CN101632502B - 具有聚合物连接层的复合部件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有聚合物连接层的复合部件。复合部件包括基底层、热塑性聚合物材料、线和覆盖层。基底层具有第一表面和相对的第二表面。聚合物材料与基底层分开，延伸到基底层中，且至少部分地位于第一表面处。线具有邻近第一表面展开且在整个至少五厘米的距离内大体平行于第一表面的分段，且线用聚合物材料结合到基底层。覆盖层邻近第一表面设置，且用聚合物材料结合到基底层，且线的分段位于覆盖层和基底层之间。

Description

具有聚合物连接层的复合部件

技术领域

本发明大体上涉及一种复合部件以及包含该复合部件的鞋类物品。

背景技术

常规的鞋类物品通常包括鞋面和鞋底结构两个主要组成部分。鞋面固定到鞋底结构并形成用于舒适而稳妥地容纳足部的鞋类内部的空腔。鞋底结构固定到鞋面的下表面以便置于鞋面和地面之间的位置。例如，在一些运动鞋类物品中，鞋底结构可以包括鞋底夹层和鞋外底。鞋底夹层可以由聚合物泡沫材料形成，所述材料衰减地面反作用力以减轻在步行、跑步、和其它步行运动中足部和腿部上的压力。鞋外底固定到鞋底夹层的下表面并形成鞋底结构的地面接触部分，所述鞋底结构由耐用且耐磨的材料形成。鞋底结构还可以包括置于空腔内并最接近足部的下表面以增强鞋类舒适性的鞋垫(sockliner)。

鞋面通常遍布足部的脚背和脚趾区域、沿着足部的内侧面和外侧面、并围绕足部的足跟区域延伸。在一些鞋类物品中，诸如篮球鞋和靴子，鞋面可以向上延伸并围绕脚踝以提供对脚踝的支撑。鞋面内部空腔的入口通常由鞋类的鞋跟部区域中的脚踝开口提供。鞋带系统通常结合到鞋面中以调节鞋面的贴合性，从而允许足部从鞋面内的空腔进入和离开。鞋带系统还允许穿用者改变鞋面的某些尺寸，尤其是围长以适应不同尺寸的足部。此外，鞋面可以包括在鞋带系统下延伸的鞋舌以增强鞋类的可调节性，并且鞋面可以结合足跟稳定器(counter)以限制足跟的移动。

各种材料通常用于鞋面制造中。例如，运动鞋类的鞋面可以由包括外层、中间层和内层的多个材料层形成。形成鞋面外层的材料可以根据，如抗拉伸性、耐磨性、韧性和透气性的特性来选择。就外层而言，脚趾区和 鞋跟部区域可以由皮革、合成皮革或橡胶材料形成以赋予相对高程度的耐磨性。皮革、合成皮革和橡胶材料可以不呈现用于鞋面外层的其它不同区域的期望程度的韧性和透气性。因此，外层的其它区域可以由，如合成织物形成。因此，鞋面的外层可以由许多材料部件形成，它们每一个赋予鞋面不同的特性。鞋面的中间层通常由轻质聚合物泡沫材料形成，其提供缓冲并增强舒适性。类似地，鞋面内层可以由舒适且吸水(moisture-wicking)的织物形成，其从直接围绕足部的区域排汗。在一些运动鞋类物品中，不同的层可以用粘合剂连接，并且缝制可以用于连接单独层内的部件或用于增强鞋面的特定区域。因此，常规的鞋面具有层状结构，并且每个单独层对鞋类的不同区域赋予不同的特性。

由多层材料形成的常规鞋面中所使用的材料可能具有明显无益于期望的鞋面特性的多余部分。例如，就抗拉伸性而言，一层可能具有这样的材料，其赋予(a)更多方向的抗拉伸性，或(b)比必须的或期望的抗拉伸性程度更大。因此，这些材料的多余部分可能会增加鞋的总质量而没有贡献有益的特性。

发明内容

因此，本发明的一个目的是完全或部分地克服以上所提及的缺陷。

在一个方面，本发明提供了一种复合部件。该复合部件包括基底层、热塑性聚合物材料、线和覆盖层。基底层具有第一表面和相对的第二表面，且基底层在拉伸断裂之前拉伸至少30％。聚合物材料与基底层分开并延伸到基底层中，且聚合物材料至少部分地位于基底层的第一表面处。线具有邻近基底层的第一表面展开(lie)并在整个至少五厘米的距离内大体平行于基底层的第一表面的分段(section)，且线用聚合物材料结合到基底层。覆盖层邻近基底层的第一表面设置，并用聚合物材料结合到基底层，且线的分段位于覆盖层和基底层之间。

在另一个方面，本发明提供了一种鞋类物品。该鞋类物品具有鞋面和固定到鞋面的鞋底结构，鞋面的至少一部分包括织物层、热塑性聚合物材料、线以及覆盖层。织物层具有第一表面和相对的第二表面，且织物层在 拉伸断裂之前拉伸至少30％。热塑性聚合物材料与织物层分开并延伸到织物层中，且聚合物材料至少部分地位于织物层的第一表面处。线具有邻近织物层的第一表面展开并在整个至少五厘米的距离内大体平行于织物层的第一表面的分段，且线用聚合物材料结合到织物层。覆盖层形成鞋面的外表面的至少一部分，且覆盖层邻近织物层的第一表面设置并用聚合物材料结合到织物层，而线的分段位于覆盖层与织物层之间。

本发明还描述了一种用于制造复合部件的方法。该方法包括将聚合物材料结合到织物层中，使得聚合物材料位于织物层的第一表面和相对的第二表面处。用线刺绣织物层，使得线的分段邻近织物层展开，并在整个至少五厘米的距离内大体平行于织物层。邻近织物层的第一表面设置覆盖层，使得线的分段位于织物层和覆盖层之间。加热聚合物材料，以将线的分段和覆盖层结合到织物层。

与常规层状结构相比，依据本发明的鞋面被制造成能使存在的多余材料最少。基底层提供对足部的覆盖，但是呈现为相对低的质量。线中的一些被定位成能提供特定的、期望方向的抗拉伸性，且线的数量被选择成仅赋予期望程度的抗拉伸性。其它线被定位成增强鞋面的特定区域。因此，线的取向、位置和数量选择成能提供适合特定目的的结构部件(structuralelement)。

在随附的权利要求中将详细指出表现本发明各个方面的优势和新颖性特征。然而，为了更好地理解优势和新颖性特征，参考描述和阐释了与本发明各方面相关的各种实施方案和构想的下面的描述性内容和附图。

附图说明

当与附图结合起来阅读时，能更好地理解前面的发明内容以及下面的具体实施方式。

图1是根据本发明各方面的具有鞋面的鞋类物品的外侧视图。

图2是鞋类物品的内侧视图。

图3是鞋类物品的顶部平面图。

图4是鞋类物品的底部平面图。

图5是鞋类物品的后视图。

图6是形成鞋面外侧面的至少一部分的第一刺绣部件(embroideredelement)的顶部平面图。

图7是形成鞋面内侧面的至少一部分的第二刺绣部件的顶部平面图。

图8A-8O是阐释了用于形成第一刺绣部件和第二刺绣部件的步骤的顶部平面图。

图9A-9D是用于组装鞋类的步骤的正视图。

图10A-10D是用于将线固定到基底部分的第一步骤的透视图。

图11A-11D是用于将线固定到基底部分的第二步骤的透视图。

图12A-12C是用于将线固定到基底部分的第三步骤的透视图。

图13是第三刺绣部件的透视图。

图14是第三刺绣部件的截面图。

图15是第三刺绣部件的分解透视图。

图16A-16G是描绘了用于制造第三刺绣部件的步骤的透视图。

图17A-17G是描绘了用于制造第三刺绣部件的步骤的截面图。

具体实施方式

引言

以下讨论和附图公开了具有刺绣结构的鞋面的鞋类物品。此外，公开了制造鞋面的各种方法。参考具有适于跑步，尤其是疾跑的结构的鞋类公开了鞋面和方法。但是，与鞋面有关的概念不仅限于为跑步设计的鞋类，还可以用于广泛的运动鞋式样，包括，如棒球鞋、篮球鞋、多用途训练鞋、自行车鞋、足球鞋、网球鞋、橄榄球鞋、散步鞋和远足靴。该概念还可以应用到通常被认为是非运动的鞋类式样，包括礼服鞋、路夫鞋(loafer)、凉鞋和工作靴。因此，此处公开的概念可应用到多种鞋类式样。另外，此处公开的概念可以应用到非鞋类的产品，包括，如衣服、包和其他容器以 及运动装备。

一般鞋类结构

鞋类物品10在图1-5中被描述为具有跑步鞋的一般结构并包括鞋底结构20和鞋面30。为了参考，鞋类10可以被分为三个大致区域：鞋前部区域11、鞋中部区域12和鞋跟部区域13，如图1和图2中示出的。鞋类10还包括外侧面14和内侧面15。鞋前部区域11通常包括鞋类10对应于脚趾和连接跖骨与趾骨的关节的部分。鞋中部区域12通常包括鞋类10对应于足部的足弓区域的部分，而鞋跟部区域13对应于足部的包括跟骨的后部部分。外侧面14和内侧面15延伸穿过区域11-13中的每一个，且对应于鞋类10的相对的侧面。区域11-13和侧面14-15并不旨在精确地划分鞋类10的各区域。而是，区域11-13和侧面14-15旨在表示鞋类10的大致区域以有助于下面的讨论。除了鞋类10外，区域11-13和侧面14-15还可以用于鞋底结构20、鞋面30及其单独的组成部分。

鞋底结构20固定到鞋面30，并当鞋类10被穿着的时候在足部和地面之间延伸。当在步行、跑步或其它步行运动期间足部和地面之间受到挤压的时候，鞋底结构20除了提供附着摩擦力外，还可衰减地面反作用力。鞋底结构20的结构可以显著变化以包括各种常规的和非常规的结构。然而，举例来说，例如用于鞋底结构20的适合的结构在图1和图2中被描述为包括第一鞋底部件21和第二鞋底部件22。

第一鞋底部件21延伸穿过鞋类10的纵向长度(即，延伸穿过区域11-13中的每一个)且可以由诸如聚氨基甲酸酯和乙烯醋酸乙烯酯的聚合物泡沫材料形成。鞋面30的部分包覆第一鞋底部件21的侧面并固定到第一鞋底部件21的下部区域。在区域11-13中的每一个中，第一鞋底部件21的下部区域被暴露，以形成鞋类10的地面接触表面的一部分。鞋面30固定到第一鞋底部件21的下部区域的部分还可以在区域12和13内被暴露，且可以在使用过程中接触地面。第一鞋底部件21的上部区域被设置成接触足部的下表面(足底)，并因此形成鞋面30内的足部支撑表面。但是，在一些结构中，鞋垫可以位于鞋面30内并靠近第一鞋底部件21的上部区域， 以形成鞋类10的足部支撑表面。

第二鞋底部件22位于区域11和12中的每一个内，且固定到第一鞋底部件21和鞋面30中的任一个或固定到两者。尽管第一鞋底部件21的部分延伸到鞋面30中，但是第二鞋底部件22位于鞋类10的外部，以形成区域11和12中的地面接触表面的一部分。为了赋予附着摩擦力，第二鞋底部件22包括多个突起23，其可以具有可拆装的鞋钉结构。用于第二鞋底部件22的适合的材料包括既耐用又耐磨的各种橡胶或其它聚合物材料。

鞋面30界定鞋类10内的用于相对于鞋底结构20容纳并固定足部的空腔。更具体地说，所述空腔被成型为容纳足部并沿着足部的外侧面、沿着足部的内侧面、足部上方以及足部下方延伸。通过位于至少鞋跟部区域13的脚踝开口31提供进入空腔的入口。鞋带32延伸穿过鞋面30中的各种鞋带孔33，并允许穿用者改变鞋面30的尺寸以适应变化比例的足部。鞋带32还允许穿用者松开鞋面30而便于足部离开空腔。虽然未进行描述，但是鞋面30可以包括在鞋带32之下延伸以增强鞋类10的舒适性或可调节性的鞋舌。

除了鞋带32外，鞋面30的主要部件是第一刺绣部件40和第二刺绣部件50。第一刺绣部件40形成鞋面30对应于外侧面14的部分，而第二刺绣部件50形成鞋面30对应于内侧面15的部分。因此，每个刺绣部件40和50都延伸穿过区域11-13中的每一个。通常而言，且正如下文更详细描述的，鞋面30大体上通过在鞋前部区域11和鞋跟部区域13中连接刺绣部件40和50的边缘而被组装，以赋予所述空腔通常的形状。此外，组装鞋面30包括：结合鞋带32和将刺绣部件40和50的一部分包覆在第一鞋底部件21的侧面周围，以及将所述部分固定到第一鞋底部件21的下部区域。

第一刺绣部件

第一刺绣部件40在图6中被单独描述为包括基底层41和多根线42。将在下文更详细描述的一种刺绣过程用于相对于基底层41来固定或定位线42。通常，基底层41是衬底，线42在刺绣过程中被固定到所述衬底，并且线42被定位以形成鞋面30中的结构部件。作为结构部件，例如，线42可以限制鞋面30在特定方向的拉伸，或线42可以增强鞋面30的各区域。

虽然基底层41被描述为单独的材料部件，但是基底层41也可以由多个连接部件形成。类似地，基底层41可以是单一的材料层，或基底层可以由多个共同延伸的层形成。举例来说，基底层41可以包括以结合、固定或以其它方式将部分线42连接到基底层41的连接层或其它固定部件。

基底层41界定各种边缘43a-43d，其在以下内容中用作参照。边缘43a延伸穿过区域11-13中的每一个，并界定脚踝开口31的一部分。边缘43b主要位于鞋前部区域11中，并形成用于各种线42的端点。与边缘43b相对设置的边缘43c主要位于鞋跟部区域13中，并形成用于各种线42的相对的端点。在制造鞋类10的过程中，边缘43a和43c分别与鞋前部区域11和鞋跟部区域13中的第二刺绣部件50连接。与边缘43a相对设置的边缘43d延伸穿过区域11-13中的每一个并包覆第一鞋底部件21，且固定到第一鞋底部件21的下部区域。基底层41的具体结构以及边缘43a-43d的相应位置和形状可以根据鞋类10的结构显著变化。

基底层41可以由任何通常的二维材料形成。如有关本发明所使用的，术语“二维材料”或其变化形式期望包括通常的平面材料，其显示的长度和宽度都显著大于厚度。因此，用于基底层41的合适的材料包括，如各种织物、聚合物片，或织物和聚合物片的组合。织物通常由纤维、丝或纱线制成，例如，它们可以(a)直接由纤维网制成，通过结合、熔合或互锁形成无纺布和毡制品，或者(b)通过机械操作纱线形成来制造机织布。上述织物可以结合设置成赋予单向拉伸或多向拉伸的纤维，并且上述织物，如可以包括形成可透气和抗水屏障(water-resistant barrier)的涂层。聚合物片可以由聚合物材料挤出、辊压或者以其他方式形成，以显示通常平展的外观。二维材料还可以包括层压的或其它方式的层状材料，该层状材料包括两层或更多层的织物、聚合物片，或织物和聚合物片的组合。除了织物和聚合物片外，其它二维材料也可以用于基底层41。虽然二维材料可以具有平滑的或通常无纹理的表面，但是一些二维材料会呈现纹理或其它的表面特征，例如，诸如凹痕、突起、罗纹(rib)或各种图案。虽然存在表面特征，但是二维材料通常保持平展并呈现显著大于厚度的长度和宽度。

线42的部分延伸穿过基底层41或靠近基底层41展开。在线42延伸 穿过基底层41的区域中，线42直接连接到或以其它方式固定到基底层41。在线42靠近基底层41展开的区域中，线42可以不固定到基底层41或可以用以结合、固定或以其它方式将线42的部分连接到基底层41的连接层或其它固定部件连接。为了形成鞋面30中的结构部件，多根线42或单根线42的各分段可被集中在各种线组44a-44e之一中。线组44a包括在边缘43b和43c之间延伸的线42，由此延伸穿过鞋类10的区域11-13中的每一个。线组44b包括位于紧靠鞋带孔33的位置并从鞋带孔33向外放射状延伸的线42。线组44c包括从线组44b(即，靠近鞋带孔33的区域)延伸到靠近边缘43d的区域的线42。线组44d包括从边缘43c延伸到边缘43d并主要位于鞋跟部区域13中的线42。

鞋类物品10被描述为具有跑步鞋的一般结构。在步行、跑步或其它步行运动期间，鞋类10中产生的力可能会趋向于在各个方向拉伸鞋面30，并且上述力可能会被集中在各种位置处。每一根线42被定位以形成鞋面30中的结构部件。更具体地说，线组44a-44d是多根线42或单根线42的各分段的集合，其形成结构部件以抵抗各个方向的拉伸或增强力被聚集的位置。线组44a延伸穿过第一刺绣部件40对应于区域11-13的部分，以抵抗纵向拉伸(即，在延伸穿过区域11-13中的每一个且在边缘43b和43c之间的方向)。线组44b位于靠近鞋带孔33的位置，以抵抗由于鞋带32中的张力引起的力的集中。线组44c沿大致正交于线组44a的方向延伸，以抵抗内侧-外侧方向上的拉伸(即，在围绕鞋面30延伸的方向)。此外，线组44d位于鞋跟部区域13中，以形成限制鞋跟移动的鞋跟稳定器。线组44e围绕基底层41的外周延伸，并对应于边缘43a-43d的位置。因此，线42被定位以形成鞋面30中的结构部件。

线42可以由任何通常的一维材料形成。如关于本发明所使用的，术语“一维材料”或其变化形式期望包括通常细长的材料，其呈现为显著大于宽度和厚度的长度。因此，用于线42的合适的材料包括各种丝、纤维和纱线，它们可以由人造纤维、尼龙、涤纶、腈纶(polyacrylic)、丝、棉、碳、玻璃、芳族聚酰胺(如，对芳族聚酰胺纤维和间芳族聚酰胺纤维)、超高分子量的聚乙烯和液晶聚合物形成。纱线可以由至少一根丝或多根纤维形 成。丝具有不确定的长度，而纤维具有相对短的长度并通常经由纺纱或加捻工艺来制造适合长度的纱线。虽然丝和纤维可以具有，如不同的长度，但是术语“丝”和“纤维”在此处可以互换使用。至于由丝形成的纱线，这些纱线可以由单根丝或由组合在一起的多个单根丝形成。纱线还可以包括由不同材料形成的分离的丝，或纱线可以包括多根丝，每一根丝由两种或多种不同的材料形成。类似的概念还应用到由纤维形成的纱线。因此，丝和纱线可以具有呈现为长度显著大于宽度和厚度的各种结构。除了丝和纱线外，其它的一维材料也可以用于线42。虽然一维材料通常将具有宽度和厚度基本相等的截面(如，圆形或方形截面)，但是一些一维材料可以具有大于厚度的宽度(如，矩形、椭圆形或其它细长截面)。尽管宽度更大，但是如果材料的长度显著大于材料的宽度和厚度的话，那么材料可以被认为是一维的。

第二刺绣部件

第二刺绣部件50在图7中被单独描述为包括基底层51和多根线52。类似于用于形成第一刺绣部件40的刺绣过程的一种刺绣过程用于相对于基底层51来固定或定位线52。通常，基底层51是衬底，线52在刺绣过程中固定到衬底，并且线52被定位以形成鞋面30中的结构部件。作为结构部件，例如，线52可以限制鞋面30在特定方向的拉伸或线52可以增强鞋面30的各区域。

基底层51可以由任何通常的二维材料形成，包括上述用于基底层41的任何二维材料。虽然基底层51被描述为单独的材料部件，但基底层51可以由多个连接部件形成。类似地，基底层51可以是单一的材料层，或基底层可以由多个共同延伸的层形成。举例来说，基底层51可以包括以结合、固定或以其它方式将线52的部分连接到基底层51的连接层或其它固定部件。此外，线52可以由任何通常一维的材料形成，包括上述用于线42的任何一维材料。

基底层51界定各种边缘53a-53d，其在以下内容中作为参考。边缘53a延伸穿过区域11-13中的每一个，并界定脚踝开口31的一部分。边缘53b主要位于鞋前部区域11中，并形成用于各种线52的端点。与边缘53b相 对设置的边缘53c主要位于鞋跟部区域13中，并形成用于各种线52的相对的端点。在制造鞋类10的过程中，边缘53a和53c分别与鞋前部区域11中和鞋跟部区域13中的第一刺绣部件40连接。与边缘53a相对设置的边缘53d延伸穿过区域11-13中的每一个，并包覆第一鞋底部件21且固定到第一鞋底部件21的下部区域。基底层51的具体结构以及边缘53a-53d的相应位置和形状可以根据鞋类10的结构显著变化。

线52的部分可以延伸穿过基底层51或靠近基底层51展开。在线52延伸穿过基底层51的区域中，线52直接连接到或以其它方式固定到基底层51。在线52靠近基底层51展开的区域中，线52可以不固定到基底层51或可以用以结合、固定或以其它方式将线52的部分连接到基底层51的连接层或其它固定部件连接。为了形成鞋面30中的结构部件，多根线52或单根线52的分段可以集中在各种线组54a-54e之一中。线组54a包括位于鞋前部区域11中和鞋中部区域12的前面部分的线52，且线组54a中的各种线52从边缘53b向后延伸且在纵向上延伸。线组54b包括位于紧靠鞋带孔33的位置并从鞋带孔33向外放射状延伸的线52。线组54c包括从线组54b(即，靠近鞋带孔33的区域)延伸到靠近边缘53d的区域的线52。线组54d包括从边缘53c延伸到边缘53d并主要位于鞋跟部区域13中的线52。线组54e包括位于鞋跟部区域13中和鞋中部区域12的后面部分的线52，并且线组54e中的各种线52从边缘53c向前延伸且在纵向上延伸。线组54f围绕基底层51的外周延伸，并对应于边缘53a-53d的位置。

如关于第一刺绣部件40所论述的，鞋类10中产生的力可能会趋向于在各个方向拉伸鞋面30，并且上述力可能会被集中在各种位置处。每一根线52被定位以形成鞋面30中的结构部件。更具体地说，线组54a-54e是多根线52或单独的线52的分段的集合，其形成结构部件以抵抗各个方向的拉伸或强化力被集中的位置。线组54a延伸穿过第二刺绣部件50对应于至少鞋前部区域11的部分，以抵抗纵向的拉伸。线组54b位于靠近鞋带孔33的位置，以抵抗由于鞋带32中的张力引起的力的集中。线组54c沿大致正交于线组54a和54e的方向延伸，以抵抗内侧-外侧方向上的拉伸(即，在围绕鞋面30延伸的方向)。线组54d位于鞋跟部区域13中，以形成限 制足跟移动的足跟稳定器的相对侧。此外，线组54e位于至少鞋跟部区域13中，以抵抗纵向拉伸。因此，线52被定位以形成鞋面30中的结构部件。结构部件

如以上背景部分所讨论的，常规鞋面可以由多层材料层形成，每一层赋予鞋面的各个区域不同的特性。在使用中，鞋面可以经受相当大的张力，且一层或多层材料层位于鞋面的各区域中以抵抗张力。也就是说，单一层可以被结合到鞋面的特定部分中，以抵抗使用鞋类的过程中出现的张力。举例来说，编织织物可以结合到鞋面中以赋予纵向抗拉伸性。编织织物由彼此以直角互织的纱线形成。如果编织织物被结合到鞋面中以实现纵向抗拉伸性，那么只有定向为纵向的纱线将有助于抗拉伸性，并且与纵向正交定向的纱线通常会无益于纵向抗拉伸性。因此，在编织织物中，约一半的纱线对于纵向抗拉伸性是多余的。作为另一个例子，鞋面的不同区域所需要的抗拉伸性的程度可能会变化。鞋面的一些区域可能需要相对高程度的抗拉伸性，而鞋面的其它区域可能需要相对低程度的抗拉伸性。因为编织织物可以用于既需要高程度抗拉伸性又需要低程度抗拉伸性的区域，所以在需要低程度抗拉伸性的区域中，编织织物中的一些纱线是多余的。在这些例子中的每一个中，多余的纱线增加了鞋的总质量，却没有增加对鞋有益的特性。类似的概念应用到诸如皮革和聚合物片的其它材料，这些材料因如耐磨性、韧性、透气性、缓冲性和吸水性中的一种或多种而被利用。

根据以上讨论，由多层材料形成的常规鞋面中所使用的材料可能具有明显无益于期望的鞋面特性的多余部分。例如，就抗拉伸性而言，一层可能会具有这样的材料，其赋予(a)更多方向的抗拉伸性，或(b)比必须的或期望的抗拉伸性程度更大。因此，这些材料的多余部分可能增加鞋的总质量而没有贡献有益的特性。

与常规层状结构相比，鞋面30被制造成使存在的多余材料最少。基底层41和51提供对足部的覆盖，但是呈现为相对低的质量。线42和52中的一些(即，线组44a、54a、44c、54c、44d、54d和54e)被定位成提供特定的、期望方向的抗拉伸性，且线42和52的数量被选择成仅赋予期望程度的抗拉伸性。其它线42和52(即，线组44b、44e、54b和54f)被定 位成增强鞋面30的特定区域。因此，线42和52的取向、位置和数量选择成能提供适合特定目的的结构部件。

线组44a-44d和54a-54e中的每一个是如上所述的提供结构部件的线42和52的组。然而，更具体地说，线组44a被定位成能提供外侧面14上的纵向抗拉伸性，且线组44a中的线42的数量被选择成能提供特定程度的抗拉伸性。类似地，线组54a和54e被定位成能提供内侧面1 5的区域11和13中的纵向抗拉伸性，且线组54a和54e中的线52的数量被选择成能提供区域11和13中的特定程度的抗拉伸性。线组44b和54b中的每一个能增强鞋带孔33，且每一个鞋带孔33周围的线的数量被选择成能提供特定程度的增强。线组44c和54c中的每一个从鞋带孔33延伸，并被选择成在围绕鞋面30延伸的方向上提供特定程度的抗拉伸性，且线组44c和54c中的线42的数量被选择成能提供特定程度的抗拉伸性。此外，线组44d和54d被定位成形成足跟稳定器，且线组44d和54d中的线的数量对足跟稳定器赋予特定程度的稳定性。线组44e和54f增强刺绣部件40和50的边缘，包括刺绣部件40和50的形成脚踝开口3 1的部分及刺绣部件40和50的彼此连接的或与鞋类10的其它部分连接的部分。因此，通过线42和52赋予的特性至少部分取决于线42和52的取向、位置和数量。

根据鞋类10的特定结构和鞋类10的预期用途，基底层41和51可以是，如无拉伸性的材料、具有单向拉伸性的材料或具有双向拉伸性的材料。通常，具有双向拉伸性的材料使鞋面30能够更大程度地与足部轮廓相一致，从而增强鞋类10的舒适性。在基底层41和51具有双向拉伸性的结构中，基底层41和51以及线42和52的组合能有效地改变鞋面30在特定位置的拉伸特性。对于第一刺绣部件40，具有双向拉伸性的基底层41和线42的组合形成鞋面30中具有不同拉伸特性的区域，且所述区域包括(a)第一区域，此处不出现线42，并且鞋面30呈现为双向拉伸性，(b)第二区域，此处出现线42且彼此不交叉，且鞋面30在正交于线42的方向上呈现为单向拉伸性，以及(c)第三区域，此处出现线42且彼此交叉，且鞋面30呈现为基本不拉伸。类似的概念可应用到第二刺绣部件50。

第一区域包括没有线出现的区域。参考图6，第一区域的例子通过参 考数字45a标记，并且是没有线42出现的位置。因为线42不出现在第一区域中，所以基底层41并不受线42限制，并且鞋面30双向自由拉伸。第二区域包括线42出现的区域，但线彼此不以大体直角交叉。参考图6，第二区域的例子由参考数字45b标记。因为线42在第二区域中是基本对齐的，所以线42抵抗在与线42展开的方向对齐的方向上的拉伸。然而，线42并不抵抗在正交于线42的方向上的拉伸。因此，基底层41在正交于线42的方向上能自由拉伸，由此提供具有单向拉伸性的鞋面30。在一些结构中，基底层41可以在正交于线42的方向上拉伸至少百分之十，而基底层41在与线42一致的方向上基本不拉伸。第三区域包括线42出现并以大体直角(即，大于60度的角度)彼此交叉的区域。参考图6，第三区域的例子由参考数字45c标记。因为线42彼此大体成直角交叉，所以线42抵抗大体所有方向上的拉伸。因此，基底层41在任何方向上都不能自由拉伸，由此对第三区域中的鞋面30提供相对不拉伸的结构。类似的概念可应用到第二刺绣部件50，并且对应于第一区域的区域的例子由图7中的参考数字55a标记，对应于第二区域的区域由图7中的参考数字55b标记，而对应于第三区域的区域由图7中的参考数字55c标记。

区域之间的转换出现在区域之间的交界处，此处线42和52的相对数量和取向发生变化。在区域之间的交界处，例如，鞋面30可以从具有双向拉伸性变为具有单向拉伸性，从具有双向拉伸性变为无拉伸性，或从具有单向拉伸性变为无拉伸性。假设区域之间的差异是线42和52的相对数量和取向，那么区域之间的转换可能突然出现。也就是说，在线42和52其中之一的厚度空间中，鞋面30可以从一个区域转换到另一区域。可以采用各种结构以减少区域之间突然性的转换。例如，靠近区域转换处的线42和52可以具有拉伸特性。例如，当从第一区域转换到第二区域时，线42和52在交界处的拉伸特性将减少转换的突然性。从结构上来说，靠近转换处(即，邻近线组的边界)的线42和52可以比更远离转换处(即，邻近线组的中心)的线42和52具有更大的拉伸性。除了拉伸性外，由无拉伸性材料形成的线42和52可以具有卷曲的(即锯齿形)形状以允许转换处的拉伸度。

线42和52可以用于改变除了抗拉伸性之外的鞋类10的特性。例如，线42和52可以用于提供鞋面30的特定区域中的额外的耐磨性。例如，线42和52可以集中在鞋面30的受到磨损的区域中，所述区域诸如在鞋前部区域11中和靠近鞋底结构20。如果用于耐磨性，线42和52可以选自还显示了相对高的耐磨性的材料。线42和52还可以用于改变鞋面30的弯曲特性。也就是说，线42和52集中度相对高的区域可能比线42和52集中度相对低的区域弯曲程度低。类似地，线42和52集中度相对高的区域可能比线42和52集中度相对低的区域透气性低。

图1-7中的线42和52的取向、位置和数量用于提供本发明各种方面内的用于鞋类10的适合结构的例子。在用于鞋类10的其它结构中，各种线组44a-44d和54a-54e可以不存在，或可以存在额外的线组以提供鞋类10中另外的结构部件。如果期望进一步的纵向抗拉伸性，那么类似于线组44a的线组可以被包括在外侧面14上，或线组54a和54e可以被改变以延伸穿过鞋中部区域12。如果期望围绕鞋面30的进一步的抗拉伸性，那么额外的线42和52可以被加入到线组44c和54c中。类似地，围绕鞋面30的进一步的抗拉伸性可以通过添加围绕鞋前部区域11延伸的线组或围绕鞋跟部区域13延伸的线组而提供。

个体的跑步方式或喜好也决定线42和52的取向、位置和数量。例如，一些人可能具有相对高程度的内旋(即，足部的内倾)，那么使线组44c中具有较大数量的线42可以降低内旋程度。一些人还愿意更大的纵向抗拉伸性，并且鞋类10可以被改动以在线组44a中包括更多的线42。一些人还可能愿意鞋面30更合脚，其可能需要向线组44b、44c、54b和54c中加入更多的线42和52。因此，通过改变线42和52的取向、位置和数量，可以使鞋类10适合个体的跑步方式或喜好。

基底层41和51被描述为具有共同覆盖足部的大体所有内侧面和外侧面的结构。如上所述，基底层41和51是衬底，在刺绣过程中线42和52被固定到所述衬底。然而，在一些结构中，部分基底层41和51可以不存在，以使线42和52被置于紧靠足部的位置或紧靠穿着到足部上的袜子的位置。也就是说，基底层41和51可以形成有暴露足部的孔或切口(cut-out)。 在其它结构中，基底层41和51或其部分可以由水溶性材料形成，这些材料在刺绣步骤之后被去除。也就是说，在将线42和52固定到基底层41和51之后，鞋面30可以被溶解。因此，在鞋类10的一些结构中，基底层41和51可以部分地或完全不出现。

线42和52的总长度的大部分靠近基底层41和51展开，但是不直接固定到基底层41和51。例如，为了确保线42保持合适的位置，可以采用以结合、固定或以其它方式将线42的部分连接到基底层41的连接层或其它连接部件。例如，连接部件或其它固定部件可以是热塑性聚合物片，其位于线42和基底层41之间，并被加热以将线42和基底层41结合在一起。所述连接部件或其它固定部件还可以是，如热塑性聚合物片或织物，其遍布线42和基底层41延伸，以将线42和基底层41结合到一起。此外，连接部件或其它固定部件可以是将线42和基底层41结合在一起的粘合剂。在一些结构中，额外的线可以被缝制到线42上，以将线42固定到基底层41。因此，各种结构或方法可以用于将线42固定到基底层41。类似的概念可以应用到连接基底层51和线52。

各种线组44a、44c和44d内的线42的部分可以大体彼此平行。例如，如图6中所描述的，线42的部分之间的距离实际上发生改变。也就是说，线42向外呈放射状。至于线组44a，不同的线42在鞋中部区域12内彼此相对靠近。然而，当线42向鞋前部区域11和鞋跟部区域13延伸时，各个线42之间的距离增大。因此，线42在鞋前部区域11和鞋跟部区域13中向外辐射。类似地，线组44c中的不同的线42也向外呈放射状并远离鞋带孔33。在鞋面30的靠近鞋带孔33的部分中，线42彼此相对靠近，但是在鞋面30的更远离鞋带孔33的部分中趋向于分开或向外呈放射状。上述放射状特性，如可以起到将来自相对小区域(例如，各鞋带孔33)的力分散到较大的区域的作用。也就是说，放射状特性可以用于分散遍布鞋面30的各区域的力。

根据以上讨论，鞋面30至少部分通过由线42和52来形成结构部件的刺绣过程形成。根据线42和52的取向、位置和数量，可以在鞋面30中形成不同的结构部件。作为实施例，结构部件可赋予特定的区域抗拉伸性、 增强区域、增强耐磨性、改变韧性或提供透气性区域。因此，可通过控制线42和52的取向、位置和数量来控制鞋面30和鞋类10的特性。刺绣过程

图8A-8O描述了制造每一个刺绣部件40和50的方法的例子。通常，用于形成第一刺绣部件40的各个步骤相似于用于形成第二刺绣部件50的步骤。因此，以下讨论将集中于第一刺绣部件的制造方法，且应理解第二刺绣部件50可以用类似的方式制造。

第一刺绣部件40至少部分地通过刺绣过程形成，刺绣过程可以通过机器或手工执行。至于机器刺绣，各种常规的刺绣机可以用于形成第一刺绣部件40，且刺绣机可以被编程以由一根或多根线绣出特定的图案或样式。通常，刺绣机通过重复性地将线固定到不同的位置以使线的部分在各位置之间延伸并且是可见的来形成图案或样式。更具体地说，刺绣机通过以下方式形成一系列锁式线迹(lock-stitch)：(a)用针刺穿基底层41的第一位置以使线42的第一环穿过基底层41，(b)将线42的第一环与穿过第一环的另一根线固定，(c)将针移动到第二位置以使线42从第一位置延伸到第二位置，并且在基底层41的表面上是可见的，(d)用针刺穿基底层41的第二位置以使线42的第二环穿过基底层41，以及(e)将线42的第二环与穿过第二环的另一根线固定。因此，刺绣机起到将线42固定到两个界定的位置并还在这两个位置之间延伸线42的作用。通过重复进行这些步骤，在基底层41上由线42形成刺绣。

常规的刺绣机可以通过以下方式在基底层41上形成图案或样式：形成缎纹刺绣针迹(satin-stitch)、平针(running-stitch)或密针(fill-stitch)，其中每一个都可以使用锁式线迹以将线42固定到基底层41。缎纹刺绣针迹是一系列靠近在一起形成的Z字型线迹。平针在两个位置之间延伸，并且经常被用于细微的细节、轮廓和衬垫物。密针是一系列靠近在一起形成的平针以形成不同的图案和线迹方向，并且密针通常用于覆盖相对大的区域。至于缎纹刺绣针迹，常规的刺绣机通常将缎纹刺绣针迹限制到十二毫米。也就是说，当刺绣机形成缎纹刺绣针迹时，线被固定到基底层处的第一位置和第二位置之间的距离通常被限制到十二毫米。因此，常规的缎纹刺绣 针迹刺绣包括在隔开十二毫米或更短的位置之间延伸的线。然而，形成刺绣部件40可能需要改进刺绣机以形成在隔开大于十二毫米的位置之间延伸的缎纹刺绣针迹。在本发明的一些方面，例如针迹可以被分隔大于五厘米。也就是说，例如，可按大于十二毫米或大于五厘米的距离将线连续暴露在基底层41的表面上。

关于图8A，基底层41被描述为与环60结合，环60具有用于刺绣操作的常规矩形环的构造。环60的主要部件是外环61、内环62和张紧装置63。正如现有技术中已知的，外环61围绕内环62延伸，且基底层41的外周部分在外环61和内环62之间延伸。张紧装置63调节外环61中的张力以使内环62被定位在外环61内，并且基底层41被牢固地保持在适当位置。在此结构中，基底层41的中心区域位于单独的平面上并可以处于轻微的张力中，以便确保基底层41在制造过程的下面的步骤中被牢固地定位。因此，在形成第一刺绣部件40的刺绣操作过程中，环60通常被用作牢固地定位基底层41的框架。

一旦基底层41被固定在环60内，刺绣机就开始定位并将线42固定到基底层41。起初，刺绣机形成第一刺绣部件40的轮廓，如图8B所描述的。所述轮廓包括线组44e，其围绕第一刺绣部件40的外周延伸并对应于边缘43a-43d。边缘43a的形成脚踝开口31的部分被描述为具有比线组44e的其它区域更厚的结构，该更厚的结构使脚踝开口31得到增强。在第一刺绣部件40的其它结构中，所有线组44e都可以呈现为较厚的结构，或边缘43a的形成脚踝开口31的部分可以具有相对薄的结构。此外，在第一刺绣部件40的一些结构中，线组44e可以部分地或完全不出现。不同类型的线迹可以用于形成线组44e，包括缎纹刺绣针迹、平针、密针或它们的组合。

在形成线组44e之后，可以形成线组44a。参考图8C，线42的部分42a在位于第一刺绣部件40之外的两点之间延伸。部分42a的端点以锁式线迹固定，而部分42a的中心区域(即，部分42a的非端点的区域)靠近基底层41展开，并且不固定到基底层41。也就是说，部分42a的中心区域连续地暴露在基底层41的表面上。接着，刺绣机形成线42的相对短的部分42b，并且还形成与部分42a相交的另一部分42c，如在图8D中所描述的。那么 重复这个普通步骤，直到完成线组44a，如在图8E中所描述的。

线组44c以类似于线组44a的方式形成。参考图8F，线42的部分42d在位于由线组44e形成的轮廓内的两点之间延伸。部分42d的端点以锁式线迹固定，而部分42d的中心区域(即，部分42d的非端点的区域)靠近基底层41展开并且不固定到基底层41。此外，所述中心区域与线组44a相交。接着，刺绣机形成线42的相对短的部分42e，并还形成也与线组44a相交的另一部分42f，如图8G所描述的。那么重复这个一般步骤直到完成线组44c不同部分中的其中一个，如图8H所描述的。接着使用，如多个缎纹刺绣针迹，刺绣机形成线组44b不同部分中的其中一个，如图8I所描述的。上述用于形成线组44c不同部分中的其中一个以及线组44b不同部分中的其中一个的步骤被另外再重复四次以形成线组44c和44b中的每一个，如图8J所描述的。

在一些结构中，线组44c的端部可以邻接线组44b的外周。然而，如图所示，线组44c延伸超出线组44b的外周。也就是说，线组44c可以在形成线组44b的线42上延伸，或线组44b可以在形成线组44c的线42上延伸。更具体地说，来自线组44b和44c中的每一个的线42可以互相缠绕。当鞋带32延伸穿过鞋带孔33并被拉紧时，线组44b增强鞋带孔33，且线组44c沿着鞋面30的侧面分布张力。通过使线组44b和44c相互缠绕，鞋带孔33上的力被更加有效地传递到线组44c。

线组44d以类似于线组44a和44c的方式形成。参考图8K，线42的部分42g在邻近由鞋跟部区域1 3中的线组44e形成的轮廓设置的两点之间延伸。部分42g的端点以锁式线迹固定，且部分42g的中心区域(即，部分42g的非端点的区域)靠近基底层41展开并且不固定到基底层41。也就是说，部分42g的中心区域连续地暴露于基底层41的表面上。此外，中心区域与线组44a相交。那么重复此一般步骤直到完成线组44d，如图8L所描述的。

一旦完成线组44d，鞋带孔33可以通过与线组44b的中心对应的区域中的基底层41形成。此外，可以从基底层41的位于线组44e外部的部分切割第一刺绣部件40，由此形成边缘43a-43d，如图8M所描述的。在从基 底层41的外部部分切割第一刺绣部件40时，切断了线42的形成线组44a的部分。如上所述，基底层41可以包括以结合、固定或以其它方式将线42的部分连接到基底层41的连接层或其它固定部件。在从基底层41的外部部分切割第一刺绣部件40之前，可以增加或使用连接层或其它固定部件，下文将更详细地描述连接层或其它固定部件。

以上描述的并在图8A-8M中描述的用于形成第一刺绣部件40的一般步骤讨论了形成每一个线组44a-44e的特定顺序。在讨论的顺序中，线组44c和44d穿过线组44a，这将线组44a置于基底层41与线组44c和44d之间。所讨论的顺序还形成了通常一致方式的线组44b和44c。也就是说，形成了线组44c的部分，那么就形成了线组44b的部分，并且这个步骤被重复直到每一个线组44b和44c都被完成。然而，以上讨论的顺序是可以用于形成第一刺绣部件40的不同顺序的例子，且可以使用用于形成每一个线组44a-44e的各种其它顺序。因此，以上所讨论的并在图8A-8M中描述的一般步骤提供了制造第一刺绣部件40的方式的例子，且可以可选择地使用多种其它步骤。

第二刺绣部件50可以通过类似于用于形成第一刺绣部件40的过程的刺绣过程来形成。参考图8N，描述了形成线组54a-54f的刺绣过程之后的第二刺绣部件50。接着，鞋带孔33可以通过在与线组54b的中心对应的区域中的基底层51形成。此外，可以从基底层51的位于线组54f外部的部分切割第二刺绣部件50，由此形成边缘53a-53d，如图8O中所描述的。在从基底层51的外部部分切割第二刺绣部件50之前，可以增加以结合、固定或以其它方式将线52的部分连接到基底层51的连接层或其它固定部件，正如下文详细描述的。与第一刺绣部件40一样，可以采用用于形成每一个线组54a-54f的不同顺序。

鞋类组装

一旦以上述方式形成了刺绣部件40和50，鞋类10就被组装。图9A-9D描述了一种可以组装鞋类10的方式的例子。开始，通过将鞋前部区域11和鞋跟部区域13中的刺绣部件40和50固定在一起，就基本完成了鞋面30的制造，如图9A所描述的。更具体地说，边缘43a和53a的前面部分被连 接，且每一个边缘43c和53c也被连接。例如，不同类型的线迹或粘合剂可用于连接刺绣部件40和50。

完成鞋面30之后，放置鞋底部件21和22，如图9B所描述的。于是将第一鞋底部件21设置在刺绣部件40和50之间以使刺绣部件40和50的下部部分包覆第一鞋底部件21的侧面。例如，粘合剂就被用于将刺绣部件40和50的下部部分固定到第一鞋底部件21的下部区域，如图9C所描述的。当以这种方式组装时，那么第一鞋底部件21的上部区域被定位以提供鞋面30内的足部支撑表面。然而，在一些结构中，鞋垫可以位于鞋面30内并靠近第一鞋底部件21的上部区域，以形成鞋类10的足部支撑表面。

接着，将第二鞋底部件22固定(如，使用粘合剂)到第一鞋底部件21以及刺绣部件40和50，如图9D所描述的。在这种情况下，刺绣部件40和50、第一鞋底部件21以及第二鞋底部件22中的每一个形成鞋类10的地面接触表面的部分。为了赋予额外的附着摩擦力，可将具有可拆装的鞋钉形式的突起23结合到第二鞋底部件22中。最后，使鞋带32以常规的方式穿过鞋带孔33，以基本完成鞋类10的组装。

固定部件

线42的各个分段(如，部分42a-42g)具有两个端点和在端点之间延伸的中心部分。端点以锁式线迹固定，并且中心区域(即，分段的非端点的区域)靠近基底层41展开并且不固定到基底层41。为了将中心区域固定到基底层41，可以使用以结合、固定、或以其它方式将线42的部分连接到基底层41的连接层。下面的讨论提供了不同的方法，通过这些方法，可以将连接层或其它固定剂增加到第一刺绣部件40中。类似的概念可以应用到第二刺绣部件50。

用于将线42的部分固定到基底层41的一个步骤在图10A-10D中描述。参考图10A，第一刺绣部件40被描述为通过刺绣过程形成，但不从基底层41的外部部分切割(即，如图8L中所示的)。此外，连接层70被描述为覆盖在包括线42的第一刺绣部件40的表面上。

连接层70是热塑性聚合物材料片，厚度如在千分之一毫米和三毫米之间。用于连接层70的适合的聚合物材料包括，如聚氨基甲酸酯和乙烯醋酸乙烯酯。为了加热连接层70并将连接层70结合到第一刺绣部件40，将连接层70和第一刺绣部件40置于热压机的一对压盘71和72之间，如图10B描述的。当连接层70的温度升高时，形成连接层70的聚合物材料升高以使聚合物材料渗透基底层41和线42的结构。一旦从热压机中移出，连接层70冷却并有效地将线42结合到基底层41，如图10C所描述的。接着可以从基底层41的外部部分切割第一刺绣部件40。

连接层70确保在从基底层41的外部部分去除第一刺绣部件40之后，线组44a保持完好。此外，连接层70确保线组44c和44d的部分，例如保持相对于基底层41的合适定位。虽然形成线组44c和44d的线42的不同分段的端点以锁式线迹固定到基底层41，但是不存在连接层70时中心部分并未固定到基底层41。因此，连接层70有效地将每一个线42结合到基底层41。

基底层41可以呈现透气性结构，其允许汗液和热空气排出鞋面30。然而，增加的连接层70可能会降低鞋面30的透气程度。虽然连接层70在图10A中被描述为具有连续的结构，但是连接层70还可以被成形为具有各种孔，所述孔对应于第一刺绣部件40的不期望有连接层70的区域。因此，连接层70中的孔可以用于加强鞋面30的透气特性。此外，减少用于连接层70的材料的数量具有使鞋类10的质量最小的优点。

用于将线42的部分固定到基底层41的另一步骤在图11A-11D中描述。参考图11A，基底层41被描述为在增加线42之前被连接到连接层70。接着，使用刺绣步骤形成线组44a-44e，以使连接层位于基底层41和线42之间，如图11B描述的。为了加热连接层70并将线42结合到基底层41，将连接层70和第一刺绣部件40置于热压机的压盘71和72之间，如图11C所描述的。一旦从热压机中移开，连接层70冷却并有效地将线42结合到基底层41。接着可以从基底层41的外部部分切割第一刺绣部件40，如图11D所描述的。在刺绣过程中，可以使线42处于绷紧态，其趋向于在基底层41上向内牵拉。在刺绣过程之前将连接层70应用到基底层41的优势在于连接层70有助于抵抗线42的向内牵拉。

用于将线42的部分固定到基底层41的另一步骤在图12A-12C中描述。 参考图12A，第一刺绣部件40被描述为通过刺绣过程形成，但是不从基底层41的外部部分被切割(即，如图8L中的)。接着将粘合性固定部件喷涂或以其它方式应用到第一刺绣部件40，如图12B所描述的，由此将线42固定到基底层41。接着，可以从基底层41的外部部分切割第一刺绣部件40，如图12C所描述的。

层状结构

第一刺绣部件40的主要部件是基底层41、线42和连接层70。然而，在鞋类10的一些结构中，额外的部件或层可以用于增强鞋类10的耐用性、舒适度或美观特性。参考图13-15，具有呈层状结构的复合部件的结构的刺绣部件80公开为包括基底层81、多个线分段82、连接层83、覆盖层84和背衬层85。一般而言，基底层81和连接层83形成刺绣部件80的中心部分。线分段82位于覆盖层84和基底层81与连接层83的组合之间。覆盖层84和背衬层85设置在刺绣部件80的相对侧上，且形成刺绣部件80的相对的表面。因此，基底层81、线分段82和连接层83设置在覆盖层84和背衬层85之间。

基底层81可以是上述用于基底层41的通常的二维材料中的任意一种。举例来说，基底层81可以是织物，在拉伸断裂之前，织物拉伸至少30％，且可以包括相对高的聚氨基甲酸乙酯弹性纤维(也称为氨纶)含量以赋予拉伸性。线分段82设置在线42的一般结构中，且可以是上述用于线42的通常的二维材料中的任意一种。连接层83是热塑性聚合物材料，其与基底层81结合、连接到基底层81，或渗透或以其他方式结合到基底层81中。用于连接层83的合适的材料的示例包括热塑性片、热熔材料和热塑性聚氨基甲酸酯层。覆盖层84和背衬层85也可以是上述用于基底层41的通常的二维材料中的任意一种，包括织物和聚合物片。

参考图14，例如，基底层81和连接层83被描述为刺绣部件80内的单独的层。虽然有效地形成了单独的层，但是基底层81和连接层83是随后被连接的分开的材料。正如下面更详细描述的，连接层83的热塑性聚合物材料可以渗透或以其他方式延伸到基底层81中。当基底层81由织物材料形成时，例如，连接层83的聚合物材料可以围绕形成基底层81的各种纱 线、纤维或丝延伸或在其之间延伸。也就是说，连接层83的聚合物材料可以延伸到基底层81的结构中，以有效地形成刺绣部件80内的单独的层。

通常在相对硬的或非拉伸性的材料上进行刺绣过程，以限制因刺绣过程导致的材料翘曲、弯曲、起皱或以其他方式变形的程度。如上所述，基底层81可以是织物，在拉伸断裂之前，织物拉伸至少30％。因此，用线分段82直接刺绣到基底层81上可能会导致基底层81翘曲或以其他方式变形。然而，在刺绣之前，可以将连接层83连接、结合或以其他方式固定到基底层81，以便赋予稳定性或以其他方式限制基底层81变形的程度。因此，连接层83可以用于在刺绣过程中有效地稳定基底层81。

除了在刺绣过程中稳定基底层81之外，连接层83还能固定线分段82的位置，并将覆盖层84与背衬层85都连接到基底层81。也就是说，连接层83将刺绣部件80的各种部件结合在一起。如上所述，连接层83是热塑性聚合物片，或是渗透或以其他方式延伸到基底层81的结构中的其他热塑性聚合物材料。当被加热时，连接层83将与基底层81结合、连接到基底层81、渗透或以其他方式结合到基底层81中。当被加热时，连接层83还将与线分段82、覆盖层84和背衬层85中的每一个结合、连接到它们中的每一个、渗透或以其他方式结合到它们中的每一个中，由此将线分段82、覆盖层84和背衬层85固定到基底层81。因此，连接层83具有下述优势：(a)在刺绣过程中稳定基底层81，以及(b)固定线分段82的位置，并将覆盖层84和背衬层85都连接到基底层81。

用于制造或以其他方式形成刺绣部件80的一般过程涉及：连接或以其他方式将连接层83与基底层81组合，当基底层81与连接层83组合时，刺绣或以其他方式展开线分段82，用连接层83将线分段82连接到基底层81，以及用连接层83将覆盖层84和背衬层85中的任一个或两个连接到基底层81。虽然多种一般方法可以用于制造或以其他方式制造刺绣部件80，但是示例性的过程显示在图16A-16G和图17A-17G中。

参考图16A和17A，连接层83显示为邻近基底层81且在压机90的压盘之间。为了连接基底层81与连接层83，可在压机90的压盘之间压缩并加热基底层81与连接层83，如图16B和图17B所示。虽然基底层81和连 接层83开始是两种分开的材料，但是压缩并加热基底层81与连接层83有效地形成了单独的层，该单独的层是形成基底层81和连接层83的材料的组合。如上所述，当基底层81由织物材料形成时，连接层83的聚合物材料可以围绕形成基底层81的各种纱线、纤维或丝延伸或在它们之间延伸，由此有效地形成单独的层。一旦加热并压缩了基底层81和连接层83，就可以分开压机90，使得可以移开基底层81和连接层83的组合，如图16C和17C所示。

利用压机90提供了一种示例性的方法，通过该方法加热并压缩基底层81和连接层83，以便将材料组合成单独的层。还可以使用多种其他方法。如，基底层81和连接层83中的任一个或两个在被压机90压缩之前，可以在炉或其他加热设备内被加热。在一些结构中，连接层83的聚合物材料可以被喷涂或以其他方式沉积到基底层81上，或可以将基底层81浸入到熔融的或未固化的形成连接层83的聚合物材料浴中。在又一种结构中，连接层83可以由邻近基底层81的相对的表面设置的两个聚合物材料片形成，并且然后在压机90的压盘之间压缩。因此，多种方法可以用于组合基底层81与连接层83。

一旦基底层81与连接层83被有效地组合，线分段82就可以被刺绣或以其他方式布置在基底层81上，如图16D和图17D所示。更具体地说，大体类似于相对于图8A-8L讨论的过程的过程可以用于线分段82。类似的过程也可以用于线分段82的其他布置。也就是说，线分段82的各分段可以被置于其他的图案或位置。在刺绣部件80的一些结构中，当组合基底层81与连接层83时，非刺绣的过程可以用于设置线分段82。与刺绣部件40一样，线分段82或线分段82的各分段可以被定位为以便邻近基底层81的表面展开，且在整个至少十二毫米的距离内大体平行于基底层81的表面，以及可以邻近基底层81的表面展开，且在整个至少五厘米的距离内大体平行于基底层81的表面。如上所述，在刺绣之前将基底层81与连接层83连接的优势在于连接层83赋予刺绣过程中的稳定性或以其他方式限制基底层81变形的程度。

在用于制造或以其他方式形成刺绣部件80的过程中的此状况时，线分 段82被固定到基底层81与连接层83的组合。更具体地说，不同线分段82的端点可以延伸穿过基底层81与连接层83的组合，以固定线分段82的位置。然而，线分段82的处在端点之间的区域邻近基底层81的表面展开，且大体平行于基底层81的表面。为了进一步固定线分段82的位置，可加热并压缩(如，用压机90)基底层81、线分段82和连接层83，以用连接层83将线分段结合或以其他方式连接到基底层81。也就是说，形成连接层83的热塑性聚合物材料可以被软化或熔化，以将线分段82固定到基底层81。在一些结构中，线分段82端点之间的区域可以保持不固定。

一旦线分段82被刺绣或以其他方式布置于基底层81上，覆盖层84和背衬层85就可以被设置在基底层81的相对侧上，如图16E和图17E所示。更具体地说，覆盖层84可以邻近基底层81的第一表面设置，而背衬层85可以邻近基底层81的相对的第二表面设置。虽然线分段82在覆盖层84与基底层81之间延伸，但是线分段82可以是大体不存在于背衬层85与基底层81之间的区域。

为了连接覆盖层84与背衬层85，于是使用压机90或另一种压机加热并压缩各部件，如图16F和图17F所示。假定连接层83存在于基底层81的两个表面上，那么，形成连接层83的热塑性聚合物材料将与覆盖层84和背衬层85结合。另外，连接层83还可以将线分段82结合到基底层81，如果此步骤未在先前的操作中进行的话。当从压机90中移出时，刺绣部件80的各部件彼此连接在一起，且剩余的材料可以被切割或以其他方式被修整，以大体完成用于制造或以其他方式形成刺绣部件80的一般过程，如图16G和图17G所示的。

如上所述，连接层83可以存在于基底层81的两个表面上。参考图16A和图17A，连接层邻近基底层81的一个表面设置。如图16B和图17B所示，通过应用热和压缩，连接层83的聚合物材料可以渗透基底层81，且聚合物材料的一部分可以穿过基底层81，以便存在于相对的表面上。在一些过程中，接连层83的两个片可以用于确保等量的聚合物材料存在于基底层81的相对的表面上。而且，涉及将连接层83的聚合物材料喷涂到基底层81上的过程可以涉及喷涂到两个表面，且将基底层浸入到熔融的或未固化的 形成连接层83的聚合物材料浴中也可以将聚合物材料应用到两个表面。因此，为了下述目的：(a)将线分段82和覆盖层84固定到基底层81的第一表面，以及(b)将背衬层85固定到基底层81的第二表面，可以使用各种技术来确保连接层83的聚合物材料存在于基底层81的两个表面上。

通过在刺绣之前将连接层83的聚合物材料结合到基底层81中，聚合物材料可用于限制因刺绣过程而导致的基底层81翘曲、弯曲、起皱或以其他方式变形的程度。将连接层83的聚合物材料结合到基底层81中还具有下述优势：提供与线分段82、覆盖层84和背衬层85中的每一个结合、连接到它们中的每一个、渗透或以其他方式结合到它们中的每一个中的材料，由此将线分段82、覆盖层84和背衬层85固定到基底层81。因此，上述的一般过程利用连接层83来：(a)在刺绣过程中稳定基底层81，以及(b)固定线分段82的位置，并将覆盖层84和背衬层85都连接到基底层81。

在上述制造过程之后，可将刺绣部件80和类似的刺绣部件结合到诸如鞋类10的鞋类物品中。更具体地说，刺绣部件80可以，如替代刺绣部件40，且通过类似过程形成的刺绣部件可以替代刺绣部件50。在一些结构中，覆盖层84可以形成鞋类10的鞋面30的外表面，而背衬层85可以形成当鞋类10被穿着时接触足部的内表面。在其他结构中，覆盖层84可以形成鞋面30的内表面，而背衬层85可以形成外表面。

结论

根据以上讨论，鞋面30至少部分地通过刺绣过程形成，该过程由线42和52形成结构部件。根据线42和52的取向、位置和数量，不同的结构部件可以在鞋面30中形成。作为例子，结构部件可以赋予特定区域抗拉伸性、增强区域、增强耐磨性、改善韧性或提供透气性区域。因此，通过控制线42和52的取向、位置和数量，可控制鞋面30和鞋类10的特性。

在上述和参考各个实施方式的附图中公开了本发明。但是公开的目的是提供涉及本发明各方面的不同特征和概念的例子，而不是对本发明各方面范围的限制。相关领域的技术人员将认识到，可以对以上描述的实施方式做出许多改变和修改而不偏离由所附权利要求界定的本发明的范围。

Claims (25)

1.一种复合部件，包括：

基底层，其具有第一表面和相对的第二表面，所述基底层在拉伸断裂之前拉伸至少30％；

热塑性聚合物材料，其与所述基底层分开并延伸到所述基底层中，所述聚合物材料至少部分地位于所述基底层的所述第一表面处；

线，其具有邻近所述基底层的所述第一表面展开并在整个至少五厘米的距离内大体平行于所述基底层的所述第一表面的分段，所述线用所述聚合物材料结合到所述基底层；以及

覆盖层，其邻近所述基底层的所述第一表面设置并用所述聚合物材料结合到所述基底层，所述线的分段位于所述覆盖层与所述基底层之间。

2.如权利要求1所述的复合部件，其中，所述线的所述分段位于所述线的延伸穿过所述基底层的部分之间。

3.如权利要求1所述的复合部件，其中，所述线的所述分段的末端位于所述基底层的边缘处。

4.如权利要求1所述的复合部件，其中，所述线包括邻近所述基底层的所述第一表面展开并在整个至少五厘米的距离内大体平行于所述基底层的所述第一表面的多个额外的分段。

5.如权利要求4所述的复合部件，其中，所述额外的分段被定位成彼此大体平行。

6.如权利要求4所述的复合部件，其中，所述额外的分段被定位成彼此相交。

7.如权利要求1所述的复合部件，其中，所述聚合物材料还位于所述基底层的所述第二表面处，且邻近所述基底层的所述第二表面设置有一背衬层，并且所述背衬层被用所述聚合物材料结合到所述基底层。

8.如权利要求1所述的复合部件，其中，所述基底层是织物材料。

9.一种鞋类物品，其具有鞋面和固定到所述鞋面的鞋底结构，所述鞋面的至少一部分包括：

织物层，其具有第一表面和相对的第二表面，所述织物层在拉伸断裂之前拉伸至少30％；

热塑性聚合物材料，其与所述织物层分开并延伸到所述织物层中，所述聚合物材料至少部分地位于所述织物层的所述第一表面和所述第二表面处；

线，其具有邻近所述织物层的所述第一表面展开并在整个至少五厘米的距离内大体平行于所述织物层的所述第一表面的分段，所述线用所述聚合物材料结合到所述织物层；

覆盖层，其形成所述鞋面的外表面的至少一部分，所述覆盖层邻近所述织物层的所述第一表面设置并用所述聚合物材料结合到所述织物层，所述线的所述分段位于所述覆盖层与所述织物层之间，以及

背衬层，其邻近所述织物层的所述第二表面设置，并且所述背衬层被用所述聚合物材料结合到所述织物层。

10.如权利要求9所述的鞋类物品，其中，所述线的所述分段位于所述线的延伸穿过所述织物层的部分之间。

11.如权利要求9所述的鞋类物品，其中，所述线的所述分段的末端位于所述织物层的边缘处。

12.如权利要求9所述的鞋类物品，其中，所述线包括邻近所述织物层的所述第一表面展开并在整个至少五厘米的距离内大体平行于所述织物层的所述第一表面的多个额外的分段。

13.如权利要求12所述的鞋类物品，其中，所述额外的分段被定位成彼此大体平行。

14.如权利要求12所述的鞋类物品，其中，所述额外的分段被定位成彼此相交。

15.如权利要求9所述的鞋类物品，其中，所述背衬层形成鞋类的内表面的至少一部分。

16.一种制造复合部件的方法，所述方法包括：

将聚合物材料结合到织物层中，所述聚合物材料位于所述织物层的第一表面和相对的第二表面处；

用线刺绣所述织物层，使得所述线的分段邻近所述织物层展开，并在整个至少五厘米的距离内大体平行于所述织物层；

邻近所述织物层的所述第一表面设置覆盖层，使得所述线的所述分段位于所述织物层和所述覆盖层之间；以及

加热所述聚合物材料，以将所述线的所述分段和所述覆盖层结合到所述织物层。

17.如权利要求16所述的方法，还包括步骤：将所述织物层选择成在拉伸断裂之前拉伸至少30％的织物材料。

18.如权利要求16所述的方法，其中，刺绣的所述步骤包括：将所述线的所述分段设置在所述线的延伸穿过所述织物层的部分之间。

19.如权利要求16所述的方法，其中，刺绣的所述步骤包括：使所述线的多个额外的分段邻近所述织物层展开，并在整个至少五厘米的距离内大体平行于所述织物层。

20.如权利要求19所述的方法，其中，刺绣的所述步骤还包括：使所述多个额外的分段定位成彼此大体平行。

21.如权利要求19所述的方法，其中，刺绣的所述步骤还包括：使所述多个额外的分段定位成彼此相交。

22.如权利要求16所述的方法，还包括步骤：邻近所述织物层的所述第二表面设置背衬层，并用所述聚合物材料将所述背衬层结合到所述织物层。

23.如权利要求16所述的方法，还包括步骤：将刺绣的部件结合到鞋类物品中。

24.如权利要求23所述的方法，其中，将刺绣的部件结合到鞋类物品中的所述步骤包括：设置所述覆盖层，以形成鞋类的外表面的至少一部分。

25.如权利要求24所述的方法，还包括步骤：邻近所述织物层的所述第二表面设置背衬层，并用所述聚合物材料将所述背衬层结合到所述织物层，且将刺绣的部件结合到鞋类物品中的所述步骤包括：设置所述背衬层，以形成鞋类的内表面的至少一部分。

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