(57)【要約】【課題】  動的圧力制御エアクッション装置を提供することを課題とする。【解決手段】  靴のソールに設けられた動的圧力制御エアクッション装置であって、動的圧力制御エアクッション装置は空気通路で連通し、各々着用者の前、後足部足底に対応して設けられた第１エアバッグと第２エアバッグとを含み、第１エアポンプを通じて空気を第１エアバッグへ導入、及び第２エアポンプを通じて空気を第２エアバッグへ導入し、第１エアバッグ及び第２エアバッグ内部に空気を充填して増圧させることで、着用者の前、後足部足底の支持力を増加させる。【選択図】図３
2019013745.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ソールを更に含む靴に適用される動的圧力制御エアクッション装置であり、前記動的圧力制御エアクッション装置は、
前記ソールに設けられ、また着用者の前足部足底に対応して設けられた第１エアバッグと、
前記ソールに設けられ、また着用者の後足部足底に対応して設けられた第２エアバッグと、
前記第１エアバッグと前記第２エアバッグとの間を連通する空気通路と、
前記空気通路の中に設けられると共に密封された第１エアポンプと、
前記空気通路の中に設けられると共に密封された第２エアポンプと、
前記ソールに設けられ、前記第１エアバッグの近くに設けられた第１センサーと、
前記ソールに設けられ、前記第２エアバッグの近くに設けられた第２センサーと、
前記第１エアポンプと前記第２エアポンプと前記第１センサーと前記第２センサーに電気的に接続する制御モジュールと、を含み；
前記第１センサーは、着用者の前足部足底の加力が特定の第１重力値範囲より大きいと検出した時、前記第１センサーから第１検出信号を前記制御モジュールに送信し、前記制御モジュールが前記第１検出信号に基づいて前記第１エアポンプをイネーブルし、前記第１エアポンプで空気を前記第１エアバッグ内へ導入させ、前記第１エアバッグ内部に空気を充填して増圧させることで、着用者の前足部足底の支持力を増加させ；前記第２センサーは、着用者の後足部足底の加力が特定の第２重力値範囲より大きいと検出した時、前記第２センサーから第２検出信号を前記制御モジュールに送信し、前記制御モジュールが前記第２検出信号に基づいて前記第２エアポンプをイネーブルし、前記第２エアポンプで空気を前記第２エアバッグ内へ導入させ、前記第２エアバッグ内部に空気を充填して増圧させることで、着用者の後足部足底の支持力を増加させることを特徴とする、動的圧力制御エアクッション装置。
【請求項２】
前記第１センサーは、着用者の前足部足底の加力がすでに前記特定の第１重力値範囲に達したことを検出した時前記第１センサーから第１ディセーブル信号を前記制御モジュールに送信し、前記制御モジュールが前記第１ディセーブル信号に基づいて前記第１エアポンプを制御して作動を停止し；前記第２センサーは、着用者の後足部足底の加力がすでに前記特定の第２重力値範囲に達したことを検出した時、前記第２センサーから第２ディセーブル信号を前記制御モジュールに送信し、前記制御モジュールが前記第２ディセーブル信号に基づいて前記第２エアポンプを制御して作動を停止することを特徴とする、請求項１に記載の動的圧力制御エアクッション装置。
【請求項３】
前記第１エアポンプは、第１逆止弁を更に含み、前記第１逆止弁が開閉可能な弁構造であり、前記第１エアポンプの作動停止時、前記第１逆止弁が前記空気通路を閉鎖することで、前記第１エアバッグ内部の空気逆流を防止し；前記第１センサーは、着用者の前足部足底の加力が前記特定の第１重力値範囲より小さいと検出した時、前記第１センサーから第１減圧信号を前記制御モジュールに送信し、前記制御モジュールが前記第１減圧信号に基づいて前記第１逆止弁をイネーブルして前記第１逆止弁を開かせ、前記第１エアバッグ内部の空気を導出させ、前記第１エアバッグ内部から排気して減圧することで、着用者の前足部足底の支持力を低下させることを特徴とする、請求項２に記載の動的圧力制御エアクッション装置。
【請求項４】
前記第２エアポンプは、第２逆止弁を更に含み、前記第２逆止弁が開閉可能な弁構造であり、前記第２エアポンプの作動停止時、前記第２逆止弁が前記空気通路を閉鎖することで、前記第２エアバッグ内部の空気逆流を防止し；前記第２センサーは、着用者の前足部足底の加力が前記特定の第２重力値範囲より小さいと検出した時、前記第２センサーから第２減圧信号を前記制御モジュールに送信し、前記制御モジュールが前記第２減圧信号に基づいて前記第２逆止弁をイネーブルして前記第２逆止弁を開かせ、空気を前記第２エアバッグから導出させ、前記第２エアバッグ内部から排気して減圧することで、着用者の前足部足底の支持力を低下させることを特徴とする、請求項２に記載の動的圧力制御エアクッション装置。
【請求項５】
前記第１センサー及び前記第２センサーは、重力センサーであり、各々直接前記第１エアバッグ及び前記第２エアバッグの周囲で受けた重力変化を検出するために用いられることを特徴とする、請求項１に記載の動的圧力制御エアクッション装置。
【請求項６】
前記第１センサー及び前記第２センサーは、気圧センサーであり、前記第１センサーが前記第１エアバッグの内部に連通され、前記第２センサーが前記第２エアバッグの内部に連通され、各々前記第１エアバッグ及び前記第２エアバッグ内部の着用者足部の加力で生じる気圧変化を検出するために用いられることを特徴とする、請求項１に記載の動的圧力制御エアクッション装置。
【請求項７】
前記エアポンプが圧電駆動エアポンプであり、前記圧電駆動エアポンプは、
中空孔を備え、かつ前記中空孔の周囲が可動部である共振片と、
前記共振片と対応して設けられる圧電アクチュエータ置と、
少なくとも１つの側壁と底板と開口部とを備え、前記少なくとも１つの側壁が前記底板の周縁を囲んで前記底板上に凸設されると共に前記底板と共同で収容空間を画成し、前記収容空間が前記共振片及び前記圧電アクチュエータを収容するために用いられ、前記開口部は側壁上に設けられ； 
前記共振片と前記圧電アクチュエータとの間にある隙間でチャンバーを形成し、前記圧電アクチュエータが駆動された時、気流を前記蓋板の前記開口部から導入させ、前記共振片の該中空孔を経由して前記チャンバー内に入り込み、前記圧電アクチュエータと前記共振片の可動部で共振を発生して気流を輸送することを特徴とする、請求項１に記載の動的圧力制御エアクッション装置。
【請求項８】
前記圧電アクチュエータは、
第１表面と第２表面とを有し、かつ屈曲振動できるサスペンションボードと、
前記サスペンションボードの外側に周設される外枠と、
前記サスペンションボードと前記外枠との間に連結されることで、弾性支持を提供する少なくとも１本の支持枠と、
辺長を有し、前記辺長が前記サスペンションボードの辺長より小さいか又は等しく、かつ前記サスペンションボードの前記第１表面上に実装され、電圧を印加して前記サスペンションボードの屈曲振動を駆動するための圧電素子と、
を含むことを特徴とする、請求項７に記載の動的圧力制御エアクッション装置。
【請求項９】
前記サスペンションボードは、正方形サスペンションボードであり、かつ凸部を備え、前記圧電駆動エアポンプが導電片と第１絶縁片と第２絶縁片とを含み、前記共振片、前記圧電アクチュエータ、前記第１絶縁片、前記導電片、前記第２絶縁片及び前記蓋板は、順次積層して設けられることを特徴とする、請求項８に記載の動的圧力制御エアクッション装置。
【請求項１０】
前記制御モジュールは、無線信号送受信ユニットを更に含み、前記無線信号送受信ユニットがデータ信号を送信又は受信するために用いられることを特徴とする、請求項１に記載の動的圧力制御エアクッション装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動的圧力制御エアクッション装置に関し、特に、エアポンプで空気を充填する動的圧力制御エアクッション装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に言われる靴底の振動緩衝性及び支持性は、靴類用品内において非常に重要な一環であり、運動靴或いは作業靴にとっても更に重要なものとなっている。例を挙げると、靴底の振動緩衝性が不足する時、着用者が靴類を履いて運動又は作業する過程において、容易に足部或いは膝の痛みが生じ、更に足底筋膜炎の発生を招く場合もあり；靴底の支持性が不足する時、着用者が靴類を履いて運動又は作業する過程において、容易に着用者の足部の捻挫或いは靴の損傷を招いていた。
【０００３】
従来の大部分の靴類は、ポリマーフォームをソールに充填することで、着用者に足部の支持及び振動緩衝を提供し、また着用者の足部の形状或いは加力方式により、特定の加力位置に密度の異なるポリマーフォームが設けられることで、着用者に靴類の良好な履き心地を実感させる。しかしながら、一般的にポリマーフォームは一定時間を経て着用された後、容易にポリマーフォームの弾性の損耗が生じることにより、緩衝及び支持の効果を失ってしまう。また、着用者の靴を履く習慣に基づき靴底のポリマーフォームをカスタマイズする前、先に着用者の靴履く習慣を長期間観察する必要があり、更には、検査機器を通じて足部圧力の関連データを取得する必要があり、この過程は製造コスト、時間及び労力の無駄が起きて、一部のハイアーチ又は扁平足という足型を有する人にとって思いやりがなく、また着用時に危険が起きる恐れもある。
【０００４】
市販されている靴様式において、また一部の靴様式はエアクッション、ゴムシート或いはスプリングシートが靴底に取り付けることで、振動緩衝及び支持を提供しているが、該種類の靴様式も着用者の着用ニーズに応じてそのエアクッション或いはゴムシート内部の圧力を調整できないため、各人の異なる足型及び使用習慣の需要を満たすことができないだけでなく、快適な履き心地も提供できない。
【０００５】
これに鑑み、如何にして前記従来技術の欠陥を改善し、圧力調整が可能な靴底を研究すると共に快適、振動緩衝及び支持を実現する動的圧力制御エアクッション装置を開発するかが、現在解決が急務の課題となっている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の主な目的は、靴底の圧力を調整し、同時に快適性、振動緩衝性及び支持力等を兼ね備える効果を奏する動的圧力制御エアクッション装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の比較的広義の実施態様は、ソールを更に含む靴に適用される動的圧力制御エアクッション装置であり、動的圧力制御エアクッション装置はソールに設けられ、また着用者の前足部足底に対応して設けられた第１エアバッグと、ソールに設けられ、また着用者の後足部足底に対応して設けられた第２エアバッグと、第１エアバッグと第２エアバッグとの間を連通する空気通路と、空気通路の中に設けられると共に密封された第１エアポンプと、空気通路の中に設けられると共に密封された第２エアポンプと、ソールに設けられ、第１エアバッグの近くに設けられた第１センサと、ソールに設けられ、第２エアバッグの近くに設けられた第２センサと、第１エアポンプと第２エアポンプと第１センサと第２センサに電気的に接続する制御モジュールと、を含み；第１センサは、着用者の前足部足底の加力が特定の第１重力値範囲より大きいと検出した時、第１センサから第１検出信号を制御モジュールに送信し、制御モジュールが第１検出信号に基づいて第１エアポンプをイネーブルし、第１エアポンプで空気を第１エアバッグ内へ導入させ、第１エアバッグ内部に空気を充填して増圧させることで、着用者の前足部足底の支持力を増加させ；第２センサは、着用者の後足部足底の加力が特定の第２重力値範囲より大きいと検出した時、第２センサから第２検出信号を制御モジュールに送信し、制御モジュールが第２検出信号に基づいて第２エアポンプをイネーブルし、第２エアポンプで空気を第２エアバッグ内へ導入させ、第２エアバッグ内部に空気を充填して増圧させることで、着用者の後足部足底の支持力を増加させる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の好ましい実施例に係る動的圧力制御エアクッション装置をスニーカーに応用した構造を示す模式図である。
【図２】図１の動的圧力制御エアクッション装置をスニーカーに応用した構造を示す分解図である。
【図３】図１の動的圧力制御エアクッション装置をスニーカーに応用したソールの上面図である。
【図４Ａ】本発明に係る動的圧力制御エアクッション装置の構成を示す模式図である。
【図４Ｂ】図１ の動的圧力制御エアクッション装置をスニーカーに応用した断面構造を示す模式図である。
【図４Ｃ】図４Bのスニーカーの着用状態を示す模式図である。
【図５Ａ】本発明の好ましい実施例に係る第１エアポンプの正面構造を示す分解図である。
【図５Ｂ】本発明の好ましい実施例に係る第１エアポンプの背面構造を示す分解図である。
【図６Ａ】図５Ａ及び図５Ｂに示される圧電アクチュエータの正面構造を示す模式図である。
【図６Ｂ】図５Ａ及び図５Ｂに示される圧電アクチュエータの背面構造を示す模式図である。
【図６Ｃ】図５Ａ及び図５Ｂに示される圧電アクチュエータの断面構造を示す模式図である。
【図７】図５Ａ及び図５Ｂに示される第１エアポンプの断面構造を示す模式図である。
【図８Ａ】本発明の好ましい実施例に係る第１エアポンプの作動過程を示す模式図である。
【図８Ｂ】本発明の好ましい実施例に係る第１エアポンプの作動過程を示す模式図である。
【図８Ｃ】本発明の好ましい実施例に係る第１エアポンプの作動過程を示す模式図である。
【図８Ｄ】本発明の好ましい実施例に係る第１エアポンプの作動過程を示す模式図である。
【図９Ａ】本発明の別の好ましい実施例に係る第１エアポンプの異なる角度から見た構造を示す分解図である。
【図９Ｂ】本発明の別の好ましい実施例に係る第１エアポンプの異なる角度から見た構造を示す分解図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の特徴及び利点は、以下の幾つかの代表的な実施例の記載から明らかになるであろう。本発明は、異なる態様上において様々な変化を行うことができ、そられ変化が本発明の範囲から逸脱することなく、かつその中の説明及び添付図面は本質上において説明するものであって、本発明を限定することではない。
【００１０】
図１及び図２を参照すると、図１は、本発明の好ましい実施例に係る動的圧力制御エアクッション装置をスニーカーに応用した構造を示す模式図であり、図２が図１の動的圧力制御エアクッション装置をスニーカーに応用した構造を示す分解図である。本実施例の動的圧力制御エアクッション装置１は、例えばスニーカー、サンダル又はハイヒール等の様々なタイプの靴類に適するが、これに限定されない。図１に示すように、本実施例の動的圧力制御エアクッション装置１は、スニーカー２に応用されることを例にして説明する。該スニーカー２は、靴体２１とソール２２とを含み、かつ靴体２１とソール２２とが連結して履き口２３及び足収容部２４を画成することで、着用者の足部が履き口２３を通じて足収容部２４内に挿入する。次に、図２に示すように、本実施例のスニーカー２のソール２２は、インソール２２１とアウトソール２２２とを更に含み、本実施例の動的圧力制御エアクッション装置１がアウトソール２２２の中に埋め込まれ、またインソール２２１でその上を覆うことで、着用者の足部が直接動的圧力制御エアクッション装置１の各素子を踏みつけることを防ぐ。
【００１１】
同時に図１及び図３を参照すると、図３は、図１の動的圧力制御エアクッション装置をスニーカーに応用したソール上面図である。図に示すように、本実施例の動的圧力制御エアクッション装置１は、第１エアバッグ１０と第２エアバッグ１１と第１エアポンプ１２と第２エアポンプ１３と空気通路１４と第１センサ１５と第２センサ１６と制御モジュール１７と電池モジュール１８と外部通路１９と、を含み、第１エアバッグ１０及び第２エアバッグ１１が空気を充填することにより膨らむことができる弾性材料で構成され、例えばポリウレタン（Ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ、ＰＵ）であるが、これに限定されない。第１エアバッグ１０及び第２エアバッグ１１は、いずれもスニーカー２のソール２２に設けられ、第１エアバッグ１０が着用者の前足部足底、すなわち、着用者足底の中足骨部分に対応して設けられ、第２エアバッグ１１が着用者の後足部足底、すなわち、着用者足底のかかと部分に対応して設けられる。本実施例の空気通路１４は、中空の連通管であり、かつ空気通路１４が第１エアバッグと第２エアバッグ１１との間を連通することで、第１エアバッグ１０と第２エアバッグ１１との間の空気搬送に供する。第１エアポンプ１２及び第２エアポンプ１３は、いずれも空気通路１４の中に設けられると共に密閉され、第１エアポンプ１２が第１エアバッグ１０に近く寄って設けられ、第２エアポンプ１３が第２エアバッグ１１に近く寄って設けられるが、これに限定されない。第１エアポンプ１２を通じて空気を第１エアバッグ１０へ導入し、第１エアバッグ１０に空気を充填して膨らませることで、着用者の前足部足底の振動緩衝及び支持力を提供し；第２エアポンプ１３を通じて空気を第２エアバッグ１１へ導入し、第２エアバッグ１１に空気を充填して膨らませることで、着用者の後足部足底の振動緩衝及び支持力を提供する。本実施例において、空気通路１４は、外部通路１９を通じてスニーカー２の外部へ連通するが、これに限定されず、外部通路１９の設置を通じて第１エアポンプ１２が空気をスニーカー２の外部から第１エアバッグ１０へ導入し、並びに第２エアポンプ１３が空気をスニーカー２の外部から第２エアバッグ１１へ導入するために供する。
【００１２】
引き続き図１及び図３を参照すると、図に示すように、本実施例の第１センサ１５及び第２センサ１６は、いずれもソール２２に設けられ、着用者の足部がスニーカー２の足収容部２４内に挿入したかどうかを検出するために用いられ、かつ第１センサ１５が第１エアバッグ１０に近づけて設けられ、着用者の前足部足底の加力状況を検出することに供し、第２センサ１６が第２エアバッグ１１に近づけて設けられ、着用者の後足部足底の加力状況を検出することに供する。着用者の足部が各々第１センサ１５及び第２センサ１６にかける重力の検出を通じて着用者の前、後足部足底の加力状況を判断する。本実施例の制御モジュール１７は、第１エアポンプ１２と第２エアポンプ１３と第１センサ１５と第２センサ１６と電気的に接続され、信号を受信すると共に動的圧力制御エアクッション装置１の素子を駆動して作動させるために用いられる。本実施例の電池モジュール１８は、制御モジュール１７に近づけて設けられるが、これに限定されず、電気エネルギーを制御モジュール１７に供給するために用いられる。
【００１３】
同時に図３乃至図４Ｃを参照すると、図４Ａは、本発明に係る動的圧力制御エアクッション装置の構成を示す模式図であり、図４Ｂが図１ の動的圧力制御エアクッション装置をスニーカーに応用した断面構造を示す模式図であり、図４Ｃが図４Ｂのスニーカーの着用状態を示す模式図である。図４Ｂに示すように、第１センサ１５及び第２センサ１６が外力を検出しなかった時、第１エアバッグ１０及び第２エアバッグ１１はいずれも空気を充填する前の初期状態である。次に図４Ａのように、第１センサ１５は着用者の前足部足底の加力が特定の第１重力値範囲より大きいと検出した時、第１センサ１５から第１検出信号を制御モジュール１７に送信し、制御モジュール１７が該第１検出信号に基づいて第１エアポンプ１２をイネーブルし、第１エアポンプ１２で空気を第１エアバッグ１０内へ導入させて第１エアバッグ１０の内部に空気を充填して増圧させることで、着用者の前足部足底の支持力を増加し；第２センサ１６は着用者の後足部足底の加力が特定の第２重力値範囲より大きいと検出した時、第２センサ１６から第２検出信号を制御モジュール１７に送信し、制御モジュール１７が該第２検出信号に基づいて第２エアポンプ１３をイネーブルし、第２エアポンプ１３で空気を第２エアバッグ１１内へ導入させて第２エアバッグ１１の内部に空気を充填して増圧させることで、着用者の後足部足底の支持力を増加する。図４Ｃに示すように、前記方式を通じて第１エアバッグ１０及び第２エアバッグ１１が各々空気を充填して増圧させることで、十分な支持力及び振動緩衝性を着用者の足部へ提供し、同時に前後足部足底の加力のアンバランスを避け、快適で総合的な履き心地を大幅に向上する。また、第１センサ１５及び第２センサ１６は、各異なる着用者の異なる加力習慣を検出でき、またこれをもって第１エアバッグ１０及び第２エアバッグ１１から提供される支持力を調整して当該着用者に最も適した最適状態まで調整できる。本実施例において、該特定の第１重力値範囲及び該特定の第２重力値範囲は、デフォルト値であり、着用者が個人の最も快適な履き心地或いは専門計測器で測定した足部の加力分布を根拠として調整できるが、これに限定されない。
【００１４】
前記続き、本実施例において、第１センサ１５は、着用者の前足部足底の加力がすでに該特定の第１重力値範囲に達したことを検出した時、第１センサ１５から第１ディセーブル信号を制御モジュール１７に送信し、制御モジュール１７が該第１ディセーブル信号に基づいて第１エアポンプ１２を制御して作動を停止し、第１エアポンプ１２から第１エアバッグ１０への空気充填を停止させ、第１エアバッグ１０内部の圧力を該特定の第１重力値範囲に保持させることができる。該第２センサ１６は、着用者の後足部足底の加力がすでに該特定の第２重力値範囲に達したことを検出した時、第２センサ１６から第２ディセーブル信号を制御モジュール１７に送信し、制御モジュール１７が該第２ディセーブル信号に基づいて第２エアポンプ１３を制御して作動を停止し、第２エアポンプ１３から第１エアバッグ１０への空気充填を停止させ、第２エアバッグ１３内部の圧力を該特定の第２重力値範囲に保持させることができる。上記方式を通じて第１エアバッグ１０及び第２エアバッグ１１内部の圧力を安定して維持させ、これを介して動的圧力制御エアクッション装置１が安定的に適切な支持力を着用者の足部に提供するよう確保でき、同時に第１エアポンプ１２及び第２エアポンプ１３の連続運転による寿命短縮を避けることができ、更に継続して空気を充填して第１エアバッグ１０及び第２エアバッグ１１内部の圧力過大による損傷を防ぐ効果を奏する。
【００１５】
本実施例において、第１エアポンプ１２は、第１逆止弁（図示せず）を更に含み、該第１逆止弁が開閉可能な弁構造であり、第１エアポンプ１２の作動停止時、該第１逆止弁が空気通路１４を閉鎖することで、第１エアバッグ１０内部の空気逆流を防止し；第１センサ１５は、着用者の前足部足底の加力が該特定の第１重力値範囲より小さいと検出した時、第１センサ１５から第１減圧信号を制御モジュール１７に送信し、制御モジュール１７が該第１減圧信号に基づいて第１逆止弁をイネーブルして第１逆止弁を開かせ、第１エアバッグ１０内部の空気を導出させ、第１エアバッグ１０内部から排気して減圧することで、着用者の前足部足底の支持力を低下させる。本実施例の第２エアポンプ１３も第２逆止弁（図示せず）を含み、第２逆止弁が開関可能な弁構造であり、第２エアポンプ１３の作動停止時、第２逆止弁が空気通路１４を閉鎖することで、第２エアバッグ１１内部の空気逆流を防止し；第２センサ１６は、着用者の後足部足底の加力が該特定の第２重力値範囲より小さいと検出した時、第２センサ１６から第２減圧信号を制御モジュール１７に送信し、制御モジュール１７が該第２減圧信号に基づいて該第２逆止弁をイネーブルし、第２逆止弁を開かせ、空気を第２エアバッグ１１から導出させ、第２エアバッグ１１内部から排気して減圧することで、着用者の後足部足底の支持力を低下させる。第１逆止弁及び第２逆止弁の設置を通じて、第１エアバッグ１０及び第２エアバッグ１１内部の空気逆流を避けることで、第１エアバッグ１０及び第２エアバッグ１１から安定な支持力を着用者の足部に提供し、かつ第１エアバッグ１０及び第２エアバッグ１１から提供される支持力が過大の時、第１エアバッグ１０及び第２エアバッグ１１を制御して排気して減圧させ、第１エアバッグ１０及び第２エアバッグ１１が適切な支持力を着用者の足部に提供させ、これを介してスニーカー２を履く快適性を向上する。
【００１６】
本実施例において、第１センサ１５は、重力センサとすることができるがこれに限定されない。第１センサ１５は、第１エアバッグ１０に近づいて設けることができるがこれに限定されず、着用者の前足部足底を通じて第１センサ１５に対して生じる加力の変化を検出し、これをもって該第１イネーブル信号又は該第１ディセーブル信号の制御モジュール１７に送信することで、第１エアポンプ１２の作動を駆動或いは停止させる。本実施例の第２センサ１６は、重力センサとすることができるがこれに限定されない。第２センサ１６は、第２エアバッグ１１に近づいて設けることができるがこれに限定されず、着用者の後足部足底を通じて第２センサ１６に対して生じる加力の変化を検出し、これをもって該第２イネーブル信号又は該第２ディセーブル信号の制御モジュール１７に送信することで、第２エアポンプ１３の作動を駆動或いは停止させる。
【００１７】
別の幾つかの実施例において、第１センサ１５も気圧センサとすることができるがこれに限定されない。第１センサ１５は、第１エアバッグ１０の内部に連通し、第１エアバッグ１０内部の着用者の前足部足底の加力で生じる気圧変化を検出し、またこれをもって該第１イネーブル信号或いは該第１ディセーブル信号の制御モジュール１７に送信することで、第１エアポンプ１２の作動を駆動或いは停止させる。本実施例の第２センサ１６も気圧センサとすることができるがこれに限定されない。第２センサ１６は、第２エアバッグ１１の内部に連通し、第２エアバッグ１１内部の着用者の前足部足底の加力で生じる気圧変化を検出し、またこれをもって該第２イネーブル信号或いは該第２ディセーブル信号の制御モジュール１７に送信することで、第２エアポンプ１３の作動を駆動或いは停止させる。
【００１８】
幾つかの実施例において、動的圧力制御エアクッション装置１は、手動調整装置（図示せず）を更に含み、該手動調整装置がボタン、切替スイッチ又は遠隔制御装置とするがこれに限定されない。該手動調整装置は、スニーカー２の表面上に設けられると共に制御モジュール１７と電気的に接続されるが、これに限定されず、着用者は該手動調整装置のオンオフを通じて該特定の第１重力値範囲及び該特定の第２重力値範囲を設定し、これを介して着用者に履き心地が悪い時随時第１エアバッグ１０或いは第２エアバッグ１１から提供される支持力を最適状態に調整させることができる。
【００１９】
幾つかの実施例において、制御モジュール１７は、無線信号送受信ユニット（図示せず）を更に含み、該無線信号送受信ユニットがデータ信号を制御コンピュータ、携帯型電子機器に伝送するために用いられる。該無線信号送受信ユニットは、赤外線、ブルートゥース又はＷＩＦＩ等の方式を通じて無線信号伝達を行うが、これに限定されず、該データ信号が着用者の前後足部足底の加力の大きさ及び第１エアバッグ１０と第２エアバッグ１１から提供される支持力の大きさと関連し、制御コンピュータ或いは携帯型電子機器は該データ信号を受信した後、着用者が制御コンピュータ或いは携帯型電子機器を通じて前後足部足底の加力状況及び動的圧力制御エアクッション装置１から提供される支持力の状況を監視でき、かつ着用者が制御コンピュータ或いは携帯型電子機器を通じて該特定の第１重力値範囲、該特定の第２重力値範囲及び第１エアバッグ１０と第２エアバッグ１１から提供される支持力の大きさを調整でき、これを介して着用者に履き心地が悪い時随時快適状態まで調整させることができる。また、幾つかの実施例において、制御モジュール１７の該無線信号送受信ユニットは、データ信号を別の動的圧力制御エアクッション装置（図示せず）に伝送し、又は別の動的圧力制御エアクッション装置（図示せず）から伝送してきたデータ信号を受信するために用いられる。例を挙げると、本実施例の動的圧力制御エアクッション装置１は、スニーカー２の左足（図示せず）に取り付けられ、別の動的圧力制御エアクッション装置がスニーカー２の右足（図示せず）に取り付けられ、別の動的圧力制御エアクッション装置からデータ信号を動的圧力制御エアクッション装置１に伝送した時、動的圧力制御エアクッション装置１の制御モジュール１７の無線信号送受信ユニットが該データ信号を受信し、制御モジュール１７は該データ信号に基づいて該特定の第１重力値範囲、該特定の第２重力値範囲及び第１エアバッグ１０或いは第２エアバッグ１１から提供される支持力を調整して前記データと別の動的圧力制御エアクッション装置を同じ数値に達させ、これを介してスニーカー２の左足及び右足の加力を平衡にさせて快適で総合的な履き心地を向上する。
【００２０】
図５Ａ、図５Ｂを参照すると、図５Ａは、本発明の好ましい実施例に係る第１エアポンプの正面構造を示す分解図であり、図５Ｂが本発明の好ましい実施例に係る第１エアポンプの背面構造を示す分解図である。本実施例において、第１エアポンプ１２及び第２エアポンプ１３は、同じエアポンプ構造であり、その作動方式も同じであるため、ここで第２エアポンプ１３の内部構造を省略するがこれに限定されない。本実施例の第１エアポンプ１２は、圧電駆動エアポンプであり、空気の流動を駆動するために用いられる。図に示すように、本発明の第１エアポンプ１２は、共振片１２２と圧電アクチュエータ１２３と蓋板１２６等の部材を含む。共振片１２２は、圧電アクチュエータ１２３に対応して設けられ、また共振片１２２の中心部に設けられた中空孔１２２０を備えるがこれに限定されない。圧電アクチュエータ１２３は、サスペンションボード１２３１と外枠１２３２と圧電素子１２３３とを備え、サスペンションボード１２３１が正方形サスペンションボードとすることができるがこれに限定されず、かつサスペンションボード１２３１は中心部１２３１ｃと外周部１２３１ｄとを備え、圧電素子１２３３が電圧で駆動された時、サスペンションボード１２３１が中心部１２３１ｃから外周部１２３１ｄまで屈曲振動することができ、外枠１２３２はサスペンションボード１２３１の外側に周設され、かつ少なくとも１本の支持枠１２３２ａと導電接触ピン１２３２ｂとを備えるがこれに限定されず、各支持枠１２３２ａがサスペンションボード１２３１と外枠１２３２との間に設けられ、かつ各支持枠１２３２ａの両端がサスペンションボード１２３１及び外枠１２３２に連結されることで、弾性支持を提供し、導電接触ピン１２３２ｂは外方に向けて外枠１２３２上に凸設され、電気的な接続のために使用され、圧電素子１２３３はサスペンションボード１２３１の第２表面１２３１ｂに実装され、かつ圧電素子１２３３が辺長を有し、該辺長がサスペンションボード１２３１の辺長より小さいか又は等しく、印加電圧を受けて変形が起きることでサスペンションボード１２３１の屈曲振動を駆動する。蓋板１２６は、側壁１２６１と底板１２６２と開口部１２６３とを備え、側壁１２６１が底板１２６２の周縁を囲んで底板１２６２上に凸設されると共に底板１２６２と共同で収容空間１２６ａを画成し、収容空間１２６ａが共振片１２２及び圧電アクチュエータ１２３を収容するために用いられ、開口部１２６３は側壁１２６１上に設けられ、外枠１２３２の導電接触ピン１２３２ｂが外方に向けて開口部１２６３を挿通して蓋板１２６の外に突出することで、外部電源と接続するために用いられるがこれに限定されない。
【００２１】
本実施例において、本発明の第１エアポンプ１２は、２つの絶縁片１２４１、１２４２と導電片１２５とを更に含むがこれに限定されず、２つの絶縁片１２４１、１２４２が各々導電片１２５の上下方に設けられ、その外形が殆ど圧電アクチュエータ１２３の外枠１２３２に対応し、かつプラスチックのような絶縁材質で構成されることで、絶縁のために使用されるが、いずれもこれに限定されない。導電片１２５は、金属のような導電材質で製造されることで、電気導通のために使用され、かつその外形も殆ど圧電アクチュエータ１２３の外枠１２３２に対応するが、これに限定されない。次に、本実施例において、導電片１２５上にも導電接触ピン１２５１が設けることで、電気導通のために使用され、導電接触ピン１２５１も外枠１２３２の導電接触ピン１２３２ｂのように、外方に向けて蓋板１２６の開口部１２６３を挿通して蓋板１２６の外に突出することで、制御モジュール１６と電気的に接続する。
【００２２】
図６Ａ、図６Ｂ、図６Ｃを参照すると、図６Ａは、図５Ａ及び図５Ｂに示される圧電アクチュエータの正面構造を示す模式図であり、図６Ｂが図５Ａ及び図５Ｂに示される圧電アクチュエータの背面構造を示す模式図であり、図６Ｃが図５Ａ及び図５Ｂに示される圧電アクチュエータの断面構造を示す模式図である。図に示すように、本実施例において、本発明のサスペンションボード１２３１は段付構造であり、すなわち、サスペンションボード１２３１の第１表面１２３１ａの中心部１２３１ｃ上に凸部１２３１ｅを更に含み、かつ凸部１２３１ｅは円形凸起構造であるが、これに限定されず、幾つかの実施例において、サスペンションボード１２３１も両面が平坦な板状正方形とすることができる。また図５Ｃに示すように、サスペンションボード１２３１の凸部１２３１ｅは、外枠１２３２の第１表面１２３２ｃと同一平面上にあり、かつサスペンションボード１２３１の第１表面１２３１ａ及び支持枠１２３２ａの第１表面１２３２ａ’も同一平面上にあり、またサスペンションボード１２３１の凸部１２３１ｅ及び外枠１２３２の第１表面１２３２ｃとサスペンションボード１２３１の第１表面１２３１ａ及び支持枠１２３２ａの第１表面１２３２ａ’との間に特定の深さを有する。図５Ｂ及び図５Ｃに示すように、サスペンションボード１２３１の第２表面１２３１ｂと外枠１２３２の第２表面２１３２ｄ及び支持枠１２３２ａの第２表面１２３２ａ”とが平坦な共面構造であり、圧電素子１２３３はこの平坦なサスペンションボード１２３１の第２表面１２３１ｂに実装される。別の幾つかの実施例において、サスペンションボード１２３１の形態も両面が平坦な板状正方形とすることができるがこれに限定されず、実際の実施状況に応じて変化を行うことができる。幾つかの実施例において、サスペンションボード１２３１、外枠１２３２及び支持枠１２３２ａは、一体成形した構造とすることができ、かつ金属板で構成されることができ、例えばステンレス鋼材質で構成されることができるが、これに限定されない。また本実施例において、本発明の第１エアポンプ１２は、空気の通過に供するため、サスペンションボード１２３１と外枠１２３２と支持枠１２３２ａとの間に少なくとも１つの空隙１２３４を有する。
【００２３】
図７を参照すると、図７は、図５Ａ及び図５Ｂに示される第１エアポンプの断面構造を示す模式図である。図に示すように、本発明の第１エアポンプ１２は、蓋板１２６、絶縁片１２４２、導電片１２５、絶縁片１２４１、圧電アクチュエータ１２３、共振片１２２及び等 の構成要素が上から下の順に積層され、かつ組み立て・積層した後の圧電アクチュエータ１２３、絶縁片１２４１、導電片１２５、別の絶縁片１２４２の周囲に接着剤を塗って接着体２１８を形成し、従って蓋板１２６の収容空間１２６ａの周縁を埋めて密封を完成する。組み立てを完成した後の第１エアポンプ１２は、四辺形構造であるが、これに限定されず、その形状が実際のニーズに応じて変化を行うことができる。また、本実施例において、外部電源と接続するため、導電片１２５の導電接触ピン１２５１（図示せず）及び圧電アクチュエータ１２３の導電接触ピン１２３２ｂ（図８Ａ）のみは、蓋板１２６外に凸設されるが、これに限定されない。組み立てた後の第１エアポンプ１２は、蓋板１２６と共振片１２２との間に第１チャンバー１２７ｂが形成される。
【００２４】
本実施例において、本発明の第１エアポンプ１２の共振片１２２と圧電アクチュエータ１２３との間に隙間ｇ０を有し、かつ隙間ｇ０内に導電材質を充填し、例えば導電性ペーストであるがこれに限定されず、これを介して共振片１２２と圧電アクチュエータ１２３のサスペンションボード１２３１の凸部１２３１ｅとの間は１つの隙間ｇ０の深さを保持し、従って気流をより迅速に流動させるよう誘導でき、かつサスペンションボード１２３１の凸部１２３１ｅと共振片１２２とが適当な距離を保つことで、相互接触干渉を減少させ、騒音低下を促す。別の幾つかの実施例において、圧電アクチュエータ１２３の外枠１２３２の高さを引き上げることで、外枠１２３２と共振片１２２の組み立て時隙間を増加させるが。これに限定されない。これを介して、圧電アクチュエータ１２３が駆動されて集気作業を行う時、気体はまず蓋板１２６の開口部１２６３から合流チャンバー１２７ａまでに集め、更に共振片１２２の中空孔１２２０を経由して第１チャンバー１２７ｂに流れて一時保管し、圧電アクチュエータ１２３が駆動されて排気作業を行う時、気体はまず第１チャンバー１２７ｂから共振片１２２の中空孔１２２０を通過して合流チャンバー１２７ａに流れると共に気体を靴紐エアバッグ１０からベロエアバッグ１１の中へ導入する。
【００２５】
以下、更に本発明の第１エアポンプ１２の作動フローを説明する。同時に図８Ａ〜図８Ｄを参照すると、図８Ａ〜図８Ｄは、本発明の好ましい実施例に係る第１エアポンプの作動過程を示す模式図である。まず、図８Ａに示すように、第１エアポンプ１２の構造は、前述の通りとし、順次に蓋板１２６、別の絶縁片１２４２、導電片１２５、絶縁片１２４１、圧電アクチュエータ１２３及び共振片１２２をＰＯＰ実装して位置決めしてから成り、共振片１２２と圧電アクチュエータ１２３との間に隙間ｇ０を有し、かつ共振片１２２及び蓋板１２６の側壁１２６１が共同で該合流チャンバー１２７ａを画成し、共振片１２２と圧電アクチュエータ１２３との間に第１チャンバー１２７ｂを有する。第１エアポンプ１２が電圧で駆動されていない時、その各構成要素の位置は図８Ａに示す通りとする。
【００２６】
次に、図８Ｂに示すように、第１エアポンプ１２の圧電アクチュエータ１２３が電圧で駆動されて上向きに振動した時、空気は蓋板１２６の開口部１２６３から第１エアポンプ１２の中に入り込むと共に合流チャンバー１２７ａに集め、そして共振片１２２上の中空孔１２２０を経由して上方に向けて第１チャンバー１２７ｂ内に流れ込み、同時に共振片１２２は圧電アクチュエータ１２３のサスペンションボード１２３１の共振影響を受けて伴って往復式振動を行い、すなわち、共振片１２２が伴になって上向きに変形し、すなわち、共振片１２２が中空孔１２２０の部位において上向きに略突起する。
【００２７】
その後、図８Ｃに示すように、この時圧電アクチュエータ１２３は、下向きに振動して元の位置に戻り、この時圧電アクチュエータ１２３のサスペンションボード１２３１上に凸部１２３１ｅを有し、共振片１２２の中空孔１２２０部位の上向きに略突起する部分に接近し、従って第１エアポンプ１２内の空気が上半層の第１チャンバー１２７ｂへ一時保存させる。
【００２８】
図８Ｄに示す圧電アクチュエータ１２３は、更に下向きに振動し、かつ共振片１２２が圧電アクチュエータ１２３振動の共振作用を受け、共振片１２２も伴って下向きに振動し、この共振片１２２の下向き変形を介して第１チャンバー１２７ｂの体積を圧縮し、従って上半層第１チャンバー１２７ｂ内の空気を押し合って両側に向けて流動させると共に圧電アクチュエータ１２３の空隙１２３４を経由して下に貫通して流通することで、共振片１２２の中空孔１２２０部位に流れて圧縮して排出し、圧縮空気を形成し導気端の開口部２０４を経由して載置体２０の第１導流チャンバー２０２に流れる。この実施態様から分かるように、共振片１２２は垂直の往復式振動を行う時、共振片１２２と圧電アクチュエータ１２３との間の隙間ｇ０からその垂直位移の最大距離を増加でき、言い換えると、振動板１２と圧電アクチュエータ１２３との間に設けられた隙間ｇ０は、共振片１２２に共振時より大きい幅の上下移動を生じさせることができる。
【００２９】
最後に、図８Ａに示すように、共振片１２２は、元の位置に戻り、従って前記作動フローを通じて図８Ａ〜図８Ｄの順序から引き続きサイクルし、空気が引き続き蓋板１２６の開口部１２６３を経由して合流チャンバー１２７ａに流れ込んでから第１チャンバー１２７ｂに流れ込み、次に第１チャンバー１２７ｂから合流チャンバー１２７ａ内に流れ込み、気流が靴紐エアバッグ１０から連続してベロエアバッグ１１内に流れ込ませ、従って安定して空気を搬送できる。言い換えると、本発明の第１エアポンプ１２の運転時、空気が順次に蓋板１２６の開口部１２６３、合流チャンバー１２７ａ、第１チャンバー１２７ｂ、合流チャンバー１２７ａ及び導気端開口部２０４を流れるため、本発明の第１エアポンプ１２は単一の構成要素、すなわち、蓋板１２６を通じると共に蓋板１２６の開口部１２６３の構造設計を利用して第１エアポンプ１２の構成要素数量を減少し、全体的な製造プロセスを簡略化する効果を奏することができる。
【００３０】
図９Ａ、図９Ｂを参照すると、図９Ａは、本発明の別の好ましい実施例に係るエアポンプの正面構造を示す分解図であり、図９Ｂが本発明の別の好ましい実施例に係るエアポンプの背面構造を示す分解式図である。本発明の別の好ましい実施例において、第１エアポンプ１２も順次に蓋板１２６、別の絶縁片１２４２、導電片１２５、絶縁片１２４１、圧電アクチュエータ１２３及び共振片１２２をＰＯＰ実装して位置決めしてから成り、その構成要素の構造及び設置方式は均しく前記実施例と類似するため、ここでその説明を省略する。本実施例の第１エアポンプ１２は、更に吸気板１２１を備え、吸気板１２１が係共振片１２２にＰＯＰ実装して位置決めされ、かつ第１表面１２１ａと第２表面１２１ｂと少なくとも１個の吸気孔１２１０とを備える。本実施例において、吸気孔１２１０の数量は、４個であるがこれに限定されず、吸気孔１２１０が吸気板１２１の第１表面１２１ａ及び第２表面１２１ｂを貫通し、主に空気が装置外から大気圧力の作用に順応して該少なくとも１個の吸気孔１２１０から第１エアポンプ１２内に流れ込むために用いられる。かつ図９Ｂに示すように、吸気板１１の第１表面１２１ｂから分かるように、その上に少なくとも１個の合流排孔１２１２を備え、吸気板１２１の第２表面１２１ａの該少なくとも１個の吸気孔１２１０に対応して設けられるために用いられる。それら合流排孔１２１２の中心交流部に中心凹部１２１１を有し、かつ中心凹部１２１１が合流排孔１２１２と連通することで、該少なくとも１個の吸気孔１２１０から合流排孔１２１２に入る空気を誘導すると共に合流して中心凹部１２１１に集中し、空気を効果的に共振片１２２の中空孔１２２０に合流させ、空気を第１エアポンプ１２の内部に搬送する。よって、吸気板１２１は、一体成形した吸気孔１２１０と合流排孔１２１２と中心凹部１２１１とを備え、かつ該中心凹部１２１１に空気を合流する合流チャンバーを対応して形成することで、空気の一時保管に供する。幾つかの実施例において、吸気板１２１の材質は、ステンレス鋼材質で構成されることができるが、これに限定されない。別の幾つかの実施例において、該中心凹部１２１１で構成された合流チャンバーの深さとそれら合流排孔１２１２の深さが同じであるが、これに限定されない。共振片１２は、可撓性材質で構成されるが、これに限定されず、かつ共振片１２上に中空孔１２０を有し、吸気板１２１の第１表面１２１ｂの中心凹部１２１１に対応して設けられ、空気が下向きに流通できる。別の幾つかの実施例において、共振片は銅材質で構成されることができるが、これに限定されない。
【００３１】
前記続き、上記第１エアポンプ１２の作動を通じて空気をスニーカー２の外部から第１エアバッグ１０の中に導入し、第１エアバッグ１０の内部に空気を充填して増圧させ、十分な支持力及び振動緩衝性を着用者の前足部足底に提供し；同様に、第２エアポンプ１３は第１エアポンプ１２の構造及び作動方式と同じであるため、第２エアポンプ１３の作動を通じて空気をスニーカー２の外部から第２エアバッグ１１の中に導入し、第２エアバッグ１１の内部に空気を充填して増圧され、十分な支持力及び振動緩衝性を着用者の後足部足底に提供し、これを介して前後足部足底の加力のアンバランスを避けて大幅に快適で総合的履き心地を向上できる。
【００３２】
上記をまとめて、本発明は動的圧力制御エアクッション装置を提供し、アウトソールに設けられ、第１エアバッグ及び第２エアバッグに空気を充填して増圧又は排気して減圧させることで、着用者の前、後足部足底の支持力を調整して着用者の前後足部足底の加力を平衡させ、快適で総合的履き心地を向上し、また怪我の発生を避けることができる。動的圧力制御エアクッション装置は、更に第１センサと第２センサとを含み、足部の加力検出に用いられ、これを介して各着用者の異なる加力習慣に応じて調整でき、また当該着用者に最も適した最適状態まで調整できる。動的圧力制御エアクッション装置は、空気が第１エアバッグ及び第２エアバッグに出入りすることを制御して着用時スニーカーの安定性を向上するために用いられる第１逆止弁と第２逆止弁とを更に含む。本発明の動的圧力制御エアクッション装置は、手動制御又は遠隔制御の機能を更に含み、着用者に手動制御又は遠隔制御を通じて各アウトソールの動的圧力制御エアクッション装置を最も快適な状態に調整して着用する。
【００３３】
当該技術を熟知する者なら誰でも、本発明の精神と領域を脱しない範囲内で各種の変動や潤色を加えることができ、従って後記の本発明の保護範囲内に属する。
【符号の説明】
【００３４】
１            動的圧力制御エアクッション装置
１０          第１エアバッグ
１１          第２エアバッグ
１２          第１エアポンプ
１２１        吸気板
１２１ａ      第１表面
１２１ｂ      第２表面
１２１０      吸気孔
１２１１      中心凹部
１２１２      合流排孔
１２２        共振片
１２２０      中空孔
１２３        圧電アクチュエータ
１２３１      サスペンションボード
１２３１ａ    第１表面
１２３１ｂ    第２表面
１２３１ｃ    中心部
１２３１ｄ    外周部
１２３１ｅ    凸部
１２３２      外枠
１２３２ａ    支持枠
１２３２ａ’  第１表面
１２３２ａ”  第２表面
１２３２ｂ    導電接触ピン
１２３２ｃ    第１表面
１２３２ｄ    第２表面
１２３３      圧電素子
１２３４      空隙
１２４１、１２４２  絶縁片
１２５        導電片
１２５１      導電接触ピン
１２６        蓋板
１２６ａ      収容空間
１２６１      側壁
１２６２      底板
１２６３      開口部
１２７ａ      合流チャンバー
１２７ｂ      第１チャンバー
１２８        接着体
１３          第２エアポンプ
１４          空気通路
１５          第１センサ
１６          第２センサ
１７          制御モジュール
１８          電池モジュール
１９          外部通路
２            スニーカー
２１          靴体
２２          ソール
２２１        インソール
２２２        アウトソール
２３          履き口
２４          足収容部
【図１】
2019013745.tif 000003
【図２】
2019013745.tif 000004
【図３】
2019013745.tif 000005
【図４Ａ】
2019013745.tif 000006
【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５Ａ】
2019013745.tif 000009
【図５Ｂ】
2019013745.tif 000010
【図６Ａ】
2019013745.tif 000011
【図６Ｂ】
2019013745.tif 000012
【図６Ｃ】
2019013745.tif 000013
【図７】
2019013745.tif 000014
【図８Ａ】
2019013745.tif 000015
【図８Ｂ】
2019013745.tif 000016
【図８Ｃ】
2019013745.tif 000017
【図８Ｄ】
2019013745.tif 000018
【図９Ａ】
2019013745.tif 000019
【図９Ｂ】
2019013745.tif 000020