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专利名称:具有带流体填充室的鞋底结构的鞋类物品的制作方法
具有带流体填充室的鞋底结构的鞋类物品背景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。鞋面由多种材料组成部分(例如,织物、皮革和泡沫材料)形成,这些材料限定了空间以便牢固地容纳足部并相对于鞋底结构定位足部。鞋底结构被固定到鞋面的下表面并且大致定位成在足部和地面之间延伸。除了缓冲地面反作用力以外,鞋底结构能提供附着摩擦力、给予稳定性并限制诸如内旋的各种足部运动。所以,鞋面和鞋底结构共同操作以提供舒适的结构,其适合于诸如步行和跑步的各种各样的需移动活动。运动鞋类物品的鞋底结构大致呈现层状结构,该层状结构包括增强舒适性的鞋内底、至少部分地由聚合物泡沫材料形成的弹性鞋底夹层及提供耐磨和附着摩擦力的地面接触鞋外底。用于鞋底夹层的适用的聚合物泡沫材料包括在应用载荷下弹性地压缩以减弱地面反作用力的乙烯醋酸乙烯酯或聚氨基甲酸酯。常规的聚合物泡沫材料弹性地压缩,这部分地归因于包含界定基本上由气体取代的内部容积的多个敞开的或封闭的小室。经过重复的压缩后,聚合物泡沫的小室可能恶化,由此导致鞋底结构的减小的压缩性和减小的力衰减特性。减少聚合物泡沫鞋底夹层的质量并减小重复压缩后的恶化效果的一种方式是将
流体填充室结合到鞋底夹层。一般来说,流体填充室由可被加压的密封的弹性聚合物材料形成。室接着被封装在鞋底夹层的聚合物泡沫中,使得室和封装的聚合物泡沫的联合起鞋底夹层的作用。在一些构造中,织物或泡沫拉伸构件可被定位在室内部,或者强化结构可被结合到室的外部表面,以赋予室形状或保留室预期的形状。适用于鞋类应用的流体填充室可由双膜技术制造,在双膜技术中,两个独立的弹性体膜片被形成,以呈现出室的整体外围形状。两个片接着沿着它们各自的外围结合在一起,以形成密封结构,且两个片也在预定的内部区域结合在一起,以给室期望的构造。就是说,在加压时,内部结合部(即,从外围向内分隔开的结合部)为室提供预定的形状和尺寸。为了给室加压,连接到流体压力源的喷嘴或针状物被插入室中所形成的填充入口。在室的加压后,填充入口被密封且喷嘴被移除。称为热成形的类似的流程也可被利用,其中,加热的模具在制造工艺期间形成或以其他方式成形弹性体膜片。室也可由吹塑技术制造,其中,将管状物的形状的熔融的或以其他方式软化的弹性体材料放置在具有室的期望的整体形状和构造的模具中。模具在一处位置具有开口,通过该开口提供加压空气。加压空气导致液化的弹性体材料与模具的内表面的形状一致。弹性体材料接着冷却,由此形成拥有期望的形状和构造的室。与双膜技术一样,将连接到流体
压力源的喷嘴或针状物插入室中所形成的填充入口,以便加压室。在室的加压之后,填充入口被密封且喷嘴被移除。概述鞋类物品可具有鞋面和固定到鞋面的鞋底结构。鞋底结构可包括室、上鞋底元件和下鞋底元件。室围住流体且具有上表面和相对的下表面。上表面界定向下延伸进入室的多个上缺口,而下表面界定向上延伸进入室的多个下缺口。上鞋底元件邻近上表面设置,且具有延伸进入上缺口的多个隆起物。类似的,下鞋底元件邻近下表面设置,且具有延伸进入下缺口的多个隆起物。制造鞋类物品的鞋底结构的方法可包括将第一鞋底元件和第二鞋底元件插入模具。将聚合物材料定位在第一鞋底元件和第二鞋底元件之间。接着使聚合物材料贴着第一鞋底元件、第二鞋底元件及模具的表面成形,以形成流体填充室。第一鞋底元件可以是板,且第二鞋底元件可以是鞋外底。在一些构造中,板和鞋外底中的每个可具有隆起物,且室被形成,使得聚合物材料在隆起物周围延伸。也可利用模具来在室内在环境压力或升高的压力下密封流体。另外,聚合物材料,例如,可以是聚合物材料的型坯或片。表征本发明方面的优点和新颖特性特征在所附权利要求中详细指出。然而,为得到对优点和新颖性特征更好的理解,能参照以下描述性内容和描述及阐明涉及本发明的各种实施方式和概念的附图。
当结合附图阅读时,以上的概述和以下的详述将会得到更好的理解。图
1是鞋类物品的外侧面视图。图2是鞋类物品的内侧面视图。图3是鞋类物品的第一鞋底结构的***图。图4是第一鞋底结构的分解***图。图5是第一鞋底结构的顶部平面视图。图6A-6C是由图5中的剖面线6A-6C所界定的第一鞋底结构的剖面图。图7是第一鞋底结构的外侧面视图。图8是第一鞋底结构的分解的外侧面视图。图9是第一鞋底结构的板的顶部平面视图。图10是第一鞋底结构的板的底部平面视图。图11是第一鞋底结构的室的顶部平面视图。图12是第一鞋底结构的室的底部平面视图。图13是第一鞋底结构的鞋外底的顶部平面视图。图14A-14G是对应于图5且描绘第一鞋底结构的进一步构造的顶部平面视图。图15A-15F是对应于图6A且描绘第一鞋底结构的进一步构造的剖面图。图16A-16C是对应于图11且描绘第一鞋底结构的室的进一步构造的顶部平面视图。图17是鞋类物品的第二鞋底结构的***图。图18是第二鞋底结构的分解***图。图19是第二鞋底结构的顶部平面视图。图20A-20C是由图19中的剖面线20A-20C所界定的第二鞋底结构的剖面图。图21是第二鞋底结构的外侧面视图。图22是第二鞋底结构的分解的外侧面视图。图23A-23B是用于形成第二鞋底结构的模具的***图。图24A-24E是用模具制造第二鞋底结构的方法的***图。
图25是鞋类物品的第三鞋底结构的***图。图26是第三鞋底结构的分解***图。图
27是第三鞋底结构的顶部平面视图。图28A-28C是由图27中的剖面线28A-28C所界定的第三鞋底结构的剖面图。图29是第三鞋底结构的外侧面视图。图30是第三鞋底结构的分解的外侧面视图。详述下面的讨论和附图公开了包括室和其他元件的鞋类鞋底结构的各种构造。鞋底结构参照具有适用于跑步的构造的鞋类公开。但是,与鞋底结构相关的概念不被限制于为跑步而设计的鞋类,且可被广泛的运动鞋类型利用,例如,包括篮球鞋、网球鞋、足球鞋、多用途训练鞋、步行鞋及英式足球鞋。与鞋底结构相关的概念也可被一般地被认为是非运动型的鞋类利用,上述非运动型的鞋类类型包括时装鞋、拖鞋、凉鞋及靴子。相应地,在这里所公开的概念应用于各种各样的鞋类类型。一般鞋类结构鞋类物品10在图1和2中被描绘为包括鞋面20和鞋底结构30。为参考目的,鞋类10可被分为三个大致区域鞋前部区域11、鞋中部区域12及鞋跟区域13,如图1和2所示出的。鞋类10还包括外侧面14和内侧面15。鞋前部区域11一般包括鞋类10的对应于脚趾及连接跖骨和趾骨的关节的部分。鞋中部区域12—般包括鞋类10的对应于足部的足弓区域的部分,而鞋跟区域13对应于足部的后部部分,包括跟骨。外侧面14和内侧面15延伸通过区域11-13的每个区域,且对应于鞋类10的相对的侧面。区域11-13和侧面14-15并不是用来精确划分鞋类10
的区域。而是,区域11-13和侧面14-15用来代表鞋类10的大致区域,以有助于下面的讨论。除了鞋类10之外,区域11-13和侧面14-15也可被应用到鞋面20、鞋底结构30及其个别的元件。鞋面20被描绘为具有包括多个材料组成部分(例如,织物、泡沫、皮革及合成皮革)的实质上常规的构造,这些材料组成部分被缝合或胶着地接合在一起以形成用于稳固且舒适地容纳足部的内部空间。材料组成部分可被选择且关于鞋面20定位,以便有选择地赋予例如耐用、透气、耐磨、柔韧及舒适的属性。鞋跟区域13中的裸开口21提供通向内部空间的入口。除此之外,鞋面20可包括以常规方式被利用的鞋带22,以改变内部空间的尺寸,从而在内部空间内固定足部且使足部从内部空间的进入和移出便利。鞋带22可延伸通过鞋面20中的孔,且鞋面20的鞋舌部分可在内部空间和鞋带22之间延伸。假定本申请的各个方面主要与鞋底结构30相关,鞋面20可展现出上面所讨论的一般构造或者实际上任何其他常规或非常规的鞋面的一般构造。相应地,鞋面20的整体结构可显著地变化。鞋底结构30被固定到鞋面20,且具有在鞋面20和地面之间延伸的构造。除了减弱地面反作用力(换言之,为足部提供缓冲)之外,鞋底结构30可提供附着摩擦力、给予稳定性并限制各种各样的足部运动,比如内旋。除下面详细讨论的各种各样的元件之外,鞋底结构30可包括一个或多个支撑构件、调节器或强化结构,例如,其进一步增强鞋底结构
30的地面反作用力衰减特性,或增强鞋类10的性能属性。鞋底结构30还可包括被定位在鞋面20中的空间内且邻近足部的足底(即,下)表面的鞋内底或鞋垫,以增强鞋类10的舒适性。作为备选方案,在以下对鞋底结构30的论述之后讨论的鞋底结构30a和鞋底结构30b中的任一个也可与鞋面20—起被利用。第一鞋底结构构造鞋底结构30的主要元件是板40、室50及鞋外底60,如图3_8所描绘的。板40形成鞋底结构30的上部分,且邻近鞋面20设置。室50形成鞋底结构30的中间部分,且被设置在板40和鞋外底60之间。另外,鞋外底60形成鞋底结构30的下部分,且设置成接合地面。板40、室50及鞋外底60中的每一个在鞋底结构30的周边周围延伸,并具有大体上对应于足部的轮廓的形状。更具体地,板40、室50及鞋外底60从鞋前部区域11延伸到鞋跟区域13,且也从外侧面14延伸到内侧面15。相应地,板40、室50及鞋外底60中的每一个被显露到鞋类10的外部,且配合地形成鞋底结构30的侧表面。然而,在进一步的构造中,鞋面20可在板40的侧面上延伸,板40的边缘可从鞋底结构30的侧表面向内分隔开,或者,例如,板40和鞋外底60的部分可覆盖室50的侧面。板40具有上表面41和相对的下表面42,如图9和10所描绘的。两个孔43在表面41和42之间延伸,以形成使室50的部分显露的开口。孔43
中的一个主要定位在鞋前部区域11,且延伸进入鞋中部区域12,而孔43中的另一个被定位在鞋跟区域13中,且在对应于足部的跟骨的位置处。就是说,鞋跟区域13中的孔43—般被定位成对应于足部的足跟。尽管上表面41具有大体上平滑的外表,构造成与足部的一般的解剖结构一致,但下表面42界定延伸到室50中的凹进处中的多个向下延伸的隆起物44。每个隆起物44被描绘为具有大致上圆形的形状,其随着每个隆起物44远离下表面42延伸而逐渐变成锥形。除此之外,隆起物44的下表面被描绘为是平坦的。在进一步的构造中,隆起物44可以是三角形的、正方形的、矩形的或其他任何规则或不规则的形状,且下表面可以是弯曲的或非平面的。在一些构造中,各种各样的隆起物44每个可展示出不同的形状或长度。上表面41形成向下延伸到隆起物44的凹进处,由此赋予隆起物44大致上空心的外表,但是隆起物44也可以是实心的。相应地,各种各样的隆起物44的具体构造可变化。板40可由众多材料制造,例如,上述材料包括聚合物和金属。适用的聚合物包括聚酯、热固性氨基甲酸乙酯、热塑性氨基甲酸乙酯、各种尼龙配方、橡胶、聚醚嵌段酰***、聚对苯二甲酸丁二酯或这些材料的混合物。复合材料也可通过将玻璃纤维或碳纤维加入到上面所讨论的各种聚合物材料中而形成。适用的金属可包括钢、铝或钛,且在一些构造中,金属可和聚合物组合。在一些构造中,板
40也可由聚合物泡沫材料形成。相应地,各种不同的材料可在制造板40中被利用,取决于鞋底结构30的期望的属性。分别在图11和12中描绘的室50由为封闭流体提供密封屏障的聚合物材料形成。聚合物材料界定上表面51、相对的下表面52及在室50外围周围及表面51和52之间延伸的侧壁表面53。如上面所讨论的,室50具有大致上对应于足部的轮廓的形状。与板40及鞋外底60—样,室50被显露于鞋类10的外部,且形成鞋底结构30的侧表面的一部分。更具体地,侧壁表面53被显露到鞋类10的外部。然而,与板40和鞋外底60比较,侧壁表面53被描绘为形成侧表面的大部分。除具有大致上对应于足部的轮廓的形状之外,表面51和52以适用于鞋类应用的方式被轮廓化。参照图1-2及7-8,室50在鞋跟区域13和鞋前部区域11之间展示出锥形构造。就是说,室50的在鞋跟区域13中的部分比室50的在鞋前部区域11中的部分展示出更大的整体厚度。锥形导致室50具有这样一种构造,其中,上表面51的在鞋跟区域13中的部分一般比上表面51的在鞋前部区域11中的部分高度大。室50的锥形和所得到的高度的不同赋予室50补充足部的一般的解剖结构的整体轮廓。就是说,这些轮廓确保足部的足跟关于足前部被稍微地提升。尽管在图中未被描绘,但是室50的一些构造可包括在鞋跟区域13中的用于容纳足跟的凹进处,且室50可在鞋中部区域12中具有支撑足部的足弓
的隆起。室50包括各种结合区域54,在结合区域54中,上表面51被结合或以其他方式连接到下表面52。一般来说,结合区域54向内与侧壁表面53分隔开,且在表面51和52的每一个中形成各种各样的凹进处或缺口。上表面51中的凹进处成形为容纳从板40向下延伸的各种隆起物44。就是说,隆起物44延伸到由结合区域54的部分所形成的凹进处中。类似地,下表面52中的凹进处容纳鞋外底60的向上延伸部分,如下面被更详细地讨论的。除在表面51和52中形成凹进处或缺口外,结合区域54在室50中也界定外围子室55和中央子室56。外围子室55在室50的外围周围延伸,且因此部分地由侧壁表面53形成。假定外围子室55具有大致上U-型的构造,中央子室56中心地定位在外围子室55内。当鞋底结构30在各种需移动活动,比如跑步和步行期间,在足部和地面之间被压缩时,室50也被压缩,使得室50内的流体可在子室55和56之间经过。更具体地,室50内的流体可穿过在子室55和56之间延伸的各种管道57。在一些构造中,管道57可以是不存在的,或被密封以阻止流体在子室55和56之间的传递。当管道57是不存在的或被密封时,子室55和56内的流体可被加压至不同程度。举个例子,中央子室56可具有环境压力,当有来自足部的压力时其压缩,而外围子室55具有比环境压力大的压力,其向鞋底结构30的外围提供支撑。在一些构造中,侧壁表面