剪切力调节系统技术方案

一种剪切力调节系统包括上部滑动部分（６０）附着到其上的上部垫（２０）和下部滑动部分（４０）附着到其上的下部垫（４０），上部垫上表面（３５）用于与皮肤表面接触，下部垫下表面（４５）用于与皮肤擦伤表面接触。上部滑动部分与下部滑动部分可滑动地接触，并且上部垫和下部垫可以通过贴胶、粘合剂、以及弹性、粘弹性或非弹性连接器（１１０）结合。该系统可用作鞋垫、床垫或其它装置，它用于调节作用到皮肤表面上的剪切力，并因而减少擦伤和溃疡。通过在上部垫和下部垫或滑动部分之间保持粘弹性流体也可提供时间变化响应。通过在不同的结构中应用连接器可以提供用于调节剪切力的可变柔量。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术大体涉及一种用于调节作用到皮肤表面上的剪切力的装置。更具体地，本专利技术涉及一种多层材料系统，当直接作用到皮肤表面上时，该多层材料系统调节将作用到其上的剪切力，从而根据需要增大或减小这种力。现有技术日常承担的许多工作需要人体与不同表面进行身体上地接触。当这种接触反复发生时，皮肤引起其天生资源变厚，并经过一段时间后最终可以形成老茧。但是，某些活动如此有擦伤作用或者在如此短的时间上进行以致天然保护层没有足够的时间形成。在这些情况下，可以穿戴诸如鞋或手套的防护罩。但是，这些措施可能不足以防止水疱、溃疡等的形成。此外，当经常地被用于保护这些区域的保护物接触时，这些保护物诸如褥垫、褥垫罩和床单等，皮肤下的骨骼突起或其它状况会导致外部皮肤层穿孔或溃疡。在每种情况下，是作用到皮肤表面上的剪切力导致表面退化。这种问题以褥疮、溃疡、姆囊炎、水疱和表明过大剪切力症状的其它身体现象的形式已经是公知的，这些症状是由作用到皮肤表面上的过大摩擦力或减小的综合表面柔量(compliance)导致的。另一方面，有时需要通过在皮肤表面与它接触的物体之间提供增大的摩擦力来增大这种剪切力。这种情况的一个好的示例存在于田径比赛领域，其中，赛跑选手需要在他们的前脚和跑鞋的鞋垫之间有最大的摩擦力以便在最短的可能时间内获得最大的加速度。需要增大摩擦力的其它示例包括使用松焦油以便涂到击球手的手套上、或者诸如使用在高尔夫球和网球运动中、或者在运动员需要获得对具有一个把手的工具更大的控制的任何时间的其它物质上。已经作出了几种尝试以解决剪切力减小问题，大多数尝试是在减小剪切力或实际消除剪切力的领域内。一个示例是授予Carlson的美国专利No.5,586,398，该专利公开了一种具有一个插入在鞋垫内的摩擦力控制界面的鞋子。该设计用于在脚后跟进入过程中减小摩擦力，而在离开时增大摩擦力。使用者的脚和鞋子之间的摩擦力通过包围脚的短袜和插入物之间的相互作用而被控制。但是，该文献没有公开在使用带有方向性控制的摩擦力管理过程中使用摩擦力调节，或者没有公开使用产生随剪切力变化的时间/位移响应的材料。授予给Kellerman的美国专利No.5,154,682描述了一种由聚乙烯制成的低摩擦力的鞋子插入物，该插入物被粘结到鞋垫上。但是，在该文献公开的每个实施例中，需要脚底直接作用到光滑的聚乙烯上。一种减小摩擦力的不同方法公开在授予Boyle的美国专利No.2,254,883，该专利提到一种具有粘合带的保护垫，三层薄的光滑材料施加到粘合带上。外层光滑材料作用到皮肤上，而粘合带用于将多层结构固定在位。但是，该装置并没有显示受控制的使用摩擦力或柔量以在方向、时间或大小方面调节剪切力。授予给Eilander等的美国专利No.4,572,174和5,019,064显示了一个类似的尝试，这两个专利描述了一种床垫结构，它具有一个粘结到一个光滑上层上的固定下层，在两个层之间带有流体润滑剂。光滑层是多孔的并且与皮肤接触。但是，该装置没有公开使用两个高摩擦力表面之间的光滑界面，使得受控制的调节剪切力。显示具有需要剪切力调节系统的长毡(long-felt)的区域之一是鞋垫区域。市场销售(over-the-counter)的鞋垫是由粘弹性材料的许多单一层、双层或三层组合制成的。一般地，市场上的竞争者通过不同寻常的颜色和材料组合以及其它的营销策略使他们自己与对手区分开，这些营销策略与有效的材料组合不同，这些材料组合是由于它们直接的相互作用而产生效果。有效的鞋垫有助于减小在脚与鞋垫之间测量的峰值焦点压力，但是没有开发出一种可以调节剪切力的鞋垫。因此，需要一种剪切力调节系统，该系统可以对作用到皮肤上的剪切力进行精确的控制，包括响应时间、剪切力的数值或大小以及剪切力的方向控制。此外，这种装置通过起作用减小峰值压力(即，沿垂直或法线方向作用到皮肤表面上的力，诸如在一个正在行走或跑动的脚上的冲击力)可以进一步得以提高。本专利技术概述在本专利技术的优选实施例中，通过控制摩擦力和/或柔量来获得一个剪切力调节系统。一种控制摩擦力的剪切力调节系统可以包括一个上部垫，它具有用于与皮肤表面接触的上表面和与上部垫的上表面隔开的下表面；一个具有上表面和下表面的上部滑动部分，上部滑动部分的上表面附着到上部垫的下表面上或者与上部垫的下表面接触；一个具有上表面和下表面的下部滑动部分，下部滑动部分的上表面可滑动地与上部滑动部分的下表面接触；以及一个具有上表面和下表面的下部垫，下部垫的上表面附着到下部滑动部分的下表面上或者与下部滑动部分的下表面接触，下部垫的下表面与下部垫的上表面隔开并用于与皮肤擦伤表面接触。剪切力调节系统的上部垫可以附着到或弹性地束缚到下部垫上，并且上部滑动部分和下部滑动部分可以分别地附着到或者弹性地束缚到上部垫和下部垫上。而且，各自通过弹性带，上部垫可以附着到上部滑动部分上，下部垫可以附着到下部滑动部分上。也可以发生这样的附着，滑动部分与它们相应的垫成一体地形成，结果，上部垫和上部滑动部分形成一个整体部件，下部垫和下部滑动部分形成一个整体部件，其中，单个组件(即，垫和滑动部分)实际上是不可分离的，垫被涂覆有滑动材料，或者这些组件在视觉上是难以相互区分的。此外，多个垫或滑动部分可以以任意组合相互附着、束缚、成一体、或接触。一种控制柔量的剪切力调节系统可以包括用于使垫和滑动部分相互附着的连接器。柔量定义为在上部垫和下部垫之间与摩擦力无关的移动容易性。由于上部垫和下部垫相对彼此移动，连接器或者拉伸或者收缩，从而增大或减小柔量。由于连接器形成的反作用力，这将改变垫的柔量。连接器可以由弹性(具有变化的弹性常数)、粘弹性、或非弹性材料、或它们的任意组合制成的。通过使连接器束缚或附着预加载荷、不加载荷、或是松弛的，垫的柔量也能被控制。例如，在弹性预加载荷的情况下，连接器将具有一定的初始阻力，该阻力随着连接器被拉伸而增大。在弹性不加载荷的情况下，连接器将不具有初始阻力，但是，随着连接器被拉伸，这种力将出现并随后增大。在弹性松弛的情况下，连接器将不具有初始阻力，只有当发生足够的位移拉紧了连接器中的松弛部分之后，随着连接器被拉伸，这种力将出现并随后增大。弹性连接器的效果取决于上部垫和下部垫之间的相对位移；粘弹性连接器的效果取决于垫之间的相对速度。通过使用一个被加衬垫的上部垫和/或下部垫，该剪切力调节系统也可用作一个沿垫法向方向的减压器。这将有助于减小皮肤表面上的压力。上部垫和/或下部垫可用作一个鞋垫，而且上部垫和/或下部垫也可以包括磨损显示剂，它将检验该系统是否还在合适地起作用。由于上部垫和皮肤表面之间的相对位移变化，皮肤表面和垫之间的移动可以随后看成上部垫上的磨损，显示了该垫没有在内部减小剪切力。在本专利技术优选实施例的另一方面中，在皮肤表面和上部垫的上表面之间的第一摩擦系数可以大于在上部滑动部分的下表面和下部滑动部分的上表面之间的第二摩擦系数，同时，在下部垫的下表面和皮肤擦伤表面之间的第三摩擦系数可以大于或小于第二摩擦系数。但是，在皮肤表面和上部垫的上表面之间的第一摩擦系数也可以小于在上部滑动部分的下表面和下部滑动部分的上表面之间的第二摩擦系数，同时，在下部垫的下表面和皮肤擦伤表面之间的第三摩擦系数可以大于或小于第二摩擦系数本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种剪切力调节系统，包括：一个上部垫，它具有用于与皮肤表面接触的上表面和与上部垫的上表面隔开的下表面；一个具有上表面和下表面的上部滑动部分，上部滑动部分的上表面附着到上部垫的下表面上；一个具有上表面和下表面的下部滑动部分，下部滑 动部分的上表面可滑动地与上部滑动部分的下表面接触；以及一个具有上表面和下表面的下部垫，下部垫的上表面附着到下部滑动部分的下表面上，下部垫的下表面与下部垫的上表面隔开并用于与皮肤擦伤表面接触。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 1998-7-2 09/109,6691.一种剪切力调节系统，包括一个上部垫，它具有用于与皮肤表面接触的上表面和与上部垫的上表面隔开的下表面；一个具有上表面和下表面的上部滑动部分，上部滑动部分的上表面附着到上部垫的下表面上；一个具有上表面和下表面的下部滑动部分，下部滑动部分的上表面可滑动地与上部滑动部分的下表面接触；以及一个具有上表面和下表面的下部垫，下部垫的上表面附着到下部滑动部分的下表面上，下部垫的下表面与下部垫的上表面隔开并用于与皮肤擦伤表面接触。2.如权利要求1所述的剪切力调节系统，其特征在于，上部垫通过弹性连接器附着到下部垫上。3.如权利要求1所述的剪切力调节系统，其特征在于，上部垫通过粘弹性连接器附着到下部垫上。4.如权利要求1所述的剪切力调节系统，其特征在于，上部垫通过非弹性连接器附着到下部垫上。5.如权利要求2所述的剪切力调节系统，其特征在于，上部滑动部分和下部滑动部分通过弹性连接器附着到上部垫和下部垫上。6.如权利要求2所述的剪切力调节系统，其特征在于，上部滑动部分和下部滑动部分通过粘弹性连接器附着到上部垫和下部垫上。7.如权利要求2所述的剪切力调节系统，其特征在于，上部滑动部分和下部滑动部分通过非弹性连接器附着到上部垫和下部垫上。8.如权利要求1所述的剪切力调节系统，其特征在于，上部垫通过弹性连接器附着到上部滑动部分上。9.如权利要求1所述的剪切力调节系统，其特征在于，上部垫通过粘弹性连接器附着到上部滑动部分上。10.如权利要求1所述的剪切力调节系统，其特征在于，上部垫通过非弹性连接器附着到上部滑动部分上。11.如权利要求1所述的剪切力调节系统，其特征在于，下部垫通过弹性连接器附着到下部滑动部分上。12.如权利要求1所述的剪切力调节系统，其特征在于，下部垫通过粘弹性连接器附着到下部滑动部分上。13.如权利要求1所述的剪切力调节系统，其特征在于，下部垫通过非弹性连接器附着到下部滑动部分上。14.如权利要求1所述的剪切力调节系统，其特征在于，在皮肤表面和上部垫的上表面之间的第一摩擦系数大于在上部滑动部分的下表面和下部滑动部分的上表面之间的第二摩擦系数。15.如权利要求14所述的剪切力调节系统，其特征在于，在下部垫的下表面和皮肤擦伤表面之间的第三摩擦系数大于所述第二摩擦系数。16.如权利要求14所述的剪切力调节系统，其特征在于，在下部垫的下表面和皮肤擦伤表面之间的第三摩擦系数小于所述第二摩擦系数...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔治P康斯坦丁尼德斯，
申请(专利权)人：萨利克斯医疗设备公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]