(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記引張要素が、第1の側部と、前記第1の側部と同じ材料のシートの反対側に形成された第2の側部とを含むシートの構成を有し、前記引張要素が、前記第1の接合領域の前記第1の側部で前記バリアの前記第1の部分に固定され、前記第2の接合領域の前記第2の側部で前記バリアの前記第2の部分に固定されている、請求項1又は2に記載の流体封入チャンバ。
前記内部空洞内に配置された加圧された流体をさらに含み、前記加圧された流体が、前記第1の接合領域と前記第2の接合領域との間に配置された前記引張要素の領域を引っ張られた状態にする、請求項1又は2に記載の流体封入チャンバ。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下の検討および添付の図面は、流体封入チャンバの様々な構成と、チャンバを製造するための方法とを開示する。チャンバは、走るのに適した構成を有する履物を参照して説明されているが、チャンバに関連する概念は、例えば、バスケットシューズ、クロストレーニングシューズ、フットボールシューズ、ゴルフシューズ、ハイキングシューズおよびブーツ、スキーおよびスノーボードブーツ、サッカーシューズ、テニスシューズ、ならびにウォーキングシューズを含む、広い範囲の運動用履物スタイルに適用され得る。チャンバに関連する概念は、ドレスシューズ、ローファー、およびサンダルを含む非運動用であると一般的に考えられる履物スタイルで利用されてもよい。履物に加えて、チャンバは、フットボールおよびホッケーのようなスポーツのためのヘルメット、グローブ、および保護パッドを含む、他のタイプの衣料および運動装具中に組み込まれ得る。同様のチャンバは、また、家庭用品および工業製品で利用されるクッションおよび他の圧縮可能な構造内に組み込まれ得る。したがって、本明細書で開示されている概念を組み込んだチャンバは、様々な製造物に利用され得る。
【0016】
履物物品10は、アッパー20およびソール構造30を含むものとして
図1〜
図2Bに示されている。参照目的のため、履物10は、は、3つの一般的な領域、前足領域11と、中足領域12と、かかと領域13とに分割され得る。前足領域11は、一般的に、つま先と、中足骨を指骨と接続する関節とに対応する履物10の部分を含む。中足領域12は、一般的に、足の土踏まずの領域に対応する履物10の部分を含む。かかと領域13は、一般的に、踵骨を含む足の後部に対応する履物10の部分を含む。領域11〜13は、履物10の正確な領域を画定することを意図していない。むしろ、領域11〜13は、以下の検討を助けるために履物10の一般的な領域を表すことを意図している。履物10に適用されることに加えて、領域11〜13は、アッパー20、ソール構造30、およびそれらの個々の要素にも適用され得る。
【0017】
履物10は、また、外側側部14と内側側部15とを含む。より具体的には、外側側部14は、足の外側領域(すなわち、他方の足から離れる方を向いている表面)に対応し、内側側部15は、足の内側領域(すなわち、他方の足の方を向いている表面)に対応する。外側側部14および内側側部15は、また、領域11〜13のそれぞれを通って延在し、履物10の向かい合う側に対応する。領域11〜13と同様に、側部14および15は、以下の検討を助けるために履物10の一般的な領域を表し、履物10に適用されることに加えて、アッパー20、ソール構造30、およびそれらの個々の要素にも適用され得る。
【0018】
アッパー20は、足を安全かつ快適に受け入れるための内部空洞を形成するために互いに縫合、接着、接合、または他の方法で結合される複数の材料要素(例えば、繊維、発泡体、皮革、および合成皮革)を組み込んだ実質的に従来の構成を有するものとして示されている。材料要素は、耐久性、通気性、耐摩耗性、柔軟性、および快適性のような様々な特性をアッパー20に選択的に付与するために、アッパー20に対して選択され、配置され得る。かかと領域13の足首開口部21は、内部空洞へのアクセスを提供する。加えて、アッパー20は、内部空洞の寸法を変更し、それによって、内部空洞内の足を固定し、内部空洞に対する足の出し入れを容易にするために従来の方法で利用される紐22を含むことができる。紐22は、アッパー20内の開口部を通って延在することができ、アッパー20の舌部は、内部空洞と紐20との間に延在することができる。アッパー20は、また、履物10の快適性を向上させるために、アッパー20の空洞内に配置され、足の裏の(すなわち、下)表面に隣接する中敷き23を組み込むことができる。本出願の様々な態様が、主にソール構造30に関連していることを考えると、アッパー20は、上記で考察した一般的な構成、または、実質的に任意の他の従来のまたは非従来のアッパーの一般的な構造を示すことができる。したがって、アッパー20の全体的な構造は、大きく変化してもよい。
【0019】
ソール構造30は、アッパー20に固定され、アッパー20と地面との間に延在する構成を有する。実際には、ソール構造30は、足と地面との間に延在するように配置される。(足のための緩衝作用を提供することなどによって)床反力を減衰させることに加えて、ソール構造30は、トラクションを提供し、安定性を付与し、回内のような様々な足の動きを制限することができる。
【0020】
ソール構造30の主要な要素は、ミッドソール31とアウトソール32とである。ミッドソール31は、ポリウレタンまたはエチルビニルアセテートのようなポリマー発泡体材料を組み込むことができる。ミッドソール31は、また、流体封入チャンバ33を組み込むことができる。ポリマー発泡体材料およびチャンバ33に加えて、ミッドソール31は、板、減速材、耐久性要素、または運動制御部材を含む、履物10の快適性、性能、または床反力減衰特性を向上させる1つまたは複数の他の履物要素を組み込むことができる。
【0021】
履物10のいくつかの構成ではなくてもよいアウトソール32は、ミッドソール31の下面に固定されているものとして示されており、履物10の接地面の少なくとも一部を形成する。アウトソール32は、地面と係合するための耐久性かつ耐摩耗性の表面を提供するゴム材料から形成され得る。加えて、アウトソール32は、また、履物10と地面との間のトラクション(すなわち、摩擦)特性を向上させるために、テクスチャー加工され得る。履物10の様々な他の構成では、ミッドソール31がポリマー発泡体材料、チャンバ33、または両方を組み込む方法に応じて、アウトソール32は、ポリマー発泡体材料単独に、チャンバ32単独に、またはポリマー発泡体材料とチャンバ33の両方に固定され得る。いくつかの構成では、アウトソール32は、履物10に存在しなくてもよい。
【0022】
チャンバ33は、ミッドソール31の周縁部内に収まる形状を有するように示されており、主にかかと領域13内に位置するように示されている。したがって、足がアッパー20内に位置するとき、チャンバ33は、走るおよび歩くような様々な歩行活動中にソール構造30が足と地面との間で圧縮されるときに発生する床反力を減衰させるために、足のかかと領域の下(例えば、着用者の踵骨の下)に延在する。様々な他の構成では、チャンバ33は、履物10の交互の部分を通って延在することができる。例えば、チャンバ33は、前足領域11のみを通って、もしくは、中足領域12のみを通って、または、履物10の実質的にすべての領域を通って(すなわち、前足領域11からかかと領域13まで、かつ、外側側部14から内側側部15まで)延在することができる。代替的には、チャンバ33は、履物10の外側側部14のみを通って、または、履物10の内側側部15のみを通って延在することができる。チャンバ33は、また、領域および側部の任意の組み合わせを通って延在することができる。言い換えれば、様々な構成では、チャンバ33は、履物10の任意の部分を通って延在することができる。
【0023】
チャンバ33は、また、ミッドソール31のポリマー発泡体材料内に部分的にカプセル化され、ポリマー発泡体材料に固定されているものとして示されている。しかしながら、履物10の様々な他の構成では、ミッドソール31は、他の方法でチャンバ33を組み込むことができる。例えば、チャンバ33は、ミッドソール31のポリマー発泡体材料によって実質的に取り囲まれてもよく、もしくは、ミッドソール31のポリマー発泡体材料内に全体的にカプセル化されてもよく、または、ポリマー発泡体材料の上にあってもよく、または、ポリマー発泡体材料の下にあってもよく、または、1つまたは複数のポリマー発泡体材料の層もしくは領域の間にあってもよい。一例として、チャンバ33の部分は、ミッドソール31の上面または下面を形成することができる。いくつかの構成では、ミッドソール31のポリマー発泡体材料は、なくてもよく、チャンバ33は、アッパー20とアウトソール32の両方に固定されてもよい。
【0024】
さらに、ミッドソール31の側壁は、ミッドソール31のポリマー発泡体材料によって部分的に、かつ、チャンバ33の部分によって部分的に形成されているものとして示されているが、側壁は、履物10の様々な他の構成では、他の方法で形成され得る。例えば、ミッドソール31の側壁は、ミッドソール31のポリマー発泡体材料によって実質的に完全に形成され得る。さらなる構成では、ミッドソール31の側壁は、チャンバ33の露出された部分によって実質的に完全に形成され得る。
【0025】
加えて、様々な構成では、チャンバ33は、板、減速材、耐久性要素、または運動制御部材のような、ミッドソール31内の1つまたは複数の他の履物の要素に接触し得るまたは固定され得る。したがって、チャンバ33の全体的な形状、および、チャンバ33が履物10内に組み込まれる方法は、大きく変化してもよい。
【0026】
さらに、チャンバ33は、履物10内の密封されたチャンバであるとして示され、検討されているが、チャンバ33は、また、履物10内の流体システムの構成要素であってもよい。より具体的には、履物10の外部または履物10内のリザーバからの空気でチャンバ33を加圧する流体システムを提供するために、ポンプ、導管、およびバルブが、チャンバ33に結合され得る。いくつかの構成では、チャンバ33は、着用者のような個人が流体の圧力を調整することを可能にするバルブまたは他の構造を組み込むことができる。例として、チャンバ33は、例えば、着用者のランニングスタイルまたは体重に応じてチャンバ33内の圧力を変化させる流体システムを含む、Passkeらの特許文献1およびDojanらの特許文献2に開示されている流体システムのいずれかと組み合わせて利用され得る。
【0028】
チャンバ33は、履物の用途に適した構成を有するものとして
図3〜
図8Cに個別に示されている。チャンバ33の主要な要素は、バリア40と、第1の接合抑制部45と、第2の接合抑制部46と、引張要素50とである。
【0030】
バリア40は、(a)チャンバ33の外面を形成し、(b)加圧された流体と、接合抑制部45および46と、引張要素50とを受け入れる内部空洞を画定し、(c)チャンバ33内に加圧された流体を保持するための耐久性のある密封されたバリアを提供する。バリア40の外面は、チャンバ33の外面を形成し、バリア40の内面は、内部空洞を画定する。バリア40のポリマー材料は、(a)バリア40の上部を形成することができるアッパー20に向けられた第1のバリア部分41と、(b)バリア40の下部を形成することができるアウトソール32に向けられた反対側の第2のバリア部分42と、(c)チャンバ33の周縁部に沿って、かつ、バリア部分41と42の間に延在する側壁部分43と、(d)第1のバリア部分41の周縁部を第2のバリア部分42の周縁部に結合する周縁接合部44とを含む。
【0031】
ポリマー材料の第1のシートは、第1のバリア部分41を形成するために使用され得、ポリマー材料の第2のシートは、第2のバリア部分42と側壁部分43とを形成するために使用され得る。広い範囲のポリマー材料が、バリア40のために利用され得る。バリア40のための材料を選択する際に、材料の工学的特性(例えば、引張強度、伸び特性、疲労特性、動的弾性率、および損失正接)、ならびに、バリア40によって含まれる流体の拡散を防止する材料の能力が考慮され得る。熱可塑性ウレタンで形成されたとき、例えば、バリア40は、約1.0ミリメートルの厚さを有することができるが、厚さは、例えば、0.25ミリメートル未満から2.0ミリメートルを超えるまでの範囲であり得る。熱可塑性ウレタンに加えて、バリア40に適する可能性があるポリマー材料の例として、ポリウレタン、ポリエステル、ポリエステルポリウレタン、およびポリエーテルポリウレタンがある。バリア40は、また、Mitchellらの特許文献3および特許文献4で開示されているように、熱可塑性ポリウレタンとエチレン‐ビニルアルコールコポリマーとの交互の層を含む材料から形成され得る。この変形例として、中心層がエチレン‐ビニルアルコールコポリマーで形成され、中心層に隣接する層が熱可塑性ポリウレタンで形成され、外側層が熱可塑性ポリウレタンとエチレン‐ビニルアルコールコポリマーとのリグラインド材料で形成された材料も利用され得る。バリア40のための別の適切な材料は、Bonkらの特許文献5および特許文献6で開示されているように、ガスバリア材料とエラストマー材料との交互の層を含む可撓性ミクロ層膜である。追加の適切な材料は、Rudyの特許文献7および特許文献8で開示されている。さらなる適切な材料は、Rudyの特許文献9および特許文献10で開示されているような結晶材料を含む熱可塑性フィルムと、Bonkらの特許文献11、特許文献12、および特許文献13で開示されているようなポリエステルポリオールを含むポリウレタンとを含む。
【0033】
引張要素50は、バリア40の内部空洞内に配置されたシートまたは層の構成を有する。引張要素50は、また、側壁部分43の内側に離間され、第1の接合抑制部45と第2の接合抑制部46との間に配置されている。引張要素50は、第1の接合抑制部45内の様々な第1の開口部47を通って延在し、複数の別個の第1の接合領域55で第1のバリア部分41に固定されている。同様に、引張要素50は、第2の接合抑制部46内の様々な第2の開口部48を通って延在し、複数の別個の第2の接合領域56で第2のバリア部分42に固定されている。以下でより詳細に考察されているように、引張要素50をバリア40に固定するために、接着接合、熱接合、または両方が利用され得る。開口部47および48は、互いに対してオフセットしてチャンバ33にわたって延在するので、かつ、引張要素50は、開口部47および48を通って延在する接合領域55および56でバリア40に固定されるので、接合領域55および56は、互いに対してオフセットして引張要素50にわたって延在することができる。
【0034】
引張要素50は、それぞれの第1の接合領域55と反対側の第2のバリア部分42上の位置に接合されず、または固定されず、引張要素50は、同様に、それぞれの第2の接合領域56と反対側の第1のバリア部分41上の位置に接合されない、または固定されない。すなわち、引張要素50は、(a)チャンバ33の全体にわたる様々な位置でバリア部分41および42に固定され、(b)チャンバ33の厚さを挟んで向かい合う位置で、それぞれ、バリア部分42または41から離間される。次に、接合抑制部45および46は、(a)引張要素50とバリア部分41および42との間の接合を抑制することができ、(b)引張要素50がバリア部分41および42から離間されるチャンバ33の部分にわたって延在することができ、(c)引張要素50が接合領域55および56のようなバリア部分41および42の内面に固定されるチャンバ33の部分に存在しなくてもよい。
【0035】
第1の接合領域55および第2の接合領域56のそれぞれは、バリア40の内面から離間された引張要素50の未接合部分53によって実質的に取り囲まれている。したがって、第1の接合領域55および第2の接合領域56のそれぞれは、引張要素50にわたって他方の第1の接合領域55および第2の接合領域56から離間される。未接合部分53は、連続的であり得、接合領域55および56の外部の引張要素50の全体を実質的に備えることができる。また、未接合部分53は、第1のバリア部分41と第2のバリア部分42との間に延在し、バリア40内の加圧された流体によるバリア40の外方への膨張を抑制することができる。
【0036】
第1の接合領域55は、第1のバリア部分41によって形成されたバリア40の内面の一部の上に分散され得る。すなわち、第1の接合領域55は、第1のバリア部分41の面積の30%未満を含むことができる第1のバリア部分41の内面の非連続的な隔離された領域に固定され得、その上に分散され得る。同様に、第2の接合領域56は、第2のバリア部分41によって形成されたバリア40の内面の反対側の部分の上に分散され得る。すなわち、第2の接合領域56は、第2のバリア部分42の面積の30パーセント未満を含むことができる第2のバリア部分42の内面の非連続的な隔離された領域に固定され得、その上に分散され得る。
【0037】
引張要素50は、その元の状態で、チャンバ33の加圧の前に、実質的に平面状、シート状、または全体的に二次元である材料層であり得る。例えば、様々な織物、ポリマーシート、皮革、または合成皮革を含む様々な材料が、引張要素50のために利用され得る。これらの材料の組み合わせ(例えば、織物に接合されたポリマーシート)も、引張要素50のために利用され得る。代替的には、いくつかの構成では、引張要素50は、その元の状態で、チャンバ33の加圧前に、輪郭形成され得る。様々な構成では、引張要素50は、引張強度、弾性率、密度、および接合を形成する能力のような特性を有する様々な材料を含むことができる。次に、これらの特性のそれぞれは、例えば、比較的硬い、または比較的伸縮性であるような、値の範囲のいずれかを有することができる。
【0038】
織物に関して、引張要素50は、例えば、レーヨン、ナイロン、ポリエステル、ポリアクリル、エラスタン、綿、ウール、または絹を含む、編物、織布、不織布、スペーサ、帯紐、もしくはメッシュ織物材料または構成要素を含むことができ、または、これらから形成され得る。さらに、織物は、非伸縮性であってもよく、1方向の伸縮性を示してもよく、または、多方向の伸縮性を示してもよい。より具体的には、引張要素50に含まれる織物材料は、引張破損の前に少なくとも30パーセントの1方向の伸縮性または2方向の伸縮性を示すことができる。言い換えれば、様々な構成で、引張要素50の材料は、様々な程度の弾性を示すことができる。したがって、様々な材料が、引張要素50に適している。
【0039】
引張要素50は、バリア40のために利用されるポリマー材料の範囲のうちのいずれかのようなポリマー材料を含むことができる。引張要素50は、例えば、熱可塑性ポリマー材料を含むことができる。次に、引張要素50の接合領域55および56は、以下で説明されているように、1つまたは複数の熱接合部が、第1の接合領域55とバリア40との間、または第2の接合領域56とバリア40との間に形成され得るように、バリア40に熱接合され得る。同様に、別個の第1の接合領域56および別個の第2の接合領域56は、熱接合部によってバリア40に少なくとも部分的に固定され得る。
【0040】
接合領域55および56は、2方向に引張要素50にわたって延在する。例えば、履物10内に組み込まれたとき、接合領域55および56は、幅または内外方向(すなわち、履物10の内側側部15と外側側部14との間に延在する方向)、ならびに、長さまたは前後方向(すなわち、履物10の前足領域11とかかと領域13との間に延在する方向)の両方で、引張要素50に沿って延在する。
【0041】
第1の接合領域55および第2の接合領域56は、また、規則的な反復パターンで引張要素50にわたって延在する。より具体的には、
図3〜
図8Cに示されているように、接合領域55および56は、7行および5列を有する規則的な反復パターンの構成を有する。複数の第1の接合領域55および複数の第2の接合領域56のそれぞれは、さらに、規則的な反復パターン内の直線的に整列されたグループの構成を有するように示されている。すなわち、第1の接合領域55は、引張要素50にわたって延在し、規則的な反復パターンの7行のうちの3行に配置されており、第2の接合領域56は、引張要素50にわたって延在し、規則的な反復パターンの7行のうちの4行に配置されている。
【0042】
第1の接合領域55の行および第2の接合領域56の行は、また、第1の接合領域55の直線的に整列されたグループが、第2の接合領域56の直線的に整列されたグループの間に散在するように、引張要素50にわたって互いの間に散在している。上記で考察した方向に関して、第1の接合領域55の行および第2の接合領域56の行は、前後方向に互いの間に散在している。結果として、引張要素50は、有利には、少なくとも1つの外部の視野角に対して最小限の妨害を提示することができる。
【0043】
引張要素50の規則的な反復パターンの行に沿って各第1の接合領域55に隣接する最も近い接合領域は、1つまたは複数の他の第1の接合領域55である。すなわち、規則的な反復パターンの行は、引張要素50に沿って互いに最も近い隣のものである第1の接合領域55を含む。上記で考察した方向に関して、行は、内外方向に互いに最も近い隣のものである第1の接合領域55を含む。対照的に、引張要素50の規則的な反復パターンの列に沿って第1の接合領域55のそれぞれに隣接する最も近い接合領域は、1つまたは複数の第2の接合領域56である。
【0044】
様々な構成では、接合領域55および56は、引張要素50の長さに沿って延在する少なくとも3つの列と、引張要素50の幅にわたる少なくとも3つの行とに配置され得る。さらに、接合領域55および56が行および列を有する規則的な反復パターンの構成を有する引張要素50の構成では、規則的な反復パターンの行および列は、
図3〜
図8Cに示されているように、互いに対して実質的に直角であり得る。他の構成では、規則的な反復パターンの行および列は、互いに対して実質的に直角以外であり得る。
【0045】
図3〜
図8Cに示されているように、各接合領域55および56は、実質的に円形の形状の構成を有する。したがって、各接合領域55および56は、非細長形状(すなわち、第2の方向の広がりを2倍よりも大きくは超えない第1の方向の広がりを有する2次元形状)を有する。より一般的には、各接合領域55および56は、凸形状(接合領域55または56内の任意の2つの点に関して、これらの2つの点を接続する直線も、その接合領域55または56内にあることを意味する)の構成を有することができる。すなわち、接合領域55および56の形状は、実質的に、外側への膨らみを含まなくてもよい。接合領域55および56の実質的に円形で、非細長の凸形状は、引張要素50にわたって、接合領域55および56のコンパクト性または構成可能性のような接合領域55および56の1つまたは複数の特性を変更する可能性がある。
【0047】
チャンバ33を製造するために、様々なプロセスが利用され得る。一般的に、製造プロセスは、(a)バリア部分41および42ならびに側壁部分43を形成する1対のポリマーシートを引張要素50に固定するステップと、(b)ポリマーシートの周縁部を結合し、側壁部分43の周囲に延在することができる周縁接合部44を形成するステップとを伴う。周縁接合部44は、チャンバ33の上面に隣接するものとして示されているが、チャンバ33の上面と下面との間に配置されてもよく、または、チャンバ33の下面に隣接してもよい。製造プロセスは、また、(a)チャンバ33内に引張要素50を配置することができ、(b)引張要素50の接合領域55および56をバリア部分41および42のそれぞれに固定することができる。製造プロセスの実質的にすべては、モールドを用いて実行され得るが、以下にさらに詳細に説明されているように、プロセスの様々な部分またはステップのそれぞれは、チャンバ33を形成する際に別々に実行され得る。すなわち、チャンバ33を形成するために、様々な他の方法も利用され得る。
【0048】
バリア40と引張要素50との間の接合を容易にするために、チャンバ33の要素は、バリア40と引張要素50のうちの一方または両方のポリマー材料を軟化させる、溶融させる、または他の方法でそれらの状態変化を開始するために、加熱され得る。接触に応じて、バリア40および引張要素50の部分は、結合される、または他の方法で固定されることになり、それによって、熱接合を介して接合領域55および56を形成する。したがって、冷却時に、引張要素50は、バリア40と恒久的に結合されることになる。
【0049】
本明細書で利用されるとき、「熱接合」という用語またはその変形は、要素の材料が冷却されたときに互いに固定されるような少なくとも1つの要素中の熱可塑性ポリマー材料の軟化または溶融を含む、2つの要素(例えば、バリア40および引張要素50)間の固定技術として定義される。同様に「熱接合部」という用語は、要素の材料が冷却されたときに互いに固定されるような少なくとも1つの要素中の熱可塑性ポリマー材料の軟化または溶融を含むプロセスを介して2つの要素を結合する接合部、リンク、または構造として定義される。熱接合は、例えば、要素を結合するための2つ以上の要素のそれぞれの中の熱可塑性材料の溶融または軟化を含むことができる。したがって、熱接合は、ポリマー接合部(すなわち、1つの要素のポリマー材料と別の要素のポリマー材料との間の熱接合部)を作成することができる。
【0050】
熱接合は、一般的には、接着剤の使用を伴わず、熱により要素を互いに直接接合することを伴う。しかしながら、いくつかの状況では、熱接合部または熱接合による要素の結合を補うために、接着剤が利用され得る。例えば、熱接合の代替として、または、熱接合に加えて、接着剤、熱活性化接着剤、または他の固定構造が、要素を結合する際に利用され得る。
【0051】
製造プロセスに続いて、または製造プロセスの一部として、流体が、内部空洞内に注入され得、ゼロと350キロパスカル(すなわち、平方インチあたり約51ポンド)以上との間で加圧され得る。加圧された流体は、バリア40に外向きの力を及ぼし、この力は、バリア部分41および42を分離させる傾向がある。しかしながら、引張要素50は、バリア部分41および42のそれぞれに固定され、加圧されたときチャンバ33の意図された形状を保持するように動作する。より具体的には、内部空洞にわたって延在する引張要素50の未接合部分53は、バリア40に対する加圧された流体の外向きの力によって引っ張られた状態に置かれ、それによって、バリア40が外側に膨張するのを防ぎ、チャンバ30に、意図された形状を保持させる。周縁接合部44は、流体が逃げるのを防ぐシールを形成するためにポリマーシートを結合するのに対し、引張要素50は、バリア40が流体の圧力によって外側に膨張する、または他の方法で膨張するのを防ぐ。すなわち、引張要素50は、バリア部分41および42の意図された形状を保持するために、チャンバ33の膨張を効率的に制限する。
【0053】
様々な技術が、上記で考察した一般的な製造プロセスで利用され得るが、接合抑制部45および46は、接合領域55および56の位置を除いて、バリア40および引張要素50が互いに接合されるのを防ぐ。すなわち、接合抑制部45および46は、引張要素50の未接合部分53がバリア40から分離され、未結合のままであることを保証しながら、接合領域55および56での接合を可能にする。
【0054】
第1の接合抑制部45は、第1のバリア部分41の内面に隣接して配置され、第2の接合抑制部46は、第2のバリア部分42の内面に隣接して配置される。図示のように、接合抑制部45および46は、複数の第1の開口部47および第2の開口部48が、それぞれ貫通して延在するシートの構成を有する。チャンバ33内で、第1の開口部47は、開口部47および48が互いに整列されない可能性があるように、第2の開口部48に対してオフセットしてチャンバ33にわたって延在してもよい。例えば、第1の開口部47は、垂直方向では第2の開口部48と整列されなくてよい。
【0055】
接合抑制部45および46は、接合抑制材料、すなわち、バリア40および引張要素50の様々な材料よりも熱接合または他のタイプの接合をしにくい材料から形成され得る。引張要素50とバリア40との間の熱接合を容易にするが、バリア40と接合抑制部45および46との間、もしくは接合抑制部45および46と引張要素50との間、または両方の熱接合を容易にしない圧力および温度の範囲があり得る。
【0056】
材料の別個の層の構成を有するものとして示されているが、接合抑制部45および46は、引張要素50、第1のバリア部分41、および第2のバリア部分42のうちの1つまたは複数と一体化され得る。例えば、バリア40および引張要素50のうちの1つまたは複数は、バリア40または引張要素50の他の材料よりも熱接合しにくい可能性がある、表面に沿った位置に集中された材料を含むことができる。したがって、製造プロセスの加熱および圧縮中、接合領域55または56は、一体化された接合抑制部に対応しない引張要素50上の位置に優先的に形成することができる。
【0057】
チャンバ33は、2つの接合抑制部45および46を含むものとして示されているが、いくつかの構成では、チャンバ33は、他の数の接合抑制部を含むことができる。例えば、いくつかの構成では、チャンバ33は、第1のバリア部分41または第2のバリア部分42の内面に隣接する1つのみの接合抑制部を含むことができる。代替的には、チャンバ33の他の構成は、第1の接合抑制部45または第2の接合抑制部46の単一のものに広がりが実質的に対応する複数の接合抑制部のような、同じバリア部分に隣接する複数の別個の、または他の方法で分離した接合抑制部を含むことができる。チャンバ33のいくつかの構成は、いかなる接合抑制部も含まなくてよい。
【0059】
チャンバ33は、いくつかの他のタイプの流体封入チャンバを超える様々な利点を有する。例えば、チャンバ33は、材料の層から比較的効率的な方法で形成され得る。
【0061】
チャンバ33を形成するために、様々な製造プロセスが利用され得るが、適切な熱成形プロセスの一例がここで考察される。
図9を参照すると、熱成形プロセスで利用され得るモールド60は、第1のモールド部分61と第2のモールド部分62とを含むものとして示されている。モールド60は、第1のバリア部分41と、第2のバリア部分42と、側壁部分43とを画定するために成型され、接合された1対のポリマーシートからチャンバ33を形成するために利用される。熱成形プロセスは、また、バリア40内に引張要素50を固定する。より具体的には、モールド60は、(a)第1のバリア部分41を形成するためにポリマーシートの一方に形状を付与し、(b)第2のバリア部分42を形成するためにポリマーシートの他方に形状を付与し、(c)側壁部分43を形成し、ポリマーシートの周縁部を結合するための周縁接合部44を形成するために、ポリマーシートに形状を付与し、(d)引張要素50をバリア部分41および42のそれぞれに接合する。
【0062】
チャンバ33を製造する際に、チャンバ33の様々な構成要素は、
図10Aおよび
図11Aに示されているように、モールド部分61および62の間に配置される。構成要素を適切に配置するために、シャトルフレームまたは他のデバイスが利用され得る。その後、チャンバ33の様々な構成要素は、構成要素間の接合を容易にする温度に加熱される。引張要素50、ならびにバリア40を形成するポリマー層71および72に利用される特定の材料に応じて、適切な温度は、摂氏120〜200度(華氏248〜392度)またはそれより高い範囲であり得る。様々な放射加熱器または他のデバイスが、チャンバ33の様々な構成要素を加熱するために利用され得る。いくつかの製造プロセスでは、モールド60は、モールド60とチャンバ33の様々な構成要素との間の接触が接合を容易にするレベルまで構成要素の温度を上昇させるように加熱され得る。代替的な製造プロセスでは、ポリマー層71および72、接合抑制部45および46、ならびに引張要素50のうちの1つまたは複数のような、チャンバ33の様々な構成要素は、モールド部分61および62の間に配置される前に加熱され得る。
【0063】
チャンバ33の様々な構成要素が配置され、加熱されると、モールド部分61および62は、(a)第1のモールド部分61が第1のポリマー層71に接触し、(b)第2のモールド部分62の隆起64が第2のポリマー層72と接触するように、互いに向かって平行移動し、構成要素に近づき始める。次に、第1のポリマー層71の部分は、引張要素50の部分により近づけされ得、第1の接合抑制部45内の第1の開口部47を介して引張要素50の部分に露出され得る。同様に、第2のポリマー層72の部分は、引張要素50の部分により近づけされ得、第2の接合抑制部46内の第2の開口部48を介して引張要素50の部分に露出され得る。構成要素は、このように、モールド60に対して配置され、初期の成形および位置決めが生じた。
【0064】
次いで、空気が、モールド部分61および62内の様々な真空ポートを介してポリマー層71および72の周囲の領域から排気され得る。空気を排気する目的は、ポリマー層71および72をモールド60の様々な輪郭との接触に引き入れることである。これは、ポリマー層71および72がモールド60の輪郭に従って適切に成形されることを保証する。ポリマー層71および72は、引張要素50の周囲とモールド60内とに広がるために伸びることができることに留意されたい。モールド部分61および62の間で圧縮される前のポリマー層71および72の厚さは、チャンバ33の製造が完成された後のバリア40の対応する部分の厚さよりも大きくてよい。ポリマー層71および72の元の厚さと、バリア40の結果として生じる厚さとの間のこの違いは、熱成形プロセスのこの段階で起こる伸張の結果として生じる可能性がある。
【0065】
モールド部分61および62は、構成要素に対して特定の程度の圧力を印加し、それによって、引張要素50の反対側の表面にポリマー層71および72を接合し、固定する。より具体的には、第1のポリマー層71の部分は、第1の接合領域55に対応する別個の離間された領域で、第1の接合抑制部45内の第1の開口部47を介して引張要素50の部分に熱接合され得る。同様に、第2のポリマー層72の部分は、第2の接合領域56に対応する別個の離間された領域で、第2の接合抑制部46内の第2の開口部48を介して引張要素50の部分に熱接合され得る。第2のモールド部分62は、引張要素50の周縁から離間された位置で第2のポリマー層72からの側壁部分43を形成する周縁キャビティ63を含む。
図9〜
図11Dに示されているように、ポリマー層71および72は、引張要素50に熱接合されるが、他の製造プロセスでは、ポリマー層71および72は、引張要素50に他の方法で固定され得る。例えば、ポリマー層71および72は、接着剤によって、または、Thomasらの特許文献14で開示されているように、熱可塑性の糸またはストリップの使用によって引張要素50に固定され得る。
【0066】
モールド60がさらに近づくと、第1のモールド部分61および隆起64は、第1のポリマー層71を第2のポリマー層72に接合し、
図10Bおよび
図11Bに示されているように、それによって、第1のポリマー層71と第2のポリマー層72との間の周縁接合部44と内部空洞とを形成する。引張要素50の周縁部は、周縁接合部64および隆起64から内側に離間されている。さらに、引張要素50から離れて延在する隆起64の部分は、膨張導管73の形成に寄与するポリマー層71および72の他の領域の間の接合部を形成する。
【0067】
ポリマー層71および72をモールド60の様々な輪郭との接触に引き入れるための第2の手段を提供するために、ポリマー層71および72の間、ならびに引張要素50の近位の領域は、加圧され得る。この方法の準備段階中、注入針が、ポリマー層71および72の間に配置され得、注入針は、モールド60が閉じたときに隆起64が注射針を包み込むように配置され得る。次いで、ポリマー層71および72が隆起64と係合するように、ガスが、注入針から噴出され得る。それによって、膨張導管73が、ポリマー層71および72の間に形成され得る(
図10C参照)。ガスは、次いで、膨張導管73を通過し、それによって、引張要素50の近位、ならびにポリマー層71および72の間の領域に入り、この領域を加圧する。真空との組み合わせで、内部圧力は、ポリマー層71および72がモールド60の様々な表面に接触することを保証する。
【0068】
引張要素50とバリア40との間の接合を容易にするために、補助的なポリマー材料が、引張要素50に追加され得、または、引張要素50内に組み込まれ得る。加熱されたとき、補助的なポリマー材料は、バリア部分41および42との接触が、補助的なポリマー材料と混ざり合う、または他の方法で結合するように、バリア40から材料を誘導するように、軟化する、溶融する、または他の方法で状態変化を開始することができる。したがって、冷却時に、補助的なポリマー材料は、バリア40と恒久的に結合され得、それによって、引張要素50をバリア40に結合する。いくつかの構成では、例えば、Thomasらの特許文献14に開示されているように、バリア40との接合を容易にするために、熱可塑性糸もしくはストリップが、引張要素50内に存在してもよく、または、バリア40と引張要素50とを固定するために、接着剤が利用され得る。モールド部分61および62によって構成要素に加えられる圧力は、補助的な層または熱可塑性の糸がポリマー層71および72との接合部を形成することを保証する。
【0069】
接合が完了したとき、
図10Cおよび
図11Cに示されているように、モールド60は、開かれ、チャンバ33の様々な構成要素、ならびにポリマー層71および72の余分な部分は、冷却される。流体が、膨張針および膨張導管73を介して内部空洞内に注入され得る。モールド60を出るとき、引張要素50は、圧縮された構成のままである。しかしながら、チャンバ33が加圧されたとき、流体は、バリア40に対して外向きの力を印加し、この力は、バリア部分41および42を分離させる傾向があり、それによって、引張要素50を引っ張られた状態にする。より具体的には、引張要素50は、第1の接合領域55で第1のポリマー層71に接触して固定され得、引張要素50は、第2の接合領域56で第2のポリマー層72に接触して固定され得る。加圧のとき、引張要素50の未接合部分53は、内部空洞にわたって延在することができ、ポリマー層71および72から離間され得る。
【0070】
加えて、加圧後にチャンバ33に隣接する膨張導管73を密封するために、密封プロセスが利用される。
図10Dおよび
図11Dに示されているように、ポリマー層71および72の余分な部分は、次いで、除去され、それによって、チャンバ33の製造が完了する。代替として、膨張、および余分な材料の除去の順序は、逆にされ得る。プロセスの最終ステップとして、チャンバ33は、試験され、次いで、履物10のミッドソール31に組み込まれる。
【0072】
図3〜
図8Cに示されているように、チャンバ33は、主に履物10のかかと領域13を通って延在するように構成されている。他の構成では、チャンバ33は、交互の広がりを有することができる。例えば、
図12Aに示されているように、チャンバ33は、履物10の実質的にすべてを通って(すなわち、前足領域11からかかと領域13まで、および、外側側部14から内側側部15まで)延在するように構成され得る。示されていないが、チャンバ33は、前足領域11のみに組み込まれ、足の前足領域の下に延材する形状を有することもできる。
【0073】
7つの行および5つの列を有する規則的な反復パターンで引張要素50にわたって延在し、第1の接合領域55が7つの行のうちの3つに配置され、第2の接合領域56が7つの行のうちの4つに配置されているように
図3〜
図8Cに示されているが、接合領域55および56は、他の方法で構成され得る。様々な他の構成では、接合領域55および56は、別の間隔で、または別の数の行および列で引張要素50にわたって延在することができる。例えば、
図12Bに示されているように、第1の接合領域55は、引張要素50にわたって延在する規則的な反復パターンの3つの行および3つの列に配置されている。第2の接合領域56は、次に、規則的な反復パターンが合計5つの行および3つの列で引張要素50にわたって延在するように、2つの行および3つの列に配置され得る。
【0074】
接合領域55および56のそれぞれは、
図3〜
図8Cには、凸状で実質的に円形の非細長形状を有するものとして示されている。他の構成では、接合領域55または56のいずれかは、別の形状を有することができる。例えば、
図12Cに示されているように、第1の接合領域55は、楕円体もしくは他の非細長スフェロイド、正方形、または三角形の凸状形状を有することができる。第1の接合領域55は、また、非細長長方形、六角形、ひし形、台形、他の多角形、または任意の他の規則的な幾何学的形状もしくは不規則な形状の凸状形状を有することができる。別の例として、
図12Dに示されているように、第1の接合領域55は、
図8のような非凸状形状、横方向に圧縮もしくは締め付けられた正方形、または十字のような、非凸状形状を有することができる。第1の接合領域55は、また、多角形を含む非凸状形状、または、任意の他の規則的な幾何学的形状もしくは不規則な形状を含むことができる。加えて、
図12Cおよび
図12Dに示されているように、第1の接合領域55の形状は、内外方向に対して、または、前後方向に対して、任意の角度で配向され得る。
【0075】
接合抑制部45および46の代替として、またはこれらに加えて、接合促進部が、引張要素50、第1のバリア部分41、第2のバリア部分42のうちの1つまたは複数に組み込まれ得る。そのような接合促進部は、接合促進材料、すなわち、バリア40および引張要素50の様々な他の材料よりも熱接合しやすい材料から形成され得る。したがって、製造プロセスの加熱および圧縮中、接合領域55または56は、一体化された接合促進部に対応する引張要素50の表面上の位置に優先的に形成することができる。
【0076】
図3〜
図8Cに示されているように、接合領域55および56のそれぞれは、実質的に同様のサイズを有する。他の構成では、接合領域55および56は、異なるまたは様々なサイズを有することができる。例えば、
図12Eに示されているように、いくつかの第1の接合領域55は、他の第1の接合領域55よりも大きい。さらに、接合領域55および56は、規則的な反復パターンで、または、不規則な様式を含む任意の他の様式で、引張要素55にわたってサイズが変化してもよい。
【0077】
接合領域55および56は、
図3〜
図8Cには、規則的な反復パターンの構成を有するものとして示されている。他の構成では、接合領域55および56は、引張要素50にわたって他の方法で分散されてもよい。例えば、
図12Fに示されているように、第1の接合領域55は、パターン化されていない、または他の方法で不規則な様式で、引張要素50にわたって分散され得る。
【0078】
図3〜
図8Cでは、接合領域55および56は、また、パターンが互いに実質的に直角な行および列を有する規則的な反復パターンの構成を有するものとして示されている。別の言い方をすれば、
図3〜
図8Cに示されているパターンは、実質的に正方形のグリッドに対応する。他の構成では、接合領域55および56は、他の方法でパターン化され得る。例えば、
図12Gに示されているように、第1の接合領域55のパターンは、実質的に六角形のグリッドに対応し、第2の接合領域56の
図13に示されているパターンは、実質的にひし形形状のグリッドに対応する。次に、
図12Gの第1の接合領域55および
図13の第2の接合領域56は、両方とも、引張要素50にわたって第1の接合領域55が第2の接合領域56から離間されて、引張要素50にわたって分散され得る。
【0079】
加えて、チャンバ33の高さとチャンバ33の幅または長さとの間の相対関係は、
図3〜
図8Cに示されている相対関係と異なってもよい。例えば、
図14Aに示されているように、チャンバ33の幅に対するその高さは、
図3〜
図8Cに示されているチャンバ33の幅に対するその高さよりも大きい。したがって、様々な構成では、チャンバ33の幅または長さのいずれかに対するその高さの比は、
図3〜
図8Cに示されているよりも大きい、または小さくてもよい。
【0080】
図3〜
図8Cに示されているように、第1の接合抑制部45は、第1のバリア部分41の近位にあり、第2の接合抑制部46は、第2のバリア部分42の近位にある。しかしながら、チャンバ33の他の構成は、より少ない接合抑制部を含むことができる。例えば、チャンバ33のいくつかの構成では、接合抑制部は、バリア部分41および42の一方のみの近位にあってもよい。
図14Bに示されている構成のような他の構成では、チャンバ33は、接合抑制部をまったく含まなくてもよい。
【0081】
図3〜
図8Cに示されているように、接合領域55および56の間の間隔は、引張要素50にわたって実質的に規則的である。この実質的に規則的な間隔は、バリア部分41および42に実質的に平行な構成を付与することができる。しかしながら、他の構成では、接合領域55および56の間の間隔は、チャンバ33に輪郭を付与することができる。例えば、
図15に示されているように、引張要素50にわたる接合領域55および56の間の間隔は、前足領域11でよりもかかと領域13で大きい。対応して、かかと領域13でのバリア部分41および42の間の間隔は、前足領域11でのバリア部分41および42の間の間隔よりも大きく、チャンバ33にテーパを付与する。代替的には、接合領域55および56の間の間隔は、チャンバ33にぎざぎざ、またはくぼみ、または突起を形成することができる。接合領域55および56の間の間隔の違いは、Duaの特許文献15、およびRapaportらの特許文献16で開示されているものと同様の輪郭を付与することができる。
【0082】
接合領域55および56は、
図3〜
図8Cには、その第1の接合領域55が7つの行のうちの3つに配置され、第2の接合領域56が7つの行のうちの4つに配置されている、7つの行および5つの列を有する規則的な反復パターンで引張要素50にわたって延在するように示されている。しかしながら、他の構成では、接合領域55および56は、引張要素50にわたって他の方法で延在することができる。例えば、
図16〜
図19Bに示されているように、第1の接合領域55と第2の接合領域56の両方は、引張要素50にわたって規則的な反復パターンの7つの行のすべておよび5つの列のすべてに配置されている。より具体的には、第1の接合領域55は、引張要素50にわたって、第2の接合領域56とチェッカー盤状の様式で互い違いになっている。結果として、第1の接合領域55は、第1の方向(すなわち、内外方向)と第2の方向(すなわち、前後方向)の両方で第2の接合領域56と共に散在している。
【0083】
したがって、別々に考えると、第1の接合領域55は、第1の規則的な反復パターンの構成を有することができ、第2の接合領域56は、第2の規則的な反復パターンの構成を有することができ、第2の規則的な反復パターンは、第1の規則的な反復パターンに対してオフセットして引張要素50にわたって延在することができる。このように構成されると、第1の接合領域55の少なくとも2つの行は、引張要素50にわたって第2の接合領域56の少なくとも2つの行と共に散在することができ、第1の接合領域55の少なくとも2つの列は、引張要素50にわたって第2の接合領域56の少なくとも2つの列と共に散在することができる。
【0084】
図16〜
図19Bに示されている代替的な構成では、第1の接合領域55は、少なくとも2つの方向で第2の接合領域56と共に散在することができる。例えば、第1の接合領域55は、内外方向と前後方向の両方で、第2の接合領域56と共に散在することができる。
【0085】
加えて、
図16〜
図19Bに示されているように、引張要素50内の複数の開口部59が、バリア40の内面から離間された引張要素50の部分、または、バリア40と接触しない引張要素50の部分に、接合領域55および56の間に延在している。いくつかのそのような構成では、開口部59の広がりにより、未接合部分53は、それぞれが第1の接合領域55を第2の接合領域56に接続する引張要素50の複数の別個の部分を備えることができる。言い換えれば、引張要素50は、複数の未接合部分53を有することができ、各未接合部分53は、一方の端部で、別個の第1の接合領域55で第1のバリア部分41に接続され、反対側の端部で、別個の第2の接合領域56で第2のバリア部分42に接続されている。したがって、引張要素50は、少なくとも2つの外部の視野角に対して最小限の妨害を提示することができる。
【0086】
本発明は、様々な構成を参照して、上記および添付図面で開示されている。しかしながら、本開示によって果たされる目的は、本発明に関連する様々な特徴および概念の例を提供することであり、本発明の範囲を限定することではない。当業者は、添付の特許請求の範囲によって定義されるような本発明の範囲から逸脱することなく、上記で説明されている構成に多数の変形および修正がなされ得ることを認識するであろう。