一種用于鞋的防水透氣裝置的制作方法

專利名稱：一種用于鞋的防水透氣裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及鞋的制作技術領域，具體地說，涉及一種用于鞋的防水透氣裝置及使用該裝置的空氣循環鞋，整個裝置安裝在鞋的大底和中底之間，使鞋腔內外空氣循環，以調節鞋內的微氣候環境，達到透氣的效果，且不降低鞋的防水性能；還能起到減震作用。
背景技術：
隨著社會及科學的發展，人們對人體足部的健康越來越關注。普通鞋最主要的功能是給腳部提供良好的保護。隨著對健康的關注，人們對鞋的保護性有了更進一步的要求 舒適、防菌、防臭、干爽等，這些要求與鞋的透氣性能有很大關系。制鞋專業人員在鞋面采用真皮、網布、透氣膜等材料來達到良好的透氣效果，但鞋底方面，由于其直接與地面接觸，因此一直沒有很好的透氣方式。目前市場上有直接在鞋底開孔的鞋，已到達良好的透氣效果，但在雨天或有水的地方，鞋底會進水，大大降低了使用者穿著的舒適度。鞋底開孔的鞋目前也有了改進。技術人員把用于鞋面的防水透氣膜應用到鞋底上，以防止鞋底開孔進水。這樣的確起到一定的防水效果，但其透氣性明顯下降，這主要是因為1.鞋底開孔有限。2.蒸汽向上運動，蒸汽在腳底結成水珠后，根本無法通過防水透氣膜透出。3.人體腳底汗腺大約是腳面汗腺的10 倍，對透氣性有更高的要求。CN 201015446Y公布了一種呼吸減震保健鞋，是通過熱塑性聚氨酯氣墊把外界的空氣導入鞋腔內的，進氣孔在外底后跟邊墻位置，很容易把外界的水分、雜質等吸入鞋內， 不方便在泥濘的道路中行走，限制了這種呼吸減震鞋的使用環境。CN 1100615A公開了一種通氣鞋，由人體步行換氣裝置的泵動作，而有效地使鞋通氣。換氣裝置包括具有多個在鞋底上的通氣孔的通氣槽、設在鞋跟里的泵，在步行舉步時它能恢復原狀，和一個第一單向閥，它連結在通氣槽及泵之間，由泵的壓力來開關此閥，還有用來換氣的第二單向閥。該發明技術方案雖然能夠實現較好的通氣作用，但在防水方面的設計不足，結構也較復雜，防震效果差，穿著不夠舒適，限制了其廣泛應用。CN 2349838Y公開了一種有換氣功能的鞋，包括鞋幫和鞋底，鞋底內襯墊的前端有若干通孔；在鞋底內襯墊下的鞋底內設有一腳踏氣泵，由氣囊及進、排氣管構成，其進、排氣管裝有單向閥，埋設于鞋底的相應凹槽內，其氣囊對正人體腳后跟并部分露出與鞋底內表面；其進氣管向前延伸至鞋底前端連通鞋內襯墊前端的通孔；其排氣管橫向穿透鞋底側壁。該實用新型能夠在一定程度上解決鞋的透氣性問題，但其設計還是不夠簡單合理，氣囊結構在減震方面的效果也有限。CN 27^270Y公開一種可避震及換氣的鞋底結構改良，包含一鞋底、一墊體、一鞋墊及一氣閥，其特征在于在鞋墊層設有數個通氣小孔，而氣門換氣結構為一具有多個通氣小孔的吸氣壓縮室，一氣門，及一鞋跟泵，底墊則位于鞋底層前端，以壓蓋鞋底層前端一透明區塊，另在鞋底層鞋跟部分設有一緩沖塊，可啟動鞋跟泵，提供著地的緩沖力，前半段的透明區塊可設置廣告圖案。該技術方案利用具有多個通氣小孔的吸氣壓縮室進行換氣，通過緩沖塊減少著地的緩沖力，換氣與減震需設置不同結構來實現，占據了較大的空間，結構不夠簡化，也造成了材料的浪費。本發明采用在鞋的大底和中底之間安裝氣泵，并在氣泵的兩端連接單向進氣閥和單向出氣閥。通過在行走的過程中不斷擠壓氣泵，把鞋腔內的濕熱氣體排出鞋外，來調節鞋內微氣候。氣泵內裝有高彈性的內填充物，能同時起到減震作用。

發明內容
本發明的目的在于提供一種安裝在鞋的大底和中底之間的防水透氣裝置，即一種鞋腔內的微氣候調節裝置，并同時起到減震、防水的作用。還提供了一種使用該防水透氣裝置的空氣循環鞋。為了實現上述目的，本發明是通過如下技術方案實現的本發明的目的之一在于提供一種用于鞋的防水透氣裝置，包括順序連接的至少一個單向進氣閥、進氣導管、氣泵、出氣導管以及至少一個單向出氣閥；所述單向進氣閥安裝于氣泵的前端或側邊，與鞋中底的進氣孔相連；所述單向出氣閥安裝于氣泵的后端或側邊， 直接開孔出氣。本發明所述氣泵內部填充有開孔發泡材料，材料發泡后有大量孔隙，即開放式的 “氣室”；所述材料為發泡橡膠、PU泡棉、TPR、EVA、硅膠中的一種或幾種，優選PU泡棉，透氣性能好，支撐力強以及回彈迅速；所述PU泡棉密度為90 140kg/m3，優選92 13^g/m3， 進一步優選110kg/m3。所述開孔發泡材料厚度為5 24. 8mm，優選10 20mm，進一步優選 16mm ；硬度為20 65C(asker C型硬度計實測)，優選30 45C，進一步優選35C。本發明所述氣泵的外包材料由高分子材料經吹塑工藝制成，該高分子材料可為熱塑性聚氨酯、聚乙烯、聚氯乙烯中的一種或幾種。TPU(熱可塑性聚氨酯)因其優越的性能和環保概念日益受到人們的歡迎。目前，凡是使用PVC的地方，TPU均能成為PVC之替代品。但TPU所擁有的優點，PVC則望塵莫及。硬度范圍在65A-85D。顏色有本色，透明，高透明。TPU不僅擁有卓越的高張力、高拉力、強韌和耐老化的特性，而且是種成熟的環保材料。 目前，TPU已被廣泛應用于鞋材、成衣、充氣玩具、水上及水下之運動器材、醫療器材、健身器材、汽車椅座材料、雨傘、皮箱、皮包等。所述外包材料壁厚為0. 6 1. 5mm，優選1. Omm ； 氣泵厚度為8 ^toim,為使氣泵便于收縮回彈，優選設計為氣泵中部比邊緣稍厚，中部厚度 22mm，邊緣厚度15mm。本發明所述氣泵兩端的單向進氣閥和單向出氣閥由硅膠或SBS橡膠制成，優選硅膠；兩者的外徑為6 12mm，優選6 8mm，進一步優選6. 2mm ；壁厚為0. 5 1. Omm,優選 0.7mm。硅膠是一種高活性吸附材料，屬非晶態物質，其化學分子式為HiSiO2 ·ηΗ20。不溶于水和任何溶劑，無毒無味，化學性質穩定，除強堿、氫氟酸外不與任何物質發生反應。各種型號的硅膠因其制造方法不同而形成不同的微孔結構。硅膠的化學組份和物理結構，決定了它具有許多其他同類材料難以取代的特點吸附性能高、熱穩定性好、化學性質穩定、有較高的機械強度等。硅膠根據其孔徑的大小分為大孔硅膠、粗孔硅膠、B型硅膠、細孔硅膠。本發明的另一目的在于提供一種空氣循環鞋，將至少一個防水透氣裝置設置于鞋的大底和中底之間的前腳掌位置或后踵位置，優選后踵位置。本發明所述鞋的鞋舌下底面選用透氣性材料，帶有若干進氣孔，外界的空氣從此處進入鞋腔；鞋舌內填充沖孔泡棉。鞋舌用透氣性好的網布，鞋舌內充泡棉也必須沖孔，直徑2. 0mm，設置若干個。本發明所述鞋的中底下部與氣泵對應的位置向上凸出，與氣泵的上表面相適應； 所述防水透氣裝置的出氣導管和單向出氣閥固定在鞋中底和大底之間的凹槽內密封；鞋的中底前掌部位上表面開有氣道鞋中底后踵位置下面有凹槽，便于放置氣泵。凹槽的底面要稍微帶點弧度，上表面也要帶相應的弧度(弧度盡量小些，因為腳的底面是帶弧度的，有個往下壓直壓的過程)， 厚度3mm左右。裝氣泵時要刷膠粘上。防水透氣裝置的出氣導管和單向出氣閥的周圍密封 (刷膠)。鞋的前掌部位上表面有氣道，氣道分布在腳的起空部位。本發明所述鞋的中底布與氣泵對應的位置有個“T”形開口 ；前掌部位使用透氣性材料制作。后踵部位的“T”形開口(有斷口，貼底前完全劃開)，使成鞋后，氣泵有更大的形變活動范圍；前掌部位用金屬網或尼龍紗網，透氣效果更好。人在行走過程中，腳落地時，擠壓鞋和地面，同時地面產生反作用力反向擠壓鞋底，鞋大底和中底之間的氣泵在雙向擠壓力作用下變形并產生動力，此時單向進氣閥關閉， 氣泵內氣體通過單向出氣閥排出；腳離地時，氣泵在內填充物的作用下回彈，由于氣泵內外氣壓差異，鞋腔內濕熱氣體進入氣泵，外界的氣體在大氣壓的作用也同時進入鞋腔，這是一個周期。行走時的抬腳和落腳，反復踩踏氣泵產生動力，把鞋腔內氣體通過氣泵和出氣閥排出鞋外，并使外部空氣進入鞋腔。氣泵內裝有高彈性的內填充物，能同時起到減震作用。


附圖1為本發明具體實施例一的裝置結構圖；附圖2為圖1氣泵結構示意圖；附圖3為本發明具體實施例二的裝置結構圖；附圖4為單向進氣閥的結構示意圖；附圖5為單向出氣閥的結構示意圖。附圖標記1、氣泵；2、單向進氣閥；3、單向出氣閥；4、開孔發泡材料；5、氣泵外包材料；6、進氣導管；7、出氣導管。下面對本發明進一步詳細說明。但下述的實例僅僅是本發明的簡易例子，并不代表或限制本發明的權利保護范圍，本發明的權利范圍以權利要求書為準。
具體實施例方式為更好地說明本發明，便于理解本發明的技術方案，本發明的典型但非限制性的實施例如下實施例一如圖1、圖2所示，一種用于鞋的防水透氣裝置，包括順序連接的一個單向進氣閥 2、進氣導管6、氣泵1、出氣導管7以及一個單向出氣閥3，所述單向進氣閥2安裝于氣泵1 的前端，與鞋中底的進氣孔相連；所述單向出氣閥3安裝于氣泵1的后端，直接從后跟開孔出氣。該裝置安放在鞋大底與中底之間的后踵位置。氣泵1內部填充有開孔發泡材料4PU泡棉；所述PU泡棉密度為110kg/m3，硬度35C，中部比邊緣稍厚，中部厚度20mm，邊緣厚度13mm。氣泵1水平截面為四角圓角的四邊形，面積3000mm2，中部比邊緣稍厚，中部厚度 22mm，邊緣厚度15mm。氣泵外包材料5由TPU材料經吹塑工藝制成，壁厚1. 0mm。單向進氣閥2和單向出氣閥3由硅膠制成，外徑6. 2mm，壁厚0.7mm。人體行走中，落腳時氣泵受到擠壓，此時單向進氣閥關閉，氣泵內氣體由單向出氣閥排出鞋外；抬腳時，氣泵在內填充泡棉的作用下回彈，氣泵內外產生大氣壓差。在大氣壓的作用下，鞋腔內氣體進入氣泵，在下一次落腳時被帶出鞋外。如此循環往復，實現鞋腔換氣，同時不降低成鞋的防水性。實施例二如圖3所示，一種用于鞋的防水透氣裝置，安放于鞋大底與中底之間的后踵位置， 包括順序連接的一個單向進氣閥2、進氣導管6、氣泵1、出氣導管7以及兩個單向出氣閥3 ； 所述單向進氣閥2安裝于氣泵1的前端，與鞋中底的進氣孔相連；一個單向出氣閥3位于氣泵1側面，直通中底側墻排氣；另一個單向出氣閥3位于氣泵1后端，直接從后跟開孔排氣。氣泵1內部填充有開孔發泡材料4EVA，密度140kg/m3，硬度20C，厚度24. 8mm。EVA 填充物表面有凹槽。凹槽連接進氣導管6和出氣導管7。氣泵1水平截面為四角圓角的四邊形，面積3000mm2，中部比邊緣稍厚，中部厚度沈讓，邊緣厚度14mm。氣泵外包材料5由PVC材料經吹塑工藝制成，壁厚1. 5mm。單向進氣閥2和單向出氣閥3由SBS橡膠制成，外徑12mm，壁厚1.0mm。整個裝置的工作原理同實例一，另外此防水透氣裝置的最終出氣孔裝氣泵側面， 與中底邊墻開孔相接。由于是單向向外排氣，即使雨天行走時，水有可能沒過出氣孔，水不會從出氣孔進入到鞋腔內，不會減弱鞋的防水功能，同時也能防止塵土從出氣孔進入鞋腔。實施例三一種用于鞋的防水透氣裝置，安放于鞋大底與中底之間的前腳掌位置，包括順序連接的一個單向進氣閥2、進氣導管6、氣泵1、出氣導管7以及兩個單向出氣閥3;所述單向進氣閥2安裝于氣泵1的前端，與鞋中底的進氣孔相連；一個單向出氣閥3位于氣泵1側面，直通中底側墻排氣；另一個單向出氣閥3位于氣泵1后端，直接從鞋前部開孔排氣。氣泵1內部填充有開孔發泡材料4TPR，密度90kg/m3，硬度65C，厚度5mm。IPR填充物表面有凹槽。凹槽連接進氣導管6和出氣導管7。氣泵1中部比邊緣稍厚，中部厚度20mm，邊緣厚度8mm。氣泵外包材料5由聚乙烯經吹塑工藝制成，壁厚0. 6mm。單向進氣閥2和單向出氣閥3由SBS橡膠制成，外徑6mm，壁厚0. 5mm。實施例四一種用于鞋的防水透氣裝置，包括順序連接的一個單向進氣閥2、進氣導管6、氣泵1、出氣導管7以及一個單向出氣閥3 ；所述單向進氣閥2安裝于氣泵1的側邊，與鞋中底的進氣孔相連；所述單向出氣閥3安裝于氣泵1的后端，直接從后跟開孔出氣。該裝置安放在鞋大底與中底之間的后踵位置。氣泵1內部填充有開孔發泡材料4發泡橡膠；所述發泡橡膠密度為120kg/m3，硬度 45C，中部比邊緣稍厚，中部厚度20mm，邊緣厚度13mm。氣泵1水平截面為四角圓角的四邊形，面積3000mm2，中部比邊緣稍厚，中部厚度
620mm，邊緣厚度16mm。氣泵外包材料5由TPU材料經吹塑工藝制成，壁厚1. 0mm。單向進氣閥2和單向出氣閥3由硅膠制成，外徑8mm，壁厚0.7mm。本發明還提供了一種空氣循環鞋，將上述實施例中的至少一個防水透氣裝置設置于鞋的大底和中底之間的前腳掌位置或后踵位置，優選后踵位置。鞋舌下底面選用透氣性材料，帶有若干進氣孔，外界的空氣從此處進入鞋腔；鞋舌內填充沖孔泡棉。鞋舌用透氣性好的網布，鞋舌內充泡棉也必須沖孔，直徑2. Omm,設置若干個。鞋的中底下部與氣泵對應的位置向上凸出，與氣泵的上表面相適應；所述防水透氣裝置的出氣導管7和單向出氣閥3固定在鞋中底和大底之間的凹槽內密封；鞋的中底前掌部位上表面開有氣道。鞋中底后踵位置下面有凹槽，便于放置氣泵。凹槽的底面要稍微帶點弧度，上表面也要帶相應的弧度(弧度盡量小些，因為腳的底面是帶弧度的，有個往下壓直壓的過程)， 厚度3mm左右。裝氣泵時要刷膠粘上。防水透氣裝置的出氣導管7和單向出氣閥3的周圍密封(刷膠)。鞋的中底前掌部位上表面有氣道，氣道分布在腳的起空部位。本發明所述鞋的中底布在與氣泵對應的位置有個“T”形開口 ；前掌部位使用透氣性材料制作。后踵部位的“T”形開口(有斷口，貼底前完全劃開)，使成鞋后，氣泵有更大的形變活動范圍；前掌部位用金屬網或尼龍紗網，透氣效果更好。本發明產品經試驗，手擠壓后回彈，可以達10萬次后不失回彈功能，2年內不被水解老化。另外可實現每一步可將鞋腔內氣體置換約12%，這樣每走20步左右，即可實現鞋腔內空氣徹底置換一遍。申請人:聲明，本發明通過上述實施例來說明本發明的結構特征，但本發明并不局限于上述結構特征，即不意味著本發明必須依賴上述結構特征才能實施。所屬技術領域的技術人員應該明了，對本發明的任何改進，對本發明所選用部件的等效替換、常規部件的添加以及具體方式的選擇等，均落在本發明的保護范圍和公開范圍之內。
權利要求
1.一種用于鞋的防水透氣裝置，其特征在于，包括順序連接的至少一個單向進氣閥 O)、進氣導管(6)、氣泵(1)、出氣導管(7)以及至少一個單向出氣閥(3)；所述單向進氣閥(2)安裝于氣泵(1)的前端或側邊，與鞋中底的進氣孔相連；所述單向出氣閥(3)安裝于氣泵(1)的后端或側邊，直接開孔出氣。
2.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述氣泵(1)內部填充有開孔發泡材料 (4)；所述材料為發泡橡膠、PU泡棉、IPR、EVA、硅膠中的一種或幾種，優選PU泡棉；所述PU 泡棉密度為90 140kg/m3，優選92 136kg/m3，進一步優選110kg/m3。
3.如權利要求2所述的裝置，其特征在于，所述開孔發泡材料⑷厚度為5 24.8mm, 優選10 20mm，進一步優選16mm ；硬度為20 65C，優選30 45C，進一步優選35C。
4.如權利要求1-3之一所述的裝置，其特征在于，所述氣泵(1)的外包材料(5)由高分子材料經吹塑工藝制成，優選TPU、聚乙烯、PVC中的一種或幾種。
5.如權利要求4所述的裝置，其特征在于，所述外包材料(5)壁厚為0.6 1. 5mm，優選1. Omm ；氣泵(1)厚度為8 ^mm,優選設計為氣泵(1)中部比邊緣厚度大，進一步優選中部厚度22mm，邊緣厚度15mm。
6.如權利要求1-5之一所述的裝置，其特征在于，所述氣泵⑴兩端的單向進氣閥(2) 和單向出氣閥(3)由硅膠或SBS橡膠制成，優選硅膠；兩者的外徑為6 12mm，優選6 8mm,進一步優選6. 2mm ；壁厚為0. 5 1. Omm,優選0. 7mm
7.一種空氣循環鞋，其特征在于，將至少一個如權利要求1-6之一所述裝置設置于鞋的大底和中底之間的前腳掌位置或后踵位置，優選后踵位置。
8.如權利要求7所述的空氣循環鞋，其特征在于，所述鞋的鞋舌下底面選用透氣性材料，鞋舌內填充沖孔泡棉。
9.如權利要求7或8所述的空氣循環鞋，其特征在于，所述鞋的中底下部與氣泵對應的位置向上凸出，與氣泵的上表面相適應；所述防水透氣裝置的出氣導管(7)和單向出氣閥(3)固定在鞋中底和大底之間的凹槽內密封；鞋的中底前掌部位上表面開有氣道。
10.如權利要求7-9之一所述的空氣循環鞋，其特征在于，所述鞋的中底布與氣泵對應的位置開口 ；鞋的前掌部位使用透氣性材料制作。
全文摘要
本發明涉及一種用于鞋的防水透氣裝置，包括順序連接的至少一個單向進氣閥、進氣導管、氣泵、出氣導管以及至少一個單向出氣閥；所述單向進氣閥安裝于氣泵的前端或側邊，與鞋中底的進氣孔相連；所述單向出氣閥安裝于氣泵的后端或側邊，直接開孔出氣。本發明還提供了一種使用該防水透氣裝置的空氣循環鞋。行走時的抬腳和落腳，反復踩踏氣泵產生動力，把鞋腔內氣體通過氣泵和出氣閥排出鞋外，并使外部空氣進入鞋腔。氣泵內裝有高彈性的內填充物，能同時起到減震作用。
文檔編號A43B23/26GK102389180SQ20111034437
公開日2012年3月28日 申請日期2011年11月3日 優先權日2011年11月3日
發明者盛發強, 金國營, 陳百順 申請人:北京探路者戶外用品股份有限公司