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CN110662449B - 具有分阶段压缩刚度的圆顶状鞋底夹层 - Google Patents

具有分阶段压缩刚度的圆顶状鞋底夹层 Download PDF

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CN110662449B
CN110662449B CN201880034208.1A CN201880034208A CN110662449B CN 110662449 B CN110662449 B CN 110662449B CN 201880034208 A CN201880034208 A CN 201880034208A CN 110662449 B CN110662449 B CN 110662449B
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Abstract

一种用于鞋类物品的鞋底结构，包括鞋底夹层，该鞋底夹层包括第一缓冲层、第二缓冲层和第三缓冲层。第一缓冲层具有中央部分和围绕中央部分的周边部分。第一缓冲层、第二缓冲层和第三缓冲层堆叠，其中第二缓冲层直接叠加在第一缓冲层的周边部分上，并且第三缓冲层叠加在第二缓冲层上并直接叠加在第一缓冲层的中央部分上。第一缓冲层具有圆顶状下表面，该圆顶状下表面远离第二缓冲层和第三缓冲层延伸并且基本上在中央部分下方居中。

Description

具有分阶段压缩刚度的圆顶状鞋底夹层
相关申请的交叉引用
本申请要求2017年5月23日提交的美国临时申请第62/510,000号的优先权的权益，该美国临时申请通过引用以其整体据此并入。
技术领域
本教导总体上包括用于鞋类物品的鞋底结构，该鞋底结构包括鞋底夹层。
背景
鞋类物品通常包括鞋底结构，该鞋底结构被构造成位于穿用者的足部下方，以将足部与地面间隔开。运动鞋类中的鞋底结构通常被构造成提供缓冲、运动控制和/或回弹。
附图简述
图1是具有鞋底结构的鞋类物品的侧视图的示意性图示。
图2是在图1中的线2-2处截取的图1的鞋类物品的鞋底结构的一部分的横截面透视图的示意性图示。
图3是用于图1的鞋类物品的可替代鞋底结构的一部分的横截面透视图的示意性图示。
图4是图2的鞋底结构的一部分的横截面视图的示意性图示，其示出了第三缓冲层。
图5是处于第一压缩阶段的图4的鞋底结构的一部分的横截面视图的示意性图示。
图6是处于第二压缩阶段的图4至图5的鞋底结构的一部分的横截面视图的示意性图示。
图7是处于第三压缩阶段的图4至图6的鞋底结构的一部分的横截面视图的示意性图示。
图8是在图2的鞋底结构的一部分的动态压缩加载期间力相对于位移的曲线图。
图9是图1的鞋类物品的鞋底夹层的仰视图的示意性图示。
图10是用于图1的鞋类物品的可替代鞋底夹层的仰视图的示意性图示。
图11是用于图1的鞋类物品的可替代鞋底夹层的仰视图的示意性图示。
图12是用于图1的鞋类物品的可替代鞋底夹层的仰视图的示意性图示。
图13是用于图1的鞋类物品的鞋底夹层中的系结部(webbing)的实施方案的平面视图的示意性图示。
图14是用于图1的鞋类物品的鞋底夹层中的系结部的实施方案的平面视图的示意性图示。
图15是用于图1的鞋类物品的鞋底夹层中的系结部的实施方案的平面视图的示意性图示。
图16是用于图1的鞋类物品的鞋底夹层中的系结部的实施方案的平面视图的示意性图示。
图17是用于图1的鞋类物品的鞋底夹层中的系结部的实施方案的平面视图的示意性图示。
图18是用于鞋类物品的鞋底结构的可替代实施方案的一部分的横截面视图的示意性图示。
图19是处于第一压缩阶段的图18的鞋底结构的一部分的横截面视图的示意性图示。
图20是处于第二压缩阶段的图18的鞋底结构的一部分的横截面视图的示意性图示。
图21是处于第三压缩阶段的图18的鞋底结构的一部分的横截面视图的示意性图示。
图22是用于鞋类物品的鞋底结构的可替代实施方案的一部分的横截面视图的示意性图示。
图23是处于第一压缩阶段的图22的鞋底结构的一部分的横截面视图的示意性图示。
图24是处于第二压缩阶段的图22的鞋底结构的一部分的横截面视图的示意性图示。
图25是处于第三压缩阶段的图22的鞋底结构的一部分的横截面视图的示意性图示。
图26是用于鞋类物品的鞋底夹层的可替代实施方案的透视图的示意性图示。
图27是图26的鞋底夹层的透视侧视图的示意性图示。
图28是用于鞋类物品的鞋底夹层的可替代实施方案的侧视图的示意性图示。
图29是图28的鞋底夹层的平面视图的示意性图示。
图30是用于鞋类物品的鞋底夹层的可替代实施方案的平面视图的示意性图示。
图31是图30的鞋底夹层的侧视图的示意性图示。
图32是用于鞋类物品的鞋底夹层的可替代实施方案的平面视图的示意性图示。
图33是图32的鞋底夹层的透视侧视图的示意性图示。
图34是鞋类物品的鞋底夹层的可替代实施方案的平面视图的示意性图示。
图35是鞋类物品的鞋底夹层的可替代实施方案的平面视图的示意性图示。
图36是鞋类物品的鞋底夹层的可替代实施方案的平面视图的示意性图示。
描述
一种鞋类物品包括具有鞋底夹层的鞋底结构，该鞋底夹层具有相对于彼此设置的不同刚度的多个缓冲层，使得鞋底夹层根据层的相对刚度值在渐进缓冲(称为分阶段或分级缓冲)的阶段吸收由于与地面的冲击而产生的动态压缩载荷。足下载荷(underfootloads)被“定量”或“分阶段”给穿着者，其中每个阶段具有不同的有效刚度。在一个示例中，鞋底夹层最初提供低的、线性的载荷对位移的变化率(即压缩刚度)，随后是更高的、可能非线性的变化率，并且然后是更快的、指数增长的变化率。鞋底结构提供分级缓冲，同时是轻质并且柔韧的。此外，多个实施方案已经呈现了提供显著能量返回的卸载性能(即，当移除动态压缩力时的性能)。
更具体地，一种用于鞋类物品的鞋底结构包括鞋底夹层，该鞋底夹层包括第一缓冲层、第二缓冲层和第三缓冲层。第一缓冲层具有中央部分和围绕中央部分的周边部分。第一缓冲层、第二缓冲层和第三缓冲层堆叠，其中第二缓冲层直接叠加在第一缓冲层的周边部分上，并且第三缓冲层叠加在第二缓冲层上并直接叠加在第一缓冲层的中央部分上。第一缓冲层具有圆顶状下表面(domed lower surface)，该圆顶状下表面远离第二缓冲层和第三缓冲层延伸并且基本上在中央部分下方居中。例如，第一缓冲层可以具有至少部分的圆顶或气泡形状，并且第二缓冲层可以具有围绕圆顶形状的一部分的环形的(toroidal)(例如，圆环)形状。
在这样的实施方案中，第一缓冲层在第一缓冲层的周边部分处与第二缓冲层串联吸收动态压缩载荷，并且第一缓冲层在第一缓冲层的中央部分处与第二缓冲层并联并与第三缓冲层串联吸收动态压缩载荷。此外，第一缓冲层和第二缓冲层界定了鞋底夹层的面向地面的外表面。第三缓冲层可以通过第一缓冲层和第二缓冲层从鞋底夹层的面向地面的外表面完全移位。第二缓冲层和第三缓冲层界定了鞋底夹层的面向足部的外表面。第一缓冲层可以通过第二缓冲层和第三缓冲层从鞋底夹层的面向足部的外表面完全移位。这两个实施方案都将第二缓冲层的至少大部分夹在第一缓冲层和第三缓冲层之间。
第一缓冲层具有第一刚度，第二缓冲层具有大于第一刚度的第二刚度，并且第三缓冲层具有第三刚度。鞋底结构上的动态压缩载荷根据第一刚度、第二刚度和第三刚度的相对量值(relative magnitudes)依次被第一缓冲层、第二缓冲层和第三缓冲层吸收。如本文所使用的，“刚度”是在压缩缓冲层时载荷对位移的变化率。缓冲层可以具有恒定的刚度(即，载荷对位移的线性变化率)、非线性刚度(诸如，在压缩时载荷对位移的指数增加的变化率)，或者可以具有初始为线性并且变化到非线性(或者初始为非线性并且变化到线性)的变化率。当两个或更多个缓冲层串联或并联压缩时，鞋底夹层的刚度可以在位移范围的一部分中具有基于一个以上的缓冲层的刚度值的有效刚度。
在多个实施方案中，第一缓冲层、第二缓冲层和第三缓冲层中的至少一个可以是泡沫，第一缓冲层、第二缓冲层和第三缓冲层中的每一个可以是泡沫，或者第一缓冲层、第二缓冲层和第三缓冲层中没有一个可以是泡沫。不是泡沫的层可以替代地为密封室，当处于卸载状态(unloaded state)时，诸如在特定充注压力下或在环境压力下，该密封室将气体保持在预定压力下。例如，这样的密封室可以由不渗透气体的两个相邻聚合物片界定并限定。充气密封室是空的(即“无结构的”)，但在压缩时可以提供缓冲，具有与大多数泡沫相比的显著的重量减轻。如本文所使用的，“预定压力”处于预定参考温度下。
在实施方案中，第一缓冲层包括在卸载状态下将气体保持在第一预定压力下的第一密封室，并且第二缓冲层包括在卸载状态下将气体保持在高于第一预定压力的第二预定压力下的第二密封室。
鞋底夹层可包括第一聚合物片、第二聚合物片和第三聚合物片，其中第一密封室由第一聚合物片和第二聚合物片限定，并且第二密封室由第二聚合物片和第三聚合物片限定。在这样的实施方案中，第二聚合物片和第三聚合物片在第一密封室和第三缓冲层之间在具有带有闭合形状的外部周边的结合部处彼此结合。第二密封室邻接结合部的外部周边，并且圆顶状下表面基本上在结合部下方居中。第二密封室可以基本上是环形的。第三缓冲层可以是泡沫。
在多个实施方案中，结合部的闭合形状可以是例如基本上椭圆形的、基本上圆形的或等边多边形。具有任何这些闭合形状的结合部帮助将第一聚合物片的圆顶状下表面基本居中地置于结合部下方。这也使圆顶形状相对于第二缓冲层居中，第二缓冲层围绕结合部的外部周边。此外，当鞋底结构处于未加载状态时，这些闭合形状使得结合部能够被设置成与第二密封室的最上面的延伸部(uppermost extent)基本上齐平，使得第二密封室在鞋底夹层的面向足部的外表面处呈现为相对平坦的。在一些实施方案中，圆顶状下表面在动态压缩加载下提供了第一缓冲层的相对大的可获得的竖直位移的量，延长了由最不刚性的第一缓冲层吸收载荷的第一阶段，以及具有最低变化率的载荷对位移曲线的相关联的部分。
在一些实施方案中，鞋底结构还包括固定到第一聚合物片的圆顶状下表面的鞋外底。鞋外底包括中央凸耳，中央凸耳基本上在第一聚合物片的圆顶状下表面下方居中，并提供鞋底结构的地面接触表面。中央凸耳的宽度小于第一聚合物片的圆顶状下表面的宽度，使得中央凸耳在压缩载荷下压缩第一聚合物片的圆顶状下表面的中央。
鞋外底还可以包括邻近中央凸耳设置的侧凸耳。在第一压缩载荷下，中央凸耳可以低于侧凸耳。然而，在大于第一压缩载荷的第二压缩载荷下，第一缓冲层压缩、将侧凸耳移动成与中央凸耳齐平，从而增加鞋外底的地面接触面积。
在实施方案中，第一聚合物片和第二聚合物片沿着第二密封室的下侧的外部周边部分彼此结合，使得第一密封室仅在外部周边部分的内侧位于第二密封室之下。这种结合部降低了结合部下方的圆顶状部分处的第一密封室的高度。降低的高度可以增强第一缓冲层的稳定性。通过沿着第二密封室的下侧的外部周边部分改变该结合部的尺寸，可以调节第一缓冲层中可获得的高度并因此位移的量，从而影响与第一缓冲层的压缩相关联的载荷对位移曲线的部分的长度。
在另一个实施方案中，系绳元件设置在第二密封室中。系绳元件包括结合到第三聚合物片的内表面的第一板、结合到第二聚合物片的内表面的第二板以及将第一板连接到第二板并横跨第二密封室悬挂的多个抗拉元件。第一密封室可以设置在第二密封室和鞋底夹层的面向地面的外表面之间。
一种用于鞋类物品的鞋底结构，该鞋底结构可包括鞋底夹层，该鞋底夹层具有带圆顶状下表面的第一缓冲层、叠加在第一缓冲层上并相对于施加在鞋底夹层上的动态压缩载荷至少部分地与第一缓冲层串联设置的第二缓冲层、以及叠加在第一缓冲层和第二缓冲层上并相对于动态压缩载荷至少部分地与第一缓冲层串联设置并且至少部分地与第二缓冲层串联设置的第三缓冲层。第一缓冲层具有第一刚度，第二缓冲层具有大于第一刚度的第二刚度，并且第三缓冲层具有小于第二刚度的第三刚度。
在一个实施方案中，鞋底夹层包括第一聚合物片、第二聚合物片和第三聚合物片。第一缓冲层包括第一密封室，第一密封室由第一聚合物片和第二聚合物片限定，并且在卸载状态下将气体保持在第一预定压力下。第二缓冲层包括第二密封室，第二密封室由第二聚合物片和第三聚合物片限定，并且在卸载状态下保持气体处于第二预定压力下。第二预定压力高于第一预定压力。在这样的实施方案中，第二聚合物片和第三聚合物片可以在第一密封室和第三缓冲层之间在具有基本上圆形外部周边的结合部处彼此结合。第二密封室邻接结合部的外部周边并且基本上是环形的。第一个密封室直接位于结合部之下。第一聚合物片和第二聚合物片沿着第二密封室的下侧的外部周边部分彼此结合，使得第一密封室仅在外部周边部分的内侧位于第二密封室之下。
当结合附图理解时，根据以下对实施本教导的模式的详细描述，本教导的上面的特征和优点以及其它特征和优点将变得明显。
参考附图，其中在整个视图中，相同的参考数字指代相同的部件，图1示出了鞋类物品10。鞋类物品包括鞋底结构12和固定到鞋底结构12的鞋面14。鞋面14被构造成接纳和保持足部16，使得足部16被支撑在鞋底结构12上，其中鞋底结构12定位在足部16下面，并且定位在足部16和地面之间，地面由地面表面G表示。如本文所讨论的，鞋底结构12包括鞋底夹层18，鞋底夹层18具有相对于彼此设置的多个缓冲层，使得鞋底夹层18根据缓冲层的相对刚度在渐进缓冲的阶段吸收动态压缩载荷(诸如由于与地面的冲击而造成的)。如本文所使用的，缓冲层的“刚度”是压缩载荷(例如，以牛顿为单位的力)对缓冲层的位移(例如，沿压缩载荷的轴线以毫米为单位的位移)的变化率。如本文所描述的，鞋外底20固定到鞋底夹层18。图9是鞋底夹层18的仰视图，其中鞋外底20被移除。
参考图2和图4，鞋底夹层18包括第一缓冲层22、第二缓冲层24和第三缓冲层26。第一缓冲层22、第二缓冲层24和第三缓冲层26堆叠，其中第二缓冲层24部分地叠加在第一缓冲层22上，并且当鞋类物品10穿在足部16上时，第三缓冲层26叠加在第二缓冲层24上，使得鞋底结构12设置成使第三缓冲层26最靠近足部16，并且诸如当鞋外底20与地面表面G接触时，第一缓冲层22最靠近地面表面G。第一缓冲层22包括鞋底夹层18的面向地面的外表面28，并且第三缓冲层26包括鞋底夹层18的面向足部的外表面30。
鞋底夹层18包括第一聚合物片32、第二聚合物片34和第三聚合物片36。第一缓冲层22由第一聚合物片32和第二聚合物片34形成，它们形成并界定了由第一聚合物片32和第二聚合物片34限定的第一密封室38。第二缓冲层24由第二聚合物片34和第三聚合物片36形成，它们形成并界定了由第二聚合物片34和第三聚合物片36限定的第二密封室40。
第一聚合物片32、第二聚合物片34和第三聚合物片36是不渗透气体(诸如空气、氮气或其他气体)的材料。这使得第一密封室38能够将气体保持在第一预定压力下，并且第二密封室40能够将气体保持在第二预定压力下。从图1和图9中可以明显看出，鞋底夹层18的第一密封室38和第二密封室40包括多个荚状体(pods)或部分，这些荚状体或部分可以流体地互连或者可以不流体地互连，并且其中一个在图2中示出。鞋底夹层18的第三缓冲层26在图2中被移除。图4示出鞋底结构12的与图2相同的部分，但是其中包括第三缓冲层26。将第一密封室38设置在多个分离的子室(即，也称为荚状体)中，这些子室彼此不流体连通，或者不与第二密封室或多个室40流体连通，这允许分离的、离散的第一密封室38在几何形状和压力方面对于足部的多个区都得到优化。例如，第一密封室38和第二密封室40的多个荚状体可以在数量、尺寸、位置和流体压力方面定制，用于特定穿着者的足部压力载荷图(footmap of pressure loads)，或者用于特定尺寸的鞋类的穿着者的总体平均数。如在图1的侧视图中明显的，分离的荚状体还增强了鞋底夹层18的柔性，因为荚状体之间的区具有减小的厚度，并且因此降低了鞋底夹层18的弯曲刚度。例如，在图9中最佳示出的系结部的区(在本文也称为结合部)，其中第一聚合物片32和第二聚合物片34在相邻荚状体的圆顶状的第一室38之间彼此结合，具有减小的厚度。荚状体之间的区用作弯曲槽，并且可以设置在鞋底夹层18的期望的弯曲区域处。在图9中，通道43被示出为连接每个荚状体的第二室40，以用于彼此流体连通。
聚合物片32、34、36可由各种材料形成，该材料包括可回弹地保持流体(诸如空气或另一种气体)的多种聚合物。用于聚合物片32、34、36的聚合物材料的示例包括热塑性氨基甲酸乙酯(thermoplastic urethane)、聚氨酯、聚酯、聚酯型聚氨酯和聚醚型聚氨酯。此外，聚合物片32、34、36可以各自由不同材料的层形成。在一个实施方案中，每个聚合物片32、34、36由薄膜形成，该薄膜具有一个或更多个热塑性聚氨酯层，该热塑性聚氨酯层具有乙烯和乙烯醇的共聚物(EVOH)的一个或多个阻隔层，该阻隔层对于包含在其中的加压流体是不可渗透的，如美国专利第6,082,025号中所公开的，该专利通过引用以其整体并入。每个聚合物片32、34、36还可由包括热塑性聚氨酯和乙烯-乙烯醇共聚物的交替层的材料形成，如在Mitchell等人的美国专利第5,713,141号和第5,952,065号中所公开的，这两个专利通过引用以其整体并入。可替代地，层可以包括乙烯-乙烯醇共聚物、热塑性聚氨酯以及乙烯-乙烯醇共聚物和热塑性聚氨酯的再研磨材料。聚合物片32、34、36还可以各自是包括气体阻隔材料和弹性体材料的交替层的柔性微层膜，如在Bonk等人的美国专利第6,082,025号和第6,127,026号中所公开的，这两个专利通过引用以其整体并入。Rudy的美国专利第4,183,156号和第4,219,945号中公开了用于聚合物片32、34、36的另外的合适材料，这两个专利通过引用以其整体并入。用于聚合物片32、34、36的另外的合适材料包括含有晶体材料的热塑性薄膜，如在Rudy的美国专利第4,936,029号和第5,042,176号中所公开的，以及含有聚酯多元醇的聚氨酯，如在Bonk等人的美国专利第6,013,340号、第6,203,868号和第6,321,465号中公开的，这些专利通过引用以其整体并入。在选择用于聚合物片32、34、36的材料时，可以考虑工程性质，诸如拉伸强度、拉伸性质、疲劳特性、动态模量和损耗因数。可以选择聚合物片32、34、36的厚度来提供这些特性。
第一密封室38和第二密封室40彼此不流体连通。换句话说，第一密封室38和第二密封室40通过第二聚合物片34彼此密封。这允许第一密封室38和第二密封室40保持气体处于不同的压力下。当鞋底夹层18在卸载状态下时，第一密封室38将气体保持在第一预定压力下，并且第二密封室40在卸载状态下将气体保持在第二预定压力下。卸载状态是当鞋底夹层18不处于稳态或动态加载时鞋底夹层18的状态。例如，卸载状态是当鞋底夹层18不承受任何载荷时(诸如当鞋底夹层18不在足部16上时)鞋底夹层18的状态。第二预定压力可以不同于第一预定压力。在所示出的实施方案中，第二预定压力高于第一预定压力。在一个非限制性示例中，第一预定压力为7磅每平方英寸(psi)，并且第二预定压力为20psi。预定压力可以是在最终密封室38、40之前刚充注到相应的密封的室38、40的气体的充注压力。预定压力中最低的一个，诸如第一预定压力，可以是环境压力而不是充注压力。
在所示出的实施方案中，第三缓冲层26是泡沫。作为非限制性示例，第三缓冲层26的泡沫可以至少部分地是聚氨酯泡沫、聚氨酯乙烯醋酸乙烯酯(EVA)泡沫，并且可以包括热膨胀和模制的EVA泡沫颗粒。
第一缓冲层22具有第一刚度K1，该第一刚度K1由第一聚合物片32和第二聚合物片34的性质(诸如它们的厚度和材料)以及由第一密封室38中的第一预定压力确定。第二缓冲层24具有第二刚度K2，该第二刚度K2由第二聚合物片34和第三聚合物片36的性质(诸如它们的厚度和材料)以及由第二密封室40中的第二预定压力确定。第三缓冲层26具有第三刚度K3，该第三刚度K3取决于泡沫材料的性质，诸如泡沫密度。刚度K1、K2和/或K3不需要在整个压缩阶段都是线性的。例如，第三缓冲层的刚度K3可以随着位移呈指数增加。
鞋底结构12上的动态压缩载荷是由于鞋类物品10与地面的冲击所造成的，如由穿着鞋类物品10的人的足床载荷FL和相反的地面载荷GL所指示的。足床载荷FL在图5至图7中示出为作用在面向足部的外表面30上的一系列箭头，并且地面载荷GL示出为作用在鞋外底20的地面接触表面35上的一系列箭头。足床载荷FL由面向足部的外表面30上的所有向下箭头表示。地面载荷GL由地面接触表面35上的所有向上箭头表示。动态压缩载荷根据第一刚度K1、第二刚度K2和第三刚度K3从最小刚性到最大刚性的增加量值依次被第一缓冲层22、第二缓冲层24和第三缓冲层26吸收。在所示出的实施方案中，缓冲层22、24、26的刚度按以下顺序增加：第一刚度K1、第三刚度K3和第二刚度K2，并且因此动态压缩载荷按以下顺序被缓冲层吸收：第一缓冲层22、第三缓冲层26和第二缓冲层24，但是相对压力的任何组合都是可能的。
第二聚合物片34和第三聚合物片36在第一密封室38和第三缓冲层26之间在具有带有闭合形状的外部周边44的结合部42(在本文也称为系结部)处彼此结合。在所示出的实施方案中，闭合形状基本上是圆形的，如图9的仰视图中最佳示出的，其中通过透明的第一片32可以看到结合部42。在图1至图21和图26至图36的实施方案中的每一个中，聚合物片被指示为基本上透明的。可替代地，任何或所有的聚合物片可以替代为不透明的。第二密封室40邻接结合部42的外部周边44。如图4中所示出的，第一聚合物片32、第二聚合物片34和第三聚合物片36中的所有三个在鞋底夹层18的外部周边处的周边凸缘46处彼此结合。如图2和图4中所指示的，当鞋底结构12被卸载时，结合部42被设置成基本上与第二密封室40的最上面的延伸部49齐平。在结合部42处结合第二聚合物片34和第三聚合物片36时，所有的聚合物片32、34、36都处于初始的、平坦堆叠的状态。通过在第一密封室38的充注之前并且以比第一密封室38更高的充注压力充注第二密封室40，结合部42可以定位在第二密封室40的最上面的延伸部49处。当以这些相对的充注压力以这种顺序发生充注时，随着第一密封室38被充注和密封，结合部42将从与凸缘46基本上齐平的位置向上隆起到图2和图4中示出的位置。此后，第三缓冲层26结合到第三聚合物片36的上表面54。
随着结合部42设置成基本上与第二密封室40的最上面的延伸部49齐平，相对平坦的上表面54在第二缓冲层24的最上面的延伸部49处被呈现给第三缓冲层26。如果需要这样，这帮助实现鞋底夹层18的相对平坦的面向足部的外表面30。例如，如在图9中明显的，图2和图4中图示的荚状体通常在鞋底结构12的鞋跟部分处延伸足床的宽度。因为结合部42高于凸缘46，所以在最上面的延伸部49和结合部42的顶部表面之间没有凹陷或中央空腔。在其他实施方案中，结合部42不需要与最上面的延伸部49齐平，在这种情况下，结合部42和最上面的延伸部49之间的空腔可以作为在第三缓冲层26下方的处于环境压力的空隙留下，或者可以由第三缓冲层26填充。
尽管结合部42示出为基本上圆形的，但是在其他实施方案中，闭合形状可以是基本上椭圆形的，如由图11的可替代鞋底夹层18B中的结合部42B所示出的，或者可以是等边多边形，如由图10的可替代鞋底夹层18A的基本上三角形的结合部42A和基本上矩形的结合部42AA所示出的。图13至图16中示出了是等边多边形的许多可能的闭合形状的结合部。这些闭合形状为基本上等腰三角形的三角形的结合部42A(图13)、基本上正方形的结合部42C(图14)、六边形的结合部42D(图15)和五边形的结合部42E(图16)。图17的直角三角形结合部42F不是等边的，但是也可以适用于本文描述的结合部的目的。应当理解，闭合形状中的每一个可以具有圆角。等边的闭合形状相对容易以多个取向彼此紧密相邻地设置，以覆盖鞋底夹层的选定部分，如由图12中从下面示出的鞋底夹层18A所图示的。图12的每个结合部在外部周边处被环形的第二缓冲层围绕，该环形的第二缓冲层具有与其围绕的结合部基本上相同的形状。
具有任何这些闭合形状的结合部也使得第一聚合物片32能够具有面向地面的外表面28，该面向地面的外表面28是圆顶状下表面，诸如图4中示出的。第一密封室38的不受限制的部分由于内部气体压力的在限定室38的聚合物片32、34的内表面上的力而倾向于采用圆顶形状。
鞋底夹层(诸如鞋底夹层18)的多个结合部分的形状、尺寸和位置的选择，使得实现了成品的鞋底夹层的所需的轮廓外表面。在结合部42处、在凸缘46处并且在下面讨论的结合部47处进行结合之前，聚合物片32、34、36是堆叠的、平坦的片。防焊材料(anti-weldmaterial)可以喷墨印刷在片上的不需要结合部的所有选定位置处。例如，防焊材料可以印刷在第二聚合物片34的两个侧面上和/或第一聚合物片32的上表面上和第二聚合物片34的上表面上。然后，将堆叠的、平坦的聚合物片热压，以除了施加防焊材料的位置，在所有相邻的片的表面上在相邻的片之间产生结合部。不需要射频焊接。
一旦结合，聚合物片32、34、36保持平坦，并且只有当室38、40被充注并且然后被密封时才呈现带轮廓形状。聚合物片32、34、36不是热成型的。因此，如果充注气体被移除，并且假设其他部件(例如，诸如图24至图27的系绳元件)没有设置在任何密封室中，并且聚合物片还没有结合到其他部件(诸如鞋外底20或缓冲层26)，则聚合物片32、34、36将返回到它们的初始的、平坦的状态。鞋外底20仅在第一密封室38的充注和密封后通过粘合剂或其他方式被结合到面向地面的外表面28。
在图1至图17的每个实施方案中，第二密封室40是环状物(即，基本上环状的)，其具有与其邻接的结合部的等边形状。在图2的实施方案中，第二室40是圆环形的环状物(ring-shaped annulus)(即，大致环形的)。具有本文讨论的闭合形状中的一个的结合部使得下面的第一聚合物片32的面向地面的外表面28能够采用圆顶形状，该圆顶形状基本上在结合部下方居中，如由圆顶状的面向地面的外表面28(也称为圆顶状下表面28或圆顶状部分28)所示出的，该圆顶状的面向地面的外表面28在结合部42下方居中并远离第二缓冲层24和第三缓冲层26延伸。圆顶状下表面28因此也在第二缓冲层24的更高压的第二密封室40的下方居中并通过该更高压的第二密封室40来稳定，该第二缓冲层24邻接并围绕结合部42的外部周边44。与平坦的下表面相比，圆顶状的面向地面的外表面在动态压缩下提供了第一缓冲层22的相对大的竖直位移的量，从而延长了通过第一缓冲层22进行载荷吸收的阶段。压缩的第一阶段由图8的载荷对位移的曲线100的部分102表示，该部分102表示通过具有第一刚度K1的第一缓冲层22对动态压缩载荷的吸收，在图2和图4至图7的实施方案中，该第一缓冲层22是最小刚度的缓冲层。
参考图4，第一密封室38的中央部分作为结合部42直接位于第三缓冲层26之下，并且第一密封室38的周边部分直接位于第二密封室40的一部分之下。中央部分在线56之间，并且周边部分在线56的外面。第一聚合物片32和第二聚合物片34沿着第二密封室40的下侧50的外部周边部分48在结合部47处彼此结合。因此，第一密封室38仅在外部周边部分48的内侧(即，仅在虚线52的内侧)位于第二密封室40之下。第二密封室40叠加在第一密封室38上的部分是虚线52和56之间的环形部分。结合部47将结合部42下方的第一密封室38的高度降低到高度H1，该高度H1与如果第一聚合物片32和第二聚合物片34仅在凸缘46处彼此结合时将存在的高度相比更低。第一密封室38的降低的高度可以增强第一缓冲层22的稳定性，因为它可以在压缩期间最小化圆顶状的面向地面的外表面28的倾斜或倾翻。通过改变结合部47的尺寸，可以调节第一缓冲层22的高度H1，并因此调节在第一缓冲层22的压缩中可获得的位移量，从而影响载荷对位移的曲线100的低变化率部分102的域(即低变化率部分102在其上延伸的位移)。
如所讨论的，第二密封室40仅直接叠加在第一密封室38的周边部分上。周边部分是虚线52和56之间的圆环形部分。第三缓冲部件26仅直接叠加在第一密封室38的其余的中央部分上，即虚线56之间(虚线56的内侧)的部分。使用缓冲层22、24、26的这种相对布置，第一缓冲层22在第一密封室38的周边部分(虚线52和56之间的部分)处与第二缓冲层24和第三缓冲层26串联地吸收动态压缩载荷，并且第一缓冲层22在第一密封室38的中央部分(虚线56之间的部分)处与第二缓冲层24并联并且与第三缓冲层26串联地吸收动态压缩载荷。如本文所使用的，当缓冲层没有通过中间缓冲层的缓冲部分(即泡沫部分或充气密封室)从另一个缓冲层分离时，缓冲层直接叠加在该另一个缓冲层上。分离缓冲层的结合部，诸如结合部42，不被认为是缓冲层的缓冲部分。因此，当缓冲层仅通过结合部分离时，缓冲层被认为彼此直接叠加。第一密封室38直接位于结合部42下方，并且第三缓冲层26直接叠加在结合部42上。第三缓冲层26直接叠加在第一密封室38的剩余部分上，因为它仅通过结合部42而不是通过第二密封室40从第一密封室38的剩余部分分离。
如所描述的，相对于施加在鞋底夹层18上的动态压缩载荷FL、GL，第二缓冲层24至少部分地与第一缓冲层22串联设置。更具体地，在虚线52和56之间，第一缓冲层22和第二缓冲层24相对于载荷FL、GL串联。相对于该动态压缩载荷FL、GL，第三缓冲层26至少部分地与第一缓冲层22串联设置，并且至少部分地与第二缓冲层24串联设置。更具体地，在虚线56的内侧，第三缓冲层26与第一缓冲层22直接串联。在虚线52和56之间，第一缓冲层22、第二缓冲层24和第三缓冲层26相对于动态压缩载荷FL、GL串联。在虚线56之间，第三缓冲层26与第一缓冲层22串联，但不与第二缓冲层24串联。在虚线52的外部，第三缓冲层26与第二缓冲层24串联，但不与第一缓冲层22串联。
鞋外底20被固定到第一聚合物片32的圆顶状下表面28。鞋外底20包括中央凸耳60，该中央凸耳60基本上在第一聚合物片32的圆顶状下表面28下方居中，并用作地面接触表面35。鞋外底20还包括邻近中央凸耳60设置的一个或更多个侧凸耳62，即，侧凸耳62围绕中央凸耳60在圆顶状的面向地面的外表面28的侧部进一步向上。侧凸耳62比中央凸耳60短，并且被构造成使得当鞋底结构12卸载或者仅处于不足够大到使第一密封室38压缩到图5的状态的稳态载荷或动态压缩载荷时，侧凸耳62不与地面表面G接触(即，从地面表面G移位)。凸耳60、62可以是鞋外底20的一体部分，如图2和图4中所示出的。在图3中示出的鞋底结构12A的可替代实施方案中，鞋外底20A具有中央凸耳60A和侧凸耳62A，它们不与鞋外底20A一体地形成，但是固定到鞋外底20A，使得具有凸耳60A、62A的鞋外底20A用作整体部件，并且以与鞋外底20和凸耳60、62基本上相同的方式起作用。
中央凸耳60在地面接触表面G处的宽度W1小于第一聚合物片32的圆顶状下表面28的宽度W2。因为中央凸耳60搁置在地面表面G上，所以鞋底夹层18上的动态压缩载荷的反作用载荷(地面载荷GL)最初通过中央凸耳60朝向第一聚合物片32的圆顶状下表面28的中央施加，在该中央处存在第一密封室38的最大可获得位移(即，在第一密封室38的最大高度H1处)。因为中央凸耳60不如第一密封室38宽，所以第一密封室38可以压缩在中央凸耳60周围。
在所示出的实施方案中，鞋外底20的材料具有大于第一缓冲层22的第一刚度K1的第四刚度K4(即压缩刚度)，并且可以比第二缓冲层24的第二刚度K2和第三缓冲层26的第三刚度K3中的任一个或两个更具刚性或更不具刚性。例如，鞋外底20可以是聚合物泡沫，诸如注射泡沫。在所示出的实施方案中，第四刚度K4大于第一刚度K1、第二刚度K2和第三刚度K3。
参考图5至图8，假设第一缓冲层22的第一刚度K1小于第二缓冲层24的第二刚度K2，并且第三缓冲层26的第三刚度K3大于第一刚度K1并且小于第二刚度K2，那么示意性地描绘了由足床载荷FL和地面载荷GL表示的动态压缩载荷FL、GL的吸收的阶段。当鞋底结构12最初承受动态压缩载荷FL、GL时，发生第一压缩阶段I，其中最小刚性的第一缓冲层22首先压缩，并压缩在凸耳60周围，从而改变第一密封室38的形状并压缩第一密封室38中的气体，使得第一密封室38的总体积相对于图2和图4中示出的状态减小。第一压缩阶段I被表示在图5中。在第一压缩阶段I中，第二密封室40、第三缓冲层26和鞋外底20的压缩不发生或者仅最小。在图5中示出的第一压缩阶段I中，第一密封室38的压缩将侧凸耳62移动成与中央凸耳60齐平，从而导致侧凸耳62现在形成地面载荷GL分散在其上的地面接触表面35的一部分，使得地面接触表面35与图2和图4的稳态载荷相比在面积上更大。鞋底夹层18在第一压缩阶段I期间具有有效的线性刚度，如由刚度曲线100的部分102所表示的，其数值基本上等于第一刚度K1。
在第二压缩阶段II中，如图6中所示出的，第三缓冲层26开始压缩，如与图5相比由第三缓冲层26的减小的厚度所指示的。假设第一缓冲层22在动态压缩载荷下还没有达到其最大压缩，则第一缓冲层22的第一密封室38的压缩可以在第二压缩阶段II中与第三缓冲层26的压缩串联地继续。鞋底夹层18在第二压缩阶段II期间具有取决于第三刚度K3并且可以部分地取决于第一刚度K1的有效刚度。鞋底夹层18在第二压缩阶段II期间的有效刚度由图8中的刚度曲线100的部分104表示。
在第三压缩阶段III中，如图7中所示出的，第二缓冲层24通过压缩第二密封室40中的气体而开始压缩。如果第一密封室38的压缩在动态压缩载荷下还没有达到其最大压缩，那么第一密封室38的压缩将与第二缓冲层24串联地继续(诸如在虚线52和56之间的体积中)，并且在线56之间的体积中与第二缓冲层24并联地继续。如果第三缓冲层26的压缩在第二压缩阶段II中在动态压缩载荷下还没有达到其最大值，则第三缓冲层26的压缩将在第三压缩阶段III期间与第二缓冲层24的压缩串联地并且与第一缓冲层22的压缩(假设第一缓冲层22的压缩在动态压缩载荷下还没有达到其最大值)串联地继续。鞋外底20的刚度K4可以被选择成使得鞋外底20的压缩直到第三压缩阶段III之后才会开始。
鞋底夹层18在第三压缩阶段III中具有有效刚度，该有效刚度主要对应于相对刚性的第二缓冲层24。可压缩气体的密封室在初始压缩后倾向于以非线性方式快速加大压缩(quickly ramp in compression)。鞋底夹层18在第三压缩阶段III期间的有效刚度取决于第二刚度K2，可能地较少程度地部分取决于第一刚度K1(如果第一密封室38继续与第二密封室40串联和/或并联地压缩)，并且可能地并较少程度地部分取决于第三刚度K3(如果缓冲层26的泡沫继续与第二密封室40串联和/或并联地压缩)。鞋底夹层18在第三压缩阶段III期间的有效刚度由图8中的刚度曲线100的部分106表示。因为第三压缩阶段III发生在第一阶段和第二阶段之后，所以它可以与鞋类物品10到背屈位置(dorsiflexed position)的移动相一致，在背屈位置中，运动员接近最终的“脚趾离地(toe off)”位置(即，当鞋类物品被提起脱离与地面接触之前完成向前迈步或跨步时)。与当最期望能量吸收和与地面隔离时的初始冲击处相比，脚趾离地处可能期望更大的压缩刚度，以给运动员提供与地面连接的感觉。
图18至图21示出了鞋底结构212的一部分的另一个实施方案，其中鞋底夹层218在本教导的范围内。鞋底结构212可以用作鞋类物品10中的图1的鞋底结构12的替代物，并且可以被认为是在修改后的鞋类物品中与图2相同位置处的横截面视图。
鞋底结构212具有许多与鞋底结构12相同的部件，并且相同的参考数字被用于指代这些部件。当鞋底结构212位于鞋类物品(诸如穿在足部16上的鞋类物品10)中时，第一缓冲层222、第二缓冲层224和第三缓冲层226堆叠，其中第二缓冲层224叠加在第一缓冲层222上，并且第三缓冲层226叠加在第二缓冲层224上。第一聚合物片32和第二聚合物片34形成并界定第一缓冲层222的第一密封室238。第二聚合物片34和第三聚合物片36形成并界定第二缓冲层224的第二密封室240。
第二聚合物片34没有在结合部42处结合到第三聚合物片36。相反，系绳元件270设置在第二密封室240中。系绳元件270包括结合到第三聚合物片36的内表面274的第一板272。系绳元件270还包括结合到第二聚合物片34的内表面278的第二板276。多个抗拉元件280将第一板272连接到第二板276，并且横跨第二密封室240悬挂。在图18的横截面视图中仅示出了一排抗拉元件280。然而，多排抗拉元件连接板272、276。系绳元件可以提供期望的响应性，诸如Peyton等人的美国专利第8,479,412号中所公开的，该专利通过引用以其整体并入本文。
第一缓冲层222具有第一刚度K1，该第一刚度K1由第一聚合物片32和第二聚合物片34的性质(诸如它们的厚度和材料)以及由第一密封室238中的第一预定压力确定。第二缓冲层224具有第二刚度K2，该第二刚度K2由第二聚合物片34和第三聚合物片36的性质(诸如它们的厚度和材料)以及由第二密封室240中的第二预定压力确定。第三缓冲层226具有第三刚度K3，该第三刚度K3取决于泡沫材料的性质，诸如泡沫密度。
如所描述的，相对于施加在鞋底夹层218上的动态压缩载荷FL、GL，第二缓冲层224至少部分地与第一缓冲层222串联设置，如图19中所示出的。更具体地，第一缓冲层222、第二缓冲层224和第三缓冲层226相对于图18的虚线52的内侧的载荷FL、GL串联。第三缓冲层226相对于虚线52的外部的动态压缩载荷FL、GL仅与第二缓冲层224串联设置。
图18示出了处于卸载状态的鞋底结构212。当鞋底结构212在图19中指示的第一压缩阶段期间最初承受动态压缩载荷FL、GL时，最小刚性的第一缓冲层222首先通过朝向第一密封室238向上驱动的中央凸耳60来进行压缩，这两者都改变了第一密封室238的形状并压缩了第一密封室238中的气体，使得第一密封室238的总体积相对于图18中示出的体积减小。第二密封室240、第三缓冲层226和鞋外底20在第一压缩阶段I中的压缩(如果有的话)是最小的。在第一压缩阶段I中，第一密封室238的压缩导致侧凸耳62现在形成地面载荷GL分散在其上的地面接触表面35的一部分，使得地面接触表面35与图18的卸载状态相比在面积上更大。鞋底夹层218在第一压缩阶段I期间具有取决于第一刚度K1的刚度，并且如由刚度曲线100的部分102所表示的，该刚度实际上是线性的。
在图20中所示出的第二压缩阶段II中，第三缓冲层226开始压缩，如与图19相比由第三缓冲层226的较小的厚度所指示的。假设第一缓冲层222在动态压缩载荷下还没有达到其最大压缩，则第一缓冲层222的第一密封室238的压缩可以在第二压缩阶段II中与第三缓冲层226的压缩串联地继续。鞋底夹层118在第二压缩阶段II期间具有有效刚度，该有效刚度取决于第三刚度K3和可能地取决于第一刚度K1，并且由图8中的刚度曲线100的部分104表示。在第二压缩阶段II中，抗拉元件280也可以开始卸载，使得它们不处于拉力中。可替代地，抗拉元件280可以在第一压缩阶段I期间开始卸载(即，脱离拉力至图20和图21中示出的松弛状态)，或者直到第三压缩阶段III才开始卸载。当抗拉元件280卸载时，第二密封室240的体积也略微减小。抗拉元件280的卸载可在较短的解压缩量上导致相对较高的刚度增加变化率。
在图21中示出的第三压缩阶段III中，第二缓冲层224通过压缩第二密封室240中的气体而压缩。如果第一密封室238的压缩还没有达到其最大值，那么第一密封室238的压缩将与第二缓冲层224的压缩串联地继续。如果第三缓冲层226的压缩还没有达到其最大值，那么第三缓冲层226的压缩将与第二缓冲层224的压缩串联并且与第一缓冲层222的压缩(假设在动态压缩载荷下第一缓冲层222的压缩还没有达到其最大值)串联地继续。鞋外底20的压缩(如果在动态压缩载荷下发生的话)将直到第三压缩阶段III之后才会开始。鞋底夹层218在第三压缩阶段III期间具有有效刚度，该有效刚度取决于相对刚性的第二缓冲层24的第二刚度K2，并且可能地较少程度地取决于第一刚度K1和第三刚度K3。在第三压缩阶段III期间的有效刚度由图8中的刚度曲线100的部分106表示。
图22至图25示出了鞋底结构312的一部分的另一个实施方案，其中鞋底夹层318在本教导的范围内。鞋底结构312可以用作鞋类物品10中的图1的鞋底结构12的替代物，并且可以被认为是在修改后的鞋类物品中与图2相同位置处的横截面视图。
鞋底夹层318包括第一缓冲层322、第二缓冲层324和第三缓冲层326。第一缓冲层322、第二缓冲层324和第三缓冲层326堆叠，其中当鞋底夹层318被包含在鞋类物品10中并且鞋类物品10穿在足部16上时，第二缓冲层324叠加在第一缓冲层322上，并且第三缓冲层326叠加在第二缓冲层324上，使得鞋底结构312设置成使得第三缓冲层326最靠近足部16并且第一缓冲层322最靠近地面表面G。鞋外底320被固定到第一缓冲层322的面向地面的外表面328并且包括地面接触表面325。第一缓冲层322界定了鞋底夹层318的面向地面的外表面328。第三缓冲层326通过第一缓冲层322和第二缓冲层324从面向地面的外表面328完全移位。第三缓冲层326界定了鞋底夹层318的面向足部的外表面330。第一缓冲层322通过第二缓冲层324和第三缓冲层326从面向足部的外表面330完全移位。
在所示出的实施方案中，缓冲层322、324、326中的每一个都是泡沫。每个缓冲层322、324、326可以是不同类型的或不同密度的泡沫。可替代地，第一缓冲层322和第三缓冲层326可以是相同类型或相同密度的泡沫。第一缓冲层322具有第一刚度K1，该第一刚度K1由第一缓冲层322的泡沫的性质确定，包括泡沫的材料及其密度。第二缓冲层324具有第二刚度K2，该第二刚度K2由第二缓冲层324的泡沫的性质确定，包括泡沫的材料及其密度。第三缓冲层326具有第三刚度K3，该第三刚度K3由第三缓冲层326的泡沫的性质确定，包括泡沫的材料及其密度。鞋底结构312包括鞋外底320，该鞋外底320可以具有第四刚度K4。
鞋底结构312上的动态压缩载荷是由于鞋类物品10与地面的冲击所造成的，如由穿着鞋类物品10的人的足床载荷FL和相反的地面载荷GL所指示的。足床载荷FL被示出为作用在面向足部的外表面330上的一系列箭头，并且地面载荷GL被示出为作用在鞋外底320的地面接触表面325上的一系列箭头，类似于相对于鞋类物品10的对应的表面所示出的。足床载荷FL由面向足部的外表面330上的所有向下箭头表示。地面载荷GL由地面接触表面325上的所有向上箭头表示。动态压缩载荷根据第一刚度K1、第二刚度K2和第三刚度K3从最小刚性到最大刚性的相对量值依次被第一缓冲层322、第二缓冲层324和第三缓冲层326吸收。在所示出的实施方案中，缓冲层322、324、326的刚度按以下顺序增加：第一刚度K1、第三刚度K3和第二刚度K2。鞋外底320具有大于刚度K1、刚度K2和刚度K3的刚度K4，并且仅在缓冲层322、324、326之后吸收动态压缩载荷。
当鞋底结构312最初承受动态压缩载荷FL、GL时，如图23中所示出的，其代表第一压缩阶段I，最小刚性的第一缓冲层322首先压缩，如图23所指示的，相对于图22的卸载状态在厚度上减小。鞋底夹层318在第一压缩阶段I期间具有有效刚度，该有效刚度取决于第一缓冲层322的第一刚度K1。第一压缩阶段I中的有效刚度可以表示为类似于图8的曲线图的载荷与位移曲线图的基本上线性的部分。
在第二压缩阶段II中，如图24中示出，第三缓冲层326开始压缩，如相对于图22和图23由图24中的第三缓冲层326的更小的厚度所指示的。假设第一缓冲层322在动态压缩载荷下还没有达到其最大压缩，则第一缓冲层322的压缩可以在第二压缩阶段II中与第三缓冲层326的压缩串联地继续。鞋底夹层318在第二压缩阶段II期间具有取决于第三缓冲层的第三刚度K3的并且也可以较少程度地取决于第一刚度K1的有效刚度。第二压缩阶段II中的有效刚度可以表示为载荷对位移的曲线图的基本上线性的部分，但是比在第一压缩阶段I中具有更高的变化率。
在图25中示出的第三压缩阶段III中，第二缓冲层324开始压缩，如与图22至图24相比由图25中的第二缓冲层324的更小的厚度所指示的。如果第一缓冲层322和第三缓冲层326的压缩在第二阶段II中在动态压缩载荷下还没有达到它们的最大值，则第三缓冲层326和第一缓冲层322的压缩与第二缓冲层324的压缩串联地继续。鞋外底320的压缩(如果在动态压缩载荷下发生的话)将直到第二缓冲层324的压缩之后才会开始。鞋底夹层318在第三压缩阶段III期间具有有效刚度，该有效刚度取决于相对刚性的第二缓冲层324的刚度K2，并且可能地较少程度地取决于刚度K1和刚度K3。第三压缩阶段III中的有效刚度可以表示为载荷对位移的曲线图的基本上线性的部分，但是比在第二压缩阶段II中具有更高的变化率。因为第三压缩阶段III发生在第一阶段和第二阶段后，所以它可以与鞋类物品到背屈位置的移动相一致，在背屈位置运动员接近最终的“脚趾离地”。
图26至图36中示出了本教导的范围内的鞋底夹层的多个另外的实施方案。图26至图36的鞋底夹层中的每一个具有多个聚合物片，这些聚合物片彼此堆叠并形成多个各种刚度的密封室。所述鞋底夹层中的每一个包括具有第一刚度K1的第一缓冲层、具有第二刚度K2的第二缓冲层和具有第三刚度K3的第三缓冲层。当具有包括鞋底夹层的鞋底结构的鞋类物品穿在足部上时，第一缓冲层、第二缓冲层和第三缓冲层设置成使得第二缓冲层至少部分地叠加在第一缓冲层上，并且第三缓冲层叠加在第二缓冲层上，使得鞋底结构设置成使得第三缓冲层最靠近足部，并且第一缓冲层最靠近地面表面。类似于图2的实施方案，具有三个聚合物片的实施方案形成并界定了两个密封室，并且具有可以是泡沫的第三缓冲层。具有四个聚合物片的实施方案形成并界定了三个密封室。这些鞋底夹层中任一个上的动态压缩载荷根据第一刚度K1、第二刚度K2和第三刚度K3从最小刚性到最大刚性的相对量值依次被第一缓冲层、第二缓冲层和第三缓冲层吸收。在图26至图36的实施方案中的每一个中表示的聚合物片被表示为不透明的，并且因此其中标识的室用虚线指示。可替代地，图26至图36的鞋底夹层的任何或所有的聚合物片可以是基本上透明的。
图26和图27示出了四片式鞋底夹层418，其具有界定环形室440和至少部分地球形的室438的第一聚合物片432、第二聚合物片434、第三聚合物片436和第四聚合物片437，每个球形的室438具有圆顶状表面。
图28和图29示出了四片式鞋底夹层518，其具有按顺序堆叠的第一聚合物片532、第二聚合物片534、第三聚合物片536和第四聚合物片537，并且使得相邻的片在外部第一聚合物片532和第四聚合物片537的内侧彼此结合以界定第一缓冲层522、第二缓冲层524和第三缓冲层526。第二聚合物片534和第三聚合物片536在相对直的、横向延伸的结合部处彼此结合，以束缚(tether)外部第一聚合物片532和第四聚合物片537。鞋底夹层518具有周边凸缘546，所有四个聚合物片532、534、536、537都在该周边凸缘546处彼此结合。形成在底部表面处的第一缓冲层的第二室在底部表面处具有圆顶状部分。鞋底夹层518的总高度从鞋跟区域(在图28和图29中示出在左侧处)到鞋前部区域(在图28和图29中示出在右侧处)逐渐减小。
图30和图31示出了类似于鞋底夹层518的四片式鞋底夹层618，但是被构造成仅在鞋类物品的鞋跟区域中延伸。鞋底夹层618具有第一聚合物片632、第二聚合物片634、第三聚合物片636和第四聚合物片637，它们界定了类似于图28的缓冲层的彼此相对布置的第一缓冲层622、第二缓冲层624和第三缓冲层626。鞋底夹层618具有周边凸缘646，所有四个聚合物片在该周边凸缘646处彼此结合。
图32和图33示出了另一种鞋底夹层718，其具有四个聚合物片732、734、736和737，这些聚合物片732、734、736和737具有多个形状的结合部以及相应的不同形状的第一缓冲层、第二缓冲层和第三缓冲层。结合部使得鞋跟区域中(朝向图32的左侧)的U形密封室740A、鞋跟区域中的矩形密封室740B和鞋前部区域中(朝向图32中的右侧)的椭圆形密封室740C都具有圆顶状表面。鞋底夹层718具有周边凸缘746，所有四个聚合物片732、734、736、737都在该周边凸缘746处彼此结合。
图34示出了界定缓冲室的多个聚合物片的另一个鞋底夹层818，该缓冲室包括长形的椭圆形室840A和更小的、至少部分地球形的室840B，所有这些室都具有圆顶状表面。鞋底夹层818具有周边凸缘846，所有的聚合物片在该周边凸缘846处彼此结合。
图35示出了界定缓冲室的多个聚合物片的另一个鞋底夹层918，该缓冲室包括流体互连的、至少部分地球形的室940A，该室具有圆顶状表面。鞋底夹层918具有周边凸缘946，所有的聚合物片在该周边凸缘946处彼此结合。
图36示出了界定缓冲室的多个聚合物片的另一个鞋底夹层1018，该缓冲室包括流体互连的密封室1038和室1038内部的环形密封室1040，密封室1038具有圆顶状表面并且其中至少一个是肾形的(kidney-shaped)。
在一个非限制性示例中，本文公开的鞋底夹层的多个实施方案可以提供以牛顿为单位的从约110N到约320N的峰值载荷，其中峰值载荷被限定为鞋底夹层的平均高度的百分之75的位移。压缩刚度可以使用用于运动鞋缓冲系统和材料的冲击衰减的标准试验方法(Standard Test Method for Impact Attenuation of Athletic Shoe CushioningSystems and Materials)ASTM F1614-99(2006)或ASTM F1976来评估，或者可以使用其他试验方法。
在一个非限制性示例中，当能量返回作为冲击测试仪的初始下落高度的恢复百分比被测量时，或者用机械测试仪(诸如从马萨诸塞州诺伍德的英斯特朗公司(InstronCorporation,Norwood Massachusetts)可购得的
Figure GDA0002465415190000241
测试仪)测量时，本文公开的鞋底夹层的各种实施方案可以提供从约59％到约82％的能量返回。
为了帮助和澄清多个实施方案的描述，多个术语在本文被定义。除非另有指示，否则以下的定义在整个本说明书(包括权利要求书)中适用。此外，所有提及的参考文献都以其整体并入本文。
“鞋类物品”、“鞋类制造物品”和“鞋类”可以被认为既是装置又是制造品。组装好的、准备好穿着的鞋类物品(例如鞋、凉鞋、靴子等)，以及鞋类物品的分立部件(诸如鞋底夹层、鞋外底、鞋面部件等)在最终组装成准备穿着的鞋类物品之前，被认为并且可替代地在本文以单数或复数形式被称为“鞋类物品(article(s)of footwear)”或“鞋类”。
“一个(a)”、“一个(an)”、“该(the)”、“至少一个”和“一个或更多个”可互换使用，以指示存在项中的至少一个项。除非上下文清楚地指出，否则可以存在多个这样的项。除非考虑到上下文明确或清楚地指出，否则在本说明书(包括所附权利要求书)中的参数(例如，量或条件)的所有数值应当被理解为在所有情况下均由术语“约”修饰，不管“约”是否实际出现在该数值之前。“约”表示所述的数值允许一些轻微的不精确性(有些靠近该值的准确性；大约或适度地接近于该值；几乎)。如果“约”所提供的不精确性在本领域中没有以这种普通含义被理解，那么本文所用的“约”至少表示可能由测量和使用这些参数的普通方法引起的变化。如说明书和所附权利要求书中所使用的，除非另有陈述，如果一个值不大于所陈述的值的超过5％，也不小于所陈述的值的超过5％，则该值被认为“近似(approximately)”等于所述值。另外，范围的公开应当被理解为具体公开了该范围内的所有值和进一步划分的范围。
术语“包括(comprising)”、“包含(including)”和“具有(having)”是包含性的，并且因此说明所陈述的特征、步骤、操作、元件或部件的存在，但是不排除一个或更多个其他特征、步骤、操作、元件或部件的存在或添加。步骤、工艺和操作的顺序可以在可能的时候被改变，并且可以采用另外的或可选择的步骤。如在本说明书中所使用的，术语“或”包括相关的所列项目的任何一个和所有的组合。术语“任何”被理解为包括所引用项的任何可能组合，包括所引用项的“任何一个”。术语“任何”被理解为包括所附权利要求的所引用权利要求的任何可能组合，包括所引用权利要求的“任何一个”。
为了一致性和方便起见，在对应于图示的实施方案的全部的本详细描述中可以使用方向性形容词。本领域普通技术人员将认识到诸如“上面”、“下面”、“向上”、“向下”、“顶部”、“底部”等术语可以相对于附图描述性地被使用，而不表示对权利要求所界定的本发明范围的限制。
术语“纵向”指的是使部件延伸一定长度的方向。例如，鞋类物品的纵向方向在鞋类物品的鞋前部区域和鞋跟区域之间延伸。术语“向前(forward)”或“前向(anterior)”用于指从鞋跟区域朝向鞋前部区域的大致方向，并且术语“向后(rearward)”或“后向(posterior)”用于指相反的方向，即从鞋前部区域朝向鞋跟区域的方向。在某些情况下，部件可以用纵向轴线以及沿着该轴线的向前和向后的纵向方向来识别。纵向方向或轴线也可以称为前-后向方向或轴线。
术语“横向”指的是使部件延伸一定宽度的方向。例如，鞋类物品的横向方向在鞋类物品的外侧面和内侧面之间延伸。横向方向或轴线也可以被称为侧向方向或轴线或者中外侧方向或轴线。
术语“竖直”指的是大致垂直于侧向方向和纵向方向两者的方向。例如，在鞋底结构被平坦地安置在地面表面上的情况下，竖直方向可以从地面表面向上延伸。将理解，这些方向性形容词中的每一个可以应用到鞋底结构的单独的部件。术语“向上(upward)”或“向上(upwards)”指的是指向部件的顶部的竖直方向，该部件可以包括鞋背(instep)、紧固区域和/或鞋面的鞋喉。术语“向下(downward)”或“向下(downwards)”指的是与向上方向相反的竖直方向，指向部件的底部，并且可以大致指向鞋类物品的鞋底结构的底部。
鞋类物品(诸如鞋)的“内部”指的是当鞋类物品被穿着时被穿着者的足部所占据的空间处的部分。部件的“内侧”指的是部件在组装好的鞋类物品中定向成朝向(或将定向成朝向)部件或鞋类物品的内部的侧面或表面。部件的“外侧”或“外部”指的是部件在组装好的鞋类物品中定向成远离(或将定向成远离)鞋类物品的内部的侧面或表面。在一些情况下，其他部件可以在部件的内侧面与组装好的鞋类物品中的内部之间。类似地，其他部件可以在部件的外侧面与组装好的鞋类物品外部的空间之间。此外，术语“向内的(inward)”和“向内地(inwardly)”指的是朝向部件或鞋类物品(诸如鞋)的内部的方向，并且术语“向外的(outward)”和“向外地(outwardly)”指的是朝向部件或鞋类物品(诸如鞋)的外部的方向。此外，术语“近侧”指的是当鞋类物品由使用者穿着时，当足部插入鞋类物品中时，更靠近鞋类部件的中央或者更靠近足部的方向。同样，术语“远侧”指的是当鞋类物品由使用者穿着时，当足部插入鞋类物品中时，进一步远离鞋类部件的中央或者进一步远离足部的相对位置。因此，术语近侧和远侧可以被理解为提供通常相反的术语来描述相对的空间位置。
尽管已经描述了多种实施方案，但是本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将明显的是，在实施方案的范围内的更多的实施方案和实现方式是可能的。任何实施方案的任何特征可以组合地或取代任何其它实施方案中的任何其它特征或元件来使用，除非特别限制。因此，除了根据所附权利要求及其等同物之外，实施方案不受限制。此外，在所附权利要求的范围内可以做出多种修改和改变。
虽然已经详细描述了用于执行本教导的许多方面的几种模式，但是熟悉这些教导所涉及的领域的人员将认识到在所附权利要求的范围内用于实践本教导的多个替代性方面。旨在包含在上面描述中或示出在附图中的所有内容应被解释为普通技术人员将认识到的替代性实施方案的整个范围的说明性和示例性，这些替代性实施方案由所包含的内容暗示、在结构上和/或功能上等同于所包含的内容，或者以其他方式基于所包含的内容变得明显，并且不仅仅局限于那些明确描绘的和/或描述的实施方案。

Claims (14)

1.一种用于鞋类物品的鞋底结构，所述鞋底结构包括：
鞋底夹层，其包括第一缓冲层、第二缓冲层和第三缓冲层；其中：
所述第一缓冲层具有中央部分和围绕所述中央部分的周边部分；
所述第一缓冲层、所述第二缓冲层和所述第三缓冲层堆叠，其中所述第二缓冲层直接叠加在所述第一缓冲层的所述周边部分上，所述第三缓冲层叠加在所述第二缓冲层上并直接叠加在所述第一缓冲层的所述中央部分上；
所述第一缓冲层具有圆顶状下表面，所述圆顶状下表面远离所述第二缓冲层和所述第三缓冲层延伸并且基本上在所述中央部分下方居中；
所述第一缓冲层包括在卸载状态下保持气体处于第一预定压力下的第一密封室，并且所述第二缓冲层包括在所述卸载状态下保持气体处于不同于所述第一预定压力的第二预定压力下的第二密封室；
所述鞋底夹层包括第一聚合物片、第二聚合物片和第三聚合物片；
所述第一密封室由所述第一聚合物片和所述第二聚合物片限定；
所述第二密封室由所述第二聚合物片和所述第三聚合物片限定，
所述第二聚合物片和所述第三聚合物片在所述第一密封室和所述第三缓冲层之间在具有带有闭合形状的外部周边的结合部处彼此结合；
所述第二密封室邻接所述结合部的所述外部周边；以及
所述圆顶状下表面基本上在所述结合部下方居中。
2.如权利要求1所述的鞋底结构，其中：
所述第一缓冲层具有第一刚度，所述第二缓冲层具有大于所述第一刚度的第二刚度，并且所述第三缓冲层具有第三刚度，并且所述鞋底结构上的动态压缩载荷根据所述第一刚度、所述第二刚度和所述第三刚度的相对量值依次被所述第一缓冲层、所述第二缓冲层和所述第三缓冲层吸收。
3.如权利要求1所述的鞋底结构，其中所述第三缓冲层是泡沫。
4.如权利要求1所述的鞋底结构，其中所述闭合形状是基本上椭圆形的、基本上圆形的或等边多边形。
5.如权利要求1所述的鞋底结构，其中所述第二密封室是基本上环形的。
6.如权利要求1所述的鞋底结构，其中当所述鞋底结构处于卸载状态下时，所述结合部被设置成与所述第二密封室的最上面的延伸部基本上齐平。
7.一种用于鞋类物品的鞋底结构，包括：
鞋底夹层，其包括第一缓冲层、第二缓冲层和第三缓冲层；
其中，所述第一缓冲层具有中央部分和围绕所述中央部分的周边部分；
其中，所述第一缓冲层、所述第二缓冲层和所述第三缓冲层堆叠，其中所述第二缓冲层直接叠加在所述第一缓冲层的所述周边部分上，所述第三缓冲层叠加在所述第二缓冲层上；
其中，所述第一缓冲层具有圆顶状下表面，所述圆顶状下表面远离所述第二缓冲层和所述第三缓冲层延伸并且基本上在所述中央部分下方居中；
其中，所述第一缓冲层包括在卸载状态下保持气体处于第一预定压力下的第一密封室，并且所述第二缓冲层包括在所述卸载状态下保持气体处于不同于所述第一预定压力的第二预定压力下的第二密封室；
其中，所述鞋底夹层包括第一聚合物片、第二聚合物片和第三聚合物片；
其中，所述第一密封室由所述第一聚合物片和所述第二聚合物片限定；
其中，所述第二密封室由所述第二聚合物片和所述第三聚合物片限定；
鞋外底，所述鞋外底固定到所述第一聚合物片的所述圆顶状下表面；
其中所述鞋外底包括中央凸耳，所述中央凸耳基本上在所述第一聚合物片的所述圆顶状下表面下方居中，并提供所述鞋底结构的地面接触表面；以及
其中所述中央凸耳的宽度小于所述第一聚合物片的所述圆顶状下表面的宽度，使得所述中央凸耳在压缩载荷下压缩所述第一聚合物片的所述圆顶状下表面的中央。
8.如权利要求7所述的鞋底结构，其中所述鞋外底还包括邻近所述中央凸耳设置的侧凸耳；
其中，在第一压缩载荷下，所述中央凸耳低于所述侧凸耳，并且在大于所述第一压缩载荷的第二压缩载荷下，所述第一缓冲层压缩，将所述侧凸耳移动成与所述中央凸耳齐平，从而增加所述鞋外底的地面接触面积。
9.一种用于鞋类物品的鞋底结构，包括：
鞋底夹层，其包括第一缓冲层、第二缓冲层和第三缓冲层；
其中，所述第一缓冲层具有中央部分和围绕所述中央部分的周边部分；
其中，所述第一缓冲层、所述第二缓冲层和所述第三缓冲层堆叠，其中所述第二缓冲层直接叠加在所述第一缓冲层的所述周边部分上，所述第三缓冲层叠加在所述第二缓冲层上；
其中，所述第一缓冲层具有圆顶状下表面，所述圆顶状下表面远离所述第二缓冲层和所述第三缓冲层延伸并且基本上在所述中央部分下方居中；
其中，所述第一缓冲层包括在卸载状态下保持气体处于第一预定压力下的第一密封室，并且所述第二缓冲层包括在所述卸载状态下保持气体处于不同于所述第一预定压力的第二预定压力下的第二密封室；
其中，所述鞋底夹层包括第一聚合物片、第二聚合物片和第三聚合物片；
其中，所述第一密封室由所述第一聚合物片和所述第二聚合物片限定；
其中，所述第二密封室由所述第二聚合物片和所述第三聚合物片限定；
其中所述第一聚合物片和所述第二聚合物片沿着所述第二密封室的下侧的外部周边部分彼此结合，使得所述第一密封室仅在所述外部周边部分的内侧位于所述第二密封室之下。
10.如权利要求1所述的鞋底结构，其中所述第三缓冲层是泡沫。
11.如权利要求1所述的鞋底结构，其中：
所述第一缓冲层在所述第一密封室的所述周边部分处与所述第二缓冲层串联吸收动态压缩载荷，并且所述第一缓冲层在所述第一密封室的所述中央部分处与所述第二缓冲层并联并与所述第三缓冲层串联吸收所述动态压缩载荷。
12.根据权利要求1所述的鞋底结构，其中所述第一缓冲层具有第一刚度，所述第二缓冲层具有大于所述第一刚度的第二刚度，并且所述第三缓冲层具有小于所述第二刚度的第三刚度。
13.如权利要求1所述的鞋底结构，其中所述第二预定压力高于所述第一预定压力。
14.如权利要求1所述的鞋底结构，其中，所述结合部具有基本上圆形的外部周边；且
所述第二密封室基本上是环形的。
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