一种具有可拆卸连接件的镂空鞋
阅读说明：本技术 一种具有可拆卸连接件的镂空鞋 (Hollowed-out shoe with detachable connecting piece ) 是由 朱光 林依禾 卢伊丝 车弘毅 姚志锋 李杨 邹昊 陈婷婷 冯涛 于 2019-09-29 设计创作，主要内容包括：一种具有可拆卸连接件的镂空鞋,包括鞋身以及连接件,所述鞋身全部或是部分为镂空结构,该镂空结构由多个互相连通的结构单元组成,该结构单元为由顶点和多个连接柱组成的多面体结构,所述连接件包括连接部和功能部,该连接部与所述结构单元具有互相配合使用的固定机制从而固定连接连接件与结构单元,连接件的连接部与结构单元连接后,该连接件的功能部位于鞋身的外表面,实现镂空鞋在外观视觉上以及功能上的个性化定制,另外连接件也可以是使用者自己设计定制,所定制的连接件可通过3D打印设备打印出来,这样真正意义上实现镂空鞋从内到外的全定制化,而且将鞋子整体分为鞋身以及连接件,分开制造,提高生产效率,也降低了工艺的难度。(A kind of fretwork shoes with detachable connecting piece, including shoes body and connecting piece, the whole or part of the said shoes body is the fretwork structure, the fretwork structure is made up of multiple interconnected structural units, the structural unit is the polyhedral structure composed of summit and multiple joint columns, the said connecting piece includes connecting portion and function portion, the connecting portion and the said structural unit have fixing mechanism used in coordination with each other so as to fixedly connect connecting piece and structural unit, after the connecting portion of the connecting piece is connected with structural unit, the function portion of the connecting piece locates at the external surface of the shoes body, realize the personalized customization on the appearance vision and function of the fretwork shoes, the connecting piece can also be the user's own design customization, the connecting piece customized can be printed out through 3D printing equipment, in this way realize the full customization of the fretwork shoes from inside to outside in the true sense, and the whole shoes are divided into the shoe bodies and the connecting pieces, so that the production efficiency is improved, and the difficulty of the process is reduced.)
技术领域
本发明涉及鞋子，具体讲是一种具有可拆卸连接件的镂空鞋。
背景技术
目前市场上3D打印的鞋由于其穿着舒适，造型多变受到使用者的青睐，而且3D打印技术打破了模具对于鞋底的形状和性能的限制，生产者无需制造高昂的模具，通过3D技术可实现对鞋子的定制化，不仅成本低，而且满足多种客户需求。故3D打印鞋具有很大的市场前景。
3D打印的鞋区别与普通鞋子的特点之一是3D打印的鞋子的中底通常具有由弹性材料构成的重复结构单元。这种轻量化的结构设计可以大幅度提高运动鞋底的缓冲性能及能量回馈，与传统制造行业的鞋中底材料与结构相比，能够为穿着者提供更好的支撑与穿着舒适度，提高运动表现力。除了鞋中底，3D打印鞋子的鞋面，外底等部位也可以采用镂空结构，并采用与中底相同或者不同的结构单元，定制化的结构单元设计可以同时提供功能和装饰等不同功用。
考虑到使用者的不同功能需求以及个性化的追求，人们倾向于拥有一双独一无二的鞋子。可以通过将配件固定到3D打印鞋的镂空结构中来实现对于3D打印鞋的装饰，而且一些功能性的配件也可以通过上述的方式安装到3D打印鞋上。这种方式也有利于3D打印鞋的生产制造，将鞋子本身和定制化零部件分开，分成两个模块，便于实现3D打印鞋的定制化生产。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，现有技术中的镂空鞋大多数是平面的镂空结构，其连接件与鞋体的连接方式以及自身结构均比较单一，固定方式操作不便，难以满足使用者的需求，而3D打印的镂空结构可以是三维的，使得连接件与镂空结构的连接方式更加多样化，且将连接件模块化与鞋身可拆卸连接更加利于3D打印鞋以及配件的制造，满足了使用者对于鞋子能够定制化的需求。
为解决上述技术问题，本发明提供的一种具有可拆卸连接件的镂空鞋，包括鞋身以及连接件，所述鞋身全部或是部分为镂空结构，该镂空结构由多个互相连通的结构单元组成，该结构单元为由顶点和多个连接柱组成的多面体结构，所述连接件包括连接部和功能部，该连接部与所述结构单元具有互相配合使用的固定机制从而固定连接连接件与结构单元，连接件的连接部与结构单元连接后，该连接件的功能部位于鞋身的外表面。
采用以上所述的结构后，本发明与现有技术相比，具有以下的优点：由于镂空结构是三维的多面体结构，所以连接件可以以多种形式与镂空鞋连接，可拆卸的连接件可以实现多种不同的功能，实现镂空鞋在外观视觉上以及功能上的个性化定制，使用者可以根据自己的需求选配具有功能性的连接件和/或具有装饰作用的连接件，既满足使用者对于额外功能的需求，也满足使用者对于个性化的需求。另外连接件也可以是使用者自己设计定制，所定制的连接件可通过3D打印设备打印出来，这样真正意义上实现镂空鞋从内到外的全定制化。而且将鞋子整体分为鞋身以及连接件，分开制造，提高生产效率，也降低了工艺的难度。
进一步地，所述鞋身的全部或部分为弹性材料制成。
进一步地，所述连接件的连接部的全部或部分为弹性材料制成。
进一步地，所述弹性材料的弹性模量为1-50MPa,该弹性材料的断裂伸长率50-600％，该弹性材料的抗张强度5-50Mpa。
进一步地，所述连接件包括一个连接部与一个功能部，该连接部的一端与功能部连接，连接部的另一自由端与结构单元可拆卸连接。
进一步地，所述结构单元中位于同一平面上的顶点和多个连接柱组成的一个接受面，该结构单元在外力作用下可发生形变，当结构单元未发生形变时，所述结构单元的任一接受面的面积均小于连接部的最大横截面积，所述连接部的自由端可以通过结构单元的形变进入结构单元的任一接受面，所述结构单元随后恢复形变前的形态从而完成该连接部与该结构单元的固定连接。
进一步地，所述连接部的自由端可以具有一个或多个勾状结构，该连接部的另一端与功能部连接，所述勾状结构可以与同一个结构单元或是多个结构单元的任意一个或多个连接柱连接从而实现连接部与结构单元的固定连接。
进一步地，所述连接部可以贯穿多个结构单元并与其中的一个或多个结构单元固定连接。
进一步地，所述鞋身为3D打印制造而成。
进一步地，所述结构单元的尺寸大小和形状根据其所在鞋身的位置而变化。
进一步地，所述连接件为3D打印的一体式结构。
进一步地，所述鞋身包括鞋面、鞋中底、鞋内底、鞋外底，所述鞋面、鞋中底、鞋内底、鞋外底全部或部分由多个互相连通的结构单元组成，所述连接件与鞋面、鞋中底、鞋内底、鞋外底上的结构单元均可拆卸连接。
进一步地，所述连接件与鞋中底的结构单元连接后，该功能部覆盖鞋中底的外表面。
进一步地，所述部分或是全部连接件的功能部边缘的形状互相配合，当连接件与鞋身连接后，所述功能部相互组合实现其自身的功能。
附图说明
图1是本发明中鞋身的结构示意图；
图2是本发明中结构单元与连接件的结构示意图；
图3是本发明中结构单元与连接件的一种实施方式在使用状态下的结构示意图；
图4是本发明中结构单元与连接件的另一种实施方式的结构示意图；
图5是本发明中结构单元的结构示意图；
图6是本发明中连接的另一种实施方式件应用在鞋中底上的示意图。
1、鞋身；1.1结构单元；1.11接受面；1.2鞋面；1.3鞋内底；1.4鞋中底；1.5鞋外底；2、连接件；2.1连接部；2.2功能部；2.3自由端。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对发明作进一步详细地说明。
要理解的是，当一个元件被提到在另一元件“上”、“附着到”另一元件上、“连接到”另一元件上、与另一元件“结合”、“接触”另一元件等时，其可以直接在另一元件上、附着到另一元件上、连接到另一元件上、与另一元件结合和/或接触另一元件或也可存在中间元件。相反，当一个元件被提到“直接在另一元件上”、“直接附着到”另一元件上、“直接连接到”另一元件上、与另一元件“直接结合”或“直接接触”另一元件时，不存在中间元件。本领域技术人员还会理解，提到与另一构件“相邻”布置的一个结构或构件可具有叠加在该相邻构件上或位于该相邻构件下的部分。
空间相关术语，如“下方”、“低于”、“下部”、“上方”、“上部”等在本文中可为易于描述而使用以描述如附图中所示的元件或构件与另外的一个或多个元件或构件的关系。要理解的是，空间相关术语除附图中描绘的取向外还意在包括器件在使用或运行中的不同取向。例如，如果倒转附图中的器件，被描述为在其它元件或构件“下方”或“下面”的元件则将取向在其它元件或构件“上方”。因此，示例性术语“下方”可包括上方和下方的取向两者。器件可以以其它方式取向(旋转90度或其它取向)并相应地解释本文所用的空间相关描述词。类似地，除非明确地另行指示，术语“向上”、“向下”、“垂直”、“水平”等在本文中仅用于解释说明。
由图1，2所示可知，一种具有可拆卸连接件2的镂空鞋，包括鞋身1以及连接件2，其中所述鞋身1包括鞋面1.2与鞋底，鞋底依次由鞋内底1.3，鞋中底1.4以及鞋外底1.5组成，其中鞋内底1.3是直接与使用者脚底接触的部分、鞋外底1.5是直接与地面接触的部分，鞋中底1.4是连接鞋内底1.3以及鞋外底1.5的部分。在一些实施例中，鞋中底1.4的上表面即为鞋内底1.3而鞋中底1.4的下表面即为鞋外底1.5。在另一些实施例中，镂空鞋具有单独的鞋内底1.3，鞋中底1.4和鞋外底1.5，其中鞋内底1.3的下表面与鞋中底1.4的上表面连接而鞋中底1.4的下表面与鞋外底1.5的上表面连接。在另一些实施例中，镂空鞋没有单独的鞋内底1.3，鞋中底1.4的上表面即为鞋内底1.3。在另一些实施例中，镂空鞋没有单独的鞋外底1.5，鞋中底1.4的下表面即为鞋外底1.5。
所述鞋身1全部或是部分为镂空结构，如图2所示，镂空结构由多个互相连通的结构单元1.1组成，该结构单元1.1为由顶点和多个连接柱组成的多面体结构，结构单元1.1之间可以是通过共享相同的顶点或是共享相同的连接柱实现相互连接。所述连接件2包括连接部2.1和功能部2.2，该连接部2.1与结构单元1.1具有互相配合使用的固定机制从而连接固定连接件2与结构单元1.1。在一些实施例中，连接部2.1具有形状可变的自由端2.3，如图2所示的，自由端2.3可以为勾状结构，连接件2的连接部2.1与结构单元1.1连接后，该连接件2的功能部2.2位于鞋身1的外表面。
鞋身1不同部位的结构单元1.1可以根据需要而变化，变量包括：结构单元1.1的几何形状(几何形状可以是是棱柱体、椎体、四面体、六面体、八面体、十六面体、二十面体等多面体)，连接柱的粗细，连接柱的横截面积形状，等等。在一些实施例中，所述连接件2的连接部2.1的形状大小可以适应于结构单元1.1的形状大小，即连接部2.1具有多种形状大小，但是每一个连接部2.1至少与一个结构单元1.1相配合，二者的形状能够相互为嵌合、卡扣。
在一些实施例中，如图2、图3所示，所述连接部2.1的自由端2.3具有一个或多个勾状结构，该勾状结构与结构单元1.1的连接柱勾连，使用时连接部2.1可以直接和鞋身1表面的连接柱连接，也可以将连接部2.1伸入结构单元1.1的镂空结构内，连接部2.1与鞋身1内部的连接柱连接。
在一些实施例中，一个连接件2上的勾状结构可以与同一个结构单元1.1或是多个结构单元1.1的任意一个或多个连接柱连接从而实现连接件2与结构单元1.1的固定连接。
在一些实施例中，鞋身1的全部或部分为弹性材料制成，连接件2的连接部2.1的全部或部分也可以是弹性材料制成，优选的该弹性材料的性能为弹性模量为1-50MPa；断裂伸长率50-600％；的抗张强度5-50Mpa，既可以保证使用者的穿着的舒适度，也能确保了鞋体以及连接件2的强度。
如图5所示，其中结构单元1.1中位于同一平面上的顶点和多个连接柱组成的一个接受面1.11，在改结构单元1.1为弹性材料制成的实施例中，该结构单元1.1在外力作用下可发生形变，接受面1.11的形状发生变化且表面积可变大，当结构单元1.1未发生形变时，所述结构单元1.1的任一接受面1.11的面积均小于连接部2.1的最大横截面积，该横截面积指的是连接部2.1自由端2.3进入所述接受面1.11方向垂直方向的横截面的面积，由于结构单元1.1的形变，该结构单元1.1的某一接受面1.11面积变大，使得连接部2.1的自由端2.3能够进入该接受面1.11，所述结构单元1.1随后恢复形变前的形态从而完成该连接件2与该结构单元1.1的固定连接，具体的，连接部2.1的形状可以是圆柱形，圆锥形，棱柱，长方体等等。
以图4为例，连接部2.1一端与功能部2.2连接，另一端自由端2.3为球体，所述连接部2.1在与其自由端2.3插入结构单元1.1的方向的垂直方向上的最大横截面积为所述球体的截面积。该截面积大于未形变状态下的结构单元1.1的任一接受面1.11。在外力的作用下，结构单元1.1的某一接受面1.11面积变大，连接部2.1可进入结构单元1.1的一个或是多个接受面1.11内，连接部2.1进入到预期位置后，结构单元1.1回复变形前的状态，结构单元1.1的连接柱能够对连接部2.1进行限位，实现连接件2与结构单元1.1的固定连接。
在一些实施例中，所述连接件2的连接部2.1可以是贯穿多个结构单元1.1并与结构单元1.1固定连接。具体的，连接部2.1可以是条状结构，其自身可弯曲，且具有一定的强度能够维持其自身的形状，一个功能部2.2连有多条连接部2.1，连接部2.1贯穿多个结构单元1.1并被连接柱限位；或者连接部2.1从一处鞋身1的表面穿入结构单元1.1内，贯穿多个结构单元1.1后再从鞋身1表面的另一处的结构单元1.1内穿出，在结构单元1.1内中的连接部2.1被结构单元1.1所限位，而穿出结构单元1.1的连接部2.1可进一步与连接柱进行固定，或者多个连接部2.1自身进行固定，类似系鞋带的固定方式，实现连接件2与结构单元1.1的固定连接。
在一些实施例中，每个连接件2包括一个连接部2.1与一个功能部2.2，该连接部2.1的一端与功能部2.2连接，连接部2.1的另一端自由端2.3与结构单元1.1可拆卸连接，每个功能部2.2通过一个连接部2.1与鞋身1固定连接。这种情况适用于结构较小的功能部2.2上。
在一些实施例中，每个连接件2包括多个连接部2.1与一个功能部2.2，该多个连接部2.1的一端均与功能部2.2连接，多个连接部2.1的另一端自由端2.3分别与不同的结构单元1.1可拆卸连接，功能部2.2通过多个连接部2.1与鞋身1固定连接，这种情况适用于结构较大的功能部2.2上，例如表面积较大的功能部2.2，或者长条形的功能部2.2，需要多个连接部2.1进行固定。
在一些实施例中，鞋身1为3D打印制造而成，在计算机软件中建立鞋身1的模型然后对其进行切片处理，将切片数据导入3D打印设备后，进行3D打印即可。鞋身1的结构单元1.1的尺寸大小和形状根据其所在鞋身1的位置而变化。
在一些实施例中，连接件2为3D打印的一体式结构，连接件2的连接部2.1与功能部2.2为一体式结构，二者的连接更加牢固。且连接件2由3D打印而成，能够实现个人定制，满足使用者对于鞋身1个性化的需求。
在一些实施例中，鞋身1与连接件2由同种材料由3D打印制造而成。
在一些实施例中，鞋身1中的鞋面1.2、鞋中底1.4、鞋内底1.3、鞋外底1.5全部或部分由多个互相连通的结构单元1.1组成，连接件2与鞋面1.2、鞋中底1.4、鞋内底1.3、鞋外底1.5上的结构单元1.1均可拆卸连接，即使用者可以根据自身需求以及连接件2功能部2.2的具体功能任意地将连接件2固定到鞋面1.2、鞋中底1.4、鞋内底1.3、鞋外底1.5上，例如固定在鞋面1.2上的连接件2，其功能部2.2可以起到装饰作用，功能部2.2可以是一个特殊的图案；或者固定在鞋内底1.3的连接件2，其功能部2.2起到按摩脚底作用，功能件可以是凸点结构，使用者将连接件2(凸点)任意的固定在鞋内底1.3上；或者固定在鞋底外地的连接件2，其功能件起到防滑或是增弹等作用(增加鞋子性能)，功能件的结构设计具相对应的功能。
在一些实施例中，其中连接件2与鞋中底1.4的结构单元1.1连接后，连接件2的功能部2.2可以部分或全部覆盖鞋中底1.4的外表面，从而实现使用者希望能够个性化定制自己的鞋中底1.4的外观的需求。如图6所示，功能部2.2将鞋中底1.4的四周围绕，改变了鞋中底1.4的外观，起到装饰作用。图6中的鞋中底1.4在未使用连接件2前，其外表面的外观即为多个结构单元1.1组成的镂空结构，图6中所示的实施例连接件2为一配合左图中显示的鞋中底1.4外轮廓形状的片状连接件2。连接件2可以环绕整个鞋中底1.4并完全包覆鞋中底1.4的外轮廓。图6右图显示的示例为连接件2插入鞋中底1.4之后的效果图。其中功能部2.2包裹在鞋中底1.4的外轮廓上，显示特定的图案效果。在这个实施例中，连接件2包括一个功能部2.2级多个连接部2.1，多个连接部在鞋中底外围的不同位置与鞋中底的结构单元进行固定连接。
在一些实施例中，多个连接件2可以单独或配合使用，当多个连接件2配合使用的时候，部分或是全部连接件2的功能部2.2边缘的形状可以互相配合，当连接件2与鞋身1连接后，所述功能部2.2相互组合实现其自身的功能，例如多个连接件2的功能部2.2互相连接能够拼合成一个完整的图案；或者多个连接部2.1的功能部2.2按照不同的规则排列能够组成多种不同的图案。以图5的实施例为例，图中所示的装饰整个鞋中底1.4的连接件2有可能由多个连接件2拼接而成。由于制造连接件2的弹性材料的性能以及3维镂空鞋中底结构提供的固定结合的多种方式，多个拼接件在鞋中底不同插接位置可以很好的贴合覆盖鞋中底的外轮廓。
以上所述，仅是本发明较佳可行的实施示例，不能因此即局限本发明的权利范围，对熟悉本领域的技术人员来说，凡运用本发明的技术方案和技术构思做出的其他各种相应的改变都应属于在本发明权利要求的保护范围之内。
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