(57)【要約】本発明は、フットウェア物品に組み込むための刺繍材料（２００、４５、５５）部分、およびその製造のためのシステムおよび方法に関する。より具体的には、本発明は、ソール（３２０）構造を伴うアッパー（３１０、３１５、６０５、７０５、９６０）を有するフットウェア物品に関し、アッパー（３１０、３１５、６０５、７０５、９６０）は、基層（２０５、３９５、６１０）と、基層（２０５、３９５、６１０）の外面上に刺繍される少なくとも１つの第１の繊維を含む、第１の構造層であって、少なくとも１つの第１の繊維は、基層（２０５、３９５、６１０）の外面にわたって延在する複数の第１の伸長構造要素を形成し、離散局所化構造支持を基層に提供する、第１の構造層とを含む、第１のアッパー要素を含む。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フットウェア物品であって、前記フットウェア物品は、アッパーと、前記アッパーに固着されるソール構造とを有し、前記アッパーは、第１のアッパー要素を備え、前記第１のアッパー要素は、
基層であって、前記基層は、内面と、対向する外面とを有し、前記内面は、前記フットウェア物品の内部に面する、基層と、
第１の構造層であって、前記第１の構造層は、前記基層の外面上に刺繍される少なくとも１つの第１の繊維を備え、前記少なくとも１つの第１の繊維は、前記基層の外面にわたって延在する複数の第１の伸長構造要素を形成し、離散局所化構造支持を前記基層に提供し、前記第１の伸長構造要素のそれぞれは、縦方向と、横方向幅と、ステッチ密度と、前記縦方向に対するステッチ角度とを備え、前記第１の伸長構造要素のうちの少なくとも１つにおける縦方向軸、前記横方向幅、前記ステッチ密度、および前記ステッチ角度のうちの少なくとも１つは、前記第１の伸長構造要素の長さにわたって変動する、第１の構造層と
を備える、フットウェア物品。
【請求項２】
前記第１の伸長構造要素の第１の群の少なくとも一部の前記縦方向および前記横方向幅は、前記第１の伸長構造要素の第１の群の長さにわたって変動する、請求項１に記載のフットウェア物品。
【請求項３】
前記縦方向および前記横方向幅のうちの少なくとも１つは、前記第１の伸長構造要素の第１の群の長さの区分にわたって平滑に変動する、請求項２に記載のフットウェア物品。
【請求項４】
複数の第１の伸長構造要素の前記縦方向は、それらの隣接する第１の伸長構造要素のものと異なる、請求項１に記載のフットウェア物品。
【請求項５】
前記第１の構造層は、前記基層の一部の伸縮を、前記基層のその部分にわたって延在する前記第１の伸長構造要素の縦方向と実質的に整合される方向において低減させる、請求項１に記載のフットウェア物品。
【請求項６】
前記基層の一部の伸縮の低減の量は、前記基層のその部分にわたって延在する前記第１の伸長構造要素の横方向幅に対して正の関係がある、請求項５に記載のフットウェア物品。
【請求項７】
前記基層の外面上に刺繍される前記少なくとも１つの第１の繊維の少なくとも一部は、少なくとも部分的に、熱および圧力のうちの少なくとも１つの印加を通して前記基層の外面に融合される、請求項１に記載のフットウェア物品。
【請求項８】
各第１の伸長構造要素は、異なる第１の繊維部分を備える、請求項１に記載のフットウェア物品。
【請求項９】
前記第１の繊維は、糸、フィラメント、コード、レース、ストランド、リボン、およびバンドのうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載のフットウェア物品。
【請求項１０】
前記第１の繊維は、熱可塑性ポリウレタン、ポリエステル、ナイロン、および天然繊維から成る群から選択される材料を含む、請求項１に記載のフットウェア物品。
【請求項１１】
前記複数の第１の伸長構造要素の少なくとも一部は、最終フットウェア物品が第１の競技運動の間に受けるであろう歪みの少なくとも１つの優勢方向に略平行な方向に延在する、請求項１に記載のフットウェア物品。
【請求項１２】
前記ステッチ密度は、１センチメートルあたり１０〜３０ステッチである、請求項１に記載のフットウェア物品。
【請求項１３】
前記ステッチ密度は、１センチメートルあたり１５〜２５ステッチである、請求項１２に記載のフットウェア物品。
【請求項１４】
前記ステッチ角度は、前記縦方向から３０〜６０度である、請求項１に記載のフットウェア物品。
【請求項１５】
第２の構造層をさらに備え、前記第２の構造層は、前記基層の外面上に刺繍される少なくとも１つの第２の繊維を備え、前記少なくとも１つの第２の繊維は、前記基層の外面にわたって延在する複数の第２の伸長構造要素を形成し、局所化構造支持を前記基層に提供し、前記第２の伸長構造要素のそれぞれは、縦方向と、横方向幅と、ステッチ密度と、前記縦方向に対するステッチ角度とを備え、前記第２の伸長構造要素のうちの少なくとも１つにおける縦方向軸、前記横方向幅、前記ステッチ密度、および前記ステッチ角度のうちの少なくとも１つは、前記第２の伸長構造要素の長さにわたって変動し、前記第２の伸長構造要素の配列は、前記第１の伸長構造要素の配列と異なる、請求項１に記載のフットウェア物品。
【請求項１６】
前記第２の伸長構造要素の第１の群の少なくとも一部の前記縦方向および前記横方向幅は、前記第２の伸長構造要素の第１の群の長さにわたって変動する、請求項１５に記載のフットウェア物品。
【請求項１７】
前記縦方向および前記横方向幅のうちの少なくとも１つは、前記第２の伸長構造要素の第１の群の長さの区分にわたって平滑に変動する、請求項１５に記載のフットウェア物品。
【請求項１８】
複数の第２の伸長構造要素の前記縦方向は、それらの隣接する第２の伸長構造要素のものと異なる、請求項１５に記載のフットウェア物品。
【請求項１９】
前記第２の構造層は、前記基層の一部の伸縮を、前記基層のその部分にわたって延在する前記第２の伸長構造要素の縦方向と実質的に整合される方向において低減させる、請求項１５に記載のフットウェア物品。
【請求項２０】
前記基層の一部の伸縮の低減の量は、前記基層のその部分にわたって延在する前記第２の伸長構造要素の横方向幅に対して正の関係がある、請求項１９に記載のフットウェア物品。
【請求項２１】
前記基層の外面上に刺繍される前記少なくとも１つの第２の繊維の少なくとも一部は、少なくとも部分的に、熱および圧力のうちの少なくとも１つの印加を通して前記基層の外面に融合される、請求項１５に記載のフットウェア物品。
【請求項２２】
各第２の伸長構造要素は、異なる第２の繊維部分を備える、請求項１５に記載のフットウェア物品。
【請求項２３】
前記第２の繊維は、糸、フィラメント、コード、レース、ストランド、リボン、およびバンドのうちの少なくとも１つを含む、請求項１５に記載のフットウェア物品。
【請求項２４】
前記第２の繊維は、前記第１の繊維と同一の材料を含む、請求項１５に記載のフットウェア物品。
【請求項２５】
前記複数の第２の伸長構造要素の少なくとも一部は、最終フットウェア物品が第２の競技運動の間に受けるであろう歪みの少なくとも１つの二次方向に略平行な方向に延在する、請求項１５に記載のフットウェア物品。
【請求項２６】
前記第１の繊維の色、材料、および直径のうちの少なくとも１つは、前記第２の繊維のものと異なる、請求項１５に記載のフットウェア物品。
【請求項２７】
前記第２の構造層は、前記基層の外面および前記第１の構造層の少なくとも一部にわたって延在する第１の領域を備える、請求項１５に記載のフットウェア物品。
【請求項２８】
前記第２の構造層はさらに、前記基層の外面の一部にわたって延在する第２の領域を備え、前記第２の領域上に前記第１の構造層が不在である、請求項２７に記載のフットウェア物品。
【請求項２９】
前記第１の構造層はさらに、その上に前記第２の構造層が不在である、前記基層の外面の一部にわたって延在する領域を備える、請求項２７に記載のフットウェア物品。
【請求項３０】
前記第１の構造層にわたる前記基層の外面上に刺繍される少なくとも１つの第３の繊維を備える第３の構造層をさらに備え、前記少なくとも１つの第３の繊維は、少なくとも１つのレース孔の境界および識別印のうちの少なくとも１つを形成する、請求項１に記載のフットウェア物品。
【請求項３１】
フットウェア物品のためのアッパーの少なくとも一部を形成する方法であって、前記方法は、
基層を提供するステップであって、前記基層は、内面と、対向する外面とを有する、ステップと、
フットウェア物品への組み込みに応じて、前記基層が第１の競技運動の間に受けるであろう歪みの少なくとも１つの第１の方向を識別するステップと、
第１の構造層を刺繍するステップであって、前記第１の構造層は、前記基層の外面上に少なくとも１つの第１の繊維を備え、前記少なくとも１つの第１の繊維は、前記基層の外面にわたって延在し、前記歪みの少なくとも１つの第１の方向に略平行な方向に延在する、複数の第１の伸長構造要素を形成し、局所化構造支持を前記基層に提供し、前記第１の伸長構造要素のそれぞれは、縦方向と、横方向幅と、ステッチ密度と、前記縦方向に対するステッチ角度とを備え、前記第１の伸長構造要素のうちの少なくとも１つにおける前記縦方向軸、前記横方向幅、前記ステッチ密度、および前記ステッチ角度のうちの少なくとも１つは、前記第１の伸長構造要素の長さにわたって変動する、ステップと、
前記基層および刺繍された第１の構造層を前記フットウェア物品のアッパーに組み込むステップと
を含む、方法。
【請求項３２】
前記フットウェア物品への組み込みに応じて、前記基層が第２の競技運動の間に受けるであろう歪みの少なくとも１つの第２の方向を識別するステップと、
第２の構造層を刺繍するステップであって、前記第２の構造層は、前記基層の外面上に少なくとも１つの第２の繊維を備え、前記少なくとも１つの第２の繊維は、前記歪みの少なくとも１つの第２の方向に略平行な方向において前記基層の外面にわたって延在する、複数の第２の伸長構造要素を形成し、局所化構造支持を前記基層に提供し、前記第２の伸長構造要素のそれぞれは、縦方向と、横方向幅と、ステッチ密度と、前記縦方向に対するステッチ角度とを備え、前記第２の伸長構造要素のうちの少なくとも１つにおける前記縦方向軸、前記横方向幅、前記ステッチ密度、および前記ステッチ角度のうちの少なくとも１つは、前記第２の伸長構造要素の長さにわたって変動し、前記第２の伸長構造要素の配列は、前記第１の伸長構造要素の配列と異なる、ステップと
をさらに含む、請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
前記歪みの第１の方向を識別するステップは、第１の競技運動の間のフットウェア物品の前記外面上の複数の場所における実験的歪みデータの分析を含む、請求項３１に記載の方法。
【請求項３４】
前記基層上の所与の場所における前記第１および第２の伸長構造要素の横方向幅は、その場所における歪みの大きさに実質的に関連する、請求項３１に記載の方法。
【請求項３５】
フットウェア物品であって、前記フットウェア物品は、アッパーと、前記アッパーに固着されるソール構造とを有し、前記アッパーは、第１のアッパー要素を備え、前記第１のアッパー要素は、
基層であって、前記基層は、内面と、対向する外面とを有し、前記内面は、前記フットウェア物品の内部に面する、基層と、
第１の構造層であって、前記第１の構造層は、前記基層の外面の少なくとも一部にわたって延在する複数の第１の刺繍された伸長要素を備え、前記第１の刺繍された伸長要素のそれぞれは、縦方向と、横方向幅と、ステッチ密度と、前記縦方向に対するステッチ角度とを備え、（ｉ）前記第１の刺繍された伸長要素のうちの少なくとも１つにおける前記縦方向軸および前記横方向幅のうちの少なくとも１つは、前記第１の刺繍された伸長要素の長さにわたって変動し、（ｉｉ）少なくとも１つの第１の刺繍された伸長要素の少なくとも一部は、少なくとも部分的に、熱および圧力のうちの少なくとも１つの印加を通して前記基層の外面に融合され、（ｉｉｉ）前記複数の第１の刺繍された伸長要素の少なくとも一部は、最終フットウェア物品が第１の競技運動の間に受けるであろう歪みの少なくとも１つの優勢方向に略平行な方向に延在する、第１の構造層と、
第２の構造層であって、前記第２の構造層は、前記基層の外面の少なくとも一部にわたって延在する複数の第２の刺繍された伸長要素を備え、前記第２の刺繍された伸長要素のそれぞれは、縦方向と、横方向幅と、ステッチ密度と、前記縦方向に対するステッチ角度とを備え、（ｉ）前記第２の刺繍された伸長要素のうちの少なくとも１つにおける前記縦方向軸および前記横方向幅のうちの少なくとも１つは、前記第２の刺繍された伸長要素の長さにわたって変動し、（ｉｉ）少なくとも１つの第２の刺繍された伸長要素の少なくとも一部は、少なくとも部分的に、熱および圧力のうちの少なくとも１つの印加を通して前記基層の外面に融合され、（ｉｉｉ）前記複数の第２の刺繍された伸長要素の少なくとも一部は、最終フットウェア物品が第２の競技運動の間に受けるであろう歪みの少なくとも１つの二次方向に略平行な方向に延在し、（ｉｖ）前記第２の刺繍された伸長要素の配列は、前記第１の刺繍された伸長要素の配列と異なる、第２の構造層と
を備える、フットウェア物品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、フットウェアテキスタイルの分野に関し、より具体的には、刺繍部分を組み込むフットウェア物品の部分およびそのような刺繍部分の製造に関するシステムおよび方法に関する。刺繍部分は、例えば、靴のアッパーの構成要素において支持および弾性の選択的領域を作成する際に有益であり得る。
【背景技術】
【０００２】
テキスタイルの異なる領域における異なる構造性質を有するテキスタイルの組み込みが、いくつかの産業および製品において重要であり得る。例えば、フットウェア、より具体的には、競技用フットウェアは、多くの場合、アッパーの異なる領域において要求される異なる伸縮および支持特性を伴うアッパーを含む。伝統的に、競技用フットウェアのためのアッパーは、複数の異なる材料部分から形成され、それらの部分は、フットウェアのアッパーの異なる領域内に設置される、および／またはフットウェアのある領域内で相互にわたって層状にされ、靴に関する所望の構造および性能特性を提供する。しかしながら、これらの複数の材料部分からフットウェアを形成することは、人手がかかることおよび高価であることの両方である一方、また、潜在的に、重量およびフットウェアの構造および性能能力への他のネガティブな構造的限界を追加し得る。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
伝統的方法を通した複雑かつ様々な構造性質を有するテキスタイル要素の形成と関連付けられる複雑性、費用、および構造的限界を前提として、改良された、ある実施形態では、自動化および／またはカスタマイズ可能な方法およびシステムを通して、フットウェア上の複雑な構造的および／または装飾的特徴の提供を可能にする、標準的テキスタイルのための改良された方法および処理を提供することが、望ましい。故に、本明細書に説明されるシステムおよび方法は、例えば、フットウェア物品のためのアッパーの形成において使用するためのファブリック要素上およびその中の一意の構造的および審美的特徴を作成するための革新的方法を提供する。
【０００４】
本発明の第１の側面は、アッパーと、アッパーに固着されるソール構造とを有する、フットウェア物品を含む。アッパーは、第１のアッパー要素を含み、該第１のアッパー要素は、基層を含み、該基層は、内面と、対向する外面とを有し、内面は、フットウェア物品の内部に面する。第１のアッパー要素はさらに、基層の外面上に刺繍される少なくとも１つの第１の繊維を含む、第１の構造層を含み、少なくとも１つの第１の繊維は、基層の外面にわたって延在する複数の第１の伸長構造要素を形成し、離散局所化構造支持を基層に提供する。第１の伸長構造要素は、それぞれ、縦方向と、横方向幅と、ステッチ密度と、縦方向に対するステッチ角度とを含み、第１の伸長構造要素のうちの少なくとも１つにおける縦方向軸、横方向幅、ステッチ密度、およびステッチ角度のうちの少なくとも１つは、第１の伸長構造要素の長さにわたって変動する。
【０００５】
一実施形態では、第１の伸長構造要素の第１の群の少なくとも一部の縦方向および横方向幅は、それらの第１の伸長構造要素の長さにわたって変動する。一実施形態では、縦方向および横方向幅のうちの少なくとも１つは、第１の伸長構造要素の第１の群の長さの区分にわたって平滑に変動する。複数の第１の伸長構造要素の縦方向は、それらの隣接する第１の伸長構造要素のものと異なることができる。第１の構造層は、基層のその部分にわたって延在する第１の伸長構造要素の縦方向と実質的に整合される方向における基層の一部の伸縮を低減させることができる。基層の一部の伸縮の低減の量は、基層のその部分にわたって延在する第１の伸長構造要素の横方向幅に対して正の関係があってもよい。
【０００６】
基層の外面上に刺繍される少なくとも１つの第１の繊維の少なくとも一部は、少なくとも部分的に、熱および圧力のうちの少なくとも１つの印加を通して基層の外面に融合されてもよい。各伸長構造要素は、異なる第１の繊維部分から形成される、または同一の第１の繊維部分の異なる領域から形成されてもよい。第１の繊維は、糸、フィラメント、コード、レース、ストランド、リボン、およびバンドのうちの少なくとも１つを含む、または本質的にそれから成ってもよい。第１の繊維は、例えば、熱可塑性ポリウレタン、ポリエステル、ナイロン、および／または天然繊維を含む、または本質的にそれから成ってもよい。第１の繊維は、基層に機械で刺繍される、または手動で刺繍されてもよい。一実施形態では、第１の繊維は、第１の繊維に隣接する基層の内面上に延在する少なくとも１つの下糸によって基層に確実に刺繍され、下糸は、熱可塑性ポリウレタン、ポリエステル、ナイロン、および天然繊維から成る群から選択される材料を含む、または本質的にそれから成ってもよい。下糸は、少なくとも部分的に、熱および圧力のうちの少なくとも１つの印加を通して基層の内面に融合されてもよい。
【０００７】
一実施形態では、複数の第１の伸長構造要素の少なくとも一部は、最終フットウェア物品が第１の競技運動の間に受けるであろう歪みの少なくとも１つの優勢方向に略平行な方向に延在する。ステッチ密度は、１センチメートルあたり１０〜３０ステッチである、または１センチメートルあたり１５〜２５ステッチである、または１センチメートルあたり約２０ステッチであってもよい。ステッチ角度は、縦方向から３０〜６０度であり、例えば、縦方向から約４５度であってもよい。
【０００８】
フットウェア物品はさらに、基層の外面上に刺繍される少なくとも１つの第２の繊維を含む、第２の構造層を含み、少なくとも１つの第２の繊維は、基層の外面にわたって延在する複数の第２の伸長構造要素を形成し、局所化構造支持を基層に提供することができる。第２の伸長構造要素は、それぞれ、縦方向と、横方向幅と、ステッチ密度と、縦方向に対するステッチ角度とを備えることができ、第２の伸長構造要素のうちの少なくとも１つにおける縦方向軸、横方向幅、ステッチ密度、およびステッチ角度のうちの少なくとも１つは、第２の伸長構造要素の長さにわたって変動することができる。第２の伸長構造要素の配列は、第１の伸長構造要素の配列と異なることができる。
【０００９】
第２の伸長構造要素の第１の群の少なくとも一部の縦方向および横方向幅は、それらの第２の伸長構造要素の長さにわたって変動することができる。縦方向および横方向幅のうちの少なくとも１つは、第２の伸長構造要素の第１の群の長さの区分にわたって平滑に変動することができる。複数の第２の伸長構造要素の縦方向は、それらの隣接する第２の伸長構造要素のものと異なることができる。第２の構造層は、基層のその部分にわたって延在する第２の伸長構造要素の縦方向と実質的に整合される方向における基層の一部の伸縮を低減させることができる。基層の一部の伸縮の低減の量は、基層のその部分にわたって延在する第２の伸長構造要素の横方向幅に対して正の関係があってもよい。
【００１０】
一実施形態では、基層の外面上に刺繍される少なくとも１つの第２の繊維の少なくとも一部は、少なくとも部分的に、熱および圧力のうちの少なくとも１つの印加を通して基層の外面に融合される。各伸長構造要素は、異なる第２の繊維部分である、または単一の繊維の異なる領域から形成されることができる。第２の繊維は、糸、フィラメント、コード、レース、ストランド、リボン、およびバンドのうちの少なくとも１つを含む、または本質的にそれから成ることができる。第２の繊維は、第１の繊維と同一の材料または異なる材料であり得る。複数の第２の伸長構造要素の少なくとも一部は、最終フットウェア物品が第２の競技運動の間に受けるであろう歪みの少なくとも１つの二次方向に略平行な方向に延在することができる。第１の繊維の色、材料、および直径のうちの少なくとも１つは、第２の繊維のものと異なることができる。第２の構造層は、基層の外面および第１の構造層の少なくとも一部にわたって延在する第１の領域を含むことができる。第２の構造層はさらに、その上に第１の構造層が不在である、基層の外面の一部にわたって延在する第２の領域を含むことができる。第１の構造層はまた、その上に第２の構造層が不在である、基層の外面の一部にわたって延在する領域を含むことができる。
【００１１】
フットウェア物品は、一実施形態では、内面と、対向する外面とを有する、内部ライナを含むことができ、内部ライナの外面は、基層の内面に隣接して位置付けられ、内部ライナの内面は、その中にフットウェア物品の装着者の足が位置付けられ得る隙間を封入する。フットウェア物品は、第１の構造層にわたる基層の外面上に刺繍される少なくとも１つの第３の繊維を有する、第３の構造層を含み、少なくとも１つの第３の繊維は、少なくとも１つのレース孔の境界および識別印のうちの少なくとも１つを形成することができる。
【００１２】
本発明の別の側面は、フットウェア物品のためのアッパーの少なくとも一部を形成する方法を含む。本方法は、内面と、対向する外面とを有する、基層を提供するステップと、フットウェア物品への組み込みに応じて、基層が第１の競技運動の間に受けるであろう歪みの少なくとも１つの第１の方向を識別するステップとを含む。本方法はさらに、基層の外面上に少なくとも１つの第１の繊維を含む第１の構造層を刺繍するステップを含み、少なくとも１つの第１の繊維は、基層の外面にわたって延在し、歪みの少なくとも１つの第１の方向に略平行な方向に延在する、複数の第１の伸長構造要素を形成し、局所化構造支持を基層に提供する。第１の伸長構造要素は、それぞれ、縦方向と、横方向幅と、ステッチ密度と、縦方向に対するステッチ角度とを含むことができ、第１の伸長構造要素のうちの少なくとも１つにおける縦方向軸、横方向幅、ステッチ密度、およびステッチ角度のうちの少なくとも１つは、第１の伸長構造要素の長さにわたって変動することができる。本方法はさらに、基層および刺繍された第１の構造層をフットウェア物品のアッパーに組み込むステップを含む。
【００１３】
一実施形態では、本方法はまた、フットウェア物品への組み込みに応じて、基層が第２の競技運動の間に受けるであろう歪みの少なくとも１つの第２の方向を識別するステップと、基層の外面上に少なくとも１つの第２の繊維を含む第２の構造層を刺繍するステップであって、少なくとも１つの第２の繊維は、歪みの少なくとも１つの第２の方向に略平行な方向において基層の外面にわたって延在する、複数の第２の伸長構造要素を形成し、局所化構造支持を基層に提供する、ステップとを含む。第２の伸長構造要素は、それぞれ、縦方向と、横方向幅と、ステッチ密度と、縦方向に対するステッチ角度とを含むことができ、第２の伸長構造要素のうちの少なくとも１つにおける縦方向軸、横方向幅、ステッチ密度、およびステッチ角度のうちの少なくとも１つは、第２の伸長構造要素の長さにわたって変動することができる。加えて、第２の伸長構造要素の配列は、第１の伸長構造要素の配列と異なることができる。
【００１４】
一実施形態では、歪みの第１の方向を識別するステップは、第１の競技運動の間のフットウェア物品上（および、例えば、フットウェア物品の外面上）の複数の場所における実験的歪みデータの分析を含む。基層上の所与の場所における第１および第２の伸長構造要素の横方向幅は、その場所における歪みの大きさに実質的に関連することができる。
【００１５】
本発明の別の側面は、アッパーと、アッパーに固着されるソール構造とを有する、フットウェア物品に関する。アッパーは、第１のアッパー要素を含み、該第１のアッパー要素は、基層を含み、該基層は、内面と、対向する外面とを有し、内面は、フットウェア物品の内部に面する。第１のアッパー要素はさらに、基層の外面の少なくとも一部にわたって延在する複数の第１の刺繍された伸長要素を含む、第１の構造層を含み、第１の刺繍された伸長要素は、それぞれ、縦方向と、横方向幅と、ステッチ密度と、縦方向に対するステッチ角度とを含む。第１の刺繍された伸長要素のうちの少なくとも１つにおける縦方向軸および横方向幅のうちの少なくとも１つは、第１の刺繍された伸長要素の長さにわたって変動する。少なくとも１つの第１の刺繍された伸長要素の少なくとも一部は、少なくとも部分的に、熱および圧力のうちの少なくとも１つの印加を通して基層の外面に融合される。複数の第１の刺繍された伸長要素の少なくとも一部は、最終フットウェア物品が第１の競技運動の間に受けるであろう歪みの少なくとも１つの優勢方向に略平行な方向に延在する。
【００１６】
第１のアッパー要素はさらに、基層の外面の少なくとも一部にわたって延在する複数の第２の刺繍された伸長要素を含む、第２の構造層を含み、第２の刺繍された伸長要素は、それぞれ、縦方向と、横方向幅と、ステッチ密度と、縦方向に対するステッチ角度とを含む。第２の刺繍された伸長要素のうちの少なくとも１つにおける縦方向軸および横方向幅のうちの少なくとも１つは、第２の刺繍された伸長要素の長さにわたって変動する。少なくとも１つの第２の刺繍された伸長要素の少なくとも一部は、少なくとも部分的に、熱および圧力のうちの少なくとも１つの印加を通して基層の外面に融合される。複数の第２の刺繍された伸長要素の少なくとも一部は、最終フットウェア物品が第２の競技運動の間に受けるであろう歪みの少なくとも１つの二次方向に略平行な方向に延在する。加えて、第２の刺繍された伸長要素の配列は、第１の刺繍された伸長要素の配列と異なる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
図面では、同様の参照文字は、概して、異なる図全体を通して同一の部分を指す。また、図面は、必ずしも縮尺通りではなく、代わりに、概して、本発明の原理を例証することに重点が置かれる。以下の説明では、本発明の種々の実施形態が、説明される。
【００１８】
【図１】図１Ａ−１Ｃは、本発明のいくつかの実施形態による、例示的伸長刺繍要素の概略図である。
【００１９】
【図２Ａ】図２Ａは、本発明のいくつかの実施形態による、別の例示的伸長刺繍要素の概略図である。
【００２０】
【図２Ｂ】図２Ｂは、刺繍糸を基部材料に融合した後の図２Ａの伸長刺繍要素の概略図である。
【００２１】
【図３Ａ】図３Ａは、本発明のいくつかの実施形態による、別の例示的伸長刺繍要素の概略図である。
【００２２】
【図３Ｂ】図３Ｂは、刺繍糸を基部材料に融合した後の図３Ａの伸長刺繍要素の概略図である。
【００２３】
【図４Ａ】図４Ａは、本発明のいくつかの実施形態による、別の例示的伸長刺繍要素の概略図である。
【００２４】
【図４Ｂ】図４Ｂは、刺繍糸を基部材料に融合した後の図４Ａの伸長刺繍要素の概略図である。
【００２５】
【図５Ａ】図５Ａは、本発明のいくつかの実施形態による、複数の伸長刺繍要素を組み込む材料の概略図である。
【００２６】
【図５Ｂ】図５Ｂは、本発明のいくつかの実施形態による、複数の伸長刺繍要素を組み込む別の材料の概略図である。
【００２７】
【図６Ａ】図６Ａは、本発明のいくつかの実施形態による、複数の伸長刺繍要素を組み込む材料のいくつかの試験見本の概略図である。
【００２８】
【図６Ｂ】図６Ｂは、実験室条件下の図６Ａの試験見本の伸縮に対する抵抗を示す、チャートである。
【００２９】
【図７Ａ】図７Ａは、本発明のいくつかの実施形態による、例示的伸長刺繍要素の経路および輪郭の概略図である。
【００３０】
【図７Ｂ】図７Ｂおよび図７Ｃは、図７Ａの経路および輪郭を辿る例示的伸長刺繍要素である。
【図７Ｃ】図７Ｂおよび図７Ｃは、図７Ａの経路および輪郭を辿る例示的伸長刺繍要素である。
【００３１】
【図８Ａ】図８Ａは、本発明のいくつかの実施形態による、別の例示的伸長刺繍要素の経路および輪郭の概略図である。
【００３２】
【図８Ｂ】図８Ｂは、図８Ａの経路および輪郭を辿る例示的伸長刺繍要素である。
【００３３】
【図９】図９は、本発明のいくつかの実施形態による、レーシング要素のための刺繍アイレットの概略図である。
【００３４】
【図１０】図１０は、本発明のいくつかの実施形態による、例示的伸長刺繍要素の概略図である。
【００３５】
【図１１】図１１は、本発明のいくつかの実施形態による、別の例示的伸長刺繍要素の概略図である。
【００３６】
【図１２】図１２は、本発明のいくつかの実施形態による、複数の刺繍パターンを組み込む材料の概略図である。
【００３７】
【図１３】図１３は、本発明のいくつかの実施形態による、複数の刺繍パターンを組み込むフットウェア物品の側面図である。
【００３８】
【図１４】図１４および１５は、本発明のいくつかの実施形態による、複数の刺繍パターンを組み込む別のフットウェア物品の内側および外側側面図である。
【図１５】図１４および１５は、本発明のいくつかの実施形態による、複数の刺繍パターンを組み込む別のフットウェア物品の内側および外側側面図である。
【００３９】
【図１６】図１６Ａ−１６Ｄは、本発明のいくつかの実施形態による、刺繍パターンを作成する方法を表す。
【００４０】
【図１７Ａ】図１７Ａは、本発明のいくつかの実施形態による、第１の刺繍パターンを組み込むアッパーの上面図である。
【００４１】
【図１７Ｂ】図１７Ｂは、本発明のいくつかの実施形態による、第２の刺繍パターンを組み込むアッパーの上面図である。
【００４２】
【図１７Ｃ】図１７Ｃは、図１７Ａおよび１７Ｂの刺繍パターンを組み込む靴の上面図である。
【００４３】
【図１８Ａ】図１８Ａは、本発明のいくつかの実施形態による、第１の刺繍パターンを組み込む別のアッパーの上面図である。
【００４４】
【図１８Ｂ】図１８Ｂは、本発明のいくつかの実施形態による、第２の刺繍パターンを組み込む別のアッパーの上面図である。
【００４５】
【図１８Ｃ】図１８Ｃは、図１８Ａおよび１８Ｂの刺繍パターンを組み込む靴の上面図である。
【００４６】
【図１９】図１９Ａ−２１Ｂは、本発明のいくつかの実施形態による、実験データに基づいてフットウェアアッパーに関する複数の刺繍パターンを決定する方法を示す。
【図２０】図１９Ａ−２１Ｂは、本発明のいくつかの実施形態による、実験データに基づいてフットウェアアッパーに関する複数の刺繍パターンを決定する方法を示す。
【図２１】図１９Ａ−２１Ｂは、本発明のいくつかの実施形態による、実験データに基づいてフットウェアアッパーに関する複数の刺繍パターンを決定する方法を示す。
【００４７】
【図２２Ａ】図２２Ａは、本発明のいくつかの実施形態による、２つの刺繍パターンを組み込むフットウェアアッパーシェルの上面図である。
【００４８】
【図２２Ｂ】図２２Ｂは、本発明のいくつかの実施形態による、２つの刺繍パターンを組み込む別のフットウェアアッパーシェルの上面図である。
【００４９】
【図２２Ｃ】図２２Ｃは、本発明のいくつかの実施形態による、２つの刺繍パターンを組み込む別のフットウェアアッパーシェルの上面図である。
【００５０】
【図２２Ｄ】図２２Ｄは、本発明のいくつかの実施形態による、２つの刺繍パターンを組み込む別のフットウェアアッパーシェルの上面図である。
【００５１】
【図２３Ａ】図２３Ａ−２３Ｄは、本発明のいくつかの実施形態による、多層刺繍フットウェアアッパーシェルの複数の層の上面図である。
【図２３Ｂ】図２３Ａ−２３Ｄは、本発明のいくつかの実施形態による、多層刺繍フットウェアアッパーシェルの複数の層の上面図である。
【図２３Ｃ】図２３Ａ−２３Ｄは、本発明のいくつかの実施形態による、多層刺繍フットウェアアッパーシェルの複数の層の上面図である。
【図２３Ｄ】図２３Ａ−２３Ｄは、本発明のいくつかの実施形態による、多層刺繍フットウェアアッパーシェルの複数の層の上面図である。
【００５２】
【図２３Ｅ】図２３Ｅは、図２３Ａ−２３Ｄの層を組み込む組み立てられた多層刺繍フットウェアアッパーシェルの上面図である。
【００５３】
【図２４】図２４は、図２３Ｅの多層刺繍フットウェアアッパーシェルを組み込むフットウェア物品の斜視図である。
【００５４】
これらおよび他の目的は、本明細書に開示される本発明の利点および特徴とともに、以下の説明、付随の図面、および請求項の参照を通してより明白となるであろう。さらに、本明細書に説明される種々の実施形態の特徴は、相互に排他的ではなく、種々の組み合わせおよび順列で存在し得ることを理解されたい。
【発明を実施するための形態】
【００５５】
本明細書に説明される本発明は、一般に、改良された性能および／または審美的特性を有するファブリックをもたらすための方法およびシステム、およびそのようなファブリックを組み込む製品に関する。より具体的には、本明細書に説明される本発明は、例えば、競技用フットウェアにおいて使用するためのファブリックに構造的および／または審美的利益を提供するために刺繍された構造要素を有する、ファブリック材料部分に関する。
【００５６】
本発明は、所望の構造的および／または審美的性質をもたらすために、複数の付加的材料をそれらのテキスタイルの形成の間にテキスタイルに組み込む必要性なく、および他の材料をテキスタイルに縫付または接合する必要性なく、刺繍糸の適用を通してファブリック／テキスタイル（例えば、標準的編成、織成、非織成テキスタイル、メッシュ、シート、ラミネート等）の処理を可能にする。むしろ、本明細書に説明される方法は、それによって標準的な未処理の既製ファブリックが、種々の複雑な構造性質を有する最終材料要素をもたらすためにカスタマイズされ、それによって、材料費用を削減し、製造プロセスを簡略化し得る方法を提供する。本明細書によって作成される工学設計材料は、限定ではないが、フットウェア（および、例えば、競技用フットウェア）、アパレル、スポーツ用品（例えば、ラクロススティックネット、保護用スポーツ用具等）、および複雑なテキスタイル構造を要求する他の商品を含む、任意の数の製品および産業において利用されることができる。競技およびファッション産業内での使用に加えて、そのような構造は、例えば、自動車、航空宇宙、および消費財産業においても有用であり得る。
【００５７】
より具体的には、本明細書に説明される方法およびシステムは、ファブリック／テキスタイルに適用され得、非刺繍領域内のテキスタイルの性質を実質的に変化させることなく、刺繍面積内のテキスタイルの１つ以上の性質を選択的かつ離散的に変化させ得る、１つ以上の刺繍パターンを提供する。その結果、単一のテキスタイルが、最小限の追加された刺繍糸を用いて種々の複雑な構造性質を提供するために修正されることができる（それによって、材料の付加的重量を限定し、要求される複雑な構造性質を作成するために必要な製造ステップおよび労力を削減する）。動作時、靴アッパーの１つ以上の基部材料上への伸長刺繍要素（すなわち、その幅よりも実質的に長い長さを有する刺繍要素）の追加は、限定された付加的重量を伴って、かつ刺繍要素から離れた、または刺繍要素の縦方向と実質的に異なる方向における基部材料の構造性質に実質的に影響を及ぼすことなく、刺繍が追加される領域において、かつ刺繍された伸長要素が基部材料を横断する縦方向において、基部材料に構造安定性、低減された伸縮、増加された堅性、増加された強度、および他の構造的利益を提供することができる。これは、基部材料上に付加的材料または構造要素を追加する必要性なく、基部材料に制御された構造的利益を追加するための機構を提供する。
【００５８】
刺繍プロセスは、手動で実行される、または好ましくは、機械的刺繍機械を使用して実行されることができる。機械化刺繍プロセスを使用することは、自動化様式で構造要素の効率的かつ正確な刺繍を可能にする。刺繍は、適宜、標準的刺繍プロセスを使用して実行されることができる。一実施形態では、刺繍は、刺繍糸を定位置に確実に保持するために、第１の繊維に隣接する基層の内面上に延在する下糸を利用する機械刺繍プロセスを使用して実施される。下糸は、熱可塑性ポリウレタン、ポリエステル、ナイロン、および／または天然繊維等の材料を含む、または本質的にそれから成ることができる。一実施形態では、下糸は、少なくとも部分的に、熱および圧力のうちの少なくとも１つの印加を通して（外面を通して間接的にか、または内面に直接のいずれかにおいて）基層の内面に融合されることができる。これは、例えば、基層の内側上により平滑な表面を提供し、刺繍のためのより確実かつ安定したステッチを提供する際に有益であり得る。
【００５９】
種々の実施形態では、基層のための材料は、テキスタイルまたは編成材料、織成材料、非織成材料、スクリム、または任意の他の適切なファブリック材料等の他のファブリックを含む、または本質的にそれから成ることができる。代替として、基層は、フィルムまたはシートまたはポリマー基板（例えば、ＴＰＵフィルム）または構造安定性を刺繍糸に提供することが可能な任意の他の材料から形成されることができる。ある実施形態では、基部材料は、材料の複数の層から形成されることができる。基層または複数の層は、限定ではないが、ポリエステル、ナイロン、スパンデックスまたは他の弾性材料、天然繊維（例えば、綿またはウール）、天然または合成皮革、それらの配合物、熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）、またはフットウェアアッパーの構築において使用するための任意の他の適切な材料等の材料から作製されることができる。ある実施形態では、材料の層が、刺繍部分の下の基層に加えて、またはその代わりに、刺繍層またはその一部にわたって位置付けられることができる。被覆層または複数の層は、刺繍繊維が被覆層の下方で可視であることが所望されるかどうかに応じて、（基層材料と同一である、または異なり得る）透明または不透明材料から形成されることができる。
【００６０】
一実施形態では、アッパーはさらに、基層の内面と靴の装着者の足との間に位置付けられる１つ以上の内部ライナ層を含むことができる。本内部ライナは、基層に完全に取り付けられる（例えば、接合される、縫い付けられる等）、明確に異なる位置においてそれに局所的に取り付けられる、またはそれに取り付けられない場合がある。加えて、１つ以上の被覆層は、アッパーの外面上の基層および刺繍層にわたって同様に位置付けられることができる。
【００６１】
一実施形態では、刺繍部分は、サッカーまたはフットボールブーツ等の滑り止めフットウェアに組み込まれることができる。代替実施形態では、トラックスパイク、トレイルシューズ、ランニングシューズ、トレーニングシューズ、テニスシューズ、ゴルフシューズ等の他のタイプの競技用フットウェアも、１つ以上の刺繍部分を組み込むことができる。さらなる代替実施形態では、安全フットウェア、ファッションフットウェア等の他のタイプのフットウェアも、少なくとも部分的に、刺繍構造から形成されることができる。
【００６２】
糸は、これが平坦または実質的に平坦に保持されながら基層上に刺繍されてもよく、その後、刺繍材料は、フットウェア物品または他の構造に組み込まれることができる。例えば、１つ以上の糸が、刺繍プロセスの間に刺繍機械内に堅く保持される材料のシート上に刺繍されることができる。要求されるパターンをシート上に刺繍した後、フットウェアシェルパターンまたはその一部が、フットウェア物品への組み込みのためにシートから切断されることができる。代替として、材料基層は、フットウェアラストまたは他の３次元搭載要素上に可撤式に設置され、糸は、その後、搭載要素上の成形された材料上に直接刺繍されることができる。
【００６３】
図１Ａ−１Ｃは、伸長軸「ｘ」に沿って延在する糸１５から形成される伸長刺繍要素１０を示す。糸１５は、ジグザグステッチにおいて基部材料（図示せず）上に刺繍され、第１の複数のステッチ２０が、横方向軸「ｙ」に対する第１の角度（α１）において伸長刺繍要素１０の横方向幅「ｗ」を横断して延在し、第２の複数のステッチ２５が、横方向軸「ｙ」に対する第２の角度（α２）において伸長刺繍要素１０の幅「ｗ」を横断して戻るように延在する。ある実施形態では、伸長刺繍要素１０の伸長軸に沿った所与の位置において横方向軸「ｙ」に対する刺繍縫付の角度を定義するために使用され得る、各ジグザグステッチの平均角度（α３）は、したがって、（α１＋α２）／２である。代替実施形態では、第１のステッチ２０の角度（α１）または第２のステッチ２５の角度（α２）は、伸長刺繍要素１０の伸長軸に沿った所与の位置において伸長軸「ｘ」または横方向軸「ｙ」に対する刺繍縫付の一般角を定義するために使用されることができる。角度は、適宜、横方向軸「ｙ」または伸長軸「ｘ」に対して計算されることができる。
【００６４】
伸長刺繍要素１０は、ジグザグパターンにおいて幅「ｗ」を横断して及ぶ複数の第１のステッチ２０および第２のステッチ２５から形成され、幅「ｗ」は、所与の場所における伸長刺繍要素１０の縦方向伸長軸「ｘ」に垂直な方向において決定される。結果として生じる伸長刺繍要素１０の構造性質は、伸長軸「ｘ」に対する刺繍縫付の角度（α１、α２、α３）、縫付の幅「ｗ」、（第１の角度（α１）と第２の角度（α２）との間の差異によって制御され、例えば、１センチメートルあたりのステッチの数によって定義され得る）ステッチの密度、および伸長刺繍要素１０を形成するために使用される糸１５または複数の糸の構造および性能性質を含む、刺繍縫付と関連付けられるいくつかのパラメータの選択を通して制御されることができる。
【００６５】
例えば、伸長軸「ｘ」および横方向軸「ｙ」に対する刺繍縫付のステッチ角度（α１、α２、α３）の変化は、伸長刺繍要素１０の審美的および／または構造性質の両方を変化させ、刺繍縫付の平均角度の増加は、結果として生じる伸長刺繍要素１０における糸材料の密度を変化させることができる。例えば、図２Ａは、０°のステッチ角度α３を有する伸長刺繍要素１０の一部を示す一方、図３Ａは、５５°のステッチ角度α３を有する伸長刺繍要素１０の一部を示す（但し、各第１のステッチ２０および第２のステッチ２５の間の距離は、同一のままである）。代替実施形態では、０°〜最大７５°またはそれを上回る、または約２０°〜約７０°、または約３０°〜約６０°、または約４０°〜約５０°、または、例えば、４５°の角度（α１、α２、またはα３）等の任意の適切な刺繍角度が、利用されてもよい。任意の他の適切な角度または角度の範囲が、要求される具体的構造および審美的性質に応じて利用されてもよい。
【００６６】
図３Ａのステッチ構成は、図２Ａと比較すると、刺繍要素の所与の面積に組み込まれたより多くの糸材料を伴うより密集して縫い付けられた伸長刺繍要素１０をもたらす、伸長刺繍要素１０の幅「ｗ」を横断してより長いステッチ長をもたらす。これは、ひいては、下層基部材料に対する伸長刺繍要素１０の構造効果を増加させる一方、また、異なる審美的外見を伸長刺繍要素１０に提供するであろう。
【００６７】
一実施形態では、糸１５の寸法を変化させることは、結果として生じる伸長刺繍要素１０の構造および／または審美的性質を変化させ、より大きい糸直径は、結果として生じる伸長刺繍要素１０における糸材料の密度の増加をもたらすことができる。図４Ａは、例えば、図３Ａと類似する刺繍パターンを示すが、糸１５は、図３Ａの糸１５のものの２倍の直径を有し、それによって、より密接した、または連続的な材料外見および構造を有する伸長刺繍要素１０をもたらす。
【００６８】
伸長刺繍要素１０を形成するために使用される糸１５または複数の糸は、モノフィラメントタイプ糸、マルチフィラメント糸、巻回多構成要素糸（例えば、非融合可能ストランドで巻回される融合可能ストランドを伴う）、および／またはコーティングされた糸であり得る。糸のために使用され得る例示的材料は、限定ではないが、天然繊維、合成繊維、および／または熱可塑性物質（例えば、ＴＰＵ、ポリエステル、ナイロン等）を含む。一実施形態では、糸は、ＴＰＵモノフィラメントまたはマルチフィラメント糸である。別の実施形態では、糸は、熱可塑性（例えば、ＴＰＵ）コーティングによってコーティング、シース化、または別様に囲繞されるモノフィラメントまたはマルチフィラメントコアとして形成される。
【００６９】
一実施形態では、糸を基部材料に縫い付ける刺繍に応じて、糸は、糸を基部材料に融合または部分的に融合させるために熱処理されてもよい。糸が基部材料に融合される程度は、融合の間に糸に適用される温度、暴露の時間、および圧力の選択を通して制御されることができる。基部材料への糸の融合は、熱および圧力を基層全体またはその一部に印加する板または他の要素を通して適用されることができる。代替として、糸は、例えば、融合要素が縫付の直後または実質的に直後に糸を基部材料に融合させるためにステッチヘッドの後を辿るように、刺繍機械と関連付けられ得る局所化熱／圧力印加機構の使用を通して基層に融合されることができる。糸が熱可塑性モノフィラメントまたはマルチフィラメント糸を含む、または本質的にそれから成る場合、糸材料は、融解し、基部材料に接合し、最終伸長刺繍要素を形成するであろう。一実施形態では、糸が熱可塑性コーティングによって囲繞される内側コアを備える、または本質的にそれから成る場合、糸は、基部材料に刺繍された伸長糸として内側コアを実質的に変化させないままにし、外側コーティングが融解し、固化し、基部材料の表面上の定位置に糸を保持する保護カバーを刺繍コアにわたって形成するような方法で熱融合されることができる。一実施形態では、基部材料は、印加に応じて基部材料に刺繍糸を接合または別様に接着させるように適合される材料または処理を含んでもよい。一実施形態では、外皮が、刺繍および基部材料にわたって敷設され（および、例えば、それにわたって接合または別様に積層され）、刺繍のための保護カバーを提供することができる。
【００７０】
印加において、糸１５を融解する熱は、例えば、糸を基部材料にさらに固着させる際、摩滅を通した刺繍への損傷を低減させるために保護カバーを糸にわたって提供する際、伸長刺繍要素１０に関するより均一な構造をもたらすために隣接する糸をともに接合する際、および／または刺繍糸の審美性を修正する際に有益であり得る。一実施形態では、刺繍糸全体が、基部材料に融合される、または部分的に融合されることができる。代替実施形態では、糸の選択的部分のみが、基層に融合される、または部分的に融合される。
【００７１】
糸直径およびステッチ角度の選択とともに、糸の融合融解を制御することは、開けた明確に縫い付けられたものから、部分的に融合された刺繍パターンを通して、材料の完全に閉鎖された／連続的ブロックに及ぶ、広い範囲の構造特性および審美的外見を作成することができる。例えば、図２Ｂは、糸１５を基部材料に融合させるための熱および圧力の印加後の図２Ａの伸長刺繍要素１０を示す。本実施形態では、融合された糸１５の第１のステッチ２０および第２のステッチ２５によって作成される刺繍パターンは、依然として明確に可視である。
【００７２】
図３Ｂは、糸１５を基部材料に融合させるための熱および圧力の印加後の図３Ａの伸長刺繍要素１０を示す。本実施形態では、増加されたステッチ角度（α３＝５５ｏ）の効果は、接合に応じて、第１のステッチ２０および第２のステッチ２５が部分的にともに配合されるように、効果的に第１のステッチ２０および第２のステッチ２５をともにより近接させることである。
【００７３】
図４Ｂは、糸３０を基部材料に融合させるための熱および圧力の印加後の図４Ａの伸長刺繍要素３７を示す。本実施形態では、ステッチ角度（α３）および糸厚さの効果は、接合に応じて、第１のステッチ２０および第２のステッチ２５がともに実質的に完全に配合され、外観において実質的に均一である伸長要素３７を形成するように、効果的に第１のステッチ２０および第２のステッチ２５をともに十分に近接させることである。糸が完全に融解可能かつ融合可能材料から形成される実施形態では、本伸長要素３７の構造は、形態において均質または実質的に均質であり得る。糸がコア（これが外側コーティングを融解させるために必要な温度において融解しないような融点を有する）を囲繞する融解可能かつ融合可能材料の外側コーティングから形成される実施形態では、結果として生じる伸長要素３７は、均質または実質的に均質な構造の外側外観を有するが、糸１５のコアは、均質な外側層内の刺繍パターンに従って配向されるであろう。
【００７４】
代替実施形態では、刺繍材料は、インクまたは材料に純粋に審美的処理を提供するための他の処理と置換されることができる。別の実施形態では、刺繍材料は、レイドファイバ、フィルム、フォーム（パフ）プリント、ラミネート、または材料に構造的および審美的処理の両方を提供するための他の構造材料と置換されることができる。
【００７５】
本発明による刺繍材料の構造性質は、個々の伸長刺繍要素自体の性質および基部材料上の相互に対する伸長刺繍要素の群の配列および密度の両方によって制御されることができる。例えば、隣接する伸長刺繍要素１０の間の距離または間隙（「ｇ」）を減少させること、したがって、刺繍材料の設定面積内の伸長刺繍要素１０の密度を増加させることは、刺繍材料の性質に対する伸長刺繍要素１０の群の効果を増加させるであろう。実施例として、図５Ａの基部材料４０は、幅「ｗ」および間隙「ｇ１」を有する複数の離散的な別個の伸長刺繍要素１０を組み込み、それによって、所与の面積内に４つの別個の離間された伸長刺繍要素１０を有する刺繍材料４５をもたらす（離間された伸長刺繍要素１０はそれぞれ、定義されたステッチ角度およびステッチ長を有するジグザグタイプステッチパターンを有し、それによって、明確に異なる幅を有する刺繍要素を作成する）一方、図５Ｂの基部材料４０は、幅「ｗ」および間隙「ｇ２」を有する複数の伸長刺繍要素１０を組み込み（ｇ２は、ｇ１を上回る）、それによって、同一の面積内に２つのみの伸長刺繍要素１０を有する刺繍材料５５をもたらす。その結果、各離散的な個々の伸長刺繍要素１０の性質は、同一であり、図５Ａの刺繍材料４５は、図５Ｂの刺繍材料５５よりもｘ軸に沿って、伸縮に対してより抵抗力があり、潜在的に、屈曲に対してより抵抗力があるであろう。しかしながら、図５Ａの刺繍材料４５および図５Ｂの刺繍材料５５の両方は、その軸に沿った伸長を制限する連続的要素が存在せず、むしろ、その間に修正されない弾性基部材料を伴う複数の離散要素が存在するという事実に起因して、ｙ軸に沿って（すなわち、伸長刺繍要素１０の伸長方向に略垂直な角度において）妥当な程度の伸縮および可撓性を留保するであろう。ｙ軸に沿った伸縮度のいかなる低減も、伸長刺繍要素１０のそれぞれの密度、幅「ｗ」、ステッチ角度、および材料性質のうちの少なくとも１つに依存するであろう。一実施形態では、ｘ軸とｙ軸との間の角度における刺繍材料の伸縮に対する抵抗は、（ｘ軸に沿った）伸縮に対する最大抵抗から（ｙ軸に沿った）伸縮に対する最小抵抗まで平滑に変動し、任意の所与の角度における伸縮に対する具体的抵抗は、基部材料自体の伸縮性質とともに、伸長刺繍要素１０の密度、幅「ｗ」、ステッチ角度、および材料性質のうちの少なくとも１つに依存するであろう。種々の実施形態では、伸長構造要素は、幅、ステッチ角度、糸性質、および／またはステッチ密度等の因子に応じて、伸長軸に対する種々の方向において伸縮を異なる程度に低減させるように適合されることができる。
【００７６】
一実施形態では、基部材料は、刺繍に先立って、これが全ての方向において伸縮に対する同一または実質的に同一の抵抗を有するように製造されてもよい。したがって、刺繍材料の伸縮に対する抵抗の変動は、完全に、または実質的に完全に、伸長刺繍要素１０の性質に依存する。代替実施形態では、基部材料またはその一部は、これが異なる角度において伸縮に対する異なる抵抗を有し、基部材料上への伸長刺繍要素１０の刺繍が、要求に応じて伸縮に対する抵抗のそれらの変動を修正するように製造されることができる。
【００７７】
基部材料上に伸長刺繍要素１０を位置付ける効果の実施例が、図６Ａおよび６Ｂに見られることができる。図６Ａは、刺繍材料の試験サンプルの３つの変形例（「Ａ」、「Ｂ」、および「Ｃ」）を示し、各試験サンプルは、その上にＴＰＵ糸の４つの伸長刺繍要素１０が距離「ｇ」だけ離れて刺繍されている基部材料４０（この場合、合成皮革材料）から形成される。伸長刺繍要素１０はそれぞれ、１センチメートルあたり２０ステッチのステッチ密度および横方向軸に対して４５度のステッチ角度（α１）を有する。サンプル「Ａ」の伸長刺繍要素１０は、１．５ｍｍの幅「ｗ」を有し、サンプル「Ｂ」の伸長刺繍要素１０は、４ｍｍの幅「ｗ」を有し、サンプル「Ｃ」の伸長刺繍要素１０は、８ｍｍの幅「ｗ」を有する。
【００７８】
図６Ｂは、試験サンプル（「Ａ」、「Ｂ」、および「Ｃ」）のそれぞれに関する、および加えて、非刺繍基部材料のサンプルに関する、それらの非伸縮長さにわたって２０％だけ試験サンプルを伸縮させるために必要とされる平均力（ポンド単位）のグラフ６０を示す。分かり得るように、任意の幅の伸長刺繍要素１０を基部材料に追加することは、非刺繍材料の同等のサンプルと比較して、刺繍材料の伸縮に対する抵抗を有意に増加させる。加えて、全ての他の因子が一定のままであると、刺繍材料の伸縮に対する抵抗は、伸長刺繍要素１０の幅「ｗ」に直接関連し、幅「ｗ」の増加は、伸縮に対する抵抗の増加と相関する。示される実施形態では、伸長刺繍要素幅と伸縮に対する刺繍材料抵抗との間の関係は、形態においていくぶん対数的／ほぼ対数的であり、刺繍要素の単一層によって被覆される基部材料に関する伸縮に対する抵抗は、各刺繍要素の幅「ｗ」が要素の間の間隙「ｇ」に等しい場合に最大に到達する（それによって、刺繍材料全体が刺繍において被覆されることをもたらす）。ある実施形態では、刺繍材料の伸縮に対する抵抗は、隣接する刺繍要素を重複させるために、刺繍の付加的層を追加することによって、および／または幅「ｗ」を増加させることによって、および／または間隙「ｇ」を減少させることによって、さらに増加されることができる。
【００７９】
一実施形態では、図６Ａに示されるように、刺繍材料は、その上に複数の伸長刺繍要素１０が規則的に分散された配列における直線平行要素として刺繍される、１つ以上の基層から形成され、それによって、刺繍材料の面積全体を横断する設定方向において一貫した、または実質的に一貫した性質を有する刺繍材料を作成することができる。代替実施形態では、刺繍材料の異なる部分の伸縮性質は、それらの長さに沿った単一の離散伸長刺繍要素１０の性質を変動させることによって、および／または刺繍材料の異なる領域内の隣接する伸長刺繍要素１０の間の関係を変動させることによって、制御および区別されることができる。
【００８０】
一実施形態では、図７Ａ−７Ｂに示されるように、伸長刺繍要素１００が、その長さに沿って方向を変化させ、それによって、要素の長さに沿って伸縮に対する抵抗の一次方向を変化させる伸長軸を用いて形成されることができる。図７Ａは、一次伸長軸１０５と、第１の側縁１１０と、第２の側縁１１５とを有する、伸長刺繍要素１００の寸法概略表現を示す。刺繍のステッチ角度（α）は、刺繍ステッチ１２０の方向と伸長軸１０５に沿った各場所における横方向軸の方向との間の角度として局所的に計算される。図７Ａおよび図７Ｂの実施形態では、一次伸長軸１０５の方向は、伸長刺繍要素１００の長さに沿って平滑に変化する。これは、例えば、（短い距離にわたる伸縮の急激な変化からもたらされ得る）材料内の高応力および／または歪み点を防止する際に有利であり得、刺繍プロセスが製造の間に（方向の急激な変化を考慮するために刺繍機械を急速に再配向することと関連付けられる時間遅延を伴わずに）より急速に実行されることを可能にすることができる。代替実施形態では、方向の急激な変化が構造的および／または審美的理由から有益であり得る場合、ある点（または非常に短い距離）における方向の１つ以上の急激な／著しい変化が、一次伸長軸１０５の方向の平滑な変化に加えて、またはその代わりに、伸長刺繍要素１００に組み込まれることができる。
【００８１】
その長さに沿った伸長刺繍要素１００の方向の変動の結果として、刺繍材料の具体的部分における伸縮に対する抵抗の一次方向は、その中に刺繍材料が組み込まれる物体（例えば、靴アッパー）の異なる部分において標的化およびカスタマイズされた構造性質を提供するために制御されることができる。加えて、伸縮に対する抵抗の量は、伸長軸に沿った異なる場所における刺繍の幅「ｗ」を変化させることによって、伸長刺繍要素１００の長さに沿って変動されることができる。例えば、図７Ｂに示されるように、伸長刺繍要素１００は、第１の伸縮度を提供する比較的に狭い部分１２０と、第２の伸縮度を提供する比較的に広い部分１２５とを有する刺繍パターンを有することができ、第２の伸縮度は、第１の伸縮度を下回り、幅、したがって、伸縮度は、比較的に狭い部分１２０から比較的に広い部分１２５まで平滑に変動する。一実施形態では、比較的に狭い部分１２０は、約４ｍｍを下回るまたはさらには約２ｍｍを下回る幅「ｗ」を有することができる一方、比較的に広い部分１２５は、約４ｍｍを上回る幅を有することができる。ある実施形態では、比較的に狭い部分１２０は、比較的に広い部分１２５の幅「ｗ」の約７５％を下回る、または約５０％を下回る、またはさらには約３０％を下回る幅「ｗ」を有することができる。
【００８２】
一次伸長軸１０５の方向および伸長刺繍要素１００の幅「ｗ」の変化に加えて、伸長刺繍要素１００の他の物理的性質も、材料の構造および審美的性質を局所的に変化させるために、伸長刺繍要素１００の長さに沿って変動されることができる。例えば、図７Ｃは、第１のステッチ密度を有する（および比較的に狭い部分１２０を含む）第１および第３の領域（１０２および１０３）と、第１のステッチ密度を上回る第２のステッチ密度を有する（および比較的に広い部分１２５を含む）第２の領域１０４とを有する、伸長刺繍要素１００を示す。第１の領域１０２および第３の領域１０３内の低減されたステッチ密度の効果は、伸縮に対するそれらの領域の抵抗を、低減された幅「ｗ」によって提供されるものを上回る程度まで低減させ、それによって、一方の第１の領域１０２および第３の領域１０３と他方の第２の領域１０４との間の伸縮抵抗の差異を増加させることである。
【００８３】
図８Ａおよび８Ｂの実施形態では、伸長刺繍要素１００は、領域毎にステッチ角度を変化させるように構成される。本実施形態では、伸長刺繍要素１００は、第１のより低いステッチ角度「αｌｏｗ」を有する比較的に狭い部分１０６と、第２のより高いステッチ角度「αｈｉｇｈ」を有する比較的に広い部分１０７とを含み、ステッチ角度は、遷移領域１０８内で「αｌｏｗ」と「αｈｉｇｈ」との間で平滑に遷移する。ステッチ角度の本変動の効果は、領域毎の伸縮に対する抵抗を、一実施形態では、一次伸長軸１０５の方向に向かうステッチ角度の増加とともに、幅「ｗ」のみの変動によって提供されるものを上回る程度までさらに変動させ、それによって、糸を一次伸長軸１０５とさらなる程度まで整合させ、より高いステッチ角度の領域内の一次伸長軸１０５に沿った伸縮に対する抵抗を増加させることである。
【００８４】
伸長刺繍要素１００の方向、幅、ステッチ密度、および／またはステッチ角度の注意深い選択、および伸長刺繍要素１００の長さに沿ったこれらの構造特徴のうちの１つ以上のものの変動を通して、刺繍材料の局所化強度、伸縮抵抗、摩滅特性（すなわち、ある領域内のより多い刺繍材料は、その領域内の材料に関するさらなる摩滅抵抗に寄与する）、および審美的性質は、一意の構造性質を有する材料を提供するために注意深く制御および適合されることができる。これらの構造特徴は、材料の各領域の具体的構造要件に応じて、領域毎に平滑に修正されることができる、または１つの場所から次の場所まで急激に変化することができる。基部材料上の刺繍パターンの注意深い選択を通して材料の性能特性を修正および制御する能力はまた、付加的な複雑、高コスト、かつ時間のかかる製造ステップの必要性なく、単一の刺繍プロセスにおいて効率的かつ迅速に一意の工学設計材料の製造を可能にする。刺繍は、最終材料の広い領域の構造性質に影響を及ぼすために、基部材料の大部分にわたって適用される、および／または具体的局所化構造利益を提供するために、基部材料の限定された領域に局所的に適用されることができる。図９は、例えば、それを通してレーシング要素が位置し得るアイレットを形成するための閉ループとして形成される刺繍要素１５０を示し、伸長刺繍要素１００は、引締されるときにレーシング要素が材料を断裂させることを防止するために、アイレットに強度を提供する。
【００８５】
伸長刺繍要素１００の異なる領域内のステッチ性質の間の急激な変化を有する例示的伸長刺繍要素１００が、図１０に示される。本実施形態では、伸長刺繍要素１００は、第１の幅、第１のステッチ角度、および第１のステッチ密度を有する第１の領域１６０と、第２の幅、第２のステッチ角度、および第２のステッチ密度を有する第２の領域１６５と、第３の幅、第３のステッチ角度、および第３のステッチ密度を有する第３の領域１７０とを含む。代替実施形態では、ステッチ性質および糸の任意の適切なセットが、伸長刺繍要素１００の任意の局所化部分において使用されることができ、要求に応じて、領域間の急激または平滑な遷移を伴う。
【００８６】
伸長刺繍要素１００のステッチ配列および性質を変動させることに加えて、基部材料上に縫い付けられている刺繍糸は、刺繍材料の構造および／または審美的性質を変化させるために、伸長刺繍要素１００の長さに沿って変動されることができる。一実施形態では、伸長刺繍要素１００の異なる領域は、異なる色の糸を使用することができる。図８Ｂは、例えば、異なるステッチ角度に対応する異なる糸色を伴う伸長刺繍要素１００を示す（高ステッチ角度「αｈｉｇｈ」領域１０７は、第１の色１３０を有し、低ステッチ角度「αｌｏｗ」領域１０６は、第２の色１３５を有し、遷移領域１０８は、第３の色１４０を有する）。種々の実施形態では、異なる糸色は、異なる構造特徴と関連付けられる、および／または単純に、刺繍材料に関する一意の審美性を作成するために使用されることができる。さらなる実施形態では、異なる材料および／または構造性質を有する糸は、異なる色を有することができる。
【００８７】
糸は、刺繍に先立って、適切な色に染色または別様に処理されることができる。代替として、糸は、基部材料上に刺繍され、その後、最終色パターンを作成するために染色、スクリーン印刷、または別様に着色されることができる。例えば、ある着色材料（例えば、あるタイプの染料または顔料）を受け取るように適合される糸が、刺繍後、あるパターンが基部材料自体の色に影響を及ぼすことなく刺繍糸上に作成され得るように、その着色材料によって影響を受けない基部材料上に刺繍されることができる。
【００８８】
一実施形態では、伸長刺繍要素１７２は、最終構造を作成するために相互にわたって刺繍される２つ以上の糸から形成されることができる。これらの２つ以上の糸は、（層状刺繍領域に関する一意の審美的および／または構造効果を作成するために）同一の色、糸材料および性質、および／またはステッチ性質を有する、または異なる色、糸材料および性質、および／または異なるステッチ性質を有することができる。図１１は、例えば、平滑に変化する一次伸長軸および平滑に変動するステッチ幅を伴う第１のステッチ角度およびステッチ密度を有する第１の糸１７５を有する、伸長刺繍要素１７２を示す。第２の糸１８０が、本第１の糸１７５にわたって刺繍され、第２の糸１８０は、同一の一次伸長軸１０５を辿り、同一の平滑に変動するステッチ幅を有するが、異なる色、ステッチ角度、およびステッチ密度を有する。層状刺繍糸から刺繍要素を形成することは、例えば、最終伸長刺繍要素１００の強度および他の構造性質を増加させる一方、また、最終刺繍に関する一意の審美性を提供することができる。
【００８９】
本発明の一実施形態は、２つ以上の異なる刺繍パターンを組み込む刺繍材料を含み、各刺繍パターンは、１つ以上の明確に異なる別個の伸長刺繍要素を含む。これらの異なる刺繍パターンは、後続パターンが多要素刺繍材料を作成するために下層パターンにわたって刺繍されるように、一度に１つのパターンずつ別個に敷設される、または１つ以上の刺繍機械ヘッドを使用して同時に刺繍されることができる。２つ以上の刺繍パターンを使用して刺繍材料を作成することは、所与の場所において、複数の方向における局所化指向性構造性質（例えば、伸縮に対する抵抗）を有し、各方向において異なる抵抗性質を伴う材料の形成を可能にする。これは、材料の表面平面に沿った任意の所与の方向において伸縮力を受けるとき、材料上の異なる場所において異なる方法で伸縮する材料の形成を可能にすることができる。
【００９０】
複数の刺繍パターンを組み込む一例示的刺繍材料が、図１２に見られることができる。本実施形態では、刺繍材料２００は、その上に第１の刺繍パターン２１０（複数の第１の伸長刺繍要素２１５を含む）および第２の刺繍パターン２２０（複数の第２の伸長刺繍要素２２５を含む）が追加される基層２０５を含む。第１の刺繍パターン２１０は、それらの一次伸長軸の厳密な経路およびそれらの経路の長さにわたる幅の変動の観点から相互に対して異なるが、概して、第１の一次方向２３０に配向され、概して、形態において隣接する伸長刺繍要素２１５に関連する、第１の伸長刺繍要素２１５を含む。同様に、第２の刺繍パターン２２０は、それらの一次伸長軸の厳密な経路およびそれらの経路の長さにわたる幅の変動の観点から相互に対して異なるが、概して、第２の一次方向２３５に配向され、概して、伸長刺繍要素２２５に隣接する形態において関連する、第２の伸長刺繍要素２２５を含む。図１２の第２の伸長刺繍要素２２５は、第１の伸長刺繍要素２１５を横切り、それらが隣接する第１の伸長刺繍要素２１５を横断する際、相互に対してが発散する。
【００９１】
代替実施形態では、第１の刺繍パターン２１０および第２の刺繍パターン２２０はそれぞれ、伸長刺繍要素の任意の適切な配列および配向を含み、各離散伸長刺繍要素の物理的性質（例えば、糸材料、糸色、一次伸長軸の方向、ステッチ角度、ステッチ密度、およびステッチ幅）および隣接する伸長刺繍要素の間の関係は、刺繍材料の具体的性能要件に応じて変動することができる。例えば、基部材料の所与の領域内の伸長刺繍要素の群の密度（隣接する伸長刺繍要素の間の間隙のサイズに反比例する）は、構造性質のより大きい変化（伸縮に対する抵抗の増加等）が要求される領域内で（すなわち、隣接する要素の間の間隙／空間を縮小することによって）増加されることができる。逆に、伸長刺繍要素は、構造特性のより小さい変化が要求される領域内でさらに離間されることができる。
【００９２】
本発明の一実施形態では、刺繍材料は、競技用靴等のフットウェア物品のためのアッパーに組み込まれ、少なくともその一部を形成し、刺繍の具体的構造および配列は、靴を装着する競技者に利益をもたらすように適合されることができる。例えば、刺繍アッパー要素は、ランニングシューズ（トラックシューズ、ロードランニングシューズ、またはクロスカントリーランニングシューズ等）および／または実施される具体的タイプの競技活動（例えば、短距離走、中距離走、長距離走、オフロードランニング等）のための適切な構造および性能性質および利益を提供するように具体的に構成されることができる。刺繍アッパーは、主に直線的な競技活動および運動（例えば、ランニング）および／または有意なカッティングまたは他の競技運動を要求する競技活動（例えば、バスケットボール、野球、ソフトボール、サッカー、アメリカンフットボール、フィールドホッケー、アイスホッケー、アイススケート、スピードスケート、ラグビー、テニス、スカッシュ、ラケットボール、スケートボード、サイクリング等）のための標的化支援を提供するように適合されることができる。跳躍、蹲踞、蹴上、投擲、方向転換、旋回等の他の競技運動もまた、具体的競技者および／または活動の性能特性の一意の組み合わせを強化または支援する刺繍アッパーを作成する際に考慮されることができる。加えて、刺繍アッパーは、個々の競技者または競技者のサブセット（例えば、サッカーにおけるディフェンダ、ミッドフィルダ、またはアタッカ、または野球に関する投手、捕手、または野手等のスポーツの具体的ポジションと関連付けられる競技者、または体重等の共通の身体的特性を有する競技者）と具体的に関連付けられる支援および他の性能利益を提供するようにカスタマイズされることができる。
【００９３】
刺繍アッパー部分３１０を組み込む、例示的競技用靴３００、この場合では、サッカースパイクシューズが、図１３に示される。靴３００は、アッパー３１５を含み、ソール３２０が、その底部部分３２５に取り付けられる。靴３００は、前足領域３３０と、中足領域３３５と、踵領域３４０と、その中に足が受容され得る開口部３４５とを含む。靴はさらに、外側３５０と、内側（図示せず）とを含む。ソール３２０は、滑り止め静止摩擦要素３５５の配列を含む弾性板（例えば、ＴＰＵ、ナイロン、および／またはＥＶＡ板）を含む。代替実施形態では、ソール３２０は、適切な性能、静止摩擦、摩耗、および耐久性特性を有し、これが靴ソールの接地面として使用されることを可能にする材料（例えば、接地ＥＶＡ）から形成されるミッドソールを含み得る。代替実施形態では、１つ以上のアウトソール要素（例えば、ゴムアウトソール要素）が、ミッドソールの下側面に取り付けられ、靴３００に関する適切な接地特性を提供してもよい。
【００９４】
靴３００はまた、複数のレース孔３３９を通して延在するレーシング要素３３８を含む、甲３３７の上部における中足領域３３５内に靴閉鎖システム３３２を含む。代替実施形態では、限定ではないが、フックおよびループ閉鎖システム、ストラップタイプ閉鎖システム、または当技術分野で公知であるような任意の他の適切なフットウェア閉鎖システム等の任意の適切な靴閉鎖システムが、利用されてもよい。一実施形態では、アッパー３１５は、スリップオン構造であってもよく、例えば、別個の閉鎖システムの必要性なく靴内に足を保持するために、靴の中足領域３３５内で装着者の中足の上部にわたって弾性的に延在する、ブーティタイプ構造を含んでもよい。
【００９５】
ここでは、刺繍アッパー部分３１０は、競技用靴３００のアッパー３１５の中足領域３３５の局所化部分を形成し、残りのアッパー３１５は、刺繍がない。代替実施形態では、アッパー３１５は、靴３００の任意の適切な部分内に１つ以上の局所化刺繍アッパー部分３１０を有する、またはアッパー３１５の全て、実質的に全て、または大部分を被覆する刺繍アッパー部分３１０を有することができる。刺繍アッパー部分３１０は、第１の刺繍パターン３６０と、第２の刺繍パターン３６５とを含む。第１の刺繍パターン３６０は、アッパー３１５の底部部分３２５に近接する領域から靴閉鎖システム３３２に近接する領域まで平滑に湾曲する一次伸長軸に沿って延在する４つの伸長刺繍要素３７０を含み、それによって、中足３３５の周囲のアッパーに関する付加的強度および伸縮に対する抵抗を提供し、足に対する靴３００の引締に応じて、その領域内のアッパーに関する緊密かつ安定したフィットを確実にする。第２の刺繍パターン３６５は、第１の刺繍パターン３６０を横断し、靴３００の前足３３０から踵３４０まで実質的に延在する方向において発散パターンで中足領域３３５を通して延在する、５つの伸長刺繍要素３７５を含み、これらの伸長刺繍要素３７５は、実質的に靴の縦方向軸の方向においてアッパーに関する支持および伸縮に対する抵抗を提供する。
【００９６】
図１３の実施形態では、刺繍アッパー部分３１０は、アッパー３１５の縁まで延在しない（すなわち、これは、ソール３２０に近接するアッパーの底部部分３２５における下側縁３８０および靴閉鎖システム３３２および足開口部３４５に近接する上側縁３８５の両方から離れたアッパー３１５の領域内に局所化される）。代替実施形態では、１つ以上の刺繍パターンは、アッパー３１０の１つ以上の縁まで延在する１つ以上の伸長刺繍要素を含むことができ、ある実施形態では、１つ以上の刺繍パターンにおける伸長刺繍要素はそれぞれ、アッパー３１５の縁において終端する一方または両方の遠位端３９０を含むことができる。
【００９７】
図１３の靴３００は、アッパー３１５の基部材料３９５上に、一度に１つの層ずつ上置配列において刺繍される、２つの刺繍パターン３６０、３６５を含む。代替実施形態では、刺繍アッパーは、単一の刺繍パターンのみを含む、または相互にわたって上置される３つ以上の刺繍パターンを含む、またはアッパー３１５の異なる領域に位置し、相互に部分的に上置するか、または分離され、相互に上置しないかのいずれかの複数の異なる刺繍パターンを含むことができる。
【００９８】
アッパー３１５の基層３９５上に上置され、アッパー３１５の実質的に全てにわたって延在する、第１の刺繍パターン４０５および第２の刺繍パターン４１０を有する例示的靴４００が、図１４および１５に示される。本実施形態では、靴４００は、脚開口部領域３４５内のブーティタイプカラー４１５にわたって延在するレース３３８を含む、靴閉鎖システム３３２を含む。ブーティタイプカラー４１５は、弾性または非弾性材料から形成されることができ、例えば、伸縮可能編成材料または合成皮革材料から形成されることができる。
【００９９】
第１の刺繍パターン４０５は、アッパー３１５の下側縁３８０から上に延在し、靴閉鎖システム３３２および足開口部３４５（踵領域３４０または中足領域３３５の後部部分内）に近接する上側縁３８５（アッパー３１５の主要本体とブーティタイプカラー４１５との間）まで上に延在するか、または靴４００の上部にわたって延在し、したがって、内側４２５上の下側縁３８０から外側４３０上の下側縁３８０（中足領域３３５の前部部分および前足領域３３０内）まで単一の要素として延在するかのいずれかである、複数の第１の伸長刺繍要素４２０を含む。第１の伸長刺繍要素４２０はそれぞれ、概して、靴４００の縦方向軸４３２に略垂直に配向され、各第１の伸長刺繍要素４２０の一次伸長軸の具体的方向は、その長さに沿って平滑に変化する。各第１の伸長刺繍要素４２０の局所幅「ｗ」もまた、その長さに沿って平滑に変動する。各第１の伸長刺繍要素４２０の一次伸長軸の厳密な方向は、刺繍パターン４０５が離散伸長刺繍要素４２０の順序付けられた群を形成するが、異なる構造性質がアッパー３１５の異なる領域内の刺繍によって作成されるように、各隣接する第１の伸長刺繍要素４２０の間で異なる。
【０１００】
一実施形態では、１つ以上の刺繍パターンは、ブーティタイプカラー４１５の少なくとも一部の中に延在することができる。ある実施形態では、基部材料は、単一の一体型材料片から形成されることができる。代替実施形態では、基部材料は、縫い付けられる、接合される、または別様にともに接続される複数の材料部分から形成され、刺繍は、複数の材料部分の少なくともいくつかにわたって延在することができる。
【０１０１】
第２の刺繍パターン４１０は、アッパー３１５にわたって、異なるパターンおよび方向において第１の刺繍パターン４０５に延在する、複数の第２の伸長刺繍要素４３５を含む。より具体的には、第２の刺繍パターン４１０は、靴４００の上部にわたって延在し、したがって、内側上４２５上の下側縁３８０から外側４３０上の下側縁３８０（中足領域３３５の前部部分および前足領域３３０内）まで単一の要素として延在する、いくつかの第２の伸長刺繍要素４３５と、アッパー３１５の縁まで延在することなく、閉ループにおいてアッパー３１５の周囲に延在するいくつかの第２の伸長刺繍要素４４０とを含む。代替実施形態では、アッパーの１つ以上の縁まで延在する、または延在しない閉ループ伸長要素および開ループ要素の任意の組み合わせが、使用されることができる。
【０１０２】
第２の伸長刺繍要素４４０は、踵領域３４０内で靴４００の縦方向軸に略平行な経路において延在し、それによって、踵の周囲にその方向における伸縮に対する抵抗を提供する。一方、第２の伸長刺繍要素４３５は、靴４００の上部にわたってより垂直に延在し、それによって、靴４００の確実なフィットを補助するために、中足領域３３５の周囲に伸縮に対する抵抗を提供する。
【０１０３】
第２の伸長刺繍要素４３５は、第１の伸長刺繍要素４２０の平均幅よりも小さい平均幅を有し、第１の伸長刺繍要素４２０の最大幅よりも小さい最大幅を有する。その結果、第２の刺繍パターン４１０は、第１の刺繍パターン４０５よりもアッパー３１５の伸縮性質に対してより小さい効果を有する。
【０１０４】
代替実施形態では、刺繍パターンにおける伸長刺繍要素のうちの１つ以上のものは、それらの一次伸長軸の少なくとも一部に沿って湾曲してもよい一方、刺繍要素のうちの１つ以上のものは、その一次伸長軸の全長に沿って直線または略直線であってもよい。一実施形態では、ある隣接する、または隣接しない伸長刺繍要素は、それらの長さまたはその一部に沿ったそれらの一次伸長軸の同一の方向を有する一方、刺繍パターン内の他の伸長刺繍要素は、異なる一次伸長軸方向を有することができる。
【０１０５】
靴４００はまた、アッパー３１５の中足領域３３５内の外側４３０上に第３の刺繍パターン４５０を含む。より具体的には、第３の刺繍パターン４５０は、局所化ブランドロゴ／識別印である。代替実施形態では、任意のグラフィカルおよび／または英数字ブランド識別マーク、審美的特徴、および／または他の構造要素が、アッパー３１５上の刺繍パターンから形成されてもよい。
【０１０６】
そのそれぞれが、潜在的にその長さに沿って変動する方向、潜在的に変動する幅、および一貫した、または潜在的に変動するステッチ密度およびステッチ角度を有する一次伸長軸を含む定義された構造を有する、複数の離散的な別個の離間された伸長要素から刺繍パターンを形成することによって、刺繍パターンは、伸縮の異なる方向において、かつ材料の異なる部分において、アッパー材料の構造性質を実質的に変化させることなく、高度に指向性かつ高度に局所化された構造支持および弾性を靴アッパーに提供するように構成されることができる。対照的に、伝統的な刺繍は、材料への一意の審美性および／または材料に関するより包括的な構造支持を提供するために使用されるかどうかにかかわらず、本明細書に説明される１つ以上の刺繍パターンの適用を通して達成可能であるカスタマイズされ、一意に局所化された構造的利益を提供することができない。
【０１０７】
一実施形態では、１つ以上の刺繍パターンは、具体的競技運動の間にフットウェア物品の１つ以上の構造および／または性能特性と整合させる、それを支援する、および／またはそれを安定化させるためにパターン化されてもよい。フットウェア物品のアッパー上で２つ以上の明確に異なる刺繍パターンを利用することによって、アッパーは、したがって、最小限の追加された材料を伴って、刺繍パターンによって標的化されるもの以外の領域および方向における材料の伸縮および可撓性を実質的に制限することなく、２つ以上の具体的競技運動を支援するように構成されることができる。例えば、具体的競技運動の間の靴アッパーの種々の部分における応力および／または歪みの物理的および／または光学測定が、離散刺繍要素のパターン等の材料部分の位置付けおよび配向に関する最適な領域および方向を決定するために使用され、アッパーの各部分において測定される力の方向および大きさは、一次伸長軸の方向、各刺繍要素の幅、（隣接する要素の間の間隙によって制御される）領域内の離散刺繍要素の群の密度、およびさらにはアッパーの各局所化領域におけるステッチ角度およびステッチ密度を決定することができる。
【０１０８】
図１６Ａ−１６Ｄは、具体的物理的作用を受けているとき（靴のためのアッパー材料の一部が競技運動の間に応力／歪みを受けている等）、材料に関する実験または理論的にモデル化された力または歪みデータに基づいて、刺繍パターンを識別および設計する例示的方法を示す。図１６Ａは、材料部分をマッピングするグリッド５００を示し、グリッド５００上にマッピングされる測定または計算された力ベクトル５０５は、グリッド５００内の各位置において物理的事象の間に材料に印加される力または歪みの大きさ（ベクトル５０５の長さによって示される）および方向（ベクトル５０５の方向によって示される）を識別する。力ベクトルは、モデル化される結果の具体的要件に応じて、ある時間周期にわたる力、単一の時点における単一の力値、またはある時間周期にわたる具体的サンプル（例えば、測定された最大力と関連付けられるサンプル）の大きさおよび方向の平均を表し得る。
【０１０９】
力ベクトル５０５の本マップは、次いで、図１６Ｂに示されるように、複数の離散輪郭線５１０に関するマップを計算および作成するために使用され、輪郭線５１０は、グリッド５００にわたる力ベクトル５０５の経路を辿ることができる。その長さに沿った具体的場所における輪郭線５１０の厚さは、輪郭線５１０に近接する力ベクトルの大きさに対して較正され、より広い／より厚い輪郭線５１０は、輪郭線５１０に沿った具体的領域に近接するより大きい力ベクトル５０５に対応し、より狭い／より薄い輪郭線５１０は、輪郭線５１０に沿った他の具体的領域に近接するより小さい輪郭線５１０に対応することができる。加えて、所与の領域内の輪郭線５１０の密度（または所与の領域内の隣接する輪郭線５１０の間の間隙）もまた、それらの輪郭線５１０に近接する力ベクトル５０５の大きさによって制御され、輪郭線５１０のより高い密度（すなわち、輪郭線５１０の間により小さい間隙を伴う）は、より大きい力ベクトル５０５の大きさの領域に対応することができる。
【０１１０】
いったん適切な輪郭線５１０が測定または計算された力ベクトル５０５に基づいて作成されると、刺繍パターン５１５が、生成された輪郭線５１０にマッピングされる離散伸長刺繍要素５２０とともに設計および製造されることができる。基部材料５２５に適用されるとき、本刺繍パターン５１５は、精密に標的化された性能性質（例えば、構造支持および伸縮に対する抵抗）を最終刺繍材料に提供し、これは、最小限の付加的材料を伴って、材料の他の方向および他の面積における材料の性質に悪影響を及ぼすことなく、要求される方向における支持および伸縮抵抗を提供するように最適化される。種々の実施形態では、任意の適切な実験データセットおよび／または理論的にモデル化されたデータセットが、刺繍パターン５１５を形成する離散伸長刺繍要素５２０の性質を決定し、具体的スポーツ、競技運動、および／または競技者（または競技者の群）のためにカスタマイズされた材料を形成するために使用されることができる。競技用靴に組み込むための刺繍材料に関する最適化された構造および性能特性を生成する際に使用するためのデータを捕捉および処理する例示的方法が、米国特許公開第ＵＳ  ２０１４−０１８２１７０号および第ＵＳ  ２０１５−０３５１４９３号（その開示は、参照することによってその全体として本明細書に組み込まれる）に説明されている。
【０１１１】
本発明の一実施形態では、図１７Ａ−１７Ｃに示されるように、競技靴６００が、最終アッパー６０５を形成するために基層６１０上に刺繍される２つの別個の刺繍パターンを伴う基層６１０を有するアッパー６０５を用いて形成されることができる。図１７Ａに示されるように、第１の刺繍パターン６１５は、第１の競技運動、この場合では、競技者が、自身の足を下ろし、自身の足を下ろすことに先立って競技者の方向と実質的に、または少なくとも部分的に対向する方向に立ち去ることによって、実質的に横に移動し、方向を急速に変化させるカッティング運動に関する力／応力／歪みデータから計算および設計される。第１の刺繍パターン６１５は、靴６００の縦方向軸６４０に略垂直な方向において、内側６３０および外側６３５の両方の上の靴６００の中足部分６２５において延在する、複数の平滑に湾曲する伸長刺繍要素６２０を含み、それによって、靴６００のレーシング領域６４３のための構造安定性および支持を提供する。第１の刺繍パターン６１５はさらに、内側６３０および外側６３５の両方の上の靴６００の踵部分６５０内およびその周囲に延在する、複数の平滑に湾曲する伸長刺繍要素６４５を含み、伸長刺繍要素６４５のうちの少なくとも１つは、踵部分６５０の周囲に延在し、踵部分６５０のための支持を提供する。第１の刺繍パターン６１５はさらに、内側６３０および外側６３５の両方の上の靴６００の前足部分６６０内に延在する、複数の平滑に湾曲する伸長刺繍要素６５５を含み、伸長刺繍要素６５５のうちの少なくとも１つは、アッパー６０５の外側縁６６５から両方の端部６６２に延在し、前足伸長刺繍要素６５５は、前足領域６６０上に支持および伸縮に対する指向性抵抗を提供するように適合される。
【０１１２】
伸長刺繍要素の平均および最大幅は、前足領域６６０、中足領域６２５、および踵領域６５０の間で異なり、最も大きい最大幅および最も大きい平均幅は、中足領域６２５において見出される。代替実施形態では、内側および／または外側前足領域、中足領域、および／または踵領域のうちのいずれか１つ以上のものが、アッパーの他の領域内のものを上回る平均および／または最大幅を有する伸長刺繍要素を組み込むことができる。加えて、ある実施形態は、アッパーの内側縁から外側縁まで、またはアッパーの内側縁または外側縁からレーシング／足開口部縁まで延在する、または内側縁、外側縁、前足縁、または踵縁のいずれかまで延在する両方の端部を有する、１つ以上の伸長刺繍要素を含むことができる。ある伸長刺繍要素はまた、アッパーの縁まで延在する、または延在しない開または閉ループにおいて延在することができる。一実施形態では、刺繍パターンにおける離散伸長刺繍要素はそれぞれ、分離され、横断しない、または別様に触れない。代替実施形態では、伸長刺繍要素のうちの２つ以上のものは、単一の伸長刺繍要素から離れて分岐し、分岐するウェブ様構造を形成することができる。
【０１１３】
靴６００はさらに、図１７Ｂに示されるように、第２の刺繍パターン６７０を含む。第２の刺繍パターン６７０は、第１の競技運動と異なる第２の競技運動、この場合では、競技者が短距離走において実質的に前方に移動し、自身の足を下ろし、急速に停止する直線ランニングの間のブレーキング運動に関する力／応力／歪みデータから計算および設計される。第２の刺繍パターン６７０は、第２の刺繍パターン６７０によって考慮される力／応力／歪みの差異に起因して、第１の刺繍パターン６１５の伸長刺繍要素とそれらの配列および物理的性質において異なる、複数の平滑に湾曲する伸長刺繍要素６７５を含む。種々の実施形態では、具体的スポーツ、競技運動、競技者（または競技者の群）等に応じて、任意の２つ以上の競技運動が、２つ以上の明確に異なる刺繍パターンによって支援されることができる。
【０１１４】
第１の刺繍パターン６１５および第２の刺繍パターン６７０は、最終靴６００を形成するためにアッパー６０５上で組み合わせられ、第１の刺繍パターン６１５および第２の刺繍パターン６７０の一方が、最初に敷設され、他方のパターンが、それにわたって刺繍される。代替実施形態では、第１の刺繍パターン６１５および第２の刺繍パターン６７０は、２つの刺繍ヘッドを使用して、または単一のウェブ様構造としての２つのパターンの形成を可能にする組み合わせられたパターンを作成することによってのいずれかで、同時に刺繍されることができる。
【０１１５】
一実施形態では、１つ以上の第１の刺繍パターンは、靴アッパーの限定された領域または複数の限定された領域内にのみ形成されることができる一方、１つ以上の第２の刺繍パターンは、第１の刺繍パターンと重複する、または重複しない、またはアッパー全体または実質的にアッパー全体にわたって延在する、または延在しない異なる領域内に形成される。例えば、図１８Ａ−１８Ｃは、内側中足領域７２０および外側中足領域７２５内に位置付けられる複数の第１の伸長刺繍要素７１５から形成される第１の刺繍パターン７１０と、アッパー７０５の実質的に全てにわたって位置付けられる複数の第２の伸長刺繍要素７３５から形成される第２の刺繍パターン７３０とを含む、例示的靴７００のアッパー７０５を示す。結果として生じる靴７００は、それによって、第２の刺繍パターン７３０によって提供される全体的に指向性のカスタマイズされた支持を有し、第１の刺繍パターン７１０によって提供されるような靴７００の中足における付加的標的化支持を伴うアッパー７０５を提供する。
【０１１６】
その上に複数の明確に異なる指向性刺繍パターンを有する靴を形成するための例示的システムが、図１９Ａ−２１Ｂに示される。本実施形態では、実験データが、高度なデータ収集技法および機器を使用して、試験靴を履く競技者から収集される。データは、例えば、動的競技活動の間に靴アッパーの材料および構成要素挙動を捕捉および分析するために使用され得る、デジタル画像相関システム（例えば、Ｐｌｙｍｏｕｔｈ  Ｍｅｅｔｉｎｇ，  ＰＡ，  Ｕ．Ｓ．Ａ．のＴｒｉｌｉｏｎ  Ｑｕａｌｉｔｙ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  ＬＬＣによって提供されるＡＲＡＭＩＳ（Ｒ）  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｉｍａｇｅ  Ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ）等の３Ｄ測定ツールによって捕捉されることができる。デジタル画像相関システムは、高分解能画像および構成要素の３Ｄ形状についての高度に正確な情報、および荷重または力を受ける試験物品に関する歪みおよび変形応答を提供する非接触および材料非依存測定システムであり、検査されている材料に関する歪みおよび変形情報の輪郭マップを提供する。代替実施形態では、実験データは、歪みゲージ、伸び計、加速度計、ＬＶＤＴＳ、レーザトラッカ、レーザ走査装置、走査レーザ振動計、および／または他の変形ツールによって捕捉されることができる。
【０１１７】
動作時、競技者は、第１の競技運動（例えば、カッティング運動）を実施し、実験データが、競技運動の間に競技者の試験靴の表面にわたる歪みの大きさおよび方向のマップをもたらすために捕捉および分析される。図１９Ａは、靴８００の内側８０５上の歪みの大きさおよび方向の輪郭およびベクトルマップを示す一方、図１９Ｂは、同一の運動の間に靴８００の外側８１０に関して捕捉されるデータを示す。データは、靴８００上の全ての測定された場所における測定された歪みの大きさを示す色スケール８１５を含み、最も高い大きさは、第１の色８０２（例えば、赤色）によって示され、最も低い大きさは、第２の色８０３（例えば、青色）によって示され、その間に異なる色および濃淡の範囲を伴う。加えて、ベクトル８２０は、靴８００にわたる場所のグリッド（規則的または不規則的グリッドのいずれか）における測定された歪みの方向を示す。内側８０５および外側８１０に関するデータは、次いで、第１の競技運動の間に測定されるような歪みの大きさおよび方向の完全データマップ８２５を与えるために組み合わせられることができる。
【０１１８】
同様に、第２の競技運動（例えば、ブレーキング運動、すなわち、競技者が前方に走っているときに迅速に停止するために自身の足を下ろす運動）の間の競技者の試験靴の表面にわたる歪みの大きさおよび方向のデータマップ８３０が、（図２０Ａに示されるような）靴８００の内側８０５および（図２０Ｂに示されるような）靴８００の外側８１０上の歪みの大きさおよび方向の輪郭およびベクトルマップから生成され、結果として生じるデータマップ８３０は、第２の競技運動の間に測定されるような歪みの大きさおよび方向のインジケーションを提供することができる。種々の実施形態では、データは、単一の代表的データサンプルから、または平均化または別様に処理されたサンプルの群から処理されることができる。加えて、データは、単一の競技者または競技者の群に関して捕捉および処理されることができる。
【０１１９】
いったんデータマップが両方の競技運動に関して計算されると、これらのマップは、具体的スポーツまたは他の競技活動に関する代表的競技運動の間に靴に印加される歪みの大きさおよび方向の全体的マップ８３６を提供するために（図２１Ａに示されるように）組み合わせられることができる。図２１Ｂに示されるように、２つの別個の輪郭マップ８２５、８３０は、次いで、靴８００に関する明確に異なる上置される刺繍パターンを作成するために使用され、第１の刺繍パターン８４０が、第１のデータマップ８２５に基づいて作成され、第２の刺繍パターン８４５が、第２のデータマップ８３０に基づいて形成されることができる。レースループ支持孔８５０等の他の構造要素もまた、設計され、靴８００のアッパーの中に刺繍されることができる。
【０１２０】
種々の実施形態では、パターン化刺繍要素の層または複数の層によって考慮され、支援される具体的競技運動または複数の運動は、任意の特定のスポーツまたは複数のスポーツの間に競技者によって実行される最も重要な、および／または最も衝撃が強い運動を表すように選択されることができる。これらの運動は、種々のカッティング運動、ブレーキング運動、加速／立ち去り運動、方向転換運動、足下ろし運動、跳躍運動、または１つ以上のスポーツにおいて主に使用される他の運動を含んでもよい。所与の靴上の結果として生じる刺繍のパターンは、したがって、潜在的に、所与のスポーツに関して捕捉された具体的データに応じて大幅に変動するであろう。
【０１２１】
異なるスポーツのための適切な刺繍パターンの例示的配列が、図２２Ａ−２２Ｄに見られ、図２２Ａは、第１の刺繍パターン９６５（第１の色を有する）および第２の刺繍パターン９７０（第２の色を有する）を含むアッパー９６０に関するシェルを示し、図２２Ａは、フットボールのための例示的刺繍配列を示し、図２２Ｂは、テニスのための例示的刺繍配列を示し、図２２Ｃは、トレーニングシューズのための例示的刺繍配列を示すことができる。図２２Ｂおよび２２Ｃに見られ得るように、対処される特定のスポーツおよび競技運動に応じて、ある刺繍配列は、アッパー９６０の大部分に及ぶが、ある領域（例えば、つま先領域９８０の後方の中心前足領域９７５）を実質的に刺繍がないままにするパターン９６５、９７０を有することができる。図２２Ｄは、トレイルランニングシューズのための刺繍配列を示し、第１の刺繍パターン９６５は、第１の競技運動（この場合では、トレイルランニングの間の足の打ち付け）に対処し、第２の刺繍パターン９７０は、レースループ支持を提供する。
【０１２２】
異なる競技運動（カッティングおよびブレーキング）と関連付けられる複数の刺繍パターンを組み込むサッカースパイクシューズのための例示的アッパー構造が、図２３Ａ−２３Ｅに示される。アッパー構造は、その上に第１の刺繍パターン１００５が縫い付けられる基層シェル１０００を含む。異なる構成を有する第２の刺繍パターン１０１０もまた、基層シェル１０００に追加され、複数のレースアイレット支持孔１０１５を備える第３の刺繍パターンもまた、追加されることができる。内側１０３５および外側１０４０を有する結果として生じるアッパーシェル１０２０が、図２３Ｅに示される。第１の刺繍パターン１００５および第２の刺繍パターン１０１０はそれぞれ、離散的な単一の伸長刺繍要素１０２５と、分岐する伸長刺繍要素１０３０とを含む。アッパーシェル１０２０を組み込む靴１０５０が、図２４に示される。
【０１２３】
本発明は、その精神または不可欠な特性から逸脱することなく、他の具体的形態において具現化されてもよい。前述の実施形態は、したがって、本明細書に説明される本発明に対する限定ではなく、あらゆる点で例証的であると見なされるものである。本発明の範囲は、したがって、前述の説明ではなく、添付される請求項によって示され、請求項の均等性の意味および範囲内に該当する全ての変更は、その中に包含されることを意図している。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ−５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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【図１６Ｃ】
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【図１６Ｄ】
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【図１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
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【図１７Ｃ】
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【図１８Ａ】
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【図１８Ｂ】
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【図１８Ｃ】
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【図１９Ａ】
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【図１９Ｂ】
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【図１９Ｃ】
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【図２０Ａ】
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【図２０Ｂ】
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【図２０Ｃ】
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【図２１Ａ】
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【図２１Ｂ】
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【図２２Ａ】
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【図２２Ｂ】
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【図２２Ｃ】
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【図２２Ｄ】
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【図２３Ａ】
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【図２３Ｂ】
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【図２３Ｃ】
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【図２３Ｄ】
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【図２３Ｅ】
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【図２４】
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【国際調査報告】
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