脚的外部形态教案

1、 模块4-教案1 脚的外部形态【教学目的要求】通过了解脚的外部形态，组织结构以及脚型测量，加深对脚型的认识，掌握脚型规律、并能在鞋类设计中熟练运用之。【教学重点、难点】脚的主要特征部位标志与位置确定、熟练将特征部位与应用名称对应。【教学安排】理论为主，实践为辅。【教学内容】一、 脚型概念脚型是指脚的形状与形态。人体下肢是由大腿、小腿和脚三个部分组成，掌握脚型的目的是对后续的鞋子设计奠定基础。如果设计靴子产品，还要研究腿部的形态与特征。脚是人体下肢最下面的器官，最接近地面，具有运动、支撑、平衡人体的作用，同时还具有传动能量、吸收震荡、缓冲压力的作用。鞋子设计、生产与穿用，都是为了保护脚体、保证脚

2、功能的正常或超常发挥，并使人脚在运动、负重等活动中不受伤害，更加舒适、美观，满足人们对鞋子的物质与精神需求。因此在鞋子的相关设计中，如楦体设计、结构设计、款式设计、底部件设计、模具设计以及工艺设计中，都要以脚为服务对象，利用脚型规律指导设计活动，违反脚的运动规律、违反脚型规律的设计都是不适当的。脚的运动规律与脚型规律是指导鞋靴设计的基本依据。1、 脚型脚的外形就像一个楔形，其形状取决于其内部的骨骼结构特征是前大后小，而且前薄后厚，前部呈片状、后体呈体状。骨骼结构一旦定型，脚的形状就基本不变，尽管运动中脚的形态是变化的，但也受到骨骼运动的制约。在脚型研究与分析中，先以静态为例进行研究与分析，常把

3、脚体分成两半状，一般以中趾轴线为界，处于脚内侧称为内怀，处于脚外侧的称为外怀。脚的外形特征与部位名称见图4-1.人脚的主要构成部分有：脚趾、脚背、跖趾关节、腰窝、脚弯、脚腕、踝骨、脚后跟、脚前掌、脚心、脚弓等。2、脚趾脚趾在脚的最前端，有些人的第一脚趾最长，成为埃及脚型，有些人是第二脚趾最长，被称为希腊脚型，还有些人是第一与第二脚趾齐长，称为等长脚型；另有少数人五个脚趾一样长，称为方形脚。不管是何种脚型，在确定脚的脚趾前端点时，都是以最长的脚趾点端点为准。人体站立时，脚支撑着人体重量，而脚趾对支撑有着很好的辅助作用。人在走路时脚离开地面时会有一个蹬离动作，使人体前行，脚趾就要分散，稳定性明显提

4、高，用力得到加强。脚趾在鞋腔内应当有自由活动的空间，否则长期得不到自由活动空间时，就会产生各种脚的疾病。3、 脚背脚背是指脚体的上体面，也叫脚面、脚跗面，从脚趾向后一直到脚腕前面的上体面。外形是中间鼓起、两侧逐渐下弯曲，呈凸起的弓状结构，主要对人体垂直支撑力起分散作用。其厚度由脚趾后端起到脚弯逐渐增厚，明显硬凸起部位就是前跗骨凸点。在设计鞋帮部件时，口门位置设计与其关联度较大，使用满帮鞋时，脚能否顺利穿入，受到该点的制约，因此该点成为楦体设计的一个重要控制点，需要高度关注跗骨凸点在鞋楦、鞋子设计中的作用。4、 跖趾关节跖趾关节是指人脚趾后端与脚体之间的活动部位。该部位由五组脚趾骨与五个跖骨连接

5、的部位组成。由里怀到外怀分别称为第一到第五跖趾关节。该部位是人脚最宽部位，也是活动最为频繁的部位。人体在各种活动中该部位都会发生运动，也是受力较为集中的部位，因此鞋楦设计、鞋子设计都要对该部位进行考虑，要求该部位肉体安排饱满圆滑，不同结构鞋子对该部位的围度变化有着较大的特殊要求。5、 脚腰窝脚腰窝是脚底面上最为弯曲的部位，其位置在脚的中段靠后，也称为中腰部位，有里外怀的区分。里怀一侧的腰窝呈凹状，有着明显的脚弓，分布着脚底的血管与神经；外侧一部位称为外腰窝，其肉体较里腰窝多些，呈扁平状，其中有一定的硬的凸起，称为第五跖骨粗隆点，也是测量脚跗围点的位置点之一。脚腰窝部位结构稳定，是用来设计鞋帮断

6、开的位置。6、 脚弯脚弯是指脚的舟上弯点部位，是小腿与脚背部位的弯点处，当脚背背曲活动时，就会出现明显横向皱纹，在设计鞋子时，鞋前脸的总长度都设计在舟上弯点之前，以防止磨脚硌脚；设计靴类时，前脸的总长度会超过脚弯，利用靴楦围度较大的特点避免磨脚现象；设计运动鞋时，鞋脸的总长度大都设计在舟上弯点附近，一方面因为运动鞋的前开口结构可避免磨脚，另一方面该位置处于黄金分割率点附近，鞋子的造型比较美观。7、 脚腕 脚腕位于小腿最细处，是脚与小腿的分界处，在设计鞋类时，高腰鞋的后帮高度超过脚踝骨，但不超过脚腕；也是区分鞋靴的位置点，高于该位置的鞋子就称为靴子。高度位置与小腿的特征部位相对应，见图4-2。8

7、、 脚踝骨脚踝骨是人脚两侧凸起的比较突出的半圆球状体。实际上，踝骨是人腿最下端的端点，有内踝骨和外踝骨之分。处于内侧的是内踝骨、外侧的是外踝骨。一般内踝骨位置高于外踝骨，外踝骨位置较内踝骨位置靠后。其下部是踝关节，连接小腿与脚体，属于屈戍关节，前后活动比较灵活，而左右运动就很难进行，外踝骨位置较低，造成脚很难向外翻转。为防止鞋后帮磨着脚踝骨，设计低帮鞋都要低于外踝骨下沿点2-3mm。9、 脚后跟脚后跟是人脚最下端也是最后端的部位，呈一个球体状。由后面、底面和两侧面构成。脚后跟是支撑人体重量的最主要部位，赤脚站立人体的50%重量为脚后跟承担。在运动时，随着脚后跟抬起，受力逐渐变小。脚后跟下面皮层

8、以上有着较厚的脂肪垫，受到压力时，该垫会面积增大，向四周延展，分散压力，稳定人脚承重。脚后跟上端有一个后跟骨凸点，该点是低帮鞋设计的后帮高度的控制点，一般鞋帮高度控制在该点以上4-5mm，而且后跟鞋帮设计的形状要与后跟后面弧状相一致。在球体后端下部位有一个凸点，该点就是后跟凸点，它是量取脚长的后端起始位置。10、 脚前掌脚前掌位于脚的底部，主要集中在第一跖骨和第三跖骨之下面，处于脚趾向后，脚弓向前，脚趾骨下部的一块面积，是突出的、较为复杂的曲面，而且该位置偏向里怀一侧。前掌基本呈凸出状，有一个凸点，称为前掌凸度点，受力后凸出状逐渐消失，它是人脚站立、跑步、起跳、旋转等活动时都要受力的部位，也是

9、人体稳定支撑的部位之一。当脚后跟抬起80mm时，脚前掌受力达到重力的50%，因此鞋楦设计、鞋底设计这个部位都是要重要考虑的部位，要与之相适应。11、 脚心脚心在脚体下面的中间部位，呈凹陷状，脚弓较高时，凹陷状继而加大，脚弓较低时，凹陷状继而减少。遇到扁平足，凹陷状消失。设计鞋楦时也要考虑脚后跟抬高，趾围变大、跗围变小的要求，楦底心部位也应有缩小的趋势要求。二、 脚的动态分析脚作为运动器官，总是处于活动状态，鞋子设计穿用都以脚为核心。鞋子设计应当符合脚型规律，否则就会造成鞋与脚的冲突，如磨脚、夹脚、顶脚、硌脚、卡脚等现象。鞋子穿在脚上得时候，尤其是处于运动状态下，对鞋子的要求会比静态时更为严格和

10、特殊。因此有必要对人脚运动状态进行分析。1、 脚趾前跷与鞋子的前跷一般人都会注意到鞋子前头往往向上跷起来，这个就是鞋子的前跷。鞋子的前跷与脚的前跷有很大关系。见图4-3。人脚正常状态下脚趾前端是上跷的，一般这个跷度在15°左右，这也被称为前跷角。赤脚走路时，脚底近似于滚动，当脚后跟着地后，从后向前依次外腰窝、第五跖趾、第一跖趾、脚趾的滚动，使脚的一系列运动显得很轻松，很灵巧。由于存在着脚的前跷，所以使认脚运动很自如，因此鞋子设计为了保证人脚运动的便捷性，也必须保持着前跷。这个问题的解决主要是在鞋楦设计时，使鞋楦保留了相应的前端跷度。不同的运动状态对鞋楦的前跷有着不同的要求，如足球鞋、

11、慢跑鞋鞋楦的前跷就会大一些。2、 脚趾的活动与放余量脚在行走时，受向前后移动冲力的影响，脚趾会向前发生5-10mm的位移，脚趾的前端与鞋子的前端需要保持一定的长度空间，这样不至于发生顶脚现象。这个空间长度就是鞋子设计的放余量，见图4-4。鞋子有了放余量，不仅使脚感舒适、而且还增加了鞋子美感。放余量与鞋头造型有关，尖头鞋放余量要大许多、圆头鞋的放余量就要相对小一些。3、 跖趾关节与前后身的分界线鞋楦的底面无论楦跟的高度是多少，都会发现一个前身与后身的分界线，见图4-5。在分界线之前，楦底呈凸起状；在分界线之后，楦底呈凹陷状。这条分界线并不是在楦底的斜宽线上，而是在第一、第五跖趾关节以后的部位。这

12、条分界线是如何产生的？把脚后跟抬起来，此时可以看到第一、第五跖趾关节着地的位置，由于在跖趾关节的外层包裹着丰厚的肌肉、脂肪，所以这条分界线是依据跖趾关节实际着地位置来确定的，一般是通过第五跖趾部位点作与底中线呈83-84°夹角的斜线，该斜线距离第一跖趾关节较远，距离第五跖趾关节较近，便于着地和行走时脚感舒适与灵活。4、 浅口鞋的口门位置口门位置是指鞋口的前端与背中线相交的位置,见图4-6.一般的满帮鞋大多数为深口门的结构，口门位置在鞋长度的五分之二附近或更靠后一些；浅口鞋是指鞋的前脸比较短，口门位置比较靠前一些，口门位置大约在鞋长度的四分之一附近，例如女圆口门鞋、运动鞋都属于浅口鞋。

13、浅口鞋的口门位置与脚的跖趾关节活动有关，如果口门位置与脚跖趾关节的弯折位置重合，在脚行走时会造成磨脚。 5.三节头鞋的前包头位置男式三节头鞋的前帮有一个前包头部件，前包头的长度取多少合适?有些鞋的前包头为了突出好看，设计的比较长，结果造成脚趾在行走时板脚"，不易弯曲，如果强行弯曲，包头上出现皱褶，影响鞋的外观质量，因为在前包头的下面隐藏着脚的另一个弯折部位。把脚后跟抬高，看到的第一个弯折部位是跖趾关节，再抬起脚的跖趾关节，就会看到从大拇趾的趾关节到小趾端得到的弯折线，这一条线就是设计前包头的基准线。其实只要前包头的设计位置错开在第二条弯折线之前就可以了，当然为了使前包头的长度在前帮中

14、占据黄金分割点上，要选择楦底加长的男式三节头鞋专用鞋楦。三节头鞋的前包头位置见图47。 6后跟骨与后主跟的设计在鞋帮的后跟部位，在帮面和帮里之间，都会装配一个较硬的部件，这就是后主跟。后主跟对鞋帮起着支撑、定型和补强的作用，对脚起着保护、稳定和平衡的作用，特别是对脚后跟骨的保护是不容置疑的。设计后主跟时，主要依据脚的后跟骨形状。脚在活动时，后跟骨的位置是相对稳定的，对于较硬的后主跟部件，也应该有较稳定的位置。脚后跟骨上沿点的高度占脚长的2 166，这就是后主跟的基本高度，再加上底口的加放量67 mm，就构成了后主跟的高度。脚后跟骨的长度占脚长的3 3，这就是后主跟的参考长度，然后再根据鞋帮部件

15、的结构特点来确定设计长、中、短的后主跟，参见图48。 7·后跟骨与后帮高度的设计把后帮高度的设计与后跟骨拉上关系并非空穴来风，在脚的后跟弧位置，后帮的高度设计是在脚后跟骨高度之上的位置(参见图49)。对于满帮皮鞋来说，一般以超过后跟骨高度45 mm为宜，过低时鞋不跟脚，过高时又会造成“啃脚”。设计女浅口鞋时，鞋口比较瘦，穿起来鞋口被撑开，后帮高度会自然降低，所以要比满帮鞋高出12 mm。在设计凉鞋时，要考虑后袢（判）带的高度在出楦后也会自然下降，所以要根据后袢带的结构不同，适当提高581 0mm不等。掌握鞋后帮高度的设计原则以后，在具体处理时就会变得轻松了。 在运动鞋的设计中，后帮的

16、高度普遍比皮鞋高，这里存在着一个后弯点与后踵高度的关系，参见图410。脚的后弯点是个新词，听起来陌生。当把脚背伸直的时候，在脚的后跟弧上端，就会出现一个明显的弯曲部位，这就是脚的后弯点。我们经常会看到运动鞋的后帮高度远远高于皮鞋，难道不会造成磨脚吗?要知道制作皮鞋的材料比较硬，而生产运动鞋是利用泡棉材料柔软蓬松的特性，所以运动鞋的后帮虽高但是不会磨脚。运动鞋的后帮高度习惯上称作后踵高度，设计矮帮运动鞋的后踵高度不要超过脚的后弯点。从骨骼剖面上可以看到踝关节位置，在踝关节的前端，形成的是舟上弯点；在踝关节的后端，形成的是后弯点；它们的高度是占脚长的32.5。因此设计运动鞋的后踵高度时，是以后弯点

17、为参照的，不要超过后弯点位置，如果设计得过高，就会妨碍脚弯的运动，影响运动的成绩，在运动鞋的设计中很强调这一点。 8.行走与跑动时脚底的受力变化 脚的行走和跑动，是一个呈周期性的动作，即人体下肢的双腿做蹬摆运动。 人体在行走时，一条腿腾空，并向前摆动，随之着地，人体的重心也开始移向这条着地的腿，并随着踝关节的转动，脚跟落地，脚掌落地，身体的重量也随之转移到这只脚上。在重量转移的过程中，有一个双脚着地的瞬间，当重量全部转移稳定时，后脚开始蹬离地面，此时会出现一个单脚着地的状态。随之另一条已腾空的腿也摆动着地，重复前一个动作。单支撑与双支撑交替出现，是行走的特点。观察脚底的受力变化会发现：着地时是

18、脚后跟先着地，随后重心偏向外怀，脚的外腰窝部位着地，继之是第五跖趾关节着地，继而转向第一跖趾关节着地，最后是脚趾着地，蹬离地面。 人体在跑动时，摆动的腿快速向前摆动，支撑的腿通过蹬伸获得人体移动的动力。当支撑腿离地后进入腾空阶段。腾空结束后，摆动的腿着地进入缓冲阶段，当人体的重心全部移到着地的腿上时，继而脚掌、脚趾蹬离地面，再重复出现腾空、着地的过程。在跑动过程中没有双支撑阶段，腾空与单支撑交替出现是跑动的特点。脚底受力变化，是与跑步的速度和状态有关的。 在进行慢跑、马拉松式长跑时，脚底的受力变化与行走受力的变化很相像，也是脚跟、外腰窝、第一跖趾、第五跖趾、脚趾按先后顺序逐次受力，表现出的是一

19、种耐力。 在进行中长跑时，由于速度的增加，脚底受到的冲击力加大，所以先是前脚掌着地，起缓冲作用，接着是脚跟和外腰同时着地，调节身体重心，继而再传至到跖趾关节和脚趾着地、蹬离地面，表现出的是耐力与速度的结合。 在进行短跑时，主要是前脚掌着地和脚趾着地；在进行百米冲刺时，主要是脚趾着地，表现出的是速度、力量和灵巧的综合效应。 不同的跑动脚底受力的状况不同，对鞋的要求也就不同，速跑鞋要求以增大鞋底摩擦力为主；慢跑鞋、中长跑鞋、长跑鞋以提高减震能力为主；为了提高跑步的速度，还要求减轻跑鞋的重量等。所以在市场上会看到有钉跑鞋、气垫跑鞋、网布跑鞋等不同的品种。应当注意的是，短跑运动员蹬地的正压力峰值可达体

20、重的4倍，动力值可达体重的58倍，所以减震等功能性设计，对跑鞋来说是至关重要的。 9·封闭式筒靴脚腕宽度的最小尺寸 封闭式筒靴是靴类产品的一种特殊结构式样，俗称“一脚蹬"。在靴筒的宽度设计中，最瘦的位置是在脚腕，对于封闭式结构的筒靴来说，应该瘦到什么程度才好?观察一下把脚背伸进靴筒的状况，就会看到穿鞋时在脚腕部位承受的最大围度是脚的兜跟围(参见图411)。也就是说，脚腕设计尺寸的最低围度要能满足脚兜跟围的穿人要求。脚兜跟围占脚跖围的131，再加上靴筒的加工量就是脚腕宽度的最小尺寸。从以上的几个例子来看，研究脚的形态，不单是要记住一些部位的名称，更重要的是能学为所用。 10脚跟升高时的受力变化从表41中可以看出：随着脚后跟的抬高，脚后跟的受力逐渐减少，脚心的受力也逐渐减小，而前脚掌的受力逐渐加大，脚趾受力也逐渐加大。这种变化是设计不同跟高鞋楦时的重要依据。表4-1 三、脚的尺寸变化 对于个体的