TW202408390A - 具有外部增強流體填充囊的鞋類 - Google Patents
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Abstract
一種緩衝結構包括外部增強囊,該囊具有第一聚合物片材和第二聚合物片材,其中每個聚合物片材包括內表面和相對的外表面。第一增強層與第一聚合物片材的外表面接觸,其中第一增強層具有比第一聚合物片材更大的模量。第二增強層與第二聚合物片材的外表面接觸,其中第二增強層具有比第二聚合物片材更大的模量。該囊包括內部容積和圍繞該內部容積的週邊凸緣,並且該增強層僅在週邊凸緣處固定到聚合物片材。
Description
本公開總體上涉及包括外部增強囊的緩衝結構,包括用於鞋類製品、服裝或運動裝備的緩衝結構。
緩衝結構通常用於在各種消費品中提供緩衝,包括在鞋類製品、服裝和運動裝備中。鞋類製品通常包括鞋底結構,該鞋底結構被配置成位於穿著者的足部下方以將足部與地面隔開。運動鞋類中的鞋底結構通常被配置成提供緩衝、運動控制和/或回彈性。
一種緩衝結構包括外部增強囊,該囊具有第一聚合物片材和第二聚合物片材,其中每個聚合物片材包括內表面和相對的外表面。第一增強層與第一聚合物片材的外表面接觸,其中第一增強層具有比第一聚合物片材更大的模量。第二增強層與第二聚合物片材的外表面接觸,其中第二增強層具有比第二聚合物片材更大的模量。該囊包括內部容積和圍繞該內部容積的週邊凸緣,並且該增強層僅在週邊凸緣處固定到聚合物片材。
[相關申請案之交叉參考]
本申請要求於2022年5月11日提交的美國臨時專利申請號63/340,774和於2023年3月6日提交的美國臨時專利申請號63/488,755的優先權,這兩個申請的全部內容和它們公開的全部內容通過引用併入本文。
本公開總體上涉及一種鞋類製品,該鞋類製品具有鞋底結構,該鞋底結構具有至少一個外部增強緩衝結構,諸如未填充囊或流體填充囊。如將在下面討論的,本設計利用外部增強層來約束和提供結構給可操作以容納加壓流體的更位於內部的聚合物片材。外部增強層可以包括多個長絲或紗線股,這些長絲或紗線股延伸穿過緩衝結構的表面,並且可操作以抵抗流體誘導的聚合物片材的彈性應變。該外部增強層能夠更直接和定向地控制當用流體充氣時或當置於負載下時緩衝結構如何膨脹。同樣,與沒有增強層的結構相比,使用外部增強物可以使緩衝結構在較低的可比重量下實現更大的內部工作壓力。然後這可以導致更大的動能返回到穿著者。
通常,本外部增強物設計可以與緩衝結構一起使用,該緩衝結構包括兩個或更多個堆疊的聚合物片材,該兩個或更多個堆疊的聚合物片材選擇性地粘合在一起以限定內部容積,該內部容積然後可以被充氣和密封以形成流體填充囊。聚合物片材可以粘合在一起,例如,通過將一個或兩個聚合物片材的溫度增加到或高於其軟化溫度,(諸如,通過將熱、超聲能、射頻能、紅外能,或其任何組合,單獨或與壓力一起施加到一個或兩個基本上平面的片材上)。例如,施加到基本上平面的片材中的一個或兩個上的熱或能量可以足以軟化聚合物片材中的一個或兩個,一旦軟化的聚合物片材已經重新固化,則在片材之間(和在片材和位於片材之間的任何材料之間)產生熱粘合。類似地,施加到基本上平面的片材中的一個或兩個上的熱或能量可以足以熔化聚合物片材中的一個或兩個的至少一部分以熔化,從而在重新固化時產生特別強的熱粘合,其中相鄰的聚合物材料至少部分地彼此熔合,並且它們的聚合物鏈在熔合的介面處纏結。在一些實施例中,該熱粘合工藝可以經由僅在需要熱粘合之處接觸聚合物片材的特定配置的模具進行。在其他實施例中,熱壓機可以接觸整個片材或基本上整個片材,而內部囊容積可以通過在需要內部容積的地方區域性地抑制或阻擋片材熱粘合來形成。在一些實施例中,可以通過在相鄰片材的相鄰表面之間印刷或以其他方式層疊抗焊接材料,諸如“阻擋油墨”,來防止或極大地抑制熱粘合。這樣,向片材施加熱、能量或壓力可以僅在不存在抗焊接材料的區域中熱粘合片材。通過僅在片材的內部區域(即,不延伸到片材的外周邊)中包括抗焊接材料,未粘合區域/間隙空間可以被完全封閉,使得它們能夠經由引入加壓流體而充氣。這種充氣可以通過聚合物片材的彈性膨脹引起片材的橫向分離。應當理解,可以類似地使用囊構型的其他方式,諸如熱成形/真空成形。
通常,緩衝結構的最終幾何形狀可以是聚合物片材的材料特性、任何外部增強層的存在和位置,以及橫跨片材的可充氣容積的位置(例如,如可以經由抗焊接材料在堆疊的片材之間的放置/位置引起的)的函數。更具體地,粘合區域的最終位置和形狀將限定緩衝結構的週邊輪廓,包括任何內部腔室的數量和存在,以及此類腔室是否彼此流體連通。
在本緩衝結構構型的實施例中,一個或多個外部增強層可以添加到或以其他方式粘合到一個或多個聚合物片材(或其選定部分)的外表面上。在此類實施例中,該外部增強層通常可以用作籠架,當容積的內部壓力增加時,當片材彈性變形時,該籠架支撐和/或約束相鄰的聚合物片材。在使用期間,該外部增強物可以具有改變緩衝結構的最終幾何形狀和/或最大充氣壓力的效果,同時還減少了對聚合物片材具有承受壓力所需的固有結構的需要。通過改變增強層內的長絲或紗線股的材料、取向、位置和密度,可以控制和/或改變充氣過程中片材的膨脹/變形,使其與簡單的未增強結構不同。
在一些實施例中,一個或多個外部增強層可以僅在片材熱粘合在一起的粘合區域內與聚合物片材整體地附接/聯結。在更中心的區域中,諸如形成內部腔室的區域中,外部增強層可以是未附接的(例如,經由直接粘合),並且可以浮動和/或可以僅經由更週邊的粘合區域以及增強層之間的接觸壓力保持在適當位置。
參照圖式,其中在所有視圖中相同的元件符號指代相同的部件,圖1示出了包括在鞋類製品14的鞋底結構12中的流體填充囊10。鞋類製品14可以包括前足區域16、中足區域18和足跟區域20,其中中足區域18位於足跟區域20和前足區域16之間。如本領域技術人員所理解的,前足區域16通常位於覆蓋足部的腳趾和蹠骨-趾骨關節之下,中足區域18通常位於足部的足弓區域之下,並且足跟區域20通常位於跟骨之下。鞋類製品14具有內側22和外側24,內側22大致成形為跟隨穿著者的足部的內側,外側24大致成形為跟隨穿著者的足部的外側(注意,在圖1中,內側22在製品14的與可見側-即,外側24,相對的側上)。
在一種構型中,本文所描述類型的流體填充囊10可以組裝為鞋底結構12中的中底或中底的部件。例如,在一種構型中,囊10可以是延伸穿過前足區域16、中足區域18和足跟區域20中的每一個的全長囊。在一些構型中,這種全長囊可以用作整個中底。在其他實施例中,囊10可以是更離散的緩衝部件和/或可以包括多個囊10並且可以與一個或多個泡沫部件集成以形成中底。在一些實例中,此類離散的囊可以位於前足區域16和/或足跟區域20內,但是可以從中足區域18中省略。
鞋底結構12耦接到限定內部足部容納空腔28的鞋類鞋面26。此外,鞋底結構12可以包括外底30或外底表面,當製品14在正常步幅期間(即,在行走或跑步時)由個人穿著時,該外底30或外底表面旨在接觸地面或地表面32。
圖2A和圖2B示意性地繪示了可以與本公開一起使用的外部增強流體填充囊10的一個實施例。如圖所示,囊10可以包括兩個或更多個聚合物片材或形成在兩個或更多個聚合物片材(例如,第一聚合物片材40和第二聚合物片材42)之間,該兩個或更多個聚合物片材在週邊凸緣44或粘合區域處熔合在一起以在其間限定內部容積46(諸如圖2B中提供的橫截面48所示)。
為了便於參考,每個片材40、42可以具有將被稱為直接限定/鄰接內部容積46的內表面50和具有遠離內部容積46延伸的表面法線的相對外表面52。週邊凸緣44可以圍繞將被稱為每個相應的聚合物片材40、42的“可充氣部分54”。如本文所用,可充氣部分54是相應的聚合物片材的被週邊凸緣44環繞並且與相對片材分開一定距離以限定內部容積46的部分。如果/當內部容積46經由內部容積46內引入的流體被加壓時,該可充氣部分54彈性變形。在一些實施例中,多個內部容積46可以形成在單對聚合物片材之間。在這樣的實施例中,每個可充氣部分54/內部容積46將仍然被週邊凸緣44圍繞,因為該粘合凸緣將仍然在該容積的週邊–即使不在聚合物片材的週邊。
如進一步所繪示的,囊10可以包括與第一聚合物片材40和第二聚合物片材42中的一個或兩個的外表面52接觸的一個或多個外部增強層60。外部增強層60可以包括多個組成增強紗線或紗線股62,它們以單向、多向、織造、非織造、針織和/或隨機化的方式佈置,並且延伸穿過相應聚合物片材的一些或全部。
如本文所用,術語“長絲”應理解為是指具有長度比其直徑大幾個數量級的長或基本上連續的股線,並且應理解為包括纖維。長絲可以由天然存在的材料製成,或由人造材料製成,諸如合成或再生材料。術語“紗線”應理解為是指纖維或長絲的長的或基本上連續股線,其形式適合於針織、織造、鉤編、編織或以其他方式與其他紗線或相同紗線段交織,或用於包括刺繡的縫紉。紗線的類型包括連續長絲紗線,其實例包括單絲紗線(由單根連續長絲組成)和複絲紗線(由多根扁平或變形長絲組成,該扁平或變形長絲通常彼此加撚或空氣纏結)。短纖紗是另一種類型的紗線,其由多根短纖維(諸如棉或羊毛纖維)或切斷纖維或長絲組成,它們在紡絲過程中彼此纏結。複合紗線是又一種類型的紗線,其可以由細繩或纜線組成,或者其可以由結合成合股紗線的兩個或更多個單紗股組成。可以使用天然纖維或長絲,包括天然存在的纖維素纖維諸如棉或亞麻、天然存在的基於蛋白質的纖維或長絲諸如羊毛或絲,以及天然存在的基於礦物的材料諸如石棉。可以使用人造纖維或長絲,包括由無機材料諸如玻璃或金屬製成的人造纖維或長絲;以及由包括基於纖維素的聚合物和基於蛋白質的聚合物的再生的天然聚合物製成的纖維或長絲;人造碳纖維或長絲;和由合成聚合物製成的人造纖維或長絲,即長絲或紗線股包括包含一種或多種合成聚合物的聚合物材料。在許多情況下,合成聚合物是熱塑性塑膠(即,長絲或紗線股是熱塑性的),包括熱塑性彈性體(即,長絲或紗線是熱塑性的和彈性體的),儘管也可以使用熱固性材料諸如彈性纖維(在這種情況下長絲或紗線是熱固性的)。多種合成聚合物通常用於製造纖維或長絲。長絲或紗線的聚合物材料可以包括選自以下的聚合物:聚酯(諸如聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET))、聚醯胺(諸如尼龍-6、尼龍6,6、和尼龍-11)、聚烯烴(諸如丙烯均聚物和共聚物,以及乙烯均聚物和共聚物)和聚乙酸酯(諸如醋酸纖維素纖維)及其任何組合。諸如熱塑性聚氨酯並且包括熱塑性彈性體聚氨酯的聚氨酯也可以用於聚合物材料中。長絲或紗線股可以包括長絲或紗線或由長絲或紗線組成,該長絲或紗線包括天然材料、人造或再生天然材料,或天然和人造或再生材料的組合,諸如包括棉和聚酯纖維的共混物的短纖紗,或包括棉纖維和聚酯長絲的長絲的混合物。長絲或紗線股可以包括複絲紗線或由複絲紗線組成,該複絲紗線包括聚酯或聚醯胺長絲,諸如市售的刺繡用線。長絲或紗線股可以包括雙組分長絲或紗線或由雙組分長絲或紗線組成,諸如覆蓋聚酯或聚醯胺芯的熱塑性聚氨酯護套。
在許多情況下,增強長絲或紗線股62可以包括一種或多種聚合物材料,該一種或多種聚合物材料具有模量大於其所附接的聚合物片材的對應模量。雖然在一些實施例中,高模量長絲或紗線股62可以用於有效地鎖定或防止在給定方向上的任何彈性應變,但在許多實施例中,可以選擇長絲或紗線股62的模量以僅降低在典型工作壓力下允許的彈性應變的量(而不完全消除它)。例如,在一些實施例中,長絲或紗線股62的模量可以在單獨的聚合物片材的模量的1和50倍之間。在其他實施例中,長絲或紗線股62的模量可以在單獨的聚合物片材的模量的1和25x之間,或在1和20x之間,或在1和10x之間,或在1和5x之間。長絲或紗線股62還應足夠柔韌以允許重複橫向彎曲而不斷裂。這種柔性對於允許囊的初始充氣以及在使用期間接收重複的壓縮都是重要的。在一些實施例中,每種相應的長絲或紗線股62可以具有至少50或至少100或至少500或甚至至少1000的長度與直徑的縱橫比。換言之,長絲或紗線股62可以是連續股線,該連續股線可以各自延伸穿過最終片材的一部分並且不僅僅是在形成層之前混入聚合物樹脂中的纖維填料。
在一種構型中,外部增強層60可以包括紡織品。紡織品可以是包括長絲或紗線股62或由長絲或紗線股62組成的非織造紡織品。該紡織品可以是由熱塑性長絲組成的非織造紡織品,諸如水刺非織造紡織品、紡粘非織造紡織品、熱粘合非織造紡織品、熔噴非織造紡織品、針纏結或水力纏結非織造紡織品等。紡織品可以是包括交織的長絲或紗線股的紡織品,或由交織的長絲或紗線股組成的紡織品,諸如針織、織造、鉤編或編織的紡織品。在一個方面,紡織品是防破裂型織造織物。防破裂織物一般是由通常包括聚合物材料的多個紗線股形成的織造織物,該聚合物材料包括聚醯胺諸如聚醯胺(PA6)。防破裂織物一般包括在整個織物上以規則間隔交織的更強且通常更厚的增強紗線。在一些構型中,外部增強層60可以包括單向長絲或紗線股62的一個或多個子集(即,無論是否織造)。如本文所用,如果每個組成長絲或紗線股62具有基本上平行的取向(即,其中長絲或紗線股62的取向由其縱向中心軸線限定–通常在平面圖中和/或在囊10充氣之前觀察),則長絲或紗線股62的子集是單向的。如圖3所示,在一種構型中,多個長絲或紗線股62可以包括沿第一共同方向66a延伸的單向長絲或紗線股的第一子集64a和沿第二共同方向66b延伸的單向長絲或紗線股62的第二子集64b。第一共同方向66a可以相對於第二共同方向66b以在約5度和約90度之間的角度取向。在一種構型中,這些方向66a、66b可以在緩衝結構充氣時膨脹的方向之前近似正交。
儘管圖3僅示意性地繪示了在兩個方向上延伸的兩組單向長絲或紗線股62,但是應理解,該股線佈置在某種程度上是設計驅動的,並且緩衝結構可以具有3或4或5或甚至更多組單向長絲或紗線股62,每組具有唯一的取向。此外,在一些實施例中,長絲或紗線股62或多組單向長絲或紗線股62可以以預定圖案鋪設、交織、纏結、織造、纏繞、針織、鉤編或編織。
當組裝時,多個長絲或紗線股62可以延伸穿過聚合物片材40、42的可充氣部分54的外表面52並且與其接觸。在一些實施例中,與相應的聚合物片材40、42接觸的多個長絲或紗線股62可以僅在週邊凸緣44/粘合區域處固定到該片材。換言之,雖然長絲或紗線股62可以與聚合物片材40、42的充氣部分54的外表面52在該區域內直接接觸,但是它們可以物理地不附接到片材上,使得紗線股62和片材之間的相對運動是可能的。相反地,在週邊凸緣44處,多個長絲或紗線股可以由聚合物片材例如通過熱粘合來粘合、粘附、焊接和/或物理地捕獲,從而抑制或防止相對運動。在一些實施例中,該粘合可以經由用於將聚合物片材40、42粘合在一起的相同工藝進行,諸如通過熱壓或超聲焊接。
在一個實施例中,本公開的緩衝結構可以通過一個或多個熱成形和/或真空成形工藝形成,由此經由施加正壓和/或真空壓力將一個或兩個聚合物片材40、42拉入模具中。在這之後,相對的模具可以促使聚合物片材彼此接觸,同時施加能量將片材熱粘合在一起。在熱成形之前,或者在熱粘合之前立即將增強層引入模具中,使得當熱粘合過程發生時,模具也將增強層的長絲或紗線熱粘合到聚合物片材上,同時產生粘合的週邊凸緣。
在另一實施例中,諸如在圖4中大致繪示的,緩衝結構10可以以基本平坦的方式形成,由此在通過用流體填充緩衝結構而使緩衝結構充氣之前形成所有粘合。例如,在一種構型中,用於形成緩衝結構10的聚合物片材40、42可以分層為堆疊組件202,其中抗焊接材料204施加到或印刷在相鄰片材40、42之間的對接表面上。在存在抗焊接材料的情況下(例如,在抗焊接材料已經印刷在聚合物片材中的一個或兩個的相鄰內側上的情況下),抗焊接材料可能局部地干擾相鄰片材熱粘合在一起的能力,從而產生聚合物片材不彼此熱粘合的內部凹槽,並且該內部凹槽隨後可以用工作流體填充/加壓。抗焊接材料204可以包括能夠例如經由噴墨型印表機選擇性地沉積在聚合物片材40、42上的材料(諸如流體或可流動或可印刷材料,例如阻擋油墨)。替代地,抗焊接材料可以包括能夠使用諸如氣相沉積工藝或靜電沉積工藝的沉積工藝選擇性地沉積在聚合物片材40、42上的固體。在這樣的實例中,電腦控制的印刷頭可以根據程式設計的圖案(例如,點陣圖或沿基於向量的路徑)選擇性地將抗焊接材料沉積/印刷到第二聚合物片材42的內表面50上,其中不需要相鄰片材之間的粘合。當囊10最終充氣時,抗焊接材料204的特定印刷圖案206可以產生內部腔室的幾何形狀。
如圖4中進一步繪示的,包括多個長絲或紗線股62的增強層60可以定位在堆疊組件202內的聚合物片材40、42的一側或兩側上。在一些實施例中,抗焊接材料204還可以以圖案208設置在聚合物片材40、42的外表面52上,以防止如果利用均勻的熱粘合工藝增強層60與聚合物片材結合。如果長絲或紗線股62包括熱塑性材料,並且執行均勻的熱壓工藝,則可能特別需要這種工藝。在該實施例中,當組裝時,印刷的外表面圖案208可以與印刷的內表面圖案206一致。這將防止增強層60粘合到囊10的可充氣部分54內的聚合物片材。
一旦製備和組裝了交替的片材和抗焊接材料的整個堆疊,然後可以選擇性地和/或均勻地熱壓堆疊組件202,以使沒有抗焊接材料的相鄰表面熱粘合在一起。如上所述,在該工藝中,抗焊接材料204干擾了片材在抗焊接材料放置的任何地方熱粘合的能力。根據該方法,不需要專門的熱成形模具或射頻焊接來形成囊10。同樣地,如果堆疊組件202被均勻地熱壓在一起(例如,諸如經由加熱的熨斗或平面壓機),則可能不需要重新裝備或重新配置工作站以生成不同的緩衝結構構型。所有需要發生的是施加不同圖案的抗焊接材料。
一旦粘合,堆疊組件202保持平坦,並且僅當使用抗焊接材料形成的內部容積60通過經由可選的填充埠220(即,在圖4中示出為施加抗焊接材料204的區域)引入的流體(例如,充氣氣體)充氣時,堆疊組件202呈現緩衝結構10的輪廓形狀。一旦內部腔室被充分充氣/加壓,填充埠220可以隨後被密封以將流體截留在內部容積內,從而維持充氣的囊形狀。如果在不密封填充埠220的情況下去除充氣氣體,並且假定其他部件沒有設置在任何密封腔室中,並且聚合物片材200還沒有粘合到其他部件諸如外底、其他中底層或鞋面上,則聚合物片材200將可能返回到它們的初始平坦狀態(假定沒有由充氣引起的蠕變或塑性應變)。
在一些方面,第一聚合物片材、第二聚合物片材,或第一和第二聚合物片材兩者包括氣體阻擋材料,意指片材包括對具有低分子量的氣體分子諸如氮氣、氧氣、二氧化碳氣體等具有低滲透性的材料。包括氣體阻擋材料的聚合物片材可以包括一層或多層氣體阻擋材料。在這種設計中,聚合物片材40、42可以主要用於氣體阻擋膜的目的以容納內部工作氣體/流體,而增強層可以為這些阻擋膜提供結構。在這種設計中,聚合物片材可以由阻擋材料組成,或者可以由與熱塑性彈性體層交替的阻擋材料層組成,而沒有顯著增加聚合物片材的強度、剛性和耐久性的更有彈性的材料層。這種設計可以與現有的緩衝結構構型形成對比,其中該聚合物片材需要形成為具有足夠的體積和/或材料強度以提供其自身的結構(例如,通過包括由比氣體阻擋材料更有彈性的材料形成厚結構層),同時還抵抗流體擴散。換言之,在現有設計中,聚合物片材需要提供阻擋結構和為片材提供強度、剛性和耐久性的結構。在本設計中,強度、剛性和耐久性功能主要由延伸穿過可充氣部分的增強層和長絲或紗線股62提供和執行,因此,在一些方面,聚合物片材僅需要充當氣體阻擋物。
在本設計中,聚合物片材40、42可以包括各種聚合物的聚合物材料或由各種聚合物的聚合物材料組成。聚合物片材40、42的聚合物材料可以是熱塑性材料,諸如熱塑性彈性體材料。聚合物片材40、42可以包括氣體阻擋材料。聚合物片材40、42可以包括熱塑性彈性體材料和氣體阻擋材料,並且這兩種材料可以在聚合物片材中結構化,例如以交替層的形式,以形成阻擋膜,使得聚合物片材可以彈性地保持流體,諸如空氣或另一種氣體。在一個方面,用於形成本文所公開的氣囊或囊的聚合物片材40、42包括阻擋膜240或由阻擋膜240組成,諸如圖2B中的示意性橫截面圖所示。如本文所用,阻擋膜被理解為具有相對低的流體透射率的膜。當在氣囊或氣囊中單獨使用或與其他材料組合使用時,阻擋膜彈性地保持流體。根據緩衝結構的結構和用途,阻擋膜可以將流體保持在高於、處於或低於大氣壓力的壓力下。在一些方面,流體是液體或氣體。氣體的實例包括空氣、氧氣(O2)和氮氣(N2)以及惰性氣體。在一個方面,阻擋膜的阻擋材料是氮氣阻擋材料。
當在23攝氏度和百分之0的相對濕度下測量時,對於具有厚度為約72微米至約320微米的膜,阻擋膜的氣體透過率可以小於4或小於3或小於2立方釐米/平方米/大氣壓/天/天。在另一實例中,當在23攝氏度和百分之0的相對濕度下測量時,對於具有厚度為約72微米至約320微米的膜,阻擋膜的氣體透過率為從約0.1至約3,或從約0.5至約3,或從約0.5至約3立方釐米/平方米/大氣壓/天/天。氣體透過率,諸如氧氣或氮氣透過率,可以使用ASTM D1434測量。
在一個方面,阻擋膜可以包括多層膜,該多層膜包括多個層,該多個層包括一個或多個阻擋層,該一個或多個阻擋層包括阻擋材料,該阻擋材料包括一種或多種氣體阻擋化合物或基本上由一種或多種氣體阻擋化合物組成。多層膜包括至少5層或至少10層。任選地,多層膜包括從約5至約200層、從約10至約100層、從約20至約80層、從約20至約50層,或從約40至約90層。
在一個方面,阻擋材料包括一種或多種無機氣體阻擋化合物或基本上由一種或多種無機氣體阻擋化合物組成。一種或多種無機氣體阻擋化合物可以採取纖維、顆粒、片晶或其組合的形式。纖維、顆粒、片晶可以包括納米級纖維、顆粒、片晶或其組合或基本上由納米級纖維、顆粒、片晶或其組合組成。無機阻擋化合物的實例包括例如碳纖維、玻璃纖維、玻璃片、二氧化矽、矽酸鹽、碳酸鈣、粘土、雲母、滑石、炭黑、顆粒石墨、金屬片及其組合。無機氣體阻擋組分可以包括一種或多種粘土或基本上由一種或多種粘土組成。合適的粘土的實例包括膨潤土、蒙脫石、高嶺石及其混合物。在一個實例中,無機氣體阻擋組分由粘土組成。可選地,阻擋材料還可以包括一種或多種附加的成分,諸如聚合物、加工助劑、著色劑或其任何組合。在阻擋材料包括一種或多種無機阻擋化合物或基本上由一種或多種無機阻擋化合物組成的方面中,阻擋材料可以描述為包括由存在於阻擋材料中的所有無機阻擋化合物組成的無機氣體阻擋組分。當一種或多種無機氣體阻擋化合物包括在阻擋材料中時,存在於阻擋材料中的無機氣體阻擋組分的總濃度可以小於總組合物的60重量%,或小於40重量%,或小於20重量%。替代地,在其他實例中,阻擋材料基本上由一種或多種無機氣體阻擋材料組成。
在一個方面,氣體阻擋化合物包括一種或多種氣體阻擋聚合物或基本上由一種或多種氣體阻擋聚合物組成。一種或多種氣體阻擋聚合物可以包括熱塑性聚合物。在一個實例中,阻擋材料可以包括一種或多種熱塑性聚合物或基本上由一種或多種熱塑性聚合物組成,這意指阻擋材料包括多種熱塑性聚合物或基本上由多種熱塑性聚合物組成,該多種熱塑性聚合物包括不是氣體阻擋聚合物的熱塑性聚合物。在另一實例中,阻擋材料包括一種或多種熱塑性氣體阻擋聚合物或基本上由一種或多種熱塑性氣體阻擋聚合物組成,這意指存在於阻擋材料中的所有聚合物均為熱塑性氣體阻擋聚合物。阻擋材料可以描述為包括由存在於阻擋材料中的所有聚合物組成的聚合物組分。例如,阻擋材料的聚合物組分可以由單一類別的氣體阻擋聚合物組成,諸如例如一種或多種聚烯烴,或者可以由單一類型的氣體阻擋聚合物組成,諸如一種或多種乙烯-乙烯醇共聚物。可選地,阻擋材料還可以包括一種或多種非聚合物添加劑,諸如一種或多種填料、加工助劑、著色劑或其組合。
許多氣體阻擋聚合物是本領域已知的。氣體阻擋聚合物的實例包括乙烯基聚合物諸如偏二氯乙烯聚合物、丙烯酸類聚合物諸如丙烯腈聚合物、聚醯胺、環氧聚合物、胺聚合物、聚烯烴諸如聚乙烯和聚丙烯、其共聚物諸如乙烯-乙烯醇共聚物,及其混合物。熱塑性氣體阻擋聚合物的實例包括熱塑性乙烯基均聚物和共聚物、熱塑性丙烯酸均聚物和共聚物、熱塑性胺均聚物和共聚物、熱塑性聚烯烴均聚物和共聚物,及其混合物。在一個實例中,一種或多種氣體阻擋聚合物包括一種或多種熱塑性聚乙烯共聚物或基本上由一種或多種熱塑性聚乙烯共聚物組成,諸如例如一種或多種熱塑性乙烯-乙烯醇共聚物。一種或多種乙烯-乙烯醇共聚物可以包括從約28摩爾%至約44摩爾%的乙烯含量,或從約32摩爾%至約44摩爾%的乙烯含量。在又一實例中,一種或多種氣體阻擋聚合物可以包括一種或多種聚乙烯亞胺、聚丙烯酸、聚環氧乙烷、聚丙烯醯胺、聚醯胺胺或其任何組合或基本上由其組成。
本公開的聚合物片材是彈性體的。在一些方面,聚合物片材由一種或多種彈性體材料組成,其中彈性體材料單獨地包括聚合物組分,該聚合物組分包括一種或多種彈性體聚合物或由一種或多種彈性體聚合物組成,諸如一種或多種熱塑性彈性體。換言之,在一些方面,聚合物片材包括一層或多層彈性體材料,並且不含本文所描述的氣體阻擋材料。在其他方面,聚合物片材是包括與彈性體材料層交替的氣體阻擋材料層的多層膜,其中彈性體材料包括聚合物組分,該聚合物組分包括至少一種彈性體或基本上由至少一種彈性體組成。許多氣體阻擋化合物是脆性的和/或相對堅硬的,並且因此當經受重複的、過度的應力負載,諸如在多層膜的撓曲和釋放期間可能生成的應力負載時,一個或多個阻擋層可能易於裂化。與不存在彈性體第二層的膜相比,包括與彈性體材料的第二層交替的一個或多個阻擋層的多層膜產生能夠更好地經受重複撓曲和釋放同時維持其氣體阻擋特性的多層膜。
彈性體材料包括聚合物組分或由聚合物組分組成,其中聚合物組分包括一種或多種彈性體或基本上由一種或多種彈性體組成。在一個方面,彈性體材料的聚合物組分包括一種或多種熱塑性彈性體或基本上由一種或多種熱塑性彈性體組成。彈性體材料可以描述為包括由存在於彈性體材料中的所有聚合物組成的聚合物組分。在一個實例中,彈性體材料的聚合物組分由一種或多種彈性體組成。可選地,彈性體材料還可以包括一種或多種非聚合物添加劑,諸如填料、加工助劑和/或著色劑。
適用於彈性體材料的許多聚合物是本領域已知的。可以包括在彈性體材料中的示例性聚合物包括聚烯烴、聚醯胺、聚碳酸酯、聚亞胺、聚酯、聚丙烯酸酯、聚酯、聚醚、聚苯乙烯、聚脲和聚氨酯,包括它們的均聚物和共聚物(例如,聚烯烴均聚物、聚烯烴共聚物等),及其組合。在一個實例中,彈性體材料包括一種或多種聚合物或基本上由一種或多種聚合物組成,該聚合物選自聚烯烴、聚醯胺、聚酯、聚苯乙烯和聚氨酯,包括它們的均聚物和共聚物,及其組合。在另一實例中,彈性體材料的聚合物組分由一種或多種熱塑性聚合物或一種或多種彈性體或一種或多種熱塑性彈性體,包括熱塑性硫化橡膠,組成。替代地,彈性體材料的一種或多種聚合物可以包括一種或多種熱固性或可熱固彈性體,諸如例如天然橡膠和合成橡膠,包括丁二烯橡膠、異戊二烯橡膠、矽橡膠等。
聚烯烴是一類包括衍生自簡單烯烴諸如乙烯、丙烯和丁烯的單體單元的聚合物。彈性體材料的聚合物組分可以包括一種或多種聚烯烴彈性體或由一種或多種聚烯烴彈性體組成,包括一種或多種熱塑性聚烯烴彈性體。熱塑性聚烯烴的實例包括聚乙烯均聚物、聚丙烯均聚物、聚丙烯共聚物(包括聚乙烯-聚丙烯共聚物)、聚丁烯、乙烯-辛烯共聚物、烯烴嵌段共聚物;丙烯-丁烷共聚物及其組合,包括聚乙烯均聚物和聚丙烯均聚物的共混物。聚烯烴彈性體的實例包括聚異丁烯彈性體、聚(α-烯烴)彈性體、乙烯丙烯彈性體、乙烯丙烯二烯單體彈性體及其組合。
聚醯胺是一類包括通過醯胺鍵連接的單體單元的聚合物。天然存在的聚醯胺包括蛋白質諸如羊毛和絲,以及合成醯胺諸如尼龍和芳族聚醯胺。彈性體材料的一種或多種聚合物組分可以包括熱塑性聚醯胺,諸如尼龍6、尼龍6-6、尼龍-11,以及熱塑性聚醯胺共聚物。聚醯胺可以是聚醯胺彈性體,諸如熱塑性聚醯胺彈性體。
聚酯是一類包括衍生自酯官能團的單體單元的聚合物,並且通常通過縮合二元酸諸如例如對苯二甲酸與一種或多種多元醇來製備。在一個實例中,第二材料可以包括一種或多種熱塑性聚酯彈性體或基本上由一種或多種熱塑性聚酯彈性體組成。聚酯聚合物的實例包括均聚物諸如聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚對苯二甲酸-1,4-亞環己基-二亞甲基酯,以及共聚物諸如聚酯聚氨酯。彈性體材料的聚合物組分可以包括聚酯彈性體或由聚酯彈性體組成,諸如熱塑性聚酯彈性體。
苯乙烯系聚合物是一類包括衍生自苯乙烯的單體單元的聚合物。一種或多種第二聚合物可以包括苯乙烯系均聚物、苯乙烯系無規共聚物、苯乙烯系嵌段共聚物或其組合,或基本上由其組成。苯乙烯類聚合物的實例包括苯乙烯系嵌段共聚物,諸如丙烯腈丁二烯苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯丙烯腈嵌段共聚物、苯乙烯乙烯丁烯苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯乙烯丁二烯苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯乙烯丙烯苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯丁二烯苯乙烯嵌段共聚物,及其組合。彈性體材料的聚合物組分可以包括苯乙烯系彈性體或由苯乙烯系彈性體組成,諸如熱塑性苯乙烯系彈性體。
聚氨酯是一類包括通過氨基甲酸酯鍵聯結的單體單元的聚合物。聚氨酯最通常通過使聚異氰酸酯(例如二異氰酸酯或三異氰酸酯)與多元醇(例如,二醇或三醇)可選地在擴鏈劑的存在下反應而形成。衍生自聚異氰酸酯的單體單元通常稱為聚氨酯的硬鏈段,而衍生自多元醇的單體單元通常稱為聚氨酯的軟鏈段。硬鏈段可以衍生自脂族聚異氰酸酯,或有機異氰酸酯,或兩者的混合物。軟鏈段可以衍生自飽和多元醇,或不飽和多元醇諸如聚二烯多元醇,或兩者的混合物。當將多層膜粘合到天然或合成橡膠時,包括衍生自一種或多種聚二烯多元醇的軟鏈段,當橡膠和膜彼此接觸交聯時,諸如在硫化工藝中,可以促進橡膠和膜之間的粘合。彈性體材料的聚合物組分可以包括聚氨酯彈性體或由聚氨酯彈性體組成,諸如熱塑性聚氨酯彈性體。
阻擋膜,包括多層膜的阻擋膜,具有從約40微米至約500微米,或約50微米至約400微米,或約60微米至約350微米的總厚度。在一個方面,多層膜的多個層中的每個單獨層具有從約0.001微米至約10微米的厚度。例如,單獨的阻擋層的厚度範圍可以為從約0.001微米至約3微米厚,或從約0.5微米至約2微米厚,或從約0.5微米至約1微米厚。單獨的第二層的厚度範圍可以為從約2微米至約8微米厚,或從約2微米至約4微米厚。膜和/或它們的單獨層的厚度可以通過本領域已知的任何方法測量,諸如例如ASTM E252、ASTM D6988、ASTM D8136或使用光學顯微鏡或電子顯微鏡。
包括多層膜的聚合物片材具有從約35A至約95A,可選地從約55A至約90A的肖氏硬度。可以使用ASTM D2240使用肖氏A標度測量硬度。
當使用共擠出工藝形成聚合物片材時,諸如當阻擋膜由多個交替的阻擋層和第二層形成時,當使用2.16千克的重量時,阻擋材料在190攝氏度下可以具有從約5至約7克/10分鐘的熔體流動指數。當單獨使用或與阻擋材料結合使用時,當使用2.16千克的重量時,彈性體材料在190攝氏度下可以具有從約20至約30克/10分鐘的熔體流動指數。在另外的方面,當使用包括阻擋材料的分層膜時,當使用2.16千克的重量時,當在190攝氏度下測量時,阻擋材料的熔體流動指數可以為每10分鐘彈性體材料的熔體流動指數的從約80%至約120%。在這些方面,可以使用ASTM D1238測量熔體流動指數。替代地或附加地,阻擋材料或彈性體材料或兩者具有從約165攝氏度至約183攝氏度,或從約155攝氏度至約165攝氏度的熔化溫度。阻擋材料可以具有從約165攝氏度至約183攝氏度的熔化溫度。彈性體材料可以具有約155攝氏度至約165攝氏度的熔化溫度。可以使用ASTM D3418測量熔化溫度。
在一些實施例中,增強長絲或紗線股62可以由包括選自聚醯胺、聚酯、聚氨酯、聚烯烴及其組合的聚合物的聚合物材料形成。在其他實施例中,長絲或紗線股62可以包括碳纖維、玻璃紡絲纖維等。可以選擇長絲或紗線股62以滿足給定預期用途的某些最小耐久性要求。
雖然每個組成長絲或紗線股62可以單獨地鋪設,但是如果長絲或紗線股62共同地穿過聚合物片材定位,則可以提高製造效率和生產週期時間。共同定位可以通過使用單向板層、由多個單向板層形成的疊層(即,每個具有不同的共同取向)、包括非織造紡織品的紡織品、織造織物、針織織物、鉤編織物等來實現。在一些實施例中,為了促進與聚合物片材40、42的粘合,增強層的長絲或紗線股62可以在熱粘合到聚合物片材之前用熱塑性材料塗覆或浸漬。
在一些實施例中,長絲或紗線股62可以表現出非線性拉伸輪廓,使得長絲或紗線股62的有效模量在一定量的應變之後顯著增加。這些長絲或紗線股62可以包括長絲或紗線股62,或具有非線性彈性的長絲或紗線股62的構型、具有非常低或沒有伸長率的長絲或紗線、盤繞的長絲或紗線、鬆散織造或針織的紗線等。對於非線性拉伸輪廓,緩衝結構10在初始引入加壓流體期間可以更容易地充氣,但是一旦達到閾值充氣,長絲或紗線股62的特性或長絲或紗線股62的構型的特性可以接合或變硬並且有助於緩衝結構抵抗進一步充氣。
在一些實施例中,除了在結構上增強緩衝結構之外,增強層可以用於説明將緩衝結構固定到相鄰部件上。例如,在一種構型中,長絲或紗線股62,或包括長絲或紗線股62的紡織品可以用於將緩衝結構固定到相鄰部件。例如,長絲或紗線股62或包括長絲或紗線股62的紡織品可以用於將緩衝結構熱粘合或針織、織造或縫合到另一部件,諸如相鄰的紡織品。
當充氣時,緩衝結構可以至少部分地根據聚合物片材的材料彈性而膨脹。如果外部增強層60被取向以提供具有基本各向同性的面內彈性模量的片材,那麼緩衝結構的尺寸膨脹應是近似均勻和對稱的,諸如圖2A和圖2B所示。在這樣的實施例中,囊10的最終幾何形狀可以類似於省略長絲或紗線股62的囊,然而,實現相等或類似的橫向變形所需的內部流體壓力也將隨著聚合物材料的模量增加而增加。例如,在非增強設計中,緩衝結構的最大工作壓力可以為大約15至20 psi,而在增強構型中,實現類似形狀的工作壓力可以為大約40至50 psi。在較高的工作壓力下,緩衝結構可以在諸如跑步、跳躍或切割的動作期間更有效地將能量返回到包括緩衝結構的鞋類製品的穿著者,其中動態衝擊負載被施加到囊10。
雖然實現增加的工作壓力的能力是外部增強物的一個益處,但在其他實施例中,組成紗線股62的間隔、佈置和/或彈性可以用於改變囊的充氣動態和/或最終幾何形狀。更具體地,通過將增強層僅施加到聚合物片材的選定區域,可以增加這些區域中的彈性模量,這可以導致比缺少增強層的區域更大的局部工作壓力或相對更小的充氣位移。此外,通過控制長絲或紗線股62的方向,可以引入各向異性的充氣/拉伸動態。
圖5A和圖5B示意性地繪示了具有鞋底結構12的鞋類製品300,其中鞋底結構12具有多個離散的增強囊302。在所示的實施例中,提供了流體連接腔室的三個莢狀物。在鞋底結構12的足跟區域20中提供具有六個離散的腔室306的第一囊莢狀物304,在鞋底結構12的內側22上的前足區域16中提供具有三個腔室306的第二囊莢狀物308,並且在鞋底結構12的外側24上的前足區域16中提供具有三個腔室306的第三囊莢狀物310。在這種設計中,每個腔室306可以在上表面/最上面的聚合物片材312和下表面/最下面的聚合物片材314的外側進行外部增強。
如在圖16B中提供的示意性分解圖320中最佳繪示的,三個囊莢狀物304、308、310中的每一個可以被設置在上板322和下板324之間。這些板322、324具有足夠的剛性,以便當經由穿著者的足部施加動態壓縮/衝擊負載時引起相應囊腔室的壓縮。在該實施例中,每個莢狀物可以維持在約30 psi和約60 psi之間的靜壓。在一些實施例中,為了將壓縮負載更多地集中在每個腔室306上,每個腔室306可以安裝在相對的柱326之間。每個柱326可以具有小於腔室306的對應直徑(或周長)的直徑(或更一般地,周長)。在一些實施例中,柱326的直徑或周長可以小於腔室306的直徑或周長的約70%。在其他實施例中,柱326的直徑或周長可以小於腔室306的直徑或周長的約50%。雖然並不嚴格要求柱來利用這些設計,但是隨著囊的內部壓力增加,可能需要負載集中/壓力增加特徵來增加衝擊期間的壓縮變形量。
在圖5A和圖5B中提供的設計中,鞋底結構12還可以包括在上板322和鞋面26之間的上中底緩衝部件330和在下板324和外底30之間的下中底緩衝部件332中的一個或兩個。這些中底緩衝部件330、332可以由泡沫聚合材料形成,該泡沫聚合材料被選擇以抑制衝擊力,同時理想地在從衝擊回彈時將能量返回到穿著者的足部。再次參照圖5A,在一些實施例中,通過將相應的板322、324凹入上/下中底緩衝部件330、332中,下和/或上柱326可以至少部分地隱藏而不可見。在所示的實施例中,下板324凹入到下中底緩衝部件332中,直到囊的粘合凸緣44與下中底緩衝部件332的頂部大約齊平的點。
儘管現有公開內容通常集中于將多個增強纖維整合到形成囊的聚合物片材中,但在一些實施例中,可以以類似方式局部或區域性地提供具有線性或非線性剛度的附加膜或片材,以改變聚合物片材中的尺寸剛度。
為了幫助和闡明各種實施例的描述,本文定義了各種術語。除非另有說明,以下定義適用於整個說明書(包括申請專利範圍 )。此外,本文引用的所有參考均通過引用整體併入本文。
“鞋類製品”、“鞋類製造製品”和“鞋類”可以被認為是機器和製造。在最終組裝成準備穿著鞋類製品之前,組裝的準備穿著的鞋類製品(例如,鞋、涼鞋、靴子等)以及鞋類製品的離散部件(例如,中底、外底、鞋面部件等)在本文中被認為並且替代地以單數或複數形式稱為“鞋類製品”。
“一(a)”、“一(an)”、“該”、“至少一個”和“一個或多個”可互換使用以指示存在至少一個專案。除非上下文另外明確指出,否則可以存在多個此類項目。除非在上下文,包括所附申請專利範圍 ,中另外清楚或明確地指出,否則本說明書中的參數(例如量或條件)的所有數值應理解為在所有情況下均由術語“約”修飾,無論“約”是否實際出現在數值之前。“約”指示所陳述的數值允許一些輕微的不精確性(在數值上接近精確;接近或相當接近該值;差不多)。如果“約”提供的不精確性在本領域中不以該普通含義理解,則如本文所用的“約”至少指示可以由測量和使用這樣的參數的普通方法引起的變化。此外,範圍的公開應理解為具體公開該範圍內的所有值和進一步劃分的範圍。
術語“包括(comprising)”、“包括(including)”和“具有”是包括性的,並且因此指定所述特徵、步驟、操作、元件或部件的存在,但不排除一個或多個其他特徵、步驟、操作、元件或部件的存在或添加。當可能時,可以改變步驟、過程和操作的順序,並且可以採用附加的或替代的步驟。如本說明書所用,術語“或”包括相關聯的所列專案的任一個和所有組合。術語“……中的任一個”應理解為包括所引用專案的任何可能組合,包括所引用專案“中的任一個”。術語“……中的任一個”應理解為包括所附請求項的所引用請求項的任何可能組合,包括所引用請求項“中的任一項”。
為了一致性和方便,可以在對應於所繪示的實施例的整個詳細描述中採用方向形容詞。本領域普通技術人員將認識到,諸如“上面”、“下面”、“向上”、“向下”、“頂部”、“底部”等的術語可以相對於圖式描述性地使用,而不表示對由請求項限定的本發明的範圍的限制。
術語“縱向”是指沿部件的長度延伸的方向。例如,鞋的縱向方向在鞋的前足區域和足跟區域之間延伸。術語“向前”或“前面”用於指從足跟區域朝向前足區域的大致方向,而術語“向後”或“後面”用於指相反的方向,即從前足區域朝向足跟區域的方向。在一些情況下,部件可以被標識為具有縱向軸線以及沿著該軸線的前後縱向方向。縱向方向或軸線也可稱為前後方向或軸線。
術語“橫向”是指沿部件的寬度延伸的方向。例如,鞋的橫向方向在鞋的外側和內側之間延伸。橫向方向或軸線也可以稱為外側方向或軸線或中間外側方向或軸線。
術語“豎直”是指大致垂直於外側和縱向方向的方向。例如,在鞋底平放在地表面上的情況下,豎直方向可以從地表面向上延伸。應當理解,這些方向形容詞中的每一個可以應用於鞋底的各個部件。術語“向上”或“向上地”是指指向該部件的頂部的豎直方向,該部件可以包括腳背、緊固區域和/或鞋面的喉部。術語“向下”或“向下地”是指與向上方向相反指向部件底部的豎直方向,並且通常可以指向鞋類製品的鞋底結構的底部。
鞋類製品,諸如鞋,的“內部”是指當穿鞋時由穿著者的足部佔據的空間處的部分。部件的“內側”是指在組裝的鞋類製品中朝向(或將朝向)部件或鞋類製品的內部取向的部件的側面或表面。部件的“外側”或“外部”是指在組裝的鞋中遠離(或將遠離)鞋的內部取向的部件的側面或表面。在一些情況下,其他部件可以在部件的內側和組裝的鞋類製品的內部之間。類似地,其他部件可以在部件的外側和組裝的鞋類製品外部的空間之間。此外,術語“向內”和“向內地”是指朝向部件或鞋類製品諸如鞋的內部的方向,並且術語“向外”和“向外地”是指朝向部件或鞋類製品諸如鞋的外部的方向。此外,術語“近側”是指更靠近鞋類部件的中心的方向,或者當鞋類製品被使用者穿著時、足部被插入鞋類製品中時更靠近足部的方向。同樣地,術語“遠側”是指進一步遠離鞋類部件的中心,或者當鞋類製品被使用者穿著時、足部被插入鞋類製品中時進一步遠離足部的相對位置。因此,術語近側和遠側可以理解為提供通常相對的術語以描述相對的空間位置。
儘管已描述了各種實施例,但描述旨在為示例性而非限制性的,並且對於所屬領域的技術人員顯而易見的是,實施例的範圍內的許多其他實施例和實施方式是可能的。除非明確限制,任何實施例的任何特徵可以與任何其他實施例中的任何其他特徵或元件組合使用或替代任何其他實施例中的任何其他特徵或元件。因此,除了根據所附請求項及其等同物之外,這些實施例不受限制。而且,在所附請求項的範圍內可以進行各種修改和改變。
雖然已經詳細描述了用於實現本教導的多個方面的若干模式,但是這些教導所涉及的領域的技術人員將認識到在所附請求項的範圍內的用於實踐本教導的各種替代方面。希望以上描述中所包含的或圖式中所示出的所有內容應解釋為所屬領域的技術人員將認識到的替代實施例的整個範圍的說明性和示例性,其由所包括的內容暗示、結構和/或功能上等效或以其他方式基於所包括的內容而呈現為顯而易見的,並且不僅僅限於那些明確描繪和/或描述的實施例。
以下條款呈現了本技術的各種實施例並且旨在根據前述公開內容和圖式來閱讀。
條款1.一種緩衝結構,包括:外部增強囊,所述外部增強囊包括:第一聚合物片材和第二聚合物片材,每個聚合物片材包括內表面和相對的外表面;與所述第一聚合物片材的外表面接觸的第一增強層,所述第一增強層具有比所述第一聚合物片材更大的模量;以及與所述第二聚合物片材的外表面接觸的第二增強層,所述第二增強層具有比所述第二聚合物片材更大的模量;並且其中所述囊包括:一個或多個腔室,其中所述第一聚合物片材的內表面與所述第二聚合物片材的內表面間隔開以限定所述第一聚合物片材和所述第二聚合物片材之間的內部容積;一個或多個粘合區域,其中所述第一聚合物片材的內表面在圍繞所述內部容積的週邊區域中與所述第二聚合物片材的內表面接觸並且粘合到所述第二聚合物片材的內表面,所述週邊區域形成週邊凸緣;其中在所述囊中,所述第一增強層僅在所述週邊凸緣處粘合到所述第一聚合物片材;並且所述第二增強層僅在所述週邊凸緣處粘合到所述第二聚合物片材。
條款2.根據條款1所述的緩衝結構,還包括:抗焊接材料,所述抗焊接材料設置在所述第一聚合物片材和所述第二聚合物片材的中心區域內的所述第一聚合物片材和所述第二聚合物片材之間,所述抗焊接材料能夠操作以抑制所述第一聚合物片材能夠在所述抗焊接材料存在的任何地方與所述第二聚合物片材熱熔合;
條款3.根據條款1所述的緩衝結構,還包括提供在所述內部容積內的流體,並且其中所述流體被加壓至從約20 psi至約60 psi的相對壓力。
條款4.根據條款1所述的緩衝結構,其中所述第一聚合物片材包括第一可充氣部分並且所述第二聚合物片材包括第二可充氣部分,其中所述內部容積形成在所述第一可充氣部分和所述第二可充氣部分之間,並且其中所述週邊凸緣圍繞所述第一可充氣部分和所述第二可充氣部分兩者;其中所述第一增強層接觸所述第一可充氣部分但不直接粘合到所述第一可充氣部分;並且其中所述第二增強層接觸所述第二可充氣部分但不直接粘合到所述第二可充氣部分。條款5.根據條款1所述的緩衝結構,其中所述第一增強層和所述第二增強層各自包括多個長絲或紗線股,並且其中每個長絲或紗線股粘合到所述週邊凸緣。
條款6.根據條款5所述的緩衝結構,其中所述多個長絲或紗線股包括各自沿第一方向延伸的第一組單向長絲或紗線股和各自沿不同於所述第一方向的第二方向延伸的第二組單向長絲或紗線股。
條款7.根據條款6所述的緩衝結構,其中所述第一增強層包括織造紡織品,所述織造紡織品包括與第二組單向紗線股織造的第一組單向紗線股。
條款8.根據條款1所述的緩衝結構,其中所述第一聚合物片材和所述第二聚合物片材中的每一個包括熱塑性材料,所述熱塑性材料包括一種或多種熱塑性聚合物。
條款9.根據條款8所述的緩衝結構,其中所述第一增強層和所述第二增強層各自包括多個長絲或紗線股;其中所述多個長絲或紗線股中的每個單獨的長絲或紗線股粘合到所述週邊凸緣;並且其中所述多個紗線股中的所述每個單獨的長絲或紗線股包括熱塑性材料。
條款10.根據條款9所述的緩衝結構,其中所述多個紗線股中的所述每個單獨的長絲或紗線股是熱塑性的,或者是熱塑性和彈性體的。
條款11.根據條款1所述的緩衝結構,還包括提供在所述囊的第一側上的非發泡聚合物上板和提供在所述囊的相對的第二側上的非發泡聚合物下板;其中所述上板和所述下板中的每一個與所述囊接觸,並且能夠操作以向所述囊施加壓縮負載。
條款12.根據條款11所述的緩衝結構,其中所述上板包括上板部分和第一增壓突起,其中所述第一增壓突起從所述上板部分朝向所述下板延伸並且與所述第一聚合物片材的中心區域接觸;並且其中所述下板包括下板部分和第二增壓突起,其中所述第二增壓突起從所述下板部分朝向所述上板延伸並且與所述第二聚合物片材的中心區域接觸;並且其中當在所述上板和所述下板之間施加壓縮負載時,所述第一增壓突起和所述第二增壓突起能夠操作以撞擊到所述囊。
條款13.根據條款12所述的緩衝結構,還包括在所述板的與所述囊相對的一側上與所述上板接觸的聚合物泡沫緩衝元件。
條款14.根據條款1所述的緩衝結構,還包括在所述第一聚合物片材的外表面和所述第一增強層之間以及在所述第二聚合物片材的外表面和所述第二增強層之間的抗焊接材料。
條款15.根據條款1所述的緩衝結構,其中所述緩衝結構是用於服裝製品或運動裝備的緩衝結構。
條款16.根據條款1所述的緩衝結構,其中所述緩衝結構是用於鞋類製品的鞋底結構,或者是鞋類製品的鞋底結構的部件。
條款17.一種包括根據條款1至17中任一項所述的緩衝結構的鞋類製品、服裝或運動裝備。
條款18.一種製造緩衝結構的方法,所述方法包括:通過組裝包括第一聚合物片材、第二聚合物片材、第一增強層和第二增強層的堆疊來形成外部增強囊,其中在組裝的堆疊中,每個聚合物片材包括內表面和相對的外表面;所述第一增強層與所述第一聚合物片材的外表面接觸,所述第一增強層具有比所述第一聚合物片材更大的模量;所述第二增強層與所述第二聚合物片材的外表面接觸,所述第二增強層具有比所述第二聚合物片材更大的模量;以及將所述組裝的堆疊的層粘合在一起成為所述外部增強囊,其中所述外部增強囊包括一個或多個腔室,其中所述第一聚合物片材的內表面與所述第二聚合物片材的內表面間隔開以限定所述第一聚合物片材和所述第二聚合物片材之間的內部容積;一個或多個粘合區域,其中所述第一聚合物片材的內表面在圍繞所述內部容積的週邊區域中與所述第二聚合物片材的內表面接觸並且粘合到所述第二聚合物片材的內表面,所述週邊區域形成週邊凸緣;其中在所述外部增強囊中,所述第一增強層僅在所述週邊凸緣處粘合到所述第一聚合物片材;並且所述第二增強層僅在所述週邊凸緣處粘合到所述第二聚合物片材。
條款19.根據條款18所述的方法,其中粘合步驟包括通過軟化或熔化所述第一聚合物片材、所述第二聚合物片材,或所述第一聚合物片材和所述第二聚合物片材兩者來熱粘合。
條款20.根據條款18所述的方法,其中所述緩衝結構是用於鞋類製品、服裝或運動裝備的緩衝結構。
10:囊
12:鞋底結構
14:鞋類製品
16:前足區域
18:中足區域
20:足跟區域
22:內側
24:外側
26:鞋類鞋面
28:足部容納空腔
30:外底
32:地面
40:第一聚合物片材
42:第二聚合物片材
44:週邊凸緣
46:內部容積
48:橫截面
50:腔室
52:通路
54:可充氣部分
60:增強纖維
62:外表面
64a:第一子集
64b:第二子集
66a:第一共同方向
66b:第二共同方向
202:堆疊組件
204:抗焊接材料
206:圖案
208:圖案
220:填充埠
300:鞋類製品
302:纖維增強囊
304:第一囊莢狀物
306:腔室
308:第二囊莢狀物
310:第三囊莢狀物
312:片材
314:片材
320:分解圖
322:上板
324:下板
326:柱
330:緩衝部件
332:緩衝部件
本文描述的圖式僅用於說明目的,本質上是示意性的,並且旨在是示例性的而不是限制本公開的範圍。
〔圖1〕是具有鞋底結構的鞋類製品的示意性側視圖,該鞋底結構具有延伸穿過足跟區域、中足區域和前足區域的一部分的流體填充的緩衝部件。
〔圖2A〕是外部增強流體填充囊的示意性透視圖。
〔圖2B〕是沿線A-A截取的圖2A的外部增強流體填充囊的示意性橫截面圖。
〔圖3〕是外部增強流體填充囊的示意性俯視圖。
〔圖4〕是用於使用抗焊接材料以選擇性地抑制層熔合在一起而形成外部增強流體填充囊的堆疊組件的示意性部分分解圖。
〔圖5A〕是包括具有多個離散的纖維增強囊的鞋底結構的鞋類製品的示意性後側透視圖。
〔圖5B〕是圖5A的鞋類製品的示意性分解圖。
40:第一聚合物片材
42:第二聚合物片材
44:週邊凸緣
46:內部容積
48:橫截面
50:腔室
52:通路
54:可充氣部分
60:增強纖維
62:外表面
Claims (20)
- 一種緩衝結構,包括: 外部增強囊,所述外部增強囊包括: 第一聚合物片材和第二聚合物片材,每個聚合物片材包括內表面和相對的外表面; 與所述第一聚合物片材的所述外表面接觸的第一增強層,所述第一增強層具有比所述第一聚合物片材更大的模量;以及 與所述第二聚合物片材的所述外表面接觸的第二增強層,所述第二增強層具有比所述第二聚合物片材更大的模量;並且 其中所述囊包括: 一個或多個內部容積,其中所述第一聚合物片材的內表面與所述第二聚合物片材的內表面間隔開以限定所述第一聚合物片材和所述第二聚合物片材之間的所述內部容積; 一個或多個週邊凸緣,其中所述第一聚合物片材的內表面與所述第二聚合物片材的內表面接觸並且粘合到所述第二聚合物片材的內表面,並且其中所述一個或多個週邊凸緣中的每一個圍繞所述一個或多個內部容積中的相應一個; 其中在所述囊中,所述第一增強層僅在所述週邊凸緣處粘合到所述第一聚合物片材;並且 所述第二增強層僅在所述週邊凸緣處粘合到所述第二聚合物片材。
- 根據請求項1所述的緩衝結構,還包括: 抗焊接材料,所述抗焊接材料設置在所述第一聚合物片材和所述第二聚合物片材的中心區域內的所述第一聚合物片材和所述第二聚合物片材之間,其中所述第一聚合物片材的中心區域與所述第二聚合物片材的中心區域對齊以在其間限定所述內部容積,並且其中所述抗焊接材料能夠操作以抑制所述第一聚合物片材在所述抗焊接材料存在的任何地方與所述第二聚合物片材熱熔合;
- 根據請求項1所述的緩衝結構,還包括提供在所述內部容積內的流體,並且其中所述流體被加壓至從約20 psi至約60 psi的相對壓力。
- 根據請求項1所述的緩衝結構,其中所述第一聚合物片材和第二聚合物片材中的每一個包括各自的中心區域,其中所述內部容積形成在所述第一聚合物片材的中心區域和所述第二聚合物片材的中心區域之間,並且其中所述週邊凸緣圍繞所述第一聚合物片材的中心區域和所述第二聚合物片材的中心區域兩者; 其中所述第一增強層接觸所述第一聚合物片材的所述中心區域但不直接粘合到所述第一聚合物片材的所述中心區域;並且 其中所述第二增強層接觸所述第二聚合物片材的所述中心區域但不直接粘合到所述第二聚合物片材的所述中心區域。
- 根據請求項1所述的緩衝結構,其中所述第一增強層和所述第二增強層各自包括多個長絲或紗線股,並且其中每個長絲或紗線股粘合到所述週邊凸緣。
- 根據請求項5所述的緩衝結構,其中所述多個長絲或紗線股包括各自沿第一方向延伸的第一組單向長絲或紗線股和各自沿不同於所述第一方向的第二方向延伸的第二組單向長絲或紗線股。
- 根據請求項6所述的緩衝結構,其中所述第一增強層包括織造紡織品,所述織造紡織品包括與第二組單向紗線股織造的第一組單向紗線股。
- 根據請求項1所述的緩衝結構,其中所述第一聚合物片材包括第一熱塑性材料,所述第二聚合物片材包括第二聚合物材料;並且 其中所述第一熱塑性材料與所述第二熱塑性材料相同,或者其中所述第一熱塑性材料與所述第二熱塑性材料不同。
- 根據請求項8所述的緩衝結構,其中所述第一增強層和所述第二增強層各自包括多個長絲或紗線股; 其中所述多個長絲或紗線股中的每個單獨的長絲或紗線股粘合到所述週邊凸緣;並且 其中所述多個紗線股中的所述每個單獨的長絲或紗線股包括熱塑性材料。
- 根據請求項9所述的緩衝結構,其中所述多個紗線股中的每個單獨的長絲或紗線股是熱塑性的,或者是熱塑性和彈性體的。
- 根據請求項1所述的緩衝結構,還包括提供在所述囊的第一側上的聚合物上板和提供在所述囊的相對的第二側上的非發泡聚合物下板; 其中所述上板和所述下板中的每一個與所述囊接觸,並且能夠操作以向所述囊施加壓縮負載。
- 根據請求項11所述的緩衝結構,其中所述上板包括上板部分和第一增壓突起,其中所述第一增壓突起從所述上板部分朝向所述下板延伸並且與所述第一聚合物片材的所述中心區域接觸;並且 其中所述下板包括下板部分和第二增壓突起,其中所述第二增壓突起自所述下板部分朝向所述上板延伸並且與所述第二聚合物片材的所述中心區域接觸;並且 其中當在所述上板和所述下板之間施加壓縮負載時,所述第一增壓突起和所述第二增壓突起能夠操作以撞擊到所述囊。
- 根據請求項12所述的緩衝結構,還包括在所述板的與所述囊相對的一側上與所述上板接觸的聚合物泡沫緩衝元件。
- 根據請求項1所述的緩衝結構,還包括在所述第一聚合物片材的外表面和所述第一增強層之間以及在所述第二聚合物片材的外表面和所述第二增強層之間的抗焊接材料。
- 根據請求項1所述的緩衝結構,其中所述緩衝結構是用於服裝製品或運動裝備的緩衝結構。
- 根據請求項1所述的緩衝結構,其中所述緩衝結構是用於鞋類製品的鞋底結構,或者是鞋類製品的鞋底結構的部件。
- 一種製造緩衝結構的方法,所述方法包括: 通過以下方式形成外部增強囊: 組裝包括第一聚合物片材、第二聚合物片材、第一增強層和第二增強層的堆疊,其中在組裝的堆疊中,每個聚合物片材包括內表面和相對的外表面; 所述第一增強層與所述第一聚合物片材的所述外表面接觸,所述第一增強層具有比所述第一聚合物片材更大的模量; 所述第二增強層與所述第二聚合物片材的所述外表面接觸,所述第二增強層具有比所述第二聚合物片材更大的模量;以及 將所述組裝的堆疊的層粘合在一起成為所述外部增強囊,其中所述外部增強囊包括 一個或多個內部容積,其中所述第一聚合物片材的內表面與所述第二聚合物片材的內表面間隔開以限定所述第一聚合物片材和所述第二聚合物片材之間的所述內部容積; 一個或多個週邊凸緣,其中所述第一聚合物片材的內表面與所述第二聚合物片材的內表面接觸並且粘合到所述第二聚合物片材的內表面,並且其中所述一個或多個週邊凸緣中的每一個圍繞所述一個或多個內部容積中的相應一個; 其中在所述外部增強囊中,所述第一增強層僅在所述週邊凸緣處粘合到所述第一聚合物片材;並且 所述第二增強層僅在所述週邊凸緣處粘合到所述第二聚合物片材。
- 根據請求項18所述的方法,其中粘合步驟包括通過軟化或熔化所述第一聚合物片材、所述第二聚合物片材,或所述第一聚合物片材和所述第二聚合物片材兩者來熱粘合。
- 根據請求項18所述的方法,其中所述緩衝結構是用於鞋類製品、服裝或運動裝備的緩衝結構。
- 一種鞋類製品,包括: 鞋面,所述鞋面被適配成圍繞穿著者的足部固定;以及 與所述鞋面耦接的鞋底結構,所述鞋底結構包括緩衝結構,所述緩衝結構包括: 外部增強囊,所述外部增強囊包括: 第一聚合物片材和第二聚合物片材,每個聚合物片材包括內表面和相對的外表面; 與所述第一聚合物片材的所述外表面接觸的第一增強層,所述第一增強層具有比所述第一聚合物片材更大的模量;以及 與所述第二聚合物片材的所述外表面接觸的第二增強層,所述第二增強層具有比所述第二聚合物片材更大的模量;並且 其中所述囊包括: 一個或多個內部容積,其中所述第一聚合物片材的內表面與所述第二聚合物片材的內表面間隔開以限定所述第一聚合物片材和所述第二聚合物片材之間的所述一個或多個內部容積; 一個或多個週邊凸緣,其中所述第一聚合物片材的內表面與所述第二聚合物片材的內表面接觸並且粘合到所述第二聚合物片材的內表面,並且其中所述一個或多個週邊凸緣中的每一個圍繞所述一個或多個內部容積中的相應一個; 其中在所述囊中,所述第一增強層僅在所述週邊凸緣處粘合到所述第一聚合物片材;並且 所述第二增強層僅在所述週邊凸緣處粘合到所述第二聚合物片材。
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