專利名稱:物品和物品的制造方法
技術領域:
本發明一般涉及可穿用的物品和這些物品的制造方法。更特別地,本發明的各方 面涉及諸如包括外底、中底、鞋幫和鞋跟支撐件等的鞋類;表帶;珠寶飾物(jewelry);諸如 護脛、曲棍球棒、護胸、面罩和高爾夫裝備這樣的運動裝備等,以及使用快速制造技術制造 這些物品的方法。
背景技術:
當前存在多種形成多種諸如鞋類物品、衣物、運動裝備等這樣的制造物品的制造 方法。例如,鞋類物品的中底可以使用大量常用的模制技術中的一個來制造,譬如注塑模 制、吹塑、壓縮模制、真空模制等。這些模制方法通常需要昂貴的模制設備,這種設備基本不 允許對產自模具的物品的改變。例如,每一個尺寸都可能需要生產定制到該特定尺寸的新 模具。此外,對模制物品對于模制物品的設計的任何改變都將需要創造新模具。任何時候 只要對模制物品設計進行了改變,這些制造方法通常都需要昂貴的改進工具步驟。此外,模 制工藝通常會導致材料浪費,因為一些材料可能在制造后處理步驟中從模制物品上被修整 掉。此外,傳統的模制和物品制造方法通常基本不能或不能根據穿著者的特定需求或 期望定制物品,譬如鞋類物品。也就是說,傳統的鞋類物品、衣物、運動裝備等往往是大批量 生產。盡管一些物品按不同的尺寸生產,物品很少根據一個特定使用者的具體規格來制造, 因為這種定制會導致過多的費用。
發明內容
下文示出了本發明的各方面的綜述以便于提供對本發明及其各種特征的基本理 解。該綜述并不意欲以任何方式限制本發明的范圍,而是僅僅提供對與隨后更加詳細的描 述的一般的概述和情景。本發明的各方面涉及物品,譬如鞋、表帶、衣物物品、運動裝備等。此外,發明的 各方面涉及使用快速制造添加制作技術(rapid manufacturingadditive fabrication techniques)制造這樣的物品的方法。在一些配置中,鞋類物品的全部或一些部分被形成。 鞋類物品可以包括可使用快速制造技術形成的鞋幫,且該鞋幫然后可以接合到鞋底結構。 在一些實例中,鞋底結構可以使用傳統的非快速制造技術形成。此外,鞋類物品的鞋底結構可以使用快速制造技術形成。該鞋底結構可以然后被 接合到由快速制造技術形成的鞋幫,或接合到由傳統非快速制造技術形成的鞋幫。
在一些配置中,對穿著者的足部的掃描被執行以確定該足部的各種物理特性。然后可以使用快速制造技術形成鞋類物品,以使鞋類物品符合并更好地匹配經由掃描獲得的 使用者足部的物理特性。這樣的配置提供了根據特定使用者的具體規格對鞋類物品的定 制。附加地或替代地,如果期望的話,快速制造添加制作技術的使用可以被用于允許使用者 或其他設計者將任意期望的設計特征并入到鞋類(或其它要被生產的物體)的結構中。
通過在考慮附圖的情況下參考隨后的詳細描述,可以得到對本發明及其一些優點 的更加完整的理解,在附圖中圖1 一般示出了根據本發明形成的示例性鞋類物品的側視圖;圖2是根據本發明形成的示例性鞋幫的各部分的側視圖;圖3是根據本發明的各方面形成的示例性鞋類物品的可選配置的側視圖;圖4是根據本發明的各方面形成的示例性鞋類物品的另一可選配置的側視圖;圖5A-5C示出了根據本發明的各方面形成且具有互鎖鏈接部的示例性中底沖擊 力衰減系統;圖6是示出了形成根據本發明的各方面的鞋類物品的一種示例性方法的流程圖;圖7是根據本發明的各方面形成的示例性表帶的頂視圖;圖8是根據本文所述的本發明的各方面形成的示例性鞋類物品的側視圖;圖9是圖8所示的鞋類物品的前透視圖;圖10是圖8的鞋類物品的底視圖。閱讀者應該理解這些附圖并不必須按比例繪制。
具體實施例方式在隨后根據本發明的各示例性結構的描述中,對附圖進行了參考,附圖形成了描 述的一部分,且其中通過圖示展示了諸如鞋類、表帶、衣物、運動裝備等這樣的物品和制造 這些物品的方法。此外,還應該理解可以采用部件和結構的其它特定配置,且可以進行結構 和功能上的修改而不會背離本發明的范圍。此外,盡管術語“頂部”、“底部”、“前”、“后”、“后 方”、“側面”,“下側”、“頂上,,等待可以在本說明書中使用以描述發明的各示例性特征和元 件,這些術語是為了方便起見而在本文中使用,例如基于圖中所示的示例性朝向和/或在 通常使用中的朝向。本說明書中的任何描述都不能被解釋為要求結構的特定三維或空間朝 向方能落入本發明的保護范圍。此外,本發明將一般根據鞋類物品和鞋類物品的制造方法 來進行描述。然而,本發明可以用于大量的物品,且說明書或附圖中的任何描述都不能被解 釋為限定本發明到鞋類物品。A.根據本發明的實例的諸如鞋類、表帶、衣物和運動裝備等這樣的物品和物品的 制造方法的綜述一般,如上所述,本發明的各方面涉及諸如鞋類、表帶、衣物物品(例如短褲、襯衫 和外套等)和運動裝備(例如曲棍球棒、守門員面罩、橄欖球頭盔、護脛和長曲棍球棒等) 等這樣的物品。此外,本發明的各方面涉及這樣的物品的制造方法。隨后對本發明的各方 面進行更詳細的描述。
1.根據本發明諸如鞋類、表帶、衣物和運動裝備等這樣的示例性物品 本發明的一方面涉及諸如衣物、運動裝備等這樣的物品。在一些特定實例中,本 發明的各方面涉及鞋類物品。這樣的鞋類物品可以包括,例如鞋幫和與鞋幫接合的鞋底結 構。在至少一些實例中,鞋幫和鞋底結構可以使用快速制造技術形成,譬如激光燒結(laser sintering)、固體沉積造型(solidd印osition)、立體平板印刷(stereolithography)等。 鞋幫和鞋底結構可以一體地形成為單件。替代的,鞋幫和鞋底結構可以獨立地形成并可以 使用任意已知的用于連接的方法連接,這些方法譬如縫合、粘接、機械連接件或緊固件等。 鞋幫和鞋底結構可以由基本相同或相似的材料或不同的材料形成。然而,所使用的每一材 料通常是柔性的以允許鞋類物品的適當功能。在其他實例中,鞋幫可以使用如上所述的那些快速制造技術形成。鞋幫可以形成 為單件或接合到一起的多個鞋幫部分。在這些配置中,鞋幫可以與傳統鞋底結構接合,譬如 使用非快速制造技術形成的鞋底結構。這樣的技術可以包括各種類型的模制,譬如注射模 制、壓縮模制、吹塑、真空模制等。傳統的鞋底結構可以包括任意已知的中底沖擊力衰減系 統以吸收在步行、跑步等過程中腳的撞擊地面的力。這樣的中底沖擊力衰減系統通常可以 包括柱型沖擊力衰減系統,發泡芯材沖擊力衰減系統、流體填充囊沖擊力衰減系統等。一旦 鞋幫使用快速制造技術形成,鞋幫可以經受其他處理,例如噴涂以提供期望的外觀。在另一實例中,鞋幫可以是傳統的鞋幫(例如由皮制品、紡織品、聚合物材料等形 成)。也就是說,鞋幫可以形成為由非快速制造技術形成。傳統鞋幫可以與使用快速制造技 術的鞋底結構接合。鞋底結構通常包括具有中底沖擊力衰減系統的中底和外底。中底和外 底可以一體地形成為單件或可以獨立地形成。中底沖擊力衰減系統可以是柱型沖擊力衰減 系統,發泡芯材沖擊力衰減系統、流體填充囊沖擊力衰減系統等。此外,在鞋底結構中的快 速制造技術的使用允許形成復雜的設計。例如,鞋底結構可以包括這樣的中底沖擊力衰減 系統,該中底沖擊力衰減系統包括多個互鎖鏈接部。又一示例性物品可以包括鞋類物品,其中鞋幫使用快速制造技術形成,而鞋底也 使用快速制造技術形成。鞋幫和鞋底結構然后使用任意已知的方法接合,譬如縫合、粘接、 機械連接件或緊固件等。在一些實例中,鞋幫和鞋底結構使用相同的快速制造技術形成,可 選地形成為單一的一件式結構。然而,如果期望,鞋幫可以使用這樣的快速制造技術形成, 該快速制造技術不同于形成鞋底的快速制造技術。上述物品的其他方面將在下文中更加詳細地描述。2.根據本發明的諸如鞋類、表帶、衣物、運動裝備和表帶等這樣的物品的示例性制 造方法本發明的另一方面涉及諸如衣物、運動裝備、鞋類等這樣的物品的制造方法。這樣 的鞋類物品制造方法包括形成鞋幫、形成鞋底結構,并將鞋幫與鞋底結構接合。在一些實例 中,鞋底結構和鞋幫可以使用快速制造添加制作技術形成,譬如激光燒結、立體平板印刷、 固體沉積造型等。鞋幫可以形成為單件或形成為接合到一起的多個部分。此外,在快速制 造過程中,鞋幫可以形成為包括紋理。此外,鞋幫和鞋底結構可以一體地形成為單件。替代 的,鞋幫和鞋底可以獨立形成并使用已知的接合方法接合,譬如縫合、粘接、機械連接件或 緊固件等。在其他實例中,鞋幫可以使用快速制造技術形成,而鞋底結構則由非快速制造技術形成。鞋幫可以使用諸如上面所述的那些已知的接合方法與傳統的鞋底結構接合。此 夕卜,鞋幫可以包括在快速制造過程中形成的紋理。鞋幫還可以包括一個或多個制造后處理 步驟。例如,鞋幫可以被噴涂以獲得期望的外觀。
在另一實例中,鞋幫可以由傳統制造方法形成(即,非快速制造技術),而鞋底結 構由快速制造技術形成。在這樣的實例中,鞋底結構可以使用上文所述的方法與鞋幫接合。 如果期望的話,鞋底結構的多個部分可以形成為單件。例如,鞋底結構的中底和外底可以一 體地形成為單件。替代的,鞋底結構的各部分可以形成為獨立件(通過快速制造或其他技 術)并接合到一起。鞋底結構通常形成為具有形成在中底中的中底沖擊力衰減系統。如果 期望的話,除了或代替由快速制造技術形成的沖擊衰減系統,中底沖擊力衰減系統可以包 括幾種沖擊力衰減類型中的一個或多個,這些沖擊力衰減類型包括流體填充囊、柱型元件、 發泡芯材等。此外,使用快速制造技術來形成中底沖擊力衰減系統允許制造復雜的沖擊力 衰減設計。例如,中底沖擊力衰減系統可以包括多個互鎖鏈接部。在一些實例中,鞋類物品可以根據使用者的足部的掃描而形成。例如,可以對使 用者的足部進行掃描以確定使用者足部的各種物理特性。設計文件,譬如計算機輔助設計 (CAD)文件,可以根據該掃描而建立。該設計文件通常包括基于掃描結果設計的鞋類物品 的三維設計。鞋幫和鞋底結構于是基于設計文件使用快速制造技術形成。該方法允許定制 鞋類物品以符合特定使用者足部的大小和尺度。用于這樣的掃描的系統在本領域中是公知 的。例如,Crump的美國專利No. 5,880,961描述了一種這樣的方法,該文獻通過參考在此 并入。制造方法的其它實例包括制造其他物品,譬如運動裝備、衣物、表帶等。這樣的方 法包括對使用者的適當身體部分進行掃描。例如,當根據本發明的各方面制造護脛時,可以 執行對使用者小腿的掃描。一旦掃描被執行,包括護脛的三維設計的設計文件基于使用者 小腿的掃描而被建立。護脛于是可以基于設計文件使用快速制造技術來制造。B.本發明的具體實例圖1 一般示出了根據本發明的各方面形成的示例性鞋類物品100。鞋類物品100 包括鞋幫102和鞋底結構104。本文中描述的物品和方法所涉及的鞋類物品可以包括任意 已知類型的鞋類物品,包括譬如跑步鞋、草場鞋(courtshoe)、足球鞋和籃球鞋等這樣的運 動鞋,禮服鞋(dress shoe),涼鞋等。為了在隨后的材料中便于引用,鞋類100可以被分為 大致三個區域前腳或腳趾區域111,中腳區域112和腳跟區域113,如在圖1中所指示。此 夕卜,鞋類100包括兩個側部外側114和內側(未示出)。外側114被定位為沿著足部的側 向外側延伸,并且一般穿過區域111-113中的每一個。相似的,內側被定位為沿著足部的相 對內側延伸,并且一般穿過區域111-113中的每一個。區域111-113以及內側和外側并非 意欲劃分鞋類100的精確區域。相反,區域111-113以及內側和外側是為了表示鞋類100 的大致區域,其提供在隨后討論中的引用框架。通常鞋幫102被緊固到鞋底結構104且限定用于接收足部的腔體。到該腔體的通 路是通過位于腳跟區域113中的踝部開口 106提供的。鞋帶108穿過在鞋幫102中的各個 孔。鞋帶108可以以傳統的方式使用,以選擇性地增加踝部開口 106的大小并改變鞋幫102 的一些尺度,特別是圍長,以容納具有不同尺度的足部。多種材料適用于制造傳統鞋幫。用 于傳統鞋幫的這些材料包括皮革、人造皮革、橡膠、紡織品和聚合物泡沫,這些材料例如被縫合或粘接到一起。可以選擇用于鞋幫102的特定材料以賦予耐磨性、柔性、透氣性、濕度控制和舒適性。在一些傳統的配置中,不同材料可以被結合到鞋幫102的不同區域,以便賦 予這些區域特定的特性。此外,材料可以被層疊以便于向特定區域提供組合特性。根據本 發明的各方面,鞋幫102可以使用快速制造技術由熱塑性彈性體形成,如下文更加全面地 討論的那樣。鞋底結構104被緊固到鞋幫102的下表面并且包括外底120和中底122。外底120 形成鞋底結構104的地面接合表面并可以由耐用、抗磨損的材料形成。傳統外底結構120可 以由帶紋理或其他結構以增強抓地力的橡膠形成。根據本發明的各方面,外底120和/或 中底122可以使用快速制造技術由熱塑性彈性體形成,如下文更加全面地討論的那樣。在 一些實施例中,外底120可以與中底122 —體地形成或可以是中底122的下表面。一些傳 統的中底主要由聚合物泡沫材料形成,譬如聚氨酯(polyurethane)或乙烯醋酸乙烯酯共 聚物(ethylvinylacetate),其在中底122中形成發泡芯材型沖擊力衰減系統。其它傳統中 底可以包括柱型中底沖擊力衰減系統,譬如如圖1中所示的那個。其它中底沖擊力衰減系 統也適用于傳統中底,包括流體填充囊型沖擊力衰減系統。這些不同的沖擊力衰減系統,包 括柱型、發泡芯型等,還可以根據本發明的各方面使用快速制造技術和相關材料來制造, 和/或可以用于這樣的中底中,該中底的各部分根據本發明的各方面使用快速制造添加制 作技術和材料制造,如下文中更全面地討論的那樣。傳統鞋類物品的各部分通常由各種不同類型的材料和各種不同類型的制造方法 來形成。在一些配置中,鞋幫和鞋底結構一般形成為獨立件然后在制造后處理步驟中接合。 在形成鞋幫過程中,可以使用傳統方法形成或切割出多個鞋幫部分,然后這些鞋幫部分被 連接到彼此。鞋幫部分可以通過任意已知的方法連接,譬如縫合、粘合等。這種方法往往包 括大量廢物的產生,這些廢物與對于特定鞋幫或鞋幫的部分將鞋幫的各獨立件修整為正確 的形狀和尺寸相關。圖2示出了根據本文所述的本發明的各方面形成的鞋幫的各部分。圖2的鞋幫示 出為多個獨立形成的鞋幫部分202a,202b。根據此處描述的各方面,每一個獨立的鞋幫部分 可以使用快速制造添加制作技術形成,譬如激光燒結、立體平板印刷、固體沉積造型等。快 速制造制作技術涉及在諸如計算機輔助設計(CAD)文件這樣的數據文件中建立三維設計, 并在自動的逐層處理中建造該三維設計的物體。實質上,制作設備從數據文件讀取三維設 計并敷設連續的粉末、液體或板材層以建造該三維物體。這些層被制作設備結合到一起,例 如高能激光可以被使用,以形成設計的三維物體。這樣的快速制造技術是公知的。根據本文所述的各方面可以用來形成物品的一種具體方法是激光燒結。該方法涉 及在諸如CAD文件這樣的數據文件中建立三維設計。激光燒結制作設備讀取CAD文件,并 使用高能激光熔化粉末或小塑料、金屬或陶瓷顆粒來形成設計的三維物體,譬如鞋類物品 的鞋幫或鞋幫的部分。首先,粉末材料層被敷設。然后,激光在粉末材料層上掃描,并基于 CAD文件產生的截面選擇性地開啟和關閉以選擇性地熔化在構造中的物品的該截面的期望 位置處的粉末材料。激光在沿著截面的期望位置被打開以熔化物品的結構所期望的位置 處的粉末,而激光在沿著截面在沒有結構存在的位置處關閉(激光并不需要物理地打開或 關閉,而僅僅是以某種方式暴露到粉末材料或相對粉末材料被屏蔽,譬如經由快門,透鏡系 統,散焦系統等)。在每一個截面被掃描和建造之后,粉末床被降低一個層的厚度,新的材料層被施加到頂部,且激光掃描處理被重復直到該部件完成。一旦掃描完成,最終部件將被從 其粉末圍繞物中拉出,且未使用的粉末可以被重新使用。激光燒結和其它快速制造工藝都 是公知的。一個示例性系統可以在Bourell等人的美國專利No. 5,156,697中找到并且該 文獻通過參考在此并入。例如,圖2的鞋幫200的獨立部分202a,202b可以使用激光燒結技術逐層形成。也 就是說,期望的鞋幫的三維設計可以在諸如CAD文件這樣的設計文件中建立。該設計可以 包括鞋幫的所有部分或僅僅單個部分。在圖2的配置中,鞋幫被示出為兩部分202a,202b。 然而,應該注意到任意數量的鞋幫部分都可以被生產并接合以生產期望的鞋幫。鞋幫的獨 立部分202a,202b被形成為鞋幫的期望尺寸。也就是說,沒有需要修正或其他附加處理的 額外材料被包括在最終部件中。 建立的三維設計可以包括具有不同設計特性的任意數量的區域。例如,一個或多 個鞋幫部分的可以具有增加的厚度以提供額外的耐磨性和/或對穿著者的額外支撐。在虛 擬設計中設置增加的厚度將會被轉化為在最終產出的鞋幫產品中的增加的厚度。然而,增 加的厚度將在與生產鞋幫的其他部分的步驟相同的步驟中增加,而不是如傳統鞋幫中所做 的那樣通過增加額外的鞋幫部分來增加。附加地或替代地,一個或多個鞋幫部分可以包括 紋理和/或其他設計元素(譬如標志、個人名、團隊名等)以獲得鞋幫的期望外觀。通過使 用快速制造添加制作技術根據虛擬文件來制造鞋幫,可以進行任意數量的改變以實質地將 鞋幫定制為穿著者所期望的具體規格,而不需要構造新的模具或其他改進工具的步驟。一旦三維設計文件被建立,可以施配一層粉末(例如在堆積腔室(build-up chamber)中)以形成建造中的鞋幫的部分的初始層。如上所述,鞋幫可以在單個快速制造 步驟中被形成為單件。替代的,鞋幫可以形成為多個鞋幫部分,這些鞋幫部分將被接合到一 起。這些多個鞋幫部分也可以在單個制造步驟中形成或獨立地形成。粉末層被選擇性地暴 露到激光輻射以選擇性地將在期望位置處的粉末熔化到一起。附加的粉末層可以被施加到 初始層的頂部并且高能激光被用于選擇性地將附加的粉末材料層熔化到一起以形成在三 維設計文件中建立的鞋幫或鞋幫的部分。在期望附加厚度的區域中,額外的粉末層將被熔 化到一起以增加該區域的厚度,而敷設在該區域之外的粉末將不會被熔化并將被移除。例 如,鞋幫的大體厚度在1/16和3/16英寸厚之間。然而,具有增加厚度的部分或區域可以包 括額外的材料以提供在1/8和5/16英寸之間的厚度。為了降低浪費,在一些配置中,被移除 的粉末可以被回收并且在隨后的層或隨后的生產產品中再次使用。在一些配置中,5-95% 的粉末可以被回收并再次使用。在一個具體的配置中,20-80 %或甚至30-70 %的粉末可以 被回收并再次使用。一旦鞋幫的每一個部分都已完成,這些部分可以被連接到一起以形成鞋幫。已知 的連接方法譬如縫合、粘接、機械連接件和緊固件等可以被用于接合鞋幫的各獨立部分。一 旦,鞋幫的獨立部分被接合到一起,鞋幫于是可以被接合到傳統的鞋底結構或使用快速制 造技術形成的鞋底結構,如下文所述。使用快速制造技術來形成諸如鞋類物品的鞋幫這樣的物品的一個有利之處是存 在關于制造物品的最小材料浪費。當制造傳統物品時,往往從物品上修整材料以便于獲得 期望的物品尺寸和形狀。在本文所述的方法中,三維設計文件可以被建立為具有物品的特 定期望形狀和/或尺寸。該物品然后被建造為具有這些特定形狀和/或尺寸。沒有可能需要被移除以獲得物品的期望尺寸和形狀的額外材料被增加到該結構。此外,如果需要的話,使用快速制造技術生產鞋幫允許對每一個個別的鞋幫進行鞋幫的定制。例如,由于每一個鞋幫都根據用于該特定鞋幫的三維設計文件來制造,可以對 文件進行各種改變以容納每一個個人使用者的定制參數。例如,使用者可能要求特定的鞋 幫高度或鞋幫上的特定的材料構圖。用以制造鞋幫的設計文件于是可以被建立或改變以符 合該特定使用者的需求。單個鞋幫可以根據這些說明來制造,或替代的多個鞋幫可以被制 造。此外,基于使用者的期望,各種紋理或其它設計特征可以被增加到鞋幫上。例如, 使用者可能期望具有增加到鞋幫的腳趾區域的某種紋理。替代地或附加地,使用者可能期 望具有在鞋幫的內側和外側的一個或兩者的腳踝部分增加的紋理。在這樣的情況下,用以 建造鞋幫的三維設計文件可以被建立或改變以包括用于該特定鞋幫的期望的紋理。在一些 配置中,相同的設計文件可以被用于生產多個鞋幫。替代地,單個設計文件可以被用于生產 單個鞋幫。以相同的方式,設計、標志和/或文字數字信息可以被并入到設計中并并入到最 終物品結構中。在一些配置中,用于將顆粒熔化到一起的激光的特性可以被調整以改變所產生的 物體的特性。例如,激光能量、強度、光束直徑或掃描速度可以被調整以改變所產生的物體 的特性,例如增強部件、使部件具有更高或更低的剛性等。激光特性可以被調整以優化物品 的性能、物品的外觀、生產速度等。使用快速制造技術形成的鞋幫可以使用適于在快速制造方法中使用并且具有足 夠撓性以形成諸如鞋幫這樣的撓性可彎曲的物品的任意已知材料來形成。在一些實例 中,鞋幫可以使用熱塑性彈性體形成,譬如由3D Systems制造并出售的DuraForm Flex plastic 或其它相似的材料,譬如由 AdvancedLaser Materials, LLC (例如,ALM Flex)和 Evonk Industries (例如,EvonikSoft Touch)制造的材料。此外,上述使用快速制造添加制作技術形成的鞋幫還可以包括聚氨酯樹脂或其他 滲透物(infiltrate)。也就是說,一旦鞋幫已經形成,材料可以是一般有些多孔的。為了 改變鞋幫的特性、外觀等,鞋幫可以浸入、涂覆或噴涂或以其它方式暴露到滲透物。該滲 透物將吸收到鞋幫的材料中并填充多孔材料中的一些或全部空間。該處理可以改變鞋幫 的特性。例如,滲透物可以加強鞋幫的熱塑性彈性體以增強鞋幫。在一些實例中,由BJB Enterprises, Inc. ofTustin, California 制造的 ST 系列樹脂,譬如 ST-1075 A, ST-3040 A, ST-3052等,可以被用于改變物品的特性。此外,滲透物可以改變鞋幫的硬度或強度。例如,具有在20-70范圍內的肖氏A硬 度的滲透物可以被用于增強鞋幫。在一些配置中,具有30-55肖氏A硬度的滲透物可以被 用于增強鞋幫(例如,提供耐磨性,抗蝕性等)。在鞋類物品的各部分使用快速制造添加制作技術制造的配置中,在鞋類物品的各 部分中使用的滲透物可以不同。例如,具有較高硬度水平的滲透物可以用于形成鞋底結構 以提供更高剛性的結構,而具有相對較低硬度水平的滲透物可以被用于形成鞋幫,以提供 強的但是相比鞋底結構較低的剛性。除了將鞋幫或鞋類物品的其他部分浸入到滲透物中以改變材料的特性之外,鞋幫 可以浸入到處于壓力之下的滲透物中。也就是說,增加壓力到浸入過程可以有助于提供與沒有壓力的配置相比更深的滲透物滲透,因為真空被建立以迫使滲透物浸入到多孔鞋幫材 料中的空間中。在一些配置中,滲透物可以是清澈的(clear)。在其它配置中,滲透物可以包括色 素或染料以增加顏色到浸入滲透物中的物體。這樣的著色劑或染料是公知的。
一旦鞋幫使用快速制造技術形成,可以在鞋幫上執行任意期望的制造后處理。例 如,在某些情況下,用于形成鞋幫的材料可能導致鞋幫為單一的純色,譬如白色。因此,鞋幫 可以被涂覆一種或多種顏色以增強設計或獲得期望的鞋幫外觀。在其他配置中,用于形成 鞋幫的層疊材料可以包括多種顏色,其提供用于特定鞋幫的不同顏色方案。如果期望,在這 種情況下,鞋幫的部分仍可以被涂覆以進一步增強設計。此外,附加涂層可以被施加到鞋幫 以提供額外的耐用性、耐磨性、抗蝕性、抓地力等。除了使用涂覆來改變鞋幫的外觀之外,鞋幫的各部分還可以使用有色粘合劑接 合。譬如粘合劑可以用于經涂覆和未經涂覆的鞋幫,并在粘接鞋幫部分的同時可有助于粘 合劑的外觀融合到鞋幫的美學外觀中。替代地或附加地,可以使用具有不同于鞋幫顏色的 顏色的有色粘合劑可以被使用以進一步改變設計或提供鞋幫的定制外觀。除了改變完成的物品的顏色,物品可以經受額外的后處理以改變物品的外觀。譬 如,物品可以經受噴砂處理或噴水處理程序以提供粗糙或用舊的外觀。附加地或替代地,物 品可以放到轉筒(tumbler)中,以將物品的邊緣弄平滑。除了鞋的鞋幫部分使用快速制造技術形成,鞋的鞋底部分也可以使用快速制造技 術形成。例如,鞋底結構可以使用諸如激光燒結、固體沉積造型、立體平板印刷等這樣的技 術形成。鞋的鞋底結構通常包括中底和外底。中底和外底可以一體地形成為單件,或外底 可以獨立于中底而形成并在附加的處理步驟中接合到中底。在一些配置中,中底和外底可 以都使用快速制造技術形成并可以形成為獨立件。在另一些配置中,中底和外底可以形成 為獨立件并且僅中底和外底中的一個使用快速制造技術形成,而另一部分使用傳統技術形 成,譬如模制,包括注射模制、壓縮模制、吹塑、真空模制等。在另一配置中,中底和外底可以 使用快速制造技術一體地形成為單件。使用諸如快速制造添加制作技術這樣的制造方法導 致最小的材料浪費并且可以定制產生的鞋底結構。圖3示出了一個示例性鞋類物品300,其鞋底結構304可以使用快速制造技術形 成。鞋底結構304包括中底306和外底308。中底306還包括沖擊力衰減系統。在圖3的 配置中,鞋類物品300包括發泡芯型沖擊力衰減系統。發泡芯型中底306可以使用快速制造 技術形成。中底306可以由熱塑性彈性體形成,譬如由3D Systems制造并出售的DuraForm Flex plastic。此外,附加地或替代地,發泡芯可以由使用快速制造技術制造的印刷泡沫形 成。此外,鞋類物品300的外底308也可以使用快速制造技術形成,譬如激光燒結、立 體平板印刷、固體沉積造型等。外底308可以由與中底306相同的材料形成(S卩,諸如由3D Systems制造并出售的DuraForm Flex plastic這樣的熱塑性彈性體)或可以由不同于中 底的材料形成。在一些實例中,中底306和外底308可以使用快速制造技術一體地形成為 單件。在其他實例中,中底306和外底308可以形成為獨立件,并且經由已知地方法接合, 譬如縫合、粘接、機械連接件或緊固件等。在這些實例中,中底306和外底308可以每一個都使用快速制造技術形成。在另一些實例中,中底306可以使用快速制造技術形成,而外底308可以由傳統材料形成(例如橡膠、塑料等)并且使用傳統方法形成(例如模制等)。替 代的配置也可以被考慮,其中中底306使用傳統非快速制造技術形成,而外底308使用快速 制造技術形成。如圖3所示,中底306的厚度取決于足部的區域而改變。例如,中底306在腳跟區 域(圖1中的113)比中底306在腳趾區域(圖1中的111)更厚,以在行走或跑步動作的 腳跟擊地部分期間提供對腳跟區域113增加的沖擊衰減。當建立設計文件時,厚度的變化 可以包括在中底306的三維設計中。因此,額外的材料層將被選擇性地在腳跟區域113而 不在腳趾區域111處熔化,以在腳跟區域113提供該增加的厚度和相應的增加的沖擊衰減。 在一些配置中,中底的腳跟區域可以是在1/2英寸到2英寸的厚度。而中底的腳趾區域111 具有在1/4英寸到1英寸之間的厚度。中腳區域(圖1中的112)的厚度可以在這樣的厚 度范圍,其允許從腳趾區域111的厚度逐漸增加到腳跟區域113的厚度。圖3的鞋底結構被接合到鞋幫302。如上所述,鞋幫302可以使用快速制造添加制 作技術形成。替代地,鞋幫302可以是使用傳統非快速制造技術和材料形成的傳統的鞋幫。進一步參考圖1,在鞋類物品100中所示的沖擊力衰減系統是柱型沖擊力衰減系 統115。也就是說,多個柱116被配置在中底112的腳跟區域113中為使用者在步行、跑步、 體育運動等期間提供沖擊衰減。在圖1的配置中,所示的鞋底104可以使用快速制造技術 形成。例如,整個鞋底結構104,包括中底122、外底120和多個沖擊力衰減柱116,可以根據 一個或多個三維設計文件一體地形成為單件。鞋底104可以使用快速制造技術制造,譬如 激光燒結,其中粉末層基于建立的設計文件中的三維設計而被選擇性地熔化到一起以產生 期望的鞋底結構。例如,在腳跟區域113中,粉末層可以在柱116被產生的區域中熔化到一 起。然而,層堆在柱之間的空隙117中的粉末將不會被熔化并且將被移除并可能被回收以 用于將來的使用。這樣的配置最小化了與制造工藝相關的浪費,因為鞋底結構在各層中被 建造為僅包括具有包括在用來制造鞋的設計文件中的期望尺寸和特征等的結構。沒有超出 鞋底結構的期望規格的額外材料必須被生產。替代地,鞋底結構的各部分可以獨立地使用快速制造技術來制造并且形成的各部 分然后可以被接合以產生期望的鞋底結構104。例如,圖1的鞋底結構104可以被制造為多 個部分,包括中底122、多個沖擊衰減柱116、和外底120。更多或更少的鞋底結構部件可以 被形成以最終形成鞋底結構。鞋底結構104的每一部分可以使用快速制造技術形成,譬如 激光燒結、固體沉積造型、立體平板印刷等。一旦各部分被形成,每一部分被接合到其它部 分,由此形成期望的鞋底結構104。在這樣的配置中,這些部分可以使用任意已知的方法接 合,譬如粘接等。在另一些配置中,柱116可以使用傳統制造方法形成并與使用快速制造技 術形成的中底122和外底120接合。圖4示出了根據本發明的各方面形成的另一示例性鞋類物品400。所示鞋類物品 400包括鞋幫402和鞋底404。所示配置的鞋幫402可以使用快速制造技術形成。鞋底結構 404的至少一些部分也可以使用快速制造技術形成。該示例性結構的鞋底結構404包括中 底406和外底408,該中底包括中底沖擊力衰減系統407。所示的中底沖擊力衰減系統407 包括一個或多個空氣囊,其構造為在步行、跑步或其他體育運動期間提供沖擊衰減。該一個 或多個流體填充囊可以被構造在形成在中底406中的空隙中。在一個配置中,鞋底結構404的各部件可以使用快速制造技術一體地形成為單件。在其他配置中,各鞋底結構部件可以 使用快速制造技術獨立地形成并且使用任意已知的接合這樣的部件的方法接合。在圖4的 配置中,中底406和外底408可以使用快速制造技術形成,而形成中底沖擊力衰減系統407 的流體填充囊可以是插入到中底406中的傳統的流體填充囊。
在一些配置中,紋理可以被添加到鞋底結構。例如,外底408可以在底部側包括紋 理以增加使用者的抓地力。附加地或替代地,中底406可以包括沿著腳跟、外側或內側的紋 理,以提供期望的中底406的美學外觀。不管紋理的位置和類型,紋理可以簡單地添加到用 來使用快速制造技術生產鞋底的設計文件中。標志,字母數字信息和其它設計特征也可以 以相似的方式增加到鞋底結構404。使用快速制造來制造可穿用物品的另一優點是快速制造允許復雜的設計被經濟 而且有效地制造。例如,在鞋類的制造中使用快速制造允許生產具有使用傳統鞋底制造方 法難以或不可能制造的構造的鞋底。例如,圖5A和5B示出了鞋底結構的替代配置,該鞋底 結構可以根據本文中所述的各方面制造。所示鞋底結構可以整體或部分地使用快速制造 技術來制造,譬如激光燒結、固體沉積造型、立體平板印刷等。所示鞋底結構包括中底殼體 502,其容納中底沖擊力衰減系統。中底殼體502可以被構造為提供對穿著者足部的支撐和 對中底沖擊力衰減系統的支撐。在所示配置中,中底沖擊力衰減系統包括多個互鎖鏈接部 504。互鎖鏈接部504 —般作為鞋底結構的沖擊衰減部件。互鎖鏈接部504提供對穿著者 足部的沖擊力衰減并將與在步行和跑步運動期間穿著者擊地相關的力進行分配。互鎖連接 的復雜結構使用傳統制造方法生產起來可能是昂貴和/或費時的(或甚至不能生產)。然 而,快速制造允許互鎖鏈接部配置以相對快速和成本有效的方式生產。互鎖鏈接部被簡單 地包括在設計文件中建立的三維設計中,并且該結構使用如上所述的逐層處理而被建造。鞋底結構還包括外底506,該外底可以與中底殼體和中底沖擊力衰減系統的互鎖 鏈接部一體地形成。替代的,外底可以被制造為鞋底結構的獨立部分。使用快速制造技術 制造鞋底結構的各部分或部件的一個優點是它允許不同部件或整個鞋底結構可以使用單 次處理形成,且各部件可以形成為具有不同的厚度、紋理等。在一些配置中,鞋底結構可以在沒有使用中底殼體502的情況下包括互鎖鏈接部 504,如圖5C所述。如果期望的話,外底506可以使用快速制造添加制作技術制造為互鎖鏈 接部504的一部分,或外底506可以獨立的形成并使用已知的連接方法連接到互鎖鏈接部 504,譬如粘接、縫合等。作為另一個更加具體的實例,互鎖鏈接結構可以“變形(morph)”為 更加傳統外觀的外底結構。在一些配置中,圖5A和5B中所示的互鎖鏈接部504可以形成整個鞋類物品,如圖 5C所示。也就是說,鞋底結構550可以由互鎖鏈接部552形成,而鞋幫560也可以由互鎖鏈 接部563形成。鞋幫560和鞋底結構550可以在單次快速制造處理中形成或可以獨立地形 成并且在每個部分完成之后接合。在一些配置中,互鎖鏈接部552,562的尺寸、厚度和構造 等在鞋底結構550上可以不同于鞋幫560上的那些。例如,鞋底結構550可以包括互鎖鏈 接部552,而鞋幫560可以包括較小、較細的互鎖鏈接部562,其可以對穿著者的足部提供對 雨、碎屑和其他環境因素的額外保護。替代地,鞋底結構550與鞋幫560相比可以具有較小 的互鎖鏈接部。在另一些配置中,鞋幫560和鞋底結構550的互鎖鏈接部可以在鞋幫或鞋 底結構的不同區域中改變以提供對使用者足部的額外的沖擊衰減、支撐等。
在一些配置中,被生產的可穿用物品的三維設計可以基于對穿著者的身體部分的掃描而建立。例如,使用者的足部可以被掃描以獲得關于該足部的物理特性的信息(例如 寬度、長度、厚度、腳弓、腳弓高度、腳跟曲率等)。基于掃描可以在設計文件(譬如CAD文 件)中建立期望物品的三維設計。該根據掃描建立的CAD文件然后可以被用于使用快速制 造技術產生物品,并且所產出的物品可以是定制鞋子,該定制的鞋子被設計并構造為符合 使用者的足部的精確特性。用于這樣的掃描的系統在本領域中是公知的。例如,Crump的 美國專利No. 5,880,961描述了一種這樣的方法,該文獻通過參考在此并入。盡管隨后的實例將針對鞋類來描述,應該認識到相似的方法和工藝可以用于掃描 穿著者的各種身體部分以產生任意種類的物品,包括衣物、表帶、眼鏡、運動設備等。圖6是示出了用于生產鞋類物品的一種示例性方法的流程圖。在步驟600中對使 用者的足部進行掃描。如上所述,該掃描可以使用已知的方法、計算機系統和軟件等來執 行。該掃描被執行以獲得穿著者足部的各種物理特性以便于設計構造為符合使用者足部的 具體規格和特性的定制鞋子。如在步驟602中所示,根據該掃描,在諸如CAD文件這樣的數 據文件中建立期望鞋類物品的三維設計。一旦設計文件被建立,在步驟604中,使用快速制 造技術產生鞋類物品。例如,鞋幫和/或鞋底可以使用激光燒結生產。逐層制造工藝允許鞋 幫和/或鞋底被生產到設計文件的具體規格。所生產的鞋類物品被制造并構造為符合在掃 描中獲得的使用者物理特性。在步驟606中,在鞋類物品上執行任意附加期望處理。例如, 鞋幫可以被涂覆或暴露到一種或多種滲透物以提供期望的鞋幫外觀和/或特性。這樣的方 法對于為具有某種程度上不同尺寸的足部的使用者提供舒適和定制合身的鞋類尤其有用。盡管上面討論的很多實例都涉及鞋類物品及其制造,本發明的各方面可以用于大 量可穿用物品的制造,包括衣物、表帶、運動裝備、眼鏡等。例如,圖7示出了一種示例性表 帶,其可以使用本發明的各方面制造。該表帶700 —般包括第一條帶702和第二條帶704。 該第一條帶702可以包括多個孔706,封閉部分的芯柱可以突出通過這些孔。表帶700的 第一和第二條帶702,704每一個都可以包括橫向地跨條帶延伸并配置在每一條帶702,704 的內端708處的孔。該孔可以被構造為接收銷或其它可以用于將條帶702,704接合到表面 (未示出)的保持裝置。類似的孔可以設置在條帶704的遠端以用于接合帶扣部件。所示 表帶700使用快速制造技術形成,譬如激光燒結、固體沉積造型、立體平板印刷等。也就是 說,如上所述,表帶700的三維設計被建立在諸如CAD文件這樣的設計文件中,然后使用逐 層快速制造方法根據設計文件制造表帶700。用于接收封閉芯柱的孔706和用于接收保持 銷的孔被包括在三維設計文件中并且由此構造在快速制造的最終產品中。圖8到10示出了根據本文的各方面形成的另一示例性鞋類物品800。所示的鞋類 物品800可以使用快速制造技術或快速制造添加制作技術形成,譬如激光燒結、固體沉積 造型、立體平板印刷等。如上所述,包括所示鞋類物品的計算機數據文件可以被建立。然后 物品800可以在添加工藝中被制造,其中例如在逐層處理中在不同區域的粉末被熔化到一 起以形成物品800。該制造技術提供了制造復雜形狀、構圖等的能力,這在使用傳統制造技 術(譬如模制)時可能是困難或不可能的。鞋類物品800通常包括鞋幫區域802和外底區域804。在所示配置中,鞋幫區域 802和鞋底區域804形成為單個連續件。例如,鞋幫802和外底804可以形成為單件式部 件,其中在鞋幫802和外底804之間沒有清楚的分隔。在其它配置中,鞋幫802可以與傳統外底接合,或替代地,圖8的外底804可以與傳統的鞋幫接合。鞋幫區域802包括腳踝開口 806,其中穿著者的足部通過該開口插入。腳踝開口 806可以限定尺寸為容納各種足部尺寸。附加地或替代地,開口的鞋領區域808可以被構造 為拉伸以容納穿著者的足部。鞋類物品800的鞋幫區域802可以被構造為貼身地配合在穿 著者的足部周圍以輔助保持鞋子800在穿著者的足部上。在一些配置中,鞋幫802可以伸 展以符合穿著者的足部,以容納各種足部尺寸。 鞋類物品800可以由任意合適的材料形成,譬如可以在快速制造添加制作技術中 使用的熱塑性彈性體。形成鞋類物品800的材料可以根據諸如柔性、耐磨性、耐水性等特性 來選擇。鞋類物品800包括多個形成在鞋幫802和外底804區域中的孔810。孔810可以 有助于為鞋類物品800提供透氣性和柔性,并降低鞋類物品800相關的重量。孔810可以 隨機的形成,即以非重復的構圖。附加地或替代地,孔810可以以重復的構圖形成。在一個 配置中,鞋類物品800可以包括以使用者特定的構圖形成的孔810。例如,計算機數據文件 可以建立為包括具有孔810的鞋類物品800,該些孔810在整個鞋幫和外底區域中以特定使 用者選擇或確定的構圖分布。鞋類物品800于是可以使用逐層工藝生產,譬如激光燒結、固 體沉積造型、立體平板印刷等,以生產建立在數據文件中的鞋類物品800。如果期望,該特定 構圖可以僅用于該特定用戶。這提供了用于生產具有個人用戶定制的孔構圖的鞋子的成本 有效的方法。附加地或替代地,建立的數據文件可以用于生產具有相同孔構圖的多個鞋類 物品。形成在鞋類物品800中的孔810可以包括各種形狀和尺寸的孔810。在一個配置 中,孔810可以是規則或不規則多邊形形狀的直邊孔。例如,鞋類物品800可以包括正方形、 矩形、梯形、三角形、六邊形、八邊形等這樣形狀的孔。圓孔也可以被包括。此外,孔810可 以具有包括不相等的邊的不規則形狀等。所示孔810在鞋類物品800中的配置是受到2008 年北京奧運會鳥巢體育館的啟示。使用快速制造添加制作技術制造物品800提供了對于各 種孔的形狀提供了實質上無限的可能性,因為任何可以建立在數據文件中的形狀都可以使 用與該技術相關的逐層工藝來構造。形成的孔810的尺寸也可以變化。在一些配置中,孔810可以在鞋類物品800的 整個鞋幫802和鞋底804區域都具有相同的尺寸或相似的尺寸。在其他配置中,孔810在 整個鞋幫區域802中具有相似的尺寸,而在外底區域804中可以改變尺寸。任何孔的形狀 和尺寸的組合都可以形成在鞋類物品800中。使用快速制造技術形成鞋類物品800的一個優點是最小化浪費。在具有多個孔 的傳統的鞋子中,材料必須在模制工藝之后從物品上修整下來或孔必須從鞋類物品上切出 (例如使用沖切程序)。在所示的配置中,在鞋子800的制造中所使用的基本上所有材料都 是示出在鞋子800上的那些。沒有被熔化到其它材料以形成鞋子800的任何粉末和疏松材 料都可以在制造工藝期間或之后被移除和回收,由此最小化在每一個鞋類物品800的制造 中浪費的量。鞋類物品800還可以包括一個或多個標志區域812。標志區域812可以一體地形 成在鞋類物品800的任意適合側或表面上。在一些配置中,標志可以在快速制造添加制作 處理期間形成在鞋子800中。在其他配置中,標志可以在鞋子已經被生產之后添加到鞋子800的標志區域812。當獨立地增加到鞋子設計時,標志可以使用已知的連接方法連接到鞋子800,譬如縫合、粘接、機械連接件和緊固件等。鞋類物品800還可以包括舒適增強元件814。該舒適增強元件814將為穿著者提 供額外的沖擊衰減和柔性。參考圖9,舒適增強元件814可以使用快速制造添加制作技術形 成,譬如激光燒結、立體平板印刷、固體沉積造型等。該舒適增強元件814可以與鞋類物品 800 一體地形成,或可以使用快速制造添加制作技術獨立地形成。在一些配置中,舒適增強 元件814可以是使用諸如模制、縫紉等傳統制造技術形成的傳統舒適增強元件(例如鞋子 內底元件、鞋墊、流體填充囊等)。鞋類物品800可以與舒適增強元件814 —起使用,并且在 一些配置中可以在沒有舒適增強元件814的情況下被穿用,如圖10所示。舒適增強元件814可以包括頂部表面816,其構造為提供用于穿著者的足部的抓 地力。例如元件814的頂部表面816可以包括紋理,譬如槽道、肋、節點等以輔助包括足部 在鞋類物品800中的位置。此外,舒適增強元件814可以由具有抗菌性和/或抗微生物性 的材料形成以有助于防止腳臭。此外,如果期望,舒適增強元件814可以包括標志區域815。在一些配置中,標志可 以在用于生產舒適增強元件814期間在該元件中一體地形成。在使用傳統的舒適增強元件 的配置中,標志可以被模制在獨立件中或可以是獨立件,該獨立件使用已知的連接方法連 接到該元件,譬如縫合、粘接、機械連接件等。在一些配置中,鞋類物品800的腳跟區域811可以包括類似于形成在鞋幫和外底 區域中的孔。在其它配置中,譬如圖8和9中的配置,腳跟區域811可以形成為實心區域。 該實心區域可以提供對腳跟區域811的額外支撐并可以有助于將鞋子保持在穿著者的足 部上。在另一些配置中,然而,如果期望的話,鞋類物品800可以包括腳跟或腳踝條帶(未 示出)以輔助將鞋子800保持在穿著者的足部上。在圖10中所示的鞋類物品的底部表面820包括孔,類似于鞋類物品800的鞋幫 802和外底804區域。在一些配置中,在鞋幫區域802的孔的構圖可以在鞋類物品的底部 表面820上重復。在其它配置中,底部表面820可以包括不同于形成在鞋幫區域802和外 底區域804中的孔810的構圖的構圖(例如,如果需要和/或期望提供額外的抓地力,耐久 性、和/或抗磨性)。底部表面820還可以被設置的更厚一些,例如,為了增強抗磨性。在一些配置中,鞋類物品800的底部表面820可以是大致平坦和/或沒有任何類 型的抓地元件,譬如槽道、肋、節點等,如圖10所示。在其他配置中,底部表面820可以包括 這樣的抓地元件。這些抓地元件可以通過用于形成鞋類物品800的快速制造添加制作技術 來形成在鞋類物品800的底部表面820上。例如,在建立用于形成鞋類物品的數據文件時, 各種抓地元件可以被包括在鞋子800的底部表面820中。這些抓地元件于是將通過與用于 形成鞋子800的快速制造添加制作技術相關的逐層工藝形成在底部表面820中。替代的, 如果期望,獨立的抓地元件,譬如橡膠元件,可以被連接到底部表面820并用作抓地元件。如上所述,各種制造后處理可以在鞋類物品800上執行。例如,鞋類物品可以被涂 覆以在鞋子800上提供獨特的設計或顏色方案。附加地或替代地,各種增強件可以被連接 到鞋子800以提供額外的支撐、抗磨性和/或設計元件到鞋子800。如一些更加具體的實 例,鞋跟后幫、腳弓支承件、邊緣加強元件或其他結構可以被并入到鞋類結構800中。除了上述優點,使用快速制造添加制作技術可以允許制造者最小化建造量以便于降低成本、制造時間等。例如,上述逐層工藝可以被用于制造在正被制造的較大部件的中空 部分中的小部件。例如,在制造鞋的鞋幫時,CAD文件將被建立為包括鞋幫的設計。此外, CAD文件可以在鞋幫所建立的空隙中包括表帶的設計。在制造過程中,鞋幫將使用逐層處理 來熔化鞋幫的顆粒而生產。此外,激光將會熔化在鞋幫所建立的空隙中與表帶相關的顆粒。 當處理完成時,沒有熔化的任何顆粒都將被移除并在可能時回收,且表帶和鞋幫將保持為 獨立部件。以相同的方式,獨立的舒適增強元件,譬如元件814可以在鞋結構中快速制造, 而無需在舒適增強元件和鞋結構之間的連接。該配置優化了物品的制造,因為在一次處理 中生產了兩件物品。在一些配置中,使用快速制造添加制作技術,幾件不同的物品可以在其 它物品中制造。結論 盡管已經通過包括實施本發明的當前優選方式的特定實例詳細地描述了本發明, 本領域技術人員將理解上述系統和方法存在大量的變式和改變。由此,本發明的精神和范 圍應該是如所附權利要求那樣寬廣地限定。
權利要求
一種制造鞋類物品的方法,包括形成鞋幫的至少一個部分,鞋幫的該至少一個部分使用快速制造技術形成;形成中底,該中底獨立于鞋幫且包括至少一個中底沖擊力衰減系統,該中底使用快速制造技術形成;以及將該鞋幫的該至少一個部分接合到中底。
2.如權利要求1所述的方法,其中所述快速制造技術是激光燒結、固體沉積造型和立 體平板印刷中的至少一種。
3.如權利要求1所述的方法,其中該形成鞋幫的至少一個部分的步驟包括形成整個鞋 幫,該鞋幫構造為基本上圍繞足部的一部分。
4.如權利要求1所述的方法,其中該形成鞋幫的至少一個部分的步驟包括在鞋幫中形 成多個孔眼。
5.如權利要求1所述的方法,其中至少一種類型的沖擊力衰減系統是柱型、發泡芯型 和流體填充囊型中的至少一種。
6.如權利要求1所述的方法,其中所述將鞋幫的至少一個部分連接到中底的步驟包括 將該鞋幫的至少一個部分縫合到中底。
7.如權利要求1所述的方法,其中所述將鞋幫的至少一個部分接合到中底的步驟包括 將鞋幫粘接到中底。
8.如權利要求1所述的方法,其中該至少一個沖擊力衰減系統包括多個互鎖鏈接部。
9.一種鞋類物品,包括鞋幫,該鞋幫包括使用第一快速制造技術形成的多個平坦部分;以及鞋底結構,該鞋底結構的至少一部分使用第二快速制造技術形成并且該鞋底結構包括具有中底沖擊力衰減系統的中底;和 外底。
10.如權利要求9所述的鞋類物品,其中中底沖擊力衰減系統是柱型沖擊力衰減系統。
11.如權利要求9所述的鞋類物品,其中中底沖擊力衰減系統包括多個互連鏈接部。
12.如權利要求9所述的鞋類物品,其中中底沖擊力衰減系統包括流體填充囊型沖擊 力衰減系統。
13.如權利要求9所述的鞋類物品,其中第一快速制造技術是激光燒結、固體沉積造型 和立體平板印刷中的一種。
14.如權利要求9所述的鞋類物品,其中第二快速制造技術是激光燒結、固體沉積造型 和立體平板印刷中的一種。
15.如權利要求9所述的鞋類物品,其中第一和第二快速制造技術是相同的。
16.如權利要求9所述的鞋類物品,其中第一和第二快速制造技術是不同的。
17.如權利要求9所述的鞋類物品,其中該鞋幫的多個平坦部分被使用第一連接方式 連接到彼此以形成鞋幫。
18.如權利要求17所述的鞋類物品,其中該第一連接方式為縫合和粘接中的至少一種。
19.如權利要求9所述的鞋類物品,其中中底和外底被一體地形成為單件。
20.一種鞋類物品,包括鞋幫,該鞋幫包括彼此接合的多個鞋幫部分,該多個鞋幫部分使用快速制造技術形成;鞋底結構,該鞋底結構使用非快速制造技術形成并且包括 具有中底沖擊力衰減類型的中底;和 與中底接合的外底。
21.如權利要求20所述的鞋類物品,其中鞋幫使用第一材料形成。
22.如權利要求21所述的鞋類物品,其中鞋底結構使用第二材料形成。
23.如權利要求22所述的鞋類物品,其中第一材料和第二材料不同。
24.如權利要求20所述的鞋類物品,其中快速制造技術是激光燒結、固體沉積造型和 立體平板印刷中的一種。
25.如權利要求20所述的鞋類物品,其中非快速制造技術是模制技術。
26.如權利要求25所述的鞋類物品,其中模制技術是注射模制、壓模、真空模制和吹塑 中的至少一種。
27.如權利要求20所述的鞋類物品,其中鞋幫包括在快速制造工序期間形成的紋理。
28.如權利要求20所述的鞋類物品,其中中底沖擊力衰減類型是柱形、空氣囊型和發 泡芯型中的至少一種。
29.—種鞋類物品的制造方法,包括 使用非快速制造技術形成鞋幫部分;使用快速制造技術形成鞋底結構,所述形成鞋底結構包括 形成包括中底沖擊力衰減類型的中底;和 形成與中底接合的外底; 將鞋底結構與鞋幫部分接合。
30.如權利要求29所述的方法,其中鞋幫部分由第一材料形成。
31.如權利要求30所述的方法,其中第一材料是皮革、尼龍和棉布中的至少一種。
32.如權利要求30所述的方法,其中鞋底結構由第二材料形成。
33.如權利要求32所述的方法,其中該第一材料和第二材料不同。
34.如權利要求29所述的方法,其中快速制造技術是激光燒結、固體沉積造型和立體 平板印刷中的一種。
35.如權利要求29所述的方法,其中中底和外底一體地形成為單件。
36.如權利要求29所述的方法,其中形成鞋底結構的步驟還包括在快速制造工序期間 在外底上形成紋理。
37.如權利要求29所述的方法,其中形成鞋底結構的步驟還包括在快速制造工序期間 在中底的至少一部分上形成紋理。
38.如權利要求29所述的方法,其中中底沖擊力衰減類型是柱型、空氣囊型和發泡芯 型中的至少一種。
39.如權利要求29所述的方法,其中該中底沖擊力衰減類型包括多個互鎖鏈接部。
40.一種制造鞋類物品的方法,包括 執行對使用者足部的掃描;基于執行的掃描建立包括鞋類物品三維設計的數據文件; 使用快速制造技術制造鞋類物品,該制造步驟包括 基于所述掃描形成鞋幫; 基于所述掃描形成鞋底結構;和 將鞋幫與鞋底結構接合。
41.如權利要求40所述的方法,其中數據文件是計算機輔助設計文件。
42.如權利要求40所述的方法,其中將鞋幫與鞋底結構接合的步驟包括使用縫合和粘 接中的至少一種將鞋幫與鞋底結構接合。
43.如權利要求40所述的方法,其中鞋幫由第一材料形成。
44.如權利要求43所述的方法,其中鞋底結構由第二材料形成。
45.如權利要求44所述的方法,其中該第一材料和第二材料不同。
46.一種可穿用物品的制造方法,包括執行對使用者的身體部分的掃描以獲得該身體部分的物理特性; 基于掃描建立數據文件,該數據文件包括基于掃描獲得的物理特性的可穿用物品的三 維設計;以及使用快速制造技術根據該設計文件形成該可穿用物品。
47.如權利要求46所述的方法,其中可穿用物品是手表、曲棍球桿、曲棍球守門員面 罩、橄欖球頭盔、衣物物品和鞋類物品中的至少一種。
48.如權利要求46所述的方法,其中快速制造技術是激光燒結、固體沉積造型和立體 平板印刷中的一種。
49.如權利要求46所述的方法,其中設計文件是計算機輔助設計文件。
50.一種鞋類物品的制造方法,包括使用快速制造技術形成鞋幫,該鞋幫包括多個大致平坦的鞋幫部分,這些鞋幫部分被 構造為接合到一起;使用快速制造工序形成鞋底結構,該形成鞋底結構的步驟包括 形成具有第一區域、第二區域和第三區域的中底,該第一、第二和 第三區域每一個都具有中底厚度;以及 形成與中底接合并具有外底厚度的外底; 將鞋幫與鞋底結構接合。
51.如權利要求50所述的方法,其中形成中底的步驟包括將中底的第一區域、第二區 域和第三區域形成為具有不同的厚度。
52.如權利要求50所述的方法,其中形成中底的步驟包括形成第一中底區域,該第一 中底區域具有比第二和第三中底區域的厚度更小的厚度。
53.如權利要求50所述的方法,其中形成中底的步驟包括形成第三中底區域,該第三 中底區域具有比第一和第二中底區域的厚度更大的厚度。
54.一種鞋類物品,包括鞋幫區域,該鞋幫區域形成空腔以容納穿著者的足部; 鞋底區域,該鞋底區域與鞋幫區域一體地形成為單件;以及 形成在鞋幫和鞋底區域中的多個孔,其中鞋幫區域、鞋底區域和該多個孔使用快速制造添加制作技術形成。
55.如權利要求54所述的鞋類物品,其中所述多個孔以非重復構圖隨機布置在鞋幫區 域和鞋底區域中。
56.如權利要求54所述的鞋類物品,其中該些孔以重復構圖布置在鞋幫區域和鞋底區 域中。
57.如權利要求54所述的鞋類物品,其中快速制造添加制作技術是激光燒結。
58.如權利要求54所述的鞋類物品,其中鞋類物品是跑步鞋、草場鞋、徒步鞋、足球防 滑鞋、棒球防滑鞋和涼鞋中的一種。
59.如權利要求54所述的鞋類物品,還包括可移除的舒適增強元件。
60.如權利要求59所述的鞋類物品,其中該舒適增強元件使用快速制造添加制作技術 形成。
61.一種形成鞋類物品的方法,包括一體地形成鞋類物品的鞋幫和鞋底區域,其中鞋幫和鞋底區域使用快速制造添加制作 技術形成,形成鞋幫和鞋底區域的步驟還包括在鞋類物品的鞋幫和鞋底區域中形成多個孔。
62.如權利要求61所述的方法,其中該形成多個孔的步驟包括在鞋幫和鞋底區域上以 非重復構圖形成多個孔。
63.如權利要求62所述的方法,其中該形成多個孔的步驟包括在鞋幫和鞋底區域上以 重復構圖形成多個孔。
64.如權利要求62所述的方法,還包括形成可移除的舒適增強元件。
65.如權利要求64所述的方法,其中該可移除的舒適增強元件使用快速制造添加制作 技術形成。
66.如權利要求61所述的方法,其中鞋類物品是跑步鞋、草場鞋、徒步鞋、足球防滑鞋、 棒球防滑鞋和涼鞋中的一種。
全文摘要
本發明提供了諸如鞋類、衣物、運動裝備、表帶等這樣的各種物品和形成這些物品的方法。該物品通常整個或部分地使用快速制造技術形成,譬如激光燒結、立體平板印刷、固體沉積造型等。快速制造的使用允許對定制物品進行相對經濟和時間有效的制造。物品的一些部分可以使用快速制造來制造,這些部分可以與使用傳統非快速制造技術形成的部分接合。該方法還包括對使用者的適當身體部分(譬如足部)進行掃描,以便于為該使用者建立定制的鞋類物品。
文檔編號A43B23/02GK101861107SQ200880116046
公開日2010年10月13日 申請日期2008年10月22日 優先權日2007年10月23日
發明者凱利·B·賈維斯 申請人:耐克國際有限公司