可自我調整形狀的鞋墊的製作方法

2023-05-17 23:35:26

專利名稱：：可自我調整形狀的鞋墊的製作方法
技術領域：
：本發明主要涉及到日常生活用品領域中的鞋墊，特指一種可自我調整形狀的鞋墊。
背景技術：
：普通鞋墊一般比較平整，而腳底是凹凸不平的，這使得腳底有些部分承受的壓力過大，有些部分去不承受任何壓力，這容易讓腳的受力部分容易產生不適甚至疼痛感。在壓力一定的情況下，受力面積越大則壓強越小，在人體重量一定的情況下，也就是腳底接觸鞋墊的面積越大，受力部位的壓強也就相應越小，行走起來就更舒適。針對以上問題，有人對改進鞋墊作過努力。早在1997年史蒂汶萊昂斯設計了"仿腳形鞋墊或靴墊"(專利號#CN1233943)，該發明設計了一種覆蓋在鞋底或靴底上的仿腳形鞋墊包括一個具有所需要的鞋墊輪廓以覆蓋鞋底並確定了腳趾區和腳跟區的片基，其中該片基具有一個由可變形材料製成的凹槽墊，位於穿鞋者的拇趾球之下；以及一個相對於腳尖與腳跟之間的軸線橫向伸展的衝擊載荷分布區，所述區域用於承載穿鞋者的腳蹠骨區。該發明雖然一定程度上增加了腳底受力面積，讓腳蹠骨區分擔人體重量和運動帶來的衝擊力，並且讓大腳指能比較自由的移動，但該發明和其他仿腳形鞋墊一樣，其鞋墊的形狀其實是仿照某一雙腳，而不是所有的腳，因為每一雙腳的腳底形狀都有或多或少的差別。也就是說除了那一雙作為標準的腳，其他腳和這雙鞋墊均會有或多或少形狀不合的地方。另一方面，除了正常腳，還有相當一部分人是異形腳，包括腳後旋(內八自)，腳前旋(外八字)，足弓的拱形缺陷，以及腳趾骨的變形等。對於這一部分人來說，走路、站立以及跑步和過度鍛鍊時，都很容易引發功能性障礙和疼痛。為了解決這個問題，有人使用石膏或其他特殊材料為異型腳製作腳模，然後用適當的材料製成適合某一雙特定腳的鞋墊。但這種特製的鞋墊由於需要單獨制模，單件或幾件量的生產導致費用很高，很難大範圍推廣。1997年樸寅植設計了"用於矯正、調節以及使腳底舒適的鞋墊"(專利號ftCN1182559A)，該發明提出了一種"使腳舒適性的矯形鞋墊，可方便地控制和矯正多種畸形腳，包括三種類型的墊面設計，具有整個腳的長度或對應於腳前部外的腳底的長度，對應於不同腳弓高度的拱形填充物，支撐腳跟位於對齊位置的腳跟部分，進一步被固定在鞋墊面底面前部以控制腳前部和地面夾角的腳前部楔形物，以及可被進一步固定在矯形鞋底底面後部以控制並校正腳後部和地面夾角的腳後跟後部楔形物。"，該設計通過將畸形腳主要分類為半前旋腳，過度後旋腳，過度前旋腳等再根據一定的標準預製相應幾種前述用於控制並校正夾角的楔形物，和不同腳弓高度的拱形填充物。這樣雖然讓鞋墊相對比較接近畸形腳的形狀，帶來一定的舒適和矯正的效果，但這種分類讓生產和銷售變得相當複雜。並且對於鞋墊而言，由於鞋碼眾多的原因，讓每一個鞋碼再製作成不同的幾類，等於讓鞋墊的生產和銷售成倍的複雜化。另一方面這種將畸形腳分為三種形狀並預製形狀的作法，忽略了被其歸為一類的畸形腳如過度後旋腳，每個人的畸形程度仍然可能不一致，其腳底的形狀也不會一樣，用一個預製的形狀並不能貼合形狀各有不同儘管屬於某一類的畸形腳如過度後旋腳。
發明內容本發明要解決的技術問題就在於針對現有技術存在的問題，本發明提供一種結構比較簡單，能在使用過程中可自我調節形狀的鞋墊，讓鞋墊最大程度貼合使用者的腳底，最大限度的增加腳底的受力面積，讓正常腳和畸形腳均能更加舒適的站立和行走。為解決上述技術問題，本發明提出的解決方案為一種可自我調整形狀的鞋墊，它包括一個或多個裝有流體的流體腔，腔壁由具有減震性能的彈性材料製成。其特點在於可自我調節形狀的鞋墊的流體腔中包含有較少量的流體，起到填補原本腳底與普通鞋墊之間空隙的作用，從而形成一個與腳底完全貼合的鞋墊，最大限度的增大鞋墊的受力面積；同時利用流體的流動特性和受力後同一腔體中的流體會流向腔體中壓強小的部分，直到該腔體中各處流體所受壓強相等的特點，讓腳底獲得鞋墊均勻的支撐力，讓使用者可以更加舒適的站立和行走。所述可自我調節形狀的鞋墊具有整個腳的長度，所述流體腔為一個連通的整體。所述可自我調節形狀的鞋墊具有整個腳的長度，所述流體腔由腳趾區分腔、蹠骨頭區分腔、腳弓區分腔，和腳跟區分腔的一個分腔或幾個互不連通的分腔組成。所述可自我調節形狀的鞋墊具有整個腳的長度，所述流體腔由腳趾區分腔、蹠骨頭區分腔、腳弓區分腔，和腳跟區分腔組成，相鄰分腔通過連接通道互相連通。所述可自我調節形狀的鞋墊不具有整個腳的長度，只覆蓋腳趾區，蹠骨頭區，腳弓區，或腳跟區之中的一個區域。所述流體腔設置有一個可讓流體進出並可密封的進出孔，可以用來調節流體腔中流體的量。所述腔壁的上下部分有互相連接的腔壁固定點，防止腔體的相對滑動。雖然已經有許多發明將流體腔應用於鞋底和鞋墊中，但這些發明主要運用流體腔來達到減震的目的。一些人設計出一個在整個鞋底區域延伸的單獨的腔(空腹)，如劉晉舒，劉彩燕在專利CN85205874號中提出的"空腹鞋墊"，試圖取得減震(緩衝)和助步的作用。然而，人們已經了解到了，當這些類型的流體腔結構局部受到高強度的壓力時，他們會局部變得扁平失去減震或緩衝的作用，也就是在腳底局部受到高強度的壓力，最需要得到緩衝的時候，該"空腹鞋墊"將失去作用。為了克服上面的問題，另外一些人設計的流體腔包含了多個彼此相互連接的分腔，各個連接的腔之間通過一定的方式連接，甚至在各個腔之間設置各分腔壓力的監控系統，通過檢測到的壓力值，改變各個分腔的流體量來達到減震並防止在某分腔局部受到高強度的壓力時，讓該分腔中的流體不至於全部瞬間流失而失去減震的效果，如Demon在美國專利第5813142提出的智能鞋底"Shoesolewithanadjustablesu卯ortpattern"。該類設計雖然解決了流體腔在局部受到高強度的壓力時，他們局部變得扁平失去減震作用的問題，但該設計相當複雜，需要對每個分腔進行壓力監控和實時進行壓力調控，並且在鞋底或鞋墊中裝置這麼多電子設備也是一件相當困難的問題，同時高昂的成本讓普及也成了一個很大的問題。前面之所以簡單的提到流體腔被應用於鞋底，鞋墊的相關設計，是為了和本發明提到的流體腔的應用區別開來。從前面的敘述可以看出，前面的關於流體腔應用的相關設計主要通過利用流體腔內一定壓強的流體，在運動過程中，當腳底局部或整體受到高強度的衝擊或壓力時，利用流體的彈性和流動特性，試圖起到減震或緩衝的作用。而本發明提出的設計主要是利用流體腔中的較少量的流體，起到填補原本腳底與普通平鞋墊之間空隙的作用，從而形成一個與腳底貼合的鞋墊，最大限度的增大鞋墊的受力面積；並且利用流體的流動特性和受力後同一腔體中的流體會流向腔體中壓強小的部分，直到該腔體中各處流體所受壓強相等的特點，讓腳底獲得鞋墊均勻的支撐力，讓使用者可以更加舒適的站立和行走。與現有技術相比，本發明的優點在於1、本發明可自我調節形狀的鞋墊增加了腳底的受力面積，讓行走更加舒適。可自我調節形狀的鞋墊設置的裝有流體的腔體，充分利用了流體在受壓後，處於壓強大的位置的流體在受力後會流向壓強小的位置，直到所處腔體中各處流體壓強相等的特點，讓流體在受力後，從受力大的地方流向壓強小的腳底與鞋墊原本不接觸的空隙處，讓原本腳底與鞋墊不相接觸的地方由於流體的存在，讓腳底與鞋墊接觸，達到增加受力面積的目的。2、本發明可自我調節形狀的鞋墊讓腳底的受力更加均勻，讓腳底在行走過程中更加舒適。可自我調節形狀的鞋墊設置的裝有流體的腔體，當裡面的流體在受壓後，處於壓強大的位置的流體在受力後會流向壓強小的位置，直到所處腔體中各處流體壓強相等。腔體中各處流體壓強相等，也表明通過流體反作用於腳底的支撐力各處壓強相等，從而讓腳底獲得鞋墊均勻的支撐力。圖1是一種普通鞋墊的腳跟部分受力時的橫向截面圖2是本發明可自我調整形狀的鞋墊的腳跟部分受力時的橫向截面圖圖3是本發明實施例1的結構示意圖4是本發明實施例2的結構示意圖5是本發明實施例2另一種可能結構的結構示意圖6是本發明實施例3的結構示意圖7是本發明實施例4的結構示意圖8是本發明實施例5的結構示意圖9是沿圖8中的線I-I的截面圖；圖10是本發明實施例6的結構示意圖11是沿圖10中的線II-II的截面圖例說明1、腳底2、鞋墊3、流體腔4、腔壁5、流體6、連接通道7、進出孔8、腔壁固定點31、腳趾區分腔32、蹠骨頭區分腔33、腳弓區分腔34、腳跟區分腔具體實施例方式以下將結合附圖和具體實施例對本發明做進一步詳細說明。如圖1、圖2和圖3所示，本發明的可自我調整形狀的鞋墊上設置有流體腔(3)，由腔壁(4)圍繞而成，腔壁(4)的上下壁構成鞋墊的兩面，它裡面包含有少量的流體(5)。該流體(5)可以是氣體，液體或具有流動性能的凝膠。優選地，採用具有流動性能的凝膠，其優點在於它不僅具有受壓後向壓強較低處流動的特點，它還有比氣體和液體更強的保持原來形狀的特點，這樣當自我調整形狀的鞋墊在形成與使用者腳底貼合的鞋墊後，能夠一直保持這種與使用者腳底貼合的形狀直到其所受壓力的改變如腳底局部受到壓力的衝擊等。流體腔(3)由彈性材料構成，優選地，採用密度小、無毒無味、防潮、防震、耐磨、無腐蝕，且具有生理惰性的有機矽凝膠材料，目前在醫療上有機矽凝膠被用來作為植入人體內的器官如人工乳房等，以及用來修補已損壞的器官。當然其它具有優良性能的彈塑材料也可以被使用。流體腔(3)的作用一方面起到容器的作用容納流體(5)，另一方面其彈性材料可以為腳底起到減震的作用。流體腔(3)中流體(5)量的設定需要滿足兩個條件第一個是流體(5)足夠用來填補原本腳底(1)與普通鞋墊之間的空隙，第二個條件是當腳底(1)的壓力全部作用於鞋墊(2)上時，在流體腔(3)中的流體(5)達到相對平衡後，流體腔(3)中部分腔壁(4)的上下壁之間不含有流體(5)，這樣使得腳底(1)至少有一部分沒有受力於流體(5)上，也就是腳底(1)至少有一部分可以直接從腔壁(4)上具有彈性並且不包含有流體(5)的上下壁得到支撐力，防止發生腳底站立或行走不穩的情況。至於更具體的描敘會在下面的實施例中提到。在生活中，許多人有這樣的感受，所穿的鞋子經常是鞋底腳後跟有一邊磨損得厲害，另一邊磨損得很少，其主要原因是我們至少是有很大一部分人在腳跟落地時，腳底並不是完全平整的，也就是腳跟與鞋墊之間的左邊或右邊有一些空隙，如圖1是一種普通鞋墊的腳跟部分受力時的橫向截面圖，雖然我們部分或大部分腳跟從普通鞋墊得到支撐力，但仍有一部分空隙讓我們不能最大面積的得到鞋墊的支撐。並且事實上不僅僅是鞋跟，我們的腳底的腳趾區，蹠骨頭區，腳弓區各部分與普通鞋墊之間或多或少的存在著空隙。圖2是本發明可自我調整形狀的鞋墊的腳跟部分受力時的橫向截面圖，當腳底(1)接觸鞋墊(2)的腳後跟時，腳底給流體腔(3)接觸到的部分施加壓力，流體腔(3)裡面的流體(5)在受壓後，會流向腔體中壓強小的部分像腳底(1)與鞋墊(2)之間原本是空隙的部分，直到該腔體中各處流體所受的壓強相等，如圖2中的情形，使得流體腔(3)的上下壁和所受壓強相等的流體(5)—起形成一個與腳底幾乎完全貼合的鞋墊，最大限度的增大了鞋墊的受力面積，並讓腳底獲得鞋墊均勻的支撐力，讓使用者可以更加舒適的站立和行走。實施例1:如圖2和圖3所示，本實施例的可自我調整形狀的鞋墊上設置有流體腔(3)，由腔壁(4)圍繞而成，腔壁(4)的上下壁構成鞋墊的兩面，它裡面包含有少量的流體(5)。本實施例的可自我調整形狀的鞋墊具有整個腳的長度，腔體(3)為一個連通的整體。流體(5)佔流體腔(3)全部容積的80%以下，根據測試，優選地，流體(5)佔流體腔(3)全部容積的10%_40%，這樣流體(5)足夠用來填補原本腳底(1)與普通鞋墊之間的空隙；同時當腳底(1)的壓力全部作用於鞋墊上時，在流體腔(3)中的流體(5)達到相對平衡後，流體腔(3)中部分腔壁(4)的上下壁之間不含有流體(5)，也就是腳底(1)至少有一部分直接從腔壁(4)上具有彈性並且不包含有流體(5)的上下壁得到支撐力，防止發生腳底站立或行走不穩的情況。當腳底(1)接觸鞋墊(2)時，腳底給流體腔(3)接觸到的部分施加壓力，流體腔(3)裡面的流體(5)在受壓後，會流向腔體中壓強小的部分像腳底(1)與鞋墊(2)之間原本是空隙的部分，直到該腔體中各處流體所受的壓強相等。由於流體腔(3)在受壓後在流體腔(3)中的移動，使得流體腔(3)的上下壁和所受壓強相等的流體(5)—起形成一個與腳底幾乎完全貼合的鞋墊，最大限度的增大了鞋墊的受力面積，並讓腳底獲得鞋墊均勻的支撐力，讓使用者可以更加舒適的站立和行走。實施例2:如圖2、圖4和圖5所示，本實施例的可自我調整形狀的鞋墊上設置有流體腔(3)，由腔壁(4)圍繞而成，腔壁(4)的上下壁構成鞋墊的兩面，它裡面包含有少量的流體(5)。本實施例與實施例l不同的是，雖然自我調節形狀的鞋墊仍具有整個腳的長度，但流體腔(3)由腳趾區分腔(31)、蹠骨頭區分腔(32)、腳弓區分腔(33)，和腳跟區分腔(34)的一個分腔或幾個互不連通的分腔組成。該實施例的優點在於上述四個分腔均對應於腳底某一具體的位置，如果使用者的腳底某一部分有畸形的話，對應位置分腔中的流體(5)讓鞋墊(2)在局部形成與腳底完全貼合的鞋墊，對畸形部分起到緩解壓力的作用，並且該位置分腔中的流體(5)不可能移動到別的分腔位置，這樣始終能對該畸形部分起到緩解壓力的作用。由於在上述四個分腔所處的位置中，腳底(1)與呈平面狀的普通鞋墊之間的空隙一般不同，因此流體(5)佔各個分腔容積的比例也相應不同。根據測試，流體(5)佔腳趾區分腔(31)容積的比例在50%以下比較合適，優選地，這個比例為10%-30%;流體(5)佔蹠骨頭區分腔(32)容積的比例在40%以下比較合適，優選地，這個比例為5%-20%;流體(5)佔腳弓區分腔(33)容積的比例在80%以下比較合適，優選地，這個比例為30%_70%;流體(5)佔腳跟區分腔(34)容積的比例在40%以下比較合適，優選地，這個比例為5%-20%。這樣的設置讓流體(5)足夠用來填補原本腳底(1)與普通鞋墊之間位於各個分腔之間的空隙，最大限度的增大了鞋墊的受力面積，同時當腳底(1)的壓力全部作用於鞋墊上時，腳底(1)在各個分腔的位置均至少有一部分直接從腔壁(4)上具有彈性並且不包含有流體(5)的上下壁得到支撐力，防止發生腳底站立或行走不穩的情況。實施例3:如圖2和圖6所示，本實施例的可自我調整形狀的鞋墊上設置有流體腔(3)，由腔壁(4)圍繞而成，腔壁(4)的上下壁構成鞋墊的兩面，它裡面包含有少量的流體(5)。本實施例與實施例2不同的是，流體腔(3)由腳趾區分腔(31)、蹠骨頭區分腔(32)、腳弓區分腔(33)，和腳跟區分腔(34)四個分腔組成，相鄰分腔通過連接通道(6)相連通。雖然四個獨立的分腔能夠更加有針對性的為腳底各部分提供相對穩定的緩解壓力的作用，但這給生產帶來了一定難度，需要為每個獨立的腔去確定需要密封在裡面流體(5)的量。本實施例通過在四個相連分腔中間設置連接通道(6)，解決了生產複雜的問題。同時通過設定連接通道(6)的數量和大小，還可以控制流體(5)在各個分腔之間的流動速度，從而讓可自我調整形狀的鞋墊在不增加生產難度的基礎上，能更穩定的為腳底提供穩定均勻的支撐力，讓使用者可以更加舒適的站立和行走。實施例4:如圖2和圖7所示，本實施例的可自我調整形狀的鞋墊上設置有流體腔(3)，由腔壁(4)圍繞而成，腔壁(4)的上下壁構成鞋墊的兩面，它裡面包含有少量的流體(5)。本實施例與實施例2不同的是，流體腔(3)由腳趾區分腔(31)、蹠骨頭區分腔(32)、腳弓區分腔(33)，和腳跟區分腔(34)通過連接通道(6)之中的某一個分腔組成，同時可自我調節形狀的鞋墊不具有整個腳的長度，也只具有一個分腔的長度如圖7。這樣的好處在於當使用者腳底的某一特定部位需要緩解壓力，特別是使用者腳底某一部分有畸形時，可以選擇相應部位的本實施例的可自我調整形狀的鞋墊。本實施例可自我調整形狀的鞋墊可以通過膠結的形式固定於普通鞋墊的上面，也可以在生產鞋底的過程中將其鑲嵌在鞋底裡面。至於流體(5)佔流體腔(3)容積的比例，可以根據流體腔(3)位於所處分腔的位置，和實施例2中的設置標準一樣。實施例5:如圖8和圖9所示，本實施例的可自我調整形狀的鞋墊上設置有流體腔(3)，由腔壁(4)圍繞而成，腔壁(4)的上下壁構成鞋墊的兩面，它裡面包含有少量的流體(5)。腳弓區設置有進出孔(7)，進出孔(7)可以採用任何已知的技術達到調節流體腔(3)內所含流體(5)的量的目的，並且在使用過程中能達到密封的效果，由於該技術很成熟並且在生活中廣為使用，在此不再贅述。考慮到部分畸形腳的使用者，他們腳底與普通平面鞋墊之間形成的空隙大小與形狀和正常腳不一樣，因此對應於畸形腳的可自我調整形狀的鞋墊也需要不同的流體(5)的量來形成一個與腳底完全貼合的鞋墊，而本實施例設置進出孔(7)就是為了達到這一目的。實施例6:如圖10和圖11所示，本實施例的可自我調整形狀的鞋墊上設置有流體腔(3)，由腔壁(4)圍繞而成，腔壁(4)的上下壁構成鞋墊的兩面，它裡面包含有少量的流體(5)。在前面實施例中為了防止由於流體腔(3)中的流體(5)的存在而發生腳底站立或行走不穩的情況，在設置流體(5)的量時，均確保腳底(1)至少有一部分是直接從腔壁(4)上具有彈性並且不包含有流體(5)的上下壁得到支撐力。不過考慮到使用當中的某些極端情況的偶爾出現，比如使用者起跳後腳尖著地，而此時該位置的流體腔(3)中正好包含有流體(5)，這時腔壁(4)的上下壁有可能在瞬間極大的衝擊力作用下產生相對滑動。當然如上面部分實施例中將流體腔(3)分割為腳趾區分腔(31)、蹠骨頭區分腔(32)、腳弓區分腔(33)，和腳跟區分腔(34)的方法也能在很大程度上解決上面提到的問題，但我們可以通過在主要受力區如蹠骨頭區和腳跟區設置不連續的腔壁固定點(8)，就能更好的解決此問題。腔壁固定點(8)由彈性材料構成，可以與腔壁(4)採用同一種彈性材料，並與腔壁(4)成為一體。以上實施例僅為申請人在此舉出的有限個實施方式而已，因此本發明可自我調整形狀的鞋墊的結構並不局限於上述實施例中所列舉的結構形式，還可以為其他的結構形式，其他方式在此不再贅述。權利要求一種可自我調整形狀的鞋墊，它包括一個或多個裝有流體的流體腔，腔壁由具有減震性能的彈性材料製成。其特點在於可自我調整形狀的鞋墊的流體腔中包含有較少量的流體，起到填補原本腳底與普通鞋墊之間空隙的作用，從而形成一個與腳底完全貼合的鞋墊，最大限度的增大鞋墊的受力面積；同時利用流體的流動特性和受力後同一腔體中的流體會流向腔體中壓強小的部分，直到該腔體中各處流體所受壓強相等的特點，讓腳底獲得鞋墊均勻的支撐力，讓使用者可以更加舒適的站立和行走。2.根據權利要求1所述的可自我調整形狀的鞋墊，其特徵在於所述可自我調節形狀的鞋墊具有整個腳的長度，所述流體腔為一個連通的整體。3.根據權利要求1所述的可自我調整形狀的鞋墊，其特徵在於所述可自我調節形狀的鞋墊具有整個腳的長度，所述流體腔由腳趾區分腔、蹠骨頭區分腔、腳弓區分腔，和腳跟區分腔的一個分腔或幾個互不連通的分腔組成。4.根據權利要求1所述的可自我調整形狀的鞋墊，其特徵在於所述可自我調節形狀的鞋墊具有整個腳的長度，所述流體腔由腳趾區分腔、蹠骨頭區分腔、腳弓區分腔，和腳跟區分腔組成，相鄰分腔通過連接通道互相連通。5.根據權利要求l所述的可自我調整形狀的鞋墊，其特徵在於所述可自我調節形狀的鞋墊不具有整個腳的長度，只覆蓋腳趾區，蹠骨頭區，腳弓區，或腳跟區之中的一個區域。6.根據權利要求1所述的可自我調整形狀的鞋墊，其特徵在於所述流體腔設置有一個可讓流體進出並可密封的進出孔，可以用來調節流體腔中流體的量。7.根據權利要求1所述的可自我調整形狀的鞋墊，其特徵在於所述腔壁的上下部分有多個互相連接的腔壁固定點，防止腔體的相對滑動。全文摘要本發明公開了一種可自我調整形狀的鞋墊，它包括一個或多個裝有流體的流體腔，腔壁由具有減震性能的彈性材料製成。其特點在於可自我調整形狀的鞋墊的流體腔中包含有較少量的流體，起到填補原本腳底與普通鞋墊之間空隙的作用，從而形成一個與腳底完全貼合的鞋墊，最大限度的增大鞋墊的受力面積；同時利用流體的流動特性和受力後同一腔體中的流體會流向腔體中壓強小的部分，直到該腔體中各處流體所受壓強相等的特點，讓腳底獲得鞋墊均勻的支撐力，讓使用者可以更加舒適的站立和行走。文檔編號A43B7/14GK101731792SQ20081014358公開日2010年6月16日申請日期2008年11月13日優先權日2008年11月13日發明者鄧建波申請人:鄧建波