[发明专利]用于附接在马蹄和马掌之间的衬垫式支撑装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种衬垫式支撑装置。更具体地，本发明涉及根据权利要求所述的一种用于马蹄叉的衬垫式支撑装置。

背景技术

马已经过几百万年进化，并且已经适应于它们生存的自然生活方式和野外栖息地。尽管马蹄又坚硬又不灵活，但马的自然进化使马蹄具有了能够相对彼此相互运动的部分。具有活动马蹄部分的马蹄的解剖结构在与地面冲击（接触）期间有助于缓解应变，降低马扭伤的风险，增大马蹄和马腿的流体（血液）循环。图1A是示意性示出马蹄的基本组成部分的仰视图。一只马蹄主要由一个脚趾101，两个蹄壁102、103，一个蹄底104，一个马蹄叉105，两个蹄支角106，107，以及两个条109组成。马蹄还包括一个减震蹄垫108。在马蹄的冲击（触地）阶段、站立（负重）阶段和跃起（加速）阶段期间，马蹄的各个部分彼此相对活动。

图1B-1D示出了在马蹄的冲击阶段和站立阶段期间，马蹄的各个部分相对彼此如何改变位置。在冲击阶段期间马蹄触地时以及在站立阶段期间有负重时，蹄垫108的形状因马蹄叉105施加的压力而发生变化，蹄壁102、103受蹄垫108形状变化的影响而在水平方向彼此远离。在站立阶段期间，蹄底104也移动，但向下在垂直方向移动，由此达到触地（推移）。

在野外，马自己选择落脚点和踩踏面。而自从被人类驯服后，马便被例如用做生产工具、坐骑等。这样导致人类分别控制马的落脚点以及必须踩踏的地形。对马来说，这样导致马蹄受到比野马的马蹄更重的负重和更大的磨损。例如，在练习和比赛期间，赛马的马蹄要承受更大程度的负重和磨损。通常，马蹄在一次轻驾车赛马中冲击约2800次，而在一次普通训练期期间就超过30000次。为减少对马蹄的磨损，开发了通过一些类型的焊缝（马蹄钉或粘合剂）而附接到马蹄的各种马掌。马掌一般为刚性设计，由钢或其他金属制成。

马掌的刚性妨碍了，或者至少阻碍了前述的马掌各个部分的自然运动。由于马掌还使马蹄稍稍高于地面，因此马蹄叉不需要触地。当未钉马掌的马蹄触地时，马蹄通过马蹄叉和第二指骨产生自然机械力。机械力自下向上挤压马蹄叉并对蹄垫施加压力，同时第二指骨因马的体重而从上面压靠蹄垫。这些力共同作用迫使蹄垫水平张开而推蹄壁。马蹄之所以能够进行张开运动，是因为马蹄的后部开放且具有弹性角质（蹄叉）。在马被钉马掌时，在马蹄叉与地面之间生成空间（见图1F）。这意味着在冲击期间很大程度上并没有实现马蹄叉的作用，这样导致在马蹄冲击期间，主要震动在没有先缓冲的情况下就通过蹄壁以及向内的骨头和关节而被吸收。马因此而受各种健康问题的影响，如跛行及其他疾病。

由此开发了大量被设计成安装在马蹄和马掌之间的不同类型的衬垫，以进一步减轻马蹄的负重和磨损。比如，如果地面坚硬、有岩石或有类似状况就使用衬垫。如果马的蹄敏感，一般都会使用衬垫来保护马蹄。一些特殊的衬垫，还在冬天使用所谓的雪垫（防滑衬垫），以降低马蹄下形成雪球（冰块）等的风险。衬垫还用于想要改变马的脚步（步态）的情形。如今，赛马和骑马都使用衬垫。

目前的衬垫有几个问题。例如它们在水平方向的弹性不足。这意味着衬垫的中间段和蹄叉区域根本不允许相对通过焊缝（马蹄钉）附接到马蹄的衬垫侧部运动。衬垫的有限水平弹性意味着，例如发生冲击的地面上的突出物将衬垫推（挤压）至马蹄下自然存在的空腔中，同时马蹄叉向下挤压衬垫的后部。这样导致衬垫上产生拉力，拉（基本在横向）焊缝（马蹄钉）。这可导致马掌变松。还有马掌可使焊缝（马蹄钉）裂开而造成马掌脱落的风险。

已知的衬垫设计也有衬垫不向马蹄叉施压的问题。这反过来意味着，马蹄叉相对衬垫运动，由此允许运动生热以及马蹄叉和蹄底间的摩擦。热量能够损害蹄叉的角质。

现有的衬垫类型还有耐磨性（耐用性）差的问题。马的体重和马蹄机构的运动使得衬垫的后部和中部磨损迅速。于是马蹄和马掌被磨损不堪，马蹄机构的自然运动也无法进行。此外，衬垫寿命短的话，马就需要更加频繁地钉掌，这样花费高昂。

还有一个问题就是，衬垫会在与马蹄冲击和运步关联的衬垫挤压期间从马蹄和马掌之间露出（挤出）。

马掌和现有的衬垫还可导致马蹄中自然产生的机械泵机制恶化，由此损害马蹄中的循环。

现有技术

之前已知许多用于放置在马掌和马蹄之间的衬垫式设计。例如，专利文献US6672395公开了一种包括马蹄叉的支撑段的马的衬垫。这个设计不包括根据本发明的柔性区。因此这个设计具有之前指出的问题。因此该设计与本发明的设计极大不同。