專利名稱：：可存貯和回送能量的鞋底結(jié)構(gòu)的制作方法可存貯和回送能量的鞋底結(jié)構(gòu)
背景技術(shù)：
：發(fā)明領(lǐng)域一般地說(shuō)，本發(fā)明涉及鞋制品，具體地說(shuō)，涉及一種用于制造運(yùn)動(dòng)鞋或插進(jìn)現(xiàn)有鞋類制品中，用以吸收并存貯人在運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生之動(dòng)能的鞋底結(jié)構(gòu)。所述鞋底結(jié)構(gòu)具有綜合功能，可使穿著者在休閑和運(yùn)動(dòng)時(shí)肌肉的能量得到更好的存貯、回送和導(dǎo)向，從而對(duì)動(dòng)作效果有補(bǔ)充和增強(qiáng)的作用。相關(guān)技術(shù)概述從很久遠(yuǎn)的時(shí)候起，當(dāng)人類開(kāi)始在腳上穿鞋之后，人們一直希望所穿的鞋子能夠更適用和更舒適。于是，開(kāi)發(fā)了各式各樣的鞋類制品，以滿足人們參加各種活動(dòng)的特定需要，并不斷提高通用鞋和特種鞋的穿著舒適程度。在動(dòng)物王國(guó)中，人類的腳是最為獨(dú)特的，其生來(lái)具有的質(zhì)量和能力遠(yuǎn)高于其它動(dòng)物。我們可以用雙足跨越崎嶇不平的地面，用單足平衡獨(dú)立，感受鞋中可能存在的微細(xì)沙粒。事實(shí)上，我們的腳上比手上有更多的神經(jīng)末梢。我們?cè)谶\(yùn)動(dòng)時(shí)，會(huì)伴隨有腳部骨骼結(jié)構(gòu)向前、向后以及腳側(cè)向腳心部位的轉(zhuǎn)動(dòng)。這里的關(guān)鍵詞是"轉(zhuǎn)動(dòng)"。借助腳部骨骼結(jié)構(gòu)的這種由外向里或由里向外，腳和腳踝系統(tǒng)的肌肉控制著的力的加速度。在生物力學(xué)中，將此稱為內(nèi)轉(zhuǎn)和外轉(zhuǎn)作用。腳幾乎從不處于與地面絕對(duì)平行的狀態(tài)，鞋類制品設(shè)計(jì)師在工作中要不斷地考慮到這一點(diǎn)。隨著人們參與活動(dòng)的日益增多，為滿足人們參加各種運(yùn)動(dòng)的需要，所設(shè)計(jì)的鞋類制品的種類也在不斷增加。特別是針對(duì)人們參加行走、跑步、跳躍等較為激烈的體育運(yùn)動(dòng)而設(shè)計(jì)的鞋制品，數(shù)量上的激增更為突出。眾所周知，在典型的行走或跑步的步態(tài)中，一腳接觸支撐表面(如地面)呈"站立式"，另一腳在空中運(yùn)動(dòng)呈"擺動(dòng)式"。進(jìn)而，在"站立式"中，站在地面上的相應(yīng)腳要經(jīng)歷三個(gè)連續(xù)的基本狀態(tài)腳踵觸地、腳心站立和腳趾離地。在跑得較快時(shí)，腳踵觸地的階段可以忽略，因?yàn)榇藭r(shí)人們力求靠腳趾的力量使身體飛騰。一般的鞋制品設(shè)計(jì)并未足夠地重視腳踝的系統(tǒng)在這三個(gè)階段中各階段的特定需要，從而使穿著者損失其腳踝系統(tǒng)較大部分的功能，這包括吸收振動(dòng)的能力、肌肉和肌腱組織的承載和爆發(fā)力，以及推動(dòng)人體向前的能力等；有人估計(jì)這些損失至少達(dá)百分之三十。產(chǎn)生這種情況的原因在于現(xiàn)有走跑鞋的鞋底設(shè)計(jì)未能充分考慮運(yùn)動(dòng)者腳部肌肉和肌腱各自的需要。未能充分重視腳部組織各自的需要，導(dǎo)致對(duì)腳踝系統(tǒng)靈活性的抑制，妨礙腳踝系統(tǒng)在受力和爆發(fā)方面的最佳同步，影響立地腳在上述三階段中能量由腳踵向腳趾的平穩(wěn)和連續(xù)轉(zhuǎn)移。此外，在各種激烈的體育運(yùn)動(dòng)中，運(yùn)動(dòng)員因跑、跳而產(chǎn)生動(dòng)能。傳統(tǒng)的鞋類設(shè)計(jì)僅考慮減振運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生的振動(dòng)，并使其散逸。如果不使運(yùn)動(dòng)員產(chǎn)生的動(dòng)能受到損失，并能將其存貯起來(lái)，需要時(shí)再予取回，以加強(qiáng)運(yùn)動(dòng)的效果，那將是很有意義的。傳統(tǒng)運(yùn)動(dòng)鞋的生產(chǎn)沒(méi)能解決這一問(wèn)題。歷史地看，許多生產(chǎn)現(xiàn)代跑鞋的廠家都在鞋中添加了泡沫材料，以便對(duì)穿著者的腳起到緩沖墊的作用。但在長(zhǎng)期的重復(fù)使用中這些泡沫材料會(huì)失去彈性，變成范性受壓狀態(tài)，而不再能夠起到緩沖作用。于是，后來(lái)又開(kāi)發(fā)了一些替代品，以取代泡沫材料制成的緩沖墊。位于美國(guó)俄勒岡州Beaverton的Nike公司是世界最大的跑鞋生產(chǎn)廠家之一，它在其產(chǎn)品中采用壓縮氣囊對(duì)穿著者的腳提供緩沖作用。德國(guó)的生產(chǎn)廠家PumaAG提出不用泡沫而采用聚胺脂合成橡膠作為運(yùn)動(dòng)鞋的緩沖材料。另一家位于美國(guó)麻省Stoughton的ReebokInternational公司近來(lái)推出了有兩層氣墊的跑鞋。迄今為止，跑鞋的設(shè)計(jì)者均致力于折中兩方面的要求，一方面要提供足夠的緩沖，以保護(hù)穿著者的腳踵部位，但另一方面又不能做得過(guò)分，使得腳部產(chǎn)生搖擺和震顫，以及與膝蓋部分失去同步和協(xié)調(diào)。Reebok公司生產(chǎn)的運(yùn)動(dòng)鞋中采用了可在不同時(shí)間流動(dòng)到鞋底不同部位的空氣。例如，當(dāng)跑步者腳踵的外側(cè)向地面下落時(shí)，著地是踏在緩沖氣墊上。隨著跑步者的體重下壓，空氣被壓送到腳踵的內(nèi)側(cè)部位，以防止腳的過(guò)度內(nèi)轉(zhuǎn)，與此同時(shí)將另一充氣緩沖墊推向腳掌的前部。當(dāng)跑步者的體重已轉(zhuǎn)到腳的前部時(shí)，空氣又回到后面的腳踵部位。過(guò)去數(shù)年中，人們?cè)鲞^(guò)許多努力，以制造可向運(yùn)動(dòng)員回送部分能量的運(yùn)動(dòng)鞋，例如，嘗試采用各種氣囊系統(tǒng)，以便可在使用中產(chǎn)生"回送力"。同時(shí)，在方法和材料方面也取得不少進(jìn)展，以制造更具"彈力"的鞋底和運(yùn)動(dòng)鞋o研究歷史的情況可以發(fā)現(xiàn)，鞋底及鞋底中部的受壓狀態(tài)可能會(huì)是非常不穩(wěn)定的。這是由于鞋底和鞋底中部在俯仰、前后傾斜和側(cè)切中能自然產(chǎn)生反方向的回送能量，需要對(duì)此進(jìn)行控制和轉(zhuǎn)移。如何存貯腳、踝系統(tǒng)在內(nèi)轉(zhuǎn)和外轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的能量，是鞋制品工程師需要面對(duì)的另一個(gè)復(fù)雜的問(wèn)題。這種轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的力和能量非常難于吸收和控制。包括上述一些在內(nèi)的過(guò)去鞋制品設(shè)計(jì)，尚無(wú)一件能令人信服地從增強(qiáng)動(dòng)作效果的角度解決了上述腳、踝系統(tǒng)在行走和跑步活動(dòng)中的需求?，F(xiàn)有的方法主要涉及穿著者腳部與地面接觸時(shí)的緩沖和減振問(wèn)題，尚未充分認(rèn)識(shí)提供能改善穿著者肌肉能量存貯、回送和導(dǎo)向，以補(bǔ)充和增加穿著者行走、跑步和跳躍行動(dòng)效果的運(yùn)動(dòng)鞋的問(wèn)題。專利權(quán)人為Snow的美國(guó)專利US5，595，003公開(kāi)了一種包括可對(duì)作用力產(chǎn)生相應(yīng)反應(yīng)的鞋底的運(yùn)動(dòng)鞋。但它提出的鞋底包含較厚的楔子、彈性墊、"導(dǎo)向片"和較深的孔隙，整個(gè)鞋底厚度過(guò)大是Snow實(shí)施方式存在的一個(gè)問(wèn)題。將這些組件組合在一起，會(huì)使鞋子相當(dāng)笨重，這并非人們所希望的。此外，Snow實(shí)施方式中提出了許多小組件，制造和組合它們將提高生產(chǎn)成本。而且通過(guò)較多的小楔片是難以激活足夠的橡膠分子而提供有效收益的，除非把彈性墊的厚度增加到不切實(shí)際的程度。Snow實(shí)施方式提出的鞋底較厚較重，使得腳部離地面更高遠(yuǎn)，降低了穩(wěn)定性，也有礙對(duì)神經(jīng)-肌肉的輸入。Snow實(shí)施方式中的彈性墊還需要較長(zhǎng)的"循環(huán)"周期，即滲透吸收和回送過(guò)程需要較長(zhǎng)的時(shí)間，這也限制了它在改善運(yùn)動(dòng)效果方面的有效性。Snow實(shí)施例中的楔片需要有垂直導(dǎo)向，即該種實(shí)施方式提出的導(dǎo)向片用于防止傾斜。此外，Snow未能為腳部特定的骨骼結(jié)構(gòu)提供合適的杠桿支點(diǎn)，未能對(duì)腳、踝系統(tǒng)內(nèi)在的轉(zhuǎn)動(dòng)提供適當(dāng)控制和生物力學(xué)導(dǎo)向，未能提供產(chǎn)生垂直協(xié)調(diào)的能力，也未能保證能量在腳踵、腳掌和腳趾之間迸行1997.6.15授權(quán)的本人美國(guó)專利US5,647,145中提出一種可在幾個(gè)方面改進(jìn)運(yùn)動(dòng)鞋性能的鞋底結(jié)構(gòu)。首先，該專利中描述的結(jié)構(gòu)考慮到使腳踵、腳趾、跗骨和跖骨各部位更加靈活的需要，使鞋底各部位與腳部各相應(yīng)部位更好地相互配合。其次，鞋底中采用的彈性墊層同位于不同部位的腔室相互配合，從而有助于存貯能量。在運(yùn)動(dòng)鞋制造方面的上述改迸，包括本人的現(xiàn)有專利在內(nèi)，使運(yùn)動(dòng)員得到很大的利益；但進(jìn)一步提高運(yùn)動(dòng)鞋的性能仍然是一個(gè)持續(xù)的需求。特別是需要運(yùn)動(dòng)鞋的鞋底結(jié)構(gòu)能夠存貯更多的動(dòng)能，并能夠?qū)⑵浠厮徒o運(yùn)動(dòng)員，以提高運(yùn)動(dòng)成績(jī)。發(fā)明的總述本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種新的而且實(shí)用的鞋底結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)可與鞋類制品結(jié)合在一起，或者作為鞋底襯墊插入已有鞋制品中使用。本發(fā)明的另一目的是提供一種用于鞋類制品中的鞋底結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)在承受壓力時(shí)可存貯動(dòng)能，在壓力負(fù)荷移去后可釋放出存貯的能量。本發(fā)明的再一目的是提供一種鞋類制品，特別是用于鞋類制品的鞋底結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)能夠增強(qiáng)穿著者的運(yùn)動(dòng)效果。本發(fā)明提供了一種可滿足上述要求的運(yùn)動(dòng)鞋鞋底結(jié)構(gòu)。一方面，本發(fā)明提供的運(yùn)動(dòng)鞋鞋底結(jié)構(gòu)具有綜合結(jié)構(gòu)功能，可增強(qiáng)腳踵、腳心和腳掌部分對(duì)肌肉能量的存貯、回送和導(dǎo)向能力，從而可補(bǔ)充和增強(qiáng)穿著者在休閑和運(yùn)動(dòng)中的效果。本發(fā)明的鞋底結(jié)構(gòu)可用于行走、跑步和跳躍等運(yùn)動(dòng)鞋中，可使運(yùn)動(dòng)鞋通過(guò)對(duì)腳部肌肉的自然彎曲活動(dòng)的補(bǔ)充和增強(qiáng)而改善和提高運(yùn)動(dòng)成績(jī)。在人腳經(jīng)歷腳踵觸地、腳心站立和腳趾離地等三個(gè)連續(xù)的基本階段時(shí)，本發(fā)明具有綜合結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的鞋底結(jié)構(gòu)為人腳能量的導(dǎo)向和控制提供了獨(dú)特的手段。相應(yīng)地，本發(fā)明的一個(gè)方面是針對(duì)一種運(yùn)動(dòng)鞋，它具有鞋幫和包括腳踵、腳心、跖骨和腳趾等部分的鞋底，所述鞋底包括一個(gè)與鞋幫相連的基襯墊層，后者由較硬材料制成并限定多個(gè)腔室；一個(gè)彈性墊層，它位于基襯墊層腔室之下，與基襯墊層連接，并且部分由彈性材料制成；以及一個(gè)沖彈墊層，它與彈性墊層連接，具有位于基襯墊層腔室之下并與其對(duì)正的較硬材料部分，所述沖彈墊層同時(shí)與位于基襯墊層和所述沖彈墊層之間的所述彈性墊層的彈性材料部分上下對(duì)正。所給出的上述結(jié)構(gòu)，響應(yīng)鞋底因腳踵、腳心、跖骨和腳趾部分與支撐地面的接觸所產(chǎn)生的壓力，在基襯墊層、彈性墊層和沖彈墊層之間會(huì)產(chǎn)生相互作用，從而人腳施加給鞋底腳踵、腳心、跖骨和腳趾部分的能量可以被彈性墊層拉伸進(jìn)入基襯墊層腔室中的彈性材料部分，以機(jī)械拉伸的形式進(jìn)行暫時(shí)的轉(zhuǎn)換和存貯。之后，所存貯的能量以彈性墊層拉伸部分和部分沖彈墊層回送的形式施被放出來(lái)。在鞋底腳踵和腳心部分的結(jié)構(gòu)部件對(duì)位于其下的人腳能量臨時(shí)存貯在腳踵和腳心的中心和周邊部位，以及予以釋放時(shí)，鞋底的跖骨和腳趾部分的結(jié)構(gòu)部件對(duì)人腳各跖骨和腳趾的能量在各自獨(dú)立的相應(yīng)處所進(jìn)行臨時(shí)存貯并予釋放。本發(fā)明的另一方面是提供一種適于穿著者在支撐表面運(yùn)動(dòng)的鞋底。所述鞋底可存貯和釋放因人對(duì)支撐面的壓力而產(chǎn)生的能量。同時(shí)，這種改進(jìn)的鞋底可與標(biāo)準(zhǔn)鞋幫結(jié)合使用?；蛘咭部蓪⑦@種鞋底結(jié)構(gòu)作為一種鞋底襯墊插入現(xiàn)有鞋制品中使用。按照一種實(shí)施例，所述鞋底包括具有第一和第二表面的第一彈性層。由較硬材料制成的第一墊層位于所述彈性層的第一側(cè)面。第一墊層包括位于其中的第一墊層腔室。第一墊層腔室具有開(kāi)口朝向所述彈性層第一側(cè)面的內(nèi)域。第一墊層和彈性層的相對(duì)位置使所述彈性層能蓋在第一墊層腔室上。第二墊層也由較硬材料制成，置于彈性層與第一側(cè)面相對(duì)的第二側(cè)面。第二墊層包括第一促動(dòng)器件，它用于規(guī)定靜止?fàn)顟B(tài)的朝向所述彈性層的第二表面。第一和第二墊層的相對(duì)位置布置使第一促動(dòng)器件對(duì)正第一墊層腔室，并在人腳和支撐面的壓力下互相靠近。發(fā)生這種情況時(shí)，第一促動(dòng)器件進(jìn)入第一墊層腔室，并將彈性層拉伸到相應(yīng)內(nèi)域，從而限定了運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，能量被彈性層存貯；在壓力去掉后，彈性層釋放存貯的能量并使第一和第二墊層分開(kāi)。第二墊層最好也具有一個(gè)第二墊層腔室。第二墊層腔室內(nèi)域開(kāi)口朝向彈性層的第二表面，使彈性層也能蓋住該第二腔室內(nèi)域。還提供一個(gè)柱塞器件，可使其位于所述第一內(nèi)域。當(dāng)?shù)谝缓偷诙|層在靜止態(tài)和運(yùn)動(dòng)態(tài)之8間轉(zhuǎn)換時(shí)，該柱塞器件可進(jìn)入第二內(nèi)域和從中退出?；蛘?，也可采用位于第一內(nèi)域的多個(gè)柱塞器件，使它們?cè)谒龅谝缓偷诙|層于靜止態(tài)和運(yùn)動(dòng)態(tài)之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換時(shí)進(jìn)入第二內(nèi)域和從中退出。所述柱塞器件可與第一彈性層制成一體。還可包括具有第三墊層腔室的第三墊層。所述第三墊層腔室具有第三內(nèi)域，第二彈性層可蓋在該第三內(nèi)域上。這里的第一墊層包括第二促動(dòng)器件，在壓力作用下，第二促動(dòng)器件可連同第二彈性層進(jìn)入該第三腔室的內(nèi)域。第一墊層也可具有多個(gè)第二促動(dòng)器件，這些促動(dòng)器件沿其周邊伸出，并限定第一墊層腔室。與此相應(yīng)，第三墊層具有多個(gè)第三腔室，各第三腔室都可被第二彈性層蓋住。各第三腔室的位置恰可接受一個(gè)相應(yīng)的第二促動(dòng)器件。第二促動(dòng)器件可以與第一墊層作成一體。同樣，第三墊層和柱塞器件也可作成一體。本發(fā)明的鞋底結(jié)構(gòu)中，可選擇它所包括的腳踵、跖骨和腳趾部分。最好，鞋底包括上述每個(gè)部分，從而可墊在整個(gè)腳下，但又能對(duì)腳部的三個(gè)主要部分分別單獨(dú)提供能量存貯?；蛘撸景l(fā)明的鞋底也可用于支撐腳上的一個(gè)或兩個(gè)部分。任何情況下，本發(fā)明都可使第一或第二墊層在與支撐面的接觸中發(fā)揮作用。本發(fā)明的另一方面提供一種支撐結(jié)構(gòu)，至少可存貯人腳某一部分的能量，并予釋放。這種支撐結(jié)構(gòu)包括一個(gè)基本處于水平的彈性層，至少一個(gè)腔室位于彈性層第一側(cè)面附近，至少一個(gè)促動(dòng)器件位于彈性層第二側(cè)面附近并與相應(yīng)腔室對(duì)正。所述促動(dòng)器件的尺寸小于相應(yīng)腔室的尺寸。在所述支撐結(jié)構(gòu)受壓時(shí)，會(huì)使促動(dòng)器件推壓彈性層，并且至少將其部分地拉伸進(jìn)入相應(yīng)的腔室。選擇促動(dòng)器件的數(shù)目和位置布置，使其可對(duì)人腳的腳踵、腳心、跖骨和腳趾各部分中的某一部分或某些部分提供支撐。在另一實(shí)施例中，本發(fā)明為鞋類制品提供一種能量的存貯和釋放系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括至少兩個(gè)彈性層，每個(gè)彈性層具有上下兩個(gè)側(cè)面。還包括多個(gè)促動(dòng)器件，其中至少一個(gè)促動(dòng)器件位于彈性層的上方，至少有另一個(gè)促動(dòng)器件位于彈性層的下方。還包括一些用于接納促動(dòng)器件的腔室，其尺寸和位置適于在壓力使促動(dòng)器件向腔室接近時(shí)接納相應(yīng)的促動(dòng)器件進(jìn)入。接納腔室與促動(dòng)器件位于彈性層的相對(duì)兩側(cè)。本發(fā)明的又一方面為提供一種鞋類制品的能量回放系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括至少一個(gè)彈性層具有第一和第二側(cè)面，多個(gè)腔室位于彈性層的一側(cè)或另一側(cè)，以及多個(gè)與腔室對(duì)應(yīng)的促動(dòng)器件，它們位于與腔室相對(duì)的彈性層的另一側(cè)，其尺寸小于相應(yīng)腔室的尺寸。在鞋類制品受到垂直壓力時(shí)，促動(dòng)器件推動(dòng)彈性層，并至少使其部分進(jìn)入腔室。促動(dòng)器件的布置方式與腳部結(jié)構(gòu)相適應(yīng)。本發(fā)明的再一方面提供一種鞋底結(jié)構(gòu)，至少可支撐腳部一個(gè)部位。所述鞋底結(jié)構(gòu)包括一個(gè)彈性層，基本處于水平，并具有第一和第二側(cè)面。還包括一個(gè)具有腔室的回送層，所述腔室位于所述彈性層第一側(cè)面一側(cè)，且至少有一個(gè)開(kāi)口面向彈性層的第一側(cè)面。還包括一個(gè)促動(dòng)器件位于彈性層第二側(cè)面一側(cè)，其尺寸小于所述腔室的尺寸，從而在鞋底結(jié)構(gòu)受到壓力時(shí)，該促動(dòng)器件可壓推所述彈性層的第二側(cè)面，并至少使部分彈性層進(jìn)入回送層的腔室。所述促動(dòng)器件至少有一部分呈楔形結(jié)構(gòu)，也即，使它在垂直或水平方向的尺寸逐漸減小。例如，可使促動(dòng)器件的尺寸沿橫向變化從而形成穹窩，或者使其尺寸沿縱向變化而形成由后向前的楔形。本發(fā)明的再一方面提供一種鞋底結(jié)構(gòu)，至少可支撐腳部的一個(gè)部位。所述鞋底結(jié)構(gòu)包括一個(gè)彈性層，基本處于水平并具有第一和第二側(cè)面。還包括一個(gè)具有第一腔室的第一墊層，該第一墊層位于所述彈性層第一側(cè)面一邊，所述第一腔室至少有一個(gè)開(kāi)口面向所述彈性層的第一側(cè)面。第一促動(dòng)器件位于彈性層第二側(cè)面一邊，其尺寸小于第一腔室的尺寸，從而在鞋底結(jié)構(gòu)受到壓力時(shí)，第一促動(dòng)器件可壓推彈性層的第二側(cè)面，并至少使部分彈性層進(jìn)入第一墊層的第一腔室。第二腔室位于第一促動(dòng)器件之中，第二腔室至少有一個(gè)開(kāi)孔朝向彈性層的第二側(cè)面。第二促動(dòng)器件位于彈性層第一側(cè)面一邊，其尺寸小于第二腔室的開(kāi)孔尺寸，從而在鞋底結(jié)構(gòu)受到壓力時(shí)，第二促動(dòng)器件可壓推彈性層的第一側(cè)面，并至少使部分彈性層進(jìn)入第二腔室。本發(fā)明的再一方面提供一種用于腳踵部分的鞋底結(jié)構(gòu)。所述腳踵部分的鞋底結(jié)構(gòu)包括一個(gè)主推器，一個(gè)位于主推器上面的第一彈性墊層，和一個(gè)位于第一彈性墊層上面的周邊沖彈器墊層。所述周邊沖彈器墊層具有上表面和下表面，其上表面有多個(gè)向上凸起的周邊沖彈器。所述周邊沖彈器墊層還有一中心開(kāi)孔。所述腳踵部分的鞋底結(jié)構(gòu)還包括位于周邊沖彈器墊層上面的第二彈性層，以及一個(gè)位于第二彈性層上面的基襯墊層。所述基襯墊層具有上、下表面和一些周邊區(qū)開(kāi)孔用于接受周邊沖彈器。在腳踵部分受到壓力時(shí)，主推器推壓第一彈性層。并至少使其一部分被拉伸進(jìn)入周邊沖彈器層的中心開(kāi)孔，同時(shí)周邊沖彈器推壓第二彈性層，并至少使其一部分進(jìn)入周邊開(kāi)孔。本發(fā)明的再一方面提供一種鞋底結(jié)構(gòu)，包括一個(gè)基本處于水平的彈性層，一些位于彈性層第一側(cè)面附近的腔室，和一些位于彈性層第二側(cè)面附近的相互聯(lián)系的促動(dòng)器件。每個(gè)促動(dòng)器件都同相應(yīng)腔室垂直對(duì)齊，并且促動(dòng)器件的尺寸小于相應(yīng)腔室的尺寸。當(dāng)這一支撐結(jié)構(gòu)受到壓力時(shí)，促動(dòng)器件推壓彈性層，并至少使其一部分進(jìn)入相應(yīng)腔室。對(duì)照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明實(shí)施例，將使熟悉本
技術(shù)領(lǐng)域：
的人更清楚地了解本發(fā)明的上述及其它特征和優(yōu)點(diǎn)。圖面的簡(jiǎn)要說(shuō)明圖1為本發(fā)明第一實(shí)施例運(yùn)動(dòng)鞋鞋底結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖；圖2為圖1中鞋底結(jié)構(gòu)的主視圖3為所述鞋底結(jié)構(gòu)中腳踵和腳心部位的分解俯視圖；圖4為所述鞋底結(jié)構(gòu)中腳踵和腳心部位的分解仰視圖；圖5為放松狀態(tài)時(shí)所述鞋底結(jié)構(gòu)中腳踵部位的背視圖；圖6為圖5中鞋底結(jié)構(gòu)的橫切剖面圖；圖7為負(fù)荷狀態(tài)時(shí)所述鞋底結(jié)構(gòu)中腳踵部位的背視圖；圖8為圖7中鞋底結(jié)構(gòu)的橫切剖面圖；圖9為本發(fā)明鞋底結(jié)構(gòu)中跖骨部位的分解俯視圖；圖10為放松狀態(tài)時(shí)所述鞋底結(jié)構(gòu)中跖骨部位的橫切剖面圖；圖11為負(fù)荷狀態(tài)時(shí)所述鞋底結(jié)構(gòu)中跖骨部位的橫切剖面圖；圖12為包含本發(fā)明第二實(shí)施例鞋底結(jié)構(gòu)中腳踵部分的運(yùn)動(dòng)鞋實(shí)施例的的側(cè)視圖13為圖12所示運(yùn)動(dòng)鞋腳踵部分的分解透視圖14A為圖12和13所示運(yùn)動(dòng)鞋腳踵部位處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)的側(cè)向剖面圖14B為圖12和13所示運(yùn)動(dòng)鞋腳踵部位處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)的側(cè)向剖面圖15為本發(fā)明第三實(shí)施例運(yùn)動(dòng)鞋的側(cè)視圖16為圖15中運(yùn)動(dòng)鞋的主視圖17為圖15所示運(yùn)動(dòng)鞋腳踵部分的分解透視圖18為表示圖17中運(yùn)動(dòng)鞋腳踵部位結(jié)構(gòu)的局部剖面和分解視圖19A為表示圖15中運(yùn)動(dòng)鞋鞋底腳踵部分結(jié)構(gòu)處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)的背視剖面圖19B為表示圖15中運(yùn)動(dòng)鞋鞋底腳踵部分結(jié)構(gòu)處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)的背視剖面圖20A為圖15中運(yùn)動(dòng)鞋用于形成鞋底腳趾部分的第一層墊模的俯視平面圖20B為圖15中運(yùn)動(dòng)鞋用于形成鞋底腳趾部分的彈性層的俯視平面圖20C為圖15中運(yùn)動(dòng)鞋用于形成鞋底腳趾部分的第二層墊模的俯視平面圖20D為圖15中運(yùn)動(dòng)鞋用于形成鞋底腳趾部分的彈性層替代結(jié)構(gòu)的俯視平面圖21A為圖20所示鞋底腳趾部分處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)的剖面圖；圖21B為圖20所示鞋底腳趾部分處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)的剖面圖；圖22A為圖15中運(yùn)動(dòng)鞋用于形成鞋底跖骨部分的第一層墊模的俯視平面圖22B為圖15中運(yùn)動(dòng)鞋用于形成鞋底跖骨部分的彈性層的俯視平面圖22C為圖15中運(yùn)動(dòng)鞋用于形成鞋底跖骨部分的第二層墊模的俯視平面圖23為本發(fā)明鞋底嵌入墊的側(cè)視圖24為沿圖23中24-24線所取的剖面圖25A為用于形成圖23中鞋底嵌入墊腳趾部分的第一層墊模的透視圖25B為用于形成圖23中鞋底嵌入墊腳趾部分的第二層墊模的透視圖26A為用于形成圖23中鞋底嵌入墊跖骨部分的第一層墊模的透視圖26B為用于形成圖23中鞋底嵌入墊跖骨部分的第二層墊模的透視圖27A為用于形成圖23中鞋底嵌入墊腳踵部分的第一層墊模的透視圖27B為用于形成圖23中鞋底嵌入墊腳踵部分的第二層墊模的透視圖28為本發(fā)明第五實(shí)施例運(yùn)動(dòng)鞋鞋底腳踵部分的分解透視圖；圖29為表示圖28中鞋底腳踵部分結(jié)構(gòu)的局部剖面和分解示意圖；圖30為圖28中鞋底的仰視圖31A為用于形成圖30中鞋底跖骨部分附加支撐的第一層墊模的俯視平面圖31B為用于形成圖30中鞋底跖骨部分附加支撐的彈性層的俯視平面圖31C為用于形成圖30中鞋底跖骨部分附加支撐的第二層墊模的俯視平面圖32為本發(fā)明第六實(shí)施例運(yùn)動(dòng)鞋鞋底腳踵部分的分解透視圖33為表示圖32中鞋底腳踵部分結(jié)構(gòu)的局部剖面及分解側(cè)視圖34為本發(fā)明第七實(shí)施例運(yùn)動(dòng)鞋鞋底結(jié)構(gòu)的分解透視圖35為圖34中鞋底結(jié)構(gòu)主推器透視圖36為圖34中鞋底結(jié)構(gòu)主推器的仰視圖37為圖36中鞋底結(jié)構(gòu)主推器沿37-37線所取的剖面圖38為圖36中鞋底結(jié)構(gòu)主推器沿38-38線所取的剖面圖39為圖34第一彈性層的透視圖40為圖34第一彈性層的仰視平面圖41為圖40第一彈性層沿41-41線所取的剖面13圖42為圖34中外圍彈推層的的透視圖43為圖34中外圍彈推層的的仰視平面圖44為圖43中外圍彈推層沿44-44線所取的剖面圖;圖45為圖34中第二彈性層的透視圖46為圖34中第二彈性層仰視平面圖47為圖46中第二彈性層沿47-47線所取的剖面圖;圖48為圖34中輔助彈沖層的的透視圖49為圖34中輔助彈沖層的的仰視平面圖50為圖49中輔助彈沖層沿50-50線的剖面圖51為圖49中輔助彈沖層沿51-51線的剖面圖52為圖34中腳趾促動(dòng)器墊層的透視圖53為圖34中腳趾促動(dòng)器墊層的仰視平面圖54為圖53中腳趾促動(dòng)器墊層沿54-54線的剖面圖;圖55為圖53中腳趾促動(dòng)器墊層沿55-55線的剖面圖;圖56為圖34中腳趾腔穴墊層的透視圖57為圖34中腳趾腔穴墊層的仰視平面圖58為圖57中腳趾腔穴墊層沿58-58線的剖面圖59為圖57中腳趾腔穴墊層沿59-59線的剖面圖60為圖34中腳掌促動(dòng)墊層的透視圖61為圖34中腳掌促動(dòng)墊層的仰視平面圖62為圖61中腳掌促動(dòng)墊層沿62-62線的剖面圖63為圖61中腳掌促動(dòng)墊層沿63-63線的剖面圖64為圖61中腳掌促動(dòng)墊層沿64-64線的剖面圖65為圖34中腳掌腔穴墊層的透視圖66為圖34中腳掌腔穴墊層的仰視平面圖67為圖65中腳掌腔穴墊層沿67-67線的剖面圖68為圖65中腳掌腔穴墊層沿68-68線的剖面圖69為腳趾牽引墊層的透視圖70為圖69中腳趾牽引墊層的仰視平面圖71-72為圖69中腳趾牽引墊層的側(cè)視圖；圖73為腳掌牽引墊層的透視圖74為圖73中腳掌牽引墊層的仰視平面圖；圖75-76為圖73中腳掌牽引墊層的側(cè)視圖。最佳實(shí)施例詳細(xì)描述以下將說(shuō)明本發(fā)明鞋底結(jié)構(gòu)的七個(gè)實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)理解，每個(gè)實(shí)施例只具有舉例說(shuō)明的示范意義。因此，在不超出本發(fā)明范圍的前提下，每個(gè)實(shí)施例中均可增加或減少另外一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中所述的結(jié)構(gòu)要點(diǎn)。另外，在包含類似結(jié)構(gòu)的情況下，某一實(shí)施例中描述的存貯和回送能量的性能也同樣適用于其它實(shí)施例。此外，本文件中使用了"彈沖器"、"柱塞"、"凸起"和"促動(dòng)器"等術(shù)語(yǔ)，它們都用于表達(dá)存貯和回送能量中的促動(dòng)或驅(qū)動(dòng)器件，本質(zhì)上可以互換。一般說(shuō)來(lái)，以下各實(shí)施例都提供了與腳部結(jié)構(gòu)適應(yīng)的帶腔室的促動(dòng)器。在這些實(shí)施例中，結(jié)構(gòu)的剛度使得能量在腳部平穩(wěn)轉(zhuǎn)移(能量"波")，腔室為能量的流入提供了內(nèi)域。能量總是沿阻力最小的路徑流動(dòng)。可提供有效彈力支撐的促動(dòng)器件和可進(jìn)行能量交換的腔室組成的系統(tǒng)，它們可以對(duì)腳踵、跖骨和腳趾的內(nèi)在轉(zhuǎn)動(dòng)提供有效的支撐和平衡。這里所述對(duì)能量存貯和回送的控制，不要求腳部產(chǎn)生不需要的運(yùn)動(dòng)，而是通過(guò)對(duì)位置、力量和速度信息的回饋使內(nèi)轉(zhuǎn)和外轉(zhuǎn)，控制肌肉組織從能量的"波動(dòng)"過(guò)程中存貯能量，以及釋放能量。"束緊"腳部穿過(guò)中性平面的轉(zhuǎn)動(dòng)，可得到效率的收益。隨之產(chǎn)生的穩(wěn)定性有助于控制腳部復(fù)雜的能量傳送和存貯過(guò)程，可測(cè)量獲取一定效率收益所要求的回送能量的垂直向量。許多內(nèi)在的速率限制因素控制著人在自然環(huán)境中的神經(jīng)-肌肉反應(yīng)速度。這些速率限制因素包括收縮蛋白肌動(dòng)朊和肌漿球蛋白，神經(jīng)-肌肉輸入和反饋系統(tǒng)的速度，肌肉組織的自身阻尼效應(yīng)，遺傳構(gòu)造即肌肉纖維抽動(dòng)速率，個(gè)人訓(xùn)練環(huán)境等。由于了解這些，可知為使肌肉從環(huán)境中獲取能量以及有關(guān)力量、位置、感受到的阻力和速度等信息存在一個(gè)最適宜的接受速度。插入腔室中的促動(dòng)器為向神經(jīng)-肌肉骨骼系統(tǒng)提供環(huán)境信息和能量創(chuàng)造了一個(gè)可調(diào)整的環(huán)境。較緊的容限和較小的落差可產(chǎn)生短距離速度的效率收益；較松的容限和較大的落差可產(chǎn)生慢跑速度的效率收益。插入腔室中的促動(dòng)器還能控制膜組織向外，特別是向內(nèi)的拉伸程度，從而增強(qiáng)抗傾斜的能力，并產(chǎn)生由外向里的支撐作用。有如下所述，插入腔室的促動(dòng)器可以采用由具有相當(dāng)剛度的橡膠或塑料制成的內(nèi)置式的凸起結(jié)構(gòu)。彈性層凸起的凹凸連接方式，在限制增加額外重量的同時(shí)還能提供額外的厚度。插入腔室中的促動(dòng)器在荷重的作用下動(dòng)作，與"拉伸區(qū)"的表面比較起來(lái)，其尺寸要小得多。這有助于產(chǎn)生更高的功率、更小的重量、更短的促動(dòng)器深入距離和更快的循環(huán)周期。在了解了這些基本概念之后，以下將具體描述本發(fā)明的實(shí)施例。第一實(shí)施例參照附圖，特別是圖1和圖2，它們示出本發(fā)明的第一實(shí)施例，用于行走、跑步和跳躍等運(yùn)動(dòng)所設(shè)計(jì)的運(yùn)動(dòng)鞋10。所述運(yùn)動(dòng)鞋IO包括鞋幫12和鞋底14，所述鞋底14包括腳踵區(qū)和腳心區(qū)14A和14B，以及跖骨區(qū)和腳趾區(qū)14C和14D，鞋底14的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)構(gòu)成本發(fā)明的主要內(nèi)容。體現(xiàn)本發(fā)明結(jié)構(gòu)的鞋底14能夠提供綜合的結(jié)構(gòu)性能，可以補(bǔ)充和增強(qiáng)而不是阻礙穿著者腳部肌肉的自然運(yùn)動(dòng)，使肌肉能量得到更有效的運(yùn)用，從而改善穿著運(yùn)動(dòng)鞋10的運(yùn)動(dòng)者在行走、跑步和跳躍中的運(yùn)動(dòng)效果。參照?qǐng)D1和圖3-8，鞋底14的腳踵和腳心區(qū)14A和14B主要由基襯墊層16、上彈性墊層18、上回送墊層20、下彈性墊層22和下回送墊層24等墊層疊壓構(gòu)成。鞋底14的基襯墊層16用作腳踵和腳心區(qū)14A和14B等墊層的基底。基襯墊層16包括基板26，它由玻璃纖維等既有一定剛度又有相當(dāng)柔韌性的材料制成，大體呈平面形，其厚度取決于它在負(fù)荷狀態(tài)下所能承受的彎曲程度。基板26包括腳踵部分26A和腳心部分26B?；?6的中央有開(kāi)口28，由連續(xù)的內(nèi)緣26C所環(huán)繞，從而使其腳踵部分大致呈環(huán)型?；?6還有一些由相應(yīng)內(nèi)緣26D環(huán)繞的細(xì)長(zhǎng)槽口30，各槽口之間有一定間距，并沿其細(xì)長(zhǎng)方向圍繞中心幵口28順序地排列，整體形成朝向基板26前端26E的U型排列。槽口30最好稍有彎曲并沿基板26的的周邊26F排列，但應(yīng)位于周邊26F的里側(cè)和中心開(kāi)口28的外側(cè)，使它們與基板26的周邊26F及中心開(kāi)口28之間都有一定距離。槽口30本身或與位于鞋幫12底部具有相應(yīng)形狀的凹槽32聯(lián)合構(gòu)成基板26的多個(gè)周邊彈性空腔34。上彈性墊層18由橡膠等適當(dāng)?shù)膹椥圆牧现瞥?，包括一個(gè)大體為平面形的彈性基體36和多個(gè)由彈性基體36的底面36A向下延伸并沿其周邊36B分布的可壓縮凸起38。上彈性墊層18的平面形彈性基體36的周邊輪廓與基襯墊層16的基板26的輪廓基本一致。在圖1、3、及圖5-8所述的實(shí)施例中，可壓縮凸起38(總數(shù)為譬如6個(gè))沿平面形彈性基體36的外側(cè)成對(duì)相隔布置。在有助增加鞋底14穩(wěn)定性的前提下，也可對(duì)可壓縮凸起38做其它形式的布置。為便于制造，最好使可壓縮凸起38與平面形彈性基體36結(jié)合為一體。位于上彈性墊層18下邊并與其對(duì)正放置的上回送墊層20包括一個(gè)大體為平面形的支撐板40，它最好由玻璃纖維等既有一定剛度又有一定柔韌性的較硬材料制造，其結(jié)構(gòu)類似基襯墊層16的基板26。支撐平板40包括腳踵部分40A和腳心部分40B。支撐板40還包括連續(xù)內(nèi)緣40C，它圍繞支撐板的中心開(kāi)口42，使其腳踵部分40A大體呈環(huán)型。通過(guò)中心開(kāi)口42可進(jìn)入上彈性墊層18的平面形彈性基體36與支撐板40之間的空腔，該空腔構(gòu)成所述鞋底14的中心主回送空腔44。上回送墊層20的周邊輪廓與基襯墊層16和上彈性墊層18的周邊輪廓基本一致，由此，將這些墊層彼此相接疊壓在一起，可使鞋底14具有整齊的外形輪廓。上回送墊層20還包括多個(gè)可產(chǎn)生回送作用的回送凸起46，由塑料等柔韌的但較難壓縮的材料制成，它們位于支撐板40的頂面40D并向上突出，從而使上彈性墊層18的平面形彈性基體36與下面的支撐板40之間存在一定間隔?；厮屯蛊?6的排列方式與槽口30在基板26上的排列方式對(duì)應(yīng)，各凸起之間有一定間距，并圍繞中心開(kāi)口42順序排列，整體形成朝向支撐板40前端40E的U型排列?；厮屯蛊?6沿支撐板40的周邊40F排列，但應(yīng)位于周邊40F的里側(cè)和中心開(kāi)口42的外側(cè)，使它們與支撐板40的周邊40F及中心開(kāi)口42的邊緣都有一定距離。這樣，沿周邊排列的回送凸起46在形狀和位置上都與基板26上沿邊排列的槽口30相應(yīng)，從而構(gòu)成沿周邊排列的回送空腔34。為方便制作，將回送凸起46附在一個(gè)薄片上，然后再將這一薄片與支撐板40的頂面40D黏附連在一起。上回送墊層20的支撐板40支撐回送凸起46，并使其與槽口30及運(yùn)動(dòng)鞋10的鞋幫12和基板26沿邊分布的回送空腔34互相對(duì)準(zhǔn)。上彈性墊層18的平面形彈性基體36位于回送凸起46與基板26之間；因此，在鞋底14的腳踵和腳心部分14A和14B的基襯墊層16、上彈性墊層18和上回送墊層20疊壓在一起時(shí)，上彈性墊層18的平面形彈性基體36上的間隔部分36C將處于回送凸起46的頂端46A之上和沿周邊分布的回送空腔34之下。由于運(yùn)動(dòng)鞋10鞋底14的腳踵和腳心部分14A和14B與支撐面(地面)相互作用，當(dāng)由圖5和圖6所示的松弛狀態(tài)轉(zhuǎn)向圖7和圖8所示的負(fù)荷狀態(tài)時(shí)，基襯墊層16和上回送墊層20相互疊壓，由于回送凸起46頂端46A向上運(yùn)動(dòng)的推動(dòng)作用，使平面形彈性基體36的間隔部分36A穿過(guò)基板26上沿周邊分布之槽口30的內(nèi)緣26D進(jìn)入回送空腔34。這種情況的發(fā)生，是因?yàn)榛厮屯蛊?6的尺寸小于槽口30的尺寸，因此能使其尖端46A連同平面形彈性基體36的36A部分通過(guò)回送凸起46的頂端46A向上穿過(guò)槽口30，并進(jìn)入沿周邊分布的回送空腔34，如圖7和圖8所示。上彈性墊層18之可壓縮凸起38的位置與環(huán)繞回送凸起46并沿基板周邊26F延伸出的實(shí)體間隔垂直對(duì)齊?？蓧嚎s凸起38的凸起方向向下，朝向支撐墊40。在正常使用運(yùn)動(dòng)鞋10時(shí)，施加到基襯墊層16基板26和上回送墊層20支撐板42上的壓縮力使可壓縮凸起38受壓，在鞋底14處于松弛狀態(tài)時(shí)，其正常形狀為錐形，如圖5和圖6所示；此時(shí)在鞋底14處于負(fù)荷狀態(tài)時(shí)，壓力使其形狀產(chǎn)生壓漲變形，如圖7和圖8所示。除增加穩(wěn)定性外，可壓縮凸起38的功能還可將壓縮它的能量存貯起來(lái)，在耐用和回送質(zhì)量之間取得適當(dāng)?shù)钠胶?，從而提高鞋?4的質(zhì)量。由圖l和圖3可見(jiàn)，支撐板40腳踵部分40A處的回送凸起46比腳心部分40B的彈性凸起要高一些，這樣便在鞋底14上的腳踵部分14A和腳心部分14B形成一個(gè)由后向前的楔形，當(dāng)腳部在地面上經(jīng)歷腳踵觸地等三個(gè)階段的運(yùn)動(dòng)時(shí)，可使穿著者的腳產(chǎn)生一個(gè)向前和向上的沖力，可對(duì)其進(jìn)行有效的引導(dǎo)。參照?qǐng)D2、3和8，下彈性墊層22基本上是一層由橡膠等彈性材料制成的柔軟薄片48，以粘結(jié)等適當(dāng)?shù)姆椒ㄅc上回送墊層20的支撐板40下表面40G黏附在一起。下回送墊層24位于下彈性墊層22的柔軟彈性薄片48下邊，包括一個(gè)回送板50，一個(gè)回送凸緣52和護(hù)環(huán)54?；厮桶?0最好由玻璃纖維等既有一定剛度又有適當(dāng)柔韌性的材料制成?；厮桶?0固定在彈性薄片48中心部分48A的下表面，并于上回送層20的支撐板40的中心孔42對(duì)齊。在相互疊壓的關(guān)系下，彈性片48位于下回送層24彈性回送板50與上回送層20的支撐板40之間，彈性片48中心部分48A的周邊48B被壓在回送板50的周邊邊緣50A與支撐板40的邊緣40C之間。在正常運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，由于運(yùn)動(dòng)鞋10鞋底14的腳踵和腳心部分14A和4B與支撐表面的相互作用，下回送層24被壓向上回送層20，由圖5和圖6所示的松弛狀態(tài)轉(zhuǎn)為圖7和圖8所示的負(fù)荷狀態(tài)，彈性片48的邊緣48B被回送板50的邊緣50A向上壓，通過(guò)環(huán)繞中心孔42的邊緣40C迸入中央主腔室44。這種情況的產(chǎn)生，是因?yàn)榛厮桶?0的尺寸比起支撐板40中心孔42的尺寸足夠小，使支撐板50能夠連同蓋在支撐板50上的彈性片48的中心部分48A的邊緣48B向上穿過(guò)中心孔42，而進(jìn)入中心主腔室44，如圖7和圖8所示。下回送層24回送板50具有相當(dāng)?shù)膭偠?，可使回送?0和彈性片48中心部分48A的邊緣48B響應(yīng)所加給的壓力，產(chǎn)生穩(wěn)定且一致的運(yùn)動(dòng)，進(jìn)入中心主腔室44?；厮屯蛊?2固定在回送板50的底面50A上，最好由軟塑料或硬橡膠等材料制成，其厚度在一定程度上決定了回送板50的進(jìn)入深度和回送長(zhǎng)度。與地面接觸的回送凸起52表面52A—般呈穹狀，其尺寸小于回送板50。護(hù)環(huán)54環(huán)繞回送板50和回送凸起52,最好用與制作回送板50同樣材料制成。護(hù)環(huán)54固定在彈性片48的底面，并與支撐板40的中心孔42對(duì)齊，它環(huán)繞在回送板50的周圍，可增加彈性片48中心部分48A的拉伸阻力，同時(shí)能使下回送層24在水平面保持穩(wěn)定，從而可減少回送板50在拉伸彈性片48中心部分48A的邊緣48B通過(guò)上回送層20支撐板40的中心孔42時(shí)可能產(chǎn)生的阻塞和粘連。在鞋底14腳踵和腳心部分14A和14B的下回送層24的回送板、下彈19性層22的彈性片、以及上回送層20的支撐板40之間產(chǎn)生的上述中心區(qū)相互作用是同時(shí)發(fā)生的，并且是同發(fā)生在基襯層16、上彈性層18的彈性體36以及上回送層20的回送凸起46之間的周邊部位相互作用相互關(guān)聯(lián)的。這些發(fā)生在中心和周邊部位的相互作用，使穿著者腳部加給鞋底14的腳踵和腳心部分14A和14B的能量轉(zhuǎn)換成機(jī)械的彈性拉伸力。這樣，所加給的能量分別被下回送層22的彈性片48中心部分48A和上回送層18的彈性體36的間隔部分36C以機(jī)械能彈性拉伸的形式暫時(shí)儲(chǔ)存在位于中心和周邊部位的腔室44和34之中。之后，所貯存的能量被上彈性體36的被拉伸部分36C和回送凸起46及下彈性片48的被拉伸部分48A和回送板40以同時(shí)回送的形式釋放出來(lái)。產(chǎn)生這些拉伸和回送相互作用時(shí)的阻力和速度，由護(hù)環(huán)54和環(huán)繞支撐板49中心孔42的邊緣40C之間的相互尺寸關(guān)系，以及回送凸起46的頂端56A與環(huán)繞基板26槽口30的內(nèi)緣26D之間的相互尺寸關(guān)系決定和控制。下回送層22的彈性片48和上回送層18的彈性體36的厚度和彈性，對(duì)這些相互作用的阻力和速度產(chǎn)生影響，因而也可對(duì)其進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制。下彈性片48的拉伸和回送還會(huì)對(duì)支撐板40產(chǎn)生扭距作用，可以通過(guò)支撐板40的厚度以及護(hù)環(huán)54的尺寸和厚度對(duì)其進(jìn)行控制。參照?qǐng)D3，本發(fā)明鞋底14的腳心部分14B還包括一個(gè)曲形的腳心墊片56和一個(gè)與其互補(bǔ)的可壓縮腳心墊片58?；?6的腳心部分26B延伸到它的通常呈V形的前端26E為止。曲形墊片56最好由石墨制成，并作為獨(dú)立部件與基板26分別給出。曲形墊片56在形狀結(jié)構(gòu)上可與基板26的前端26E很好地配合?；?6的前端26E可對(duì)腳前部的5個(gè)跖骨提供適配支撐，而曲形腳心墊片56可對(duì)鞋底14的腳踵和腳心部分14A和14B提供適配的支撐，從而使腳前骨骼可分別獨(dú)立地承受負(fù)荷。上回送層18和可壓縮腳心墊片58的周邊輪廓基本與基板26和曲形腳心墊片56相同。參照?qǐng)D1、2及圖9-11，鞋底14的跖骨和腳趾部分14C和14D基本由幾個(gè)墊層疊壓在一起，包括跖骨和腳趾接合板60A和60B、基板65A和65B、一個(gè)共用的跖骨和腳趾拉伸回送墊層64、以及跖骨和腳趾回送層65A和65B。跖骨和腳趾回送層65A和65B包括跖骨和腳心回送板66A和66B，跖骨和腳趾回送凸起68A和68B，以及跖骨和腳心護(hù)環(huán)70A和70B。除了鞋底14跖骨和腳趾部分14C和4D共用的回送層64外，在鞋底14的跖骨部分14C中穿著者的5個(gè)跖骨下另有一個(gè)數(shù)層疊壓結(jié)構(gòu)，在鞋底14的腳趾部分14D中穿著者的5個(gè)腳趾下也另有一個(gè)數(shù)層疊壓結(jié)構(gòu)。除上接合板60A和60B之外，鞋底14跖骨和腳趾部分14C和14D的疊壓結(jié)構(gòu)中各組件之間的相互作用(拉伸和回送)與上述鞋底14腳踵和腳心部分14A和14B的疊壓結(jié)構(gòu)中各組件之間的相互作用(拉伸和回送)大體類似。但是，腳踵和腳心部分14A和14B的疊壓組合結(jié)構(gòu)僅在中心和周邊部位為施加的能量提供了進(jìn)行暫時(shí)存貯和釋放的場(chǎng)所，而跖骨和腳趾部分14C和14D處的疊壓組合結(jié)構(gòu)卻為穿著者腳部各跖骨和腳趾提供了許多各自獨(dú)立的、用于存貯和釋放所加給能量的場(chǎng)所。在跖骨和腳趾部分14C和14D新增加的組件是接合板60A和60B，它們中的每一個(gè)都具有許多相互之間存在間隔的、由接合板60A和60B的前端邊緣74A和74B向后延伸到其前端邊緣74A和74B與其后端76A和76B之間中間位置左右的橫向狹長(zhǎng)裂口72A和72B。這些相互分隔的裂口72A和72B之間，是位于跖骨和腳趾接合板上的彼此相互獨(dú)立的可變形接合配件78A和78B，它們可對(duì)穿著者腳部各跖骨和腳趾分別作出反應(yīng)，并有助于在相應(yīng)的跖骨和腳趾處對(duì)加給的能量的存貯和回送。具體地說(shuō)，跖骨和腳趾部分的接合板60A和60B基本是平面形，通常由石墨等既有一定剛度又有相當(dāng)柔韌性的材料制成。放在跖骨和腳趾接合板60A和60B下的跖骨和腳趾基板62A和62B基本也是平面形，由塑料等不可壓縮的柔性材料制成。跖骨和腳趾的基板62A和62B都具有許多相互連接的內(nèi)槽口82A和82B，它們由內(nèi)緣80A和80B環(huán)繞，其形狀可與穿著者腳部的跖骨和腳趾相互適配。內(nèi)緣80A和80B在跖骨和腳趾的基板62A和62B之中，分別臨近跖骨和腳趾基板62A和62B的周邊84A和84B,但與其保持一定距離，中間留有實(shí)質(zhì)材料構(gòu)成的連續(xù)邊界間距86A和86B。包圍和確定穿著者腳部各跖骨和腳趾的位置及接合板60A和60B的配件78A和78B的狹窄邊界86A和86B也被狹窄裂口88A和88B分隔開(kāi)來(lái)。許多相互聯(lián)系的內(nèi)槽口82A和82B在各個(gè)跖骨和腳趾基板62A和62B中確定了相應(yīng)的跖骨和腳趾腔室90A和90B。共用的跖骨和腳趾回送墊層64放置在跖骨和腳趾基板62A和62B下，由橡膠等具有適當(dāng)伸縮彈性的材料制成。共用的回送墊層64的外形輪廓與接合板60A和60B以及基板62A和62B的外形輪廓相同，從而在將它們彼此疊壓進(jìn)行組合時(shí)，可使鞋底14具有整齊一致的外形輪廓。共用的回送墊64的上表面64A附于基板62A和62B位于內(nèi)緣80A和80B與周邊84A和84B之間的相應(yīng)邊界86A和86B處。跖骨和腳趾回送板66A和66B放置在所述共用的回送層64及基板62A和62B的多個(gè)相互聯(lián)系的內(nèi)槽口82A和82B之下，并與它們相互對(duì)正，形成跖骨和腳趾腔室90A和90B。跖骨和腳趾回送板66A和66B聯(lián)結(jié)在共用回送層64的下表面64B，并與多個(gè)相互聯(lián)系的內(nèi)槽口82A和82B對(duì)正，形成基板62A和62B的跖骨和腳趾腔室90A和卯B。當(dāng)位于跖骨和腳趾回送板66A和66B與各個(gè)跖骨和腳趾基板62A和62B之間的共用回送層64處于工作狀態(tài)時(shí)，共用回送層64的92A和92B部分被壓在跖骨和腳趾基板62A和62B的內(nèi)緣80A和80B與跖骨和腳趾回送板66A和66B的周邊94A和94B之間。在正常運(yùn)動(dòng)中，由于鞋底14跖骨和腳趾部分14C和14D同支撐地面的相互作用，由被壓向上面的跖骨和腳趾基板62A和62B，使下面的跖骨和腳趾回送板66A和66B由圖10所示的松弛狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槿鐖D11所示的負(fù)荷狀態(tài)，共用回送層64的92A和92B部分被跖骨和腳趾回送板66A和66B的邊緣94A和94B拉伸，向上通過(guò)跖骨和腳趾基板62A和62B的內(nèi)緣80A和80B進(jìn)入跖骨和腳趾腔室90A和90B。這種情況的產(chǎn)生，是因?yàn)轷殴呛湍_趾回送板66A和66B的尺寸比跖骨和腳趾基板62A和62B上槽口82A和82B的尺寸上足夠小，從而可使跖骨和腳趾回送板66A和66B連同被拉伸和蓋在回送板66A和66B上的共用回送層64向上運(yùn)動(dòng)，穿過(guò)槽口82A和82B進(jìn)入跖骨和腳趾腔室卯A和90B，如圖11所示。跖骨和腳趾回送板66A和66B具有適當(dāng)?shù)膭偠?，在響?yīng)外加壓力時(shí)，可使回送板66A和66B及共用回送層64的拉伸部分92A和92B穩(wěn)定一致地運(yùn)動(dòng)，并進(jìn)入跖骨和腳趾腔室卯A和90B。跖骨和腳趾回送凸起68A和68B分別由跖骨和腳趾回送板68A和68B的底面96A和96B連接，它們最好由軟塑料或硬橡膠等材料制成，它們的厚度在一定程度上決定著跖骨和腳趾回送板66A和66B的進(jìn)入深度和回送長(zhǎng)度。跖骨和腳趾護(hù)環(huán)70A22和70B環(huán)繞回送板66A和66B及回送凸起68A和68B,最好用制作跖骨和腳趾回送板66A和66B同樣的材料制成。跖骨和腳趾護(hù)環(huán)70A和70B連接在共用回送層64的下表面上，環(huán)繞回送板66A和66B，并與內(nèi)槽口92A和92B上下對(duì)正，它能增加共用回送層64的92A和92B部分的拉伸阻力，增加跖骨和腳趾回送板66A和66B在水平面中的穩(wěn)定性，減少回送板66A和66B在拉伸共用回送層64周邊部分92A和92B并進(jìn)入跖骨和腳趾基板62A和62B上跖骨和腳趾腔室90A和90B中可能產(chǎn)生的阻塞。如上所述，在鞋底14的跖骨和腳趾部分14C和14D疊壓結(jié)構(gòu)中，發(fā)生在跖骨和腳趾基板62A和62B、共用回送層64、以及跖骨和腳趾回送板66A和66B之間的相互作用，可將穿著者腳部施加給跖骨和腳趾的能量轉(zhuǎn)換成機(jī)械彈性能量。所加給的能量被共用回送層64位于跖骨和腳趾處的被拉伸部分92A和92B以機(jī)械彈性的形式存貯在相應(yīng)的跖骨和腳趾腔室卯A和90B中。然后，通過(guò)回送板66A和66B及共用回送層64拉伸部分92A和92B回送的形式被釋放。護(hù)環(huán)70A和70B與跖骨和腳趾基板62A和62B內(nèi)緣80A和80B之間的相互尺寸關(guān)系，決定并控制著這些拉伸相互作用的阻力和速度。選擇共用回送層64的厚度和彈性，可調(diào)節(jié)這些相互作用的阻力和速度所產(chǎn)生的影響。跖骨和腳趾回送板66A和66B的外形輪廓基本相同。以前描述的腳心墊片56和58為鞋底14腳踵和腳心部分14A和14B的構(gòu)件與鞋底14跖骨和腳趾部分14C和14D的構(gòu)件建立了聯(lián)系的紐帶。第一實(shí)施例中跖骨和腳趾部分的結(jié)構(gòu)采用具有單一扭轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)樞的跖骨和腳趾回送層，較好地解決了Snow實(shí)施方式中的側(cè)傾問(wèn)題。如圖9所示，回送板66A和66B及回送凸起68A和68B都有位于腳兩側(cè)之間的轉(zhuǎn)樞69。通過(guò)這一轉(zhuǎn)樞可使回送板66A和66B及回送凸起68A和68B的促動(dòng)部件相互聯(lián)系，通過(guò)與腳趾和跖骨部各骨骼結(jié)構(gòu)相應(yīng)的各個(gè)促動(dòng)部件的作用，使回送板和回送凸起具有使能量由腳側(cè)向腳心轉(zhuǎn)移。這樣，就在促動(dòng)部件之間提供了較好的導(dǎo)向和協(xié)同，同時(shí)也為腳部的骨骼結(jié)構(gòu)提供了相應(yīng)的杠桿支點(diǎn)?？梢酝ㄟ^(guò)增加回送板66A和66B及回送凸起68A和68B的側(cè)面與中間邊緣的高度，來(lái)進(jìn)一步控制有腳側(cè)向腳心的運(yùn)動(dòng)。提高外側(cè)邊緣的高度，會(huì)有助于腳部由外向里的自然運(yùn)動(dòng)。對(duì)訓(xùn)練有素的運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行了踏車比較實(shí)驗(yàn)，使同一個(gè)人先后穿著帶有本發(fā)明鞋底14的運(yùn)動(dòng)鞋IO和具有上等質(zhì)量的傳統(tǒng)形式運(yùn)動(dòng)鞋，初步的比較實(shí)驗(yàn)表明，穿著本發(fā)明樣品運(yùn)動(dòng)鞋，通過(guò)降低運(yùn)動(dòng)員的吸氧要求可明顯改善運(yùn)動(dòng)效果。在踏車速度相同時(shí)，樣品鞋10與傳統(tǒng)鞋相比，可使運(yùn)動(dòng)員少用10%到20%的氧氣。這種對(duì)氧氣需求的明顯降低，只能歸功于運(yùn)動(dòng)員在穿著帶有本發(fā)明鞋底結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)鞋10時(shí)能量利用效率的極大提高。由過(guò)去賽跑的記錄來(lái)看，有理由推論能量利用效率的明顯提高必將使運(yùn)動(dòng)成績(jī)得到同樣明顯的提高。第二實(shí)施例在第二實(shí)施例中，本發(fā)明的提供一種可在運(yùn)動(dòng)中吸收、存貯和釋放能量的鞋底結(jié)構(gòu)，這樣的鞋底既可作為鞋類制品中的一個(gè)整體部分后者嵌入物，也可作為鞋墊使用。因而，本發(fā)明的鞋底可以單獨(dú)使用，將它作為鞋墊插入現(xiàn)有的鞋類制品中，也可將其作為鞋類制品中的一個(gè)改進(jìn)部件。在任何一種情況下，這種鞋底都應(yīng)適合人腳在支撐面上運(yùn)動(dòng)時(shí)穿著使用，并能夠存貯和釋放因人與支撐面之間的壓力所產(chǎn)生的能量。參照?qǐng)D12-14，以最簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)說(shuō)明本發(fā)明的第二實(shí)施例。如圖12所示，運(yùn)動(dòng)鞋110包括鞋幫112和鞋底114。鞋底114的腳踵部分116具有本發(fā)明第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)。參照?qǐng)D13、14A和14B，可清晰地描述腳踵部分116的結(jié)構(gòu)。在這些圖中可以看出，腳踵部分116包括成腳踵墊片118形式的第一斷層，所述腳踵墊片由橡膠、聚合物、塑料等較硬的材料制成。腳踵墊片118包括沿"A"軸居中布置的長(zhǎng)圓形的第一斷層腔室120。第二斷層122構(gòu)成平板124，上面帶有形狀與第一斷層腔室120類似但尺寸較小的第一促動(dòng)器126。第二墊層122同樣由橡膠、聚合物、塑料等較硬的材料制成。促動(dòng)器126可與平板124作成一體，也可用適當(dāng)形式同平板粘結(jié)。由彈性材料制成的第一彈性墊層128位于腳踵墊片118和第二斷層122之間，使彈性墊層128可以蓋住第一墊層腔室120。為此，可將腳踵墊片118置于第一彈性墊層128的第一側(cè)面130，而將第二墊層122置于第一彈性墊層128的另一側(cè)面132，并使促動(dòng)器126面對(duì)第二側(cè)面132。此外，可以看出，第一墊層腔室120具有尺寸適于接納促動(dòng)器126的內(nèi)域134。由圖14A和14B可見(jiàn)，腳踵墊片118和第二墊層122的位置布置可使第一促動(dòng)器126與支撐表面136之間的壓力沿矢量"F"的方向推動(dòng)腳踵墊片118和第二墊層122相互靠近，在這種運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，第一促動(dòng)器126進(jìn)入第一墊層腔室120。發(fā)生這種情況時(shí)，彈性墊層128被拉伸并進(jìn)入第一內(nèi)域134，從而進(jìn)入圖14B所示的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，被拉伸的彈性層128存貯能量。去掉壓力之后，彈性層128回送，釋放所存貯的能量，并使腳踵墊片118與第二墊片彼此分開(kāi)，恢復(fù)到圖14A所示的靜止?fàn)顟B(tài)。因此，在行走、跑步和跳躍等運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，穿著者給腳踵部分116加以重力，沖撞力被彈性墊層128的拉伸緩沖并吸收。當(dāng)運(yùn)動(dòng)者將重力由腳踵部分116移去時(shí)，存貯的能量被釋放出來(lái)，從而有助于穿著者所從事的活動(dòng)。第三實(shí)施例可以對(duì)圖12-14所示的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)進(jìn)行擴(kuò)展，制作更有效的高彈鞋底，比如擴(kuò)展為圖15-22所示本發(fā)明的第三實(shí)施例。參照?qǐng)D15，運(yùn)動(dòng)鞋150包括鞋幫152和本發(fā)明第三實(shí)施例的鞋底154。鞋底154包括腳踵部分156、跖骨部分158和腳趾部分160，以下將詳細(xì)說(shuō)明各部分。因此，當(dāng)提到"鞋底"一詞時(shí)，它可能是僅指這些部分中的一個(gè)部分、幾個(gè)部分或一個(gè)置于整個(gè)腳下或部分腳下的墊片。首先看腳踵部分156，其結(jié)構(gòu)可參照?qǐng)D17-19進(jìn)行表述。在這些圖中，腳踵部分156包括由圓形腳踵墊片164構(gòu)成的第一墊層162，沿其周邊有許多彼此分離的輔助促動(dòng)器件166。由剛度較大和較硬的材料制成的促動(dòng)器件166確定第一墊層腔室168的輪廓，腔室168在圓形腳踵墊片164上，具有開(kāi)孔170。由彈性材料制成的彈性墊層172通過(guò)粘結(jié)等適當(dāng)方式與腳踵墊片連接，它的結(jié)構(gòu)使其可以蓋住腳踵墊片164的開(kāi)孔170。這樣，第一墊層162位于彈性墊層172的一側(cè)，第二墊層174置于彈性墊層172的另一側(cè)，并通過(guò)粘結(jié)等適當(dāng)方式連接在一起。第二墊層174的呈腳踵墊片形式，它確定與腔室170相互作用的第一促動(dòng)器件。在實(shí)際應(yīng)用中，"包含第一促動(dòng)器件的第二墊層"這種表述可以是指第二墊層帶有獨(dú)立的促動(dòng)器件，也可能是指墊層本身構(gòu)成這種促動(dòng)器件。在上述任何一種情況下，第二墊層174還包括位于其中間的六瓣形第二墊層腔室176。腳踵部分156還包括帶有柱塞180的第三墊層178，柱塞180與第二墊層腔室176的形狀類似，但尺寸要小一些。第三墊層178還包含多個(gè)開(kāi)孔182，開(kāi)孔182的朝向和尺寸適于接納上述第二促動(dòng)器件166。為此，腳踵部分156還包含中間具有長(zhǎng)圓形開(kāi)孔186的第二彈性層184。開(kāi)口182確定了具有第三內(nèi)域的第三墊層腔室。由圖18和圖19A可見(jiàn)，上述各墊層相互疊壓組合，可以在腳踵部分形成一個(gè)極為有效的能量存貯系統(tǒng)。這里，須選擇確定柱塞180的高度，使在疊壓組合時(shí)，柱塞180的端面可與彈性墊層172的第二側(cè)面互相接觸。同時(shí)，第二促動(dòng)器件166的上端面192也恰與第二彈性層184的表面194相互接觸。各第二促動(dòng)器件166都與相應(yīng)的開(kāi)孔182對(duì)正，開(kāi)孔182與促動(dòng)器件166的形狀類似，但其尺寸要稍大一些。第二墊層174也與此對(duì)正，從而在第二墊層174在運(yùn)動(dòng)進(jìn)入第一墊層腔室168的內(nèi)域時(shí)，第二墊層腔室176正好位于接納柱塞的適宜位置。這種運(yùn)動(dòng)被描述為由圖19A所示的靜止?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)為圖19B所示的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。這里可以看出，彈性層172在第一墊層162、第二墊層174和柱塞180之間，類似雙活塞的相互作用下經(jīng)歷了雙重拉伸。彈性層172相應(yīng)地被拉伸到第一墊層腔室168(被第二墊層拉伸)和第二墊層腔室的內(nèi)域176(被柱塞拉伸)。與此同時(shí)，第二彈性層184受到單向拉伸，進(jìn)入由開(kāi)孔182構(gòu)成的每個(gè)第三墊層腔室?，F(xiàn)在應(yīng)能理解，由于柱塞180和第二墊層174對(duì)彈性層174的協(xié)力作用使能量得以被存貯；與此同時(shí)，由于第三墊層腔室沿垂直方向的尺寸較小，使鞋幫152的底面153對(duì)這種運(yùn)動(dòng)給出長(zhǎng)度限制，從而使第二促動(dòng)器件166起到周邊支撐的作用。為進(jìn)一步增加側(cè)向穩(wěn)定性，可采用任選的位于第三墊層178和第二彈性墊層184之間的柔性向下凸起198及附加定位塊196。此外，需要時(shí)可釆用跖骨支撐板200。參照?qǐng)D15可見(jiàn)，處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，鞋底154相對(duì)于支撐面成一很小的銳角"a"，使得腳踵部位156高于腳趾部分160。角"a"最好在2°-6°之26間。在腳掌站立和腳趾離地的過(guò)程中，通過(guò)提供這樣一個(gè)小角度，可以使由運(yùn)動(dòng)狀態(tài)釋放的能量不只是沿垂直方向。由于鞋底154相對(duì)腳趾部分160有一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)作用，因而使運(yùn)動(dòng)中的釋放的力輕微前傾，產(chǎn)生推動(dòng)穿著者前進(jìn)的分力。參照?qǐng)D20和21可見(jiàn)腳趾部分160的詳細(xì)結(jié)構(gòu)。這里可以看出，腳趾部分160由第一墊層208構(gòu)成，包括沿第一墊層208周邊的凸起內(nèi)壁212。有如參照?qǐng)D20A可見(jiàn)者，周邊壁212的結(jié)構(gòu)使腔室210包括每一個(gè)都與人腳趾相應(yīng)的五個(gè)內(nèi)域216-220。如圖20B所示，第一彈性層222的幾何形狀與第一墊層208—致。在疊壓組合時(shí)，第一彈性層222蓋在第一墊層腔室210上。腳趾部分160的結(jié)構(gòu)附帶還包括圖20A所示的第二墊層224。第二墊層224的形狀與周邊壁212的內(nèi)側(cè)壁213—致，使得它可與第一墊層腔室210良好地配合，并迸入其中。第二墊層224上有與腳趾內(nèi)域216-219相應(yīng)的開(kāi)孔226-229，作為第二墊層腔室。再參照?qǐng)D20A，可以看出，每個(gè)腳趾內(nèi)域都有一個(gè)直立的柱塞236-239與其對(duì)應(yīng)，柱塞在尺寸上可與幵孔226-229良好地配合，并分別進(jìn)入其中。如圖21A和21B所示，腳趾部分160設(shè)有一個(gè)雙重有效的能量存貯系統(tǒng)。當(dāng)?shù)谝缓偷诙|層208和224由圖21A所示靜止?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)為圖21B所示的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)，彈性墊層222經(jīng)受雙重拉伸和彎曲。作為第一促動(dòng)器件的第二墊層224移入第一墊層腔室210，拉伸彈性層222進(jìn)入其相應(yīng)內(nèi)域。與此同時(shí)，每個(gè)柱塞236-239迸入第二墊層224上的相應(yīng)開(kāi)孔226-229，拉伸彈性層222進(jìn)入開(kāi)孔226-229的相應(yīng)內(nèi)域。為制造方便，可將柱塞236-239作為彈性墊層222的一個(gè)部分。此時(shí)的結(jié)構(gòu)如圖20D所示，圖中的彈性層222'帶有作為整體組成部分的柱塞器件236'-239'。在圖20D中，原在圖20B中所示的彈性層222的另一側(cè)面被清晰地顯示出來(lái)。跖骨部分158與腳趾部分160類似。由圖22A-22C可見(jiàn)，跖骨部分158由第一墊層218構(gòu)成，包括其中的第一墊層腔室250。第一墊層腔室250由沿第一墊層218邊緣分布的直立周邊壁252環(huán)繞。由圖22A可見(jiàn)，周邊壁252的結(jié)構(gòu)使得腔室250有與每個(gè)跖骨相應(yīng)的五個(gè)內(nèi)域255-259。圖22B中所示第一彈性層262具有與第一墊層248—樣的周邊邊緣。在疊壓組合時(shí)，第一彈性層262蓋在第一墊層腔室250上。跖骨部分158還包括圖22C所示的第二墊層264。第二墊層264的形狀與周邊壁252的內(nèi)側(cè)壁253—致，使它可與第一墊層腔室250良好地配合，并進(jìn)入其中。第二墊層264上有開(kāi)孔265-270，作為第二墊層腔室。由圖22A還可見(jiàn)，第一墊層腔室250還配置直立的柱塞275-280，柱塞在尺寸上可與開(kāi)孔265-270良好地配合，并分別進(jìn)入其中。柱塞275-280朝向人腳的跖骨。當(dāng)?shù)谝缓偷诙|層248和264由靜止?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)為運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)，彈性墊層262經(jīng)受雙重拉伸和彎曲。作為第一促動(dòng)器件的第二墊層264進(jìn)入第一墊層腔室250，拉伸彈性層262進(jìn)入其相應(yīng)內(nèi)域。與此同時(shí),每個(gè)柱塞274-280進(jìn)入第二墊層264上的相應(yīng)腔室265-270，拉伸彈性層262進(jìn)入開(kāi)孔265-270的相應(yīng)內(nèi)域。因此，這些動(dòng)作過(guò)程與參照?qǐng)D21A和21B的描述類、對(duì)腳趾墊片224和前腳墊片264而言，能量的焦點(diǎn)分別在腔室226-229和265-270的中心附近。這些腔室進(jìn)一步由前、后轉(zhuǎn)樞所穩(wěn)定，前、后轉(zhuǎn)樞可使促動(dòng)器件224和264互相聯(lián)系，并在前腳和腳趾部由側(cè)面向中間傳送能量。如圖20C所示，前轉(zhuǎn)樞230對(duì)墊片224的前部提供了限制，后轉(zhuǎn)樞232對(duì)對(duì)墊片224的后部進(jìn)行了限制。類似地，如圖22C所示，前轉(zhuǎn)樞272對(duì)墊片264的前部進(jìn)行限制，后轉(zhuǎn)樞274對(duì)墊片274的后部提供限制。第四實(shí)施例圖23-27表示本發(fā)明的第四實(shí)施例。如圖所示，鞋底襯墊310包括鞋幫312和鞋底314。鞋底314包括腳踵部分316、跖骨部分318和腳趾部分320。圖24和圖27A-B清晰地示出腳踵部分316的結(jié)構(gòu)。腳踵部分包括平板323構(gòu)成的第一墊層322，平板323上的多個(gè)空腔構(gòu)成第一墊層腔室324?；蛘咭部梢酝ㄟ^(guò)在平板323上穿孔的方式構(gòu)成腔室324。第二墊層326包括多個(gè)促動(dòng)器件328，其尺寸適于與相應(yīng)腔室324的內(nèi)域插入配合。第一墊層322和第二墊層326將彈性墊層330夾在中間，加給壓力時(shí)，促動(dòng)器件328被推入第一墊層腔室324。腳趾部分320包括第一墊層344和作為促動(dòng)器件的第二墊層346。墊層344和346的結(jié)構(gòu)分別與上述墊層208和224相同，此不贅復(fù)。類似地，跖骨部分318包括第一墊層354和第二墊層356，其結(jié)構(gòu)與墊層348和364相同。鞋底襯墊310結(jié)構(gòu)上的面向不同處在于彈性層330是共用的，延伸于鞋底襯墊310的整個(gè)鞋底，用于存貯腳踵部分316、跖骨部分318和腳趾部分320的能量。第五實(shí)施例圖28-30表示本發(fā)明的第五實(shí)施例。本實(shí)施例與上述第三實(shí)施例類似，不同處在于腳踵部分456沒(méi)有前述圖17所示的任選柔性凸起198。如圖30的仰視圖所示，腳趾部分460和跖骨部分458分別與圖20A-20C和圖22A-22C所示結(jié)構(gòu)基本相同，圖中代碼數(shù)字也基本類似，只是用400系列的代碼取代了200系列的代碼。圖28和29分別是表示腳踵部分456結(jié)構(gòu)的分解透視圖和分解的局部剖面圖。腳踵部分456包括由環(huán)形踵板464構(gòu)成的第一墊層462，沿其周邊有一些相互隔開(kāi)的促動(dòng)器件466，它們整體成"U型"排列。促動(dòng)器件466由較硬的剛性材料制成，它們限定第一墊層腔室468，腔室468具有在環(huán)型踵板464上形成的開(kāi)口470。如圖29所示，促動(dòng)器件466最好為朝向鞋底前方的楔形結(jié)構(gòu)，以便為腳的后部提供附加支撐。彈性層472的結(jié)構(gòu)使其可連同踵板464蓋在幵孔470上，彈性層472通過(guò)粘結(jié)等適當(dāng)方式與其連接在一起。第一墊層462位于彈性墊層472的一側(cè)，第二墊層474置于彈性墊層472的另一側(cè)，并以粘結(jié)等適當(dāng)方式與之相連。第二墊層474以腳踵墊片的形式確定了與腔室470相互作用的第一促動(dòng)器件。第二墊層474還包括位于其中心部位呈六瓣形開(kāi)孔的第二墊層腔室476。腳踵部分還包括帶柱塞器件480的第三墊層478，柱塞的幾何形狀與第二墊層腔室476的形狀一致，但尺寸較小。第三墊層478也包括多個(gè)開(kāi)孔482，其尺寸和朝向都適于接納上述第二促動(dòng)器件466。為此，腳踵部分456還包括中心部位有長(zhǎng)圓形開(kāi)孔486的第二彈性層484。開(kāi)孔484確定各具有內(nèi)域的第三墊層腔室。為提高橫向穩(wěn)定性，第二彈性層484與第一墊層464之間設(shè)置定位塊496。還可在第一墊層的前面一對(duì)第二促動(dòng)器件466的下邊設(shè)置其它支撐塊或運(yùn)動(dòng)控制柱502等。支撐塊502和第二墊片構(gòu)成的這種三腳架式結(jié)構(gòu)可改善穩(wěn)定性。這種結(jié)構(gòu)能夠存貯轉(zhuǎn)動(dòng)力產(chǎn)生的能量，產(chǎn)生有效的垂直向量。對(duì)穩(wěn)定性要求更高的運(yùn)動(dòng)鞋，可將控制柱之間的間距進(jìn)一步加大。對(duì)平足和要求進(jìn)行腳心全支撐的用戶，可選擇腳橋跨接結(jié)構(gòu)。上述各組件彼此疊壓配合，可組成腳踵部分456極為有效的能量存IG系統(tǒng)。這里的腳踵部分456與圖19A和19B所述腳踵部分156具有類似的機(jī)制和功能。圖30為表示腳踵結(jié)構(gòu)的鞋底仰視圖，圖中的腳踵部分456包括跖骨部分458和腳趾部分460。圖中示出另一個(gè)跖骨支撐部分500，其結(jié)構(gòu)在圖31A-C中表達(dá)得更為清楚。如圖31A所示，跖骨支撐部分500由第一墊層504構(gòu)成，第一墊層504包括由沿其周邊伸出的周邊壁512所限定的第一墊層腔室510。圖31B中所示彈性層506的周邊輪廓與第一墊層504的周邊一致。在疊壓組合時(shí)，彈性層506蓋在腔室510上。此外，跖骨支撐部分500還包括圖31C所示的第二墊層508。第二墊層508的幾何外形與第一墊層504的內(nèi)側(cè)周邊壁512—致，因此它能與腔室510良好地配合，并進(jìn)入其中。具體地說(shuō)，第二墊層508和腔室510恰好位于支撐第一和第二跖骨的適宜位置。第六實(shí)施例圖32和33示出本發(fā)明另一實(shí)施例鞋底的結(jié)構(gòu)。圖中腳踵部分556包括主彈沖器件574,第一彈性層572，帶促動(dòng)器件或周邊彈沖器的第一墊層562，位于第二彈性層584上的連接橡膠凸起598，和蓋在彈性層584上的第二墊層578。此外，還包括位于墊層562之下接近彈性層572的支撐塊602。圖32所示的實(shí)施例與圖17所示腳踵部分類似，二者之間有兩點(diǎn)不同一是用彈性層584下的橡膠凸起598取代了墊片578，二是圖32實(shí)施例中沒(méi)有與圖17中器件180類似的柱塞。參照?qǐng)D32和33可見(jiàn)，腳踵部分556包括由環(huán)型腳踵板564構(gòu)成的第一墊層562，沿其周邊伸出多個(gè)彼此間隔的周邊促動(dòng)器件566，它們整體上排成U型。促動(dòng)器件566由具有相當(dāng)剛度的較硬材料制成，它們限定在環(huán)型腳踵板564上形成開(kāi)孔570的第一墊層腔室568。在通過(guò)粘結(jié)或其他適宜的方式連接彈性層572和腳踵板564時(shí)，彈性層572的結(jié)構(gòu)使其可蓋在開(kāi)孔570上。第一墊層562位于彈性層572的一側(cè)，第二墊層574位于彈性層572的另一側(cè)，并通過(guò)適當(dāng)手段與其連接。第二墊層574的形狀與腳踵一樣，它規(guī)定了可與腔室570產(chǎn)生相互作用的第一促動(dòng)器件或主彈沖器。如圖33所示，第二墊層574的尺寸最好沿向下的方向逐步減小形成錐形，與傾斜面形成穹窩。這種形狀有助于改善在腳踵觸地、腳心站立和腳趾離地等三個(gè)基本過(guò)程中對(duì)腳踵的橫向支撐。腳踵部分556還包括第三墊層或基襯墊層578，其結(jié)構(gòu)包括多個(gè)開(kāi)孔582，它們的尺寸和朝向適于接納上述促動(dòng)器件566。為此，腳踵部分556還包括第二彈性層584。開(kāi)孔582限定各個(gè)具有內(nèi)域的第二墊層腔室。促動(dòng)器件566的上表面恰好觸及第二彈性層584的下表面。各第二促動(dòng)器件566都和與其形狀一樣但尺寸稍大的相應(yīng)開(kāi)孔582垂直對(duì)齊。一對(duì)支撐塊或運(yùn)動(dòng)控制柱602位于前面的一對(duì)促動(dòng)器件566的下邊。像第二墊層574—樣，支撐塊602最好也為穹窩形，以增加鞋底的橫向穩(wěn)定性。位于彈性墊層584之下的橡膠凸起598用于提高與促動(dòng)器件566的連接和配合。橡膠凸起598和促動(dòng)器566最好也呈向前的楔形，以便在壓力下更好地控制橫向運(yùn)動(dòng)。橡膠凸起598和促動(dòng)器件566的側(cè)壁間最好有3°-6°的傾角，各凸起相互對(duì)稱，以提供更好的橫向支撐。橡膠凸起598與彈沖器566之間的間距最好小于0.020英寸，使大于0.020英寸的顆粒不能進(jìn)入。但封口過(guò)緊會(huì)減緩回送過(guò)程。因此，相互連接時(shí)，要保證足夠的空氣流通，尤其是在因封口過(guò)緊形成的真空減緩回送過(guò)程時(shí)。為此，本設(shè)計(jì)使運(yùn)動(dòng)控制柱602間留有較大間距，方便空氣、水等的溢出。促動(dòng)器566最好有一個(gè)凸起的凹窩，以便與橡膠凸起598更好地配合連接。凸凹連接可提供更好的環(huán)境，改善由轉(zhuǎn)動(dòng)力向垂直力的能量轉(zhuǎn)換，從而提高能量的存貯和效率回送效率。通過(guò)提高促動(dòng)器566附近的板564的厚度，得以減輕重量。對(duì)促動(dòng)器來(lái)說(shuō)，凸凹配合的模式還可起到穩(wěn)定器和調(diào)度器的作用，可促進(jìn)能量"波"向垂直向量的轉(zhuǎn)化。凸凹配合的模式增加第二墊層574的敏感性，使回送沖器的推進(jìn)或驅(qū)動(dòng)長(zhǎng)度最大。它們還在插入周期結(jié)束時(shí)提供附加的力，有助于各促動(dòng)器保持在適宜的位置。改變促動(dòng)器的剛度，可增加對(duì)能量"波"的控制程度和提高神經(jīng)-肌肉系統(tǒng)對(duì)它的敏感性。如果穿著者的腳有自然外轉(zhuǎn)的問(wèn)題，則對(duì)前腳外側(cè)，即第五跖骨的運(yùn)動(dòng)提出更高的控制要求。這種額外的不希望產(chǎn)生的運(yùn)動(dòng)可以被插入腔室內(nèi)的促動(dòng)器件一如上述的促動(dòng)器574很快地吸收、存貯和釋放，使這種消極的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為由腳外側(cè)向腳中間傳送的能量，從而增加中性平面的功能。插入腔室內(nèi)的促動(dòng)器件的剛度越大，越能夠阻止向外側(cè)的傾斜，從而越能穩(wěn)定地聯(lián)結(jié)能量的存貯過(guò)程。有關(guān)改變促動(dòng)器剛度的進(jìn)一步細(xì)節(jié)將在下面的第七實(shí)施例中予以說(shuō)明。第七實(shí)施例圖34-68表示本發(fā)明鞋底結(jié)構(gòu)的第七實(shí)施例。以下所用"鞋底結(jié)構(gòu)"一詞是指用于支撐人腳的整個(gè)鞋底或部分鞋底這兩種情況。此外，在第七實(shí)施例中采用的部件有許多與前面所述實(shí)施例中采用的部件類似，前述實(shí)施例中說(shuō)明類似部件的術(shù)語(yǔ)可與下面所用術(shù)語(yǔ)對(duì)照和互換。圖34為表明鞋底結(jié)構(gòu)最佳實(shí)施例的部件分解透視圖，但應(yīng)注意圖中部件的位置是倒置的。具體地說(shuō)，鞋底結(jié)構(gòu)包括三個(gè)部分，即腳踵部分700、腳趾部分800和跖骨部分卯0。腳踵部分700包括主彈沖器702、第一彈性層704、周邊彈沖器層706、第二彈性層708和基板或第二彈沖器層710。腳趾部分800包括促動(dòng)器層802和腔室層804。跖骨部分卯0包括促動(dòng)器層902和腔室層904。組成各部分的每個(gè)部件都是在模塑過(guò)程中通過(guò)粘結(jié)工藝制成的，熟悉本
技術(shù)領(lǐng)域：
的人都能理解這一點(diǎn)。在圖34-68中，所述鞋底結(jié)構(gòu)的"頂"或"上"是指朝向第二彈沖器層710，所述"底"或"下"是指朝向主彈沖器702。相應(yīng)的，腳踵部分700表示鞋底結(jié)構(gòu)的后部，腳趾部分800表示鞋底結(jié)構(gòu)的前部。如圖35-38所示，主彈沖器702最好為向下的楔形，其底面712呈圓拱形(在圖35中示為向上)，其向前方的傾斜度更大一些，從而可提供橫向穩(wěn)定性，并便于位于其上方的人腳踵骨的轉(zhuǎn)動(dòng)。如圖36所示，主彈沖器702為長(zhǎng)圓形，其前后向長(zhǎng)度大于橫向長(zhǎng)度。如圖37-38所示，主彈沖器702包括由底面向上凸起并限定主彈沖器腔室716的立壁714。腔室716最好成六瓣形，與上述第五實(shí)施例中的彈沖器474類似(參照?qǐng)D30)，只是它被底面712所封閉。立壁714由底面712延伸出去，并有一個(gè)不太大的向外傾斜度。主彈沖器712也設(shè)計(jì)成向足前稍有坡度，使彈沖器后端718處的立壁714高度大于前端720處立壁的高度。這種設(shè)計(jì)在適應(yīng)腳踵轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)可為腳踵后部提供額外的支撐。在鞋底跨越地面使鞋底結(jié)構(gòu)受到壓縮時(shí)，曲面形的底面712可使能量沿側(cè)向展開(kāi)，從而有助于更有效的運(yùn)動(dòng)。本實(shí)施例中，主彈沖器702的后壁高0.324英寸，前端壁高約為0.252英寸。本實(shí)施例中的立壁714傾斜度約為1.5°。將立壁連在一起，并限定腔室716的底面712的厚度約為0.125英寸。主彈沖器702由立壁714頂面到底面712最低點(diǎn)之間的高度約為0.536英寸。如圖36所示，主彈沖器沿37-37線的長(zhǎng)度約為2.101英寸，沿圖中38-38線的寬度約為1.561英寸。應(yīng)能理解，上述各尺寸僅是一個(gè)實(shí)施例中的示范尺寸，對(duì)于鞋底結(jié)構(gòu)而言，尺寸可有許多變化。制作彈沖器702的材料一般釆用塑料，如杜邦公司的HYTREI^，也可采用硬度比它更高或更低的其它材料。在要求硬度更高時(shí)，還可采用玻璃纖維。圖39-41表示第一彈性層704，它在圖34所示的鞋底結(jié)構(gòu)中位于主彈沖器702的上面。第一彈性層704最好用橡膠制成，形狀類似主彈沖器702，也為長(zhǎng)圓形，但尺寸要比主彈沖器大。彈性層704還包括自其前端延伸出的舌狀結(jié)構(gòu)722和位于其前端的邊角724和726。如圖40和41所示，彈性層704的上表面728基本上為平面。彈性層704的底面730具有自彈性層周邊伸出的長(zhǎng)圓形邊界區(qū)732。在邊界區(qū)732之內(nèi)具有大體也為長(zhǎng)圓形的中間區(qū)734，中間區(qū)的厚度比邊界區(qū)的厚度大。邊界區(qū)與中間區(qū)之間厚度的增加是漸進(jìn)的，從而形成有坡度的表面736，如圖41所示。中間區(qū)734之內(nèi)具有中心拉伸區(qū)738，拉伸區(qū)738相對(duì)于中間區(qū)734有稍許凹進(jìn)并通過(guò)邊緣環(huán)740與中間區(qū)分開(kāi)。中心拉伸區(qū)738的形狀與上述主彈沖器702—致，當(dāng)鞋底結(jié)構(gòu)在行走和跑動(dòng)過(guò)程中受到壓力時(shí)，彈沖器702可推壓中心拉伸區(qū)，使其產(chǎn)生拉伸變形。本實(shí)施例中，彈性層704的邊界區(qū)732厚0.06英寸，到中間區(qū)734厚33度增加到0.135英寸，在中心拉伸區(qū)，厚度減小到0.125英寸。彈性層704自其后端到舌狀結(jié)構(gòu)的前端長(zhǎng)度約為3.793英寸，其最寬處的寬度約為2.742英寸。彈性層704的長(zhǎng)度，自其后端到前邊角724和726約為3.286英寸，自其后端到中間區(qū)的前端734約為3.098英寸。邊界區(qū)的寬度隨其環(huán)繞該層的情況而變化，在彈性層的后部為0.298英寸，在側(cè)面的寬度約為0.28英寸。表面736的最佳傾斜角約為45。。同樣，這里給出的只是一個(gè)具體實(shí)施例的示范尺寸。圖42-44對(duì)圖34鞋底結(jié)構(gòu)中的周邊彈沖器層706給出更為詳細(xì)的說(shuō)明。如圖42和43所示，該層706包括環(huán)型腳踵板742，腳踵板742還包括作為腔室的開(kāi)孔744，在疊壓組合的鞋底結(jié)構(gòu)受壓時(shí)，主彈沖器702和彈性層704可進(jìn)入該開(kāi)孔744。為此，開(kāi)孔或腔室744也呈長(zhǎng)圓形，并具有足夠大的尺寸，以容納主彈沖器702。腳踵板742基本呈環(huán)型結(jié)構(gòu)，包括兩個(gè)向腳前延伸的舌狀結(jié)構(gòu)746和748。如圖43所示，舌狀結(jié)構(gòu)746和748的形狀取決于鞋底結(jié)構(gòu)究竟用于左腳還是用于右腳。圖43所示設(shè)計(jì)是用于左腳的，相應(yīng)地，左側(cè)舌狀延伸748的前端面752最好向內(nèi)凹，而右側(cè)的舌狀延伸746的前端面750最好向外凸?？梢酝浦?，如果設(shè)計(jì)用于右腳的鞋底結(jié)構(gòu)，上述舌狀延伸的形狀應(yīng)當(dāng)?shù)惯^(guò)來(lái)。簡(jiǎn)言之，無(wú)論用于那只腳，內(nèi)側(cè)舌狀延伸的前端面最好向外凸，而外側(cè)延伸的端面最好向內(nèi)凹。墊層706的頂面最好帶有多個(gè)周邊彈沖器754，它們沿該層的周圍基本上排列成U形。如圖44所示，這些彈沖器754的上表面與墊層前方成傾角a。此外，在每個(gè)周邊彈沖器754上，都有多個(gè)中空孔756，以減輕彈沖器的重量。在最佳實(shí)施例中，有兩個(gè)周邊彈沖器被置于舌狀延伸746和748上，其它四個(gè)彈沖器沿開(kāi)孔744的周邊布置。在墊層706的前端、由舌狀延伸結(jié)構(gòu)746和7化的底面延伸出支撐塊758和760，它們最好與墊層706制成一體。如圖42所示，支撐塊的形狀與舌狀延伸746和748的形狀相同，即內(nèi)側(cè)支撐塊746的前端面最好向外凸，而外側(cè)支撐塊748的前端面最好向內(nèi)凹。如圖44所示，這些支撐塊與墊層706的前方成傾角e，且其前壁和后壁最好也成楔形。如圖43和44所示，將周邊彈沖器754置于墊層706上邊的凸起配合模板762上。如圖44所示，凸起的配合模板762在基本為梯形的周邊彈沖器之間建立了空腔764。在所述實(shí)施例中，墊層706的長(zhǎng)度自舌狀延伸746的前端面750到板742的后端約為4.902英寸，長(zhǎng)圓形開(kāi)孔744沿其長(zhǎng)軸的長(zhǎng)度約為2.352英寸。墊層706橫向最寬處的寬度約為2.753英寸，最窄處寬約為1.776英寸。如圖44所示，周邊彈沖器754成楔形，其傾角a約為l.58。。支撐塊758和760的傾角0約為3°，前后壁的斜面角度約為7°。按由板742的底面到最高的周邊彈沖器的頂面，即圖44中所示的平面B計(jì)算，墊層706的高度約為0.477英寸。板742本身的最小厚度約為0.1英寸。對(duì)于最高的彈沖器，從平面B計(jì)算穿孔756的最大孔深約為0.427英寸。墊層706的高度從支撐塊758的底面算起，即圖中平面B到C之間的距離約為0.726英寸。墊層706包括周邊彈沖器754最好采用與墊層702同樣的材料制作，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中采用了杜邦公司的HYTREL⑧。圖45-47表示第二彈性層708。該層最好用橡膠制造，形狀與周邊彈沖器層706—致。具體地說(shuō)，墊層708像墊層706—樣，為環(huán)型結(jié)構(gòu)，其中具有長(zhǎng)圓形的開(kāi)孔766和兩個(gè)向前伸出的舌狀延伸結(jié)構(gòu)768和770。外側(cè)延伸770的前端面向內(nèi)凹，內(nèi)側(cè)延伸768的前端面向外凸。與墊層706的周邊彈沖器754相應(yīng)的拉伸區(qū)772環(huán)繞開(kāi)孔760或位于延伸結(jié)構(gòu)768和770上。如圖47所示，最好將拉伸區(qū)772與墊層708作成一體，其厚度比墊層708其余部分的厚度大，因而可使它形成凸起結(jié)構(gòu)。拉伸區(qū)772大體成帶圓角的矩形，可與周邊彈沖器的形狀相應(yīng)配合。拉伸區(qū)772的尺寸比彈沖器754的尺寸稍大，在鞋底結(jié)構(gòu)受壓時(shí)可容納周邊彈沖器進(jìn)入。給墊層708的周邊配置多個(gè)可壓縮的橡膠凸起774和776，最好位于各拉伸區(qū)772之間。在最佳實(shí)施例中，有五個(gè)凸起774配置在六個(gè)周邊彈沖器之間，另外兩個(gè)凸起776位于墊層708前端的兩個(gè)延伸768和770的下邊。最好使這些橡膠凸起774和776與墊層708作成一體。凸起774和776的形狀與拉伸區(qū)772—致，也大體為矩形。如圖47所示，凸起774位于每個(gè)拉伸區(qū)772之間，它的壁面最好也向內(nèi)凹，使其可同拉伸區(qū)772的形狀互相配合。如圖47所示，凸起由墊層708向下伸出，其壁面也有35一定坡度。因此，這些凸起可與周邊彈沖器層706的腔室764很好地配合，從而在因鞋底結(jié)構(gòu)受壓而將凸起774壓入腔室764時(shí)，可提供能量的存]C和回送。位于墊層708前部的凸起776具有與延伸結(jié)構(gòu)768和770相應(yīng)的形狀。如圖46所示，墊層708的長(zhǎng)度從其后端到延伸結(jié)構(gòu)768的前端面約為5.17英寸，墊層的寬度最寬約為3.102英寸，最窄處約為2.236英寸。墊層708環(huán)形部分的尺寸自墊層后端到開(kāi)孔766后端的距離約為1.02英寸，自墊層后端到開(kāi)孔766前端的距離約為3.138英寸。開(kāi)孔的寬度沿短軸約為1.302英寸。墊層708外緣厚度約為0.05英寸，升高的拉伸區(qū)772厚度約為0.120英寸，凸起774和776處的厚度約為0.319英寸。為與腔室764配合，凸起774最好有7。的坡度?；r墊層或第二彈沖器層710的結(jié)構(gòu)如圖48-51所示。彈沖器層710包括其上具有多個(gè)開(kāi)孔或腔室780的基板778?；?78的形狀與彈性層708和周邊彈沖器層706的形狀一致，也是與腳踵相應(yīng)的長(zhǎng)圓形，其前端也有兩個(gè)延伸結(jié)構(gòu)782和784。腔室780的結(jié)構(gòu)與墊層706的周邊彈沖器754相應(yīng)，在鞋底結(jié)構(gòu)受壓時(shí)，后者將推壓彈性層708進(jìn)入腔內(nèi)。所以，腔室780的形狀與彈沖器754—樣，但尺寸要稍大一些，以便能容納彈沖器754。第二彈沖器786位于基板778之下、腔室780的中間部位，并自此向下延伸。第二彈沖器786的位置，使它在鞋底結(jié)構(gòu)疊壓組合后，能夠通過(guò)彈性層708的開(kāi)孔766和周邊彈沖器層706的開(kāi)孔744延伸。具體地說(shuō)，與主彈沖器702具有六瓣形結(jié)構(gòu)的開(kāi)孔716相應(yīng)，彈沖器786的形狀也為六瓣形。這樣，當(dāng)鞋底結(jié)構(gòu)受到壓縮時(shí)，第二彈沖器786推壓彈性層704的拉伸部分734進(jìn)入開(kāi)孔716。如圖49和51所示，第二彈沖器786的底面788為曲面結(jié)構(gòu)或大體為圓拱形，并有一對(duì)半通孔790，以減輕第二彈沖器的重量。圖48-51所示實(shí)施例中墊層710的長(zhǎng)度由基板778的后端到延伸結(jié)構(gòu)782的前端約為5.169英寸。墊層710的最大寬度約為3.105英寸，最窄處約為2.239英寸。延伸結(jié)構(gòu)782和784之間的橫向間距約為2.689英寸。前部一對(duì)腔室780的長(zhǎng)度約為1.25英寸，寬度約為0.63英寸?；r墊層710的厚度約為0.06英寸，第二彈沖器的高度由板頂算起約為0.71英寸。墊層710最好由杜邦公司的HYTREI^制成，也可采用其他類似的材料。比如，在要求更大的剛度時(shí)，可采用玻璃纖維和石墨等材料。圖52-55表示本發(fā)明鞋底結(jié)構(gòu)第七實(shí)施例的腳趾促動(dòng)器層802。該層802最好由橡膠材料制成，并與圖52-55中描述的所有器件制成一個(gè)整體。在主體806的底面設(shè)置與每個(gè)腳趾相應(yīng)的腳趾促動(dòng)器808、810、812、814和816。如圖54所示，腳趾促動(dòng)器是在主體806底面凸起的結(jié)構(gòu)。第一到第四的腳趾促動(dòng)器808-814中還分別包含大體為長(zhǎng)圓形的相應(yīng)腔室818、820、822和824。如圖54和55所示，腳趾促動(dòng)器層最好作成弓形的。沿腳趾促動(dòng)器層802的周邊有向上伸出的周壁826，用于包容下述的腳趾腔室層804。所示出的腳趾促動(dòng)器層802兩側(cè)之間的距離約為4.165英寸，腳趾促動(dòng)器層的寬度自其最前端到最后端約為2.449英寸。墊層802主體部分806的厚度約為0.12英寸，從主體806的頂面算起，促動(dòng)器808-816的高度約為0.12英寸。周壁826的厚度約為0.55英寸，可從主體806的頂面伸出0.16英寸。圖56-59表示與上述腳趾促動(dòng)器層相應(yīng)的腳趾腔室層804。腳趾腔室層804最好也用杜邦HYTREI^制成，沿其周邊也延伸出一個(gè)直立的周邊壁828，以限定腔室830。腳趾腔室層804在幾何形狀上與腳趾促動(dòng)器層類似，最好也成弓形，如圖58和59所示。由圖57可見(jiàn)，周邊壁828的結(jié)構(gòu)使腔室830有五個(gè)區(qū)域832、834、836、838和840，它們分別與人腳的腳趾相應(yīng)。柱塞842、844、846和848基本為長(zhǎng)圓形，分別位于前四個(gè)區(qū)域832、834、836和838之中柱塞的尺寸小于墊層802與其對(duì)應(yīng)的腔室。與上述情況類似，在受壓狀態(tài)，墊層802上的促動(dòng)器推壓主體部分進(jìn)入腔室830。這樣，腳趾促動(dòng)器層和腳趾腔室層提供了雙重的能量存貯作用。腳趾部分800的能量存貯和釋放機(jī)制與上面通過(guò)圖20A-20C所做的說(shuō)明相同。在所示實(shí)施例中，周邊壁828和柱塞842-848的高度約為0.16英寸。墊層804在腔室830中最薄處的厚度約為0.03英寸。墊層804兩邊之間的長(zhǎng)度約為4.044英寸，由前到后的寬度約為2.326英寸。圖60-64所示的跖骨部分促動(dòng)器層902被設(shè)計(jì)得與腳趾促動(dòng)器層類似。具體地說(shuō)，墊層902最好由橡膠材料制成，最好與圖60-64所示的所有器件制成一個(gè)整體。墊層902包括一個(gè)主彈性區(qū)906。跖骨促動(dòng)器908、910、912、916和918位于主彈性區(qū)904之下。如圖62所示，跖骨促動(dòng)器主彈性區(qū)904的下面凸起。跖骨促動(dòng)器中包含與其對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)圓形腔室920、922、924、926、928和930。如圖62-63所示，跖骨促動(dòng)器層最好也是弓形。沿跖骨促動(dòng)器層904的周邊有向上伸出的周邊壁932，以限定下面將要說(shuō)明的跖骨腔室。所示的跖骨促動(dòng)器層902兩側(cè)之間的長(zhǎng)度最好約為4.302英寸。跖骨促動(dòng)器層902的寬度，由墊層902的最前端到最后端約為3.03英寸。墊層902主彈性區(qū)906的厚度約為0.12英寸，促動(dòng)器908-918的高度自主彈沖器的底面算起約為0.12英寸。周邊壁932的厚度約為0.55英寸，在主彈性區(qū)906的頂面伸出0.16英寸。圖65-68表示與上述跖骨促動(dòng)器層902相應(yīng)的跖骨腔室層904。跖骨腔室層904最好也用HYTREI^制成，沿其周邊區(qū)延伸出立壁934，以限定腔室936。如圖67-68可見(jiàn)，跖骨腔室層904的幾何形狀與跖骨促動(dòng)器層類似，最好也作成弓形。由圖66可見(jiàn)，周邊壁934的結(jié)構(gòu)使腔室936包括938、940、942、944、946和948等六個(gè)區(qū)。大體為長(zhǎng)圓形的柱塞950、952、954、956、958和960分別位于腔室936的相應(yīng)區(qū)域938-948。當(dāng)鞋底結(jié)構(gòu)受壓時(shí)，柱塞推壓墊層902的主彈性區(qū)906進(jìn)入相應(yīng)的腔室920-930。柱塞950-960的尺寸小于墊層902上的響應(yīng)腔室920-930。在受到壓力時(shí)，墊層902的促動(dòng)器卯8-918推壓墊層902的主彈性區(qū)906進(jìn)入腔室936。從而提供了有雙重作用的能量存貯和回送。在所述實(shí)施例中，周邊壁934和柱塞950-960的高度約為0.16英寸。墊層904在腔室936中最薄處的厚度約為0.03英寸。墊層904的長(zhǎng)度約為4.128英寸，墊層卯4自其最前端到最后端的寬度約為2.908英寸。最好使上述實(shí)施例的鞋底結(jié)構(gòu)聯(lián)結(jié)在鞋幫(圖中未示出)的下面。上述實(shí)施例還可包括一個(gè)鞋掌層，用化學(xué)的方法將它粘結(jié)在上述鞋底結(jié)構(gòu)的下面，以改善同地面接觸的性能。圖69-76表示用于與地面接觸的前鞋掌。如圖69-73所示，腳趾部分鞋掌860的尺寸和形狀都與腳趾促動(dòng)器層802一致。類似地，前腳掌的鞋掌層在形狀和尺寸上都與該部分的促動(dòng)器層902—致。鞋掌層最好由橡膠制作，而且其外側(cè)和中間邊界區(qū)的高度約為其中心區(qū)高度的2倍，以便有助于腳、踝在中性平面的轉(zhuǎn)動(dòng)。按照一種實(shí)施例，鞋掌層的厚度約為0.025-0.05英寸，邊界區(qū)的厚度約為0.05英寸，中心區(qū)約為0.025英寸。應(yīng)當(dāng)理解，鞋掌層同樣也可以位于腳踵、運(yùn)動(dòng)控制柱和鞋底結(jié)構(gòu)其他部分的下面。此外，還可在整個(gè)鞋底結(jié)構(gòu)的下面附加一個(gè)整個(gè)的鞋掌層。如上所述，鞋底結(jié)構(gòu)中的促動(dòng)器件可具有不同剛度，以改善腳部的穩(wěn)定性和容限腳的自然轉(zhuǎn)動(dòng)。如第七實(shí)施例所示，可采用剛度更大的材料，比如使用硬度為80-90的杜邦公司的HYTREI^制作周邊彈沖器754和第二彈沖器786，采用更軟些的材料，并如使用硬度為40-50的杜邦公司HYTREL^制作主彈沖器702。同樣可用橡膠等一類剛度較小的材料制作可壓縮凸起774。這樣鞋底結(jié)構(gòu)中便包括有不同剛度的器件，從而可調(diào)節(jié)每個(gè)器件所提供的能量存貯和回送。也可以根據(jù)鞋類制品的具體使用要求，比如用于徒步長(zhǎng)途旅行還是用于打高爾夫或短距離賽跑，來(lái)調(diào)節(jié)促動(dòng)器的剛度。一般而言，為提高運(yùn)動(dòng)量較大的運(yùn)動(dòng)成績(jī)，例如賽跑、跳高、籃球、排球、網(wǎng)球等，需要?jiǎng)偠容^大的促動(dòng)器。應(yīng)當(dāng)理解，除了改變其尺寸、形狀、位置等方法之外，還有許多方法可改變促動(dòng)器的剛性，從而獲得需要的性能。此外，對(duì)促動(dòng)器及其相應(yīng)的腔室采用曲面結(jié)構(gòu)，也為本鞋底結(jié)構(gòu)帶來(lái)一些機(jī)械學(xué)上的優(yōu)點(diǎn)。特別是在工作負(fù)荷下，促動(dòng)器曲面與平面的擠壓會(huì)使其產(chǎn)生壓脹作用，促動(dòng)器件尺寸的膨脹會(huì)對(duì)彈性層產(chǎn)生更好的拉伸效果，從而增加對(duì)能量的存貯和回送。試驗(yàn)結(jié)果對(duì)標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)鞋和按本發(fā)明第七實(shí)施例的運(yùn)動(dòng)鞋("申請(qǐng)人的鞋")進(jìn)行了比較試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了本發(fā)明所具有的優(yōu)點(diǎn)。除非另有說(shuō)明，標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)鞋用的是MizunoWaveRunnerTechnology的產(chǎn)品。以下將對(duì)試驗(yàn)結(jié)果予以說(shuō)明。.全身效能試驗(yàn)結(jié)果(vo，代謝試驗(yàn))全身效能測(cè)量人體消耗和排出氣體的情況。為確定本發(fā)明運(yùn)動(dòng)鞋與標(biāo)準(zhǔn)鞋比較所取得的改進(jìn)效果，進(jìn)行了分等級(jí)的和穩(wěn)定狀態(tài)訓(xùn)練試驗(yàn)，采用3線或5線心電記錄儀監(jiān)測(cè)踏車運(yùn)動(dòng)員，并分析其呼出的氣體(確定V02)。特別是通過(guò)V02測(cè)度心臟輸出的供氧情況。在兩種情況下進(jìn)行了對(duì)受試運(yùn)動(dòng)員試驗(yàn)。第一種情況，每位運(yùn)動(dòng)員穿著標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)動(dòng)鞋進(jìn)行分等級(jí)的踏車運(yùn)動(dòng)，然后得出vo2max。第二種情況，采用75-90。/。VO2,最大值分級(jí)穩(wěn)定態(tài)強(qiáng)度和絕對(duì)強(qiáng)度的約定。對(duì)本發(fā)明運(yùn)動(dòng)鞋和標(biāo)準(zhǔn)鞋進(jìn)行比較試驗(yàn)。試驗(yàn)中使用SensorMedicsVmax29新陳代謝試驗(yàn)設(shè)備，還使用兩個(gè)校準(zhǔn)氣囊、一臺(tái)裝有必要軟件的膝上型計(jì)算機(jī)、一臺(tái)打印機(jī)、一臺(tái)VGA監(jiān)視器、以及12/3線心電記錄儀等試驗(yàn)設(shè)備。此外，還使用多臺(tái)流量傳感器、管道及管道接口、心電記錄儀片電源等。按現(xiàn)行約定，在同樣的(80-90%)V02m狀相對(duì)強(qiáng)度和絕對(duì)強(qiáng)度下，所有男性受試運(yùn)動(dòng)員都表示穿著本發(fā)明運(yùn)動(dòng)鞋可降低氧氣消耗。在強(qiáng)度為80-卯°/(^02,和速度為9.5、10、10.5和11英里/小時(shí)時(shí)，這種情況更為明顯。這意味著，在相當(dāng)于比賽和緊張訓(xùn)練的強(qiáng)度下，穿著本發(fā)明運(yùn)動(dòng)鞋可比穿著標(biāo)準(zhǔn)鞋提高全身效能。在上述強(qiáng)度下，全身效能平均可提高13%。但在更高的絕對(duì)和相對(duì)強(qiáng)度下，全身效能可平均提高15%。對(duì)某些人而言，在速度為10、10.5和11英里/小時(shí)的同樣絕對(duì)強(qiáng)度下，全身效能改善的平均值甚至可分別達(dá)到18%和21%。這種差異的出現(xiàn)，可能是由于運(yùn)動(dòng)員在運(yùn)動(dòng)模式、身體狀況、生物力學(xué)等方面各人之間有所不同而造成的。值得注意的是，穿著本發(fā)明運(yùn)動(dòng)鞋可提高效能的情況在長(zhǎng)跑運(yùn)動(dòng)員身上體現(xiàn)得最差，而在短跑運(yùn)動(dòng)員的身上反映得最為突出。如果設(shè)想在試驗(yàn)開(kāi)始前，長(zhǎng)跑運(yùn)動(dòng)員已比短跑運(yùn)動(dòng)員在訓(xùn)練中更多地改進(jìn)了自身的機(jī)械和生物力學(xué)效能，則上述試驗(yàn)結(jié)果與這一設(shè)想是彼此符合的?？偟脑囼?yàn)結(jié)果是，每個(gè)穿著本發(fā)明運(yùn)動(dòng)鞋的受試運(yùn)動(dòng)員都或多或少提高了全身效能。各受試者間之所以產(chǎn)生差異，是由于運(yùn)動(dòng)方式、身體的機(jī)械學(xué)狀況和生物力學(xué)等方面的因素。因此可得出結(jié)論，所有受試男運(yùn)動(dòng)員的生理數(shù)據(jù)表明本發(fā)明運(yùn)動(dòng)鞋可提高運(yùn)動(dòng)效率。在采用同樣的約定下，對(duì)一位優(yōu)秀女運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行類似的本發(fā)明運(yùn)動(dòng)鞋與標(biāo)準(zhǔn)鞋全身效能比較試驗(yàn)，坷步試驗(yàn)結(jié)果與上述對(duì)男運(yùn)動(dòng)員的試驗(yàn)一致。但對(duì)女運(yùn)動(dòng)員而言，在所有負(fù)荷下測(cè)量的V02值較低，相應(yīng)效能改善的幅度也較低；男女之間的這種差異也可歸因于他們之間的不同運(yùn)動(dòng)方式(特別是，女運(yùn)動(dòng)員在運(yùn)動(dòng)中主要使用前腳部位)。在進(jìn)行非?？焖俚挠?xùn)練而應(yīng)用類似的運(yùn)動(dòng)方式時(shí)，全身效能得以提高。因此可以認(rèn)為，女運(yùn)動(dòng)員穿著本發(fā)明運(yùn)動(dòng)鞋對(duì)全身效能的改善與男運(yùn)動(dòng)員相似。有如從男運(yùn)動(dòng)員所看到的那樣，在同樣的約定下，對(duì)女適當(dāng)?shù)倪\(yùn)動(dòng)員進(jìn)行試驗(yàn)，在同樣的(80-90%)VO加ax相對(duì)強(qiáng)度和絕對(duì)強(qiáng)度下，本發(fā)明運(yùn)動(dòng)鞋表明具有降低氧氣消耗的作用。特別是在強(qiáng)度為(80-95%)V02max和速度為8.5、9、9.5和10英里/小時(shí)時(shí)，這種情況更為明顯。這一試驗(yàn)結(jié)果意味著，在與比賽和緊張訓(xùn)練類似的強(qiáng)度下，本發(fā)明運(yùn)動(dòng)鞋比標(biāo)準(zhǔn)鞋更有助于提高全身效能。雖然女運(yùn)動(dòng)員在不同強(qiáng)度下效能提高的幅度小于男運(yùn)動(dòng)員，但這種提高也是可見(jiàn)的(約為3%)。在觀察中發(fā)現(xiàn)女運(yùn)動(dòng)員主要用前腳著地，這可能是產(chǎn)生效果差異的一個(gè)原因。因?yàn)樵谶@種情況下，本發(fā)明運(yùn)動(dòng)鞋的整體效應(yīng)沒(méi)有全部反映出來(lái)，因?yàn)樵诒景l(fā)明的鞋底結(jié)構(gòu)中將主要的機(jī)制放在鞋底的腳踵部位。在踏車運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)中，值得注意的是測(cè)量V02與強(qiáng)度等級(jí)變動(dòng)的關(guān)系。從力學(xué)上看，等級(jí)速度變動(dòng)到10.5英里/小時(shí)時(shí)才可使前足運(yùn)動(dòng)員由其腳踵部位彈離，從而對(duì)測(cè)量的全身效能改善情況作出解釋。但在加大試驗(yàn)工作負(fù)荷時(shí)，測(cè)得的全身效能卻降低了5-7%。因此，可能大大低估了響應(yīng)強(qiáng)度等級(jí)的全身效能改善情況。另一方面，就考察本發(fā)明鞋底結(jié)構(gòu)對(duì)改善全身效能的作用而言，本項(xiàng)初步試驗(yàn)的數(shù)據(jù)可在許多方面提供有價(jià)值的參考。2.全身運(yùn)動(dòng)學(xué)試驗(yàn)申請(qǐng)人還進(jìn)行了全身運(yùn)動(dòng)學(xué)試驗(yàn)，以便從運(yùn)動(dòng)學(xué)的角度表明全身可從本發(fā)明中怎樣的受益，特別是本發(fā)明為腳踝、膝關(guān)節(jié)和髖關(guān)節(jié)提供更為適宜的角度和較小的垂直運(yùn)動(dòng)影響。對(duì)兩位受試者進(jìn)行跑動(dòng)和跨越分析，以比較不同的鞋對(duì)瞬間運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)的影響。用于試驗(yàn)的運(yùn)動(dòng)鞋為一雙通常跑鞋和兩雙有能量回送設(shè)計(jì)的跑鞋("申請(qǐng)人的鞋")。設(shè)計(jì)本發(fā)明運(yùn)動(dòng)鞋的設(shè)想是，碰撞時(shí)，它可吸收與地面的能量，并在后續(xù)的站立階段將能量回饋給運(yùn)動(dòng)員，從而提高運(yùn)動(dòng)的經(jīng)濟(jì)效能。試驗(yàn)的假設(shè)是，能量的回饋可產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)學(xué)上可以看出的變化，特別是在后續(xù)的站立階段中站立時(shí)間減少、擺動(dòng)時(shí)間(在空中的時(shí)間)增加和腿部跨越距離伸長(zhǎng)。試驗(yàn)中采集了一位男運(yùn)動(dòng)員(受試者l)和一位女運(yùn)動(dòng)員(受試者2)的數(shù)據(jù)。試驗(yàn)使用了兩側(cè)對(duì)稱的互相有聯(lián)系的有關(guān)側(cè)向位置的18個(gè)指標(biāo)體系，包括第五跖骨、腳踝、近似的膝部旋轉(zhuǎn)軸、髖骨旋轉(zhuǎn)軸、腸骨旋轉(zhuǎn)軸、肩部旋轉(zhuǎn)軸和肘、腕、額和頦等部位的側(cè)向位置。受試者1以10.0英里/小時(shí)(4.47米/秒)的速度踏車前進(jìn)，用三臺(tái)攝象機(jī)觀察和記錄他的其運(yùn)動(dòng)，攝象速度為每秒30幅。試驗(yàn)順序?yàn)榇┲胀ㄐ⒋┲芰炕厮托痛┲芰枯p微回送鞋。對(duì)受試者2進(jìn)行同樣的觀察和記錄，其運(yùn)動(dòng)速度為8.6英里/小時(shí)(3.84米/秒)和10.0英里/小時(shí)(4.47米/秒)。采用APAS分析系統(tǒng)分析每個(gè)受試者三次試驗(yàn)中的錄象數(shù)據(jù)，得出受試者的三維圖象。試驗(yàn)結(jié)果如下表所示受試者試驗(yàn)序號(hào)速度(米/秒)運(yùn)動(dòng)鞋型式114.47普通124.47能量回送134.47輕微能量回送213.84普通224.47普通2;33.84輕微能量回送244.47輕微能量回送跨越參數(shù)的瞬間測(cè)量值被確定如下:表1瞬時(shí)跨越參數(shù)測(cè)量值受試者速度(米秒)試驗(yàn)序站立時(shí)間擺動(dòng)時(shí)間跨越速率(秒)號(hào)(秒)(秒)14.4710.2070.4200.62714.4720.2070.4260.63314.470.2070.4130,62023.8410.2170.4500.66724.4720.2060.4400.64723.8430.2060,4400.64724.4740.2030.4370.640跨越長(zhǎng)度、垂直位移和右腳行程等基本矢量平面運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)測(cè)量如下表所示?？缭介L(zhǎng)度假設(shè)為一常量，由上面確定的跨越速率和踏車速度進(jìn)行確定。垂直位移為額部矢量平面移動(dòng)的度量。右腳行程為腳部矢量平面在一個(gè)完整的站立和擺動(dòng)周期中的位移。表2基本運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)測(cè)量值受試者速度試驗(yàn)序號(hào)跨越長(zhǎng)度垂直位移一次跨越右腳(米/秒)(米)(厘米)行程(米)14.4712.806.01.9514.4722.835.82.0114.4732.775.01.9423.8412.566.91.9124.4722.895.82.0023.842.486.41.8624.4742.865.82.01對(duì)身體右側(cè)測(cè)得的矢狀量平面運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)值較低，包括髖、膝和腳踝的角度。髖部的角度按股骨與骨盆之間的角度計(jì)算，角度較大意味著髖部的伸展較大。膝角按股骨與脛骨之間的角度計(jì)算，其大小反映膝部的伸展情況。踝角按腳掌和腳底之間的角度計(jì)算，其大小反映腳踝部位的伸展情況。觀察看出，髖部的最大伸展發(fā)生在腳趾離地前的瞬間，髖部的最大彎曲發(fā)生在腳踵觸地前的瞬間。表3髖部運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)值<table>tableseeoriginaldocumentpage44</column></row><table>膝角表明站立階段開(kāi)始時(shí)膝部的彎曲程度，之后膝部在腳趾離地階段再次伸展。在擺動(dòng)階段，膝部先是迅速?gòu)澢缓笤谀_踵觸地前再度伸展。站立階段膝部彎曲和伸展的運(yùn)動(dòng)范圍及擺動(dòng)階段膝部的最大彎曲如下表所示表4膝部運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)值<table>tableseeoriginaldocumentpage44</column></row><table>腳踝運(yùn)動(dòng)的角度范圍如表5所示。腳踝部位在站立階段開(kāi)始時(shí)發(fā)生底部彎曲，在向全腳站立的過(guò)渡中發(fā)生背部彎曲，從站立階段后期到擺動(dòng)階段開(kāi)始時(shí)再次發(fā)生底部彎曲。表5腳踝運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)<table>tableseeoriginaldocumentpage45</column></row><table>本項(xiàng)試驗(yàn)注意到對(duì)穿著兩種不同運(yùn)動(dòng)鞋的兩名受試者在兩種不同速度下的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)的定量分析，抓住瞬間的變化，從中可得出一般性觀測(cè)結(jié)果。試驗(yàn)觀察可見(jiàn)，在對(duì)跨越長(zhǎng)度、站立時(shí)間和擺動(dòng)時(shí)間等參數(shù)的瞬時(shí)測(cè)量中，測(cè)量結(jié)果幾乎沒(méi)有差異。受試者1在第三次試驗(yàn)中的跨越速率稍小一些，意味著翻滾的影響有所增強(qiáng)。未觀察過(guò)多的差異，可能是由于攝象速度不夠的緣故。每秒30幅的速度對(duì)于觀察腳踵觸地和腳趾離地的精確瞬間過(guò)程來(lái)說(shuō)是不夠的。在本項(xiàng)試驗(yàn)研究中，沒(méi)有能采用足部運(yùn)動(dòng)的轉(zhuǎn)換器件來(lái)提高觀測(cè)精度。受試者1在第三次試驗(yàn)中的垂直位移比在第一和第二次試驗(yàn)中的垂直位移小，這可看作是提高運(yùn)動(dòng)經(jīng)濟(jì)效能的一個(gè)標(biāo)志。較低的垂直位移說(shuō)明用于提升人體重心的能量較少，意味著運(yùn)動(dòng)需要的生理成本較低。比較受試者1在第一和第二次試驗(yàn)中的數(shù)據(jù)與其在第三次試驗(yàn)中的數(shù)據(jù)，可以看出，膝部和腳踝的運(yùn)動(dòng)學(xué)參數(shù)存在較大的差異。第三次試驗(yàn)中在站立階段膝部彎曲的角度較大，以后又有較大角度范圍的伸展。這可解釋為能量在彎曲階段得到存貯并在以后的推離階段有所回饋。腳踝部位的運(yùn)動(dòng)情況與此類似，第三次試驗(yàn)中腳踝部的運(yùn)動(dòng)范圍比第一和第二次試驗(yàn)中的運(yùn)動(dòng)范圍要大。在同樣的速度下，受試者2沒(méi)有出現(xiàn)比較明顯的差異。值得注意的是，在第一次試驗(yàn)中，能量回送式運(yùn)動(dòng)鞋與普通鞋并沒(méi)有表現(xiàn)出明顯的差異。因此，還需要進(jìn)行更深入的試驗(yàn)研究，對(duì)上述第三次試驗(yàn)中的運(yùn)動(dòng)鞋是否與其它兩次試驗(yàn)中的運(yùn)動(dòng)鞋具有明顯的不同進(jìn)行確認(rèn)。3.F-掃描試驗(yàn)進(jìn)行了兩次F-掃描試驗(yàn)，以檢驗(yàn)申請(qǐng)人的運(yùn)動(dòng)鞋是否能有效擴(kuò)散腳部觸地造成的高壓區(qū)。試驗(yàn)對(duì)申請(qǐng)人的鞋與MizunoWaveRiderTechnology的產(chǎn)品進(jìn)行了比較，后者聲稱在吸收沖擊能力方面比流行的鞋類制品高22%。申請(qǐng)人的運(yùn)動(dòng)鞋在擴(kuò)散因地面反作用力而在腳上產(chǎn)生的高壓區(qū)方面具有相當(dāng)潛力。比較的主要內(nèi)容可以引出運(yùn)動(dòng)鞋對(duì)腳部偏離直立狀態(tài)的矯正作用。矯正作用可改正腳部因地面反作用力而產(chǎn)生的消極運(yùn)動(dòng)，使腳處于中立位置，防止腳部的過(guò)度內(nèi)轉(zhuǎn)和外轉(zhuǎn)。在腳的前部或腳趾部位，腳部承受的荷重由各個(gè)跖骨更均勻的分擔(dān)。當(dāng)某一或某些跖骨承受的負(fù)荷較重時(shí)，過(guò)重的負(fù)荷將由其它跖骨分擔(dān)。F-掃描試驗(yàn)表明，穿著申請(qǐng)人的運(yùn)動(dòng)鞋可在各跖骨間更均勻地分?jǐn)偤芍兀_踵部承受的荷重明顯減少。4.沖擊吸收試驗(yàn)還對(duì)申請(qǐng)人的運(yùn)動(dòng)鞋和標(biāo)準(zhǔn)鞋進(jìn)行了沖擊吸收試驗(yàn)。沖擊吸收試驗(yàn)中應(yīng)用了ARTECH生產(chǎn)的腳踵沖擊設(shè)備，設(shè)備有一個(gè)直徑為1英寸的鋼桿，由一對(duì)平行的滾珠軸承導(dǎo)向。鋼桿自重8磅，再加上3磅壓板，總重ll磅。把一個(gè)量程為500磅的荷重傳感器置于樣品下，以測(cè)量沖擊中產(chǎn)生的沖擊力。采用12位的、毫秒間隔的256毫秒的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，由計(jì)算機(jī)記錄力和位移。試驗(yàn)中應(yīng)用的ARTECH系統(tǒng)將荷重傳感器置于樣品之下，而不采用安裝在傾卸軸上的加速度計(jì)。通過(guò)從峰值荷重中減去傾卸軸的重量和彈性力可計(jì)算出G力的值，提供了比較直接和令人滿意的測(cè)量方法。46計(jì)算機(jī)軟件按上述方法計(jì)算峰值荷重G力的值，并通過(guò)比較全壓下的落差和第一回送高度計(jì)算回送能量。對(duì)每種鞋的樣品進(jìn)行10次試驗(yàn)，取10次試驗(yàn)的平均值作為試驗(yàn)數(shù)據(jù)。一般說(shuō)來(lái)，較低的荷重和較小的沖擊(G值較小)對(duì)穿著者意味著較為舒適。較高程度的能量回送對(duì)提高舒適性來(lái)說(shuō)不是一個(gè)重要因素，但通過(guò)提供一個(gè)類似"彈簧"的作用可使能量損耗降低，也可防止襯墊材料因過(guò)分壓緊壓實(shí)而失去緩沖作用。提供一些基本數(shù)據(jù)，以便對(duì)本試驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行對(duì)照比較一種包括橡膠鞋底、EVA襯墊等結(jié)構(gòu)的非常舒適的運(yùn)動(dòng)鞋G值為5.4，非常不舒適的運(yùn)動(dòng)鞋G值約為8.7，男用平底便鞋G值約為16.2。在對(duì)鞋進(jìn)行本項(xiàng)試驗(yàn)時(shí)，在試驗(yàn)程序上稍做了一些改動(dòng)。對(duì)樣品鞋先進(jìn)行常規(guī)的ll磅試驗(yàn)，然后增加荷重到22磅再次試驗(yàn)。還在平面和30。斜面兩種情況下對(duì)樣品鞋分別進(jìn)行了試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果如下表所示。<table>tableseeoriginaldocumentpage47</column></row><table>5.物理試驗(yàn)從本發(fā)明發(fā)現(xiàn)三種普遍的現(xiàn)象1.垂直能量回送~~這種鞋由穿著者啟動(dòng)處垂直回送或回送能量。2.導(dǎo)向——這種鞋垂直運(yùn)動(dòng)而無(wú)側(cè)向運(yùn)動(dòng)。3.緩沖沖擊——這種鞋比傳統(tǒng)運(yùn)動(dòng)鞋繼續(xù)運(yùn)動(dòng)一段較長(zhǎng)的時(shí)間，從而有更大的沖擊吸收能力。跑動(dòng)過(guò)程中，鞋與地面接觸時(shí)，運(yùn)動(dòng)員會(huì)減速和損失能量。然后，需要能量以克服重力，抬起腳腿，開(kāi)始下一次跨越。由于申請(qǐng)人的運(yùn)動(dòng)鞋可回送相當(dāng)部分的能量，有助于完成抬起腳腿的動(dòng)作，從而在跑動(dòng)中需要做較少的功(能量)和消費(fèi)較少的氧。這種能量的回送可被看作是運(yùn)動(dòng)員的"失重"。本項(xiàng)試驗(yàn)中使用專用裝置來(lái)獲取能量回送數(shù)據(jù)，所述裝置上可安裝固定任何牌號(hào)的運(yùn)動(dòng)鞋并垂直撞向墻壁，然后測(cè)量處理所記錄的反彈長(zhǎng)度和重量數(shù)據(jù)，所述反彈長(zhǎng)度即為運(yùn)動(dòng)鞋撞擊強(qiáng)面后由墻壁反彈回來(lái)的距離，試驗(yàn)中的反彈長(zhǎng)度約為12-18英寸，重量為117磅。試驗(yàn)中選用的運(yùn)動(dòng)鞋除本發(fā)明運(yùn)動(dòng)鞋外還包括NikeAirTaiwind,NikeAirTriax，AsicsGelKayano，AsicsGel2030,BrooksBeast，SauconyGridHurricane等。本發(fā)明運(yùn)動(dòng)鞋比其它牌號(hào)的運(yùn)動(dòng)鞋可多回送22%的能量。6.垂直跳躍試驗(yàn)和檢測(cè)使用兩種方法比較和試驗(yàn)本發(fā)明運(yùn)動(dòng)鞋與其它運(yùn)動(dòng)鞋的垂直跳躍能力。第一種方法是克羅拉多大學(xué)(UniversityofColorado)Boulder校園體育系訓(xùn)練館所用的垂直跳高測(cè)量裝置，稱做VERTECH。在一些大學(xué)、學(xué)院和少數(shù)高中的體育訓(xùn)練中心，都可看到這種裝置。VERTECH是一種自由站立的、可移動(dòng)的并可進(jìn)行垂直調(diào)節(jié)的桿狀裝置，帶有一些反映測(cè)量結(jié)果的彩色塑料條帶。首先，進(jìn)行站立摸高試驗(yàn)，平足站立，單臂或雙臂盡力上伸用手指推動(dòng)彩色條帶到最高處，此處的高度即代表受試者的站立摸高高度，也是測(cè)量垂直跳躍高度的起點(diǎn)。然后，受試者通過(guò)四肢運(yùn)動(dòng)、跑步或跳躍等進(jìn)行準(zhǔn)備活動(dòng)和熱身。每次試驗(yàn)至少應(yīng)有兩名受試者。第一受試者站在VERTECH裝置下下蹲，然后盡力垂直跳起并推動(dòng)彩色條帶。站立摸高(零點(diǎn))與跳躍中使彩帶達(dá)到的最高處的高度差即為垂直跳躍的量度。試驗(yàn)按下述順序進(jìn)行第一輪受試者1穿著FILA運(yùn)動(dòng)鞋，進(jìn)行兩次跳高(跳躍)測(cè)量。受試者2穿著本發(fā)明運(yùn)動(dòng)鞋，進(jìn)行兩次跳高測(cè)量。第二輪受試者1穿著本發(fā)明運(yùn)動(dòng)鞋。受試者2穿著FILA運(yùn)動(dòng)鞋。繼續(xù)進(jìn)行上述試驗(yàn)，直到受試者筋疲力盡。記錄和比較每個(gè)受試者在各輪的每次跳躍的情況。目前還沒(méi)有應(yīng)用VERTECH裝置對(duì)本發(fā)明運(yùn)動(dòng)鞋進(jìn)行比較試驗(yàn)。如果VERTECH設(shè)備不適宜，可采用第二種方法。有如方法l那樣，先測(cè)站立摸高，使受試面對(duì)、背對(duì)或45。角斜對(duì)垂直墻壁平足站立，用粉筆記下他/她的中指指尖所達(dá)到的高度。然后，再用粉筆記下受試者每次垂直跳躍中指尖達(dá)到的高度。兩個(gè)高度之差，即為要測(cè)度的垂直跳躍高度。本發(fā)明申請(qǐng)人對(duì)受試者進(jìn)行了這樣的試驗(yàn)，并記錄了每個(gè)受試者各次跳高的結(jié)果。在多次的跳高試驗(yàn)中，申請(qǐng)人的運(yùn)動(dòng)鞋比FILA在跳高能力上可增加10%。應(yīng)當(dāng)理解，在不超出本發(fā)明范圍的情況下，各實(shí)施例中的各種部件可組合成其它的實(shí)施例；熟悉本
技術(shù)領(lǐng)域：
的人可對(duì)本發(fā)明提出多種變化和修改。特別是，實(shí)施例中給出的尺寸數(shù)據(jù)僅有示范說(shuō)明的意義，不能認(rèn)為本發(fā)明限于所給出的尺寸和形狀。本發(fā)明的范圍不受實(shí)施例和有關(guān)說(shuō)明的限制，而以各權(quán)利要求的內(nèi)容為依據(jù)。權(quán)利要求1.一種可對(duì)人腳至少某一部分提供支撐的支撐結(jié)構(gòu)，包括一個(gè)彈性膜，其具有第一邊、和與第一邊相對(duì)的第二邊；多個(gè)位于彈性膜的第一邊上的柱塞，其構(gòu)造為位于腳的跖骨區(qū)之下，多個(gè)柱塞中的至少一個(gè)從結(jié)構(gòu)的前到后的方向上拉長(zhǎng)；位于彈性膜的第二邊上的多個(gè)壁，多個(gè)壁限定至少一個(gè)腔并對(duì)應(yīng)多個(gè)柱塞中的一個(gè)的至少一部分，從而當(dāng)將壓力施加到結(jié)構(gòu)上時(shí)，多個(gè)柱塞中的一個(gè)的所述部分和至少一個(gè)腔向著彼此移動(dòng)，從而將彈性膜拉伸到腔中；以及其中多個(gè)壁限定至少一個(gè)位于彈性層的第二邊上的直立的件，其中第二邊沿著腔在結(jié)構(gòu)的大致從前向后的方向上縱向延伸；其中多個(gè)柱塞對(duì)應(yīng)至少一個(gè)直立件限定至少一個(gè)區(qū)域，從而當(dāng)將壓力施加到結(jié)構(gòu)上時(shí)，直立件和至少一個(gè)區(qū)域向著彼此移動(dòng)，從而將彈性層拉伸到所述至少一個(gè)區(qū)域中。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于多個(gè)柱塞中的至少一個(gè)具有與基本只位于柱塞下的地面接觸的部分。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于多個(gè)柱塞中的至少一個(gè)具有與基本只位于柱塞下的地面接觸的部分。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于所述與地面接觸的部分的形狀和尺寸大致與柱塞的形狀和尺寸一致。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于所述與地面接觸的部分包含至少一個(gè)與柱塞結(jié)合的層。6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于所述與地面接觸的部分與柱塞化學(xué)結(jié)合。7.根據(jù)權(quán)利要求l所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于在與至少一個(gè)腔疊加的彈性膜的第二邊上包含至少一個(gè)硬材料層。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于所述硬材料層大致疊加多個(gè)柱塞的全部和至少一個(gè)腔。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于所述硬材料層包含石墨。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于多個(gè)柱塞的形狀、尺寸和位置彼此相對(duì)的位于跖骨區(qū)的下面。11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于多個(gè)柱塞和彈性膜整體形成。12.根據(jù)權(quán)利要求ll所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于彈性膜構(gòu)造為形成在跖骨區(qū)的下面。13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于彈性膜的形狀和尺寸使其基本只位于腳的跖骨區(qū)的下面。14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于通過(guò)多個(gè)柱塞中的至少兩個(gè)限定至少一個(gè)區(qū)域并從柱塞的頂部延伸到底部。15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于多個(gè)柱塞中的至少一個(gè)位于腳的跖骨區(qū)至少起始的(cmdleone)—個(gè)部分中。16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于多個(gè)壁包含一個(gè)側(cè)壁和一個(gè)頂壁，其至少部分圍繞所述至少一個(gè)腔。17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于至少一個(gè)豎直件位于所述至少一個(gè)腔內(nèi)。18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于所述至少一個(gè)豎直件在大致從結(jié)構(gòu)的前到后的方向上沿著小于至少一個(gè)腔的整個(gè)長(zhǎng)度縱向延伸。19.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)構(gòu)，其特征在于彈性件被構(gòu)造成位于跖骨區(qū)和腳趾區(qū)之下。全文摘要一種鞋類結(jié)構(gòu)，用于至少支撐人腳的一部分并提供能量存貯和回送，所示鞋類結(jié)構(gòu)包括一個(gè)基本水平的且由可彈性伸縮材料制成的墊層；至少一個(gè)位于所述墊層第一側(cè)面附近的腔室；至少一個(gè)位于所述墊層第二側(cè)面附近并與所述相應(yīng)腔室垂直對(duì)正的促動(dòng)器。每個(gè)促動(dòng)器的足跡尺寸小于相應(yīng)的腔室，并且其尺寸和排列對(duì)人腳的各部骨骼提供支撐。受壓時(shí)，所述支撐結(jié)構(gòu)使促動(dòng)器推壓所述墊層，至少使其部分進(jìn)入相應(yīng)的腔室。按照一種實(shí)施例，使用多個(gè)向上和向下進(jìn)入相應(yīng)腔室的促動(dòng)器，提供雙重有效的能量存貯和回送。按照另一實(shí)施例，使用凸形的尖細(xì)促動(dòng)器以適應(yīng)腳的自然滾動(dòng)，以提高橫向穩(wěn)定性。文檔編號(hào)A43B13/18GK101444343SQ200810109960公開(kāi)日2009年6月3日申請(qǐng)日期1999年8月16日優(yōu)先權(quán)日1998年8月18日發(fā)明者布瑞恩·A·拉塞爾申請(qǐng)人:牛頓跑步公司