鞋用气压固定装置的制作方法

文档序号:16633897发布日期:2019-01-16 06:50阅读:294来源:国知局
鞋用气压固定装置的制作方法

本发明关于一种鞋用气压固定装置,尤指一种以气体泵进行充气的鞋用气压固定装置。



背景技术:

一般而言,大部分的传统鞋类是以鞋带作为松绑及固定足部的工具,然而,具有鞋带的鞋类在穿着上会有许多不便利之处。举例来说,当于穿着活动的过程中造成鞋带脱落,必须重新系紧鞋带才能继续活动,造成活动上的不便与时间的浪费。再者,穿着具有鞋带的鞋类亦具有潜在的危险性。举例来说,当鞋带不慎松开时,容易造成他人踩踏而致绊倒,亦有可能被卷入自动电扶梯的缝隙、自行车链或摩托车脚栓等等,容易造成意外的发生。此外,长期穿着具有鞋带的鞋类容易对足部施加过大的压力,导致穿着者的不适。

少部分的传统鞋类是以其他方式作为松绑及固定足部的工具,例如:魔鬼毡或袜套式鞋体,然魔鬼毡固定性不足、容易脱落,长时间使用会使魔鬼毡的毡黏性下降,造成活动上的不便,亦不适合运动用时穿着。袜套式鞋体对足部的固定性亦不足,且无法依据需求进行松紧调整,长时间的使用亦容易造成袜套式鞋体松弛,而无法满足固定足部的需求。

另一方面,一般的传统鞋类的鞋口大小主要依据其功能性进行设计,例如运动用鞋款通常鞋口设计较小,藉此以提供较佳的包覆性,也避免于运动过程中脱落,然而此种鞋口较小的设计往往造成使用者的足部难以穿入该鞋中,若施以力量将鞋口撑开以利穿入,反而会造成鞋口松弛,进而失去包覆保护的效果;例如休闲用鞋款通常鞋口设计较大,藉此以供使用者方便穿脱,然而此种鞋口较大的设计往往造成使用者的足部容易脱离该鞋中,且容易造成使用者足部受伤或鞋子损坏的风险。

有鉴于此,如何发展一种可改善前述习知技术的缺失,而研发出一种可自动调整调整鞋口大小,且可舒适地包覆固定足部的鞋用气压固定装置,实为目前迫切需要解决的问题。



技术实现要素:

本发明的主要目的在于提供一种鞋用气压固定装置,其可自动调整调整鞋口大小,且可舒适地包覆固定足部,以同时达到方便穿脱及穿着时固定足部的功效。为达上述目的,本发明的一较广义实施样态为一种鞋用气压固定装置,适用于一鞋,该鞋包含一鞋体及一底部,该鞋体包含数个鞋带孔,该鞋体与该底部相连接,以共同定义一穿置空间,该鞋用气压固定装置包含:一充气鞋舌,与该鞋体相连接,该充气鞋舌为一可充气膨胀结构,该充气鞋舌与该鞋体共同定义一开口,该开口与该穿置空间相通;一第一气体泵,与该充气鞋舌相连通;以及一控制模块,与该第一气体泵电性连接;其中,该控制模块依据一第二致能信号,控制气体由该充气鞋舌导出,使该充气鞋舌朝接近该穿置空间方向内缩,以贴合使用者的足背;该控制模块依据一第一致能信号驱动该第一气体泵作动,使气体导入该充气鞋舌中,使该充气鞋舌填充气体而产生膨胀,并朝远离该穿置空间的方向凸出,进而使该开口增大。

附图说明

图1为本发明较佳实施例的鞋用气压固定装置的结构示意图。

图2为本发明较佳实施例球鞋的结构拆解示意图。

图3为本发明较佳实施例鞋用气压固定装置的充气鞋带示意图。

图4a为本发明第一实施例的充气鞋带的鞋带部的初始状态示意图。

图4b为图4a的充气鞋带的鞋带部的拆解示意图。

图4c为图4a的充气鞋带的鞋带部的充气膨胀示意图。

图4d为本发明第二实施例的充气鞋带的鞋带部的系部的初始状态示意图。

图4e为图4d的充气鞋带的鞋带部的系部的充气膨胀示意图。

图4f为本发明第三实施例的充气鞋带的鞋带部的系部的初始状态示意图。

图4g为图4f的充气鞋带的鞋带部的系部的充气膨胀示意图。

图4h为本发明第四较佳实施例的充气鞋带的鞋带部的系部的初始状态示意图。

图4i为图4h的充气鞋带的鞋带部的系部的充气膨胀示意图。

图4j为本发明第五较佳实施例的充气鞋带的鞋带部的系部的初始状态示意图。

图4k为图4j的充气鞋带的鞋带部的系部的充气膨胀示意图。

图5a为图2的充气鞋舌的aa剖面示意图。

图5b为图5a的充气鞋舌充气膨胀示意图。

图6a为本发明较佳实施例的充气鞋舌剖面示意图。

图6b为图6a的充气鞋舌的外气囊充气膨胀示意图。

图6c为图6a的充气鞋舌的内气囊充气膨胀示意图。

图7a为本发明较佳实施例鞋用气压固定装置的架构示意图。

图7b为本发明另一较佳实施例鞋用气压固定装置的架构示意图。

图8为本发明较佳实施例鞋用气压固定装置的气体流通方向示意图。

图9a为本发明较佳实施例球鞋的初始状态剖面示意图。

图9b为本发明较佳实施例球鞋的穿戴状态剖面示意图。

图10a及图10b图分别为本发明较佳实施例气体泵于不同视角的分解结构示意图。

图11a为图1a及图10b所示的压电致动器的正面结构示意图。

图11b为图1a及图10b所示的压电致动器的背面结构示意图。

图11c为图1a及图10b所示的压电致动器的剖面结构示意图。

图12为图1a及图10b所示的气体泵的剖面结构示意图。

图13a至图13d为图1a及图10b所示的气体泵作动的流程结构图。

图14a及图14b分别为本发明另一较佳实施例气体泵于不同视角的分解结构示意图。

【符号说明】

1:鞋用气压固定装置

10:充气鞋带

10a:系部

10b:连接部

10e:通孔

10f:膨胀部

10g:连通部

10h:空隙

10i:外层

11:充气鞋舌

11a、111a、112a:凸块

11b、111b、112b:间隙

11c、111c:外侧表面

111:外气囊

112:内气囊

112c:内侧表面

113:双向阀

12:第一气体泵

12’:第二气体泵

121:进气板

121a:第一表面

121b:第二表面

1210:进气孔

1211:中心凹部

1212:总线孔

122:共振片

1220:中空孔洞

123:压电致动器

1231:悬浮板

1231a:第一表面

1231b:第二表面

1231c:中心部

1231d:外周部

1231e:凸部

1232:外框

1232a:支架

1232a’:第一表面

1232a”:第二表面

1232b:导电接脚

1232c:第一表面

1232d:第二表面

1233:压电组件

1234:空隙

1241、1242:绝缘片

125:导电片

1251:导电接脚

126:盖板

126a:容置空间

1261:侧壁

1262:底板

1263:开口部

127a:汇流腔室

127b:第一腔室

128:胶体

13a:第一气体通道

13b:第二气体通道

14:气囊部

15:控制模块

16:电池

17:开关

17’:压力传感器

2:球鞋

21:鞋体

21a:鞋带孔

22:底部

22a:鞋垫

22b:鞋底

23:穿置空间

24:开口

具体实施方式

体现本发明特征与优点的一些典型实施例将在后段的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的态样上具有各种的变化,其皆不脱离本发明的范围,且其中的说明及附图在本质上是当作说明之用,而非架构于限制本发明。

请参阅图1及图2,图1为本发明较佳实施例鞋用气压固定装置的结构示意图,图2为本发明较佳实施例球鞋的结构拆解示意图。如图1所示,本发明的鞋用气压固定装置1适用于各式鞋类,例如:球鞋、凉鞋或高跟鞋等等,但不以此为限。本实施例的鞋用气压固定装置1是以应用于一球鞋2为例进行说明,该球鞋2包含鞋体21、底部22。如图2所示,鞋体21包含数个鞋带孔21a,以供各式鞋带穿置于其中,底部22更具有鞋垫22a及鞋底22b,其中鞋体21与底部22的鞋底22b相连接,并定义出穿置空间23,鞋垫22a对应设置于穿置空间23中,并与鞋底22b相连接,因此鞋垫22a的型态大致与鞋底22b相同,惟其轮廓略小于鞋底22b,且鞋垫22a及鞋底22b的外观型态、厚度等可依照实际施作情形而任施变化。

请继续参阅图1及图2,于本实施例中,本发明的鞋用气压固定装置1包含充气鞋带10、充气鞋舌11、第一气体泵12、第二气体泵12’、气囊部14、控制模块15及电池16,但不以此为限。其中,充气鞋舌11与鞋体21相连接,并与该鞋体21定义开口24,使用者的足部可经由鞋体21的开口24以套入或脱离球鞋2,且当使用者的足部经开口24套入球鞋2内部时,则可容置于穿置空间23中;气囊部14贴附于充气鞋舌11且邻近于充气鞋舌11的一侧,并与充气鞋舌11相连通,充气鞋带10贴附设置于充气鞋舌11上且邻近于充气鞋舌11的另一侧,但不以此为限。本实施例的第一气体泵12为一单向进气的气体泵,但亦不以此为限。本实施例的控制模块15及电池16设置于底部22的鞋垫22a及鞋底22b之间,其中,控制模块15与第一气体泵12、第二气体泵12’电性连接,电池16则用以提供电能至控制模块15。

请同时参阅图2及图3,图3为本发明较佳实施例鞋用气压固定装置的充气鞋带示意图。如图所示,本实施例的充气鞋带10为一可充气膨胀结构,并经由第一气体通道13a及第二气体通道13b与气囊部14相互连通以供气体传输,气囊部14贴附于充气鞋舌11的外侧表面上,充气鞋带10穿设于鞋体21的数个鞋带孔21中,第一气体通道13a及第二气体通道13b分别连通于气囊部14与充气鞋带10之间,第一气体泵12连通设置于第一气体通道13a内,与控制模块15电性连接,用以将气体由充气鞋带10导入气囊部14,使充气鞋带10泄气松弛,以利于使用者穿脱该球鞋2;第二气体泵12’连通设置于第二气体通道13b内,且第二气体泵12’与控制模块15电性连接,用以将气体由气囊部14导入充气鞋带10之中,藉此使充气鞋舌11及气囊部14内部的气体填充至充气鞋带10中,使气体迅速填充至充气鞋带10,并使充气鞋带10充气膨胀而紧绷,使其可完整贴合于使用者的足背上半部,即使用者的足背与脚踝连接周缘,以利于将使用者的足部稳固地包覆固定于球鞋2中,此外通过充气鞋带10及鞋气囊部14两段式的设置,以避免球鞋2的鞋体21于穿着活动时弯折而压迫使用者的足部,并达到舒适、安全的功效。因此,通过第一气体泵12及第二气体泵12’的设置,以控制气体流通于充气鞋带10及充气鞋舌11之间,并通过气体流动使充气鞋带10松弛或紧绷,以达到利于穿脱或稳固固定的效果。

请同时参阅图4a及图4b,图4a为本发明第一实施例的充气鞋带的初始状态示意图,图4b为图4a的充气鞋带的拆解示意图,图4c为图4a的充气鞋带的充气膨胀示意图。如图4a所示,本发明第一实施例中,充气鞋带10还包含还包含系部10a及连接部10b,本实施例是以三个系部10a及两个连接部10b进行说明,但不以此为限,其数量及设置方式可依据实际情形任施变化。再如图4b所示,于本实施例中,每一系部10a的两端均分别设有一通孔10e,且连接部10b的表面上亦对应设有对应的通孔(未图示),并通过通孔10e连通于系部10a及连接部10b之间,以实现气体的流通。当气体导入充气鞋带10时,充气鞋带10充气膨胀,即如图4c所示,通过鞋带部10b的三个系部10a充气膨胀而向内紧缩,藉此以达到等同于一般鞋带拉紧的效果,且由于充气鞋带10为充气膨胀结构,其弹性较佳,可避免一般鞋带于系紧时因弹性不佳造成的不适感。当气体导出充气鞋带10时,充气鞋带10泄气而松弛,回复至初始状态,即如图4a所示,通过鞋带部10b的三个系部10a泄气而向外松弛,藉此以达到等同于一般鞋带松绑的效果,以利于使用者穿脱。此外,于本实施例中,充气鞋带10为一人工肌肉充气鞋带,其是由一电活性聚合物所构成,例如:氨基酸,为一种智能型高分子材料,其可以通过电能的控制,使材料内部结构可产生伸缩、弯曲、束紧或膨胀等动作,并具有生物肌肉般的弹性及柔软度,通过该人工肌肉充气鞋带的可充气束紧或膨胀,以提供使用者极佳的球鞋穿着体验。

请同时参阅图4d及图4e,图4d为本发明第二实施例的充气鞋带的系部的初始状态示意图,图4e为图4d的充气鞋带的系部的充气膨胀示意图。如图4d所示,于本发明第二实施例中,充气鞋带10的系部10a还包含还包含数个膨胀部10f、数个连通部10g及两通孔10e,每一连通部10g以上下两端交错的方式连接于相邻的每个膨胀部10f之间,并定义出数个空隙10h于每个膨胀部10f之间,以构成类似于数个「倒s型」连接的条状鞋带结构,但不以此为限;此外,两通孔10e分别设置于系部10a的两端,但不以此为限。当气体由通孔10e导入充气鞋带10时,充气鞋带10的鞋带部10b的系部10a充气膨胀,使数个膨胀部10f及数个连通部10g充气膨胀,并压缩数个空隙10h的区域,令系部10a充气膨胀后向内紧缩,即如图4e所示,藉此以达到等同于一般鞋带拉紧的效果,以固定使用者的足部。同样地,当气体导出充气鞋带10时,充气鞋带10的系部10a泄气而松弛,回复至初始状态,即如图4d所示,通过系部10a泄气松弛,藉此以达到等同于一般鞋带松绑的效果,以利于使用者穿脱。

请同时参阅图4f及图4g,图4f为本发明第三实施例的充气鞋带的系部的初始状态示意图,图4g为图4f的充气鞋带的系部的充气膨胀示意图。如图4f所示,于本发明第三实施例中,充气鞋带10的系部10a亦包含数个膨胀部10f、数个连通部10g及两通孔10e,每一连通部10g直接连接于相邻的每个膨胀部10f之间,并定义出数个空隙10h于每个膨胀部10f之间,以构成条状鞋带结构,此外,两通孔10e位于系部10a的两侧,但不以此为限。当气体由通孔10e导入充气鞋带10时,充气鞋带10的鞋带部10b的系部10a充气膨胀,使数个膨胀部10f及数个连通部10g充气膨胀,并压缩数个空隙10h的区域,令系部10a充气膨胀后向内紧缩,即如图4g所示,藉此以达到等同于一般鞋带拉紧的效果,以固定使用者的足部。当气体导出充气鞋带10时,充气鞋带10的系部10a泄气而松弛,回复至初始状态,即如图4f所示,通过系部10a泄气松弛,藉此以达到等同于一般鞋带松绑的效果,以利于使用者穿脱。

请同时参阅图4h及图4i,图4h为本发明第四实施例的充气鞋带的系部的初始状态示意图,图4i为图4h的充气鞋带的系部的充气膨胀示意图。如图4h所示,于本发明第四实施例中,充气鞋带1010b的系部10a还包含还包含两个通孔10e、数个膨胀部10f、数个连通部10g以及外层10i,数个膨胀部10f及数个连通部10g均设置于外层10i之中,两个通孔10e分别设置于外层10i的两端点,并通过两个通孔10e与两端的膨胀部10f相连通以供气体流通,每一连通部10g连接于相邻的每个膨胀部10f之间,并定义出数个空隙10h于每个膨胀部10f之间,以构成条状鞋带结构,但不以此为限。当气体由通孔10e导入充气鞋带10时,充气鞋带10的鞋带部10b的系部10a充气膨胀,使数个膨胀部10f及数个连通部10g充气膨胀,并压缩数个空隙10h的区域,令系部10a充气膨胀后向内紧缩,即如图4i所示,藉此以达到等同于一般鞋带拉紧的效果,以固定使用者的足部。同样地,当气体导出充气鞋带10时,充气鞋带10的系部10a泄气而松弛,回复至初始状态,即如图4h所示,通过系部10a泄气松弛,藉此以达到等同于一般鞋带松绑的效果,以利于使用者穿脱。于一些实施例中,充气鞋带10亦可单独应用于取代一般鞋类的鞋带,且充气鞋带10的系部10a还包含还包含一气嘴10j,气嘴10j亦通过连通部10g连通至膨胀部10f,用以供外接一打气装置,例如:气体泵、打气筒等等。

请同时参阅图4j及图4k,图4j为本发明第五实施例的充气鞋带的系部的初始状态示意图,图4k为图4j的充气鞋带的系部的充气膨胀示意图。如图4j所示,于本发明第五实施例中,充气鞋带10的系部10a包含两个通孔10e、数个膨胀部10f、数个连通部10g以及外层10i,数个膨胀部10f及数个连通部10g均设置于外层10i之中,两个通孔10e分别设置于外层10i的两端点,并通过两个通孔10e与两端的膨胀部10f相连通以供气体流通,每一连通部10g连接于相邻的每个膨胀部10f之间,并定义出数个空隙10h于每个膨胀部10f之间,以构成条状鞋带结构,但不以此为限。当气体导入充气鞋带10时,充气鞋带10的鞋带部10b的系部10a充气膨胀,使数个膨胀部10f及数个连通部10g充气膨胀,并压缩数个空隙10h的区域令系部10a充气膨胀后向内紧缩,即如图4k所示,藉此以达到等同于一般鞋带拉紧的效果,以固定使用者的足部。同样地,当气体导出充气鞋带10时,充气鞋带10的系部10a泄气而松弛,回复至初始状态,即如图4j所示,通过系部10a泄气松弛,藉此以达到等同于一般鞋带松绑的效果,以利于使用者穿脱。于一些实施例中,充气鞋带10亦可单独应用于取代一般鞋类的鞋带,意即充气鞋舌11仍可单独应用于各式鞋类中,且充气鞋带10的系部10a还包含还包含一气嘴10j,气嘴10j亦通过连通部10g连通至膨胀部10f,用以供外接一打气装置,例如:气体泵、打气筒等等。

请同时参阅图2、图5a及图5b,图5a为图2的充气鞋舌充气膨胀的aa剖面示意图,图5b为图5a的充气鞋舌初始状态示意图。如图2所示,本实施例的充气鞋舌11为一可充气膨胀结构,其与鞋体21相连接,并对应于使用者的脚背而设置,但不以此为限。如图5a所示,充气鞋舌11的外侧表面11c上为向外凸起的数个凸块11a,且每一相邻的凸块11a之间均具有一间隙11b,当气体导入充气鞋舌11时,充气鞋舌11因充气而产生膨胀,并通过外侧表面11c上的数个凸块11a膨胀向外凸出,以使充气鞋舌11朝远离穿置空间23的方向外凸出,使开口24扩大,以利于使用者穿脱球鞋2;接着如图5b所示,当气体导出充气鞋舌11时,充气鞋舌11因泄气而产生而内紧缩,且外侧表面11c上的数个凸块11a向内收缩,以使充气鞋舌11朝接近穿置空间23的方向内紧缩,回复至图5b的初始状态,藉此以稳固地将使用者的足部固定于球鞋2之中。

请同时参阅图6a至图6c,图6a为本发明另一较佳实施例的充气鞋舌剖面示意图,图6b为图6a的充气鞋舌的外气囊充气膨胀示意图,图6c为图6a的充气鞋舌的内气囊充气膨胀示意图。如图所示,于本发明另一较佳实施例中,充气鞋舌11包含外气囊111、内气囊112及双向阀113,其中外气囊111的外侧表面111c为向外凸起的数个凸块111a,每一相邻的凸块111a之间具有一间隙111b,而内气囊112的内侧表面112c为向内凸起的数个凸块112a,每一相邻的凸块112a之间亦具有一间隙112b,双向阀113为一可双向进气的阀门结构,连通于外气囊111及内气囊112之间,并与控制模块15电性连接。通过双向阀113将气体导入外气囊111的数个凸块111a膨胀向外凸出,以使该充气鞋舌11朝远离穿置空间23的方向向外凸出,以使开口24扩大,以利于使用者穿脱球鞋2;通过双向阀113将气体导入内气囊112的数个凸块112a膨胀向内凸出,以使该充气鞋舌11朝接近穿置空间23的方向向外凸出,以使开口24及穿置空间23向内紧缩,以利于将使用者的足部稳固地固定于球鞋2中。因此,通过外气囊111、内气囊112及双向阀113的设置,即可控制充气鞋舌11向内或向外凸起,并可于不需设置鞋带的情况下,使鞋用气压固定装置1的充气鞋舌11达到固定及松绑的效果。

请参阅图7a、图8及图9b,图7a为本发明较佳实施例鞋用气压固定装置的架构示意图,图8为本发明较佳实施例鞋用气压固定装置的气体流通方向示意图,图9a为本发明较佳实施例球鞋的初始状态剖面示意图,图9b为本发明较佳实施例球鞋的穿戴状态剖面示意图。请参考图7a所示,本实施例的鞋用气压固定装置1还包含还包含一开关17,开关17电连接控制模块15,开关17供使用者操作,用以控制鞋用气压固定装置1,其具体实施方式请参考图7a至图9b,当使用者的足部穿套进入球鞋2的穿置空间23时,使用者拨弄开启开关17,使开关17发送一第二致能信号至控制模块15,控制模块15依据第二致能信号,控制第二气体泵12’作动,使气体由充气鞋舌11及气囊部14中导出至充气鞋带10,使充气鞋舌11朝接近穿置空间23方向内缩,并使充气鞋带10充气膨胀而紧绷,以贴合使用者的脚部;反之,当使用者的足部欲脱离球鞋2时,拨弄关闭开关17,使开关17发送第一致能信号至控制模块15,控制模块15依据第一致能信号驱动第一气体泵12作动,使气体自充气鞋带10导入充气鞋舌11及气囊部14中,使充气鞋带10泄气而松弛,并使充气鞋舌11填充气体而产生膨胀,朝远离穿置空间23的方向向外凸出,且气囊部14同步充气鼓起时,下压充气鞋舌11与邻近气囊部14的一端,抬起充气鞋舌11的另一端,进而使充气鞋舌11与鞋体21定义的开口24增大,以利于使用者穿脱球鞋2(即如图9a所示),此外,本实施例的开关17可设置于鞋体21(未图示),但并不以此为限。

此外,请参考图7b,图7b为本发明另一较佳实施例鞋用气压固定装置的架构示意图。如图所示,本发明的鞋用气压固定装置1还包含还包含一压力传感器17’,压力传感器17’电连接控制模块15,于本实施例中,压力传感器17’可设置于球鞋2的底部22,但不以此为限,当使用者的足部穿套进入球鞋2的穿置空间23时,压力传感器17’感测到一压力后,发送第二致能信号至控制模块15,控制模块15依据第二致能信号,控制第二气体泵置12’作动,使气体由充气鞋舌11中导出至充气鞋带10,使充气鞋舌11朝接近穿置空间23方向内缩,并使充气鞋带10充气膨胀而紧绷,以贴合使用者的脚部,令使用者足部穿套入球鞋2后,球鞋2的充气鞋带10便充气,向内迫紧,达到自动固定的效果。

于本实施例中,鞋用气压固定装置1还包含还包含鞋舌气压传感器(未图示),该鞋舌气压传感器设置于充气鞋舌11的内部,并与控制模块15电性连接,当鞋舌气压传感器感测到充气鞋舌11部内部压力高于一特定的阀值区间时,鞋舌气压传感器发送第一禁能信号至控制模块15,控制模块15依据该第一禁能信号控制第一气体泵12停止作动,藉此以避免充气鞋舌11的内部压力过大而破裂,亦可避免第一气体泵12长时间持续运作而导致寿命减短的功效。此外,于本实施例中,鞋用气压固定装置1还包含还包含鞋带气压传感器(未图示),其中鞋带气压传感器设置于充气鞋带10的内部,当鞋带气压传感器感测到充气鞋带10内部压力高于一特定的阀值区间时,鞋带气压传感器发送第二禁能信号至控制模块15,控制模块15依据第二禁能信号控制第二气体泵12’停止作动,藉此以避免充气鞋带10的内部压力过大而破裂,亦可避免第二气体泵12’长时间持续运作而导致寿命减短的功效。再者,本实施例的鞋用气压固定装置1还包含还包含进气阀(未图示),该进气阀嵌设于充气鞋舌11的外侧表面11c上,但不以此为限,进气阀与控制模块15电性连接,当鞋带气压传感器或鞋舌气压传感器侦测充气鞋带10或充气鞋舌11的内部压力未达到特定的阀值区间时,鞋带气压传感器或鞋舌气压传感器则会发送一进气信号至控制模块15,控制模块15依据进气信号驱动该进气阀进行进气,使气体由鞋用气压固定装置1的外部导入充气鞋舌11中,藉此以避免充气鞋带10或充气鞋舌11的内部压力过低而导致固定效果不佳。

于另一些实施例中,鞋用气压固定装置1的充气鞋带10可以一般鞋带取代,且鞋用气压固定装置1仅须通过充气鞋舌11的设置,亦可达到固定、松绑的效果,于此实施态样之中,第一气体泵12及第二气体泵12’连通于鞋用气压固定装置1的外部与充气鞋舌11之间,通过第一气体泵12将气体由鞋用气压固定装置1的将充气鞋舌11及气囊部14的向外导出至鞋用气压固定装置外时,使充气鞋舌11朝接近穿置空间23方向内缩,以贴合使用者的脚部;反之,通过第二气体泵12’将气体由外部导入充气鞋舌11及气囊部14内部时,使充气鞋舌11填充气体而产生膨胀,朝远离穿置空间23的方向向外凸出,进而使开口24增大,以利于使用者穿脱球鞋2。

请参阅图10a、图10b,图10a为本发明较佳实施例气体泵的正面分解结构示意图,图10b为本发明较佳实施例气体泵的背面分解结构示意图。于本实施例中,第一气体泵12为一压电致动气体泵,用以驱动气体流动。如图所示,本发明的第一气体泵12包含共振片122、压电致动器123、盖板126等组件。共振片122对应于压电致动器123设置,并具有一中空孔洞1220,设置于共振片122中心区域,但不以此为限。压电致动器123具有悬浮板1231、外框1232及压电组件1233,其中,悬浮板1231可为但不限为一正方形悬浮板,且悬浮板1231具有中心部1231c及外周部1231d,当压电组件1233受电压驱动时,悬浮板1231可由中心部1231c到外周部1231d弯曲振动,外框1232环绕设置于悬浮板1231的外侧,且具有至少一支架1232a及一导电接脚1232b,但不以此为限,每一支架1232a设置于悬浮板1231及外框1232之间,且每一支架1232a的两端分别连接悬浮板1231及外框1232,以提供弹性支撑,导电接脚1232b向外凸设于外框1232上,用以供电连接之用,压电组件1233贴附于悬浮板1231的第二表面1231b,且压电组件1233的边长小于或等于悬浮板1231的边长,用以接受外加电压而产生形变,以驱动悬浮板1231弯曲振动。盖板126具有侧壁1261、底板1262及开口部1263,侧壁1261环绕底板1262周缘而凸设于底板1262上,并与底板1262共同形成容置空间126a,用以供共振片122及压电致动器123设置于其中,开口部1263设置于侧壁1261上,用以供外框1232的导电接脚1232b向外穿过开口部1263而凸出于盖板126之外,以便于与外部电源连接,但不以此为限。

于本实施例中,本发明的第一气体泵12还包含还包含两绝缘片1241、1242及一导电片125,但并不以此为限,其中,两绝缘片1241、1242分别设置于导电片125上下,其外形大致对应于压电致动器123的外框1232,且由可绝缘的材质所构成,例如:塑料,以进行绝缘之用,但皆不以此为限,导电片125则是由导电材质所制成,例如:金属,以进行电导通之用,且其外形亦为大致对应于压电致动器123的外框1232,但皆不以此为限。再于本实施例中,导电片125上亦可设置一导电接脚1251,以进行电导通之用,导电接脚1251亦如外框1232的导电接脚1232b向外穿过盖板126的开口部1263而凸出于盖板126之外,以便于与控制模块16电连接。

请参阅图11a、图11b、图11c,图11a为图1a及图10b所示的压电致动器的正面结构示意图,图11b为图1a及图10b所示的压电致动器的背面结构示意图,图11c为图1a及图10b所示的压电致动器的剖面结构示意图。如图所示,于本实施例中,本发明的悬浮板1231为阶梯面的结构,即于悬浮板1231第一表面1231a之中心部1231c上更具有一凸部1231e,且凸部1231e为一圆形凸起结构,但并不以此为限,于一些实施例中,悬浮板1231亦可为双面平整的板状正方形。又如图11c所示,悬浮板1231的凸部1231e与外框1232的第一表面1232c共平面,且悬浮板1231的第一表面1231a及支架1232a的第一表面1232a’亦为共平面,另外,悬浮板1231的凸部1231e及外框1232的第一表面1232c与悬浮板1231的第一表面1231a及支架1232a的第一表面1232a’之间具有一特定深度。至于悬浮板1231的第二表面1231b,则如图11b及图11c所示,其与外框1232的第二表面2132d及支架1232a的第二表面1232a”为平整的共平面结构,而压电组件1233则贴附于此平整的悬浮板1231的第二表面1231b处。于另一些实施例中,悬浮板1231的型态亦可为一双面平整的板状正方形结构,并不以此为限,可依照实际施作情形而任施变化。于一些实施例中,悬浮板1231、外框1232及支架1232a可为一体成型的结构,且可由一金属板所构成,例如可由不锈钢材质所构成,但不以此为限。又于本实施例中,本发明第一气体泵12于悬浮板1231、外框1232及支架1232a之间更具有至少一空隙1234,用以供气体通过。

请参阅图12,图12为图1a及图10b所示的气体泵的剖面结构示意图。如图所示,本发明的第一气体泵12依序由盖板126、绝缘片1242、导电片125、绝缘片1241、压电致动器123、共振片122及等组件由上至下堆栈,且于组合堆栈后的压电致动器123、绝缘片1241、导电片125、另一绝缘片1242的四周予以涂胶形成胶体128,而完成密封。组装完成后的第一气体泵12为四边形的结构,但并不以此为限,其形状可依照实际需求任施变化。此外,于本实施例中,仅有导电片125的导电接脚1251(未图示)与压电致动器123的导电接脚1232b(如图10a所示)凸出设置于盖板126外,以便于与外部电源连接,但亦不以此为限。组装后的第一气体泵12于盖板126与共振片122之间则形成第一腔室127b。

于本实施例中,本发明的第一气体泵12的共振片122与压电致动器123之间具有间隙g0,且于间隙g0中填入导电材质,例如:导电胶,但并不以此为限,藉此可使共振片122与压电致动器123的悬浮板1231的凸部1231e之间保持一个间隙g0的深度,进而可导引气流更迅速地流动,且因悬浮板1231的凸部1231e与共振片122保持适当距离使彼此接触干涉减少,促使噪音降低,于另一些实施例中,亦可通过加高压电致动器123的外框1232的高度,以使其与共振片122组装时增加一间隙,但亦不以此为限。藉此,当压电致动器123受驱动以进行集气作业时,气体是先由盖板126的开口部1263汇集至汇流腔室127a,并进一步经由共振片122之中空孔洞1220流至第一腔室127b暂存,当压电致动器123受驱动以进行排气作业时,气体是先由第一腔室127b通过共振片122之中空孔洞1220流至汇流腔室127a,并将气体由充气鞋带10导入充气鞋舌11之中。

以下进一步说明本发明第一气体泵12的作动流程,请同时参阅第13a~13d图,第13a~13d图为本发明较佳实施例气体泵的作动过程示意图。首先,如图13a所示,第一气体泵12的结构如前述,为依序由盖板126、另一绝缘片1242、导电片125、绝缘片1241、压电致动器123及共振片122所堆栈组装定位而成,于共振片122与压电致动器123之间具有间隙g0,且共振片122及盖板126的侧壁1261共同定义出该汇流腔室127a,于共振片122与压电致动器123之间则具有第一腔室127b。当第一气体泵12尚未受到电压驱动时,其各组件的位置即如图13a所示。

接着如图13b所示,当第一气体泵12的压电致动器123受电压致动而向上振动时,气体会由盖板126的开口部1263进入第一气体泵12中,并汇集到汇流腔室127a,接着再经由共振片122上的中空孔洞1220向上流入至第一腔室127b中,同时共振片122受到压电致动器123的悬浮板1231共振影响亦会随的进行往复式振动,即共振片122随之向上形变,即共振片122在中空孔洞1220处向上微凸。

其后,则如图13c所示,此时压电致动器123向下振动回初始位置,此时压电致动器123的悬浮板1231上凸部1231e,并接近于共振片122在中空孔洞1220处向上微凸部分,进而促使第一气体泵12内气体往上半层第一腔室127b暂存。

再如图13d所示,压电致动器123再向下振动,且共振片122由于受压电致动器123振动的共振作用,共振片122亦会随之向下振动,通过此共振片122的向下形变压缩第一腔室127b的体积,进而促使上半层第一腔室127b内的气体推挤向两侧流动并经过压电致动器123的空隙1234向下穿越流通,以流至共振片122之中空孔洞1220处而压缩排出,形成一股压缩气经由导气端开口204流向载体20的第一导流腔室202。由此实施态样可见,当共振片122进行垂直的往复式振动时,可由共振片122与压电致动器123之间的间隙g0以增加其垂直位移的最大距离,换句话说,于振动板12与压电致动器123之间设置之间隙g0可使共振片122于共振时可产生更大幅度的上下位移。

最后,共振片122会回位至初始位置,即如图13a所示,进而通过前述的作动流程,由第13a~13d图的顺序持续循环,气体会持续地经由盖板126的开口部1263而流入汇流腔室127a,再流入第一腔室127b,并接着由第一腔室127b流入汇流腔室127a中,使气流由充气鞋带10连续流入充气鞋舌11中,进而能够稳定传输气体。换言之,当本发明的第一气体泵12运作时,气体依序流经的盖板126的开口部1263、汇流腔室127a、第一腔室127b、汇流腔室127a及导气端开口204,故本发明的第一气体泵12可通过单一组件,即盖板126,并利用盖板126的开口部1263的结构设计,能够达到减少第一气体泵12的组件数量,简化整体工艺的功效。

请参阅第14a、14b图,第14a图为本发明另一较佳实施例气体泵的正面分解结构示意图,第14b图为本发明另一较佳实施例气体泵的背面分解结构示意图。于本发明另一较佳实施例中,第一气体泵12亦为依序由盖板126、另一绝缘片1242、导电片125、绝缘片1241、压电致动器123及共振片122所堆栈组装定位而成,其组件结构及设置方式均与前述实施例相仿,故于此不再赘述,而本实施例的第一气体泵12更具有进气板121,其中进气板121堆栈组装定位于共振片122,且进气板121具有第一表面121a、第二表面121b及至少一进气孔1210,于本实施例中,进气孔1210的数量为4个,但不以此为限,其贯穿进气板121的第一表面121a及第二表面121b,主要用以供气体自装置外顺应大气压力的作用而自该至少一进气孔1210流入第一气体泵12内。且又如图14b所示,由进气板11的第一表面121b可见,其上具有至少一总线孔1212,用以与进气板121的第二表面121a的该至少一进气孔1210对应设置。于该等总线孔1212的中心交流处具有中心凹部1211,且中心凹部1211与总线孔1212相连通,藉此可将自该至少一进气孔1210进入总线孔1212的气体引导并汇流集中至中心凹部1211,以使气体有效地汇流至共振片122之中空孔洞1220,以将气体传递至第一气体泵12的内部。因此,进气板121具有一体成型的进气孔1210、总线孔1212及中心凹部1211,且于该中心凹部1211处即对应形成一汇流气体的汇流腔室,以供气体暂存。于一些实施例中,进气板121的材质可为但不限为由一不锈钢材质所构成。于另一些实施例中,由该中心凹部1211处所构成的汇流腔室的深度与该等总线孔1212的深度相同,但亦不以此为限。共振片12由一可挠性材质所构成,但不以此为限,且于共振片12上具有一中空孔洞120,对应于进气板121的第一表面121b之中心凹部1211而设置,以使气体可向下流通。于另一些实施例中,共振片可由一铜材质所构成,但不以此为限。

承上所述,通过上述第一气体泵12的作动,将气体由充气鞋带10导入充气鞋舌11之中,使充气鞋带10泄气而松弛,使充气鞋舌11内部填充气体而产生膨胀而向外凸出,并使球鞋2的开口24及穿置空间23扩大,以利于使用者穿脱球鞋2。此外,本发明的第二气体泵12’的结构与第一气体泵12相仿,故于此不再赘述,并通过第二气体泵将气体由充气鞋舌11导入气囊部14之中,使充气鞋带10充气而紧绷,使充气鞋舌11内部气体排出而向内紧缩,并使球鞋2的开口24及穿置空间23缩小,以使使用者的足部稳固地固定于球鞋2中。

综上所述,本发明提供一种鞋用气压固定装置,重量传感器感测重量以确认使用者为穿着状态或脱鞋状态,并通过控制模块驱动第一气体泵或第二气体泵,于使用者于穿着状态时,控制充气鞋舌排气内缩、充气鞋带进气紧绷,藉此以稳固固定使用者的足部;于使用者于脱鞋状态时,控制充气鞋舌进气向外膨胀、充气鞋带排气松弛,藉此以供使用者的足部方便穿脱。此外,鞋用气压固定装置更具有气压调节功能,通过鞋带气压传感器及鞋舌气压传感器侦测充气鞋舌及充气鞋带内部的气压,以及进气阀于气压不足时补充气体,使控制模块将气压控制于一定范围内,可避免充气鞋舌及充气鞋带过度膨胀造成足部不适或气囊破裂,并提供一较舒适的压力供使用者穿戴。

本发明可由熟知此技术的人士任施匠思而为诸般修饰,但是皆不脱离如所附权利要求书所限定的保护范围。

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