[发明专利]基于负泊松比元胞结构的鞋

说明书

本发明公开一种基于负泊松比元胞结构的鞋，包括：鞋底、鞋垫和支承气垫；所述支承气垫包括底面部分、后跟部分和气垫部分，所述后跟部分形成于所述底面部分的后侧且向上延伸，所述气垫部分设于所述底面部分的底部，所述气垫部分内形成有储气腔，所述气垫部分表面设有连通所述储气腔的通气孔；所述鞋底和鞋垫均包括由多个负泊松比元胞沿三维方向排列而成的负泊松比元胞结构层；所述底面部分夹设于所述鞋底和鞋垫之间。本发明所述鞋垫和鞋底中都设有负泊松比元胞结构，由负泊松比元胞在三维方向上排列构成，具有负泊松比效应，使得本发明提出的鞋可以充分吸收外部载荷能量，具有很好的缓冲、减震和抗冲击的效果。

技术领域

本发明属于鞋类技术领域，具体涉及一种基于负泊松比元胞结构的鞋。

背景技术

随着生活质量的不断提高，人们对各类生活物品的要求越来越高。鞋是人们日常生活中必不可少的装备之一，在日常出行中，鞋子发挥着不可忽视的作用。

目前市场上大部分的鞋子主要由鞋面、鞋垫、鞋底以及鞋头四个部分组成，其中鞋垫主要是纺织布料或者橡胶制成，鞋底主要由橡胶制成，鞋头和鞋面主要是由纺织布料制成，这些鞋在散热以及人在运动时对脚部的保护作用等方面有不足之处。

泊松比是指材料在单向受拉或受压时，横向正应变与轴向正应变的绝对值的比值，也叫横向变形系数，它是反映材料横向变形的弹性常数。负泊松比效应，是指受拉伸时，材料在弹性范围内横向发生膨胀，而受压缩时，材料在弹性范围内横向发生收缩的现象。负泊松比材料相比传统的正泊松比材料(自然界里常见的)而言，由于具有不同于普通材料的独特性质，在很多方面具备了其他材料所不能比拟的优势，尤其是材料的物理机械性能有了很大的提高，如提高了材料的剪切模量、材料的抗缺口性能、抗断裂性能以及材料的回弹韧性。

负泊松比材料在我们生活中的运用越来越广泛，由于负泊松比材料具有优良的缓冲吸能性能，故可将其运用到特定的场合。在受到外界压缩应力作用时负泊松比材料垂直于受力方向的横向发生收缩，受力方向发生膨胀，膨胀可以抵消外界应力的作用，从而可以达到良好的吸能减震效果。

申请号为201621226336.0的专利文献公开了一种3D打印鞋垫，包括由填充单元编织而成的具有镂空结构的支撑层，所述镂空结构分布于支撑层的表面及内部，所述镂空结构为填充单元本身的镂空部分，和/或由相邻填充单元编织形成。该3D打印鞋垫是采用一般的材料制成，缓冲减震性能不够，对人体脚的保护作用也不够。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种基于负泊松比元胞结构的鞋，旨在解决现有的鞋子结构复杂、缓冲减震性能差及不透气的问题。

为实现上述目的，本发明提出一种基于负泊松比元胞结构的鞋，包括：鞋底、鞋垫和支承气垫；所述支承气垫包括底面部分、后跟部分和气垫部分，所述后跟部分形成于所述底面部分的后侧且向上延伸，所述气垫部分设于所述底面部分的底部，所述气垫部分内形成有储气腔，所述气垫部分表面设有连通所述储气腔的通气孔；所述鞋底和鞋垫均包括由多个负泊松比元胞沿三维方向排列而成的负泊松比元胞结构层；所述底面部分夹设于所述鞋底和鞋垫之间。

优选地，所述鞋垫还包括鞋垫面层和鞋垫底层，所述鞋垫的负泊松比元胞结构层夹设于所述鞋垫面层和鞋垫底层之间；所述鞋垫的负泊松比元胞结构层的相邻层的负泊松比元胞的大小由上至下按梯度依次减小。

优选地，所述鞋底还包括鞋底面层和鞋底底层，所述鞋底的负泊松比元胞结构层夹设于所述鞋底面层和鞋底底层之间；所述鞋底的负泊松比元胞结构层中，每个负泊松比元胞的胞孔内、相邻接的负泊松比元胞之间填充有蜂窝状的泡沫。

优选地，所述支承气垫还包括设于所述底面部分的前侧的左右侧的脚趾骨保护部、设于后跟部分内侧的后跟保护部，所述脚趾骨保护部和后跟保护部采用整体软胶，或整体海绵，或整体棉布，或包裹着海绵的软胶，或包裹着棉布的软胶。