TW201628518A - 足部平衡裝置 - Google Patents

Abstract

本發明為一種足部平衡裝置，其包括：鞋墊本體；主平衡件；第一、第二及第三力量轉移輔助件；以及第一、第二及第三輔助平衡件。主平衡件位於鞋墊本體的足弓區，並作為使用者之前腳掌與後足跟於鞋墊本體上之槓桿支點。第一、第二及第三力量轉移輔助件皆設置於足弓區，以協助人體重心可以沿著理想足部重心轉移線轉移。第一、第二及第三輔助平衡件分別位於主平衡件的上方側及兩側，以支撐使用者之橫向足弓及內外側足弓。藉由本發明之實施，使用者在站立或行走時，人體的重量可以平均分散於腳底，以避免發生因姿勢不良造成的傷害。

Description

足部平衡裝置

本發明為一種足部平衡裝置，特別為一種讓使用者在站立或行走時，人體重量可平均分佈於足部之足部平衡裝置。

隨著經濟的發展與進步，現代人可進行體力勞動的機會較以往大為減少，進而導致現代人運動量不足，以使得現代人發生各類文明病的機會大幅上升。

除了各類文明病以外，因姿勢不良而導致的慢性疼痛更是普遍發生於每個人身上，慢性疼痛的主因大多是因不良的動作與姿勢使骨骼肌肉失去平衡。就生物演化的觀點而言，人類演進的歷程中，人類乃是由四足爬行演化成兩足直立足行。為了維護兩足直立站立和兩足直立行走等狀態下的平衡，骨骼與肌肉會相互調和而產生代替補償的作用，讓人類身體在兩足直立站立的狀態下不致於傾倒，並能於兩足直立行走的狀態下持續行進。

然而，前述代替補償的作用是一種不同的骨骼、肌肉之間所發生的交互作用，這種骨骼、肌肉間的交互作用使得人類在站立或行走時可能構成各種不良的動作與姿勢，而不良的動 作與姿勢又讓骨骼肌肉失去平衡，進一步引起前述慢性疼痛及各種酸痛。

即便現代醫學已相當發達，然而前述慢性疼痛及各 種酸痛乃是來自於人體總體性之代替補償作用，因此相關領域之醫學技術仍舊難以輕易地對症下藥並解決問題，而人體本身也沒有辦法有效地避免不良的動作與姿勢，以防止產生酸痛及前述慢性疼痛。

為了解決慢性疼痛對於人體造成的不適，最理想的 狀態是讓後足跟與前腳掌的受力平均並且讓全身重量的重心落於足底的中心，使得骨骼與肌肉系統在站立或行走時自然維持在中立平衡的位置。但在自然情況下，人體易受鞋子本身設計之影響，而發生重心後傾或前傾的情形。重心後傾時，人體會施力過多於足跟，讓足跟產生疼痛並磨損鞋跟，又當重心前傾時，人體自然會將重心移至前腳掌，並在行走時產生前傾的衝力。

針對上述的問題，以往的改善方式僅僅是在鞋子的 結構中加入契形物(post)，或是於鞋子足跟處挖洞加入較軟且具彈性材質，又或者是採用足跟杯的形狀設計等等。然而前述既有的改善方式卻反而導致足跟或腳掌之受力增加而不能達到改善之目的。深究其原因乃是在於前述採用契形物、軟材質或足跟杯的方法，雖然對於後足跟與前腳掌力量分配不均而引起不良動作姿勢之狀態作出改變，但仍舊無法有效減少於後足跟或前腳掌上的壓力。

本發明為一種足部平衡裝置，藉由於鞋墊本體上相 對於使用者站立時重量的重心位置處設置主平衡件，以作為使用者前腳掌與後足跟於鞋墊本體上的槓桿支點，並於鞋墊本體上設置多個力量轉移輔助件及輔助平衡件，以使得使用者可自然地將重量分散於鞋墊本體上，進而讓使用者在站立或行走時，人體重量的可以平均分散於足部，並避免因姿勢不良造成的傷害。

本發明提供一種足部平衡裝置，其包括：一鞋墊本 體，具有一足部接觸面及一底面，並且鞋墊本體於其長軸方向上依序定義有一腳掌區、一足弓區及一足跟區；一主平衡件，其為一凸出部並設置於足弓區，以位於使用者重量之重心作為使用者之前腳掌與後足跟於鞋墊本體上之槓桿支點；一第一力量轉移輔助件，其為一凸出部並設置於足弓區，位於主平衡件下方側鄰近足跟區；一第二力量轉移輔助件，其為一凸出部並設置於足弓區，位於主平衡件及第一力量轉移輔助件之連線上；一第一輔助平衡件，其為一凸出部並設置於足弓區，位於主平衡件上方側以支撐使用者之橫向足弓；一第三力量轉移輔助件，其為一凸出部並設置於足弓區，位於第一輔助平衡件與主平衡件之間；一第二輔助平衡件，其為一凸出部並設置於足弓區，位於主平衡件之一側以支撐使用者之內側足弓；以及一第三輔助平衡件，其為一凸出部並設置於足弓區，位於主平衡件之另一側以支撐使用者之外側足弓。

本發明又提供一種足部平衡裝置，其包括：一鞋墊 本體，具有一足部接觸面及一底面，並且鞋墊本體於其長軸方向上依序定義有一腳掌區、一足弓區及一足跟區；以及一主平衡件，其為一凸出部並設置於足弓區，以位於使用者重量之重心作為使用者之前腳掌與後足跟於鞋墊本體上之槓桿支點。

藉由本發明的實施，至少可達到下列進步功效：一、可將人體的重量自然分散於足部，令使用者能在最理想狀態下站立或行走；以及二、避免因人體姿勢不良造成的酸痛及慢性疼痛。

為了使任何熟習相關技藝者了解本發明之技術內容並據以實施，且根據本說明書所揭露之內容、申請專利範圍及圖式，任何熟習相關技藝者可輕易地理解本發明相關之目的及優點，因此將在實施方式中詳細敘述本發明之詳細特徵以及優點。

10‧‧‧鞋墊本體

11‧‧‧足部接觸面

12‧‧‧底面

13‧‧‧腳掌區

14‧‧‧足弓區

15‧‧‧足跟區

20‧‧‧主平衡件

31‧‧‧第一力量轉移輔助件

32‧‧‧第二力量轉移輔助件

33‧‧‧第三力量轉移輔助件

41‧‧‧第一輔助平衡件

42‧‧‧第二輔助平衡件

43‧‧‧第三輔助平衡件

50‧‧‧連接件

P1‧‧‧第一蹠骨點

P2‧‧‧第五蹠骨點

P3‧‧‧足跟點

L‧‧‧理想足部重心轉移線

第1圖為本發明實施例之一種足部平衡裝置示意圖；第2圖為本發明實施例之一種足部平衡裝置設置於鞋體內部之示意圖；第3圖為本發明實施例之一種僅具有主平衡件之足部平衡裝置示意圖；第4圖為人類行走時理想足部重心轉移線之示意圖；第5圖為第1圖中足部平衡裝置進一步具有連接件之示意圖；第6圖為本發明實施例之另一種足部平衡裝置之示意圖； 第7圖為第6圖中足部平衡裝置進一步具有連接件之示意圖；第8圖為本發明實施例之又一種足部平衡裝置之示意圖；第9圖為第8圖中足部平衡裝置進一步具有連接件之示意圖；第10圖為本發明實施例之再一種足部平衡裝置之示意圖；第11圖為第10圖中足部平衡裝置進一步具有連接件之示意圖；第12圖為本發明實施例之又再一種足部平衡裝置之示意圖；及第13圖為第12圖中足部平衡裝置進一步具有連接件之示意圖。

如第1圖所示，其為本發明實施例之一種足部平衡裝置，其包括：一鞋墊本體10；一主平衡件20；一第一力量轉移輔助件31；一第二力量轉移輔助件32；一第一輔助平衡件41；一第三力量轉移輔助件33；一第二輔助平衡件42；以及一第三輔助平衡件43。

如第2圖所示，鞋墊本體10可放置於鞋體內部作為人體足部底面與鞋子之間的緩衝結構。鞋墊本體10的形狀可與鞋子內部底面的形狀相吻合，而且鞋墊本體10的上表面可被定義為一足部接觸面11，用以與人體足部底面相接觸，而鞋墊本體10的下表面則可被定義為一底面12，用以與鞋子內部的底面相接觸。

此外，鞋墊本體10於其長軸方向上可被依序定義為一腳掌區13、一足弓區14及一足跟區15。當人體足部底面與鞋墊本體10接觸時，鞋墊本體10的腳掌區13對應於人體足部的前腳掌部位，足弓區14對應於人體足部的足弓部位，而足跟區15則是對應於人體足部的後足跟部位。

如第1圖及第2圖所示，前述主平衡件20、第一、第二及第三力量轉移輔助件31、32、33以及第一、第二及第三輔助平衡件41、42、43皆為一凸出部，並且其表面可以是凸面、圓弧面、半圓弧面或不規則面。前述主平衡件20、各力量轉移輔助件31、32、33及各輔助平衡件41、42、43可以設置於鞋墊本體10的足部接觸面11或底面12。又因為健康的人體足部是以前腳掌的第一蹠骨、第五蹠骨及後足跟作為站立的三個支撐點，而且足弓因其向上拱起的結構，因此容易缺乏有效的支撐，故前述主平衡件20、各力量轉移輔助件31、32、33及各輔助平衡件41、42、43皆是設置於鞋墊本體10的足弓區14，用以協助使用者於站立或行走時自然產生平衡且正確的姿勢。

如第3圖所示，主平衡件20位於鞋墊本體10的一第一蹠骨點P1、一第五蹠骨點P2與一足跟點P3之間的幾何中心，以使得主平衡件20可以位於人體站立時重量的重心處，進而作為使用者的前腳掌與後足跟於鞋墊本體10上之槓桿支點；於實施時，也可以只設置主平衡件20於鞋墊本體10上。其中，第一蹠骨點P1位於相應於使用者足部的第一蹠骨處；第五蹠骨點P2位於相應於使用者足部的第五蹠骨處；而足跟點P3位於相應於使用者足部的足跟處。

如第4圖所示，其為使用者於行走時理想足部重心(Center Of Pressure,COP)轉移線之示意圖。由於人類於兩足行走時，是由後足跟先著地，在行走時人體重心會沿著後足跟的外側朝腳指方向移動，再於靠近第五蹠骨處向內側朝第一蹠骨處轉移，最後再轉移至大拇指前端。若在行走時，能夠使人體重心沿 著理想足部重心轉移線L移動，將可讓使用者的身體處在理想步態的情況下，並能維持正確的姿勢。因此如第3圖所示，將主平衡件20設置在鞋墊本體10的第一蹠骨點P1、第五蹠骨點P2及足跟點P3三點之間的幾何中心將可確保主平衡件20位在人體站立時重量的重心處，並在行走時在先落地的後足跟與後落地的前腳掌之間作為中心的槓桿支點。

另外，可於主平衡件20四周設置第一、第二及第三力量轉移輔助件31、32、33，以使得使用者於行走並轉移重心力量時，壓力重心可以順利轉移，並在各力量轉移輔助件31、32、33的輔助下，人體可以自然維持在中立平衡的位置，以避免產生不良的動作與姿勢，並防止產生酸痛及慢性疼痛。除此之外，可再增設第一、第二及第三輔助平衡件41、42、43，以支撐使用者的橫向足弓、內側足弓及外側足弓，以達到穩定支撐足弓的功效。

請參考第1圖，因此根據以上敘述，前述之第一力量轉移輔助件31可以設置於主平衡件20下方側鄰近足跟區15；第二力量轉移輔助件32可以設置於主平衡件20及第一力量轉移輔助件31之連線上；第一輔助平衡件41可設置於主平衡件20上方側以支撐使用者之橫向足弓；第三力量轉移輔助件33可設置於第一輔助平衡件41與主平衡件20之間；第二輔助平衡件42可設置於主平衡件20之一側以支撐使用者之內側足弓；以及第三輔助平衡件43可設置位於主平衡件20之另一側以支撐使用者之外側足弓。

如第1圖所示，前述主平衡件20、第一、第二及第三力量轉移輔助件31、32、33以及第一、第二及第三輔助平衡件41、42、43可同時設置於鞋墊本體10上；又如第5圖所示，可再加設連 接件50，使得相鄰的主平衡件20、第一、第二及第三力量轉移輔助件31、32、33以及第一、第二及第三輔助平衡件41、42、43彼此相連，使得主平衡件20與第一、第二及第三力量轉移輔助件31、32、33以及第一、第二及第三輔助平衡件41、42、43連接為一體，可被視為單一的凸出結構。也就是說，主平衡件20與第二力量轉移輔助件32、第三力量轉移輔助件33、第二輔助平衡件42及第三輔助平衡件43之間可分別設置一連接件50，而第一力量轉移輔助件31與第二力量轉移輔助件32之間可設置一連接件50，第一輔助平衡件41與第三力量轉移輔助件33之間也可設置一連接件。

如第6圖所示，除了前述結構外，也可以僅利用三個凸出部讓使用者的身體維持平衡。舉例來說，可僅設置主平衡件20、第一力量轉移輔助件31及第一輔助平衡件41於鞋墊本體10上，並且如第7圖所示，在主平衡件20與第一力量轉移輔助件31及第一輔助平衡件41之間也可以選擇設置連接件50，使主平衡件20與第一力量轉移輔助件31及第一輔助平衡件41件連接為一體。

如第8圖所示，也可僅設置主平衡件20與二輔助平衡件42、43於鞋墊本體10上，以利用主平衡件20作為使用者前腳掌與後足跟之槓桿支點，並利用輔助平衡件42、43支撐內外足弓，又再如第9圖所示，主平衡件20與二輔助平衡件42、43之間也可以再選擇設置有連接件50，使主平衡件20與二輔助平衡件連接為一體。

如第10圖所示，也可以利用五個凸出部讓使用者的身體維持平衡。舉例來說，可以僅設置主平衡件20、第一力量轉移輔助件31、第二力量轉移輔助件32、第三力量轉移輔助件33及 第一輔助平衡件41，以使用主平衡件20作為使用者前腳掌與後足跟之槓桿支點，第一輔助平衡件41位於主平衡件20上方側以支撐使用者之橫向足弓，第一力量轉移輔助件31位於主平衡件20下方側鄰近足跟區，第二力量轉移輔助件32位於主平衡件20及第一力量轉移輔助件31之連線上，第三力量轉移輔助件33位於第一輔助平衡件41與主平衡件20之間。

又如第11圖所示，主平衡件20與第一力量轉移輔助件31、第二力量轉移輔助件32、第三力量轉移輔助件33及第一輔助平衡件41之間還可以再設置有連接件50，使其相互連接為一體。

如第12圖所示，也可以僅設置主平衡件20、第一力量轉移輔助件31、第一輔助平衡件41、第二輔助平衡件42及第三輔助平衡件43，以使用主平衡件20使用者前腳掌與後足跟之槓桿支點，第一力量轉移輔助件31位於主平衡件20下方側鄰近足跟區，第一輔助平衡件41位於主平衡件20上方側以支撐使用者之橫向足弓，第二輔助平衡件42及第三輔助平衡件43位於主平衡件20之左右兩側以分別支撐使用者之內側足弓及外側足弓。

如第13圖所示，主平衡件20與第一力量轉移輔助件31、第一輔助平衡件41、第二輔助平衡件42及第三輔助平衡件43之間也可以再設置有連接件50，使主平衡件20與第一力量轉移輔助件31、第一輔助平衡件41、第二輔助平衡件42及第三輔助平衡件43連接為一體。

藉由本發明各實施例之實施，足部平衡裝置可以使用於各種鞋體內部，並且適用於一般大眾之腳形。藉由將主平衡件20設置於鞋墊本體10的第一蹠骨點P1、第五蹠骨點P2與足跟點 P3之間的幾何中心，可以讓主平衡件20位於人體站立時重量的重心處，進而作為使用者的前腳掌與後足跟於鞋墊本體10上之槓桿支點，而且主平衡件20的截面面積可大於其餘各力量轉移輔助件31、32、33及各輔助平衡件41、42、43的截面面積。

另外，設置力量轉移輔助件31、32、33的相對位置可以再進行微量調整，使得行走時身體的重量中心可以順利轉移並接近理想步態，輔助行走重心轉移時維持身體的平衡。各輔助平衡件41、42、43則可再輔助支撐使用者橫向足弓及內外側足弓，提供足部受力時的支撐並分散壓力，以增加使用者的舒適度。

根據以上各實施例可知，可依不同使用需求設置主平衡件20，或是再進一步設置不同數量的力量轉移輔助件31、32、33與輔助平衡件41、42、43，以結果來看，無論是七個、五個、三個或單個凸出部的設計皆可達到相同維持身體平衡的功效，並提供整體步態的足部最佳力矩，以維持動態及靜態的平衡與舒適度，藉此可以明顯改善因身體不良姿勢所造成的酸痛或慢性疼痛。

惟上述各實施例係用以說明本發明之特點，其目的在使熟習該技術者能瞭解本發明之內容並據以實施，而非限定本發明之專利範圍，故凡其他未脫離本發明所揭示之精神而完成之等效修飾或修改，仍應包含在以下所述之申請專利範圍中。

10‧‧‧鞋墊本體

13‧‧‧腳掌區

14‧‧‧足弓區

15‧‧‧足跟區

20‧‧‧主平衡件

31‧‧‧第一力量轉移輔助件

32‧‧‧第二力量轉移輔助件

33‧‧‧第三力量轉移輔助件

41‧‧‧第一輔助平衡件

42‧‧‧第二輔助平衡件

43‧‧‧第三輔助平衡件

Claims (15)

1. 一種足部平衡裝置，其包括：一鞋墊本體，具有一足部接觸面及一底面，並且該鞋墊本體於其長軸方向上依序定義有一腳掌區、一足弓區及一足跟區；一主平衡件，其為一凸出部並設置於該足弓區作為使用者之前腳掌與後足跟於該鞋墊本體上之槓桿支點；一第一力量轉移輔助件，其為一凸出部並設置於該足弓區，位於該主平衡件下方側鄰近該足跟區；一第二力量轉移輔助件，其為一凸出部並設置於該足弓區，位於該主平衡件及該第一力量轉移輔助件之連線上；一第一輔助平衡件，其為一凸出部並設置於該足弓區，位於該主平衡件上方側以支撐使用者之橫向足弓；一第三力量轉移輔助件，其為一凸出部並設置於該足弓區，位於該第一輔助平衡件與該主平衡件之間；一第二輔助平衡件，其為一凸出部並設置於該足弓區，位於該主平衡件之一側以支撐使用者之內側足弓；以及一第三輔助平衡件，其為一凸出部並設置於該足弓區，位於該主平衡件之另一側以支撐使用者之外側足弓。
2. 如申請專利範圍第1項所述之足部平衡裝置，其中該主平衡件位於該鞋墊本體之一第一蹠骨點、一第五蹠骨點與一足跟點之間的幾何中心，該第一蹠骨點位於相應於使用者的第一蹠骨處，該第五蹠骨點位於相應於使用者的第五蹠骨處，該足跟點位於相應於該使用者的足跟處。
3. 如申請專利範圍第2項所述之足部平衡裝置，其中該主平衡件 設置於該足部接觸面或該底面上。
4. 如申請專利範圍第3項所述之足部平衡裝置，其中相鄰之該主平衡件與該第一力量轉移輔助件、該第二力量轉移輔助件、該第一輔助平衡件、該第三力量轉移輔助件、該第二輔助平衡件及該第三輔助平衡件之間設置有一連接件，使該主平衡件與該第一力量轉移輔助件、該第二力量轉移輔助件、該第一輔助平衡件、該第三力量轉移輔助件、該第二輔助平衡件及該第三輔助平衡件連接為一體。
5. 一種足部平衡裝置，其包括：一鞋墊本體，具有一足部接觸面及一底面，並且該鞋墊本體於其長軸方向上依序定義有一腳掌區、一足弓區及一足跟區；以及一主平衡件，其為一凸出部並設置於該足弓區，作為使用者之前腳掌與後足跟於該鞋墊本體上之槓桿支點。
6. 如申請專利範圍第5項所述之足部平衡裝置，其中該主平衡件位於該鞋墊本體之一第一蹠骨點、一第五蹠骨點與一足跟點之間的幾何中心，該第一蹠骨點位於相應於使用者的第一蹠骨處，該第五蹠骨點位於相應於使用者的第五蹠骨處，該足跟點位於相應於該使用者的足跟處。
7. 如申請專利範圍第6項所述之足部平衡裝置，其中該主平衡件設置於該足部接觸面或該底面上。
8. 如申請專利範圍第7項所述之足部平衡裝置，其進一步包括一第一力量轉移輔助件及一第一輔助平衡件，該第一力量轉移輔助件及該第一輔助平衡件皆為一凸出部設置於該足弓區，該第 一力量轉移輔助件位於該主平衡件下方側鄰近該足跟區，該第一輔助平衡件位於該主平衡件上方側以支撐使用者之橫向足弓。
9. 如申請專利範圍第8項所述之足部平衡裝置，其中該主平衡件與該第一力量轉移輔助件及該第一輔助平衡件之間設置有一連接件，使該主平衡件與該第一力量轉移輔助件及該第一輔助平衡件件連接為一體。
10. 如申請專利範圍第7項所述之足部平衡裝置，其進一步包括二輔助平衡件，其為一凸出部並設置於該足弓區，分別位於該主平衡件之左右兩側，以支撐使用者之內側足弓及外側足弓。
11. 如申請專利範圍第10項所述之足部平衡裝置，其中該主平衡件與該些輔助平衡件之間設置有一連接件，使該主平衡件與該些輔助平衡件連接為一體。
12. 如申請專利範圍第7項所述之足部平衡裝置，其進一步包括一第一力量轉移輔助件、一第二力量轉移輔助件、一第三力量轉移輔助件及一第一輔助平衡件，該第一力量轉移輔助件、該第二力量轉移輔助件、該第三力量轉移輔助件及該第一輔助平衡件皆為一凸出部設置於該足弓區，該第一輔助平衡件位於該主平衡件上方側以支撐使用者之橫向足弓，該第一力量轉移輔助件位於該主平衡件下方側鄰近該足跟區，該第二力量轉移輔助件位於該主平衡件及該第一力量轉移輔助件之連線上，該第三力量轉移輔助件位於該第一輔助平衡件與該主平衡件之間。
13. 如申請專利範圍第12項所述之足部平衡裝置，其中相鄰之該主平衡件與該第一力量轉移輔助件、該第二力量轉移輔助件、該 第三力量轉移輔助件及該第一輔助平衡件之間設置有一連接件，使該主平衡件與該第一力量轉移輔助件、該第二力量轉移輔助件、該第三力量轉移輔助件及該第一輔助平衡件連接為一體。
14. 如申請專利範圍第7項所述之足部平衡裝置，其進一步包括一第一力量轉移輔助件、一第一輔助平衡件、一第二輔助平衡件及一第三輔助平衡件，該第一力量轉移輔助件、該第一輔助平衡件、該第二輔助平衡件及該第三輔助平衡件皆為一凸出部設置於該足弓區，該第一力量轉移輔助件位於該主平衡件下方側鄰近該足跟區，該第一輔助平衡件位於該主平衡件上方側以支撐使用者之橫向足弓，該第二輔助平衡件及該第三輔助平衡件位於該主平衡件之左右兩側以分別支撐使用者之內側足弓及外側足弓。
15. 如申請專利範圍第14項所述之足部平衡裝置，其中相鄰之該主平衡件與該第一力量轉移輔助件、該第一輔助平衡件、該第二輔助平衡件及該第三輔助平衡件之間設置有一連接件，使該主平衡件與該第一力量轉移輔助件、該第一輔助平衡件、該第二輔助平衡件及該第三輔助平衡件連接為一體。