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专利名称:制造具有关节式鞋底结构的鞋类物品的方法
制造具有关节式鞋底结构的鞋类物品的方法相关申请的交叉引用
此美国专利申请是于2003年10月9日向美国专利和商标局递交的标题为"具有可拉伸鞋面和关节式鞋底结构的鞋类物品(ArticleOfFootwearWithAStretchableUpperAndAnArticulatedSoleStructure)"的美国专利申请第10/681,321号的部分继续申请,并要求该专利申请的优先权,此现有的美国专利申请在此以引用方式整体并入本文。
背景技术:
发明领域
本发明涉及鞋类领域。且更具体地说,本发明涉及具有可拉伸鞋面和
带多个切口的鞋底结构的鞋类物品,这些切口在所选^r的方向上产生具有柔韧性的关节式构型。
背景^支术描述
常规的运动鞋类物品包括两个主要组成部分,即鞋面和鞋底结构。鞋面对足部提供覆盖物,其相对于鞋底结构稳固地容纳并定位足部。此外,鞋面可具有保护足部并提供透气性的构型,由此使足部凉爽并除汗。鞋底结构固定于鞋面的下部表面,且通常位于足部和地面之间。除了削弱地面反作用力和吸收能量
(即给予緩冲)之外,鞋底结构还可以提供附着摩擦力并控制可能有害的足部运动,例如过度内旋。因此,鞋面和鞋底结构协同作用以提供舒适的结构,其适于各种需移动的活动,诸如步行和跑步。下面更详细地论述鞋面和鞋底结构的一般特征和构型。鞋面形成鞋类内部空腔以容纳足部。此空腔具有足部的一般形状,且空腔的入口设置脚踝开口。因此,鞋面遍布足部的脚背和脚趾区域、沿足部的内侧面和外侧面并围绕足部的足跟区域延伸。鞋带系统经常并入鞋面以选择性地增大脚踝开口的尺寸并允许穿鞋者改变鞋面的某些尺寸,特别
是围长(grith),以容纳不同比例的足部。此外,鞋面可包括鞋舌,鞋舌在鞋带系统下延伸以增强鞋类的舒适度,且鞋面可包括足跟稳定器来限制足^艮的运动。
各种材料可用来制造鞋面。例如,运动鞋类物品的鞋面可由多个材料层形成,包括外层、中间层和内层。形成鞋面外层的材料可以4艮据例如耐磨性、柔韧性和透气性的性能来选才奪。至于外层,鞋头区域和鞋跟区域可由皮革、合成皮革或橡胶材料形成以产生相对高程度的耐磨性。皮革、合成皮革和橡胶材料可能不呈现期望程度的柔韧性和透气性。因此,鞋面外层的其他各处区域可以由合成织物形成。因此鞋面外层可由多种材料组成部分形成,每种材料组成部分赋予鞋面特定区域不同特性。
鞋面的中间层可由轻质聚合物泡沫材料形成,此轻质聚合物泡沫材料提供緩沖并保护足部免于可能接触到鞋面的物体的伤害。相似地,鞋面内层可以由吸潮织物制成,此吸潮织物除去直接包围足部的区域的汗水。在一些运动鞋类物品中,各层可以用粘合剂结合在一起,并且可以利用缝合将组成部分结合到单一层中或者来加固鞋面的具体区域。
鞋底结构通常包括多个层,此多个层通常称为鞋内底、鞋底夹层和鞋外底。鞋内底是薄的緩冲性构件,位于鞋面内并邻近足部的足底(下)表面,以增强鞋类的舒适度。鞋底夹层通常沿鞋面的整个长度连接到鞋面,形成鞋底结构的中间层并起到多种作用,包括控制足部运动和提供緩冲。鞋外底形成鞋类的接触地面部件,并通常由包括紋理以改进附着摩擦力的耐用且耐磨的材料形成。
常规鞋底夹层的主要组成部分是弹性聚合物泡沫材料,诸如聚氨基曱酸酯或乙烯-醋酸乙烯酯共聚物,此鞋底夹层延伸贯穿鞋类的长度。鞋底夹层聚合物泡沫材料的特性主要取决于包括鞋底夹层的尺寸构型和所选聚合物泡沫材料的具体特征的这些因素,聚合物泡沫材料的具体特征包括聚合物材料的密度。通过改变遍布鞋底夹层的这些因素,可以改变相对硬度、地面反作用力衰减程度以及能量吸收特性来满足鞋类期望用于的具体活动要求。
除了聚合物泡沫材料外,常规的鞋底夹层还可包括例如抗过度内旋的
稳定装置和分布地面反作用力的緩和器。尽管聚合物泡沫材料在运动鞋类鞋底夹层中的应用提供了免受地面反作用力伤害的保护,但是也可能会引入促成过度内旋趋势的不稳定性。虽然内旋是正常的,但是其可能是足部和腿部受伤的原因,如果过度内旋时更是如此。稳定装置经常结合到鞋底夹层的聚合物泡沫材料中,以控制足部的内旋程度。稳定装置的实例见于
Bowerman的美国专利4,255,877;Norton等人的4,287,675;Norton等人的4,288,929;Frederick等人的4,354,318;Turner等人的4,364,188;Bates的4,364,189;以及Kilgore等人的5,247,742。除了稳定装置,常规的鞋底夹层还可以包括流体填充嚢,例如Rudy的美国专利4,183,156和4,219,945所/>开的。
发明概述
本发明是具有可拉伸鞋面和关节式鞋底结构之中的至少一个的鞋类物品。在本发明的一个方面中,鞋面包括外层和内层。外层形成鞋面外部的至少一部分,且外层包括延伸通过外层的多个切口。内层邻近外层内表面的至少一部分设置,且内层通过切口中的至少一部分暴露。
切口可包^"第一组和第二组。第一组可定向成在鞋面的内侧面和外侧面之间延伸的方向上提供拉伸,而第二组切口可邻近内侧面并在鞋面的鞋前区域中设置。
在本发明的另一方面中,鞋底结构包括连接部分和多个不连续的鞋底部件。连接部分邻近鞋面设置,并可沿鞋面的纵向长度延伸。鞋底部件从连接部分向下i^伸,且鞋底部件由向上延伸到鞋底夹层中的多个凹槽(sipe)分开。
连接部分可构造成具有变化的厚度。因此,连接部分可呈现出在鞋类的鞋前区域的第一厚度、鞋类的鞋中区域的第二厚度和鞋类的鞋跟区域的第三厚度,其中第一厚度和第三厚度小于第二厚度。此外,凹槽可包括第一凹槽、第二凹槽和多个第三凹槽。第一凹槽可定向为纵向,且可延伸通过鞋底夹层的整个长度。第二凹槽可在纵向延伸,并仅通过鞋底夹层长度的一部分。第三凹槽可从鞋底夹层的内侧面向外侧面横向延伸。
在所附权利要求中详细指出了表征本发明的优点和新颖性特征。然而,为了更好地理解优点和新颖性特征,可参考下列描述性内容和附图,其描述和展示了与本发明相关的各种实施方案和构想。
结合附图阅读将能更好地理解前面的发明概述以及下面的发明详细描述。
图1是鞋类的外侧视图。
图2是鞋类的内侧视图。图3是鞋类的顶部平面图。
图4A是鞋类的第一截面图,由图3中的剖面线4A-4A界定。
图4B是鞋类的第二截面图,由图3中的剖面线4B-4B界定。
图5是鞋类的后视图。
图6是展示了容纳足部的鞋类的外侧视图。
图7是鞋类弯曲构型的局部外侧视图。
图8是鞋底结构的底部平面视图。
图9A鞋底结构的第一截面图,由图8中的剖面线9A-9A界定。图9B鞋底结构的第二截面图,由图8中的剖面线9B-9B界定。图9C鞋底结构的第三截面图,由图8中的剖面线9C-9C界定。图9D鞋底结构的第四截面图,由图8中的剖面线9D-9D界定。图9E鞋底结构的第五截面图,由图8中的剖面线9E-9E界定。图9F鞋底结构的第六截面图,由图8中的剖面线9F-9F界定。
图9G鞋底结构的第七截面图,由图8中的剖面线9G-9G界定。
图IOA是与图8剖面线9A-9A位置对应的可替换实施方案的截面图。
图11是鞋类的鞋内底部分的底部平面视图。
图12是鞋类的另一个鞋内底部分的底部平面视图。
图13A是用于制造鞋底结构的鞋底夹层的模具的分解***图。
图13B是模具的截面图,由图13A中剖面线13B-13B界定。
图13C是对应于图13B并在模具中具有聚合物材料的截面图。
图13D是模具和鞋底夹层的分解***图。
发明的详细描述
下面的论述和附图公开了根据本发明的鞋类物品10。鞋类IO在图中被描绘为并在下面被论述为具有适合于体育运动,特别是跑步的构型。但是,所公开的关于鞋类10的概念可适用于为许多其他体育运动专门设计
的鞋类类型,例如这些体育运动包括篮球、棒球,足球、英式足球、步行以及远足,并且也可适用于各种非运动鞋类类型。因此,相关领域的技术人员会认识到,于此所公开的概念可适用于很多种鞋类类型,且并不限于下面所论述的和在图中所描述的具体实施方案。
图l-7描述了鞋类10,其包括鞋面20和鞋底结构30。鞋面20由缝合或胶着地结合在一起的各种材料部件形成,以形成相对于鞋底结构30来舒适地容纳足部并稳固足部的内部空腔。鞋底结构30固定到鞋面20的下部部分,提供一种持久耐磨的组成部分,以便当鞋类IO踩压地面时用来削弱地面反作用力并吸收能量(即提供緩冲)。
许多常规的鞋类物品呈现出控制跑步或其他活动过程中的足部运动的构型。例如,常规的鞋底结构可具有抑制足部自然运动的相对硬的或刚性的结构。鞋面20和鞋底结构30具有共同用关节连接、弯曲、拉伸或以其他方式移动的结构以赋予个人赤足跑步的自然感觉。也就是说,鞋面20和鞋底结构30设置成在跑步或其他活动过程中来补充足部的自然运动。然而,与赤足跑步相比,鞋底结构30削弱了地面反
作用力并吸收能量,以緩冲足部并减少足部上的总力。
为了参考起见,鞋类10可分成三个大致的区域鞋前区域ll、鞋中区域12和鞋跟区域13,如图1和图2中所界定的。区域11-13并不旨在精确地划分鞋类10的区域。相反地,区域11-13旨在表示鞋类10的大致的区域,提供下面论述中的参考框架。尽管区域11-13通常应用于鞋类10,但是对区域11-13的参考也可具体应用到鞋面20、鞋底结构30或鞋面20和鞋底结构30之中任一个内的单个元件或部分。
形成鞋面20的各种材料部件结合起来提供具有在鞋面20内形成空腔的外侧面21、相对的内侧面22、鞋舌23和耐久的鞋内衬垫(lastingsock)24的结构,将在下文详述各种材料部件。外侧面21延伸通过区域11-13中的每一个,并通常设置为接触并覆盖足部的外侧表面。一部分外侧面21在足部的脚背上延伸,并叠盖鞋舌23的外侧面。内侧面22具有通常与足部内侧表面相对应的类似构型。一部分内侧面22也在足部的脚背上延伸,并叠盖鞋舌23的相对的内侧面。此外,外侧面21、内侧面22和鞋舌23共同形成鞋跟区域13处的脚踝开口25,以给足部提供进入鞋面20内的空腔的入口。
鞋舌23沿鞋面20纵向延伸并设置为接触足部的脚背区域。鞋舌23的侧面部分固定到外侧面21和内侧面22之中每一个的内表面。鞋带26在鞋舌23上延伸并穿过形成在外侧面
21和内侧面22中的孔。鞋舌23在鞋带26下延伸,以将鞋带26乂人足部的脚背区域分开。通过增大鞋带26的张力,可以增大外侧面21和内侧面22的张力,从而将外侧面21和内侧面22拉紧成与足部接触。类似地,通过减小鞋带26的张力,可以减小外侧面21和内侧面22的张力,从而为鞋面20内的足部^是供额外空间。由此,这种普通构型提供了用于调节鞋面20的合脚性和适应不同足部尺寸的机构。
多种材料适合于鞋面20,包括在鞋类鞋面中通常使用的材料。因此,例如,鞋面20可由皮革、合成皮革、天然或合成织物、聚合物片、聚合物泡沫、网状织物、毡、无纺聚合物或橡胶材料的组合形成。鞋面20的暴露部分由缝合或胶着地结合在一起的两个共延伸的材料层形成。如图4A和图4B所示,所述层包括外层14和相邻的内层15。外层14设置在鞋面20的外部上,而内层15设置在鞋面20的内部上以便形成鞋面20内的空腔的表面。耐久的鞋内衬垫24固定到层14和层15的下边缘并沿鞋底结构30的上表面延伸。
形成层14和层15的材料可以在鞋面20的不同区域变化,并且在鞋面20的一些区域可以-f又存在层14和层15中的一个或更多。例如,对于外侧面21和内侧面22的延伸通过鞋前区域11和鞋中区域12的区域来说,适合用于外层14的材料是,例如不管是机织物还是非机织物的各种织物、皮革、合成皮革或单层网状物,且内层15可由类似材料形成。形成鞋舌
23和围绕脚踝开口26的区域的材料可以不同于上述材料。例如,外层14可由包括被多个连接纤维互相连接的两个分隔织物层的材料形成。这些织物层中的一个或两个可以是网状材料以增强该区域中鞋面20的透气性。此外,泡沫材料可插入外层14和内层15之间。
尽管上述区域都由层14和层15二者构成,但是一部分鞋面20可只包括单个层。参考图4B和图5,设置在鞋跟区域13内并围绕鞋跟区域13的后部部分延伸的鞋面20的区域仅由内层15构成。就是说,在鞋跟13的此区域内不存在外层14,使得内层15既构成了鞋面20的外部又构成了鞋面20的内部。然而在本发明一些实施方案中,在鞋跟区域13中的这部分鞋面20可结合,例如由半刚性聚合物材料形成的常规的足跟稳定器,以确保足跟相对于鞋面20保持合适地定位。足跟稳定器可以位于鞋面20的外部,或位于形成鞋面20的各种材料部件内。然而,正如下面将^r述的,鞋面20和鞋底结构30的构型并不必需有足跟稳定器。
基于上面的论述,鞋面20的各个部分可包括形成层14和15的材料的不同组合。例如,形成在鞋舌23的区域内和围绕脚踝开口26的外层14和内层15的材料可不同于形成在外侧面21和内侧面22的区域内延伸通过鞋前区域11和鞋中区域12的外层14和内层15的材料。然而,如图所示,形成内层15的材料在整个的这些区域内都是相同的,且同种材料围