CN109198786B - 动态控压气垫装置 - Google Patents

Abstract

一种动态控压气垫装置，设置于鞋的底部，动态控压气垫装置包含第一气囊及第二气囊，以气体通道相连通，分别并对应于使用者之前、后足底而设置，通过第一气体泵将气体导入第一气囊，以及第二气体泵将气体导入第二气囊，使第一气囊及第二气囊内部充气增压，以增加使用者之前、后足底支撑力。

Description

动态控压气垫装置

技术领域

本发明关于一种动态控压气垫装置，尤指一种以气体泵进行充气的动态控压气垫装置。

背景技术

一般而言，鞋底的缓震性及支撑性是鞋类用品中分常重要的一个环节，对运动鞋或工作鞋来说更是重要。举例来说，当鞋底缓震性不足时，使用者穿着鞋类运动或工作的过程中，容易导致足部或膝盖疼痛，更有可能导致足底筋膜炎的发生；当鞋底支撑性不足时，使用者穿着鞋类运动或工作的过程中，容易导致使用者足部扭伤或鞋子损坏。

大部分的传统鞋类是以泡棉填充于底部，藉此以提供使用者足部的支撑及缓震，并可依据使用者足部的形状或施力方式，于特定的施力位置上设置不同密度的泡棉，藉此以提供使用者良好的鞋类穿着体验。然而，一般泡棉经一段时间穿着后，容易导致泡棉弹性耗损，进而失去避震及支撑的效果。此外，依据使用者穿着习惯客制鞋底泡棉之前，必须先长时间观察使用者穿鞋的习惯，甚至需要通过检测仪器以取得足部压力的相关数据，此过程会造成制造成本、时间及人力的浪费，对部分有高足弓或扁平足脚型的人很不友善，亦导致穿着时后发生危险的可能性。

市售的鞋款之中，亦有部分鞋款是以气垫、胶垫或弹簧片设置于鞋底，以提供缓震及支撑，然而该类鞋款亦无法依据使用者穿着需求以调整其气垫或胶垫内部的压力，不但无法满足每个人不同脚型及使用习惯的需求，亦无法提供舒适的穿著脚感。

有鉴于此，如何发展一种可改善前述习知技术的缺失，而研发出一种可调整压力的鞋底，并达到舒适、缓震及支撑的动态控压气垫装置，实为目前迫切需要解决的问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种动态控压气垫装置，以达到调整鞋底压力，并同时兼具舒适性、缓震性及支撑力等功效。

为达上述目的，本发明的一较广义实施样态为一种动态控压气垫装置，适用于一鞋，鞋还包含底部，动态控压气垫装置包含第一气囊，设置于底部，并对应于使用者之前足底而设置；第二气囊，设置于底部，并对应于使用者之后足底而设置；气体通道，连通于第一气囊及第二气囊之间；第一气体泵，设置并封闭于气体通道之中；第二气体泵，设置并封闭于气体通道之中；第一传感器，设置于底部，邻近于第一气囊而设置；第二传感器，设置于底部，邻近于第二气囊而设置；以及控制模块，与第一气体泵、第二气体泵、第一传感器及第二传感器电性连接；其中，当第一传感器感测到使用者之前足底施力大于一特定的第一重力值区间时，第一传感器发送一第一感测信号至控制模块，控制模块依据第一感测信号致能第一气体泵，使第一气体泵将气体导入第一气囊中，使第一气囊内部充气增压，以增加使用者之前足底支撑力；当第二传感器感测到使用者之后足底施力大于一特定的第二重力值区间时，第二传感器发送一第二感测信号至控制模块，控制模块依据第二感测信号致能第二气体泵，使第二气体泵将气体导入第二气囊中，使第二气囊内部充气增压，以增加使用者之后足底支撑力。

附图说明

图1为本发明较佳实施例的动态控压气垫装置应用于球鞋的结构示意图。

图2为图1的动态控压气垫装置应用于球鞋的结构拆解示意图。

图3为图1的动态控压气垫装置应用于球鞋的底部俯视示意图。

图4A为本发明动态控压气垫装置的架构示意图。

图4B为图1的动态控压气垫装置应用于球鞋的剖面结构示意图。

图4C为图4B的球鞋的穿着状态示意图。

图5A为本发明较佳实施例第一气体泵的正面分解结构示意图。

图5B为本发明较佳实施例第一气体泵的背面分解结构示意图。

图6A为图5A及5B所示的压电致动器的正面结构示意图。

图6B为图5A及5B所示的压电致动器的背面结构示意图。

图6C为图5A及5B所示的压电致动器的剖面结构示意图。

图7为图5A及5B所示的第一气体泵的剖面结构示意图。

图8A－图8D为本发明较佳实施例第一气体泵的作动过程示意图。

图9A及图9B分别为本发明另一较佳实施例第一气体泵于不同视角的分解结构示意图。

【符号说明】

1：动态控压气垫装置

10：第一气囊

11：第二气囊

12：第一气体泵

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

13：第二气体泵

14：气体通道

15：第一传感器

16：第二传感器

17：控制模块

18：电池模块

19：外部通道

2：球鞋

21：鞋体

22：底部

221：鞋垫

222：鞋底

23：开口

24：穿置空间

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的动态控压气垫装置应用于球鞋的结构示意图，图2为图1的动态控压气垫装置应用于球鞋的结构拆解示意图。本实施例的动态控压气垫装置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。如图1所示，本实施例的动态控压气垫装置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及底部22，且鞋体21及底部22相连接，以定义出开口23及穿置空间24，以供使用者的足部通过开口23穿入穿置空间24中。再如图2所示本实施例的球鞋2的底部22还包含鞋垫221及鞋底222，本实施例的动态控压气垫装置1埋设于鞋底222之中，并以鞋垫221覆盖于其上，以避免使用者的足部直接踩踏动态控压气垫装置1的各组件。

请同时参阅图1及图3，图3为图1的动态控压气垫装置应用于球鞋的底部俯视示意图。如图所示，本实施例的动态控压气垫装置1包含第一气囊10、第二气囊11、第一气体泵12、第二气体泵13、气体通道14、第一传感器15、第二传感器16、控制模块17、电池模块18及外部通道19，第一气囊10及第二气囊11为可充气膨胀的弹性材料所构成，例如聚氨酯(Polyurethane，PU)，但不以此为限，第一气囊10及第二气囊11均设置于球鞋2的底部22，第一气囊10对应于使用者之前足底而设置，即使用者足底的跖骨部分，第二气囊11对应于使用者之后足底而设置，即使用者足底的足根部分。本实施例的气体通道14为一中空的连通管道，且气体通道14连通于第一气囊10及第二气囊11之间，以供第一气囊10及第二气囊11间的气体传输。第一气体泵12及第二气体泵13均设置并封闭于气体通道14 之中，第一气体泵12靠近第一气囊10而设置，第二气体泵13靠近第二气囊11 而设置，但不以此为限。通过第一气体泵12将气体导入第一气囊10，使第一气囊 10充气膨胀，藉此提供使用者前足底的缓震及支撑力；通过第二气体泵13将气体导入第二气囊11，使第二气囊11充气膨胀，藉此提供使用者后足底的缓震及支撑力。于本实施例中，气体通道14通过外部通道19连通至及球鞋2的外部，但不以此为限，通过外部通道19的设置，以供第一气体泵12将气体由球鞋2的外部导入第一气囊10，以及第二气体泵13将气体由球鞋2的外部导入第二气囊11。

请继续参阅图1及图3，如图所示，本实施例的第一传感器15及第二传感器 16均设置于底部22，其用以感测使用者的足部是否穿入球鞋2的穿置空间24中，且第一传感器15邻近于第一气囊10而设置，以供侦测使用者之前足底的施力情况，第二传感器16邻近于第二气囊11而设置，以供侦测使用者之后足底的施力情况。通过侦测使用者足部分别对第一传感器15及第二传感器16施予的重力，以判断使用者之前、后足底的施力情况。本实施例的控制模块17与第一气体泵12、第二气体泵13、第一传感器15及第二传感器16电性连接，用以接收信号以及驱动动态控压气垫装置1的组件进行作动。本实施例的电池模块18邻近于控制模块17而设置，但不以此为限，用以提供电能至控制模块17。

请同时参阅图3至图4C，图4A为本发明动态控压气垫装置的架构示意图，图 4B为图1的动态控压气垫装置应用于球鞋的剖面结构示意图，图4C为图4B的球鞋的穿着状态示意图。如图4B所示，当第一传感器15及第二传感器16未感测到外力时，第一气囊10及第二气囊11皆为未充气的初始状态。再如图4A，当第一传感器15感测到使用者之前足底施力大于一特定的第一重力值区间时，第一传感器15发送一第一感测信号至控制模块17，控制模块17依据该第一感测信号致能第一气体泵12，使第一气体泵12将气体导入第一气囊10中，使第一气囊10内部充气增压，以增加使用者之前足底支撑力；当第二传感器16感测到使用者之后足底施力大于一特定的第二重力值区间时，第二传感器16发送一第二感测信号至控制模块17，控制模块17依据该第二感测信号致能第二气体泵13，使第二气体泵 13将气体导入第二气囊11中，使第二气囊11内部充气增压，以增加使用者之后足底支撑力。通过前述方式，使第一气囊10及第二气囊11可各别充气增压，即如图4C所示，藉此以提供足够的支撑力及缓震性至使用者足部，同时可避免前后足底施力失衡，大幅提升整体穿着的舒适度。此外，第一传感器15及第二传感器16 可感测每个不同使用者的不同施力习惯，并可据此调整第一气囊10及第二气囊11 提供的支撑力，以调整至最适合该位使用者的最佳状态。于本实施例中，该特定的第一重力值区间以及该特定的第二重力值区间为一默认值，用户可以个人最舒适的脚感或者专业仪器测量足部施力分布作为依据进行调整，但不以此为限。

承上所述，于本实施例中，当第一传感器15感测到使用者之前足底施力已达该特定的第一重力值区间时，第一传感器15发送一第一禁能信号至控制模块17，控制模块17依据该第一禁能信号控制第一气体泵12停止作动，使第一气体泵12 停止对第一气囊10进行充气，使第一气囊10内部的压力可保持在该特定的第一重力值区间。当该第二传感器16感测到使用者之后足底施力已达该特定的第二重力值区间时，第二传感器16发送一第二禁能信号至控制模块17，控制模块17依据该第二禁能信号控制第二气体泵13停止作动，使第二气体泵13停止对第二气囊 11进行充气，使第二气囊11内部的压力可保持在该特定的第二重力值区间。通过上述方式，使第一气囊10及第二气囊11内部的压力稳定维持，藉此确保动态控压气垫装置1稳定地提供适当的支撑力至使用者的足部，同时可避免第一气体泵12 及第二气体泵13持续运作而导致使用寿命减短，更可避免持续地充气导致第一气囊10及第二气囊11内部压力过大而损坏的效果。

于本实施例中，第一气体泵12还包含第一逆止阀(未图示)，该第一逆止阀为一可开关的阀门结构，当第一气体泵12停止作动时，该第一逆止阀封闭气体通道 14，以防止第一气囊10内部的气体逆流；当第一传感器15感测到使用者之前足底施力小于该特定的第一重力值区间时，第一传感器15发送一第一减压信号至控制模块17，控制模块17依据该第一减压信号致能第一逆止阀，使第一逆止阀开启，使第一气囊10内部的气体导出，使第一气囊10内部排气减压，以降低使用者之前足底支撑力。本实施例的第二气体泵13亦包含一第二逆止阀(未图示)，第二逆止阀为一可开关的阀门结构，当第二气体泵13停止作动时，第二逆止阀封闭气体通道14，以防止第二气囊11内部的气体逆流；当第二传感器16感测到使用者之后足底施力小于该特定的第二重力值区间时，第二传感器16发送一第二减压信号至控制模块17，控制模块17依据该第二减压信号致能该第二逆止阀，使第二逆止阀开启，使气体由第二气囊11导出，使第二气囊11内部排气减压，以降低使用者之后足底支撑力。通过第一逆止阀及第二逆止阀的设置，可避免第一气囊10及第二气囊11内部的气体逆流，以使第一气囊10及第二气囊11提供稳定的支撑力至使用者足部，并且可于第一气囊10及第二气囊11提供的支撑力过大时，控制第一气囊10及第二气囊11排气减压，以使第一气囊10及第二气囊11提供适当的支撑力给予使用者的足部，藉此以提升穿着球鞋2的舒适性。

于本实施例中，第一传感器15可为但不限为重力传感器，第一传感器15可为但不限为邻进设置于第一气囊10，通过使用者前足底对第一传感器15所产生施力变化，并据此发送该第一致能信号或该第一禁能信号控制模块17，以驱动第一气体泵12作动或停止。本实施例的第二传感器16亦可为但不限为重力传感器，可为但不限为邻进设置于第二气囊11，通过使用者后足底对第二传感器16所产生施力变化，并据此发送该第二致能信号或该第二禁能信号控制模块17，以驱动第二气体泵13作动或停止。

于另一些实施例中，第一传感器15亦可为但不限为气压传感器，第一传感器 15连通于第一气囊10的内部，用以感测第一气囊10内部因使用者前足底施力所产生的气压变化，并据此发送该第一致能信号或该第一禁能信号控制模块17，以驱动第一气体泵12作动或停止。本实施例的第二传感器16亦可为但不限为气压传感器，连通于第二气囊11的内部，用以感测第二气囊11内部因使用者后足底施力所产生的气压变化，并据此发送该第二致能信号或该第二禁能信号控制模块17，以驱动第二气体泵13作动或停止。

于一些实施例中，动态控压气垫装置1还包含一手动调整装置(未图标)，该手动调整装置可为但不限为一按钮、一切换开关或一遥控装置，该手动调整装置设置于球鞋2的表面上，并与控制模块17电性连接，但不以此为限，使用者可通过启闭该手动调整装置，以设定该特定的第一重力值区间以及该特定的第二重力值区间的范围，藉此可供使用者于脚感不适时随时随地调整第一气囊10或第二气囊11 所提供的支撑力至较佳状态。

于一些实施例中，控制模块17还包含一无线信号传输接收单元(未图标)，该无线信号传输接收单元用以传送一数据信号至一控制计算机、一可携式电子装置，该无线信号传输接收单元是通过红外线、蓝芽或WIFI等方式进行无线信号传递，但不以此为限，该数据信号与用户前后足底施力大小以及第一气囊10及第二气囊 11所提供的支撑力大小相关，当控制计算机或可携式电子装置接收该数据信号之后，用户可通过控制计算机或可携式电子装置监控前后足底的施力状况以及动态控压气垫装置1提供支撑力的情形，且用户可通过控制计算机或可携式电子装置调整该特定的第一重力值区间、该特定的第二重力值区间以及第一气囊10及第二气囊 11所提供的支撑力大小，藉此可供使用者于脚感不适时随时随地调整至舒适的状态。于另一些实施例中，控制模块17的该无线信号传输接收单元用以传送数据信号至另一动态控压气垫装置(未图标)，或者是接收另一动态控压气垫装置(未图标) 所传送至数据信号，举例来说，本实施例的动态控压气垫装置1安装在球鞋2的左脚(未图标)，另一动态控压气垫装置则安装在球鞋2的右脚(未图标)，当另一动态控压气垫装置传送数据信号至动态控压气垫装置1时，动态控压气垫装置1的控制模块17的无线信号传输接收单元接收该数据信号，控制模块17依据该数据信号调整该特定的第一重力值区间、该特定的第二重力值区间以及第一气囊10或第二气囊11所提供的支撑力，使前述数据与另一动态控压气垫装置达到相同数值，藉此使球鞋2的左脚及右脚施力均衡，以提升整体穿着的舒适度。

请参阅图5A、图5B，图5A为本发明较佳实施例第一气体泵的正面分解结构示意图，图5B为本发明较佳实施例第一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与第二气体泵13为相同的气体泵结构，其作动方式亦相同，故于此不进一步赘述第二气体泵13的内部结构，但亦不以此为限。本实施例的第一气体泵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具有一边长，该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则系由导电材质所制成，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6A、图6B、图6C，图6A为图5A及5B所示的压电致动器的正面结构示意图，图6B为图5A及5B所示的压电致动器的背面结构示意图，图6C为图 5A及5B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6C所示，悬浮板 1231的凸部1231e是与外框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5B及图6C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7，图7为图5A及5B所示的第一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218，进而填满盖板126的容置空间126a的周缘而完成密封。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8A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，并将气体由鞋带气囊10导入鞋舌气囊11之中。

以下进一步说明本发明第一气体泵12的作动流程，请同时参阅图8A－图8D，图8A－图8D为本发明较佳实施例第一气体泵的作动过程示意图。首先，如图8A 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8A所示。

接着如图8B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共振影响亦会随之进行往复式振动，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8C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8D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8A所示，进而通过前述的作动流程，由图8A－图8D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，使气流由鞋带气囊10连续流入鞋舌气囊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。

请参阅图9A、9B图，图9A为本发明另一较佳实施例气体泵的正面分解结构示意图，图9B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9B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，将气体由球鞋2的外部导入第一气囊10之中，使第一气囊10内部填充气体而增压，以提供足够的支撑力及缓震性至使用者前足底；同样地，第二气体泵13与第一气体泵12的结构及作动方式相同，故通过第二气体泵13的作动，将气体由球鞋2的外部导入第二气囊11之中，使第二气囊11内部填充气体而增压，以提供足够的支撑力及缓震性至使用者后足底，藉此可避免前后足底施力失衡，大幅提升整体穿着的舒适度。

综上所述，本发明提供一种动态控压气垫装置，其设置于一鞋底，通过对第一气囊及第二气囊充气增压或排气减压，以调整使用者之前、后足底的支撑力，令使用者之前后足底施力均衡，提升整体穿着的舒适度，并可避免受伤情形发生。动态控压气垫装置还包含第一传感器及第二传感器，用以进行足部施力感测，藉此可因应每个使用者不同的施力习惯进行调整，并可调整至最适合该位使用者的最佳状态。动态控压气垫装置还包含第一逆止阀及第二逆止阀，用以控制气体进出第一气囊及第二气囊，提升穿着时球鞋的稳定性。本发明的动态控压气垫装置还包含手动控制或远程遥控的功能，令用户可通过手动控制或远程遥控将每一鞋底的动态控压气垫装置调整至最舒适的状态进行穿着。

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。

Claims (15)

1.一种动态控压气垫装置，适用于一鞋，该鞋还包含一底部，该动态控压气垫装置包含：

一第一气囊，设置于该底部，并对应于使用者之前足底而设置；

一第二气囊，设置于该底部，并对应于使用者之后足底而设置；

一气体通道，连通于该第一气囊及该第二气囊之间，该气体通道包含一外部通道，用以使该气体通道连通至及该鞋的外部，以供一第一气体泵将气体由该鞋的外部导入该第一气囊，以及一第二气体泵将气体由该鞋的外部导入该第二气囊；

该第一气体泵设置并封闭于该气体通道之中，该第一气体泵包含一第一逆止阀封闭该气体通道，用以控制气体进出该第一气囊以防止该第一气囊内部的气体逆流；

该第二气体泵设置并封闭于该气体通道之中，该第二气体泵包含一第二逆止阀封闭该气体通道，用以控制气体进出该第二气囊以防止该第二气囊内部的气体逆流；

一第一传感器，设置于该底部，邻近于该第一气囊而设置；

一第二传感器，设置于该底部，邻近于该第二气囊而设置；以及

一控制模块，与该第一气体泵、该第二气体泵、该第一传感器及该第二传感器电性连接；

其中，当该第一传感器感测到使用者之前足底施力大于一特定的第一重力值区间时，该第一传感器发送一第一感测信号至该控制模块，该控制模块依据该第一感测信号致能该第一气体泵，使该第一气体泵将气体导入该第一气囊中，使该第一气囊内部充气增压，以增加使用者之前足底支撑力；当该第二传感器感测到使用者之后足底施力大于一特定的第二重力值区间时，该第二传感器发送一第二感测信号至该控制模块，该控制模块依据该第二感测信号致能该第二气体泵，使该第二气体泵将气体导入该第二气囊中，使该第二气囊内部充气增压，以增加使用者之后足底支撑力。

2.如权利要求1所述的动态控压气垫装置，当该第一传感器感测到使用者之前足底施力达该特定的第一重力值区间时，该第一传感器发送一第一禁能信号至该控制模块，该控制模块依据该第一禁能信号控制该第一气体泵停止作动；当该第二传感器感测到使用者之后足底施力达该特定的第二重力值区间时，该第二传感器发送一第二禁能信号至该控制模块，该控制模块依据该第二禁能信号控制该第二气体泵停止作动。

3.如权利要求2所述的动态控压气垫装置，其中该第一逆止阀为一可开关的阀门结构，当该第一气体泵停止作动时，该第一逆止阀封闭该气体通道，以防止该第一气囊内部的气体逆流；当该第一传感器感测到使用者之前足底施力小于该特定的第一重力值区间时，该第一传感器发送一第一减压信号至该控制模块，该控制模块依据该第一减压信号致能该第一逆止阀，使该第一逆止阀开启，使该第一气囊内部的气体导出，使该第一气囊内部排气减压，以降低使用者之前足底支撑力。

4.如权利要求2所述的动态控压气垫装置，其中该第二逆止阀为一可开关的阀门结构，当该第二气体泵停止作动时，该第二逆止阀封闭该气体通道，以防止该第二气囊内部的气体逆流；当该第二传感器感测到使用者之后足底施力小于一特定的第二重力值区间时，该第二传感器发送一第二减压信号至该控制模块，该控制模块依据该第二减压信号致能该第二逆止阀，使该第二逆止阀开启，使气体由该第二气囊导出，使该第二气囊内部排气减压，以降低使用者之后足底支撑力。

5.如权利要求1所述的动态控压气垫装置，其中该第一传感器及该第二传感器为一重力传感器，分别用以直接感测该第一气囊及该第二气囊周围所承受的重力变化。

6.如权利要求1所述的动态控压气垫装置，其中该第一传感器及该第二传感器为一气压传感器，该第一传感器连通于该第一气囊的内部，该第二传感器连通于该第二气囊的内部，分别用以感测该第一气囊及该第二气囊内部因使用者足部施力所产生的气压变化。

7.如权利要求1所述的动态控压气垫装置，其中该动态控压气垫装置还包含一手动调整装置，该手动调整装置为一按钮、一切换开关或一遥控装置。

8.如权利要求1所述的动态控压气垫装置，其中该气体泵为一压电致动气体泵，该压电致动气体泵包括：

一共振片，具有一中空孔洞，且该中空孔洞的周围为一可动部；

一压电致动器，与该共振片相对应设置；以及

一盖板，具有至少一侧壁、一底板及一开口部，该至少一侧壁环绕该底板周缘而凸设于该底板上，并与该底板共同形成一容置空间，该容置空间用以容置该共振片及该压电致动器，该开口部设置于该侧壁上；

其中，该共振片与该压电致动器之间具有一间隙形成一腔室，以使该压电致动器受驱动时，使气流由该盖板的该开口部导入，经该共振片的该中空孔洞，以进入该腔室内，由该压电致动器与该共振片的可动部产生共振传输气流。

9.如权利要求8所述的动态控压气垫装置，其中该压电致动器包含：

一悬浮板，具有一第一表面及一第二表面，且可弯曲振动；

一外框，环绕设置于该悬浮板的外侧；

至少一支架，连接于该悬浮板与该外框之间，以提供弹性支撑；以及

一压电组件，具有一边长，该边长小于或等于该悬浮板的一边长，且该压电组件贴附于该悬浮板的一第一表面上，用以施加电压以驱动该悬浮板弯曲振动。

10.如权利要求9所述的动态控压气垫装置，其中该悬浮板为一正方形悬浮板，并具有一凸部。

11.如权利要求9所述的动态控压气垫装置，其中该压电致动气体泵包括一导电片、一第一绝缘片以及一第二绝缘片，其中该共振片、该压电致动器、该第一绝缘片、该导电片、该第二绝缘片及该盖板是依序堆栈设置。

12.如权利要求11所述的动态控压气垫装置，其中该压电致动气体泵还包含一进气板，该进气板堆栈组装定位于该共振片上，该进气板包含一第一表面、一第二表面、至少一进气孔、一中心凹部及至少一总线孔，其中该至少一进气孔贯穿该第一表面及该第二表面，该至少一总线孔设置于该第二表面，并与该至少一进气孔对应连通设置，该中心凹部亦设置于该第二表面，对应于该共振片的该中空孔洞设置，且该中心凹部与该至少一总线孔相连通，通过气体由该至少一进气孔进入，通过该总线孔汇流集中至该中心凹部，以将气体导入该共振片的该中空孔洞中。

13.如权利要求1所述的动态控压气垫装置，其中该动态控压气垫装置还包含一电池模块，用以提供电能至该控制模块。

14.如权利要求1所述的动态控压气垫装置，其中该控制模块还包含一无线信号传输接收单元，该无线信号传输接收单元是用以传送或接收一数据信号。

15.如权利要求14所述的动态控压气垫装置，其中该无线信号传输接收单元通过红外线、蓝芽或WIFI方式进行信号传递。

Images