TWI619441B - 具有相應的內部或外部襯層之拉脹鞋底 - Google Patents

Abstract

本發明係關於一種材料，其包含由一拉脹結構製成之至少一層及具有包括該等材料之鞋底之鞋類物件。當該材料受拉時，其在受拉方向及正交於受拉方向之方向兩者上擴張。該等鞋類物件具有含由一材料製成之至少一層之鞋底，該材料具有含孔隙之鞋底元件之一圖案。當該鞋底處於橫向或縱向拉力下時，該等鞋底元件可能會相對於彼此旋轉，因此增大該鞋底之橫向尺寸及縱向尺寸。一或多個拉脹或平坦襯層可用於防止碎屑進入該等孔隙中。

Description

具有相應的內部或外部襯層之拉脹鞋底 [相關申請案之參考]

本申請案係2013年9月18日申請且標題為「Auxetic Structures and Footwear with Soles Having Auxetic Structures」之美國專利申請案第14/030,002號(「‘022申請案」)(該申請案以其全文引用方式併入本文)之一部分接續申請案且主張該申請案之優先權。

鞋類物件通常具有至少兩個主要組件：一鞋面，其提供用於接納穿著者之腳部之包體；及一鞋底，其固定至鞋面而直接接觸地面或場地表面。鞋件亦可使用一些類型之緊固系統(例如，鞋帶或帶子或兩者之一組合)來圍繞穿著者之腳部固定鞋件。鞋底可包括三個層：一內底、一中底及一外底。外底直接接觸地面或場地表面。外底一般攜帶一踏面圖案及/或防滑釘或鞋釘或其他凸起，其等給穿鞋者提供適合於特定運動、工作或休閒活動或適合於一特定地面之改良牽引。

如本文所使用，術語「拉脹結構」一般係指當其在一第一方向上受拉時在正交於該第一方向之一方向上增大其尺寸之一結構。例如，若該結構可被描述為具有一長度、一寬度及一厚度，則當該結構縱向受拉時，其寬度增大。在某些實施例中，拉脹結構係雙向的，使得其等在被縱向拉伸時其等之長度及寬度增大，且在被橫向拉伸時其 等之寬度及長度增大，但厚度不增大。此等拉脹結構之特徵在於具有一負帕松比(Poisson’s ratio)。此外，儘管此等結構一般會具有所施加之拉力與正交於拉力方向之尺寸之增大之間之一單調關係，但該關係無需成比例或係線性的，且一般僅需回應於增大拉力而增大。

一般言之，一鞋類物件包含一鞋面及一鞋底。該鞋底可包含一內底、一中底及一外底。該鞋底之實施例包含由一拉脹結構製成之至少一層。此層可稱為一「拉脹層」。當穿鞋者參加使該拉脹層置於增大縱向或橫向拉力下之一活動(諸如跑步、轉彎、跳躍或加速)時，該拉脹層增大其長度及寬度且因此提供改良牽引，並吸收與場地表面之一些衝擊。儘管下文描述僅論述有限數目個鞋件類型，但實施例可適用於諸多體育活動及休閒活動，包含網球及其他球類運動、步行、慢跑、跑步、登山、手球、訓練、在一跑步機上跑步或步行以及團隊運動(諸如籃球、排球、曲棍球、草地曲棍球及足球)。

在一態樣中，一鞋類物件之一實施例具有含一拉脹層及一襯層之一鞋底結構。該拉脹層包含孔隙之一圖案，其由包圍該等孔隙之鞋底元件形成。鞋底元件之各者具有若干頂點。鞋底元件在其等頂點處結合，使得該等鞋底元件可繞其等頂點相對於彼此旋轉。拉脹層之特徵在於具有一橫向方向、一縱向方向及一垂直方向。該拉脹層經構形以當拉力在橫向方向上施加至該拉脹層時在橫向方向及縱向方向上擴張，且當拉力在縱向方向上施加至拉脹層時在橫向方向及縱向方向上擴張。襯層經安置而相鄰於且近似平行於拉脹層。因此，襯層抑制將碎屑引入至拉脹層中之孔隙中。

在另一態樣中，一鞋類物件之一實施例具有一拉脹層及一拉脹襯層。拉脹層包含孔隙之一圖案，其由包圍該等孔隙之幾何特徵形成，且該等幾何特徵之各者具有諸多頂點。幾何特徵在其等頂點處結合，使得該等頂點用作鉸鏈，從而允許幾何特徵相對於彼此旋轉。拉 脹層及拉脹襯層之特徵在於具有一橫向方向、一縱向方向及一垂直方向。當拉脹層之一部分處於橫向拉力下時，其在橫向方向及縱向方向兩者上擴張，且當該拉脹層之一部分處於縱向拉力下時，其在縱向方向及橫向方向兩者上擴張。又，當拉脹層之一部分處於橫向拉力下時，其在橫向方向及縱向方向兩者上擴張，且當拉脹層之一部分處於縱向拉力下時，其在縱向方向及橫向方向兩者上擴張。拉脹襯層安置於拉脹層之一第一表面上且與該拉脹層配合。

在另一態樣中，一鞋類物件之一實施例具有一鞋面及附接至鞋面之一鞋底結構。鞋底結構具有一拉脹層及一第一襯層。拉脹層具有孔隙之一圖案，其由包圍該等孔隙之幾何特徵形成。幾何特徵在其等頂點處結合，使得其等用作鉸鏈，藉此允許幾何特徵相對於彼此旋轉。拉脹層之特徵在於具有一橫向尺寸及一縱向尺寸。當拉脹層處於未受應力狀態中時，拉脹層之特徵在於具有一未受應力構形，其具有一未受應力縱向尺寸及一未受應力橫向尺寸，且當拉脹層受拉時，拉脹層具有一擴張構形，其具有一擴張縱向尺寸及一擴張橫向尺寸，其中擴張縱向尺寸大於未受應力縱向尺寸，且其中擴張橫向尺寸大於未受應力橫向尺寸。當拉脹層受拉時，第一襯層與拉脹層同時擴張，使得第一襯層之擴張與拉脹層之擴張相容。

一般技術者將在研究以下圖式及詳細描述之後明白或變得明白實施例之其他系統、方法、特徵及優點。希望所有此等額外系統、方法、特徵及優點包含於[實施方式]及[發明內容]內，在實施例之範疇內，且受隨附申請專利範圍保護。

100‧‧‧鞋類物件

101‧‧‧鞋面

103‧‧‧前足區

104‧‧‧腳背/中足區

105‧‧‧腳跟區

110‧‧‧喉部

111‧‧‧鞋帶

200‧‧‧鞋底結構/鞋底

210‧‧‧內底

220‧‧‧拉脹襯層

230‧‧‧外底/拉脹外底

231‧‧‧孔隙

232‧‧‧鞋底元件

233‧‧‧頂點

234‧‧‧開口

250‧‧‧拉脹材料/拉脹材料部分

400‧‧‧拉脹襯層

401‧‧‧突部

402‧‧‧鞋底元件

403‧‧‧頂點

412‧‧‧外部邊緣

413‧‧‧區段

414‧‧‧區段

415‧‧‧區段

416‧‧‧頂端

421‧‧‧第一面/面

422‧‧‧第二面/面

423‧‧‧上邊緣

432‧‧‧內部邊緣

434‧‧‧內部表面

441‧‧‧第一內部表面

442‧‧‧第二內部表面

443‧‧‧內部邊緣

444‧‧‧內部邊緣

445‧‧‧內部表面

500‧‧‧拉脹外底/外底

501‧‧‧孔隙

502‧‧‧鞋底元件

503‧‧‧頂點

520‧‧‧截面

521‧‧‧孔隙

530‧‧‧箭頭

600‧‧‧鞋類物件

601‧‧‧鞋面

602‧‧‧鞋底結構

603‧‧‧前足區

604‧‧‧中足區

605‧‧‧腳跟區

610‧‧‧內底

620‧‧‧拉脹襯層

621‧‧‧突部

622‧‧‧中空內部

630‧‧‧拉脹外底

631‧‧‧孔隙

632‧‧‧鞋底元件

700‧‧‧鞋類物件

701‧‧‧鞋面

702‧‧‧鞋底結構

710‧‧‧內底

730‧‧‧拉脹層/拉脹中底

731‧‧‧孔隙

740‧‧‧外底襯層

800‧‧‧鞋類物件

801‧‧‧鞋面

802‧‧‧鞋底結構

810‧‧‧內底

820‧‧‧拉脹襯層

821‧‧‧突部

830‧‧‧拉脹中底

831‧‧‧孔隙

840‧‧‧外底襯層

900‧‧‧鞋類物件

901‧‧‧鞋面

902‧‧‧鞋底結構

910‧‧‧內底

920‧‧‧內底襯層

930‧‧‧拉脹中底

931‧‧‧孔隙

940‧‧‧外底襯層

1000‧‧‧鞋類物件

1001‧‧‧鞋面

1002‧‧‧鞋底結構

1010‧‧‧內底

1030‧‧‧拉脹中底

1031‧‧‧孔隙

1040‧‧‧外底襯層

1041‧‧‧突部

A1‧‧‧角度

L1‧‧‧初始大小

L2‧‧‧增大大小

W1‧‧‧初始大小

W2‧‧‧增大大小

可參考以下圖式及描述來更好地理解實施例。圖式中之組件未必按比例，而是側重於繪示實施例之原理。此外，在圖式中，相同元件符號標示所有不同圖式中之對應部分。

圖1係具有含一拉脹結構之一鞋底之一實例之一鞋類物件之一實施例之一仰視圖之一示意圖；圖2係繪示當在一給定方向上施加拉力時拉脹材料之行為之一示意圖；圖3係圖1之鞋類物件之一分解視圖；圖4係一拉脹襯層及一拉脹外底之一實施例之一示意圖；圖5係展示一拉脹襯層如何裝配至一拉脹外底中之一實施例之一示意圖；圖6係一拉脹襯層之一突部之一示意圖；圖7係展示裝配至一拉脹外底之一對應部分中之一拉脹襯層之一部分之一示意圖；圖8係一拉脹鞋底結構之一實施例之一示意圖，其展示當一拉脹外底未受拉時之拉脹襯層及該外底之一截面；圖9係一拉脹鞋底結構之一實施例之一示意圖，其展示當一拉脹外底處於縱向拉力下時之拉脹襯層及該外底之一截面；圖10係一鞋類物件之一示意圖，其繪示在一腳部撞擊地面期間外底之腳跟區中之一拉脹結構之幾何形狀；圖11係一鞋類物件之一示意圖，其繪示在一腳部撞擊地面期間外底之前足區中之拉脹結構之回應；圖12係一鞋類物件之一示意圖，其繪示在一腳部撞擊地面期間外底之中足區中之拉脹結構之回應；圖13係展示一鞋類物件之一實施例之一橫向截面之一示意圖；圖14係展示一鞋類物件之一實施例之一縱向截面之一示意圖；圖15係繪示一鞋類物件之另一實施例之一示意圖；圖16係展示圖15之實施例之一分解視圖之一示意圖；圖17係展示一鞋類物件之另一實施例之一分解視圖之一示意 圖；圖18係展示一鞋類物件之另一實施例之一分解視圖之一示意圖；及圖19係展示一鞋類物件之另一實施例之一分解視圖之一示意圖。

為清楚起見，本文中之實施方式描述特定例示性實施例，但本文中之本發明可應用至包括在本文中描述且在申請專利範圍中闡述之特定特徵之任何鞋類物件。特定言之，儘管以下實施方式以諸如跑步鞋、慢跑鞋、網球鞋、壁球鞋或美式壁球鞋、籃球鞋、涼鞋及蛙鞋之鞋件的形式論述例示性實施例，但本文中之本發明可應用至廣泛範圍之鞋件。

為一致及方便起見，貫穿對應於繪示之實施例之此實施方式採用方向形容詞。如貫穿此實施方式且在申請專利範圍中使用之術語「縱向方向」係指沿著一鞋類物件(諸如一運動鞋或休閒鞋)之長度(或最長尺度)延伸之一方向。又，如貫穿此實施方式且在申請專利範圍中使用之術語「橫向方向」係指沿著一鞋類物件之一寬度延伸之一方向。橫向方向可大體上垂直於縱向方向。如貫穿此實施方式且在申請專利範圍中關於一鞋類物件使用之術語「垂直方向」係指法向於鞋類物件之鞋底之平面之方向。

如在本文中亦簡稱為「鞋底」之術語「鞋底結構」應係指為一穿著者之腳部提供支撐且攜帶與地面或場地表面直接接觸之表面之內底、中底、外底及/或襯層之任何組合，諸如一單一鞋底；一外底與一內底之一組合；一外底、一中底及一內底之一組合；及一或多個襯層、一外底、一中底及/或一內底之一組合。

圖1係一鞋類物件100之一實施例之一仰視透視圖。鞋類物件100 可包含鞋面101及鞋底結構200(在下文中亦簡稱為鞋底200)。鞋面101具有一腳跟區105、一腳背或中足區104及一前足區103。鞋面101可包含允許穿著者將其腳部插入至鞋件中之一開口或喉部110。在一些實施例中，鞋面101亦可包含可用於圍繞一腳部緊固或以其他方式調整鞋面101之鞋帶111。

在一些實施例中，鞋底200包含可為直接接觸地面之表面之至少一外底230。在一些實施例中，鞋底結構200亦可具有一內底或一中底，或一內底及一中底兩者。在一些實施例中，外底230可攜帶一踏面圖案或可具有防滑釘、鞋釘或其他地面接合凸起。

在圖1中所展示之實施例中，鞋底結構200具有包含複數個孔隙231(亦簡稱為孔隙231)之一外底230。在一些實施例中，複數個孔隙231可包含多邊形孔隙。然而，在其他實施例中，各孔隙可具有任何其他幾何形狀，包含具有連接相鄰頂點之非線性邊緣之幾何形狀。在圖1中所展示之實施例中，孔隙231呈現為由複數個鞋底元件232(亦簡稱為鞋底元件232)包圍之三角星(在本文中亦稱為三角星或三星)。在此例示性實施例中，鞋底元件232係三角形。在其他實施例中，孔隙可具有其他幾何形狀且可由具有其他幾何形狀之鞋底元件包圍。例如，鞋底元件可為幾何特徵。圖1中所展示之三角特徵232係此等幾何特徵之一實例。可用作鞋底元件之幾何特徵之其他實例係四邊形特徵、梯形特徵、五邊形特徵、六邊形特徵、八邊形特徵、橢圓特徵及圓形特徵。在圖1中所展示之實施例中，頂點233處之接點用作鉸鏈，從而允許三角形鞋底元件232在鞋底受拉時旋轉。當鞋底之一部分受拉時，此動作允許受拉之該鞋底之部分在受拉方向及正交於受拉方向之鞋底之平面中之方向兩者上擴張。

在正交於受拉方向之一方向以及受拉方向上擴張之結構稱為拉脹結構。圖2示意性展示孔隙231及其周圍鞋底元件232之幾何形狀如 何導致形成外底230之拉脹材料250之一部分之拉脹行為。圖2繪示拉脹材料250之一部分在一方向上受拉時之雙向擴張。圖2頂部處之圖式展示處於其初始未受應力狀態中之具有一寬度W1及一長度L1之一拉脹材料250之一部分。在其未受應力狀態中，拉脹材料250之部分具有由鞋底元件232包圍之孔隙231。各對鞋底元件232在其等頂點233處結合，從而留下開口234。在圖2中所展示之實施例中，孔隙231係三角星形孔隙，鞋底元件係三角形特徵，且開口234係三角星形孔隙231之點。如在頂部圖式上方之放大圖中最佳展示，在此實施例中，開口234可特性化為當拉脹材料250之部分未受拉時具有一相對較小銳角。

圖2係一拉脹材料250處於其初始未受應力狀態中之一實施例之一部分(頂部圖式中所展示)與一拉脹材料250在一長度方向上受拉時之該實施例之一部分之一比較(底部圖式中所展示)。在圖2中，在由底部圖式中之箭頭所展示之方向上對拉脹材料250施加拉力使相鄰鞋底元件232旋轉，此增大相鄰鞋底元件232之間之相對間隔。例如，如圖2中清楚所見，鄰接鞋底元件232之間之相對間隔(及因此孔隙231之大小)隨拉力之施加而增大。因為相對間隔之增大發生於所有方向(歸因於孔隙之原始幾何圖案之幾何形狀)，故此導致沿受拉方向及沿正交於受拉方向之方向兩者之拉脹材料之一擴張。例如，在圖2中所展示之例示性實施例中，在拉脹材料部分250之初始或未拉緊構形(在圖2中之頂部圖式中所見)中，拉脹材料部分250具有沿一方向(例如縱向方向)之一初始大小L1及沿正交於第一方向之一第二方向(例如橫向方向)之一初始大小W1。在擴張構形(在圖2中之底部圖式中所見)中，拉脹材料部分250具有在受拉方向上之一增大大小L2及在正交於該受拉方向之方向上之一增大大小W2。因此，很明確，拉脹材料250之擴張並不限於受拉方向上之擴張。

在圖1之實施例中，鞋底結構具有用作一外底之一拉脹層，因為 其係鞋底結構之地面接觸組件。在其他實施例中，下文參考圖11至圖15所描述，鞋底結構中之拉脹層用作一中底(而非用作一外底)，即，拉脹層並非係鞋底結構之地面接觸組件。代替性地，拉脹層係鞋底結構中之中底，其提供緩衝且吸收鞋類物件撞擊地面時之衝擊力。

在圖中所展示之例示性實施例，包含一外底或一中底(其包含一拉脹層)之一拉脹結構可在縱向方向上或在橫向方向上受拉。然而，在本申請案中針對幾何孔隙(其等由藉由幾何部分包圍)組成之拉脹結構所論述之構形提供可沿施加拉力所沿之任何第一方向以及正交於第一方向之一第二方向擴張之一結構。此外，應理解，擴張之方向(即第一方向及第二方向)可大體上切向於拉脹結構之一表面。特定言之，此處論述之拉脹結構可大體上不在實質上與拉脹結構之一厚度相關聯之一垂直方向上擴張。

儘管在圖1至圖3中將孔隙231展示為具有一三角星形狀，一般而言，複數個孔隙231中之各孔隙可具有任何種類之幾何形狀。在一些實施例中，一孔隙可具有一多邊形幾何形狀，包含一凸形多邊形幾何形狀及/或一凹形多邊形幾何形狀。在諸多情況中，孔隙之幾何形狀可特性化為具有向內指向之邊之一多邊形。例如，在圖1至圖3中所展示之實施例中，孔隙231之幾何形狀可特性化為具有在邊之中點處含一向內指向之頂點之邊(並非筆直)之三角形。由此等向內指向頂點形成之角度稱為「凹」角。形成於此等向內指向頂點處之凹角可在自179°(當邊幾乎筆直時)至例如120°或更小之範圍內。

其他幾何形狀亦係可能的，包含各種多邊形及/或彎曲幾何形狀。可結合孔隙231之一或多者使用之例示性多邊形形狀包含(但不限於)：規則多邊形形狀(例如三角形、矩形、五邊形、六邊形等等)以及不規則多邊形形狀或非多邊形形狀。其他幾何形狀可描述為具有凹邊之四邊形、五邊形、六邊形、七邊形及八邊形或其他多邊形形狀或可 甚至具有向內彎曲邊。如上所述，界定孔隙之鞋底元件可為諸如三角形特徵、四邊形特徵、梯形特徵、六邊形特徵、八邊形特徵、橢圓形特徵及圓形特徵之幾何特徵。

儘管圖中所展示之實施例被展示為具有孔隙，該等孔隙具有近似多邊形幾何形狀，包含近似點狀頂點(鄰接邊或邊緣在該等頂點處連接)，在其他實施例中，一孔隙之一些或全部可係非多邊形。特定言之，在一些情況中，一孔隙之一些或全部之外邊緣或邊可不在頂點處結合，而是可連續彎曲。例如，孔隙可具有三個頂點，其中三個向內彎曲邊結合該三個頂點。此外，一些實施例可包含具有一幾何形狀之孔隙，該幾何形狀包含經由頂點連接之筆直邊緣以及不具有任何點或頂點之彎曲或非線性邊緣兩者。

圖3係圖1中展示之鞋類物件之實施例之一實例之分解透視圖。此圖展示包含一鞋面101及一鞋底結構200之一鞋類物件100之主要組件之各者。在此實施例中，鞋底結構200具有三個主要組件：一內底210、一拉脹襯層220及一拉脹外底230。在此實施例中，拉脹襯層220定位於拉脹外底230上方。特定言之，拉脹襯層220定位於拉脹外底230與鞋面101之間(或同樣地定位在拉脹外底230與內底210之間)。因此，應理解，拉脹襯層220定位於拉脹外底230內部，其中向內方向經向內引導朝向鞋類物件100之一內部腔。

圖4及圖5展示一拉脹襯層400如何與拉脹外底500配合且裝配至拉脹外底500中。如圖4中所展示，拉脹襯層400之一區段具有向下指向之突部401，其等經定尺寸及定位以裝配至拉脹外底500之一對應區段中之孔隙501中。突部401經塑形以緊密裝配至孔隙501中。在一些實施例中，拉脹襯層400由一薄、可撓性、彈性及可拉伸材料製成，其可在外底500撓曲及彎曲時拉伸、撓曲及彎曲。突部401可為中空的，使得其等可在拉脹襯層彎曲及撓曲時容易地閉合或敞開。在此實 施例中，拉脹襯層400具有一拉脹結構，該拉脹結構由在其等頂點403處結合之鞋底元件402(其等匹配拉脹外底500中之對應鞋底元件502及頂點503)形成。頂點403及頂點503用作鉸鏈，從而允許使拉脹襯層400中之鞋底元件402與拉脹外底500中之鞋底元件502鄰接以相對於彼此旋轉，且因此允許材料在正交於受拉方向之一方向上之一些擴張。在此實施例中，突部401在其等整個高度上具有一實質上三角星橫截面形狀，以頂端416(在下文論述，圖6中所識別)達到頂點。

圖5係展示一拉脹襯層400之截面之一中空突部401(圖4中所展示)如何裝配至拉脹外底500中之一區段中之一對應孔隙501(亦在圖4中展示)中之一示意圖。拉脹襯層400可由一彈性及回彈性材料之一薄片(例如)藉由模製、壓印或其它方法形成。圖6展示一單一中空突部401之兩個視圖。頂部圖係中空突部401之外部之一視圖，且底部圖係中空突部401之內部之一視圖。

如圖6之頂部圖中所展示，在此實施例中，突部401在突部401之整個高度上在一實質上水平平面中具有一實質上三角星截面形狀。突部401亦可特性化為具有沿邊緣(例如，區段413與區段414之間之外部邊緣412)結合之三個錐體區段(如圖6中所展示之區段413、區段414及區段415)。所有三個錐體區段之頂峰形成突部401之頂端416。如圖6之頂部圖中所見，突部401之各錐體區段或臂進一步由兩個面組成。例如，可見，錐體區段413具有沿一上邊緣423結合之一第一面421及一第二面422。

圖6之底部圖係中空突部401之一內部視圖，其展示在頂端416處結合之臂之其三個錐體區段(區段413、區段414及區段415)。此圖展示區段413具有在內部邊緣443處相接之一第一內部表面441及一第二內部表面442。第一內部表面441及第二內部表面442係對應於上文關於頂部圖所描述之第一面421及第二面422。區段413之內部表面441在 內部邊緣432處結合錐體區段414之內部表面434。區段413之內部表面442在內部邊緣444處結合區段415之內部表面445。

因為拉脹襯層400可由一彈性及回彈性材料之一薄片模製而成，故任何兩個相鄰錐體區段之間之角度(例如，在圖6中識別之錐體區段413與錐體區段414之間之角度A1)可經調整使得當拉脹外底500回應於施加之應力時，拉脹襯層400可容易地符合拉脹外底500。特定言之，相鄰區段之間之邊緣(例如邊緣412)及各區段中相鄰面之間之邊緣(例如邊緣423)皆可操作為類鉸鏈部分，使得突部401之幾何形狀可改變。例如，當在一水平方向(例如，橫向或縱向)上跨突部401施加拉力時，包括突部401之相鄰面可移動使得突部401之高度減小且橫向及縱向地水平擴張。

實施例可使用拉脹結構之任何者，包含2014年9月9日申請，標題為「Footwear with Auxetic Ground Engaging Members」之交叉美國專利申請案第14/565,143號(其之全部內容以引用方式併入本文)中所揭示之錐體狀結構、構形及/或系統。

圖7係拉脹外底500之一區段及拉脹襯層400之一區段之一側視透視圖，其展示拉脹襯層400之突部401如何裝配至拉脹外底500中之孔隙501中。一錐體向下指向之突部401之頂端416具有諸如面421及面422之面，其等滑動至拉脹外底500之孔隙501中。在操作中，拉脹襯層400之突部401填充大部分(若非全部)孔隙501，使得水、污物、石子或其他碎屑無法進入及留在孔隙501中。因為拉脹襯層400係由一薄、可撓性及彈性材料之一薄片製成，且因為其拉脹結構匹配拉脹外底500之拉脹結構，故其可容易地拉伸及彎曲以適應外底結構501在其處於縱向或橫向拉力下時之擴張或隨外底500一起彎曲。因此，拉脹襯層400保護拉脹外底500且補充拉脹外底500之效能。

在一些實施例中，突部401可突出穿過孔隙501。接著，突部可 接合一場地表面(例如一草場、一賽道或一跑道)，且因此對外底500提供額外牽引。在此等實施例中，突部401可由一相對牢固、耐磨材料(例如PEEK(聚二醚酮))或其他耐磨聚合物製成或塗佈有一相對牢固、耐磨材料(例如PEEK(聚二醚酮))或其他耐磨聚合物。

圖8係展示其突部401在一拉脹外底500中之一拉脹襯層400之一示意圖。在此圖中，拉脹襯層400及拉脹外底500未受應力。圖8亦展示拉脹外底500之一截面520(如圖8中所指示般截取)，其中孔隙521呈其等未受應力幾何形狀。圖9展示當鞋底結構處於縱向拉力下時(如由箭頭530所指示)拉脹襯層400及拉脹外底500之幾何形狀如何改變。因為鞋底結構處於縱向拉力下，故拉脹襯層400中的錐體區段及孔隙501之對應區段協作地調整，從而增大孔隙及突部之尺寸，如圖9中所展示。特定言之，隨著拉脹外底500回應於一縱向拉力而縱向及橫向擴張，拉脹襯層400以一類似方式擴張，使得拉脹襯層400之擴張與拉脹外底500之擴張相容，使得拉脹襯層400可提供拉脹外底500之完全覆蓋。

圖10、圖11及圖12展示當(例如)穿鞋者正跑步時一拉脹外底630之不同區如何回應於施加於拉脹外底上之應力。在此等圖中，鞋類物件600展示為跑步者正下壓其前足且在空中抬高其腳跟。在跑步者之步幅之此點處，拉脹外底之腳跟區605中之外底之部分未受拉或受壓，前足區603處於垂直壓縮力下，且中足區604處於縱向拉力下。因為腳跟區605未受拉或受壓，故腳跟區中之孔隙631及鞋底元件632處於其等初始鬆弛狀態中，此在圖10中的放大圖中展示。

因為由回彈性材料製成之拉脹結構可在垂直衝擊下收縮(在圖10至圖12中所展示之實施例中)，故在前足區603處於垂直壓縮力下時，圍繞孔隙631之鞋底元件632朝向孔隙之中心移動，因此在某種程度上閉合孔隙631，如圖11之放大圖中所展示。此動作吸收一些衝擊力且 增大前足下方之材料量，因此緩衝腳部撞擊地面之衝擊。最終，因為中足區604受拉，故拉脹外底中圍繞孔隙631之鞋底元件632旋轉，因此敞開孔隙631，如上文參考圖4及圖5所論述，且如圖12之放大圖中所展示。此動作允許外底在其腳跟向上彎曲且其前足向下彎曲時符合跑步者之腳部之構形。

圖13及圖14係圖1中所展示之實施例(鞋類物件具有定位於其拉脹外底上方之一拉脹襯層之一實施例)之結構之示意性圖解。圖13係具有鞋類物件600之一橫向截面之一剖視圖之此實施例之一透視圖。圖14類似於圖13，但在此情況中，剖視圖係鞋類物件600之一縱向截面之一視圖。如圖13及圖14中所展示，鞋類物件600具有用於圍封附接至一鞋底結構602之穿鞋者之腳部的一鞋面601。鞋底結構602具有一內底610、一拉脹襯層620及一拉脹外底630。中空突部621自拉脹襯層620向下延伸至孔隙631中。如圖13及圖14中所展示，在一些實施例中，突部621具有一中空內部622。突部621填充孔隙631之大部分容積，因此防止碎屑或水分進入孔隙631且干擾拉脹外底630之操作。此外，因為拉脹襯層620具有匹配拉脹外底630之拉脹結構之一拉脹結構，故拉脹襯層620補充拉脹外底630之效能而非干擾拉脹外底630之效能。

在一些實施例中，襯層可係如圖1至圖14之實施例中之一平坦襯層而非具有一拉脹結構之一襯層。在圖15中之一透視圖中及圖16中之一分解視圖中所展示之實施例中，鞋類物件700具有附接至一鞋底結構702之一鞋面701。在此實施例中，拉脹層730用作一中底。鞋底結構702具有：一平坦外底襯層740，其附接至拉脹中底730之底部；及一內底710，其定位於鞋面701與拉脹中底730之間。外底襯層740可由一回彈性、彈性及可撓性材料(諸如一彈性體聚合物)製成，當穿鞋者在參加一項體育或休閒活動時跑步、跳躍或急轉時，其隨拉脹中底 730彎曲而適應且符合拉脹中底730之形狀。又，因為在此實施例中平坦外底襯層740係直接接觸地面之表面，故其可由一牢固且耐磨材料製成。平坦外底襯層740藉由防止碎屑或水分進入至拉脹中層730中之孔隙731中來保護拉脹中底730。

在其他實施例中，諸如在圖17中之分解視圖中所展示之實例中，鞋類物件800可包含定位於拉脹中底830上方(即，內部)之一拉脹襯層820及定位於拉脹中底830下方(即，外部)之一平坦外底襯層840兩者。在此等實施例中，鞋面801附接至鞋底結構802，鞋底結構802包含一內底810、一拉脹襯層820、一拉脹中底830及一外底襯層840。在此實施例中，拉脹襯層820具有三星形突部821，該三星形突部821與拉脹中底830中之類似形狀之孔隙831配合。拉脹襯層820可由一可撓性及回彈性材料製成，使得其可在穿鞋者參加各種體育活動或休閒活動時符合拉脹中底830之變化形狀。在此等實施例中，外底襯層840防止碎屑進入至拉脹中底830之孔隙831中。兩個拉脹組件(拉脹襯層及拉脹中底)可具有不同材料特性，使得在經組合結構中之材料之選擇可用於定製鞋類物件之特性以匹配一特定體育活動或休閒活動之需求。又，拉脹襯層820亦可具有防止可能擴散通過內底810之水分進入至拉脹中底830之孔隙831中之功能。

在其他實施例中，諸如在圖18中之一分解視圖中所展示之實例中，鞋類物件900具有附接至一鞋底結構902之一鞋面901。鞋底結構902可具有定位於一內底910與拉脹中底930之間(即，中底930之內部)之一平坦內底襯層920以及定位於拉脹中底930下方(即，中底930之外部)且附接至拉脹中底930之一平坦外底襯層940。該內底襯層可用作「連結層」，其良好地黏著至鞋類物件之內底910及拉脹中底930，以促進鞋底結構902之完整性。該內底襯層亦可用作防止可能擴散通過內底910之水分進入拉脹中底930之孔隙931之一障壁。平坦外底襯層 940防止碎屑及水分進入至拉脹中底930中之孔隙931中。平坦外底襯層可由一耐磨彈性體製成，因為其係鞋底結構之地面接合組件。

在其他實施例中，諸如在圖19中之一分解視圖中所展示之實例中，鞋類物件1000具有附接至一鞋底結構1002之一鞋面1001。鞋底結構1002可具有一內底1010及定位於拉脹中底1030下方之一拉脹外底襯層1040。拉脹外底襯層1040中之突部1041經構形以匹配且配合拉脹中底1030中之孔隙1031。拉脹外底襯層1040可由一耐磨彈性體聚合物製造。當拉脹中底1030由並非如耐磨之一材料製成時，此一聚合物可用於保護拉脹中底1030。

可藉由將一習知聚合物發泡體(諸如EVA、橡膠、聚胺基甲酸酯或熱塑性聚胺基甲酸酯)模製成具有含如本文中所描述之三角形、多邊形或其他形狀孔隙之結合三角形、其他多邊形或其他幾何形狀之圖案來製造用於此等圖中所展示之拉脹外底或拉脹中底之拉脹結構。亦可藉由鑄造一固體聚合物薄片且將薄片切割成所要圖案而製造該等結構。例如，可藉由將一聚合物模製成具有所要圖案產生該等拉脹結構，或可藉由將一聚合物薄片切割成圖案來產生該等拉脹結構。

可藉由將一彈性體聚合物(諸如橡膠、丁二烯或其他彈性體)模製或壓印成所要形狀來製造拉脹襯層、外底襯層及內底襯層。內底襯層亦可由不一定耐磨之一材料(諸如聚偏二氯乙烯)製成。

上文描述已描述使用由鉸接三角形形成之幾何圖案之拉脹結構，該等鉸接三角形具有在處於縱向拉力下時其長度及寬度兩者增大且在處於橫向拉力下時其寬度及長度兩者亦增大之開口。亦可使用拉脹發泡體材料(其係具有一負帕松比(Poisson’s ratio)之一材料)形成此等結構，使得所得結構在正交於一所施加拉力之方向上擴張，此係因為其之結構性質且因為材料自身具內部拉脹性。

本發明實施例描繪具有相較於一些其他種類之拉脹材料之一實 質厚度之拉脹結構。一般言之，一拉脹結構(諸如包括一拉脹結構之一外底或一中底)之厚度可變動。在一些實施例中，形成一鞋底結構之部分之一拉脹結構可具有在1毫米至5毫米之範圍中之一厚度。在一些實施例中，一拉脹結構可具有大於5毫米且小於10毫米之一厚度。在一些實施例中，一拉脹結構可具有大於10毫米之一厚度。此外，拉脹結構之厚度可經選擇以達成所要性質，諸如緩衝及支撐。

雖然已描述各種實施例，但該描述旨在為例示性而非限制性，且一般技術者應明白，在實施例之範疇內之更多實施例及實施方案係可行的。據此，實施例除依據隨附申請專利範圍及其等效例之外，應不受限制。此外，可在隨附申請專利範圍之範疇內作出各種修改及改變。

Claims (18)

1. 一種鞋類物件，其包括：一鞋底結構，其包括一拉脹層及一第一襯層，其中該拉脹層包含由包圍孔隙之鞋底元件形成之該等孔隙之一圖案；其中該等鞋底元件之各者具有複數個頂點；其中該等鞋底元件在其等頂點處結合，且其中該等鞋底元件可繞其等頂點相對於彼此旋轉；其中該拉脹層之特徵在於具有一橫向方向、一縱向方向及一垂直方向；其中該拉脹層經構形以在該橫向方向上施加拉力至該拉脹層時在該橫向方向及該縱向方向上擴張；其中該拉脹層經構形以在該縱向方向上施加拉力至該拉脹層時在該橫向方向及該縱向方向上擴張；及其中該第一襯層經安置相鄰於該拉脹層，其中該第一襯層近似平行於該拉脹層，且其中該第一襯層抑制將碎屑引入至該拉脹層中之該等孔隙中；其中該第一襯層係包括一拉脹結構之一拉脹襯層，該拉脹結構具有與該拉脹層中之該等孔隙配合且裝配至該拉脹層中之該等孔隙中之突部。
2. 如請求項1之鞋類物件，其中該等鞋底元件具有一多邊形幾何形狀。
3. 如請求項1之鞋類物件，其中該等孔隙係具有凹邊之多邊形孔隙。
4. 如請求項1之鞋類物件，其中該等孔隙之各者具有一中心，且其 中當該拉脹層之一部分處於垂直壓縮力下時，迫使該拉脹層之該部分中之該等鞋底元件朝向該等孔隙之該中心。
5. 如請求項1之鞋類物件，其中該第一襯層安置於該拉脹層之一第一側上，其中該鞋底結構進一步包括一第二襯層，其安置於與該拉脹層之該第一側相對之該拉脹層之一第二側上。
6. 如請求項1之鞋類物件，其中該拉脹層係一拉脹外底。
7. 如請求項1之鞋類物件，其中該拉脹層係一拉脹中底。
8. 如請求項1之鞋類物件，其中該第一襯層安置於該外底內部，其進一步包括安置於該外底外部之一第二襯層。
9. 一種鞋類物件，其包括：一拉脹層及一拉脹襯層，其中該拉脹層包含由包圍孔隙之幾何特徵形成之該等孔隙之一圖案；其中該等幾何特徵之各者具有複數個頂點；其中該幾何特徵在其等頂點處結合，使得該等頂點用作允許該等幾何特徵相對於彼此旋轉之鉸鏈；其中該拉脹層及該拉脹襯層之特徵在於具有一橫向方向、一縱向方向及一垂直方向；其中當該拉脹層之一部分處於橫向拉力下時，其在該橫向方向及該縱向方向兩者上擴張，且當該拉脹層之一部分處於縱向拉力下時，其在該縱向方向及該橫向方向兩者上擴張，及其中當該拉脹襯層之一部分處於橫向拉力下時，其在該橫向方向及該縱向方向兩者上擴張，且當該拉脹襯層之一部分處於縱向拉力下時，其在該縱向方向及該橫向方向兩者上擴張；其中該拉脹襯層安置於該拉脹層之一第一表面上且與該拉脹層配合； 進一步包括安置於與該拉脹層之該第一表面相對之該拉脹層之一第二表面上之一外底襯層。
10. 如請求項9之鞋類物件，其中該外底襯層安置於該拉脹層外部。
11. 如請求項9之鞋類物件，其中該拉脹襯層安置於該拉脹層外部。
12. 如請求項9之鞋類物件，其中該等幾何特徵係多邊形特徵。
13. 如請求項9之鞋類物件，其中該等幾何特徵係三角形特徵。
14. 一種鞋類物件，其包括：一鞋面及附接至該鞋面之一鞋底結構，其中該鞋底結構包括一拉脹層及一第一襯層，其中該拉脹層包括由包圍孔隙之幾何特徵形成之該等孔隙之一圖案；其中該等幾何特徵在其等頂點處結合，使得其等用作鉸鏈，藉此允許該等幾何特徵相對於彼此旋轉；其中該拉脹層之特徵在於具有一橫向尺寸及一縱向尺寸；其中當該拉脹層處於未受應力狀態中時，該拉脹層之特徵在於具有含一未受應力縱向尺寸及一未受應力橫向尺寸之一未受應力構形，且當該拉脹層受拉時，該拉脹層具有含一擴張縱向尺寸及一擴張橫向尺寸之一擴張構形，其中該擴張縱向尺寸大於該未受應力縱向尺寸，且其中該擴張橫向尺寸大於該未受應力橫向尺寸；及其中當該拉脹層受拉時，該第一襯層與該拉脹層同時擴張，使得該第一襯層之該擴張與該拉脹層之該擴張相容。
15. 如請求項14之鞋類物件，其中該第一襯層係一拉脹襯層，其與該拉脹層配合且符合該拉脹層。
16. 如請求項15之鞋類物件，其中該第一襯層係由一回彈性及彈性材料製成。
17. 如請求項14之鞋類物件，其中該第一襯層係一平坦、彈性及回彈性襯層。
18. 如請求項14之鞋類物件，其進一步包括安置成相鄰且平行於該拉脹層之一第二表面之一第二襯層。