專利名稱：三重密度的凝膠足跟杯的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及穿在鞋內(nèi)的足跟支撐物領(lǐng)域。


圖1是優(yōu)選實施方式的俯視平面圖。圖2是優(yōu)選實施方式的仰視平面圖。圖3是優(yōu)選實施方式的立體圖。圖4是優(yōu)選實施方式的分解圖。圖5是優(yōu)選實施方式沿圖2中的5-5截取的截面圖。
具體實施例方式公開的三重密度的足跟杯或支撐物(“TD足跟杯”)有利地吸收沖擊并對腳的足 跟區(qū)域提供支撐。根據(jù)俯視圖，TD足跟杯從后足跟壁延伸至前邊緣。在使用中，后足跟壁 鄰近由跟骨(calcaneous)或腓側(cè)跗骨形成的穿用者足跟的后面。前邊緣鄰近基本位于穿 用者腳部拱形區(qū)域內(nèi)或附近的穿用者腳底。應(yīng)當理解，穿用者的腳可由襪類覆蓋，且當本文 中涉及腳時，除非特別說明，否則其意在包括穿著長襪、短襪等的腳。TD足跟杯包括基本平坦的區(qū)域，該區(qū)域在使用中接觸穿用者的腳底。壁部分與 該平坦區(qū)域形成一體并從該平坦區(qū)域向上延伸，該壁部分在足跟杯的后部中心具有最大高 度。從足跟杯后部中心的壁最大高度點起，壁的高度逐漸降低至或幾乎達到足跟杯的前邊 緣處的平坦區(qū)域的高度。足跟杯的內(nèi)部適于接收穿用者的腳并在使用時與其鄰近，而足跟 杯的外部適于鄰近使用者的鞋。內(nèi)部包括凝膠材料。外部包括凝膠材料、附接于所述凝膠 材料上的加強部件、插入凝膠內(nèi)一體形成且在凝膠底面上的凹入處的足跟墊。凝膠材料優(yōu)選包括熱塑性彈性體凝膠，又稱為TPE凝膠。在本發(fā)明的使用中，TPE 凝膠因其熱塑性性質(zhì)帶來的更大彈性而優(yōu)于聚氨酯(PU)凝膠。TPE凝膠是所需要的，因為 在模制工藝中它能在20-30秒內(nèi)成型(set up)，而其它材料，例如PU凝膠則需要數(shù)分鐘。 如果一種材料需要數(shù)分鐘才能成型，那么它可能不適于以高效方式注模，而會需要將足跟 杯的不同部件分開模制，然后再組裝。用于凝膠的材料優(yōu)選是結(jié)實(strong)的，以允許足 跟杯制成相對薄，但仍保持結(jié)實。薄足跟杯是優(yōu)選的以允許為鞋中足腔空間較小設(shè)計(如 時裝鞋)的鞋中提供更大的腳部空間。然而，足跟杯也適于在具有較大的足腔的鞋(如運 動鞋)中使用。存在多種市售的TPE凝膠，其中兩種稱為為熱塑性聚氨酯彈性體(“TPU”)凝膠和熱塑性橡膠(“TPR”)凝膠。如果顏色特性非常重要，則可選擇TPU凝膠，因其能提供比 IPR凝膠更好的顏色特性。此外，TPU比IPR凝膠更耐用且更容易模制，所以如果需要將這 些特性賦予成品或制造鞋內(nèi)底的工藝，那么TPU用于制造本發(fā)明是理想的。到現(xiàn)在為止TPU 凝膠的缺點是比其它TPE凝膠(如IPR凝膠)的成本高。IPR也可用于凝膠并具有必需的 性能?？墒褂闷渌z，但優(yōu)選的是使用的凝膠具有以下段落中所描述的特性。優(yōu)選的凝膠具有低壓縮變形。壓縮變形定義為在特定溫度下以固定量百分比 (%)被壓縮特定時間量并經(jīng)過恢復(fù)期后，樣本呈現(xiàn)的永久變形量。在優(yōu)選實施方式中，凝 膠層的壓縮變形是< 11 士2%。為了選擇用于本發(fā)明的合適凝膠，可根據(jù)ASTM國際提出的 ASTM F1614-95 “運動鞋襪材料系統(tǒng)沖擊衰減性質(zhì)的標準檢測方法”使用測量壓縮變形或沖 擊的檢測裝置來檢測凝膠。例如，來自Exeter研究的CompITS或計算機沖擊檢測系統(tǒng)是依 據(jù)ASTM F1614-95檢測沖擊的標準機器。拉伸和撕裂強度優(yōu)選實施方式的凝膠層具有約1. 2MPa和12kN/m的拉伸強度和 撕裂強度。斷裂延伸率優(yōu)選實施方式的凝膠層具有900%的斷裂延伸率。肖氏/Asker硬度檢測提供硬度的測量。在最優(yōu)選實施方式中，凝膠層測得為 24士3Asker C。肖氏/Asker硬度能用市售的硬度計來測量。被檢測的材料放置于硬平面上。 Asker檢測計裝配有“C”刻度并且是適合的壓頭類型，通常是半球類型。Asker檢測計放置 在待檢測的材料上且無附加壓力。指針偏轉(zhuǎn)以提供讀數(shù)。加強部件的材料具有比凝膠更大的剛性密度(rigid density)，且加強部件被附 接到足跟杯鞋側(cè)表面的凝膠層上。在優(yōu)選實施方式中，加強部件延伸橫過足跟直立壁的背 部接近該壁的頂部。然后加強部件向下朝向足跟杯的基部彎曲并且然后沿著足跟杯的側(cè)面 延伸并向前延伸到足跟杯的前邊緣。加強部件可由具有與聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、熱塑性硫化膠(TPV)或熱塑性 橡膠(TPR)相似特性的任何材料制成。優(yōu)選地，加強部件由IPR制成。優(yōu)選地，加強部件的 硬度是約70 士 3ASKER。在優(yōu)選實施方式中，足跟墊形狀設(shè)計為具有設(shè)計成與足跟的肥區(qū)域?qū)?yīng)的寬基 部，且逐漸變細成與由足跟杯的凝膠材料限定的足跟開口對應(yīng)的U型形狀。所述的形狀能 有效地對足跟進行支撐和緩沖。在優(yōu)選實施方式中，足跟墊的壓縮變形為< 11 士2%。為了選擇用于本發(fā)明的合 適的凝膠，可根據(jù)ASTM國際提出的ASTM F1614-95 “運動鞋襪材料系統(tǒng)沖擊衰減性質(zhì)的標 準檢測方法”使用測量壓縮變形或沖擊的檢測裝置來檢測凝膠。例如，來自Exeter研究的 CompITS或計算機沖擊檢測系統(tǒng)是依據(jù)ASTM F1614-95檢測沖擊的標準機器。拉伸和撕裂強度優(yōu)選實施方式的足跟墊具有約1. OMPa和10. 6kN/m的拉伸強度 和撕裂強度。斷裂延伸率優(yōu)選實施方式的足跟墊具有950%的斷裂延伸率。肖氏/Asker硬度檢測提供硬度的測量。在最優(yōu)選實施方式中，足跟墊測得 20士3Asker C。足跟墊優(yōu)選由熱塑性橡膠凝膠(也稱為IPR凝膠)制成。也可使用其它凝膠，但優(yōu)選的是使用的凝膠具有以下特性足跟墊的鞋表面可提供有呈現(xiàn)高緩沖特征的區(qū)域。優(yōu)選實施方式結(jié)合蜂窩技術(shù)， 利用該技術(shù)將凝膠層的一部分模制成蜂窩式樣。早已知曉蜂窩式樣能通過暫時變形然后 恢復(fù)到原始構(gòu)造來偏轉(zhuǎn)力。參見Irvin Industries，1978年，“恢復(fù)系統(tǒng)入門(Reeovery Systems Guide) ” (1995 年在 Fisher “空氣動力制動和沖擊衰減(Aerobraking and ImpactAttenuation)，，中引用)。被模制成蜂窩式樣的凝膠層所述部分是本發(fā)明足跟的高 沖擊區(qū)域。在最優(yōu)實施方式中，基部層的硬度測得為24士3Asker C，墊塊層測得為 20 士 3Asker C，而加強部件測得為70 士 3Asker C。足跟杯的整體厚度、高度、長度和寬度可以根據(jù)適應(yīng)多種鞋尺寸或一系列鞋尺寸 的足跟杯的尺寸而改變?？缮a(chǎn)具有多種尺寸的產(chǎn)品。在產(chǎn)品的大部分實施例中，在足跟 區(qū)域后部頂點處的總體厚度可從約20到約27mm且優(yōu)選為從約23. 5mm到約26. 5mm。長度 為從約88mm到約108mm且優(yōu)選為從約90mm到約106. 5mm，在足跟區(qū)域后部附近的寬度為 從約60mm到約75mm且優(yōu)選為從約63mm到約72. 5mm、在前邊緣附近為從約53mm到約65mm 且優(yōu)選為從約55. 5mm到約63mm。有你用于計算各種鞋尺寸的寬度/長度比嗎？凝膠材料、足跟墊和加強部件優(yōu)選地通過注模工藝形成并通過該工藝彼此固定。 優(yōu)選地，用于制作足跟杯的模具具有兩側(cè)造形。這允許更快地組裝使得在注模工藝過程中 模具不必被改變。凝膠材料模制在模具的一側(cè)上而加強部件和足跟墊模制在模具的相對側(cè) 上。優(yōu)選地利用標準注模組裝線工藝，但也可以使用本領(lǐng)域已知的能產(chǎn)生具有本文公開的 性質(zhì)的結(jié)構(gòu)的任何模制工藝。本發(fā)明的優(yōu)選實施方式是三重密度足跟杯。第一密度是結(jié)構(gòu)的凝膠的密度。第二 密度是足跟墊的IPR凝膠的密度。第三密度是加強部件的密度。鞋內(nèi)底的三重密度提供了 以下優(yōu)點足跟區(qū)域的雙密度凝膠層為足跟的主要應(yīng)力區(qū)域提供更好的緩沖和舒適性。包 括足跟墊的IPR舒適凝膠提供較好的能量歸還和緩沖，優(yōu)選地在44士4%范圍內(nèi)的能量歸 還。包括本發(fā)明基部層的TTO或TPU凝膠用于幫助能量歸還。加強部件為足跟和足跟杯提 供支撐?，F(xiàn)在參照示意出發(fā)明(1)的優(yōu)選實施方式的附圖。圖1示出了足跟杯的俯視(腳 側(cè))圖。參照圖1，結(jié)構(gòu)凝膠層1有平坦區(qū)域2、前邊緣3和一體向上延伸的壁4，該壁延伸 到頂點5。在使用中，頂點5基本上鄰近穿用者足跟后面的中點。圖2最佳地示出了足跟杯的仰視(鞋側(cè))圖。如圖2所示，加強部件6沿著每個 邊也固定在結(jié)構(gòu)凝膠層1的底(鞋)側(cè)，并延伸到前邊緣3。圖2還示出了足跟墊7，其優(yōu) 選地包括多個蜂窩區(qū)域8。圖示的足跟墊7固定在足跟杯底側(cè)上的凝膠內(nèi)凹入處上。參照底部立體圖3，可以看到結(jié)構(gòu)凝膠層1和加強部件6，以及足跟墊7、向上延伸 的壁4、前邊緣3和后足跟端部11。現(xiàn)在參照分解圖4，可以看見由結(jié)構(gòu)凝膠層1限定的凹入的足跟墊區(qū)域9和槽10。 足跟墊7形狀設(shè)計為適合于足跟墊區(qū)域9并形成足跟杯底部上的大致平面表面的一部分。 槽10適于接收加強部件6使得形成沒有障礙突起的大致連續(xù)的鞋側(cè)表面。槽10和加強部 件6基本上遵循向上延伸的壁4的足跟形狀曲率。加強部件6提供了與穿用者腳的足跟后 面的形狀相符合的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)。因此加強部件6為足跟并為從足跟接收區(qū)域的后面到前邊緣
53的結(jié)構(gòu)凝膠層提供了穩(wěn)定性。在優(yōu)選實施方式中，在加強部件6中設(shè)置磨痕標記(SCOringmarkS)12。磨痕標記 能有效地對鞋內(nèi)底施力以幫助防止足跟杯移動。足跟墊7設(shè)置在足跟墊區(qū)域9內(nèi)并優(yōu)選結(jié)合蜂窩緩沖技術(shù)8。這個區(qū)域?qū)虞d在 穿用者腳的足跟上的重量提供了更好的緩沖。優(yōu)選地，如圖3所示，足跟杯的后足跟端部11比前邊緣區(qū)域厚。這在圖4中最佳 地示出。通常，在鞋中用于足跟杯的前部區(qū)域的空間較小且在放置足跟墊的區(qū)域需要更大 的緩沖。圖5示出了圖2中沿線5-5截取的足跟杯橫截面?？梢钥吹浇Y(jié)構(gòu)凝膠層1、槽10、 加強部件6、一體向上延伸的壁4及其頂點5、足跟墊區(qū)域7和平坦區(qū)域2。 在優(yōu)選制造工藝中，支架組件和足跟墊塊組件各自通過注模法形成。形成之后，將 支架和足跟墊塊都放置在注入基部凝膠的基部模具中，將支架和足跟墊塊粘結(jié)到本發(fā)明。
權(quán)利要求
一種三重密度足跟杯，包括基本上呈足跟形狀的基體，其具有從足跟后壁延伸到前邊緣的長度，在使用時該前邊緣適于墊在人體腳部的拱形區(qū)域的一部分之下；所述呈足跟形狀的基體包括結(jié)構(gòu)凝膠層，該凝膠層具有腳接收表面和鞋側(cè)表面；所述腳接收表面具有平坦區(qū)域和向上延伸的一體壁，該平坦區(qū)域適于在使用時墊在穿用者腳底下，而該向上延伸的一體壁適于在使用時鄰近穿用者足跟后部和穿用者足跟側(cè)部，所述一體壁包括具有最大高度的頂點，所述壁的高度從所述頂點向所述前邊緣逐漸降低；所述鞋側(cè)表面限定了在所述結(jié)構(gòu)凝膠中形成的適于接收加強部件的槽；加強部件，其固定到所述槽內(nèi)的所述結(jié)構(gòu)凝膠上；所述加強部件包括比所述結(jié)構(gòu)凝膠密度大的材料，所述加強部件具有與足跟后部區(qū)域內(nèi)的所述一體壁互補的曲率，且所述加強部件沿著所述足跟杯的側(cè)面/底部交界線并朝向所述前邊緣遞減；所述鞋側(cè)表面還限定足跟墊區(qū)域；足跟墊固定在所述足跟墊區(qū)域內(nèi)的所述結(jié)構(gòu)凝膠上。
2.如權(quán)利要求1所述的足跟杯，其中所述足跟墊包括第二密度凝膠。
3.如權(quán)利要求6所述的足跟杯，其中所述第二密度凝膠一體形成蜂窩式樣。
4.如權(quán)利要求1所述的足跟杯，其中所述結(jié)構(gòu)凝膠部件包括TPU凝膠或IPR凝膠。
5.如權(quán)利要求1所述的足跟杯，其中所述加強部件包括TPU凝膠或IPR凝膠。
6.如權(quán)利要求10所述的足跟杯，其中所述加強部件還包括磨痕標記。
全文摘要
公開了一種三重密度的足跟杯。該足跟杯包括基本上呈足跟形狀的基體，其具有從一體壁的足跟部延伸到前邊緣的長度，在使用時該前邊緣適于墊在人體腳部的拱形區(qū)域的一部分之下。所述呈足跟形狀的基體包括結(jié)構(gòu)凝膠層，該凝膠層具有腳接收表面和鞋側(cè)表面。腳接收表面的大致平坦部分在使用時鄰近穿用者腳底，而一體壁適于在使用時鄰近穿用者足跟后部和穿用者足跟側(cè)部，所述一體壁具有最大高度的頂點，所述壁的高度從所述頂點向所述前邊緣逐漸降低。鞋側(cè)表面限定了在所述結(jié)構(gòu)凝膠中形成的適于接收加強部件的槽，加強部件固定到所述槽內(nèi)的所述結(jié)構(gòu)凝膠上并由密度比所述結(jié)構(gòu)凝膠大的材料制成。這對足跟杯和腳部提供了支撐。足跟墊固定在由足跟杯底部表面上的結(jié)構(gòu)凝膠限定的足跟墊區(qū)域中的所述結(jié)構(gòu)凝膠上。在優(yōu)選實施方式中，足跟墊利用蜂窩技術(shù)來提供更好的緩沖和能量歸還。
文檔編號A43B7/32GK101854824SQ200980100726
公開日2010年10月6日 申請日期2009年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2008年1月16日
發(fā)明者D·B·格朗格, D·M·薩拉克, J·馬丁尼斯 申請人:斯彭科醫(yī)療公司