CN1575137A - 完全包含在鞋底内部的气动充气装置 - Google Patents

Abstract

一种设置在鞋(100)的鞋底中的气动充气装置，并且包括一个完全处于鞋底内部的泵(12)，一个不使用时完全处于鞋底内部的泵驱动器(210)，以及一个可充气气囊(57)，该气囊完全处于鞋底内部并且被可操作地连接到所述泵。这种装置可以包括一个机构(234)以便将所述泵驱动器锁定在鞋底内部，这样所述机构的盖(200)与鞋底的外壁(220)齐平并且可以由手指操作以允许穿鞋者可以简单地操作所述充气装置。

Description

完全包含在鞋底内部的气动充气装置

技术领域

本发明通常涉及鞋，并且更具体地涉及其中的气动缓冲结构。

背景技术

现有技术的鞋包含多种设置在不同位置的充气装置。例如，早先的鞋配置包括鞋底，其可以在脚弓部被充气以提供支撑。其它的鞋包含具有密封充气空腔的鞋底，这些密封充气空腔设置在鞋底内部以便提高竖向弹力。这些早先的空腔是软边气囊，其一充气就变形为更加凸起或者球面的形状。如果气囊壁不受限制，例如通过鞋的鞋底结构，在每一个方向都发生变形。

其他人已经处理了这个问题，通过在气囊内部放置一个泡沫芯体并将内部气囊壁的整个表面粘附于泡沫芯体的整个外表面，如授予Donzis的美国专利5,235,715中教导的。这种粘附所有泡沫芯体表面的配置将气囊的形状限制为泡沫芯体的形状，并且当气囊被充气时不允许显著的变形。这种现有技术的鞋也不允许选择性地调节气囊空腔中的压力，并且可能导致鞋的鞋底中的不均匀空气分布。

现有技术鞋中的泵典型地可从外部连接到鞋的空气空腔或者设置在鞋上部的低压区域中，例如在鞋舌中或者在鞋跟的背面上。这种现有技术的鞋在使用中遇到各种问题。对于外部可连接的泵，不论何时需要充气时所述泵就必须重新找回。设置在上部的泵增加了鞋的体积并限制了灵活性。这种泵也约束了鞋设计中的美观性选择。美观性对高尔夫球鞋或者非运动鞋可能是特别重要的。

另外，典型现有技术的鞋配置已经利用了泵驱动器，其与鞋不构成一体并在充气前需要连接并在正常使用鞋前需要断开连接，或者被连接至鞋外部表面的泵驱动器，例如在鞋跟上的如在授予Doyle的美国专利5,222,312中的。非一体的泵驱动器要求鞋穿着者在每次需要充气时找回所述驱动器。外部的泵驱动器在鞋类上强加了美观性局限并且增加了鞋类的“脚印”大小。

具有结合的可调节气动缓冲结构的现有技术鞋典型地在鞋底的不同区域设置几个通过管道互相连接的空气空腔。消除几个不同空腔的使用可以进一步减小鞋的重量并且简化鞋的结构。另外，在泵，泵驱动器和空气空腔或者气囊之间的互补结构可以显著地减小鞋的体积。

因此，期望在鞋类中提供改良的气动缓冲结构，同时在鞋中包括所有对这种缓冲结构必须的组件，并且最小化鞋的体积和美观局限性。处理已知鞋类的问题的一种鞋的鞋底在本领域中将是技术上的一个重大进步。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种完全处于鞋的鞋底区域内部的改良的气动缓冲系统。

本发明的另一个目的是提供一种完全隐藏在鞋的鞋底中的气动充气装置。

本发明的另一个目的是提供一种气动充气装置，其具有一个用以将所述泵驱动器完全保持于鞋底中并且当不使用时与鞋底外壁齐平的锁定机构。

本发明的另一个目的是提供一种锁定机构，其可以由穿鞋者简单地用手指操作以方便充气。

本发明的另一个目的是提供一个用于存储所述泵驱动器的凹口以防止对其的损伤。

本发明的另一个目的是提供一种气动充气装置，其中气囊和泵被互补设置以便最小化鞋的体积。

本发明的另一个目的是提供一种完全处于鞋的鞋底中的气动充气装置，其中所述泵被设置以消除过大的压力或应力。

本发明的另一个目的是提供一种完全处于鞋的鞋底中的气动充气装置，其包括一个压力释放阀以允许气囊压力的调节。

本发明的这些和其它目的从以下的说明书和附图将变得显而易见。

本发明是一个改良的装置，用于在鞋的鞋底中提供气动缓冲作用。本发明通过提供一个鞋的鞋底而代表了一个技术上的重大进步，该鞋底包含用于完成可调节气动缓冲作用的每一必须组件。

所述装置包括一个完全处于鞋底中的泵，一个当不使用时完全处于鞋底中的泵驱动器，以及一个完全处于鞋底中并可操作地连接到所述泵的可充气气囊。

本发明的装置可以进一步包括一个锁定机构，其保证所述泵驱动器处于所述鞋底中。优选泵驱动器仅在泵驱动器盖与鞋底外壁齐平时可以被锁定。这样的一个配置方便了穿鞋者对锁定机构的使用。所述锁定机构由手指操作以进一步方便穿鞋者的使用。

所述泵驱动器优选包括一个具有一个远端的活塞杆，该远端与泵驱动器盖连接。所述盖仅在该盖与鞋底齐平时可以在锁定和放开位置之间可旋转运动。由于所述活塞杆的结构该盖在这个位置是可动的。所述活塞杆包括至少一个径向延伸部分，其也从该活塞朝着所述盖轴向延伸。然而，所述径向延伸部分不接触所述盖，相反地靠近所述盖存在一个间隙。

泵缸顶盖包括一个槽，其尺寸设置成接受所述活塞杆和所述径向延伸部分。该活塞杆可以被自由地移入或移出所述的泵缸。然而，如果所述活塞杆被插入，因此所述径向延伸部分完全移动穿过所述的泵缸顶盖，所述杆可以被旋转因此所述径向延伸部分没有被定位成与所述的槽对齐或成一直线。因而，所述泵驱动器被锁定在所述泵缸中的位置上。

该装置优选被这样定位，以至所述泵在前脚压力部分和脚跟压力部分之间，该脚跟压力部分在通常穿鞋者的步行或者奔跑期间首先撞击地面。这个定位防止泵在鞋的使用寿命期间被损害。

该装置也可以优选被这样定位，以至所述泵被定向为在从脚跟到脚尖穿过的纵向轴线的横向。该装置更优选地被定向为基本垂直于该纵向轴线。

该装置进一步优选定位在鞋底的夹层中。所述鞋底夹层位于接触外部表面的外层鞋底与可以典型地由穿鞋者移除的内层鞋底之间。

优选的气囊包括一个具有一个内侧面和外侧面的气囊隔膜，一个包含在气囊中并且具有多个侧面的泡沫芯体，以及设置在泡沫芯体仅仅一个侧面上的粘合剂，以及粘附于粘合剂的气囊隔膜内侧面的一部分。

该充气装置优选进一步包括一个处于鞋底内部并将所述泵连接到所述气囊的一个入口导管，一个在所述入口导管和所述气囊之间的单向流动阀，一个处于鞋底内部并可操作地连接至气囊以允许从气囊释放空气的压力释放阀，以及一个将压力释放阀连接至气囊的出口导管。

为了最小化鞋的体积，首选所述泵至少部分被设置在所述气囊中。更优选的，所述泵被完全设置在所述气囊中。在这样的一个优选实施例中，第一和第二入口导管具有连接至第一和第二气囊的远端以及连接至一个流动转换装置的近端，第一和第二单向流动阀分别设置在第一和第二导管中并且分别处于所述流动转换装置和所述第一、第二气囊之间，并且第一和第二压力释放阀被分别可操作地连接至所述第一和第二气囊。

该优选装置也可以包括一个通过第三导管连接至所述流动转换装置的第三气囊；一个在所述流动转换装置和所述第三气囊之间的第三单向流动阀；以及一个连接至所述第三气囊的第三压力释放阀。

本发明也包括一个气动缓冲鞋，其具有一个鞋底并且包括一个完全处于鞋底中的泵，一个当不使用时完全处于鞋底中的泵驱动器，以及一个完全处于鞋底中并被可操作地连接至所述泵的可充气气囊。所述泵驱动器优选包括一个将所述泵驱动器保持在鞋底中的锁定机构。所述泵驱动器更优选包括一个具有一个远端的活塞杆，所述锁定机构包括一个连接于所述远端的手指操作盖。如上所述，仅仅当该盖与所述鞋底齐平时所述盖在锁定和放开位置之间可动。

附图说明

图1是一个应用在鞋中的充气装置的总体视图。

图2是一个鞋的鞋底的水平横截面视图，显示了充气气囊和导管。

图3是一个鞋的侧视图，显示了透明的导管和流动转换装置。

图4显示了一个与空气释放阀和流动转换装置连接的侧面风箱空气增压单元。

图5显示了处于关闭位置的空气增压单元。

图6显示了处于开放位置的空气增压单元。

图7是一个转换输入装置的剖视图。

图8是一个处于第二位置的所述转换输入装置的剖视图。

图9是一个处于关闭位置的所述转换输入装置的剖视图。

图10是一个具有一个泡沫芯体的气囊的剖视图。

图11是一个所述鞋的鞋底的水平横截面，显示了充气气囊和导管。

图12A是一个本发明鞋一侧的透视图。

图12B是一个本发明鞋背面的透视图。

图13A是一个所述活塞杆和分离的盖的侧视图。

图13B是一个所述泵驱动器和泵缸的透视图。

图13C是一个所述泵缸和分离的泵缸顶盖的侧视图。

具体实施方式

本发明涉及一种在其中设置有气动充气装置的鞋。图1中显示了所述鞋充气装置的总体示意图，并且包括三组气囊。然而，很显然该装置可以修改为任意多组气囊。所述装置包括一个具有一个入口14和一个出口16的泵12。出口16在流动转换入口20处被连接至一个流动转换装置18。流动转换装置18作为一个选择阀起作用，其允许空气流动进入至少两个出口，优选实施例具有一个第一出22，一个第二出口24和一个第三出口26。每一个出口22，24和26被连接至一个相应的导管28，30和32。每一个导管28，30和32与相应的单向流动阀34，36和38连接。每一个单向流动阀34，36和38被连接至相应的导管40，42和44。每一个导管40，42和44进一步与相应的压力释放阀46，48和50连接。导管52，54和56被连接至释放阀46，48和50并且每一个导管被连接至相应的气囊装置58，60和62。

图2显示了一个在鞋100的鞋底中分开的气囊组58，60和62的布置，其中前脚气囊62包括中间-前脚气囊64和脚尖前脚气囊66。气囊64和66通过导管68和70互相连接。这种多气囊配置也可以在其它气囊组上实现。

为了给气动系统增压，穿鞋者优选将泵12的出口16与转换入口20连接。泵12安装在一个基底部分74上，其中入口14包括一个具有一个单向入口阀78的孔76。当风箱82被提升时，空气空腔80中的容量变化引起相对应的压力减小，因此造成空气流动穿过孔76和阀78进入空腔80中。风箱82与在铰链部分86枢转连接的盖子84可操作地连接。盖子84通过锁88与凸缘90的接合装置可以锁定到锁88。盖子84通过在其结构中使用一种半刚性结构而成为可释放的，所述半刚性材料使之可以挠曲并因此造成凸缘90从锁88脱离。穿鞋者然后压缩允许空气流入转换入口20的风箱82。这反过来允许空气通过流动转换装置18填充选定的气囊组，其中穿鞋者可以有选择地控制到达气囊组58，60和62的空气输入。穿鞋者也可以通过各个压力释放阀调节每一气囊组中的压力。

本发明适合利用元件的许多不同组合以实现本发明的目的。因而，在图3中，泵12可以利用一个整体鞋跟安装的柱塞式泵，如美国专利5,222,312中教导的，其通过参考在此结合。所述柱塞式泵也可以设置在鞋的鞋底中，或者根据问题设置在鞋上的任意方便位置。作为柱塞式泵12的一个替换方案，图4，5和6的风箱式泵也可以被使用。

在可选方案中，另一个变化在于流动转换装置18的不同配置的使用。第一实施例可以利用一个简单的“平放”形式的流动转换装置，其中在入口20处的压力被同等地施加在每一个导管52，54和56上，并且使用泵12以及阀34，36和38在20处施加平衡压力将导致每一个气囊结构58，60和62的相等的增压。压力的专用化可以通过放出高压气体的简单方法被实现，以减小在一个或多个选定的气囊结构58，60和62中的压力。Schrader类型的公知的阀可以利用按钮进行释放，或者例如Presta类型的变化形式的阀，Presta形式的阀可以有效地锁定，以紧固阀针上的螺纹套环。

第二可选方案是使用一个具有流动方向控制和流量控制的特别设计的流动转换装置。因而，图7，8和9中的转换装置118使用转子122，其包含在装置118主体126的圆周壁124内。主体126也具有一个底盘128和一个顶盖(未示出)以完全限定一个封闭的压力通风系统130。转子122以这样的方式相对于壁126密封，其中转子122可以转动到多个位置。在图7中，入口空腔132与入口20对齐并且与通道134连通，在图7中其进一步连通到出口24。通过对比，在图8中，转子122已经被转动，同时空腔132由于其细长的结构因此导管134现在与出口22连通。在图9中，转子122已经被进一步转动，以致空腔132和导管134都靠着壁126，因此限制了入口20与任一出口22，24或26之间的空气通道。当然以类似的方式，转子可以与出口26和入口20对齐。也可能使流动转换装置18如期望的适应于更多或更少数目的出口。在优选实施例中，出口22，24和26分别与阀34，36和38连通。如上所述，这些阀可以是Schrader或者其它改良Schrader的类型。除了如图9中所示将转子122的位置调节到封闭位置以外，使用这种方案将最小化气囊58，60和62的压力损失。

然而，借助使用适合的密封材料以及一个整体泵，用户可以免去所有的阀，除了流动转换装置118。由于弹力的使用，空气不可渗透的转子122可以提供自密封性，同时可以使用具有垫圈或者O形环性质的适当的涂层或密封件。

另一个变化可以是使用一个可分离的泵。与期望一个整体、附加的泵相比，这将为用户节约具有一个附加泵的体积，进一步使避免涉及体积或重量的大容量泵的使用成为可能，并且使更高强度或更经济材料的使用成为可能。一个可分离泵的使用更加可能利用以图5中所示方式使用与入口20连接的阀72。

气囊58，60和62可以是任意的塑料封皮。形成封皮的气囊隔膜对气体分子的通过具有抵抗力但不必是完全不能渗透的。在气囊中的气体不能如此快速的逸出，以致将比每30分钟使用更经常的需要气囊的再充气。气囊也可以包含一个泡沫芯体61，其中泡沫可以是任意的泡沫例如乙荃醋酸乙烯，聚亚安酯，使用这些原料的组合物，或者任意其它已知的弹性海绵材料或者那些在鞋类工业中公知的材料。泡沫芯体的一个面被固定到气囊的一个内壁或表面上。在图10中示出横截面的优选实施例中，泡沫芯体61的顶面通过粘合剂63被固定到可充气气囊57的顶部隔膜55的内表面上。粘合剂63可以是接触粘合剂，热激活粘合剂或者溶剂形粘合剂。作为选择，气囊隔膜可以通过热和高频焊接被连接到泡沫芯体61。

可选实施例是气囊隔膜与泡沫芯体侧面连接或者在泡沫元件下表面中下隔膜的连接。

图11，12A和12B以及13A，13B和13C描述了完全设置在鞋的鞋底内部的优选充气装置。

图11是鞋的鞋底的水平横截面，显示了充气气囊和导管。该示出的实施例仅包括一个可充气气囊58。泵12被收容在由气囊58占据的凹口中，所以泵12所需的空间被最小化。泵12被定位成基本垂直于从脚跟到脚尖穿过的轴线。泵12被设置在脚跟压力部分250和前脚压力部分260之间，因此泵12在常规的鞋使用中不被损害。

泵驱动器210被设置在泵12中(并且以虚线示出离开泵12)。驱动器210包括一个具有至少一个径向延伸侧壁234的活塞杆230。径向延伸侧壁234装配在缸242顶部的槽280中，因此活塞杆230可以被移入和移出泵缸240。活塞杆230包括间隙236，其设置在盖200和径向延伸侧壁234之间。当泵驱动器210被完全插入鞋的鞋底中时，槽260和间隙236被并置，因而允许泵驱动器210可以旋转。当径向延伸侧壁234被移动到没有与槽236对齐的位置时，泵驱动器210不能离开泵缸240并且锁定在适当的位置。如图12A中所示，盖200可以在箭头的方向移动以锁定或放开泵驱动器210。当泵驱动器210被锁定在适当位置时盖200与鞋底的外壁220齐平。

如图13C中所示，缸顶盖242可从泵缸240移除，以便允许泵驱动器210插入其中。缸顶盖242其后被充分固定到缸240以防止其非故意的移出。

图13A显示了从活塞杆230远端232脱离的盖200。在使用中盖200被充分固定到杆230，以便不发生分离。活塞238的尺寸作成，使进入缸240的运动使空气被迫离开泵空腔进入气囊中。

泵12通过入口导管28和单向阀34被连接到气囊58。单向阀34防止空气从气囊58逃出回到入口导管28。气囊58通过出口导管52被连接到压力释放阀46。

虽然显示了充气装置被完全设置在鞋底中的该配置仅有一组气囊，入口和出口导管以及压力释放阀，可以理解这样一种充气装置可以被用于每一个上述配置，而后者使用不只一组气囊。

因而，很显然根据本发明已经提供了一种鞋和充气装置，用于容易地在鞋的鞋底中提供气动缓冲作用，其完全满足上面提出的目的和优点。

虽然本发明已经结合其具体实施例被描述，很明显许多可选方案，改变和变化对本领域技术人员将是显而易见的。因此，本发明将包含所有落入附上权利要求的精神和广泛范围中的这些可选方案、改变和变化形式。

Claims (20)

1.一种设置在鞋的鞋底中的气动充气装置，所述充气装置包括：

·一个泵，其完全处于鞋底内部，

·一个泵驱动器，其当不使用时完全处于鞋底内部，以及

·一个可充气气囊，其完全处于鞋底内部并且被可操作地连接至所述泵。

2.如权利要求1所述的充气装置，其特征在于，所述鞋底具有一个外壁并且所述泵驱动器包括一个盖，当所述充气装置被保持在鞋底内部时该盖与所述外壁齐平。

3.如权利要求2所述的充气装置，进一步包括一个将所述泵驱动器保持在鞋底内部的锁定机构。

4.如权利要求3所述的充气装置，其特征在于，

·所述泵驱动器包括一个具有一个远端的活塞杆，以及

·所述锁定机构包括连接于所述远端的手指操作盖，仅当所述盖与所述鞋底齐平时所述盖可以在锁定和放开位置之间运动。

5.如权利要求1所述的充气装置，其特征在于，所述鞋底包括一个前脚压力部分和一个脚跟压力部分，该脚跟压力部分在一个通常穿鞋者步行期间首先撞击地面，并且所述泵位于一个在前脚压力部分和脚跟压力部分之间的位置。

6.如权利要求1所述的充气装置，其特征在于，所述鞋底限定一个纵向轴线并且所述泵被定向为横向于所述纵向轴线。

7.如权利要求6所述的充气装置，其特征在于，所述泵被定向为基本垂直于所述纵向轴线。

8.如权利要求1所述的充气装置，其特征在于，所述气囊包括：

·一个具有一个内侧面和外侧面的气囊隔膜；

·一个包含在所述气囊中的泡沫芯体，所述泡沫芯体具有多个侧面；

·一个设置在泡沫芯体仅仅一个表面上的粘合剂；并且

所述气囊隔膜的所述内侧面的一部分粘附于所述粘合剂。

9.如权利要求1所述的充气装置，其特征在于，所述鞋底包括一个外层鞋底和鞋底夹层，并且其中所述泵位于所述鞋底夹层。

10.如权利要求1所述的充气装置，进一步包括一个处于鞋底内部并且将所述泵连接到所述气囊的入口导管。

11.如权利要求10所述的充气装置，进一步包括一个在所述入口导管和所述气囊之间的单向流动阀。

12.如权利要求1所述的充气装置，进一步包括一个处于鞋底内部并且被可操作地连接至所述气囊的压力释放阀，以便允许从所述气囊释放空气。

13.如权利要求12所述的充气装置，进一步包括一个将所述压力释放阀连接到所述气囊的出口导管。

14.如权利要求1所述的充气装置，其特征在于，所述泵被至少部分地设置在所述气囊中。

15.如权利要求1所述的充气装置，其特征在于，所述气囊包括第一和第二气囊，它们完全处于鞋底内部并且被可操作地连接到所述泵。

16.如权利要求15所述的充气装置，进一步包括：

·第一和第二入口导管，每一个导管具有一个分别连接到所述第一和第二气囊的远端，每一个第一和第二入口导管进一步具有一个连接到一个流动转换装置的近端，

·第一和第二单向流动阀分别设置在所述第一和第二导管中，并且分别设置在所述流动转换装置和所述第一、第二气囊之间，以及

·第一和第二压力释放阀分别被可操作地连接到所述第一和第二气囊。

17.如权利要求16所述的充气装置，进一步包括：

·一个第三气囊，其通过一个第三导管被连接到所述流动转换装置；

·一个在所述流动转换装置和所述第三气囊之间的第三单向流动阀；以及

·一个在所述第三单向流动阀和所述第三气囊之间的第三压力释放阀。

18.一种具有一个鞋底的气动缓冲鞋，所述鞋包括：

·一个泵，其完全处于鞋底内部，

·一个泵驱动器，其当不使用时完全处于鞋底内部，以及

·一个可充气气囊，其完全处于鞋底内部并且被可操作地连接至所述泵。

19.如权利要求18所述的鞋，其特征在于，所述泵驱动器包括一个将所述泵驱动器保持在鞋底内部的锁定机构。

20.如权利要求19所述的鞋，其特征在于，

·所述泵驱动器包括一个具有一个远端的活塞杆，以及

·所述锁定机构包括连接于所述远端的手指操作盖，仅当所述盖与所述鞋底齐平时所述盖可以在锁定和放开位置之间运动。

Images