CN112773048A - 一种3d打印并嵌入模块的个性化功能性足垫 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及日用品技术领域，具体地说，涉及一种3D打印并嵌入模块的个性化功能性足垫，包括足垫本体，足垫本体的足尖处、足跟处、足弓内侧前后端处及足底外侧前后端处均设有功能模块区域，功能模块区域内侧均密封嵌设有减荷填充块，减荷填充块上设有微型无线压力传感芯片。该3D打印并嵌入模块的个性化功能性足垫通过采用3D打印单独定制使其满足任何用户的使用需求，提高其个性化，同时可以帮助用户减轻足部负荷，并可以通过监测用户足部的负荷压力来判断用户足部存在的缺陷，进而可以及时定制对应的垫块，不仅可以给用户带来更好的使用体感，而且存在矫正足部缺陷的效果，降低使用成本，满足用户的日常使用需求，实用性较强。
Description
技术领域
本发明涉及日用品技术领域，具体地说，涉及一种3D打印并嵌入模块的个性化功能性足垫。
背景技术
日常生活中，大部分的人群都或多或少存在一些足部问题，如天生或因少时没有正确穿鞋引起的脚部缺陷，又如长时间站立、负重的人，容易出现足弓下陷甚至导致扁平足的情况，还如长久穿高跟鞋的女性出现的脚趾变形、足背变形等。这些足部问题会给人们带来较大痛苦及很多日常生活中的不便，严重的还会出现容易摔跤甚至引起终身残疾。目前，很多人常常会通过定制专用的矫正鞋来矫正足部缺陷或单纯需求更舒适的使用体感。但是，定制矫正鞋成本高、制作时间长，用户日常生活中需要穿各种不同的鞋子，而矫正鞋往往为鞋帮硬、底宽且不易变形的皮鞋，无法满足用户的日常使用需求，实用性低，且无法准确判断用户的足部负荷情况及矫正效果。鞋垫是人们日常生活中特别常见的物品，除了凉鞋、拖鞋外，其它大部分的鞋子都是要用鞋垫的。若能够对鞋垫进行改造使其具有足部负荷测量及矫正效果，则可以有效解决上述矫正鞋存在的不足。
发明内容
本发明的目的在于提供一种3D打印并嵌入模块的个性化功能性足垫，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种3D打印并嵌入模块的个性化功能性足垫，包括足垫本体，所述足垫本体的足尖处、足跟处、足弓内侧前后端处及足底外侧前后端处均设有功能模块区域，所述功能模块区域内侧均密封嵌设有减荷填充块，所述减荷填充块上设有微型无线压力传感芯片。
作为优选，所述足垫本体通过3D打印一体成型。
作为优选，所述功能模块区域内侧设有中空腔体。
作为优选，其中足尖处与足跟处的所述中空腔体均为类椭圆形，其中足弓内侧前后端处与足底外侧前后端处的所述中空腔体均为半圆形。
作为优选，所述中空腔体的高度小于所述足垫本体的厚度。
作为优选，所述减荷填充块与其位置相对应的所述中空腔体的形状相适配。
作为优选，所述减荷填充块的尺寸大于或等于与其位置相对应的所述中空腔体的内侧尺寸。
作为优选，所述微型无线压力传感芯片通过胶水粘连固定在所述减荷填充块的顶面中间。
作为优选，所述减荷填充块的内部密封嵌设有气囊。
作为优选，所述气囊与其所在的所述减荷填充块的形状相适配，所述气囊的尺寸小于其所在的所述减荷填充块的尺寸。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该3D打印并嵌入模块的个性化功能性足垫通过采用3D打印制作足垫本体，可以根据每个人的足形及穿鞋习惯单独定制使其满足任何用户的使用需求，提高足垫的个性化，且生产效率高，同时通过在足垫内各位置内部安装减荷填充块和微型无线压力传感芯片，可以帮助用户减轻足部负荷，并可以监测用户足部各位置处的负荷压力，从而通过分析压力分布情况来判断用户足部存在的缺陷，进而可以及时定制对应的垫块，不仅可以给用户带来更好的使用体感，而且存在矫正足部缺陷的效果，该足垫适用于大部分的鞋子，不需特意定制矫正皮鞋，降低使用成本，满足用户的日常使用需求，实用性较强。
附图说明
图1为发明的外部整体结构示意图；
图2为发明的半剖拆分结构示意图；
图3为发明中减荷填充块的半剖结构示意图；
图4为发明中第二种实施例的结构示意图；
图5为发明中第三种实施例的结构示意图。
图中：
1、足垫本体；11、功能模块区域；12、中空腔体；
2、减荷填充块；
3、微型无线压力传感芯片；
4、气囊；
5、足弓垫；
6、增高垫。
具体实施方式
下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的发明仅仅是本发明一部分发明，而不是全部的发明。基于本发明中的发明，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他发明，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中间”、“高度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，在本发明的描述中，“若干”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
实施例1
请参阅图1-图3，本发明提供一种技术方案：
一种3D打印并嵌入模块的个性化功能性足垫，包括足垫本体1，足垫本体1的足尖处、足跟处、足弓内侧前后端处及足底外侧前后端处均设有功能模块区域11，功能模块区域11内侧均密封嵌设有减荷填充块2，减荷填充块2上设有微型无线压力传感芯片3。
本实施例中，足垫本体1通过3D打印一体成型，使足垫本体1整体结构紧实稳固。
具体地，足垫本体1的材质可以采用光敏树脂复合材料、高分子的塑料或金属粉末材料、木塑复合材料等，具体定制使可以根据用户对足垫的硬度要求、透气性要求等选择金属或非金属材质。
本实施例中，功能模块区域11内侧设有中空腔体12。
具体地，其中足尖处与足跟处的中空腔体12均为类椭圆形，其中足弓内侧前后端处与足底外侧前后端处的中空腔体12均为半圆形，使各个中空腔体12的形状与其所处位置处足垫本体1的外缘形状相适配，且便于有效增大功能模块区域11与用户足部的接触面积。
其中，中空腔体12的高度小于足垫本体1的厚度，避免中空腔体12贯穿足垫本体1。
本实施例中，减荷填充块2与其位置相对应的中空腔体12的形状相适配，使减荷填充块2可以平整地卡接在其对应的中空腔体12内。
进一步地，减荷填充块2的尺寸大于或等于与其位置相对应的中空腔体12的内侧尺寸。
具体地，本实施例中，减荷填充块2的尺寸优选大于与其位置相对应的中空腔体12的内侧尺寸，使减荷填充块2可以将功能模块区域11的外侧撑得向外鼓起，进一步增大功能模块区域11与用户足部的接触面积，同时避免减荷填充块2过小可能在受到外部重压后出现变形塌陷现象，从而给用户带来不适感。
具体地，减荷填充块2可以通过3D打印制成，也可采用现有的硅橡胶等高弹性材质制成。
其中，值得说明的是，减荷填充块2的硬度需小于足垫本体1的硬度，减荷填充块2可以从内向外分散其受到的外压，从而达到减轻用户足底负荷的效果。
另外，在定制该足垫时，可以将各减荷填充块2准确置于其对应位置后，直接在各减荷填充块2外侧通过3D打印完成足垫本体1的制作，也可预先通过3D打印将足垫本体1分为上下两半分别制作，将各减荷填充块2依次安装到对应位置的中空腔体12后再将足垫本体1的上下两半部分粘合起来。
本实施例中，微型无线压力传感芯片3通过胶水粘连固定在减荷填充块2的顶面中间，使微型无线压力传感芯片3结实稳固，且能有效与用户足部的对应位置接触并测量该位置所受到的外压。
具体地，每个功能模块区域11内的微型无线压力传感芯片3均进行唯一的身份编码。
此外，用户可以在手机上装载与该微型无线压力传感芯片3相匹配的应用程序，应用程序通过无线传输技术与微型无线压力传感芯片3连接，用于接收微型无线压力传感芯片3实时测得的压力情况，并根据计算分析判断用户的足部压力分布是否合理及用户的足部是否存在缺陷。
其中，上述涉及的应用程序的工作原理如同本领域技术人员所公知的那样，在此不做赘述。
另外，在应用程序分析出用户足部存在某些缺陷时，可以及时在原足垫上进行改进，如添加合适形状及尺寸的矫正垫块，以平衡用户的足部受力，给用户提供更人性化的使用体感，不需另外定制足部矫正鞋，适用性较高。
本实施例中，减荷填充块2的内部密封嵌设有气囊4。
进一步地，气囊4与其所在的减荷填充块2的形状相适配，气囊4的尺寸小于其所在的减荷填充块2的尺寸，使气囊4可以完全被包裹在减荷填充块2内部。
具体地，气囊4内部填充少量空气，可以进一步提高减荷填充块2的弹性，进而提高减荷填充块2的减荷效果。
实施例2
请参阅图4，针对存在扁平足问题的用户，在实施例1的基础上，本发明提供一种技术方案：
一种3D打印并嵌入模块的个性化功能性足垫，包括足垫本体1，足垫本体1的足尖处、足跟处、足弓内侧前后端处及足底外侧前后端处均设有功能模块区域11，功能模块区域11内侧均密封嵌设有减荷填充块2，减荷填充块2上设有微型无线压力传感芯片3，减荷填充块2的内部密封嵌设有气囊4。
本实施例中，足垫本体1的足弓内侧位置处设有足弓垫5。
进一步地，足弓垫5可以采用与足垫本体1一样的材质制成，也可另外采用硅橡胶等材质定制。
具体地，足弓垫5通过胶水粘连固定在足垫本体1上，避免其发生位移导致影响使用效果，也避免其脱落遗失。
其中，带有足弓垫5的足垫还适用于体重大、超负荷承重或长期站立的用户，可以预防足弓下陷。
实施例3
请参阅图5，针对存在站立时重心偏靠后问题的用户，在实施例1的基础上，本发明提供一种技术方案：
一种3D打印并嵌入模块的个性化功能性足垫，包括足垫本体1，足垫本体1的足尖处、足跟处、足弓内侧前后端处及足底外侧前后端处均设有功能模块区域11，功能模块区域11内侧均密封嵌设有减荷填充块2，减荷填充块2上设有微型无线压力传感芯片3，减荷填充块2的内部密封嵌设有气囊4。
本实施例中，足垫本体1的足跟位置处设有增高垫6。
进一步地，增高垫6可以采用与足垫本体1一样的材质制成，也可另外采用硅橡胶等材质定制。
具体地，增高垫6通过胶水粘连固定在足垫本体1上，避免其发生位移导致影响使用效果，也避免其脱落遗失。
其中，带有增高垫6的足垫适用于存在马蹄足缺陷的用户，还适用于长期习惯穿高跟鞋的用户，这类用户换穿平跟鞋后会出现重心后移、身体向后下方倾斜的情况。
本发明的3D打印并嵌入模块的个性化功能性足垫在使用时，首先根据用户的脚型及使用需求，选用合适的材质，通过3D打印制作成型，并将减荷填充块2和微型无线压力传感芯片3安装在足垫本体1内部，用户将足垫本体1垫入鞋中，穿上鞋子后进行一段时间的步行、站立等动作进行试验，在此过程中，通过手机上的应用程序监测用户足部各位置处的压力情况并分析判断用户足部可能存在的缺陷，然后根据用户的足部缺陷及时定制对应的垫块，并将垫块粘合到足垫本体1对应的位置上即可。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述发明的限制，上述发明和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (10)
1.一种3D打印并嵌入模块的个性化功能性足垫，其特征在于：包括足垫本体(1)，所述足垫本体(1)的足尖处、足跟处、足弓内侧前后端处及足底外侧前后端处均设有功能模块区域(11)，所述功能模块区域(11)内侧均密封嵌设有减荷填充块(2)，所述减荷填充块(2)上设有微型无线压力传感芯片(3)。
2.根据权利要求1所述的3D打印并嵌入模块的个性化功能性足垫，其特征在于：所述足垫本体(1)通过3D打印一体成型。
3.根据权利要求1所述的3D打印并嵌入模块的个性化功能性足垫，其特征在于：所述功能模块区域(11)内侧设有中空腔体(12)。
4.根据权利要求3所述的3D打印并嵌入模块的个性化功能性足垫，其特征在于：其中足尖处与足跟处的所述中空腔体(12)均为类椭圆形，其中足弓内侧前后端处与足底外侧前后端处的所述中空腔体(12)均为半圆形。
5.根据权利要求4所述的3D打印并嵌入模块的个性化功能性足垫，其特征在于：所述中空腔体(12)的高度小于所述足垫本体(1)的厚度。
6.根据权利要求5所述的3D打印并嵌入模块的个性化功能性足垫，其特征在于：所述减荷填充块(2)与其位置相对应的所述中空腔体(12)的形状相适配。
7.根据权利要求6所述的3D打印并嵌入模块的个性化功能性足垫，其特征在于：所述减荷填充块(2)的尺寸大于或等于与其位置相对应的所述中空腔体(12)的内侧尺寸。
8.根据权利要求1所述的3D打印并嵌入模块的个性化功能性足垫，其特征在于：所述微型无线压力传感芯片(3)通过胶水粘连固定在所述减荷填充块(2)的顶面中间。
9.根据权利要求1所述的3D打印并嵌入模块的个性化功能性足垫，其特征在于：所述减荷填充块(2)的内部密封嵌设有气囊(4)。
10.根据权利要求9所述的3D打印并嵌入模块的个性化功能性足垫，其特征在于：所述气囊(4)与其所在的所述减荷填充块(2)的形状相适配，所述气囊(4)的尺寸小于其所在的所述减荷填充块(2)的尺寸。
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| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20210511 |
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