CN218474235U - 一种多层结构的3d打印鞋垫 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种多层结构的3D打印鞋垫，包括鞋垫主体和贴面层，所述贴面层设置于所述鞋垫主体的上表面，所述鞋垫主体包括至少两个填充区，每个填充区对应设有一个填充结构，每个填充结构包括至少两个支撑结构层，不同的支撑结构层的材质不同。本实用新型的有益效果在于：提供了一种结构合理，由多种材料构成的多层结构的3D打印鞋垫，能够有效细化用户的定制，使鞋垫更符合用户在不同场景下使用鞋垫的需求，保证了鞋垫的结构强度的同时让3D打印鞋垫的设计与生产更为便利。

Description

一种多层结构的3D打印鞋垫

技术领域

本实用新型涉及3D打印鞋垫结构技术领域，尤其是指一种多层结构的3D打印鞋垫。

背景技术

目前市场上的鞋垫基本都是用模具生产，模具生产的鞋垫存在形状固定，硬度统一，很难与个人脚型相匹配，无法定制。3D打印作为一种新兴的加工工艺，摆脱模具制造，能够实现每次制造的产品都不一样，并且有着设备结构简单、生产环境良好、可制造复杂结构等优点，非常适合制造人工穿戴类产品的个性化定制。然而，现有技术中3D打印鞋垫基本都是同种材料，通过不同结构来实现不同硬度，由于材料、结构方面的局限，导致个性化鞋垫并没有达到应有的效果，需要额外在鞋垫表面用胶水贴上其他材料，来满足不同用户的需求，鞋垫二次贴面工艺复杂，除非是完全一样的鞋垫可以用自动化设备来贴，而3D打印鞋垫种类繁多，多数是按用户需求个性化定制生产，难以用自动化设备批量贴面，目前多是人工贴面，人工操作难以标准化，费时费力。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是：针对现有技术的不足，提供一种具备多层结构、满足个性化定制易于生产的3D打印鞋垫。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种多层结构的3D打印鞋垫，包括鞋垫主体和贴面层，所述贴面层设置于所述鞋垫主体的上表面，所述鞋垫主体包括至少两个填充区，每个填充区对应设有一个填充结构，每个填充结构包括至少两个支撑结构层，不同的支撑结构层的材质不同。

进一步的，所述鞋垫主体、贴面层和支撑结构层的平面图形为蜂窝、网格、棱形、三角形或同心圆中的一种或几种平面图形的组合。

进一步的，所述鞋垫主体、贴面层和支撑结构层均由多层平面图形结构层叠加构成。

进一步的，相邻的两层平面图形结构错位设置。

进一步的，所述填充区的侧壁设有齿形结构，所述填充结构的侧面对应设有适配的齿形咬合结构。

进一步的，所述贴面层与所述鞋垫主体通过热熔方式连接；所述填充结构与所述鞋垫主体之间通过热熔方式连接；相邻的两个支撑结构层之间通过热熔方式连接。

进一步的，所述填充结构设有三个支撑结构层，由下至上依次为防滑耐磨层、支撑层和透气层。

进一步的，所述鞋垫主体设有三个支撑结构层，由下至上依次为防滑耐磨层、支撑层和透气层。

进一步的，所述防滑耐磨层的材质为95A-TPU材料，所述支撑层的材质为尼龙，所述透气层的材质为多孔发泡TPU材料。

进一步的，所述贴面层的材质为70A-TPU材料。

本实用新型的有益效果在于：提供了一种结构合理，由多种材料构成的多层结构的3D打印鞋垫，能够有效细化用户的定制，使鞋垫更符合用户在不同场景下使用鞋垫的需求，保证了鞋垫的结构强度的同时让3D打印鞋垫的设计与生产更为便利。

附图说明

下面结合附图详述本实用新型的具体结构：

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型的叠层结构示意图；

图3为本实用新型的支撑层的结构示意图；

图4为本实用新型的支撑结构层的平面图形编织结构示意图；

图5为本实用新型的不同区域连接结构的剖面示意图；

1-鞋垫主体；

101-脚掌填充结构；102-足弓填充结构；103-足跟填充结构；

11-防滑耐磨层；12-支撑层；13-透气层；

14-支撑结构层；141-填充结构对应的支撑结构层；15-衔接墙；

2-贴面层；

301-第一横向线条；302-第一纵向线条；303-第二横向线条；304-第二纵向线条。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置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实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不应理解为必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。

实施例1

请参阅图1至图3，一种多层结构的3D打印鞋垫，包括鞋垫主体1和贴面层2，所述贴面层2设置于所述鞋垫主体1的上表面，所述鞋垫主体1包括至少两个填充区，每个填充区对应设有一个填充结构，每个填充结构包括至少两个支撑结构层，不同的支撑结构层的材质不同。

本实施例中，首先对用户的脚部采集资料，得到用户的脚部数据，矫形师将用户的脚部数据导入电脑，在软件中，结合用户的实际症状设计出虚拟鞋垫结构，即鞋垫主体，例如针对纵弓塌陷(平塌)且足跟外翻的患者，可以用足弓垫支撑内侧纵弓，足垫跟杯包容后足，以稳定跟骨。再根据鞋垫主体上表面的形状添加一层虚拟贴面层，以替代人工对3D打印鞋垫贴面工艺。

进一步的，为了保证足弓垫有足够的支撑力支撑用户的足弓，可在鞋垫主体对应足弓的部位设置足弓填充区，足弓填充区中设置有足弓填充结构102，并通过采用硬度更高的材料打印足弓填充结构，以保证足弓部位具备更高的硬度。

同理，可在鞋垫主体对应脚掌的部位设置脚掌填充区，并通过采用硬度更低的材料打印脚掌填充结构101，以保证鞋垫主体上的脚掌部位具备更软更舒适的硬度；可在鞋垫主体对应足跟的部位设置足跟填充区，并通过采用硬度更低的材料打印足跟填充结构103，以保证鞋垫主体上的足跟部位具备更软更舒适的硬度，从而增加用户体验。

设计完毕后，将虚拟鞋垫结构和虚拟贴面层通过适当的3D打印材料及打印参数将鞋垫打印出来，即可得到具备多区域、多层结构的3D打印鞋垫。其中，贴面层可采用能够与人体直接接触的柔软舒适材料打印出来，以保证与人体接触的安全性，不会磨损皮肤。通过在不同区域或不同层采用不同的3D打印材料进行打印，可以让一只鞋垫不同区域的软硬度区间在邵氏30A至邵氏80D的范围内调整，让定制化鞋垫更加符合用户的需求。

从上述描述可知，本实用新型的有益效果在于：提供了一种结构合理，由多种材料构成的多层结构的3D打印鞋垫，能够有效细化用户的定制，使鞋垫更符合用户在不同场景下使用鞋垫的需求，保证了鞋垫的结构强度的同时让3D打印鞋垫的设计与生产更为便利。

实施例2

在实施例1的基础上，所述鞋垫主体1、贴面层2和支撑结构层的平面图形为蜂窝、网格、棱形、三角形或同心圆中的一种或几种平面图形的组合。

本实施例中，鞋垫主体作为鞋垫主要承载结构，需要选择硬质而不易变形的结构制成，采用不同的平面图层结构可让鞋垫主体、贴面层和支撑结构层在保证结构连接可靠的同时，具备不同的支撑效果。

优选的鞋垫主体为叠层的蜂窝结构，蜂窝具有结构可靠、支撑稳定、轻便的特点，且可提升鞋垫的透气性。

实施例3

在实施例2的基础上，所述鞋垫主体1、贴面层2和支撑结构层均由多层平面图形结构层叠加构成。

本实施例中，3D打印是一种逐层堆叠的增材制造技术，因此不管是鞋垫还是3D打印结构件，都是由一层层的支撑结构层堆叠而成，逐层堆叠的结构可以让3D打印鞋垫获得良好的支撑性能、透气性能的同时有效减轻总体重量。

实施例4

在实施例3的基础上，相邻的两层平面图形结构错位设置。

本实施例中，请参阅图4，为方便说明，将脚掌填充结构简化为两层网格结构层，其中第一网格结构层由相互垂直的第一横向线条301及第一纵向线条302构成，第二网格结构层由相互垂直的第二横向线条303及第二纵向线条304构成，第一网格结构层与第二网格结构层错位设置，可以想到的，当有更多网格结构层时，相邻的网格结构层都是错位连接，即一层网格结构层的线条交点位于另一层网格结构层形成方框的中间，以此反复，形成横纵交错的结构，在需要更少加工时间和更少材料的前提下，网格密度更高，避免了硌脚的问题，同时各层之间存在悬空搭桥的线条，并且各层之间的粘接点错开，使平面图形结构具备高弹性。

同理，采用其它平面图形的支撑结构层也可采用相同的编织方式。

实施例5

在实施例4的基础上，所述填充区的侧壁设有齿形结构，所述填充结构的侧面对应设有适配的齿形咬合结构。

本实施例中，请参阅图5，以鞋垫主体1的一个支撑结构层14和对应的支撑结构141为例说明，将支撑结构层14的每个平面图形结构层均错位设置，使支撑结构层14的侧壁形成齿形结构，在对应的支撑结构141的侧面对应设有适配的齿形咬合结构，让填充区和填充结构之间形成衔接墙15，由于每一层的衔接墙都是错位设置的，所以保证不同区域连接可靠性的同时，还可以保证鞋垫的衔接处不会硌脚，增加用户体验。

实施例6

在实施例5的基础上，所述贴面层2与所述鞋垫主体1通过热熔方式连接；所述填充结构与所述鞋垫主体之间通过热熔方式连接；相邻的两个支撑结构层之间通过热熔方式连接。

本实施例中，贴面层与鞋垫主体、填充结构与鞋垫主体以及相邻的两个支撑结构层之间均通过热熔方式连接，可以有效保证鞋垫整体的结构完整性及各部件之间连接的可靠性。

实施例7

在实施例6的基础上，所述填充结构设有三个支撑结构层，由下至上依次为防滑耐磨层11、支撑层12和透气层13。

本实施例中，为了保证填充结构的舒适度和实用度，填充结构设有三个支撑结构层，由下至上依次为防滑耐磨层11、支撑层12和透气层13。

其中防滑耐磨层11作为底面，可以让填充结构与鞋底更好地贴合，不会在穿着时发生位移。

支撑层12则可让填充结构保持形状，给用户的脚部对应位置提供足够的支撑。

透气层13则可让填充结构具备透气性，增加填充结构使用的舒适度。

实施例8

在实施例7的基础上，所述鞋垫主体设有三个支撑结构层，由下至上依次为防滑耐磨层、支撑层和透气层。

本实施例中，为了保证鞋垫主体的舒适度和实用度，鞋垫主体设有三个支撑结构层，由下至上依次为防滑耐磨层、支撑层和透气层。

其中防滑耐磨层作为底面，可以让鞋垫主体与鞋底更好地贴合，不会在穿着时发生位移。

支撑层则可让鞋垫主体保持形状，给用户的脚部提供足够的支撑。

透气层则可让鞋垫主体具备透气性，增加鞋垫主体使用的舒适度。

实施例9

在实施例8的基础上，所述防滑耐磨层11的材质为95A-TPU材料，所述支撑层12的材质为尼龙，所述透气层13的材质为多孔发泡TPU材料。

本实施例中，TPU是热塑性聚氨酯弹性体,属于PUR聚氨酯的一种，主要分为有聚酯型和聚醚型，特性有耐磨、耐油，高透明，弹性好、耐低温性，采用邵氏硬度为95A的TPU材料，可以让防滑耐磨层具备很好的防滑耐磨效果。

尼龙具备机械强度高，韧性好，有较高的抗拉、抗压强度、耐疲劳性能突出等特点，可以在鞋垫中的起到很好的支撑作用。

多孔发泡TPU材料具备高弹性、减震性能好、透气性能强、重量轻等特点，能够保证鞋垫柔软的同时，提供良好的透气性能，非常适合应用于鞋垫中的透气层。

实施例10

在实施例9的基础上，所述贴面层2的材质为70A-TPU材料。

本实施例中，采用邵氏硬度为70A的TPU材料，可以保证与人体接触的安全性，在长时间穿着的过程中不会磨损皮肤。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种多层结构的3D打印鞋垫，其特征在于：包括鞋垫主体和贴面层，所述贴面层设置于所述鞋垫主体的上表面，所述鞋垫主体包括至少两个填充区，每个填充区对应设有一个填充结构，每个填充结构包括至少两个支撑结构层，不同的支撑结构层的材质不同。

2.如权利要求1所述的多层结构的3D打印鞋垫，其特征在于：所述鞋垫主体、贴面层和支撑结构层的平面图形为蜂窝、网格、棱形、三角形或同心圆中的一种或几种平面图形的组合。

3.如权利要求2所述的多层结构的3D打印鞋垫，其特征在于：所述鞋垫主体、贴面层和支撑结构层均由多层平面图形结构层叠加构成。

4.如权利要求3所述的多层结构的3D打印鞋垫，其特征在于：相邻的两层平面图形结构错位设置。

5.如权利要求4所述的多层结构的3D打印鞋垫，其特征在于：所述填充区的侧壁设有齿形结构，所述填充结构的侧面对应设有适配的齿形咬合结构。

6.如权利要求5所述的多层结构的3D打印鞋垫，其特征在于：所述贴面层与所述鞋垫主体通过热熔方式连接；所述填充结构与所述鞋垫主体之间通过热熔方式连接；相邻的两个支撑结构层之间通过热熔方式连接。

7.如权利要求6所述的多层结构的3D打印鞋垫，其特征在于：所述填充结构设有三个支撑结构层，由下至上依次为防滑耐磨层、支撑层和透气层。

8.如权利要求7所述的多层结构的3D打印鞋垫，其特征在于：所述鞋垫主体设有三个支撑结构层，由下至上依次为防滑耐磨层、支撑层和透气层。

9.如权利要求8所述的多层结构的3D打印鞋垫，其特征在于：所述防滑耐磨层的材质为95A-TPU材料，所述支撑层的材质为尼龙，所述透气层的材质为多孔发泡TPU材料。

10.如权利要求9所述的多层结构的3D打印鞋垫，其特征在于：所述贴面层的材质为70A-TPU材料。

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