专利名称：新颖的鞋面和用来形成鞋面的注射成型方法
技术领域：
本发明主要涉及鞋类，且更特别地涉及鞋类的组合鞋面和涉及用于该鞋面的制造的注射成型方法。本发明可用于运动用鞋类，特别可用于用在踢球等的鞋类，且可用于防护鞋类。
贯穿本说明，“脚背”是踝和脚尖之间的脚的顶部，或鞋类的相应部分，而“足弓”以其通常意义(弯曲成弓形的脚的下部)使用。术语“鞋面”用来描述鞋或靴的上部的前部。
背景技术：
在运动中，当运动员踢球时，通常使用鞋或鞋保护踢球人的脚。在不同的运动中，鞋或靴的特性变化以适应于踢球方式和被踢的球的特性。然而，在所有情况下，鞋或靴均试图仿效人脚的固有形状。
当进行例如足球的球类运动时，运动员将倾向于使用脚的不同部分以进行不同的踢球动作。例如，通常利用前脚掌侧面、脚尖和前脚掌外侧用来“传球”和不需要很大力量但需要较强控制的其它小的踢球动作。在脚的这些部位具有相对较强的触觉，因而运动员将具有较强的控制。当需要强有力的踢球动作时，通常使用脚背，这是因为踢球时能产生巨大力量，特别考虑到脚的这部分的结实特性和皮肤下全面的多骨的结构。这种结构在靴的鞋带下面提供了相对较硬的表面，从而提供结实的踢球表面，进而把最大踢球能量传递给球，从而以可能的最远距离把球踢出。然而，脚背踢球仅用于全部踢球动作的一小部分，这是因为运动员发现脚背踢球更难预料，即相对于例如内侧或内部踢球控制和精确性减小。
由于完成踢球的人脚部分的形状通常不匹配球的形状，已知的是引入鞋或靴的插入件，或制造邻近使用者的脚的脚背的鞋或靴的鞋面，以便修改鞋或靴的球接触表面。
修改鞋的鞋面以改善踢球的构思在EP359081中公开，EP359081描述了一种具有侧脊的鞋面，该鞋面使得脚能更好地支配球，并因而提高踢球精确度。
由A.Gerrand提交的国际专利公开号为WO99/00970的国际专利文献描述了一种帮助获得内凹鞋面的插入件。可连接到鞋或与鞋整体地形成的这种插入件用来提供与被踢的球的形状互补的表面，在球接触脚背时有效地“像杯子一样托住”球。像杯子一样托住球的效应把多得多的踢球能量传递到球，并提供巨大的对球的支配。
在澳大利亚或其它地方，在此参考任何特定现有技术文献或其它信息不理解为承认该文献或信息是公有的常识。
本发明的目的是提供一种改进的鞋面和一种用来构造鞋面的方法，该鞋面可用来生产具有改进的上表面的鞋类。
发明内容
在一方面，本发明提供一种组合鞋面，该组合鞋面包括第一相对较软的层，它形成适当的尺寸和形状以限定鞋面的周边和鞋面上表面的外形；和粘结到第一层的第二相对较硬的层，该第二层适合于覆盖在脚的脚背区域上，并成形为匹配脚的脚背区域。
在另一方面，本发明提供一种形成组合鞋面的方法，该方法包括在模具中成形一片相对较软的材料；把塑料注射入所述模具，或注射入位于所述柔软材料的至少一侧上的第二模具；把注射的材料粘结到柔软的材料；和在借助模具成形的同时固化该注射的塑料，用来提供邻近柔软材料的粘结的相对较硬的材料层，该较硬材料层适合于覆盖在脚的脚背区域上并成形为匹配脚的脚背区域，同时，相对较软的材料形成适当形状和尺寸的层，以限定鞋面的周边和鞋面上表面的外形。
用来便于保持所述外形的中间的刚性加强元件可布置在这些层之间。
在优选实施例中，取决于鞋面的设计目的，组合鞋面可包括另外的材料层。对于在建筑业中使用的靴的鞋面，加强元件可以是为了提高强度和增强保护的钢插入件。
有利地，组合鞋面作为整体的部件制造，从而并入鞋或靴中。
在一个实施例中，第一相对较软的层由柔软的塑料形成。或者，该层可由以平坦片材的形式提供的皮革或人造革或任何其它织物、网状织物或全粒面皮革形成。
所述外形优选地包括选自凹面、脊和峰顶中的一个或更多的表面特征。这可以通过在第一层中使用化学和机械处理实现。
第二或相对较硬的层优选地由较硬的塑料形成。该层有利地通过注射成型形成。在特别优选的实施例中，第二或相对较硬的层具有密度、硬度和/或颜色不同的区域，该密度、硬度和/或颜色根据各种鞋类应用的不同的设计参数选取，例如，工业用靴可具有不同于足球鞋的特性。
有利地，第二层化学粘结或焊接到第一层，例如，利用塑性焊接技术。
中间加强元件优选地是碳复合材料，或可选地是增强塑料、预成形增强织物等等。
优选地，组合鞋面具有至少一个大体上三角形的前表面。更优选地，前表面是凹面，前表面的曲率半径大体上等于或轻微大于球的曲率半径。更优选地，前表面具有一个或多个上峰顶，和/或一个或多个后峰顶。
此外，组合鞋面可具有同样内凹或平坦的侧面，侧面的曲率半径优选地等于或轻微大于球的曲率半径。
在一个实施例中，组合鞋面与鞋类成一整体。或者，组合鞋面可分离地形成，并且可松开地或可固定地连接到鞋类。在一个实施例中，组合鞋面近似M形。在替代实施例中，例如当构造鞋面用于重负荷的鞋类时，组合鞋面可以近似地为W形，或可包括设计用来减震的一系列纵向脊或肋。
现在将参考附图仅以例子的方式描述本发明，在附图中图1是根据本发明的实施例构造的、设计用来并入足球鞋或靴中的组合鞋面的端视透视图；图2是分解透视图，分离地示出了图1的组合鞋面的部件；和图3是根据本发明的另一实施例形成的安全靴插入件的纵向局部剖视图。
具体实施例方式
图1和图2的组合鞋面10包括由相对较软的材料形成的第一上层12、由相对较硬的材料形成的第二下层14和布置在第一和第二层之间的加强层16。这三层分离地示出于图2的分解视图中。
上层12在模具中形成适当的形状和尺寸，以便提供大体上成横向内凹轮廓的凹部18，该凹部18的曲率半径优选地大体上等于或轻微大于所选的球，例如足球的曲率半径。延伸鞋面10的全长的两条脊20、22包围凹部18的两侧。峰顶24布置在向着鞋面的前边缘34的每一侧上，而脊20、22向前向下沿两个方向从峰顶24逐渐缩减。这些逐渐缩减的脊部分的第一部分整体标识为26，并向外逐渐缩减从而与鞋面10的那一侧的下边缘28汇合。另一逐渐缩减的第二脊部分整体标识为30，并向下逐渐缩减，但向着凹部18的中心。因此，这产生了有点向前且有点向旁边朝向的三角形区域32。当希望以一种方式踢球以便提供高水平的旋转但不需要很大的力量时，这是非常有利的。这样，可使球曲线前进。三角形表面32在构造上大致内凹，其曲率半径优选地大体上等于或轻微大于该球的曲率半径。当然，这在鞋面10的两个侧面上重复。
位于两条脊20、22之间的凹部18的“底面”优选地具有相对较小的厚度，使得前边缘34具有最小厚度。如将在下面进一步论述的，第二层14和加强层16成形用来帮助实现这种效果。
相对较软的上层12优选地由以平坦片材的形式提供的软的聚亚安酯、人造革或任何其它织物、网状织物或全粒面皮革形成。为了构造上层，织物片材被定位在模具(未示出)中并受挤压，以便采用化学和机械处理形成三维的形状。这种成形方法使得如已经描述的内凹形状、脊、峰顶和肋能够形成。有利地，实现该三维成形不需要任何鞋面缝合或胶合。
因此，将从图1和2理解到，上层12形成适当的尺寸和形状以限定鞋面的周边和鞋面上表面的外形。
相对较硬的第二层14在制造过程中的第二阶段形成。该过程的这个阶段涉及同步注射成型，该同步注射成型包括在也用来成形片段12的模具中，或在分离的模具中，同时地注射成型预先形成的织物片段12的顶部和底部。织物12有利地悬于模具上，因而提供柔软的镶边，组合鞋面10可借助该镶边连接到鞋的其余部分。
在注射成型过程中，层12、14借助常规的化学粘结或焊接技术粘结在一起。
注射成型方法有利地允许形成具有不同的密度、硬度和/或颜色的区域，该密度、硬度和/或颜色根据各种鞋类应用的不同的设计参数选取。这种多密度注射允许为注射成型的层选择各种软的和硬的聚亚安酯组合，或者根据需要的替代的颜色组合。可以选择密度和硬度的变化以便保持凹形设计形状并如需要地弯曲。
如图2所示，相对较硬的注射成型的层14形成为大体上U形的片段，该U形片段本身提供了增强的刚性。层14的上表面形成适当的形状和尺寸，以便保持鞋面的表面特征。层14的下侧15有利地形成为凸出的形状，以便覆盖在穿用者的脚的脚背区域上并更紧密地匹配该脚背区域。在一个实施例中，层14的下侧布置有预成型温度响应支撑粘粒。
在示出的实施例中，层14形成适当的形状，从而于位于鞋面10的脊20、22的下面并支撑脊20、22。层14的中心区域在17处敞开，用来辅助维持鞋面的内凹上表面，并用来减小鞋面的凹部18的底面的厚度。
将理解到，这种方法允许夹带其它材料，这些材料包括但不限于泡沫、弹性体塑料、加强的低密度塑料和回弹、缓冲和减震塑料。
加强层16优选地在注射成型阶段并入鞋面10。在图1和2示出的实施例中，加强层10包括单个部件部分，但是在一些实施例中可提供多于一个的部件。加强层16用来向组合鞋面10提供另外的强度，并辅助维持鞋面10的内凹形状和其它成形的表面特征。加强层16优选地以碳复合材料的形式，或者可选地以增强塑料、预成形增强织物等的形式。加强层16也可以形成适当的形状和尺寸，使它有助于鞋面的控球特性。
如示出的，加强层16也形成大体上U形，以便覆盖在注射成型的层14的上面，并减小凹部18的底面的厚度。
将理解到，根据本发明的成型方法一般地可用于构造鞋类，并且特别有用于构造通常与脚背和脚尖上方的钢插入件一起形成的安全鞋或靴。
在本发明的一个实施例中，使用本发明的注射成型方法构造用于安全鞋或靴的插入件。图3示出了安全靴插入件40的一个实例。示出的插入件40包括根据本发明成型的软编织物上层42、相对较硬的塑料层44和布置在两层42、44之间并在注射成型阶段并入的碳复合材料加强层46。可以看到，该部件40成形以致于在鞋或靴的脚尖区域的上方大致向前并向下地延伸，从而在这种情况下，鞋面包括加强的脚尖部分46。
在本发明的另一个实施例(未示出)中，鞋面10可与集成鞋带系统一起构成。例如，注射成型方法可包括孔眼、鞋带或带扣的添加。
鞋面的一个或更多球接触表面可具有表面处理，例如浅的隆起式样以改善球接触，特别在更加不利的运动条件下。
将理解到，本发明使得能够构造整体的组合鞋面，而不用任何鞋面缝合或胶合。在利用目前的材料技术以提供具有选定的密度和硬度特性的鞋面的同时，该组合鞋面包括已知的特别在运动鞋类中有利的凹面、脊和峰顶特征。
权利要求
1.一种组合鞋面，包括第一相对较软的层，它形成适当的形状和尺寸以限定所述鞋面的周边和所述鞋面的上表面的外形；和粘结到所述第一层的第二相对较硬的层，该第二层适合于覆盖在脚的脚背区域上并成形为匹配脚的脚背区域。
2.根据权利要求1的一种组合鞋面，还包括中间加强元件，该中间加强元件布置在所述层之间且具有一定刚性以便于保持所述外形。
3.根据权利要求2的一种组合鞋面，其中所述中间加强元件是碳复合材料元件。
4.根据权利要求2的一种组合鞋面，其中所述中间加强元件是预成形增强织物。
5.根据权利要求2的一种组合鞋面，其中所述中间加强元件是增强塑料。
6.根据权利要求2的一种组合鞋面，其中所述中间加强元件是钢插入件。
7.根据权利要求1到6中任一项的一种组合鞋面，其中所述第二相对较硬层注射成型在所述第一相对较软层的周围。
8.根据权利要求1到7中任一项的一种组合鞋面，包括用来并入鞋或靴中的单件式部件。
9.根据权利要求1到8中任一项的一种组合鞋面，其中所述第一层是塑料材料。
10.根据权利要求1到8中任一项的一种组合鞋面，其中所述第一层是皮革或人造革。
11.根据权利要求1到10中任一项的一种组合鞋面，其中所述外形包括选自凹面、脊和峰顶中的一个或更多的表面特征。
12.根据权利要求1到11中任一项的一种组合鞋面，其中所述第二层被化学粘结或焊接到所述第一层。
13.根据权利要求1到12中任一项的一种组合鞋面，包括至少一个前表面，该前表面是凹形的且曲率半径大体上等于或轻微大于所选球的曲率半径。
14.根据权利要求1到13中任一项的一种组合鞋面，与鞋或靴形成整体。
15.根据权利要求1到14中任一项的一种组合鞋面，横截面近似成M形。
16.根据权利要求1到15中任一项的一种组合鞋面，具有一个或更多纵向脊或肋。
17.一种形成组合鞋面的方法，包括在模具中成形一片相对较软的材料；把塑料注射入所述模具，或注射入位于所述柔软材料的至少一侧上的第二模具；把所述注射的材料粘结到所述柔软材料；和在借助所述模具成形的同时固化该注射的塑料，用来提供邻近所述柔软材料的粘结的相对较硬的材料层，该材料层适合于覆盖在脚的所述脚背区域上并成形为匹配脚的该脚背区域，同时，所述相对较软的材料形成适当形状和尺寸的层，以限定所述鞋面的周边和所述鞋面的上表面的外形。
18.根据权利要求17的一种方法，其中所述相对较软的材料是塑料材料。
19.根据权利要求17的一种方法，其中所述相对较软的材料是皮革或人造革。
20.根据权利要求17、18或19的一种方法，还包括形成所述相对较软的材料片，使得所述外形包括选自凹面、脊和峰顶中的一个或更多的表面特征。
21.根据权利要求17到20中任一项的一种方法，其中所述粘结是通过化学粘结或焊接。
22.根据权利要求17到21中任一项的一种方法，还包括在所述层之间提供中间加强元件。
23.根据权利要求22的一种方法，其中所述中间加强元件是碳复合材料元件。
24.根据权利要求22的一种方法，其中所述中间加强元件是预成形增强织物。
25.根据权利要求22的一种方法，其中所述中间加强元件是增强塑料。
26.根据权利要求22的一种方法，其中所述中间加强元件是钢插入件。
27.根据权利要求17到26中任一项的一种方法，其中所述鞋面与鞋或靴形成整体。
28.根据权利要求17到27中任一项的一种方法，包括形成所述鞋面，使该鞋面的横截画近似为M形。
29.根据权利要求17到28中任一项的一种方法，包括为所述鞋面布置一个或更多纵向脊或肋。
全文摘要
一种组合鞋面，它包括第一相对较软的层(12)，该第一层形成适当的形状和尺寸以限定鞋面的周边和鞋面上表面的外形；和连接到第一层的第二相对较硬的层(14)，该第二层适合于覆盖在脚的脚背区域上并成形为匹配脚的脚背区域。
文档编号A43B7/32GK101014259SQ200580022714
公开日2007年8月8日 申请日期2005年5月9日 优先权日2004年5月7日
发明者诺贝特·费克特, 艾伦·罗伊·杰兰德 申请人:诺贝特·费克特, 相象体育股份有限公司