CN104822283B - 用于重负荷安全鞋的整体式柔性跖骨保护 - Google Patents

Abstract

用于并入安全靴或鞋（20）内的跖骨防护装置（10），该安全靴或鞋（20）具有相互连接的鞋帮（24）和鞋底（22）。跖骨防护装置（10）包括具有后缘部（32）的前保护器（12）和具有前缘部（34）的后保护器（16）。前保护器（12）位于后保护器（16）的前面，并且前保护器（12）的后缘部（32）与后保护器（16）的前缘部（34）具有重叠部分。当安全靴或鞋（20）弯曲时该重叠部分增大，同时前缘部和后缘部（32和34）中的一个在前缘部和后缘部（32和34）中的另一个之上滑动。

Description

用于重负荷安全鞋的整体式柔性跖骨保护

相关申请的交叉引用

本申请要求于2012年12月4日提交的美国专利申请第61/733,337号的权益，该专利申请的内容通过引用并入本文中。

联邦政府资助的研究或开发

不适用。

缩微胶片/版权参考

不适用。

技术领域

本公开涉及使用于安全鞋类（即靴和鞋）中的脚趾和跖骨保护器，所述鞋类例如在存在冲击力或压缩力被施加到穿用者的脚并伤害脚的危险的位置被穿着。

背景技术

采用鞋或靴形式的安全鞋常规地可以包括具有金属或非金属加强件的鞋头，以避免由于偶然下落到鞋上的物体冲击因而将会发生的伤害。然而，在其中下落物体是常见且频繁的作业状态中，许多行业安全规程建议作业人员必须配备不仅对脚的脚趾区域而且对脚背区域具有冲击防护作用的安全鞋。最常见地，将它称为跖骨保护。

已知跖骨防护装置是以结实的单件或者被胶粘在一起的多层而提供，其可以是塑料、硬橡胶或金属，其中这些防护装置具有适应于安全鞋/靴的跖骨区域形状的弯曲形式，在该跖骨区域该跖骨防护装置可以在外部在脚背区域周围附接到安全鞋/靴的顶部或者在内部合并入鞋或靴的鞋帮层中。

然而，基于市场中的现有安全鞋/靴设计，已发现即使通过添加跖骨保护而提高冲击防护的水平，其大幅地降低了鞋/靴的灵活性并且在各种人类活动期间限制了脚的自然和基本的活动范围。结果，在最近的几年中，若干柔性跖骨保护设计已被引入市场中。现有柔性跖骨设计中所采用的一种机理是具有从顶部附接到柔性基部件的若干件保护部，该机理的一个例子示于美国专利第5,878,511号中，该专利的全部公开内容通过引用并入本文中。跖骨防护装置的其它例子示于例如美国专利第4,366,692、美国专利第5,711,092号、美国专利第6,161,313、美国专利第6,539,747、美国专利第6,820,354、和美国专利第7,305,776，这些专利的全部公开内容通过引用并入本文中。然而，大部分的目前可获得的柔性跖骨保护器不能满足在不同国家和行业中的各种行业安全标准所陈述的冲击防护要求。

发明内容

本文中公开了一种使用于重负荷安全鞋中的柔性跖骨防护装置。该装置可以包括或者实现一个或多个以下特征：

完全地并入安全鞋/靴（没有外部部件）中的跖骨防护装置；

在球状部位区域使安全鞋或靴弯曲的能力;

实现行业安全标准所陈述的最高抗冲击水平的能力；

跖骨防护装置，该装置包括两个主要部件并以类似于铰链的方式而工作以便允许整个鞋/靴围绕其球状部位线（跖趾关节轴线）弯曲，其中当该装置工作时如同它被铰接到鞋/靴的底侧，在鞋/靴的顶侧这两个主要部件的两个重叠边缘中的一个边缘在另一个边缘之上滑动。

从整个说明书的概述，包括所附权利要求和附图，本发明的其它特征和优点将变得显而易见。

附图说明

图1a和图1b是图解说明重负荷安全鞋/靴的某种程度的图解、局部剖视、侧面正视图，该安全鞋/靴包括根据本文中的公开的整体式柔性跖骨防护装置，其中图1a示出了处于静止状态的安全鞋/靴，图1b示出了在行走期间发生弯曲时的安全鞋/靴。

图2是图1a和图1b的跖骨防护装置的钢支撑结构的从上方到前侧和一侧的轴测图。

图3是图1a、图1b和图2的安全鞋/靴和跖骨防护装置的放大剖视图。

具体实施方式

参照图1a和图1b，图中示出了柔性跖骨防护装置10，该防护装置包括采用前保护器12和后保护器组件14的形式的两个主要部件，其中后保护器组件包括被固定到钢支撑结构18的后保护器或防护物16。跖骨防护装置12被并入安全鞋或靴20的结构中，该安全鞋或靴20包括公知的部件，包含鞋底22、鞋帮24和钢鞋头26。前和后保护器12和16的形状被设计成符合鞋/靴20及被接纳在该鞋中的任何脚的解剖学形状。

前保护器12被钢鞋头26和后保护器组件14所支撑，使得后保护器组件14和前保护器12可以相对于彼此而滑动，其中在示出的实施例中前保护器12在后保护器组件14之上滑动并且后保护器组件14在前保护器12的下面滑动，如图1b中所示。此外，在示出的实施例中，柔性跖骨防护装置10还包括采用成形材料间隔件28的形式的第三部件，该材料间隔件28被夹在前保护器12与后保护器16之间并且是可变形的以便当在行走期间鞋/靴20弯曲时进一步增强前保护器12与后保护器16相对于彼此的运动，该运动可以包括相对滑动和弯曲的两者。

更具体地，前保护器12具有：被钢鞋头26所支撑的前缘部30、及覆盖在后保护器16的前缘部34上的后缘部32，其中在示出的实施例中附加的成形材料间隔件28被夹在后缘部32与前缘部34之间。在行走期间，如图1b中所示，后保护器16和钢支撑结构18与鞋/靴20和鞋底22一起弯曲，同时前和后保护器12和16的后缘部32和前缘部34彼此分别在上方和下方滑动，成形材料间隔件28发生变形以帮助两个保护器12和16之间的相对运动，除了滑动外，该相对运动还可以包括弯曲。此外，后保护器16具有延伸的凸缘40，该凸缘40从鞋/靴20的脚背朝向脚踝区域而向上延伸。后保护器16的此延伸的凸缘40消除了在脚背背侧区域的不想要的弯曲（该弯曲可以产生不适当的压力并引起不适），并且传递在柔性跖骨防护装置的接合处42帮助鞋/靴弯曲的力。

钢支撑结构18包括前和后环箍44和46，这些环箍被成形为符合鞋/靴20和脚的解剖学形状，其中侧向间隔的纵向延伸的构件48、50和52在环箍44与46之间延伸，以便将环箍44与46相互连接，同时在由行走所产生的屈曲运动期间允许环箍44或46相对于彼此运动或弯曲，如图1b中所示。在图示实施例中，每个环箍44和46包括一对侧向地向内延伸的支脚54和56，这对支脚有助于将钢支撑结构18固定到鞋/靴20，更具体地固定到鞋底22。利用任何合适的手段，例如合适的粘结剂或胶粘剂，将钢支撑结构18粘接或固定到后保护器16。

前和后保护器12和16可以由任何合适材料制成，其中的许多材料是已知的。在图示实施例中，前和后保护器是由橡胶和/或在发生冲击时变硬的高密度抗冲击泡沫所制成。成形材料间隔件28也可以由任何合适材料制成，在示出的实施例中是由低密度泡沫制成。虽然在示出的实施例中，钢支撑结构是由合适的钢材料制成，但也可以使用其它合适的结构材料。可以使用于装置10中并且使用于鞋/靴20的构造中的其它合适材料公开于本申请的背景技术一节中所描述的现有技术参考文献中，其中美国专利第5,878,511号尤其描述了可使用于保护器12和16的多种材料。

如图3中最佳地所见的，靴20的所示实施例还包括鞋帮24的外壳60，其中跖骨保护器10位于该外壳的内部，并且衬里62位于跖骨保护器10的里面。

应当理解的是，如本文中所公开，提供一种整体式跖骨保护器10，其中没有外部部件出现在鞋/靴20上，并且该跖骨保护器10可以在鞋/靴20的球状部分线处发生弯曲以便于穿用者舒适的不受限制的运动。

还应当理解的是，可以采用人体测量学方法来设计本文中所描述的装置10，使得跖骨防护装置10的弯曲轴线与穿用者脚的跖趾关节轴线严格地一致。

还应当理解的是，可以将本文中所公开的装置10设计成基于其结构设计及不同材料（例如钢和硬橡胶）的组合而承受比当前可获得的柔性跖骨保护器高得多的冲击力（甚至高于行业安全标准所要求的冲击力）。

还应当理解的是，在脚背处的延伸的凸缘40可以消除不想要的弯曲（该弯曲在脚背区域产生不适当的压力并引起不适）并且可以传递使鞋/靴20在球状部位线处发生弯曲的那些作用力从而提供更好的性能。尤其是，后保护器16的延伸的凸缘40（图1b）可以消除在脚背的背侧区域的不想要的弯曲，但可传递在跖骨保护器接合处使鞋/靴20弯曲的那些作用力。

还应当理解的是，如本文中所公开，装置10易于制造并且具有成本效益。

还应当理解的是，本文中所公开的装置10可以仅需要少量的弯曲力，因此穿该鞋/靴的人甚至可能不会意识到跖骨保护的存在。

本文中公开的所提出的跖骨保护器设计由于其加强结构和可用于其构造的各种材料，能够承受高得多的冲击力。

应当理解的是，以上描述的特征中的任何一个、或全部、或者任何组合可并入根据本申请的装置10中。

Claims (13)

1.一种用于并入具有相互连接的鞋帮（24）和鞋底（22）的鞋（20）内的跖骨防护装置（10），所述跖骨防护装置包括：

构造成在被接纳在所述鞋（20）中的脚的第一部分上方延伸的前保护器（12），所述前保护器（12）具有后缘部（32）；及

由支撑结构支撑的并且构造成在被接纳在所述鞋（20）中的脚的第二部分上方延伸的后保护器（16），所述后保护器（16）具有前缘部（34），所述前保护器（12）位于所述后保护器（16）的前方，其中所述前保护器与所述后保护器是分开的，其中所述前保护器（12）的所述后缘部（32）与所述后保护器（16）的所述前缘部（34）具有重叠，所述前保护器（12）的所述后缘部（32）覆盖所述后保护器（16）的所述前缘部（34），当所述鞋（20）弯曲时所述重叠增加，并且所述前缘部和后缘部（32和34）中的一个在所述前缘部和后缘部（32和34）中的另一个之上滑动；

被夹在所述前和后保护器（12和16）的所述后缘部与前缘部（32和34）之间的一层材料（28），所述一层材料（28）发生变形以帮助所述前保护器与后保护器（12和16）之间的相对运动，所述一层材料夹在所述前缘部和所述后缘部之间的所述重叠中。

2.如权利要求1所述的跖骨防护装置（10），其中所述鞋（20）包括安全鞋头（26），并且所述前保护器（12）具有覆盖所述安全鞋头（26）且被所述安全鞋头（26）支撑的前缘部。

3.如权利要求1所述的跖骨防护装置（10），其中所述前保护器（12）的所述后缘部（32）被所述后保护器的所述前缘部（34）支撑。

4.如权利要求3所述的跖骨防护装置（10），其中所述鞋（20）包括安全鞋头（26）并且所述前保护器（12）具有被所述安全鞋头（26）所支撑的前缘部。

5.如权利要求1所述的跖骨防护装置（10），所述支撑结构从所述后保护器（16）中延伸出，所述支撑结构包括从所述后保护器（16）中侧向地延伸出的前环箍和后环箍（44和46）。

6.如权利要求5所述的跖骨防护装置（10），其中所述支撑结构（18）还包括至少两个侧向间隔的纵向延伸的构件（48、50、52），所述构件（48、50、52）在所述环箍（44、46）之间延伸从而将所述环箍（44、46）相互连接，同时在所述鞋（20）弯曲期间允许所述环箍（44、46）相对于彼此运动。

7.如权利要求5所述的跖骨防护装置，其中所述环箍（44、46）中的每个包括一对侧向地向内延伸的支脚（54和56），所述支脚（54和56）有助于将所述支撑结构（18）固定到所述鞋（20）。

8.如权利要求5所述的跖骨防护装置（10），其中所述支撑结构（18）包括被组装到所述后保护器（16）以形成后保护器组件（14）的多个单独部件。

9.如权利要求8所述的跖骨防护装置（10），其中所述支撑结构（18）由不同于所述后保护器（16）的其余部分的材料所制成。

10.如权利要求8所述的跖骨防护装置（10），其中所述支撑结构（18）被粘接到所述后保护器（16）。

11.如权利要求1所述的跖骨防护装置（10），其中所述后保护器（16）包括从所述鞋（20）的脚背朝向所述鞋（20）的脚踝区域而向上延伸的凸缘（40），所述凸缘（40）构造成传递使所述鞋（20）弯曲的力。

12.如权利要求1所述的跖骨防护装置（10），其中所述前保护器和后保护器（12和16）以人体测量学方法被设计成使得所述装置的弯曲轴线与穿用者的脚的跖趾关节轴线一致。

13.一种鞋（20），包括如任一项前述权利要求所述的跖骨防护装置（10），所述装置被并入所述鞋（20）内。