多密度鞋底元件及其制造系統(tǒng)和方法
【專利說明】多密度鞋底元件及其制造系統(tǒng)和方法
[0001]相關(guān)串請(qǐng)的交叉引用
本申請(qǐng)要求享有2013年3月15日提交的美國(guó)實(shí)用新型專利申請(qǐng)序列第13/835,859號(hào)的優(yōu)先權(quán)及權(quán)益，其公開內(nèi)容通過弓I用以其整體并入本文中。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明大體上涉及鞋類領(lǐng)域，并且更具體地涉及具有可變密度或硬度的鞋底元件的鞋類制品，以及用于設(shè)計(jì)和制造該鞋類制品的相關(guān)系統(tǒng)和方法。
【背景技術(shù)】
[0003]許多運(yùn)動(dòng)引起運(yùn)動(dòng)員的腳和腿的各種關(guān)節(jié)的高水平的應(yīng)力，這在一定時(shí)間內(nèi)可導(dǎo)致對(duì)身體的一個(gè)或更多個(gè)關(guān)節(jié)和/或肌肉的嚴(yán)重疲勞和傷害(例如，膝蓋和/或軟骨傷害)的風(fēng)險(xiǎn)，這可降低運(yùn)動(dòng)員的表現(xiàn)水平且甚至可使得他們不可能比賽。示例的運(yùn)動(dòng)包括但不限于田徑比賽，諸如賽跑、障礙跑等，以及需要突然變向的運(yùn)動(dòng)，諸如足球、橄欖球、網(wǎng)球、壁球、回力網(wǎng)球、羽毛球、美式足球、棒球、曲棍球、長(zhǎng)曲棍球、板球和籃球。
[0004]在鞋的鞋底內(nèi)提供適當(dāng)水平的支承和緩沖可高度有益于降低由于運(yùn)動(dòng)員的腳和/或腿在此運(yùn)動(dòng)活動(dòng)期間應(yīng)力過大而引起傷害的風(fēng)險(xiǎn)。結(jié)果，鞋通常配備有支承元件，以控制和減小步態(tài)周期或切削運(yùn)動(dòng)(cutting mot1n)期間可能有害身體移動(dòng)的效果。例如，支承元件通常并入到鞋類中，以有助于防止腳踝過于旋前或過于旋后的非期望移動(dòng)。旋前是腳從腳的側(cè)向側(cè)(即，外側(cè))到腳的中間側(cè)(即，內(nèi)側(cè))的旋轉(zhuǎn)或轉(zhuǎn)動(dòng)。在標(biāo)準(zhǔn)步態(tài)周期期間，腳典型地首先以腳跟的外(即，側(cè))部接觸地面，在此之后，腳踝朝中間側(cè)旋轉(zhuǎn)，以在推出之前將重量轉(zhuǎn)移至腳的中足和前足部分。旋后是腳踝從腳的中間側(cè)至側(cè)向側(cè)的對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)動(dòng)。過于旋前和過于旋后可導(dǎo)致置于運(yùn)動(dòng)員的腳踝和膝蓋上的顯著應(yīng)力。大體上，防止過于旋前/旋后的鞋內(nèi)的支承元件涉及相對(duì)復(fù)雜的材料布置和支承機(jī)構(gòu)，其通常將顯著的成本、復(fù)雜性和重量加至鞋類。
[0005]盡管已經(jīng)提出了生產(chǎn)帶有并入到其中的穩(wěn)定功能的更簡(jiǎn)單且成本效益合算的鞋底單元的制造方法(例如，見美國(guó)專利第7，464，428號(hào)，其公開內(nèi)容通過引用以其整體并入本文中)，但仍需要改善的鞋底元件來向鞋類制品提供受控和目標(biāo)支承和緩沖，而不需要復(fù)雜和昂貴的制造方法和部分。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明針對(duì)定制的鞋類(還有服裝和/運(yùn)動(dòng)裝備)及其元件，以及用于設(shè)計(jì)和制造其的相關(guān)系統(tǒng)及方法，其中定制元件適于向廣泛范圍的運(yùn)動(dòng)員和運(yùn)動(dòng)活動(dòng)提供目標(biāo)水平的支承和緩沖。
[0007]本發(fā)明的一個(gè)方面包括一種制造用于鞋類制品的鞋底元件的方法。該方法包括以下步驟:形成鞋底元件預(yù)成形件、將鞋底元件預(yù)成形件插入壓模腔中，以及在壓模腔中壓制形成鞋底元件預(yù)成形件來形成整體的成品鞋底元件。整體成品鞋底元件可包括:包括第一最大密度和/或硬度的第一周邊區(qū)域、包括第二最大密度和/或硬度的第二周邊區(qū)域、包括第三密度和/或硬度的第三周邊區(qū)域，以及包括第四最大密度和/或硬度的在第一周邊區(qū)域、第二周邊區(qū)域和第三周邊區(qū)域的至少一部分之間延伸的中心區(qū)域。
[0008]在一個(gè)實(shí)施例中，第一周邊區(qū)域包括鞋底元件的側(cè)向側(cè)的至少一部分，第二周邊區(qū)域包括鞋底元件的中間側(cè)區(qū)域的至少一部分，且第三周邊區(qū)域包括鞋底元件的側(cè)向腳跟區(qū)域的至少一部分。第三最大密度和/或硬度可小于第一最大密度和/或硬度或第二最大密度和/或硬度中的至少一個(gè)。鞋底元件預(yù)成形件可包括聚合材料或本質(zhì)上由例如但不限于乙烯乙酸乙烯的聚合材料構(gòu)成。
[0009]形成鞋底元件預(yù)成形件可包括在第一(或預(yù)成形件)模腔中發(fā)泡未發(fā)泡的聚合材料。壓模腔可具有小于第一模腔的容積，其中將鞋底元件預(yù)成形件插入壓模腔中的步驟需要鞋底元件預(yù)成形件的過量填充到壓模腔中。
[0010]在一個(gè)實(shí)施例中，未發(fā)泡的聚合材料還包括至少一種著色材料。在發(fā)泡未發(fā)泡的聚合材料后，該著色材料可不均勻地分布遍及鞋底元件預(yù)成形件，且在某些實(shí)施例中可提供表示成品鞋底元件的不同區(qū)域中的密度和/或硬度差別的可見指示。
[0011 ] 在一個(gè)實(shí)施例中，第一最大密度和/或硬度小于第二最大密度和/或硬度，第三最大密度和/或硬度小于第一最大密度和/或硬度和第二最大密度和/或硬度兩者，且第四最大密度和/或硬度小于第一最大密度和/或硬度和第二最大密度和/或硬度中的至少一個(gè)。第一周邊區(qū)域、第二周邊區(qū)域、第三周邊區(qū)域和/或中心區(qū)域中的至少一個(gè)可具有沿至少一個(gè)方向變化的密度和/或硬度。成品鞋底元件可適于形成鞋類制品的中底的至少腳跟部分。
[0012]本發(fā)明的另一個(gè)方面包括一種用于鞋類制品的鞋底元件。鞋底元件包括具有第一最大密度和/或硬度的第一周邊區(qū)域、具有第二最大密度和/或硬度的第二周邊區(qū)域、具有第三最大密度和/或硬度的第三周邊區(qū)域，以及具有第四最大密度和/或硬度且在第一周邊區(qū)域、第二周邊區(qū)域和第三周邊區(qū)域的至少一部分之間延伸的中心區(qū)域。第一周邊區(qū)域、第二周邊區(qū)域、第三周邊區(qū)域和中心區(qū)域中的每一個(gè)可形成為整體構(gòu)造(即，作為由單個(gè)材料或單個(gè)材料組而形成為一個(gè)的單個(gè)一體零件)。
[0013]在一個(gè)實(shí)施例中，第一周邊區(qū)域包括鞋底元件的側(cè)向側(cè)的至少一部分，第二周邊區(qū)域包括鞋底元件的中間側(cè)區(qū)域的至少一部分，且第三周邊區(qū)域包括鞋底元件的側(cè)向腳跟區(qū)域的至少一部分。第三最大密度和/或硬度可小于第一最大密度和/或硬度或第二最大密度和/或硬度中的至少一個(gè)。整體構(gòu)造可由諸如但不限于乙烯乙酸乙烯的聚合材料形成。在一個(gè)實(shí)施例中，聚合材料包括至少一種著色材料，其可提供表示鞋底元件的不同區(qū)域中的密度和/或硬度的差別的可見指示。
[0014]在一個(gè)實(shí)施例中，第一最大密度和/或硬度小于第二最大密度和/或硬度，第三最大密度和/或硬度小于第一最大密度和/或硬度和第二最大密度和/或硬度兩者，且第四最大密度和/或硬度小于第一最大密度和/或硬度和第二最大密度和/或硬度中的至少一個(gè)。第一周邊區(qū)域、第二周邊區(qū)域、第三周邊區(qū)域和/或中心區(qū)域中的至少一個(gè)可包括沿至少一個(gè)方向變化的密度和/或硬度。鞋底元件可適于形成鞋類制品的中底的至少腳跟部分。
[0015]本發(fā)明的另一個(gè)方面包括用于鞋類制品的鞋底元件，鞋底元件包括第一鞋底構(gòu)件和第二鞋底構(gòu)件。第一鞋底構(gòu)件可包括第一材料或本質(zhì)上由第一材料構(gòu)成，第一鞋底構(gòu)件具有上表面和下表面，第一鞋底元件的上表面形成鞋底元件的上表面的至少第一部分。第二鞋底構(gòu)件可包括第二材料或本質(zhì)上由第二材料構(gòu)成，第二鞋底構(gòu)件具有上表面和下表面，且第二構(gòu)件的上表面的至少第一部分適于匹配第一鞋底構(gòu)件的下表面的至少一部分。第二構(gòu)件可包括具有第一最大密度和/或硬度的第一區(qū)域，以及具有不同于第一最大密度和/或硬度的第二最大密度和/或硬度的第二區(qū)域。
[0016]在一個(gè)實(shí)施例中，第二鞋底構(gòu)件的第一區(qū)域包括至少一個(gè)側(cè)向延伸部，其圍繞第一鞋底構(gòu)件的側(cè)向側(cè)的至少一部分向上延伸，且具有適于延伸至與第一鞋底元件的上表面的相同高度的上表面，以形成鞋底元件的上表面的第二部分。第二區(qū)域可包括至少一個(gè)中間延伸部，其圍繞第一鞋底構(gòu)件的中間側(cè)的至少一部分向上延伸，且具有適于延伸至與第一鞋底元件的上表面的相同高度的上表面，以形成鞋底元件的上表面的第二部分。在一個(gè)實(shí)施例中，第二鞋底構(gòu)件還包括腳跟區(qū)域，其包括不同于第一最大密度和/或硬度和第二密度和/或硬度中的至少一個(gè)的第三最大密度和/或硬度。
[0017]連同本文公開的本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征的這些及其它目的將通過參照以下描述、附圖和權(quán)利要求變得更加顯而易見。此外，將理解的是，本文所述的各種實(shí)施例的特征不是互斥的，且可以以各種組合和置換存在。
【附圖說明】
[0018]在附圖中，相似的參考標(biāo)號(hào)大體上表示遍及不同視圖的相同部分。另外，附圖不一定按比例，重點(diǎn)改為大體上放在示出本發(fā)明的原理上，在以下描述中，本發(fā)明的各種實(shí)施例參照以下附圖描述，在附圖中:
圖1A為按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的用于形成鞋底元件預(yù)成形件的預(yù)成形件模腔的示意圖；
圖1B為形成在圖1A的預(yù)成形件模腔中的鞋底元件預(yù)成形件的示意圖；
圖1C為通過圖1A的預(yù)成形件模腔形成的鞋底元件預(yù)成形件；
圖1D為按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的插入壓模腔中的圖1C的鞋底元件預(yù)成形件的示意圖；
圖1E為在插入圖1D的壓模腔中之后的鞋底元件預(yù)成形件的示意圖；
圖1F為壓制形成在圖1D的壓模腔中的鞋底元件的示意圖；
圖1G為圖1F的成品鞋底兀件的不意圖；
圖2A為按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的用于鞋底的腳跟和中足區(qū)域的鞋底元件的頂視圖；
圖2B為穿過區(qū)段C-C的圖2A的鞋底元件的截面?zhèn)纫晥D；
圖2C為穿過區(qū)段A