示为具有光滑表面，但是可以设想鞋外底14可以包括功能性或保护性部件，例如踏面、防滑件、鞋钉、切沟等。
如图3所示，鞋底夹层12的第二表面50朝向鞋底夹层12定向，并且包括第二多个沟槽52，本文称为下沟槽，类似于上沟槽42。下沟槽52可以是切入、刻划、成型或以其他方式集成到鞋底夹层12的第二表面50中的线性狭缝，并且部分穿过鞋底夹层主体30朝向第一侧26延伸。像上沟槽42一样，下沟槽52可以纵向地、横向地或斜对地延伸穿过第二表面50的部分，并且彼此相交以在第二表面50上形成沟槽图案，该沟槽图案可以类似于第一表面40上的图案。例如，在图3中，下沟槽52相交形成多个六边形形状。下沟槽52也可以具有与上沟槽42的沟槽长度基本相同的沟槽长度，使得形成在第二表面50中的六边形形状与形成在第一表面40上的六边形形状基本上相同。然而，在替代方面，相交的下沟槽52可以以不同的布置相交以形成与上沟槽不同的形状，或者可以具有不同的长度以形成不同尺寸的形状。另外，第二表面50可以包括周边36，使得下沟槽52不延伸到鞋底夹层12的边缘。
除了下沟槽52之外，鞋底夹层12的第二侧28包括被构造到鞋底夹层12的第二表面50中的多个凹槽48。凹槽48可以比下沟槽52宽，并且对应于第二表面50的部分被除去的区域。因此，在一些方面，凹槽48通过激光蚀刻、雕刻、切割、剜除等移除第二表面50和鞋底夹层主体30的部分来构造。另外，凹槽48的深度跨越从第二表面50到鞋底夹层主体30的基底部分32的距离。
凹槽48可以彼此相交，以界定鞋底夹层12的第二侧28上的突出构件58并将突出构件58间隔开。本文所使用的突出构件58大体上指鞋底夹层12的从鞋底夹层主体30向外延伸并被凹槽48包围的部分。当鞋底夹层12被联接到鞋外底14时，突出构件58朝向鞋外底14延伸。在示例性方面，突出构件58与鞋底夹层主体30具有整体构造，并且突出构件58包括形成鞋底夹层主体30的相同材料。然而，也可以设想，突出构件58可以由不同于鞋底夹层主体30的材料构成，并且突出构件58可以与鞋底夹层主体30分开构造并然后被固定到鞋底夹层主体30。
鞋底夹层的第二侧28可以进一步包括多个冲击衰减单元54，冲击衰减单元54类似于第一侧26上的冲击衰减单元44，并且由下沟槽52形成或由下沟槽52和凹槽48的组合形成。第二侧28上的冲击衰减单元54与突出构件58的不同之处在于，冲击衰减单元54由至少一个下沟槽52界定。第二侧28上的突出构件58和冲击衰减单元54两者的功能都类似于第一侧26上的冲击衰减单元44，因为它们为冲击力提供缓冲。当鞋底夹层12被联接到鞋外底时，突出构件58可以额外地为鞋底夹层12的带凹槽的区域提供支撑，并保持鞋底夹层主体30与鞋外底14间隔开。
突出构件58的形状由凹槽图案确定，而冲击衰减单元54的形状由沟槽图案和凹槽图案确定。在图3所图示的方面，下沟槽52和凹槽48两者都形成六边形图案，以界定具有棱柱形多面体的冲击衰减单元54和突出构件58。因此，棱柱形多面体的基部是六边形形状，并且包括鞋底夹层12的第二表面50的部分。每个冲击衰减单元54和突出构件58可以在与六边形基部相对的端部处被附接到鞋底夹层主体30的基底部分32。以这种方式，鞋底夹层主体30的基底部分32充当第一侧26上的冲击衰减单元44和第二侧28上的冲击衰减单元54和突出构件58之间的连接构件。此外，在图3中，突出构件58在尺寸和形状上类似于冲击衰减单元54；然而，在其他方面，突出构件58可以包括其他构型。例如，突出构件58可以具有等于两个或更多个冲击衰减单元组在一起的尺寸和形状。
如上面关于上沟槽42所讨论的，下沟槽52在冲击衰减单元54周围提供了柔性。凹槽48还在突出构件58周围以及冲击衰减单元54的至少一部分周围提供了柔性。因为凹槽48比下沟槽52宽，所以凹槽48在相邻突出构件58和/或冲击衰减单元54之间提供了更大程度的弯曲。另外，当被联接到鞋外底14时，鞋底夹层12对应于凹槽48的部分与鞋外底14间隔开，并且因此，不直接附接到鞋外底14。如前所述，当被切槽的鞋底夹层被联接到鞋外底时，由沟槽单独提供的柔性程度受到鞋外底柔性的限制。然而，鞋底夹层12沿着凹槽48不与鞋外底14附接的部分能够更自由地伸展，这使得当鞋底夹层12被联接到鞋外底14时柔性的损失最小化。具体地，凹槽48增加了沿鞋底夹层12的第二侧28的柔性，这允许更大的背屈，并有助于在第二侧28和第一侧26之间重新获得像手风琴风箱一样折叠的效果，以提供更大的横向柔性。另外，因为凹槽48是鞋底夹层主体30的除去部分，所以鞋底夹层12的总重量被减小。
鞋底夹层12上的凹槽48和突出构件58的位置可以根据缓冲需求而变化。在图示的方面，凹槽48和突出构件58被鞋底夹层12的第二表面50的沟槽部分包围。突出构件58可以布置成跨越鞋底夹层12宽度的一部分的行，并且突出构件58可以与相邻行中的突出构件58横向偏移。在鞋前部区域16的部分中，具有凹槽48和突出构件58的区域跨越鞋底夹层12宽度的大约四分之三。在支撑穿着者足弓的鞋中部区域18中，凹槽48和突出构件58跨越鞋底夹层12宽度的短部分。在所示方面，存在单个连续的带凹槽的区域，使得相交的凹槽48沿着鞋底夹层12是连续的。在替代方面，可以有被鞋底夹层的第二表面50分隔开的多个带凹槽的区域。例如，在鞋前部区域16中可以有第一带凹槽的区域，在鞋跟区域20中有第二带凹槽的区域，以及在将两个带凹槽的区域分开的鞋中部区域18中有不带凹槽的区域，该不带凹槽的区域可以包括上沟槽52或者可以具有基本平滑的表面纹理。在一些方面，例如图3所图示的方面，形成凹槽48的凹陷区域在鞋底夹层12的最有可能接收地面冲击力的区域中占鞋底夹层12宽度的更大百分比。因此，在图3中，与鞋中部区域18相比，带凹槽的区域在鞋前部区域16和鞋跟区域20中占鞋底夹层12宽度的更大百分比。然而，可设想鞋底夹层12的其他方面可以在区域16、18和20内包括凹槽48的其他构造。
转向图4，提供了沿着图1中的参考线4截取的鞋底结构10的横截面视图。该横截面视图图示出了上沟槽42、下沟槽52、凹槽48和突出构件58之间的空间关系。在示例性方面，下沟槽52与上沟槽42偏移。因此，上沟槽相交部46与下沟槽相交部56偏移。图4中可见的上沟槽42和下沟槽46分别对应于上沟槽相交部46和下沟槽相交部56的位置。在图4中，如沟槽42和52所示，沟槽相交部46和56在横向方向上彼此偏移，并且沟槽相交部46和56也可以纵向地彼此偏移。每个下沟槽相交部56可与第一侧26上的冲击衰减单元44的中心区域竖直地对齐，并且每个上沟槽相交部46可与第二侧28上的冲击衰减单元54的中心区域或凹槽48的中心区域竖直地对齐。使沟槽图案偏移，并且因此沟槽相交部46和56产生像手风琴风箱一样折叠的效果，其允许分别在上沟槽42和下沟槽52以及凹槽48处扩张，同时保持鞋底夹层12的结构完整性。如前所述，当鞋底夹层12被联接到鞋外底14时，凹槽48最小化了这种像手风琴风箱一样折叠的效果的降低。
在多个方面，凹槽48包括跨越第二侧28上的突出构件58和相邻突出构件58或冲击衰减单元54之间的距离的凹槽宽度66。在一些方面，凹槽宽度66在大约八毫米至十五毫米的范围内。例如，凹槽宽度66可以是大约十二毫米。相对于从鞋底夹层的外侧22到内侧24的总的鞋底夹层宽度72，凹槽宽度66与鞋底夹层宽度72的比例在约1比5至约1比12的范围内。另外，突出构件58的宽度68可以基本上等于凹槽宽度66，使得突出构件宽度68也在大约八毫米至十五毫米的范围内。
大体上，沟槽的宽度，无论是下沟槽52还是上沟槽42，都显著小于凹槽宽度66。例如，在一些方面，下沟槽52或上沟槽42的宽度在大约半毫米至2毫米的范围内。因为沟槽宽度小于凹槽宽度66，所以鞋底夹层12的第一侧26上的上沟槽42的数量可以大于鞋底夹层12的第二侧28上的凹槽48的数量。例如，在一些方面，在从内侧延伸到外侧的横截面平面中，沟槽与凹槽的比例至少为2比1。
另外，凹槽的深度可以等于第二表面50和鞋底夹层主体30的基底部分32之间的距离。此外，突出构件58形成第二表面50的多个部分，并且从基底部分32延伸，并且因此，突出构件58的突出高度可以等于凹槽深度。
如前所述，凹槽48对应于第二表面50的除去部分。沿着图4所示的从外侧延伸到内侧的横向参考平面，第二表面50的大约40％被除去，形成五个凹槽。被除去以形成凹槽48的第二表面50的百分比可以基于截取的外侧到内侧横截面参考平面的区域而变化，并且大体上将在大约20％和50％之间。
如图4所示，当鞋底夹层12被联接到鞋外底14时，凹槽48在基底部分32和鞋外底14之间形成空隙。在一些方面，除了由突出构件58和冲击衰减单元44和54提供的缓冲之外，这些空隙包含缓冲元件以提供辅助缓冲。缓冲元件可以包括环境空气、疏松缓冲材料或两者的组合。
除了提供增加的柔性和允许较轻重量的鞋底夹层12之外，凹槽48还允许活塞式动作(pistoning action)，如图5所描绘的。当鞋底结构10的对应于突出构件58的部分接触凸起表面区域时，例如当穿着者踏在不平坦的地表面或卵石上时，由箭头70表示的向上的力被施加到突出构件58。凹槽48允许突出构件58响应于该力竖直地移动，同时一个或更多个上沟槽42弯曲打开。这种竖直移动，或活塞式动作，提供本体感受(proprioception，肌肉知觉)，并增加穿着者对地面的感受。本体感受允许更自然的步态，并增加穿着者对地面环境的理解。图5还描绘了由于突出构件58和凹槽48的布置而增加的鞋底夹层12和鞋外底14的柔性。例如，凹槽48可以弯曲打开，如弯曲箭头74所示，以提供鞋底夹层12的增加的柔性。此外，鞋外底14未附接到鞋底夹层12的部分(即，对应于凹槽48的部分)也经历了增加的柔性，如弯曲箭头76所示。
因此，在本公开的一个方面，一种用于鞋类物品的鞋底夹层包括鞋底夹层主体，该鞋底夹层主体具有第一侧(例如本文讨论的第一侧26)和第二侧(例如第二侧28)、内侧和外侧。第一侧和第二侧大体上彼此面向相反方向。鞋底夹层还包括切入第一侧并延伸穿过至少部分鞋底夹层主体的多个沟槽。鞋底夹层还包括构造到第二侧的最外表面中的多个凹槽，使得最外表面的一部分在对应于多个凹槽的位置处被除去。鞋底夹层的横截面参考平面从内侧延伸到外侧，并且大致与第一侧和第二侧垂直。在横截面参考平面中，最外表面的被除去的部分占最外表面的百分比在大约20％至大约50％的范围内。
本文的另一方面包括一种用于鞋类物品的鞋底组件。鞋底组件包括被联接到鞋外底的鞋底夹层。鞋底夹层包括鞋底夹层主体，该鞋底夹层主体具有大体上彼此面向相反方向的第一侧和第二侧，以及内侧和外侧。第一侧背向鞋外底，而第二侧面向鞋外底。鞋底夹层还包括切入第一侧并延伸穿过至少部分鞋底夹层主体的多个沟槽和被构造到第二侧的面向鞋外底的表面的多个凹槽。另外，鞋底夹层包括从第二侧向外延伸并朝向鞋外底的多个突出构件，多个凹槽将多个突出构件彼此间隔开。鞋外底被直接附连到突出构件，突出构件将鞋外底与鞋底夹层主体间隔开。
在又一方面，一种用于鞋类物品的鞋底夹层包括鞋底夹层主体，该鞋底夹层主体具有大体上彼此面向相反方向的第一侧和第二侧以及内侧和外侧。鞋底夹层还包括切入第一侧并延伸穿过至少部分鞋底夹层主体的多个沟槽。鞋底夹层还包括从鞋底夹层主体的第二侧向外延伸的多个突出构件。多个突出构件由构造到第二侧的最外表面中的多个凹槽间隔开。鞋底夹层的横截面参考平面从内侧延伸到外侧，并且大致与第一侧和第二侧垂直。在横截面参考平面中，第一侧上的沟槽和第二侧上的凹槽的比例至少为2比1。
从上文内容，将看出的是，本公开的方面很适合于实现上文陈述的所有目标和目的，并且具有明显的其他优点以及对于结构是固有的其它优点。应当理解，某些特征和子组合具备实用性，并且可以在不参考其他特征和子组合的情况下被使用。这种原理是权利要求所预期的并且在权利要求的范围内。由于在不脱离本公开的范围的情况下，许多可能的构型和可替代方案可以由本文的方面做出，所以应当理解，本文阐述的或在附图中示出的所有内容应被解释为说明性的而不应以限制性的意义来解释。
