KR20190049922A

KR20190049922A - 편조된 구성요소를 갖는 물품용 라스트 시스템

Info

Publication number: KR20190049922A
Application number: KR1020197012446A
Authority: KR
Inventors: 로버트 엠 브루스; 유니스 경 이; 크레이그 케이 실스
Original assignee: 나이키 이노베이트 씨.브이.
Priority date: 2014-12-10
Filing date: 2015-10-16
Publication date: 2019-05-09
Also published as: TWI657758B; EP3229632B1; JP2019055244A; CN113619100A; US11540596B2; US20210145128A1; CN110228188B; EP3593661A3; US10299544B2; US20160166010A1; EP3229632A1; US20230248118A1; KR102146397B1; JP6764988B2; CN107105812B; US12042022B2; TW201637585A; WO2016093956A1; US20170265596A1; US9668544B2

Abstract

라스트 시스템(100) 및 라스트 시스템의 제조 방법이 개시된다. 라스트 시스템은 라스트 부재(102) 및 외부층(104)을 포함한다. 외부층은 특성 온도를 초과하여 가열될 때 변형 가능하게 된다. 상기 방법은 라스트 시스템 상에 편조된 신발류 구성요소를 형성하는 것을 포함할 수 있다. 외부층은 특성 온도를 초과하여 라스트 시스템을 가열함으로써 편조된 신발류 구성요소와 결합될 수도 있다.

Description

편조된 구성요소를 갖는 물품용 라스트 시스템{LAST SYSTEM FOR ARTICLES WITH BRAIDED COMPONENTS}

본 발명의 실시예는 일반적으로 신발류 물품(articles of footwear)에 관한 것으로서, 특히 신발류 물품을 제조하기 위한 라스트 시스템(last system)에 관한 것이다.

신발류 물품은 일반적으로 2개의 주요 요소, 즉 갑피(upper) 및 밑창 구조체(sole structure)를 포함한다. 갑피는 발을 편안하고 확실하게 수용하기 위해 신발류 내에 공동(void)을 형성하도록 함께 스티칭되거나(stitched) 또는 접착식으로 접합되는 다양한 재료로부터 형성될 수도 있다. 밑창 구조체는 갑피의 하부 부분에 고정되고 일반적으로 발과 지면 사이에 위치된다. 운동화 스타일을 포함하여, 다수의 신발류 물품에서, 밑창 구조체는 종종 안창(insole), 중창(midsole), 및 겉창(outsole)을 구비한다.

갑피는 라스트를 사용하여 제조될 수도 있다. 라스트는, 갑피가 발의 대략적인 형상을 갖도록 갑피가 그 주위에 조립될 수도 있는 발형상(foot-shaped) 형태일 수도 있다.

일 양태에서, 신발류 물품용 갑피를 제조하는 방법은 라스트 부재를 제공하는 것을 포함하고, 라스트 부재는 바깥쪽면(outer surface)을 갖는다. 상기 방법은 라스트 부재의 바깥쪽면 상에 열 변형 가능 재료의 외부층(exterior layer)을 형성하는 것을 또한 포함한다. 상기 방법은 외부층 상에 편조된(braided) 신발류 구성요소를 형성하는 것을 또한 포함한다. 상기 방법은, 외부층이 편조된 신발류 구성요소와 결합되어 복합 구조체를 형성하도록 외부층을 가열하는 것을 또한 포함한다. 상기 방법은 복합 구조체로부터 라스트 부재를 제거하는 것을 또한 포함한다.

다른 양태에서, 신발류 물품용 갑피를 제조하는 방법은 라스트 부재를 제공하는 것을 포함하고, 라스트 부재는 바깥쪽면을 갖는다. 상기 방법은 라스트 부재의 바깥쪽면 상에 외부층의 제1 구역을 형성하는 것을 또한 포함하며, 제1 구역은 제1 두께를 갖고, 외부층은 열 변형 가능 재료로 구성된다. 상기 방법은 라스트 부재의 바깥쪽면 상에 외부층의 제2 구역을 형성하는 것을 또한 포함하고, 제2 구역은 제1 두께와는 상이한 제2 두께를 갖는다. 상기 방법은 외부층 상에 편조된 신발류 구성요소를 형성하는 것, 그리고 외부층이 편조된 신발류 구성요소와 결합되어 복합 구조체를 형성하도록 외부층을 가열하는 것을 더 포함한다. 상기 방법은 복합 구조체로부터 라스트 부재를 제거하는 것을 또한 포함한다.

다른 양태에서, 신발류 물품을 제조하기 위한 라스트 시스템은 바깥쪽면을 갖는 라스트 부재를 포함하고, 라스트 부재는 발 형태의 기하학적 형상을 갖는다. 라스트 시스템은 바깥쪽면 상에 배치된 외부층을 또한 포함한다. 라스트 부재는 제1 재료로 제조되고, 외부층은 제1 재료와는 상이한 제2 재료로 제조된다. 외부층의 제2 재료는 특성 온도를 갖고, 제2 재료는 특성 온도를 초과하는 온도로 가열될 때 성형성을 갖게 되도록 구성된다. 외부층은 제1 구역 및 제2 구역을 가지며, 제1 구역은 제1 두께를 갖고, 제2 구역은 제1 두께와는 상이한 제2 두께를 갖는다.

실시예의 다른 시스템, 방법, 특징 및 장점은 이하의 도면 및 상세한 설명의 검토 시에 당 기술 분야의 숙련자에게 명백하거나, 명백해질 것이다. 이러한 모든 부가의 시스템, 방법, 특징 및 장점은 본원의 설명 및 개괄적인 본 설명에 포함되고, 실시예의 범주 내에 있고, 이하의 청구범위에 의해 보호되도록 의도된다.

실시예는 이하의 도면 및 설명을 참조하여 더 양호하게 이해될 수 있다. 도면의 구성요소는 반드시 실제 축척대로 도시되어 있는 것은 아니고, 대신에 실시예의 원리를 예시할 때 강조되어 있다. 더욱이, 도면에서, 동일한 도면 부호는 상이한 도면 전체에 걸쳐 대응 부분을 나타내고 있다.
도 1은 라스트 부재 및 외부층을 포함하는 라스트 시스템의 실시예의 개략도이다.
도 2는 가열을 거치는 라스트 시스템의 실시예의 개략도이다.
도 3 내지 도 5는 실시예에 따라, 적층 제조 기계(additive manufacturing machine)를 사용하여 라스트 부재를 형성하는 단계의 개략도이다.
도 6은 라스트 부재에 외부층을 도포하는 다른 방법의 실시예의 개략도이다.
도 7 및 도 8은 실시예에 따라, 라스트 시스템 상에 편조된 신발류 구성요소를 형성하는 단계의 개략도이다.
도 9는 실시예에 따라, 편조된 신발류 구성요소의 일부를 제거하는 단계를 포함하는, 편조된 신발류 구성요소를 수용한 후의 라스트 시스템의 개략도이다.
도 10 및 도 11은 실시예에 따라, 복합 구조체를 형성하도록 가열되는 편조된 신발류 구성요소 및 외부층의 개략도이다.
도 12는 실시예에 따라, 복합 구조체로부터 라스트 부재를 제거하는 단계의 개략도이다.
도 13은 실시예에 따른, 복합 구조체 및 밑창 구성요소를 포함하는 완성된 신발류 물품의 개략도이다.
도 14는 실시예에 따른, 사용자에 의해 착용되고 있는 신발류 물품의 개략도이다.
도 15는 제1 실시예에 따른, 복합 구조체 내의 스트랜드(strand)에 관한 가능한 구성을 도시하고 있다.
도 16은 제2 실시예에 따른, 복합 구조체 내의 스트랜드에 관한 가능한 구성을 도시하고 있다.
도 17은 제3 실시예에 따른, 복합 구조체 내의 스트랜드에 관한 가능한 구성을 도시하고 있다.
도 18은 실시예에 따라, 다양한 두께의 구역을 포함하는 라스트 시스템을 제조하는 프로세스에서의 단계의 개략도이다.
도 19는 다양한 두께의 구역을 갖춘 외부층을 갖는 라스트 시스템의 실시예의 개략도이다.
도 20은 다양한 두께의 구역을 갖는 복합 구조체의 실시예의 개략도이다.
도 21 및 도 22는 인가된 힘에 대한 복합 구조체의 상이한 구역의 응답의 개략도를 도시하고 있다.
도 23은 다양한 두께의 다양하고 상이한 구역을 갖는 외부층을 포함하는 라스트 시스템의 실시예의 개략도이다.

도 1은 라스트 시스템(100)의 실시예의 등각도를 도시하고 있다. 라스트 시스템(100)은 발의 대략적인 기하학적 형상을 가질 수도 있고, 일반적으로 신발류 물품의 갑피를 형성하기 위한 재료를 수용하도록 구성될 수도 있다. 예시적인 실시예에서, 라스트 시스템(100)은 일반적인 발 형상을 갖는 것으로 도시되어 있지만, 다른 실시예에서 라스트 시스템(100)은 임의의 원하는 기하학적 발 형상을 갖도록 구성될 수 있다.

라스트 시스템(100)은 다양한 종류의 신발류의 구성요소(예를 들어, 갑피)를 제조하는 데 사용될 수 있다. 신발류의 유형은, 이들에 한정되는 것은 아니지만, 하이킹 부츠, 축구화, 풋볼화, 스니커즈, 런닝화, 크로스 트레이닝화, 럭비화, 농구화, 야구화뿐만 아니라 다른 종류의 신발을 포함할 수도 있다. 더욱이, 몇몇 실시예에서, 라스트 시스템(100)은, 이들에 한정되는 것은 아니지만, 슬리퍼, 샌들, 하이힐 신발류 및 로퍼(loafer)를 포함하는 다양한 다른 종류의 비-스포츠 관련 신발류를 제조하는 데 사용될 수도 있다.

실시예는 신발류 물품을 제조하기 위해 구성된 라스트 시스템을 서술하고 있지만, 다른 실시예는 다른 종류의 물품을 제조하기 위해 라스트 시스템을 사용할 수 있다. 이러한 물품은 의류 물품, 모자, 장갑, 양말, 가방, 패드, 스포츠 장비 뿐만 아니라 소정 종류의 라스트를 사용하여 제조될 수도 있는 임의의 다른 종류의 물품을 포함할 수도 있지만, 이들에 한정되는 것은 아니다. 다른 실시예에서, 라스트 시스템의 기하학적 형상은 임의의 다른 종류의 물품을 수용하도록 변경될 수 있다.

라스트 시스템(100)은 라스트 부재(102) 및 외부층(104)을 더 포함할 수도 있다. 특히, 도 1에 도시된 바와 같이, 외부층(104)은 라스트 부재(102)의 바깥쪽면(106) 상에 배치될 수도 있다. 도 1의 확대 단면도에 나타낸 바와 같이, 라스트 부재(102)는 라스트 시스템(100)의 코어부, 또는 내부(interior) 부분을 포함할 수도 있다. 구체적으로, 적어도 몇몇 실시예에서, 라스트 부재(102)는 외부층(104)에 의해 완전히 덮여질 수도 있다. 대안으로, 몇몇 다른 실시예에서는, 라스트 부재(102)의 단지 일부만이 외부층(104)으로 덮여질 수도 있고, 반면에 라스트 부재(102)의 다른 부분은 라스트 시스템(100)의 최외측면 상에 노출될 수도 있다.

예시의 목적으로, 외부층(104)은 예시적인 실시예에서 실질적으로 투명한 것으로서 도시되어 있으며, 이에 따라 라스트 부재(102)는 외부층(104)을 통해 적어도 부분적으로 볼 수 있게 된다. 몇몇 실시예에서, 외부층(104)은 적어도 부분적으로 투명한 재료로 제조될 수도 있다. 그러나, 다른 실시예(도시 생략)에서, 외부층(104)은 실질적으로 불투명하여 외부층(104)을 통해 라스트 부재(102)를 부분적으로도 볼 수 없게 된다.

도 1을 참고하면, 참조를 위해, 라스트 시스템(100)은 앞발부(10), 중간발부(12) 및 뒤꿈치부(14)로 분할될 수도 있다. 라스트 시스템(100)은 발과 대략적으로 유사한 기하학적 형상을 공유하기 때문에, 이들 부분은 일반적으로 발의 대응 부분과 관련될 수도 있다. 앞발부(10)는 일반적으로 발가락, 그리고 중족골(metatarsals)을 지골(phalanges)과 연결하는 관절과 관련될 수도 있다. 중간발부(12)는 일반적으로 발의 아치와 관련될 수도 있다. 마찬가지로, 뒤꿈치부(14)는 일반적으로 종골(calcaneus bone)을 포함하는 발의 뒤꿈치와 관련될 수도 있다. 게다가, 라스트 시스템(100)은 외측면(lateral side)(16) 및 내측면(medial side)(18)을 포함할 수도 있다. 특히, 외측면(16) 및 내측면(18)은 라스트 시스템(100)의 대향하는 측면들일 수도 있다. 더욱이, 외측면(16) 및 내측면(18) 양자 모두는 앞발부(10), 중간발부(12) 및 뒤꿈치부(14)를 통해 연장될 수도 있다.

앞발부(10), 중간발부(12) 및 뒤꿈치부(14)는 단지 설명의 목적으로 의도된 것이고, 라스트 시스템(100)의 정확한 영역을 경계 한정하도록 의도된 것은 아니라는 것이 이해될 수 있을 것이다. 마찬가지로, 외측면(16) 및 내측면(18)은 라스트 시스템(100)을 2개의 절반부로 정확하게 경계 한정하기보다는, 일반적으로 라스트 시스템(100)의 2개의 측면을 표현하도록 의도된다. 더욱이, 실시예 전체를 통해, 앞발부(10), 중간발부(12), 뒤꿈치부(14), 외측면(16) 및 내측면(18)은 라스트 부재(102) 및/또는 외부층(104)을 비롯한, 라스트 시스템(100)의 개별 구성요소의 부분/측면을 칭하는 데 사용될 수도 있다.

일관성 및 편의성을 위해, 방향을 나타내는 형용사는 예시된 실시예에 대응하는 본 상세한 설명 전체에 걸쳐 이용된다. 용어 "종방향"은 본 상세한 설명 전체에 걸쳐 그리고 청구범위에서 사용될 때 구성요소(예를 들어, 라스트 시스템)의 길이로 연장되는 방향을 칭한다. 몇몇 경우에, 종방향은 구성요소의 앞발부로부터 뒤꿈치부로 연장될 수도 있다. 또한, 용어 "측방향"은 본 상세한 설명 전체에 걸쳐 그리고 청구범위에서 사용될 때, 구성요소의 폭을 따라 연장되는 방향을 칭한다. 달리 말하면, 측방향은 구성요소의 내측면과 외측면 사이에서 연장될 수도 있다. 더욱이, 용어 "수직"은 본 상세한 설명 전체에 걸쳐 그리고 청구범위에서 사용될 때 측방향 및 종방향에 일반적으로 수직인 방향을 칭한다. 예를 들어, 라스트 시스템(100)의 수직 방향은 일반적으로 라스트 시스템(100)의 저부측(110)으로부터 라스트 시스템(100)의 상부측(112)으로 연장될 수도 있다. 게다가, 본 명세서에 사용될 때, 용어 "바깥쪽(outer)" 및 "안쪽(inner)"(예를 들어, 바깥쪽 표면 및 안쪽 표면 또는 바깥쪽 부분 및 안쪽 부분)은 관련 부분 및/또는 표면을 칭한다. 구성요소의 바깥쪽 부분 또는 바깥쪽 표면은 구성요소의 안쪽 부분 또는 안쪽 표면보다 기준 내부 위치(예를 들어, 중심축, 내부 공동 등)로부터 더 멀리 위치될 수도 있다.

라스트 부재(102)의 기하학적 형상은 상이한 실시예에서 다양할 수도 있다. 몇몇 실시예에서, 라스트 부재(102)는 발의 대략적인 기하학적 형상을 가질 수도 있다. 당 기술 분야에 공지된 신발류를 위한 임의의 기하학적 형상이 사용될 수 있다. 물론, 몇몇 다른 실시예에서, 라스트 부재(102)는 발에 대응하지 않는 다른 기하학적 특징부를 포함할 수 있다. 이러한 특징부는 플랜지, 핸들, 개구, 또는 다른 특징부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 몇몇 실시예는 제조 프로세스 중에 라스트가 기계, 스탠드 또는 고정구에 장착되거나 다른 방식으로 부착되게 하는 기하학적 특징부를 포함할 수 있다.

라스트 부재(102)의 치수는 상이한 실시예에서 다양할 수도 있다. 예시적인 치수는 다양하고 상이한 신발 크기를 위한 치수의 범위를 비롯하여, 신발류 라스트와 통상적으로 관련된 치수를 포함할 수도 있다. 몇몇 실시예에서, 예를 들어, 라스트 부재(102)는 높이, 길이 및 폭에 대해 소정의 범위와 대응할 수도 있는 특정 발 크기와 관련될 수도 있다.

라스트 부재(102)를 구성하는 재료는 상이한 실시예에서 다양할 수도 있다. 라스트 부재(102)를 위해 사용될 수도 있는 예시적인 재료는 목재, 금속, 플라스틱, 고무, 복합 재료뿐만 아니라 가능한 다른 재료를 포함하지만, 이들에 한정되는 것은 아니다. 몇몇 실시예에서, 라스트 부재(102)는 열경화성 폴리머로 제조될 수 있다. 다른 실시예에서, 라스트 부재(102)는 열가소성 폴리머로 제조될 수 있다. 적어도 몇몇 실시예에서, 라스트 부재(102)는 이하에 더 상세히 설명되는 바와 같이, 3차원 물체를 인쇄하는 데 사용을 위해 공지된 재료로 제조될 수도 있는 것이 고려된다.

외부층(104)의 기하학적 형상은 상이한 실시예에서 다양할 수도 있다. 몇몇 실시예에서, 외부층(104)은 라스트 부재(102)의 바깥쪽면(106) 상에 형성된 재료의 비교적 얇은 층을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 예시적인 실시예에서, 라스트 부재(102)의 앞발부(10)는 라스트 부재(102)의 중심축(132)으로부터 바깥쪽면(106)까지 측정된 바와 같은 반경방향 두께(130)를 가질 수도 있다. 대조적으로, 외부층(104)은 외부층(104)의 안쪽면(107)과 외부층(104)의 바깥쪽면(108) 사이에 측정된 바와 같은 두께(140)를 가질 수도 있다. 몇몇 실시예에서, 두께(130)는 두께(140)보다 실질적으로 클 수도 있다. 달리 말하면, 라스트 부재(102)(예를 들어, 앞발부)의 적어도 일부 부분은 외부층(104)보다 실질적으로 두꺼울 수도 있다. 몇몇 경우에, 두께(130)는 두께(140)보다 5배 내지 10배 더 클 수 있다. 다른 경우에, 두께(130)는 두께(140)보다 10배 내지 20배 더 클 수 있다. 일례로서, 두께(130)는 3 내지 8 센티미터의 값을 가질 수 있고, 반면에 두께(140)는 1 내지 10 밀리미터의 정도일 수도 있다.

도 1 내지 도 17에 도시되어 있는 실시예에서, 외부층(104)은 실질적으로 일정한 두께를 가질 수도 있다. 그러나, 다른 실시예에서, 외부층(104)은 라스트 시스템(100)의 상이한 구역에 걸쳐 다양한 두께를 가질 수 있다. 외부층에 대해 다양한 두께를 갖는 실시예는 이하에 설명되고 도 18 내지 도 23에 도시된다.

라스트 부재(102) 및 외부층(104)의 재료 특성은 다양할 수 있다. 예를 들어, 상이한 실시예에서, 라스트 부재(102) 및 외부층(104)의 상대 강도 및/또는 상대 경도는 다양할 수 있다. 비교의 목적으로, 라스트 부재(102)는 제1 강성을 특징으로 할 수도 있고, 외부층(104)은 제2 강성을 특징으로 할 수도 있다. 몇몇 실시예에서, 제1 강성은 제2 강성보다 클 수도 있다[예를 들어, 라스트 부재(102)가 외부층(104)보다 더 강성일 수도 있음]. 다른 실시예에서, 제2 강성은 제1 강성보다 클 수도 있다[예를 들어, 외부층(104)이 라스트 부재(102)보다 더 강성일 수도 있음]. 또 다른 실시예에서, 제1 강성은 제2 강성과 실질적으로 동일할 수 있다[예를 들어, 라스트 부재(102) 및 외부층(104)은 동등하게 강성일 수도 있음]. 예시적인 실시예에서, 외부층(104)은 라스트 부재(102)보다 덜 강성일 수도 있다.

상이한 실시예에서, 외부층(104)은 상이한 재료로부터 제조될 수도 있다. 몇몇 실시예에서, 외부층(104)은 열 변형 가능 재료로 제조될 수도 있다. 용어 "열 변형 가능 재료"는 본 상세한 설명 전체에 걸쳐 그리고 청구범위에서 사용될 때, 유연성, 성형성을 나타낼 수도 있는 임의의 재료 또는 가열될 때 용융되고 그리고/또는 유동할 수도 있는 임의의 재료를 칭한다. 열 변형 가능 재료는 열경화성 폴리머 및 열가소성 폴리머를 포함할 수 있다. 게다가, 열 변형 가능 재료는 열가소성 엘라스토머(TPE)와 같은 열가소성 재료와 열경화성 재료의 조합으로 구성된 재료를 또한 포함할 수 있다.

열 변형 가능 재료(예를 들어, 열경화성 폴리머 및 열가소성 폴리머)는 특성 온도와 관련될 수도 있다. 용어 "특성 온도"는 본 상세한 설명 전체에 걸쳐 그리고 청구범위에서 사용될 때 재료의 하나 이상의 특성이 변화하는 온도를 칭한다. 이러한 변화는 상 변화를 포함할 수도 있고 포함하지 않을 수도 있다. 몇몇 경우에, 예를 들어, 특성 온도는 재료의 유리 천이와 관련될 수도 있는데, 이 경우에 재료의 상 변화는 존재하지 않지만 재료는 더욱 유연성 및/또는 성형성을 나타내게 된다. 이러한 경우에, 특성 온도는 재료의 유리 천이 온도와 관련될 수도 있다. 다른 경우에, 특성 온도는 고체 상태로부터 액체 상태로의 변화(즉, 용융)와 같은 상 변화와 관련될 수 있다. 이러한 경우에, 특성 온도는 재료의 용융 온도와 관련될 수도 있다.

몇몇 실시예에서, 외부층(104)은 하나 이상의 열가소성 재료로 제조될 수도 있다. 상기 열가소성 재료는 특성 온도를 초과하면 유연성 또는 성형성을 나타내게 될 수도 있고 이어서 특성 온도 미만으로 냉각될 때 고체 상태로 복귀할 수도 있다. 상기 특성 온도의 값은 사용되는 특정 재료에 따라 결정될 수도 있다. 외부층을 위해 사용될 수 있는 예시적인 열가소성 물질은 아크릴, 나일론, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 폴리염화비닐(PVC) 및 열가소성 폴리우레탄(TPU)을 포함하지만, 이들에 한정되는 것은 아니다.

상이한 재료로 제조될 때, 라스트 부재(102) 및 외부층(104)은 상이한 용융 온도 및/또는 유리 천이 온도를 가질 수도 있다. 몇몇 실시예에서, 예를 들어, 라스트 부재(102)는 비교적 높은 유리 천이 온도 및/또는 용융 온도를 갖는 재료로 제조될 수 있다. 대안으로, 라스트 부재(102)는 유리 천이 온도 및/또는 용융 온도를 갖지 않을 수도 있고, 대신에 특성 온도를 초과하면 열화(예를 들어, 연소)될 수도 있다. 대조적으로, 외부층(104)은 비교적 낮은 유리 천이 온도 및/또는 용융 온도를 가질 수도 있다. 따라서, 예를 들어, 외부층(104)이 유리 천이 온도 또는 용융 온도일 수도 있는 특성 온도와 관련되면, 라스트 부재(102)는 특성 온도를 초과하는 온도에서 고체 형태로 유지되도록 구성될 수도 있다. 이러한 조건은, 라스트 시스템(100)이 특성 온도를 초과하여 가열될 때 외부층(104)이 유연성을 나타내게 되고 그리고/또는 용융되게 할 수도 있고, 반면에 라스트 부재(102)는 원하는 기하학적 발 형상을 유지하도록 고체 형태로 유지된다.

도 2는 열원(180)에 의한 가열을 거치는 라스트 시스템(100)의 개략도이다. 열원(180)은, 이들에 한정되는 것은 아니지만, 가열 램프, 전기 히터, 화염뿐만 아니라 가능하게는 당 기술 분야에 공지된 임의의 다른 종류의 열원을 포함하는 임의의 종류의 열원일 수 있다. 명료화의 목적으로, 열원(180)은 단일의 소스로서 도시되어 있지만, 다른 실시예는 라스트 시스템 주위에 임의의 구성으로 배치된 임의의 다른 수의 열원을 포함할 수 있다.

도 2에 나타낸 바와 같이, 열원(180)은 특성 온도[예를 들어, 외부층(104)과 관련된 유리 천이 온도 및/또는 용융 온도]를 초과하여 라스트 시스템(100)의 부분(190)의 온도를 상승시킨다. 상기 특성 온도를 초과하면, 외부층(104)은 유연성을 나타내게 되고 그리고/또는 용융될 수도 있다. 따라서, 확대 단면도에서 보여지는 바와 같이, 부분(190)은 라스트 부재(102)의 바깥쪽면(106) 상에서 용융되기 시작한다. 더욱이, 라스트 부재(102)는 특성 온도를 초과하여 가열될 때에도 그 형상을 유지하고 변형되지 않는다는 것이 명백하다.

상이한 실시예에서, 열원(180)은 일 온도 범위에서 작동하도록 구성될 수도 있다. 몇몇 실시예에서, 열원(180)은 대략적으로 섭씨 100도 내지 200도의 범위의 온도로 라스트 시스템(100)의 일부(또는 전체)를 가열할 수도 있다. 다른 실시예에서, 열원(180)은 대략적으로 섭씨 150도 내지 300도의 범위의 온도로 라스트 시스템(100)의 일부(또는 전체)를 가열할 수도 있다. 또 다른 실시예에서, 열원(180)은 실질적으로 섭씨 300도 초과의 온도로 라스트 시스템(100)의 일부(또는 전체)를 가열할 수도 있다. 더욱이, 몇몇 다른 실시예에서, 열원(180)은 섭씨 100도 미만으로 라스트 시스템(100)의 일부(또는 전체)를 가열할 수 있는데, 열원(180)의 작동 범위는 라스트 시스템(100)을 제조하는 데 사용되는 재료[예를 들어, 라스트 부재(102) 및 외부층(104)을 구성하는 재료]의 유형뿐만 아니라 가능하게는 다른 제조 고려사항에 따라 선택될 수도 있다는 것을 이해할 것이다. 구체적으로, 몇몇 경우에, 열원(180)의 작동 범위는, 라스트 부재가 유연성을 나타내게 되고, 용융되고, 그리고/또는 열화되는 온도 미만으로 유지하면서, 라스트 시스템의 외부층이 유리 천이 온도 및/또는 융점을 초과하여 가열될 수 있도록 선택될 수도 있다.

실시예는 적층 제조 프로세스(additive manufacturing process)를 사용하여 라스트 시스템을 형성하기 위한 설비를 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 라스트 부재 및/또는 외부층은 적층 제조 프로세스를 사용하여 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 라스트 부재(102) 및 외부층(104) 양자 모두 적층 제조 프로세스를 사용하여 구성될 수 있다.

도 3 내지 도 5는 적층 제조 디바이스(200)를 사용하여 라스트 시스템(100)을 제조하기 위한 프로세스의 단계의 개략도를 도시하고 있다. "3차원 인쇄"라고 또한 불리는 용어 "적층 제조"는 재료의 층이 컴퓨터의 제어 하에서 연속적으로 적층되는 적층 프로세스를 통해 3차원 물체를 제조하기 위한 임의의 기술을 칭한다. 사용될 수 있는 예시적인 적층 제조 기술은 융착 적층 모델링(fused deposition modeling: FDM), 전자빔 프리폼 제작(electron beam freeform fabrication: EBF), 직접 금속 레이저 소결(direct metal laser sintering: DMLS), 전자빔 용융(electron-beam melting: EBM), 선택적 레이저 용융(selective laser melting: SLM), 선택적 열 소결(selective heat sintering: SHS), 선택적 레이저 소결(selective laser sintering: SLS), 플라스터 기반 3D 인쇄(plaster-based 3D printing), 개체 접합 조형(laminated object manufacturing: LOM), 스테레오리소그래피(stereolithography: SLA) 및 디지털 광 처리(digital light processing: DLP)와 같은 압출법들을 포함하지만, 이들에 한정되는 것은 아니다. 일 실시예에서, 적층 제조 디바이스(200)는 아크릴로니트릴 부타디엔 스티렌(ABS) 또는 폴리악틱산(PLA)과 같은 열가소성 재료를 인쇄하도록 구성된 융착 적층 모델링형 프린터일 수 있다.

융착 필라멘트 제작(fused filament fabrication: FFF)을 사용하는 인쇄 디바이스의 예는, 1989년 10월 30일 출원되고 발명의 명칭이 "3차원 물체를 생성하기 위한 장치 및 방법(Apparatus and Method for Creating Three-Dimensional Objects)"인 크럼프(Crump)의 미국 특허 제5,121,329호에 개시되어 있는데, 이 출원은 본 명세서에 참조로서 합체되어 있고 이하 "3D 물체" 출원이라 칭한다. 본 발명의 실시예는 상기 3D 물체 출원에 개시되어 있는 시스템, 구성요소, 디바이스 및 방법 중 임의의 것을 사용할 수 있다.

적층 제조 디바이스(200)는 신발류 물품을 형성하기 위해 사용되는 하나 이상의 구성요소를 제조하는 데 사용될 수도 있다. 예를 들어, 적층 제조 디바이스(200)는 신발류 물품의 갑피를 형성하는 데 사용될 수도 있는 신발류 라스트(또는 간단히 "라스트")를 형성하는 데 사용될 수도 있다. 부가적으로, 적어도 몇몇 실시예에서, 적층 제조 디바이스(200)는 이들에 한정되는 것은 아니지만, 밑창 구성요소(예를 들어, 안창 구성요소, 중창 구성요소 및/또는 겉창 구성요소), 트림(trim) 구성요소, 오버레이(overlay) 구성요소, 아이-스테이(eye-stay), 패널 또는 다른 갑피용 부분뿐만 아니라 가능하게는 다른 구성요소를 비롯하여, 다른 신발류용 구성요소를 형성하는 데 사용될 수 있다. 이러한 설비는, 2014년 5월 9일 출원되고 발명의 명칭이 "3차원 구조체를 형성하기 위한 시스템 및 방법(System and Method for Forming Three-Dimensional Structures)"인 스터만(Sterman)의 미국 특허 출원 제14/273,726호, 현재 미국 특허 출원 공개 제2015/ 0321418 A1호에 개시된 임의의 시스템 및/또는 구성요소를 이용할 수도 있는데, 이 출원의 전문은 본 명세서에 참조로서 합체되어 있다.

도 3 및 도 4에 도시되어 있는 바와 같이, 적층 제조 디바이스(200)는 디바이스 하우징(201), 작동 조립체(202) 및 압출 헤드(205)를 포함할 수 있다. 적층 제조 디바이스(200)는 플랫폼(206)을 또한 포함할 수도 있다. 몇몇 경우에, 압출 헤드(205)는 z-축(즉, 수직축) 상에서 작동 조립체(202)를 통해 병진 이동할 수도 있고, 반면에 적층 제조 디바이스(200)의 플랫폼(206)은 x 방향 및 y 방향으로(즉, 수평축을 따라) 이동할 수도 있다. 다른 경우에, 압출 헤드(205)는 고정된 플랫폼 위에서 완전 3차원 이동(예를 들어, x-y-z 이동)을 나타낼 수 있다.

도 3 및 도 4는, 적층 제조 디바이스(200)를 사용하여 어떻게 맞춤화된 라스트 부재(102)가 형성되는지를 도시하고 있다. 구체적으로, 라스트 부재(102)는 압축 헤드(205)가 재료의 연속적인 층을 적층함에 따라 형성된다. 예를 들어, 도 3은 라스트 부재(102)의 초기층(210)이 형성되고 있는 것을 도시하고 있다. 도 4에서는, 라스트 부재(102)의 최종층(212)이 형성되어 있다.

몇몇 실시예에서, 외부층(104)도 또한 적층 제조 프로세스로 형성될 수 있다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 일단 라스트 부재(102)가 형성되었으면, 적층 제조 디바이스(200)는 라스트 부재(102) 상에 외부층(104)을 형성하는 데 사용될 수도 있다. 도 5에 도시되어 있는 실시예에서, 외부층(104)의 상부 부분(220)은 라스트 부재(102)의 바깥쪽면(106) 상에 형성되어 있다(예를 들어, 인쇄되어 있음).

예시적인 실시예는 외부층(104)이 추가되기 전에 라스트 부재(102)가 완전히 형성되는 것을 서술하고 있지만, 다른 실시예에서 라스트 부재(102) 및 외부층(104)은, 라스트 부재(102)가 완전히 형성되기 전에 외부층(104)의 일부 부분이 압출되도록 제조될 수 있다. 예를 들어, 다른 실시예에서, 라스트 부재(102)의 앞발부 및 외부층(104)의 관련된 앞발부는 라스트 부재(102)[및 외부층(104)]의 중간발부 및/또는 뒤꿈치부가 형성되기 전에 형성될 수도 있다.

다른 실시예에서, 라스트 시스템(100)은 임의의 다른 방식으로 형성될 수도 있다는 것이 또한 이해될 수 있을 것이다. 예를 들어, 도 6에 도시되어 있는 일 변형예에서, 라스트 부재(300)는 성형성 재료(302; moldable material)(예를 들어, 용융된 열가소성 재료)의 컨테이너(310)와 관련될 수도 있다. 성형성 재료(302) 내로의 라스트 부재(300)의 부분(304)의 침지 시에, 부분(304)은 성형성 재료(302)의 층(320)으로 덮여질 수도 있다. 층(320)은 라스트 부재(300) 상에 외부층의 부분을 형성하도록 고화될 수도 있다. 본 예에서는 라스트 부재(300)의 단지 일부만이 덮여지지만, 이러한 방법은 라스트 부재(300)의 외부 전체에 걸쳐 외부층을 형성하는 데 사용될 수 있다는 것이 이해될 수 있을 것이다. 또 다른 실시예에서, 외부층을 형성하기 위한 재료는 라스트 부재(300) 상에 분무되거나 또는 열 및/또는 압력을 이용하여 도포될 수 있다.

도 7 및 도 8은 편조 디바이스(400)를 사용하여 라스트 시스템(100) 상에 편조된 신발류 구성요소를 형성하는 방법의 개략도를 도시하고 있다. 예시적인 편조 디바이스는 임의의 오버브레이딩(overbraiding) 디바이스, 방사상 편조 디바이스 및 3차원 편조 디바이스를 포함할 수 있다. 편조 디바이스(400)는 라스트 위에 편조된 스트랜드를 형성하기 위해 라스트 상에 인장 요소(tensile element)[예를 들어, 스레드(threads)]를 적용하도록 구성될 수도 있다. 이를 위해, 편조 디바이스(400)는 편조 디바이스(400)의 주계부(perimeter portion)(404) 상에 배치된 복수의 스풀(402)을 갖도록 구성될 수도 있다. 스풀(402)로부터의 스레드(406)는 중앙 편조 영역(410)을 향해 반경방향 내향으로 공급될 수도 있다.

예시적인 방법은 라스트 시스템 상에 편조된 신발류 구성요소를 제공한다. 용어 "편조된 신발류 구성요소"(또는 간단히 "편조된 구성요소")는 본 상세한 설명 전체에 걸쳐 그리고 청구범위에서 사용될 때, 몇몇 인장 스트랜드가 다른 것과 편조되는 것인 인장 스트랜드(예를 들어, 스레드, 얀 등)의 임의의 배열을 칭한다. 더욱이, 본 명세서에 사용될 때 편조는, 재료의 3개 이상의 스트랜드가 서로 얽어짜이는 임의의 배열을 칭한다.

갑피를 제조하기 위한 편조 디바이스를 이용하는 실시예에서, 갑피를 제조하는 데 사용되는 재료는 주로 편조 디바이스를 사용하여 갑피로 형성될 수 있는 다양한 종류의 인장 요소(또는 인장 스트랜드)로 구성될 수도 있다. 이러한 인장 요소는, 스레드, 얀, 스트링, 와이어, 케이블뿐만 아니라 가능하게는 다른 종류의 인장 요소를 포함할 수 있지만, 이들에 한정되는 것은 아니다. 본 명세서에 사용될 때, 인장 요소는 대응 직경보다 훨씬 더 큰 길이를 갖는 일반적으로 세장형 재료를 설명할 수도 있다. 달리 말하면, 인장 요소는 일반적으로 대략적으로 2차원일 수도 있는 인장 재료의 시트 또는 층(예를 들어, 이들의 길이 및 폭보다 훨씬 더 작은 두께를 가짐)에 대조적으로, 대략적으로 1차원 요소일 수도 있다. 예시적인 실시예는 다양한 종류의 스레드의 사용을 예시하고 있지만, 편조 디바이스와 호환성이 있는 임의의 다른 종류의 인장 요소가 다른 실시예에서 사용될 수 있다는 것이 이해될 수 있을 것이다.

편조 디바이스와 함께 사용될 수도 있는 예시적인 스레드 또는 얀은, 이들에 한정되는 것은 아니지만, 모직(wool), 아마(flax), 및 면뿐만 아니라 다른 1차원 재료를 포함하는 재료로부터 제조된 섬유를 포함한다. 상기 섬유는 동물, 식물, 광물, 및 합성 소스로부터 형성될 수도 있다. 동물 재료는 예를 들어, 털, 동물 모피, 동물 가죽, 실크 등을 포함할 수도 있다. 식물 재료는 예를 들어, 목초(grass), 등심초(rush), 삼(hemp), 사이잘삼(sisal) 등을 포함할 수도 있다. 광물 재료는 예를 들어, 현무암 섬유, 유리 섬유, 금속 섬유 등을 포함할 수도 있다. 합성 섬유는 예를 들어, 폴리에스터, 아라미드, 아크릴, 탄소 섬유뿐만 아니라 다른 합성 재료를 포함할 수도 있다.

도 7에서, 라스트 시스템(100) 상에 편조된 신발류 구성요소를 형성하는 프로세스는 편조 디바이스(400)와 라스트 시스템(100)을 연관시킴으로써 시작할 수도 있다. 몇몇 경우에, 라스트 시스템(100)은 편조 디바이스(400)와 특정 배향으로 정렬될 수도 있어, 라스트 시스템(100)의 원하는 부분이 라스트 시스템(100)의 중앙 편조 영역(410)과 정렬되게 된다.

도 8에서, 라스트 시스템(100)은 편조 디바이스(400)의 중앙 편조 영역(410)을 통해 공급되어 편조된 갑피의 형태인 편조된 신발류 구성요소를 형성할 수도 있다. 몇몇 실시예에서, 라스트 시스템(100)은 작업자에 의해 편조 디바이스(400)를 통해 수동으로 공급될 수도 있다. 다른 실시예에서, 편조 디바이스(400)를 통해 라스트 시스템(100)을 공급하기 위해 연속적인 라스트 공급 시스템이 사용될 수 있다. 본 실시예는, 그 전문이 본 명세서에 참조로서 합체되어 있고 2014년 9월 24일 출원되었으며 발명의 명칭이 "편조된 갑피를 갖는 신발류 물품(Article of Footwear with Braided Upper)"인 브루스(Bruce)의 미국 특허 출원 제14/495,252호, 현재 미국 특허 출원 공개 제2015/0007451호에 개시되어 있다. 더욱이, 몇몇 실시예는 편조 디바이스를 통해 물품을 유지하고 그리고/또는 공급하기 위한 부가의 설비를 포함할 수 있다. 예를 들어, 몇몇 실시예는 편조 디바이스를 통해 물품을 공급하는 것을 용이하게 할 수 있는 지지 플랫폼, 레일, 컨베이어 또는 다른 구조체를 포함할 수도 있다.

도 8에 도시되어 있는 바와 같이, 라스트 시스템(100)이 편조 디바이스(400)를 통해 공급됨에 따라, 편조된 신발류 구성요소(500)가 라스트 부재(102) 주위에 형성된다. 구체적으로, 편조된 신발류 구성요소(500)는 라스트 시스템(100)의 외부층(104)의 바깥쪽면 상에 형성된다. 이 경우에, 편조된 신발류 구성요소(500)는 라스트 시스템(100)에 합치하는, 연속적으로 편조된 갑피 구성요소를 포함하고, 따라서 라스트 시스템(100)의 대략적인 기하학적 형상을 갖는다.

도 9 내지 도 11은 외부층을 갖는 편조된 신발류 구성요소의 스트랜드를 결합하는 프로세스의 단계를 도시하고 있다. 본 명세서에 사용될 때, 상기 결합은 라스트 시스템의 외부층을 포함하는 재료와 편조된 신발류 구성요소의 스트랜드를 접합하는 것, 융착시키는 것, 고정하는 것 또는 다른 방식으로 부착하는 것을 칭할 수도 있다. 도 9를 먼저 참조하면, 편조 디바이스(400)로부터 편조된 신발류 구성요소(500)와 함께 라스트 시스템(100)을 제거한 후에, 편조된 신발류 구성요소(500)의 부분(510)이 제거될 수도 있다. 구체적으로, 몇몇 경우에, 부분(510)은 편조된 신발류 구성요소(500)의 커프부(cuff portion)(512)에 인접할 수도 있는데, 이 커프부는 개구(514)를 형성할 수도 있고, 라스트 부재(102)는 이 개구를 통해 최종적으로 제거될 수 있다.

초기에, 도 9에 도시되어 있는 구성에서, 편조된 신발류 구성요소(500)의 스트랜드(550)는 외부층(104)의 바깥쪽면(108) 상에 배치된다. 스트랜드(550)와 외부층(104)의 결합을 시작하기 위해, 라스트 시스템(100)은 도 10 및 도 11에 도시되어 있는 바와 같이, 열원(600)을 사용하여 가열될 수도 있다. 명료화를 위해, 2개의 열원이 도 10 및 도 11에 도시되어 있지만, 다른 실시예에서 임의의 수의 열원이 사용될 수 있다. 더욱이, 열원(600)은 라스트 시스템(100)에 대해 임의의 위치 및/또는 배향으로 배치될 수 있다. 몇몇 경우에, 열원(600)은 컨베이어 시스템 상에 스테이션의 부분으로서 구성될 수도 있어, 편조된 신발류 구성요소(500)를 갖는 라스트 시스템(100)이 편조 디바이스(400)를 나온 후에 열원(600) 부근으로 자동으로 이동되게 된다.

도 10에 나타낸 바와 같이, 외부층(104)은 외부층(104)의 온도가 사전결정된 온도(예를 들어, 유리 천이 온도 또는 용융 온도와 같은 특성 온도)를 초과하여 상승함에 따라 유연성을 나타내게 될 수도 있다. 편조된 신발류 구성요소(500)에서의 장력은, 이제 유연성을 나타내고 스트랜드(550)를 수용하는 것이 가능한 외부층(104) 내로(즉, 반경방향 내향으로) 스트랜드(550)를 잡아당기는 경향이 있을 수도 있다. 다음에 도 11을 참조하면, 외부층(104)을 포함하는 재료는 스트랜드(550) 주위에 더 성형하기 위한 연속적인 가열에 의해 충분히 유연성을 갖게 된다. 이는 외부층(104)의 재료가 스트랜드(550) 사이의 공간을 충전하게 하여, 이에 의해 스트랜드(550)를 부분적으로(또는 완전히) 포위한다.

편조된 신발류 구성요소(500) 및 외부층(104)이 함께 결합되거나 다른 방식으로 일체화된 후에, 열원(600)이 제거될 수도 있다. 몇몇 경우에, 편조된 신발류 구성요소(500), 그리고 외부층(104)을 포함하는 재료는, 외부층(104)을 포함하는 재료가 실질적으로 고체 재료를 재차 형성하도록 하기 위해 사전결정된 온도 미만으로 냉각될 수도 있다. 몇몇 경우에, 냉각은 팬 및/또는 다른 냉각 기구를 사용하여 용이하게 행해질 수도 있다.

도 12에 나타낸 바와 같이, 냉각 후에, 라스트 부재(102)는 편조된 신발류 구성요소(500) 및 외부층(104)으로부터 제거될 수도 있다. 몇몇 실시예에서, 편조된 신발류 구성요소(500) 및 외부층(104)은 함께 결합되어 복합 구조체(650)를 형성하고 있다. 더욱이, 복합 구조체(650)는 신발류 갑피의 형태를 취할 수도 있다.

용어 "복합 구조체"는 본 상세한 설명 전체에 걸쳐 그리고 청구범위에서 사용될 때 2개 이상의 재료로 구성된 구조체를 칭한다. 예시적인 실시예에서, 복합 구조체는 편조된 구성으로 배열된 복수의 인장 스트랜드(즉, 편조된 신발류 구성요소)로서 구성되는데, 여기서 스트랜드는 열 변형 가능 재료(예를 들어, 열가소성 물질)에 적어도 부분적으로 고정된다. 복합 구조체는 열 변형 가능 재료 및 매립된 인장 스트랜드 양자 모두에 대응하는 재료 특성을 가질 수도 있다. 따라서, 열 변형 가능 재료는, 유리 천이 온도(또는 용융 온도) 미만으로 냉각될 때, 인장 스트랜드를 적어도 부분적으로 코팅하고 이들의 상대 이동을 제한하는 접합제(예를 들어, 수지, 매트릭스 및/또는 접착제)로서 작용할 수도 있다. 특히, 복합 구조체는 단독의 편조된 신발류 구성요소보다 더 강성의 구조체를 제공할 수도 있다.

명료화를 위해, 외부층(104)을 포함하는 재료는, 편조된 신발류 구성요소(500)와 결합되고 고체로 냉각된 후에, 복합 구조체의 매트릭스부라 칭할 수도 있다. 더욱이, 매트릭스부를 포함하는 재료는 매트릭스 재료라 칭할 수도 있다. 편조된 신발류 구성요소의 스트랜드를 매트릭스부와 결합함으로써, 스트랜드는 부분적으로 적소에 고정될 수도 있으며, 이에 의해 스트랜드가 무질서화되는 경향을 감소시키고 그리고/또는 원래 편조 패턴이 시간 경과에 따라 열화하는 경향을 감소시킨다. 이 매트릭스부는 또한 (선택된 매트릭스 재료에 따라) 향상된 내마모성, 강도, 지지 및 심지어 완충을 부여할 수도 있다. 몇몇 경우에, 편조된 신발류 구성요소를 매트릭스부와 결합하는 것은 또한 편조된 신발류 구성요소에서의 원하지 않는 신장을 감소시키는 것을 도울 수도 있다. 또한, 매트릭스부(예를 들어, 열가소성 물질)는 스트랜드 사이의 공간을 충전하여 오물 및/또는 부스러기가 갑피를 통해 물품에 진입하는 경향을 감소시킬 수도 있다. 달리 말하면, 몇몇 경우에, 매트릭스부는 편조된 신발류 구성요소의 개방 메시 구조체(open mesh structure)에 대한 밀봉제로서 작용할 수도 있다.

몇몇 실시예는 복합 구조체(650)에 밑창 요소를 접합하는 단계를 더 포함할 수도 있다. 도 13에서, 예시적인 실시예는 완성된 신발류 물품(670)을 형성하기 위해 복합 구조체(650)에 접합되어 있는 제1 밑창 구성요소(700) 및 제2 밑창 구성요소(702)를 포함한다. 밑창 구성요소는 안창 요소, 중창 요소 및/또는 겉창 요소를 비롯한, 하나 이상의 밑창 요소를 구비할 수 있다. 더욱이, 밑창 구성요소는 접착제, 스티칭, 용접 또는 갑피와 밑창을 결합함에 있어서 당 기술 분야에 공지된 임의의 다른 방법을 사용하여 복합 구조체(예를 들어, 갑피)에 결합될 수 있다.

도 13에서, 복합 구조체(650)는 매트릭스부(652)와 결합된 스트랜드(550)(편조된 신발류 구성요소의)로 구성되는 것으로 도시되어 있다. 전술한 바와 같이, 매트릭스부(652)는, 이전에 라스트 시스템(100)(도 1 참조)의 외부층(104)을 형성한 재료(예를 들어, 열가소성 재료)로 구성된다. 이 경우에, 매트릭스부(652)는 스트랜드(550)가 부분적으로(또는 완전히) 매립될 수도 있는 매트릭스를 형성한다.

도 14는 사용자의 발(799) 상에 착용된 상태의 신발류 물품(670)의 개략 등각도를 도시하고 있다. 도 15 내지 도 17은 도 14에 지시되어 있는 절단면을 따라 취한 바와 같은, 복합 구조체를 위한 다양한 가능한 구성을 도시하고 있다. 도 15에 나타낸 바와 같이, 몇몇 실시예에서, 스트랜드(550)는 신발류 물품(670)의 바깥쪽면(672) 상에 노출될 수도 있다. 이 경우에, 스트랜드(550)는 매트릭스부(652) 내에 부분적으로 매립되지만, 완전히 매립되지는 않을 수 있다. 더욱이, 스트랜드(550)는 매트릭스부(652)의 안쪽면(653)에 의해 발(799)로부터 분리될 수도 있다. 이러한 구성은, 스트랜드(550)가 외부층(104)을 통해 완전히 통과하게 하는 시간을 갖기 전에 외부층(104)을 냉각함으로써 성취될 수도 있다. 이 구성은 스트랜드(550)와 발(799) 사이의 접촉을 제한함으로써 발(799)에 의한 촉감을 향상시키는 것을 도울 수도 있다.

대안으로, 도 16에 도시되어 있는 바와 같이, 스트랜드(550)는 매트릭스부(652) 내에 완전히 포위될 수 있어, 스트랜드(550)의 어떠한 부분도 매트릭스부(652)의 안쪽면(653) 또는 바깥쪽면(655) 상에 노출되지 않게 된다. 이러한 구성은 스트랜드(550)의 직경(740)보다 실질적으로 더 큰 두께(730)를 갖는 매트릭스부(652)를 형성함으로써 성취될 수도 있다. 이 구성은, 스트랜드(550)가 신발류 물품(670)의 외부의 물체 및 발과 접촉하는 것으로부터 보호되기 때문에, 촉감을 향상시키고 스트랜드(550)의 마모를 감소시킬 수 있다.

도 17에 도시되어 있는 또 다른 구성에서, 스트랜드(550)는 매트릭스부(652) 내에 부분적으로 매립되지만, 완전히 매립되지는 않을 수도 있다. 이 경우에, 스트랜드(550)는 매트릭스부(652)의 안쪽면(653) 상에 노출될 수도 있지만, 매트릭스부(652)의 바깥쪽면(655) 상에서는 노출되지 않을 수도 있다. 이러한 구성은, 외부층(104)을 냉각하기 전에, 스트랜드(550)가 외부층(104)의 전체 두께를 통해 수축하기 위한 시간을 허용함으로써 성취될 수도 있다. 이 구성은 매트릭스부(652)의 바깥쪽면(655) 상의 물체와의 접촉에 대한 스트랜드(550)의 증가된 내마모성을 제공할 수 있다. 물론, 또 다른 실시예에서, 매트릭스부(652)는, 스트랜드(550)가 매트릭스부(652)의 내부면 및 바깥쪽면 양자 모두에 노출되도록 충분히 얇을 수도 있다.

실시예는 신발류 물품을 위한 복합 구조체의 재료 특성을 변경하기 위한 설비를 포함할 수 있다. 몇몇 실시예에서, 라스트 시스템은 상이한 두께를 갖는 구역 또는 지역을 갖는 외부층을 갖도록 구성될 수 있다. 편조된 신발류 구성요소의 스트랜드와 접합될 때, 상이한 두께의 구역 또는 지역은 이에 의해 물품의 상이한 지역을 가로질러 상이한 재료 특성을 제공할 수도 있다. 이들 재료 특성은 강성, 경도, 신장, 가요성뿐만 아니라 가능하게는 다른 재료 특성을 포함할 수 있지만, 이들에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 제2 구역의 제2 두께보다 더 큰 제1 두께를 갖는 제1 구역은 제2 구역 위의 제1 구역에 더 큰 강성을 제공할 수 있다.

도 18은 라스트 시스템(800)을 형성하기 위한 프로세스의 단계를 도시하고 있다. 도 18을 참조하면, 라스트 부재(802)는 적층 제조 디바이스(900)를 사용하여 형성되어 있다. 이 시점에, 적층 제조 디바이스(900)의 압출 헤드(905)가 라스트 시스템(800)의 외부층(804)을 형성한다. 더 구체적으로, 외부층(804)은 발가락 구역(810) 및 인접한 앞날개(vamp) 구역(812)을 갖도록 형성된다. 도 18에 나타낸 바와 같이, 발가락 구역(810)은 앞날개 구역(812)보다 더 큰 두께를 갖도록 형성되어 있다. 달리 말하면, 더 많은 재료가 앞날개 구역(812)에서보다 발가락 구역(810)에서 라스트 시스템(802) 상에 적층되어 있다.

도 19는 도 18에 도시되어 있는 적층 제조 프로세스에 의해 생성된 라스트 시스템(800)의 실시예의 개략도를 도시하고 있다. 도 19를 참조하면, 라스트 시스템(800)은 발가락 구역(810)뿐만 아니라 발목 구역(816)을 포함한다. 본 실시예에서, 발가락 구역(810) 및 발목 구역(816) 양자 모두는 외부층(804)의 나머지 구역보다 실질적으로 더 큰 두께를 갖는다. 구체적으로, 발가락 구역(810)은 제1 두께(830)를 갖고, 발목 구역(816)은 제2 두께(832)를 갖고, 외부층(804)의 나머지 부분[예를 들어, 앞날개 구역(812)]은 제3 두께(834)를 갖는다. 예시적인 구성에서, 제1 두께(830)는 제3 두께(834)보다 크다. 부가적으로, 제2 두께(832)도 또한 제3 두께(834)보다 크다.

도 20은 라스트 시스템(800)(도 19 참조) 위에 편조된 신발류 구성요소(1002)를 형성하고 편조된 신발류 구성요소(1002)와 외부층(804)을 접합하기 위해 열을 인가함으로써 생성될 수도 있는 복합 구조체(1000)의 예시적인 구성을 도시하고 있다. 부가적으로, 복합 구조체(1000)는 신발류 물품(1003)을 형성하기 위해 밑창 구성요소(1001)에 부착될 수도 있다. 도 19 및 도 20을 참조하면, 외부층(804)의 발가락 구역(810)은, 복합 구조체(1000)를 위한 두꺼운 발가락 구역(1010)을 형성하기 위해 편조된 신발류 구성요소(1002)의 스트랜드(1004)와 조합되어 있다. 마찬가지로, 외부층(804)의 발목 구역(816)은 복합 구조체(1000)를 위한 두꺼운 발목 구역(1012)을 형성하기 위해 편조된 신발류 구성요소(1002)의 스트랜드(1004)와 조합되어 있다.

도 20에 도시되어 있는 바와 같이, 발가락 구역(1010)은 제1 두께(1020)를 갖고, 발목 구역(1012)은 제2 두께(1022)를 갖고, 복합 구조체(1000)의 나머지 구역[예를 들어, 앞날개 구역(1014)]은 제3 두께(1024)를 갖는다. 더욱이, 제1 두께(1020)는 제3 두께(1024)보다 크고, 제2 두께(1022)는 제3 두께(1024)보다 크다. 이 구성은, 예를 들어, 복합 구조체(1000)의 앞날개 구역(1014) 및 다른 구역에 비해, 발가락 구역(1010) 및 발목 구역(1012)에 대해 더 강성인 구성으로 귀결될 수 있다.

도 21 및 도 22는 발이 복합 구조체(1000)를 포함하는 신발류 물품 내부에 삽입된 상태에서 복합 구조체(1000)의 발가락 구역(1010) 및 앞날개 구역(1014)의 일부의 확대도를 개략도로 도시하고 있다. 도 21은 복합 구조체(1000)가 어떠한 힘도 받지 않는 상태를 표현하고 있는 반면에 도 22는 복합 구조체(1000)에 힘이 인가되는 상태를 표현하고 있다.

도 22에서, 제1 힘(1202)은 발가락 구역(1010)에서 인가된다. 또한, 제2 힘(1204)은 앞날개 구역(1014)에 인가된다. 발가락 구역(1010) 및 앞날개 구역(1014)의 재료 특성을 비교하기 위해, 이 경우에 제1 힘(1202) 및 제2 힘(1204)은 동등한 것으로 고려된다. 이러한 힘 프로파일은, 복합 구조체(1000)의 발가락 구역(1010) 및 앞날개 구역(1014) 양자 모두에 대해 볼을 타격할 때 성취될 수 있다.

도 21 및 도 22를 비교함으로써 알 수 있는 바와 같이, 발가락 구역(1010)의 상대 강성은 제1 힘(1202)의 인가 하에서 발가락 구역(1010)이 실질적으로 변형되는 것을 방지한다. 대조적으로, 앞날개 구역(1014)은 그 비교적 낮은 강성에 기인하여 제2 힘(1204) 하에서 변형하는 것으로 보인다. 따라서, 이 구성은 발가락을 위한 향상된 보호를 허용한다. 달리 말하면, 몇몇 경우에, 발가락 구역(1010)은 발가락을 보호하기 위해 발가락 캡 및/또는 발가락 패드와 유사한 방식으로 기능할 수도 있다. 도 21 및 도 22는 앞날개 구역(1014)에 대한 발가락 구역(1010)의 상대 강성을 도시하고 있지만, 마찬가지로 발가락 구역(1010)에 유사한 방식으로 변형에 저항하도록 발목 구역(1012)이 구성될 수도 있다는 것이 이해될 수도 있다. 발목 구역(1012)의 이러한 구성은, 발가락 구역(1010)이 발가락에 제공하는 것과 유사한 강도 및 지지를 발목 구역(1012)이 발목에 제공하게 할 수도 있다.

도 23은 라스트 시스템의 외부층을 위한 다양한 두께의 다수의 상이한 지역 또는 구역을 도시하고 있는데, 이는 외부층 및 편조된 신발류 구성요소로 형성된 복합 구조체를 위한 두께의 대응 변동을 야기할 수도 있다. 도 23을 참조하면, 라스트 시스템(1300)은 라스트 부재(1302) 및 외부층(1304)을 포함한다. 몇몇 실시예에서, 외부층(1304)은 두꺼운 저부 밑창 구역(1310)을 포함할 수도 있는데, 이는 외부층(1304)이 신발류 물품 내에 합체될 때 발의 아래에(예를 들어, 발바닥에) 부가의 강도, 지지 및 가능하게는 완충을 제공할 수도 있다. 몇몇 실시예에서, 외부층(1304)은 두꺼운 뒤꿈치 구역(1312)을 포함할 수도 있는데, 이는 외부층(1304)이 신발류 물품 내에 합체될 때 발의 뒤꿈치에 부가의 강도, 지지 및 가능하게는 완충을 제공할 수도 있다.

다양한 두께의 지역은 큰 면적을 갖는 구역에 한정되는 것은 아닐 수도 있다. 몇몇 경우에, 다양한 두께의 지역은 세장형 형상[예를 들어, 리지(ridge), 채널 등]을 비롯한, 다양한 기하학적 형상으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 몇몇 실시예에서, 외부층(1304)은 두꺼운 아이스테이 구역(1314)을 포함할 수도 있는데, 이는 외부층(1304)을 구비하는 물품 내의 아일릿(eyelet)을 위한 향상된 강도를 용이하게 달성하게 할 수도 있다. 특히, 몇몇 경우에, 아일릿은 외부층(1304)의 아이스테이 구역(1314) 내의 구멍으로서 형성될 수 있고, 편조된 관련 신발류 구성요소의 스트랜드에 의해 더 보강될 수 있다. 아이스테이 구역(1314)은 라스트 시스템(1300)의 체결 구역(1315)의 주계를 경계한정하는, 일반적으로 세장형 형상을 갖는 것으로 도 23에 도시되어 있다. 몇몇 실시예에서, 외부층(1304)은 예를 들어, 발가락 구역(1321)에 두꺼운 리지 구역(1318)(또는 리지부)을 구비할 수도 있다. 이들 리지 구역(1318)은 외부층(1304)에서의 증가된 두께의 밴드 또는 라인을 포함할 수도 있다. 이러한 리지는 복합 구조체를 형성하는 프로세스 중에 그 대략적인 형상을 유지할 수 있어, 리지가 완성된 신발류 물품을 위한 볼 제어(ball control) 또는 다른 기능을 제공할 수도 있게 한다.

복합 구조체(외부층을 포함함)의 이하의 실시예는 구조체의 나머지 부분보다 두꺼운 다양한 지역 또는 구역을 갖는 것을 특징으로 하지만, 다른 실시예는 나머지 부분보다 실질적으로 작은 두께의 구역을 구비할 수 있다. 예를 들어, 다른 실시예에서, 복합 구조체의 대부분은 제1 두께를 가질 수 있고, 반면에 구역(예를 들어, 내측면 구역)은 제1 두께보다 실질적으로 작은 제2 두께를 가질 수 있는 것이 고려된다. 더 작은 두께의 이러한 구역은, 이들 구역이 갑피의 나머지보다 덜 강성일 수도 있고 따라서 착용자에게 더 촉각 감각을 제공할 수도 있기 때문에, 발의 몇몇 영역 상에 증가된 촉감 또는 고유감각을 용이하게 제공하게 할 수 있다.

다른 실시예는 라스트 부재의 바깥쪽면 상에 재료가 선택적으로 도포된 구역을 사용할 수도 있다. 특히 외부층은 라스트 부재의 전체 표면 위에 도포될 필요가 없고, 대신에 선택된 구역에 도포될 수 있다는 것이 이해될 수 있을 것이다. 일례로서, 실시예는 발가락, 앞날개, 뒤꿈치 및/또는 발목 부근의 개별의(예를 들어, 연결되지 않은) 구역을 갖는 외부층을 포함할 수 있다. 이러한 경우에, 편조된 구성요소의 단지 몇몇 부분 또는 구역만이 외부층과 결합될 수도 있어 최종 구조체가 분리된 복합 구역을 포함할 수도 있게 된다. 예를 들어, 실시예는 발가락 구역 내의 매트릭스부 내에 매립된 편조된 스트랜드의 복합 구역을 갖는 갑피를 포함할 수 있지만, 앞날개 구역에 단지 편조된 스트랜드만을 가질 수도 있다(즉, 매트릭스부가 없음). 열 변형 가능 재료의 이러한 선택적 도포는 최종적인 갑피를 위한 가변적인 강성 구역을 제공할 수도 있다.

다양한 실시예가 설명되었지만, 설명은 한정보다는 예시적인 것으로 의도되고, 실시예의 범주 내에 있는 다수의 더 많은 실시예 및 구현예가 가능하다는 것이 당 기술 분야의 숙련자들에게 명백할 것이다. 이에 따라, 실시예는 첨부된 청구범위 및 이들의 등가물의 견지를 제외하고는 한정되지 않는다. 또한, 다양한 수정 및 변화가 첨부된 청구범위의 범주 내에서 이루어질 수도 있다.

100: 라스트 시스템 102: 라스트 부재
104: 외부층 106: 바깥쪽면
107: 안쪽면 130: 두께
140: 두께 180: 열원
190: 부분 200: 적층 제조 디바이스

Claims

신발류 물품을 제조하기 위한 라스트 시스템(last system)으로서,
바깥쪽면을 갖는 라스트 부재로서, 발 형태의 기하학적 형상을 갖는 라스트 부재; 및
상기 바깥쪽면 상에 배치되는 외부층으로서, 제1 재료를 포함하는 외부층
을 포함하고,
상기 외부층의 제1 재료는 특성 온도를 가지며, 상기 제1 재료는 특성 온도를 초과하는 온도로 가열되는 경우, 성형될 수 있도록 구성되고,
상기 외부층은 제1 구역 및 제2 구역을 가지며, 상기 제1 구역은 제1 두께를 갖고, 상기 제2 구역은 상기 제1 두께와 상이한 제2 두께를 갖는 것인, 신발류 물품을 제조하기 위한 라스트 시스템.
제1항에 있어서,
상기 특성 온도는 상기 제1 재료의 유리 천이 온도인 것인, 신발류 물품을 제조하기 위한 라스트 시스템.
제1항에 있어서,
상기 특성 온도는 상기 제1 재료의 용융 온도인 것인, 신발류 물품을 제조하기 위한 라스트 시스템.
제1항에 있어서,
상기 제1 재료는 열가소성 물질인 것인, 신발류 물품을 제조하기 위한 라스트 시스템.
제1항에 있어서,
상기 라스트 부재는 사전결정된 온도에서 고체 상태로 유지되고, 상기 사전결정된 온도는 상기 제1 재료의 특성 온도를 초과하는 온도인 것인, 신발류 물품을 제조하기 위한 라스트 시스템.
제1항에 있어서,
상기 라스트 부재는 플라스틱 재료를 포함하는 것인, 신발류 물품을 제조하기 위한 라스트 시스템.
제6항에 있어서,
상기 라스트 부재는 열경화성 플라스틱을 포함하는 것인, 신발류 물품을 제조하기 위한 라스트 시스템.
신발류 물품용 갑피로서,
상기 갑피의 적어도 부분을 형성하는 복합 재료;
제1 두께를 갖는 제1 부분으로서, 상기 제1 두께는 상기 복합 재료를 포함하는 제1 부분; 및
제2 두께를 갖는 제2 부분으로서, 상기 제2 두께는 상기 복합 재료를 포함하는 제2 부분
을 포함하고, 상기 제1 두께는 상기 제2 두께보다 크며,
상기 복합 재료는:
매트릭스 재료; 및
복수의 편조된 스트랜드(braided strand)가 상기 매트릭스 재료 내에 매립되도록, 상기 매트릭스 재료와 열 접합되는 복수의 편조된 스트랜드를 포함하는 것인, 신발류 물폼용 갑피.
제8항에 있어서,
상기 제1 부분의 복합 재료는 상기 매트릭스 재료의 제1 양으로 형성되는 것인, 신발류 물품용 갑피.
제9항에 있어서,
상기 제2 부분의 복합 재료는 상기 매트릭스 재료의 제2 양으로 형성되는 것인, 신발류 물품용 갑피.
제10항에 있어서,
상기 복합 재료의 제1 양은 상기 복합 재료의 제2 양보다 큰 것인, 신발류 물품용 갑피.
제8항에 있어서,
상기 제1 부분은 상기 갑피의 발가락 구역에 위치하는 것인, 신발류 물품용 갑피.
제8항에 있어서,
상기 제1 부분은 상기 갑피의 뒤꿈치 구역에 위치하는 것인, 신발류 물품용 갑피.
제8항에 있어서,
상기 제1 부분은 상기 갑피의 아이스테이(eyestay) 구역에 위치하는 것인, 신발류 물품용 갑피.
제8항에 있어서,
상기 제1 부분은 상기 갑피의 밑창 구역에 위치하는 것인, 신발류 물품용 갑피.
제8항에 있어서,
상기 제2 부분은 상기 갑피의 내측면 구역에 위치하는 것인, 신발류 물품용 갑피.
신발류 물품용 갑피로서,
상기 갑피의 적어도 부분을 형성하는 복합 재료;
상기 라스트 부재의 기하학적 형상을 갖는 상기 갑피의 내부면으로서, 상기 복합 재료를 포함하는 내부면; 및
상기 내부면에 대향하는, 상기 갑피의 외부면으로서, 상기 복합 재료를 포함하는 외부면을 포함하고,
상기 복합 재료는:
라스트 부재의 기하학적 형상으로 형성되는 열 변형 가능 재료를 포함하는 매트릭스; 및
상기 열 변형 가능 재료와 열 융착되는 복수의 편조된 스트랜드
를 포함하는 것인, 신발류 물품용 갑피.
제17항에 있어서,
상기 갑피의 내부면에서의 복합 재료는, 상기 매트릭스의 내부면을 포함하는 것인, 신발류 물품용 갑피.
제18항에 있어서,
상기 갑피의 외부면에서의 복합 재료는, 상기 매트릭스의 외부면 및 상기 복수의 편조된 스트랜드의 적어도 부분을 포함하는 것인, 신발류 물품용 갑피.
제17항에 있어서,
상기 복수의 편조된 스트랜드는, 상기 갑피의 내부면 및 외부면에서의 상기 매트릭스의 표면에 의해 둘러싸이는 것인, 신발류 물품용 갑피.