衝擊衰減及彈簧元件和包含該元件的產品的製作方法

2023-05-17 23:47:41 2

專利名稱：衝擊衰減及彈簧元件和包含該元件的產品的製作方法
技術領域：
本發明涉及衝擊衰減及彈簧元件。這種元件可以廣泛的應用於不同的產品中，例如，鞋類產品和其它足部容納裝置中，比如，鞋類產品的鞋跟和/或鞋頭區域。本發明一般涉及的衝擊衰減及彈簧元件與同時提交的名稱為「Impact Attenuating Devices and Products Containing Such Devices」的美國專利申請No.10/949,813中所描述的類似，該申請指定Michael Aveni作為發明人(專利檔案號No.005127.00401)。該同時提交的美國專利申請的全部內容以引用方式包含在本文的內容中。
背景技術：
傳統的運動鞋類物品包括兩個主要元件，即鞋幫和鞋底構件或結構。鞋幫提供對足部的覆蓋物，它可以安全地容納足部，並相對於鞋底結構放置足部。另外。鞋幫可具有保護足部並提供透氣性的構造，從而使足部涼爽並除汗。通常，鞋底結構穩固到鞋幫的下部，並通常設置在足部和地面之間。除了衰減地面的反作用力(即給予減震)外，鞋底結構還可提供附著摩擦力，並控制足部運動，例如內旋。因此，鞋幫和鞋底結構相互配合，以提供適合於例如走和跑等多種步行運動的舒適結構。
運動鞋類的鞋底構件或結構通常呈現層狀構造，包括增強舒適性的鞋內底；彈性鞋底夾層，由聚合物泡沫材料形成；以及接觸地面的鞋外底，提供耐磨性和附著摩擦力。鞋底夾層為主要的鞋底結構元件，其衰減地面的反作用力，並控制足部的運動。用於鞋底夾層的合適的聚合物泡沫材料包括乙烯-醋酸乙烯共聚物(ethylvinylacetate)或聚氨酯，其在所施加的負載下彈性壓縮，以衰減地面的反作用力。傳統的聚合物泡沫材料部分由於包含多個敞開的或封閉的小室而為彈性可壓縮的，所述敞開的或封閉的小室界定基本由氣體替代的內體積。
如上所述，已知多種衝擊衰減及彈簧元件和系統，包括這樣的用在鞋類產品中的元件和系統。傳統上，鞋類產品的鞋內底、鞋底夾層和/或鞋外底部分，例如在鞋的後跟區和/或鞋頭區，可包括泡沫或衰減震動和抑制振動的其它材料。至少在一些情況下，可需要相對大體積的泡沫或其它材料，來完全地或充分地衰減鞋類產品所受的衝擊力，以及提供足夠的支撐和/或舒適性。這特別適合於運動鞋類，由於跑、跳、扭、改變方向、參與田徑項目等，所述運動鞋類可受到相對大的衝擊力。如果必要，足以衰減地面反作用力和/或提供支撐的過大體積的衝擊衰減材料，可使鞋直立太高，特別是用作運動鞋的情況。
此外，即使當傳統泡沫材料在用於鞋類產品的情況下提供足夠的衝擊衰減以及舒適特性時，這些材料也很少或毫不將能量返回給鞋類使用者。反而，泡沫材料一般從壓縮中恢復，並相對緩慢地返回到其原來的形狀，很少或沒有返回或「回彈」。因此，如果壓縮力在泡沫材料上持續，那麼此力可進一步阻止或減慢所述材料的恢復。
因此，有用的是提供衝擊衰減及彈簧元件，其衰減衝擊力(例如，地面反作用力)，以及提供回復或「回彈」能量，例如用於鞋類產品和/或其它足部容納裝置的情況。有利地，這樣的衝擊衰減及彈簧元件提供這些有用的特性，而不過多增加鞋類或其它產品的高度。

發明內容
為了對本發明至少在某些方面能有基本理解，以下論述了本發明各方面的基本發明內容。本發明內容不是發明綜述，也不是要指出本發明的主要或關鍵元件或者描繪出發明的範圍。以下的發明內容僅僅從整體上給出本發明的一些概念，作為後續更詳細的說明的序言。
本發明的方面涉及衝擊衰減及彈簧元件和系統以及應用該元件和系統的產品(比如鞋類，足部容納裝置等等)。至少在一些實施例中，根據本發明的衝擊衰減及彈簧元件將衰減來自第一方向的突發衝擊力的分量(例如垂直力分量)，其動作引發所述元件的至少一部分沿不同方向的相應位移(例如，水平位移)。另外，所述位移可用於「加載」彈簧元件(例如伸展水平布置的彈簧構件)，然後其沿與衝擊力的原始方向相對的方向，很快回復到其原來的未加載的方位，至少釋放回一些能量。
依據本發明的至少一些示例性方面的衝擊衰減及彈簧元件包括，比如(a)第一主體部分；(b)第二主體部分，其中第一主體部分和第二主體部分，至少部分地，界定了衝擊衰減及彈簧元件的基本方位，並且其中在第一和第二主體部分之間界定了一個敞開空間；以及(c)一個或多個彈簧構件，可選地至少部分地包含在敞開空間中，並且至少與第一主體部分或第二主體部分之一樞軸嚙合。衝擊衰減及彈簧元件的各個部分可以這樣布置使得當力作用於至少第一主體部分或第二主體部分之一上，以便改變衝擊衰減及彈簧元件使其脫離基本方位(比如，共同壓縮主體部分)時，彈簧構件將施加一個平衡力，該平衡力驅使衝擊衰減及彈簧元件回復到基本方位。彈簧構件可以包括，比如至少一個聚合物元件，該聚合物元件在拉力下可以拉伸，並且當拉力釋放後能回復到其原始形狀和/或大小(或基本回復到其原始形狀和/或大小)。
本發明的方面還涉及衝擊衰減及彈簧元件，包括，比如(a)第一拱形主體部分；(b)第二拱形主體部分，面對第一拱形主體部分，使得在主體部分之間界定了一個敞開空間；以及(c)彈簧構件，至少部分地包含在敞開空間中，並且延伸以致至少基本包含第一拱形主體部分和第二拱形主體部分。在該示例性衝擊衰減及彈簧元件中，當力施加在至少第一拱形主體部分或第二拱形主體部分之一，以便改變衝擊衰減及彈簧元件的方位時，第一彈簧構件產生一個力，該力驅使衝擊衰減及彈簧元件回復到其初始方位。至少在一些實施例中，一個或兩個拱形主體部分的至少一個邊緣可以是圓的，以便允許在拱形主體部分和彈簧構件之間進行樞軸嚙合。
依據本發明的其它方面，以上描述的衝擊衰減及彈簧元件可以包含於鞋類和/或其它足部容納裝置中。
本發明的其它方面涉及將衝擊衰減及彈簧元件包含於產品中的方法，比如包含於鞋類或其它足部容納裝置中。這種方法包括，比如(a)提供鞋類或其它足部容納裝置的鞋幫構件或者鞋底構件；(b)至少部分地根據鞋類或其它足部容納裝置的預期使用者的特性(比如使用者的體重、足部的寬度、跑/走的速度能力、跳躍能力、特殊的步態或步幅特徵(如內旋或外旋趨勢等等))，或根據鞋類或其它足部容納裝置的預期用途的特性(比如特定的體育運動或訓練類型)，來選擇衝擊衰減及彈簧元件的至少一個部分(比如，至少是彈簧構件)；以及(c)在鞋類或其它足部容納裝置的鞋幫構件和鞋底構件之間提供至少一部分衝擊衰減及彈簧元件，和/或將至少一部分衝擊衰減及彈簧元件與至少鞋幫構件或鞋底構件之一嚙合。本發明的衝擊衰減及彈簧元件和/或其部分具有以上大致描述的類型，在鞋類或其它足部容納裝置中，可以自由地移除或替換他們中的一個或多個，比如，可以在銷售點(比如，取決於預期使用者或它的最終的預期用途的特性)、在倉庫、在生產場所進行，或者，由使用者(比如，在使用場所，根據給定時間、給定用途等的期望特性等)進行。


通過參考以下說明以及結合附圖，將有助於更加完整地理解使本發明及其優點，其中相同的標號表明相同的特徵，其中圖1A和1B為依據本發明方面的一個衝擊衰減及彈簧元件實施例；圖2A至2C為依據本發明方面的另一個衝擊衰減及彈簧元件實施例；圖3為依據本發明方面的另一個衝擊衰減及彈簧元件實施例；圖4A和4B為依據本發明方面的另一個衝擊衰減及彈簧元件實施例；圖5A至5C為依據本發明方面的一個衝擊衰減及彈簧元件/基本構件結構的實施例；圖6A至6C為依據本發明方面的一個具有獨立鉸鏈構件的衝擊衰減及彈簧元件實施例；圖7A至7D為依據本發明方面的另一個具有獨立鉸鏈構件和凸輪動作的衝擊衰減及彈簧元件實施例；圖8A至8C為依據本發明方面的一個具有彈簧構件的衝擊衰減及彈簧元件實施例，所述彈簧構件至少部分地把所述元件的主體部分包圍起來；
圖9A至9C為依據本發明方面的另一個具有彈簧構件的衝擊衰減及彈簧元件實施例，所述彈簧構件至少部分地把所述元件的主體部分包圍起來；圖10A和10B為依據本發明方面的另一個衝擊衰減及彈簧元件實施例；以及圖11為一個鞋類或其它足部容納裝置實施例，其在多個位置上包含依據本發明的衝擊衰減及彈簧元件。
具體實施例方式
在本發明的多種示例性實施方式的以下描述中，參考附圖，所述附圖形成以下描述的一部分，以及其中通過圖示顯示可實施本發明的多種示例性系統和環境。應理解，可使用其它特定布置的部件、示例性系統和環境，以及可進行結構和功能的變更，而不脫離本發明的範圍。此外，儘管術語「頂」、「底」、「側」、「前」、「後」等可使用在本說明書中，以描述本發明的多種示例性特徵和元件，然而在本說明書中是出於方便而使用這些術語的，例如基於附圖所示的示例方位。本說明書中沒有任何事物應解釋成需要結構具有特定的三維方位，以落在本發明的範圍內。
為了幫助讀者，本說明書分成如下的多個子部分術語；本發明的衝擊衰減及彈簧系統的綜述；本發明的具體實施例；以及結論。
A.術語在本說明書中使用下面的術語，除非另有所述或在上下文中具有清晰含義，這些術語具有下面所提供的含義。
「足部容納裝置」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並不局限於用於將足部穩固在雪撬、越野雪撬、滑水橇、滑雪板等上的綁帶和其它設備；將足部穩固在用於自行車、運動裝置等的踏板上的綁帶、夾子或其它設備；在玩視頻遊戲或其它遊戲期間容納足部的綁帶、夾子或其它設備；等等。
「鞋類」意指任何類型的用於足部的穿戴用具，此術語包括但不局限於所有類型的鞋、靴、運動鞋、便鞋、人字拖鞋、扣拇指膠底涼鞋、無後幫的拖鞋、平底拖鞋、拖鞋、專用運動鞋(例如高爾夫球鞋、網球鞋、棒球鞋、足球鞋或橄欖球鞋、滑雪靴等)，等等。
B.本發明的衝擊衰減及彈簧系統的綜述總體上，本發明的方面涉及衝擊衰減及彈簧系統及其應用產品(比如鞋類，其它足部容納裝置等)、以及將其包含在鞋類、足部容納裝置中的方法。依據本發明至少一些示例性方面的衝擊衰減及彈簧元件包括，比如(a)第一主體部分；(b)第二主體部分，其中第一主體部分和第二主體部分，至少部分地，界定了衝擊衰減及彈簧元件的基本方位，並且其中在第一和第二主體部分之間界定了一個敞開空間，以及(c)第一彈簧構件，至少部分地包含在敞開空間裡，並且與至少第一主體部分或第二主體部分之一樞軸聯接。衝擊衰減及彈簧元件的各個部分可以這樣布置使得當力作用於至少第一主體部分或第二主體部分之一，以便改變衝擊衰減及彈簧元件使其脫離基本方位時(比如來自於踩踏鞋類或跳躍著地等等時的豎直方向壓縮力)，第一彈簧構件將在另一個方向產生位移(比如在水平方向拉伸)，然後，將施加平衡力，該平衡力驅使衝擊衰減及彈簧元件回復到基本方位。
依據至少一些本發明實施例的裝置，可以包括超過一個如上所述類型的彈簧構件。彈簧構件可以包括，比如至少一個聚合物元件，其在拉力下可以拉伸，並且當拉力釋放後能回復到其原始形狀和/或大小(或基本回復到其原始形狀和/或大小)。
在衝擊衰減及彈簧元件中，彈簧構件可以布置在任何合適的或期望的位置，而不脫離本發明。比如，在依據本發明的一些衝擊衰減及彈簧元件中，彈簧構件可以在第一和第二主體部分之間的中間位置，穿過敞開空間延伸。在另一個實施例中，在依據本發明的一些衝擊衰減及彈簧元件中，一個或多個彈簧構件可以在接近主體部分之一的中間位置處的位置，穿過敞開空間延伸(可選地，如果需要，一個或多個其它的彈簧構件可以在接近另一個主體部分的中間位置處的位置，穿過敞開空間延伸)。在其它實施例中，彈簧構件可以布置在由主體部分界定的敞開空間的外部。可以使用以上各種彈簧構件的位置和方位的組合，而不脫離本發明。
可以採取任何合適或期望的方式，來提供彈簧構件和至少一個主體部分之間的樞軸嚙合，而不脫離本發明。比如，依據至少一些本發明實施例的衝擊衰減及彈簧元件可以包括第一個軸，在第一位置以樞軸聯接的方式聯接第一主體部分、第二主體部分和第一彈簧構件；和第二個軸，在第二位置以樞軸聯接的方式聯接第一主體部分、第二主體部分和第一彈簧構件(比如，沿第一、第二主體部分和彈簧構件的每一個側邊的軸)。第一、第二主體部分和彈簧構件也可以沿著他們的側邊，在一個或多個位置處相互聯接。在另一實施例中，主體部分可以通過獨立的鉸鏈構件與彈簧構件樞軸嚙合。在另一實施例中，一個彈簧構件可以與一個主體部分樞軸嚙合，第二個彈簧元件可以和另一個主體部分樞軸嚙合。在依據本發明方面的另一個衝擊衰減及彈簧元件實施例中，一個或多個主體部分可以包含圓形邊緣，該圓形邊緣可以在突發力被衰減的情況下，提供與第一彈簧構件的樞軸嚙合。其它布置方式和/或以上布置方式的組合也是可行的，而不脫離本發明。
本發明方面涉及的衝擊衰減及彈簧元件包括，比如(a)第一拱形主體部分；(b)第二拱形主體部分，面對第一拱形主體部分，其中在主體部分之間界定一個敞開空間；以及(c)第一彈簧構件，至少部分地包含在敞開空間裡，並且延伸以致至少基本包含第一拱形主體部分和第二拱形主體部分。在本實施例衝擊衰減及彈簧元件中，當力作用於至少第一拱形主體部分或第二主體部分之一上，以便改變衝擊衰減及彈簧元件的方位時，第一彈簧構件產生一個力，該力驅使衝擊衰減及彈簧元件回復到其初始方位。可選地，依據本發明這些方面的衝擊衰減及彈簧元件還可以包括(d)第三拱形主體部分，以及(e)第四拱形主體部分，面對第三拱形主體部分，其中在第三和第四拱形主體部分之間界定了第二敞開空間，其中第一彈簧構件至少部分地包括在第二敞開空間裡，並且延伸以致至少部分地包含第三和第四拱形主體部分。至少在一些實施例中，一個或兩個拱形主體部分的至少一邊包含圓形邊緣，該圓形邊緣允許在拱形主體部分和彈簧構件之間進行樞軸嚙合。
在本說明書中，上下文中所使用的詞彙「基本包含」是指主體部分外表面的大部分(至少50％)被彈簧元件界定的區域或空間所覆蓋或包含。
可選地，至少在一些依據本發明的實施例中，第一和第二拱形主體的某些部分可以穿過第一彈簧構件延伸，比如，可以通過栓釘或別的方式，與基座或其它元件嚙合，和/或將主體部分固定在彈簧構件上。
本發明其它方面涉及衝擊衰減及彈簧元件，還包括(a)第一主體部分；(b)第二主體部分，面對第一主體部分，其中在主體部分之間界定一個敞開空間；(c)第一彈簧構件，至少部分地包含在敞開空間裡；以及(d)鉸鏈構件，聯接第一主體部分和第二主體部分，其中彈簧構件與鉸鏈構件的凸輪部分嚙合。在這個實施例中，當力作用在至少第一或第二主體部分之一上，以便改變衝擊衰減及彈簧元件的方位時，第一彈簧構件施加一個力，該力驅使該元件回復到其初始方位。至少在依據本發明的一些起實施例中，第一彈簧構件可以通過一個區域延伸到敞開空間的外部，所述區域界定在第一主體部分和鉸鏈構件的凸輪部分之間。在應用中，彈簧構件可以相對第一主體部分滑動。
本發明其它方面還涉及鞋類或其它足部容納裝置，其包含有一個或多個上述衝擊衰減及彈簧元件。這樣的鞋類或和足部容納裝置，除了其它構件以外，包括(a)鞋幫構件；(b)直接或間接連接到鞋幫構件的鞋底構件；以及(c)至少一個如上所述的衝擊衰減及彈簧元件，位於鞋幫構件和鞋底構件之間，且與至少一個鞋幫構件和鞋底構件的至少某些部分嚙合。衝擊衰減及彈簧元件可以位於鞋類或其它足部容納裝置的鞋跟區域、鞋頭區域和/或其它適合的或期望的位置，而不脫離本發明。在一些實施例中，在鞋類或足部容納裝置組裝完成後，以及/或者在鞋類或足部容納裝置的使用中，雖然衝擊衰減及彈簧元件是包圍在結構中的，衝擊衰減及彈簧元件仍然可以保持可見且暴露在外的，而不脫離本發明。
本發明的其它方面還涉及將一個或多個衝擊衰減及彈簧元件包含於鞋類或足部容納裝置中的方法。這樣的方法包括，比如(a)提供鞋類或足部容納裝置的鞋幫和鞋底；(b)至少部分地基於鞋類或足部容納裝置的預期使用者的特性，或基於鞋類或足部容納裝置的預期用途的特性，選擇衝擊衰減及彈簧元件的至少一部分；以及(c)在鞋類或足部容納裝置的鞋幫構件和鞋底構件之間提供至少部分衝擊衰減及彈簧元件，並且/或者將至少部分衝擊衰減及彈簧元件與至少鞋幫構件或鞋底構件之一嚙合。衝擊衰減及彈簧元件或其部分具有以上論述的類型(並且以下將更詳細地論述)。
在更具體的實施例中，可以基於預期最終使用者的一個或多個特性，來選擇衝擊衰減及彈簧元件部分，比如使用者的體重，使用者的鞋子尺寸，使用者的足部寬度，使用者的移動速度，或使用者的步態或步幅特徵(如內旋或外旋趨勢等等)之類的。而且，可以根據鞋類或足部容納裝置的最終預期用途，來選擇不同的衝擊衰減及彈簧元件或其部分。例如，可以根據產品是否是用於走、跑、籃球運動、足球運動、橄欖球運動、棒球運動、壘球運動、全速短跑、徑賽項目、田賽項目、兒童遊戲或者視頻遊戲等等，來選擇不同的衝擊衰減及彈簧元件或其部分(例如具有不同的剛度)。
在任意期望的位置，選擇和/或包含衝擊衰減及彈簧元件或其部分，作為鞋類或足部容納裝置的一部分，而不脫離本發明。比如，可以在組裝工廠選擇衝擊衰減及彈簧元件或其部分，然後就可以採取針對特定的預期使用者或使用特性的方式在市場上出售(比如，銷售盒或產品上的標籤可以標明是專為身高165至1801bs的使用者跑或跳而設計的)。在另一個實施例中，為了補充消耗的庫存，鞋類零售商或批發商可能供應大量的衝擊衰減及彈簧元件或其部分，以便基於例如預期使用者和/或預期用途的特性，在銷售場所插入到鞋類或足部容納裝置中。在另一個實施例中，使用者可以根據他們的即時需求或者他們對鞋類或足部容納裝置的期望特性，自由地選擇和/或更換衝擊衰減及彈簧元件或其部分(比如，在使用場所，將一個衝擊衰減及彈簧元件或其部分更換為另一個)。
以下是對本發明的具體實施例的詳細論述。讀者應當理解，這些具體實施例僅僅是為了展示本發明實施例而闡述，它們不應當被解釋為對本發明的限制。
C.本發明的具體實施例本說明書中的各種附圖展示了用於本發明實施例的系統和方法中的衝擊衰減及彈簧元件的實施例。當同一標號出現在超過一幅附圖中時，該標號在本說明書和附圖中連續使用，始終代表相同的或相似的部件。
圖1A和1B展示了依據本發明方面的第一個衝擊衰減及彈簧元件實施例或裝置100。這個實施例衝擊衰減及彈簧元件100(本說明書中也叫「彈簧裝置」)包括第一主體或基座部分或構件102和第二主體或基座部分或構件104，其中主體構件102和主體構件104彼此面對面布置，使得它們之間界定了敞開空間106。圖示實施例中的主體構件102和104可以是拱形的、半圓的、半卵形的(頂部邊緣是平的或大體上基本是平的)、半橢圓形的、半球形的，等等，以便為敞開空間106提供一個區域，儘管使用任何合適的形狀或方位也不會脫離本發明。主體構件102和104可以由任何合適的材料製成，比如塑料、合成橡膠或聚合物材料等，這些材料在外力施加到它們之上時可以改變形狀、尺寸和/或方位，並當外力釋放或減輕時可以回復到其初始的形狀、尺寸和/或方位。在更具體的實施例中，主體構件102和104(本說明書中所述其它實施例的主體部分或構件亦然)可以由聚合材物料製成，比如PEBAX(來自法國的Atofina Corporation of Puteaux的聚醚嵌段共聚醯胺聚合物(polyether-block co-polyamide polymer))。如果需要，可以使用一個單一主體構件，該構件包含有界定了敞開區域的主體部分，或者每一個獨立的主體構件102和/或104都可以由多個部件構成，而不脫離本發明。
如圖1A所示，主體構件102和104，至少部分地，界定了彈簧裝置100的基本或中間方位(比如，這樣一個方位，在這個方位上，除了由彈簧裝置100的組成部件所施加的力，和/或由彈簧裝置安裝於或安置於其中的任何裝置(比如鞋類或足部容納裝置)的組成部件所施加的力之外，沒有明顯的外力施加到彈簧裝置100上。換句話說，在基本或中間方位上，沒有來自於使用者的外力施加於彈簧裝置100上，比如，由於走路、跑步或跳躍而產生的結果(雖然彈簧裝置100可以支撐使用者的重量，但還是被認為處於其基本或中間方位上)。
彈簧構件108穿過敞開空間106延伸，並且至少部分地包含在敞開空間106內。在基本方位上，如圖1A所示，基本在主體構件102和104之間的中心位置處，彈簧構件108嚴格地穿過界定在主體構件102和104之間的敞開空間106延伸。至少在本發明的一些實施例中，由彈簧構件108施加於整個彈簧裝置結構100的力，也是界定彈簧裝置100的基本或中間方位的力的一部分。
任何合適的或期望的彈簧構件108的設計或方位都可以應用於彈簧裝置100結構，而不脫離本發明。在圖示的實施例中，彈簧構件108採用合成或天然橡膠或聚合物材料(比如，人造橡膠材料)，這種材料在拉力的作用下可以拉伸，並且當拉力釋放或減輕時又能回復(或基本回復)到原始尺寸和形狀。在更具體的實施例中，彈簧構件108(本說明書中所述的其它實施例的彈性構件亦然)可以由聚合物材料，比如，DESMOPAN(來自德國的Bayer AG of Leverkusen的熱塑性聚氨酯材料)。可以自由地選擇和改變彈簧構件108的尺寸、結構、方位、材料和/或其它特性，以便改變彈簧裝置100的整體剛度和彈簧常數特性。
彈簧構件108可以採取樞軸、旋轉或鉸鏈的方式，與主體構件102和/或104中至少一個嚙合。在如圖1A和1B所示的實施例中，彈簧構件108可以在多個位置，通過兩個樞軸110和112，與主體構件102和主體構件104兩者樞軸聯接(比如，樞軸110和112穿過由主體構件102、主體構件104和彈簧構件108的聯接邊緣所界定的開口延伸)。樞軸110和112可以由金屬、塑料、合成物、和/或任何其它合適的或期望的材料製成。在這種方式下，當力在第一個方向上施加到主體構件102或104中至少一個(比如，豎直壓縮力114，趨向於至少在一個方向上減小敞開空間106)，使得彈簧裝置100從基本方位上(如圖1A所示)改變成壓縮方位或負載方位(如圖1B所示)時，彈簧構件108將伸長。換句話說，壓縮力114被衰減了，從而在另一個方向產生了位移(比如彈簧構件108的水平伸長)。當施加負載114時，彈簧構件108將保持伸長狀態。樞軸或鉸鏈聯接允許主體構件102、104和彈簧構件108可以相對彼此更自由地移動，並且有助於防止由壓縮力114生產的應力破壞主體構件102、104或彈簧構件108中的任何一個，尤其是在或接近它們聯接點的位置。當壓縮力114釋放或減輕時，彈簧構件108將回復(或基本回復)到原始尺寸和形狀(例如見圖1A)，並且將主體構件102和104向裡拉，導致彈簧裝置100回復到其原始方位(或至少朝著其原始方位回復)。主體構件102和104的材料特性(比如，在一些實施例中的熱塑料性結構)，也將有助於主體構件102和104回復到其原始方位。
力可以以任何合適的方式或在任何環境下施加到彈簧裝置100，而不脫離本發明。在一個更具體的實施例中，在鞋類或其它足部容納裝置中可以安裝一個或多個彈簧裝置100(比如，作為鞋類或足部容納裝置的鞋跟區和/或鞋頭區中的鞋底夾層或鞋外底的一部分)，並且當使用者踩踏鞋類或足部容納裝置時(比如邁步、跳躍著地時等)，可以將壓縮力114(比如地面反作用力)施加到彈簧裝置100上。由於當彈簧構件108回復到其原始尺寸、形狀和方位時會施加反彈力，因此，彈簧裝置100有助於使用者的邁步或跳躍反彈能力，從而改善和提高使用者的成績。
圖示1A和1B進一步展示了彈簧裝置100，所述彈簧裝置100安裝或包含在兩個基座或平板116和118之間，其中在基座116、118和彈簧裝置100的主體構件102、104之間提供了可選擇的柔性接口120和122(比如泡沫材料)。當施加壓縮力114時，這些柔性接口120和122能夠改變形狀，如圖1A和1B所示。
基座116、118和可選擇的柔性接口120、122，可以形成安裝或包含彈簧裝置100的鞋類或其它裝置的一個組成部分。可替換地，基座116、118和可選擇的接口120、122也可以包含作為整個彈簧裝置100的一部分，並和彈簧裝置100的其它元件一起，作為一個單一的結構(比如鞋跟骨架單元)放置在鞋類和其它裝置裡。可以採取任何合適的方式，比如通過機械聯接、粘膠聯接、緊固工具等方式，如果需要，將柔性接口120、122和它們各自的基座116、118相連，並且如果需要，將主體構件102、104和它們各自的接口120、122相連，以及/或者和基座116、118相連。
基座116和118可以由任何期望的材料製成，而不脫離本發明。在更具體的實施例中，基座116和118(本說明書中描述的其它實施例的基座亦然)可以由聚合物材料製成，比如PEBAX(來自法國的AtofinaCorporation of Puteaux的聚醚嵌段共聚醯胺聚合物)。柔性接口120和122也可以由任何合適的和期望的材料製成，比如，商業可獲得的合成泡沫橡膠材料之類的。
雖然圖1A和圖1B所示的特定的實施例包含有樞軸110和112，使得主體構件102和104可以例如相對於彈簧構件108以及相對於彼此進行旋轉或樞軸移動，但是不使用樞軸110和112的其它布置也是可能的。另外，雖然圖1A和圖1B所示的結構是由多個獨立的部件組成的，但是對於彈簧裝置100的至少一部分，採用更單一和/或一體的結構也是可能的，而不脫離本發明。以下將更詳細地描述這種布置和結構的實施例。
圖2A至圖2C展示的是依據本發明方面的另一個實施例彈簧裝置200，它包含有另外的或可選的潛在特徵或結構。如圖2A所示，彈簧裝置200包含第一主體部分或構件202，和第二主體部分或構件204，這兩部分可以具有如下的形狀和方位，使得彼此面對面，並且在二者之間形成敞開空間206。在這個實施例中，與圖1A和1B所示的主體構件102、104相比，主體構件202和204在基本方位上的形狀更接近於半卵形或半橢圓形。同時，在該實施例中，提供多個獨立的彈簧構件208，並且所提供的彈簧構件208在主體構件202、204之間的中心位置處，穿過敞開空間206延伸。以與如圖1A，1B所示類似的方式，彈簧構件208可以在它們各自的聯接邊緣處，通過軸210和212，相對於主體構件202和204以樞柚方式或以鉸鏈方式安裝。另外，當壓縮力施加於主體構件202和204時，彈簧裝置200和彈簧構件208將以類似於以上所述的彈簧裝置100和彈簧構件108的方式來運轉。
雖然不是要求的，本實施例中的所有彈簧構件208都具有相同的形狀和大小，儘管每個單獨的彈簧構件208都可能使用不同的形狀、大小、強度和材料，而不脫離本發明。另外，雖然圖2A和圖2B所示的所有彈簧構件208都是在同一平面上，基本穿過彈簧裝置200的中心位置，以平行的方式排列，但是可以使用彈簧構件208的任何合適的或期望的排列或方位，包括排列在不同的平面上和/或以非平行的方式排列，而不脫離本發明。而且，為了改變彈簧裝置200的整體剛度和彈性常數特性，可以對各個獨立的彈簧構件208的尺寸、結構、方位、材料和/或其它特性進行自由選擇和改變。此外，如果需要，可以將一個或多個彈簧構件208與具有其它尺寸、結構、方位、材料和/或其它特性的彈簧構件結合在一起使用，而不脫離本發明。
圖2A至圖2C展示了依據本發明的至少一些實施例的其它特徵。比如，在這個所示的實施例中，每一個主體構件202和204都包含有安裝構件214。這些安裝構件214(比如所示實施例中的銷214)用來將主體構件202和204的位置相對於基座構件216和218固定，如圖2C所示。可選地，如果需要，例如，在安裝構件214上，在基座構件216、218上，和/或在主體構件202、204上，可以使用膠粘劑或粘固劑將主體構件202、204進一步固定在它們各自的基座構件216、218上。在不脫離本發明的情況下，基座構件216和218可以形成彈簧裝置200的組成部分，或者可選地，它們可以形成包含彈簧裝置200的裝置的一部分(比如鞋類或其它足部容納裝置)。而且，雖然在圖2A至圖2C中安裝銷214示為圓柱栓，但是對於固定元件可以使用任何合適的或期望的結構、位置、形狀或尺寸，而不脫離本發明。比如，主體構件202和204的外表面可以包含一個或多個凸起的肋狀物，該肋狀物裝配到在基座構件216和218上形成的槽、軌道或開口中，反之亦然。
另外或可選地，如上所述類型的銷或肋狀物214也可以用來控制和/或精調整個彈簧裝置的剛度。比如，與通過增加整個主體構件的厚度來提高剛度的方法相比，提供如上所述的銷或肋狀物可以增加主體構件的剛性，同時又使彈簧裝置的總重增加得較少。
圖3展示了包含本發明方面的另一個實施例彈簧裝置300。因為所述實施例的彈簧裝置300在結構上與圖2A到圖2C所示實施例的彈簧裝置200非常相似，所以在可適用之處，在圖3中使用與圖2A至圖2C中所使用的相同的標號。然而，在該實施例的彈簧裝置300中，與圖2A至圖2C中的彈簧構件相比，彈簧構件308在形狀和型式上略有不同。更具體地，本實施例中，彈簧構件308基本是由橡膠彈性體材料製成的實心帶，在兩端各有一個開口來容納軸210和212，而不是圖2A至圖2C所示的更敞開的帶結構。而且，為了改變彈簧裝置300的整體剛度和彈性常數特性，可以對各個彈簧構件308的位置、尺寸、結構、方位、材料和/或其它特性進行自由選擇和改變。此外，如果需要，可以將一個或多個彈簧構件308與具有其它尺寸、結構、方位、材料和/或其它特性的彈簧構件結合在一起使用，而不脫離本發明。
圖4A至圖4B展示了依據本發明方面的另一個實施例彈簧裝置400。在本實施例中，彈簧裝置400的主體構件在布置上與以上所述的其它實施例有所不同。特別地，在本實施例中，每個主體部分或構件402和404都是半圓形的、半橢圓形的、或半卵形的，並且在基座構件416和418之間的整個距離上延伸(在圖1A至圖3的實施例中，每個主體部分或構件只跨越該距離的一半)。此外，在本實施例中，每一個彈簧裝置400包含有多個獨立的主體構件402和404，這些主體構件在每一個方向上相互平行。
在各個主體部分或構件402和404之間界定了一個敞開空間406，並且彈簧構件408a和408b穿過該敞開空間406延伸。彈簧構件408a與主體構件402通過軸420和422以樞軸方式或以鉸鏈方式嚙合，並在接近基座構件416的位置處穿過敞開空間406延伸。相似地，彈簧構件408b與主體構件404通過軸424和426以樞軸方式或以鉸鏈方式嚙合，並在接近基座構件418的位置處穿過敞開空間406延伸。在軸420、422、424和426的末端包含滑輪428，該滑輪與平板416和418上的軌道430嚙合。此外，主體構件402和404通過軸432和434以樞軸方式或以鉸鏈方式彼此嚙合。
當壓縮力施加於平板416和/或418(比如，在豎直方向)時，由於滑輪428沿著軌道430彼此相背滑行，導致主體構件402和404拉平(例如在水平方向發生位移)。該壓縮力還使彈簧構件408a和408b拉伸。當該壓縮力釋放或減輕時，拉伸的彈簧構件408a和408b將朝向它們的初始方位回復，從而將所固定的基座構件402和404與它們一起拉動，並且使彈簧裝置400回復到其原始方位。
當然，對圖4A和圖4B所展示的結構，存在各種各樣的可能的替換結構。比如，雖然彈簧裝置400包含的多個主體部分或構件402和404在每一個方向上都是相互平行的，但如果需要，可以將每一組平行的主體部分或構件402、404做成單一結構。此外，圖4A和圖4B所示的每個彈簧構件408a和408b都是單一結構，但也可以使用多個彈簧構件，而不脫離本發明。作為潛在的其它替換結構，彈簧構件408a和/或408b可以分別布置在主體構件402和404的外部，使得尤其是當主體構件402和404形成為單體結構時，彈簧構件408a和408b就可以不用穿過敞開空間406了。彈簧裝置400的各種部件可由任何合適的或期望的材料製成，比如前述類似元件的各種材料。對彈簧裝置400的各種部件的結構、尺寸、構造、位置和/或方位的其它改變都是可能的，而不脫離本發明，而且彈簧裝置400還可以包含前述各實施例的一個或多個特徵，而不脫離本發明。
圖5A至圖5C展示了另一個依據本發明方面的實施例彈簧裝置500。如圖5A所示，彈簧裝置500包含單一的基座構件516，從其上延伸出四個彈簧裝置部分502。每個彈簧裝置部分502都可選地包含有多個彈簧主體部分或構件504。雖然不是要求的，基座構件516和彈簧裝置部分502可以由同一塊材料製成，比如塑料、聚合物或彈性體橡膠材料，包括前述各種材料。
圖5B附加顯示出，彈簧構件508在彈簧裝置部分502的兩端之間，連接在軸510和512上。任何期望的彈簧構件508的結構都是可以使用的，而不脫離本發明。比如，雖然如圖5B所示的實施例顯示出每個彈簧裝置部分502都有多個彈簧構件508，即每一對相鄰的彈性主體部分或構件504之間都有一個彈簧構件508，但是作為可選結構，對於一個或多個彈簧裝置部分502，可以提供單一結構的彈簧構件，而不脫離本發明。任何數量的彈簧構件508都可以應用於彈簧裝置部分502，並且單一結構的彈簧構件508也可以跨越在兩個或更多個彈簧裝置部分502上，而不脫離本發明。
圖5C展示了完成的彈簧裝置500，其中第二基座構件518具有其自己的一套彈簧裝置部分502，並且彈簧主體部分或構件504通過樞軸或鉸鏈方式與第一基座構件516相連。特別地，軸510和512穿過彈簧主體部分或構件504的連接端以及彈簧構件508的連接端，以便通過樞軸或鉸鏈方式將這些構件相對於彼此嚙合。可以將整個彈簧裝置500應用於任何期望的裝置，比如，鞋類的鞋跟部分，鞋類或足部容納裝置的鞋跟骨架構件等等。彈簧裝置500可以按照前面接合其它實施例所描述的相同的一般方式來使用和操作。
圖6A至圖6C展示了包含依據本發明方面的另一個實施例彈簧裝置600。如圖6A所示，彈簧裝置600包含兩個主體部分或構件602和604，以及包含在敞開空間606內的彈簧構件608，該敞開空間606界定在主體部分602和604之間。圍繞彈簧裝置600的外圍提供多個鉸鏈構件610，以便通過樞軸方式或鉸鏈方式，將彈簧構件608相對於主體構件602和604嚙合。
圖6B至圖6C詳細展示了彈簧構件608和鉸鏈構件610。如圖所示，彈簧構件608包含有從608a至608f的多個臂，所述臂從中心區域612朝著各個鉸鏈構件610向外延伸。臂608a至608f的末端包含用於容納樞軸614的開口部分，樞軸614將彈簧構件608和鉸鏈構件610樞軸聯接。每個鉸鏈構件610包含有一個或多個鉸鏈元件616，該鉸鏈元件將鉸鏈構件610和彈簧構件608樞軸聯接到主體構件602上。此外，每個鉸鏈構件610包含有一個或多個鉸鏈元件618，該鉸鏈元件將鉸鏈構件610和彈簧構件608樞軸聯接到主體構件604上。如圖6A所示，進入孔620用來將樞軸插入到主體構件602和604中，並且通過鉸鏈構件616和618。
當壓縮力作用到主體構件602和604(比如，在豎直方向)上時，該動作將同時壓縮主體構件602和604，而這導致鉸鏈構件610閉合，並且向外驅使軸614，結果彈簧構件608的臂608a至608f被拉伸(比如，臂608a至608f在豎直力的作用下產生水平位移)。當該力釋放或減輕時，臂608a至608f將壓縮或朝著它們的原始位置和方位回縮，而這將鉸鏈構件610的軸614向內拉動，從而使鉸鏈構件610張開，並且驅使主體構件602和604回到它們的原始方位。
圖7A至圖7D展示了依據本發明至少一些方面的另一個實施例彈簧裝置700。在該彈簧裝置700中，兩個彈簧主體部分或構件702和704在它們之間界定了敞開空間706，以及彈簧構件708部分提供在敞開空間706之內。圖7B詳細展示了用於該示例彈簧裝置700的示例彈簧構件708，圖7B顯示該彈簧構件708包含有中心或集中區域708a以及六個臂708b至708g，所述臂從中心區域708a向外延伸(為了避免混淆附圖中的不同待性，在圖7C至圖7D中沒有示出彈簧構件708)。如圖7A所示，彈簧構件708的臂708b至708g部分地延伸到在主體構件702和704之間界定的敞開空間706之外。
主體構件702和704通過凸輪或鉸鏈構件710相互樞軸聯接。彈簧構件708的臂708b至708g通過空間712延伸到敞開空間706之外，所述空間712界定在主體構件702和凸輪或鉸鏈構件710的凸輪部分714之間(如圖7C至7D所示)。如圖7A、7C和7D所示，將彈簧構件708置於空間712中(並且適當繃緊地安裝在其中)，可以至少部分地有助於使主體構件702和704處於更加分離的位置。臂708b至708g的末端被放大，這樣可以防止臂708b至708g被完全拉回到敞開空間706之內。
該實施例中的凸輪或鉸鏈構件710通過樞軸716與每個主體構件702和704樞軸相連。此外，該實施例中的凸輪或鉸鏈構件710包括有三個獨立的部分，即兩個凸輪或鉸鏈元件710a(與主體構件702樞軸聯接)和凸輪或鉸鏈元件710b(與主體構件704樞軸聯接)。凸輪或鉸鏈元件710a和710b通過一個或多個軸718相互樞軸聯接。
在應用中，壓縮力(比如豎直方向的或具有豎直分量的)作用於主體構件702和704上，該力試圖壓縮這些主體構件之間的敞開空間706，如圖7C右側圖所示。該動作將使位於主體構件702和凸輪部分714之間的區域712的尺寸變小，並同時擠壓彈簧構件708的臂708b至708g，所述臂位於主體構件702和凸輪或鉸鏈構件710的凸輪部分714之間。隨著壓縮力進一步將主體構件702和704推向一起，彎曲的凸輪部分714將相對於彈簧構件708的各個臂旋轉或轉動，從而拉伸彈簧構件708的臂708b至708g，並將所述臂推出敞開空間706之外(比如，彈簧臂的水平位移)。當作用於主體構件702和704上的力釋放或減輕時，彈簧構件708在其朝向其初始方位迅速回彈之時施加一個反向力，從而使凸輪或鉸鏈構件710朝著原始方位轉動和拉回。如果需要，可以使用止動構件720，例如作為鉸鏈元件710a或710b的一部分結構，以便防止鉸鏈元件710b相對於鉸鏈元件710a過分旋轉。
各種不同的材料和結構都可以應用在該彈簧裝置700的部件上，而不脫離本發明。比如，選擇彈簧構件708的結構和材料以及凸輪部分714的結構和材料，以便獲得與主體構件702和彈簧構件708之間的嚙合相比較高的磨擦嚙合，當彈簧構件的臂708b至708g滑出敞開空間706之外時，上述選擇將有利於凸輪部分714更好地將彈簧構件708拉伸出來。
圖8A至圖8C展示了依據本發明方面的另一個實施例彈簧裝置800。在該實施例中，彼此相對地布置拱形主體部分或構件802和804，使得在它們之間界定了敞開空間806。可拉伸的彈簧構件808穿過敞開空間806延伸，並分別與主體構件802和804的圓形末端802a和804a樞軸嚙合。彈簧構件808可以進一步延伸到敞開空間806之外，並且圍繞主體構件802和804的外表面，從而至少基本上包圍主體構件(比如，包圍或覆蓋至少50％的主體構件802和804的外表面)。在所示出的示例中，彈簧構件808基本包圍了主體構件802和804的全部外表面。本實施例彈簧裝置800的優點在於，它免除了彈簧裝置結構對於分離的樞軸、鉸鏈、和/或凸輪構件的需求。
在應用中，當施加使主體構件802和804向著彼此壓縮的壓縮力時，主體構件802和804的圓形末端802a和804a擠壓在一起並相對於彈簧構件808轉動，這導致彈簧構件808在擠壓且拉平的主體構件802和804的力作用下向外拉伸。當壓縮力釋放或減輕時，彈簧構件808傾向於朝著其原始方位縮回，從而將主體構件802和804(和彈簧裝置800)拉回到它們的原始方位和結構。
該所示實施例中的彈簧構件808包含有界定在其中的孔，從而使主體部分和構件802和804的外表面上的安裝元件814，比如，銷814，可以通過彈簧構件延伸，並且所述安裝元件可以用來固定彈簧裝置800的位置。比如，如圖8C所示，安裝元件814可以安裝進在基座構件818上界定的孔816中，這樣彈簧裝置800就可穩固地安裝在基座構件818之間了。圖8C進一步的展示，可以將一個或多個彈簧裝置800安裝進一套基座構件818中，從而形成一個彈簧系統850，可以將所述彈簧系統850作為一個單元(比如「鞋跟骨架單元」)應用於另一個裝置中，比如，鞋類或足部容納裝置的鞋跟區域或其它區域。
安裝元件814除了可以作為主體構件802和804的一部分之外，還可以作為彈簧構件808的一部分，或者他們可以作為獨立元件以某種方式連接到彈簧構件808和/或主體構件802和804上。此外，安裝元件814可以由任何合適或期望的材料、以任何期望的形狀構成，和/和提供在任何期望的位置，而不脫離本發明。比如，如前所述，安裝元件814可以形成為肋狀物，所述肋狀物可容納在界定於基座構件818中的軌道、凹槽或開口中，反之亦然。
圖9A至圖9C展示了另一個實施例彈簧裝置900，該裝置具有圖8A至圖8C所示的一般類型。在該裝置中，第一拱形主體部分或構件902包括兩個獨立的彈簧主體區域902a和902b，第二拱形主體部分或構件904包括兩個獨立的彈簧主體區域904a和904b。單一的彈簧構件908穿過敞開空間906a和906b延伸，該敞開空間界定在彈簧主體區域902a、902b、904a和904b之間。儘管如同以上結合圖8C所描述的，安裝元件914可以作為彈簧構件908的一部分，也可以作為獨立的附屬配件，然而也可以將具有不同尺寸和形狀的多個安裝元件914作為主體構件902和904的一部分，而不脫離本發明。圖9A至圖9C所示的示例彈簧裝置900，可以採用同圖8A至圖8C所展示的示例彈簧裝置800以及前述的其它彈簧裝置相同的方式使用和運行。
在圖9A至圖9C所示的實施例中，單一的彈簧構件908穿過敞開空間906a和906b延伸，並圍繞主體構件902和904的外表面，所述敞開空間界定在彈簧主體區域902a、902b、904a和904b之間。可替換地，如果需要，對於該區域，每個敞開空間906a和906b都可以包含有獨立的彈簧構件908或多個彈簧構件908。作為另一個可替換實施例，單一彈簧構件908可以延伸，以致至少基本覆蓋或包圍兩套完全獨立的彈簧主體部分或構件(比如，彈簧主體區域902a和902b和/或彈簧主體區域904a和904b不必由一塊材料製成，而是可以由完全獨立的材料製成)。對彈簧裝置900的彈簧構件、主體構件和/或其它部分的結構和構造的其它改變都是可能的，而不脫離本發明。
在上述的各種衝擊衰減及彈簧裝置示例中，衝擊衰減元件的主體部分都是由單獨且獨立的材料製成的。應當注意，比如，上述主體部分102，104，202，204，402，404，504，602，604，702，704，802和804。這並不是必須的。圖10A至圖10B所示的實施例衝擊衰減及彈簧元件系統1000包含有四個單獨的彈簧元件區域1002。每個彈簧元件區域都包含上部主體部分1004a和下部主體部分1004b，主體部分1004a和1004b面對面布置，使得在二者之間界定了敞開空間1006。在本例中，如圖所示，主體部分1004a和1004b形成為單獨的單一結構。而且，在本實施例中，在基座構件1016和1018之間有四個彈簧元件區域1002，從而構成單一結構，該單一結構可以安裝於鞋類、其它足部容納裝置和/或其它所需裝置中。彈簧元件區域1002可以通過任何期望的方式與基座構件1016和1018相連，比如利用膠粘劑、利用粘合劑、作為單一的一體結構、作為安裝銷或肋狀物等等，而不脫離本發明。
圖10B進一步展示了圖10A中的彈簧元件系統1000，彈簧構件1008穿過主體部分1004a和1004b之間的敞開空間1006延伸。如圖所示，該實施例中的彈簧構件1008包含有膨脹的末端或球形末端1008a，該末端可以安裝到由主體部分1004a和1004b界定的相應凹槽1004c中。此外，至少在一些實施例中，凹槽1004c的開口處可以界定圓形邊緣1004d。
在使用中，當壓縮力作用以便壓縮主體部分1004a和1004b之間的敞開空間1006時(比如，趨向於壓扁彈簧元件區域1002)，圓形邊緣1004d將會在彈簧構件1008上擠壓，並稍微相對於彈簧構件1008旋轉。彈簧元件區域1002變平的同時，前述擠壓和旋轉動作將使彈簧構件1008在敞開空間1006中在凹槽1004c之間伸長。然後，當壓縮力釋放或減輕時，彈簧構件1008將回復到或基本回復到其原始尺寸、形狀和方位。在彈簧構件1008向著其原始尺寸、形狀和方位緊縮時，彈簧構件1008的膨脹末端或球形區域1008a將會拉回主體部分1004a或1004b的邊緣1004d，從而有助於使整個彈簧元件區域1002回復到它們的原始尺寸、形狀和方位。
如圖10A至圖10B所示的衝擊衰減及彈簧元件布置的優勢在於彈簧元件區域1002的主體部分1004a和1004b可以是單一結構，這種設計免除了對獨立的鉸鏈、銷或軸等元件的需求。但是，彈簧構件1008的尺寸可以根據彈簧元件主體(比如主體部分1004c)的剩餘部分來決定，使得如果需要，可以去除或替換彈簧構件1008，比如，以便為預期使用者和/或預期用途而定製，以下將會詳細論述，以便更換壞了的彈簧構件1008等。當然，依據本發明的該實施例彈簧元件裝置可以包含一個、兩個或任何數目的彈簧元件區域1002，或獨立的彈簧元件，而不脫離本發明。
如上所述，各種的衝擊衰減及彈簧元件及其部分可以由任何合適的或期望的材料製成，包括以上所述的各具體實施例，而不脫離本發明。同樣，上述實施例中的衝擊衰減及彈簧元件的各部分可以由任何期望的方法製成，包括本領域內已知的常規方法，而不脫離本發明。比如，如果需要，各種彈簧主體部分或構件、彈簧構件、鉸鏈構件等可以通過常規技術用塑料材料製成，包括噴射造型技術和/或其它造型技術，而不脫離本發明。
如上所述，依據本發明至少一些方面的一個或多個衝擊衰減及彈簧元件可作為衝擊衰減和/或彈簧元件，用於鞋類或其它足部容納裝置中。圖11一般展示了一個具有鞋幫構件1102和鞋底構件1104的鞋類(或其它足部容納裝置)1100實施例。例如，在鞋幫構件1102和鞋底構件1104之間的任何合適或期望的位置，都可包含一個或多個依據本發明方面的彈簧裝置1106，作為鞋底夾層或內底結構的一部分。如圖11所示，彈簧裝置1106可以位於鞋跟區和/或鞋頭區，而不脫離本發明。如果需要，上述類型的衝擊衰減及彈簧元件1106可以應用於足部容納裝置的足弓區來支撐足弓。
在一些實施例中，鞋類或足部容納裝置1100可以包含如此構造，使得在至少部分鞋幫構件1102和鞋底構件1104之間界定敞開空間1108(部分鞋底夾層結構可以包含敞開空間1108)，並且該敞開空間1108中可以包含有一個或多個彈簧裝置1106。至少在一些實施例中，在鞋類或足部容納裝置的最終產品中，敞開空間1108可以保持開放和暴露的狀態，比如，沒有包圍的泡沫材料、鞋底夾層結構或其它結構元件，類似於NIKE，Inc.的商標SHOX的產品。在另一些實施例中，在鞋類或足部容納裝置產品中，彈簧裝置1106可能是隱藏的(比如，包含在鞋底夾層和/或外底結構中)，並且對於使用者或零售者來說是不易可見的，但是，如果需要，可以提供進入開口或窗口，而不脫離本發明。
當然，可以將彈簧裝置1106應用在鞋類或其它足部容納裝置產品的任何期望位置，而不脫離本發明。比如，一個或多個彈簧裝置1106可以作為鞋類或其它足部容納裝置的鞋底夾層的一部分，作為外底的一部分，作為獨立元件，和/或應用於鞋子的其它部分，而不脫離本發明。附加地或可替換地，在相同的鞋類或足部容納裝置產品中，一個或多個彈簧裝置1106可以呈現於敞開空間中(類似於敞開空間1108)，而其餘部分可以隱藏起來。在不脫離本發明的情況下，其它的布置方式也是可以的。
本發明的其它方面還涉及提供包含有前述類型的衝擊衰減及/或彈簧元件的鞋類或足部容納裝置的方法。如上所述，依據本發明的實施例的衝擊衰減及彈簧元件的剛度特性可以很容易改變，比如，通過選擇衝擊衰減裝置的各種元件的結構特性以便得到不同的剛度或衝擊衰減特性(比如，通過改變彈簧構件的材料，改變彈簧構件的結構，改變彈簧構件的數量，改變彈簧構件的厚度，等等)；通過選擇具有不同特性的主體部分或構件(比如，不同的主體材料，不同的主體厚度，不同的主體結構(比如，具有肋狀物的外表面與光滑的外表面))；等等。
當確定放置於給定的鞋類或其它足部容納裝置中的彈簧構件、主體部分或構件和/或整個衝擊衰減及彈簧元件的具體特性時，需要綜合考慮各種因素。比如，根據預期的最終使用者的一個或多個特性，來選擇彈簧構件、主體部分或構件和/或整個衝擊衰減及彈簧元件的特性，比如，使用者的體重，使用者的鞋子尺寸，使用者的足部寬度，使用者的移動速度，使用者的跳躍能力，使用者的步態或步幅(如內旋或外旋趨勢)等。同時，根據鞋類或足部容納裝置產品的預期最終用途，來選擇不同的彈簧構件、主體部分或構件和/或整個衝擊衰減及彈簧元件。比如，可以根據鞋類或足部容納裝置是否是用於走、跑、籃球運動、足球運動、棒球運動、壘球運動、疾跑、徑賽項目、田賽項目、交叉訓練、視頻遊戲、訓練練習等等，來選擇不同的衝擊衰減及彈簧元件或其一個或多個部分(例如具有不同剛度)。
這些潛在的可變特性使得生產商、批發商、零售商、使用者或其它人可以通過選擇不同的衝擊衰減及彈簧元件和/或衝擊衰減及彈簧元件的一部分，來選擇性地確定和或/改變鞋類或其它足部容納裝置的剛度和衝擊衰特性。在這種方式下，如果需要，生產商、批發商、零售商、使用者或其它人可以定製一雙鞋類或其它足部容納裝置，比如，依據預期使用者的一個或多個特性，以及/或者依據產品預期的最終用途。而且，這種定製化可以在銷售鏈的任何環節發生，比如，由生產商在生產地進行，由批發商或零售商進行(比如在倉庫或銷售場所，為了補充消耗的庫存等)，由消費者在產品賣出之時和/或之後進行，等等。作為一個實施例，對於給定的一雙鞋，可在裝配廠選擇衝擊衰減及彈簧元件和/或其部分的特徵，以及然後具體針對特定的用戶或使用特徵來銷售這些鞋(例如，售貨箱和/或鞋上的標籤可指示此鞋是為165和1801bs之間的用戶奔跑或慢跑而設計的)。然後，可在箱子或標籤上標記用於一系列不同用途和用於不同用戶重量(或其它特徵)的鞋(依賴於所使用的衝擊衰減及彈簧元件的特徵)，並放置在市場上。。
作為另一個示例，鞋子零售商或者批發商可以在銷售場所供應可插入鞋類或足部容納裝置中的衝擊衰減及彈簧元件或其部分，例如可以根據預期使用者、預期用途的特性，和/或為了補充消耗的庫存。作為另一個示例，使用者可以根據他們的即時需求和/和他們對鞋類或足部容納裝置的期望特性，自由地選擇和/或更換衝擊衰減及彈簧元件或其部分(比如，在使用現場，將一個或多個衝擊衰減及彈簧元件或其部分更換為其它衝擊衰減及彈簧元件或其部分)。對於使用者來說，可得到標有各種不同特性(例如，上述的不同使用者特性或預期使用特性)的衝擊衰減及彈簧元件。本發明的這些方面對於如下的鞋類和足部容納裝置的設計來說特別有用，在這些鞋類和足部容納裝置中，當裝置組裝完全完成後，彈簧元件仍然保持可見和/或仍能由使用者容易獲得。
作為另一個實施例，根據本發明方面的方法還進一步包含提供鞋類或其它足部容納裝置的至少鞋幫構件或鞋底構件。至少部分地根據鞋類或裝置的預期使用者的特性或鞋類或裝置的預期用途的特性，來選擇或確定用於包含在鞋類或裝置中的至少一部分衝擊衰減及彈簧元件。如上所述，這種選擇可能發生在，比如，生產場所、批發場所、零售場所、銷售購買後、使用場所等等。可以在鞋類或其它足部容納裝置的期望位置使用衝擊衰減及彈簧元件，比如，在鞋幫構件和鞋底附加之間，並與至少一部分鞋幫構件或鞋底構件(直接或間接)嚙合。
如果期望，使用者可以通過移去一個或多個衝擊衰減及彈簧元件或其部分，以及用新的衝擊衰減及彈簧元件或其部分來更換它/它們，從而改變鞋類或其它足部容納裝置的特性。這個特性還可以用於更換損壞的衝擊衰減及彈簧元件，為新使用者定製足部容納裝置，或為改變使用者或使用狀態而定製足部容納裝置，等等。
D.結論儘管已就具體的實施例，包括目前實施本發明的優選方式，描述了本發明，然而本領域的技術人員應理解，上述的系統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，廣義地解釋本發明的精神和範圍。
權利要求
1.一種裝置，包括第一主體部分；第二主體部分，其中第一主體部分和第二主體部分，至少部分地，界定所述裝置的基本方位，並且其中在第一主體部分和第二主體部分之間界定了敞開空間；以及第一彈簧構件，相對於至少第一主體部分或第二主體部分之一樞軸嚙合，其中，當力作用於至少第一主體部分或第二主體部分之一，導致改變所述裝置使其脫離基本方位時，第一彈簧構件施加驅使所述裝置回復到基本方位的力。
2.根據權利要求1所述的裝置，進一步包括第二彈簧構件，相對於第一主體部分和第二主體部分樞軸嚙合，其中，當施加力導致改變所述裝置使其脫離基本方位時，第二彈簧構件施加驅使所述裝置回復到基本方位的力。
3.根據權利要求2所述的裝置，其中第一彈簧構件包含在拉力作用下可以伸長的第一聚合物元件，並且第二彈簧構件包含在拉力作用下可以伸長的第二聚合物元件。
4.根據權利要求2所述的裝置，其中第一彈簧構件在第一主體部分和第二主體部分之間的中心位置處，穿過敞開空間延伸，並且第二彈簧構件在第一主體部分和第二主體部分之間的中心位置處，穿過敞開空間延伸。
5.根據權利要求4所述的裝置，其中第一彈簧構件在接近第一主體部分的中心位置處，穿過敞開空間延伸，並且第二彈簧構件在接近第二主體部分的中心位置處，穿過敞開空間延伸。
6.根據權利要求1所述的裝置，進一步包括第一軸，在第一位置處，以樞軸方式與第一主體部分、第二主體部分和第一彈簧構件相聯接；第二軸，在第二位置處，以樞軸方式與第一主體部分、第二主體部分和第一彈簧構件相聯接。
7.根據權利要求1所述的裝置，其中第一彈簧構件包含在拉力作用下可以伸長的聚合物元件。
8.根據權利要求1所述的裝置，其中第一主體部分包含用於將所述裝置固定在其它元件上的局部。
9.根據權利要求1所述的裝置，其中第一主體部分的一個外表面形成第一附著基座。
10.根據權利要求1所述的裝置，其中第一彈簧構件在第一主體部分和第二主體部分之間的中心位置處，穿過敞開空間延伸。
11.根據權利要求1所述的裝置，其中第一主體部分具有第一連接邊緣和第二連接邊緣，其中第二主體部分具有第一連接邊緣和第二連接邊緣，並且其中第一彈簧構件具有第一連接邊緣和第二連接邊緣。
12.根據權利要求11所述的裝置，進一步包括第一軸，將第一主體部分、第二主體部分和第一彈簧構件的第一連接邊緣樞軸聯接；以及第二軸，將第一主體部分、第二主體部分和第一彈簧構件的第二連接邊緣樞軸聯接。
13.根據權利要求12所述的裝置，其中第一主體部分、第二主體部分和第一彈簧構件沿著它們的第一連接邊緣，在一個位置處相互聯接，並且第一主體部分、第二主體部分和第一彈簧構件沿著它們的第二連接邊緣，在一個位置處相互聯接。
14.根據權利要求12所述的裝置，其中第一主體部分、第二主體部分和第一彈簧構件沿著它們的第一連接邊緣，在多個位置處相互聯接，並且第一主體部分、第二主體部分和第一彈簧構件沿著它們的第二連接邊緣，在多個位置處相互聯接。
15.根據權利要求1所述的裝置，進一步包括至少一個鉸鏈構件，將第一彈簧構件樞軸嚙合到第一主體部分和第二主體部分。
16.根據權利要求15所述的裝置，其中鉸鏈構件包含第一鉸鏈元件，與第一主體部分樞軸聯接；第二鉸鏈元件，與第二主體部分樞軸聯接；以及軸，聯接第一鉸鏈元件、第二鉸鏈元件和第一彈簧構件。
17.根據權利要求1所述的裝置，進一步包括第一基座，其中第一主體部分與第一基座相接觸；以及第二基座，其中第二主體部分與第二基座相接觸。
18.根據權利要求17所述的裝置，其中第一主體部分可移動地嚙合第二基座，並且其中第二主體部分可移動地嚙合第一基座。
19.根據權利要求1所述的裝置，其中第一主體部分包含第一圓形邊緣和第二圓形邊緣，其中第一主體部分的第一和第二圓形邊緣提供與第一彈簧構件的樞軸嚙合，並且其中第二主體部分包含第一圓形邊緣和第二圓形邊緣，其中第二主體部分的第一和第二圓形邊緣提供與第一彈簧構件的樞軸嚙合。
20.根據權利要求1所述的裝置，其中至少第一主體部分或第二主體部分之一包含具有肋狀物的外表面。
21.根據權利要求1所述的裝置，其中第一主體部分是與第二主體部分相獨立的部件。
22.根據權利要求1所述的裝置，其中第一主體部分和第二主體部分形成為單一的整體結構。
23.一種裝置，包括第一拱形主體部分；第二拱形主體部分，面對第一拱形主體部分，其中在第一拱形主體部分和第二拱形主體部分之間界定敞開空間；以及第一彈簧構件，至少部分地包含在敞開空間裡，並且延伸以致至少基本包含第一拱形主體部分和第二拱形主體部分，其中，當力作用於至少第一拱形主體部分或第二拱形主體部分之一，導致改變所述裝置的方位時，第一彈簧構件將會施加驅使所述裝置回復到其初始方位的力。
24.根據權利要求23所述的裝置，進一步包括第三拱形主體部分；和第四拱形主體部分，面對第三主體部分，其中在第三拱形主體部分和第四拱形主體部分之間界定第二敞開空間；其中，第一彈簧構件至少部分地包含在第二敞開空間裡，並且延伸以致至少基本包含第三拱形主體部分和第四拱形主體部分，並且其中當力作用於至少第三主體部分或第四主體部分之一，導致改變所述裝置的方位時，第一彈簧構件施加驅使所述裝置回復到其初始方位的力。
25.根據權利要求23所述的裝置，其中第一拱形主體部分的一部分穿過第一彈簧構件延伸，並且其中第二拱形主體部分的一部分穿過第一彈簧構件延伸。
26.根據權利要求25所述的裝置，進一步包括第一基座，與第一拱形主體部分的穿過第一彈簧構件延伸的一部分嚙合；以及第二基座，與第二拱形主體部分的穿過第一彈簧構件延伸的一部分嚙合。
27.根據權利要求23所述的裝置，進一步包括；第一基座，與第一彈簧構件的一個外表面嚙合；以及第二基座，與第一彈簧構件的上述同一外表面嚙合。
28.根據權利要求23所述的裝置，其中第一拱形主體部分包含第一圓形邊緣和第二圓形邊緣，其中第一拱形主體部分的第一和第二圓形邊緣提供與第一彈簧構件的樞軸嚙合；並且其中第二拱形主體部分包含第一圓形邊緣和第二圓形邊緣，其中第二拱形主體部分的第一和第二圓形邊緣提供與第一彈簧構件的樞軸嚙合。
29.一種裝置，包括第一主體部分；第二主體部分，面對第一主體部分，其中在第一主體部分和第二主體部分之間界定敞開空間；第一彈簧構件，至少部分地包含在敞開空間裡；以及鉸鏈構件，將第一主體部分和第二主體部分聯接，其中彈簧構件與鉸鏈構件的凸輪部分嚙合，其中，當力作用於至少第一主體部分或第二主體部分之一，導致改變所述裝置的方位時，第一彈簧構件施加驅使所述裝置回復到其初始方位的力。
30.根據權利要求29所述的裝置，其中第一彈簧構件穿過在第一主體部分和鉸鏈構件的凸輪部分之間界定的區域，延伸到敞開空間之外。
31.根據權利要求30所述的裝置，其中第一彈簧構件的至少一部分可以相對於第一主體部分可滑動地移動。
32.根據權利要求29所述的裝置，其中鉸鏈構件包含第一鉸鏈元件，相對於第一主體部分樞軸嚙合；和第二鉸鏈元件，相對於第二主體部分樞軸嚙合，其中，第一鉸鏈元件和第二鉸鏈元件樞軸聯接。
33.一種足部容納裝置，包括鞋幫構件；與鞋幫構件嚙合的鞋底構件；以及衝擊衰減/彈簧裝置，至少與鞋幫構件或鞋底構件之一嚙合，其中衝擊衰減/彈簧裝置包括(a)第一主體部分；(b)第二主體部分，其中第一主體部分和第二主體部分，至少部分地，界定衝擊衰減/彈簧裝置的基本方位，並且其中在第一主體部分和第二主部分之間界定了敞開空間；和(c)第一彈簧構件，相對於至少第一主體部分或第二主體部分之一樞軸嚙合，其中，當力作用於至少第一主體部分或第二主體部分之一，導致改變衝擊衰減/彈簧裝置使其脫離基本方位時，第一彈簧構件施加驅使衝擊衰減/彈簧裝置回復到基本方位的力。
34.根據權利要求33所述的足部容納裝置，其中衝擊衰減/彈簧裝置位於鞋跟區域。
35.根據權利要求33所述的足部容納裝置，其中在足部容納裝置的使用過程中，衝擊衰減/彈簧裝置至少部分地可見。
36.根據權利要求33所述的足部容納裝置，進一步包括第二衝擊衰減/彈簧裝置，與至少鞋幫構件或鞋底構件之一嚙合。
37.根據權利要求33所述的足部容納裝置，其中第一彈簧構件包含在拉力作用下可以伸長的聚合物元件。
38.根據權利要求33所述的足部容納裝置，其中衝擊衰減/彈簧裝置包含用於固定到所述足部容納裝置的其它元件上的局部。
39.根據權利要求33所述的足部容納裝置，其中所述足部容納裝置是運動鞋類。
40.一種足部容納裝置，包括鞋幫構件；與鞋幫構件嚙合的鞋底構件；以及衝擊衰減/彈簧裝置，與至少鞋幫構件或鞋底構件之一嚙合，衝擊衰減/彈簧裝置包括(a)第一拱形主體部分；(b)第二拱形主體部分，面對第一拱形主體部分，其中在第一拱形主體部分和第二拱形主部分之間界定了敞開空間；以及(c)第一彈簧構件，至少部分地包含在敞開空間裡，並且延伸以致至少基本包含第一拱形主體部分和第二拱形主體部分，其中，當力作用於至少第一拱形主體部分或第二拱形主體部分之一，導致改變衝擊衰減/彈簧裝置的方位時，第一彈簧構件施加驅使衝擊衰減/彈簧裝置回復到其初始方位的力。
41.根據權利要求40所述的足部容納裝置，其中衝擊衰減/彈簧裝置進一步包括(d)第三拱形主體部分；以及(b)第四拱形主體部分，面對第三拱形主體部分，其中在第三拱形主體部分和第四拱形主部分之間界定第二敞開空間，其中，第一彈簧構件至少部分地包含在第二敞開空間裡，並且延伸以致至少基本包含第三拱形主體部分和第四拱形主體部分，並且其中，當力作用於至少第三拱形主體部分或第四拱形主體部分之一，導致改變衝擊衰減/彈簧裝置的方位時，第一彈簧構件施加驅使衝擊衰減/彈簧裝置回復到其初始方位的力。
42.根據權利要求40所述的足部容納裝置，其中衝擊衰減/彈簧裝置位於鞋跟區域。
43.根據權利要求40所述的足部容納裝置，其中在足部容納裝置的使用過程中，衝擊衰減/彈簧裝置至少部分地可見。
44.根據權利要求40所述的足部容納裝置，進一步包括第二衝擊衰減/彈簧裝置，與至少鞋幫構件或鞋底構件之一嚙合。
45.根據權利要求40所述的足部容納裝置，其中第一彈簧構件包含在拉力作用下可以伸長的聚合物元件。
46.根據權利要求40所述的足部容納裝置，其中衝擊衰減/彈簧裝置包含用於固定到所述足部容納裝置的其它元件上的局部。
47.根據權利要求40所述的足部容納裝置，其中所述足部容納裝置是運動鞋類。
48.一種足部容納裝置，包括鞋幫構件；與鞋幫構件嚙合的鞋底構件；以及衝擊衰減/彈簧裝置，與至少鞋幫構件或鞋底構件之一嚙合，衝擊衰減/彈簧裝置包括(a)第一主體部分；(b)第二主體部分，面對第一主體部分，其中在第一主體部分和第二主部分之間界定敞開空間；(c)第一彈簧構件，至少部分地包含在敞開空間裡；以及(d)鉸鏈構件，聯接第一主體部分和第二主體部分，其中彈簧構件與鉸鏈構件的凸輪部分嚙合，其中，當力作用於至少第一主體部分或第二主體部分之一，導致改變衝擊衰減/彈簧裝置的方位時，第一彈簧構件施加驅使衝擊衰減/彈簧裝置回復到其初始方位的力。
49.根據權利要求48所述的裝置，其中第一彈簧構件穿過在第一主體部分和鉸鏈構件的凸輪部分之間界定的區域，延伸到敞開空間之外。
50.根據權利要求49所述的足部容納裝置，其中第一彈簧構件的至少一部分可以相對於第一主體部分可滑動地移動。
51.根據權利要求48所述的足部容納裝置，其中鉸鏈構件包含第一鉸鏈元件，相對於第一主體部分樞軸嚙合；和第二鉸鏈元件，相對於第二主體部分樞軸嚙合，其中，第一鉸鏈元件和第二鉸鏈元件樞軸聯接。
52.根據權利要求48所述的足部容納裝置，其中衝擊衰減/彈簧裝置位於鞋跟區域。
53.根據權利要求48所述的足部容納裝置，其中多個衝擊衰減/彈簧裝置位於鞋跟區域。
54.根據權利要求48所述的足部容納裝置，其中所述足部容納裝置是運動型鞋類。
55.一種方法，包括提供足部容納裝置的鞋幫構件和鞋底構件；至少部分地根據足部容納裝置的使用者特性或足部容納裝置的預期用途特性，來選擇至少一部分衝擊衰減/彈簧裝置；以及將衝擊衰減/彈簧裝置的至少一部分與足部容納裝置的至少鞋幫構件或鞋底構件之一嚙合。
56.根據權利要求55所述的方法，其中至少部分地根據最終使用者的體重來選擇至少一部分衝擊衰減/彈簧裝置。
57.根據權利要求55所述的方法，其中提供所述至少一部分衝擊衰減/彈簧裝置包括提供聚合物彈簧構件，其具有根據使用者的特性或預期用途的特性而選擇的彈簧特性。
58.根據權利要求57所述的方法，其中根據使用者的特性，選擇聚合物彈簧構件的彈簧特性。
59.根據權利要求55所述的方法，其中在銷售場所選擇所述至少一部分衝擊衰減/彈簧裝置。
60.根據權利要求55所述的方法，進一步包括從足部容納裝置中去除所述至少一部分衝擊衰減/彈簧裝置；以及在足部容納裝置中插入至少一部分新的衝擊衰減/彈簧裝置。
61.根據權利要求60所述的方法，其中所述至少一部分衝擊衰減/彈簧裝置可以由使用者去除。
62.根據權利要求60所述的方法，其中所述至少一部分新的衝擊衰減/彈簧裝置可以由使用者插入到足部容納裝置中。
63.根據權利要求55所述的方法，其中提供所述至少一部分衝擊衰減/彈簧裝置包括提供完整的衝擊衰減/彈簧裝置。
64.根據權利要求55所述的方法，其中足部容納裝置是運動型鞋類。
全文摘要
衝擊衰減/彈簧系統包括第一主體部分和第二主體部分以及至少部分包含在主體部分之間的至少一個彈簧構件。彈簧構件應該基本包圍和/或樞軸嚙合到主體部分上。衝擊衰減及彈簧元件的組成部分應當這樣布置當有力施加於主體部分時，彈簧構件將施加一個平衡力來驅使衝擊衰減及彈簧元件回復到原始方位。彈簧構件包括一個或多個在拉力下能伸長的聚合物元件。衝擊衰減及彈簧元件可以以某種方式應用於鞋類或其它裝置中，在這種方式下，使用者或零售商(或其他人)能夠根據例如使用者或預期用途的特性，來選擇適當的彈簧構件(或其部分)。
文檔編號A43B21/26GK101026975SQ200580032466
公開日2007年8月29日 申請日期2005年9月19日 優先權日2004年9月27日
發明者帕特麗夏·路易絲·斯邁爾頓, 麥可·A·埃維尼, 佛瑞德·G·費格倫 申請人:耐克國際有限公司