CN1845688A - 选择性地减振的鞋垫 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种鞋垫，其特征在于：鞋垫主表面(1)的支承区域(6、7、8、9)具有低于主表面(1)的其它区域(10－13)的相对刚度或硬度。所述区域(6－9)设置在脚的主支承区域下方一即设置脚趾下方、脚的跖骨头下方、足跟下方以及脚的外部支承区域下方，由此可在吸收冲击以及脚在鞋内的稳定性之间得到折衷，所述鞋垫可适用于任何类型的鞋。

Description

选择性地减振的鞋垫
技术领域
本发明涉及用在鞋类中位于鞋底与用户的脚底面之间的鞋垫。
背景技术
现有技术的鞋垫通常由适于与脚底面保持接触的主上表面、适于与鞋底保持接触的下表面和适合配于鞋的内部轮廓之内的外周轮廓来限制。
鞋垫通常具有用于进行尺寸或形状补偿的物体以便使鞋更好地与用户的脚相配。鞋垫的厚度按照这个目的选择，并且可随着用户的脚下方所涉及的区域/面积而变化。
而且，已经设计有集成于其中的内底在使用时具有减振性能的鞋类。
因此，文献US4,364,189A说明了一种鞋，其中内底(insole)包括泡沫材料，泡沫材料的沿着脚的纵轴的两个半部之一比较紧密或比较坚硬。这样并未使鞋获得足够的减振品质和稳定性，特别是对于运动鞋而言。
文献US4,551,930A说明了一种围绕鞋的一体式内底的周边的硬度或刚性更大的泡沫材料。(鞋的)减振和稳定性得到了稍许提高，但仍然不够。
文献US4,128,950A说明了一种围绕足跟区域的周边的硬度或刚性更大的泡沫材料。其稳定性得到了稍许提高，但损害了减振性能。
文献EP 0 752 216 A说明的鞋中，一体式内底具有各种各样的硬度分布。然而，所述的结构并未在减振与脚在鞋中的稳定性之间实现良好的折衷。
另外，上述文献需要带有一体式内底的鞋类特定结构，并且其解决方案不能适用于所有类型的鞋。
另外还已经在寻求对脚底的按摩功能。
相应地，文献DE 35 08 582 A说明了一种内底，在其上侧具有构成了按摩垫的单独的凸状弹性区域。这些按摩垫置于脚的反射区域中以便作用于这些区域上。所述的反射区域与脚的支承区域清楚地分开或者只覆盖这些支承区域的一小部分。
文献US 2001/0039746 A1说明了一种内底，其包括构成了用于改善静脉循环的按摩垫的凸状弹性区域。所述按摩垫并未专门置于脚的支承区域中：大部分与支承区域分开，而其它部分只覆盖某些支承区域的部分。
文献DE 27 09 546 A和WO 99/53785说明了一种具有连续的弹性区域的内底，该弹性区域并未与脚的支承区域区分；另外，并未覆盖某些支承区域。
文献US5,014,706说明了一种矫形内底，其用于矫正发生变形的脚的病态支承区域。设置有弹性内底区域以便补偿所述变形。这些区域并不特别地、单独地涉及脚的正常支承区域。
直到现在，鞋垫仍未具有改善脚在鞋中的减振和稳定性的组合功能。
发明内容
本发明所要解决的问题是设计能够适合大多数鞋类的装置，以便既能在行走或跑步时对脚提供有效的减振，同时又能提供脚在鞋中的优良的稳定性以便防止脚在行走、跑步期间相对于鞋运动并且防止在改变方向期间发生横向运动或转动。
现有技术中已知的是，在鞋中对脚支承不充分会由于脚与鞋之间的纵向、横向或转动力而导致不稳定。现有技术中还已知，在使用时，脚会受到振动。不充分的稳定性和不适当的减振可能增加损害关节和腱的危险并且降低舒适性。
本发明基于这样的观点，即组合采用以下方式可显著提高舒适性并且显著降低损害关节和腱的危险，这些方式为：对脚在鞋中的主要支承区域进行有效的、选择性的减振，以及对脚的这些主要支承区域进行特别地、单独地横向支承以改善脚在鞋中的稳定性，从而防止在行走、跑步和改变方向期间鞋掉离或者脚在鞋内滑动。
本发明的目的还在于提供特别结实有效并且适用于任何类型的鞋的上述类型的装置。
为了实现以上和其它目的，本发明提出了一种用在鞋类中位于鞋(内)底与用户脚底面之间的鞋垫(内底，plantar insole)，这种鞋垫由适于与脚底面保持接触的主上表面、适于与鞋底保持接触的主下表面和适于延伸超出脚底面并且适合于鞋类的内部轮廓之内的外周轮廓来定界，这种鞋垫具有随有关主表面区域而定的至少两种不同的刚度或硬度；根据本发明：
-该鞋垫在主表面上具有设置成位于脚的每个主要支承区域下方的支承区域，
-支承区域具有低于主表面的其它区域的相对刚度或硬度，并且
-支承区域由沿着脚的所述主要支承区域的边缘的轮廓定界。
具有较低刚度或硬度的区域的特定形状和特定位置以及这些区域尽可能靠近用户的脚的垂直定位组合起来就有效地解决了本发明所要解决的问题。
实际上，按照最常见的使用形式，本发明确定了主表面中的四个支承区域，所述区域与脚的四个主要支承区域相对应。相应地，根据一个有利实施例，主表面上具有较低相对刚度或硬度的支承区域包括适于位于脚趾下方的前部支承区域、适于位于脚的跖骨头下方的中间支承区域、用于位于足跟下方的后部支承区域、以及用于位于脚的跟骨前外部下方、位于骰骨下方以及位于第五跖骨下方的外部支承区域。
具有较高相对刚度或硬度的主表面区域优选地包括完全包围着具有较低相对刚度或硬度的支承区域的外周边界。这样就显著改善了稳定性。
如果具有较低相对刚度或硬度的主表面支承区域全都具有相同的较低相对刚度或硬度，则以上类型的鞋垫的生产就可以得到简化。
如果该较低相对刚度或硬度为20至35肖氏硬度(Shore A)，则可获得良好的效果。
类似地，为了简化鞋垫的结构及其生产，具有较高相对刚度或硬度的主表面区域可全都具有相同的较高相对刚度或硬度。
在这种情况下，该较高相对刚度或硬度可为38至50肖氏硬度。
实际上，可根据用户的平均形态(morphology)来确定具有不同硬度的区域。相应地，对于尺寸为42的鞋垫而言：
-前部支承区域被限定于由以下矢量所定义的多边形中：ab(2.6cm，240°)、bc(2.6cm，180°)、cd(0.9cm，120°)、de(1.9cm，50°)、ef(6.3cm，120°)、fg(2.5cm，0°)、gh(5cm，310°)、hi(1.6cm，270°)、ia(0.8cm，0°)；
-由中间支承区域、后部支承区域和外部支承区域形成的组被限定于由以下矢量所定义的多边形中：jk(2.2cm，270°)、kl(4.6cm，180°)、lm(2.2cm，90°)、mn(1.1cm，0°)、no(3.7cm，105°)、op(4.8cm，195°)、pq(7.7cm，215°)、qr(3.7cm，160°)、rs(3.2cm，90°)、st(1.8cm，35°)、tu(14.8cm，10°)、uv(4.3cm，305°)、vj(1.7cm，270°)。
根据适于以有限数量批量生产的实施例，本发明的鞋垫可通过以下方式装配构成，即，将构成具有较高相对刚度或硬度的区域的第一弹性体材料与构成具有较低相对刚度或硬度的支承区域的第二弹性体材料相粘贴，并且粘贴上抗菌的上部膜和舒适织物。
附图说明
通过阅读下面参考附图给出的对本发明特定实施例的描述，将会清楚本发明的其它目的、特征和优点，其中：
-图1为本发明的右脚鞋垫的一个实施例的主上表面的视图；
-图2、3和4分别为沿图1中的线A-A、B-B、C-C的图1鞋垫纵向剖开的侧视图；
-图5、6、7和8分别为沿图1中的线D-D、E-E、F-F和G-G的图1鞋垫的横截面图；
-图9为俯视图，示出了鞋垫的支承区域和构成脚的主要支承区域的脚骨架部分的相对位置。
具体实施方式
图中所示的本发明的鞋垫的实施例由主上表面1、主下表面2和外周轮廓3定界。
主下表面2适于与鞋底相接触。在所示实施例中，该主下表面可以配合进鞋内，而该鞋的支承表面沿纵向呈波状以便仿效脚的常见总体解剖学曲率，并且鞋的支承表面沿横向为凹状。外周轮廓3适于配合进鞋的内部轮廓之内，并且，为此目的，从俯视图中看，该外周轮廓具有现有技术中鞋垫的外周轮廓的常见曲线。
在松弛状态下，主上表面1具有鞋垫的常见总体形状，在不脱离本发明的范围的情况下，这种形状可以变化。
相应地，在图2至4中所示的实施例中，鞋垫的厚度沿着给定的纵向平面略微变化，并且随着有关纵向平面的横向位置变化。该厚度在位于足底下方的中央区域处较大，而在端部区域处较小。这样就产生了补偿效果。
类似地，在图5至8中所示的相同实施例中，鞋垫的厚度沿同一相关横向平面变化，并且随着该相关横向平面的变化而变化。
在图中所示的实际实施例中，就尺寸为42的鞋垫而言，考虑鞋垫的与脚的矢状面相对应的中央纵向平面X-X、沿(朝向)鞋垫内边缘的方向与平面X-X相距大约20mm的纵向平面A-A、沿(朝向)鞋垫外边缘的方向与平面X-X相距大约10mm的纵向平面B-B、以及沿(朝向)鞋垫外边缘的方向与平面X-X相距大约33mm的纵向平面C-C。在图2所示的沿平面A-A的剖面中，鞋垫前端处的厚度可约为6mm，而鞋垫中央区域的厚度可约为11mm，并且鞋垫后端处的厚度可约为9mm。类似地，在沿平面B-B的剖面中，(鞋垫的)前部厚度约为6mm，中央厚度约为12mm，而后部厚度约为8mm。最后，在平面C-C上，(鞋垫的)前部厚度约为6mm，中央厚度约为10mm，而后部厚度约为8mm。
所给出的厚度仅为示例性的，并且厚度易于随特别是所要实现的减振作用而变化。因此，可选择增加厚度来增强减振性能，或反之亦然。
接着考虑鞋垫相对于前端部1a的横向平面：平面D-D距离鞋垫的前端大约5.5cm，平面E-E距离鞋垫的前端大约11cm，平面F-F距离鞋垫的前端大约16.5cm，而平面G-G距离鞋垫的前端大约22cm。
在每个横向平面中，鞋垫的厚度都沿着内边缘以及沿着外边缘减小至零。中央厚度随着有关横向平面变化。而且，主下表面2为凸形，而主上表面1为凹形。相应地，在图5所示的平面D-D中，主上表面1的凹面形成了大约5mm深的凹部，在图6中所示的横向平面E-E中也是同样。在图8中所示的横向平面G-G中，凹部大约深12mm。
尺寸为42的鞋垫的长度为27.5cm。该鞋垫的宽度随着有关横向平面的变化而变化：在横向平面D-D中宽度大约为8.5cm，在平面E-E中大约为9.5cm，在平面F-F中大约为7.5cm，而在平面G-G中大约为7cm。
图2至4中所示的鞋垫的实施例包括基本结构5，该基本结构上固定有上部膜4，上部膜4自身优选地被覆盖以舒适织物4a，该舒适织物4a构成了上表面1并且适于接触脚的皮肤。上部膜4可有利地由厚度约为1mm的抗菌材料制造。因此基本结构5可选用适合于所需效果的不同材料，而不要求与脚接触的相容性。
本发明的鞋垫用于以特别的方式与脚相配合，以便在行走、跑步、旋转和改变方向的运动期间，既能提供对脚有效减振的功能，又能提供脚在鞋中的稳定性。
为此目的，鞋垫基本上与脚的主要支承区域配合，所述主要支承区域在图9中示出。
图9示出了脚的骨架20的水平投影的俯视图。可以看到趾21、22、23、24和25、跖骨头26、27、28、29和30、具有前外部31b和构成了足跟的后部31a的跟骨31、骰骨32的外部以及最后的第五跖骨33。
趾21-25构成了脚的第一主要支承区域。跖骨头26-30构成了脚的第二主要支承区域。跟骨的后部31a或者说足跟与跟骨的前外部31b、骰骨32和第五跖骨33的体部一起构成脚的第三主要支承区域。
再次参见图1，可以看到本发明的鞋垫的主上表面1包括具有不同机械性能的独立的区域。
考虑图1中所示的主上表面1-上部膜4和舒适织物4a已经从其上除去。可以看到设计成位于用户脚的趾21-25下方的前部支承区域6、设计成位于用户脚的跖骨头26-30下方的中间支承区域7、设计成位于用户脚的跟部下方的后部支承区域8、以及设计成位于用户脚的跟骨前外部31b下方、位于骰骨32下方以及位于第五跖骨33下方的外部支承区域9。
鞋垫的支承区域6-9和脚的主要支承区域的相对位置在图9中看得更清楚。从该图中可以看到，前部支承区域6由沿着脚的包括趾21-25的第一主要支承区域的边缘的连续轮廓定界。换言之，前部支承区域6的轮廓比较接近趾21-25的轮廓，从而比较精确地依循该轮廓，如图9中所示。类似地，中间支承区域7由沿着脚的包括跖骨头26-30的第二主要支承区域的边缘的轮廓定界。中间支承区域7的这种轮廓比较精确地依循跖骨头26-30的轮廓，如图9中所示。后部支承区域8也由沿着脚的包括足跟31a的主要支承区域的边缘的轮廓定界，如图9所示。最后，外部支承区域9由脚的紧密地沿着包括跟骨前外部31b、骰骨32以及第五跖骨33的主要支承区域的边缘的轮廓定界，如图9中所示。
以上限定的支承区域6、7、8和9构成了主表面1的具有较低相对刚度或硬度的主表面区域。
鞋垫的剩余部分构成了具有较高相对刚度或硬度的主表面区域。
具有较高相对刚度或硬度的区域包括外周边界10，该外周边界完全包围着具有较低相对刚度或硬度的支承区域6、7、8和9。还存在具有较高相对刚度或硬度的足底区域11、中间横向区域12和前端区域13。
当脚压在鞋垫上时，具有较低相对刚度或硬度的主表面支承区域-即前部支承区域6、中间支承区域7、后部支承区域8和外部支承区域9-接收脚的主要支承区域，因此承受脚的最高机械力。它们在脚的作用下发生弹性变形。由于前部支承区域6、中间支承区域7、后部支承区域8和外部支承区域9的相对刚度或硬度较低，所以它们在负载下变形较大，从而有利于脚在这些区域中发生一定的局部凹陷，由此增强了具有较高相对刚度或硬度并且变形不大的其它相邻鞋垫区域所施加的外周和中间支承作用。这样的结果是，同时实现了由于具有较低相对刚度或硬度的支承区域的变形而获得的良好减振作用，以及由于具有较高相对刚度或硬度的相邻主表面区域的较小变形而获得的脚在鞋中的较好的稳定性。
具有较低相对刚度或硬度的支承区域的刚度或硬度可为20至35肖氏硬度。类似地，具有较高相对刚度或硬度的区域的刚度或硬度可为38至50肖氏硬度，较高相对硬度与较低相对硬度之间的硬度差有利地至少为10肖氏硬度，并且优选硬度差至少为15肖氏硬度。
实际上，具有较低相对刚度或硬度的支承区域6、7、8和9可具有如图1和9中所示的曲线轮廓，其中前部支承区域6包括五个各自与脚趾之一对应的相关椭圆区域，中间支承区域7也包括五个各自与脚的跖骨头之一对应的椭圆区域，后部支承区域8为与用户脚的跟部的形状相适应的椭圆形或圆形，而外部支承区域9的宽度从后部区域8向中间支承区域7逐渐地减小，从而与第五跖骨头相对应。
这些具有较低相对刚度或硬度的支承区域6-9也可通过内接于按如下方式限定的两个多边形中而被限定。
对于尺寸为42的鞋垫，前部支承区域6被限定于多边形abcdefghi中，其中该多边形的起点a位于鞋垫的前顶端的边缘后方大约1.6cm处，而沿(朝向)鞋垫内边缘的方向距离中央平面X-X大约1.1cm；多边形的边由相应的长度和角度矢量标识，从上方看去，所述矢量自鞋垫的从后往前的中央纵向轴线X-X起沿逆时针方向为：ab(2.6cm，240°)、bc(2.6cm，180°)、cd(0.9cm，120°)、de(1.9cm，50°)、ef(6.3cm，120°)、fg(2.5cm，0°)、gh(5cm，310°)、hi(1.6cm，270°)、ia(0.8cm，0°)。
中间支承区域7、后部支承区域8和外部支承区域9形成一组，其被限定于按照类似方式定义的多边形中，该多边形的起点j沿(朝向)鞋垫内边缘的方向距离中央纵向轴线X-X大约1.1cm，并且位于鞋垫的前边缘后方大约7.6cm处，图中绘出了以下矢量：jk(2.2cm，270°)、kl(4.6cm，180°)、lm(2.2cm，90°)、mn(1.1cm，0°)、no(3.7cm，105°)、op(4.8cm，195°)、pq(7.7cm，215°)、qr(3.7cm，160°)、rs(3.2cm，90°)、st(1.8cm，35°)、tu(14.8cm，10°)、uv(4.3cm，305°)、vj(1.7cm，270°)。
具有较低相对刚度或硬度的支承区域的位置和尺寸也可在图2至4中的纵向剖面和图5至8中的横截面中清楚看到。在横截面中，具有较低相对刚度或硬度的主表面支承区域与具有较高相对刚度或硬度的主表面区域的分布之间存在明显区别。特别地，在图5中所示的沿平面D-D的剖面中，外周边界10沿鞋垫的内边缘的宽度约为10mm，而沿鞋垫外边缘的宽度约为15mm；在图6中所示的沿平面E-E的剖面中，外周边界10沿内边缘的宽度约为6mm，而沿外边缘的宽度约25mm；在图7中所示的沿平面F-F的剖面中，外周边界沿内边缘的宽度非常大，而沿外边缘的宽度约为12mm；最后，在图8中所示的沿平面G-G的剖面中，外周边界10沿内边缘的宽度约为12mm，而沿外边缘的宽度约为14mm。
考虑分别如图5至8中所示的沿平面D-D、E-E、F-F和G-G的横截面图，可以清楚看到，由相邻的具有较高相对硬度的上主表面区域包围的具有较低相对硬度的上表面支承区域提升了鞋垫在脚上的有效侧向保持力并且阻止鞋垫相对于脚发生任何滑动或转动。例如，在图5中可以清楚看到，由于前部支承区域6在负载作用下的变形，所以脚的包括趾21-25的第一主要支承区域在前部支承区域6的端部6a和6b处由鞋垫上具有较高相对刚度或硬度的邻近部分沿侧向引导，该具有较高相对刚度或硬度的邻近部分在本例中包括外周边界10的侧向部分，它们变形较小并且构成了侧缘。
类似地，考虑图3的纵向剖面图，可以清楚看到，脚的包括趾21-25的第一主要支承区域使前部支承区域6在负载下变形，并且在前部支承区域6的端部6c和6d处被鞋垫的由具有较高相对刚度或硬度的材料制成的邻近部分沿纵向引导。这样，特别是在改变方向、行走和跑步期间，显著改进了脚在鞋中的稳定性，或者说鞋在脚上的稳定性。
针对尺寸42确定的以上范围可在宽度和长度上进行±3mm的变动。
其它尺寸可通过相似变换来确定，这为鞋类工业中的标准操作。
上部膜4和舒适织物4a足够薄并且足够柔韧以便不会影响具有相对硬度不同的区域的基本结构5的功效。
一个实施例提供了一种鞋垫，该鞋垫完全由硬度等于较高相对刚度或硬度的弹性体材料制成，切掉(弹性体材料的)意欲具有较低相对刚度或硬度的区域，由此将具有较低相对刚度或硬度的材料薄片粘贴到所述裁切区域中，然后粘贴抗菌的上部膜4和舒适织物4a。构成鞋垫体部的材料可为具有适当密度的闭孔泡沫弹性体以便产生所需的硬度。使用密度为200的商标为ALCAFORM BIANCO的材料作为具有较高相对刚度或硬度的主上表面，而将密度接近100或110的商标为NORA LUMARMIDE的材料作为形成具有较低相对刚度或硬度的支承区域6-9或主表面区域的材料可获得良好的效果。
本发明并不限于以上明确说明的实施例，而是包括所述实施例在以下权利要求范围内的各种变型和一般形式。

Claims (10)

1.用在鞋类中位于鞋底与脚底面之间的鞋垫，该鞋垫由适于接触脚底面的主上表面(1)、适于接触鞋底的主下表面(2)和适于延伸超出脚底面之外并且适合于鞋的内部轮廓之内的外周轮廓(3)定界，该鞋垫具有随有关主表面区域(6-13)而定的至少两种不同的刚度或硬度，其特征在于：
—鞋垫在其主表面(1)上具有设置成位于脚的每个主要支承区域下方的支承区域(6-9)，
—所述支承区域(6-9)具有低于主表面(1)的其它区域(10-13)的相对刚度或硬度，以及
—所述支承区域(6-9)由沿着脚的所述主要支承区域的边缘的轮廓定界。
2.根据权利要求1所述的鞋垫，其特征在于，主表面(1)上具有较低相对刚度或硬度的支承区域(6-9)包括适于位于脚趾下方的前部支承区域(6)、适于位于脚的跖骨头下方的中间支承区域(7)、用于位于足跟下方的后部支承区域(8)、以及用于位于脚的跟骨前外部下方、位于骰骨下方以及位于第五跖骨下方的外部支承区域(9)。
3.根据权利要求1或2所述的鞋垫，其特征在于，具有较高相对刚度或硬度的主表面区域(10-13)包括完全包围着所述具有较低相对刚度或硬度的支承区域(6-9)的外周边界(10)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的鞋垫，其特征在于，具有较低相对刚度或硬度的主表面(1)支承区域(6-9)全都具有相同的较低相对刚度或硬度。
5.根据权利要求4所述的鞋垫，其特征在于，所述较低相对刚度或硬度为20至35肖氏硬度。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的鞋垫，其特征在于，具有较高相对刚度或硬度的主表面区域(10-13)全都具有相同的较高相对刚度或硬度。
7.根据权利要求6所述的鞋垫，其特征在于，所述较高相对刚度或硬度为38至50肖氏硬度。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的鞋垫，其特征在于，对于尺寸为42的鞋垫而言：
—前部支承区域(6)被限定于由以下矢量所定义的多边形中：ab(2.6cm，240°)、bc(2.6cm，180°)、cd(0.9cm，120°)、de(1.9cm，50°)、ef(6.3cm，120°)、fg(2.5cm，0°)、gh(5cm，310°)、hi(1.6cm，270°)、ia(0.8cm，0°)；
—由中间支承区域(7)、后部支承区域(8)和外部支承区域(9)形成的组被限定于由以下矢量所定义的多边形中：jk(2.2cm，270°)、kl(4.6cm，180°)、lm(2.2cm，90°)、mn(1.1cm，0°)、no(3.7cm，105°)、op(4.8cm，195°)、pq(7.7cm，215°)、qr(3.7cm，160°)、rs(3.2cm，90°)、st(1.8cm，35°)、tu(14.8cm，10°)、uv(4.3cm，305°)、vj(1.7cm，270°)。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的鞋垫，其特征在于，考虑鞋垫的长度而言，鞋垫的厚度沿其长度变化，其中较大厚度位于中央区域而较小厚度位于端部区域中。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的鞋垫，其特征在于，该鞋垫通过以下方式装配而成，即，将构成具有较高相对刚度或硬度的区域(10-13)的第一弹性体材料与构成具有较低相对刚度或硬度的支承区域(6-9)的第二弹性体材料相粘贴，并粘贴上抗菌的上部膜(4)和舒适织物(4a)。
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