专利名称：缓冲构件的制作方法人类的脚部是非常复杂且重要的机构件，其能够承受并使各种冲击 力扩散。跟部处的自然脂肪衬垫以及脚弓的可收缩性，都有助于脚部的 緩冲。在日常生活中，人的脚部及腿部要承受极大的冲击力。奔跑、跳 跃、行走、甚至站立，都会对人的脚部及腿部施加力，由此会导致疼痛、 疲劳、甚至损伤。尽管人类脚部具有自然緩沖及回弹特性，但脚部会需要额外的支撑 以克服在长期的周期活动期间会遇到的各种力。除非人穿着提供合适緩 冲及支撑的鞋，否则在不自然的表面上甚至因低强度活动导致的疼痛及 疲劳都是极剧烈的，并且其会加速发作。对穿着者造成的不舒适感会减 小进一步活动的诱因。同样重要的是，没有充分緩冲的鞋类会导致诸如 水泡、肌腱及韧带的损伤以及骨折等损伤。不合适的鞋类还会导致包括 背痛的其他疾病。着眼于这些问题，已经进行了很多努力来将改进的緩冲及弹性结合 在鞋中。例如，在制鞋产业中应用以改进緩冲及能量回馈的概念已经通 过在鞋底内的流体填充系统而使用。这些装置意在通过在鞋的跟部与前 脚之间输送增压流体来提高緩冲及能量回馈。此外，緩冲构件的设计也 是非常重要的营销考量因素。本发明的各种实施例可对鞋类的穿着者提供改进的緩冲。本发明的 一些(不一定是全部)实施例可提供緩冲构件的设计、外观、以及/或可 见性，由此以改进用于结合有緩冲构件的鞋的功能性及营销考量因素。 本发明的实施例的其他优点部分地在以下描述中给出，部分将被本领域的普通技术人员通过阅读本发明的描述及/或通过实践本发明而理解。
申请人已经研发出了革新的鞋。在一个实施例中，鞋的物件包括 鞋底；以及布置在所述鞋底内的緩冲构件，所述緩冲构件包括大致对 称的U形跟部腔、前脚腔；以及连接所述跟部腔与所述前脚腔的通路； 所述跟部腔具有前部壁、后部壁、以及布置在所述前部壁与所述后部壁 之间的中间及侧面的侧壁；其中所述鞋底围绕所述緩冲构件形成，使得 所述中间跟部侧壁以及所述侧面的跟部侧壁的至少 一部分可见。申请人还研发出了一种革新緩冲构件，其布置在具有鞋底的鞋的物 件内。在一个实施例中，缓冲构件包括跟部腔、前脚腔以及连接所述 跟部腔与所述前脚腔的通路。其中该跟部腔具有前部壁、弯曲后部壁、 以及布置在所述前部壁与所述后部壁之间的中间及侧面的侧壁；前脚腔 具有前部壁、后部壁、以及布置在所述前脚前部壁与所述前脚后部壁之 间的中间及侧面的前脚侧壁；其中，所述鞋底围绕所述緩冲构件形成， 4吏得所述中间跟部侧壁及所述侧面的3艮部侧壁的至少 一部分可见，并佳_ 得所述前脚腔的至少一部分可见。申请人还研发出了一种流体填充緩冲构件，其布置在具有鞋底的鞋 的物件内，所述緩冲构件包括大致对称的U形跟部腔、前脚腔以及连 接所述跟部腔与所述前脚腔的通路。其中该跟部腔具有前部壁、后部壁、 以及布置在所述前部壁与所述后部壁之间的中间及侧面的侧壁；前脚腔 具有前部壁、后部壁、以及布置在所述前脚前部壁与所述前脚后部壁之 间的中间及侧面的侧壁；所述通3各包括与所述前脚腔连通的第 一及第二 气体端口，以及形成在所述第一与第二气体端口之间的凹陷，其中，所 述鞋底围绕所述緩冲构件形成，使得所述跟部腔的至少一部分可见，并 使得所述前脚腔的至少 一部分可见。
应当理解的是，上述总体描述以及下述详细描述均仅是示例及说明 性质，而不应对所要求保护的发明构成限制。


图1是根据本发明的实施例具有緩沖构件的鞋的纵长方向部分剖面图。
图2是根据本发明的第一实施例的緩冲构件的仰视图。 图3是沿图2的线3-3所取的根据本发明的第一实施例的緩冲构件的 剖面图。
图4是沿图2的线4-4所取的根据本发明的第一实施例的緩冲构件的
、
前脚腔的剖面图。
图5是沿图2的线5-5所取的根据本发明的第一实施例的緩冲构件的 流体通路的剖面图。
图6是沿图2的线6-6所取的根据本发明的第一实施例的緩冲构件的 跟部腔的剖面图。
图7是沿图2的线7-7所取的根据本发明的第一实施例的緩冲构件的 跟部腔的剖面图。
图8是在其内布置有根据本发明的第一实施例的緩冲构件的鞋底的 俯视图。
图9是沿图8的线9-9所取的具有根据本发明的第一实施例的緩冲构 件的鞋的剖面图。
图IO是沿图8的线10-10所取的具有根据本发明的第一实施例的緩 冲构件的鞋的剖面图。
图11是沿图8的线11-11所取的具有根据本发明的第一实施例的缓 冲构件的鞋的剖面图。
图12是具有根据本发明的第 一 实施例的緩冲构件的鞋的 一 部分的侧 视图。
图13是根据本发明的第二实施例的緩冲构件的俯视图。 图14是沿图13的线14-14所取的根据本发明的第二实施例的緩冲构 件的剖面图。
图15是沿图13的线15-15所取的根据本发明的第二实施例的緩冲构 件的剖面图。
图16是沿图13的线16-16所取的根据本发明的第二实施例的缓冲构 件的剖面图。图17是沿图13的线17-17所取的根据本发明的第二实施例的緩沖构 件的剖面图。
图18是其内布置有根据本发明的第二实施例的緩沖构件的鞋的俯视图。
图19是沿图18的线19-19所取的具有根据本发明的第二实施例的緩 沖构件的鞋的剖面图。
图20是具有根据本发明的第二实施例的緩沖构件的鞋的 一 部分的侧 视图。
图21是在其内布置有根据本发明的第三实施例的緩冲构件的鞋的俯 视图。
图22是沿图21的线22-22所取的具有根据本发明的第三实施例的緩 冲构件的鞋的剖面图。
图23是具有根据本发明的第三实施例的缓冲构件的鞋的侧视图。

结合附图，现将详细描述本发明的实施例，类似的标号表示类似的 元件。
现参考图1，以部分剖面图示出了诸如根据本发明的实施例的鞋100 的鞋的物件，鞋的跟部的一部分的剖面是在鞋100的中心位置并纵长地 取得。鞋100包括侧面(脚的外面)以及中间边(如图1所示，脚的内
部)。示出了右脚的鞋，但是，本领域的技术人员可以理解，左脚的鞋具 有其镜像构造。
如图1所示，鞋100大致包括鞋顶101、鞋底102以及鞋垫110。緩 冲构件200布置在鞋底102内。緩沖构件200可为鞋100的穿着者提供 緩冲，使得穿着者的步幅会迫使緩冲构件200内的空气相对于步幅互补 地运动。
可以理解的是，鞋顶101可包括对本领域技术人员而言会知的任何 材料或设计。用于鞋顶101的普通材料包括皮革、诸如帆布的纺织材料、
以及诸如乙歸的合材料。
在一个实施例中，鞋底102可包括中底103及外底104。外底104优选地由诸如橡胶的弹性耐用材料构成。外底104用于作为鞋100的地面
接触表面来提供摩擦力。在图1所示的本发明的实施例中，外底104覆 盖鞋底102的整个最低的表面。对于本领域技术人员清楚的是，外底104 可^U隻盖鞋底102的一个或更多个部分，或者也可全部去除。
中底103向鞋底102提供结构，以及穿着者的脚与地面之间的额外 衬垫。中底103可由比用于外底104密度更低的材料构造，由此可增大 鞋底102的厚度而不会明显提高鞋100的重量。在本发明的优选实施例 中，中底103包括醋酸乙烯酯共聚物(EVA)。包括但不限于聚氨酯(PU)、 热塑聚氨脂(TPU)、以及热塑橡胶(TPR)的其他适用于中底103的材 料也视为落入本发明的范围内。
参考图2-12示出了緩冲构件200的第一实施例。图2是根据本发明 的第一实施例的緩冲构件200的仰视图。因为緩冲构件的顶部与底部大 致彼此为镜像，可以理解缓沖构件200的俯视图与仰一见图实质上相同。 此外，本发明的缓冲构件200的实施例可用于左脚鞋或右脚鞋。可以理 解，緩冲构件200的对称结构可提高制造緩冲构件200的便利性，并降 低成本。
緩沖构件200优选的是具有三个独立部件的单一构件。如图所示， 参考图2,緩冲构件包括通过流体通路220与前脚腔230连通的跟部腔
210。 当緩冲构件200与鞋IOO结合时，跟部腔210被布置在穿着者的脚 后跟的下方。跟部腔210包括弯曲后部壁211以及前部壁212。中间侧壁 213以及侧面的侧壁214布置在后部壁211与前部壁212之间。后部壁
211、 中间侧壁213以及侧面的侧壁214 ^皮布置使得3艮部腔210可大致包 括与鞋底102的3艮部的外形相符的对称U形腔。中间侧壁213以及侧面 的侧壁214可在弯曲边缘215处与前部壁212相交。跟部腔210的弯曲 边缘215可包括大的曲率，其相较于尖锐边缘或具有较小曲率的边缘可 以较强并具有挠性。
前脚腔230相对于跟部腔210布置，并在结合在鞋100中时位于穿 着者的跖骨区域或前脚部分的下方。在图2所示的实施例中，前脚腔230 包括大致椭圆形腔。
緩沖构件200是优选地填充有流体的中空结构。在本发明的一个实^在,i由、:右/太"5T白i^^n/ 、 $/f水 力太劣日日^t一水恋^fe.你l咖皿丝)+^i^f本？nn 填充有氮(N2)。氮气可以清洁便利地获得，以及/或较少受到压力及/或 温度下降影响的稳定气体。在不脱离本发明的范围及精神的前提下，包 括但不限于六氟化硫(SF6)的其他气体可适用于緩沖构件200内。緩冲 构件200可以相对空气密封，使得緩冲构件200内的气体不会在力施加 至緩沖构件200时逃离。但是，可以理解气体会在正常使用条件下在緩 冲构件200内扩散并离开緩冲构件200。緩冲构件200可在其所配备的鞋 的物件的寿命期间保持其緩冲性能。在本发明的替代实施例中，流体可 包括环境空气。
流体通路220提供跟部腔210与前脚腔230之间的流体连通。如图2 所示，在一个实施例中，流体通路220包括与前脚腔230连通的第一流 体端口 221及第二流体端口 222,由此允许流体流入并流出前脚腔230。 可以形成第一流体端口 221及第二流体端口 222,使得流体通^各220包括 分叉通3各，其在流体进入并离开前脚腔230时将流体流分离。流体流的 分离减少了流过緩冲构件的任意 一 个特定点的流体的总量，由此可降低 在使用期间由鞋100中的流体流造成的噪音。
参考图10，在本发明的一个实施例中，流体通路220可被布置在中 底103的中间脚部区域105内。中间脚部区域105可包括鞋芯构件105, 并且流体通路220可被布置在形成于鞋芯构件105内的腔内。在一个实 施例中，鞋芯构件105例如可包括诸如TPU的材料，其可比中底103的 材料更硬挠性更低。由此，鞋芯构件105可为鞋底102的中央部分提供 额外支撑。
凹陷223可在流体通路220的第 一流体端口 221与第二流体端口 222 之间形成在緩冲构件200中。凹陷223可被形成使得没有流体流入或存 储在凹陷223内。当緩沖构件200被设置在鞋100内时，凹陷223优选 地布置在穿着者的跖骨弓的下方。跖骨弓会是脚的敏感区域，该区域下 方流体流动所导致的感觉会使穿着者感觉不舒适。因为不会有流体流入 凹陷223，故凹陷223可为穿着者提供改进的舒适性。凹陷223还可为緩 冲构件200提供合适的部分来显示与緩冲构件相关的数据，例如制造信 息及专利标记。泉著闳8-1 .鍵)4^i^车？oo右著力103内^^算中闱^鍵〉申始i 件200形成。本领域的技术人员可以理解，中底103的诸如聚安酯的材 料可围绕緩冲构件200倾倒并冷却，使得緩冲构件200附着至中底103。 如图2所示，緩沖构件200可包括沿流体通路220的纵向边缘形成的突 片224。突片224也可在制造过程中使緩冲构件200稳定，并可防止緩冲 构件200在冷却时翘曲。在一个实施例中，可利用诸如粘胶的粘附材料 将緩冲构件200进一步安装至中底103。
在本发明的替代实施例中，緩冲构件200可被布置在形成于中底103 中的腔内。腔可形成在中底103的顶部，或位于外底104和中底的底部 之间。可利用诸如粘胶的粘附材料将緩沖构件200安装至中底103。在本 发明的另一实施例中，具有与中底103的剩余部分不同材料(例如聚安 酯，而中底103的剩余部分可具有EVA)的上面的中底部分可首先^皮直 接模制到緩冲构件200的全部或一部分上。然后可将上面的中底部分与 緩冲构件200粘附在形成于中底103中的腔内。
在本发明的各个实施例中，緩冲构件200的可见性对于鞋100的设 计可能极为关键。鞋底102可围绕緩沖构件200形成使得緩冲构件200 的跟部腔210的至少一部分可见。参考图12，在一个实施例中，中间跟 部侧壁213的至少一部分、侧面的3艮部侧壁214的至少一部分、以及后 IF^ 211 6fX，一部分均可见。在本发明的其他实施例中,中间跟部侧 壁213、侧面的才艮部侧壁214以及后部壁211中一者或多者的全部或一部 分可见。
参考图2及图8,緩冲构件200还可包括用于控制緩冲构件内流体流 动的装置。在一个实施例中，緩冲构件200可包括形成在跟部腔210中 的一条或更多条焊缝线216，以及形成在前脚腔230中的一个或更多个焊 缝点225。可以布置焊缝线216及焊缝点225使得緩冲构件200的跟部腔 210及/或前脚腔230不会在使用过程中随流体或气体过度膨胀。例如， 多条焊缝线216可围绕跟部腔210的外周形成，并可防止进入跟部腔210 的流体流使得跟部腔210过度膨胀。此外，多个焊缝点225可在前脚腔 230的中心形成为四边形i殳置，并可防止进入前脚腔230的流体流导致前 脚腔230过度膨胀。緩冲构件200的过度膨胀会导致穿着者感觉不舒适，并还会导致緩冲构件200从鞋100的中底103分离。图中示出的焊缝点 225以及焊缝线216的数量、尺寸、形状及位置仅是示例。可以理解，在 不脱离本发明的范围的前提下，可以提出焊缝线216及焊缝点225的其 他结构。
参考图3及图9,可以设置緩沖构件200使得跟部腔210的高度轮廓 大于前脚腔230的高度轮廓。在一个实施例中，跟部腔210的高度轮廓 大于前脚腔230的高度轮廓达到2比1的比率。因此，当处于未荷载状 态时，跟部腔210内流体的体积大于前脚腔230内流体的体积达到大致 相同的比率。因为脚的跟部例如在奔跑期间会受到更大的冲击力，故上 述比率可为穿着者提供改进的舒适度，并且由此可获得比前脚部分更大 的緩冲。此外，当緩冲构件200在鞋内向前移动时降低的高度轮廓可允 许该构件适用于更多类型的鞋品。
緩沖构件200优选地经由挤吹模制来形成。本领域的技术人员可以 理解，可在吹制模制过程中形成緩冲构件200，使得形成单一构件，并且 利用相同的模具来形成这里所述的三个独立部件。緩冲构件200优选地 由合适的弹性材料形成，由此在防止破坏的同时允许緩冲构件200收缩 并膨胀。在一个实施例中，緩沖构件200可包括高结晶热塑聚氨脂(TPU )。 在不脱离本发明的范围及精神的前提下，可以使用包括但不限于EVA、 热塑料、及/或其他合适弹性材料的其他材料。
现将描述对本发明的第一实施例的应用。在静止时，穿着者的脚部 由緩冲构件200提供充分的緩沖，并且大致不会有空气从跟部腔210流 过流体通路220到达前脚腔230。在典型的步态周期中，在脚上的力的主 要分布在步态的"跟部冲击"阶段开始于跟部的侧边附近。在该位置，
鞋100的跟部区域首先接触地面或其他支撑表面，并且穿着者的重量在 跟部腔210上施加向下的压力，由此引起跟部腔压缩。跟部腔210的压 缩引起腔内的流体被迫向前移动，通过流体通路220以及第一流体端口 221及第二流体端口 222到达前脚腔230。进入前脚腔230的流体流引起 前脚腔230扩展。
当步态周期持续时，力在脚上的分布于中间步幅时在脚弓区域内朝 向脚的中心轴移动，在中间滚动，然后在"脚趾离开"期间再次转移至脚的中心轴。当穿着者的前脚接触地面时，扩展的前脚腔230对相应的 冲击力提供緩冲。当穿着者的重量施加至前脚时，因冲击力导致的下压
力使得前脚腔230压缩，由此迫使内部的空气通过流体通路220向后被 挤入跟部腔210。注意，焊缝线216防止跟部腔210的过度膨胀，该过度 膨胀会导致穿着者感觉不舒适。在"脚趾离开，，之后，就没有下压力作 用在緩冲构件200上，由此緩冲构件内的空气返回至其未荷载状态。然 后步态周期重复。以此方式，緩冲构件200可为鞋100的穿着者提供缓 冲，使得穿着者的步幅迫使緩冲构件200内的空气以相对于步幅互补的 方式移动。
图13-20中示出了本发明的緩冲构件200的第二实施例，其中类似的 标号表示类似的元件。緩冲构件200包括通过流体通路1320与前脚腔 1330连通的跟部腔1310。当緩冲构件200配置在鞋100中时，跟部腔1310 布置在穿着者的脚跟部的下方。跟部腔1310包括弯曲后部壁1311以及 前部壁1312。中间侧壁1313以及侧面的侧壁1314布置在后部壁1311与 前部壁1312之间。设置后部壁1311、中间侧壁1313以及侧面的侧壁1314， 使得跟部腔1310可大致包括与鞋底102的跟部的外形相符的对称U形 腔。
前脚腔1330相对于跟部腔1310布置，并在配置在鞋100中时位于 穿着者的跖骨区域或前脚的部分下方。前脚腔1330包括后部壁1331以 及前部壁1332。中间侧壁1333以及侧面的侧壁1334布置在后部壁1331 与前部壁1332之间。
緩冲构件200还可包括用于控制緩冲构件内流体流动的装置。在一 个实施例中，緩沖构件200可包括形成在跟部腔1310以及前脚腔1330 中的一个或更多条焊缝线1316,以及形成在前脚腔1330中的一个或更多 个焊缝点1325。可以布置焊缝线1316及焊缝点1325,使得緩冲构件200 的跟部腔1310及/或前脚腔1330不会在使用期间随流体或充气而过度膨 胀。例如，在一个实施例中，多条焊缝线1316可围绕跟部腔1310的外 周形成，并且可防止进入跟部腔的流体流引起跟部腔1310过度膨胀。在 一个实施例中，焊缝线还可形成在前脚腔1330的中间边及侧边。此外， 多个焊缝点1325可在前脚腔1330的中心形成为三角形，并可防止进入
14前脚腔的流体流引起前脚腔1330过度膨胀。图中所示的焊缝点1325及 焊缝线1316的具体数量、尺寸、形状及位置仅是示例。可以理解，在不 脱离本发明的范围的前提下，可以提供其他结构的焊缝线1316及焊缝点 1325。
鞋底102可围绕緩冲构件200形成，使得緩冲构件200的前脚腔1330 的至少一部分可见。参考图20，在一个实施例中，中间前脚侧壁1333的 至少一部分以及侧面的前脚侧壁1334的至少一部分可见。在另一实施例 中，前脚腔1330的前部壁1332可与鞋100的脚趾部分的外形相符，使 得中间前脚侧壁1313、侧面的跟部侧壁1314、以及前部壁1332可见。 可以理解，在本发明的其他实施例中，中间前脚侧壁1313、侧面的3艮部 侧壁1314以及前部壁1332中一者或多者的全部或一部分可以可见。还 可以理解，在一些实施例中，前脚腔1330的全部或一部分可以可见，但 3艮部腔1310却不可见，并且在其他一些实施例中，前脚腔1330与5艮部 腔1310两者的全部或一部分均可见。
图21-23中示出了本发明的緩冲构件200的第三实施例，其中类似的 标号表示类似的元件。示出的緩冲构件200仅包括跟部腔2110。跟部腔 2110当緩冲构件200配置在鞋100中时处于穿着者的脚跟的下方。跟部 腔2110包括弯曲后部壁2111以及前部壁2112。中间侧壁2113以及侧面 的侧壁2114布置在后部壁2111与前部壁2112之间。i殳置后部壁2111、 中间侧壁2113以及侧面的侧壁2114,使得跟部腔2110可大致包括与鞋 底102的跟部的外形相符的对称U形腔。示出的緩冲构件200可对在脚 跟部处接收到的沖击力提供緩冲。
如图22所示，在一个实施例中，具有与中底103的剩余部分不同材 料(例如，聚安酯)的中底103的跟部区域106可首先被直接模制在緩 沖构件200上。然后可将跟部区域106及li冲构件200粘附在形成于中 底103中的腔内。可能理解，本发明的其他实施例可不^:置跟部区域106, 并且中底103可围绕緩冲构件200而形成。
参考图23,鞋底102可围绕緩冲构件200形成，使得緩沖构件200 的3艮部腔2110的至少一部分可见。在一个实施例中，中间3艮部侧壁2113 的至少一部分以及侧面的跟部侧壁2114的至少一部分可以可见。在本发明的其他实施例中，中间跟部侧壁2113、侧面的跟部侧壁2114及后部壁 2111中一者或多者的全部或一部分可以可见。
现将简要描述本发明的各个实施例的对緩冲构件200充气的方法。 在本发明实施例中，缓冲构件200可填充加压气体，緩冲构件200可填 充具有提供合适緩沖水平的压力的气体以及流体流。本领域的技术人员 可知，管(未示出)可形成在緩冲构件中用于接收空气软管。空气软管 可安装至该管，并且緩冲构件可加压至预定水平。当到达希望压力时， 管可^L热封以防止,人纟爰冲构件渗漏。
在较高的压力下，通常会有更多的流体填充緩沖构件，并且緩冲构 件在使用期间会较少的收缩。因此，填充过高压力的緩冲构件可在穿着 者的脚的下方造成硬且不舒适的感觉。在较低的压力下，会有增多的流 体流进入緩冲构件，并且增加鞋内穿着者脚部的"活塞运动"。因此，填, 充较低压力的緩冲构件会提供较少的緩冲，并且因此脚增大的运动会导 致水泡。此外，过多的流体流会增加穿着者脚下方的感觉，由此会导致 不舒适。因此，緩冲构件200内的流体压力达到适当的平衡非常关键。
本发明的各个实施例可被加压至不同压力范围，使得緩冲构件提供 优选水平的緩冲及流体流。例如，如2-12所示的緩冲构件200的第一实 施例可被增压至约lpsi至约4psi的范围内。在优选实施例中，緩冲构件 200的第一实施例被增压至约2psi。图13-20所示的li冲构件200的第二 实施例可被增压至约lpsi至约7psi的范围内。图21-23所示的緩冲构件 200的第三实施例可被增压至约4psi至约7psi的范围内。在优选实施例 中，緩冲构件200的第三实施例被增压至约5psi至约6psi的范围内。上 述压力范围适用于处于未荷载状态下的緩沖构件200。可以理解，緩冲构 件200内的压力在使用期间会发生改变。
以上已经描述了本发明的各个实施例，应当理解，其仅是示例而非 限制。对本领域的技术人员清楚的是，可在不脱离本发明的精神及范围 的前提下对形式及细节进行各种改变。因此，本发明的广度及范围不应 受限于任何上述示例实施例，而仅应根据所附权利要求及其等同范围来 界定。通过引用将这里所描述的全部专利文献及公开文献的全部内容结 合在本说明书中。


本发明涉及一种用于鞋的物件的缓冲构件。鞋的物件包括鞋底；以及布置在所述鞋底内的缓冲构件，所述缓冲构件包括大致对称的U形跟部腔、前脚腔以及连接所述跟部腔与所述前脚腔的通路。所述跟部腔具有前部壁、后部壁、以及布置在所述前部壁与所述后部壁之间的中间及侧面的侧壁；其中所述鞋底围绕所述缓冲构件形成，使得所述中间跟部侧壁以及所述侧面的跟部侧壁的至少一部分可见。