包括倾斜调节器的鞋类

本申请是申请日为2018年8月30日，申请号为201880069161.2，发明 名称为“包括倾斜调节器的鞋类”的申请的分案申请。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年8月31日提交的标题为“包括倾斜调节器的鞋类 (FOOTWEARINCLUDING AN INCLINE ADJUSTER)”的美国临时专利申 请第62/552,548号的优先权。申请第62/552,548号的全部内容以引用的方式 并入本文中。

背景技术

常规鞋类制品通常包括鞋面和鞋底结构。鞋面为足部提供覆盖并将足部 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，且被配置以 便当穿着者站立、行走或跑步时定位于足与地面之间。

常规的鞋类通常设计的目的是为了对用于某一特定状态或一组状态的 鞋进行优化。例如，诸如网球和篮球等运动需要大量的侧到侧运动。设计用 于在进行这种运动时穿着的鞋通常在侧向运动时承受更大力的区域中包括 大量的加固和/或支撑。作为另一个例子，跑鞋通常设计用于穿着者沿直线 向前运动。当鞋必须在状态变化时或在多种不同类型的运动期间穿着时，会 出现困难。

发明内容

提供此“发明内容”而以简化形式引入下文在“具体实施方式”中进一 步描述的一系列概念。本发明内容并不旨在标识本发明的关键特征或必要特 征。

在至少一些实施例中，倾斜调节器可包括可变容积外侧腔室和可变容积 内侧腔室。倾斜调节器还可包括在外侧腔室和内侧腔室之间延伸的传送通 道，填充外侧腔室、传送通道和内侧腔室的电流变流体，以及沿传送通道暴 露于电流变流体的对置电极。电极可以由例如金属片或导电橡胶形成。

在一些实施例中，倾斜调节器可包括可变容积第一腔室和可变容积第二 腔室。倾斜调节器还可包括在第一腔室和第二腔室之间延伸的传递装置，填 充第一腔室、传送通道和第二腔室的电流变流体，以及沿传送通道暴露于电 流变流体的对置电极。第一腔室可以包括柔性第一腔壁，其还包括第一腔壁 中心区段和围绕第一腔壁中心区段的第一腔壁侧区段。第一腔壁侧区段可包 括限定第一腔室的波纹形状的至少一个折叠部。

在一些实施例中，一种制造倾斜调节器的方法可以包括模制第一部件， 在该第一部件中，内侧腔室和外侧腔室的第一部分以及传送通道的第一部分 限定在其中，并且其中第一电极的一部分沿传送通道的第一部分暴露。该方 法还可以包括模制第二部件，在该第二部件中，内侧腔室和外侧腔室的第二 部分以及传送通道的第二部分限定在其中，并且其中第二电极的一部分沿传 送通道的第二部分暴露。该方法还可包括将第一部件结合到第二部件以形成 倾斜调节器，其中，将内侧腔室的第一和第二部分组合以形成内侧腔室，将外侧腔室的第一和第二部分组合以形成外侧腔室，将传送通道的第一和第二 部分组合以形成传送通道，传送通道连接内侧腔室和外侧腔室。

本文中描述额外实施例。

附图说明

一些实施例作为例子而非限制在附图的图中加以说明，并且其中相同的 附图标记指代类似的元件。

图1是根据一些实施例的鞋的内侧视图。

图2A是图1的鞋的鞋底结构的仰视图。

图2B是移除了前足外底元件的图1的鞋的鞋底结构的仰视图。

图2C是图1的鞋的鞋底结构的前足外底元件的仰视图。

图3是图1的鞋的鞋底结构的部分分解的内侧透视图。

图4A是图1的鞋的倾斜调节器的放大的后外侧顶部透视图。

图4B是图4A的倾斜调节器的俯视图。

图4C是沿图4B中所示的平面截取的横截面图。

图5A示出图4A的倾斜调节器的第一部件的第一层以及金属第一电极。

图5B示出在图5A的第一电极附接之后的图5A的第一层。

图5C示出在第一层和所附接的第一电极上模制第二层之后的图4A的 倾斜调节器的第一部件。

图6A示出了图4A的倾斜调节器的第二部件的第一层以及金属第二电 极。

图6B示出在附接图6A的第二电极后的图6A的第一层。

图6C示出在第一层上和附接的第二电极上模制第二层后图4A的倾斜 调节器的第二部件。

图7A和图7B示出了由图5C的第一部件和图6C的第二部件组装的图 4A的倾斜调节器。

图7C示出了倾斜调节器在装配之后和在填充ER流体之前，的放大的 后外侧顶部透视图。

图8是图4A的倾斜调节器的传送通道的一部分的放大的横截面图。

图9是示出图1的鞋中的电气系统部件的框图。

图10A至图10D是局部示意性横截面图，示出图1所示鞋的倾斜调节 器在从最小倾斜状态到最大倾斜状态时的操作。

图10E是图1的鞋的倾斜调节器和底板的俯视图，并且示出对应于图 10A-图10D的视图的剖面线的大致位置。

图11A是在从最小倾斜状态到最大倾斜状态的过渡期间的不同时间的 足状态、压力差、电压水平和倾斜角的曲线图。

图11B是在从最大倾斜状态到最小倾斜状态的过渡期间的不同时间的 足状态、压力差、电压水平和倾斜角的曲线图。

图12A是根据额外实施例的倾斜调节器的后外侧顶部透视图。

图12B是图12A的倾斜调节器的后内侧顶部透视图。

图12C是图12A的倾斜调节器的俯视图。

图13是沿图12C中所示的平面截取的放大的横截面图。

图14示出了用分别形成的第一和第二部件组装图12A-图12C的倾斜调 节器。

具体实施方式

在各种类型的活动中，当鞋的穿着者跑步或以其他方式参与活动时，改 变鞋或鞋部分的形状可能是有利的。在许多跑步比赛中，例如，运动员在具 有弯曲部分(也称为“弯道”)的跑道上跑动。在一些情况下，特别是例如 200米或400米赛跑的短程比赛项目，运动员可能在跑道弯道上以冲刺速度 跑步。然而，在平坦的弯道上快速奔跑在生物力学上是低效的，并且可能使 得身体动作笨拙。为了抵消这种影响，一些跑道的弯道被倾斜。这种倾斜使 得身体运动更高效并且通常导致跑步时间更短。试验表明，通过改变鞋的形 状可以获得类似的优点。具体地，穿着具有相对于地面倾斜的鞋垫的鞋在平 坦跑道弯道上跑步可以获得穿着具有非倾斜鞋垫的鞋在倾斜弯道上跑步的 益处。然而，倾斜的鞋垫在跑道的直线部分上是不利的。当在弯道上跑步时 可以提供倾斜的鞋垫并且当在直线跑道段上跑步时鞋类可以减少或消除该 倾斜，这种鞋类将提供显著的优点。

在根据一些实施例的鞋类中，电流变(ER)流体用于改变一个或多个鞋 部分的形状。ER流体通常包括悬浮有非常小的颗粒的非导电油或其他流体。 在一些类型的ER流体中，颗粒可具有5微米或更小的直径并且可以由聚苯 乙烯或具有偶极分子的另一种聚合物形成。当在ER流体上施加电场时，流 体的粘度随着电场强度的增加而增加。如下面更详细的描述，这种效果可用 于控制流体的转移和改变鞋类部件的形状。虽然最初描述了钉鞋的实施例， 但其他实施例包括用于其他运动或活动的鞋类。

“鞋”与“鞋类制品”在本文中可互换使用，是指用于在人足上穿着的 制品。鞋可以封围或不封围穿着者的整个足。举例来说，鞋可以包含暴露大 部分穿戴足的凉鞋式鞋面。鞋元件可以基于穿着所述鞋的人足的区和/或解剖 结构并且通过假设鞋的内部通常符合并且以其他方式适合于穿着足的大小 来描述。足的前足区包括跖骨以及趾骨的头部和主体。鞋的前足元件是在穿 着鞋时具有位于穿着者的前足(或其部分)的外侧和/或内侧之下、之上、侧 部和/或穿着者的前足(或其部分)之前的一个或多个部分的元件。足的中足区包括骰骨、舟骨和楔骨，以及跖骨的基部。鞋的中足元件是当穿着鞋时具 有位于穿着者的足中(或其部分)的外侧和/或内侧之下、之上和/或侧部的 一个或多个部分的元件。足的足跟区包括距骨和跟骨。鞋的足跟元件是在穿 着鞋时具有位于穿着者的足跟(或其部分)的外侧和/或内侧之下、之上、侧 部和/或穿着者的足跟(或其部分)之后的一个或多个部分的元件。前足区可 以与中足区重叠，中足区与足跟区也可以重叠。

图1是根据一些实施例的钉鞋10的内侧视图。鞋10的外侧具有类似的 配置和外观，但被配置成对应于穿着者足的外侧。鞋10被配置成用于在右 足上穿着并且是包括为鞋10的镜像并且被配置成用于在左足上穿着的鞋(未 示出)的一双鞋的部分。然而，如下更详细所述的，鞋10及其相应的左鞋 可被配置成在给定的一组状态下以不同的方式改变它们的形状。

鞋10包括附接到鞋底结构12的鞋面11。鞋面11可以由任何各种类型 或材料形成，并且具有任何各种不同的构造。在一些实施例中，例如，鞋面 11可针织为单个单元，并且可以不包括其他类型的衬里的短靴。在一些实施 例中，鞋面11可以通过缝合鞋面11的底部边缘滑动结帮，以封围容纳足部 的内部空间。在其他实施例中，鞋面11可以用德国士多宝(strobel)撬边机 或其他方式来结帮。电池组件13位于鞋面11的后足跟区域并且包括向控制 器提供电力的电池。控制器在图1中不可见，但在下面结合了其他附图进行 描述。

鞋底结构12包括鞋垫14、外底15和倾斜调节器16。倾斜调节器16位 于前足区域中的外底15与鞋垫14之间。如下文更详细所解释，倾斜调节器 16包括支撑鞋垫14的内侧前足部分的内侧流体腔室，以及支撑鞋垫14的外 侧前足部分的外侧流体腔室。ER流体可以通过与两个腔室的内部流体连通 的连接传送通道在这些腔室之间传递。该流体传送可提高一个腔室相对于另 一腔室的高度，从而导致位于腔室上方的鞋垫14的一部分倾斜。当ER流体通过通道的进一步流动被中断时，保持倾斜直到ER流体流动被允许恢复。

外底15形成鞋底结构12的地面接触部分。在鞋10的实施例中，外底 15包括前部外底区段17和后部外底区段18。通过比较图2A(鞋底结构12 的仰视图)和图2B(鞋底结构12的移除了前足外底区段17的仰视图)可看到 前外底区段17和后外底区段18的关系。图2C是从鞋底结构12移除的前足 外底区段17的仰视图。如图2A中所见，前外底区段17延伸通过鞋底结构 12的前足和中心中足区，并且逐渐变细为变窄端部19。端部19在位于足跟 区域中的接头20处附接到后外底区段18。后外底区段18在侧中足区之上和 足跟区之上延伸，并且附接到鞋垫14。前外底区段17还通过支点元件以及 倾斜调节器16的上述流体腔室结合到鞋垫14上。前足外底部分17围绕穿 过接头20且穿过前足支点元件的纵向轴线L1枢转。具体地，如下所述，当 鞋垫14的前足部分相对于前足外底部分17倾斜时，前足外底部分17围绕轴线L1旋转。

外底15可以由聚合物或聚合物复合材料形成，并且可以包括地面接触 表面上的橡胶和/或其他耐磨材料。。抓地元件21可以模制到或以其他方式形 成在外底15的底部中。前足外底部分17还可包括用以保持一个或多个可移 除的鞋钉元件22的插孔。在其他实施例中，外底15可以具有不同的配置。

鞋垫14包括中底25。在鞋10的实施例中，中底25具有大致对应于人 的足部轮廓的尺寸和形状，是在鞋垫14的整个长度和宽度上延伸的单件， 并且包括波状外形的顶表面26(如图3所示)。顶表面26的轮廓被配置成总 体上对应于人足部的足底区域的形状并且提供足弓支撑。中底25可由乙烯 醋酸乙烯酯(EVA)和/或一种或多种其他闭孔聚合物泡沫材料形成。如下所 述，中底25还可以具有在其中形成的以容纳控制器和其他电子部件的凹槽27和28。后外底区段18的向上延伸的内侧和外侧还可以为穿着者足部提供 额外的内侧支撑和外侧支撑。在其他实施例中，鞋垫可以具有不同的配置， 例如，中底可以覆盖不是全部的鞋垫或者可以完全不存在，和或鞋垫可以包 括其他部件。

图3是鞋底结构12的部分分解的内侧透视图。底部支撑板29位于鞋10 的足底区域中。在鞋10的实施例中，底部支撑板29附接到前外底区段17 的顶表面30。底部支撑板29(可以由相对硬的聚合物或聚合物复合材料形 成)有助于使前外底区段17的前足区域变硬，并且为倾斜调节器16提供稳 定的基部。内侧力敏电阻器(FSR)32和外侧FSR31附接到底部支撑板29 的顶表面33。如下所述，FSR31和32提供帮助确定倾斜调节器16的腔室内 的压力的输出。

支点元件34附接到下支撑板29的顶表面33。支点元件34定位于底部 支撑板29的前部中的FSR31与32之间。支点元件34可以由硬橡胶或一种 或多种其他材料形成，所述其他材料在当鞋10的穿着者跑步时所产生的负 载下通常是不可压缩的。

倾斜调节器16附接到下支撑板29的顶表面33。倾斜调节器16的外侧 腔室35定位于外侧FSR31的上方。倾斜调节器16的内侧腔室36定位于内 侧FSR32的上方。倾斜调节器16包括支点元件34穿过其延伸的孔37。支 点元件34的至少一部分位于腔室35与36之间。如下文更详细所述，在制 造倾斜调节器51时，可以利用倾斜调节器16中的通孔51。通孔51也可用 于相对于下支撑板29定位和固定倾斜调节器16。相应的突起(图3中未示 出)可以形成在顶表面33上且可自倾斜调节器16的底侧延伸至通孔51中。

顶部支撑板41位于鞋10的足底区，且定位于倾斜调节器16的上方。 在鞋10的实施例中，顶部支撑板41通常与底部支撑板29对齐。顶部支撑 板41(也可以由相对硬的聚合物或聚合物复合材料形成)提供稳定且相对不 可变形的区，倾斜调节器16可以抵靠在该区上，并且该区支撑鞋垫14的前 足区。

中底25下侧的前足区部分附接到顶部支撑板41的顶表面42。在足跟和 侧中足区中的中底25下侧的部分附接到后外底区段18的顶表面43。前外底 区段17的端部19在后外底区段18的前边缘的最后部位置44的后面附接到 后外底区段18，从而形成接头20。在一些实施例中，端部19可以是在位置 14处或其附近滑动到形成在后外底区段18内的槽中的突出部，和/或可以楔 入顶表面43与中底25的下侧之间。

图3中还示出了直流-高压-直流(DC-HV-DC)转换器45和控制器47 的印刷电路板(PCB)46。转换器45将低压直流电信号转换成施加到倾斜调节 器16内的电极的高压(例如，5000V)DC信号。PCB46包括一个或多个处 理器、存储器和其他部件，并被配置成通过转换器45控制倾斜调节器16。 PCB46还接收来自FSR31和32的输入并且接收来自电池单元13的电力。 PCB46和转换器45可以在中足区48中附接到前外底区段17的顶表面，并 且也可以分别搁置于下侧中底25中的凹槽28和27内。

图4A是倾斜调节器16的放大的后侧顶部透视图。图4B是倾斜调节器 16的放大俯视图。图4C是沿图4B中所示的平面截取的横截面图。倾斜调 节器16包括主体65(图4B)。外侧腔室35的一部分由从主体65的顶部66 的外侧向上延伸的柔性成型壁67界定。。外侧腔室35的另一部分由主体65 中的相应区69界定(图4C)。内侧腔室36的一部分由从顶侧66的内侧向 上延伸的柔性侧中足区68界定，内侧腔室36的另一部分由主体65中的相 应区70界定。

外侧腔室35通过限定在主体65的中心部分中并在腔室35与36之间延 伸的流体传送通道60与内侧腔室36流体连通。在图4A-图4C的实施例中， 倾斜调节器16是不透明的，因此在图4B中，用小虚线表示传送通道60的 位置。ER流体59填充腔室35和36以及传送通道60。可以在一些实施例中 使用的ER流体的一个实例是由电流变液生产维尔茨堡股份有限公司(ERF Produktion Würzberg GmbH)销售的名称为“RheOil 4.0”的ER流体。外侧 腔室35的内部容积可以随着ER流体59流入或流出外侧腔室35而变化。腔 室35的由壁67形成的部分被配置成当ER流体59流入外侧腔室35时膨胀， 从而使壁67的中心区段71从主体65向上移动。内侧腔室36的内部容积可 以类似地随着ER流体59流入或流出内侧腔室36而变化。腔室36的由壁 68形成的部分被配置成当ER流体59流入内侧腔室36时膨胀，从而使壁68 的中心区段72从主体65向上移动。

一对相对的电极设置在传送通道60内的底侧和顶侧上，并沿传送通道 60的流量调节部分61延伸，如图4B中大虚线所示。导线53和54分别与 底部电极和顶部电极电接触并连接到转换器45。传送通道60具有蛇形形状， 以便为通道60内的电极提供增加的表面积，从而在通道60内的ER流体59 中产生电场。例如，且如图4B中可见，通道60包括接合通道60的覆盖腔 室35与36之间的空间的其他区段的三个180°的弯曲部分。，传送通道63 在电极之间的最大高度h可以为1毫米(mm)，平均宽度(w)为2mm， 并且沿着腔室35c和36c之间的流动方向的长度为至少200mm。，传送通道 63在电极之间的最大高度h可以为1毫米(mm)，平均宽度(w)为4mm， 并且沿着腔室35c和36c之间的流动方向的长度为至少200mm。

在一些实施例中，传送通道的高度实际上可限制在至少0.250mm至不 大于3.3mm的范围内。由柔韧材料构成的倾斜调节器能够在使用期间与鞋 一起弯曲。跨传送通道的弯曲局部地减小了弯曲点处的高度。如果没有留足 够的余量，电场强度的相应增加可能超过ER流体的最大介电强度，从而导 致电场崩溃。在极端情况下，电极可能变得很靠近以至于它们实际上触碰， 从而同样导致电场崩溃。

ER流体的粘度随施加的电场强度而增加。该效应是非线性的，并且最 佳电场强度在3至6千伏每毫米(kV/mm)的范围内。用于提高电池3-5V 电压的高压DC-DC转换器可能会受到物理尺寸和安全考虑的限制，从而小 于2W或最大输出电压小于或等于10kV。为了将电场强度保持在所需范围 内，因此在一些实施例中可以将传送通道的高度限制为最大约3.3mm (10kV/3kV/mm)。

传送通道的宽度实际上可限制在至少0.5mm至不大于4mm的范围内。 通道的最大宽度可能受到倾斜调节器的两个腔室之间的物理空间的限制。如 果通道较宽，则中间层内的材料可能变得较薄且在构造期间不受支撑，并且 通道的壁可能容易脱落。ER流体的等效串联电阻也会随着通道宽度的增加 而减小，这增加了功耗。对于小至M7(US)的鞋码范围，实际宽度可限制 为小于4mm。

传送通道60的流量调节部分61中的对置电极可被激励以增加流量调节 部分61中的ER流体59的粘度，从而减慢或停止ER流体59通过通道6流 动。当能够通过传送通道60流动时，作用在区段72上的向下力迫使ER流 体59离开内侧腔室36、通过传送通道60并进入外侧腔室35。当ER流体 59被传送出内侧腔室36并进入外侧腔室35时，区段72朝向主体65向下移 动，并且区段71离开主体65向上移动。相反地，作用在区段71上的向下 力(当能够流过传送通道60时)迫使ER流体59流出外侧腔室35、通过传 送通道60并进入内侧腔室36。当ER流体59被传送出外侧腔室35并进入 内侧腔室36时，区段71朝向主体65向下移动，而区段72离开主体65向 上移动。如下文结合图10A-图10D更详细讨论的，区段71和区段72的相 对高度的变化改变了顶部支撑板41相对于底部支撑板29的倾斜角。

传送通道的所需长度可以是在使用时倾斜调节器的腔室之间的最大压 力差的函数。通道越长，可以承受的压力差越大。最佳通道长度可以取决于 应用和构造，因此可以在不同的实施例中变化。当电场消除时，长通道的不 利之处在于更加限制了流体流动。在一些实施例中，通道长度的实际限制在 25mm至350mm的范围内。在至少一些实施例中，流量调节部分61可具有 至少50的L/w比，其中L是流量调节部分61的长度。在其他实施例中，传 送通道流量调节部分的L/w比的示例性最小值包括60、70、80、90、100、 110、120、130、140、150、160和170。在一些实施例中，对于平均通道宽 度为4mm的传送通道，在流动调节传送通道部分中接触ER流体的每个对 置电极的最小面积可以为800平方毫米。如以下更详细地解释，电极的安装 特征可以被封装在通道的壁内，因此可以不接触ER流体。因此，电极的总面积可以大于暴露的功能区域。

如图4C中可见，外侧腔室35的壁67具有外侧区段73，其自顶侧66 向上延伸并接合到内侧区段75，其中内侧区段75接合到区段71。区段75 和71在外侧腔室35的外部形状中形成凹陷。该凹陷允许减少系统内所需的 ER流体59的总容积。在图4A-图4C的实施例中，只有外侧腔室35包括外 部凹陷。在其他实施例中，外侧腔室和内侧腔室都可以包括外部凹陷。在其 他实施例中，仅内侧腔室可包括凹陷。在其他实施例中，内侧腔室和外侧腔 室都都不包括凹陷。

在一些实施例中，倾斜调节器腔室可以具有波纹管形状。例如，如图4C 中可见，外侧区段73具有限定外侧腔室35的波纹管形状的折叠部折叠部。 壁68的侧面区段74还具有限定内侧腔室36的波纹管形状的折叠部。在图 4A-图4C的实施例中，外侧腔室的侧部比内侧腔室的侧部具有更多的折叠 部。在一些实施例中，两侧上的腔室可具有相同数量的折叠部，而在另一些 实施例中，内侧腔室可具有比外侧腔室更多的折叠部。腔室的波纹管形状有 助于在腔室膨胀和收缩期间增加挠曲。这有助于使磨损最小化，以及减少了 系统内所需的ER流体的总量。在一些实施例中，一个或两个腔室可以不具 有波纹管形状。

在一些实施例中，倾斜调节器16可以通过单独形成底部部件和顶部部 件来制造。底部部件可分别包括腔室35和36的区域69和70，传送通道60 的底部部分和底部电极。顶部部件可分别包括腔室35和36的壁67和68， 传送通道60的顶部部分和顶部电极。一旦形成，底部部件的顶侧可以结合 到顶部部件的底侧。然后可以用ER流体59填充内部容积，该内部容积包括 腔室35、腔室36和传送通道60的内部容积，并且被密封。

图5A至5C示出了形成倾斜调节器16的底部部件中的步骤。首先，如 图5A中所示，注塑第一层101。层101将形成底部部件的底层。除了后延 伸部103和104之外，层101的周边具有与主体65的周边形状相同的形状。 除了将形成通孔51的最底部部分的开口51.1和将形成孔37的最底部部分的 开口37.1之外，层101是连续的。层101的顶面105包括凸起部分106。凸 起部分106具有与底部电极107相对应并限定底电极107的底座的形状。

同样在图5A中示出的底部电极107是连续的金属片。在一些实施例中， 底部电极107可以由0.05mm厚的镀1010镍的冷轧钢形成。电极107包括 用于附接导线53的衬垫108。电极107的边缘还包括一系列沿两个边缘形成 的槽109。槽109的示例性尺寸为0.5mm×1mm。如下文更详细所述，材料 可以在底部部件模制期间流入槽109，以便将电极107固定在适当位置。

延伸部103和104将形成具有浇口的颈部部分，倾斜调节器16可通过 该浇口填充ER流体59。在填充之后，可密封这些浇口并去除颈部。延伸部 103中的通道129将形成外侧浇口的一部分。延伸部104中的通道110将形 成内侧浇口的一部分。

在图5B中，电极107附接到凸起部分106。在一些实施例中，可将压 敏粘合剂(PSA)施加到电极107的底表面和/或凸起部分106的顶表面，以 在随后的模制操作(如下所述)期间将电极107保持在适当位置。可通过焊 接、使用导电环氧树脂或通过其他技术将导线53放置在适当位置并附接到 衬垫108。

在附接电极107和导线53之后，将第二层112包覆模制到层101上。 所得的倾斜调节器16的底部部件115在图5C中示出。腔室35和36的区域 69和70分别限定在底部部件115的顶表面116中。传送通道60的底部部分 60.1以类似方式形成在顶表面116中。电极107的一部分暴露在底部部分60.1 中。与层101中的开口51.1和37.1对齐的层112中的开口51.2和37.2将在 完成的倾斜调节器16中形成通孔51和孔37的附加部分。层112还包括覆 盖层101的延伸部103和104的延伸部113和114。从顶面116延伸到导线 53上方的凸起区域119将配合倾斜调节器16的顶部部件的底表面中的凹陷。 在顶表面116中形成凹陷120，以在顶部部件的底表面中容纳对应于下导线 54的相应凸起区。

在一些实施例中，层101可以由热塑性聚氨酯(TPU)注塑成型。可以 通过注塑额外的TPU将层112包覆模制到层101(具有附接的电极107和导 线53)上。层112可以由用于形成层101的相同类型的TPU形成。

图6A至图6C示出了形成倾斜调节器16的顶部部件的步骤。首先，如 图6A中所示，注塑第一层151。层151将形成顶部部件的顶层。除了后延 伸部153和154之外，层151的周边具有与主体65的周边形状相同的形状。 除了将形成通孔51的最顶部部分的开口51.3和将形成孔37的最顶部部分的 开口37.3之外，层151是连续的。层151的顶表面155包括凸起部分156。 凸起部分156具有与顶部电极157相对应并限定顶部电极157的底座的形状。 同样如图6A所示，层151包括相对的壁67和68，壁67和68围绕层151 的缘接合到层151的剩余部分。层151与图4A中的倾斜调节器16的取向相 反。具体而言，层151的底侧在图6A中是可见的。围绕壁67和68的层151 的顶侧部分将在完成的倾斜调节器16中形成主体65的顶部66，所述部分在 图6A中不可见的。延伸部153和154将形成具有浇口的颈部的部分，倾斜 调节器16可通过该等浇口填充ER流体59。延伸部153中的通道179将形 成外侧浇口的一部分。延伸部154中的通道160将形成内侧浇口的一部分。

顶部电极157也在图6A中示出。电极157也是连续的金属片并且可以 由用于形成电极107的相同材料形成。电极157包括用于附接导线54的衬 垫158。电极157的边缘还包括一系列沿两个边缘形成的槽159。槽159的 示例性尺寸可以与电极107中的槽109的尺寸相同。

在图6B中，电极157附接到凸起部分156。在一些实施例中，可以将 PSA施加到电极157的顶表面和/或凸起部分156的底表面，以在随后的模 制操作期间将电极157保持在适当位置(如下所述)。可通过焊接、使用导 电环氧树脂或通过其他技术将导线54放置在适当位置并附接到衬垫158。

在附接电极157和导线54之后，将第二层162包覆模制到层151上。 所得的倾斜调节器16的底部部件165在图6C中示出。在顶部部件165的底 表面166中限定了分别通向壁67和68内的腔室35和36的内部区域的开口。 传送通道60的顶部部分60.2以类似方式形成在底表面166中。电极157的 一部分暴露在顶部部分60.2中。与层151中的开口51.3和37.3对齐的层162 中的开口51.4和37.4将在完成的倾斜调节器16中形成通孔51和孔37的附 加部分。层162还包括覆盖层151的延伸部153和154的延伸部163和164。 从导线54上方的底表面166延伸的凸起区域169将配合到底部部件115的 顶表面116中的凹陷120内。在底表面166中形成凹陷170以容纳底部部件 115的顶表面116中的凸起区119。

在一些实施例中，层151可以由TPU注塑成型。可以通过注塑另外 的TPU将层162包覆模制到层151(具有附接的电极157和导线54)上。 层151和162可以由用于形成层101和112的相同类型的TPU形成，或者 可以由不同类型的TPU形成。

图7A示出在制造底部部件115和顶部部件116之后倾斜调节器16的组 装。顶部部件165的底表面166放置成与底部部件115的顶表面116接触。 将部件115和165组装使得底部部分60.1和顶部部分60.2对齐以形成传送 通道60，将区域69与通向由壁67界定的空腔内部的开口对齐以形成外侧腔 室35，将区域70与通向由壁68界定的空腔内部的开口对齐以形成内侧腔室 36，凸起区119位于凹陷170内，且凸起区169位于凹陷120内。

图7B示出了根据一些实施例，在组装期间部件115和165的对齐。插 入销钉91穿过由层101中的孔50.1和层112中的孔50.2形成的部件115中 的后外侧孔。然后将销钉91插入穿过由层151中的孔50.3和层162中的孔 50.4形成的部件165中的后外侧孔。以类似的方式，将销钉92插入穿过部 件115中的后内侧孔和部件165中的后内侧孔，将销钉93插入穿过部件115 中的前外侧孔和部件165中的前外侧孔，并且将销钉94插入穿过部件115 中的前内侧孔和部件165中的前内侧孔。然后可以沿销钉91-94滑动部件115 和165，直到表面116和166接触。然后可以使用射频焊接或化学粘合剂将 表面116和166结合在一起。

图7C是在结合部件115和165之后，但在用ER流体59填充倾斜调节 器16之前的倾斜调节器16的放大透视图。出于说明的目的，在图7C中示 出了层101、112、151和152。然而，在至少一些实施例中(例如，当所有 层都使用相同颜色的相同材料时)，各个层在倾斜调节器16中可能是不可区 分的。

颈部193分别由层101和112的后延伸部103和113以及层151和162 的后延伸部153和163形成。由通道129和179形成的浇口191提供进入外 侧腔室35的通道。颈部194分别由层101和112的后延伸部104和114以 及分别由层151和162的后延伸部154和164形成。由通道110和160形成 的浇口192提供进入内侧腔室36的通道。ER流体59可以然后通过浇口191或192中之一注射，直到其流出浇口191或192中的另一个。在一些实施例 中，可以使用诸如在美国专利申请公开第2017/0150785号中描述的脱气程序 (通过引用并入本文)。在一些实施例中，可以使用例如在标题为“脱气电 流变流体(DegassingElectrorheologicalFluid)”的美国临时专利申请(与本申 请同一天提交)中描述的脱气程序(通过引用并入本文)。在填充和脱气后， 可密封浇口191和192(例如，通过横跨浇口191和192射频焊接)，从而密 封由腔室35和36和传送通道60的内部容积形成的内部容积。然后可以修 剪掉密封件后面的颈部193和194的部分。

图8是图4B的横截面视图的放大部分，并显示了嵌入电极107和157 的传送通道的附加细节。底部电极107横跨流动调节部分61中的传送通道 60的底部。顶部电极157横跨流动调节部分61中的传送通道60的顶部。电 极107和157的侧边缘延伸越过传送通道60的侧面并进入主体65的材料中。 如图8中所见，主体65的材料已经流入并固化在槽109和159内，并且将 电极107和157锚固在适当位置。如上所述，在一些实施例中传送通道63 在电极之间的最大高度h可以为1毫米(mm)，平均宽度(w)为2mm。

图9是示出鞋10的电气系统部件的框图。。指向或来自图9中的方框的 单独的线表示信号(例如，数据和/或功率)流动路径，并且不一定旨在表示 单独的导体。电池组13包括可充电锂离子电池201、电池连接器202，以及 锂离子电池保护IC(集成电路)203。保护IC203检测异常的充电和放电条 件，控制电池201的充电，并执行其他常规的电池保护电路操作。电池组13 还包括通用串行总线(USB)端口208，用于与控制器47通信并用于对电池201充电。电力路径控制单元209控制从USB端口208或从电池201向控制 器47供电。开/关(O/O)按钮206激活或停用控制器47和电池组13。LED (发光二极管)207指示电气系统是开还是关。电池组13的上述单独元件可 以是以这里描述的新颖创造性的方式组合和使用的传统的可商购获得的的 部件。

控制器47包括容纳于PCB46上的部件以及转换器45。在其他实施例中， PCB 46和转换器45的部件可以包括在单个PCB上，或者可以以其他方式封 装。控制器47包括处理器210、存储器211、惯性测量单元(IMU)213和 低能量无线通信模块212(例如，蓝牙通信模块)。存储器211存储可以由处 理器210执行的指令，并且可以存储其他数据。处理器210执行由存储器211 存储的和/或存储在处理器210中的指令，该执行导致控制器47执行诸如这里所描述的操作。如本文所用，指令可以包括硬编码指令和/或可编程指令。

IMU213可包括陀螺仪和加速度计和/或磁力计。处理器210可以使用 IMU213输出的数据来检测鞋10的方向和运动的变化，从而检测穿着鞋10 的足部的方向和运动的变化。如下面更详细所解释，处理器10可以使用这 样的信息来确定鞋10的一部分的倾斜度何时应该改变。无线通信模块212 可以包括ASIC(专用集成电路)，并且用于向处理器210传送编程和其他指 令，以及下载可以由存储器211或处理器210存储的数据。

控制器47包括低压降电压调整器(LDO)214和升压调整器/转换器215。 LDO214从电池组13接收功率，并向处理器210、存储器211、无线通信模 块212和IMU213输出恒定电压。升压调整器/转换器215将来自电池组13 的电压升高到向转换器45提供可接受的输入电压的水平(例如，5伏)。然 后，转换器45将该电压增加到更高的水平(例如，5000伏)，并在倾斜调节 器16的电极107和157的两端提供该高电压。升压调整器/转换器215和转 换器45由来自处理器210的信号启用和停用。控制器47还接收来自外侧FSR31和内侧FSR32的信号。基于来自FSR 31和FSR 32的那些信号，处 理器210确定来自穿着者足的作用在外侧流体腔室35和内侧流体腔室36上 的力是否正在腔室35内产生高于腔室36内压力的压力，反之亦然。

控制器47的上述单独元件可以是以这里描述的新颖创造性的方式组合 和使用的传统的可商购获得的的部件。此外，通过存储在存储器211和/或处 理器210中的指令，控制器47被物理地配置成执行这里描述的与控制腔室 35和36之间的流体传送有关的新颖创造性的操作，以便调节鞋10鞋垫14 的前足部分的倾斜度。

图10A至图10D是表示根据一些实施例的倾斜调节器16在从最小倾斜 状态到最大倾斜状态时的操作的局部示意性横截面图。在最小倾斜状态下， 顶板相对于底板的倾斜角α的值为αmin，其表示鞋底结构12被配置成在前 足区中提供的最小倾斜量。在一些实施例中，αmin＝0°。在最大倾斜状态 下，倾斜角度α具有值αmax，其表示鞋底结构12被配置成提供的最大倾斜 量。在一些实施例中，αmax至少为5°。在一些实施例中，αmax＝10°。 在一些实施例中，αmax可大于10°。

图10A-图10D中显示了底板29、倾斜调节器16、顶板41、FSR31、FSR32， 以及支点元件34，但为了简化而省略了其他元件。顶板41和鞋底结构12 的其他元件被配置成使得在板41上朝倾斜调节器16的方向的向下的力传递 到内侧腔室36和外侧腔室35，及/或传递到支点34及/或其他元件，但不传 递到在腔室35与36之间的主体65的中心部分，并且使得板41上的这种向 下的力不压缩包含电极107和157的中心部分的区域。图10E是倾斜调节器 16(处于最小倾斜状态)和底板29的俯视图，示出了对应于图10A-图10D 的视图的剖面线的大致位置。顶板41从图10E中省略，如果顶板41包括在 图10E内，则顶板41的周边边缘与底板29的周边边缘大体吻合。虽然根据 图10E的截面线，支点元件34将不出现在横截面中，但是用虚线指示相对 于图10A-图10D中的其他元件的内侧和外侧，支点元件34的大体位置。

图10A-图10D还示出了内侧止动件83和外侧止动件82。当倾斜调节器 16和顶板41处于最大倾斜状态时，内侧止动件83支撑顶板41的内侧。当 倾斜调节器16和顶板41处于最小倾斜状态时，外侧止动件82支撑顶板41 的外侧。外侧止动件82防止顶板41朝外侧倾斜。因为跑步者在比赛期间以 逆时针方向围绕跑道前进，所以当在跑道的弯曲部分上跑步时，鞋10的穿 着者将转向他或她的左侧。在这种使用场景下，不需要将右鞋底结构的鞋垫 向外侧倾斜。然而，在其他实施例中，鞋底结构可向内侧或外侧倾斜。

在一些实施例中，包括鞋10的一双鞋中的左鞋可以用与图10A-图10D 中所示的略微不同的方式配置。例如，内侧止动件的高度可以与鞋10的外 侧止动件82的高度相似，而外侧止动件的高度可以与鞋10的内侧止动件83 的高度相似。在这样的实施例中，左鞋的顶板在最小倾斜状态和最大倾斜状 态之间移动，其中顶板向外侧倾斜。

内侧止动件83和外侧止动件82的位置在图10A和图10B中示意性地 示出，且在先前附图中未示出。在一些实施例中，外侧止动件82可形成为 底板29的外侧或边缘上的轮缘。类似地，内侧止动件83可形成为底板29 的内侧或边缘上的轮缘。

图10A显示了当顶板41处于最小倾斜状态时的倾斜调节器16。鞋10 可以被配置成当鞋10的穿着者正站立或在即将开始赛跑的起跑区时或者当 穿着者跑步时，使顶板41置于最小倾斜状态。在图10A中，控制器47将电 极107和157两端的电压保持在一个或多个流动抑制电压水平(V＝Vfi)下。 电极107和电极158两端的电压足够高以产生电场，该电场具有足以将传送 通道60中的ER流体59的粘度增加到防止其流出或流入腔室35和36的粘 度水平的强度。在一些实施例中，流动抑制电压水平Vfi是足以在电极107 与157之间产生3kV/mm与6kV/mm之间的电场强度的电压。在图10A-图 10D中，轻点画用于指示具有处于正常粘度水平(即不受电场影响)的粘度 的ER流体59。密集点画用于指示其中粘度已经升高到阻断流动通过通道60 的水平的ER流体59。因为ER流体59在图10A所示的状态下不能流过通 道60，当鞋10的穿着者在鞋10的内侧和外侧之间转移重心时，顶板41的 倾角α不改变。

图10B示出了在控制器47已经确定顶板41应被放置到最大倾斜状态 (即，倾斜至α＝αmax)之后不久的倾斜调节器16。在一些实施例中且 如下文所解释，控制器47基于鞋10的穿着者所迈出的步数做出这样的确定。 在确定顶板41应该倾斜至αmax时，控制器47确定被足部穿着的鞋10是 否处于其中鞋10与地面接触的穿着者步态周期的一部分中。控制器47还确 定内侧腔室36中的ER流体59的压力PM与外侧腔室35中的ER流体59 的压力PL之间的差值ΔPM-L是否为正，即PM-PL是否大于零。如果鞋10与地接触并且ΔPM-L为正，则控制器47将电极107和157两端的电压 降低到流动启动电压水平Vfe。具体而言，使电极107和157两端的电压降 低到足够低的水平以降低传送通道60中的电场强度，使得传送通道60中的 ER流体59的粘度处于正常的粘度水平。

在将电极107和157两端的电压降低到Vfe水平时，通道60中的ER 流体59的粘度下降。然后ER流体59开始流出腔室36并进入腔室35。这 允许顶板41的内侧开始朝向底板29移动，并且顶板41的外侧开始远离底 板29移动。因此，倾斜角α从αmin开始增加。

在一些实施例中，控制器47基于来自IMU213的数据确定鞋10是否处 于步态周期的步进部分并与地面接触。具体而言，IMU213可以包括三轴加 速度计和三轴陀螺仪。使用来自加速度计和陀螺仪的数据，且基于已知的跑 步者的足部的生物力学，例如，在步态周期的不同部分期间在各个方向上的 旋转和加速度，控制器479可以确定鞋10穿着者的右足部是否正踏在地面 上。控制器47可基于来自FSR31和FSR32的信号确定ΔPM-L是否为正。这些信号中的每一个对应于来自穿着者的足部下压在FSR上的力的大小。基 于这些力的大小和腔室35和36的已知尺寸，控制器47可以将来自FSR31 和FSR32的信号值与ΔPM-L的大小和符号相关联。

图10C示出了在与图10B相关联的时间之后不久的倾斜调节器16。在 图10C中，顶板41已达到最大倾斜状态。具体而言，顶板41的倾斜角α已 经达到αmax。内侧止动件83防止倾斜角α超过αmax。图10D示出了在与 图10C相关联的时间之后不久的倾斜调节器16。在图10D中，控制器47将 电极107和157两端的电压升高至流动抑制电压水平Vfi。这防止了通过传 送通道60的进一步流动，并将顶板41保持在最大倾斜状态。在正常的步态 周期期间，随着前足向内侧滚动，右足部对鞋的向下力在外侧面上最初较高。 如果通过通道60的流动没有被阻止，则穿着者右足部的外侧上的初始向下 力将使倾斜角α减小。

在一些实施例中，鞋10的穿着者可能需要迈出几步以使顶板41达到最 大倾斜度。因此，当控制器47确定(基于来自IMU213和FSR31和32的数 据)穿着者的足部已经离开地面时，控制器47可以被配置成升高电极107 和157两端的电压。然后，当控制器47再次确定鞋10正踏在地上并且ΔPM-L 为正时，控制器47可以降低该电压。这可以重复预定数量的步数。图11A 中示出了在从最小倾斜状态到最大倾斜状态的转变期间，在不同时间的内侧 -外侧压力差ΔPM-L、电极107和电极157两端的电压和倾斜角α的曲线图。

在时间T1，控制器47确定鞋10的顶板41应该转换到最大倾斜状态。 在时间T2，控制器47确定鞋10正踏在地面上，但是ΔPM-L为负。在时间 T3，控制器47确定鞋10正踏在地面上并且ΔPM-L为正，并且控制器将电 极107和157两端的电压降低到Vfe。结果，顶板41的倾斜角α从αmin开 始增加。在时间T4，控制器47确定鞋10不再踏在地面上，并且控制器将电极107和157两端的电压升高到Vfi。结果，倾斜角α保持在其当前值。 在时间T5，控制器47再次确定鞋10正踏在地面上，但是ΔPM-L为负。在 时间T6，控制器47确定鞋10正踏在地面上并且ΔPM-L为正，控制器47 再次将电极107和157两端的电压降低到Vfe，且倾斜角α恢复增加。在时 间T7，倾斜角α达到αmax。倾斜角α停止增加，因为内侧止动件83防止 了顶板41的进一步倾斜。在时间T8，控制器47确定鞋10不再踏在地面上， 且控制器47再次将电极107和157两端的电压升高到Vfi。控制器47通过 进一步的步进周期将电压保持在Vfi，直到控制器47确定顶板41应该转换 到最小倾斜状态。

图11B为在从最大倾斜状态到最小倾斜状态的转变期间的不同时间处 的内侧-外侧压力差ΔPM-L、电极107和电极157两端的电压和倾斜角α的 曲线图。在时间T11，控制器47确定鞋10的顶板47应该转换到最小倾斜 状态。在时间T12，控制器47确定鞋10正踏在地面上并且ΔPM-L为负， 并且控制器47将电极107和157两端的电压降低到Vfe。结果，并且因为负 ΔPM-L表示外侧腔室35中的压力Plat高于内侧腔室36中的压力Pmed，所 以ER流体59开始流出外侧腔室35并进入内侧腔室36，并且倾斜角α开始 从αmax减小。在时间T13，控制器47确定鞋10踏在地面上，但是ΔPM-L 为正，并且控制器47将电极107和157两端的电压增加到Vfi。结果，顶板 41的倾斜角α得以保持。在时间T14，控制器47确定鞋10再次踏在地面且 ΔPM-L为负，并且控制器47将电极107和157两端的电压降到Vfe。结果， 倾斜角α继续减小。在时间T15，倾斜角α达到αmin。倾斜角α停止减小， 因为通过外侧止动件82防止了顶板41的进一步倾斜。在时刻T16，控制器 47确定ΔPM-L为正，并且控制器47再次将电极107和157两端的电压增 加到Vfi。控制器47通过进一步的步进周期保持将电压保持在Vfi，直到控 制器47确定顶板41应当转变到最大倾斜状态。

在上述实例中，控制器47在两个步进周期期间降低电极107和157两 端的电压，以在倾斜状态之间转换。然而，在其他实施例中，控制器47可 以在更少或更多的步进周期期间降低该电压。从最小倾斜度向最大倾斜度转 变的步进周期数量可以与从最大倾斜度向最小倾斜度转变的步进周期数不 同。

在一些实施例中，控制器47通过对从初始化开始所跨的步数进行计数 来确定何时转换到最大倾斜位置，并且确定步进数量是否足以将鞋10的穿 着者定位在跑道弯道的一部分中。通常，径赛运动员的步幅长度非常一致。 从起跑线到每个跑道中弯道的跑道尺寸和距离是可以由控制器47存储的已 知量。基于从鞋10穿着者到控制器47的指示分配给鞋10穿着者的分道的 指示以及指示该穿着者的步幅长度的输入，控制器47可以通过记录跑步步 数来确定穿着者的跑道位置。如上所述，控制器47可基于来自IMU213的 数据确定鞋10在步态周期内的位置。这些步态周期确定可以指示何时已经 迈步。

在一些实施例中，包括鞋10的一对鞋的左鞋可以类似于上述鞋10的方 式操作，但是具有最大倾斜状态表示左鞋顶板朝向外侧的最大倾斜。左鞋控 制器执行的操作类似于上面结合图11A-11B描述的那些操作，其中是基于Δ PM-L的符号而不是基于ΔPL-M＝PL-PM的符号作出确定，其中PL是左 鞋外侧流体腔室中的压力，PM是左鞋内侧流体腔室中的压力。

在一些实施例中，鞋控制器可基于其他类型的输入确定何时从最小倾斜 度转变到最大倾斜度，反之亦然。在一些这样的实施例中，例如，穿鞋者可 以穿着衣服，该衣服包括位于穿鞋者的躯干上和/或在鞋以外的一些其他位置 处的一个或多个IMU。这些传感器的输出可以通过类似于无线模块212(图 9)的无线接口传送到鞋控制器。在从这些传感器接收到指示穿着者已经出 现与倾斜鞋顶板的需要相一致的身体姿势的输出时(例如，当在跑道弯道上 跑步时，穿着者的身体向一侧倾斜时)，控制器可以执行使鞋顶板倾斜的操作。在其他实施例中，鞋控制器可以以其他方式(例如，基于GPS信号) 确定位置。

控制器不需要位于鞋底结构内。在一些实施例中，例如，控制器的一些 或全部部件可以与电池组件(诸如电池组件13)的壳体一起定位和/或在定 位在鞋类鞋面上的另一个壳体中。

图12A是根据其他实施例的倾斜调节器316的放大的后外侧顶部透视 图。倾斜调节器316以与上文结合倾斜调节器16所述类似的方式操作，并 且可以代替鞋10的鞋底结构12中的倾斜调节器16。除了下面更详细指出的 以外，倾斜调节器316可具有与倾斜调节器16相同或类似的结构。图12B 是倾斜调节器316的放大的后内侧顶部透视图。图12C是倾斜调节器316的 放大的顶视图。图13是从图12C中所示的平面截取的放大的区域横截面图。

倾斜调节器316包括主体365。外侧腔室335的一部分由从主体365的 顶部366的外侧向上延伸的柔性成型壁367界定。外侧腔室335的另一部分 由主体365中的相应区369界定(图13)。内侧腔室336的一部分由从顶侧 366的内侧向上延伸的柔性侧中足区368界定，内侧腔室336的另一部分由 主体365中的相应区370界定。区域370在图12A-图13中不可见，但在图 14中示出(下文有论述)。

外侧腔室335通过限定在主体365的中心部分中并在腔室335与336之 间延伸的流体传送通道360(图12C)与内侧腔室336流体连通。ER流体 59填充腔室335和336以及传送通道360。一对相对的电极位于传送通道360 内，并沿传送通道360的流量调节部分延伸。在图12A-图13的示例中，流 量调节部分变成了整个传送通道360的延伸空间。导线353和354分别与底 部和顶部电极电接触，且可连接到转换器45。

腔室335在主体365的平面内具有与在主体65的平面内的腔室35类似 的形状，但是具有与腔室35不同的竖直轮廓。具体而言，壁367的外侧部 分不包括折叠部。然而，与腔室35类似，腔室335在其外部形状中包括凹 陷。类似地，腔室336在主体365的平面内具有与在主体65的平面内的腔 室36类似的形状，但是具有与腔室36不同的竖直轮廓。与腔室335的壁367 一样，壁368的外侧部分不包括折叠部。腔室336的顶部通常是平的，但包 括在一个区中形成的槽599。

与包括由金属片形成的电极107和157的倾斜调节器16不同，倾斜调 节器316包括由导电橡胶形成的电极。此外，倾斜调节器316的电极具有不 同于电极107和157的截面轮廓和相对位置。从图13可见，顶部电极457 的横截面通常具有顺时针旋转90度的“C”形状。顶部电极的凹形内侧面朝 下，并沿着流量调节部分形成传送通道360的顶壁和侧壁。电极457的外侧 以及电极457的内侧靠近边缘的小部分嵌入在沟槽594、595和597中的主 体的材料中。底部电极407具有通常是接合到半圆的正方形的横截面。电极 407的底部部分嵌入在沟槽596中的主体365的材料中。具有半圆形横截面 形状的电极407的部分向上突出进入传送通道360并进入电极457的凹形内 侧的凹腔中。

在一些实施例中，暴露于ER流体59的电极457的内凹侧的半径和电极 407的突出到凹腔中的部分的半径都是圆形的并且是同心的，使得传送通道 60的截面形状是半环形的。在一些这样的实施例中，暴露于ER流体59的 电极457的内凹侧的半径和突出到凹腔中的电极407的部分的半径的值分别 为1.5mm和0.5mm。可形成电极407和457的材料的一个实例为嵌入不锈 钢纤维的热塑性聚烯烃弹性体(TEO)，由RTP公司以产品名称EMI 2862-60A出售，其具有60的肖氏A硬度，并且具有以下典型的电特性：小于1ohms-cm 的容积电阻率(根据ASTM D 257测量)、小于10000欧姆/平方的表面电阻 率(根据ASTM D 257和ESDSTM11.11测量)、小于1000欧姆的表面电阻 (根据ESD STM11.11测量)、和小于2秒的静电衰减(按照 MIL-PRF-81705D，5kV至50V，12％RH)(根据FTMS101C 4046.1测量)。

在其他实施例中，倾斜调节器可以与倾斜调节器316类似(并且包括类 似于电极407和457的电极)，但还包括波纹管状腔室(例如，类似于倾斜 调节器16的腔室35和36)。或者，在这样的实施例中只有一个腔室可包括 波纹管形状。

倾斜调节器316可以通过分别形成底部部件315和顶部部件365来制造， 如图14中所示。底部部件可分别包括腔室335和336的区域369和370、传 送通道360的底部部分，以及底部电极407。顶部部件可分别包括腔室335 和336的壁367和368，传送通道360的顶部部分，以及顶部电极457。

底部部件315可以在两步法注塑成型过程中形成。在第一步骤中，模制 对应于不含电极407的底部部件315的层。在该层中，在传送通道360的底 部部分中形成其中将嵌入电极457的一部分的沟槽596(参见图13)。在传 送通道360的底部部分的边缘处形成沟槽594和595，将于组装期间向其中 放置顶部电极457的边缘。也可将导线353模制到所述层中，其中导线的一 部分延伸到沟槽596中以在形成后接触下部电极407。在注塑成型过程的第 二步骤中，电极407可以模制在适当位置。

顶部部件365也可以在两步法注塑成型过程中形成。在第一步骤中，模 制对应于不含电极457的顶部部件365的层。在该层中，在传送通道360的 顶部部分中形成其中将嵌入电极457的一部分的沟槽597(参见图13)。也 可将导线354模制到所述层中，其中导线的一部分延伸到沟槽597中以在形 成后接触上部电极457。在注塑成型过程的第二步骤中，电极457可以模制 在适当位置。

在部件315和365已经形成之后，可将底部部件315的顶侧结合到顶部 部件365的底侧。将部件315和365组装成使得传送通道360的底部和顶部 对齐以形成传送通道360，并且电极457的边缘延伸到沟槽594和595中。 区域369与通向由壁367界定的空腔内部的开口对齐，以形成外侧腔室335。 区域370与通向由壁368界定的空腔内部的开口对齐，以形成内侧腔室336。 在组装期间，部件315和365的对准可以以类似于结合图7B所述类似的方 式进行。在组装之后，可以使用射频焊接或化学粘合剂使部件315的顶侧和 部件365的底侧的接触表面结合。然后可以用ER流体59填充包括腔室335、 腔室336和传送通道360的内部容积的内部容积，并且该内部容积以与结合 倾斜调节器316所述类似的方式密封。

为避免疑义，本申请包括在以下编号的段落中所述的主题：

1.一种制品，其包括：倾斜调节器，其包括主体、在所述主体的外侧上 向外延伸的可变容积外侧腔室，以及在所述主体的内侧上向外延伸的可变容 积内侧腔室，且其中所述倾斜调节器还包括：传送通道，其限定在所述主体 的中心部分中并且在所述外侧腔室与所述内侧腔之间延伸；电流变流体，其 填充所述外侧腔室、所述传送通道和所述内侧腔室；金属片第一电极，其嵌 入在所述中心部分中并且沿所述传送通道暴露于所述电流变流体；以及金属 片第二电极，其在与所述第一电极相对的位置中嵌入所述中心部分并且沿所 述传送通道暴露于所述电流变流体。

2.根据段落1所述的制品，其中所述倾斜调节器的与所述外侧腔室相对 应的外部部分被配置成响应所述电流变流体从所述传送通道流入所述外侧 腔室而向外膨胀，以及所述倾斜调节器的与所述内侧腔室相对应的外部部分 被配置成响应所述电流变流体从所述传送通道流入所述内侧腔室而向外膨 胀。

3.根据段落1或2所述的制品，其中所述传送通道的路径沿着所述外侧 腔室与所述内侧腔室之间的非线性传送通道路径延伸，且所述第一电极和所 述第二电极各自具有与所述传送通道路径的形状相对应的形状。

4.根据段落3所述的制品，其中所述第一电极和所述第二电极均覆盖其 延伸的所述传送通道路径的一部分具有长度L和平均宽度W，且比率L/W 为至少50。

5.根据段落1至4中任一项所述的制品，其中所述第一电极和所述第二 电极各自具有嵌入在所述中心部分中并且不暴露于所述电流变流体的侧边 缘。

6.根据段落5所述的制品，其中每一个所述侧边缘均包括完全穿过对应 于所述侧边缘的所述电极延伸的孔，并且每个所述孔均填充有形成所述中心 部分的固体材料。

7.根据段落1至6中任一项所述的制品，其中，所述外侧腔室包括从所 述主体的顶部外侧向上延伸的柔性外侧腔壁，且所述内侧腔室包括从所述主 体的顶部内侧向上延伸的柔性内侧腔壁。

8.根据段落7所述的制品，其中所述外侧腔壁包括外侧腔壁中心区段和 围绕所述外侧腔壁中心区段的外侧腔壁侧区段，并且所述外侧腔壁侧区段包 括限定所述外侧腔室的波纹管形状的至少一个折叠部。

9.根据段落7所述的制品，其中所述内侧腔壁包括内侧腔壁中心区段和 围绕所述内侧腔壁中心区段的内侧腔壁侧区段，并且所述内侧腔壁侧区段包 括限定所述内侧腔室的波纹管形状的至少一个折叠部。

10.根据段落9所述的制品，其中所述外侧腔壁包括外侧腔壁中心区段和 围绕所述外侧腔壁中心区段的外侧腔壁侧区段，并且所述外侧腔壁侧区段包 括限定所述外侧腔室的波纹管形状的至少一个折叠部。

11.根据段落1至10中任一项所述的制品，其中所述外侧腔室和所述内 侧腔室中的至少一个腔室具有包括凹陷的外部形状。

12.根据段落1至11中任一项所述的制品，其中所述制品是包括鞋底结 构的鞋类制品，并且所述倾斜调节器形成所述鞋底结构的前足部分的一部 分。

13.根据段落12所述的制品，其中，板位于所述倾斜调节器上方，搁置 在所述内侧腔室和所述外侧腔室上，并且被定位成使得在朝向所述倾斜调节 器的方向上作用在所述板上的向下的力被传递到所述内侧腔室和所述外侧 腔室而不被传递到所述中心部分。

14.根据段落12或13所述的制品，其中，板位于所述倾斜调节器上方并 且在所述内侧腔室、所述中心部分和所述外侧腔室上方延伸，并且所述板和 所述倾斜调节器被布置成使得作用在所述板上朝向所述倾斜调节器的向下 的力不压缩所述中心部分的包含所述第一电极和所述第二电极的区域。

15.一种制品，其包括：倾斜调节器，其包括主体、在所述主体的外侧上 向外延伸的可变容积外侧腔室，以及在所述主体的内侧上向外延伸的可变容 积内侧腔室，且其中所述倾斜调节器还包括：传送通道，其限定在所述主体 的中心部分中并且在所述外侧腔室与所述内侧腔之间延伸；电流变流体，其 填充所述外侧腔室、所述传送通道和所述内侧腔室；导电橡胶第一电极，其 嵌入在所述中心部分中并且沿所述传送通道暴露于所述电流变流体；以及导 电橡胶第二电极，其在与所述第一电极相对的位置中嵌入所述中心部分并且沿所述传送通道暴露于所述电流变流体。

16.根据段落15所述的制品，其中所述倾斜调节器的与所述外侧腔室相 对应的外部部分被配置成响应所述电流变流体从所述传送通道流入所述外 侧腔室而向外膨胀，以及所述倾斜调节器的与所述内侧腔室相对应的外部部 分被配置成响应所述电流变流体从所述传送通道流入所述内侧腔室而向外 膨胀。

17.根据段落15或16所述的制品，其中所述传送通道的路径沿着所述外 侧腔室与所述内侧腔室之间的非线性传送通道路径延伸，且所述第一电极和 所述第二电极各自具有与所述传送通道路径的形状相对应的形状。

18.根据段落17所述的制品，其中所述第一电极和所述第二电极均覆盖 其延伸的所述传送通道路径的一部分具有长度L和平均宽度W，且比率L/W 为至少50。

19.根据段落15至18中任一项所述的制品，其中，所述第一电极的凹侧 暴露于所述电流变流体，并且所述第二电极的突出到所述凹侧的凹腔中的部 分暴露于所述电流变流体。

20.根据段落15至19中任一项所述的制品，其中，所述外侧腔室包括从 所述主体的顶部外侧向上延伸的柔性外侧腔壁，且所述内侧腔室包括从所述 主体的顶部内侧向上延伸的柔性内侧腔壁。

21.根据段落20所述的制品，其中所述外侧腔壁包括外侧腔壁中心区段 和围绕所述外侧腔壁中心区段的外侧腔壁侧区段，并且所述外侧腔壁侧区段 包括限定所述外侧腔室的波纹管形状的至少一个折叠部。

22.根据段落20所述的制品，其中所述内侧腔壁包括内侧腔壁中心区段 和围绕所述内侧腔壁中心区段的内侧腔壁侧区段，并且所述内侧腔壁侧区段 包括限定所述内侧腔室的波纹管形状的至少一个折叠部。

23.根据段落22所述的制品，其中所述外侧腔壁包括外侧腔壁中心区段 和围绕所述外侧腔壁中心区段的外侧腔壁侧区段，并且所述外侧腔壁侧区段 包括限定所述外侧腔室的波纹管形状的至少一个折叠部。

24.根据段落15至23中任一项所述的制品，其中所述外侧腔室和所述内 侧腔室中的至少一个腔室具有包括凹陷的外部形状。

25.根据段落15至24中任一项所述的制品，其中所述制品是包括鞋底结 构的鞋类制品，并且所述倾斜调节器形成所述鞋底结构的前足部分的一部 分。

26.根据段落25所述的制品，其中，板位于所述倾斜调节器上方，搁置 在所述内侧腔室和所述外侧腔室上，并且被定位成使得在朝向所述倾斜调节 器的方向上作用在所述板上的向下的力被传递到所述内侧腔室和所述外侧 腔室而不被传递到所述中心部分。

27.根据段落25所述的制品，其中，板位于所述倾斜调节器上方并且在 所述内侧腔室、所述中心部分和所述外侧腔室上方延伸，并且所述板和所述 倾斜调节器被布置成使得作用在所述板上朝向所述倾斜调节器的向下的力 不压缩所述中心部分的包含所述第一电极和所述第二电极的区域。

28.一种制品，其包括：倾斜调节器，其包括主体，从所述主体的顶部第 一侧向上延伸的可变容积第一腔室，以及从所述主体的顶部第二侧向上延伸 的可变容积第二腔室，且其中，所述主体的所述顶部第一侧为所述主体的顶 部内侧和顶部外侧中的一者，且所述顶部第二侧为所述主体的顶部内侧和顶 部外侧中的另一者，并且所述倾斜调节器还包括：传送通道，其限定在所述 主体的中心部分中并且在所述第一腔室和所述第二腔室之间延伸；电流变流 体，其填充所述第一腔室、所述传送通道和所述第二腔室；第一电极，其嵌 入在所述中心部分中并且沿所述传送通道暴露于所述电流变流体；以及第二 电极，其在与所述第一电极相对的位置中嵌入所述中心部分并且沿所述传送 通道暴露于所述电流变流体，且其中所述第一腔室包括从所述主体的顶部第 一侧向上延伸的柔性第一腔壁，所述第一腔壁包括第一腔壁中心区段和围绕 所述第一腔壁中心区段的第一腔壁侧区段，并且所述第一腔壁侧区段包括限 定所述第一腔室的波纹管形状的至少一个折叠部。

29.根据段落28所述的制品，其中所述第二腔室包括从所述主体的顶部 第二侧向上延伸的柔性第二腔壁，所述第二腔壁包括第二腔壁中心区段和围 绕所述第二腔壁中心区段的第二腔壁侧区段，并且所述第二腔壁侧区段包括 限定所述第二腔室的波纹管形状的至少一个折叠部。

30.根据段落28或29中所述的制品，其中所述第一腔室和所述第二腔室 中的至少一个腔室具有包括凹陷的外部形状。

31.根据段落28至30中任一项所述的制品，其中所述制品是包括鞋底结 构的鞋类制品，并且所述倾斜调节器形成所述鞋底结构的前足部分的一部 分。

32.根据段落31所述的制品，其中，板位于所述倾斜调节器上方，搁置 在所述第一腔室和所述第二侧腔室上，并且被定位成使得在朝向所述倾斜调 节器的方向上作用在所述板上的向下的力被传递到所述第一腔室和所述第 二腔室而不被传递到所述中心部分。

33.根据段落31所述的制品，其中，板位于所述倾斜调节器上方并且在 所述第一腔室、所述中心部分和所述第二腔室上方延伸，并且所述板和所述 倾斜调节器被布置成使得作用在所述板上朝向所述倾斜调节器的向下的力 不压缩所述中心部分的包含所述第一电极和所述第二电极的区域。

34.一种方法，包括：模制第一部件，其包括内侧部分、中心部分和外侧 部分以及顶侧，并且其中所述中心部分位于所述内侧部分和所述外侧部分之 间，内侧腔室和外侧腔室的第一部分分别限定在所述顶侧上的所述内侧部分 和所述外侧部分中，传送通道的第一部分限定在所述顶侧上的所述中心部分 中，且第一电极的一部分沿着所述传送通道的所述第一部分暴露；模制第二 部件，其包括内侧部分、中心部分和外侧部分以及底侧，并且其中所述第二 部件的所述中心部分位于所述第二部件的所述内侧部分和所述外侧部分之间，所述内侧腔室和外侧腔室的第二部分分别限定在所述第二部件的所述内 侧部分和所述外侧部分中，所述传送通道的第二部分限定在所述第二部件的 所述底侧上的所述中心部分中，且第二电极的一部分沿着所述传送通道的所 述第二部分暴露；将所述第一部件的所述顶侧结合到所述第二部件的所述底 侧上以产生倾斜调节器，其中，所述内侧腔室的所述第一部分和第二部分经 组合以形成所述内侧腔室，所述外侧腔室的所述第一部分和第二部分经组合 以形成所述外侧腔室，所述传送通道的所述第一部分和第二部分经组合以形 成所述传送通道，并且所述传送通道连接所述内侧腔室和外侧腔室；用电流 变流体填充内部容积，其中所述内部容积包括所述内侧腔室、所述传送通道 和所述外侧腔室的容积；以及密封所述内部容积。

35.根据段落34所述的方法，其中模制所述第一部件包括模制第一部件 第一层，将所述第一电极附接到所述第一部件第一层，以及将第一部件第二 层模制到所述第一部件第一层和所述第一电极上，且模制所述第二部件包括 模制第二部件第一层，将所述第二电极附接到所述第二部件第二层，以及将 第二部件第二层模制到所述第二部件第一层和所述第二电极上，其中所述第 二部件第一层包括形成所述内侧腔室的所述第二部分的柔性内侧腔壁和形 成所述外侧腔室的所述第二部分的柔性外侧腔壁。

36.根据段落34所述的方法，其中模制所述第一部件包括模制第一部件 第一层，随后将所述第一电极模制到所述第一部件第一层中，且模制所述第 二部件包括模制第二部件第一层，随后将所述第二电极模制到所述第二部件 第一层中。

37.根据段落34或35所述的方法，其中所述第一电极和所述第二电极中 的每一者为连续的金属片。

38.根据段落34或36所述的方法，其中所述第一电极和所述第二电极中 的每一者均为连续的导电橡胶件。

已出于说明和描述的目的呈现了实施例的前述描述。前面的描述并非旨 在穷举或将本发明的实施例限制为所公开的精确形式，并且根据上述教导可 以进行修改和变化，或者可以从各种实施例的实践中获得。选择和描述在此 讨论的实施例是为了解释各种实施例的原理和性质及其实际应用，以使本领 域技术人员能够在各种实施例中利用本发明并且以适合于可以预期的特定 用途的各种修改来利用本发明。来自本文描述的实施例的特征的任何和所有 组合、子组合和置换都在本发明的范围内。在权利要求中，对潜在或预期的 穿着者或部件用户的提及不要求实际穿着或使用所述部件或者穿着者或用 户的存在作为所要求的发明的一部分。