具有舒适度和性能增进特性的高跟时尚鞋

摘要

一种具有跟部的高跟鞋类，跟部带有弹性的可压缩元件，其允许脚跟部在跟部撞击时降低，以近似于在穿低跟鞋时的正常行走方式。优选的是，该鞋类还包括中足支撑结构，其可以是弹性足床、或吊带和加固梁，并且用于将来自穿着者前脚的载荷重新分布到其中足部。

说明书

技术领域

概括而言，本发明涉及一般由女士穿的高跟鞋类。更具体地，本发明涉及能增进高跟鞋类的舒适度和性能的改进，运用这种改进的装置以及利用本发明的改进的鞋类进行行走的方法。

背景技术

本专利申请依据35U.S.C.§119(e)要求2003年10月20日申请的美国临时专利申请No.60/512,682以及2003年10月31日申请的No.60/516,426的优先权。

传统的高跟鞋类通常都是不舒适的、易使人疲惫的、甚至于在穿上以及行走时非常痛苦。由此出现了多种与穿高跟鞋有关的医学问题，包括脚部、踝部、膝部、臀部和腰部的问题。但是由于高跟鞋类能使穿着者更时髦、优雅、职业和/或性感并且能使穿着者看起来更高，因此许多女士仍经常穿它。同时一些男士也穿这种高跟鞋类，例如在某些东方文化国度里；而且喜欢交叉着装的易装癖男士也经常穿高跟鞋类。

由于高跟鞋类极大地改变了穿着者的姿态/姿势和自然行走步态循环，因此出现了由穿高跟鞋类而带来的不舒适和痛苦。在平底鞋中，重力分布是大约5％在趾骨上，40％在跖骨上，5％在中足上，和50％在足部的脚后跟区域。因此人体重量相对均匀地在足部的前部和后部之间分布。高跟鞋类改变了穿着者的脚从腿部朝前突出的角度，以致于人体的重力负荷不能象脚处于自然位置时那样被支撑。在具有2英寸后跟的高跟鞋中，穿着者的人体重量的70％被穿着者的脚趾头承载。随着鞋跟高度的增长，由脚趾头承载的人体重量的百分比也在增长。加高的鞋跟导致了当站立或行走时前脚上不成比例的负荷以及脚会滑向趾头部分。大部分的高跟鞋穿着者报告表明，一般在行走、站立和坐在工作或社会环境中的座椅上穿着这种鞋在一至四个小时之内会感到痛苦。在许多高跟鞋中鞋的陡峭斜面会导致脚向下滑、挤压并夹紧脚趾。勿庸置疑，当站立或行走了较长的一段时间后穿高跟鞋是很不舒服的。

穿高跟鞋还带来了脚部问题，这是由于高跟鞋的经常穿用导致小腿肌肉和腱相对于不穿鞋时它们的正常长度缩短了。鞋跟高度越高，对小腿肌肉的影响将越明显。首先，症状包括当整天穿高跟鞋之后小腿肌肉仍旧能伸展的暂时效应。最终，将出现肌肉和腱永久缩短的情况。一旦它们缩短，就会出现这种风险，即如果小腿肌肉和跟腱的伸展超出了它们新的较短的长度时跟腱就会撕破。讽刺地说，很多女士就是因为这个问题及其带来的痛苦而不能再穿平底鞋了。为了避免这个问题女士必须记住在穿过高跟鞋之后要拉伸肌肉和腱。

通常行走包括当鞋跟接触地面时每一步的“跟部撞击”，从跟部通过脚趾头的“滚动”，以及随后的在“脚趾离开”时从地面提升脚趾头。当穿高跟鞋时跟部撞击处的跟部接触是比较生硬的，这会造成穿着者将她的体重猛击在脚趾头上以完成滚动，从而使脚趾头遭受到不正常的压力水平。由于加高的鞋跟带来的在跟部和跖骨上的较大的冲击和较高的动力载荷，因此脚部的自然振动吸收器不能提供足够的保护，因而会造成各种退化和伤害。

发明内容

一种穿在穿着者的脚上的高跟鞋包括高跟、设置在高跟上或配备有高跟的弹性元件，其用来在跟部撞击期间降低穿着者的脚后跟，以近似为普通正常的行走方式；该鞋优选地还包括弹性中足支撑结构，该结构将载荷分布在脚部的至少一部分上并提供能量返回。根据下面参照附图的详细说明，本发明及其具体特征和优点将变得更加明显。

附图说明

图1是根据本发明的一种实施例的具有弹性元件和中足支撑结构的高跟鞋的侧面透视图，该弹性元件被构造成在鞋跟撞击时降低高跟；

图2是带有局部剖面图的图1的鞋的侧面正视图；

图3a是显示了在行走时的鞋跟撞击阶段的图1的高跟鞋的侧面正视图；

图3b是在行走的滚动阶段期间的图3a的高跟鞋的侧面正视图；

图3c是在行走的脚趾离开阶段期间的图3a的高跟鞋的侧面正视图；

图4a是显示了具有弹力弹性元件的高跟鞋的另一实施例的后部正视图，带有局部剖面；

图4b是显示了具有弹力弹性元件的高跟鞋的另一实施例的后部正视图，带有局部剖面，其中弹性元件在载荷下被压缩以降低鞋的跟部；

图5a是显示了在行走时的跟部撞击阶段的根据本发明的高跟鞋的另一

实施例的侧面正视图；

图5b是在行走的滚动阶段期间图5a的高跟鞋的侧面正视图；

图5c是在行走的脚趾离开阶段期间图5a的高跟鞋的侧面正视图；

图6是根据本发明的某些实施例的具有正弦状、波浪状、或反向轮廓的弯曲的一部分弹性元件的高跟鞋的侧面正视图，该弹性元件被构造成在鞋跟撞击时降低高跟；

图7是图6的高跟鞋的透视图；

图8是根据本发明的另一实施例的具有中足支撑结构的高跟鞋的顶部和侧面透视图；

图9是图8的高跟鞋的侧面正视图；

图10是根据本发明的另一实施例的具有中足支撑结构的高跟鞋的顶部和侧面透视图；

图11是图10的高跟鞋的侧面正视图；

图12是根据本发明的某些实施例的具有吊带和加固梁的高跟鞋的顶部平面图；

图13是根据本发明的某些实施例的处于无载荷状态下的具有吊带的高跟鞋的后部剖视截面图；

图14是根据本发明的某些实施例的处于载荷状态下的具有吊带的高跟鞋的后部剖视截面图。

具体实施方式

下面说明的本发明的某些实施例的特征适用于任何各种类型的高跟鞋类。“高跟”对于不同的人群具有不同的含义。在时尚商业中，中跟是高度在1.0英寸至2.5英寸的跟，而高跟是高度在2.5英寸或更高的跟。整形外科领域中的医学专家倾向于将高跟定义为高度在2.0英寸或更高的跟。消费者通常将高度在1.5英寸以上的任何跟都视为“高跟”。对于本申请而言，术语“高跟”或“高跟的”指的是高度在1.5英寸及以上的跟。在本发明的优选实施例中，术语“高跟”是指高度在2.0英寸及以上、或2.5英寸及以上、或高于2.5英寸、或3.0英寸及以上、或4.0英寸及以上的跟。在下面的详细说明和权利要求书中所用的术语“鞋”并不意欲局限于哪个样式，而是适用于可以加上给定特征的任何形式的高跟鞋类。尽管每个附图都绘出了特定设计的高跟鞋类，但这仅仅是为了便于解释本发明的各种特征，并当作为高跟鞋类的各种设计的样例。并非意欲将本发明的各种特征的使用局限于所显示的高跟鞋类的设计，而且本发明可应用于高跟轻舞鞋、凉鞋和其他高跟鞋类。同样，为了方便而使用的术语“行走”，其包括奔跑、慢跑、或其他类型的蹬踏运动。

首先参照图1和2，其中显示了根据本发明的某些实施例的高跟鞋50的透视图。鞋50被设计成对穿着者提供增强的舒适度和性能，并降低由于穿高跟鞋类而受伤的风险。鞋50包括上部52、和鞋底53及高跟54，高跟54具有构成的跟茎56以使高跟54在跟部撞击时降低。因此，穿着者的脚的跟部在跟部撞击时下降，并且穿着者接近于自然步伐的足部角度和更为自然的行走方式。在某些实施例中，高跟54的下降还用来提供能量存储和能量返回，以在行走过程中提高前进的动量。在某些实施例中，跟部或弹簧特征朝后成角度而不是垂直定位，以便引导能量向前返回从而给穿着者提供向前的推进能量，这实际上是将穿着者向前推。通过使用弹性元件来降低高跟，其可以构成为如下所述的各种样式。鞋50还包括中足支撑结构60，其将载荷更均匀地分布于脚上，而不是象穿传统高跟鞋那样有过量的载荷集中于脚趾头上。在某些实施例中，中足支撑结构60还提供当鞋及其穿着者在运动时的能量的存储和返回，增强前进动量、承担载荷、减少振动吸收和/或增加穿着者的稳定性。在某些实施例中，加上了摩擦系数大于传统鞋内底的内底表面62，以限制脚滑向脚趾区域并降低脚趾拥挤和脚趾疼痛。在替换实施例(如图12和14中所示)中，鞋包括嵌入鞋底铸模、鞋内底或鞋上部的侧壁内的吊带，以将体重更均匀地分布于中足上，降低跖骨区域内的载荷并提供拱形支撑。

显而易见，根据前述说明，本发明涉及对于高跟鞋类的各种舒适和性能的改进特征，这些特征的一些或全部包含于各种实施例中。

特别参照图1和2，高跟鞋50具有加载螺旋弹簧的高跟54，其构成为当穿着者行走时在鞋跟撞击时降低高跟54。图1显示了为观测者所看到的鞋50，而图2提供了装有弹簧加载的跟茎54的剖面图。高跟54包括圆柱套55、跟茎56、和盘簧57。当穿着者行走时，跟部撞击使跟茎56抵抗弹簧57的压力而向上伸缩移动。随着穿着者连续向前移动，盘簧57将跟茎56向下推动以提供能量返回并促使行走者前进，以协助在行走期间的从跟部撞击到脚趾离开的转换。

图1的高跟鞋的运作显示在图3a-3c中。图3a、3b和3c显示了高跟鞋50的侧面正视图，高跟鞋50构成为在跟部撞击时降低高跟54。图3a显示了在行走的跟部撞击阶段时的鞋50。图3b显示了在行走的滚动(roll)阶段期间时的鞋50，其中高跟的高度减少以在跟部撞击和滚动离开的第一部分期间降低穿着者的脚的跟部，而图3c显示了在行走的脚趾离开阶段以前时的鞋。

参照图4a和4b，其中显示了另外一种弹性元件，这种弹性元件可以操作以在跟部撞击期间降低高跟鞋的高跟的高度并且降低穿着者的脚跟部。相对于图1和2中的高跟鞋50的跟部54中所显示的螺旋弹簧57来说，图4a和4b中的鞋子的高跟154使用了可压缩的弹性聚合材料以获得预期性能。高跟154可以使用多个弹性盘157，当通过跟茎156施加压力时弹性盘可压缩(如图4b所示)。然后这些弹性盘恢复到它们的原始形状，并将跟茎156返回到其延伸位置。

尽管图中所显示的弹性元件包括螺旋弹簧、弹性元件和板簧，但是可获得预期功能的装置可以包括多种其他实施例，其中包括例如美国专利5195258、4566206中所示的弹簧以及其他设置，但是弹簧系统必须适合于获得期望的跟部降低阶段。

获得同样的预期功能的其他替换装置可包括气动活塞系统、液压系统，还可以使用磁性排斥系统以及电池供能的驱动系统。此外，可以使用这些弹性元件系统的组合，例如螺旋弹簧和磁性排斥系统的组合。

图5a-5c显示了一种这样的替换实施例，即具有板簧系统的高跟鞋110。图5a显示了在行走的跟部撞击阶段时的鞋110，图5b显示了在行走的滚动阶段期间时的鞋110，而图5c显示了恰好在行走的脚趾离开阶段之前的鞋110。高跟鞋110具有从外底的向下倾斜区域115水平延伸的板簧部件114、以及基本上垂直于地面延伸的跟茎116。在这些实施例中跟茎116是刚性的。通过图5a-图5b中的转移可以看出，跟部降低阶段发生在跟部撞击期间当内底的跟部区域112朝着跟茎116降落的时候，这缩小了跟部区域112和跟茎116之间的角度。当跟部从地面升起时，如图5c所示，板簧部件114返回到其原始位置并且恢复跟部高度。在图5a-5c中所示的样例中，在鞋的上部113和跟茎116之间有看得见的间隙。跟部区域112中的鞋底可以增强以支撑载荷，而当穿着者是静止时没有板簧部件114的任何可察觉的弯曲。而且出于时尚或安全的考虑，跟部区域112和部件114之间的空间可以被填满或用挠性或刚性覆盖物、护罩或帘子封闭。

现在参照图6和7，其中显示了具有正弦状、波浪状、或反向轮廓的弯曲的一部分弹性元件的高跟鞋130。跟茎134被构成为在跟部撞击时降低跟部区域132。跟茎134从跟部区域132延伸到地面，其具有一个或多个可替换的凸和凹的弯曲，例如弯曲134a和134b。这里术语“凸”和“凹”用来表示相反方向的弯曲，而不是限定“凹”或“凸”的给定弯曲方向。在跟部撞击时的每个弯曲134a和134b中出现的垂直压缩由图6中的箭头显示。尽管图6绘出了两个弯曲134a和134b，但在某些其他实施例中可使用少于一个的弯曲或超过两个的弯曲。

在上面所示的多种可降低跟部的弹性元件系统中，可以理解理想的弹性元件应当设计成充分支撑穿着者的体重，而当穿着者处于静止或缓慢移动其脚部时不会压缩。当穿着者开始行走时，尤其是精力充沛时，期望发生跟部压缩和降低。假如对于每种鞋子的尺寸给定中等体重，则可以选择对中等体重的人可以提供预期反应的弹性系统。但是，如期望的那样，在体重为100磅的人和体重为200磅的人之间将会有性能变化，可以适当提供至少三个弹性设置的商品。于是同样的鞋可以有“轻”、“中”和“重”的样式，并具有设计成在跟部撞击期间提供预期的跟部降低量的弹性系统。一种设计选项是设计弹性元件系统以对于代表中等客户体重的载荷x象上述方式操作，并开发对于更重的客户的载荷1.3x以及对于更轻的客户的载荷0.8x所述的那样操作的弹性元件系统的替换样式。

鞋子设计的一个重要参数是跟部下降的量。本发明预期在积极行走期间的最小跟部下降偏斜为0.5英寸。在最优选的实施例中，在积极行走期间跟部下降偏斜为1英寸。因此，在优选实施例中，4.0英寸的跟部将下降到3.0英寸，3.0英寸的跟部将下降到2.0英寸，2.5英寸的跟部将下降到1.5英寸，并且2.0英寸的跟部将下降到1.0英寸。但是，上面要注意的是，偏斜量将依据穿着者的体重和弹性元件的质量。因此，依据弹性元件设计和施加于弹性元件的载荷，可能会有更大的偏斜量，如1.5英寸或2.0英寸。为了防止出现会对穿着者有害或者会提供不稳定的行走风格的过量偏斜，应当提供弹性元件移动的限制器。偏斜限制可以是弹性元件长度所固有的，或可以提供分离的偏斜限制器。例如，在图1中，圆柱套55具有长度，该套的长度可确定偏斜量。如果圆柱套55的下端和地面之间的距离在正常静止状态时是1英寸，那么由于圆柱套55本身不提供任何偏斜，因此最大偏斜量将为1英寸。还可以提供移动的其他限制器，例如在这种圆柱套55中提供挡头，以防止在圆柱套55内的跟茎56的过量运动。

此外，参照图5a-5c的所述，跟部下降系统可以需要某些类型的覆盖物或伪装物，以包围在外观上不美观的功能部件。因此，图5a-5c中所示的跟部可能需要当静止时可覆盖弹性元件的遮盖物，但它可以折叠或当弹性元件被压缩时被加上。一种替换方案是具有间隔或开口的刚性覆盖物，间隔或开口在底部以在穿着者行走期间允许覆盖物的移动通过一系列位置。或者，在鞋的背部的内底周围设置间隔并设置跟茎的空心的外上部，这将使得内底和弹簧偏斜到刚性跟茎的空心中。

下面将结合图1、2和8-11讨论具有中足支撑结构的高跟鞋类的多种实施例。在图1和2中，高跟鞋50具有中足支撑结构60。中足支撑结构60包括上板66和下板68，中足支撑结构至少部分地容纳于高跟鞋60的中足区域64中。上板66通过螺丝、钉子、粘合剂、模制件或任何其他联接技术而固定到鞋50的跟部区域63。中足支撑结构60从高跟鞋50的跟部区域向前延伸，朝向鞋的中足区域64并可能进入脚趾头下的区域里。在其他实施例中，中足支撑结构还朝着一个方向或两个方向进一步延伸，并且在另外实施例中，中足支撑结构要么固定于跟部区域63的前端61，要么固定在跟部区域和中足区域之间的区域65，或者固定在中足区域64中。

中足支撑结构60被构成为沿着高跟鞋50的向下倾斜区域可压缩，尤其是沿着高跟鞋50的中足区域64可压缩。因此中足支撑结构60是弹性的并提供弹簧弹性。在某些实施例中，中足支撑结构60被构造成符合穿着者的脚部的至少一部分的形状，这是通过在中足支撑结构60中包含例如弯曲的特征。该弯曲符合于穿着者脚部的中足轮廓。

接下来参照图8和9，其中显示了根据本发明的某些实施例的具有中足支撑结构60的高跟鞋70。中足支撑结构60包括板76，该板76具有第一端76a和第二端76b。在图8和9所示的实施例中，板76在第一端76a耦合到鞋的内底78。根据实施例可使用各种连接件，例如枢轴。在某些实施例中，板76还可在第二端76b耦合，而在其他实施例中板76的第二端76b是自由的。在图8没有显示的其他实施例中，第一端76a是自由的。板76被构成为沿着所述高跟鞋的向下倾斜区域可压缩，即沿着所述高跟鞋的中足区域74可压缩。在这种方式下，板76用作中足支撑结构的弹性元件。该中足支撑结构具有与结合图1和2所述的中足支撑结构的一些特征相同的一些特征。

图10和11显示了根据本发明的另一种高跟鞋80，其中中足支撑结构60具有附属弹簧84。中足支撑结构60包括板82，该板具有第一端82a和第二端82b。板82在第一端82a与内底和/或鞋底耦合，而板的第二端82b是自由的。板82被构成为沿着高跟鞋80的向下倾斜区域可压缩。在这种方式下，板82用作中足支撑结构的第一弹性元件。一个单独的附属弹性元件84用作中足支撑结构的第二弹性元件，以加强中足支撑结构的功能。中足支撑结构具有与结合图1、2和8、9所述的中足支撑结构的特征相同的特征。

中足支撑结构60由于其弹性特性而在穿着者行走期间预期地给穿着者提供能量返回。中足支撑结构是一要求的板簧，并且在一种实施例中可以包括几层结合在一起成为一个单元的弹性材料。在这些或其他实施例中，中足支撑结构60被构成为跨过中足支撑结构60的厚度可变化从而使弹性程度是可变的。在某些实施例中，该弹性是相应于使用者的重量和/或步态的预定量。在某些实施例中中足支撑结构60被构成为具有裂缝、踩出区域、凹陷和/或断面，以避免中足支撑结构60与使用者脚部的敏感区域相接触。而且，在某些实施例中，还可以加上摩擦面62，以进一步限制脚可能沿向下斜面的滑动并防止脚趾塞住和拥挤。

中足支撑结构60对体重的向下压力提供一些阻力，从而减少了对脚趾头和脚的拱形区域的撞击。这避免了由跖骨承受的过量压力，从而形成了增加的舒适度和脚部灵活度。并且，某些实施例的结构构造提供了相对于没有中足支撑结构60时可获得的增加的能量返回水平。

图12-14中显示了带加固梁的具有吊带形式的中足支撑结构的高跟鞋类。图12显示了根据本发明的某些实施例的具有吊带104和加固梁106的高跟鞋100。在某些实施例中仅设置了吊带104，而在另外某些实施例中仅设置了加固梁106。为了方便图12-14中将两者都显示出来并显示了在同时提供两者的情况下两个部件之间的相互作用。如图12中所示，吊带104是能将体重较均匀地分布在中足上的悬挂吊带，减少了在跖骨区上的载荷，并悬挂了中足的至少一部分，在某些实施例中还包括拱形部分，以便提供在行走或奔跑时产生的振动效应的缓冲。该悬挂吊带还提供拱形支撑。

加固梁106是沿着脚背的外周部分延伸的硬条材料。当结合吊带104使用时，梁106消除了沿着鞋的腰部的缝隙边缘，使脚的外观具备流线型，并增加背部的坚固性。加固梁106还支撑吊带104以防止足背带的崩塌。在某些实施例中加固梁106是由例如弹簧钢的金属、或皮革、塑料或其他弹性材料制成的，或由这些材料和/或其他材料组合制成。

图13和14是根据本发明的某些实施例，分别在无载荷状态下和在有载荷状态下具有吊带104的图12中的鞋100的剖视图的后视图。图13显示了高跟鞋中未被脚穿时的吊带104，而图14显示了被穿着者的脚114穿上的吊带104。在图13和14中所示的实施例中，吊带104构成鞋上部的侧部116。但在某些实施例中吊带104却被替代成鞋底或内底的模制件118。后者的方法更适合于高跟鞋为凉鞋或后吊带鞋时的情况，因为这些鞋可以缺少鞋的上部。尤其如图13中所看到的，吊带104为悬挂的吊带。在某些实施例中，鞋还具有耦合到吊带104的加固梁106，而在其他实施例中没有加固梁106。

在本发明的某些实施例中使用了上面所述的增强性能的各种组合，对于观察者看来鞋子与不具有这些增强性能的鞋子没有什么不同。因此，为了通过本发明获得增强的舒适度和预期性能，不需要牺牲高跟鞋类的时尚价值。例如，当穿着者静止时，即使特殊的鞋包含了构成为在跟部撞击时可下降的高跟，与传统高跟鞋相比跟部仍是处于完全高度。

为了利用高跟鞋的各种实施例，并且特别是具有构成为在跟部撞击时可下降的高跟的高跟鞋，本发明的某些实施例设想一种利用上述鞋类行走的新方法。穿着者穿上包括构成为在跟部撞击时降低高跟的弹性元件的高跟鞋，当跟部从行走表面提升时抬高高跟。当行走时，穿着者使高跟的跟茎底部接触驱动弹性元件的行走表面，导致高跟降低，从而更近似接近于普通的行走方式。接着，穿着者将鞋从跟部滚动到脚趾头并且跟部离开地面，这使得弹性元件释放并提升高跟返回到其初始位置。最后，穿着者从行走表面抬起脚趾头。在具有中足支撑结构的鞋类的优选实施例中，当行走时穿着者使跟茎接触行走表面，并从跟部滚动到脚趾头。当穿着者向脚趾头滚动时，穿着者脚部的一部分驱动中足支撑结构的弹性元件，其造成使载荷从脚趾头重新分布到脚的中部并分布到脚的跟部。然后穿着者从行走表面抬起脚趾头，弹性元件返回到其初始位置。在某些实施例中，该方法以及前述方法都可以结合成一种单独的行走方法。

尽管参照具体部分、特征等的安排描述了本发明，但这并不意欲排除所有可能的特征安排，而且对于本领域普通技术人员将可确定确实还有许多其他改型、组合以及变化。