具有足筋膜仿生功能的鞋底及鞋的制作方法

本发明涉及鞋领域，尤其涉及一种具有足筋膜仿生功能的鞋底及鞋。
背景技术：
：人体的足部由骨骼、肌肉、筋膜等结构组合而成，筋膜是维持人体足部稳定运动、提高缓冲、提升助推力的重要结构之一，其中，位于足弓部位的筋膜是足部韧带十分重要的组成部分之一。足弓筋膜位于足部跖骨与跟骨之间，是一片非常强韧的厚而致密的扇形结缔组织，能够维持足弓的高度及形状，保障人体正确的站姿及运动姿态。人体在运动时，足弓筋膜能够承受足部的张力，并提供拉伸弹性及吸收地面的反作用力，起到避震作用，还能在足部进行蹬伸动作时，透过筋膜绞盘效应，让筋膜收紧并增加中足刚度，有利于人体传导推动力。然而，当进行长时间的行走或跑步运动时，由于足弓筋膜受到长时间的反复拉扯，导致其弹性有所下降，再加上足底肌肉的力量随长时间运动也同时下降，这可能会导致自然的足部结构减震性变弱、关节蹬伸稳定性变差，整体运动表现下降。长期往复，还可能引发足底筋膜炎、骨刺等病症，对比赛及日常生活都有较大的影响。随着消费者健康意识的不断提升，以及对运动装备保护性能需求的日益增加，设计出一双能够保障足部筋膜，尤其是足弓筋膜及足部健康的运动鞋已成为发展趋势。运动鞋在运动中起到了至关重要的作用，可以为使用者提供良好的减震性、稳定性和运动控制性，在辅助提升使用者的跑步、弹跳、助力等运动性能的同时，也为使用者的足部、腿部以及脊椎骨骼提供减震保护。目前市场上常见的具有一定保护性能的运动鞋，通常是在鞋底的中足位置设置硬质支撑插片，通过支撑的方式，为足部的蹬伸动作提供稳定性及杠杆效果，增强力的传导。此外，另一种常见的方法是设置鞋垫，通过鞋垫支撑足内侧纵弓位置，进而改善脚底受力状态，使足弓及肌肉结构得以舒缓，减少足部在运动时的过度外翻幅度及角速度，并在足部蹬伸时提供中足支撑及稳定作用。但是，这些通过支撑件支撑足弓的方法仍然存在一些缺陷：硬质插片虽然能够增加运动鞋的中足弯折刚度，但由于没有充分考虑到人体足弓的自然形态及功能，容易导致前足与后跟之间过渡过硬，使足部在进行蹬伸或其他变向动作时出现掉后跟的问题；而支撑鞋垫虽然能够提供中足支撑，但当人体处于站立、走路、跑步等不同运动状态时，足弓的形态(如下降量)并不完全相同，此时鞋垫始终与足弓完全贴合，容易引起足弓部位的舟骨区域感觉不适。技术实现要素：本发明的目的在于提供一种具有足筋膜仿生功能的鞋底及鞋，在鞋的底部设置筋膜结构，模仿人体足弓筋膜的拉伸和收缩过程，以减轻疲劳的产生。具体技术方案如下：一种具有足筋膜仿生功能的鞋底，包括鞋底本体，鞋底本体上设置有筋膜结构，筋膜结构包括第一端部和第二端部，筋膜结构的第一端部和第二端部与鞋底本体固定连接，第一端部与第二端部之间的部位与鞋底本体非固定连接。进一步，筋膜结构的第一端部与鞋底本体的前掌部位固定连接，筋膜结构的第二端部与鞋底本体的足跟部位固定连接，筋膜结构第一端部与第二端部之间的部位跨过鞋底本体的中足部位设置，且与鞋底本体的中足部位非固定连接。进一步，筋膜结构嵌设在鞋底本体的内部，或设置在鞋底本体的下底面上，或设置在鞋底本体的上表面处。进一步，鞋底本体包括相互独立的第一部件和第二部件，筋膜结构的第一端部与鞋底本体的第一部件固定连接，筋膜结构的第二端部与鞋底本体的第二部件固定连接。进一步，第一部件靠近鞋底本体的前掌部位设置，第二部件靠近鞋底本体的足跟部位设置。进一步，鞋底本体包括相互独立的第一部件、第二部件和第三部件，第三部件连接第一部件和第二部件，以形成鞋底本体，筋膜结构的第一端部与鞋底本体的第一部件固定连接，筋膜结构的第二端部与鞋底本体的第二部件固定连接。进一步，第一部件靠近鞋底本体的前掌部位设置，第二部件靠近鞋底本体的足跟部位设置，第三部件靠近鞋底本体的中足部位设置。进一步，第一部件上形成有第一凹槽，第二部件上形成有第二凹槽，第一凹槽与第二凹槽共同组成容纳凹槽，第三部件嵌设在容纳凹槽内，并与第一部件和第二部件固定连接，以形成鞋底本体。进一步，容纳凹槽开设在鞋底本体靠近人体足部的一侧表面上，第三部件嵌设在容纳凹槽内，以使第三部件接近人体足部设置。进一步，筋膜结构设置在第三部件的下方，且设置在第一部件和第二部件的上方，位于第三部件与第一部件和第二部件之间。进一步，鞋底本体上形成有拱形空间，拱形空间对应设置在筋膜结构的下方，以提高筋膜结构的拉伸效率。进一步，鞋底本体的下表面形成有镂空结构，筋膜结构可通过镂空结构露出至鞋底本体外，以提高筋膜结构的拉伸效率。进一步，第一部件、第二部件和第三部件为不同材质制成；或第一部件与第二部件为相同材质制成，第三部件为不同材质制成；或第一部件与第三部件为相同材质制成，第二部件为不同材质制成；或第二部件与第三部件为相同材质制成，第一部件为不同材质制成。进一步，筋膜结构的第一端部与鞋底本体对应人体跖趾关节的位置固定连接，筋膜结构的第二端部与鞋底本体对应人体跟骨的位置固定连接。进一步，筋膜结构为扇形的片状结构。一种鞋，其鞋底为以上所述的具有足筋膜仿生功能的鞋底。本发明的具有足筋膜仿生功能的鞋底及鞋，基于仿生学原理，通过在鞋的底部设置筋膜结构，模仿人体足弓筋膜的拉伸和收缩过程，为人体足部提供自然的缓冲、支撑、推动力和分散冲击力等效果，减缓人体足弓筋膜及肌肉力量的下降速度，从而减轻疲劳的产生，保持跑者的运动状态，同时对人体足部的肌肉、筋膜和骨骼提供保护。附图说明图1为本发明中的鞋底的实施例一的侧视图。图2为本发明中的鞋底的实施例一的侧面剖视图。图3为本发明中的鞋底的实施例一的俯视图一。图4为本发明中的鞋底的实施例一的仰视图图5为本发明中的鞋底的实施例一的俯视图二。图6为本发明中鞋底实施例一的筋膜结构的立体模型图。图7为本发明中鞋底实施例一的筋膜结构相对于人体足部的固定位置的示意图一。图8为本发明中鞋底实施例一的筋膜结构相对于人体足部的固定位置的示意图二。图9为本发明中的鞋底的实施例二的侧面剖视图。图10为本发明中进行足趾屈肌力量测试的样鞋。图11为本发明中进行足趾屈肌力量测试过程的示意图。具体实施方式为了更好的了解本发明的目的、结构及功能，下面结合附图，对本发明的具有足筋膜仿生功能的鞋底及鞋做进一步详细的描述。本发明中的具有足筋膜仿生功能的鞋底包括鞋底本体，鞋底本体上设置有筋膜结构，将筋膜结构的一端定义为第一端部，将与第一端部位置相对的一端定义为第二端部，则筋膜结构的第一端部和第二端部与鞋底本体固定连接，第一端部与第二端部之间的部位与鞋底本体非固定连接。在人体行走和奔跑的过程中，鞋底本体受到来自人体足部的反复踩踏，期间，筋膜结构的第一端部和第二端部会随鞋底本体的形变而反复移动，进而使筋膜结构第一端部与第二端部之间的部位受到反复的拉伸，筋膜结构不断重复拉伸和收缩的过程，可减缓人体自身足弓筋膜和足部肌肉的疲劳。鞋底本体包括前掌部位、中足部位和足跟部位，其中，前掌部位为鞋底本体对应人体足部前脚掌的部位，中足部位为鞋底本体对应人体足部足弓区域的部位，足跟部位为鞋底本体对应人体足部脚跟的部位。筋膜结构可仅设置在鞋底本体的前掌部位、中足部位或足跟部位，也可设置在其中两个部位，或三个部位上均设置。筋膜结构的设置数量可为一个，也可为两个或多个筋膜结构并列、并排、重叠或间隔设置在鞋底本体上。筋膜结构可沿鞋底本体的纵向方向设置，即筋膜结构的第一端部和第二端部分别朝向鞋底本体的足尖和足跟设置；筋膜结构也可沿鞋底本体的横向方向设置，即筋膜结构的第一端部和第二端部分别朝向鞋底本体对应人体足部内侧和足部外侧的方向设置。作为一种优选实施方式，可将筋膜结构的整体形状设置为片状，即仿照人体足部的足弓筋膜设计。筋膜结构的第一端部与鞋底本体的前掌部位固定连接，筋膜结构的第二端部与鞋底本体的足跟部位固定连接，位于筋膜结构第一端部与第二端部之间的部位跨过鞋底本体的中足部位设置，且与中足部位之间为非固定连接，相对于中足部位活动设置。在行走或奔跑的过程中，人体足部位于抬起状态时，足弓筋膜在骨结构和肌肉的作用下处于原有的收紧状态，此时足弓筋膜可使人体足部的中足部位刚度提升，以为后续足部触地时提供缓冲和承重做好准备；当人体足部下落踩踏地面时，骨结构间的活动度增加，足弓下降，此时足弓筋膜被拉长，能够为足部提供缓冲和承重，并储存势能；当人体足部再次蹬伸抬起时，足弓筋膜在骨结构和肌肉的作用下再次收紧，释放了足弓筋膜被拉伸时存储的弹性势能，保障蹬伸时有足够的传导推动力。在本发明的鞋底中，筋膜结构采用具有强大拉伸刚度及恢复性的材料制成，具有吸收和释放势能的效果，相当于人体足部的筋膜，鞋底本体相当于人体足部的骨骼和肌肉，鞋底本体与筋膜结构共同形成了人体足部的仿生结构。当鞋底本体受力时，筋膜结构可以模仿人体足部筋膜的拉伸和收紧过程，为人体足部提供自然的缓冲、支撑、推动力和分散冲击力等效果，以减缓人体自身足弓筋膜和足部肌肉的疲劳，这与现有的在鞋底内设置不能拉伸的硬质碳板或tpu板等支撑插片有本质区别。本发明中的鞋底本体可为一体成型结构，也可为双层或多层复合而成的结构，也可为由两块或多块结构组合拼接而成，筋膜结构可设置在鞋底本体的上下表面，或嵌设在鞋底本体的内部。筋膜结构的设置位置可覆盖整个鞋底本体，即由足尖部位延伸至足跟部位，也可以仅设置在鞋底本体的部分区域。筋膜结构的设置位置优选为跨过鞋底本体对应人体足弓所在的部位，这种设置方式更有利于提高筋膜结构的拉伸程度，提高拉伸效率。实施例一如图1至图4所示，本发明中的具有足筋膜仿生功能的鞋底包括鞋底本体，鞋底本体由相互独立的第一部件1、第二部件2和第三部件3组成，第一部件1靠近鞋底本体的前掌部位设置，第二部件2靠近鞋底本体的足跟部位设置，第三部件3设置在第一部件1与第二部件2之间，靠近鞋底本体的中足部位设置。具体的，在第一部件1靠近人体足部的一侧形成有第一凹槽，在第二部件2靠近人体足部的一侧形成有第二凹槽，第一凹槽与第二凹槽共同围成容纳凹槽，第三部件3嵌设在容纳凹槽内，第三部件3同时与第一部件1和第二部件2固定连接，以形成鞋底本体。第一部件1与第二部件2可如图1和图4中所示，采用部分结构固定相连的方式连接，也可以完全连接在一起；或者断开设置，通过第三部件3实现间接连接。第一部件1、第三部件3和第二部件2可以采用不同材质制成。进一步，鞋底本体上设置有筋膜结构4，如图2所示，筋膜结构4设置在第三部件3的下方，且设置在第一部件1和第二部件2的上方，位于第三部件3与第一部件1和第二部件2之间。如图3和图5所示，筋膜结构4的第一端部与第一部件1和第三部件3靠近足跟的一端固定连接，筋膜结构4的第二端部与第二部件2和第三部件3靠近足尖的一端固定连接。位于第一端部与第二端部之间的部位与鞋底本体之间为非固定连接，这使筋膜结构4的中间区域可以自由拉伸或收紧，大大减少了鞋底本体对筋膜结构4形变的限制和影响，使筋膜结构4能够达到模仿人体足弓筋膜运动机理的效果。优选地，容纳凹槽为图2所示的开设在鞋底本体靠近人体足部的一侧表面上，第三部件3嵌设在容纳凹槽内，以使第三部件3接近人体足部设置。一方面，人体足部直接与软弹的第三部件3相接触，能够提升足部的舒适感；另一方面，人体足部直接踩踏第三部件3，能够使位于第三部件3下方的筋膜结构4产生更好的拉伸效果。当然，除上述设置方式外，也可以将容纳凹槽开设在鞋底本体的内部或下表面处，即将第三部件3插设在第一部件1和第二部件2的内部，或将第三部件3贴设在第一部件1和第二部件2的下表面处，同样能够使第一部件1和第二部件2加强连接效果；又或者，直接将第三部件3制作成一层完整的鞋底结构，再将第一部件1和第二部件2固定连接在第三部件3的上表面或下表面处，以形成鞋底本体。采用上述由第一部件1、第二部件2和第三部件3组合拼接而成的鞋底本体具有以下优点：第一，第一部件1和第二部件2为两个独立设置的部件，相较于一体成型的鞋底，这种设置方式能够为筋膜结构4提供更大的拉伸空间，以提高拉伸效率；第二，第一部件1和第二部件2独立设置的方式，虽然有利于筋膜结构4发挥效用，但一定程度上影响鞋底本体的整体强度和耐用度，而设置第三部件3能够加强鞋底本体整体的强度，使筋膜结构4以上的鞋底本体呈一体结构，筋膜结构4以下的鞋底本体呈两段式结构，既保障鞋底本体的强度和耐用度，又不影响筋膜结构4的拉伸效率，使鞋底具有良好的仿生效果。进一步，如图3、图6和图7所示，筋膜结构4整体为扇形的片状结构，且该片状结构具有一定的弧度。具体的，筋膜结构4的两侧(即对应人体足部的内侧和外侧的两侧)向上卷起，中间部位向下凹陷，以形成具有一定弧度的扇形片状结构。这种形状更接近人体足部的生理弧度，有利于筋膜结构4存储和释放更多势能。其中，扇形结构较宽的一端为筋膜结构4的第一端部，与鞋底本体的第一部件1固定连接，扇形结构较窄的一端为筋膜结构4的第二端部，与鞋底本体的第二部件2固定连接。优选地，鞋底本体的第三部件3也呈扇形，与筋膜结构4的扇形形状相匹配，筋膜结构4对应设置在扇形的第三部件3下方。这种设置方式有利于进一步提高筋膜结构4的拉伸效率，提高鞋底整体的足弓筋膜仿生效果。优选地，如图7和图8所示，筋膜结构4的第一端部与鞋底本体对应人体跖趾关节的位置固定连接，筋膜结构4的第二端部与鞋底本体对应人体跟骨的位置固定连接。由于人体足部足弓筋膜的拉伸范围即位于跟骨和跖趾关节之间，因此将筋膜结构4按照这种方式进行设置，更有利于其拉伸和收紧，不仅拉伸的程度更好，且不会对人体足部其他部位产生运动干涉。进一步，如图1和图4所示，鞋底本体的底部还形成有拱形空间5，拱形空间5对应设置在筋膜结构4的下方，位于鞋底本体的中足部位。拱形结构可以设置有一个，也可以设置两个或多个，拱形结构能够为鞋底本体和筋膜结构4提供更大的形变空间，以进一步提高筋膜结构4的拉伸效率。进一步，如图4所示，鞋底本体的下表面形成有镂空结构6，筋膜结构4可通过镂空结构6露出至鞋底本体外。镂空结构6可以设置有一个，也可以设置两个或多个，镂空结构6能够为鞋底本体和筋膜结构4提供更大的形变空间，以进一步提高筋膜结构4的拉伸效率。优选地，镂空结构6设置在拱形空间5内。实施例二如图9所示，本发明中的具有足筋膜仿生功能的鞋底包括鞋底本体，鞋底本体由相互独立的第一部件1、第二部件2和第三部件3组成，第一部件1靠近鞋底本体的前掌部位设置，第二部件2靠近鞋底本体的足跟部位设置，第三部件3设置在第一部件1与第二部件2之间，靠近鞋底本体的中足部位设置。在第一部件1与第二部件2靠近人体足部的一侧形成有容纳凹槽，第三部件3嵌设在容纳凹槽内，同时与第一部件1和第二部件2固定连接，以形成鞋底本体。鞋底本体上设置有筋膜结构4，与实施例一不同的是，筋膜结构4设置在鞋底本体的下表面上，自鞋底本体的足尖部位延伸至鞋底本体的中足部位。筋膜结构4的第一端部与鞋底本体的足尖部位固定连接，筋膜结构4的第二端部与鞋底本体的中足与足跟相过渡的部位固定连接。位于第一端部与第二端部之间的部位与鞋底本体之间为非固定连接。将筋膜结构4设置在鞋底本体的下表面，可以增加筋膜结构4与人体足部之间的距离，距离增大可使筋膜结构4的拉伸空间更大，有利于进一步提高拉伸效率，提高鞋底整体的足弓筋膜仿生效果。进一步，在上述实施例一和实施例二中，第一部件1为第一材料或第二材料或第三材料制成，第二部件2为第一材料或第二材料或第三材料制成，第三部件3为第一材料或第二材料或第三材料制成，第一材料、第二材料和第三材料可以为不同材质，也可以为相同材质。具体的，第一材料、第二材料和第三材料可以为eva、tpr、e-tpu等具有良好回弹性能的材料。优选地，筋膜结构4可以采用树脂、乙烯-四氟乙烯共聚物薄膜、聚四氟乙烯玻纤、尼龙、tpu、碳纤维等具有强大拉伸刚度及恢复性的材料，以达到良好的吸收和释放势能的作用。优选地，在鞋底本体的底面上还可以设置大底，大底可设置在足跟部位，也可设置在前掌部位或整个鞋底的底面上。大底可采用耐磨橡胶制成，以减少鞋底的磨损消耗。进一步，本发明中的鞋底本体也可以仅由第一部件1和第二部件2前后拼接而成，使筋膜结构4的第一端部和第二端部分别与第一部件1和第二部件2固定连接。或者，本发明中的鞋底本体也可以由第一部件1、第三部件3和第二部件2首尾相连、顺次拼接而成，而无需采用凹槽结构和嵌设的方式设置第三部件3；同时使筋膜结构4的第一端部和第二端部分别与第一部件1和第二部件2固定连接，使筋膜结构4第一端部与第二端部之间的部位跨过第三部件3，并与第三部件3非固定连接。本发明中还涉及一种鞋，其鞋底为以上所述的具有足筋膜仿生功能的鞋底。进一步，如图10和图11所示，通过对三双样鞋进行足趾屈肌力量对比测试可以看出，本发明中的具有足筋膜仿生功能的鞋底和鞋能够有效的减缓足趾屈肌的力量下降。图10中的样鞋a、样鞋b和样鞋c，鞋中底的基本结构相同，其中样鞋a未设置筋膜结构4，样鞋b和样鞋c为本发明的具有足筋膜仿生功能的鞋(样鞋b对应实施例一，样鞋c对应实施例二)。让多名跑者在同一速度下，通过跑步机跑步一个小时，然后测试跑步前后右脚的足趾屈肌力量指标，并验证具有足筋膜仿生功能的鞋对人体足部疲劳状态的影响：表1足趾屈肌力量对比测试结果序号样鞋疲劳前疲劳后下降率1样鞋a135n98n27.4％2样鞋b138n113n18.1％3样鞋c131n110n16.0％可见，本发明的具有足筋膜仿生功能的鞋底及鞋，能够有效的减缓足趾屈肌的力量下降，保持跑者的运动状态，减缓疲劳的产生。本发明的具有足筋膜仿生功能的鞋底及鞋，基于仿生学原理，通过在鞋的底部设置筋膜结构，模仿人体足弓筋膜的被拉伸和收缩过程，为人体足部提供自然的缓冲、支撑、推动力和分散冲击力等效果，减缓人体足弓筋膜及肌肉力量的下降速度，从而减轻疲劳的产生，保持跑者的运动状态，同时对人体足部的肌肉、筋膜和骨骼提供保护。以上借助具体实施例对本发明做了进一步描述，但是应该理解的是，这里具体的描述，不应理解为对本发明的实质和范围的限定，本领域内的普通技术人员在阅读本说明书后对上述实施例做出的各种修改，都属于本发明所保护的范围。当前第1页12