TWI678978B - 動態控壓氣墊裝置 - Google Patents

Abstract

一種動態控壓氣墊裝置，設置於鞋之底部，動態控壓氣墊裝置包含第一氣囊及第二氣囊，以氣體通道相連通，分別並對應於使用者之前、後足底而設置，透過第一氣體泵浦將氣體導入第一氣囊，以及第二氣體泵浦將氣體導入第二氣囊，使第一氣囊及第二氣囊內部充氣增壓，以增加使用者之前、後足底支撐力。

Description

動態控壓氣墊裝置

本案係關於一種動態控壓氣墊裝置，尤指一種以氣體泵浦進行充氣之動態控壓氣墊裝置。

一般而言，鞋底的緩震性及支撐性是鞋類用品中分常重要的一個環節，對運動鞋或工作鞋來說更是重要。舉例來說，當鞋底緩震性不足時，使用者穿著鞋類運動或工作的過程中，容易導致足部或膝蓋疼痛，更有可能導致足底筋膜炎的發生；當鞋底支撐性不足時，使用者穿著鞋類運動或工作的過程中，容易導致使用者足部扭傷或鞋子損壞。

大部分的傳統鞋類是以泡棉填充於底部，藉此以提供使用者足部的支撐及緩震，並可依據使用者足部的形狀或施力方式，於特定的施力位置上設置不同密度的泡棉，藉此以提供使用者良好的鞋類穿著體驗。然而，一般泡棉經一段時間穿著後，容易導致泡棉彈性耗損，進而失去避震及支撐的效果。此外，依據使用者穿著習慣客制鞋底泡棉之前，必須先長時間觀察使用者穿鞋的習慣，甚至需要透過檢測儀器以取得足部壓力的相關資料，此過程會造成製造成本、時間及人力的浪費，對部分有高足弓或扁平足腳型的人很不友善，亦導致穿著時後發生危險的可能性。

市售的鞋款之中，亦有部分鞋款是以氣墊、膠墊或彈簧片設置於鞋底，以提供緩震及支撐，然而該類鞋款亦無法依據使用者穿著需求以調整 其氣墊或膠墊內部的壓力，不但無法滿足每個人不同腳型及使用習慣的需求，亦無法提供舒適的穿著腳感。

有鑑於此，如何發展一種可改善前述習知技術之缺失，而研發出一種可調整壓力之鞋底，並達到舒適、緩震及支撐之動態控壓氣墊裝置，實為目前迫切需要解決之問題。

本案之主要目的在於提供一種動態控壓氣墊裝置，以達到調整鞋底壓力，並同時兼具舒適性、緩震性及支撐力等功效。

為達上述目的，本案之一較廣義實施樣態為一種動態控壓氣墊裝置，適用於一鞋，鞋更包含底部，動態控壓氣墊裝置包含第一氣囊，設置於底部，並對應於使用者之前足底而設置；第二氣囊，設置於底部，並對應於使用者之後足底而設置；氣體通道，連通於第一氣囊及第二氣囊之間；第一氣體泵浦，設置並封閉於氣體通道之中；第二氣體泵浦，設置並封閉於氣體通道之中；第一感測器，設置於底部，鄰近於第一氣囊而設置；第二感測器，設置於底部，鄰近於第二氣囊而設置；以及控制模組，與第一氣體泵浦、第二氣體泵浦、第一感測器及第二感測器電性連接；其中，當第一感測器感測到使用者之前足底施力大於一特定之第一重力值區間時，第一感測器發送一第一感測信號至控制模組，控制模組依據第一感測信號致能第一氣體泵浦，使第一氣體泵浦將氣體導入第一氣囊中，使第一氣囊內部充氣增壓，以增加使用者之前足底支撐力；當第二感測器感測到使用者之後足底施力大於一特定之第二重力值區間時，第二感測器發送一第二感測信號至控制模組，控制模組依據第二感測信號致能第二氣體泵浦，使第二氣體泵浦將氣體導入第二氣囊中，使第二氣囊內部充氣增壓，以增加使用者之 後足底支撐力。

1‧‧‧動態控壓氣墊裝置

10‧‧‧第一氣囊

11‧‧‧第二氣囊

12‧‧‧第一氣體泵浦

121‧‧‧進氣板

121a‧‧‧第一表面

121b‧‧‧第二表面

1210‧‧‧進氣孔

1211‧‧‧中心凹部

1212‧‧‧匯流排孔

122‧‧‧共振片

1220‧‧‧中空孔洞

123‧‧‧壓電致動器

1231‧‧‧懸浮板

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‧‧‧導電接腳

1232c‧‧‧第一表面

1232d‧‧‧第二表面

1233‧‧‧壓電元件

1234‧‧‧空隙

1241、1242‧‧‧絕緣片

125‧‧‧導電片

1251‧‧‧導電接腳

126‧‧‧蓋板

126a‧‧‧容置空間

1261‧‧‧側壁

1262‧‧‧底板

1263‧‧‧開口部

127a‧‧‧匯流腔室

127b‧‧‧第一腔室

128‧‧‧膠體

13‧‧‧第二氣體泵浦

14‧‧‧氣體通道

15‧‧‧第一感測器

16‧‧‧第二感測器

17‧‧‧控制模組

18‧‧‧電池模組

19‧‧‧外部通道

2‧‧‧球鞋

21‧‧‧鞋體

22‧‧‧底部

221‧‧‧鞋墊

222‧‧‧鞋底

23‧‧‧開口

24‧‧‧穿置空間

第1圖為本案較佳實施例之動態控壓氣墊裝置應用於球鞋之結構示意圖。

第2圖為第1圖之動態控壓氣墊裝置應用於球鞋之結構拆解示意圖。

第3圖為第1圖之動態控壓氣墊裝置應用於球鞋之底部俯視示意圖。

第4A圖為本案動態控壓氣墊裝置之架構示意圖。

第4B圖為第1A圖之動態控壓氣墊裝置應用於球鞋之剖面結構示意圖。

第4C圖為第4B圖之球鞋之穿著狀態示意圖。

第5A圖係為本案較佳實施例第一氣體泵浦之正面分解結構示意圖。

第5B圖係為本案較佳實施例第一氣體泵浦之背面分解結構示意圖。

第6A圖為第5A及5B圖所示之壓電致動器之正面結構示意圖。

第6B圖為第5A及5B圖所示之壓電致動器之背面結構示意圖。

第6C圖為第5A及5B圖所示之壓電致動器之剖面結構示意圖。

第7圖為第5A及5B圖所示之第一氣體泵浦之剖面結構示意圖。

第8A~8D圖係為本案較佳實施例第一氣體泵浦之作動過程示意圖。

第9A及9B圖分別為本案另一較佳實施例第一氣體泵浦於不同視角之分解結構示意圖。

體現本案特徵與優點的一些典型實施例將在後段的說明中詳細敘述。應理解的是本案能夠在不同的態樣上具有各種的變化，其皆不脫離本案的範圍，且其中的說明及圖示在本質上係當作說明之用，而非架構 於限制本案。

請參閱第1圖及第2圖，第1圖為本案較佳實施例之動態控壓氣墊裝置應用於球鞋之結構示意圖，第2圖為第1圖之動態控壓氣墊裝置應用於球鞋之結構拆解示意圖。本實施例之動態控壓氣墊裝置1適用於各式鞋類，例如：球鞋、涼鞋或高跟鞋等等，但不以此為限。如第1圖所示，本實施例之動態控壓氣墊裝置1係採應用於一球鞋2為例進行說明，該球鞋2包含鞋體21及底部22，且鞋體21及底部22相連接，以定義出開口23及穿置空間24，以供使用者之足部透過開口23穿入穿置空間24中。再如第2圖所示本實施例之球鞋2之底部22更包含鞋墊221及鞋底222，本實施例之動態控壓氣墊裝置1係埋設於鞋底222之中，並以鞋墊221覆蓋於其上，以避免使用者之足部直接踩踏動態控壓氣墊裝置1之各元件。

請同時參閱第1圖及第3圖，第3圖為第1圖之動態控壓氣墊裝置應用於球鞋之底部俯視示意圖。如圖所示，本實施例之動態控壓氣墊裝置1包含第一氣囊10、第二氣囊11、第一氣體泵浦12、第二氣體泵浦13、氣體通道14、第一感測器15、第二感測器16、控制模組17、電池模組18及外部通道19，第一氣囊10及第二氣囊11係為可充氣膨脹之彈性材料所構成，例如聚氨酯(Polyurethane，PU)，但不以此為限，第一氣囊10及第二氣囊11均設置於球鞋2之底部22，第一氣囊10對應於使用者之前足底而設置，即使用者足底之蹠骨部分，第二氣囊11對應於使用者之後足底而設置，即使用者足底之足根部分。本實施例之氣體通道14係為一中空之連通管道，且氣體通道14係連通於第一氣囊10及第二氣囊11之間，以供第一氣囊10及第二氣囊11間的氣體傳輸。第一氣體泵浦12及第二氣體泵浦13均設置並封閉於氣體通道14之中，第一氣體泵浦12靠近第一氣囊10而設置，第二氣體泵浦13靠近 第二氣囊11而設置，但不以此為限。透過第一氣體泵浦12將氣體導入第一氣囊10，使第一氣囊10充氣膨脹，藉此提供使用者前足底之緩震及支撐力；透過第二氣體泵浦13將氣體導入第二氣囊11，使第二氣囊11充氣膨脹，藉此提供使用者後足底之緩震及支撐力。於本實施例中，氣體通道14係透過外部通道19連通至及球鞋2之外部，但不以此為限，透過外部通道19之設置，以供第一氣體泵浦12將氣體由球鞋2之外部導入第一氣囊10，以及第二氣體泵浦13將氣體由球鞋2之外部導入第二氣囊11。

請繼續參閱第1圖及第3圖，如圖所示，本實施例之第一感測器15及第二感測器16均設置於底部22，其係用以感測使用者之足部是否穿入球鞋2之穿置空間24中，且第一感測器15鄰近於第一氣囊10而設置，以供偵測使用者之前足底的施力情況，第二感測器16鄰近於第二氣囊11而設置，以供偵測使用者之後足底的施力情況。透過偵測使用者足部分別對第一感測器15及第二感測器16施予之重力，以判斷使用者之前、後足底的施力情況。本實施例之控制模組17與第一氣體泵浦12、第二氣體泵浦13、第一感測器15及第二感測器16電性連接，用以接收信號以及驅動動態控壓氣墊裝置1之元件進行作動。本實施例之電池模組18係鄰近於控制模組17而設置，但不以此為限，用以提供電能至控制模組17。

請同時參閱第3圖至第4C圖，第4A圖為本案動態控壓氣墊裝置之架構示意圖，第4B圖為第1A圖之動態控壓氣墊裝置應用於球鞋之剖面結構示意圖，第4C圖為第4B圖之球鞋之穿著狀態示意圖。如第4B圖所示，當第一感測器15及第二感測器16未感測到外力時，第一氣囊10及第二氣囊11皆為未充氣之初始狀態。再如第4A圖，當第一感測器15感測到使用者之前足底施力大於一特定之第一重力值區間時， 第一感測器15發送一第一感測信號至控制模組17，控制模組17依據該第一感測信號致能第一氣體泵浦12，使第一氣體泵浦12將氣體導入第一氣囊10中，使第一氣囊10內部充氣增壓，以增加使用者之前足底支撐力；當第二感測器16感測到使用者之後足底施力大於一特定之第二重力值區間時，第二感測器16發送一第二感測信號至控制模組17，控制模組17依據該第二感測信號致能第二氣體泵浦13，使第二氣體泵浦13將氣體導入第二氣囊11中，使第二氣囊11內部充氣增壓，以增加使用者之後足底支撐力。透過前述方式，使第一氣囊10及第二氣囊11可各別充氣增壓，即如第4C圖所示，藉此以提供足夠的支撐力及緩震性至使用者足部，同時可避免前後足底施力失衡，大幅提升整體穿著的舒適度。此外，第一感測器15及第二感測器16可感測每個不同使用者之不同施力習慣，並可據此調整第一氣囊10及第二氣囊11提供的支撐力，以調整至最適合該位使用者之最佳狀態。於本實施例中，該特定之第一重力值區間以及該特定之第二重力值區間係為一預設值，使用者可以個人最舒適的腳感或者專業儀器測量足部施力分布作為依據進行調整，但不以此為限。

承上所述，於本實施例中，當第一感測器15感測到使用者之前足底施力已達該特定之第一重力值區間時，第一感測器15發送一第一禁能信號至控制模組17，控制模組17依據該第一禁能信號控制第一氣體泵浦12停止作動，使第一氣體泵浦12停止對第一氣囊10進行充氣，使第一氣囊10內部之壓力可保持在該特定之第一重力值區間。當該第二感測器16感測到使用者之後足底施力已達該特定之第二重力值區間時，第二感測器16發送一第二禁能信號至控制模組17，控制模組17依據該第二禁能信號控制第二氣體泵浦13停止作動，使第二氣體泵浦13停止對第二氣囊11進行充氣，使第二氣囊11內部之壓力可保持在該 特定之第二重力值區間。透過上述方式，使第一氣囊10及第二氣囊11內部之壓力穩定維持，藉此確保動態控壓氣墊裝置1穩定地提供適當的支撐力至使用者之足部，同時可避免第一氣體泵浦12及第二氣體泵浦13持續運作而導致使用壽命減短，更可避免持續地充氣導致第一氣囊10及第二氣囊11內部壓力過大而損壞之效果。

於本實施例中，第一氣體泵浦12更包含第一逆止閥(未圖示)，該第一逆止閥係為一可開關之閥門結構，當第一氣體泵浦12停止作動時，該第一逆止閥封閉氣體通道14，以防止第一氣囊10內部之氣體逆流；當第一感測器15感測到使用者之前足底施力小於該特定之第一重力值區間時，第一感測器15發送一第一減壓信號至控制模組17，控制模組17依據該第一減壓信號致能第一逆止閥，使第一逆止閥開啟，使第一氣囊10內部之氣體導出，使第一氣囊10內部排氣減壓，以降低使用者之前足底支撐力。本實施例之第二氣體泵浦13亦包含一第二逆止閥(未圖示)，第二逆止閥係為一可開關之閥門結構，當第二氣體泵浦13停止作動時，第二逆止閥封閉氣體通道14，以防止第二氣囊11內部之氣體逆流；當第二感測器16感測到使用者之後足底施力小於該特定之第二重力值區間時，第二感測器16發送一第二減壓信號至控制模組17，控制模組17依據該第二減壓信號致能該第二逆止閥，使第二逆止閥開啟，使氣體由第二氣囊11導出，使第二氣囊11內部排氣減壓，以降低使用者之後足底支撐力。透過第一逆止閥及第二逆止閥之設置，可避免第一氣囊10及第二氣囊11內部之氣體逆流，以使第一氣囊10及第二氣囊11提供穩定的支撐力至使用者足部，並且可於第一氣囊10及第二氣囊11提供的支撐力過大時，控制第一氣囊10及第二氣囊11排氣減壓，以使第一氣囊10及第二氣囊11提供適當的支撐力給予使用者之足部，藉此以提升穿著球鞋2之舒適性。

於本實施例中，第一感測器15係可為但不限為重力感測器，第一感測器15係可為但不限為鄰進設置於第一氣囊10，透過使用者前足底對第一感測器15所產生施力變化，並據此發送該第一致能信號或該第一禁能信號控制模組17，以驅動第一氣體泵浦12作動或停止。本實施例之第二感測器16亦可為但不限為重力感測器，係可為但不限為鄰進設置於第二氣囊11，透過使用者後足底對第二感測器16所產生施力變化，並據此發送該第二致能信號或該第二禁能信號控制模組17，以驅動第二氣體泵浦13作動或停止。

於另一些實施例中，第一感測器15亦可為但不限為氣壓感測器，第一感測器15連通於第一氣囊10之內部，用以感測第一氣囊10內部因使用者前足底施力所產生之氣壓變化，並據此發送該第一致能信號或該第一禁能信號控制模組17，以驅動第一氣體泵浦12作動或停止。本實施例之第二感測器16亦可為但不限為氣壓感測器，連通於第二氣囊11之內部，用以感測第二氣囊11內部因使用者後足底施力所產生之氣壓變化，並據此發送該第二致能信號或該第二禁能信號控制模組17，以驅動第二氣體泵浦13作動或停止。

於一些實施例中，動態控壓氣墊裝置1更包含一手動調整裝置(未圖示)，該手動調整裝置係可為但不限為一按鈕、一切換開關或一遙控裝置，該手動調整裝置設置於球鞋2之表面上，並與控制模組17電性連接，但不以此為限，使用者可透過啟閉該手動調整裝置，以設定該特定之第一重力值區間以及該特定之第二重力值區間的範圍，藉此可供使用者於腳感不適時隨時隨地調整第一氣囊10或第二氣囊11所提供的支撐力至較佳狀態。

於一些實施例中，控制模組17更包含一無線信號傳輸接收單元(未圖示)，該無線信號傳輸接收單元係用以傳送一數據信號至一控制電腦、 一可攜式電子裝置，該無線信號傳輸接收單元係透過紅外線、藍芽或WIFI等方式進行無線信號傳遞，但不以此為限，該數據信號係與使用者前後足底施力大小以及第一氣囊10及第二氣囊11所提供之支撐力大小相關，當控制電腦或可攜式電子裝置接收該數據信號之後，使用者可透過控制電腦或可攜式電子裝置監控前後足底的施力狀況以及動態控壓氣墊裝置1提供支撐力的情形，且使用者可透過控制電腦或可攜式電子裝置調整該特定之第一重力值區間、該特定之第二重力值區間以及第一氣囊10及第二氣囊11所提供之支撐力大小，藉此可供使用者於腳感不適時隨時隨地調整至舒適的狀態。於另一些實施例中，控制模組17之該無線信號傳輸接收單元係用以傳送數據信號至另一動態控壓氣墊裝置(未圖示)，或者是接收另一動態控壓氣墊裝置(未圖示)所傳送至數據信號，舉例來說，本實施例之動態控壓氣墊裝置1安裝在球鞋2之左腳(未圖示)，另一動態控壓氣墊裝置則安裝在球鞋2之右腳(未圖示)，當另一動態控壓氣墊裝置傳送數據信號至動態控壓氣墊裝置1時，動態控壓氣墊裝置1之控制模組17之無線信號傳輸接收單元接收該數據信號，控制模組17依據該數據信號調整該特定之第一重力值區間、該特定之第二重力值區間以及第一氣囊10或第二氣囊11所提供的支撐力，使前述數據與另一動態控壓氣墊裝置達到相同數值，藉此使球鞋2之左腳及右腳施力均衡，俾提升整體穿著的舒適度。

請參閱第5A、5B圖，第5A圖係為本案較佳實施例第一氣體泵浦之正面分解結構示意圖，第5B圖係為本案較佳實施例第一氣體泵浦之背面分解結構示意圖。於本實施例中，第一氣體泵浦12與第二氣體泵浦13係為相同之氣體泵浦結構，其作動方式亦相同，故於此不進一步贅述第二氣體泵浦13之內部結構，但亦不以此為限。本實施例之第一氣體泵浦12係為一壓電致動氣體泵浦，用以驅動氣體流動。如圖所示，本 案之第一氣體泵浦12包含共振片122、壓電致動器123、蓋板126等元件。共振片122係對應於壓電致動器123設置，並具有一中空孔洞1220，設置於共振片122中心區域，但不以此為限。壓電致動器123具有懸浮板1231、外框1232及壓電元件1233，其中，懸浮板1231係可為但不限為一正方形懸浮板，且懸浮板1231具有中心部1231c及外周部1231d，當壓電元件1233受電壓驅動時，懸浮板1231可由中心部1231c到外周部1231d彎曲振動，外框1232係環繞設置於懸浮板1231之外側，且具有至少一支架1232a及一導電接腳1232b，但不以此為限，每一支架1232a係設置於懸浮板1231及外框1232之間，且每一支架1232a之兩端係連接懸浮板1231及外框1232，以提供彈性支撐，導電接腳1232b係向外凸設於外框1232上，用以供電連接之用，壓電元件1233係貼附於懸浮板1231之第二表面1231b，且壓電元件1233具有一邊長，該邊長係小於或等於懸浮板1231之邊長，用以接受外加電壓而產生形變，以驅動懸浮板1231彎曲振動。蓋板126具有側壁1261、底板1262及開口部1263，側壁1261係環繞底板1262周緣而凸設於底板1262上，並與底板1262共同形成容置空間126a，用以供共振片122及壓電致動器123設置於其中，開口部1263係設置於側壁1261上，用以供外框1232之導電接腳1232b向外穿過開口部1263而凸出於蓋板126之外，以便於與外部電源連接，但不以此為限。

於本實施例中，本案之第一氣體泵浦12更包含兩絕緣片1241、1242及一導電片125，但並不以此為限，其中，兩絕緣片1241、1242係分別設置於導電片125上下，其外形係大致對應於壓電致動器123之外框1232，且係由可絕緣之材質所構成，例如：塑膠，以進行絕緣之用，但皆不以此為限，導電片125則係由導電材質所製成，例如：金屬，以進行電導通之用，且其外形亦為大致對應於壓電致動器123之外框 1232，但皆不以此為限。再於本實施例中，導電片125上亦可設置一導電接腳1251，以進行電導通之用，導電接腳1251亦如外框1232之導電接腳1232b向外穿過蓋板126之開口部1263而凸出於蓋板126之外，以便於與控制模組16電連接。

請參閱第6A、6B、6C圖，第6A圖為第5A及5B圖所示之壓電致動器之正面結構示意圖，第6B圖為第5A及5B圖所示之壓電致動器之背面結構示意圖，第6C圖為第5A及5B圖所示之壓電致動器之剖面結構示意圖。如圖所示，於本實施例中，本案之懸浮板1231係為階梯面之結構，即於懸浮板1231第一表面1231a之中心部1231c上更具有一凸部1231e，且凸部1231e為一圓形凸起結構，但並不以此為限，於一些實施例中，懸浮板1231亦可為雙面平整之板狀正方形。又如第6C圖所示，懸浮板1231之凸部1231e係與外框1232之第一表面1232c共平面，且懸浮板1231之第一表面1231a及支架1232a之第一表面1232a’亦為共平面，另外，懸浮板1231之凸部1231e及外框1232之第一表面1232c與懸浮板1231之第一表面1231a及支架1232a之第一表面1232a’之間係具有一特定深度。至於懸浮板1231之第二表面1231b，則如第5B圖及第6C圖所示，其與外框1232之第二表面1232d及支架1232a之第二表面1232a”為平整之共平面結構，而壓電元件1233則貼附於此平整之懸浮板1231之第二表面1231b處。於另一些實施例中，懸浮板1231之型態亦可為一雙面平整之板狀正方形結構，並不以此為限，可依照實際施作情形而任施變化。於一些實施例中，懸浮板1231、外框1232及支架1232a係可為一體成型之結構，且可由一金屬板所構成，例如可由不鏽鋼材質所構成，但不以此為限。又於本實施例中，本案第一氣體泵浦12於懸浮板1231、外框1232及支架1232a之間更具有至少一空隙1234，用以供氣體通過。

請參閱第7圖，第7圖為第5A及5B圖所示之第一氣體泵浦之剖面結構示意圖。如圖所示，本案之第一氣體泵浦12係依序由蓋板126、絕緣片1242、導電片125、絕緣片1241、壓電致動器123、共振片122及等元件由上至下堆疊，且於組合堆疊後之壓電致動器123、絕緣片1241、導電片125、另一絕緣片1242之四周予以塗膠形成膠體128，進而填滿蓋板126之容置空間126a之周緣而完成密封。組裝完成後之第一氣體泵浦12係為四邊形之結構，但並不以此為限，其形狀可依照實際需求任施變化。此外，於本實施例中，僅有導電片125之導電接腳1251(未圖示)與壓電致動器123之導電接腳1232b(如第8A圖所示)凸出設置於蓋板126外，以便於與外部電源連接，但亦不以此為限。組裝後之第一氣體泵浦12於蓋板126與共振片122之間則形成第一腔室127b。

於本實施例中，本案之第一氣體泵浦12之共振片122與壓電致動器123之間具有間隙g0，且於間隙g0中係填入導電材質，例如：導電膠，但並不以此為限，藉此可使共振片122與壓電致動器123之懸浮板1231之凸部1231e之間保持一個間隙g0之深度，進而可導引氣流更迅速地流動，且因懸浮板1231之凸部1231e與共振片122保持適當距離使彼此接觸干涉減少，促使噪音降低，於另一些實施例中，亦可藉由加高壓電致動器123之外框1232之高度，以使其與共振片122組裝時增加一間隙，但亦不以此為限。藉此，當壓電致動器123受驅動以進行集氣作業時，氣體係先由蓋板126之開口部1263匯集至匯流腔室127a，並進一步經由共振片122之中空孔洞1220流至第一腔室127b暫存，當壓電致動器123受驅動以進行排氣作業時，氣體係先由第一腔室127b通過共振片122之中空孔洞1220流至匯流腔室127a，並將氣體由鞋帶氣囊10導入鞋舌氣囊11之中。

以下進一步說明本案第一氣體泵浦12之作動流程，請同時參閱第8A~8D圖，第8A~8D圖係為本案較佳實施例第一氣體泵浦之作動過程示意圖。首先，如第8A圖所示，第一氣體泵浦12之結構係如前述，為依序由蓋板126、另一絕緣片1242、導電片125、絕緣片1241壓電致動器123及共振片122所堆疊組裝定位而成，於共振片122與壓電致動器123之間係具有間隙g0，且共振片122及蓋板126之側壁1261共同定義出該匯流腔室127a，於共振片122與壓電致動器123之間則具有第一腔室127b。當第一氣體泵浦12尚未受到電壓驅動時，其各元件之位置即如第8A圖所示。

接著如第8B圖所示，當第一氣體泵浦12之壓電致動器123受電壓致動而向上振動時，氣體會由蓋板126之開口部1263進入第一氣體泵浦12中，並匯集到匯流腔室127a，接著再經由共振片122上的中空孔洞1220向上流入至第一腔室127b中，同時共振片122受到壓電致動器123之懸浮板1231共振影響亦會隨之進行往復式振動，即共振片122隨之向上形變，即共振片122在中空孔洞1220處向上微凸。

其後，則如第8C圖所示，此時壓電致動器123係向下振動回初始位置，此時壓電致動器123之懸浮板1231上凸部1231e，並接近於共振片122在中空孔洞1220處向上微凸部分，進而促使第一氣體泵浦12內氣體往上半層第一腔室127b暫存。

再如第8D圖所示，壓電致動器123再向下振動，且共振片122由於受壓電致動器123振動之共振作用，共振片122亦會隨之向下振動，藉由此共振片122之向下形變壓縮第一腔室127b之體積，進而促使上半層第一腔室127b內的氣體推擠向兩側流動並經過壓電致動器123之空隙1234向下穿越流通，以流至共振片122之中空孔洞1220處而壓縮排出，形成一股壓縮氣經由導氣端開口204流向載體20之第一導流腔室 202。由此實施態樣可見，當共振片122進行垂直之往復式振動時，係可由共振片122與壓電致動器123之間的間隙g0以增加其垂直位移的最大距離，換句話說，於振動板12與壓電致動器123之間設置之間隙g0可使共振片122於共振時可產生更大幅度的上下位移。

最後，共振片122會回位至初始位置，即如第8A圖所示，進而透過前述之作動流程，由第8A~8D圖之順序持續循環，氣體會持續地經由蓋板126之開口部1263而流入匯流腔室127a，再流入第一腔室127b，並接著由第一腔室127b流入匯流腔室127a中，使氣流由鞋帶氣囊10連續流入鞋舌氣囊11中，進而能夠穩定傳輸氣體。換言之，當本案之第一氣體泵浦12運作時，氣體係依序流經之蓋板126之開口部1263、匯流腔室127a、第一腔室127b、匯流腔室127a及導氣端開口204，故本案之第一氣體泵浦12可透過單一元件，即蓋板126，並利用蓋板126之開口部1263之結構設計，能夠達到減少第一氣體泵浦12之元件數量，簡化整體製程之功效。

請參閱第9A、9B圖，第9A圖係為本案另一較佳實施例氣體泵浦之正面分解結構示意圖，第9B圖係為本案另一較佳實施例氣體泵浦之背面分解結構示意圖。於本案另一較佳實施例中，第一氣體泵浦12亦為依序由蓋板126、另一絕緣片1242、導電片125、絕緣片1241、壓電致動器123及共振片122所堆疊組裝定位而成，其元件結構及設置方式均與前述實施例相仿，故於此不再贅述，而本實施例之第一氣體泵浦12更具有進氣板121，其中進氣板121係堆疊組裝定位於共振片122，且進氣板121係具有第一表面121a、第二表面121b及至少一進氣孔1210，於本實施例中，進氣孔1210之數量係為4個，但不以此為限，其係貫穿進氣板121之第一表面121a及第二表面121b，主要用以供氣體自裝置外順應大氣壓力之作用而自該至少一進氣孔1210流入第一氣 體泵浦12內。且又如第9B圖所示，由進氣板11之第一表面121b可見，其上具有至少一匯流排孔1212，用以與進氣板121之第二表面121a之該至少一進氣孔1210對應設置。於該等匯流排孔1212的中心交流處係具有中心凹部1211，且中心凹部1211係與匯流排孔1212相連通，藉此可將自該至少一進氣孔1210進入匯流排孔1212之氣體引導並匯流集中至中心凹部1211，以使氣體有效地匯流至共振片122之中空孔洞1220，以將氣體傳遞至第一氣體泵浦12之內部。是以，進氣板121具有一體成型的進氣孔1210、匯流排孔1212及中心凹部1211，且於該中心凹部1211處即對應形成一匯流氣體的匯流腔室，以供氣體暫存。於一些實施例中，進氣板121之材質係可為但不限為由一不鏽鋼材質所構成。於另一些實施例中，由該中心凹部1211處所構成之匯流腔室之深度與該等匯流排孔1212之深度相同，但亦不以此為限。共振片12係由一可撓性材質所構成，但不以此為限，且於共振片12上具有一中空孔洞120，係對應於進氣板121之第一表面121b之中心凹部1211而設置，以使氣體可向下流通。於另一些實施例中，共振片係可由一銅材質所構成，但不以此為限。

承上所述，透過上述第一氣體泵浦12之作動，將氣體由球鞋2之外部導入第一氣囊10之中，使第一氣囊10內部填充氣體而增壓，以提供足夠的支撐力及緩震性至使用者前足底；同樣地，第二氣體泵浦13與第一氣體泵浦12之結構及作動方式相同，故透過第二氣體泵浦13之作動，將氣體由球鞋2之外部導入第二氣囊11之中，使第二氣囊11內部填充氣體而增壓，以提供足夠的支撐力及緩震性至使用者後足底，藉此可避免前後足底施力失衡，大幅提升整體穿著的舒適度。

綜上所述，本案提供一種動態控壓氣墊裝置，其係設置於一鞋底，透過對第一氣囊及第二氣囊充氣增壓或排氣減壓，以調整使用者之前、 後足底的支撐力，令使用者之前後足底施力均衡，提升整體穿著的舒適度，並可避免受傷情形發生。動態控壓氣墊裝置更包含第一感測器及第二感測器，用以進行足部施力感測，藉此可因應每個使用者不同的施力習慣進行調整，並可調整至最適合該位使用者之最佳狀態。動態控壓氣墊裝置更包含第一逆止閥及第二逆止閥，用以控制氣體進出第一氣囊及第二氣囊，提升穿著時球鞋的穩定性。本案之動態控壓氣墊裝置更包含手動控制或遠端遙控之功能，令使用者可透過手動控制或遠端遙控將每一鞋底之動態控壓氣墊裝置調整至最舒適的狀態進行穿著。

本案得由熟知此技術之人士任施匠思而為諸般修飾，然皆不脫如附申請專利範圍所欲保護者。

Claims (16)

1. 一種動態控壓氣墊裝置，適用於一鞋，該鞋更包含一底部，該動態控壓氣墊裝置包含：一第一氣囊，設置於該底部，並對應於使用者之前足底而設置；一第二氣囊，設置於該底部，並對應於使用者之後足底而設置；一氣體通道，連通於該第一氣囊及該第二氣囊之間；一第一氣體泵浦，設置並封閉於該氣體通道之中，該第一氣體泵浦包含一第一逆止閥封閉該氣體通道，該第一逆止閥係用以控制氣體進出該第一氣囊，以防止該第一氣囊內部之氣體逆流；一第二氣體泵浦，設置並封閉於該氣體通道之中，該第二氣體泵浦包含一第二逆止閥封閉該氣體通道，該第二逆止閥係用以控制氣體進出該第二氣囊，以防止該第二氣囊內部之氣體逆流；一第一感測器，設置於該底部，鄰近於該第一氣囊而設置；一第二感測器，設置於該底部，鄰近於該第二氣囊而設置；以及一控制模組，與該第一氣體泵浦、該第二氣體泵浦、該第一感測器及該第二感測器電性連接；其中，當該第一感測器感測到使用者之前足底施力大於一特定之第一重力值區間時，該第一感測器發送一第一感測信號至該控制模組，該控制模組依據該第一感測信號致能該第一氣體泵浦，使該第一氣體泵浦將氣體導入該第一氣囊中，使該第一氣囊內部充氣增壓，以增加使用者之前足底支撐力；當該第二感測器感測到使用者之後足底施力大於一特定之第二重力值區間時，該第二感測器發送一第二感測信號至該控制模組，該控制模組依據該第二感測信號致能該第二氣體泵浦，使該第二氣體泵浦將氣體導入該第二氣囊中，使該第二氣囊內部充氣增壓，以增加使用者之後足底支撐力。
2. 如請求項1所述之動態控壓氣墊裝置，當該第一感測器感測到使用者之前足底施力達該特定之第一重力值區間時，該第一感測器發送一第一禁能信號至該控制模組，該控制模組依據該第一禁能信號控制該第一氣體泵浦停止作動；當該第二感測器感測到使用者之後足底施力達該特定之第二重力值區間時，該第二感測器發送一第二禁能信號至該控制模組，該控制模組依據該第二禁能信號控制該第二氣體泵浦停止作動。
3. 如請求項2所述之動態控壓氣墊裝置，其中該第一逆止閥係為一可開關之閥門結構，當該第一感測器感測到使用者之前足底施力小於該特定之第一重力值區間時，該第一感測器發送一第一減壓信號至該控制模組，該控制模組依據該第一減壓信號致能該第一逆止閥，使該第一逆止閥開啟，使該第一氣囊內部之氣體導出，使該第一氣囊內部排氣減壓，以降低使用者之前足底支撐力。
4. 如請求項2所述之動態控壓氣墊裝置，其中該第二逆止閥係為一可開關之閥門結構，當該第二感測器感測到使用者之後足底施力小於一特定之第二重力值區間時，該第二感測器發送一第二減壓信號至該控制模組，該控制模組依據該第二減壓信號致能該第二逆止閥，使該第二逆止閥開啟，使氣體由該第二氣囊導出，使該第二氣囊內部排氣減壓，以降低使用者之後足底支撐力。
5. 如請求項1所述之動態控壓氣墊裝置，其中該第一感測器及該第二感測器係為一重力感測器，分別用以直接感測該第一氣囊及該第二氣囊周圍所承受之重力變化。
6. 如請求項1所述之動態控壓氣墊裝置，其中該第一感測器及該第二感測器係為一氣壓感測器，該第一感測器連通於該第一氣囊之內部，該第二感測器連通於該第二氣囊之內部，分別用以感測該第一氣囊及該第二氣囊內部因使用者足部施力所產生之氣壓變化。
7. 如請求項1所述之動態控壓氣墊裝置，其中該氣體通道更包含一外部通道，用以使該氣體通道連通至及該鞋之外部，以供該第一氣體泵浦將氣體由該鞋之外部導入該第一氣囊，以及該第二氣體泵浦將氣體由該鞋之外部導入該第二氣囊。
8. 如請求項1所述之動態控壓氣墊裝置，其中該動態控壓氣墊裝置更包含一手動調整裝置，該手動調整裝置係為一按鈕、一切換開關或一遙控裝置。
9. 如請求項1所述之動態控壓氣墊裝置，其中該氣體泵浦係為一壓電致動氣體泵浦，該壓電致動氣體泵浦包括：一共振片，具有一中空孔洞，且該中空孔洞之周圍為一可動部；一壓電致動器，與該共振片相對應設置；以及一蓋板，具有至少一側壁、一底板及一開口部，該至少一側壁係環繞該底板周緣而凸設於該底板上，並與該底板共同形成一容置空間，該容置空間用以容置該共振片及該壓電致動器，該開口部係設置於該側壁上；其中，該共振片與該壓電致動器之間具有一間隙形成一腔室，以使該壓電致動器受驅動時，使氣流由該蓋板之該開口部導入，經該共振片之該中空孔洞，以進入該腔室內，由該壓電致動器與該共振片之可動部產生共振傳輸氣流。
10. 如請求項9所述之動態控壓氣墊裝置，其中該壓電致動器包含：一懸浮板，具有一第一表面及一第二表面，且可彎曲振動；一外框，環繞設置於該懸浮板之外側；至少一支架，連接於該懸浮板與該外框之間，以提供彈性支撐；以及一壓電元件，具有一邊長，該邊長係小於或等於該懸浮板之一邊長，且該壓電元件係貼附於該懸浮板之一第一表面上，用以施加電壓以驅動該懸浮板彎曲振動。
11. 如請求項10所述之動態控壓氣墊裝置，其中該懸浮板為一正方形懸浮板，並具有一凸部。
12. 如請求項10所述之動態控壓氣墊裝置，其中該壓電致動氣體泵浦包括一導電片、一第一絕緣片以及一第二絕緣片，其中該共振片、該壓電致動器、該第一絕緣片、該導電片、該第二絕緣片及該蓋板係依序堆疊設置。
13. 如請求項12所述之鞋用氣壓固定裝置，其中該壓電致動氣體泵浦更包含一進氣板，該進氣板係堆疊組裝定位於該共振片上，該進氣板包含一第一表面、一第二表面、至少一進氣孔、一中心凹部及至少一匯流排孔，其中該至少一進氣孔係貫穿該第一表面及該第二表面，該至少一匯流排孔設置於該第二表面，並與該至少一進氣孔對應連通設置，該中心凹部亦設置於該第二表面，對應於該共振片之該中空孔洞設置，且該中心凹部與該至少一匯流排孔相連通，透過氣體由該至少一進氣孔進入，藉由該匯流排孔匯流集中至該中心凹部，以將氣體導入該共振片之該中空孔洞中。
14. 如請求項1所述之動態控壓氣墊裝置，其中該動態控壓氣墊裝置更包含一電池模組，用以提供電能至該控制模組。
15. 如請求項1所述之動態控壓氣墊裝置，其中該控制模組更包含一無線信號傳輸接收單元，該無線信號傳輸接收單元係用以傳送或接收一數據信號。
16. 如請求項15所述之動態控壓氣墊裝置，其中該無線信號傳輸接收單元係透過紅外線、藍芽或WIFI等方式進行信號傳遞。