CN1599568A - 用于提供动态足部支撑的装置和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于向使用者提供动态足部支撑的装置和系统。一种装置包括一个后跟支架(220)，一个足部支撑架(230)和一个阻尼部件(210)，该阻尼部件允许后跟支架(220)相对足部支撑架(230)相对移动。当穿着者穿着包括有这种装置的鞋物时，他或她的脚将在自然行走过程中产生弯曲并固定在鞋内，从而促进血液流动，预防应力作用，提高舒适度并减轻痛苦。

Description

用于提供动态足部支撑的装置和系统

本申请要求申请日为2001年12月7日的美国临时申请第60/336679号的优先权，该临时申请的全部内容作为参考引入到本文中。

背景技术

发明领域

本发明涉及足部支撑。具体而言，本发明涉及能够相对足部施加的应力进行移动的足部支撑。

发明背景

在选鞋时，对舒适度的选择是一项很艰巨的任务。足部在日常运动中必须承受的持续应力和应变在很大程度上由所穿着的那种鞋子来调节。选鞋时的另一重要因素就在于款式。在很多情况下，为选择一双合适的鞋，必须对舒适性和款式进行权衡。例如，穿着高跟鞋的一个常见问题就在于：虽然高跟鞋的外观和款式比较美观，但是长时间穿着高跟鞋会感觉极不舒服。

不幸的是，因穿着某些鞋子而感觉足部很不舒适的问题仍然存在。例如，至今仍然没有一种切实可行的方案能够解决因高跟鞋而给足部带来的不适感。当长时间穿着这种高跟鞋时，足部会产生过多的痛苦并使小腿和大腿也产生不适感。此外，在没有替代品的情况下，出于对款式的追求，穿着者必须忍受这种痛苦和不适。这样，对款式的要求通常会牺牲舒适性和安全性，因此，一天下来，穿着者就会感觉很难受，而且还可能受伤。

发明内容

本发明是一种安装在鞋子内的动态机构，这样就能够舒适、柔软和可调地穿着这种鞋子。该机构设置有多个活动部件，这些活动部件可沿足部应力的产生方向移动，从而在日常的自然运动过程中为足部减震。此外，还可针对不同的反应张力和高度对该机构进行调节，从而减小在自然运动过程中作用于足部上的应力和应变。本发明被设计成在保证所需款式的前提下能够提供安全性和舒适性的结构。此外，该机构还为穿着安装有上述机构鞋子的人员的步幅提供“弹簧”。安装有这种动态足部支撑机构的高跟鞋会使穿着者感觉更加舒适并减少因穿着普通高跟鞋而产生的痛苦和不适感，从而降低穿着刚性高跟鞋行走时受伤的可能性。

在本文中，术语“鞋物”是指所有能够反复连接到一只或多只脚上的产品。这种鞋物一般包括：用皮带、带扣、VELCRO(钩环搭扣件)或其它能够将鞋子反复固定到脚上并能够使脚相对鞋子保持在一个基本稳定的位置上的类似部件。例如，鞋物可包括：鞋子、便鞋、靴子、直线型溜冰鞋、滚轴旱冰鞋、滑雪靴、滑雪板套鞋等等，但并非局限于此。当然，也可以是其它类型的鞋物。

在本文中通用的术语“阻尼部件”是指一种能够减小作用于该机构上的应力的机构。换言之，阻尼部件可减小作用应力并从内部吸收部分应力。例如，阻尼部件可包括：减震器、活塞、弹簧、粘性材料、粘弹体材料、减震材料或类似物，但并非局限于这些材料。当然，也可以采用其它材料，只要这种材料能够在有一个力作用于阻尼部件的指定长度内时可减小作用力即可。

本发明的一个示例性实施例提供了一种动态足部支撑装置。该装置包括：一个用于支承脚后跟部分的后跟支架，一个用于支承足部远端部的足部支撑架和一个与后跟支架及足部支撑架联通的阻尼部件；其中，当有一个力作用于后跟支架上时，该阻尼部件允许后跟支架相对足部支撑架运动。

本发明的另一示例性实施例提供了一种动态足部支撑装置。该装置包括：一个用于支承脚后跟的后跟支架，一个用于对脚进行支承的足部支撑架，和用于在有一个力作用于后跟支架上时允许后跟支架相对足部支撑架移动的部件。

本发明的又一示例性实施例提供了一种动态足部支撑系统。该系统包括：一个用于容纳足部的鞋子和一个安装在该鞋内的动态足部支撑平台。该动态足部支撑平台包括一个用于支承脚后跟部分的后跟支架，一个用于对足部进行支承的足部支撑架和一个与后跟支架及足部支撑架联通的阻尼部件；其中，当有一个力作用于后跟支架上时，该阻尼部件允许后跟支架相对足部支撑架移动。

附图说明

图1示出了本发明的动态足部支撑平台的一个示例性实施例；

图2a示出了本发明的动态足部支撑平台的一个示例性实施例的各个部件；

图2b为图2a所示的示例性动态足部支撑平台的后跟支架的顶视图；

图2c为图2a所示的示例性动态足部支撑平台的后跟支架的透视图；

图2d为图2a所示的示例性动态足部支撑平台的足部支撑架之前部的透视图；

图3为根据本发明另一示例性实施例的动态足部支撑平台；

图4为根据本发明另一示例性实施例的动态足部支撑平台的侧视图；

图5为根据本发明又一示例性实施例的动态足部支撑平台的侧视图；

图6a为根据本发明另一示例性实施例的动态足部支撑平台的侧视图；

图6b示出了一个用于图6a所示的足部支撑平台上的示例性连接件；

图6c示出了一个用于将图6a所示的动态足部支撑平台的各个部件连接起来的示例性连接件；

图6d为图6a所示的动态足部支撑平台的枢轴区域的侧视图；

图6e示出了一个用于图6a所示的动态足部支撑平台上的示例性连接件；

图6f示出了一个用于图6a所示的动态足部支撑平台上的示例性连接件；

图7为根据本发明另一示例性实施例的足部支撑平台的局部侧视图；

图8a为根据本发明一个示例性实施例的动态足部支撑平台的侧视图；

图8b示出了一个用来与图8a所示的足部支撑平台的某些部件相连接的示例性连接件；

图8c示出了一个用于将图8a所示的动态足部支撑平台的各个部件连接起来的示例性连接件；

图8d为图8a所示动态足部支撑平台的枢轴区域的侧视图；

图8e示出了一个用来与图8a所示的足部支撑平台的各个部件相连接的示例性连接件；

图8f示出了一个用来与图8a所示的足部支撑平台的各个部件相连接的示例性连接件；

图9a为根据本发明一个示例性实施例的动态足部支撑平台的后视图；

图9b示出了图9a所示的足部支撑平台的多个连接件；

图9c示出了图9a所示的足部支撑平台的多个连接件的侧视图；

图10为根据本发明一个示例性实施例的动态足部支撑平台的后视图；

图11为根据本发明一个示例性实施例的动态足部支撑平台的后视图；

图12为根据本发明一个示例性实施例的动态足部支撑平台的侧视图；

图13a为根据本发明一个示例性实施例的枢轴式铰链的侧视图；

图13b为图13a所示的枢轴式铰链沿长度方向上的视图；

图14a为根据本发明一个示例性实施例的动态足部支撑平台的一个示例性实施例；

图14b为根据本发明另一个示例性实施例的动态足部支撑平台的一个示例性实施例；

图15a示出了安装有一个根据本发明之动态足部支撑平台的鞋物的一个示例性实施例；

图15b示出了安装有一个根据本发明之动态足部支撑平台的鞋物的一个示例性实施例，同时一个后跟支架处于不同的示例性位置上；

图16a示出了设置有一个根据本发明之动态足部支撑平台的滑雪靴或滑雪板靴的示例性实施例；

图16b示出了设置有一个根据本发明之动态足部支撑平台的溜冰鞋的示例性实施例；

图17示出了设置有一个根据本发明之动态足部支撑平台的直线型旱冰鞋或滚轴旱冰鞋的示例性实施例。

对最佳实施例的详细说明

一种示例性的动态足部支撑装置包括一个或多个阻尼部件，这些阻尼部件用于在运动过程中减小作用于脚上的应力大小。这种阻尼部件可设置在鞋物的鞋跟区域内或设置在鞋跟区域附近，目的是向脚底侧提供动态运动。高跟鞋可利用这些阻尼部件来保持相对高度，同时向脚部提供动态运动，以防止应力从高跟部分作用于脚上。此外，这种鞋物还为使用者的步幅提供一种“弹簧”，因为阻尼部件产生了一种反作用力，而这种反作用力又会对脚底产生轻微的推动作用。这样，跑步者或快速步行者还可以从本发明的舒适性方面获益。这种动态足部支撑可安装在任何类型的鞋物中，目的是向穿着者提供一种动态响应机构，该机构可以减小作用于脚上的应力，减少受伤的可能性，提高舒适性、健康性和安全性。因此，可以选择将根据本发明的装置装配到鞋物内。

图1示出了根据本发明的一个动态足部支撑平台100的示例性实施例。尽管动态足部支撑平台100被表示成一种具有特定特征的指定形状的结构，但是本发明并非局限于该示例性实施例。也可以采用其它的动态足部支撑平台实施例，而且它们也落入本发明的保护范围内。此外，包括有这种动态足部支撑平台的鞋物也落入本发明的保护范围内。

图2示出了根据本发明一个实施例的动态足部支撑平台的一个示例性实施例。动态足部支撑平台200包括：一个用于支承脚后跟的后跟支架220(图2b和2c)；一个用于支承脚底侧、尤其是用于支承远端的脚趾的足部支撑支架230(图2d)；和一个阻尼部件210，该阻尼部件210用于吸收作用于后跟支架220上的向下的压力。后跟支架220一般具有适合于支承脚后跟的结构。足部支撑架230一般具有适合于支撑或支承远离脚后跟的那些部分的结构。阻尼部件210的长度是可调的，这样就使其能够适应由脚部作用于平台200上的不同压力。

此外，该阻尼部件210还易于在指定的足部支撑平台上进行更换，以在鞋物的动态反应能力方面向穿着者提供更多的选择。将阻尼部件210固定在一个足部支撑平台200内的连接件可以容易地进行接合或脱开，目的是允许使用者能够快速更换阻尼部件210。不同的阻尼部件210可提供不同的弹性和反作用力，这样就能够向给定的穿着者提供一定范围的舒适性。下面将对安装在动态足部支撑平台200内的阻尼部件210的动态功能加以详细说明。

阻尼部件210例如可通过促使后跟支架220围绕一个指定的转轴区域转动来调节该后跟支架220相对足部支撑架230的位置。这种旋转枢轴例如可以是一个销235，该销设置在一个销安装槽236内。当然，也可以采用具有其它结构的枢轴区域。

阻尼部件210通过一个或多个连接件将后跟支架220与足部支撑架230连接在一起。用于将阻尼部件210与后跟支架220连接起来的一个示例性连接件就是管状的卡扣结构225，该结构位于阻尼部件210的一端。该管状结构225被安装到一个设置在后跟支架220上的管状结构安装区域226内。设置在阻尼部件210的另一端上的是另一种连接装置215，该连接装置将阻尼部件210固定连接到足部支撑架230的脚跟端部上。当然，还可以采用其它的连接装置。这些连接件装置具体如下所述。

当将一个压力作用于平台200上时，例如在行走过程中由于脚向下运动而将压力作用于平台200上时，阻尼部件210的长度是可调的。在施加这种压力之前和之后，阻尼部件210的这种长度变化将使后跟支架220相对足部支撑架230的位置发生变化。反之，当该压力变小或将该压力从平台200上撤掉时，阻尼部件210的长度就会增加，从而再次改变后跟支架220相对足部支撑架230的相对位置。阻尼部件210的长度变化能够为穿着者提供缓冲垫的作用，从而使穿着者感觉更加舒适、安全并减轻痛苦。该原理可应用到所有图示的实施例中。

图3示出了根据本发明另一示例性实施例的动态足部支撑平台。动态足部支撑平台300包括一个阻尼部件310、一个后跟支架320和一个足部支撑架330。阻尼部件310通过一个连接件与足部支撑架330的后跟336相连接，该连接件例如可以是一个枢轴和托架结构312。一个内置的托架337可用于将该托架结构312的托架固定到足部支撑架330内。内置托架337例如可以由硬塑料、金属或其它能够被用作足部支撑架330内的锚固件的合适材料制成。一个连接件，例如铰链340，将后跟支架320与足部支撑架330连接起来。

足部支撑架330可以是一个细长形且基本为平面状的表面，该表面支承着使用者的脚并从脚趾区域延伸到脚跟区域。或者，足部支撑架330还可以在其整个长度范围内具有不均匀的结构，而且还可沿其主体设置多个沟槽或隆起332，以实现某种功能或使其外形更加时尚。当然，也可以采用其它形状，例如切除部分或几何结构。一个保护材料层350可定位在铰链340的顶部，以提高铰链340的耐用性。此外，该保护材料层350可防止脚底因为与铰链340的活动机构相接触而受伤。保护材料层350例如可以是一个衬垫、带子、海绵或其它合适的保护材料。此外，还设置有一个用于支承铰链340的内部支承材料层345，这样就可以在保持结构的完整性的同时提高该铰链机构的柔韧性。例如，该内部支承材料层345可以是硬的，但同时具有足够的柔韧性，从而当将一个力作用于后跟支架320时，使该后跟支架320能够运动。

图4示出了根据本发明另一示例性实施例的动态足部支撑平台400。该动态足部支撑平台400包括一个阻尼部件410、一个后跟支架420和足部支撑架430。此外，一个衬层450设置在后跟支架420和足部支撑架430的顶部上，从而使该衬层45能够跨过脚底的整个长度从后跟区域延伸到脚趾区域。该衬层450例如可由一种减震橡胶、皮革、泡沫、织物、橡胶或类似材料构成。当然，在本发明的范围内，还可以采用其它的合适材料。该衬层450的一部分凹入到足部支撑平台400内，以将该衬层固定到后跟支架420和足部支撑架430内。

图5示出了本发明的另一示例性实施例。该动态足部支撑平台500包括一个阻尼部件510、一个后跟支架520和一个足部支撑架530。阻尼部件510分别通过连接件522和512与后跟支架520和足部支撑架530连接在一起。一个内置后跟支架562将连接件512的一部分固定到足部支撑架530上。该内置式后跟支架562例如可以是硬塑料、金属或其它材料，只要这种材料能够被用作足部支撑架530内的锚固件。

后跟垫580和鞋底垫581用于在使用者穿着安装有足部支撑架平台500的鞋物行走时进一步减轻每一步的震动。后跟垫580和鞋底垫581例如可由橡胶、塑料、金属或其它合适的材料或后跟/鞋底垫所用材料的组合材料构成。

除了后跟垫580和鞋底垫581之外，该动态足部支撑架平台500可由耐用的轻质材料制成，例如，碳纤维、尿烷、塑料、轻质合金制成，而轻质合金又可包括：铝、钢、钛、其它合适的材料或上述材料的组合材料。这些材料可用于图示的所有其它实施例中。当然，也可以采用其它合适的材料，例如中空的硬化钢。此外，除了阻尼部件510外，鞋物平台500的每个部件都可包覆有碳纤维，目的是提高强度和耐用性。在该制造过程中，将碳纤维与金属连接成一个整体的技术可以是公知的气囊模压法(Bladder Mold Method)。在这种方法中，碳纤维可包覆在金属的所有不重要区域内，而重要区域则指连接点。

连接件512和522作为实例在图5中被表示成螺纹定位销。当然，也可以采用其它类型的连接件，包括：卡扣式连接件、钩式连接件、铰链、螺纹杆或合适的连接件。旋转枢轴535在图中被表示成一个杆，该杆可在杆安装槽内转动。也可以采用其它类型的旋转机构，包括由硬质塑料制成的锯齿、多孔或去除区域，其能够在不降低结构稳定性的前提下，允许后跟支架520相对足部支撑架530围绕旋转枢轴535转动。作为可选方案，也可以在特定的区域或直线上改变指定薄板材料的材料特性，从而提高该改性区域或直线的柔韧性，这样，就可以形成一个回转区域。

可横跨一个在后跟支架520和足部支撑架530之间延伸的区域设置一个保护盖570。该保护盖570可防止旋转枢轴535伤及位于足部支撑板500上方的使用者的脚底。保护盖570的前端可被固定到位于足部支撑架530上的保护盖槽571内，以允许该保护盖570独立于后跟支架520相对足部支撑架530的移动自由运动。或者，该保护盖570可被粘接或以其它方式连接到后跟支架520和足部支撑架530的表面上。本领域的技术人员应该知道：还可以采用其它连接方法。

图6示出了根据本发明另一实施例的动态足部支撑平台的实施例。当使用这种动态足部支撑平台600时，例如在行走过程中，穿着者的身体通过脚将一个向下的力作用于后跟支架620上，从而使后跟支架620产生相对的上下移动。后跟支架620的所有这些上下移动均可通过使后跟支架620的一端围绕旋转枢轴640沿一个弧形转动而得以实现。该机构也可应用于在本文中提及的其它图示实施例中。

使用时，作用于足部支撑平台600上的向下的力将使后跟支架620沿箭头601所示的方向向下运动并沿箭头603所示的圆弧方向围绕枢轴640转动。如果作用于足部支撑平台600上的下压力变小，那么后跟支架620就会沿箭头602所示的方向向上运动并沿箭头604所示的圆弧方向围绕枢轴640旋转。

连接件625例如可以是一个普通的金属销。本领域的技术人员应该清楚：还可以采用其它类型的连接件。分别在图6b、6c、6e和6f中示出的连接件626、627、628和629为连接件的其它实例。连接件626和627为压配合式的连接件，这种连接件可被压入一个设置在后跟支架620之底侧的狭槽(未示出)内，从而形成一种紧配合。压配合式的连接件可采用不同的几何形状，例如圆柱形头部626或一个球形头部627。可以使用的另一种连接件628是一种带有销槽(未示出)的头部，该连接件可被安装在后跟支架620的底侧上。

另一种连接件629为不完整的圆柱形，它是阻尼部件610的一个一体部件。该连接件629可被卡入或压入到一个设置在后跟支架620上的狭槽(未示出)内并通过一个颈部区域631与阻尼部件610的主体632相连接。连接件629的宽头可增加下压力在阻尼部件610上进行分布的表面面积，从而减小作用在位于连接件629之顶面上的指定位置上的应力。这是一种提高后跟支架620与阻尼部件610之间的连接强度的方法。当然，也可以采用其它的加固方法。

图7为根据本发明另一示例性实施例的动态足部支撑平台的局部剖开侧视图。动态足部支撑平台700设置有一个后跟支架720，该后跟支架720包括一个内部材料层721，该内部材料层可提高强度和耐用性，同时还可减轻重量。该材料层721例如可以是碳纤维。当然，也可以采用其它类型的材料。嵌入式的后跟738和鞋底739可由能够进一步减小步幅震动的材料构成。后跟738和鞋底739所用的材料例如包括：橡胶、塑料、金属、其它合适的材料或上述材料的组合物。

该后跟支架720还包括一个内部托架730。该内部托架730设置有一个上臂722，该上臂从一个位于阻尼部件710之顶部的连接件延伸到旋转枢轴740。一个下臂745从旋转枢轴740继续延伸到足部支撑架。上臂722和下臂745组合在一起可提高旋转枢轴740的周围区域的强度，从而延长旋转机构的使用寿命。

阻尼部件710的另一端是一个内置托架737，该托架从一个位于阻尼部件710之底部的连接件延伸出来。将多种结构的托架设置在阻尼部件710的各端上并与阻尼部件710连接在一起，从而能够通过在足部支撑平台700的某些区域内形成一个内置骨架结构来提高该动态足部支撑平台700的结构稳定性，当使用者做步行运动时，在足部支撑平台700的这些区域内将产生应力。结构稳定性的提高就会提高动态足部支撑平台700的耐用性，从而延长安装有这种足部支撑平台的鞋物的使用寿命。

图8示出了根据本发明另一实施例的动态足部支撑平台800。当该动态足部支撑平台800处于使用状态下时，例如在行走过程中，身体通过足部施加的下压力将作用于后跟支架820上，这样就会使该后跟支架820上下移动。后跟支架820的上下移动可通过使该后跟支架820的一端围绕旋转枢轴840成弧形的转动得以实现。

使用时，作用于足部支撑平台800上的下压力将使后跟支架820沿箭头801所示的方向向下移动并围绕枢轴840沿箭头803所示的弧形方向转动。作用于足部支撑平台800上的下压力的相对减小将使后跟支架820沿箭头802所示的方向向上移动并沿箭头804所示的圆弧方向围绕枢轴840转动。

在图8a中，连接件825作为实例被表示成一个压配合式的连接件。当然，也可以采用其它类型的连接件。分别如图8b、8c、8e和8f所示的连接件826、827、828和829就是可以替代图8a所示的连接件825的其它连接件实例。连接件826和827为压配合式的连接件，这种连接件可被压入到一个设置在后跟支架820之底侧的狭槽内，从而形成一种紧配合。压配合式的连接件可以采用不同的几何形状，例如圆柱形头部826或球形头部827。

可以采用的另一种连接件828就是一种设置有销槽(未示出)的头部，该销可定位在后跟支架820的底侧。另一种连接件829为不完整的圆柱形部件，而且该连接件与阻尼部件810一体制成。该连接件829可被卡入或压入一个设置在后跟支架820内的狭槽中并通过一个颈部831与阻尼部件810的主体833相连接。连接件829的宽头部分为作用于阻尼部件810上的下压力提供了更大的分配表面面积，从而减小作用在位于连接件829之顶面上的任何指定位置上的应力。

图9为根据本发明另一示例性实施例的动态足部支撑平台900的后视图。该动态足部支撑平台900包括一个阻尼部件910，该阻尼部件910又与一个后跟支架920连接在一起。在图示的实施例中，连接件922是一种紧配合连接件。本领域的技术人员应该清楚：还可以采用其它连接件。该阻尼部件910的另一端包括一个安装凸起913，该安装凸起913容纳在一个安装凸起槽914内，该槽又设置在足部支撑架930的后跟部分936内。可将一个定位杆或定位销安装在定位器壳体915内，该壳体垂直于安装凸起913。这种杆或销可锁定在安装凸起913内并将安装凸起913与后跟部分936固定在一起。与图9a相对的视图-图9b及图9a的侧视图-图9C也示出了安装凸起913、安装凸起容纳槽914和定位器壳体915之间的关系。当然，也可以采用其它连接、凸起和安装机构。

图10示出了根据本发明的动态足部支撑平台的另一示例性实施例。该动态足部支撑平台1000包括一个阻尼部件1010、一个后跟支架1020和一个足部支撑架1030。阻尼部件1010通过一个位于安装槽1022内的连接件1023被固定到后跟支架1020上，连接件1023的结构已经在图10中以一种压配合连接的形式被示出。本领域的技术人员应该清楚：还可以采用其它类型的连接件。当有一个力作用于平台1000的顶侧上时，旋转枢轴1040能够使后跟支架1020相对足部支撑架1030相对移动，这样就可以缩短阻尼部件1010在压缩过程中的长度。

阻尼部件1010通过一个连接件固定到足部支撑架1030的后跟区域1036上，其中连接件在图10中被示例性地表示成一个销1012和一个托架1013。本领域的技术人员应该清楚：还可以采用其它类型的连接件。为进一步提高阻尼部件1010和后跟区域1036之间的连接强度，可在后跟区域1036内安装一个内置支架结构1037，该结构将托架1013固定到后跟区域1036上。这种结构能够提高结构稳定性，而且在不产生断裂的前提下使足部支撑平台1000能够承受更大的应力，例如当在快速行走或跑动过程中出现的应力就较大。

图11示出了根据本发明另一实施例的动态足部支撑平台。除了另有说明外，该动态足部支撑平台基本包括与动态足部支撑平台1000大体相同的部件。一个连接件1122将阻尼部件固定到后跟支架上，该连接件设置有一个定位销，该定位销可卡住阻尼部件的顶部凸起。本领域的技术人员应该清楚：还可以采用其它类型的连接件。

一个支承材料层1160跨越后跟支架1120和足部支撑架1130的长度延伸。该材料层1160可由碳纤维、硬化塑料或其它能够提高动态足部支撑平台1100的结构稳定性并在动态运动过程中保持强度的合适材料构成。这种支承材料层1160还可跨越后跟支架1120的底侧延伸，以对旋转枢轴1140进行保护。或者，可将这种支承材料层1160安装在后跟支架1120的主体内，安装在后跟支架1120的顶部上方，或者这两种情况的组合。销1112将阻尼部件1110的底端固定到一个保持托架1162上。该保持托架1162是一个整体结构，该整体结构将设置有销槽的上端和一个底部锚固件连成一体，其中销槽用于安装定位销1112，底部锚固件用于可靠固定在足部支撑架的后跟区域内。与图10所示的多保持托架结构不同，如图11所示，由于保持托架1162具有一体式的结构，因此就可以减少部件的数量，降低成本并减小制造的复杂性。

如图所示，根据本发明的各种足部支撑平台的上述示例性实施例设置有一个阻尼部件，该阻尼部件分别相对后跟支架定位在特定的角度位置上。此外，为简明起见，在各个示例性实施例中，仅示出了一个阻尼部件。但是，阻尼部件也可定位在其它角度位置上，而且还可以设置多个阻尼部件。这些阻尼部件可定位在能够受益于减力作用的任何方向上。

图12示出了根据本发明一个实施例的动态足部支撑平台1200的另一实施例。图12示出了阻尼部件1210在足部支撑平台1200上的另一角度和位置。阻尼部件1210被如上述示例性实施例所述的图示连接件固定到后跟支架1220上。但是，阻尼部件1210的底端可利用一个托架1250固定到足部支撑架1230上，该托架1250由一个比图示的上述实施例更加靠里的位置伸出。该托架1250的位置能够使阻尼部件1210相对图示的上述其它实例具有不同的角度。

此外，与上述的其它实例相同，一个内置托架结构1222以浅色阴影示出，该结构沿着后跟支架1220之主体的长度方向由阻尼部件1210的顶部，经过旋转枢轴延伸到足部支撑架1230内。例如，该内置式托架结构1222可以是一个包覆有碳纤维的金属支架，包覆碳纤维的目的在于为动态足部支撑平台1200上可能与脚底施加的力更加直接接触的那些部分提供更多的结构支承。

根据本发明的足部支撑平台的其它示例性实施例已经在图14a和14b中示出。在图14a中，足部支撑平台1400包括一个阻尼部件1460，该阻尼部件定位在非常接近足部支撑平台1400之中心的位置上。该阻尼部件1460被固定在底座结构1401和后跟支架1402之间。一个杆1410从位于足部支撑平台1400后端的底座结构1401向上延伸。杆1410可与杆容纳结构1420滑动接合，杆1410的一部分1430就容纳在该杆容纳结构中。当使用者处于运动状态下时，例如在行走过程中，作用于后跟支架1402上的下压力将使后跟支架1402围绕枢轴点1403向下移动，从而使杆1410进一步插入杆容纳结构1420内，这样就可以使杆1410上的更多部分1430定位在该杆容纳结构1420中。

图14b所示的足部支撑平台1450与图14a所示的足部支撑平台1400基本相同，除非另有说明。在足部支撑平台1400上，位于枢轴点1403最外侧的部件就是后跟支架1402。或者，在足部支撑平台1450上，位于枢轴点1403最外侧的部件可以是底座结构1401。此外，在图14b所示的示例性实施例中，一个转动导向结构1404引导底座结构1401正确地旋转。当然，也可以有其它的实施例。将阻尼部件1460定位在非常接近枢轴点1403的位置上的优点在于：可将阻尼部件1460掩盖起来，这样就不必将其显著暴露在指定的足部支撑平台上。将阻尼部件隐藏起来有利于对美学或安全性的考虑。

图14a和14b所示的示例性实施例可设置有其它可相对移动的部件。在一个实例中，底座结构1401可以相对静止，而后跟支架1402可沿圆弧相对该底座结构1401移动。或者，后跟支架1402可相对静止，而底座结构1401可沿圆弧相对后跟支架1402移动。当然，也可以采用其它的移动机构。

上述的示例性实施例均是针对一个转销式的普通回转枢轴加以说明的。但是，还可以采用其它不同的替代结构，只要这些替代结构允许后跟支架相对足部支撑平台移动即可。

可应用到本发明的动态足部支撑平台上的旋转枢轴的另一示例性实施例已经在图13中示出。该枢轴例如可以是一个铰链1300，其包括一个能够将铰链1300锁定在不同位置上的机构。铰链1300设置有一个整体为细长形的铰链主体1330，该主体一端延伸至一个按钮盖1310处，该按钮盖可由橡胶或其它合适的材料制成。在按钮盖1310的内部设置有一个按钮致动器1320，该按钮致动器又与一个按钮轴1370相连接。一个弹簧1360包围在该按钮滑动轴1370周围并被限制在一个介于按钮致动器1320和一个固定壁1340之间的空间内，该固定壁1340可以是一个空心的带有凹齿的螺母。

一个第二壁1350接纳着按钮滑动轴1370的端部，而且该第二壁被设计成能够与固定壁1340相互配合的结构形式。该第二壁1350可以是一个带有凹齿的螺母。图13b为壁1340和1350的凹入区域的侧剖视图，图中示出了齿1390和间隙容纳空间1389交错排列的位置，而且该间隙容纳空间与配合壁上的一个齿相接合。使用时，铰链1300能够将后跟支架相对足部支撑架的相对位置固定下来，下面将参照图15加以说明。

在图15所示的示例性实施例中，示出了一只鞋1500，该鞋1500设置有一个后跟支架1520、一个足部支撑架1530和一个鞋跟1510。旋转枢轴1540能够使后跟支架1520相对鞋1500的其它部分回转。一个顶带1550和一个底带1560用于将该鞋固定到穿着者的脚上。当使用者步行时，该后跟支架1520可以位于一个或多个示例性的位置1501、1502、1503上。为简明起见，图中没有示出阻尼部件。但是，可将一种阻尼部件安装在足部支撑架1530内，而且从外侧不能看到该阻尼部件，这与图14所示的结构相似。

或者，只要旋转枢轴1540是一个铰链，例如图13所示的铰链1300，那么图15所示的鞋1500也可不需要设置阻尼部件，这样，在后跟支架1520中仍然可在一定范围内移动。如果铰链1300被用作鞋1500的旋转枢轴1540，那么使用者就可以选择后跟支架1520的相对位置，例如可选位置1501、1502和1503。此外，在图15所示的示例性实施例中，使用者可以根据后跟支架1520所需高度的不同，而选择将该鞋调节成高跟鞋、中跟鞋(moderate pump)或平跟鞋(relativelyflat)的结构形式。

但是，如果没有阻尼部件，那么鞋子1500就不会有能够判断出向下的应力并通过阻尼部件对这种应力作出反应、从而产生向上的反作用应力的动态反应机构。对于指定的鞋物而言，还可以既包括阻尼部件，又包括图13所示的铰链1300。如果阻尼部件和铰链均被采用，那么使用者将仍然拥有能够提供反作用力的鞋物，然而不同水平的所有运动都可穿着这种鞋，可根据运动条件的不同，而对这种鞋进行调节。当然也可以有其它的选择。

尽管已经通过普通的鞋物，例如鞋子和靴子，对本发明的上述示例性实施例作出了图示和说明，但是本发明并非局限于上述的应用，而且其可应用于其它鞋物上。图16a示出了安装有上述图示的本发明之动态足部支撑平台的滑冰靴或滑雪靴1600的一个示例性实施例。靴子1600包括一个足部固定部件1620，该部件与一个阻尼部件1610连接在一起。一个锁定底座1630与该足部固定部件1620及阻尼部件1610的相对端相连接。

在使用过程中，当穿着者在山坡上向下滑行时，各种山丘和隆起将在靴子1600的箍脚部件1620上产生向上和向下的应力。这些被传递的力将被阻尼部件1610感测出来，接着就会将某些力减小并产生反作用力，这种反作用力将通过阻尼部件1610和箍脚部件1620向上回推。在实时移动过程中，箍脚部件1620围绕枢轴点1640一直上下移动，从而降低通常作用于穿着者脚底上的应力。此外，还可选择利用一个封盖1615将阻尼部件1610隐藏起来或保护起来，并防止其受到雪和碎屑的破坏，因为雪和碎屑将降低其使用寿命。

安装有根据本发明一个实施例的动态足部支撑平台的鞋子的一个示例性实施例就是图16b所示的溜冰鞋1601。该溜冰鞋1601可按照类似于上述图16a所示的滑雪或雪地靴1600的方式进行操作。箍脚部件1621可通过阻尼部件1611的相对长度的变化而围绕枢轴点1641相对刀片1631移动。为简明起见，图示的溜冰鞋1600设置有一个可见的阻尼部件1611，因为该阻尼部件1611没有护罩1615。这种护罩1615可被固定在箍脚部件1621和刀片1631之间，以防止阻尼部件1611受到碎屑的破坏。

在安装有根据本发明一个实施例的动态足部支撑平台的鞋子的另一示例性实施例中，一个直线型冰鞋或辊轴冰鞋1700已经在图17中示出。直线型冰鞋1700设置有一个箍脚部件1720，该箍脚部件又与一个阻尼部件1710和一个轮架1730相连接。阻尼部件1710也与轮架1730相连接。足部容纳部件1720相对轮架1730的相对运动可通过改变阻尼部件1710的长度、从而使其围绕枢轴点1740转动的方式而得以实现。

与传统的静态鞋物相比，安装有本发明的鞋物具有许多优点。设置有动态足部支撑平台的鞋子的使用者不会使他或她的脚受到由硬地面导致的静力的反复作用。本发明的另一优点在于其允许脚本身在鞋子内移动，从而使脚在自然走动中被弯曲和伸缩，提高了舒适性并促进血液流动。此外，穿着安装有本发明之足部支撑平台的高跟鞋的使用者能够在更长的时间内穿着这种高跟鞋，而且还不会感觉到普通高跟鞋的不适感。断跟的频率也可以减小，因为在穿着高跟鞋进行日常行走或奔跑的过程中所产生的应力已经被阻尼部件减小，因此，就可以减少穿着者因意外断跟而产生的不便和花费。最后，由于阻尼部件和/或回转铰链的拉伸力是可调的，这样就能够使穿着者明确知道穿着这种安装有动态足部支撑平台的鞋物进行运动时感觉最舒服的运动范围。显然，还有许多与舒适性、安全性和时尚性有关的优点。

尽管已经利用特殊的部件以特定的方式对上述的实施例作出了说明，但本发明并非局限于这些结构。例如，上述的示例性实施例利用了一种类似减震器的阻尼部件，其更接近于汽车或自行车上所用的减震器。但是，也可以采用其它类型的阻尼部件。如果采用减震器，那么就可以预先限定它的移动距离，例如在0.75至1.00英寸的范围内。该减震器可由一种适用于特定场合下的金属制成。可用于本发明中的一个示例性减震器可以就是传统的减震器，但必须将其改造成能够装配到本发明中的结构形式。各种减震器应该被划分多个等级，以分别用于重量不同的使用者，例如“用于(重量为)110至120磅”的使用者。此外，可采用多种可调式的减震器来满足不同穿着者的要求或允许穿着者能够将其调整至一种舒适的设置状态下。此外，可将一个以上的减震器应用到指定的鞋子上，例如最多可设置四个减震器。而且还可以为每个减震器选择不同的位置，例如鞋子的上下位置、前后位置或其它合适的位置。最后，减震器可以是空气、油或加强弹簧。当然也可以采用其它部件。

上述所有的鞋物及其所有合适的部件均可利用传统的制造技术(例如注塑法或真空模塑法)由碳纤维制成。这些方法能够制造出中空的固体结构，而且没有接缝和厚度的差异。此外，这些方法还可以提供重量轻的刚性结构。其它材料，例如尿烷或塑料，也可用于制造鞋子。尿烷或塑料可减少加工量并降低制造成本。采用某些特殊的材料，例如尿烷，还可以进一步降低制造成本，同时还可保持结构的完整性，因为部件的总数和制造步骤的总数均有所减少。例如，由尿烷制成的均质主体可用于制造根据本发明的基本全部足部支撑架，包括连接件和托架在内，而且无需使用结构插件。最后，安装有本文所述之动态机构的鞋子的主体部分必须能够承受由于在没有扣牢的状态下进行运动所产生的拉伸力。这种主体部分可以采用的示例性材料例如可以是皮革、橡胶、混合材料或其它合适的材料。

在对本发明的示例性实施例进行说明的过程中，将本发明的方法和/或工艺描述成多个具有特定顺序的步骤。但是，该方法或工艺并非依赖于上述步骤的特定顺序，该方法和工艺并非局限于上述步骤的特定顺序。本领域的技术人员应该知道：也可以采用其它的操作步骤。因此，在说明书中提及的具有特定顺序的步骤并非是对权利要求书的限制。此外，涉及到本发明的方法和/或工艺的权利要求不应该局限于按照所述的具体顺序执行上述的步骤，本领域的技术人员应该立刻认识到：在本发明的构思范围内，操作顺序是可以改变的。

上面已经出于说明和图示的目的对本发明的多个实施例作出了说明。但这并非是对本发明的穷尽说明或将本发明限定为上述的具体形式。本领域的技术人员在上文的启示下可以对本发明作出多种修改和变形。本发明的保护范围仅由所附权利要求书及其等同替代物来限定。

Claims (20)

1、一种动态足部支撑装置，其包括：

一个用于支承脚后跟部分的后跟支架；

一个用于支承脚之远端部的足部支撑架；和

一个与后跟支架及足部支撑架联通的阻尼部件；

其特征在于：当有一个力作用于后跟支架上时，该阻尼部件允许后跟支架相对足部支撑架相对移动。

2、根据权利要求1的装置，还包括：

一个与后跟支架和足部支撑架相连接的枢轴点，其中后跟支架相对足部支撑架的相对运动是围绕枢轴点沿一段圆弧进行的。

3、根据权利要求2的装置，还包括：

一个保护材料层设置在枢轴点上，其中该保护材料层防止脚围绕枢轴点运动。

4、根据权利要求1的装置，还包括：

一个设置在后跟支架内部的内置支承层，其中该内置支承层能够为后跟支架提供结构支承。

5、根据权利要求1的装置，其特征在于：后跟支架的相对运动可相对足部支撑架进行调节。

6、根据权利要求1的装置，其特征在于：后跟支架的相对位置可以相对足部支撑架被可翻转地固定。

7、根据权利要求1的装置，还包括：

位于阻尼部件两端的连接件，这些连接件将阻尼部件与后跟支架及足部支撑架连接在一起；其中，穿着者能够利用这些连接件对阻尼部件进行更换。

8、一种动态足部支撑装置，该装置包括：

一个用于支承脚后跟部分的后跟支架；

一个用于对脚进行支承的足部支撑架；和

一个当有一个力作用于后跟支架上时能够使后跟支架相对足部支撑架运动的部件。

9、根据权利要求8的装置，其特征在于：允许相对运动的部件包括一个与后跟支架和足部支撑架连接在一起的枢轴点，其中枢轴点允许后跟支架相对足部支撑架围绕枢轴点沿一段圆弧相对运动。

10、根据权利要求9的装置，还包括：一个设置在枢轴点上的保护材料层，其中该保护材料层防止脚围绕枢轴点运动。

11、根据权利要求8的装置，还包括：一个设置在后跟支架内部的内置支承层，其中该内置支承层能够向后跟支架提供结构支承。

12、根据权利要求8的装置，其特征在于：后跟支架的相对运动可相对足部支撑架进行调节。

13、根据权利要求1的装置，其特征在于：后跟支架的相对位置可以相对足部支撑架被可翻转地固定。

14、根据权利要求1的装置，其特征在于：允许运动的部件可由穿着者进行更换。

15、一种动态足部支撑系统，该系统包括：

一个用于容纳脚的鞋物；

一个被安装在该鞋物内的动态足部支撑平台，其中，动态足部支撑平台包括：一个用于支承脚后跟部分的后跟支架；一个用于对脚进行支承的足部支撑架；和一个与后跟支架及足部支撑架联通的阻尼部件；其中，当有一个力作用于后跟支架上时，阻尼部件能够使后跟支架相对足部支撑架相对移动。

16、根据权利要求15的系统，还包括：一个与后跟支架和足部支撑架相连接的枢轴点，其中该枢轴点允许后跟支架相对足部支撑架围绕枢轴点沿一段圆弧相对运动。

17、根据权利要求16的系统，还包括：一个设置在枢轴点处的保护材料层，该保护材料层防止脚围绕枢轴点运动。

18、根据权利要求15的系统，还包括：一个设置在后跟支架内部的内置支承层，该内置支承层能够向后跟支架提供结构支承。

19、根据权利要求15的系统，其特征在于：后跟支架的相对运动可相对足部支撑架进行调节。

20、根据权利要求15的系统，其特征在于：后跟支架的相对位置可相对足部支撑架以可翻转的方式固定。

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