CN117202818A - 鞋和用于鞋的衬垫或层 - Google Patents

Abstract

鞋内底可以包括：可压缩软材料；位于可压缩软材料下方的第一纤维板层；位于第一纤维板层下方的复合刚性加强件层，该复合加强件层延伸不超过内底的面积的60％；位于复合加强件层下方的刚性和柔性复合鞋骨层；和加固层。诸如高跟鞋的鞋可以包括这样的内底。

Description

鞋和用于鞋的衬垫或层

发明领域

本发明总体上涉及一种鞋，以及一种用于鞋的改进的内层和/或衬垫(insert)。

发明背景

众所周知高跟鞋是令人不舒服的。在过去的100年里，在高跟鞋的结构完整性上几乎没有升级和创新。高跟鞋不考虑人脚的形状，更不用说生物力学了。

鞋跟高度为2cm或更高高度的鞋通常具有包括几个层和区域的鞋形：鞋面和连接到鞋面的鞋底组件。鞋底组件可以包括几个层和区域。鞋的“衬垫”可以包括可压缩材料，并且可以放入完整的鞋中。鞋的中底可以直接内置于鞋的结构中。衬垫和中底可以构成鞋的整个内底。鞋本身的模具(可以称为鞋楦)考虑了所有的内底层以及它们的尺寸和测量值，以便考虑到精确体积，从而将有足够的空间使脚的体积以及来自内底的所有层的添加的额外体积放入鞋内。

概述

鞋内底可以包括：可压缩软材料；位于该可压缩软材料下方的第一纤维板材料层；位于第一纤维板层下方的刚性复合鞋骨加强件层(rigid composite shank stiffenerlayer)，该复合鞋骨加强件层延伸不超过内底的面积的60％；位于复合加强件层下方的刚性和柔性复合层(例如，从鞋跟延伸到鞋头)，刚性和柔性复合层可以是加固层。诸如高跟鞋的鞋可以包括这样的内底。本发明的实施例包括一种新的结构、工艺和制造升级，以制作具有改善的耐磨性和舒适性的内底或鞋。

附图简述

下文参照下面列出的附图描述本公开的实施例的非限制性示例。被视为本发明的主题在说明书的结论部分中被特别地指出并且被清楚地要求保护。然而，当结合附图阅读时，通过参考以下详细描述，可以最好地理解本发明的配置和操作方法两者，以及本发明的目的、特征和优点。

图1描绘了根据本发明实施例的鞋的分解图。

图2描绘了根据本发明实施例的内底或衬垫。

图3描绘了根据本发明实施例的在推进作用下弯曲并符合自然足部步态模式的中底的一部分。

图4描绘了根据本发明实施例的包括复合鞋骨和加强件的中底的一部分。

图5示出了根据本发明实施例的方法的流程图。

将理解的是，为了图示的简单性和清楚性，在附图中示出的要素不一定精确地或按比例绘制。例如，为了清晰起见，一些元件的尺寸可以相对于其他元件被夸大，或者几个物理部件可以被包括在一个功能块或元件中。参考数字可以在附图中重复，以指示相应的或类似的元件。

详细描述

在以下详细描述中，阐述了许多具体细节以便提供对本发明的透彻理解。然而，本领域技术人员将理解，本发明可以在没有这些具体细节的情况下实践。在其他情况下，没有详细地描述公知的方法、程序、部件和模块，以免模糊本发明。为了清楚起见，可以不重复讨论相同或相似的特征或元素。

本发明的实施例可以包括在其长度或表面上具有变化刚度的内底，例如由于鞋骨加强件延伸不超过内底或中底的面积的60％，鞋骨加强件被包括在复合层的上方、下方或靠近复合层，该复合层可以延伸内底的整个长度或大部分长度。位于鞋面下方的内底或衬垫可以包括第一柔性的、减震的、足部贴合和变形的、天然的和或合成聚合物的、闭孔或开孔的、织造或非织造的、复合或混合的材料层，例如凝胶、硅树脂、泡沫、海绵、皮革、毛毡、粘弹性体、软化剂、EPDM橡胶、乳胶、羊毛、聚氨酯(PU)、弹性体、EVA(乙烯醋酸乙烯酯)、热塑性塑料、TPU、热固体、共聚物、聚酰胺或其他多孔可变形和/或粘弹性材料。这些软的和或可压缩的层可以包括凝胶或泡沫。这种层可以延伸鞋的从鞋跟到鞋头的长度，并且可以与或不与附加的第二层配对，该附加的第二层在该第一层下的织造和/或非织造的天然或合成聚合物、织造和/或非织造的复合和或混合材料(例如，上面列出的相同材料清单)下面。

与现有技术的高跟鞋不同，根据本发明实施例的鞋可以考虑身体的压力和自然步态。根据一些实施例的内底可以具有策略性设计，其具有例如放置在脚跟、足弓、足弓正下方朝向鞋的中间的额外的凸起/突出的减震材料，并且在趾骨下方具有或不具有额外材料，以帮助提供额外的舒适性并减轻自然重力施加到静态和动态脚上的一些压力。

根据一些实施例的中底(例如，包括图1中的示例层30)可以由第一刚性和柔性材料制成，该第一刚性和柔性材料根据脚的自然步态弯曲，并且该第一刚性和柔性材料由共同使用的诸如织造和非织造材料的材料制成，或者单独由织造和非织造的天然或合成复合和/或混合材料制成，例如工程纤维，诸如碳、玻璃、凯夫拉尔合成纤维、橡胶级，以及具有或不具有组合或单独使用的层压材料、热塑性塑料、聚乳酸(PLA)、天然纤维、塑料、热固体、热固体、热塑性塑料、弹性体或塑料聚合物树脂的天然和/或合成纤维复合材料，该中底具有从鞋跟延伸到鞋头的形状。该第一材料可以帮助减少过度内旋，并且可以抵抗扭矩。中底可以位于包括几个层的鞋垫(sock liner)/内底的下方。中底可以从鞋跟延伸到鞋头，例如包括脚长的复合层以及加强件。

中底加强件或鞋骨加强件可以附接或粘附到中底附近，并且由第二刚性材料制成，其可以支撑中底的刚性，中底不如复合层压鞋骨和鞋头加固层(复合层压鞋骨和鞋头加固层可以是例如图1中的层30)更加柔性，并且中底加强件或鞋骨加强件可以从鞋跟延伸到足弓部的底部；这可以延伸鞋的整个长度，或者基本上延伸鞋的整个长度。中底加强件(例如图1中的层25)可以是例如具有或不具有如下层压材料的纤维增强复合件：热塑性塑料、聚乳酸(PLA)、天然和/或合成纤维、塑料、碳热固体、热塑性塑料、弹性体、塑料聚合物树脂、鞋用纸板(shankboard)、纸板、橡胶级、纤维板、MDF、制造或非织造内底板、木材、木浆、聚酯纤维、生物材料、斯创贝尔内底板、皮革、EVA、尼龙、纸、层压或非层压的合成或天然材料、开孔或闭孔材料、纤维增强树脂层压材料、皮革板、颗粒压制板、纤维素或其他天然或合成复合材料。中底加强件可以防止鞋骨(例如层30)移动并控制(harness)形状。

加强件(例如，图1中的层25)和复合鞋骨层(例如，图1中的层30)可以夹在或包围在纤维板材料层(例如，图1中的层20和35)之间，该纤维板材料诸如是鞋用纸板(shankboard)、纸板、织造或非织造材料、纤维素、内底板、尼龙、层压或非层压的天然或合成材料、纤维增强树脂层压和其他高级复合材料、纸、木材、生物材料、聚酯纤维、开孔或闭孔材料、非织造或织造内底板、聚酯、羊毛、斯创贝尔内底板、EVA、橡胶级、共聚物、PMMA、PESU、PET、PBT、ABS、PEEK、PEI、PCT或热塑性塑料、木浆、纸、皮革板、皮革、颗粒压制板、MDF、织物、毛毡、稀松布、尼龙、其它天然和复合材料等。这些夹层可以比内部加强件和复合材料层更宽。一个或更多个“内部的”层(例如图1中的层25和30)可以夹在纤维板材料之间，诸如鞋用纸板、纸板、竹材、软木、MDF、纤维素或其他材料，并且可以使用附加的鞋骨加强件，附加的鞋骨加强件可以由塑料、竹材、毛毡、纸、织物、稀松布、木材、纤维素、皮革板、软木、聚酯、羊毛、颗粒压制板、皮革板、尼龙、内底板、层压或非层压的天然或合成复合材料、开孔或闭孔材料、织造或非织造或其他纤维板材料、复合材料、热固性材料等制成。加强件和鞋骨层可以夹在纤维板材料之间，诸如鞋骨板、纸板、MDF或纤维素。纤维板材料层可以是例如1/4”或比鞋骨层和鞋骨加强件层更宽的另一尺寸。纤维板或鞋用纸板层的周边可以例如胶合、钉接、粘合、高压或加热、缝入、缝合、装订、紧固、系带、拧接、钉入、成型、模制或钉接在一起，以包裹复合层。可以用于鞋的生产制造中的钉子、大头钉、U形钉可以穿透纤维板材料、纤维素、鞋用纸板，并且可以例如通过定位在“夹层”的边缘处而穿透或不穿透复合材料。该加强件可以从鞋跟延伸到足弓部以提供对足弓的支撑，并且可以保持纵向足弓，可以限定鞋的形状，可以贯穿鞋的使用寿命的所有压力保持鞋前部和鞋跟的对准，并且可以保持鞋的形状的完整性，并且可以用作足部的附加加强件。复合层和加强件层可以为整个鞋提供额外的减震和强度，同时还降低鞋的总重量，使鞋比现有技术的鞋更轻，并且考虑到穿着者的自然步态和生物力学。中底可以附接和包裹在纤维板材料之间并位于内底下方，纤维板材料诸如是鞋用纸板、纸板、纤维板、纤维素、颗粒压制板、皮革板、皮革。这种材料可以为鞋提供额外的支撑，可以吸收水分，可以足够耐用以承受穿着中的摩擦，可以是柔性的，可以不会在穿着时硬化和破裂或具有潮气或汗水，可以是厚度均匀的，可以是轻质的，可以抗收缩或生长，可以具有固定大头钉、粘合剂、钉子、螺钉、U形钉或缝线的能力，可以是尺寸稳定的，并且可以在制造或穿着中不改变，并且可以用于容纳中底的层的目的和用于制造目的。

“夹层”内部的两个中间层可以包括一个刚性鞋骨加强件，并且可以支撑加强件(例如图1中的层25)，该加强件从鞋跟向足弓部延伸的，以向足弓提供支撑，限定鞋的形状，并保持形状的完整性，并且附接到从鞋跟向鞋头延伸的刚性和柔性材料(例如层30，例如鞋骨)。这些层为整个鞋提供了额外的减震和强度，同时还降低了鞋的总重量，使鞋比常规鞋更轻，并考虑了穿着者的自然步态和生物力学。现有技术的鞋使用金属或塑料，而本发明实施例中的层可以包括由天然和/或合成复合和/或混合材料共同或单独制成的织造和非织造材料，例如纤维增强树脂层压板、工程纤维(诸如碳)、复合层压板、热塑性材料、聚乳酸(PLA)、天然纤维、塑料、热固性材料、热塑性材料、弹性体或塑料聚合物树脂，或纤维增强复合层压板。这两个中间层可以夹在纤维板材料之间，纤维板材料例如是鞋用纸板、纸板、纤维素、皮革、颗粒压制板，该纤维板材料位于这两个中间层的上方和下方。这种材料提供额外的减震，并且用于容纳中底的中间层的目的并用于制造目的。层20可以比层35更薄，可以具有相同或不同的材料，可以比层35更柔韧，可以包括形状保持性，可以吸收水分，可以抵抗由于水分或汗水引起的硬化或开裂，并且可以抵抗潮湿和加热下的收缩或生长。层35(例如纤维板或鞋用纸板)可以比层20更硬且更厚，可以能够承受发生在鞋的腰部/足弓部和鞋跟的巨大载荷，可以足够耐用以承受穿着中的摩擦，可以是轻质的，可以具有固定大头钉、粘合剂、螺钉、钉子、U形钉、缝线的能力，可以具有增加的钉子固定强度、弯曲强度(尺寸稳定并且在穿着期间或制造过程期间不会改变)，可以是柔性的，并且可以具有形状保持性。

本文描述的鞋的实施例可以允许矢状面(sagittal plane)中的柔性，同时在冠状面和横向平面中提供刚性，以确保整个步态周期中的稳定性。这种刚性可能是高跟鞋特有的需求。步态周期中这种增加的稳定性可以允许更流畅且无疼痛的行走。这些性质可以通过材料选择和设计复合材料中的材料结构的组合来实现，包括但不限于层压材料中每层和多层中共同的纤维的数量、取向、长度和方向。

本发明的实施例可以包括可压缩材料，例如定制的符合足部的复合或混合材料，如凝胶和/或泡沫(可以在一层或几层中共同地或单独使用，例如图1中的层10和层15)，具有受矫形术启发的生物力学支撑形状的可变形内底，以帮助稳定和支撑足部，减少足部、脚踝和膝盖上的应力，提高稳定性，降低背部，提供重力的减震以减少每一步对脚跟和前脚掌的冲击，提供舒适性和支撑，非常好的抵抗变化的能力、良好的压力分布、高弹性有助于在每一步之后保持其形状，能够随时间保持其形状，热调节冷却特性提供最佳温度/保持足部凉爽并最小化足部产生的引起摩擦的热量和引起疼痛的摩擦，提供人体工程学支撑，以及增强的透气性。这种内底或衬垫在设计中可以包括例如以下项中的一些或全部：全长鞋床(footbed)和全脚内底，其具有或不具有跖骨垫(met pad)，其可以减轻脚掌前部的重量，导致跖骨上的压力较小，防止脚在鞋中向前移位；柔性足弓支撑件可以内置到鞋中，其形成脚的形状以允许最大舒适性，并且在行走时允许脚在鞋中保持安全，还防止内旋；鞋跟中的眼镜蛇式切口(cobra cut)设计可以在脚跟处提供额外的缓冲，减轻足底筋膜的压力，并固定足部以防止其在鞋中过多地移动；并且鞋床和/或鞋头栏(toe bar)可以减轻趾骨/脚趾的压力，防止槌状趾的形成。

在本发明的一些实施例中，鞋中的鞋头盒(toe box)可以更深(例如，更宽)，以减轻和缓解趾骨(例如脚趾)的压力，并减少拇趾囊肿畸形的恶化和发展。在一些实施例中，外底(例如图1中的层40)可以是复合、合成或天然或混合材料(例如，纤维增强树脂层压板、皮革、聚氨酯(PU)、乙烯醋酸乙烯酯(EVA)、塑料、ASA、PMMA、PEEK、TPU、EDPM橡胶、生物材料、热塑性塑料、共聚物、生物塑料、软木、乳胶、热塑性橡胶(TRP)、聚氯乙烯(PVC)、丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)、天然或合成橡胶、定制聚氨酯(BPU))或其他材料，以减少对中底的磨损，可以提供抓地力并防止穿着者滑倒，可以在鞋与地面直接接触时提供加固并且可以增加鞋的耐久性，可以是柔性的，可以是防水的，并且可以提供额外的减震。鞋跟尖端或保护器可以用于在鞋撞击地面时保护鞋和穿着者。鞋跟保护器可以是扁平的或波纹状的材料，并且被成形以符合鞋跟尖端底面的精确尺寸和形状。鞋跟可以附接到外底的底部。鞋跟尖端可以由复合材料或混合材料或天然材料(例如，橡胶、TPU、塑料、TPU、尼龙等)制成。在一些实施例中，鞋跟可以是例如2.5cm或更高，可以位于足部的脚跟下方并接触地面。金属杆可以确保安全性，并且可以放置在跟骨下方的中央并与穿着者的踝关节成一直线。鞋跟稳定器可以用于保持鞋跟稳定器的刚性，具有或没有额外的衬垫来帮助支撑脚，最大限度地减少哈格伦德畸形(Haglund’s deformity)(又名“磨擦性后跟病(pump bump)”)，并将脚保持在鞋内。

在一些实施例中，鞋比现有技术的高跟鞋更轻且更减震。

图1描绘了根据本发明的一些实施例的包括衬垫或内底以及中底的鞋的分解图。虽然图1描绘了高跟鞋，但是本发明的实施例可以用于其他类型的鞋。可以使用其他层或层的排列。参考图1，鞋衬垫可以包括内底(例如，层5-20)和中底(例如，层25-35)。鞋可以包括鞋面1，如本领域已知的，鞋面1可以覆盖脚或者将脚包含或保持在鞋内。鞋面1可以具有比其他可比较的鞋稍宽的鞋头盒和增加的总体积，以更好地适合大多数人的足部。鞋垫5可以放置在中底和内底上方，并且可以与***鞋中的脚直接接触，并且可以制成具有或不具有抗菌、吸汗和/或防臭的性质。鞋垫5可以是位于内底或中底3顶部的薄材料片。鞋垫5可以保护穿着者的脚免受鞋的所有内部运作区(inner workings)和内部接缝的影响，鞋垫5可以直接附着到内底上，并且可以是例如凝胶或泡沫材料，使用或不使用额外的软混合或复合材料，如泡沫或凝胶。

层10可以包括柔软可变形材料，或可压缩柔软材料，包括贴合足部的可变形材料，例如凝胶、泡沫、硅树脂，或开放或封闭或开放单元的海绵顶部。层10可以提供更多的重力冲击吸收，减少肌肉疲劳，塑造穿着者的足部，提供压力分布和缓解，减少肌肉疲劳以允许穿着者能够更长时间且更舒适地站立、行走或跳舞，提供从脚跟到跖骨的全长鞋床，无论温度/压力/湿度条件如何均保持稳定性和尺寸，提供给出最佳温度的热调节的冷却特性，提供增强的透气性，提供符合人体工程学的支撑，一旦压力被移除就可以恢复到原始形状，并且可以是吸收能量的。可以省略各种层，例如，层10可以与层15一起使用或不与层15一起使用，并且可以包括附加的层、材料或结构。层5和10可以附接(例如，粘附、胶结、熔融、热粘合、粘合、成型、高压、加热、紧固、模制或胶合)在一起。层10和15可以附接(例如，粘附、熔融、模制、粘合、热粘合、胶结、紧固、成型、高压、加热、胶合或胶合在一起)。

足部贴合的可变形可压缩层(例如凝胶或泡沫)内底衬垫15可以定位在层10下方(相对于上面的足部和下面的鞋的底部)。层10和15可以是可压缩的，并且可以由彼此相同或不同的材料制成；在一个实施例中，层10是凝胶，并且层15是泡沫。在一个实施例中，为了增加柔软度，可以在层10和15中使用不同的材料；可以在一个层中使用凝胶，在另一层中使用更软的泡沫，因为凝胶在一些情况下可能太硬。在其他实施例中，以不同方式表现的不同泡沫和/或凝胶可以用在两个层中的每一层中，以获得更平衡的鞋。层10和15可以被认为是鞋垫或衬垫的一部分，并且可以被认为是内底的一部分。在一些实施例中，层10和15可以组合成一层。

位于层5和10下方的纤维板材料(例如纤维素或纸板)层20可以提供额外缓冲，可以有助于制造/生产，可以为复合材料或层(例如层25和30)提供保护，以及提供对中底的额外加固。鞋骨层(例如层30)可以位于纤维板材料层20和加强件层(例如层25)之间。层20和35可以用来代替或补充纤维板、鞋用纸板、天然或合成组合物、织造或非织造的、层压或非层压的、稀松布、织物、毛毡、软木、皮革、纸、内底板、纸板、纤维素、皮革板/皮革、颗粒压制板、MDF、或天然或合成的织造或非织造的开孔或闭孔材料。层20、35和40可以允许简单制造，并且可以在层25和30周围形成夹层，所有的层20、25、30和35形成“夹层”；层40可以形成该夹层的外层。层35保护中底免受摩擦和磨损。层35和40可以允许更好的处理，并且易于由鞋匠为穿着者修理，例如如果由于磨损而需要更换外底。

鞋骨加强件或加强件层25可以是复合材料、高强度复合材料或混合材料(例如，复合材料层压板、或混合材料、或热塑性材料、或热固性材料或塑料)。在一些实施例中，加强件层25可以是纤维板层、MDF、纸板或皮革板、皮革或颗粒压制板或鞋用纸板，通常比层25的热塑性版本更厚。鞋骨加强件25可以位于纤维板材料层20的下方，并且可以防止鞋塌陷，当穿着者穿着鞋时鞋骨加强件25可以为穿着者提供最大支撑，并且鞋骨加强件25可以是轻质的(当与金属片相比时)，并且在一些实施例中鞋骨加强件25不拉伸。在一些实施例中，鞋骨加强件25可以延伸不超过内底或中底3的面积的60％，或者不超过鞋骨层(例如层30)的面积的60％。在其他实施例中，鞋骨加强件25可以延伸不超过内底或中底3或鞋骨层的其他面积(例如，基本上60％、基本上55％、基本上65％)或内底或中底3或鞋骨层的面积的其他部分。此外，诸如复合层或凝胶层的其他层可能不完全延伸从鞋跟到鞋尖的鞋长度；例如，这些层中的一个或更多个可以从鞋跟延伸到鞋头区域。通常，纤维板层20和35比层35和30更宽且更长，并且延伸更大的面积。

加强件层25可以直接附接(例如，粘附、熔融、热粘合、粘合、成型、模制、紧固、高压、加热或胶合)到复合或鞋骨层30上，就像它是一个件一样，或者层25和30可以作附接为一个件，并且层25可以位于复合层30的上方或下方(例如，当在鞋中时位于上方，例如层25可以比层30更靠近足部)。在加强件25是纤维板材料或纤维素的情况下，加强件可以不附接到层30。加强件层25可以确保层30的复合材料从脚跟到足弓部柔性较小且较硬(与层30的不与加强件25共展或粘合到加强件25的部分相比)，并且不能移动。现有技术的高跟鞋没有将中底模制为一个件，因此可以使用金属作为鞋骨，并将金属鞋骨附接到鞋楦、鞋模上，并用锤子或机器将其压制成合适的形状。

代替现有技术鞋中的金属鞋骨或金属整体修复鞋骨，实施例可以在层25中使用鞋用纸板、纤维板、纤维素、热固体、共聚物、聚酰胺、塑料或热塑性材料的额外件，其可以附接(例如胶合、紧固、成型、模制或粘合)到复合鞋骨30上作为鞋骨加强件，例如用于足弓部到鞋跟区域。

鞋骨和鞋头加固件30可以是位于鞋骨加强件25下方的刚性和柔性鞋骨层，并且可以由可弯曲的复合层压板(例如碳纤维)形成，可以提供脚下支撑，保护穿鞋者不感觉到地面上的硬物，增加稳定性，提供额外的减震，增加足部柔韧性以减少疲劳，防止足部转向错误方向，并增加对足部的保护。复合层30可以是刚性的和柔性的，因为复合层30的一部分可以向上弯曲，而不向下弯曲，例如如图3的示例所示。鞋骨层30可以是加固层，该加固层是赋予鞋其形状的一部分，也是保持鞋坚固的一部分。鞋骨和鞋头加固件30可以从内底的鞋跟区域延伸到内底的鞋头区域。鞋骨和脚下加固件可以保护穿着者不会感觉到地面上的硬物，可以增加稳定性，可以提供额外的减震，可以增加足部柔韧性以减少疲劳，可以增加对足部的保护，可以是轻质的(与现有技术的金属层相比)，可以使更多的能量进入步伐，可以遵循自然步态模式以优化和增强自然的足部移动并保存能量，可以减小中底的尺寸和体积以产生进一步减少疲劳的更轻的鞋，并且可以不拉伸。

在遵循足部自然步态的推进过程中，鞋骨和鞋头加固层30以及鞋用纸板层35可以仅在一个方向的运动中弯曲、向上弯曲、背屈和跖屈(矢状面)；例如，这种弯曲可以是单向的，并且通常该层不能或不应该在另一方向(向下)移动/弯曲，因为足部不在横断面或冠状面中移动。这可以保护你的足部，并且最大限度地减少过度弯曲，从而减轻疲劳。频繁穿着高跟鞋会导致人的脚趾保持过度伸展位置，根据一个实施例的中底可以调节。可能不希望从鞋跟区域到足弓区域的移动，因此在一些实施例中，层30保持在从鞋跟区域3到足弓区域23的区域中，例如不超过层25范围的60％。当人行走时，压力和地面反作用力被整个足部以循环式运动吸收。

足部可以在三个不同的方向上充当减震器：第一个是内旋，即足部在步态周期期间的运动，其中足部向内翻转以消除震动。当人跑步或跳跃时，足部主要靠足部的外侧边缘着地，其中脚踝向内翻。当人的身体的体重分散在足部上时，足部和脚踝向内转动，并且足弓变平。足部吸收震动的第二种方式是通过横弓扁平化。足部上有五块跖骨。横弓穿过这些跖骨。在走路时，足部向内翻转穿过脚掌，从足部外侧到大脚趾。

足部从第五跖骨开始接触地面。因为第五跖骨非常灵活，所以它提供了温和的冲击。横弓开始变平，从而使脚掌变宽。足部吸收震动的第三种方式是通过脚趾张开。当足部承受重量时，跖骨变宽，导致脚趾张开。这为身体提供了稳定基础。另外，脚趾的这种张开提供了与地面接触的更大面积，使得足部上的神经末梢可以接收和传输来自地面的信息。

具有跟随步态的可弯曲层允许在足部推进中增加支撑(足部的脚趾区域)。单向层30可以被设计成当穿着者的足部接触地面时提供灵活性、允许最大推进力的脚趾离地以及以经济功效学为指导的步伐。这种机制在现有技术的高跟鞋中还没有使用过。鞋头区域/鞋床33可以是柔性的或在鞋跟至足弓区域之间的区域更加柔性。

层20和35可以是纤维板材料，诸如鞋用纸板、MDF或纸板或纤维素。层20和35可以一起包覆在复合层压板层30和加强件层25以及可能的其他层周围。层20和35的边缘或侧面可以延伸超过它们包覆、包围或夹层的层(例如，超过鞋骨层的宽度和超过加强件层的宽度)。层20和35的边缘或侧面可以被刮削(shave)或削薄(skive)，并且可以彼此联结，并且在它们的边缘或外周处彼此附接(例如，粘附、熔融、热粘合、粘合、胶结、高压、加热、成型、模制、钉接(stapled)、缝入、拧接、缝合、穿线、钉住(nailed)、紧固、钉固(tacked)或胶合)以密封至少复合层和加强件层。在一个实施例中，复合层和加强件层彼此连接或附接，但不连接成封装层20和35：复合和加强件层可以放置在纤维板层的夹层内，并且纤维板层可以仅在它们延伸超过复合和加强件层的其周边处彼此附接。层10、15和/或20可以附接(例如熔融、模制、粘附、胶合、热粘合、胶结、加热、高压、成型、粘合、紧固等)。层25和30可以被限制或夹在层20和35之间，但是也可以直接附接到层25和35。

外底40可以在鞋触及地面时为鞋提供加固，并提供额外的减震。在一个实施例中，鞋跟45为2.5cm或更高，并且可以位于穿着者的脚跟下方并且可以接触地面。鞋跟45可以放置在跟骨下方的中央，并与穿着者的踝关节成一直线，以使鞋的后部能够接触地面。

内底或中底3可以包括层5-35，并且与金属、钢或黄铜部件相比可以显著减轻重量，并且可以对穿着者确保安全、稳定和最大支撑。

鞋骨加强件或加强件层25可以提供并增强中底一部分的硬度和刚性，例如，在一个示例中，不超过60％的复合鞋骨层30可以由层25加固，例如从足弓部到鞋跟、从鞋跟到跖骨部或从中底后部到中间部分。加强件层25可以延伸穿过复合层的其他部分，例如该层的50％或60％。加强件25的材料可以是可以与复合材料一起工作的任何合适的材料，诸如热塑性塑料、塑料、热固性塑料、橡胶级、共聚物、纤维板、鞋用纸板、纸板或纤维素。典型地，加强件25由第二材料制成，该第二材料的柔性和刚性小于鞋骨和趾部加强件30。与平底鞋相反，具有鞋跟的鞋的制造是不同的，因为需要更多地注意足弓部的强度(例如，以MPa为单位测量)：因此，根据本发明的鞋骨和鞋骨加强件可以改进现有技术的鞋。

图2描绘了根据本发明实施例的内底。在图2中，内底层100(其可以对应于图1中的层10)可以包括位于图2底部的圆形区域105，例如该层的后部，其可以是例如凝胶。在中间具有升高区域的三角形区域110例如可以是凝胶。足弓部附近或足弓部上的凸起弯曲区域115可以是例如凝胶，较小的三角形区域117和附图顶部处靠近该层前部的水平定向的“脚”形区域120也可以是凝胶。整个凝胶内底100可以被包裹在薄膜中。可以使用关于区域105-120的其他形状或位置，并且可以使用凝胶以外的缓冲或填充材料。

图3描绘了根据本发明的实施例在推进作用下弯曲并符合自然足部步态模式的复合层的一部分。在图3中，复合层的前部向上弯曲(例如，朝向足部，远离地面)，因为在前部处，复合层鞋骨和鞋头加强件层(例如，图1中的层30)可以弯曲，并且在中部到后部中，加强件(例如，图1中的层25)防止复合层在任何方向上弯曲。没有加强件的部分(如足弓下方)向上弯曲，以遵循脚的自然步态模式。当该部分向上弯曲时，不希望复合层向另一方向弯曲。为了更好地支撑足部，层30可以向上弯曲；在一些实施例中，不希望复合层向另一方向弯曲。

大约在2岁时，人类足部仍然灵活且柔软，但肌肉和足弓开始发育。随着我们年龄的增长，足部变得越来越窄，并且开始看起来像更加发育的足部。随着我们的不断成长，软组织的适应性越来越差，并且需要支撑和稳定性来支撑足弓和缓解压力。踝关节使足部上下移动(跖屈和背屈)。脚趾也会上下移动。足部中间不会动。层30向上弯曲的原因是因为脚趾背屈并被支撑以防止脚趾向下弯曲。

高跟鞋的向下弯曲会导致槌状趾；脚趾被迫并拢。与现有技术的鞋不同，层30可以防止这种情况在高跟鞋中发生。足部的一个重要功能是在站立阶段推进重量。这种功能是通过跗骨中关节(中足)锁定和解锁实现的。在脚跟着地期间，足部需要灵活以便调整到地面，并且跗骨中关节解锁以提供这种灵活性。在步态周期的后期，足部于是需要作为一个刚性杠杆来推动身体重量向前，这可以通过跗骨中关节锁定来实现。在足部的旋前/外翻期间，距舟骨和跟骨骰骨(中足)关节的轴线相互平行，使它们更容易独立移动和解锁跗骨中关节。轴在旋后/内翻期间相互交叉，并锁定跖趾关节，使其难以移动。

图4描绘了根据本发明的实施例的中底的一部分。在图4中，鞋骨加强件(例如，图1中的层25)被描绘为从鞋跟延伸到足弓部的区域400，并且鞋骨和鞋头加强件层(例如，图1中的层30)可以在从鞋跟到鞋头的部分410中不被遮蔽地看到(鞋骨和鞋头加强件层在加强件层放置在其上的部分中被遮蔽)。鞋骨加强件可以是热固性的、热塑性的、共聚物或不同的纤维板材料，诸如鞋用纸板、纤维素或纸板、MDF。

包括凝胶的层(例如层10或图2中描述的层)可以包括肖氏或硬度等级为55-65肖氏或大约55肖氏的凝胶；在其他实施例中，肖氏范围可以是25-65。具有较低肖氏水平(例如5-15)的泡沫或凝胶可以用在适形材料(例如具有55-65肖氏水平的泡沫或凝胶)下方。在一些实施例中，实现期望柔软度的一种方法包括使用具有55肖氏的材料，将其与某些区域中具有更低肖氏(例如5-15肖氏)的材料结合，或者利用在25-50肖氏范围内不结合的凝胶。一个实施例可以使用肖氏55的可压缩材料，例如泡沫或凝胶，使得膜不会破裂，另外的泡沫具有例如15的肖氏硬度计测量值。实施例可以使用具有双重肖氏硬度计等级的凝胶内底，其中底部为55-65，并且突起或垫(例如区域105、110、115和120)在我们期望的25-50肖氏的范围内，或者更低，例如10肖氏或大约10肖氏。

从足病学的角度来看，现有技术的高跟鞋通常效果不好。现有技术的高跟鞋可以包括诸如以下的问题，本发明的实施例可以缓解这些问题：

■高跟鞋可能没有考虑压力分布(例如，大部分重量放在前脚掌上)。

■高跟鞋可能不是按照足部形状设计的，也不能提供太多的足弓支撑。

■即使是矮型矫正器也很难穿高跟鞋，因为它们会抬高足弓，导致足部脱离鞋外。矮型矫正器也有鞋中移位的趋势。

■高跟鞋可能没有足够舒适的垫。

■对于分散的鞋跟杆，当鞋跟位于跟骨的后部而不是中心时，身体的重量将被向前推，导致脚掌过早疼痛。另外，上半身可能更倾向于向前驼背，并且膝盖将(几乎)总是保持弯曲位置，加剧肌肉、特别是股四头肌疲劳。将重量放在脚跟并休息的能力可能会大大降低。这可能会影响行走方式，而不是自然的脚跟-脚趾动作，穿着者可能会被迫以脚先着地的方式行走。

■现有技术的鞋可能会加剧拇趾囊肿畸形的症状和进展，这是由于紧身/狭窄的鞋头盒无法容纳前足的正常结构。脚跟对大脚趾施加压力，将其推向第二脚趾，导致病情进一步恶化。

■跖骨痛-如果大部分的体重(压力)都在脚掌前部上，这会过度使用前脚掌的脂肪垫，导致它变薄。

■神经瘤-紧身/窄的鞋会对脚掌前部造成压力，并且跖骨头被挤压在一起，导致足部神经发炎。

■槌状趾-鞋跟高度迫使脚趾前倾时弯曲。随着时间的推移，弯曲的脚趾不再能自己伸直。这也可能是由于紧而狭窄的鞋头盒在鞋中没有足够的空间。

■脚踝扭伤-这种现有技术的鞋可能无法提供太多的支撑，并且非常滑的内底使穿着者更容易扭伤其脚踝。

■嵌趾甲-高跟鞋将脚趾挤压在一起，这会导致大脚趾长到皮肤里，导致嵌趾甲。

■背痛-鞋可能会使骨盆向前倾斜，导致髋关节屈肌和腘绳肌收紧。鞋还会导致增加的背部弯曲度或拱起，因为身体重量被向前推(例如，这可能会改变人的姿态)。

■哈格伦德畸形，又名“磨擦性后跟病”——高跟鞋的刚性背部可能会产生压力，这会加剧行走时的扩张。

在一些实施例中，根据本发明的鞋、衬垫或高跟鞋可以：

■使用足部贴合的可变形可压缩内底，这种内底可以减震，减少每一步对脚跟、足弓和前脚掌的冲击。这可以提供舒适性和支撑，提供非常好的抵抗变化的能力(例如缓冲能力)，良好的压力分布。高弹性可以用于帮助其在每一步后保持其形状，并允许其能够随时间保持其形状(例如尺寸稳定)。

■包括“跖骨垫”，例如图2中靠近足弓的圆形区域3，其将重量从脚掌前部移开，导致跖骨上的压力较小，并且可以防止足部在鞋中向前移位。

■包括在区域115附近的柔性足弓支撑件，该柔性足弓支撑件可以内置于鞋中，形成足部形状，以允许最大的舒适性，并使足部在整个行走期间在鞋中保持安全，并且还防止内旋。

■包括在圆形区域105附近的眼镜蛇式切口，以在脚跟处提供缓冲，减轻足底筋膜的压力。眼镜蛇式切口可以是鞋跟后面的一个区域(例如从左侧开始)，它包裹脚跟后部并(在右侧)延伸到足弓部中。

■包括鞋头栏和在靠近区域110和117的鞋头下的垫和附加缓冲件，以在静态和动态移动期间向足部中的凸缘和跖骨提供支撑。

■包括较小的鞋跟杯(例如，区域105)，在鞋跟中部具有附加的鞋跟凸起(例如，鞋跟区域105中部的升高凸起)，以帮助足部在鞋中向前移位并提供附加垫。

■鞋跟设置可以具有集中式鞋跟杆，这对于舒适性和保护是至关重要的。

实施例可以包括定制鞋楦，其可以通过加宽鞋头盒来更好地适合现代穿着者的实际足部解剖结构，并且可以在高度、形状、脚背、间距和结构上变化；并且可以更长，提供向所有方向上移动的更多途径。实施例可以使用更新的鞋楦来适合鞋的实施例的内部部件，被更新以适应现代穿着者(例如，女性、男性、性别非二元人)的实际足部尺寸和测量值，具有足够的体积、尺寸和适当的形状来适应这些因素，同时仍然保持美学完整性。在鞋投入生产之前，鞋楦应该是精确制作的，它模仿足部形状并且赋予鞋形状和美感。可以考虑许多因素，例如，当人行走时足部如何翻转、鞋跟高度、鞋头盒有多深或多宽，以及鞋的整体，为了更好地适合现代人的足部，需要考虑内部体积和内部内底/中底层(例如图1的那些)，以及美学设计。在设计过程的后期，鞋楦可以放在鞋内，这样它可以在鞋周围模制或成型，并在鞋几乎完成时再次使用，以确保末端配合度符合设计和美学。

图5示出了根据本发明的实施例的方法的流程图。图5的操作可以用于生产诸如图1-图4所示的部件，但也可以用于其它鞋和衬垫。

参考图5，在操作500中，第一可压缩凝胶层(例如，图1中的层10)可以附接(例如，粘附、胶合、模制、成型、紧固或粘合)到鞋垫层(例如层5，层10在***直立的鞋中时位于层5之下)和第二可压缩层(如果存在的话)(例如层15，层15在层10之下)。在操作500中粘附之前，第一可压缩层可以被切割、成型或成形为与第二可压缩层相关的期望形状，并且第二可压缩层可以被切割为与第一纤维板层相关的期望形状。图5中的操作顺序可以不同：例如第一可压缩层到第二可压缩层的附接可以发生在该过程接近尾声时。

在操作505(如果存在的话)中，第二可压缩层(例如，层15)可以附接到第一可压缩层(通常位于第二可压缩层之上)并附接到第一纤维板层(例如，层20，其可以在层15之下)。第一可压缩层到第二可压缩层的附接可以发生在该过程接接近尾声时。

在操作510中，纤维板层(例如层20和35)可以被切割或成型为比加强件层(例如层25)和复合层(例如层30)更宽。

在操作515中，加强件层(例如层25)和复合层(例如层30)可以被切割得比纤维板层更窄；这可以采用比现有技术鞋更复杂的工艺。

在操作520中，加强件层和复合层可以具有预先穿过不同区域放置的策略性孔或穿孔，例如在放置在夹层中之前，以防止螺钉、钉子、U型钉、针、大头钉穿透这些材料。围合的纤维板或纸板层可以比复合层宽，和/或加强件和复合层可以预先在其中形成孔，以防止螺钉、U型钉、针、大头钉或钉子穿透内部夹层材料，防止被螺钉、U型钉、大头钉、针或钉子穿孔，穿孔可能导致层压板开裂，特别是随着穿着和时间的增加。在定位每个纤维板层以包围加强件层和复合层的组合之前，可以在一个或更多个加强件层和复合层中切割或形成孔、穿孔或开口。

在操作525中，加强件层可以附接(例如，粘附、胶合、紧固、粘合、熔融、加热、高压、模制或成型)到复合层。

在操作530中，加强件层(例如层25)和复合层(例如层30)可以被模制、和/或成型和成形为鞋楦的精确形状，这可能使用比现有技术的鞋更复杂的工艺，这取决于鞋跟高度和设计。层15、20、35和40也可以被模制和/或成型为鞋楦的精确形状。各层可以单独模制和/或成型为鞋楦，而不是一起模制或成型，或作为同一动作的一部分。

在操作535中，每个纤维板层可以被定位成使得两个纤维板层的组合包围加强件层和复合层的组合。例如，纤维板层20和35可以被定位成将中间加强件层和复合层夹在中间或包围中间加强件层和复合层，并且纤维板层20和35可以围绕中间加强件层和复合层的外周附接(例如，粘附、胶合、钉入、钉接、缝入、缝合、钉固、拧接、紧固、粘合、模制、成型或熔融)(典型地，层20和35附接(例如钉入、熔融、钉接、钉固、粘接等)到彼此，并且层20和35之间的这种连接不连接到内部的加强件层和复合层)。纤维板层可以粘合到加强件层。这可以用来防止例如在制造过程中使用的钉子或机械件穿透复合层和加强件层。

在操作540中，鞋面(例如，鞋面1)可以附接(例如，粘附、缝入、缝合、钉入、钉接、胶合、粘合、拧接、穿线、钉固、熔合或模制、成型、紧固)、围绕鞋楦(鞋楦可用于构造内底和中底)、在可压缩内底的上方或下方、和/或在中底的上方或下方、和/或直到层35下方。这一层可以被刮削、削薄或打磨边缘，以保持层均匀。

在操作545中，外底层40可以被附接(例如，粘附、胶合、模制、成型、缝合、钉入、缝入或粘合、成型、模制、钉固、穿线、拧接、熔合、紧固)到第二纤维板材料层(例如，层35)。

在操作550中，鞋跟45可以附接(例如，拧接、胶合、粘附、钉入、缝入、缝合、粘合、模制、成型、熔合、紧固、穿线、缝制、斯创贝尔式联接(strobeled)、钉接)或以其他方式连接到鞋，例如连接到层20-40，或者具体地仅连接到外底(例如层40)。

在操作555中，鞋垫层5和可压缩层可以在附接鞋面1之前或之后***鞋中。可压缩层(例如10-15)可以在附接鞋面1之前或之后***。在一些实施例中，在附接鞋跟之后，所有柔软内底层都被***鞋中：例如，内底材料在开始时被附接，第二可压缩层可以不与第一纤维板材料一起模制或成型，并且内底/衬垫可以直到附接鞋跟之后或之前才被附接到第一纤维板材料。在一些实施例中，鞋垫和第一可压缩层在附接鞋跟之前或之后***，例如只有鞋垫和第一可压缩层被附接，并且直到附接鞋跟之后才附接到第二可压缩层(例如，第二可压缩层15)。

可以使用其他操作或一系列操作。在本申请的描述和权利要求中，动词“包括(comprise)”、“包含(include)”和“具有(have)”及其结合中的每一个用于指示，动词的一个对象或多个对象不一定是该动词的一个主语或多个主语的部件、元件或零件的完整的列举。除非另有说明，诸如“基本上”和“大约”的修饰本公开实施例的一个或更多个特征的条件或关系特性的形容词被理解为意味着该条件或特性被定义在所述实施例的操作可接受的公差内。另外，“或”一词被认为是包含性的“或”，而不是排他性的“或”，并表示它所结合的项中的至少一个或任何组合。

本申请中对本发明实施例的描述是以示例的方式提供的并且不意在限制本发明的范围。所描述的实施例包括不同的特征，并非所有这些特征在所有实施例中都是必需的。本领域普通技术人员将会想到包括在所描述的实施例中提到的特征的不同组合的实施例。关于一个实施例描述的一些元素可以与关于其它实施例描述的特征或元素组合。本发明的范围仅受权利要求的限制。

虽然本发明的某些特征已经在本文中被例证和描述，但多种修改、代替、改变和等效物可以由本领域技术人员想到。因此应理解，所附权利要求旨在涵盖落在本发明的真实精神内的所有这样的改变和变化。

Claims (21)

1.一种鞋内底，包括：

可压缩软材料；

第一纤维板材料层，所述第一纤维板材料层位于所述可压缩软材料下方；

加强件层，所述加强件层位于所述第一纤维板下方，所述加强件层延伸不超过所述内底的面积的60％；和

刚性和柔性复合鞋骨层，所述刚性和柔性复合鞋骨层位于所述加强件层下方。

2.根据权利要求1所述的鞋内底，包括位于所述刚性和柔性复合鞋骨层下方的第二纤维板材料层，所述第一纤维板材料层和所述第二纤维板材料层包围所述加强件层和所述鞋骨层。

3.根据权利要求2所述的鞋内底，其中，所述第一纤维板材料层在所述第一纤维板材料层的外周处附接到所述第二纤维板材料层。

4.根据权利要求1所述的鞋内底，其中，所述刚性和柔性鞋骨从所述内底的鞋跟区域延伸至所述内底的鞋头区域。

5.根据权利要求1所述的鞋内底，其中，所述刚性和柔性鞋骨层和加强件附接为一个件。

6.根据权利要求1所述的鞋内底，其中，所述第一纤维板材料层延伸超过所述鞋骨层的宽度并且超过所述加强件层的宽度。

7.根据权利要求1所述的鞋内底，其中，所述鞋头区域是柔性的。

8.一种鞋，包括：

可压缩材料层；

第一纤维板材料层；

复合鞋骨层，所述复合鞋骨层位于加强件层下方；和

所述加强件层，所述加强件层延伸不超过所述复合鞋骨层的面积的60％；其中，所述加强件层位于所述第一纤维板材料层和所述鞋骨层之间。

9.根据权利要求8所述的高跟鞋，包括位于刚性和柔性鞋骨层下方的第二纤维板材料层，所述第一纤维板材料层和所述第二纤维板材料层围绕所述加强件层和所述鞋骨层形成夹层。

10.根据权利要求9所述的高跟鞋，其中，所述第一纤维板材料层在所述第一纤维板材料层的边缘处附接到所述第二纤维板材料层。

11.根据权利要求8所述的高跟鞋，其中，所述刚性和柔性鞋骨从所述鞋的鞋跟区域延伸到所述鞋的鞋头区域。

12.根据权利要求8所述的高跟鞋，其中，所述刚性和柔性鞋骨层和所述加强件附接为一个件。

13.根据权利要求8所述的高跟鞋，其中，所述第一纤维板材料层延伸超过所述鞋骨层的宽度并且超过所述加强件层的宽度。

14.根据权利要求8所述的高跟鞋，其中，所述鞋头区域是柔性的。

15.一种方法，包括：

将两个纤维板层切割成每个纤维板层比加强件层和复合层中的每一层更宽；

将所述加强件层附接到所述复合层；和

定位每个纤维板层以包围所述加强件层和所述复合层的组合。

16.根据权利要求15所述的方法，包括将所述两个纤维板层彼此附接。

17.根据权利要求15所述的方法，包括将所述两个纤维板层在所述两个纤维板层的外周处彼此附接。

18.根据权利要求15所述的方法，包括将所述两个纤维板层彼此附接，使得所述纤维板层不附接到所述加强件层和所述复合层。

19.根据权利要求15所述的方法，其中，所述加强件层延伸不超过所述复合层的面积的60％。

20.根据权利要求15所述的方法，其中，所述加强件层和所述复合件附接为一个件。

21.根据权利要求15所述的方法，包括在定位每个纤维板层以包围所述加强件层和所述复合层的组合之前，在所述加强件层和所述复合件中的一个或更多个中形成或切割孔。