足弓高度连续可调节的足踝矫形鞋垫的制作方法

本发明涉及的是一种生活日用品领域的技术，具体是一种足弓高度连续可调节的足踝矫形鞋垫。

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。而足底压力分布情况是判断足踝是否合理受力的一个重要依据。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。另一方面，不同患者的足弓高度不相同，因此不同患者需要不同的支撑高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；但在同一患者不同的恢复期或对于不同患者需要制造不同的矫形鞋垫，以满足患者对于足弓支撑高度及刚度的不同需求。

技术实现要素：

本发明针对现有技术存在的上述不足，提出一种足弓高度连续可调节的足踝矫形鞋垫，通过固定设置于鞋垫本体底部的高度调节装置使鞋垫本体的相邻区域发生相对运动，手动或电动改变足弓支撑曲面的顶点高度，最大化实现足弓支撑高度的调节范围，并保持其他区域的平整度，且结构简单紧凑，操作方便；采用微型电机，实现整体结构微型化精确控制。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明包括：鞋垫本体和设置于鞋垫本体下方的高度调节装置，其中：高度调节装置的一端固定设置于鞋垫本体对应拇趾所在的足弓支撑区域内，另一端固定设置于鞋垫本体对应前足其他脚趾的区域内，两端可发生相对运动。

所述的鞋垫本体为曲面。

所述的高度调节装置包括：固定件、驱动件和滑块，其中：固定件、驱动件和滑块相互连接，固定件与鞋垫本体对应前足除拇趾外的区域固定连接，水平设置的滑块与鞋垫本体对应拇趾所在区域固定连接，并通过驱动件的驱动沿固定件纵向滑动，从而改变鞋垫本体上足弓支撑曲面的高度，实现足弓支撑高度连续调节。

所述的滑动是指：固定件上设有导轨，滑块上开有与导轨相配合的凹槽。

所述的驱动件为翼形螺钉，翼形螺钉穿过滑块与固定件连接。

可选的，所述的固定件内固定设有滑动电位器。

所述的滑动电位器通过设置于其上的滑片与滑块卡扣连接。

可选的，所述的驱动件包括：带伞齿轮的丝杆和杆状旋转件，其中：杆状旋转件的一端与伞齿轮啮合。

所述的带伞齿轮的丝杆穿过滑块与固定件相连。

所述的杆状旋转件穿过固定件延伸至鞋垫本体外侧。

可选的，所述的驱动件为带丝杆的电机，丝杆穿过滑块与固定件相连，并驱动滑块进行直线运动。

所述的滑动电位器作为传感机构和反馈控制机构，将用户输入的足弓支撑曲面的顶点目标高度转化为滑块的目标位置信息，对返回的滑块的实时位置信息和目标位置信息进行比对，将结果反馈给用户或带丝杆的电机，由用户进行手动调节或带丝杆的电机驱动滑块运动至目标位置，达到用户输入的足弓支撑曲面的顶点目标高度。

技术效果

与现有技术相比，本发明的高度调节装置设置在矫形鞋垫前足底部，没有占用足弓下方的空间，能最大化实现足弓支撑高度的调节，并保持其他区域的平整度；此外，该装置结构简单紧凑，手动操作方便，并可采用微型电机，实现整体结构微型化精确控制，通过调节水平设置的滑块在固定件的直线导轨上的位置来实现鞋垫本体的前足底部至足根部位置间的足弓支撑高度连续可调。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为高度调节装置拆分示意图；

图中：(a)为滑块，(b)为固定件和驱动件；

图3为鞋垫本体分区示意图；

图4为实施例1高度调节装置示意图；

图5为与实施例1对应的鞋底设计示意图；

图中：(a)为实施例1正视图，(b)为实施例1仰视图，(c)为鞋底设计侧视图；

图6为实施例1使用示意图；

图中：a为足踝，b为鞋垫本体，c为高度调节装置；

图7为实施例1连续调节足弓支撑曲面高度示意图；

图8为实施例2的高度调节装置拆分示意图；

图9为实施例2滑块位置信息与足弓支撑曲面的顶点高度的关系示意图；

图10为实施例2改变足底压力的分布效果示意图；

图11为实施例3高度调节装置示意图；

图12为实施例4高度调节装置示意图；

图中：1鞋垫本体、2高度调节装置、3、9滑块、4、8、11固定件、5翼形螺钉、6鞋底、7滑动电位器、10带丝杆的电机、12、13带伞齿轮的丝杆、101拇趾与第二脚趾之间的纵向开口、102足弓支撑曲面、103、104螺栓、110第一区域、120第二区域、130第三区域、402、804导轨、701滑片、301’内螺纹、103’、104’、303’、401’、403’、801’、901’、902’螺孔、302’、904’凹槽、601’、802’开孔、803’舱、903’开槽。

具体实施方式

实施例1

如图1所示，本实施例包括：鞋垫本体1和设置于鞋垫本体1下方的高度调节装置2，其中：鞋垫本体1为曲面，高度调节装置2的一端固定设置于鞋垫本体1对应拇趾所在的足弓支撑区域内，另一端固定设置于鞋垫本体1对应前足其他脚趾的区域内，两端可发生相对运动。

所述的高度调节装置2包括：固定件4、驱动件和滑块3，其中：固定件4、驱动件和滑块3相互连接，水平设置的滑块3通过驱动件的驱动沿固定件4纵向滑动，从而改变鞋垫本体1上足弓支撑曲面102的高度，实现足弓支撑高度连续调节。

如图2所示，所述的滑动是指：固定件4上设有导轨402，滑块3上开有与导轨402相配合的凹槽302’。

所述的滑块3上设有与螺栓104相配合的螺孔303’，固定件4上设有与螺栓103相配合的螺孔403’。

如图3所示，所述的鞋垫本体1的分区为：拇趾与第二脚趾之间的纵向开口101延伸至足跟中部，分为三个区域：拇趾所在的足弓支撑区域为第一区域110，前足其他区域为第二区域120，足跟区域为第三区域130。

所述的滑块3位于第一区域110中拇趾跖骨下方。

如图2和图4所示，所述的滑块3为l型，滑块3的水平部分和固定件4分别通过螺栓104和103固定在鞋垫本体1下方。

所述的鞋垫本体1上设有与螺栓104和103相配合的螺孔104’、103’。

如图5所示，与本实施例对应的鞋底6上对应高度调节装置2的位置设置开孔601’，开孔601’比高度调节装置2的尺寸稍大，以将高度调节装置2置于其中，使其可自由活动。

所述的驱动件为翼形螺钉5，翼形螺钉5的一端穿过固定件4上的螺孔401’通过滑块3的内螺纹301’与滑块3连接，另一端与固定件4连接。

如图6和图7所示，顺时针旋转翼形螺钉5(r1、r2、r3)，手动驱动滑块3朝远离足跟的方向移动，滑块3与固定件4之间发生相对运动(x1、x2、x3)，进而实现第一区域110和第二区域120的相对运动，使足弓支撑曲面102的高度变低(h1、h2、h3)；反之，逆时针旋转翼形螺钉5，驱动滑块3朝足跟方向移动，使足弓支撑曲面102的高度变高，从而通过旋转翼形螺钉5(r)改变滑块3移动距离(x)实现足弓支撑曲面102的高度(h)连续调节。

实施例2

如图8所示，所述的驱动件为翼形螺钉5，翼形螺钉5穿过滑块9与固定件8相连。

所述的固定件8内固定设有滑动电位器7，滑动电位器7通过设置于其上的滑片701与滑块9卡扣连接。

所述的固定件8上设有与滑动电位器7相配合的舱803’。

所述的固定件8上设有位于翼形螺钉5两侧的导轨804，滑块9上对应位置设有与导轨804相配合的凹槽904’。

所述的固定件8上与螺栓103相对应的螺孔为801’。

所述的翼形螺钉5通过固定件8上的开孔802’与固定件8相连。

所述的滑块9上设有与滑片701相配合的开槽903’。

所述的滑块9上设有与翼形螺钉5相配合的螺孔902’，与螺栓104相配合的螺孔901’。

所述的滑动电位器7用于反馈与足弓支撑曲面102的顶点高度相关的滑块9的实时位置信息，以得到足弓支撑曲面102的顶点高度信息。

当翼形螺钉5旋转带动滑块9运动时，滑块9带动滑动电位器7的滑片701运动，从而获得滑块9的实时位置信息。通过事先校准的滑块9位置信息和足弓支撑曲面102顶点高度之间的关系，用户能获得当前足弓支撑曲面102的顶点高度信息。

如图9所示，本实施例通过三维打印机制作了对应的高度调节装置2，将其与用玻璃纤维复合材料制作的鞋垫本体1连接起来。手动旋转翼形螺钉5，通过外部电路记录滑动电位器7上滑片701当前位置信息，并同时用游标卡尺测出与之对应的当前足弓支撑曲面102的顶点高度。通过线性拟合可得出滑动电位器7上滑片701位置信息与足弓支撑曲面102顶点高度的关系。

如图10所示，将本实施例放置于带有对应开口的实验鞋内，并在鞋垫本体1表面放置足底压力测量鞋垫，让试验者穿戴并行走。记录当前鞋垫体的足弓支撑曲面102顶点高度，通过足底压力测量鞋垫获得试验者在行走过程中的足底压力分布。通过高度调节装置2改变足弓支撑曲面102顶点高度，并重复上述步行实验，获得不同足弓支撑曲面102顶点高度所对应的足底压力分布。将足底划分为前足、中足、后足三个区域，监测每个区域在步行过程中的平均最大压强变化。可以看出，随着足弓支撑曲面102顶点高度的增大，试验者中足的平均最大压强增加，前足的平均最大压强减小。实验表明，本实施例能有效地改变使用者在步行过程中的足底压力分布。

实施例3

如图11所示，所述的驱动件为两个带伞齿轮的丝杆12、13，两个丝杆相互垂直，并且两个伞齿轮相互啮合。

所述的一个带伞齿轮的丝杆12穿过滑块9与固定件11相连，另一个带伞齿轮的丝杆13穿过固定件11延伸至鞋垫本体1外侧。

所述的滑动电位器7作为传感机构和反馈控制机构，将用户输入的足弓支撑曲面102的顶点目标高度转化为滑块9的目标位置信息，对返回的滑块9的实时位置信息和目标位置信息进行比对，将结果反馈给用户，由用户在鞋垫本体1外侧进行手动调节。

实施例4

如图12所示，所述的驱动件为带丝杆的电机10，丝杆穿过滑块9与固定件8相连，并驱动滑块9进行直线运动。

所述的滑动电位器7作为传感机构和反馈控制机构，将用户输入的足弓支撑曲面102的顶点目标高度转化为滑块9的目标位置信息，对返回的滑块9的实时位置信息和目标位置信息进行比对，通过带丝杆的电机10驱动滑块9运动至目标位置，达到用户输入的足弓支撑曲面102的顶点目标高度，实现对足弓支撑曲面102高度的快速精确控制。

所述的鞋垫本体1为曲面，以实现对足弓的合理支撑；所述的曲面根据用户的足底形状定制或根据经验设定曲面的形状尺寸，用户通过试穿选择适合本人足弓形状的足弓支撑曲面102。

上述具体实施可由本领域技术人员在不背离本发明原理和宗旨的前提下以不同的方式对其进行局部调整，本发明的保护范围以权利要求书为准且不由上述具体实施所限，在其范围内的各个实现方案均受本发明之约束。