鞋墊的制作方法
【專利摘要】一種包括緩沖構(gòu)件和裝有可流動(dòng)材料的囊袋的鞋墊。囊袋具有近側(cè)前足部、后足部和外側(cè)中足部。囊袋實(shí)質(zhì)上不延伸超過所述緩沖構(gòu)件的內(nèi)側(cè)中足部。囊袋可裝有中空微球體。
【專利說明】鞋墊
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)基于2011年7月7日提交的美國(guó)正式申請(qǐng)序列號(hào)N0.13/177970并且要求優(yōu)先權(quán)，其全部?jī)?nèi)容通過弓I用并入本文。
【背景技術(shù)】
[0003]本發(fā)明總體上涉及鞋墊和鞋內(nèi)插入物，更特別地，涉及具有里面裝有可流動(dòng)材料的囊袋的鞋墊。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明涉及一種插到鞋中的鞋墊。所述鞋墊包括緩沖構(gòu)件，其具有前足部、后足部、以及將前足部和后足部連接起來的中足部。鞋墊還包括連接并且疊加所述緩沖構(gòu)件的囊袋。所述囊袋裝有可流動(dòng)材料。所述囊袋具有近側(cè)前足部、后足部、以及將所述囊袋的近側(cè)前足部和所述囊袋的后足部連接起來的外側(cè)中足部。所述囊袋實(shí)質(zhì)上不延伸超過所述緩沖構(gòu)件的所述近側(cè)中足部。
[0005]另一方面，鞋墊包括與所述緩沖構(gòu)件的所述前足部相鄰的第二前足緩沖構(gòu)件。又一方面，所述緩沖構(gòu)件和所述第二前足緩沖構(gòu)件包括相同的材料。
[0006]另一方面，所述緩沖構(gòu)件包括泡沫構(gòu)件。
[0007]另一方面，所述緩沖構(gòu)件的所述前足部比所述緩沖構(gòu)件的所述后足部和所述緩沖構(gòu)件的所述中足部更厚。
[0008]另一方面，所述可流動(dòng)材料包括在載體中的微粒。所述微?？砂ɡ缰锌瘴⑶蝮w。
[0009]本發(fā)明的另一方面，所述鞋墊包括緩沖構(gòu)件，其具有前足部、后足部、以及將前足部和后足部連接起來的中足部。所述囊袋連接于緩沖材料并且所述囊袋裝有包括中空微球體的可流動(dòng)材料。
[0010]又一方面，所述中空微球體由偏二氯乙烯、聚丙烯或丙烯腈的聚合物或共聚物構(gòu)成。再一方面，所述中空微球體由玻璃、陶瓷或塑料構(gòu)成。另一方面，所述中空微球體具有直至例如大約2000psi的壓碎強(qiáng)度。另一方面，所述中空微球體具有大約500微米或更小的顆粒大小，例如，大約100到350微米。
[0011]又一方面，囊袋內(nèi)的所述可流動(dòng)材料具有大約0.3到1.0g/cm3的密度。又一方面，所述可流動(dòng)材料具有大約3000到70000cp的粘度。
[0012]本發(fā)明的另一方面，所述緩沖構(gòu)件具有接收所述囊袋的凹槽。所述緩沖構(gòu)件具有第一主面和第二主面，并且其中所述凹槽位于所述第二主面中。當(dāng)所述囊袋被接收在所述凹槽內(nèi)從而使囊袋延伸超過緩沖構(gòu)件的第二主面。
[0013]本發(fā)明的其它方面，連同附屬于其的其它優(yōu)勢(shì)和新穎特征，將會(huì)部分地在接下來的說明書中闡明，并且在本領(lǐng)域技術(shù)人員研究下文時(shí)將部分地變得明顯，或者可從本發(fā)明的實(shí)踐中學(xué)習(xí)。通過在所附權(quán)利要求中特別指出的手段和結(jié)合，可了解并且獲得本發(fā)明的目標(biāo)和優(yōu)勢(shì)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1A是骨骼輪廓圖，表示人足部骨頭的背視圖。示出前足、中足和后足的大體位置。圖1B是人足印的平面圖，表示人足部的內(nèi)側(cè)部和外側(cè)部的大體位置。
[0015]圖2是根據(jù)本發(fā)明的第一有代表性的實(shí)施方式所述的鞋墊的底部平面圖。
[0016]圖3是沿直線3’一3’剖開的圖2中所示的鞋墊的橫截面。
[0017]圖4是沿直線3’一3’剖開的圖2中所示的鞋墊的橫截面。
[0018]圖5是根據(jù)本發(fā)明的第二有代表性的實(shí)施方式所述的鞋墊的分解圖。包含可流動(dòng)材料的囊袋與緩沖構(gòu)件分開地示出。還示出了用于以可流動(dòng)材料填充囊袋的囊袋中的開口。在囊袋插入到緩沖構(gòu)件的凹槽中之前這個(gè)開口被密封。另外，密封之后在開口周圍的多余材料可被除去從而使囊袋緊密地適配到凹槽中。
[0019]圖6是在包含可流動(dòng)材料的囊袋放入緩沖構(gòu)件中的凹槽里之后，沿直線6’ 一6’剖開的圖5所示的鞋墊的橫截面。
[0020]圖7是在包含可流動(dòng)材料的囊袋放入緩沖構(gòu)件中的凹槽里之后，沿直線7’ —7，剖開的圖5所示的鞋墊的橫截面。
【具體實(shí)施方式】
[0021]本發(fā)明的鞋墊設(shè)計(jì)成與人足部穿著的鞋一起使用。現(xiàn)參考附圖，圖1A和IB表示人的足部結(jié)構(gòu)。一般而言，足部包括:⑴包含有距骨I和跟骨2的后足區(qū)；(ii)包含有楔狀骨3、骰骨4和舟骨5的中足區(qū)；以及(iii)包含有跖骨6、近側(cè)趾骨7、中間趾骨8以及遠(yuǎn)側(cè)趾骨9的前足區(qū)。
[0022]如圖1B所示，后足區(qū)可分成兩個(gè)子區(qū):內(nèi)側(cè)后足(或內(nèi)側(cè)后跟)區(qū)和外側(cè)后足(或外側(cè)后跟)區(qū)。中足區(qū)可分成兩個(gè)子區(qū):內(nèi)側(cè)中足區(qū)和外側(cè)中足區(qū)。前足區(qū)可分成兩個(gè)子區(qū):包括中間和遠(yuǎn)側(cè)趾骨的遠(yuǎn)側(cè)子區(qū)、以及包括跖骨和近側(cè)趾骨的近側(cè)前足區(qū)。足部還包括具有內(nèi)側(cè)部和外側(cè)部的縱弓。內(nèi)側(cè)縱弓通常由舟骨、中足的內(nèi)側(cè)楔形骨以及第一、第二和第三跖骨的大約近半側(cè)限定。
[0023]在圖2至4中表示出本發(fā)明的鞋墊10的第一實(shí)施方式。有代表性的鞋墊10設(shè)計(jì)成適合人的右足部的形狀。設(shè)計(jì)成適合人的左足部的形狀的鞋墊可以類似方式構(gòu)造并且典型地將會(huì)是用于右足部的有代表性的鞋墊10的鏡像。
[0024]通常，鞋塾10包括如足部12、后足部16、以及將如足部12和后足部16連接在一起的中足部14。鞋墊10包括緩沖構(gòu)件20、第二遠(yuǎn)側(cè)前足緩沖構(gòu)件30、以及裝有可流動(dòng)材料50的囊袋40。囊袋40的大小和形狀設(shè)計(jì)成為使用者的足部提供緩沖、從而在正常使用期間使足部的趾球和后跟不會(huì)撞到不能壓縮的材料。
[0025]緩沖構(gòu)件20包括前足部22、后足部26、以及連接前足部22和后足部26的中足部
24。緩沖構(gòu)件20的中足部24包括內(nèi)側(cè)中足部24Μ和外側(cè)中足部24L。優(yōu)選地，緩沖構(gòu)件20通常是平面的并且具有第一主面20Α(例如，當(dāng)鞋墊在正常使用時(shí)的上面)和第二主面20Β(例如，當(dāng)鞋墊在正常使用時(shí)的下面)。優(yōu)選地，緩沖構(gòu)件20的厚度大約是2到4mm(例如，大約 2.0,2.2,2.4,2.6,2.8,3.0,3.2,3.4,3.6、3.8 或 4.0mm，或兩者之間的某一范圍)?？蛇x擇地，緩沖構(gòu)件20可在鞋墊的外圍邊緣向上彎曲、尤其是在中足部和后足部的外圍邊緣，從而為足部的側(cè)部、后跟和弓部創(chuàng)造托架。此外，可選擇的是，背襯(例如，通過引用并入本文的如在Marc的美國(guó)專利N0.7837910中提出的皮革、布、其它織物或硬化皮)可置于緩沖構(gòu)件20周圍或第二主面20A上。
[0026]任何合適的緩沖材料可被用來形成緩沖構(gòu)件20，包括但不限于，任何能緩沖并且吸收后跟撞到鞋墊上的震動(dòng)的彈性材料。合適的震動(dòng)吸收材料可包括任何合適的閉孔或開孔泡沫，包括但并不限于，交聯(lián)聚乙烯、聚(乙烯-醋酸乙烯)、聚氯乙烯、合成和天然膠乳橡膠、氯丁橡膠、具有丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物或苯乙烯-丁二烯-苯乙烯型的嵌段聚合物彈性體、熱塑性彈性體、乙丙橡膠、娃橡膠、聚苯乙烯、尿素或聚氨酯；更優(yōu)選地，由例如基于4，4’ - 二苯基甲烷二異氰酸酯(MDI)和甲苯二異氰酸脂(TDI)的異氰酸酯單體或預(yù)聚體的異氰酸酯和柔性多元醇鏈制成的聚氨酯泡沫體。這種泡沫體可用氟利昂、水、二氯甲烷、或其它產(chǎn)氣劑吹制，以及通過機(jī)械地起泡以制備震動(dòng)吸收彈性層。有利的是，這種泡沫體可模制成期望的外形或幾何形狀。
[0027]第二前足緩沖構(gòu)件30包括適配為在正常使用期間由使用者的前足定位的前足部，優(yōu)選的是遠(yuǎn)側(cè)前足部。第二前足緩沖構(gòu)件20優(yōu)選地通常是平面的并且具有第一主面30A(例如，當(dāng)鞋墊在正常使用時(shí)的上面)和第二主面30B(例如，當(dāng)鞋墊在正常使用時(shí)的下面)。優(yōu)選地，緩沖構(gòu)件30的厚度是大約3到4mm (例如，大約3.0、3.2、3.4、3.6、3.8、4.0mm，或兩者之間的某一范圍)。
[0028]第二前足緩沖構(gòu)件30可用任何傳統(tǒng)的手段、例如粘合劑、熱封、焊接、縫紉、膠接等附連于緩沖構(gòu)件20。用于形成緩沖構(gòu)件20的材料和第二前足緩沖構(gòu)件30可以是相同或不同的。
[0029]在Marc的題為“在模塑制品表面形成硬化表層的方法”的美國(guó)專利N0.7837910中、Marc的題為“具有多層模具和電極的流體模塑設(shè)備”的美國(guó)專利N0.7232299中、Marc的題為“在單一加熱周期內(nèi)由兩種或多種不同的可成型材料制備模塑制品的方法”的美國(guó)專利N0.2006/0012083中、Marc的題為“傳遞模壓”的美國(guó)專利N0.4268238中、Marc的題為“傳遞模壓”的美國(guó)專利N0.4441876中、Marc的題為“形成柔性熱塑性樹脂泡沫制品的方法和設(shè)備”的美國(guó)專利N0.4524037中、Marc的題為“模制過程和設(shè)備”的美國(guó)專利N0.4851167中、以及Marc的題為“復(fù)合材料泡沫制品”的美國(guó)專利N0.PCT/US2011/023119中，提出用于形成緩沖構(gòu)件20和第二前足緩沖構(gòu)件30的有代表性的方法，所有這些專利通過引用全部并入本文。
[0030]本發(fā)明的鞋墊還包括具有第一主側(cè)部40A(例如，當(dāng)鞋墊在正常使用時(shí)面向上的側(cè)部)和第二主側(cè)部40B(例如，當(dāng)鞋墊在正常使用時(shí)面向下的側(cè)部)的囊袋40。囊袋40容納如下面更加充分討論的可流動(dòng)材料50。囊袋40包括近側(cè)前足部42、后足部46以及將近側(cè)前足部42和后足部46連接在一起的外側(cè)中足部44L。通常,近側(cè)前足部42被塑造成在正常使用時(shí)接收來自使用者足部的后跟產(chǎn)生的沖擊的尺寸和形狀。通常，囊袋40的后足部46被塑造成用于在正常使用時(shí)接收來自使用者足部的后跟產(chǎn)生的沖擊的形狀。如圖2中所示，囊袋40被塑形從而使其不疊壓或覆蓋使用者足部的近側(cè)中足部和遠(yuǎn)側(cè)前足部。囊袋40在足部的后跟和趾球之間延伸，但并不實(shí)質(zhì)上延伸超過足部的內(nèi)側(cè)中足分區(qū)。
[0031]從第一主側(cè)部到第二主側(cè)部囊袋的厚度優(yōu)選地大約是6到8mm(例如，大約6.0、6.5、7.0、7.5、8.0mm，或兩者之間的某一范圍)。囊袋的外側(cè)中足部44L的橫截面面積可變并且可根據(jù)可流動(dòng)材料的粘度和密度以及囊袋所要提供的期望緩沖效果被最優(yōu)化。通常，外側(cè)中足部44L的橫截面面積范圍大約是0.5到2cm2 (例如，大約0.5,0.6,0.7,0.8,0.9、1.0、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0cm2，或兩者之間的某一范圍)，以 I 至Ij
1.5cm2為最優(yōu)。根據(jù)鞋的尺寸不同，囊袋的容積優(yōu)選地是大約30到IlOcm3(例如，大約30、40、50、60、70、80、90、100、110cm3，或兩者之間的某一范圍)。
[0032]囊袋40包括彈性材料。因此，當(dāng)力施加到上面時(shí)囊袋可壓縮。囊袋也提供屏障，防止內(nèi)含的可流動(dòng)材料通過。選擇用于囊袋40的材料時(shí)，可考慮材料的工程特性(例如抗張強(qiáng)度、拉伸特性、疲勞特性、動(dòng)態(tài)模量以及損耗角正切)。合適的囊袋材料的實(shí)例是熱塑性聚氨酯(“TPU”)和聚氯乙烯(“PVC”)。除了 TPU和PVC，可能適合于囊袋40的聚合物材料的實(shí)例是乙烷、聚酯、聚酯型聚氨酯、聚醚型聚氨酯、橡膠以及合成橡膠。囊袋40也可由Mitchell等人的美國(guó)專利5713141和5952065 ；Bonk等人的美國(guó)專利6082025和6127026 ；Rudy的美國(guó)專利4183156、4219945、4936029和5042176中所述的材料形成。
[0033]裝在囊袋內(nèi)的可流動(dòng)材料50是非氣態(tài)液體、膏、凝膠、乳脂、油灰、膠體或漿。優(yōu)選地，可流動(dòng)材料具有低密度從而使其不會(huì)不必要地給鞋墊和鞋增加多余重量。優(yōu)選地，可流動(dòng)材料的密度大約是0.1到1.0g/cm3 (例如，大約0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、
0.9、1.0g/cm3或兩者之間的某一范圍)，以大約0.3到0.5g/cm3的密度為最優(yōu)。優(yōu)選地，可流動(dòng)材料的粘度大約是500到70000cp(例如，大約500、1000、1500、2000、2500、3000、5000、10000、20000、30000、40000、50000、60000、70000cp 或兩者之間的某一范圍)，以 3000到 lOOOOcp (例如 3000、4000、5000、6000、7000、8000、9000、10000cp，或兩者之間的某一范圍)的粘度為最優(yōu)。優(yōu)選地，理想的是用具有較高粘度的可流動(dòng)材料，例如礦物油、高級(jí)醇或酯。當(dāng)然，可采用滿足粘度要求并且與構(gòu)造材料兼容的任何可流動(dòng)材料。例如，如果鞋墊由PVC構(gòu)成，就不會(huì)采用是PVC的溶劑的或者會(huì)濾去PVC的可流動(dòng)材料。
[0034]有代表性的可流動(dòng)材料包括各種非氣態(tài)介質(zhì)，包括但并不限于水；酒精，例如乙醇、異丙醇、正己醇、環(huán)己醇、三氯乙醇、月桂醇、正辛醇，以及正癸醇；酯，例如乙酸乙酯、甲酸異丙酯、丙酸甲酯和丙酸乙酯，以及乙酸異丙酯；鹵代化合物，例如二氯乙烯、氯仿和四氯化碳；以及油，例如礦物油和硅油。
[0035]在優(yōu)選的方面，可流動(dòng)材料包括多個(gè)微粒。優(yōu)選地，微粒被分散在載體中。典型地，微粒包括可流動(dòng)材料體積的大約20到80%(例如，體積的大約20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80%，或兩者之間的某一范圍)。
[0036]用在囊袋內(nèi)的微?？梢允莿傂缘幕蛘呖蓧嚎s的微球體，或者它們的混合物。用在根據(jù)本發(fā)明的囊袋中的合適的微球體可以是中空微球體(也稱作微球或微泡)或?qū)嵭奈⑶蝮w。通常優(yōu)選的是中空微球體。中空微球體增加了囊袋中可流動(dòng)材料的粘度并且具有較低密度。因而，使用中空微球體不會(huì)不必要地給鞋墊和鞋增加太多重量。中空微球體的優(yōu)選的密度大約是 0.01 到 0.5g/cm3 (例如，大約 0.01,0.02,0.03,0.04,0.05,0.06,0.07,0.08、
0.09、0.1、0.12、0.14、0.16、0.18、0.2、0.22、0.24、0.26、0.28、0.3、0.32、0.34、0.36、0.38、
0.4,0.42,0.44,0.46,0.48,0.5g/cm3 或兩者之間的某一范圍)，以大約 0.03 到 0.15g/cm3的密度為最優(yōu)。
[0037]微球體可由無機(jī)材料制成，例如玻璃、陶瓷和碳，或者有機(jī)聚合物，例如酚醛樹脂和塑料。根據(jù)需要，微球體可被表面處理、涂層、或上色。實(shí)心微球體可通過本領(lǐng)域已知的幾種方法中的任一種制備。例如，通過將不規(guī)則形狀的顆粒軟化到剛好使它們?cè)诒砻鎻埩ψ饔孟铝魅肭蝮w中、通過在冷卻器媒介中使熔體淬火、或者通過在升高的溫度在攪拌好的懸浮液中實(shí)現(xiàn)聚合，實(shí)心微球體可被制備。中空無機(jī)微球體可通過若干已知方法制備。例如，通過研磨和精整堿石灰碎玻璃從而與發(fā)泡劑結(jié)合形成通過氣火焰以便軟化玻璃的顆粒并且生成使顆粒膨脹的氣體，可制備中空玻璃球體。見Beck等人的美國(guó)專利N0.3365315。也可以通過噴霧干燥含有發(fā)泡劑的鈉硼硅溶液從而形成通過氣火焰以形成球體的微粒材料，可制備中空玻璃球體。見Veatch等人的美國(guó)專利N0.2978339?？梢缘玫阶鳛槿紵旱恼５匿X硅酸鹽副產(chǎn)品的實(shí)心和中空微球體的陶瓷微球體。見《聚合物科學(xué)與技術(shù)百科全書》第9卷788頁(約翰威立出版社)(1987)的J.F.Plummer的“微球體”一文，其通過引用并入本文。
[0038]在Cravens的美國(guó)專利N0.4038238中、Melber等人的美國(guó)專利N0.4829094中、Melber等人的美國(guó)專利N0.4843104中、Melber的美國(guó)專利N0.4902722中、Janda的美國(guó)專利N0.4959395中、以及日本專利公開文件60-244511中也概述了微球體。商業(yè)上可
用的微球體包括Dualite?家族，例如可從漢高公司(格林維爾市，南卡羅來納州)得到的
Dualite? M6032AE或E065-135D ； Expancel?家族，例如可從阿克蘇諾貝爾工業(yè)公司得到
的551DE或099DE80 ;以及可從3M公司得到的Z-Light或陶瓷Scotchlite玻璃微球，包括K和S系列。這些商業(yè)上可用的微球體可以膨脹，中空微球體包括偏二氯乙烯、聚丙烯、丙烯腈聚合物或共聚物的薄殼。例如，所述殼可以是丙烯腈/丙烯酸酯共聚物或偏二氯乙烯
/丙烯腈共聚物。Dualite?和:Hxpancelli微球體內(nèi)部包含用于使微球體膨脹并且之后留在
所述殼內(nèi)的揮發(fā)性液體，例如低沸點(diǎn)烴類(例如，可以是用于DuaMte"微球體的戊烷以及
可以是用于Expancel?微球體的異丁烷)。僅在中等加熱時(shí)分解的無機(jī)或有機(jī)材料也將用
于使微球體膨脹，之后分解產(chǎn)物留在殼內(nèi)。還出現(xiàn)在Dualiteii微球體外側(cè)上的是具有碳酸鈣粉的粗糙表層。
[0039]優(yōu)選地，裝在本發(fā)明的囊袋中的微粒(和微球體)具有500微米或更小的顆粒大小(例如，大約 500、450、400、350、300、250、200、150、100、90、80、70、60、50、40、30、20、15、
10、6、5、4、3、2、1微米或更少)。另外，所用的中空微球體可具有不同顆粒大小，例如從大約15微米到大約350微米?？少徺I具有各種壁厚的微球體，最優(yōu)選的是具有大約I到3微米(例如，大約 1.0,1.2,1.4,1.6,1.8,2.0,2.2,2.4,2.6,2.8,3.0 微米，或兩者之間的某一范圍)的厚度。微球體的特征也在于它們的壓碎強(qiáng)度，優(yōu)選的壓碎強(qiáng)度是從大約100到2000psi (例如，大約 100、200、300、400、500、600、700、800、900、1000、1500、2000psi，或兩者之間的某一范圍)。
[0040]最優(yōu)選的商業(yè)上可用的微球體是Dualite E065-13?微球體(漢高公司，格林維爾市，南卡羅來納州)，其包括具有碳酸鈣涂層的丙烯腈共聚物殼體。據(jù)稱這些微球體具有
0.065g/cm3的密度和125到145微米之間的顆粒大小。其它優(yōu)選的商業(yè)上可用的微球體是Scotchlite K15玻璃微球(3M)。據(jù)稱這些微球體具有大約0.15g/cm3的密度和300psi的壓碎強(qiáng)度。玻璃微球體也可從Larand化學(xué)公司(博卡拉頓市，佛羅里達(dá)州)獲得。
[0041]用于微球體的載體優(yōu)選地是前述液體介質(zhì)其中之一。載體優(yōu)選地具有低密度從而使其不會(huì)不必要地給鞋墊和鞋增加多余重量。載體的密度優(yōu)選地是大約0.3到1.0g/cm3(例如，大約0.3,0.4,0.5,0.6,0.7,0.8,0.9、1.0g/cm3，或兩者之間的某一范圍)，以大約0.3至0.5g/cm3的密度為最優(yōu)。載體的粘度優(yōu)選地大約是0.5到70000cp (例如，0.5、3，5,20,30，50，100、350、500、1000、1500、3000、5000、10000、20000、30000、40000、50000、60000、70000cp，或兩者之間的某一范圍)，以0.5到lOOOOcp (例如大約50、100、350、500、1000、1500、3000、4000、5000、6000、7000、8000、9000、10000cp，或兩者之間的某一范圍)的粘度為最優(yōu)。優(yōu)選地，理想的是使用具有較高粘度的載體，例如礦物油、高級(jí)醇或酯。當(dāng)然，可采用滿足粘度要求并且與構(gòu)造材料兼容的任何載體。
[0042]最優(yōu)選地,載體是娃橡膠流體,例如Rhodorsil油，尤其是可從藍(lán)星有機(jī)娃公司(克蘭伯里市，新澤西州)獲得的Rhodorsil V-50 (47V50)。據(jù)稱該產(chǎn)品具有0.96g/cm3的密度以及50cp的粘度。
[0043]優(yōu)選的有代表性的可流動(dòng)材料包括占43%體積的Rhodorsil V-50 (47V50)硅油和占57%體積的Dualite E065-135微球體。
[0044]裝有可流動(dòng)材料的囊袋可用本領(lǐng)域技術(shù)人員所知的任何方法形成。優(yōu)選地，通過將包括囊袋材料的真空形成的膜放入具有囊袋第二主側(cè)部形狀的凹槽的模子中，囊袋形成。具有相似大小的另一層膜放在該膜之上。然后，用優(yōu)選地在射頻范圍中所產(chǎn)生的交變電場(chǎng)將兩層膜焊接起來。保持一小的未密封區(qū)141，該未密封區(qū)用來將可流動(dòng)材料注入囊袋中。典型地通過使用充滿可流動(dòng)材料的氣缸，囊袋優(yōu)選地充滿可流動(dòng)材料。優(yōu)選地，在氣缸上的注射器(典型地是同囊袋一樣長(zhǎng)的柔性管)靠近囊袋底部放置，從而使得隨著囊袋填充可流動(dòng)材料，所有的空氣被排除。一旦囊袋裝滿可流動(dòng)材料，典型地使用交變電場(chǎng)或通過熱封，囊袋的未密封區(qū)可被密封。來自現(xiàn)被密封的注射口的任何殘留或過多的材料(例如通過切掉)可被除去從而使囊袋適合凹槽128。優(yōu)選地在射頻范圍內(nèi)的交變電場(chǎng)可用于將緩沖構(gòu)件20、第二前足緩沖構(gòu)件30和囊袋40結(jié)合起來。全部的三個(gè)元件可用單個(gè)步驟或分開的步驟結(jié)合起來。在Marc的題為“在單一加熱周期內(nèi)由兩種或多種不同的可成型材料制備模塑制品的方法”的美國(guó)公開專利申請(qǐng)N0.2006/0012083和題為“傳遞模壓”的美國(guó)專利N0.4441876中概述了有代表性的交變電場(chǎng)技術(shù)，其全部通過引用并入本文。
[0045]現(xiàn)將概述本發(fā)明鞋墊的使用。通常鞋墊的大小和形狀被設(shè)計(jì)從而插入鞋中。當(dāng)行走時(shí)，人的后跟以足部后跟接觸鞋墊的后足部，使得位于囊袋40的后足部46中的可流動(dòng)材料大致上通過外側(cè)中足部44L向近側(cè)前足部42移動(dòng)。優(yōu)選地，只有很少的可流動(dòng)材料存在于后足部46中，盡管材料量取決于通過外側(cè)中足部通道的面積、可流動(dòng)材料的粘度、以及人的后跟和囊袋之間的沖擊力。對(duì)于更大的通過外側(cè)中足部通道中的橫截面積，可流動(dòng)材料的粘度可能更聞。
[0046]當(dāng)負(fù)載離開后跟并轉(zhuǎn)到使用者足部趾球時(shí)，這使得可流動(dòng)材料離開近側(cè)前足部42并且通過外側(cè)中足部44L向后足部46移動(dòng)。優(yōu)選地，有很少的可流動(dòng)材料存在于近側(cè)前足部42中，盡管材料量取決于通過外側(cè)中足部通道的面積、可流動(dòng)材料的粘度、以及人足部趾球和囊袋之間的沖擊力。一般而言，鞋墊與車中的減震器運(yùn)作原理相同。
[0047]在圖5至7中示出本發(fā)明所述的鞋墊110的第二實(shí)施方式。鞋墊110設(shè)計(jì)成適配人的右足形狀。設(shè)計(jì)成適配人的左足形狀的鞋墊可以類似方式構(gòu)造，并且典型地將會(huì)是所述有代表性的鞋墊110的鏡像。
[0048]通常，鞋墊110包括前足部12、后足部116、以及將前足部112和后足部116連接起來的中足部114。鞋墊110包括與更厚的第二前足緩沖區(qū)120 —體成形的大致上平面的緩沖構(gòu)件120。也就是，前足緩沖區(qū)130和緩沖構(gòu)件的其余部分由單一材料形成。裝有可流動(dòng)材料150的囊袋140插入緩沖構(gòu)件120中的凹槽128內(nèi)。囊袋140的大小和形狀設(shè)計(jì)為對(duì)使用者足部提供緩沖，從而在正常使用時(shí)令足部的趾球和后跟不撞擊不可壓縮的材料。
[0049]緩沖構(gòu)件120包括前足部122、后足部126，以及將前足部122和后足部126連接起來的中足部124。緩沖構(gòu)件120的中足部124包括內(nèi)側(cè)中足部124M和外側(cè)中足部124L。緩沖構(gòu)件20具有第一主面120A(例如，當(dāng)鞋墊正常使用時(shí)的上面)和第二主面120B(例如，當(dāng)鞋墊正常使用時(shí)的下面)。優(yōu)選地，緩沖構(gòu)件120的厚度大約是2到5mm(例如，大約2、3、4、5mm或兩者之間的某一范圍)。如圖6中所示，緩沖構(gòu)件120通常是平面的，盡管外周邊緣129通常向上彎曲。前足部122比緩沖構(gòu)件120的其余部分更厚并且起到第二前足緩沖區(qū)的作用。
[0050]緩沖構(gòu)件120包括用于接收囊袋140的凹槽128。凹槽128的大小和形狀被設(shè)計(jì)，從而適合囊袋140的大小和形狀。如圖6和7所示，凹槽128的深度這樣配置，從而使得囊袋140通常延伸超過緩沖構(gòu)件120的第二主面120B。
[0051]囊袋140具有第一主側(cè)部140A(例如，當(dāng)鞋墊正常使用時(shí)面向上的側(cè)部)和第二主側(cè)部140B(例如，當(dāng)鞋墊正常使用時(shí)面向下的側(cè)部)。如前所述，囊袋140容納可流體材料150。囊袋140包括近側(cè)前足部142、后足部146，以及將近側(cè)前足部142和后足部146連接起來的外側(cè)中足部144L。近側(cè)前足部142的大小和形狀通常被設(shè)計(jì)，用于接收正常使用時(shí)來自使用者足部趾球所產(chǎn)生的沖擊。囊袋140的后足部146的形狀通常被塑造成接收正常使用時(shí)來自使用者足部后跟產(chǎn)生的沖擊。如圖5中所示，囊袋140的形狀被塑造，從而使其不疊壓或覆蓋使用者足部的內(nèi)側(cè)中足部和遠(yuǎn)側(cè)前足部。囊袋140在足部的后跟和趾球之間延伸，但并不延伸超過足部的中足子區(qū)。
[0052]會(huì)認(rèn)識(shí)到的是，在囊袋實(shí)質(zhì)上不延伸超過足部的內(nèi)側(cè)中足區(qū)的條件下，文中所述的囊袋40/140的大小和形狀可不同。也就是，囊袋的近側(cè)前足區(qū)42/142的大小和/或形狀可不同。同樣地，囊袋的后足區(qū)46/146的大小和/或形狀可不同。另外，在囊袋實(shí)質(zhì)上不延伸超過足部的內(nèi)側(cè)中足區(qū)的條件下，囊袋的外側(cè)中足部44L/144L的大小/形狀可不同。在不同方面，囊袋不延伸超過基本上在圖1B中所示的足部的內(nèi)側(cè)中足區(qū)的大約50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90%或95%。在另一方面，在正常使用時(shí)囊袋實(shí)質(zhì)上不延伸超過使用者的縱弓。在不同的方面，囊袋不延伸超過使用者縱弓的大約50%、55%、60%、65%、70%、75%、80%、85%、90% 或 95%。
[0053]從以上描述可知本發(fā)明非常適于達(dá)到上文中所提出的所有目的和目標(biāo)，連同顯而易見并且本發(fā)明固有的其它優(yōu)點(diǎn)。由于本發(fā)明可以有很多可能的且不脫離其范圍的實(shí)施方式，因此可以理解的是，文中提出的或者在附圖中示出的所有內(nèi)容應(yīng)當(dāng)理解成是作為例證的，并非是限制性的意思。雖然已經(jīng)示出并且討論了特定的實(shí)施方式，但是理所當(dāng)然可以進(jìn)行各種修改，而且，除了在以下權(quán)利要求中所包括的限制之外，本發(fā)明并不限于文中所述的特定的部件和步驟的形式或布置。此外，可以理解的是，某些特征和子組合是有用的并且可被利用而不涉及其它特征和子組合。這已經(jīng)被設(shè)想并且在權(quán)利要求的范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種插到鞋中的鞋墊，所述鞋墊包括: 緩沖構(gòu)件，其具有前足部、后足部、以及將前足部和后足部連接起來的中足部，其中所述中足部包括內(nèi)側(cè)中足部和外側(cè)中足部； 連接于所述緩沖構(gòu)件的囊袋，所述囊袋裝有可流動(dòng)材料，所述囊袋具有近側(cè)前足部、后足部、以及將所述囊袋的近側(cè)前足部和所述囊袋的后足部連接起來的外側(cè)中足部，并且其中所述囊袋實(shí)質(zhì)上不延伸超過所述緩沖構(gòu)件的所述近側(cè)中足部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鞋墊，還包括與所述緩沖構(gòu)件的所述前足部相鄰的第二前足緩沖構(gòu)件。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的鞋墊，其中所述緩沖構(gòu)件和所述第二前足緩沖構(gòu)件由相同的材料構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鞋墊，其中所述緩沖構(gòu)件包括泡沫構(gòu)件。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鞋墊，其中所述緩沖構(gòu)件的所述前足部比所述緩沖構(gòu)件的所述后足部和所述緩沖構(gòu)件的所述中足部更厚。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鞋墊，其中所述可流動(dòng)材料包括在載體中的微粒。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的鞋墊，其中所述微粒包括中空微球體。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的鞋墊，其中所述中空微球體由偏二氯乙烯、聚丙烯或丙烯腈的聚合物或共聚物構(gòu)成。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的鞋墊，其中所述中空微球體由玻璃、陶瓷或塑料構(gòu)成。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述 的鞋墊，其中所述中空微球體具有直至大約2000psi的壓碎強(qiáng)度。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的鞋墊，其中所述中空微球體具有大約500微米或更小的顆粒大小。
12.根據(jù)權(quán)利要求7所述的鞋墊，其中所述中空微球體具有大約100到350微米的顆粒大小。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鞋墊，其中所述可流動(dòng)材料具有大約0.3到1.0g/cm3的密度。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鞋墊，其中所述可流動(dòng)材料具有大約3000到70000cp的粘度。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鞋墊，其中所述緩沖構(gòu)件具有接收所述囊袋的凹槽。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的鞋墊，其中所述緩沖構(gòu)件具有第一主面和第二主面，并且其中所述凹槽位于所述第二主面中，并且所述囊袋被接收在所述凹槽內(nèi)從而使囊袋延伸超過緩沖構(gòu)件的第二主面。
17.一種插到鞋中的鞋墊，所述鞋墊包括: 緩沖構(gòu)件，其具有前足部、后足部和將前足部和后足部連接起來的中足部，其中所述中足部包括內(nèi)側(cè)中足部和外側(cè)中足部； 連接于所述緩沖構(gòu)件的囊袋，所述囊袋裝有包括中空微球體的可流動(dòng)材料。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的鞋墊，其中所述微球體在載體中。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的鞋墊，其中所述中空微球體由偏二氯乙烯、聚丙烯或丙烯腈的聚合物或共聚物構(gòu)成。
20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的鞋墊，其中所述中空微球體由玻璃、陶瓷或塑料構(gòu)成。
21.根據(jù)權(quán)利要求17所述的鞋墊，其中所述中空微球體具有直至大約2000psi的壓碎強(qiáng)度。
22.根據(jù)權(quán)利要求17所述的鞋墊，其中所述中空微球體具有大約500微米或更小的顆粒大小。
23.根據(jù)權(quán)利要求17所述的鞋墊，其中所述中空微球體具有大約100到350微米的顆粒大小。
24.根據(jù)權(quán)利要求17所述的鞋墊，其中所述中空微球體具有大約0.3到1.0g/cm3的密度。
25.根據(jù)權(quán)利 要求17所述的鞋墊，其中所述可流動(dòng)材料具有大約3000到70000cp的粘度。
【文檔編號(hào)】A43B13/40GK103763963SQ201280042972
【公開日】2014年4月30日 申請(qǐng)日期:2012年6月29日 優(yōu)先權(quán)日:2011年7月7日
【發(fā)明者】M.馬克 申請(qǐng)人:弗特克斯公司