专利名称：三重密度的凝胶足跟杯的制作方法
技术领域：
本发明涉及穿在鞋内的足跟支撑物领域。
图1是优选实施方式的俯视平面图。图2是优选实施方式的仰视平面图。图3是优选实施方式的立体图。图4是优选实施方式的分解图。图5是优选实施方式沿图2中的5-5截取的截面图。
具体实施例方式公开的三重密度的足跟杯或支撑物(“TD足跟杯”)有利地吸收冲击并对脚的足 跟区域提供支撑。根据俯视图，TD足跟杯从后足跟壁延伸至前边缘。在使用中，后足跟壁 邻近由跟骨(calcaneous)或腓侧跗骨形成的穿用者足跟的后面。前边缘邻近基本位于穿 用者脚部拱形区域内或附近的穿用者脚底。应当理解，穿用者的脚可由袜类覆盖，且当本文 中涉及脚时，除非特别说明，否则其意在包括穿着长袜、短袜等的脚。TD足跟杯包括基本平坦的区域，该区域在使用中接触穿用者的脚底。壁部分与 该平坦区域形成一体并从该平坦区域向上延伸，该壁部分在足跟杯的后部中心具有最大高 度。从足跟杯后部中心的壁最大高度点起，壁的高度逐渐降低至或几乎达到足跟杯的前边 缘处的平坦区域的高度。足跟杯的内部适于接收穿用者的脚并在使用时与其邻近，而足跟 杯的外部适于邻近使用者的鞋。内部包括凝胶材料。外部包括凝胶材料、附接于所述凝胶 材料上的加强部件、插入凝胶内一体形成且在凝胶底面上的凹入处的足跟垫。凝胶材料优选包括热塑性弹性体凝胶，又称为TPE凝胶。在本发明的使用中，TPE 凝胶因其热塑性性质带来的更大弹性而优于聚氨酯(PU)凝胶。TPE凝胶是所需要的，因为 在模制工艺中它能在20-30秒内成型(set up)，而其它材料，例如PU凝胶则需要数分钟。 如果一种材料需要数分钟才能成型，那么它可能不适于以高效方式注模，而会需要将足跟 杯的不同部件分开模制，然后再组装。用于凝胶的材料优选是结实(strong)的，以允许足 跟杯制成相对薄，但仍保持结实。薄足跟杯是优选的以允许为鞋中足腔空间较小设计(如 时装鞋)的鞋中提供更大的脚部空间。然而，足跟杯也适于在具有较大的足腔的鞋(如运 动鞋)中使用。存在多种市售的TPE凝胶，其中两种称为为热塑性聚氨酯弹性体(“TPU”)凝胶和热塑性橡胶(“TPR”)凝胶。如果颜色特性非常重要，则可选择TPU凝胶，因其能提供比 IPR凝胶更好的颜色特性。此外，TPU比IPR凝胶更耐用且更容易模制，所以如果需要将这 些特性赋予成品或制造鞋内底的工艺，那么TPU用于制造本发明是理想的。到现在为止TPU 凝胶的缺点是比其它TPE凝胶(如IPR凝胶)的成本高。IPR也可用于凝胶并具有必需的 性能。可使用其它凝胶，但优选的是使用的凝胶具有以下段落中所描述的特性。优选的凝胶具有低压缩变形。压缩变形定义为在特定温度下以固定量百分比 (%)被压缩特定时间量并经过恢复期后，样本呈现的永久变形量。在优选实施方式中，凝 胶层的压缩变形是< 11 士2%。为了选择用于本发明的合适凝胶，可根据ASTM国际提出的 ASTM F1614-95 “运动鞋袜材料系统冲击衰减性质的标准检测方法”使用测量压缩变形或冲 击的检测装置来检测凝胶。例如，来自Exeter研究的CompITS或计算机冲击检测系统是依 据ASTM F1614-95检测冲击的标准机器。拉伸和撕裂强度优选实施方式的凝胶层具有约1. 2MPa和12kN/m的拉伸强度和 撕裂强度。断裂延伸率优选实施方式的凝胶层具有900%的断裂延伸率。肖氏/Asker硬度检测提供硬度的测量。在最优选实施方式中，凝胶层测得为 24士3Asker C。肖氏/Asker硬度能用市售的硬度计来测量。被检测的材料放置于硬平面上。 Asker检测计装配有“C”刻度并且是适合的压头类型，通常是半球类型。Asker检测计放置 在待检测的材料上且无附加压力。指针偏转以提供读数。加强部件的材料具有比凝胶更大的刚性密度(rigid density)，且加强部件被附 接到足跟杯鞋侧表面的凝胶层上。在优选实施方式中，加强部件延伸横过足跟直立壁的背 部接近该壁的顶部。然后加强部件向下朝向足跟杯的基部弯曲并且然后沿着足跟杯的侧面 延伸并向前延伸到足跟杯的前边缘。加强部件可由具有与聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、热塑性硫化胶(TPV)或热塑性 橡胶(TPR)相似特性的任何材料制成。优选地，加强部件由IPR制成。优选地，加强部件的 硬度是约70 士 3ASKER。在优选实施方式中，足跟垫形状设计为具有设计成与足跟的肥区域对应的宽基 部，且逐渐变细成与由足跟杯的凝胶材料限定的足跟开口对应的U型形状。所述的形状能 有效地对足跟进行支撑和缓冲。在优选实施方式中，足跟垫的压缩变形为< 11 士2%。为了选择用于本发明的合 适的凝胶，可根据ASTM国际提出的ASTM F1614-95 “运动鞋袜材料系统冲击衰减性质的标 准检测方法”使用测量压缩变形或冲击的检测装置来检测凝胶。例如，来自Exeter研究的 CompITS或计算机冲击检测系统是依据ASTM F1614-95检测冲击的标准机器。拉伸和撕裂强度优选实施方式的足跟垫具有约1. OMPa和10. 6kN/m的拉伸强度 和撕裂强度。断裂延伸率优选实施方式的足跟垫具有950%的断裂延伸率。肖氏/Asker硬度检测提供硬度的测量。在最优选实施方式中，足跟垫测得 20士3Asker C。足跟垫优选由热塑性橡胶凝胶(也称为IPR凝胶)制成。也可使用其它凝胶，但优选的是使用的凝胶具有以下特性足跟垫的鞋表面可提供有呈现高缓冲特征的区域。优选实施方式结合蜂窝技术， 利用该技术将凝胶层的一部分模制成蜂窝式样。早已知晓蜂窝式样能通过暂时变形然后 恢复到原始构造来偏转力。参见Irvin Industries，1978年，“恢复系统入门(Reeovery Systems Guide) ” (1995 年在 Fisher “空气动力制动和冲击衰减(Aerobraking and ImpactAttenuation)，，中引用)。被模制成蜂窝式样的凝胶层所述部分是本发明足跟的高 冲击区域。在最优实施方式中，基部层的硬度测得为24士3Asker C，垫块层测得为 20 士 3Asker C，而加强部件测得为70 士 3Asker C。足跟杯的整体厚度、高度、长度和宽度可以根据适应多种鞋尺寸或一系列鞋尺寸 的足跟杯的尺寸而改变。可生产具有多种尺寸的产品。在产品的大部分实施例中，在足跟 区域后部顶点处的总体厚度可从约20到约27mm且优选为从约23. 5mm到约26. 5mm。长度 为从约88mm到约108mm且优选为从约90mm到约106. 5mm，在足跟区域后部附近的宽度为 从约60mm到约75mm且优选为从约63mm到约72. 5mm、在前边缘附近为从约53mm到约65mm 且优选为从约55. 5mm到约63mm。有你用于计算各种鞋尺寸的宽度/长度比吗？凝胶材料、足跟垫和加强部件优选地通过注模工艺形成并通过该工艺彼此固定。 优选地，用于制作足跟杯的模具具有两侧造形。这允许更快地组装使得在注模工艺过程中 模具不必被改变。凝胶材料模制在模具的一侧上而加强部件和足跟垫模制在模具的相对侧 上。优选地利用标准注模组装线工艺，但也可以使用本领域已知的能产生具有本文公开的 性质的结构的任何模制工艺。本发明的优选实施方式是三重密度足跟杯。第一密度是结构的凝胶的密度。第二 密度是足跟垫的IPR凝胶的密度。第三密度是加强部件的密度。鞋内底的三重密度提供了 以下优点足跟区域的双密度凝胶层为足跟的主要应力区域提供更好的缓冲和舒适性。包 括足跟垫的IPR舒适凝胶提供较好的能量归还和缓冲，优选地在44士4%范围内的能量归 还。包括本发明基部层的TTO或TPU凝胶用于帮助能量归还。加强部件为足跟和足跟杯提 供支撑。现在参照示意出发明(1)的优选实施方式的附图。图1示出了足跟杯的俯视(脚 侧)图。参照图1，结构凝胶层1有平坦区域2、前边缘3和一体向上延伸的壁4，该壁延伸 到顶点5。在使用中，顶点5基本上邻近穿用者足跟后面的中点。图2最佳地示出了足跟杯的仰视(鞋侧)图。如图2所示，加强部件6沿着每个 边也固定在结构凝胶层1的底(鞋)侧，并延伸到前边缘3。图2还示出了足跟垫7，其优 选地包括多个蜂窝区域8。图示的足跟垫7固定在足跟杯底侧上的凝胶内凹入处上。参照底部立体图3，可以看到结构凝胶层1和加强部件6，以及足跟垫7、向上延伸 的壁4、前边缘3和后足跟端部11。现在参照分解图4，可以看见由结构凝胶层1限定的凹入的足跟垫区域9和槽10。 足跟垫7形状设计为适合于足跟垫区域9并形成足跟杯底部上的大致平面表面的一部分。 槽10适于接收加强部件6使得形成没有障碍突起的大致连续的鞋侧表面。槽10和加强部 件6基本上遵循向上延伸的壁4的足跟形状曲率。加强部件6提供了与穿用者脚的足跟后 面的形状相符合的稳定结构。因此加强部件6为足跟并为从足跟接收区域的后面到前边缘
53的结构凝胶层提供了稳定性。在优选实施方式中，在加强部件6中设置磨痕标记(SCOringmarkS)12。磨痕标记 能有效地对鞋内底施力以帮助防止足跟杯移动。足跟垫7设置在足跟垫区域9内并优选结合蜂窝缓冲技术8。这个区域对加载在 穿用者脚的足跟上的重量提供了更好的缓冲。优选地，如图3所示，足跟杯的后足跟端部11比前边缘区域厚。这在图4中最佳 地示出。通常，在鞋中用于足跟杯的前部区域的空间较小且在放置足跟垫的区域需要更大 的缓冲。图5示出了图2中沿线5-5截取的足跟杯横截面。可以看到结构凝胶层1、槽10、 加强部件6、一体向上延伸的壁4及其顶点5、足跟垫区域7和平坦区域2。 在优选制造工艺中，支架组件和足跟垫块组件各自通过注模法形成。形成之后，将 支架和足跟垫块都放置在注入基部凝胶的基部模具中，将支架和足跟垫块粘结到本发明。
权利要求
一种三重密度足跟杯，包括基本上呈足跟形状的基体，其具有从足跟后壁延伸到前边缘的长度，在使用时该前边缘适于垫在人体脚部的拱形区域的一部分之下；所述呈足跟形状的基体包括结构凝胶层，该凝胶层具有脚接收表面和鞋侧表面；所述脚接收表面具有平坦区域和向上延伸的一体壁，该平坦区域适于在使用时垫在穿用者脚底下，而该向上延伸的一体壁适于在使用时邻近穿用者足跟后部和穿用者足跟侧部，所述一体壁包括具有最大高度的顶点，所述壁的高度从所述顶点向所述前边缘逐渐降低；所述鞋侧表面限定了在所述结构凝胶中形成的适于接收加强部件的槽；加强部件，其固定到所述槽内的所述结构凝胶上；所述加强部件包括比所述结构凝胶密度大的材料，所述加强部件具有与足跟后部区域内的所述一体壁互补的曲率，且所述加强部件沿着所述足跟杯的侧面/底部交界线并朝向所述前边缘递减；所述鞋侧表面还限定足跟垫区域；足跟垫固定在所述足跟垫区域内的所述结构凝胶上。
2.如权利要求1所述的足跟杯，其中所述足跟垫包括第二密度凝胶。
3.如权利要求6所述的足跟杯，其中所述第二密度凝胶一体形成蜂窝式样。
4.如权利要求1所述的足跟杯，其中所述结构凝胶部件包括TPU凝胶或IPR凝胶。
5.如权利要求1所述的足跟杯，其中所述加强部件包括TPU凝胶或IPR凝胶。
6.如权利要求10所述的足跟杯，其中所述加强部件还包括磨痕标记。
全文摘要
公开了一种三重密度的足跟杯。该足跟杯包括基本上呈足跟形状的基体，其具有从一体壁的足跟部延伸到前边缘的长度，在使用时该前边缘适于垫在人体脚部的拱形区域的一部分之下。所述呈足跟形状的基体包括结构凝胶层，该凝胶层具有脚接收表面和鞋侧表面。脚接收表面的大致平坦部分在使用时邻近穿用者脚底，而一体壁适于在使用时邻近穿用者足跟后部和穿用者足跟侧部，所述一体壁具有最大高度的顶点，所述壁的高度从所述顶点向所述前边缘逐渐降低。鞋侧表面限定了在所述结构凝胶中形成的适于接收加强部件的槽，加强部件固定到所述槽内的所述结构凝胶上并由密度比所述结构凝胶大的材料制成。这对足跟杯和脚部提供了支撑。足跟垫固定在由足跟杯底部表面上的结构凝胶限定的足跟垫区域中的所述结构凝胶上。在优选实施方式中，足跟垫利用蜂窝技术来提供更好的缓冲和能量归还。
文档编号A43B7/32GK101854824SQ200980100726
公开日2010年10月6日 申请日期2009年1月12日 优先权日2008年1月16日
发明者D·B·格朗格, D·M·萨拉克, J·马丁尼斯 申请人:斯彭科医疗公司