Este documento resume los resultados de una evaluación funcional de prototipos de calzado de tacón desarrollados por la empresa FLUXÀ, con el objetivo de mejorar el confort y la distribución de presiones. La evaluación incluyó análisis biomecánicos y de percepción de usuarias, que probaron los prototipos durante caminatas. Los resultados mostraron que los prototipos de FLUXÀ ofrecían mayor flexibilidad y confort que el calzado de referencia, así como una mejor distribución de presiones en la planta del pie.

1. EVALUACION DE UN CALZADO DE TACÓN
CON UN SISTEMA DE ABSORCIÓN DE
IMPACTOS Y DISTRIBUCIÓN DE
PRESIONES INNOVADOR
Dirigido a: GEDECA, S.L.
NOVIEMBRE 2009

3. INSTITUTO DE BIOMECÁNICA DE VALENCIA
EVALUACION DE UN CALZADO DE TACÓN CON UN SISTEMA DE
ABSORCIÓN DE IMPACTOS Y DISTRIBUCIÓN DE PRESIONES
INNOVADOR
Código
HOJA DE FIRMAS Y CONDICIONES
Fecha: __ /__ /__
Informe preparado por: D./Dña. José Olaso
Fdo.:
Revisado por:
D./Dña. Juan Carlos González D./Dña. José Luis Peris
Director/a de Ámbito Director/a de Línea
Fdo.: Fdo.:
Aprobado por: D./Dña. Jaime M. Prat Pastor
Director de I+D
Fdo.:
CONDICIONES
1. El Instituto de Biomecánica de Valencia (IBV) responde únicamente de los resultados consignados
en este informe y referidos exclusivamente a los materiales o muestras que se indican en el mismo
y que queden en su poder. Salvo mención expresa, las muestras han sido libremente elegidas y
enviadas por el solicitante.
2. El IBV no se hace responsable de la errónea interpretación o uso indebido que pueda hacerse de
este informe, cuya reproducción total o parcial con fines de publicidad, sin autorización expresa del
IBV, está prohibida.
3. Los resultados se consideran propiedad del solicitante y sin autorización previa el IBV se abstendrá
de comunicarlos a un tercero.
4. La muestra de ensayo objeto de este informe permanecerá en el IBV durante un periodo de tiempo
de seis meses a partir de la fecha de emisión del mismo. Transcurrido este plazo se procederá a su
destrucción, por lo que cualquier reclamación debe realizarse dentro de ese plazo.
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Co nt e ni d o
HOJA DE FIRMAS Y CONDICIONES
1. INTRODUCCIÓN, ANTECEDENTES Y OBJETIVOS
2. MATERIAL Y MÉTODOS
3. RESULTADOS
4. ANÁLISIS Y CONCLUSIONES
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1. INTRODUCCIÓN, ANTECEDENTES Y OBJETIVOS
El objetivo principal de este documento es evaluar funcionalmente, desde el punto de
vista de la biomecánica y la percepción, los prototipos de un nuevo calzado de tacón que
ha desarrollado la empresa FLUXÀ.
Las recomendaciones de diseño que se hacen en este informe son el resultado del
análisis de de los estudios biomecánicos y de percepción realizados previamente.
2. MATERIAL Y MÉTODOS
El proyecto se ha desarrollado en dos fases.
• FASE 1: EVALUACIÓN FUNCIONAL DEL CALZADO
En esta fase se ha evaluado el calzado de tacón mediante ensayos de valoración
funcional con sujetos.
• FASE 2: PROPUESTAS DE REDISEÑO Y MEJORA DEL CALZADO
En esta fase se han generado recomendaciones de rediseño para la mejoras del calzado a
partir de los resultados obtenidos en la evaluación.
A continuación se describen en más detalles ambas fases:
FASE 1: EVALUACIÓN FUNCIONAL DEL CALZADO
En esta fase se ha realizado la evaluación del calzado de tacón mediante ensayos de
valoración funcional con sujetos. A continuación se describen los prototipos y los
protocolos de ensayo seguidos.
A. PROTOTIPOS
Los ensayos se han desarrollado con dos prototipos de tacón diseñado por la empresa
FLUXÀ (tacón redondeado, tacón en ángulo) y con el prototipo representativo del
mercado aportado por la empresa. A continuación se muestran los prototipos que fueron
evaluados:
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DESCRIPCIÓN IMAGEN
ZAPATO TACÓN
REDONDEADO
ZAPATO TACÓN EN
ÁNGULO
ZAPATO
REPRESENTATIVO DEL
MERCADO
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La diferencia entre los prototipos proporcionados por la empresa es la forma de la base
del tacón. Ambos modelos presentan geometrías en dicha parte diferentes tal y como
puede observarse en las imágenes anteriores.
B. PROTOCOLO
A continuación se describe la metodología seguida durante los ensayos.
Específicamente se han llevado a cabo los siguientes ensayos:
Tipo de ENSAYO ASPECTOS considerados
Análisis de la percepción Confort, usabilidad y ajuste
Distribución de presiones
Biomecánica
Absorción de impactos
A continuación se describen dichos ensayos.
ANÁLISIS PERCEPTIVO: ensayo de confort, usabilidad y ajuste
Experiencia de compra
Las usuarias han participado en la simulación de una experiencia de compra con los tres
modelos de calzado anteriormente especificados. Las pruebas se han realizado siguiendo
la siguiente secuencia:
• Recepción de las usuarias.
• Prueba de los tres modelos de calzado durante 5-10 minutos de modo que se
simuló el comportamiento habitual de las usuarias en la compra de calzado en
tiendas. El orden de prueba de los prototipos se aleatorizó para eliminar el efecto
de aprendizaje.
• Realización de un cuestionario referente a la experiencia de compra.
Pruebas de confort
El objetivo es el de recabar información sobre sus preferencias en relación con las
sensaciones de confort y la incidencia de molestias asociadas al calzado. Los ensayos se
realizaron del siguiente modo:
• Las usuarias probaron los zapatos de tacón durante 30 minutos en el interior y en
el exterior de las instalaciones del IBV.
• Realización de un cuestionario referente a los niveles de confort general.
ANÁLISIS BIOMECÁNICO
Ensayo de distribución de presiones
El objetivo de este ensayo es obtener datos de interacción usuaria-zapato de tacón desde
el punto de vista de las presiones obtenidas en la planta del pie. El proceso que se siguió
para obtener las medidas fue el siguiente:
• Se incorporaron al calzado de tacón unas plantillas instrumentadas flexibles de 64
cerámicas piezoeléctricas distribuidas a lo largo de su superficie.
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• Las usuarias caminaron siguiendo su patrón de marcha habitual con el equipo de
medida de plantillas instrumentadas de modo que se obtuvieron los mapas de
presiones plantares.
Figura1. Equipo de medida de distribución de presiones
Ensayo de absorción de impactos
Durante la marcha se producen impactos localizados en la región del talón que son
transmitidos al sistema músculo - esquelético en forma de vibraciones.
Para evaluar el grado de transmisión de dichas vibraciones con el uso del calzado de
tacón, el laboratorio del IBV tiene equipamiento con plataformas dinamométricas, un
cronometro digital para medir la velocidad de desplazamiento de los sujetos y un sistema
de sincronización para la grabación de dichas señales, de forma que sus comienzos
correspondan al mismo instante de tiempo.
Las usuarias caminaron sobre la plataforma siguiendo su patrón de marcha habitual y se
les realizó un control de la velocidad de desplazamiento.
Tras registrar las medias de la fuerzas se promediaron las fuerzas verticales con el
objetivo de extraer información sobre la absorción de impactos de los prototipos.
3. RESULTADOS
A continuación se describen los resultados obtenidos en cada una de las pruebas
descritas:
• Análisis perceptivo del confort
• Análisis biomecánico
o Distribución de presiones
o Absorción de impactos
• Análisis constructivo
•
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ANÁLISIS PERCEPTIVO: ensayo de confort, usabilidad y ajuste
Los resultados de los análisis perceptivos en los ensayos de experiencia de compra y
las pruebas de confort no difieren en gran medida. A continuación se muestran los
resultados válidos para ambos casos:
¿QUÉ OPINA DE LA FLEXIBILIDAD DEL CORTE?
100
Porcentaje (%)
80
60
60
40 40 40 40 40
40
20 20
20
0
DEMASIADO UN POCO NI BLANDO NI UN POCO DEMASIADO
BLANDO BLANDO DURO DURO DURO
MERCADO TACÓN REDONDEADO TACÓN EN ÁNGULO
¿CÓMO PREFERIRÍA LA FLEXIBILIDAD DEL
CORTE?
100
80
Porcentaje (%)
80
60 60
60
40
40
20 20 20
20
0
MUCHO MÁS UN POCO IGUAL UN POCO MUCHO MÁS
BLANDO MÁS BLANDO MÁS DURO DURO
MERCADO TACÓN REDONDEADO TACÓN EN ÁNGULO
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¿QUÉ OPINA DE LA DUREZA DEL MATERIAL DE
LA SUELA?
100
Porcentaje (%)
80
60 60
60
40 40 40 40
40
20
20
0
DEMASIADO UN POCO NI BLANDO NI UN POCO DEMASIADO
BLANDO BLANDO DURO DURO DURO
MERCADO TACÓN REDONDEADO TACÓN EN ÁNGULO
¿CÓMO PREFERIRÍA LA DUREZA DEL MATERIAL
DE LA SUELA?
100
80
Porcentaje (%)
80
60
60
40 40 40
40
20 20
20
0
MUCHO MÁS UN POCO IGUAL UN POCO MUCHO MÁS
BLANDO MÁS BLANDO MÁS DURO DURO
MERCADO TACÓN REDONDEADO TACÓN EN ÁNGULO
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¿LE COMPRIME EL ZAPATO EN ALGUNA ZONA
DEL PIE?
100
100
80
Porcentaje (%)
80
60
60
40
40
20
20
0
ZONA ZONA TRASERA ENFRANQUE NINGUNA
DELANTERA
MERCADO TACÓN REDONDEADO TACÓN EN ÁNGULO
¿SIENTE UN ALIVIO DE PRESIONES EN LA
PLANTA DEL PIE EN COMPARACIÓN CON SU
CALZADO HABITUAL?
100
Porcentaje (%)
80 60 60 60
60 40
40 20 20 20 20
20
0
MEJORA MEJORA UN NI MEJORA NI EMPEORA UN EMPEORA
MUCHO POCO EMPEORA POCO MUCHO
MERCADO TACÓN REDONDEADO TACÓN EN ÁNGULO
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GRADO DE CONFORT PROPORCIONADO POR LA
PARTE TRASERA DE LA SUELA
100
80
Porcentaje (%)
80
60
40 40 40 40
40
20 20 20
20
0
0
MUY CÓMODA NI CÓMODA INCÓMODA MUY
CÓMODA NI INCÓMODA
INCÓMODA
MERCADO TACÓN REDONDEADO TACÓN EN ÁNGULO
GRADO DE CONFORT PROPORCIONADO POR LA
PARTE DELANTERA DE LA SUELA
100
Porcentaje (%)
80
60 60
60
40
40
20 20 20 20 20 20 20
20
0
MUY CÓMODA NI CÓMODA INCÓMODA MUY
CÓMODA NI INCÓMODA
INCÓMODA
MERCADO TACÓN REDONDEADO TACÓN EN ÁNGULO
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GRADO DE CONFORT PROPORCIONADO POR EL
TACÓN
100
80
Porcentaje (%)
80
60
40 40
40
20 20 20 20 20 20 20
20
0
MUY CÓMODO NI CÓMODO INCÓMODO MUY
CÓMODO NI INCÓMODO
INCÓMODO
MERCADO TACÓN REDONDEADO TACÓN EN ÁNGULO
GRADO DE CONFORT PROPORCIONADO POR LA
PARTE DELANTERA DEL CORTE
100
80
Porcentaje (%)
80
60
60
40 40 40
40
20 20
20
0
MUY CÓMODO NI CÓMODO INCÓMODO MUY
CÓMODO NI INCÓMODO
INCÓMODO
MERCADO TACÓN REDONDEADO TACÓN EN ÁNGULO
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GRADO DE CONFORT PROPORCIONADO POR LA
PARTE TRASERA DEL CORTE
100
80
Porcentaje (%)
80
60
60
40
40
20 20 20 20 20 20
20
0
MUY CÓMODO NI CÓMODO INCÓMODO MUY
CÓMODO NI INCÓMODO
INCÓMODO
MERCADO TACÓN REDONDEADO TACÓN EN ÁNGULO
GRADO DE CONFORT PROPORCIONADO POR EL
CALZADO
100
Porcentaje (%)
80 80
80
60
40 40
40
20 20 20
20
0
MUY CÓMODO NI CÓMODO INCÓMODO MUY
CÓMODO NI INCÓMODO
INCÓMODO
MERCADO TACÓN REDONDEADO TACÓN EN ÁNGULO
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GRADO DE ESTABILIDAD PROPORCIONADO POR
EL CALZADO
100
100
80
Porcentaje (%)
60
60
40
40
20 20 20 20 20
20
0
MUY ESTABLE ESTABLE NI ESTABLE NI INESTABLE MUY
INESTABLE INESTABLE
MERCADO TACÓN REDONDEADO TACÓN EN ÁNGULO
ZONA DEL CALZADO QUE APORTA
INESTABILIDAD
100
100
Porcentaje (%)
80
60 60
60
40 40
40
20
0
TACÓN ZONA AMBAS NINGUNA
DELANTERA
MERCADO TACÓN REDONDEADO TACÓN EN ÁNGULO
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PREFERENCIAS DE LAS USUARIAS
100
80
Porcenatje (%)
60 60 60
60
40 40 40
40
20 20 20 20 20
20
0
MERCADO TACÓN REDONDEADO TACÓN EN ÁNGULO
CONFORT ESTABILIDAD AJUSTE GLOBAL
PREFERENCIAS DE LAS USUARIAS
100
80
Porcentaje (%)
60 60 60
60
40 40 40
40
20 20 20 20 20
20
0
CONFORT ESTABILIDAD AJUSTE GLOBAL
MERCADO TACÓN REDONDEADO TACÓN EN ÁNGULO
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¿COMPRARÍA EL CALZADO?
100
100
80
Porcentaje (%)
60 60
60
40 40
40
20
0
SÍ NO
MERCADO TACÓN REDONDEADO TACÓN EN ÁNGULO
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ANÁLISIS BIOMECÁNICO
Distribución de presiones
Los resultados de la distribución de presiones se han contrastado con los resultados
obtenidos en los ensayos de junio y noviembre y sus respectivos prototipos.
En los ensayos realizados en el mes de junio de 2009, la empresa FLUXÁ
proporcionó unos prototipos que se caracterizaban por tener tacones que soportaban
diferentes pesos. Uno de los prototipos resistía 70 Kg (a partir de ahora lo
denominaremos dureza 7) y el otro aguantaba 90 Kg (denominado en el informe dureza
9).
En los ensayos desarrollados en noviembre de 2009 los prototipos que se han
ensayado difieren respecto a los empleados en junio en una serie de características que
se detallan en la tabla a continuación:
DENOMINACIÓN DE CARACTERÍSTICAS y/o MODIFICACIONES
FECHA
LOS PROTOTIPOS RESPECTO A PROTOTIPOS ANTERIORES
Dureza 7 Peso soportado por el muelle del tacón: 70 Kg.
Junio
Dureza 9 Peso soportado por el muelle del tacón: 90 Kg.
Tacón redondeado
Peso soportado por el muelle del tacón: 60 Kg.
Diferente geometría de la base del tacón.
Diferente altura del sistema de tacón.
Mayor anchura de la horma en la zona delantera.
Noviembre
Tacón en ángulo Material empleado en la plantilla (látex) era más
blando y sin agujeros.
El forro de la platilla se perfora.
Por un lado se observa (Figura 2) que con el uso de prototipo tacón redondeado existe una
disminución general de presiones del pie tanto en la parte trasera como en la
delantera respecto de los prototipos Dureza 7 (Figura 4) y Dureza 9 (Figura 5).
Comparando con el modelo representativo del mercado (Figura 3), se puede observar en
los gráficos, (aunque de forma general podemos considerar que el calzado Tacón-
pequeño rebaja las presiones) que existe una zona con sobrepresión en la zona
delantera bajo los metas centrales, tanto en tacón redondeado (Figura 2) como en los
prototipos de Dureza 7 (Figura 4) y Dureza 9 (Figura 5). Este aspecto es problemático pues
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la zona delantera del calzado de tacón es donde mayores presiones se dan y, en general,
la responsable de los problemas de confort.
DISTRIBUCIÓN DE PRESIONES
Promediado de presiones
Figura 2 Promediado de presiones
Figura 3
máximas con el prototipo de tacón máximas con el zapato del mercado
redondeado
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DISTRIBUCIÓN DE PRESIONES
Promediado de presiones
Figura 4 Promediado de presiones
Figura 5
máximas con el prototipo de dureza 7 máximas con el prototipo de dureza 9
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Absorción de impactos
En las siguientes gráficas se muestran las fuerzas verticales correspondientes a cada
usuaria de las pruebas realizadas con el calzado del mercado y el prototipo Tacón
redondeado, y las medias.
DISTRIBUCIÓN DE PRESIONES
800
S1
700 S2
S3
600 S4
Fuerza vertical (N)
500
400
300
200
100
0
-100
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500
Duración del de apoyo (ms)
Fuerza de impacto de todos los sujetos con el prototipo de
Figura 6
tacón redondeado
.
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DISTRIBUCIÓN DE PRESIONES
900 S1
S2
800 S3
S4
S5
700
600
Fuerza vertical (N)
500
400
300
200
100
0
-100
0 50 100 150 200 250 300 350 400
Duración del apoyo (ms)
Fuerza de impacto de todos los sujetos con el zapato del
Figura 7
mercado
Tras observar y analizar el promedio de las fuerzas verticales, se puede apreciar en la
gráfica que con el prototipo de tacón redondeado (Figura 8) aparece un segundo pico de
una gran intensidad en la primera fase del paso, cuando el peso del cuerpo se descarga
sobre el talón del pie
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DISTRIBUCIÓN DE PRESIONES
700
700 Tacón pequeño
Tacón redondeado
Mercado
600
Mercado
600
500
500
Fuerza vertical (N)
400 400
300 300
200 200
100
100
0
0
-100-1000 50 100 150 200 250 300 350 400
0 50 100 150 200 250 300 350 400
Duración del apoyo (ms)
Promedio de la fuerza de impacto de todos los sujetos con
Figura 8
prototipo de tacón redondeado y calzado del mercado.
El patrón de marcha que se ha observado en las usuarias difiere del patrón habitual en
que se realiza la fase de apoyo en dos instantes de tiempo en lugar de en uno. El primer
instante corresponde al apoyo del tacón (flecha naranja) y el segundo instante al apoyo
de los metas (flecha negra). Este cambio en el patrón de marcha podría ser debido a la
inseguridad que tienen las usuarias en el momento del apoyo del calzado en el suelo.
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Distribución de presiones
Los resultados del análisis de las presiones se centraron en los instantes en los que
aparece el segundo pico comentado anteriormente.
En los gráficos siguientes se observa que con el calzado del mercado la presión está
distribuida entre la parte delantera y trasera (con valores de alrededor de 250-300 KPa)
mientras que con el prototipo de tacón redondeado la presión en la parte delantera tiene
una mayor magnitud (hasta puntos con 500KPa) que en la parte trasera (sobre 150-200
KPa).
DISTRIBUCIÓN DE PRESIONES
Presión máxima en el 2º pico con
Figura 9 Presión máxima en el 2º pico
Figura 10
el calzado del mercado con el prototipo de tacón
redondeado
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ANÁLISIS CONSTRUCTIVO
A lo largo de la evaluación del prototipo de tacón redondeado se observaron una serie de
incidencias a tener en cuenta desde el punto de vista constructivo que a continuación se
detallan:
• El material de la parte delantera de la plantilla ha sufrido desgaste durante el
desarrollo de los ensayos. Tal y como se observa en la imagen (Figura 11) el
material gelationoso de la plantilla ha sufrido una sobrepresión tras el uso,
provocando en la parte central una especie de elevación.
Figura 11 Prototipo de tacón redondeado
• Por otra parte el muelle integrado en el tacón no resistió la carga. El muelle quedó
desplazado de su ubicación original provocando inseguridad en el desarrollo de la
marcha de las usuarias.
• Tras el uso del calzado de tacón se apreciación un ensanchamiento en el corte de
la parte delantera. Esta apreciación fue comentada por la última usuaria tras la
prueba de confort de 30 minutos. Nos indicó que el nivel de ajuste había
disminuido y el calzado le venía más holgado provocando una sensación de
incomodidad.
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4. CONCLUSIONES
El objetivo de este proyecto ha consistido en la generación de criterios de rediseño para
la mejora del producto a partir de la interpretación de los resultados obtenidos en la
evaluación funcional del calzado.
El análisis del confort de los usuarios, de la distribución de presiones y absorción de
impactos, así como de la robustez constructiva, han generado recomendaciones de
rediseño.
A continuación se presentan las conclusiones globales del trabajo.
PERCEPCIÓN DEL CONFORT
Las usuarias valoran de forma positiva los siguientes aspectos del prototipo de tacón
redondeado y del prototipo de tacón en ángulo:
• Consideran el corte delantero y trasero cómodo ya que lo describen como
flexible y fácilmente adaptable a la forma de su pie.
• El material de la plantilla se caracteriza por su comodidad y su grado de dureza
es valorado positivamente por la mayor parte de las usuarias, siendo considerado
como un material blando.
• Las usuarias califican los prototipos como confortables.
Los aspectos negativos que han valorado las usuarias son los siguientes:
• Las usuarias que han valorado la estabilidad de los prototipos negativamente
consideran como fuente de inseguridad al tacón. Cabe destacar que estas mismas
sujetas notan el movimiento del muelle dentro del tacón cuando caminan.
• La geometría del tacón ha aportado inestabilidad al calzado.
DISTRIBUCIÓN DE PRESIONES Y ABSORCIÓN DE IMPACTOS
Si bien de forma general parece rebajar las presiones, se ha observado que existe una
sobrepresión en la zona plantar debajo de los metas. Además, esta sobrepresión se
da justo tras el impacto de talón, coincidiendo con la aparición de un segundo pico de
fuerzas identificado durante la fase de apoyo, y generado por el apoyo de la zona
delantera.
Estos resultados sugieren que en el momento en el que se produce el impacto del
calzado con el suelo, las usuarias tratan de apoyar con menor intensidad la parte trasera
del calzado. En el mismo instante, y con el objetivo de equilibrar esta reducción del
apoyo trasero, se apoya la zona delantera del pie con mayor intensidad, generando una
distribución de presiones menos uniforme.
A corto plazo las usuarias no lo perciben, y no les llega a molestar, pero a largo plazo el
exceso de presión en un punto focalizado puede ser perjudicial llegando a provocar
molestias articulares, fatiga e incluso callosidades.
Existen dos causas principales que pueden estar ayudando a este efecto:
• El diseño de la suela delantera, muy poco rígida que hace que se hunda en la
zona delantera al aplicar presiones.
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• El diseño del tacón, que genera la percepción de inestabilidad, lo que hace que
las usuarias caminen con mayor inseguridad ejerciendo una sobre presión mayor
sobre la zona delantera que les ayuda a mantener el equilibrio
PROPUESTAS DE REDISEÑO
Se sugiere realizar algunos cambios en el diseño del calzado de tacón de modo que
aumente la estabilidad y confort percibidos con su uso. A continuación se detallan
las propuestas de rediseño:
• Sería conveniente rigidizar la zona de metatarsiana (Figura 12) (en la unión de
las cruces de silicona de la planta del calzado) para evitar el hundimiento excesivo
del material de la plantilla. (Con dicha modificación se suavizaría la sobrepresión
focalizada en la zona central de los metatarsianos).
Figura 12 Zona metatarsiana
• Desde un punto de vista funcional, resultaría adecuado aumentar la dureza del
muelle con la finalidad de que las usuarias no percibiesen el movimiento del
muelle.
• Resultaría adecuado modificar la geometría del tacón en ángulo con el
objetivo de aumentar la estabilidad del calzado. Se propone para ello disminuir la
zona puntiaguda del tacón en ángulo del calzado.
• Desde un punto de vista constructivo, se han de ejercer todas los cambios
necesarios para que los problemas surgidos en el tacón y en la plantilla. Para ello
se propone.
o Revisar el sistema del tacón para asegurar que el muelle no rompe.
o Utilizar un material de corte menos fino/elástico que mantenga las
propiedades de ajuste
o Revisar el sistema de unión forro-plantilla para que por mucho que se
ejerza una sobrepresión en una zona específica no se despegue.
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