用于鞋类物品的鞋底组件的制作方法

用于鞋类物品的鞋底组件的制作方法
【专利摘要】本发明涉及用于鞋类物品的鞋底组件。具体而言，一种鞋类结构具有士多宝缝合打底的鞋帮和鞋底组件，鞋底组件带有设置在士多宝板上方的上底。上底由在535千帕的应力下具有从约750千帕到约950千帕的平均模量的泡沫制造。该泡沫还具有至少约78％的能量效率以及小于约10％的动态压缩永久变形。鞋底组件可包括设置在上底上方的内底。内底可由EVA泡沫制造。上底可具有至少1mm的厚度，内底可具有至少3mm的厚度，且上底和内底的总厚度可为至少5mm。鞋底组件可包括设置在士多宝板下方的鞋底夹层，以及可能的外底。
【专利说明】
用于鞋类物品的鞋底组件
技术领域
[0001] 本发明涉及鞋类，且具体而言涉及用于鞋类物品的鞋底组件。
【背景技术】
[0002] 由于鞋类那么普遍存在，人们很容易低估为了满足在鞋类上不断增长的需求所需 的工程的复杂性。对于预期在高性能应用(例如体育运动和其它的体育活动）中使用的性能 鞋类，尤其是这样。
[0003] 跑鞋是最先进类型的鞋类中的一种。跑步是要求很高的活动，在该活动中，鞋起到 重要作用。对于跑鞋来说，重要的是在重量轻和高度耐用的同时满足对于缓冲和能量返回 的高技术规格。跑鞋的一个作用是保护跑步者的身体不受在步幅的与地面接触的阶段期间 产生的过度局部负荷的影响。弹性泡沫是在鞋的鞋底中使用以吸收脚和地面之间的碰撞的 一些冲击能的材料的一个示例。在接触的前冲阶段期间，当跑步者推压地面把自己抬到空 气中时，通常产生更大的力。这些力由跑步者的前脚施加。在步幅的这个阶段，在前脚下的 缓冲材料的主要作用不是减小这些力，而是通过与脚的形状一致减小局部峰值压力。在前 脚下的鞋底还通过响应跑步者的步幅动态压缩与解压来执行二次动作。
[0004] 典型的鞋结构创建一层非拉伸织物，其粘结到位于跑步者脚下的鞋底。通常在运 动鞋类结构中，将鞋帮适配到钳帮（lasting)以将其形成为需要的三维形状，并且然后，鞋 帮的底部利用大致为钳帮的底部的形状的平片封闭。这可由多种技术实现，包括板钳帮、滑 动钳帮以及士多宝（strobe 1)缝合。士多宝缝合底部鞋帮中的封闭缝合可利用例如锯齿缝 合或来自士多宝缝合机器的士多宝缝合实现。这种技术中的"士多宝板"可由通常为纺织品 (非织造、织造、编织）的多种材料制造。对于士多宝板的一个典型需求为其保持鞋帮的形 状;在理想情况下，板不明显地拉伸，尤其是在前后方向上。这种相对刚性的层限制鞋在跑 步期间典型地施加的负载下符合跑步者的脚的能力。
[0005] 传统的跑步鞋通常包括内底(也称作鞋内底、中垫或者鞋垫），其在士多宝板上方 定位在鞋帮中的脚接收腔内。内底典型地由乙烯醋酸乙烯酯或"EVA"制造。因为内底在相对 刚性的士多宝板上方在脚正下方提供一层缓冲材料，所以其通常提高舒适度。在一些应用 中，薄泡沫层定位在士多宝板上方且在内底下方。此薄泡沫层的主要目的在于改进穿戴者 的脚对鞋的鞋底的局部压力分布。例如，泡沫(通常为EVA)的薄(例如l-3mm)的片材可层压 到士多宝板的织物以形成泡沫-士多宝板层压物。经验发现层压的泡沫层可提供改进的舒 适度。不管鞋底是否包括内底和/或士多宝板层压物，在士多宝板上方仅包括EVA和其它类 似缓冲材料的传统鞋底结构在创造真正舒适的平台方面具有受限的能力。这种缺陷由于多 种原因产生，包括泡沫层的厚度局限性、泡沫层的机械刚度特性局限性、机械损害(尤其关 于非耐用泡沫)和/或通过将泡沫层层压到非拉伸的士多宝材料给予的泡沫层的压缩限制。 例如，仅包括泡沫-士多宝板层压物的结构太薄以至于在跑步步幅的前冲阶段期间当典型 地产生最高的地面作用力时不能充分地符合前脚的形状。很简单，没有足够的厚度/材料来 对全部的冲击变形负责，使得前脚(或其一部分)将在位于下方的士多宝底板上"触底"。此 外，士多宝不延伸至前脚的整个宽度，所以，泡沫-士多宝层压物不覆盖脚的全部接触区域。 作为另一个示例，利用包括传统的EVA泡沫(单独或者与泡沫-士多宝板层压物结合)的内底 的结构，内底（以及泡沫-士多宝板层压物)随时间受到不可逆的塑性变形，使得其不能充分 的反弹。因此，在士多宝板上方结合传统EVA泡沫的结构将太薄以至于不能在峰值负载下完 全符合前脚的形状，或者太厚使得由重复加载引起的永久压缩变形将会实质上改变鞋的适 合度。

【发明内容】

[0006] 本发明提供了一种鞋类结构，其具有士多宝缝合底部的鞋帮以及鞋底组件，鞋底 组件带有设置在士多宝板上方的上底。上底由泡沫制造，该泡沫在535千帕（kPa)的应力下 具有约750到约950kPa、约800到约950kPa、约850到约950kPa或者约875到约950kPa的平均 模量。该泡沫还具有至少约78%、至少约80 %或者至少约82 %的能量效率。此外，该泡沫具 有小于约10%、小于约8%或者小于约6%的动态压缩永久变形。
[0007] 上底可延伸越过士多宝板，例如，盖住由前脚加载的整个区域。在一个实施例中， 上底延伸越过士多宝板的外围以盖住贯穿前脚区域缝合的士多宝。在另一个实施例中，上 底在前脚区域中的钳帮的全部宽度上延伸。在还有另一实施例中，上底贯穿前脚、足弓和后 跟区域在钳帮的全部长度和宽度上延伸。
[0008] 在各种实施例中，上底层压至士多宝板。上底在前脚区域典型地具有从约1mm到约 10mm、从约2mm到约7mm或者从约2mm到约5mm的平均厚度。可以理解的是，上底的厚度基于例 如鞋类的构造、最终使用者等可一致或者可改变。例如，上底可在前脚区域中相比在足弓区 域和后跟区域中较厚。
[0009] 在一个实施例中，鞋类结构包括鞋底组件，其具有外底和设置在士多宝板下方的 鞋底夹层，以及上底和设置在士多宝板上方的内底。鞋底夹层可由传统鞋底夹层泡沫制造， 诸如EVA或聚氨酯（"PU"）。鞋底夹层的厚度可随着应用的不同而改变，但是典型地在前脚区 域中在约6mm到约30mm的范围中并且在后跟区域中在约8mm到约35mm的范围中。内底可由传 统的内底泡沫制造，诸如典型地具有在约3mm和约7mm之间的厚度的EVA或PU。
[0010] 在一个实施例中，上底随着区域的不同在厚度上改变。在一个实施方式中，上底在 前脚区域中相比在足弓区域和后跟区域中较厚。上底的厚度可为:在前脚区域中在约2mm到 约10mm的范围中，在足弓区域中在约1mm到约7mm的范围中且在后跟区域中在约1mm到约7mm 的范围中。
[0011] 在一个实施例中，士多宝板可限定开口，开口允许上底和位于士多宝板下方的鞋 底构件(诸如鞋底夹层)之间更加直接的相互作用。开口的大小、形状和构造可改变。开口可 贯穿前脚、足弓和后跟区域延伸。作为备选，可将开口限定在前脚区域中。在另一备选方案 中，士多宝板可限定多个开口，诸如在前脚区域中一个和在后跟区域中一个。在一些实施方 式中，上底的材料可贯穿士多宝板中的一个或多个开口延伸。在这种性质的实施方式中，鞋 底夹层可限定一个或多个凹槽，其意在接收贯穿士多宝板向下延伸的上底材料。
[0012] 在另一方面，本发明提供了一种用于制造鞋类物品的方法，该方法包括如下的大 体步骤:形成鞋帮，使用士多宝板打底鞋帮，将鞋底附加至士多宝板的底面，以及将上底插 入士多宝板上方的鞋帮中，其中，上底由泡沫制造，该泡沫在535kPa的应力下具有在约750 与950kPa之间的平均模量和至少约78%的能量效率以及小于约10%的动态压缩永久变形。 该方法可包括将上底层压至士多宝板的步骤。层压步骤可包括将泡沫直接模制到士多宝板 上或者其可包括使用粘合剂将上底连接到士多宝板。在士多宝板连接到鞋帮之前或之后， 上底可层压至士多宝板。该方法还可包括在士多宝板中限定开口的步骤。上底可延伸进入 和/或贯穿士多宝板中的开口。该方法还可包括在不同的区域中改变上底的厚度的步骤。
[0013] 本发明提供一种鞋类结构，其提供高性能和增强的舒适性。上底由泡沫制造，该泡 沫提供在传统的士多宝结构中难以获得的舒适性以及支撑特性。给定上底泡沫的物理特 性，上底(或上底/内底组合)可制造为带有足够的厚度以使得即使在跑步步幅的前冲阶段 期间符合前脚的形状而无需担心过早损坏或过度压缩永久变形。上底可以以多种方式结合 到鞋类物品中，从而在鞋类的设计和制造中提供灵活性。如果需要，上底可向下延伸穿过士 多宝板中的开口以适应额外的上底材料。
[0014] 参照当前实施例和附图的描述将更全面地理解和认识到本发明的这些和其他目 的、优点和特征。
[0015] 在详细说明本发明的实施例之前，应当理解，本发明不限于操作的细节或在下述 描述中阐述或在附图中示出的构件的结构和配置的细节。本发明可以多种其他实施例实 施，并且以本文没有明确公开的备选途径实施或执行。而且，应当理解，本文所使用的措词 和术语是为了描述的目的且不应视作限定。所使用的"包含"和"包括"以及其变化形式意在 包括之后所列的项目和其等同物以及额外的项目和其等同物。此外，在各种实施例的描述 中可以使用列举。除非另外明确声明，否则列举的使用不应理解为限制本发明为任何特定 的顺序或构件的数量。列举的使用也不应被解释为可与所列举的步骤或构件组合的任何额 外的步骤或构件被排除在本发明的范围之外。对如"Χ、γ和Z中的至少一者"的权利要求要素 的任何引用意在包括独立地X、Υ或Ζ中的任一者，以及X、Υ和Ζ的任何组合，例如，X、Υ、Ζ; X、Υ; χ、ζ;以及Υ、Ζ。
【附图说明】
[0016] 图1是依照本发明的实施例的包括上底的鞋类物品的透视图。
[0017] 图2是鞋类物品的分解图。
[0018]图3是沿着图1的线3-3截取的鞋类物品的截面图。
[0019]图4Α是部分移除的鞋类物品的鞋底组件的顶视图。
[0020]图4Β是沿着图4Α的线4Β-4Β截取的鞋类物品的截面图。
[0021]图5是沿着图4Α的线5-5截取的鞋类物品的截面图。
[0022]图6是根据备选实施例的鞋类物品的分解图。
[0023]图7是类似于图3的备选鞋类物品的截面图。
[0024] 图8是第一备选泡沫-士多宝板层压物的截面图。
[0025] 图9是第二备选泡沫-士多宝板层压物的截面图。
【具体实施方式】
[0026] 概述。
[0027] 包括本发明的实施例的鞋类物品如图1所示。鞋类物品10通常包括鞋帮12和鞋底 组件14。鞋帮12使用士多宝结构制造，并且利用士多宝板16打底。鞋底组件14大体包括定位 在士多宝板16下方的外底20和鞋底夹层18,以及定位在士多宝板16上方的上底22。上底22 可以层压或者以其它方式附加到士多宝板16。内底24(或鞋垫）可定位在上底22上方。上底 22由泡沫制造，所述泡沫在535kPa的压力下具有在约750与约950kPa之间的平均模量和至 少约78 %的能量效率以及小于约10 %的动态压缩永久变形。
[0028]尽管在运动或跑步鞋的情境下说明当前实施例，它们也可包括任何类型和风格的 鞋，包括性能鞋、徒步鞋、越野鞋和靴、徒步靴、全地形鞋、赤足跑步鞋、球鞋、传统网球鞋、步 行鞋、综合运动鞋类、休闲鞋、装饰鞋或任何其它类型的鞋类或鞋类构件。还应指出的是，例 如"垂直"、"水平"、"顶部"、"底部"、"上部"、"下部"、"内"、"向内"、"外"和'向外'的方向用 语用来基于图中所示的实施例的方向帮助描述本发明。此外，用语"内侧"、"侧向"和"纵向" 以通常关于鞋类使用的方式使用。例如，当在涉及鞋的侧使用时，用语"内侧"指的是内侧 (即，面向另一个鞋的侧)并且"侧向"指的是外侧。当在涉及方向使用时，用语"纵向方向"指 的是在脚趾和脚跟之间大体沿着鞋的长度延伸的方向，且用语"横向方向"指的是在鞋的内 侧和外侧之间大体沿着鞋的宽度延伸的方向。方向用语的使用不应被解释为将本发明限制 到任何特定的定向。
[0029]此外，如本文所用，用语"足弓区域"（或足弓或中足)大体指对应于穿戴者的脚的 足弓或中足的鞋类或鞋底组件的部分;用语"前脚区域"（或前脚)大体指对应于穿戴者的脚 的前脚(例如，包括趾球和脚趾）的足弓区域的前部的鞋类的部分;并且用语"后跟区域"（或 后跟)大体指对应于穿戴者的脚的后跟的足弓区域的后部的鞋类的部分。前脚区域60、足弓 区域或中足区域62以及后跟区域64大体如图4A中所示，但是，应当理解的是，这些区域的划 定可以根据鞋底组件和鞋类的构造而改变。
[0030] 上底泡沫。
[0031] 如上所述，期望的是上底22由适合于在士多宝板上使用的具有某些限定的机械特 性的泡沫制造。例如，期望的是上底22泡沫是柔顺的、弹性的、耐用的以及高度舒适的。另 外，因为上底22泡沫可层压到士多宝板，所以，上底22泡沫能够被缝合也将是有益的。
[0032] 关于模量，期望的是上底22泡沫相比传统的鞋底夹层泡沫（例如EVA鞋底夹层泡 沫)具有较低的模量。在鞋类中使用较低模量EVA泡沫存在实际限制，原因在于较低模量的 EVA泡沫在峰值前脚负载期间形成的负载下快速损坏。损坏的示例包括在负载之后不能回 弹(例如永久压缩）、撕裂等。为了避免过早损坏，较低模量的EVA泡沫仅可在相对薄的层(例 如1-3_)中使用。遗憾的是，薄泡沫层的使用限制了适应性，适应性是前脚下的鞋底的重要 目标。因此，期望的是上底22泡沫在层中充分耐用，所述层足够厚以在前脚负载和伴随的弯 曲期间贴合脚，在反复循环中不会失去其特性。在各种实施例中，上底22没有EVA泡沫。
[0033] 考虑到这些目标，上底22由柔软和高弹性(能量效率）以及耐用的材料制造。用于 本公开内容的目的的合适的泡沫的示例包括某些膨胀的热塑性聚氨酯（"E-TPU"）泡沫和热 塑性弹性体（"TPE"）泡沫。在某些实施例中，上底22包括E-TPU泡沫、基本由或者由E-TPU泡 沫组成。在其他实施例中，上底22包括TPE泡沫、基本由或者由TPE泡沫组成。
[0034]合适泡沫的特定示例包括在市场上可从中国福建省晋江市池店镇的Guo Sheng得 到的"180SD"E-TPU泡沫；在市场上可从中国广东东莞市南城的Ecocell得到的高回弹TPE PH-60泡沫;在市场上可从韩国庆南金海市的Fine Chemical得到的"X-Bounce 45"泡沫;在 市场上可从中国广东东竞市的Superfoam得到的"S-Lite"泡沫；以及在市场上可从新泽西 弗洛勒姆帕克的BASF公司得到的"Inf ingergy?"泡沫。
[0035] 上底22泡沫是高弹性的，并且在较低应力下（例如在站立时受到的那些）比EVA泡 沫更柔顺且在反复冲击后对于厚度改变更具抵抗力。特别而言，上底22泡沫尤其可在前脚 中提供超出EVA 士多宝板的优越性能。上底22泡沫的柔软性在前脚撞击时允许增加的舒适 性和补充冲击吸收。此外，上底22泡沫在前冲期间提供益处。确切地说，上底22泡沫在触地 期间吸收脚趾离地时释放的剪切力。上底22泡沫的增加的能量效率可产生更有效的步幅。
[0036] 用来制造上底22的泡沫具有"柔顺性"、"弹性"以及"耐用性"的机械特性，其通过 在材料样本上进行冲击试验来限定。例如，泡沫材料的机械特性可利用电磁驱动冲击试验 装置(ElectroPuls E3000，Instron，诺伍德，马萨诸塞州）来测量。协议可为ASTM F1614-99 (2006)"用于运动鞋类的材料系统缓冲性能的标准试验方法规程C"的修改版本。原理修改 是使用45_的盘状样品（相对于3英寸的最小方形样品）。
[0037] 控制负载曲线以模拟脚撞击。样品大约20mm厚（并且所得到的数据按厚度标准 化）。关注的机械属性包括平均刚度、能量效率、动态压缩永久变形，以及泡沫在535千帕斯 卡(kPa)的平均刚度。此处，535kPa选择作为脚撞击期间的典型的峰值压力。为了使上底22 泡沫"柔软"和"有弹性"，关注值得注意的机械属性为平均模量和能量效率。通过把冲击冲 面的横截面(使用45mm直径冲面或"撞击器"）作为因素计入以及乘以样品的厚度把平均刚 度标准化为平均模量。能量效率是指样品返回的能量除以样品吸收的能量的比率。
[0038] 每个泡沫样品被冲击试验1000次以得到机械特征的基准测量结果。第980次、990 次以及1000次冲击循环被平均以确定属性。
[0039] 使用动态压缩永久变形作为耐久性测量。动态压缩永久变形是样品的厚度对于给 定冲击数量的改变。每个泡沫样品被冲击试验1〇〇〇次以得到机械特征的基准测量结果(包 括平均模量和能量效率），接着冲击试验100000次(具有相同的负载轮廓）以模拟扩展的负 载循环，并且接着再冲击试验1000次以得到加载之后的机械特征的测量结果。
[0040] 在各种实施例中，用来制造本公开内容的上底22的泡沫具有从约750到约950kPa、 约800到约950kPa、约850到约950kPa、或约875到950kPa的平均模量。根据ASTM F1614-99 (2006)的修改版本在535kP的应力下分析平均模量。泡沫还具有至少约78%、至少约80%、 或者至少约82%的能量效率。根据ASTM F1614-99(2006)的修改版本分析能量效率。此外， 泡沫具有小于约10%、小于约8%或者小于约6%的动态压缩永久变形。根据ASTM F1614-99 (2006)的修改版本分析动态压缩永久变形。可使用Asker C型硬度计来确定Asker C硬度 值。
[0041] 由于上底22泡沫的材料特性，它们能够以较大的厚度使用而不过早地失去其机械 特性。上底22泡沫不仅提供改进的机械特性，而且通过将上底22定位在士多宝板16上方，上 底22还使由士多宝板16和粘结剂形成的相对刚性的、非一致的层进一步远离脚移动。
[0042] 在各种实施例中，上底22在前脚区域中通常具有从约1mm到约10mm、约2mm到约 7mm，或者约2mm到约5mm的平均厚度。可以理解的是，上底22的厚度基于例如鞋类的构造、最 终使用者等可以相同或者可以改变。上底22的厚度随着鞋中的区域的不同而改变。例如，在 前脚区域，上底2 2可具有在约2mm到约10mm的范围、或者在约3mm到约7mm的范围中的厚度， 并且在后跟区域，上底22可具有在约1mm到约7mm的范围或在约2mm到约5mm的范围中的厚 度。在图1的实施例中，上底22在中央前脚区域具有大约5mm的最大厚度且在整个后跟区域 具有大约3mm的厚度。上底22可以贯穿足弓区域在5mm和3mm之间逐步过渡。
[0043] 以下的表1-IV中示出了适合用于本公开内容的目的的柔软的、有弹性且耐用的泡 沫的示例以及不适合用于本公开内容的目的的传统泡沫的示例。特别地，示例1-4认为是比 较的示例，而示例5-8认为是适合用于形成本公开内容的上底22的发明示例。
[0044] 用于相应示例的泡沫样品中的各个如上文所述进行测验。可使用Asker硬度计来 确定泡沫样品中的各个的Asker C硬度值。Asker硬度计可以从许多商业供应商容易地得到 并且其使用是本领域的技术人员公知的。下面立即更详细地描述了各个示例。
[0045] 实施例1是通常用来制造具有Asker C 52的硬度的鞋底夹层的EVA泡沫，在市场上 可从韩国庆南金海市的Fine Chemical得到。
[0046] 实施例2是通常用来制造具有Asker C 42的硬度的士多宝板层压物的EVA泡沫，在 市场上可从中国东莞市高埗镇的Xie Li得到。
[0047] 实施例3是具有Asker C 35的硬度的处于用于鞋底夹层的硬度范围中的聚氨酯泡 沫，在市场上可从马萨诸塞州布罗克顿的Jones and Vining得到，名称为"U-2"。
[0048] 实施例4是具有Asker C 25的硬度的较软的常规聚氨酯泡沫，在市场上可从马萨 诸塞州布罗克顿的Jones and Vining得到，名称为"U_14Soft"。
[0049] 实施例5是在市场上可从中国福建省晋江市池店镇的Guo Sheng得到的名称为 "180SD" 的E-TPU泡沫。
[0050] 实施例6是具有Asker C 47的硬度的TPE泡沫，在市场上可从中国广东东莞市的南 城的Ecocell得到，名称为"PH-60"。
[00511实施例7是具有Asker C 45的硬度的泡沫，在市场上可从韩国庆南金海市的Fine Chemical得到，名称为 "X-Bounce 45"。
[0052]实施例8是具有Asker C 52的硬度的TPE混合泡沫，在市场上可从中国广东东莞市 的Superfoam得到，名称为 "S-Lite"。
[0053]实施例9是在市场上可从中国福建省晋江市池店镇的Guo Sheng得到的名称为 "160SD" 的E-TPU泡沫。
[0054]各个示例的平均模量根据上面描述的ASTM F1614-99(2006)的修改版本确定。选 择约750到约950kPa的限制为平均模量的阈值。涵盖在范围内的示例性泡沫被认为具有合 乎需要的柔软性且超出上述范围的实施例的泡沫被认为具有不合乎需要的柔软性。结果如 下面的表1所示。
[0055]表1
[0056]
[0057] 如上面的表1中所示，示例1和3中的每一个超出了平均模量范围。总而言之，示例1 和3中的每一个具有不合乎需要的柔软性，而示例2和示例4-9中的每一个具有合乎需要的 柔软性。
[0058]各个示例的能量效率也如上所述地确定。选择至少约78%的限制作为能量效率的 阈值。涵盖在范围内的示例性泡沫被认为具有合乎需要的弹性(例如，合乎需要的能量返 回/能量吸收比率)且超出范围的示例性泡沫被认为具有差的弹性。结果如下面的表1I中所 不。
[0059] 表 Π
[0060]
[0061]如上面的表1I中所示，示例1-4中的每一个超出了能量效率的范围。总而言之，示 例1-4中的每一个具有差的弹性，而实示例5-9中的每一个具有合乎需要的弹性。
[0062] 各个示例的动态压缩永久变形也如上所述地确定。选择小于约10%的限制作为动 态压缩永久变形的阈值。涵盖在范围内的示例性泡沫被认为具有合乎需要的耐用性且超出 范围的示例性泡沫被认为具有差的耐用性。结果如下面的表1II中所示。
[0063] 表 ΠΙ
[0064]
[0065] 如上面的表1II中所示，示例1和2中的每一个超出了动态压缩永久变形的范围。总 而言之，示例1和2中的每一个具有差的耐用性，而示例3-9中的每一个具有合乎需要的耐用 性。
[0066] 将全部的结果制表并且呈现在下面的表1V中。总而言之，示例1-4中的每一个具有 一个或多个使得它们对于本公开内容的目的不合乎需要的特性，而示例4-9中的每一个具 有使得它们适合用于形成本公开内容的上底22的特性。
[0067] 表1V
[0068]
[0069] 鞋类结构。
[0070]如上所述，如图1所示的鞋类物品10大体包括鞋帮12和鞋底组件14。鞋帮12使用士 多宝结构制造，并且利用士多宝板16打底。鞋底组件14大体包括定位在士多宝板16下方的 鞋底夹层18和外底20,以及定位在士多宝板16上方的上底22。上底22可以层压或者以其它 方式附加到士多宝板16。内底24(或鞋垫）可定位在上底22上方。所示实施例的上底22由泡 沫制造，所述泡沫在5351^^的应力下具有在约750与9501^^之间的平均模量和至少约78% 的能量效率以及小于约10%的动态压缩永久变形。上底22具有足够的厚度以在接触的前冲 阶段期间在整个前脚区域能够符合脚的形状。例如，在所示的实施例中，上底22在前脚区域 的中央具有约5mm的厚度。
[0071]鞋帮12大体为传统的鞋帮，其底部由士多宝板16封闭。尽管鞋帮12的结构可以随 着应用的不同而改变，但是图1的鞋帮12大体包括鞋面40(或脚趾盒）、鞋舌42以及一个或多 个后侧部(qUart er)44。鞋面40大体形成鞋帮12的前脚部分并且可由鞋帮材料的片的任何 组合制造。鞋舌42可连接至鞋面40并且向后延伸到位于鞋带（未示出）的下面。与鞋面40- 样，鞋舌42可由片的任何组合制造。鞋舌42可被填充，其部分地帮助保护穿戴者的脚不受鞋 带的伤害。一个或多个后侧部42形成鞋帮12的后跟区域且可由鞋帮材料片的任何组合制 造。鞋帮40、鞋舌42和后侧部44的内部可由衬里材料覆盖，诸如DrilexXambrelle或其它衬 里材料的层。鞋帮的各种片可由宽范围材料中的任一种制造，诸如皮革、合成皮革、网状物、 帆布、纺织品（例如机织物、编织物、粘合物）、织物以及模制的构件。鞋帮12可包括各种装饰 元件、缓冲元件和增强元件。例如，鞋跟(未示出）可适配到后跟区域中以增强后跟杯和增加 支撑。作为另一个示例，可提供鞋头(未示出）以增强鞋面40。此外，衬垫可夹在鞋帮12的层 之间，诸如在鞋面40和衬里材料之间。增强元件可附加至鞋帮12以增强鞋帮12接收鞋带的 部分。所示的鞋帮12的结构仅仅是示例性的，并且本发明可结合到基本包括任何鞋帮结构 的鞋类中。
[0072]在所示实施例中，鞋帮12的底部由士多宝板16或士多宝纺织品（这些用语在本文 中互换地使用）封闭。士多宝板16通常由非拉伸的织物或纺织品（即，不显著地拉伸）制造。 例如，士多宝板16可由非织造织物、织造织物或编织纺织品制造。考虑到士多宝板16的目的 是保持鞋帮12的形状，因此士多宝板16并不显著地延伸，尤其是在前后方向上。士多宝板16 可为由不同材料的组合制成的复合结构，其给士多宝板16提供不同区域中的不同特征。例 如，这种类型的复合士多宝板16可具有由不同材料制造的前脚区域和后跟区域。这可允许 士多宝板16提供不同区域中的不同机械特性，诸如更柔性的前脚或更刚性的足弓或更刚性 的后跟。在所示实施例中，鞋帮12的底端部终止在向内包绕并且连接至士多宝板16的钳帮 宽容50。在所示实施例中，钳帮宽容50通过缝合52以对接接合(参见图2和图4A)固定到士多 宝板16,诸如锯齿形缝合或者来自于士多宝缝合机器的士多宝缝合。尽管所示实施例包括 士多宝结构，本发明可结合到可从上底的使用受益的其它鞋类结构中，例如板钳帮结构或 滑动钳帮结构。在这些备选的钳帮结构中，上底可被层压至钳帮板(例如，直接形成到钳帮 板上或者先形成且然后再固定至钳帮板)或可与钳帮板分开。
[0073]图1的鞋底组件14可为如上文所述的两片结构，大体包括鞋底夹层18和外底20。制 造鞋底夹层18可由相比外底20的密度具有大体较不密实的材料制造。第一密度可以可选地 为每立方英尺约5镑到每立方英尺约20镑，并且进一步可选地为每立方英尺约9镑到每立方 英尺约15镑，或者由应用决定的其它密度。大体上，鞋底夹层的密度使得其能够相对容易地 压缩以对穿戴者的脚提供缓冲。鞋底夹层材料也可具有硬度，可选地为约Asker C 30到约 Asker C 55,进一步可选地为约Asker C 42到约Asker C 48,并且甚至进一步可选地为约 Asker C 45或Asker C 43。鞋底夹层可由乙稀醋酸乙稀酯(EVA)、聚氨酯、乳胶、泡沫、凝胶 或其他材料构造。
[0074] 鞋底夹层18可包括上表面30和相对的下表面32。大体上，上表面30可直接连接到 封闭的鞋帮12的底面。例如，鞋底夹层18可连接到士多宝板16的底面和鞋帮12的向内转向 的边缘宽容。上表面30可定形为紧密地遵循穿戴者的脚的底部的自然外形。例如，在后跟区 域，鞋底夹层18可成形为限定后跟杯，当鞋类由穿戴者穿着时，该后跟杯大体围绕穿戴者的 后跟的一部分延伸并且将其接收在其中。后跟杯可包括向上延伸的凸缘34,其为约束并包 围穿戴者的后跟的后部部分的大致连续的壁。当鞋帮与鞋底组件14连接时，此向上延伸的 凸缘或者壁34也可沿着鞋帮12的最下部部分向上延伸。凸缘34可向上延伸为可选地约 1 · 0mm到约10 · 0mm、进一步可选地约2 · 0mm到约6 · 0mm，或者需要的其他距离。在所示实施例 中，凸缘34朝鞋底组件14的脚趾端向下逐渐渐缩。凸缘34可提供一些增强支撑给鞋跟区域 中的鞋帮，并且大体抵制后跟的侧向或内侧的滚动。
[0075]外底20可设置在鞋底夹层18和鞋帮12的下方。在所述的实施例中，外底20由单独 的、单片层制造，其大体与鞋底夹层18的底面32具有相同的范围。然而，外底20可由分开地 固定至鞋底夹层18的底面32的多个离散节段制造(例如参见图5中所示的备选实施例）。外 底20可由一种或更多种材料构造，并且当前实施例可由泡沫和橡胶的混合物构造。作为备 选，其可由热塑性聚氨酯弹性体(TPU)、橡胶、尼龙或者包括尼龙和/或TPU的其他共混聚合 物构造。这些材料仅仅是示例性的，并且外底20可基本由任何相对耐磨的聚合物、弹性体 和/或天然橡胶或合成橡胶或者能够提供所需的功能特征的其他材料构造。外底也可构造 为包括热塑性弹性体和/或热固性弹性体。其他材料(诸如纤维增强聚合物)可使用。这些可 包括环氧树脂、聚乙烯、聚酯、利用碳增强的热固性塑料、玻璃和/或芳纶。
[0076]图1-图4的外底20不为具有大体光滑的底部、咬合地面的表面。如关于图5的备选 实施例所示，外底20的底部表面可包括多个突出部361或者防滑钉、凹槽、通道、梯级、刀槽 花纹等）。突出部36可基本为任何形式并且可被构造为或者具有通过咬合地面的部分的表 面特征。如上所述，外底20可为材料的单个连续区段或者其可由多个离散的外底节段形成。 外底20或者独立的外底节段也可包括一个或多个弯曲轮廓38\弯曲轮廓3V可大体设置在 前脚中，在趾球和脚趾之间，使得脚趾相对于趾球能够独立地和更加容易地弯曲。大体上， 弯曲轮廓38'可为某个区域，在那里外底的厚度相对于趾球和/或脚趾或区域中的外底的厚 度减小(或完全没有）。
[0077]鞋底夹层18和外底20可制造为整片鞋底，并且在钳帮之后将整片鞋底固定至鞋帮 12的底部。作为备选，首先可将鞋底夹层18连接至鞋帮12的底部，且在鞋底夹层18已经连接 至鞋帮12之后可将外底20连接至鞋底夹层18的底部。
[0078] 如上所述，鞋类物品10包括设置在士多宝板16上方的上底22。所述上底22由泡沫 制造，所述泡沫在5351^^的应力下具有在约750与约9501^^之间的平均模量和至少约78% 的能量效率以及小于约10%的动态压缩永久变形。然而，这些值可以随着如上所述的应用 的不同而变化。例如，在535kPa的应力下的平均模量可在约750和约950kPa之间，或在约800 和约950kPa之间，或在约850和约950kPa之间或约875和约950kPa之间。此外，能量效率可为 至少约78%、至少约80%或至少约82%。最后，动态压缩永久变形可小于约10%、小于约8% 或小于约6 %。
[0079] 在所示实施例中，上底22层压到士多宝板16的上表面。例如，在鞋帮12和士多宝板 16已经连接之后，上底22可粘合地固定至士多宝板16的上面。然而，上底22可在钳帮之前或 之后胶接至士多宝板16。作为胶接的备选方案，上底22可在士多宝板16的上表面上直接形 成就位。例如，层压可通过将士多宝板16放置在模具中、将上底泡沫引入模具中并且使上底 泡沫与士多宝板16紧密接触在模具内就地固化而形成。利用此备选方案，在将士多宝板16 连接到鞋帮12的底部之前，可使上底22在士多宝板16上就地模制。在一些应用中，有可能在 钳帮之后使上底22在士多宝板16上就地模制。将上底22层压到士多宝板16并不是必须的。 例如，在一些应用中，可将上底22宽松地适配到士多宝板16上的鞋帮12中，在两个构件之间 没有任何直接连接。这种选择在其中上底22具有保持其形状而不连接至士多宝板16的足够 的固有结构刚度的应用中更可行。
[0080] 如上所述，士多宝板16封闭鞋帮12的底部。在所示实施例中，士多宝板16大体贯穿 前脚区域、足弓区域和后跟区域连续延伸。在该实施例中，士多宝板16形成得没有开口并且 大致填充鞋帮的底部的整个开口，其由钳帮宽容50的终端边缘围绕其外围限定。钳帮宽容 50的大小、形状和构造可以随着应用的不同而改变，这可继而导致士多宝板16在大小、形状 和构造上的改变。
[0081] 如果需要，鞋帮12内的脚接收腔可整体地或部分地扩大以容纳上底22。例如，关于 图1-图4的实施例，钳帮可贯穿钳帮的长度扩大以容纳上底22的额外厚度。扩大部分可贯穿 钳帮为一致的或者其可以改变。例如，扩大部分的量可与上底22的厚度成比例。作为另一个 示例，钳帮可仅在前脚区域中或者在上底22可为最厚的其他区域中扩大。
[0082] 在该实施例中，上底22形成在鞋帮12的内部的脚接收空间的底部。如图所示，上底 22基本与鞋帮12的底部同延且鞋底组件14从脚趾延伸到后跟并从侧面延伸到内侧。在该实 施例中，上底22覆盖钳帮宽容50和士多宝板16(参见图3和图4B)。上底22可在大小、形状和 构造上改变。例如，上底22可仅贯穿选择的区域(诸如前脚区域)延伸，并且在其他区域(诸 如后跟区域)不存在。作为另一个示例，上底22可在选择的位置处具有一个或多个孔或开 口。孔或开口可为空的或者它们可由不同的材料(诸如具有不同机械特性的缓冲材料)填 充。
[0083]如可能在图2中最佳示出的那样，所示实施例的上底22从脚趾到后跟在厚度上大 体一致。在所示实施例中，上底22在厚度上为约3mm。上底22可作为备选具有在约1mm到约 10mm之间、或者在约2mm到约7mm之间或者在约2mm到约5mm之间的厚度。作为一致厚度的备 选方案，上底可贯穿鞋底的不同区域在厚度上改变。例如，如图5中所示，上底22'可在前脚 区域相比在足弓区域或者在后跟区域较厚。在图5的实施例中，上底22'贯穿大部分前脚区 域具有大约5mm的最大厚度并且贯穿后跟区域具有大约3mm的厚度。上底22'在足弓区域中 包括在这两个厚度之间的逐渐过渡。然而，上底22'的厚度可随着应用和区域的不同而改 变。例如，上底在前脚区域可具有在约1mm到约10mm的范围中、或者在约2mm到约7mm的范围 中、或者在约2mm到约5mm的范围中的厚度，在足弓区域中具有在约1mm到约7mm的范围中或 者在约1mm到约5mm的范围中的厚度，并且在后跟区域中具有在约1mm到约7mm的范围中或者 在约1mm到约5mm的范围中的厚度。
[0084]内底24可在上底22上方适配到鞋帮12中。内底24可在脚接收空间的整个长度和宽 度上延伸。内底24可由具有相比鞋底夹层18的密度大体较不密实的密度的材料制造。内底 的密度可以可选地为每立方英尺约5镑到每立方英尺约15镑，并且进一步可选地为每立方 英尺约7.5镑到每立方英尺约12.5镑，或者由应用决定的其他密度。内底24材料也具有硬 度，可选地为约Asker C 15到约Asker C 50,进一步可选地为约Asker C 20到约Asker C 45,并且甚至进一步可选地为约Asker C 25到约Asker C 35。内底24可由EVA、聚氨酯、乳 胶、泡沫、凝胶或其他材料构造。在所示实施例中，内底24由EVA制造并且具有大约3mm到7mm 的厚度，但是其厚度可以随着应用的不同而改变。例如，内底可具有在约2mm到约10mm的范 围中或者在约1mm到约12mm的范围中的厚度。所示实施例的内底24在厚度上是一致的，但根 据需要随着应用的不同可在厚度上改变。例如，内底24在后跟区域中可较厚。内底24可宽松 地适配到鞋帮12中以便于其可容易地安装和移除，或者其可以粘合地固定在鞋帮12内。例 如，内底24可胶接到上底22的上表面。尽管称为"内底"，内底24也被认为是鞋内底、中垫或 者鞋垫。
[0085] 在备选实施例中，士多宝板可包括一个或多个开口。例如，备选实施例在图6-图7 中示出。为了便于披露，图6-图7的实施例将包括对应于图1-图4的那些的参考标号，除了后 面有双引号之外（即，〃）。如可能在图6-图7中最佳示出的那样，鞋类物品10〃包括限定中央 开口54〃（在图6中以虚线示出其外围）的士多宝板16〃。在该图示中，中央开口54〃至少贯穿 前脚区域60〃、足弓区域62〃和后跟区域64〃的部分延伸。然而，士多宝板开口的数量、大小、 形状、位置和构造可随着应用的不同而改变。例如，士多宝板16〃可仅在前脚区域60〃中包括 开口。作为另一个示例，士多宝板16〃可在前脚区域60〃中和在后跟区域64〃中包括单独的开 口。现在回到图6的实施例，中央开口54〃可在钳帮之后通过模切移除士多宝板16〃的中央部 分而形成。作为备选，士多宝板16〃可形成带有穿孔或者在中央开口 54〃的外围附近弱化的 另一条线，使得在钳帮之后，占据中央开口54〃的士多宝板材料可从士多宝板16〃撕掉。在图 6_图7的实施例中，上底22〃向下延伸穿过中央开口54〃并且与士多宝板16〃的底表面对准而 终止。此构造仅仅是示例性的并且上底可延伸到相对于士多宝板的不同位置。例如，在其中 在士多宝板中具有开口的那些应用中，如图8中所示，上底22〃可向下延伸穿过开口54〃， 或者如图9中所示，上底22〃〃可在士多宝板16〃〃的开口 54〃〃上延伸。图8的实施例在需要包 括额外的上底材料以及在上底22'〃和鞋底夹层18'〃之间提供更加直接的相互作用的应用 中可能尤其有用。在该实施例中，上底22〃'超出士多宝板16'〃的外围向外延伸，这允许其覆 盖钳帮宽容和对接接合处。图9的实施例在上底22〃〃从具有一致厚度的上底泡沫的片材模 切时可能尤其有用。例如，在该实施例中，上底22〃〃可被模切且随后被胶接到士多宝板16〃〃 的上表面。在该实施例中，上底22〃〃和士多宝板16〃〃以它们分享相同的外边界的方式相连。 相连构造在上底22〃〃越过士多宝板16〃〃延伸以覆盖钳帮宽容不是必要的应用中可能是有 用的。
[0086]上述描述是本发明的现有实施例的描述。在不脱离如所附权利要求中限定的本发 明的精神和更宽方面的情况下可以进行各种变形和改变，其应根据包括等同原则的专利法 原则来解释。本公开内容是用于说明目的并且不应作为本发明的所有实施例的详尽描述或 者将所述权利要求的范围限制到关于这些实施例示出或描述的特定元件来解释。例如，且 没有限制性，所述发明的任何独立元件可由提供大致相似功能或者以其它方式提供足够的 操作的备选元件来代替。例如，这包括目前所知的备选元件，例如本领域的技术人员现在可 能知道的那些，以及将来可能开发出来的备选元件，诸如本领域的技术人员可能在开发后 认识到的那些作为备选。此外，所公开的实施例包括一致描述的且可协同地提供一系列益 处的多个特征。除了在发表的权利要求中另外明确阐明的范围之外，本发明不限于仅仅包 括所有这些特征或者提供所有所述益处的那些实施例。以单数形式对声明的要素的任何参 考，例如，使用冠词"一个"、"一种"、"该"或"所述"，不应被解释为限定该要素为单数。
[0087]关于本发明的各种实施例明确地公开的任何范围和子范围应当被解释为也描述、 构想、包括以及在这样的范围和子范围内公开的所有子范围，包括其中的整数和/或分数 值，即使这样的值在本文中没有清楚地写出。因此，明确列举的范围和子范围应当被解释为 披露在所列举的范围和子范围内的所有可能的子范围且对其提供支持。这包括但不限于是 所列举的范围和子范围的部分的范围和子范围，例如描述成分数段，诸如一半、三分之一、 四分之一、五分之一等。仅作为一个示例，对"从0.1到0.9的"范围的明确公开应当被解释为 固有地公开在〇. 1和〇. 9的范围内的任何和所有可能的值，包括在0.1和0.9之间的任何独立 的值，以及以〇. 1和〇. 9之间的任何值为下限且以0.1和0.9之间的任何值为上限的值的任何 子范围。还应该被解释为包括通过将范围描绘为分数段而得到的所有子范围，诸如，描绘为 下三分之一，即，从0.1到0.3，中间三分之一，即，从0.4到0.6、以及上三分之一，即，从0.7到 0.9。因此，范围或子范围的明确列举应当被解释为(独立地和/或共同地)给针对明确地列 举的范围内的任何值或值的子范围的任何和所有权利要求语言提供充分的支持。此外，关 于限定或修饰范围的语言，诸如"至少"、"大于"、"小于"、"不大于"等，应理解为此语言包括 子范围和/或上限或下限。作为另一个示例，"至少10"的范围应当被解释为包括从至少10到 35的子范围、从至少10到25的子范围、从25到35的子范围等。作为进一步的示例，公开的范 围或子范围应当被解释为公开在该范围或子范围内的任何独立的数值且对其提供支持。为 了说明，"从1到9的"范围应该被解释为包括从1到9的任何独立的值，包括独立的整数，例如 3，以及包括小数点(或分数)的数值，诸如4.1。
【主权项】
1. 一种鞋类物品，包括： 鞋帮，其具有由士多宝板封闭的底部，所述鞋帮具有在对接接合中通过缝合连接到所 述士多宝板的钳帮宽容； 设置在所述士多宝板下方的鞋底夹层； 设置在所述士多宝板上方的上底，所述上底由在535kPa的应力下具有在约750kPa与 950kPa之间的平均模量和至少约80%的能量效率以及小于约8%的动态压缩永久变形的泡 沫制造；以及 设置在所述上底上方的内底。2. 根据权利要求1所述的鞋类物品，其特征在于，所述上底具有至少1毫米的厚度且所 述内底具有至少3毫米的厚度;所述上底和所述内底在所述鞋类物品的前脚区域的中央部 分中具有至少5毫米的组合厚度。3. 根据权利要求1所述的鞋类物品，其特征在于，所述上底具有至少3毫米的厚度且所 述上底和所述内底的组合厚度在所述鞋类物品的前脚区域的中央部分中为至少5毫米。4. 根据权利要求2所述的鞋类物品，其特征在于，所述上底贯穿所述鞋类物品的前脚区 域、足弓区域和后跟区域延伸。5. 根据权利要求2所述的鞋类物品，其特征在于，所述上底层压至所述士多宝板。6. 根据权利要求5所述的鞋类物品，其特征在于，所述上底直接形成在所述士多宝板 上。7. 根据权利要求6所述的鞋类物品，其特征在于，所述士多宝板限定开口，所述上底大 体设置在所述士多宝板上方并且具有延伸到所述开口中的向下延伸部。8. 根据权利要求6所述的鞋类物品，其特征在于，所述士多宝板限定开口，所述上底大 体设置在所述士多宝板上方并且具有延伸穿过所述开口到显著低于所述士多宝板的距离 的向下延伸部。9. 一种用于鞋类物品的鞋底组件，其具有利用士多宝板打底的鞋帮，包括： 设置在所述士多宝板下方的鞋底夹层； 设置在所述士多宝板上方的上底，所述上底由在535kPa的应力下具有在约750kPa与约 950kPa之间的平均模量和至少约80%的能量效率以及小于约8%的动态压缩永久变形的泡 沫制造；以及 设置在所述上底上方的内底。10. 根据权利要求9所述的鞋底组件，其特征在于，所述上底具有至少1毫米的厚度且所 述内底具有至少3毫米的厚度;所述上底和所述内底在所述鞋类物品的前脚区域的中央部 分中具有至少5毫米的组合厚度。11. 根据权利要求10所述的鞋底组件，其特征在于，所述内底由EVA制造。12. 根据权利要求10所述的鞋底组件，其特征在于，所述内底由具有小于约80%的能量 效率以及大于约10%的动态压缩永久变形的泡沫制造。13. 根据权利要求12所述的鞋底组件，其特征在于，所述上底层压至所述士多宝板。14. 根据权利要求13所述的鞋底组件，其特征在于，所述上底在前脚区域中具有第一厚 度且在后跟区域具有第二厚度，所述第一厚度大于所述第二厚度。15. 根据权利要求14所述的鞋底组件，其特征在于，所述士多宝板限定开口。16. 根据权利要求15所述的鞋底组件，其特征在于，所述上底延伸到所述开口中。17. -种鞋类物品，包括： 具有封闭底部的鞋帮，所述鞋帮限定在所述封闭底部上方的脚接收空间。 设置在所述脚接收空间中的上底，所述上底由在535kPa的应力下具有在约750kPa与 950kPa之间的平均模量和至少约80%的能量效率以及小于约8%的动态压缩永久变形的泡 沫制造；以及 在所述上底上方设置在所述脚接收空间中的内底，所述内底由具有小于约80%的能量 效率且大于约10 %的动态压缩永久变形的泡沫制造； 其中所述上底具有至少1毫米的厚度且所述内底具有至少3毫米的厚度;所述上底和所 述内底在所述鞋类物品的前脚区域的中央部分中具有至少5毫米的组合厚度。18. 根据权利要求17所述的鞋类物品，其特征在于，所述鞋帮由士多宝板封闭，所述上 底连接到所述士多宝板。19. 根据权利要求18所述的鞋类物品，其特征在于，所述鞋帮包括钳帮宽容，所述士多 宝板在对接接合处连接到所述钳帮宽容，所述上底在所述士多宝板、所述对接接合处以及 所述钳帮宽容上延伸。20. 根据权利要求19所述的鞋类物品，其特征在于，所述上底是膨胀的TPU泡沫或者TPE 泡沫。
【文档编号】A43B13/04GK106037142SQ201610394225
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年4月15日
【发明人】A·W·杰西曼, J·S·怀特, A·A·保罗森, C·J·马霍尼, P·G·奥马利
【申请人】渥弗林户外用品公司