CN112074206B - 具有拉胀空间的物品以及制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种物品包括界定以拉胀构型布置的多个孔的基部部件。拉胀构型被构造成使得当基部部件在第一方向上被压缩时，基部部件在第一方向上以及在正交于第一方向的第二方向上都收缩。界定多个孔中的至少一个的基部部件的表面被成形为单叶双曲面。

Description

具有拉胀空间的物品以及制造方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2018年5月31日提交的美国临时申请第62/678,785号的优先权和权益，该美国临时申请的全部公开内容通过引用并入本文。
技术领域
本公开内容涉及具有拉胀结构(auxetic structure)的物品，并且更具体地，涉及带有具有拉胀结构的鞋底的鞋类物品。
背景
鞋类物品通常具有至少两个主要部件，即，鞋面和鞋底，鞋面提供用于接纳穿用者的足部的外罩，固定到鞋面的鞋底是接触地面或运动表面(playing surface)的主要接触部。鞋类还可以使用一些类型的紧固系统，例如鞋带或条带或两者的组合，用于将鞋类固定到穿用者的足部周围。鞋底可以包含三个层——内鞋底(inner sole)、鞋底夹层以及外鞋底(outer sole)。外鞋底是接触地面或运动表面的主要接触部。外鞋底通常带有踏面图案(tread pattern)和/或防滑钉或长钉或为鞋类的穿用者提供适合于特定的竞技活动、工作活动或休闲活动或适合于特定地面表面的改善的附着摩擦力的其它突出物。
附图简述
图1是鞋类物品的示意性等距视图，其中，鞋类物品包括鞋面和鞋底部件。
图2是沿图1的截面线2-2截取的图1中示出的鞋底的示意性截面侧视图，其中，鞋底界定了多个孔。
图3是沿图1的截面线3-3截取的图1中示出的鞋底的示意性截面俯视图。
图4是鞋底的一部分的示意性等距视图，描绘了经历拉胀压缩的孔中的一个。
图5是鞋底的一部分的示意性截面侧视图，描绘了沿着竖直方向相对于彼此偏移的多个孔。
图6是鞋底的一部分的示意性截面侧视图，描绘了相对于彼此倾斜地成角度的多个孔。
图7是鞋底的一部分的示意性截面侧视图，描绘了在水平定向上的孔。
图8是根据本公开内容中描述的任何实施方案的被编程以形成鞋底的三维(“3-D”)打印系统的示意性侧视图。
图9是浸入水中的鞋底的基部部件的示意性侧视图。
图10是注射工具组件的示意性侧截面视图，该注射工具组件包括用于形成根据本公开内容中描述的任何实施方案的鞋底的基部部件的注射工具。
图11是设置在泡沫基质内的注射工具的一部分的示意性放大侧截面视图。
图12是朝向泡沫块移动的压头(ram)的示意性等距视图。
图13是鞋底的一部分的示意性侧截面视图，描绘了由没有孔的过渡区域分隔的第一组孔和第二组孔。
图14是鞋底的一部分的示意性侧截面视图，描绘了具有带有不同定向的孔的堆叠层。
图15是鞋底的一部分的示意性侧截面视图，描绘了具有带有不同尺寸的孔的堆叠层。
详细描述
详细描述和附图或图是对本教导的支持和描述，但是本教导的范围仅由权利要求所限定。虽然已经详细描述了用于实施本教导的一些最佳模式和其他实施方案，但是存在各种可替代的设计和实施方案用于实践所附权利要求中限定的本教导。
本公开内容描述了一种物品，诸如鞋类物品。在某些实施方案中，该物品包括界定以拉胀构型布置的多个孔的基部部件。拉胀构型被构造成使得当基部部件在第一方向上被压缩时，基部部件在第一方向上以及在正交于第一方向的第二方向上都收缩。界定多个孔中的至少一个的基部部件的表面被成形为单叶双曲面(one-sheeted hyperboloid)。在多个孔中的每一个孔处基部部件的表面可以被成形为单叶双曲面。这样的孔在本文中被称为“拉胀空间(auxetic spaces)”。
在一些实施方案中，孔可以被布置成沿着第一方向延伸的行。行中的至少两行可以彼此平行，并且行中的所述至少两行中的多个孔彼此对齐。行中的至少两个相邻行中的孔可以相对于彼此偏移。该物品可以具有第一表面、与第一表面相对的第二表面，并且多个孔位于第一表面和第二表面之间。
在一些实施方案中，在多个孔中的每一个处，基部部件的内表面可以界定第一端表面和第二端表面。第一端表面可以比靠近第二表面更靠近第一表面。第二端表面可以比靠近第一表面更靠近第二表面。孔中的每一个可以界定设置在第一端表面和第二端表面之间的中央部分。孔可以包括第一孔和邻近第一孔的第二孔。第二孔处的第一端表面可以比靠近第一孔处的第二端表面更靠近第一孔的中央部分。基部部件可以包括基部材料，并且孔中的每一个可以被基部材料完全包围。基部材料可以包括泡沫。
在一些实施方案中，当在基部部件上施加压缩力时，基部材料可以在旋转运动中塌陷到孔中。在多个孔中的每一个处基部部件的表面可以被成形为单叶双曲面。孔中的每一个可以界定中央轴线。孔中的每一个可以围绕中央轴线对称。基部材料可以通过围绕多个孔中的每一个的中央轴线旋转而塌陷到多个孔中。
在一些实施方案中，在多个孔中的每一个处基部部件的表面可以被成形为单叶双曲面，并且孔可以具有不同的尺寸。基部部件可以包括鞋前部部分、鞋跟部分和设置在鞋跟部分和鞋前部部分之间的鞋中部部分，并且鞋跟部分处的孔的尺寸不同于鞋前部部分处的多个孔的尺寸。多个孔的尺寸从鞋跟部分到鞋前部部分连续减小。孔可以包括第一孔和第二孔，并且第一孔和第二孔中的每一个可以被成形为单叶双曲面。第一孔可以相对于第二孔倾斜地成角度。物品可以是用于鞋类物品的鞋底部件。
本公开内容还描述了鞋类物品。鞋类物品包括鞋面和联接到该鞋面的鞋底部件。鞋底部件的内表面界定以拉胀构型布置的多个孔。拉胀构型被构造成使得当鞋底部件在第一方向上被压缩时，鞋底部件在第一方向上以及在正交于第一方向的第二方向上都收缩。内表面界定多个孔的侧面并被成形为单叶双曲面。
在一些实施方案中，孔可以被布置成沿着第一方向延伸的行。行中的至少两行可以彼此平行，并且行中的所述至少两行中的孔彼此对齐。行中的至少两个相邻行中的孔可以相对于彼此偏移。鞋底部件可以具有第一表面、与第一表面相对的第二表面，并且孔可以位于第一表面和第二表面之间。内表面可以界定孔中的每一个的第一端表面和第二端表面。第一端表面可以比靠近第二表面更靠近第一表面。第二端表面可以比靠近第一表面更靠近第二表面。孔中的每一个可以界定设置在第一端表面和第二端表面之间的中央部分。孔可以包括第一孔和邻近第一孔的第二孔。第二孔的第一端表面可以比靠近第一孔的第一端表面更靠近第一孔的中央部分。
在一些实施方案中，鞋底可以包括鞋底材料，并且孔中的每一个可以被鞋底材料完全包围。鞋底材料可以包括泡沫。
在一些实施方案中，当在鞋底部件上施加压缩力时，鞋底材料可以在旋转运动中塌陷到多个孔中。孔中的每一个可以界定中央轴线并且可以围绕中央轴线对称。鞋底材料可以通过围绕孔中的每一个的中央轴旋转而塌陷到孔中。孔可以具有不同的尺寸。鞋底部件可以包括鞋前部部分、鞋跟部分以及设置在鞋跟部分和鞋前部部分之间的鞋中部部分。鞋跟部分处的孔的尺寸可以不同于鞋前部部分处的多个孔的尺寸。孔的尺寸可以从鞋跟部分到鞋前部部分连续减小。孔可以包括第一孔和第二孔，并且第一孔可以相对于第二孔倾斜地成角度。
在一些实施方案中，多个孔包括由过渡区域分隔的第一组孔和第二组孔。过渡区域缺少孔。第一组孔和第二组孔具有不同的定向。
在一些实施方案中，鞋底部件包括多个竖直地堆叠的层。竖直地堆叠的层中的孔具有不同的定向。
在一些实施方案中，鞋底部件包括多个竖直地堆叠的层。竖直地堆叠的层中的孔具有不同的尺寸。
本公开内容还描述了制造物品的方法。在一些实施方案中，该方法包括生产基部部件，使得基部部件包括泡沫基质和嵌入泡沫基质中的多个主体，其中，主体中的至少一些被成形为单叶双曲面并且包括水溶性材料。接下来，将基部部件浸入水中以溶解多个主体并界定设置在基部部件内部的多个孔。水溶性材料可以包括聚丙烯酸。主体可以联接到彼此并且是一件式蜂窝状结构(one-piece cellular structure)的一部分。生产基部部件可以包括泡沫基质的三维打印。
在一些实施方案中，该方法包括以下步骤：3-D打印基部部件，使得基部部件包括泡沫和设置在泡沫内部的多个孔，其中，界定多个孔中的至少一些的基部部件的内表面被成形为单叶双曲面。
在一些实施方案中，该方法包括以下步骤：(1)将聚合物材料注射到模具的腔中；(2)将注射模制工具插入腔中，其中，该注射模制工具包括多个主体，其中，多个主体中的每一个具有被成形为单叶双曲面的表面；以及(3)从腔移除注射模制工具。注射模制工具可以包括支撑主体和联接到支撑主体的多个杆。主体中的每一个可以附接在杆中的相应一个的端部处。
在一些实施方案中，该方法包括以下步骤：(1)将泡沫放在模子(die)上；以及(2)朝向泡沫移动压头，直到压头穿过泡沫，以便挤出泡沫的部分。压头包括多个主体，并且多个主体中的每一个具有被成形为单叶双曲面的表面。
图1是鞋类物品100的实施方案的等距视图。在示例性实施方案中，鞋类物品100具有运动鞋的形式。然而，在其它实施方案中，本文针对鞋类物品100讨论的设置可以并入到各种其它种类的鞋类中，包括但不限于：篮球鞋、登山靴、足球鞋、橄榄球鞋、胶底运动鞋、跑步鞋、交叉训练鞋、英式橄榄球鞋、棒球鞋以及其它种类的鞋。此外，在一些实施方案中，本文中针对鞋类物品100讨论的设置可以并入各种其他类型的非体育运动相关的鞋类中，包括但不限于：拖鞋、凉鞋、靴子、高跟鞋和乐福鞋(loafer)。
为了清楚的目的，以下详细描述讨论了鞋类物品100(也简单地称为物品100)的特征。然而，应理解，其他实施方案可以包含对应的鞋类物品(例如，当物品100是左足鞋类物品时，其他实施方案可以包含右足鞋类物品)，该对应的鞋类物品可以共享本文所描述的并且在附图中示出的物品100的一些和可能全部的特征。
实施方案可以通过各种方向形容词和参考部分来表征。这些方向和参考部分可以便于描述鞋类物品的多个部分。此外，这些方向和参考部分还可以用于描述鞋类物品的子部件(例如，内鞋底部件、鞋底夹层部件、外鞋底部件、鞋面或任何其他部件的方向和/或部分)。
为了一致性和方便起见，对应于图示的实施方案，在整个本详细描述中使用了方向性形容词。在整个本详细描述中以及在权利要求中使用的术语“纵向”是指延伸部件(例如，鞋面或鞋底部件)的长度的方向。在一些情况下，纵向方向LG可以从部件的鞋前部部分延伸到部件的鞋跟部分。此外，在整个本详细描述中和在权利要求中使用的术语“侧向(lateral)”是指沿部件的宽度延伸的方向。换言之，侧向方向(lateral direction)LT可以在部件的内侧面(medial side)和外侧面(lateral side)之间延伸。此外，在整个本详细描述中和在权利要求中使用的术语“竖直”是指大致垂直于侧向方向LT和纵向方向LG的方向。例如，在物品平放在地面表面上的情况下，竖直方向V可以从地面表面向上延伸。竖直方向V垂直于侧向方向LT和纵向方向LG。侧向方向LT垂直于纵向方向LG。另外地，术语“内”是指物品的更靠近物品的内部或在物品被穿着时更靠近足部设置的部分。同样，术语“外”是指物品的更远离物品的内部或足部设置的部分。因此，例如，部件的内表面布置成比部件的外表面更靠近物品的内部。本详细描述利用这些方向形容词来描述物品和物品的各个部件，包括鞋面、鞋底夹层结构和/或外鞋底结构。
物品100可以由多个不同的区域或部分来表征。例如，物品100可以包括鞋前部部分、鞋中部部分、鞋跟部分以及踝部部分。此外，物品100的部件同样可以包括对应的部分。参考图1，物品100可以被分成物品鞋前部部分10、物品鞋中部部分12以及物品鞋跟部分14。物品鞋前部部分10可以大致与脚趾和连接跖骨与趾骨的关节相关联。物品鞋中部部分12可以大致与足部的足弓相关联。同样，物品鞋跟部分14可以大致与足部的包括跟骨的足跟相关联。物品100还可以包括踝部部分15(其也可以称为鞋领口部分(cuff portion))。此外，物品100可以包括物品外侧面16和物品内侧面18。特别地，物品外侧面16和物品内侧面18可以是物品100的相对的侧面。此外，物品外侧面16和物品内侧面18二者可以延伸穿过物品鞋前部部分10、物品鞋中部部分12、物品鞋跟部分14以及踝部部分15。
在描绘的实施方案中，物品100包括鞋面102和联接到鞋面102的鞋底103。鞋底103包括基部部件104。基部部件104在本文中也可以称为鞋底部件。虽然附图将物品100示出为鞋类物品，但是设想物品100可以是其他种类的物品，诸如衣服物品。因此，物品100不一定包括鞋面和鞋底。相反，物品100可以简单地包括基部部件104。
通常，鞋面102可以是任何类型的鞋面。特别地，鞋面102可以具有任何设计、形状、尺寸和/或颜色。例如，在物品100是篮球鞋的实施方案中，鞋面102可以是被成形为在踝部上提供高支撑的高帮鞋面(high top upper)。在物品100是跑步鞋的实施方案中，鞋面102可以是低帮鞋面(low top upper)。
在一些实施方案中，鞋面102包括踝部开口115，该踝部开口115为足部进入鞋面102的内部腔提供入口。在一些实施方案中，鞋面102还可以包括鞋舌(未示出)，该鞋舌横跨足部的足背提供缓冲和支撑。一些实施方案可以包括紧固设置(fastening provisions)，紧固设置包括但不限于鞋带、缆线、条带、纽扣、拉链以及本领域已知的用于紧固物品的任何其它设置。在一些实施方案中，鞋带125可以应用在鞋面102的紧固区域处。
一些实施方案可以包括在足部下方延伸从而在足部的一些区域处提供360度覆盖的鞋面。然而，其他实施方案不必包括在足部下方延伸的鞋面。在其他实施方案中，例如，鞋面可以具有与鞋底结构和/或鞋垫连结在一起的下周界。
鞋面可以由各种不同的制造技术形成，从而产生各种种类的鞋面结构。例如，在一些实施方案中，鞋面可以具有编结构造(braided construction)、针织(knitted)(例如，经编针织(warp-knitted))构造或一些其他编织构造(woven construction)。在示例性实施方案中，鞋面102可以是针织鞋面。
在一些实施方案中，鞋底103可以被构造成为物品100提供附着摩擦力。除了提供附着摩擦力之外，鞋底103可以衰减当在行走、跑步或其他的走动活动期间在足部和地面之间被压缩时的地面反作用力FR。鞋底103的构型可以在不同的实施方案中显著地变化以包括各种常规的或非常规的结构。在某些情况下，鞋底103可以根据鞋底103可以在其上使用的一种或更多种类型的地面表面被构造。地面表面的示例包括但不限于：天然草皮、合成草皮、泥地、硬木地板以及其它表面。
鞋底103固定到鞋面102并且当穿着物品100时鞋底103在足部和地面之间延伸。在不同的实施方案中，鞋底103可以包括不同的部件。在图1中示出的示例性实施方案中，鞋底103至少包括基部部件104。
参考图1-图4，基部部件104包括基部鞋前部部分121、基部鞋跟部分123和设置在基部鞋跟部分123和基部鞋前部部分121之间的基部鞋中部部分127。基部部件104界定内表面150和与内表面150相对的外表面152。基部部件104的厚度T被界定为从内表面150沿着竖直方向V到外表面152。在描绘的实施方案中，基部部件104的厚度从基部鞋跟部分123朝向基部鞋前部部分121连续减小，以在物品100用作鞋类物品时提高对于使用者的舒适性。
基部部件104界定以拉胀构型布置的多个孔106。具有拉胀构型的结构具有负泊松比，使得当它们在第一方向FD上处于拉力下时，它们的尺寸在第一方向FD上和在正交或垂直于第一方向FD的第二方向SD上都增加。此外，当具有拉胀构型的结构在第一方向FD上处于压缩下时，它们的尺寸在第一方向FD上和在正交或垂直于第一方向FD的第二方向SD上都减小。孔106为基部部件104提供拉胀构型，以便于基部部件104在动态运动期间的膨胀和/或适应性。在描绘的实施方案中，基部部件104具有界定孔106中的至少一个孔的至少一个表面。至少部分地界定孔106的表面108被成形为单叶双曲面，以向基部部件104提供拉胀构型。单叶双曲面形状允许形成基部部件104的材料在围绕孔106中的至少一个孔的旋转运动中压缩，从而响应于压缩力F而渐增地使基部部件104致密化。结果是，当基部部件104受到压缩力F时，基部部件104为使用者提供增强的支撑。
在描绘的实施方案中，基部部件104包括多个表面108，每个表面界定孔106中的一个。表面108可以是完全设置在基部部件104的内表面150和外表面152之间的内表面，以便便于基部部件104在动态运动期间的膨胀和/或适应性，而不会损害使用者的舒适性。特别地，孔106中的每一个具有高度H，并且孔106的高度H可以总是小于基部部件104的厚度T，以便于基部部件104在动态运动期间的膨胀和/或适应性。在孔106中的每一个处基部部件104的表面108被成形为单叶双曲面(例如，单叶圆形双曲面和/或单叶椭圆形双曲面)。孔106可以被布置成沿着第一方向FD(例如，纵向方向LG)延伸的行。孔106的一行可以沿着第二方向SD(例如，侧向方向LT)与孔106的其它行间隔开。在描绘的实施方案中，基部部件104可以包括孔106的第一行110、第二行112和第三行114，每行沿着纵向方向LG延伸。孔106的行中的至少两行彼此平行。例如，孔106的第一行110、第二行112和第三行114可以彼此平行。值得注意的是，孔106的第一行110、第二行112和第三行114不一定沿着基部部件104的整个长度延伸。行中的至少两行(例如，第一行110和第三行114)中的孔106可以沿着纵向方向LG彼此对齐，而孔106的另一行(例如，第二行112)可以相对于其他行(例如，第一行110和第三行114)纵向地偏移。
基部部件104全部地或部分地由基部材料制成，该基部材料可以是泡沫，诸如但不限于热塑性聚氨酯泡沫。如果基部部件104是鞋底103的一部分，则基部材料可以被称为鞋底材料。孔106中的每一个被基部材料完全包围，以便于基部部件104在动态运动期间的膨胀和/或适应性，而不会损害使用者的舒适性。
至少部分地界定孔的表面108各自被成形为单叶双曲面，以在基部部件104受到压缩力F时增强缓冲。当在基部部件104上施加压缩力F时，基部部件104以如由箭头R所指示的旋转运动塌陷到孔106中。结果是，包围孔106的基部部件以拉胀方式压缩。这样，在施加压缩力F时，基部部件104的尺寸在第一方向FD上和在正交或垂直于第一方向FD的第二方向SD上都减小。换句话说，其中孔106具有拉胀构型并因此被构造成使得当鞋底部件在第一方向FD上被压缩时，基部部件104在第一方向FD和在正交于第一方向FD的第二方向SD上都收缩。孔106中的每一个界定了中央轴线CX，并且多个孔106中的每一个围绕中央轴线CX对称，以便于基部材料的拉胀行为。在施加压缩力F时，通过围绕孔106中的每一个的中央轴线CX旋转，基部材料塌陷到孔106中。
具体参考图2，在孔106中的每一个处基部部件104的表面108被成形为单叶双曲面，并且孔106具有不同的尺寸。例如，在描绘的实施方案中，基部鞋跟部分123处的孔106的尺寸不同于基部鞋前部部分121处的孔的尺寸。作为非限制性示例，孔106的尺寸从基部鞋跟部分123到基部鞋前部部分121连续减小，以增强对具有鞋跟重击(hard heel strike)的使用者的缓冲。如上面所讨论的，基部部件104的厚度T可以沿着纵向方向LG从基部鞋跟部分123朝向基部鞋前部部分121连续减小。同样，孔106的高度H可以从基部鞋跟部分123朝向基部鞋前部部分121连续减小。
参考图5，至少两个相邻行(例如，第一行110和第二行112)中的孔106可以沿着竖直方向V相对于彼此偏移，以提供考虑到不同使用者步幅的定制缓冲。如上面所讨论的，孔106可以完全设置在内表面150(例如，第一表面)和外表面152(例如，第二表面)之间。在孔106中的每一个处，基部部件104的内表面116界定了第一端表面118和与第一端表面118相对的第二端表面120。每个孔106的高度H可以被定义为从第一端表面118沿着竖直方向V到第二端表面120的距离。第一端表面118比靠近外表面152(例如，第二表面)更靠近内表面150(例如，第一表面)。第二端表面120比靠近内表面150(例如第一表面)更靠近外表面152(例如第二表面)。孔106中的每一个界定设置在第一端表面118和第二端表面120之间的中央部分122。孔106包括第一孔106a和邻近第一孔106a的第二孔106b。第二孔106b处的第一端表面118比靠近第一孔106a处的第二端表面120更靠近第一孔106a的中央部分122。
参考图6，基部部件104可以包括孔106，孔106相对于彼此倾斜地成角度，以适应特定的缓冲需要。例如，每个孔106的中央轴线CX与竖直方向偏移斜角θ。作为非限制性示例，斜角θ可以是45度。附加地，或者可替代地，孔106中的至少一个可以如图7中所示出的水平地定向(而不是如图2中所示出的竖直地定向)，以便增强基部部件104沿着纵向方向LG和侧向方向LT的拉胀性质。
参考图8和图9，制造物品100(或简单地说基部部件104)的方法可以包括生产基部部件204，使得基部部件204包括泡沫基质205和嵌入泡沫基质205中的多个主体206。主体206中的至少一些被成形为单叶双曲面并包括水溶性材料，如图8中所示出的。接下来，将基部部件204浸入水W中以溶解多个主体206，并界定设置在基部部件204内部的多个孔106，如图9中所示出的。
如图8中所示出的，基部部件204可以通过泡沫基质205的三维打印来生产。为此，可以使用三维打印系统300。三维打印系统包括3-D打印机302和与3-D打印机通信的控制器304。控制器304被特别编程以产生基部部件204，并且包括处理器和非暂时性存储器，该非暂时性存储器包括指令(例如，基部部件204的虚拟模型)，以产生基部部件204，其中主体206由水溶性材料208制成并且基部部件204的剩余部分由泡沫制成。水溶性材料208可以包括包含聚丙烯酸的材料。主体206可以联接到彼此并且可以是一件式蜂窝状结构的一部分。
可替代地，制造物品100(或简单地说基部部件104)的方法可以包括3-D打印基部部件204，使得基部部件204包括泡沫基质205和设置在泡沫基质205内部的多个孔(诸如图2中示出的孔106)。界定了多个孔106中的至少一些的基部部件204的内表面被成形为单叶双曲面。
参考图10和图11，在其他实施方案中，制造物品100(或简单地说基部部件104)的方法包括将聚合物材料PM(图11)注射到模具400的腔402中，如图10中所示出的。在注射聚合物材料PM之后，注射模制工具404的至少一部分被插入到腔402中。在这样做时，注射模制工具404在由如图10中示出的箭头M指示的方向上朝向模具400的腔402移动。注射模制工具404包括多个主体406。主体406中的每一个具有被成形为单叶双曲面的表面408。此外，注射模制工具404包括支撑主体410和联接到支撑主体410的多个杆412。主体406中的每一个附接在相应的杆412的端部处。接下来，注射模制工具404从模具400的腔402移除。在这样做时，注射模制工具404(连同主体406)在由如图11示出的箭头A指示的方向上远离聚合物材料PM移动。
参考图12，在其他实施方案中，制造物品100(或简单地说基部部件104)的方法包括将泡沫502(例如，固体泡沫块)放置在模子500上。然后，压头504朝向泡沫502移动，直到压头504穿过泡沫502，以便挤出泡沫502的部分。在这样做时，压头504在由箭头D指示的方向上朝向泡沫502移动。压头504包括多个主体506(示出了一个)，并且主体506中的每一个具有被成形为单叶双曲面的表面508。
参考图13，在其他实施方案中，鞋底103界定了由没有孔106的过渡区域124分隔的第一组孔106x和第二组孔106y。如上面所讨论的，孔106中的每一个围绕其中央轴线CX对称，以便于基部材料的拉胀行为。第一组孔106x的所有孔106的中央轴线CX彼此平行，并且第二组孔106y的所有孔106的中央轴线CX彼此平行。然而，第一组孔106x的所有孔106的中央轴线CX相对于竖直方向和第二组孔106y的所有孔106的中央轴线CX倾斜地成角度。过渡区域124位于第一组孔106x和第二组孔106y之间，并且可以关于过渡轴线TX对称，以便于鞋底103关于过渡轴线TX对称压缩。由于过渡区域缺少孔106，因此过渡区域124充作机械止动件，以防止形成基部部件104的基部材料的进一步塌陷。为此原因，当基部部件104被压缩时，过渡区域124比具有第一组孔106x和第二组孔106y的区域更致密。因此，可以通过选择孔106的中央轴线CX相对于竖直方向V的角度并将过渡区域124放置在某个位置处来调整基部部件104。
参考图14，在其他实施方案中，鞋底103包括多个竖直地堆叠的层126，该竖直地堆叠的层126具有不同地构造的基部材料(例如，泡沫)。在描绘的实施方案中，每个层126中的所有孔106的中央轴线CX彼此平行。然而，不同层126中的孔106的中央轴线CX可以相对于彼此倾斜地成角度，以导致层126中的基部材料在不同的方向D1、D2、D3、D4和D5上塌陷。例如，连续地堆叠的层126中的孔106的中央轴线CX相对于彼此倾斜地成角度，而交替层126中的孔106的中央轴线CX可以彼此平行。在操作期间，当载荷L施加到鞋底103时，由于载荷L和地面表面GS的反作用力FR，层126中的基部材料在不同的方向D1、D2、D3、D4和D5上塌陷。结果是，施加到鞋底103的载荷L和基部材料的位移之间的关系是非线性的。在示出的实施方案中，更靠近载荷L的施加的层126比更靠近地面表面GS的层126具有更大的孔106。因此，更靠近载荷L的层126可能比更靠近地面表面GS的层126经历更大的变形。
参考图15，在其他实施方案中，鞋底103包括具有不同地构造的基部材料(例如，泡沫)的多个堆叠层126。在描绘的实施方案中，不同层126中的孔106具有不同的尺寸。例如，虽然每个层126中的孔106具有相同的尺寸，但是不同层中的孔106在竖直方向V上在尺寸上增加。结果是，施加到鞋底103的载荷L和基部材料的位移之间的关系是非线性的。
以下条款提供了用于本文公开的鞋类物品的鞋底结构的示例构型。
条款1.一种物品，包括：基部部件，所述基部部件界定以拉胀构型布置的多个孔；其中，所述拉胀构型被构造成使得当所述基部部件在第一方向上被压缩时，所述基部部件在所述第一方向上以及在正交于所述第一方向的第二方向上都收缩；并且其中，界定所述多个孔中的至少一个的所述基部部件的表面被成形为单叶双曲面。
条款2.根据条款1所述的物品，其中，在所述多个孔中的每一个处所述基部部件的表面被成形为单叶双曲面。
条款3.根据条款1和2中任一项所述的物品，其中，所述多个孔被布置成沿着所述第一方向延伸的行。
条款4.根据条款3所述的物品，其中，所述行中的至少两行彼此平行，并且所述行中的所述至少两行中的所述多个孔彼此对齐。
条款5.根据条款3和4中任一项所述的物品，其中，所述行中的至少两个相邻行中的所述多个孔相对于彼此偏移。
条款6.根据条款1-5中任一项所述的物品，其中：所述物品具有第一表面、与所述第一表面相对的第二表面，并且所述多个孔位于所述第一表面和所述第二表面之间；并且在所述多个孔中的每一个处，所述基部部件的内表面界定第一端表面和第二端表面，所述第一端表面比靠近所述第二表面更靠近所述第一表面，所述第二端表面比靠近所述第一表面更靠近所述第二表面，所述多个孔中的每一个界定设置在所述第一端表面和所述第二端表面之间的中央部分，所述多个孔包括第一孔和邻近所述第一孔的第二孔，并且所述第二孔处的所述第一端表面比靠近所述第一孔处的所述第二端表面更靠近所述第一孔的所述中央部分。
条款7.根据条款1-6中任一项所述的物品，其中，所述基部部件包括基部材料，并且所述多个孔中的每一个被所述基部材料完全包围。
条款8.根据条款1-7中任一项所述的物品，其中，所述基部材料包括泡沫。
条款9.根据条款7和8中任一项所述的物品，其中，当在所述基部部件上施加压缩力时，所述基部材料以旋转运动塌陷到所述多个孔中。
条款10.根据条款7-9中任一项所述的物品，其中，在所述多个孔中的每一个处所述基部部件的表面被成形为单叶双曲面，所述多个孔中的每一个界定中央轴线，所述多个孔中的每一个围绕所述中央轴线对称，并且所述基部材料通过围绕所述多个孔中的每一个的所述中央轴线旋转而塌陷到所述多个孔中。
条款11.根据条款1-10中任一项所述的物品，其中，在所述多个孔中的每一个处所述基部部件的表面被成形为单叶双曲面，并且所述多个孔具有不同的尺寸。
条款12.根据条款11所述的物品，其中，所述基部部件包括鞋前部部分、鞋跟部分和设置在所述鞋跟部分和所述鞋前部部分之间的鞋中部部分，并且所述鞋跟部分处的所述多个孔的尺寸不同于所述鞋前部部分处的所述多个孔的尺寸。
条款13.根据条款12所述的物品，其中，所述多个孔的尺寸从所述鞋跟部分到所述鞋前部部分连续减小。
条款14.根据条款1-13中任一项所述的物品，其中，所述多个孔包括第一孔和第二孔，所述第一孔和所述第二孔中的每一个被成形为单叶双曲面，并且所述第一孔相对于所述第二孔倾斜地成角度。
条款15.根据条款1-14中任一项所述的物品，其中，所述物品是用于鞋类物品的鞋底部件。
条款16.一种鞋类物品，包括：鞋面；鞋底部件，所述鞋底部件联接到所述鞋面；其中，所述鞋底部件的内表面界定以拉胀构型布置的多个孔；其中，所述拉胀构型被构造成使得当所述鞋底部件在第一方向上被压缩时，所述鞋底部件在所述第一方向上以及在正交于所述第一方向的第二方向上都收缩；并且其中，所述内表面界定所述多个孔的侧面并被成形为单叶双曲面。
条款17.根据条款16所述的鞋类物品，其中，所述多个孔被布置成沿着所述第一方向延伸的行。
条款18.根据条款17所述的鞋类物品，其中，所述行中的至少两行彼此平行，并且所述行中的所述至少两行中的所述多个孔彼此对齐。
条款19.根据条款17和18中任一项所述的鞋类物品，其中，所述行中的至少两个相邻行中的所述多个孔相对于彼此偏移。
条款20.根据条款16-19中任一项所述的鞋类物品，其中：所述鞋底部件具有第一表面、与所述第一表面相对的第二表面，并且所述多个孔位于所述第一表面和所述第二表面之间；以及所述内表面界定所述多个孔中的每一个的第一端表面和第二端表面，所述第一端表面比靠近所述第二表面更靠近所述第一表面，所述第二端表面比靠近所述第一表面更靠近所述第二表面，所述多个孔中的每一个界定设置在所述第一端表面和所述第二端表面之间的中央部分，所述多个孔包括第一孔和邻近所述第一孔的第二孔，并且所述第二孔的所述第一端表面比靠近所述第一孔的所述第一端表面更靠近所述第一孔的所述中央部分。
条款21.根据条款16-20中任一项所述的鞋类物品，其中，所述鞋底包括鞋底材料，并且所述多个孔中的每一个被所述鞋底材料完全包围。
条款22.根据条款21所述的鞋类物品，其中，所述鞋底材料包括泡沫。
条款23.根据条款21和22中任一项所述的鞋类物品，其中，当在所述鞋底部件上施加压缩力时，所述鞋底材料以旋转运动塌陷到所述多个孔中。
条款24.根据条款21-23中任一项所述的鞋类物品，其中，所述多个孔中的每一个界定中央轴线，所述多个孔中的每一个围绕所述中央轴线对称，并且所述鞋底材料通过围绕所述多个孔中的每一个的所述中央轴线旋转而塌陷到所述多个孔中。
条款25.根据条款16-24中任一项所述的鞋类物品，其中，所述多个孔具有不同的尺寸。
条款26.根据条款16-25中任一项所述的鞋类物品，其中，所述鞋底部件包括鞋前部部分、鞋跟部分和设置在所述鞋跟部分和所述鞋前部部分之间的鞋中部部分，并且所述鞋跟部分处的所述多个孔的尺寸不同于所述鞋前部部分处的所述多个孔的尺寸。
条款27.根据条款26所述的鞋类物品，其中，所述多个孔的尺寸从所述鞋跟部分到所述鞋前部部分连续减小。
条款28.根据条款16-27中任一项所述的鞋类物品，其中，所述多个孔包括第一孔和第二孔，并且所述第一孔相对于所述第二孔倾斜地成角度。
条款29.根据条款16-28中任一项所述的物品，其中，所述多个孔包括由过渡区域分隔的第一组孔和第二组孔，所述过渡区域缺少孔，并且所述第一组孔和所述第二组孔具有不同的定向。
条款30.根据条款16-29中任一项所述的物品，其中，所述鞋底部件包括多个竖直地堆叠的层，并且所述竖直地堆叠的层中的所述多个孔具有不同的定向。
条款31.根据条款16-30中任一项所述的物品，其中，所述鞋底部件包括多个竖直地堆叠的层，并且所述竖直地堆叠的层中的所述多个孔具有不同的尺寸。
条款32.一种制造物品的方法，包括：生产基部部件，使得所述基部部件包括泡沫基体和嵌入所述泡沫基体中的多个主体，其中所述主体中的至少一些被成形为单叶双曲面并包括水溶性材料；以及将所述基部部件浸入水中以溶解所述多个主体并界定设置在所述基部部件内部的多个孔。
条款33.根据条款32所述的方法，其中，所述水溶性材料包括聚丙烯酸。
条款34.根据条款32所述的方法，其中，所述主体联接到彼此并且是一件式蜂窝状结构的一部分。
条款35.根据条款32-34中任一项所述的方法，其中所述生产包括所述泡沫基质的三维打印。
条款36.一种制造物品的方法，包括：3-D打印基部部件，使得所述基部部件包括泡沫和设置在所述泡沫内部的多个孔，其中，界定所述多个孔中的至少一些的所述基部部件的内表面被成形为单叶双曲面。
条款37.一种制造物品的方法，包括：将聚合物材料注射到模具的腔中；将注射模制工具插入所述腔中，其中，所述注射模制工具包括多个主体，其中，所述多个主体中的每一个具有被成形为单叶双曲面的表面；以及从所述腔移除所述注射模制工具。
条款38.根据条款37所述的方法，其中，所述注射模制工具包括支撑主体和联接到所述支撑主体的多个杆，并且所述多个主体中的每一个附接在所述多个杆中的相应一个的端部处。
条款39.一种制造物品的方法，包括：将泡沫放在模子上；以及朝向所述泡沫移动压头，直到所述压头穿过所述泡沫以便挤出所述泡沫的部分，其中，所述压头包括多个主体，并且所述多个主体中的每一个具有被成形为单叶双曲面的表面。
为了帮助和阐明各个实施方案的描述，各个术语在此被定义。除非另有指示，否则以下定义在整个本说明书(包括权利要求书)中适用。此外，所有提及的参考文献都以其整体并入本文。
“鞋类物品”、“鞋类制品”和“鞋类”可以被认为既是机器(machine)又是制造品。组装好的准备好穿的鞋类物品(如鞋、凉鞋、靴子等)以及鞋类物品的分立部件(例如鞋底夹层、鞋外底、鞋面部件等)在最终组装成准备好穿的鞋类物品之前在本文中以单数或复数被考虑为并且可替代地被称为“鞋类物品”或“鞋类”。
“一个(a)”、“一个(an)”、“该(the)”、“至少一个”和“一个或更多个”可互换地使用，以指示存在项中的至少一个项。除非上下文另外清楚地指示，否则可以存在多个这样的项。除非考虑到上下文另外明确或清楚地指示，否则在本说明书(包括所附权利要求书)中的参数(例如，量或条件)的所有数值应当被理解为在所有情况下由术语“大约”修饰，不管“大约”是否实际出现在该数值之前。“大约”指示所述的数值允许一些轻微的不精确性(其中一些接近该值的准确性；大约或适度地接近于该值；几乎)。如果由“大约”所提供的不精确性在本领域中没有以其他方式以这种普通含义被理解，那么如本文所使用的“大约”至少指示可能由测量和使用这些参数的普通方法引起的变化。如说明书和所附权利要求书中所使用的，除非另有陈述，如果一个值不大于所陈述的值的超过5％，也不小于所陈述的值的超过5％，则该值被认为“近似(approximately)”等于所述值。另外，范围的公开应当被理解为具体公开了该范围内的所有值和进一步划分的范围。
术语“包括(comprising)”、“包含(including)”和“具有(having)”是包含性的，并且因此指定所陈述的特征、步骤、操作、元件或部件的存在，但是不排除一个或更多个其它特征、步骤、操作、元件或部件的存在或添加。步骤、过程和操作的顺序可以在可能的时候被改变，并且可以采用另外的或可替代的步骤。如在本说明书中所使用的，术语“或”包括相关的所列项目的任何一个和所有的组合。术语“任何”被理解为包括所引用项的任何可能组合，包括所引用项的“任何一个”。术语“任何”被理解为包括所附权利要求的所引用权利要求的任何可能组合，包括所引用权利要求的“任何一个”。
为了一致性和方便起见，在对应于图示的实施方案的整个该详细描述中可以采用方向性形容词。本领域普通技术人员应认识到诸如“上方”、“下方”、“向上”、“向下”、“顶部”、“底部”等的术语可以相对于附图描述性地被使用，而不代表对权利要求所限定的本发明范围的限制。
术语“纵向”是指沿部件的长度延伸的方向。例如，鞋类物品的纵向方向在鞋类物品的鞋前部区域和鞋跟区域之间延伸。术语“向前(forward)”或“前向(anterior)”用于指从鞋跟区域朝向鞋前部区域的大致方向，并且术语“向后(rearward)”或“后向(posterior)”用于指相反的方向，即从鞋前部区域朝向鞋跟区域的方向。在一些情况下，部件可以用纵向轴线以及沿着该轴线的向前纵向方向和向后纵向方向来识别。纵向方向或纵向轴线也可以称为前-后向方向或前-后向轴线。
术语“横向”是指沿部件的宽度延伸的方向。例如，鞋类物品的横向方向(transverse direction)在鞋类物品的外侧面和内侧面之间延伸。横向方向或横向轴线也可以被称为侧向方向或侧向轴线或者中侧方向或中侧轴线。
术语“竖直”是指大致垂直于侧向方向和纵向方向的方向。例如，在鞋底结构被平坦地安置在地面表面上的情况下，竖直方向可以从地面表面向上延伸。将理解，这些方向性形容词中的每一个可以应用到鞋底结构的单独的部件。术语“向上(upward)”或“向上(upwards)”是指指向部件的顶部的竖直方向，该部件可以包括鞋面的鞋背、紧固区域和/或鞋喉。术语“向下(downward)”或“向下(downwards)”是指与向上方向相反、指向部件的底部的竖直方向，并且可以大致指向鞋类物品的鞋底结构的底部。
鞋类物品(诸如鞋)的“内部”是指当鞋类物品被穿着时被穿用者的足部所占据的空间处的部分。部件的“内侧(inner side)”是指部件在组装好的鞋类物品中定向成朝向(或将定向成朝向)部件或鞋类物品的内部的侧面或表面。部件的“外侧(outer side)”或“外部”是指部件在组装好的鞋类物品中定向成远离(或将定向成远离)鞋类物品的内部的侧面或表面。在一些情况下，其他部件可以在部件的内侧与组装好的鞋类物品中的内部之间。类似地，其他部件可以在部件的外侧与组装好的鞋类物品外部的空间之间。此外，术语“向内的”和“向内地”指朝向部件或鞋类物品(例如鞋)的内部的方向，而术语“向外的”和“向外地”指朝向部件或鞋类物品(例如鞋)的外部的方向。此外，术语“近侧”指的是当鞋类物品由使用者穿着时当足部插入鞋类物品中时更靠近鞋类部件的中央或者更靠近足部的方向。同样，术语“远侧”指的是当鞋类物品由使用者穿着时当足部插入鞋类物品中时进一步远离鞋类部件的中央或者进一步远离足部的相对位置。因此，术语近侧和远侧可以被理解为提供通常相反的术语来描述相对的空间位置。
当结合附图理解时，如所附权利要求中限定的，根据下面的用于实施本教导的一些最佳模式和其他实施方案的详细描述，本教导的以上特征和优点以及其它特征和优点将变得明显。

Claims (18)

1.一种具有拉胀结构的物品，包括：
基部部件，所述基部部件界定以拉胀构型布置的多个孔；
其中，所述拉胀构型被构造成使得当所述基部部件在第一方向上被压缩时，所述基部部件在所述第一方向上以及在正交于所述第一方向的第二方向上都收缩；
其中，界定所述多个孔中的至少一个的所述基部部件的表面被成形为单叶双曲面；
其中，所述基部部件包括鞋前部部分、鞋跟部分和设置在所述鞋跟部分和所述鞋前部部分之间的鞋中部部分，并且所述多个孔的尺寸从所述鞋跟部分到所述鞋前部部分连续减小；并且
其中，所述基部部件的厚度从所述鞋跟部分到所述鞋前部部分连续减小。
2.根据权利要求1所述的物品，其中，在所述多个孔中的每一个处所述基部部件的表面被成形为单叶双曲面。
3.根据权利要求1所述的物品，其中，所述多个孔被布置成沿着所述第一方向延伸的行。
4.根据权利要求3所述的物品，其中，所述行中的至少两行彼此平行，并且所述行中的所述至少两行中的所述多个孔彼此对齐。
5.根据权利要求3所述的物品，其中，所述行中的至少两个相邻行中的所述多个孔相对于彼此偏移。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的物品，其中：
所述物品具有第一表面、与所述第一表面相对的第二表面，并且所述多个孔位于所述第一表面和所述第二表面之间；以及
在所述多个孔中的每一个处，所述基部部件的内表面界定第一端表面和第二端表面，所述第一端表面比靠近所述第二表面更靠近所述第一表面，所述第二端表面比靠近所述第一表面更靠近所述第二表面，所述多个孔中的每一个界定设置在所述第一端表面和所述第二端表面之间的中央部分，所述多个孔包括第一孔和邻近所述第一孔的第二孔，并且所述第二孔处的所述第一端表面比靠近所述第一孔处的所述第二端表面更靠近所述第一孔的所述中央部分。
7.根据权利要求1-5中任一项所述的物品，其中，所述基部部件包括基部材料，并且所述多个孔中的每一个被所述基部材料完全包围。
8.根据权利要求7所述的物品，其中，所述基部材料包括泡沫。
9.根据权利要求7所述的物品，其中，当在所述基部部件上施加压缩力时，所述基部材料以旋转运动塌陷到所述多个孔中。
10.根据权利要求7所述的物品，其中，在所述多个孔中的每一个处所述基部部件的表面被成形为单叶双曲面，所述多个孔中的每一个界定中央轴线，所述多个孔中的每一个围绕所述中央轴线对称，并且所述基部材料通过围绕所述多个孔中的每一个的所述中央轴线旋转而塌陷到所述多个孔中。
11.根据权利要求1-5、8-10中任一项所述的物品，其中，在所述多个孔中的每一个处所述基部部件的表面被成形为单叶双曲面，并且所述多个孔具有不同的尺寸。
12.根据权利要求1-5、8-10中任一项所述的物品，其中，所述多个孔中的每一个相对于彼此倾斜地成角度。
13.根据权利要求1-5、8-10中任一项所述的物品，其中，所述物品是用于鞋类物品的鞋底部件。
14.一种鞋类物品，包括：
鞋面；
鞋底部件，所述鞋底部件联接到所述鞋面；
其中，所述鞋底部件的内表面界定以拉胀构型布置的多个孔；
其中，所述拉胀构型被构造成使得当所述鞋底部件在第一方向上被压缩时，所述鞋底部件在所述第一方向上以及在正交于所述第一方向的第二方向上都收缩；
其中，所述内表面界定所述多个孔的侧面并被成形为单叶双曲面；
其中，所述鞋底部件包括鞋前部部分、鞋跟部分和设置在所述鞋跟部分和所述鞋前部部分之间的鞋中部部分，并且所述多个孔的尺寸从所述鞋跟部分到所述鞋前部部分连续减小；并且
其中，所述鞋底部件的厚度从所述鞋跟部分到所述鞋前部部分连续减小。
15.根据权利要求14所述的鞋类物品，其中，所述多个孔被布置成沿着所述第一方向延伸的行。
16.根据权利要求15所述的鞋类物品，其中，所述行中的至少两行彼此平行，并且所述行中的所述至少两行中的所述多个孔彼此对齐。
17.根据权利要求15和16中任一项所述的鞋类物品，其中，所述行中的至少两个相邻行中的所述多个孔相对于彼此偏移。
18.根据权利要求14-16中任一项所述的鞋类物品，其中：
所述鞋底部件具有第一表面、与所述第一表面相对的第二表面，并且所述多个孔位于所述第一表面和所述第二表面之间；并且
所述内表面界定所述多个孔中的每一个的第一端表面和第二端表面，所述第一端表面比靠近所述第二表面更靠近所述第一表面，所述第二端表面比靠近所述第一表面更靠近所述第二表面，所述多个孔中的每一个界定设置在所述第一端表面和所述第二端表面之间的中央部分，所述多个孔包括第一孔和邻近所述第一孔的第二孔，并且所述第二孔的所述第一端表面比靠近所述第一孔的所述第一端表面更靠近所述第一孔的所述中央部分。
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