具有中央感觉节点元件的鞋类物品和鞋底结构的制作方法
本申请要求于2016年3月4日提交的第15/061,240号美国专利申请的权益，该美国专利申请通过引用以其整体并入本文。
背景
本公开涉及一种鞋类物品，并且更具体地，涉及具有沿着鞋底周界定位的感觉节点元件(sensorynodeelements)的鞋类物品和鞋底结构。
常规的运动鞋类物品包括两个主要元件：鞋面和鞋底结构。鞋面为足部提供覆盖物，舒适地接纳足部并且使足部相对于鞋底结构牢固地定位。鞋底结构固定到鞋面的下部部分，并且大致定位在足部和地面之间。除了在步行、跑步以及其他走动活动期间减弱地面反作用力(即，提供缓冲)外，鞋底结构可以例如影响足部运动(例如，通过抵抗旋前)、赋予稳定性以及提供附着摩擦力。因此，鞋面和鞋底结构共同作用以提供适于多种运动活动的舒适结构。
鞋面通常由被缝合或胶着地结合在一起的多个材料元件(例如，纺织品、聚合物片、泡沫层、皮革和合成皮革)形成以界定用于舒适且牢固地接纳足部的鞋类的内部上的空腔或腔。更具体地，鞋面形成在足部的足背和趾部区域上方、沿着足部的内侧面和外侧面、以及围绕足部的足跟区域延伸的结构。鞋面还可以包含系带系统以调节鞋类的贴合性，以及允许足部进入鞋面内的空腔以及从鞋面内的空腔移出。另外，鞋面可以包括在系带系统之下延伸的鞋舌以提高鞋类的可调节性和舒适性，并且鞋面可以包含鞋跟稳定器或其他稳定结构。
在一些情况下，由鞋底结构提供的缓冲，在减弱地面反作用力的同时，通过将穿用者的足部与地面接触隔离，可能不期望地减少感觉反馈(sensoryfeedback)。因此，本领域中存在对包括用于增加对穿用者的足部的感觉反馈的设置的鞋底结构的需要。
概述
在一个方面中，本发明提供了一种用于鞋类物品的鞋底结构。鞋底结构包括鞋底主体部分。鞋底主体部分包括背对鞋类物品的鞋外底表面和与鞋外底表面相反地设置的上表面。鞋底结构还包括设置在鞋底主体部分中的孔内的中央感觉节点元件。该孔可以至少部分地位于鞋底结构的鞋前部区和鞋中部区中的至少一个内，并且位于鞋底结构的内侧面和外侧面之间。中央感觉节点元件包括被构造成接合地面的底表面和与底表面相反地设置的顶表面。当中央感觉节点元件处于未受压状态时，中央感觉节点元件的底表面高于鞋底主体部分的鞋外底表面延伸。中央感觉节点元件被构造成在鞋底主体部分中的孔内竖直地移动，使得当中央感觉节点元件处于受压状态时，中央感觉节点元件的底表面朝向更靠近鞋底主体部分的鞋外底表面的方向移动。
在另一方面中，本发明提供了一种鞋类物品。鞋类物品包括鞋面和联接到鞋面的鞋底结构。鞋底结构包括鞋底主体部分。鞋底主体部分包括背对鞋类物品的鞋外底表面和与鞋外底表面相反地设置的上表面。鞋底结构还包括被设置在鞋底主体部分中的孔内的中央感觉节点元件。该孔可以至少部分地位于鞋底结构的鞋前部区和鞋中部区中的至少一个内，并且位于鞋底结构的内侧面和外侧面之间。中央感觉节点元件包括被构造成接合地面的底表面和与底表面相反地设置的顶表面。当中央感觉节点元件处于未受压状态时，中央感觉节点元件的底表面高于鞋底主体部分的鞋外底表面延伸。当中央感觉节点元件处于受压状态时，中央感觉节点元件的顶表面高于鞋底主体部分的上表面朝向鞋面的内部延伸。
在查阅下面的图和详细描述时，本发明的其他系统、方法、特征和优点对于本领域普通技术人员将是明显的或将变得明显。其旨在所有的这样的附加的系统、方法、特征和优点被包括在该描述和该概述内、包括在本发明的范围内并且受到下面的权利要求的保护。
附图简述
参照下面的附图和描述可以更好地理解本发明。图中的部件不一定是按比例的，而是将重点放在图示本发明的原理上。此外，在图中，相似的参考标记在全部不同的视图中指代对应的部分。
图1是包括具有中央感觉节点元件的鞋底结构的示例性实施方案的鞋类物品的立体视图；
图2是包括具有中央感觉节点元件的鞋底结构的示例性实施方案的鞋类物品的外侧面视图；
图3是包括具有中央感觉节点元件的鞋底结构的示例性实施方案的鞋类物品的内侧面视图；
图4是具有中央感觉节点元件的鞋底结构的示例性实施方案的仰视图；
图5是示出了中央感觉节点元件的位置的示意性俯视图，其中鞋底结构的其余部分以轮廓示出；
图6是包括具有中央感觉节点元件的鞋底结构的示例性实施方案的鞋类物品的分解示意图；
图7是具有中央感觉节点元件的鞋底结构的鞋前部区的代表性视图；
图8是具有处于未受压状态的中央感觉节点元件的鞋类物品内的足部的代表性纵向横截面视图；
图9是具有处于第一受压状态的中央感觉节点元件的鞋类物品内的足部的代表性纵向横截面视图；
图10是具有处于第二受压状态的中央感觉节点元件的鞋类物品内的足部的代表性纵向横截面视图；
图11是具有处于第三受压状态的中央感觉节点元件的鞋类物品内的足部的代表性横向横截面视图；
图12是具有处于第四受压状态的中央感觉节点元件的鞋类物品内的足部的代表性横向横截面视图；
图13是处于未受压状态的位于鞋底结构中的孔内的中央感觉节点的放大横截面视图；
图14是处于受压状态的位于鞋底结构中的孔内的中央感觉节点的放大横截面视图；
图15是示例性感觉节点元件的代表性视图；
图16是围绕轴线摆动的示例性感觉节点元件的代表性视图；和
图17是位于鞋底结构中的孔内的感觉节点的可替代实施方案的放大横截面视图。
详细描述
下面的讨论和附图公开了鞋类物品和用于鞋类物品的鞋底结构。与本文中公开的鞋类物品相关联的概念可以应用于多种运动鞋类类型，包括例如滑板鞋、性能驱动鞋、英式足球鞋、跑鞋、棒球鞋、篮球鞋、交叉训练鞋、骑行鞋、橄榄球鞋、高尔夫球鞋、网球鞋、步行鞋以及登山鞋和登山靴。该构思也可以应用于通常被认为是非运动的鞋类类型，包括时装鞋、便鞋、凉鞋和工作靴。因此，本文所公开的构思应用于多种鞋类类型。
为了一致性和方便起见，在对应于图示的实施方案的贯穿本详细描述中使用了方向性形容词。如贯穿本详细描述和在权利要求中所使用的术语“纵向”是指延伸鞋底结构的长度的方向，即从鞋底结构的鞋前部区延伸到鞋跟区的方向。术语“向前”用来指足部的脚趾指向的大致方向，并且术语“向后”用来指相反的方向，即足部的足跟面向的方向。
如在整个本详细描述中和在权利要求中所用的术语“横向方向”是指延伸鞋底结构的宽度的左右方向(side-to-sidedirection)。换句话说，横向方向可以在鞋类物品的内侧面和外侧面之间延伸，其中鞋类物品的外侧面是背对另一只足部的表面，而内侧面是面向另一只足部的表面。
如在整个本详细描述中和在权利要求中所用的术语“水平的”是指大体上平行于地面的任何方向，包括纵向方向、横向方向和在这两者之间的所有方向。类似地，如在本说明书中和在权利要求中使用的术语“侧面”是指部件的大致面向外侧方向、内侧方向、向前方向和/或向后方向(与向上方向或向下方向形成对照)的任何部分。
如在整个本详细描述中和在权利要求中所用的术语“竖直的”是指大致垂直于横向方向和纵向方向两者的方向。例如，在鞋底结构被平坦地安置在地面上的情况下，竖直方向可以从地面向上延伸。应理解的是，这些方向性形容词中的每一个可以应用于鞋类物品、鞋底结构和鞋底结构的单独的部件。术语“向上”是指离开地面前进的竖直方向，而术语“向下”是指朝向地面前进的竖直方向。类似地，术语“顶部”、“上部”和其它类似的术语是指物体的大体在竖直方向上离地面最远的部分，并且术语“底部”、“下部”和其他类似的术语是指物体的大体在竖直方向上离地面最近的部分。
为了本公开的目的，上述方向性术语在关于鞋类物品使用时应指位于直立位置时的鞋类物品，其中鞋底面向地面，也就是说，如鞋类物品会在被站立在大体上水平的表面上的穿用者穿用时所定位的。
图1至图12图示了鞋类物品100(也简称为物品100)的示例性实施方案。在一些实施方案中，鞋类物品100可以包括鞋底结构110和鞋面120。出于参考的目的，物品100可以分成三个大致区：鞋前部区10、鞋中部区12和鞋跟区14，如图1至图4中所示。鞋前部区10大致包括物品100的与趾部以及连接跖骨与趾骨的关节相对应的部分。鞋中部区12大致包括物品100的与足部的足弓区域相对应的部分。鞋跟区14大致对应于足部的包括跟骨的后部部分。物品100还包括外侧面16和内侧面18，外侧面16和内侧面18延伸穿过鞋前部区10、鞋中部区12和鞋跟区14中的每一个并且对应于物品100的相反的侧面。更特别地，外侧面16对应于足部的外侧区域(即，背对另一足部的表面)，并且内侧面18对应于足部的内侧区域(即，面向另一足部的表面)。鞋前部区10、鞋中部区12和鞋跟区14以及外侧面16、内侧面18不意图划分物品100的精确区域。而是，鞋前部区10、鞋中部区12和鞋跟区14以及外侧面16、内侧面18意图代表物品100的大致区域以有助于下面的讨论。除了物品100以外，鞋前部区10、鞋中部区12和鞋跟区14以及外侧面16、内侧面18还可以应用到鞋底结构110、鞋面120及其单独元件。
在示例性实施方案中，鞋底结构110固定至鞋面120并且当物品100被穿用时在足部和地面之间延伸。鞋面120界定了物品100内的内部空腔，该内部空腔用于相对于鞋底结构110接纳并固定足部。空腔被成形以适应足部并且沿着足部的外侧面、沿着足部的内侧面、在足部上方、围绕足跟以及在足部下方延伸。鞋面120还可以包括位于至少鞋跟区14中并且形成鞋喉开口140的鞋领。通往鞋面120的内部空腔的入口由鞋喉开口140提供。更具体地，足部可以通过鞋喉开口140插入到鞋面120中，并且足部可以通过鞋喉开口140从鞋面120退出。
在示例性实施方案中，鞋面120可以由靴形件(bootie)122形成。靴形件122可以是完全覆盖穿用者足部的顶部、侧面和底部的单件式元件。鞋面120(包括靴形件122)的多个部分可以由多种材料元件(例如，纺织品、聚合物片、泡沫层、皮革、合成皮革)中的一种或更多种形成，该多种材料元件可以形成大部分鞋面120或者部分可以被缝合或结合在一起以形成界定物品100内的空腔的鞋面120。在一个实施方案中，靴形件122可以形成鞋面122的大部分外表面。在其他实施方案中，鞋面120可以是由多个材料元件部分形成的传统鞋面，并且可以包括附接到鞋衬垫或斯创贝尔短袜的边缘，以在足部下方延伸并封闭鞋面120的内部空腔。
在一些实施方案中，物品100可以包括系带系统130。系带系统130从鞋跟区14中的鞋领和鞋喉开口140越过与鞋中部区12中足部的足背相对应的区域向前延伸到邻近鞋前部区10的区域。系带系统130包括被构造成将足部固定在物品100的鞋面120内的多个部件，并且除了在本文中图示和描述的部件之外，还可以包括在鞋类鞋面中通常包括的另外的或可选的部件。在这个实施方案中，鞋带136延伸穿过多个鞋带接纳元件，以允许穿用者修改鞋面120的尺寸，以适应足部的比例。在示例性实施方案中，鞋带接纳元件被构造为多个鞋带孔134。更具体地，鞋带136允许穿用者将鞋面120围绕足部收紧，并且鞋带136允许穿用者松开鞋面120以便于足部进入内部空腔和从内部空腔移开(即，通过踝部开口140)。鞋带136在图1中示出，但是为了便于图示物品100的其余部件，已经从其余附图省略了鞋带136。
作为多个鞋带孔134的可替代方案，鞋面120可以包括其他鞋带接纳元件，诸如环、孔眼以及d形环。另外，鞋面120包括鞋舌124，当被设置在物品100内时，鞋舌124在穿用者的足部上方延伸，以增强物品100的舒适性。在这个实施方案中，鞋舌124与靴形件122一体地形成。在其他实施方案中，鞋舌124可以是可以在鞋面120的相反的外侧面和内侧面之间的开口内移动的单独部件。
在一个实施方案中，系带系统130还可以包括支撑包覆件132。支撑包覆件132在靴形件122的外侧上方延伸，并且包括鞋带孔134。在示例性实施方案中，支撑包覆件132在鞋面120的下部区域和系带区域之间延伸，在鞋面120的下部区域中，鞋面120和鞋底结构110被联接，在该系带区域中，鞋带136延伸穿过鞋面120的顶部上方的鞋带孔134。利用这个构型，系带系统130的鞋带孔134可以设置在与靴形件122分离的支撑包覆件132上，以允许靴形件122具有没有任何鞋带接纳元件的构造。在其他实施方案中，包括鞋带孔134的一个或更多个鞋带接纳元件可以替代地或另外地位于鞋面120的靴形件122上。
在一些实施方案中，鞋底结构110可以包括多个部件，该多个部件可以单独地和/或共同地为物品100提供许多属性，诸如支撑、刚性、柔性、稳定性、缓冲、舒适性、减轻的重量、附着摩擦力和/或其他属性。在多种运动活动中，在这样的运动活动中所涉及的技能的执行可以基于穿用者的足部与活动在其上进行的表面的精确放置和相互作用来进行。因此，在这样的活动中所使用的鞋类的鞋底结构中发现的典型缓冲可以减少穿用者可以从通过鞋类的鞋底的表面感受到的感觉反馈量。这能够不利地影响他们定位他们的足部的能力，以及与活动在其上进行的表面相互作用的能力。例如，在通常进行重量转移或急转运动(cuttingmotions)的体育和其他运动活动中，对穿用者的足部的关于表面的状态和在穿用者的足部上的多个位置处施加的抓地力或力的量的感觉反馈可以有助于穿用者。
在示例性实施方案中，物品100包括鞋底结构110，该鞋底结构110具有鞋底主体部分112和中央感觉节点元件114。中央感觉节点元件114位于鞋底结构110的鞋前部区10和/或鞋中部区12的中的至少一个内，并且近似居中地位于鞋底结构110的外侧面16和内侧面18之间，以向穿用者的足部提供感觉反馈，用于辅助运动活动。
在示例性实施方案中，鞋底结构110的部件可以由用于实现需要的性能属性的合适的材料形成。鞋底主体部分112可以由任何合适的橡胶、聚合物、复合材料和/或金属合金材料形成。示例性材料可以包括热塑性和热固性聚氨酯、聚酯、尼龙、聚醚嵌段酰胺、聚氨酯和丙烯腈丁二烯苯乙烯的合金、碳纤维、聚对苯二甲酰对苯二胺(对芳族聚酰胺纤维，例如，
在一些实施方案中，中央感觉节点元件114可以由与鞋底主体部分112类似的材料制成，包括以上所描述的适合于鞋底结构110的任何材料。在示例性实施方案中，中央感觉节点元件114可以由具有比鞋底主体部分112更低的密度或更小的硬度的材料制成。例如，在一些实施方案中，中央感觉节点元件114可以由弹性聚合物泡沫材料形成，诸如聚氨酯(pu)或乙基醋酸乙烯酯(eva)。在其他实施方案中，中央感觉节点元件114可以由比鞋底主体部分112较不致密的橡胶或聚合物材料形成。仍在其他实施方案中，中央感觉节点元件114和鞋底主体部分112可以由相同的材料形成。
图1至图3图示了物品100的不同视图。如图1中所示出的，鞋底结构110可以包括中央感觉节点元件114。中央感觉节点元件114可以通过鞋底主体部分112中的孔210(被示出在图6至图14中)暴露。因此，中央感觉节点元件114的一部分可以暴露于物品100的外部并被构造成接触地面。在这个实施方案中，中央感觉节点元件114的底表面115被定向为是中央感觉节点元件114的地面接合表面。中央感觉节点元件114的相反的顶表面116(被示出在图5中)背对地面并且面向鞋面120的内部设置。
在示例性实施方案中，鞋底主体部分112包括下部鞋外底表面113，该下部鞋外底表面113也暴露于物品100的外部并且被构造成接触地面。鞋底主体部分112的相反的上表面111以与中央感觉节点元件114的顶表面116类似的定向背对地面并且面向鞋面120的内部设置。
在一些实施方案中，鞋底结构110包括近似居中地位于鞋底结构110内的中央感觉节点元件114。在一个实施方案中，中央感觉节点元件114在物品100的横向方向上与物品100的在外侧面16和内侧面18上的周界边缘近似均匀地间隔开。在一些实施方案中，中央感觉节点元件114也可以在物品100的纵向方向上在鞋底结构110的脚趾端和鞋跟端之间近似均匀地间隔开。在一个实施方案中，中央感觉节点元件114可以在鞋中部区12中位于鞋底结构110的脚趾端和鞋底结构110的鞋跟端之间的近似中途，以将中央感觉节点元件114定位在穿用者的足部的足弓下方。在其他实施方案中，与鞋底结构110的鞋跟端相比，中央感觉节点元件114在鞋中部区12和/或鞋前部区10中的至少一个中可以被定位成稍微更靠近鞋底结构110的脚趾端，以将中央感觉节点元件114定位在足部的跖球下方和/或穿用者的足部的跖骨的部分下方。
利用这种布置，中央感觉节点元件114可以位于鞋底结构110上的近似中央位置，以便提供力相对于穿用者的足部的定向和方向的感觉反馈。也就是说，通过提供居中地位于鞋底结构110上的中央感觉节点元件114，关于体育运动或运动活动期间感受到的方向和定向的感觉反馈可以被提供给穿用者，以帮助定位和确定相对运动和力平衡。以这种方式，中央感觉节点元件114可以充当原位按钮(homebutton)，该原位按钮被用作用于足部的参考，以相对于中央感觉节点元件114的位置确定位置。这种类型的感觉反馈可能有助于在进行任何另外的运动移动或动作之前帮助穿用者确定足部在鞋类物品的鞋底结构上的力的定向和方向。此外，中央感觉节点元件114还可以为在鞋类物品的内部内的穿用者的足部提供“推离(push-off)”表面。
在图1至图12中所示出的示例性实施方案中，中央感觉节点元件114位于鞋底结构110的鞋前部区10和/或鞋中部区12中的至少一个内，并且近似居中地位于鞋底结构110的外侧面16和内侧面18之间。在其他实施方案中，中央感觉节点元件114的位置可以在物品100的横向方向上在外侧面16和内侧面18之间变化，或者沿着物品100的纵向方向在鞋底结构110的脚趾端和鞋跟端之间变化。例如，位置可以稍微变化，以便与穿用者的足部的这样的一部分对齐，与足部的其他部分相比，该部分具有更多的敏感性以从中央感觉节点元件114接收感觉反馈。
参考图2，图示了物品100的外侧面16。现在参考图3，被图示物品100的内侧面18。在这些实施方案中，鞋底主体部分112在所有侧面上包围中央感觉节点元件114，并且从鞋底主体部分112中的孔210横向延伸到内侧周界边缘和外侧周界边缘中的每一个。鞋底主体部分112也从孔210向后纵向延伸到鞋底结构110的鞋跟端，并且向前纵向延伸到鞋底结构110的脚趾端。利用这种布置，设置在鞋底主体部分112中的孔210中的中央感觉节点元件114在所有侧面上被鞋底主体部分112包围，该鞋底主体部分112在横向方向上延伸到周界边缘，并且在纵向方向上延伸到相反的脚趾端和鞋跟端。
在不同的实施方案中，中央感觉节点元件的尺寸可以变化，以便为物品100将被用于的活动提供期望的性能。在示例性实施方案中，中央感觉节点元件114可以被选择以便足够大以向穿用者的足部提供感觉反馈。在一个实施方案中，中央感觉节点元件114可以具有近似1.5英寸的直径。适合于提供感觉反馈的直径的示例性范围可以是近似从0.75英寸到1.75英寸。在一些情况下，直径可以更大或更小。在其他实施方案中，取决于足部的期望感觉反馈的部分的敏感性，中央感觉节点元件114的尺寸在多种实施方案中可以是不同的。例如，在足部更敏感的位置中，较小直径的感觉节点元件可以被提供，而在足部较不敏感的位置中，较大直径的感觉节点元件可以被提供，以增加感觉节点元件有效地向穿用者的足部提供感觉反馈的能力。
图4图示了物品100的鞋底结构110的底侧的仰视图。鞋底结构110沿着物品100的纵向长度在位于鞋前部区10的前部处的脚趾端400到位于鞋跟区14的后部处的鞋跟端410之间延伸。在示例性实施方案中，中央感觉节点元件114被定位成在鞋中部区12内在外侧面16和内侧面18的周界边缘之间近似均匀地间隔开。在其他实施方案中，中央感觉节点元件114的位置可以在沿着鞋底结构110的横向方向和/或纵向方向上变化。例如，在另一实施方案中，中央感觉节点元件114可以朝向鞋底结构110的脚趾端400更向前地定位，以便位于鞋中部区12和/或鞋前部区10中的至少一个的一部分中。也就是说，在一些实施方案中，中央感觉节点元件114可以跨立于鞋中部区12和鞋前部区10之间的边界，以便在一个区中稍微多于在另一个区中，或者至少部分地在两个区中。然而，应当理解的是，中央感觉节点元件114可以位于鞋前部区10、鞋中部区12或两者中，并且根据本文中描述的原理向穿用者的足部提供感觉反馈。
在一个实施方案中，中央感觉节点元件114可以在所有方向上被鞋底主体部分112包围。例如，鞋底主体部分112的鞋外底表面113可以在横向方向上从孔210朝向鞋底结构110的内侧面18和外侧面16暴露。鞋底主体部分112的鞋外底表面113也可以在纵向方向上从孔210朝向鞋底结构110的脚趾端400和鞋跟端410暴露。鞋底主体部分112的鞋外底表面113和中央感觉节点元件114的底表面115可以一起向物品100的鞋底结构110提供附着摩擦力或抓地力。
在一些实施方案中，鞋外底表面113还可以包括帮助向鞋底结构110提供附着摩擦力的另外的特征。在一个实施方案中，多个凹槽200被设置在鞋底主体部分112的鞋外底表面113中的多个位置处。多个凹槽200可以是在鞋底主体部分112中的在周围的鞋外底表面113下方延伸的凹陷或凹部。在这个实施方案中，多个凹槽200以一个或更多个近似平行或同心的布置来布置，其中每个凹槽与相邻的凹槽大体上均匀地间隔开。利用这种构型，鞋底主体部分112的鞋外底表面113可以帮助向物品100提供附着摩擦力或抓地力。
在一些实施方案中，鞋底结构110还可以包括位于鞋底结构110的部分中的一个或更多个附着摩擦力构件。在示例性实施方案中，鞋跟附着摩擦力构件202可以位于鞋底结构110的鞋跟区14中，并且鞋前部附着摩擦力构件204可以位于鞋底结构110的鞋前部区10中。鞋跟附着摩擦力构件202和鞋前部附着摩擦力构件204可以是鞋底结构110的凸起部分，该凸起部分高于鞋外底表面113延伸以便向鞋底结构110提供另外的附着摩擦力和抓地力。在示例性实施方案中，鞋跟附着摩擦力构件202和鞋前部附着摩擦力构件204是鞋底结构110的圆形或椭圆形凸起区域，其高于鞋外底表面113延伸以便向物品100提供另外的附着摩擦力或抓地力。另外，在一些实施方案中，多个凹槽200也可以以近似同心的布置围绕鞋跟附着摩擦力构件202和/或鞋前部附着摩擦力构件204中的一个或两个布置。
图5图示了物品100的鞋底结构110的内侧的内部俯视图，其中鞋面120和鞋底主体部分112以轮廓示出。在一些实施方案中，中央感觉节点元件114可以具有位于顶端处的顶表面116，感觉节点元件在顶端处具有比在底表面115所位于的相反的底端处更小的直径。如下面将进一步描述的，中央感觉节点元件114的顶表面116附接到鞋面120的基层128。在这种情况下，基层128是靴形件122的在穿用者的足部下方延伸的底部部分。在物品100包括鞋面120的其他实施方案的其他情况下，基层128可以由鞋衬垫、斯创贝尔短袜或围合鞋面120的鞋内底形成。
图6图示了物品100的分解立体视图，该物品100包括鞋底结构110、鞋面120和系带系统130中的每一个的部件。如图6中所示出的，鞋底结构110包括中央感觉节点元件114和鞋底主体部分112。鞋底主体部分112包括接纳中央感觉节点元件114的孔210。孔210是鞋底主体部分112中的开口，该开口由鞋底主体部分112的侧壁610描绘或勾勒。孔210形成开口，该开口允许中央感觉节点元件114的顶表面116被附接到鞋面120，并且当中央感觉节点元件114的底表面115接触表面时允许中央感觉节点元件114与鞋底主体部分112独立地移动。
在一些实施方案中，系带系统130的支撑包覆件132可以由用于鞋面120的外侧面16和内侧面18中的每一个的单独部件提供。在这个实施方案中，支撑包覆件包括在内侧面18上的内侧支撑部分600和在外侧面16上的外侧支撑部分602。内侧支撑部分600和外侧支撑部分602一起形成支撑包覆件132，并且包括用于接纳鞋带136的多个鞋带孔134。支撑包覆件132在靴形件122的外侧上方延伸并且帮助将物品100紧固到穿用者的足部。包括内侧支撑部分600和外侧支撑部分602中的每一个的支撑包覆件132可以联接到鞋底结构110的部分、鞋面120的部分或两者。
现在参考图7，图示了使用中央感觉节点元件114作为原位按钮以提供有助于确定施加在穿用者的足部上的重量或力的方向或定向的感觉反馈的表示。在这个实施方案中，四个基本方向被图示为对应于朝向脚趾端400的向前的方向、朝向鞋跟端410的向后的方向以及朝向外侧面16和内侧面18中的每一个的横向方向。应当理解的是，沿着纵向方向和横向方向的组合定向的其他方向也是可能的，并且可以根据在本文中描述的原理由穿用者的足部类似地感受和感觉。
利用这种布置，中央感觉节点元件114在鞋底主体部分112中的孔210内的摆动或移位可以用于向穿用者提供关于施加到穿用者的足部的力的移动或定向的感觉反馈。以这种方式，中央感觉节点元件114可以充当原位按钮，以允许穿用者确定被施加到物品100的力的相对运动和定向，这与来自中央感觉节点元件114的感觉反馈有关，并由穿用者的足部感受。这种感觉反馈可以帮助穿用者在体育或运动活动期间意识到相对运动和力平衡。此外，穿用者的足部下面的中央感觉节点元件114可以在鞋类物品的内部为足部提供“推离”表面，以帮助进行运动技巧(athleticmaneuvers)或急转运动。
图8至图12图示了可以通过鞋底结构110和中央感觉节点元件114向穿用者的足部提供感觉反馈的多个示例。参考图8至图10，图示了关于纵向运动的感觉反馈的示例，该纵向运动指示穿用者的足部上的平衡或力的向前/向后转变。例如，诸如跑步或急停的体育和/或运动动作主要包括使用中央感觉节点元件114可以感受到的纵向分量。
在一些实施方案中，形成鞋面120的靴形件122可以联接到鞋底主体部分112和中央感觉节点元件114。如图8中所示出的，基层128是靴形件122的底部部分，其被构造成在穿用者的足部下方延伸。基层128联接到鞋底主体部分112的上表面111，并且也联接到中央感觉节点元件114的顶表面116。在这个实施方案中，中央感觉节点元件114被示出在鞋底主体部分112中的相应孔210内。这种布置允许中央感觉节点元件114的顶表面116被附接到靴形件122的基层128。此外，中央感觉节点元件114没有附接或联接到鞋底主体部分112，使得中央感觉节点元件114被允许在鞋底主体部分112中的孔210内至少在竖直方向上摆动和独立地移动。虽然当在孔210内移动时，中央感觉节点元件114可以接触侧壁610的部分，但是中央感觉节点元件114独立于鞋底主体部分112，并且可以与鞋底主体部分112分开移动。
现在参考图8，足部800被示出，其被设置在物品100中鞋面120的内部空腔中。足部800的底部与基层128的多个部分相接触。在物品100被放置成与地面900相接触之前，物品100在此被示出处于未受压状态。在这种未受压状态下，中央感觉节点元件114具有顶表面116，该顶表面116与鞋底主体部分112的上表面111近似齐平或者平整。在未受压状态下，中央感觉节点元件114位于鞋底主体部分112中的孔210内。
当穿用物品100的足部800踩踏到地面900上时，物品100被放置处于受压状态。现在参考图9，示出了通过足部800抵靠地面900，物品100受压。在多种情况下，通过穿用者的运动动作可能导致在受压状态下抵靠地面900的穿用者的足部上的力或平衡向前或向后转变。在这个实施方案中，沿着脚趾端400的方向的前向力可以通过抵靠地面900的物品100中的足部800施加。如图9中的放大视图中示出的，这种前向力导致中央感觉节点元件114的一部分在孔210内相对于鞋底主体部分112移位。在该情况下，当中央感觉节点元件114的底表面115接触地面900时，中央感觉节点元件114的顶表面116的后部部分升高到高于鞋底主体部分112的上表面111。
现在参考图10，在这个实施方案中，沿着鞋跟端410的方向的后向力可以通过抵靠地面900的物品100中的足部800施加。如图10中的放大视图中示出的，该后向力导致中央感觉节点元件114的一部分在孔210内相对于鞋底主体部分112移位。在该情况下，当中央感觉节点元件114的底表面115接触地面900时，中央感觉节点元件114的顶表面116的前部部分升高到高于鞋底主体部分112的上表面111。
在其他实施方案中，诸如急转或转向的运动动作可以主要包括横切或横向移动。图11和图12图示了足部800上的力或平衡的横向的左右(即，外侧到内侧)转变的示例。在这些实施方案中，当力指向外侧面16(图11)或指向内侧面18(图12)时，中央感觉节点元件114的顶表面116的相反侧面可以升高到高于鞋底主体部分112的上表面111。利用这种布置，中央感觉节点元件114可以向穿用者的足部800提供关于横向移动和力定向的感觉反馈。
应当理解的是，在参加体育运动或进行运动活动时作出的许多动作或移动可能涉及包括纵向和/或横向移动一起的力和动作的组合。如参考图8至图12中所图示的任何或所有移动所描述的，本发明的中央感觉节点元件可以被使用，以向穿用者提供关于体育或运动活动期间感受到的方向和定向的感觉反馈。通过向穿用者提供帮助定位和确定相对运动和力平衡的感觉反馈，穿用者的意识可以被改进。此外，中央感觉节点元件114可以延伸到物品100的内部中，并且为穿用者的足部提供用于进行运动技巧或急转运动的“推离”表面。
图13和图14图示了中央感觉节点元件114相对于鞋底主体部分112和靴形件122的基层128的独立运动。现在参考图13，中央感觉节点元件114位于鞋底主体部分112的孔210中，并且独立于鞋底主体部分112在孔210内至少竖直地移动。也就是说，尽管中央感觉节点元件114的部分可以接触鞋底主体部分112的部分，诸如侧壁610，但当中央感觉节点元件114穿过孔210移动时，鞋底主体部分112和中央感觉节点元件114不直接联接或附接到彼此。利用这种布置，中央感觉节点元件114能够独立于鞋底主体部分112摆动和移动，并且中央感觉节点元件114能够相对于鞋底主体部分112的鞋外底表面113竖直地移位。
在示例性实施方案中，鞋底主体部分112可以具有第一高度h1。第一高度h1对应于鞋底主体部分112在穿用者的足部和地面之间延伸的竖直方向上的厚度。中央感觉节点元件114可以具有第二高度h2，该第二高度h2对应于中央感觉节点元件114在同一竖直方向上的高度或厚度。在这个实施方案中，中央感觉节点元件114的第二高度h2大于鞋底主体部分112的第一高度h1。利用这种布置，中央感觉节点元件114的底表面115高于鞋底主体部分112的鞋外底表面113延伸，使得中央感觉节点元件114的底表面115将大致在鞋底主体部分112的鞋外底表面113之前首先接触地面。
在这个实施方案中，鞋底主体部分112中的孔210的侧壁610界定鞋底主体部分112中的开口，该开口具有第一宽度w1。中央感觉节点元件114位于由孔210界定的开口内并且具有第二宽度w2。在中央感觉节点元件114具有截头圆锥形状的一些情况下，第二宽度w2也可以是中央感觉节点元件114的直径。中央感觉节点元件114的第二宽度w2小于由孔210界定的开口的第一宽度w1。利用这种布置，中央感觉节点元件114可以装配在鞋底主体部分112的孔210内，并且与孔210的侧壁610具有至少一些空隙。
在这个实施方案中，靴形件122的基层128包括面向鞋面120的内部空腔的内表面1300和背对物品100并且面向地面的外表面1302。基层128的外表面1302附接到鞋底主体部分112的上表面111，并且也附接到中央感觉节点元件114的顶表面116。在图13中，中央感觉节点元件114被示出处于未受压状态，使得顶表面116与鞋底主体部分112的上表面111近似齐平或平整。类似地，在图13中所示出的靴形件122的区域中，基层128的内表面1300在顶表面116和上表面111两者上方也具有近似均匀或相等的高度。
现在参考图14，中央感觉节点元件114被示出处于受压状态，例如，如以上参考图9至图12所描述的。在受压状态下，中央感觉节点元件114的底表面115接触地面900，并且中央感觉节点元件114的底表面115朝向更靠近鞋底主体部分112的鞋外底表面113的方向移动。这个运动还迫使中央感觉节点元件114的顶表面116向上抵靠基层128的外表面1302。中央感觉节点元件114被允许独立于鞋底主体部分112穿过孔210移动，从而导致基层128的附接到中央感觉节点元件114的顶表面116的局部区域向上移动，以形成基层128的凸起内表面1310。凸起内表面1310然后可以接触穿用者的足部的底侧，以提供关于力相对于地面900的移动或方向的感觉反馈。
在这个实施方案中，凸起内表面1310高于内表面1300延伸第一距离d1。第一距离d1近似等于中央感觉节点元件114的第二高度h2和鞋底主体部分112的第一高度h1之间的差。也就是说，当处于受压状态时，中央感觉节点元件114的顶表面116使基层128升高使得凸起内表面1310高于内表面1300延伸的量与当物品100处于未受压状态时中央感觉节点元件114的底表面115高于鞋底主体部分112的鞋外底表面113延伸的量近似相同。
利用这个构型，第一距离d1的量可以基于对第一高度h1、第二高度h2或两者的选择来根据期望构造。例如，在一些情况下，基层128的凸起内表面1310的距离可以更高或更低以接触穿用者的足部的部分。为鞋底主体部分112选择较大或较小的第一高度h1和/或为中央感觉节点元件114选择较小或较大的第二高度h2可以适应凸起内表面1310接触足部所需要的不同的距离。
图15和图16图示了中央感觉节点元件114的示例性实施方案。在这个实施方案中，中央感觉节点元件114包括顶表面116所位于的顶端1500和底表面115所位于的底端1502。中央感觉节点元件114的主体部分1510在顶端1500和底端1502之间延伸，并且包括侧表面1512。在一个实施方案中，顶端1500具有比相反的底端1502更小的直径，以便界定中央感觉节点元件114的近似的截头圆锥形状。在不同的实施方案中，顶端1500和底端1502之间的距离可以变化，以便改变主体部分1510的长度，并且从而改变中央感觉节点元件114的高度。在示例性实施方案中，中央感觉节点元件114的底表面115是凸形的。在一个实施方案中，中央感觉节点元件114的底表面115可以是近似半球形的。然而，在其他实施方案中，中央感觉节点元件114的形状可以变化，包括但不限于三角形、圆柱形、球形、圆形以及其他几何和非几何形形状。此外，在其它实施方案中，底表面115可以是平坦的或不平整的。
在这个实施方案中，中央感觉节点元件114的截头圆锥形状和凸形底表面115允许中央感觉节点元件围绕至少两个轴线摆动。如图15中所示出，中央感觉节点元件114具有与x轴近似对齐的第一轴线20、与y轴近似对齐的第二轴线30和与z轴近似对齐的第三轴线40。在一些实施方案中，中央感觉节点元件114可以围绕第一轴线20、第二轴线30和/或第三轴线40中的两个或三个摆动或移动。在一些情况下，x轴可以与物品100的横向方向相关联，y轴可以与物品100的纵向方向相关联，并且z轴可以与物品100的竖直方向相关联。然而，应当理解的是，坐标系的指定和选择可以变化。
例如，如图16中所示出的，中央感觉节点元件114被示出围绕至少两个轴线摆动，使得底表面115和顶表面116的定向被改变。中央感觉节点元件114的摆动可以由力的传输或地面相对于物品100的不稳定性导致。利用这个构型，中央感觉节点元件114可以在鞋底主体部分112中的孔210内围绕至少两个轴线摆动，以将感觉反馈传输到穿用者的足部。
在先前的实施方案中，靴形件122的基层128被示出为附接到中央感觉节点元件114的顶表面116和鞋底主体部分112的上表面111。在一些情况下，基层128的外表面1302可以附接到鞋底主体部分112的上表面111直到在限定孔210的开口处的侧壁610的边缘。例如，如图13和图14中所示出。在其他情况下，通过保持基层128的外表面1302的一部分不附接到鞋底主体部分112的上表面111，可以向基层128提供预定量的松弛或弹性以适应中央感觉节点元件114的顶表面116的向上竖直运动。
现在参考图17，基层128的外表面1302沿着边沿1700保持不附接到鞋底主体部分112的上表面111，该边沿1700位于从鞋底主体部分112中的孔210周围的侧壁610的预定距离d2处。边沿1700允许基层128具有预定量的松弛或弹性，以适应当处于受压状态时中央感觉节点元件114的顶表面116的向上竖直运动。如图17中所示出的，围绕孔210从侧壁610延伸预定距离d2的边沿1700允许基层128的内表面1300上升到凸起内表面1310。
在一些实施方案中，基层128可以由柔性或可拉伸的层或膜(包括由弹性、橡胶、编织或针织纺织品或其他合适的柔性材料制成的材料)形成。在这种情况下，基层128可以根据需要拉伸，以适应在处于受压状态时中央感觉节点元件114的顶表面116的向上竖直运动。此外，这样的柔性或可拉伸层可以是弹性的，以帮助当来自足部的力被移除时迫使中央感觉节点元件114回到未受压状态。然而，在其他实施方案中，基层128可能需要适应另外的位移或增加的敏感性，如果使用太有弹性的材料，其可能会受到损失。此外，在其他实施方案中，基层128可以由不可拉伸或不可弯曲的材料制成。因此，在这些其他实施方案中，使用边沿1700将基层128附接到鞋底主体部分112的上表面111的可替代实施方案，如以上参考图17所描述的，可以在处于受压状态时帮助中央感觉节点元件114的顶表面116的向上竖直运动。
虽然本发明的多种实施方案已经被描述，但说明书意在为示例性的，而不是限制性的，并且对于本领域普通技术人员将明显的是，在本发明范围之内的许多更多的实施方案和实施方式是可能的。因此，除了根据所附权利要求和它们的等效物之外，本发明不受限制。而且，在所附的权利要求的范围内可以做出各种修改和改变。
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