专利名称：具有矫正功能的足弓支撑足垫的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种足垫，尤其涉及一种对足弓有支撑、对足弓塌陷有矫正、能改善由足弓塌陷所引起的症状、并能提高足部稳定性的足垫。
背景技术：
人类的双足具有非常重要的功能，除了负载体重外，还要适应行走、跑跳、跨越等动作，所以足是一个非常复杂的生物力学结构。如图I所示，足的骨结构由跟骨(10)、距骨
(12)、舟骨(13)、骰骨(14)、第一、二、三楔骨(未标出)及第一、二、三、四、五妬骨(16)等共26块骨头、33个关节组成。脚可以承受3倍于体重的载荷。脚分为3部分后部为脚后跟，中部有足弓，前部为脚掌。在足的长度方向(纵向)有两个足弓内侧足弓和外侧足弓。另外在前脚掌的下方脚的宽度方向上还有一个横足弓。如图2所示，足弓的形状是由以其 对应的骨骼、关节、韧带和肌肉来维持的。人类是唯一有足弓的脊椎动物。足弓的存在使得脚能够有弹性并有向前推进作用。正常的脚在承载时会向外有一个5-12度的翻转，另外足弓的高度也有小量减少。在承载和卸载时足弓形状改变的特性使得在行走和跑步时效率最高、并能最大限度地节约能量。如图3(a)所示，正常人的足都有一个足弓。由于先天原因有些人的足弓没有发育成形，脚底面全部或几乎全部接触地面，如图3(b)所示，这也称为足弓塌陷或扁平足。在站立和行走时扁平足的人比正常人更容易疲劳和脚部疼痛，另外扁平足的承重能力较差。由于不良生活习惯和正常衰老，成年以后的正常人也可能发展为扁平足。现代生活中平坦坚硬的路面、行走缺乏、体重增加等等都是造成足肌力量不足以维护足弓，承担身体重量，足纵弓被压下塌，而产生后天性扁平足症状的原因。另外随着年龄的增加、身体激素的改变也会使得足部韧带和肌肉逐渐松弛，这也是造成后天足弓塌陷的重要原因。如图4(a)所示，严重的足弓塌陷所带来的足部变形可能会导致足底筋膜炎、前足部疼痛、跟骨骨刺、姆趾黏液囊肿大、膝盖疼痛、跨关节疼痛、下背部疼痛等一系列病症。严重的扁平足可以通过外科手术的方式来治疗。中等程度或轻度的扁平足，特别是随着衰老而来的足弓逐渐塌陷可以通过使用对足弓有支撑功能的足垫来预防足弓塌陷的出现或减轻足弓塌陷带来的各种症状。现在大多数的鞋垫都是由柔软的材料制成，而且其形状也多是二维平面。这样的鞋垫仅仅可以对脚和地面的接触部分提供一个柔软的缓冲作用，不具有或很少具有足弓支撑、足形矫正、步态调整、防止足弓塌陷的功能。发明内容如图5和图6所示，本实用新型的目的在于提供一种由硬质材料和柔软材料共同构成，和足底接触面呈三维自由曲面形状的足垫。使用该足垫能对足弓有支撑功能、足形有矫正作用、改善由足弓塌陷所引起的症状并能够提高双足的稳定性。上述目的是通过下列技术方案实现的根据本发明提供的一种足垫，其核心是一个符合使用者足底三维形状的硬质壳体，优选地，设置在该硬质壳体上面的一层柔软材料，在和足底面接触面上还有一层纺织物。另外，优选地，在硬质壳体的下面还可以有一层柔软材料。其中所述硬质壳体的厚度为2-8毫米，其材料可以是塑料、碳纤维复合材料等具有一定强度和硬度的材料，其形状符合使用者足底的三维形状，长度不短于足长的四分之三。优选地，所述位于硬质壳体上面的柔软材料为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(Ethylene-vinylAcetate)等发泡材料来提供减震和缓冲作用，其长度可以为足长的四分之三以上。优选地，所述在足垫的最上面也就是和足底接触的面上可以选用具有能提供合适摩擦，保持干燥、防细菌的纺织物，其长度覆盖整个下面的减震缓冲层。最后在所述硬质壳体的下面，优选地，还可以有一层柔软材料来提供进一步的减震和缓冲。在上述技术方案中，所述硬质壳体可以进一步分为和足后跟接触的后跟部分，和前脚掌接触的前脚掌部分，以及连接后跟部和前脚掌部和足弓接触的弓形部分构成。优选地，所述硬质壳体的后跟部为凹陷圆弧形状其外侧有一个稍稍翘起的外墙用于接纳、放入使用者的足跟并从下面和侧面为足跟提供支撑来提高足部的稳定性。所述呈凹陷圆弧形状的硬质壳体的后跟部的厚度可为1-3毫米。优选地，为了提高足跟底部的减震和缓冲效果凹陷圆弧形状的后跟部的中心可以开孔并放入一个更为柔软的硅胶垫。所述硬质壳体的中间弓形部分的内侧上部和足内侧纵弓形状吻合。所述硬质壳体的中间弓形部分的外侧也有一个小的弓形结构和足外侧纵弓形状吻合，另外中间弓形部分外侧的边沿稍微向上翻起 形成一个外墙从侧面给足提供一个支撑提高稳定性。所述硬质壳体的中间弓形部分的厚度可以根据人的重量来选用，使得所述足垫能够为足弓提供一定支撑的同时也能具有一定的弹性来符合正常行走需要。优选地，所述硬质壳体的中间弓形部分的高度可以根据使用者的足弓高度来选择。优选地，所述硬质壳体的前部和前脚掌接触的部分也可以有一个横向的小弓形结构来符合正常人群的足的结构。本实用新型的特点在于I.足垫的核心部分由一个符合使用者足底三维形状的硬质壳体构成；2.所述硬质壳体有足够的强度来支撑足弓，并从侧面对足有支持；3.所述硬质壳体还有一定的弹性允许正常行走所需足部微量外翻；4.所述硬质壳体弓形部分的高度可以根据使用者的足弓高度来选择。
图I为人足的骨骼构造图；图2为足的足弓示意图；图3为正常足弓和足弓塌陷的示意图；图4为足弓塌陷造成的足外翻和正常足的示意图；图5为本发明提供的足垫的示意图；图6为使用本发明提供的足垫的示意图；图7为使用本发明提供的足垫的正视图；图8为使用本发明提供的足垫的斜视图；图9为使用本发明提供的足垫的3个视图；图10为使用本发明提供的足垫的俯视图；图10A-10E为分别在图10中A-E的位置截取的所述足垫的截面图；图11为使用本发明提供的足垫的分层构成图；[0024]图12为使用本发明提供的足垫的分层构成具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做进一步说明。本实用新型提供一种独特的足垫(25)，用于对生物力学功效低下的不正常的足提供矫正和消除足部疼痛。对于足弓塌陷而带来的足部骨骼形态的不正常变形，本实用新型提供一定程度的矫形功能，而不是被动接纳、容忍不正常的变形。本实用新型的主要目的是为了确保足后跟垂直于地面，使足弓部保持一定高度并处于微微向前的运动状态，同时也使得前脚掌部分和地面保持平行。图5为根据本实用新型的一个优选的实施例的足垫
(25)，该足垫具有一个用于接纳和放入使用者足跟的后跟部(20)，一个和前脚掌接触的前脚掌部(24)和一个位于后跟部和前脚掌部之间的弓形部(22)。为了能对每个使用者的足弓提供支撑并对足弓塌陷提供一定程度的矫正，所述足垫弓形部分的最高点到地面的距离 (32)，也就是足垫的足弓高度是根据使用者本人的足弓高度来挑选的。如图6所示，本实用新型提供的足垫能够最大限度地符合使用者的足底形状并对足弓提供支撑来矫正和改善大多数由足弓塌陷所引起的症状。图7是本实用新型提供的足垫的正视图(左足)，在足垫中部的内侧有一突起用于内侧足弓的支撑(26)，另外在足垫的后跟部有一个从侧面对足提供支撑提高足的稳定性的外墙(28)。图8是本实用新型提供的足垫的斜视图(左足)，在足垫中部外侧有一个小突起用于外侧足弓的支撑(30)。图9是本实用新型提供的足垫(25)的一个3视图(左足)组合，如其中俯视图所示，优选地，在足垫的后跟部中央还可以有一个更加柔软的硅胶垫(34)，用于进一步为足后跟下部提供减震和缓冲作用。如图10和图10A-10E所示本实用新型提供的足垫(25)在沿着轴线(29)从足后跟部向前到前脚掌部的过程中，断截面AA位于后跟部(20)用于接纳足后跟，图IOA是其呈凹陷圆弧形状的断面，两侧向上翻起的外墙(28)分别是内、外侧足弓支撑向后的一个延伸，用于从侧面给足跟提供支撑提高足部的稳定性。断截面BB位于足弓支撑部的最高处，本实用新型提供的足垫(25)的内侧足弓支撑高度为(32)。不同足垫的足弓支撑部的高度可以不同，可以根据足垫使用者的足弓高度来选择合适的足垫。和断截面BB相比断截面CC又更向前脚掌部移动了一个距离。这个位置上的内侧足弓支撑部(26)的高度有所降低。再向前移动一个距离就到了断截面DD的位置，这时内侧足弓支撑部(26)的高度进一步降低。到了位于前脚掌部的断截面EE本实用新型提供的足垫(25)就呈现出来一个平面的形态了。如图11所示，作为本实用新型的一种实施方式，足垫(25)是一个由不同材料组成、并胶接在一起的多层结构体。最下层(40)是一个厚度为2-8毫米、呈三维形状的硬质材料壳体，其材料可以是热塑性塑料或碳纤维复合材料。优选地，热塑性塑料是聚丙烯(polypropylene)、聚氯乙烯(polyvinylchloride)、聚酯合成纤维(polyethyleneterephthalete)等类材料。对足弓的支撑主要是依靠这个硬质材料壳体来实现。根据ASTM D2240标准，所述硬质材料的硬度必须大于35肖氏D，90°C以下不会软化。这个硬质材料壳体的厚度可以根据使用者的体重来变化。体重重的所述壳体(40)的厚度就厚，体重轻的所述壳体(40)的厚度就薄。厚度变化的目的是保证所述足垫(25)能对体重不同的使用者的足弓都能提供最佳的支撑量的同时也能具有最佳的弹性来符合正常行走的需要。另外所述硬质材料壳体(40)还可以配备有各种形状和大小的加强筋来进一步调整其刚性和弹性以期达到最佳，另外厚度分布也可以不是均匀的，特别在接近前脚掌的地方所述硬质材料壳体的厚度要逐渐减少。所述硬质材料壳体(40)的长度一般不低于足长的四分之三。在所述硬质材料壳体(40)的上面是一层由柔软多微孔发泡材料制成的厚度为1-3毫米的缓冲减震层(38)。优选地,所述缓冲减震层为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(Ethylene-vinylAcetate) 0所述缓冲减震层(38)的厚度均匀，其长度不短于所述硬质材料壳体(40)的长度，优选地，其长度要覆盖整个足长。和使用者足底接触的最上层(36)是一层能保持干燥，防细菌，能改善足底部和足垫上表面之间摩擦的纺织物。所述纺织物层(36)的厚度不超过2毫米，并覆盖整个缓冲减震层(38)。作为本实用新型的另一种改进的实施方式，为了能进一步提高缓冲减震效果并防止足垫和鞋内部底面之间的过量滑动，优选地，所述硬质材料壳体(40)的下面还可以有一层由柔软多微孔发泡材料制成的厚度为1-3毫米的缓冲减震层(42)。优选地，所述缓冲减 震层为乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(Ethylene-vinyl Acetate)。综上所述，以上仅为本实用新型的优选的实施例，对于本领域的技术人员应该理解，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，可以进行任何等同替换、修改或改进。
权利要求1.一种由缓冲减震层和呈三维形状的硬质材料壳体构成并具有矫正功能的足弓支撑足垫，其特征为包括一个接纳和放入足跟的后跟部，一个和前脚掌接触的前脚掌部和一个位于后跟部和前脚掌部之间的弓形部；后跟部的形状与足跟形状吻合为中间凹陷的曲面；弓形部的形状和高度与使用者的足弓的形状和高度吻合；为了提高足的稳定性，在后跟部和弓形部的外侧都有一个稍稍翘起的外墙。
2.根据权利要求I所述的足弓支撑足垫，其特征在于，所述硬质材料壳体的厚度为2-8毫米。
3.根据权利要求I所述的足弓支撑足垫，其特征在于，所述硬质材料壳体由硬度根据ASTM D2240标准大于35肖氏D的塑料或碳纤维复合材料制成。
4.根据权利要求I所述的足弓支撑足垫，其特征在于，所述硬质材料壳体的长度至少是使用者足长的四分之三。
5.根据权利要求I所述的足弓支撑足垫，其特征在于，所述缓冲减震层由柔软多微孔发泡材料制成。
专利摘要本实用新型公开了一种由硬质材料和柔软材料共同构成，和足底接触面呈三维自由曲面形状的足垫。使用该足垫能对足弓有支撑功能、并对足弓塌陷有矫正作用、提高双足的稳定性、改善大多数由足弓塌陷所引起的症状。
文档编号A61F5/14GK202537736SQ20112030748
公开日2012年11月21日 申请日期2011年8月23日 优先权日2011年8月23日
发明者李勇, 王可非 申请人:李勇, 王可非