CN103120438B - 用于鞋类的u型支承系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于鞋类的U型支承系统。提供了一种足部，它具有内侧、外侧、载距突、跟骨外侧、足部的第五跖列和足前部。还提供了一种用于足部的支承系统，该支承系统包括：底部；第一突出部分，构造为支撑在内侧上的载距突，并且在使用时提供在载距突上的力；第二突出部分，构造为支撑在足部外侧上的跟骨外侧；以及第三突出部分，构造为支撑在足部外侧上的足部的第五跖列；其中，所述第一突出部分、第二突出部分和第三突出部分在使用时从底部向上延伸，并且所述第一突出部分和第二突出部分限定了具有在内部的拱形侧壁的近似U型。

Description

用于鞋类的U型支承系统

本发明专利申请是国际申请号为PCT/US2006/035311，国际申请日为2006年9月11日，进入中国国家阶段的申请号为200680033061.1，发明名称为“用于鞋类的三平面支承系统”的发明专利申请的分案申请。

相关申请

本申请要求享受美国临时专利申请60/715,620的优先权，其申请日为2005年9月9日，发明名称为“三平面稳定鞋类”，本发明包括其全部内容作为参考之用。

技术领域

背景技术

足部移动有三个方向：(1)弧矢状，先上后下，类似于飞机上下颠簸；(2)横向扭转，类似于飞机摇摆；(3)冠状面或额状面上的左右移动，类似于飞机偏行。该运动中最主要的部件是距骨，距骨在胫骨-腓骨之下，在跟骨之上和之前。

在物理性活动中，足部的运动不当或各部分相互定位不良会通过人的整个运动链传递并转换，影响到膝、髋和下背。例如，在跑动中，各部分相互定位不良加上地面的反作用会对膝、髋和下背造成压力，并诱发疼痛。运动中的最佳相互定位是：跟骨保持中位，距骨沿其与膝盖的中线活动，不过度内旋或外旋。通过屈膝可测定距骨与膝盖的相互定位关系。如果距骨与膝盖处于最佳的相互定位关系，当膝盖微屈时，从膝盖中心垂下的垂线将正好落于足部的第二跖骨列上。然而，在大多数人屈膝时，其膝盖会向内侧或外侧偏离第二跖骨列。

如果距骨不利地偏旋，足部的其他部分就会进行相应的补偿。如果距骨内旋（内侧），则足后部通过跟骨外移（外翻）、足中部下压和足前部内收来补偿。简而言之，距骨过度内旋造成旋前，会在解剖学上造成比简单的旋前严重得多的后果。距骨外旋也需要足部的其余部分来补偿，但以相反的方向：足后部内移（内翻），足中部上弓(抬高)，足前部内收，简单说就是足部旋后。

这些补偿性活动会造成身体的整个运动链紧张，通常，运动链的其他部分会对这些不当的相互定位进行补偿。例如，膝盖会被内推或外推，髋的多个不同部位会上抬，以便消减这种紧张。长此以往，这种紧张就会致病，例如(但不限于)跖筋膜炎，跟腱炎(阿基里斯腱炎)，胫骨后肌腱炎，膝关节疼痛并伴有韧带和循轨（tracking）问题，姆囊炎和髋关节疼痛。在运动中对足的三平面运动进行定位和稳定可减少足部和运动链其他部分的不利的补偿活动，由此减少(或甚至消除)相应的病症。

已知有许多稳定足部的技术方案。目前有许多可缠绕足部的矫形器和矫形带，但这些矫形器具一般体积较大，令人无法正常穿鞋。可将凝胶垫和鞋内插片用于鞋内底上，但它们也会影响鞋的适脚性和性能。而且，这些方法都增加了足部的负担和体积。这些方法都不能实现足部在前文所述三个平面上稳定。

有些制鞋者已经为减少上述损伤和疾患的发生进行了机制研发或改良了设计。例如，跑步鞋和篮球鞋可在鞋底内加入改良弹性槽以加强层合中底设计，或加入充气袋或凝胶以提高缓冲能力。然而，这些已知的方案都不能在上述三个平面上稳定足部的运动。

本发明的发明人意欲通过发明个人定制矫正器实现三平面修正来解决上述问题。所述定制矫正器插入普通鞋内使用。不幸的是，这一矫治器方法虽然有助于解决问题但并非最佳解决方案，因为定制的矫正器总是难以与普通鞋类适配。例如，所述矫正器大大地增加了鞋的高度和体积，会造成穿着不稳并降低运动成绩和活动能力。所述矫正器还可能缩小鞋内足间室的体积，造成不和脚、不舒适。鞋的缝制和设计中还会产生压力点。此外，传统鞋类的鞋帮和/或鞋底单元的构造可能会低效矫正器意欲达到的矫正效果。然而，由于所述矫正器的个人定制性质，目前在定制鞋之外还需要一种现货鞋，这些鞋具有整合在内的三平面修正系统。

所以，目前切实需要能够对足部的三平面运动进行矫正或稳定的鞋类系统。发明内容

本发明通过以下技术方案解决了上述需求：提供一种协助通过稳定足部的三平面运动来修正和引导运动链(足、腿、膝、髋和下背)的鞋类系统。所述系统被构造为以本发明所谓三平面调节或稳定方式同时作用于足部的三个结构区域：(1)载距突(缩写“ST”)；(2)跟骨外侧和(3)足部的第五跖列(小指侧)。例如，不当的距骨内旋可通过以下方式得以矫正：(1)垂直提升ST；(2)跟骨内翻；和(3)第五跖列施压令足前部内收。图12A和12B用箭头指明了对三个区域同时提供支承压力的区域。

所述三平面调节或稳定可由一体化的鞋结构或多部件鞋结构来获得，所述鞋结构的构造可有效地实现上述三个构造区域(跟骨外侧、ST和第五跖列)的三平面合理相互定位。

以下将结合附图对上述以及其他实施方式进行详细说明。

以上所述并非本发明实施方式和技术特征的穷举。根据以下结合附图的详细描述，本领域技术人员可明白还有其他实施方式和技术特征。

附图说明

按照本发明主题：

图1A-1C显示本发明的一种鞋楦实施方式的视图，与现有鞋楦相比，楦椎体(lastcone)侧移约7度，楦底面更平。

图2A-2D显示用于本发明的一种可能的实施方式的鞋垫(sockliner)的视图；鱼翅状突出部分上的圆点表示接装部分、装置或机制，例如维可牢搭扣。

图3A-3F显示用于本发明的一种可能的实施方式的三平面鞋托(plate)的不同视图；圆点表示接装部分、装置或机制，例如维可牢搭扣，与鞋垫上的类似圆点相对应。

图4A-4C显示鞋垫与三平面鞋托装配的视图。

图5A-5B显示用于本发明的一种可能的实施方式的鞋帮的视图。图中显示了能让三平面鞋托与鞋垫互相装配的开孔。

图6A-6C显示在装三平面鞋托之前和之后鞋垫在鞋帮内的位置。有一调节带与三平面鞋托相连。

图7A-7D显示鞋垫、三平面鞋托和鞋帮配合情况的不同视图。图中还显示了一只装了鞋底的完整的鞋。

图8A-8B显示鞋底和三平面系统的各个部件。

图9.1是图10.1至图11.58所示截面轮廓线的总索引。

图9.2是图10.1至图11.58所示截面轮廓线的后跟视图。

图9.3是图10.1至图11.58所示截面轮廓线的侧视图。

图10.1-11.58是可用于制造本发明所述鞋或鞋帮的鞋楦的截面轮廓线。这些轮廓线对应于图9.1-9.3中所示的平行线，其中，图10.1对应于鞋楦跟，图10.58对应于鞋楦头。图9.1-9.3中标注尺寸的单位为毫米(mm)。

图11.1-11.58是可用于制造本发明所述鞋或鞋帮的鞋楦的截面轮廓线。和图10.1-11.58一样，这些轮廓线对应于图9.1-9.3中所示的平行线。

图12A-12B显示足部解剖构造，无三平面调节或稳定。

图13A-13B显示同时受到两平面区域矫正(图13A)和同时受到三平面区域矫正(图13B)的足。

具体实施方式

本发明涉及一种鞋类系统，它通过调节或稳定足部的三平面运动来帮助运动链(足、膝、髋和下背)的定位和定向。该系统能够同时作用于足部构造的三个区域，在此被称为“三平面调节或稳定”：(1)载距突(缩写“ST”)；(2)跟骨外侧和(3)第五跖列(小指侧)。例如，可按下述矫正不良距骨内旋：(1)垂直提升ST；(2)跟骨内翻；和(3)第五跖列施压令足前部内收。

可利用一体化或由多个部件构成的鞋结构来实现所述的三平面调节或稳定，所述鞋结构被构造为能够如前所述进行三个相关构造区域，即跟骨外侧、载距突和第五跖列之间的三平面定位。所述调节或稳定是相对于穿鞋者脚掌自然着地旋前赤足站立时(大多数人的自然站姿)的足部构造而言的。图12A和12B显示这样一个旋前足无矫正时的情形。图13A和13B显示受到三平面矫正后的情形。本发明中，“调节”一词指相对于其天然位置或运动状态改变足部的相互定位。“稳定”指帮助保持足部已经受到的所需三平面修正状态(这样的足不视为常态足，而是自然的处于大致如(例如)图11.1-11.58所示的构相，后文将对此予以详细描述)。“支承”指稳定和/或调节。后文中将整合入鞋内提供所需三平面定位的一体化结构或复合结构称为“三平面系统”。

在某些实施方式中，本发明涉及一种鞋，它具有：用于支承足部的由鞋帮和鞋底构成的组件，该组件构成一足间室，该足间室引导足部实现所需的三平面修正，以同时作用于以下三个构造区域：(1)载距突；(2)跟骨外侧和(3)足部的第五跖列。在某些实施方式中，所述鞋间室的构造为通过以下方式矫正不良距骨内旋：(1)垂直提升ST；(2)跟骨内翻；和(3)第五跖列施压令足前部内收。鞋帮结构不限，各种自鞋底单元向上(通常)高过脚背的鞋帮都可以。鞋帮可以是完全盖住脚背的那种，也可以是部分覆盖脚背的那种，例如拖鞋等所用的由绳或带构成的鞋帮。本领域技术人员会明白，鞋底单元可以是外底结构、中底结构和内底、鞋垫或其他鞋内置结构的任意组合。

用于实现三平面调节或稳定的鞋、鞋部件和制鞋用鞋楦的代表性实施方式可见图1-11.58。在一种基本形式中，三平面系统由一鞋构成，该鞋被构造为对足部进行调节或稳定，使之处于，据更佳的足部三平面轴线显示，经矫正的、受到更好支承的且更稳定的位置(如前所述)。这种调节或稳定一般是由鞋底单元和鞋帮的组合实现的，所述组合令足部达成意向中的定位。

三平面系统可以是一个或多个部件构成的组件，所述组件形成(1)鞋底，位于穿着者的足与地面之间和(2)鞋帮，其至少能够将鞋底单元与足固定。参照图2-8，以范例鞋10为例描述本发明，鞋10为包括鞋帮12、立体(三维)半刚性鞋托14(协助使足部实现意向中的三平面定位)和可选的鞋内置件16(有助于使足部实现意向中的三平面定位)，鞋底14(例如中底和/或外底24)的组合件。该实施方式仅为说明之用，不起限定作用，本领域技术人员从以下描述中可以看出还有其他实施方式将一个或多个部件装配成能够实现意向中的足部三平面定位的鞋。例如，不用作为范例的组合件，可以将范例部件的功能和特征整合为一个一体化的结构，例如采用共成型工艺。

典型的是，制作一反映意向中或所需的足部定位的鞋楦100，围绕这一鞋楦组装鞋帮和鞋底单元，形成一个用于容纳足部的符合鞋楦形状的足间室。然而，虽然本发明以鞋楦为例进行说明，用于制造足间室之类三维空间的任何其他已知的或已开发的技术也适用于本发明。

本发明的鞋楦代表了足部三平面定位的一种形式，或者，也可将其理解为代表了一般的受到调节或稳定的足部本身。本发明的鞋楦可包含一项或多项以下特征来协助实现鞋内的三平面支承：据测定，楦锥体相对于相应足的解剖中线侧向偏移；楦锥体，如上所述，所述偏移宜约为7度；据楦跟中线所在水平面上的测定，足前部内收；足前部区域不偏旋或旋前；和/或跟骨内旋约7度。

图1、10.1-10.58和11.1-11.58所示实施方式中，鞋楦，110具有较大侧移(即，处于已矫正位置)。在选定的鞋楦实施方式中，鞋楦的锥体110相对于鞋楦的中线及相应区域侧移约7度；相应地，足前部平面向内侧平面偏转约7度(足前部内收)，而不是目前的行业标准偏转3度，但是，在其他实施方式中，这些偏移或偏转可以更大些或更小些。例如，在其他一些实施方式中，鞋楦相对于中线的侧移约为1度至12度，同时，鞋楦足前部区域向体内侧的偏转约1度至12度。楦锥体相对于中线偏移的度数和足前部向体内侧偏转的度数可以相同，例如，都为约1-12度，约3-10度，或约7度。然而，这两个度数也可以不同。就象在一个非限制性的实施例中那样，一具有三平面系统的鞋楦其相对于中线侧移7度，而其足前部向体内侧偏转约9度。

在有些实施方式中，鞋楦的前端下表面可以明显比行业标准的平，但总体外形还是保持几乎一样。例如，图10.0-10.58所示此类实施方式之一的鞋楦200中：(1)鞋楦内侧跖骨区下方增加约4mm材料；并且，(2)楦头上方内侧头部区域削去补偿量的材料。这样，虽然鞋楦已被根本性改造，但由该鞋楦制造的鞋帮其包围足头部的整个外形尺寸保持不变。该实施方式用于矫正严重的旋后或外旋偏差。

图9.1-9.3显示整体的鞋楦200或300，其中平行的轮廓线表示贯穿鞋楦的截面。然后，鞋楦200的各截面轮廓线分别显示于图10.1-10.58中，鞋楦300的显示于图11.1-11.58中。本领域普通技术人员可以用常规的计算机辅助设计软件扫描图10.1-10.58并由这些扫描图建立三维模型来复制这些鞋楦。图10.0-10.58所示实施方式代表了一种意向中的三平面足部定位，这种定位为原本容易发生严重旋后或严重偏旋的足提供支承。图11.1-11.58所示实施方式代表了意向中的三平面足部定位，这种定位为原本容易发生非严重旋后、无偏旋或旋前足提供支承。这两种实施方式的后跟部分是一样的，但其中之一的足前部第一跖列降低4mm以为严重旋后者提供稳定作用。另一种的第一跖列则是平且无偏旋(neutral)的，从而确保关节翻转在中位不偏旋。后一种方式适合除严重旋后之外的足。

按照行业标准，鞋楦一般由工业塑料制成。有些小型专卖店会应顾客要求制造木制手工鞋楦。此处所述的鞋楦可用各种制鞋业常用材料或特殊材料制造。

用有助于在足部三平面位点中一个或多个位点调节、稳定和/或引导形成意向中的足部三平面运动的材料制造三维立体三平面鞋托14(参见图3A和3B)。所述鞋托一般用半刚性材料制造，提供支承但不过度限制足部活动且不造成不适。

在有些实施方式中，所述三平面鞋托包住足弓的后下方部位，从跟骨外侧至载距突，并延展包住从跟骨外侧至足前部外侧第五跖之后的部分从而为足部外侧提供支承。突出部分15从鞋托的跟骨外侧区域起向上伸展。突出部分17从鞋托的第五跖列区域起向上伸展用于支承。与传统矫正性修改不同，本发明的三平面鞋托不总在鞋中底顶部之上。相反，本发明欲将其置于鞋中底之内或作为中底或其他鞋底单元结构的组成部分。例如，可以通过粘合、胶合或例如与鞋中底共同成型等一些其他工艺将所述三平面鞋托与鞋帮外部组装在一起。所述三平面鞋托可以但非必须在其外表面设置特意设计的凸起、凹槽或筋脊来提供更多定向和功能上的稳定和强化。设计的这些凹槽或筋脊还能够引导三平面鞋托施加的调节力或稳定力的方向从而抵消或以其它方式改变穿着者足部运动产生的力。所述鞋托可用各种合适的材料制成。特定的实施方式可采用硬度约为10-60(肖氏硬度A)的塑料或复合材料。可在构造、制造或注塑中采用各种数量的新型尼龙、聚氨酯、玻璃纤维、或甚至碳纤维来达到上述硬度。

在有些实施方式中，所述三平面系统可包括鞋垫形式的鞋内置件16。本发明的一种鞋垫(参见图12)类似于现有技术，其具有(解剖学)足跟杯(heelcup)和对应的弹性槽。然而，这种新型鞋垫具有任选的突出部分20，在鞋的穿着状态，这一突出部分20在跟骨的内侧贴合着载距突。这一突出部分在ST之下向从足部的内侧面向内向提升ST，使得足弓向侧上抬高。三平面鞋托14上的突出部分20和/或对应的突出部分18可以呈“鱼翅”形状，但是也可采用各种尺寸的其他形状从而在鞋的穿着状态下在跟骨内侧适当贴合ST。

鞋垫上的突出部分20还可以具有一些能在ST上造成压力区的装置或机构。这可由鞋垫与所述三平面鞋托共同完成，也可由鞋垫单独完成。例如，所述鞋垫可以有一个在ST区域与三平面鞋托装配从而形成压力区的部分。所述鞋垫可以固定地或可拆卸地与所述三平面鞋托接装，或者简单地与所述三平面鞋托邻接放置。例如，为了形成可拆式接装，可在突出部分的外侧(外部，向体侧)安装一维可牢搭扣，且该搭扣部分地插入鞋帮的相应部位，与所述三平面鞋托内侧或向体侧的一对应的维可牢搭扣接合。当然，可以换用其他接装机构，例如(但不限于)摁扣(snap)、夹子、襻（tab）和狭槽设计或其他机械接合件；胶水、胶粘剂或其他临时性或永久性化学粘合剂；或磁性搭扣等一些类型的电化学接装机构。传统鞋垫用乙烯乙酸乙酯(EVA)制成，但本发明可采用各种合适的材料。例如，在特定实施方式中，所述鞋垫用聚氨酯(PU)制成以延长其穿着寿命。

所述实施方式中的三平面系统可采用基于已知、传统鞋帮的常规或改良鞋帮12。在有些实施方式中，为与三平面鞋托14和/或鞋垫16接装对鞋帮12进行了改造。鞋垫可以在其向体侧近足踝处有一孔或接口21，用于让鞋垫上的接装装置经此穿过鞋帮与三平面鞋托(或三平面鞋托上的相应装置)接装。例如，如果鞋垫与三平面鞋托可通过维可牢搭扣互相接装，则所述孔口让维可牢的两侧彼此接触。在另一些实施方式中，鞋垫与三平面鞋托通过鞋帮接装不需要这样的孔或接口，例如鞋垫与三平面鞋托磁力组装的情形。

在有些实施方式中，鞋帮12还可以在其内侧有一根可调节的绑带23使其与三平面鞋托相接并固定于鞋帮上的其他地方。穿着者可以用这根绑带调节整个三平面系统的贴合度，尤其是三平面系统内侧的贴合度。另一些实施方式可包括能调节靠近第五跖端之后三平面系统贴合度的类似绑带。

此外，鞋帮12还可以而非必须为了与三平面鞋托14组装而包括一些容受区。这些容受区可以用特定材料制造或构造成特定的凹形等构型以便三平面鞋托14与鞋帮12之间的组装。

鞋帮12可用传统材料制造，包括(但不限于)天然革或合成革；尼龙，聚酯，莱卡(Lycra)和其他纤维织物；塑料及其他聚合物；天然橡胶或合成橡胶；或这些材料的各种组合。此外，可采用特殊构造的模制部件来提供独特的功能或设计，并增加消费者的受益。

图7和图8显示的鞋10具有一完整的三平面系统，所述三平面系统包括如上所述的鞋底24，三平面鞋托14，鞋垫16和鞋帮12。

所述三平面系统可用于或整合入适合几乎所有活动的所有类型的鞋子中。在特定实施方式中，所述三平面系统被用作运动鞋的部件，所述运动例如(但不限于)跑步、篮球、网球、徒步、美式足球、足球、棒球及其他涉及足部和腿部重复活动的运动。所述三平面系统可根据不同穿着者的尺码重新裁剪，但制鞋者需要根据矫正后鞋楦的类型，即用于运动、日常、工作或医疗，略微修改三平面鞋托的结构。可就具体活动的多种鞋类提供一系列不同尺寸的三平面系统。还可以对所述三平系统进行修改以适应除了运动、矫形或医疗之外的用途，例如(但不限于)适合特定商务、贸易、军事或职业制服－例如警察或护理人士的制服、厨师和餐馆工作人员用鞋、军靴和军鞋、或雪地靴、摩托车或汽车越野、或骑马。

本领域技术人员将会明白，就以上为了说明本发明的特征所描述的细节、材料、部件及其活动之间的配合存在许多可改和可变的方式，这些改变都属于以上描述和权利要求所限定的范围之内。

Claims (12)

1.一种用于足部的支承系统，所述足部具有内侧、外侧、载距突、跟骨外侧、跟部、足部的第五跖列和足前部，所述足部的上部与距骨相连，该支承系统包括：

大致平面的底部，其具有靠近足部的跟部的第一端，以及靠近足部的足前部的与所述第一端相对的第二端，所述底部的纵轴从所述第一端延伸到所述相对的第二端；

从所述底部向上延伸的第一突出部分，所述第一突出部分具有第一端和相对的第二端，沿着纵轴测量，所述第一突出部分的第一端比所述第一突出部分的第二端更靠近所述底部的第一端，所述第一突出部分支撑足部的内侧上的载距突，所述第一突出部分提供在载距突上的向上和向下的力，所述第一突出部分不支撑纵向弓部；

从所述底部向上延伸的第二突出部分，所述第二突出部分支撑足部外侧上的跟骨外侧；以及

从所述底部向上延伸的第三突出部分，所述第三突出部分具有第一端和相对的第二端，沿着纵轴测量，所述第三突出部分的第一端比所述第三突出部分的第二端更靠近所述底部的第一端，所述第三突出部分支撑足部外侧上的足部的第五跖列；

其中，所述底部、所述第一突出部分、第二突出部分和第三突出部分结合形成第一支承，

其中，所述第一突出部分和第二突出部分，结合底部，限定了具有在内部的拱形侧壁的近似U型，

其中，当所述足部位于底部上并且所述足部不旋转时，所述第一突出部分不向上延伸到距骨，

其中，沿着纵轴测量，所述第一突出部分的第二端与第三突出部分的第一端隔开。

2.如权利要求1所述的支承系统，其特征在于，还包括第二支承，该第二支承包括第一部分，与所述第一支承的第一突出部分结合使用，向所述足部的内侧上的载距突的底面部分提供力，从而在载距突上提供向上和向下的力。

3.如权利要求2所述的支承系统，其特征在于，所述第二支承还包括底部，并且所述第二支承的第一部分是第一突出部分。

4.如权利要求3所述的支承系统，其特征在于，所述第二支承的第一突出部分从其底部向上延伸，并具有向内成拱形的顶部。

5.如权利要求3所述的支承系统，其特征在于，所述第二支承的底部位于第一支承的底部上。

6.如权利要求3所述的支承系统，还包括连接到所述第一和第二支承的至少一个上的鞋帮。

7.如权利要求6所述的支承系统，其特征在于，所述鞋帮连接到所述第二支承。

8.如权利要求6所述的支承系统，其特征在于，所述第一支承的第一突出部分具有内表面和外表面，所述第二支承的第一突出部分具有内表面和外表面，并且所述第一支承的第一突出部分的内部连接到所述第二支承的第一突出部分的外部。

9.如权利要求8所述的支承系统，其特征在于，所述第二支承固定地连接到所述第一支承上。

10.如权利要求1所述的支承系统，其特征在于，当所述足部位于底部上并且所述足部不旋转时，所述第一突出部分从底部向上延伸小于3英寸。

11.如权利要求1所述的支承系统，还包括在所述支承系统的至少一部分的外表面上的至少一个凸起、凹槽或筋脊，所述至少一个凹槽或筋脊提供定向和功能上的稳定和强化。

12.如权利要求1所述的支承系统，其特征在于，所述底部的第二端的至少一部分以直线延伸。