腳的外部形態(tài)教案

1、 模塊4-教案1 腳的外部形態(tài)【教學目的要求】通過了解腳的外部形態(tài)，組織結構以及腳型測量，加深對腳型的認識，掌握腳型規(guī)律、并能在鞋類設計中熟練運用之?！窘虒W重點、難點】腳的主要特征部位標志與位置確定、熟練將特征部位與應用名稱對應。【教學安排】理論為主，實踐為輔。【教學內容】一、 腳型概念腳型是指腳的形狀與形態(tài)。人體下肢是由大腿、小腿和腳三個部分組成，掌握腳型的目的是對后續(xù)的鞋子設計奠定基礎。如果設計靴子產品，還要研究腿部的形態(tài)與特征。腳是人體下肢最下面的器官，最接近地面，具有運動、支撐、平衡人體的作用，同時還具有傳動能量、吸收震蕩、緩沖壓力的作用。鞋子設計、生產與穿用，都是為了保護腳體、保證腳

2、功能的正常或超常發(fā)揮，并使人腳在運動、負重等活動中不受傷害，更加舒適、美觀，滿足人們對鞋子的物質與精神需求。因此在鞋子的相關設計中，如楦體設計、結構設計、款式設計、底部件設計、模具設計以及工藝設計中，都要以腳為服務對象，利用腳型規(guī)律指導設計活動，違反腳的運動規(guī)律、違反腳型規(guī)律的設計都是不適當?shù)摹Ｄ_的運動規(guī)律與腳型規(guī)律是指導鞋靴設計的基本依據。1、 腳型腳的外形就像一個楔形，其形狀取決于其內部的骨骼結構特征是前大后小，而且前薄后厚，前部呈片狀、后體呈體狀。骨骼結構一旦定型，腳的形狀就基本不變，盡管運動中腳的形態(tài)是變化的，但也受到骨骼運動的制約。在腳型研究與分析中，先以靜態(tài)為例進行研究與分析，常把

3、腳體分成兩半狀，一般以中趾軸線為界，處于腳內側稱為內懷，處于腳外側的稱為外懷。腳的外形特征與部位名稱見圖4-1.人腳的主要構成部分有：腳趾、腳背、跖趾關節(jié)、腰窩、腳彎、腳腕、踝骨、腳后跟、腳前掌、腳心、腳弓等。2、腳趾腳趾在腳的最前端，有些人的第一腳趾最長，成為埃及腳型，有些人是第二腳趾最長，被稱為希臘腳型，還有些人是第一與第二腳趾齊長，稱為等長腳型；另有少數(shù)人五個腳趾一樣長，稱為方形腳。不管是何種腳型，在確定腳的腳趾前端點時，都是以最長的腳趾點端點為準。人體站立時，腳支撐著人體重量，而腳趾對支撐有著很好的輔助作用。人在走路時腳離開地面時會有一個蹬離動作，使人體前行，腳趾就要分散，穩(wěn)定性明顯提

4、高，用力得到加強。腳趾在鞋腔內應當有自由活動的空間，否則長期得不到自由活動空間時，就會產生各種腳的疾病。3、 腳背腳背是指腳體的上體面，也叫腳面、腳跗面，從腳趾向后一直到腳腕前面的上體面。外形是中間鼓起、兩側逐漸下彎曲，呈凸起的弓狀結構，主要對人體垂直支撐力起分散作用。其厚度由腳趾后端起到腳彎逐漸增厚，明顯硬凸起部位就是前跗骨凸點。在設計鞋幫部件時，口門位置設計與其關聯(lián)度較大，使用滿幫鞋時，腳能否順利穿入，受到該點的制約，因此該點成為楦體設計的一個重要控制點，需要高度關注跗骨凸點在鞋楦、鞋子設計中的作用。4、 跖趾關節(jié)跖趾關節(jié)是指人腳趾后端與腳體之間的活動部位。該部位由五組腳趾骨與五個跖骨連接

5、的部位組成。由里懷到外懷分別稱為第一到第五跖趾關節(jié)。該部位是人腳最寬部位，也是活動最為頻繁的部位。人體在各種活動中該部位都會發(fā)生運動，也是受力較為集中的部位，因此鞋楦設計、鞋子設計都要對該部位進行考慮，要求該部位肉體安排飽滿圓滑，不同結構鞋子對該部位的圍度變化有著較大的特殊要求。5、 腳腰窩腳腰窩是腳底面上最為彎曲的部位，其位置在腳的中段靠后，也稱為中腰部位，有里外懷的區(qū)分。里懷一側的腰窩呈凹狀，有著明顯的腳弓，分布著腳底的血管與神經；外側一部位稱為外腰窩，其肉體較里腰窩多些，呈扁平狀，其中有一定的硬的凸起，稱為第五跖骨粗隆點，也是測量腳跗圍點的位置點之一。腳腰窩部位結構穩(wěn)定，是用來設計鞋幫斷

6、開的位置。6、 腳彎腳彎是指腳的舟上彎點部位，是小腿與腳背部位的彎點處，當腳背背曲活動時，就會出現(xiàn)明顯橫向皺紋，在設計鞋子時，鞋前臉的總長度都設計在舟上彎點之前，以防止磨腳硌腳；設計靴類時，前臉的總長度會超過腳彎，利用靴楦圍度較大的特點避免磨腳現(xiàn)象；設計運動鞋時，鞋臉的總長度大都設計在舟上彎點附近，一方面因為運動鞋的前開口結構可避免磨腳，另一方面該位置處于黃金分割率點附近，鞋子的造型比較美觀。7、 腳腕 腳腕位于小腿最細處，是腳與小腿的分界處，在設計鞋類時，高腰鞋的后幫高度超過腳踝骨，但不超過腳腕；也是區(qū)分鞋靴的位置點，高于該位置的鞋子就稱為靴子。高度位置與小腿的特征部位相對應，見圖4-2。8

7、、 腳踝骨腳踝骨是人腳兩側凸起的比較突出的半圓球狀體。實際上，踝骨是人腿最下端的端點，有內踝骨和外踝骨之分。處于內側的是內踝骨、外側的是外踝骨。一般內踝骨位置高于外踝骨，外踝骨位置較內踝骨位置靠后。其下部是踝關節(jié)，連接小腿與腳體，屬于屈戍關節(jié)，前后活動比較靈活，而左右運動就很難進行，外踝骨位置較低，造成腳很難向外翻轉。為防止鞋后幫磨著腳踝骨，設計低幫鞋都要低于外踝骨下沿點2-3mm。9、 腳后跟腳后跟是人腳最下端也是最后端的部位，呈一個球體狀。由后面、底面和兩側面構成。腳后跟是支撐人體重量的最主要部位，赤腳站立人體的50%重量為腳后跟承擔。在運動時，隨著腳后跟抬起，受力逐漸變小。腳后跟下面皮層

8、以上有著較厚的脂肪墊，受到壓力時，該墊會面積增大，向四周延展，分散壓力，穩(wěn)定人腳承重。腳后跟上端有一個后跟骨凸點，該點是低幫鞋設計的后幫高度的控制點，一般鞋幫高度控制在該點以上4-5mm，而且后跟鞋幫設計的形狀要與后跟后面弧狀相一致。在球體后端下部位有一個凸點，該點就是后跟凸點，它是量取腳長的后端起始位置。10、 腳前掌腳前掌位于腳的底部，主要集中在第一跖骨和第三跖骨之下面，處于腳趾向后，腳弓向前，腳趾骨下部的一塊面積，是突出的、較為復雜的曲面，而且該位置偏向里懷一側。前掌基本呈凸出狀，有一個凸點，稱為前掌凸度點，受力后凸出狀逐漸消失，它是人腳站立、跑步、起跳、旋轉等活動時都要受力的部位，也是

9、人體穩(wěn)定支撐的部位之一。當腳后跟抬起80mm時，腳前掌受力達到重力的50%，因此鞋楦設計、鞋底設計這個部位都是要重要考慮的部位，要與之相適應。11、 腳心腳心在腳體下面的中間部位，呈凹陷狀，腳弓較高時，凹陷狀繼而加大，腳弓較低時，凹陷狀繼而減少。遇到扁平足，凹陷狀消失。設計鞋楦時也要考慮腳后跟抬高，趾圍變大、跗圍變小的要求，楦底心部位也應有縮小的趨勢要求。二、 腳的動態(tài)分析腳作為運動器官，總是處于活動狀態(tài)，鞋子設計穿用都以腳為核心。鞋子設計應當符合腳型規(guī)律，否則就會造成鞋與腳的沖突，如磨腳、夾腳、頂腳、硌腳、卡腳等現(xiàn)象。鞋子穿在腳上得時候，尤其是處于運動狀態(tài)下，對鞋子的要求會比靜態(tài)時更為嚴格和

10、特殊。因此有必要對人腳運動狀態(tài)進行分析。1、 腳趾前蹺與鞋子的前蹺一般人都會注意到鞋子前頭往往向上蹺起來，這個就是鞋子的前蹺。鞋子的前蹺與腳的前蹺有很大關系。見圖4-3。人腳正常狀態(tài)下腳趾前端是上蹺的，一般這個蹺度在15°左右，這也被稱為前蹺角。赤腳走路時，腳底近似于滾動，當腳后跟著地后，從后向前依次外腰窩、第五跖趾、第一跖趾、腳趾的滾動，使腳的一系列運動顯得很輕松，很靈巧。由于存在著腳的前蹺，所以使認腳運動很自如，因此鞋子設計為了保證人腳運動的便捷性，也必須保持著前蹺。這個問題的解決主要是在鞋楦設計時，使鞋楦保留了相應的前端蹺度。不同的運動狀態(tài)對鞋楦的前蹺有著不同的要求，如足球鞋、

11、慢跑鞋鞋楦的前蹺就會大一些。2、 腳趾的活動與放余量腳在行走時，受向前后移動沖力的影響，腳趾會向前發(fā)生5-10mm的位移，腳趾的前端與鞋子的前端需要保持一定的長度空間，這樣不至于發(fā)生頂腳現(xiàn)象。這個空間長度就是鞋子設計的放余量，見圖4-4。鞋子有了放余量，不僅使腳感舒適、而且還增加了鞋子美感。放余量與鞋頭造型有關，尖頭鞋放余量要大許多、圓頭鞋的放余量就要相對小一些。3、 跖趾關節(jié)與前后身的分界線鞋楦的底面無論楦跟的高度是多少，都會發(fā)現(xiàn)一個前身與后身的分界線，見圖4-5。在分界線之前，楦底呈凸起狀；在分界線之后，楦底呈凹陷狀。這條分界線并不是在楦底的斜寬線上，而是在第一、第五跖趾關節(jié)以后的部位。這

12、條分界線是如何產生的？把腳后跟抬起來，此時可以看到第一、第五跖趾關節(jié)著地的位置，由于在跖趾關節(jié)的外層包裹著豐厚的肌肉、脂肪，所以這條分界線是依據跖趾關節(jié)實際著地位置來確定的，一般是通過第五跖趾部位點作與底中線呈83-84°夾角的斜線，該斜線距離第一跖趾關節(jié)較遠，距離第五跖趾關節(jié)較近，便于著地和行走時腳感舒適與靈活。4、 淺口鞋的口門位置口門位置是指鞋口的前端與背中線相交的位置,見圖4-6.一般的滿幫鞋大多數(shù)為深口門的結構，口門位置在鞋長度的五分之二附近或更靠后一些；淺口鞋是指鞋的前臉比較短，口門位置比較靠前一些，口門位置大約在鞋長度的四分之一附近，例如女圓口門鞋、運動鞋都屬于淺口鞋。

13、淺口鞋的口門位置與腳的跖趾關節(jié)活動有關，如果口門位置與腳跖趾關節(jié)的彎折位置重合，在腳行走時會造成磨腳。 5.三節(jié)頭鞋的前包頭位置男式三節(jié)頭鞋的前幫有一個前包頭部件，前包頭的長度取多少合適?有些鞋的前包頭為了突出好看，設計的比較長，結果造成腳趾在行走時板腳"，不易彎曲，如果強行彎曲，包頭上出現(xiàn)皺褶，影響鞋的外觀質量，因為在前包頭的下面隱藏著腳的另一個彎折部位。把腳后跟抬高，看到的第一個彎折部位是跖趾關節(jié)，再抬起腳的跖趾關節(jié)，就會看到從大拇趾的趾關節(jié)到小趾端得到的彎折線，這一條線就是設計前包頭的基準線。其實只要前包頭的設計位置錯開在第二條彎折線之前就可以了，當然為了使前包頭的長度在前幫中

14、占據黃金分割點上，要選擇楦底加長的男式三節(jié)頭鞋專用鞋楦。三節(jié)頭鞋的前包頭位置見圖47。 6后跟骨與后主跟的設計在鞋幫的后跟部位，在幫面和幫里之間，都會裝配一個較硬的部件，這就是后主跟。后主跟對鞋幫起著支撐、定型和補強的作用，對腳起著保護、穩(wěn)定和平衡的作用，特別是對腳后跟骨的保護是不容置疑的。設計后主跟時，主要依據腳的后跟骨形狀。腳在活動時，后跟骨的位置是相對穩(wěn)定的，對于較硬的后主跟部件，也應該有較穩(wěn)定的位置。腳后跟骨上沿點的高度占腳長的2 166，這就是后主跟的基本高度，再加上底口的加放量67 mm，就構成了后主跟的高度。腳后跟骨的長度占腳長的3 3，這就是后主跟的參考長度，然后再根據鞋幫部件

15、的結構特點來確定設計長、中、短的后主跟，參見圖48。 7·后跟骨與后幫高度的設計把后幫高度的設計與后跟骨拉上關系并非空穴來風，在腳的后跟弧位置，后幫的高度設計是在腳后跟骨高度之上的位置(參見圖49)。對于滿幫皮鞋來說，一般以超過后跟骨高度45 mm為宜，過低時鞋不跟腳，過高時又會造成“啃腳”。設計女淺口鞋時，鞋口比較瘦，穿起來鞋口被撐開，后幫高度會自然降低，所以要比滿幫鞋高出12 mm。在設計涼鞋時，要考慮后袢（判）帶的高度在出楦后也會自然下降，所以要根據后袢帶的結構不同，適當提高581 0mm不等。掌握鞋后幫高度的設計原則以后，在具體處理時就會變得輕松了。 在運動鞋的設計中，后幫的

16、高度普遍比皮鞋高，這里存在著一個后彎點與后踵高度的關系，參見圖410。腳的后彎點是個新詞，聽起來陌生。當把腳背伸直的時候，在腳的后跟弧上端，就會出現(xiàn)一個明顯的彎曲部位，這就是腳的后彎點。我們經常會看到運動鞋的后幫高度遠遠高于皮鞋，難道不會造成磨腳嗎?要知道制作皮鞋的材料比較硬，而生產運動鞋是利用泡棉材料柔軟蓬松的特性，所以運動鞋的后幫雖高但是不會磨腳。運動鞋的后幫高度習慣上稱作后踵高度，設計矮幫運動鞋的后踵高度不要超過腳的后彎點。從骨骼剖面上可以看到踝關節(jié)位置，在踝關節(jié)的前端，形成的是舟上彎點；在踝關節(jié)的后端，形成的是后彎點；它們的高度是占腳長的32.5。因此設計運動鞋的后踵高度時，是以后彎點

17、為參照的，不要超過后彎點位置，如果設計得過高，就會妨礙腳彎的運動，影響運動的成績，在運動鞋的設計中很強調這一點。 8.行走與跑動時腳底的受力變化 腳的行走和跑動，是一個呈周期性的動作，即人體下肢的雙腿做蹬擺運動。 人體在行走時，一條腿騰空，并向前擺動，隨之著地，人體的重心也開始移向這條著地的腿，并隨著踝關節(jié)的轉動，腳跟落地，腳掌落地，身體的重量也隨之轉移到這只腳上。在重量轉移的過程中，有一個雙腳著地的瞬間，當重量全部轉移穩(wěn)定時，后腳開始蹬離地面，此時會出現(xiàn)一個單腳著地的狀態(tài)。隨之另一條已騰空的腿也擺動著地，重復前一個動作。單支撐與雙支撐交替出現(xiàn)，是行走的特點。觀察腳底的受力變化會發(fā)現(xiàn)：著地時是

18、腳后跟先著地，隨后重心偏向外懷，腳的外腰窩部位著地，繼之是第五跖趾關節(jié)著地，繼而轉向第一跖趾關節(jié)著地，最后是腳趾著地，蹬離地面。 人體在跑動時，擺動的腿快速向前擺動，支撐的腿通過蹬伸獲得人體移動的動力。當支撐腿離地后進入騰空階段。騰空結束后，擺動的腿著地進入緩沖階段，當人體的重心全部移到著地的腿上時，繼而腳掌、腳趾蹬離地面，再重復出現(xiàn)騰空、著地的過程。在跑動過程中沒有雙支撐階段，騰空與單支撐交替出現(xiàn)是跑動的特點。腳底受力變化，是與跑步的速度和狀態(tài)有關的。 在進行慢跑、馬拉松式長跑時，腳底的受力變化與行走受力的變化很相像，也是腳跟、外腰窩、第一跖趾、第五跖趾、腳趾按先后順序逐次受力，表現(xiàn)出的是一

19、種耐力。 在進行中長跑時，由于速度的增加，腳底受到的沖擊力加大，所以先是前腳掌著地，起緩沖作用，接著是腳跟和外腰同時著地，調節(jié)身體重心，繼而再傳至到跖趾關節(jié)和腳趾著地、蹬離地面，表現(xiàn)出的是耐力與速度的結合。 在進行短跑時，主要是前腳掌著地和腳趾著地；在進行百米沖刺時，主要是腳趾著地，表現(xiàn)出的是速度、力量和靈巧的綜合效應。 不同的跑動腳底受力的狀況不同，對鞋的要求也就不同，速跑鞋要求以增大鞋底摩擦力為主；慢跑鞋、中長跑鞋、長跑鞋以提高減震能力為主；為了提高跑步的速度，還要求減輕跑鞋的重量等。所以在市場上會看到有釘跑鞋、氣墊跑鞋、網布跑鞋等不同的品種。應當注意的是，短跑運動員蹬地的正壓力峰值可達體

20、重的4倍，動力值可達體重的58倍，所以減震等功能性設計，對跑鞋來說是至關重要的。 9·封閉式筒靴腳腕寬度的最小尺寸 封閉式筒靴是靴類產品的一種特殊結構式樣，俗稱“一腳蹬"。在靴筒的寬度設計中，最瘦的位置是在腳腕，對于封閉式結構的筒靴來說，應該瘦到什么程度才好?觀察一下把腳背伸進靴筒的狀況，就會看到穿鞋時在腳腕部位承受的最大圍度是腳的兜跟圍(參見圖411)。也就是說，腳腕設計尺寸的最低圍度要能滿足腳兜跟圍的穿人要求。腳兜跟圍占腳跖圍的131，再加上靴筒的加工量就是腳腕寬度的最小尺寸。從以上的幾個例子來看，研究腳的形態(tài)，不單是要記住一些部位的名稱，更重要的是能學為所用。 10腳跟升高時的受力變化從表41中可以看出：隨著腳后跟的抬高，腳后跟的受力逐漸減少，腳心的受力也逐漸減小，而前腳掌的受力逐漸加大，腳趾受力也逐漸加大。這種變化是設計不同跟高鞋楦時的重要依據。表4-1 三、腳的尺寸變化 對于個體的