CN107397295A - 轻量的热塑性鞋底 - Google Patents

Abstract

本发明涉及轻量的热塑性鞋底，该热塑性鞋底具有上表面和底部，包括定位在上表面上的内切通道和多个凹槽、设置在内切通道内的TPU材料、和结合至内切通道内的上表面的尼龙稳定件。

Description

轻量的热塑性鞋底

技术领域

本申请总体上涉及鞋底和利用以下各项用于制造鞋底的方法，以制作 比之前和现有的常用鞋底轻得多的鞋底：轻量热塑性框架(例如由乙烯乙 酸乙烯酯(EVA)制成)、框架中的内切的刚性材料、和粘附至框架上表 面的刚性稳定件。

背景技术

在普通的木屐型鞋(木屐风格的鞋，clog style shoe)的制造中，用鞋 钉将鞋面(upper)钉至鞋的鞋底。因而用鞋钉钉鞋的条件，要求鞋底在内 部具有刚性框架，使得鞋钉进入刚性框架并保持。因此，使用材料，如具 有较低重量的柔软的泡沫和其他材料，如用于运动鞋的那些，对于在框架 内使用是不适合的，因为它们将妨碍用鞋钉将鞋面钉至鞋底的能力。

具有钉上的鞋面的木屐型鞋或其他类型鞋由于它们的稳定性、耐用性、 舒适性和清洁能力而用于多种行业。白天人们在脚上花费大量时间的行业 如医疗行业的许多人穿木屐型鞋。因而在白天行走显著的距离或需要长时 间站立的个体穿木屐鞋或鞋子。减轻鞋底重量将减少白天穿木屐鞋的个体 总的付出的努力，因此降低了疲劳。

发明内容

本发明提供了轻量的木屐鞋底，其包括在鞋底的上表面内具有内切通 道的EVA框架(其中通道填充有热塑性聚氨酯(TPU)材料)以及设置 在内切通道之间的是刚性板；其中，将TPU材料、刚性板和EVA框架一 起压缩模制来制作轻量的鞋底。

一种实施方式涉及包括轻量的框架、刚性材料和尼龙稳定件的鞋底， 其中具有上表面的轻量的框架包括在所述上表面上的填充有刚性材料的 内切通道、和在所述上表面上定位在周界取向的内切通道之间的尼龙稳定 件。

进一步的实施方式涉及具有上表面和底部的EVA鞋底，包括内切通 道和定位在上表面上的多个凹槽、设置在内切通道内的TPU材料、和结 合至内切通道内的上表面的尼龙稳定件，其中，将TPU材料和尼龙稳定 件模制至所述鞋底。

进一步的实施方式涉及鞋底，其包括具有上表面和底部的轻量聚合物 的框架、在所述框架的所述上表面中的包含刚性材料的内切通道、和附着 于所述上表面的支撑构件。

进一步的实施方式涉及EVA鞋底，其具有由EVA聚合物组成的轻量 的框架，所述框架具有外缘、上表面和底部，设置在所述上表面上、所述 外缘内的内切通道，和定位在上表面上竖直延伸的多个凹槽、设置在所述 内切通道内的刚性材料、和附着于所述上表面并定位在所述上表面上的所 述多个凹槽位置中的至少一个上的支撑构件。

进一步的实施方式涉及用于制造EVA鞋底的方法，包括：模制具有 上表面和底面的EVA外底，并且在所述上表面上包括内切通道，以及在 所述上表面与所述底面之间竖直定位且不延伸穿过所述底面的多个凹槽； 将TPU材料施加至上表面的内切通道中、多个凹槽的至少一个中，以及 将TPU材料施加到鞋底的中心拱形部分，以及将粘合剂施加至尼龙稳定 件的底侧，其中，所述稳定件具有限定形状的底部和顶部，该形状通常遵 循外底的曲度并在稳定件的横轴(lateral aixs)的每侧的前面部分具有两 个突起；将所述尼龙稳定件的所述底部施加至EVA外底的上表面；在适 当的模具中、在足以将TPU固化和化学结合至EVA以及将尼龙稳定件结 合并模制到EVA鞋底的上表面的温度和压力下，模制EVA鞋底、TPU材 料和尼龙稳定件。

一种用于制造轻量聚合物鞋底的方法，包括：将聚合物制造成鞋框架 (鞋框，shoeframe)的形状，鞋框架具有上表面和底面并在上表面上包 括内切通道和竖直定位在上表面和底面之间的多个凹槽；将刚性可模制聚 合物材料施加至上表面上的内切通道中、和多个凹槽的至少一个中；提供 具有小于内切通道内的空间的周长尺寸(周界尺寸，perimeterdimension) 的刚性稳定件；将粘合剂施加至稳定件的底部；以及在适当的模具中、在 足以将刚性材料固化和化学结合至框架以及将稳定件结合和模制到框架 的上表面的温度和压力下，模制框架、刚性材料和稳定件。

一种通过本文所描述的方法制造的鞋底。

附图说明

图1描绘了具有通道(内切所述框架的上表面)和上表面中的多个凹 槽的框架。

图2描绘了框架的上表面，其中，内切通道填充有刚性材料，例如热 塑性聚氨酯(TPU)。

图3描绘了鞋底的剖面图和模制有尼龙稳定件的鞋底的俯视平面图。

图4描绘了稳定件。

图5描绘了具有底部牵引图案的模制鞋底的侧视图和底视图。

图6A-6D描绘了模制的鞋底的剖面图。

具体实施方式

本文描述了轻量鞋底和制造其的方法的实施方式。在优选的实施方式 中，鞋底包括乙烯乙酸乙烯酯(EVA)框架、尼龙刚性构件和热塑性聚氨 酯(TPU)填料，其中在整个压缩模制过程中，将材料模制到一起以形成 比之前一代的鞋底更轻的鞋底用于相同的鞋子。

通过用轻量的材料，例如EVA制造鞋底和通过仅合并每鞋底必要量 的TPU和用于支撑件的尼龙来产生重量减轻。因此，基于本文所描述的 方法，一旦形成并附接至适当的鞋面的所产生的鞋底约轻10盎司。这种 重量降低大大降低了每天穿鞋或木屐鞋的人的能量消耗和疲劳。

鞋底的大致形状保持鞋底的传统轮廓。然而，材料、方法和产生的鞋 底被完全转变为相对于前几代的鞋底具有显著的重量减轻的新产品。

鉴于图1，描绘了具有定位在鞋底的外缘8的内侧的内切通道3的框 架1。内切是指通道在框架的边界内部，沿着周界，但是在框架外缘8和 通道外缘5之间具有一些框架材料。通道3是总体上遵循框架的周界的凹 槽，并具有约3-15mm的深度以及被限定为通道的外缘5与通道的内缘6 之间的宽度7。通道3沿着框架1的外缘8的整体内切(在一定程度上，类似于城堡周围的城壕)或围绕鞋底的周界内切。通道3限定为接受通道 内的刚性材料，其中在构造鞋子时，用鞋钉将鞋面钉至通道的刚性材料。 框架1优选的是模制的EVA。然而，可以利用其他聚合物材料、塑料等。 例如，某些粘度的聚氨酯具有与EVA类似的性质，即轻量，低至中等的 密度，并具有柔韧性。某些材料具有比其他材料更大的柔韧性和压缩，并 可以基于鞋底的最终用途或其是否将具有添加至底面的橡胶或牵引材料 进行具体的选择。

图1中进一步描绘了后跟支撑凹槽2和多个拱形凹槽(arch recess)4。 后跟支撑凹槽2提供用于将刚性材料插入到凹槽中的入口点。然后利用该 刚性材料来接受固定器件以帮助固定鞋面或固定鞋楦(last)，在制造期间 在形成鞋面的形状中利用该鞋楦。

拱形凹槽4在上表面9上从鞋底的顶部至鞋底的中间延伸，宽度约 3-20mm，但是不完全延伸穿过鞋底。这些拱形凹槽4简单地通过排空材 料提供重量降低。然而，当例如用EVA材料制造时，它们还向框架1提 供另外的支撑和刚性。作为EVA材料生成的支撑件，包含被表皮围绕的 软的、可压缩的泡沫核心，其中表皮与潜在的泡沫相比具有增加的刚性。 因此，每个凹槽增加一部分框架中的表皮材料的量，因此改善框架在那些 点处的刚性和结构。这增加凹槽位置处EVA框架的稳定性，并因此增加 由此模制的鞋底的稳定性。

图2描绘了当将刚性材料10插入到通道3中的制造方法中的步骤。 与典型的聚氨酯不同，刚性材料10在挤压之前不是液体形式，但是在其 未固化形式下充分粒化或柔韧以被插入到框架1的腔体中。因此，在可以 将其模制和压缩以形成鞋底的一部分之前必须将刚性材料10插入到通道 3中。

实际上，在某些实施方式中，刚性材料是TPU，并且一旦固化足够硬 并具有可以将固化器件(如元钉(nail)或鞋钉(staple))嵌入到材料中 并将固定器件保持在原位的特性。这允许将鞋面装订至或钉至鞋底，其中 固定器件穿透鞋面并进入TPU通道。在制造过程中，TPU通过压力和结 合力附着于框架的EVA材料。在一些实施方式中，粘合剂可以辅助这种 附着过程，然而化学结合和固化在大多数情况下是充分的。

另外的刚性材料(例如TPU)定位在后跟支撑凹槽2中，并因此进一 步包含后跟TPU材料11，并且跨拱形、靠近拱形凹槽4放置拱形TPU材 料12。这些位置对于提供鞋底的另外部分是必要的，鞋底的另外部分可以 接受用于制造和/或固定或支持支撑构件20的固定器件。

在某些实施方式中，刚性材料是TPU。然而，在进一步的实施方式中， 可以将TPU更换为另一材料，其可以充分模制并结合至EVA材料且还包 含足够的特性以赋予鞋底的通道刚性，以及具有接受固定器件如钉子或鞋 钉的能力。实际上，接收固定器件，并且随后将鞋面保持在鞋底的能力是 刚性材料的主要功能。本领域中的技术人员将认识到，如本文的实施方式 中所描述的，除了TPU之外，例如刚性EVA、和其他塑料、聚合物、尿 烷或它们的组合的材料具有替换TPU的适当的物理性质。

图3示出了完成模制之后，鞋底的侧轮廓和顶部俯视图。图3的左侧 示出了鞋底的侧切割图。在底部示出的是牵引垫40和42。还示出了鞋底 顶部的通道3，其填充有刚性材料10。此外，还示出了鞋底的某些部分中 的支撑件20。

图3右侧示出了支撑件20，其嵌入并结合至框架1。特别地，将拱形 材料12和后跟材料11定位为安装在支撑件20的拱形孔和后跟孔21内。 这些孔以及与其中的TPU材料的组合有助于将支撑件20固定在原位并确 保尼龙支撑件可靠地附接并结合至框架1。

如图3和图4所示出的支撑件20旨在是由薄的和轻量的材料制成的 基本刚性的组件，其中，材料的刚性可以合适地结合至鞋底1来增加压缩 之后鞋底1的刚性。支撑件20是必需的，因为占框架大部分的材料并未 包含足够的刚性。因此，为了再现在更刚性的材料和鞋底中找到的感觉和 支撑件，将支撑件20附着于框架。支撑件20沿着纵轴具有轻微的曲度以 便在模制时匹配脚的型线。在支撑件20的前端，在鞋底的脚尖部分处、 在横轴的任一侧，将两个延伸的突起(表示为内部突起23和外部突起24) 定位在支撑件20的前面。这些突起增加模制的鞋底在大约前脚掌(脚趾 肚，ball of foot)和对应的脚外侧处的刚性。当模制鞋子时，将支撑件20 模制为基于利用的模具采取鞋底的具体形状。支撑件20具有安装在内切 通道的内缘内的周长尺寸，并且是约0.5-5mm厚度、常见约0.5-2mm厚 度。

在优选的实施方式中，支撑件由尼龙制成。尼龙适用于支撑件20，因 为模制时可以有利地将其修改以占据鞋子的形状。然而，可以合适地更换 其他合适的刚性和轻量材料，例如聚合物、塑料。

由图2，为了将支撑件20模制或粘附至框架1，将粘合剂应用于支撑 件20的底部，然后粘附至框架1的上表面9，并放置为使得拱形孔22和 后跟孔21定位在后跟TPU材料11和拱形TPU材料12的上表面。在模制 时，将这些TPU材料填充拱形孔22和后跟孔21，并且粘合剂进一步帮助 将支撑件20固定至框架。后跟中的TPU材料模制到后跟支撑凹槽2中并 且膨胀到尼龙板的后跟板孔21中。类似地，将拱形材料12压缩到尼龙板 中的拱形孔22中。

图4具体示出了并未附着到或模制到框架1中的支撑件20。示出了后 跟孔21、拱形孔22、以及内部突起23和外部突起24。该支撑件20然后 附着或模制到框架1的上表面9。

图5示出了包含橡胶部分40和42的橡胶底鞋底。在模制鞋底之后， 可以将任何数量的底部材料添加到鞋底中以增强牵引力、稳定性、支撑、 磨损率和耐久性。然而，在某些实施方式中，将鞋底制造为在鞋底上不需 要另外的底部材料。

图6A-6D示出了鞋底的不同切割截面，该鞋底利用以下制造：框架为 EVA材料、TPU为刚性材料以及尼龙为支撑件20。图6A示出了通道3 并且刚性材料10完全填充通道且与鞋底的顶部齐平。另外，示出了接近 鞋底中心的尼龙支撑件20的一小部分。

图6B提供了鞋底的进一步的图像并再次清楚地示出了沿着鞋底两侧 的通道3和填充于其中的刚性材料10。

图6C和6D进一步示出了鞋底标识部分的截面，其中TPU定位在鞋 底中并在鞋底的EVA材料周围。

在某些优选的实施方式中，在制造鞋子(如，木屐鞋)的方法中适当 地利用框架，其中，用轻量的EVA材料模制框架，模制之后可以将橡胶 底附着到鞋底的底部，以及通道提供了模制刚性材料(如，TPU)的接入 点用于将鞋面粘附至EVA鞋底的入口点。定位在框架顶部的是支撑件20， 其向完成的鞋底提供稳定性和形状。通过将鞋面装订至或钉至TPU通道(其模制到鞋底中)，将鞋面固定至鞋底。

进一步的实施方式涉及用于制造轻量的鞋底的方法，该鞋底具有轻量 的框架，所述框架中的至少一个通道包含能够保持插入到其中的实心物体 或固定件，其中，刚性材料具有比轻量的框架高的刚性并且不脆。在优选 的实施方式中，轻量的材料是EVA以及刚性材料是TPU，然而，本领域 技术人员将认识到适用于这种应用的另外的材料。将支撑件进一步粘附至 框架的顶部且将所有组件一起模制以形成鞋底。模制鞋底之后可以可选地 应用牵引垫，例如垫40和42。橡胶材料或其他塑料或聚合物具有用于鞋 底的适当的牵引、磨损和柔韧性水平。

一种用于模制鞋底的方法，包括以下步骤：

(A)模制轻量材料的框架1，该框架1包括内切于框架的周界的通 道3；并且其中，框架包括从脚尖到后跟定位的多个凹槽4或凹痕，其中 单个大凹槽(后跟支撑凹槽2)定位在后跟的中心部分。

(B)将刚性材料10应用于内切通道3；将另外的刚性材料片11施 加至后跟中心部分处的单个大凹槽，以及施加第二刚性材料12覆盖至少 一个凹槽拱形4。

(C)将粘合剂施加至稳定件20。

(D)将稳定件20和具有粗制刚性材料的框架放置到模具中，并将 EVA框架、刚性材料和尼龙稳定件20加热和压缩成模具的形状。如本领 域技术人员已知的，施加温度和压力经过足够的持续时间用于模制过程。

(E)打开模具并从现在的模制鞋底修剪掉过多的材料，产生具有稳 定件20嵌入到材料的顶部，并在内切通道内进一步包含刚性材料，以及 在稳定件20的两个开口内进一步包含定位的所述刚性材料的基于EVA的 鞋底。

优选地，方法使用EVA作为框架，使用TPU作为刚性材料，以及使 用尼龙作为稳定件。优选地，施加至后跟的中心部分处的单个大凹槽中的 另外的刚性材料片11以及覆盖拱形凹槽4中的至少一个的第二刚性材料 12对应于稳定件21和22的开口。

在修剪鞋底之后，可以可选地将适当的橡胶、塑料或皮革材料添加到 鞋底的底部并可以经由固定机构将鞋面固定至鞋底，如用鞋钉装订至内切 通道中的刚性材料。将鞋楦定位在鞋面并热固着以生成鞋面的最终形状。

在木屐型鞋子中使用EVA材料相比现有技术提供显著的重量节省。 然而，EVA材料要求使用另外的功能部件来给予鞋底适当的稳定性。此外， 由于EVA材料是软的，所以其将不接受标准固定器件如鞋钉。因此，通 道内的刚性材料，例如TPU材料对于向鞋底提供充分的刚性段是必须的 以允许将鞋面固定至鞋底。

进一步的实施方式涉及用于制造包括以下各项的鞋底的方法：框架、 刚性材料和稳定件，该方法包括以下步骤：制造轻量材料的框架，所述框 架包括上表面，该上表面具有竖直定位在所述上表面中的多个凹槽和沿着 框架1的整个周界定位在鞋底边缘8内的内切通道。将刚性材料插入到所 述通道中。将刚性材料插入到凹槽中的至少一个中。通过将粘合剂施加至 所述稳定件的表面并施加至所述上表面将所述上表面固定至稳定件。在合 适的模具中、在适当的温度和压力下模制框架、刚性材料和稳定件。

随后在鞋底制造中，利用以上制造的鞋底用于制造完整的鞋。在某些 实施方式中，在模制之后，在将鞋面添加到鞋底之前，修剪鞋底过多的材 料。可以将鞋楦附着至鞋底并且将鞋面附着至通道中的刚性材料。然后固 化或模制鞋面以赋予其适当的形状，并且然后可以移除鞋楦。最后，可以 将牵引垫(40和42)添加到鞋底的后跟和脚趾部分。

Claims (11)

1.一种鞋底，包括具有上表面和底部的轻量聚合物的框架、在所述框架的所述上表面中的包含刚性材料的内切通道、和附着于所述上表面的支撑构件。

2.根据权利要求1所述的鞋底，其中，所述轻量聚合物是乙烯乙酸乙烯酯。

3.根据权利要求1所述的鞋底，其中，所述刚性材料是热塑性聚氨酯。

4.根据权利要求1所述的鞋底，其中，所述支撑构件是尼龙支撑构件。

5.根据权利要求1所述的鞋底，进一步包括在所述框架中的多个凹槽，所述凹槽从所述上表面向所述底部竖直延伸。

6.根据权利要求5所述的鞋底，其中，所述凹槽中的至少一个填充有所述刚性材料。

7.根据权利要求6所述的鞋底，其中，所述支撑构件具有顶部和底部，并且其中，至少一个孔在所述顶部和所述底部之间延伸，并且设置为使所述孔定位在填充有所述刚性材料的至少一个所述凹槽上。

8.一种用于制造轻量聚合物鞋底的方法，包括：

a.将聚合物制造成鞋框架的形状，所述鞋框架具有上表面和底面，并且在所述上表面上包括内切通道和竖直定位在所述上表面与所述底面之间的多个凹槽；

b.将刚性可模制聚合物材料施加至在所述上表面上的所述内切通道中，以及所述多个凹槽的至少一个中；

c.提供刚性稳定件，所述刚性稳定件具有的周长尺寸小于所述内切通道内的空间；

d.将粘合剂施加至所述稳定件的底部；以及

e.在适当的模具中、在足以将刚性材料固化并化学结合至所述框架以及将所述稳定件结合并模制到所述框架的所述上表面的温度和压力下，模制所述框架、所述刚性材料和所述稳定件。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述轻量材料是EVA。

10.根据权利要求8所述的方法，其中，所述刚性材料是TPU。

11.根据权利要求8所述的方法，其中，所述稳定件是尼龙材料。