[发明专利]一种气囊结构以及其应用以及制造方法

说明书

本发明公开了一种气囊结构以及该气囊结构应用于鞋底的使用方法以及通过3D打印生产制造气囊以及包含气囊结构的鞋底的制造方法。所述气囊包括顶部，底部以及连接顶部及底部的侧壁，从而形成一个封闭腔体，该气囊内部设有支撑件，至少部分支撑件的边缘与封闭腔体的内壁相连接，该支撑件为三维镂空结构，所述气囊以及支撑件均为弹性材料制成。这种设计使得包含本发明披露气囊结构的鞋底对比现有技术中使用气囊的鞋底结构，能为穿着者提供更强的支撑与回弹。

交叉引用

本申请要求申请号为US 62/925,002的美国申请的优先权，其所有内容通过引用的方式包含于此。

技术领域

本发明涉及技术领域为鞋底，特别涉及一种用于鞋底的气囊结构以及通过3D打印生产制造气囊以及包含气囊结构的鞋底的制造方法。

背景技术

3D打印是一种快速成型的技术，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或树脂等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。通过3D打印的先进生产方法实现了使用复杂单元结构制备各种零部件的可能，各种不同的单元结构可以整合入零部件的设计中，实现打印零部件不同的外观和性能的多种可能性。

特别是将3D打印应用于鞋类制造，免去了原鞋类生产中制模的步骤，大大节省了成本，而且采用弹性材料3D打印的鞋中底其性能也优于普通方式生产的鞋中底。

鞋类物品的鞋底设计对鞋类的整体性能起到至关重要的作用。理想的鞋底应为穿着者的脚提供支撑和缓冲，并通过减震来保护穿着者活动期间的脚免受冲击力的影响。此外，理想的鞋底应提供良好的回弹力，具有良好的弹性并减少穿着者在动态运动过程中鞋底的能量损失，从而有助于鞋底对于穿着者脚的推进。

但是鞋底结构的缓冲性能和反弹特性有时可能是互斥的。缓冲所要做的是降低冲击力，令鞋底结构吸收冲击能量，在此情况下，如何将鞋底结构缓冲所吸收的能量即时释放实现反弹的特性是一个难点。所以鞋类制造商一直在尝试研究新材料和新的中底结构，以将两种特性结合在一起。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种具有良好的支撑能力以及兼具缓冲与反弹特性气囊结构，以及通过3D打印方式制造该鞋底的方法。

一种气囊，所述气囊包括顶部，底部以及连接顶部及底部的侧壁，从而形成一个封闭腔体，该气囊内部设有支撑件，至少部分支撑件的边缘与封闭腔体的内壁相连接，该支撑件为三维镂空结构，所述气囊以及支撑件均为弹性材料制成。

上述的技术方案相对于现有技术具有以下优点：由于气囊内部设有支撑件，且气囊本体以及支撑件均为弹性材料制成，当对气囊施加外部冲击时，不仅气囊本体可以利用其内部可压缩性或流动性的流体来实现回弹，而且气囊发生形变的过程中同时支撑件也吸收一定的能量发生形变，并且对气囊本体起到支撑作用，避免气囊本体形变过量，支撑件在形变过程中可暂时存储由外部冲击力带来的能量，当外力消失时，支撑件复位并对于气囊本体的回弹起到一定的推动作用，使得气囊整体能够实现传递、储存能量的效果。

进一步地，所述气囊的封闭腔体具有波纹管结构。

进一步地，所述气囊为圆柱体、长方体、圆锥体、金字塔、棱柱、梯台任一或多种几何形状。

进一步地，所述气囊的封闭腔体为不规则的几何形状。

进一步地，所述气囊的侧壁上具有加强筋。

进一步地，所述支撑件包括多个相同或是不同的相互连接的结构单元，所述结构单元为由多个连接柱及顶点组成的规则或不规则的几何体，所述支撑件的边缘由其中一些结构单元的多个连接柱和/或顶点组成。

另外将上述的气囊应用在鞋底上，所述鞋底包括上底面和下底面与气囊，气囊位于上/下底面的中间，所述鞋底同时具有连接上、下底面的侧面从而形成一个鞋底结构，包围中间一个或多个气囊。