专利名称：符合人体脚掌的鞋类物品及其制造方法
技术领域：
本发明是涉及一种鞋底衬垫物品，特别是提供一种置放在鞋底上，而能达到符合人体工学的符合人体脚掌的鞋类物品及其制造方法。
背景技术：
目前一般鞋具的鞋底或鞋垫，虽然能提供我们脚底一定程度的缓冲及保护效果，但由于鞋底或鞋垫大多呈平板状，使得脚掌在与鞋底(垫)的接触部位，只能集中在前趾、前掌及后跟三个区域，而前掌与后跟衔接处的足弓部则呈悬空状态，造成脚底前述部位所受压力大增，因此，在长时间穿着鞋子下，容易造成整个足部的不适。
为了有效地降低脚底踏压时的压力，有些鞋子的鞋中底或鞋垫会在其对应人体脚底的鞋弓部、鞋后跟制成凸起状，借以提供脚底更大的接触面积，以减少脚底的压力，此类的专利案已可见诸于台湾专利公告第292547、341060、381471、521591、466911、573477号案以及台湾专利证书号码第I235640号专利案，然而，此类结构的鞋中底或鞋垫仍无法完全适用于不同的穿着者的鞋底脚型，例如足部受伤、扁平足或先天足部变型、异形者，此外，针对某些病患(如糖尿病)而言，因其足部末梢血液循环不良、神经感应迟缓，在穿着不合脚型的鞋子时，也无痛苦知觉，很容易造成足部的溃疡、坏疽。
另外，也有人尝试直接运用发泡材料制作鞋垫或鞋中底，其主要是先将发泡材料经过烘箱软化后，再塞置入一鞋子的鞋室内，然后，令穿着者的足部套穿入鞋子后，直接对发泡材料施压，经冷却后成型为一鞋垫或中底，虽然，这种方式制出的鞋垫或鞋中底较能符合穿着者的脚型，但这种制造方法必须选用较厚的发泡材料，其某些部位(如前掌或后跟)必需先要磨除掉很多材料，才能达到压制成型的目的，如此一来，将因而产生相当多的废料，除制造费时外，也不环保。
另一方面，某些鞋子的鞋垫或中底因要产生有效的支撑作用，因此其厚度要高、硬度也要求硬，穿着者往往感觉不舒适，往往在足部未达到应有的舒缓、支撑效果时，就已蒙受二度伤害。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种符合人体工学、完全对应穿着者脚型，且柔软舒适、支撑性良好的符合人体脚掌的鞋类物品。
本发明的另一目的在于提供一种制造流程简便、无废料衍生的符合人体脚掌的鞋类物品制造方法。
根据本发明的上述目的，提出一种符合人体脚掌的鞋类物品及其制造方法，包含一底材料、一底材料、至少一由该顶、底材料密合后构成密封腔室的中空容室、至少一单向阀件，及一弹性材料。该底材料是对应于该鞋子的鞋底。该顶材料是以具延展性材料制成，并以边缘重叠地贴合于该底材料的一顶面。该单向阀件设置在该底材料上并与该容室相连通，具有一供流动物质单向地泵送入该容室内的输入孔。该弹性材料是选用自液态的黏性材质，其经由该单向阀件的输入孔注入该容室内，并经预定时间的架桥反应后，固化成型为一具有弹性的胶体。
依照本发明一较佳实施例，将弹性材料由该单向阀件注入该顶、底材料密合后所形成的容室，当穿着者套穿鞋子后，该弹性材料尚未硬化的液料能顺应不同穿着者脚底实际的曲度变化而流动，使在固化后能使得整个鞋垫(中底)相当的合脚，足后跟、足弓部及前趾区皆能有良好的贴合支撑效果，且不会对穿着者的足部形成压迫情况。而且鞋垫(中底)的容室内的弹性材料可让穿着者足部能有效地获得支撑，穿着相当舒适，不会有过硬而不适的问题。此外，采用定量的液料固化为弹性材料，不必如以往必须先经将发泡材料磨除及热烘的流程，其制造流程方便、快速，也无大量废料问题衍生。
根据上述，本发明的符合人体脚掌的鞋类物品及其制造方法确实具有下列功效与优点一、本发明利用该顶、底材料密合后形成的容室，再将弹性材料由该单向阀件注入其内，所以当穿着者套穿鞋子后，该弹性材料尚未硬化的液料能顺应不同穿着者脚底实际的曲度变化而流动，所以当固化后能使得整个鞋垫(中底)相当的合脚，足后跟、足弓部及前趾区皆能有良好的贴合支撑效果，且不会对穿着者的足部形成压迫情况。
二、鞋垫(中底)的容室内的弹性材料采用兼具柔软及弹性的Silicon的胶状材质，让穿着者足部能有效地获得支撑，穿着相当舒适，不会有过硬而不适的问题。
三、本发明采用定量的液料固化为弹性材料，不必如以往必须先经将发泡材料磨除及热烘的流程，其制造流程方便、快速，也无大量废料问题衍生。
为让本发明的上述和其它目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附图式的详细说明如下图1是分解立体图，是显示本发明符合人体脚掌的鞋类物品的第一较佳实施例。
图2是该第一较佳实施例的剖视图。
图3是一立体外观图，是显示本发明第二较佳实施例的成品外观。
图4是沿图3的线4-4切割的剖视图。
图5是沿图4的线5-5切割的剖视图。
图6是一分解立体图，是显示本发明的第三较佳实施例。
图7是该第三较佳实施例的剖视图。
图8是一局部剖视图，是显示本发明的第四较佳实施例中，可搭配一混合单元使用的状态。
图9是一局部剖视图，是显示一注料单元。
图10是一平面图，是显示本发明的第五较佳实施例中，另外一种混合单元。
图11是一流程图，是显示本发明的制造流程。
主要组件符号说明
100底材料 110顶面120底面130环周面140凹穴200顶材料210底面300容室400单向阀件410输入孔500弹性材料501足弓部502趾间部 600防渗材料610囊袋700混合单元710管体720隔片810直管段 730混合单元830隔片820分流段900注料单元910筒身920射料嘴 101黏性流体901流程902流程903流程904流程905流程906流程907流程908流程具体实施方式
参照图1、2的立体分解图与组合剖视图。本发明符合人体脚掌的鞋类物品的第一较佳实施例，该种鞋类物品是供设置在一鞋子(图未示)的鞋室内，以作为一鞋垫使用，且包含一底材料100、一顶材料200、至少一中空容室300、至少一单向阀件400，以及一弹性材料500。
该底材料100是对应于该鞋子的鞋底，且是选自EVA(烯-乙酸乙烯共聚物)、PU(聚氨基甲酯酸)、Neoprene(氯丁二烯橡胶)、表面施以防拨水剂的不织布、表面施以防拨水剂的中底纸板(如Taxon)的其中一种，或任一种以上材质所组合制成，并且，该底材料100具有一顶面110、一反向于该顶面110的底面120、一衔接环绕在该顶、底面110、120周缘的间的环周面130，以及一自该顶面110向内延伸而成的凹穴140，于本实施例中，该凹穴140恰对应于人体足弓部位。
该顶材料200是以具延展性材料制成，并以边缘重叠地贴合于该底材料100上，此外，该顶材料200具有对应于该底材料100的表面区域，而且，其是选用不透气的PE、EVA、PU、NEOPRENE材质制成薄片状，边缘上胶方式与该底材料100进行密合，且于本实施例中，该顶、底材料200、100接合后是构成一鞋垫本体。
该容室300是由该底材料100与该顶材料200的一底面210密合后所构成的密封腔室。
该单向阀件400是设置在该底材料100且对应于鞋内腰部位，该单向阀件400具有一供流动物质单向地泵入该容室300内的输入孔410，于本实施例中，该单向阀件400可选用如台湾专利公告第378726号、美国专利第4,129,951号专利所揭露的“单向自密型”气嘴，由于其结构是属于业界所周知，于此不多加说明。
该弹性材料500是选自液态的黏性材质，例如silicone(聚硅氧烷树酯)、PU(聚氨基甲酸酯，可为单液型或多液型)、EPOXY(环氧树酯)其中一种，或任一种以上的材质所组成，且该弹性材料500是在穿着者足部踏压鞋底前，也就是先经由该单向阀件400的输入孔410注送入该容室300内，并经预定时间后固化成型为一兼具柔软及弹性的胶体(其固化成型方式容后详述)，以提供使用者足部良好的缓冲衬垫，以及包覆支撑效果。
参照图3、4、5的立体图、剖面图与剖面图。其是本发明的第二较佳实施例，其主要结构大致与第一实施例相同，其差异只在于，该顶材料200是以透气性的各种人造或天然织造物(如莱卡)、皮革等物制成，并贴设于该底材料100的顶面上，以提供足底舒适的踏压感受，且本实施例中，该顶材料200内混入有可放射出远红外线的组成物，以增加使用者脚底的气血循环及保暖效果，而该容室300则是由前趾区一体延伸至后跟区，而构成一全脚掌的型态。
此外，为了防止流动的液料渗出鞋垫外，在该顶材料100的底面210还贴设有一防渗材料600，该防渗材料600是选自薄膜状的TPU(热可塑性氨基甲酸酯)、EVA、PVA、防水透气材料的其中一种，或任一种以上材料所组合制成，并且是贴合于该顶材料200的底面210，以防止该弹性材料500的液料自该顶材料200的透气孔隙渗出外表面。
参照图6、7的立体分解图与组合剖视图。其是本发明的第三较佳实施例，在本实施例中，该顶、底材料200、100则是选用透气性的发泡材料制成(例如EVA、PU)，并且，分别在该顶、底材料200、100的底、顶面上贴合了至少一层的防渗材料600，借由两层的防渗材料以构成一包覆该弹性材料500的囊袋610，且于本实施例中，该囊袋610是由前趾区延伸至后跟区，使该弹性材料500的液料能在整个鞋垫内流动，其同样可以达到相同的效果。
参照图8的局部剖视图。其是本发明的第四较佳实施例，是供设置在一鞋子的鞋底上，以作为一鞋中底使用，除了具有上述的底材料100、顶材料200、单向阀件400及弹性材料500的外(参考图7)，还包含有一混合单元700。
该混合单元700，是以具可挠性的塑料材料制成(如PE、PP)，且是在该顶、底材料200、100密合前，就预先设置于该底材料100上，并且是接设在该单向阀件400的输入孔410上，于本实施例中，该混合单元700具有一中空管体710、多个位于该管体710内且呈同轴的隔片720，以及多个与该等隔片720相互交错且呈水平排列的扰动片730。该混合单元700设置的目的，是让该弹性材料500(见图7)中的不同液料在尚未泵入该容室300前，就获得充份且快速的混合搅拌效果，其原理是借着扰动片730与隔片720的阻隔、分流，而使液料能在该管体内形成多重迂回回流、扰动效果(如图8中的箭头所示)，进而使不同液料均匀的混合。
参照图10的平面图。其是本发明的第五较佳实施例，其主要结构均与该第四较佳实施例相同，其中，该混合单元800是自该单向阀件(图未示)外侧端接引至外界，并且是以两片薄片状的塑料材料经高周波熔接而一体成型，其具有多个直管段810、多个衔接于两两直管段810的间的分流段820，以及多个位于该直管段810中央且呈同轴排列的三角型隔片830，至于该混合单元800的功用，则同样是使该弹性材料500(见图7)的液料形成分流、扰动，以快速获得混合作用。附带说明的是，该混合单元800目的是供“多液型”弹性材料达成混料，因此，若针对单液型的液料，则无设置该混合单元800的必要。
至于本发符合人体脚掌的鞋类物品的制造方法，请参照图11的方块流程图与图4，包含有下列步骤步骤一如流程901、902，取用该底材料100、该顶材料200及单向阀件4(见图1)，于本实施例中，该顶材料200的底面210预先贴合一层防渗材料600。
步骤二如流程903，以高周波或边缘上胶方式，将该顶、底材料200、100周缘密封，以构成一中空的容室300，并且，可使该单向阀件400的输入孔410与该容室300连通(见图1)。
步骤三如流程904，借着该单向阀件400的输入孔410先对该容室300施以抽真空(见图1)，使该容室30内呈一负压状态，以利于液料灌注入其内，并可防止因内部的残留空气使该弹性材料500产生气泡状的缺料现象。
步骤四参照图4、9、11，如流程905，将装填在一注料单元900的一定量黏性流体101，经由该单向阀件400的输入孔410注入至该容室300内(见图1)，于本实施例中，该黏性流体101为二液型的silicon(硅胶)，而该注料单元900可为一双活塞式的注料器，并具有一接设在一筒身910前端且呈针头状的螺旋射料嘴920，使silicon在注入该容室300前可获得充份混合(或者，经由图8的设置在该底材料上的混合单元也可达到混料效果)。
步骤五在该黏性流体101的固化时间(curing time)内，将前述的材料一并置入一鞋子(图未示)的鞋室内。
步骤六如流程906，使穿戴者的足部套伸入该鞋子的鞋室内，以对该容室300内的黏性流体101施以足够的压力。
步骤七如流程907、908，历时约2～5(分钟)min的固化时间后，借着液料混合后的架桥反应，即可使该黏性流体101固化成型而成为一充塞于该容室300内的弹性材料500，且该弹性材料500在对应鞋弓部、前趾区分别形成凸起状的一足弓部501、一趾间部502(见图3、4)，如此，即可获得一符合穿戴者脚掌轮廓曲度的鞋垫成品，且对足部形成良好的衬垫、支撑效用。
附带说明的是，在步骤一中，该底材料100的顶面同样可以预先贴覆有一防渗材料600，该防渗材料600可借由该底材料100在模制的过程中，即预先挂置于模具的顶模上，使得脱模后的该底材料100可与该防渗材料600紧密贴合为一体(图未示)，而形成一顶部具有薄膜的鞋垫本体，有关两者的结合方法，已可见诸于台湾专利公告第268888、272118、558496号专利案，于此不多加说明，此也属相同的技术，另外，针对不同成份的液料，可借由改变该筒身的筒径尺寸，使得该弹性材料的液料能获得适当配比，以达到理想的发泡、架桥聚合效果。
经由上述说明，与现有的鞋垫及鞋中底相比较，本发明的符合人体脚掌的鞋类物品及其制造方法确实具有许多功效及优点，现归纳如下一、本发明利用该顶、底材料200、100密合后形成的容室300，再将弹性材料500由该单向阀件400注入其内，所以当穿着者套穿鞋子后，该弹性材料500尚未硬化的液料能顺应不同穿着者脚底实际的曲度变化而流动，所以当固化后能使得整个鞋垫(中底)相当的合脚，足后跟、足弓部及前趾区皆能有良好的贴合支撑效果，且不会对穿着者的足部形成压迫情况。
二、鞋垫(中底)的容室300内的弹性材料500采用兼具柔软及弹性的Silicon的胶状材质，让穿着者足部能有效地获得支撑，穿着相当舒适，不会有过硬而不适的问题。
三、本发明采用定量的液料固化为弹性材料500，不必如以往必须先经将发泡材料磨除及热烘的流程，其制造流程方便、快速，也无大量废料问题衍生。
虽然本发明已以一较佳实施例揭露如上，然而其并非用以限定本发明，任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，应当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围应以权利要求书所限定的为准。
权利要求
1.一种符合人体脚掌的鞋类物品，是供设置在一鞋子上，包含一底材料、一顶材料、至少一中空容室、至少一单向阀件，以及一弹性材料，其特征在于该底材料，是对应于该鞋子的鞋底；该顶材料，是以具延展性材料制成，并以边缘重叠地贴合于该底材料的一顶面；该中空容室，是由该顶、底材料密合后所构成的密封腔室；该单向阀件，设置在该底材料上并与该容室相连通，具有一供流动物质单向地泵送入该容室内的输入孔；该弹性材料，是选用自液态的黏性材质，其经由该单向阀件的输入孔注入该容室内，并经预定时间的架桥反应后，固化成型为一具有弹性的胶体。
2.如权利要求1所述的符合人体脚掌的鞋类物品，其特征在于还包含有一混合单元，该混合单元是接设于该单向阀件的输入孔上。
3.如权利要求2所述的符合人体脚掌的鞋类物品，其特征在于该混合单元具有一中空管体、多个位于该管体内且同轴向排列的隔片，以及多个与该等隔片相互交错且水平排列的扰动片。
4.如权利要求2所述的符合人体脚掌的鞋类物品，其特征在于该混合单元具有多个直管段、多个衔接于两两直管段的间的分流段，以及多个位于该直管段中央且呈同轴排列的隔片。
5.如权利要求1所述的符合人体脚掌的鞋类物品，其特征在于该弹性材料是选自聚硅氧烷树酯(Silicone)、聚氨基甲酸酯(PU)、环氧树酯(EPOXY)的其中一种，或任一种以上的材质组成。
6.如权利要求1所述的符合人体脚掌的鞋类物品，其特征在于该底材料是选自乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、聚氨基甲酯酸(PU)、氯丁二烯橡胶(Neoprene)、聚乙烯(PE)、表面涂布有防拨水剂的不织布、表面涂布有防拨水剂的中底纸板等其中一种，或任一种以上材质所组合制成。
7.如权利要求1所述的符合人体脚掌的鞋类物品，其特征在于还包含有一贴合于该顶材料底面上的防渗材料。
8.如权利要求1所述的符合人体脚掌的鞋类物品，其特征在于还包含有一贴合于该底材料顶面上的防渗材料。
9.如权利要求7所述的符合人体脚掌的鞋类物品，其特征在于该防渗材料是选自薄膜状的热可塑性氨基甲酸酯(TPU)、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、聚乙烯醇(PVA)、防水透气材料等其中一种，或任一种以上材料所组合制成。
10.如权利要求8所述的符合人体脚掌的鞋类物品，其特征在于该防渗材料是选自薄膜状的热可塑性氨基甲酸酯(TPU)、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、聚乙烯醇(PVA)、防水透气材料等其中一种，或任一种以上材料所组合制成。
11.如权利要求1所述的符合人体脚掌的鞋类物品，其特征在于该容室是由人体足部的前趾区域延伸后脚跟区域，而呈全脚掌型态。
12.如权利要求1所述的符合人体脚掌的鞋类物品，其特征在于该顶、底材料结合后是构成一鞋垫本体。
13.如权利要求1所述的符合人体脚掌的鞋类物品，其特征在于该底材料具有至少一凹穴，该凹穴是对应于人体足弓部位。
14.如权利要求1所述的符合人体脚掌的鞋类物品，其特征在于该顶、底材料结合后是构成一鞋中底本体。
15.一种符合人体脚掌的鞋类物品的制造方法，其特征在于该制造方法包含下列步骤(A)取用一底材料、一顶材料，及一固定设置于该底材料外周缘上的单向阀件；(B)将该顶材料以周缘密封方式贴设在该底材料的一顶面，以构成一中空的容室，并且，使该单向阀件的一输入孔与该容室连通；(C)利用一注料单元将适量的一黏性流体经由该单向阀件的输入孔注入至该容室内；(D)在该黏性流体未完成固化时间内，将前述的顶、底材料一并置入一鞋子的一鞋室内；(E)使穿戴者的足部套伸入该鞋子的鞋室内，以对该容室内的黏性流体施以足够的压力；以及(F)当完成上述的固化时间后，即可使该黏性流体固化成型而成一弹性材料，并获得一符合穿戴者脚掌轮廓曲度的鞋类成品。
16.如权利要求15所述的符合人体脚掌的鞋类物品的制造方法，其特征在于在步骤(A)前，该底材料的顶面上贴设有一防渗材料。
17.如权利要求15所述的符合人体脚掌的鞋类物品的制造方法，其特征在于在步骤(A)前，该顶材料底面上贴设一防渗材料。
18.如权利要求15所述的符合人体脚掌的鞋类物品的制造方法，其特征在于在步骤(C)前，还包含有对该容室内进行抽真空的作业。
全文摘要
一种符合人体脚掌的鞋类物品及其制造方法，是将一顶材料及一底材料周缘密合后，以构成一中空容室，再取适量的黏性液料经由一单向阀件注入该容室内，接着再将上述材料置入一鞋子的鞋室内，再使穿着者的足部套入该鞋子后，经过一固化时间后，使黏性液料固化成型而成一对应穿着者足部轮廓曲线的弹性材料。
文档编号A43B17/00GK101091591SQ200610094669
公开日2007年12月26日 申请日期2006年6月21日 优先权日2006年6月21日
发明者林丽云 申请人:林丽云