符合人體工程學的高跟鞋的製作方法

2023-05-11 19:58:11

符合人體工程學的高跟鞋的製作方法
【專利摘要】本發明涉及一種符合人體工程學的高跟鞋，鞋跟高度的腳的長度的15-33％，負重鞋底在矢狀截面呈現彎曲，所述鞋的設計使鞋跟部分的鞋底具有外傾斜面，並具有小於40°的前傾斜面，相對於腳後跟中心腳跟位置向外偏移(橫向)。本發明的技術效果是提供腳部負載的最佳分布。
【專利說明】符合人體工程學的高跟鞋
[0001]本發明涉及女性高跟鞋的成型和縫製，本發明的目的是減少高跟鞋前腳部分的承重壓力，並使得鞋子儘可能匹配腳部形狀的變化。一般來說，現有的高跟鞋僅考慮了在矢狀面的承重軌跡。從本質上講這源於高跟鞋越高前腳部分越長的錯誤觀念。這就是為什麼在高跟鞋中鞋底腳跟部分正面傾斜達到40度的原因。過度傾斜導致腳跟滑向腳趾部分。檢索到的2010年7月22日的美國專利US2010/0180467A1 (安格?辛格爾頓)，在該專利中發明人旨在通過採用特殊的鞋墊向腳後跟提供額外支撐以降低前腳部分的承重壓力防止其向前滑動。鞋墊可以縮短長度但是無法覆蓋腳底根部HF也不能改變傾斜角度。足弓支撐在跟骨骨刺的投影產生蹠腱膜壓力及其萎縮。高跟鞋中的腳部生物學分析顯示了以前未知的模式關係。數學研究顯示和證實正常的腳不會增加前腳部分的長度，因為其極值點(腳跟骨和腳趾)由縱向的PA纖維固定。理論和臨床研究證實趾背會導致的PA相對縮短導致:a)足底蹠骨頭偏差；b)跟骨塊莖向前偏移，這將使得腳面縱向更深，反過來導致FFS部分前旋和後腳部分後旋。與腳部縱軸相比，坐骨和身體重心向外偏離向外。
[0002]本發明製造的符合人體工程學的高跟鞋以下述方式考慮到了上述的腳步形狀變化:
[0003]1.降低鞋底鞋跟部分的傾斜角度；
[0004]2.鞋底腳跟部向外傾斜；
[0005]3.鞋跟支撐腳的中心向外偏離。
[0006]高跟鞋等同於一個極端，在此情況下腳部不具有補償隨著腳跟升高腳部形狀變化的自然機制。
[0007]穿高跟鞋行走可相比於戴假肢行走，腳的調節功能如下:
[0008]1.使承載區重量均勻分布；
[0009]2.抑制步進脈衝；
[0010]3.產生腳趾排斥力；
[0011]4.單腳站立結束時保持平衡。
[0012]穿高跟鞋時腳趾背屈與蹠骨成高達90度角。在這種情況下，足底腱膜的相對縮短為1/4圓周，半徑與蹠骨頭部相等。腱膜的相對縮短為:
[0013]a)對第一腳趾 2.7 釐米；(π *d*90:360=3.14*3.5*90:360=2.7cm)；
[0014]b)對第五掌指 0.78 釐米(Ji*d*90:360=3.14*1.0*90:360=0.78cm)，其中 d 為蹠
骨頭的直徑。
[0015]圖9顯示了掌骨與腳趾背屈在90度的足底偏差。在這種情況下，前腳掌內旋的角度ABC達到12度。
[0016]採用皮膚標記方式進行的腳部的成像研究顯示了足弓的縱向深化的實際情形，在跟骨結節突起部位、內側腳踝和第一蹠骨頭部應用了標記。右腳內側邊緣的照片輪廓(圖4)顯示腳部的足弓深達23-24度，鞋跟高度為腳長度的33% (1/3)。由於腳趾收起造成的腳趾背屈，鞋跟上的足部升降(AB，BC，圖2)。前腳下轉是腳和軀體縱向運動軌跡向外傾斜(旋後)的結果。在圖1、2中可以注意到抬起腳跟期間，腳的側向偏轉；在此期間可以觀察到蹠骨頭部支撐負載的均勻性。角ABC(圖2)由腳趾彎曲線交叉形成。
[0017]從背面看(圖3)，腳的外部斜坡導致了腳跟旋後。腳跟交叉位置的參考平面與水平面形成了角BAC和BCA。這些角度的大小取決於腳跟的高度。
[0018]從腳跟中心向外，距骨重心橫向偏移。圖6顯示向外的重心偏移具有角度0ΚΜ。
[0019]為了最適合腳部的形狀和具有高跟的人體工程學的鞋的形狀:
[0020]I使鞋底的鞋跟部分外部傾斜；
[0021]2.降低鞋底鞋跟部分前傾；
[0022]3.根據距骨偏差鞋後跟支撐中心向外移動。
[0023]鞋跟的外部傾斜有助於消除前腳掌內側緣過度負荷。在最優情況下，鞋後跟的高度為腳長度的1/3，鞋後跟的外部傾斜程度為12(11-13)度(圖6的角ABC)。增加鞋跟的高度lcm-3cm，鞋跟高度每改變Icm鞋跟的外部傾斜變化1.33度(1.33度*4為5.3度，等等)。鞋跟高度到達3-x cm時不需要鞋跟坡腳向外彎曲，對腳的形狀改變最小。
[0024]在高跟鞋的前腳有兩種力:
[0025]a重力，垂直方向的矢量；
[0026]b鞋的前部傾斜向前滑動的力，水平方向的矢量。
[0027]兩者形成的平行四邊形的擴展的重力作用在距骨上(P為100kg，圖8)，顯示了重力的68.3%作用在跟骨，31.7%作用在前腳。重力作用在腳跟骨頭上可以被分解為水平方向部分和垂直方向部分。
[0028]水平方向的力作用在鞋頭部分的斜面上按壓腳趾進入鞋子的腳趾部分。圖8示出的擴張使68.3%的體重作用於跟骨。當腳跟向前傾斜10度時等價於Pl的強度的16.2%,20度的角度等價於28.5%，35度角等價於42.2%。
[0029]抬起腳跟時跟骨結節向前的偏移使我們能夠減少腳後跟前部的斜坡。鞋跟的高度為腳的長度的1/3，最優的，腳跟前斜坡角度為18度。Icm的鞋跟高度要求鞋跟鞋底至少前傾2度。這樣的分級可以用於任意高度的鞋跟。
[0030]距骨和重心水平方向的偏差需要支撐腳的鞋跟水平位移(圖6)。從腳後跟中心K(圖5)的鞋跟的位移為鞋的高度與腳跟外部傾斜的切線角度的乘積(圖6):h*tgl2=8*0.22=1.76cm。
[0031]本領域公知的原則是對於任意規格的鞋子，鞋跟的高度為4cm及以上，優選高度取決於腳的長度。腳跟的上升使得前腳掌從水平位置過渡到垂直位置。這種過渡沿著圓弧發生。圓弧半徑等於距骨旋轉中心和第一蹠骨的頭部之間的距離(圖8)。
[0032]當前腳掌相對水平方向傾斜70度時，優選的鞋跟高度為腳長度的1/3.角度的進一步增加並不會增加鞋跟的高度。腳大小增加Icm優選腳跟高度增加3.5mm。鞋跟高度是鞋跟縱向中心和第一蹠骨的頭部支撐面之間的高度差(圖5的D和C)。
[0033]本發明的基本特點是:
[0034]1.鞋跟向外傾斜；
[0035]2.降低了鞋跟向前傾斜；
[0036]3.鞋跟到腳的支撐中心向外偏移。
[0037]鞋跟的外部傾斜通過下述方式實現:
[0038]a深化腳的楔形鞋跟的外部邊緣(圖6的ABC)；[0039]b加厚支撐鞋墊的內部邊緣(圖7的I)同時強化鞋跟外部(圖7的2)。
[0040]圖10顯示出成型鞋底的鞋的邊緣輪廓。對應於後腳跟的鞋底鞋跟部分AB，為參考曲線的長度的30% ;腳的中間部分BC為參考曲線長度的40%。鞋頭CD為參考曲線(第一趾)長度的30%。從腳的一邊到另一邊的圓弧的半徑Br，Cr為3cm。
[0041]隨著半徑增加，足底腱膜上的壓力增加，這可能導致萎縮。通過增加鞋底厚度減少鞋內側緣向前傾斜的角度ABC。
[0042]如圖11所示，減少的鞋的橫向邊緣的鞋底的的向外傾斜，從而可以得到所需的腳部外腳後跟斜率，圖11中各部件位置名稱對應於圖10。
[0043]鞋子的形狀與高跟鞋的上述變化，實現了鞋與腳的形狀和形式實現最大的協調；實現了腳部支撐的負載最佳分配，降低高跟鞋對腳的不利影響，防止前足早期變形；還擴大了穿高跟鞋人群的年齡，體重和時間範圍。
[0044]附圖詳述
[0045]圖1為在俯視角度，腳跟在一起，腳趾頭分開的切出圖，支撐位於腳底；AB和BC為腳趾屈肌的連線。
[0046]圖2，與圖1相同，俯視角度，支撐位於腳趾上。
[0047]圖3，與圖2相同，為後視圖。BAC、BCA為腳跟的外部傾角(旋後)。
[0048]圖4為右足底內側邊緣的切圖，橫向拱顯示了支撐轉移到腳趾時的回縮凹陷。ABC為橫向拱的角度。
[0049]圖5顯示了左足底足跡的切圖。K為腳跟的中心。DK為橫向拱的線條。DB為縱向拱線條。AA為橫截面線條(圖6、7)。
[0050]圖6為高跟鞋上的右足底的沿圖5的AA線的橫截面，後視圖。這種變化允許實現由於腳部內凹腳後跟部分向外傾斜。O為身體重心。ABC是腳向外傾斜的角度OK為沒有高跟鞋時的腳部縱向軸線。ON和KM是豎直的，麗代表高跟鞋支撐中心的向外偏移，K為高跟鞋中心。
[0051]圖7為沿圖5的AA線的橫截面，這種變化允許實現由於腳後跟部鞋墊的增厚腳後跟部分的向外傾斜。O為重心，ABC為腳傾斜的角度，I為楔形鞋墊，2為後面的加固部分
[0052]圖8為身體重量分布在高跟鞋上的腳跟部分的草圖，O為重心，OFPE所示的平行四邊形顯示了重力在腳前部和後面如何分布。OE為前面部分，OF為後面部分，CPl是後面垂直部分，CA、CB、⑶為按壓腳趾的力Pl的向前滑動部分；CP1，API, BPl，DPI為按壓腳後部的縱向部分的力的值。K為腳後跟支撐中心。OM為腳沿著腳跟上升的曲線半徑。M為足底蹠骨頭部的旋轉中心，N為重力在道路上的投影。
[0053]圖9為當腳趾背面彎曲90度時，蹠骨頭部的足底偏離草圖。ABC為抬起高跟鞋時腳前部的俯臥角度。
[0054]圖10為在塑模腳上鞋子的切圖。AB為腳(腳後跟部分)的腳底(後面)的3/2區域.BC為腳部(前面)的一段。CD為腳部的腳趾部分，Br, Cr為從腳的一部分轉到另一部的曲線的半徑。BAE為腳後跟部分的傾斜角度。
[0055]圖11為右邊鞋子外部邊緣切圖，該部分與圖10的標記相同。
[0056]術語縮寫
[0057]HHS-高跟鞋；[0058]forefoot-前腳掌；
[0059]RTF-腳的參考曲線；
[0060]hindfoot-後足；
[0061]PA-蹠腱膜；
[0062]HMB-蹠骨；
[0063]CG-重心；
[0064]HF-腳跟。
【權利要求】
1.符合人體工程學的高跟鞋，其類似物僅在矢狀面彎曲參考軌跡，其特徵在於符合人體工程學的鞋類產品，鞋跟部分的鞋底向外傾斜，與鞋跟前面的鞋底傾斜角度小於40度，其相對於腳後跟中心腳跟位置向外偏移(橫向)。
2.權利要求1所述的鞋，鞋底鞋跟向外傾斜的角度為每一釐米鞋跟高度上1.3-1.4度。
3.權利要求1所述的鞋，具有與鞋跟部分向外傾斜角度相對應的彎曲硬柄。
4.權利要求1所述的鞋，具有符合人體工程學的鞋後跟(腳部長度的1/3)鞋底部分，水平方向上向前傾斜不超過27度(每釐米鞋跟高度上2-3度)。
5.權利要求1所述的鞋，從腳後跟部分到成束部分和從成束部分到腳趾部分的腳底彎曲所沿著的拱形具有3cm的半徑。
6.權利要求1所述的鞋，與腳底中心相比，腳後跟中心橫向偏移。其橫向偏移等於腳後跟的高度乘以腳跟腳底向外傾斜的切線角。
【文檔編號】A43B7/14GK103687505SQ201280000991
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2012年4月16日 優先權日:2011年10月4日
【發明者】古特羅夫·葉夫根尼·庫茲米契 申請人:古特羅夫·葉夫根尼·庫茲米契