TWI627914B - 鞋用氣壓固定裝置 - Google Patents

Abstract

一種鞋用氣壓固定裝置，適用於一鞋，其包含充氣鞋帶、第一氣體泵浦、第二氣體泵浦、氣囊部及控制模組。控制模組依據第二致能信號驅動第二氣體泵浦作動，使氣體導入充氣鞋帶，使充氣鞋帶充氣而緊繃，藉此以固定使用者之足部於鞋中；控制模組依據第一致能信號驅動第一氣體泵浦作動，使氣體導出充氣鞋帶中，使充氣鞋帶洩氣而鬆弛，俾利於使用者穿脫該鞋。

Description

鞋用氣壓固定裝置

本案係關於一種鞋用氣壓固定裝置，尤指一種以氣體泵浦進行充氣之鞋用氣壓固定裝置。

一般而言，大部分的傳統鞋類是以鞋帶作為鬆綁及固定足部的工具，然而，具有鞋帶的鞋類在穿著上會有許多不便利之處。舉例來說，當於穿著活動的過程中造成鞋帶脫落，必須重新繫緊鞋帶才能繼續活動，造成活動上的不便與時間的浪費。再者，穿著具有鞋帶的鞋類亦具有潛在的危險性。舉例來說，當鞋帶不慎鬆開時，容易造成他人踩踏而致絆倒，亦有可能被捲入自動電扶梯的縫隙、自行車鏈或摩托車腳栓等等，容易造成意外的發生。此外，長期穿著具有鞋帶的鞋類容易對足部施加過大的壓力，導致穿著者的不適。

少部分的傳統鞋類係以其他方式作為鬆綁及固定足部的工具，例如：魔鬼氈或襪套式鞋體，然魔鬼氈固定性不足、容易脫落，長時間使用會使魔鬼氈的氈黏性下降，造成活動上的不便，亦不適合運動用時穿著。襪套式鞋體對足部的固定性亦不足，且無法依據需求進行鬆緊調整，長時間的使用亦容易造成襪套式鞋體鬆弛，而無法滿足固定足部的需求。

另一方面，一般的傳統鞋類的鞋口大小主要依據其功能性進行設計，例如運動用鞋款通常鞋口設計較小，藉此以提供較佳的包覆性，也避 免於運動過程中脫落，然而此種鞋口較小的設計往往造成使用者之足部難以穿入該鞋中，若施以力量將鞋口撐開以利穿入，反而會造成鞋口鬆弛，進而失去包覆保護的效果；例如休閒用鞋款通常鞋口設計較大，藉此以供使用者方便穿脫，然而此種鞋口較大的設計往往造成使用者之足部容易脫離該鞋中，且容易造成使用者足部受傷或鞋子損壞的風險。

有鑑於此，如何發展一種可改善前述習知技術之缺失，而研發出一種可自動調整調整鞋口大小，且可舒適地包覆固定足部之鞋用氣壓固定裝置，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鞋用氣壓固定裝置，其可自動調整調整鞋口大小，且可舒適地包覆固定足部，以同時達到方便穿脫及穿著時固定足部之功效。

為達上述目的，本案之一較廣義實施樣態為一種鞋用氣壓固定裝置，適用於一鞋，鞋包含鞋體及底部，鞋體包含複數個鞋帶孔，鞋體與底部相連接，以共同定義穿置空間，鞋用氣壓固定裝置包含：充氣鞋帶，為可充氣膨脹結構，充氣鞋帶穿設於複數個鞋帶孔；第二氣體泵浦，與充氣鞋帶相連通；第一氣體泵浦，與充氣鞋帶相連通；以及控制模組，與第一氣體泵浦及第二氣體泵浦電性連接；其中，當控制模組收到第二致能信號時，控制模組驅動第二氣體泵浦，使氣體導入至充氣鞋帶，使充氣鞋帶充氣膨脹而緊繃，以貼合使用者之足背；當控制模組收到第一致能信號時，控制模組驅動第一氣體泵浦作動，使氣體自充氣鞋帶中導出，使充氣鞋帶洩氣而鬆弛，俾利於使用者穿脫鞋。

1‧‧‧鞋用氣壓固定裝置

10‧‧‧充氣鞋帶

10a‧‧‧繫部

10b‧‧‧連接部

10e‧‧‧通孔

10f‧‧‧膨脹部

10g‧‧‧連通部

10h‧‧‧空隙

10i‧‧‧外層

12‧‧‧第一氣體泵浦

12’‧‧‧第二氣體泵浦

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

1264‧‧‧進氣孔

127a‧‧‧匯流腔室

127b‧‧‧第一腔室

128‧‧‧膠體

13a‧‧‧第一氣體通道

13b‧‧‧第二氣體通道

14‧‧‧氣囊部

15‧‧‧控制模組

16‧‧‧電池

17‧‧‧開關

17’‧‧‧壓力感測器

2‧‧‧球鞋

21‧‧‧鞋體

21a‧‧‧鞋帶孔

22‧‧‧底部

22a‧‧‧鞋墊

22b‧‧‧鞋底

23‧‧‧穿置空間

24‧‧‧開口

25‧‧‧鞋舌

第1圖為本案較佳實施例之鞋用氣壓固定裝置之結構示意圖。

第2圖為本案較佳實施例球鞋之結構拆解示意圖。

第3圖為本案較佳實施例鞋用氣壓固定裝置之充氣鞋帶示意圖。

第4A圖為本案第一實施例之充氣鞋帶之初始狀態示意圖。

第4B圖為第4A圖之充氣鞋帶之拆解示意圖。

第4C圖為第4A圖之充氣鞋帶之充氣膨脹示意圖。

第4D圖為本案第二實施例之充氣鞋帶之繫部之初始狀態示意圖。

第4E圖為第4D圖之充氣鞋帶之繫部之充氣膨脹示意圖。

第4F圖為本案第三實施例之充氣鞋帶之繫部之初始狀態示意圖。

第4G圖為第4F圖之充氣鞋帶之繫部之充氣膨脹示意圖。

第4H圖為本案第四較佳實施例之充氣鞋帶之繫部之初始狀態示意圖。

第4I圖為第4H圖之充氣鞋帶之繫部之充氣膨脹示意圖。

第4J圖為本案第五較佳實施例之充氣鞋帶之繫部之初始狀態示意圖。

第4K圖為第4J圖之充氣鞋帶之繫部之充氣膨脹示意圖。

第5A圖為本案較佳實施例鞋用氣壓固定裝置之架構示意圖。

第5B圖為本案另一較佳實施例鞋用氣壓固定裝置之架構示意圖。

第6圖為本案較佳實施例鞋用氣壓固定裝置之氣體流通方向示意圖。

第7A圖為本案較佳實施例球鞋之初始狀態剖面示意圖。

第7B圖為本案較佳實施例球鞋之穿戴狀態剖面示意圖。

第8A及8B圖分別為本案較佳實施例氣體泵浦於不同視角之分解結構示意圖。

第9A圖為第8A及8B圖所示之壓電致動器之正面結構示意圖。

第9B圖為第8A及8B圖所示之壓電致動器之背面結構示意圖。

第9C圖為第8A及8B圖所示之壓電致動器之剖面結構示意圖。

第10圖為第8A及8B圖所示之氣體泵浦之剖面結構示意圖。

第11A至11D圖為第8A及8B圖所示之氣體泵浦作動之流程結構圖。

第12A及12B圖分別為本案另一較佳實施例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鞋用氣壓固定裝置之結構示意圖，第2圖為本案較佳實施例球鞋之結構拆解示意圖。如第1圖所示，本案之鞋用氣壓固定裝置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。本實施例之鞋用氣壓固定裝置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、底部22及鞋舌25。如第2圖所示，鞋體21包含複數個鞋帶孔21a，以供各式鞋帶穿置於其中，底部22更具有鞋墊22a及鞋底22b，其中鞋體21與底部22之鞋底22b相連接，鞋舌25與鞋體21相連接，藉此定義出穿置空間23及開口24，鞋墊22a對應設置於穿置空間23中，並與鞋底22b相連接，是以鞋墊22a之型態大致與鞋底22b相同，惟其輪廓略小於鞋底22b，且鞋墊22a及鞋底22b之外觀型態、厚度等係可依照實際施作情形而任施變化。使用者之足部可經由鞋體21之開口24以套入或脫離球鞋2，且當使用者之足部經開口24套入球鞋2內部時，則可容置 於穿置空間23中。

請繼續參閱第1圖及第2圖，於本實施例中，本案之鞋用氣壓固定裝置1包含充氣鞋帶10、第一氣體泵浦12、第二氣體泵浦12’、控制模組15及電池16，但不以此為限。其中，充氣鞋帶10係穿設於鞋體21之複數個鞋帶孔21a中，並貼附設置於鞋舌25上，但不以此為限。本實施例之第一氣體泵浦12係為一單向進氣之氣體泵浦，但亦不以此為限。本實施例之控制模組15及電池16係設置於底部22之鞋墊22a及鞋底22b之間，控制模組15係與第一氣體泵浦12及第二氣體泵浦12’電性連接，電池16則用以提供電能至控制模組15。

請同時參閱第2圖及第3圖，第3圖為本案較佳實施例鞋用氣壓固定裝置之充氣鞋帶示意圖。如圖所示，本實施例之充氣鞋帶10係為一可充氣膨脹結構，且鞋用氣壓固定裝置1更包含氣囊部14、第一氣體通道13a及第二氣體通道13b，氣囊部14貼附於鞋舌25之外側表面上，充氣鞋帶10穿設於鞋體21之複數個鞋帶孔21中，第一氣體通道13a及第二氣體通道13b分別連通於氣囊部14及充氣鞋帶10之間，第一氣體泵浦12連通設置於第一氣體通道13a，用以將氣體由充氣鞋帶10導入氣囊部14之中，藉此使充氣鞋帶10洩氣鬆弛，以利於使用者穿脫該球鞋2。本實施例之第二氣體泵浦12’係連通設置於第二氣體通道13b，且第二氣體泵浦12’與控制模組15電性連接，用以將氣體由氣囊部14導入充氣鞋帶10之中，藉此使氣體迅速填充至充氣鞋帶10，並使充氣鞋帶10充氣膨脹而緊繃，且可完整貼附於使用者之足背處，即使用者之足背與腳踝連接周緣，以利於將使用者之足部穩固地包覆固定於球鞋2中，並藉由充氣鞋帶10及氣囊部14之兩段式的設置，以避免球鞋2之鞋體21於穿著活動時彎折而壓迫使用者之足部，並達到舒適、安全之功效。是以，透過第一氣體泵浦12及第二氣體泵浦12’的設置， 以控制氣體流通於充氣鞋帶10及氣囊部14之間，並藉由氣體流動使充氣鞋帶10鬆弛或緊繃，以達到利於穿脫或穩固固定的效果。

請同時參閱第4A圖及第4B圖，第4A圖為本案第一實施例之充氣鞋帶之初始狀態示意圖，第4B圖為第4A圖之充氣鞋帶之拆解示意圖，第4C圖為第4A圖之充氣鞋帶之充氣膨脹示意圖。如第4A圖所示，本案第一實施例中，充氣鞋帶10包含繫部10a及連接部10b，本實施例係以三個繫部10a及兩個連接部10b進行說明，但不以此為限，其數量及設置方式可依據實際情形任施變化。再如第4B圖所示，於本實施例中，每一繫部10a之兩端均分別設有一通孔10e，且連接部10b之表面上亦對應設有對應之通孔(未圖示)，並透過通孔10e連通於繫部10a及連接部10b之間，俾實現氣體之流通。當氣體導入充氣鞋帶10時，充氣鞋帶10充氣膨脹，即如第4C圖所示，透過三個繫部10a充氣膨脹而向內緊縮，藉此以達到等同於一般鞋帶拉緊之效果，且由於充氣鞋帶10為充氣膨脹結構，其彈性較佳，可避免一般鞋帶於繫緊時因彈性不佳造成的不適感。當氣體導出充氣鞋帶10時，充氣鞋帶10洩氣而鬆弛，回復至初始狀態，即如第4A圖所示，透過三個繫部10a洩氣而向外鬆弛，藉此以達到等同於一般鞋帶鬆綁之效果，俾利於使用者穿脫。此外，於本實施例中，充氣鞋帶10係為一人工肌肉充氣鞋帶，其係由一電活性聚合物所構成，例如：氨基酸，為一種智慧型高分子材料，其可以透過電能的控制，使材料內部結構可產生伸縮、彎曲、束緊或膨脹等動作，並具有生物肌肉般的彈性及柔軟度，藉由該人工肌肉充氣鞋帶之可充氣束緊或膨脹，俾提供使用者極佳的球鞋穿著體驗。

請同時參閱第4D圖及第4E圖，第4D圖為本案第二實施例之充氣鞋帶之繫部之初始狀態示意圖，第4E圖為第4D圖之充氣鞋帶之繫部之 充氣膨脹示意圖。如第4D圖所示，於本案第二實施例中，充氣鞋帶10之繫部10a更包含複數個膨脹部10f及複數個連通部10g，每一連通部10g以上下兩端交錯的方式連接於相鄰之膨脹部10f之間，並定義出複數個空隙10h於每個膨脹部10f之間，以構成類似於複數個「倒S型」連接之條狀鞋帶結構，但不以此為限。當氣體導入充氣鞋帶10時，充氣鞋帶10之繫部10a充氣膨脹，使繫部10a充氣膨脹而向內緊縮，亦使複數個膨脹部10f及複數個連通部10g充氣膨脹，並填滿複數個空隙10h，即如第4E圖所示，藉此以達到等同於一般鞋帶拉緊之效果，俾固定使用者之足部。同樣地，當氣體導出充氣鞋帶10時，充氣鞋帶10之繫部10a洩氣而鬆弛，回復至初始狀態，即如第4D圖所示，透過此繫部10a洩氣鬆弛，藉以達到等同於一般鞋帶鬆綁之效果，俾利於使用者穿脫。

請同時參閱第4F圖及第4G圖，第4F圖為本案第三實施例之充氣鞋帶之繫部之初始狀態示意圖，第4G圖為第4F圖之充氣鞋帶之繫部之充氣膨脹示意圖。如第4F圖所示，於本案第三實施例中，充氣鞋帶10之繫部10a亦包含複數個膨脹部10f及複數個連通部10g，每一連通部10g直接連接於相鄰之每個膨脹部10f之間，並定義出複數個空隙10h於每個相鄰之膨脹部10f之間，以構成條狀鞋帶結構。當氣體導入充氣鞋帶10時，充氣鞋帶10之繫部10a充氣膨脹，使繫部10a充氣膨脹而向內緊縮，亦使複數個膨脹部10f及複數個連通部10g充氣膨脹，並填滿複數個空隙10h，即如第4G圖所示，藉此以達到等同於一般鞋帶拉緊之效果，俾固定使用者之足部。當氣體導出充氣鞋帶10時，充氣鞋帶10之繫部10a洩氣而鬆弛，回復至初始狀態，即如第4F圖所示，透過繫部10a洩氣鬆弛，藉此以達到等同於一般鞋帶鬆綁之效果，俾利於使用者穿脫。

請同時參閱第4H圖及第4I圖，第4H圖為本案第四實施例之充氣鞋帶之繫部之初始狀態示意圖，第4I圖為第4H圖之充氣鞋帶之繫部之充氣膨脹示意圖。如第4H圖所示，於本案第四實施例中，充氣鞋帶10之繫部10a更包含兩個通孔10e、複數個膨脹部10f、複數個連通部10g以及外層10i，複數個膨脹部10f及複數個連通部10g均設置於外層10i之中，兩個通孔10e分別設置於外層10i之兩端點，並透過兩個通孔10e與兩端之膨脹部10f相連通以供氣體流通，每一連通部10g連接於相鄰之膨脹部10f之間，並定義出複數個空隙10h於每個相鄰之膨脹部10f之間，以構成條狀鞋帶結構，但不以此為限。當氣體導入充氣鞋帶10時，充氣鞋帶10之繫部10a充氣膨脹，使繫部10a充氣膨脹而向內緊縮，亦使複數個膨脹部10f及複數個連通部10g充氣膨脹，並填滿複數個空隙10h，即如第4I圖所示，藉此以達到等同於一般鞋帶拉緊之效果，俾固定使用者之足部。同樣地，當氣體導出充氣鞋帶10時，充氣鞋帶10之繫部10a洩氣而鬆弛，回復至初始狀態，即如第4H圖所示，透過繫部10a洩氣鬆弛，藉此以達到等同於一般鞋帶鬆綁之效果，俾利於使用者穿脫。於本實施例中，繫部10a更包含一氣嘴10j，氣嘴10j亦透過連通部10g連通至膨脹部10f，用以供外接一打氣裝置，例如：氣體泵浦、打氣筒等等。

請同時參閱第4J圖及第4K圖，第4J圖為本案第五實施例之充氣鞋帶之繫部之初始狀態示意圖，第4K圖為第4J圖之充氣鞋帶之繫部之充氣膨脹示意圖。如第4J圖所示，於本案第五實施例中，充氣鞋帶10之繫部10a包含兩個通孔10e、複數個膨脹部10f、複數個連通部10g以及外層10i，複數個膨脹部10f及複數個連通部10g均設置於外層10i之中，兩個通孔10e分別設置於外層10i之兩端點，並透過兩個通孔10e與兩端之膨脹部10f相連通以供氣體流通，每一連通部10g連接於 相鄰之膨脹部10f之間，並定義出複數個空隙10h於每個相鄰之膨脹部10f之間，以構成條狀鞋帶結構，但不以此為限。當氣體導入充氣鞋帶10時，充氣鞋帶10之繫部10a充氣膨脹，使繫部10a充氣膨脹而向內緊縮，亦使複數個膨脹部10f及複數個連通部10g充氣膨脹，並填滿複數個空隙10h，即如第4K圖所示，藉此以達到等同於一般鞋帶拉緊之效果，俾固定使用者之足部。同樣地，當氣體導出充氣鞋帶10時，充氣鞋帶10之繫部10a洩氣而鬆弛，回復至初始狀態，即如第4J圖所示，透過繫部10a洩氣鬆弛，藉此以達到等同於一般鞋帶鬆綁之效果，俾利於使用者穿脫。於本實施例中，繫部10a更包含一氣嘴10j，氣嘴10j亦透過連通部10g連通至膨脹部10f，用以供外接一打氣裝置，例如：氣體泵浦、打氣筒等等。

請參閱第5A圖、第6圖、第7A圖及第7B圖，第5A圖為本案較佳實施例鞋用氣壓固定裝置之架構示意圖，第6圖為本案較佳實施例鞋用氣壓固定裝置之氣體流通方向示意圖，第7A圖為本案較佳實施例球鞋之初始狀態剖面示意圖，第7B圖為本案較佳實施例球鞋之穿戴狀態剖面示意圖。如第5A圖所示，本實施例之鞋用氣壓固定裝置1更包含一開關17，開關17電連接控制模組15，開關17供使用者操作，用以控制鞋用氣壓固定裝置1，其具體實施方式請參考第7A圖第7B圖所示，當使用者之足部穿套進入球鞋2之穿置空間23時，使用者開啟開關17，使開關17發送一第二致能信號至控制模組15，控制模組15依據第二致能信號，控制第二氣體泵浦12’作動，使氣體由氣囊部14中導出至充氣鞋帶10，並朝接近穿置空間23方向內縮，並使充氣鞋帶10充氣膨脹而緊繃，以貼合使用者之足部，即如第7B圖所示；反之，當使用者的足部欲脫離球鞋2時，透過關閉開關17，使開關17發送第一致能信號至控制模組15，控制模組15依據第一致能信號驅動第一氣體 泵浦12作動，使氣體自充氣鞋帶10導入氣囊部14中，使充氣鞋帶10洩氣而鬆弛，並朝遠離穿置空間23的方向向外凸出，進而使開口24增大，俾利於使用者穿脫球鞋2，即如第7A圖所示。

此外，請參考第5B圖，第5B圖為本案另一較佳實施例鞋用氣壓固定裝置之架構示意圖。如圖所示，本案另一實施例之鞋用氣壓固定裝置1更包含一壓力感測器17’，壓力感測器17’電連接控制模組15，於本實施例中，壓力感測器17’可設置於球鞋2之底部22，但不以此為限，當使用者之足部穿套進入球鞋2之穿置空間23時，壓力感測器17’感測到一壓力後，發送第二致能信號至控制模組15，控制模組15依據第二致能信號，控制第二氣體泵浦12’作動，使氣體由氣囊部14中導出至充氣鞋帶10，使鞋舌25朝接近穿置空間23方向內縮，並使充氣鞋帶10充氣膨脹而緊繃，以貼合使用者之腳部，令使用者足部穿套入球鞋2後，球鞋2的充氣鞋帶10便充氣，向內迫緊，達到自動固定的效果。

於本實施例中，鞋用氣壓固定裝置1更包含鞋帶氣壓感測器(未圖示)，其中鞋帶氣壓感測器設置於充氣鞋帶10之內部，當鞋帶氣壓感測器感測到充氣鞋帶10內部壓力高於一特定之閥值區間時，鞋帶氣壓感測器發送第二禁能信號至控制模組15，控制模組15依據第二禁能信號控制第二氣體泵浦12’停止作動，藉此以避免充氣鞋帶10之內部壓力過大而破裂，亦可避免第二氣體泵浦12’長時間持續運作而導致壽命減短之功效。再者，本實施例之鞋用氣壓固定裝置1更包含進氣閥(未圖示)，該進氣閥嵌設於充氣鞋帶10或氣囊部14之表面上，但均不以此為限，進氣閥與控制模組15電性連接，當鞋帶氣壓感測器偵測充氣鞋帶10之內部壓力未達到特定之閥值區間時，鞋帶氣壓感測器則會發送一進氣信號至控制模組15，控制模組15依據進氣信號驅動該進氣閥進行進氣，使氣體由鞋用氣壓固定裝置1之外部導入充氣鞋帶10中，藉此以 避免充氣鞋帶10之內部壓力過低而導致固定效果不佳。

請參閱第8A、8B圖，第8A圖係為本案較佳實施例氣體泵浦之正面分解結構示意圖，第8B圖係為本案較佳實施例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之兩端係分別連接懸浮板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之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15電連接。

請參閱第9A、9B、9C圖，第9A圖為第8A及8B圖所示之壓電致動器之正面結構示意圖，第9B圖為第8A及8B圖所示之壓電致動器之背面結構示意圖，第9C圖為第8A及8B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9C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9B圖及第9C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10圖，第10圖為第8A及8B圖所示之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，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，並將氣體由充氣鞋帶10導入氣囊部14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11A~11D圖，第11A~11D圖係為本案較佳實施例氣體泵浦之作動過程示意圖。首先，如第11A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11A圖所示。

接著如第11B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11C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11D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11A圖所示，進而透過前述之作動流程，由第11A~11D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，使氣流由充氣鞋帶10連續流入氣囊部14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12A、12B圖，第12A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12B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14B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，將氣體由充氣鞋帶10導入氣囊部14之中，使充氣鞋帶10洩氣而鬆弛，並使球鞋2之開口24及穿置空間23擴大，以利於使用者穿脫球鞋2。此外，本案之第二氣體泵浦12’之結構係與第一氣體泵浦12相仿，故於此不再贅述，並透過第二氣體泵浦將氣體由氣囊部14導入充氣鞋帶10之中，使充氣 鞋帶10充氣而緊繃，並使球鞋2之開口24及穿置空間23縮小，俾使使用者之足部穩固地固定於球鞋2中。

綜上所述，本案提供一種鞋用氣壓固定裝置，依據使用者為穿著狀態或脫鞋狀態，而撥弄開啟或關閉開關，並透過控制模組驅動第一氣體泵浦或第二氣體泵浦，於使用者於穿著狀態時，控制充氣鞋帶進氣緊繃，藉此以穩固固定使用者之足部；於使用者於脫鞋狀態時，控制充氣鞋帶排氣鬆弛，藉此以供使用者之足部方便穿脫。此外，鞋用氣壓固定裝置更具有氣壓調節功能，透過鞋帶氣壓感測器感測充氣鞋帶內部之氣壓，以及進氣閥於氣壓不足時補充氣體，使控制模組將氣壓控制於一定範圍內，可避免充氣鞋帶過度膨脹造成足部不適或氣囊破裂，並提供一較舒適的壓力供使用者穿戴。

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 (14)

1. 一種鞋用氣壓固定裝置，適用於一鞋，該鞋包含一鞋體及一底部，該鞋體包含複數個鞋帶孔，該鞋體與該底部相連接，以共同定義一穿置空間，該鞋用氣壓固定裝置包含：一充氣鞋帶，為一可充氣膨脹結構，該充氣鞋帶穿設於該複數個鞋帶孔中；一第二氣體泵浦，與該充氣鞋帶相連通；一第一氣體泵浦，與該充氣鞋帶相連通；以及一控制模組，與該第一氣體泵浦及該第二氣體泵浦電性連接；其中，當該控制模組收到一第二致能信號時，該控制模組驅動該第二氣體泵浦，使氣體導入至該充氣鞋帶，使該充氣鞋帶充氣膨脹而緊繃，以貼合使用者之足背；當該控制模組收到一第一致能信號時，該控制模組驅動該第一氣體泵浦作動，使氣體自該充氣鞋帶中導出，使該充氣鞋帶洩氣而鬆弛，俾利於使用者穿脫該鞋。
2. 如請求項1所述之鞋用氣壓固定裝置，其中該鞋用氣壓固定裝置更包含一氣囊部、一第一氣體通道以及一第二氣體通道，該第一氣體通道與該第二氣體通道分別連通於該氣囊部及該充氣鞋帶之間，該第一氣體泵浦設置於該第一氣體通道，該第二氣體泵浦設置於該第二氣體通道，其中，該控制模組依據該第二致能信號驅動該第二氣體泵浦，使氣體自該氣囊部經由該第二氣體通道導入至該充氣鞋帶，使該充氣鞋帶充氣膨脹而緊繃，以貼合使用者之足背；該控制模組依據該第一致能信號驅動該第一氣體泵浦作動，使氣體自該充氣鞋帶經由該第一氣體通道導入該氣囊部中，該充氣鞋帶洩氣而鬆弛，進而使該開口增大，俾利於使用者穿脫該鞋。
3. 如請求項1所述之鞋用氣壓固定裝置，其中該鞋用氣壓固定裝置更包含 一鞋帶氣壓感測器，該鞋帶氣壓感測器設置於該充氣鞋帶之內部，當該鞋帶氣壓感測器感測到該充氣鞋帶內部壓力高於一特定之閥值區間時，該鞋帶氣壓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。
4. 如請求項1所述之鞋用氣壓固定裝置，其中該充氣鞋帶係為一人工肌肉充氣鞋帶。
5. 如請求項1所述之鞋用氣壓固定裝置，其中該充氣鞋帶更包含至少一繫部及至少一連接部，該至少一繫部之兩端分別設有一通孔，透過該通孔連通於該至少一繫部及該至少一連接部之間。
6. 如請求項5所述之鞋用氣壓固定裝置，該繫部更包含複數個膨脹部及複數個連通部，該複數個連通部連接於相鄰之該複數個膨脹部之間，並定義出複數個空隙於相鄰之該複數個膨脹部之間。
7. 如請求項6所述之鞋用氣壓固定裝置，該複數個連通部係以上下兩端交錯的方式連接於相鄰之該複數個膨脹部之間。
8. 如請求項1所述之鞋用氣壓固定裝置，其中該氣體泵浦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。
9. 如請求項8所述之鞋用氣壓固定裝置，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。
10. 如請求項9所述之鞋用氣壓固定裝置，其中該懸浮板為一正方形懸浮板，並具有一凸部。
11. 如請求項9所述之鞋用氣壓固定裝置，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。
12. 如請求項11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。
13. 如請求項1所述之鞋用氣壓固定裝置，其中該鞋用氣壓固定裝置更包含一開關，該開關電連接該控制模組，當該開關開啟時，該開關發送該第 二致能訊號至該控制模組；當該開關關閉時，該開關發送該第一致能訊號至該控制模組。
14. 如請求項1所述之鞋用氣壓固定裝置，其中該鞋用氣壓固定裝置更包含一壓力感測器，該壓力感測器設置於該底部，其中，該壓力感測器偵測一壓力產生時，該壓力感測器發送該第二致能信號至該控制模組。