專利名稱：具有結合了帶凸出部的流體填充室的鞋底結構的鞋類的制作方法
專利說明具有結合了帶凸出部的流體填充室的鞋底結構的鞋類
背景技術：
常規(guī)的鞋類物品包括兩個主要組成部分，鞋面和鞋底結構。例如，關于運動鞋類，鞋面通常包括多個材料層，例如織物、泡沫和皮革，這些材料層縫合或膠著地結合在一起，以形成用于穩(wěn)固地和舒適地容納足部的鞋類內(nèi)部空間。鞋底結構具有成層的構造，包括鞋內(nèi)底、鞋底夾層和鞋外底。鞋內(nèi)底是位于上述空間內(nèi)且鄰近足部的薄的緩沖構件(cushioningmember)，以增強鞋類的舒適度。鞋底夾層形成鞋底結構的中間層，并通常由泡沫材料形成，例如由聚氨基甲酸酯或乙烯醋酸乙烯酯共聚物形成。鞋外底固定到鞋底夾層的下表面，并提供用于接合地面的耐用、耐磨表面。
例如，由常規(guī)泡沫材料形成的鞋底夾層在外加負荷下彈性壓縮，因此削弱與步行或跑步關聯(lián)的力并吸收與步行或跑步關聯(lián)的能量。泡沫材料的彈性壓縮部分地是由于包含泡沫結構內(nèi)的小室(cell)，而這些小室界定了實質上被氣體取代的內(nèi)部體積。也就是說，泡沫材料包括多個包圍空氣的袋。然而，經(jīng)過反復壓縮后，小室結構開始永久塌陷，這導致減小的泡沫可壓縮性。因此，鞋底夾層削弱力并吸收能量的總能力降低了鞋底夾層的壽命。
使常規(guī)泡沫材料小室結構塌陷的效果減至最小的一種方式包括使用具有流體填充室(fluid-filled chamber)構造的結構，如Rudy的美國專利第4,183,156號所公開的，據(jù)此通過引用并入。流體填充室具有囊(bladder)結構，囊結構包括由彈性體材料形成、界定縱向延伸貫穿鞋類物品長度的多個管狀構件的外部包圍構件(outer enclosing member)。管狀構件彼此流體連通，并共同延伸穿過鞋類的寬度。Rudy的美國專利第4,219,945號也通過引用并入，其公開了包封在泡沫材料內(nèi)的類似的流體填充室，其中流體填充室和包封的泡沫材料的組合起到鞋底夾層的作用。
Parker等人的美國專利第4,817,304號，由此通過引用并入，其公開了泡沫包封的(foam-encapsulated)流體填充室，其中在泡沫內(nèi)并沿著室的側面部分形成有孔。當壓縮鞋底夾層時，室延伸到孔內(nèi)。因此，孔在鞋底夾層的壓縮期間提供減少的剛性，同時減輕鞋類的總重量。此外，通過將孔適當定位在泡沫材料內(nèi)，可在鞋類的具體區(qū)域內(nèi)調(diào)節(jié)總沖擊響應特性。
以上描述的流體填充室可由雙模技術(two-film technique)制造，其中形成兩個單獨的彈性體膜層，以具有總的室形狀。然后，沿兩個層各自的周邊將其焊接起來，以形成室的上面表面、下面表面和側壁，并且在預先確定的內(nèi)部位置將層焊接在一起，以賦予室期望的構造。也就是說，連接層的內(nèi)部部分，以在期望的位置形成預先確定形狀和尺寸的室。隨后，通過將連接到流體壓力源的噴嘴或針插入到形成于室內(nèi)的填充入口(fillinlet)中來以超過環(huán)境壓力的壓力加壓室。在對室加壓后，移走噴嘴并例如通過焊接密封填充入口。
另一種用于制造以上描述類型的流體填充室的制造技術是通過吹塑工藝(blow molding process)，其中液化的彈性體材料放置在模具內(nèi)，該模具具有期望的室的整體形狀和構造。該模具在一個位置處設有開口，通過此開口提供加壓空氣。加壓空氣迫使液化的彈性體材料與模具內(nèi)表面一致，并使材料在模具內(nèi)硬化，由此形成具有期望構造的室。
用于鞋類鞋底夾層的另一類型的室在Rudy的美國專利第4,906,502號和第5,083,361號公開，并且都據(jù)此通過引用并入。室包括牢固地結合在雙壁織物芯部上的密封的外部屏障層(outer barrier layer)。雙壁織物芯部具有在預先確定距離處通常彼此分隔開的上面外部織物層和下面外部織物層，并且可通過雙針棒拉歇爾編織工藝(double needle bar Raschel knittingprocess)制造。連接紗線(connecting yarn)，可能為具有許多單個纖維的多絲紗線形式，在織物層的面向表面(facing surface)之間內(nèi)在延伸，并錨固到織物層。連接紗線的單個絲線形成限制屏障層向外運動到期望距離的承拉約束構件(tensile restraining member)。
Goodwin等人的并且據(jù)此通過引用并入的美國專利第5,993,585號和6,119,371號也公開了結合雙壁織物芯部的室，但是沒有位于室的上面表面和下面表面之間的中間的周邊接縫(peripheral seam)。代替地，接縫鄰近室的上面表面定位。這個設計的優(yōu)點包括從最大側壁撓曲區(qū)域移走接縫以及增加了室的內(nèi)部，包括連接紗線的可見性。用來制造這種類型的室的工藝包括用模具形成殼，該殼包括下面表面和側壁。將雙壁織物芯部放置在遮蓋層(covering layer)的頂部上，并且將殼放置在遮蓋層和芯部上。然后，將組裝的殼、遮蓋層和芯部移動到層壓站(lamination station)，在這里，射頻能量使芯部的相對側結合到殼和遮蓋層，并使殼的周邊結合到遮蓋層。然后，通過放入流體以便使連接紗線處于拉伸而對室加壓。
用于熱成形室的工藝在Skaja等人的美國專利第5,976,451號公開，據(jù)此通過引用并入，其中加熱一對柔性熱塑性樹脂層，并將其放置成貼著一對模具，其中真空把層拉到模具內(nèi)。然后，將層壓到一起形成室。
以上討論的形成室的外部層的材料可由聚合物材料形成，例如熱塑性彈性體，其實質上不可滲透到室內(nèi)的流體。更明確地說，一種合適的材料是由熱塑性聚氨基甲酸酯和乙烯-乙烯醇共聚物(ethylene-vinyl alcoholcopolymer)的交替層形成的膜，如在Mitchell等人的美國專利第5,713,141號和第5,952,065號公開的，據(jù)此通過引用并入。在這個材料之上的變化，其中中心層由乙烯-乙烯醇共聚物形成；鄰近中心層的兩層由熱塑性聚氨基甲酸酯形成；而外部層由熱塑性聚氨基甲酸酯的二次研磨材料形成，且也可利用乙烯-乙烯醇共聚物。另一種合適的材料是柔性微層膜(flexiblemicrolayer membrane)，包括氣體防潮材料(gas barrier material)和彈性體材料的交替層，如Bonk等人的美國專利第6,082,025號和第6,127,026號公開的，都據(jù)此通過引用并入。其它合適的熱塑性彈性體材料或膜包括聚氨基甲酸酯、聚酯、聚酯聚氨基甲酸酯、聚醚聚氨基甲酸酯，例如鑄造或擠壓的基于脂的聚氨基甲酸酯膜(ester-based polyurethane film)。另外的合適材料公開在以上討論的Rudy的′156和′945專利中。此外，可利用許多熱塑性氨基甲酸乙酯，例如Dow化學公司的產(chǎn)品PELLETHANE；BASF公司的產(chǎn)品ELASTOLLAN；以及B.F.Goodrich公司的產(chǎn)品ESTANE，所有這些不是脂就是基于脂的?？墒褂昧硗馄渌幕诰埘ァ⒕勖?、聚己內(nèi)酯和聚碳酸酯大粒凝膠的熱塑性氨基甲酸乙酯，而且也可利用各種氮阻塞材料(nitrogen blocking material)。進一步合適的材料包括包含結晶材料的熱塑性膜，如Rudy的美國專利第4,936,029號和第5,042,176號公開的，據(jù)此通過引用并入，以及包括聚酯型多元醇的聚氨基甲酸酯，如Bonk等人的美國專利第6,013,340號、第6,203,868號和第6,321,465號公開的，也據(jù)此通過引用并入。
例如，包含在室內(nèi)的流體可包括Rudy的美國專利第4,340,626公開的任何氣體，例如六氟乙烷和六氟化硫。此外，一些室裝入加壓氮氣或空氣。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是一種用于鞋類物品的室，所述室包括第一表面、相對的第二表面及在第一表面和第二表面的邊緣之間延伸的側壁。側壁與第一表面和第二表面連接在一起，使得沒有內(nèi)部連接將第一表面的內(nèi)部部分固定到第二表面的內(nèi)部部分。流體在環(huán)境壓力和每平方英寸5磅的環(huán)境壓力之間的壓力下密封在室內(nèi)。此外，多個凸出部(lobe)從室的中心區(qū)域向外延伸。凸出部由第一表面、第二表面和側壁界定，且凸出部與中心區(qū)域流體相通。
第一表面和第二表面可具有平面構造?？蛇x地，表面之一可以是彎曲的。此外，側壁的位于凸出部之間的部分可具有傾斜構造(slopedconfiguration)，且側壁的相鄰于凸出部的遠端的部分可具有大致垂直的傾斜。
凸出部可設置為從中心區(qū)域向外徑向延伸。因此，凸出部可從中心區(qū)域的周邊以不同的方向向外延伸。凸出部的數(shù)量可在本發(fā)明的范圍內(nèi)顯著變化。凸出部界定位于相鄰的凸出部之間的空間。當結合到鞋類物品時，室將至少部分地包封在聚合物泡沫材料內(nèi)。因此，聚合物泡沫將在凸出部之間延伸以形成柱。一般而言，柱的表面將接觸側壁，并具有相鄰的凸出部之間的空間的形狀。因此，柱將具有與側壁傾斜相對應的傾斜構造。
形成室的材料一般是聚合物，例如熱塑性彈性體，從而提供囊結構?？蛇x地，室可形成為在鞋類的鞋底夾層內(nèi)的空間。雖然可在室內(nèi)利用多種流體，但是空氣一般能提供適合于本發(fā)明的屬性。
本發(fā)明還涉及一種制造用于鞋類物品的流體填充室的方法。該方法包括將型坯定位在模具的第一部分和相應的第二部分之間。然后，當?shù)谝徊糠趾偷诙糠窒虮舜似揭茣r，使型坯按照模具的輪廓彎曲，模具的輪廓定位成與模具內(nèi)的空腔分離，空腔具有室的形狀。于是，使型坯的相對側成形為形成空腔內(nèi)的室，并且將型坯的相對側結合在一起。
所附權利要求詳細指出了表征本發(fā)明的優(yōu)點和新穎特征。然而，為了獲得對優(yōu)點和新穎特征更好地理解，可參考描述和示出關于本發(fā)明各種實施方式和概念的以下描述性內(nèi)容和附圖。



結合附圖閱讀時，將更好地理解前述發(fā)明內(nèi)容以及下述發(fā)明的詳細描述。
圖1是具有結合了依照本發(fā)明的第一室的鞋底夾層的鞋類物品的側視圖。
圖2是圖1描述的鞋底夾層的透視圖。
圖3是圖1描述的鞋底夾層的分解透視圖。
圖4是第一室的透視圖。
圖5是第一室的另一透視圖。
圖6A是第一室的頂部平面圖。
圖6B是第一室的截面圖，由圖6A截面線6B-6B界定。
圖6C是第一室的另一截面圖，由圖6A截面線6C-6C界定。
圖6D是第一室的又一截面圖，由圖6A截面線6D-6D界定。
圖7是第一室的底部平面圖。
圖8是具有結合了依照本發(fā)明的第二室的鞋底夾層的另一鞋類物品的側視圖。
圖9是圖8描述的鞋底夾層的透視圖。
圖10是圖8描述的鞋底夾層的分解透視圖。
圖11是第二室的透視圖。
圖12是第二室的另一透視圖。
圖13A是第二室的頂部平面圖。
圖13B是第二室的截面圖，由圖13A截面線13B-13B界定。
圖13C是第二室的另一截面圖，由圖13A截面線13C-13C界定。
圖13D是第二室的又一截面圖，由圖13A截面線13D-13D界定。
圖14是第二室的底部平面圖。
圖15是第二室的正視圖。
圖16是用于形成第二室的模具的透視圖。
圖17是模具的第一部分的平面圖。
圖18是模具的第二部分的平面圖。
圖19是在成型之前位于模具的第一部分和第二部分之間的型坯的側視圖。
圖20是在成型中間部分期間位于模具的第一部分和第二部分之間的型坯的側視圖。
圖21是在成型另一中間部分期間位于模具的第一部分和第二部分之間的型坯的側視圖。
圖22是成型之后位于模具的第一部分和第二部分之間的型坯的側視圖。
圖23是形成在型坯內(nèi)的第二室的第一透視圖。
圖24是形成在型坯內(nèi)的第二室的第二透視圖。
圖25是強調(diào)分型線位置的第二室的透視圖。
圖26和27是圖8描述的鞋類的另一構造的側視圖，其中鞋底夾層結合了依照本發(fā)明的第三室。
圖28是第三室的透視圖。
圖29是第三室的另一透視圖。
圖30是第三室的頂部平面圖。
圖31是第三室的底部平面圖。
圖32和33是第三室的正視圖。
圖34是第三室的另一構造的頂部平面圖。
圖35是具有結合了依照本發(fā)明的第四室的鞋底結構的又一鞋類物品的外側視圖。
圖36是圖35描述的鞋類物品的內(nèi)側視圖。
圖37是鞋底結構的透視圖。
圖38是鞋底結構的頂部平面圖。
圖39A-39C是鞋底結構的截面圖，由圖38截面線39A-39C界定。
圖40是鞋底結構的分解的外側視圖。
圖41是第四室的透視圖。
圖42是第四室的另一透視圖。
圖43是第四室的頂部平面圖。
圖44A-44C是第四室的截面圖，由圖42截面線44A-44C界定。
圖45是第四室的底部平面圖。
圖46描述了第四室的三種構造的頂部平面圖。
圖47是強調(diào)分型線位置的第四室的透視圖。
圖48是鞋底結構一部分的頂部平面圖并描述了可選的構造。
圖49A-49C是對應于圖39A并描述了鞋底結構的可選構造的截面圖。
圖50A和50B是對應于圖39B并描述了鞋底結構的可選構造的截面圖。
圖51A-51D是對應于圖43并描述了室的可選構造的頂部平面圖。
發(fā)明詳述 引言 以下討論和附圖公開了結合了依照本發(fā)明的流體填充室的運動型鞋類物品。參考具有適合于跑步的構造的鞋類公開了涉及鞋類，且更具體地說是流體填充室的概念。然而，本發(fā)明不僅僅限于設計用于跑步的鞋類，本發(fā)明還可用于各種各樣的運動型鞋類式樣，包括例如籃球鞋、多用途訓練鞋(cross-training shoes)、步行鞋、網(wǎng)球鞋、足球鞋和遠足靴。此外，本發(fā)明還可用于非運動型鞋類類型，包括禮服鞋(dress shoes)、便鞋、涼鞋和工作靴。因此，相關領域的技術人員應理解，除以下內(nèi)容討論的和附圖描述的特定類型之外，這里公開的概念可用于廣泛的鞋類類型。
第一室 鞋類物品10在圖1中描述并包括鞋面20和鞋底結構30。鞋面20具有大體常規(guī)的構造并包括多個組成部分，例如織物、泡沫和皮革材料，這些組成部分縫合或膠著地結合在一起以形成用于穩(wěn)固且舒適地容納足部的內(nèi)部空間。鞋底結構30位于鞋面20下面，并包括兩個主要組成部分，鞋底夾層31和鞋外底32。鞋底夾層31通過例如縫合或膠著地結合而固定到鞋面20的下表面，且當鞋底結構30接觸地面時，鞋底夾層31起作用以削弱力并吸收能量。也就是說，鞋底夾層31構成為例如在步行或跑步期間為足部提供緩沖。鞋外底32固定到鞋底夾層31的下表面，并由接合地面的耐用、耐磨材料形成。此外，鞋底結構30可包括鞋內(nèi)底，鞋內(nèi)底是薄的緩沖構件，位于前述空間內(nèi)并鄰近足部，以增強鞋類10的舒適度。
鞋底夾層31主要由聚合物泡沫材料形成，例如由聚氨基甲酸酯或乙烯醋酸乙烯脂共聚物形成，鞋底夾層包封流體填充室40。如圖2和圖3描述的，室40位于鞋底夾層31的鞋跟區(qū)域，對應于足部沖擊(footstrike)期間最高的初始負荷區(qū)域。但是，室40可位于鞋底夾層31的任何區(qū)域，以獲得期望程度的緩沖響應(cushioning response)。此外，鞋底夾層31可包括具有室40的一般構造的多個流體填充室。
室40被描述為具有囊的結構，其中聚合物材料的密封層包封流體?？蛇x地，室40可形成為鞋底夾層31內(nèi)的空間。也就是說，鞋底夾層31可缺少具有室40形狀的材料，從而形成室40。
與現(xiàn)有技術的室相比，在壓縮的初始階段期間，對于給定的負荷，室40和其在鞋底夾層31的泡沫材料內(nèi)的結構產(chǎn)生相對較大的偏移。然而，隨著室40壓縮的增加，室40的剛性以相應的方式增加。這個壓縮響應，將在以下內(nèi)容中更詳細地描述，是由于室40的結構和室40結合到鞋底夾層31內(nèi)的方式所造成的。一般而言，室40的結構可稱為單一室、流體填充囊。更具體地說，室40具有由五個凸出部42a-42e包圍的中心區(qū)域41，每一個凸出部42a-42e分別具有遠端(distal end)43a-43e，如圖4-7描述的。凸出部42a-42e從中心區(qū)域41徑向向外延伸。因此，凸出部42a-42e可從中心區(qū)域41的周邊從不同的方向向外延伸。與鞋底夾層31的填充凸出部42a-42e之間的空間的泡沫材料相結合，鞋底夾層31在足部的足跟下面的特定區(qū)域提供適當?shù)目諝馀c泡沫的比率。
為了參考，縱軸線44在圖6A和圖7中描述為延伸通過中心區(qū)域41和凸出部42c。室40關于延伸通過軸線44且一般垂直于圖6A和圖7平面的平面對稱，而其他方式是不對稱的。因此，室40的結構一般類似橡樹葉的形狀。室40還包括第一表面45、相對的第二表面46以及在第一表面45和第二表面46之間延伸的側壁47。第一表面45和第二表面46都具有大致平面的構造，并彼此均勻分隔開。第一表面45具有第二表面46的大致形狀，但是其面積減少。因此，側壁47在各個凸出部42a-42e之間的區(qū)域傾斜。例如，側壁47的傾斜在鄰近中心區(qū)域41處大約成40度，在鄰近遠端43a-43e處大約成80度，而在中心區(qū)域41和遠端43a-43e之間的區(qū)域內(nèi)從40度逐漸改變到80度。然而，在遠端43a-43e的位置，側壁47具有大致上90度的垂直傾斜。側壁47可具有關于第一表面45形成角度的大致平面構造，或側壁47可以是彎曲的。
鞋底夾層31的具體構造和室40的方位可在本發(fā)明的范圍內(nèi)變化。例如，當由聚合物泡沫材料包封在鞋底夾層31內(nèi)時，遠端43a-43e的一部分可延伸到鞋底夾層31的邊緣33，并可延伸通過邊緣33，使得從鞋類10的外部可看到它們。此外，第一表面45可與鞋底夾層31的上表面的平面一起共同延伸，使得足跟接合第一表面45。可選地，室40可完全嵌入鞋底夾層31的泡沫材料內(nèi)，或可定位為使第二表面46與鞋底夾層31的上表面的平面一起共同延伸。然而，如圖1-3所描述的，遠端43a-43e不延伸通過邊緣33，且第二表面46定位成鄰近鞋底夾層31的下表面。這個構造將鞋底夾層31的泡沫材料的一部分放置在足部和第一表面45之間。
圖6B-6D的截面圖描述的側壁47的傾斜圍繞室40變化，以在壓縮期間提供從室40到鞋底夾層31的聚合物泡沫材料的平滑過渡。如以上討論的，側壁47在相鄰的凸出部42a-42e之間從近似40度傾斜到80度，并在遠端43a-43e具有大致垂直的傾斜。相鄰的凸出部42a-42e之間的空間具有以平面視圖為大致U形的構造，其由側壁47的彎曲表面生成。側壁47的位于相鄰的凸出部42a-42e之間的部分在鄰近遠端43a-43e的區(qū)域中的傾斜大于在鄰近中心區(qū)域41的區(qū)域中的傾斜。更明確地說，側壁47鄰近中心區(qū)域41具有相對淺的傾斜，這對應于U形構造的圓形部分。隨著側壁47在中心區(qū)域41和遠端43a-43e之間延伸，傾斜增加。然而，在遠端43a-43e處，側壁47的傾斜大致垂直。但是，在本發(fā)明的其它實施方式中，側壁47的傾斜可不同于這里討論的具體構造，以在壓縮期間提供不同程度的過渡。
側壁47在各個凸出部42a-42e之間的傾斜由鞋底夾層31的彈性泡沫材料相反匹配。因此，鞋底夾層31具有帶有多個柱34的構造，這些柱34由泡沫材料形成并在凸出部42a-42e之間延伸以接觸側壁47的不同區(qū)域。每個柱34的高度從鄰近第一表面45的位置增加到鄰近第二表面46的位置，且每個柱34以對應于側壁47的方式傾斜。此外，因為隨著凸出部42a-42e從中心區(qū)域42向外徑向延伸，凸出部42a-42e之間的間隔增加，所以每個柱43的寬度相應地增加。
許多材料可用來形成第一表面45、第二表面46和側壁47，包括常規(guī)上用于形成鞋類流體填充室外部層的聚合物材料，如在發(fā)明背景部分中討論的。然而，與大量現(xiàn)有技術室的結構相比，室40內(nèi)的流體處于環(huán)境壓力或處于比環(huán)境略高的壓力。因此，室40內(nèi)流體的壓力可從標準計量壓力零到超過每平方英寸五磅變動。由于室40內(nèi)相對較低的壓力，所以用來形成第一表面45、第二表面46和側壁47的材料不需要提供起作用來保持現(xiàn)有技術室的相對較高流體壓力的屏障特性(barrier characteristic)。因此，各種聚合材料，例如熱塑性氨基甲酸乙酯可用來形成第一表面45、第二表面46和側壁47，而許多流體，例如空氣可用在室40內(nèi)。此外，可基于材料的工程屬性，例如動態(tài)模量和損耗因數(shù)，而不是材料阻止由室40包含的流體擴散的能力來選擇各種聚合材料。當由熱塑性聚氨基甲酸酯形成時，第一表面45、第二表面46和側壁47可具有大約0.040英寸的厚度，但是厚度可從例如0.018英寸到0.060英寸變化。
室40內(nèi)流體的相對較低壓力也提供室40和現(xiàn)有技術室之間的另一差異?，F(xiàn)有技術室內(nèi)的相對較高壓力經(jīng)常要求在聚合物層之間形成內(nèi)部連接，以防止室向外擴張到顯著程度。也就是說，在現(xiàn)有技術室中，內(nèi)部連接用來控制室的總厚度。相比之下，室40在第一表面45和第二表面46之間沒有內(nèi)部連接。
室40可通過許多制造技術制造，包括例如吹塑、熱成形和旋轉注塑(rotational molding)。關于吹塑技術，將熱塑性材料放置在具有室40的一般形狀的模具內(nèi)，并利用加壓空氣促使材料涂到模具表面。在熱成形技術中，將熱塑性材料層放置在模具的相應部分之間，并利用模具在室40的周邊位置將層壓縮在一起?？稍跓崴苄圆牧蠈又g利用正壓力來將層引到模具輪廓內(nèi)。此外，可致使層和模具之間的區(qū)域成真空，以將層拉到模具輪廓內(nèi)。在旋轉注塑技術中，將熱塑性材料放置在模具內(nèi)，模具隨后旋轉以迫使熱塑性材料涂到模具表面。
當與在發(fā)明背景部分討論的流體填充室比較時，在壓縮的初始階段期間，對于給定的負荷，室40和其在鞋底夾層31的泡沫材料內(nèi)的結構產(chǎn)生相對較大的偏移。然而，隨著室40壓縮的增加，由于室40的結構和室40結合到鞋底夾層31內(nèi)的方式，室40的剛性以相應的方式增加。三種現(xiàn)象同時起作用以產(chǎn)生以上描述的效果，這三種現(xiàn)象包括壓力修整斜坡(pressure ramping)、鞋底夾層31內(nèi)泡沫材料的屬性和膜張力調(diào)整(filmtensioning)。將在下面更詳細地描述這些現(xiàn)象中的每一個。
壓力修整斜坡是由于壓縮室40而發(fā)生的室40內(nèi)壓力的增加。實際上，當鞋底夾層31內(nèi)沒有壓縮時，室40具有初始壓力和初始體積。然而，當鞋底夾層31被壓縮時，室40的有效體積減小，從而增加室40內(nèi)流體的壓力。壓力的增加起作用以提供鞋底夾層31的緩沖響應的一部分。
泡沫材料的屬性也影響鞋底夾層31的緩沖響應，并將根據(jù)泡沫材料的構造和泡沫材料的硬度來討論。關于構造，鞋底夾層31內(nèi)的泡沫材料可具有例如Asker C型硬度50-90，且該泡沫材料集中于邊緣33附近，并且在對應于室40中心的區(qū)域不太普遍。例如，可利用凸出部42a-42e數(shù)量的改變來減小鞋底夾層31周邊部分的空氣與泡沫的比率?？衫眯讑A層31內(nèi)這種類型的改變來增加壓縮期間鞋底夾層31的整體剛性。因此，泡沫材料的幾何構造和室40相應的幾何構造對緩沖響應有影響。
最后，膜張力調(diào)整的概念對緩沖響應有影響。當與加壓的現(xiàn)有技術室比較時，可更好地理解這個影響。在現(xiàn)有技術室中，室內(nèi)壓力使外部層受拉。然而，當現(xiàn)有技術室被壓縮時，外部層中的張力被消除或減少。因此，現(xiàn)有技術室的壓縮起作用以減少外部層中的張力。與加壓的現(xiàn)有技術室相比，第一表面45內(nèi)的張力響應于由于第一表面45彎曲的壓縮而增加。這種張力增加有助于以上討論的緩沖響應。在旋轉室40使得第二表面46相鄰于足部定位的應用中，第二表面46內(nèi)的張力將響應于壓縮而增加，從而有助于緩沖響應。
壓力修整斜坡、泡沫材料的屬性和膜張力調(diào)整一起工作來減弱力。壓力修整斜坡、泡沫材料的屬性和膜張力調(diào)整對緩沖響應的特定影響基于關于室40的位置而變化。在室40的周邊部分處，即對應于遠端43a-43e的位置，泡沫材料的屬性提供減少的柔順性，并因此增加相應的剛性。當位置趨向中心區(qū)域41時，柱34逐漸變細，并允許相對較大的偏移，并且減弱力和吸收能量的主要現(xiàn)象是膜張力調(diào)整和壓力修整斜坡。相關領域的技術人員基于前述討論將認識到，鞋底結構30的特定緩沖響應主要涉及這里公開的室40的一般構造和鞋底夾層31的泡沫材料。
基于壓力修整斜坡、泡沫材料的屬性和膜張力調(diào)整的考慮，可改進鞋底夾層31的緩沖響應以提供期望程度的力減弱和能量吸收。例如，可改變室40的體積、凸出部42a-42e的數(shù)量和形狀、側壁47的傾斜、表面45和46的厚度、用來形成室40外部的材料以及室40在鞋底夾層31內(nèi)的位置和方位來改進緩沖響應。此外，也可調(diào)整泡沫材料的屬性，包括硬度和厚度來改進緩沖響應。因此，通過改變這些和其它參數(shù)，可以給具體個人量身定制鞋底夾層31或在壓縮期間提供特定的緩沖響應。
第二室 本發(fā)明的另一實施方式在圖8描述為鞋類10’。鞋類10’包括鞋面20’和鞋底結構30’。鞋面20’具有形成用于穩(wěn)固且舒適地容納足部的內(nèi)部空間的大致常規(guī)構造。鞋底結構30’位于鞋面20’下面，并且包括兩個主要組成部分，鞋底夾層31’和鞋外底32’。鞋底夾層31’固定到鞋面20’的下表面，并且當鞋底結構30’接觸地面時起作用來減弱力和吸收能量。鞋外底32’固定到鞋底夾層31’的下表面，并由接合地面的耐用、耐磨材料形成。此外，鞋底結構30’可包括鞋內(nèi)底，鞋內(nèi)底是薄的緩沖構件，位于空間內(nèi)并相鄰于足部，以增強鞋類10’的舒適度。因此，鞋類10’在結構上大致類似于以上討論的鞋類10。然而，鞋類10’的主要差異是鞋底夾層31’的結構，而且更明確地說，主要差異是嵌入鞋底夾層31’的泡沫材料內(nèi)的室40’的結構。
鞋底夾層31’主要由聚合物泡沫材料形成，例如聚氨基甲酸酯或乙烯醋酸乙烯脂共聚物，而室40’位于鞋底夾層31’的鞋跟區(qū)域內(nèi)，如圖9和圖10描述的。室40’在圖11-15單獨描述，并包括中心區(qū)域41’、七個凸出部42a’-42g’和七個相應的遠端43a’-43g’。此外，室40’包括用于參考的軸線44’、第一表面45’、第二表面46’和側壁47’。室40’關于延伸穿過軸線44’并且與第一表面45’和第二表面46’的平面大致垂直的平面對稱，而以其他方式是不對稱的。盡管室40具有大致平面構造的表面45和46，但是室40’的第一表面45’具有彎曲構造。也就是說，第一表面45’鄰近遠端43a’-43c’和43e’-43g’的部分向上彎曲以形成圓或凹結構。相比之下，第一表面45’在凸出部42d’上的部分具有大致平坦的構造。
參考圖9和10，描述了室40’在鞋底夾層31’內(nèi)的位置。一般而言，室40’定位成使得第二表面46’與鞋底夾層31’內(nèi)的泡沫材料的下表面一起共同延伸。這個構造將鞋底夾層31’內(nèi)的一部分泡沫材料放在足部和第一表面45’之間。遠端43a’-43c’和43e’-43g’也與鞋底夾層31’的邊緣33’共同延伸。因此，從鞋類10’的外部可看到遠端43a’-43c’和43e’-43g’。由于第二表面46’的彎曲構造，隨著凸出部42a’-42c’和42e’-42g’從中心區(qū)域41’向外伸出到遠端43a’-43c’和43e’-43g’，凸出部42a’-42c’和42e’-42g’的高度和體積增加。體積的增加允許在壓縮期間更大體積的流體從中心區(qū)域41’遷移到遠端43a’-43c’和43e’-43g’，從而提供從相對柔順的緩沖響應到相對剛性的緩沖響應的更漸進的過渡。此外，對于給定程度的壓縮，遠端43a’-43c’和43e’-43g’處體積的增加能減少室40’內(nèi)的整體流體壓力。
圖13B-13D的截面圖描述的側壁47’的傾斜在室40’周圍變化，以在壓縮期間提供平滑過渡。側壁47在相鄰的凸出部42a’-42g’之間傾斜，并在遠端43a’-43e’具有大致垂直的傾斜。相鄰的凸出部42a’-42g’之間的空間具有大致U形構造，由側壁47’的彎曲表面生成。側壁47’的位于相鄰的凸出部42a’-42g’之間的部分在鄰近遠端43a’-43g’的區(qū)域中的傾斜大于在鄰近中心區(qū)域41’的區(qū)域中的傾斜。更明確地說，側壁47’鄰近中心區(qū)域41’具有相對淺的傾斜，這對應于U形構造的圓形部分。隨著側壁47’在中心區(qū)域41’和遠端43a’-43e’之間延伸，傾斜增加。然而，在遠端43a’-43e’處，側壁47’的斜坡大致垂直。
在跑步期間，足部的典型動作按如下進行首先，足跟觸擊地面，接著是足部的球形部位。當足跟離開地面時，足部向前滾動，以使腳趾接觸，且最終整個足部離開地面以開始另一循環(huán)。在足部接觸地面并向前滾動期間，足部也從外側或外側面到內(nèi)側或內(nèi)側面滾動，這個過程稱為內(nèi)旋。當足部騰空并準備另一循環(huán)時，發(fā)生相反的過程，稱為外旋。通過給中心區(qū)域41提供比對應于凸出部42a-42e的區(qū)域更大的柔順性，室40能補償跑步期間足部的運動，從而抵抗足部向內(nèi)側面滾動。在進一步的實施方式中，可改變凸出部42a-42e的尺寸和泡沫材料的屬性或數(shù)量來限制內(nèi)旋。類似的概念也可用于室40’。
與室40一樣，當與發(fā)明背景部分討論的流體填充室比較時，在壓縮的初始階段期間，對于給定的負荷，室40’和其在鞋底夾層31’的泡沫材料內(nèi)的結構產(chǎn)生相對較大的偏移。然而，隨著室40’壓縮的增加，室40’的剛性由于鞋底夾層31的結構而以相應的方式增加。這個影響也是壓力修整斜坡、鞋底夾層31’內(nèi)泡沫材料的屬性和膜張力調(diào)整的結果。因此，可改變室40’的體積、凸出部42a’-42g’的數(shù)量和形狀、側壁47’的傾斜、表面45’和46’的厚度、用來形成室40’外部的材料以及室40’在鞋底夾層31’內(nèi)的位置和方位，以改進緩沖響應。此外，還可調(diào)整泡沫材料的屬性，包括泡沫材料的量以及硬度和厚度，以改進緩沖響應。因此，通過改變這些和其它參數(shù)，可為具體個人量身定制鞋底夾層31’或在壓縮期間提供特定的緩沖響應。
室40和室40’之間的一種結構差異涉及第一表面45’的彎曲構造。在彎曲構造情況下，由于第一表面45’的向下角度，在壓縮期間，膜張力調(diào)整對緩沖響應的影響更迅速地發(fā)生。也就是說，對于室40’內(nèi)給定程度的偏移，當?shù)谝槐砻?5’是彎曲的時，膜張力調(diào)整的影響將對緩沖特性有更大的影響。此外，彎曲構造允許室40’具有比室40的流體體積更大的流體體積，但是有近似相同的剛性。
以上內(nèi)容討論的室40和室40’提供落在本發(fā)明范圍內(nèi)的許多室構造的例子。一般而言，室具有形成室內(nèi)的凸出部的一對相對的表面。所公開的室40和室40’分別具有五個凸出部和七個凸出部。然而，在其它實施方式中，室可具有任何數(shù)量的凸出部，例如從三個到二十個變化。
制造方法 現(xiàn)在將參考圖16-25討論通過吹塑工藝制造室40’的方法。在形成鞋類的室的常規(guī)吹塑工藝中，將熔融聚合物材料的一般中空且管狀的結構，或稱為型坯(parison)定位在模具的相應部分之間。然后，在型坯上閉合模具，使得熔融聚合物材料的一部分被吸入到模具內(nèi)，并與模具形狀一致。最后，模具將型坯的相對側壓縮在一起并在相對側之間形成結合。然而，在一些吹塑工藝中，入口保持打開，使得可在制造工藝的較晚階段注入加壓流體，且隨后密封入口。
以上描述的常規(guī)吹塑工藝一般利用具有兩個相應模具部分的模具。每個模具部分具有大致平面的表面和在表面上形成的凹進部分，其中凹進部分的形狀相應于室的形狀的一半。因此，閉合模具部分將在模具內(nèi)形成具有室形狀的空腔。
常規(guī)模具結構的一種結果是，型坯必須伸展，以便延伸到凹進部分內(nèi)，而伸展將減少型坯壁的總厚度。為了抵消伸展的影響，型坯一般形成有伸展到期望的較小壁厚的初始壁厚。當模具幾何形狀使得型坯以大致均勻方式伸展時，這種抵消伸展影響的方式是合適的。然而，當模具幾何形狀使得型坯的一些部分的伸展橫膜直徑比(blow-up ratio)比其它部分的橫膜直徑比大時，由于室的壁厚的結果差異(resulting variance)，只增加型坯壁厚可能不合適。
具有大致平面表面和凹進部分的形成具有室40’形狀的空腔的常規(guī)模具部分一般是導致型坯的特定部分伸展實質上多于其它部分的類型。例如，形成室40’區(qū)域的型坯部分，即遠端43a’-43g’連接第一表面45’的地方，伸展實質上多于形成中心區(qū)域41’的型坯部分。因此，室40’在遠端43a’-43g’和第一表面45’的交叉點處的厚度實質上小于室40’在中心區(qū)域41’處的厚度。然而，以下描述的制造室40’的方法將提供一種形成具有大致均勻厚度的第一表面45’、第二表面46’和側壁47’中的每一個的吹塑工藝。
常規(guī)模具結構的另一結果是在所形成的室的側壁中間形成有一分型線。如以上討論的，模具將型坯的相對側壓縮在一起，并在相對側之間形成結合。結合表現(xiàn)為分型線，并對應于相對的模具部分相遇的區(qū)域。在一些鞋類應用中，室的側壁是可見的。因此，位于側壁中間的分型線減損了室的審美屬性。然而，制造室40’的方法將提供一種使分型線遠離側壁47’的中間，并尤其遠離與遠端43a’-43g’對應的區(qū)域的吹塑工藝。
圖16-18描述了用來形成室40’的模具100。模具100包括第一模具部分110和相應的第二模具部分120。當接合在一起時，模具部分110和120形成具有實質上等于室40’外部尺寸的尺寸的空腔。不同于通過吹塑工藝形成鞋類的室的常規(guī)模具，模具部分110和120沒有相鄰于形成室40’的空腔的大致平面表面。代替地，第一模具部分110界定多個凹陷111a-c和111e-g，而第二模具部分120界定多個突起(protrusion)121a-c和121e-g，如圖16描述的。
第一模具部分110在圖17單獨描述，并形成室40’的對應于第一表面45’的部分以及側壁47’的鄰近中心區(qū)域41’定位的區(qū)域。第一模具部分110還形成遠端43d’的對應于側壁47’的那一區(qū)域。脊112圍繞第一模具部分110的中心定位區(qū)域延伸。如將在下面更詳細討論的，脊112將部分地負責形成室40’的分型線。因此，第一模具部分110的位于以脊112為界的區(qū)域內(nèi)的區(qū)域形成第一表面45’和側壁47’的部分。更明確地說，第一模具部分110的一般最接近中心區(qū)域113的表面形成中心區(qū)域41’，一般位于多個凸出部區(qū)域114a-114g周圍的表面形成第一表面45’上的凸出部42a’-42g’的部分，而一般位于側壁區(qū)域115a-115g周圍的表面形成側壁47’的鄰近中心區(qū)域41’定位的部分。
第一表面45’鄰近遠端43a’-43c’和43e’-43g’的部分向上彎曲，以形成圓或凹結構，如參考室40’討論的。為了形成這種構造，第一模具部分110的位于以脊112為界的區(qū)域內(nèi)的區(qū)域具有相應的凸構造。因此，第一模具部分110的表面具有從中心區(qū)域113到側壁區(qū)域114a-c和114e-g的彎曲構造。
脊112的延伸部分從側壁區(qū)域114d向外延伸，并形成L形通道116。如以下更詳細討論的，通道116用于形成導管，流體可通過導管注入室40’。第一模具部分110的另一特征是遍及中心區(qū)域113和側壁區(qū)域114a-114g分布的多個槽通風孔(slot vent)117。在室40’的形成期間，當型坯被拉入第一模具部分110內(nèi)時，槽通風孔117為空氣提供出口。
第二模具部分120在圖18單獨描述，并形成室40’的對應于第二表面46’的部分以及側壁47’的對應于遠端43a’-43c’和43e’-43g’的區(qū)域。脊122圍繞第二模具部分120的中心定位區(qū)域延伸，且脊122與脊112配合形成室40’的分型線。因此，當?shù)谝荒＞卟糠?10與第二模具部分120接合在一起時，脊112緊鄰脊122定位。第二模具部分120的位于以脊122為界的區(qū)域內(nèi)的區(qū)域形成第二表面46’和側壁47’的對應于遠端43a’-43c’和43e’-43g’的區(qū)域。更明確地說，第二模具部分120的一般最接近中心區(qū)域123定位的表面形成中心區(qū)域41’，一般位于多個凸出部區(qū)域124a-124g周圍的表面形成第二表面46’上的凸出部42a’-42g’的部分，而一般位于遠端區(qū)域125a-c和125e-g周圍的表面形成側壁47’的對應于遠端43a’-43c’和43e’-43g’的部分。
參考室40’，第二表面46’具有大致平面構造。第二模具部分120的對應于中心區(qū)域123和凸出部區(qū)域124a-124g的形成第二表面46’的區(qū)域也具有大致平面構造。遠端區(qū)域125a-c和125e-g分別從凸出部區(qū)域124a-c和124e-g向上延伸，以提供用于形成遠端43a’-43c’和43e’-43g’的大致平面區(qū)域。脊122的延伸部分從凸出部區(qū)域124d向外延伸，并形成L形通道126。結合通道116，形成導管，流體可通過導管注入室40’內(nèi)。第二模具部分120也包括多個槽通氣孔127，這些槽通氣孔127遍及中心區(qū)域123和凸出部區(qū)域124a-124g分布。與槽通氣孔117一樣，在室40’的形成期間，當型坯被拉到第二模具部分120內(nèi)時，槽通氣孔127為空氣提供出口。
凹陷111a-c和111e-g以及突起121a-c和121e-g從模具部分110和120的形成室40’的部分向外延伸。更明確地說，凹陷111a-c和111e-g分別從凸出部區(qū)域114a-c和114e-g徑向向外延伸。類似地，突起121a-c和121e-g分別從凸出部區(qū)域124a-c和124e-g徑向向外延伸。因此，凹陷111a-c和111e-g以及突起121a-c和121e-g一般與模具100的形成凸出部42a’-42c’和42e’-42g’的部分一致。
現(xiàn)在將討論利用模具100從型坯130形成室40’的方式。型坯130是熔融聚合物材料的大致中空且管狀的結構。如這里使用的，術語管狀不限于具有圓形截面的圓柱形構造，而是還希望包含具有細長或長方形截面的構造。在形成型坯130中，從模具擠壓出熔融聚合物材料。型坯130的壁厚可以是實質上恒定的，或可在型坯130的周邊變化。因此，型坯130的截面圖可展現(xiàn)不同壁厚的區(qū)域。用于型坯130的合適材料包括以上關于室40和室40’討論的材料。
型坯130形成之后，如以上討論的，將型坯130懸在模具部分110和120之間，如圖19描述的。為了討論的目的，型坯130具有面向第一模具部分110的第一側面131，且型坯130具有面向第二模具部分120的第二側面132。然后，對齊模具部分110和120，使得凹陷111a-c和111e-g分別對應于突起121a-c和121e-g。在這個位置，模具部分110和120的形成室40’的區(qū)域位于型坯130的相對側上，并且也對齊。然后，使模具部分110和120向彼此移動，使得模具100接觸型坯130，如圖20描述的。更明確地說，形成凹陷111a-c和111e-g的第一模具部分110的表面接觸第一側面131，而形成突起121a-c和121e-g的第二模具部分120的表面接觸第二側面132。
當模具100接觸型坯130時，型坯130的部分彎曲以適應模具部分110和120向彼此的進一步移動，這也在圖20描述。尤其，第一表面131彎到凹陷111a-c和111e-g內(nèi)，而第二表面132在突起121a-c和121e-g周圍彎曲。因此，隨著模具部分110和120繼續(xù)向彼此移動，型坯130繼續(xù)彎曲。
在模具部分110和120向彼此進一步移動時，突起121a-c和121e-g完全延伸到凹陷111a-c和111e-g內(nèi)，且型坯130的側面131被壓縮貼著型坯130的側面132，從而將側面131的部分結合到側面132，如圖21描述的。然而，型坯130的中心區(qū)域接觸模具100的用來形成室40’的表面，并與其一致。因此，第一側面131的中心區(qū)域接觸中心區(qū)域113、凸出部區(qū)域114a-114g和側壁區(qū)域115a-115g的輪廓，并與其一致。類似地，第二側面132的中心區(qū)域接觸中心區(qū)域123、區(qū)域凸出部124a-124g以及遠端區(qū)域125a-c和125e-g的輪廓并與其一致。此外，脊112和122將側面131和132壓縮在一起，從而形成密封室40’的周邊區(qū)域的結合。
當模具100閉合時，可將與環(huán)境空氣相比具有正壓力的流體，例如空氣注入側面131和132之間，以促使型坯130接觸模具部分110和120，并與其輪廓一致。最初，可從形成型坯130的模具機構輸送流體，并且沿著型坯130的縱向長度引導，從而阻止側面131和132彼此接觸。然而，一旦模具100在型坯130上閉合，可引導流體通過由通道116和126形成的導管。例如，可在導管的入口用針刺穿型坯130，并用針傳送流體，使流體沿導管移動，并進入形成室40’的區(qū)域內(nèi)。也可通過槽通風孔117和127使空氣從型坯130以及模具部分110和120之間的區(qū)域移走，從而將型坯130拉到模具部分110和120的表面上。
一旦在模具100內(nèi)形成室40’，就分開模具部分110和120，使得可從模具100移走型坯，如圖23-24描述的。然后，允許冷卻形成型坯130的聚合物材料，并可密封由通道116和126形成的導管，以在環(huán)境壓力下將流體封在室40’內(nèi)。可選地，在密封之前，可通過導管注入加壓流體。此外，可修整型坯130的多余部分，或者以其他方式從室40’移走。然后，可循環(huán)或重新利用多余部分以形成另一型坯。
基于以上的討論，模具部分110和120中的每一個一般包括具有不同功能的彎曲區(qū)和成形區(qū)。關于第一模具部分110，彎曲區(qū)包括凹陷111a-c和111e-g。因此，彎曲區(qū)負責在結合之前彎曲型坯130。成形區(qū)包括中心區(qū)域113、凸出部區(qū)域114a-114g和側壁區(qū)域115a-115g。因此，成形區(qū)負責將室40’的實際形狀賦予型坯。也就是，成形區(qū)實際上形成室40’的第一表面45’和側壁47’的部分。類似地，第二模具部分120的彎曲區(qū)包括突起121a-c和121e-g，并且在結合之前也負責彎曲型坯130。第二模具部分120的成形區(qū)包括中心區(qū)域123、凸出部區(qū)域124a-124g以及遠端區(qū)域125a-c和125e-g，并且成形區(qū)實際上形成第二表面46’和側壁47’的其它部分。因此，模具部分110和120中的每一個包括彎曲型坯的彎曲區(qū)和形成室47’的部分的成形區(qū)，彎曲區(qū)與成形區(qū)分開。
當模具部分110和120初始接觸型坯130時，側面131和132彎曲，如以上討論的。然而，型坯130的一些部分可伸展，以便促使型坯130接觸形成室40’的各種表面并與其一致。當模具部分110和120初始接觸型坯130時，彎曲側面131和132的目的是賦予型坯130的伸展均勻性。也就是，型坯130的彎曲保證側面131和132以大致均勻方式伸展，從而賦予室40’的第一表面45’、第二表面46’和側壁47’大體上均勻的厚度。
彎曲側面131和132的另一優(yōu)點涉及分型線133的位置，分型線133對應于相對的模具部分鄰近囊40’相遇的區(qū)域。也就是，分型線133是室40’內(nèi)由脊112和122形成的在側面131和側面132之間的結合。參考圖26，為了參考，用虛線強調(diào)分型線133的位置。在通過常規(guī)吹塑工藝形成的許多現(xiàn)有技術室內(nèi)，分型線以線性方式水平延伸穿過側壁，并隱藏側壁部分。然而，關于室40’，分型線133不僅僅垂直延伸穿過側壁47’。代替地，分型線133沿具有波浪形樣式的在遠端43a’-43g’周圍延伸的非線性路線而行。更明確地說，分型線133在遠端43a’-43c’和43e’-43g’的上端在側壁47’和第一表面45’之間水平延伸。然后，分型線133垂直穿過側壁47’，并沿著遠端43a’-43c’和43e’-43g’的側面延伸。因此，分型線133的至少一部分在第一表面45’和第二表面46’之間延伸。分型線133也在凸出部42a’-42g’之間的區(qū)域內(nèi)在側壁47’和第二表面46’之間水平延伸。當結合到鞋類物品時，如圖8描述的，分型線133一般不可見，且分型線133不延伸穿過為室40’的可見部分的遠端43a’-43g’。因此，分型線133不在側壁47’的中心。
非線性分型線133的一個結果是側壁47’的特定區(qū)域由第一側面131或第二側面132形成。例如，側壁47’的鄰近中心區(qū)域41’的區(qū)域由第一側面131形成，在此稱為第一區(qū)域。因此，側壁47’的第一區(qū)域從第一表面45’延伸到第二表面46’，并由第一側面131形成。類似地，側壁47’的形成遠端43a’-43c’和43e’-43g’的區(qū)域由第二側面132形成，在此稱為第二區(qū)域。因此，側壁47’的第二區(qū)域也從第一表面45’延伸到第二表面46’，并由第二側面132形成。一般地，第一區(qū)域和第二區(qū)域交替，使得第一側面和第二側面交錯形成側壁47’。
以上描述的吹塑方法背離了用于鞋類的室的常規(guī)吹塑工藝。例如，模具100包括多個凹陷111a-c和111e-g以及多個突起121a-c和121e-g，以便在結合或伸展之前彎曲型坯130，從而促使室40’的壁厚均勻。此外，型坯130的彎曲形成不延伸穿過側壁47’的可見部分延伸的非中心的分型線133。
第三室 鞋類10’的另一構造在圖26和圖27描述為同時具有室40’和附加的流體填充室40”。然而，室40’位于鞋底夾層31’的鞋跟區(qū)域，室40”位于鞋底夾層31’的鞋前區(qū)域。因此，室40’和室40”分別給穿著者的足跟和足前提供力削減。室40”在圖28-33單獨描述，并包括第一子室41a”、第二子室41b”、第三子室41c”、七個凸出部42a”-42g”和七個相應的遠端43a”-43g”。此外，室40”包括一對導管44a”和44b”、第一表面45”、第二表面46”以及側壁47”。
但是，室40和40’適合用于左腳或右腳。圖28-33描述的室40”的構造具有不對稱構造，并最適合用于左腳，如下面更詳細討論的。因此，室40”可制造為具有最適合用于右腳的實質上相同但是反向的構造，如圖34描述的。依賴于鞋類10’的具體類型和鞋類10’的希望用途，可在鞋類10’內(nèi)利用任一種室40”的構造。也就是說，可在鞋類內(nèi)利用希望用于左腳或右腳的任一種室40”的構造。
子室41a”-41c”形成室40”的大部分體積，并由導管44a”和44b”流體地連接。更具體地說，導管44a”在第一子室41a”和第二子室41b”之間延伸，以允許流體在子室41a”和41b”之間流動。類似地，導管44b”在第二子室41b”和第三子室41c”之間延伸，以允許流體在子室41b”和41c”之間流動。如果壓縮第一子室41a”，則第一子室41a”內(nèi)的流體可經(jīng)過導管44a”并進入第二子室41b’內(nèi)，且第二子室41b”內(nèi)的流體的一部分可經(jīng)過導管44b”并進入第三子室41c”內(nèi)。如果壓縮第三子室41c”，則第三子室41c”內(nèi)的流體可經(jīng)過導管44b”并進入第二子室41b”內(nèi)，且第二子室41b”內(nèi)的流體的一部分可經(jīng)過導管44a”并進入第一子室41a”內(nèi)。類似地，如果壓縮第二子室41b”，則第二子室41b”內(nèi)的流體可經(jīng)過導管44a”和44b”并進入子室41a”和41c”中的每一個內(nèi)。因此，子室41a”-41c”通過導管44a”和44b”彼此流體相通。在一些室40”的構造內(nèi)，可將閥設置在導管44a”和44b”內(nèi)，以限制流體在子室41a”-41c”之間的流動，或可密封導管44a”和44b”中的一個或全部，以阻止流體流動。
子室41a”-41c”形成，每一個密封室40”內(nèi)流體的一部分。雖然子室41a”-41c”內(nèi)的流體的相對體積在本發(fā)明的范圍內(nèi)可顯著不同，但是室40”描述為具有第一子室41a”的體積大于子室41b”和41c”的構造，且第二子室41b”的體積大于第三子室41c”。根據(jù)比較，第一子室41a”可具有例如大約是第二子室41b”體積兩倍的體積，而第二子室41b”可具有例如大約是第三子室41c”體積兩倍的體積。在進一步的構造中，室40”可展現(xiàn)子室41a”-41c”的體積之間實質上不同的比率。此外，在一些構造中，可顯著減小第三子室41c”的尺寸或室40”內(nèi)可沒有第三子室41c”。
子室41a”-41c”按非線性關系設置，其中第二子室41b”接近第一子室41a”定位，而第三子室41c”位于第二子室41b”之前。更具體地說，如果一軸線經(jīng)過子室41a”和41b”中的每一個，那么第三子室41c”將與那個軸線隔開。類似地，如果一軸線經(jīng)過子室41b”和41c”中的每一個，那么第一子室41a”將與那個軸線隔開。因此，實際上，子室41a”-41c”形成三角形樣式的三點。如下面更詳細討論的，用于子室41a”-41c”的這種設置將第一子室41a”定位在鞋類10’的外側部分，而且還將子室41b”和41c”定位在鞋類10’的內(nèi)側部分。
凸出部42a”-42c”從第一子室41a”向外延伸，并與第一子室41a”流體相通。如果壓縮第一子室41a”，如以上討論的，則第一子室41a”內(nèi)的流體的一部分也可流通到凸出部42a”-42c”內(nèi)。類似地，凸出部42d”-42f”從第二子室41b”向外延伸，并與第二子室41b”流體相通，并且凸出部42g”從第三子室41c”向外延伸，并與第三子室41c”流體相通。除經(jīng)過導管44a”和44b”之外，如果壓縮子室41b”和41c”中的任一個，則流體可流通到凸出部42d”-42g”內(nèi)。凸出部42a”-42g”的數(shù)量和位置可顯著變化。然而，在許多室40”的構造內(nèi)，子室41a”和41b”中的每一個將一般具有凸出部42a”-42g”中的至少兩個。
遠端43a”-43g”形成凸出部42d”-42g”的末端區(qū)域，并分別相對于子室41a”-41c”定位。當室40”結合到鞋類10’時，遠端43a”-43g”可伸出通過鞋底夾層31’的側壁。更具體地說，凸出部42a”-42c”可延伸到鞋類10’的外側面，使得遠端43a”-43c”伸出通過鞋底夾層31’的側壁，而凸出部42d”-42g”可延伸到鞋類10’的相對的內(nèi)側面，使得遠端43d”-43g”伸出通過鞋底夾層31’的側壁的相對部分。然而，在一些鞋類10’的構造中，遠端43a”-43g”可完全位于鞋底夾層31’內(nèi)，或遠端43a”-43g”可向外伸出并超出鞋底夾層31’的側壁。此外，可將遠端43a”-43g”定位成大致垂直于子室41a”-41c”所在的平面。
第一表面45”形成室40”的上表面，并具有彎曲構造。也就是說，第一表面45”的鄰近遠端43a”-43g”的部分向上彎曲，以在室40”的上面區(qū)域形成圓或凹結構。第二表面46”相對于第一表面45’定位，并具有大致平面構造。在鞋類10’的一些構造中，第二表面46”可形成室40”的上表面。與第一表面45”比較，第二表面46”具有更大的表面積。更具體地說，第二表面46”描述為具有大約兩倍于第一表面45”的表面積，但可例如從實質上等于具有十倍那么多的表面積的范圍變化。為了構成表面積的差異，側壁47”從第一表面45”的周邊延伸，并向下傾斜到第二表面46”的周邊。與向下傾斜的第二表面46”相比，遠端43a”-43g”具有實質上垂直的方位。
如以上討論的，在跑步期間，足部的典型動作包括從外側或外側面滾動到內(nèi)側或內(nèi)側面，這稱為內(nèi)旋。在跑步期間，室40”通過室40”的各種部件的相對位置補充足部動作。第一子室41a”一般位于鞋類10’的外側部分，而子室41b”和41c”一般位于鞋類10’的內(nèi)側部分。在這種構造中，第一子室41a”的至少一部分和凸出部42a”-42c”位于第三、第四和第五跖趾關節(jié)(也就是，分別在第三、第四和第五跖骨與第三、第四和第五近節(jié)趾骨之間的關節(jié))之下。類似地，第二子室41b”的至少一部分和凸出部42d”-42f”位于第一和第二跖趾關節(jié)(也就是，分別在第一和第二跖骨與第一和第二近節(jié)趾骨之間的關節(jié))之下。此外，第三子室41c”的至少一部分和凸出部42g”位于第一近節(jié)趾骨和第一遠節(jié)趾骨(也就是，大腳趾)之下。
基于以上討論的室40”的不同部分的位置，在跑步期間，足部可能最初壓縮位于鞋類10’的外側部分的第一子室41a”。當?shù)谝蛔邮?1a”被壓縮時，第一區(qū)域41a”內(nèi)流體的壓力增加，且一部分流體經(jīng)過導管44a”并進入第二子室41b”內(nèi)。這具有減少第二子室41b”的壓縮性的效果，并有助于抑制足部從外側面到內(nèi)側面的滾動。然而，當足部從外側面滾動到內(nèi)側面時，第二子室41b”被壓縮，且第二子室41b”內(nèi)的流體經(jīng)過導管44b”并增加第三子室41c”內(nèi)流體的壓力。這具有減少第三子室41c”的壓縮性的效果，并有助于離開(pushing off)，離開發(fā)生在足部向前滾動以及足部離開地面時。
影響室40的壓縮性和足部滾動的另一因素涉及側壁47”的傾斜。例如參考圖28-30，與第一子室41a”相關聯(lián)的側壁47”的傾斜在向前和后面區(qū)域是不同的。在第一子室41a”的后面區(qū)域，側壁47”的傾斜相對較淺，然而側壁47”的傾斜在第一子室41a”的向前區(qū)域更大。傾斜的差異影響第一子室41a”的壓縮性和足部滾動的程度。更具體地說，第一子室41a”的后面區(qū)域內(nèi)的較淺傾斜促進壓縮性和足部滾動。當足部向前并向著第一子室41a”的向前區(qū)域滾動時，側壁47”的較大傾斜抑制第一子室41a”的壓縮性并減緩足部滾動。也就是說，第一子室41a”的有相對較淺傾斜的區(qū)域(也就是說，后面區(qū)域)比第一子室41a”的有較大傾斜的區(qū)域(也就是說，向前區(qū)域)更易壓縮。
側壁47”傾斜內(nèi)的差異也存在于第二子室41b”和第三子室41c”內(nèi)。在第二子室41b”內(nèi)，側壁47”在鄰近第一子室41a”的區(qū)域具有相對較淺的傾斜，而在相鄰凸出部42d”-42f”的區(qū)域具有更大傾斜。與第一子室41a”一樣，第二子室41b”的有相對較淺的傾斜的區(qū)域比第二子室41b”的有更大傾斜的區(qū)域更易壓縮。這有利于足部向第二子室41b”滾動，但是限制足部向鞋類10’的內(nèi)側部分進一步滾動。類似地，第三子室41c”具有這樣一種構造，其中側壁47”在鄰近第二子室41b”的區(qū)域相對陡峭，但是在第三子室41c”的向前區(qū)域更淺，因此促進離開。
與室40和40’一樣，當與發(fā)明背景部分討論的一些流體填充室比較時，在壓縮的初始階段期間，對于給定的負荷，室40”和其在鞋底夾層31’的泡沫材料內(nèi)的結構產(chǎn)生相對大的偏移。然而，隨著室40”壓縮的增加，室40”的剛性由于鞋底夾層31’的結構以相應的方式增加。這個影響也是壓力休整斜坡、鞋底夾層31’內(nèi)泡沫材料的屬性和膜張力調(diào)整的結果。因此，可改變室40”的體積、凸出部42a”-42g”的數(shù)量和形狀、側壁47”的斜坡、表面45”和46”的厚度、用來形成室40”外部的材料以及室40”在鞋底夾層31’內(nèi)的位置和方位來改進緩沖響應。此外，也可調(diào)整泡沫材料的屬性，包括泡沫材料的量以及硬度和厚度來改進緩沖響應。因此，通過改變這些和其它參數(shù)，可為具體個人量身定制鞋底夾層31’或在壓縮期間提供特定的緩沖響應。
許多材料可用來形成室40”，包括常規(guī)上用來形成鞋類的流體填充室的外部層的聚合物材料，如在發(fā)明背景部分討論的。然而，與許多現(xiàn)有技術室的結構相比，室40”內(nèi)流體處于環(huán)境壓力或略高于環(huán)境的壓力。因此，室40”內(nèi)的流體壓力可從標準度量壓力0到每平方英寸超過5磅變化。由于室40”內(nèi)相對低的壓力，用來形成第一表面45”、第二表面46”和側壁47”的材料不需要提供操作以保持現(xiàn)有技術室的相對高的流體壓力的屏障特性。因此，各種聚合物材料，例如熱塑性氨基甲酸乙酯可用來形成第一表面45”、第二表面46”和側壁47”，且許多流體，例如空氣可用在室40”內(nèi)。此外，基于材料的工程屬性，例如動態(tài)模量和損耗因數(shù)，而不是材料阻止室40”包含的流體的擴散能力來選擇各種聚合物材料。當由熱塑性聚氨基甲酸酯形成時，第一表面45”、第二表面46”和側壁47”可具有大約0.04英寸的厚度，但是厚度可從例如0.01英寸到0.10英寸變化。依賴于利用的材料，可利用小于或超出這個范圍的厚度。
室40”內(nèi)流體的相對低壓力也提供室40”和現(xiàn)有技術室之間的另一差異。現(xiàn)有技術室內(nèi)的相對高壓力經(jīng)常要求聚合物層之間形成內(nèi)部連接，以阻止室向外延伸到顯著程度。也就是說，在現(xiàn)有技術室中利用內(nèi)部連接來控制室的整體厚度。相比之下，室40”在第一表面45”和第二表面46”之間沒有內(nèi)部連接。
第四室 另一鞋類物品200在圖35和圖36描述為具有鞋面220和鞋底結構230。為了參考，鞋類200可劃分為三個大體區(qū)域鞋前區(qū)域211、鞋中區(qū)域212和鞋跟區(qū)域213，如圖35和36描述的。鞋類200還包括外側面214和相對的內(nèi)側面215。鞋前區(qū)域211一般包括鞋類200的對應于腳趾和連接跖骨與趾骨的關節(jié)的部分。鞋中區(qū)域212一般包括鞋類200的對應于足部足弓區(qū)域的部分，而鞋跟區(qū)域213對應于足部的后面部分，包括根骨。外側面214和內(nèi)側面215延伸通過每一個區(qū)域211-213，并與鞋類200的相對側相對應。區(qū)域211-213和側面214-215不是用來精確劃分鞋類200的區(qū)域。而是，區(qū)域211-213和側面214-215用來代表鞋類200的大體區(qū)域，以助于以下的討論。除鞋類200之外，一般地，區(qū)域211-213和側面214-215也可用于鞋面220、鞋底結構230及其單獨組成部分。
鞋面220具有大致常規(guī)構造，并包括多個組成部分，例如織物、泡沫和皮革材料，這些材料縫合或膠著地結合在一起形成用于穩(wěn)固且舒適地容納足部的內(nèi)部空間。除圖描述的構造之外，在本發(fā)明的范圍內(nèi)，鞋面220可具有許多其它常規(guī)或非常規(guī)構造。也就是說，可顯著改變鞋面220的具體構造。圖37-40單獨描述的鞋底結構230位于鞋面220下面并包括兩個主要組成部分，鞋底夾層231和鞋外底231’。例如，鞋底夾層231通過縫合或膠著地結合固定到鞋面220的下表面，并且當鞋底結構230接觸地面時起作用減弱力。也就是說，鞋底夾層231形成為在步行或跑步期間為足部提供緩沖。鞋底夾層231還可在步行或跑步期間控制足部動作，例如內(nèi)旋。鞋外底231’固定到鞋底夾層231的下表面，并由接合地面并傳遞附著摩擦力的耐用、耐磨材料形成。此外，鞋底結構230可包括鞋內(nèi)底(未描述)，鞋內(nèi)底是薄的緩沖構件，位于鞋面220的上述空間內(nèi)，并鄰近足部的腳底(也就是，下)表面，以增強鞋類200的舒適度。
鞋底夾層231包括向前元件232、上面鞋跟元件233、下面鞋跟元件234以及位于鞋跟元件233和234之間的室240。向前元件232延伸穿過區(qū)域211和212中的每一個，并主要由聚合物泡沫材料形成，例如聚氨基甲酸酯或乙烯醋酸乙烯脂共聚物，但也可由其它材料形成。向前元件232的具體構造可顯著不同，以包括許多尺寸(比如，長度、寬度、厚度)和材料屬性(比如，泡沫類型和密度)。向前元件232也可包封流體填充室，例如室40”或許多其它常規(guī)或非常規(guī)室。雖然向前元件232被描述為在鞋面220和鞋外底231’之間延伸，但是其它元件(比如，板或調(diào)節(jié)器)可與向前的元件232結合使用。
鞋跟元件233和234主要位于鞋跟區(qū)域213內(nèi)，并共同成形以容納室240，并將室240固定在鞋底結構230內(nèi)。上面鞋跟元件233成形為與室240的上面區(qū)域的輪廓一致，并且在室240的上面并沿室240的側面區(qū)域的一部分延伸。更具體地說，上面鞋跟元件233包括五個向下延伸的突出部分235，并界定與室240的部分對接的開口236，如在下面更詳細討論的。下面鞋跟元件234也成形為與室240的下面區(qū)域的輪廓一致，并且在室240的下面并沿著室240的側面區(qū)域的另一部分延伸。更具體地說，下面鞋跟元件234包括五個向上延伸的突出部分237，突出部分237延伸到室240的空間內(nèi)并接觸突出部分235的端部。突出部分235的長度部分地依賴于突出部分237的長度，且可變化。在一些鞋類200的構造中，突出部分235和237可比圖中描述的構造短或長。然而，突出部分235和237一起沿室240的側面區(qū)域垂直延伸。在其它構造中，可沒有突出部分235和237，使得實質上室240的全部側面區(qū)域暴露在外。參考圖38-40和以下的討論，鞋跟元件233和234的具體構造將更明顯。
鞋跟元件233和234可由許多材料形成，包括泡沫和非泡沫聚合物材料。在一種構造中，上面鞋跟元件233可由非泡沫聚合物材料形成，其將向下的力從足部分配到室240，而下面鞋跟元件233可由泡沫聚合物材料(比如，聚氨基甲酸酯或乙烯醋酸乙烯脂共聚物泡沫)形成，提供附加的力減弱。合適的非泡沫聚合物材料的例子包括聚脂、熱固性氨基甲酸乙酯、熱塑性氨基甲酸乙酯、各種尼龍制劑、橡膠或這些材料的混合物。此外，上面鞋跟元件233可由高撓曲模數(shù)聚醚嵌段酰胺形成，例如由Atofina公司制造的PEBAX。用于上面鞋跟元件233的另一種合適材料是聚對苯二甲酸丁二醇酯，例如由E.I.duPont de Nemours and company制造的HYTREL。還可通過例如將玻璃纖維或碳纖維結合到以上討論的聚合物材料內(nèi)來形成復合材料，以便增強上面鞋跟元件233的強度。
在鞋底結構230的其它構造中，鞋跟元件233和234都可由具有相同或不同密度的泡沫聚合物材料形成。鞋底夾層231也可形成為界定用于容納室240的空間的整體(也就是，單體)元件。也就是說，不是由三個元件232-234形成鞋底夾層231，而是代替地可利用單個鞋底夾層元件，其中室240至少部分地包封在其中。可選地，向前元件232和下面鞋跟元件234可形成為整體元件。因此，選擇用于鞋底夾層231的具體構造和材料可顯著不同。
室240具有其中心區(qū)域241被六個凸出部242a-242f包圍的流體填充囊構造，如圖41-45描述的。用于室240的合適材料和室240內(nèi)的流體包括以上討論的用于現(xiàn)有技術室或室40、40’和40”的任何材料和流體。凸出部242a-242f從中心區(qū)域241徑向向外延伸，并分別具有遠端243a-243f。因此，凸出部242a-242f從中心區(qū)域241的周邊以不同方向向外延伸，且凸出部242a-242f在彼此之間界定各種空間。中心區(qū)域241和凸出部242a-242f由室240的第一表面245、相對的第二表面246和側壁247形成。因此，表面245和246延伸越過中心區(qū)域241和凸出部242a-242f中的每一個的相對側。第一表面245具有大致凹的構造，如圖44A-44C的截面描述的，并界定從中心區(qū)域241向外延伸的橢圓突起244a。類似地，第二表面246的至少周邊具有大致凹的構造，并界定也從中心區(qū)域241向外延伸的橢圓突起244b。然而，突起244a在鞋類200內(nèi)以向上方向延伸，突起244b以向下方向延伸。
當室240結合到鞋類220內(nèi)時，突起244a從第一表面245向上延伸，并進入上面鞋跟元件233的開口236內(nèi)。也就是說，開口236的至少一部分具有橢圓形狀，當室240結合到鞋類200時，開口236接納突起244a。上面鞋跟元件233的厚度和突起244a的高度可選擇成使得突起244a的上表面與上面鞋跟元件233的上表面齊平。因此，位于鞋面220的空間內(nèi)的足部可由突起244a和上面鞋跟元件233中的每一個支撐。然而，在一些構造中，突起244a的上表面可在上面鞋跟元件233的上表面之上或之下。雖然足部可由突起244a和上面鞋跟元件233中的每一個支撐，但是鞋內(nèi)底或來自鞋面220的材料元件(material element)可在足部和鞋底夾層231之間延伸。
遠端243a-243f延伸到鞋底夾層231的側壁，并且當室240結合到鞋類200時，在側壁暴露。因此，從鞋類200的外部可以看到遠端243a-243f。與鄰近中心區(qū)域241的凸出部242a-242f的尺寸比較，遠端243a-243f一般具有更大的高度和寬度尺寸。也就是說，凸出部242a-242f張開或以其他方式向外擴展，鄰近遠端243a-243f。當暴露在鞋底夾層231的側壁時，更大的尺寸增加室240的表面尺寸。也就是說，遠端243a-243f的相對大的尺寸提供了一種印象，即當結合到鞋類200時，室240具有相對大的整體尺寸。
當室240結合到鞋類200時，突出部分235和237延伸到形成在凸出部242a-242f之間的空間內(nèi)。更具體地說，突出部分235從上面鞋跟元件233向下延伸，并進入空間的上面部分內(nèi)，而突出部分237從下面鞋跟元件234向上延伸，并進入空間的下面部分內(nèi)。突出部分235和237的端部部分在空間內(nèi)彼此接觸，并可連接到彼此。如描述的，下面鞋跟元件234的突出部分237比上面鞋跟元件233的突出部分235更進一步延伸到空間內(nèi)。在其中上面鞋跟元件233由非泡沫聚合物材料形成而下面鞋跟元件234由泡沫聚合物材料形成的構造中，這種構造有效形成了延伸到凸出部242a-242f之間的空間內(nèi)的泡沫柱。也就是說，由泡沫聚合物材料形成的下面鞋跟元件234將泡沫材料柱定位在空間內(nèi)。然而，足部的中心主要由室240支撐，周邊至少部分地由下面鞋跟元件234的聚合物泡沫材料(也就是，突出部分237)支撐。
突出部分237的尺寸和位置由凸出部242a-242f的構造和凸出部242a-242f之間的空間決定。如以上討論的，凸出部242a-242f向外張開鄰近遠端243a-243f。在這種構造中，凸出部242a-242f之間的大多數(shù)空間從室240的周邊向內(nèi)移動。因此，由突出部分237形成的許多泡沫柱也從室240的周邊向內(nèi)移動。作為比較，室40’的凸出部42a’-42g’之間的空間向外張開，從而使鞋底夾層31’的大部分聚合物泡沫材料鄰近鞋底夾層31’的周邊。
當與以上發(fā)明背景部分討論的流體填充室比較時，在壓縮的初始階段期間，對于給定的負荷，室240和其與鞋底夾層231的結構產(chǎn)生相對大的偏移。然而，隨著室240壓縮的增加，室240的剛性由于室240的結構和室240結合到鞋底夾層231的方式而以相應的方式增加。與以上的室40和40’一樣，三種現(xiàn)象同時工作來產(chǎn)生以下影響(a)壓力修整斜坡，(b)鞋底夾層231內(nèi)泡沫材料的屬性，以及(c)膜張力調(diào)整。下面將更詳細描述這些現(xiàn)象中的每一個。
壓力修整斜坡是作為壓縮室240的結果而發(fā)生的室240內(nèi)壓力的增加。實際上，當鞋底夾層231內(nèi)沒有壓縮時，室240具有初始壓力和初始體積。然而，當壓縮鞋底夾層231時，室240的有效體積減小，從而增加室240內(nèi)流體的壓力。壓力的增加起作用，提供鞋底夾層231的一部分緩沖響應。也就是說，隨著壓力的增加，鞋底結構230的剛性以相應的方式增加。室240內(nèi)流體的體積影響壓力修整斜坡。一般而言，當室240具有較小的流體體積時，對于特定的壓縮力，室240內(nèi)的壓力將更迅速增加，而當室240具有較大的流體體積時，對于類似的壓縮力，室240內(nèi)的壓力將更緩慢地增加。第一表面245和第二表面246都具有有效減小室240的流體體積的凹構造。因此，當施加壓縮力時，室240的壓力比沒有凹表面的類似的室增加得更迅速。因此，對于特定的壓縮力，可使用表面245和246的凹陷程度來改變壓力增加的程度。
泡沫材料的屬性也影響鞋底夾層231的緩沖響應。關于以上討論的構造，鞋底夾層231內(nèi)的泡沫材料集中在從遠端243a-243f向內(nèi)隔開的區(qū)域。例如，可利用凸出部242a-242f數(shù)量的變化來減少鞋底夾層231的周邊部分內(nèi)的空氣與泡沫的比率。也可利用凸出部242a-242f之間的空間的位置和尺寸的變化來影響鞋底夾層231的周邊部分內(nèi)的空氣與泡沫的比率?？衫眯讑A層231內(nèi)的這些改變來增加鞋底夾層231在壓縮期間的整體剛性。因此，泡沫材料的幾何形狀和室240的相應幾何形狀對緩沖響應有影響。
最后，膜張力調(diào)整的概念對緩沖響應有影響。當與加壓的現(xiàn)有技術室相比時，可更好地理解這個影響。在現(xiàn)有技術的室中，室內(nèi)的壓力使外部層為受拉。然而，當現(xiàn)有技術的室被壓縮時，外部層內(nèi)的張力被消除或減少。因此，現(xiàn)有技術室的壓縮起作用以減小外部層內(nèi)的張力。與加壓的現(xiàn)有技術室比較，一般是凹的第一表面245內(nèi)的張力響應于由于第一表面245的進一步彎曲或伸展的壓縮而增加。這種張力的增加有助于以上討論的緩沖響應。
壓力修整斜坡、泡沫材料的屬性和膜張力調(diào)整一起起作用來提供鞋底結構230的緩沖響應。壓力修整斜坡、泡沫材料的屬性和膜張力調(diào)整對緩沖響應的明確影響根據(jù)室240的位置變化。在室240對應于遠端243a-243f位置的周邊部分，室240的屬性很大程度上負責確定鞋底夾層231內(nèi)的剛性程度。在對應于凸出部242a-242f之間的空間的區(qū)域(也就是，從室240的周邊部分向內(nèi)隔開的區(qū)域)，下面鞋跟元件234的泡沫材料的屬性提供減少的柔順性，并且因此增加相應的剛性。也就是說，室240和下面鞋跟元件234的泡沫材料的屬性共同起作用來確定鞋底夾層231的部分內(nèi)的剛性程度。當位置趨向中心區(qū)域241時，室240與泡沫材料的比率增加，以允許相對大的偏移，且減弱力和吸收能量的主要現(xiàn)象是膜張力調(diào)整和壓力修整斜坡。
基于對壓力修整斜坡、泡沫材料的屬性和膜張力調(diào)整的考慮，可改變鞋底夾層231的剛性來提供期望程度的力減弱。例如，可改變室240的體積、凸出部242a-242f的數(shù)量和形狀、側壁247的斜坡、表面245和246的厚度、用來形成室240外部的材料以及室240在鞋底夾層231內(nèi)的位置和方位來改進緩沖響應。此外，也可調(diào)整泡沫材料的屬性，包括硬度和厚度，來更改緩沖響應。因此，通過改變這些和其它參數(shù)，可為具體個人量身定制鞋底夾層231或在壓縮期間提供明確的緩沖響應。
壓力修整斜坡、泡沫材料的屬性和膜張力調(diào)整提供影響鞋底夾層231的緩沖響應的特性的例子。其它因素也可對緩沖響應有影響。例如，側壁247的傾斜影響室240的剛性。盡管遠端243a-243f具有更垂直的方位，但是側壁247在凸出部242a-242f之間的空間內(nèi)的部分在第一表面245和第二表面246之間傾斜。當壓縮時，傾斜表面平穩(wěn)彎曲，而更垂直的表面變形并傳遞更大的壓縮阻力。因此，側壁247的構造確保室247的內(nèi)部部分比周邊部分更平穩(wěn)地彎曲。
隨著鞋類200尺寸的增加，室240的整體尺寸和穿著鞋類200的個人的重量也增加。然而，如果室240的所有尺寸成比例增加，那么鞋底夾層231的緩沖響應將改變，從而為較大型號的鞋類200提供更少的剛性，且為較小型號的鞋類200提供更多的剛性。也就是說，當鞋類200的尺寸改變時，只成比例改變室240的尺寸不會為鞋類200提供可比較的緩沖響應。為了在鞋類200的尺寸改變時給鞋類200提供可比較的緩沖響應，室240的各種尺寸隨著室240整體尺寸的改變而以不同的速率改變，如下面討論的。
參考圖46，描述了三個室240a-240c。室240a的尺寸制定為用于適合男士尺碼12.5的鞋類200方案，室240b的尺寸制定為用于適合男士尺碼9.5的鞋類200方案，而室240c的尺寸制定為用于適合男士尺碼6.5的鞋類200方案。每一個室240a-240c描述為具有如下尺寸(a)代表突起244a長度的尺寸251，(b)代表突起244a寬度的尺寸252，(c)代表突起244a和凸出部242a-242f之間的空間之間的距離的各種尺寸253，(d)代表凸出部242a-242f之間的空間的最大深度的各種尺寸254，(e)代表凸出部242a-242f之間的空間的最大寬度的各種尺寸255，以及(f)代表凸出部242c和242d之間的距離的尺寸256。
比較室240a-240c的尺寸251，突起244a長度的變化與室240a-240c的整體長度的變化成比例。也就是說，尺寸251的變化與室240a-240c的整體長度的變化成正比。例如，如果室240c和240b之間的整體長度的差異是百分之三十，那么室240c和240b的尺寸251的差異也將是百分之三十。類似地，如果室240b和240a之間的整體長度的差異是百分之三十，那么室240b和240a的尺寸251的差異也將是百分之三十。
盡管突起244a的長度(也就是，尺寸251)的變化與整體長度的變化成比例，但是突起244a的寬度(也就是，尺寸252)按整體寬度變化比例的三分之一變化。例如，如果室240c和240b之間的整體寬度的差異是百分之三十，那么室240c和240b的尺寸252的差異將是百分之十(也就是，百分之三十的三分之一)。類似地，如果室240b和240a之間整體寬度的差異是百分之三十，那么室240b和240a的尺寸252的差異也將是百分之十。因此，室240a的突起244a比室240b和240c的突起244a更偏心(也就是，細長)。
盡管尺寸251和252在室240a-240c之間變化，但是尺寸253基本上保持恒定。也就是，對于每個室240a-240c，突起244a之間的距離和凸出部242a-242f之間的空間基本上相同。因此，如果尺寸253對于室240a是一厘米，那么對于室240b和240c中的每一個，尺寸253也是一厘米。通過保持尺寸253恒定并僅利用整體寬度變化的三分之一比例來改變尺寸252，凸出部242a-242f之間的空間的最大深度(也就是，尺寸254)隨著室240的尺寸的增加而增加。因此，當與室240c比較時，室240b的尺寸254較大，而當與室240b比較時，室240a的尺寸254也較大。
凸出部242a-242f之間的空間的最大寬度(也就是，尺寸255)的變化部分地依賴于室240所希望用于的鞋類200的尺碼。對于小于9.5碼的尺碼(也就是，小于室240b)，尺寸255的變化與室240的長度和寬度的整體變化成比例。例如，如果室240c和240b之間尺寸的差異是百分之三十，那么室240c和240b的尺寸255的差異也將是百分之三十。相比之下，對于大于9.5碼的尺碼(也就是，大于室240b)，尺寸255的變化是室240長度和寬度的整體變化比率的兩倍。例如，如果室240b和240a之間尺寸的差異是百分之三十，那么室240b和240a的尺寸255的差異將是百分之六十。因此，尺寸255的變化程度主要依賴于室240的尺寸。
大部分凸出部242a-242f之間的距離的變化與室240的尺寸的整體變化成比例。然而，凸出部242c和242d之間的距離(也就是，尺寸256)的變化也部分依賴于室240所希望用于的鞋類200的尺碼。對于小于9.5碼的尺碼(也就是，小于室240b)，尺寸256的變化與室240的長度和寬度的整體變化成比例。例如，如果室240c和240b之間的尺寸差異是百分之三十，那么室240c和240b的尺寸256的差異也將是百分之三十。相比之下，對于大于9.5碼的尺碼(也就是，大于室240b)，尺寸256的變化是室240的長度和寬度的整體變化比率的四倍。例如，如果室240b和240a之間的尺寸差異是百分之三十，那么室240b和240a的尺寸256的差異將是百分之一百二十。因此，尺寸256的改變也依賴于室240的尺寸。
基于以上的討論，不同尺寸的鞋類200結合不同比例的室240。雖然室240的許多特征(比如，凸出部、空間、突起、凹的表面、傾斜的側壁)存在于不同尺寸的鞋類200的室240內(nèi)，但是室240的各種特征的比例可不同。尺寸251-256隨室240尺寸的變化而變化的這個系統(tǒng)具有為不同尺寸的鞋類200提供可比較的緩沖響應的影響。因此，穿著鞋類200的個人可體驗可比較的緩沖響應，而與鞋類200的尺寸無關。
可使用結構類似于以上關于室40’討論的模具100的模具來形成室240。因此，用來形成室240的模具可包括具有不同功能的彎曲區(qū)和成形區(qū)。彎曲區(qū)負責在結合之前彎曲型坯。成形區(qū)包括分別形成中心區(qū)域241、凸出部242a-242f和遠端243a-243f的中心區(qū)域、凸出部區(qū)域和側壁區(qū)域。因此，成形區(qū)負責將室240的實際形狀賦予型坯。型坯的彎曲側的優(yōu)點涉及分型線248在室240內(nèi)的位置，如圖47描述的。分型線248與相對的模具部分鄰近囊240相遇的區(qū)域相對應。參考圖47，分型線248不僅僅垂直延伸穿過側壁247。代替地，分型線248跟隨在遠端243a-243f周圍延伸的具有波形樣式的非線性路線。更明確地說，分型線248在側壁247和在遠端243a-243f的上端的第一表面245之間水平延伸。然后，分型線248沿著遠端243a-243f的側面垂直延伸穿過側壁247。因此，分型線247的至少一部分在第一表面245和第二表面246之間延伸。分型線248也在凸出部242a-242f之間的區(qū)域在側壁247和第二表面246之間水平延伸。當結合到鞋類物品時，如圖35和36描述的，將一般看不到分型線248或將至少在室240的一部分內(nèi)，即通過遠端243a-243f不能明顯妨礙看到。也就是說，分型線238可被定位成鄰近遠端243a-243f延伸。因此，分型線248不在側壁247的中心。
在用吹塑工藝形成室240時，可利用空氣促使型坯的側面接觸模具的表面。為了密封室240，可利用緩沖噴吹工藝(pillow blowing process)，其中密封在吹塑工藝期間用來引入空氣的管，以將空氣堵塞在室240內(nèi)。因此，通過閉合吹塑工藝中引入空氣的管來密封室240，且不需要單獨的充注管或充注工藝(inflation process)。
結論 以上討論的鞋底結構230的構造提供了鞋底結構230的部件，包括元件232-234和室240可展現(xiàn)的各種構造的例子。參考圖48，描述了鞋底結構230的可選構造的頂部平面圖。與圖38的構造比較，上面鞋跟元件233形成整體橢圓開口236。也就是說，開口236形成延伸通過上面鞋跟元件233的封閉孔。為了控制跑步期間發(fā)生的內(nèi)旋程度，室240可在內(nèi)側面215和外側面214之間逐漸變細，如圖49A和49B描述的。也就是說，內(nèi)側面215可比外側面214展現(xiàn)更大的厚度。作為另一變化形式，第二表面246可具有平面或其他非凹的構造，如圖49C描述的。突出部分237向上延伸的程度也可改變。例如，突出部分237可只在表面245和246之間部分延伸，如圖50A和50B描述的。也可改變突起244a的形狀以具有八角形或菱形構造，如圖51A和51B描述的，或者突起244a可具有許多其它形狀，例如包括圓形、三角形、矩形、五邊形或不規(guī)則形狀。在一些構造中，也可沒有突起244a，如在圖51C中。另外，可改變凸出部242a-242f的數(shù)量，如圖51D描述的，其中室240具有四個凸出部242a-242d。因此，鞋底結構230的構造和它的各種部件可在本發(fā)明的范圍內(nèi)顯著變化。
參考各種實施方式在上面和附圖中公開了本發(fā)明。然而，本公開內(nèi)容的目的是提供涉及本發(fā)明的各種特征和概念的實施例，而不是限制本發(fā)明的范圍。相關領域的技術人員將認識到，可對以上描述的實施方式進行大量變更和更改，而不背離本發(fā)明的范圍，如隨附的權利要求所界定的。
權利要求
1.一種用于鞋類物品的流體填充室，所述室包括中心區(qū)域和從所述中心區(qū)域向外延伸的多個凸出部，所述中心區(qū)域和所述凸出部界定所述室的第一表面和相對的第二表面，所述第一表面具有凹構造，且所述第一表面界定從所述中心區(qū)域向外延伸的突起。
2.如權利要求1所述的流體填充室，其中所述突起是橢圓形的。
3.如權利要求1所述的流體填充室，其中所述第二表面是凹的。
4.如權利要求3所述的流體填充室，其中所述第二表面界定從所述中心區(qū)域向外延伸的另一突起。
5.如權利要求1所述的流體填充室，其中所述凸出部中的至少一個凸出部在所述凸出部的遠端向外張開。
6.如權利要求1所述的流體填充室，其中所述凸出部在所述凸出部中的相鄰于彼此定位的兩個凸出部之間界定有一空間，且跨過所述空間并在相鄰于彼此定位的所述凸出部之間的距離在接近所述中心區(qū)域處比在所述凸出部的遠端更大。
7.如權利要求1所述的流體填充室，其中所述凸出部在所述凸出部中的相鄰于彼此定位的兩個凸出部之間界定有一空間，且所述室的側壁在所述空間內(nèi)在所述第一表面和所述第二表面之間傾斜。
8.如權利要求1所述的流體填充室，其中所述室的分型線的第一部分鄰近所述第一表面，而所述分型線的第二部分鄰近所述第二表面。
9.如權利要求1所述的流體填充室，其中所述室沒有連接所述第一表面和所述第二表面的內(nèi)部連接。
10.如權利要求1所述的流體填充室，其中所述室內(nèi)的流體壓力在零到每平方英寸五磅的范圍。
11.一種用于鞋類物品的流體填充室，所述室包括中心區(qū)域和從所述中心區(qū)域向外延伸的多個凸出部，所述中心區(qū)域和所述凸出部界定所述室的第一凹表面和相對的第二凹表面。
12.如權利要求11所述的流體填充室，其中所述第一凹表面界定從所述中心區(qū)域向外延伸的第一突起，而所述第二凹表面界定從所述中心區(qū)域向外延伸的第二突起，所述第一突起相對于所述第二突起設置。
13.如權利要求12所述的流體填充囊，其中所述第一突起和所述第二突起中的至少一個是橢圓形的。
14.如權利要求11所述的流體填充室，其中所述凸出部在所述凸出部中的相鄰于彼此定位的兩個凸出部之間界定有一空間，且跨過所述空間并在相鄰于彼此定位的所述凸出部之間的距離在接近所述中心區(qū)域處比在所述凸出部的遠端更大。
15.如權利要求11所述的流體填充室，其中所述凸出部在所述凸出部中的相鄰于彼此定位的兩個凸出部之間界定有一空間，且所述室的側壁在所述空間內(nèi)在所述第一凹表面和所述第二凹表面之間傾斜。
16.如權利要求11所述的流體填充室，其中所述室沒有連接所述第一凹表面和所述第二凹表面的內(nèi)部連接。
17.如權利要求11所述的流體填充室，其中所述室內(nèi)的流體壓力在零到每平方英寸五磅的范圍。
18.一種用于鞋類物品的流體填充室，所述室包括中心區(qū)域和從所述中心區(qū)域向外延伸的多個凸出部，所述中心區(qū)域和所述凸出部界定
所述室的第一凹表面，所述第一凹表面界定從所述中心區(qū)域向外延伸的第一突起；及
所述室的第二凹表面，所述第二凹表面相對于所述第一凹表面設置，所述第二凹表面界定從所述中心區(qū)域向外延伸的第二突起，
所述室沒有連接所述第一凹表面和所述第二凹表面的內(nèi)部連接。
19.如權利要求18所述的流體填充室，其中所述第一突起相對于所述第二突起設置。
20.如權利要求18所述的流體填充室，其中所述第一突起的形狀與所述第二突起的形狀基本相同。
21.如權利要求18所述的流體填充室，其中所述第一突起和所述第二突起中的至少一個是橢圓形的。
22.如權利要求18所述的流體填充室，其中所述凸出部中的至少一個凸出部在所述凸出部的遠端向外張開。
23.如權利要求18所述的流體填充室，其中所述凸出部在所述凸出部中的相鄰于彼此定位的兩個凸出部之間界定有一空間，且跨過所述空間并在相鄰于彼此定位的所述凸出部之間的距離在接近所述中心區(qū)域處比在所述凸出部的遠端更大。
24.如權利要求18所述的流體填充室，其中所述室的分型線的第一部分鄰近所述第一凹表面，而所述分型線的第二部分鄰近所述第二凹表面。
25.一種用于鞋類物品的流體填充室，所述室包括中心區(qū)域和從所述中心區(qū)域向外延伸的多個凸出部，所述凸出部包括第一凸出部和第二凸出部，所述第一凸出部和所述第二凸出部彼此相鄰，并界定在所述第一凸出部和所述第二凸出部之間延伸的空間，跨過所述空間并在相鄰于彼此定位的所述凸出部之間的距離在接近所述中心區(qū)域處比在所述第一凸出部和所述第二凸出部的遠端更大。
26.如權利要求25所述的流體填充室，其中所述第一凸出部和所述第二凸出部中的至少一個凸出部在所述遠端向外張開。
27.如權利要求25所述的流體填充室，其中所述室的側壁在所述空間內(nèi)在所述室的表面之間傾斜。
28.如權利要求25所述的流體填充室，其中所述室沒有連接所述室的相對表面的內(nèi)部連接。
29.如權利要求25所述的流體填充室，其中所述中心區(qū)域和所述凸出部界定所述室的第一表面和相對的第二表面，所述第一表面和所述第二表面中的每一個具有凹構造。
30.如權利要求25所述的流體填充室，其中所述中心區(qū)域和所述凸出部界定所述室的第一表面和相對的第二表面，所述第一表面具有凹構造，且所述第一表面界定從所述中心區(qū)域向外延伸的突起。
31.如權利要求25所述的流體填充室，其中所述室的分型線的第一部分鄰近所述室的第一表面，而所述分型線的第二部分鄰近所述室的第二表面，所述第一表面與所述第二表面相對。
32.如權利要求25所述的流體填充室，其中所述室內(nèi)的流體壓力在零到每平方英寸五磅的范圍。
33.一種用于鞋類物品的流體填充室，所述室包括第一表面、第二表面以及在所述第一表面和所述第二表面之間延伸的側壁，所述室界定從所述側壁向內(nèi)延伸的多個凹陷，所述凹陷中的至少一個在所述側壁處的寬度小于從所述側壁向內(nèi)隔開的區(qū)域的寬度。
34.如權利要求33所述的流體填充室，其中所述第一表面是凹的。
35.如權利要求34所述的流體填充室，其中所述第一表面界定從所述室的中心區(qū)域向外延伸的突起。
36.如權利要求35所述的流體填充室，其中所述突起是橢圓形的。
37.如權利要求34所述的流體填充室，其中所述第二表面是凹的。
38.如權利要求33所述的流體填充室，其中所述側壁在所述凹陷內(nèi)在所述第一表面和所述第二表面之間傾斜。
39.如權利要求33所述的流體填充室，其中所述室沒有連接所述第一表面和所述第二表面的內(nèi)部連接。
40.如權利要求33所述的流體填充室，其中所述室內(nèi)的流體壓力在零到每平方英寸五磅的范圍。
41.一種鞋類物品，其具有鞋面和固定到所述鞋面的鞋底結構，所述鞋底結構包括
板，其相鄰于所述鞋面設置，所述板具有上表面和相對的下表面，且所述板界定延伸通過所述板并從所述上表面延伸到所述下表面的開口；及
流體填充室，其具有中心區(qū)域和從所述中心區(qū)域向外延伸的多個凸出部，所述室的表面界定從所述中心區(qū)域向外延伸的突起，所述突起延伸到所述板的開口內(nèi)。
42.如權利要求41所述的鞋類物品，其中所述突起和所述開口的至少一部分中的每一個具有橢圓形形狀。
43.如權利要求41所述的鞋類物品，其中所述鞋面界定容納穿著者的足部的空間，且所述突起暴露在所述空間內(nèi)。
44.如權利要求41所述的鞋類物品，其中所述鞋面由界定用于容納穿著者的足部的空間的至少一個材料元件形成，且所述突起相鄰于所述材料元件。
45.如權利要求41所述的鞋類物品，其中所述室的表面是凹的。
46.如權利要求45所述的鞋類物品，其中所述室的相對的表面界定從所述中心區(qū)域向外延伸的另一突起。
47.如權利要求41所述的鞋類物品，其中所述凸出部中的至少一個凸出部在所述凸出部的遠端向外張開。
48.如權利要求41所述的鞋類物品，其中所述室內(nèi)的流體壓力在零到每平方英寸五磅的范圍。
49.如權利要求41所述的鞋類物品，其中所述凸出部的遠端延伸到所述鞋底結構的側壁。
50.一種鞋類物品，其具有鞋面和固定到所述鞋面的鞋底結構，所述鞋底結構包括
第一元件，其相鄰于所述鞋面設置，所述第一元件界定延伸穿過所述第一元件并在垂直方向的開口；
流體填充室，其位于所述第一元件下面，所述室具有中心區(qū)域和從所述中心區(qū)域向外延伸的多個凸出部，所述中心區(qū)域和所述凸出部界定所述室的第一表面和相對的第二表面，所述第一表面界定從所述中心區(qū)域在垂直方向延伸并進入所述第一元件的所述開口內(nèi)的突起，且所述室界定位于所述凸出部之間的多個空間；及
第二元件，其位于所述室下面，所述第二元件界定向上延伸并進入所述室的所述空間內(nèi)的多個突出部分。
51.如權利要求50所述的鞋類物品，其中所述第二元件的所述突出部分由聚合物泡沫材料形成。
52.如權利要求50所述的鞋類物品，其中所述開口和所述突起中的每個具有橢圓形形狀。
53.如權利要求50所述的鞋類物品，其中所述室的所述第一表面是凹的。
54.如權利要求50所述的鞋類物品，其中所述室的所述第二表面界定從所述中心區(qū)域向外延伸的另一突起。
55.如權利要求50所述的鞋類物品，其中所述室內(nèi)的流體壓力在零到每平方英寸五磅的范圍。
56.一種鞋類物品，其具有鞋面和固定到所述鞋面的鞋底結構，所述鞋底結構包括
流體填充室，其具有中心區(qū)域和從所述中心區(qū)域向外延伸的多個凸出部，所述室界定位于所述凸出部之間的多個空間，跨過所述空間中的至少一個的距離在接近所述中心區(qū)域處比在所述凸出部的遠端更大；及
鞋底夾層元件，其包圍所述室的至少一部分，所述鞋底夾層元件由聚合物泡沫材料形成，且所述鞋底夾層元件界定向上延伸并進入所述室的所述空間內(nèi)的多個突出部分。
57.如權利要求56所述的鞋類物品，其中所述室的上表面和下表面中的至少一個是凹的。
59.如權利要求56所述的鞋類物品，其中所述室具有實質上等于環(huán)境壓力的流體壓力。
60.如權利要求56所述的鞋類物品，其中所述凸出部的所述遠端的至少一部分延伸到所述鞋底結構的側壁。
全文摘要
公開了一種用于鞋類物品的流體填充室(240)和一種用于制造所述室的方法。室可結合到鞋類的鞋底結構(230)，并包括中心區(qū)域和從中心區(qū)域(241)向外延伸的多個凸出部(242a-242f)。凸出部與中心區(qū)域流體相通，并由第一表面(245)、第二表面(246)和側壁(247)形成。側壁與第一表面和第二表面連接，以將流體密封在室內(nèi)，但是通常不用內(nèi)部連接來連接第一表面的內(nèi)部部分與第二表面的內(nèi)部部分。室內(nèi)的流體可以是壓力近似等于環(huán)境壓力的空氣。第一表面界定從中心區(qū)域向外延伸的突起(244a)。
文檔編號A43B13/12GK101547620SQ200780044587
公開日2009年9月30日 申請日期2007年12月21日 優(yōu)先權日2006年12月29日
發(fā)明者埃里克·S·斯金勒, 塞巴斯蒂安·莫梅特, 特洛伊·C·林德納, 安德魯·凱恩 申請人:耐克國際有限公司