專利名稱：插入有緩沖部件的鞋底結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鞋類。更特別地，本發(fā)明涉及一種適用于鞋類的緩沖部件，其中所述緩沖部件包括具有葉片的腔和位于所述葉片之間的插入物。
背景技術(shù)：
常規(guī)鞋類制品包括兩個主要元件，鞋面和鞋底結(jié)構(gòu)。例如比如運動鞋，所述鞋面一般包括多個材料層，例如紡織品、泡沫、和皮革，所述多個材料層被縫合或粘性地黏結(jié)在一起以在鞋類的內(nèi)部形成用于安全舒適地容納腳部的空間。該鞋底結(jié)構(gòu)具有分層的結(jié)構(gòu)，其包括鞋內(nèi)底、鞋底夾層、和鞋外底。該鞋內(nèi)底為細(xì)長的緩沖元件，其位于所述空間內(nèi)并靠近腳部以加強鞋的舒適度。該鞋底夾層形成鞋底結(jié)構(gòu)的中層并通常由泡沫材料形成，例如聚氨酯和乙烯乙酸乙脂。鞋外底被固定在鞋底夾層的下表面上并提供接觸地面的耐久、耐磨表面。
由常規(guī)泡沫材料形成的鞋底夾層在所施加的負(fù)載下發(fā)生彈性地壓縮，從而減輕在例如步行或奔跑時的力量并吸收能量。泡沫材料的彈性壓縮部分地歸因于泡沫結(jié)構(gòu)中所包含的限定了內(nèi)部容積的小室，該內(nèi)部容積通?？梢杂蓺怏w所代替。即，泡沫材料包括多個環(huán)繞空氣的囊。然而在重復(fù)的壓縮之后，小室結(jié)構(gòu)可能開始坍縮，從而使得泡沫的可壓縮度降低。相應(yīng)地，鞋底夾層減輕力和吸收能量的整體能力在鞋底夾層的使用壽命期間不斷降低。
一種最小化常規(guī)泡沫材料中小室結(jié)構(gòu)坍縮的方法包括一種使用具有流體-填充腔的結(jié)構(gòu)，如Rudy的美國專利US4,183,156中所公開，在本文中被整體地引入作為參考。該流體-填充腔具有氣囊的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括由彈性材料形成的外密封元件，所述外密封元件限定了多個縱向地穿過鞋類制品長度方向的管狀元件。該管狀元件相互間流體連接并共同地延伸穿過鞋類的寬度方向，也被引入作為參考的Rudy的美國專利US4219945中公開了一種被封裝在泡沫材料內(nèi)的類似流體-填充腔，其中流體-填充腔和封裝泡沫材料的結(jié)合物共同起鞋底夾層的功能。
Parker等人的美國專利US4,817,304，被引入本文中作為參考，公開了一種泡沫封裝的流體-填充腔，其中小孔沿著腔的側(cè)部形成于泡沫內(nèi)。當(dāng)鞋底夾層被壓縮時，該腔延伸進(jìn)入狹縫。相應(yīng)地，小孔在鞋底夾層的壓縮過程中提供了降低的剛度，同時減少了鞋類的整體重量。而且，通過在泡沫材料內(nèi)合適地設(shè)置小孔，可在鞋的特定區(qū)域?qū)φw沖擊響應(yīng)特征進(jìn)行調(diào)整。
上述的流體填充腔可以通過雙-膜技術(shù)來制造，其中兩個獨立的彈性膜層被形成為具有腔的整體形狀。然后所述層沿其各自周邊被焊接在一起以形成腔的上表面、下表面和側(cè)壁，且該層在預(yù)定的內(nèi)部位置被焊接在一起以提供給腔所要求的配置。即，層的內(nèi)部被連接以在所要求的位置形成預(yù)定形狀和尺寸的腔。接著通過將連接至流體壓力源的噴嘴或針插入至形成于腔內(nèi)的填充入口內(nèi)而將腔加壓至高于環(huán)境壓力。在腔被加壓后，噴嘴被去掉和填充入口通過例如焊接而被密封。
制造上述類型的流體填充腔的其他制造技術(shù)是通過吹塑(blow-molding)工藝，其中液化彈性材料被放置在具有所要求的腔整體形狀和配置的模具內(nèi)。該模具在一個位置上具有開口，通過該開口提供加壓氣體。該加壓氣體使得液化的彈性材料抵在模具的內(nèi)表面上并使得材料在所述模具內(nèi)硬化，由此形成具有所要求結(jié)構(gòu)的腔。
使用于鞋底夾層的另一類型的腔在Rudy的美國專利US4,906,502和5,083,361中公開，且兩者都被引入本文中作為參考。所述腔包括被氣密密封地外屏蔽層，其被堅固地粘接在雙-層織物核上。所述雙層織物核具有上和下外紡織層且一般相互間隔一個預(yù)定的距離，并可以通過雙針條拉歇爾編織法制造。連接紗線，通常為具有多個單獨纖維的多纖維紗線，在織物層的相對面之間向內(nèi)延伸并被連接到織物層上。連接紗線的單獨纖維形成彈性限制元件，其將屏蔽層的向外移動限制到所要求的距離上。
Goodwin等人的美國專利US5,993,585和US6,119,371公開了一種包含雙層織物核的腔，但是在該腔的上和下表面之間的中部不具備周邊接縫，兩者都被引入本文中作為參考。替代的是，接縫位于靠近腔上表面的位置。本設(shè)計的優(yōu)點包括由最大側(cè)壁彎曲區(qū)域中去掉接縫并增加腔內(nèi)部的可視性，包括所述連接紗線。用于制造該類型腔的工藝包括使用模具塑形一個外殼，該外殼包括下表面和側(cè)壁。雙層織物核位于覆蓋層的頂部，且所述外殼位于所述覆蓋層和核的上方。接著經(jīng)組裝的外殼、覆蓋層、和核被移動至層狀位置，其中射頻能量將核的相對側(cè)粘接在外殼和覆蓋層上，并將外殼的周邊粘接在覆蓋層上。接著所述腔通過注入流體而被加壓，從而使連接紗線處于拉伸狀態(tài)。
用于熱塑腔的工藝在Skaja等人的美國專利US5,976,451中公開且被引入本文中作為參考，其中一對彈性的熱塑性樹脂層被加熱并抵在一對模具上，所述層被真空吸入模具中。接著，所述層被壓縮在一起以形成腔。
上述的包含在腔內(nèi)的流體可以包括Rudy的美國專利US4,340,626中所公開的任何氣體，比如六氟乙烷和六氟化硫。此外，一些腔密封包括經(jīng)加壓的八氟丙烷(octafluorapropane)、氮或空氣等氣體。形成上述腔的外層的材料由聚合物材料形成，例如熱塑性彈性體，其對于腔內(nèi)的流體基本上為不可滲透的。更特別地，一種合適的材料為由熱塑性聚氨酯和乙烯-乙烯醇共聚物交替層所構(gòu)成的模，如Mitchell等人的美國專利US5,713,141和US5,952,065中，并被引入本文作為參考。對于該材料的變型，其中中央層由乙烯-乙烯醇共聚物所形成；靠近中央層的兩層由熱塑性聚氨酯形成；而外層由熱塑性聚氨酯的研磨材料形成且也可以使用乙烯-乙烯醇共聚物。另一合適的材料為彈性的微層膜，該膜包括氣體屏蔽材料和彈性材料的交替層，如Bonk等人的美國專利申請US6,082,025和US6,127,026中所公開，且都被引入本文中作為參考。其他合適的熱塑性彈性體材料或膜包括聚氨酯、聚酯、聚酯聚氨酯，聚醚聚氨酯，例如經(jīng)鑄造成形或擠壓成形的酯基聚氨酯膜。其他合適的材料在Rudy的專利’156和’945中公開，如上所述。此外，可以使用多種熱塑性聚氨酯，例如Dow化學(xué)公司的產(chǎn)品，PELLETHANE；BASF公司的產(chǎn)品ELASTOLLAN；和B.F.Goodrich公司的產(chǎn)品ESTANE，所有的這些產(chǎn)品或者為酯基或者為醚基。也可以使用其它基于聚酯、聚醚、聚己酸內(nèi)酯和聚碳酸酯大粒凝膠的熱塑性氨基甲酸酯，且多種氮阻隔材料可以被使用。此外合適的材料包括包含結(jié)晶材料的熱塑性膜，如Rudy的美國專利US4,936,029和US5,042,176中所公開，被引入本文中作為參考，以及包含聚酯多元醇，如Bonk等人的美國專利US6,013,340；6,2038,68和6,321,465中所公開，被引入本文作為參考。
上述腔一般被封裝在聚合物泡沫內(nèi)，其形成鞋的鞋底夾層。Skaja等人的美國專利US5,572,804和Shorten等人的美國專利US6,029,962中所公開的腔，被引入本文中作為參考，并由聚合物層所形成，該聚合物層具有多個在腔的相對側(cè)向內(nèi)延伸的凹口。所述腔頂表面上的凹口接觸并被粘接在所述腔底側(cè)之上的相應(yīng)凹口以限制聚合物層的向外移動。此外，具有與凹口形狀相對應(yīng)形狀的聚合物元件位于凹口的內(nèi)部并被粘接在氣囊的外部以提供額外的支撐。接著所述腔和所述聚合物元件被封裝在泡沫材料中以形成鞋底夾層。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為用于鞋類制品的緩沖元件，包括腔和多個插入物。該腔具有第一表面和沿周邊連接的相對的第二表面以形成容納流體的容積。該第一和第二表面缺乏將第一表面的內(nèi)部固定在第二表面的內(nèi)部上的內(nèi)部連接，且第一表面和第二表面限定了多個由腔的中央?yún)^(qū)域向外延伸的葉片。所述葉片與中央?yún)^(qū)域流體連接，和所述葉片限定了相互鄰接設(shè)置的葉片之間的間隔。插入物位于間隔內(nèi)并由彈性材料形成。
材料層在所述第一表面和第二表面上延伸，且插入物被固定在材料層上從而所述插入物在腔的葉片之間延伸。每一插入物包括位于第一表面附近的第一部分和位于第二表面附近的第二部分，其中第一部分被固定在第二部分上。在本發(fā)明的某些實施例中，第一部分由三個凹形結(jié)構(gòu)構(gòu)成，而第二部分也由三個凹形結(jié)構(gòu)構(gòu)成。通過改變結(jié)構(gòu)的配置，特別地，所述插入物的配置，部件的緩沖特性可以被修正。
所述腔內(nèi)的流體具有基本上等于環(huán)繞鞋周圍的環(huán)境壓力的壓力，且流體可以為例如空氣。在第一表面和第二表面之間不具備內(nèi)部連接的情況下，相對較低的壓力使得第一表面和第二表面保持所要求的形狀。不需要位于腔內(nèi)的彈性元件，該彈性元件用于限定一些加壓腔內(nèi)的向外移動，而相對較低的壓力允許第一表面和第二表面具有平坦或彎曲的形狀。
本發(fā)明的優(yōu)點和新穎性特征在權(quán)利要求書中被特別地給出。然而，為了獲得對本發(fā)明的優(yōu)點和新穎性特征的進(jìn)一步理解，可以參考用于描述和圖示多個實施例和本發(fā)明相關(guān)概念的說明書和附圖。
發(fā)明的前述概要，連同以下對發(fā)明的詳細(xì)描述，連同附圖將獲得更好的理解。
圖1為包含具有根據(jù)本發(fā)明實施例的緩沖元件的鞋底夾層的鞋類制品的透視圖；圖2為鞋的分解透視圖；圖3為鞋底夾層的頂部平面圖；圖4為鞋底夾層的橫截面圖，如圖3中直線4-4所限定；圖5為緩沖元件的透視圖；圖6為緩沖元件的側(cè)部立視圖；圖7為緩沖元件的頂部平面圖；圖8為緩沖元件的底部平面圖；圖9為緩沖元件的分解透視圖；圖10為緩沖元件的腔部的頂部平面圖；圖11為緩沖元件的腔部的底部平面圖；圖12為緩沖元件的腔部的側(cè)部立視圖；圖13為根據(jù)本發(fā)明另一實施例的緩沖元件的透視圖；
圖14為如圖13所示的緩沖元件的頂部平面圖；圖15為如圖13所示的緩沖元件的底部平面圖；圖16為包含具有根據(jù)本發(fā)明實施例的緩沖元件的鞋底夾層的鞋類制品的分解透視圖；圖17為來自圖16中鞋類制品內(nèi)的鞋底夾層的頂部平面圖；圖18為鞋底夾層的橫截面圖，如圖17中的直線18-18所限定。
發(fā)明內(nèi)容以下論述和附圖公開了一種具有鞋底夾層的運動鞋類，其中鞋底夾層插入有根據(jù)本發(fā)明的緩沖元件。本本發(fā)明公開了與鞋相關(guān)的概念，特別地公開了緩沖元件，參照具有適合體育運動配置的鞋類。因此，本發(fā)明適于被設(shè)計用于訓(xùn)練和比賽過程的鞋類，例如奔跑、籃球、步行、網(wǎng)球和足球。此外，本發(fā)明也可以被應(yīng)用于非-體育鞋類，包括裝飾鞋、休閑鞋、涼鞋、和工作鞋。相應(yīng)地，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將認(rèn)識到除了在以下說明書所描述和附圖中所圖示的特定類型之外，本文中所公開的概念可以被用于多種鞋類。
鞋類制品10如圖1所示并包括鞋面20和鞋底結(jié)構(gòu)30。鞋面20具有基本上常規(guī)的配置并包括多個元件，例如紡織品、泡沫、和皮革材料，該多個元件被縫合或粘性地粘接在一起以形成用于安全舒適地容納腳部的內(nèi)部空間。鞋底結(jié)構(gòu)30位于鞋面20下方并包括兩個主要元件，鞋底夾層31和鞋外底32。鞋底夾層31通過例如縫合或粘性粘結(jié)被固定在鞋面20的下表面，并產(chǎn)生作用以在鞋底結(jié)構(gòu)30接觸地面時減輕力量和吸收能量。即，鞋底夾層31被構(gòu)造為在例如步行和奔跑過程中提供給腳部緩沖。鞋外底32被固定在鞋底夾層31的下表面并由接觸地面的耐久耐磨材料形成。此外，鞋底結(jié)構(gòu)30可以包括鞋內(nèi)底33，其為細(xì)長的緩沖元件，位于空間的內(nèi)部并靠近腳部以加強鞋10的舒適度。
鞋底夾層31主要地由聚合物泡沫材料形成，例如聚氨酯或乙烯乙酸乙酯，其至少部分地封裝緩沖部件40。部件40被用于補充鞋底夾層31的力量減輕和能量吸收屬性，由此提供給鞋底結(jié)構(gòu)30額外的緩沖。此外，部件40可以加強鞋底結(jié)構(gòu)30的穩(wěn)定性。如在對部件40的結(jié)構(gòu)描述之后將詳細(xì)描述的，所要求程度的緩沖和穩(wěn)定性通過壓力斜面、部件40的結(jié)構(gòu)和材料特性和膜張力而提供。
部件40相對于鞋底夾層31的特定部分可以在本發(fā)明的范圍內(nèi)明顯地變化。如圖2-4所示，部件40基本上與鞋底夾層31的上表面共同延伸。相應(yīng)地，部件40的上表面與形成鞋底夾層31的聚合物泡沫材料的上表面共面。然而，在其他實施例中，部件40可以被嵌入鞋底夾層31的泡沫材料內(nèi)，或可以例如與鞋底夾層31的下表面共同延伸。部件40也被描述為位于鞋底夾層31的腳跟部，其通常對應(yīng)于腳撞擊過程中最大初始負(fù)載的區(qū)域。然而，部件40可以位于鞋底夾層31的任何區(qū)域以獲得所要求程度的緩沖響應(yīng)。此外，當(dāng)利用鞋底夾層31內(nèi)的聚合物泡沫材料封裝時，部件40的一部分可以延伸至鞋底夾層31的邊緣34，并且可以延伸穿過邊緣34使得部件40可從鞋10的外部看見，如圖1-3所示?？蛇x擇地，腔40的邊緣可以被整個地嵌在鞋底夾層31的泡沫材料內(nèi)，如圖16-18的可選實施例所示。此外，鞋底夾層31包括具有一般配置元件40的多個元件。泡沫材料延伸進(jìn)入部件40輪廓的程度也可以改變。如圖4所示，泡沫材料沿著部件40的上和下表面延伸，且泡沫材料延伸進(jìn)入凹口66和67。然而，在一些實施例中，泡沫材料可以不進(jìn)入凹口66和67。
部件40的主要元件，如圖5-9所單獨描述的為腔50和覆蓋元件60。腔50具有第一表面51和相對的第二表面52，該第一表面和第二表面被粘接在一起以形成周邊接縫53。表面51和52的部分具有基本上成平面的配置且相互間均勻地間隔。在其他實施例中，第一表面51和第二表面52的一個或兩者可以為彎曲的或其他輪廓的配置。表面51和52靠近周邊接縫53的區(qū)域形成了腔50的側(cè)壁54。每一表面51和52形成中央?yún)^(qū)域55和6個由中央?yún)^(qū)域向外延伸的葉片(lobes)56a-56f。每一葉片56a-56f分別包括末端57a-57f，且相對中央?yún)^(qū)域55配置。盡管本文中圖示并描述了6個葉片56a-56f，由3至20范圍內(nèi)的任何數(shù)量的葉片也落在本發(fā)明的范圍內(nèi)。然而，合適數(shù)量的葉片的范圍為5至9。圖10-12中，腔50獨立于覆蓋元件60而被示出。在形成葉片56a-56f的過程中，表面51和52的聚合物材料部分在葉片56a-56f之間被粘接以形成粘接區(qū)域58a-58e，其提供了用于將覆蓋元件60固定在腔50上的區(qū)域。
多種材料可以被用于形成腔50，包括通常被用于形成鞋的流體填充腔外層的聚合物材料，如發(fā)明背景技術(shù)部分所述。然而相比大部分的現(xiàn)有技術(shù)中的腔結(jié)構(gòu)，腔50內(nèi)的流體具有環(huán)境壓力或略高于環(huán)境的壓力。相應(yīng)地，腔50內(nèi)流體的壓力可以在零標(biāo)準(zhǔn)大氣壓到每平方英寸5磅之間變化。然而，在腔50的進(jìn)一步實施例中，腔50內(nèi)的流體壓力可以超過每平方英寸5磅。由于腔50內(nèi)相對較低的壓力，用于形成第一表面51和第二表面52的材料不必要提供屏蔽特性(barrier characteristics)，該特性用于限制現(xiàn)有技術(shù)腔中所存在的較高流體壓力。相應(yīng)地，寬范圍的聚合物材料例如熱塑性聚氨酯可以被用于形成腔50，且多種流體例如空氣可以被用于腔50內(nèi)。此外寬范圍的聚合物材料可以主要地基于材料的工藝學(xué)特性來選擇，例如動態(tài)模量(dynamic modulus)和損失切線(loss tangent)，而不是材料用于防止腔50所包含的流體擴散的能力。當(dāng)由熱塑性聚氨酯形成時，第一表面51和第二表面52具有約為0.040英寸的厚度，且可以在例如0.03至0.06英寸的范圍內(nèi)。
腔50內(nèi)流體的相對較低的壓力也提供了腔50和現(xiàn)有技術(shù)腔中的另一差別。現(xiàn)有技術(shù)的腔中較高的壓力通常要求在聚合物層之間形成多個內(nèi)部連接以防止腔向外擴展到明顯的程度。即，內(nèi)部連接被用于現(xiàn)有技術(shù)腔中以控制腔的整個厚度，但是還具有限制現(xiàn)有技術(shù)腔壓縮的效果。相反，由于相對較低的壓力，腔50在第一表面51和第二表面52之間不具備內(nèi)部連接。由此允許更大程度的壓縮。
腔50可以通過多種制造技術(shù)而被制造例如包括吹塑，熱成型、和旋轉(zhuǎn)塑形。至于吹塑技術(shù)，熱塑性材料被放置在具有腔50的一般形狀的模具內(nèi)且經(jīng)加壓的氣體被使用以使得材料覆蓋所述模具的表面。在熱成型技術(shù)中，熱塑性材料層被放置在模具的相應(yīng)部分之間，且所述模具被用于在腔50的周邊位置將層壓縮在一起。正壓力被施加在熱塑性材料層之間以使得層進(jìn)入模具的輪廓內(nèi)。此外，真空可以被引入所述層和模具之間的區(qū)域內(nèi)以將層吸入模具的輪廓。
本文中所公開的腔50的結(jié)構(gòu)被用于提供一種用于部件40的合適的流體填充氣囊的例子。在本發(fā)明進(jìn)一步的實施例中，腔50可以具有較少或較多數(shù)量的葉片56a-56f，不具有被粘結(jié)的區(qū)域58a-58e，腔50內(nèi)的流體壓力可以基本上大于環(huán)境壓力，或周邊接縫53可以位于第一表面51的平面區(qū)域附近以加強例如穿過側(cè)壁54的可見度。
覆蓋元件60在表面51和52之上延伸并在相鄰的葉片56a-56f之間延伸。覆蓋元件60的主要部分為靠近第一表面51設(shè)置的第一層61、靠近第二表面52設(shè)置的第二層62和多個在層61和62之間延伸并連接層61和62的插入物63。如圖所示，第一層61具有基本上成平面的結(jié)構(gòu)，其接觸并在第一表面51的成平面區(qū)域之上延伸。相應(yīng)地，第一層61提供了細(xì)長、成平面的部件，其覆蓋了第一表面51的部分。類似地，第二層62具有基本上成平面的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)接觸并在第二層52的成平面區(qū)域之上延伸。在可選實施例中，第一層61和第二層62中的一個或兩者可以具有彎曲或其他輪廓的配置。插入物63位于相鄰的葉片56a-56f之間，且插入物63沿著側(cè)壁54延伸以連接第一層61和第二層62。相應(yīng)地，層61和62被固定在一起并通過插入物63被固定在腔50上。盡管插入物63不足以固定層61和62相對于腔50的位置，可以使用粘結(jié)劑以將覆蓋元件60固定在腔50上。如上所述，插入物63可以位于葉片56a-56f之間。相應(yīng)地，末端57a-57f在插入物63之間向外突出并由部件40側(cè)可見?？蛇x地，葉片56a-56f的長度可以被減少從而末端57a-57f不可見。
每一插入物63包含被連接至第二部分65的第一部分64。第一部分64具有凹形結(jié)構(gòu)并靠近由第一表面51所形成的側(cè)壁54區(qū)域。至于凹形結(jié)構(gòu)，每一第一部分64包含具有三個凹陷區(qū)域的凹口66，所述凹陷區(qū)域按照Y形配置設(shè)置并形成基本上類似于三葉草(clover leaf)的結(jié)構(gòu)。因此，在每一凹口66內(nèi)的三個凹陷區(qū)域以大體上三角形的樣式設(shè)置，其中凹陷區(qū)域中的一個由部件40的側(cè)部向內(nèi)間隔設(shè)置和兩個凹陷區(qū)域形成部件40的側(cè)部。
第二部分65的結(jié)構(gòu)類似于第一部分64的結(jié)構(gòu)。相應(yīng)地，第二部分65具有凹形結(jié)構(gòu)且靠近由第二表面52所形成的側(cè)壁54區(qū)域。至于凹形結(jié)構(gòu)，每一第二部分65包括具有三個Y形配置的凹陷區(qū)域的凹口67，該Y配置形成基本上類似于三葉草的結(jié)構(gòu)。因此，每一凹口67內(nèi)的三個凹陷區(qū)域以基本上成三角樣式設(shè)置，其中凹陷區(qū)域中的一個由部件40向內(nèi)間隔設(shè)置和凹陷區(qū)域中的兩個形成部件40的側(cè)部。
基于以上論述，插入物63可以形成穿過葉片56a-56f之間間隔延伸的結(jié)構(gòu)。如圖所示，插入物63的外部具有圓形的形狀，且凹口66和67共同變細(xì)至靠近周邊接縫53的較少寬度。然而在其他實施例中，插入物63和凹口66和67可以具有不變的厚度或可向外變細(xì)。然而，一般地，插入物63通常延伸穿過葉片56a-56f之間的間隔。
在制造覆蓋元件60時，第一層61可以與每一第一部分64整體地形成。類似地，第二層62可以與每一第二部分65整體地形成。接著第一層61和第二層62可以位于腔50的相對側(cè)從而每一第一部分64與每一第二部分65對準(zhǔn)。接著在每一第一部分64和第二部分65之間形成粘結(jié)以將覆蓋元件60固定在腔50上。每一凹口66和67位于粘結(jié)區(qū)域58a-58e的一個附近從而被粘結(jié)區(qū)域58a-58e在每一鄰接的第一部分64和第二部分65的至少一部分之間延伸。相應(yīng)地，每一第一部分64和每一第二部分65可以被有效地粘接至粘接區(qū)域58a-58e。然而，一般地，粘結(jié)區(qū)域58a-58e并不在第一部分64和第二部分65的外部之間延伸。相應(yīng)地，第一部分64和第二部分65的外部相互間被直接地粘接。
可以使用多種材料以形成覆蓋元件60，包括多種彈性體和熱塑性彈性體材料。在一些實施例中，覆蓋元件60可以由熱塑性聚氨酯或PEBAX形成，其由Atofina公司制造。PEBAX，一種聚醚阻礙胺，提供多種有益于本發(fā)明的特征，包括低溫下的高沖擊抵抗，在-40攝氏度到+80攝氏度的溫度范圍內(nèi)較少的屬性變化，對多種化合物降解的抵抗，和在可選彎曲時較低的滯后。合成材料可以通過將玻璃纖維或碳纖維組合入上述的聚合物材料而形成。
本發(fā)明的另一實施例如圖13-15所示被描繪為一種緩沖部件40’，其包括腔50’和覆蓋元件60’。腔50’具有通常的腔50的配置。類似地，覆蓋元件60’具有通常的覆蓋元件60的配置。相應(yīng)地，覆蓋元件60’包括由插入物63’所連接的第一層61’和第二層62’。第一層61’具有多個第一部分64’，而第二層62’具有多個第二部分65’。然而，與覆蓋元件60相比，插入物63’具有加強的結(jié)構(gòu)。更特別地，凹陷66’和67’具有更厚、更實質(zhì)的構(gòu)造，而每一凹陷66’和67’具有內(nèi)壁68’。內(nèi)壁68’具有Y-形結(jié)構(gòu)并由于環(huán)壓效應(yīng)(effects of hoop stress)的作用而減少每一插入物63’的壓縮度。當(dāng)插入物63’位于部件40的周邊部分時，被減少的壓縮度相應(yīng)地增加了周邊部分的剛度。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將認(rèn)識到可以對插入物63和63’進(jìn)行多種修改以修正部件40的整個壓縮度。
基本上由于環(huán)境流體壓力，與發(fā)明的背景技術(shù)部分所論述的一些流體填充腔相比，部件40在初始壓縮階段的給定負(fù)載下，生成相對較大的彎曲。當(dāng)部件40被壓縮時，部件40提供了力量減輕和能量吸收，或者被稱為緩沖。然而當(dāng)部件40的壓縮增加時，部件40的剛度由于部件40的結(jié)構(gòu)和部件40被組合入鞋底夾層31的方式以相應(yīng)的方式增加。三種現(xiàn)象共同起作用以生成上述的效應(yīng)并包括壓力斜面(pressure ramping)、插入物63的屬性、和膜張力。每一這些現(xiàn)象將在以下得到詳細(xì)地描述。
壓力斜面為壓縮腔50時所產(chǎn)生的腔50內(nèi)壓力的增加。事實上，當(dāng)在鞋底夾層內(nèi)未被壓縮時，腔50具有初始壓力和初始體積。然而，當(dāng)鞋底夾層31被壓縮時，腔50的有效體積降低，從而增加腔50內(nèi)的流體的壓力。壓力的增加起作用以提供部件40的一部分緩沖響應(yīng)。相應(yīng)地，腔50的體積可以通過腔50的設(shè)計來控制，由此控制部件40內(nèi)的壓力斜面作用。
插入物63的屬性也影響鞋底夾層31的緩沖響應(yīng)。如上所述，插入物63可以被修正以具有更厚、更實質(zhì)的結(jié)構(gòu)，如具有插入物63’。這樣減少了部件40的壓縮程度并影響鞋底夾層31的緩沖響應(yīng)。此外，內(nèi)壁68’可以被形成以進(jìn)一步減少部件40的壓縮度。在進(jìn)一步的實施例中，插入物63可以為不包括凹口66或凹口67的實心結(jié)構(gòu)。部件40的壓縮度也可以通過改變用于形成覆蓋元件60的材料而被改變。例如可以通過改變?nèi)~片56a-56f的數(shù)量，來減少或增加插入物63的數(shù)量。相應(yīng)地，用于插入物63的幾何形狀和材料、插入物63的數(shù)量和腔50的相應(yīng)幾何形狀可以被修正以對緩沖響應(yīng)有影響。
膜張力的概念也可以對部件40的緩沖響應(yīng)有影響。該影響最好相比經(jīng)加壓的現(xiàn)有技術(shù)的腔來理解。在現(xiàn)有技術(shù)的腔中，腔內(nèi)的壓力使得外層拉伸。然而當(dāng)現(xiàn)有技術(shù)的腔被壓縮時，外層中的張力被釋放或減少。相應(yīng)地，現(xiàn)有技術(shù)的腔中的壓縮發(fā)生作用以減少外層中的張力。與經(jīng)加壓的現(xiàn)有技術(shù)的腔相比，第一表面51中的張力相應(yīng)于由第一表面51的彎曲所引起的壓縮而增加。該張力的增加提供了上述的緩沖響應(yīng)。此外，第一層61中的彎曲也在第一層61中增加了張力，其也提供了上述的緩沖響應(yīng)。
壓力斜面、插入物63的屬性，和膜張力共同起作用以減輕力量并吸收能量。壓力斜面、插入物63的屬性，和膜張力對緩沖響應(yīng)的特定影響基于其相對于部件40的位置而改變。在腔40的周邊部處，其與插入物63的位置相對應(yīng)，插入物63的屬性可以被用于提供降低的可塑性，且因此，增加相應(yīng)的剛度。當(dāng)位置朝向中央?yún)^(qū)域55時，減輕力量和吸收能量的決定性因素為膜張力和壓力斜面。因此本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將認(rèn)識到，基于以上論述，單個鞋底結(jié)構(gòu)30的專門化的緩沖響應(yīng)基本上涉及部件40的配置。更特別地，鞋底夾層31的專門化緩沖響應(yīng)取決于腔50和覆蓋元件50的結(jié)構(gòu)，包括插入物63的結(jié)構(gòu)。
基于對壓力斜面、插入物63a-63e的屬性，和膜張力的考慮，鞋底夾層31的緩沖響應(yīng)可調(diào)整以提供所要求程度的力量減輕和能量吸收。例如，腔50的容積、葉片56a-56f的數(shù)量和形狀、插入物63a-63f的特定配置，表面51和52的厚度及形成材料，用于形成覆蓋元件60的厚度及材料，且部件40在鞋底夾層31內(nèi)的位置和方向可以被改變以修正緩沖響應(yīng)。此外，插入物63的包括壁厚度和材料的屬性，可以被調(diào)整以修正緩沖響應(yīng)。例如，在鞋底夾層31的初始程度的壓縮下，插入物63a-63e的可壓縮度可以被選擇大于腔50的可壓縮度。因此通過改變這些或其他參數(shù)，鞋底夾層31可以為特定的個人定制或在壓縮過程中提供特定的緩沖響應(yīng)。
以上論述在提供了在本發(fā)明范圍內(nèi)的部件實例以及部件被組合入鞋的方法。作為上述結(jié)構(gòu)的替代，鞋底結(jié)構(gòu)30的顯著部分可以被部件40代替。即部件40可以被設(shè)置為延伸穿過鞋10的徑向長度方向，而且覆蓋元件60可以具有鞋外底32的配置。以這種方式，部件40可以被用于替換常規(guī)的鞋底夾層和鞋外底結(jié)構(gòu)。此外，第一層61和第二層62在圖中被描述為具有連續(xù)的薄板樣式的配置?？蛇x擇的，第一層61和第二層62可以具有網(wǎng)的配置，該網(wǎng)由多個內(nèi)連的片段形成，或第一層61和第二層62例如可以限定多個孔徑。此外，第一層61和第二層62可以在一些實施例中全部不存在，從而覆蓋元件60僅僅包括插入物63。
作為部件40變型的進(jìn)一步例子，插入物63被描繪為在每一鄰接葉片56a-56f之間延伸，但是也可以不在一些葉片56a-56f之間以增加這些區(qū)域的可壓縮度。每一插入物63可以被形成具有不同的結(jié)構(gòu)以適應(yīng)(tune)部件40的壓縮響應(yīng)。例如在跑鞋中，位于鞋10后部和側(cè)部的插入物63可以被構(gòu)造為顯示出比插入物63更大的可壓縮度以提供給鞋10在奔跑過程中最早接觸地面的區(qū)域以更大的可壓縮度。然而籃球鞋內(nèi)的每一插入物63具有基本上類似的結(jié)構(gòu)以提供一致的可壓縮度，且由此提供穩(wěn)定性。
參考多個實施例連同附圖本發(fā)明在以上得到公開。然而公開的目的在于提供與本發(fā)明相關(guān)的多個特征和概念的實例，而不是用于限定發(fā)明的保護(hù)范圍。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將認(rèn)識到在不脫離本發(fā)明權(quán)利要求書所限定的范圍的情況下，可以對上述實施例進(jìn)行多種變型及修改。
權(quán)利要求
1.一種用于鞋類制品的緩沖部件，該緩沖部件包括具有第一表面和相對的第二表面的腔，該第一表面和第二表面沿周邊連接以形成容納流體的腔，該第一表面和第二表面之間不具備將第一表面的內(nèi)部固定在第二表面的內(nèi)部上的內(nèi)部連接，第一表面和第二表面限定了多個由腔的中心區(qū)域向外延伸的葉片，該葉片與中央?yún)^(qū)域流體連接，且葉片限定了彼此相互鄰接的葉片之間的間隔；和位于間隔內(nèi)的插入物，該插入物由彈性材料形成。
2.如權(quán)利要求1的緩沖部件，其中流體壓力在0至5磅每平方英寸的范圍內(nèi)。
3.如權(quán)利要求1的緩沖部件，其中流體的壓力近似等于環(huán)繞鞋底結(jié)構(gòu)的空氣的環(huán)境壓力。
4.如權(quán)利要求1的緩沖部件，其中該流體為空氣。
5.如權(quán)利要求1的緩沖部件，其中聚合物材料的第一層在第一表面的至少一部分之上延伸且被固定在插入物上。
6.如權(quán)利要求5的緩沖部件，其中聚合物材料的第二層在第二表面的至少一部分之上延伸且被固定在插入物上。
7.如權(quán)利要求6的緩沖部件，其中第一層和第二層與所述插入物整體地形成。
8.如權(quán)利要求1的緩沖部件，其中材料層在第一表面和第二表面之上延伸，插入物被固定到多個材料層并在材料層之間延伸。
9.如權(quán)利要求1的緩沖部件，其中該插入物被定位于與腔的側(cè)壁相鄰，所述側(cè)壁在第一表面和第二表面之間延伸。
10.如權(quán)利要求1的緩沖部件，其中每一插入物包括定位于鄰接第一表面的第一部分和鄰接第二表面的第二部分。
11.如權(quán)利要求10的緩沖部件，其中該第一部分被固定在第二部分上。
12.如權(quán)利要求10的緩沖部件，其中該第一部分由三個凹形結(jié)構(gòu)形成，且第二部分由三個凹形結(jié)構(gòu)形成。
13.如權(quán)利要求1的緩沖部件，其中第一表面和第二表面的中央?yún)^(qū)域具有基本上成平面的配置。
14.如權(quán)利要求1的緩沖部件，其中所述腔包括至少5個葉片。
15.如權(quán)利要求1的緩沖部件，其中該插入物的至少一部分被粘接在所述腔上。
16.如權(quán)利要求1的緩沖部件，其中該插入物比所述腔較少可壓縮。
17.一種用于鞋類制品的緩沖部件，緩沖部件包括密封流體的腔，該流體具有近似等于環(huán)繞緩沖元件的氣體的環(huán)境壓力，該腔具有第一表面和相對的第二表面，所述第一表面和第二表面沿周邊連接以形成容納流體的腔，該第一表面和第二表面之間不具備將第一表面的內(nèi)部固定在第二表面的內(nèi)部上的內(nèi)部連接，該第一表面和第二表面限定了多個由腔的中央?yún)^(qū)域向外延伸的葉片，所述葉片與所述中央?yún)^(qū)域流體連接，而葉片限定了相鄰葉片之間的間隔；和覆蓋元件，其包括第一層、第二層，和多個在第一層和第二層之間延伸的插入物，該第一層在第一表面的至少一部分之上延伸，該第二層在第二表面的至少一部分之上延伸，而該插入物位于所述間隔內(nèi)。
18.如權(quán)利要求17的緩沖部件，其中所述流體為空氣。
19.如權(quán)利要求17的緩沖部件，其中所述插入物比腔較少可壓縮。
20.如權(quán)利要求17的緩沖部件，其中每一插入物包括位于鄰接第一表面的第一部分和鄰接第二表面的第二部分。
21.如權(quán)利要求20的緩沖部件，其中該第一部分被固定在第二部分上。
22.如權(quán)利要求20的緩沖部件，其中該第一部分由三個凹形結(jié)構(gòu)形成，而該第二部分由三個凹形結(jié)構(gòu)構(gòu)成。
23.如權(quán)利要求17的緩沖部件，其中該第一表面和第二表面的中央?yún)^(qū)域具有基本上成平面的配置。
24.如權(quán)利要求17的緩沖部件，其中該腔包括至少5個葉片。
25.如權(quán)利要求17的緩沖部件，其中該插入物鄰接腔的側(cè)壁定位，該側(cè)壁在第一表面和第二表面之間延伸。
26.如權(quán)利要求17的緩沖部件，其中該插入物的至少一部分被粘結(jié)在腔上。
27.一種用于鞋類制品的緩沖部件，緩沖部件包括具有第一表面和相對的第二表面的腔，所述第一表面和第二表面沿周邊連接以形成容納流體的腔，該第一表面和第二表面缺乏將第一表面的內(nèi)部固定在第二表面的內(nèi)部上的內(nèi)部連接，該第一表面和第二表面限定了多個由腔的中央?yún)^(qū)域向外延伸的葉片，所述葉片與中央?yún)^(qū)域流體連接，和所述葉片限定了彼此相鄰的葉片之間的間隔；和覆蓋元件，其具有第一層和第二層，和多個在第一層和第二層之間延伸的插入物，該第一層在第一表面之上延伸，第二層在第二表面之上延伸，而插入物位于間隔內(nèi)，每一插入物具有第一部分和第二部分，第一部分定位于與第一表面鄰接，且第二部分定位于與第二表面鄰接，且第一部分與第二部分連接以將覆蓋元件固定在腔上，插入物具有比腔更少壓縮度的配置。
28.如權(quán)利要求27的緩沖部件，其中流體的壓力在0至5磅每平方英寸的范圍內(nèi)。
29.如權(quán)利要求27的緩沖部件，其中該流體的壓力近似等于環(huán)繞鞋底結(jié)構(gòu)的空氣的環(huán)境壓力。
30.如權(quán)利要求27的緩沖部件，其中該流體為空氣。
31.如權(quán)利要求27的緩沖部件，其中該第一部分由三個凹形結(jié)構(gòu)形成，而第二部分由三個凹形結(jié)構(gòu)形成。
32.如權(quán)利要求27的緩沖部件，其中該第一表面和第二表面的中央?yún)^(qū)域具有基本上成平面的配置。
33.一種鞋類制品包括容納穿戴者腳部的鞋面；和固定于鞋面上的鞋底結(jié)構(gòu)，該鞋底結(jié)構(gòu)包括由聚合體泡沫材料形成的鞋底夾層，和至少部分的被鞋底夾層的泡沫材料所封裝的緩沖部件，該緩沖部件具有腔和多個插入物，該腔將流體密封，其中流體具有近似等于環(huán)繞緩沖部件的空氣的環(huán)境壓力，而該腔具有沿周邊連接以形成容納流體的腔的第一表面和相對的第二表面，該第一表面和第二表面不具備將第一表面的內(nèi)部固定在第二表面的內(nèi)部的內(nèi)部連接，該第一表面和第二表面限定了多個由腔的中央?yún)^(qū)域向外延伸的葉片，所述葉片與中央?yún)^(qū)域流體連接，而該葉片限定了彼此相鄰葉片之間的間隔，所述插入物位于間隔內(nèi)，和所述插入物比腔更少可壓縮。
34.如權(quán)利要求33的鞋類制品，其中該緩沖部件位于鞋底夾層的腳跟部。
35.如權(quán)利要求33的鞋類制品，其中緩沖部件的邊緣突起穿過鞋底夾層的邊緣。
36.如權(quán)利要求33的鞋類制品，其中緩沖部件的上表面與鞋底夾層的上表面共同延伸。
37.如權(quán)利要求33的鞋類制品，其中該流體為空氣。
38.如權(quán)利要求33的鞋類制品，其中第一層在第一表面的至少一部分之上延伸并被固定在插入物上。
39.如權(quán)利要求38的鞋類制品，其中第二層在第二表面的至少一部分之上延伸且被固定在插入物上。
40.如權(quán)利要求33的鞋類制品，其中材料層在第一表面和第二表面之上延伸，所述插入物被固定在多個材料層上并在材料層之間延伸。
41.如權(quán)利要求33的鞋類制品，其中每一插入物包括位于鄰接第一表面的第一部分和位于鄰接第二表面的第二部分。
42.如權(quán)利要求41的鞋類制品，其中該第一部分被固定在第二部分上。
43.如權(quán)利要求41的鞋類制品，其中該第一部分由三個凹形結(jié)構(gòu)形成，以及第二部分由三個凹形結(jié)構(gòu)形成。
44.如權(quán)利要求33的鞋類制品，其中該第一表面和第二表面的中央?yún)^(qū)域具有基本上成平面的配置。
45.如權(quán)利要求33的鞋類制品，其中所述腔包括至少5個葉片。
46.一種具有鞋面和固定于鞋面的鞋底結(jié)構(gòu)的鞋類制品，該鞋底結(jié)構(gòu)包括由聚合物泡沫材料形成的鞋底夾層，至少部分地被鞋底夾層的泡沫材料所封裝的緩沖部件，緩沖部件包括將流體密封的腔，其中流體具有近似等于環(huán)繞緩沖部件的空氣的環(huán)境壓力，和具有第一表面和相對的第二表面的腔，所述第一表面和第二表面沿周邊連接以形成容納流體的腔，該第一表面和第二表面不具備將第一表面的內(nèi)部固定在第二表面內(nèi)部上的內(nèi)部連接，該第一表面和第二表面限定了多個由腔的中央?yún)^(qū)域向外延伸的葉片，該葉片與中央?yún)^(qū)域流體連接，且葉片限定了彼此相鄰的葉片之間的間隔，覆蓋元件，其具有第一層、第二層和多個在第一層和第二層之間延伸的插入物，該第一層在第一表面之上延伸，第二層在第二表面之上延伸，而插入物位于所述間隔內(nèi)，每一插入物包括第一部分和第二部分，該第一部分鄰接第一表面且第二部分鄰接第二表面，并且第一部分與第二部分連接以將覆蓋元件固定在腔上，該插入物具有比腔更少壓縮度的配置，鞋外底被固定在鞋底夾層上。
47.如權(quán)利要求46的鞋類制品，其中該緩沖部件的邊緣突起穿過鞋底夾層的邊緣。
48.如權(quán)利要求46的鞋類制品，其中該緩沖部件的上表面與鞋底夾層的上表面共同延伸。
49.如權(quán)利要求46的鞋類制品，其中該流體為空氣。
50.如權(quán)利要求46的鞋類制品，其中該第一部分由三個凹形結(jié)構(gòu)形成，和該第二部分由三個凹形結(jié)構(gòu)形成。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于鞋類制品的緩沖部件(40)，該緩沖部件包括流體填充腔(50)和在所述腔體的一部分上延伸的覆蓋元件(60)。所述腔不具備內(nèi)部連接，且腔內(nèi)的流體具有與周邊氣壓基本相同的壓力。所述腔限定了多個葉片(56a－56f)，以及該緩沖元件包括多個在該葉片之間延伸的插入物(63)。所述插入物為伸長結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)降低了所述緩沖部件的周邊部分的可壓縮度。
文檔編號A43B13/18GK1849082SQ200480025962
公開日2006年10月18日 申請日期2004年8月2日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月4日
發(fā)明者約翰·F·斯維哥特, 埃里克·S·斯金勒 申請人:耐克國際有限公司