传统的运动鞋类产品包括鞋帮和鞋底结构两个主要部分。鞋帮提供了足 部的遮盖物，其相对于鞋底结构将足部安全的容纳并定位。此外，鞋帮可以 具有保护足部并提供通风的结构，从而使足部凉爽并排汗。鞋底结构固定到 鞋帮的下表面，且通常位于足部和地面之间的位置。除了削弱地面反作用力 和吸收能量(即给予缓冲)，鞋底结构可以提供附着摩擦力并控制诸如过度 内旋等足部活动。因此，鞋帮和鞋底结构协同操作以提供舒适的结构，其适 用于广泛的各种诸如走路和跑步等步行的活动。
运动鞋的鞋底结构通常显示为层状结构，其包括加强舒适的鞋垫、由聚 合物泡沫构成的弹性的鞋底夹层、以及提供耐磨损性和附着摩擦力的接触地 面的鞋外底。用于鞋底夹层的适合的聚合物泡沫材料包括乙烯-醋酸乙烯酯 共聚物(ethylvinylacetate)或聚亚安酯，在对其施加负载的情况下，其弹性 压缩以削弱地面反作用力并吸收能量。常规的聚合物泡沫材料是可弹性压缩 的，部分由于包括了定义基本由空气取代的内部容积的多个打开或关闭的腔 室。也就是说，聚合物泡沫包括多个包含空气的气囊。反复压缩之后，腔室 结构可能被损坏，从而导致泡沫的压缩性降低。因此，鞋底夹层的作用力削 弱和能量吸收的特性可以减少鞋的寿命。
Rudy的美国专利号US 4,183,156公开了一种在反复压缩之后降低聚合 物泡沫鞋底夹层的重量以及减少损坏影响的方法，从而将其引入作为参考， 其中提供缓冲的流体充注囊由柔性材料构成。所述囊包括多个沿着鞋底结构 的长度纵向延伸的管状腔室。所述腔室间彼此流体连通并共同地横穿鞋的宽 度而延伸。所述囊可以封装于聚合物泡沫材料中，如Ruby的美国专利号US 4,219,945所公开的，从而将其引入作为参考。所述囊和囊封装聚合物泡沫 材料的结合起到鞋底夹层的作用。因此，鞋帮连接到聚合物泡沫材料的上表 面，且将鞋外底或鞋底部件固定到下表面。
以上所讨论的囊的类型通常由柔性材料制成且构建为具有上和下部分， 在它们之间包含一个或多个腔室。通过将连接到流体压力源的喷嘴或针头插 入形成于囊中的充注入口，腔室在环境压力下增压。在腔室增压之后，密封 填充入口且移开喷嘴。
适于鞋类应用的流体充注囊可以通过双膜(two-film)技术制造，其中 两个分隔的柔性膜片被成型以显示囊的总体的外周形状。而所述片沿着它们 各自的外周连接到一起以形成密封结构，且所述片还在预定的内部区域连接 在一起以给予囊所需的结构。也就是说，内部连接对囊提供了具有预定形状 和大小的腔室。这样的囊也已通过吹塑(blow-molding)技术制造，其中管 状的熔化的或以其它方式软化的柔性材料置于模具中，所述模具有囊所需的 总体形状及结构。模具在一个位置具有开口，通过此开口提供增压空气。所 述增压空气使液化的柔性材料与模具内表面形状一致，之后冷却柔性材料， 从而形成具有所需形状和结构的囊。
发明概述
本发明是一种结合了鞋底部件的鞋类产品，所述鞋底部件包括囊和强化 结构。所述囊由防渗材料制成，以及所述囊内装入在防渗材料上施加外向的 力的受压的流体。所述强化结构至少部分的凹入防渗材料并连接到防渗材 料。至少部分强化结构通过在防渗材料上施加的外向的力而处于受力状态。 所述强化结构还可以抑止由于在防渗材料上的外向的力的囊的膨胀或向外 的隆起，所述强化结构可以由比防渗材料具有较大柔性系数的材料制成。
所述囊可以包括第一表面和相对的第二表面。通过多个在内部与囊的侧 壁分隔的内部连接，所述第一表面可以连接到第二表面。此外，所述囊可以 包括形成于第二表面内的至少一个弯曲凹槽。所述凹槽可以延伸，例如从囊 的外侧面到囊的内侧面。作为一个替换，所述凹槽可以通常纵向延伸。至少 一个内部连接可以将所述凹槽与所述第一表面连接。
所述强化结构可以包括第一部分、第二部分、以及多个连接部分。第一 部分可以位于第一表面和侧壁的接触面的位置，并且第一部分可以沿着囊的 外侧面、环绕囊的足跟区并沿着囊的内侧面延伸。第二部分可以与第一部分 分隔并位于第二表面和侧壁的接触面的位置。此外，所述第二部分可以沿着 外侧面、围绕囊足跟区、并沿着囊的内侧面延伸。所述连接部分可以沿着侧 壁并在第一部分和第二部分之间延伸，且连接部分凹入侧壁中。所述连接部 分还可以相对于所述第一部分和第二部分倾斜。
本发明另一方面涉及鞋类产品的鞋底部件的制造方法。所述方法包括由 聚合物材料模塑流体充注囊的的步骤，将强化结构凹入囊中，并将强化部件 连接到囊。因此，在引入聚合物材料形成囊的之前，强化部件可以置于模具 之中。
本发明的优点和新颖性特征在所附权利要求中详尽指出。但是为了获得 对优点和新颖性特征更好的理解，参考下述说明和描述涉及本发明的各种实 施方案和概念的说明以及附图。

结合附图阅读将更好的理解前述发明概述以及下述的发明详述。
图1是根据本发明的具有第一鞋底部件的鞋类产品外侧面的主视图。
图2是第一鞋底部件的第一透视图。
图3是第一鞋底部件的第二透视图。
图4是第一鞋底部件的第三透视图。
图5是第一鞋底部件的俯视图。
图6是第一鞋底部件的仰视图。
图7是第一鞋底部件的第一侧视图。
图8是第一鞋底部件的第二侧视图。
图9A-9E是如图5中剖面线9A-9E定义的第一鞋底部件的横截面图。
图9F是如图7中剖面线9F-9F定义的第一鞋底部件的横截面图。
图9G是如图1中剖面线9G-9G定义的鞋类产品的横截面图。
图10是第一鞋底部件的第一分解透视图。
图11是第一鞋底部件的第二分解透视图。
图12A是形成第一鞋底部件的模具的上模具部分的俯视图。
图12B是上模具部分的侧视图。
图13A是模具的下模具部分的俯视图。
图13B是下模具部分的侧视图。
图14A-14E描述了形成第一鞋底部件的各个制造步骤。
图15是根据本发明的第二鞋底部件的透视图。
图16是第二鞋底部件的分解透视图。
图17是根据本发明的第三鞋底部件的透视图。
图18是第三鞋底部件的分解透视图。
图19是第三鞋底部件的另一实施方案的透视图。
图20是描述第三鞋底部件的另一实施方案的鞋的侧视图。
图21是第四鞋底部件的俯视图。
图22是根据本发明的具有第五鞋底部件的鞋类产品外侧面主视图。
图23是第五鞋底部件的透视图。
图24是根据本发明的具有第六鞋底部件的鞋类产品外侧面主视图。
图25是根据本发明的第七鞋底部件的透视图。
发明祥述
介绍
下述的讨论及附图公开了适于鞋类应用的鞋底部件的各个实施方案。此 外，公开了一种制造所述鞋底部件的方法。参考具有适用于跑步的结构的鞋 类公开了关于鞋底部件和生产方法的概念。所述鞋底部件并不只是限于为跑 步设计的鞋类，且可以应用于运动鞋类的广泛的范围，包括例如篮球鞋、交 叉训练(cross-training)鞋、走路鞋、网球鞋、足球鞋、以及登山鞋(hiking boots)。鞋底部件还可以应用于通常被认为是非运动的鞋类，包括时装鞋、 平底便鞋、凉鞋、以及工作靴。因此本文所公开的概念应用于广泛的各种鞋 类。
如图1所描述的鞋类产品10包括鞋帮11和鞋底结构12。鞋帮11可以 结合缝纫或粘合在一起的多个材料部件(例如，织物、泡沫和皮革)以形成 安全并舒适容纳足部的内部空间。可以选择材料部件并相对于鞋帮11定位 以便选择性的赋予例如耐久性、透气性、耐磨性、柔韧性以及舒适性等特性。 此外，鞋帮11可以包括以常规方式使用的鞋带以调节内部空间的尺寸，从 而将足部固定于内部空间内且便于足部从内部空间进入和移出。鞋带可以穿 过鞋帮11中的孔延伸，鞋帮11的鞋舌部分可以在内部空间和鞋带之间延伸。 因而，鞋帮11本身可以具有在本发明范围之内的基本常规的结构。
鞋底结构12固定到鞋帮11并包括鞋底夹层13和鞋外底14。如发明背 景技术部分所讨论的，常规的鞋底夹层主要由诸如聚亚安酯或乙烯-醋酸乙 烯酯共聚物等聚合物泡沫材料构成。与常规的鞋底夹层结构比较，如图2-11 所描述的，鞋底夹层13结合了包括流体充注囊30和外部强化结构40的鞋 底部件20。在进行跑步、走路或其它步行活动期间，鞋10碰撞地面的时候 鞋底部件20提供了地面反作用力的削减并吸收能量(即缓冲)。此外，鞋 底部件20可以赋予稳定性或以其它方式控制足部的动作，诸如内旋的程度。 鞋外底14固定到鞋底夹层13的下表面，并由适于接合地面的持久的、耐磨 的材料制成。鞋底部件12还可以包括带有轻薄缓冲部件结构的鞋内底18。 鞋内底18可以置于由鞋帮11形成的内部空间之内的位置，并定位于接触足 部的脚底平面，从而加强鞋10的整体舒适性。
下述讨论涉及鞋10、鞋帮11、鞋底结构12基于它们相对位置的各个大 概区域。以参考为目的，如图1描述的，鞋10可以分为三个大致的区域： 足前区15、足中段区16、和足跟区17。足前区15通常包括鞋10的相应于 脚趾和将跖骨和趾骨连接的关节的部分。足中段区16通常包括鞋10的相应 于足部的脚弓区域的部分，足跟区17相应于足部的后部，包括跟骨。区域 15-17不作为鞋10的精确区域的区分。而是，区域15-17意为表现鞋10的 大致区域以辅助下面的讨论。除了鞋10，区域15-17还可以应用于鞋帮11、 鞋底结构12、及其单独的部件。
鞋底部件结构
鞋底部件20包括鞋帮表面21和相对的下表面22。上表面21以诸如粘 合等常规方式固定于鞋帮11，且可以绘制轮廓以符合足部的足底表面的形 状。因此，上表面21可以显示足跟区15的高度大于足前区15的高度，及 足中段区16形成为所述高度之间的过渡。鞋底部件20的总厚度差导致了足 跟区15的高度大于足前区15的高度。通常，鞋底部件20的厚度可以在例 如从在足前区15最前部分的0.15英寸到在足前区15和足中段区16交界处 的大约0.70英寸的范围内。类似的，鞋底部件20的厚度可以在例如从0.70 英寸到足跟区17处的大约1.20英寸。
如图5和6的平面图所描述的，鞋底部件20的总体形状符合足部的形 状。因此，足跟区17的宽度可以小于足前区15的宽度以适应足部的变化的 宽度尺寸。鞋外底14也以诸如粘合等常规方式固定到下表面22。除了上表 面21和下表面22，鞋底部件20还包括外侧表面23和相对的内侧表面24。 侧表面23和24二者都暴露有鞋底夹层13的部分并具有从足跟区17到足前 区15的逐渐变细的结构，其促进了足跟区17和足前区15之间的高度差。
囊30的主要部分是对囊30包含的受压的流体基本不渗透的上防渗层 31和下防渗层32。上防渗层31和下防渗层32环绕它们各自的外周连接到 一起以形成外周连接33并协同形成密封腔，其中受压的流体位于所述密封 腔中。囊30所包含的受压的流体引起在防渗层31和32上的外向的压力， 其趋向于使防渗层31和32分隔或以其它方式将防渗层31和32向外挤压， 从而使防渗层31和32膨胀。为了限制由于受压的流体的外向压力导致防渗 层31和32的向外膨胀(即扩张)程度，在防渗层31和32之间形成多个内 部连接34。内部连接34在内部与侧表面23和24分隔，且内部连接34的 分布遍布鞋底部件20。在没有内部连接34的情况下，通过受压的流体产生 的外向压力将使囊30产生圆形的或以其它的膨胀结构，尤其在相应于上表 面21和下表面22的区域。但是内部连接34限制了防渗层31和32的向外 膨胀或扩张的程度并保留了上表面21和下表面22所需要的轮廓。
内部连接34可以显示为在本发明范围内的不同结构。在足跟区，由于 增加了在足跟区17的鞋底部件20的总厚度，由内部连接34形成的凹槽具 有比足前区15更大的深度。此外，在足跟区17中各个内部连接34的区域 通常大于足前区15中各个内部连接34的区域。还可以改变内部连接34相 对于上表面21和下表面22的位置。例如，内部连接34可以定位，以便更 靠近上表面21、表面21和22之间的中间、或在更靠近下表面22的位置。
当跑步或走路的时候，鞋底部件20通常弯曲或以其它方式弯折以适应 足部的自然弯曲，尤其是在足前区15。为了便于鞋底部件20弯曲，在囊30 中形成一对弯曲凹槽35。各弯曲凹槽35横穿囊30的下部分横向延伸。也 就是说，弯曲凹槽35在侧表面23和24之间延伸，且弯曲凹槽35形成于下 表面22中。还可以根据在足部的跖骨和最接近的趾骨之间的关节的平均位 置来选择弯曲凹槽35的位置。尤其，弯曲凹槽35彼此分隔，如此一个弯曲 凹槽35定位于在跖骨和最接近的趾骨之间的关节的向前的位置，且另一弯 曲凹槽35位于在跖骨和最接近的趾骨之间的关节的后面的位置。可以选择 弯曲凹槽35的特定位置，例如，选择为离开跖骨和最接近的趾骨之间的关 节的平均位置三个标准偏差，如通过统计解剖数据所测定的。但是，根据鞋 底部件20的特定的结构和设定的用途，弯曲凹槽35的位置可以与上面讨论 的位置大不相同。
弯曲凹槽35穿过下表面22横向延伸(即在侧表面23和24之间)。即 使这种结构适用于为跑步和各种其它体育运动而设计的鞋，但是在为诸如篮 球、网球、或交叉训练等体育运动而设计的鞋中，凹槽35可以通常为纵向 延伸(即在足前区15和足跟区17之间)。因此，弯曲凹槽35可以在各种 不同的方向延伸以便为鞋底部件20提供规定的弯曲线。附图还描述了完全 穿过囊30延伸的弯曲凹槽35。但是在一些实施方案中，弯曲凹槽35可以 仅仅部分地穿过囊30的一部分而延伸。
弯曲凹槽35定义了鞋底部件20的具有厚度减小的部分。已知弯曲该物 体所必要的力度通常依赖于物体的厚度，在弯曲凹槽35区域的鞋底部件20 的减小的厚度有利于弯曲。此外，鞋外底14部分可以延伸进入弯曲凹槽35， 从而形成较硬的、较少压缩性的鞋底结构12的区域，该区域还有利于围绕 弯曲凹槽35弯曲。
弯曲凹槽35形成了相应于各个内部连接34的位置的下表面22中的凹 槽。参考图9D，描述了穿过一个弯曲凹槽35的横截面。关于这个区域，内 部连接34向下延伸以将上防渗层31和定义了弯曲凹槽35的下防渗层32部 分连接。一些现有技术的囊包括形成弯曲点的连接，且由于在弯曲点的区域 缺少流体缓冲，此弯曲点可以形成相对硬的区域。也就是说，此弯曲点通常 形成现有技术的囊的非缓冲区域。与现有技术的弯曲点相比，弯曲凹槽35 形成了在将内部连接34连接到弯曲凹槽35之间的区域中的囊30的流体充 注的部分。换而言之，在弯曲凹槽35和包括流体的上防渗层31之间形成了 一个空间，如此弯曲凹槽35提供了同时方便弯曲并提供缓冲的优点。作为 替换，在定义弯曲凹槽35的区域中可以不形成内部连接34。
各种热塑性聚合物材料可用于囊30，尤其用于防渗层31和32，其包括 聚亚安酯、聚酯、聚酯型聚亚安酯和聚醚型聚亚安酯。另外适用于囊30的 材料是由热塑性聚亚安酯和乙烯-乙烯基乙醇共聚物的交替层形成的膜，如 Mitchell等人的美国专利号US 5,713,141和5,952,065所公开的，在此引入作 为参考。基于这种材料的变化，其中的中心层由乙烯-乙烯基乙醇共聚物形 成；靠近中心层的两层由热塑性聚亚安酯形成；以及外层由热塑性聚亚安酯 的再研磨材料形成，其也可以使用乙烯-乙烯基乙醇共聚物。囊30还可以由 柔韧性的微表层膜形成，所述微表层膜包括交替的气体防渗材料和弹性材料 层，如Bonk等人的美国专利号US 6,082,025和6,127,026所公开的，二者皆 在此引入作为参考。此外，可以使用许多热塑性聚氨酯橡胶，诸如Dow Chemical Company的产品PELLETHANE；BASF Corporation的产品 ELASTOLLAN；和B.F.Goodrich Company公司的产品ESTANE，所有这些 都或是酯基的或是醚基的。仍然可以使用基于聚酯、聚醚、聚己酸内酯和聚 碳酸酯大粒凝胶的其它热塑性聚氨酯橡胶，且还可以使用各种氮防渗材料。 另外适合的材料公开于Ruby的美国专利号US 4,183,156和4,219,945，在此 引入作为参考。另外适合的材料包括含有晶状材料的热塑性膜，如Ruby的 美国专利号US 4,936,029和5,042,176所公开的，在此引入作为参考，以及 包括聚酯多元醇的聚亚安酯，如Bonk等人的美国专利号US 6,013,340； 6,203;868；和6,321,465所公开的，也在此引入作为参考。
囊30内的流体可以是Ruby的引入本文作为参考的美国专利号US 4,340,626所公开的任何气体，诸如六氟乙烷、六氟化硫。所述流体还可以 包括诸如受压的的八氟丙烷(octafluorapropane)、氮、或空气等气体。除 了气体，还可以将各种不同的凝胶或液体密封于囊30中。因此，各类流体 都适用于囊30内。涉及压力，适合的流体压力为15磅每平方英寸，但是可 以在从0到30磅每平方英寸的范围内。因此，囊30内的流体压力可以相对 较高，或者该流体压力可以是环境压力，或在发明的一些实施方案中，该压 力略高于环境。
强化结构40形成强化罩，其粘合或以其它方式固定到囊30的外部。一 般而言，强化结构40通常围绕囊30的外周部分延伸，且部分强化结构40 沿着鞋底部件20的侧表面23和24延伸。因此强化结构40在上表面21和 下表面22之间延伸。此外，形成强化结构40的材料显示为比形成囊30的 材料更大的弹性系数。因此，强化结构40的材料特性和结构可以将鞋底部 件20强化。
如上所述的内部连接34在内部与侧表面23和24分隔以限制防渗层31 和32向外膨胀(即扩张)的程度，尤其是在相应于上表面21和下表面22 的区域。但是内部连接34不能明显的限制侧表面23和24向外膨胀。因此， 强化结构40的一个目的是限制侧表面23和24向外膨胀的程度，从而保持 鞋底部件20的所需的整体形状。
强化结构40包括上部分41、下部分42、和多个连接部分43。上部分 41显示为通常的U型结构，且位于上表面21和侧表面23和34的交界位置。 因此，上部分41沿着外侧面23从足前区15延伸到足跟区17，在足跟区17 周围延伸，且还沿着内侧面24从足前区15延伸到足跟区17。下部分42也 显示为通常的U型结构，且位于下表面22和侧表面23和24的交界位置。 然而，上部分41既延伸到上表面21的部分也延伸到侧表面23和24的部分， 下部分42延伸到侧表面23和24。也就是说，下部分42覆盖了靠近下表面 22的侧表面23和24区域，但是下部分42通常没有遍布下表面22。下部分 42穿过足跟区17延伸并可以延伸到足中段区16中。但是如图所示，下部 分42没有延伸到足前区15中。连接部分43沿着侧表面23和24延伸并且 也在上部分41和下部分42之间延伸。连接部分43在上部分41和下部分 42之间对角方向延伸。特别的，连接部分43显示为向前倾斜的结构，但是 还可以是基本垂直的或向后倾斜的。
上部分41、下部分42和连接部分43共同形成暴露部分囊30的多个孔。 所述孔沿着侧表面23和24至少在足跟区17延伸，孔的形状通常根据连接 部分43的走向以及上部分41和下部分42的结构。通过强化结构40形成的 孔有各种形状，例如包括平行四边形、椭圆形、六边形、三角形、圆形或各 种非几何形状。孔的形状可以影响强化结构40的压缩性，并因此可以被选 择为对强化结构40提供特定特性。
强化结构40限制侧表面23和24向外膨胀的程度，从而保持鞋底部件 20所需的整体形状。也就是说，囊30内的受压的流体于防渗层31和32上 向外挤压，并且强化结构40限制了侧表面23的由于流体的膨胀。因此，部 分强化结构40通过受压的流体处于受力状态。即使上部分41和下部分42 可以经受这种张力，沿着侧表面23和24延伸的连接部分43通常可以经受 更大程度的张力。因此，连接部分43通过流体压力而处于拉紧状态且操作 以限制侧表面23和24的向外膨胀或扩张的程度。
上述所讨论的强化结构40的特定结构意为提供对根据本发明一个实施 方案的强化结构40的理解，且如图2-11所描述的。但是在发明的另一个实 施方案中，强化结构40的结构可以有很大改变。例如，上部分41可以限制 到足跟区17和足中段区16，上部分41可以仅在上表面21部分延伸，或上 部分41可以仅在侧表面23和24部分延伸。类似的，下部分42可以穿过各 个区域15-17延伸，或下部分42可以在下表面22部分延伸。连接部分43 还可以显示为沿着足中段区16和足区15的侧表面23和24延伸的结构，且 连接部分43的数量和尺寸可以大不相同。因此，强化结构40可以具有在本 发明范围内的各种的结构。
强化结构40凹入囊30，如此强化结构40的面向外的表面通常与囊30 的表面21-24齐平。参考图9F，描述了穿过鞋底部件20一部分的横截面视 图。如横截面图所描述的，连接部分43的面向外的表面通常与外侧面23齐 平。因此，外侧面23形成了容纳连接部分43的凹穴。也就是说，外侧面 23弯曲到囊30中以便形成凹陷，连接部分43置于此凹陷中。如此，强化 结构40的不同的面向外的表面通常与囊30的表面21-24齐平。形成通常与 囊30的表面21-24相齐平的强化结构40的不同的面向外的表面的优点是提 供了鞋底部件20平滑的外部结构。但是，在发明的一些实施方案中，强化 结构40的面向外的表面可以插入或凹入囊30，或可以向外突出超过囊30。
图10的分解视图描述了容纳强化结构40的不同的凹穴。特别是，囊 30定义了第一凹穴51、第二凹穴52，和多个第三凹穴53。第一凹穴51相 应于上部分41的位置，并因此围绕上表面21的周围延伸。第一凹穴51的 部分还沿着侧表面23和24在上表面21和侧表面23和24的交界处延伸。 第二凹穴52对应于下部分42的位置，并因此位于靠近足跟区17和足中段 区16部分的外周连接33的位置。此外，多个第三凹穴51在第一凹穴51和 第二凹穴52之间延伸以对应于连接部分43的位置。
例如喷射成型法或压力成型法可用于从不同范围的材料形成强化结构 40。用于强化结构40的适合的材料包括聚酯、热固性氨基甲酸乙酯、热塑 性氨基甲酸乙酯、各种尼龙制品、这些材料的混合物、或包含玻璃纤维的混 合物。此外，强化结构40可以由高弯曲系数的聚醚嵌段酰胺形成，诸如 Atofina Company制造的PEBAX。聚醚嵌段酰胺提供了有利于本发明的各种 特性，其包括低温下的高抗冲击性、在负40摄氏度到正80摄氏度的温度范 围内几乎没有特性变化、对各种化学物质的抗降解性、以及交替弯曲时的低 滞后作用。用于强化结构40的另外适合的材料是聚丁烯对苯二酸盐(或酯)， 诸如E.I.duPont de Nemours and Company制造的HYTREL。复合材料还可以 通过将玻璃纤维或碳纤维加入到上述讨论的聚合物材料中而形成，以便增强 强化结构40的强度。如上述讨论的，形成强化结构40的材料比形成囊30 的材料呈现出更大的弹性系数。然而，形成囊30的材料通常是柔韧性的， 形成强化结构40的材料可以呈现为半刚性或刚性特性。
即使强化结构40可以由单一的材料制成，但是在发明的一些实施方案 中可以将两种或更多材料加入强化结构40中。例如，可以通过与形成下部 分42和连接部分43的材料相比较呈现了较小硬度的材料制成上部分41。 这种结构提供了靠近鞋帮11的较软的材料，其可以加强鞋10的舒适性并促 进鞋底结构12和鞋帮11之间的结合。相应于外侧面23的强化结构40的部 分还可以形成为与相应于内侧面24的强化结构40的部分相比较具有较少的 硬度。此外，一些实施方案可以变化整个强化结构40的材料以便为强化结 构40的特定部分提供特定的压缩性、稳定性、以及弯曲特性。
当在跑步、走路、或其它步行活动过程中，鞋10碰撞地面的时候，如 上所述的鞋底部件20提供了对地面反作用力的削弱和能量的吸收(即缓 冲)。此外，鞋底部件20可以提供稳定性或以其它方式控制足部的活动， 诸如内旋程度。通过鞋底部件20提供的缓冲的程度和鞋底部件20控制足部 活动的方式主要取决于囊30和强化结构40的结构以及形成囊30和强化结 构40的材料特性。因此，囊30和强化结构40二者结构的变化和此处所使 用的材料可以用于调整或以其它方式控制鞋底结构12的缓冲和控制活动的 特性。鞋底部件20可以构造为控制鞋10的缓冲和控制活动的特性的方式将 在下述材料中更加详细的讨论。
下表面22形成了鞋底部件20后-外部分中的向上倾斜的区域25以便允 许在足跟撞击之后鞋平滑的向前且向内侧面滚动。如图1、6和7所示，形 成外侧表面23的囊30和强化结构40的部分的垂直厚度在足跟区17的后面 部分减少。形成倾斜区域25、相应于跑步过程中足部通常的运动的减少的 厚度的基本原理阐述如下：起初，足跟撞击地面，接着是足部的滚动。由于 足跟离开地面，足部向前滚动，如此脚趾接触地面并最终整个足部离开地面 以开始另一个周期。在足部接触地面并向前滚动的这段时间中，它还从外部 或外侧面向内部或内侧面滚动，这个过程称作内旋。当足部腾空(air-borne) 并准备另一周期的时候，发生相反的称作旋后的过程。
倾斜区域25的一个优点在于允许鞋10从足跟撞击的位置平滑的过渡到 鞋外底14大部分与地面接触的位置，其中只有鞋底结构12的后-外部分与 地面接触。也就是说，倾斜区域25在足跟撞击之后允许鞋10既向前也向内 侧面平滑的滚动。由于带有囊30，还使强化结构40的厚度减少以形成倾斜 区域25。此外，选择连接部分43的位置，如此在倾斜区域25的位置，在 两个邻近的连接部分43之间形成间隔。两个邻近的连接部分43之间的间隔 通过提供更大压缩性还促进从足跟撞击的位置平滑的过渡到鞋底部件20的 在倾斜区域25的位置。
鞋底部件20的特定区域的压缩性影响鞋底部件20的缓冲和活动控制特 性。通常，形成外周区域(即，靠近侧表面23和24的区域)比内部区域压 缩性小的鞋底部件20加强鞋底部件20的稳定性。减少鞋底部件20中的外 周的压缩性的一种方式为通过强化结构40。强化结构40的围绕着鞋底部件 20的外周的位置，结合形成强化结构40的半刚性的较少柔韧特性的材料， 操作以减少外周的压缩性，从而增强稳定性。
不同的内部连接34的分布和结构还影响着鞋底部件20的压缩性和柔韧 性。通常，内部连接34在内部与侧表面23和24分隔，内部连接34彼此隔 开。内部连接34形成囊30中的凹槽。而表面21和22通常是水平的，形成 防渗层31和32的材料通常在垂直的方向延伸以形成内部连接34的凹槽。 在压缩鞋底部件20的时候，形成内部连接34的垂直延伸的材料也压缩、弯 曲或以其它方式变形，从而减少在直接靠近内部连接34的区域中的鞋底部 件20的压缩性。也就是说，内部连接34的出现减少了在直接靠近内部连接 34的区域中的鞋底部件20的压缩性。
从外部或外侧面到内部或内侧面的足部滚动的内旋是跑步过程中足部 的自然活动。但是一些人的内旋通常被认为是到了合乎需要的程度，且因此 鞋底部件20可以构造为限制内旋的程度。如上所论述的，内部连接34减少 了鞋底部件20在特定区域中的压缩性。例如，通过在鞋底部件20的内侧面 放置较大数量的内部连接34，可以减少内侧面的压缩性。由于足部从外侧 面向内侧面滚动，所述增加的压缩性可以作用为限制足部内旋的程度。因此， 可以选择内部连接34的分布以控制足部的诸如内旋等活动。
强化结构40的结构还可以影响鞋底部件20的缓冲和活动控制的特性。 可以选择上部分41、下部分42和连接部分43的尺寸以对强化结构40部分 提供特定程度的柔韧性和压缩性。例如，鞋底部件20的外周区域的压缩性 可以通过上部分41的总厚度的变化而选择。类似的，足跟区17的压缩性可 以通过连接部分43的尺寸或数量的变化而选择。强化结构40的厚度还可以 在上部分41和下部分42之间递减以便控制强化结构40的压缩性或限制压 缩过程中强化结构起褶或弯曲的程度。此外，例如连接部分43的中心区域 可以比上部分或下部分更加厚以便赋予特定的压缩性。在本发明的一些实施 方案中，强化结构40可以由两种或更多材料构成。如上述所讨论的，构建 鞋底部件20以呈现较少的内侧面的压缩性可以减少足部的内旋的程度。因 此，选做强化结构40外侧面的材料可以比选做强化结构40内侧面的材料具 有较少的弹性系数，从而减少内侧面的压缩性。
制造方法
一种用于鞋底部件20的适合的制造方法使用了模具100，如图12A-13B 所述。模具100包括上模具部分110和相应的下模具部分120。结合在一起 的时候，模具部分110和120形成的空腔所具有的尺寸基本等同于鞋底部件 20的外部尺寸。模具100可以用于热成型囊30并同时以粘合或以其它方式 将强化结构40固定到囊30的外部。通常，强化结构40被置于上模具部分 110之内。且两个热塑性聚合物片置于模具部分110和120之间。接着热塑 性片进入模具100的轮廓，如此至少一热塑性片接触并连接到强化结构40。 此外，模具部分110和120将热塑性片压缩在一起以形成外周连接33。一 旦热塑性片成型为囊30的结构，强化结构40连接到热塑性片，外周连接形 成，且囊30可以用流体来增压并且密封，从而形成鞋底部件20。
上模具部分110在图12A和12B中单独的描述，且包括形成相应于上 表面21和侧表面23和24的鞋底部件20的部分的空腔111。隆起112围绕 空腔111延伸并部分的负责形成外周连接33。此外，多个凸出物113从空 腔111的表面伸出并部分的负责形成内部连接34。因此，位于由隆起112 连接的区域内的上模具部分110区域形成上表面21和侧表面23和24。隆 起112的延伸从空腔111向外延伸并形成L型的通道114。如下述更加详细 的讨论，通道114用于形成管道，流体可以通过此管道注射进入鞋底部件 20。上模具部分110的另一个特征是多个遍布空腔111分布的槽通气孔115。 在鞋底部件20成型的过程中，当聚合物材料的热塑性片引入上模具部分110 的轮廓的时候，通气孔115提供空气出口。
下模具部分120如图13A和13B所单独描述的，并包括形成相应于下 表面22的鞋底部件20部分的表面121。隆起122围绕表面121延伸，并且 结合隆起112负责形成外周连接33。此外，多个凸出物123从表面121伸 出并与凸出物113结合以形成内部连接34。因此，位于由隆起122连接的 区域内的下模具部分120区域形成下表面22。隆起122的延伸从表面121 向外伸出，并形成L型通道124。通道124连接通道114以形成管道，流体 可以通过此管道注射入鞋底部件20。下模具部分120的另一特征是遍布表 面121分布的槽通气孔125。在鞋底部件20成型过程中，当聚合物材料的 热塑性片引入下模具部分120的轮廓的时候，通气孔125提供空气出口。
现在讨论使用模具100从强化结构40和防渗层31和32形成鞋底部件 20的方式。例如，注射成型法可以用于从上面所讨论的材料形成强化结构 40。而强化结构40以清洁剂或酒精来清洁，例如为了除去诸如脱模剂或指 纹等表面杂质。强化结构40的表面还可以经等离子处理以强化与囊30的结 合。
在成型和清洁后，强化结构40置于模具部分110和120之间并位于上 模具部分110之内，如图14A和14B分别所示。在上述材料的讨论中，上 模具部分110形成相应于上表面21和侧表面23和24的鞋底部件20的部分。 在以上讨论的鞋底部件20的实施方案中，强化结构40通常连接到上表面 21和侧表面23和24。因此，如图14B所描述的，将强化结构40置于上模 具部分110内，将强化结构40相对于用于形成鞋底部件20的方法的模具 100而适当的定位。可以使用各种技术将强化结构40固定于上模具部分110 内，其包括，例如真空系统、各种密封、或非永久性粘合组件。此外，强化 结构40可以包括各种定义孔的各种标记，且上模具部分110可以包括使用 孔将强化结构40固定于上模具部分110之内的凸出物。
多个管道可以通过模具100延伸以便引导诸如水等加热流体通过模具 100。加热液体将模具100的总温度升高到大约180华氏度。如上所述，强 化结构40位于模具100之内，且强化结构40从模具100导热，从而将强化 结构40的温度升高到大约180华氏度。在本发明的一些实施方案中，强化 结构40可以在置于模具100内之前被加热以便减少制造时间。
在强化结构40放置在上模具部分110内后，加热一对形成防渗层31和 32的热塑性聚合物片，然后将其置于模具部分110和120之间，如图14C 所示。根据所使用的特定材料，将防渗层31和32加热到一定温度。如上所 述，防渗层31和32可以由多种材料形成，包括热塑性聚亚安酯和乙烯乙基 乙醇共聚物的交替层，它们具有的熔化温度在350和360华氏度之间。防渗 层31和32的表面可以加热到的温度是在400和450华氏度之间，这个温度 通常熔化防渗层31和32的表面，并不熔化其内部。
成型之前的上防渗层31的厚度可以大于下防渗层32的厚度。即使防渗 层31和32在成型之前可以呈现不同的厚度，各个防渗层31和32在成型之 前可以具有均一的厚度。对于成型之前的上防渗层31的适合的厚度范围是 0.045到0.090英寸，一个优选的厚度是0.075英寸，以及对于成型之前的下 防渗层32的适合的厚度范围是0.045到0.065英寸，一个优选的厚度是0.055 英寸。然而，下防渗层32仅形成下表面22，上防渗层31既形成上表面21 又形成侧表面23和24。厚度差别的基本原理在于上防渗层31可以拉伸到 较大程度以便既形成上表面21又形成侧表面23和24。因此，在上表面21 和侧表面23和34成型的过程中，在防渗层31和32之间的原始的、拉伸之 前的厚度差补偿了当上防渗层31拉伸或以其它方式扭曲时可能在上防渗层 31中发生的修磨。
一旦防渗层31和32确定位置，模具部分110和120就定位，如此隆起 112与隆起122校准，各个凸出物113与凸出物123校准。这种情况下，形 成鞋底部件20的相应部分的模具部分110和120的区域位于防渗层31和 32相对的侧面上并且也是校准的。而模具部分110和120向彼此转化，如 此模具100接触并压缩防渗层31和32，如图14D所示。
当模具100接触并压缩防渗层31和32的部分时，与环境空气相比具有 正压的诸如空气等流体可以注入防渗层31和32之间以诱导防渗层31和32 分别接触并符合模具部分110和120的轮廓。可以使用各种方法使防渗层 31和32之间的区域增压。例如，流体可以通过由通道114和124形成的管 道引导。也就是说，可以将一个针置于防渗层31和32之间和通道114和 124之间来输送流体，此流体沿着通道流动并进入形成鞋底部件20的区域。 可以从防渗层31和32之间以及模具部分110和120之间的区域通过通气孔 115和125排除空气，从而将防渗层31和32牵引至模具部分110和120的 表面上。也就是说，在防渗层31和32和模具部分110和120的表面之间至 少可以形成部分真空。此外，牵引防渗层31和32到模具部分110和120的 表面上，还可以牵引防渗层31和32与强化结构40相接触。因此，这部分 的制造过程中，在防渗层31和32接触并连接到强化结构40。
由于在防渗层31和32之间的区域被增压，且空气从防渗层31和32之 间以及从模具部分110和120之间的区域排除，防渗层31和32符合模具 100的形状并结合在一起。尤其是，防渗层31和32拉伸、弯曲和以其它方 式符合于沿着空腔111的表面和表面121延伸并形成囊30的大致的形状。 隆起112和122还压缩防渗层31和32的线形区域以形成外周连接33。此 外，防渗层31和32符合凸出物113和123的形状并且通过被压缩在凸出物 113和123之间连接在一起，从而形成内部连接34。
即使防渗层31和32符合于沿着空腔111的表面和表面121延伸，上防 渗层31通常不接触由强化结构40覆盖的空腔111的部分。而是，上防渗层 31接触并被朝强化结构40的向内的表面压缩，从而将上防渗层31连接到 强化结构40。参考图9F，连接部分43的向外的表面通常与外侧面23齐平， 且外侧面23形成容纳连接部分43的凹陷。也就是说，外侧表面23向囊20 内弯曲以便形成凹陷，连接部分43置于此凹陷中。这种结构通过这种方式 产生，即强化结构40置于上模具部分110内，并且将上防渗层31朝强化结 构40向内的表面压缩并被连接到强化结构40。
强化结构40的各个向外的表面通常与囊30的表面21-24齐平。由于空 气使防渗层31和32之间的区域增压，且空气通过通气孔115和125排出模 具100，上防渗层31和强化结构40都被朝空腔111的表面压缩。上防渗层 31接触强化结构40的向内的表面，符合强化结构40的形状，围绕强化结 构40延伸，并接触空腔111的表面。以这种方法，强化结构40的表面形成 为通常与囊30的表面21-24相齐平。
由于防渗层31和32符合模具100的形状并彼此连接，上防渗层31在 上部分41的位置弯曲以形成侧表面23和24。因此，上防渗层31在通常在 水平的方向延伸以形成上表面21，并且上防渗层31在上部分41的位置弯 曲以在通常垂直的方向延伸并形成侧表面23和24。因此，上防渗层31在 囊30的成型过程中弯曲以便形成上表面21以及侧表面23和24。
如图9F所示，强化结构40的边缘呈现出斜面的结构以便于促进强化结 构40和囊30的交界处的齐平特性。通常，如果强化结构40形成为具有矩 形的无斜面的横截面，例如需要上防渗层31拉伸到较大的程度，从而引起 上防渗层31的在靠近强化结构40的区域中的不适当的修磨。此外，缺少倾 斜还可以引起在上防渗层31和强化结构40之间形成缝隙或间隔。因此，强 化结构40形成为呈现倾斜的边缘。
在上防渗层31和强化结构40之间的连接的形成的期间，空气可能存在 于上防渗层31和强化结构40之间，从而降低连接的有效性。为了促进从上 防渗层31和强化结构40之间排除空气，多个通气孔44可以通过所选的强 化结构40的位置形成，并可以通过相应于上表面21的上部分41的区域形 成，以便限制通气孔44的可见性。通气孔提供了空气出口并可以在位置上 与上模具部分110中的各个通气孔115对应。
一旦鞋底部件20在模具100中形成，模具部分110和120分开，如此 强化结构40和防渗层31和32可以从模具100移出，如图14E所示。接着 形成强化结构40和防渗层31和32的聚合物材料允许被冷却，且受压的流 体可以通过由通道114和124形成的管道注射。接着管道被密封以围住囊 30内的流体。此外，防渗层31和32的凹陷部分可以被加工整理或以其它 方式从鞋底部件20移出。而凹陷部分可以循环利用或再利用以形成另外的 热塑性片。
连接部分43通过受压的流体而处于受力状态，并操作以限制侧表面23 和24向外膨胀的程度(即扩张)。在增压之前，强化结构40和囊30通常 处于非受力状态。但是，受压的流体在囊30上施加了外向的力，从而将防 渗层31和32置于受力状态。没有强化结构40，防渗层31和32向外膨胀 的程度导致了侧表面23和24的圆形的或其它的膨胀形状。强化部件40， 尤其是连接部分43，限制了由于受压的流体外向压力的向外膨胀。因此， 通过囊30的增压，引起了连接部分43的受力。
如上所述，不同的内部连接34的分布和结构对鞋底部件20的压缩性具 有影响。涉及内部连接34的分布和结构的变化，其取决于凸出物113和123 的位置，该变化可以用于控制诸如内旋等不同足部运动。因此，足部运动可 以通过模具部分110和120的改变而控制。通过鞋底部件20的总厚度、不 同内部连接34的结构和分布、和强化结构40结构的改变，鞋10还可以构 造为不同的活动时的用途，诸如跑步、篮球和足球。然而，鞋底部件20的 较大的厚度适用于跑步活动，以便提供更大的缓冲，例如，较小的总厚度可 以更加适于篮球和足球以便增强稳定性。控制内旋还可以在跑步活动中的问 题，且凸出物113和123可以分配并构造为当鞋10为跑步而设计的时候来 控制内旋。相比之下，当鞋10设计为用于篮球或足球的时候，可以减小通 过凸出物113和123的分布和结构来控制的内旋的程度。因此，鞋底部件 20的尺寸和结构的变化可用于使鞋10适应特定的体育活动。
内部连接34还可以构造为影响鞋底部件20的诸如稳定性等其它特性。 在本发明的一些实施方案中，所选的内部连接34可以具有拉长的结构。参 考附图，拉长的内部连接34位于足中段区16和足跟区17的交界处，且以 内-外的方向延伸。另一个拉长的内部连接34位于足跟区17的位置。其它 拉长的内部连接34位于足前区15的位置并可以定向为纵向或内-外的方向。 例如，在足前区15向前的部分中拉长的内部连接34纵向延伸。与圆形、三 角形，或其它的非拉长的内部连接34相比，拉长的内部连接34可以呈现为 增加的对剪切力的耐性，从而增强鞋底部件20的内到外的稳定性。因此， 拉长的内部连接34的形成可以是一种增强鞋10总的稳定性的一种方式。
不同的内部连接34中的拉长程度还具有对内部连接34区域中的鞋底部 件20的压缩性的影响。通常，环形的内部连接34比拉长的内部连接34呈 现为更大的压缩性。至于足前区15，位于弯曲凹槽35之间的位置的许多内 部连接34呈现环形结构以便增强这个区域的压缩性。但是，在足前区15的 向前的部分中，许多内部连接34呈现为减少这个区域的压缩性的拉长的结 构。
涉及内部连接34的结构的不同的特性影响鞋底部件20的总的结构。通 常，在内到外的方向上的内部连接34的间隔为大约0.86英寸，但是在足前 区15的前面部分中，可以在0.5到0.6英寸的范围中。通过足跟区17和足 中段区16的部分在纵向上的内部连接34的间隔为大约0.98英寸，但是在 足前区17中可以在0.4到0.9英寸的范围内。在表面21和22之间的过渡中 形成的半径通常选择在0.125和0.150英寸的范围内，且向内拉伸形成内部 连接34的材料对内部连接34的压缩性有影响。但是，足前区15的向前部 分中，半径可以是0.1英寸。
在鞋底部件20形成之后，鞋帮11可以固定到上表面21，且鞋外底14 可以固定到下表面22，从而基本上完成了鞋10的制造。可以调整鞋底部件 20的表面特征以促进在鞋底部件20和鞋10的其它部件之间的连接。通常， 例如在下表面22和鞋外底14之间的粘合强度可以通过形成具有相对粗糙的 结构的下表面22而加强。然而，粘合剂可以并不有效的连接到整个光滑的 表面，粗糙表面的结构提供了加强的粘合。即使对表面21和22赋予的相对 粗糙的结构可以强化结合，通过形成囊30的聚合物材料减少对粗糙表面的 损害的可视性。因此，当结合进入鞋10的时候，可以赋予侧表面23和24 相对光滑的结构以加强鞋底部件20的这些部分的可见性。鞋底部件20的表 面特性通常取决于模具100的表面特性。因此，形成上表面21和下表面22 的空腔111和表面121的部分可以不如形成侧表面23和24的空腔111的部 分光滑。鞋底部件20的织纹状表面还可以强化在囊30和强化结构40之间 的结合。在本发明的一些实施方案中，强化结构40的向内的表面和接触强 化结构40的上防渗层31的部分可以在连接之前构造纹理。
如上所述，将鞋外底14连接到下表面22的方法可以根据鞋底部件20 的形成来实现。可替换的，一个或多个牵引组件可以位于模具100内以便在 热成型过程中在牵引组件和下表面22之间形成连接。也就是说，牵引组件 可以通过一种方法连接到囊30，此方法类似于将强化结构40连接到囊30 的方法。牵引组件可以是一种或更多的橡胶材料的组件，例如，其在机构上 类似于常规鞋外底。牵引组件还可以是热塑性材料的其它组件，其加强了接 触地面的鞋底部件20的那些区域。因此，牵引组件在本发明范围内，可以 具有不同的结构。
强化结构40的上部分41沿着鞋底部件40的内和外侧面延伸并提供了 用于将鞋帮11固定到鞋底部件20的规定的耐磨线，如图9G所示。一些鞋 底结构的一个问题在于鞋帮应当固定到鞋底结构的精确程度从鞋底结构的 构造是不明显的。参考图9A-9E和9G的横截面图，强化结构40在鞋底部 件20的内和外侧面上形成隆起45。隆起45是定义了耐磨表面的可辨认的 线，从而界定了鞋帮11应该固定到鞋底部件20的部分。更具体的，鞋帮 11应当固定到耐磨表面，其是位于隆起45的向内位置的上表面21的部分。 因此，例如粘合剂可以置于隆起45的各部分之间，所述隆起45位于内和外 侧面上以便适宜的将鞋帮11固定到鞋底部件20的耐磨表面。
构建模具100的方式影响鞋底部件20的最终特性。例如，模具部分110 和120的结构对可以发生在防渗层31和32中的拉伸程度有影响。如上所讨 论的，可以选择防渗层31和32的厚度以构成在成型过程中的拉伸。但是， 此外，模具部分110和120可以构造为具有限制防渗层31和32中的拉伸程 度的拨模斜度，从而控制防渗层31和32的最终厚度。例如，不同凸出物 113和123的拨模斜度可以在从5到8度的范围内，并可以在足跟区17中 向上延伸到13度。
模具部分110和120的结构还影响外周连接33的布置。在下表面22和 侧表面23和24的交界处放置外周连接33的一个优点在于通过侧表面23和 24保留不受干扰的可视性。这种结构需要上防渗层31比下防渗层32拉伸 更大的程度以便还形成侧表面23和24。但是，在发明的另一实施方案中， 外周连接33可以置于侧表面23和24的中点的位置，或外周连接33可以置 于在上表面21和侧表面23和24的交界处。因此，可以选择外周连接33的 高度以限制或以其它方式控制防渗层31和32拉伸的程度。
内部连接34的相对高度还影响发生在防渗层31和32中的拉伸的程度。 例如，如果内部连接34的位置比上表面21更接近下表面22，则上防渗层 31必须向下拉伸以形成与内部连接34联系的凹槽。类似的，将内部连接34 置于更接近上表面21的位置引起下防渗层32向上拉伸以形成与内部连接 34有联系的凹槽。当决定模具100的结构时，可以计算防渗层31和32拉 伸的程度，且可以选择凸出物113和123的相对高度以升高或降低发生在防 渗层31和32的区域中的拉伸程度。因此，不同的内部连接可以各自形成不 同的高度以便控制防渗层31和32的拉伸。
不同的内部连接34的相对高度还影响鞋底部件20的压缩性。通常，防 渗层31和32的厚度与防渗层31和32的硬度成比例。通过靠近下表面22 形成内部连接34，上防渗层31被向下牵引并拉伸。所述拉伸减少了上防渗 层31的厚度并减少了上防渗层31的硬度，从而增加压缩性。但是，通过靠 近上表面21形成内部连接34，上防渗层31拉伸到较小的程度，从而增加 上防渗层31的厚度并降低压缩性。
由于热成型过程中防渗层31和32拉伸，因此防渗层31和32的厚度减 少。防渗层31和32的理想的最终厚度通常依赖于鞋10的特定用途和结构。 选择外周连接33的位置、内部连接34的位置、和防渗层31和32的初始厚 度提供了对防渗层31和32的拉伸程度的控制。因此，可以选择外周连接 33的位置、内部连接34的位置、和防渗层31和32的初始厚度以便优化鞋 底部件20中的各个区域的囊30的总厚度。
控制防渗层31和32的拉伸程度还可以用于提供囊30部分的加强。通 常，有的较大厚度的囊30的区域将比具有较小厚度的区域更加持久。在形 成囊30的材料和形成强化结构40的材料之间的弹性系数的差异可以引起在 囊30和强化结构40之间交界处的磨损。因此，可以控制防渗层31和32的 拉伸程度以增加在靠近强化结构40的区域中的囊30的厚度。如上所述，防 渗层31和32的拉伸程度可以通过多种机构来控制，例如包括模具100的结 构、防渗层31和32的相对高度、和用于形成内部连接30的位置。
归因于受压的流体的外向压力的防渗层31和32的向外膨胀(即扩张) 的程度由内部连接34限制。尽管存在内部连接34，形成上表面21和下表 面22的防渗层31和32的部分可以在增压影响下向外弯曲，流体密封于囊 30内。向外的弯曲有效的使防渗层31和32的区域弯曲并可能引起形成囊 30的热塑性聚合物材料中的另外的压力。降低形成囊30的热塑性聚合物材 料中的额外的压力的一种方式为制模或以其它方式形成防渗层31和32以包 括对应于将作为增压的结果而发生的膨胀的弯曲表面。
即使热成型是一种形成鞋底部件20的适合的方法，还可以使用吹模法。 通常，适合的吹模方法包括将强化结构40置于两个模具部分的至少一个之 内，并将型坯置于各模具部分之间，诸如模具部分110和120。型坯通常是 熔化的聚合物材料的中空和管状结构。在形成型坯的时候，从冲模中挤压出 熔化的聚合物材料。型坯的壁厚可以是基本不变的，或者可以围绕型坯的周 界变化。因此，型坯的横截面图可以呈现为不同壁厚的区域。用于型坯的适 合的材料包括上述的涉及囊30的材料。在各模具部分之间放置型坯后，模 具部分关闭型坯，且型坯内的受压的空气使液化的弹性材料接触模具表面。 此外，模具部分的关闭以及受压的空气的引入导致液化弹性材料接触强化结 构40的表面。还可以从型坯和模具之间的区域排放空气以进一步的促进成 型和结合。因此，鞋底部件20还可以通过吹模法形成，其中在引入熔化聚 合物材料之前将强化结构40置于模具之内。
除了热成型和吹模法，还可以使用各种其它制造工艺来形成鞋底部件 20。例如，囊30可以与强化结构40分别形成，两个部分可以随后连接在一 起。一种双注射(dual-injection)技术还可以用于用分离的材料同时形成囊 30和强化结构40。在一些实施方案中，可以形成相应于上表面21和侧表面 23和24的第一组件，相应于下表面22的第二组件可以连接到其上，而相 应于强化结构40的第三组件可以连接到外部。因此，具有通常的形状和特 征的鞋底部件20的结构可以由多种方法形成。
补充的鞋底部件结构
以上所公开的鞋底部件20的特定结构意为提供在本发明范围内的鞋底 结构的实施例。但是，还可以使用各种替换的结构。参考图15和16，鞋底 部件20描述为具有横穿上表面21横向延伸的多个搭桥46。更具体的，四 个搭桥46在上部分41的内和外侧面之间延伸并加强了鞋底部件20的稳定 性。如图所示，搭桥46是由带有强化结构40的单一(即一片)构造形成的 相对窄的结构，并且因此而固定到囊30。由于带有强化结构40的其它部分， 搭桥46可以凹陷于囊30中的凹槽内，并可以在热成型法过程中连接到囊 30。即使搭桥46被描述为相对窄的，根据鞋底部件20所需的特性，搭桥 46的宽度可以显著增加，搭桥46可以形成延伸到足跟区17的板。此外， 搭桥46可以延伸到下表面22或表面21和22，以及搭桥46可以穿过足中 段区16或足跟区17伸出。因此，搭桥46的特定结构在本发明范围内可以 有显著变化。
除了搭桥46，鞋底部件20还可以包括多个延伸部分47，如图17和18 所述。延伸部分47是强化结构40的从鞋底部件20向上伸出的部分。延伸 部分47可以固定到鞋帮11的外部或可以在形成鞋帮11的材料组件之间延 伸以便进一步将鞋底部件20固定到鞋帮11。例如，延伸部分47的一个目 的可以是围绕足跟区17中的足部延伸以提供对足部的额外支承。因此，延 伸部分47可以用作常规的足后跟或其它稳定结构的目的。即使延伸部分47 可以呈现如图中所描述的拉长结构，相似于常规的足后跟结构的类似的定位 杯子状的结构(located cup)48的可以形成为强化结构40的一个部分，如 图19所描述的。在另一个实施方案中，如图20所示，延伸部分47可以通 过定位于延伸到鞋帮11的脚背部分的多个鞋带部件49而取代，并形成容纳 鞋带的孔。因此，鞋带部件49可以用作调整内部空间尺寸的鞋带系统的一 部分，从而将足部固定于内部空间之内并便于足部从内部空间的进出。
如上述材料所公开的囊30，其形成单独的密封的腔室用来封闭受压的 流体。参考图21，囊30被描述为具有被连接38而分隔的第一腔室36和第 二腔室37。第一腔室36通过各个区域15-17拉伸，而第二腔室37限于足跟 区17。第二腔室37内的流体压力可以小于第一腔室36内的流体压力，如 此囊30中的不同区域呈现为不同的缓冲和压缩特性。在另一个实施方案中， 囊30可以结合位于囊30的其它部分中的两个或更多的分离密封的腔室。因 此，在本发明范围内可以显著改变分离密封的腔室的结构，以及腔室内流体 压力。
常规运动的运动鞋的鞋底结构通常结合了聚合物泡沫材料，诸如聚亚安 酯或乙烯-醋酸乙烯酯共聚物。聚合物泡沫的一个缺点是关于压缩形变的概 念。当人使用运动鞋时，鞋底结构被反复压缩。聚合物泡沫材料通常结合了 不同的气体充注的小室，所述小室在反复压缩之后可能毁坏或以其它方式的 被损坏，从而改变鞋底结构的缓冲或稳定特性。与常规的鞋底结构相比较， 如上所述的鞋底结构12的不结合聚合物泡沫材料。在如下文所述的一些实 施方案中，聚合物泡沫材料18可以与鞋底部件20结合使用。
在如上所述的鞋底部件20的不同实施方案中，鞋底部件20通过各区域 15-17延伸，并因此在足部的纵向长度的大部分下延伸。参考图22和23， 鞋底部件20仅通过足跟区17延伸，且聚合物材料18形成在足前区15和足 中段区16的鞋内底13。因此，鞋底部件20可以仅通过鞋10的部分纵向长 度延伸。在另一个实施方案中，鞋底部件20还可以限于鞋底结构12的单独 一侧。例如，鞋底结构12的外侧面可以结合鞋底部件20，而内侧面结合泡 沫材料18。在另一个实施方案中，泡沫材料18可以取代部分囊30，如此强 化结构40围绕囊30和泡沫材料18二者延伸。
鞋底部件20可以直接连接到鞋帮11，如图1所示。作为一种替换，聚 合物泡沫材料18可以在鞋底部件20和鞋帮11之间延伸，如图24所示。因 此，泡沫材料18的上表面可以连接到鞋帮11，鞋底部件20可以连接到泡 沫材料18的下表面。泡沫材料18被描述为具有鞋底部件20的大约一半的 高度，但是泡沫材料18和鞋底部件20的相对的厚度可以显著变化。
选作囊30和强化结构40的材料可以呈现为不同的机械特性，诸如弹性 系数。但是，除了机械特性，选作囊30和强化结构40的材料还可以呈现为 不同视觉特性。例如，囊30可以由通常透明的材料制成，而强化结构40可 以由通常为半透明的或不透明的材料制成。此外，囊30和强化结构40的颜 色可以变化。因此，可变化的视觉特性的实施例包括形成鞋底部件20的材 料的透明度和/或颜色。
图25中的鞋底部件20’描述为结合了囊30’，以及连接到囊30’的外部 的强化结构40’。由于带有鞋底部件20，强化结构40’形成了粘结或以其它 方式固定到囊30’外部的强化罩。通常，强化结构40’通常围绕囊30’的外周 部分延伸，而强化结构40’的部分沿着囊30’的侧表面延伸。因此，强化结构 40’在囊30’的上和下表面之间延伸。此外，形成强化结构40’的材料可以比 形成囊30’的材料呈现较大的弹性系数。因此，强化结构40’的结构和材料特 性可以使囊30’强化。
当结合鞋类产品的时候，鞋底部件20’可以封装于诸如聚亚安酯或乙烯- 醋酸乙烯酯共聚物等聚合物泡沫材料之内。因此，鞋底部件20’可以取代鞋 类产品的常规鞋底结构内的常规的流体充注的囊。鞋底部件20’的部分可以 通过泡沫材料中的孔暴露以便从鞋的外部是可见的，或者鞋底部件20’可以 由泡沫材料整体封装。鞋底部件20’还可以具有多于一个的带有不同压力流 体的腔室。
结论
前述讨论公开了鞋底部件的不同实施方案以及鞋底部件的制造方法。通 常，鞋底部件包括流体充注的囊以及围绕所述囊延伸的强化结构。所述强化 结构连接到囊的外部，且可以凹入囊中。在一些实施方案中，强化结构沿着 囊的侧表面并且在囊的上和下表面之间延伸。在制造鞋底部件的时候，强化 结构可以位于模具内，且在成型过程中，形成囊的聚合物材料可以连接到强 化结构。
上文结合附图并参考多个实施方案对本发明进行了公开。然而，所述公 开的目的在于对涉及本发明的各特征和构思提供实施例，而非对本发明的范 围进行限制。相关领域的技术人员应认识到，上文所述的实施方式可以进行 多种变化和修改，而未脱离本发明的如所附权利要求限定的范围。