用于鞋类制造的感应加热设备和工艺的制作方法
【专利说明】用于鞋类制造的感应加热设备和工艺
[0001] 背景
[0002] 运动鞋类物品经常包括两个主要元件，鞋面和鞋底结构。鞋面为脚提供舒适的覆 盖物并且使脚相对于鞋底结构固定地定位。鞋底结构被固定于鞋面的下部分（例如通过粘 合剂结合）并且通常被定位在脚和地面之间。除了在行走、跑步和其他走动活动期间衰减 地面反作用力（即，提供缓冲）之外，鞋底结构可以影响脚运动（例如通过抵抗内转），赋予 稳定性，以及提供附着摩擦力。据此，鞋面和鞋底结构配合性地操作以提供适合于各种各样 体育活动的舒适的结构。
[0003] 鞋面经常由被缝合和/或粘合性地结合在一起以形成在鞋类的内部的用于接收 脚的空隙的多个材料元件（例如织物、聚合物片材、泡沫层、皮革和/或合成皮革）形成。更 具体地，鞋面形成在脚的脚背和脚趾区域之上沿着脚的内侧面和外侧面并且围绕脚的足跟 区域延伸的结构。鞋面还可以包含鞋带系统以调整鞋类的合脚性，以及允许脚从鞋面内的 空隙的进入和移除。此外，鞋面可以包括在鞋带系统下方延伸以增强鞋类的可调整性和舒 适性的鞋舌。此外，鞋面可以包含鞋跟稳定器以向脚的足跟和踝部部分提供稳定性、刚性和 支撑。
[0004] 鞋底结构可以包括一个或多个部件。例如，鞋底结构可以包括接触地面的鞋底部 件。接触地面的鞋底部件可以由耐久的并且抗磨损的材料（例如橡胶或塑料）形成，并且 可以包括地面啮合构件、胎面花纹、和/或纹路以提供附着摩擦力。
[0005] 此外，在某些实施方案中，鞋底结构可以包括鞋底夹层和/或鞋垫。鞋底夹层（如 果包括的话）可以固定于鞋面的下表面并且形成鞋底结构的中部部分。许多鞋底夹层配置 主要地由在鞋类的整个长度和宽度上延伸的回弹性的聚合物泡沫材料例如聚氨酯或乙烯 醋酸乙稀醋（ethylvinylacetate)形成。鞋底夹层还可以包含例如流体填充室、板、缓和器 或进一步衰减力，影响脚的运动或赋予稳定性的其他元件。鞋垫是位于鞋面内的并且被定 位为在脚的下表面下方延伸以增强鞋类舒适性的薄的可压缩的构件。
[0006] 上文讨论的鞋类部件可以使用各种方法被组装在一起，包括例如缝合、粘合剂、焊 接和其他的接合技术。鞋类物品可以被至少部分地在被称为"鞋楦"的结构上组装。鞋楦 是具有人类脚的大体的形状的形式。在制造期间，鞋类物品可以围绕鞋楦组装，以创造具有 期望的形状的鞋。例如，鞋面材料/面板可以在鞋楦上组装或以其他方式放置。然后其他 的部件例如鞋底夹层部件和/或接触地面的部件在装配在鞋楦上的同时可以附接于鞋面。 鞋楦通常不被控制形状相似于任何具体的类型的脚，而是被形成为具有其中尺寸是许多不 同的脚类型的平均值的形状，以生产适合多种脚类型的鞋。
[0007]当使用焊接部和/或粘合剂接合鞋类部件时，热可以被施加于鞋类部件的所选择 的部分。因此，用于把热提供至鞋类部件的某些部分的系统已经被开发。具有热可以以其 被施加的各种方式。热可以活化被施用于鞋类部件的部分的粘合剂，由此接合部件。在某 些情况下，热可以被施加以有效地熔融鞋类部件的部分（例如塑料）以把部件接合在一起。 在其他的技术中，热可以被施加于鞋类部件以成形部件。例如，这样的技术可以涉及在形式 (例如鞋楦或实际的人类脚）被压制紧贴鞋类部件的同时加热鞋类部件，以把部件模塑至 该形式。
[0008]使用电加热元件施加热的系统已经被开发。某些系统把电加热元件包含到鞋楦 中。一旦被电加热元件加热，那么鞋楦把热传导性地传输至被装配在鞋楦上或以其他方式 压制紧贴其的鞋类的部件。这样的系统加热被施用于鞋类部件的粘合剂以把部件接合于彼 此。
[0009]在其他的系统中，放射加热可以被施加以接合鞋类的部件。例如，微波或红外照射 可以被从外部源施加于鞋类部件以施加用于成形或接合鞋类部件的热。某些施加微波或红 外照射以加热粘合剂以接合鞋类部件的系统已经被开发。
[0010] 概述
[0011] 在某些鞋类物品中，感应加热可以被用于把热施加于鞋类的部件。感应加热通常 涉及把电磁场施加到由导电材料（例如金属）形成的物体。这产生电磁感应，其中电磁场 在导电材料中产生涡电流，并且材料的电阻导致材料的焦耳加热。某些材料是对磁场热反 应的（借助于是导电性的）。这样的材料被称为"感受器（susceptor)"或"感受器材料"。 当被暴露于电磁场时，感受器材料在温度上增加。
[0012] 在某些鞋类制造工艺中，鞋类部件或被用于接合鞋类部件的粘合剂可以包含感受 器材料。当被暴露于电磁场时，由感受器材料形成的鞋类部件的所选择的部分和/或粘合 剂被加热以成形或接合鞋类部件。例如，一个方法涉及包含感受器的鞋内底的实施，其在感 应加热鞋内底时被模塑至穿着者的脚。另一个方法涉及通过熔融面板材料的层把鞋面的两 个面板焊接在一起。该层包含感受器材料，该感受器材料当暴露于电磁场时被加热，使层熔 融。
[0013]在一个方面中，本公开涉及一种用于制造鞋类物品的设备。设备可以包括鞋楦，鞋 楦被控制形状成相似于人类脚并且至少部分地由对电磁场热反应的感受器材料形成。设备 还可以包括感应线圈，感应线圈被布置为紧邻于鞋楦并且被配置为产生通过感应加热使鞋 楦中的感受器材料在温度上增加的电磁场。
[0014]在另一个方面中，本公开涉及一种制造鞋类物品的方法。方法可以包括提供鞋楦， 鞋楦被控制形状成相似于人类脚并且至少部分地由对电磁场热反应的感受器材料形成。方 法还可以包括使用鞋类物品的一个或多个鞋类部件至少部分地覆盖鞋楦。此外，方法可以 包括把感受器材料放置为紧邻于覆盖鞋楦的所述一个或多个鞋类部件以及把鞋楦放置为 紧邻于感应线圈。此外，方法可以包括借助于通过使用感应线圈产生电磁场感应加热来增 加感受器材料的温度，以及把热从感受器材料传递至覆盖鞋楦的所述一个或多个鞋类部 件。
[0015]在另一个方面中，本公开涉及一种制造鞋类物品的方法。方法可以包括提供被控 制形状成相似于人类脚的鞋楦。方法还可以包括至少部分地由对电磁场热反应的感受器材 料形成至少一个鞋类部件。方法还可以包括使用两个或更多个鞋类部件覆盖鞋楦的至少一 部分，其中所述两个或更多个鞋类部件包括至少部分地由感受器材料形成的所述至少一个 鞋类部件。此外，方法可以包括把电磁场施加于感受器材料，导致感受器材料的感应加热并 且通过使用感应加热融合两个或更多个部件来接合所述两个或更多个鞋类部件。
[0016]在另一个方面中，本公开涉及一种制造鞋类物品的方法。方法可以包括提供被控 制形状成相似于人类脚的鞋楦。此外，方法可以包括至少部分地由对电磁场热反应的感受 器材料形成至少一个鞋类部件。此外，方法可以包括使用所述至少一个鞋类部件覆盖鞋楦 的至少一部分。此外，方法可以包括把电磁场施加于感受器材料，导致感受器材料的感应加 热并且使用感应加热把所述至少一个鞋类部件模塑为预确定的形状。在某些实施方案中， 至少部分地由感受器材料形成的鞋类部件可以是鞋跟稳定器、鞋头盖（toecap)、或鞋类物 品的鞋面的面板。
[0017] 在另一个方面中，本公开涉及一种制造鞋类物品的方法。方法可以包括提供被控 制形状成相似于人类脚的鞋楦。方法还可以包括至少部分地由对电磁场热反应的非金属的 感受器材料形成至少一个鞋类部件。方法还可以包括使用所述至少一个鞋类部件覆盖鞋楦 的至少一部分以及把电磁场施加于感受器材料，导致对感受器材料的感应加热。此外，方法 可以包括使鞋类物品经历金属探测过程。
[0018] 特征化本文公开的实施方案的方面的新颖性的优点和特征在所附的权利要求中 被具体地指出。基于对以下描述性材料和附图的研宄，对于本领域普通技术人员而言，本发 明的另外的系统、方法、特征和优点将是明显的或将变得明显。
[0019] 附图描述
[0020] 本发明可以参照以下的附图和描述被更好地理解。图中的部件不一定是按比例 的，而是将重点放在图示本发明的原理上。此外，在附图中，相似的参考数字在全部的不同 的视图中指代相应的零件。
[0021] 图1是示例性的鞋类物品的正视图。
[0022] 图2是用于制造鞋类物品的设备的分解透视图。
[0023] 图3是被组装以执行加热过程的用于制造鞋类物品的设备的透视图。
[0024] 图4是用于制造鞋类物品的可选择的设备的透视图。
[0025] 图5是包括感受器部件的示例性的鞋楦的透视图的示意性的图示。
[0026] 图6是示例性的感受器部件的透视图。
[0027] 图7是包括感受器部件的示例性的鞋楦的分解透视图。
[0028] 图8是被组装以执行加热过程的用于制造鞋类物品的设备的剖面透视图。
[0029]图9是被组装以执行加热过程的用于制造鞋类物品的设备的局部横截面图。
[0030] 图10是包括感受器部件的示例性的鞋楦的横截面图。
[0031] 图11是包括感受器部件的示例性的鞋楦的透视图。
[0032] 图12是被组装以执行加热过程的用于制造鞋类物品的设备的剖面透视图。
[0033]图13是被组装以执行加热过程的用于制造鞋类物品的设备的局部横截面图。
[0034] 图14是把鞋跟稳定器接合于鞋类物品的鞋面的示例性的方法的示意性的图示。
[0035] 图15是包括感受器部件的示例性的鞋楦的透视图。
[0036] 图16是包括感受器部件的示例性的鞋楦的透视图。
[0037]图17是把鞋头盖接合于鞋类物品的鞋面的示例性的方法的示意性的图示。
[0038] 图18是包括感受器部件的示例性的鞋楦的透视图。
[0039]图19是把鞋底部件接合于鞋类物品的鞋面的示例性的方法的示意性的图示。 [0040]图20是模塑鞋类物品的支撑板的示例性的方法的示意性的图示。
[0041] 图21是模塑鞋类物品的鞋头盖的示例性的方法的透视图。
[0042] 图22是模塑鞋类物品的鞋跟稳定器的示例性的方法的透视图。
[0043] 图23是鞋跟稳定器和被安装在鞋楦上的鞋面的组件的透视图。
[0044] 图24是鞋跟稳定器和被安装在鞋楦上的鞋面的组件的横截面图。
[0045] 图25是鞋跟稳定器和被安装在鞋楦上的鞋面的组件的横截面图。
[0046] 图26是鞋头盖和被安装在鞋楦上的鞋面的组件的透视图。
[0047]图27是被组装以执行加热过程的用于制造鞋类物品的设备的局部横截面图。
[0048] 图28是把鞋跟稳定器接合于鞋面的工艺的示意性的图示。
[0049] 图29是把鞋头盖接合于鞋面的工艺的示意性的图示。
[0050] 图30是把鞋底部件接合于鞋面的工艺的示意性的图示。
[0051]图31是被组装以执行加热过程的用于制造鞋类物品的设备的局部横截面图。
[0052] 图32是鞋跟稳定器的剖面透视图。
[0053] 图33是鞋头盖的剖面透视图。
[0054] 图34是包括感受器部件的示例性的鞋楦的横截面图。
[0055] 图35是包括感应线圈的鞋楦的透视和横截面图。
[0056] 详细描述
[0057] 以下的讨论和附图公开了用于制造鞋类物品的系统和方法。与所公开的系统和方 法相关联的构思可以被应用于多种鞋类类型，包括运动鞋、礼服鞋、便鞋或任何其他的类型 的鞋类。
[0058] 为了一致性和方便性，方向性形容词在本详细描述全文中相应于被图示的实施方 案被采用。术语"纵向"，如在本详细描述全文中以及在权利要求中使用的，是指延伸鞋类物 品的长度的方向，即从鞋前部部分延伸至鞋跟部分的方向。术语"向前"被用于指代脚的脚 趾指向的大体方向，并且术语"向后"被用于指代相反的方向，即脚的足跟面向的方向。
[0059] 术语"横向方向"，如在本详细描述全文中以及在权利要求中使用的，是指延伸鞋 类的宽度的左右方向。换句话说，横向方向可以在鞋类物品的内侧面和外侧面之间延伸，其 中鞋类物品的外侧面是背离另一只脚的表面，并且内侧面是面朝向另一只脚的表面。
[0060] 术语"水平"，如在本详细描述全文中以及在权利要求中使用的，是指任何与地面 实质上平行的方向，包括纵向方向、横向方向和所有的在其之间的方向。相似地，术语"侧 部"，如在本说明书中以及在权利要求中使用的，是指部件的任何大体上面向外侧方向、内 侧方向、向前方向和/或向后方向的部分，如与向上方向或向下方向相反的。
[0061] 术语"竖直"，如在本详细描述全文中以及在权利要求中使用的，是指大体上垂直 于横向方向和纵向方向二者的方向。例如，在其中鞋底被平坦地放置在地表面上的情况下， 竖直方向可以从地表面向上延伸。术语"向上"是指远离地表面指向的竖直方向，而术语"向 下"是指朝向地表面指向的竖直方向。相似地，术语"顶部"、"上部"和其他的相似的术语指 代物体的在竖直方向实质上最远离地面的部分，并且术语"底部"、"下部"和其他的相似的 术语指代物体的在竖直方向实质上最靠近于地面的部分。
[0062] 为了本公开内容的目的，上文的方向性术语，当关于鞋类物品使用时，应当指代当 在直立位置中坐落的鞋类物品，使鞋底面向地面，即，如其将当被在实质上水平表面上站立 的穿着者穿着时被定位的。此外，将理解，这些方向性的术语中的每个可以被应用于不仅完 全的鞋类物品，而且被应用于鞋类物品的分别的部件。
[0063] 此外，为了本公开内容的目的，术语"固定地附接"应当指代两个部件被以使得部 件不可以被容易地分离（例如，不破坏部件中的一个或二者）的方式接合。固定的附接的示 例性的形态可以包括使用永久粘合剂、铆钉、缝合、钉子、订书钉、焊接或其他的热结合、和/ 或其他的接合技术接合。此外，两个部件可以借助于例如在模塑工艺中被一体地形成而"固 定地附接"。
[0064] 鞋类结构
[0065] 因为本公开内容涉及用于制造鞋类物品的设备和方法，所以出于参照的目的，鞋 类物品的各种部件将在以下的段落中被描述。
[0066] 图1描绘了鞋类物品110。鞋类物品的配置可以根据鞋类物品被预见用于的活动 的类型显著地变化。例如，在某些实施方案中，鞋类可以被预见用于体育活动，例如跑步、慢 跑以及参与运动。在某些实施方案中，鞋类物品可以被配置为用于便服，例如出去办事、上 学或参与社会事件。此外，鞋类物品的配置可以根据鞋类可在其上使用的地表面的一种或 多种类型显著地变化。例如，鞋类可以被配置为具有某些特征和/或属性，取决于鞋类被预 见是在自然的户外表面上使用，例如天然的草皮（例如草地）、合成的草皮、泥土、雪；合成 的户外表面，例如橡胶跑道；还是室内表面，例如硬木地板/院子、橡胶地板；以及任何其他 的类型的表面。
[0067] 鞋类110在图1中被描绘为高帮运动鞋，适合于例如打篮球的穿着。然而，所公开 的制造设备和方法可以适用于制造任何类型的鞋类，包括其他的类型的运动鞋，例如跑步 鞋或钉鞋；礼服鞋，例如牛津鞋或拖鞋；便鞋；或任何其他的类型的鞋类。
[0068] 如在图1中示出的，鞋类110可以包括鞋底结构112和鞋面114。为了参照目的， 鞋类110可以被分为三个大体的区：鞋前部区116、鞋中部区118和鞋跟区120。鞋前部区 116大体上包括鞋类110的相应于脚趾以及连接跖骨与趾骨的关节的部分。鞋中部区118 大体上包括鞋类110的相应于脚的足弓区域的部分。鞋跟区120大体上相应于脚的后部部 分，包括跟骨。区116、118和120不意图划分鞋类110的精确的区域。而是，区116、118和 120意图代表鞋类110的大体的相对的区域以辅助以下的讨论。因为鞋底结构112和鞋面 114二者跨越鞋类110的实质上整个的长度，所以术语鞋前部区116、鞋中部区118和鞋跟 区120不仅一般地适用于鞋类110,而且适用于鞋底结构112和鞋面114,以及鞋底结构112 和鞋面114的分别的元件。
[0069] 如在图1中示出的，鞋面114可以包括一个或多个材料元件（例如织物、泡沫、皮 革和合成皮革），一个或多个材料元件可以被缝合、粘合性地结合、模塑或以其他方式形成 以界定被配置为接收脚的内部空隙