專利名稱：不同硬度的沖擊衰減構件及包括該構件的產(chǎn)品的制作方法
技術領域：
本發(fā)明總體上涉及沖擊衰減構件，且尤其涉及包括在例如鞋類物品和其他足 部容納裝置產(chǎn)品(foot-receiving device product)中的不同硬度的沖擊衰減構件 (differential-stiffness impact-attenuation member)。背景傳統(tǒng)的運動鞋類物品包括兩個主要元件，即鞋面構件和鞋底結構。鞋面構件提供 對足部的覆蓋，安全地容納足部，并相對于鞋底結構放置足部。另外，鞋面構件可具有保護 足部并提供透氣性的構造，從而使足部涼爽并除汗。鞋底結構通常穩(wěn)固到鞋面構件的下部， 并通常設置在足部和地面之間。除了衰減地面或其他接觸面的反作用力外，鞋底結構還可 提供附著摩擦力，并控制足部運動，例如內旋。因此，鞋面構件和鞋底結構相互配合，以提供 適合于例如走和跑等多種步行運動的舒適結構。運動鞋類的鞋底結構通常呈現(xiàn)層狀構造，包括增強舒適性的內底(insole)；有 彈力的中底(midsole)；以及接觸地面的外底(outsole)，該外底提供耐磨性和附著摩擦 力。中底為主要的鞋底結構元件，其衰減地面的反作用力，并控制足部的運動。傳統(tǒng)地，中 底由諸如乙烯醋酸乙烯酯共聚物(ethylvinylacetate)或聚氨基甲酸酯(polyurethane) 的開孔或閉孔聚合物泡沫材料制成，該材料在所施加的載荷下彈性壓縮，以衰減地面的反 作用力。用于鞋類的沖擊衰減構件對于各種具體的應用已經(jīng)做了改進。例如，對于運 動鞋類，其可能遭受例如跑、跳、扭曲、改變方向等帶來的相對高的沖擊力，期望提供增 強的沖擊衰減能力和/或增強的回彈或恢復能力。因此，除了聚合物泡沫材料外，中底 還可包括例如一個或多個流體填充囊和緩和劑。這種沖擊衰減元件的其他實例已經(jīng)在
2004 年9 月 27遞交的、名禾爾為“Impact Attenuating and Spring Elements and
Products ContainingSuch Elements” 的美國專利申請公開號 2006/0065499 ；于 2004 年 9 月 27 曰遞交的、名稱為"Impact Attenuating Devices and Products Containing SuchDevices”的美國專利申請公開號2006/0064900 ；以及于2006年6月5日遞交的、名稱 為 “ Impact-Attenuation Members and Products Containing SuchMembers，，的美國專禾丨J 申請公開號2007/0119074中得以描述，這些申請通過引用被完全并入到本文中。這些已知的沖擊衰減元件前后對稱且兩側對稱，因此，它們提供了從一端到另一 端及從一側到另一側的對稱的沖擊衰減能力。換句話說，這些已知的單獨的沖擊衰減元件 中任一個的硬度和撓曲特征在相對端或相對側是一樣的。由于它們的對稱特性，當遭受施 加在中心的外部沖擊載荷或均勻分布的載荷時，它們撓曲或均勻地反作用于載荷。理想地，鞋類物品的不同部分的硬度將為鞋類應用而定制。例如，在跑步過程中，可能希望在后跟區(qū)中具有特定的中底硬度以用于后跟撞擊，而對于走路沖擊來說，另外的 中底硬度可能更舒適。因此，對于內側后跟布置(medial heel posting)來說，較硬的沖擊 衰減元件是理想的，而對于外側后跟區(qū)(lateral heel area)來說，則要求較軟的硬度。通 常，中底中要求的周界側壁沖擊衰減和穩(wěn)定性不同于內部沖擊衰減要求。期望提供一種沖擊衰減構件，其減少或克服現(xiàn)有已知裝置中固有的一些或所有困 難。由于本發(fā)明以下的公開內容和對某些實施方式的具體描述，對于本領域技術人員、也即 本技術領域中有知識或有經(jīng)驗的人員來說，具體目標和優(yōu)點將是明顯的。
概述本發(fā)明的各方面涉及沖擊衰減構件和使用該沖擊衰減構件的產(chǎn)品(諸如鞋類、其 他足部容納裝置，等等)。在至少一些實例中，根據(jù)本發(fā)明的至少一些實例方面的沖擊衰減 構件可以包括彈性元件(spring element)，該彈性元件具有高度方向、長度方向和寬度方 向上的尺寸，高度尺寸從頂部向底部延伸，并且，該彈性元件具有適合于安裝的頂部和底部 中的至少一個，長度尺寸從前端向后端延伸；且其中，彈性元件在前端處具有高度方向上的 第一彈性元件硬度特征，并在后端處具有高度方向上的第二彈性元件硬度特征。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，沖擊衰減構件包括彈性元件，該彈性元件的特征在于高 度方向、長度方向和寬度方向上的尺寸，高度尺寸從頂表面向底表面延伸，且頂表面和底表 面中的至少一個適合于安裝，其中，各在高度方向上延伸的兩個互相垂直的平面中的至多 一個定義彈性元件的對稱面。在一個實施方式中，各在高度方向上延伸的兩個互相垂直的 平面中的一個定義彈性元件的對稱面。根據(jù)本發(fā)明的一方面，沖擊衰減構件包括彈性元件，該彈性元件具有切去頂端的 實質上圓錐形的形狀(truncated substantially conical shape)，該圓錐形的形狀具有 在長度方向上延伸的縱向軸。安裝表面設在實質上圓錐形的形狀的側面表面上。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，沖擊衰減構件包括彈性元件，該彈性元件具有從頂 表面向底表面延伸的軸，其中，頂表面和底表面中的至少一個適合于安裝，并且，該彈 性元件具有至少三個不鄰近的葉片(non-contiguouslobes)，各從軸線徑向地向外延 伸，且進一步各從頂表面向底表面延伸。葉片可以實質上繞著軸等分地旋轉地隔開 (equally-rotationally-spaced)。彈性元件可以限定腔。進一步，張緊元件(tension element)可以至少部分地位 于腔內，并可以接合彈性元件，張緊元件在寬度方向上延伸越過腔。張緊元件可以是實質上 平面的。進一步，張緊元件可以接合彈性元件中的一個或多個接受器(receptacle)。根據(jù)另一方面，足部容納裝置包括足部覆蓋構件、足部支撐構件和觸地構件 (surface-contacting member)中的至少一個；及接合于足部覆蓋構件、足部支撐構件和觸 地構件中的所述至少一個的至少一個沖擊衰減構件，沖擊衰減構件包含如本文所描述的至 少一個彈性元件。彈性元件，例如彈性元件的頂表面可以接合于后跟區(qū)(heel area)和/ 或鞋頭區(qū)(forefootarea)中的足部覆蓋構件、足部支撐構件和觸地構件中的至少一個。根據(jù)本發(fā)明的再一方面，提供了一種使用沖擊衰減構件的方法。沖擊衰減構件的 特征在于互相垂直的高度尺寸、長度尺寸和寬度尺寸，長度尺寸從前端向后端延伸，沖擊衰 減構件具有彈性元件和張緊元件，該張緊元件在接合彈性元件的第一接合部分和接合彈性 元件的第二接合部分之間至少部分地越過沖擊衰減構件的寬度尺寸延伸，該方法包括減少沖擊衰減構件在前端處的高度尺寸，作為第一彈性常數(shù)(spring constant)的函數(shù)；減少沖擊衰減構件在后端處的高度尺寸，作為第二彈性常數(shù)的函數(shù)，其中，第二彈性常數(shù)不同 于第一彈性常數(shù)；及增加第一接合部分和第二接合部分之間的距離，從而伸展張緊元件。在 一個實例結構中，張緊元件接合彈性元件中的接受器，該方法還包括閉合圍繞張緊元件的 接受器。從某些實施方式的以下詳細公開，在此公開的這些和另外的特征和優(yōu)點將被進一 步地理解。


通過結合附圖的以下描述可以得到對本發(fā)明及其某些優(yōu)點的更完全的理解，其中 同樣的參考標記指代同樣的特征。圖IA闡明了根據(jù)本發(fā)明的第一實例沖擊衰減構件的透視前視圖。圖IB闡明了根據(jù)本發(fā)明的圖IA的實例沖擊衰減構件的透視后視圖。圖IC闡明了根據(jù)本發(fā)明的圖IA的實例沖擊衰減構件的前視圖。圖ID闡明了根據(jù)本發(fā)明的圖IA的實例沖擊衰減構件的后視圖。圖IE闡明了根據(jù)本發(fā)明的圖IA的實例沖擊衰減構件的俯視圖。圖2A闡明了根據(jù)本發(fā)明的另一實例沖擊衰減構件的透視前視圖。圖2B闡明了根據(jù)本發(fā)明的圖2A的實例沖擊衰減構件的透視后視圖。圖2C闡明了根據(jù)本發(fā)明的圖2A的實例沖擊衰減構件的前視圖。圖2D闡明了根據(jù)本發(fā)明的圖2A的實例沖擊衰減構件的后視圖。圖3A至圖31闡明了根據(jù)本發(fā)明的沖擊衰減構件的示例截面形狀。圖4A至圖4C闡明了根據(jù)本發(fā)明的鞋類物品上的沖擊衰減構件的示例布置。圖5A至圖5D闡明了根據(jù)本發(fā)明的鞋類物品的后跟區(qū)上的沖擊衰減構件的示例布 置。圖6A至圖6C闡明了根據(jù)本發(fā)明的鞋類物品的鞋頭區(qū)上的沖擊衰減構件的示例布置。圖7闡明了根據(jù)本發(fā)明的又一實例沖擊衰減構件的示例截面形狀。圖8闡明了根據(jù)本發(fā)明的另一實例沖擊衰減構件的透視前視圖。圖9闡明了根據(jù)本發(fā)明的又一沖擊衰減構件的透視前視圖。圖10闡明了根據(jù)本發(fā)明的圖9的沖擊衰減構件的張緊元件的俯視圖。圖11表示根據(jù)本發(fā)明的示例張緊元件和包括張緊元件的沖擊衰減構件的俯視 圖。圖12表示根據(jù)本發(fā)明的另一示例張緊元件和包括張緊元件的沖擊衰減構件的俯 視圖。圖13表示根據(jù)本發(fā)明的再一示例張緊元件和包括張緊元件的沖擊衰減構件的俯 視圖。圖14表示根據(jù)本發(fā)明的又一示例張緊元件和包括張緊元件的沖擊衰減構件的俯 視圖。圖15表示根據(jù)本發(fā)明的示例沖擊衰減構件的前視圖。
圖16表示根據(jù)本發(fā)明的另一示例沖擊衰減構件的前視圖。圖17表示根據(jù)本發(fā)明的再一示例沖擊衰減構件的前視圖。圖18A至圖18C表示根據(jù)本發(fā)明的又一示例張緊元件、又一示例彈性元件和又一 包括張緊元件的示例沖擊衰減構件的俯視圖。圖19闡明了根據(jù)本發(fā)明的用于將張緊元件接合于彈性元件的方法。圖20A至圖20E闡明了根據(jù)本發(fā)明的用于將張緊元件接合于彈性元件的另一方法。
圖21A至圖21C闡明了根據(jù)本發(fā)明的鞋類物品的后跟區(qū)上的沖擊衰減構件的示例布置。圖22表示根據(jù)本發(fā)明的圖9的示例沖擊衰減構件的壓縮的各種階段(a)、(b)和
(C)。圖23和圖24闡明了根據(jù)本發(fā)明的足部容納裝置，其中，圖23表示處于無變形狀 態(tài)的沖擊衰減構件，而圖24表示處于變形(壓縮)狀態(tài)的沖擊衰減構件。以上所指的附圖未必按照比例繪制，且應該理解為提供本發(fā)明的代表，有關原理 的闡明。圖中描繪的足部容納裝置的一些特征已經(jīng)相對于其他特征擴大或扭曲，以便于解 釋和理解。本文公開的足部容納裝置將具有由預期的應用和它們所使用的環(huán)境部分地確定 的構造和組件。詳述在本發(fā)明的多種實例實施方式的以下描述中，參考了附圖，所述附圖形成以下描 述的一部分，且其中通過圖示顯示了可實施本發(fā)明方面的多種實例裝置、系統(tǒng)和環(huán)境。應該 理解，可使用其它特定布置的部件、實例裝置、系統(tǒng)和環(huán)境，并且可進行結構和功能的變更， 而不脫離本發(fā)明的范圍。此外，盡管術語“頂”、“底”、“側”、“前”、“后”、“上”、“下”、“垂直”、 “水平”等可使用在本說明書中，以描述本發(fā)明的多種實例特征和元件，然而這些術語在本 說明書中是出于方便而使用的，例如基于附圖所示的實例方位、靜止時的方位，和/或通常 使用時的方位。本說明書中沒有任何事物應解釋成為了落在本發(fā)明的范圍內而需要結構具 有特定的三維方位。為了幫助讀者，本說明書分成如下的多個子部分術語；不同硬度的沖擊衰減構 件及包括該構件的產(chǎn)品的一般說明；本發(fā)明的具體實例；以及結論。A.術語下面的術語使用在本說明書中，除非在上下文中另有注解或澄清，這些術語具有 下面所提供的含義?！白悴咳菁{裝置”意指使用者放置他或她的至少一部分足部的任何裝置。除了所有 類型的鞋類(下面所述)外，足部容納裝置包括但并不限于用于將足部穩(wěn)固在雪撬、越野 雪撬、滑水橇、滑雪板等上的綁帶和其它裝置；將足部穩(wěn)固在用于自行車、運動裝置等的踏 板上的綁帶、夾子或其它裝置；在玩視頻游戲或其它游戲期間容納足部的綁帶、夾子或其它
裝置；等等?！靶悺币庵溉魏晤愋偷挠糜谧悴康拇┐饔镁?，此術語包括但不限于所有類型的 鞋、靴、運動鞋、便鞋、人字拖鞋、夾趾拖鞋、無跟拖鞋、平底拖鞋、拖鞋、專用運動鞋(例如高 爾夫球鞋、籃球鞋、網(wǎng)球鞋、棒球鞋、足球鞋或橄欖球鞋、滑雪靴等)，等等。
“足部覆蓋構件”包括足部容納裝置的一個或多個部分，該一個或多個部分至少部 分地在穿著者的足部的至少某部分上延伸和/或至少部分地覆蓋穿著者的足部的至少某 部分，例如，以便有助于將足部容納裝置相對于穿著者的足部保持在適當?shù)奈恢蒙??！白悴?覆蓋構件”包括但不限于，在一些傳統(tǒng)鞋類產(chǎn)品中設置的那些類型的鞋面構件。“足部支撐構件”包括足部容納裝置的一個或多個部分，該一個或多個部分至少部分地在穿著者的足部的至少某部分下延伸，例如，以便當在足部容納裝置中向下踩時，輔助 支撐足部和/或衰減穿著者的足部將受到的作用力?！白悴恐螛嫾卑ǖ幌抻冢谝?些傳統(tǒng)鞋類產(chǎn)品中設置的那些類型的鞋底構件。這些鞋底構件可以包括傳統(tǒng)的外底、中底 和/或內底構件。“觸地構件”包括足部容納裝置結構的在使用時接觸地面或任何其他表面的至少 某部分，和/或足部容納裝置結構的在使用時與另外的元件或結構配合的至少某部分。這 種“觸地構件”可包括但不限于，例如像一些傳統(tǒng)鞋類產(chǎn)品中設置的外底元件。在至少一些 實例結構中，“觸地構件”可以由合適的和傳統(tǒng)的材料制成，以便例如當使用時接觸地面或 其他表面時提供長期的耐磨性、附著摩擦力，并且保護足部和/或防止足部容納裝置結構 的其余部分被磨損。B.不同硬度的沖擊衰減構件及包括該構件的產(chǎn)品的一般說明一般來說，本發(fā)明的各方面涉及沖擊衰減構件及使用它們的產(chǎn)品(諸如鞋類、其 他足部容納裝置、后跟骨架元件等)，以及在這些產(chǎn)品中使用它們的方法。本發(fā)明的這些和 其他方面和特征將在以下進行更詳細地描述。1.不同硬度的沖擊衰減構件根據(jù)本發(fā)明的至少一些實例方面的沖擊衰減構件包括限定腔的彈性元件，該彈 性元件具有在高度、長度和寬度方向上的尺寸，高度尺寸從頂部向底部延伸，并具有適合于 安裝的頂部和底部中的至少一個，長度尺寸從前端向后端延伸；且其中，沖擊衰減構件具有 彈性元件的前端處的高度方向上的第一硬度特征和彈性元件的后端處的高度方向上的第 二硬度特征。在本發(fā)明的本方面的上下文中，硬度特征關聯(lián)于沖擊衰減構件的彈性常數(shù)。硬 度特征是對彈性有多硬的測量。難于伸長(或壓縮)的彈性具有大的彈性常數(shù)。易于伸長 (或壓縮)的彈性具有小的彈性常數(shù)。對于構件的任何給定的撓曲(也即壓縮或拉伸)，硬 度特征與構件中形成的力有關。相反地，對于施加于構件的任何給定的力，硬度特征與構件 的撓曲有關。硬度特征還可與當沖擊衰減構件遭受沖擊載荷時構件中存儲的能量的量以及 當載荷從沖擊衰減構件釋放時所釋放的能量的量有關。沖擊衰減構件的硬度特征不需要是 一個常數(shù)，而可隨著沖擊衰減構件的撓曲而改變。在這種構件中，由于在彈性元件前端和后端處的沖擊衰減構件的不同硬度特征， 當在高度方向上施加力時，彈性元件的前端的高度尺寸比彈性元件的后端的高度尺寸減少 地多或少。此外，由于在彈性元件前端和后端處的沖擊衰減構件的不同硬度特征，彈性元件 可以在其前端處施加力，試圖將沖擊衰減構件恢復到其原始構造，該力不同于在其后端處 施加的恢復力。硬度特征通常是元件的物理尺寸和元件的材料特征的函數(shù)。因此，由單一材料形 成，但前端相比于后端具有不同尺寸的彈性元件，將在前端具有不同于后端的硬度特征。類 似地，前端具有與后端相同的尺寸，但前端相比于后端具有不同材料的彈性元件，可以在前端具有不同于后端的硬度特征。在兩個示例方面，具有前端處元件的第一硬度特征和后端處元件的第二(且不同的)硬度特征。根據(jù)本發(fā)明的至少一些其他實例方面的沖擊衰減構件包括彈性元件，該彈性元件 的特征在于高度、長度和寬度方向上的尺寸，高度尺寸從頂面向底面延伸，且頂面和底面中 的至少一個適合于安裝。在本示例方面，各在高度方向上延伸的兩個互相垂直的平面中的 至多一個平面限定彈性元件的對稱面。例如，在高度和長度方向上延伸的平面互相垂直于 在高度和寬度方向上延伸的平面。根據(jù)本方面，這些平面中的至多一個平面可以限定彈性 元件的對稱面。因此，本示例方面排除沖擊衰減構件，在該沖擊衰減構件中，各在高度方向 上延伸的兩個互相垂直的平面限定彈性元件的對稱面。在這種構件中，彈性元件的非對稱性允許沖擊衰減構件起作用成以非對稱方式對 稱地施加載荷。因此，中心地施加的沖擊載荷或均勻地和中心地分布的載荷能夠引起沖擊 衰減構件在一端的撓曲大于另一端。根據(jù)本發(fā)明的某些實例方面的沖擊衰減構件包括限定腔的彈性元件，該彈性元件 具有高度、長度和寬度尺寸，高度尺寸從頂面向底面延伸，并具有適合于安裝的頂面和底面 中的至少一個；其中，彈性元件的寬度尺寸沿著彈性元件的長度的至少一部分線性地改變。 在這種構件中，當例如沖擊載荷的力施加于彈性元件以便減小高度尺寸時，彈性元件可以 在其長度上施加非常量的力，試圖將沖擊衰減構件恢復到其原始構造。進一步，由于彈性元 件的寬度尺寸沿著彈性元件的長度的至少一部分變化，彈性元件可以沿著其長度具有變化 的硬度，也即，彈性元件的硬度可以沿著彈性元件的長度的至少一部分變化。這導致了，即 使在均勻分布的力的應用下，也會發(fā)生彈性元件的高度尺寸上的不同的變化。沖擊衰減構件可以按廣泛多樣的不同物理結構出現(xiàn)，而不背離本發(fā)明。例如，彈性 元件可以具有實質上錐形的形狀，包括其中的變化。實質上錐形的形狀包括真正的錐形形 狀。錐形形狀的特征是，其一端的寬度尺寸大于另一端的寬度尺寸。椎體(cone)可以窄或 寬，也即，側壁之間的角度(錐形頂點的內部二維角度)可以涵蓋從銳角到鈍角。進一步， 彈性元件不需要是“真正的”切去頂端的錐形形狀，而可以是實質上切去頂端的錐形形狀， 也即彈性元件可從完全地錐形形狀以一個或多個特征偏離。例如，實質上“錐形形狀的”彈 性元件的橫截面可以是比圓形更為橢圓的(或“壓扁的”)。作為另一實例，實質上錐形形狀的彈性元件可以包括平坦部分或側面。這種平坦 部分可以與彎曲部分組合。因此，作為非限制性實例，實質上錐形的彈性元件可以具有多個 平坦的側面，以便實質上錐形的彈性元件是金字塔形的或類似金字塔形的。金字塔形的或 類似金字塔形的彈性元件可以具有三個、四個、五個或更多側面。進一步，側面不需要具有 同樣的形狀、曲率、面積或內角。進一步，實質上錐形的彈性元件的側面可以包括階梯，諸如 瑪雅金字塔方式的直角階梯、傾斜階梯、平滑(也即圓形)階梯、斜面階梯等。在本發(fā)明的一個方面，彈性元件可以具有切去頂端的實質上錐形形狀。切斷表面 不需要是平的，而可以是凸起的或凹入的或它們的組合。某些沖擊衰減構件可以體現(xiàn)為甚至其他物理結構，而不背離本發(fā)明。因此，例如在 本發(fā)明的另一方面，彈性元件不需要是兩側對稱的。作為非限制性實例，彈性元件的一側可 以構造為切去頂端的實質上錐形形狀的一半，而另一側可以構造成圓柱形形狀的一半。某些其他沖擊衰減構件可以體現(xiàn)為甚至其他物理結構，而不背離本發(fā)明。在一個方面，彈性元件可以具有旋轉地對稱的形狀，該形狀在至少兩個相對側具有不同的硬度特 征。三葉片或三條腿的彈性元件是這種彈性元件的一個實例。根據(jù)本實施方式，彈性元件 能夠具有任何奇數(shù)個均勻地或不均勻地隔開的腿。例如，彈性元件可以是中空球體或實質 上球形的形狀，具有切入到中空球體中的三個桔瓣形的楔形開口(或其他形狀的開口)， 從而限定其間的三條腿。三個開口和三條腿可以旋轉地對稱。進一步，實質上球形的形狀 可包括弄平的飛碟形的形狀。實質上球形的形狀還可以包括有小面的球形形狀(faceted spherical shape)，包括經(jīng)度方向延伸的小面、緯度方向延伸的小面或兩者(非常像迪斯科 球(disco-ball))。實質上球形的形狀可以更進一步包括處于小面的交點處的階梯。 根據(jù)另一實施方式，彈性元件不需要是旋轉地對稱的。因此，作為非限制性實例， 彈性元件能夠具有偶數(shù)個不均勻地隔開的葉片或腿?？蛇x地，彈性元件能夠具有任何數(shù)量 的均勻或不均勻地隔開的葉片或腿，其中，單獨的葉片或腿的硬度特征和/或其他限定特 征不同于彼此。例如，彈性元件能夠具有基本形狀，該基本形狀是具有形成多個不鄰近的葉 片或腿的剪切塊或開口的實質上本質上的橢圓。根據(jù)本發(fā)明的某些方面，彈性元件包括腔。腔可以完全關閉或可以在一個或多個 開口處打開。在一個方面，彈性元件本質上是中空的。在另一方面，腔被構造為在彈性元件 的相對端處具有開口的通孔。腔可以是任何合適的形狀。進一步，它可以是對稱的或非對 稱的，且中心地或非中心地定位在彈性元件中。腔周圍的彈性元件的壁厚不需要是常數(shù)，而 例如可以繞著圓周和/或沿著長度從前到后改變。彈性元件的至少一個表面可以適合于接合外部結構，諸如足部容納裝置的一部 分。足部容納裝置可以是鞋類物品，該鞋類物品包括足部覆蓋構件、足部支撐構件、觸地構 件(例如鞋面、鞋底結構(諸如中底)、外底構件等)中的至少一個。例如，彈性構件可以設 有與外部結構的表面互補的表面，并適合于粘合連接。作為另一實例，彈性構件可以選擇地 適合于以可釋放的或可動的方式接合外部結構(例如，以便允許將一個沖擊衰減構件或其 一部分交換為另一個，允許沖擊衰減構件或其一部分的重新定向等)。作為另一實例，外部 結構可以是選擇地形成鞋類結構的一部分的基板，該基板用作保持或接合多個彈性構件的 ■石出。沖擊衰減構件的彈性元件可以由任何期望數(shù)目的零件、片或部件構成，而不背離 本發(fā)明。在一些實例中，彈性元件可以形成為整體。在另一實例中，彈性元件可以形成為實 質上對稱的兩半，該兩半布置成彼此面對以提供腔。作為又一實例，彈性元件可以最初由 兩個或多個非對稱的主體部分形成，該主體部分可釋放地或不可釋放地連接在一起以形成 一件式彈性元件。因此，各個主體部分可以彼此一致、對稱或不對稱、彼此鏡像或彼此不同 (例如總體沖擊衰減構件中的不同大小、形狀、尺寸、方向等)，而不背離本發(fā)明。彈性元件可以由任何合適的或期望的材料制成，該材料諸如聚合材料、金屬材料 和/或它們的組合，當力施加于其上時，該材料能夠改變形狀、大小和/或方向，且當力解除 或松懈時，該材料能夠返回或逼近它們原始的形狀、大小和/或方向。作為更具體的實例， 彈性元件可以由諸如PEBAX (—種可從法國Atofina Corporation of Puteaux公司獲 得的聚醚嵌段共聚酰胺聚合物(polyether-block co-polyamide polymer))的聚合材料制 成。作為非常具體的非限制性的實例，彈性元件可以由PEBAX 5533或PEBAX 6333 制成。彈性元件的大小、構造、方向、材料和/或其他特性可以自由地選擇和變化，以例如改變沖擊衰減構件的總體硬度、回彈和/或彈性常數(shù)特征。根據(jù)本發(fā)明的至少某方面，沖擊衰減構件可以包括一個或多個張緊元件。張緊元 件直接或間接地接合彈性元件，并在施加于彈性元件的力的作用下伸展。張緊元件操作以 將沖擊衰減構件恢復到其原始構造。在本發(fā)明的本方面的上下文中，關聯(lián)于沖擊衰減構件的硬度特征是彈性元件的硬 度特征和張緊元件的硬度特征的函數(shù)。例如，沖擊衰減構件的硬度特征可以關聯(lián)于彈性元 件的硬度特征，同時關聯(lián)于張緊元件的硬度特征。進一步，沖擊衰減構件的初始硬度(也 艮口，當載荷或力首先施加于沖擊衰減構件時的硬度特征)僅是彈性元件的硬度特征的函 數(shù)。當更多載荷施加于沖擊衰減構件時，硬度特征變成彈性元件和張緊元件的硬度特征的 函數(shù)。在給定載荷下，彈性元件和張緊元件中的一個或另一個的硬度特征支配沖擊衰減元 件的硬度特征。因此，顯然的，沖擊衰減構件的硬度特征實際上不需要是一個常數(shù)，而是隨 著沖擊衰減構件的撓曲而改變。 廣泛多樣的張緊元件形狀和構造是可能的，而不背離本發(fā)明。根據(jù)本發(fā)明的一些 實例，張緊元件可以包括平面元件。術語“平面”包括實質上平面的元件，也即具有二維特 征但可能從完全平面(perfect plane)偏離的元件。因此，平面張緊元件可以具有總體曲 率。進一步，當平面張緊元件延伸越過腔時，平面張緊元件的厚度可以改變，例如從薄到厚， 或薄到厚到薄，或者反之亦然。為了保持其二維特征，期待平面元件的總體上和在其大部分 區(qū)域上的厚度將不超過其他兩個最大尺寸的十分之一。選擇地，例如，平面元件的厚度的變 化能夠重復，以便張緊元件可以是波動的或成鋸齒形的。厚度的變化可以是規(guī)則的或不規(guī) 則的。類似地，平面張緊元件可以構造為波浪形的平面，波浪的高度作為元件的厚度的代 理。波浪可以是規(guī)則的或不規(guī)則的、光滑的、三角形的、方形的、常量的或變化的波長或振幅 等。作為另一選擇，平面張緊元件在其表面上可包括波紋、缺口、波浪、條紋或其他紋理。進 一步，平面元件可包括孔、剪切塊等。張緊元件可以由任何合適的或期望的材料制成，該材料諸如聚合材料、金屬材料 和/或它們的組合，當力施加于其上時，該材料能夠改變形狀、大小和/或方向，且當力解除 或松懈時，該材料能夠返回或逼近它們原始的形狀、大小和/或方向。合適材料的一個實例 是人造或天然橡膠或聚合材料(諸如彈性材料)，該材料能夠在張力作用下伸展，且然后當 力解除或松懈時返回(或實質上返回)或逼近它們原始的大小和形狀。作為更具體的實例， 張緊元件可以由聚合材料制成，該聚合材料諸如DESMOPAN (—種可從德國Bayer AG of Leverkusen公司獲得的熱塑性聚氨基甲酸酯)或PEBAX (—種可從法國Atofina Corporation of Puteaux公司獲得的聚醚嵌段共聚酰胺聚合物)。作為非常具體的非限制 性的實例，張緊元件可以由PEBAX 2533、PEBAX 3533、PEBAX 4033、PEBAX 5533或PEBAX MX 1205制成。張緊元件的大小、構造、方向、材料和/或其他特性可以 自由地選擇和變化，以例如改變沖擊衰減構件的總體硬度、回彈和/或彈性常數(shù)特征。根據(jù)其他實例，張緊元件可以由一個或多個構件形成。一個或多個構件不需要由 相同或相似材料構成。作為一個實例，張緊元件可以包括聯(lián)接于張緊元件臂的中心元件，該 張緊元件臂從中心元件向腔的周界延伸。中心元件可以是聚合體的，而臂可以是金屬的，或 反之亦然，或者材料的任何組合。任何期望數(shù)目的臂和臂的任何布置是可能的，而不背離本 發(fā)明。例如，在一些張緊元件構造中，中心平面元件可以本質上或實質上延伸至腔壁，而臂可以相對短。在另一實例中，兩個或多個相對長的臂可以從相對緊湊的中心元件的相對側 延伸。臂可以是平面的或非平面的，并具有彼此相同或不同的長度和/或厚度。在一個方 面，臂可以與中心元件共同形成或與中心元件分別形成而隨后連接于中心元件。作為另一 實例，一個或多個張緊元件可以從中心元件彼此平行地延伸，或從中心軸輻射延伸，或以任 何多種角度延伸。張緊元件臂可以彼此均勻地或不均勻地隔開。張緊元件可以整體地或至少部分地定位在彈性元件的腔中(例如由彈性元件限 定的內部空間中)。張緊元件上的接合部分允許張緊元件聯(lián)接于或接合于彈性元件。在彈 性元件上設有互補的接合部分。因此，例如，張緊元件可以具有形成在相對端處的增大的接 合部分，該增大的接合部分構造成可滑動地接合形成在彈性元件中的槽(channel)內。在 一個方面，彈性元件可以限定腔內的一個或多個接合部分，以使能夠安裝和接合于張緊元 件。廣泛多樣的張緊元件和互補的彈性元件接合部分構造被認為是可能的，而不背離本發(fā) 明。例如，用于張緊元件或彈 性元件中的一個的接合部分可以限定室、接受器、槽口、通道 等，而張緊元件或彈性元件中的另一個的一部分進入到該室、接受器、槽口、通道等中。并且，如果需要，張緊元件可以可動地或可釋放地接合張緊元件接合部分，以便例 如允許張緊元件的重新定向、張緊元件的互換等。例如，張緊元件可以可滑動地接合彈性元 件。在其他實例中，張緊元件可以卡入到、夾緊到，或以別的方式可動地固定到彈性元件。張 緊元件的接合可以通過使用手動工具手動地完成或通過機械來完成。進一步，張緊元件與 彈性元件的接合可以在工廠或在銷售點(也即零售店)完成。在銷售點，張緊元件與彈性 元件的接合允許沖擊衰減構件的不同硬度特征在銷售點處用戶化。根據(jù)本發(fā)明的其他示例方面，彈性元件和張緊元件可以是不可釋放地或永久 地接合到彼此。例如，彈性元件和張緊元件可以形成為整體。選擇地，在過成型操作 (over-molding operation)中，張緊元件可以在彈性元件形成過程中正好成型到彈性元件 中。在其他實例中，彈性元件和張緊元件可以最初形成為兩個或多個單獨的元件，該兩個或 多個單獨的元件隨后不可釋放地連接在一起以形成整件的沖擊衰減構件。不可釋放地連接 的方法可以包括例如過成型、粘合、鎖定卡合等。根據(jù)本發(fā)明的至少一些實例方面，提供了一種使用上述類型的沖擊衰減構件并包 括任何上述的各種結構和特征的方法。該方法包括減少沖擊衰減構件在前端處的高度尺 寸，作為第一彈性常數(shù)的函數(shù)，以及，減少沖擊衰減構件在后端處的高度尺寸，作為第二彈 性常數(shù)的函數(shù)，其中，第二彈性常數(shù)不同于第一彈性常數(shù)。當施加的載荷均勻地分布在構件 上時，該方法將導致構件的前端和后端在高度上減少不同的量。如果施加的載荷不均勻地 分布在沖擊衰減構件上時，前端高度上的減少可以實質上與后端高度上的減少相同，但沖 擊衰減構件在前端處形成的恢復力可能會不同于沖擊衰減構件在后端處形成的恢復力。根 據(jù)某些方面，該方法包括增加所包括的張緊元件的第一和第二接合部分之間的距離，從而 伸展張緊元件。2.包括不同硬度的沖擊衰減構件的足部容納裝置產(chǎn)品及使用這種產(chǎn)品的方法本發(fā)明的另外方面涉及諸如(包括運動鞋類的)鞋類物品的足部容納裝置產(chǎn)品， 其包括例如上述類型的沖擊衰減構件。作為更具體的實例，根據(jù)本發(fā)明的至少一些實例的 諸如鞋類物品的足部容納裝置產(chǎn)品可以包括(a)(諸如鞋類物品的鞋面構件的)足部覆蓋 構件；(b)接合于足部覆蓋構件的(諸如鞋類物品的鞋底結構的)足部支撐構件；(c)觸地構件；及(d)接合于足部覆蓋構件、足部支撐構件或觸地構件中的至少一個的一個或多個 沖擊衰減構件。沖擊衰減構件可以具有廣泛多樣的結構和特征，包括任何上述的各種結構 和特征。沖擊衰減構件可以定位在足部容納裝置產(chǎn)品結構中的任何期望位置。例如，根據(jù) 本發(fā)明的至少一些實例，沖擊衰減構件可以定位在鞋類物品或其他足部容納裝置產(chǎn)品的后 跟區(qū)、鞋頭區(qū)和/或其他區(qū)，例如作為鞋底結構或足部支撐構件結構的部分。并且，沖擊衰 減構件可以按任何期望的方式并入到足部容納裝置產(chǎn)品中，而不背離本發(fā)明。例如，如果需 要，沖擊衰減構件可以被包括在位置和方向處，以便從鞋類物品的外部至少部分地可見?？?選地，如果需要，沖擊衰減構件可以隱藏或至少部分地隱藏在總體鞋類或足部容納裝置產(chǎn) 品結構中，諸如隱藏在鞋底元件的泡沫材料中、隱藏在氣體填充囊構件中，等等。并且，任何 數(shù)目的單獨的沖擊衰減構件結構可以包括在鞋類物品或其他足部容納裝置產(chǎn)品中，而不背 離本發(fā)明。下面將更詳細地描述根據(jù)本發(fā)明的結構的具體實例。讀者應理解，這些具體的實 例僅陳述以說明本發(fā)明的實例，其不應解釋成對本發(fā)明的限制。
C.本發(fā)明的具體實例本申請中的各個附圖闡明了根據(jù)本發(fā)明的沖擊衰減構件以及產(chǎn)品和方法的實例。 當相同的參考標記出現(xiàn)在多于一個附圖中時，將在本說明書和附圖中一致地使用該標號， 以始終表示相同或相似的零件。在以上和隨后的說明書中，在總體結構中的元件之間提出 了各種連接和/或接合。讀者應該理解，除外另外指出，這些連接和/或接合一般來說可以 是直接的或間接的，且在這點上本說明書不傾向于是限制性的。圖IA至圖IE闡明了根據(jù)本發(fā)明的一個實例的沖擊衰減構件100。構件100包括 彈性元件102。在圖IA至圖IE的實例實施方式中，彈性元件102具有三個尺寸長度(1)、 寬度(w)和高度(h)，該三個尺寸關聯(lián)于三個互相垂直的方向長度(L)、寬度(W)和高度 (H)方向。彈性元件102被表示為具有中空的、實質上切去頂端的錐形形狀。腔104設置在彈 性元件102中。在圖IA至圖IE的實例中，彈性元件102不是嚴格地圓錐形，而是具有“壓 扁的”有些橢圓形的橫截面。進一步，彈性元件102的壁厚(t)繞著類似橢圓的圓周變化。彈性元件102的長度尺寸(1)從前端或前表面110延伸至后表面112。前表面110 被表示為是實質上凸出地彎曲的。后表面112被表示為是實質上凹入地彎曲的。彈性元件 102的高度尺寸(h)從頂表面120向底表面122延伸。頂表面120和底表面122都顯示為 具有適于安裝的平坦部分。具體地，第一平坦部分124設在頂表面120上；第二平坦部分 126設在底表面122上。彈性元件102的寬度尺寸(w)從第一側表面130向第二側表面132 延伸。側表面130、132從前表面110向后端或后表面112延伸。在圖IA至圖IE中，如圖 IE中最佳地顯示的，彈性元件102在前表面110處的寬度尺寸(Wf)不同于彈性元件102在 后表面112處的寬度尺寸(Wb)。進一步，在本實例實施方式中，寬度尺寸(w)沿著彈性元件 102的長度的至少一部分線性地變化。由于彈性元件102在前表面110和后表面112處的不同尺寸，前表面的高度方向 中的硬度特征不同于后表面的硬度特征。換句話說，在相同和/或均勻地施加的力或載荷 的作用下，前表面和后表面將壓縮不同的量。
作為一個實例，參照圖IA和圖1B，當力或載荷(F)中心地施加到頂表面120并由 底表面122反作用時，彈性元件102在高度方向上被壓縮，也即彈性元件102在前表面110 處的高度尺寸(hi)減少某個量(Ahl)，且在后表面112處的高度尺寸(h2)減少某個量 (Ah2)。由于彈性元件在其前表面和后表面處的不同硬度特征，減少的量Ahl不同于減少 的量Ah2。同時，彈性元件102的寬度尺寸(w)增加。一旦將力移除，彈性元件102返回到 其未變形的構造，且由于彈性變形，儲存在彈性元件102中的能量被釋放。
當從頂部看時，如圖IE中最佳地闡明的，彈性元件102的橫截面形狀可以實質上 是圓形的具有扇面角(Θ)的切去頂端的扇形。如圖IE所示，在本實例結構100中，前表面 110緊密地跟隨圓弧，然而，后表面112從真正的圓弧偏離。圖IE還闡明了彈性元件102的另一特征。以高度方向和長度方向延伸的第一平 面Pl可以定位成將彈性元件102對稱地切成兩半。然而，以高度方向和寬度方向延伸從而 與第一平面互相垂直的第二平面P2不能定位在任何地方以將彈性元件102對稱地切成兩 半。事實上，對于各以高度方向延伸的任何兩個互相垂直的平面，沒有一種布置將致使彈性 元件被這兩個平面對稱地分成兩半。換句話說，對于各以高度方向延伸的兩個互相垂直的 平面中的至多一個定義彈性元件102的對稱面。在圖IE中，一個平面(Pl)定義彈性元件 的對稱面。腔104形成在彈性元件102中。在圖IA至圖IE的實施方式中，腔104在前表面 110開放，且在后表面112開放，并從腔側壁105延伸到腔側壁107。如在圖IC和圖ID中 最佳地顯示的，腔104可以包括由側壁105、107限定的接受器106。接受器106沿著彈性元 件102的長度延伸。圖2A至圖2D闡明了根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式的沖擊衰減構件100。構件100 包括類似于上述的彈性元件102，且還包括張緊元件150。張緊元件150定位在腔104中， 并延伸越過腔104的寬度尺寸。具體地，張緊元件150延伸越過腔104，并在接受器106處 接合彈性元件102。在圖2A至圖2D中，張緊元件150實質上是平面的。在張緊元件150的兩側設有 增大部分152、154。增大部分152、154被構造成接合接受器106。接合可以經(jīng)由增大部分 152、154與接受器106的相對滑動，經(jīng)由伴隨有增大部分152、154和/或接受器106的彈性 變形的卡入動作，或者經(jīng)由相對滑動和卡入動作的組合來完成。進一步，張緊元件150與彈 性元件102的接合可以是可釋放的或不可釋放的。張緊元件150不需要是平面的，張緊元件150也不需要是整件的。因此，張緊元件 150可以由各延伸越過腔的寬度尺寸的一部分的兩件或多件形成。進一步，件可以可釋放地 或不可釋放地聯(lián)接于彼此。此外，不止一個張緊元件可以關聯(lián)于任何一個彈性元件102。因此，作為非限制性 實例，第一和第二平面張緊元件可以在彈性元件102的高度方向上一個堆疊在另一個的頂 部，或者第一和第二張緊元件可以在彈性元件102的長度方向上并排地定位。當從頂部看彈性元件(見圖3A至圖31)時，張緊元件150可以具有實質上與彈性 元件102的腔104相同的橫截面形狀?？蛇x地，張緊元件150可以向腔104的外側延伸，或 者張緊元件150可以完全位于腔104的邊界中。當力或載荷施加到頂表面120上并由底表面122反作用時，彈性元件102在高度方向上被壓縮，也即，彈性元件102的高度尺寸(h)減小。接受器106向下閉合并增加了其與張緊元件150的增大部分152、154的緊握(grip)。同時，隨著彈性元件102的寬度尺寸 (w)增大，張緊元件150的寬度尺寸增大。一旦將力移除，彈性元件102和張緊元件150返 回到它們的未變形的構造，且由于它們的彈性變形，儲存在彈性元件102和張緊元件150中 的能量被釋放。從本申請的公開內容來看，對本領域中的技術人員來說將是明顯的是，本發(fā)明的 沖擊衰減構件的硬度特征是彈性元件102和/或張緊元件150的物理尺寸和構造的函數(shù)， 也是用于形成彈性元件102和張緊元件150的材料的函數(shù)。從本申請的公開內容來看，對 本領域中的技術人員來說也將是明顯的是，具有不同構造的彈性元件102的任何給定構造 和/或張緊元件150的材料的配對將導致沖擊衰減構件的不同硬度特征。因此，通過定制 彈性元件102和張緊元件150中的一個或兩個的單獨的硬度特征，可以針對具體應用定制 沖擊衰減構件的硬度特征。當從頂部看時，根據(jù)本發(fā)明的各個實例實施方式的彈性元件102的橫截面形狀在 圖3A至圖31中被闡明。圖3A闡明了彈性元件102的一個實施方式，其中，前表面110和 后表面112不是彎曲的，而是平坦的。在橫截面上，彈性元件102的側壁130、132從前表面 110到后表面112以直線方式成角度，因此，寬度尺寸沿著彈性元件的長度線性地變化。在 本具體實施方式
中，腔104的側壁136和138以直線方式從前表面110延伸到后表面112。 此外，腔104的側壁136、138彼此平行。圖3A的實施方式的平行的側壁136、138將便于具 有相應的平面?zhèn)缺砻娴娜魏螐埦o元件150的滑動插入/接合。圖3B闡明了彈性102的一個實施方式，其中，前表面110和后表面112是真正的圓 弧。前表面110是凸出地彎曲的；后表面112是凹入地彎曲的。彈性元件102的側壁130、 132跟隨圓的限定扇形的半徑線。寬度尺寸沿著彈性元件102的長度線性地變化。腔104的 側壁136、138以直線方式從前表面110向后表面112延伸，并顯示為分別平行于側壁130、 132。具有相應于圖3B中顯示的彈性元件的側壁136、138的成角度的側表面的張緊元件的 插入/接合將最可能要求彈性元件和/或張緊元件的卡合或相對變形。圖3C闡明了彈性102的一個實施方式，其中，前表面110是平坦的，后表面112是 真正的圓弧。后表面112是凹入地彎曲的。在本實施方式中，彈性元件102的側壁130、132 跟隨由后表面112限定的圓的半徑線。腔104的側壁136、138以直線方式從前表面110向 后表面112延伸，且側壁136、138既不彼此平行也不平行于側壁130、132。圖3D和圖3E表示扇面角(Θ)可以是任何合適的角度，包括鈍角(見圖3D)、銳角 (見圖3E)或甚至直角。圖3F闡明了當從頂部看時彈性元件102的可選實施方式的橫截面形狀。在圖3F 中，前表面110是凹入地彎曲的，后表面是凸出地彎曲的。側壁130、132表示為朝向彼此成 角度的直線，以便寬度尺寸再一次沿著彈性元件的長度變化。因此，顯然的，前表面可以是 凸出的、凹入的、平坦的或它們的組合。類似地，后表面可以是凸出的、凹入的、平坦的或它 們的組合。圖3G闡明了當從頂部看時彈性元件102的再一實施方式的橫截面形狀。在圖3G 中，彈性元件102的橫截面形狀不是對稱的。前表面110是凸出地彎曲的，后表面112是凹 入地彎曲的。側壁130、132以直線方式從前表面向后表面延伸。然而，形成在側壁130和前表面110之間的角度(CI1)與形成在側壁132和前表面110之間的角度(CI2)是不相等的。類似地，形成在側壁130和后表面112之間的角度(P1)與形成在側壁132和后表面 112之間的角度(β2)是不相等的。在本實施方式中，腔104的側壁136、138以直線方式從 前表面110向后表面112延伸，并分別平行于彈性元件102的側壁130、132。在某些實施方式中，彈性元件102的側壁130、132不需要是直的。如圖3Η和圖31 所闡明的，側壁130、132可以呈現(xiàn)各種橫截面形狀。在圖3Η中，側壁130、132是凸出地彎 曲的；在圖31中，側壁130、132是凹入地彎曲的。類似地，腔104的側壁136、138不需要是 直的。如圖3Η所示，側壁136、138是彎曲的，且分別平行于側壁130、132。足部容納裝置200的輪廓顯示在圖4Α至圖4C中，并具有根據(jù)本發(fā)明的沖擊衰減 構件的示例放置。在圖4Α至圖4C的各幅圖中，單獨的沖擊衰減構件被設計和放置，以便用 戶化和/或最優(yōu)化足部容納裝置的總體沖擊衰減特征。如果需要，彈性元件的外邊緣可以 制成匹配足部容納裝置的外邊緣的總體形狀。圖4Α闡明了定位在足部容納裝置200的后跟區(qū)202中的四個一樣的或實質上相 似的沖擊衰減構件100。各個沖擊衰減構件具有凸出地彎曲的前表面110和凹入地彎曲的 后表面112。在本實例中，彈性元件的凸出地彎曲的前表面部分具有比凹入地彎曲的后表面 部分低的硬度。沖擊衰減構件IOOa和IOOb定位在后跟區(qū)202的外側部分的下方；沖擊衰 減構件定位在后跟區(qū)202的內側部分的下方。具體地，沖擊衰減構件IOOa和IOOb的凸出 地彎曲的表面部分，也即較低硬度區(qū)域定位成鄰近后跟區(qū)202的外側周界。相反地，沖擊衰 減構件IOOc和IOOd的凹入地彎曲的表面部分，也即較高硬度區(qū)域定位成鄰近后跟區(qū)202 的內側周界。作為另一實例，在圖4Β中，兩個一樣的或實質上相似的沖擊衰減構件IOOa和IOOc 定位在足部容納裝置200的后跟區(qū)202的前部，類似于它們在圖4Α中的放置。此外，兩個 不同的、不相似的沖擊衰減構件IOOe和IOOf定位在后跟區(qū)202的后部。在本實例中，沖擊 衰減構件IOOe和IOOf的總體硬度大體上低于沖擊衰減構件IOOa和IOOc的總體硬度。如 圖4Α，各個沖擊衰減構件具有凸出地彎曲的前表面110和凹入地彎曲的后表面112，且彈性 元件的凸出地彎曲的前表面部分具有比凹入地彎曲的后表面部分低的硬度。沖擊衰減構件 IOOa和IOOe的凸出地彎曲的表面部分，也即較低硬度區(qū)域定位成鄰近后跟區(qū)202的外側周 界。相反地，沖擊衰減構件IOOc和IOOf的凹入地彎曲的表面部分，也即較高硬度區(qū)域定位 成鄰近后跟區(qū)202的內側周界。因為圖4Β的沖擊衰減構件IOOe和IOOf大體上比圖4Α的 沖擊衰減構件IOOb和IOOd的硬度低，圖4Β的足部容納裝置的后跟撞擊區(qū)比圖4Α的足部 容納裝置的后跟撞擊區(qū)軟。通過鞋類物品的各個區(qū)域中的硬度的適當選擇，諸如內旋的各 種步調或步幅問題可以被矯正或改善。作為另一實例，圖4C闡明了多種定位在后跟區(qū)202下方、鞋中區(qū)204下方和鞋頭 (也即腳趾/足部的圓形部位)區(qū)206下方的沖擊衰減構件。注意，在鞋頭區(qū)，沖擊衰減構 件的凸出地彎曲的表面部分全都定位成鄰近周界。從圖4Α至圖4C的闡明中顯示了，多種 沖擊衰減構件100可以按任何方式放置在足部容納裝置上，以合適地便于足部容納裝置的 總體硬度和沖擊衰減特征。足部容納裝置200的后跟區(qū)202的輪廓顯示在圖5Α至圖5D中，并具有根據(jù)本發(fā) 明的各種實例沖擊衰減構件的示例放置。在圖5Α中，四個一樣的或實質上相似的沖擊衰減構件100定位在后跟區(qū)202中。各個沖擊衰減構件包括平坦部分124，該平坦部分124便于 將沖擊衰減構件安裝于關聯(lián)于足部容納裝置的結構。在本圖中，四個沖擊衰減構件定位成 關于后跟區(qū)的中心線粗略地對稱，且凸出地彎曲的前表面部分110定位成鄰近后跟區(qū)的周 界，而凹入地彎曲的后表面部分112定位成朝向后跟區(qū)的中心線。圖5B至圖5D闡明了后 跟區(qū)202中的各種沖擊衰減構件100的其他可能的放置和定向。在圖5D中注意，沖擊衰減 構件100可以定位成彼此鄰近，例如，一個沖擊衰減構件100的側壁可以定位成鄰近另一個 沖擊衰減構件100的側壁。足部容納裝置200的鞋頭區(qū)206的輪廓顯示在圖6A至圖6C中，并具有根據(jù)本發(fā) 明的示例實施方式的各種沖擊衰減構件100的各種示例放置和定向。圖7闡明了根據(jù)本發(fā)明的又一實例的沖擊衰減構件300。圖7是當從頂部看時沖擊衰減構件的橫截面。構件300包括彈性元件302。在圖7所示的彈性元件302的具體實 施方式中，彈性元件302具有三角形的構造，例如三葉片或三條腿的構造。各個葉片360a、 360b、360c從彈性元件的中心向共用圓周(C)徑向地向外延伸。各個葉片360a、360b、360c 分別在彈性元件壁330、331、332處結束。在圖7中，壁330、331、332顯示為圓弧，但可以是 平坦的、凹入地彎曲的或其他凸出地彎曲的。彈性元件包括在各個葉片360a、360b、360c中 分別向腔壁336、337、338延伸的腔304。在圖7中，腔壁336、337、338顯示為平坦部分，但 可以是彎曲的。進一步，在圖7中，盡管腔304顯示為在各個葉片中延伸相同的量，但并不 必須是這種情況。彈性元件302包括與彈性元件壁331—致的前端或前表面310。彈性元 件302還包括位于葉片360a和360c之間的后端或后表面312。前表面310是凸出地彎曲 的。后表面312是凹入地彎曲的。此外，后表面312包括進入到腔304中的開口。彈性元 件302還包括位于鄰近葉片之間的其他表面313、315，各個表面313、315還包括進入到腔 304中的開口。圖8是類似于圖7的彈性元件302的彈性元件的透視圖。在本實例實施方式中， 壁330、331、332是平坦的或直的，與圖7中描繪的圓弧相對。如圖8的透視圖中所示，彈性 元件302呈現(xiàn)實質上球形形狀。更具體地，彈性元件302呈現(xiàn)有點“壓扁的”球形形狀，更 像飛碟。中央圓形平坦部分324設在頂表面320上。部分324提供了用于將沖擊衰減構件 100安裝到例如足部容納裝置上的表面。還如圖8中最佳地顯示的，彈性元件302可以包括 一個或多個接受器306。接受器306延伸越過彈性元件102的葉片160a至葉片106c的寬 度。由于彈性元件302在前表面310處和后表面312處的不同構造，前表面的高度方 向上的硬度特征不同于后表面的高度方向上的硬度特征。換句話說，在相同的施加的力或 載荷的作用下，前表面310和后表面312將壓縮不同的量。再參照圖7，闡明了彈性元件302的另一特征。以高度方向和長度方向延伸的第一 平面Pl被定位成將彈性元件302對稱地分成兩半。然而，以高度方向和寬度方向延伸從而 與第一平面互相垂直的第二平面P2不能定位在任何地方以將彈性元件302對稱地切成兩 半。事實上，對于各以高度方向延伸的任何兩個互相垂直的平面，沒有一種布置將致使彈性 元件302被這兩個平面對稱地分成兩半。換句話說，對于各以高度方向延伸的兩個互相垂 直的平面中的至多一個定義彈性元件302的對稱面。在圖7中，一個平面(Pl)定義彈性元 件的對稱面。
在所有其他特征(例如高度、厚度、材料、安裝方法等等)固定的情況下，改變腿的 伸長或長度將會改變沖擊衰減構件的硬度特征。因此，增加腿的長度將會減少沖擊衰減構 件的硬度特征。減小腿的長度將會增加沖擊衰減構件的硬度特征。圖9是根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式的沖擊衰減構件300的透視圖。構件300包括 類似于上述的彈性元件302，且還包括張緊元件350。張緊元件定位在腔304中，并在葉片 360a至葉片360c中延伸越過腔304的寬度尺寸。具體地，張緊元件350延伸越過腔304， 并在接受器306處接合彈性元件302。如圖10最佳地顯示的，張緊元件350包括從張緊元件的中心徑向向外延伸的三 個臂351a、351b、351c。張緊元件實質上是平面的。在張緊元件350的臂351a、351b、351c 的末端處設有增大部分352、353、354。增大部 分352、353、354被構造成接合彈性元件葉片 360a,360b,360c 的接受器 306。從本申請的公開內容來看，本領域中的技術人員將可以得知的是，與張緊元件150 一樣，張緊元件350可以呈現(xiàn)任何合適的構造。例如，參照圖11，張緊元件350可以具有朝 向彈性元件302的單個葉片延伸并接合彈性元件302的單個葉片的多個臂。如圖12所示， 張緊元件350可以完全地位于腔304中，但不與腔304共同擴張，在本實例實施方式中，臂 351比葉片360更向內彎曲。因此，可以看見，張緊元件350不需要具有與腔304的輪廓相 應的輪廓。進一步，如圖13所示，張緊元件350可以由共用相同的彈性元件腔的一個片或 多個片350a、350b形成。片可以彼此連接或不連接，如所示的。如圖14所示，張緊元件350 可以具有一個或多個剪切塊357。作為其他非限制性的實例，張緊元件350可以在少于彈性 元件302的所有葉片之間延伸，可以是對稱的或非對稱的，可以是圓形的并因而在開口外 側向腔304延伸，等等。張緊元件的硬度或彈性特性是張緊元件的材料和幾何形狀的函數(shù)， 因此，張緊元件的不同幾何形狀將導致張緊元件的不同彈性特性。進一步，如圖15所示，張緊元件350可以平面的，并具有用于接合彈性元件302的 增大部分352-354。如圖16和圖17所示，張緊元件350可以是實質上平面的。因此，例如， 圖16的張緊元件350包含氣囊358 ；而圖17的張緊元件350具有波浪形狀。更進一步，圖 15至圖17闡明了，具有不同硬度的不同的張緊元件可以位于類似的彈性元件中并接合于 類似的彈性元件。換句話說，通過提供不同的張緊元件，沖擊衰減構件300的硬度特征或彈 性特性可以針對具體需要而定制。在圖18A至18C所示的又一可選實施方式中，張緊元件350在臂351a和351b的 末端處具有凸出物359。如圖18B所示，彈性元件302在葉片360a和360b中設有剪切塊 362。剪切塊362顯示為從葉片360的末端延伸的槽口，以便葉片沿著其長度的至少一部分 被分成兩部分。剪切塊362被構造成容納凸出物359，也即張緊元件350的凸出物359接合 于彈性元件302的剪切塊362。凸出物359進一步提供張緊元件350與彈性元件302的連 接，以便張緊元件可以不那么容易地可滑動地移除。因此，在沖擊衰減構件的重復裝載或卸 載的過程中，張緊元件350將不可能脫離與彈性元件302的接合。凸出物359可以設在張 緊元件350的一個、一些或所有的臂上。作為非限制性實例，剪切塊362不需要是朝向彈性 元件的中心延伸的槽口，而可以是相對小的開口或甚至僅是葉片的內表面上的，即腔上的 缺口。在一方面，張緊元件350上的凸出物可以延伸通過限定葉片360的彈性元件302的 開口。根據(jù)本方面，如圖18C中最佳地顯示的，凸出物將接觸表面312、313和/或315，以幫助將張緊元件保持于彈性元件。更進一步，凸出物可以設置在彈性元件302上，而相應的剪 切塊、槽口、缺口等設置在張緊元件上。圖9和圖10中所示的沖擊衰減構件的實施方式包括三葉片張緊元件350，該三葉 片張緊元件350具有臂351a-351c的非圓形(在本具體實施方式
中為平坦的或直的)末端 表面。如果張緊元件具有如圖9和圖10中的非圓形增大部分，則張緊元件與彈性元件的接 受器的單純的旋轉滑動接合是不可能的。參照圖19，接合可以通過撓曲張緊元件350和彈 性元件302中的一個或兩個并經(jīng)由滑動和彈性變形卡合動作的組合而將臂351a-351c的末 端放入接受器306中來完成。作為一個實例，在第一步驟中，張緊元件350被變形并插入到 彈性元件302的腔304中。由于接受器306的邊緣處狹窄的幾何形狀，張緊元件350的臂 的增大的末端352-354不能被容納在接受器306中。在圖19中，用被插入到未變形的彈 性元件302的腔中的被壓縮的張緊元件350的俯視圖和前視圖闡明了該第一步驟，即步驟 (a)。在第二步驟中，彈性元件302越過其寬度被壓縮或變形，以便在接受器的入口處的任 何邊緣被分開或加寬，從而允許張緊元件350的增大部分進入接受器中。在圖19中，用被 壓縮的或變形的彈性元件302和被壓縮的張緊元件的前視圖闡明了第二步驟 ，即步驟(b)。 在第三步驟中，張緊元件的增大部分完全位于接受器中，從而允許張緊元件和彈性元件返 回到其未變形的形狀。在圖19(c)中，用接合于彈性元件302的張緊元件350的俯視圖和 前視圖闡明了該步驟。在圖20A至圖20E所示的可選實施方式中，張緊元件350的臂351a_351c的末端 的增大部分352-354可以沿著圓弧延伸。此外，彈性元件302可以包括互補的彎曲腔壁 336-338和接受器306。當張緊元件350的增大部分352-354和彈性元件302的接受器306 沿著互補的圓弧延伸時，通過相對于彈性元件302旋轉張緊元件350，張緊元件350可以接 合于(或脫離)彈性元件302。該相對旋轉允許張緊元件的增大部分在彈性元件的接受器中 滑動。作為一個實例，張緊元件350 (圖20A)可以插入到圖20C中所示的彈性元件302 (圖 20B)中。在圖20C中，張緊元件350的臂的末端不接合彈性元件302的接受器。在圖20D 中，張緊元件350相對于彈性元件302旋轉，且在旋轉過程中，張緊元件350的臂的末端滑 動地接合彈性元件302(為了清楚，示意性地表示為圓弧的部分)的接受器。在圖20E中， 張緊元件350已經(jīng)旋轉到完全接合彈性元件302。圖2IA闡明了定位在足部容納裝置200的后跟區(qū)202中的四個沖擊衰減構件300。 在本具體實施方式
中，期望將后跟區(qū)的內側部分做得比后跟區(qū)的外側部分更堅固。因此， (以灰色顯示的)外側后跟撞擊區(qū)中的沖擊衰減構件300a被構造成比其他三個沖擊衰減構 件硬度小。作為非限制性實例，通過消除或不使用其他三個沖擊衰減構件所使用的任何張 緊元件，通過使用比其他三個沖擊衰減構件所使用的張緊元件更順從的張緊元件，或者通 過使用更順從的彈性元件，沖擊衰減構件300a可以做得硬度較小。進一步，通過改變沖擊 衰減構件300a的材料、尺寸或其幾何輪廓，沖擊衰減構件300a可以做得硬度較小。圖2IB和圖2IC還闡明了定位在足部容納裝置200的后跟區(qū)202中的四個一樣的 或實質上一樣的沖擊衰減構件300。在圖21B的實施方式中，四個沖擊衰減構件被布置成 以便在(用“X”標示的)跟骨區(qū)之下提供相對柔軟或順從的沖擊衰減。具體地，沖擊衰減 構件的最靠近跟骨區(qū)的部分的硬度特征被設計成小于沖擊衰減構件的較遠離跟骨區(qū)的部 分的硬度特征。在圖21C的實施方式中，四個沖擊衰減構件被布置成以便在(用“X”標示的)跟骨區(qū)之下提供相對硬的或較少順從的沖擊衰減。因此，可以看到，單獨的沖擊衰減構 件可以被構造成以便在足部的給定區(qū)中提供截然不同的沖擊衰減特性。此外，沖擊衰減構 件可以相對于彼此布置以形成系統(tǒng)。如圖22a至22c最佳地闡明的，當力或載荷施加于頂表面320并由底表面322反 作用時，彈性元件302在高度方向上被壓縮。圖22a表示當載荷首先施加時的沖擊衰減構 件300 ；圖22b表示當施加的載荷已經(jīng)將構件300壓縮到其未變形高度的大約3/4時的沖 擊衰減構件300 ；圖22c表示當施加的載荷已經(jīng)將構件300壓縮到其未變形高度的大約2/3 時的沖擊衰減構件300。在構件300壓縮過程中，接受器306向下關閉，并增加它們與張緊 元件350的增大部分352、353、354的緊握。同時，隨著沖擊衰減構件300的高度尺寸減小， 彈性元件302的寬度尺寸(w)增加，張緊元件350的寬度尺寸增加。一旦將力移除，彈性元 件302和張緊元件350返回到它們的未變形的構造，且由于它們的彈性變形，儲存在彈性元 件302和張緊元件350中的能量被釋放。如以上所公開的，具有不同構造的彈性元件302的任何給定構造和/或張緊元件 150的材料的配對將導致沖擊衰減構件的不同硬度特征。因此，通過提供構成沖擊衰減構件 的單獨的彈性元件302和/或張緊元件350中的具體的硬度特征，可以定制沖擊衰減構件 的硬度特征。因為彈性元件302和張緊元件350可以分別制造，且張緊元件可以隨后接合 于彈性元件以形成沖擊衰減構件，所以許多不同的沖擊衰減構件可以(由多個不同的彈性 /張緊元件的組合)容易地形成，同時提供低庫存風險。
感興趣的是，期望諸如圖9中闡明的旋轉地對稱的沖擊衰減構件在中心地施加的 載荷的應用下均勻地撓曲，即使前表面處的硬度特征不同于后表面處的硬度特征。因此， 中心地施加的載荷可以導致沖擊衰減構件繞著圓周在高度方向上均勻地壓縮。另一方面， 不期望圖9的旋轉地對稱的沖擊衰減構件在非中心地施加的載荷的作用下均勻地壓縮。因 此，例如，在從前表面110向后表面112延伸的分布式的線性載荷的應用下，將期望沖擊衰 減構件由于在前表面和后表面處的硬度特征的不同而均勻地壓縮。在一個示例實施方式中，圖23和圖24表示了位于足部容納裝置200的后跟部202 下方的四個沖擊衰減構件300。圖23闡明了沒有外部載荷施加時的足部容納裝置200。沖 擊衰減構件沒有撓曲。圖24闡明了外部載荷施加時的足部容納裝置200。沖擊衰減構件顯 示為被壓縮。D.結論盡管已就具體的實例，包括目前實施本發(fā)明的最佳方式，描述了本發(fā)明，然而本領 域的技術人員應理解，上述的系統(tǒng)和方法存在許多變更和改變。因此，應如所附權利要求所 闡述的，廣義地解釋本發(fā)明的精神和范圍。
權利要求
一種沖擊衰減構件，所述沖擊衰減構件包含彈性元件，所述彈性元件限定腔，所述彈性元件具有高度方向、長度方向和寬度方向上的尺寸，高度尺寸從頂表面向底表面延伸，并且，所述彈性元件具有適合于安裝的所述頂表面和所述底表面中的至少一個，長度尺寸從前端向后端延伸；且其中，所述沖擊衰減構件在所述彈性元件的所述前端處具有所述高度方向上的第一硬度特征，并在所述彈性元件的所述后端處具有所述高度方向上的第二硬度特征。
2.根據(jù)權利要求1所述的構件，還包含張緊元件，所述張緊元件至少部分地位于所述 腔中，并接合所述彈性元件，所述張緊元件在所述寬度方向上延伸越過所述腔。
3.根據(jù)權利要求2所述的構件，其中，所述張緊元件是實質上平面的，且其中，所述張 緊元件接合所述彈性元件中的一個或多個接受器。
4.根據(jù)權利要求1所述的構件，其中，所述彈性元件和所述腔中的至少一個的寬度尺 寸沿著所述彈性元件的長度尺寸的至少一部分線性地變化。
5.根據(jù)權利要求1所述的構件，其中，所述前端和所述后端中的至少一個是至少部分 地彎曲的。
6.根據(jù)權利要求1所述的構件，其中，所述彈性元件是切去頂端的、中空的、實質上圓 錐形的形狀。
7.根據(jù)權利要求1所述的構件，其中，所述彈性元件是三葉片的、中空的、實質上球形 的形狀。
8.—種沖擊衰減構件，所述沖擊衰減構件包含彈性元件，所述彈性元件的特征在于互相垂直的高度方向、長度方向和寬度方向上的 尺寸，高度尺寸從頂表面向底表面延伸，且所述頂表面和所述底表面中的至少一個適合于 安裝，其中，各在所述高度方向上延伸的兩個互相垂直的平面中的至多一個定義所述彈性元 件的對稱面。
9.根據(jù)權利要求8所述的構件，其中，各在所述高度方向上延伸的兩個互相垂直的平 面中的一個定義所述彈性元件的對稱面。
10.根據(jù)權利要求8所述的構件，還包含張緊元件，所述張緊元件接合所述彈性元件，并在所述彈性元件的所述寬度方向上延伸；其中，所述彈性元件限定腔，且其中所述張緊元件至少部分地位于所述腔中。
11.根據(jù)權利要求10所述的構件，其中，所述張緊元件是實質上平面的，且其中，所述 張緊元件接合所述彈性元件中的一個或多個接受器。
12.根據(jù)權利要求8所述的構件，其中，所述彈性元件的長度尺寸從前端向后端延伸， 且其中，所述前端和所述后端中的至少一個是至少部分地彎曲的。
13.根據(jù)權利要求8所述的構件，其中，所述彈性元件是切去頂端的、中空的、實質上圓 錐形的形狀。
14.根據(jù)權利要求8所述的構件，其中，所述彈性元件是三葉片的、中空的、實質上球形 的形狀。
15.一種足部容納裝置，所述足部容納裝置包含足部覆蓋構件、足部支撐構件和觸地構件中的至少一個；及至少一個沖擊衰減構件，所述至少一個沖擊衰減構件接合于所述足部覆蓋構件、所述 足部支撐構件和所述觸地構件中的所述至少一個，所述沖擊衰減構件包含至少一個彈性元件，所述至少一個彈性元件限定腔，所述彈性元件具有高度方向、長度 方向和寬度方向上的尺寸，高度尺寸從頂表面向底表面延伸，并且，所述彈性元件具有適合 于安裝的所述頂表面和所述底表面中的至少一個，長度尺寸從前端向后端延伸；且其中，所述沖擊衰減構件在所述彈性元件的所述前端處具有所述高度方向上的第一硬 度特征，并在所述彈性元件的所述后端處具有所述高度方向上的第二硬度特征。
16.根據(jù)權利要求15所述的裝置，還包含張緊元件，所述張緊元件至少部分地位于所 述腔中，并接合所述彈性元件，所述張緊元件在所述寬度方向上延伸越過所述腔。
17.根據(jù)權利要求16所述的裝置，其中，所述張緊元件是實質上平面的，且其中，所述 張緊元件滑動地接合所述彈性元件。
18.根據(jù)權利要求15所述的裝置，其中，所述彈性元件的所述頂表面接合所述足部支 撐構件，且所述彈性元件的所述底表面接合所述觸地構件。
19.根據(jù)權利要求15所述的裝置，其中，所述彈性元件是切去頂端的、中空的、實質上 圓錐形的形狀。
20.根據(jù)權利要求15所述的裝置，其中，所述彈性元件是三葉片的、中空的、實質上球 形的形狀。
21.一種足部容納裝置，所述足部容納裝置包含足部覆蓋構件、足部支撐構件和觸地構件中的至少一個；及至少一個沖擊衰減構件，所述至少一個沖擊衰減構件具有安裝表面，所述安裝表面安 裝于所述足部覆蓋構件、所述足部支撐構件和所述觸地構件中的至少一個，所述沖擊衰減 構件包含至少一個彈性元件，所述至少一個彈性元件的特征在于互相垂直的高度方向、長度方 向和寬度方向上的尺寸，高度尺寸從頂表面向底表面延伸，且所述頂表面和所述底表面中 的至少一個包含所述安裝表面；其中，各在所述高度方向上延伸的兩個互相垂直的平面中的至多一個定義所述彈性元 件的對稱面。
22.根據(jù)權利要求21所述的裝置，還包含張緊元件，所述張緊元件接合所述彈性元件， 并在所述彈性元件的所述寬度方向上延伸。
23.根據(jù)權利要求21所述的裝置，其中，各在所述高度方向上延伸的兩個互相垂直的 平面中的一個定義所述彈性元件的對稱面。
24.一種使用沖擊衰減構件的方法，所述沖擊衰減構件的特征在于互相垂直的高度尺 寸、長度尺寸和寬度尺寸，所述長度尺寸從前端向后端延伸，所述沖擊衰減構件具有彈性元 件和張緊元件，所述張緊元件在接合所述彈性元件的第一接合部分和接合所述彈性元件的 第二接合部分之間至少部分地越過所述沖擊衰減構件的寬度尺寸延伸，所述方法包含減少所述沖擊衰減構件在所述前端處的高度尺寸，作為第一彈性常數(shù)的函數(shù)；減少所述沖擊衰減構件在所述后端處的高度尺寸，作為第二彈性常數(shù)的函數(shù)，其中，所述第二彈性常數(shù)不同于所述第一彈性常數(shù)；及增加所述第一接合部分和所述第二接合部分之間的距離，從而伸展所述張緊元件。
25.根據(jù)權利要求24所述的方法，其中，所述張緊元件接合所述彈性元件中的接受器， 且其中，所述方法還包含閉合圍繞所述張緊元件的所述接受器。
全文摘要
一種不同硬度的沖擊衰減構件包括至少一個彈性元件。彈性元件具有高度方向、長度方向和寬度方向上的尺寸。高度尺寸從頂表面向底表面延伸。長度尺寸從前端向后端延伸。頂表面和底表面中的至少一個適合于安裝。沖擊衰減構件在彈性元件的前端處具有高度方向上的第一硬度特征，并在彈性元件的后端處具有高度方向上的第二硬度特征。彈性元件可以限定腔。張緊元件可以接合彈性元件，并至少部分地定位在腔中。沖擊衰減構件可以接合關聯(lián)于足部容納裝置的足部覆蓋構件、足部支撐構件和觸地構件中的至少一個。
文檔編號A43B13/20GK101861106SQ200880116612
公開日2010年10月13日 申請日期2008年11月18日 優(yōu)先權日2007年11月19日
發(fā)明者安東尼·C·迪安, 帕米拉·S·格林 申請人:耐克國際有限公司