CN103704941B - 气垫装置、鞋垫及具有该气垫装置的鞋 - Google Patents

Abstract

本发明揭露一种气垫装置、鞋垫及具有该气垫装置的鞋，该气垫装置包括：气垫本体、压力感测装置以及变压装置。该气垫本体具有气孔；压力感测装置连接于该气垫本体，该压力感测装置用以感测该气垫本体受到的压力；变压装置连接于该气垫本体，该变压装置与该压力感测装置耦接，用以根据该压力感测装置感测到的该压力调整该气垫本体内的压力大小。本发明的气垫装置的鞋垫对于不同使用者均可通用，减少了因应不同病人所需各别之专有设计的麻烦，且降低了制作的成本。

Description

气垫装置、鞋垫及具有该气垫装置的鞋

技术领域

本发明关于一种气垫装置及应用其的鞋垫、鞋，尤其涉及一种可调解压力的气垫装置及应用其的鞋垫、鞋。

背景技术

鞋子除了美观装饰之外，其主要是保护足部。一般来说，脚部承受全身的重量，其不管处于静止状态或运动状态，脚底都会产生各种不同状况的脚压，若脚压长期不正常，则会使人的身体产生病变畸形，诸如足底压力分布差异若过大时，长久下来容易导致神经坏死、倘若再遭细菌入侵，则将造成截肢的严重后果；另外，在短暂情形下，一般正常健康人脚底感觉局部压力过大时，会调整步态重新分配足底所受的力量，以减小局部压力，避免受伤，但诸如糖尿病、下脚畸形病患者，其因足部受伤无法正常感觉脚压，故在脚底压力负荷不一致时，不易随足部压力而快速反应调整步态，容易造成二次伤害。

但由于每个人的情况不一致，比如针对足部受伤、长短脚或扁平足的病人，需分别针对该使用者的病理或受伤情形来设计平衡两足的压力具辅助减缓疼痛的专用鞋垫，将异常的足压藉由鞋垫而平均分散到足底。而且目前此种鞋垫大多采用石膏取模手工制作，制作工时长，成本较高；又或者是ICB(InternationalCollege of Biomechanics)鞋垫，因其使用的材质，成本很高。另外，此种鞋垫采用计算机辅助制作，属一体成型之设计，若需要修改时较为困难。

发明内容

因此，本发明的目的之一在于提供一种气垫装置及使用该气垫装置的鞋垫，用以解决现有技术中鞋垫无法通用以及成本高的问题。

为达上述目的，本发明提供一种气垫装置该气垫装置包括：气垫本体，该气垫本体具有气孔；压力感测装置，连接于该气垫本体，该压力感测装置用以感测该气垫本体受到的压力；以及变压装置，连接于该气垫本体，该变压装置与该压力感测装置耦接，用以根据该压力感测装置感测到的该压力调整该气垫本体内的压力大小。

作为可选的技术方案，该气垫装置还包括收发装置，该收发装置耦接该压力感测装置与该变压装置，该收发装置用以传递该压力对应的压力信号。

作为可选的技术方案，该变压装置包括：转片，该转片上具有排气孔槽与闭气孔槽；以及马达，该马达用以驱动该转片绕转轴旋转；其中，若该压力感测装置的该压力大于预设值，该变压装置根据该压力信号控制该马达驱动该转片旋转至该排气孔槽相对该气孔，并直至该压力感测装置的该压力达到该预设值时，该变压装置控制该马达驱动该转片旋转至该闭气孔槽相对该气孔。

作为可选的技术方案，该气垫本体为圆形、长条形或脚掌型。

作为可选的技术方案，该气垫本体采用具有惰性的材料制成。

本发明还提供一种鞋，该鞋包括左脚鞋以及右脚鞋，该左脚鞋和该右脚鞋分别包括如上所述的气垫装置；其中，该左脚鞋的收发装置传递该左脚鞋的压力信号至该右脚鞋；该右脚鞋的收发装置传递该右脚鞋的压力信号至该左脚鞋；压力较高的鞋中的变压装置降低自身气垫装置的压力，使该两个气垫装置的压力一致。

作为可选的技术方案，该左脚鞋的收发装置为无线收发装置，该右脚鞋的收发装置为无线收发装置。

本发明还提供一种鞋垫，该鞋垫包括底部衬垫；两个气垫装置，该两个气垫装置平铺于该底部衬垫上。每一气垫装置包括：气垫本体，该气垫本体具有气孔；压力感测装置，连接于该气垫本体，该压力感测装置用以感测该气垫本体受到的压力；变压装置，连接于该气垫本体。其中，当该两个气垫装置的压力不一致时，该变压装置降低压力较高的气垫装置的压力，使该两个气垫装置的压力一致。

作为可选的技术方案，每一气垫装置还包括收发装置，该收发装置耦接于该压力感测装置与该变压装置，该收发装置用以传递该压力对应的压力信号；其中，该两个气垫装置的所有收发装置将其接收的压力信号传递至其中一收发装置，该其中一收发装置比较所有压力信号对应的压力大小，并将较高压力对应的压力信号传递给该较高压力对应的变压装置，该较高压力对应的变压装置降低该较高压力的气垫装置的压力，使该两个气垫装置的压力一致。

作为可选的技术方案，该至少一气垫装置共用同一收发装置。

作为可选的技术方案，该收发装置为无线收发装置或有线收发装置。

作为可选的技术方案，该变压装置包括：转片，该转片上具有排气孔槽与闭气孔槽；以及马达，该马达用以驱动该转片绕转轴旋转；其中，若该压力感测装置的该压力大于该最小压力，该变压装置根据对应的压力信号控制该马达驱动该转片旋转至该排气孔槽相对该气孔，并直至该压力感测装置的该压力达到该最小压力时，该变压装置控制该马达驱动该转片旋转至该闭气孔槽相对该气孔。

作为可选的技术方案，该气垫本体采用具有惰性的材料制成。

与现有技术相比，本发明的气垫装置、鞋垫及具有该气垫装置的鞋，利用压力感测装置随时感测气垫本体所受的压力，并将感测到的压力信号传递给变压装置及时通过充排气体调整气垫本体的压力大小，从而使得左右鞋垫的多个气垫本体感应到的压力相近或相同，藉以调整分配承重力量而降低局部足底压力的异常负担，从而令使用者的脚压趋于正常的均匀状态。从而使得使用本发明的气垫装置的鞋垫对于不同使用者均可通用，减少了因应不同病人所需各别之专有设计的麻烦，且降低了制作的成本。

关于本发明的优点与精神可以藉由以下的发明详述及所附图式得到进一步的了解。

附图说明

图1所示为根据本发明的气垫装置的示意图；

图2和图3所示为根据本发明的变压装置的不同角度的示意图；

图4所示为根据本发明的鞋垫的示意图；

图5所示为根据本发明的鞋垫应用于鞋内的示意图。

具体实施方式

请参见图1-图3,，图1所示为根据本发明的气垫装置的示意图，图2和图3所示为根据本发明的变压装置的不同角度的示意图。本发明提供一种气垫装置1，气垫装置1包括气垫本体2、压力感测装置3以及变压装置4。其中，气垫本体2具有气孔21，气孔21用以进气及排气，且气垫本体2例如为圆形、长条形或脚掌型，但并不以此为限。此外，气垫本体2例如采用具有惰性的材料制成，例如为惰性海绵，其在受力时会被压缩形变，但于未受到外力时能恢复至初始的形状。压力感测装置3连接于该气垫本体2，压力感测装置3用以感测气垫本体2受到的压力，其中本实施方式中是以压力感测装置3设置于气垫本体2内为例进行说明，但并不以此为限，例如也可以是压力感测装置3设置于气垫本体外，而通过一个气孔将气压导出至压力感测装置3进行测量。变压装置4连接于该气垫本体2，且变压装置4与压力感测装置3耦接，变压装置4用以根据压力感测装置3感测到的压力调整气垫本体2内的压力大小，其中本实施方式中是以变压装置4设置于气垫本体2内为例进行说明，但并不以此为限，例如也可以是变压装置4设置于气垫本体外。为更好地实施本发明，例如气垫装置1还可包括收发装置5，即可通过收发装置5来耦接变压装置4与压力感测装置3，收发装置5用以传递压力感测装置3感测到的压力对应的压力信号。其中收发装置5例如为有限收发装置或无线收发装置，本实施方式中是以收发装置5为无线收发装置为例。此外，一具体的实施例中，变压装置4包括转片41以及马达42，转片41上具有排气孔槽43与闭气孔槽44。马达42用以驱动转片41绕转轴45旋转。其中，若压力感测装置3感测到的压力过大，例如大于预设值，则变压装置4会接收到收发装置5传递的来自压力感测装置的压力信号而控制马达42驱动转片41旋转，直至排气孔槽43相对气孔21，亦即排气孔槽43与气孔21相同此时只要气垫本体2受压，即会使得气垫本体2内的气体通过气孔21以及排气孔槽43排出，而压力感测装置3感测到的压力会随着气垫本体2内气体的排出而逐渐减小，并直至该压力感测装置3感测的压力达到所需值即预设值时，变压装置4会接收到收发装置5传递的来自压力感测装置的压力信号而控制马达42驱动转片41旋转，直至闭气孔槽44相对气孔21，亦即气孔21被闭气孔槽44封闭，无法与外部相通。当然如气垫本体2需要充气，即需要增大压力时，以使用者走路为例，亦可以利用马达42驱动转片41旋转，直至排气孔槽43相对气孔21，而使用者在行走过程中，脚掌抬起，气垫通过气孔自动充气；并直至该压力感测装置3感测的压力达到所需值即预设值时，变压装置4会接收到收发装置5传递的来自压力感测装置的压力信号而控制马达42驱动转片41旋转，直至闭气孔槽44相对气孔21。

此外，变压装置4还可包括有固定结构，例如于转片41上设置有卡槽或卡孔47，对应的于马达42的固定装置或变压装置4的其他元件上设置有卡块或卡栓46，当排气孔槽43相对气孔21或闭气孔槽44相对气孔21时，卡块或卡栓46可对应卡合于卡槽或卡孔47，以对转片41进行固定，从而保证气垫本体2排气或闭气的有效进行。

当然转片41也可仅设置排气孔槽43，而转片41除排气孔槽43的部分为实体，则实体部分即可当作闭气孔槽。

请参见图4和图5，图4所示为根据本发明的鞋垫的示意图，图5所示为根据本发明的鞋垫应用于鞋内的示意图。本发明还提供一种鞋垫10，其中该鞋垫10可应用于鞋102内。鞋垫10包括底部衬垫101以及至少两个气垫装置，这些气垫装置平铺于底部衬垫101上，以组成外形类似普通鞋垫的鞋垫，其中本实施方式中是以鞋垫10包括有两个气垫装置1、11为例进行说明，但事实上鞋垫10根据需要可设置两个或多个气垫装置。气垫装置1包括气垫本体2、压力感测装置3以及变压装置4，气垫装置11包括有气垫本体12、压力感测装置13以及变压装置14。其中，气垫本体2（12）具有气孔21，气孔21用以进气及排气，且气垫本体2（12）例如为圆形、长条形或脚掌型，但并不以此为限。此外，气垫本体2（12）例如采用具有惰性的材料制成，例如为惰性海绵，其在受力时会被压缩形变，但于未受到外力时能恢复至初始的形状。且对于每一气垫装置而言，压力感测装置连接于气垫本体，压力感测装置用以感测气垫本体受到的压力。变压装置连接于气垫本体，且变压装置与对应的压力感测装置耦接。其中，当这两个气垫装置的压力不一致时，变压装置降低压力较高的气垫装置的压力，使这两个气垫装置的压力一致。为更好地实施本发明，例如每一气垫装置还可包括收发装置15，即可通过收发装置15来耦接对应的变压装置与压力感测装置，收发装置15设置于气垫装置上，用以传递压力感测装置感测到的压力对应的压力信号。而收发装置15例如为有限收发装置或无线收发装置，本实施方式中是以收发装置15为无线收发装置为例。其中，这两个气垫装置的两个收发装置将其接收的压力信号传递至其中一收发装置，该其中一收发装置比较所有压力信号对应的压力大小，并将较高压力对应的压力信号传递给该较高压力对应的变压装置，该较高压力对应的变压装置降低该较高压力的气垫装置的压力，使这两个气垫装置的压力一致。当然，另一实施方式中，亦可以是这两个气垫装置的两个收发装置互相传递自身的压力信号给对方，压力较高的鞋垫中的变压装置降低自身气垫装置的压力，使这两个气垫装置的压力一致。此外，于本实施方式中是以鞋垫10具有一个收发装置15为例进行说明，亦即气垫装置1和气垫装置11共用一个收发装置15，收发装置15既会耦接压力感测装置3与变压装置4，也会耦接压力感测装置13与变压装置14。因而收发装置15会接收压力感测装置3感测到的压力对应的压力信号以及压力感测装置13感测到的压力对应的压力信号，并比较这两个压力信号的对应的压力大小，并将这两个压力中较高压力对应的压力信号传递给对应的变压装置，例如压力感测装置13感测到的压力较高，则压力感测装置13对应的变压装置14会根据接收的对应压力信号降低较高压力对应的气垫装置11的压力，使得两个气垫装置1、11的压力一致。

其中压力调整的具体方式，例如如下。变压装置14（4）包括转片41以及马达42，转片41上具有排气孔槽43与闭气孔槽44。马达42用以驱动转片41绕转轴45旋转。其中，由于压力感测装置13感测到的压力大于最小压力，则变压装置14会接收到收发装置15传递的来自压力感测装置13的压力信号而控制马达42驱动转片41旋转，直至排气孔槽43相对气孔21，此时只要气垫本体12受压，即会使得气垫本体12内的气体通过气孔21以及排气孔槽43排出，而压力感测装置13感测到的压力会随着气垫本体12内气体的排出而逐渐减小，并直至该压力感测装置13感测的压力达到该最小压力即压力感测装置3感测到的压力时，变压装置14会接收到收发装置15传递的来自压力感测装置13的压力信号而控制马达42驱动转片41旋转，直至闭气孔槽44相对气孔21。

此外，上述气垫装置的变压装置还可包括有固定结构，例如于转片上设置有卡槽或卡孔，对应的于马达的固定装置或变压装置的其他元件上设置有卡块或卡栓，当排气孔槽相对气孔或闭气孔槽相对气孔时，卡块或卡栓可对应卡合于卡槽或卡孔，以对转片进行固定，从而保证气垫本体排气或闭气的有效进行。

当然转片也可仅设置排气孔槽，而转片除排气孔槽的部分为实体，则实体部分即可当作闭气孔槽。

上述是以鞋垫具有两个气垫装置为例进行说明，但事实上并不以此为限，鞋垫的气垫装置还可为多个，例如2个、3个等，其调整规则类似两个气垫的情况。

此外，上述是以一只鞋的鞋垫进行说明，本发明的鞋垫还可用以协调左右脚的压力。例如本发明还提供一种鞋，包括左脚鞋以及右脚鞋，其中左脚鞋和右脚斜分别包括如上所述的气垫装置1；亦即左脚鞋和右脚斜分别具有一个气垫装置1。其中，左脚鞋的收发装置传递左脚鞋的压力信号至右脚鞋；右脚鞋的收发装置传递右脚鞋的压力信号至左脚鞋；压力较高的鞋中的变压装置降低自身气垫装置的压力，使这两个气垫装置的压力一致。当然另一实施方式中亦可是左脚鞋和右脚鞋的两个气垫装置的两个收发装置将其接收的压力信号传递至其中一收发装置，该其中一收发装置比较所有压力信号对应的压力大小，并将较高压力对应的压力信号传递给该较高压力对应的变压装置，该较高压力对应的变压装置降低该较高压力的气垫装置的压力，使这两个气垫装置的压力一致。

且为达成左脚鞋的气垫装置以及右脚鞋的气垫装置的压力传递，较佳地左脚鞋的收发装置为无线收发装置，右脚鞋的收发装置亦为无线收发装置。左脚鞋的收发装置接收左脚鞋的压力感测装置传递的第一压力信号，右脚鞋的收发装置接收右脚鞋的压力感测装置传递的第二压力信号，且两个收发装置会相互传递信号并比较第一压力信号与第二压力信号对应的压力大小，并将这两个压力中较高压力对应的压力信号传递给对应的变压装置，且变压装置会根据接收的对应压力信号降低较高压力对应的气垫装置的压力，使得这两个气垫装置的压力一致，从而达到左右脚压力的一致。

上述是以左脚鞋垫以及右脚鞋垫各具有一个气垫装置为例进行说明，但事实上并不以此为限，各脚的鞋垫可以具有多个气垫装置，例如2个、3个等，其调整规则类似两个气垫的情况。

其中压力调整的具体方式，例如如上述实施例所述，在此不再赘述。

综上所述，本发明的气垫装置、具有气垫装置的鞋及鞋垫，利用压力感测装置随时感测气垫本体所受的压力，并将感测到的压力信号传递给变压装置及时通过充排气体调整气垫本体的压力大小，从而使得左右鞋垫的多个气垫本体感应到的压力相近或相同，藉以调整分配承重力量而降低局部足底压力的异常负担，从而令使用者的脚压趋于正常的均匀状态。从而使得使用本发明的气垫装置的鞋垫对于不同使用者均可通用，减少了因应不同病人所需各别之专有设计的麻烦，且降低了制作的成本。

藉由以上较佳具体实施例的详述，是希望能更加清楚描述本发明的特征与精神，而并非以上述所揭露的较佳具体实施例来对本发明的保护范围加以限制。相反地，其目的是希望能涵盖各种改变及具相等性的安排于本发明所欲申请的权利要求的保护范围内。因此，本发明所申请的权利要求的保护范围应该根据上述的说明作最宽广的解释，以致使其涵盖所有可能的改变以及具相等性的安排。

Claims (10)

1.一种气垫装置，包括:

气垫本体；

压力感测装置，连接于该气垫本体，该压力感测装置用以感测该气垫本体受到的压力；以及

变压装置，连接于该气垫本体，该变压装置与该压力感测装置耦接，用以根据该压力感测装置感测到的该压力调整该气垫本体内的压力大小；其特征在于，该气垫本体具有气孔，该变压装置包括：

转片，该转片上具有排气孔槽与闭气孔槽；以及

马达，该马达用以驱动该转片绕转轴旋转；

其中，若该压力感测装置的该压力大于预设值，该变压装置根据该压力信号控制该马达驱动该转片旋转至该排气孔槽相对该气孔，并直至该压力感测装置的该压力达到该预设值时，该变压装置控制该马达驱动该转片旋转至该闭气孔槽相对该气孔。

2.如权利要求1所述的气垫装置，其特征在于该气垫装置还包括收发装置，该收发装置耦接该压力感测装置与该变压装置，该收发装置用以传递该压力对应的压力信号。

3.如权利要求1所述的气垫装置，其特征在于该气垫本体为圆形、长条形或脚掌型。

4.如权利要求1所述的气垫装置，其特征在于该气垫本体采用具有惰性的材料制成。

5.一种鞋，该鞋包括左脚鞋以及右脚鞋，其特征在于：该左脚鞋和该右脚鞋分别包括如权例要求2所述的气垫装置；

其中，该左脚鞋的收发装置传递该左脚鞋的压力信号至该右脚鞋；该右脚鞋的收发装置传递该右脚鞋的压力信号至该左脚鞋；压力较高的鞋中的变压装置降低自身气垫装置的压力，使该两个气垫装置的压力一致。

6.如权利要求5所述的鞋，其特征在于该左脚鞋的收发装置为无线收发装置，该右脚鞋的收发装置为无线收发装置。

7.一种鞋垫，该鞋垫包括：

底部衬垫；以及

气垫装置，该气垫装置包括：

气垫本体；

压力感测装置，连接于该气垫本体，该压力感测装置用以感测该气垫本体受到的压力；以及

变压装置，连接于该气垫本体，用以根据该压力感测装置感测到的该压力调整该气垫本体内的压力大小；其特征在于：

该气垫本体具有气孔，该鞋垫包括两个气垫装置，该两个气垫装置平铺于该底部衬垫上，当该两个气垫装置的压力不一致时，该变压装置降低压力较高的气垫装置的压力，使该两个气垫装置的压力一致；且该变压装置包括：

转片，该转片上具有排气孔槽与闭气孔槽；以及

马达，该马达用以驱动该转片绕转轴旋转；

其中，若该压力感测装置的该压力大于该两个气垫装置中的压力感测装置感测到的压力中的最小压力，该变压装置根据对应的压力信号控制该马达驱动该转片旋转至该排气孔槽相对该气孔，并直至该压力感测装置的该压力达到该最小压力时，该变压装置控制该马达驱动该转片旋转至该闭气孔槽相对该气孔。

8.如权利要求7所述的鞋垫，其特征在于每一气垫装置还包括收发装置，该收发装置耦接于该压力感测装置与该变压装置，该收发装置用以传递该压力对应的压力信号；

其中，该两个气垫装置的所有收发装置将其接收的压力信号传递至其中一收发装置，该其中一收发装置比较所有压力信号对应的压力大小，并将较高压力对应的压力信号传递给该较高压力对应的变压装置，该较高压力对应的变压装置降低该较高压力的气垫装置的压力，使该两个气垫装置的压力一致。

9.如权利要求8所述的鞋垫，其特征在于该收发装置为无线收发装置或有线收发装置。

10.如权利要求7所述的鞋垫，其特征在于该气垫本体采用具有惰性的材料制成。