鞋類制品通常包括兩個主要元件：鞋面和鞋底結(jié)構(gòu)。鞋面通常由多個材料元件(例如，紡織品、聚合物片層、泡沫層、皮革、合成皮革)形成，所述材料元件被縫合或粘合地結(jié)合在一起以在鞋類的內(nèi)部形成空間，用于舒適地和牢固地接收腳部。更具體地，鞋面形成在腳的腳背和腳趾區(qū)域上方，沿著腳的內(nèi)側(cè)和外側(cè)以及圍繞腳的足跟區(qū)域延伸的結(jié)構(gòu)。該多個材料元件可以形成鞋面的基層。鞋面還可以包括鞋帶系統(tǒng)，以調(diào)節(jié)鞋類的適配，以及允許腳從鞋面內(nèi)的空間進入和移除。此外，鞋面可以包括在鞋帶系統(tǒng)下方延伸的鞋舌(tongue)，以增強鞋類的可調(diào)節(jié)性和舒適性，并且鞋面可以包括足跟穩(wěn)定器(heel counter)。

形成鞋面的各種材料元件賦予鞋面不同區(qū)域不同的性質(zhì)。例如，織物元件可以提供透氣性并且可以從腳吸收水分，泡沫層可以壓縮以賦予舒適性，以及皮革可以賦予耐久性和耐磨性。隨著材料元件的數(shù)量增加，鞋類的總質(zhì)量可以成比例地增加。與運輸、儲存、切削和連接材料元件相關(guān)的時間和費用也會增加。此外，隨著結(jié)合到鞋面中的材料元件的數(shù)量增加，來自切削和縫合過程的廢料可能積累到更大程度。此外，具有更多數(shù)量的材料元件的產(chǎn)品可能比由更少的材料元件形成的產(chǎn)品更難以再循環(huán)。因此，通過減少材料元件的數(shù)量，可以減少鞋類和廢物的質(zhì)量，同時提高制造效率和可再循環(huán)性。

鞋底結(jié)構(gòu)固定到鞋面的下部，以便定位在腳和地面之間。在運動鞋類中，例如，鞋底結(jié)構(gòu)通常包括中底和外底。中底可以由聚合物泡沫材料形成，聚合物泡沫材料在步行、跑步和其他走動活動期間減弱地面反作用力(即，提供緩沖)。中底還可以包括例如流體填充的腔室、板、減速器或其他元件，其進一步減弱力、增強穩(wěn)定性或影響腳的運動。外底形成鞋類的地面接觸元件，并且通常由耐用和耐磨的橡膠材料制成，其包括紋理以賦予牽引力。鞋底結(jié)構(gòu)還可以包括定位在鞋面內(nèi)和腳的下表面附近的鞋墊，以增強鞋類的舒適性。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

在鞋類制品的鞋底結(jié)構(gòu)內(nèi)，中底或外底或兩者可形成為具有拉脹結(jié)構(gòu)。結(jié)合在鞋底結(jié)構(gòu)內(nèi)的拉脹元件可以允許鞋類響應(yīng)于施加在其上的特定力(例如由于步行、跑步、體育運動或鞋類的其他典型用途而產(chǎn)生的力)而動態(tài)地調(diào)整鞋類與穿鞋類者的腳的匹配。此外，與基層的一種或多種材料分離的一個或多個拉伸線可以結(jié)合到鞋面中。在其鞋底結(jié)構(gòu)中結(jié)合有拉脹元件的制品中，在鞋類的鞋面中另外結(jié)合拉伸線可有利地允許由拉脹元件賦予的匹配的動態(tài)調(diào)節(jié)的局部調(diào)整。

在一個方面，一種鞋類制品包括鞋面和鞋底結(jié)構(gòu)。鞋面包含基層和拉伸線，所述拉伸線具有第一端和第二端。在第一端和第二端之間的拉伸線的一部分與基層的材料分離并且與基層的表面相鄰。鞋底結(jié)構(gòu)包含拉脹元件，拉脹元件具有延伸穿過其中的多個孔。拉伸線的第一端具有相對于拉脹元件的外圍區(qū)域的固定位置。

在另一方面，一種鞋類制品包括鞋底結(jié)構(gòu)、基層和拉伸線。鞋底結(jié)構(gòu)包括沿著平面定向的拉脹鞋底部分。該平面在鞋類制品的足跟區(qū)域和前足區(qū)域之間沿第一方向延伸，并且在鞋類制品的內(nèi)側(cè)和外側(cè)之間沿第二方向延伸。拉脹鞋底部分具有多個孔，孔可操作以響應(yīng)于沿著平面施加到拉脹鞋底部分的張力或壓縮而改變形狀?；鶎庸潭ǖ叫捉Y(jié)構(gòu)的外圍區(qū)域。拉伸線與基層的材料分離并且具有至少一個相對于基層的外圍區(qū)域固定在適當位置的端部。

在另一方面，一種鞋類制品包括基層、拉脹鞋底元件和多個拉伸線。該拉脹鞋底元件沿平面的第一方向和正交的第二方向延伸，并且包含通過多個第二部分彼此接合的多個第一部分。多個拉伸線中的每一個與基層的表面相鄰，并且多個拉伸線中的每一個的至少一端具有相對于拉脹性鞋底元件的外圍區(qū)域的固定位置。在第一方向或第二方向上施加到拉脹鞋底元件的張力引起第一部分相對于彼此旋轉(zhuǎn)，并且引起拉脹鞋底元件在第一方向和第二方向二者上膨脹。

在研究了以下附圖和詳細描述之后，實施例的其他系統(tǒng)、方法、特征和優(yōu)點對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言將是或?qū)⒆兊蔑@而易見。旨在將所有這樣的附加系統(tǒng)、方法、特征和優(yōu)點包括在本說明書和該發(fā)明內(nèi)容中，在實施例的范圍內(nèi)，并且由所附權(quán)利要求保護。

附圖說明

參照以下附圖和說明書可以更好地理解實施例。附圖中的部件不一定按比例，而是重點放在說明實施例的原理。此外，在附圖中，相同的附圖標記在不同視圖中指示相應(yīng)的部分。

圖1是鞋類制品的實施例的外側(cè)面透視圖；

圖2是鞋類制品的外側(cè)面正視圖；

圖3是鞋類制品的內(nèi)側(cè)面仰視透視圖；

圖4是鞋類制品的內(nèi)側(cè)面正視圖；

圖5是鞋類制品的外側(cè)面透視圖、放大剖視圖和俯視剖視圖；

圖6是由圖2中的剖面線6-6限定的鞋類制品的橫截面圖；

圖7是鞋類制品的俯視圖。

圖8是鞋類制品的仰視平面圖；

圖9是拉脹元件的替代實施例的平面圖；

圖10是圖10的元件在第一方向上(即，在施加向外指向的力時)的張力下的平面圖；

圖11是圖10的元件在第二方向上的張力下的平面圖；

圖12是圖10的元件在第一方向上(即，在施加向內(nèi)指向的力時)的壓縮下的平面圖；

圖13是圖10的元件在第二方向上的壓縮下的平面圖；

圖14-15是圖10的元件的一部分的平面圖；

圖16-17是圖10的元件的部分在施加張力下的平面圖；

圖18-19是圖10的元件的部分在施加壓縮下的平面圖；

圖20-21是穿著者正在使用的鞋類制品的替代實施例的外側(cè)面透視圖、放大剖視圖和俯視剖視圖；

圖22-25是對應(yīng)于圖5并描繪了由穿著者正在使用的圖1-8的鞋類制品的外側(cè)面透視圖、放大剖視圖和俯視剖視圖；

圖26-27是對應(yīng)于圖2并描繪了鞋類的進一步結(jié)構(gòu)的外側(cè)面正視圖；

圖28-29是對應(yīng)于圖6并描繪了鞋類的進一步結(jié)構(gòu)的橫截面圖；

圖30是對應(yīng)于圖7并描繪了鞋類的進一步結(jié)構(gòu)的橫截面圖；

圖31-35是對應(yīng)于圖9并描繪了鞋類的進一步結(jié)構(gòu)的仰視平面圖；

圖36是對應(yīng)于圖10并描繪了拉脹元件的進一步結(jié)構(gòu)的平面圖；

圖37是圖1的鞋類的進一步結(jié)構(gòu)的外側(cè)面透視圖；

圖38是圖38的鞋類制品的外側(cè)面正視圖；

圖39是圖38的鞋類制品的內(nèi)側(cè)面仰視透視圖；

圖40是圖38的鞋類制品的內(nèi)側(cè)面正視圖；和

圖41是圖38的鞋類制品的俯視平面圖。

具體實施方式

以下討論和附圖公開了具有鞋面的鞋類制品，所述鞋面包括拉伸線和包括拉脹元件的鞋底結(jié)構(gòu)。鞋類制品被公開為具有適于步行或跑步的一般結(jié)構(gòu)。與鞋類(包括鞋面)相關(guān)聯(lián)的概念也可應(yīng)用于各種其它運動鞋類類型，包括例如棒球鞋、籃球鞋、交叉訓(xùn)練鞋、自行車鞋、美式足球鞋(football shoes)、網(wǎng)球鞋、英式足球鞋(soccer shoes)和登山靴。這些概念還可以應(yīng)用于通常被認為是非運動的鞋類類型，包括禮服鞋、便鞋、涼鞋和工作靴。因此，本文公開的概念適用于各種鞋類類型。

一般鞋類結(jié)構(gòu)

鞋類制品10在圖1-8中被描繪為包括鞋面200和鞋底結(jié)構(gòu)300。為了參考目的，鞋類10可以分為三個大體區(qū)域：前足區(qū)域11、中足區(qū)域12，和足跟區(qū)域13，如圖2和圖4所示。前足區(qū)域11通常包括鞋類10的與腳趾和將跖骨與趾骨連接的關(guān)節(jié)相對應(yīng)的部分。中足區(qū)域12通常包括鞋類10的與足部的足弓區(qū)域相對應(yīng)的部分。足跟區(qū)域13通常包括鞋類10的與足部的后部(包括跟骨)相對應(yīng)的部分。

鞋類10還包括內(nèi)側(cè)面14和外側(cè)面15。內(nèi)側(cè)面14和外側(cè)面15延伸穿過前足區(qū)域11、中足區(qū)域12和足跟區(qū)域13中的每一個，并且與鞋類10的相對側(cè)面對應(yīng)。

前足區(qū)域11、中足區(qū)域12、足跟區(qū)域13、內(nèi)側(cè)面14和外側(cè)面15不用于劃分鞋類10的精確區(qū)域。相反，它們旨在表示鞋類10的一般區(qū)域，以幫助下面討論。除了應(yīng)用于鞋類10之外，前足區(qū)域11、中足區(qū)域12、足跟區(qū)域13、內(nèi)側(cè)面14和外側(cè)面15也可以應(yīng)用于鞋面200、鞋底結(jié)構(gòu)300及其單獨的元件。

鞋面200的主要元件是基層210和多個拉伸線230。各種材料元件或其它部件可以結(jié)合到基層210中?；鶎?10可以由多個材料元件(例如，紡織品、聚合物片、泡沫層、皮革、合成皮革)中的一種或多種形成，材料元件被縫合或結(jié)合在一起以在鞋類10內(nèi)形成空間，用于相對于鞋底結(jié)構(gòu)300接收和固定穿著者的腳?？臻g被成形為容納腳并且沿著腳的外側(cè)、沿著腳的內(nèi)側(cè)、在腳的上方、圍繞足跟并且在腳的下方延伸。

通過位于至少足跟區(qū)域13中的踝部開口202提供對空間的入口。鞋帶204延伸穿過基層210中的各種鞋帶孔227，并允許穿著者修改鞋面200的尺寸以適應(yīng)腳的比例。更具體地，鞋帶204允許穿著者圍繞腳收緊鞋面200，并且鞋帶204允許穿著者松開鞋面200，以便于腳從空間(即，通過踝部開口202)進入和移除。此外，鞋面200包括在內(nèi)部空間和鞋帶204之間延伸的鞋舌208，以增強鞋類10的舒適性。

作為鞋帶孔207的替代方案，鞋面200可包括其它鞋帶接收元件，例如環(huán)、孔眼和D形環(huán)。在一些結(jié)構(gòu)中，鞋面200可包括限制足跟區(qū)域13中的足跟運動的足跟穩(wěn)定器或位于前足區(qū)域11中的耐磨腳趾防護件。

鞋面200的內(nèi)側(cè)面14和外側(cè)面15被描述為包括具有第一端231、第二端232和在第一端231和第二端232之間延伸的中間部分233的各種拉伸線230。雖然被描繪為在鞋面200的內(nèi)側(cè)面14和外側(cè)面15中的每一個上包括五個拉伸線230，內(nèi)側(cè)面14和外側(cè)面15中的每一個可以包括任何數(shù)量的拉伸線230。在一些結(jié)構(gòu)中，內(nèi)側(cè)面14或外側(cè)面15可以不包括任何拉伸線230。因此，結(jié)合到鞋類10中的拉伸線230的數(shù)量可以顯著變化。

在一些實施例中，拉伸線可以具有至少最小長度，從而確保拉伸線在制品的兩個或更多個不同區(qū)域之間(或通過其)提供支撐。如圖所示，拉伸線230的中間部分233具有至少3cm的長度，并且拉伸線230相應(yīng)地延伸至少3cm的距離。在鞋類10的各種結(jié)構(gòu)中，中間部分233可以具有至少5cm或至少10cm的長度，并且拉伸線230可以分別延伸超過至少5cm或至少10cm的距離。雖然第一端231和第二端232被描繪為定位在彼此間隔開1cm和5cm之間的距離的不同位置處，但是至少一些拉伸線230的第一端231和第二端232可以彼此間隔開小于1cm的距離，或大于5cm的距離。

拉伸線230的材料與基層210的材料分離。此外，雖然拉伸線230在第一端231和第二端232處固定到鞋類10，并且雖然中間部分233鄰近基層210的外表面211，但是在鞋類10的一些結(jié)構(gòu)中，中間部分233的一部分或全部可以不連接到基層210或不結(jié)合到基層210。也就是說，中間部分233的一部分或全部可以不固定到基層210，并且可以相應(yīng)地可相對于基層210自由移動。

鞋類10的拉伸線230大體在基層210的中心區(qū)域或鞋帶孔區(qū)域226(即鞋帶孔227或其它鞋帶接收元件所在的區(qū)域)和基層的外圍區(qū)域222(即鞋面200與鞋底結(jié)構(gòu)300接合的區(qū)域)之間延伸。更具體地，拉伸線230從鞋帶孔區(qū)域226延伸到基層210的外圍區(qū)域222，或延伸到鞋底結(jié)構(gòu)300的外圍區(qū)域322或兩者。基層210可以另外具有在外圍區(qū)域222和鞋帶孔區(qū)域226之間延伸的中間區(qū)域224。

例如，圖1-4示出了在鞋底結(jié)構(gòu)300的外圍區(qū)域322和鞋帶孔區(qū)域226中的鞋帶孔227附近的區(qū)域之間延伸的每個拉伸線230。拉伸線230的第一端231和第二端232相對于鞋底結(jié)構(gòu)300的外圍區(qū)域322固定在固定位置，并且拉伸線230的中間部分233圍繞鞋帶孔227延伸。

在鞋類10的一些結(jié)構(gòu)中，第一端231和第二端232中的至少一些可以例如通過粘接或物理連接到外圍區(qū)域322來直接固定到鞋底結(jié)構(gòu)300的外圍區(qū)域322。在鞋類10的其他結(jié)構(gòu)中，第一端231和第二端232中的至少一些可間接地固定到鞋底結(jié)構(gòu)300的外圍區(qū)域322上。例如，第一端231和第二端232可直接固定到基層210的外圍區(qū)域222，并且進而外圍區(qū)域222可以直接固定到鞋底結(jié)構(gòu)300的外圍區(qū)域322上。在這樣的結(jié)構(gòu)中，盡管沒有直接固定到鞋底結(jié)構(gòu)300的外圍區(qū)域322，但是第一端231和第二端232仍然可以固定為具有相對于外圍區(qū)域322的固定位置。在另外的結(jié)構(gòu)中，第一端231和第二端232中的至少一些可以結(jié)合到或以其它方式固定到基層210的外圍區(qū)域222和鞋底結(jié)構(gòu)300的外圍區(qū)域322。在不同的結(jié)構(gòu)中，第一端231和第二端232可以直接地或間接地固定到外圍區(qū)域222或外圍區(qū)域322或兩者，并且因此可相對于外圍區(qū)域222或外圍區(qū)域322或兩者固定在適當位置。

鞋面200的外圍區(qū)域222在圖5中被描繪為固定到鞋底結(jié)構(gòu)300的外圍區(qū)域322上。鞋底結(jié)構(gòu)300的主要元件是鞋墊206和拉脹元件330。鞋墊206位于鞋面200內(nèi)并且定位成在腳的下表面下方延伸。當鞋類10被穿著時，拉脹元件330在腳和地面之間延伸，并且被描繪為形成鞋類10的地面接觸表面。因此，在一些實施例中，拉脹元件330可形成鞋類10的外底元件。

如圖3和5最佳所示，拉脹元件330具有固定到鞋面200的外表面211的下部的第一表面331和形成鞋類10的地面接觸表面的第二表面332。第一表面331因此可以是拉脹元件330的上表面，而第二表面332可以是拉脹元件330的下表面。拉脹元件330的外圍區(qū)域342延伸到鞋底結(jié)構(gòu)300的外圍區(qū)域322，而拉脹元件330的中心區(qū)域346定位在鞋底結(jié)構(gòu)300的中心區(qū)域326處。換句話說，拉脹元件330在圖1-8中被描繪為跨越鞋底結(jié)構(gòu)300的整個水平延伸范圍，從前足區(qū)域11至足跟區(qū)域13，以及從內(nèi)側(cè)面14至外側(cè)面15。

在這個跨度，拉脹元件330具有多個第一部分351、連接第一部分351的多個第二部分352和由第一部分351和第二部分352圍繞的孔360?？?60從第一表面331延伸到第二表面332，并且在垂直方向上完全穿過拉脹元件330。第一部分351、第二部分352和孔360有利地為拉脹元件330提供拉脹結(jié)構(gòu)。

拉脹元件和拉脹結(jié)構(gòu)

如本文所使用的，術(shù)語“拉脹結(jié)構(gòu)”大體是指當其在第一方向上處于張力下時，在與第一方向正交的方向上增加其尺寸的結(jié)構(gòu)。這種拉脹結(jié)構(gòu)的特征在于具有負泊松(Poisson)比。盡管這種結(jié)構(gòu)通常在所施加的張力和與張力方向正交的尺寸的增加之間至少具有單調(diào)關(guān)系，但是該關(guān)系不需要是成比例的或線性的，并且通常僅需要響應(yīng)于增加的張力而增加。

圖9描繪了與鞋類10分離的拉脹元件330的替代結(jié)構(gòu)。拉脹元件330的結(jié)構(gòu)特征包括：拉脹元件330的材料的第一部分351，其具有多邊形形狀或更具體地三角形形狀；拉脹元件330的材料的第二部分352，其連接相鄰的第一部分351；以及在第一部分351和第二部分352之間的孔360，其具有多邊形形狀，或者更具體地，凹角三角形或三角星的形狀。

第一部分351、第二部分352和孔360以規(guī)則的幾何圖案排列。更具體地，第一部分351、第二部分352和孔360布置成規(guī)則的六邊形鑲嵌。結(jié)果，拉脹元件330的結(jié)構(gòu)的圖案可以被減少為由與其自身相鄰地重復(fù)布置的一個六邊形構(gòu)成的圖案。

在圖9中，例如，六邊形380圍繞拉脹元件330的一部分，如果重復(fù)地與自身相鄰安置，則六邊形380將整體產(chǎn)生拉脹元件330的圖案。六邊形380因此可以被認為是拉脹元件330的正六邊形鑲嵌的單元。如圖所示，六邊形380包含六個第一部分351和六個第二部分352的交替序列，六個第一部分351和六個第二部分352圍繞并限定一個孔360的邊界。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將認識到，可以類似地重復(fù)拉脹元件330的其它六邊形部分以整體產(chǎn)生拉脹元件330的圖案。

由于第一部分351、第二部分352和孔360的結(jié)構(gòu)，拉脹元件330響應(yīng)于施加到其上的力而具有有利的性質(zhì)。圖10和11描繪了在施加的張力(即，向外指向或“拉動”力)下的拉脹元件330。圖10示出了在施加沿第一方向(使用實心、閉合箭頭示出)施加的張力511時的拉脹元件330。響應(yīng)于沿第一方向的張力511，拉脹元件330在第一方向上(使用開放箭頭示出)表現(xiàn)出膨脹521。然而，除了膨脹521之外，拉脹元件330還在與第一方向正交的第二方向上(也使用開放箭頭示出)表現(xiàn)出膨脹522。換句話說，當拉脹元件330沿一個方向向外拉時，其在該方向和另一個垂直方向上向外膨脹。

盡管第一方向被描繪為在圖的左手側(cè)和右手側(cè)之間，但是其他第一方向可以在拉脹元件330上的任何兩個相對點之間。類似地，盡管第二方向被描繪為在圖的頂部和底部之間，第二方向可以與其他第一方向正交。

圖11類似地描繪了在第二方向上對拉脹元件330施加張力512。在與圖10中的張力511方向正交(或垂直)的方向上施加張力512。如圖11所示，拉脹元件330通過不僅沿第二方向表現(xiàn)膨脹522而且沿第一方向表現(xiàn)膨脹521而對張力512作出響應(yīng)。換句話說，如圖10和11所示，在一個方向上施加到拉脹元件330的張力導(dǎo)致拉脹元件330在該方向和另一個垂直方向上向外膨脹。

與圖10和圖11相比，圖12和圖13描繪了在施加的壓縮(即，向內(nèi)指向或“推動”力)下拉脹元件330的互補行為。如圖14所示，在沿第一方向(使用實心、封閉的箭頭示出)施加壓縮531時，拉脹元件330表現(xiàn)沿第一方向的收縮541和沿第二方向(使用開放箭頭示出)的收縮542。類似地，如圖13所示，在沿第二方向施加壓縮532時，拉脹元件330表現(xiàn)沿第一方向的收縮541和沿第二方向的收縮542。也就是說，當拉脹元件在一個方向上被壓縮時，其在該方向和另一個垂直方向上向內(nèi)收縮。(與圖10和圖11一樣，盡管第一方向被描繪為在左手側(cè)和右手側(cè)之間，并且第二方向被描繪為在頂部和底部之間，但是其他第一方向可以在任何兩個相對點之間，并且第二方向可以與任何其他第一方向正交)。

圖14和15更詳細地描繪了拉脹元件330的一部分。拉脹元件330的所描繪的部分包括圍繞并限定孔360的六個第一部分351和六個第二部分352(以及圍繞第一部分351、第二部分352和孔360的部分)。如圖所示，孔360的凹角三角形形狀具有三個側(cè)面361，側(cè)面361限定與三個向外開口或凹角363相關(guān)聯(lián)的三個向內(nèi)指向的頂點362?？?60的凹角三角形形狀還具有與三個向內(nèi)開口的角365相關(guān)聯(lián)的三個向外指向的頂點或點364。如圖14和15所示，每個孔360相應(yīng)地具有在三個向內(nèi)指向的頂點362之間的中心部分366以及在點364和向內(nèi)指向的頂點362之間的三個徑向部分367。

孔360因此是六邊多邊形，具有三個向外開口的角(在其凹角三角形形狀的“側(cè)面”上)和三個向內(nèi)開口的角(在其凹角三角形形狀的“點”上)。當拉脹元件330未處于張力下時(如圖14和15所示)，孔360的凹角三角形的三個側(cè)面361具有在約100度和約170度之間的凹角363。

每個第一部分351具有位于它們的三角形形狀的中心點的中心353，并且每個第二部分352連接兩個第一部分351。此外，第一部分351的三角形形狀的側(cè)面對應(yīng)于相鄰第二部分352之間的第一部分351的段。關(guān)于第一部分351的那些段，每個第二部分352通過它連接的兩個第一部分351的段連接到其最近的相鄰第二部分352。每個第二部分352相應(yīng)地具有四個最近的第二部分352，第二部分352通過它連接的兩個第一部分351的側(cè)面(至少在拉脹元件330從其邊緣向內(nèi)隔開的部分)連接到所述四個最近的第二部分352。

因此，拉脹元件330包含第二部分352的網(wǎng)絡(luò)，所述第二部分352通過對應(yīng)于第一部分351的三角形形狀的側(cè)面的第一部分351的段而彼此連接。拉脹元件330內(nèi)的任意兩個彼此間隔開的第二部分352通過它們之間的包含第一部分351的側(cè)面的路徑連接。圖15描繪了包含相對于彼此成角度372的段371的示例性路徑370。

由于拉脹元件330的結(jié)構(gòu)，第一部分351可操作以響應(yīng)于所施加的力而旋轉(zhuǎn)。同時，由于拉脹元件330的結(jié)構(gòu)，孔360相應(yīng)地可操作以響應(yīng)于所施加的力而改變形狀。在圖16和17中，示出了在施加向外指向的“拉”力或張力510的情況下圖14和15中所示的拉脹元件330的部分。在張力510下，第一部分351圍繞其中心353旋轉(zhuǎn)。更具體地，如圖16所示，在拉脹元件330內(nèi)的任何兩個最相鄰的第一部分351(即，由第二部分352連接的兩個第一部分351)圍繞它們的中心353在相反方向上旋轉(zhuǎn)，一個沿順時針方向旋轉(zhuǎn)，以及另一個沿逆時針方向。

同時，如圖17所示，任何兩個最相鄰的第一部分351圍繞連接它們的第二部分352沿相反方向旋轉(zhuǎn)(同樣，一個沿順時針方向，另一個沿逆時針方向)。在該旋轉(zhuǎn)過程中，向外開口的角363和向內(nèi)開口的角365的大小增加，中心部分366和徑向部分367的面積增加，并且孔360的面積增加并且形狀改變。

圖17還描繪了在張力510的作用下形成更直的示例性路徑370。段371之間的角度372的大小增加，因此，對于由路徑370連接的非相鄰第二部分352，這些第二部分352之間的距離也增加。因此，在兩個第二部分352之間施加張力可以拉直第二部分352之間的路徑，并且可以引起相鄰的第一部分351旋轉(zhuǎn)，這可以進而拉直其它非相鄰的第二部分352之間的正交路徑，從而增加這些其他第二部分352之間的距離。

相反，圖18和19描繪了在施加向內(nèi)指向的“推動”力或壓縮530時的拉脹元件330。在施加壓縮530的情況下，第一部分351圍繞它們的中心353旋轉(zhuǎn)，但是在施加張力510的情況下在與它們的旋轉(zhuǎn)方向相反的方向上旋轉(zhuǎn)。換句話說，當處于張力下時圍繞其中心353以順時針方向旋轉(zhuǎn)的第一部分351，在被壓縮時圍繞它們的中心353沿逆時針方向旋轉(zhuǎn)。類似地，當處于張力下時圍繞其中心以逆時針方向旋轉(zhuǎn)的第一部分351，在被壓縮時圍繞它們的中心353沿順時針方向旋轉(zhuǎn)。

同時，如圖19所示，最近相鄰的第一部分351在施加壓縮530時圍繞連接第一部分351的第二部分352旋轉(zhuǎn)，但在與施加張力510時它們的旋轉(zhuǎn)方向相反的方向上旋轉(zhuǎn)。當處于張力下時在順時針方向上繞鄰接的第二部分352旋轉(zhuǎn)的第一部分351在被壓縮時圍繞鄰接的第二部分352逆時針旋轉(zhuǎn)，而當處于張力下時在逆時針方向上繞鄰接的第二部分352旋轉(zhuǎn)的第一部分351在被壓縮時圍繞鄰接的第二部分352順時針旋轉(zhuǎn)。同時，向外開口的角363和向內(nèi)開口的角365的大小減小，并且中心部分366和徑向部分367的面積減小。在拉脹元件330的一些結(jié)構(gòu)中，在施加足夠的壓縮時，角363中的一個或多個的大小可以減小到零，并且部分366和367中的一個或多個的面積可以減小到零。

在圖19中，段371之間的角度372被描繪為在大小上減小，使得路徑370在施加壓縮530時更彎曲。因此，對于由路徑370連接的非相鄰的第二部分352，這些第二部分352之間的距離也減小。因此，在兩個第二部分352之間施加壓縮可使得第二部分352之間的路徑更彎曲；這可以引起鄰接的第一部分351的旋轉(zhuǎn)，這可以使得其他第二部分352之間的正交路徑更彎曲，并且可以由此減小那些其他第二部分352之間的距離。

拉脹元件和拉伸線

現(xiàn)在回到圖1-8，并且另外參照圖20-25，由于元件330的拉脹結(jié)構(gòu)，鞋類10可以在使用期間表現(xiàn)出有利的特性。例如，如圖1-8所示，拉脹元件330沿著在前足區(qū)域11和足跟區(qū)域13之間沿第一水平方向延伸并且在鞋類10的內(nèi)側(cè)面14和外側(cè)面15之間沿第二水平方向延伸的平面定向。沿前足-足跟方向(例如，縱向方向)或內(nèi)側(cè)-外側(cè)方向施加到鞋底結(jié)構(gòu)300的張力將相應(yīng)地引起拉脹元件330沿著前足-足跟方向和內(nèi)側(cè)-外側(cè)方向的平面膨脹。

在腳步開始時(即，當腳和鞋類10最初接觸地面時)，或在腳步結(jié)束時(即，當腳和鞋類10離開地面時)，或在之間的某一時間穿著者的腳可以在鞋類10內(nèi)移動，或者具有至少一些前足-足跟分量或內(nèi)側(cè)-外側(cè)分量的力可以推動鞋類10或者鞋類10的部分。這可以在拉脹元件330的一個或多個局部部分上產(chǎn)生向外指向的力(即，張力)或向內(nèi)指向的力(即，壓縮)。

施加在拉脹元件330上的力然后可以引起拉脹元件330的結(jié)構(gòu)中的至少局部膨脹或收縮。在穿著者使用鞋類10的過程中引起的局部張力或壓縮可以進而引起在拉脹元件330的對應(yīng)部分附近的至少一些第一部分351中的旋轉(zhuǎn)，并且那些第一部分351的旋轉(zhuǎn)可以引起局部膨脹或局部收縮至少部分地通過拉脹元件330傳播。

同時，如上所述，拉伸線230可以相對于沿著鞋底結(jié)構(gòu)300的外圍區(qū)域322的特定位置固定在固定位置，例如通過直接固定到外圍區(qū)域322。此外，拉脹元件330的外圍區(qū)域342可以延伸到鞋底結(jié)構(gòu)300的外圍區(qū)域322并且可以跨越鞋底結(jié)構(gòu)300的整個水平延伸范圍。因此，拉伸線230可以沿著外圍區(qū)域342間接或直接固定到特定位置，并且因此可以相對于沿著鞋底結(jié)構(gòu)300的外圍區(qū)域322的水平延伸范圍的特定位置固定在固定位置。

然而，拉伸線230也可以被設(shè)計為比基層210更不可拉伸?；鶎?10可以在施加到鞋面200的張力下表現(xiàn)出第一膨脹度，以及拉伸線230可以在相同的張力下表現(xiàn)出第二膨脹度，并且第一膨脹度可以大于第二膨脹度?；蛘撸憫?yīng)于相同的施加張力，拉伸線230可以表現(xiàn)出比由基層210的與拉伸線230相鄰的部分呈現(xiàn)的線性拉伸程度小的線性拉伸程度。例如，基層210可以表現(xiàn)出兩個位置之間的拉伸程度大于具有固定到這兩個位置的第一端231和第二端232的拉伸線230的拉伸程度。因此，基層210在兩個這樣的位置之間的膨脹可以相對于基層210的特性更多地受到拉伸線230的特性的限制。

結(jié)果，由于在拉脹元件330的外圍區(qū)域342和鞋類10的其他位置之間并入了拉伸線230，可以產(chǎn)生特定的優(yōu)點。拉伸線230的使用可以允許鞋面200限制將張力沿著拉脹元件330傳遞到特定位置。這可以有助于鞋底結(jié)構(gòu)300相對于拉脹元件330的特定的局部區(qū)域的拉脹膨脹(和收縮)，這可以進而允許響應(yīng)于施加的張力(或壓縮)來調(diào)節(jié)匹配的局部動態(tài)調(diào)整。因此可以調(diào)節(jié)拉伸線230和拉脹元件330的結(jié)構(gòu)以有利地使鞋類10響應(yīng)于施加在其上的特定力以特定方式動態(tài)地調(diào)節(jié)其在穿著者的腳上的匹配。例如，圖20描繪了圍繞穿著者的腳1000的鞋類10的替代實施例。在該替代實施例中，鞋面200不包括拉伸線，并且鞋底結(jié)構(gòu)300不包括拉脹元件。圖20描繪了當穿著者處于靜止、站立位置時的鞋類10。

在圖21中，穿著者處于運動中，并且已經(jīng)將鞋類10支撐在地面上，以便快速改變方向，作為側(cè)向“傾斜”或“切削”運動的一部分。結(jié)果，腳1000在鞋面200的外側(cè)面15上向外推。作為響應(yīng)，在鞋類10的前足區(qū)域和中足區(qū)域中，外側(cè)面15被推出鞋底結(jié)構(gòu)300，并且在腳1000和內(nèi)側(cè)面14上的鞋面200的內(nèi)表面之間留下間隙。

相比之下，圖22描繪了圍繞腳1000的圖1-8的鞋類10的實施例。穿著者在圖22中以靜態(tài)的站立位置開始。在圖23中，穿著者剛剛將鞋類10抵靠地面作為側(cè)向“傾斜”或“切削”運動的一部分，并且腳1000已經(jīng)開始壓靠鞋面200的外側(cè)面15。

在圖24中，穿著者處于“傾斜”或“切削”運動的中間，并且剛剛改變了運動的方向。然而，與圖20和21所示的鞋類的替代實施例相比，圖23中的腳1000沒有向外延伸超出鞋底結(jié)構(gòu)。相反，拉伸線230已經(jīng)對沿著拉脹元件330的外圍區(qū)域342的特定位置施加張力，導(dǎo)致拉脹元件330作為響應(yīng)表現(xiàn)出局部的拉脹膨脹。彈性元件330向外并略微向上延伸，保持在腳1000的下方。因此鞋類10保持更好地符合穿著者的腳。

在另一個示例中，圖25描繪了由邁步的穿著者使用的圖1-8的鞋類10的實施例。在邁步的過程中，鞋類10和鞋底結(jié)構(gòu)300已經(jīng)在前足區(qū)域11和中足區(qū)域12之間的區(qū)域處彎曲。這使得拉脹元件330以相應(yīng)的方式彎曲，在前足-足跟方向上向拉脹元件330施加張力。施加到拉脹元件330的張力又引起拉脹元件330在前足-足跟方向上的膨脹，并且由于元件330的拉脹特性，前足-足跟方向上的膨脹繼而引起內(nèi)側(cè)-外側(cè)方向上的相應(yīng)膨脹。

更具體地，施加到鞋底結(jié)構(gòu)300的局部區(qū)域的張力可以引起該區(qū)域中的第一部分351(圍繞連接第一部分的第二部分352并圍繞第一部分的中心353)旋轉(zhuǎn)，可以引起該區(qū)域中第二部分352之間的距離增加，并且可以引起在該區(qū)域中孔360的面積增加和形狀改變。拉伸線230然后可以向上拉動鞋底結(jié)構(gòu)300的外圍區(qū)域322和拉脹元件330的外圍區(qū)域342。在來自拉伸線230的張力下，因此引起鞋底結(jié)構(gòu)300以圍繞前足區(qū)域11和中足區(qū)域12之間的區(qū)域沿著鞋類10的側(cè)面向上包裹，從而保持鞋類10更好地適配穿著者的腳。

其他結(jié)構(gòu)

如上所述并且如圖1-8所示，拉伸線230具有相對于鞋底結(jié)構(gòu)300的外圍區(qū)域322固定在適當位置的第一端231和第二端232。然而，在其他結(jié)構(gòu)中，第一端231和第二端232可以固定在其它位置。例如，圖26描繪了鞋類10的結(jié)構(gòu)，其中第一端231相對于鞋底結(jié)構(gòu)300的外圍區(qū)域322固定在適當位置，但是第二端232相對于基層210的鞋帶孔區(qū)域226中的鞋帶孔227固定在適當位置。也就是說，代替拉伸線230的中間部分233圍繞鞋帶孔227延伸，拉伸線230的至少一些第一端231和第二端232可以固定到鞋帶孔227附近的區(qū)域。

此外，在一些結(jié)構(gòu)中，拉伸線230可具有相對于鞋帶孔227固定在適當位置的中間部分233，或者兩個互補拉伸線230可各自具有固定成相對于鞋底結(jié)構(gòu)300的外圍區(qū)域322具有固定位置的第一端231，并且可以各自具有固定成相對于鞋帶孔227具有固定位置的第二端232。任一結(jié)構(gòu)可具有類似于其中拉伸線230具有相對于外圍區(qū)域322固定在適當位置的第一端231和第二端232以及圍繞鞋帶孔227延伸的中間部分233的結(jié)構(gòu)的優(yōu)點。

在另一示例性實施例中，如圖27所示，至少一些拉伸線230可以不跨越外圍區(qū)域222和鞋帶孔區(qū)域226之間的整個距離。在這種結(jié)構(gòu)中，至少一些拉伸線230可以具有相對于鞋底結(jié)構(gòu)300的外圍區(qū)域322固定在固定位置的第一端231，并且可以具有固定到基層210的中間區(qū)域224的第二端232。

拉伸線230在圖1-8中被描繪為鄰近基層210的外表面211。在其它結(jié)構(gòu)中，拉伸線230可相對于基層210以其它方式定位。在圖28中，例如，基層210包含在基層210的外表面211處的第一材料層213和在基層210的內(nèi)表面212處的第二材料層214。拉伸線230位于第一層213和第二層214之間，至少部分地被第一層213包圍?；蛘撸鐖D29所示，拉伸線230可以嵌入在基層210的材料內(nèi)。

拉伸線230可以相應(yīng)地具有在美國專利7,870,681中公開的鞋類制品的線、或在美國專利8,132,340中公開的鞋類制品的線、或在美國專利8,631,589公開的鞋類制品的線、或在美國專利8,490,299中公開的鞋類制品的線的結(jié)構(gòu)，這些在先美國專利通過引用全部并入本文。此外，基層210可以具有美國專利8,490,299的編織部件的結(jié)構(gòu)。此外，在一些實施例中，基層210可以包括一個或多個拉脹部分，以允許鞋面200的一個或多個部分拉伸并且以拉脹方式變形。例如，在一些實施例中，鞋類10的基層210和/或其它方面可以包括在2014年8月27日與本申請一起提交的名稱為“具有用于調(diào)節(jié)拉脹部分的拉伸線的編織部件(Knitted Component Having Tensile Strand For Adjusting Auxetic Portion)”的美國專利申請?zhí)?4/469,973中公開的特征，其全部內(nèi)容通過引用并入本文。

圖1-8描繪了構(gòu)成鞋底結(jié)構(gòu)300中鞋墊206以外的那些部分，并且形成鞋類10的地面接觸表面的拉脹元件330。換句話說，拉脹元件330被描繪為形成基層210外部的鞋底結(jié)構(gòu)300的整體。但是，鞋底結(jié)構(gòu)300的其他結(jié)構(gòu)是可能的。

例如，參照圖30，鞋底結(jié)構(gòu)300可以包括多個鞋底元件，例如中底元件301和外底元件302。中底元件301可以由可壓縮的聚合物泡沫元件(例如，聚氨酯或醋酸乙烯乙酯泡沫)形成，當在步行、跑步或其它步行活動期間在腳和地面之間被壓縮時，中底元件減弱地面反作用力(即，提供緩沖)。外底元件302可以固定到中底元件301的下表面，并且可以由紋理化以賦予附著力的耐磨橡膠材料形成。因此，拉脹元件330可以包括中底元件301和外底元件302的部分。

在一些結(jié)構(gòu)中，拉脹元件330可以是具有拉脹結(jié)構(gòu)的中底元件或具有拉脹結(jié)構(gòu)的外底元件。因此，拉脹元件330可以是拉脹鞋底元件，并且可以包括拉脹中底元件和拉脹外底元件或兩者。

雖然在圖1-8中將拉脹元件330描繪為延伸穿過鞋底結(jié)構(gòu)300的整體，但拉脹元件330可具有跨越鞋底結(jié)構(gòu)300的不同跨度。在各種結(jié)構(gòu)中，拉脹元件330可延伸跨過鞋底結(jié)構(gòu)300的一個或多個部分，但是可以不存在于鞋底結(jié)構(gòu)300的一個或多個其他部分中。因此，鞋底結(jié)構(gòu)300的一個或多個部分可以是具有拉脹結(jié)構(gòu)的拉脹部分，并且一個或多個部分可以是沒有拉脹結(jié)構(gòu)的非拉脹部分。

圖31-36描繪了鞋類10的示例性結(jié)構(gòu)，其中拉脹元件330具有不同跨度。例如，圖31描繪了鞋底結(jié)構(gòu)300的結(jié)構(gòu)，其在前足區(qū)域11中具有拉脹部分，在足跟區(qū)域13中具有拉脹部分，在之間的中足區(qū)域12中具有非拉脹部分430。因此，鞋類10具有前足區(qū)域11中的拉脹元件1330和足跟區(qū)域13中的另一個拉脹元件2330。相比之下，鞋底結(jié)構(gòu)300在圖32中被描繪為在前足區(qū)域11中具有非拉脹部分1430，在足跟區(qū)域13中具有非拉脹部分2430以及在中足區(qū)域12中具有拉脹部分，并且鞋類10因此僅具有一個拉脹元件330。

在圖33中，鞋底結(jié)構(gòu)300被描繪為在內(nèi)側(cè)面14上具有拉脹部分1330，在外側(cè)面15上具有拉脹部分2330，拉脹部分1330和2330由延伸穿過中心區(qū)域326的非拉脹部分分開。在這種結(jié)構(gòu)中，鞋類10具有兩個拉脹元件330。類似地，在圖34中，鞋底結(jié)構(gòu)300被描繪為在內(nèi)側(cè)面14和外側(cè)面15上都具有拉脹結(jié)構(gòu)，但是拉脹結(jié)構(gòu)繼續(xù)穿過前足區(qū)域11和足跟區(qū)域中的外圍區(qū)域322。換句話說，鞋底結(jié)構(gòu)300的外部部分具有拉脹結(jié)構(gòu)。鞋類10因此具有跨越外圍區(qū)域322的一個拉脹元件330。與圖34相比，圖35描繪了具有拉脹結(jié)構(gòu)的鞋底結(jié)構(gòu)300的內(nèi)部部分，并且因此鞋類10具有跨越中心區(qū)域326的一個拉脹元件330。

因此，如圖30所示，鞋底結(jié)構(gòu)300可以具有各種鞋底元件，例如中底元件301或外底元件302，并且那些鞋底元件中的一個或兩個可以是拉脹鞋底元件。同時，如圖31-36所示，鞋底結(jié)構(gòu)300可以具有各種部分，其中一個或多個可以是拉脹的，并且其中一個或多個可以是非拉脹的。因此，鞋底結(jié)構(gòu)300可以具有中底元件301或外底元件302，其中任一個可具有拉脹部分和非拉脹部分，并且因此可具有多種拉脹元件330。

圖1-8描繪了具有當元件330未處于張力下時具有大體上相同尺寸和大體上相同形狀的孔的拉脹元件330。然而，在其它結(jié)構(gòu)中，孔360的尺寸或孔360的形狀或兩者可在拉脹元件330上變化。

雖然圖1-8和9-19將拉脹元件330描繪為具有包含由第二部分352接合的三角形第一部分351和具有凹角三角形形狀的環(huán)繞孔360的拉脹結(jié)構(gòu)，但拉脹元件330可具有其它拉脹結(jié)構(gòu)。圖36描繪了拉脹元件330的拉脹結(jié)構(gòu)的替代結(jié)構(gòu)，其中矩形形狀的第一部分351通過第二部分352連接并環(huán)繞平行四邊形形狀的孔360。在施加的張力(或壓縮)下，第一部分351可以旋轉(zhuǎn)，非相鄰的第二部分352之間的路徑可變得更直(或更彎曲)，并且拉脹元件330可在兩個正交方向上表現(xiàn)向外膨脹(或向內(nèi)收縮)。

更一般地，拉脹元件330可以具有包括第一部分351、第二部分352和孔360的多種結(jié)構(gòu)中的任何一種，第一部分351可以是規(guī)則形狀的多邊形或可以是不規(guī)則形狀的，第二部分352連接第一部分351，孔360可以是規(guī)則形狀的多邊形或可以是不規(guī)則形狀。類似地，拉脹元件330可以具有基于多邊形單元的規(guī)則幾何圖案，或者可以具有不規(guī)則圖案，或根本沒有圖案。具有或不具有規(guī)則形狀的部分351和孔360，并且具有或不具有規(guī)則的幾何圖案，拉脹元件330可操作為僅在一個方向上施加張力的情況下沿兩個正交方向膨脹，并且可操作為僅在一個方向上施加壓縮的情況下沿兩個正交方向收縮。

拉脹元件330還可以具有在2013年9月18日提交的名稱為“拉脹結(jié)構(gòu)和包含具有拉脹結(jié)構(gòu)的鞋底的鞋類(Auxetic Structures And Footwear With Soles Having Auxetic Structures)”的美國專利申請序列號14/030,002中公開的任何結(jié)構(gòu)的拉脹鞋底結(jié)構(gòu)，該在先美國專利申請通過引用被全部并入本文。

圖37-41描繪了鞋類10的另一種結(jié)構(gòu)。在這種結(jié)構(gòu)中，鞋底結(jié)構(gòu)300圍繞基層210的下側(cè)部分向上包裹。第一部分351、第二部分352和孔360中的一些形成鞋類10的一部分側(cè)面，并且因此即使當鞋類10擱置在地面上時也暴露于鞋類10的外部。當在拉脹元件330中引起拉脹膨脹時，鞋底結(jié)構(gòu)300的這種替代結(jié)構(gòu)可以有利地幫助鞋底結(jié)構(gòu)300沿著鞋類10的側(cè)面向上包裹，這又可以增加鞋類10動態(tài)調(diào)整其在穿著者的腳上的匹配的能力并且保持鞋類10更好地符合穿著者的腳。

在圖37-41的結(jié)構(gòu)中，鞋類10具有四個拉伸線1230，其中第一端1231定位在外側(cè)面15的前足區(qū)域11中，中間部分1233圍繞鞋帶孔227延伸，以及第二端1232定位在外側(cè)面15的前足區(qū)域11。鞋類10還具有四個拉伸線2230，其中第一端2231定位在內(nèi)側(cè)面14的中足區(qū)域12中，中間部分2233圍繞足跟區(qū)域13延伸，以及第二端2232定位在外側(cè)面15的足跟區(qū)域13中。鞋類10因此具有至少兩組拉伸線：布置成在外側(cè)面15上的鞋帶孔227和前足區(qū)域11之間延伸的第一組，以及布置成在內(nèi)側(cè)面14上的中足區(qū)域12和外側(cè)面15上的足跟區(qū)域13之間延伸的第二組。

拉伸線的這種替代結(jié)構(gòu)提供鞋面200的在外側(cè)面15上的鞋帶孔227和外側(cè)面15的前足區(qū)域11中的拉脹元件330之間延伸的部分的膨脹的上限。類似地，拉伸線的這種結(jié)構(gòu)還提供了鞋面200上的從內(nèi)側(cè)面14的中足區(qū)域12中的拉脹元件330延伸到內(nèi)側(cè)面14上的鞋帶孔227、圍繞足跟區(qū)域13并且延伸到外側(cè)面15的足跟區(qū)域13中的拉脹元件330的部分的膨脹的上限。

鞋類10因此可以包括具有定位在鞋類的相同區(qū)域和側(cè)面中的第一端1231和第二端1232的拉伸線1230，并且鞋類10還可以包括具有位于內(nèi)側(cè)面14上的第一端2231和位于外側(cè)面15上的第二端2232的拉伸線2230。更一般地，各種結(jié)構(gòu)的鞋類10可包括具有位于鞋類的任何區(qū)域中和任一側(cè)面上的第一端231和位于鞋類的任何區(qū)域中和任一側(cè)面上的第二端232的拉伸線230。

盡管已經(jīng)描述了各種實施例，但是描述旨在是示例性的而不是限制性的，并且對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說顯而易見的是，在實施例的范圍內(nèi)的許多實施例和實施方式是可能的。因此，除了根據(jù)所附權(quán)利要求及其等同物之外，實施例不受限制。此外，可以在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)進行各種修改和改變。