專利名稱：用于鞋類和其他用途的流體填充囊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及流體填充結(jié)構(gòu)。本發(fā)明尤其涉及包封了加壓流體且適合于各種商品 (包括鞋類物品)的囊。
背景技術(shù)：
流體填充結(jié)構(gòu)(諸如囊)被用于多種商品中。例如，流體填充結(jié)構(gòu)可以用作包裝 材料，以賦予背包或高爾夫球包的帶子舒適性，或者以增強座椅墊的舒適性。流體填充結(jié)構(gòu) 已經(jīng)獲得特別認可的一種用途是鞋類。傳統(tǒng)的運動鞋類物品包括鞋面和鞋底結(jié)構(gòu)兩個主要組成部分。鞋面提供對足部的 覆蓋物，其相對于鞋底結(jié)構(gòu)妥善地容納足部和定位足部。此外，鞋面可以具有保護足部和提 供透氣由此使足部涼爽并排出汗液的結(jié)構(gòu)。鞋底結(jié)構(gòu)固定到鞋面的下表面且通常設(shè)置在足 部和地面之間。除了減弱地面的反作用力外，鞋底結(jié)構(gòu)可以提供附著摩擦力并控制足部運 動，如過度內(nèi)旋。因此，鞋面和鞋底結(jié)構(gòu)配合操作以提供舒適的結(jié)構(gòu)，其適用于廣泛的多種 需移動的運動，如步行和跑步。運動鞋類的鞋底結(jié)構(gòu)通常呈層狀結(jié)構(gòu)，其包括增加舒適性的鞋內(nèi)底、由聚合物泡 沫材料形成的彈性鞋底夾層以及提供耐磨損和附著摩擦力的接觸地面的鞋外底。用于鞋底 夾層的合適的聚合物泡沫材料包括乙烯醋酸乙烯酯共聚物(ethylvinylacetate)或聚氨 酯，其在所施加的載荷下彈性壓縮以減弱地面的反作用力。傳統(tǒng)的聚合物泡沫材料是可回 彈壓縮的，部分歸因于包含多個敞開的或封閉的小室，其界定基本上由氣體代替的內(nèi)部容 積。即，聚合物泡沫材料包括封有氣體的多個氣泡。經(jīng)過重復(fù)的壓縮后，小室結(jié)構(gòu)會劣化， 從而導致泡沫的可壓縮性降低。因此，在鞋的使用期限內(nèi)聚合物泡沫鞋底夾層的力衰減特 性可能會降低。減少聚合物泡沫鞋底夾層的重量和降低重復(fù)壓縮后劣化的影響的一種方法公開 于Rudy的美國專利US4，183，156，在此引入作為參考，其中由彈性材料制成的流體填充囊 提供力衰減。此囊包括多個管形室，沿鞋底結(jié)構(gòu)的長度縱向延伸。該室相互之間流體連通， 共同延伸橫跨鞋的寬度。囊可以包封在聚合物泡沫材料內(nèi)，如所公開的Rudy的美國專利 US4，219，945，在此引入作為參考。囊與包封聚合物泡沫材料的組合用作鞋底夾層。因此， 鞋面連接到聚合物泡沫材料的上表面且鞋外底或鞋底構(gòu)件固定到下表面。以上所描述的這種囊通常由一種彈性材料制成，結(jié)構(gòu)為具有一個上部部分或下部 部分，其內(nèi)包圍了一個或更多室。通過將連接到流體壓力源的噴嘴或針狀物插入形成于囊 內(nèi)的填充入口(fill inlet)中來以超過環(huán)境壓力的壓力加壓室。在室被加壓后，密封填充 入口并移去噴嘴。適合用于鞋類用途的流體填充囊可以通過雙膜技術(shù)制造，其中形成兩個分離的彈性膜薄片以提供囊的整體外圍形狀。然后把薄片沿著它們各自的周邊結(jié)合在一起，以形成 密封結(jié)構(gòu)，以及所述薄片還在預(yù)定的內(nèi)部區(qū)域處被結(jié)合在一起，以賦予囊所期望的構(gòu)型。也 就是說，該內(nèi)部結(jié)合為囊提供具有預(yù)定形狀和尺寸的室。在類似的熱成形技術(shù)中，兩個分離 的彈性膜薄片用模具成形，以提供所期望的構(gòu)型。適合用于鞋類用途的流體填充囊也可以 由吹塑成型技術(shù)制造，其中熔化的或以其他方式軟化的管形彈性材料置于模具中，該模具 具有所期望的囊的整體形狀和構(gòu)型。該模具在一個位置處設(shè)有開口，通過該開口提供加壓 空氣。加壓空氣使液化的彈性材料與模具內(nèi)表面的形狀一致。然后，冷卻彈性材料，從而制 造出具有期望形狀和構(gòu)型的囊。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一方面是具有在外周處連接以限定各個邊的第一表面和相對的第二表 面的囊。所述囊在第一表面和第二表面之間包封加壓流體。在一些實施方案中，囊具有六 邊形構(gòu)型且六邊形邊的一部分是凹狀。在其他的實施方案中，邊既呈現(xiàn)凹狀構(gòu)型又呈現(xiàn)凸 狀構(gòu)型。囊可以結(jié)合到具有鞋面和鞋底結(jié)構(gòu)的鞋類物品中。例如，囊可以包封在鞋底結(jié)構(gòu) 的聚合物泡沫材料內(nèi)，或囊可以位于由聚合物泡沫材料形成的空腔內(nèi)?？蛇x擇地，囊還可以 位于鞋面內(nèi)。 囊可以包括第一表面和第二表面之間的結(jié)合部。所述結(jié)合部可以從第一邊和第二 邊中的一個向內(nèi)隔開，且所述結(jié)合部可以限定所述結(jié)合部與第一邊和第二邊中的一個之間 的通道。囊也可以包括與該通道流體連通的充注區(qū)域。本發(fā)明的另一方面涉及制造多個囊的方法。所述方法包括提供熱塑性聚合物材料 的第一薄片和第二薄片的一個步驟?？梢栽谒龅谝槐∑退龅诙∑g形成棋盤形 布置模式的結(jié)合部以限定囊。而且，可以切斷部分結(jié)合部且可以在囊內(nèi)放置加壓流體。本發(fā)明提供了一種鞋類物品，其包括鞋面和固定到所述鞋面的鞋底結(jié)構(gòu)，所述鞋 面和所述鞋底結(jié)構(gòu)的至少一個結(jié)合囊，所述囊包括在外周處連接以限定三個第一邊和三個 第二邊的第一表面和相對的第二表面，且所述囊在所述第一表面和所述第二表面之間包封 流體，所述第一邊與所述第二邊交替，且所述第二邊具有凹狀構(gòu)型。本發(fā)明所提供的鞋類物品中，囊可被包封在鞋底結(jié)構(gòu)的聚合物泡沫材料內(nèi)。囊可具有六邊形構(gòu)型。第一邊可具有凸狀構(gòu)型。第二邊的至少一個可具有第一凹陷部分和第二凹陷部分，所述第二凹陷部分比所 述第一凹陷部分更靠近囊的中心部分延伸。囊可包括第一表面和第二表面之間的結(jié)合部，所述結(jié)合部可從第一邊和第二邊中 的一個向內(nèi)隔開，且所述結(jié)合部限定了所述結(jié)合部與第一邊和第二邊中的一個之間的通 道，所述通道基本上平行于第一邊和第二邊中的一個延伸。囊可包括與所述通道流體連通的充注區(qū)域，所述充注區(qū)域提供用于將流體引入囊 的區(qū)域，且所述充注區(qū)域可被密封以便將流體密封在囊內(nèi)。結(jié)合部可被切斷以將所述通道與囊的中心部分分開。囊可包括從第一邊中的一個延伸出的至少一個突出部。
4
突出部可用于在所述鞋類內(nèi)定位囊。第一表面和第二表面在囊的中心部分可以沒有內(nèi)部連接。流體可被加壓。本發(fā)明還提供了一種鞋類物品，其包括鞋面和固定到所述鞋面的鞋底結(jié)構(gòu)，所述 鞋面和所述鞋底結(jié)構(gòu)的至少一個結(jié)合囊，所述囊包括在外周處連接以限定三個第一邊和三 個第二邊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在所述囊的中心部 分沒有內(nèi)部連接，且所述囊在所述第一表面和所述第二表面之間包封流體，所述第一邊具 有凸狀構(gòu)型，以及所述第二邊具有凹狀構(gòu)型。本發(fā)明還提供的鞋類物品中，囊可被包封在鞋底結(jié)構(gòu)的聚合物泡沫材料內(nèi)。囊可具有六邊形構(gòu)型。第一邊可與第二邊交替。囊可包括第一表面和第二表面之間的結(jié)合部，所述結(jié)合部從第一邊和第二邊中的 一個向內(nèi)隔開，且所述結(jié)合部限定了所述結(jié)合部與第一邊和第二邊中的一個之間的通道， 所述通道基本上平行于第一邊和第二邊中的一個延伸。囊可包括與所述通道流體連通的充注區(qū)域，所述充注區(qū)域提供用于將流體引入囊 的區(qū)域，且所述充注區(qū)域可被密封以便將流體密封在囊內(nèi)。 結(jié)合部可被切斷以將所述通道與囊的中心部分分開。本發(fā)明還提供了多個相連的囊，其包封加壓流體，所述相連的囊包括具有六邊形構(gòu)型的第一囊，所述第一囊包括與三個第一凹狀邊交替的三個第一凸 狀邊；具有六邊形構(gòu)型的第二囊，所述第二囊包括與三個第二凹狀邊交替的三個第二凸 狀邊；以及具有六邊形構(gòu)型的第三囊，所述第三囊包括與三個第三凹狀邊交替的三個第三凸 狀邊，其中所述第一凸狀邊中的一個設(shè)置在鄰近所述第二凹狀邊中的一個的位置且與 其相連，所述第二凸狀邊中的一個設(shè)置在鄰近所述第三凹狀邊中的一個的位置且與其相 連，以及所述第三凸狀邊中的一個設(shè)置在鄰近所述第一凹狀邊中的一個的位置且與其相連。本發(fā)明所提供的囊中，第一囊、第二囊和第三囊彼此可基本上相同。第一囊可具有在外周處連接以限定第一凸狀邊和第一凹狀邊的第一表面和相對 的第二表面。第一表面和第二表面在第一囊的中心部分可沒有內(nèi)部連接。第一囊可包括從第一囊的外周向內(nèi)隔開的結(jié)合部，所述結(jié)合部限定了所述結(jié)合部 和所述外周之間的通道，且所述通道基本上平行于所述外周延伸。第一囊可包括與所述通道流體連通的充注區(qū)域，所述充注區(qū)域提供用于將流體引 入第一囊的區(qū)域，且所述充注區(qū)域可被密封以便將流體密封在第一囊內(nèi)。結(jié)合部可被切斷以將所述通道與囊的中心部分分開。第一囊可包括從第一凸狀邊中的一個延伸出的至少一個突出部。所述突出部可延伸入第二凹狀邊中的一個內(nèi)的凹陷部分。
第一囊、第二囊和第三囊可形成棋盤形布置的模式。相連的囊還可包括四個附加囊，所述四個附加囊的邊可被設(shè)置在鄰近第一囊的位
置且連接到第一囊。本發(fā)明還提供了一種物品，其包括包封了加壓流體的多個囊，每一個所述囊具有 棋盤形布置構(gòu)型，其中第一囊的邊設(shè)置在鄰近多個第二囊的邊的位置，且所述第一囊的所 述邊具有與所述多個第二囊的所述邊相匹配的形狀。本發(fā)明所提供的物品中，第一囊的邊可包括凸狀邊，并且多個第二囊的邊可包含 凹狀邊，所述凸狀邊被設(shè)置在鄰近所述凹狀邊的位置且連接到所述凹狀邊。突出部可從凸狀邊伸出，且突出部可延伸入凹狀邊內(nèi)的對應(yīng)的凹陷部分。第一囊和第二囊可具有六邊形構(gòu)型。
第一囊和第二囊彼此可基本上相同。第一囊可包括從第一囊的外周向內(nèi)隔開的結(jié)合部，所述結(jié)合部限定了所述結(jié)合部 和所述外周之間的通道，且所述通道基本上平行于所述外周延伸。第一囊可包括與所述通道流體連通的充注區(qū)域，所述充注區(qū)域提供用于將流體引 入第一囊的區(qū)域，且所述充注區(qū)域可被密封以便將流體密封在第一囊內(nèi)。結(jié)合部可被切斷以將所述通道與囊的中心部分分開。本發(fā)明還提供了一種囊，所述囊包括第一表面和相對的第二表面，其在外周處連接以限定所述囊的邊，所述第一表面 和所述第二表面將加壓流體包封在所述囊內(nèi)；結(jié)合部，其從所述囊的所述邊向內(nèi)隔開以限定所述結(jié)合部和所述邊之間的通道； 以及充注區(qū)域，其與所述通道流體連通，所述充注區(qū)域提供用于將所述流體引入所述 囊的區(qū)域，且所述充注區(qū)域被密封以便將所述流體密封在所述囊內(nèi)。本發(fā)明所提供的囊中，結(jié)合部和所述通道的每一個可基本上平行于所述邊延伸。充注區(qū)域可相對于通道居中設(shè)置。結(jié)合部可被切斷以將通道與囊的剩余部分分開。通道可從充注區(qū)域的相對兩側(cè)延伸。第一表面和第二表面可具有六邊形構(gòu)型，且所述邊可以是囊的六個邊中的一個。六個邊中的三個可具有凸狀構(gòu)型，以及六個邊中的另外三個可具有凹狀構(gòu)型。邊可具有凹狀構(gòu)型，且結(jié)合部和通道可基本上平行于邊延伸。本發(fā)明提供了一種制造多個囊的方法，所述方法包括以下步驟提供熱塑性聚合物材料的第一薄片和第二薄片；在所述第一薄片和所述第二薄片之間以棋盤形布置模式形成結(jié)合部以限定所述 囊；以及切斷至少一部分所述結(jié)合部。本發(fā)明所提供的方法中，所述形成步驟可包括使結(jié)合部成形以便具有六邊形構(gòu)型。所述形成步驟可包括使結(jié)合部成形以便具有三個第一邊和三個第二邊的六邊形 構(gòu)型，所述第一邊具有凸狀構(gòu)型，以及所述第二邊具有凹狀構(gòu)型。
6
第一邊可與第二邊交替。所述形成步驟可包括通過形成從囊中的一個的邊向內(nèi)隔開的結(jié)合部來在囊中的 一個內(nèi)限定充注通道。所述形成步驟可包括限定與充注通道流體連通的充注區(qū)域。本發(fā)明所提供的方法還可包括將加壓流體放置在囊內(nèi)的步驟。所述放置步驟可包括將充注設(shè)備連接到充注區(qū)域以注入加壓流體。本發(fā)明所提供的方法還可包括將囊的至少一個包封在鞋類鞋底結(jié)構(gòu)的聚合物泡 沫材料內(nèi)的步驟。所附權(quán)利要求詳細指出了表征本發(fā)明的優(yōu)點和新穎性特征。然而為了獲得對優(yōu)點 和新穎性特征更好地理解，應(yīng)參考以下描述和展示了涉及本發(fā)明的各種實施方案和概念的 描述性內(nèi)容和附圖。


結(jié)合附圖閱讀將能更好地理解上述發(fā)明概述以及下述發(fā)明的詳細描述。圖1是加入了囊的鞋類物品的側(cè)視圖。圖2是鞋類的局部剖面的側(cè)視圖。圖3是囊的透視圖。圖4是囊的頂部平面圖。圖5是囊的底部平面圖。圖6A是囊的第一剖面圖，由圖4中的剖面線6A-6A界定。圖6B是囊的第二剖面圖，由圖4中的剖面線6B-6B界定。圖6C是囊的第三剖面圖，由圖4中的剖面線6C-6C界定。圖7是多個囊呈連接結(jié)構(gòu)的頂部平面圖。圖8是形成了囊和多個其他囊的對應(yīng)模具部分的頂部平面圖。圖9A是囊和多個其他囊的制造過程的第一步驟的示意性側(cè)視圖。 具部分之間的兩個聚合物薄片的側(cè)視圖)圖9B是囊和多個其他囊的制造過程的第二步驟的示意性側(cè)視圖。 一起的模具部分的側(cè)視圖)圖9C是囊和多個其他囊的制造過程的第三步驟的示意性側(cè)視圖。 分和形成于兩個薄片之間的囊的側(cè)視圖，但是囊沒有充液)圖10是囊的另一構(gòu)型的頂部平面圖。(正如圖4 一樣，但是兩個突出部仍舊連接)圖11是囊的另一構(gòu)型的頂部平面圖。(正如圖4 一樣，但是沒有充注導管)
具體實施例方式以下描述和附圖公開了結(jié)合流體填充囊的運動型鞋類物品。公開了具有適合跑步 的構(gòu)型的鞋類。然而本發(fā)明的各方面并不只限于為跑步而設(shè)計的鞋類，本發(fā)明還可以適用 于許多運動型鞋類，比如包括籃球鞋、多用途訓練鞋(cross-training shoes)、步行鞋、網(wǎng) 球鞋、足球鞋和遠足靴。另外，本發(fā)明的各方面還可以適用于通常所認為的非運動型鞋類物 品，包括禮服鞋(dress shoes)、路夫鞋、涼鞋和工作鞋。盡管公開了囊與鞋類的結(jié)合，但是
(模具部分和模 (將薄片壓縮在 (分開的模具部囊還可以用于多種其他產(chǎn)品中，或囊還可以單獨使用(例如，作為包裝材料)。因此，本領(lǐng)域 的技術(shù)人員能認識到此處所公開的概念還適用于很多種鞋類或產(chǎn)品。圖1和圖2描述了鞋類物品10，包括鞋面20和鞋底結(jié)構(gòu)30。鞋面20具有大體常 規(guī)的構(gòu)型，包括縫合或膠著地結(jié)合到一起的多個元件，比如紡織品、泡沫材料和皮革材料， 形成用于穩(wěn)固地和舒適地容納足部的內(nèi)部空間。鞋底結(jié)構(gòu)30設(shè)置在鞋面20之下，包括兩 個主要組成部分，鞋底夾層31和鞋外底32。比如通過縫合或膠著地結(jié)合將鞋底夾層31固 定到鞋面20的下表面，用于在鞋底結(jié)構(gòu)30踩壓地面時候緩沖壓力。鞋外底32被固定到鞋 底夾層31的下表面，并由適于接觸地面的耐用、抗磨損材料形成。本發(fā)明的一些實施方案 中可以沒有鞋外底32，或鞋外底32可以與鞋底夾層31由整體式(即，一體)結(jié)構(gòu)形成。另 外，鞋底結(jié)構(gòu)30可以包括鞋內(nèi)底(未顯示)，鞋內(nèi)底是增強舒適性的薄部件，位于所述空間 內(nèi)并鄰近足部的腳底表面。鞋底夾層31主要由聚合物泡沫材料形成，比如聚氨酯或乙烯_醋酸乙烯酯共聚 物，鞋底夾層包封流體填充囊40。如圖2中所描述的，囊40設(shè)置在鞋底夾層31的鞋跟區(qū)域， 但是也可以設(shè)置在鞋底夾層31的任何區(qū)域，包括鞋中區(qū)域或鞋前區(qū)域。而且，鞋底夾層31 可以包封具有囊40的一般構(gòu)型的多個流體填充囊。例如，一個囊40可以位于鞋跟區(qū)域，而 另外的囊40可以位于鞋類10的鞋前區(qū)域。囊40可以只是部分地包封在鞋底夾層31內(nèi)， 或者整個都被包封在鞋底夾層31內(nèi)。比如，部分囊40可以從鞋底夾層31的側(cè)表面向外突 出，或者囊40的上表面可以與鞋底夾層31的上表面重合?？商鎿Q地，鞋底夾層31可以在 囊40之上延伸并完全圍繞囊40延伸。在一些實施方案中，比如囊40可以膠著地固定到鞋 底夾層31，或囊40可以位于鞋底夾層31內(nèi)的預(yù)制的空間中。在其他的實施方案中，囊40 可以結(jié)合到鞋面20或鞋內(nèi)底中。比如，囊40可以位于鞋內(nèi)底的鞋跟區(qū)域或鞋內(nèi)底的鞋前 區(qū)域。因此，囊40相對于鞋類物品10的位置可以在本發(fā)明范圍內(nèi)顯著變化。囊40是包封了加壓流體的密封部件，如圖3-6C所描述的。形成囊40的材料將在 下文更詳細地描述，形成囊40的材料對流體基本上不可滲透且形成了第一表面41和相對 的第二表面42。第一表面41和第二表面42圍繞它們各自的周邊結(jié)合在一起以形成外圍結(jié) 合部43，并配合形成密封室，加壓流體位于其中。如圖中所描述的，外圍結(jié)合部43位于第 一表面41和第二表面42之間的中心，但是其也可以處于非中心的位置。因此，外圍結(jié)合部 43的具體位置可以改變。如圖4和5所描述的，囊40的一般形狀是六邊形。外圍結(jié)合部43有效地形成了 圍繞囊40連續(xù)延伸的六個邊51-56。也就是說，邊51鄰近邊52設(shè)置，邊52鄰近邊53設(shè) 置，邊53鄰近邊54設(shè)置，邊54鄰近邊55設(shè)置，邊55鄰近邊56設(shè)置，以及邊56鄰近邊51 設(shè)置。邊51、53和55中的每一個向外延伸以賦予外圍結(jié)合部43的這些部分凸狀構(gòu)型。相 反地，邊52、54和56中的每一個向內(nèi)延伸以賦予外圍結(jié)合部43的這些部分凹狀構(gòu)型。而 邊56具有向內(nèi)圓形(inwardly-rounded)的形狀，邊52和54中的每一個也形成了更靠近 囊40的中心部分延伸的進一步的凹陷部分57。也就是說，邊52和54中的每一個的凹陷部 分57比邊56更突出靠近囊40的中心部分。如以上所描述的，邊51、53和55中的每一個向外延伸以賦予外圍結(jié)合部43的這 些部分凸狀構(gòu)型。此外，邊52、54和56中的每一個向內(nèi)延伸以賦予外圍結(jié)合部43的這些部 分凹狀構(gòu)型。假設(shè)每一個邊51-56的這種構(gòu)型和位置，那么外圍結(jié)合部43的凸狀部分與外圍結(jié)合部43的凹狀部分交替。也就是說，囊40每隔一邊是凸狀，而另一邊是凹狀。這種結(jié) 構(gòu)賦予囊40三葉構(gòu)型，其中邊51、53和55中的每一個形成了三個葉片的端部?？商鎿Q地， 囊40可以認為具有六邊形構(gòu)型，包括與三個凹狀邊52、54和56相交替的三個凸狀邊51、53 和55。囊40具有第一表面41和第二表面42在囊40的中心部分沒有內(nèi)部連接的構(gòu)型。 也就是說，位于囊40周邊的外圍結(jié)合部43形成了第一表面41和第二表面42互相結(jié)合或 以其他方式互相連接的主要點。然而，如圖形中所描述的，充注結(jié)合部44形成在鄰近囊40 周邊的位置。更具體地說，充注結(jié)合部44形成在鄰近邊56的位置，但是也可以形成在鄰近 任何一個邊51-56的位置。充注結(jié)合部44平行于邊56延伸，且充注區(qū)域45位于充注結(jié)合 部44的中心。如以下材料中要更詳細描述的，充注針、充注噴嘴、充注電極或其他充注設(shè)備 可以連接到充注區(qū)域45以注入加壓流體。然后，流體穿過形成在外圍結(jié)合部43和充注結(jié) 合部44之間的導管。一旦囊40合適地充有流體，充注區(qū)域45就被密封以便密封囊40內(nèi) 的流體。為了允許囊40的中心部分向外膨脹，可以切割或以其他方式切斷充注結(jié)合部44 以使囊40的中心部分與形成在外圍結(jié)合部43和充注結(jié)合部44之間的導管分開。因此，囊 40在囊40的中心部分沒有有效地內(nèi)部連接，且充注結(jié)合部44和充注區(qū)域45形成在鄰近囊 40周邊的位置。如上面所提到的，邊56具有向內(nèi)圓形的形狀，而邊52和54中的每一個也形成了 凹陷部分57。充注區(qū)域45有效地形成在與凹陷部分57的位置相對應(yīng)的位置。因此，鄰近 邊52、54和56中的每一個的囊40的部分結(jié)合在相似的位置。在囊40的中心部分沒有內(nèi) 部連接形成了一種結(jié)構(gòu)，其中囊40的中心部分比鄰近外圍結(jié)合部43的區(qū)域呈現(xiàn)更大的厚 度，如圖6A-6C所描述的。因此，囊40朝著外圍結(jié)合部43逐漸變薄。凹陷部分57和充注 區(qū)域45被形成以便限制囊40的中心部分向外充注的程度。也就是說，凹陷部分57和充注 區(qū)域45被形成以限制囊40的中心部分的總厚度。多種熱塑性聚合物材料可以用于囊40，包括聚氨酯、聚酯、聚酯型聚氨酯和聚醚型 聚氨酯。用于囊40的另一種合適的材料是由熱塑性聚氨酯和乙烯_乙烯醇共聚物的交替 層形成的膜，這公開在Mitchell等人的美國專利US5，713，141和US5，952，065中，此專利 在此引入作為參考。還可使用對此材料的改變，其中中間層由乙烯-乙烯醇共聚物形成；鄰 近中間層的兩層由熱塑性聚氨酯形成；以及外層由乙烯_乙烯醇共聚物和熱塑性聚氨酯的 再研磨材料形成。囊40還可以由含有阻氣性材料或彈性材料的交替層的柔韌性微層膜形 成，Bonk等人的美國專利US6, 082，025和US6, 127，026對此做了公開，兩個專利在此引入 作為參考。此外，可以使用多種熱塑性氨基甲酸乙酯(urethane)，例如，Dow化學公司的產(chǎn) 品PELLETHANE ；BASF公司的產(chǎn)品ELAS0LLAN ；B. F. Goodrich公司的產(chǎn)品ESTANE，所有這些 都是酯基或醚基的。還可以采用其它基于聚酯、聚醚、聚已酸內(nèi)酯和聚碳酸酯大粒凝膠的熱 塑性氨基甲酸乙酯，以及還可以使用各種阻氮材料(nitrogen blocking material) 0另外 的合適材料在Rudy的US4，183，156和US4，219,945的美國專利中公開，其在此引入作為參 考。此外，合適的材料包括含有晶體材料的熱塑性膜，Rudy的US4，936，029和US5，042，176 的美國專利對此做了公開，該專利在此引入作為參考；以及含有聚酯多元醇的聚氨酯，其在 Bonk等人的US6, 013，340、US6，203，868和US6, 321，465的美國專利中對此做了公開，也在 此引入作為參考。
9
囊40內(nèi)的流體可以是Rudy的US4，340，626的美國專利公開的任何氣體，如六氟 乙烷和六氟化硫，該專利在此引入作為參考。流體還可以包括氣體，諸如加壓的八氟丙烷 (otcafluorapropane)、氮氣和空氣。除了氣體之外，各種凝膠體或液體可以密封在囊40 內(nèi)。因此，多種流體適合于囊40。就壓力而言，合適的壓力是每平方英寸20磅，但是也可以 在每平方英寸1磅到35磅之間變化。因此，囊40內(nèi)的流體壓力可以相對較高，或在本發(fā)明 的一些實施方案中，流體壓力可以稍微高于周圍的環(huán)境壓力。囊40可以具有棋盤形布置的構(gòu)型。如在此使用的，術(shù)語“棋盤形布置”定義為區(qū) 域覆蓋，沒有顯著的空隙或重疊，多個部件具有基本上相似的形狀。此外，當多個相似形狀 的部件覆蓋區(qū)域而沒有顯著的空隙或重疊時，單個部件(即，囊40)可以具有棋盤形布置的 構(gòu)型。當參照圖4和5中的任一個時，囊40具有一般的棋盤形布置的構(gòu)型。參考圖7，描述 了多個囊40的連接構(gòu)型。通常，一個囊40的凸狀邊(即，邊51、53、和55)延伸入鄰近的囊 40的凹狀邊(即，邊52、54、和56)，且這樣重復(fù)用于多個囊40。此外，一個囊40的突出部 (tab) 46延伸入鄰近的囊40的凹陷部分57。因此，如圖7所描述的，囊40具有棋盤形布置 的構(gòu)型。無論六邊形、矩形、正方形還是三角形的各種形狀都具有棋盤形布置的構(gòu)型。其他 非規(guī)則形狀也可以具有棋盤形布置的構(gòu)型。盡管以上囊40描述為具有一般的六邊形構(gòu)型， 但是囊40還可以具有也呈棋盤形布置的構(gòu)型的其他形狀。然而，在本發(fā)明的一些方面，囊 40可以具有不是棋盤形布置的形狀。形成棋盤形布置構(gòu)型的囊40的優(yōu)點涉及生產(chǎn)效率。參考圖7，描述了多個囊40的 連接構(gòu)型，其中每個囊40鄰近另一個囊40。在這種構(gòu)型中，形成囊40的材料浪費是最小 的。在一些已有技術(shù)的囊中，兩個聚合物材料薄片結(jié)合在一起且充注以形成單個囊。然后， 從包圍單個囊的兩個聚合物材料薄片上將單個囊切割下來。然后，扔掉兩個聚合物材料薄 片的剩余部分?？蛇x擇地，兩個聚合物材料薄片的剩余部分被重復(fù)利用(例如，通過重新研 磨加工)以結(jié)合到其他囊中。與這種已有技術(shù)的囊相比，由于有限的廢品量，多個囊40以 較高的生產(chǎn)效率來形成。形成棋盤形布置構(gòu)型的囊40的另一優(yōu)點涉及能量效率。如以上所提到的，一個囊 40的凸狀邊(即，邊51、53、和55)延伸入鄰近囊40的凹狀邊(即，邊52、54、和56)，且這 樣重復(fù)用于多個囊40。因而，在單獨的結(jié)合操作中用凸狀邊就形成了每一個凸狀邊。也就 是說，兩個鄰近囊的邊同時形成以減少形成多個囊40所必須發(fā)生的結(jié)合操作的總次數(shù)，因 而增進了能量效率。在圖7的連接構(gòu)型中，第一囊40的凸狀邊延伸入鄰近的第二囊40的凹狀邊。相似 地，第二囊40的凸狀邊延伸入鄰近第三囊40的凹狀邊。此外，第三囊40的凸狀邊延伸入 第一囊40的凹狀邊。此種方式中，鄰近的囊40有效地互鎖。另外，除了設(shè)置在連接構(gòu)型周 邊的那些囊以外，借助凸狀邊延伸入凹狀邊，每個囊40被六個鄰近的囊40包圍。盡管各個 囊40被結(jié)合，但是囊40可由切斷鄰近的囊40之間的結(jié)合部而被分離。如下面所描述的， 可以切斷結(jié)合部以便留下所連接的囊40之間的結(jié)合部的相對小的部分。此種方式中，多個 囊40保持連接，但是也可以用極小的作用力來拉開?，F(xiàn)在，將描述圖7所描述的制造多個囊40的方法。圖8描述了具有一對對應(yīng)的模 具部分61和62的模具60。每個模具部分61和62具有各種脊63，所述脊63具有囊40的一般形狀。更特別地是，脊63具有囊40的各種結(jié)合部的形狀，包括外圍結(jié)合部43和充注 結(jié)合部44。當模具部分61和62以重疊構(gòu)型放置時，模具部分61的脊63接觸模具部分62 的脊63。在本發(fā)明的一些方面，模具部分61和62中只有一個可以包括脊63以便模具部 分61和62中的另一個有效地具有平面構(gòu)型。因此，模具部分61和62的具體結(jié)構(gòu)可以顯
著變化。參考圖9A，描述了制造過程的一個一般步驟，其中兩個熱塑性聚合物薄片71和72 放置在模具部分61和62之間。正如從以下描述中將是很明顯的，薄片71和72各自成為 用模具60形成的每個囊40的第一表面41和第二表面42。因此，薄片71和72可以是以上 所描述的用于囊40的各種材料中的任何一種。參考圖9B，描述了制造過程的另一個一般步驟，其中模具部分61和62壓縮且結(jié)合 薄片71和72。更特別地是，模具部分61和62移向薄片71和72以使脊63壓縮部分薄片 71和72。然后，部分模具60，尤其是脊63發(fā)射無線射頻能量以便薄片71和72之間的接觸 區(qū)域被特定水平的無線射頻能量輻照預(yù)定的一段時間。薄片71和72吸收無線射頻能量且 薄片71和72的溫度上升直到部分薄片71和72熔化，達到玻璃轉(zhuǎn)變溫度、或以其他方式獲 得可以產(chǎn)生結(jié)合的溫度。施加到薄片71和72的壓力與隨后的冷卻共同形成了薄片71和 72之間的界面處的結(jié)合部。無線射頻結(jié)合是可以用來結(jié)合薄片71和72的一種技術(shù)，由此 形成了外圍結(jié)合部43和充注結(jié)合部44。其他合適的結(jié)合技術(shù)包括粘合、熱接觸、激光和紅 外線焊接。參考圖9C，描述了制造過程的又一個一般步驟，其中所結(jié)合的薄片71和72從模 具60移去。如以上所描述的，形成了相互鄰近的各個囊40。因此，意欲形成外圍結(jié)合部43 的薄片71和72之間的每個結(jié)合部實際上形成了用于兩個鄰近囊40的外圍結(jié)合部43。因 此，可以使用沖模或其他切割工具來切斷薄片71和72之間的各種結(jié)合，從而將囊40互相 分開。為了確保囊40保持連接，如圖7，只可以切斷薄片71和72之間的大多數(shù)結(jié)合部。此 外，形成了充注結(jié)合部44的薄片71和72之間的結(jié)合部也可以被切斷以將充注區(qū)域45和 囊40的中心部分分開。在一些實施方案中，模具60可以設(shè)置成用無線射頻能量輻照之后 便切斷薄片71和72之間的結(jié)合部。切斷了薄片71和72之間的結(jié)合部之后，各個囊40被充注。為了給囊40充注，充 注針、充注噴嘴、充注電極、或其他充注設(shè)備可以連接到充注區(qū)域45以注射加壓流體。然 后，流體穿過在外圍結(jié)合部43和充注結(jié)合部44之間形成的導管。一旦囊40合適地充有流 體，充注區(qū)域45被密封以便密封囊40內(nèi)的流體。例如，無線射頻能量或熱的又一用途可以 用于密封充注區(qū)域45。如以上所提到的，切斷充注結(jié)合部44以將充注區(qū)域45和囊40的中 心部分分開。充注期間，第一表面41和第二表面42將向外充注。切斷充注結(jié)合部44將充 注區(qū)域45和囊40的中心部分分開且隨著第一表面41和第二表面42向外膨脹允許充注區(qū) 域45保持在固定的位置。作為以上所描述方法的替代方法，囊40也可以通過吹塑成型工藝或熱成形工藝 來形成。例如，在熱成形工藝中，薄片71和72在放入模具部分61和62間之前被加熱。當 模具60壓縮脊63之間的薄片71和72時，在規(guī)定的位置發(fā)生結(jié)合。為了將薄片71和72 拉成模具60的輪廓，可以在薄片71和72之間注入流體。通過模具60內(nèi)的各個通氣口，也 可以從薄片71和72以及模具部分61和62之間的區(qū)域除去空氣，從而將薄片71和72吸到模具部分61和62的表面上。也就是說，可以在薄片71和72以及模具部分61和62的 表面之間形成至少部分的真空。圖10描述了當從通過以上所描述的過程形成的多個囊移去時的單個囊40。與圖 3-6C所描述的囊40相比，圖10中的囊40包括兩個突出部46。其中一個突出部46從邊51 延伸，而另一個突出部46從邊55延伸。如以上所描述的，一個囊40的突出部46延伸入鄰 近囊40的凹陷部分57。因此，制造期間，突出部46是囊40的棋盤形布置構(gòu)型的部分。一 旦單個囊40從圖7所描述的多個連接的囊40中移去，突出部46也被移去?？蛇x擇地，突 出部46可以用作在模具中設(shè)置囊40的定位點。也就是說，突出部46可以幫助在形成鞋底 夾層31的模具中設(shè)置囊40，從而保證囊40合適地設(shè)置和定位在鞋底夾層31中。囊40的形狀可以在本發(fā)明的范圍內(nèi)顯著改變。也可以對囊40進行其他的修改。 例如，在一些實施方案中可以沒有充注結(jié)合部44和充注區(qū)域45，如圖11所描述的。此外， 囊40可以結(jié)合到除了鞋類之外的各種產(chǎn)品中。例如，多個囊40可以用作包裝材料。囊40 還可以結(jié)合到座椅墊或背包或高爾夫球包的帶子中以增強舒適性。因此，囊40可以用于多 種用途中。參考多種實施方案，在上文和附圖中公開了本發(fā)明。然而，公開的目的在于提供涉 及本發(fā)明的各種特征和概念的實施例，而不是在于限制本發(fā)明的范圍。相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人 員應(yīng)認識到，可以對上述實施方案做出許多變化和修改而并不偏離由所附權(quán)利要求限定的 本發(fā)明的范圍。
1權(quán)利要求
一種囊，所述囊包括第一表面和相對的第二表面，其在外周處連接以限定所述囊的邊，所述第一表面和所述第二表面將加壓流體包封在所述囊內(nèi)；結(jié)合部，其從所述囊的所述邊向內(nèi)隔開以限定所述結(jié)合部和所述邊之間的通道；以及充注區(qū)域，其與所述通道流體連通，所述充注區(qū)域提供用于將所述流體引入所述囊的區(qū)域，且所述充注區(qū)域被密封以便將所述流體密封在所述囊內(nèi)。
2.如權(quán)利要求1所述的囊，其中所述結(jié)合部和所述通道的每一個基本上平行于所述邊 延伸。
3.如權(quán)利要求1所述的囊，其中所述充注區(qū)域相對于所述通道居中設(shè)置。
4.如權(quán)利要求1所述的囊，其中所述結(jié)合部被切斷以將所述通道與所述囊的剩余部分 分開。
5.如權(quán)利要求1所述的囊，其中所述通道從所述充注區(qū)域的相對兩側(cè)延伸。
6.如權(quán)利要求1所述的囊，其中所述第一表面和所述第二表面具有六邊形構(gòu)型，且所 述邊是所述囊的六個邊中的一個。
7.如權(quán)利要求6所述的囊，其中所述六個邊中的三個具有凸狀構(gòu)型，以及所述六個邊 中的另外三個具有凹狀構(gòu)型。
8.如權(quán)利要求1所述的囊，其中所述邊具有凹狀構(gòu)型，且所述結(jié)合部和所述通道基本 上平行于所述邊延伸。
全文摘要
公開了一種流體填充結(jié)構(gòu)，例如囊(40)。所述囊具有第一表面(41)和相對的第二表面(42)，兩個表面在外周處連接(43)以限定各個邊(51-56)。所述囊在第一表面和第二表面之間包封流體。所述邊的一部分可以具有凹狀構(gòu)型，或所述邊既具有凹狀構(gòu)型又具有凸狀構(gòu)型。囊的形狀可以是棋盤形布置的模式例如六邊形，以便可以有效地制造多個囊。
文檔編號A43B21/28GK101919608SQ20101023669
公開日2010年12月22日 申請日期2006年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月14日
發(fā)明者文森特·弗萊德里克·懷特, 斯圖亞特·康拉德·福斯特羅姆, 詹妮·麗貝卡·科多 申請人:耐克國際有限公司