鞋及相关制造方法

专利名称：鞋及相关制造方法
技术领域：
本发明涉及鞋，并且更具体地，涉及一种用于以最小的劳动量制造鞋的方法。
背景技术：
多年以来，鞋部件、技术和功能已经有了相当大的进展。例如，鞋已经变得更专业性并且更适于如穿戴者所期望的那样精确地起作用。然而，几个世纪以来困扰鞋的制造和组装的问题仍然存在。所述问题是制造和组装鞋是劳动密集型过程。事实上，随着时间的推移，鞋制造已经驱使全世界的产业寻找廉价的劳动力。鞋通常在多个层面上需要大量的劳动量。例如，大多数的鞋包括由多个单独的材料件构成的鞋帮。那些材料件由原材料切割而成。然后以厚度修改它们用于鞋。然后通常通过缝合或粘合将它们彼此连接在一起以形成三维鞋帮。也在鞋楦之上成形所述鞋帮的件以更好地限定所述鞋帮的形状。在组装好所述鞋帮的外部件之后，然后通常也用额外的缝合或胶合使衬里与它们相连接。如果鞋包括系带，那么也必需在所述鞋帮上形成孔眼。在另一步骤中，将外底胶合或缝合到所述鞋帮。所有的前述步骤都需要相当大的劳动量。而且，下面的事实增加了所需要的劳动量，即，每当想要新的鞋设计、风格或尺寸时，必需重组制造方法以适合变化。不幸的是，尽管已经进行了很多努力以解决关于鞋的劳动强度问题，但是现在它们仍然保持着与它们在世纪之交时同样多的问题。一些制造商已经通过使鞋帮的部件合并解决鞋的劳动强度。这种鞋帮从脚后跟延伸到脚尖，并且能沿着脚后跟中的缝合线缝合在一起，其能减少缝合的劳动。通过在鞋帮材料上压花来装饰所述鞋帮使得它模拟鞋的传统部件。涂抹这些压花的、可辨别的部件以进一步在视觉上使它们与其它部件区分，并且使得所述鞋帮具有比简单的单片样式本体更多的特征。然而，前述结构的问题在于，如果用来构成鞋帮的材料不是足够刚性的，那么它通常缺少结构完整性，并且穿戴者将感觉他们没有足够的支撑。另一方面，如果用来制造鞋帮的材料太过刚性，那么它是不易弯曲的，并且能潜在地伤害穿戴者的脚。进一步地，因为所述部件仅仅压花或涂抹在所述鞋上，所以当更近地观察时，能损坏最终产品的美观。因此，存在许多改进的空间以提供这样的鞋和相关制造方法，其减少劳动量和时间量，减少样式重组成本和时间，大体上是柔性的以适合多种样式和尺寸的鞋。

发明内容
提供一种制造鞋的方法，其中所述方法包括在预选位置和/或以预选样式将聚合物材料模制在材料片上，使得所述聚合物材料结合到所述片并且形成结构外骨架，和构造所述片和外骨架以形成三维鞋帮。所述鞋帮能与鞋底相连接以形成完整的鞋。在一种实施方式中，当所述片处于二维形式时，也就是说，大体上位于单个平面中时，将所述外骨架结合到所述材料片。所述外骨架能机械地和化学地结合到所述片的表面。
在另一实施方式中，能将多种聚合物材料结合到所述片或所述外骨架的聚合物材料。例如，在一个步骤中，能将第一聚合物材料注模在所述片上以形成所述外骨架。在另一步骤中，能将第二聚合物材料注模在所述外骨架和/或所述片的一部分之上。
在又一实施方式中，所述第一和第二聚合物材料能是不同的。例如，它们能具有不同的颜色和/或能具有不同的密度、硬度计、化学性质、熔点、开裂特性、抗拉强度等。在又一实施方式中，能在第一模具中将所述第一聚合物材料成型在所述片上，并且能从所述第一模具取下所述片和所形成的外骨架并且将它们放置在第二模具中。在那里，能将第二聚合物材料模制在所述外骨架和/或所述片上以形成额外层。在又一实施方式中，所述外骨架可模制成使得它在所述片的上表面之上抬升一预定厚度。取决于所述鞋的所期望的性质，例如刚性、柔性或特定区域中的支撑，该预定厚度能从所述外骨架的区域到区域变化。在又一实施方式中，所述外骨架能限定一个或多个洞，通过洞所述片是可见的以在所述鞋帮上形成一个或多个美观区域。美观区域可设计尺寸成使得美观区域的尺寸是至少一平方厘米。在这种尺寸的美观区域下，对于所述鞋的观察者来说，所述片的上表面能是易于可见的。在所述美观区域内能包括某些颜色、设计、标记、质地、文字或其它易于察觉的特征。在另一实施方式中，所述外骨架能被形成为提供所述鞋的鞋帮的特定结构部件。例如，所述外骨架能限定鞋部件，诸如套头、踝领、孔眼支架、鞋腰带、后跟帮、下修饰长条，和/或前述部件的组合。能通过大体上位于所述元件之间的一个或多个美观区域使这些元件在视觉上彼此分开。根据需要，所述美观区域能使一个元件到另一个元件的过渡更明显。在又一实施方式中，所述方法能包括将材料片放置在鞋楦上以使所述片与鞋楦的三维轮廓相一致，因此形成三维鞋帮；将模具放置成邻近所述鞋楦，其中所述片位于所述鞋楦和所述模具之间；当所述片处于三维鞋帮的形式时，将聚合物材料注模在所述模具和所述片之间使得所述聚合物材料结合到所述片，其中所述聚合物材料形成外骨架，其中美观区域通过所述外骨架限定的孔是可见的。在又一实施方式中，提供一种鞋物品。所述鞋能由片和与所述片相连接的外骨架构建。所述外骨架能为所述片提供结构增强和/或三维形状使得所述片和外骨架形成三维鞋帮。能将鞋底连接到所述鞋帮以提供完成的鞋结构。这里所描述的制造鞋的方法提供了一种节省劳动和时间的鞋制造方法。其中通过将外骨架注模在基底片上构造所述鞋帮，并且能重构这些元件以生产三维鞋帮，能节省大量的组装和加工时间及劳动成本。进一步地，能省去连接鞋帮的各种传统部件的多个劳动密集型步骤，在一些情形中，仅仅留下制作一个缝的步骤。此外，在所述鞋被设计成是防水的情况下，这种单缝设计能使得它更易于密封所述鞋。而且，通过本方法的简单和效率，样式的重组成本和时间变得更加灵活。因此，所述方法能适合多种样式和尺寸的鞋。最后，通过上面所提及的劳动和加工的减少，本方法使得它们自己在小型的、微型的制造工厂执行使得少量的劳动力能生产大量鞋。参考实施方式的详细描述和附图将更易于理解和认识本发明的这些和其它目的、好处和特征。


图I是鞋的当前实施方式的侧视图；图2是鞋的后视图；图3是鞋的前视图；图4是沿着图I的线4-4截取的鞋的截面图；图5是沿着图I的线5-5截取的鞋的截面图；图6是示出了鞋的片和外骨架的特写的截面图，；图7是与片连接的外骨架的透视图；图8是第一模具的截面图，在所述第一模具中，外骨架与片相连接；图9是在第一模具中与片相连接的外骨架的特写的截面图；图10是在第二模具中与外骨架相连接的额外层的透视图；图11是第二模具的截面图，在所述第二模具中，额外层与所述外骨架相连接；图12是与鞋楦的三维轮廓相一致的片和外骨架的侧视图；图13是在模具中的包括鞋的外骨架和片的鞋的第一替代实施方式的透视图；图14是在模具中的包括鞋的外骨架和片的鞋的第二替代实施方式的透视图；图15是设置在鞋楦上的鞋外骨架和片的第二替代实施方式的侧视图；以及图16是经历在鞋楦上外骨架直接模制操作的鞋的第三替代实施方式的截面图。
具体实施例方式I .综沭在图1-6中示出了鞋的当前实施方式并且其大体上由10表示。所述鞋能包括与鞋底30相连接的鞋帮20。鞋帮20能由基底材料40和外骨架50构成。能用下面所描述的方法将外骨架结合到基底材料40。外骨架能限定一个或多个孔51，通过孔51基底材料是可见的并且形成一个或多个美观区域52。大体上，在图6-9中示出了制造鞋的方法。在那里，基底材料40大体上处于平坦片42的形式。平坦片能是位于单个平面中的基本上平面的构造。片能放置在模具100中。能在注模压力下注模聚合物材料50a以形成外骨架50。外骨架50并且尤其是材料50a能嵌入在基底材料40中因此将外骨架结合到片42。在不用必须增加额外的单独部件的情况下，片和外骨架，以及任何额外层，能基本上形成鞋帮20的全部。能从图7中所示的它的二维平坦形式得到这个简单的鞋帮并且将其放置在图11中所示的鞋楦109上。平坦片42和外骨架50能与鞋楦的三维轮廓相一致以形成三维鞋帮。然后能使鞋底30与鞋帮20相连接以完成鞋。能将额外的项目，例如系系带、闭合机构、和环添加到鞋。通过这种方法，能仅仅通过少数步骤和少量部件制造鞋。继而，这能节省鞋、并且尤其是鞋帮的组装和/或构造时间，其能导致显著地节省鞋的劳动和整体成本。为了披露的目的，这里结合便鞋结构描述实施方式。将会认识到，实施方式也非常适于其它类型的鞋，包括但不限于运动鞋、凉鞋、健身鞋、工作鞋、靴子、户外鞋、步行鞋和多功能鞋。进一步地，如同这里所使用的那样，术语“脚弓区域”(或脚弓部分)大体上指鞋的相应于穿戴者的脚的脚弓的部分；术语“前脚区域”(或前脚部分)大体上指鞋的在脚弓区域的前面的相应于穿戴者的脚的前脚(举例来说，包括足掌和脚趾)的部分；并且术语“后跟区域”(或后跟部分)大体上指鞋的在脚弓区域的后面的相应于穿戴者的脚的脚后跟的部分。在图I中大体上识别出前脚区域81、脚弓区域82和后跟区域83，然而，应理解，取决于鞋的构造，这些区域的界定可以变化。II .结构现在将更详细地描述鞋10的部件。如图I所示，鞋帮20能包括套头(toe box) 22、踝领23、和大体上从踝领朝着套头延伸的孔眼支架24。当鞋放置在穿戴者上时，踝领大体上能围绕穿戴者的踝的至少一部分。套头能大体上形成脚尖的围绕物。当然，鞋帮也能包括一个或多个鞋腰，包括鞋腰带26，其大体上从孔眼支架24向下朝着完整的鞋中的鞋底30延伸。鞋腰带26能通过围绕穿戴者的脚缠绕来为鞋帮提供侧部和中间支撑以帮助保持它的形状和提供支撑。当鞋10中包括系带70时腰带26也能传递系带70产生的力。鞋帮20能包括后跟帮27和在鞋10的下周边余留部29 (图11)附近延伸的沿条或下修饰长条28。如所示，后跟帮27能是横过后跟的相当大部分延伸的完整后跟帮，或者能包括限定横过后跟的部分延伸的孔的框架。沿条或下修饰长条28能是邻近外底延伸的支撑件。上面的鞋部件中的每一个，其共同组成当前实施方式的鞋帮，能由外骨架50和基底材料40，或者更通常地是片42至少部分地形成。例如，套头22能由基底材料40形成，其中外骨架50在那个部件内的基底材料40的全部或一部分之上延伸。当然，如同下面所描述的那样，外骨架能形成孔，通过该孔基底材料40是可见的以在套头中形成一个或多个美观区域52。类似地，鞋腰带26能由外骨架50和下面的基底材料40形成。各鞋腰带本身能从孔眼支架24延伸到下修饰长条28，或者在缺少下修饰长条的情况下延伸到鞋底30。同样，如果结构缺少孔眼支架，来自鞋10的一侧的鞋腰带26能在穿戴者的脚的顶部之上全部地向下延伸到脚的相对侧并且在相对侧上连接到鞋底。外骨架50能操作以给鞋提供结构支撑，尤其是与鞋腰带相结合。例如，由于构成外骨架50的聚合物材料的刚性，该外骨架50能将基底材料40物理地、结构地支撑在鞋帮20的垂直的、大体上三维的结构中。而且，相对于鞋腰带26，外骨架能传递施加在系带70上的和由系带70施加的张紧力或其它力，其通过孔眼支架24传递到鞋底30或鞋帮20的下部部分。例如，当系紧系带70时，力经由孔眼支架24和鞋腰带26传递通过外骨架50，到达鞋底30，使得鞋10能向下系紧并系在穿戴者的脚上。任选地，在某些类型的鞋中，能缺少上面所指出的鞋部件的某些元件。例如，在凉鞋结构中，能省去套头、孔眼支架和后跟帮。在其它结构中，诸如更类似于靴的结构中，踝领能围绕穿戴者的小腿向上延伸。这个延伸部能被构造成包括与其它部件一样的外骨架和基底材料。基底材料40，并且更通常地基底片42，能由多种人造材料、天然材料或者天然材料和人造材料的组合来构成。例如，所述材料能是编织或非编织织物，包括纤维和/或丝，网结构，膜结构，例如耐水或防水膜，诸如Gore-Tex 或Sympatex⑧，天然或人造皮革，以及
前述材料的组合。而且，基底材料能是前述材 料的组合。例如，如在图9中所示，基底材料40并且更通常地片42，包括与在下的衬材料相连接以形成膜的编织材料。在一些实施方式中，基底材料40/片42能由布料或人造皮革构成。在这种实施方式中，外骨架嵌入并且很好地结合到在下的 基底材料/片。应当指出，在当前实施方式中，鞋帮20是基本上连续的结构，其中基底材料40任选地延伸通过基本上每一个部件。外骨架结合到基底材料40以结构地增强各部件中的每一个中的基底材料40。这样，外骨架50能在美学上进一步界定(刻画)鞋的不同部件。在鞋帮大体上由邻近的基底材料40和相关联的外骨架50构成的情况下，通过将鞋的边界端21连接在一起，鞋帮20能从图7和10中所示的平坦构造转换成图I或图11中所示的三维构造。如所示，这些边界端21定位在如图2和7中所示的后跟区域83中。当这些端21闭合和连接在一起时，它们有效地、充分地闭合鞋帮，其意味着鞋帮被充分闭合以围绕用户的脚，但是任选地能在与鞋帮的下侧上形成的洞对应的区域中保持开放，其最终由鞋底30或鞋内衬里33覆盖，在与接纳穿戴者的踝或小腿的踝领对应的区域中保持开放，和任选地与鞋的鞋舌77 —致的洞对应的区域保持开放。参考图I和7，鞋帮的边界端21能如所示在后跟区域83中，或者根据需要任选地在鞋10的其它位置中，连接在一起。例如，边界端能形成在鞋帮20的鞋腰26中，靠近套头22、踝领23，靠近鞋腰带26，或者实际上任何其它位置中。位置可选择成使得当基底片42和其相关联外骨架50在鞋楦之上勾画出轮廓或者以其它方式由大体上二维的、平坦的、平面定向形成为基本上三维的鞋帮时，所述端能设置成彼此邻近并且连接以闭合鞋帮，除了任选地鞋帮的与鞋底待被连接的一个或多个下部部分，和用于脚和鞋舌的洞之外。能以多种方式连接边界端21，包括通过缝合、粘合、胶合、声焊接、射频(RF)焊接、或高频(HF)焊接，或者用任何传统的紧固件诸如铆钉、卡钉等。三种前面所提及的焊接技术能大体上称作RF焊接。如这里所使用，当提到外骨架和基底材料/片基本上形成三维鞋帮的全部时，它意味着这些元件中的一个或两个形成鞋帮的相当大部分使得大体上不将鞋帮的额外的单独片或部件添加到这些元件以形成鞋帮。例如，取决于所构思的鞋的类型，平坦片和/或外骨架能形成套头22、踝领23、孔眼支架24、鞋腰和鞋腰带26、后跟帮27和下修饰件28，或者这些元件的各种组合。因此，单独部件，诸如单独构造的套头或后跟帮可以不缝制到片42和/或外骨架50来完成鞋帮20，因为这些部件已经构造到鞋帮中了。当然，对于某些类型的鞋，例如，凉鞋、鞋尖开放式鞋、和某些女式时装鞋，鞋帮可以缺少这些元件中的某些，例如套头和/或后跟帮，但是其仍然落入所构思的结构中，其中鞋帮和基底材料/片基本上形成三维鞋帮的全部。进一步地，即使某些额外的辅助元件，诸如系带、鞋舌、后跟环或鞋舌环，额外的鞋内衬里或内层，或缝合覆物或标签也被添加到鞋帮20，外骨架和/或基底材料/片能基本上形成三维鞋帮的全部。返回到图4-6，鞋10能包括与鞋底30相连接的鞋帮。鞋底能包括鞋底夹层31，其能由缓冲材料诸如乙烯醋酸乙烯酯(ethyl vinyl acetate) (EVA)或其它合适的缓冲材料构成。鞋底夹层31能被外底32覆盖，并且具体地能被前脚区域81、脚弓区域82和后跟区域83中的外底覆盖。外底32和它的部分能由相对硬的橡胶或者其它足够耐用的或耐磨的材料制成。外底32的底部能包括外表面36，其形成外底的磨损表面并且能以期望的图案来勾画。能使外表面36具有结构以根据需要提供从后跟到前脚的牵引，或者它能被区划成在鞋的某些区域中包括特定踏面图案。也如在图4和5中所示，鞋帮20能大体上在其下部部分处闭合，下部部分形成开口通到在鞋帮20内形成的腔，当穿上鞋10时用户的脚放置在该处。能用鞋内衬里33闭合下部部分。鞋内衬里可使用缝合、RF焊接、粘合来缝到或以其它方式紧固到鞋帮20处的下周边余留部29。作为一特定例子,鞋内衬里33能被Stroebel缝合到周边余留部29以闭合三维鞋帮的下部部分。下部周边余留部29能包括外骨架50的至少一部分和/或基底材料40。当然，如果将额外层诸如图4中所示的层60添加在外骨架和/或基底材料上，周边余留部也能包括这个层。
任选地，然而，对于当前实施方式的鞋帮20，通过使得下周边余留部29直接与鞋底30相连接以闭合鞋帮的下部部分是可能的。在这种结构中，能缺少鞋内衬里33。包括基底材料40和/或外骨架50的下周边余留部29能直接附到或者直接模制到鞋底夹层。通过将鞋底夹层31结合到这些元件，鞋帮能与该鞋底夹层部件牢固地相连接。在这种结构中，鞋底夹层能形成穿戴者的脚直接接合抵靠的鞋垫。因此，结构能缺少额外的鞋垫或其它衬里，其能进一步简化鞋的制造和减少用来构成鞋的部件的总数量。进一步任选地，在这个替代实施方式中，能省去鞋底夹层31，并且，假如外底32由足够软的缓冲材料构成，外底32本身能以类似的方式直接模制到鞋帮的下周边余留部29以连接这些部件。在这个结构中，在外底之上能包括鞋垫(未示出)，或者外底的上表面能形成穿戴者的脚直接接合抵靠的鞋垫。返回到图4-6中所示的当前实施方式，鞋内衬里33能向上延伸和向上成形并且与基底材料40/片42的下表面43 (图6)相连接。根据需要，鞋内衬里33能延伸并且与基底材料40邻接，或者替代地，它能选择性地设置在鞋帮20和/或鞋10的分立部分中。进一步任选地，根据需要，鞋内衬里33能与基底材料40相连接，当基底材料40处于它的如同图7中所示的片形式42时，例如根据需要以形成层叠结构。甚至进一步任选地，可在鞋内衬里33被放置在鞋楦中之前或之后或者在制造过程中的任何其它时间将鞋内衬里33放置在三维鞋帮中。鞋内衬里能以任何传统的方式与基底材料40并且尤其是图6中所示的下表面43相连接。例如，它能胶合、缝合、粘合或熔合到基底材料40上。现在将更详细地描述外骨架50、它的结构和它与基底材料40/片42的联合。如在图4和5中所示，外骨架50能限定多个也被称作孔51的洞。这些孔51大体上围绕它们的边缘由外骨架的一部分来定界。在这些孔内，基底材料40，并且通常片42的上表面45被暴露并且是完全可见的。在外骨架50的孔51内，基底材料40大体上缺少外骨架并且外骨架不覆盖那些区域中的基底材料40。由于基底材料40通过限定在外骨架中的洞51是可见的，这些区域因此能在完成的鞋中形成一个或多个美观区域。通过美观区域，它意味着基底材料40以某些方式与外骨架50在察觉上不同。例如，美观区域52中的基底材料40能是与外骨架显著不同的材料形成，和/或能具有与周围的外骨架50不同的颜色、质地、暗度、色调、反射率、透明度、半透明度、和/或其它特性。在一些情形中，美观区域52能包括标记诸如文本、图像和/或不同材料的组合以提供可视的美观效果。通常，这些美观区域52和相应的洞51能具有尺寸为任选地大约至少一平方厘米、进一步任选地大约至少两平方厘米、进一步任选地至少五平方厘米、进一步任选地至少十平方厘米或者更大的面积。如在图4和5中所示，洞51和美观区域52的尺寸和形状能变化。例如，在图4中，洞51和相应的美观区域52能大体为小，但是在图5中所示的鞋的另一部分中，洞51和相应的美观区域52能大体为大。洞51和美观区域52也能具有多种几何形状。例如，取决于应用，它们能具有不规则的形状或限定的几何形状，诸如完整或部分的三角形、正方形、长方形、圆形、椭圆形、五边形、六边形或其它形状。
如在图I中所示，洞51和相应的美观区域52能大体上布置在外骨架的相对侧上，在那里外骨架形成至少一个鞋腰带26。作为另一例子，一个或多个洞51/美观区域52能形成在套头和后跟帮之间。作为另一例子，一个或多个洞51/美观区域52能形成或限定在孔眼支架和下修饰长条28之间的外骨架中。通常，洞和美观区域能定位在鞋10的第一和第二元件的任意组合之间。围绕美观区域52、并且更通常地洞51的周边，外骨架50能向上并远离基底材料40/片42的上表面45凸出。外骨架50能向上凸出并且大体上在上表面45之上延伸一预定厚度T(图6)。这个厚度的范围能是任选地从大约至少O. I毫米到大约10. O毫米、进一步任选地从大约O. 5毫米到大约7. O毫米、进一步任选地大约4. O毫米。进一步地,外骨架50的厚度T可从区域到区域和/或从部件到部件变化。例如，在靠近鞋尖的高磨损区域中，厚度T能比鞋的其它部分的其他厚度更大，例如，比鞋腰带26处或前脚之上的区域中的其它厚度更大。尽管图4-6中所示的外骨架50大体上具有正方形的或长方形的横截面，但是该外骨架的横截面能呈现多种几何形状。例如，它能是完整或部分的三角形的、半圆形的、梯形的或其它形状的。进一步地，取决于应用，外骨架的过渡到外骨架的外表面55的上边缘54可被倒角、修圆和/或成角度。外骨架50能由多种聚合物材料构成，例如，热塑性聚合物，热塑性聚安酯(TPU)、乙烯醋酸乙烯酯(EVA)，聚合物泡沫，诸如聚安酯或乙烯醋酸乙烯酯，聚氯乙烯，聚安酯，硅树脂、橡胶，液态硅树脂橡胶、前述材料的组合以及类似材料。外骨架50能形成鞋的结构部件和/或美观部件。例如，如同上面所提及的那样，在外骨架50形成鞋腰带26或者更通常地鞋的鞋腰的情况下，它能为下面的基底材料40增加结构刚性，下面的基底材料40可以任选地是柔性的和非自支撑的。外骨架进一步能选择性地设置以结构地增强和/或形成鞋的某些部件。例如，如同在图I和4-5中所示的那样，外骨架能形成孔眼支架24。该孔眼支架能限定一个或多个洞25以容纳系带或其它结构从而穿上鞋并且将它系靠在穿戴者的脚上。外骨架50也能形成另一部件，诸如下修饰长条28的一部分。任选地，外骨架50的不同部件能在不同部件之间，例如，在孔眼支架24和下修饰长条28之间，形成一个或多个洞51和相应的美观区域52。在这种结构中，元件或部件通过基底材料40的上表面的一个或多个暴露区域分离。再次，这导致外骨架50的不同可见区域之间的可见的美观区域52。在鞋10的一些结构中，能将一个或多个额外的聚合物层或其它层60添加到外骨架50和/或基底材料40/片42的选定部分。例如，如同在图4和5中所示的那样，以孔眼支架支撑元件60形式的额外层与孔眼支架24的区域中的外骨架50相连接。同样，能将另一额外层60添加到外骨架50的下修饰长条28。这个额外层能增加外骨架50的这些部分的结构增强。例如，孔眼支撑元件能提高由外骨架50和/或基底材料40/片42形成的孔眼支架24的刚性和抗扯强度。任选地，孔眼支架支撑件能限定与孔眼支架24中的洞25相对准的洞65。在这种方式中，能通过这些洞放置系带、绳或其它带或其它元件，其因此被额外的支撑孔眼支架支撑件增强。在外骨架50具有足够的抗扯强度或结构刚性，或者期望外骨架是柔性的或者仅仅作为美观件的情况下，能缺少额外层60。尽管仅仅示出了单个额外层60，但是取决于应用，可以将一个、两个、三个或更多个层添加和连接在外骨架50或者基底材料40/片42的顶部上。如同在图5中所示的那样，尽管额外层60能直接添加到或者直接模制到外骨架50上，但它也能如所示邻近下周边余留部29直接模制到基底材料40/片42上。 通常，额外层60能由与构成外骨架50的第一聚合物材料不同的第二聚合物材料构成。例如，第二聚合物材料能具有与第一聚合物材料不同的特性，诸如颜色、暗度、色调、硬度计(值)、耐化学性、硬度、抗扯强度、厚度、弹性、密度、前述特性的组合，以及类似特性。与额外层60、外骨架50和/或基底材料40/片42相连接的进一步的额外层，能同样具有与第二聚合物材料和/或第一聚合物材料不同的或相似的特性。如同在图6和9中所示的那样，外骨架50以相对坚固的、永久的方式结合以至少部分地嵌入在基底材料40/片42内。例如，如同所示的那样，形成外骨架50的聚合物材料50A以结构化方式结合到基底材料40/片42的上表面45。聚合物材料50A将它本身嵌入在实际的基底材料40/片42内，大体上渗透到它的上表面45中和任选地下表面43中，在上表面处或附近围绕构成基底材料40的各种丝和/或纤维或其它元件延伸，并且任选地在一些情形中，更深地进入到基底材料/片中。聚合物材料的这种嵌入能增强外骨架和基底材料40/片42之间的物理的和任选地化学的结合。III ·制造和组装方法现在将参考图6-11描述鞋10的制造和组装方法。通常，平坦片42形式的基底材料40放置在注模机的模具100的下部部分101中。片42可定位成使得它位于基本上平坦的定向中，也就是，基本上在仅仅一个平面中。当然，在某些应用中，它可以定向或构造成使得它位于一个或多个平面，或者位于稍为弯曲的表面上，在那种情形中它仍将被认为是基本上平坦的材料片。任选地，平坦片42能大体上具有当片和外骨架设置在鞋楦上时足以形成基本上三维鞋帮全部的形状和尺寸。能使用任何传统的机构将片42固定到模具的第一部分101。例如，能在模具101的第一部分上将其夹持在合适位置或者销固在合适位置。替代地，它能设置在凹槽中，和/或用防止片移动的真空吸靠在模具部分的表面上。模具的第二部分102能设置成邻近平坦片42。模具的第二部分102能包括相应于鞋帮的所期望的外骨架50的多个腔和流道。在第二模具部分102设置成邻近平坦片42的情况下，注模100在模制压力下将第一聚合物材料50A注射通过模具并且注入到相应于外骨架50的模具腔50C中。所注射第一聚合物材料的模制压力能在足以将第一聚合物材料合意地注射到所有腔中并且基本上形成外骨架50的水平。作为一例子，注模的模制压力能是大约30Kg/cm2到大约5Kg/cm2。模制的注射速度能是大约20Kg/s到大约5Kg/s。第一聚合物材料能任选地在大约I到180秒之内、进一步任选地在大约5到60秒之内、更进一步任选地在大约10到15秒之内完全注射到模具的腔中。通常，取决于材料，在注射期间第一聚合物材料的温度能是大约160 T到大约180 °F，或者其它温度。精确的模制压力、温度和注射速度能在注射材料的同时贯穿模具腔而变化，并且也能基于注模操作参数贯穿注射操作的持续时间而变化。
通常，模制压力能大于模具100所位于的环境中的大气压力。取决于材料，在材料完全注射之后，所保持的注射压力能是大约25Kg/cm2到大约5Kg/cm2，或者其它压力。注射驻留时间能是任选地大约10秒到大约180秒、任选地大约20秒到大约60秒、并且进一步任选地大约30秒到大约40秒。
注射聚合物材料50A直到完全充满成形外骨架50的模具腔。将模具中的压力保持一预选时间量，在其期间，聚合物材料50A能固化，如同上面所描述的那样。当注射聚合物材料50A时，并且在保持压力的同时，外骨架能形成它的在各种部件中的形状。进一步地，如同图9中所示的那样，材料50A能结合到并且将它本身嵌入到平坦片42的上表面45中。当然，在某些情形中，材料50A能嵌入的超过上表面45，并且在某些情形中，根据需要，能渗出到片42的相对的下表面43。当注射第一聚合物材料50A以形成外骨架50时，在聚合物材料50A通常不接触和/或结合到片42的地方形成鞋帮20的洞51和相应的美观区域52。在外骨架50充分冷却和成形之后，能打开模具100，并且能取出基底片42和模制在其上的相应外骨架50。任选地，能将组合的外骨架50和基底材料40/片42修整成待被进一步构建的鞋帮的所期望的尺寸和构造。当然，在某些情形中，基底片40优选被修正成对应于外骨架的形状和构造使得不需要进行多余材料的修整或冲切。在任选地修整平坦片42和外骨架50的情况下，能将这些部件放置成邻近鞋楦109。然后能使片和外骨架与鞋楦的三维轮廓相一致从而大体上形成三维鞋帮。在被放置在鞋楦109上之前或之后，鞋帮的第一和第二端21 (图7)可被连接在一起。如同上面所提及的那样，对于该特定实施方式，仅在单个缝处存在鞋帮的单个连接。再次，这能减少劳动成本，因为不用额外的时间执行各种部件上的各种缝合操作。当然，在某些应用中，可以有额外的缝和所连接的部件以构建三维鞋帮。参考图12，在基底材料40/片42和外骨架构造成三维鞋帮的形式的情况下，任选地除了用于穿戴者的脚和/或踝的开口和由鞋帮的周边余留部29限定的最下部开口之外，鞋帮是基本上闭合的。图12中所示的三维鞋帮能通过模制到、粘合到、紧固到、直接附到、或者以其它方式将其连接到下周边余留部29而与鞋底部件，诸如鞋底夹层和/或外底相连接。在某些应用中，在连接鞋底之前，能用Stooebel缝合将下周边余留部29缝合到衬里以闭合鞋帮的底侧。在其它应用中，如同上面所提及的那样，下周边余留部29能保持自由并且能直接模制到鞋底30和它的部件，例如，鞋底夹层和/或外底。在这种结构中，鞋底夹层的上表面能形成鞋底的脚接触表面。因此，结构能省去鞋垫。当然，如果需要鞋垫(未示出)的话，则能添加它。在鞋底30与三维鞋帮20相连接之后，能从鞋楦109取下鞋10。一旦从鞋楦上取下，如果未被包括在外骨架50和/或基底材料40/片42中，则鞋舌能单独地缝合、粘合、RF焊接、HF焊接、声焊接、用紧固件紧固、或者以其它方式连接外骨架和/或基底材料40/片42。能进一步用手工地穿过各孔眼支架洞25的系带70系紧鞋10。能执行其它整饰操作，诸如修整、抛光、去除毛边等以制备鞋以便最后包装。如同上面所描述的那样，任选地能通过添加另一层60增强或美观地提高外骨架50和/或基底材料40/片42。在如所期望的这种结构中，在将外骨架50注模在基底片42上之后，能将组合的外骨架50和基底材料40/片42元件放置在模具中，如图10和11中所/Jn ο能将另一上模具105设置成邻近外骨架和基底材料/片。该上模具105能限定与第二聚合物材料60A和相应的额外层60被期望所设置处的预定位置对应的模具腔60C。通常，这些腔能设置成使得它们交叠外骨架和/或基底材料/片的至少一部分。类似于第一聚合物材料，第二聚合物材料能以熔化液态形式注射到上模具105和端腔60C中。在这个注射期间，该材料能在注射第一聚合物材料50A时提及的压力、速度和其它参数下注射。 例如，能以大约30Kg/cm2到大约5Kg/cm的模制压力以大约20Kg/s到大约5Kg/s的相应注射速度注射第二材料。能注射第二材料60A直到它大体上完全充满腔60C。其后，所述压力能保持成使得第二聚合物材料60A能与外骨架50和/或基底片42相结合。能将压力维持大约30秒到大约40秒的驻留时间。在所述材料冷却并且形成所期望的塑性形状之后，能去除掉上模具105并且能取下组合的额外层60、外骨架50和基底材料40/片42。如果期望有额外层或第三、第四、第五或更多聚合物材料，能重复上面的步骤以将那些层添加在鞋帮20的预选定位置中。如同在图10中所示的那样，能将额外层或第二聚合物材料添加到相应于孔眼支架的区域中以形成额外层60形式的孔眼支架支撑件。也能添加下修饰长条形式的额外层或第二聚合物材料以结构地增强外骨架的下部部分，其最终设置成邻近鞋底。IV ·第一替代实施方式在图13中示出了鞋及相关制造方法的第一替代实施方式。这个实施方式主要涉及外骨架的结构并且除了几个例外之外类似于上面所描述的实施方式。例如，外骨架150以使得后跟元件123被外骨架150完全围绕的方式与基底材料140/片142相连接。相反，邻近套头122的外骨架限定缺口 122，其分离外骨架150的在对应于套头的区域中的边界端
121。对于这种结构，闭合完成的鞋帮的缝，在基底材料140/片142和外骨架150放置在鞋楦上之后，位于完成的结构的套头122内。因此，这种类型的鞋与上面的当前实施方式不同在于基本上闭合鞋帮的缝在鞋的前部而不是在鞋的后部。当然，该实施方式能进一步修改成使得缝位于鞋帮的鞋腰上，或者事实上在围绕鞋帮的周边的任何地方。图13中所示的实施方式也与上面所描述的当前实施方式不同，在于外骨架150也限定和包括鞋舌177。如果期望鞋舌可相对于孔眼支架自由移动，则能通过修整鞋舌177和/或切割跨在鞋舌177和孔眼支架124之间的片142使鞋舌177与相邻的孔眼支架124分离。当然，如果期望鞋舌177保持在适当位置处，并且基底片142跨在孔眼支架124和鞋舌177之间，那么基底片144能保持未被切割。V ·第二替代实施方式在图14中示出了制造鞋的方法的第二替代实施方式。除了若干例外之外，这个实施方式的鞋和方法类似于上面的实施方式。例如，当模制外骨架250时，沿着通常鞋帮或者外骨架250的下周边余留部229形成多个销洞258。当外骨架250和基底材料240/片242放置在鞋楦109上时，如图15所示，外骨架的下部部分能通过与鞋楦109关联的销211保持在合适的位置处，其中销至少部分地凸出到洞258中和/或穿过洞258。在这种方式中，外骨架250和基底材料240/片242并且更具体地三维鞋帮220，能保持在相对于鞋楦的固定位置中。当处于这个固定位置中时，能使外底模具207接近鞋楦209以使鞋底部件诸如鞋底夹层和/或外底沿着周余留部229直接模制到外骨架250的底部。在外底230模制并且彻底连接鞋帮220之后，能将外底模具207移离鞋楦209，并且所完成的鞋210，包括鞋帮220和鞋垫230，可从销211扳动，并且因此从鞋楦208取下。为了进一步有助于取下，销211可具有在销211放置在由外骨架限定的洞258中时不显著地延伸超过外骨架的外表面的长度。在取下之后，能如同上面结合其它实施方式所描述来完成鞋。VI ·第三替代实施方式在图16中示出了制造鞋的方法的第三替代实施方式。除了几个例外之外，这个实施方式的鞋和方法类似于上面的实施方式。例如，当片被勾画和/或与相符于鞋楦309上的三维形式时能将外骨架350模制到片342。通常，提供基底材料340的平坦片342，诸如上面的实施方式中所描述。平坦片342重构和相符于鞋楦309的三维轮廓。将模具307放置成邻近鞋楦的三维轮廓，其中基底材料340/基底片342位于鞋楦和模具之间。模具307限定与外骨架350在基底材料340/基底片342上所期望成形的位置对应的模具腔350C。在模制压力下将聚合物材料350A注射在模具307中。模具307的操作参数包括温度、压力和驻留时间能与上面所描述的实施方式的相同。当片处于图16中所示的三维形式时，允许聚合物材料350A完全充满模具307的所有腔350C，嵌入和以其它方式结合到基底材料340/基底片342。外骨架350也能形成有类似于上面的实施方式中的那样的一个或多个洞351和相应的美观区域352。在外骨架350与基底材料340/基底片342相连接并且鞋帮320大体上形成在其三维构造中之后，能将另一模具309设置成邻近鞋楦以形成鞋底330，其能包括鞋底夹层和外底部件，诸如上面的实施方式中所描述的那些。在鞋帮320和鞋底330连接之后，能如同结合上面的实施方式所描述的那样从模具和鞋楦上取下鞋并完成鞋。上面描述的是本发明的优选实施方式。在不脱离如随附权利要求中所限定的本发明的精神和广度方面的情况下能进行多种改变和变化，其应当依照专利法的原则包括等同法的法律原则来解释。以单数形式提及的任何元件，例如，使用冠词“一”、“该”或“所述”， 不应被解释为将所述元件限定为单数。以“χ、γ和Z中的至少一个”的形式提及的任何元件意味着单独地包括X、Y或Z中的任何一个，以及X、Y和Z的任意组合，例如，X，Y，Z ；Χ, Y；X，Z ;和 Y, Zo
权利要求
1.一种制造鞋的方法，其包括 提供具有上表面和下表面的基本上平坦的材料片； 在模具内的模制压力下将第一聚合物材料注模在平坦片上使得所述第一聚合物材料结合到并且至少部分地嵌入在片的所述上表面内，所述第一聚合物材料因此形成在所述上表面之上延伸一预定厚度的外骨架，所述外骨架限定多个洞，通过所述洞所述片的上表面是可见的使得所述上表面形成多个美观区域，所述美观区域中的至少一个具有尺寸为至少I平方厘米的面积； 使所述平坦片和外骨架与鞋楦的三维轮廓相一致以形成三维鞋帮，所述外骨架和所述平坦片基本上形成所述三维鞋帮的全部；和 使所述三维鞋帮与鞋底相连接。
2.如权利要求I所述的方法，其特征在于，所述外骨架形成孔眼支架。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，其包括将第二聚合物材料注模在所述孔眼支架上以结构地增强所述孔眼支架。
4.如权利要求I所述的方法，其特征在于，在第一模具中将所述第一聚合物材料注模在所述平坦片上，包括从所述第一模具取下所述平坦片，将包括所述外骨架的平坦片放置在第二模具中，和在所述第二模具中将第二聚合物材料注模在所述片和所述外骨架中的至少一个上以形成所述鞋帮的另一部件。
5.如权利要求I所述的方法，其特征在于，其包括在预定位置处将与所述第一聚合物材料不同的第二聚合物材料注模在所述片和所述外骨架中的至少一个上以在所述预定位置处结构地增强所述外骨架。
6.如权利要求I所述的方法，其特征在于，其包括基本上仅通过沿着单个缝连接所述三维鞋帮的第一和第二端闭合所述三维鞋帮，和将鞋内衬里Stooebel缝合到所述三维鞋帮的周边余留部。
7.如权利要求I所述的方法，其特征在于，其包括基本上仅通过沿着单个缝连接所述三维鞋帮的第一和第二端闭合所述三维鞋帮，和将鞋底直接模制到所述三维鞋帮的周边余留部。
8.如权利要求I所述的方法，其特征在于，当所述片位于基本上仅一个平面中时将所述第一聚合物材料注模在所述平坦片上，并且其中所述片和所述外骨架中的至少一个形成所述鞋帮的套头、踝领、孔眼支架、鞋腰带、后跟帮和下修饰长条。
9.如权利要求I所述的方法，其特征在于，其包括用系带系所述三维鞋帮，所述系带穿过由所述外骨架限定的多个孔眼。
10.一种制造包括前脚区域、脚弓区域和后跟区域的鞋的方法，所述方法包括 提供具有上表面和下表面的基本上平坦的材料片； 将所述片放置在第一模具中； 在模制压力下将第一聚合物材料注模到在所述第一模具中的平坦片上使得所述第一聚合物材料结合到并且至少部分地嵌入在片的所述上表面内，所述第一聚合物材料形成在所述上表面上延伸一预定厚度的结构外骨架，所述外骨架形成第一元件和第二元件，所述第一元件是套头、踝领和孔眼支架中的至少一个，所述第二元件是鞋腰带、后跟帮和下修饰长条中的至少一个，其中所述第一元件与所述第二元件通过所述片的所述上表面的至少一个暴露区域分开使得所述片的所述上表面是可见的并且在所述鞋中形成在所述第一元件和第二元件之间的美观区域； 将第二聚合物材料注模在所述片、所述第一元件和所述第二元件中的至少一个上； 修整所述片以从所述片去掉多余的材料； 将包括所述结构外骨架的片放置成邻近鞋楦； 使所述片和外骨架与所述鞋楦的三维轮廓相一致以形成三维鞋帮； 沿着缝连接所述三维鞋帮的相邻的第一端和第二端以基本上闭合所述鞋帮；和 使鞋底夹层和外底中的至少一个与所述三维鞋帮相连接。
11.如权利要求10所述的 方法，其特征在于，所述注模第二聚合物材料的步骤包括将孔眼支架支撑件模制成邻近所述孔眼支架以结构地增强所述孔眼支架。
12.如权利要求10所述的方法，其特征在于，其包括从所述第一模具取下所述片和结构外骨架并且在所述模制所述第二聚合物材料在所述片、所述第一元件和所述第二元件中的至少一个上之前将所述平坦片和结构外骨架放置在第二模具中。
13.如权利要求10所述的方法，其特征在于，与所述第一聚合物材料相比，所述第二聚合物材料具有不同的硬度计。
14.如权利要求10所述的方法，其特征在于，平坦片是基本上柔软的和基本上非自支撑的，其中所述结构外骨架将所述片支撑在所述三维鞋帮的轮廓构造中。
15.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述第一元件是套头并且所述第二元件是后跟帮，其中所述上表面形成通过限定在所述套头和所述后跟帮之间的外骨架中的孔暴露并可见的美观区域，其中所述美观区域缺少外骨架。
16.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述第一元件是孔眼支架并且所述第二元件是下修饰长条，其中所述上表面形成通过限定在所述孔眼支架和所述下修饰长条之间的结构外骨架中的孔暴露并可见的美观区域，其中所述美观区域缺少外骨架。
17.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述第一元件是孔眼支架，其中所述孔眼支架限定第一孔，其中所述第二聚合物材料形成在所述孔眼支架上模制的孔眼增强层，其中所述孔眼增强层限定与所述第一孔相对准的第二孔。
18.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述第一元件是孔眼支架，包括使系带延伸通过由所述孔眼支架限定的孔眼洞以用系带束紧所述鞋。
19.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述第一端和第二端经由RF焊接、HF焊接、声焊接、缝合、卡钉和粘合中的至少一种连接在一起。
20.如权利要求10所述的方法，其特征在于，其包括用系带系所述三维鞋帮，所述系带穿过由所述外骨架限定的多个孔眼。
21.一种制造鞋的方法，其包括 提供包括上表面和下表面的平坦材料片； 使平坦片与鞋楦的三维轮廓相一致以形成三维鞋帮的一部分； 将模具放置成邻近所述鞋楦的三维轮廓，其中所述片定位在所述鞋楦和所述模具之间； 在模具内的模制压力下将第一聚合物材料注模在所述模具和所述片之间使得在所述片具有三维鞋帮的形式时所述第一聚合物材料结合到片的所述上表面，所述第一聚合物材料形成在所述上表面上延伸一预定厚度的外骨架，所述外骨架限定多个洞使得所述上表面通过所述洞是可见的并且在所述鞋中形成多个美观区域；和使鞋底与所述外骨架和所述片中的至少一个相连接。
22.—种鞋物品，其包括 包括基底片的鞋帮，所述基底片包括上表面； 外骨架，其结合到所述基底片并且将所述基底片支撑在大体上脚的形状的三维构造中；和 与所述基底片和所述外骨架中的至少一个相连接的鞋底； 其中所述外骨架在所述基底片上延伸一预定厚度， 其中所述外骨架限定多个洞，通过所述洞所述基底片是可见的使得所述上表面形成多个美观区域，所述美观区域中的至少一个具有尺寸为至少I平方厘米的面积， 其中所述基底片延伸整个所述鞋帮以形成所述鞋帮的套头、踝领、孔眼支架、鞋腰、后跟帮和下修饰长条的至少一部分， 其中所述外骨架在所述鞋帮的套头、踝领、孔眼支架、鞋腰带、后跟帮和下修饰长条中的至少一个上结合到所述基底片。
23.如权利要求22所述的鞋物品，其特征在于，所述外骨架包括由第一聚合物材料构成的第一层和由第二聚合物材料构成的第二层，其中所述第二聚合物材料与所述第一聚合物材料不同。
24.如权利要求23所述的鞋物品，其特征在于，所述第一层形成孔眼支架，其中所述第二层形成设置在所述孔眼支架上的孔眼支架支撑元件，其中所述第二层结合到所述第一层。
25.如权利要求22所述的鞋物品，其特征在于，所述外骨架形成孔眼支架和从所述孔眼支架延伸到所述鞋底的鞋腰件，其中第一美观区域位于所述鞋腰件前面，并且第二美观区域位于所述鞋腰件的后面。
全文摘要
本发明涉及鞋及相关制造方法，具体涉及一种用于制造鞋的方法包括在预选位置内和/或以预选样式将聚合物材料注模在材料片上使得聚合物材料结合到片并且形成鞋的鞋帮的结构外骨架。鞋帮能与鞋底相连接。在片处于平面的或平坦的构造时将聚合物材料注模在片上，并且随后，能使片和所结合的外骨架与鞋帮的三维构造相一致。能将额外的聚合物材料注射在外骨架上以增强其某些区域。外骨架能限定一个或多个洞，通过洞片是可见的以在鞋帮上形成一个或多个美观区域。又提供一种使用所述方法构造的鞋物品。
文档编号B29D35/12GK102626995SQ20111006118
公开日2012年8月8日 申请日期2011年2月25日 优先权日2011年2月8日
发明者G·J·贝尼克, J·H·伯奇 申请人:沃尔弗林环球公司