硬度可调的鞋底及鞋的制作方法

本申请一般涉及鞋技术领域，尤其涉及一种硬度可调的鞋底及鞋。

背景技术：

鞋子是一种日常的必需用品，其一般由鞋底及与鞋底链接的鞋帮构成。现有的鞋底，由同一种或几种减震材料加工而成，其软硬度是相对恒定的，但是，日常生活中，人类的足部需要面对走路、站立、急速奔跑、跳跃等不同程度的运动，而不同程度的运动对鞋底的缓震能力有这不同的需求，而现有的鞋子，由于其鞋底的软硬度相对恒定，使得同一个鞋子不能适应多种不同运动程度对缓震的要求。

技术实现要素：

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种硬度可调的鞋底及鞋，用于解决现有技术中因鞋底硬度不可调，而造成的鞋子不能适应多种不同运动程度对缓震要求的问题。

本申请一方面提供一种硬度可调的鞋底，包括鞋底本体，至少所述鞋底本体的脚跟部或脚掌部具有空腔，所述空腔内设置有硬度调节装置，所述硬度调节装置支撑于所述空腔的顶部与底部之间。

进一步地，所述硬度调节装置包括支撑于所述空腔的顶部与底部之间弹性支撑壁，以及驱动所述弹性支撑壁弯曲的驱动机构。

进一步地，所述驱动机构包括牵引绳和驱动电机，所述驱动电机的转轴上止旋安装有卷筒，所述牵引绳的缠绕于所述卷筒上、且一端与所述弹性支撑壁止脱连接。

进一步地，所述鞋底本体的脚跟部及脚掌部均具有所述空腔，各所述空腔内均并排设置有两个所述弹性支撑壁，所述牵引绳能够牵引同一所述空腔内的两个所述弹性支撑壁相向弯曲。

进一步地，所述驱动电机位于所述鞋底本体的足弓部，所述牵引绳的中部缠绕于所述卷筒上，所述牵引绳的两端分别用于牵引同一所述空腔内的两个所述弹性支撑壁相向弯曲。

进一步地，所述弹性支撑壁沿所述鞋底本体的宽度方向延伸。

进一步地，所述鞋底本体的下部设置有测距传感器。

进一步地，所述鞋底本体上设置有惯性传感器。

进一步地，所述测距传感器及所述惯性传感器均位于所述鞋底本体的足弓部。

本申请还提供一种鞋，包括上述的鞋底。

本申请提供的上述方案，硬度调节装置支撑于空腔的顶部与底部之间，其作为支撑部件，根据不同的运动程度，通过调节硬度调节装置的软硬度，来实现鞋底顶部至底部之间硬度(缓震能力)的调节，使其可以满足多种不同运动程度对缓震的要求。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本实用新型实施例提供的硬度可调的鞋底的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的硬度可调的鞋底处于较硬状态的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的硬度可调的鞋底处于较软状态的结构示意图；

图4为本实用新型实施例提供的硬度调节装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关实用新型，而非对该实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与实用新型相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

如图1所示，本实用新型实施例提供的硬度可调的鞋底，包括鞋底本体1，至少鞋底本体1的脚跟部或脚掌部具有空腔，为了更好的提高鞋底的舒适性，一般在主要起到支撑作用的脚跟部和脚掌部均设置有空腔，空腔内设置有硬度调节装置，硬度调节装置支撑于空腔的顶部与底部之间。

硬度调节装置支撑于空腔的顶部与底部之间，其作为支撑部件，根据不同的运动程度，通过调节硬度调节装置的软硬度，来实现鞋底顶部至底部之间硬度(缓震能力)的调节，使其可以满足多种不同运动程度对缓震的要求。

一般情况需要较低缓震能力时，将硬度调节装置的硬度调高，提高其刚性，例如正常行走及站立时。需要较高缓震能力时，将硬度调节装置的硬度调低，提高其柔软性，例如急速奔跑、跳跃时。

对硬度调节装置的硬度调节可以采用人为调节，也可以采用自动控制的方式进行调节，下文主要对采用自动控制的方式进行调节来进行介绍。

进一步地，硬度调节装置包括支撑于空腔的顶部与底部之间弹性支撑壁2，以及驱动弹性支撑壁弯曲的驱动机构。

弹性支撑壁2可以是弹性橡胶支撑壁、弹性钢片支撑壁、PVC(Polyvinyl chloride；聚氯乙烯)支撑壁等。驱动机构驱动弹性支撑壁2弯曲时，随着弯曲量的增加，弹性支撑壁2的弹性势能增大，鞋底的硬度增加，缓冲能力下降。

进一步地，为了降低结构的复杂性，提高使用的可靠性及寿命，驱动机构包括牵引绳6和驱动电机5，牵引绳6可以是钢丝绳、尼龙绳等，驱动电机5可以采用伺服电机、步进电机，驱动电机5的转轴上止旋安装有卷筒8，这里所说的止旋安装是指转轴与卷筒8不能发生相对的转动，转轴可以驱动卷筒8同步转动，例如卷筒8固定连接在转轴上，牵引绳6缠绕于卷筒上、且一端与弹性支撑壁2止脱连接。这里的止脱连接是指在牵引绳6收紧的过程中，其可以一直对弹性支撑壁2起到牵拉的作用，使弹性支撑壁2发生弯曲，来改变鞋底的硬度。例如，弹性支撑壁2上设置有通孔，牵引绳6穿过该通孔，且牵引绳6上固定连接垫片、螺母3、销杆等中的一种，在牵引绳6收紧的过程中，垫片、螺母3、销杆等中的一种顶在弹性支撑壁2的侧面，防止牵引绳6从弹性支撑壁2内脱出。

例如，驱动电机5可以采用三立电机，20系列步进电机产品。采用此系列电机具有以下优点，1)高分辨率、高精度定位：可以实现以固有步进角度为单位的精确运转，如电机每转分辨率可到达1/200、1/400，其每步静态精度达到步距角度*(±5％)，如采用微步细分驱动，可达到更高的分辨率及精度。2)低转速、高输出转矩：通过对脉冲的控制，不需要通过齿轮箱的过渡，可直接得到极低的转速同时输出较高的转矩，从而避免了功率的损耗和运动精度的影响。3)具有自锁能力：通电后，步进电机即使停止工作也具备保持力矩(自锁能力)，因此无需刹车系统也能保持静止位置。

进一步地，鞋底本体1的脚跟部及脚掌部均具有空腔，各空腔内均并排设置有两个弹性支撑壁2，牵引绳6能够牵引同一空腔内的两个弹性支撑壁2相向弯曲。

脚跟部及脚掌部空腔可以是具有物理隔离的两个独立的空腔，也可是鞋底本体具有一个大的空腔，而在脚跟部及脚掌部虚拟划分出两个空腔。在每个空腔内均并排设置有两个弹性支撑壁2，一方面可以提高支撑性能，另外一方面还可以增大刚性、柔软性的调节范围，以便更加全面的适应多种运动强度对鞋底缓震性的需求。

如图2所示，当运动状态为步行、站立等不需要很强缓震性能时，驱动电机5剧烈转动以缠绕较多的牵引绳6，使弹性支撑壁2发生较大幅度的弯曲变形，此时弹性支撑壁2具有较强的刚性，弹性势能变强，缓震性能较弱，鞋底相对较硬。

如图3所示，当运动状态为急速跑动、跳跃等需要很强缓震性能时，驱动电机5微微转动，缠绕较少的牵引绳6，使弹性支撑壁2发生较小幅度的弯曲变形，此时弹性支撑壁2具有较小的刚性，弹性势能较小，缓震性能较强，鞋底相对较柔软。

牵引绳6可以采用图4所示的连接方式，来使得牵引绳6能够牵引同一空腔内的两个弹性支撑壁2相向弯曲。牵引绳6顺次穿过两个弹性支撑壁2，然后再调转方向于相异的位置再次穿过两个弹性支撑壁2，并在牵引绳6的端部连接一个固定螺母3，来防止牵引绳6与弹性支撑壁2分离。本实施例中，牵引绳6在两个弹性支撑壁2之间穿绕了两次，当然，穿绕大于两次也可以，只要其能使得两弹性支撑壁2相向弯曲即可。

进一步地，驱动电机5位于鞋底本体的足弓部，足弓部是压力及磨损最小的部位，驱动电机5设置在此处，可以对驱动电机5起到较好的保护作用。牵引绳6的中部缠绕于卷筒8上，牵引绳6的两端分别用于牵引同一空腔内的两个弹性支撑壁2相向弯曲。采用此种结构，可以由一个驱动电机5来同步的改变足跟部及脚掌部的硬度。

进一步地，为了提高支撑效果，弹性支撑壁2沿鞋底本体的宽度方向延伸。

进一步地，鞋底本体1的下部设置有测距传感器4。测距传感器4可以采用激光类或红外类测距传感器。通过测距传感器4来测量鞋底距离地面9的距离来确定鞋底所需要设定的软硬级别。例如但不限于，控制量级以鞋底距离地面50cm为上线，每10cm设立一个软硬调节状态，共5个软硬度，高度越高所需的硬度越低。鞋底上可以设置SoC(System-on-a-chip；片上系统)，SoC根据测距传感器测量的距离，来控制驱动电机的转向机转动圈数，来将鞋底调整到所需的软硬度。

进一步地，为了可以测量运动量，则在鞋底本体1上设置有惯性传感器7。通过惯性传感器7不仅可以测量运动量，还可以测量所处的位置高度等。并能通过SoC计算出运动量所对应消耗的热量等。其中，在鞋底本体1上设置电池为驱动电机5、测距传感器4、惯性传感器7及SoC等供电。

该鞋底上还可以设置无线收发器，用于将运动量信息等发送到手机，手机上安装相应的APP(Application；应用程序)来显示运动量，热量消耗等信息。

进一步地，为了对测距传感器4及惯性传感器7进行保护，测距传感器4及惯性传感器7均位于鞋底本体1的足弓部。

进一步地，本实用新型还提供一种鞋，该鞋包括上述的硬度可调的鞋底。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的实用新型范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。