具有鞋面布线的拉胀鞋底的制作方法

文档序号:12069444阅读:491来源:国知局
具有鞋面布线的拉胀鞋底的制作方法与工艺

鞋类制品通常包括两个主要元件:鞋面和鞋底结构。鞋面通常由多个材料元件(例如,纺织品、聚合物片层、泡沫层、皮革、合成皮革)形成,所述材料元件被缝合或粘合地结合在一起以在鞋类的内部形成空间,用于舒适地和牢固地接收脚部。更具体地,鞋面形成在脚的脚背和脚趾区域上方,沿着脚的内侧和外侧以及围绕脚的足跟区域延伸的结构。该多个材料元件可以形成鞋面的基层。鞋面还可以包括鞋带系统,以调节鞋类的适配,以及允许脚从鞋面内的空间进入和移除。此外,鞋面可以包括在鞋带系统下方延伸的鞋舌(tongue),以增强鞋类的可调节性和舒适性,并且鞋面可以包括足跟稳定器(heel counter)。

形成鞋面的各种材料元件赋予鞋面不同区域不同的性质。例如,织物元件可以提供透气性并且可以从脚吸收水分,泡沫层可以压缩以赋予舒适性,以及皮革可以赋予耐久性和耐磨性。随着材料元件的数量增加,鞋类的总质量可以成比例地增加。与运输、储存、切削和连接材料元件相关的时间和费用也会增加。此外,随着结合到鞋面中的材料元件的数量增加,来自切削和缝合过程的废料可能积累到更大程度。此外,具有更多数量的材料元件的产品可能比由更少的材料元件形成的产品更难以再循环。因此,通过减少材料元件的数量,可以减少鞋类和废物的质量,同时提高制造效率和可再循环性。

鞋底结构固定到鞋面的下部,以便定位在脚和地面之间。在运动鞋类中,例如,鞋底结构通常包括中底和外底。中底可以由聚合物泡沫材料形成,聚合物泡沫材料在步行、跑步和其他走动活动期间减弱地面反作用力(即,提供缓冲)。中底还可以包括例如流体填充的腔室、板、减速器或其他元件,其进一步减弱力、增强稳定性或影响脚的运动。外底形成鞋类的地面接触元件,并且通常由耐用和耐磨的橡胶材料制成,其包括纹理以赋予牵引力。鞋底结构还可以包括定位在鞋面内和脚的下表面附近的鞋垫,以增强鞋类的舒适性。



技术实现要素:

在鞋类制品的鞋底结构内,中底或外底或两者可形成为具有拉胀结构。结合在鞋底结构内的拉胀元件可以允许鞋类响应于施加在其上的特定力(例如由于步行、跑步、体育运动或鞋类的其他典型用途而产生的力)而动态地调整鞋类与穿鞋类者的脚的匹配。此外,与基层的一种或多种材料分离的一个或多个拉伸线可以结合到鞋面中。在其鞋底结构中结合有拉胀元件的制品中,在鞋类的鞋面中另外结合拉伸线可有利地允许由拉胀元件赋予的匹配的动态调节的局部调整。

在一个方面,一种鞋类制品包括鞋面和鞋底结构。鞋面包含基层和拉伸线,所述拉伸线具有第一端和第二端。在第一端和第二端之间的拉伸线的一部分与基层的材料分离并且与基层的表面相邻。鞋底结构包含拉胀元件,拉胀元件具有延伸穿过其中的多个孔。拉伸线的第一端具有相对于拉胀元件的外围区域的固定位置。

在另一方面,一种鞋类制品包括鞋底结构、基层和拉伸线。鞋底结构包括沿着平面定向的拉胀鞋底部分。该平面在鞋类制品的足跟区域和前足区域之间沿第一方向延伸,并且在鞋类制品的内侧和外侧之间沿第二方向延伸。拉胀鞋底部分具有多个孔,孔可操作以响应于沿着平面施加到拉胀鞋底部分的张力或压缩而改变形状。基层固定到鞋底结构的外围区域。拉伸线与基层的材料分离并且具有至少一个相对于基层的外围区域固定在适当位置的端部。

在另一方面,一种鞋类制品包括基层、拉胀鞋底元件和多个拉伸线。该拉胀鞋底元件沿平面的第一方向和正交的第二方向延伸,并且包含通过多个第二部分彼此接合的多个第一部分。多个拉伸线中的每一个与基层的表面相邻,并且多个拉伸线中的每一个的至少一端具有相对于拉胀性鞋底元件的外围区域的固定位置。在第一方向或第二方向上施加到拉胀鞋底元件的张力引起第一部分相对于彼此旋转,并且引起拉胀鞋底元件在第一方向和第二方向二者上膨胀。

在研究了以下附图和详细描述之后,实施例的其他系统、方法、特征和优点对于本领域的普通技术人员而言将是或将变得显而易见。旨在将所有这样的附加系统、方法、特征和优点包括在本说明书和该发明内容中,在实施例的范围内,并且由所附权利要求保护。

附图说明

参照以下附图和说明书可以更好地理解实施例。附图中的部件不一定按比例,而是重点放在说明实施例的原理。此外,在附图中,相同的附图标记在不同视图中指示相应的部分。

图1是鞋类制品的实施例的外侧面透视图;

图2是鞋类制品的外侧面正视图;

图3是鞋类制品的内侧面仰视透视图;

图4是鞋类制品的内侧面正视图;

图5是鞋类制品的外侧面透视图、放大剖视图和俯视剖视图;

图6是由图2中的剖面线6-6限定的鞋类制品的横截面图;

图7是鞋类制品的俯视图。

图8是鞋类制品的仰视平面图;

图9是拉胀元件的替代实施例的平面图;

图10是图10的元件在第一方向上(即,在施加向外指向的力时)的张力下的平面图;

图11是图10的元件在第二方向上的张力下的平面图;

图12是图10的元件在第一方向上(即,在施加向内指向的力时)的压缩下的平面图;

图13是图10的元件在第二方向上的压缩下的平面图;

图14-15是图10的元件的一部分的平面图;

图16-17是图10的元件的部分在施加张力下的平面图;

图18-19是图10的元件的部分在施加压缩下的平面图;

图20-21是穿着者正在使用的鞋类制品的替代实施例的外侧面透视图、放大剖视图和俯视剖视图;

图22-25是对应于图5并描绘了由穿着者正在使用的图1-8的鞋类制品的外侧面透视图、放大剖视图和俯视剖视图;

图26-27是对应于图2并描绘了鞋类的进一步结构的外侧面正视图;

图28-29是对应于图6并描绘了鞋类的进一步结构的横截面图;

图30是对应于图7并描绘了鞋类的进一步结构的横截面图;

图31-35是对应于图9并描绘了鞋类的进一步结构的仰视平面图;

图36是对应于图10并描绘了拉胀元件的进一步结构的平面图;

图37是图1的鞋类的进一步结构的外侧面透视图;

图38是图38的鞋类制品的外侧面正视图;

图39是图38的鞋类制品的内侧面仰视透视图;

图40是图38的鞋类制品的内侧面正视图;和

图41是图38的鞋类制品的俯视平面图。

具体实施方式

以下讨论和附图公开了具有鞋面的鞋类制品,所述鞋面包括拉伸线和包括拉胀元件的鞋底结构。鞋类制品被公开为具有适于步行或跑步的一般结构。与鞋类(包括鞋面)相关联的概念也可应用于各种其它运动鞋类类型,包括例如棒球鞋、篮球鞋、交叉训练鞋、自行车鞋、美式足球鞋(football shoes)、网球鞋、英式足球鞋(soccer shoes)和登山靴。这些概念还可以应用于通常被认为是非运动的鞋类类型,包括礼服鞋、便鞋、凉鞋和工作靴。因此,本文公开的概念适用于各种鞋类类型。

一般鞋类结构

鞋类制品10在图1-8中被描绘为包括鞋面200和鞋底结构300。为了参考目的,鞋类10可以分为三个大体区域:前足区域11、中足区域12,和足跟区域13,如图2和图4所示。前足区域11通常包括鞋类10的与脚趾和将跖骨与趾骨连接的关节相对应的部分。中足区域12通常包括鞋类10的与足部的足弓区域相对应的部分。足跟区域13通常包括鞋类10的与足部的后部(包括跟骨)相对应的部分。

鞋类10还包括内侧面14和外侧面15。内侧面14和外侧面15延伸穿过前足区域11、中足区域12和足跟区域13中的每一个,并且与鞋类10的相对侧面对应。

前足区域11、中足区域12、足跟区域13、内侧面14和外侧面15不用于划分鞋类10的精确区域。相反,它们旨在表示鞋类10的一般区域,以帮助下面讨论。除了应用于鞋类10之外,前足区域11、中足区域12、足跟区域13、内侧面14和外侧面15也可以应用于鞋面200、鞋底结构300及其单独的元件。

鞋面200的主要元件是基层210和多个拉伸线230。各种材料元件或其它部件可以结合到基层210中。基层210可以由多个材料元件(例如,纺织品、聚合物片、泡沫层、皮革、合成皮革)中的一种或多种形成,材料元件被缝合或结合在一起以在鞋类10内形成空间,用于相对于鞋底结构300接收和固定穿着者的脚。空间被成形为容纳脚并且沿着脚的外侧、沿着脚的内侧、在脚的上方、围绕足跟并且在脚的下方延伸。

通过位于至少足跟区域13中的踝部开口202提供对空间的入口。鞋带204延伸穿过基层210中的各种鞋带孔227,并允许穿着者修改鞋面200的尺寸以适应脚的比例。更具体地,鞋带204允许穿着者围绕脚收紧鞋面200,并且鞋带204允许穿着者松开鞋面200,以便于脚从空间(即,通过踝部开口202)进入和移除。此外,鞋面200包括在内部空间和鞋带204之间延伸的鞋舌208,以增强鞋类10的舒适性。

作为鞋带孔207的替代方案,鞋面200可包括其它鞋带接收元件,例如环、孔眼和D形环。在一些结构中,鞋面200可包括限制足跟区域13中的足跟运动的足跟稳定器或位于前足区域11中的耐磨脚趾防护件。

鞋面200的内侧面14和外侧面15被描述为包括具有第一端231、第二端232和在第一端231和第二端232之间延伸的中间部分233的各种拉伸线230。虽然被描绘为在鞋面200的内侧面14和外侧面15中的每一个上包括五个拉伸线230,内侧面14和外侧面15中的每一个可以包括任何数量的拉伸线230。在一些结构中,内侧面14或外侧面15可以不包括任何拉伸线230。因此,结合到鞋类10中的拉伸线230的数量可以显著变化。

在一些实施例中,拉伸线可以具有至少最小长度,从而确保拉伸线在制品的两个或更多个不同区域之间(或通过其)提供支撑。如图所示,拉伸线230的中间部分233具有至少3cm的长度,并且拉伸线230相应地延伸至少3cm的距离。在鞋类10的各种结构中,中间部分233可以具有至少5cm或至少10cm的长度,并且拉伸线230可以分别延伸超过至少5cm或至少10cm的距离。虽然第一端231和第二端232被描绘为定位在彼此间隔开1cm和5cm之间的距离的不同位置处,但是至少一些拉伸线230的第一端231和第二端232可以彼此间隔开小于1cm的距离,或大于5cm的距离。

拉伸线230的材料与基层210的材料分离。此外,虽然拉伸线230在第一端231和第二端232处固定到鞋类10,并且虽然中间部分233邻近基层210的外表面211,但是在鞋类10的一些结构中,中间部分233的一部分或全部可以不连接到基层210或不结合到基层210。也就是说,中间部分233的一部分或全部可以不固定到基层210,并且可以相应地可相对于基层210自由移动。

鞋类10的拉伸线230大体在基层210的中心区域或鞋带孔区域226(即鞋带孔227或其它鞋带接收元件所在的区域)和基层的外围区域222(即鞋面200与鞋底结构300接合的区域)之间延伸。更具体地,拉伸线230从鞋带孔区域226延伸到基层210的外围区域222,或延伸到鞋底结构300的外围区域322或两者。基层210可以另外具有在外围区域222和鞋带孔区域226之间延伸的中间区域224。

例如,图1-4示出了在鞋底结构300的外围区域322和鞋带孔区域226中的鞋带孔227附近的区域之间延伸的每个拉伸线230。拉伸线230的第一端231和第二端232相对于鞋底结构300的外围区域322固定在固定位置,并且拉伸线230的中间部分233围绕鞋带孔227延伸。

在鞋类10的一些结构中,第一端231和第二端232中的至少一些可以例如通过粘接或物理连接到外围区域322来直接固定到鞋底结构300的外围区域322。在鞋类10的其他结构中,第一端231和第二端232中的至少一些可间接地固定到鞋底结构300的外围区域322上。例如,第一端231和第二端232可直接固定到基层210的外围区域222,并且进而外围区域222可以直接固定到鞋底结构300的外围区域322上。在这样的结构中,尽管没有直接固定到鞋底结构300的外围区域322,但是第一端231和第二端232仍然可以固定为具有相对于外围区域322的固定位置。在另外的结构中,第一端231和第二端232中的至少一些可以结合到或以其它方式固定到基层210的外围区域222和鞋底结构300的外围区域322。在不同的结构中,第一端231和第二端232可以直接地或间接地固定到外围区域222或外围区域322或两者,并且因此可相对于外围区域222或外围区域322或两者固定在适当位置。

鞋面200的外围区域222在图5中被描绘为固定到鞋底结构300的外围区域322上。鞋底结构300的主要元件是鞋垫206和拉胀元件330。鞋垫206位于鞋面200内并且定位成在脚的下表面下方延伸。当鞋类10被穿着时,拉胀元件330在脚和地面之间延伸,并且被描绘为形成鞋类10的地面接触表面。因此,在一些实施例中,拉胀元件330可形成鞋类10的外底元件。

如图3和5最佳所示,拉胀元件330具有固定到鞋面200的外表面211的下部的第一表面331和形成鞋类10的地面接触表面的第二表面332。第一表面331因此可以是拉胀元件330的上表面,而第二表面332可以是拉胀元件330的下表面。拉胀元件330的外围区域342延伸到鞋底结构300的外围区域322,而拉胀元件330的中心区域346定位在鞋底结构300的中心区域326处。换句话说,拉胀元件330在图1-8中被描绘为跨越鞋底结构300的整个水平延伸范围,从前足区域11至足跟区域13,以及从内侧面14至外侧面15。

在这个跨度,拉胀元件330具有多个第一部分351、连接第一部分351的多个第二部分352和由第一部分351和第二部分352围绕的孔360。孔360从第一表面331延伸到第二表面332,并且在垂直方向上完全穿过拉胀元件330。第一部分351、第二部分352和孔360有利地为拉胀元件330提供拉胀结构。

拉胀元件和拉胀结构

如本文所使用的,术语“拉胀结构”大体是指当其在第一方向上处于张力下时,在与第一方向正交的方向上增加其尺寸的结构。这种拉胀结构的特征在于具有负泊松(Poisson)比。尽管这种结构通常在所施加的张力和与张力方向正交的尺寸的增加之间至少具有单调关系,但是该关系不需要是成比例的或线性的,并且通常仅需要响应于增加的张力而增加。

图9描绘了与鞋类10分离的拉胀元件330的替代结构。拉胀元件330的结构特征包括:拉胀元件330的材料的第一部分351,其具有多边形形状或更具体地三角形形状;拉胀元件330的材料的第二部分352,其连接相邻的第一部分351;以及在第一部分351和第二部分352之间的孔360,其具有多边形形状,或者更具体地,凹角三角形或三角星的形状。

第一部分351、第二部分352和孔360以规则的几何图案排列。更具体地,第一部分351、第二部分352和孔360布置成规则的六边形镶嵌。结果,拉胀元件330的结构的图案可以被减少为由与其自身相邻地重复布置的一个六边形构成的图案。

在图9中,例如,六边形380围绕拉胀元件330的一部分,如果重复地与自身相邻安置,则六边形380将整体产生拉胀元件330的图案。六边形380因此可以被认为是拉胀元件330的正六边形镶嵌的单元。如图所示,六边形380包含六个第一部分351和六个第二部分352的交替序列,六个第一部分351和六个第二部分352围绕并限定一个孔360的边界。本领域普通技术人员将认识到,可以类似地重复拉胀元件330的其它六边形部分以整体产生拉胀元件330的图案。

由于第一部分351、第二部分352和孔360的结构,拉胀元件330响应于施加到其上的力而具有有利的性质。图10和11描绘了在施加的张力(即,向外指向或“拉动”力)下的拉胀元件330。图10示出了在施加沿第一方向(使用实心、闭合箭头示出)施加的张力511时的拉胀元件330。响应于沿第一方向的张力511,拉胀元件330在第一方向上(使用开放箭头示出)表现出膨胀521。然而,除了膨胀521之外,拉胀元件330还在与第一方向正交的第二方向上(也使用开放箭头示出)表现出膨胀522。换句话说,当拉胀元件330沿一个方向向外拉时,其在该方向和另一个垂直方向上向外膨胀。

尽管第一方向被描绘为在图的左手侧和右手侧之间,但是其他第一方向可以在拉胀元件330上的任何两个相对点之间。类似地,尽管第二方向被描绘为在图的顶部和底部之间,第二方向可以与其他第一方向正交。

图11类似地描绘了在第二方向上对拉胀元件330施加张力512。在与图10中的张力511方向正交(或垂直)的方向上施加张力512。如图11所示,拉胀元件330通过不仅沿第二方向表现膨胀522而且沿第一方向表现膨胀521而对张力512作出响应。换句话说,如图10和11所示,在一个方向上施加到拉胀元件330的张力导致拉胀元件330在该方向和另一个垂直方向上向外膨胀。

与图10和图11相比,图12和图13描绘了在施加的压缩(即,向内指向或“推动”力)下拉胀元件330的互补行为。如图14所示,在沿第一方向(使用实心、封闭的箭头示出)施加压缩531时,拉胀元件330表现沿第一方向的收缩541和沿第二方向(使用开放箭头示出)的收缩542。类似地,如图13所示,在沿第二方向施加压缩532时,拉胀元件330表现沿第一方向的收缩541和沿第二方向的收缩542。也就是说,当拉胀元件在一个方向上被压缩时,其在该方向和另一个垂直方向上向内收缩。(与图10和图11一样,尽管第一方向被描绘为在左手侧和右手侧之间,并且第二方向被描绘为在顶部和底部之间,但是其他第一方向可以在任何两个相对点之间,并且第二方向可以与任何其他第一方向正交)。

图14和15更详细地描绘了拉胀元件330的一部分。拉胀元件330的所描绘的部分包括围绕并限定孔360的六个第一部分351和六个第二部分352(以及围绕第一部分351、第二部分352和孔360的部分)。如图所示,孔360的凹角三角形形状具有三个侧面361,侧面361限定与三个向外开口或凹角363相关联的三个向内指向的顶点362。孔360的凹角三角形形状还具有与三个向内开口的角365相关联的三个向外指向的顶点或点364。如图14和15所示,每个孔360相应地具有在三个向内指向的顶点362之间的中心部分366以及在点364和向内指向的顶点362之间的三个径向部分367。

孔360因此是六边多边形,具有三个向外开口的角(在其凹角三角形形状的“侧面”上)和三个向内开口的角(在其凹角三角形形状的“点”上)。当拉胀元件330未处于张力下时(如图14和15所示),孔360的凹角三角形的三个侧面361具有在约100度和约170度之间的凹角363。

每个第一部分351具有位于它们的三角形形状的中心点的中心353,并且每个第二部分352连接两个第一部分351。此外,第一部分351的三角形形状的侧面对应于相邻第二部分352之间的第一部分351的段。关于第一部分351的那些段,每个第二部分352通过它连接的两个第一部分351的段连接到其最近的相邻第二部分352。每个第二部分352相应地具有四个最近的第二部分352,第二部分352通过它连接的两个第一部分351的侧面(至少在拉胀元件330从其边缘向内隔开的部分)连接到所述四个最近的第二部分352。

因此,拉胀元件330包含第二部分352的网络,所述第二部分352通过对应于第一部分351的三角形形状的侧面的第一部分351的段而彼此连接。拉胀元件330内的任意两个彼此间隔开的第二部分352通过它们之间的包含第一部分351的侧面的路径连接。图15描绘了包含相对于彼此成角度372的段371的示例性路径370。

由于拉胀元件330的结构,第一部分351可操作以响应于所施加的力而旋转。同时,由于拉胀元件330的结构,孔360相应地可操作以响应于所施加的力而改变形状。在图16和17中,示出了在施加向外指向的“拉”力或张力510的情况下图14和15中所示的拉胀元件330的部分。在张力510下,第一部分351围绕其中心353旋转。更具体地,如图16所示,在拉胀元件330内的任何两个最相邻的第一部分351(即,由第二部分352连接的两个第一部分351)围绕它们的中心353在相反方向上旋转,一个沿顺时针方向旋转,以及另一个沿逆时针方向。

同时,如图17所示,任何两个最相邻的第一部分351围绕连接它们的第二部分352沿相反方向旋转(同样,一个沿顺时针方向,另一个沿逆时针方向)。在该旋转过程中,向外开口的角363和向内开口的角365的大小增加,中心部分366和径向部分367的面积增加,并且孔360的面积增加并且形状改变。

图17还描绘了在张力510的作用下形成更直的示例性路径370。段371之间的角度372的大小增加,因此,对于由路径370连接的非相邻第二部分352,这些第二部分352之间的距离也增加。因此,在两个第二部分352之间施加张力可以拉直第二部分352之间的路径,并且可以引起相邻的第一部分351旋转,这可以进而拉直其它非相邻的第二部分352之间的正交路径,从而增加这些其他第二部分352之间的距离。

相反,图18和19描绘了在施加向内指向的“推动”力或压缩530时的拉胀元件330。在施加压缩530的情况下,第一部分351围绕它们的中心353旋转,但是在施加张力510的情况下在与它们的旋转方向相反的方向上旋转。换句话说,当处于张力下时围绕其中心353以顺时针方向旋转的第一部分351,在被压缩时围绕它们的中心353沿逆时针方向旋转。类似地,当处于张力下时围绕其中心以逆时针方向旋转的第一部分351,在被压缩时围绕它们的中心353沿顺时针方向旋转。

同时,如图19所示,最近相邻的第一部分351在施加压缩530时围绕连接第一部分351的第二部分352旋转,但在与施加张力510时它们的旋转方向相反的方向上旋转。当处于张力下时在顺时针方向上绕邻接的第二部分352旋转的第一部分351在被压缩时围绕邻接的第二部分352逆时针旋转,而当处于张力下时在逆时针方向上绕邻接的第二部分352旋转的第一部分351在被压缩时围绕邻接的第二部分352顺时针旋转。同时,向外开口的角363和向内开口的角365的大小减小,并且中心部分366和径向部分367的面积减小。在拉胀元件330的一些结构中,在施加足够的压缩时,角363中的一个或多个的大小可以减小到零,并且部分366和367中的一个或多个的面积可以减小到零。

在图19中,段371之间的角度372被描绘为在大小上减小,使得路径370在施加压缩530时更弯曲。因此,对于由路径370连接的非相邻的第二部分352,这些第二部分352之间的距离也减小。因此,在两个第二部分352之间施加压缩可使得第二部分352之间的路径更弯曲;这可以引起邻接的第一部分351的旋转,这可以使得其他第二部分352之间的正交路径更弯曲,并且可以由此减小那些其他第二部分352之间的距离。

拉胀元件和拉伸线

现在回到图1-8,并且另外参照图20-25,由于元件330的拉胀结构,鞋类10可以在使用期间表现出有利的特性。例如,如图1-8所示,拉胀元件330沿着在前足区域11和足跟区域13之间沿第一水平方向延伸并且在鞋类10的内侧面14和外侧面15之间沿第二水平方向延伸的平面定向。沿前足-足跟方向(例如,纵向方向)或内侧-外侧方向施加到鞋底结构300的张力将相应地引起拉胀元件330沿着前足-足跟方向和内侧-外侧方向的平面膨胀。

在脚步开始时(即,当脚和鞋类10最初接触地面时),或在脚步结束时(即,当脚和鞋类10离开地面时),或在之间的某一时间穿着者的脚可以在鞋类10内移动,或者具有至少一些前足-足跟分量或内侧-外侧分量的力可以推动鞋类10或者鞋类10的部分。这可以在拉胀元件330的一个或多个局部部分上产生向外指向的力(即,张力)或向内指向的力(即,压缩)。

施加在拉胀元件330上的力然后可以引起拉胀元件330的结构中的至少局部膨胀或收缩。在穿着者使用鞋类10的过程中引起的局部张力或压缩可以进而引起在拉胀元件330的对应部分附近的至少一些第一部分351中的旋转,并且那些第一部分351的旋转可以引起局部膨胀或局部收缩至少部分地通过拉胀元件330传播。

同时,如上所述,拉伸线230可以相对于沿着鞋底结构300的外围区域322的特定位置固定在固定位置,例如通过直接固定到外围区域322。此外,拉胀元件330的外围区域342可以延伸到鞋底结构300的外围区域322并且可以跨越鞋底结构300的整个水平延伸范围。因此,拉伸线230可以沿着外围区域342间接或直接固定到特定位置,并且因此可以相对于沿着鞋底结构300的外围区域322的水平延伸范围的特定位置固定在固定位置。

然而,拉伸线230也可以被设计为比基层210更不可拉伸。基层210可以在施加到鞋面200的张力下表现出第一膨胀度,以及拉伸线230可以在相同的张力下表现出第二膨胀度,并且第一膨胀度可以大于第二膨胀度。或者,响应于相同的施加张力,拉伸线230可以表现出比由基层210的与拉伸线230相邻的部分呈现的线性拉伸程度小的线性拉伸程度。例如,基层210可以表现出两个位置之间的拉伸程度大于具有固定到这两个位置的第一端231和第二端232的拉伸线230的拉伸程度。因此,基层210在两个这样的位置之间的膨胀可以相对于基层210的特性更多地受到拉伸线230的特性的限制。

结果,由于在拉胀元件330的外围区域342和鞋类10的其他位置之间并入了拉伸线230,可以产生特定的优点。拉伸线230的使用可以允许鞋面200限制将张力沿着拉胀元件330传递到特定位置。这可以有助于鞋底结构300相对于拉胀元件330的特定的局部区域的拉胀膨胀(和收缩),这可以进而允许响应于施加的张力(或压缩)来调节匹配的局部动态调整。因此可以调节拉伸线230和拉胀元件330的结构以有利地使鞋类10响应于施加在其上的特定力以特定方式动态地调节其在穿着者的脚上的匹配。例如,图20描绘了围绕穿着者的脚1000的鞋类10的替代实施例。在该替代实施例中,鞋面200不包括拉伸线,并且鞋底结构300不包括拉胀元件。图20描绘了当穿着者处于静止、站立位置时的鞋类10。

在图21中,穿着者处于运动中,并且已经将鞋类10支撑在地面上,以便快速改变方向,作为侧向“倾斜”或“切削”运动的一部分。结果,脚1000在鞋面200的外侧面15上向外推。作为响应,在鞋类10的前足区域和中足区域中,外侧面15被推出鞋底结构300,并且在脚1000和内侧面14上的鞋面200的内表面之间留下间隙。

相比之下,图22描绘了围绕脚1000的图1-8的鞋类10的实施例。穿着者在图22中以静态的站立位置开始。在图23中,穿着者刚刚将鞋类10抵靠地面作为侧向“倾斜”或“切削”运动的一部分,并且脚1000已经开始压靠鞋面200的外侧面15。

在图24中,穿着者处于“倾斜”或“切削”运动的中间,并且刚刚改变了运动的方向。然而,与图20和21所示的鞋类的替代实施例相比,图23中的脚1000没有向外延伸超出鞋底结构。相反,拉伸线230已经对沿着拉胀元件330的外围区域342的特定位置施加张力,导致拉胀元件330作为响应表现出局部的拉胀膨胀。弹性元件330向外并略微向上延伸,保持在脚1000的下方。因此鞋类10保持更好地符合穿着者的脚。

在另一个示例中,图25描绘了由迈步的穿着者使用的图1-8的鞋类10的实施例。在迈步的过程中,鞋类10和鞋底结构300已经在前足区域11和中足区域12之间的区域处弯曲。这使得拉胀元件330以相应的方式弯曲,在前足-足跟方向上向拉胀元件330施加张力。施加到拉胀元件330的张力又引起拉胀元件330在前足-足跟方向上的膨胀,并且由于元件330的拉胀特性,前足-足跟方向上的膨胀继而引起内侧-外侧方向上的相应膨胀。

更具体地,施加到鞋底结构300的局部区域的张力可以引起该区域中的第一部分351(围绕连接第一部分的第二部分352并围绕第一部分的中心353)旋转,可以引起该区域中第二部分352之间的距离增加,并且可以引起在该区域中孔360的面积增加和形状改变。拉伸线230然后可以向上拉动鞋底结构300的外围区域322和拉胀元件330的外围区域342。在来自拉伸线230的张力下,因此引起鞋底结构300以围绕前足区域11和中足区域12之间的区域沿着鞋类10的侧面向上包裹,从而保持鞋类10更好地适配穿着者的脚。

其他结构

如上所述并且如图1-8所示,拉伸线230具有相对于鞋底结构300的外围区域322固定在适当位置的第一端231和第二端232。然而,在其他结构中,第一端231和第二端232可以固定在其它位置。例如,图26描绘了鞋类10的结构,其中第一端231相对于鞋底结构300的外围区域322固定在适当位置,但是第二端232相对于基层210的鞋带孔区域226中的鞋带孔227固定在适当位置。也就是说,代替拉伸线230的中间部分233围绕鞋带孔227延伸,拉伸线230的至少一些第一端231和第二端232可以固定到鞋带孔227附近的区域。

此外,在一些结构中,拉伸线230可具有相对于鞋带孔227固定在适当位置的中间部分233,或者两个互补拉伸线230可各自具有固定成相对于鞋底结构300的外围区域322具有固定位置的第一端231,并且可以各自具有固定成相对于鞋带孔227具有固定位置的第二端232。任一结构可具有类似于其中拉伸线230具有相对于外围区域322固定在适当位置的第一端231和第二端232以及围绕鞋带孔227延伸的中间部分233的结构的优点。

在另一示例性实施例中,如图27所示,至少一些拉伸线230可以不跨越外围区域222和鞋带孔区域226之间的整个距离。在这种结构中,至少一些拉伸线230可以具有相对于鞋底结构300的外围区域322固定在固定位置的第一端231,并且可以具有固定到基层210的中间区域224的第二端232。

拉伸线230在图1-8中被描绘为邻近基层210的外表面211。在其它结构中,拉伸线230可相对于基层210以其它方式定位。在图28中,例如,基层210包含在基层210的外表面211处的第一材料层213和在基层210的内表面212处的第二材料层214。拉伸线230位于第一层213和第二层214之间,至少部分地被第一层213包围。或者,如图29所示,拉伸线230可以嵌入在基层210的材料内。

拉伸线230可以相应地具有在美国专利7,870,681中公开的鞋类制品的线、或在美国专利8,132,340中公开的鞋类制品的线、或在美国专利8,631,589公开的鞋类制品的线、或在美国专利8,490,299中公开的鞋类制品的线的结构,这些在先美国专利通过引用全部并入本文。此外,基层210可以具有美国专利8,490,299的编织部件的结构。此外,在一些实施例中,基层210可以包括一个或多个拉胀部分,以允许鞋面200的一个或多个部分拉伸并且以拉胀方式变形。例如,在一些实施例中,鞋类10的基层210和/或其它方面可以包括在2014年8月27日与本申请一起提交的名称为“具有用于调节拉胀部分的拉伸线的编织部件(Knitted Component Having Tensile Strand For Adjusting Auxetic Portion)”的美国专利申请号14/469,973中公开的特征,其全部内容通过引用并入本文。

图1-8描绘了构成鞋底结构300中鞋垫206以外的那些部分,并且形成鞋类10的地面接触表面的拉胀元件330。换句话说,拉胀元件330被描绘为形成基层210外部的鞋底结构300的整体。但是,鞋底结构300的其他结构是可能的。

例如,参照图30,鞋底结构300可以包括多个鞋底元件,例如中底元件301和外底元件302。中底元件301可以由可压缩的聚合物泡沫元件(例如,聚氨酯或醋酸乙烯乙酯泡沫)形成,当在步行、跑步或其它步行活动期间在脚和地面之间被压缩时,中底元件减弱地面反作用力(即,提供缓冲)。外底元件302可以固定到中底元件301的下表面,并且可以由纹理化以赋予附着力的耐磨橡胶材料形成。因此,拉胀元件330可以包括中底元件301和外底元件302的部分。

在一些结构中,拉胀元件330可以是具有拉胀结构的中底元件或具有拉胀结构的外底元件。因此,拉胀元件330可以是拉胀鞋底元件,并且可以包括拉胀中底元件和拉胀外底元件或两者。

虽然在图1-8中将拉胀元件330描绘为延伸穿过鞋底结构300的整体,但拉胀元件330可具有跨越鞋底结构300的不同跨度。在各种结构中,拉胀元件330可延伸跨过鞋底结构300的一个或多个部分,但是可以不存在于鞋底结构300的一个或多个其他部分中。因此,鞋底结构300的一个或多个部分可以是具有拉胀结构的拉胀部分,并且一个或多个部分可以是没有拉胀结构的非拉胀部分。

图31-36描绘了鞋类10的示例性结构,其中拉胀元件330具有不同跨度。例如,图31描绘了鞋底结构300的结构,其在前足区域11中具有拉胀部分,在足跟区域13中具有拉胀部分,在之间的中足区域12中具有非拉胀部分430。因此,鞋类10具有前足区域11中的拉胀元件1330和足跟区域13中的另一个拉胀元件2330。相比之下,鞋底结构300在图32中被描绘为在前足区域11中具有非拉胀部分1430,在足跟区域13中具有非拉胀部分2430以及在中足区域12中具有拉胀部分,并且鞋类10因此仅具有一个拉胀元件330。

在图33中,鞋底结构300被描绘为在内侧面14上具有拉胀部分1330,在外侧面15上具有拉胀部分2330,拉胀部分1330和2330由延伸穿过中心区域326的非拉胀部分分开。在这种结构中,鞋类10具有两个拉胀元件330。类似地,在图34中,鞋底结构300被描绘为在内侧面14和外侧面15上都具有拉胀结构,但是拉胀结构继续穿过前足区域11和足跟区域中的外围区域322。换句话说,鞋底结构300的外部部分具有拉胀结构。鞋类10因此具有跨越外围区域322的一个拉胀元件330。与图34相比,图35描绘了具有拉胀结构的鞋底结构300的内部部分,并且因此鞋类10具有跨越中心区域326的一个拉胀元件330。

因此,如图30所示,鞋底结构300可以具有各种鞋底元件,例如中底元件301或外底元件302,并且那些鞋底元件中的一个或两个可以是拉胀鞋底元件。同时,如图31-36所示,鞋底结构300可以具有各种部分,其中一个或多个可以是拉胀的,并且其中一个或多个可以是非拉胀的。因此,鞋底结构300可以具有中底元件301或外底元件302,其中任一个可具有拉胀部分和非拉胀部分,并且因此可具有多种拉胀元件330。

图1-8描绘了具有当元件330未处于张力下时具有大体上相同尺寸和大体上相同形状的孔的拉胀元件330。然而,在其它结构中,孔360的尺寸或孔360的形状或两者可在拉胀元件330上变化。

虽然图1-8和9-19将拉胀元件330描绘为具有包含由第二部分352接合的三角形第一部分351和具有凹角三角形形状的环绕孔360的拉胀结构,但拉胀元件330可具有其它拉胀结构。图36描绘了拉胀元件330的拉胀结构的替代结构,其中矩形形状的第一部分351通过第二部分352连接并环绕平行四边形形状的孔360。在施加的张力(或压缩)下,第一部分351可以旋转,非相邻的第二部分352之间的路径可变得更直(或更弯曲),并且拉胀元件330可在两个正交方向上表现向外膨胀(或向内收缩)。

更一般地,拉胀元件330可以具有包括第一部分351、第二部分352和孔360的多种结构中的任何一种,第一部分351可以是规则形状的多边形或可以是不规则形状的,第二部分352连接第一部分351,孔360可以是规则形状的多边形或可以是不规则形状。类似地,拉胀元件330可以具有基于多边形单元的规则几何图案,或者可以具有不规则图案,或根本没有图案。具有或不具有规则形状的部分351和孔360,并且具有或不具有规则的几何图案,拉胀元件330可操作为仅在一个方向上施加张力的情况下沿两个正交方向膨胀,并且可操作为仅在一个方向上施加压缩的情况下沿两个正交方向收缩。

拉胀元件330还可以具有在2013年9月18日提交的名称为“拉胀结构和包含具有拉胀结构的鞋底的鞋类(Auxetic Structures And Footwear With Soles Having Auxetic Structures)”的美国专利申请序列号14/030,002中公开的任何结构的拉胀鞋底结构,该在先美国专利申请通过引用被全部并入本文。

图37-41描绘了鞋类10的另一种结构。在这种结构中,鞋底结构300围绕基层210的下侧部分向上包裹。第一部分351、第二部分352和孔360中的一些形成鞋类10的一部分侧面,并且因此即使当鞋类10搁置在地面上时也暴露于鞋类10的外部。当在拉胀元件330中引起拉胀膨胀时,鞋底结构300的这种替代结构可以有利地帮助鞋底结构300沿着鞋类10的侧面向上包裹,这又可以增加鞋类10动态调整其在穿着者的脚上的匹配的能力并且保持鞋类10更好地符合穿着者的脚。

在图37-41的结构中,鞋类10具有四个拉伸线1230,其中第一端1231定位在外侧面15的前足区域11中,中间部分1233围绕鞋带孔227延伸,以及第二端1232定位在外侧面15的前足区域11。鞋类10还具有四个拉伸线2230,其中第一端2231定位在内侧面14的中足区域12中,中间部分2233围绕足跟区域13延伸,以及第二端2232定位在外侧面15的足跟区域13中。鞋类10因此具有至少两组拉伸线:布置成在外侧面15上的鞋带孔227和前足区域11之间延伸的第一组,以及布置成在内侧面14上的中足区域12和外侧面15上的足跟区域13之间延伸的第二组。

拉伸线的这种替代结构提供鞋面200的在外侧面15上的鞋带孔227和外侧面15的前足区域11中的拉胀元件330之间延伸的部分的膨胀的上限。类似地,拉伸线的这种结构还提供了鞋面200上的从内侧面14的中足区域12中的拉胀元件330延伸到内侧面14上的鞋带孔227、围绕足跟区域13并且延伸到外侧面15的足跟区域13中的拉胀元件330的部分的膨胀的上限。

鞋类10因此可以包括具有定位在鞋类的相同区域和侧面中的第一端1231和第二端1232的拉伸线1230,并且鞋类10还可以包括具有位于内侧面14上的第一端2231和位于外侧面15上的第二端2232的拉伸线2230。更一般地,各种结构的鞋类10可包括具有位于鞋类的任何区域中和任一侧面上的第一端231和位于鞋类的任何区域中和任一侧面上的第二端232的拉伸线230。

尽管已经描述了各种实施例,但是描述旨在是示例性的而不是限制性的,并且对于本领域普通技术人员来说显而易见的是,在实施例的范围内的许多实施例和实施方式是可能的。因此,除了根据所附权利要求及其等同物之外,实施例不受限制。此外,可以在所附权利要求的范围内进行各种修改和改变。

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