一种被动闭合的单向阀、换气机构、换气鞋垫及鞋底的制作方法

1.本发明涉及鞋靴结构技术领域，尤其指一种被动闭合的单向阀、换气机构、换气鞋垫及鞋底。

背景技术：

2.鞋靴的透气性对于鞋内细菌滋生情况有直接影响，为提高鞋子的透气性，一些厂家通过在鞋内设置换气机构来提高鞋子的透气性，例如在鞋垫或鞋底上设置气囊，利用单向阀控制气囊的进气和排气，从而实现将鞋内湿热空气排出并进入外部新鲜空气。中国专利文献cn 203207308 u公开了一种换气鞋垫，其中包括主气囊和单向进气阀、单向排气阀，单向进气阀和单向排气阀包括阀体，阀体上设有阀盖、阀芯和弹簧，弹簧一端抵压着阀体内壁底面，弹簧另一端抵压着阀芯，阀芯包括阀芯座与硅胶堵片，阀芯座固设于弹簧上，硅胶堵片贴靠于阀盖伸入阀体的一端，阀芯座与硅胶堵片一体设置。虽说该换气鞋垫通过设置气囊并利用单向阀控制气囊的进气和排气，实现了鞋体内部的换气，但是单向阀由阀盖、阀芯、弹簧等多个零部件组装而成，结构较为复杂，复杂的结构使得换气机构的故障率较高，耐用性较差。

技术实现要素：

3.本发明的目的是提供一种被动闭合的单向阀，其结构简单，故障率较低，耐用性更好。
4.为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种被动闭合的单向阀，包括中空结构的阀体，所述阀体的进气端设有进气口和弹性挡件，所述弹性挡件上设有偏离进气口的通气孔，所述弹性挡件位于进气口内侧且二者之间留有空隙，该空隙与进气口、通气孔相连而形成进气通道；所述弹性挡件能够在阀体内部气流压力作用下向外变形而关闭进气通道，并且所述弹性挡件能够在其自身的回弹力和/或阀体外部气流压力作用下向内复原而打开进气通道。
5.优选的，所述通气孔的内侧端设有管状部，所述通气孔的外侧端设有锥形凸起部，所述进气口分布在锥形凸起部的周围，所述锥形凸起部与管状部位置对应且间隔设置；所述管状部能够在弹性挡件向外变形时随其一同移动而抵在锥形凸起部上，从而关闭进气通道，并且所述管状部能够在弹性挡件向内复原时随其一同移动而远离锥形凸起部，从而打开进气通道。
6.优选的，所述管状部由阀体进气端往出气端方向延伸并逐渐变细。
7.优选的，所述弹性挡件的外侧端面设有第二凸起部，所述第二凸起部与进气口位置对应且间隔设置，所述通气孔分布在第二凸起部的周围；所述第二凸起部能够在弹性挡件向外变形时随其一同移动而堵住进气口，从而关闭进气通道，并且所述第二凸起部能够在弹性挡件向内复原时随其一同移动而离开进气口，从而打开进气通道。
8.优选的，所述通气孔的内侧端设有排气管。
9.优选的，所述弹性挡件呈弧形状且弧形开口朝向进气口，所述通气孔分布在弹性挡件的边沿；所述弹性挡件向外变形时能够贴盖住进气口，从而关闭进气通道，并且所述弹性挡件向内复原时能够远离进气口，从而打开进气通道。
10.优选的，所述弹性挡件连接有与其相对称的连接片，所述连接片固定在阀体前端内壁上，所述连接片上设有与进气口相对应的通孔。
11.于本发明一实施例中，还涉及一种换气机构，其包括气囊，所述气囊上设有连接其内腔的进气管和出气管，所述出气管中安装有单向出气阀，所述进气管中安装有上述的被动闭合的单向阀。
12.于本发明另一实施例中，还涉及一种换气鞋垫，其包括上述的换气机构，所述换气机构设在鞋垫内部，所述进气管和出气管与鞋垫外部连通。
13.于本发明另一实施例中，还涉及一种换气鞋底，其包括上述的换气机构，所述换气机构设在鞋底内部，所述进气管和出气管与鞋底外部连通。
14.本发明在阀体中设置弹性挡件，通过弹性挡件受到气流压力作用发生变形来实现进气通道的关闭和打开，不仅易于实现，而且结构简单，故障率较低，耐用性更好。
附图说明
15.图1为鞋底的立体图；图2为鞋底的剖视图一；图3为气囊的立体图；图4为实施例1中单向阀的立体图一；图5为实施例1中单向阀的立体图二；图6为实施例1中单向阀的分解图；图7为实施例1中单向阀的剖视图；图8为实施例1中单向阀中的弹性挡件的立体图；图9为实施例2中单向阀的立体图一；图10为实施例2中单向阀的立体图二；图11为实施例2中单向阀的分解图；图12为实施例2中单向阀的剖视图；图13为实施例2中单向阀中的弹性挡件的立体图；图14为实施例3中单向阀的结构图；图15为实施例3中单向阀的立体图；图16为实施例3中单向阀的剖视图；图17为实施例3中单向阀中的弹性挡件的立体图一；图18为实施例3中单向阀中的弹性挡件的立体图二；图19为鞋底的剖视图二；图20为鞋底的结构示意图；图21为底盖的立体图一；图22为底盖的立体图二。
16.图中：1——阀体
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2——端板
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2a——进气口3——弹性挡件
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3a——通气孔
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4——进气通道5——管状部
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6——锥形凸起部
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7——第二凸起部8——排气管
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9——连接片
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9a——通孔10——气囊
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11——进气管
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12——出气管13——单向出气阀
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14——鞋底
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15——固定圈16——输气通道
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17——排气槽孔18——上囊体
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19——底盖
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19a——底壁19b——u型侧壁
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19c——限位部
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20——内凹部21——复位弹簧
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22——弹性骨架。
具体实施方式
17.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“前”、“后”、
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内”、“外”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发明和简化描述，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发明的限制。术语“多个”表示两个以上（包含两个）。
18.为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例与附图对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定，可参见附图1～22。
19.实施例1如图1～8所示，本实施例提供一种被动闭合的单向阀，其包括中空结构的阀体1，阀体1的进气端设有进气口2a和弹性挡件3，弹性挡件3上设有偏离进气口2a的通气孔3a，弹性挡件3位于进气口2a内侧且二者之间留有空隙，该空隙与进气口2a、通气孔3a相连而形成进气通道4。弹性挡件3能够在阀体1内部气流压力作用下向外变形靠近进气口2a而关闭进气通道4，并且弹性挡件3能够在其自身的回弹力和/或阀体1外部气流压力作用下向内复原远离进气口2a而打开进气通道4。其中的通气孔3a处在弹性挡件3上相对于进气口2a投影面的其他位置，也即通气孔3a与进气口2a在弹性挡件3上的投影面不重合。
20.本实施例在阀体1中设置弹性挡件3，通过弹性挡件3受到气流压力作用发生变形来实现进气通道4的关闭和打开，不仅易于实现，而且结构简单，故障率较低，耐用性更好。
21.其中，通气孔3a的内侧端设有管状部5，通气孔3a的外侧端设有锥形凸起部6，进气口2a分布在锥形凸起部6的周围，锥形凸起部6与管状部5位置对应且间隔设置，也即锥形凸起部6与管状部5之间留有空隙；管状部5能够在弹性挡件3向外变形时随其一同移动而抵在锥形凸起部6上，从而关闭进气通道4，并且管状部5能够在弹性挡件3向内复原时随其一同移动而远离锥形凸起部6，从而打开进气通道4。其中，管状部5由阀体1进气端往出气端方向延伸并逐渐变细（类似锥形），较细一端的直径可以小于阀体1内径的一半。
22.具体而言，单向阀可以包括中空结构的阀体1、带有管状部5的弹性挡件3、锥形凸起部6等组成部分，锥形凸起部6和进气口2a可以设置在呈帽状的端板2上，阀体1、弹性挡件3、端板2之间可以采用可拆卸的方式连接固定，比如，端板2与阀体1螺纹连接。通过将单向阀设置成可分离的多个部分，不仅更易于实现，而且能够使得制作更加简单和方便拆装。其
中设在端板2上的进气口2a可以是多个并间隔分布在锥形凸起部6的周围，这些进气口2a可以是均匀分布的。另外，弹性挡件3外周一体连接有固定圈15，安装时，固定圈15夹在阀体1的端面和端板2的内端面之间，从而牢固安装在其中，同时也能方便更换。其中管状部5的锥度可以小于锥形凸起部6的锥度，并且管状部5的底部内径小于锥形凸起部6的底部直径，这样可以让管状部5在弹性挡件3受到阀体1内的气流压力作用时，更轻松和更好地抵在（也可以是贴在）锥形凸起部6的表面，而且，管状部5与弹性挡件3的连接处可以做倒角或倒圆角处理，从而可以增大管状部5与锥形凸起部6之间的接触面，使进气通道4可以被关闭得更紧实。另一方面，管状部5的长度可以设置得较长，至少超过其与锥形凸起部6重合的部分，使得进气时外部空气能够更好地向阀体1的出气端方向流动，减少外部空气回流至管状部5与阀体1内壁形成的环形区域中，避免该区域中的空气在进气过程中对弹性挡件3产生挤压力而影响正常进气，同时，较长的管状部5也可以便于排气时阀体1内的空气更好地在弹性挡件3处积聚，从而产生更大的挤压力，促使弹性挡件3向外变形而关闭进气通道4。值得一提的是，管状部5的直径小于阀体1内径的一半，使得阀体1内的气流可以更多地向管状部5与阀体1内壁形成的环形区域中流动和聚集，使管状部5周围的弹性挡件3区域的气流压力大于由管状部5径直进入进气通道4中的气流压力，从而可以推动弹性挡件3更好地向外变形，带动管状部5向外移动而使其抵在锥形凸起部6上，从而封堵住进气通道4。此外，类似锥形的管状部5还能在进气时起到聚气的作用，使得从管状部5流出的气体流速更快，便能使得最终从阀体1喷出的气体流速更快。
23.实施例2本实施例与实施例1的区别在于：如图9～13所示，弹性挡件3的外侧端面设有第二凸起部7，第二凸起部7与进气口2a位置对应且间隔设置，也即第二凸起部7与进气口2a之间留有空隙，通气孔3a分布在第二凸起部7的周围；第二凸起部7能够在弹性挡件3向外变形时随其一同移动而堵住进气口2a，从而关闭进气通道4，并且第二凸起部7能够在弹性挡件3向内复原时随其一同移动而离开进气口2a，从而打开进气通道4。其中，通气孔3a的内侧端设有排气管8。
24.具体而言，单向阀可以包括中空结构的阀体1、带有第二凸起部7的弹性挡件3等组成部分，进气口2a可以设置在呈帽状的端板2上，阀体1、弹性挡件3、端板2之间可以采用可拆卸的方式连接固定，比如，端板2与阀体1螺纹连接。通过将单向阀设置成可分离的多个部分，不仅更易于实现，而且能够使得制作更加简单和方便拆装。另外，弹性挡件3外周一体连接有固定圈15，安装时，固定圈15夹在阀体1的端面和端板2的内端面之间，从而牢固安装在其中，同时也能方便更换。其中，第二凸起部7的形状从阀体1进气端往出气端方向逐渐变粗且较细一端靠近进气口2a，第二凸起部7可以呈球状或橄榄状或锥形，使得第二凸起部7后端部分可以抵在进气口2a内侧，前端部分可以深入进气口2a中，从而更好地封堵住进气口2a和封闭进气通道4。其中端板2的内侧端面可以呈弧形，弹性挡件3也呈弧形，且端板2的弧度可以大于弹性挡件3的弧度。其中的排气管8可以在进气时起到引流导向作用，使得空气更好地向阀体1出气端方向流动，而且，它还能够在出气时，即阀体1内部空气推动弹性挡件3向外变形时，对气流起到阻挡作用，避免气流通过通气孔3a流至弹性挡件3另一侧而导致气流外泄，也能够避免气流到达弹性挡件3另一侧而对弹性挡件3向外变形产生阻碍，使得弹性挡件3能够更好地向外变形。
25.本实施例的其他部分与实施例1相同，在此不再赘述。
26.实施例3本实施例与实施例1的区别在于：如图14～18所示，弹性挡件3呈弧形状且弧形开口朝向进气口2a，通气孔3a分布在弹性挡件3的边沿；弹性挡件3向外变形时能够贴盖住进气口2a，从而关闭进气通道4，并且弹性挡件3向内复原时能够远离进气口2a，从而打开进气通道4。其中，弹性挡件3连接有与其相对称的连接片9，连接片9固定在阀体1前端内壁上，连接片9上设有与进气口2a相对应的通孔9a。
27.具体而言，单向阀可以包括中空结构的阀体1、弧形状的弹性挡件3等组成部分，不仅易于实现，而且制作简单。其中进气口2a可以设置在呈帽状的端板2上，端板2与阀体1一体成型。其中的弹性挡件3和连接片9可以一体成型，二者之间可形成橄榄形状的空腔。弹性挡件3和连接片9上可以对应设置月牙形的缺口，以此构成通气孔3a，其中通气孔3a设在弹性挡件3的边沿，使得从中流出的空气可以在阀体1内侧壁的导向作用下沿阀体1内侧壁向阀体1出气端方向流动。
28.本实施例的其他部分与实施例1相同，在此不再赘述。
29.实施例4如图1～3和19所示，本实施例提供了一种换气机构，其包括气囊10，气囊10为可压缩并能自动复原的柔性壳体，可采用tpu材料制成。气囊10上设有连接其内腔的进气管11和出气管12，出气管12中安装有单向出气阀13，进气管11中安装有实施例1～3中任意一项的被动闭合的单向阀，该单向阀可在常态下开启（气囊10吸气时）、使用时被动闭合（气囊10出气时）。本实施例采用被动闭合的单向阀，不仅易于实现换气功能，而且结构相对简单，故障率更低，耐用性更好。同时，实施例1～3中的被动闭合的单向阀，由于弹性挡件3的周围都被固定，因此相较于一些仅一端固定的膜片结构的单向阀而言，其在受气压作用打开和封盖住进气口2a的过程中不容易产生振动，从而可以减少使用过程中发出的噪声。
30.实施例5如图1～3和19～22所示，本实施例提供了一种换气鞋底，其包括实施例4中的换气机构，该换气机构设在鞋底14内部，进气管11和出气管12与鞋底14外部连通。
31.其中，气囊10的进气管11可用于连通气囊10内腔与鞋底14侧方外部空间，鞋底14侧方具体包括前后左右多个方向，出气管12可用于连通气囊10内腔与鞋底14上方的空间，如此可以在气囊10被压缩时向鞋底14上方吹气，出气管12可通过输气通道16连接设在鞋底14上的排气槽孔17，气囊10吹出的空气经排气槽孔17吹至鞋内，而在气囊10回弹复位时则可以进行吸气，其中吸收的气体可以是被气囊10吹出且留在鞋内的气体，也可以是通过鞋口与脚部的空隙进入鞋内的外界空气，当然，由气囊10吹出的气体也可以沿脚部边缘从鞋口逸出。
32.此外，气囊10中可以设置复位弹簧21，用以促使气囊10在其不受按压力时更好地回弹复位，同时可以在气囊10中设置具有三维网状结构的弹性骨架22，弹性骨架22由空气纤维交织而成，使得气囊10内壁得到更好的支撑，避免复位弹簧21周围悬空而造成局部受力，让穿着者踩压气囊10时不会感受到较为明显的突兀感（质地较硬的复位弹簧21所带来的局部不适感）。还有，气囊10可以做成组装式结构，使其更容易实现，制造起来也更加简单。具体如下：如图19～22所示，气囊10包括上囊体18和底盖19，鞋底14的底部后端设有内
凹部20，气囊10安装在内凹部20中且上囊体18与内凹部20的形状相当（也可以是上囊体18的轮廓形状与内凹部20的内腔形状相适应）并连成一体，同时也可以直接以内凹部20的上壁作为上囊体18，底盖19包括底壁19a和u型侧壁19b，u型侧壁19b在其顶端偏下的位置设有朝内凸起的限位部19c，底壁19a的长度大于内凹部20的长度，上囊体18、u型侧壁19b、底壁19a相互连接并包围形成气囊10的内腔，且限位部19c抵在内凹部20的上壁上，底壁19a和u型侧壁19b均与鞋底14的外壁固定连接，它们可以是通过粘接的方式固定在一起。其中的限位部19c可以和u型侧壁19b上端形成l型结构，对内凹部20的上壁起到支撑作用，可以在鞋底14受按压力向下压缩时，减少鞋底14外壁与u型侧壁19b之间的上下相对滑动，防止u型侧壁19b从鞋底14侧壁上脱落，从而能够提升其耐用性。
33.实施例6本实施例提供了一种鞋垫，其包括实施例4中的换气机构，该换气机构设在鞋垫内部，进气管11和出气管12与鞋垫外部连通。需要说明的是，将换气机构设置在鞋垫上的原理同实施例5，在此便不再赘述。
34.以上所述，仅为本发明的较佳实施而已，并非本发明做任何形式上的限制，虽然本发明已为较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明产品形态和样式，任何熟悉本专业的技术人员在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许改动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，均属于本发明技术方案的专利范畴内。

技术特征：

1.一种被动闭合的单向阀，其特征在于：包括中空结构的阀体（1），所述阀体（1）的进气端设有进气口（2a）和弹性挡件（3），所述弹性挡件（3）上设有偏离进气口（2a）的通气孔（3a），所述弹性挡件（3）位于进气口（2a）内侧且二者之间留有空隙，该空隙与进气口（2a）、通气孔（3a）相连而形成进气通道（4）；所述弹性挡件（3）能够在阀体（1）内部气流压力作用下向外变形而关闭进气通道（4），并且所述弹性挡件（3）能够在其自身回弹力和/或阀体（1）外部气流压力作用下向内复原而打开进气通道（4）。2.根据权利要求1所述的被动闭合的单向阀，其特征在于：所述通气孔（3a）的内侧端设有管状部（5），所述通气孔（3a）的外侧端设有锥形凸起部（6），所述进气口（2a）分布在锥形凸起部（6）的周围，所述锥形凸起部（6）与管状部（5）位置对应且间隔设置；所述管状部（5）能够在弹性挡件（3）向外变形时随其一同移动而抵在锥形凸起部（6）上，从而关闭进气通道（4），并且所述管状部（5）能够在弹性挡件（3）向内复原时随其一同移动而远离锥形凸起部（6），从而打开进气通道（4）。3.根据权利要求2所述的被动闭合的单向阀，其特征在于：所述管状部（5）由阀体（1）进气端往出气端方向延伸并逐渐变细。4.根据权利要求1所述的被动闭合的单向阀，其特征在于：所述弹性挡件（3）的外侧端面设有第二凸起部（7），所述第二凸起部（7）与进气口（2a）位置对应且间隔设置，所述通气孔（3a）分布在第二凸起部（7）的周围；所述第二凸起部（7）能够在弹性挡件（3）向外变形时随其一同移动而堵住进气口（2a），从而关闭进气通道（4），并且所述第二凸起部（7）能够在弹性挡件（3）向内复原时随其一同移动而离开进气口（2a），从而打开进气通道（4）。5.根据权利要求4所述的被动闭合的单向阀，其特征在于：所述通气孔（3a）的内侧端设有排气管（8）。6.根据权利要求1所述的被动闭合的单向阀，其特征在于：所述弹性挡件（3）呈弧形状且弧形开口朝向进气口（2a），所述通气孔（3a）分布在弹性挡件（3）的边沿；所述弹性挡件（3）向外变形时能够贴盖住进气口（2a），从而关闭进气通道（4），并且所述弹性挡件（3）向内复原时能够远离进气口（2a），从而打开进气通道（4）。7.根据权利要求6所述的被动闭合的单向阀，其特征在于：所述弹性挡件（3）连接有与其相对称的连接片（9），所述连接片（9）固定在阀体（1）前端内壁上，所述连接片（9）上设有与进气口（2a）相对应的通孔（9a）。8.一种换气机构，其特征在于：包括气囊（10），所述气囊（10）上设有连接其内腔的进气管（11）和出气管（12），所述出气管（12）中安装有单向出气阀（13），所述进气管（11）中安装有权利要求1-7中任意一项所述的被动闭合的单向阀。9.一种换气鞋垫，其特征在于：包括权利要求8所述的换气机构，所述换气机构设在鞋垫内部，所述进气管（11）和出气管（12）与鞋垫外部连通。10.一种换气鞋底，其特征在于：包括权利要求8所述的换气机构，所述换气机构设在鞋底（14）内部，所述进气管（11）和出气管（12）与鞋底（14）外部连通。

技术总结

一种被动闭合的单向阀、换气机构、换气鞋垫及鞋底，涉及鞋靴结构技术领域。前述单向阀包括中空结构的阀体，阀体的进气端设有进气口和弹性挡件，弹性挡件上设有偏离进气口的通气孔，弹性挡件位于进气口内侧且二者之间留有空隙，该空隙与进气口、通气孔相连而形成进气通道；弹性挡件能够在阀体内部气流压力作用下向外变形而关闭进气通道，并且弹性挡件能够在其自身的回弹力和/或阀体外部气流压力作用下向内复原而打开进气通道。本发明在阀体中设置弹性挡件，通过弹性挡件受到气流压力作用发生变形来实现进气通道的关闭和打开，不仅易于实现，而且结构简单，故障率较低，耐用性更好。耐用性更好。耐用性更好。