一种含梯度分布的分层足部矫形结构

1.本发明涉及一种矫形鞋底和鞋垫。


背景技术：

2.作为人们日常生活中必不可少的设备之一，鞋靴的重要性不言而喻。当人在行走或活动过程中，鞋靴作为脚与地面接触的缓冲层，保护了脚，也提高了运动能力。鞋靴的设计对于一些患者尤其重要，比如患有糖尿病和周围神经病的患者，或者是接受过跖骨截骨术和其他足部手术的患者，这可以帮助他们预防足部并发症。而鞋底材料的采用也是设计鞋靴的一大关键因素，能更好起到治疗或预防人体疾病的作用。
3.鞋垫是与足部直接接触的，其材质的硬度、厚度均会影响穿着者的本体感知，从而影响穿着者自身对外界所受冲击力的感知并做出相应的改变，鞋垫穿着者对鞋垫硬度和鞋垫高度的是比较敏感的，所以需要为大多数人选择一款硬度，高度合适的鞋垫，尽可能提高其足部舒适度。另外鞋垫还有一个功能，个性化的合适的矫形鞋垫在具备鞋垫基本功能的同时，还可以通过矫正和改善足底压力分布，保守治疗一些足部疾病；改善下肢异常的生物力学特征，预防和帮助治疗一些膝关节病变以及调整人体站立行走时的整体姿势，改善腰背部疼痛等。


技术实现要素：

4.为此，我们设计了一种帮助患有足部疾病患者足部矫形的鞋底和鞋垫结构。
5.本发明通过以下技术方案实现：一种含梯度分布的分层足部矫形结构，其特征在于：包括鞋底和鞋垫；
6.所述鞋底包括上底、中底和跟底；所述上底到所述跟底，厚度和体积呈梯度递减分布；所述上底与鞋垫接触，与地面间的角度为5
°
；所述中底夹在上底和跟底之间，所述上底和所述中底以胶粘连接；所述跟底位于足跟正下方，所述跟底和所述中底以胶粘连接；所述鞋垫在足跟处分有一圆形区域。
7.在一较佳实施例中：所述上底采用eva材料或硅胶材料。
8.在一较佳实施例中：所述中底采用va含量为18％的eva材料。
9.在一较佳实施例中：所述跟底采用橡胶材料。
10.在一较佳实施例中：所述鞋垫足跟处圆形区域采用硅胶材料。
11.在一较佳实施例中：所述鞋垫采用eva材料。
12.相较于现有技术，本发明的技术方案具备以下有益效果：本发明通过在跟底采用橡胶材料，提供较好耐磨和防水性能；在中底采用va含量为18％的eva材料，其柔软、弹性好、耐化学腐蚀等性能较好；在与鞋垫接触的上底中采用eva材料，提供较大的变形空间和减震性能。并且本发明通过在鞋垫足跟圆形区域采用硅胶材料，起到在足跟处的支撑作用，吸收能量；鞋垫主体采用透气性良好的eva材料，避免患者的足部二次感染。
附图说明
13.图1为本发明的结构示意图。
14.图2为本发明的仰视图。
15.图3为本发明的前视图。
16.图中：鞋垫主体
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1、鞋垫足跟部圆形区域
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2、鞋底上底
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3、鞋底中底
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4、鞋底跟底
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5。
具体实施方式
17.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
18.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
19.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是壁挂连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
20.如图1所示，一种具有矫形功能的鞋底和鞋垫，所述鞋底包括上底3、中底4和跟底5。所述鞋垫包括鞋垫主体1和鞋垫足跟处圆形区域2。
21.跟底5采用橡胶材料，增加鞋底的耐磨和减震性能。
22.中底4采用18％va含量的eva材料，柔软度和弹性稍优于橡胶，置于鞋底中部，强化鞋底缓震性能。
23.上底3采用硅胶或40％va含量的eva材料，经过压力试验对比，上底3是硅胶材料时，硅胶材料的最大应力只发生在开始行走的一瞬间，以硅胶材料良好的柔软性和弹性，会使得鞋后跟的体积变得纤薄，具有更良好的弹性，从而增加了鞋后跟的弹性，使足部重心的位置发生改变，减轻集中应力的分布，不至于让其集中在脚后跟和脚趾这两个部位，也减轻了地面对足后跟的冲击力，从而使得一些由行走、站立、鞋底过硬引发的脚后跟疼痛得到了有效的舒缓。上底3是40％va含量的eva材料时，eva的应力分布较均匀，可以平衡足底的压力，减少重压对足底的损伤。对比位移可以发现eva材料的位移随时间的变化一直在增大，糖尿病足的患者也正需要足部在鞋靴中的具有较大空间，避免因鞋靴内部过于拥挤使足部受到挤压。与此同时，因为这类材料具有良好的缓冲性、耐撞击性和抗震性，能减轻地面对足部的冲击力，在使用具有这种材料的鞋底的鞋靴一段时间后，形状会因为压力的原因在该材料上显现出来，使得鞋底与脚型越发的适合，穿戴上它之后能更好地体验到舒适感，从而减轻带给人们的病痛。同时，又因为eva属于多孔泡沫材料，具有良好的透气性，能避免让
患者的足部二次感染。
24.如图1所示，上底3、中底4和跟底5呈梯度分布，梯度结构能给鞋底结构的性能带来较大改善，帮助矫形进程顺利进行。
25.考虑鞋垫的透气性和回弹性，鞋垫主体1采用eva材料，在鞋垫厚度为2mm
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8mm间和不同材料硬度中优选鞋垫厚度和材料参数。其中，优选出吸收能量最大、应力偏小的鞋垫，厚度为4mm，eva材料的密度为0.22g/cm3，杨氏模量为2000kpa，泊松比为0.4。
26.鞋垫足跟处圆形区域2是足部受力较大处，采用硅胶材料，以其优异的吸能特性，降低足跟处的应力集中，使足部应力分布更均匀，帮助调节足部姿态。
27.以上表现和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求具体实施方式。


技术特征：
1.一种含梯度分布的分层足部矫形结构，其特征在于：包括鞋底和鞋垫；所述鞋底包括上底、中底和跟底；所述上底到所述跟底，厚度和体积呈梯度递减分布；所述上底与鞋垫接触，与地面间的角度为5
°
；所述中底夹在上底和跟底之间，所述上底和所述中底以胶粘连接；所述跟底位于足跟正下方，所述跟底和所述中底以胶粘连接；所述鞋垫在足跟处分有一圆形区域。2.根据权利要求1所述的一种含梯度分布的分层足部矫形结构，其特征在于：所述上底采用eva材料或硅胶材料。3.根据权利要求1所述的一种含梯度分布的分层足部矫形结构，其特征在于：所述中底采用va含量为18％的eva材料。4.根据权利要求1所述的一种含梯度分布的分层足部矫形结构，其特征在于：所述跟底采用橡胶材料。5.根据权利要求1所述的一种含梯度分布的分层足部矫形结构，其特征在于：所述鞋垫足跟处圆形区域采用硅胶材料。6.根据权利要求1所述的一种含梯度分布的分层足部矫形结构，其特征在于：所述鞋垫采用eva材料。

技术总结
本发明提供了一种含梯度分布的分层足部矫形结构，包括鞋底和鞋垫；所述鞋底包括上底、中底和跟底；所述上底到所述跟底，厚度和体积呈梯度递减分布；所述上底与鞋垫接触，与地面间的角度为5


技术研发人员：刘晓颖 郝艳华 王宠宁 田家伟 黄家赞 朱志彬
受保护的技术使用者：华侨大学
技术研发日：2021.09.28
技术公布日：2021/12/21