提供用于增加感觉刺激的鞋的鞋内底的方法和适合该方法的鞋内底

摘要

一种用于提供一种鞋内底的方法和一种用于增加鞋内的脚的感觉刺激的鞋内底。该方法包括在脚上预选择位置，在这些位置脚具有待刺激的神经；和提供用于当所述鞋内底上的所述脚运动时在所述预选择的位置刺激性隆起所述鞋内底的动态装置。

说明书

技术领域

本发明涉及一种在鞋内提供增加脚的感觉刺激的鞋的鞋内底/鞋垫的方法，以及一种根据此方法的鞋内底。

背景技术

为了达到不同的目的，例如缓冲以增加舒适度、在行走或体育活动中支承脚、在体育活动中减震和实现按摩效果，可以在市场上买到许多不同种类的鞋内底。

特别是为了减震和实现按摩效果，例如从Vindriis的国际专利申请WO 97/03583、WO 00/24283、WO 01/08523和WO 02/28216中公知的是使用填充流体的鞋内底。

尽管在鞋内底的改进中已针对很多不同的方面进行了改进，但是特别是对于运动鞋(的鞋内底)，因为非常需要运动员有稳定的更好的表现，仍存在改进鞋内底的需要。

发明内容

通过研究脚在行走和奔跑中的特性，结合本发明已发现对脚内的感觉神经的一定的刺激可以改变脚的运动并产生更好的平衡。其原因在于力量的增加以及从脚向神经系统和大脑传递的信息信号发生变化。站立、行走和奔跑中较好的平衡是提高运动能力的一个关键。改变脚的运动可例如使患大脑麻痹的人有更好的行走能力以及运动员有更快的脚运动。下面将结合本发明更详细地说明这种因果关系。

根据一个人是行走还是奔跑，脚可以以不同方式置于地上。例如，在行走期间，人可以通过首先放置脚后跟来将脚置于地上，或者可以使整个脚都置于地上。在奔跑中，可以首先放置脚后跟来将脚置于地上，但是也可以首先以脚外侧或前掌(bale)置于地上，而这又取决于个人的奔跑风格以及奔跑速度。奔跑风格取决于腿和脚的生理学特征，但是也在很大程度上取决于传递到神经系统和大脑的平衡(感)。改变一个人的奔跑风格一般是比较困难的，因为反射神经系统习惯于一定数量的信息并响应这些信息进行反应。

根据本发明，可以通过一种用于在鞋内提供增加脚的感觉刺激的鞋内底的方法来改进体育运动装，其中该方法包括预先选择脚上的位置以便刺激位于这些位置的神经和提供动态装置以便当位于所述鞋内底上的所述脚运动——例如踏步——时在所述预选择的位置刺激性隆起所述鞋内底。

通过动态隆起部或具有下置流体室的静态隆起部可得到用于刺激性隆起的动态装置，所述流体室以动态方式改变静态隆起部的高度。

即使在静止站立的位置，根据脚(施加)在隆起部位置上的重量静态隆起部在该隆起区域刺激脚的神经。静态隆起部的主要目的是调节脚的运动。如与本发明有关的研究过程中已证明的那样，如果使具有静态隆起部的鞋内底和一流体室相结合，从而在脚运动期间可通过该流体室内的流体的流动来动态提高静态增强的刺激特性，则可以获得更高的刺激。在使用该鞋内底的人试图静止站立的情况下则这种增强也是存在的。由于该流体室的弹性，则当流体可以从脚下的一个区域流动到脚下的另一个区域时，脚会进行微小的运动并与使用一其中有静态隆起部但没有下层流体室的鞋内底的情况相比受到更大的刺激。这对于在站立和行走时训练脚的运动的人是有益的。可以在发生使神经系统受损害的事故后使用这种训练，并且还可用于训练部分残疾的人。另外，由于该下置的流体室也可进行平衡锻炼。

例如，当感觉神经提供在下一步脚必须离开地面的信息时，例如在脚的预选择的位置可以在鞋内底上形成这种静态隆起部。倘若奔跑者通过首先放置脚后跟来使脚置于地上并在此后翻转脚的前掌，则在该前掌区域的神经将额外受到鞋内底的静态隆起部的刺激从而使得脚较早地从地面上抬起。根据本发明，通过使用一种包含流体的下置流体室使这种效果得到增强，该流体室从所述脚下的一第一区域延伸到所述脚下的一第二区域，在脚下该第二区域延伸到所述预选择的区域，该第一区域设置成承受来自脚的负载的压制，以在所述脚的负载作用在所述第一区域上时将流体从所述第一区域输送到所述第二区域。例如该流体室延伸到整个脚下。这种情况下，脚置于脚后跟区域上将使得流体从该脚后跟区域移动到流体室的前面的区域并且升高静态隆起部，从而与不具备该流体室(的情况)相比刺激发生得更早。

动态隆起部是当脚在鞋内底上运动时在鞋内底内产生的隆起部。这种隆起部主要是增加脚运动的平衡，因为这些隆起部刺激了较大范围内的脚的神经并从而增加了从脚到神经系统和大脑的信息量。此外，脚的动态支承增加了对于脚内的血液循环的积极影响。

在脚的运动过程中两种隆起部以一种动态方式增加了对神经的刺激，以便通过增加平衡和优化脚的运动来增加脚的能力。通过根据本发明的方法得到了提高运动能力的新方法。

根据本发明，通过根据本发明的方法可实现动态隆起部，该方法包括提供一种具有包含流体例如液体或凝胶体的弹性流体室的鞋内底，该流体室从所述脚下的一第一区域延伸到所述脚下的一第二区域，在脚下该第二区域延伸到所述预选择的区域，该第一区域设置成承受来自脚的负载的压制，以在所述脚的负载作用在所述第一区域上时能够将流体从所述第一区域输送到所述第二区域。该方法还包括确定该流体室内的阻塞部的图案模式并在该流体室内设置阻塞部，根据预定标准设置该图案模式，其中该预定标准包括当从脚向该第一区域上施加负载时流体从该第一区域到第二区域的流动，该流动可以促进在所述预选择位置该鞋内底高度的增加以提供动态局部刺激性隆起部。

动态隆起部取决于脚的运动和运动速度。例如，根据本发明的具有一流体室的鞋内底可具有一阻塞部的图案模式，在脚缓慢运动期间该图案模式允许较大数量的液体转移从而使得在神经刺激区域有高的隆起部，而当脚快速运动期间仅转移较小数量的液体。因此在缓慢运动期间可获得最高强度的刺激。在奔跑期间，取决于速度的刺激将有助于较快奔跑。这种鞋内底对竞赛中的奔跑者是有益的，因为稍微较快的奔跑可能是赢得竞赛的本质区别。

为了以一种最佳方式提供根据本发明的鞋内底，该方法中指出要确定个人的行走特征或奔跑特征。这样可以确定待刺激的区域。在提供阻塞部的过程中，使用的标准包括流动速度和流动方向。

可以按上述Vindriis的国际专利申请WO 97/03583、WO 00/24283、WO 01/08523和WO 02/28216中所述的方式生产一种根据本发明的鞋内底。因而，可以通过连接两个沿一边缘区域连接的薄片来形成该流体室。通过这两个薄片之间附加的优选地由焊接形成的接合部可以形成该流体室内的阻塞部。另外，为了促使流体出现在较高的接合部附近这些额外的接合不可具有不同的高度。在Vindriis的国际专利申请WO 02/28216中描述了实现这种情况的一种方法，例如使用具有不同焊接压力的焊接。

可以在脚的同一区域设置动态和静态隆起部。然而，也可以在脚的一些预选择的位置设置动态隆起部而在另外的预选择的位置设置静态隆起部。这样可以提供根据使用此鞋内底的人是站立、行走还是奔跑而发挥不同的功能的鞋内底。

为了在慢跑时提供动态隆起部，例如，该第一流体室可以从脚后跟延伸到前掌。当慢跑者将脚置于地上时，通常是脚后跟先着地。当该流体室内特定的阻塞部促使该液体转移到脚的前掌下的特定区域时，这是以流体从脚后跟转移到脚的前部开始的，同时由于神经刺激增加了平衡。当液体转移出脚后跟(区域)时，可能不会发生如所希望的那样明显的减震。因此，依照根据本发明的方法，还提供了一仅位于脚后跟下面的第二流体室。这样的一个附加的室可以提供附加的减震。可选择地，该第二流体室可以只位于该脚的前掌下面，这样适于用前脚奔跑。除了提供吸震外，在站立情况下或行走中这样的一个第二流体室也提供了对脚后跟的三维支承，因为该流体室以一种包围该脚后跟的方式发生的变形，这样在脚后跟和该脚后跟下面的支承部之间有较大的接触区域。

除了上述方法外，本发明设想了一种适合上述方法的鞋内底。这种鞋内底包括一带有位于沿一边缘区域连接的两个薄片之间的流体的流体室，其中该鞋内底包括用于当脚在该鞋内底上踏步运动时在脚下的预选择的位置处隆起该鞋内底的装置以刺激神经。

这种装置包括在该流体室内该两个薄片之间的附加的接合部的一种图案模式，其中根据预定标准设计该图案模式以在来自脚的负载施加在该第一区域上时促进该流体从该流体室的第一区域到第二区域的流动，并在脚的预选择位置增加该流体室的高度以形成用于神经刺激的动态隆起部。

如上所述，该鞋内底可以还包括一仅位于脚后跟部分下面或仅位于脚的前掌下面的流体室。

在一另外的实施例中，该鞋内底的流体室在上侧具有一用于侧向输送水分的网状结构。在Vindriis的国际专利申请WO 01/08523中公开了这种网状结构。

有利地，该鞋内底的流体室的或该另外的流体室的或这两个流体室的两个薄片可能设有抗拉强度高于该薄片的抗拉强度的织物，该织物至少部分地被封入该薄片的聚合物材料内以增加与该织物结合的薄片的抗拉强度，从而消除该薄片的蠕变。在Vindriis的国际专利申请WO 00/03583中公开了在薄片中实施的这种织物的结合，例如将该织物部分熔入该薄片中。

一用于提供静态和动态隆起部的实际实施例可以通过一鞋内底实现，该鞋内底具有一由聚合物泡沫形成的第一上部和一包含两个聚合物薄片之间的流体室的第二下部，该第一上部包括在脚在鞋内底上的踏步运动中用于刺激神经的在脚的预选择位置的静态隆起部。为了能够改变该鞋内底的上部或下部，可将该第二部分设计成与该第一部分可分离。

为了除掉来自脚的水分，该由泡沫制成的第一上部可以具有一用于输送水分的穿孔。

已认识到，根据本发明的方法和鞋内底不仅对改善运动成绩很有帮助，而且对于残疾人，例如车祸后的或痉挛性的残疾人的站立、行走和奔跑行为也是有所帮助。

附图说明

将参照附图对本发明进行更详细的说明，其中

图1示出一脚的下侧面并指示了刺激区域，

图2示出了一根据本发明的鞋内底，该鞋内底适合根据本发明的方法并在该鞋内底上具有静态隆起部，

图3示出一具有一流体室的鞋内底，并示出了工作情况，

图4示出用于一根据本发明的鞋内底的不同图案模式，

图5示出奔跑的特征线，

图6示出一具有静态隆起部和一用于动态隆起部的流体室的组合鞋内底，

图7示出一具有一第一和一第二流体室的组合的鞋内底，

图8示出一该第二流体室的实施例。

具体实施方式

图1示出一脚的下侧面100。可以刺激该脚上的不同区域以实现特定的效果。已证实，尤其是腱固定到骨头上的区域具有大量的用于决定正确动作的神经。

例如，脚后跟的前面和脚的两侧103、104的区域特别适合进行脚的方向感的刺激。可以刺激前脚骨的两侧101、102以使脚更好的翻转。为了提高平衡感，使对脚的动态压力刺激覆盖尽量大的区域是很重要的。考虑到这种情况，在脚的内侧和外侧104、103上使脚掌受到大面积的刺激是很重要的。

一个新的翻转脚的动作需要改变身体的平衡。因此，当通过感觉压力激活来实现平衡刺激时，为了在脚的运动的改变中获得最佳效果，考虑进行一平衡刺激是非常有利的。即使在不希望改变脚的运动的情况中，动态感觉隆起部也改善了平衡感且脚的运动也将将得到改善。

图2是一根据本发明的鞋内底200。其中图2a是一透视图而图2b是一沿所示线的剖视图。图2c是另一的实施例的剖视图的一部分。

该鞋内底200在那些希望进行神经刺激的位置具有静态隆起部201、202、203和204。例如，隆起部201在脚的内侧上刺激左侧脚后跟的右面的区域。因为位于脚后跟那一侧上的感觉神经的一大部分位于比脚后跟外侧(的感觉神经)高的位置，因此如图2所示，在该脚后跟内侧面上的静态隆起部201要高于该脚后跟外侧的静态隆起部202。

这种刺激对于相对于身体的运动向右或左改变脚的方向以及改变脚和胫骨的角度是很有利的。这种刺激也特别适用于整形外科领域。隆起部203和204位于腱固定到前脚骨的位置。同样，脚上的这些区域具有数量增加的神经元，从而这些区域的刺激会大大增加从这些神经元流向神经系统和大脑传递的信息，同时会分别增加具有改善运动和提高速度的潜力的脚的抬起速度。根据脚后跟的几何形状设计沿脚后跟的支承部205，从而使支承隆起部201、202保持在其相对于该脚后跟的几何形状中。

可以使用柔性材料，例如发泡的聚氨酯或乙基-乙烯基-醋酸酯(Ethyl-vinyl-acetate)制成上述类型的鞋内底。这样的材料可以模制成所需的形状，但是也可以用机加工，例如切削、钻削或铣削。与本发明结合，铣削是很有益的，因为可以通过一计算机控制的铣床来进行铣削，其中可以根据用于刺激脚的预选择区域的静态隆起部所希望的形状对计算机编程。这种方法能使根据本发明的鞋内底快速地与脚相适配。

如图2b所示，该鞋内底200是在鞋内底200的上部的静态隆起部202和具有流体室210的下部209的组合，其中使用其它方法，例如粘接将下部209固定到上部。在没有隆起部的区域206中，该上部可能制作得比较薄，例如厚度为1mm，从而下置流体室210的影响可连通到该鞋内底200的上部的表面。

具有这样的静态隆起部201、202、203、204和流体室210的组合，可以提供一个当站立时能够以一定的刺激强度并在脚的特定区域刺激神经的鞋内底200，然而行走和奔跑时可获得更高的刺激强度。根据设计和奔跑技术，特定区域上的刺激可能要高于其它区域。当该鞋内底200用于行走或慢跑时，在脚置于鞋内底上时来自后脚跟的压力使得流体从位于该后脚跟区域的第一区域转移到第二区域，例如位于脚的前掌。因此，由于来自下置流体室的附加的动态隆起部，静态隆起部203和204具有增加的效果。

为了从该鞋内底200的上部207散发水分，如图2b所示并在图2c中更详细的示出，该上部207可设有孔602、位于该上部207的上侧的连通通道603和该上部207的下侧上的通道603’。

利用如图3a所示的鞋内底可实现动态隆起部。该鞋内底300具有一包含流体302的弹性流体室301。该流体室301从脚下面的一第一区域303，例如脚后跟305，延伸到一第二区域304，例如前掌306。该第二区域304延伸到脚100下的预选择的位置，如例如在图1中示出的位置101或102。为了当来自脚的负载作用在该第一区域上时能将流体从该第一区域303传送到该第二区域304，该第一区域303设置成承受来自脚后跟305的负载的压制，在图3b的左侧示出。

图3b示出了一动态状态的简图，此时在奔跑中脚100的后脚跟305已经置于该鞋内底上时，脚的翻转运动还没有使脚100的前掌306置于该鞋内底300上。脚后跟305的压制已使液体从该第一区域303转移到该第二区域304，此时在区域101内已形成一动态隆起部307以刺激脚100。当在所示的简图状态后脚100继续该翻转动作时，脚100的前掌306将接触该鞋内底300，此时前掌与鞋内底的接触要早于不存在隆起部307的情况下的接触。较早地在脚100的区域101刺激神经使得脚100的翻转动作更快，从而导致更快的奔跑。

类似地，该鞋内底300可以设计成在该脚100将要受刺激的其它区域具有其它的动态隆起部。可通过在鞋内底300内设置特定图案模式的阻塞部形成动态隆起部。例如在Vindriis的国际专利申请WO 02/28216中公开的那样，阻塞部通常公知是这样的阻塞部，其中作为流体室的上层和下层的接合部的阻塞部可具有不同的高度以得到在脚100的负载下该鞋内底300内的流体的特定流动截面轮廓。通过焊接该流体室的上层和下层可有利地得到这种阻塞部。另外，通过改变焊接点的范围例如直径或改变如图4c所示的彼此之间的距离，可得到希望的流动截面轮廓。

应注意，如图3和图4中所示的这类鞋内底可以生产成其厚度仅为1.5-3mm，这也意味着这类鞋内底适合于大多数现有的鞋类。

在示出三个不同图案模式的阻塞部401、401’、401”的图4中示出一个图案模式的外观。如作为图4a的A-A的剖面图但没有改变比例的图4d所示，通过在焊接点406将流体室301的上层405高频焊接到下层404可方便地获得阻塞部401、401’、401”。所述接合部406示出为点状的，然而这也不是必须的，因为如上述Vindriis的国际专利申请WO 02/28216中所示的和用于通过沿边缘区域的焊接部403、402来连接上层405和下层404的形式，也可采用其它焊接图案模式。

图4a的图案模式促使液体接近该脚的前部。图4b促使液体位于该脚的右前部和脚后跟，并存在使大量液体从该脚后跟转移到脚的前掌的右部的可能性。图4c的图案促使液体位于脚100的前部、右部和脚后跟，存在流体从一个区域转移到另一个区域的各种可能性。

可以根据常见的行走或奔跑行为的统计模型来确定用于各种人的所述图案模式，从而例如根据应用场合是慢跑、速跑或其它运动行为来使用不同的图案模式。此外例如也可以根据一个运动员的个人奔跑行为来设计所述图案模式。

为了根据预定标准调节流动特性，应选择具有适当的弹性和厚度的用于上薄片405和下薄片404的材料。另外，可以在大的范围内改变该流体室内的液体的数量和流体的粘度。因此，可将宽的参数范围用于根据本发明的鞋内底以适应根据所述预定标准的实际需要，所述预定标准如响应速度、脚运动期间与时间有关的刺激、刺激强度和包括衰减区域/面积和衰减效率的减震特性。软支承有较大的缓冲效果，这样在行走时更舒适，而硬支撑反应较快并较适于运动使用。

参照图5，还示出了不同的奔跑风格如何影响要使用的图案模式，其中示出了三种不同的奔跑特征线。图5a中示出一特征线，其中脚的放置由放置脚的前侧部开始，并翻转脚的中部，然后翻转脚的中前部，这是速跑的常见情况。图5b中，在翻转脚的前部之前，步伐由脚的右部置于地上开始，并朝中部翻转。图5c中示出的状态中，奔跑者首先将脚后跟置于地上，然后翻转脚的前掌的中部，这是慢跑或行走的常见情况。

在图5a的奔跑特征线中，没有放置脚后跟。因此流体转移将不会从脚后跟区域发生而是从脚的前部侧。因此可以设计出如图4a所示的用于改进奔跑特性的鞋内底，其中液体从第一区域303’转移到一第二区域304’。因此，该脚后跟区域409具有焊接部401”，这使得在上薄片405和下薄片404之间的距离变小从而在受脚压制之前、之中或之后该后脚跟区域不用作液体的储存部。但是具有焊接部401、401’、401”的图案模式的区域可以用作吸震器。

在图5b的奔跑特征线中，将脚置于鞋内底的右侧上，因而如图4b所示，在鞋内底中液体可开始从该第一区域303”转移到一第二区域304”。

在图5c的奔跑图中，将脚置于鞋内底的后脚跟上，此时流体从那里开始转移，如图4c中所示使液体从第一区域303转移到第二区域304。

应该承认，图4中所示的图案模式和它们的功能要比这里描述的复杂，因为图5中的奔跑特征线也比描述的复杂。前面的描述仅仅是用于简单的说明而并不是以任何方式限制本发明。

如图7a用草图所示的那样，根据本发明的鞋内底700可能具有点状的阻塞部401，例如结合图4描述的焊点或如图7a所示的焊接结构701的取决于流动和希望的流动限制的其它类型。图7a中的鞋内底的草图是两个流体室的层叠图像，即一根据图4所述的类型的第一室300和一将在图8中详细示出的第二流体室703。第二流体室通过连接部704连接到第一流体室300。这些连接部704也可以通过焊接形成。

如图7c所示，一第二流体室703’原则上可如该第一流体室300那样在整个脚下延伸，然而通常，优选地该第二流体室只在脚下的一部分延伸，例如如图7b所示的脚后跟或如图7d所示的前脚。第二流体室703、703’、703”可以设置在第一流体室300上方，但通常优选地将该第二流体室703、703’、703”设置在第一流体室300的下方。

根据第一流体室300和该第二流体室703、703’、703”希望的特性，该第一流体室300和第二流体室703、703’、703”可以设有在两个室300、703、703’、703”内通过焊接得到的阻塞部705，或各室300、703、703’、703”可分别具有各自的阻塞部705、701、704。第二流体室703中的阻塞部705限制了来自脚后跟区域802的流体的流动，这在图8b和8c中更详细的示出，图8c是图8a沿所示线的剖面图。没有来自脚后跟305的压制，如图8b所示该第二流体室703的容积801内的流体主要存在于该脚后跟区域802内。通过将脚后跟305置于该第二流体室703上，可以部分地但非全部地转移流体，这是因为在该第二流体室803的余下的容积801’中只有非常有限的容积是可以利用的。因此，获得的接触面积803大于当脚置于平地上时地面和脚后跟305之间的接触面积。因此，与放置在平地上的情况相比，通过如图8c所示的这种三维支承可对脚后跟305内的感觉神经进行更多的刺激，从而提供更多的信息。结果是向神经系统传递了数量更多的信息，并增加了平衡。

此外，如图8所示的一第二流体室703具有减震和缓冲功能。尤其是对于糖尿病患者，具有所示的第二流体室703的鞋内底是有益的，因为将脚后跟305包埋到一没有焊接部或接合部的垫子中。较大的接触面积803还增加了该脚后跟区域305内的血液循环。

如图7d中所示，通过在该流体室300的上薄片上的选择的区域上进行连接—例如粘合—可实现静态隆起部。

根据本发明的鞋内底有大量的应用。例如，可以用于改变行走或奔跑的风格，用于增加奔跑速度或用于训练脚内不同类型的神经以便比没有根据本发明的鞋内底的情况刺激更多数量的神经。后面一个用途可用于改善平衡而用于顶级运动员训练、复原训练和残疾人训练。

使用根据本发明的鞋内底可获得一些意外的效果。在行走中，流体在填充了流体的室中来回运动增加了从脚到大脑的信号的数量，因为在每一步脚都感受到一变动的平台—实际上当几乎静止站立时也是如此。由脚的支承的变化引起的信号数量的增加使得从脚到大脑的通信更有效，并能更好地感觉到位于该支承上的脚的方向。结果，脚的运动通常更明确/有意识的、更稳定。该流体运动也增加了调节腿和脚的运动的肌肉的精细调节从而可以保持正确的平衡。这种增加的必要的精密调节可增加消除血栓的血液循环。