CN1047297C - 鞋底胆及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种可用于鞋底支承脚底面的鞋底胆，它包括用来提供弹性阻力的一些囊。在这种鞋底胆的制造中，每个囊都做成彼此相通的，流体是在一选定的位置加进囊的。囊被加压到所要求的内压力后，将流体流通口封死。虽然某些囊被加压到相同的内压力，但通过形成不同体积的囊可获得不同的阻力。

Description

鞋底胆及其制造方法
本发明涉及一种特别实用于鞋底的鞋底胆及其制造方法。
鞋底胆作为一种垫层用在鞋内已有很久的历史，它可增加鞋的舒适性，增加对脚的支承，减少损伤危险和其它有害影响并减少疲劳。一般说来，这种鞋底胆是由弹性材料组成的，该弹性材料至少形成有一个增压囊或增压室。具有代表性的一种鞋底胆实际上形成有许多按一种设计图型分布的增压囊，以达到上述一个或多个目的。这些囊可用一些不同的介质，如空气，各种气体，水或其它液体加压。
在努力获得理想效果的过程中，已研制出许多不同的囊结构。例如，在整个鞋底上只做出一个囊的鞋底胆。这种鞋底胆的一个例子公开在授于Gilbert的题为“气动脚支承”(Pneumatic Foot Support)美国专利No.2080469中。另一种结构是，鞋底胆包含有若干个彼此之间流体相连的囊。这种类型的鞋底胆的一些例子公开在授于Rudy的题目为“用于鞋袜制品的鞋垫结构”(Insole Construction For Articles ofFootwear)的美国专利No.4183156和授于Miller的题为“鞋垫”(Cushion for Footwear)的美国专利No.900867中。然而，这类型的鞋底胆结构当它们受到例如在体育运动中经受的高冲击压力时，会变平和触底。这些缺点便失去了采用这类鞋底胆的预期目的。
为了克服这一缺点，已研制出了一些鞋底胆，这些鞋底胆的各个囊由一些节制孔流体相连。这些鞋底胆的一些例子例举在授于Donzis的题为“自备流体压力的脚支承装置”(Self-contained Fluid PressureFoot Support Device)的美国专利No.4217705，授于Petrosky题为“气垫鞋底”(Air Cushion Shoe Base)的美国专利No.4129951，以及授于Spingey题为“气动的内鞋底”(Pneumatic Insole)的美国专利No.1304915中。但是，这些鞋底胆往往不是未能服上述非限制鞋底胆的缺点就是生产起来太贵。
此外，一些工艺人员还开发了含有一些彼此独立囊的鞋底胆。换言之，各个囊之间流体是不连通的。因此，任何一个囊中包含的流体是不能进入另一囊中的。这种结构的一个例子公开在授于Reed题为“气垫内鞋底及其制造方法”(Cushioned lnner sole for shoes andMethod of Making the same)的美国专利No.2677906中。虽然这种设计消除了鞋底胆的“触底”缺点，但它需要对各个囊逐个加压。因此，生产成本很高。
Etonic公司生产的另一种鞋底胆也包括一些流体不能互联的独立囊。但这些囊都是在环境压力下形成的。这种结构无须对每个囊逐个加压，因而制造成本较低。然而，它的囊不能使用超过环境压力以上的压力。因而减少了采用这种鞋底胆的多方面的潜在好处。
曾进一步作过一些尝试以设计出适合特定需要的鞋底胆。例如，慢步所需的支承和垫层会不同于气健术(aerobics)所需的支承和垫层。在囊之间有限制的连接或有彼此独立的囊的鞋底胆中，工艺人员都已试图根据被支承的脚底面部分和连接的活动范围来区分各囊的压力。这种做法的例子可在授于Meyers题为“鞋底构件”(Footwear SoleMember)的美国专利No.4445283，授于Donzis的美国专利No.217705，授于Reed的美国专利No.2677906，授于Petrosky的美国专利No.4129951和授于Spinney的美国专利No.1304915中找到。然而，这方法都未能获得完全成功。关于限流式鞋底胆，只局限在实际上提供有所要求的压力差情况下，获得成功。虽然囊独立的鞋底胆有效地在鞋底的各点提供了不同压力，但制造这种鞋底胆的成本过高。如授于Reed的美国专利No.2677906中的图3和图7所示，每个独立的囊都必单独加压。很容易理解，这种方法不适于批量生产，特别是不适于生产具有许多囊的鞋底胆。
本发明的目的是克服上述缺点，提出一种新的鞋底胆及其制造方。
上述问题在本发明得到了解决。其中具有独特的相互独立囊结构的鞋底胆可在无须高的生产成本情况下进行生产。
更具体些说，按照本发明的鞋底胆特别适用于鞋底。这种鞋底胆包括一些巧妙地安排在脚底面的特定区域下面的腔囊。这些囊被加压到一定的内压力。而且，由于这些囊形成了一些不同体积的加压流体，因而每个囊都能提供一特定的阻力。这一容量使鞋底胆对脚的任何特殊部分提供所要求的支承和垫层。因此，这种鞋底胆可特别采用来适应某种特殊运动。
此外，通过采用本发明的方法，具有这些特点的鞋底胆可很快、容易和很经济地生产出来。本发明的方法包括用弹性材料有选择地成一些腔囊，使每一个囊与另一些囊流体连通。之后，在产品的内部加入一定量的流体，使这些腔囊均以要求的同一水平充压。然后将体的相通口封死，使各个囊彼此独立不再相通
作为本发明的另一方面，鞋底胆的某些部分可加压到不同的水平。在这个过程中，将第一组囊以彼此流体相通的方式形成，隔开的第二组囊也以彼此流体相通的方式形成。但第一组和第二组之间是流体不相通的。然后将这两个独立的部分各充入一定量的流体，使每组囊在不同的压力水平增压。然后将流通口密封，使每个囊都成为彼此不通的独立囊。
易于理解，本发明方法的各方面的实施有利于以一种排除了以往困难的方式制造具有上述理想特点的鞋底胆，更准确地说，具有独立囊，每一个囊提供特定阻力的鞋底胆可在无须对每个囊进行单独充压情况下进行生产。而且，该方法快捷，简单和经济。
通过参考有关说明和附图，本发明的这些和其它目的，优点和特点会得到更充分的理解和认识。图中：
图1是本发明的鞋底胆的顶视图；
图1a是沿图1中的线1a-1a截取的横截面图；
图2是本发明的鞋底胆在其制造中间阶段的顶视图；
图2a是沿图2中的2a-2a线截取的截面图；
图3是本发明鞋底胆的第二实施例的顶视图；
图3a是沿图3中的3a-3a线截取的截面图；
图4是置于鞋底内的图1a所示的鞋底胆的横截面图；
图5是本发明的第三实施例的顶视图；
图6是第三实施例在制造中间阶段的顶视图；
图7是本发明的第四实施例在制造中间阶段的顶视图；
图8是本发明的第五实施例在制造中间阶段的顶视图；
图8a是沿图8中的8a-8a线截取的截面图；
图8b是沿图8中的线8b-8b线截取的截面图。
在本发明的一个较佳实施例中(图1和图1a)，鞋底胆10的本体是一个含有多个囊12的薄的弹性件。各囊被加压以产生一弹性支承。鞋底胆10特别适于用作鞋的鞋底夹层，但也可包括在鞋的其它部分或在其它领域具有可用性。在鞋底夹层中，鞋底胆10最好是密封在弹性泡沫材料11(图4)内。正如本技术领域的人都知道的那样，这种泡沫材料无须完全封闭鞋底胆。而且，该鞋底胆可用来形成整个鞋底夹层或鞋底。
鞋底胆10最好是由一弹性塑料组成，例如铸造或挤压的酯基聚亚胺酯膜，这种膜具有80到95的肖氏“A”硬度(例如Tetra塑料TPW-250)并充有六氟乙烷(例如Dupont F-116)或六氟化硫(Sulurhexa-fluoride)。但是，具有要求的特性的其它一些材料和流体，例如公开在授于Rudy的美国专利No.4183156中的那些材料也可使用。而且，这种鞋底胆也可采用吹模或真空成形技术制造。
作为鞋底胆的鞋底夹层，鞋底胆10包括脚前掌支承14，脚后跟支16和连结这两支承的中间部分18。每个囊12都包括一个支承部分13和通道部分15。支承部分13凸起以提供对脚的弹性阻力。与支承部分3相比，通道部分15相对狭小，并使它有利于独特制造加工的结构(该部分内容在下面说明)。脚前掌和脚后跟支承14、16主要由支承部分13组成，使鞋在使用时在受到最大冲击压力的脚底下面产生一个缓冲支承。部分伸到脚前掌和脚后跟支承14、16的通道部分15在中间部分18集中。
在脚前掌支承14中，支承部分13是沿鞋底的横向彼此平行布置，使之在脚前掌鞋底部分获得适当的柔软性并按要求分配缓冲阻力。尽管如此，仍可采用不同的囊分布。
在图示的运动鞋中，脚前掌支承14包括囊12a-g。囊12a-g大小变化的，靠近前面的囊(如囊12a)的体积比接近中间部分18的囊(如囊12g)的体积大。正如将在下面更详细说明的那样，所有的囊2a-g在相同的水平加压。但是，由于各个囊的体积不同，使其每个具有不同的特定阻力。换言之，体积较小的囊将比体积较大的囊提供较坚固的支承，因为形成较小囊的侧壁的运动将比较大囊的相同运动有较大的排气体积比率。困此，如囊12g将比囊12a提供较坚固的支。
囊12a-g的通道部分15a-g通常是从支承部分13a-g向后伸到横跨在中间部分18的封口20。通道部分15对下面将介绍的独特制造方法是很重要的。通道部分15最好是沿脚前掌部分14的侧面安排，使需要缓冲的支承不会在鞋底最需要的中心部分减少。在图示的该实施例中，用于相邻囊12的通道部分15被置于鞋底的相对两侧。诚然，其它安排也可采用。
此外，在脚前掌部分14中，在紧挨后囊12e-g处设有空囊22。空囊22是没有加压的囊。设置空囊22是由于需要限制12e-g的体积使鞋底胆的这些部分获得一定的坚固性。尽管如此，这些空间对本发明是不重要的，可以取消。在鞋底夹层应用中(图4)，弹性泡沫11填满这些空间并对穿着者的脚提供足够的支承。
以类似于脚前掌支承14的方式，后跟支承16包括一排囊12h-j。在图示的鞋底胆中，设有三个囊12h-j。这些囊的支承部分13h-j沿鞋的纵长方向在鞋底上彼此平行布置，以保证所有这三个囊都对穿着的后跟的所有冲击提供缓冲支承。尽管如此，和脚前掌部分一样，可采用不同的囊安排。此外，每个囊12h-j都包括有一个从支承部分13延伸到封口20的通道部分15。囊12h-j可以与脚前掌支承14相同的方式，在后跟的支承方面提供不同的阻力。例如，较小的囊12h将提比较大的囊12i或12j更坚固的阻力。较坚固的囊12h在减少囊俯伏方面(Pronstics)起中间支撑作用。
在本发明的第一实施例中(图1)，囊12h-j都被加压到和囊12a-g相同的内压力。对运动鞋的内压力的一个较佳例子是2.0685×105帕(30磅/平方英寸)。诚然，也可采用更宽变化的其它压力。在本发明的另一个实施例中(图3)，囊112h-j被加压到不同于囊112a-g的内压力。作为一个优选的例子，脚前掌部分的压力可定为2.4133×105帕(35磅/平方英寸)，而后跟部的压力定为2.0685×105帕(30磅/平方英寸)。不过，每一部分的具体压力将取决于用于什么活动和囊的大小，可与给定例子的数字有较大的不同。
在鞋底胆10的制作中，最好是将两块弹性片材24、26固定在一起以形成图2所示的特殊焊接图形；即，将两相对的片材24、26封接在一起以形成按规定图形(图2a)安排的壁部分28。这种焊接最好是通过采用众所周知的方法—射频焊接法来进行。当然，也可采用其它的封接方法来将这两块片材焊接在一起。换句话说，这种鞋底胆也可用吹模法或注模法制造，这些方法也是众所周知的。
当开始焊接(或用其它方法形成)这种鞋底胆时，确定了一个形成封口20位置的公共区30(图2)。该公共区30与囊12a-j的所有通道部分15流体相通，使所有的囊彼此以流体相通。
注入口32用来向鞋底胆注入一定数量的流体。注入口32与压力通道34流体相通，而压力通道34又与公共区30(图2和图2a)流体相通。因此，通过将针管(未显示)插入形成注入口32的壁24或26中并注入加压流体，囊12a-j便被加压。加压流体从注入口32通过通道34进入公共区30，再通过通道部分15a-j，进入所有囊12a-j的支承部分13a-j。一旦鞋底胆已注入预定数量的流体，或者已达到所要求的压力，将通道34暂时夹紧。
然后将壁24、26焊接或用其它热密封方法封住形成封口20(图1)，以完全将公共区30封闭，使得没有一个囊与其它任何一个囊流体相通。不过，在某些情况下，在选择的囊侧壁的其它部分希望提供内连接口。一旦密封焊接20已做出，便将针拔出，通道34仍然为未加压的空着的区域。因此，可很容易理解，这种独特的相互独立囊的设计可利用这种新型的方法容易、快捷和经济地制造出来。
第二个实施例(图3)的制造类似于第一个实施例(图1)的制造。尤其是鞋底胆110也包括脚前掌支承114，后跟支承116和中间部分118。脚前掌和后跟部分114、116都包含有多个囊112。特别是脚前掌承114包括囊112a-g，后跟支承116包括有囊112h-j。类似地，每个囊112包括有一支承部分113和通道部分115。同样设有空囊122以在112e-g和112h中达到要求的坚固度。
与第一实施例相反，脚前掌支承114和后跟支承116在没有加注压流体之前便被横过中间部分的封闭壁117分开。此外，在靠近封闭壁117的每一侧直接形成一段公共区130,131。公共区130与通道115a-g流体相通，而公共区131与通道115h-j流体相通。
在制造鞋底胆110时，将一针管(未显示)插入每个注入口132、133。虽然可以采用一支针管来先后将流体注入每个支承部分114和116内，但实际上最好使用两支独立的针管。通过设置两个独立的注入口132、134和封闭壁117，可使两个独立的脚前掌和后跟支承114、116获得不同的压力水平。例如，可使脚前掌支承114的压力(例如2.4133×105帕即35/平方英寸)大于后跟支承116的压力(例如2.0685×105帕即30磅/平方英寸)，以满足某些鞋要求的特殊阻力。当然，如有必要也可使后跟支承的压力大于脚前掌支承的压力。
一旦所有的囊已充分加压之后，便将两个公共区130、131焊接(或用其它方法进行热封)以形成封口120、121。封口120、121的作用是封闭囊之间的流体连通，使每个囊独立并与其余囊分开。一旦封口形成后，可将针管除去，注入口132、134便变成为未加压的空着的区域。
可以理解，可以有许多不同的囊结构。例如，图5就包括一种很不同的焊接图案228，它形成有多个囊212。和前面的实施例一样，每个囊212都包括一个支承部分213和一个通道部分215。通道部分将所有的支承部分213与公共区230(图6)流体相通。一旦囊已被插入注入口232的加压针管加压后，便将公共区密封，使每个囊与其它囊分(图5)。
在另一个实施例中(图7)，鞋底胆310的设计取消了通道部分。更特别的是，鞋底胆310是由形成有一多个囊312的焊接图案328形成的，而囊仅由支承部分315组成。所有囊开始时均经过公共区330流体连通。一旦鞋底胆被充分加压后，便将公共区330封死，以消除囊之间(未示出)的流体连通。
图8说明了已吹模形成的鞋底胆410。在这个实施例中，多个囊412a-d以一特定的形式安排。囊利用孔414b-d流体连通。当然，也可采用其它型式的囊和孔。但无论如何，这个实施例不包含连接各个囊公共区，这些囊412是串联相通的。
一旦囊形成后，将一针管插入注入孔431的侧面对囊加压。可以理解，囊412是通过流体先后通过囊412a-d和孔414a-d加压的。当完流体充注后，便将孔414a-d密封将囊彼此分开(未显示)。密封过程最好利用特殊结构的模具一步完成。
上述说明针对本发明的较佳实施例。在不脱离所附的权利要求书所公开的本发明的精神和范围，可作各种变型和变化。这些变型和变化应包括在本发明的范围内。

Claims (10)

1．一种可用于鞋内承垫人的脚底面的鞋底胆，这种鞋底胆由弹性材料形成，它包括：
脚前掌支承；
脚后跟支承；
连接前、后跟支承的中间部分；
其特征在于：脚前掌支承、脚后跟支承和中间部分均有一些囊，每个囊都用一定量的流体加压，每个囊都包括一个为人的脚提供一个弹性阻力的支承部分和一个相对狭窄的通道部分，每个通道部分都有一个远离其对应的支承部分的末端；和
一个横跨在中间部分的封口，每个通道部分的末端邻接于这个封口。
2．如权利要求1所述的鞋底胆，其特征在于：所有的囊都在相同的内压力下加压。
3．如权利要求2所述的鞋底胆，其特征在于：每个囊的体积至少与其它一个囊的体积不同，使每个囊提供一个与至少一个具有不同体积的囊所产生的阻力不同的阻力。
4．如权利要求1所述的鞋底胆，其特征在于：脚前掌支承上形成的囊以第一内压力加压，脚后跟支承上形成的囊以第二内压力加压，第一和第二内压力是不同的。
5．如权利要求1所述的鞋底胆，其特征在于：所有的囊是封闭的，使所述的流体不能在囊之间流动。
6．一种由弹性材料组成的鞋底胆，它包括：
一个本体；
一个在本体上形成的封闭壁，所述封闭壁至少形成一侧；和
在本体上形成的一些囊，这些囊都充有一定的流体，使每个囊都被加压到一选定的内压力，每个囊包括一个凸起的支承部分，以提供弹性阻力，和一相对狭窄的通道部分，该通道部分有一个与它相应的支承部分相通的开口端和一个封闭的末端，所有封闭的末端与所述封闭壁的至少一侧相连接。
7．如权利要求6所述的鞋底胆，其特征在于：所有囊是被封闭的，使其流体不能在囊之间流动。
8．如权利要求6所述的鞋底胆，其特征在于：每个囊都加压到相同的内压力。
9．如权利要求6所述的鞋底胆，其特征在于：封闭壁横向延伸在本体的中间部分并形成一对相对的侧边，所述通道部分的封闭端的一部分与所述封闭壁的一侧连通，所述通道部分的封闭端的一个不同部分与所述封闭壁的另一侧连通。
10．如权利要求9所述的鞋底胆，其特征在于：所述与封闭壁一侧连通的囊被加压到第一内压力，与所述封闭壁另一侧连通的囊被加压到第二内压力，而第一内压力与第二内压力是不同的。
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