[发明专利]减少膝关节内收力矩的鞋子的鞋底

说明书

技术领域

本发明涉及一种减少膝关节内收力矩的护膝关节鞋、登山鞋、步行鞋或高尔夫球鞋等的普通鞋子的鞋底，特别地，为了与在穿鞋者的鞋底与地面接触期间的步行动作即着地、接地、跳跃动作中分别不同地产生的膝关节内收力矩对应，将鞋底的倾斜形状的前足部倾斜角和后足部倾斜角不同地形成，使得膝关节内收力矩与步行动作特性对应地减少，从而，能够有效地提高预防、舒缓、矫正穿鞋者的膝盖及脚腕关节痛的效果，并且，更加有效地舒缓登山时的膝盖冲击，矫正高尔夫挥杆动作，从而提高维持稳定的姿势的效果。

背景技术

直立步行的人类的腿膝关节几乎承受人体所有的体重，并且，是容易患骨关节炎的关节。膝盖上发生的骨关节炎意味着膝盖关节软骨的退行性变化，并且，膝关节软骨反复承受过度的负荷时，发展为退行性骨关节炎。

一般而言，直立步行中用两脚站立时，人的体重中心线经过两脚之间的中间，因此，膝关节的内侧相比膝关节的外侧承受更大的荷重。并且，步行中用一只脚支撑时，对于体重的地面反力从膝盖的中心偏向身体的内侧。因此，用一只脚支撑时相比两只脚支撑时，膝盖内侧受到更大的荷重。即，将腿向内侧旋转而使得膝盖内侧受压迫的作用旋转力即膝关节内收力矩，在用两脚支撑时相比一只脚支撑时更大。尤其，在登山运动时，相比平时的走路运动，对膝关节施加的冲击力更大，因此，膝关节内收力矩的作用也更大。

图2为表示普通鞋子的膝关节内收力矩(M1)发生示意图，由普通鞋子发生的膝关节内收力矩(M1)可根据如下的数学式计算。

M1＝d1×F

在此，M1为穿着普通鞋子时发生的膝关节内收力矩，d1为地面反弹力的作用线和膝盖中心之间的垂直距离即矩臂的长度，F为步行时从地面接收的地面反弹力。

以往，为了解决膝关节的内侧相比外侧承受更大荷重的荷重偏向现象，并分散荷重，使用了在鞋子的内底或鞋底的外面钉上楔子，以使脚和腿自身向内侧偏向，由此，使得膝盖向内侧移动的方法。

但，上述的鞋子因脚向内侧滑动，发生剪切力，并为了防止脚的滑动而施加过度的力量，以使脚的内侧部位和膝盖承受更大的荷重。

为了解决上述的问题，开发了一种移动鞋底地面反弹力中心，以减少膝关节内收力矩的技术，但上述技术没有考虑到人类的步行动作特征即鞋底接触地面的着地、接地、跳跃动作中分别不同地发生的膝关节内收力矩，即着地时在后足部的脚后跟部位发生的膝关节内收力矩和跳跃运动时发生的前足部的中足骨部位发生的膝关节内收力矩具有分别不同的数值，并且，未反应前足部的鞋底高度通常相比后足部的鞋底高度小的特性。图3为表示穿着普通鞋子后着地、接地、跳跃的步行动作中发生的膝关节内收力矩的大小的示意图。如图3所示，在步行动作中发生的膝关节内收力矩，在后足部脚后跟和前足部中足骨部位的膝关节内收力矩具有分别不同的数值。图11为根据鞋底高度和鞋底一侧面与鞋底的外侧地面形成的角度的鞋底的底面的移动距离关系的示意图。如图11所示，鞋底底面的移动距离(δ)与鞋底高度成比例地变化，并且，鞋底一侧面与鞋底的外侧地面形成的角度，在前足部和后足部相同时，鞋底高度较低的前足部的鞋底的底面的移动距离(δ)相比后足部更小，移动距离(δ)可通过δ＝tan(γ)×h计算。在此，δ为鞋底的底面的移动距离，γ为鞋底一侧面与鞋底的外侧地面形成的角度，h为鞋底高度。并且，无法抑制在着地时穿鞋者的脚后跟过度地向内侧倾斜即后足部的过度内旋(Over-Pronation)问题，并且，鞋子后跟的纵截面的形状向内侧或外侧倾斜，而使得穿鞋的消费者对其设计产生不满。并且，正常的步行在伸直腿踏地时，膝盖下的胫骨向外侧方向(步行时以步行者为基准，右侧腿为顺时针方向，左侧腿为逆时针方向)旋转，由此具有减轻膝关节的负担，并减少膝关节内收力矩的效果，这叫锁扣运动(Screw-Home Movement)。但是，如果膝盖的功能衰退，并且，膝关节的柔软动作受损伤时，膝盖下的胫骨向外侧方向旋转的功能也衰退，因此，膝盖感到疼痛，容易引发膝盖关节炎，并且，有报道显示患有退行性膝盖关节炎的患者在伸直腿踏地时，膝盖下的胫骨向内侧方向逆旋转，而使得膝盖疼痛恶化。尤其，走内八字步时，膝盖之间的间隔相比正常的步行更宽，而增加膝关节内收力矩。由此，需要在步行动作中伸直腿踏地时，引导膝盖下的胫骨向外侧方向旋转的功能。