CN113693341B - 一种3d打印回弹晶格结构的鞋底 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种3D打印回弹晶格结构的鞋底，属于3D打印技术领域，该3D打印回弹晶格结构的鞋底包括3D打印鞋底，3D打印鞋底由多个3D打印回弹晶格结构合成，多个3D打印回弹晶格结构均由两个弹性结构和一个弹性加固结构相连而成；两个弹性结构四个顶点交接，且两个弹性结构呈“十”交接，弹性加固结构连接于两个弹性结构的位于中心处的六个顶点处；本装置中3D打印鞋底在使用者行走挤压变形后，很快的可以回到原有的形态，提高了鞋底的减震能力和舒适。

Description

一种3D打印回弹晶格结构的鞋底

技术领域

本发明属于3D打印技术领域，具体涉及一种3D打印回弹晶格结构的鞋底。

背景技术

3D打印（3DP）即快速成型技术的一种，又称增材制造，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的。常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，后逐渐用于一些产品的直接制造，已经有使用这种技术打印而成的零部件。该技术在珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程和施工（AEC）、汽车，航空航天、牙科和医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程、枪支以及其他领域都有所应用。2019年1月14日，美国加州大学圣迭戈分校首次利用快速3D打印技术，制造出模仿中枢神经系统结构的脊髓支架，成功帮助大鼠恢复了运动功能2020年5月5日，中国首飞成功的长征五号B运载火箭上，搭载着“3D打印机”。这是中国首次太空3D打印实验，也是国际上第一次在太空中开展连续纤维增强复合材料的3D打印实验。

传统的鞋底耐磨性好的或鞋底重量较大，若鞋底轻便性较高的话往往耐磨性就较差，一般耐磨性和轻便不可兼得。

发明内容

本发明的目的在于提供一种3D打印回弹晶格结构的鞋底，旨在解决现有技术中的传统的鞋底耐磨性好的或鞋底重量较大，若鞋底轻便性较高的话往往耐磨性就较差，一般耐磨性和轻便不可兼得的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种3D打印回弹晶格结构，包括：

3D打印鞋底，所述3D打印鞋底由多个3D打印回弹晶格结构合成，多个所述3D打印回弹晶格结构均由两个弹性结构和一个弹性加固结构相连而成；两个所述弹性结构四个顶点交接，且两个弹性结构呈“十”交接，所述弹性加固结构连接于两个弹性结构的位于中心处的六个顶点处。

作为本发明一种优选的方案，多个所述弹性结构和弹性加固结构均为圆柱体，且多个弹性结构和3D打印鞋底直径为2-5mm。

作为本发明一种优选的方案，多个所述弹性加固结构均为六边形，多个所述弹性结构均为菱形。

作为本发明一种优选的方案，多个所述弹性加固结构和弹性结构的材质均为热塑性聚氨酯弹性体橡胶。

作为本发明一种优选的方案，所述3D打印鞋底的上下两侧分别设置有连接层和防磨层，所述3D打印鞋底内设置有两组减震机构以提高3D打印鞋底的减震效果，两组所述减震机构与连接层之间分别设置有一组卡扣机构以实现减震机构与连接层的连接。

作为本发明一种优选的方案，每组所述减震机构均包括减震槽、两个减震弹簧、两个滑块和两个支杆，所述减震槽开设于3D打印鞋底的上端，两个所述减震弹簧分别固定连接于减震槽的两个侧壁，两个所述滑块分别固定连接于两个减震弹簧的相靠近端，且两个滑块均滑动连接于减震槽内，两个所述支杆分别活动铰接于两个滑块的上端；两个所述支杆的上端均活动铰接有铰接块。

作为本发明一种优选的方案，所述卡扣机构包括两组扣接组件和两组按压组件，每组所述按压组件均包括卡块、弹簧块、卡接弹簧、卡槽、矩形槽和弹簧槽，所述卡块固定连接于铰接块的上端，所述弹簧槽开设于卡块的侧端，所述卡接弹簧固定连接于弹簧槽的侧壁，所述弹簧块固定连接于卡接弹簧的侧端，所述卡槽开设于连接层的下端，所述矩形槽开设于卡槽的侧壁，所述卡块和弹簧块分别滑动连接于卡槽和矩形槽内。

作为本发明一种优选的方案，每组所述按压组件均包括T型槽、按压弹簧和T型推杆，所述T型槽开设于矩形槽的侧壁，所述T型推杆滑动连接于T型槽内，所述按压弹簧固定连接于T型槽的侧壁，且按压弹簧的一端与T型推杆固定。

作为本发明一种优选的方案，每组所述卡接弹簧中均设置有伸缩杆，所述伸缩杆的两侧的分别固定连接于弹簧块和弹簧槽之间。

作为本发明一种优选的方案，两个所述减震槽的侧壁之间均固定连接有限位杆，四个所述滑块均滑动连接于限位杆的圆周表面。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本方案中将3D打印应用于3D打印鞋底，使得3D打印鞋底的重量更轻便，3D打印鞋底由弹性加固结构和弹性结构支撑，弹性加固结构和减震弹簧组成晶体形状，当使用者在行走中对3D打印鞋底产生作用力，弹性结构和弹性加固结构处于压缩状态，改变和弹性结构和弹性加固结构原有的形状，当弹性结构和弹性加固结构没有作用力时，弹性结构和弹性加固结构恢复到原有的形状，使得3D打印鞋底的回弹力更强，同时提高鞋底的耐磨性。

2、本方案中连接层和防磨层之间设有减震机构，连接层对3D打印鞋底和防磨层产生作用力时，两个滑块向两边滑动，两个减震弹簧处于压缩状态，当连接层对3D打印鞋底和防磨层不产生作用力时，两个减震弹簧由于自身的弹性回复带动两个滑块回到原位，本装置可以提高防磨层和连接层的减震能力。

3、本方案中3D打印鞋底可以直接套在防磨层上，将卡块对准卡槽，弹簧块受到卡槽内壁的作用力收缩在弹簧槽内，当弹簧块到达矩形槽的槽口处时，卡接弹簧由于自身的弹性回复带动弹簧块卡入矩形槽内，本装置可以方便3D打印鞋底与防磨层和连接层之间的连接。

4、本方案按压两个T型推杆，两个按压弹簧受到T型推杆的作用力，处于压缩状态，两个T型推杆推动弹簧块离开矩形槽内，本装置可以方便3D打印鞋底与防磨层和连接层之间的拆分。

5、本方案中两个卡接弹簧内均设置有伸缩杆，伸缩杆可以防止卡接弹簧受到压缩或者自身弹性回复时产生形变，防止弹簧块在卡接过程中产生晃动，使得本装置更加的稳固。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明中3D打印鞋底的结构示意图；

图2为本发明中的立体图；

图3为本发明中的剖视图；

图4为本发明图3中A处的局部放大图；

图5为本发明图3中B处的局部放大图；

图6为本发明图3中C处的局部放大图；

图7为本发明图中3D打印鞋底的立体图。

图中：1、3D打印鞋底；2、防磨层；3、连接层；4、减震槽；5、滑块；6、支杆；7、减震弹簧；8、铰接块；9、卡块；10、弹簧块；11、卡接弹簧；12、T型槽；13、按压弹簧；14、T型推杆；15、卡槽；16、矩形槽；17、弹性结构；18、弹性加固结构。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

请参阅图1-7，本发明提供以下技术方案：

一种3D打印回弹晶格结构，包括：

3D打印鞋底1，3D打印鞋底1由多个3D打印回弹晶格结构合成，多个3D打印回弹晶格结构均由两个弹性结构17和一个弹性加固结构18相连而成；两个弹性结构17四个顶点交接，且两个弹性结构17呈“十”交接，弹性加固结构18连接于两个弹性结构17的位于中心处的六个顶点处。

在本发明的具体实施例中，3D打印鞋底1由弹性加固结构18和弹性结构17构成，弹性加固结构18和减震弹簧7组成晶体形状，当使用者在行走中对3D打印鞋底1产生作用力，弹性结构17和弹性加固结构18处于压缩状态，改变和弹性结构17和弹性加固结构18原有的形状，当弹性结构17和弹性加固结构18没有作用力时，弹性结构17和弹性加固结构18恢复到原有的形状，使得3D打印鞋底1的回弹力更强，连接层3和防磨层2之间设有减震机构，连接层3对3D打印鞋底1和防磨层2产生作用力时，两个滑块5向两边滑动，两个减震弹簧7处于压缩状态，当连接层3对3D打印鞋底1和防磨层2不产生作用力时，两个减震弹簧7由于自身的弹性回复带动两个滑块5回到原位，可以提高3D打印鞋底1、防磨层2和连接层3的减震能力，3D打印鞋底1可以直接套在防磨层2上，将卡块9对准卡槽15，弹簧块10受到卡槽15内壁的作用力收缩在弹簧槽内，当弹簧块10到达矩形槽16的槽口处时，卡接弹簧11由于自身的弹性回复带动弹簧块10卡入矩形槽16内，此时3D打印鞋底1、防磨层2和连接层3连接组成鞋底，按压两个T型推杆14，两个按压弹簧13受到T型推杆14的作用力，处于压缩状态，两个T型推杆14推动弹簧块10离开矩形槽16内，3D打印鞋底1与防磨层2和连接层3之间的拆分，可以方便对3D打印鞋底1、防磨层2和连接层3的更换，本装置中3D打印鞋底1在使用者行走挤压变形后，很快的可以回到原有的形态，提高了鞋底的减震能力和舒适性。

具体的请参阅图1，多个弹性结构17和弹性加固结构18均为圆柱体，且多个弹性结构17和3D打印鞋底1直径为2-5mm。

本实施例中：弹性结构17和弹性加固结构18可以很好的提供支撑力。

具体的请参阅图1，多个弹性加固结构18均为六边形，多个弹性结构17均为菱形。

本实施例中：弹性加固结构18用于加固两个弹性结构17的连接。

具体的请参阅图1，多个弹性加固结构18和弹性结构17的材质均为热塑性聚氨酯弹性体橡胶。

本实施例中：热塑性聚氨酯弹性体橡胶具有耐磨性优异、耐臭氧性极好、硬度大、强度高、弹性高等优点。

具体的请参阅图2，3D打印鞋底1的上下两侧分别设置有连接层3和防磨层2，3D打印鞋底1内设置有两组减震机构以提高3D打印鞋底1的减震效果，两组减震机构与连接层3之间分别设置有一组卡扣机构以实现减震机构与连接层3的连接。

本实施例中：减震机构可以提高防磨层2和连接层3之间的减震能力，使得减震效果更好。

具体的请参阅图4，每组减震机构均包括减震槽4、两个减震弹簧7、两个滑块5和两个支杆6，减震槽4开设于3D打印鞋底1的上端，两个减震弹簧7分别固定连接于减震槽4的两个侧壁，两个滑块5分别固定连接于两个减震弹簧7的相靠近端，且两个滑块5均滑动连接于减震槽4内，两个支杆6分别活动铰接于两个滑块5的上端；两个支杆6的上端均活动铰接有铰接块8。

本实施例中：连接层3对3D打印鞋底1和防磨层2产生作用力时，两个滑块5向两边滑动，两个减震弹簧7处于压缩状态，当连接层3对3D打印鞋底1和防磨层2不产生作用力时，两个减震弹簧7由于自身的弹性回复带动两个滑块5回到原位，本装置可以提高防磨层2和连接层3的减震能力。

具体的请参阅图6，卡扣机构包括两组扣接组件和两组按压组件，每组按压组件均包括卡块9、弹簧块10、卡接弹簧11、卡槽15、矩形槽16和弹簧槽，卡块9固定连接于铰接块8的上端，弹簧槽开设于卡块9的侧端，卡接弹簧11固定连接于弹簧槽的侧壁，弹簧块10固定连接于卡接弹簧11的侧端，卡槽15开设于连接层3的下端，矩形槽16开设于卡槽15的侧壁，卡块9和弹簧块10分别滑动连接于卡槽15和矩形槽16内。

本实施例中：3D打印鞋底1可以直接套在防磨层2上，将卡块9对准卡槽15，弹簧块10受到卡槽15内壁的作用力收缩在弹簧槽内，当弹簧块10到达矩形槽16的槽口处时，卡接弹簧11由于自身的弹性回复带动弹簧块10卡入矩形槽16内，本装置可以方便3D打印鞋底1与防磨层2和连接层3之间的连接。

具体的请参阅图5，每组按压组件均包括T型槽12、按压弹簧13和T型推杆14，T型槽12开设于矩形槽16的侧壁，T型推杆14滑动连接于T型槽12内，按压弹簧13固定连接于T型槽12的侧壁，且按压弹簧13的一端与T型推杆14固定。

本实施例中：按压两个T型推杆14，两个按压弹簧13受到T型推杆14的作用力，处于压缩状态，两个T型推杆14推动弹簧块10离开矩形槽16内，本装置可以方便3D打印鞋底1与防磨层2和连接层3之间的拆分。

具体的请参阅图6，每组卡接弹簧11中均设置有伸缩杆，伸缩杆的两侧的分别固定连接于弹簧块10和弹簧槽之间。

本实施例中：伸缩杆可以防止卡接弹簧11受到压缩或者自身弹性回复时产生形变，防止弹簧块10在卡接过程中产生晃动，使得本装置更加的稳固。

具体的请参阅图3，两个减震槽4的侧壁之间均固定连接有限位杆，四个滑块5均滑动连接于限位杆的圆周表面。

本实施例中：限位杆可以限制滑块5的位置，防止滑块5移动时产生晃动，使得本装置更加的稳固。

本发明的工作原理及使用流程：3D打印鞋底1由弹性加固结构18和弹性结构17构成，弹性加固结构18和减震弹簧7组成晶体形状，当使用者在行走中对3D打印鞋底1产生作用力，弹性结构17和弹性加固结构18处于压缩状态，改变和弹性结构17和弹性加固结构18原有的形状，当弹性结构17和弹性加固结构18没有作用力时，弹性结构17和弹性加固结构18恢复到原有的形状，使得3D打印鞋底1的回弹力更强，连接层3和防磨层2之间设有减震机构，连接层3对3D打印鞋底1和防磨层2产生作用力时，两个滑块5向两边滑动，两个减震弹簧7处于压缩状态，当连接层3对3D打印鞋底1和防磨层2不产生作用力时，两个减震弹簧7由于自身的弹性回复带动两个滑块5回到原位，可以提高3D打印鞋底1、防磨层2和连接层3的减震能力，3D打印鞋底1可以直接套在防磨层2上，将卡块9对准卡槽15，弹簧块10受到卡槽15内壁的作用力收缩在弹簧槽内，当弹簧块10到达矩形槽16的槽口处时，卡接弹簧11由于自身的弹性回复带动弹簧块10卡入矩形槽16内，此时3D打印鞋底1、防磨层2和连接层3连接组成鞋底，按压两个T型推杆14，两个按压弹簧13受到T型推杆14的作用力，处于压缩状态，两个T型推杆14推动弹簧块10离开矩形槽16内，3D打印鞋底1与防磨层2和连接层3之间的拆分，可以方便对3D打印鞋底1、防磨层2和连接层3的更换，本装置中3D打印鞋底1在使用者行走挤压变形后，很快的可以回到原有的形态，提高了鞋底的减震能力和舒适。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种3D打印回弹晶格结构的鞋底，其特征在于，包括：

3D打印鞋底（1），所述3D打印鞋底（1）由多个3D打印回弹晶格结构合成，多个所述3D打印回弹晶格结构均由两个弹性结构（17）和一个弹性加固结构（18）相连而成；两个所述弹性结构（17）四个顶点交接，且两个弹性结构（17）呈“十”交接，所述弹性加固结构（18）连接于两个弹性结构（17）的位于中心处的六个顶点处；

多个所述弹性结构（17）和弹性加固结构（18）均为圆柱体；

多个所述弹性加固结构（18）均为六边形，多个所述弹性结构（17）均为菱形。

2.根据权利要求1所述的一种3D打印回弹晶格结构的鞋底，其特征在于：多个所述弹性加固结构（18）和弹性结构（17）的材质均为热塑性聚氨酯弹性体橡胶。

3.根据权利要求2所述的一种3D打印回弹晶格结构的鞋底，其特征在于：所述3D打印鞋底（1）的上下两侧分别设置有连接层（3）和防磨层（2），所述3D打印鞋底（1）内设置有两组减震机构以提高3D打印鞋底（1）的减震效果，两组所述减震机构与连接层（3）之间分别设置有一组卡扣机构以实现减震机构与连接层（3）的连接。

4.根据权利要求3所述的一种3D打印回弹晶格结构的鞋底，其特征在于：每组所述减震机构均包括减震槽（4）、两个减震弹簧（7）、两个滑块（5）和两个支杆（6），所述减震槽（4）开设于3D打印鞋底（1）的上端，两个所述减震弹簧（7）分别固定连接于减震槽（4）的两个侧壁，两个所述滑块（5）分别固定连接于两个减震弹簧（7）的相靠近端，且两个滑块（5）均滑动连接于减震槽（4）内。

5.根据权利要求4所述的一种3D打印回弹晶格结构的鞋底，其特征在于：两个所述支杆（6）分别活动铰接于两个滑块（5）的上端；两个所述支杆（6）的上端均活动铰接有铰接块（8）。

6.根据权利要求5所述的一种3D打印回弹晶格结构的鞋底，其特征在于：所述卡扣机构包括两组扣接组件和两组按压组件，每组所述按压组件均包括卡块（9）、弹簧块（10）、卡接弹簧（11）、卡槽（15）、矩形槽（16）和弹簧槽，所述卡块（9）固定连接于铰接块（8）的上端，所述弹簧槽开设于卡块（9）的侧端，所述卡接弹簧（11）固定连接于弹簧槽的侧壁。

7.根据权利要求6所述的一种3D打印回弹晶格结构的鞋底，其特征在于：所述弹簧块（10）固定连接于卡接弹簧（11）的侧端，所述卡槽（15）开设于连接层（3）的下端，所述矩形槽（16）开设于卡槽（15）的侧壁，所述卡块（9）和弹簧块（10）分别滑动连接于卡槽（15）和矩形槽（16）内。

8.根据权利要求7所述的一种3D打印回弹晶格结构的鞋底，其特征在于：每组所述按压组件均包括T型槽（12）、按压弹簧（13）和T型推杆（14），所述T型槽（12）开设于矩形槽（16）的侧壁，所述T型推杆（14）滑动连接于T型槽（12）内，所述按压弹簧（13）固定连接于T型槽（12）的侧壁，且按压弹簧（13）的一端与T型推杆（14）固定。

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