[发明专利]刚度连续可调节的足踝矫形鞋垫

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种生活日用品领域的技术，具体是一种通过改变刚度连续可调装置的刚度来调节矫形鞋垫足弓支撑曲面竖向刚度的装置。

背景技术

足底筋膜炎是中老年群体最为常见的足疾之一，严重影响中老年群体的身体健康和生活质量。足踝外科医生通常采用足弓支撑/足踝矫形鞋垫来治疗足底筋膜炎，通过足弓支撑/足踝矫形鞋垫上的足弓支撑曲面对患者的足弓进行竖向支撑来达到治疗/矫正患足的目的。随着患者足踝功能的恢复/增强，患者足弓的高度发生变化或/和足弓的强度进一步加强，因此需要不同的支撑高度及刚度以对足弓提供适当的支撑。然而传统的足弓支撑/足踝矫形鞋垫是根据患者足踝底面的形状浇模制造而成，足弓支撑曲面的高度和刚度均是确定的；那么在不同的恢复期需要制造不同的矫形鞋垫，以满足患足对于足弓支撑高度及刚度的不同需求。

发明内容

本发明针对现有技术无法通过改变足弓支撑的刚度来满足足弓不同的刚度需求的缺陷，提出一种刚度连续可调节的足踝矫形鞋垫，具有刚度可调节机制，用户可根据需要对足踝矫形鞋垫鞋垫体的竖向支撑刚度进行调节，满足足踝在不同运动情况下或/和不同损伤情况下的刚度需求。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明包括：鞋垫体以及设置于鞋垫体底部的刚度可调节装置，其中：刚度可调节装置包括：旋转机构以及一端与旋转机构固定连接的开口弹性件，该开口弹性件的另一端与鞋垫体的前足底部活动连接，旋转机构设置于鞋垫体的足跟部位，通过旋转机构带动开口弹性件的水平转动实现鞋垫体的前足底部至足跟部位之间的足弓支撑刚度连续可调。

所述的活动连接是指：与鞋垫体的前足底部设有一拉杆，该拉杆末端与开口弹性件滚动接触。

所述的旋转机构包括：蜗轮和中心轴，其中：中心轴与蜗轮固定连接，开口弹性件的一端与中心轴固定连接，中心轴及蜗轮中心与鞋垫体相连，通过转动蜗轮能够带动开口弹性件在水平方向上进行转动，从而改变开口弹性件的有效受力长度，进而改变开口弹性件的输出刚度。

所述的旋转机构上优选进一步设有驱动机构，通过该驱动机构实现蜗轮的快速转动。

所述的驱动机构采用以下任一一种方式实现：

a)带有蜗杆的电机，该蜗杆与蜗轮相啮合以驱动蜗轮旋转；

b)与所述蜗轮同轴的大直径转动齿轮，通过手动或电动驱动转动齿轮的转动以驱动蜗轮旋转。

所述的开口弹性件的径向截面采用但不限于矩形截面，其截面面积优选为由开口一端到开口另一端逐渐增大，开口弹性件径向截面最大的一端通过连杆与中心轴的一端相连，从而实现更大的开口弹性件刚度的调节范围。

所述的开口弹性件径向截面矩形的长宽比根据实际应用中需要的挠曲刚度区间的不同，可有不同的长宽比，优选为1～1.6。

所述的鞋垫体优选为曲面，从而实现对足弓的支撑；所述的曲面优选根据用户的足底形状定做或根据经验设定足弓支撑曲面的形状尺寸。

技术效果

与现有技术相比，本发明满足了用户在不同运动状态下/不同损伤情况下的刚度需求，有利于足踝的运动及受力，避免了在不同的治疗阶段需要不同的矫形鞋垫，节约了材料及能源，经济性高；此外，本发明装置简单、刚度调节方便，避免了以往需要足踝外科医生对各个治疗阶段需要的矫形鞋垫进行选择/制备，节省了时间/人力；本发明中刚度可调节装置的刚度不仅能够在不承受外力的情况下对刚度进行调节，也能够在承受外力的情况下对刚度进行调节；在上述两种情况下，刚度可调节装置的中心轴主要承受支座的压力，所受的弯矩非常小，易于保持所需刚度；装置的整体结构简单，电机的输入功率小，操作方便，精度高。

附图说明

图1为本发明整体示意图；

图中：a足踝、b鞋垫体、c刚度可调节装置；

图2为本发明正视图；

图3为本发明的受力及变形示意图；

图4为图2的局部放大图，图示刚度可调节装置的细节示意图；

图5为图4的俯视图，图示刚度可调节装置的细节及步进电机控制刚度的方法；

图6为本发明足踝矫形鞋垫的俯视图；

图7为本发明另一种足踝矫形鞋垫的俯视图，从矫形鞋垫前脚掌中间开口；

图8为本发明另一种足踝矫形鞋垫的俯视图，从矫形鞋垫内侧开口；

图9为与本发明对应的鞋底设计细节示意图；

图10为本发明另一种刚度可调节装置的细节，对应于手动控制刚度的方法示意图；