專(zhuān)利名稱(chēng)：帶有泡沫抗拉構(gòu)件的充有流體的腔體及制造該腔體的方法
帶有泡沬抗拉構(gòu)件的充有流體的腔體及制造該腔體的方法
背景技術(shù)：
常規(guī)的運(yùn)動(dòng)鞋制品包括兩個(gè)主要組成部分-鞋面和鞋底結(jié)構(gòu)。鞋面可以由多種材 料成分制成(如，紡織品、皮革以及泡沫材料)，鞋面限定出一個(gè)空間以相對(duì)于鞋底結(jié)構(gòu)牢 固地接收和固定腳。鞋底結(jié)構(gòu)固定到鞋面的下表面上，并且通常定位于在腳部和地面之間 延伸。除了減弱地面反作用力以外，鞋底結(jié)構(gòu)還可以提供抓地力并控制各種腳部動(dòng)作，比如 旋前(pronation)。因此，鞋面和鞋底結(jié)構(gòu)相配合地運(yùn)作，以提供一種適用于各種不同的步 行運(yùn)動(dòng)(如走路和跑步)的舒適結(jié)構(gòu)。 運(yùn)動(dòng)鞋制品的鞋底結(jié)構(gòu)通常表示出分層結(jié)構(gòu)(layered configuration)，該 分層結(jié)構(gòu)包括增加舒適度的鞋內(nèi)底(insole)，至少部分由聚合物泡沫形成的彈性鞋中 底(midsole)，以及提供耐磨性和抓地力的與地面接觸的鞋外底(outsole)。適合用 于鞋中底的聚合物泡沫材料包括乙基醋酸乙烯酯(ethylvinylacetate)或聚亞胺酯 (polyurethane)，其在外加負(fù)載的作用下彈性地壓縮，以減弱地面的反作用力。常規(guī)的聚合 物泡沫材料彈性地壓縮，部分歸因于包含大量開(kāi)放的或封閉的氣胞(cell)，其限定出實(shí)質(zhì) 上被氣體取代的內(nèi)部體積。反復(fù)壓縮之后，聚合物泡沫的氣胞結(jié)構(gòu)會(huì)損壞，因而導(dǎo)致鞋底結(jié) 構(gòu)的可壓縮性下降和力減弱特性下降。減少聚合物泡沫鞋中底的質(zhì)量和降低反復(fù)壓縮之后損壞影響的一種方式是，將充 有流體的腔體加入鞋中底內(nèi)。一般而言，充有流體的腔體由密封并加壓的聚合物材料制成。 然后，在鞋中底的聚合物泡沫中封裝腔體，使得腔體和封裝聚合物泡沫的組合起到鞋中底 的作用。在一些結(jié)構(gòu)中，紡織品或泡沫抗拉構(gòu)件可以設(shè)置在腔體內(nèi)，或者加強(qiáng)結(jié)構(gòu)可以結(jié)合 到腔體的外部以賦予腔體形狀。適合鞋應(yīng)用的充有流體的腔體可以通過(guò)雙膜(two-film)技術(shù)來(lái)制造，其中，形成 兩個(gè)獨(dú)立的聚合物薄片(可以是彈性膜)，以表示腔體的整體外形。然后，沿著聚合物薄片 各自的外圍，將聚合物薄片結(jié)合在一起以形成密封的結(jié)構(gòu)，并且在預(yù)定的內(nèi)部區(qū)域也將聚 合物薄片結(jié)合在一起以給予腔體所需要的結(jié)構(gòu)。換句話(huà)說(shuō)，在加壓后內(nèi)部結(jié)合(即從外圍 向內(nèi)隔開(kāi)的結(jié)合)提供給腔體預(yù)定的形狀和尺寸。為了加壓腔體，將與液壓源相連的噴嘴 或注射針(needle)插入到腔體中形成的填充入口。腔體加壓后，密封填充入口并移除噴 嘴。也可以使用與熱成形工藝類(lèi)似的工藝，其中，在制造過(guò)程中模具形成加熱的聚合物薄片 或者以其它方式成形加熱的聚合物薄片。在一些結(jié)構(gòu)中，熱成形工藝還包括在聚合物薄片 之間結(jié)合抗拉構(gòu)件，同時(shí)形成聚合物薄片或成形聚合物薄片。當(dāng)腔體因加壓的流體而膨脹 時(shí)，抗拉構(gòu)件就限制腔體相對(duì)側(cè)的向外移動(dòng)。腔體還可以通過(guò)吹塑技術(shù)來(lái)制造，其中，將熔化或要不然軟化的管狀彈性材料放 置在模具中，該模具具有所需要的腔體整體形狀和結(jié)構(gòu)。該模具在某一位置具有開(kāi)口，通過(guò) 該開(kāi)口提供壓縮空氣。壓縮空氣使得液化彈性材料與模具的內(nèi)表面的形狀相一致。然后，冷 卻彈性材料，從而形成具有所需要形狀和結(jié)構(gòu)的腔體。與雙薄膜技術(shù)一樣，為了加壓腔體， 將與液壓源相連的噴嘴或注射針插入到在腔體中形成的填充入口。腔體加壓之后，密封填 充入口并移除噴嘴。

發(fā)明內(nèi)容
一種制造充有流體的腔體的方法，可以包括在聚合物材料的第一層和第二層之間 放置抗拉構(gòu)件。該抗拉構(gòu)件具有第一部分和第二部分，第一部分比第二部分的可壓縮性更 大。另外，將抗拉構(gòu)件、第一層和第二層置于具有凸起的模具中，該凸起位于接觸第一層并 鄰近抗拉構(gòu)件的第一部分的區(qū)域。該方法還包括在模具內(nèi)擠壓抗拉構(gòu)件、聚合物材料的第 一層，以及聚合物材料的第二層，以使(a)第一層結(jié)合到抗拉構(gòu)件的第一表面，(b)第二層 結(jié)合到抗拉構(gòu)件的第二表面，以及(c)第一層和第二層圍繞抗拉構(gòu)件的外圍結(jié)合在一起。抗拉構(gòu)件可以形成為包括空穴，該空穴位于該抗拉構(gòu)件的第一部分。在一些結(jié)構(gòu) 中，抗拉構(gòu)件可以形成為包括通道，該通道延伸穿過(guò)該抗拉構(gòu)件并位于該抗拉構(gòu)件的第一 部分中。在其它結(jié)構(gòu)中，抗拉構(gòu)件可以由不同密度的泡沫材料制成，其中較低密度泡沫材料 位于該抗拉構(gòu)件的第一部分中?？估瓨?gòu)件和各層還可以由直接互相結(jié)合的熱塑性材料制 成。在各種應(yīng)用中，腔體可以合并到鞋制品中。另一方面涉及制造具有有凸起的抗拉構(gòu)件的充有流體的腔體的方法。該抗拉構(gòu)件 具有第一部分和第二部分，第一部分比第二部分的可壓縮性更大，并且具有凸起的抗拉構(gòu) 件的表面位于第一部分。將抗拉構(gòu)件、第一層和第二層置于模具中，該模具在將各層擠壓到 抗拉構(gòu)件的第二部分之前，將各層擠壓到凸起中。本發(fā)明新穎之處的優(yōu)點(diǎn)和特征具體在權(quán)利要求書(shū)中指出。但是，為了更好地理解 新穎之處的優(yōu)點(diǎn)和特征，可以參照下述描述性?xún)?nèi)容和附圖，其描述和圖解了與本發(fā)明有關(guān) 的各種實(shí)施例和概念。


結(jié)合附圖進(jìn)行閱讀時(shí)，可以更好的理解發(fā)明內(nèi)容和具體實(shí)施方式
。圖1為加入第一腔體的鞋制品的側(cè)視圖。圖2為第一腔體的透視圖。圖3為第一腔體的俯視圖。圖4為第一腔體的側(cè)視圖。圖5A和5B為由圖3中剖面線(xiàn)5A和5B界定的第一腔體的剖面圖。圖6為第一腔體的抗拉構(gòu)件的透視圖。圖7為用于制造第一腔體的模具的透視圖。圖8A-8C為由圖7中剖面線(xiàn)8界定的模具的剖面示意圖，其描繪了制造第一腔體 的工藝中的步驟。圖9為制造工藝中的第一腔體的透視圖。圖10為模具的可選結(jié)構(gòu)的透視圖。圖11A-11C為由圖10中剖面線(xiàn)11界定的模具的可選結(jié)構(gòu)的剖面示意圖，其描繪 了第一腔體的可選制造工藝中的步驟。圖12為第二腔體的透視圖。圖13為第二腔體的俯視圖。圖14為第二腔體的側(cè)視圖。
圖15A和15B是由圖13中剖面線(xiàn)15A和15B界定的第二腔體的剖面圖。圖16是第二腔體的抗拉構(gòu)件的透視圖。圖17A-17C是由圖7中剖面線(xiàn)8界定的模具的剖面示意圖，其描繪了制造第二腔 體的工藝中的步驟。圖18為第三腔體的透視圖。圖19為第三腔體的側(cè)視圖。圖20為第三腔體的主視圖。圖21為第三腔體的后視圖。圖22為第三腔體的俯視圖。圖23A和23B為由圖22中剖面線(xiàn)23A和23B界定的第三腔體的剖面圖。圖24為第三腔體的抗拉構(gòu)件的透視圖。圖25A-25C為模具的剖面示意圖，其描繪了制造第三腔體的工藝中的步驟。圖26為第四腔體的透視圖。圖27為第四腔體的俯視圖。圖28為第四腔體的側(cè)視圖。圖29A和29B為由圖27中剖面線(xiàn)29A和29B界定的第四腔體的剖面圖。圖30為第四腔體的抗拉構(gòu)件的透視圖。圖31A-31C為模具的剖面示意圖，其描繪了制造第四腔體的工藝中的步驟。圖32A-32E為各種抗拉構(gòu)件的透視圖。
具體實(shí)施例方式下述討論和附圖公開(kāi)了各種充有流體的腔體和制造該腔體的方法。盡管腔體是以 應(yīng)用在鞋制品中進(jìn)行的討論，但是該腔體也可以加入到各種其它產(chǎn)品中，比如，包括用于承 載背包和高爾夫球袋的帶子，緩沖墊或者用于足球或曲棍球的頭盔，或者自行車(chē)座。另外， 腔體可以加入到各種非運(yùn)動(dòng)產(chǎn)品中，比如，可充氣床墊和座墊。因此，下面相對(duì)于鞋公開(kāi)的 各種充有流體的腔體可以與各種產(chǎn)品一起使用。圖1表示了包括鞋面20和鞋底結(jié)構(gòu)30的鞋制品10。鞋面20具有實(shí)質(zhì)上常規(guī)的結(jié) 構(gòu)，它包括多種組成部分，如紡織品、泡沫以及皮革材料，這些組成部分縫合或粘合在一起， 以形成用于牢固和舒適地接收腳的內(nèi)部空間。鞋底結(jié)構(gòu)30位于鞋面20的下方，它包括兩 個(gè)主要組成部分，即鞋中底31和鞋外底32。鞋中底31固定在鞋面20的下表面上(比如通 過(guò)縫合或粘合)，并在鞋底結(jié)構(gòu)30在腳和地面之間受到擠壓時(shí)，用來(lái)減弱地面的反作用力。 換句話(huà)說(shuō)，鞋中底31被構(gòu)造用來(lái)在走路、跑步或其它步行活動(dòng)時(shí)向腳提供緩沖。鞋外底32 固定在鞋中底31的下表面上，并由適合接合地面的耐用的、抗磨材料制成。另外，鞋底結(jié)構(gòu) 30可以包括鞋內(nèi)底或鞋墊(圖中未示出)，其為薄的緩沖部件，位于鞋面20的空間內(nèi)并靠 近腳的腳底(即，下)表面，以增加鞋10的舒適性。鞋中底31主要由聚合物泡沫材料制成，如聚亞胺酯或乙基醋酸乙烯酯，該聚合物 泡沫材料封裝充有流體的腔體40。盡管圖1中表示了腔體40設(shè)置在鞋中底31的腳后跟區(qū) 域，但是腔體40也可以設(shè)置在鞋中底31的任意區(qū)域，以提供附加的緩沖。而且，鞋中底31 可以封裝多個(gè)具有腔體40或其它類(lèi)型腔體通常結(jié)構(gòu)的充有流體的腔體。腔體40可以?xún)H部
6分封裝在鞋中底31中或全部封裝在鞋中底31中。例如，腔體40的部分可以從鞋中底31 的側(cè)面向外突出，或者腔體40的上表面可以與鞋中底31的上表面重合?？蛇x地，鞋中底31 可以在腔體40上方延伸并完全圍繞腔體40，由此完全封裝腔體40。另外，如圖1所示，通 過(guò)鞋中底31中的孔或開(kāi)口，可以看到腔體40。盡管腔體40具有適合與鞋底結(jié)構(gòu)30 —起使 用的結(jié)構(gòu)，但是類(lèi)似的腔體可以加入到鞋面20。因此，腔體40相對(duì)于鞋10的位置以及腔體 40加入到鞋10中的方式可以顯著地變化。第一腔體結(jié)構(gòu)如圖2-5B所示，腔體40的主要組成部分是外障壁50和抗拉構(gòu)件60。障壁50包 括第一障壁層51和第二障壁層52，其實(shí)質(zhì)上不能滲透腔體40中包含的加壓流體。因此，加 壓流體總體上會(huì)在腔體40內(nèi)保持密封一段時(shí)間，該段時(shí)間包括鞋10的預(yù)期使用年限，或者 流體可以擴(kuò)散到腔體40中以在鞋10的預(yù)期使用年限維持壓力。第一障壁層51和第二障 壁層52圍繞它們各自的外圍結(jié)合在一起，以形成外圍結(jié)合(peripheral bond) 53并相配合 地形成密封的外殼，在該外殼中設(shè)置有抗拉構(gòu)件60和加壓流體?？估瓨?gòu)件60可以由聚合物泡沫材料制成，其位于障壁50中并結(jié)合在障壁50上。 如圖6所示，抗拉構(gòu)件60包括第一表面61和相對(duì)的第二表面62，它們總體上都為平坦的并 相互平行。第一表面61結(jié)合在第一障壁層51上，而第二表面62結(jié)合在第二障壁層52上。 抗拉構(gòu)件60還界定出五個(gè)空腔63，其完全穿過(guò)抗拉構(gòu)件60的泡沫材料并在與表面61和 62中的每個(gè)相平行的方向上延伸，因而形成貫穿抗拉構(gòu)件60延伸的通道?？涨?3界定出 四個(gè)泡沫材料的立柱64，其分開(kāi)空腔63并在表面61和62之間延伸。在腔體40的進(jìn)一步 結(jié)構(gòu)中，空腔63可以?xún)H部分穿過(guò)抗拉構(gòu)件60延伸，或者可以在不同的方向上延伸。另外， 形成抗拉構(gòu)件60不同部分的泡沫材料的密度和可壓縮性可以不同。例如，抗拉構(gòu)件60位 于鞋10的外側(cè)區(qū)域的部分與抗拉構(gòu)件60位于鞋10的內(nèi)側(cè)區(qū)域的部分可以呈現(xiàn)不同的密 度。各種常規(guī)的模塑(molding)技術(shù)都可以用來(lái)制造抗拉構(gòu)件60。腔體40中包含的加壓流體在障壁50上導(dǎo)致向外的力，并且傾向于分開(kāi)或向外擠 壓第一障壁層51和第二障壁層52。在沒(méi)有抗拉構(gòu)件60的情況下，加壓流體導(dǎo)致的向外的 力會(huì)使腔體變?yōu)閳A形或隆起的結(jié)構(gòu)。然而，將抗拉構(gòu)件60結(jié)合到第一障壁層51和第二障 壁層52的每個(gè)上，以限制障壁層51和52的分離。更具體地，例如，流體向空腔63的內(nèi)部 施加向外的力，立柱64限制腔體40因向外的力而發(fā)生的變形。因此，抗拉構(gòu)件60的部分 處在由流體導(dǎo)致的拉緊狀態(tài)中，并且抗拉構(gòu)件60保持圖中所示的腔體40的大體平坦的結(jié) 構(gòu)。如上述討論，抗拉構(gòu)件60結(jié)合到第一障壁層51和第二障壁層52中的每個(gè)上?？?以采用各種結(jié)合方法將障壁50和抗拉構(gòu)件60固定在一起，并且結(jié)合方法可以至少部分由 所選擇的用于障壁50和抗拉構(gòu)件60中的每個(gè)的材料來(lái)決定。例如，可以利用粘合劑來(lái)結(jié) 合障壁50和抗拉構(gòu)件60。然而，當(dāng)障壁50和抗拉構(gòu)件60中的至少一個(gè)是由熱塑性聚合物 材料制成時(shí)，直接結(jié)合可能是一種固定障壁50和抗拉構(gòu)件60的有效方法。本申請(qǐng)中所使 用的術(shù)語(yǔ)“直接結(jié)合(direct bond)”或者其變化定義為在障壁50和抗拉構(gòu)件60之間的固 定技術(shù)，包括障壁50和抗拉構(gòu)件60中的至少一個(gè)的熔化或者軟化，以使障壁50和抗拉構(gòu) 件60的材料在冷卻時(shí)相互固定?？傮w上講，直接結(jié)合可以包括障壁50和抗拉構(gòu)件60兩者 的熔化或軟化，以使材料穿過(guò)障壁50和抗拉構(gòu)件60之間的邊界層擴(kuò)散，并在冷卻時(shí)固定在一起。直接結(jié)合還可以包括僅障壁50和抗拉構(gòu)件60中的一個(gè)的熔化或軟化，以使熔化的 材料延伸至由另一種材料形成的裂縫或空腔中，從而在冷卻時(shí)將組件固定在一起。因此，障 壁50和抗拉構(gòu)件60之間的直接結(jié)合一般不包括粘合劑的使用。相反，障壁50和抗拉構(gòu)件 60是直接相互結(jié)合的?？梢赃m用于障壁50的聚合物材料的例子包括熱塑性氨基甲酸乙酯 (thermoplastic urethane)、聚亞胺酯、聚酯纖維(polyester)、聚酯型聚亞胺酯 (polyester polyurethane),以及聚醚型聚亞胺酉旨(polyetherpolyurethane)。另夕卜， 如Mitchell等人的專(zhuān)利號(hào)為5，713，141和5，952，065的美國(guó)專(zhuān)利所公開(kāi)的，障壁50 可以由包括熱塑性聚亞胺酯(thermoplasticpolyurethane)和乙烯-乙烯醇共聚物 (ethylene-vinyl alcohol copolymer)的交替層的材料制成。也可以采用基于該材料的 變型，其中中間層由乙烯-乙烯醇共聚物制成，鄰接中間層的層由熱塑性聚亞胺酯制成，外 層由熱塑性聚亞胺酯和乙烯_乙烯醇共聚物的再研磨材料制成。如Bonk等人的專(zhuān)利號(hào)為 6，082，025和6，127,026的美國(guó)專(zhuān)利所公開(kāi)的，用于壓縮構(gòu)件50的另一種合適的材料是 柔韌的微表層薄膜，其包括氣障材料和彈性材料的交替層。另外的合適的材料在Rudy的 專(zhuān)利號(hào)為4，183，156和4，219，945的美國(guó)專(zhuān)利中公開(kāi)。如Rudy的專(zhuān)利號(hào)為4，936，029和 5，042，176的美國(guó)專(zhuān)利所公開(kāi)的，進(jìn)一步的適合的材料包括含有結(jié)晶材料的熱塑性膜，并且 如Bonk等人的專(zhuān)利號(hào)為6，013，340,6, 203，868和6，321，465的美國(guó)專(zhuān)利所公開(kāi)的，聚亞胺 酯包括聚酯型多元醇(polyester polyol)。熱塑性和熱固性聚合物材料都可以用于障壁50。相比熱固性聚合物材料，使用熱 塑性聚合物材料制造障壁50的好處是，第一障壁層51和第二障壁層52可以通過(guò)在外圍結(jié) 合53的位置應(yīng)用加熱來(lái)結(jié)合在一起。另外，可以加熱和拉伸第一障壁層51和第二障壁層 52，以符合所需要的障壁50的形狀。第一障壁層51形成腔體40的上表面，第二障壁層52 形成腔體40的下表面和大部分側(cè)壁。這種結(jié)構(gòu)將外圍結(jié)合53置于鄰接上表面的位置，并 提高了透過(guò)側(cè)壁的可見(jiàn)度?？蛇x地，外圍結(jié)合53可以置于鄰接下表面或者在上表面和下表 面之間的位置。因此，外圍結(jié)合53可以延伸穿過(guò)側(cè)壁，以使第一障壁層51和第二障壁層52 兩者形成實(shí)質(zhì)上相等同的側(cè)壁部分。因此，在本發(fā)明的范圍內(nèi)，障壁50的具體結(jié)構(gòu)和外圍 結(jié)合53的位置可以顯著地變化。多種泡沫材料適用于抗拉構(gòu)件60。熱固性聚合物泡沫，包括聚亞胺酯和乙基醋酸 乙烯酯，可以與粘合劑一起使用或者當(dāng)直接結(jié)合包括障壁50的熔化和軟化時(shí)使用，以使熔 化的材料延伸到抗拉構(gòu)件60的泡沫氣胞所形成的空腔中。當(dāng)障壁50和抗拉構(gòu)件60都由 熱塑性聚合物泡沫制成時(shí)，可以熔化或軟化制成該兩個(gè)組件的材料，以使材料擴(kuò)散穿過(guò)障 壁50和抗拉構(gòu)件60之間的邊界層，并在冷卻時(shí)固定在一起。因此，無(wú)論抗拉構(gòu)件60是由 熱固性還是塑性聚合物泡沫制成，直接結(jié)合都可以發(fā)生在障壁50和抗拉構(gòu)件60之間。熱 塑性聚合物泡沫還呈現(xiàn)出這樣的優(yōu)勢(shì)比熱固性聚合物泡沫具有更好的撕裂和剪切性能， 并且熱塑性聚合物泡沫是可再利用的或可循環(huán)的。對(duì)于熱塑性聚合物泡沫，一種適合的材料是由亨茲曼國(guó)際有限公司(Huntsman International,L. L. C.)以SMARTLITE商標(biāo)制造的。該熱塑性聚亞胺酯泡沫的合適的形式 呈現(xiàn)的密度為0.65克每立方厘米、硬度為邵氏A級(jí)(Shore A scale) 57度。在本發(fā)明進(jìn)一 步實(shí)施例中，可以使用呈現(xiàn)密度為0.50克每立方厘米、硬度為邵氏A級(jí)(Shore A scale) 85度的熱塑性聚亞胺酯泡沫。因此，在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)，適合的聚合物泡沫的密度和硬度 可以顯著地變化。另一種適合的材料是通過(guò)Trexel研發(fā)的工藝生產(chǎn)的，Trexel以MUCELL 商標(biāo)組成公司并進(jìn)行市場(chǎng)銷(xiāo)售。該工藝包含向熱塑性聚亞胺酯中注入超臨界流體，比如二 氧化碳或者氮?dú)?。大量的成核位置隨后通過(guò)實(shí)質(zhì)上的和快速的壓力下降在熱塑性聚亞胺酯 中形成。壓力下降之后，通過(guò)監(jiān)測(cè)壓力和溫度可以控制氣胞的增長(zhǎng)，并且，向模具中注入熱 塑性聚亞胺酯，以形成抗拉構(gòu)件60。腔體40含有的流體可以是授予Rudy的專(zhuān)利號(hào)為4，340，626的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)中所 公開(kāi)的氣體中的任意氣體，如六氟乙烷和六氟化硫，這里通過(guò)參考引用該文件至此。此外， 流體可以包括加壓的八氟丙烷、氮?dú)?、以及空氣。流體的壓力例如可以在每平方英寸0到50 磅的表壓范圍內(nèi)或者更大。參照?qǐng)D1，腔體40至少部分由鞋中底31的聚合物泡沫封裝。在走路、跑步或其它 步行運(yùn)動(dòng)中，在腳后跟和地面之間擠壓鞋中底31和腔體40，從而減弱地面的反作用力。如 上所述，抗拉構(gòu)件60結(jié)合到第一障壁層51和第二障壁層52中的每一個(gè)，并且處于由加壓 流體導(dǎo)致的拉緊狀態(tài)中。由于在腳和地面之間壓縮腔體40，因而腔體40被壓縮并且釋放了 抗拉構(gòu)件的60的張力。一旦除去腳和地面產(chǎn)生的擠壓力，由流體導(dǎo)致的向外的力就使抗拉 構(gòu)件60恢復(fù)拉緊狀態(tài)。因此，腔體40的壓縮提供了鞋底結(jié)構(gòu)30減弱地面反作用力的一部 分。第一腔體制造工藝盡管可以采用多種制造工藝制成腔體40，但是此處將討論適合的熱成形工藝的例 子。參照?qǐng)D7，熱成形工藝中可以使用的模具70表示為包括第一模具部分71和第二模具 部分72。模具70用來(lái)將一對(duì)聚合物薄片(即，第一障壁層51和第二障壁層52)和抗拉構(gòu) 件60制成腔體40。具體地，模具70通過(guò)以下步驟促進(jìn)熱成形(a)賦予第一障壁層51和 第二障壁層52形狀，(b)連接第一障壁層51和第二障壁層52的外圍以形成外圍結(jié)合53， 以及(c)將抗拉構(gòu)件60結(jié)合到第一障壁層51和第二障壁層52。在制造腔體40的過(guò)程中，加熱第一障壁層51、第二障壁層52以及抗拉構(gòu)件60中 的一個(gè)或多個(gè)至有利于這些組件之間結(jié)合的溫度。根據(jù)第一障壁層51、第二障壁層52以 及抗拉構(gòu)件60所使用的具體材料，適合的溫度可以在120到200攝氏度(248到392華氏 度)的范圍內(nèi)。例如，具有熱塑性聚亞胺酯和乙烯-乙烯醇共聚物的交替層的材料，可以加 熱至149到188攝氏度(300到370華氏度)溫度范圍以利于結(jié)合?？梢允褂酶鞣N輻射加 熱器或其它裝置來(lái)加熱腔體40的組件。在一些制造工藝中，可以加熱模具70，以使模具70 和腔體40組件之間的接觸將組件的溫度提高至便于結(jié)合的程度。如圖8A所示，加熱之后，將腔體40的組件置于模具部分71和72之間。為了適當(dāng) 地放置組件，可以采用往復(fù)框架(shuttle frame)或其它裝置。如圖8B所示，一旦放置好， 模具部分71和72相向移動(dòng)并在組件上合攏，以使(a)第一模具部分71的平坦的表面73 接觸第一障壁層51以及(b)第二模具部分72的凹下的表面74在抗拉構(gòu)件60的區(qū)域內(nèi)接 觸第二障壁層52，從而在模具部分71和72之間擠壓組件。平坦的表面73和凹下的表面 74的擠壓力，伴隨著擠壓的組件的溫度升高，開(kāi)始將抗拉構(gòu)件60結(jié)合至障壁層51和52中 的每一個(gè)。在將抗拉構(gòu)件60結(jié)合至障壁層51和52的時(shí)候或之后，空氣可以部分地從平坦的表面73和凹下的表面74之間的區(qū)域中通過(guò)模具部分71和72的不同真空口排出。排出空 氣的目的是使障壁層51和52與模具70的不同部分相接觸。這確保了障壁層51和52按 照模具70的輪廓準(zhǔn)確成形。另外，將障壁層52吸至凹下的表面74中主要是為了成形囊40 的側(cè)壁，以及確保囊40的側(cè)壁有足夠的高度以使外圍結(jié)合53定位在第一障壁層51的平面 上。應(yīng)當(dāng)注意的是，第二障壁層52可以延展以延伸至凹下的表面74中并形成囊40的側(cè)壁。 層51和52的原始厚度之間的差別可以補(bǔ)償?shù)诙媳趯?2的變薄，該變薄發(fā)生在拉伸第二 障壁層52并將其吸至凹下的表面74中的時(shí)候。也就是說(shuō)，第二障壁層52相比第一障壁層 51初始時(shí)可以有更厚的厚度，但是在拉伸之后，障壁層51和52兩者可以呈現(xiàn)實(shí)質(zhì)上相近或 者一致的厚度。為了提供將障壁層51和52吸至與模具70不同部分相接觸的第二種方式，可以加 壓障壁層51和52以及鄰近的抗拉構(gòu)件60之間的區(qū)域。在本方法的準(zhǔn)備階段，可以將注射 針?lè)胖迷谡媳趯?1和52之間，并且可以這樣放置注射針以使得當(dāng)模具70閉合時(shí)，模具部 分72中的脊75封住注射針。然后氣體可以從注射針中注入，以使障壁層51和52接合脊 75的表面，從而在層51和52之間形成充氣管41。然后氣體可以穿過(guò)充氣管41，從而進(jìn)入 并加壓鄰近抗拉構(gòu)件60的區(qū)域。結(jié)合真空，內(nèi)部壓力確保了障壁層51和52接觸模具70 的不同部分。如圖8C所示，當(dāng)模具70進(jìn)一步閉合時(shí)，圍繞凹下的表面74延伸的脊75的部分將 第一障壁層51結(jié)合到第二障壁層52，從而形成外圍結(jié)合53。也就是說(shuō)，當(dāng)模具部分71和 72繼續(xù)相向移動(dòng)時(shí)，脊75將障壁層51和52的部分?jǐn)D壓到一起以形成外圍結(jié)合53。此外， 如圖9所示，遠(yuǎn)離凹下的表面74延伸的脊75的部分在層51和52的其它區(qū)域之間形成結(jié) 合，以形成充氣管41。如圖9所示，完成結(jié)合后，打開(kāi)模具70，移除腔體40以及障壁層51和52的多余部 分并允許冷卻。流體可以通過(guò)充氣針和由脊75形成的充氣管41注入到腔體40中。此外， 加壓后采用密封工藝來(lái)密封與每個(gè)腔體40鄰接的充氣管41。然后除去障壁層51和52的 多余部分，從而完成囊40的制造。作為選擇，充氣和移除多余部分的順序可以顛倒。作為 工藝中的最后步驟，囊40可以合并到鞋10的鞋中底31中。可選的第一腔體制造工藝如上所述，抗拉構(gòu)件60界定了 5個(gè)完全延伸穿過(guò)泡沫材料的空腔63，并且空腔63 界定了 4個(gè)立柱64，其將空腔63分開(kāi)并在表面61和62之間延伸?？涨?3和立柱64有效 地形成了擠壓到不同程度的抗拉構(gòu)件60的區(qū)域。更具體地，施加在與空腔63中的一個(gè)的 位置相對(duì)應(yīng)的抗拉構(gòu)件60 —部分上的擠壓力，相比于施加在與立柱64中的一個(gè)的位置相 應(yīng)的抗拉構(gòu)件60—部分上的擠壓力，會(huì)導(dǎo)致更大的彎曲。因此，與空腔63相對(duì)應(yīng)的區(qū)域比 與立柱64相對(duì)應(yīng)的區(qū)域更容易彎曲。在上述討論的制造工藝中，在模具部分71和72之間擠壓腔體40的組件。更具體 地，通過(guò)從平坦的表面73和凹下的表面74施加壓力，將障壁層51和52結(jié)合到抗拉構(gòu)件60 上。然而，假如抗拉構(gòu)件60的區(qū)域在擠壓力的作用下不同地彎曲，則障壁層51和52被擠 壓至抗拉構(gòu)件60的材料中的程度就會(huì)不同。也就是說(shuō)，抗拉構(gòu)件60和障壁層51和52在 立柱64的區(qū)域中相比于在空腔63的區(qū)域中可以擠壓更多，這是由于這些區(qū)域中彎曲的差 別。因此，將障壁層51和52結(jié)合到抗拉構(gòu)件60的程度在整個(gè)抗拉構(gòu)件60上可以不同。
盡管上述討論的制造工藝提供了用于形成腔體40的合適的方法，但是將障壁層 51和52結(jié)合到抗拉構(gòu)件60的程度的差異可能會(huì)影響到腔體40。例如，障壁層51和52在 鞋10中反復(fù)壓縮之后，結(jié)合的差異可能導(dǎo)致障壁層51和52在空腔63的區(qū)域耐久性更差。 也就是說(shuō)，由于在空腔63的區(qū)域中擠壓減少，在立柱64的區(qū)域中抗拉構(gòu)件60與障壁層51 和52之間的結(jié)合，比在空腔63的區(qū)域中的更牢固。如下所述，對(duì)模具70的修改可以用來(lái) 均衡整個(gè)抗拉構(gòu)件60上的擠壓，從而均衡結(jié)合并增強(qiáng)腔體40的耐久性。 參照?qǐng)D10和圖11A，模具70表示為具有多個(gè)凸起80，該凸起80從平坦的表面73 和凹下的表面74中的每一個(gè)向外延伸。凸起80設(shè)置成與空腔63相對(duì)應(yīng)，其相比與立柱64 相對(duì)應(yīng)的區(qū)域彎曲程度更大。如圖IlB和IlC所示，當(dāng)模具部分71和72相向移動(dòng)以使平 坦的表面73和凹下的表面74接觸并擠壓腔體40的組件時(shí)，凸起80確?？估瓨?gòu)件60與空 腔63相對(duì)應(yīng)的區(qū)域比抗拉構(gòu)件60與立柱64相對(duì)應(yīng)的區(qū)域彎曲程度更大。也就是說(shuō)，凸起 80有效地增加了在與空腔63相對(duì)應(yīng)的區(qū)域中壓縮抗拉構(gòu)件60與障壁層51和52的程度， 由此加強(qiáng)了在與空腔63相對(duì)應(yīng)的區(qū)域中抗拉構(gòu)件60與障壁層51和52之間的結(jié)合。凸起80擠壓抗拉構(gòu)件60與障壁層51和52的程度，至少部分取決于凸起80的形 狀和尺寸。例如，通過(guò)應(yīng)用有限元分析，可以確定凸起80的形狀和尺寸，以有效地均衡在與 空腔63相對(duì)應(yīng)的區(qū)域和在與立柱64相對(duì)應(yīng)的區(qū)域中的擠壓力。也就是說(shuō)，凸起80的形狀 尺寸可以制成確保抗拉構(gòu)件60與障壁層51和52之間的擠壓力在抗拉構(gòu)件60上實(shí)質(zhì)上一 致地分布。通過(guò)均衡擠壓力，障壁層51和52結(jié)合至抗拉構(gòu)件60的程度可以在抗拉構(gòu)件60 上實(shí)質(zhì)上一致地分布。進(jìn)一步地，凹下的表面74的較低區(qū)域形成隆起區(qū)域，其支承抗拉構(gòu)件60并擠壓抗 拉構(gòu)件60。通過(guò)改變隆起區(qū)域的厚度，可以改變腔體40的組件被壓縮的程度。也就是說(shuō)， 如果需要更多的擠壓，隆起區(qū)域可以向外突出更大的程度，如果需要更少的擠壓，則隆起區(qū) 域可以向外突出更小的程度。因而，隆起區(qū)域可以用以給予腔體40的組件特定程度的擠 壓。在一些結(jié)構(gòu)的模具70中，第二模具部分72可以是可調(diào)整的，以使隆起區(qū)域可以升高或 降低。第二腔體結(jié)構(gòu)在圖12-15B中表示了可以與鞋10使用的另一種腔體140。腔體140包括外障壁 150和抗拉構(gòu)件160。障壁150可以由任意上述討論的用于障壁50的材料制成，其包括第 一障壁層151和第二障壁層152，其實(shí)質(zhì)上不能滲透腔體40中包含的加壓流體。因而，加壓 流體在腔體140中通常會(huì)保持密封一段時(shí)間，該段時(shí)間包括鞋10的預(yù)期使用年限，或者流 體可以擴(kuò)散到腔體140中以在鞋10的預(yù)期使用年限內(nèi)維持壓力。第一障壁層151和第二 障壁層152圍繞它們各自的外圍結(jié)合在一起，以形成外圍結(jié)合153并相配合地形成密封的 外殼，在該空間中設(shè)置有抗拉構(gòu)件160和加壓流體。抗拉構(gòu)件160可以由任意上述討論的用于抗拉構(gòu)件60的泡沫材料制成，其位于障 壁150中，并直接與障壁150結(jié)合。如圖16所示，抗拉構(gòu)件160包括具有起伏的或波狀外 形的、非平面結(jié)構(gòu)的第一表面161和相對(duì)的第二表面162。第一表面161與第一障壁層151 結(jié)合，而第二表面162與第二障壁層152結(jié)合?？估瓨?gòu)件160也界定出五個(gè)空腔163，其完 全延伸穿過(guò)抗拉構(gòu)件160的泡沫材料，因而形成延伸穿過(guò)抗拉構(gòu)件160的通道。空腔163 界定出四個(gè)泡沫材料的立柱164，其分開(kāi)空腔163并在表面161和162之間延伸?？估瓨?gòu)件60的表面61和62實(shí)質(zhì)上為平坦的，而表面161和162向外突出或者在與空腔163相對(duì) 應(yīng)的區(qū)域形成輪廓。也就是說(shuō)，表面161和162上的向外凸起設(shè)置在鄰接空腔163的區(qū)域。 在腔體140的進(jìn)一步的結(jié)構(gòu)中，空腔163可以?xún)H部分延伸穿過(guò)抗拉構(gòu)件160，或者可以在不 同的方向上延伸。另外，形成抗拉構(gòu)件160的不同凸起的泡沫材料的密度和可壓縮性可以
變化。 與腔體40 —樣，腔體140包含的加壓流體在障壁150上導(dǎo)致向外的力，并傾向于 分開(kāi)或向外擠壓第一障壁層151和第二障壁層152。在沒(méi)有抗拉構(gòu)件160的情況下，加壓流 體所導(dǎo)致的向外的力會(huì)賦予腔體140圓形或隆起的結(jié)構(gòu)。然而，抗拉構(gòu)件160結(jié)合到第一 障壁層151和第二障壁層152中的每一個(gè)上，以限制障壁層151和152的分開(kāi)。因此，如圖 所示，抗拉構(gòu)件160的部分處于由流體導(dǎo)致的拉緊狀態(tài)，并保持腔體140的結(jié)構(gòu)。設(shè)置于腔 體140中的流體可以是任意上述討論的用于腔體40的流體。第二腔體制造工藝腔體140的制造工藝與上述腔體40的制造工藝實(shí)質(zhì)上類(lèi)似?？估瓨?gòu)件160的好 處是，表面161和162的輪廓確保在沒(méi)有凸起80的情況下，抗拉構(gòu)件160與障壁層151和 152之間的擠壓力在抗拉構(gòu)件160上實(shí)質(zhì)上一致地分布。也就是說(shuō)，該輪廓均衡擠壓力，以 使得障壁層151和152結(jié)合到抗拉構(gòu)件160上的程度在抗拉構(gòu)件160上實(shí)質(zhì)上一致地分布。 因此，在不引入如凸起80的結(jié)構(gòu)至模具70的情況下，腔體140可以一致地結(jié)合。參照?qǐng)D17A，將抗拉構(gòu)件160以及障壁層151和152中的每個(gè)置于模具70的模具 部分71和72之間。當(dāng)模具部分71和72相向移動(dòng)時(shí)，平坦的表面73和凹下的表面74接 觸障壁層151和152中的每個(gè)。如圖17B所示，抗拉構(gòu)件160在障壁層151和152之間壓縮 的第一部分是與空腔163相對(duì)應(yīng)的波狀外形區(qū)域。也就是說(shuō)，模具70最初擠壓與空腔163 相對(duì)應(yīng)的區(qū)域。如圖17C所示，當(dāng)模具部分71和72繼續(xù)相向移動(dòng)時(shí)，抗拉構(gòu)件160全部被 擠壓在障壁層151和152之間。在與腔體40相類(lèi)似的方式中，與空腔163相對(duì)應(yīng)的區(qū)域比與立柱164相對(duì)應(yīng)的區(qū) 域更容易彎曲。然而，如圖17B所示，通過(guò)在表面161和162上形成向外的輪廓，與空腔163 相對(duì)應(yīng)的區(qū)域早于與立柱164相對(duì)應(yīng)的區(qū)域被擠壓。如圖17C所示，當(dāng)進(jìn)一步擠壓抗拉構(gòu) 件160時(shí)，在與空腔163相對(duì)應(yīng)的區(qū)域內(nèi)的向外的輪廓已經(jīng)被擠壓至實(shí)質(zhì)上均衡了整個(gè)抗 拉構(gòu)件160上的擠壓力的程度。也就是說(shuō)，抗拉構(gòu)件160的向外的輪廓有效地增加了抗拉 構(gòu)件160與障壁層151和152在與空腔163相對(duì)應(yīng)的區(qū)域中被擠壓的程度。因此，通過(guò)最 初擠壓向外的輪廓，可以在抗拉構(gòu)件160和障壁層151和152之間形成一致的結(jié)合。第三腔體結(jié)構(gòu)圖18-23B表示了鞋10可以采用的另一種腔體240。腔體240包括外障壁250和 抗拉構(gòu)件260。障壁250包括實(shí)質(zhì)上不能滲透腔體240中包含的加壓流體的第一障壁層251 和第二障壁層252。腔體240中包含的加壓流體導(dǎo)致作用于障壁250的向外的力，并傾向于 分開(kāi)或者向外擠壓第一障壁層251和第二障壁層252。然而，抗拉構(gòu)件260結(jié)合至第一障壁 層251和第二障壁層252中的每個(gè)上，并處于由壓縮流體導(dǎo)致的拉緊狀態(tài)，因而限制了障壁 250的向外運(yùn)動(dòng)。第一障壁層251和第二障壁層252圍繞它們各自的外圍結(jié)合在一起，以形成外圍 結(jié)合253，并相配合地形成密封的外殼，其中設(shè)置有抗拉構(gòu)件260和加壓流體。適用于障壁250的材料包括任意上述討論的用于障壁50的材料。抗拉構(gòu)件260是聚合物泡沫構(gòu)件，其 結(jié)合至障壁250上。盡管可以使用粘合劑粘合來(lái)固定障壁250和抗拉構(gòu)件260，但是當(dāng)障 壁250和抗拉構(gòu)件260中的至少一個(gè)是由熱塑性聚合物材料制成時(shí)，也適用直接結(jié)合。適 用于抗拉構(gòu)件260的材料包括任意上述討論的用于抗拉構(gòu)件60的材料。相類(lèi)似地，在腔體 240中可以采用任意上述討論的用于腔體40的流體。如上所述，抗拉構(gòu)件60具有的結(jié)構(gòu)中，表面61和62都是平坦的且相互平行。與 此相反，抗拉構(gòu)件260包括具有凹面結(jié)構(gòu)的第一表面261，并且抗拉構(gòu)件260包括大致平坦 的第二表面262。第一表面261的凹面結(jié)構(gòu)向囊240提供凹形的上部區(qū)域，該上部區(qū)域可以 結(jié)合鞋面20并形成用于穩(wěn)固地接收腳后跟的凹陷。相類(lèi)似地，第二表面262的平坦結(jié)構(gòu)向 腔體240提供大致平坦的下部區(qū)域，該下部區(qū)域結(jié)合鞋外底32。表面261和262的不同輪 廓可以與上述討論的結(jié)構(gòu)有顯著的不同。例如，第二表面262可以在鞋10的后外側(cè)拐角處 包含斜面，或者兩個(gè)表面都是平坦的。抗拉構(gòu)件260包括多個(gè)相交叉的空腔263，其穿過(guò)聚合物泡沫材料延伸，從而形成 穿過(guò)抗拉構(gòu)件260延伸的通道。一些空腔263從抗拉構(gòu)件260的前部縱向延伸至抗拉構(gòu)件 260的后部，其它空腔263在抗拉構(gòu)件260側(cè)面之間橫向延伸?？涨?63增加了抗拉構(gòu)件 260的可壓縮性，并減少了腔體240的整體重量。在其它結(jié)構(gòu)中，空腔263可以?xún)H部分延伸 穿過(guò)抗拉構(gòu)件260，而不是全部延伸穿過(guò)抗拉構(gòu)件260?？涨?63形成多個(gè)在抗拉構(gòu)件260 的表面261和262之間延伸的立柱264。立柱264的大小可以依空腔263的數(shù)量和大小而 顯著地不同。 如圖20和21所示，沿抗拉構(gòu)件240縱向長(zhǎng)度延伸的空腔263呈現(xiàn)大體為矩形的 形狀。此外，如圖19所示，在抗拉構(gòu)件260側(cè)面之間延伸的空腔263呈現(xiàn)大體為橢圓的形 狀。盡管這些是適合空腔263的形狀，但是空腔263的形狀也可以不同，形狀包括圓形、三 角形、六邊形，或其它規(guī)則或不規(guī)則的形狀?？涨?63還表示為具有穿過(guò)抗拉構(gòu)件260的長(zhǎng) 度和寬度的恒定形狀，但是也可以有非恒定的、變化的形狀或變化的尺寸。因此，空腔263 的結(jié)構(gòu)可以變化以賦予抗拉構(gòu)件263的不同部分以不同的可壓縮性或性能。例如，在抗拉 構(gòu)件260的后外側(cè)部分，空腔263可以具有更大的尺寸，以減少鞋底結(jié)構(gòu)30在后外側(cè)拐角 處的整體可壓縮性?？估瓨?gòu)件260可以由注塑成型(injection molding)工藝制成，其中將聚合物泡 沫注入具有型腔的模具中，該型腔具有抗拉構(gòu)件260大體形狀。在型腔中，多個(gè)可除去的棒 體可以在與空腔263位置相對(duì)應(yīng)的位置延伸穿過(guò)型腔。一旦聚合物泡沫至少部分固化，則 可以移除棒體，并可以打開(kāi)模具以允許取出抗拉構(gòu)件260。第三腔體制造工藝盡管可以采用各種制造工藝制成腔體240，但現(xiàn)在討論一種合適的熱成形工藝的 例子。參照?qǐng)D25A-25C，熱成形工藝中可以采用的模具270表示為包括第一模具部分271和 第二模具部分272。采用模具270將一對(duì)聚合物薄片(即，第一障壁層251和第二障壁層 252)和抗拉構(gòu)件260制成腔體240。更具體地，模具270通過(guò)以下步驟促進(jìn)熱成形(a)賦 予第一障壁層251和第二障壁層252形狀，(b)連接第一障壁層251和第二障壁層252的外 圍以形成外圍結(jié)合253，以及(c)將抗拉構(gòu)件260結(jié)合至第一障壁層251和第二障壁層252 上。
如上所述，抗拉構(gòu)件260界定出多個(gè)空腔263，抗拉構(gòu)件260完全延伸穿過(guò)泡沫材 料，并且空腔263界定出不同的立柱264，立柱264在表面261和表面262之間延伸。空腔 263和立柱264有效地形成擠壓至不同程度的抗拉構(gòu)件260的區(qū)域。更具體地，施加在抗拉 構(gòu)件260的與空腔263中的一個(gè)的位置相對(duì)應(yīng)的部分上的擠壓力，相比于施加在抗拉構(gòu)件 260的與立柱264中的一個(gè)的位置相對(duì)應(yīng)的部分上的擠壓力，會(huì)導(dǎo)致更大的彎曲。因此，與 空腔263相對(duì)應(yīng)的區(qū)域比與立柱264相對(duì)應(yīng)的區(qū)域更容易彎曲。模具270表示為具有多個(gè)凸起280，其從第一模具部分271的表面273以及從第二模具部分272的表面274向外延伸。凸起280設(shè)置在與空腔263位置相對(duì)應(yīng)的位置，該 位置比與立柱264相對(duì)應(yīng)的區(qū)域彎曲程度更大。當(dāng)模具部分271和272相向移動(dòng)使得表面 273和273接觸并擠壓腔體240的組件時(shí)，凸起280確?？估瓨?gòu)件260的與空腔263相對(duì)應(yīng) 的區(qū)域，比抗拉構(gòu)件260的與立柱264相對(duì)應(yīng)的區(qū)域彎曲程度更大。也就是說(shuō)，凸起280有 效地增加了抗拉構(gòu)件260與障壁層251和252在與空腔263相對(duì)應(yīng)的區(qū)域內(nèi)擠壓的程度， 因而加強(qiáng)了抗拉構(gòu)件260與障壁層251和252在與空腔263相對(duì)應(yīng)的區(qū)域內(nèi)的結(jié)合。制造腔體240的熱成形工藝與上述制造腔體40的工藝實(shí)質(zhì)上類(lèi)似。因此，總體上 加熱腔體240的組件。參照?qǐng)D25A，將抗拉構(gòu)件260、以及障壁層251和252的中每個(gè)置于 模具部分271和272之間。如圖25B所示，當(dāng)模具部分271和272相向移動(dòng)時(shí)，表面273和 274接觸障壁層251和252中的每個(gè)。更具體地，模具270接觸抗拉構(gòu)件260的第一部分 是凸起280。也就是說(shuō)，模具270最初擠壓與空腔263相對(duì)應(yīng)的區(qū)域。如圖25C所示，隨著 模具部分271和272繼續(xù)相向移動(dòng)，在障壁層251和252之間擠壓全部抗拉構(gòu)件260。已知 與空腔263相對(duì)應(yīng)的區(qū)域呈現(xiàn)更大的彎曲，并且被凸起280擠壓更多，抗拉構(gòu)件260與障壁 層251和252之間的結(jié)合將會(huì)在抗拉構(gòu)件260的整個(gè)表面上一致地分布。也就是說(shuō)，抗拉 構(gòu)件260之間的結(jié)合的不同區(qū)域的強(qiáng)度會(huì)實(shí)質(zhì)上恒定。凸起280擠壓抗拉構(gòu)件260和障壁層251和252的程度，至少部分取決于凸起280 的形狀和尺寸。例如，通過(guò)應(yīng)用有限元分析，可以確定凸起280的形狀和尺寸，以有效地均 衡與空腔263相對(duì)應(yīng)區(qū)域和與立柱264相對(duì)應(yīng)區(qū)域上的擠壓力。也就是說(shuō)，凸起280的形 狀和尺寸可以制成確?？估瓨?gòu)件260與障壁層251和252之間的擠壓力在抗拉構(gòu)件260上 實(shí)質(zhì)上一致地分布。通過(guò)均衡擠壓力，障壁層251和252結(jié)合到抗拉構(gòu)件260上的程度可 以在抗拉構(gòu)件260上實(shí)質(zhì)上一致地分布?？赡苡绊懣估瓨?gòu)件260上擠壓力的一致性的另一個(gè)因素是第一表面261的輪廓。 第一表面261的中央?yún)^(qū)域與模具部分271和272移動(dòng)的方向大致垂直，第一表面261的外 圍區(qū)域向上傾斜。因而，來(lái)自第一模具部分271的向下的力與第一表面261的外圍區(qū)域內(nèi) 第一障壁層251和第一表面261之間的界面并不垂直。擠壓力的方向與第一障壁層251和 第一表面261之間的界面的這種偏移還會(huì)影響第一障壁層251結(jié)合到第一表面261的程 度。然而，通過(guò)應(yīng)用有限元分析，第一模具部分271的表面273可以根據(jù)抗拉構(gòu)件260中的 輪廓而成形。因此，有限元分析可以這樣成形模具270，以使其由于以下兩個(gè)原因而提供實(shí) 質(zhì)上一致的結(jié)合(a)空腔263和立柱264的彎曲的偏差，以及(b)抗拉構(gòu)件260的表面的 輪廓。第四腔體結(jié)構(gòu)圖26-29B表示了鞋10可以采用的另一種腔體340。腔體340包括外障壁350和抗拉構(gòu)件360。障壁350可以由任意上述討論的用于障壁50的材料制成，障壁350包括實(shí) 質(zhì)上不能滲透腔體340中包含的加壓流體的第一障壁層351和第二障壁層352。第一障壁 層351和第二障壁層352圍繞它們各自的外圍結(jié)合在一起，以形成外圍結(jié)合353，并相配合 地形成密封的外殼，該外殼中設(shè)置有抗拉構(gòu)件360和加壓流體?？估瓨?gòu)件360可以由任意上述討論的用于抗拉構(gòu)件60的材料制成，其位于障壁 350中并直接與障壁350結(jié)合。如圖30所示，抗拉構(gòu)件360包括具有實(shí)質(zhì)上平坦結(jié)構(gòu)的第 一表面361和相對(duì)的第二表面362。第一表面361結(jié)合到第一障壁層351上，第二表面362 結(jié)合到第二障壁層352上。與抗拉構(gòu)件40、140、240相比，抗拉構(gòu)件360具有實(shí)心結(jié)構(gòu)，其 中不包含空腔，并且形成抗拉構(gòu)件360各 個(gè)部分的泡沫材料的密度和可壓縮性是不同的。 更具體地，抗拉構(gòu)件360的一半由泡沫材料363制成，另一半由泡沫材料364制成。相比之 下，泡沫材料363比泡沫材料364的密度更大、可壓縮性更小。與腔體40 —樣，腔體340包含的加壓流體導(dǎo)致施加在障壁350上的向外的力，并 且傾向于分開(kāi)或向外擠壓第一障壁層351和第二障壁層352。在沒(méi)有抗拉構(gòu)件160的情況 下，由加壓流體導(dǎo)致的向外的力會(huì)賦予腔體340圓形隆起的結(jié)構(gòu)。然而，抗拉構(gòu)件360結(jié) 合到第一障壁層351和第二障壁層352中的每一個(gè)上，以限制障壁層351和352的分離。 因此，如圖所示，抗拉構(gòu)件360的部分處于由流體導(dǎo)致的拉緊狀態(tài)，并保持圖中所示的腔體 340的結(jié)構(gòu)。腔體340中的流體可以是任意上述討論的用于腔體40的流體。第四腔體制造工藝如上所述，抗拉構(gòu)件360具有實(shí)心結(jié)構(gòu)，其由不同密度的泡沫材料363和364形 成。泡沫材料363和364有效地形成抗拉構(gòu)件360的擠壓至不同程度的區(qū)域。更具體地， 施加在泡沫材料364上的擠壓力將會(huì)比施加在泡沫材料363上的擠壓力導(dǎo)致更大的彎曲。 因此，與泡沫材料364相對(duì)應(yīng)的區(qū)域比與泡沫材料363相對(duì)應(yīng)的區(qū)域更容易彎曲。參照?qǐng)D31A，將抗拉構(gòu)件360以及障壁層351和352中的每個(gè)置于模具370中。更 具體地，將組件置于模具70的第一模具部分371和第二模具部分372之間。如圖31B所示， 當(dāng)模具部分371和372相向移動(dòng)時(shí)，表面373和表面374接觸障壁層351和352中的每個(gè)。 表面373包括鄰接泡沫材料364的凸起區(qū)域，以使抗拉構(gòu)件360在障壁層351和352之間 擠壓的第一部分是泡沫材料364。也就是說(shuō)，模具370最初擠壓與低密度泡沫材料364相對(duì) 應(yīng)的區(qū)域。如圖31C所示，隨著模具部分371和372繼續(xù)相向移動(dòng)，在障壁層351和352之 間擠壓全部抗拉構(gòu)件360。如圖31B所示，通過(guò)在表面373上形成凸起區(qū)域，與泡沫材料364相對(duì)應(yīng)的區(qū)域先 于抗拉構(gòu)件360的其它區(qū)域被擠壓。如圖31C，隨著進(jìn)一步擠壓抗拉構(gòu)件360，凸起區(qū)域進(jìn) 一步被擠壓，以在整個(gè)抗拉構(gòu)件360上實(shí)質(zhì)上均衡擠壓力。也就是說(shuō)，凸起區(qū)域有效地增加 了抗拉構(gòu)件360與泡沫材料364相對(duì)應(yīng)的區(qū)域中壓縮與障壁層351和352的程度。因此， 通過(guò)利用模具370的凸起區(qū)域初始擠壓泡沫材料364，可以在抗拉構(gòu)件360與障壁層351和 352之間形成一致的結(jié)合，從而形成實(shí)質(zhì)上具有恒定強(qiáng)度的結(jié)合。更多抗拉構(gòu)件結(jié)構(gòu)上述討論的不同腔體40、140以及240的結(jié)構(gòu)至少部分取決于抗拉構(gòu)件60、160以 及260的結(jié)構(gòu)。例如，平坦的表面通常導(dǎo)致具有平坦的表面的腔體，而波狀外形表面通常導(dǎo) 致具有波狀外形表面的腔體。另外，用以形成腔體40、140以及240的不同模具70和270的結(jié)構(gòu)至少部分取決于抗拉構(gòu)件60、160以及260的結(jié)構(gòu)。因此，可以通過(guò)改變抗拉構(gòu)件的 結(jié)構(gòu)來(lái)影響所生產(chǎn)的腔體的性能和制成腔體的方式。圖32A中表示了抗拉構(gòu)件460。相比于具有大致呈矩形的空腔的抗拉構(gòu)件60，抗 拉構(gòu)件460界定出多個(gè)橢圓形的空腔463。圖32B中表示了抗拉構(gòu)件560，其包括多個(gè)部分 圓形的空腔?？估瓨?gòu)件560的上、下表面實(shí)質(zhì)上是平坦的，圖32C中表示了相似的抗拉構(gòu)件 660，其具有與多個(gè)空腔663的位置相對(duì)應(yīng)的波狀外形區(qū)域?？梢允褂媚＞咧械耐蛊鸫_保對(duì) 于抗拉構(gòu)件460和560來(lái)說(shuō)結(jié)合是一致的，而抗拉構(gòu)件660的輪廓可以與腔體140的輪廓 相似。也就是說(shuō)，在模具中沒(méi)有凸起的情況下，輪廓可以允許使用模具中模塑工藝。圖32D 中表示的另一種抗拉構(gòu)件760，其具有不同的空腔763。盡管抗拉構(gòu)件760具有與抗拉構(gòu)件 260相似的形狀，但是空腔763總體呈矩形并且主要在抗拉構(gòu)件760的側(cè)面之間延伸。圖 32E中表示了又一種抗拉構(gòu)件860，其具有三個(gè)空腔863，該空腔863僅部分延伸穿過(guò)抗拉構(gòu) 件860的寬度，而不是穿過(guò)整個(gè)寬度。因此，可以采用多種抗拉構(gòu)件結(jié)構(gòu)，所選擇的用來(lái)將 聚合物層結(jié)合到抗拉構(gòu)件上的具體的成型工藝和模具結(jié)構(gòu)可以至少部分取決于正在使用 的用來(lái)制成充有流體的腔體的抗拉構(gòu)件的結(jié)構(gòu)。結(jié)論 如上述詳細(xì)的討論，泡沫抗拉構(gòu)件可以呈現(xiàn)有不同可壓縮性的區(qū)域。也就是說(shuō)，當(dāng) 受到擠壓力時(shí)，抗拉構(gòu)件的區(qū)域彎曲的程度可以不同?？蓧嚎s性的差異可能會(huì)由于抗拉構(gòu) 件中的空腔或空處而增加，或者可壓縮性的差異可能會(huì)由于抗拉構(gòu)件各個(gè)部分的泡沫密度 的差異而增加。在一些例子中，可以采用包括凸起或其它輪廓的模具，以在整個(gè)抗拉構(gòu)件的 范圍內(nèi)提供一致的結(jié)合。在其它例子中，抗拉構(gòu)件的輪廓可以用于在整個(gè)抗拉構(gòu)件的范圍 內(nèi)提供一致的結(jié)合。2004年12月30日向美國(guó)專(zhuān)利商標(biāo)局遞交的，名稱(chēng)為“充有流體的囊 狀物的熱成形的方法”，申請(qǐng)?zhí)枮?1/027，303的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)中包含有關(guān)于泡沫抗拉構(gòu)件 和熱成形方法的補(bǔ)充的詳細(xì)描述，這里通過(guò)參考引用該申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容。上面的內(nèi)容和關(guān)于各個(gè)例子的附圖公開(kāi)了本發(fā)明。然而，公開(kāi)的目的是提供與本 發(fā)明相關(guān)的各種特征和概念的例子，并不是用來(lái)限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。本領(lǐng)域技術(shù)人員 應(yīng)該理解，在不超出本發(fā)明權(quán)利要求所限定的保護(hù)范圍的前提下，可以對(duì)上面所描述的例 子作出許多變化和修改。
權(quán)利要求
一種制造充有流體的腔體的方法，其特征在于，該方法包含在聚合物材料的第一層和第二層之間放置抗拉構(gòu)件，該抗拉構(gòu)件具有第一部分和第二部分，該第一部分比第二部分的可壓縮性更大，并且該抗拉構(gòu)件的表面在第一部分形成凸起；將抗拉構(gòu)件、第一層和第二層置于模具中，該模具界定出用于形成腔體的空間；以及在模具中擠壓抗拉構(gòu)件、第一層和第二層，以將第一層和第二層結(jié)合到抗拉構(gòu)件上，模具擠壓凸起早于擠壓抗拉構(gòu)件的第二部分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括形成抗拉構(gòu)件以包括至少一個(gè)空 腔的步驟，該空腔位于抗拉構(gòu)件的第一部分并鄰接凸起。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括形成抗拉構(gòu)件以包括穿過(guò)抗拉構(gòu) 件延伸的通道的步驟，該通道中的至少一個(gè)位于抗拉構(gòu)件的第一部分并鄰接凸起。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括步驟由熱塑性聚合物泡沫材料形成抗拉構(gòu)件；選擇第一層和第二層的聚合物材料為熱塑性聚合物材料；以及在第一層和第二層中的每個(gè)以及抗拉構(gòu)件之間形成直接結(jié)合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述放置抗拉構(gòu)件的步驟和將抗拉構(gòu)件、 第一層和第二層置于模具中的步驟同時(shí)執(zhí)行。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述將抗拉構(gòu)件、第一層和第二層置于模 具中的步驟早于放置抗拉構(gòu)件的步驟執(zhí)行。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包括將腔體合并至鞋制品中的步驟。
8.—種制造充有流體的腔體的方法，其特征在于，該方法包含將熱塑性聚合物泡沫抗拉構(gòu)件置于模具中的熱塑性聚合物材料的第一層和第二層之 間，該抗拉構(gòu)件的第一表面鄰接第一層，該抗拉構(gòu)件的第二表面鄰接第二層，該抗拉構(gòu)件界 定出位于第一表面和第二表面之間的空腔，并且該抗拉構(gòu)件界定出鄰接該空腔的凸起；在模具中擠壓抗拉構(gòu)件、第一層和第二層，以將(a)第一層直接結(jié)合到抗拉構(gòu)件的第 一表面，(b)第二層直接結(jié)合到抗拉構(gòu)件的第二表面，和(c)第一層和第二層圍繞抗拉構(gòu)件 的外圍直接結(jié)合在一起；以及將腔體合并到鞋制品中。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，還包括將空腔配置為穿過(guò)抗拉構(gòu)件延伸 的通道的步驟。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，還包括形成抗拉構(gòu)件的第一表面和第二 表面中的至少一個(gè)，以具有波狀外形結(jié)構(gòu)的步驟。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，還包括加熱抗拉構(gòu)件、第一層以及第二 層中的至少一個(gè)的步驟。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述擠壓步驟包括使模具擠壓凸起早于 擠壓抗拉構(gòu)件的其它部分。
13.—種制造充有流體的腔體的方法，其特征在于，該方法包含將抗拉構(gòu)件置于模具中的聚合物材料的第一層和第二層之間，該抗拉構(gòu)件具有第一部 分和第二部分，該第一部分比第二部分的可壓縮性更大，并且該模具界定出用于形成腔體的空間，該抗拉構(gòu)件的表面具有至少一個(gè)凸起，該凸起從第一部分向外延伸；以及在空間中擠壓抗拉構(gòu)件、第一層和第二層，擠壓凸起早于擠壓抗拉構(gòu)件的第二部分。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，還包括形成抗拉構(gòu)件以在抗拉構(gòu)件的 第一部分中包括至少一個(gè)空腔的步驟。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，還包括形成抗拉構(gòu)件以包括穿過(guò)抗拉 構(gòu)件延伸的通道的步驟，該通道中的至少一個(gè)位于抗拉構(gòu)件的第一部分。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，還包括步驟 由熱塑性聚合物泡沫材料形成抗拉構(gòu)件；選擇第一層和第二層的聚合物材料為熱塑性聚合物材料；以及 在第一層和第二層中的每個(gè)和抗拉構(gòu)件之間形成直接結(jié)合。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，還包括將腔體合并至鞋制品中的步驟。
18.—種制造充有流體的腔體的方法，其特征在于，該方法包含在熱塑性聚合物材料的第一層和第二層之間放置熱塑性聚合物泡沫抗拉構(gòu)件，該抗拉 構(gòu)件具有第一表面，其鄰接第一層， 第二表面，其鄰接第二層，多個(gè)空腔，其定位在第一表面和第二表面之間，以及多個(gè)凸起，其在鄰接空腔的區(qū)域中從第一表面和第二表面向外延伸；以及用模具擠壓抗拉構(gòu)件、第一層和第二層，以使模具接觸第一層，以將第一層直接結(jié)合至抗拉構(gòu)件的第一表面，模具擠壓凸起早于擠 壓抗拉構(gòu)件中無(wú)凸起的區(qū)域，模具接觸第二層，以將第二層直接結(jié)合至抗拉構(gòu)件的第二表面，以及 圍繞抗拉構(gòu)件的外圍將第一層和第二層擠壓在一起，以在第一層和第二層之間形成直 接結(jié)合。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，還包括使空腔形成為至少部分穿過(guò)抗 拉構(gòu)件延伸的通道的步驟。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，還包括使空腔形成為在抗拉構(gòu)件的側(cè) 面之間延伸的通道的步驟。
21.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，還包括使空腔形成為延伸穿過(guò)整個(gè)抗 拉構(gòu)件的通道的步驟。
22.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，還包括加熱抗拉構(gòu)件、第一層和第二層 中的至少一個(gè)的步驟。
23.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，還包括將腔體合并至鞋制品中的步驟。
全文摘要
一種充有流體的腔體(40)，可以包括由聚合物材料制成的外障壁(51，52)和位于外障壁內(nèi)的泡沫抗拉構(gòu)件(60)。在制造該充有流體的腔體時(shí)，模具輪廓可以做成實(shí)質(zhì)上均衡外障壁和抗拉構(gòu)件各部分之間的擠壓力，從而在外障壁和抗拉構(gòu)件之間提供實(shí)質(zhì)上一致的結(jié)合?？估瓨?gòu)件的表面輪廓也可以做成實(shí)質(zhì)上均衡擠壓力。在一些結(jié)構(gòu)中，外障壁和抗拉構(gòu)件可以由熱塑性聚合物材料制成，其在外障壁和抗拉構(gòu)件表面之間形成直接結(jié)合。
文檔編號(hào)A43B3/12GK101842220SQ200880102691
公開(kāi)日2010年9月22日 申請(qǐng)日期2008年6月13日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月13日
發(fā)明者埃里克·S·辛德勒, 澤非·雷派波特 申請(qǐng)人:耐克國(guó)際有限公司