用于鞋类的鞋垫的制作方法

1.本发明涉及一种用于鞋类的鞋垫。例如，用于矫正足内旋的鞋垫、生物医学足部支撑、足部矫形器等。


背景技术：

2.鞋垫或足部矫形器用于矫正内旋(过度内旋)或外旋(内旋不足)足。当一个人的脚内旋时，由于内旋而对身体造成的压力从长远来看会导致受伤。这种鞋垫插入脚和鞋类之间以在步行或跑步期间支撑足弓以矫正内旋。鞋垫可用于矫正扁平足、糖尿病足和其他足部疾病。此外，鞋垫可用于跑步者、骑自行车者和其他运动员。鞋类可以包括鞋子、拖鞋、凉鞋等。
3.为了舒适和精确贴合，现有的鞋垫可模塑以呈现脚底的形状。然而，这样的鞋垫在鞋垫的模塑过程中可能变平并因此变形。例如，当在模塑过程中对鞋垫施加过大的压力时，鞋垫可能变平。当鞋垫变形时，鞋垫将无法达到矫正内旋的目的，从而降低鞋垫的有效性。
4.此外，需要一定水平的专业知识来定制鞋垫以适合脚。因此，这种鞋垫的成本可能相对昂贵，并且制造鞋垫可能很耗时，并且需要反复去拜访合格的从业者。
5.也有在加热时可以模塑的鞋垫。例如，可以将鞋垫浸泡在沸水中以软化它们。虽然沸水法可以对鞋垫周围的热量均匀分布有效，但该方法不能在整个鞋垫上提供一致的温度分布。还有一个问题是，一旦将鞋垫从沸水中取出，甚至在模塑成型之前，鞋垫的温度就会迅速下降。在一些情况下，还有可以在对流烤箱和热风枪中加热的鞋垫。然而，这种方法往往会导致材料过热和变性或加热不足，从而导致模塑成型和矫正不充分。此外，当热量施加到鞋垫的外部时，施加的热量的温度必须比需要的高得多，以便热量能够足够深入地传递到材料中以进行模塑成型。这样，由于需要高能量而浪费了能量。此外，由于鞋垫的外部会比鞋垫的内部更热，因此材料的加热可能不均匀。


技术实现要素：

6.根据各种实施例，提供了一种用于鞋类的鞋垫。鞋垫包括不可模塑的基层，具有适于支撑足弓的足弓支撑部分；以及覆盖在不可模塑的基层上的可模塑层，使得可模塑层适于被模塑以符合足弓。
7.根据本发明的实施例，可模塑层可以被配置为在要模塑以符合足弓的可变形状态和停止模塑的不可变形状态之间转换。
8.根据各种实施例，不可模塑的基层可包括在不可模塑的基层的一端处的脚跟部分、在与一端相对的另一端处的脚趾部分，使得足弓支撑部分可被设置在脚跟部分和脚趾部分之间，并且使得可模塑层覆盖脚跟部分和足弓支撑部分。
9.根据各种实施例，鞋垫还可包括适于加热可模塑层的加热层。
10.根据各种实施例，加热层可以附接到可模塑层并且设置在可模塑层和不可模塑的基层之间。
11.根据各种实施例，加热层可以包括加热元件。
12.根据各种实施例，鞋垫还可包括位于不可模塑的基层和可模塑层之间的第一腔体和第二腔体中的至少一个，使得第一腔体和第二腔体适于在其中接收可模塑层。
13.根据本发明的实施例，足弓支撑部分可包括面向脚跟部分的后侧和面向脚趾部分的前侧，使得第一腔体可沿足脚跟部分和足弓支撑部分的后侧设置。第二腔体可沿足弓支撑部分的前侧设置。
14.根据各种实施例，可模塑层可以包括面向不可模塑的基层的粘合剂侧，使得当可模塑层被模塑到第一腔体和第二腔体中的至少一个中时，可模塑层可以适于粘附到不可模塑的基层。
15.根据各种实施例，可模塑层在其整个长度上可具有均匀的厚度。
16.根据各种实施例，提供了一种具有如以上实施例中的任一个所述的鞋垫的鞋类。
附图说明
17.图1示出了用于鞋类的鞋垫的示例性实施例的剖视图。
18.图2示出了具有模塑后轮廓的鞋垫的示例的剖视图。
19.图3示出了具有适于加热可模塑层的加热层的鞋垫的示例性实施例的剖视图。
20.图4示出了鞋垫的另一个示例性实施例的剖视图。
21.图5示出了图4中的可模塑层在不可模塑的基层上的俯视图。
22.图6示出了图4中的可模塑层在不可模塑的基层上的另一个俯视图。
23.图7示出了具有加热元件的加热层的示例性实施例的俯视图。
24.图8示出了加热层的示例性实施例的俯视图。
具体实施方式
25.图1示出了用于鞋类的鞋垫100的示例性实施例的剖视图。鞋垫100具有不可模塑的基层110，其具有适于支撑足弓(图1中未示出)的足弓支撑部分112和覆盖不可模塑的基层110的可模塑层130，使得可模塑层130适于被模塑以符合足弓。鞋垫100可以包括覆盖可模塑层130的覆盖层150。
26.如图1所示，不可模塑的基层110在不可模塑的基层110的一端110a处具有脚跟部分114，在与一端110a相对的另一端110b处具有脚趾部分116。足弓支撑部分112可以设置在脚跟部分114和脚趾部分116之间。脚跟部分114可以是不可模塑的基层110的支撑脚跟的部分。脚趾部分116可以是不可模塑的基层110的支撑脚趾的部分。足弓支撑部分112可以是不可模塑的基层110的支撑足弓的部分。足弓支撑部分112可以从脚跟部分114延伸到脚趾部分116和/或在脚趾部分116之前。足弓支撑部分112可以延伸以支撑脚掌。如图1所示，足弓支撑部分112可以高于脚跟部分114和脚趾部分116。可模塑层130可以包括在其第一端130f处的近端部分130p、在与第一端130f相对的其第二端130s处的远端部分130d，以及近端部分和远端部分130d之间的中心部分130c。可模塑层130可以通过覆盖不可模塑的基层110的整个长度而覆盖在不可模塑的基层110上。可模塑层130可从不可模塑的基层110的一端110a延伸至另一端110b，即可模塑层130可覆盖脚跟部分114、足弓支撑部分112和脚趾部分116。可模塑层130可覆盖不可模塑的基层110的一部分。例如，如图1所示，可模塑层130可覆
盖脚跟部分114和足弓支撑部分112。可模塑层130可从鞋垫100的一端110a延伸到不可模塑的基层110的脚趾部分116及其之前，可以是不可模塑的基层110的长度的大约三分之二。可模塑层130可以形成为符合不可模塑的基层110的顶部轮廓。可模塑层130可以跨越不可模塑的基层110的宽度。可模塑层130可以跨越不可模塑的基层110的脚跟部分114和足弓支撑部分112的宽度和长度。不可模塑的基层110可以是适用于支撑可模塑层130的支撑层。
27.不可模塑的基层110可以是不可模塑的或对变形有弹性的，使得随着时间的推移在用户的体重下，不可模塑的基层110不会变形。不可模塑的基层110可由不可模塑或不可变形材料制成，例如，乙烯
‑
醋酸乙烯酯(eva)、聚氨酯(pu)泡沫、吹制eva、聚乳酸(pla)和其他合适的热塑性塑料等。因此，鞋垫100能够为足部提供适当和足够的支撑而不会失去其形状。可模塑层130可以被配置为在要模塑以符合足弓的可变形状态和停止模塑的不可变形状态之间转换。可模塑层130可以由可模塑的材料制成，使得它可以模塑以符合足底或足弓的轮廓(即足部轮廓)，从而将鞋垫100适当且舒适地贴合到足部轮廓。可模塑层130可以是注射成型的或压缩成型的。可模塑层130可由诸如乙烯
‑
醋酸乙烯酯(eva)、乙烯
‑
丙烯酸乙酯(eea)、非吹制eva、聚乳酸(pla)、固体(例如非泡沫的非发泡材料)以及其他合适的热塑性塑料等材料构成。一旦完成模塑过程，可模塑层130可以转变为不可模塑或不可变形状态，使得模塑可以停止。以此方式，可模塑层130可采用足部轮廓的形状并保持模塑形状。
28.图1示出了处于初始轮廓的鞋垫100的示例。初始轮廓可以是鞋底100被模塑之前的轮廓。初始轮廓可以是被矫正最少的轮廓，或者是需要最少矫正或不需要矫正的足部轮廓的最少模塑轮廓的轮廓。图2示出了具有模塑后轮廓的鞋垫100的示例的剖视图。模塑后轮廓可以是当模塑停止时可模塑层130的轮廓。如图2所示，可模塑层130可被模塑为不可模塑的基层110的顶部轮廓。不可模塑的基层110可具有被最大矫正的轮廓或需要最大矫正的足部轮廓。可以理解，可模塑层130可以被模塑成在被最少矫正轮廓和被最大矫正轮廓之间的任何中间轮廓。
29.鞋垫100可以允许内旋状态的最佳矫正。可模塑层100在可模塑时可随着(例如当人站在鞋垫100上时)足部施加的压力而变形。随着足部下降，可模塑层130可模塑成形并包裹在足弓支撑部分112上，并且在施加更大压力的情况下可更符合不可模塑的基层110。当足部达到其最佳可能矫正时，例如100％的可能矫正位置时，在足部保持在距骨中立位置的情况下，可模塑层130可能不会被进一步塑形。以此方式，可模塑层130能够适当地贴合足部并且优化足部的矫正。通过实现最佳矫正，鞋垫100减轻了矫正不足或过度矫正的风险。如图1所示，不可模塑的基层110可以处于极度矫正的轮廓，即足弓支撑部分112的顶点112a距离其底部(脚跟部分114和脚趾部分116连接的部分)最高。换言之，可在中心部分130c与可模塑层130的近端部分130p和/或远端部分130d之间的高度差最大的情况下形成极度模塑的轮廓。在需要“极度”或最大矫正的情况下，例如对于扁平足的用户，可模塑层130可被压成基本上不可模塑的基层110的轮廓。在该轮廓中，可模塑层130对应于不可模塑的基层110的轮廓。一旦被模塑，可模塑层130之后可能不会扩展。可以理解，可模塑层130可以被模塑为适应各种足部轮廓，例如内旋过度或内旋不足。以这种方式，鞋垫100可以容易地被定制以适应大部分的内旋状况，例如过度内旋到内旋不足，并能够从生物医学角度矫正足部内旋。此外，鞋垫100可适用于不同的扁平足状况，从需要轻微足弓支撑的刚性扁平足到需要高足弓支撑的柔性扁平足。
30.参照图1，可模塑层130可以包括接触足部的顶侧130t和与顶侧130t相对的底侧130u，其中底侧130u可以与不可模塑的基层110接触并由其支撑。为了使可模塑层130与足部轮廓相符，在可模塑状态下，可模塑层130可以在足部的重量下可模塑，其中顶侧130t可以与足部轮廓相符合。同时，顶侧130t可以被压向不可模塑的基层110。当脚处于矫正位置，即矫正内旋的位置或距骨中立位置时，可以停止模塑过程以防止进一步向顶侧130t改变。在这个阶段，一旦模塑过程停止，可模塑层130保持处于模塑后轮廓并且顶侧130t保持处于矫正轮廓或模塑后轮廓。可模塑层230可以是可模塑泡沫，例如记忆泡沫，其可以在没有加热层260的情况下被模塑为足部轮廓。
31.图3示出了具有适于加热可模塑层230的加热层260的鞋垫200的示例性实施例的剖视图。加热层260可以嵌入可模塑层230。加热层260可以沿着可模塑层230的长度与可模塑层230的顶侧230t一致地间隔开。加热层260可以与顶侧230t间隔开，使得来自加热层260的热量不会在模塑过程期间烧伤脚。鞋垫200可包括如图1所示的覆盖层250以提供进一步的隔热。如上所述，可模塑层230可以从可变形状态转变为不可变形状态。可模塑层230可被加热至可变形状态，使得可模塑层230可符合足部轮廓并冷却至不可变形状态以防止进一步变形，以支撑足弓。鞋垫100可以包括一个或多个通气孔(图3中未示出)，用于在模塑期间释放可模塑层130的多余材料。
32.图4示出了鞋垫300的另一个示例性实施例的剖视图。与之前的实施例相似，鞋垫300具有不可模塑的基层310，其具有适于支撑足弓(图4中未示出)的足弓支撑部分312和覆盖在不可模塑的基层310上的可模塑层330，使得可模塑层330适于被模塑以符合足弓。鞋垫300可以包括覆盖可模塑层330的覆盖层350。
33.鞋垫300可以包括位于不可模塑的基层310和可模塑层330之间的第一腔体322和第二腔体324中的至少一个。第一腔体322和第二腔体324可适于在其中接收可模塑层330。第一腔体322可以设置在可模塑层330的近端部分330p下方。第二腔体324可以设置在可模塑层330的远端部分330d下方。如图4所示，可模塑层330可以在整个长度上具有均匀的厚度，例如10mm
‑
15mm，优选11mm
‑
14mm，优选12mm。可模塑层330的厚度可以根据用户的体重而变化。可模塑层330的第一腔体322和第二腔体324可以允许可模塑层330的相关部分在其中位移。当可模塑层330处于可变形状态时，随着足部被向下压到鞋垫300上，远端部分330d可以被压入或移位到第二腔体324中并且近端部分330p可以被压入或移位到第一腔体中322。由足弓支撑部分312支撑的可模塑层330的中心部分330c不向下移位。当模塑停止并且可模塑层330可以处于不可变形状态时，可模塑层330可以符合足部轮廓。鞋垫300可以包括一个或多个通气孔(图4中未示出)以允许在可模塑层330被压入第一腔体322和第二腔体324中时释放第一腔体322和第二腔体324中的空气。在极度矫正轮廓中，第一腔体322和/或第二腔体324可以随着可模塑层330的下侧330u和/或加热层360的底侧360b接触不可模塑的基层310而消失。鞋垫300可以包括连接第一腔体322和第二腔体324的单个腔体。鞋垫300可以包括多个腔体，例如3个腔体，4个腔体。与图1中的可模塑层330相比，图4中的可模塑层330更薄需要更少的热能和时间来将其转变为可变形状态。第一腔体322和第二腔体324可以设置在不可模塑的基层310内。足弓支撑部分312可以包括面向脚跟部分314的后侧312r和面向脚趾部分的前侧312f，使得第一腔体322可以沿着脚跟部分314和足弓支撑部分312的后侧312r设置，并且第二腔体324可以沿着足弓支撑部分312的前侧312f设置。可模塑层330可
以是可拉伸的以容纳可模塑层330到第一腔体322和/或第二腔体324中的凹陷。
34.参照图4，可模塑层330可包括面向不可模塑的基层310的粘合侧330a，使得当可模塑层330模塑到第一腔体322和第二腔体324中的至少一个时可模塑层330适于粘合到不可模塑的基层310。可模塑层330的下侧330u可以是粘合剂侧330a，使得当可模塑层330被包裹到足弓支撑部分312上时，当它在可变形阶段将下侧330u压在不可模塑的基层310上时，下侧330u可以在足弓支撑部分312处粘附到不可模塑的基层310。不可模塑的基层310可以涂覆有粘合剂以在可模塑层330的模塑期间更好地将可模塑层330粘附到不可模塑的基层310。
35.鞋垫300可以包括加热层360，加热层360适于加热可模塑层330。加热层360可以设置为与可模塑层330相邻，例如，在可模塑层330下方。加热层360可以设置在在可模塑层330中。加热层360可以沿着可模塑层330的长度延伸。由于加热层360在可模塑层330之下，较少的热量可以到达可模塑层330的顶侧，从而降低模塑过程中燃烧的风险。一旦模塑好，可模塑层330，由于其薄，在模塑之后可能不会恢复到初始轮廓。在加热层360附接到可模塑层330的下侧330u的实施例中，加热层360的底侧360b，即背离可模塑层330的一侧，可以是粘合剂侧330a的一部分，使得可模塑层330可以包裹并粘附到不可模塑的基层310的足弓支撑部分312上。因此，加热层360可以移入第一腔体322和/或第二腔体324中。加热层360可以由粘合材料制成。例如，加热层360可以由eva的衍生物组成，例如粘性eva，其允许加热层360粘附到可模塑层330和不可模塑的基层310从而将它们结合在一起。
36.如任一实施例中所示，覆盖层150、250、350可以从不可模塑的基层的一端210a延伸到另一端210b并且可以跨越不可模塑的基层的宽度。覆盖层250可由压缩模塑eva泡沫、吹制eva或类似材料制成。覆盖层250可以是柔性的以符合可模塑层230的模塑后的轮廓。覆盖层250可以适于在模塑时为足部提供额外的热屏障并且可以为鞋垫200增加舒适度、耐用性和美观性。
37.图5示出了图4中的可模塑层330在不可模塑的基层310上的俯视图。为了清楚起见，可模塑层330的在第一腔体322和第二腔体324上方的部分已经被省略以暴露腔体。可模塑层330可以沿着可模塑层330和不可模塑的基层310的周边边缘结合到不可模塑的基层310，在可模塑层330的周边周围形成结合边界330b。此外，可模塑层330可以在可模塑层330在可变形阶段期间不会变形或具有最小变形的任何区域处结合到不可模塑的基层310，例如在不可模塑的基层310的拱形支撑部分312的顶点(图5中未示出)和可模塑层330的中心部分330c。可模塑层330的未结合到不可模塑的基层310的部分形成第一腔体322和/或第二腔体324。可模塑层330可具有与不可模塑的基层310的脚跟部314(图5中未示出)和足弓支撑部分312(图5中未示出)相同的面积。可替代地，可模塑层330可具有与不可模塑的基层310相同的面积分布。如果用于不可模塑的基层310和可模塑层330的材料是由eva制成，则不可模塑的基层310和可模塑层330之间的结合可以比材料被胶粘在一起时强得多。不可模塑的基层310可以使用合适的胶水或通常用于结合eva的其他胶水活化方法结合到可模塑层330。
38.图6示出了图4中的可模塑层330在不可模塑的基层310上的另一俯视图。加热层360上方的可模塑层330的一部分已经被去除以暴露可模塑层330下方的加热层360。加热层360可以附接到可模塑层330并且设置在可模塑层330和不可模塑的基层310之间。加热层
360可以设置在可模塑层330内。没有在可模塑层330内嵌入加热层360，即通过在可模塑层330外部具有加热层360，可模塑层330的结构不会被削弱，从而能够更好地承受模塑过程。
39.如图6所示，加热层360可以从可模塑层330的第一端330f延伸到与第一端330f相对的第二端330s。加热层360可以跨越可模塑层330的宽度。加热层360可以设置在不可模塑的基层310的脚跟部分(图6中未示出)和足弓支撑部(图6中未示出)处。加热层360可以延伸到不可模塑的基层310的脚趾部分316。加热层360可以覆盖边界330b内的区域以提供遍及可模塑层330的良好分布的热源，使得可模塑层330可以被均匀地模塑。加热层360可以被激活以加热可模塑层330以使得可模塑层330是可模塑的。加热层360可以失活以使可模塑层330停止可模塑或硬化。可模塑层330可被加热到介于会灼伤皮肤的温度和会导致不可模塑的基层310熔化但仍允许可模塑层330在用户的体重下安全地模塑的温度之间的温度。加热层360可以使用胶水，例如eva胶，粘附到可模塑层330上，或在加热层360的压缩模塑过程中直接粘合。
40.图7示出了具有加热元件362的加热层360的示例性实施例的俯视图。加热层360可以包括加热元件362，即电加热的。加热元件362可以被化学加热，即加热元件362可以是化学加热元件。加热层360可以连接到电源(图7中未示出)。可以打开电源以激活加热层360。加热元件362可以沿着加热层360的长度延伸。加热元件362可以跨越加热层360的宽度。如图7所示，加热元件362可以包括电阻丝。加热元件362可以沿着加热层360的宽度纵向来回编织。参照图7，加热元件362可以沿着加热层360的长度横向来回编织。加热元件的后一种配置362，即如图7所示的横向编织，允许鞋垫300是柔性的并且在步行期间为用户提供舒适度。加热层360可适于加热不可模塑的基层310的足弓支撑部分(图7中未示出)周围的可模塑层330的区域。加热元件362可嵌入加热层360中。如图7所示，加热元件362可适于加热整个加热层360，即均匀加热加热层360的中心和边缘。加热元件362可以包括加热部分362h和返回部分362r以将加热元件362返回到鞋垫300的一端31oa。返回部分362r可以包括适于包裹它的护套(图7中未示出)以防止返回部分362r加热鞋垫300的不需要加热的部分。护套可包括环氧树脂护套、耐热线罩等。加热元件362可包括加热元件362进入加热层360的输入部分362s和加热元件362离开加热层360的输出部分362p或反之亦然反之。输入部分362s和输出部分362p可以经由不可模塑的基层(图7中未示出)离开鞋垫300。输入部分362s和输出部分362p可以经由一端或另一端(图7中未示出)离开鞋垫300。输入部分362s和输出部分362p可以被包裹，例如被环氧树脂护套包裹。此外，护套可用于防止返回部分362r和加热部分362h的短路。加热元件362可以是加热元件362与可模塑层(图7中未示出)直接接触的加热层360。
41.由于均匀的厚度和相对较薄的可模塑层330，连同与其相邻的均匀间隔的加热元件362，鞋垫330提供遍及可模塑层330的更均匀的加热。因此，可模塑层330可以快速并使用较少的热量转变为可变形的阶段。此外，在脚被压到可模塑层330上时，可模塑层330可以被加热。因此，热量被完全引导至模塑过程并且不会由于鞋垫从热源转移到用户而损失不必要的热量(如传统鞋垫所述)。由于需要较少的能量，因此需要更小且更紧凑的电源来加热可模塑层330。鞋垫300可以被称为自加热、可热模塑鞋垫300。加热元件362可以包括其他形式，例如加热板、棒、条等。由于鞋垫300的模塑成型过程相对较快，所以鞋垫300适合不能长时间坐着的儿童。
42.图8示出了加热层360的示例性实施例的俯视图。鞋垫300可以包括连接到加热层360并且设置在不可模塑的基层310处用于连接到电源(图8未示出，例如墙上电源插座，电池组)的连接器370。连接器370可以连接到加热元件362的输入部分362s和输出部分362p。鞋垫300可以连接到电源。鞋垫300可包括变压器380，该变压器380可适于向加热元件提供安全的低电压电力。变压器380可以经由连接器370附接到不可模塑的基层310或设置在不可模塑的基层310内。可以向加热层360施加电力持续必要的时间，例如10分钟，以将可模塑层330软化到安全延展性的温度。加热层360可以加热到120℃
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160℃，优选130℃
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160℃，优选130℃
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140℃，优选130℃的温度范围。尽管加热层360的温度高到足以烫伤用户的脚，但可模塑层330和覆盖层(图8中未示出)将热量与用户的脚隔离。用户所感受的温度可能大约为40℃或略高于用户的体温。
43.鞋垫可以包括控制器(图8中未示出)，被配置为控制模塑过程的温度和持续时间。控制器可以连接到加热层360。控制器可以附接到鞋垫300或集成到鞋垫300中。鞋垫300可以包括与控制器通信的温度传感器(图8中未示出)。控制器可以控制到加热元件362的电流。控制器可以被配置为基于存储在控制器中的预编程的持续时间来控制加热的持续时间。控制器可以被配置为在预定温度下切断电源。
44.可以理解的是，鞋垫被设计为适应性强的自模塑成型足部矫形器。鞋垫可能适用于纠正常见的足部问题，例如糖尿病足、内旋、足底筋膜炎等。因此，鞋垫可以大量生产以迎合大众，但也可以由用户定制并轻松适合每个用户。用户可以在不需要专家的情况下轻松定制鞋垫。因此，获得这种鞋垫的成本可能更实惠。此外，由于上述实施例的特点，与传统鞋垫需要较大压力来模塑鞋垫不同，本鞋垫允许相对较轻的压力施加在鞋垫上以模塑鞋垫并为用户获得最佳矫正构型。传统的鞋垫则在重压下变形，因此不能提供最佳的矫正构型。
45.本领域技术人员将理解，在一个示例中描述的特征可以不限于该示例并且可以与其他示例中的任何一个组合。
46.在以下示例中，将参考附图，其中相同的特征用类似的附图标记表示。
47.本发明涉及大体上如本文所描述的、参照附图和/或在附图中示出的鞋垫。