专利名称：组合式鞋内底/鞋外底的制作方法
技术领域：
本发明总的说涉及一种鞋制品，更具体的说涉及一种用于鞋制品的，特别是用于儿童鞋制品的组合式或“单一整体式”的鞋内底/鞋外底，这种鞋内底/鞋外底改进了美国专利第4,272,899号的鞋内底构形，方法是在其特征中加进一种鞋外底底部，该鞋外底底部在鞋外底上特别设置了一些弯曲线，以便在脚部生长过程中增强脚部的功能。
背景技术：
和概述尽管儿童生来就具有正常的脚弓，但随着儿童长大开始学习走路，那么身体的重量就会压在支承于某一面上的脚部上，于是脚部结构在固有应力的作用下不可避免地产生向外展平的倾向。当仅在自然的表面进行行走时，例如在地面行走，对于儿童来说，一般认为他能站立、而他的脚部不需要外来支承的年龄大约是8岁左右。不幸的是，为了美观，舒适或耐久性，人工制作的鞋制品适用于我们行走的路面，但就是这些路面对于人类的肌骨结构是不利的，特别是在肌骨结构处于发展过程的阶段中，这时脚部结构是“软”的，尚未完全成形。
由于有这些负面的环境因素影响到脚部结构，所以穿着的鞋不但要能提供适宜的支承和减轻震击，而且还应该在人们生活的绝大部分时间中能保护脚部结构并防止脚部结构遭到损伤。一般常用的儿童鞋并不提供能控制和减少应力作用的鞋内底构形设计，而由于现代生活环境条件的缘故，例如行走在瓷砖、混凝土和沥青等之类的坚硬路面上，生长中的脚部却要经受着上述的应力作用。相反，一般常用的儿童鞋的鞋内底通常是平的，没有什么构形，除了有时在鞋衬里的下面安置弓垫板或“小甜饼”(Cookie)，试图垫高脚弓部。
为了平衡上述环境条件的负面作用，以及校正脚部的缺陷，例如高脚弓或平足，脚科专家常常根据顾客定做设计可拆卸的矫正器，安置在各个鞋中。当然，对于儿童来说，其脚部不断地长大就需要经常地隔一段时间更换新的矫正器，以便适配新的更大的鞋。这必然带来费用的极大增加，除了脚部变形极重者外。这种加大的费用其实可以通过取消这种矫正装置而得到避免。
理想的情况是，为了发挥良好的功效和展现出舒适性，鞋应该只在脚部窝心(Ball of the foot)处弯曲，而且鞋不需要采取“磨合”过程才具有舒适性和良好的功效。目前在市场上可以买到的儿童鞋有如下缺点1)绝大部分的儿童鞋在脚部窝心处不是弯曲形的；2)随着儿童的脚部长大，从一个鞋码转到下一个更大的鞋码，原来儿童鞋中通过磨合过程而获得的柔性弯曲部分并没有随着横轴线(跖关节1～5的)的远端变化而向前改变，可是脚部是在这个横轴线处进行弯曲的，所以这就阻碍了脚部在合适的地方进行弯曲，并进而妨碍了脚部健康地生长和脚部功能的发挥。这种对脚部结构和功能的限制对于儿童来说特别有害，因为他们刚开始学习行走。
正如随后要详细说明的那样，新鞋内底/鞋外底能够在正确的部位进行弯曲，从而使第一跖骨在生长过程中能够足底弯曲(Plantar flex)是新鞋内底/鞋外底的关键部分，这种新鞋内底/鞋外底迄今为止从来没有在任何一种儿童鞋中使用过。更有甚者，公知的儿童鞋不允许满足这种要求，而且相反，在整体上禁止弯曲(尤其是学步鞋，其底是硬的、平的)，和/或不能使鞋外底的弯曲部位适应脚部的生长和适应脚部弯曲的自然部位的变化。公知技术本申请的发明人之一，杰弗里·S·布鲁克斯博士(Dr.Jeffrey S.Brooks)为其具有构形的鞋内底结构获得美国专利第4,272,899号，这种具有构形的鞋内底结构是应用到儿童鞋上的第一个具有构形的鞋内底，它就脚部在行走时保持稳定性而论可以使脚部放置在更加有利的位置上，以减少作用在儿童脚部上的不正常的应力作用。这种稳定性能减少脚部生长过程中从后跟到跖骨的应力作用。该具有构形的鞋内底结构设计已被引用到本发明的组合式鞋内底/鞋外底中，它逐一地支承着后跟，脚弓和前脚。通过减少作用在脚部中柱(medial column)上的应力，其实应力就来自于缺少正确的支承，身体重量就能更均匀地分布在脚底上，正如美国专利第4,272,899号所说明的那样，并且这种均布状态，特别是对于学步儿童来说，得到“F-扫描”研究技术中综合分析的进一步支持。
随后将要说明的新鞋外底的特征是与美国专利第4,272,899号的鞋内底互补的，它为脚部的第一“束”(“ray”)从中立站姿(mid-stance)到推进步态阶段提供一能进行足底弯曲的部位。这使得贯穿第一跖骨到第五跖骨的横轴线能向前推移，使第二杠杆随着脚部的生长向远端转移(到一个更远端的支点处)，发展成为下一个鞋号尺寸的鞋。
虽然脚部在几乎任何其它骨骼部分停止生长以前就停止生长了，年龄小的儿童的脚部骨骼生长是非常快的。正常的脚部尺码的生长每年有9毫米的变化，这包含着每年要换2或3个鞋的尺码。根据美国鞋尺码规格，1英寸大约相当于三个尺码，或约5毫米各相当于1/2尺码。从1～18岁，脚长的增长平均小于身高的2％。出生后需要4年的时间使脚长翻一番，而在6个月时的脚长则需要7年时间翻一番。在10岁时，女童的脚部已发育到90％的程度，男童则发育到82％的程度。
成熟男性的平均脚长约为1英尺，比成熟的女性脚长。对于女童来说，在10～11岁之间脚部猛长1.1厘米。女童从5～12岁脚长每年增长0.9厘米，而男童则是从5～14岁脚长每年增长0.9厘米。脚部达到其最终长度一半的岁数，对于女童来说是1岁，对于男童来说是1.5岁。对于脚部正确的弯曲说，没有任何一种已知的儿童鞋能适应这种快速增长。
有些已公开的专利鞋底试图论述上述某些问题，现举例如下美国专利第4,924,606号公开了一种设有拼合式鞋底的鞋，并强调大部分人需要磨合鞋，讨论了这样做的困难。事实上，在过去，鞋是如此的坚硬，以至于它们在磨合好之前实际上已磨损坏。该专利鞋设计成带有一脚指头加强部，以保护鞋的前部，不使之破损，并且还在鞋底部分上设置了一弯曲线，这种材料的重叠拼合使用方法并没有在本发明的单一整体式的设计中采用。本发明结构仅采用一个组件来完成必要的弯曲。
美国专利第4,667,423号需要采用不同的、由一种聚烯烃塑料制备的模压组件。在制作新的鞋制品结构时仅需要一个材料组件。
美国专利第4,507,879号公开了一种在鞋制品组件的特性中设有多个气孔的设计，但没有提及鞋弯曲线的问题。
美国专利第4,364,190号公开了一种用于运动员鞋的鞋外底，在其上不适宜的位置处设有一些弯曲线，所以这些线相对于脚部行走说是在达不到预期结果的方向上进行弯曲的。
美国专利第2,236,278号只设有花纹踏面部分，而没有设置弯曲部分。
美国专利第4,854,459号公开了一种带有弯曲线的鞋组件，但该组件不适宜应用在所述新的鞋内底/鞋外底上，并且达不到预期的结果。
美国外观设计专利第366,354号公开了一种装饰设计，在该设计中，设置在鞋底底部上的线初看起来都是相似的，但它们不是依据任何一种特定的力学规则设置的，并且不能应用在本发明的弯曲构思中，因为它们不包括有一个能支承脚部的、具有构形的上鞋底。该设计的侧面提供了保护鞋侧面的措施。
美国外观设计专利第356,438号公开了在鞋底上的三个装饰线，这些线并不整个地从鞋底的一侧边缘通到另一侧边缘，因此不象本发明的情形那样能对弯曲性起作用；而且该外观设计没有设置任何一种适应跖趾关节的凹陷处或切口。
美国外观设计专利第349,391号展示了与这里介绍不同的线。
美国外观设计专利第343,726号公开了一种装饰性设计，在鞋底的上部没有设置任何有特性的、能控制脚部的东西，另外也不知道在整个鞋底上什么地方设置这些折缝。该外观设计所示的线仅是装饰性的，没有任何尺寸大小的设定，对功能性也不具有任何影响。
美国外观设计专利第343,050号展示了线条，这些线条并不穿过整个鞋底。
美国外观设计专利第340,797号展示了完全横穿鞋底型的切口，这些切口在角度设置上不适宜于使脚部弯曲，可能还会妨碍脚部的功能。
美国外观设计专利第322,158号是一种装饰性的设计，它所带有的线在特色上与现有的鞋底不同。这些线并没有设置到鞋的外边缘处，实际上不在功能上起作用。
美国外观设计专利第292,540号设置了一些对于功能性来说标志不合宜的线，实际上这些线对于功能说是设置在错误的位置上。
美国外观设计专利第266,797号展示了为变形脚部而设计的多种标志弯曲线，而这些弯曲线对于正常的脚部说就设置得不合宜。
美国专利第4,924,606号设有重叠部分，但不能理解为本发明的新结构，因为该技术专利是一组合鞋外底，只设有一弯曲线，而不是两个，不便于脚部的生长。该鞋没有任何一个组件是便于脚部生长的。
相关的美国外观设计专利第327,570号的脚部弯曲线也设置得不合宜。
商业上销售可获得托得尔大学(Toddler University)的鞋，其设有“弯曲区域”，该区域可以使脚部就象光脚那样容易弯曲，不坚硬，不需磨合。但这可能也是不合宜的，因为我们曾指出这样一个事实，即儿童的脚部除非在进行弯曲前其脚跟，脚中部和脚前部已稳固住，要不然就会变平，在错误的部位进行弯曲。上述这项设计并不提供弯曲前的稳定性。
应当理解到，在脚部窝心处进行正确的弯曲前必须具有稳定性，而上述引述的专利中没有一个在理论上或事实上公开了接近这种构思的设计或结构。
美国专利第5,344,973号引用了上述的布鲁克斯专利，但在鞋底的跖骨部位标示出两种不同的式样，以提供一种稳固的脚部，例如正常的成人脚部，这种设计式样可以使第一跖关节处的弯曲与其它较小跖关节的弯曲分开，并便于在一个固定的弯曲点进行弯曲，这对于成人的脚部说是合宜的，但不适于在一特定的鞋中脚部结构的生长。相反，在所涉及的专利中用来进行弯曲的组件太靠前了(与新鞋内底/鞋外底10上临界弯曲线设置部位比较)，以至于不能正确地使关节轴线定位。本发明在人类正常行走过程中，当脚跟抬起离开地面时，腿部向外转动，跖趾关节开始背屈(dorsiflex，指近端指骨绕横向跖骨轴线转动)，脚跟不再接触地面。关节移动的范围可以从15°背侧移动(dorsal excursion)到90°背侧移动，这取决于儿童行进的速度。这只有在脚部处于中立站姿是稳固的情况下才有可能完成。这种稳固性可采用美国专利第4,272,899号的具有构形的鞋内底来获得，该鞋内底设计成能精确地与脚部的组织结构相适配。其它鞋缺少这种具有构形鞋内底的特征，所以脚部在其它鞋制品中处于步态的中立站姿点时是不稳定的。这样，与已知的儿童鞋制品的鞋底结构相反，采用新鞋内底/鞋外底组合设计就使得脚部弯曲部位能够随着脚部的生长而向远端推移。
跖趾关节的横轴线在发育成长期间随着任一近端节的生长而向前推移。跖骨和跗骨的纵向生长不断地进行，由一个尺寸长到另一个尺寸。为了能在跖趾关节处进行正确的背屈，贯穿这些关节的轴线以及第二级杠杆的尖端必须向远端推移以适应这种生长。本发明单一的鞋内底/鞋外底结构适应这种横向跖关节轴线的生理结构位置的改变，直到由于远端脚趾长度而需要下一个尺码的鞋。本发明新鞋内底/鞋外底使远端支点的移动和弯曲向远端推移10毫米，而不会妨碍脚趾在正常的步态过程中所要求的、相对于跖骨的背屈。
新的组合式鞋内底/鞋外底是有效的，这是由于脚趾在行步推进阶段的背屈可以随着所有近端段的稳定性而恰当地起作用。这个可以由控制前平面的旋转，并在鞋内底上设置后跟座(设置在2度内翻处)来完成，带有精确设置的脚弓支承的前后向平面(sagittal plane)，可以支承跖骨2～5的脚前部平衡，以及第一跖趾关节(“mpj”)横轴“挖切”或凹窝1/32英寸，使第一跖骨的足底弯曲适于向远端生长10毫米。这就使得脚部在其趾长生长到下一个趾长而需要更大的鞋(最长脚趾的端部需要有一指的宽度，或者从鞋的端部约半英寸，以便使脚和鞋有合适的配合)之前都能正确的发挥功能。
跖趾关节1～5(mpjs)的背屈不受到限制，相反，由于新鞋内底/鞋外底结构而增强，这对逐渐向前推进是必须的，并且对于鞋外底通过在其中设柔软材料而使得脚趾有效地背屈是必须的。就现有技术而论，那里公开的弯曲组件可能含有一随机设置的弯曲线，或鞋的一个组件迭合在另一组件上，但没有任何一种公知的鞋能允许脚部生长5毫米，这等于生长进入下一个半码尺寸。新鞋内底/鞋外底可以允许多至10毫米的生长，但是如果穿鞋者脚部长到下一个鞋码尺寸而没有更换到下一个更大的鞋，那么脚趾端部会由于指甲的顶碰而损坏(通常，在某些公司内，1英寸被认为相当于三个鞋码尺寸，而在另外一些公司中，每5毫米或约1/5英寸相当于半个鞋码尺寸)。
新鞋内底/鞋外底结构设计为脚后部和脚中部提供了稳定性，同时提供了脚前部横平面，在跖趾关节处完成的不受限制的、增强的动作，即使脚部从一个鞋码尺寸生长到下一个鞋码尺寸，这是由于背屈轴线随着脚部的发展而向远端推移。这点通过在新鞋外底上增加两条特定设置的弯曲线而实现，随后参阅附图要对此做进一步说明。
考虑到上述背景情况，本发明各种目的之一是提供一种改进的鞋制品鞋底结构，尤其是用于儿童鞋的鞋底结构，这种结构极大地减少了或完全地消除了装有本发明鞋底的鞋制品所需的磨合期，使鞋制品更加舒适，极少可能引起脚部起泡，受卡紧等问题，从而使总体上鞋制品更加有用。
具有所述特征的本发明各目的中另一个目的是，新鞋内底/鞋外底是整体式的，因此制作简单，例如可以用模压来制作，并且制作经济，这就使得该鞋底对于儿童鞋极具吸引力，因为儿童鞋由于脚部生长快速，所以需要经常更换。
具有所列举特征的本发明各目的中另一个目的是，新鞋内底/鞋外底可适于应用到多种型式的鞋上，包括网球式鞋，靴子，便鞋和牛津式鞋等，这仅是一些例子。
本发明各种目的之一是提供一种新的鞋制品鞋底，它在正常行步阶段过程中不妨碍脚部自然的功能，尤其是不妨碍正在生长中的脚部的功能。
因此，为了实现上述目的，简略地说，本发明是一种用于安装在鞋制品上的整体式鞋内底/鞋外底。本发明鞋内底/鞋外底包括一上表面和一下表面。上表面做出构形，该构形在整体上与穿鞋者脚底自然形状相符合，而下表面形成有弯曲区域，该弯曲区域使得鞋内底/鞋外底很容易在相应于穿鞋者脚部区域的部位进行弯曲，通常穿鞋者脚部是在其整个正常的行步阶段中进行弯曲的，从而使穿着设有本整体式鞋内底/鞋外底的穿鞋者增强了舒适感，减少了其脚部的疼痛和组织结构上的损伤。
本发明的这些目的和其它目的以及优点通过部分地下述说明将部分明显地展示出来。
附图简要说明
图1是一仰视示意图，展示出根据本发明制作的组合式鞋内底/鞋外底(左脚鞋)的底面。
图2是图1所示鞋内底/鞋外底的还原示意图。
图3是图1所示鞋内底/鞋外底(左脚鞋)的俯视图。
图4是图3所示鞋内底/鞋外底的立体图。
图5是图1所示鞋外底(右靴)另一实施例的仰视图。
图6是图5所示鞋外底的侧视图，展示出在正常行走时其弯曲状况，虚线所示为脚部的一些骨骼。
图7是一俯视示意图，展示出图1所示鞋内底/鞋外底的轮廓外形，并展示出跖骨远端(左脚)相对于鞋底顶端的正确位置。
图8是沿图7中8-8线的垂直剖视图。
图9是沿图7中9-9线的垂直剖视图。
图10是沿图7中10-10线的垂直剖视图。
图11是侧视示意图，展示出图7所示鞋内底/鞋外底的配合面，图中示出右脚放置在该配合面上。
图12是沿图7中12-12线的垂直剖视图，但方向相反，为左脚。
图13是图7所示鞋内底/鞋外底和脚部的后视图，展示出后跟在后跟座区域中的位置，鞋上部用虚线表示。
图14是新鞋内底/鞋外底(右脚鞋，为清晰起见不示出鞋上部)另一实施例的侧视图，展示出在正常行走步态期间脚部骨骼和鞋底弯曲相互间的位置，第一跖趾关节凹陷区域，以及以虚线表示的鞋底弓形部。
图15是图14所示同一脚部和同一鞋内底/鞋外底的侧视图，不同之处在于当脚部长出半个鞋码尺寸长度时脚部的第一跖趾关节向前推移了，鞋内底/鞋外底的弯曲部位也处于更远端的位置。
图16是单一鞋内底/鞋外底的俯视立体图，展示了能实现本发明的某些顶部表面构形特征，为清晰起见本立体图省略了其它一些发明性结构。
图17是图16所示鞋内底/鞋外底的俯视平面图，展示了沿20-20线上的跖趾关节凹陷区域的位置。
图18是沿图17中18-18线的工程剖视图。
图19是沿图17中19-19线的工程剖视图。
图20是沿图17中20-20线的工程剖视图。
图21是沿图17中21-21线的工程剖视图。
图22是沿图17中22-22线的工程剖视图。
在上述所有附图中相同的组件用相同的数码标号标示。
最佳实施例的说明新单一鞋内底/鞋外底的结构请参阅诸附图，根据本发明制作的单一鞋内底/鞋外底在总体上用10标示。为了简略起见，新鞋内底/鞋外底在本说明书中有时将表示成鞋或鞋制品“鞋底”，这种鞋底10最好形成一个单一的模压件，而不是象常规制作方式那样，形成分开的、独立的鞋内底和鞋外底，然后再互相迭合在一起。为了使附图简明和清晰起见，并不是所有的组件都展示在所有的附图中。但是，哪些组件是关键的，哪些组件是可选的或可更改的将在整个下述说明中得到清晰的说明。
尽管能够设想，由独立的鞋外底和鞋内底形成的、通过仔细地制作的鞋制品鞋底在完成鞋底10的目的上有些难度，因而考虑一种鞋底10的等同物，它包括了下面将要指出的一些结构要求，但是这样一种等同物可能会减少或消除由单一整体式鞋底10所获取的优点；在这些优点中有制作的经济性，和在使用上的耐久性和结构及功能的完整性。
图3，图4，图7～12和图16～22展示了鞋底10，它包括一具有构形的项面或鞋内底面12，用来舒适地并稳定地支承着穿鞋者的脚部；图1，图2和图5展示出底面或鞋外底面14，该面在使用装有本发明新的组合式鞋内底/鞋外底10的鞋制品时接触地面或其它支承面。
如果需要，可以在鞋内底/鞋外底10的顶面12上形成多个小的减重孔，例如图4中标号13所示的孔。减重孔13可以根据需要在形状上、数量上和位置设置上进行变化，这在本行业内是众所周知的。类似地，可以在鞋底面14的结构和外观的许多方面进行变化，这也是公知的，还可以为装饰和结构的目的加进许多新设计，这些都不妨碍本主题鞋底是属于本发明的。例如，在图5所示的鞋底10后跟区域中形成的突出部，其数量、设置和设计图案都可以明显地变动，而不会影响到其它的、被认为是组成本发明的结构特征。
一共同的鞋底周边16确定了顶面12和底面14两者的界限，鞋底可以采用任何一种常用的鞋底形状(但不限于此)，为本说明书参阅起见，鞋底周边包括了下列划定的部分脚趾边缘18，后跟边缘20，内侧边缘22和外侧边缘24。尽管在本附图中所示的鞋制品鞋底不只一种型式，但将明显地看到，所有型式的鞋底都可以用来包括本发明的相同的关键特征(尽管这些特征不是所有每一个都必须展示在每一个附图中)，所以在每一实施例中的鞋底都用相同的标号10来表示。
组合鞋内底/鞋外底10的长度和宽度按通常的方式进行改变，即根据装有该鞋底的鞋制品的尺码来定。鞋底10的深度或厚度在总体上也可以进行大的变动，根据装有该新鞋底的鞋制品的型式来决定。另外，在鞋底10上某些特定的部位的深度也可以进行重大的变动，随后会对此进行说明。尽管附图，例如图3所展示的鞋底是无覆盖物的，但为了时尚和/或舒适，鞋内底或顶面12可以覆盖上一层薄的织物和/或其它柔韧片状材料(未示)，这种织物或其它材料本质上并不构成鞋内底，而只是用来使穿鞋者的脚部与鞋底分开，不与顶面12进行直接接触。
用来模压或用其它方式制作整体式鞋内底/鞋外底的材料最好是柔韧的乙烯树脂或其它合成材料，例如，称之为EVA[一种聚烯烃塑料(ethylene vinyl alcohol)],PVA(聚乙烯醇)，PU(聚胺酯)或乳胶泡沫塑料，聚丙烯等材料，或者其它在硬化或“凝固”后能形成柔软、可弯形状的、容易模压的材料。所选择的材料应当是一种在长期与磨蚀材料接触的使用中比较耐用的材料，所指磨蚀材料例如是水泥行走路面和沥青行走路面，另外所选择的材料还应该最好是一种比较惰性的材料，当与皮肤接触时不会产生通常的过敏性反应。
请参阅图1，图2和图5，由这些附图可以看到，在鞋底面或鞋外底面14上最好设有4条间隔分开的线A,B,C,D，从鞋内底/鞋外底10的远端或脚趾端18到其近端或后跟端20依次排列。在这些附图中可以看到，A,B,C,D中每一条线均明显地整个地从内侧边缘22横穿到外侧边缘24，并呈现出一非常平缓的弧度(弧度的凸侧指向远端)。这种设置是理想的。
由于即将清楚的原因，尤其可取的是，中间两条线B和C应该这样地穿过鞋底。而线A和D在达到周边16之前可以中断。线A和D可以明显地是装饰性的，近乎是上色上在鞋底上的，实际上是刻进鞋底面14中的，或者甚至可以将这两条线一块省去，但这后一种选择是不可取的。
现参阅图2，可以看到，线A和D至少在某种程度上可以用来协助线B和C的定位。当线A和D刻进鞋底面14中时，它们还可能增加鞋底的弯挠性，弯挠性首先是中间线B和C的功能。
尽管在图1中所示的线B和C是连续的，没有中断，但它们也可能是中断线，如图5和图6中所示的靴鞋底，只要它们整个穿过鞋底并如所指出的那样在内侧边缘和外侧边缘两侧断开周边16就行，如图4和图6侧视图所示的那样。这个断开周边的特征是必须的，以便能为鞋底10沿弯曲线B和C提供理想的弯挠度。
另外，尽管所示的弯曲线B和C是细线，但它们也可以是比图示的线更粗的线，特别是用在大尺码鞋上时，而在某些情况下可以形成更大的弯曲“区域”，实质上已不是“线”了。可是应该想到，特别是在幼小儿童的鞋中，弯曲线B和C就是那样窄的“线”，在底面14上形成沟槽或凹缝。线A和D，如果有的话，根据需要可能仅仅是装饰性的，而弯曲线B和C则更精确地指是沟槽或凹缝，因为它们必须由鞋底10的底面实际地进入鞋底体内，以便能发挥本发明的功能。
图2展示出一鞋底的式样，以确定弯曲线A,B,C,D在底面14上的精确的角度和间隔分开的位置。正如随后将要说明的那样，弯曲区域或线B和C的具体位置对于设有整体式鞋内底/鞋外底10的鞋制品中的脚部弯曲说是至关紧要的。
请再参阅图2，有4条直虚线A′,B′,C′,D′分别对应于弯曲线或弯曲区域A,B,C,D。定位线A′和B′由鞋底10内侧向内延长，并相交于点X。同样，定位线C′和D′也从内侧向内延长，并相交于点Y。
图2所示其它两条直线，即鞋底式样中心线G和后跟面中心线H两者基本呈纵向地延伸，并通过一中心后跟点Z。纵向线G与定位线A′-D′之间的夹角，以及线H与定位线A′-D′之间的夹角就是用来确定弯曲线A,B,C,D正确位置的。尽管可以认为各线之间的间隔将按比例地随鞋尺码的增大或减小而变化，但作为一具体实例，在设有新整体式鞋内底/鞋外底10的儿童7号鞋码的鞋中，图示的角度将呈列如下线G和A′之间夹角M是93度30分；线G和B′之间夹角N是100度0分；线G和C′之间夹角O是106度30分；线G和D′之间夹角P是113度0分；线H和A′之间夹角Q是86度30秒；线H和B′之间夹角R是92度30秒；线H和C′之间夹角S是99度30秒；线H和D′之间夹角T是106度0秒。
图5和图6展示出用做大型鞋的，例如靴的厚鞋底的鞋内底/鞋外底10。不管这种鞋是多么笨重，需要拖动，从图上可以看到在底面14上仍然适宜地设置了至关重要的弯曲线B和C，整个地贯穿到周边16处。在所示的实例中，线A和D也是这样形成的。虽然在这里所示的是靴子，是作为设有鞋底10的鞋制品类型的实例，但明显地，鞋底10可以容易地装设在便鞋中，所有型式的运动鞋中，牛津式鞋中，等等。可以想象，甚至妇女穿的的跳舞鞋和其它高跟鞋也能进行修改而采用整体式鞋内底/鞋外底10，如图所示，或者根据要求依据具体的鞋型和形状来修改。
图3，图4，图7，图10和图12展示了一凹窝或挖切区域26，这在前述本发明说明书的背景技术中讨论过，它使第一跖趾关节在行走时能垂直向下运动，并配合所述弯曲线的作用使脚部在行走时能正确的弯曲。挖切区26的深度最好约为1/32英寸，挖切区26的直径最好约为10毫米，并设置在顶面12上图示的位置处，正好在第一跖指关节的下方。如图12所示，挖切区26适配位于第一跖骨M1远端处的、在跖趾关节下方的成对籽骨28。
挖切区26的直径最好至少为10毫米，挖切区可以是圆形的，如图所示，或者具有另一种宽的较扁平的形状。例如，挖切区26可以是长方形的，三角形的，椭圆形的，等等，只要在从远端到近端的方向(纵向)上有足够的宽度就行，以便适配脚部生长时和脚部正常行走时第一跖趾关节的横轴线向前变动。
图14和图15进一步展示了当脚部生长和改变其相对于鞋底10的位置时，鞋内底/鞋外底10的弯曲特征及其优点，最远端的弯曲线使得鞋底10仍然能随着脚部，特别是生长中脚部的弯曲而正确地在贯穿跖趾关节的轴线处弯曲。从图14中可以看到，当脚部在通过第一跖趾关节的横轴线处进行弯曲时，鞋底10沿弯曲线C弯曲。以后，随着脚部生长到下一个半号鞋码尺寸时，通过第一跖趾关节的轴线就必然向前变动(向远端)，其方向在图14中用箭头l表示，一直变到接近图15所示的位置，在图15中展示出鞋底10在更远端处，沿弯曲线B进行弯曲。在两种情况下，如图14和15所示，凹窝或挖切区26是足够的宽和足够的深，以适配关节必须向下的运动，增大鞋底10沿相应的弯曲线所进行的弯曲。
为了提供理想的稳定性，鞋底10顶面或鞋内底面12要具有合宜的构形，图16～22所示为一种实例，而图8～13所示为另一类似的实例，与美国专利第4,272,899号公开的内容是一致的，该专利授权于本申请的发明者之一。相同的组件用相同的标号标示。
可以看到，具有构形的鞋内底/鞋外底10顶面12的重要部位就是为第一跖趾关节所设的挖切区26，一整体式弓形支承区32(清楚地展示在图10和图21的剖视图中，以及图11侧视图中脚部F的下方)，以及一整体式后跟座或模压大凹窝30，用来稳定地安置后跟(如图13的后视图和图8，图22中的断面图所示)。正如要进一步说明的那样，鞋底10的顶面构形特征使得脚部能够稳定住，这对于在整个行步过程中骨骼结构能合宜的弯曲和运动是必须的。
作为顶面12附加的、可选的特征，在鞋内底面12的后跟座30中可选地加设另一小凹窝27或某些其它已知的减震结构，例如图3所示。新的整体式鞋内底/鞋外底的功能和优点步态逐渐变换的周期是，后跟碰地，这时后跟踏碰地面；中立站姿，此时脚弓处于稳定状态；以及推进阶段，这时后跟离开地面，身体重量转到脚部窝心处。整体式鞋内底/鞋外底10是第一个使第一跖骨M1能稳定的鞋底，这是因为后跟是稳定的，脚弓部是稳定的，所以跖趾关节可以随着位于跖骨远端下方的籽骨器官做垂直向下的运动，这样，尽管脚部被限制在鞋制品中，而却能在关节处做出正确的、自然的弯曲。
跖趾关节(第一“跖趾关节”)的弯曲，即大脚趾关节的弯曲，站立时在关节处相对于跖骨的背屈位置约15度，而当刚要离开地面时弯曲增加到90度。在大脚趾关节下方的两个小骨骼称之为籽骨，即胫骨籽骨和腓骨籽骨，它们需要随着第一“跖趾”关节向下运动，以便使脚趾在所述的“跖趾关节移动”过程中能恰当地向上运动。脚部骨骼之间的关系是这样的，第一跖骨及其下方的两个籽骨在行走时被推向下方。
本发明整体式鞋内底/鞋外底的设计通过在面12上设置挖切区就能适配这种骨骼结构的运动，该挖切区的深度最好是1/32英寸，由于关节的运动是一种枢轴转动式的或旋转转动式的摩动关节运动，所以当脚部在行走“推离”阶段而离开地面时，关节是向下推推动的。
本发明第一次展示了大脚趾关节在鞋制品中实际上可以在其正常的(“自然的”)生理结构功能位置上运动，即后跟离开地面时向下运动。当第一“跖趾”关节向下推移时，并在推移时由于腓骨长肌腱的作用而稳定(该腱插在第一跖骨基部中，位于跟骨骰状沟处，将第一跖骨往下拉)所以第一跖趾关节是稳定的，在脚部离开地面之前它必须是这样的。
一旦关节稳定住，新鞋内底/鞋外底就可使第一跖骨M1合宜地向下推移，在后跟离开地面之前变得稳定。第一跖骨M1在步态的这个阶段中始终保持着稳定。换句话说，从后跟碰触阶段，此时后跟碰靠地面，到中间阶段点，此时脚弓由区域32支承(一步的中间)以及第一关节在地面上，脚部在后跟提起以前必须是稳定的。脚部在鞋内底/鞋外底10中能如此稳定的原因是因为具有构形的鞋内底结构使得在后跟离开地面之前以及通过第一跖骨离开地面(或其它支承面)的那一点时后跟是稳定的，脚弓是稳定的，以及第一跖骨是稳定的。
另外，当后跟提起离开地面，辅助组件，新的柔软鞋外底面使得关节实际上向下行进。新颖的鞋外底结构使得本发明组合式鞋内底/鞋外底能让第一跖骨向下运动而变得稳定，所以脚部在整个的步态变换过程中能正确的运作。
在通常的儿童鞋中鞋内底是平的，或者在脚弓处设一“小甜饼”。然而，如美国专利第4,272,899号所述的那样，控制脚部必须从后跟开始，转到脚弓，然后还包括脚前部，以便使脚部在整个正常的步态过程中能正确地发挥其功能。这样，所有能使脚部稳定的因素都适当地体现在鞋内底面12上，并且通过将新鞋外底面14的结构和鞋内底的具有构形的特征(例如美国专利第4,272,899号所述的特征)结合起来形成一个单一的、整体式的鞋内底/鞋外底结构，脚部就能在鞋的限制范围内最大程度地发挥其功能，因为这种结构不断地使关节向下推移变得稳定，并且使得脚部能合宜地在脚部窝心处弯曲，而不会出现脚部向前滑动的情况，这种情况在已知的鞋中，即不具备挖切区26和鞋内底面12不具有构形的特征的鞋中通常是要出现的。这一点对于正在生长中的脚部来说尤其重要，因为这时脚部会受到来自坚硬地面所施加的应力作用和鞋尺码配合不好所产生的应力作用而变形。
上述变形的原因是出生时正常脚部结构在站立时有变平的趋向。新鞋内底/鞋外底结构能使脚部在生长发展以及行步的过程中处于正常的、健康又不变形的位置上；而在其它已知的鞋内底结构中当后跟提起离开地面时，脚部向前滑动，不可能稳定位，从而导致在错误的生理结构位置处进行弯曲。
随着脚部在跖趾关节处的生长出约5毫米的长度(不管这种生长是来自脚部的中部还是来自脚部的后跟)，脚部弯曲处的轴线是沿着一条从第一跖骨开始并通过其它较小跖骨关节的线。组合鞋内底/鞋外底的新设的顶面12挖切区26使脚部能稳定住，并且当脚部适配进一种鞋并长出约5毫米(长出5毫米就使得脚部进入下一个半码尺寸)时能正确的弯曲，而不会引起跖趾关节从步态的中立站姿到推进阶段出现损伤性的或不合宜的提高。
再叙述一遍，如附图所示，有4条适于生理结构的弯曲线，它们形成在鞋内底/鞋外底10的底面上，从近端(靠近后跟处)开始排向远端(靠近脚趾处)，第一条线是可选的、装饰性的，第二条是起弯曲功能的，第三条是起弯曲功能的，第四条是可选的、装饰性的。
在设有鞋内底/鞋外底10的鞋制品中，在行步的过程中所出现的情况是，配合着由于在鞋内底/鞋外底结构的顶面12中设置的凹窝区域26而容许的向下运动，线B和C也起协助作用，使第一跖趾关节向下运动。所述的弯曲线或弯曲区域还使得在行步过程中弯曲初始出现在弯曲点C处，而随着脚部向前生长进入下一个鞋码尺寸，关节也随着向前推移时，挖切区可以允许关节向前推移5～10毫米，并允许脚部杠杆在弯曲线B处作用，而不是在弯曲线C处。
这样，第二级杠杆系统的顶点随着脚部生长过程中关节向远端的推移，也实际上从弯曲线C向弯曲线B推移，这种杠杆作用是新鞋内底/鞋外底完全独有的特性。
换句话说，鞋内底/鞋外底10允许脚部有正常的生长，柔韧性由第二杠杆改变，第二杠杆的支点由线C向前(向远端)变换到向B，而不会对第一关节产生有害的提高。鞋内底/鞋外底10的这种特征使得跖趾关节从中立站姿到推进的整个行步阶段中能有正确的动作。鞋内底/鞋外底10使得大脚趾关节在我们圆形挖切区的配合下能向下推移约9毫米，因为该圆形区域的直径约为10～20毫米。因此，新鞋内底/鞋外底在关节随着脚部正常的生长而向远端推进时，为跖趾关节向下进行更大量的推移创造条件。
但是，应当理解到，如果后跟不稳定，脚部的前部和中部不稳定，那么本发明的柔软鞋外底组件就具有极少的价值。鞋内底/鞋外底10的有价值的特征在于，它包括有辅助特征，当这些辅助特征应用到美国专利第4,272,899号(本说明书中作为参考也包括了该专利所公开和所教导的内容)的、具有构形的鞋内底结构的顶面上时，使得鞋外底在让脚部自然而又正确的运动方面起一种有利的组件作用，使第一关节足底弯曲(first joint plantar flex)，并使贯穿第一跖骨和较小跖骨的轴线向前推移，而且还使脚部能正确的运动，而不受任何来自鞋的妨害。
挖切区26通过为跖趾关节的向下运动提供所需的空间而与鞋外底弯曲区域，线B和C互补。最好在鞋内底/鞋外底10的区域26上至少提供1/32英寸，使整个关节可以向足底运动，由于它不是一种固硬的结构，如果需要还可以进一步运动。
当这种新颖的鞋内底/鞋外底10结构也应用到靴子或便鞋上时，以及应用到本说明书所附的一些鞋的型式上时，弯曲线没必要由于在鞋上要加一些不同的装饰性结构而改变，但也可以改变。于是，弯曲线也可以在带有如图所示的纹线的靴子上起作用，在该靴中当大脚趾关节适配进鞋时是稳定的。不管装饰性设计是什么样的，甚至设计是一便鞋，鞋底10能包括进任何一种鞋中，只要鞋外底弯曲线B或C是由第一跖骨所处的点开始，该点应该能向前推移5毫米，这样它就能弯曲，并使在第二级杠杆的支点上的杠杆从近端向远端推移，而不会使脚部在生长中产生任何变形。
因此，本整体式鞋内底/鞋外底的特性不同于任何一种其它的现已公知的鞋内底或鞋外底(单独的或组合的)，其区别使得本鞋内底/鞋外底被认为是独特的。如图12所示的、通过各跖骨的断面图，从图中可看到，鞋底顶面对于第一跖骨和趾骨区域来说在26标示处是挖切的。较小趾骨关节是稳定住的，这是因为鞋内底的构形和为对于跖骨关节所设的挖切部分所致。由于这个区域是稳定的，所以关节能随脚部的生长向前推移，并在鞋中，在整个行走中仍旧保持稳定，而不会象通常那样在鞋中滑溜或滑动。
鞋内底/鞋外底10包括一对特定设置的弯曲线。尽管某些公知的鞋准备了一条弯曲线，但本发明鞋制品鞋底设有两条线，脚部随着骨骼结构的生长在同一鞋中能不断地正确弯曲就是由于设置了这两条线。没有任何其它的专利的结构允许脚部在鞋中生长，这是因为1)它们没有设置一种鞋内底，它能以正常的方式为结构的稳定或生理结构的稳定创造条件；和/或2)它们并没有为适配脚部的生长相对于鞋的弯曲创造条件。某些公知鞋设有一条弯曲线，它使得一静态脚部(非生长的)从行步的中立站姿到推进阶段能进行弯曲。但在某一给定的步伐中，当鞋后跟提起离开地面到鞋脚趾提起离开地面那一刻，在跖趾关节处的推移可以是第一脚趾关节和较小关节的15度到90度中任一值，这取决于具体的活动情况。换句话说，当一儿童跑步时，比起他行走时他需要在鞋中有更多的动作以适配关节的活动。如果儿童只是抬起脚部，然后放下，那么就不需要这种过分的跖趾关节的活动，因为脚部不必弯曲太多。即使设有一条弯曲线的公知鞋也不能提供适配本发明组合式鞋内底/鞋外底特征的控制和生长。
鉴于上述的内容，可以看到，本发明若干目的已达到，并获得其它的优越性。
尽管上述包括了实施本发明的最佳实施例，但是可以预期做出各种的变动。
由于可以在本说明书所述的结构中做出各种变动而不偏离本发明的范围，所以可以认为，所有包含在上述说明书中或展示在附图中的内容应当是一种说明性的，而不是限制性的。
权利要求
1．一种安装在鞋制品上的整体式鞋内底/鞋外底，该整体式鞋内底/鞋外底包括有一上表面和一下表面，所述上表面做出构形，以便从总体上与穿鞋者脚部足底的自然构形相符合，所述下表面形成有弯曲区域，该弯曲区域使得鞋内底/鞋外底很容易在相应于穿鞋者脚部区域的部位进行弯曲，通常穿鞋者脚部是在其整个正常的行步阶段中进行弯曲的，从而使穿着设有本整体式鞋内底/鞋外底的穿鞋者增强了舒适感，减少了其脚部的疼痛和组织结构上的损伤。
2．根据权利要求1所述的整体式鞋内底/鞋外底，其特征在于所述形成的弯曲区域至少包括有在所述整体式鞋内底/鞋外底的下表面上形成的一对第一和第二线，所述一对线基本横穿地设置，它们互相邻接并基本互相平行，安置在穿鞋者脚部窝心的下方处。
3．根据权利要求1所述的整体式鞋内底/鞋外底，其特征在于它还包括有一在所述上表面中形成的、位于穿鞋者脚部窝心下方处的凹陷区域。
4．根据权利要求3所述的整体式鞋内底/鞋外底，其特征在于所述凹陷区域的直径至少为10毫米。
5．根据权利要求3所述的整体式鞋内底/鞋外底，其特征在于所述凹陷区域的深度至少为1/32英寸。
6．儿童鞋制品包括有一设有上表面和下表面的整体式鞋内底/鞋外底，所述上表面做出构形，以便从总体上与儿童脚部足底的自然构形相符合，所述下表面形成有弯曲区域，该弯曲区域使得鞋内底/鞋外底很容易在相应于儿童脚部区域的部位进行弯曲，通常儿童脚部是在其整个正常的行步阶段中进行弯曲的，从而使穿着设有本整体式鞋内底/鞋外底的儿童在其脚部从一个尺寸生长到下一个尺寸的过程中增强了舒适感，减少了其脚部的疼痛和组织结构上的损伤。
7．一种改进的、用于鞋制品的鞋底，它设有一具有构形的上鞋底面，所述构形为脚部提供均匀的支承，并使穿鞋者的身体重量比起用常用的鞋底有更均匀地分布，从而使穿鞋者的脚部在整个正常行步阶段中稳定住，改进之处包括一形成有弯曲区域的下鞋底面，在脚部通过整个正常的行步阶段过程中，所述弯曲区域使所述鞋底能沿一个区域进行弯曲，该区域基本上位于贯穿脚部跖趾关节所形成的线的下方，并基本上与该线同宽。
8．根据权利要求7所述的鞋底，其特征在于所述的改进还包括一鞋底的区域，该区域可减少厚度，并位于形成的弯曲区域上、第一跖趾关节的跖趾关节位置的直接下方，以便进一步增强所述鞋底沿形成的弯曲区域的弯柔性。
9．根据权利要求7所述的鞋底，其特征在于形成有两个弯曲区域，它们互相间隔的设置，并从鞋底内侧边缘整个地横穿过鞋底的宽度到鞋底的外侧边缘，形成的第一弯曲区域设置在跖趾关节下方的一条线上，形成的第二弯曲区域间隔地设置在形成的第一弯曲区域的前方部位，两者的间距应足够适配脚部生长出约半个鞋码尺寸。
全文摘要
一种安装在鞋制品上的整体式鞋内底/鞋外底10,它包括有一上表面12和一下表面14。所述上表面做出构形,以便从总体上与穿鞋者脚部足底的自然构形相符合,所述下表面形成有弯曲区域,使鞋内底/鞋外底10能够弯曲。
文档编号A43B13/14GK1224996SQ97196198
公开日1999年8月4日 申请日期1997年5月6日 优先权日1997年5月6日
发明者杰弗里·S·布鲁克斯, 金·A·鲍尔 申请人:帕莱斯鞋业有限公司