KR20150110746A

KR20150110746A - 물품 성형 시스템 및 방법

Info

Publication number: KR20150110746A
Application number: KR1020157022999A
Authority: KR
Inventors: 다니엘 에이 존슨; 융-정 증
Original assignee: 나이키 이노베이트 씨.브이.
Priority date: 2013-02-22
Filing date: 2014-02-20
Publication date: 2015-10-02
Also published as: EP2931077B1; US20140237738A1; EP3266330B1; EP3415030B1; KR101874767B1; US9585438B2; WO2014130599A2; KR101804031B1; CN105072943A; US10897962B2; WO2014130599A3; KR20170132353A; CN107048600A; CN107048600B; EP3266330A1; EP3415030A1; CN105072943B; EP2931077A2; US20170164692A1

Abstract

융합 시스템이 상부 부재 및 베이스 부재를 포함한다. 상부 부재가 압착 층을 포함하고, 베이스 부재가 골 부재와 연관된다. 압착 층이, 골 부재의 일부의 형상과 근접하는 윤곽화된 부분을 갖는다. 상부 부재가 베이스 부분과 연관될 수 있고, 재료들을 함께 융합하여 신발 물품과 같은 물품을 형성하기 위한 목적으로, 압착 층이 골 부재 상에 배치된 재료 상으로 아래쪽으로 당겨지도록 진공이 인가될 수 있다.

Description

물품 성형 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR FORMING AN ARTICLE}

본 발명은 일반적으로 신발(footwear)에 관한 것이고 특히 신발의 제조 방법 및 연관된 시스템에 관한 것이다.

신발 물품은 일반적으로 2개의 주요 요소: 즉, 갑피(upper) 및 신발 바닥(sole) 구조물을 포함한다. 갑피는, 함께 봉합되거나 접착식으로 함께 결합되어 발을 안락하고 확실하게 수용하기 위한 신발 내부의 공극을 형성하는 복수의 재료 요소[예컨대, 직물, 중합체 시트 층, 포옴(foam) 층, 가죽, 합성 가죽]로 종종 형성된다. 보다 특히, 갑피는, 발의 발등(instep) 지역 및 발가락 지역에 걸쳐서, 발의 내측 측부(medial side) 및 외측 측부(lateral side)를 따라서, 그리고 발의 뒤꿈치 지역 주위로 연장되는 구조물을 형성한다. 갑피는 또한, 갑피 내의 공극으로 발을 넣고 뺄 수 있게 허용할 뿐만 아니라, 신발의 착용감(fit)을 조정하기 위기 위한 끈 매기(lacing) 시스템을 포함할 수 있다. 또한, 갑피는 신발의 조정성 및 안락함을 향상시키기 위해서 끈 매기 시스템 아래에서 연장되는 설포를 포함할 수 있고, 갑피가 힐 카운터(heel counter)를 포함할 수 있다.

신발 바닥 구조물이 갑피의 하부 부분에 고정되고, 그에 의해서 발과 지면 사이에 위치된다. 운동화에서, 예컨대, 신발 바닥 구조물은 중간창(midsole) 및 밑창(outsole)을 포함할 수 있다. 중간창은 도보, 뜀뛰기 및 다른 보행 활동 중에 지면 반력을 완화시키는(즉, 완충을 제공하는) 중합체 포옴 재료로 형성될 수 있다. 또한, 중간 창은, 예컨대 추가로 힘을 완화시키고, 안정성을 개선하며, 또는 발의 운동에 영향을 미치는 유체-충진형 챔버, 플레이트, 완충재(moderator), 또는 다른 요소를 포함할 수 있다. 밑창은 신발의 지면-접촉 요소를 형성하고, 일반적으로 견인력(traction)을 부여하기 위한 텍스쳐링(texturing)을 포함하는 내구성 및 내마모성 고무 재료로 형성된다. 신발 바닥 구조물은 또한 신발 안락함을 개선하기 위해서 갑피 내에 그리고 발의 하부 표면에 근접하여 위치되는 안창(sockliner)을 또한 포함할 수 있다.

신발 물품의 여러 구성요소가 복수의 재료 및/또는 재료 층을 이용하여 형성될 수 있다. 갑피가, 예컨대 하나 이상의 베이스 층 및 여러 가지 마무리(trim) 층과 같은 복수의 층의 조합에 의해서 일반적으로 형성될 수 있다.

일 양태에서, 신발 물품을 제조하기 위한 시스템이 베이스 부재 및 베이스 부재에 부착된 골(last) 부재를 포함하고, 상기 골 부재는 대략적으로 발의 기하형태를 갖는다. 시스템은 또한 압착 층을 포함하고, 그러한 압착 층의 일부가 골 부재의 기하형태와 대략적으로 유사한 기하형태를 갖는다. 압착 층은, 베이스 부재와 압착 층 사이에 진공이 인가될 때, 골 부재 및 상기 골 부재 상에 배치된 재료 주위를 둘러싸도록 구성된다.

다른 양태에서, 신발 물품을 제조하기 위한 시스템이 베이스 부재 및 베이스 부재에 부착된 골 부재를 포함하고, 상기 골 부재는 대략적으로 발의 기하형태를 갖는다. 시스템은 또한 압착 층을 포함하고, 그러한 압착 층은 외향 표면 및 상기 외향 표면에 대향하여 배치된 내향 표면을 포함한다. 압착 층은 외향 표면에 대해서 오목한 부분을 포함하고, 상기 오목한 부분은 골 부재를 수용하도록 구성된다. 베이스 부재와 압착 층 사이에 진공이 인가될 때, 압착 층이 휘어질 수 있다.

다른 양태에서, 물품 제조를 위한 시스템이, 공동을 포함하는 상부 부재를 포함하고, 상기 상부 부재는 공동 내로 연장되는 압착 층과 추가적으로 연관된다. 시스템은 또한 상부 부재와 연관되도록 구성된 베이스 부재를 포함하고, 상부 부재를 베이스 부재와 연관시키는 것은 압착 층과 베이스 부재 사이의 영역 내의 밀봉을 제공한다. 압착 층은 윤곽 형성(contoured) 부분을 포함하고, 압착 층을 이용하여, 압착 층과 베이스 부재 사이에 배치될 수 있는 적어도 2개의 재료로 압력을 인가할 수 있다.

이하의 도면 및 구체적인 설명으로부터, 실시예의 다른 시스템, 방법, 특징 및 장점이 당업자에게 자명하거나, 자명해질 것이다. 그러한 모든 부가적인 시스템, 방법, 특징 및 장점이 본 설명 및 본 요지 내에 포함되도록, 실시예의 범위 내에 포함되도록, 그리고 이하의 청구항에 의해서 보호되도록 의도된다.

이하의 도면 및 설명을 참조할 때, 실시예가 보다 잘 이해될 수 있다. 도면 내의 구성요소가 반드시 실척(scale)이 아니고, 그 대신에 실시예의 원리를 설명할 때 강조되어 있을 수 있다. 또한, 도면에서, 유사한 참조 번호가 상이한 도면들 전반을 통해서 상응하는 부분을 나타낸다.
도 1은 신발 물품을 위한 융합(fusing) 시스템의 실시예의 개략적 등각도이다.
도 2는 융합 시스템의 일부 구성요소의 개략적인 등각적 분해도이다.
도 3는 융합 시스템의 상부 부재의 일부 구성요소의 개략적인 등각적 분해도이다.
도 4는 융합 시스템의 압착 층의 개략적인 등각도이다.
도 5는 융합 시스템의 실시예의 개략적 횡단면도이다.
도 6은 신발 물품의 갑피를 위한 여러 층의 실시예의 개략적 등각도이다.
도 7은 일시적으로 서로 부착된 도 6의 층들의 개략적인 등각도이다.
도 8은 융합 시스템의 베이스 부재 상으로 하강된 상부 부재의 실시예의 개략적인 등각도이다.
도 9는 상부 부재가 베이스 부재 상으로 하강된 상태에서의 도 8의 융합 시스템의 실시예의 개략적인 횡단면도이다.
도 10은 진공이 압착 층과 베이스 부재 사이에 인가된 상태에서의, 도 9의 융합 시스템의 개략적 횡단면도이다.
도 11은 열이 시스템으로 인가된, 도 10의 융합 시스템의 개략적 횡단면도이다.
도 12는 시스템이 냉각된, 도 9의 융합 시스템의 개략적 횡단면도이다.
도 13은 융합 시스템(100)을 이용하여 생성된 신발 물품을 위한 결과적인 갑피의 실시예의 개략적 등각도이다.
도 14는 모자 제조에서의 이용을 위해서 구성된 융합 시스템에 대한 대안적인 실시예의 개략적 등각도이다.

도 1은 융합 시스템(100)의 실시예의 개략적 등각도이다. 융합 시스템(100)이 3-차원적인 골(last) 상의 재료로 압력 및/또는 열을 인가하기 위해서 이용될 수 있다. 일부 실시예에서, 융합 시스템(100)이, 신발 물품 및/또는 의복 물품을 포함하는 여러 가지 종류의 물품과 함께 이용되도록 의도될 수 있다. 융합 시스템(100)이, 예를 들어, 압력 및/또는 열을 이용하여 둘 이상의 재료를 함께 융합하는 것을 포함하여, 다양한 목적을 위해서 이용될 수 있다. 신발 물품의 부분을 형성하기 위해서 재료들을 함께 융합하기 위한 그러한 하나의 방법이, Berend 등의, 2013년 2월 22일자로 출원되고, 명칭이 "3D 성형을 위한 하향식 골(Bottom Down Last for 3D Forming)"이며, 현재 미국 특허출원 제13/773,771호인, 미국 특허출원 공개 제 호에서 개시되어 있으며, 그 전체가 여기에서 참조로서 포함된다. 또한, 융합 시스템(100)을 이용하여, 재료들이 골과 같은 3-차원적 형태 상에 배치되어 있는 동안, 재료들을 함께 융합할 수 있다. 이는, 재료들이 최종적인 3-차원적 물품의 윤곽을 수용하는(accommodate) 방식으로 접합될 수 있게 한다.

다른 실시예에서, 융합 시스템(100)이 다른 구현예를 가질 수 있다. 다른 예로서, 융합 시스템(100)이 압력 및/또는 열을 이용하여 전사 층으로부터 물품의 부분으로 그림(graphic)을 전사하기 위해서 이용될 수 있다. 압력 및 열을 이용하는 그림 전사 방법의 하나의 예가 Hull에게 2012년 4월 24일자로 허여된 미국 특허 8,162,022에 개시되어 있고, 이 특허의 전체가 본원에 참조로서 포함된다. 그에 따라, 이하에서 설명되는 실시예의 융합 시스템(100)이, 물품(즉, 신발 및/또는 의복)의 부분 위로 압력 및/또는 열을 인가할 필요가 있을 수 있는 여러 상이한 목적을 위해서 이용될 수 있다는 것을 이해할 수 있다. 또한, 융합, 결합, 그림 전사, 재료 성형뿐만 아니라, 다양한 다른 기능을 돕기 위해서 설명된 제공부(provision)가 실질적으로 편평한 물품뿐만 아니라 3-차원/윤곽 형성 물품에서도 유용할 수 있다.

명료함을 위해서, 이하의 구체적인 설명은, 융합 시스템이 신발 물품으로 압력 및/또는 열을 인가하기 위해서 이용되는 실시예를 설명한다. 일반적으로, 융합 시스템이 임의의 종류의 신발과 함께 이용될 수 있고, 이 신발은, 비제한적으로: 하이킹 부츠, 축구화, 미식 축구화, 운동화, 럭비화, 농구화, 야구화, 러닝화뿐만 아니라 다른 종류의 신발을 포함한다. 도면의 실시예가 단일 물품을 도시하고 있지만, 융합 시스템이, 신발의 쌍을 구성하는 물품을 포함한, 둘 이상의 물품과 함께 이용될 수 있다는 것을 이해할 수 있다.

융합 시스템이 신발 물품과 함께 이용되는 것으로 제한될 필요가 없고, 이러한 구체적인 설명 전반을 통해서 교시된 원리가 부가적인 물품에도 적용될 수 있다. 일반적으로, 이러한 원리가 물품의 임의의 물품 종류에 적용될 수 있다. 융합 시스템과 함께 이용될 수 있는 물품의 예가, 비제한적으로: 신발, 장갑, 셔츠, 바지, 양말, 목도리, 모자, 자켓뿐만 아니라 다른 물품을 포함한다. 이용될 수 있는 물품의 다른 예가, 비제한적으로: 정강이 보호대(shin guard), 무릎 패드, 팔꿈치 패드, 어깨 패드뿐만 아니라 임의의 다른 유형의 보호 장비를 포함한다. 부가적으로, 일부 실시예에서, 물품이, 비제한적으로: 공, 가방, 지갑, 백팩뿐만 아니라 다른 물품을 포함하는 임의의 다른 유형의 물품일 수 있다. 또한, 물품이, 마모될 수 있는 임의의 물품이거나 일반적으로 마모되지 않는 물품일 수 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 융합 시스템(100)이 베이스 부재(110) 및 상응하는 상부 부재(120)를 포함할 수 있다. 베이스 부재(110)가 일반적으로 융합 시스템(100)의 하부 부분을 포함하는 한편, 상부 부재(120)는 융합 시스템(100)의 상부 부분을 포함할 수 있다. 이하에서 더 구체적으로 설명되는 바와 같이, 상부 부재(120)가 베이스 부재(110)와 계면을 형성할 수 있게 하는 방식으로, 베이스 부재(110) 및 상부 부재(120)가 상응할 수 있다. 일부 실시예에서, 상부 부재(120)와 베이스 부재(110) 사이에 유밀(流蜜) 밀봉을 제공하는 방식으로, 상부 부재(120)가 베이스 부재(110)와 계면을 형성할 수 있다.

일부 실시예에서, 베이스 부재(110)가 플랫폼 유사 부분을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 베이스 부재(110)의 기하형태가 대략적으로 직사각형일 수 있거나, 다른 실시예에서 그러한 기하형태가 달라질 수 있다. 일부 실시예에서, 베이스 부재(110)가, 주변 부분(114)으로부터 상승하는, 상승된 중앙 부분(112)을 포함한다.

일부 실시예에서, 베이스 부재(110)가 계면 부재(130)를 더 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 계면 부재(130)가 상승된 중앙 부분(112) 상에 배치될 수 있다. 계면 부재(130)가 베이스 부재(110)와 일체로 형성될 수 있거나 베이스 부재(110)에 분리 가능하게 부착될 수 있다. 또한, 계면 부재(130)가, 이하에서 더 구체적으로 설명되는, 베이스 부재(110) 및 골 부재(150)를 연결하기 위한 추가적인 제공부를 포함할 수 있다.

일부 실시예에서, 상부 부재(120)가, 베이스 부재(110)와 직면하는(confront) 하부 측부(122)를 가지는 블록-유사 부분을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 하부 측부(122)가, 하부 주변 표면(126)에 대해서 오목한 상부 부재(120)의 중앙 공동(124)을 더 포함할 수 있다. 또한, 상부 부재(120)가 베이스 부재(110) 상으로 하강될 때, 베이스 부재(110)의 중앙의 상승된 부분(112)이 중앙 공동 내로 끼워지도록, 중앙 공동(124)의 크기 및 기하형태가 구성될 수 있다.

일반적으로, 중앙 공동(124)이 임의의 형상을 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 중앙 공동(124)이 실질적으로 일정한 깊이를 가지도록, 중앙 공동(124)이 실질적으로 상자-유사 형상을 가질 수 있다. 다른 실시예에서, 중앙 공동(124)이 불규칙적인 형상을 가질 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예에서, 중앙 공동(124)이, 신발 골의 형상에 대략적으로 상응하는 형상을 가질 수 있다. 또 다른 실시예에서, 중앙 공동(124)이, 비제한적으로: 둥근 형상, 다각형 형상, 직사각형 형상, 불규칙한 형상, 대칭적 형상, 비대칭적 형상뿐만 아니라 임의의 다른 형상을 포함하는 임의의 다른 형상을 가질 수 있다.

상부 부재(120)의 일부 실시예가 압착 층(160)을 더 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 압착 층(160)이 중앙 공동(124)의 하부 영역(170)에 걸쳐서 연장될 수 있다. 일부 실시예에서, 압착 층(160)이 중앙 공동의 전체에 걸쳐서 연장될 수 있다. 그에 따라, 일부 실시예에서, 압착 층(160)이 일반적으로 중앙 공동(124)의 하부 개구부(172)를 내부 챔버(174)로부터 분리할 수 있다(도 5 참조). 일부 경우에, 내부 챔버(174)가 압착 층(160) 및 중앙 공동(124)의 내부 공동 벽(176)에 의해 경계 지어질 수 있다(도 5 참조).

도 2은 베이스 부재(110)의 실시예의 개략도를 도시한다. 이제, 도 1 및 도 2를 참조하면, 융합 시스템(100)이 골 부재(150)와 추가적으로 연관될 수 있다. 신발 물품과 함께 이용하도록 의도된 실시예에서, 골 부재(150)가, 발의 대략적인 기하형태를 갖는 신발 골을 포함할 수 있다. 골 부재(150)가 신발 갑피와 같은 신발 물품의 부분뿐만 아니라, 신발 물품의 구성에서 이용되는 재료(예를 들어, 갑피를 만들기 위한 재료)를 수용하도록 구성될 수 있다. 비록 본 실시예가 신발 골을 설명하고 있지만, 다른 실시예가 전술한 임의의 물품을 포함하는 다른 종류의 물품을 위한 골을 포함할 수 있다. 예로서, 대안적인 실시예에서, 골이 모자 및/또는 다른 머리 착용체(headwear)의 제조를 수용하기 위한 머리(또는 머리의 부분)의 기하형태를 가질 수 있다.

다른 실시예에서, 골 부재(150)가 재료를 제 위치(in place)에서 유지하기 위한 및/또는 골 부재(150) 상에 배치된 재료를 가열하기 위한 다양한 제공부를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 예컨대 골 부재(150)가 하나 이상의 공기 유동 홀을 포함할 수 있다. 공기 유동 홀이, 재료의 부분을 골 부재(150) 상의 제 위치에서 유지하기 위해서 골 부재(150)의 표면을 따라서 흡입을 제공하는 것을 포함하는 다양한 방식으로 이용될 수 있다. 부가적으로, 일부 경우에, 공기를 골 부재(150)의 내측으로부터 골 부재(150)의 외측 표면을 따라서 재료로 순환시키기 위해서 홀이 이용될 수 있다. 공기 유동 홀의 그러한 이용은, 골 부재(150) 내의 요소로부터 방출되는 열이 골 부재(150) 상의 재료로 효과적으로 전달될 수 있게 할 수 있다. 실시예가, Fisher 등의, 2013년 2월 14일자로 출원되고, 명칭이 "후퇴 가능 핀을 가지는 골(Last with Retractable Pins)"이며, 현재 미국 특허출원 제13/767,011호인, 미국 특허출원 공개 제 호에서 개시된 바와 같은, 임의의 시스템, 구성요소, 장치 및/또는 방법을 이용할 수 있고, 그러한 특허출원의 전체가 여기에서 참조로서 포함되고 이하에서 후퇴 가능한 핀 경우로서 지칭된다. 비록 일부 실시예가 공기 유동 홀을 포함할 수 있으나, 다른 실시예가 어떠한 공기 유동 홀도 포함하지 않을 수 있다.

설명의 목적으로, 도 1에 도시된 실시예는 복수의 공기 유동 홀(159)을 묘사한다. 이러한 실시예에서, 복수의 공기 유동 홀(159)이 골 부재(150)의 발가락 영역 내에 위치된다. 그러나, 다른 실시예에서, 공기 유동 홀이 골 부재(150)의 임의의 부분 위에서 임의의 패턴 및/또는 구성으로 배열될 수 있다는 것을 이해할 수 있다. 다른 실시예가, 예를 들어, 골 부재(150)의 대부분에 걸쳐서 실질적으로 균일한 공기 유동 홀의 분포를 포함할 수 있다. 다른 것들에는, 재료의 여러 섹션의 가열 및/또는 냉각뿐만 아니라 흡입을 돕기 위해서 여러 영역들 내에 선택적으로 배치된 공기 유동 홀의 세트가 포함된다.

일부 실시예에서, 골 부재(150)가 재료의 부분을 제 위치에서 기계적으로 유지하기 위한 제공부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예가, 골 부재(150) 상에서의 재료 정렬을 돕는 하나 이상의 후퇴 가능한 핀을 포함할 수 있다. 또한, 구성요소[예를 들어, 압착 층(160)]가 핀과 일단 접촉하면, 후퇴 가능한 핀이 골 부재(150) 내측으로 후퇴될 수 있고, 그에 의해 핀이 접촉 구성요소를 천공하거나 달리 손상시키는 경향을 감소시킬 수 있다. 실시예가 앞서서 인용된 후퇴 가능한 핀의 경우에서 개시된 후퇴 가능한 핀 시스템 및/또는 구성 중 임의의 것을 이용할 수 있다.

일부 실시예에서, 계면 부재(130)가 골 부재(150)를 베이스 부재(110)에 해제 가능하게 연결하는 수단을 제공할 수 있다. 일부 실시예에서, 계면 부재(130)가 제1 배치 핀(202) 및 제2 배치 핀(204)을 포함할 수 있다. 제1 배치 핀(202) 및 제2 배치 핀(204) 각각이, 골 부재(150)의 하단 표면(152) 상에 위치된 제1 수용 슬롯(206) 및 제2 수용 슬롯(208) 내로 삽입되도록 구성될 수 있다. 일부 경우에, 제1 배치 핀(202) 및 제2 배치 핀(204)이 제1 수용 슬롯(206) 및 제2 수용 슬롯(208)의 보다 넓은 부분 내로 각각 삽입되도록, 제1 수용 슬롯(206) 및 제2 수용 슬롯(208)의 크기 및 형상이 구성되나, 제1 수용 슬롯(206) 및 제2 수용 슬롯(208)이, 제1 배치 핀(202) 및 제2 배치 핀(204)의 수직 이탈(release)을 방지하는 보다 좁은 부분을 포함할 수 있다. 이러한 배열은, 골 부재(150)가 계면 부재(130) 상으로 수직으로 하향 배치될 수 있게 하고 이어서 제1 배치 핀(202) 및 제2 배치 핀(204)을 수직 방향에 대해서 제 위치에서 록킹(lock)하기 위해서 길이방향으로 병진운동될 수 있게 하며, 그에 의해서 골 부재(150)가 베이스 부재(110)로부터 원치 않게 제거되는 것을 방지할 수 있다.

비록, 본 실시예가 2개의 배치 핀을 이용하지만, 다른 실시예가 1개, 2개, 또는 3개 이상의 배치 핀을 이용할 수 있다. 또한, 핀이 임의의 배열로 구성될 수 있다. 또한, 다른 실시예에서, 당업계에 공지된 임의의 다른 종류의 체결부를 이용하여 골 부재를 계면 부재(130)로 해제 가능하게 고정할 수 있다.

여기에서 설명된 배열은 골 부재가 융합 시스템에 해제 가능하게 부착될 수 있게 한다. 일부 실시예에서, 둘 이상의 골 부재가 융합 시스템과 함께 상호 교환 가능한 방식으로 이용될 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예가, 물품 배향(즉, 좌/우), 물품 크기(즉, 크기 8, 크기 9, 크기 10, 등) 및/또는 물품 스타일[즉, 로우-탑(low-top), 높은, 등]의 차이를 수용하기 위해서 상이한 상호 교환 가능한 골 부재들을 이용할 수 있다.

일부 실시예에서, 융합 시스템(100)이 하나 이상의 열적 요소를 포함할 수 있다. 이러한 상세한 설명 및 청구범위 전반에서 이용된 바와 같은 "열적 요소"라는 용어는, 융합 시스템(100)의 부분의 열적 성질을 변화시키도록 구성된 임의의 구성요소, 장치, 또는 시스템을 지칭한다. 예컨대, 일 실시예에서, 융합 시스템(100)이 가열관 및 냉각관 형태의 제1 열적 요소(220) 및 제2 열적 요소(222)를 포함한다. 특히, 제1 열적 요소(220) 및 제2 열적 요소(222)가 베이스 부재(110)로부터 계면 부재(130)를 통해서 그리고 골 부재(150) 내로 외측으로 연장된다. 보다 구체적으로, 제1 열적 요소(220)가 계1 계면 홀(230)(도 5 참조)을 통해서 그리고 제1 최종 홀(240) 내로 연장된다. 유사하게, 제2 열적 요소(222)가 계2 계면 홀(232)(도 5 참조)을 통해서 그리고 제2 최종 홀(242) 내로 연장된다. 그에 따라, 골 부재(150)가 계면 부재(130)와 조립되기 전에 또는 그 후에, 제1 열적 요소(220) 및 제2 열적 요소(222)가 골 부재(150)의 상응하는 홀 내로 삽입될 수 있다.

동작 중에, 제1 열적 요소(220) 및 제2 열적 요소(222)가 골 부재(150)를 가열 및/또는 냉각하기 위한 작용을 할 수 있다. 일부 실시예에서, 제1 열적 요소(220) 및 제2 열적 요소(222)가, 가열/냉각 공급원(미도시)으로부터 고온 및/또는 저온 공기를 전달하는 것을 돕는 공기 유동관이다.

일부 실시예에서, 융합 시스템(100)이 골 부재(150) 내에서 및/또는 골 부재(150)를 둘러싸는 영역 내에서 진공을 생성하기 위한 제공부를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 계면 부재(130)가 제1 진공 개구(260) 및 제2 진공 개구(262)를 포함한다. 제1 진공 개구(260) 및 제2 진공 개구(262)가 베이스 부재(110)의 상응하는 제1 진공 채널(270) 및 제2 진공 채널(272)과 각각 유체 연통할 수 있다(도 5 참조). 제1 진공 채널(270) 및 제2 진공 채널(272)이, 진공 펌프와 같은 진공 공급원(미도시)으로 추가적으로 연결될 수 있다.

일부 실시예에서, 제1 진공 개구(260) 및 제2 진공 개구(262)가, 골 부재(150)의 하단 표면(152) 상에 배치된 제1 진공 홀(280) 및 제2 진공 홀(282)과 각각 직면할 수 있다. 특히, 골 부재(150)가 계면 부재(130) 상의 제 위치에 있는 상태에서, 제1 진공 홀(280) 및 제2 진공 홀(282)이 제1 진공 개구(260) 및 제2 진공 개구(262)와 유체 연통할 수 있다. 이러한 배열은, 골 부재(150)의 중공형 내부(154)(도 5 참조) 내에서 진공이 생성될 수 있게 한다. 특히, 골 부재(150)의 외측 표면을 따라서 하나 이상의 공기 유동 홀[예를 들어, 도 1에 도시된 복수의 공기 유동 홀(159)]을 이용하는 실시예에서, 이러한 배열은 골 부재(150)의 외측 표면(156)을 따라서 내향 압력 또는 흡입을 생성할 수 있다. 일부 실시예에서, 제1 진공 개구(260) 및/또는 제2 진공 개구(262)가 압착 층(160)과 베이스 부재(110) 사이의 영역과 유체 연통할 수 있고, 그에 따라 진공이 생성됨에 따라, 상기 영역 내의 공기가 제1 진공 채널(270) 및 제2 진공 채널(272)을 통해서 직접적으로 배기될 수 있다.

일부 실시예에서, 골 부재(150)를 융합 시스템에 장착하는 것을 돕기 위해서, 부가적인 재료의 층이 골 부재(150)와 계면 부재(130) 사이에 제공될 수 있다. 일부 실시예에서, 융합 시스템(100)이 중간 층(290)을 더 포함할 수 있다. 일부 경우에, 중간 층(290)이 실질적으로 얇은 층의 실리콘일 수 있다. 그에 따라, 압착 층(160)이 골 부재(150)의 상부 표면 및 측부 표면을 둘러쌈에 따라, 압착 층(160) 및 중간 층(290)이 골 부재(150)[뿐만 아니라 골 부재(150) 상의 재료]를 실질적으로 둘러싸는 또는 봉입하는(enclose) 작용을 할 수 있다. 이러한 배열은, 압착 층(160)에 의해서 골 부재(150) 주위로 인가되는 진공 압력을 향상시킬 수 있고 및/또는 가열/냉각을 도울 수 있다.

도 3은 상부 부재(120)의 개략적인 분해적 등각도를 도시하는 한편, 도 4는 압착 층(160)의 개략적인 등각적 상면도를 도시한다. 도 3 및 도 4를 참조하면, 압착 층(160)이 실질적으로 편평한 주변 부분(302) 및 윤곽 형성 중앙 부분(304)을 포함한다. 보다 구체적으로, 윤곽 형성 중앙 부분(304)의 기하형태가 압착 층(160)의 외향 표면(310)(또는 하부 표면)에 대해서 오목하고(도 3 참조) 압착 층(160)의 내향 표면(312)(또는 상부 표면)에 대해서 볼록하다. 일부 실시예에서, 윤곽 형성 중앙 부분(304)의 공동(320)이 골 부재[예를 들어, 골 부재(150)]를 수용하도록 구성된다.

도 4에 명확하게 도시된 바와 같이, 윤곽 형성 중앙 부분(304)이, 신발 골의 상단에 근접하는 기하형태를 갖는다. 윤곽 형성 중앙 부분(304)이 전족 부분(330), 중족 부분(332), 뒤꿈치 부분(334) 및 발목 부분(336)을 포함할 수 있고, 이들 전부는 일반적으로, 골 부재(150)와 같은 신발 골의 영역들에 상응한다. 또한, 이러한 윤곽 형상은, 압착 층(160)이 여러 공기 압력 또는 다른 유체 압력과 같은 임의의 외부 힘을 받지 않는 한, 유지된다.

일부 실시예에서, 압착 층(160)이 실질적으로 가요성의, 탄성적인 및/또는 변형 가능한 재료로 제조될 수 있다. 그에 따라, 도 4에 도시된 디폴트(default) 기하형태와 상이한 방식으로 연신, 굽힘, 비틀림, 및/또는 달리 휘어지거나 변형되도록, 압착 층(160)이 구성될 수 있다. 일부 경우에, 융합 시스템(100) 내에서 다양한 압력을 받을 때, 압착 층(160)이 골 부재(150) 주위로 휘어질 수 있도록, 가요성의 정도가 선택될 수 있다. 일부 실시예에서, 미리 결정된 양의 압력 하에서, 압착 층(160)이 골 부재(150)의 형상에 긴밀하게(tightly) 일치될 수 있을 정도로 충분히 휘어질 수 있다. 또한, 압력이 방출됨에 따라, 압착 층(160)이 다시 디폴트 기하형태로 복귀될 수 있다.

다른 실시예에서, 압착 층(160)이 여러 상이한 재료를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 압착 층(160)이 실리콘 재료의 층을 포함할 수 있다. 그러나, 다른 실시예가, 실질적으로 가요성인 및/또는 변형 가능한 임의의 다른 재료를 이용할 수 있다. 압착 층(160)을 위해서 이용되는 재료의 유형이, 희망 가요성, 희망 탄성, 희망 열 전도 성질, 희망 내구성뿐만 아니라 가능한 다른 인자를 포함하는 여러 인자에 따라서 선택될 수 있다.

상부 부재(120) 내에서 압착 층(160)을 부착하기 위한 하나의 가능한 수단이 도 3에 도시되어 있다. 이러한 실시예에서, 상부 부재(120)가 본체 부분(360) 및 하부 프레임 부분(362)을 포함할 수 있다. 압착 층(160)의 주변 부분(302)이 본체 부분(360)과 하부 프레임 부분(362) 사이에서 압착될 수 있다. 또한, 하부 프레임 부분(362)을 본체 부분(360)으로 체결하는 것이, 비제한적으로: 나사, 볼트, 못, 리벳뿐만 아니라 당업계에 공지된 임의의 다른 종류의 체결부를 포함하는, 임의의 종류의 체결부를 이용하여 달성될 수 있다.

도 3 및 도 4에 도시된 실시예는 미리 결정된 형상의 골 부재를 수용하도록 성형된 압착 층을 포함한다. 그러나, 다른 실시예에서, 압착 층의 기하형태가 다른 기하형태의 골 부재를 수용하도록 변경될 수 있다. 예를 들어, 높은 것 및 낮은 것에 상응하는 골이 상응하는 기하형태를 가지는 압착 층의 이용을 필요로 할 수 있다. 유사하게, 다른 종류의 물품을 위한 골(즉, 모자를 위한 머리 형상의 골 또는 셔츠를 위한 몸통-형상의 골)을 이용하는 실시예가, 도 3 및 도 4의 기하형태와 상이한 상응하는 기하형태를 가지는 압착 층의 이용을 필요로 할 수 있다. 일부 다른 예시적인 기하형태가 이하에서 더 구체적으로 설명된다.

도 5는 융합 시스템(100)의 여러 구성요소의 횡단면도를 도시한다. 도 5를 참조하면, 압착 층(160) 및 골 부재(150)의 기하형태의 유사성을 명확하게 볼 수 있다. 특히, 압착 층(160)이, 골 부재(150)의 여러 윤곽 형성 부분에 대략적으로 상응하는 다양한 윤곽을 포함한다. 그에 따라, 압착 층(160)이 골 부재(150)와 연관되도록 예비-성형되거나 예비-구성된다는 것을 명확하게 볼 수 있다.

예비-성형된 기하형태를 가지는 압착 층을 이용하는 것은, 상부 부재가 베이스 부재까지 낮아짐에 따라, 압착 층이 재료 층을 끌거나(tug), 당기거나, 다른 바람직하지 못한 힘을 재료 층으로 인가하는 경향을 줄이는데 도움이 될 수 있다. 또한, 일부 경우에, 압착 층을 골 부재로 변형시키기 위해서 진공을 인가하기 전에, 압착 층의 찢김, 파열 또는 다른 바람직하지 못한 영구적인 변형을 예비-성형된 기하형태가 감소시킬 수 있다.

도 6 내지 도 13은, 결과적인 갑피가 적어도 베이스 층 및 2개의 마무리 층으로부터 형성되는, 신발 물품을 위한 갑피를 형성하기 위해서 융합 시스템(100)을 이용하는 예시적인 방법을 도시한다. 명료함을 목적으로, 갑피의 구성에서 이용되는 일부 가능한 재료 및/또는 층만이 도시되어 있고, 다른 실시예에서, 다른 재료, 층 및/또는 다른 제공부가 이용될 수 있다.

도 6 및 도 7은, 신발 물품을 위한 갑피를 생성하기 위해서 융합 시스템(100)과 함께 이용될 수 있는 재료의 개략적인 등각도를 도시한다. 구체적으로, 도 6 및 도 7에서 볼 수 있는 바와 같이, 베이스 층(602)이 제1 마무리 층(604) 및 제2 마무리 층(606)과 연관될 수 있다. 이러한 실시예에서, 제1 마무리 층(604)이 베이스 층(602)의 끈 구멍(eyelet)(608)과 연관된 영역을 커버 및/또는 보강하도록 구성될 수 있다. 제2 마무리 층(606)이 베이스 층(602)의 발가락 부분과 연관될 수 있다. 설명 목적을 위해서, 2개의 마무리 층이 여기에서 도시되어 있으나, 다른 실시예에서 임의의 수의 층이 이용될 수 있다. 또한, 층이 마무리 층, 또는 결과적인 갑피의 전체적인 재료 특성을 변경하고 및/또는 기능성을 개선할 수 있는 임의의 다른 종류의 층일 수 있다.

융합을 돕기 위해서, 일부 실시예에서, 제1 마무리 층(604) 및/또는 제2 마무리 층(606)이 베이스 층(602) 상의 제 위치에 일시적으로 고정될 수 있다. 일부 경우에, 제1 마무리 층(604) 및/또는 제2 마무리 층(606)이, 비제한적으로, 이하의 방법: 즉, 임시 접착제, 용접(초음파 용접 포함), 여러 종류의 체결부(즉, 핀, 클립, 등)뿐만 아니라 가능한 다른 제공부, 중 임의의 방법을 이용하여 베이스 층(602)에 임시로 부착될 수 있다.

도 8은 베이스 층(602), 제1 마무리 층(604) 및 제2 마무리 층(606) 모두가 골 부재(150) 상으로 배치된, 융합 시스템(100)의 개략적인 등각도를 도시한다. 이러한 시점에서, 상부 부재(120)가 베이스 부재(110) 상으로 하강될 수 있다.

도 9는 상부 부재(120)가 베이스 부재(110) 상으로 하강된 후의, 융합 시스템(100)의 횡단면도를 도시한다. 일부 실시예에서, 압착 층(160)이 초기에 베이스 층(602), 제1 마무리 층(604) 및 제2 마무리 층(606)으로부터 이격될 수 있다. 일부 경우에, 이러한 배열은, 진공의 인가에 앞서서 하나 이상의 층이 오정렬되게 유도하는 압착 층(160)의 경향을 감소시키는데 도움이 될 수 있다. 다른 실시예에서, 압착 층(160)이 이러한 층들 중 하나 이상과 접촉될 수 있다.

다음에, 도 10을 참조하면, 상부 부재(120)가 베이스 부재(110) 상의 제 위치에 있는 상태에서, 진공 압력을 이용하여 압착 층(160)을 골 부재(150)에 대해서뿐만 아니라 베이스 층(602), 제1 마무리 층(604) 및 제2 마무리 층(606)에 대해서 긴밀하게 당길 수 있다. 특히,압착 층(160)과 베이스 부재(110) 사이에서 생성되는 진공[제1 진공 채널(270) 및 제2 진공 채널(272) 내에서 화살표에 의해서 개략적으로 표시됨]으로 인해, 압착 층(160)이 골 부재(150)의 윤곽에 일치될 수 있다. 또한, 도 11에 도시된 바와 같이, 일부 실시예에서, 제1 열적 요소(220) 및 제2 열적 요소(222)를 이용하여, 열이 또한 인가될 수 있다. 도 11에서, 고온 공기의 유입 유동으로 인한 골 부재(150)의 내부(154)의 가열이 온도계(650)에 의해서 개략적으로 표시된다. 결과적인 가열 및 압력은, 제1 마무리 층(604) 및 제2 마무리 층(606)이 베이스 층(606)으로 영구적으로 결합, 또는 융합되게 할 수 있다.

일부 실시예에서, 공동(174)의 압력이 또한 조정될 수 있다. 예를 들어, 일부 경우에, 공동(174)의 압력이 외부 압력 공급원을 이용하여 증가될 수 있다. 공동(174) 내의 압력이 증가됨에 따라, 압착 층(160)이 골 부재(150) 및 상응하는 재료의 층에 대해서 추가적으로 압착될 수 있다. 그에 따라, 일부 경우에, 공동(174) 내의 이러한 압력의 증가가, 압착 층(160)을 골 부재(150) 및 중첩 재료의 표면에 걸쳐서 도포하는데 이용되는 힘을 증가시킬 수 있을 것이다. 실시예가, Fisher 등의, 2013년 2월 22일자로 출원되고, 명칭이 "열 및 압력을 3-차원적 물품으로 인가하기 위한 시스템 및 방법(System and Method for Applying Heat and Pressure to Three-Dimensional Articles)"이며, 현재 미국 특허출원 제13/773,744호인, 미국 특허출원 공개 제 호에서 개시된, 공동 내의 가요성 박막으로 외부의 압력 힘을 인가하기 위한 임의의 시스템, 장치, 구성요소 및/또는 방법을 이용할 수 있고, 이 문헌의 전체가 여기에서 참조로서 포함된다.

일부 실시예에서, 도 12에 도시된 바와 같이, 열 및 압력의 인가에 이어서, 압착 층(160)이 디폴트 상태(즉, 디폴트 기하형태)로 복귀되도록, 진공 압력이 제거될 수 있다. 일부 실시예에서, 결과적인 갑피의 냉각을 돕기 위해서, 저온 공기가 제1 열적 요소(220) 및 제2 열적 요소(222)를 통해서 골 부재(150) 내에서 순환될 수 있다. 도 12에서, 골 부재(150)의 내부(154)의 냉각이 온도계(650)에 의해서 개략적으로 표시된다.

도 13에 도시된 바와 같이, 상부 부재(120)가 베이스 부재(110)로부터 상승될 수 있을 것이고, 그에 따라 결과적인 갑피(700)가 골 부재(150)로부터 제거될 수 있다. 갑피(700)는, 그러한 갑피(700)가 착용될 때 갑피(700)로 인가되는 다양한 유형의 응력 하에서 부착되어 유지될 수 있는 영구적으로 융합된 층들을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 마무리된 신발 물품의 생성을 위해서, 갑피(700)가 신발 바닥 구조물 또는 유사한 구성요소와 추가적으로 연관될 수 있다.

전술한 바와 같이, 일부 실시예가, 상이하게 성형된 골에 상응하는 상이한 예비-규정된 또는 디폴트의 기하형태를 가지는 압착 층을 포함할 수 있다. 도 14는, 모자를 형성하기 위한 골과 함께 이용될 수 있는 대안적인 압착 층 기하형태를 도시한다. 도 14를 참조하면, 제1 압착 층(802)이, 모자를 제조하기 위한 골인, 골 부재(804)의 기하형태에 대략적으로 상응하는 기하형태를 가질 수 있다. 이러한 실시예에서, 예컨대 모자(810)를 골 부재(804) 상으로 배치하고 전술한 방법 및 시스템을 이용하여 압착 층(802)으로 압착하는 것에 의해, 모자(810)에 재료의 패널(812)을 융합시킬 수 있을 것이다.

실시예의 여러 실시예를 설명하였지만, 그러한 설명은 제한적인 것 보다는 예시적으로 의도된 것이고, 당업자는 실시예의 범위 내에 포함되는 많은 추가적인 실시예 및 구현예가 가능하다는 것을 명확하게 이해할 수 있다. 따라서, 첨부된 청구항 및 그 균등물에 의한 것을 제외하고, 실시예는 제한되지 않는다. 또한, 다양한 변경 및 변화가 첨부된 청구항의 범위 내에서 이루어질 수 있다.

Claims

신발 물품을 제조하기 위한 시스템으로서:
베이스 부재;
상기 베이스 부재에 부착되고, 대략적으로 발의 기하형태를 갖는, 골(last) 부재; 및
압착 층으로서, 상기 압착 층의 일부가 상기 골 부재의 기하형태와 대략적으로 유사한 기하형태를 갖는, 압착 층
을 포함하고;
상기 압착 층은, 상기 베이스 부재와 상기 압착 층 사이에 진공이 인가될 때, 상기 골 부재 및 상기 골 부재 상에 배치된 재료의 주위를 둘러싸도록 구성되는 것인 신발 물품 제조 시스템.
제1항에 있어서, 상기 압착 층은 편평한 외측 주변 부분 및 윤곽 형성(contoured) 중앙 부분을 포함하는 신발 물품 제조 시스템.
제2항에 있어서, 상기 압착 층은 상부 부재 상에 부착되고, 상기 상부 부재가 상기 베이스 부재 상으로 하강될 수 있는 것인 신발 물품 제조 시스템.
제3항에 있어서, 상기 상부 부재는, 상기 압착 층의 중앙의 윤곽 형성 부분을 수용하도록 구성된 공동을 포함하는 것인 신발 물품 제조 시스템.
제1항에 있어서, 상기 압착 층은 가요성 실리콘 층인 것인 신발 물품 제조 시스템.
제1항에 있어서, 상기 압착 층은, 상기 골 부재 상의 재료들에 대해서 압착하도록 그리고 재료들을 함께 융합하도록 구성되는 것인 신발 물품 제조 시스템.
신발 물품을 제조하기 위한 시스템으로서:
베이스 부재;
상기 베이스 부재에 부착되고, 대략적으로 발의 기하형태를 갖는, 골 부재;
압착 층으로서, 상기 압착 층은 외향 표면 및 상기 외향 표면에 대향하여 배치된 내향 표면을 포함하는, 압착 층
을 포함하고;
상기 압착 층은 상기 외향 표면에 대해서 오목한 부분을 포함하고, 상기 오목한 부분은 상기 골 부재를 수용하도록 구성되며; 그리고
상기 베이스 부재와 상기 압착 층 사이에 진공이 인가될 때, 상기 압착 층이 휘어질 수 있는 것인 신발 물품 제조 시스템.
제7항에 있어서, 상기 압착 층은 상기 시스템의 상부 부재 내에 배치되고, 상기 상부 부재는 상기 베이스 부재 상으로 하강되어 상기 압착 층과 상기 베이스 층 사이의 영역을 밀봉할 수 있는 것인 신발 물품 제조 시스템.
제8항에 있어서, 상기 상부 부재는 상기 베이스 부재 상으로 하강될 때, 상기 압착 층이 상기 골 부재로부터 이격될 수 있는 것인 신발 물품 제조 시스템.
제7항에 있어서, 상기 오목 부분은, 상기 골 부재의 기하형태에 대략적으로 상응하는 기하형태를 가지는 것인 신발 물품 제조 시스템.
제8항에 있어서, 상기 압착 층은 상기 상부 부재의 공동 내로 끼워지고, 상기 압착 층은 상기 공동의 일부를 밀봉하는 것인 신발 물품 제조 시스템.
제7항에 있어서, 상기 베이스 부재를 통해서 그리고 상기 골 부재 내로 연장되는 적어도 하나의 열적 요소를 더 포함하는 것인 신발 물품 제조 시스템.
제12항에 있어서, 상기 열적 요소는 상기 골 부재를 가열 및/또는 냉각하기 위해서 이용될 수 있는 것인 신발 물품 제조 시스템.
물품을 제조하기 위한 시스템으로서:
공동을 포함하는 상부 부재로서, 상기 상부 부재는 상기 공동 내로 연장되는 압착 층과 추가적으로 연관되는 것인 상부 부재;
상기 상부 부재와 연관되도록 구성된 베이스 부재로서, 상기 상부 부재를 상기 베이스 부재와 연관시키는 것이, 상기 압착 층과 상기 베이스 부재 사이의 영역 내의 밀봉을 제공하는 것인 베이스 부재
를 포함하고;
상기 압착 층은 윤곽 형성 부분을 포함하며; 그리고
상기 압착 층을 이용하여, 상기 압착 층과 상기 베이스 부재 사이에 배치될 수 있는 적어도 2개의 재료로 압력을 인가할 수 있는 것인 물품 제조 시스템.
제14항에 있어서, 상기 윤곽 형성 부분은 신발 골에 상응하는 형상을 가지는 것인 신발 물품 제조 시스템.
제14항에 있어서, 상기 윤곽 형성 부분은 머리의 일부에 상응하는 대략적인 형상을 가지는 것인 물품 제조 시스템.
제14항에 있어서, 상기 윤곽 형성 부분은 몸통의 일부에 상응하는 대략적인 형상을 가지는 것인 물품 제조 시스템.
제14항에 있어서, 상기 베이스 부재에 부착되는 골 부재를 포함하고, 재료가 상기 압착 층에 의해서 압착되도록 상기 골 부재 상으로 배치될 수 있는 것인 물품 제조 시스템.
제18항에 있어서, 상기 골 부재는 상기 베이스 부재에 분리 가능하게 부착되는 것인 물품 제조 시스템.
제14항에 있어서, 상기 압착 층은 상부 부재의 본체 부분과 하부 프레임 부분 사이의 제 위치에서 유지되는 것인 물품 제조 시스템.