專利名稱：可移動(dòng)鞋墊及帶鞋墊的鞋類用品的制作方法
背景技術(shù)：
本發(fā)明大致涉及鞋墊，具體涉及適用于提供改良的本體感受(proprioception)的鞋墊。
本申請的受讓人目前以商標(biāo)“STEPWELL”銷售鞋墊，其模制鞋的底部來緩減高壓力點(diǎn)，并促進(jìn)更健康的腳部循環(huán)。
具體地，這些描述在美國專利申請?zhí)?,481,120中的鞋墊，其整個(gè)公開通過引用而結(jié)合于此處，包括由相同外部尺寸和相同厚度的雙層所形成的前腳部分。前腳部分的雙層由不同的聚胺脂泡沫材料制成，具有不同的特征。具體地，底層由提供常規(guī)緩沖功能的彈性泡沫材料制成。實(shí)際上，底層是典型的緩沖腳部的泡沫機(jī)械彈性、吸震層，以減少任何前腳區(qū)域的壓力。另一方面，頂層由具有一致性的緩慢恢復(fù)的泡沫材料制成。如此，頂層在壓力下暫時(shí)壓縮，并吸收切變應(yīng)力，即衰減切變應(yīng)力，并適應(yīng)腳的形狀。如果有骨質(zhì)突出，頂層吸收和重分配作用力。因此頂層造型出壓力點(diǎn)并沿整個(gè)前腳部分散布?jí)毫ΑＲ虼?，通過調(diào)整前腳部分的不同層，前腳部分可最佳地適應(yīng)腳部前腳區(qū)域的變形，并減少腳底壓力。
這種結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)是關(guān)節(jié)炎患者在跖骨區(qū)域普遍經(jīng)歷前腳疼痛和腫脹。這由腳部的改造即前腳的結(jié)構(gòu)性改變而產(chǎn)生。具體地，形成降低的或凸出的跖骨頭，其導(dǎo)致骨質(zhì)突出，并因此導(dǎo)致在腳底部的壓力點(diǎn)，其可能會(huì)非常疼痛。這造成步行能力和步態(tài)的損害。此外，關(guān)節(jié)炎患者的腳關(guān)節(jié)變形可能產(chǎn)生過度的足底壓力，其將使疼痛惡化并使腳不舒服。關(guān)節(jié)炎患者也經(jīng)歷腳中間/足弓的問題。通過使用兩層，從下層產(chǎn)生緩沖效果，并在上層產(chǎn)生壓力重新分配的效果，以便緩解這些問題。
這些鞋墊也包括在中間足弓區(qū)域的輪廓結(jié)構(gòu)。中間足弓部分在高度上支撐，并在其中提供分隔開的、槽向的凹槽或凹處，其在凹處之間限定了橫向柔性元件，橫向柔性元件有效地如彈簧般作用。橫向柔性元件功能為在中間站立姿態(tài)期間在整個(gè)腳中間區(qū)域提供平穩(wěn)的緩沖支撐和震動(dòng)吸收。
盡管此構(gòu)造功能是通過最優(yōu)地適應(yīng)前腳區(qū)域的變形并減少在前腳區(qū)域的腳底壓力來減少下肢、背部及腳部的疼痛，但沒有按人腳定制形狀來提供最大的本體感受。
發(fā)明簡述相應(yīng)地，本發(fā)明的目的是提供克服前述現(xiàn)有技術(shù)問題的鞋墊。
本發(fā)明的另一目的是提供適于提供改良本體感受(對穿用者最舒適)的鞋墊，而且也提供泡沫材料的高撕裂強(qiáng)度。
本發(fā)明的又另一個(gè)目的是提供在步態(tài)中能夠定制個(gè)體解剖學(xué)足底特征的鞋墊。
本發(fā)明進(jìn)一步的目的是提供具有在其中的上下表面造形的足弓的鞋墊。
本發(fā)明又進(jìn)一步的目的是提供容易并經(jīng)濟(jì)地制作和使用的鞋墊。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，用于插入鞋類用品的可移動(dòng)鞋墊，包括前腳部分、腳后跟部分和足弓部分中的至少一個(gè)；及至少該前腳部分、腳后跟部分和足弓部分中的一個(gè)由提供緩沖功能的彈性材料的下層，以及定位且固定于該下層上部的上層所形成，該上層由具有少于約45的肖氏“000”硬度且撕裂強(qiáng)度大于約6.3磅/英寸的材料形成。
在一個(gè)實(shí)施例中，該鞋墊為由該前腳部分、腳后跟部分、及與該前腳部分和該腳后跟部分連接在一起的足弓部分形成的全長鞋墊。在此情況下，該上層可沿在該前腳部分、腳后跟部分和足弓部分里的該鞋墊的整個(gè)長度延伸，在前腳部分里該下層和上層具有相同的尺寸和形狀，且該上層重疊在該下層之上。或該上層可能大致僅沿該前腳部分延伸。該上層的上表面固定有頂蓋。
優(yōu)選地，在該腳后跟部分，該下層的厚度大于該上層。且在該前腳部分，該上層的厚度大于該下層。
該腳后跟部分為杯狀，以由相對平坦的中央部和傾斜的側(cè)壁形成。這樣，該傾斜的側(cè)壁繞該腳后跟部分的外周延伸，并前向延伸到至少該鞋墊的該足弓部分。
優(yōu)選地，該上層和下層都由聚胺脂材料形成，且該上層具有約30的肖氏A000″硬度。
此外，該鞋墊至少包括該足弓部分，并進(jìn)一步包括固定于該上層和下層之間的堅(jiān)硬材料，用于在鞋墊制造過程中增加該下層的硬度，以保持該足弓部分的下表面為弓形結(jié)構(gòu)。優(yōu)選地，該堅(jiān)硬材料包括無紡織物。因此。該足弓部分的下表面舉升以與人腳的足弓一致。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，鞋類用品包括外鞋底；連接到該外鞋底的內(nèi)鞋底，該內(nèi)鞋底包括至少延伸至腳跖骨的前腳部分、腳后跟部分、及與該前腳部分和該腳后跟部分連接在一起的腳中間部分，該腳中間部分包括中間足弓部分；及連接于該外鞋底和該內(nèi)鞋底中至少一個(gè)上的上部。至少該前腳部分、腳后跟部分和腳中間部分中的一個(gè)由提供緩沖功能的彈性材料的下層，及定位且固定于該下層上部的上層所形成，而且該上層由具有少于約45的肖氏“000”硬度且撕裂強(qiáng)度大于約6.3磅/英寸的材料形成。
本發(fā)明的上述及其它特征將從隨后的、在其中結(jié)合附圖來理解的詳細(xì)描述中變得更顯而易見。
附圖簡要說明

圖1為根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的左鞋墊的透視圖2為該左鞋墊的頂部平面視圖；圖3為該左鞋墊的底部平面視圖；圖4為該左鞋墊的右視圖；圖5為該左鞋墊沿圖2的線5-5的縱向截面圖；圖6為該左鞋墊放大的后視圖；圖7為該左鞋墊前腳部分沿圖2的線7-7的橫向截面圖；圖8為該左鞋墊足弓部分沿圖2的線8-8的橫向截面圖；及圖9為該左鞋墊腳后跟部分沿圖2的線9-9的橫向截面圖；圖10為根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的左鞋墊的頂部平面視圖；圖11為圖10左鞋墊的底部平面視圖；圖12為圖10的該左鞋墊沿其中的線12-12的縱向截面圖；圖13為該左鞋墊的前腳部分沿圖10中的線13-13的橫向截面圖；及圖14為該左鞋墊的足弓部分沿圖10中的線14-14的橫向截面圖。
詳細(xì)描述詳細(xì)地參照附圖，眾所周知，根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的左鞋墊10適用于置入一件鞋類用品里。右鞋墊(圖未示)與左鞋墊10相同，并為左鞋墊10的鏡像。
鞋墊10具有人左腳的形狀，并因此包括彎曲的腳趾或前腳部分12、腳后根部分14、及與前腳部分12和腳后根部分14連接在一起的腳中間部分16。腳后跟部分14的厚度大于前腳部分12。例如，腳后跟部分14厚度約0.32英寸，而前腳部分12厚度約0.16英寸。
鞋墊10由下緩沖層18、上泡沫層20以及頂蓋22所形成，該頂蓋22沿前腳部分12、杯狀腳后跟部分14及腳中間部分16通過任何合適方式例如粘接、射頻焊接等等固定于上泡沫層20的上表面。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)重要方面，雙層18和20由具有不同特性的不同材料制成，優(yōu)選地采用聚胺脂泡沫。具體地，下層18由提供常規(guī)緩沖功能的彈性材料制成。實(shí)際上，下層18為典型的緩沖腳部的泡沫機(jī)械彈性、吸震層，以減少前腳任何區(qū)域的壓力。
緩沖下層18可由任何合適的材料制成，包括但不限于能緩沖和吸收腳后跟撞擊在鞋墊上的震動(dòng)的任何柔性材料。合適的吸震材料可包括任何合適的泡沫，例如但不限于，交聯(lián)聚乙烯、聚乙烯-醋酸乙烯、聚氯乙烯、合成物質(zhì)和天然乳膠、氯丁橡膠、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯或苯乙烯-丁二烯-苯乙烯類型的嵌段共聚物彈性體、熱塑性彈性體、乙丙烯橡膠、硅樹脂彈性體、聚苯乙烯、聚脲或聚氨脂；最優(yōu)選的是由柔性多元醇鏈和異氰酸酯，例如基于4，4′-二苯基亞甲基二異氰酸酯(MDI)或甲苯二異氰酸酯(TDI)的單體或預(yù)聚二異氰酸酯，制成的聚胺脂泡沫。此泡沫可隨氟利昂、水、亞甲基氯或其它產(chǎn)生媒介物的氣體吹出，也可通過機(jī)械起泡來準(zhǔn)備吸震彈性層。此泡沫可方便地模制成所需要的外形或幾何形狀。非泡沫彈性體也可以方便地使用，例如已知的材料類別，如粘彈性聚合物或硅樹脂膠體，當(dāng)由動(dòng)力機(jī)械分析機(jī)在攝氏-50度至攝氏100度進(jìn)行測試時(shí)，其展示了高水平的緩沖。彈性聚胺酯能由二異氰酸酯預(yù)聚物、多元醇、催化劑和穩(wěn)定劑準(zhǔn)備，其提供所需物理屬性的用水吹制的(waterblown)聚胺酯泡沫。合適的二異氰酸酯預(yù)聚物和多元醇組分包括聚合的MDIM-10(CAS 9016-87-9)和聚合的MDI MM-103(CAS 25686-28-6)，兩者都可從BASF，Parsippany，N.J.獲得；Pluracol 945(CAS 9082-00-2)和Pluracol 1003，兩者都可從BASF，Parsippany，NJ.獲得；Multrinol 9200，可從Mobay，Pittsburgh，Pa.獲得；MDI二異氰酸酯預(yù)聚物XAS10971.02和混合多元醇XUS 18021.00可從Dow Chemical Company，Midland，Mich.獲得；且Niax 34-28，可從Union Carbide，Danbury，Conn獲得。這些尿烷系統(tǒng)一般包括表面活性劑、吹制媒介物和紫外穩(wěn)定劑和/或催化劑包。合適的催化劑包括Dabco 33-LV(CAS 280-57-9，2526-71-8)、Dabco X543(CAS Trade Secret)、Dabco T-12(CAS 77-58-7)、和Dabco TAC(CAS 107-21-1)，其都可從Air Products Inc.，Allentown，Pa.獲得；Fomrez UL-38，辛酸亞錫，可從Witco ChemicalCo.，New York，N.Y.獲得，或者A-1(CAS 3033-62-3)可從OSI Corp.，Norcross，Ga.獲得。合適的穩(wěn)定劑包括Tinuvin 765(CAS 41556-26-7)、Tinuvin 328(CAS 25973-55-1)、Tinuvin 213(CAS 104810-48-2)、Irganox1010(CAS 6683-19-8)、Irganox 245(CAS 36443-68-2)，其都可以從CibaGeigy Corporation，Greensboro，N.C獲得，或Givsorb UV-1(CAS057834-33-0)和Givsorb UV-2(CAS 065816-20-8)可從GivaudanCorporation，Clifton，N.J.獲得。合適的表面活性劑包括DC-5169(混合物)、DC190(CAS68037-64-9)、DC197(CAS69430-39-3)、DC-5125(CAS68037-62-7)，其都可以從Air Products Corp.，Allentown Pa.獲得；而且L-5302(CAS商業(yè)秘密)可從Union Carbide，Danbury Conn.獲得。或者，下層18可為層壓結(jié)構(gòu)，即任何上述材料的多層復(fù)合物。多層復(fù)合物由一個(gè)或多個(gè)上述材料制成，例如聚乙烯-醋酸乙烯和聚乙烯(兩層)的結(jié)合，聚氨酯和聚氯乙烯(兩層)的結(jié)合，或乙丙烯橡膠和聚氯乙烯(兩層)的結(jié)合，或乙丙烯橡膠、聚氨酯泡沫和乙烯-醋酸乙烯(三層)的結(jié)合。
優(yōu)選的是，緩沖下層18由尿烷模制材料制成，而且更優(yōu)選的是由聚氨酯彈性體材料制成，且肖氏“00”硬度測試儀硬度值在約40-55的范圍內(nèi)。這為腳部提供了良好的緩沖。與傳統(tǒng)鞋墊相比，低的硬度測試儀范圍提供用于與健身散步相關(guān)的低壓力載荷的合適緩沖，好比是與跑步相關(guān)的高壓力載荷一樣。泡沫材料也抵抗重大的壓縮組合，因此在整個(gè)襯墊使用期限內(nèi)保持充分的緩沖。
下層18的材料能由傳統(tǒng)方法來準(zhǔn)備，例如熱封接、超聲波封接、射頻封接、層壓、加熱成型、反應(yīng)注塑成型、和壓縮成型，并且，如果需要，隨后進(jìn)行二次沖切或模內(nèi)沖切。典型的方法在下面的文件中給出了教導(dǎo)例如，美國專利號(hào)3,489,594、3,530,489、4,257,176、4,185,402、4,586,273；塑料手冊(the Handbook of Plastics)，Herber R.Simonds and Carleton Ellis，1943，New York，N.Y.；反應(yīng)注塑成型機(jī)械和程序(Reaction Injection Molding Machinery and Processes)，F(xiàn).MelvinSweeney，1987，New York，N.Y.，及柔性聚胺酯泡沫(FlexiblePolyurethane Foams)，George Woods，1982，New Jersey，其預(yù)備性的教導(dǎo)通過引用而結(jié)合于此處。例如，內(nèi)鞋底能由像教導(dǎo)在美國專利號(hào)4,694,589中的泡沫反應(yīng)模制過程來準(zhǔn)備。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)重要方面，上層20采用慢反應(yīng)泡沫材料，但不同于美國專利號(hào)6,481,120，因?yàn)樵撀磻?yīng)泡沫材料未覆蓋在闡述于美國專利號(hào)6,481,120中的范圍內(nèi)。具體地，在美國專利號(hào)6,481,120中，其中第二層的慢反應(yīng)恢復(fù)材料具有在載荷被移去0.5秒后從35％至70％范圍內(nèi)的恢復(fù)度。
由于本發(fā)明的目的是提供人腳底部完好的接觸圖像，上層20的材料具有比美國專利號(hào)6,481,120中的材料更慢的恢復(fù)反應(yīng)時(shí)間。因此，整個(gè)鞋墊按人腳的底部造型。目的是感性地使人感覺更好。具體地，這樣提供最大的本體感受反應(yīng)，其為提供穿用者最大的舒適感的人體神經(jīng)末梢的表面感覺。從某種意義上說，本發(fā)明提供最大的感覺緩沖反應(yīng)。
非常柔軟且具緩沖性的上泡沫層20因此能在其上的步態(tài)或行進(jìn)過程中符合人腳足底表面的形狀。優(yōu)選地，上泡沫層20具有30的肖氏A000″硬度。肖氏A000″是用于測量柔軟泡沫的硬度刻度。泡沫材料也具有獨(dú)特的回彈速度，使得足底表面的痕跡能在從壓縮恢復(fù)的回彈階段被清楚地看到。因此，本發(fā)明依靠上層20柔軟且獨(dú)特的回彈特性提供在步態(tài)中能夠定制個(gè)體解剖學(xué)足底特征的鞋墊。
優(yōu)選地，上部泡沫層20由West Virginia Huntington的Rubberlite公司以名稱VB2銷售。該材料為柔軟、低密度的泡沫材料，其具有每立方英尺6磅的密度及7.4磅/英寸的高撕裂強(qiáng)度。高撕裂強(qiáng)度在腳后跟杯狀部分14的壁的邊緣尤其需要，此處的上層20暴露而沒有太多的保護(hù)。就此而言，上部泡沫層20為低密度泡沫材料，而且具有高撕裂強(qiáng)度。
相反，其它彈性等級(jí)的泡沫材料9215、9415和9612由Conn.Rogers的Rogers公司以商標(biāo)″PORON″所銷售，其具有高密度和低撕裂強(qiáng)度，如下表I
因?yàn)镻ORON 9215泡沫材料與VB2泡沫材料的由肖氏AOOO″硬度決定的柔軟度最接近，因此對上層20由PORON 9215泡沫材料制成的鞋墊及上層20由VB2泡沫材料制成的鞋墊進(jìn)行了測試，以提供改良的本體感受。已確定由VB2泡沫材料作為上層20比由PORON9215泡沫材料制成的鞋墊具有對泡沫分裂更大的抵抗力。具體地，由33個(gè)男性對象(66只鞋墊)和31個(gè)女性對象(62只鞋墊)的上述結(jié)構(gòu)鞋墊為期一周的穿用研究所證明，其中上層20由兩種不同的泡沫材料所制成表II
因此，對Rogers PORON 9612、9415和9215泡沫材料，隨肖氏″000″硬度測試所測得的柔軟度的減少，撕裂強(qiáng)度也減少。這樣，例如，雖然美國專利號(hào)6,481,120里的PORON 9215具有所需要的柔軟度，但是撕裂強(qiáng)度降低到導(dǎo)致根據(jù)表II的樣品具有高損壞數(shù)的水平。VB2泡沫材料的使用在提供如上表II所示的高撕裂強(qiáng)度時(shí)，提供了低肖氏硬度″000″和低泡沫密度的足夠柔軟的材料，樣品鞋墊無損壞。
以相似的方式，盡管PORON 9612和9415泡沫材料具有可接受的撕裂強(qiáng)度，但他們都具有高的肖氏″000″硬度讀數(shù)，并因此而不可接受。
因此，根據(jù)本發(fā)明，上部泡沫層20具有小于約45的肖氏″000″硬度讀數(shù)，和大于約6.3磅/英寸的撕裂強(qiáng)度很重要。
上表所示的恢復(fù)時(shí)間按如下方法測得。具有一平方英寸橫截面面積、標(biāo)稱高度1/2英寸的泡沫在約1.2秒內(nèi)被壓縮至其高度的35％。泡沫的壓縮通過以20英寸/分鐘的速率向下移動(dòng)測試儀器的滑塊來完成，其由Massachusetts Canton的lnstron公司制造。在到達(dá)壓縮的65％后，滑塊立即以20英寸/分鐘的速率向上移動(dòng)并回到相當(dāng)于泡沫壓縮12％的位置。此向下行程/向上行程模仿步態(tài)過程中泡沫的壓縮和恢復(fù)動(dòng)作。當(dāng)滑塊在向下行程中移動(dòng)時(shí)，載荷信號(hào)將剛好在滑塊反向進(jìn)入向上行程前達(dá)到最大值。當(dāng)滑塊向上移動(dòng)時(shí)，lnstron機(jī)器中的載荷信號(hào)將陡降直到泡沫材料大致恢復(fù)至其原始高度的88％。則泡沫恢復(fù)時(shí)間定義為在泡沫材料達(dá)到其最大壓縮載荷時(shí)和在載荷信號(hào)不再減小時(shí)之間的差額。載荷不再進(jìn)一步減小的原因是由于復(fù)原泡沫材料通過仍位于向上行程末端的載荷單元的上推感測。某種程度上，載荷單元等待探測壓縮泡沫材料的恢復(fù)?；謴?fù)時(shí)間也在美國專利號(hào)6,481,120中詳細(xì)地討論，其整個(gè)的公開通過引用而結(jié)合于此處。
如圖4-7所示，盡管不需要，但上層20的高度或厚度在整個(gè)鞋墊10的長度上大致一致，例如，等于約3.4mm。在另一方面，下層18的高度或厚度從腳后跟部分14至前腳部分減小，例如，從在腳后跟部分14約0.7cm的厚度至前腳部分12約0.1cm的厚度。因此，上層20的厚度優(yōu)選地小于在腳后跟部分14的下層18的厚度，同時(shí)逐漸增加至厚度大于在前腳部分12的下層18的厚度。這是因?yàn)樵谇澳_部分12處具有更大的本體感受，在此處人們能感受到不同于腳后跟部分14處的差別，并因?yàn)檫@個(gè)原因，上層20厚一些。在腳后跟部分14處，具有少一些的本體感受，并在步態(tài)中具有大一些的沖擊，腳后跟部分14優(yōu)選地需要較大的緩沖。因?yàn)檫@個(gè)原因，在腳后跟部分14的下層18厚一些，足弓的中央可提升至提供鞋墊輪廓形狀的程度。足弓高度由足弓下空隙的高度所限定，對男式鞋墊約8mm，對女式鞋墊約7mm。
優(yōu)選地，雙層18和20相互準(zhǔn)確對齊地疊加，并因此具有相同的形狀和外部尺寸。對磨損更多的男式鞋墊特別如此。然而在并非極度磨損的女式鞋墊里，下層18可如圖3虛線24所示在前腳部分12正好未達(dá)到跖骨區(qū)域處終止。具體地，下層18延續(xù)約鞋墊10長度的3/4長，從腳后跟部分14的后緣開始測量。在此情況下，由于下層18的下表面在前腳部分12暴露，此下表面優(yōu)選地由熱塑性尿烷(TPU)材料的非常薄的薄膜(圖未示)所覆蓋，以加強(qiáng)下層18下表面的美觀，并加強(qiáng)其耐磨性，這是因?yàn)橄聦?8的泡沫單元結(jié)構(gòu)優(yōu)選地為多孔。
采用上述結(jié)構(gòu)，彈性上層20提供緩沖，也賦予鞋墊三維形狀。然而，彈性上層20為低硬度的緩沖泡沫。因此腳中間部分16處的足弓26的彎曲在鞋墊10制造過程中趨向于平坦化。為在足弓區(qū)域維持所需的輪廓高度，在腳中間部分16提供非常薄的無紡織物28(圖3)，部分延伸至腳后跟部分14，以加強(qiáng)足弓區(qū)域泡沫的硬度。無紡織物28在泡沫澆鑄或模制過程中，在彈性層18形成期間定位于模具內(nèi)，并形成足弓結(jié)構(gòu)的一部分，增加足弓26處泡沫材料的局部硬度。具體地，無紡織物28定位于模具內(nèi)，然后下層18在其中模制，使得無紡織物28固定于下層18的上表面。然后，當(dāng)下層18從模具移開時(shí)，下層18將在其中的下表面保留其足弓形狀。其后，其上已固定頂蓋22的上層20粘固于下層18，由此，無紡織物28夾入柔軟的定制上層20和彈性緩沖下層18之間，以提供鞋墊10的輪廓結(jié)構(gòu)。無紡織物28能由任何合適的材料制成，例如，聚酯、聚丙烯、棉花、聚酯棉花混合物等等，但優(yōu)選的是由聚酯制成。
因此，除最大本體感受反應(yīng)外，鞋墊10在腳中間部分16處提供弓形輪廓。具體地，在腳中間部分16處的足弓26在鞋墊10下表面16c的縱長方向提升為弓形，如圖4和5所示。這與傳統(tǒng)鞋墊不同，傳統(tǒng)鞋墊在下表面的足弓為平坦的，以與鞋一致，然后從平坦的下表面提升或加高以與人的足弓一致。本發(fā)明足弓26優(yōu)選地沿鞋墊10的下表面提升，也與人腳一致。換句話說，足弓26的下表面是按人腳的輪廓，并不是按鞋的輪廓。這歸因于所使用的結(jié)構(gòu)和材料。
足弓26的輪廓或形狀由足弓26下面凹處的高度所確定。高度定義為從平坦表面到足弓26下表面的最大距離。優(yōu)選地，對于男式鞋墊高度在6mm至12mm范圍內(nèi)，最優(yōu)選的值為9mm，而且對于女式鞋墊高度在4mm至10mm范圍內(nèi)，最優(yōu)選的值為7mm。
頂蓋22可由任何合適的材料制成，包括，但不限于，織物、皮革、仿皮革紙板、膨脹的乙烯基泡沫、植絨的乙烯基薄膜、凝結(jié)的聚胺酯、纖維織品上的乳膠泡沫、支撐的聚氨酯泡沫、層壓的聚氨酯薄片或模內(nèi)涂層如聚氨酯、苯乙烯-丁二烯-橡膠、丙烯腈-丁二烯、丙烯腈三元共聚物和二元共聚物、乙烯基、或其它丙烯酸脂類，以作為整體的頂蓋。頂蓋層22所需的特征包括良好的耐用性、穩(wěn)定性和可視外形。也需要頂蓋層22具有良好的柔性，如由低模量所示，以易于模壓。頂蓋層22的結(jié)合表面應(yīng)提供合適的結(jié)構(gòu)以實(shí)現(xiàn)到上層20上表面的合適的機(jī)械結(jié)合。優(yōu)選的是，頂蓋層22的材料為織物，例如拉絨編織層壓頂層布(拉絨編織物/尿烷薄片/無紡纖維布層壓品)或尿烷編織層壓頂層布。優(yōu)選的是，頂蓋層22由聚酯織物材料制成，且優(yōu)選的是具有約0.02英寸的厚度。
可以理解，鞋墊10優(yōu)選地為全長鞋墊，即沿全腳延伸。典型地，鞋墊10可根據(jù)鞋的尺碼定尺寸，并將以尺碼成對提供。或者，鞋墊10可修剪為滿足使用者的需要。就此而言，弓形式樣修剪線30a-30d可形成于鞋墊10前腳部分13的下表面，如圖3所示，其為人腳各種尺寸的代表。例如，鞋墊10可提供用于碼數(shù)為10的女鞋，以第一連續(xù)式樣修剪線30a表示用于9碼女鞋的小碼鞋墊，第二連續(xù)式樣修剪線30b繞前腳部分12的外周延伸，表現(xiàn)出用于8碼男鞋的另一碼數(shù)鞋墊，等等。如果使用者需要不同于原始大碼數(shù)的碼數(shù)，穿用者僅僅用剪刀或剪切工具修剪鞋墊，利用式樣修剪線30a-30d來獲得合適的碼數(shù)。式樣修剪線可由傳統(tǒng)的印刷技術(shù)、絲網(wǎng)印刷等印制?；蛘?，式樣修剪線30a-30d可以采用如線槽、或穿孔來形成，使得小尺寸的鞋墊可沿適當(dāng)?shù)男藜艟€撕開而分離出來，其撕開操作由穿孔的包體而易于進(jìn)行。然而，前腳部分12可被修剪使得前腳部分12配合到鞋的腳趾部分里。
除前腳結(jié)構(gòu)之外，為腳后跟部分14和腳中間部分16提供杯形布置，以穩(wěn)定腳中間和腳后跟，同時(shí)，提供腳中間和腳后跟全面的緩沖和吸震。這是因?yàn)樵谀_中間區(qū)域和腳后跟里有關(guān)節(jié)。如果腳未穩(wěn)固地支撐，即隨著側(cè)部到側(cè)部的運(yùn)動(dòng)，將會(huì)由于過度的關(guān)節(jié)作用力而非常疼痛。
具體地，如圖所示，腳后跟部分14包括相對平坦的中央部14a和傾斜的側(cè)壁14b形成。通常，當(dāng)腳后跟撞擊表面時(shí)，腳后跟的脂肪墊鋪開。杯狀腳后跟部分因此而穩(wěn)固人的腳后跟，并保持腳后跟在腳后跟部分14，以防止腳后跟脂肪墊部分的此種鋪開，并且也防止在腳后跟部分14里腳后跟的任何左右運(yùn)動(dòng)。
腳后跟部分14的側(cè)壁14b向前延伸至腳中間，作為在腳中間部分16側(cè)面和中間側(cè)上的凸緣或側(cè)壁16b，側(cè)壁16b在中間側(cè)向前延伸至與在那里的中間足弓部分16a相應(yīng)的程度。因此側(cè)壁16b在腳后跟部分14開始，并至少延伸至鞋墊10的中間點(diǎn)，以提供腳底座。
盡管本發(fā)明使用術(shù)語鞋墊，應(yīng)理解，其它等同或相似的術(shù)語，例如內(nèi)鞋底或襯墊也認(rèn)為是同義詞且為可互換的，并因此由本發(fā)明權(quán)利要求所覆蓋。
應(yīng)理解本發(fā)明并不限于此處給出的具體實(shí)施例。例如，本發(fā)明可應(yīng)用于與由本發(fā)明的受讓人以商標(biāo)DR.SCHOLL’S MEMORY FITWORK INSOLES銷售的鞋墊相似的鞋墊。
具體地，眾所周知，如圖10-14所示，根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的左鞋墊110適用于置入一件鞋類用品。右鞋墊(圖未示出)與左鞋墊110相同，且為左鞋墊110的鏡像圖像。
鞋墊110具有人左腳的形狀，且因此包括彎曲的腳趾或前腳部分112、腳后根部分114、及與前腳部分112和腳后根部分114連接在一起的腳中間部分116。腳后跟部分114的厚度大于前腳部分112。例如，腳后跟部分114厚度可為約5-8mm，而前腳部分厚度可為約1-6mm。
鞋墊110由下緩沖層118、上泡沫層120以及頂蓋122形成，該頂蓋122在腳后跟部分114和腳中間部分116處固定于下緩沖層118的上表面，并沿前腳部分112固定于上泡沫層120的上表面，固定通過任何合適方式例如粘接、射頻焊接等等。
層118和120以及頂蓋112分別優(yōu)選地由與下層18、上層20和頂蓋22相同的材料制成。然而，上層120僅在前腳部分112處僅固定于下層118。
根據(jù)本發(fā)明的該實(shí)施例，鞋墊110以緩解下背疼痛和下肢疼痛的結(jié)構(gòu)形成。具體地，鞋墊110在腳后跟部分114和腳中間部分116的下層118的下表面提供有約2mm深的淺槽132。淺槽132沿正常行進(jìn)中，即以單肢站立姿勢時(shí)，腳作用力的最大線。當(dāng)行走時(shí)，腳首先大力撞擊在腳后跟，例如，大至三倍正常站立作用力，然后朝前腳移動(dòng)。腳后跟在腳中間與鞋墊接觸位置輕輕抬離鞋墊，然后移動(dòng)到前腳。在前腳，腳從第五跖骨到第一跖骨的位置移動(dòng)，在腳的大腳趾處出現(xiàn)蹬離。淺槽132具有隨此作用力線的形狀，并覆蓋在此行進(jìn)中的高作用力區(qū)域。
具有約2mm的厚度，并具有與線槽132相同的形狀的作用力線襯墊134固定在線槽132內(nèi)。作用力線襯墊134由比鞋墊110的下層118更柔軟或更具緩沖性的材料制成。例如，鞋墊110的下層118可由具有約45-75范圍內(nèi)肖氏″00″硬度計(jì)硬度的尿烷泡沫制成，更優(yōu)選的是在約55-65范圍內(nèi)，優(yōu)選的硬度為約60，而作用力線襯墊134可由具有約35-65范圍內(nèi)肖氏″00″硬度計(jì)硬度的更軟的尿烷泡沫制成，更優(yōu)選的是在約45-55范圍內(nèi)，優(yōu)選的硬度為約50。作用力線襯墊134的優(yōu)選的材料為由Connecticut Rogers的Rogers公司以商標(biāo)“PORON”所銷售的材料。優(yōu)選地，作用力線襯墊134首先形成，然后置入模具，其中，鞋墊110的下層118的其余部分在其上進(jìn)行模制，并因此在模制操作過程中與作用力線襯墊134的PORON材料結(jié)合。
作用力線襯墊134可具有在各處一致的厚度，或者優(yōu)選地在其中的下表面具有多個(gè)淺槽134a，其與下層118下表面齊平的下端形成薄壁134b。
因此，襯墊134的作用力線形狀提供了沿步態(tài)線壓力中心的柔軟材料。因此，作用力線襯墊134沿步行提供緩沖和吸震。
如圖所示，作用力線襯墊134包括腳后跟襯墊部分134c，其寬度用來在腳后跟撞擊過程中容納腳后跟并在其中提供緩沖。從腳后跟襯墊部分134c到腳中間部分116的中間襯墊部分134d，襯墊134寬度逐漸減小。逐漸減小的原因是襯墊134的緩沖材料在此位置不需要這么多，因?yàn)榕c鞋墊110上表面接觸的更多腳表面面積更平衡地將作用力散開，并因?yàn)槟_朝腳中間部分116的中間足弓部分126引導(dǎo)，其吸收了大量的作用力。
因此，隨著最初的腳后跟撞擊，腳后跟襯墊部分134a功能是在腳后跟提供更大的緩沖和吸震。當(dāng)腳向前移動(dòng)時(shí)，在腳中間仍有接觸線，但中間足弓部分126也吸收大量的作用力，以便在腳中間使作用力平緩。因此，中間襯墊部分134d的寬度可減少。其后，轉(zhuǎn)移至前腳，具體地從第五跖骨到第一跖骨，在腳的大腳趾處出現(xiàn)蹬離。然而在此區(qū)域，下層118的厚度以與圖1-9實(shí)施例中的下層118同樣的方式減少。因此，如同第一個(gè)描述的實(shí)施例，層118和120的結(jié)合導(dǎo)致提供在前腳部分112處人腳底部的完好接觸圖像。換句話說，前腳部分112，特別是在那邊的層120，造型為人腳的底部，通過提供最大本體感受反應(yīng)及對穿用者最舒適的感覺，感性地使人感覺更好。
如第一實(shí)施例，腳后跟部分114優(yōu)選地為杯狀腳后跟部分，具有相對平坦的中央部114a和傾斜的側(cè)壁114b，該傾斜的側(cè)壁114b繞中央部114a的側(cè)面和后面延伸。
與第一實(shí)施例不同，腳中間部分116的下表面是平坦的，且中間足弓部分126通過在其中提供分隔開、橫向的凹槽或凹處136而加高，凹槽或凹處136限定了其間的橫向柔性元件138，其如同彈簧一樣有效作用。使用柔性元件138的優(yōu)點(diǎn)是大多數(shù)足弓部分126不需要，且因此大量地減少。因此在鞋上使用柔性元件138變得更容易且更好，這是因?yàn)樗鼈兛蓭Щ虿粠?nèi)設(shè)足弓支撐地在鞋內(nèi)使用。
柔性元件138與作用力線襯墊134相配合，在中間站立姿態(tài)期間在整個(gè)腳中間區(qū)域提供平穩(wěn)的緩沖支撐和吸震。因?yàn)槿嵝栽?38，中間鞋墊部分134b的寬度可減小。柔性元件138眾所周知地用于鞋墊中。
因此，隨著最初的腳后跟撞擊，腳后跟襯墊部分134a功能是在腳后跟提供更大的緩沖和吸震。當(dāng)腳向前移動(dòng)時(shí)，在腳中間仍有接觸線，但中間足弓部分126也吸收大量的作用力，以便在腳中間使作用力平緩。因此，中間襯墊部分134b的寬度可減少。其后，轉(zhuǎn)移至前腳，具體地從第五跖骨到第一跖骨，在腳的大腳趾處出現(xiàn)蹬離。然而在此區(qū)域，下層118的厚度以與圖1-9實(shí)施例中的下層18同樣的方式減少。因此，如同第一個(gè)描述的實(shí)施例，上層120提供緩沖，并賦予鞋墊三維形狀。因此，非常柔軟且具緩沖性的上泡沫層120能夠在步態(tài)期間或在其上行走時(shí)符合人腳足底表面的形狀。泡沫材料也具有獨(dú)特的回彈速度，使得在從壓縮恢復(fù)的回彈階段，足底表面的痕跡可清楚地看見。因此，本發(fā)明提供能夠在步態(tài)中依靠上層120柔軟和獨(dú)特的回彈特性按個(gè)體解剖學(xué)的足底特征定制鞋墊。然而，與鞋墊10不同，鞋墊110僅在前腳部分112提供此特征。
本發(fā)明也應(yīng)用于除了全長鞋墊之外的其它鞋墊，例如腳后跟杯、足弓支撐及拇趾球緩沖。
此外，盡管本發(fā)明討論的是涉及可移動(dòng)鞋墊，但也可將鞋墊結(jié)合作為鞋類用品，例如鞋或類似物，的永久性內(nèi)部鞋底。
已參照附圖描述了本發(fā)明的具體優(yōu)選實(shí)施例，應(yīng)理解本發(fā)明并不限于那些具體的實(shí)施例，各種變化和修改可由本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在不脫離由所附的權(quán)利要求限定的本發(fā)明的范圍和實(shí)質(zhì)的情況下在其中實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.用于插入鞋類用品的可移動(dòng)鞋墊，包括a)至少下面其中的一個(gè)i)前腳部分，ii)腳后跟部分，及iii)足弓部分；及b)所述前腳部分、腳后跟部分和足弓部分中的至少一個(gè)由下面形成i)彈性材料的下層，其提供緩沖功能，及ii)上層，其定位且固定于所述下層的上部，并由具有下列特征的材料形成A)少于約45的肖氏“000”硬度，且B)大于約6.3磅/英寸的撕裂強(qiáng)度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可移動(dòng)鞋墊，其特征在于所述鞋墊為由所述前腳部分、腳后跟部分、及與所述前腳部分和所述腳后跟部分連接在一起的足弓部分形成的全長鞋墊。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可移動(dòng)鞋墊，其特征在于所述的上層沿在所述前腳部分、腳后跟部分和足弓部分中的所述鞋墊的整個(gè)長度延伸。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可移動(dòng)鞋墊，其特征在于所述上層大致僅沿所述前腳部分延伸。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可移動(dòng)鞋墊，其特征在于所述下層和上層具有相同的尺寸和形狀，且所述上層重疊在所述下層之上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可移動(dòng)鞋墊，其特征在于在所述腳后跟部分處，所述下層的厚度大于所述上層。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可移動(dòng)鞋墊，其特征在于在所述前腳部分處，所述上層的厚度大于所述下層。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可移動(dòng)鞋墊，其特征在于進(jìn)一步包括固定于所述上層上表面的頂蓋。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可移動(dòng)鞋墊，其特征在于所述腳后跟部分為杯狀，以由相對平坦的中央部和傾斜的側(cè)壁形成。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的可移動(dòng)鞋墊，其特征在于所述傾斜的側(cè)壁繞所述腳后跟部分的外周延伸，并前向延伸到至少所述鞋墊的所述足弓部分。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可移動(dòng)鞋墊，其特征在于所述上層和下層都由聚胺脂材料形成。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可移動(dòng)鞋墊，其特征在于所述上層具有約30的肖氏A000″硬度。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可移動(dòng)鞋墊，其特征在于所述鞋墊至少包括所述的足弓部分，并進(jìn)一步包括固定于所述上層和下層之間的堅(jiān)硬材料，用于在鞋墊制造過程中增加所述下層的硬度，以保持所述足弓部分的下表面為弓形結(jié)構(gòu)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的可移動(dòng)鞋墊，其特征在于所述堅(jiān)硬材料包括無紡織物。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可移動(dòng)鞋墊，其特征在于所述鞋墊至少包括足弓部分，所述足弓部分包括下表面和上表面，且所述下表面舉升以與人腳的足弓一致。
16.一種鞋類用品，包括a)外鞋底；b)連接到所述外鞋底的內(nèi)鞋底，所述內(nèi)鞋底包括i)前腳部分，至少延伸至腳跖骨，ii)腳后跟部分，及iii)腳中間部分，其與所述前腳部分和所述腳后跟部分連接在一起，所述腳中間部分包括中間足弓部分；c)所述前腳部分、腳后跟部分和腳中間部分中的至少一個(gè)由下面形成i)彈性材料的下層，其提供緩沖功能，及ii)上層，其定位且固定于所述下層的上部，并由具有下列特征的材料形成A)少于約45的肖氏“000”硬度，且B)大于約6.3磅/英寸的撕裂強(qiáng)度；且d)連接于所述外鞋底和所述內(nèi)鞋底中至少一個(gè)上的上部。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的鞋類用品，其特征在于所述下層和上層具有相同的尺寸和形狀，且所述上層重疊在所述下層之上。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的鞋類用品，其特征在于在所述腳后跟部分處，所述下層的厚度大于所述上層。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的鞋類用品，其特征在于在所述前腳部分處，所述上層的厚度大于所述下層。
20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的鞋類用品，其特征在于進(jìn)一步包括固定于所述上層上表面的頂蓋。
21.根據(jù)權(quán)利要求16所述的鞋類用品，其特征在于所述腳后跟部分為杯狀，以由相對平坦的中央部和傾斜的側(cè)壁形成。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的鞋類用品，其特征在于所述傾斜的側(cè)壁繞所述腳后跟部分的外周延伸，并前向延伸到至少所述鞋墊的所述足弓部分。
23.根據(jù)權(quán)利要求16所述的鞋類用品，其特征在于所述上層和下層都由聚胺脂材料形成。
24.根據(jù)權(quán)利要求16所述的鞋類用品，其特征在于所述上層具有約30的肖氏A000″硬度。
全文摘要
用于插入鞋類用品的可移動(dòng)鞋墊，包括前腳部分、腳后跟部分、以及與前腳和腳后跟部分連接在一起的足弓部分。至少前腳部分、腳后跟部分和足弓部分中的一個(gè)由提供緩沖功能的彈性材料下層，及定位且固定于下層的上部、并由具有少于約45的肖氏“000”硬度且撕裂強(qiáng)度大于約6.3磅/英寸的材料形成的上層(20)所形成。
文檔編號(hào)A43B17/02GK101031212SQ200580033252
公開日2007年9月5日 申請日期2005年8月4日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月6日
發(fā)明者R·T·阿文特, P·C·楊, D·G·穆爾, H·A·霍萊特, L·J·克蘭 申請人:先靈-普勞健康護(hù)理產(chǎn)品公司