用于鞋的通风系统及装置的制作方法

专利名称：用于鞋的通风系统及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于鞋的包括通风装置的通风系统，特别是泵送装置如 膜盒式泵，这构成了本发明的另一目的。
背暈玟术
医药卫生的原因，保持足部干燥及良好通风是非常重要的。良好通风以 及消散臭味可以促进不可避免的汗液的蒸发，特别是在炎热的天气或进行运 动时。足底为汗腺最集中的人体的一部分。当用橡胶底代替皮革底的鞋时， 过多出汗的问题变得更为严重。橡胶底虽然对于足部在热绝缘以及防水方面 比较有优势，以及在鞋底造型上改进使其抓地性能良好，但橡胶底不透气性 不能使汗液蒸发。
已有各种方法用来解决此问题。例如，中空鞋底，其包括一个外部排气 阀，但是空气交换量太小，因此不能使足部有效通风。另一种方案基本达到 通风的目的，在打孔的橡胶的内侧披覆一层微孔膜，这样空气及汗液以水蒸 汽的形式渗透出去，但水不能渗透。但是，这种方案也有缺点。首先，它是 被动通风系统，因为在鞋的内侧没有一个装置促使空气循环。空气的交换只 有在鞋底离开地面时进行。此外，在使用一段时间后，徼孔会被灰尘及脏物 堵塞，从而失去通风功能。
本发明基于上述缺点，提供一种鞋的通风系统，其可以使空气及水蒸汽 在鞋的内外进行有高效的交换。

发明内容
这个问题可以通过如所附权利要求中鞋的通风系统及装置来解决。 本发明的进一步的特征及优点通过下面一些实施例并参照下面的描述将 更为明了，但实施例不是用于限定本发明的范围。
附图，月


图1为本发明鞋底的横剖面图2为图i中沿n—n方向的剖面图3为本发明用于鞋的鞋底的侧视剖面图； 图4为本发明通风装置的透视图； 图5为图4的通风装置内核芯的透视图； 图6为另一实施例的通风装置平面图； 图7为本发明的包括通风系统的鞋的侧视剖面图； 图8为本发明又一实施例的分解透视图； 图9为图8表示的实施例组装起来的透视图； 图IO为本发明另一实施例的鞋垫的透视图； 图11为图10中的鞋垫的下部的平面图； 图12为图11中鞋垫沿XII—XII的前视图； 图13为本发明鞋垫的第二实施例的下部的平面图； 图14为本发明鞋垫的另一实施例的俯视透视图； 图15为本发明通风装置另一实施例的分解透视图 图16为本发明通风装置又一实施例的分解透视图
图17为本发明通风装置又一实施例的分解透视图 图18为本发明通风装置又一实施例的侧视图 图19为本发明弹性核芯又一实施例的侧视图 图20为本发明弹性核芯又一实施例的仰视图
图21为本发明弹性核芯透视图22为图21中弹性核芯的侧视图23为图21中弹性核芯的另一实施例中的侧视图24为图23中弹性核芯的仰视具体实滩方式
参照附图，本发明的通风系统描述如下。
本发明的通风系统包括一中空鞋底1, 一般但不限于是由橡胶或其它合成 材料制成的中空鞋底。鞋底当然也可以由皮革制成或包括一皮制鞋底面。
中空鞋底1包括一第一腔体2，大致在脚跟部位形成，以及一第二腔体3， 其大致位于足攀处的鞋底，由边缘la限定。所述的腔体2、 3顶部开口，也 就是在鞋内开口。第一腔体2和第二腔体3通过一通道4可流体相通，通道4 在鞋底内较厚的那部分形成并延伸到第二腔体3，形成一个槽5。在槽5的左
右两侧有多条分支6基本橫向突出延伸，其与主槽5类似一直延伸到边缘la。 在所述主槽5以及所述分支6的末端，鞋底1的边缘la包括一些相对于 边缘的横向孔7，其使得腔体3与外界流体相通。在孔7的孔口处布置有外 部阀装置8。阀装置8—般由用于鞋上的单向阀组成。这类阀较为传统，大致 为一小圆筒，小圆筒内部设有一挡板，当空气流为从内向外时，挡板才打开， 其不允许空气从外面进入。所述的阀装置8也可以简单地由微孔材料(如， 商标为00肌1￡乂《的产品)制成的分隔壁或膜形成，其可以使空气和水汽通 过，但是可以防水。
根据本发明的通风装置容纳在鞋底1中。因此，通风装置优选包括泵送 装置9, 一般为膜盒式泵，其容纳在鞋底1的第一腔体2中。这种泵送装置9 包括一壳体10和一分配喷嘴11，壳体由两个半壳体10a、 10b组成。喷嘴11 的开口与通道4相对应。所述壳体10由塑料材料制成，保证一定程度的弹性。 优选地，壳体10具有超过80的肖氏A硬度，更优选为等于大于90。在优选 方案中，壳体10由聚亚安酯制成，如已二酸酯聚亚安酯，其具有上述的肖氏 A硬度。
壳体10容纳一弹性核芯12。这个弹性核芯12的主要功能是增加步进时 的抗力，作用一种"冲击减震器"。的确已经看到在脚跟部有未内装核芯的中 空泵，但这导致了在该部位上足底的过度弯曲，结果造成脚变形，走起路来 不舒服。此外，如果中空泵塌陷了，其不能再恢复的原有的形状，也就失去 了抽吸的功能。
弹性核芯12可以由传统弹性体，如弹簧形成。然而，在附图显示的优选 实施例中，这种弹性核芯包括一弹性体如聚乙烯制成的弹性插件。优选地， 这种弹性体具有超过60的肖氏D硬度，更优选为超过80,最优选为超出90。 在另一优选实施例中，弹性体具有15-20的肖氏A硬度，更优选为约20。
为了避免弹性核芯12充满壳体10内的整个空间，明显地减小泵送空气 量。因此，弹性核芯12的尺寸，特别是厚度以使在核芯和壳体10内壁之间 留有间隙。在实际应用中，弹性插件的形状基本是沿壳体10的形状，但比壳 体要小从而留有如上所述的间隙。更优选地，弹性插件的长度和宽度大约是 壳体10的长度和宽度的50%。
出于同样的目的，根据图5所示的优选实施例，弹性核芯三面穿孔，这 使得网状小通道13、 13，、 13"、 13，"、 13""在其中形成。这样，弹性核芯12
本身也形成了膜盒式泵，其与壳体10协同作用。
根据本发明特别优选的实施例，弹性核芯12和/或壳体10含有香料。一 般的做法是，橡胶/塑料材料在有香料的条件下制成"化合物"，香料被该材料 吸收，然后缓慢释放。可替代地，香料可以含在弹性核芯12的外侧或内侧布 置，或者在壳体10表面上布置的微球内，在机械运动(摩擦)的作用下，而 不是依靠香料的正常蒸发，以使香料长期均匀释放。
壳体10优选基本为平坦的基面14、 14，，侧面15为凹弧形的各侧圆角连 接组成。这种形状使得侧面15较硬，保持基面14、 14，的良好弹性。这种情 况下，膜盒式泵可以很容易其抽吸的作用，甚至脚跟施加较大的重量时也不 会塌陷。在另一优选实施方式中，如图8及图9所示，壳体110具有直线形 长的侧面以及端部为圆角形状。
例如，壳体10具有如下尺寸约6cm长，约4cm宽，约2cm厚。在这 种情况下，可以确定本发明的装置在鞋内有约15-17cc空气/蒸汽的连续循环。 气体的循环量可根据布置在壳体10内侧的弹性核芯12的体积降低，但其不 论在任何实施方式下循环量必须至少保证5到10cc的循环量。
可以理解，可以根据需要制造不同大小的壳体10，例如根据鞋的类型和 尺寸。
如图6所示， 一面或两面基面14、 14'可以包括一抽吸扣16，其与壳体 IO—体形成，在基面上形成形状大体为C形或马蹄形的盲槽17。从而加强了 基面14、 14'，这是因为槽17充当一种加强肋，但不会因此损失抽吸容量。
如图3所示，根据本发明的优选实施例，第二腔体3容纳一衬垫18。该 衬垫18具有支撑足底提高走路舒适感的功能，优选由膨胀合成材料制成，这 种材料有小的开孔，类似乳胶泡沫或聚酯基膨胀聚亚安酯。衬垫18还可以由 针状材料制成，类似针状无纺织物，优选为具有连续的面子纱(needled thread)、 针刺毡或针状合成材料(PE或PP)。衬垫18也可以由弹性体制成，在弹性体 内形成许多孔或微孔的多孔形状。利用所述的材料制成的衬垫18可以透气/ 蒸汽，用于促进位于脚跟的泵送装置9产生的泵送效果。
在另一实施例中，如图8所示，衬垫118由橡胶或其它弹性体制成，其 包括打孔的上表面130和具有多个弹性翼131突出的下表面。翼131可以布 置成与衬垫118的底面垂直突出或者以一定角度倾斜，其可以为不同的形状， 如直线形，曲线形等。衬垫118的功能完全与上述的衬垫18相同，但是具有 翼131的结构可以避免在走路时堵塞槽5，和/或分支6的可能性。
衬垫18、 118的形状基本沿容纳其的腔体3的形状，但是优选为稍为比 腔体的尺寸要小点，这样可以在腔体周围形成一间隙。
在本发明特别优选的实施例中，衬垫18、 118含有香料。与上述相同的 技术用于弹性核芯12以及泵送装置9的壳体10。
图7显示了鞋19的剖面图，其包括本发明的鞋底1以及鞋面21。鞋面 21可以由用于制鞋的任何一种普通材料，甚至可以用防水材料。
通常，脚垫20固定在鞋内侧的鞋底1上。该脚垫20优选为有孔的脚垫， 以促使空气/蒸汽通过。不管怎样，必须是一可透气的脚垫。如果脚垫20与鞋 底通过胶水粘在一起的话， 一定要沿着边缘粘接，以避免胶粘层危及脚垫20 的透气性。
理想的是这种脚垫20也包括如上所述的香料或卫生抗菌材料等。微球技 术在这种情况下是非常理想的。
在图7所示的优选实施例中，鞋面包括空气/蒸汽可通透的材料形成的透 气层22。该材料一般为用于上述衬垫18的材料的一种，可以含有香料或卫生 抗菌材料。
所述透气层22的内侧披覆一薄层兽皮或其它用于制鞋的完工材料。
图8和图9显示了本发明鞋底1的不同实施例。该鞋底包括一本体101， 在本体上容纳有鞋垫D2。鞋垫132布置在本体101的顶面形成的压痕133上， 其形状与鞋底132的底面相配合。
反过来，鞋垫132包括 一第一腔体102，其位于脚跟的部位； 一第二腔 体103，位于鞋底中足掌所在的部位。该腔体完全与图1的实施例描述的腔体 2、 3相同。通道104与将第一腔体102与第二腔体103连通。第二通道134 使第二腔体103与鞋底132的外缘相通，进而通过位于本体101侧面的相应 的孔B5a与外部相通。另一位于脚跟部位的通道136，还有布置在本体101 侧面的孔135b，共同使第一腔体102与外部相通。
鞋底1也可以包括一通风装置。该通风装置如上所述，优选为包括泵送 装置109， 一般为膜盒式泵，其容纳在鞋垫B2的第一腔体102中。泵送装置 109包括一壳体110，可以由前述的两个半壳体组成，在壳体内弹性核芯112 完全与前述在壳体容纳的核芯相同。弹性核芯112也具有多个通道113、 113，、 113"、 113，，，、 113，，，，。壳体110的形状以及对应的弹性核芯112与前述的壳体
及核芯有所不同，但在使用方面没有差别。
壳体110还可以包括两个喷嘴llla、 lllb,其设置在壳体两端，与通道 104、 136对齐，使第一腔体102与第二腔体103相通以及分别与外部相通。 壳体110在两个半壳的连接线上还具有一突出边缘137，与沿第一腔体102的 侧壁形成的台阶138相配合。
在一实施例中，在喷嘴llla、 lllb也就是在孔135b以及通道104处分别 设置有阀装置108a和108b，优选为如上所述的单向阀。阀装置108a使空气 从外部进入，阀装置108b使吸入的空气送到第二腔体103，通过衬垫118上 的孔进入鞋内。这种方案对于热天来说非常好，因为其可以引入新鲜空气， 避免脚部过热，进而增加脚的舒适感。在冷天的情况下，阀装置108a只让臭 气从鞋内排到外部，而内部的阀108b使臭气从腔体103中抽吸，进而从鞋内 抽吸。在脚周围的空气总可以进行强制循环，而不会吸入冷空气，造成脚部 过冷。这个方案我们定义为"冬天系统"，其与上述所谓的"夏天系统"形成 对比。该方案可以将阀装置108a、 108b反向安装就可以实现，甚至简单地反 转泵送装置109的位置来实现。
在这个实施例中，单向阀装置108c优选设置于通道B4和孔口 135a处， 该阀装置使得空气从外部吸入(夏天系统)以及臭气被排出外部(冬天系统)。
应当注意，使第二腔体103与外部相通的通道134和孔口 135a不是必须 的，是可以省去的，这样只使第二腔体103和鞋内之间进行空气交换。
衬垫18、 118如前所述最好容纳在第二腔体103内。
打孔脚垫20最好布置在鞋垫132的上面。
图10、图11及图12显示了本发明的不同实施例。图中显示了嵌在鞋底 本体101上的鞋垫232，其与本体上部的压痕相配合布置。
鞋垫232为一体，包括加厚的后面部分232a,与脚跟区域对应；前面 部分232b，其上具有若干通孔。
后面部分232a包括一开口 240，用以容纳泵送装置209，与上述类似， 泵送装置构成为 一壳体210,在壳体内容纳有弹性核芯212。壳体210由两 个半壳体组成，具有一突出的边缘237和一喷嘴211，构成喷嘴和突出边缘涉 及区域上空气的进/出口。制成鞋垫232的弹性材料的弹性使弹性材料形变， 从而可以插入或取出泵送装置209。
如图12所示，壳体210从鞋垫232厚度方向上上下突出，以在行走时促
进泵送功能。
如图11所示，鞋垫232的底面具有若千背脊242，其形成中空空间，整 体在鞋垫232的底面与配合鞋垫的鞋底内表面形成一气室。在鞋垫232的底 面上，设置泵送装置209的喷嘴211的地方，布置有两条肋条243a和234b。 开始两肋基本平行延伸，然后分叉， 一直到达鞋垫的边缘。该肋条243a、 243b 形成了空气通过设置在鞋垫232侧缘的孔244吸入排出的通道。在该孔244 处，鞋垫232的底面还包括一阀座245，用于固定上述类型的阀装置。
在一个未示出的实施例中，壳体210与壳体110类似，有两个喷嘴、第 一喷嘴211朝向鞋内部，第二喷嘴在脚跟区域与外部通道相通的第二喷嘴。 单向阀优选位于喷嘴处；因此该实施例与图8示出的实施例的外部结构类似， 在此不再重复。在这个实施例中，开口 244及相关的单向阀装置可以省去。 鞋垫232的使用也可以避开鞋内脚垫20的位置。 图13和图14进一步显示了本发明鞋垫332或423的实施例。 鞋垫332具有脚垫的功能，可以取代鞋中的脚垫。鞋垫332可以适应各 种鞋，这些鞋不需要再另外垫鞋垫了。为了使下文描述更为明了，与鞋垫332 连接的通风装置无论在外面还是内部将不需要任何入风口或排风口，这是因 为该通风装置可以形成足够量的内部空气循环，促进汗液的排出，同时保持 脚部的热度。
与图IO中对鞋垫的描述类似，鞋垫332 —体形成，包括加厚后面部分 332a，对应于脚跟所在的区域；前面部分332b上有若干通孔。
后面部分332a包括一开口 340，用于容纳泵送装置，泵送装置与前述相 同，由壳体以及容纳于其中的弹性核芯构成。
适用于鞋垫332的泵送装置309的优选实施例如图15所示。壳体由两个 半壳体310a、 310b形成，其包括在半壳体连接位置上的一突出边缘337，以 及喷嘴311，用于空气的进/出口。突出的边缘337扣入一合适的槽341，该槽 沿开口 340的侧壁形成。制成鞋垫332的弹性材料的弹性使得鞋垫形变，然 后扣入泵送装置309或取出之。壳体310在鞋垫332的厚度方向上上下突出，
从而在走路时可以提高泵送功能。
弹性核芯213容纳在壳体中，在此实施例中壳体为拉长的帽子形状，支 撑边缘350被一系列的凹口 351打断，凹口 351具有促使在核芯受压时壳体 材料的位移，然后弹回原位。在优选的实施例中，凹口351的深度在核芯312
的弯曲端(短侧面)较大，在核芯312的长侧面较小，这样可以使壳体更具 有抗力并弹回核芯312。
弹性核芯312优选由SBS弹性体(苯乙烯一丁二烯一苯乙烯)混合苯乙 烯聚合体制成，或者由SEBS弹性体(苯乙烯一乙烯一丁二烯一苯乙烯)混合 聚烯烃材料如聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)或乙烯一乙酸乙酯共聚物(EVA) 制成，或者由上述制备壳体的聚亚安酯制成。优选地，这些弹性体化合物具 有肖氏A硬度(3秒后)在40-70的范围内，更优选为在40-65之间(ISO 868)。
用于空气的排/吸管352与喷嘴311联接。
如图13显示，鞋垫下表面332由径向通道353贯通，其从开口 340开始， 即安装喷嘴311的地方， 一直到鞋垫332的顶端。在第一长度中，通道353 充当泵送装置309的管352的底座，而在第二长度中，即足掌的区域，该通 道与若干分支354相通，这些分支大体上为鱼骨形排列，这些分支上具有与 鞋垫332上表面相通的贯通孔355。
图14显示了本发明的鞋垫432的另一实施例，没有显示通风装置，其设 计为通用的，如鞋垫332。
在该实施例中，不象鞋垫332，泵送装置309将从鞋垫432的上表面接收。 为此，上表面432，包括一底座440，位于脚跟部位(为此目的的加厚部分)， 用于容纳泵送装置309。底座440没有开口，就是让其底面作为泵送装置的支 撑部分，该底座包括一槽441,其沿底座的侧面形成，用于与壳体310的突缘 337扣接。自该底座440径向通道453开始延伸，其用于容纳泵送装置309的 管352。通道453向内凹室456开口，在内凹室中可以容纳衬垫18、 118，如 前所述。
图13中的鞋垫332以及图14中的鞋垫432包括织物、皮革或其它适 合材料的完工层，位于鞋垫的上表面，其与脚相接触；适当地打孔以使空气 通过。
在本发明特别优选的实施例中，鞋垫332、 432以及泵送装置为一体制成， 这样泵装置的突缘337将嵌入鞋垫材料当中。
图16显示本发明泵送装置的另一实施例。在该实施例中，壳体包括两个 半壳体410a、 410b，其基本与前述的半壳体相同，只是喷嘴411a、 411b沿突 出边缘437在径向相对的位置布置。单向阀453'、 453"的类型如前文所述， 其与喷嘴411a、 411b相连。前面的阀453，与喷嘴Wla连接，管32插入喷嘴 中，前面的阀453，使空气通过泵装置409传送到脚底，而后面的阀453，，安装 在相对的方向，这样使空气只能从脚跟区域部分吸入。在图16中的实施例是 特定为夏天使用设计的，或者是说为在热天设计的。实际上，外部空气通过 鞋跟与脚背之间的狭缝从外部吸入，然后输送到鞋内，使鞋通风。在冷天条 件下，这会使得脚部过冷。相反，在图15所示的实施例中使空气在鞋内部循 环，从而保持良好热度，同时空气涡流可以使脚保持干燥。
图17显示本发明通风装置的另一实施例。泵送装置509包括两个半壳体 510a、 510b，其具有一突出边缘537以及一喷嘴511，该壳体与管352连接； 弹性装置512，由弹簧组成。当然，也可以提供与图16所示类似的结构，即 夏天系统，含有两个具有单向阀的喷嘴。半壳体510a、 510b的内表面有支撑 脊560、 560'，用于作为弹簧两端的止挡。
弹性装置512优选为螺旋弹簧环绕形成一截椎形。
根据优选实施例，如图21所示，弹性装置由弯曲弹簧912形成，弯曲弹 簧由环形延伸弹簧基面975和脚踏面976组成，其相互通过伸縮形弯曲元件 977、 977，连接。弯曲元件977、 977，分别为>一形和<—形，由下臂977a、 977a， 和上臂977b、 977b，组成。弯曲元件977、 977，反向设置，即第一弯曲元件977 从基面的第一直线侧978开始到基面的第一末端，然后延伸形成一个">"型， 一直到脚踏面976的第一端部；相反，第二弯曲元件977'从基面975的第二 侧978'开始到基面975的第二末端，沿所述第一末端相反的方向延伸，形成 一个"<"型， 一直到大致与脚踏面976的第二末端连接。
脚踏面976包括长方形凹槽，其沿直线侧面，其形状与弯曲元件977、 977，的上臂977b、 977b'的形状互补。同样的原因，各个下臂977a、 977a，相对 于基面975的直线侧978、 978'侧面固定，从而避免在弯曲过程中相互妨碍。
弯曲弹簧912优选由聚合体材料制成。所述的聚合体材料更优选具有 850-1100Kgf/cm2(ASTM D790)之间范围的抗弯力。弯曲系数在24000-28000 Kg^m、ASTMD790)之间。聚合物材料最优选的为聚甲醛共聚物，其具有约 950 Kg化m2抗弯力以及约26000 Kgfi^cm2的弯曲系数。
图23显示了弯曲弹簧912的另一实施例，其中，在脚踏面9冗下面有一 弹性柱1000。弹性柱1000为中空的，这样形成一个管状结构。弹性柱由弹性 体如聚乙烯制成。该弹性体优选具有超过60的肖氏D硬度，更优选为超过 80，最优选超过90。在另一优选实施例中，用于弹性柱1000的弹性体具有
15-30的肖氏A硬度，更优选为约20。
弹性柱1000的上端容纳在一适合的环状底座999，底座在脚踏面976的 下面形成，为了将弹性柱固定在底座上，弹性柱1000最好为固定的，例如粘 在环状底座999上。
弹性柱1000的功能使弹簧912更好地，甚至在较长的脚踏周期后回弹， 以及增加走路的舒适感。
图18显示了壳体609的另一实施例，其中弹性核芯312可以被看到。如 前文所述，壳体由两个半壳体610a、 610b组成，其相互连接形成一突出边缘 637，沿突起边缘设置了喷嘴611 (夏天系统具有两个喷嘴，提供有单向阀)。 在此实施例中，上半壳体610a具体一凸起部分670a，平坦部分670b。凸起部 分用于从鞋垫332、 432的顶部突出，从而形成一个泵送装置609的推压钮。 这个实施例是为女鞋或童鞋构想的，其中，鞋跟部较低，出于达到走路舒适 的目的，需要一个较小的泵装置的推压钮。图18是为了减小推压钮的尺寸， 而基本不会降低泵送空气的量，从而提高泵送装置609的效率。
图19从另一方面显示了本发明弹性核芯712的实施例。在这个实施例中， 弹性核芯712为一拉长的帽子形，而不是凹槽，在其外围边缘具有若干孔780， 在泵送装置被施压时以增加许多空气出口。弹性核芯712最好由上述图15显 示实施例的相同材料制成。
图20为拉长帽子形弹性核芯812的仰视图，其完全类似于图15的变体， 尽管在其下表面包括一系列加强肋890。弹性核芯由于连续脚踏可能失去其反 弹特性。这个缺点可以通过增加核芯块的厚度(正常为l-2mm)，但这会增加 核芯太硬的风险。或者该缺点可以引入肋890来改善。
在所有上述的变体中，壳体10、 110、 210、 310、 410、 510、 610具有8-20mm 的高度，优选为10-14mm，最优选约12mm，其在鞋垫上突出并超出鞋垫平 面3-6mm。这可以通过提供两个对称的半壳体，即具有相同高度(如6mm高 的下半壳体和6mm的上半壳体)来实现，或者通过将较高的上半壳体与较低 的下半壳体(例如，分别为12mm和8mm)连接在一起来实现。
在本发明的一个特别优选的实施例中，脚垫20和/或鞋面21和/或鞋垫 332、 432由相变材料组成。相变材料如已知的PCM材料，当温度达到在通常 气候条件下的某一值时该材料能够在固态和液态之间转变，特别是在穿衣的 条件下。这样的气候条件，对于鞋来说，对应的温度范围为25-30°C。 PCMs
表现出的物理特性为当材料改变其物理状态时，其维持其熔点的温度，直到 所有的材料都改变了状态。如果材料在天气温度升高后开始溶解，其吸收热 量，如果气温下降，材料变为固态时，释放出热量，从而可以维持材料的温
度恒定。很清楚，在鞋里插入PCM时，其可以起到避免脚过热或过冷，从鞋 内吸收多余的热量或者在外部天气变冷时释放出热量。
用于本发明目的的PCMs由具有不同熔点的，高熔解热的石腊混和物组成， 其封装在微囊中，微囊披覆在基底和或包含在所述的基底中。特别地，所用 材料已知有Outlast Thermocules。优选地，PCM至少布置在脚垫20和/或朝 向脚的鞋面21的表面上。
本发明PCM的使用具有特别的价值。的确，上述的运动的空气循环系统 存在只能在走路时提供有效的通风，但在不走动时只能是一种被动的系统。 在这些条件下，随着天气的时冷时热，脚也会感觉时冷时热。相变材料可以 保证在不走动时脚的温度衡定。另一方面，只使用PCM，而没有一个主动的通 风系统，还不是很理想如上所述，PCM的性能可以使材料在完全改变其物理 形态前，温度保持恒定，因此其持续作用时间有限。在这种情况下，当再走 动时，本发明的主动通风系统可以起到保持鞋内恒温的效果，并可再次利用 PCM，即在冷天是加热鞋的内部，在热天时使鞋内部变凉快。无疑，停止和运 动的更替， 一般在日常生活中，鞋内的本发明的系统可以保证良好的恒定温 度。
本发明的通风系统工作方式如下
鞋内通过打孔的脚垫20与鞋底的腔体2、 102或开口 209以及腔体3、 103 保持流体连通，并通过孔7、 135a、 135b、 244以及阀装置8、 108a、 108c、 245与外部保持流体连通。在图7所示的实施例中，与外部连通的其它方式由 透气层22形成，其可以使空气从鞋的脚背进入/排出，如图中箭头所示。
在实际应用中，在每一步中，首先在鞋跟落下，从而压迫泵送装置9、 109、 209使得空气/水汽流从第一腔体2、 102或开口 209流向第二腔体3、 103， 然后向外部排出。然后是足掌部鞋底落地，用衬垫18、 118的相对压迫下， 进一步将空气/蒸汽向外部排出。当鞋跟(首先)以及足攀部鞋底(然后)抬 起时，通风装置——泵送装置9、 109、 209以及衬垫18、 118促使空气/水汽 通过脚垫20的孔吸入鞋19内，如箭头所示。这样连续的持续的空气循环形 成了，从而可以将汗液带走，保持足部干燥，保持鞋内温度恒定，避免在热
天和/或煅炼时足部过热。
在图8和图9显示的实施例中，设置有单向阀108a、 108b，如上说明， 根据气候条件，可以使空气只能从外部吸入并使空气在内部循环；或者，在 冷天情况下，在鞋内的空气被排出外部而基本不从外部吸入气体。
如上所述，图13或图14显示的鞋垫332、 423是常见的，即其可以插入 任何鞋的脚垫内。因此，各自与外部环境的空气交换点为鞋颈。而且，该装 置的使用完全与前面所述相同。
本发明通风系统的优点是清楚的，而且部分在上述说明书中已经强调了。
本发明的通风系统实际上构成了一主动的非被动的系统。的确，空气/水 汽不是象现有技术中的许多技术方案简单地通过通风孔通风的，而且形成了 强制循环，大大增加了通风的效率。
通风装置~~~泵送装置9、 109、 209以及衬垫18、 118好象一个肺，在 每一步中吸入和呼出空气/水汽，提高了流体的循环量。
保持足部干燥及恒温的效果的同时，优选是添加有香料，香料的缓慢释 放可以长期解决臭味的问题。
本发明的主动通风系统与相变材料(PCM)的组合的本发明的优点长时 间延续，即使是在不活动的情况下也能保持本发明的效果。
通风系统，即泵送装置9、 109、 209以及衬垫18、 118还充当减震器的 作用，首先是由于泵送装置9、 109、 209容纳的弹性核芯12、 112、 212。泵 送效果也与行走时舒适感有关系，本发明的通风系统可用在运动鞋和工艺鞋 中。
本发明的通风系统特别可用在普通的鞋中，也可以用在体育活动中穿的 运动鞋，远足或休闲鞋以及抗工业事故的工作鞋。
可以理解，为了说明本发明的目的，描述了一些鞋的通风系统的特定实 施例，对于本领域技术人员来说，可以根据本发明作任何适应性的进，但这 并不脱离本发明所要保护的范围。
例如，脚垫20可以去掉，从而直接用膜盒式泵9或衬垫18取代之或者
使其充满香料。
权利要求
1、一种鞋的通风系统，包括一中空鞋底(1)，中空鞋底上具有一通风装置，该通风装置与鞋内部以及与鞋外部流体相通；至少一第一腔体(2、102)或开口(240)，其在所述中空鞋底(1、101、132、232)内形成；泵送装置(9、109、209、309、409、509、609)，其容纳于所述的至少一第一腔体(2、102)或开口(240)内，其特征在于所述的泵送装置(9、109、209、309、409、509、609)包括一壳体(10、110、210、310、410、510、610)，一个或几个分散喷嘴(11、111a、111b、211、311、411a、411b、511、611)，以及弹性核芯(12、112、212、312、512、712、812)，该弹性核芯容纳在所述的壳体(10、110、210、310、410、510、610)中。
2、 根据权利要求1所述鞋的通风系统，其中，所述弹性核芯(12、 112、 212)包括一弹性体制成的弹性插件。
3、 根据权利要求2所述鞋的通风系统，其中，所述的弹性体具有超过60， 优选超过80，更优选超过90的肖氏D硬度。
4、 根据权利要求2所述鞋的通风系统，其中，所述的弹性体具有15-30， 优选约为20的肖氏A硬度。
5、根据权利要求2-4任何一项所述的鞋的通风系统，其中，所述的弹性插 件基本沿容纳其的壳体(10、 110、 210)的形状，但其尺寸要比壳体要小， 以在所述壳体(10、 110、 210)的内壁与核芯之间形成一间隙。
6、 根据权利要求2-5任何一项所述的鞋的通风系统，其中，所述的弹性 插件在其三面打孔，以使在其中形成小的通道(13、 13，、 13"、 13"，、 13""、 113、 113，、 113"、 113"，、 113"")网络。
7、 根据权利要求1所述鞋的通风系统，其中，所述弹性核芯(312、 712、 812)为拉长的帽子形状，由SBS弹性体(苯乙烯一丁二烯一苯乙烯)混合苯 乙烯聚合体制成，或者由SEBS弹性体(苯乙烯一乙烯一丁二烯一苯乙烯)混 合聚烯烃材料如聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)或乙烯一乙酸乙酯共聚物(EVA) 制成，或者由聚亚安酯材料如已二酸酯聚亚安酯制成。
8、 根据权利要求7所述鞋的通风系统，其中，所述弹性体具有40-70、 优选为40-65 (ISO 868)范围的肖氏A硬度(3秒后)。
9、 根据权利要求7或8所述鞋的通风系统，其中，所述弹性核芯(312) 包括由一系列凹槽(351)打断的支撑边缘(350)。
10、 根据权利要求9所述鞋的通风系统，其中，所述凹槽(351)的弹性 核芯(312)的弯曲端具体较高深度，在长的侧面上具有较低的深度。
11、 根据权利要求7或8所述鞋的通风系统，其中，所述弹性核芯(712) 在其外缘上有若干孔(780)。
12、 根据权利要求7-11任意一项所述鞋的通风系统，其中，弹性核芯(812) 的下面具有一系列加强肋(8卯)。
13、 根据权利要求1-12任意一项所述鞋的通风系统,其中，所述壳体(609) 由两个半壳体(610a、 610b)组成，两个半壳体连接形成一突出缘(637)， 沿突出缘至少布置有一喷嘴(611)，上部半壳体(610a)具有一凸起部分(670a) 以及一平坦部分(670b)，其中所述突起部分(670a)用于在顶部突出形成一 泵送装置(609)的推压钮。
14、 根据权利要求1所述鞋的通风系统，其中，所述弹性核芯为一弹簧。
15、 根据权利要求14所述鞋的通风系统，其中，所述弹簧为一螺旋弹簧 (512)，形成一截椎形，具有一延伸的环形外形。
16、 根据权利要求14所述鞋的通风系统，其中，所述弹簧为一弯曲弹簧 (912)。
17、 根据权利要求16所述鞋的通风系统，其中，所述弯曲弹簧(912) 由延伸的环状基面(975)和一脚踏面(976)组成，其相互通过伸縮形弯曲 元件(977、 977，)连接。
18、 根据权利要求17所述鞋的通风系统，其中，所述弯曲元件(977、 977，)分别为">—"形和"<—"形，由下臂(977a、 977a，)和上臂(977b、 977b，)组成。
19、 根据权利要求18所述鞋的通风系统，其中，所述弯曲元件(977、 977，)设设置为第一弯曲元件(977)从基面(975)的第一直线侧(978) 从基面的第一末端开始，然后延伸形成一个">"型， 一直到脚踏面(976) 的第一端部；第二弯曲元件(977，)从基面(975)的第二直线侧(978')开 始从基面(975)的第二末端，沿所述第一末端相反的方向延伸，形成一个"<" 型，一直到与脚踏面(976)的第二末端连接。
20、 根据权利要求17或18所述鞋的通风系统，其中，所述脚踏面(976) 包括长方形凹槽，其沿两直线侧面，其形状与弯曲元件(977、 977，)的上 臂(977b、 977b，)的形状互补。各个下臂(977a、 977a，)相对于基面(975) 的直线侧(978、 978')侧面固定，从而避免在弯曲过程中相互妨碍。
21、 根据权利要求17-20任意一项所述鞋的通风系统，其中，在所述脚踏 面(976)下面设置有一弹性柱(1000)。
22、 根据权利要求21所述鞋的通风系统，其中，弹性柱(1000)为中空 的，这样形成一个管状结构，弹性柱由弹性体制成，该弹性体优选具有超过 60的肖氏D硬度，更优选为超过80，最优选超过90;或者用于弹性柱(IOOO) 的弹性体具有15-30的肖氏A硬度，更优选为约20。
23、 根据权利要求22所述鞋的通风系统，其中，所述弹性体为聚乙烯。
24、 根据权利要求22或23所述鞋的通风系统，其中，弹性柱(1000) 的上端容纳在一适合的环状底座(999)，底座在脚踏面(976)的下面形成， 优选通过粘接固定。
25、 根据权利要求14-24任意一项所述鞋的通风系统，其中，所述弹簧由 聚合体材料制成。
26、 根据权利要求25所述鞋的通风系统，其中，所述聚合体材料具有 850-1100Kgf/cm2(ASTM D790)之间的抗弯力，具有24000-28000 Kg^cm2(ASTM D790)之间的弯曲系数。
27、 根据权利要求25或26所述鞋的通风系统，其中，聚合物材料为聚 甲醛共聚物，其具有约950KgWr^抗弯力以及约26000 Kgf/ci^的弯曲系数。
28、 根据权利要求14-27任意一项所述鞋的通风系统，其中，所述弹簧 (512、 912)包含在壳体(510)中，壳体(510)由两个半壳体(510a、 510b)组成，所述半壳体(510a、 510b)的内表面有支撑脊(560、 560')，用于作为 弹簧两端的止挡。
29、 根据权利要求1-28任意一项所述鞋的通风系统，其中，用于吸入/ 传送空气的管(352)与所述壳体的喷嘴(311、 411、 511、 611)相连接。
30、 根据权利要求2-29任意一项所述鞋的通风系统，其中，所述弹性核 芯(12、 112、 212、 312、 512、 712、 812、 912)和/或所述的壳体(10、 110、 210、 310、 410、 510、 610)含有香料。
31、 根据权利要求30所述鞋的通风系统，其中，所述的香料吸收在弹性 核芯(12、 112、 212、 312、 512、 712、 812、 912)和/或所述的壳体(10、 110、 210、 310、 410、 510、 610)的材料中，或者以微球的形式与这些材料连接。
32、 根据权利要求1-31任意一项所述鞋的通风系统，其中，所述泵送装 置(9、 109、 209、 309、 409、 509、 609)为膜盒式泵。
33、 根据权利要求1-32任意一项所述鞋的通风系统，其中，所述中空鞋 底(1)包括至少一第二腔体(3、 103)，其大致位于足掌处的鞋底，由边缘(la、 101a)限定，所述的至少一第二腔体(3、 103)通过一通道(4、 104) 与所述的至少一第一腔体(2、 102)流体相通。
34、 根据权利要求33所述鞋的通风系统，其中，所述通道(4)在至少 一个第二腔体(3)，形成一个槽(5)，在槽(5)的左右两侧有多条分支(6) 基本横向突出延伸，其与主槽(5)都一直延伸到边缘(la)。
35、 根据权利要求34所述鞋的通风系统，其中，在所述主槽(5)以及 所述分支(6)的末端，鞋底(1)的边缘(la)包括一些相对于边缘的横向 孔(7)，其使所述的至少一腔体(3)与外界流体相通。
36、 根据权利要求35所述鞋的通风系统，其中，在所述孔(7)的孔口 朝外布置有阀装置(8)。
37、 根据权利要求33-36任意一项所述鞋的通风系统，其中，所述的至少 一个第二腔体(3、 103)容纳有衬垫(18、 118)。
38、 根据权利要求37所述鞋的通风系统，其中，所述的衬垫(18、 118) 由膨胀合成材料制成，这种材料有小的开孔，类似乳胶泡沬或聚酯基膨胀聚 亚安酯；或者由针状材料制成，如针状无纺织物，优选为具有连续的面子纱(needledthread)、针刺毡或针状合成材料(PE或PP);或者由弹性体制成，在弹性体内形成许多孔或微孔的多孔形状。
39、 根据权利要求37或38所述鞋的通风系统，其中，所述的衬垫(18、 118)包含有香料。
40、 根据权利要求1-39任意一项所述鞋的通风系统，其中，所述的鞋底 (1)包括一本体(101)和一鞋垫(132、 232)。所述本体(101)包括一压痕(133)，压痕的形状配合鞋垫(132、 232)底面的形状并将鞋垫(132、 232)布置在本体(101)上。
41、 根据权利要求40所述鞋的通风系统，其中，所述的鞋垫(132)包 括一第一腔体(102)，其位于脚跟的部位，所述泵送装置(109)布置在其中; 一第二腔体(103)，位于鞋底中足掌所在的部位，第一通道(104)将第一腔体(102)与第二腔体(103)连通；第二通道(134)使第二腔体(103)与 鞋底(垫)(132)的外缘相通，进而通过位于本体(101)侧面的相应的孔(135a) 与外部相通。
42、 根据权利要求41所述鞋的通风系统，其中，第三通道(136)，布置 在本体(101)侧面脚跟部位的孔(135b)，共同使所述第一腔体(102)与外 部相通。
43、 根据权利要求40-42任意一项所述鞋的通风系统，其中，所述壳体 (110)包括两个喷嘴(llla、 lllb),其设置在壳体两端，与通道(104、 136)对齐，使第一腔体(102)与第二腔体(103)相通以及分别与外部相通。
44、 根据权利要求43所述鞋的通风系统，其中，所述喷嘴(llla、 lllb)， 也就是在孔(135b)以及第一通道(104)处分别设置第一和第二单向阀装置(108a、 108b)，所述第一阀装置(108a)使空气只从外部进入，所述第二阀 装置(108b)使吸入的空气送到所述的第二腔体(103)，通过衬垫(118)上 的孔进入鞋内；或将阀装置(108a、 108b)反向安装就实现反向空气循环。
45、 根据权利要求41-44任意一项所述鞋的通风系统，其中，在所述通道 (134)和孔口 (135a)处布置有单向阀装置(108c)，布置所述阀装置(108c)以使空气从外部吸入；布置所述阀装置(108c)以使空气从内部排出。
46、 根据权利要求40所述鞋的通风系统，其中，所述鞋垫(232)为一 体形成，包括加厚的后面部分(232a)，对应于鞋跟的区域；以及一前面部 分(232b)，其上具有若干通孔。
47、 根据权利要求46所述鞋的通风系统，其中，所述鞋垫(232)的所 述后面部分(232a)包括开口 (240),用于容纳所述泵送装置(209)。
48、 根据权利要求46或47所述鞋的通风系统，其中，所述泵送装置(209) 的壳体(210)具有一突出的边缘(237)和至少一喷嘴(211)，构成空气的 进/出开口，所述突出边缘(237)扣插在沿开口 (240)的侧壁形成的槽(241) 中。
49、 根据权利要求40-48任意一项所述鞋的通风系统，其中，鞋垫(232) 的底面具有若千背脊(242)，其形成中空空间，整体在鞋垫(23"的底面与 配合鞋垫的本体(101)内表面形成一气室。
50、 根据权利要求46-49任意一项所述鞋的通风系统，其中，在鞋垫(232) 的底面上，设置泵送装置(209)的喷嘴(211)的区域，布置有两条肋条(243a、234b);两肋的第一部分基本平行延伸，然后分叉， 一直到达鞋垫(232)的 边缘。该肋条(243a、 243b)形成了空气通过设置在鞋垫(232)侧缘的孔(244) 吸入/排出的通道。
51、 根据权利要求46-50任意一项所述鞋的通风系统，其中，在所述孔 (244)处，鞋垫(232)的底面包括一用于单向阀装置的阀座(245)。
52、 根据权利要求1-51任意一项所述鞋的通风系统，其中所述鞋(19) 包括所述中空鞋底(1)以及一鞋面(21)，透气的脚垫(20)布置在所述中 空鞋底(1)朝向鞋(19)内侧的一面上。
53、 根据权利要求52所述鞋的通风系统，其中所述脚垫(20)打有孔。
54、 根据权利要求52或53所述鞋的通风系统，其中所述脚垫(20)与 所述中空鞋底(1)通过胶水沿边缘粘接。
55、 根据权利要求52-54任意一项所述鞋的通风系统，其中所述脚垫(20) 包含香料、卫生或抗菌物质。
56、 根据权利要求52-55任意一项所述鞋的通风系统，其中所述的鞋面 (21)包括一可透空气/水汽的透气层(22)。
57、 根据权利要求56所述鞋的通风系统，其中所述透气层(22)由如下 材料制成膨胀合成材料制成，这种材料有小的开孔，类似乳胶泡沫或聚酯 基膨胀聚亚安酯；或者由针状材料制成，如针状无纺织物，优选为具有连续 的面子纱(needledthread)、针刺毡或针状合成材料(PE或PP);或者由弹性 体制成，在弹性体内形成许多孔或微孔的多孔形状。
58、 根据权利要求56或57所述鞋的通风系统，其中所述透气层(22) 包含香料、卫生或抗菌物质。
59、 根据权利要求52-58任意一项所述鞋的通风系统，其中所述脚垫(20) 是可拆除的，以使泵送装置(9)和/或衬垫(18)替代之，或使其充满香料。
60、 根据权利要求47-54任意一项所述鞋的通风系统，其中脚垫(20)和 /或鞋面(21)和/或鞋垫(332、 432)由相变材料组成。
61、 根据权利要求60所述鞋的通风系统，其中所述相变材料包括具有不同熔点和高熔解热的石蜡混合物组成，封装在微胶囊里。
62、 一种鞋底(19)，其包括权利要求1到61任意一项的通风系统。
63、 一通风装置，其包括前述任意一项权利要求所述的泵送装置(9、 109、 209、 309、 409、 509、 609)。
64、 根据权利要求63所述的通风装置，所述装置普遍用在鞋垫(332、 432)上。
65、 根据权利要求64所述的通风装置，其中所述鞋垫(332)包括加 厚后面部分(332a)，对应于脚跟所在的区域；前面部分G32b)，其上有若 干通孔；所述后面部分(332a)包括一开口 (340)，用于容纳所述泵送装置(9、 109、 209、 309、 409、 509、 609)，其中鞋垫(332)下表面由径向通道(353) 贯通，其从开口 (340)开始，在泵送装置(9、 109、 209、 309、 409、 509、 609)的喷嘴(11、 llla、 lllb、 211、 311、 411a、 411b、 511、 611)的区域， 一直延伸到鞋垫(332)的顶端；所述通道(353)在足掌所在区域，与若干 分支(354)相通，这些分支大体上为鱼骨形排列，这些分支上具有与鞋垫(332) 上表面相通的贯通孔(355)。
66、 根据权利要求64所述的通风装置，所述的鞋垫(432)的上表面(432') 包括一底座(440),位于脚跟部位，用于容纳所述泵送装置(9、 109、 209、 309、 409、 509、 609)，底座(440)没有开口，具有一个底面，该底座包括 一槽(441)，其沿底座的侧面形成，用于与所述的泵装置(9、 109、 209、 309、 409、 509、 609)扣接，自该底座(440)径向通道(453)开始延伸至凹室456 开口，其用于容纳衬垫(18、 118)。
67、 根据权利要求64—66任意一项所述的通风装置，其中所述的鞋垫 (332、 432)与所述泵送装置(9、 109、 209、 309、 409、 509、 609)为一体形成。
68、 根据权利要求63—67任意一项所述的通风装置，其中所述鞋垫(332、 432)的上表面包括一织物、皮革或其它适合材料的完工层。
69、 一弯曲弹簧(912),其由环形延伸弹簧基面(975)和脚踏面(976) 组成，基面与脚踏面通过伸縮形弯曲元件(977、 977')连接；其中，所述弯曲元件(977、 977，)分别为">—"形和"<—"形，由下 臂(977a、 977a，)和上臂(977b、 977b，)组成；其中所述弯曲元件(977、 977，)被如此设置，即第一弯曲元件(977)从 基面(975)的第一直线侧(978)开始，到基面(975)的第一末端，延伸形 成一个">"型， 一直到与脚踏面(976)的第一端部连接；第二弯曲元件(977') 从基面(975)的第二直线侧(978，)开始到基面(975)的第二末端，沿所述 第一末端相反的方向延伸，形成一个"<"型， 一直到与脚踏面(976)的第 二末端连接；其中所述脚踏面(976)包括长方形凹槽，其沿两直线侧面，其形状与 弯曲元件(977、 977，)的上臂(977b、 977b，)的形状互补；各个下臂(977a、 977a')相对于基面(975)的直线侧(978、 978')侧面固定，从而避免在弯 曲过程中相互妨碍。
70、 根据权利要求69所述的弯曲弹簧(912),其中在所述脚踏面(976) 下面设置有一弹性柱(1000)，弹性柱(1000)为中空的，这样形成一个管状 结构，弹性柱由弹性体制成，该弹性体优选具有超过60的肖氏D硬度，更优 选为超过80,最优选超过90;或者用于弹性柱(1000)的弹性体具有15-30 的肖氏A硬度，更优选为约20。
71、 根据权利要求70所述的弯曲弹簧(912),其中弹性柱(1000)的上 端容纳在一适合的环形底座(999)中，该底座在脚踏面(976)的下面形成， 优选用胶粘接。
全文摘要
本发明涉及一种用于鞋的包括通风装置的通风系统，特别是泵送装置如膜盒式泵。更具体地，本发明涉及一种鞋的通风系统，包括一中空鞋底(1)，中空鞋底上具有一通风装置，该通风装置与鞋内部以及与鞋外部流体相通；至少一第一和第二腔体(2、3)在所述中空鞋底(1)内形成；泵送装置(9)容纳于所述的至少一第一腔体(2)，所述的泵送装置(9)包括一壳体(10)，分散喷嘴(11)，以及弹性核芯(12)，该弹性核芯容纳在所述的壳体(10)中，衬垫(18)容纳在所述的第二腔体(3)内。
文档编号A43B7/08GK101112259SQ200710087180
公开日2008年1月30日 申请日期2007年3月23日 优先权日2005年9月16日
发明者帝 乔治·法拉 申请人:春天发展有限公司