CN106028861B - 包括织物元件的鞋 - Google Patents

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Abstract

一种鞋制品，包括鞋底以及至少部分地由织物元件形成的上部。织物元件包括具有沿着预定方向取向的多条互锁纱束的纱线基质。结构性元件可被抓住在基质内的选定位置处。在操作中，将基质刺绣到临时基板上。将基板移除并且将制品联接于鞋底结构以形成鞋制品。

Description

包括织物元件的鞋
技术领域
本发明涉及鞋，并且具体地说，涉及具有包括织物元件的上部的鞋制品以及形成鞋制品的方法。
背景技术
诸如跑鞋等运动鞋是为了舒适性和耐用性而设计的。运动鞋通常由具有绝缘性、抗湿性和/或耐磨特性的材料形成。典型运动鞋的上部是单独层的堆叠，每个层赋予上部不同的性质。例如，用于运动鞋的上部包括经由粘合剂而粘结的外层、中间层和内层。外层由皮革、合成革、橡胶和合成纤维纺织品中的一种或多种形成。中间层由泡沫形成，并且内层是织物。
这种常规的运动鞋虽然耐用，但是由于其上部的每个层增加了鞋的重量，因此很重。另外，这类构造会妨碍上部的透气性，需要进一步变型以进行补偿。因此，理想的是在功能性鞋中提供轻且耐用的上部。
发明内容
本发明涉及包括织物元件的制品的制造。具体地说，鞋制品包括鞋底和上部，上部至少部分地由刺绣元件形成。织物元件包括纱线基质(yarn matrix)，纱线基质具有沿着预定方向取向的多条互锁纱束(interlocked strands)。结构性元件可被抓住(或保留)在基质内的选定位置处。在操作中，将基质刺绣到临时基板上。将基板移除并且将制品联接于鞋底结构以形成鞋制品。
附图说明
图1是根据本发明的实施例的包括上部的鞋制品的侧视图；
图2A是根据本发明的实施例的刺绣元件的刺绣图案的示意图；
图2B是根据本发明的实施例的刺绣元件的交叉线束的剖视图；
图3A至图3C是示出刺绣元件的各层之间的关系的示意图；
图4示出了鞋上部的包括刺绣元件的部分，并且以插图示出了支撑线束的放大图；
图5是示出形成刺绣元件的过程的流程图；
图6和图7示出了根据本发明的实施例的包括刺绣元件的鞋上部；以及
图8示出了图7所示的鞋上部的鞋面的放大图。
在所有附图中，采用类似的附图标记表示类似的部件。
具体实施方式
参考图1，制造的制品是包括上部105和鞋底结构110的鞋10的制品。鞋10限定了与脚的各个部分相对应的若干个区域。具体地说，鞋限定有：后部鞋区域115，其大致与脚的后部(例如，包括脚跟在内的脚后段)对应；中间鞋区域120，其设置在后部区域的前方并且大致与脚中段(例如，脚的拱形(脚背)和跖球区域)对应；以及前部鞋区域125，其设置在中间区域的前方并且大致与脚前段(例如，脚的脚趾)对应。
上部105包括脚跟部130、外侧部135、内侧部140、脚背部145以及脚趾罩壳或箱150。脚跟部145形成上部10的后部分并且基本上构造为沿着脚的脚跟延伸。外侧部135构造为沿着脚的外侧延伸并且跨过鞋10的纵向长度。类似地，内侧部140构造为沿着脚的内侧延伸并且跨过鞋的纵向长度。位于外侧部与内侧部之间的脚背部145沿着脚的脚背部延伸。最后，脚趾罩壳150限定了上部105的前部区域且构造为容纳脚的脚趾。
上部105形成接纳脚的腔体。具体地说，脚跟部130、外侧部135、内侧部140、脚背部145和脚趾罩壳150协同限定了内腔，脚通过入口或鞋领155而插入该内腔内。上部还可以包括鞋舌160和接收鞋带170的鞋带连接部165(例如，孔眼)。
上部105的至少一部分由包括纱线基质的织物元件形成。纱线基质是包括沿着预定方向取向的多个互锁纱线行的自支撑刺绣结构。参考图2A，该自支撑刺绣结构200包括以预定图案(例如，在行230A、230B、230C中)取向的多个交叉纱线(crossing yarns)205(也被称为接结纱线(binding yarns))。每个交叉纱线205包括在沿着纱线的长度的选定位置处互锁的一对构件纱束(component strands)。具体地说，参考图2A，交叉纱线205包括第一纱束或上纱束215A以及第二纱束或下纱束215B，第二纱束215B与第一纱束基本对齐(例如，竖直地对齐)。纱束意在包括单根纤维、丝或单纤维，以及具有高的长径比并且通常作为单元使用的织物纤维的集合(例如，包括纱条、粗纱、单纱、合股纱、绳、条带、索，等等)。
参考图2B，交叉纱线205包括在沿着纱线的长度的选定位置处联接的第一纱束215A和第二纱束215B。具体地说，纱束215A、215B经由针脚225(即，将纱束锁定到一起的互锁结构)而联接。举例来说，采用锁式线迹(在针脚处一条纱束缠绕另一条纱束)。锁式线迹有效地将纱束彼此固定，防止交叉纱线205解开。虽然示出了特定的锁式线迹(包缝线迹)，应当理解，可以采用不同的互锁结构以便为织物结构提供期望的负载-伸长特性。例如，可以采用诸如榻榻米线迹、三向填补线迹(triaxial fill stitch)、缎纹刺绣线迹、平伏线迹、链式线迹等其他线迹。
可以在沿着结构的任何预定位置处设置针脚225。通常，沿着交叉纱线205的长度等间隔地设置针脚225。相邻针脚之间的距离被称为线迹长度SL。纱束215A、215B沿着纱线长度大致彼此对齐。线迹长度可以为适于其所述目的(以形成自支撑刺绣元件和/或鞋上部)的任何距离。例如，线迹长度可以在从约0.1mm到约5mm的范围内(例如，0.5mm至4mm)。
通过控制交叉纱线205中针脚的数量，可以控制刺绣结构205的整体针脚密度，以影响结构的(乃至鞋上部的)整体性质。例如，交叉纱线205和/或自支撑刺绣结构200可包括高针脚密度、中等针脚密度、或者低针脚密度。在高密度针脚构造中，交叉纱线205的纱束215A、215B每隔0.20mm至1.50mm(例如，每隔1mm)包括一个针脚。在中等密度针脚构造中，纱束215A、215B每隔1.60至3.50mm(例如，每隔2mm)缝制一针。低针脚密度每隔3.60mm至5.00mm(例如，每隔4mm)包括一个针脚。相应地，针脚密度不仅表示交叉纱线205中的针脚的密度，并且也表示在刺绣结构200的预定面积中针脚的数量(例如，每平方毫米、平方厘米等中针脚的数量)。在优选的实施例中，线迹长度小于5mm。线迹长度大于5mm可能在缝制过程期间导致故障。
每个交叉纱线205(即，每条纱束215A、215B)可以由适于其所述目的(例如，形成刺绣结构和/或鞋上部)的任何材料形成。举例来说，每个线束构件可以由尼龙、聚酯、聚丙烯酸物、聚丙烯、聚乙烯、金属、丝线、纤维素纤维(例如，棉花)、弹性体等形成。形成交叉纱线205的纱束215A、215B可以由相同或不同的材料形成。例如，第一纱束215A可以由第一材料(例如，尼龙)形成，而第二线束构件215B可以由第二材料(例如，聚酯)形成。在实施例中，交叉纱线205的两条纱束均由尼龙(例如，M60尼龙)形成。
另外，交叉纱线205可包括可熔的或不可熔的材料。在实施例中，交叉纱线205(即，交叉纱线的一条或多条纱束215A、215B)可包括这样的热塑性聚合物：其在被加热到预定的熔融温度或玻璃化转变温度时能够转变成液体，然后在热量被移除时能够再结晶以形成硬化结构(即，交叉纱线能够熔融，与相邻的可熔材料结合或封装相邻的不可熔材料)。举例来说，纱束215A、215B可以是低熔点丝(例如，具有低于100℃的熔点的低熔点聚酯)。举另一个例子来说，交叉纱线可包括鞘芯纱线或双覆层纱线，该鞘芯纱线或双覆层纱线包括可熔材料的鞘部或覆层以及含有不可熔材料的芯体。
交叉纱线205还可以包括高抗拉材料，即，具有至少1000MPa的抗拉强度的材料。举例来说，交叉纱线205的纱束215A、215B可以包括超高分子量聚乙烯(例如，可从荷兰RoyalDSM商购获得的DYNEEMA)。其它高抗拉强度的材料包括碳纤维、玻璃纤维、芳纶(例如，对芳族聚酰胺纤维和间芳族聚酰胺纤维)(KEVLAR，可从DuPont商购获得；或者TWARON，可从Tejin Aramid商购获得)以及液晶聚合物纤维(VECTRAN，可从Celanese Acetate,LLC商购获得；或者ZYLON，可从Toyobo Corporation商购获得)。
纱束215A、215B的直径可以为适于其所述目的(即，形成自支撑刺绣结构/形成鞋上部)的任何直径。举例来说，线束构件的直径可以为从约0.003mm到约5mm(例如，为0.05mm至1mm)。
如上文所述，结构200可以通过改进的刺绣过程而形成，在该过程中，将交叉纱线选择性地固定在临时基板上。简言之，将临时基板定位在框架上。将第一纱束215A设置在临时基板的第一侧上，并将第二线束构件215B设置在临时基板的第二侧上，使得第二线束构件215B基本上与第一线束构件对齐。以预定的间隔，第二线束构件215B穿过临时基板220，越过第一线束构件215A，并且向回穿过基板220以形成针脚225。框架被重新定位并且过程继续，从而沿着临时基板形成了行或排。所获得的纱线205包括在临时基板的相反两侧上基本对齐的纱束。一旦形成了最内侧交叉纱线行，可以将附加的包缝或包封行(enclosingrows)缝入临时基板内，使得包缝纱束横跨与之关联的最内侧纱束。可以继续该过程，以便在基质中形成多个交叉纱线的层。一旦做出了期望数量的行，就随即将临时基板移除，以产生自支撑结构。
刺绣结构200可以包括按预定图案布置的交叉纱线205。例如，交叉纱线205可以设置在包括多条相交和/或叠加的纱束215A、215B的基质中。再次参考图2A，基质/结构200包括：交叉纱线205的第一线或行或排230A，其沿着第一方向(例如，图2A的画面中的基本竖直方向)取向；以及交叉线束的第二行或排230B，其沿着第二方向(例如，图2A的画面中的基本水平方向)取向。相应地，形成了网格，其中在基质内第一行230A取向为大致垂直于第二行230B。
另外，可以设置沿着第三方向取向的第三行或排230C。第三行230C限定了具有预定的曲率半径的基本拱形线。如图所示，第三行230C可以包括平分由第一行230A和第二行230B所限定的网格块的线段。换言之，第三行或排203C可以取向为相对于第一行230A和第二行230B中的每一行成角度。在实施例中，取向角度可落入大约5°至约90°的范围内。
基质还可以包括在结构200内形成之字形图案的第四行或排230D。
如上所述，根据本发明的刺绣结构200包括多个层。也就是说，交叉纱线行230A、230B、230C中的任何一个(即，纱束215A、215B中的任何一条)可以包封/叠加其他行中的任何一个，或者被其它行中的任何一个所包封/叠加。举例来说并且参考图3A、图3B和图3C，第一交叉元件行230A可以限定基质的基层或最内层，该基层或最内层被最先布置在临时基板300上从而该基层或最内层不叠加在任何其他行上。接着，将第二交叉元件行230B布置在临时基板上，使得第二行的第一纱束215A越过第一行230A的第一纱束。类似地，第二行230B的第二纱束215B越过第一行230A的第二纱束。类似地，可以在第二行230B形成之后形成第三行230C，使得第三行230C越过第一行230A和第二行中的每一行。
形成在刺绣结构200中的层的数量不受特定限制。在优选的实施例中，结构200包括第一层或基层以及形成在基层上的第二层或跨层。另外，第三、包缝层可以形成在结构200内的选定位置处(即，结构包括三个层的区域和两个层的区域)。
如图所示，任何包封行的针脚225可以对齐或偏离于被包封行的针脚。类似地，包封行的针脚可以对齐或者偏离于被包封行的交叉纱线205。
利用这种构造，可以为特定的用途定制刺绣结构的性质(例如，抗拉强度)。例如，可以通过增加刺绣结构200的区域内的交叉纱线205的密度和/或增加该区域内的针脚225的密度来改变该区域内的强度。具体地说，高密度区域将具有较高的抗拉强度/抗破裂强度以及较低的透气性，而低密度区域将具有较低的抗拉强度/抗破裂强度以及较高的透气性。
根据本发明的方法还允许在刺绣结构200内结合结构性元件、支撑元件或可压缩元件。通常，这些元件并不被直接缝制到基质内，而是被抓住在基质内。换句话说，这些元件不是被缝制在一起的纱线或纱束，而是通过纱线或纱束而固定于刺绣结构的单独构件。结构性元件是被设计为有助于在正常使用期间承载拉伸载荷和/或分散施加在上部上的力的元件。参考图4，其中示出了刺绣结构部分，刺绣结构部分限定了中等针脚密度区域405和低针脚密度区域410，多个结构性元件415设置在结构内的选定位置处。每个结构性元件415包括诸如芳纶纱束(例如，KEVLAR，可从DuPont商购获得)的多条高抗拉强度纱束420A、420B、420C。形成结构性元件415的纱束420A、420B、420C的数量不受限制，并且可以根据期望的支撑等级来选择纱束的数量。
通过将纱束抓住在结构层之间使结构性元件415结合到刺绣结构200内。也就是说，结构性元件纱束420A、420B、420C中的每一者被至少部分地抓住在刺绣结构200内，使得纱束的至少一部分被交叉元件205保持在位。在操作中，可以将结构性元件415(即，纱束420A、420B、420C)布置在临时基板的一个表面以及如上所述地形成的行230A、230B、230C上。结果，结构性元件纱束420A、420B、420C被基质包封，同时交叉纱线205的第一行230A和第二行230B越过结构性元件纱束230A、230B、230C(即，第一交叉纱线纱束215A跨过结构性元件纱束的一侧，并且第二交叉纱线纱束215B横跨结构性元件纱束的相反侧)。
此外，可以将结构性元件415包封到与刺绣结构200形成为一体的管道、通道或袋425内。具体地说，可以通过包封元件的交叉纱线205将结构性元件415固定在刺绣结构200内。参考图4中的展开图，多个通道纱线405以紧密并排的关系沿着结构性元件415(即，多个结构性元件纱束420A、420B、420C)的长度布置，使得交叉纱线纱束215A、215B取向为彼此基本平行，并且纱束方向基本垂直于结构性元件纱束的纵轴线。每个通道纱线405包括第一通道纱线和第二通道纱线，第一通道纱线和第二通道纱线在两端处被固定而在两端之间未被固定，以限定可操作为接纳结构性元件的通道或袋。举例来说，可以采用花径线迹来形成通道或袋425。
针脚225位于与结构性元件215的外侧相邻的位置，以形成容纳结构性元件的通道、管道或袋425。通道425将结构性元件415固定在刺绣结构200内，使得结构性元件的位置保持固定。另外，覆盖结构性元件415的整个长度并且将结构性元件415包封到其内的通道425用于保护结构性元件免受周围环境(UV(紫外线)辐射、潮湿等)的影响。例如，芳纶(例如，KEVLAR(凯夫拉))是UV和水敏感的。相应地，包封芳纶纱束保护了纱束，提高了纱束的寿命。
结构性元件还可以包括可操作为赋予上部提高的抗拉强度的织物。举例来说，可以将非织造片定位在孔眼行内，以强化孔眼。
支撑元件是鞋上部的可操作为向穿戴者提供支撑的构件。鞋通常包括诸如塑料夹板等构造为使穿戴者的脚踝保持稳定(以防止内翻和/或外翻)的支托元件。结合附加的脚跟支撑件(例如，后帮)，以便在鞋的使用期间固定并限制脚跟的移动。最后，可以结合诸如脚趾盖等其他的保护性附件。一般来说，这些元件是由诸如热塑性聚氨酯等弹性体形成的。可以以与结构性元件结合到刺绣结构内的方式相类似的方式，将这些元件结合到刺绣结构内。也就是说，支撑元件可以被定位到临时基板上，并且被抓住在由交叉纱线行230A、230B、230C所限定的一个或多个层内。另外，由交叉纱线205形成的通道或袋425还可以保持支撑元件的位置，将支撑元件的位置固定在结构200内。
压缩元件能够吸收冲击力。举例来说，可压缩元件可以由泡沫(例如，乙烯基乙烯酯泡沫)形成。压缩元件可以位于上部内的任何期望的位置，例如，沿着上部的鞋领的位置、脚跟杯内的位置、或者鞋的鞋舌内的位置。可以以与结构性元件结合到刺绣结构内的方式相类似的方式，将压缩元件结合到刺绣结构200内。也就是说，舒适性元件可以被定位到临时基板上，并且被抓住在由交叉纱线行230A、230B、230C所限定的一个或多个层内。另外，由交叉纱线205形成的通道425还可以保持支撑元件的位置，将支撑元件的位置固定在结构200内。
参考图5对刺绣结构200的形成过程500进行更详细的说明。在步骤505中，提供临时基板300，将临时基板固定于支撑架。临时基板300由能够以不损坏刺绣结构200的方式移除的材料形成。在实施例中，临时基板300例如通过溶解而被化学地移除。选择可溶解基板材料，以便最小化或者防止在溶解过程中对形成刺绣结构200的材料的物理性质的任何损害。举例来说，临时基板300可以是水溶性的，由例如聚醋酸乙烯酯、聚乙烯醇或藻朊酸盐形成。相应地，溶解介质是处于升高的温度(例如，50℃)下的诸如水等水性介质。作为选择，临时基板可以是在诸如丙酮等有机溶剂中可溶的(例如，醋酸基的基板)。
在步骤510中，可以将任意的结构性元件415、支撑元件或压缩元件布置在临时基板300上。将每个元件布置为使得其与制得的上部的适当位置(鞋领、脚跟杯、脚趾罩壳等)对应。例如，可以将结构性元件415定位在临时基板300上，使得结构性元件的纵轴线与鞋上部的拉伸载荷方向基本对准。重要的是应该注意，在讨论将结构性元件、支撑元件或压缩元件直接布置在基板300上的同时，应理解，可以在刺绣过程期间的任何时刻添加结构性元件、支撑元件或压缩元件(例如，在将交叉纱线205的基层固定于临时基板之后)。
在步骤515中，形成交叉纱线行230A、230B、230C。具体地说，如上文所述的那样将交叉纱线行230A、230B、230C(包括第一纱束215A和第二纱束215B)施加到临时基板300上(步骤415A)。
在步骤525中，将临时基板300移除，例如，通过溶解。举例来说，可以将临时基板300置于诸如水等溶解剂的浴中(例如，被加热到指定温度(例如50℃)的水、蒸汽等)。举另一个例子来说，可以通过喷涂等方式将溶解剂施加到临时基板300上。基板移除过程还可以包括有效地辅助基板的溶解而不会损害刺绣结构200的加热或机械搅拌的应用。一旦基板被移动，就获得了自支撑刺绣结构。
在步骤530中，可以使自支撑刺绣结构200经历附加的处理。例如，如果在结构中存在可熔的纱束，则可以加热结构200以诱发熔化。熔化的纤维一旦被冷却就将使基质变硬，降低基质的弹性。作为选择，可以将刺绣结构固定于另一结构以形成复合结构。例如，可以将自支撑刺绣结构200固定于纺织织物、编织织物或非纺织织物。织物可以形成上部的一部分，并且可以限定结构内的附加的(外侧的)层。举具体的实例来说，织物可以限定上部的边界，并提供能够被固定于鞋底结构的窄带。作为选择，织物可以是装饰性饰片。
另外，可以将热塑性表皮层粘合到刺绣结构200上，以提供耐水性和/或防磨损保护。一般来说，表皮层先被软化以使纱线基质的纤维渗入，然后被冷却，将表皮层固定于上部。
最后，在步骤535中，将所获得的复合织物结构或者自支撑刺绣结构200固定于鞋底结构，以形成鞋制品。
在图6和图7中给出了利用上文所说明的过程形成的鞋上部的实例。参考图6，鞋上部600包括主体605和鞋舌610，主体605和鞋舌610均包括限定了高针脚密度区域615A、中等针脚密度区域615B和低针脚密度区域615C的刺绣结构200。如上所述，低针脚密度的区域615C具有较低的抗拉强度，但是具有较高的透气性能，这是因为该区域中的刺绣结构具有基本上敞开的网状构造。如图所示，低针脚密度区域可位于沿着脚趾罩壳的位置、沿着外侧部617A和内侧部617B的位置、以及脚跟杯618内的位置。中等针脚密度区域615B围绕每个低针脚密度区域615C，中等针脚密度区域615B反过来被延伸至主体605的内周部620A和外周部620B以及鞋舌610的周部625的高针脚密度区域615A所围绕。如图所示，外侧部617A的线迹图案是内侧部617B的线迹图案的(由主体中心线C所划分的)镜面图像。
鞋上部600还包括布置在沿着主体605的选定位置处的多个孔眼。具体地说，多个间隔开的外侧孔眼630A沿着主体内周部620B布置(接近鞋舌开口)。类似地，多个间隔开的内侧孔眼630B沿着主体内周部620B布置(接近鞋舌开口)。
一系列结构性元件415也包括在鞋上部中。具体地说，结构性元件415(例如，被抓住在通道或袋425中的一条或多条高抗拉强度纱束)与多个孔眼630A、630B中的每一个孔眼相关联。如图所示，每个结构性元件与拉伸载荷的方向基本对齐，包围每个孔眼，并且从主体内周部620B延伸至主体外周部620A。另外，主体605还包括围绕脚跟杯618的中心线C从外侧部617A上的第一孔眼635A延伸到内侧部617B上的第一孔眼635B的结构性元件415。
另外，鞋上部600包括设置在选定位置处的一个或多个压缩元件640。具体地说，压缩元件640位于脚跟杯618内、接近主体内周部620B(即，沿着上部的鞋领)。如图所示，压缩元件从脚跟杯的外侧部617A延伸至脚跟杯的内侧部617B。另外，鞋舌605包括可操作为向穿戴者的脚背提供缓冲的压缩元件640。
结构性元件415以及缓冲元件640可以如上所述地结合到鞋上部中。
图7示出了根据本发明的实施例的鞋上部700。上部700包括主体705，主体705具有中心线C，以限定主体外侧部710A和主体内侧部710B。此外，主体限定了第一周部或面向鞋底的周部715A以及第二主体周部或孔眼周部715B，孔眼周部715B转而限定了鞋舌开口720。多个孔眼722沿着第二周部715B设置，并且形成在外侧部和内侧部上。与图6的实施例不同，图7的鞋上部700包括通过例如缝合而连在一起的前刺绣部分725A和后非刺绣(织物)部分725B。刺绣部分725A基本上跨过脚的前脚和中脚区域，而非刺绣部分725B基本上跨过脚的后跟区域。
刺绣部分包括如上文所述的刺绣结构200，刺绣结构200包括高针脚密度区域727A、中等针脚密度区域727B和低针脚密度区域727C。此外，外四分部(或外分区)730A和内四分部(或内分区)730B分别包括与上文中相类似的纱线基质，纱线基质具有与第二交叉纱线行230B基本垂直地取向的第一交叉纱线行230A，第一交叉纱线行230A和第二交叉纱线行230B分别与基本呈拱形的第三交叉纱线行230C相交。在四分部730A、730B内，第一交叉纱线行230A的纵轴线取向为与第一主体周部715A和第二主体周部715B的边缘基本垂直，而第二交叉纱线行230B的纵轴线取向为与第一周部715A和第二主体周部715B基本平行。
如图8中最佳地示出，鞋面735中的刺绣结构200包括第一交叉纱线行230A、第二交叉纱线行230B和第三交叉纱线行。与上述构造相类似，第一交叉纱线行230A取向为与第一主体周部715A和第二主体周部715B基本垂直。第二交叉纱线行230B和第三交叉纱线行230C均基本呈拱形。刺绣结构200还包括拉伸纱线，拉伸纱线设置在选定位置处并且构造为分散上部700上的拉伸载荷。具体地说，刺绣结构包括：第一组拉伸纱线740，其从孔眼722延伸至第一主体周部715A，以限定基本直的行；以及第二组拉伸纱线745，其从每个孔眼722向前延伸至第一主体周部715A，以限定基本拱形的行。每组纱线740、745包括如上文所述的第一纱束215A和第二纱束215B。纱束215A、215B可以是高抗拉强度纱束(即，诸如超高分子量聚乙烯等具有至少1000Mpa的抗拉强度的纱束)或者低抗拉强度纱束(例如，尼龙)。在实施例中，拉伸纱线形成刺绣结构的最内层。
四分部730A、730B的纱线基质还可以包括从每个孔眼722延伸至第一主体周部715A的多条单独的包缝纱束750。每条纱束可以构造为通过补偿在使用期间施加在鞋上的较小的拉伸力来进一步提高刺绣结构的强度。也就是说，每条纱束可以从孔眼722以与施加在上部上的拉伸载荷的预期轴线对齐的预定角度延伸。在实施例中，包缝纱束750形成刺绣结构的最外层。
如在上述实施例中那样，刺绣结构200还可以包括结构性元件，以进一步补偿操作期间施加在孔眼上的力。举例来说，上部700可包括由结合到刺绣结构200内的非织造织物形成的强化结构。
织物部分725B可以包括在常规的鞋中采用的材料。举例来说，可以包括编织或织造织物外层、泡沫中间层以及编织或织造织物内层。
如上文所述的发明提供了自支撑刺绣元件。这与采用刺绣技术的常规的上部不同，常规的上部需要基板或基体层，一条或多条纱束固定在该基板或基体层上。
利用上述发明，可以生产具有下述上部的鞋制品：该上部具有预定的物理性质，包括但不限于拉伸性能、透气性和抗磨性。在走路、跑步或其他步行活动中，在鞋中产生的力可倾向于沿不同的方向拉伸上部，并且力集中到不同的位置。纱束被布置为用作上部中的结构性元件，以便例如允许、限制或抵抗沿不同方向的拉伸，或者强化力所集中的位置。
虽然已经参考具体实施例对本发明进行了详细描述，但是对于本领域的技术人员来说显而易见的是，在不背离本发明的要旨和范围的情况下可以对本发明做出各种变化和修改。例如，形成交叉纱线205的材料可以是适于其所述目的的任何材料。可以选择性地使用纱线，以调节鞋10的包括拉伸性能、抗拉性、透气性、耐磨性等的性质。另外，可以在上部内选择性地布置纱线，以便为上部的特定区域提供期望的性质。例如，特定的材料/结构可以集中在诸如前脚区域等经受磨损的上部区域中。如果为了耐磨性而使用纱线，则纱线可以由表现出高耐磨性的材料形成。可以使用其他功能性纱线，例如可以使用能够传递湿气从而吸收汗和湿气的纱线。纱线可以是导电的、自清洁的、调热和绝热的、耐火的和/或吸收UV的。
另外，可以使用可熔纱线。可熔纱线在暴露于预定温度的热量中时发生软化，一旦冷却(例如，在环境条件下)就发生硬化。可熔纱线由诸如聚氨酯、尼龙、聚酯和聚烯烃等热塑性聚合物材料形成。可熔纱线还可以包括热塑性纱线和聚酯或尼龙的混合物。这种纱线的结构可以包括：由非热塑性纱线所围绕的热塑性纱线；由热塑性纱线所围绕的非热塑性纱线；以及热塑性纱线与非热塑性纱线的组合。在被加热到熔化温度之后，热塑性纱线与非热塑性纱线(例如，聚酯或尼龙)熔合，使织物材料变硬。为了改善热塑性材料与纱线之间的粘结，将纱线的表面纹理化。热塑性材料在此过程中至少部分地熔化并且与纱线熔合。在加压之后，将刺绣结构200冷却，从而将粘结部硬化和固定。
交叉纱线205的纱束可以具有适于其所述目的的任何尺寸(大小/形状)。还可以选择针脚225的密度，以调节上部的特性。例如，具有相对高密度的针脚225的区域与具有相对低密度的针脚的区域相比可弯曲较小的程度。类似地，具有相对高密度的针脚的区域与具有相对低密度的针脚的区域相比可具有较低的透气性。
运动鞋包括跑鞋、棒球鞋、篮球鞋、多用途训练鞋、自行车运动鞋、橄榄球鞋、网球鞋、足球鞋、步行鞋以及登山鞋等。鞋的类型还可以包括诸如时装鞋、休闲鞋、凉鞋等非运动型鞋。
可以采用适当的刺绣设备或工艺(无论是机械的还是手工的)来形成刺绣结构200。在机绣中，可以采用各种常规的刺绣机以形成刺绣结构200，并且刺绣机可被编程以便从一条或多条线束刺绣出具体的图案或设计。一般来说，刺绣机通过下述方式形成图案或设计：将线束重复地固定在不同位置以使得线束的各部分在各位置之间延伸并可见。常规的刺绣机可通过形成缎纹刺绣线迹、平伏线迹或填充线迹而在临时基板上形成图案或设计，每种线迹可使用锁式线迹将线束固定至基层。缎纹刺绣线迹是紧密地形成在一起的一系列之字形线迹。平伏线迹在两点之间延伸并且通常用于精细细节、轮廓和垫层。填充线迹是紧密地形成在一起以便形成不同的图案和线迹方向的一系列平伏线迹，并且填充线迹通常用于覆盖相对大的区域。
因此，本发明旨在覆盖落入所附权利要求及其等同内容的范围内的本发明的修改和变化。应当理解，本文中所使用的例如“顶部”、“底部”、“前方”、“后方”、“侧面”、“高度”、“长度”、“宽度”、“上部”、“下部”、“内”、“外”等术语仅表示参考点，而并不将本发明限制为任何特定的取向或构造。

Claims (12)

1.一种鞋制品，包括：
鞋底结构；以及
上部，其固定于所述鞋底结构，所述上部包括自支撑的纱线基质，其中所述纱线基质包括：
第一交叉纱线，其沿着第一方向延伸以限定第一长度和第一交叉纱线行，所述第一交叉纱线包括第一纱束和第二纱束，所述第一纱束和所述第二纱束在沿着所述第一长度的选定位置处经由互锁结构互锁，以形成自支撑刺绣元件；
第二交叉纱线，其沿着第二方向延伸以限定第二长度和第二交叉纱线行，所述第二交叉纱线包括第一纱束和第二纱束，所述第一纱束和所述第二纱束在沿着所述第二长度的选定位置处经由互锁结构互锁，以形成自支撑刺绣元件；
其中，所述第二交叉纱线的第一纱束越过所述第一交叉纱线的第一纱束，并且所述第二交叉纱线行的第二纱束越过所述第一交叉纱线行的第二纱束；
其中，所述纱线基质是包括沿着预定方向取向的多个互锁纱线行的自支撑刺绣结构；
其中，所述自支撑刺绣结构限定了具有较高针脚密度的第一区域和具有较低针脚密度的第二区域；
其中，所述第一区域具有较高的抗拉强度或抗破裂强度以及较低的透气性，而所述第二区域具有较低的抗拉强度或/抗破裂强度以及较高的透气性。
2.根据权利要求1所述的鞋制品，其中：
所述第一交叉纱线的纱束在多个选定位置处互锁；
所述第一交叉纱线的纱束经由针脚作为所述互锁结构而互锁；
相邻针脚间的距离限定了线迹长度；并且
所述线迹长度为适于形成自支撑刺绣元件和/或所述上部的距离，并且小于5mm；
其中，所述自支撑刺绣结构是通过控制整体针脚的密度以影响所述自支撑刺绣结构乃至所述上部的整体抗拉强度和透气性；
其中，所述自支撑刺绣结构包括高针脚密度区域、中等针脚密度区域和低针脚密度区域；并且
其中，所述中等针脚密度区域围绕所述低针脚密度区域，所述高针脚密度区域围绕所述中等针脚密度区域。
3.根据权利要求1所述的鞋制品，还包括沿着第三方向延伸的第三交叉纱线，所述第三交叉纱线包括在沿着第三长度的选定位置处互锁的第一纱束和第二纱束；
其中，所述自支撑刺绣结构包括高针脚密度区域、中等针脚密度区域和低针脚密度区域；
其中，所述中等针脚密度区域围绕所述低针脚密度区域，所述高针脚密度区域围绕所述中等针脚密度区域；
其中，所述上部包括主体、外侧部、内侧部和脚趾罩壳，所述主体包括内周部和外周部；
其中，所述低针脚密度区域位于沿着所述脚趾罩壳、所述外侧部和所述内侧部的位置，所述高针脚密度区域延伸至所述内周部和所述外周部。
4.根据权利要求1所述的鞋制品，其中，所述第一交叉纱线和所述第二交叉纱线中的至少一者包括具有至少1000MPa的抗拉强度的纤维；其中，所述第一交叉纱线行限定基质的基层，以及所述第二交叉纱线行形成在基层上并且包封基层的第二层。
5.根据权利要求1所述的鞋制品，还包括结合到所述上部内的元件，所述元件选自由结构性元件、支撑元件、压缩元件组成的组；其中，所述结构性元件是被设计为有助于在正常使用期间承载拉伸载荷和/或分散施加在所述上部上的力的元件，所述支撑元件是可操作为向穿戴者提供支撑的构件，所述压缩元件能够吸收冲击力。
6.根据权利要求1所述的鞋制品，还包括按并排关系取向的多条通道纱束，每条通道纱束在其两端处被固定而在两端之间未被固定，以限定可操作为接纳结构性元件的通道；并且其中，所述第一纱束和所述第二纱束沿着所述第一长度大致彼此垂直地对齐。
7.根据权利要求1所述的鞋制品，其中，所述第一方向与所述第二方向基本垂直；并且所述自支撑刺绣结构还包括沿着第三方向和第三长度延伸的第三交叉纱线以限定第三交叉纱线行，所述第三交叉纱线包括第一纱束和第二纱束，所述第一纱束和所述第二纱束在沿着第三长度的选定位置处互锁；并且其中，所述第三交叉纱线行取向为相对于所述第一交叉纱线行和所述第二交叉纱线行成角度；并且其中，所述角度落入5°至90°的范围内，并且所述第三交叉纱线行包括平分由所述第一交叉纱线行和所述第二交叉纱线行所限定的网格块的线段。
8.根据权利要求1所述的鞋制品，其中：
所述上部还包括鞋带孔眼和面向鞋底的边缘；
所述上部还包括具有第三长度和第三交叉纱线行的第三交叉纱线，所述第三交叉纱线包括在沿着所述第三长度的选定位置处互锁的第一纱束和第二纱束；
所述第三交叉纱线从所述鞋带孔眼延伸至所述面向鞋底的边缘，以限定沿着所述上部的拱形排；并且
其中，第三交叉纱线行越过并且包封所述第一交叉纱线行和所述第二交叉纱线行中的每一行。
9.根据权利要求1所述的鞋制品，还包括可压缩元件，所述可压缩元件的取向是在所述第一交叉纱线的第一纱束与第二纱束之间。
10.一种鞋制品，包括：
鞋底结构；以及
上部，其固定于所述鞋底结构，所述上部包括自支撑刺绣纱线基质，所述自支撑刺绣纱线基质包括多个交叉纱线，以限定第一区域和第二区域；
其中，每个所述交叉纱线包括一对互锁的构件纱束，所述一对互锁的构件纱束包括第一构件纱束和第二构件纱束，
其中，所述第一构件纱束和所述第二构件纱束在沿着所述交叉纱线的长度的预定位置处经由针脚互锁，以形成自支撑刺绣元件和/或所述上部；
并且其中所述第一区域具有第一针脚密度，所述第二区域具有第二针脚密度，其中，所述第一针脚密度大于所述第二针脚密度；
其中，所述自支撑刺绣纱线基质是包括沿着预定方向取向的多个互锁纱线行的自支撑刺绣结构，所述自支撑刺绣结构通过将所述交叉纱线选择性地固定在临时基板上的刺绣过程而形成；
其中，所述刺绣过程包括：
将所述临时基板定位在框架上，
将所述第一构件纱束设置在所述临时基板的第一侧上，并将所述第二构件纱束设置在所述临时基板的第二侧上，使得所述第二构件纱束上与所述第一构件纱束对齐，
将所述第二构件纱束穿过所述临时基板，越过所述第一构件纱束，并且向回穿过所述临时基板以在预定的间隔形成针脚，
重新定位所述框架并且继续所述刺绣过程，从而沿着所述临时基板形成纱线行，以及
当做出了期望数量的纱线行后，将所述临时基板移除，以产生所述自支撑刺绣结构。
11.根据权利要求10所述的鞋制品，其中，具有所述第一针脚密度的区域围绕具有所述第二针脚密度的区域；其中，所述第一区域较所述第二区域具有较高的抗拉强度或抗破裂强度以及较低的透气性，而所述第二区域将具有较低的抗拉强度或抗破裂强度以及较高的透气性；并且其中，所述刺绣过程包括形成了包括最内侧交叉纱线行的基层后，将附加的包缝行缝入所述临时基板内，使得所述包缝行横跨并包封所述最内侧交叉纱线行，以便在所述自支撑刺绣纱线基质中形成多个交叉纱线的层。
12.根据权利要求10所述的鞋制品，还包括具有第三针脚密度的第三区域，所述第三针脚密度小于所述第一针脚密度和所述第二针脚密度；其中，所述第一区域较所述第二区域具有较高的抗拉强度或抗破裂强度以及较低的透气性，而所述第二区域将具有较低的抗拉强度或抗破裂强度以及较高的透气性；并且其中，所述刺绣过程包括控制所述自支撑刺绣结构的整体针脚密度，以影响所述自支撑刺绣结构乃至所述上部的抗破裂强度以及透气性；并且其中，所述第一构件纱束和所述第二构件纱束沿着所述长度大致彼此垂直地对齐。
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