CN102389180B

CN102389180B - 一种用于鞋的防水透气装置

Info

Publication number: CN102389180B
Application number: CN201110344371.8A
Authority: CN
Inventors: 陈百顺; 金国营; 盛发强
Original assignee: BEIJING TOREAD OUTDOOR GOODS Co Ltd
Current assignee: Toread Holding Group Co Ltd
Priority date: 2011-11-03
Filing date: 2011-11-03
Publication date: 2014-03-12
Anticipated expiration: 2031-11-03
Also published as: CN102389180A

Abstract

本发明涉及一种用于鞋的防水透气装置，包括顺序连接的至少一个单向进气阀、进气导管、气泵、出气导管以及至少一个单向出气阀；所述单向进气阀安装于气泵的前端或侧边，与鞋中底的进气孔相连；所述单向出气阀安装于气泵的后端或侧边，直接开孔出气。本发明还提供了一种使用该防水透气装置的空气循环鞋。行走时的抬脚和落脚，反复踩踏气泵产生动力，把鞋腔内气体通过气泵和出气阀排出鞋外，并使外部空气进入鞋腔。气泵内装有高弹性的内填充物，能同时起到减震作用。

Description

一种用于鞋的防水透气装置

技术领域

本发明涉及鞋的制作技术领域，具体地说，涉及一种用于鞋的防水透气装置及使用该装置的空气循环鞋，整个装置安装在鞋的大底和中底之间，使鞋腔内外空气循环，以调节鞋内的微气候环境，达到透气的效果，且不降低鞋的防水性能；还能起到减震作用。

背景技术

随着社会及科学的发展，人们对人体足部的健康越来越关注。普通鞋最主要的功能是给脚部提供良好的保护。随着对健康的关注，人们对鞋的保护性有了更进一步的要求：舒适、防菌、防臭、干爽等，这些要求与鞋的透气性能有很大关系。制鞋专业人员在鞋面采用真皮、网布、透气膜等材料来达到良好的透气效果，但鞋底方面，由于其直接与地面接触，因此一直没有很好的透气方式。

目前市场上有直接在鞋底开孔的鞋，已到达良好的透气效果，但在雨天或有水的地方，鞋底会进水，大大降低了使用者穿着的舒适度。鞋底开孔的鞋目前也有了改进。技术人员把用于鞋面的防水透气膜应用到鞋底上，以防止鞋底开孔进水。这样的确起到一定的防水效果，但其透气性明显下降，这主要是因为：1.鞋底开孔有限。2.蒸汽向上运动，蒸汽在脚底结成水珠后，根本无法通过防水透气膜透出。3.人体脚底汗腺大约是脚面汗腺的10倍，对透气性有更高的要求。

CN 201015446Y公布了一种呼吸减震保健鞋，是通过热塑性聚氨酯气垫把外界的空气导入鞋腔内的，进气孔在外底后跟边墙位置，很容易把外界的水分、杂质等吸入鞋内，不方便在泥泞的道路中行走，限制了这种呼吸减震鞋的使用环境。

CN 1100615A公开了一种通气鞋，由人体步行换气装置的泵动作，而有效地使鞋通气。换气装置包括具有多个在鞋底上的通气孔的通气槽、设在鞋跟里的泵，在步行举步时它能恢复原状，和一个第一单向阀，它连结在通气槽及泵之间，由泵的压力来开关此阀，还有用来换气的第二单向阀。该发明技术方案虽然能够实现较好的通气作用，但在防水方面的设计不足，结构也较复杂，防震效果差，穿着不够舒适，限制了其广泛应用。

CN 2349838Y公开了一种有换气功能的鞋，包括鞋帮和鞋底，鞋底内衬垫的前端有若干通孔；在鞋底内衬垫下的鞋底内设有一脚踏气泵，由气囊及进、排气管构成，其进、排气管装有单向阀，埋设于鞋底的相应凹槽内，其气囊对正人体脚后跟并部分露出与鞋底内表面；其进气管向前延伸至鞋底前端连通鞋内衬垫前端的通孔；其排气管横向穿透鞋底侧壁。该实用新型能够在一定程度上解决鞋的透气性问题，但其设计还是不够简单合理，气囊结构在减震方面的效果也有限。

CN 2728270Y公开一种可避震及换气的鞋底结构改良，包含一鞋底、一垫体、一鞋垫及一气阀，其特征在于：在鞋垫层设有数个通气小孔，而气门换气结构为一具有多个通气小孔的吸气压缩室，一气门，及一鞋跟泵，底垫则位于鞋底层前端，以压盖鞋底层前端一透明区块，另在鞋底层鞋跟部分设有一缓冲块，可启动鞋跟泵，提供着地的缓冲力，前半段的透明区块可设置广告图案。该技术方案利用具有多个通气小孔的吸气压缩室进行换气，通过缓冲块减少着地的缓冲力，换气与减震需设置不同结构来实现，占据了较大的空间，结构不够简化，也造成了材料的浪费。

本发明采用在鞋的大底和中底之间安装气泵，并在气泵的两端连接单向进气阀和单向出气阀。通过在行走的过程中不断挤压气泵，把鞋腔内的湿热气体排出鞋外，来调节鞋内微气候。气泵内装有高弹性的内填充物，能同时起到减震作用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种安装在鞋的大底和中底之间的防水透气装置，即一种鞋腔内的微气候调节装置，并同时起到减震、防水的作用。还提供了一种使用该防水透气装置的空气循环鞋。

为了实现上述目的，本发明是通过如下技术方案实现的：

本发明的目的之一在于提供一种用于鞋的防水透气装置，包括顺序连接的至少一个单向进气阀、进气导管、气泵、出气导管以及至少一个单向出气阀；所述单向进气阀安装于气泵的前端或侧边，与鞋中底的进气孔相连；所述单向出气阀安装于气泵的后端或侧边，直接开孔出气。

本发明所述气泵内部填充有开孔发泡材料，材料发泡后有大量孔隙，即开放式的“气室”；所述材料为发泡橡胶、PU泡棉、TPR、EVA、硅胶中的一种或几种，优选PU泡棉，透气性能好，支撑力强以及回弹迅速；所述PU泡棉密度为90～140kg/m³，优选92～136kg/m³，进一步优选110kg/m³。所述开孔发泡材料厚度为5～24.8mm，优选10～20mm，进一步优选16mm；硬度为20～65C(askerC型硬度计实测)，优选30～45C，进一步优选35C。

本发明所述气泵的外包材料由高分子材料经吹塑工艺制成，该高分子材料可为热塑性聚氨酯、聚乙烯、聚氯乙烯中的一种或几种。TPU(热可塑性聚氨酯)因其优越的性能和环保概念日益受到人们的欢迎。目前，凡是使用PVC的地方，TPU均能成为PVC之替代品。但TPU所拥有的优点，PVC则望尘莫及。硬度范围在65A-85D。颜色有本色，透明，高透明。TPU不仅拥有卓越的高张力、高拉力、强韧和耐老化的特性，而且是种成熟的环保材料。目前，TPU已被广泛应用于：鞋材、成衣、充气玩具、水上及水下之运动器材、医疗器材、健身器材、汽车椅座材料、雨伞、皮箱、皮包等。所述外包材料壁厚为0.6～1.5mm，优选1.0mm；气泵厚度为8～26mm，为使气泵便于收缩回弹，优选设计为气泵中部比边缘稍厚，中部厚度22mm，边缘厚度15mm。

本发明所述气泵两端的单向进气阀和单向出气阀由硅胶或SBS橡胶制成，优选硅胶；两者的外径为6～12mm，优选6～8mm，进一步优选6.2mm；壁厚为0.5～1.0mm，优选0.7mm。硅胶是一种高活性吸附材料，属非晶态物质，其化学分子式为mSiO₂·nH₂O。不溶于水和任何溶剂，无毒无味，化学性质稳定，除强碱、氢氟酸外不与任何物质发生反应。各种型号的硅胶因其制造方法不同而形成不同的微孔结构。硅胶的化学组份和物理结构，决定了它具有许多其他同类材料难以取代的特点：吸附性能高、热稳定性好、化学性质稳定、有较高的机械强度等。硅胶根据其孔径的大小分为：大孔硅胶、粗孔硅胶、B型硅胶、细孔硅胶。

本发明的另一目的在于提供一种空气循环鞋，将至少一个防水透气装置设置于鞋的大底和中底之间的前脚掌位置或后踵位置，优选后踵位置。

本发明所述鞋的鞋舌下底面选用透气性材料，带有若干进气孔，外界的空气从此处进入鞋腔；鞋舌内填充冲孔泡棉。鞋舌用透气性好的网布，鞋舌内充泡棉也必须冲孔，直径2.0mm，设置若干个。

本发明所述鞋的中底下部与气泵对应的位置向上凸出，与气泵的上表面相适应；所述防水透气装置的出气导管和单向出气阀固定在鞋中底和大底之间的凹槽内密封；鞋的中底前掌部位上表面开有气道

鞋中底后踵位置下面有凹槽，便于放置气泵。凹槽的底面要稍微带点弧度，上表面也要带相应的弧度(弧度尽量小些，因为脚的底面是带弧度的，有个往下压直压的过程)，厚度3mm左右。装气泵时要刷胶粘上。防水透气装置的出气导管和单向出气阀的周围密封(刷胶)。鞋的前掌部位上表面有气道，气道分布在脚的起空部位。

本发明所述鞋的中底布与气泵对应的位置有个“T”形开口；前掌部位使用透气性材料制作。后踵部位的“T”形开口(有断口，贴底前完全划开)，使成鞋后，气泵有更大的形变活动范围；前掌部位用金属网或尼龙纱网，透气效果更好。

人在行走过程中，脚落地时，挤压鞋和地面，同时地面产生反作用力反向挤压鞋底，鞋大底和中底之间的气泵在双向挤压力作用下变形并产生动力，此时单向进气阀关闭，气泵内气体通过单向出气阀排出；脚离地时，气泵在内填充物的作用下回弹，由于气泵内外气压差异，鞋腔内湿热气体进入气泵，外界的气体在大气压的作用也同时进入鞋腔，这是一个周期。行走时的抬脚和落脚，反复踩踏气泵产生动力，把鞋腔内气体通过气泵和出气阀排出鞋外，并使外部空气进入鞋腔。气泵内装有高弹性的内填充物，能同时起到减震作用。

附图说明

附图1为本发明具体实施例一的装置结构图；

附图2为图1气泵结构示意图；

附图3为本发明具体实施例二的装置结构图；

附图4为单向进气阀的结构示意图；

附图5为单向出气阀的结构示意图。

附图标记：1、气泵；2、单向进气阀；3、单向出气阀；4、开孔发泡材料；5、气泵外包材料；6、进气导管；7、出气导管。

下面对本发明进一步详细说明。但下述的实例仅仅是本发明的简易例子，并不代表或限制本发明的权利保护范围，本发明的权利范围以权利要求书为准。

具体实施方式

为更好地说明本发明，便于理解本发明的技术方案，本发明的典型但非限制性的实施例如下：

实施例一

如图1、图2所示，一种用于鞋的防水透气装置，包括顺序连接的一个单向进气阀2、进气导管6、气泵1、出气导管7以及一个单向出气阀3，所述单向进气阀2安装于气泵1的前端，与鞋中底的进气孔相连；所述单向出气阀3安装于气泵1的后端，直接从后跟开孔出气。该装置安放在鞋大底与中底之间的后踵位置。

气泵1内部填充有开孔发泡材料4PU泡棉；所述PU泡棉密度为110kg/m³，硬度35C，中部比边缘稍厚，中部厚度20mm，边缘厚度13mm。

气泵1水平截面为四角圆角的四边形，面积3000mm²，中部比边缘稍厚，中部厚度22mm，边缘厚度15mm。气泵外包材料5由TPU材料经吹塑工艺制成，壁厚1.0mm。

单向进气阀2和单向出气阀3由硅胶制成，外径6.2mm，壁厚0.7mm。

人体行走中，落脚时气泵受到挤压，此时单向进气阀关闭，气泵内气体由单向出气阀排出鞋外；抬脚时，气泵在内填充泡棉的作用下回弹，气泵内外产生大气压差。在大气压的作用下，鞋腔内气体进入气泵，在下一次落脚时被带出鞋外。如此循环往复，实现鞋腔换气，同时不降低成鞋的防水性。

实施例二

如图3所示，一种用于鞋的防水透气装置，安放于鞋大底与中底之间的后踵位置，包括顺序连接的一个单向进气阀2、进气导管6、气泵1、出气导管7以及两个单向出气阀3；所述单向进气阀2安装于气泵1的前端，与鞋中底的进气孔相连；一个单向出气阀3位于气泵1侧面，直通中底侧墙排气；另一个单向出气阀3位于气泵1后端，直接从后跟开孔排气。

气泵1内部填充有开孔发泡材料4EVA，密度140kg/m³，硬度20C，厚度24.8mm。EVA填充物表面有凹槽。凹槽连接进气导管6和出气导管7。

气泵1水平截面为四角圆角的四边形，面积3000mm²，中部比边缘稍厚，中部厚度26mm，边缘厚度14mm。气泵外包材料5由PVC材料经吹塑工艺制成，壁厚1.5mm。

单向进气阀2和单向出气阀3由SBS橡胶制成，外径12mm，壁厚1.0mm。

整个装置的工作原理同实例一，另外此防水透气装置的最终出气孔装气泵侧面，与中底边墙开孔相接。由于是单向向外排气，即使雨天行走时，水有可能没过出气孔，水不会从出气孔进入到鞋腔内，不会减弱鞋的防水功能，同时也能防止尘土从出气孔进入鞋腔。

实施例三

一种用于鞋的防水透气装置，安放于鞋大底与中底之间的前脚掌位置，包括顺序连接的一个单向进气阀2、进气导管6、气泵1、出气导管7以及两个单向出气阀3；所述单向进气阀2安装于气泵1的前端，与鞋中底的进气孔相连；一个单向出气阀3位于气泵1侧面，直通中底侧墙排气；另一个单向出气阀3位于气泵1后端，直接从鞋前部开孔排气。

气泵1内部填充有开孔发泡材料4TPR，密度90kg/m³，硬度65C，厚度5mm。TPR填充物表面有凹槽。凹槽连接进气导管6和出气导管7。

气泵1中部比边缘稍厚，中部厚度20mm，边缘厚度8mm。气泵外包材料5由聚乙烯经吹塑工艺制成，壁厚0.6mm。

单向进气阀2和单向出气阀3由SBS橡胶制成，外径6mm，壁厚0.5mm。

实施例四

一种用于鞋的防水透气装置，包括顺序连接的一个单向进气阀2、进气导管6、气泵1、出气导管7以及一个单向出气阀3；所述单向进气阀2安装于气泵1的侧边，与鞋中底的进气孔相连；所述单向出气阀3安装于气泵1的后端，直接从后跟开孔出气。该装置安放在鞋大底与中底之间的后踵位置。

气泵1内部填充有开孔发泡材料4发泡橡胶；所述发泡橡胶密度为120kg/m³，硬度45C，中部比边缘稍厚，中部厚度20mm，边缘厚度13mm。

气泵1水平截面为四角圆角的四边形，面积3000mm²，中部比边缘稍厚，中部厚度20mm，边缘厚度16mm。气泵外包材料5由TPU材料经吹塑工艺制成，壁厚1.0mm。

单向进气阀2和单向出气阀3由硅胶制成，外径8mm，壁厚0.7mm。

本发明还提供了一种空气循环鞋，将上述实施例中的至少一个防水透气装置设置于鞋的大底和中底之间的前脚掌位置或后踵位置，优选后踵位置。

鞋舌下底面选用透气性材料，带有若干进气孔，外界的空气从此处进入鞋腔；鞋舌内填充冲孔泡棉。鞋舌用透气性好的网布，鞋舌内充泡棉也必须冲孔，直径2.0mm，设置若干个。

鞋的中底下部与气泵对应的位置向上凸出，与气泵的上表面相适应；所述防水透气装置的出气导管7和单向出气阀3固定在鞋中底和大底之间的凹槽内密封；鞋的中底前掌部位上表面开有气道。

鞋中底后踵位置下面有凹槽，便于放置气泵。凹槽的底面要稍微带点弧度，上表面也要带相应的弧度(弧度尽量小些，因为脚的底面是带弧度的，有个往下压直压的过程)，厚度3mm左右。装气泵时要刷胶粘上。防水透气装置的出气导管7和单向出气阀3的周围密封(刷胶)。鞋的中底前掌部位上表面有气道，气道分布在脚的起空部位。

本发明所述鞋的中底布在与气泵对应的位置有个“T”形开口；前掌部位使用透气性材料制作。后踵部位的“T”形开口(有断口，贴底前完全划开)，使成鞋后，气泵有更大的形变活动范围；前掌部位用金属网或尼龙纱网，透气效果更好。

本发明产品经试验，手挤压后回弹，可以达10万次后不失回弹功能，2年内不被水解老化。另外可实现：每一步可将鞋腔内气体置换约12％，这样每走20步左右，即可实现鞋腔内空气彻底置换一遍。

申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的结构特征，但本发明并不局限于上述结构特征，即不意味着本发明必须依赖上述结构特征才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明所选用部件的等效替换、常规部件的添加以及具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

Claims

1.一种用于鞋的防水透气装置，其特征在于，包括顺序连接的至少一个单向进气阀（2）、进气导管（6）、气泵（1）、出气导管（7）以及至少一个单向出气阀（3）；所述单向进气阀（2）安装于气泵（1）的前端或侧边，与鞋中底的进气孔相连；所述单向出气阀（3）安装于气泵（1）的后端或侧边，直接开孔出气；所述气泵（1）内部填充有开孔发泡材料（4），所述开孔发泡材料（4）厚度为5～24.8mm，硬度为20～65C；所述气泵（1）的外包材料（5）由高分子材料经吹塑工艺制成，所述外包材料（5）壁厚为0.6～1.5mm；气泵（1）厚度为8～26mm，气泵（1）中部比边缘厚度大。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述开孔发泡材料（4）为发泡橡胶、PU泡棉、TPR、EVA、硅胶中的一种或几种；所述PU泡棉密度为90～140kg/m³。

3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述开孔发泡材料为PU泡棉。

4.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述PU泡棉密度为92～136kg/m³。

5.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述PU泡棉密度为110kg/m³。

6.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述开孔发泡材料（4）厚度为10～20mm，硬度为30～45C。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述开孔发泡材料（4）厚度为16mm。

8.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述硬度为35C。

9.如权利要求1-3之一所述的装置，其特征在于，所述高分子材料为TPU、聚乙烯、PVC中的一种或几种。

10.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述外包材料（5）壁厚为1.0mm。

11.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述气泵（1）中部厚度22mm，边缘厚度15mm。

12.如权利要求1-5之一所述的装置，其特征在于，所述气泵（1）两端的单向进气阀（2）和单向出气阀（3）由硅胶或SBS橡胶制成；两者的外径为6～12mm；壁厚为0.5～1.0mm。

13.如权利要求12所述的装置，其特征在于，所述气泵（1）两端的单向进气阀（2）和单向出气阀（3）由硅胶制成。

14.如权利要求12所述的装置，其特征在于，所述单向进气阀（2）和单向出气阀（3）外径为6～8mm。

15.如权利要求12所述的装置，其特征在于，所述单向进气阀（2）和单向出气阀（3）外径为6.2mm。

16.如权利要求12所述的装置，其特征在于，所述单向进气阀（2）和单向出气阀（3）壁厚为0.7mm。

17.一种空气循环鞋，其特征在于，将至少一个如权利要求1-16之一所述装置设置于鞋的大底和中底之间的前脚掌位置或后踵位置。

18.如权利要求17所述的空气循环鞋，其特征在于，所述装置设置于鞋的大底和中底之间的后踵位置。

19.如权利要求17所述的空气循环鞋，其特征在于，所述鞋的鞋舌下底面选用透气性材料，鞋舌内填充冲孔泡棉。

20.如权利要求17或19所述的空气循环鞋，其特征在于，所述鞋的中底下部与气泵对应的位置向上凸出，与气泵的上表面相适应；所述防水透气装置的出气导管（7）和单向出气阀（3）固定在鞋中底和大底之间的凹槽内密封；鞋的中底前掌部位上表面开有气道。

21.如权利要求17或19所述的空气循环鞋，其特征在于，所述鞋的中底布与气泵对应的位置开口；鞋的前掌部位使用透气性材料制作。