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Hintergrund
der Erfindung
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Es
besteht weiterhin ein bekanntes Bedürfnis nach einem vom Träger einstellbaren
orthopädischen
Fußstützsystem
zur Verwendung in Fußbekleidung,
um die übermäßige Abwärtsdrehung
des Fußes
bei Belastung zu kompensieren und korrigieren, die als "Pronation" bezeichnet wird,
wenn sie an der inneren oder "medialen" Seite des Fußes auftritt,
und als "Supination", wenn sie an der äußeren, "lateralen" Seite desselben
auftritt, wobei beide Zustände üblicherweise
unnötige
Unannehmlichkeit und Erschöpfung
verursachen und häufig
zu einem chronischen Trauma des Fußes und der damit zusammenhängenden
Anatomie führen,
wenn sie über
längere
Zeit unkorrigiert bleibt.
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Bislang
bestand die übliche
Korrekturvorgehensweise in der Verwendung einsetzbarer orthopädischer
Schuhsohlenanordnungen, die vorzugsweise durch Fußspezialisten
(DPM's) oder ähnliche
Spezialisten an den Kunden angepasst wurden zur Verwendung in den
bevorzugten Schuhen des Patienten, wann immer dies möglich war.
Während
diese Vorgehensweise nicht zu leugnenden Erfolg hatte, weist sie
dennoch Beschränkungen
auf, auf die diese Erfindung eingeht, einschließlich hoher Kosten von anfänglichen
Einsetzen und verhältnismäßig häufigen Ersetzungen
derselben sowie ihrer relativen Nichtanpassbarkeit an typische dynamische
Veränderungen
bei der Korrektur, wie sie üblicherweise vom
Benutzer erfahren werden. Es gibt auch eine steigende Nachfrage
nach orthopädischen
Systemen, die vom kenntnisreichen Benutzer angepasst werden können, insbesondere
bei Leichtathletikanwendungen.
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Diese
Erfindung umfasst im Wesentlichen beträchtliche Verbesserungen an
den Kippeinstellmitteln, die im US-Patent Nr. 5,036,604 offenbart sind,
welche Verbesserungen sich als nötig
und maßgeblich
für die
allgemeine Verbraucherakzeptanz des Konzepts erwiesen haben. Diese
Verbesserungen betreffen einen erhöhten und verbesserten Komfort sowie
einen breiteren Einstellbereich, ermöglicht mit der hauptsächlich in
Querrichtung wirkenden Einstelleinrichtung der vorliegenden Erfindung.
Diese Merkmale sind erforderlich, jedoch unerreichbar durch eine
Kombination der hauptsächlichen
Längs-
und einfachen Drehanpassbewegung, die im US-Patent Nr. 5,036,604
offenbart ist.
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Es
ist entsprechend Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Verbesserungen
bei einstellbaren orthopädischen
Fußstützsystemen
zur Verwendung in Fußbekleidung
und vorzugsweise hierin integriert anzubieten.
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Für eine besseres
Verständnis
der Art und der Aufgaben der vorliegenden Erfindung sollte Bezug
auf die nachfolgende detaillierte Beschreibung in Verbindung mit
den beigefügten
Zeichnungen genommen werden.
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Überblick über die
Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein einstellbares Fußstützsystem
zur Verwendung in einem Schuh, mit einem Zehenbereich, einem Fersenbereich
sowie einem Mittelbereich dazwischen, umfassend (i) eine Fußbettanordnung
mit einer flachen Bodenfläche
und einer Oberfläche,
die im Mittelbereich erhöhte
Umfangsränder
aufweist, die von jedem Rand zur Längsmitte der Fußbettanordnung
derart schrittweise nach unten geneigt sind, dass sie eine konkav
geformte Fläche
bilden, die ungefähr
im Mittelbereich nach oben zeigt; (ii) ein Unterlegelement mit einer
flachen Oberfläche
und einer Unterfläche, die
ungefähr
im Mittelbereich eine in Querrichtung konvexe Kontur aufweist, die
nach unten zeigt, so dass sie mit der darunter angeordneten Fußbettanordnung übereinstimmt
und zusammenpasst, und wobei der Mittelbereich des Unterlegelements
enger als der entsprechende Mittelbereich der Fußbettanordnung ist, sowie (iii)
eine Einrichtung zum Bewegen des Unterlegelements in Querrichtung
(von Seite zu Seite), um hierdurch den Winkel der flachen Oberfläche des
Unterlegelements relativ zur flachen Unterfläche der Fußbettanordnung einzustellen.
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Diese
Erfindung betrifft ferner einen Schuh, umfassend das in den Schuh
eingesetzte einstellbare Stützsystem.
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Kurzbeschreibung
der Zeichnungen
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1 ist
eine Draufsicht auf ein einstellbares Stützsystem, das Prinzipien der
vorliegenden Erfindung verkörpert.
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2 ist
eine Querschnitts-Seitenansicht des einstellbaren Stützsystems
aus 1 entlang der Linie 2-2.
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2A ist
eine Explosionsansicht eines Bereichs des einstellbaren Stützsystems
aus 2.
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3 ist
eine Draufsicht auf das einstellbare Stützsystem von 2 entlang
der Linie 3-3.
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4 ist
eine Querschnittsansicht des einstellbaren Stützsystems aus 3 entlang
der Linie 4-4.
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4A ist
eine Explosionsansicht eines Bereichs des einstellbaren Stützsystems
aus 4.
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5 ist
eine Querschnittsansicht des einstellbaren Stützsystems aus 3 entlang
der Linie 5-5.
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6 ist
eine Querschnittsansicht des einstellbaren Stützsystems aus 3 entlang
der Linie 6-6.
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7 ist
eine weitere Draufsicht auf das einstellbare Stützsystem aus 2 entlang
der Linie 7-7.
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8 ist
eine Querschnittsansicht des einstellbaren Stützsystems aus 7 entlang
der Linie 8-8.
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9 ist
eine Querschnittsansicht des einstellbaren Stützsystems aus 7 entlang
der Linie 9-9.
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10 ist
eine Querschnittsansicht des einstellbaren Stützsystems aus 7 entlang
der Linie 10-10.
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11 ist
eine Draufsicht auf das einstellbar verkippbare Unterlegelement
des einstellbaren Stützsystems
aus 2 entlang der Linie 11-11.
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12 ist
eine Querschnitts-Seitenansicht des Unterlegelements aus 11 entlang
der Linie 12-12.
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13 ist
eine Querschnittsansicht des Unterlegelements aus 12 entlang
der Linie 13-13.
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14 ist
eine Querschnittsansicht des Unterlegelements aus 12 entlang
der Linie 14-14.
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15 ist
eine Querschnittsansicht des Unterlegelements aus 12 entlang
der Linie 15-15.
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16 ist
eine Draufsicht auf den in den 3 und 7 gezeigten
kreisförmigen
Nocken 34.
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17 ist
eine Draufsicht auf die in den 3 und 7 gezeigte
Strebe 36.
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Detaillierte
Beschreibung der Erfindung
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Eine
verbesserte Einrichtung zur manuellen Einstellung der Winkelneigung
oder "Verkippung" in Querrichtung
einer Schuhbodenanordnung wird mit Bezug zu einem entfernbar einsetzbaren
einstellbaren Stützsystem
zur Verwendung in hierfür
ausgelegten Schuhen beschrieben werden. Es versteht sich, dass diese
Vorgehensweise gewählt
wird, um das Verständnis
dieser Verbesserungen zu vereinfachen, und dass ähnliche nicht entfernbare Anordnungen
innerhalb eines Schuhs oder seines Bodenelements als äquivalent
anzusehen sind und im Allgemeinen für die meisten Anwendungen bevorzugt
werden.
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In
den Zeichnungen zeigen die 1 bis 17 Ausführungsformen
des einstellbaren Stützsystems
der vorliegenden Erfindung.
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Wie
gezeigt umfasst das einstellbare Stützsystem im Allgemeinen eine
Fußbettanordnung 20, ein
Unterlegelement 30 und eine Einrichtung zum Bewegen des
Unterlegelements 30 in Querrichtung relativ zur Fußbettanordnung 20,
umfassend einen Nocken 34 und eine Strebe 36 zur
Einstellung der Verkippung des Unterlegelements. Wie in 1 gezeigt, umfasst
die Fußbettanordnung 20,
die einen Fersenbereich 25, einen Mittelbereich 27 und
einen Zehenbereich 29 aufweist, ein Basiselement 22,
an das eine Decksohle 32 durch eine geeignete Maßnahme wie
z.B. eine Kantenvernähung 24 an
die Oberfläche des Basiselements 22 befestigt
ist, ferner eine manuell einstellbare Schlitzkopf-Nockenwelle 28,
die am Basiselement 22 angebracht ist, wobei all diese durch
das Bodenelement 26 getragen werden. Alternativ können das
Basiselement 22 und das Bodenelement 26 eine einzige
integrale Einheit sein.
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Die 2 und 2A zeigen
die obigen Elemente sowie ein durch Verkippen einstellbares Unterlegelement 30.
Das Unterlegelement 30 hat einen Fersenbereich 31,
einen Mittelbereich 33 und einen Zehenbereich 35,
entsprechend den Bereichen 25, 27 bzw. 29 der
Fußbettanordnung 20 (siehe 1). Zusätzlich ist
gezeigt, dass ein einstellbarer kreisförmiger Nocken 34 bewegbar
mit einer einstellbaren Strebe 36 verbunden ist, wobei
die Strebe 36 mittels eines Niets 38 am Bodenelement 26 und
mittels eines Niets 40 am Unterlegelement 30 befestigt
ist. Der Nocken 34 ist an der Nockenwelle 28 befestigt,
durch die er manuell gedreht werden kann, um die effektive Querverkippung
der flachen Oberfläche
des Unterlegelements 30 und der Sohle 32, die
das Unterlegelement 30 bedeckt, relativ zur flachen Bodenfläche der Fußbettanordnung 20 einzustellen,
wie nachfolgend mit Bezug zu den folgenden 3 bis einschließlich 15 beschrieben
werden wird.
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3 zeigt
eine Draufsicht der Fußbettanordnung 20,
wobei das Unterlegelement 30 in Querrichtung eingestellt
worden ist, wobei ein Maximum einer solchen Einstellung an einem
Unterlegelementgelenkbereich 48 (Linie 5-5) auftritt, wenn
sich das angelenkte Unterlegelement 30 um das Gelenk 48 dreht,
wobei der Unterlegelement-Fersenbereich 31 um die Nockenwelle 28 am
Fersenende der Fußbettanordnung 20 dreht
und sich im Allgemeinen bei einer solchen Einstellung um eine Vorderteilachse 50 dreht.
Wie gezeigt ist das Unterlegelementgelenk durch zwei Schlitze 49 im
Unterlegelement 30 gebildet. Diese so eingestellte Orientierung
des Unterlegelements 30 hin zu einer Seite des einstellbaren Stützsystems
resultiert aus der manuellen Dreheinstellung der Nockenwelle 28 und
des hieran befestigten Nockens 34 mit gleichzeitiger Einstellung
des Längswinkels
der Strebe 36 hierbei, wenn er um seine Nietverbindung 38 an
das darunter befindliche Bodenelement 26 gedreht wird, wobei
die Änderung
im Winkel der Strebe 36 aus der Änderung des Radialabstands
des Niets 44 von der Drehachse der Nockenwelle 28 und
des Nockens 34 resultiert, wenn sie gemeinsam einstellbar
den Niet 44 und den rückwärtigen Bereich
der Strebe 36 einstellen, an dem der Niet 44 befestigt
ist, wodurch die Strebe 36 angular eingestellt wird, wenn
der Niet 44 radial durch den versetzten bogenförmigen Nockenschlitz 42 bewegt wird,
durch den der Niet 44 aufgenommen und so radial eingestellt
wird. Die Konstruktion, die diesen Ablauf ermöglicht, sorgt dafür, dass
der Niet 38 durch die Strebe 36, das Unterlegelement 30 und
das Fußbettbodenelement 26 hindurch
befestigt ist, um eine Dreheinstellung der Strebe 36 und
des Unterlegelements 30 hiermit zu ermöglichen, die durch die Dreheinstellung
des Nockens 34 gesteuert wird, der mit allen Teilen durch
die Nockenwelle 28 verbunden ist, und welcher Nocken 34 ferner
an der Strebe 36 nur durch den Niet 44 befestigt
ist, der radial durch den bogenförmigen
Schlitz 42 im Nocken 34 eingestellt wird.
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Während 3 zeigt,
dass Schlitze 49 am hinteren Mittelbereich des Unterlegelements 30 positioniert
sind, können
die Schlitze irgendwo im Mittelbereich positioniert sein, einschließlich weiter
vorne, d.h. näher
am Zehenbereich, wenn dies gewünscht wird.
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Die
hauptsächliche
Bewegung des Unterlegelements 30 ist quer zur Schuhbreite.
Dementsprechend kann das Unterlegelement 30 geringfügig kürzer als
die Fußbettanordnung
sein oder im Wesentlichen die gleiche Länge haben (nicht gezeigt).
Der Mittelbereich des Unterlegelements muss enger als die entsprechende
Mittelbereichsstelle der Fußbettanordnung
sein. Der Betrag der Verengung wird vom speziellen Design und dem
bereitzustellenden Grad der Verkippungseinstellung abhängen. Im
Allgemeinen jedoch ist der Mittelbereich des Unterlegelements ungefähr 5 bis
ungefähr
35% enger als der Mittelbereich der Fußbettanordnung.
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Die 4 bis 6 zeigen
Querschnitte der Fußbettanordnung 20 bei
einer maximalen Einstellung für
Pronation, mit bei dieser Einstellung einer Mittelbereichsverkippung
von vier Grad eines sogenannten "positiven" Verkippungswinkels
gegenüber der
Horizontalen an der medialen Seite der Fußbettanordnung 20,
wobei sich die Verkippung auf die angulare Quer-Lage der verhältnismäßig flachen
Oberfläche
des durch die Sohle 32 bedeckten Unterlegelements 30 bezieht,
verglichen mit der flachen Bodenfläche der Fußbettanordnung 20.
Diese Verkippung resultiert aus der lateral eingestellten Bewegung
der in Querrichtung konvex konturierten Bodenfläche des Unterlegelements 30 im
Mittelbereich, wenn es so einstellbar repositioniert wird relativ
zu der übereinstimmenden
in Querrichtung konkav konturierten Oberfläche 24 der Fußbettanordnung 20 im entsprechenden
Mittelbereich direkt darunter, was das Unterlegelement 30 in
seinen verschieden eingestellten Positionen stützt.
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Die 7 bis 10 zeigen
in ähnlicher Weise
Ansichten der gleichen Elemente des Fußbetts 20, wie sie
bei einer Einstellung auf das Maximum von vier Grad negativer Verkippung
erscheinen würden,
wie es für
eine saubere Korrektur des weniger häufigen Zustands zu großer Supination
des Fußes
benötigt
würde.
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Man
beachte, dass während
die Zeichnungen einen momentan bevorzugten Bereich der Verkippungseinstellung
zwischen vier Grad positiver Verkippung bis zur entgegengesetzten
Grenze von vier Grad negativer Verkippung offenbaren, unendlich
einstellbar durch die beschriebenen Einstellmittel, auch andere
Bereiche und Gebiete einer maximalen und/oder minimalen Verkippungseinstellung wahlweise
verfügbar
sind, wenn geeignete Änderungen
an der Auslegung der Einstellmittel, der Gelenkbereiche und der
Rotationsachsen darin vorgenommen werden, und somit als erfindungsäquivalent
anzusehen sind.
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Die 11 bis 17 zeigen
weitere Ansichten der Verkippungseinstellmittel, wobei die 11 und 12 die
Draufsicht bzw. Querschnitts-Seitenansicht des Unterlegelements 30 entlang
der Linie 12-12 in 11 zeigen. Die 13 bis 15 zeigen
Querschnittsansichten des Unterlegelements 30 entlang der
Linien 13-13, 14-14
bzw. 15-15 in 12. 16 zeigt
den Nocken 34 mit dem Nockenschlitz 42 und einer Öffnung für die Nockenwelle 28 darin. 17 zeigt
die Strebe 36 mit einem Schlitz 46 darin mit einer
derartigen Gestaltung, dass eine Beeinflussung durch die Nockenwelle 28 während der
vorgenannten angularen Einstellung der Strebe 36 ausgeschaltet
wird. 17 zeigt ferner Öffnungen 38a, 40a und 44a,
die dazu ausgelegt sind, Niete 38, 40 bzw. 44 aufzunehmen.
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Während die
Elemente der Fußbettanordnung 20 aus
einem breiten Bereich geeigneter Materialien hergestellt werden
können,
enthalten die momentan Bevorzugten ein Gewebe für die Sohle 32 aus
Cambrelle®-Gewebe,
das erhältlich
ist bei Faytex Inc., Weymouth, MA. Die Fußbettbasis 22 und
das Verkippungs-Unterlegelement 30 sind
jeweils aus Polyurethan, auf Bestellung geformt durch Atlantic Thermoplastics,
Blackstone, MA oder andere. Das Bodenelement 26 ist aus
gewebeverkleidetem Surlyn®, extrudiertem Schichtmaterial
hergestellt, das erhältlich
ist bei Foss Inc., Hampton, NH. Alle Metallteile sollten vorzugsweise
aus rostfreiem Stahl sein, wobei der Nocken 34 und die
Strebe 36 aus 0,015" Schichtmaterial
gestanzt sind, wobei solche Stanzteile von Peter Forg Mfg, Somerville,
MA und die Nockenwelle 28 durch Accurounds Inc., Avon,
MA und anderen geliefert werden.
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Es
versteht sich, dass die obigen Offenbarungen nur eine Anwendung
der Grundlagen diese Erfindung darstellen, und dass andere Gestaltungen zur
Verwendung in Fußbetten
und Schuhbodenanordnungen entsprechend der Lehre dieser Erfindung als
möglich
erachtet werden, wie sie durch die beigefügten Ansprüche definiert wird.