本发明涉及一种用于复盖在鞋底内表面上部的鞋垫，尤其是涉及鞋垫的改进，经过这种改进，鞋垫的两层通过支柱连在一起而形成减震中心空腔。

具有通过支柱连在一起的两层之间的空腔并在上层开有许多小孔的鞋垫已有人提出过了（披露于日本专利申请1967/2654，1984/27134和1984/40809）。

在以前这类鞋垫中两层之间所形成的中心空腔用于强制通气或构成气垫以求鞋类的舒适。当脚踩踏在鞋垫上并使之受压而减小中心空腔的容积时，就产生了强制通气和气垫作用。亦即，当鞋垫被踩时，因受压而变薄;当脚未对鞋垫施加压力时，由于鞋垫固有的弹性而恢复其原状。换言之，在脚对鞋垫加压与却压之间所产生的中央空腔容积的相当大的变化对强制通风和气垫是非常关键的。采用具有较大中央空腔容积的厚鞋垫便能增大中央空腔容积的变化。

插入鞋内的鞋垫厚度是受到严格限制的。因为厚鞋垫会引起穿鞋太紧，这种鞋垫不能适用于各种类型的鞋子。因此，不管厚鞋垫能产生多好的强制通气和减震作用，但是仍然无法使用。插入鞋内的鞋垫最厚不能超过4mm（小于或等于4mm）。一个2mm厚的薄鞋垫，即使把上、下层制成0.5mm厚也只有1mm厚的中央空腔。

由于要求向上托起鞋垫上层的支柱能有弹性地放大中央空腔的容积，所以还会产生另外一些问题。当脚未对鞋垫施加压力时（确切地 说，脚对鞋垫的某些部位的压力不可能为零，只是减少了对这些部位的压力），需要有弹性的支柱在未受压的情况下向上托起鞋垫的上层。因为脚对鞋垫的压力比较大，所以需要较多或较宽的支柱才足以托起鞋垫的上层。如果要在鞋垫受压时，有弹性的支柱足以向上托起鞋垫的上层，那么这些支柱必须比较坚实，因此，以前的支柱在鞋垫处于受压状态时，不能被完全压扁。由于在邻近支柱的部位，鞋垫的上层不能被完全压扁，所以使鞋垫在受压和卸压之间中心空腔容积的实际变化减少了。因为鞋垫的支柱不是数量很多就是制得很宽，所以上述中心空腔容积变化的减小是很显著的。

研制本发明的鞋垫就是为了消除上述那些问题。因此，本发明的主要目的在于提供一种通气性和气垫作用相当好的鞋垫，这种鞋垫即使制得很薄，但是在它受压和卸压之间中心空腔容积的变化仍然相当大。

本发明所论及的新颖鞋垫消除了上述所有缺陷，提供了一种在行走期间中心空腔容积变化较大的鞋垫。鞋垫的上、下层沿它们的周界连在一起，在支柱内形成中心空腔，并可在上、下层之间使中心空腔的容积产生弹性膨胀。鞋垫的支柱及上、下层由具有韧性的合成树脂制成，而且所有支柱与上、下层构成一个整体。这些支柱制成薄壁的有弹性而又能变形的中空圆柱，它们在受压状态时，被压扁形成一个薄的断面，并能有力地反抗压缩。

图1和图2为本发明的鞋垫处于压缩和非压缩状态的纵向剖视放大图;

图3和图4为以前的鞋垫处于压缩和非压缩状态的纵向剖视放大图;

图5和图6为本发明鞋垫实施例的纵向剖视图和平面图;

图7为本发明鞋垫的另一实施例的平面图;

图8为图7所示鞋垫的纵向剖视图;

图9为图7所示鞋垫某一部位剖面的局部斜视放大图;

图10和图11为另几种鞋垫实施例的关键部位的纵向剖视放大图;

图12为另一种鞋垫实施例的纵向剖视图;

图13为图14的A-A向纵向剖视图;

图14为又一种鞋垫实施例的平面图;

图15为图14所示鞋垫的侧视图。

现按所示图例对本发明的最佳实施例作如下说明。然而，此实施例只是涉及本发明鞋垫所用技术的一个特例，这项技术决不是仅限于下述实施例。因此，可以理解为在所附权利要求的范围内，除了下文所述的特例外，还可以以其他形式实现本发明。

图5和图6所示鞋垫由诸如聚氯乙稀、聚稀烃塑料、聚乙稀、聚氨脂和聚氯乙稀混合物及聚丙稀塑料之类的合成树脂，采用吹模成型法制成一个整片。

这种鞋垫由一片上层51和一片下层52组成，这两层沿形成气密中心空腔53的周界气密地连在一起。支柱54将上层51和下层52连接起来。

诸支柱54形成了许多具有弹性的可变形的中空圆柱。在鞋垫中形成的众多支柱54在上层51或下层52上设有开口。有半数支柱54在上层51上开口，另一半在下层52上开口。这种由在上层51和下层52设有开口的支柱54所构成的鞋垫，没有上、下之分，所以左、右鞋垫可以互换。

通过图5所示鞋垫的上层51开口的那些支柱54与上层51形 成一个整体，这些支柱54由上层51向下延伸至下层52。这些支柱54的底部与下层52的内表面相接触，如果需要的话，可以把它们与下层52的上表面粘在一起。通过下层52开口的那些支柱54与下层52形成一个整体，这些支柱54向上延伸，它们的顶部与上层51相接触或与上层51粘在一起。

在本发明鞋垫的最佳实施例中，通过上层开口的那些支柱在它们的底部与下层相连;而通过下层开口的那些支柱在它们的顶部与上层相连。当支柱的端部与上、下层连在一起时，在上、下层之间形成了某一固定的间距。这种结构的鞋垫的特点是上、下层不会进一步分离，并且鞋垫的内侧也不会变得过宽。然而，由于在使用中，脚对支柱施加了压力，所以不需把支柱的端部连接起来。因此，就这种应用场合而言，可以提出下列两种实施例：一种是支柱只在一端与上层或下层固定在一起，而另一端只是与上层或下层相接触;另一种是把支柱在两端都与上、下层固定在一起。

构成一个整体的那些支柱及上、下层的柔韧性，换句话说也就是鞋垫的弹性，可由鞋垫的相对和绝对厚度及所用的材料来控制。在使用聚氯乙稀的情况下，其柔韧性可由加入混合物的增塑剂的量来控制。在使用聚氨脂和聚氯乙稀混合物的情况下，其柔韧性随加入的聚氨脂量的增加而增加。

支柱及上、下层的弹性应该调整到每当踩踏插入鞋内的鞋垫时，鞋垫将产生变形。理想地，鞋垫的弹性应达到这样的程度，也即，在用手指压鞋垫时，鞋垫应足以产生变形。对于用聚氯乙稀吹模成形的鞋垫，上、下层的厚度应在0.2至0.6mm之间，最好在0.3至0.5mm之间，而支柱的厚度通常在0.1至0.5mm之间，最好在0.2至0.4mm之间。

带有气密中心空腔53的鞋垫在反抗受压时，由支柱54的弹性及气密中心空腔53的气垫支持。因此，有弹性的支柱54的部分功能将由中心空腔53的气垫来承担，因而支柱54可以制作得特别薄，但仍能提供上层51的弹性支撑。

如图5和图6所示，由于在支柱54的端部开了小孔55，所以鞋垫上、下层间的通气性有所改善。在这种情况下，最好是在支柱54的上端开小孔，而支柱54通过下层52开口并向上延伸。

如图6所示，可以在鞋垫的后跟及前掌部分开小孔55，也可以在所有支柱或绝大部分支柱的端部开小孔。

图5和图6所示鞋垫的上层51和下层52之间的中心空腔53形成一个不隔开的，连续的区域，因此空气可以在此区域内自由流通。

现讨论图7至图9。图中所示的鞋垫有支柱74，其在上、下两端均有开口。此外，图7所示的鞋垫在与中心空腔73相连的上层71上开有通气孔78。通气孔78开在鞋垫的后跟和前掌部分，但是在前掌部分，开孔则更多一些，因为在前掌部分比在后跟部分更易出脚汗，并且通气性较差。

如图8和图9所示，带有在上、下两端设有开口的支柱74的鞋垫，具有使空气能在鞋垫上、下层之间循环的通路。此外，对于带有与中心空腔相通的通气孔78的鞋垫，由于在行走时中心空腔的反复压缩和膨胀，能产生强制通气作用。更确切地说，当脚踩在鞋垫的上层71上时，使中心空腔受压，其内的空气排至脚底。反之，在抬脚时，由于支柱74的弹性而使中心空腔膨胀，又将空气从脚底吸入中心空腔。

在行走期间，当脚向前移动并向下踩地面时，正常情况下，脚的 压力光加在鞋垫的后跟，然后逐渐移向鞋垫的脚趾部分。因此，尽管脚后跟堵住了鞋垫后跟部分的通气孔78，但是由于鞋垫的后跟部分被踩扁，所以中心空腔的通气作用仍会发生。这就迫使空气从开在鞋垫前面部分的通气孔排出。换言之，中心空腔内的空气不是同时从开在鞋垫后跟和前面部分的通气孔排出的，大部分空气是从开在脚更容易发热和变湿的鞋垫前面部分的通气孔78排出的。此外，在行走期间，当脚抬离地面时，脚后跟首先抬起，随后脚趾才抬起。这就是说，在鞋垫弹性膨胀时，鞋垫后跟部分的通气孔首先离开脚底，随后再逐渐使鞋垫的前面部分减压。因此，当位于鞋垫前面部分的通气孔被堵住时，空气便通过位于鞋垫后跟部分那些打开的通气孔78吸入中心空腔，通过鞋垫的前面部分排出的。换句话说，空气从比较干燥的脚后跟处吸入中心空腔，并从比较湿热的脚的前面部分强制排出，所以能有效地排出在后脚部分的热和湿气。

现讨论图9和图10中的纵向剖视放大图，图中示出了带有凸缘76、106的支柱74、104。这些鞋垫的支柱74、104与上层71、101及下层72、103相连，并形成气密中心区73、103。鞋垫上还开有通气孔105。鞋垫上层的上表面与脚底并不紧密接触，而只是凸缘76、106与脚底部分接触，因而在上层71、101与脚底之间留出了一些空隙。采用这种结构使鞋垫顶部与脚底之间的通气有所改善，同时也提供了一种Shiatsa刺激（像日本Shiatsu推拿术中所实施的加在脚的某些点上的压力）。

现讨论图11中的放大剖视图，图中示出了带有从上层111伸出的凸缘117的支柱114。支柱114通过下层112在底部设有开口，而在顶部开有通气孔115。此外，支柱114与上层111和下层112相连，从而在它们之间形成了中心空腔113。这种鞋 垫具有与上文图10所示的鞋垫相同的效果。

本发明的鞋垫可以用诸如注塑吹模成型、注塑-挤压吹模成型或压片吹模成型等各种吹模成型技术，非常简单地制成一整片。另一方面，也可以分别压制上、下层，然后用超声波、热焊或其他封焊技术将上、下层连在一起。在后一种情况下，通过上层开口的那些支柱与上层一起压制，而通过下层开口的那些支柱与下层一起压制。

具有上述结构的鞋垫，通过支柱将上、下层连在一起，而这些支柱则形成非气密中心空腔的中空圆柱。这些不密封的中空圆形支柱的壁极薄，但它们却能产生甚强的弹性支撑力。

一个支柱给予鞋垫上层的支撑力的大小正比于该支柱在水平方向的断面积。例如，一个直径为2mm、其内全部充以合成树脂的支柱与外径为3mm、壁厚为0.4mm的中空圆形支柱的断面积近似相同，所提供的支撑力也近似相同。此外，外径为4mm、壁厚为00.27mm的中空圆形支柱也能提供近似相同的支撑力。

图1至图4示出了宽实心支柱及中空圆形支柱压扁时的情况。

如图4所示，当示于图3的、充以合成树脂34的宽支柱受到脚的压缩时，该支柱产生变形，但它没有完全被压扁，在仍然有些分开的上层31和下层32之间的中心空腔33中留有不小的空气区。

另一方面，如图2所示，当示于图1的、在端部开口的中空圆形支柱4受压时，薄壁支柱4几乎完全被压扁了，上层1和下层2相互非常靠近，因此在受压与卸压状态之间中心空腔3的容积变化大了。

由于采用了中空圆形支柱4，外径从2mm到3mm的微小增加，使圆柱的壁厚从2mm减少到0.4mm，或者说壁厚产生了5∶1的变化，把外径增加到4mm，则圆柱的壁厚将从2mm减少到0.27mm，或者说壁厚产生了约7∶1的变化。

由于薄壁圆柱几乎被脚的压力完全压扁，所以强制通气和气垫作用大为改善。特别是，因为本发明的鞋垫压缩量甚小，而且又能使强制通气和气垫作用有所改善，所以未压缩的鞋垫本身可以制得很薄、而提供的强制通气和气垫作用却仍得到改善。

因此，可以获得一种厚度极薄、而又有良好通气性和气垫作用的理想鞋垫。

对于中心空腔完全密封的情况，可以在空腔内充以水或药物之类的液体，这时减震作用有所下降。在这种鞋垫受压的区域会引起中心空腔内所充的液体产生流动，并使这些区域变薄。在中心空腔内充以药物的使用场合，药物通过鞋垫的上层渗出，从而产生治疗作用。特别是，当脚踩踏鞋垫时，由于对充以药物的中心空腔施加压力，因此促使了药物通过鞋垫上表面的渗透作用。

现讨论图12所示的鞋垫。沿上层121和下层122间所形成的气密空腔123的周界，上、下两层连在一起。气密空腔123内充满了药液128，上层121与下层122通过支柱124连在一起。

上层121和下层122由合成树脂片制成，这些材料具有弹性，在受压踩踏时能产生变形，它还具有渗透性，因而能使药液128随着时间的推移通过其表面渗透出来。当鞋垫受到踩踏时，在气密空腔123内的药液128便通过上层121传输到脚底，从而对脚产生治疗作用。由聚氯乙稀、聚稀烃塑料、聚乙稀、聚氨脂和聚氯乙稀混合物及聚丙稀塑料之类的吹模成形合成树脂制成一整片的鞋垫的特性已在上文中介绍过了。

为了控制弹性，在模压过程中可向聚氯乙稀中添加增塑剂。增塑剂也是一种将药液128从气密空腔123通过聚氯乙稀上层传输出 去的载体。因此，对于由聚氯乙稀模压成的鞋垫，特别是弹性较大时，药液128的渗透量可以很大，药物的渗透量可以通过调整所加增塑剂的量来控制。

其余像聚稀烃塑料、聚乙稀、聚氨脂和聚氯乙稀混合物及聚丙稀之类的合成树脂，其传输药物的特性不如聚乙稀的好，然而把鞋垫的上层制得薄一些，仍可增加渗透性。

材料为聚氯乙稀的上层121、下层122和支柱124，其厚度可以模压成0.2mm至0.6mm，最好在0.3mm至0.5mm之间。

材料为聚稀烃塑料、聚乙烯、聚氨脂和聚氯乙稀的混合物及聚丙稀塑料等合成树脂的上层121和下层122，其厚度还可以薄一些，可以控制在聚氯乙稀鞋垫厚度的30%至90%之间。

像脚癣药、除溴剂、香味液及杀菌剂等可以在脚趾部位产生有益于卫生的作用，并能随着时间的推移透过鞋垫上层的各类药液均可用以充入气密空腔123。醋酸、食用醋、普通酒精、杀菌液、甲苯液及商标为Okishiqouru、Akuriru和Amiko的日本产品均为可用的药液。

因为食用醋是人们的生活消耗品，用作鞋垫的药液128是很安全的，不必担心有任何副作用，它对治疗脚极为有效。相当长时间以来，人们已熟知食用醋对治疗脚癣是特别有效的。然而，如果把脚渗泡在一盆醋中以进行家庭治疗是相当麻烦的，而把醋连续不断地涂在脚底的简单方法又不能有效。

穿上衬以充醋鞋垫的鞋时，相当于连续而有效地向脚底涂敷醋液，而且这种治疗不仅限于在家中进行。因此，以这种方式可以最有效地治疗脚癣。

由于偶然的机会，本专利的发明者在试验原型鞋垫时，一天八小时穿上了衬以充醋鞋垫的鞋。仅穿了三天，发明者的脚癣不再发痒了;而在六至八天之后，脚癣基本治愈了，而且脚底的皮肤变得光滑了。在这次试验中，鞋垫上层121和下层122由聚氯乙稀制成，厚0.4mm，中心空腔3充以3mm大米制的食用醋。

由图12的右侧可以看到，沿鞋垫的横断面上有一段厚的注射区129，以便由此用注射针将药液128注入气密空腔123。在注射后，靠厚注射区129的弹性或对注射区129加热或用粘结剂将注射针孔封死。

此外，图7至图11所示的鞋垫，都没有通气孔78，所以也形成了可以充以药液的气密中心空腔。

在鞋垫的密封周界内形成的气密中心空腔并不为一排排支柱所隔开，在整个鞋垫内是连成一片的。充在中心空腔中的药液均匀地散布在整个不隔开的区域内，药液通过上层渗透出去，并将药液敷于整个脚底上。以这种方式，整个脚底得到了有效的治疗，直至药液耗尽。然而，虽然图中未示出，但是也可以将上、下层连在一起，并将中心空腔分割成若干纵向的分隔区。

通过上层渗透的药液量可由上层的厚度及上层所用材料来确定。因此，强制通过上述结构形式的鞋垫上层的药液量与合成树脂本身的传输或渗透特性有关，还与使用中脚对鞋垫所施加的压力大小有关。在行走期间，当脚踩踏鞋垫时，通过上层大量药液被压出。在不使用时，没有压力施加在鞋垫上，因此消耗的药液微乎其微。由于上述这些原因，注入鞋垫内的药液可以使用相当长的时间。此外，还简化了包装问题，在销售期间药液处理问题也减少到最低限度。

此外，由于上层具有弹性，允许上层弯曲，以适应脚底的轮廓， 所以来自鞋垫中心空腔的药液通过上层，向四周散布，并能与脚底的大部分区域接触。以前那些鞋垫的上层不能与脚底的凹陷部位接触，而本发明所论及的鞋垫则可与这些部位接触，因而能对脚的大部分部位产生有效的杀菌作用。脚的凹陷部位的脚难以治疗，且易于开裂。但是，本发明的鞋垫即使与脚的那些凹陷部位也能保持良好的接触，从而提供良好的药物涂敷和治疗作用。采用本发明的鞋垫，可以极有效地减轻整个脚底的脚。

此外，与以前的鞋垫不同，本发明鞋垫上层的变形不会引起充在其内的全部药液同时排出。更确切地说，由于上层的弹性，药液能有效地通过上层。采用有弹性的合成树脂可以把上层制得很薄，可以便宜地大批量生产这种鞋垫。另一个附加优点是，由于独特的液压减震效应，对那些异型鞋类提供了舒适的鞋垫。

此外，在将上述鞋垫的上、下层模压成一整体后，用注射器或类似的器械向其中注入药液。如果需要的话，还可以在鞋垫的侧边增设一厚的用像胶之类材料制成的部分，以便让使用者可用注射针或类似的器械由此向鞋垫内注射或补充药液。

再者，即使具有这种结构的鞋垫的剖面很小，但是仍然能充以相当多的药液，再加上能高效地使用药液，因此大大延长了药液的有效使用期。

图13、14和15所示鞋垫的上层131构成了一个三维曲面。此种曲面是为了鞋类穿用的舒适而根据脚底形状模压而成的，此外，这种曲面根据人类工程的观点有益于健康。亦即，在鞋垫周界的前面部分形成平缓上升的曲线，而在周界的后半部分曲线突然上翘。还形成了鞋垫的弓形区136和弓形区137（Shiatsu推拿中的压力点）的前部敏感的凹陷区。上层曲面131由不同高度的、并与下层 132相连的支柱支撑。更确切地说，靠近周界的、在弓形区136的和弓形区137稍前部分的那些支柱134的高度制得较高，而在其他区域的那些支柱制得较矮。

具有这种结构的鞋垫可以方便地插入鞋内，或从鞋内取出，也可以把这种鞋垫与鞋内底的上表面粘连在一起。在鞋垫与鞋内底粘连在一起的情况下，曲面鞋垫粘在制造起来非常简单的只有一个踩踏曲面的平坦的鞋内底表面上。可以用一块皮革或其它片状材料粘在鞋垫的后跟部位，然后再把鞋垫粘到鞋内。

此外，具有三维曲面的上层131及充以药液的气密空腔133的模压成型鞋垫能与脚底绝大部分部位相接触，因而能把药液输送到脚底的上述那些部位，改善了治疗效果。特别是，充有脚癣药液的鞋垫，药液可通过鞋垫上层渗出，而能对脚底的大部分部位及凹陷部位的脚进行治疗。

此外，明显的是文中所介绍的本发明的特定实施例，还可以作显著的修改，只要这些修改属于本发明所要求的实质和范围内。因此，应该指出，文中试图把所涉及的所有内容都图示出来，但并不限于这些内容。