TWI526315B - 超彈性墊 - Google Patents

Description

超彈性墊 交互參照相關申請案

本發明為2008年12月29日提出申請之美國專利申請案第12/345,215號之部份連續案，其主張2007年12月28日提出申請之美國臨時申請案第61/017,447號，該等文件之揭露全文併入本案做為參考。

發明領域

本發明有關於一用於不同用途之具絕佳可壓性及彈性的超-可壓/彈性結構，例如，運動鞋、一般鞋、靴子、地板地毯、地毯墊、運動地板等。此結構本身可以是最終產品或此結構可以是另一結構之元件。想像的用途包括，但不局限於：汽車部件及其他複合物；地板材料；特別是用於健身房或其他運動場地的底層地板；壓墊；彈道衣料如防彈衣或颶風窗戶保護；運動用具襯墊如棒球捕手胸部護墊；用於跑步者、賽跑者、溜冰員、排球員的膝蓋/肘部護墊；板球脛/膝蓋墊；足球臀部護墊；體育場、健身房、室內運動場的牆護墊；鞋子添加物(矯正器)；運動鞋如跑步鞋的後跟/鞋底；床、交通工具座椅、枕頭的緩衝層；及其他需要藉由厚度可壓性及回彈性之工業用途。

發明背景

雖然複合物通常為一在所有方向為剛性且不可壓縮的纖維強化樹脂基體，對於汽車保險桿的特定用途需要一些可撓性及減震性能，加上一旦衝擊力移除時可回至原始形狀的能力。類似地，用於運動鞋、地毯、地毯襯墊、健身房地板等的墊需要此結構具有高度的可壓性及彈性，所以其等在當施用的負載去除時，可回彈至其原始形狀及尺寸。

在運動鞋鞋底/後跟中，其通常為實心黏彈性材料，一些改良“緩衝”的嘗試已模製入例如“空氣通道或穴袋”。然而，模製材料的剛性使得緩衝效果受限。在相關技藝中，Pettit的美國專利第3,553,857號描述一不是熱塑性橡膠之彈性鞋底材料的鞋底單元且帶有一基於溶劑之聚胺基甲酸酯或聚氯丁二烯黏合劑之乾燥膜疊加在鞋底單元之鹵化表面上。

Clemens的美國專利第3,733,721號描述一彈性墊，例如泡沫彈性材料，該墊通常具鞋輪廓以用於鞋類物件的底部，如鞋子或類似物上。此墊在上層提供壓感黏合劑，因此，其可黏合至鞋類物件的底部以提供一緩衝，同時該墊當需要時易於由鞋類物件上移除。

Cavanagh的美國專利第4,608,768號描述一具減震慢跑鞋底之運動鞋，其描述至少一中間支撐物延伸至與慢跑鞋底之主要平面大約平行。此中間透孔織物支撐物配置於在鞋墊及慢跑鞋底間提供一軟性彈性中鞋底。

Vu的美國專利第5,480,646號有關於用於施加一藥物的墊，如穿在鞋類內的鞋墊，其襯加一肉桂、蘆薈木及茴香粉末之混合物並具有一用於與皮膚接觸並曝露皮膚的透氣表面以利粉末釋出。此墊描述多個通道，其含有部份粉末並維持在墊中粉末分布如一襯墊。亦可參考在‘646號專利背景說明中的專利。

然而，這些結構缺少需要之厚度方向的壓縮性及回彈性質。一旦移除正常負載時，將“彈性”(在厚度或徑向)介質併入鞋底已影響鞋底的某些程度的回彈性或彈回。但再次地，使用這些介質，可壓性及回彈至多限制介質厚度的某些部份。

因此，在“墊-製造”技藝中提供一在負載下可提供具有高度厚度方向回復之優良彈性性質的墊。

發明概要

本發明為一‘減震墊’，其利用一在負載下具過度全厚度回復的特殊彈性性質之獨特結構。此結構運用在任何方向的中空彈性介質，其允許整個結構‘萎縮’至其本體內，主要基於在壓力順應下的介質及結構的彈性，因而允許此特有的行為。

本發明之一實施例為一用於運動鞋、跑步鞋、一般鞋、靴子等的超彈性墊。其結構可以是在縱向或緯線方向包括功能性紗線之編織或非編織織物，互相層合以及在橫切方向或經線方向中層合中空彈性介質。用於橫切方向的中空彈性介質可以是聚胺基甲酸酯、橡膠或Lycra或Estane或任何具有優良彈性如可壓性及彈性與強度之可變形材料以允許該結構壓縮及反彈或‘回彈’。整個結構可以是‘結合’一起，其利用一“接結緯紗”或一紗線編織入該結構中之以將該結構結合在一起，以允許該結構更進一步的加工。雖然在本文中提到接結緯紗，此接結紗線可為橫切方向，或在縱向及橫切方向二者。其他方法如黏合劑、焊接技術或雷射黏合也可用在此黏合功能。

本發明依據一實施例為一用於地板地毯、運動地板、地板覆蓋物等的超彈性‘地毯墊’。其結構可以是在縱向或緯線方向包括功能性紗線之編織或非編織織物，互相層合以及在橫切或經線方向層合的中空彈性介質。用於經線方向的中空彈性介質可以是聚胺基甲酸酯、橡膠或Lycra或Estane或足夠彈性與強度之可變形材料以允許該結構壓縮及反彈、或‘回彈’。整個結構可以是‘結合’一起，其利用一“接結緯紗”或一紗線編織入該結構中之以將該結構結合在一起，以允許該結構更進一步的加工。再次地，雖然在本文中提到接結緯紗，此接結紗線可為橫切方向，或在縱向及橫切方向二者。其他方法如黏合劑、焊接技術或雷射黏合也可用在此黏合功能。

本發明之一目的為提供一在記憶泡沫、膠質、彈回系統等改良的回復特性之結構。

本發明之另一目的是在墊上形成平滑及均一的表面以改善鞋子及腳的支撐。

本發明之又一目的為形成一具有地毯/運動地板/地板材料之改良支撐性之‘平面’、無交叉結構。

本發明之再一目的是相對於材料的直接壓縮性，藉由利用在結構中之中空彈性材料的‘完全’回復提供回復/消震特性之優良保持性。此可達到係歸因於在中空彈性材料區段間提供支撐的結構，其避免‘過度壓迫’材料，保持其‘有生活力’及導致較長的使用壽命。

本發明之又另一目的為優良抗溼度破壞或問題，該等破壞係在特定應用中因為自我清潔效用，於壓縮性及後續的回復造成含水量所引起。

本發明之再另一目的為提供一相對重量比例的優良壓縮性回復，其容許在結構上具輕的重量之顯著減震能力。

本發明之另一目的是提供減震結構絕佳的‘透氣性’，允許汗水及其他溼氣在壓縮時蒸發及/或移除。

因此，揭露的為一可壓彈性墊，其中此墊包括一結構包含：複數條平行橫切方向或經向紗線及複數條平行縱向或緯線紗線，其中緯線紗線或經向紗線之一或二者包含一具有優良可壓性及回彈性的中空彈性(在厚度或徑向及在長度或軸向)材料構件。此結構包含一第一層的平行紗線在經紗或緯線方向之一上行進，一第二層平行紗線在第一層的一側上，該第二層的紗線在不同於第一層紗線的經紗或緯線方向行進且包含中空彈性構件，及一第三層平行紗線相對第一層位於第二層側且在如第一層紗線之相同方向行進。對齊第三層平行紗線以使其巢套於該第一層平行紗線間產生之空間內。換言之，此設計可分類為“無交叉”，其中在經紗及緯紗或緯線方向上該紗線或構件彼此無交織，但彼此正交堆疊且在於分開的平面上。此結構可進一步包含一接結紗線系統。接結紗線可為經紗或緯線方向或在經紗及緯線方向二者。在此墊中，第三層中的紗線數目可少於第一層的紗線數目。第二層的紗線可正交於第一及第三層的紗線。第二層與第一及第三層為至少90度，如45度的角度。

墊的結構可包含一第四層平行構件在與第二層的相同方向，其包含該中空彈性構件的紗線，及第五層平行紗線在與第一層的相同方向，其中第五層的紗線在相同垂直平面於厚度方向與第一層紗線對準。

在又一實施例中，揭露的是一可壓彈性墊，其中此墊包括一結構包含：複數條經向紗線，複數條緯向紗線，其中任何數目的緯向紗線及經向紗線為交織以形成編織結構；及其中任何數目的紗線由軸向及徑向彈性中空材料構件組成。此墊可進一步包含一接結紗線系統。在一實施例中，此墊可編織成2-8-織棚式樣。

需注意在本文描述的每一實施例中，中空彈性構件可併入經紗及緯紗方向任一或二者以達到可壓性及彈性之預期品質。而且，若終結構的至少一層完全由該中空彈性構件組成，則任何數目的層可包括任何數目的中空彈性構件。此中空彈性構件可具有適於所應用的任何形式且可以是例如單一單長絲、股單長絲或多長絲、不同材料的纒繞構件、多成份構件、編織構件、撚構件、或編線。此中空彈性構件可為部份由一彈性材料組成，如一彈性材料成份為的多成份構件，或可完全包含彈性材料的中空彈性構件。此中空彈性構件可具有圓形或非圓形橫切方向形狀。非-圓形橫切方向形狀可包括，但不局限於正方形、矩形、三角形、橢圓形、梯形、多邊形、及舌狀。此中空彈性構件沿其長度或軸向方向可具有持續至少一孔洞，且這些孔洞本身可具有一圓形或非圓形橫切方向形狀，其包括正方形、矩形、三角形、橢圓形、梯形、多邊形、及舌狀。良好彈性材料的範例包括，但不局限於聚合物如聚胺基甲酸酯、橡膠或Invista公司以商標名Lycra或Lubrizol公司以Estane商標名販售者。

在本文的揭露及實施例中，墊的結構可包含一層合結構。此層合結構也包括二獨立編織織物層，其二層之間具有中空彈性構件層。此層合結構也可包括一接結紗線系統編織於層合物之層間。

在本文的揭露及實施例中，此墊也可包括一結構，其中該接結紗線紗線系統且中空彈性構件為相同方向。中空彈性構件的方向與該接結紗線可為經紗或緯線方向。此結構也包括一層之中空彈性構件，其位於一雙層結構內。在此墊中，結構可包括由一較粗(較大)經紗組成的中空彈性構件，且該接結紗線由一小於該中空彈性構件之經紗組成。

在本文的揭露及實施例中，在此墊中，此結構可以是最終產品或此結構可以是另一結構的一構件。此墊亦可被包括於或可為下列產品組成之組群中的一產品：鞋類；鞋子；運動鞋；靴子；地板材料；地毯；地毯墊；運動地板；汽車部件；複合物；底層地板；健身房底層地板；室內運動場底層地板；壓墊；彈道衣料；防彈衣；颶風窗戶保護物；襯料；運動用具護墊；棒球捕手胸部護墊；膝蓋/肘部墊；臀部護墊；牆護墊；鞋子插入物及矯正器；用於運動鞋的後跟/鞋底；床及交通工具座椅的緩衝層。此結構也可包括一允許表面為可交換的材料；此材料可以是鈎環紗線。

例如，一具有本發明結構為一層的汽車保險桿，此結構層在其內側無樹脂以允許如預期的移動，此保險桿為優於目前所使用者。本發明也可作為鞋子如鞋子插入物或矯正插入物，其通常為模製固態樹脂。加入本發明之一層超-彈性墊改良其緩衝功效。將本發明之超彈性墊加入為一澆鑄結構中的一層，無“樹脂”以允許移動，實質改良跑鞋/運動鞋的緩衝效果。

在本文的揭露及實施例中，結構的層可包含複數個包含此中空彈性材料的接合層。

為了更佳瞭解本發明，可參考後文藉由其使用得到的操作優點及特定目的而達成，其為說明本發明較佳實施例，但並未局限於此等說明。

在本發明揭露中使用“包含(comprising)”及“包含(comprise)”等詞可意指“包括(including)”及“包括(includs)”或可具有一般在美國專利法中使用“包含(comprising)”及“包含(包含)”等詞所賦予的定義。在申請專利範圍中若使用“實質組成(consisting essentially of)”或“實質組成(consists essentially of)”具有在美國專利法中使用的定義。本發明的其他態樣為述於後文揭露中或由後文揭露中顯見(且在本發明範疇中)。

圖式簡單說明 圖式簡單說明

提供附圖為用於更加瞭解本發明，該附圖式為併入本發明說明書且構成本發明說明書的一部份。該等附圖與說明書描述共同用於解嚴本發明的技術思想。在圖示中：第1圖繪示依據本發明一實施例之超彈性鞋墊；第2圖顯示依據本發明一實施例的超彈性鞋墊在鞋內的配置；第3圖顯示依據本發明一實施例之編織結構；第4圖顯示依據本發明之一實施例的結構形成；第5A-B圖分別為本發明墊之又一實施例的側面圖及剖面圖；第6圖顯示依據本發明一實施例在形成一結構的又另一步驟；第7圖顯示依據本發明一實施例之一編織結構；第8圖顯示依據本發明另一實施例的另一結構；第9圖繪示本發明一實施例之一包含中空彈性構件之多組份纒繞紗線；第10A圖顯示層合結構之一實施例；第10B圖顯示一編織“無交叉”結構；第11圖顯示本發明一含有經紗接結物之5-層可壓縮回彈性織物的實施例；第12圖繪示包括織入經向紗線的本發明另一實施例；第13A-13E圖顯示另一實施織物之交織變化；及第14圖顯示本發明中空彈性構件的不同橫切方向。

較佳實施例之詳細說明

本發明，依據一實施例為一‘減震’墊，其利用一提供在正常壓力負載下具高度卡鉗回復的極度彈性性質之獨特結構。此具優良可壓性及回彈性的超-彈性結構可用於種應用，例如運動鞋、一般鞋、靴子、地板地毯、地毯墊、運動地板等。結構本身可以是最終產品或此結構可以是另一結構之構件。想像的用途包括，但不局限於：汽車部件及其他複合物；地板材料；底層地板，特別是健身房或其他運動室內運動場；壓墊；彈道衣料如防彈衣或颶風窗戶保護材；運動用具襯墊如棒球捕手胸部護墊；慢跑、賽跑、溜冰、排球運動員的膝蓋/肘部襯墊；板球脛/膝蓋墊；足球臀部護墊；運動場、健身房、室內運動場的牆護墊；鞋子添加物(矯正器)；運動鞋如跑步鞋的跟/鞋底；床、交通工具座椅、枕頭的緩衝層；及其他需要全厚度可壓性及回彈性的工業用途。

此結構在一編織或非-編織結構或織物的一方向中利用一中空彈性構件，其允許整個結構‘萎縮’至其本體內，此主要基於在壓力下構件及該基礎織物結構的彈性順應，且接著回復至實質相同的最初形式及厚度，因此容許一獨特的性質。

在所有討論的實施例中，中空構件定義為在其厚度或徑向方向及長度或軸向方向為彈性者。此中空彈性構件可具有適於所應用的任何形式且可以是例如單一單長絲、股單長絲或多長絲、不同材料的纒繞構件、多成份構件、編織構件、撚構件、或編線。此中空彈性構件可為部份由一彈性材料組成，如一彈性材料成份為的多成份構件，或可完全包含彈性材料的中空彈性構件。中空彈性構件可具有圓形或非圓形橫切方向形狀。非圓形橫切方向形狀可包括但不侷限於正方形、矩形、三角形、橢圓形、梯形、多邊形、及舌狀。此中空彈性構件沿其長度或軸向方向可具有持續至少一孔洞，且這些孔洞本身可具有一圓形或非圓形橫切方向形狀，其包括正方形、矩形、三角形、橢圓形、梯形、多邊形、及舌狀，且可以是任何適合的尺寸。某些中空彈性構件的橫切方向形狀之非限制例示說明於第14圖中。需注意本發明的中空彈性構件比相同外直徑但在沿其長度或軸向方向無任何孔洞的中空彈性構件具較少重量但更壓縮。好的彈性材料範例包括但不侷限於聚合物如聚胺基甲酸酯、橡膠或Invista公司以商標名Lycra或Lubrizol公司以Estane商標名販售者。

本發明之一實施例繪示於第1圖，其為用於如運動鞋、跑步鞋、一般鞋、靴子等之鞋子的鞋墊10。第2圖繪示一鞋墊10安裝入鞋靴的說明例示，例如鞋子。第3圖為本發明一實施例之結構由織物上方俯視的‘頂視’圖，其亦稱為基礎織物。第3圖繪示在一方向中使用功能性紗線20、30，例如一織物的縱向或緯線方向，其同在橫切方向或經線方向在中空彈性構件40層上方以及下方層合。在此點，中空彈性構件40順應至功能性紗線20、30的巢套，且沿功能性紗線20、30彎曲及平坦化。功能性紗線可包括任何類型的紗線(如單一單長絲、多長絲、加工多長絲等)或結合結構(任何數目材料的纒繞、層化、編結、編線等)，如熟此項技術人士所知者。

中空彈性構件40可以是聚合物如聚胺基甲酸酯、橡膠或Invista公司以商標名Lycra或Lubrizol公司以Estane商標名販售者，或任何可變形材料，其具有足夠的彈性以及強度以容許結構反彈或‘回彈’。結構10可在一90度型式製作，交換緃向及橫切方向紗線。需注意紗線/材料/帶/索/介質20、30在結構10中補償以允許縱向區段幾乎完全壓縮而未彼此干擾，以致形成一平面結構但仍具開放區域，以可允許通透性。整個結構10可利用“接結緯紗”50‘結合’在一起，如第3圖所示，或另一編織入結構的紗線以結合其在一起而允許‘基礎織物’進一步加工。雖然本文稱之為接結緯紗，此接結紗線可以在經線方向替代，或在經紗及緯紗方向二者。亦可利用其他方法，例如黏合劑、焊接技術或雷射結合達到結合結構紗線在一起的作用。

當如施加一壓縮負載時，拉伸中空彈性構件40以允許紗線20及30朝向彼此移動且“巢套”於彼此之間，實際上幾乎在相同平面，如第6圖所示。在此點，在此點，中空彈性構件40順應此巢套，且依在頂層及底層的紗線20、30彎曲及平坦/拉伸。層16的中空彈性構件18。當釋放負載時，因為構件40的彈性性質，其將造成紗線層20及30彼此分離移動或“回彈”，使織物回復至其預期厚度並如第4圖開啟。一具有紗線20厚度加上紗線30厚度加上中空彈性構件40厚度之總厚度的墊在正常未壓縮態為可壓縮及回彈至幾乎整個紗線厚度，亦即厚度損失為中空彈性構件40的某些部份，且織物在壓縮態可幾乎如紗線20或30之較厚直徑般的薄。重要的是要注意雖然功能性紗線20、30在某些圖式中繪示為具有正方形橫切面，其可為任何適於目的之尺寸、形狀、材料或型式。

在與上述類似的另一實施例中，紗線層20及30具有如前述之相同位置且相對定向/間隔，但中空彈性構件層40與頂層及底層以少於90度的角度定向，較佳地是45度的角度。

此外，可有多於二層的功能性MD及多於一層的CD紗線，如第5A圖顯示。例如，以三層的MD紗線，三紗線層中的二者必需彼此相對間隔以允許巢套。例如，可定向頂層及中間層以使得容納在介於二相鄰之頂層的紗線與底層的紗線間之空間的中間層紗線為與頂層或中間層垂直定向。此外，在橫切方向的二層可包括中空彈性構件，或只有一層包括中空彈性構件，及另一層可以是一功能性紗線層。再者，在頂層、中間層及底層的紗線可彼此在形式、材料、形狀等相同或不同。

結構35剖面圖繪示於第5B圖中，其包含五層大致平行的平面且每一層包含複數個平行紗線/構件。例如第一、第三及第五層(亦即層12、16及22)的紗線在緃向方向定向，則例如第二及第四層(亦即層14及18)的中空彈性構件在橫切方向定向。如其所顯示，第三層16中的功能性紗線30以前述的方式間隔以落入第一層12及第五層22的紗線20間，因而造成前述“巢套”。第二層14及第四層18包括中空彈性構件40。接結紗線50(未繪示)例如以橫切方向配置，雖然其亦可在緃向方向配置。雖然本文中描述的某些實施例具有在緃向方向定向的第一、第三及第五層，且第二及第四層的中空彈性構件在橫切方向定向，此些層可互換使用，只要有至少一層的中空彈性構件。例如，第一及第五層可在橫切方向定向，且第二及第四層的中空彈性構件與第三層的功能性紗線可在縱向方向定向。類似地，接結紗線50可依需要配置於任一方向、或二者。

層12、14、16、18及22並未交織，如第5圖所示。反而一或多相對細線或接結紗線50為用於垂直接結層。例如二線，24'及24"為分別用於接合中心層或中間層的紗線至頂層及底層。此結構形式確保此層的各別紗線不會側向轉移。接結紗線可由一列交替至另一例，每一列例如在交叉機製方向延伸。

層12、14、16、18及22並未交織，如第4A圖所示。反而一或多相對細線或接結紗線50為用於垂直接結層。此結構形式確保此層的各別紗線不會側向轉移。接結紗線可由一列交替至另一列，每一列例如在橫切方向延伸。

且，壓縮性/回彈性的程度是藉由預期之彈性構件的彈性、彈性構件的層數、在每一層中彈性構件尺寸、形狀與數目、且當然結構本身的整體性而控制。本發明結構亦可為具有其他紗線陣列或基礎織物接合的層合物之部份。此結構在表面之一或二者具有一層塗層且此塗層亦可部份或內部封包或浸漬全部的結構。此塗層/浸漬物亦可為一網狀或非網狀泡體。

縱向紗線之任一者在性質上可為單一結構(如單一單長絲、多長絲、編紡多長絲等)或結合結構(任何數目材料的纒繞、層化、編結、編線等)，如熟於此項技人士已知者。其等可為可液體通透或不可通透。其可由聚合物如聚酯、聚胺基甲酸酯、聚醯胺、聚烯烴、或金屬、橡膠、等或其組合物製成。

需要的話，此織物可與纖維針織以產生一平滑表面，且可塗覆泡體、塗層、或粒子。其他形式包括一膜、紗線陣列、或另一紗線織物可層合至織物。包括這些中空彈性構件的結構必須建構為具有足夠的可壓性程度以及具有充分的彈性與強度以允許結構反彈或‘回彈’。此結構的壓縮性及反彈具有下列優點：

1)　在記憶泡沫、膠體、彈簧系統等改良回復特性，

2)　在例如具有紗線之‘平面’、無交叉結構的物件之平滑及均勻的表面特性。(如：允許用於改良鞋及足部的支撐)。

3)　在結構中之中空彈性材料的‘完全’回復(相對於材料的直接壓縮性)提供回復/消震特性之優良保持性。此係歸因於此結構在中空彈性材料構件的區段間提供的支撐；此避免‘過度壓迫’材料構件，保持其‘有生活力’(如較長的使用壽命)。

4)　優良抗溼度破壞或問題，係因為壓縮性及回復之自我清潔效用造成之含水量所引起。

5)　優良之壓縮性回復性相對重量比例，其容許具輕的重量之顯著減震能力。

6)　減震結構的絕佳‘透氣性’，允許汗水及其他溼氣在壓縮時蒸發及/或移除。

結構35可編織平坦、無縫、或與熟於是項技術人士已知的方式編入。該縱向層的指數(或若定向於其他方向為橫切方向層)為關鍵的，因為該結構的間隔必需容許紗線在一層均勻壓縮至另一層的紗線中，因此容許一在結構整個長度及寬度的均勻性質。需注意此結構亦可在不編織下形成，其藉由隨後將紗線/構件彼此垂直放置，如第4及5圖所示並適當的編引以導致終結構。這些紗線/構件可藉由黏合劑、焊接技術(例如雷射及/或超音波)固定於原位，或以其他焊接及/或膠技術黏合。亦可在垂直或角度化方式彼此堆疊數層以產生一較厚、但更可壓縮的結構。

依據一實施例，本發明為一‘地毯墊’，其利用一提供在負載下具高度卡鉗回復的極度彈性性質之獨特結構。例如顯示於第7圖，此結構60運用在編織織物之一方向的中空彈性構件140，其允許整個結構‘萎縮’至其本體內，此主要基於在壓力下此中空構件140及該基礎織物結構的彈性順應，且當壓力釋方時反彈，因此容許此一獨物性質。

第7圖為依據本發明之結構由織物上方俯瞰的‘頂視’圖，亦稱為基礎織物。在一方向中使用紗線120、130，例如一織物的縱向，其同在橫切方向於中空彈性構件40層上方以及下方層合。中空彈性構件140可以是聚胺基甲酸酯、橡膠或Lycra或Estane或任何可變形材料，其具有足夠的彈性以及強度以容許結構反彈或‘回彈’。結構60可以90度的形式製成，交換緃向及經向紗線。需注意紗線/帶/索120、130在結構60中補償以允許縱向區段幾乎完全緊密而未彼此干擾，以致形成一平面結構但仍具開放區域，以可允許通透性。整個結構60可利用“接結緯紗”150‘結合’在一起，如第7圖所示，或另一編織入結構的紗線以結合其在一起而允許該‘基礎織物’進一步加工。雖然本文稱之為接結緯紗，此接結紗線可以在經線方向替代，或在經紗及緯紗方向二者。其他方法如例如黏合劑、焊接技術或雷射結合亦可用於此功能。

縱向紗線之任一者在性質上可為單一結構(如為單長絲、多長絲、編紡多長絲等)或結合結構(纒繞、層化、編結等)。其等可為可液體通透或不可通透。其可由聚酯、聚胺基甲酸酯、聚醯胺、聚烯烴、金屬、橡膠、Lycra或Estane等或其組合物製成。需要的話，此織物可與纖維針織以產生一織物的平滑表面，且/或可塗覆泡體，樹脂或乳膠塗層、或粒子。此具有中空彈性構件的結構必需容許此結構壓縮及反彈或‘回彈’。此結構的反彈具有下列優點：

1)　在記憶泡沫、膠體、彈簧系統等改良回復特性。

2)　因紗線之‘平面’、無交叉結構的平滑及均勻的表面特性(如提供地毯/運動地板/地板材料的改良支撐)。

3)　因在結構中之中空彈性材料的‘完全’回復(相對於材料的直接壓縮性)提供回復/消震特性之優良保持性。這是因為此結構在中空彈性材料構件區段間的支撐；此避免‘過度壓迫’材料構件，保持其‘有生活力’。此外，此提供更長的使用期限。

4)　優良抗溼度破壞或問題，其係因為壓縮性及回復之自我清潔效用造成之含水量所引起。

結構60可編織平坦、無縫、或與熟於是項技術人士已知的方式編入。該縱向層的指數(或若定向於其他方向為橫切方向層)為關鍵的，因為該結構的間隔必需容許紗線在一層均勻壓縮至另一層的紗線中，因此容許一在結構整個長度及寬度的均勻性質。需注意此結構亦可在不編織下形成，其藉由隨後將紗線/構件彼此垂直放置並適當的編引以導致終結構。這些紗線/構件可藉由黏合劑、焊接技術(例如雷射及/或超音波)固定於原位，或以其他焊接及/或膠技術黏合。亦可在垂直或角度化方式彼此堆疊數層以產生一較厚、但更可壓縮的結構。

在又另一實施例中，織物層可藉由混合不同編織重複或織棚式樣而形成。藉由這樣的背景，在平織中，一經向紗線經一綜線線編，且此編織式樣在緯紗或緯線插入藉由上升或下降經紗紗線產生的織棚中前藉由在經紗方向上升或下降用於每一紗線的綜線位置。編織式樣重複前交織的紗線數已知為織棚。以此一瞭解，一平織利用例如二織棚織布機以改變經紗紗線位置，且可因此稱為二織棚編織式樣。因此本發明織物可使用2、4、6或8織棚編織式樣等建構。

第8圖顯示具0.35 mm緯紗紗線的2-織棚編織式；此圖式顯示中空彈性紗線40及接結紗線50的二不同密度。為編織2-織棚表面例如一具中空彈性構件18的5-層織物，可使用一16線束(16/4=4、4/2=2織棚)式樣。在另一範例中，2-層、4/8-織棚編織可具有一4層Lycra或Estane紗線為緯紗。

說明結構的其他實施例，在第9圖中為顯示一多成份纒繞紗線，其包含具有2層結構的多層織物之中空彈性構件40。第10A及10B圖繪示織物層合結構的實施例。第10A圖顯示具有中空彈性構件40及層合在二織物間之功能性紗線20、30的基材織物。

第10B圖繪示一編織“無交叉”基材。此基材顯示中空彈性構件40與功能性紗線20及30以及一接結紗線50。亦說明其他實施例，其中該中空彈性構件可為編結、層/撚構件或一迴線。

對於包括鈎環紗線的實施例，織物可適於例如已可接附及取代織物表面，其因為墊及結構經歷因壓力的磨損。在另一範例中，織物可具有可替換表面，因此允許相同織物可用於不同使用，如運動地板對不同運動預期不同表面。

在另一實施例中，第11圖繪示一5-層可壓縮彈性織物，其包含一經紗接合紗線50。包括在經紗行進的中空彈性構件40之構件層116為配置於第一陣列112及第三陣列122間。一包括中空彈性構件40的第四層126具有此構件設置，故其在一與第二層16的平行中空彈性構件垂直的平面之交替空間內。第五層128的紗線20與第一層112的紗線20在相同垂直平面。如在圖式中顯示，每一經紗方向接結紗線50交替編織於第一及第五層的三平行紗線之上及下，且在緯線方向間隔，故藉由在第一層112及第五層128之每一紗線20產生長浮緯。如圖所示，中空彈性構件為在雙層編織結構內，其可使用16線束的無接縫編織或8線束的平織。依此實施例的織物編織可使用單一單長絲經向紗線或4層紗線或其他紗線形式。其也可能使用兩不同經向紗線；一包括中空彈性構件40的較粗(較大)經紗及用於接結紗線50的較小經紗。顯示於第11圖的織物亦可使用二分別的經紗束形成；例如一包括中空彈性構件40的較粗經紗為一束及包括接結紗線50的較小經紗在另一束。然而，若不預期二經紗束，則較小的接結紗線可與在相同束上的中空彈性經紗構件交替。然而，此編織必須為可容許中空彈性構件拉伸及壓縮，且基材在正常負載下壓縮並接著在負載移除後‘回彈’。

第12圖繪示另一實施例。如其繪示，第一層112中的紗線20之四端編織於中空彈性構件40的層116、122、126上方並在每二重複改變至二-層接結紗線上，及紗線20之四端編織於層116、122、126下方並在每二重複改變至二-層接結紗線上。每一層並不需要皆包含中空彈性構件。然而，織物結構應包括至少一層中空彈性構件以呈現需要的‘回彈’性質。

另一實施例織物的變化為顯示於第13A-13E圖中，其繪示具有或多或少的緃向成波形編織之織物，且在內層具有中空彈性構件。這些圖繪示中空彈性構件40的三層212、216、220；頂層212及底層220在橫切方向行進及中間層216排列在縱向方向縱長向佈列。接結紗線50經由說明的結構行進或編織，其中在最上層表面上，紗線50延伸超過頂橫切方向層212與中空彈性構件40之二者並向下線編以迴線至在佈列中空彈性構件的底層20中的單一橫切方向之中空彈性構件40下，接著其再次向上線編。如所示，此接結紗線50與一捲線230形成，造成在長浮緯於織物表面上及在織物底側的小結節。然而，中空彈性構件的編織及替代必需可使中空彈性構件在施用正常負載至基材織物時壓縮與拉伸，且此基材織物在負載移除後‘回彈’

本發明的修飾為熟於此技人士基於本發明的揭露而顯見，但此一修飾不會造成本發明超出後附申請專利範圍之範疇。

10．．．鞋墊

12、14、16、18、22．．．層

20、30．．．功能性紗線

24'、24"．．．紗線

35、60．．．結構

40、140．．．中空彈性構件

50、150．．．接結緯紗

112．．．第一陣列

116、126、128．．．層

120、130．．．功能性紗線

122．．．第三陣列

212、216、220．．．層

230．．．捲線

第1圖繪示依據本發明一實施例之超彈性鞋墊；

第2圖顯示依據本發明一實施例的超彈性鞋墊在鞋內的配置；

第3圖顯示依據本發明一實施例之編織結構；

第4圖顯示依據本發明之一實施例的結構形成；

第5A-B圖分別為本發明墊之又一實施例的側面圖及剖面圖；

第6圖顯示依據本發明一實施例在形成一結構的又另一步驟；

第7圖顯示依據本發明一實施例之一編織結構；

第8圖顯示依據本發明另一實施例的另一結構；

第9圖繪示本發明一實施例之一包含中空彈性構件之多組份纒繞紗線；

第10A圖顯示層合結構之一實施例；

第10B圖顯示一編織“無交叉”結構；

第11圖顯示本發明一含有經紗接結物之5-層可壓縮回彈性織物的實施例；

第12圖繪示包括織入經向紗線的本發明另一實施例；

第13A-13E圖顯示另一實施織物之交織變化；及

第14圖顯示本發明中空彈性構件的不同橫切方向。

10．．．鞋墊

Claims (47)

1. 一種可壓縮彈性墊，其中該墊包括具有一初始厚度之一結構，該結構包含：複數個平行縱向紗線；複數個平行橫切方向紗線；複數個平行中空彈性構件；一第一層的平行紗線，在縱向或橫切方向之一者上延伸；一第二層的平行中空彈性構件，位在該第一層的一側上，該第二層的中空彈性構件在不同於該第一層之方向的縱向或橫切方向延伸；及一第三層的平行紗線，位於該第二層的與該第一層相反的一側，且在和該第一層之方向相同的方向延伸，其中該第三層的平行紗線被配列，使得該第三層得平行紗線巢套於該第一層的平行紗線之間而不會彼此干擾，以於該墊在一壓力負載下時，讓該結構緊密來在一通過厚度方向形成一平面結構；其中該中空彈性構件在厚度或徑向及長度或軸向為彈性，使得在該壓力負載下，該等中空彈彈性構件拉伸和壓縮以順應至該巢套，以及在該壓力負載移除後，該結構彈回至實質初始厚度。
2. 如申請專利範圍第1項之墊，其中該結構包含：一接結紗線系統，其中該接結紗線將該第一、第二及第三層結合在一起。
3. 如申請專利範圍第1項之墊，其中在該第三層中的紗線數為少於在該第一層中的紗線數。
4. 如申請專利範圍第1項之墊，其中該第二層之中空彈性構件與該等第一及第三層之平行紗線正交。
5. 如申請專利範圍第1項之墊，其中該第二層之中空彈性構件是與該第一及第三層成小於90度的角度。
6. 如申請專利範圍第5項之墊，其中該中空彈性構件是呈45度之一角度。
7. 如申請專利範圍第1項之墊，其中該結構包含：一第四層的平行構件，其沿與該第二層相同的方向；及一第五層的平行紗線，其沿與該第一層相同的方向，其中該第五層的紗線被配列在一通過厚度的方向中與該第一層相同的垂直平面上。
8. 如申請專利範圍第1項之墊，其中該中空彈性構件由下列組成之組群中選出：單長絲、單長絲股或多長絲股、不同材料的纒繞構件、編織構件、撚構件、多成份構件或編線構件。
9. 如申請專利範圍第1項之墊，其中該中空彈性構件由下列組成之組群中選出：聚胺基甲酸酯、橡膠或萊卡(Lycra®)及伊士坦(Estane®)。
10. 如申請專利範圍第1項之墊，其中該中空彈性構件為選自具有不同幾何結構之橫切面的構件。
11. 如申請專利範圍第10項之墊，其中該中空彈性構件由下列組成之組群中選出：圓形、非圓形、正方形、矩形、三角形、橢圓形、多邊形、梯形、及舌狀。
12. 如申請專利範圍第1項之墊，其中該中空彈性構件具有一或一以上孔洞，沿著其長度或軸向上延伸。
13. 如申請專利範圍第12項之墊，其中該一或一以上的孔洞為由下列組成之組群中選出：圓形、非圓形、正方形、矩形、三角形、橢圓形、梯形、多邊形、及舌狀。
14. 如申請專利範圍第1項之墊，其中該結構包含：一層合結構。
15. 如申請專利範圍第14項之墊，其中該結構包含：二編織層，在其間具有一彈性中空構件層。
16. 如申請專利範圍第14項之墊，其中該結構包含：編織在該層間的一接結紗線系統。
17. 如申請專利範圍第2項之墊，其中該接結紗線及該中空彈性構件為在相同方向。
18. 如申請專利範圍第2項之墊，其中該中空彈性構件及該接結紗線的方向為在橫切方向。
19. 如申請專利範圍第18項之墊，其中該中空彈性構件層為在一雙層結構內側。
20. 如申請專利範圍第18項之墊，其中該結構包括該中空彈性構件比該接結紗線粗(較大)。
21. 如申請專利範圍第1項之墊，其中該結構包含： 四端，編織於該中空彈性構件的層之上方且改變至一二層接結紗線；及四端，編織於該中空彈性構件的層之下方並以每二重複進行至二層接結紗線。
22. 如申請專利範圍第1項之墊，其中該結構為一最終產品或該結構可為另一結構的組件。
23. 如申請專利範圍第1項之墊，其中該墊為包括於下列產品組成之組群中選出之產品中或為由下列組成之組群中選出之一產品：鞋類；鞋子；運動鞋；靴子；地板材料；地毯；地毯墊；運動地板；汽車部件；複合物；底層地板；健身房底層地板；室內運動場底層地板；壓墊；彈道衣料；防彈衣；颶風窗戶保護物；襯料；運動用具護墊；棒球捕手胸部護墊；膝蓋/肘部墊；臀部護墊；牆護墊；鞋子插入物及矯正器；用於運動鞋的後跟/鞋底；床及交通工具座椅的緩衝層。
24. 如申請專利範圍第1及23項中的一者之墊，其中該結構包括一表面可容許被交換的材料。
25. 如申請專利範圍第24項之墊，其中該材料為一鈎環紗線。
26. 如申請專利範圍第1及7項中的一者之墊，其中該結構的層包含：複數個含有中空彈性構件的接合層。
27. 一種可壓縮彈性墊，其中該墊包括具有一初始厚度之一結構，該結構包含：複數個經向紗線； 複數個緯線紗線；複數個中空彈性構件；一第一層的平行紗線，在縱向或橫切方向之一者上延伸；一第二層的平行中空彈性構件，位在該第一層的一側上，該第二層的中空彈性構件在不同於該第一層之方向的縱向或橫切方向延伸；及一第三層的平行紗線，位於該第二層的與該第一層相反的一側，且在和該第一層之方向相同的方向延伸，其中該第三層的平行紗線被配列，使得該第三層得平行紗線巢套於該第一層的平行紗線之間而不會彼此干擾，以於該墊在一壓力負載下時，讓該結構緊密來在一通過厚度方向形成一平面結構；其中任意數目之該緯線紗線、該經向紗線及該中空彈性構件被交織以形成一編織結構；及其中該中空彈性構件在其厚度或徑向及長度或軸向為彈性，使得在該壓力負載下，該等中空彈彈性構件拉伸和壓縮以順應至該巢套，以及在該壓力負載移除後，該結構彈回至實質初始厚度。
28. 如申請專利範圍第27項之墊，其中該結構更包含：一接結紗線系統。
29. 如申請專利範圍第27項之墊，其中該中空彈性構件由下列組成之組群中選出：單長絲、單長絲股或多長絲股、纒繞構件、編織構件、撚構件、多成份構件或編線構件。
30. 如申請專利範圍第27項之墊，其中該中空彈性構件由下列組成之組群中選出：聚胺基甲酸酯、橡膠或Lycra®及Estane®。
31. 如申請專利範圍第27項之墊，其中該中空彈性構件為選自具有不同幾何結構之橫切面的構件。
32. 如申請專利範圍第31項之墊，其中該中空彈性構件由下列組成之組群中選出：圓形、非圓形、正方形、矩形、三角形、橢圓形、多邊形、梯形、及舌狀。
33. 如申請專利範圍第27項之墊，其中該中空彈性構件具有一或一以上孔洞沿其長度或軸向上延伸。
34. 如申請專利範圍第33項之墊，其中該一或一以上的孔洞為由下列組成之組群中選出：圓形、非圓形、正方形、矩形、三角形、橢圓形、梯形、多邊形、及舌狀。
35. 如申請專利範圍第27項之墊，其中該結構包含一2-8-織棚式樣。
36. 如申請專利範圍第27項之墊，其中該結構包含：一層合結構。
37. 如申請專利範圍第36項之墊，其中該結構包含：二編織層，在其間具有一彈性中空構件層。
38. 如申請專利範圍第36項之墊，其中該結構包含：編織在該層合物之層間的一接結紗線系統。
39. 如申請專利範圍第28項之墊，其中該接結紗線及該中空彈性構件為在相同方向。
40. 如申請專利範圍第39項之墊，其中該中空彈性構件及該接結紗線的方向為經紗，且彼此交替。
41. 如申請專利範圍第40項之墊，其中該中空彈性構件層為在一雙層結構內側。
42. 如申請專利範圍第28項之墊，其中該結構包括該中空彈性構件由一較粗(較大)經紗組成；及該接結紗線由比該中空彈性構件小的經紗組成。
43. 如申請專利範圍第27項之墊，其中該結構包含：四端，編織於該中空彈性構件的層之上方並以每二重複改變至一二層接結紗線；及四端，編織於該中空彈性構件的層之下方並以每二重複改變至一二層接結紗線。
44. 如申請專利範圍第27項之墊，其中該墊為包括於下列產品組成之組群中選出之產品中或為由下列組成之組群中選出之一產品：鞋類；鞋子；運動鞋；靴子；地板材料；地毯；地毯墊；運動地板；汽車部件；複合物；底層地板；健身房底層地板；室內運動場底層地板；壓墊；彈道衣料；防彈衣；颶風窗戶保護物；襯料；運動用具護墊；棒球捕手胸部護墊；膝蓋/肘部墊；臀部護墊；牆護墊；鞋子插入物及矯正器；用於運動鞋的後跟/鞋底；床及交通工具座椅的緩衝層。
45. 如申請專利範圍第27及44項中的一者之墊，其中該結構包括一表面可容許被交換的材料。
46. 如申請專利範圍第45項之墊，其中該材料為一鈎環紗線。
47. 如申請專利範圍第27項之墊，其中該結構的層包含：複數個含有中空彈性構件的接合層。