CN104473377A - 模制承拉线元件的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及模制承拉线元件的方法。鞋类物品和各种其他产品可以结合承拉线元件。在制造诸如承拉线元件的过程中，线、第一层和第二层可以位于压制机的第一表面和第二表面之间。第一表面包括第一材料且第二表面包括第二材料，且第一材料具有比第二材料大的硬度。然后，线、第一层和第二层被压缩在第一表面和第二表面之间。

Description

模制承拉线元件的方法
本申请是申请日为2010年3月31日，申请号为201080015607.7，发明名称为“模制承拉线元件的方法”的申请的分案申请。
背景
鞋类物品大体上包括两个主要元件：鞋面和鞋底结构。鞋面一般由多种材料元件(例如，纺织品、聚合物片层、泡沫层、皮革、合成革)形成，这些材料元件缝合或胶着地粘结在一起以形成鞋类内部的空腔以便舒适和稳妥地容纳足部。更具体地，鞋面形成了遍及足部的脚背和脚趾区域，沿着足部的内侧面和外侧面，并围绕脚后跟区域延伸的结构。鞋面还可以结合鞋带系统以调整鞋类的合脚性并允许足部从鞋面内的空腔进入和离开。除此之外，鞋面可以包括在鞋带系统下延伸以增强鞋类的可调整性和舒适度的鞋舌，并且鞋面可以结合鞋跟稳定器(heel counter)。
形成鞋面的各种材料元件赋予鞋面的不同区域不同的特性。例如，纺织品元件可以提供透气性以及可以吸收来自足部的湿气，泡沫层可以压缩以赋予舒适性，以及皮革可以提供持久性和耐磨性。随着材料元件数量的增加，鞋类的总质量可以成比例地增加。与运输、储备、切割和连接材料元件相关的时间和费用也可能增加。此外，随着结合入鞋面中的材料元件数量的增加，切割和缝合过程产生的废料可能累积到比较大的程度。而且，具有较大数量的材料元件的产品可以比由较少材料元件形成的产品难以回收。因此，通过降低材料元件的数量，可以减轻鞋类的质量并减少浪费，同时提高了生产效率和可回收能力。
鞋底结构固定在鞋面的下部以便被定位在足部和地面之间。例如，在运动鞋中，鞋底结构包括鞋底夹层和鞋外底。鞋底夹层可以由在行走、跑步和其他步行活动期间衰减地面反作用力的聚合物泡沫材料形成。例如，鞋底夹层也可以包括流体填充室、平台、缓冲器或进一步衰减作用力、增强稳定性或影响足部运动的其他元件。鞋外底形成了鞋类的接触地面的元件，并且通常是由包括赋予附着摩擦力的纹理的耐用的和耐磨的橡胶材料形成。鞋底结构也可以包括定位于鞋面内部并靠近足部底表面以增强鞋类舒适度的鞋垫(sockliner)。
概述
下面的鞋类物品被描述为具有鞋面和固定到鞋面的鞋底结构。鞋面包括各种鞋带容纳元件、材料层和线。材料层中的至少一个从鞋带容纳元件延伸到鞋底结构。同时，一对线从靠近鞋带容纳元件的区域延伸到靠近鞋底结构的区域。线在鞋带容纳元件和鞋底结构之间的区域内大体平行于材料层的表面，并且线在鞋带容纳元件和鞋底结构之间的区域内彼此交叉。
下面还描述了制造可以用于鞋类中的元件的方法。所述方法包括将线定位在第一层和第二层之间。将线、第一层和第二层设置在压制机的第一表面和第二表面之间。第一表面包括第一材料且第二表面包括第二材料，第一材料具有比第二材料弱的可压缩性。在第一表面和第二表面之间压缩线、第一层和第二层。
定位步骤可以包括将所述线设置成以至少五厘米的距离邻近并平行于所述第一层和所述第二层的表面。
定位步骤可以包括将所述第一层选择为纺织品和聚合物片中的一种。
设置步骤可以包括将所述第一材料和所述第二材料中的每个选择为硅酮。
设置步骤可以包括选择(a)所述第一材料以具有第一硬度以及(b)所述第二材料以具有第二硬度，所述第一硬度可以大于所述第二硬度。
设置步骤可以包括选择(a)所述第一材料以具有第一厚度以及(b)所述第二材料以具有第二厚度，所述第一厚度可以小于所述第二厚度。
设置步骤可以包括选择(a)所述第一材料以具有大于40的邵氏A硬度以及(b)所述第二材料以具有小于40的邵氏A硬度。
压缩步骤可以包括加热所述线、所述第一层和所述第二层以将所述第一层结合到所述第二层。
所述方法还可以包括在压缩步骤后，将所述线、所述第一层和所述第二层结合到鞋类物品中的步骤。
结合步骤可以包括定位所述第二层以形成所述鞋类物品的外表面的一部分。
结合步骤可以包括将所述第一层定位成比所述第二层更朝所述鞋类物品的内部。
本发明还公开了一种制造元件的方法，所述方法包括：
将线定位在第一层和第二层之间；
将所述线、所述第一层和所述第二层设置在压制机的第一表面和第二表面之间，所述第一表面和所述第二表面中的每个具有邻近所述第一层和所述第二层的实质上平面的区域，并且所述第一表面和所述第二表面中的每个由不同的材料形成；以及
在所述第一表面和所述第二表面之间压缩所述线、所述第一层和所述第二层以便(a)所述第一层的与所述线接触的部分伸入所述第一表面到第一深度以及(b)所述第二层的与所述线接触的部分伸入所述第二表面到第二深度，所述第一深度小于所述第二深度。
定位步骤可以包括将所述线设置成以至少五厘米的距离邻近并平行于所述第一层和所述第二层的表面。
定位步骤可以包括将所述第一层选择为纺织品和聚合物板中的一种。
定位步骤可以包括选择所述第一层和所述第二层中的至少一个以包括热塑性聚合物材料。
设置步骤可以包括选择所述不同的材料以具有不同的硬度。
设置步骤可以包括选择所述不同的材料以具有不同的密度。
设置步骤可以包括选择所述不同的材料以具有不同的厚度。
压缩步骤可以包括加热所述线、所述第一层和所述第二层以将所述第一层结合到所述第二层。
所述方法还可以包括以下步骤：(a)将所述线、所述第一层和所述第二层结合到鞋类物品中和(b)定位所述第二层以形成所述鞋类物品的外表面的一部分。
所述方法还可以包括以下步骤：(a)将所述线、所述第一层和所述第二层结合到鞋类物品中和(b)将所述第一层定位成比所述第二层更朝所述鞋类物品的内部。
所述第一深度可以实质上是零。
本发明还公开了一种制造元件的方法，所述方法包括：
将线定位在第一层和第二层之间；
将所述线、所述第一层和所述第二层设置在压制机的第一表面和第二表面之间，所述第一表面包括第一材料，并且所述第二表面包括第二材料，所述第一材料具有比所述第二材料大的硬度；以及
在所述第一表面和所述第二表面之间压缩所述线、所述第一层和所述第二层，以便(a)所述第一层的与所述线接触的部分实质上是平面的以及(b)所述第二层的与所述线接触的部分向外伸出并远离所述第一层。
定位步骤可以包括将所述线设置成以至少五厘米的距离邻近并平行于所述第一层和所述第二层的表面。
定位步骤可以包括将所述第一层选择为纺织品和聚合物板中的一种。
定位步骤可以包括选择所述第一层和所述第二层中的至少一个以包括热塑性聚合物材料。
设置步骤可以包括选择所述第一表面和所述第二表面中的每个以具有邻近所述第一层和所述第二层的实质上平面的区域。
设置步骤可以包括选择所述第一材料和所述第二材料以具有不同的厚度。
设置步骤可以包括将所述第一材料和所述第二材料选择为具有不同厚度的硅酮材料。
压缩步骤可以包括加热所述线、所述第一层和所述第二层以便将所述第一层结合到所述第二层。
所述方法还可以包括以下步骤：(a)将所述线、所述第一层和所述第二层结合到鞋类物品中和(b)定位所述第二层以形成所述鞋类物品的外表面的一部分。
所述方法还可以包括以下步骤：(a)将所述线、所述第一层和所述第二层结合到鞋类物品中和(b)将所述第一层定位成比所述第二层更朝所述鞋类物品的内部。
在随附的权利要求中将具体指出表现本发明不同方面的新颖性的优势和特征。然而，为了更好地理解新颖性的优势和特征，参考下面的描述性内容和附图，其描述和阐释了与本发明相关的不同构型和构想。
附图说明
当结合附图阅读时，会更好地理解前面的概述和下面的详细描述。
图1是鞋类物品的外侧面正视图。
图2是鞋类物品的内侧面正视图。
图3是鞋类物品的截面图，正如图2中的截面线3-3所定义的。
图4是用在鞋类物品的鞋面内的承拉线元件的平面视图。
图5是部分承拉线元件的透视图，正如图4中所定义的。
图6是部分承拉线元件的分解透视图。
图7A和图7B是部分承拉线元件的截面图，正如图5中的截面线7A和7B所定义的。
图8A-8E是与图1相对应的外侧面正视图并进一步描绘了鞋类物品的构型。
图9A-9D是与图3相对应的截面图并进一步描绘了鞋类物品的构型。
图10A-10D是制造承拉线元件的模制方法的示意性透视图。
图11A-11D是分别由图10A-10D中的截面线11A-11D所定义的模制方法的示意性截面图。
图12A-12C是与图11C相对应的示意性截面图，描述了模制方法的进一步的方面。
详细描述
下面的论述和附图公开了具有包括承拉线元件的鞋面的鞋类物品和制造承拉线元件的方法。鞋类物品被公开为具有适合步行或跑步的一般构型。与包括鞋面在内的鞋类相关的概念也可以应用到各种其他运动鞋类类型，例如，包括棒球鞋、篮球鞋、多用途训练鞋、自行车鞋、足球鞋、网球鞋、英式足球鞋和徒步旅行鞋。所述概念还可以应用到一般被认为是非运动的鞋类类型，包括正装鞋、路夫鞋、凉鞋和工作靴。因此，本文公开的概念可应用到多种鞋类类型。然而，承拉线元件也可以应用在各种其他产品中，例如，包括背包以及其他包和服饰(例如裤子、衬衫、头饰)。因此，本文公开的概念可以应用到多种产品中。
一般的鞋类结构
举一个可以结合承拉线元件的产品的例子，鞋类物品10在图1-3中被描绘为包括鞋底结构20和鞋面30。为便于参考，鞋类10可以被分成三个大致区域：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大致上包括鞋类10的对应于足部趾和连接跖骨与趾骨的关节的部分。鞋中部区域12大体上包括鞋类10的对应于足部的拱形区域的部分，而鞋跟部区域13对应于足部的包括跟骨的后部分。外侧面14和内侧面15延伸穿过区域11-13中的每一个并且对应于与鞋类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论述。除了鞋类10外，区域11-13和侧面14-15也可以应用到鞋底结构20、鞋面30及其单独的元件。
鞋底结构20被固定到鞋面30并且当穿着鞋类10时，鞋底结构20在足部和地面之间延伸。鞋底结构20的主要元件是鞋底夹层21、鞋外底22和鞋垫23。鞋底夹层21被固定到鞋面30的下表面并且可以由可压缩的聚合物泡沫元件(例如，聚氨酯和乙烯醋酸乙烯酯泡沫)形成，在行走、跑步或其他步行活动期间，当在足部与地面之间受到挤压时，可压缩的聚合物泡沫元件衰减地面反作用力(例如，提供缓冲)。鞋底夹层21可以结合流体填充室、平台、缓冲器或进一步衰减力、增强稳定性或影响足部运动的其他元件，或者鞋底夹层21可以主要由流体填充室形成。鞋外底22被固定到鞋底夹层21的下表面并且可以由被纹理化以赋予附着摩擦力的耐磨橡胶材料形成。鞋垫23位于鞋面30内并且被定位成在足部的底面下延伸。尽管鞋底结构20的这种构型提供了可以结合鞋面30使用的鞋底结构的示例，但是也可以使用鞋底结构20的各种其他常规的或非常规的构型。因此，与鞋面30一起使用的鞋底结构20或任何鞋底结构的结构和特征可以显著改变。
鞋面30定义了鞋类10内的空腔，其用于相对于鞋底结构20容纳并固定足部。空腔被成形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提供了进入空腔的入口。鞋带32延伸穿过多个鞋带孔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。更具体地，鞋带32允许穿用者将鞋面30紧系在足部周围，鞋带32还允许穿用者松开鞋面30以便于足部从空腔进入和离开(即，通过脚踝开口31)。此外，鞋面30可以包括在鞋带32之下延伸的鞋舌(未描述)。
鞋面30的各个部分可以由被缝合或粘结在一起以形成鞋类10内的空腔的多种材料元件(例如，纺织品、聚合物片、泡沫层、皮革、合成革)中的一种或多种形成。鞋面30还可以结合限制足跟在鞋跟部区域13中的运动的足跟稳定器或位于鞋前部区域11的耐磨的脚趾保护物。虽然多种材料元件或其他元件可以结合入鞋面中，但是外侧面14和内侧面15中的一个或两个的区域结合了多根线34。参考图1和图2，多根线34在鞋带孔33和鞋底结构20之间沿大致垂直的方向延伸，并且多根线34在外侧面14和内侧面15两者内的鞋前部区域11和鞋跟部区域13之间沿大致水平的方向延伸。还参考图3，多根线34位于基底层41和覆盖层42之间。基底层41形成了鞋面30内的空腔的表面，而覆盖层42形成了鞋面30的外表面或暴露表面的一部分。因此，线34、基底层41和覆盖层42的组合可以在一些区域内实质上形成鞋面30的总厚度。
在行走、跑步或其他步行活动期间，在鞋类10的空腔内的足部可以趋向于拉伸鞋面30。也就是说说，当由于足部的运动处于拉伸时，形成鞋面30的许多材料元件可以拉伸。尽管线34也可以拉伸，但线34通常比形成鞋面30的其他材料元件(例如，基底层41和覆盖层42)拉伸到较小的程度。因此，可以设置每根线34以形成抵抗特定方向的拉伸或力集中的增强位置的鞋面30内的结构部件。举个例子，在鞋带孔33与鞋底结构20之间延伸的多根线34抵抗在内侧面-外侧面方向上(即，在围绕鞋面30延伸的方向上)的拉伸。这些线34也被定位成邻近鞋带孔33或从鞋带孔33向外呈放射状以抵抗由于鞋带32处于张力的拉伸。假如这些线还彼此交叉，则来自鞋带32处的张力的作用力或来自足部运动的作用力可以被散布遍及鞋面30的多个区域。举另一个示例，在鞋前部区域11和鞋跟部区域13之间延伸的多根线34抵抗在纵向方向上(即，在穿过区域11-13中的每一个延伸的方向上)的拉伸。因此，设置线34以形成鞋面30内抵抗拉伸的结构部件。
承拉线元件
图4中描绘了可以结合入鞋面30中的承拉线元件40。此外，图5-7B中的每副图描绘了元件40的一部分。例如，元件40可以形成外侧面14的大部分。因此，元件40具有下述构型(a)从鞋面延伸到外侧面14的下部区域并穿过区域11-13中的每个，(b)界定了外侧面14内的多个鞋带孔33，以及(c)既形成了内表面(即，当穿着鞋类10时，接触足部或足部上穿的短袜的表面)又形成了外表面(即，鞋类10的外部的、暴露的表面)。基本上类似的元件也可以用于内侧面15。在鞋类10的一些构型中，元件40可以只延伸遍及外侧面14的一部分(例如，被限制于鞋中部区域12)或者可以被扩展以形成外侧面14和内侧面15的大部分。也就是说说，具有元件40的一般构型和包括线34以及层41和层42的单一元件可以延伸遍及外侧面14和内侧面15两者。在其他构型中，额外的元件可以被连接到元件40以形成部分外侧面14。
元件40包括基底层41和覆盖层42，且线34被定位在层41和层42之间。线34邻近基底层41的表面且与基底层41的表面大体平行。一般来讲，线34还邻近覆盖层42的表面且与覆盖层42的表面大体平行。正如上面所论述的，线34形成了鞋面30内抵抗拉伸的结构部件。由于与基底层41和覆盖层42的表面大体平行，因此线34抵抗对应于层41和层42的表面的方向上的拉伸。尽管线34可以在一些位置内延伸遍及基底层41(例如，由于缝合)，但是在线34延伸遍及基底层41的区域内可以允许拉伸，据此减弱了线34限制拉伸的整体能力。因此，每根线34通常邻近基底层41的表面且大体平行于基底层41的表面隔开至少12毫米的距离，且每根线34可以以至少5厘米或更多的距离邻近且大体平行于基底层41的表面。
基底层41和覆盖层42被描绘为彼此共同延伸。也就是说说，层41和层42可以有相同的形状和尺寸，以便基底层41的边缘与覆盖层42的边缘相对应和平齐。在一些制造过程中，(a)线34位于基底层41上，(b)覆盖层42被粘结到基底层41和线34，以及(c)从此组合切割元件40以具有期望的形状和尺寸，据此形成基底层41和覆盖层42的共同边缘。在这个过程中，线34的末端也可以延伸至层41和层42的边缘。因此，层41和层42的边缘以及线34的末端都可以被定位在元件40的边缘。
基底层41和覆盖层42中的每个可以由任何大体上的二维材料形成。如与本发明相关的应用，术语“二维材料”或其变化形式旨在大体上包括显示出长度和宽度明显大于厚度的扁平材料。因此，例如，用于基底层41和覆盖层42的合适材料包括各种纺织品、聚合物片或纺织品和聚合物片的组合。纺织品大体上由纤维、丝或纱线制造，例如，纤维、丝或纱线(a)是通过粘结、熔合或互锁来构建非编织织物和毡而由网状纤维直接产生，或(b)通过机械操作纱线以产生编织或针织织物形成的。例如，纺织品可以结合被布置成赋予单向拉伸或多向拉伸的纤维，以及纺织品可以包括形成透气的和防水屏障的涂层。聚合物片可以由聚合物材料挤出、轧碾或以其他方式形成以展现大体扁平的面。二维材料还可以包含层压材料或其他层状材料，这些材料包括两层或多层纺织品、聚合物片或纺织品和聚合物片的组合。除了纺织品和聚合物片外，其他二维材料可以被用于基底层41和覆盖层42。例如，尽管二维材料可以具有平滑的或大体上无纹理的表面，但某些二维材料仍展现出纹理或其他表面特性，如微凹、突起、肋状物或各种图案。尽管存在表面特性，但是二维材料大体上保持扁平并且展现出比厚度明显大的长度和宽度。在一些构型中，网状材料或穿孔材料可以被用于层41和层42中的一个或两者以赋予更强的透气性或空气渗透性。
线34可以由任何大体上的一维材料形成。如关于本发明所使用的，术语“一维材料”或其变化形式大体上包括显示出长度明显大于宽度和厚度的细长材料。因此，用于线34的合适材料包括由人造丝、尼龙、聚酯、聚丙烯、丝、棉、碳、玻璃、芳族聚酰胺(例如，对芳族聚酰胺和间芳族聚酰胺)、超高分子量聚乙烯、液晶聚合物、铜、铝和钢形成的各种丝、纤维、纱线、细线、缆线或绳。丝具有不确定的长度且可以单独用作线34，而纤维具有相对短的长度且一般通过纺纱或加捻过程来产生具有合适长度的线。用于线34的单根丝可以由单一材料形成(例如，单组分丝)或由多种材料形成(例如，双组分丝)。类似地，不同的丝可以由不同的材料形成。举个例子，用作线34的纱线可以包括每根都由常用材料形成的丝，可以包括每根都由两种或更多种不同材料形成的丝，或可以包括每根都由两种或更多种不同材料形成的丝。类似的概念也适用于细线、缆线或绳。线34的厚度也可以显著改变，例如，从0.03毫米到大于5毫米的范围。尽管一维材料经常具有宽度和厚度实质上相等的截面(例如，圆形或方形的截面)，但某些一维材料可以具有比厚度大的宽度(例如，矩形、椭圆形或其他细长的截面)。尽管具有较大的宽度，但如果材料的长度明显大于材料的宽度和厚度，那么可以认为该材料是一维的。
举个例子，基底层41可以由纺织品材料形成，覆盖层42可以由粘结到纺织品材料的聚合物片形成，或者层41和层42中的每个都可以由彼此粘结的聚合物片形成。在基底层41由纺织品材料形成的情形下，覆盖层42可以结合与基底层41的纺织品材料粘结的热塑性聚合物材料。也就是说说，通过加热覆盖层42，覆盖层42的热塑性聚合物材料可以与基底层41的纺织品材料粘结。作为替代方法，热塑性聚合物材料可以渗入基底层41的纺织品材料或与基底层41的纺织品材料粘结，以便与覆盖层42粘结。也就是说说，基底层41可以是纺织品材料和热塑性聚合物材料的组合。这种构型的优势是热塑性聚合物材料可以在元件40的制造过程(包括把线34放置在基底层41上的部分制造过程)期间硬化或以其他方式稳定基底层41的纺织品材料。这种构型的另一优势是背衬层(参见图9D中的背衬层37)可以在一些构型中使用热塑性聚合物材料来粘结到与覆盖层42相对的基底层41。这一常规概念公开在于2008年7月25日提交给美国专利和商标局且题目为“具有聚合物连接层的复合元件”的美国专利申请第12/180,235号中，这样的现有申请在此通过引用全文并入。
基于上述论述，元件40大致上包括两个层41和层42且线34位于其间。尽管线34可以穿过层41和层42之一，但线34大体上邻近层41和层42的表面并大体平行于层41和层42的表面，隔开大于12毫米且甚至大于5毫米的距离。多种一维材料可以用于线34，而一种或多种二维材料可以用于层41和层42。
结构部件
常规的鞋面可以由多个材料层形成，每个材料层赋予鞋面的不同区域不同的特性。在使用期间，鞋面可以经受相当大的张力，以及一个或多个材料层被定位在鞋面的各区域内以抵抗张力。也就是说，单个层可以被结合到鞋面的特定部分中以抵抗鞋类使用期间产生的张力。举个例子，编织纺织品可以结合到鞋面中以赋予纵向方向的拉伸阻力。编织纺织品由彼此以直角交织的纱线形成。如果编织纺织品基于纵向方向的拉伸阻力的目的被结合入鞋面，那么只有位于纵向方向的纱线将对纵向拉伸阻力做出贡献，以及位于正交于纵向方向的纱线通常将不会对纵向拉伸阻力做出贡献。因此，编织纺织品中大约一半的纱线对于纵向拉伸阻力是多余的。作为此示例的扩展，鞋面的不同区域所需要的拉伸阻力的程度可以改变。鞋面的一些区域可能需要相对高程度的拉伸阻力，而鞋面的其他区域可能需要相对低程度的拉伸阻力。因为编织纺织品可以用于需要高程度的的拉伸阻力的区域，又可以用于需要低程度的拉伸阻力的区域，所以编织纺织品中的一些纱线在需要低程度的拉伸阻力的区域内是多余的。在此示例中，多余的纱线增加了鞋类的总质量，却没有增加鞋类的有益特性。类似的概念适用于其他材料，诸如，如因耐磨性、柔韧性、透气性、缓冲作用和排汗中的一个或多个而使用的皮革和聚合物片。
作为上述论述的总结，用在由多个材料层形成的普通鞋面中的材料可能具有不会对鞋面的期望特性做出显著贡献的多余部分。例如，关于拉伸阻力，层可以具有赋予(a)更多方向的拉伸阻力或者(b)比必要的或需要的程度大的拉伸阻力的材料。因此，这些材料的多余部分可能增加鞋类的总质量和成本，却没有贡献显著的有益特性。
与上面论述的普通层状构型相比，鞋面30被构建成使存在的多余材料最少。基底层41和覆盖层42提供对足部的覆盖，但展现出相对低的质量。线34被定位成提供特定方向和位置的拉伸阻力，并且选择线34的数量以赋予期望程度的拉伸阻力。因此，选择线34的取向、位置和数量来提供针对特定目的的结构部件。
为了便于在下面的论述中作参考，在图4中标识了六个线组51-56。线组51包括从最接近脚踝开口31的鞋带孔33向下延伸的多根线34。线组52包括从第二接近脚踝开口31的鞋带孔33向下延伸的多根线34。类似地，线组53-55包括从其他鞋带孔33向下延伸的多根线34。此外，线组56包括在鞋前部区域11和鞋跟部区域13之间延伸的多根线34。
如上面论述的，在鞋带孔33和鞋底结构20之间延伸的多根线34抵抗在内侧面-外侧面方向上的拉伸并分散来自鞋带32的力。更具体地，线组51中的多根线34共同抵抗来自延伸穿过最接近脚踝开口31的鞋带孔33的部分鞋带32的拉伸。当远离鞋带孔33延伸时，线组51也向外呈放射状，据此将来自鞋带32的力散布遍及鞋面30的区域。类似的概念也适用于线组52-55。作为额外的问题，来自线组51-55的一些线34与来自其他线组51-55的线34交叉。更具体地，(a)来自线组51的线34与来自线组52的线34交叉，(b)来自线组52的线34与来自线组51和53中的每个的线34交叉，(c)来自线组53的线34与来自线组52和54中的每个的线34交叉，(d)来自线组54的线34与来自线组53和55中的每个的线34交叉，以及(e)来自线组55的线34与来自线组54的线34交叉。因此，来自相邻的线组51-55的线34可以彼此交叉。尽管在一些构型中，来自线组51-55中的一组的一根线34可以与来自线组51-55中的不同组的另一根线交叉，但有时至少两根线34或至少三根线34可以交叉。这种构型的优势是来自多个鞋带孔33的鞋带32的力可以被更广泛地散布遍及鞋面30，以及来自相邻的鞋带孔33的鞋带32的力可以被散布到被来自其他鞋带孔33的线34覆盖的区域。因此，一般来讲，来自不同线组51-55的线34的交叉可以将来自鞋带32的力更均匀地散布遍及鞋面30的区域。
鞋带孔33提供了线34可以从其中延伸的鞋带容纳元件的一个示例。在鞋类10的其他构型中，金属环或纺织品环可以被用来代替鞋带孔33，钩状物可以被用来代替鞋带孔33，或者橡胶密封圈可以界定鞋带孔33。因此，线34可以在各种鞋带容纳元件和鞋底结构20之间延伸，抵抗在内侧面-外侧面方向上的拉伸并分散来自鞋带32的力。
还如上面所论述的，在鞋前部区域11和鞋跟部区域13之间延伸的多根线34抵抗在纵向方向上的拉伸。更具体地，线组56中的多根线34共同抵抗在纵向方向上的拉伸，以及选择线组56中的线34的数量以提供通过区域11-13的拉伸阻力的特定程度。此外，线组56中的线34还跨越线组51-55中的每根线34，以提供通过区域11-13的相对连续的拉伸阻力。
根据鞋类10的特定构型和鞋类10的预期用途，层41和层42可以是如非拉伸的材料、具有一维拉伸的材料或是具有二维拉伸的材料。一般来讲，由二维拉伸的材料形成的层41和层42提供给鞋面30更大的能力来符合足部的轮廓，据此增强鞋类10的舒适度。在层41和层42具有二维拉伸的构型中，线34与层41和层42的组合有效改变了鞋面30在特定位置的拉伸特性。关于鞋面30，线34与具有二维拉伸的层41和层42的组合在鞋面30内形成了具有不同拉伸特性的区域，并且这些区域包括(a)不存在线34且鞋面30展现出二维拉伸的第一区域，(b)存在线34且不彼此交叉，且鞋面30在正交(即，垂直)于线34的方向上展现一维拉伸的第二区域，以及(c)存在线34且彼此交叉，且鞋面30没有展现出拉伸或展现出有限的拉伸的第三区域。因此，鞋面30的特定区域的整体拉伸特性可以通过线34的存在和线34是否彼此交叉来控制。
基于上述论述，线34可以被用来形成鞋面30内的结构部件。一般来讲，线34抵抗拉伸限制了鞋面30内的整体拉伸。线34也可以被用来将力(例如，来自鞋带32和鞋带孔33的力)散布到鞋面30的不同区域。因此，选择线34的取向、位置和数量来提供针对特定目的的结构部件。而且，线34的彼此相对的取向和线34是否彼此交叉可以被用来控制在鞋面30的不同部分内的拉伸方向。
进一步的鞋构型
在图1和图2中的线34的取向、位置和数量旨在提供鞋类10的合适构型的示例。在鞋类10的其他构型中，多根线34或线组51-56可以是不存在的，或者额外的线34或线组的存在可以是为了提供鞋类10中的进一步的结构部件。参考图8A，在鞋前部区域11和鞋跟部区域13之间延伸的线34是不存在的，这可以增强鞋类10的纵向拉伸。在图8B中描绘了其中在鞋带孔33和鞋底结构22之间延伸的线34向外呈放射状至较大程度且交叉来自相邻线组和空间上分得更开的线组的线34的构型。例如，这种构型可以将来自鞋带32的散布到鞋面30的甚至更广泛的区域。参考图8C，线34只从某些鞋带孔33向下延伸，但仍然与来自其他线组的线34交叉。在图8D中描绘了包括可以有效形成鞋跟稳定器的在鞋跟部区域13中的额外的线34的构型。尽管线34可以大体上是线性的，但图8E描绘了其中部分线34是波浪形的或是其他非线性的构型。如上面所论述的，线34可以抵抗在鞋面30中的拉伸，但线34的非线性区域可以允许在鞋面30中的某些拉伸。然而，因为线34由于拉伸而被拉直，那么线34可以抵抗在鞋面30中的拉伸。
与图3中的线34以及层41和层42相关的各个方面旨在提供鞋类10的合适构型的示例。在鞋类10的其他构型中，与层41和层42相关的额外的层或线34的位置可以改变。参考图9A，覆盖层42是不存在的，以便线34暴露在鞋面30的外部。在这种构型中，如上面所论述的，渗入基底层41的粘合剂或热塑性聚合物材料可以被用来将线34固定到基底层41。在图3中，基底层41是实质上平面的，而覆盖层42在线34的区域内向外突出。参考图9B，层41和层42由于线34的存在向外突出。在另一种构型中，在图9C中描绘，设置额外的层35和层36来形成鞋面30的与空腔相邻的内部部分。尽管层35和层36可以由多种材料形成，但层35可以是增强鞋类10的整体舒适性的聚合物泡沫层以及层36可以是从紧邻足部的区域排出汗或其他湿气的吸汗纺织品。参考图9D，额外的线34的线组被设置在基底层41的相对面，背衬层47延伸遍及额外的线34的线组。当刺绣(embroidery)过程被用来定位线34的时候，这种构型可以出现。
个人的跑步方式或偏好也可以决定线34的取向、位置和数量。例如，一些人可以有相对高程度的内旋(例如，足部向内卷曲)，那么在外侧面14上有较大数量的线34可以减少内旋的程度。一些人也可能偏好较大的纵向拉伸阻力，那么鞋类10可以被修改来进一步包括在侧面14和15上的区域11-13之间延伸的线34。一些人还可能偏好鞋面30更紧贴地合脚，这可能需要增加整个鞋面30内的线34。因此，通过改变线34的取向、位置和数量，可以使鞋类10适合个人的跑步方式或偏好。
尽管上面公开的元件40和鞋类10有关，但与元件40相关的概念可以适用于多种鞋类类型。例如，元件40或类似的承拉线元件也可以用在各种其他产品中，包括背包以及其他包和服饰。因此，上面公开的元件40的概念可以应用到多种产品。
制造方法
多种方法可以用来制造鞋面30，特别是元件40。举个例子，刺绣过程可以用于相对基底层41来定位线34。一旦线34被定位，覆盖层42可以被粘结到基底层41和线34，据此将线34固定在元件40内。这一大致过程在美国专利申请第11/442,679号中详细描述，该专利申请于2006年5月25日提交给美国专利和商标局且题目为“具有带线结构元件的鞋面的鞋类物品”，这样的现有申请通过引用被全文并入。作为刺绣过程的替代方法，其他的缝合过程可以用来相对基底层41定位线34，如计算机缝合。此外，包含围绕环绕基底层41的框架上的标桩(peg)卷绕线34的过程可以被用来将线34定位在基底层41上。因此，可以用多种方法相对基底层41来定位线34。
当鞋面30的形成空腔的表面具有相对平滑的或是其他连续的构型时，通常增强了鞋的舒适度。换句话说，接缝、突起、肋状物和其他不连续物可以引起足部的不舒服。参考图3，基底层41有相对平滑的面，而覆盖层42在线34的区域内向外突出。相比之下，图9B描绘了其中基底层41和覆盖层42在线34的区域内向外突出的构型。一般来讲，图3的构型可以因鞋面30内的形成空腔的表面具有较大的平滑性而赋予鞋更大的舒适度。
现在将论述可以用来形成图3的构型的模制过程。参考图10A和图11A，模具60被描绘为包括第一模具部分61和第二具型部分62，这将有效地形成压制机(press)或其他模制设备。如下面所描述的，每个模具部分61和62具有面朝压缩线34以及层41和层42的表面。压缩元件40的部件的模具部分61和62的表面每个包括具有不同密度和硬度的材料。更具体地，第一模具部分61包括材料63且第二模具部分62包括材料64。相比之下，材料63比材料64具有小的硬度和小的密度，且因此材料63比材料64更容易压缩。作为合适的材料的示例，材料63可以是在邵氏A硬度表中具有硬度15的硅酮，而材料64可以是在邵氏A硬度表中具有硬度70的硅酮。在模具60的一些构型中，材料63可以有小于40的邵氏A硬度，而材料64可以有大于40的邵氏A硬度。在模具60的其他构型中，材料63可以具有在5到20之间的邵氏A硬度，而材料64可以有在40到80之间的邵氏A硬度。也可以采用各种其他材料，包括各种聚合物和泡沫，如乙烯醋酸乙烯酯共聚物和橡胶。然而，硅酮的优势涉及压缩变定。更具体地，硅酮可以经历重复模制操作而不会由于重复压缩形成锯齿状或其他表面不规则物。
除了材料63和64的密度和硬度不同外，厚度也可以改变。例如，参考图11A-11D，材料63具有比材料64大的厚度。在材料63是在邵氏A硬度表中具有硬度15的硅酮且材料64是在邵氏A硬度表中具有硬度70的硅酮的构型中，材料63可以具有5毫米的厚度且材料64可以具有2毫米的厚度。在模具60的其他构型中，材料63可以具有在3毫米到10毫米或更大之间的厚度，以及材料64可以具有在1毫米到4毫米之间的厚度。
模具60被用来由线34以及层41和层42形成元件40。在制造元件40的过程中，一根或多根线34以及层41和层42被加热到促进部件之间的粘结的温度，这取决于层41和层42所使用的具体材料。各种辐射加热器或其他设备可以用来加热元件40的部件。在一些制造过程中，模具60可以被加热，使得模具60和元件40的部件之间的接触将部件的温度升高到促进粘结的水平。
加热后，元件40的部件被定位在模具部分61和62之间，如图10A和图11A所描绘。为了合适地定位部件，可以用梭架或其他设备。一旦被定位，模具部分61和62彼此相向平移并开始靠近部件，以便(a)具有材料63的第一模具部分61的表面开始接触覆盖层42以及(b)具有材料64的第二模具部分62的表面开始接触基底层41，如图10B和图11B所描绘。然后，模具部分61和62进一步彼此相向平移并压缩元件40的部件，如图10C和图11C所描绘。
如上面所提到的，材料63具有比材料64小的硬度、小的密度和大的厚度，且因此材料63比材料64更容易压缩。参考图10C和图11C，覆盖层42在线34的区域内伸入材料63中，而基底层41保持基本上平坦。由于在材料63和材料64之间的不同的可压缩性，材料63在存在线34的区域内压缩。在这个阶段，基底层41伸入材料64内的深度小于覆盖层42伸入材料63内的深度。模具60的压缩力以及受压缩的部件的高温将(a)将层41和层42彼此粘结，(b)可以将线34粘结到层41和层42之一，以及(c)模制元件40，使得基底层41保持基本上平坦且覆盖层42在线34的区域内向外突出。
材料63和材料64的不同的可压缩性(由于硬度、密度和厚度方面的差异)确保覆盖层42比基底层41在线34的区域内向外突出更大的程度。在一些构型中，材料63和材料64的相对可压缩性可以允许基底层41在线34的区域内向外突出到一定程度。然而，一般来讲，基底层41比覆盖层42向外突出到更小的程度，以及在一些构型中，基底层41可以压根不向外突出。当完成粘结和成型时，打开模具60，取出元件40并冷却，如图10D和图11D所描绘。作为本过程的最后一个步骤，元件40可以被结合到鞋类10的鞋面30内。
材料63和材料64之间的相对硬度、密度和厚度可以显著变化以在模具60的表面之间提供不同的可压缩性。通过改变硬度、密度和厚度，表面的可压缩性可以适应具体的模制操作或材料。当硬度、密度和厚度每一个都被考虑时，模具60的一些构型可以具有仅硬度不同、仅密度不同或仅厚度不同的材料63和材料64。此外，模具60的一些构型可以具有(a)不同的硬度和密度，且厚度不同，(b)不同的硬度和厚度，且密度不同，或者(c)不同的密度和厚度，且硬度不同的材料63和材料64。因此，材料63和材料64的不同特性可以用各种方式修改以在模具60的表面之间获得不同的相对可压缩性。
在上面所论述的模制过程中，当部件被压缩在模具60中时，覆盖层42伸入材料63，据此提供具有相对平坦的构型的基底层41。作为这个过程的替代方法，元件可以被倒置，以便当部件被压缩在模具60中时，基底层41伸入材料63，据此提供具有相对平坦的构型的覆盖层42。然而，模具部分61和62中的每一个可以包括硅酮或具有不同硬度的其他材料，材料64可以不存在，以便第二模具部分62的表面由钢、铝或另一种金属形成，如图12A所描绘。在材料64不存在的构型中，例如，材料63可以是在邵氏A硬度表中具有硬度30且具有5毫米厚度的硅酮。
当刺绣过程被用来定位线34时，背衬层37延伸遍及额外的线34的线组，如图9D所描绘。类似的模制过程也可以用于这个构型。参考图12B，线34的线组、背衬层37、基底层41和覆盖层42都被放置在模具60内且被压缩，以便线34对准并导致覆盖层42伸入材料63内。作为替代方法，线34也可以偏移，如图12C所描绘。
结论
在上文和参考各种构型的附图中公开了本发明。但是，公开内容的目的是提供与本发明的各种特征和概念相关的示例，而不是限制本发明的范围。相关领域的技术人员将认识到，可以对以上描述的构型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 (20)

1.一种制造元件的方法，所述方法包括：
将线定位在第一层和第二层之间；
将所述线、所述第一层和所述第二层设置在压制机的第一表面和第二表面之间，在所述压制机的压缩之前，所述第一表面和所述第二平面每个是实质上平坦的表面，所述第一表面包括第一材料，并且所述第二表面包括第二材料，所述第一材料具有比所述第二材料弱的可压缩性；
在所述第一表面和所述第二表面之间压缩所述线、所述第一层和所述第二层，并且加热所述线、所述第一层和所述第二层以将所述第一层结合到所述第二层；以及
其中在压缩所述线、所述第一层和所述第二层时，所述第一表面被置于与所述第一层接触且所述第二表面被置于与所述第二层接触，使得(a)所述第一层以穿过所述第一层近似一致的量延伸到所述第一表面中，并且(b)所述第二层的布置在所述线之上的部分以比所述第二层的未布置在所述线之上的其余部分大的量延伸到所述第二表面中。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述第一层延伸入所述第一表面到第一深度；
其中所述第二层的布置在所述线上的所述部分延伸入所述第二表面到第二深度；并且
其中所述第二层的未布置在所述线上的所述其余部分延伸入所述第二表面到第三深度，所述第二深度大于所述第一深度和/或所述第三深度。
3.如权利要求2所述的方法，其中所述第一深度实质上是零。
4.如权利要求1所述的方法，其中定位步骤包括将所述线设置成以至少五厘米的距离邻近并平行于所述第一层和所述第二层的表面。
5.如权利要求1所述的方法，其中所述第一材料和所述第二材料具有不同的硬度。
6.如权利要求1所述的方法，其中所述第一材料和所述第二材料具有不同的密度。
7.如权利要求1所述的方法，其中所述第一材料和所述第二材料具有不同的厚度。
8.如权利要求1所述的方法，其中定位步骤还包括：
将第一线定位在所述第一层和所述第二层之间；以及
将第二线定位在所述第二层和第三层之间。
9.如权利要求8所述的方法，其中所述第一线和所述第二线是对齐的。
10.如权利要求8所述的方法，其中所述第一线和所述第二线是偏移的。
11.一种制造元件的方法，所述方法包括：
将第一组线定位在第一层和第二层之间；
将第二组线定位在所述第二层和第三层之间，所述第三层被布置成远离所述第一层；
将所述第一组线、所述第一层、所述第二层、所述第二组线和所述第三层设置在压制机的第一表面和第二表面之间，所述第一表面具有邻近所述第一层的实质上平坦的平面区域且所述第二表面具有邻近所述第三层的实质上平坦的平面区域，并且所述第一表面和所述第二表面中的每一个由不同的材料形成；
在所述第一表面和所述第二表面之间压缩所述第一组线、所述第一层、所述第二层、所述第二组线和所述第三层，以便(a)所述第一层沿着所述第一表面保持实质上是平面的，(b)所述第三层的接触所述第一组线和所述第二组线的至少一个的部分伸入所述第二表面到第一深度，以及(c)所述第三层的未接触所述第一组线和所述第二组线中的任何一个的部分伸入所述第二表面到第二深度，所述第一深度大于所述第二深度。
12.如权利要求11所述的方法，其中所述第一组线和所述第二组线是对齐的。
13.如权利要求11所述的方法，其中所述第一组线和所述第二组线是偏移的。
14.如权利要求11所述的方法，其中定位步骤包括将所述第一组线设置成以至少五厘米的距离邻近并平行于所述第一层和所述第二层的表面；并且
其中定位步骤包括将所述第二组线设置成以至少五厘米的距离邻近并平行于所述第二层和所述第三层的表面。
15.如权利要求11所述的方法，其中所述第一材料具有比所述第二材料弱的可压缩性
16.如权利要求15所述的方法，其中所述第一材料和所述第二材料具有不同的硬度、不同的密度和不同的厚度中的一个或多个。
17.如权利要求11所述的方法，其中压缩步骤包括加热所述第一组线、所述第一层、所述第二层、所述第二组线和所述第三层以(a)将所述第一层结合到所述第二层，和(b)将所述第二层结合到所述第三层。
18.如权利要求11所述的方法，还包括选择所述第一层为纺织品和聚合物板中的一种。
19.如权利要求18所述的方法，还包括选择所述第二层和所述第三层中的至少一个以包括热塑性聚合物材料。
20.如权利要求11所述的方法，其中所述第一层伸入所述第一表面到第三深度，所述第三深度小于所述第一深度和所述第二深度。
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