CN104507342A - 具有柔性的流体填充室的鞋类物品 - Google Patents

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Abstract

鞋类物品可包括形成鞋类内的空隙的鞋面、固定到鞋面的鞋底结构和封闭加压流体的室。鞋底结构包括凹陷部。室位于鞋面的空隙内，并位于鞋底结构的凹陷部上。该室可包括多个流体填充子室、歧管和将子室中的至少一个流体连接到歧管的连接部。所述子室可封闭处于不同压力的加压流体。子室可以通过在室的跟部和趾部之间延伸的方向上的结合区域被彼此分开。

Description

具有柔性的流体填充室的鞋类物品
背景
鞋类物品一般包括两个主要元件：鞋面和鞋底结构。鞋面常常由多个材料元件形成(如，织物、聚合物片材层、聚合物泡沫层、皮革、合成皮革)，该多个材料元件被缝合或粘性地结合在一起，以形成鞋类内的用于舒适和牢固地容纳足部的空隙。更具体地说，鞋面形成延伸过足部的足背和足趾区之上、沿足部的内侧面和外侧面并且围绕足部的足跟区域延伸的结构。鞋面也可以包含系带系统，以调节鞋的合脚性，以及允许足部从鞋面内的空隙进入和移除。此外，鞋面可包括在该系带系统下方延伸以增强鞋类的可调节性和舒适性的鞋舌，并且鞋面可包含用于稳定足部的足跟区域的足跟稳定器。
鞋底结构固定到鞋面的下部部分，并定位在足部和地面之间。例如，在运动鞋类中，鞋底结构常常包括鞋底夹层和鞋外底。鞋底夹层可由在行走、跑步和其它走动活动期间衰减地面反作用力(即，提供缓冲)的聚合物泡沫材料来形成。鞋底夹层还可包括例如流体填充室、板、调节器或其它进一步衰减力、增强稳定性或影响足部的运动的元件。在一些构造中，鞋底夹层可以主要由流体填充室形成。鞋外底形成鞋类的地面接触元件并通常由包括纹理以赋予附着摩擦力的耐用且耐磨的橡胶材料形成。鞋底结构还可以包括在鞋面的空隙内和邻近足部的上表面定位以提高鞋类的舒适度的鞋垫。
减少聚合物泡沫鞋底夹层的重量和降低继反复压缩后的恶化的效果的一种方法在据此通过引用并入的Rudy的4,183,156号美国专利中公开，其中地面反作用力衰减通过由弹性体材料形成的流体填充室提供。该室包括沿着鞋底结构的长度纵向延伸的多个管状室。室彼此流体连通并共同延伸经过鞋类的宽度。室可以被封装在聚合物泡沫材料中，如在由此通过引用并入的Rudy的4,219,945号美国专利中所公开的。室和封装聚合物泡沫材料的组合起到鞋底夹层的作用。因此，鞋面附接到聚合物泡沫材料的上表面，并且鞋外底或踏面构件固定到下表面。上述讨论的室类型通常由弹性体材料形成，并且被构造成具有鞋面和在其之间包围一个或多个室的下部部分。通过将连接至流体压力源的喷嘴或针插入形成在室中的填充入口，室被加压至高于环境压力。在室的加压之后，填充入口被密封并且喷嘴被移除。
适于鞋类应用的流体填充室可以由平膜结合技术来制造，其中可能是弹性体膜的两个单独的聚合物片材沿着其各自的周边结合在一起以形成密封结构，并且片材在预定内部区域处也结合在一起，以给予室期望的构造。即，当被充胀时，内部结合部提供给室预定的形状和尺寸。在热成型过程中，该片材也可以被加热和模塑以赋予预定的形状。这样的室也已由吹塑方法制造，其中管的形状的熔化的或以其它方式软化的弹性体材料被放置在具有室的期望的总体形状和构造的模具中。该模具在一个位置处具有开口，经过该开口提供加压空气。该加压空气引起液化的弹性体材料符合模具的内表面的形状。该弹性体材料然后冷却，从而形成具有期望的形状和构造的室。
概述
根据一种构造，鞋类物品可包括形成鞋类内的空隙的第一部分的鞋面。鞋类物品还可包括固定到鞋面的鞋底结构。鞋底结构可包括凹陷部，该凹陷部形成空隙的第二部分。鞋类物品还可以包括封闭加压流体的室。该室可位于凹陷部内。室可包括在鞋类的内侧到外侧方向上延伸的多个流体填充子室。子室中的至少两个被从彼此流体连通隔离。
根据另一种构造，鞋类物品包括形成鞋类内的空隙的第一部分的鞋面。鞋面可包括提供通向空隙的入口的踝部开口。鞋类物品还可包括固定到鞋面的鞋底结构。鞋底结构可包括形成空隙的第二部分的凹陷部。鞋类物品还可以包括封闭加压流体的室。室可位于凹陷部内。鞋类物品还可以包括位于室的顶部表面上并且至少部分地由聚合物泡沫材料形成的插入件。室和插入件可以是通过踝部开口从空隙可移除的。
根据另一种构造，制造封闭加压流体的室的方法包括：将第一片材和第二片材放置在模具内。模具被闭合以形成在第一片材和第二片材和至少一个室之间的结合区域，其中室包括多个子室和流体连接到子室中的至少两个的歧管。加压流体在第一压力下被供应给歧管，使得两个子室被用加压流体充胀。将歧管流体地连接到两个子室中的第一子室的连接部被第一密封以密封第一子室内的加压流体。加压流体在第二压力下被供应给歧管，使得两个子室中的第二子室被用加压流体充胀。将歧管流体地连接到第二子室的连接部被第二密封以密封第二子室内的加压流体。
根据另一种构造，鞋类物品可包括鞋面、鞋底结构和室。鞋面可形成鞋类内的空隙的第一部分。鞋面可包括提供通向该空隙的入口的踝部开口。鞋底结构可固定到鞋面。鞋底结构可包括凹陷部，该凹陷部形成空隙的第二部分。室可封闭加压流体。室可位于凹陷部内。室可包括在鞋类的内侧到外侧方向上延伸的多个流体填充子室。室可包括与子室流体连通的歧管。室可包括在内侧到外侧方向上延伸并且位于子室之间的结合部。室可以是通过踝部开口从鞋类物品可移除的。
表征本发明的方面的优点和新颖性特征在所附的权利要求中特别指出。然而，为获得优点和新颖性特征的改进的理解，可以参考以下描述性内容和描述并示出与本发明相关的各种构造和概念的附图。
附图说明
当结合附图一起阅读时，将更好地理解前述的概述和下面的详细描述。
图1是鞋类物品的侧视图。
图2是沿图1中的线2-2的鞋类物品的剖面图。
图3A-3C是从鞋类物品中移除流体填充室的过程的侧视图
图4是室的透视图。
图5是室的俯视图。
图6是室的侧视图。
图7是用于制造流体填充室的模具的透视图。
图8是模具的一部分的俯视图。
图9是沿图8的线9-9的模具的一部分的剖面图。
图10A-10C是利用该模具制造室的过程的透视图。
图11A-11D是沿图10A中的线11-11的制造室的过程的剖面图。
图12是从模具生产的产品的俯视图。
图13是具有插入件的流体填充室的透视图。
图14是插入件的透视图。
图15是包括来自图13的流体填充室和插入件的鞋类物品的剖面图。
图16是鞋类物品的透视图。
图17是图16的鞋类物品的分解透视图。
图18是产生流体填充室的模塑过程的产品的俯视图。
图19是流体填充室的俯视图。
图20是流体填充室的俯视图。
详细描述
下面的讨论和附图公开了具有鞋底结构的鞋类物品的各种构造。尽管鞋类被公开为具有适合于跑步的构造，但是与鞋类相关联的概念可以应用到范围广泛的运动鞋类样式，例如，包括篮球鞋、交叉训练鞋、橄榄球鞋、高尔夫球鞋、登山鞋与靴、滑雪和滑雪板靴、足球鞋、网球鞋和步行鞋。与鞋类相关的概念也可用于通常被认为是非运动的鞋类样式，包括正装鞋、平底便鞋和凉鞋。因此，本文所公开的概念可以用于各种鞋类样式。
在图1中将鞋类物品100描绘为包括鞋面110和鞋底结构120。鞋面110为穿着者的足部提供舒适和牢固的遮盖物。这样，足部可以位于鞋面110内以有效地将足部固定在鞋类100内。鞋底结构120被固定到鞋面110的下部区域并且在鞋面110和地面之间延伸。当足部位于鞋面110内时，鞋底结构120在足部之下延伸，以例如衰减地面反作用力(即，缓冲足部)、提供附着摩擦力、增强稳定性并影响足部的运动。
为了在下面的讨论中进行参考，鞋类100可分成三个大体的区域：鞋前部区域102、鞋中部区域103和鞋跟区域104。鞋前部区域102大体包括鞋类100的对应于脚趾和连接跖骨与趾骨的关节的部分。鞋中部区域103大体包括鞋类100的对应于足部的足弓区域的部分。鞋跟区域104大体对应于足部的包括跟骨的后部部分。鞋类100还包括内侧面106和外侧面108，如图2中所示，其延伸经过区域102-104中的每一个，并对应于鞋类100的相对侧。更具体地说，外侧面108对应于足部的外侧区域(即背离另一只足部的表面)，并且内侧面106对应于足部的内侧区域(即，面向另一只足部的表面)。
区域102、103、104和侧面106、108并不旨在划分鞋类100的精确区域。而是，区域102、103、104和侧面106、108旨在表示鞋类100的大致区域，以有助于下面的讨论。除了鞋类100，区域102、103、104和侧面106、108也可以被施加到鞋面110、鞋底结构120和其单个元件。
鞋面110被描绘为具有由多种元件(例如，纺织品、聚合物片材层、聚合物泡沫层、皮革、合成皮革)形成的大体上常规的构造，该多种元件被缝合、结合、或以其它方式连接在一起，以提供用于相对于鞋底结构120接纳和固定足部的结构。鞋面110的各种元件界定了鞋类100内的旨在接纳足部的空隙111的一部分。这样，鞋面110沿着足部的外侧面108、沿着足部的内侧面106、在足部之上、围绕足部的足跟并且在足部之下延伸。通向空隙111的入口由位于鞋类100的至少鞋跟区域104中的踝部开口112提供。鞋带114延伸穿过各种鞋带孔116，并允许穿着者改变鞋面110的尺寸以适应足部的比例。更具体地说，鞋带114允许穿着者围绕足部收紧鞋面，并且鞋带114允许穿着者放松鞋面110，以方便足部从所述空隙111进入和移除(即，通过踝部开口112)。作为鞋带孔116的可选择方案，鞋面110可以包括其它鞋带接纳元件，比如环、孔眼、钩和D型环。此外，鞋面110包括鞋舌118，该鞋舌118在该空隙和鞋带114之间延伸，以提高鞋类100的舒适性和可调节性。在一些构造中，鞋面110可以包括其它元件，比如强化构件、美学特性、限制穿着者的跟部中的足跟移动的足跟稳定器、位于鞋类的鞋前部中的耐磨的脚趾防护器，或标识生产厂家的标记(如，商标)。因此，鞋面110由形成用于接纳和固定足部的结构的各种元件形成。
转到图2，鞋底结构120的主要元件是流体填充室或室130和鞋外底140。室130可以是例如含有加压流体的密封的流体填充室，其将在下面讨论。此外，室130(a)位于空隙111的由鞋外底140形成的部分内，并且(b)被定位成在位于空隙111的其他部分内的足部的下方延伸并且支撑位于空隙111的其他部分内的足部。
鞋外底140包括主体部分141和地面接合部分142。主体部分141具有大致凹形构造，形成鞋外底140中的凹陷部，该凹陷部延伸经过区域102-104和侧面106、108，从而延伸经过鞋底结构120的长度和宽度的大部分。该凹陷部形成空隙111的接纳室130的部分。这样，该凹陷部的表面具有对应于室130的大致形状的形状。因此，鞋面110和鞋外底140可以共同提供给空隙111容纳穿着者的足部和室130的形状。地面接合部分142固定到主体部分141的下表面并且被纹理化以提高在鞋类100和地面之间的附着摩擦力(即，摩擦)属性。尽管未示出，但是鞋底结构120还可以包括定位在室130的上表面上的鞋垫。该鞋垫可以是位于空隙102内并邻近足部的下表面以增强鞋类物品100的舒适性的可压缩构件。在不使用鞋垫的构造中，足部可以直接安置在室130的上表面上，或纺织品(例如，非编织纺织品)可以被固定到室130的上表面。
转到图3A，室130可以在鞋类100内在鞋前部区域102和鞋跟区域104之间延伸。室130可被插入鞋类100内，以向插入鞋类100内的足部提供缓冲和支撑。如图3B和图3C的实例中所示，室130可在方向10上经过踝部开口112被插入或移除。由于室130可以被插入鞋类100内和从鞋类100移除，因此室130可以是可更换的。例如，当室130已经变得磨损时，室130可以例如由鞋类100的使用者从鞋面110移除，并且被另一个室更换。在另一实例中，室130可以是模块化的，并且可以例如由鞋类100的使用者从鞋面110移除，并被具有不同特性(例如适合于期望的活动的不同量的缓冲和支撑)的室替换。
根据另一个实施方案，室130可被固定到鞋面110的下部区域，并且可以替换在鞋类楦制过程中常规使用的士多宝(strobel)材料。也就是说，室130的表面或从室130的边缘向外延伸的聚合物翼缘可以固定到鞋面110的下部区域。在一些构造中，室130的相对表面可固定到鞋外底140。在这样的例子中，鞋面110的下部部分可以直接附接到室130，而不是附接到鞋外底140的主体部分141。鞋外底140然后可围绕室130形成，以提供接触地面的表面。虽然鞋垫可在足部和室130之间延伸，但是足部可以直接安置在室130的上表面上，或纺织品(例如，非编织纺织品)可以固定到室130的上表面。
图4-6示出室130的示例性结构，其被密封以容纳加压流体。当被并入鞋类100中时，室130可以具有在鞋底结构120的周边范围内(即，在鞋外底140中的凹陷部范围内)并大体上从鞋前部区域102延伸到鞋跟区域104并还从外侧面108延伸到内侧面106的形状，从而对应于足部的大致轮廓。当足部位于鞋面110内时，室130在大致足部的全部下方延伸，以衰减在各种走动活动如跑步和步行期间当鞋底结构120被在足部和地面之间压缩时所产生的地面反作用力。在另一构造中，鞋底夹层122可包括另外的材料或成分，比如，例如，泡沫。虽然室130位于鞋外底140内，但主体部分141的部分可以形成露出室130的区域的孔或其他开口。照此，在一些构造中，室130可形成鞋类100的侧壁的一部分。在其他构造中，室130可以仅在足部的一部分下方延伸。
室130可以包括一个或多个子室132，该子室132封闭加压流体，从而为足部提供缓冲和支撑。子室132可以由环绕子室132的结合区138界定，如图5的例子所示。结合区138可以围绕室130延伸，以形成室130的密封的周边。结合区138还可以在子室132之间延伸，如图5中所示，以将子室132彼此分离。更具体地，结合区138的部分以在侧面106、108之间延伸的方向定向，以分离结合区138的各部分，并防止流体在相邻的子室132之间通过。结合区138的位于子室132之间的部分以延伸经过区域102-104中的每个的方向对齐，从而位于室130的跟部和趾部之间。室130的大部分可通过子室132来提供。例如，子室132可以提供室130的容积的约80％或更多。在另一实例中，子室132可以提供室130的容积的大约90％或更多。
位于每个子室132之间的结合区138可提供相比较于每个子室132的厚度的室130的相对薄的部分，如图6所示。结果是，在每个子室132之间的结合区138不仅可以将单个的子室相互分开而且还可以提供给室130加强的柔性的区域，允许室130弯曲和对应于足部在鞋类100内的移动。
子室132可以具有一致的尺寸，或者可以尺寸不同。例如，如图6所示，鞋中部区域173和鞋跟区域172中的子室132可具有比鞋前部区域174中的子室132更大的横截面形状或更大的直径。在另一个例子中，鞋跟区域172中的子室132可以具有比鞋中部区域173中的子室132和鞋前部区域174中的子室132更大的横截面形状或直径，并且鞋前部区域174中的子室132可以具有比鞋中部区域173中的子室132更大的横截面形状或直径。在另一实例中，鞋中部区域173中的子室132可以具有比鞋跟区域172中的子室132和鞋前部区域174中的子室132更大的横截面形状或直径。
子室132可以是以在室130的内侧面106和外侧面108之间的方向延伸的管的形式，如图5所示。子室132可具有除了管子形状以外的形状，比如，例如，圆形、矩形或其它形状。在一个构造中，子室132可具有大体上圆筒形(round)的横截面，如图6的例子所示。在其他构造中，子室132可以具有各种横截面，比如，例如，圆形、椭圆形、矩形或其它形状。
为了向单个子室132中的每一个提供加压流体并使子室132充胀，室130可以包括歧管134，其将加压流体分配到子室132。歧管134可被连接到在室130之外的管道(未示出)，在充胀过程期间该管道将加压流体供给到歧管，如将在下面讨论的。歧管134可以在室130的内侧面106上，如图5的例子所示，或者可以位于室130的外侧面108上。
为了将加压流体分配到子室，歧管134可通过连接部流体连接至子室。如图5的例子中所示，歧管134可以通过连接部136连接到单个子室132。在另一构造中，连接部可以将一个以上的子室连接到歧管。例如，两个、三个或四个或更多的子室132可用单一的连接部136连接到歧管134。
根据一种实施方案，室130可包括在其外表面上的层或涂层。这样的层或涂层可以例如用来改变室130的表面纹理或粗糙度，使得室是较不平滑的。例如，层或涂层可施加到室130，以使室130感觉更像织物。这样的层或涂层可以是例如具有针织的、编织的或非编织的材料的构造的纺织品。在另外的例子中，层或涂层可以是非编织的热塑性聚氨基甲酸酯(TPU)。通过将层或涂层提供给室130，否则可放置在鞋类物品内的室130的顶部上的鞋垫可能是不必要的。因此，具有施加或结合到其表面的层或者涂层的室130可以放置在鞋类物品内而没有鞋垫，使得鞋类物品内插入的足部直接接触室130。尽管各种方法可用于将纺织品结合到室130，但是纺织品可放置在模具内(见下面的讨论)，在模制过程期间该模具形成室130并结合到室130。
转到图7，示出用于模制一对室的模具200的构造。模具200可以包括第一模具部分210和第二模具部分212以模制如本文所述的室。第一模具部分210可以包括第一区域202和第二区域204。第一区域202和第二区域204可具有对应于室130(包括子室132、歧管134、连接部136和结合区域138)的期望的形状和特征的形状。第二模具部分可包括对应于第一模具部分210的第一区域202的第一区域214和对应于的第一模具部分210的第二区域204的第二区域216，以用于模制第一室，且第二区域204用于模制第二室。如图7和图8所示，第一模具部分210的第一区域202和第二区域204可以包括对应于室130的子室132的凹部，尽管可以设置任何数量的凹部以对应于室中的期望数量的子室。第一区域202和第二区域204还包括对应于室130的连接部136的凹部，并且分别包括凹部203、205，凹部203、205各自对应于室130的歧管134。图9描绘了模具半部200沿着图8的线9-9的剖视图，并示出第二部分204的凹部的另一视图。
第一模具部分210和第二模具部分212的不包括凹部的部分可用于比如在室130的子室132和环绕室130的外周边的结合区域之间形成室130的结合区域170。例如，位于第一模具半部210的第一区域202与第二区域204的外部和位于第二模具部分212的第一区域214和第二区域216的外部的模具200部分可以配置成形成室130的结合区域170。
模具200还可包括形成管道使得被模制之后加压流体可以被供应到室的区域。如图8的例子所示，主凹痕206可以设置在第一模具部分210中，以形成模制产品500中的主管道506，其将在下面关于图12进行讨论。在模制完成之后的后续充胀过程期间，主管道506接纳加压流体以充胀模制产品500并形成室。主凹痕206分支为次级凹痕207，以形成模制产品500中的次级管道507。主凹痕206还分支成次级凹痕208，以形成模制产品500中的次级导管508。第二模具部分212可具有对应于第一模具部分210的凹痕的凹痕，使第一模具部分和第二模具部分212配合以模制模制产品500的主管道和次级管道。次级凹痕207与凹部203流体连接并且次级凹痕208与凹部205流体连接。
转到图10A-11D，解释了用于根据本文所讨论的构造产生室的示例性过程。例如，用于制造室的过程可以是双片材热成型或本领域所使用的其它工艺，例如平膜结合技术(flat-film bonding technique)或吹塑。如图10A所示，第一模具部分210和第二模具部分212可被提供。第一片材300和第二片材302可以放置在第一模具部分210和第二模具部分212之间，如图10A所示。第一片材300和第二片材302可以作为用于室的下部阻挡层和上部阻挡层被提供并且可以由下面描述的用于阻挡层的材料制成。
如图10B所示，第一模具部分210和第二模具部分212可闭合在一起以使第一片材300和第二片材302结合。例如，当室130被形成时，第一模具部分210和第二模具部分212可以配合以将第一片材300和第二片材302结合在一起以形成室130的结合区域170。此外，第一模具部分210和第二模具部分212中的至少一个可以包括主凹痕206和次级凹痕207、208，以提供加压流体并且使连接部136和歧管150以及第一模具部分210和第二模具部分212的凹部(未示出，但在下面讨论)内的子室132充胀。一旦结合完成，第一模具部分210和第二模具部分212可分开，以释放由第一片材300和第二片材310形成的模制产品500，如图10C所示。模制产品500随后被提供有加压流体以被充胀并形成室。
在结合过程期间，第一片材300和第二片材302被形成为具有模具部分210、212的大体形状并被结合在一起。转向图11A，其是沿图10A的线11-11所取的侧剖视图，第一模具部分210可以包括凹部211并且第二模具部分212可包括凹部213。凹部211、213可配合以提供对应于室130的子室132的形状。之后，第一模具部分210和第二模具部分212可被闭合在一起，第一片材300和第二片材302在第一模具部分210和第二模具部分212之间。此外，如果由第一片材300和第二片材302形成的室包括在其表面上的层或涂层，如以上所讨论的，那么一片或多片材料(未示出)可被放置在第一片材300和模具部分212之间和/或第二片材302和模具部分210之间，以在结合过程期间施加该材料作为层或涂层。
接下来，第一片材300和第二片材302被变形到模具部分210、212的表面上。模具部分210、212可以被加热，使得片材300、302依次被加热和软化，以帮助片材300、302的该变形。流体可以被提供在第一片材300和第二片材302之间。特别地，该流体可以被提供到第一片材300和第二片材302的位于凹部211、213内的未结合区域中。该流体可以用来强迫第一片材300和第二片材302朝着模具部分210、212的表面，使得该流体有助于片材300、302变形至模具部分210、212的形状。例如，流体可以经由形成在第一模具部分210和第二模具部分212的任一或两者中的主凹痕206和次级凹痕207、208被提供，如图8所示。此外，空气可从片材300、302和模具部分210、212之间被抽出，以帮助片材300、302变形至模具部分210、212的大体形状，特别是凹部211、213的形状。由于第一片材300和第二片材302的位于凹部211、213内的部分未结合到彼此，因此供给到凹部211、213的流体造成第一片材300和第二片材302的这些部分分离并大致适合凹部211、213的形状，如图11C中所示。第一片材300和第二片材302的在凹部211、213内的这些未结合的部分可以在完成结合之后的随后的充胀操作(未示出)期间形成为室130的子室132。最后，当模制过程完成时，第一模具部分210和第二模具部分212可以被分离以释放模制产品500，如图11D所示。
在随后使子室132充胀期间，子室132内的流体的压力可有选择地进行控制。在一种构造中，容纳在子室132内的加压流体的压力可以是大体上均匀的，在子室132中的每个内的加压流体处于大体上相同的压力。例如，在室130内(和在单个子室132中的每个内)的压力可以是约0-14磅每平方英寸(约0-97千帕)。在另一实例中，在单个子室132中的每个内的压力可以是约2-14磅每平方英寸(约13-97千帕)。
在另一种构造中，子室132内的流体的压力可有利地被选择并改变，以向足部的不同部分提供期望的量的缓冲和支撑。例如，鞋跟区域172中的子室的压力可以被选择为大于鞋前部区域174中的子室的压力，以向足部的足跟部分提供更大的缓冲和支撑。例如，鞋跟区172中的子室132可具有大约7-10磅每平方英寸(约48-69千帕)的压力，而鞋前部区域174中的子室132可以具有约3-5磅每平方英寸(约20-34千帕)的压力。鞋跟区172的子室内的加压流体也可以处于高于鞋中部区域173的子室的压力。例如，鞋跟区172中的子室的压力可以被选择为大于鞋前部区域174和鞋中部区域173两者中的子室的压力。在另一实例中，鞋跟区域172中的子室的压力可以被选择为大于鞋前部区域174和鞋中部区域173中的子室的压力，并且鞋前部区域174中的子室的压力可以大于鞋中部区域173中的子室的压力，以向足部的足跟部分和足前部部分提供更大的缓冲和支撑。例如，在鞋跟区172中的子室132可以具有大约9-12磅每平方英寸(约62-83千帕)的压力，鞋中部区域173中的子室132可以具有约2-4磅每平方英寸(约14-28千帕)的压力，并且鞋前部区域174中的子室132可以具有约5-7磅每平方英寸(约34-48千帕)的压力。
在另一构造中，加压流体的压力可从一个子室到另一个子室而不同。例如，子室132中的压力可以从室130的鞋跟到鞋前部而减少。在另一实例中，鞋跟区172中子室132可以各自具有比鞋中部区域173中的子室132的压力高的不同的压力，并且鞋前部区域174中的子室132可以各自具有比子室132的也变化的压力高的不同的压力。
从一个区域到另一个区域或从一个子室到另一个子室的压力的变化可以由子室和歧管之间的连接部的选择性密封来实现。例如，加压流体可在第一压力下被供给到歧管134并且加压流体可以接着经由连接部136被供给到子室132。结果是，子室132被供给有在第一压力的加压流体。如果期望一个或更多个区域或子室被加压到比另一区域或子室大的压力，那么在子室和歧管之间的选择的连接部可以被进行。
例如，一种工艺过程可以被用于提供给鞋中部区域173中的子室132大约2-4磅每平方英寸(约14-28千帕)的压力的加压流体，提供给鞋前部区域174中的子室132大约5-7磅每平方英寸(约34-48千帕)压力的加压流体，并且提供给鞋跟区172中的子室132约9-12磅每平方英寸(约62-83千帕)压力的加压流体。首先，大约2-4磅每平方英寸(约14-28千帕)的压力的加压流体可以首先经由歧管134和连接部136被提供给子室132中的全部。第二，将鞋中部区域173中的子室132连接到歧管134的连接部136可被密封以封闭鞋中部区域173中的子室132内的约2-4磅每平方英寸的加压流体。第三，所提供的加压流体可以增加压力至大约5-7磅每平方英寸(约34-48千帕)，使得鞋前部区域174中的子室132和鞋跟区域172中的子室132包括约为5-7磅每平方英寸(约34-48千帕)的加压流体。第四，将子室132连接到歧管134的连接部136可被密封以封闭鞋前部区域174中的子室132内的大约5-7磅每平方英寸的加压流体。第五，所供给的加压流体可以增加压力至约9-12磅每平方英寸(约62-83千帕)，使得鞋跟区172中的子室132包括约9-12磅每平方英寸(约62-83千帕)的加压流体。接着，将子室132连接到歧管134的连接部136可被密封以封闭鞋跟区172中的子室132内的约9-12磅每平方英寸(约62-83千帕)的加压流体。
在另一个例子中，不是密封子室132的单个连接部，而是歧管134自身可以被密封。例如，如果加压流体从鞋跟区104中的歧管134的端部供给到歧管134并且加压流体沿着歧管134从鞋跟区域104流到鞋中部区域103并且然后流到鞋前部区域102，那么当加压流体的期望压力被供给到鞋前部区域102后，歧管134可在鞋中部区域103和鞋前部区域102之间被密封。接着，当加压流体的期望压力被供给到鞋中部区域103后，歧管可在鞋跟区域104和鞋中部区域103之间被密封。最后，一旦所期望的压力已供给到鞋跟区域104的子室132，则歧管134可被密封。
以上描述的示例性过程可被修改，以提供给区域172-174不同的压力，或提供给单个子室132特定的、期望的压力。例如，如果特定的压力是子室132中的每个所需的，那么当向歧管134供给期望的压力之后，连接部136中的任何一个可单独地被密封，从而向子室132中的每个提供特定的压力。
其它工艺可被用来制造室130。例如，室130可经由平膜结合工艺形成，其中第一片材300和第二片材302沿着其各自的外周边被结合在一起以形成密封结构，并且片材300和302在预定的内部区域处也被结合在一起，以给予子室132中的每个和室130所期望的构造。即，当充胀时，该内部结合部提供给室130预定的形状和尺寸。吹塑也可用于形成室130，其中，具有管的形状的熔化的或以其它方式软化的弹性体材料放置在具有室130的期望的整体形状和构造的模具中。加压气体诱导液化的弹性体材料符合模具的内表面的形状。该弹性体材料然后冷却，从而形成室130，以具有期望的形状和构造。
模制过程的产品500的构造在图12中描绘。产品500可以是大致片材的形式，其包括第一室502和第二室504，其已各自被充胀并密封以容纳加压流体。第一室502和第二室504可被包含在环绕第一室502和第二室504的结合区域510内。例如，通过在以上所描述的工艺中使第一片材400和第二片材402结合可以提供这样的结合区域510。第一室502和第二室504中的每个可以包括任意数量的子室和连接部，例如，如对于室130所描述的。产品500可包括通过其供给加压流体的主管道506，以及分别流体地连接到第一室502的歧管503和第二室504的歧管505的次级管道507和次级管道508。
一旦产品500的模制已经完成，则密封部可以被提供在主管道506内，和/或次级管道507、508内，和/或在歧管503、505的开口处，以密封室502和室504内的加压流体。在密封已经完成后，例如通过切断环绕第一室502和第二室504的结合区域510，第一室502和第二室504可以从大致片材形式的产品500移除。
另外的构造
根据一个构造，室可以包括另外的部件。例如，室可以包括一个或多个部件以影响室对足部的适合度和/或由室所提供的支撑。转向图13，足部支撑系统600可以包括可具有本文所述的室构造中的任何一种的特征的流体填充室610，以及插入件620。插入件620还可以通过在足部的每一侧上提供支撑来向插入鞋类100内的足部提供侧向支撑和稳定性。插入件620可以由泡沫、织物或这些材料的任意组合制成。插入件620可以被连接到流体填充室610，或者可以与流体填充室610分开。
如图13中的例子所示，插入件620可位于流体填充室610的顶部表面上。图15示出插入鞋面710内和在鞋外底740的顶部上的流体填充室610的例子，其中插入件620位于流体填充室610的顶部表面上。根据另一个构造，插入件620可位于流体填充室610的底部表面上，比如在流体填充室610和鞋外底740之间。
插入件620可包括协助将插入件620装配或连接到流体填充室610的结构。插入件620可包括向下朝向流体填充室突出的一个或多个凹痕622、624、626，如图13和图14所示。凹痕622、624、626可具有对应于流体填充室的子室的位置和形状。例如，凹痕622、624、626可以具有对应于图5中的室130的子室132的位置和形状。此外，插入件可以包括凹痕622、624、626之间的突起623、625，626以协助插入件620装配或连接到流体填充室610。突起623、625可被定位成匹配流体填充室的子室之间的结合区的位置。例如，突起623、625可以对应于图5中室130的子室132之间的结合区域170的位置。结果是，插入件620可包括具有对应于流体填充室的表面的位置和形状并且从而协助将插入件620装配或连接到流体填充室的凹痕622、624、626和突出部623、625。
可以提供用于室的其他可选择的布置和构造。例如，室可位于鞋类物品内的空隙的外部。如图16所示，鞋类物品1100可包括鞋面1110和鞋底结构1120。然而，不是将室1122定位在至少部分地由鞋面1110形成的空隙内，正如图2所示的室130，而是室1122可位于固定到鞋面1110的底表面的鞋底夹层1123内，如图17所示。根据本文描述的构造，室1122可以被提供为流体填充室，并且可以与本文中所论述的其它部件相结合地被提供。例如，室1122可包括室130的特征中的全部。室1122可以与泡沫结合被提供为流体填充室，比如包封在提供连接到鞋面1110的底表面的鞋底夹层1123的泡沫中的流体填充室1122。鞋外底1124也可以设置在室1122的底表面上，如图17的例子所示。
根据一个构造，室可以包括连接到子室的多个歧管。转到图18，模制过程的产品800可以包括由结合区域850环绕的第一室802和第二室804。第一室802可以包括歧管820-823并且第二室804可以包括歧管824-827。歧管820-827可以连接到第一室802和第二室804的子室，如图18所示。
产品800还可包括具有连接到将加压流体供给到室的多个歧管的次级管道的主管道。如图18的例子所示，产品800可包括主管道806，其具有连接到歧管820的次级管道807、连接至歧管824的次级管道808、连接至歧管821的次级管道809、连接至歧管825的次级管道810、连接到歧管822的次级管道811、连接至歧管826的次级管道812、连接至歧管823的次级管道812和连接到歧管827的次级管道814。因而，当经由主管道806供给加压流体时，该加压流体然后可被分配到次级管道807、809、811、813，其依次又将该加压流体分配到歧管820-823并且然后分配到室802的子室832。相似地，加压流体可以分配到次级管道808、810、812、814，其依次又将该加压流体分配到歧管824-827和第二室804的子室。
提供给室多个歧管可以帮助以不同的压力填充子室组或室的子室。如果提供各种压力的子室或子室组是期望的，那么歧管可以被密封以提供给定压力的一组子室，或歧管和子室之间的单个连接部可以被密封以提供子室选定的压力。例如，在第一压力下的加压流体可经由主管道806和次级管道807、809、811、813被提供给第一室802的歧管821-823和子室832。例如，如果提供在第一压力下的连接到歧管823的子室832是期望的，那么密封部可在歧管823和次级管道813之间形成。不同的第二压力的加压流体然后可以被供给到歧管820-822并且然后在选定的歧管和次级管道之间可形成密封部，以提供第二压力的第二组子室。根据需要，这个过程可以重复，以提供给子室的另外的组不同的压力。
可选择地，当供给在期望的压力下的加压流体之后，单个密封部可在子室和其各自的歧管之间被提供。例如，第一压力可以经由次级管道813被提供给歧管823和子室832，并然后可在子室843和歧管823之间形成密封部。在第二压力下的加压流体然后可被提供给歧管823和连接到歧管823的子室832，并且随后可在连接到歧管832的另外一个子室832和歧管823之间形成密封部。在第三压力下的加压流体然后可以提供给歧管823和连接到歧管823的剩余子室832，并且然后可在剩余子室822中的一个和歧管823之间形成密封部。此过程可被重复以用于其他子室和其他歧管和其各自的子室。
根据一个构造，室900可包括第一歧管903和第二歧管905，第一歧管903和第二歧管905分别将加压流体供给到子室的第一组902和子室的第二组904，如图19所示。第一歧管903和子室的第一组902可布置在室900的外侧面912上，而第二歧管905和子室的第二组904可布置在室900的内侧面910上，如图19所示。根据另一个示例，第一歧管903和第二歧管905中的任一个或两者可以位于子室的第一组902和子室的第二组904之间，而不是沿着室900的内侧面和外侧面。根据一个构造，不同压力的加压流体可以提供给歧管903、905，使得子室的第一组902和子室的第二组904封闭不同压力的加压流体。
根据一个构造，室的子室可以在内侧到外侧方向上大体上径直穿过室而延伸。这样的方向可以例如大体上垂直于室的纵向轴线。根据另一构造，室的一个或多个子室可以相对于内侧到外侧方向成角度。例如，室1000的鞋跟区域1006中的一个或多个子室1012-1016可以相对于在室1000的外侧面1002和内侧面1004之间延伸的内侧到外侧方向以角度1020定向，如图20的例子所示。
举例来说，子室1016可在从室的外侧面1002延伸到内侧面1004的方向上大体上径直穿过室1000而延伸。子室1016的延伸方向可以大体上垂直于室1000的纵向轴线，室1000的纵向轴线在室1000的鞋跟区域1006和鞋前部区域1010之间延伸。相反，子室1013可以相对于子室1016在外侧面1002和内侧面1004之间延伸的方向成角度1020在外侧面1002和内侧面1004之间延伸。角度1020可从一个子室到另一个子室而变化，或者可以从一个子室到另一个子室大体上相同。角度1020可以是例如大约10-60°。
根据一个构造，子室1012、1014、1015和1016中的任何一个也可以相对于在室1000的外侧面1002和内侧面1004之间的大致直的方向成一角度延伸。子室1012、1014、1015、1016以其定向的角度可在大约10-60°的范围之内，如同角度1020。如图20的例子所示，子室1012-1016相对于在室1000的外侧面1002和内侧面1004之间的大致直的方向倾斜的角度可从一个子室到另一个子室不同。例如，子室1012-1016相对于在室1000的外侧面1002和内侧面1004之间的大致直的方向以其定向的角度可以从子室1012到子室1016而减少，如图20中所示，其中子室1012以最大角度定向并且子室1016大体上沿着在室1000的外侧面1002和内侧面1004之间的大致直的方向定向。根据一个构造，鞋中部区域1008和/或鞋前部区域1010还可以包括一个或多个成角度的子室，像图20中的鞋跟区域1006的子室室1012-1015。
提供一个或多个成角度的管可以向在移动期间经历内旋的鞋类穿着者的足部提供支撑。例如，当在经历内旋的穿着者的移动期间包括室1000的鞋类物品置放在地表上时，鞋跟区域1006的外侧面1002可以首先撞击地表面。当穿着者向前移动时，鞋类将朝鞋中部区域1008和鞋前部区域向前滚动，但鞋类还将从外侧面1002向内侧面1004内旋。因为由于内旋导致的从外侧面1002到内侧面1004的移动，因此成角度的子室可以在内旋期间有利地向足部提供增强的支撑，例如通过通常对准从足部跟到前足部掌的穿用者的足部的滚动运动和从外侧面到内侧面的穿用者的足部的下旋运动。例如，室1000的鞋跟区域1006中的子室1012-1016可以被逐步以相对于在室1000的外侧面1002和内侧面1004之间的大致直的方向的角度朝向室的鞋跟定向，如图20中所示，使得当足部向前滚动并从外侧面1002向内侧面1004内旋时，子室1012-1016将具有对应于足部的移动的方向和位置。
本文所描述的室可包括上阻挡层和下阻挡层，其大体上对于被室容纳的加压流体是不可渗透的。例如，图9和图10中所描绘的模制过程中示出的片材400和片材402可以分别作为上阻挡层和下阻挡层。上阻挡层和下阻挡层可以被作为具有相同的厚度或不同的厚度的片材提供。例如，上阻挡层和下阻挡层中的每个可以具有约为0.060至0.40英寸(约1.5mm至10mm)的厚度。在另一实例中，上阻挡层和下阻挡层中的每个可以具有约为0.10至0.30英寸(约2.5至7.6mm)的厚度。在另一实例中，上阻挡层和下阻挡层中的每个可以具有约为0.020至0.030英寸(约0.50mm至0.76mm)的厚度。在另一实例中，上阻挡层和下阻挡层中的每个可具有约0.025英寸(约0.64mm)的厚度。
上阻挡层和下阻挡层围绕其各自的周边被结合在一起以形成周边连接，比如室130的结合区域170，并且配合地形成加压流体位于其中的密封室。室130容纳的加压流体可引起阻挡层上的向外的力，该向外的力倾向于分离或以其他方式向外按压阻挡层，由此使阻挡层膨胀，比如以形成子室131-143、连接部151-163和歧管150。为了限制由于加压流体的向外的力造成的阻挡层的指向外的鼓胀(即，膨胀)，在阻挡层之间形成结合区域170。
流体填充室130还可以与可封装流体填充室130的其它材料或部件(比如，例如，聚合物泡沫材料，如聚氨基甲酸酯或乙烯醋酸乙烯酯(ethylvinylacetate))结合提供鞋底夹层。这样的泡沫材料可形成鞋底夹层的侧壁。除了聚合物泡沫材料和流体填充室130之外，鞋底夹层可以包含增强鞋类100的舒适度、性能或地面反作用力衰减特性的一个或多个另外的鞋类元件，例如包括板、调节器、持久元件或运动控制构件。虽然在一些构造中不存在，但是鞋外底140固定到鞋面110的下表面，并且可以由提供用于接合地面的耐久和耐磨的表面的橡胶材料形成。
广泛范围的聚合物材料可用于本文中所讨论的室。在选择用于室的材料时，可以考虑材料的工程特性(如，抗拉强度、拉伸性能、疲劳特性、动态模量和损耗角正切)以及材料的防止室容纳的流体扩散的能力。例如，当由热塑性聚氨酯形成时，室壁可具有大约为1.0毫米的厚度，但该厚度可以在例如从0.2毫米到4.0毫米或更多的范围内变化。除了热塑性聚氨酯，可以适合于室的聚合物材料的示例包括聚氨基甲酸酯、聚酯、聚酯型聚氨基甲酸酯和聚醚型聚氨基甲酸酯。室200还可以由包括热塑性聚氨基甲酸酯和乙烯-乙烯醇共聚物的交替层的材料形成，如在Mitchell等人的5,713,141号和5,952,065号美国专利中所公开的。也可利用关于此材料的变体，其中层包括乙烯-乙烯醇共聚物、热塑性聚氨基甲酸酯以及乙烯-乙烯醇共聚物和热塑性聚氨基甲酸酯的再研磨材料。另一种用于室的合适的材料是柔性微层膜，其包括气体阻隔材料和弹性体材料的交替层，如在Bonk等人的6,082,025号和6,127,026号美国专利中所公开的。另外的合适材料在Rudy的4,183,156号和4,219,945号美国专利中公开。另外的合适的材料包括含有晶体材料的热塑性膜，如在Rudy的4,936,029号和5,042,176号美国专利中所公开的，并且聚氨基甲酸酯包括聚酯多元醇，如在Bonk等人的6,013,340；6,203,868；和6,321,465号美国专利中所公开的。
室内的流体可以在零和三百五十千帕(即，约五十一磅每平方英寸)或更多之间被加压。除了空气和氮气，流体可以包括八氟丙烷或在Rudy的4,340,626号美国专利中所公开的气体中的任何一种，如六氟乙烷和六氟化硫。在一些构造中，室可以包含阀或其它结构，其允许穿着者调节流体的压力。
本发明在上述并在附图中参照各种构造公开。然而，本公开服务的目的是提供与本发明有关的各种特征和概念的例子，而不是限制本发明的范围。相关领域技术人员应认识到，可对以上所述的构造做出许多变化和修改，而不脱离本发明的由所附权利要求所界定的范围。

Claims (25)

1.一种鞋类物品，包括：
鞋面，其形成所述鞋类内的空隙的第一部分；
鞋底结构，其固定到所述鞋面，所述鞋底结构包括凹陷部，所述凹陷部形成所述空隙的第二部分；和
室，其封闭加压流体，所述室位于所述凹陷部内，并且所述室包括多个流体填充子室，所述子室在所述鞋类的内侧到外侧方向上延伸，所述子室中的至少两个被从彼此流体连通中隔离。
2.根据权利要求1所述的鞋类物品，其中所述凹陷部从所述鞋类物品的鞋前部区域延伸到鞋跟区域，并且所述凹陷部从所述鞋类物品的外侧面延伸到内侧面。
3.根据权利要求1所述的鞋类物品，其中所述鞋面包括踝部开口并且所述室经过所述踝部开口是可移除的。
4.根据权利要求1所述的鞋类物品，其中所述室包括流体地连接到所述子室中的至少一个的歧管。
5.根据权利要求1所述的鞋类物品，其中所述子室形成所述室的大部分。
6.根据权利要求1所述的鞋类物品，其中所述子室以在所述鞋类的鞋前部区域和鞋跟区域之间延伸的方向彼此分离。
7.根据权利要求6所述的鞋类物品，其中所述子室通过在所述鞋类的外侧面和内侧面之间延伸的结合区域的部分彼此分离。
8.根据权利要求1所述的鞋类物品，还包括位于所述室的顶表面上的插入件。
9.根据权利要求8所述的鞋类物品，其中所述插入件沿着所述室的周边延伸。
10.根据权利要求9所述的鞋类物品，其中所述插入件包括泡沫材料。
11.根据权利要求1所述的鞋类物品，其中所述子室中的一个或多个相对于在内侧到外侧方向上大致径直穿过所述室延伸的方向成角度定向。
12.根据权利要求1所述的鞋类物品，其中所述室包括多个歧管。
13.根据权利要求12所述的鞋类物品，其中所述多个歧管包括流体地连接到所述子室的第一组的第一歧管和流体地连接到所述子室的第二组的第二歧管，所述子室的所述第一组和所述子室的所述第二组封闭在不同压力下的加压流体。
14.根据权利要求1所述的鞋类物品，其中所述子室封闭在不同压力下的加压流体。
15.一种鞋类物品，包括：
鞋面，其形成所述鞋类内的空隙的第一部分，并且所述鞋面包括提供通向所述空隙的入口的踝部开口；
鞋底结构，其固定到所述鞋面，所述鞋底结构包括凹陷部，所述凹陷部形成所述空隙的第二部分；
室，其封闭加压流体，所述室位于所述凹陷部内；和
插入件，其位于所述室的顶表面上并且至少部分地由聚合物泡沫材料形成，
其中所述室和所述插入件是从所述空隙经过所述踝部开口可移除的。
16.根据权利要求15所述的鞋类物品，其中所述室包括从所述鞋类的外侧面延伸到所述鞋类的内侧面的多个子室，所述子室通过所述室的结合区域彼此分离。
17.根据权利要求16所述的鞋类物品，其中所述子室包括位于所述室的鞋跟区域中的第一组子室和位于所述室的鞋前部区域中的第二组子室，所述第一组子室封闭在比所述第二组子室高的压力下的加压流体。
18.一种制造封闭加压流体的室的方法，所述方法包括：
在模具内放置第一片材和第二片材；
闭合所述模具，以形成在所述第一片材和所述第二片材和至少一个室之间的结合区域，其中所述室包括多个子室和流体地连接到所述子室中的至少两个子室的歧管；
将第一压力下的加压流体供给到所述歧管，使得所述两个子室被用加压流体充胀；
第一密封将所述歧管流体地连接到所述两个子室中的第一子室的连接部以密封所述第一子室内的加压流体；
将第二压力下的加压流体供给到所述歧管，使得所述两个子室中的第二子室被用加压流体充胀；以及
第二密封将所述歧管流体地连接到所述第二子室的连接部，以密封所述第二子室内的加压流体。
19.根据权利要求18所述的方法，其中所述第一密封步骤包括密封连接到位于所述室的鞋前部区域内的子室的连接部，并且所述第二密封步骤包括密封连接到位于所述室的鞋跟区域内的子室的连接部，其中位于所述室的所述鞋跟区域内的所述子室封闭在比位于所述鞋前部区域内的所述子室高的压力下的加压流体。
20.根据权利要求18所述的方法，还包括在所述第二密封步骤之后将供给到所述歧管的加压流体的压力增加至大于所述第一压力和所述第二压力的第三压力的第二步骤，并且还包括在增加加压流体的压力的第二步骤之后的第三密封步骤；
其中，所述第一密封步骤包括密封连接到位于所述室的鞋中部区域内的子室的连接部；
其中，所述第二密封步骤包括密封连接到位于所述室的鞋前部区域内的子室的连接部；
其中，所述第三密封步骤包括密封连接到位于所述室的鞋跟区域内的子室的连接部；并且
其中位于所述室的所述鞋跟区域内的所述子室封闭在所述第三压力下的加压流体，位于所述鞋前部区域内的所述子室封闭在所述第二压力下的加压流体，并且位于所述鞋中部区域内的所述子室封闭在所述第一压力下的加压流体。
21.一种鞋类物品，包括：
鞋面，其形成所述鞋类内的空隙的第一部分，所述鞋面包括提供通向所述空隙的入口的踝部开口；
鞋底结构，其固定到所述鞋面，所述鞋底结构包括凹陷部，所述凹陷部形成所述空隙的第二部分；以及
室，其封闭加压流体，所述室位于所述凹陷部内，所述室包括在所述鞋类的内侧到外侧方向上延伸的多个流体填充子室，并且所述室包括与所述子室流体连通的歧管；
其中所述室包括在所述内侧到外侧方向上延伸并且位于所述子室之间的结合部；
其中所述室是从所述鞋类物品经过所述踝部开口可移除的。
22.根据权利要求21所述的鞋类物品，其中所述子室包括：包括在第一压力下的加压流体的第一子室和包括在第二压力下的加压流体的第二子室，其中所述第一压力不同于所述第二压力。
23.根据权利要求21所述的鞋类物品，其中所述子室中的一个或多个相对于在所述内侧到外侧方向上大致径直穿过所述室延伸的方向成角度定向。
24.根据权利要求21所述的鞋类物品，还包括位于所述室的顶表面上的插入件。
25.根据权利要求24所述的鞋类物品，其中所述插入件沿着所述室的周边延伸。
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