用于鞋类的舌片及鞋类

本申请是申请号为202080011115.4、申请日为2020年1月30日、发明名称为“改善脚部通风和压力分布的滑雪靴的衬垫和舌片”的PCT国际发明专利申请的分案申请。

技术领域

本公开涉及一种用于滑雪靴的衬垫、用于滑雪靴衬垫的舌片以及用于具有舌片的鞋类的舌片的变体的实施方式。

背景技术

正如大多数滑雪者所认识到的那样，在穿着滑雪靴并长时间滑雪时，脚冷和疼痛可能是一个问题。尽管有许多已知的措施可以考虑，包括确保滑雪靴有良好的合脚性、穿着保暖性-重量比高的袜子、滑雪靴主动加热等。然而，滑雪靴扣紧以提供适当的支撑，对滑雪性能也很重要。然而，紧扣可能会增加阻塞脚部血管的风险，从而也会增加脚冷的风险。

许多其他类型的鞋类在很大程度上依赖于鞋和脚之间的紧密配合，以便鞋类能够以最佳方式跟随脚的移动，从而在脚移动时做出快速反应。这在诸如运动鞋之类的鞋类中特别重要，其中鞋类使用者更快地移动脚部并加强对移动的控制的能力会使得整体性能更好。

大多数类型的鞋(特别是运动鞋)的矛盾之处在于，为了实现良好的合脚性和对鞋的良好控制，鞋需要被带系或扣系在脚中部，在前脚和后脚之间创建紧密的密封。这将使脚部形成两个不同的气候区，并在两者之间形成紧密的密封。此外，带或扣的作用通常是对脚背表面施加很大的压力。

通常情况下，鞋的使用者希望扣紧或绑紧鞋，这样就会有较低程度的灵活性，并且鞋可以在更大程度上跟随脚。同时，使用鞋类，特别是运动鞋，由于对脚部施加了很大的压力，会给使用者带来不适。在某些情况下，例如滑雪靴，通常是通过例如在第一次穿着鞋时对衬垫进行热成型，使其与使用者的脚单独配合。这使得鞋类能更好地适应使用者的脚部。由此产生的压力，在使用该鞋类时有望得到更均匀的分布，但许多使用者仍然感到明显的不适，尤其在长时间穿着该鞋类时。

许多类型的鞋类的另一个常见缺点是缺乏足够的通风。虽然夏季休闲鞋可以用轻质材料制作，以增强换气，但如果需要对脚部进行支撑、为保暖提供保温材料、或为了强度而提供刚性层的鞋类(如滑雪靴、登山靴或工作靴)，通风往往是不够的。因此，脚部出汗导致汗液不能以足够的速度被运走。

因此，对于能够维持使用者脚部正常温度同时又能提供良好控制和支撑的舒适鞋类，存在着重大需求。

发明内容

本发明人已经意识到，使用者不必在脚的舒适性和鞋类的控制性之间做出选择。通常，鞋类的用于接触脚背表面的部分具有基本相同的柔软度。相反，本发明人发现，通过使用具有不同柔软度的部分(例如层)，在增加控制性和对脚的舒适度方面有很大的好处。

例如，通过将鞋类的较柔软部分(例如鞋类部分的内衬的较柔软部分)布置成使其接触脚背表面的中心部分(优选是重要的血管，如足背动脉和/或静脉，靠近皮肤)，可以减少对这些血管的压力。因此，可以维持足部的正常血流，既为足部的正常功能提供氧气，又维护体温调节。此外，腓深神经位于脚背表面附近，减少对该神经的压力可以使神经疼痛减少。

此外，较柔软层可以布置成使使用者对鞋类有更多的控制。通过将较柔软层布置成使其与脚背表面的中心接触(例如沿着脚中心的前后轴线)，在使用所述鞋类时，作用在脚上的力沿着前后轴线朝向脚的中心。因此，与不具有以这种方式布置的较柔软层的普通鞋类相比，可以更有效地抑制脚在冠状面的移动。普通鞋类通常具有作用在脚上的合力，即向下的力。因此，为了限制脚在冠状面的移动，需要很大的力。一种其中包括布置成沿前后轴线接触脚的中心的较柔软层的鞋类将脚限制在冠状面中，而不需要作用在脚上的巨大力。

此外，较柔软层可以配置成增加气流，如以高透气性的材料设置或设置为腔。通过以具有高透气性的材料设置柔软层或设置为腔，较柔软层进一步支持使用者脚的正常温度。通常被困在传统鞋类的脚趾区域的温暖和潮湿的空气可以通过该较柔软层被运走。

较柔软层可以配置成在鞋类的脚趾区域和鞋类的外部之间形成空气通道。例如，该较柔软层可以设置为一个沿鞋类的舌片延伸的空气腔，用于在鞋类外部和脚背/脚趾区域之间形成空气通道。鞋类可以进一步设置有一个或多个穿过鞋类其他层的孔，以改善通风。

在鞋类中加入较柔软层(如在舌片中)会对鞋类/舌片的结构刚性产生重大影响。为了维持结构刚性(例如在应力下维持鞋类的形状)，可以提供至少部分与较柔软层重叠的支撑层。

因此，本公开涉及一种用于滑雪靴的衬垫，所述衬垫包括舌片，该舌片包括：

a.外部的大体硬质层，所述层基本上是马鞍形的，并且大体上符合脚背表面；

b.提供与所述脚背表面接触的内部填充物层，所述内部填充物层至少具有第一部分和第二部分，其中，所述第二部分布置成覆盖所述脚背表面上的足背动脉的至少一部分，其中，所述第二部分是腔或设置成比所述第一部分的材料更柔软的材料；和

c.布置在所述外部的大体硬质层外侧的支撑层，该支撑层至少部分地与所述内部填充物层的所述第二部分重叠。

足背动脉是将含氧血液输送到足背表面和脚趾的血管。它是胫骨前动脉的延续，始于踝关节，终于跖骨间隙的近端。从这里，它分为跖背动脉和深跖动脉。

当压力作用于脚背表面，特别是足背动脉时，流到脚部的血可能会减少。当有很大的压力作用于脚背表面，特别是作用于足背动脉时，通过足背动脉向脚部的供血可能会被大大阻止。到脚部的血流的减少可能导致使用者的明显不适，这种不适可能随着时间的推移而增加。

在本公开的一个优选实施方式中，鞋类的舌片配置成与脚背表面接触，使得足背动脉的变形和压迫最小，同时维持脚的良好稳定性。例如，在脚背表面维持全功能血流的基础是减少施加在足背动脉的至少一部分的压力。

在本公开的一个优选实施方式中，第二部分至少部分地额外覆盖腓深神经。这条神经对脚的神经功能很重要。对该神经施加压力，特别是结合血液供应的减少，可能导致鞋类使用者的不适和疼痛。通过减少对脚背表面这一部分的压力，可以减少与施加在神经上的压力和对神经血流的限制有关的不适感，从而减轻使用者的不适感。

比第一部分柔软的第二部分对接触的脚背表面施加的压力比第一部分对接触的区域施加的压力低。这是由于脚和衬垫之间的支撑力基本上归因于第一部分。通过配置第二部分使其至少部分地接触足背动脉和/或腓深神经，施加在这些区域的压力可以大大减少，从而提高使用者的舒适度。

具有较柔软的第二部分可能会增加舌片由于滑雪靴中的巨大外部压力而塌陷的可能性，或至少随着时间的推移而变形的可能性。因此，在本公开的一个实施方式中，在大体硬质层外侧设置有支撑层，该支撑层为鞋类的整个舌片结构提供结构支撑。这可能包括挠曲刚性和低弹性，从而使舌片的整体形状得以保持，即使舌片由不会对舌片的刚性有所贡献的柔软度较高的第二部分组成亦是如此。支撑层可以定位成使得至少部分地与第二部分重叠。支撑层的形状可以是对称的或不对称的，面积可以很小，但仍然提供相对较大的结构支撑。这可以包括使用横跨第二部分区域的细长的支撑结构。此外，支撑层可以包括每个舌片上的单个结构，或多个结构。

在本公开的一个实施方式中，第二部分配置成使得将较低的压力沿着脚背表面的前后轴线施加到脚背表面。这种布置的压力分布可使沿前后轴线施加到脚背的压力增加。这可能导致脚的平面稳定性更好，脚的侧向移动减少。对于像滑雪靴这样的鞋类，这是非常可取的，因为滑雪运动在很大程度上是侧向移动。

本公开进一步涉及一种用于鞋类的舌片，该舌片包括：

a.外部的大体硬质层，所述层基本上是马鞍形的，并且大体上符合脚背表面；

b.用于与所述脚背表面接触的内部填充物层，所述内部填充物层至少具有第一部分和第二部分，其中，所述第二部分布置成覆盖所述脚背表面上的足背动脉的至少一部分，其中，所述第二部分比所述第一部分更柔软；和

c.布置在所述外部的大体硬质层外侧的支撑层，该支撑层至少部分地与所述内部填充物层的所述第二部分重叠。

该舌片可以是与滑雪靴的衬垫有关所描述的舌片的任何实施方式，并且该舌片可以用于滑雪靴以外的其他用途，例如对稳定性和紧密度有高要求的运动鞋。

本公开进一步涉及公开一种用于滑雪靴的衬垫，所述衬垫包括舌片，该舌片包括：

a.外部的大体硬质层，所述层大体上是马鞍形的，并且大体上符合脚背表面；

b.提供与所述脚背表面的接触的内部填充物层，该内部填充物层至少具有第一部分和第二部分，

其中，所述第二部分布置成覆盖所述脚背表面上的足背动脉的至少一部分，并且其中，所述第二部分比所述第一部分更柔软，

并且其中，所述外部的大体硬质层在覆盖所述第二部分的区域上方的厚度至少为3毫米，更优选为4毫米，甚至更优选为5毫米，最优选为10毫米。所述舌片的相对较厚的外部的大体硬质层可以抵消第二部分的弱点。

附图说明

图1示出了根据本公开的一个实施方式的用于接纳脚部的滑雪靴的衬垫。

图2示出了根据现有技术的衬垫的舌片的沿着垂直于舌片的前后轴线的平面的剖面。

图3示出了根据本公开的一个实施方式的具有第一部分和第二部分(5)以及大体硬质层(3)以及支撑层(6)的衬垫的舌片。

图4示出了根据本公开的一个实施方式的沿平行于滑雪靴的舌片的前后轴线的平面的剖面。

图5示出了根据本公开的一个实施方式的衬垫的舌片的沿垂直于滑雪靴的舌片前后轴线的平面的剖面，该舌片具有至少部分覆盖第二部分(5)的支撑结构(6)。

图6示出了根据本公开的一个实施方式的衬垫的舌片的沿垂直于滑雪靴的舌片前后轴线的平面的剖面，其中大体硬质层包括第一部分(8)和第二部分(7)。

图7示出了根据本公开的一个实施方式的衬垫的舌片的沿垂直于滑雪靴的舌片前后轴线的平面的剖面，其中，第二部分施加在脚背表面上的压力明显低于第一部分施加的压力。

图8示出了根据本公开的一个实施方式的衬垫的舌片的沿垂直于滑雪靴的舌片前后轴线的平面的剖面，其中第二部分施加在脚背表面上的压力明显低于第一部分施加的压力。

图9示出了根据本公开的一个实施方式的当滑雪靴被扣紧时，衬垫的舌片的沿垂直于滑雪靴的舌片前后轴线的平面的剖面是如何变形。

图10示出了根据本公开的一个实施方式的当滑雪靴被扣紧时，衬垫的舌片的沿垂直于滑雪靴的舌片前后轴线的平面的剖面是如何变形。

图11示出了根据本公开的一个实施方式的具有衬垫的滑雪靴。

图12示出了鞋类的舌片的沿垂直于舌片的前后轴线的平面的剖面，其中第二部分被设置为腔。

图13示出了鞋类的舌片的沿垂直于舌片的前后轴线的平面的剖面，其中第二部分被设置为腔，并且此外大体硬质层中设置有孔。

图14示出沿平行于鞋类中的脚部的前后平面的平面的剖面，该鞋类包括以腔形式设置的第二部分，用于增加通风。

图15示出了一种鞋类，其中第二部分以腔的形式设置，该腔朝鞋类外部延伸，用于在使用时在鞋类内部和鞋类外部之间形成空气通道。

图16示出了一种鞋类，其中第二部分以腔的形式设置，该腔朝外部大体硬质层中的孔延伸，用于通风。

具体实施方式

本公开涉及一种用于滑雪靴的衬垫，所述衬垫包括舌片，该舌片包括外部的大体硬质层，所述层大致上是马鞍形的，并且大体上符合脚背表面，也可选地符合小腿的部分，例如小腿的前部。衬垫的硬质层大体提供舌片的整体形状。这是一种相对刚性的构造，具有相对较小的灵活性，以便在滑雪者和滑雪靴之间(以及进一步在滑雪板的边缘)进行更有效的能量传递。

优选在脚部以及可选的小腿的部分(如小腿的前部)与大体硬质层之间存在内部填充物。此外，该内部填充物可以包括与脚部接触的衬垫，如毛毡织物。因此，第一部分和/或第二部分可以包括与脚部接触的衬垫。该衬垫可以配置成向脚部提供舒适性和/或温度控制，而一般来说，它不向脚部提供任何实质性的配合和支撑。另一方面，内部填充物优选大体上由发泡材料制成，并提供保温和缓冲，在一定程度上，它也提供对脚部的支撑。在本公开的一个优选实施方式中，内部填充物层至少具有第一部分和第二部分，其中第二部分比第一部分更柔软。用于内部填充物层的材料最常见的是合成泡沫材料。可以通过在内部填充物层内使用不同的材料或通过具有不同发泡性能的发泡材料(如具有不同的材料与腔的比例)来提供柔软度的差异。此外，各部分的厚度可以不同，从而使得第一部分可能比第二部分厚。所述部分的定位和配置应使它们覆盖脚部的不同部分，也可选地覆盖腿的下部。优选地，第二部分一般比第一部分柔软，并且至少部分覆盖脚背表面上的足背动脉。在本公开的一个实施方式中，第一和第二部分的配置使得脚背表面的被第二部分覆盖的部分比脚背表面的被第一部分覆盖的部分经受较低的压力。优选地，第二部分施加的减小的压力是它比第一部分柔软的结果。然而，减小的压力也必须与第一部分的配置联系起来考虑，因为第一部分的定位方式使得向脚部提供主要压力，并避免对第二脚部部分的压缩。在本公开的这个实施方式中，第一部分可以被看作是支撑结构，由于其较低柔软的结构，它提供支撑，以承受第二部分的更大的压缩。这两种材料在应用的应力和应变之间可能具有不同的关系。作为一个实施例，第二部分可能比第一部分具有较低的杨氏模量，导致如果两种材料被压缩相等的距离(这在两种材料的边界处是真实的)，由此产生的关于第二部分的施加到脚部的与各自部分的相应区域接触的表面的压力比关于第一部分的该压力低。通过这种方式，可以控制衬垫内(包括与脚背表面接触的部分)的压力分布，以便为衬垫的不同部分提供优化的值，比如就其各自的功能而言以及进一步就接触的脚部的解剖结构而言。

在本公开的一个优选实施方式中，支撑层布置在外部大体硬质层之外，该支撑层至少部分与内部填充物层的第二部分重叠。支撑层可以提供额外的刚性，以便在诸如重复应力循环之类情况下以及在高负荷的情况下，保持舌片的形状。相对第一部分柔软度增加的第二部分的使用可能会降低鞋(特别是舌片)的稳定性。滑雪靴的舌片可能是将力从脚部传递到设备的主要部件之一。因此，它的稳定性和刚性对使用者的表现具有关键意义。普通滑雪靴的舌片不能加入柔软度比第一部分的柔软度高的第二部分，因为很容易使衬垫塌陷，此外，还因为脚和装备之间的能量传递效率降低。为了防止这种情况，本公开的一个优选实施方式在大体硬质层之外加入了支撑层，以保持衬垫的舌片的整体形状。第二部分的区域由于其柔软度而可能具有更大的机械应力。因此，需要加入适当的加固物，以确保结构不会偏移到足以干扰舌片的功能，并确保舌片在不同的负荷下表现出预期的效果。

在本公开的一个实施方式中，第二部分配置为至少部分地接触脚背表面，其中足背动脉接近表皮层。表皮层是构成皮肤的各层中最外层的一层。因此，足背动脉接近表皮层的位置是该动脉接近身体周边的位置。在这一点上，该动脉没有身体的刚性结构(如骨骼)的保护，并且施加压力会导致该动脉明显变形。与动脉变形有关的压力除了与动脉如何靠近表皮层定位有关外，还与血压有关，该血压作用是承受变形并克服施加在它身上的任何压力。正常的血压通常被认为是收缩压120毫米汞柱(相当于0.16巴或10700N/m

在一个优选实施方式中，第二部分施加的压力低于第一部分在脚背表面施加的压力。除了施加在脚部的压力较小之外，第二部分还可以提供气候控制、舒适性和配合性。因此，第二部分优选具有相当大的保温性和弹性，可以起到提供舒适、更好地控制滑雪靴的作用，另外还可以更有效地将能量从脚部传递到滑雪靴和滑雪板的边缘。

在本公开的再一个实施方式中，第二部分布置成使得与第一部分施加的平均压力相比，施加在其中腓深神经在表皮层附近的背侧表面上的压力较小。施加在腓深神经上的压力可能会导致滑雪靴穿着者的明显不适。这种不适感可能与作用在神经上的压力直接相关，其可能被记录为超过某一阈值压力水平的疼痛。此外，这种不适可能与脚部的麻木或“刺痛”针刺感或痉挛有关。施加在神经上的压力可能进一步降低脚的功能，如限制脚或脚趾的运动范围，或降低脚部由肌肉施予的力量。脚部与神经有关的不适背后的主要驱动因素是由于感觉神经功能的丧失，症状可能与直接施加在腓深神经上的压力有关，但也可能是(或除此之外)与流向神经的血流减少有关。这可能与施加在足背动脉上的压力有关，但也可能是(或另外是)由于施加在腓深神经周围的小血管上的压力。

在本公开的一个实施方式中，一种用于滑雪靴的衬垫，所述衬垫包括舌片，该舌片包括外部的大体硬质层，所述层大致上是马鞍形的，并且大体上符合脚背表面。所述舌片还包括内部填充物层，该内部填充物层提供于脚背表面的接触，其中内部填充物层至少具有第一部分和第二部分，其中第二部分比第一部分更柔软并布置成使其至少部分覆盖脚背表面上的腓深神经和/或足背动脉。该外部的大体硬质层具有第一部分和第二部分，其中第二部分在覆盖第二部分的区域内的厚度至少为3毫米，更优选为4毫米，甚至更优选为5毫米，最优选为10毫米。优选地，大体硬质层的第一部分的厚度低于第二部分的厚度。硬质层的第一和第二部分可以进一步定位成使第一部分基本上覆盖舌片的沿其前后平面的侧面。让硬质层的第二部分主要定位在沿舌片的同一前后平面的中心。因此，本公开的这个实施方式的衬垫的舌片的厚度是可变的，其中沿舌片的前后平面的大致中心的厚度一般高于两侧的厚度。

衬垫

本公开涉及一种滑雪靴的衬垫，衬垫的其他术语包括滑雪靴的内靴和内部滑雪靴，是指定位在滑雪靴的外壳内，通常设置有用于紧固滑雪靴的装置，如扣和带。内靴是为了提供保温、缓冲、舒适和支撑而制成的。内靴包括多个部分，这些部分通常被缝合或粘在一起，形成衬垫。前上部是开放的，以允许脚的进入，并且通常可以借助鞋带和/或魔术贴的方式封闭。通常存在衬垫的舌片。舌片包括大体硬质层，因为这部分是将滑雪者产生的力传递到滑雪靴的外壳，并进一步传递到滑雪板的部分。滑雪者和舌片之间的灵活性可能会导致力和/或反应时间的损失。同时，为了使脚部的舌片适应脚部，需要一定的灵活性和柔软度，而且它还可以提供保温和缓冲作用。已经示出了滑雪靴的另选设计，但使内部滑雪靴包括大体硬质材料的舌片，更好地将能量从脚部和/或小腿传递到滑雪板和滑雪板的边缘。因此，滑雪靴的这种设计及其相应的衬垫一般被称为Cabrio设计，是迄今为止最常见的。

足背动脉

在本公开的一个优选实施方式中，第二部分至少部分地覆盖足背动脉。足背动脉(足背动脉，拉丁文：arteria dorsalis pedis)是下肢的血管，将含氧血液输送到脚背表面。它位于距内踝1/3处。它产生于踝关节的前部，是胫骨前动脉的延续。它终止于第一跖骨间隙的近端，在那里分为两个分支，即第一跖骨背动脉和深足动脉。足背动脉通过深层足底动脉与足底血液供应相通。足背动脉从拇指长伸肌腱下面出来并骑在跗骨、舟骨、楔骨和跖骨近端的部分是脚背表面的一般区域，在施加相对较小量的压力时，通过足背动脉的血流可能会减少，在中度到高度的压力下，可能会严重受阻。足背动脉的脉搏可以在脚背表面上的拇指长伸肌腱(或拇指长伸肌腱的内侧)的外侧，在舟骨最突出的背侧的远端很容易触诊到，舟骨是触诊的可靠标志。医生在评估病人是否有外周血管疾病时，经常检查这个部位。

腓深神经

在一个优选的实施方式中，至少部分覆盖腓深神经(腓深神经，拉丁文：nervusperoneus profundus)的第二部分从腓骨和腓骨长肌上部之间的腓总神经分叉处开始，向内侧通过，深达长伸肌，到骨间膜的前表面，并在腿中部以上与胫前动脉发生关系；然后与动脉一起下降到踝关节的前面，在那里分为外侧和内侧终末分支。在腿部，腓深神经向腿部伸肌的前室提供肌肉分支，并向踝关节提供关节分支。腓深神经在经过踝关节的分叉后，其外侧支支配外展拇指和外展拇指，而内侧支则继续为第一和第二指间的蹼提供皮神经支配。与人体的其他大动脉和重要神经相似，腓深神经的位置与足背动脉的位置密切相关。

足背静脉

足背静脉是位于与足背动脉平行的静脉，是将静脉血从前足输送回来的静脉之一。

3点压力分布

滑雪靴的衬垫包括具有第一部分和第二部分的舌片，其中第二部分在脚部上施加的压力一般低于第一部分施加的压力，通过使用滑雪靴的该衬垫，可以产生脚背表面的优化的压力分布。在本公开的一个优选实施方式中，该压力分布使得增加了脚的平面稳定性。通过使第二部分配置成与脚背表面接触，所述脚背表面基本上平行于从脚的前部到脚的后部的轴线，基本上通过所述表面的中心。通过将第二部分以这种方式定位在沿前后方向的脚的中心，施加在脚上的压力分布得到了明显的改变。衬垫的舌片在脚的冠状面的剖面可以被认为是环形扇。因此，沿着这个环形扇与内部填充物接触的脚背表面将经受垂直于该表面的法向力。这些力具有大小和方向，这样，环形扇的所有法向力的方向都指向环形扇的原点。环形扇可以由角度α来定义，其中环形扇大约在-π/2rad(弧度)到π/2rad的范围内，这样α＝0是在环形区的中心。对于由具有单一柔软度的内填充物组成的滑雪靴的衬垫的舌片来说，作用于脚背表面的法向力的大小在接近α＝0rad的位置与舌片接触的点会明显高于在环形扇的较高角度的位置与舌片接触的点，如-π/6至π/6相比于外部扇区-π/2至-π/3和π/3至π/2。然而，通过使用具有多种柔软度的舌片，可以改变压力分布。通过配置第二部分使其在-π/6至π/6的环形扇内与脚部接触，而第一部分在环形扇的其余部分(如π/2至-π/6和π/6至π/2)与脚背表面剖面的环形扇接触，可以实现作用于脚背表面的修正压力分布，其中在脚背表面与第一部分接触的区域中，可以对脚施加较高的压力，而在脚被第二部分接触的区域中，可以对脚施加较小的压力。压力的重新分配可以通过这种方式实现脚的平面稳定，其中作用于脚背表面的较大压力来自比接近α＝0rad更远地远离α＝0rad的侧面。这样就实现了三点压力系统，其中来自环形扇正反两面各一半的法向力矢量的总和可能导致两个基本镜像的矢量，每个矢量都指向环形扇的原点。这提供了一个更稳定的脚部固定，因为法向力减少了脚部在冠状面和横向的移动。

在本公开的一个优选实施方式中，支撑层配置成不覆盖衬垫的舌片的剖面的整个环形扇。优选的是，舌片的配置使环形扇在-5π/12和5π/12之间被支撑层所覆盖，更优选在-π/3和π/3之间，甚至更优选在-π/4和π/4之间，最优选在-π/6和π/6之间。通过具有仅覆盖其沿前后轴线的部分剖面的支撑层，该舌片能够更好地适应鞋类的形状。

材料特性

衬垫是滑雪靴的可移除内靴。它通常由泡沫、皮革、纺织品和注射塑料成分制成。它为脚部提供填充物，以保护其不受外壳的刚性塑料的影响。比赛靴的填充物最少，使用软木等坚固的材料，以便让运动员瞬间“开/关”连接到靴壳，从而连接到滑雪板。在范围的另一端，舒适/“运动”级别的靴子可能有很深的缓冲衬垫；它们可能因此为脚部提供额外的舒适，但通常在脚和滑雪靴外壳之间提供的流通减少。

正如前面所讨论的那样，衬垫的舌片通常是将力从脚部有效传递到滑雪靴的外壳并进一步传递到滑雪板边缘的最重要部分。为了在不损失能量的情况下获得更快速的反应，优选更高刚性的舌片。然而，更高刚性的舌片的缺点可能包括舒适度下降。适应脚部轮廓的能力可能会随着舌片刚性的增加而降低。

衬垫不同部分的材料(特别是衬垫的舌片)可以被选择为使其功能得到优化。这可能进一步取决于鞋的类型，它是用于比赛的滑雪靴，还是更需要舒适的鞋。然而，一般来说，滑雪靴的舌片通常包括大体硬质的层，其形状基本上与脚背表面相吻合。大体硬质的层通常是保持舌片形状的主要组成部分，并进一步有效地将能量从脚部传递到滑雪板上。由于大体硬质层的硬度，人们往往希望具有内部填充物，以适应脚的形状，并提供更高的舒适度。内部填充物可以另外具有薄的衬垫，如毛毡织物，它代替内部填充物与脚部接触，起到增加舒适性和吸湿性的作用。

目前市场上常见的衬垫的舌片通常由大体硬质层组成，其厚度基本连续为2毫米。这种层的常见材料包括丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)或低密度聚乙烯(LDPE)，具有其他材料的滑雪靴较少，但它们可以另外或代替地包括其他类型的聚合物，如尼龙、聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯(EVA)、高密度聚乙烯(HDPE)、聚苯乙烯(PS)、聚烯烃或其他聚合物。

通过让一部分(如第二部分)内部填充物采用较柔软的材料，舌片的结构刚性就会下降。因此，舌片可能需要额外的加固，以防止结构失效。当使用柔软度增加的第二部分时，大体硬质层的抗变形能力也会下降。可以使用不同的方法来确保衬垫的舌片的结构刚性，也可以同时使用这些方法。

在大体硬质层外侧具有支撑层当使用柔软度增加的第二部分时，也可以用于维持舌片的结构刚性。支撑层的配置可以使得至少部分地覆盖舌片的内部填充物的第二部分。支撑层可以是一种金属合成物或单一物质，如弹簧钢片，其中厚度至少为0.5毫米。另选地，支撑层可以包括一种聚合物，如凯夫拉或玻璃纤维或另一种合成材料。它也可以是多种材料的组合，选择该组合使得支撑层与一般的硬质层(特别是内部填充层)相比具有显著的硬度。维持舌片结构刚性的另选方法是增加大体硬质层的厚度。更厚的大体硬质层可以用与传统相同的材料制成，但仍有增加的结构刚性。使用有限元分析(FEA)的分析表明，对于作用在舌片上的相关压力，将大体硬质层增加到5毫米就足以防止舌片在使用过程中的结构失效。

保持舌片形状的第三种另选方法可以是具有由另选材料组成的大体硬质层，这些材料具有更高的硬度。这些材料可以包括金属和聚合物，选择这些材料使得使大体硬质层提供显著的硬度。

舌片的内部填充物的第一部分可以由乙烯-醋酸乙烯(EVA)和/或低密度聚乙烯(LDPE)和/或高密度聚乙烯(HDPE)或其他乙烯材料(如膨胀乙烯)或其复合材料制成。这些材料的硬度在很大程度上受到材料与空隙比例的影响，而这一比例是在制造泡沫时决定的。泡沫中的空隙比例越大，最终材料就越软。因此，最终泡沫材料的柔软度可以在一定范围内进行调整。因此，第二部分可以包括与第一部分相同的材料，但在泡沫的性能上可能有差异，如较低的材料与空隙比率。此外，第二部分的厚度可以比第一部分小，这样，在第二部分的区域和脚背表面接触之前，需要压缩第一部分。

乙酸乙烯酯(EVA)是乙烯和乙酸乙烯酯的共聚物。它是一种极富弹性的材料，可以烧结成类似于橡胶的多孔材料，但又有很好的韧性。多孔弹性材料的柔韧性一般是低密度聚乙烯(LDPE)的三倍，显示出750％的拉伸伸长率，峰值熔化温度为250°F(96℃)。这种柔性多孔塑料材料具有良好的阻隔性能、低温韧性、抗应力裂纹、热熔胶防水性能和抗紫外线辐射能力。多孔EVA可能很少或没有气味，在许多电气应用中与橡胶和乙烯基产品相比具有普遍的竞争力。

温度调节

如前所述，本公开的一个重要方面是在使用鞋类时维持脚的正常温度。由于缺乏对脚的血液供应，脚的温度可能会偏离正常温度，这样就不能支持温度调节。通常情况下，血液通过提供具有正常体温的血液来维持脚部的平衡温度，同时将较热的和较冷的血液运走。通过这种方式，血液在体内起到了平衡温度的作用。当血液流动受到限制时，这一过程就会减少，身体内的温度变化可能会增加。

鞋类(如那些需要良好控制、支持或结构刚性的鞋类，如运动鞋、滑雪靴或工作鞋)的一个常见缺点是在使用时对脚的表面(如脚背表面)施加了很大的压力。紧密配合和施加在脚上的巨大压力的常见缺点是导致血流减少，从而降低了脚的温度调节能力。通过以较柔软的材料提供鞋类的舌片的一部分(如衬垫)或作为一个腔，可以改善体温调节。较柔软的材料或腔(如内部填充物的第二部分)可以布置成使得其允许增加流向脚部的血流，如正常血流。此外，较柔软的材料或腔(如内部填充物的第二部分)可以布置为向脚部提供更多的通风，如在鞋类的脚趾区域和鞋类的外侧之间。

解剖学平面

本文定义的平面是指解剖学平面，即用于横穿身体的假设平面，以描述结构的位置或移动的方向。在人类和动物解剖学中，使用三个主要平面：矢状面或正中面(纵向、前向)是一个与矢状缝平行的平面。它将身体分为左和右；冠状面或额状面(垂直)将身体分为背和腹(背部和前部，或后和前)两部分，这相当于垂直于鞋类的脚/舌片的前后轴线的平面，这些术语在此可互换使用。横向平面或轴向平面(横向、水平)将身体分为颅部和尾部(头和尾)部分。

附图的详细描述

下面将参照附图更详细地描述本发明。附图是示范性的，旨在示出本公开的用于滑雪靴或其他鞋类的衬垫的舌片的一些特征，而不应被理解为对本公开的发明的限制。

图1示出了根据本发明的一个实施方式的用于接纳脚的滑雪靴的衬垫(1)。该衬垫具有舌片(2)，其中所述舌片包括大体硬质层(3)和内部填充物，该内部填充物具有第一部分(4)和第二部分。该衬垫可配备用于封闭所述衬垫的装置，例如鞋带或魔术贴带。衬垫包括不同材料，根据其具体用途选择这些材料，例如，更高刚性的材料通常构成衬垫的外层，用于提供结构稳定性，而更靠近脚的内层通常更柔软，从而为所述脚提供舒适性。

图2示出了根据现有技术的用于滑雪靴的衬垫的舌片。施加在脚背表面的压力在剖面的中心部分通常基本上比剖面的外围部分高。这可能会导致衬垫使用者的不适，因为压力分布明显不均匀，此外还可能对脚背表面的区域施加很大的压力，从而影响通过主要血管的血流和主要神经的功能。

图3示出了根据本公开的一个实施方式的具有内填充物层以及大体硬质层(3)和支撑层(6)的衬垫的舌片，内填充物层具有第一部分和第二部分(5)。通过使用第一部分和第二部分(其中第二部分比第一部分更柔软)，衬垫的舌片的结构完整性可能会受到影响。使用支撑层(其中支撑层至少部分地覆盖第二部分)可以起到保持舌片的整体形状的作用，甚至在与其使用有关的压力下也是如此。舌片的内部填充物或整个舌片可以用毛毡织物衬垫，以提供更多的舒适性。

图4示出了根据本公开的一个实施方式的沿平行于滑雪靴的舌片的前后轴线的平面的剖面。第一部分(4)配置为与脚背表面接触，另外还可以与腿的下部接触。它可以覆盖在衬垫上，如毛毡织物。第一部分的作用是在脚和大体硬质层(3)之间提供主要支撑。第二部分(5)配置成使其比第一部分更柔软，此外，它还可以提供气候控制、舒适和配合。第二部分定位成使其至少部分覆盖足背动脉，例如足背动脉接近脚背表面表皮层的区域。优选的是，第二部分配置成使其施加到所接触的脚背表面的压力明显低于第一部分所施加的一般压力。因此，施加在所述动脉上的压力可以减少，并维持其正常功能，同时维持能量传递的效率和滑雪靴的反应时间，因为这在很大程度上与滑雪靴衬垫的舌片的硬度有关。

图5示出了根据本公开的一个实施方式的衬垫的舌片的沿垂直于滑雪靴的舌片前后轴线的平面的剖面，该舌片具有至少部分覆盖第二部分(5)的支撑结构(6)。内部填充物的第一和第二部分配置成使第二部分至少部分地与脚背表面的背动脉靠近表皮层的区域接触。使第二部分定位在环形扇(该环形扇是舌片的剖面)，从而使得其在两个数值之间，如-π/6和π/6rad，而第一部分配置成覆盖舌片的其余范围，如-π/2至π/6和π/6至-π/2rad。为了保持舌片的整体形状，同时仍然允许第二部分具有明显的柔软度，使用了由刚性材料(例如钢)组成的支撑层(6)，其厚度为例如0.5毫米。

图6示出了衬垫的舌片的沿垂直于滑雪靴的舌片前后轴线的平面的剖面，其中大体硬质层包括第一部分(8)和第二部分(7)。大体硬质层的第二部分在实施例中具有5毫米的厚度。外侧大体硬质层(3)的第一中心部分(8)在与第二部分(5)重合的区域内的厚度为4.2毫米，在第二部分(7)中可能较薄。

图7示出了根据本公开的一个实施方式的衬垫的舌片的沿垂直于滑雪靴的舌片前后轴线的平面的剖面，其中，第二部分施加在脚背表面上的压力明显低于第一部分施加的压力。由此产生的脚背表面上的压力分布基本上是不均匀的，因为第一部分施加的压力一般来说高于第二部分施加的压力。由此产生的沿着舌片的右左轴线的、来自舌片的每个四分之一环形区域的压力分量都是镜像的，并且明显大于内部填充物只有第一部分的情况。由此产生的压力分布导致了脚上较大的平面稳定性，其中更多的压力被施加在脚的两侧。

图8示出了根据本公开的实施方式的衬垫的舌片的沿垂直于滑雪靴的舌片前后轴线的平面的剖面，其中第二部分对脚背表面施加的压力明显低于第一部分施加的压力。具有第二部分(7)的硬质层的厚度至少为4毫米，更优选为5毫米，最优选为6毫米，补偿第二部分(5)的实施。因此，与仅有第一部分的舌片相比，从舌片的每四分之一环形面施加到脚背表面上的压力分布沿右左轴线较高，从而增加了脚的平面稳定性。

图9示出了根据本公开的一个实施方式的当滑雪靴被扣紧时，衬垫的舌片的沿垂直于滑雪靴的舌片前后轴线的平面的剖面如何变形。已经进行了CAD模型的有限元分析(FEA)，显示了衬垫的舌片的结构刚性，其中测量了舌片的变形。通过使用支撑结构(6)，变形受到限制，甚至在正常使用的高应力水平内亦是如此。这里产生的变形在主要在环形扇的高角度部分处测量的情况下最低的应力水平下为0毫米，在主要在环形扇的低角度部分处测量的情况下最低的应力水平下为0.08毫米，这比没有支撑结构的模型中测量的结果低30倍左右。

图10示出了根据本公开的一个实施方式的当滑雪靴被扣紧时，衬垫的舌片的沿垂直于滑雪靴舌前后轴线的平面的剖面如何变形。大体硬质层具有第一部分(7)和第二部分(8)，其中第二部分(8)的厚度至少为4毫米，更优选为5毫米，最优选为6毫米，从而舌片的刚性增加。进行了CAD设计的FEA 建模，在环形的α＝0rad处，大体硬质层的第二部分的最大厚度为5毫米，导致舌片的变形基本上很小。主要在环形的低角度扇区获得的最大位移为0.59毫米。因此，增加该特定层的厚度可以允许补偿由于实施具有显著柔软度的第二部分而造成的结构完整性的损失。

图11示出了根据本公开的一个实施方式的具有衬垫(1)的滑雪靴(9)。该滑雪靴有封闭装置，如扣(12)和魔术贴带。该滑雪靴的设计使其适合于安装在滑雪板上的滑雪束缚。施加在脚背表面上的压力在某种程度上可以通过调整滑雪靴的封闭来改变，例如，更硬的扣导致更大的压力施加在脚背表面上。这可能是希望的，因为施加到脚背表面的较大压力会引起脚和滑雪靴(进一步滑雪板的边缘)之间的更好的能量传递。同时，增加施加在脚背表面上的力也会增加使用者的不适感，特别是在较长的时间范围内，因为脚部的动脉可能受到阻碍，而且进一步，可能会对神经及其周围的血管施加很大的压力，从而阻碍神经的功能。

图12示出了鞋类的舌片(2)的沿冠状面的剖面，其中第二部分(5)被设置为腔。该腔可以起到增加鞋类通风的作用。通过将腔布置成使其向鞋类外部延伸，可以在鞋类和外部之间提供空气通道(即空气渠道或通风渠道)，以增加通风。此外，通过使用腔，在使用时作用于脚背表面的压力可能甚至低于由柔软材料的内部填充物层的第二部分施加到该表面的压力。腔形成在内部填充物层的第二部分中，从而在冠状面中向外部的大体硬质层(3)延伸。

图13示出了鞋类的舌片(2)的沿冠状面的剖面，其中第二部分(5)被设置为腔，并且此外大体硬质层(3)中设置有孔(14)。第二部分(内部填充物层)可以被设置为腔和/或透气材料，潜在地向舌片/鞋类的外部延伸。因此，第二部分在鞋类和外部之间提供了空气通道，以增加通风，此外，还可以通过增加血液流动来调节温度。另选地或另外，可以借助孔来提供空气通道。因此，通过孔(在外部的大体硬质层中)的通风可以是通过第二部分的腔的延伸(所述腔的延伸一般在冠状面之外)的空气通道的补充。因此，第二部分不需要独自形成空气通道，而是空气通道可以与大体硬质层中的一个或多个孔一起形成。应该注意的是，虽然图中没有示出，但支撑层可以布置在外部大体硬质层外侧。

图14示出了鞋类(21)中的脚部(22)，该鞋类包括以透气材料(或腔)形式提供的第二部分(5)，其中第二部分在鞋类的脚趾部分(19)和鞋类的外部(15)之间形成空气通道(13)。支撑层(6)的作用是维持鞋类的舌片(2)的整体形状。脚部的温度调节可以通过允许增加的血流量来改善，因为第二部分覆盖脚背表面(18)的部分，其中重要的血管靠近表皮层，并且由于第二部分在脚趾部分和鞋类的外部之间形成空气通道，从而改善通风，从而去除或温暖且通常潮湿的空气。因此，通常温暖的空气可以从鞋的脚趾部分(19)并沿着脚背表面(例如从脚背表面的前部(23)到脚背表面的后部(24))通风。

图15示出了一种登山靴(20)形式的鞋类，其中舌片(2)的第二部分(5)至少部分以腔的形式提供，该腔向鞋类的外部延伸。该腔布置成使得在使用时，在鞋类的内部(如脚趾部分)和鞋类的外部之间形成空气通道。可以看到，该空气通道被分割成两个独立的空气通道，向舌片的边缘延伸，从而在鞋类的内部(例如使用时的鞋拖部分)和鞋类的外部之间形成空气渠道。第一和第二部分沿内部填充物层的布置(例如当沿舌片的冠状剖面看时)不一定是恒定的。相反，从图中可以看出，沿着舌片的前后轴线，第二部分(这里至少部分地提供为腔)可能更靠近舌片的边缘，而第一部分则更靠近舌片的中心。

图16示出了一种登山靴(20)形式的鞋类，其中舌片(2)的第二部分(5)至少部分以腔的形式设置，沿着所述舌片的前后轴线延伸。该腔布置成使得在使用时，在鞋类的内部(如脚趾部分)和鞋类的外部之间形成空气通道。该空气通道进一步包括在外部的大体硬质层中的一个或多个孔(14)(图中仅示出一个孔)。因此，通过提供第二部分作为腔形成的空气通道不一定需要一直延伸到舌片的端点。相反，脚部的通风可以通过空气在大体硬质层中的一个或多个孔中进出来提供。该一个或多个孔优选朝向舌片的后部定位。因此，在使用时，需要空气通道将空气从鞋类的脚头部分移动到一个或多个孔中，从而使空气能够进行交换。

条目

1.一种用于滑雪靴的衬垫，所述衬垫包括舌片，该舌片包括：

a.外部的大体硬质层，所述层基本上是马鞍形的，并且大体上符合脚部的脚背表面；

b.提供与脚部的脚背表面接触的内部填充物层，内部填充物层至少具有第一部分和第二部分，其中，第二部分布置成覆盖脚部的脚背表面上的足背动脉的至少一部分，其中，第二部分比第一部分更柔软；和

c.布置在外部的大体硬质层外侧的支撑层，该支撑层至少部分地与内部填充物层的第二部分重叠。

2.根据条目1的衬垫，其中，第二部分配置成至少部分地接触脚背表面，在该脚背表面处，足背动脉靠近表皮层。

3.根据前述条目中任一项的衬垫，其中，第二部分布置成使得在足背动脉靠近表皮层的脚背表面上施加的压力比第一部分施加的平均压力小。

4.根据前述条目中任一项的衬垫，其中，第二部分由柔软的保温材料制成，从而该第二部分为脚部提供气候控制和/或舒适。

5.根据前述条目中任一项的衬垫，其中，第二部分布置成在腓深神经靠近表皮层的脚背表面上施加的压力比第一部分施加的平均压力小。

6.根据前述条目中任一项的衬垫，其中，第二部分配置成当舌片布置在脚部上时，具有与脚背表面的前后中心轴线基本重叠的对称轴线。

7.根据前述条目中任一项的衬垫，其中，第二部分配置成沿脚背表面的前后中心轴线局部地施加较低的压力。

8.根据前述条目中任一项的衬垫，其中，第一部分配置成在脚背表面的外围部分上沿前后轴线施加较高的压力。

9.根据前述条目中任一项的衬垫，其中，第一部分和第二部分配置成提供脚部的增加的平面稳定性。

10.根据前述条目中任一项的衬垫，其中，支撑层的总面积大于第二部分的总面积。

11.根据前述条目中任一项的衬垫，其中，支撑层的总面积介于第二部分的总面积和外部的大体硬质层的总面积之间。

12.根据前述条目中任一项的衬垫，其中，支撑层的总面积至少是第二部分的面积的一半，优选与第二部分的面积相同，更优选是第二部分面积的3倍，最优选是第二部分的面积的4倍。

13.根据前述条目中任一项的衬垫，其中，第二部分的材料被选择成使得第二部分在安装在脚部上的位置中施加到脚背区域的压力小于100千帕，优选小于70千帕，甚至更优选小于50千帕，最优选小于30千帕。

14.根据前述条目中任一项的衬垫，其中，第二部分的材料被选择成使得第二部分在安装在脚部上的位置中施加到足背动脉靠近表皮层的脚背区域的压力小于100千帕，优选小于70千帕，甚至更优选小于50千帕，最优选小于30千帕。

15.根据前述条目中任一项的衬垫，其中，第一部分的材料被选择成使得第一部分在安装在脚部上的位置中施加给脚的压力至少为30千帕，优选50千帕，更优选70千帕，甚至更优选至少100千帕。

16.根据前述条目中任一项的衬垫，其中，支撑层由金属制成，例如钢。

17.根据前述条目中任一项的衬垫，其中，支撑层由凯夫拉、玻璃纤维或合成材料制成。

18.根据前述条目中任一项的衬垫，其中，第二部分由合成材料制成，例如乙烯-醋酸乙烯(EVA)或低密度聚乙烯(LDPE)。

19.根据前述条目中任一项的衬垫，其中，第一部分由合成材料制成，例如乙烯-醋酸乙烯(EVA)或低密度聚乙烯(LDPE)。

20.根据前述条目中任一项的衬垫，其中，大体硬质层由合成材料制成，例如丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)或低密度聚乙烯(LDPE)。

21.根据前述条目中任一项的衬垫，其中，第二部分的面积在舌片的内部填充物的面积的1％至20％之间，优选1％至10％，最优选1％至5％。

22.根据前述条目中任一项的衬垫，其中，舌片另外构造成进一步与腿的下部接触。

23.一种用于鞋类的舌片，该舌片包括：

a.外部的大体硬质层，层基本上是马鞍形的，并且大体上符合脚部的脚背表面；

b.提供与脚部的脚背表面接触的内部填充物层，内部填充物层至少具有第一部分和第二部分，其中，第二部分布置成覆盖脚部的脚背表面上的足背动脉的至少一部分，其中，第二部分比第一部分更柔软；和

c.布置在外部的大体硬质层外侧的支撑层，该支撑层至少部分地与内部填充物层的第二部分重叠。

24.一种诸如运动鞋的鞋类，优选是滑雪靴的衬垫，该鞋类包括根据条目1至24中任一项的舌片。

25.根据条目25的鞋类，其中鞋类是滑雪靴、或越野滑雪靴、或屈膝旋转法滑雪靴、或高山滑雪靴、或自由骑行滑雪靴、或滑雪板靴、或滑板靴、或水上滑雪靴、或滑冰靴、或旅游滑板靴、或登山靴、或越野靴、或跑步鞋、或运动鞋、或工作鞋、或靴子、或山地靴、或矫形鞋、或鞋。

26.一种用于滑雪靴的衬垫，衬垫包括舌片，该舌片包括：

a.外部的大体硬质层，层大体上是马鞍形的，并且大体上符合脚部的脚背表面；

b.提供与脚部的脚背表面接触的内部填充物层，该内部填充物层至少具有第一部分和第二部分，

其中，第二部分布置成覆盖脚部的脚背表面上的足背动脉/或腓深神经的至少一部分，并且其中，第二部分比第一部分更柔软，

并且其中，外部的大体硬质层具有第一部和第二部，其中，第二部在第二部分的区域上方的厚度至少为3毫米，更优选为4毫米，甚至更优选为5毫米，最优选为10毫米。

27.根据条目27的用于滑雪靴的衬垫，包括根据条目1至24中任何一项的舌片。

28.根据权利前述条目中任一项的用于滑雪靴的衬垫，其中，大体硬质层的第二部的平均厚度比大体硬质层的第一部更厚。