CN110167749A - 包覆模制直接附接式鞋底 - Google Patents

Abstract

使用包覆模制工艺实现诸如运动鞋鞋底的底部单元与鞋面的连接。鞋底夹层芯体可以形成为直接附接到鞋面的足下部分。鞋底夹层芯体的形成可以使用例如开放式铸造模制或注射模制来实现。壳体可以包封鞋底夹层芯体，并且还可以与鞋面机械地接合，以进一步将底部单元与鞋面连接。壳体和鞋底夹层芯体可以由诸如聚氨基甲酸酯、热塑性聚氨基甲酸酯、乙烯醋酸乙烯酯和/或基于硅树脂的材料的弹性聚合物形成。

Description

包覆模制直接附接式鞋底

发明领域

各方面提供了用于将诸如鞋底的底部单元直接附接到鞋类物品的方法和系统。

发明背景

诸如运动鞋的鞋类物品传统上由鞋面和底部单元形成。传统上，鞋面和底部单元使用结合用的粘合剂连接在一起。然而，粘合剂的使用给制造过程增加了额外的步骤，如果结合不充分，粘合剂可能为鞋类带来故障，并且可以使用一种或更多种底剂(primers)来确保材料之间的结合。因此，使用粘合剂连接鞋面和底部单元会增加制造成本和潜在的质量问题。

发明概述

本发明的各方面提供了利用直接附接技术将底部单元与鞋面连接在一起的物品和方法，其中底部单元包括鞋底夹层芯体(midsole core)和壳体(shell)。鞋底夹层芯体可以形成为诸如在鞋面的足下部分(underfoot portion)处与鞋面机械地接合(例如，直接附接)。壳体包覆模制鞋底夹层芯体，并延伸到鞋面的至少一部分上。壳体包封鞋底夹层芯体并为鞋底夹层芯体提供外表面。壳体还与鞋面机械地接合(例如，直接附接)，以在底部单元和鞋面之间形成物理结合。鞋底夹层芯体和壳体可以由多种材料形成，诸如聚氨基甲酸酯、热塑性聚氨基甲酸酯、乙烯醋酸乙烯酯、基于硅树脂的材料和其它弹性聚合物。鞋底夹层芯体和壳体可以由多种技术形成，诸如开放式铸造模制和/或注射模制。

提供本概述以阐明而不是限制下文完整详细提供的方法和系统的范围。

附图简述

本文参考所附附图详细地描述了本发明，在附图中：

图1描绘了根据本文的方面的用于形成鞋类物品的示例性流程图；

图2描绘了根据本文的方面的示例性的楦制鞋面(lasted upper)；

图3描绘了根据本文的方面的示例性鞋底夹层芯体，出于说明的目的，鞋底夹层芯体独立于楦制鞋面；

图4描绘了根据本文的方面的图2的楦制鞋面，该楦制鞋面具有直接附接至其的图3的鞋底夹层芯体；

图5描绘了根据本文的方面的包封鞋底夹层芯体并与图4的鞋面机械地接合的壳体；

图6描绘了根据本文的方面的沿切割线6-6的图5的鞋类物品的横截面；

图7描绘了根据本文的方面的用于与鞋面一起形成壳体和/或鞋底夹层芯体的示例性工具；

图8描绘了根据本文的方面的图7的示例性工具，其中出于说明目的而移除了一部分；

图9描绘了根据本文的方面的用于形成鞋类物品的示例性系统；

图10描绘了根据本文的方面的用于形成鞋类物品的可替代的示例性系统；

图11描绘了根据本文的方面的直接附接底部的鞋类物品的分解图；

图12描绘了根据本文的方面的直接附接底部的鞋类物品的横截面图；

图13描绘了根据本文的方面的直接附接底部的鞋类物品的仰视图；

图14A描绘了根据本文的方面的用于直接附接鞋类物品的底部的过程；

图14B描绘了根据本文的方面的用于直接附接鞋类物品的底部的剖切的环绕包围模具(ring mold)中的鞋类鞋面；

图14C描绘了根据本文的方面的用于从图14B在鞋类物品上形成芯体的芯体模具；

图14D描绘了根据本文的方面的用于从图14C在鞋类物品上形成壳体的壳体模具；以及

图14E描绘了根据本文的方面的具有直接附接的底部的图14D的鞋类物品。

发明的详细描述

诸如鞋、凉鞋、防滑鞋等的鞋类物品包括一个或更多个部件。在本文中提供的示例中，鞋类鞋面和底部单元可以形成鞋类。鞋类鞋面(或简称鞋面)是鞋类的固定足部的部件。鞋面从底部单元延伸并将底部单元固定到穿着者的足部。鞋面可以由多种材料形成，诸如皮革、针织物、编织物、编结物、毡制物、无纺布等。类似地，鞋面可以由单一材料或多种材料制成。鞋面可以是连续材料、不连续材料、切割与缝合(cut-and-sew)的组合、切割与粘合(cut-and-adhere)的组合等。因此，本文中设想了鞋面可以由多种材料(例如，有机的、非有机的)和/或技术形成。

底部单元大致定位在穿着者的足部和地面之间。底部单元可以被称为鞋底。底部单元可以由一个或更多个分立部件形成。例如，如将在本文中提供的，设想了底部单元包括鞋底夹层芯体和包封用的壳体。鞋底夹层芯体可以是具有相对高能量返回的相对软的材料状态，而壳体可以是提供相对好的附着摩擦力、耐磨性、抗紫外线降解性、抗水解性、抗剖层撕裂等的材料状态。在该示例中，鞋底夹层芯体和壳体的组合提供了用于在鞋类物品中实施的有效的底部单元构造。底部单元的部件可以由如将在下文中讨论的多种材料形成。那些材料包括但不限于基于聚合物的材料(例如聚氨基甲酸酯(“PU”)、热塑性聚氨基甲酸酯(“TPU”)、硅树脂、乙烯醋酸乙烯酯(“EVA”))、橡胶和适合用作底部单元的其它材料。

传统的鞋类制造可以使用各种粘合剂将底部单元与鞋面附接在一起。然而，由于形成底部单元和鞋面的材料可以具有不同的组成和特性，所以对材料中的一种有效的粘合剂可能对另一种材料无效。因此，可以依靠特殊的添加剂、底剂、表面处理等来连接不相容的材料，从而允许底部单元附连到鞋面。增加补充材料和/或过程可能增加连接鞋面和底部单元的成本和时间。本文的方面设想了在没有传统粘合剂和底剂的情况下，但是依靠下文将提供的直接附接方法将鞋面与底部单元相连接。

如将在全文中更详细讨论的，至少在示例性方面中，底部单元和鞋面的直接附接通过制造过程来实现，在该制造过程中，用壳体来包覆模制鞋底夹层芯体单元和鞋面。包覆模制壳体与鞋面机械地接合以形成联接(例如，连接)。例如，流体状状态的材料(例如，高于玻璃化转变温度的PU、高于玻璃化转变温度的TPU和/或硅树脂)可以引入到工具中，该工具保持鞋面和鞋底夹层芯体处于相对定位，并且还为壳体材料提供模具表面。当流体状状态的材料转变为固化状态(例如，非流体状状态)时，壳体材料与鞋面机械式地相互作用以物理地(和/或化学地)结合。例如，鞋面可以包括多个纤维和/或孔口，液体状状态的材料穿过并嵌入这些纤维和/或孔口，使得当其固化时，壳体材料和鞋面发生缠结/缠绕/包封，以在没有粘合剂的情况下物理地结合这两者。将在不使用粘合剂的情况下部件的连接叫做直接附接。例如，包覆模制两个部件是直接附接部件的方法，因为包覆模制材料用作连接材料。

类似地，包覆模制工艺将鞋底夹层芯体包封在壳体材料内。因此，包封的鞋底夹层芯体通过至少壳体材料与鞋面的结合而与鞋面联接。还设想的是，在引入壳体材料之前，鞋底夹层芯体可以暂时或永久地与鞋面相连接。例如，鞋底夹层芯体本身可以形成为与鞋面机械地(和/或化学地)结合。例如，鞋底夹层芯体也可以由液体状材料形成，该液体状材料在与鞋面物理地相互作用并因此与鞋面机械地接合的同时被模制。在示例性方面中，鞋底夹层芯体直接铸造模制或注射模制到鞋面，从而引起与鞋面的机械相互作用以物理地结合这两个部件。可替代地，设想了形成鞋底夹层芯体(例如，预成形，诸如泡沫部件或气囊)，并且然后与一种或更多种粘合剂一起被引入到鞋面，以将鞋底夹层芯体保持在相对于楦制鞋面的预期相对位置，以用于壳体形成过程。在该示例中，包覆模制鞋底夹层芯体和鞋面的壳体形成补充了鞋底夹层芯体和鞋面之间原本可能不充分的结合。

此外，如将在下文中更详细讨论的，形成鞋底夹层芯体和壳体的材料可以是不同特性的类似材料(例如，发泡的对致密的)、类似特性的类似材料(例如，发泡的和起泡的)或者材料可以不同(例如，基于硅树脂的和基于PU的)。

本文中的示例性方面设想了一种形成鞋类物品的方法，该方法包括楦制(lasting)鞋类鞋面。鞋类鞋面的楦制包括使鞋面围绕制鞋匠的鞋楦(下文中也称为“鞋楦”)延伸，以将鞋面在尺寸上成形为由鞋楦界定的形状。该方法继续，将鞋底夹层芯体形成到鞋类鞋面的至少足下部分。鞋底夹层芯体通过该成形而直接附接到鞋类鞋面。该方法还包括同时为鞋底夹层芯体和鞋类鞋面的一部分形成壳体。壳体包封鞋底夹层芯体，从而在鞋底夹层芯体上形成外表面。壳体的成形可以通过模制工艺(例如，铸造、注射)来完成，该模制工艺围绕鞋底夹层芯体和楦制鞋面(例如，在咬合线区域下方)的一部分模制壳体。

本文的另一示例性方面设想了一种鞋类物品，其包括具有足下部分的鞋面。该鞋类还包括鞋底夹层芯体，该鞋底夹层芯体在足下部分处直接附接到鞋面，使得鞋底夹层芯体机械地接合鞋面(例如，鞋面的元件延伸到鞋底夹层芯体中)。鞋类物品还包括包封鞋底夹层芯体并机械地接合鞋面的壳体。壳体形成鞋类物品的接触地面的表面(例如，鞋的底部)。

转到附图，并且图1具体地描绘了一种形成鞋类物品的方法，该鞋类物品具有直接附接到鞋面的底部单元。该方法开始于表示楦制鞋类鞋面的框102。如之前提供的，鞋类鞋面的楦制包括至少部分地围绕鞋楦定位鞋面。楦制过程可以根据鞋面构型、形成鞋面的材料等而不同。然而，楦制大致包括将鞋楦插入到由鞋面形成的内腔中。当鞋类完成时，内腔有时被称为足部接纳腔。鞋楦提供成形件，鞋面在附接底部单元(例如鞋底、板、防滑钉)之前围绕该成形件成形。鞋楦可以由多种材料形成，包括基于聚合物的材料、基于金属的材料、有机材料等。

框104提供用于将鞋底夹层芯体形成到鞋类鞋面的足下部分。鞋面的足下部分是楦制鞋面的下部(例如底部)部分，其通常附接到底部单元。在下文中，足下部分在图2中被描绘为足下部分210。鞋底夹层芯体，诸如图3的鞋底夹层芯体300，可以由多种材料形成。例如，设想了鞋底夹层鞋底芯体可以由PU、TPU、EVA、基于硅树脂的材料等形成。在示例性方面中，鞋底夹层芯体由为鞋类物品的底部单元提供足够能量返回以供利用的材料形成。鞋底夹层芯体的特征可以包括具有小于0.25克每立方厘米(g/cc)的密度的材料。鞋底夹层芯体还可以具有大于60％的弹性反弹(例如，掉落在材料上的物体返回到掉落高度的至少60％)。鞋底夹层芯体也可以具有小于20％的压缩形变(compression set)，其中压缩形变是指在去除压缩力后保留在材料中的变形。用于测试与弹性体材料(诸如那些设想用于鞋底夹层芯体的材料)相关的这些因素的不同方法是已知的。

鞋底夹层芯体的形成被设想为包括多种形成技术。例如，设想的是，将鞋底夹层芯体模制到楦制鞋面。模制工艺可以包括开放式铸造模制工艺。模制操作还可以包括注射模制操作。模制操作利用工具构型，在该工具构型中，将鞋面楦制在其上的鞋楦定位在工具中，使得用于形成鞋底夹层芯体的材料沉积在其中以形成鞋底夹层芯体。例如，在鞋底夹层芯体的开放式铸造中，该楦制鞋面可以被定位成使得楦制鞋面的足下部分被定位在旨在填充有鞋底夹层芯体材料的腔位置中。通过将足下部分定位在模制容积内，鞋底夹层芯体材料围绕楦制鞋面足下部分形成并与其机械地接合，以直接附接鞋底夹层芯体和鞋面，如下文中图4中所描绘的。类似的构型也可设想用于注射模制，其中鞋面的足下部分暴露于注射模制工具的模制容积，如下文中图14C中所描绘的。

在又一个示例中，鞋底夹层芯体可以独立于直接附接操作而形成，在直接附接操作中，壳体围绕楦制鞋面和芯体形成。例如，芯体可以在其它位置或操作中形成，并且然后在直接附接壳体之前被引入到过程中。例如，芯体可以是大体上不透气的充气囊状物。例如，气囊和其它囊状物在鞋类制造业中是已知的。气囊可以与本文中提供为芯体或芯体的一部分的方面结合使用。气囊然后可以被包覆模制和包封，或者被直接附接到鞋面的壳体覆盖。在该示例中，壳体可以用作结合剂，以将气囊与鞋面固定在一起。因此，虽然泡沫材料可以用作芯体，但是也设想了另外的材料和结构(例如气囊)可以可替代地用作芯体。

形成鞋底夹层芯体的材料可以是任何合适的材料。在示例性方面中，液态(例如，未固化)聚合物被引入也包含鞋面的模具中。聚合物被固化成鞋底夹层芯体的形状，同时与鞋面机械地接合，以获得由形成工艺而不是后形成粘合(post-forming adhesion)产生的直接附接结合。可替代地，设想了将颗粒物质(例如基于聚合物的粉末和/或珠粒)引入到使鞋面固定在其中的工具中。颗粒材料形成在芯体中，诸如通过施加热量或活化剂而使颗粒物质之间产生结合，该结合导致直接附着到鞋面的芯体的形成。

鞋底夹层芯体也可以形成为多种状态。例如，设想的是，鞋底夹层芯体形成为泡沫PU、泡沫TPU、泡沫EVA或泡沫的基于硅树脂的材料。泡沫可以通过在形成期间包含发泡剂来产生。在示例性方面中，泡沫也可以通过各种传统已知的过程形成，使得该过程允许直接附接到鞋面。

图1的框106描绘了将壳体形成到鞋底夹层芯体和鞋类鞋面的一部分。如先前所提供的，设想了壳体被包覆模制以包封(或大体上包封，如下文图13中描绘的)鞋底夹层芯体并与鞋面机械式地接合，如下文图5中所描绘的。壳体可以通过模制工艺形成。例如，设想的是，已附接了鞋底夹层芯体的楦制鞋面被定位在注射模具工具内，该注射模具工具将鞋面和鞋底夹层芯体定位在相对于模具的适当位置，使得形成包封鞋底夹层芯体并与鞋面机械地接合的壳体。该工具可以是框104中使用的第二工具，它可以是相同的工具，或者它可以是工具的部分使用(例如，图14A至图14E)。

壳体可以由多种材料形成，诸如弹性聚合物。示例包括但不限于PU、TPU、EVA、基于硅树脂的材料等。壳体可以由与鞋底夹层芯体相同或不同的材料形成。在示例性方面中，鞋底夹层芯体由泡沫PU形成，而壳体由非泡沫PU(或至少具有比形成芯体的PU大的密度的PU)形成。可替代地，鞋底夹层芯体可以由基于硅树脂的泡沫形成，而壳体可以由PU形成。此外，设想的是，芯体可以由泡沫硅树脂形成，并且壳体可以由硅树脂(或者至少具有比形成芯体的硅树脂大的密度的硅树脂)形成。

此外，设想的是，壳体由具有与地面更好摩擦系数(例如附着摩擦力)、更好耐磨性、更好抗水解性、更好抗紫外线降解性(例如变色、材料失效)和/或比鞋底夹层芯体更高密度的材料形成。壳体材料可以具有小于0.5立方厘米的耐磨性。耐磨性可以通过多种方法进行测试，诸如但不限于ISO 23794:2003或ASTM D1630(2016)。壳体也可以具有大于2.5千克/厘米的剖层撕裂。撕裂强度可以通过多种方法确定，诸如但不限于ASTM D3574(2016)或ASTM D624(2016)。

壳体可以形成为使得所有或大体上整个鞋底夹层芯体被包封在壳体内。包封包括用壳体材料围合鞋底夹层芯体暴露表面(例如，尚未被直接附接的表面或接触鞋面的表面)。鞋底夹层的包封在下文中在图6的横截面图中被描绘。因为鞋底夹层芯体被壳体材料包封，鞋底夹层芯体材料可以不限制于包括在暴露于鞋类物品的外表面通常经历的外部条件(例如，环境天气和条件)时是有效的某些因素(例如，抗紫外线、多孔性、耐磨性)。因此，本文中提供的多部件底部单元可以优于由常见材料以常见操作形成的传统库存的配合鞋底，该库存的配合鞋底折衷以在内部部分实现将同样适合外部使用的特性，即使内部部分不暴露于外部因素。

然而，如将在下文中更详细讨论的，设想的是，在壳体中形成一个或更多个窗口，以将鞋底夹层芯体的一个或更多个部分暴露于外部。例如，一个或更多个孔口可以延伸穿过壳体侧壁(例如，壳体的从接触地面的表面延伸到鞋面的部分)，壳体侧壁允许鞋底夹层芯体的可见性。这种可见性可以允许确认鞋底夹层芯体状态(例如，压缩的、膨胀的)，或者其可以提供预期的美感。此外，设想的是，当处于穿着构型时，一个或更多个孔口可以延伸穿过壳体的接触地面的表面，以将鞋底夹层芯体的一部分暴露于靠近地面的外部。

在本文中设想的方面中，鞋底夹层芯体可以由泡沫硅树脂组合物形成，并且壳体可由硅树脂组合物形成(例如，具有比硅树脂鞋底夹层芯体大的密度的组合物)。具有形成鞋底夹层芯体和壳体的相同材料可以导致鞋底夹层芯体和壳体之间更大的结合亲和力，诸如硅树脂鞋底夹层芯体和硅树脂壳体的情况。例如，这与具有较低结合亲和力的EVA鞋底夹层芯体与不具有另外的表面处理的硅树脂壳体形成对比。此外，基于硅树脂的鞋底夹层芯体和壳体可以具有降低的加工成本，因为基于硅树脂的材料被模制的温度可以低于其它材料，诸如EVA。例如，硅树脂模制可以是没有加热(即，来自环境条件的另外的热能)操作，而其它聚合物材料可以在额外的热条件下被模制，这会增大处理增加的热暴露的加工成本。此外，在形成鞋底夹层芯体和/或壳体期间，工具所经受的压力对于硅树脂而言可能比其它材料(诸如EVA)要小。因此，不那么昂贵的工具可以结合硅树脂部件的形成来使用。如下所讨论的，对于设想了常见的模具包围件(mold ring)的方面，如果鞋底夹层芯体和壳体两者由具有相似的加工和形成参数的材料形成，则可以针对那些共同参数而不是更严格的加工材料的参数来设计和制造工具。

图2描绘了根据本文的方面的示例性楦制鞋面。鞋楦202被插入到由鞋面204形成的内部容积中，鞋面204具有鞋头端部206和相对的鞋跟端部208。还描绘了足下部分210。像传统的鞋类物品一样，楦制鞋面200也具有内侧面和相对的外侧面。鞋面204被一般性地描绘，并且应当理解，本文中提供的鞋面可以是任何构型，并且包括在本文的附图中未具体描述的任何数量的部件。例如，设想的是，鞋面204可以(但不是必须)包括鞋舌、鞋前开口、踝部领口、系带系统、一个或更多个孔口、鞋包头、鞋跟稳定器等。

图3描绘了根据本文的方面的鞋底夹层芯体302。鞋底夹层芯体302以传统的底部单元构型来描绘；然而，设想的是，鞋底夹层芯体可以包括两个或更多个分立元件。分立元件可以适用于特定的位置和/或特性。例如，在示例性方面中，鞋类物品的鞋头区域中的一部分可以具有与鞋跟区域中的一部分不同的弹性或其它特性，以提供限定的重量特性或能量返回结果。如所描绘的，鞋底夹层芯体具有面向足部的表面304，当处于传统的穿着构型时，该表面朝向鞋面中的接纳腔定向。鞋底夹层芯体302具有与面向足部的表面304相反的面向地面的表面310。鞋底夹层芯体302具有鞋头端部306和相对的鞋跟端部308。鞋底夹层芯体302还包括内侧面和相对的外侧面。尽管如先前所提供的，鞋底夹层芯体302被描绘为具有传统的类似鞋底的构型，但是设想的是，鞋底夹层芯体可以是任何形状、尺寸和/或所连接的元件或分立元件的组合。此外，设想的是，鞋底夹层芯体可以包括一个或更多个流体填充的腔(例如，具有比环境压力大的压力的气体)。

图4描绘了根据本文的方面的在鞋楦202上楦制的鞋面204，其中鞋底夹层芯体302与鞋面204机械地接合。在该示例中，足下部分210与面向足部的表面304相接。在示例性方面中，鞋面204和鞋底夹层芯体302之间的界面没有传统的粘合剂或底剂。相反，设想的是，通过鞋面204的材料(例如纤维)和形成鞋底夹层芯体302的材料的接合形成机械结合。如先前所讨论的，设想的是，鞋底夹层芯体302可以被形成，诸如通过开放式铸造模制，其中楦制鞋面204定位成使得形成鞋底夹层芯体302的材料与鞋面204相互作用，以引起机械相互作用(例如，鞋面204的部分被形成鞋底夹层芯体302的材料缠结)。可替代地，在示例性方面中，粘合剂可用于将鞋底夹层芯体302与鞋面204至少临时地结合，直到可以通过壳体进行包覆模制。

图5描绘了根据本文的方面的通过壳体502包覆模制的形成过程中的后续步骤。壳体502将外表面形成到被包封的鞋底夹层芯体302。壳体502因此可以形成鞋类物品的接触地面的表面504。壳体502的部分506覆盖鞋底夹层芯体直至鞋底夹层芯体302和鞋面204之间的在足下部分210处的相交部。在足下部分210上方，壳体502在部分508处与鞋面204接合并覆盖鞋面204。壳体延伸直至表示从壳体502到鞋面204的过渡的咬合线510，从而形成鞋类物品的外表面。

图6描绘了根据本文的方面的沿图5的切割线6-6的横截面600。横截面600描绘了围绕鞋楦202楦制的鞋面204。鞋底夹层芯体302在足下部分210处直接附接到鞋面204。壳体502包围并围合鞋底夹层芯体302。壳体502形成底部单元的外表面，诸如接触地面的表面504。壳体502包覆模制鞋底夹层芯体302和鞋面204的一部分直至咬合线510。在该示例中，在示例性方面中，壳体502沿着鞋头端部、内侧面604、鞋跟端部和外侧面602围绕鞋类物品的周界延伸并形成鞋类物品的周界。虽然图6描绘了内侧面604和外侧面602之间的对称性，但是设想的是，咬合线510可以沿着周界被定位在鞋面204上的任何位置，以提供美学和/或功能效果。还设想了咬合线510围绕鞋类物品形成连续的周界。在示例性方面中，连续周界提供了用于将底部单元与鞋面相结合以抵抗剥离或其它潜在失效的结构连续性。

在示例性方面中，壳体502可以在鞋面204上形成功能区域。例如，在示例性方面中，鞋包头可以由壳体502材料形成，以提供增强的耐磨性和/或渗透性屏障。类似地，在示例性方面中，设想的是，壳体502可以在鞋跟端部处形成鞋跟稳定器状的元件，以补充鞋类物品的结构元件。在各方面中，设想了用于使壳体502延伸超出鞋面204的仅仅底部单元联接位置的另外的功能区。

如将在图7和图8中更详细描述的，用于形成鞋底夹层芯体和/或壳体的工具可以包括一个或更多个模具元件。例如，图7描绘了根据本文的方面的用于在楦制鞋面和鞋底夹层芯体上形成壳体的多部件模具700。鞋楦202也被描绘为多部件模具700的整体部件。例如，单独的部分，包围件702和包围件704，可以被构造用于鞋楦202，以在相对于鞋楦202和固定在鞋楦202上的鞋面的预定位置形成壳体。在该示例中，包围件702和包围件704可以形成用于形成壳体的一部分(诸如壳体的侧壁部分)的模制表面。此外，包围件702和包围件704也可以用作工具的一部分，用于将鞋底夹层芯体与鞋面模制在一起(或以其它方式形成或固定)的先前操作。

图8描绘了根据本文的方面的移除了包围件704的多部件模具700。多部件模具还包括具有表面708的部分706。部分706可以被称为多部件模具中的底板。表面708可以包括模制图案，以在壳体的接触地面的表面上形成附着摩擦力元件，诸如踏面(treads)。此外，根据鞋类物品的构型，多部件模具700的一个或更多个部分可以被补充以实现包覆模制结果的改变。例如，通过调节所使用的鞋底夹层芯体(例如，尺寸、材料构型)和/或调节由壳体底板形成的壳体特征(例如，材料、尺寸、形状、位置)，可以用不同的底部单元形成常见的鞋楦和鞋面。这些改变可以通过替换多部件模具700的一个或更多个部分来实现。

图9描绘了根据本文的方面的用于形成鞋类物品的示例性系统900。系统900包括楦制站902。鞋面在楦制站902上楦制在鞋楦上。楦制鞋面然后被转移到铸造站904。在该示例性系统中，铸造站接纳铸造工具905，该楦制鞋面被固定到铸造工具905中。铸造站904允许使用铸造工具905通过开放式铸造工艺形成直接附接到鞋面的鞋底夹层芯体。在结合楦制鞋面形成鞋底夹层芯体之后，该组合从铸造站904和铸造工具905转移到注射模制站906。注射模制站906接纳注射模制工具907。具有直接附接的鞋底夹层芯体的楦制鞋面被定位在注射模制工具中，以便在其上形成壳体。诸如PU的材料可以注射到注射模制工具907中以形成壳体。因此，壳体可以由诸如未固化的PU的液体材料形成，从而包围并因此包封鞋底夹层芯体。液体材料也可以包覆模制鞋面，直至咬合线。使用液体材料进行鞋面的包覆模制允许液体材料与鞋面机械地接合，诸如在固化之前穿过鞋面的渗透性的空隙或表面。一旦固化或以其它方式凝固，壳体材料形成结合，诸如通过机械相互作用形成物理结合，其中鞋面允许底部单元直接附接到鞋面。

图10描绘了根据本文的方面的用于形成鞋类物品的可替代的示例性系统1000。系统1000具有楦制站1002，诸如图9的楦制站902。然后，楦制鞋面被转移到模制站1004。在示例性方面中，模制站1004可以是用于形成鞋底夹层芯体以及也用于形成壳体的公共站。例如，常见机器能够结合各种工具形成鞋底夹层芯体和壳体。例如，第一工具1005可用于形成鞋底夹层芯体。第一工具可以是开放式铸造工具、注射模制工具等。随后可以引入第二工具1007，以在模制站1004形成壳体。第二工具1007可以是任何类型的工具，诸如注射模制工具或铸造工具。

图9的系统900和图10的系统1000本质上是示例性的，并且不是限制性的。设想的是，在特定站可以存在另外的站以及另外的部件。此外，设想的是，在给定的站可以应用可替代的工具。此外，虽然在给定的站列出了特定的过程(例如，在图9的铸造站904进行铸造)，但是可以在该站执行可替代的或另外的过程(例如，注射模制)。

图11描绘了具有鞋底夹层芯体1104和壳体1106的鞋类物品1100(例如，鞋)的分解图。鞋底夹层芯体1104和壳体1106形成底部单元。如本文中所提供的，底部单元可以是鞋底、板、附着摩擦力表面等。底部单元用作鞋类物品的接触地面的表面。还描绘了鞋面1102。底部单元直接附接到鞋面1102。如本文中还提供的直接附接是在没有用于兼容材料的底剂或粘合剂的情况下的底部单元与鞋面1102的连接。在一些示例中，直接附接可以包括使用底剂或其它表面处理(例如等离子体处理)来帮助鞋面和底部单元的连接。顾名思义，直接附接是将底部单元直接附接到鞋面，而不使用具有仅用于连接的材料(即粘合剂)。仅用于连接的材料与例如壳体1106形成对比，壳体1106不仅将底部单元与鞋面1102连接，而且壳体1106还提供地面接触材料、鞋底夹层芯体1104的包封材料、冲击衰减材料等的功能目的。

在一些方面中，鞋底夹层芯体1104直接附接到鞋面1102。鞋底夹层芯体1104的直接附接可以通过鞋底夹层芯体1104在鞋面1102上的模制操作(例如，注射或铸造)来实现。下文将结合图14C讨论示例性模制操作。

在可替代的方面中，设想的是，鞋底夹层芯体1104是预先形成的。例如，鞋底夹层芯体1104可以形成为气囊或先前模制的泡沫物品。在该示例中，设想的是，在形成壳体1106之前，鞋底夹层芯体1104可以永久地附接、临时附接或者根本不附接到鞋面1102。例如，具有充分的结合能力的粘合剂可以在面向足部的表面1112处施加到鞋底夹层芯体1104，以与鞋面1102的外表面1114的面向地面的部分连接。可替代地，设想的是，在壳体形成操作期间，可以在面向足部的表面1112和面向地面的部分之间使用用于临时定位，但是没有用于永久结合的充足的粘合能力的粘性粘合剂，以相对于鞋面1102定位鞋底夹层芯体1104。此外，用于形成壳体1106的工具可以包括腔或其它特征，该腔或其它特征能够在壳体形成过程期间将鞋底夹层芯体1104相对于鞋面1102定位在适当的位置，以防止使用粘合剂。在所有的示例中，设想的是，通过壳体1106对鞋底夹层芯体1104的包封将底部单元直接附接到鞋面1102，而不管粘合剂是被用来永久地还是临时地连接鞋底夹层芯体1104和鞋面1102。壳体1106在壳体1106的内表面1110处直接附接到鞋面1104的外表面。

直接附接也可以包括壳体1106与鞋底夹层芯体1104的直接附接。例如，设想的是，可以在形成壳体1106和鞋底夹层芯体1104的材料之间形成机械和/或化学结合，以形成一体化底部单元。虽然一些材料(例如，EVA)可能不具有天然的和独立的亲和力以在没有粘合剂的情况下与形成鞋类物品的其它材料结合，但是设想的是一种或更多种表面处理或布置允许发生直接附接。例如，设想的是，等离子体处理或其它表面处理可以制备第一材料以与第二材料连接，并因此与第二材料直接附接。

图12描绘了根据本文的方面的来自图11的鞋类物品1100的横截面图1200。该横截面图示了包括鞋底夹层芯体1104和壳体1106的底部单元与鞋面1102的相互作用。具体地，壳体1106包覆模制鞋底夹层芯体1104并包封鞋底夹层芯体1104。此外，壳体1106包覆模制鞋面1102的至少一部分，使得内表面1110在外表面1114处与鞋面1102接合并连接。

虽然没有以附图中所示的比例来描绘，但是设想的是，形成壳体1106的壳体材料的转移延伸到鞋面1102中并与鞋面1102机械地接合。例如，模制操作可以注射液体状态的形成壳体1106的材料，该液体状态的材料具有足够的流动性和粘度以穿透和/或渗透形成鞋面1102的材料的至少一部分，以形成直接附接结合。在一些示例中，在鞋底夹层芯体1104和鞋面1102之间的过渡部处也设想了类似的材料掺合。此外，设想的是，对于用于形成鞋底夹层芯体1104和壳体1106的一些材料，在鞋底夹层芯体1104和壳体1106之间可能发生材料转变。

图13描绘了根据本文的方面的来自图11和图12的鞋类物品的仰视图1300。在该非限制性方面中，设想了一个或更多个窗口1302可以形成在壳体1106中。窗口可以是延伸穿过壳体的孔口，以暴露下方的材料，诸如鞋底夹层芯体1104。窗口1302提供从外部通向鞋底夹层芯体1104的通路。该通路允许对材料、预期美学(例如，材料颜色对比)、用于形成壳体1106的材料的减少等进行视觉检查。设想的是，窗口可以是任何尺寸、形状、位置和/或数量。如先前所讨论的，设想的是，窗口可以在接触地面的表面和/或侧壁上。此外，在示例性方面中，设想的是，窗口可以暴露鞋底夹层芯体1104中的窗口(例如，空隙、孔口)，从而允许穿过底部单元检查或接近鞋面1102。

图14A图示了根据本文的方面的用于将底部单元与鞋面直接附接的示例性系统1400。在该示例中，系统1400由转盘(carousel)1402组成，转盘1402具有执行多种操作(诸如模制操作)的各种站。应当理解，系统1400是说明性的而非限制性的。提供系统1400以有助于讨论将底部单元直接附接到鞋面，而它并非旨在进行限制。

环绕包围模具1404被描绘为固定鞋面1102。如先前参考图2至图8所讨论的，鞋面1102可以被楦制，并且环绕包围模具1404可以固定在楦制鞋面周围，使得楦制鞋面的一部分变成模制表面，鞋底夹层芯体和/或壳体形成在该模制表面上。环绕包围模具1404和鞋面1102的相对位置将在作为环绕包围模具1404沿切割线14B-14B的横截面视图的图14B至图14E中被描绘。如可以认识到的是，环绕包围模具1404可以包括位于切割线14B-14B的第一侧的第一环绕包围部分和位于切割线14B-14B的第二侧的第二环绕包围部分。在示例性方面中，该两个环绕包围模具部分可以沿这条线分开，以接纳楦制鞋面并固定在楦制鞋面周围。

在示例性方面中，环绕包围模具1404通过转盘1402被推进到芯体站1406，在芯体站1406中，鞋底夹层芯体形成并直接附接到鞋面1102。鞋底夹层芯体可以通过将由致动器1413(例如，气动的、电动的、液压的)定位的芯体底板1410插入到环绕包围模具1404的腔中来形成，如下文在图14C中最佳地看出的。芯体底板1410被设定尺寸以在环绕包围模具1404内将鞋底夹层芯体形成在鞋面1102的底表面上。如将更详细讨论的，芯体底板1410可以部分地插入到环绕包围模具1404中，并且材料(例如PU、TPU、EVA、硅树脂)可以注射到环绕包围模具中形成在芯体底板1410和鞋面1102之间的腔中。然后，在通过致动器1413注射芯体材料之后，芯体底板1410然后可以进一步插入(例如，升高)到环绕包围模具1404中。芯体底板1410可以相对于鞋面1102被定位在环绕包围模具1404内，使得由芯体底板1410和鞋面1102界定的空间容积界定鞋底夹层芯体模具的尺寸和形状。

系统1400然后可以将具有鞋面1102和鞋底夹层芯体的环绕包围模具1404推进到另一个站，诸如站1408，用于将壳体形成在鞋底夹层芯体上和鞋面1102上。如以下在图14D中最佳地看出的壳体底板1412被设定尺寸和被成形以被接纳在环绕包围模具1404中，以用于形成壳体。壳体底板1412可以被致动器1414(例如气动的、电动的、液压的)致动到环绕包围模具1404内的适当位置。当将壳体底板1412定位在环绕包围模具1404中时，壳体底板1412和具有鞋底夹层芯体的鞋面1102之间的相对位置界定了待形成的壳体。在将壳体底板1412至少部分地插入到环绕包围模具1404中之后，系统1400注射形成直接附接到至少鞋面1102的壳体的壳体材料。

设想的是，系统1400可以包括另外的部件，例如注射机、铸造机、材料储存库、压力罐、冷却站、加热站等。此外，设想的是，一些站可以用于铸造模制，而一些站可以用于注射模制。根据本发明的各方面，任何顺序的站的任何组合都被设想为将底部单元直接附接到鞋面。

图14B描绘了根据本文的方面的环绕包围模具1404的横截面，环绕包围模具1404具有固定在其中的鞋面1102。环绕包围模具1404中存在腔1420，用于接纳一个或更多个底板(例如，图14A的芯体底板1410和壳体底板1412)。内侧壁1423也通过环绕包围模具1404形成在腔1420内。内侧壁1423可以用作定位底板(例如，芯体底板1410)的导引件，或者它可以用作其它底板(例如，壳体底板1412)的模制表面。因此，环绕包围模具1404固定鞋面1102以形成鞋面模制表面(例如，鞋面1102的面向地面的表面)，并且用作模制表面和/或用作其它模制部分的导引表面。

材料可以通过各种机构进入腔1420。例如，描绘了第一浇口1416和第二浇口1418，从而为将从外部插入到腔中的材料提供入口。可以理解的是，这些浇口可以定位在任何位置并且具有任何尺寸。此外，虽然描绘了两个浇口，但是单个浇口对于本文的方面是有效的。另外，虽然浇口被描绘为在底部单元的鞋跟端部处，但是可以设想浇口可以在鞋头端部、内侧面、外侧面等处。

在示例性方面中，关于第一浇口1416和第二浇口1418，设想的是，第一浇口1416是用于鞋底夹层芯体或壳体中的一个的浇口，而第二浇口1418用于鞋底夹层芯体或壳体中的另一个。由于可以使用不同的材料(或基于共同物质的材料(common based material)的不同组合物)，不同的浇口结构(例如，尺寸、位置、长度、形状)可以用于不同的材料。类似地，设想了仅单个浇口，诸如第一浇口1416，可以整合到环绕包围模具1404中，并且鞋底夹层芯体和壳体材料两者均通过该共同浇口注射到腔1420中。

虽然结合图14A至图14E讨论了注射，但是设想的是，铸造可以用于一个或更多个部分和/或可以插入预成形部分。因此，各方面设想了直接附接的底部单元的不同部分的混合形成工艺。

图14C描绘了根据本文的方面的芯体底板1410，该芯体底板1410具有插入到环绕包围模具1404中以用于形成鞋底夹层芯体的底部模制表面1422和侧壁模制表面1424。当鞋面1102固定在环绕包围模具1404内时，芯体底板1410被插入到腔1420中以形成封闭的容积。材料，诸如PU、TPU、EVA或基于硅树脂的材料，可以通过第一浇口1416被注射并被注射到底表面1422上。注射材料可以包括发泡剂，发泡剂在通过第一浇口1416注射之后开始材料的发泡过程。在将材料注射到腔1420中之后，芯体底板1410可以移动成更靠近鞋面1102(即，在图14C中向上)，直到达到与鞋面1102的预期偏移距离。基于芯体底板1410和鞋面1102的相对位置，材料可以扩展并发泡成网状。此外，在芯体底板1410移动后，第一浇口1416可以被有意地遮盖。第一浇口1416的这种有意遮挡从外部密封了模制腔，以实现预期的鞋底夹层芯体形成。

在图14C中提供的非限制性示例中，并与将在图14D中讨论的示例形成对比，图14C中的底板，即芯体底板1410，具有用于鞋底夹层芯体的整体的侧壁模制表面。以这种方式，鞋底夹层芯体可以具有比由环绕包围模具1404侧壁提供的占用空间(footprint)更小的占用空间(例如，更小的宽度和长度)。因此，设想的是，芯体底板将所形成的鞋底夹层芯体的侧壁从用共同的环绕包围模具形成的壳体的侧壁凹进。通过在芯体底板上具有第一侧壁模制表面以形成芯体的侧壁并具有环绕包围侧壁(或壳体底板上的第二侧壁构型)，可以使用共同环绕包围模具来实现由壳体对鞋底夹层芯体的包封，这可以降低加工成本并提高生产效率。

图14D描绘了根据本文的方面的壳体底板1412，该壳体底板1412具有被插入到环绕包围模具1404中以用于形成鞋底夹层芯体的底部模制表面1426。鞋底夹层芯体1104先前直接附接到鞋面1102(例如，如图14C中描绘的)，并且壳体将形成在鞋底夹层芯体1104之上和鞋面1102上。材料(例如，PUT、TPU、EVA、硅树脂)可以通过第一浇口1416被注射到腔1420中，并在底表面1426处注射到壳体底板1412上。在示例性方面中，壳体底板1412然后可以进一步被插入到腔1420中更靠近鞋底夹层芯体1104(即，在图14D中向上)，以形成由底表面1426、鞋底夹层芯体1104、鞋面1102和环绕包围模具1404的侧壁1423形成的模制容积。壳体底板1412可以被保持，直到壳体材料在从腔1420移除壳体底板1412之前已经固化或以其它方式充分凝固。

如结合图14C所强调的和在图12的横截面中所描绘的，在芯体底板1410中具有侧壁模制表面1424防止鞋底夹层芯体材料延伸到鞋面1102处的环绕包围模具侧壁1423。因此，如图12中所看出的，壳体材料可以包封鞋底夹层芯体1104，并在外表面1114上直接附接到鞋面1102。

图14E描绘了根据本文的方面的具有直接附接的底部的图8至图14D的鞋类物品。具体而言，由图14D中的壳体底板1412形成的壳体1106在图14E中是可见的，其具有环绕包围模具、鞋面1102和界定壳体1106的壳体底板。

基于前述内容，设想的是，多种材料可以以多种方式组合以形成底部单元。以下提供了用于底部单元的所设想的材料组合的非限制性列表。应当理解，对于形成底部单元的不同部件，注射模制和铸造可以用于不同材料的不同组合中。

第一方面：PU芯体和PU壳体。

第二方面：TPU芯体和PU壳体。

第三方面：EVA芯体和PU壳体。

第四方面：硅树脂芯体和PU壳体。

第五方面：PU芯体和TPU壳体。

第六方面：TPU芯体和TPU壳体。

第七方面：EVA芯体和TPU壳体。

第八方面：硅树脂芯体和TPU壳体。

第九方面：PU芯体和EVA壳体。

第十方面：TPU芯体和EVA壳体。

第十二方面：EVA芯体和EVA壳体。

第十三方面：硅树脂芯体和EVA壳体。

第十四方面：PU芯体和硅树脂壳体。

第十五方面：TPU芯体和硅树脂壳体。

第十六方面：EVA芯体和硅树脂壳体。

第十七方面：硅树脂芯体和硅树脂壳体。

根据前面所述，将看出的是，本发明是特别适合于实现上文陈述的所有目标和目的连同对于结构是明显的并且固有的其它优点的发明。

应当理解，某些特征和子组合具备实用性，并且可以在不参考其它特征和子组合的情况下使用。这由权利要求的范围涵盖并且在权利要求的范围内。

虽然相互结合地讨论了具体元件和步骤，但是应当理解，本文提供的任何元件和/或步骤被设想与任何其它元件和/或步骤可组合，不管是否有明确规定，而仍在本文提供的范围内。由于可以由本公开得到许多可能的实施方式而不脱离本公开的范围，因此应当理解，本文阐述或附图中示出的所有内容将被解释为说明性的而不是限制意义的。

Claims (20)

1.一种形成鞋类物品的方法，所述方法包括：楦制鞋类鞋面；将鞋底夹层芯体形成到所述鞋类鞋面的至少足下部分，其中，所述鞋底夹层芯体通过所述形成直接附接到所述鞋类鞋面；以及同时地将壳体形成到所述鞋底夹层芯体和所述鞋类鞋面的一部分，其中，所述壳体包封所述鞋底夹层芯体的至少一部分，从而在所述鞋底夹层芯体上形成外表面。

2.根据权利要求1所述的形成鞋类物品的方法，还包括在形成所述鞋底夹层芯体之前将楦制鞋面插入到第一工具中。

3.根据权利要求2所述的形成鞋类物品的方法，还包括在形成所述壳体之前，将楦制鞋面和所述鞋底夹层芯体从所述第一工具转移到第二工具。

4.根据权利要求2所述的形成鞋类物品的方法，还包括在形成所述壳体时，将楦制鞋面保持在所述第一工具中。

5.根据权利要求1所述的形成鞋类物品的方法，其中，形成所述鞋底夹层包括铸造形成所述鞋底夹层芯体的材料。

6.根据权利要求1所述的形成鞋类物品的方法，其中，形成所述鞋底夹层包括将材料注射到工具中以形成所述鞋底夹层芯体。

7.根据权利要求1所述的形成鞋类物品的方法，其中，将所述鞋底夹层芯体形成到所述鞋类鞋面的至少足下部分包括使所述鞋底夹层芯体机械地接合所述鞋类鞋面。

8.根据权利要求1所述的形成鞋类物品的方法，其中，所述鞋底夹层芯体在没有粘合剂的情况下直接附接到所述鞋类鞋面。

9.根据权利要求1所述的形成鞋类物品的方法，其中，所述鞋底夹层芯体包括选自PU、TPU、EVA和硅树脂中的至少一种。

10.根据权利要求1所述的形成鞋类物品的方法，其中，所述鞋底夹层芯体具有比所述壳体低的密度。

11.根据权利要求1所述的形成鞋类物品的方法，其中，所述鞋底夹层芯体包括第一材料并且所述壳体包括第二材料，其中，所述第一材料具有比所述第二材料高的弹性。

12.根据权利要求1所述的形成鞋类物品的方法，其中，形成所述壳体包括铸造形成所述壳体的材料。

13.根据权利要求1所述的形成鞋类物品的方法，其中，形成所述壳体包括将形成所述壳体的材料注射到工具中。

14.根据权利要求1所述的形成鞋类物品的方法，其中，所述壳体包括选自PU、TPU、EVA和硅树脂中的至少一种。

15.根据权利要求1所述的形成鞋类物品的方法，其中，所述壳体具有比所述鞋底夹层芯体大的耐磨性。

16.一种鞋类物品，包括：具有足下部分的鞋面；鞋底夹层芯体，所述鞋底夹层芯体在所述足下部分处邻近所述鞋面；以及壳体，所述壳体包封所述鞋底夹层芯体并且机械地接合所述鞋面，其中，所述壳体形成所述鞋类物品的接触地面的表面。

17.根据权利要求16所述的鞋类物品，其中，所述鞋底夹层芯体包括选自PU、TPU、EVA和硅树脂中的至少一种。

18.根据权利要求16所述的鞋类物品，其中，所述鞋底夹层芯体具有比所述壳体低的密度。

19.根据权利要求16所述的鞋类物品，其中，所述鞋底夹层芯体包括第一材料并且所述壳体包括第二材料，其中，所述第一材料具有比所述第二材料高的弹性。

20.根据权利要求16所述的鞋类物品，其中，所述鞋底夹层芯体具有小于0.25克每立方厘米的密度。