JPH05503642A - 靴底構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は一般に鞘構造に関する。さらに詳述すると、本発明は運動靴の構造に関 する。さらにもっと詳述するならば、本発明は人間の氾の基本的支持、安定性及 び緩衝構造を模写した擬人的靴底を備えた靴に関する。自然安定性は完全に柔軟 性ををしながら相対的に非弾性的でもある靴底甲面を靴底の最上面に装着するの ではなく、最下靴底に直接装着し、中間靴底の側面を包むことによって、供給さ れる。そうすることによって、靴甲面の柔軟性に富む側面は不安定側方力が靴へ 作用して、それを傾斜させるとき、張力状態下に置かれる。その引張力は最下靴 底が体重によって、しっかりと固定されるために、バランスが保たれ、平衡状態 になるので、不安定側方動作は靴甲面の柔軟性側面の張力によって中立化される 。

さらにもっと詳述するならば、本発明は液体、ガスあるいはゲルなどの圧力伝達 媒体で満たされた靴底仕切室によって供給される支持並びに緩衝に関する。類似 の現行方式と異なり、直接物理的接触が仕切室の上面と下面間に起こり、強固な 安定支持を供給する。緩衝は靴底の柔軟性があり、半弾性的な側面に張力を連続 的に生じさせる伝達媒体によって供給される。支持並びに緩衝を供給する仕切室 は人足の脂肪層に構造が類似しており、強固な支持並びに連続緩衝の双方を同時 に供給する。

現行緩衝方式は、これらが基づいている全体概念には本来、欠陥が存するため、 人足の自然日内及び口外運動を妨げることなしに強固な支持並びに連続緩衝の双 方を供給することはできない。２つの最も商業的に成功した所有権のある方式は １９８０年９月２日付の米国特許魔第４，２１９，９４５号、１９８０年９月１ ５日付の第４．１８３．１５６号、１９８１年６月９日付の第４゜２７１．６０ ６号、そして１９８２年７月２０日付の第４．３４０，６２６号に基づいた二ケ エア並びに、１９８８年９月６日付の米国特許魔第４，７６８．２９５号に基づ いたアシックスゲルである。これらの緩衝方式の両方と、それにほかのそれ程に は普及していない方式も含め全ての方式は次の２つの本質的な欠陥を有している 。

その第１は、そのような全ての方式は足の重要な構造要素で、特に重大な踵骨と して知られる踵の骨の真下の靴底の上面を、緩衝させるために、宙吊りにしてい る。

すなわち、良好な緩衝とエネルギー回帰を与えるために、そのような方式は全て 人足の骨構造を浮揚式で支持し、あたかも水ベララドの上での浮遊か、あるいは タンボリング上でのバウンドのようである。これはそのような足の支持構造体に 強固で直接的な構造支持を与えないし；その１街方式での靴底表面は通常の荷重 耐用などの日常負荷状態下においては下部靴底表面とは決して接触することはな い。現行の緩衝方式においては、踵骨真下の強固な構造支持と、連続緩衝とは相 互に相客れない。全く文・ｊ照的に、素足には非常に強固な直接的構造支持が足 底に接した桁下に存する脂肪層により備わっていると同時に、緩衝も有効に与え られていることが最も簡単なテストによって明らかであるが、この特性も常習的 に靴を着用させた足にとっては発達が十分てない。

その第２は、そのような現行の所有権のある緩衝方式は足動作あるいは安定性の 適切な制御を与えないために、制御や安定性を与えるための踵対材や運励抑制考 案物などの剛性構造体を靴甲面及び靴底の側面に備えたものが一般的に増加して いる。残念なことに、これらの剛性構造体は自然回内及び回外運動をひどく妨害 し、１９８９年７月１４日付提出のＰＣＴ出願Ｎα第ＰＣＴ／ＵＳ８９１０３０ ７６号のみならず、１９８８年７月１５日付提出の出願人係属米国出願魔第０７ ／２１９．３８７号、１９８８年９月２日付提出の第０７／２３９，６６７号、 １９８９年８月３０口付提出の第０７／４００．７１４号、１９８９年１０月３ ０付提出の第０７／４１６，４７８号、及び１９８９年１０月２０日付提出の第 ０７／４２４．５０９号にも特に言及されている通り、実際に横方向不安定性を 増大させている。これらの出願に開示された発明の目的は先ず第１に人足と地面 間の生体力学にできる限り近い自然足と足首生体力学を考慮した中立設計を与え 、そして、現行靴に内在した自然足と足首生体力学に関する重大な障害を回避す ることであった。

上述した剛性側面付きの所有権のある設計とは全く対照的に、素足は柔軟性に富 み相対的に非弾性的なこれらの側面を、圧縮された脂肪層の圧力によって生じた 極度の張力状態下に置くことによって、その側面に安定性を供給し；それらは外 力がその剛性を適切にするとき、それによって一時的に剛くなり、現行設計の恒 久剛性側面の不安定応力中心距離トルク問題は全く発生させない。

出願人の新発明は単純に人足の自然有効構造体をできる限り近づけて模写し、安 定性、支持及び緩衝を供給しようとするものである。

従って、素足の支持、安定性及び緩衝に関する自然基盤原理の鞘構造への適用に ついて詳述するのが本発明の概要目的である。

完全に柔軟性がありながら相対的に非弾性的になる靴底甲面を最下靴底に直接装 着し、中間靴底の側面を包むことによって与えられる自然安定性を備えた靴底を 有し、不安定側方力が傾斜した靴に作用するとき、靴甲面の側面を張力状態下に 置く靴を供給することが本発明のさらにもう１つの目的である。

最下靴底か体重によってしっかりと固定されるために、引張力がバランスされ、 平衡状態になるので、不安定側方運動は靴甲面の側面の張力によって中立化され ることを有することが本発明のさらにもう１つの目的でもある。

液体、ガスあるいはゲルなどの圧力伝達媒体で満たされ、人足の脂肪層に構造が 類似している靴底仕切室が設けられ、強固な支持並びに連続緩衝の両方を同時に 供給する支持と緩衝を備えた靴底を創作することが本発明のさらにもう１つの目 的である。

発明のこれらやその他の目的は添付図面を使って次に示す発明の詳細説明により 明らかになる。

図面の簡単な説明 第１図は先行技術に周知で、発明に適用可能なランニング川の代表的運動靴の透 視図である。

第２図は足首関節の踵の拡大前年面断面を用いて、最下縁で側方向に傾斜したと きの体重によって変型しない現行技術の代表靴を図示している。

第３図は第２図と同じ拡大断面を用いて、自然形状靴底設計の出願人先行発明を 示しており、同様にまた傾斜している。

第４図は素足踵が横方向に２０°傾斜した背面図を示している。

第５図は踵の足首関節部の前平面断面を用いて、本人の先行自然形状靴底に張力 安定化側面を加えた出願人の新発明を示している。

第６図は前平面断面拡大を用いて、第５図設計がその縁で傾斜しても、負荷によ って変形していない状況を示している。

第７図は踵の足首関節部の前平面断面を用いて、第５図設計がその縁で傾斜し、 体重によって自然変形はしているが、一定靴底厚さは変形しないで保持されてい る状況を示している。

第８図は足首関節の素足踵の一連の前平面断面である。

第８Ａ図は無負荷状態で直立している：第８Ｂ図は全体重による適度な負荷状悪 で直立している：第８ｃ図はランニング中に最大着地力で重度に負荷を受け、直 立している；そして第８Ｄ図は重度に負荷を受け、横方向に最大的２０″に傾斜 している。

第９図は足首関節部の踵の一連の前平面断面を用いて示した出願人の新靴底設計 であって、上記の第８図のシリーズ図に正確に対応している。

第１０図は人間の踵の脂肪細胞の集団である繊維連結組織構造体の２つの透視図 と１つの拡大図である。第１０Ａ図は踵骨とその下にある脂肪層室との１．／４ 断面を示し；第１０Ｂ図は個々の室の内部構造の水平面拡大を示し；そして第１ ０Ｄ図は踵骨下の脂肪層の要素配列の水平断面を示している。

好適な実施例の詳細な説明 第１図は先行技術によるランニング専用の代表的な運動靴などの靴の透視図であ って、ランニングシユーズ２０は上部２１と靴底２２とを含んでいる。

第２図は、靴底２２の最下外側縁２３で傾斜したときの地面４３上での現行技術 の代表靴（体重によって変形していない）の拡大断面を用いて、１９８９年８月 ３０日付提出の係属米国出願Ｎ（Ｌ第０７／４００，７１４号の第５図に図示さ れた通り、異常トルク生成剛性踵対材やその他の動作考案物を除去しても、固有 の安定問題が現行設計には依然として残っていることを図示している。

その問題は、残余靴甲面２１（太い黒線で示した）は剛性ではなく柔軟性である ために応力中心距離を延ばすことにはならないが、靴底上に異常不安定トルクを 生成するということである。そのトルクは、例えば簡単に靴は側面へ傾斜するの で、人足２７による側面への圧縮力１５０（体の重力と側方運動力との複合力） によって生じる靴底２２の最上面に沿った引張力１５５ａに起因する。その結果 生じる不安定化力は靴底を引張り、その縁で靴底幅の応力中心距離２３ａの回り に回転させるように作用する。大雑把に言えば、靴甲面の人足力は靴が側方へ傾 斜したとき、靴をその側面上を越えて引張る。圧縮力１５０はまた同時に、引張 力１５５ｂを生じるが、これは引張力１５５ａの鏡像である。

第３図は、１９８８年９月２日付提出の係属米国出願Ｎａ第０７／２３９，６６ ７号に記述された自然形状設計靴底２８の拡大断面を用いて（また体重によって 変形されないで示された）、同じ固有の安定問題がその度合いは少ないが自然形 状靴底設計に残されていることを最下縁で傾斜した場合で示している。靴甲面２ １の下面に沿った力ベクトル１５５の方向は第２図で示したような従来の設計で のように地面に対して角度付けがなされるのではなくて、外部靴底縁３２におい て地面４３と平行であるから、その問題は比較的小さいので、その結果、生じる トルクは外部靴底縁３２によって作られる応力中心距離により生じても比較的小 さいであろうし、そして形状付き靴底２８は従来設計とは異なって、傾斜したと きは直接構造支持を供給する。

第４図は対照的に、素足は体重によって変形され、約２０°の自然横方向限界ま で傾斜したとき、引張力による不安定トルクは全く生じないため、当然ながら安 定していることを（背面図を用いて）示している。靴甲面の張力に相当する張力 が素足の外部表面２９である最下部と側面の両者上に荷重耐用の圧縮力によって 生じても、張力下にある下面（すなわち、黒線で示した足の最下底〕は地面と直 接接触しているために、不安定トルクは全く生じない。従って、除去すべき不自 然な応力中心距離は人為的に生じない。体重は足下に足の外部表口をしっかりと 固定するから、足の側面の外部表面２９に対する著しく大きな圧力でも不安定動 作を生じることは全くない。

足を傾斜させたとき、踵骨のような足の支持構造体は足の強靭で柔軟性のある外 部表面の側面に向って摺動し、足の側面の外部表面に非常に強大な圧力をもたら す。しかし、その圧力は足の外部表面に沿った張力によって的確に食い止められ 、バランスが保たれて、安定した平行状悪をもたらす。

第５図は体重によって変形した直立踵の断面を用いて、自然形状靴底設計に適用 された素足の張力安定側面の原理を示しており；同原理は従来の靴にも適用が可 能であるが、ここには示されていない。現行技術の靴からの重要な変化は靴甲面 ２１（黒線で示された）の側面は従来行われてきたように靴底の上面に足下で装 着するのではなく、靴底２８の外側縁３２の回りに巻き付ける必要があることで ある。靴甲面側面は図示した通り、まれにしか負荷を受けることはないから、最 下靴底の内部（左側にボした）または外部表面（右側に示した）のいずれかを包 みそしてそれに装着させることができるし；あるいはまた、最下靴底は最適なの は図示した通り薄くてしかも先細のものであり、靴底の外側縁３２の回りを上方 へ延出し、靴甲面側面を包みそしてそれらに装着することができる（第５Ｂ図に 示した）シ；これらの最適位置は理論的理想安定平面に一致するので、靴側面上 の引張力は途中ずっと最下化の下方へ直接伝達され、実際に人為的応力中心距離 を介在させることなく、靴を地面に固定する。一層だけの靴底の靴の場合には、 靴甲面側面は靴底の下部または最下面にあるいはその近くに装着させた方がよい 。

第５図に示した設計は基本的な別の概念に基づいている：すなわち、靴甲面は靴 底の最上部に装着されるのではなく、靴底と一体構造であり、そして靴底は足底 の自然延長として取り扱われ、別のものとしてそれに装着させるのではないとい うことである。

靴甲面の織物（または皮革などのその他の柔軟性材料）は足と靴底の傾斜に伴っ て圧縮させたときにその側面に生じる張力によって過度に変形させないためにも 非伸縮性のものあるいは相対的にそのようなものであることが好ましいであろう 。織物は重要な構造支持並びに出願人の以前の出願に定めた推進要素（踵骨の基 部や側面結節、第５中足骨の基部、中足骨の頭部、及び第１遠位祉骨）などの特 に高張力の部分を補強することができるし；その補強はレース用帆船のジブスル のコーナー、あるいはもっと簡単な帯状補強など多くの形式をとることができる 。その織物は常に素足の足底の非常に硬化した皮膚と同様の性能特性にできる限 り近い方がよい。靴底の相対密度は１９８９年８月３０日付提出の係属米国出願 魔笛０７／４００，７１４号の第９図に示した通り、足底に最も近い最も柔らか い密度が好ましいから、靴底の合致した側面は固い不安定応力中心距離を与えな い。

第５図に示した張力安定側面の現行技術からの変化は、靴甲面が単に靴底の最上 部に装着させたのではなく、靴底と直接的に機能的に一体構造であることである 。張力安定側面の設計の利点は、この設置１が素足の安定性にできる限り近い自 然安定性を与え、経済的にもまた同様であって、最小の靴底側面幅が可能である ことである。

その結果、縁に対して傾斜させたときの自然形状設計靴底２８（体重によって変 形していない）の拡大断面を示した第６図に見られる通り、靴底は素足が復元さ れるようにして自然に復元される。第２図に示した靴の側面に対する同不安定力 はここで、靴底の側面に延下した靴甲面２１の表面に張力を補うことによって安 定的に食い止められるから、靴底は靴や足を傾斜させたとき、体重によって固定 される。

靴底上での異常トルクの発生を回避するために、靴甲面は最下靴底のみに結合あ るいは接合させて、中間靴底には結合あるいは接合させないこともできるから、 靴甲面の側面に示した圧力は第２図で記述した引張りに類似した引張りから側面 張力のみを発生させ、不安定！・ルクを発生させない。しかしながら、異常トル クを回避するためには、靴の中間靴底の甲面部分１４７は鋭利な角を形成し、相 対的に柔らかい中間靴底材料から構成された方かよい：この場合、靴甲側と中間 靴底とを接合しても、大して、不安定トルクを発生させることはない。最下靴底 は薄くて、少なくとも安定側にあるのが好ましいから、それと靴甲面側面との装 着型なり部分は理論的理想安定平面にできる限り近くで一致し、それによって力 は外部靴底表面により地面へ伝達される。

要約すると、第５図設計は鞘構造用のものであって、柔軟性に冨みそして少なく とも靴甲面が人足の構造前要素の部分と接触する個所では相対的に非弾性的な材 料から構成された靴甲面と、相対的に柔軟性に富む側面を有する靴底とを含んで いる；そして靴甲面側面の少なくとも一部分は最下靴底に直接装着させ、同時に 前記靴底のその他の靴底部分をその外側で包んでいる。本構造は従来の靴底構造 、あるいは理論的理想安定平面に合致した自然形状靴底などの出願人の先行靴底 発明のいずれにも適用することができる。

第７図は踵での断面を用いて、靴と足が体重によって十分に傾斜させ、自然に変 形させた（しかし、一定の靴底厚さは変形されずに示されている）ときの自然形 状設計靴底に適用された張力安定側面概念を示している。この図は靴底及び靴甲 面の形状並びに安全性機能が人足の機能をほぼ正確に反映させていることを示し ている。

第８Ａ〜８Ｄ図は踵での断面を用いて、人間の素足の自然緩衝を示している。第 ８Ａ図は直立しそして無負荷時の素踊を示しており、踵骨下の脂肪層１５８には ほとんど圧力はなく、脂肪層は踵部の骨である踵骨１５９と足の最下底１６０と の間で一様に分布している。

第８Ｂ図は直立し、だが全体重の適度な圧力下にある素踊を示している。踵骨下 脂肪層に対する踵骨の圧縮は、その脂肪層が相対的に非伸縮性の繊維状莢膜、足 の最下底によって収容され、包囲されているために、踵骨下脂肪層内に均一な平 衡圧力が発生させる。足の真下であって、最下足底が地面に直接接触する場所で 、圧縮された踵骨下脂肪層上の踵骨によって生じた圧力は直接地面に伝達される 。同時に、強力な張力は包囲い９Ｄ対的に強靭な繊維状莢膜のために、足の最下 底の側面に発生する。

最下部圧力や側面張力の組み合せは踵骨並びに地面に接触する足のその他の竹類 のような支持構造体用の足の自然衝撃吸収系である。

踵骨及びその他の竹類のような足のこれらの支持構造体の下面１６７が真下で足 の最下底の上面１６８としっかりと接触し、相対的に非圧縮性の脂肪層はほとん ど介在しないことが同様に機能的に重要である。実際に、足の支持構造体は地面 に着地し、しっかりと支持され；これらは二ヶ・エアあるいはアシックス・ゲル などの現行の所有権のある靴底緩衝方式のように、水ベッドあるいは空気タイヤ に似た浮揚式で弾力性のある材料の最上部に宙吊りにされることはない。足底が 備えたこの同時に強固でしかも緩衝性のある支持はエネルギー効率、またはエネ ルギー回帰とも呼ばれる有意な利益効果ををするに違いなく、そして緩衝性を与 えるべく、その全てが離陸段階時の強固な支持を情牲にして、移動の着地と支持 段階時に衝撃吸収緩衝を与える現行の靴設計とは一致しない。

足の自然系の驚くべきユニークな特徴は、一旦″Ｍｉ骨が最下足底にまともに直 接接触し、それによって強固な支持と安定性とを与えると、大きい圧力がより堅 固な繊維状莢膜を生じて、踵骨を防護し、側面のより大きな張力が衝撃を吸収す ることである。だから、ある意味では、足の懸垂系が従来のように通常の体重圧 力下で底に突き当たったと思われるときでも、その系は遥かにもつと大きい極端 な圧力下でも足を隣設し、緩衝する機構によ７て作用し続ける。これは第３図に 見られ、日常ランニング時での着地の体重の約３倍の大きい圧力下における人間 の踵を示している。これは容易に検証することができる：すなわち、人が素足で 硬い床上に立つとき、踵は非常にしっかりと支持されたと感じるし、しかも踵を 持ち上げたり、床上に勢いよく置いたりできても、堅固の感尭はほとんど増加せ ず；踵は圧力の増加につれて、容易にさらに硬化する。

加えて、この系は非常に比較的大きい幅の圧縮性足底が防護と緩衝とを与えるに も拘らず、それに何らの妨害ねじれなしに、踵骨の相対的に狭い基部に通常の回 内／回外運動時において左右に自由に旋回させることは注目すべきであり、これ は特に水平平面において膝、腰及び背中などの足首関節よりも上の関節の自然位 置合せを維持する上で極めて重要であるから、全身が正しく調節されて、衝撃を 正しく吸収している。これとは対照的に、現行靴底設計は一般に比較的幅が広く 安定性を与えるか、不自然な前平面ねじれを踵骨に生じ、その自然動作を制限し 、そしてそれより上で作動する関節の心ずれを生じるから、そのような靴にまれ に共通した濫用傷害をもたらす。足の場合のような圧力によって生じた張力下で 硬化する柔軟性に富む側面ではなく、現行靴底設計はそれに代るほかのものがな いために、やむを得ず相対的に固い側面を使用して、充分な安定性を与え、空気 またはゲル緩衝物のほかの非制御浮力や強固支持の欠如を補おうとしている。

第８Ｄ図は全体ｍ下で変形させ、通常範囲の約２０゜限度まで横方向に傾斜させ た素足を示している。また、自然系は相対的な地面との直接接触を与え、同時に 側面張力と踵骨下の脂肪層圧力とによる緩衝機構を与えることによって強固な横 方向支持並びに安定性の双方を供給することは明らかである。

第９Ａ〜９Ｄ図はまた、踵での断面を用いて、第８図に記述した素足の全体自然 緩衝及び安定系にできる限り近くまで類似させ、足の踵骨やその他の管類下の踵 骨下脂肪層のようなガス、ゲルまたは液体などの圧力伝達媒体を収容した足の支 持構造体下に緩衝仕切室１６１を含む自然形状靴底設計を示しており；従って、 第９Ａ−Ｄ図は直接的に第８Ａ−Ｄ図に対応している。最適圧力伝達媒体は足の 脂肪層に最もよく近似した媒体でありニジリカゲルは恐らく今日入手し易い最も 好適な材料であるが、将来の改良品も予想され；媒体は圧力を間接的に伝達する ので、ガスは圧力下で容量が圧縮される点で、ガスが有意な最適性をもつことは 比較的少ない。ガス、ゲルあるいは液体または全てのその他の有効材料は従来か らよく用いられている通り、漏洩を抑制し、均一性を維持するために、靴底の側 面のほかに、それ自体をさらにカプセルに入れることも可能であるし、そしてこ れまた従来からよく用いられている通り、仕切室内でカプセルに入れられた部分 の実数に小分割することも可能である。

緩衝仕切室１６１の相対Ｊｌさは最下靴底１４９や上部中間靴底１４７がそうで あるように、色々に変わることがあり、靴底の各種部分で一定であったり、ある いは変わることもあるが；最適相対サイズは平均的な人間の足のサイズに最もよ く近似したサイズがよく、平均的な人間の足は第９図に示したよりも上部と下部 靴底は比較的小さく、緩衝仕切室は比較的大きいことを示唆している。

そして緩衝仕切室または層１６１は中底のように足の直ぐ下から、最下靴底の直 ぐ上のどこにでも設置することができる。最適なのは、全ての緩衝仕切室１６１ で与えられた負荷によって発生する圧縮量は足の対応した脂肪層下の圧縮にでき る限りよく近似するように調整した方がよい。

踵骨下脂肪層の機能はガス、ゲルあるいは液体を圧力伝達媒体として特徴付ける ことこそすれ、現行の所有権のある緩衝方式によって十分にかなえられてはいな い。

これらの人工方式とは対照的に、第９図に示した新設計は足の自然形状に従い、 そして最下圧力を靴底の柔軟性に富みながらも相対的に非伸縮性（実際の最適弾 性は実験研究を必要とするであろう）の側面内の側面張力に伝達する自然法に従 っている。

二ヶ・エアあるいはアシックス・ゲルなどの現行緩衝方式は適度な負荷の下では 底に突き当ることはなく、例え極限負荷時にそうであるにしても、滅多にそのよ うなことはないのであって；緩衝装置の上面は下面上に宙吊りのままである。こ れとは対照的に、第９図の新設計は、第９Ｂ図に示した通り適度な体重圧力下で 、あるいは第９Ｃ図に示した通りランニング中の最大通常ピーク着地力の下で、 十分に負荷されたとき、これは丁度第８Ｂ図と第８Ｃ図の人間の足の場合と同じ であるが、上部中間靴底１４７の下面１６５と最下靴底１４９の上面１６６との 間に実接触を与えることによって強固な支Ｉｉを足の支持構造体に供給する。足 を通って靴に伝達される下方力が大きければ大きい程、緩衝仕切室１６１内の圧 縮圧力も太き（なり、そしてその結果化じる靴底側面の張力も大きくなる。

第９Ｄ図は第８Ｄ図と同様に、十分に負荷させ、自然２０°横方向限度まで傾斜 させたときの同靴底設計を示している。第９Ｄ図は靴底用自然緩衝方式の付加安 定性利益は靴底の有効厚さが圧縮によって側面で減少し、靴底厚さによって表さ れる潜在的不安定応力中心距離もまた同様に減少するから、足や足首の安定性が 増大することであることを示している。第９図設計のもう一つの利益は、上部中 間靴底表面は剪断力を吸収するために、横方向あるいは前後のいずれの水平方向 にも移動することができることと、剪断運動は側面の張力によって制御されるこ とである。第９Ａ−Ｄ図の剛性側面は改造されて自然のしわあるいは上方テーパ ー１６２を与え、上部と下部靴底層の１４７，１４８と１４９Ｌ；ｌに曲げたり 、ひだをつけることなく完全な側面圧縮を与え；靴底しわ１６２は人間の足の類 似のしわあるいはデーパ−１６３に正確に類似していることに注目する。

靴甲面を鞘層下底に結合したもう一つの可能な変化は第９Ａ−Ｄ図の右（横方向 ）側にあって、張力を吸収した靴底側面が、靴甲側あるいは最下靴底の別を問わ ず、。

靴を足の自然限界まで傾斜させたときに達する点を越えた靴底の側面に沿った理 論的理想安定平面に一致するのが最適であることを利用しているから、第９Ｄｉ ｌのように靴を十分に傾斜しても、不安定靴底応力中心距離は決して発生しない 。繊維状側面が地面に接触しないように継手は若干上に移動させることができる し、あるいは魅力や繊維保護を与えるために、それにコーティングを施すことが できる。

第９図設計は靴底が非常に容易に人足の自然形状に従い、地面上での負荷耐用動 作中に足の自然変形の平坦化に容易に対応する構造基盤を備えていることに注目 した方がよい。踵対材や動作抑制考案物などの剛性構造物を使用していない限り では、例え靴底が従来通り平坦靴底によって作られていても、これは言えるし、 最適ではないが、第９図のようにして作られていれば、従来の平坦靴でも新発明 の本質的特徴を商え、十分に改善された緩衝並びに安定性をもたらすであろう。

第９図設計はまた平坦地面にも、臼然形状足にも従わない中間形状靴底にも適用 されることがある。さらに、第９図設計は１９８９年１０月３日付提出の本人の 係属米国出願魔笛０７／４１６．４７８号に記述された設計などの出願人の他設 計にも適用することができる。

要約すると、第９図設計は少なくとも踵を含んだ人足の構造要素下に１個以上の 仕切室を備えた靴底を有する靴用の鞘構造を示し、前記の１個以上の仕切室は液 体、ガスあるいはゲルなどの圧力伝達媒体を収容し；靴底仕切室の上面の一部は 通常′の負荷耐用時に前記仕切室の下面にしっかりと接触し；そして負荷耐用か らの圧力は靴底仕切室の相対的に非弾性的側面、最上部及び最下部に連続的に少 なくとも部分的に伝達され、張力を発生する。

第９図設計は簡略法で足のマクロ構造を模写し、第１０Ａ−Ｃ図はミクロレベル で含んだ自然構造のもっと正確な詳細に焦点を当てている。第１．　ＯＡ図と第 １０Ｃ図は人足の断面の透視図であって、密封脂肪細胞を保持した室１６４に配 置された弾性繊維連結組織のマトリックスを示しており：前記室は踵骨から放射 した螺旋部として構成されている。これらの繊維組織成分は踵骨の下面にしっか りと装着され、踵骨下組織に延出している。これらは通常、文字Ｕの形状をして おり、Ｕの開口端は踵骨の方を向いている。

もっとも当然のことながら、この特定の室構造の近似は少なくとも究極の意味で 靴底緩衝用仕切室１６１の構造用の正確なモデルとしては最適であると思われる が、設計の複雑な性質上、正確な設計と構造の難しさを克服するのに時間を必要 とする：しかしながら、１９８２年３月、“足と足首゛　（ドイツの原本の１９ ３３年の記事の翻訳）でエリッヒ・プレッフシュミソトによって与えられた踵骨 付着体の構造の説明は非常に詳しくかつ包括的であるから、この自然系の模写が 現行靴の設計の内在弱点を克服するのに必要であることの決定的コネを作りさえ すれば、靴底設計のモデルとしての同構造の模写は技術的に困難ではない。螺旋 部のほかの配置や位置決めも可能ではあるが、多分最適とまでは行かないであろ う。

このほぼ正確な設計類推を続けると、上部中間靴底１４７の下面１６５は踵骨１ ５９の外部表面１６７に対応し、そして上記のＵ形螺旋室１６４の起点であろう 。

第１０Ｂ図は第］、ＯＡ図と第１０Ｃ図とに示した大室の内部構造の拡大を示し ている。踵骨の直ぐ下の小室はこれらにかかる局部的な高圧とこれらの弾性限度 のために極めて８易に非常に硬くなるから、これらは踵骨あるいは足底のほかの 管類に非常に強固な支持を供給することができるし；相当に非弾性的になること によって、これらの仕切室上の圧縮力は踵骨などの足の与えられた支持構造下で 脂肪層のネットワークのほかの部分に分散されることは小室１６５の微細内部構 造と圧縮特性とから明らかである。従って、第９図に示した願下の仕切室などの 緩衝仕切室１６１は第１０図に示したように、より小さい小室に小分割されたな らば、これらの仕切室とこれらに含まれた圧力伝達媒体が上述した通り足の特性 と類似の材料特性をもつ限り、上面１６５及び下面１６６間の実接触は最早強固 な支持を与えるために必要でなくなるが：その圧縮性が適切な強固さを与えない ので、この方法ではガスの使用は好ましくない。

要約すると、第１０図設計は少なくとも踵を含んだ人足の構造要素下に仕切室を 備えた靴底を有する鞘構造を示しており、前記仕切室は液体、ガスあるいはゲル などの圧力伝達媒体を含み：前記仕切室は人間の足底の脂肪層のそれと同し螺旋 付き構造体を有し；負荷耐用圧力は靴底仕切室の相対的に非弾性的な側面、最上 部及び最下部に連続的に少なくとも部分的に伝達されて、その中で張力を発生さ せ：仕切室と圧力伝達媒体の材料の弾性は通常の荷重耐用負荷が仕切室の構造内 で十分な張力を生み出し、適切な構造剛性を与え、その脂肪層により素足がそれ を与えられるのと同様に、強固な自然支持を足構造要素に与えるためのものであ る。その靴底構造は足底の脂肪層のそれらのような小室に小分割された靴底仕切 室を有することができる。

靴を全く着用しない素足は靴を着用する足にはない非常に硬いカルス（“セリブ ーツ″と呼ばれる）によって保設されているから、靴を着用する足の自然貼設と 衝撃吸収系は繊維状莢膜の不自然な未発達（尾骨支持構造下の踵骨下及びその他 の脂肪層を取り囲んでいる）によって不利な影響を及ぼされていると推論しても 間違いないと思われる。解決法はその側面を含み、足の最下底に合致した中底を 使用した靴下なしくすなわち、足の最下底より上は滑らかな表面である）で使用 するための靴を作ることであろう。足の最下底（とその側面）に接触するこれら の中底の上面は自然素足カルスの生成を刺激するのに十分な粗さにする。中底は サンドベー／ぐ−のように粗度の色々に異なった均質グレードで取り外しが可能 でによって強健になるにつれて、比較的細かいグレードから比較的粗いグレード の方へ進めることができる。

同様にして、靴下も同様な機能を働かせるために、足の最下底でカルスの生成を 刺激するのに十分な粗さの材料から作られた足の最下底（とその最下底の側面） に対応した靴下の部分に色々に異なったグレードの粗度を柔らかいものから自然 に強健にする足に対応して１かいものから粗いものへ利用可能なように作ること が可能であろう。上で仮定した従来通りの靴下設計ではなく、一様な粗度による チューブ靴下設計を使用すれば、利用者は自分の足の靴下を回転し、発達するか もしれない“ホ・ソトスボット″刺激点を除去することが可能である。また、つ ま先は最も傷つき易く、踵は衝撃吸収では一番重要であるから、靴下の爪先部は 踵部よりも相対的に粗さを細かくした方がよい。

前述の靴設計は上に述べた本発明の目的を満たしている。しかしながら、前述の 説明は好適な実施例によって行われているが、各種の変更並びに改造は添４”ｌ ’　請求項によって定められている本発明の範囲から逸脱することなく、行われ ることができることは技術に精通した人々によって明らかに理解されるであろう 。

要　約　書 人足の基本的支持、安定性及び緩衝構造を模写した擬人的靴底（２２）を備えた 靴（２０）。自然安定性は完全な柔軟性を有しながら相対的に非弾性的でもある 靴底甲面（２１）を靴底（２２）の最上面に装着するのではなく、最下靴Ｍ、（ ２２＞に直接装着し、中間靴底の側面を包むことによって、供給される。そうす ることによって、靴甲面（２１）の柔軟性に富む側面は不安定側方力が靴へ作用 して、それを傾斜させるとき、張力状態下に置かれる。その引張力は最下靴底（ ２２）が体重によってしっかりと固定されるために、バランスが保たれ、平衡状 態となるので、不安定側方動作は靴甲面（２１）の柔軟性側面の張力によって中 立化される。支持並びに緩衝は液体、ガスあるいはゲルなどの圧力伝達媒体で満 たされた靴底仕切室（１６）によって供給される。類侃の現行方式と異なり、直 接物理的接触が仕切室の上面と下面間に起こり、強固な安定支持を供給する。緩 衝は靴底の柔軟性があり、半弾性的な側面に張力を連続的に生じさせる伝達媒体 によって供給される。支持並びに緩衝仕切室は人足の脂肪層に構造が類似してお り、強固な支持並びに連続緩衝の双方を同時に供給する。

国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 第１項 柔軟性に富み、少なくとも相対的に非弾性的である材料から成る靴甲革であって 、前記靴甲革は人足の構造骨要素部分に接触する靴甲革と、相対的に柔軟性に富 む側面を有する靴底とから構成され、少なくとも前記靴甲革の側面の一部は最下 靴底に直接装着させ、同時にその外側で前記靴底のその他の靴底部分を包んでい ることを特徴とする靴用の靴構造。 第２項 前記靴底は負荷時あるいは無負荷時に拘らず、少なくとも人足の自然形状の踵部 に一致し、少なくともその側面の一部を含み、そして前記靴底は一定の前平面厚 さを維持し、球欠平面厚さを変え、踵部は前足部よりも厚いことを特徴とする請 求の範囲第１項に記載された前記靴底構造。 第３項 前記最下靴底が部分的に中間靴底の側面を上方に延出し、前記靴底上部側面に結 合していることを特徴とする請求の範囲第２項に記載された前記靴底構造。 第４項 前記靴甲革が踵骨の基部と側部粗面、第５中足骨の基部、前記中足骨の頭部及び 第１遠位趾骨から成る重要構造支持と推進要素の幾つかまたはその全ての部分で 補強されていることを特徴とする請求の範囲第２項に記載された前記靴底構造。 第５項 前記靴甲革が前記最下靴底の外面または内面のいずれかに装着されていることを 特徴とする請求の範囲第２項に記載された前記靴底構造。 第６項 前記靴甲革が前記靴底の下面または最下面にあるいはその近くに装着されている ことを特徴とする請求の範囲第２項に記載された前記靴底構造。 第７項 前記靴甲革がこれらが結合したとき、両側面で最下靴底または下部底面を覆って いることを特徴とする請求の範囲第２項に記載された前記靴底構造。 第８項 少なくとも踵を含んだ人足の構造要素下に１個以上の仕切室を備えた靴底から構 成され、前記１個以上の仕切室は液体、ガスまたはゲルなどの圧力伝達媒体を収 容し、前記靴底仕切室の上面の一部は通常の負荷耐用時において前記仕切室の下 面としっかり接触し、前記負荷耐用からの圧力は前記靴底の１個以上の仕切室の 相対的に非弾性的な側面、最上部及び最下部に連続的に少なくとも部分的に伝達 されて、張力を発生させることを特徴とする靴用の靴構造。 第９項 柔軟性に富み、少なくとも相対的に非弾性的である材料から成る靴甲革であって 、前記靴甲革は人足の構造骨要素部分に接触する靴甲革と、相対的に柔軟性に富 む側面を有する靴底と、前記靴甲革の側面の少なくとも一部は最下靴底に直接装 着させ、同時に外側で前記靴底のその他の靴底部を包んでいることを特徴とする 請求の範囲第８項に記載された前記靴底構造。 第１０項 前記靴底は負荷時あるいは無負荷時に拘らず、少なくとも人足の自然形状の踵部 に一致し、少なくともその側面の一部を含み、そして前記靴底は一定の前平面厚 さを維持し、球欠平面厚さを変え、踵部は前足部よりも厚いことを特徴とする請 求の範囲第９項に記載された前記靴底構造。 第１１項 前記最下靴底が部分的に中間靴底の側面を上方に延出し、前記靴底上部側面に結 合していることを特徴とする請求の範囲第９項に記載された前記靴底構造。 第１２項 前記靴甲革が踵骨の基部と側部粗面、第５中足骨の基部、前記中足骨の頭部及び 第１遠位趾骨から成る重要構造支持と推進要素の幾つかまたはその全ての部分で 補強されていることを特徴とする請求の範囲第９項に記載された前記靴底構造。 第１３項 前記靴甲革が前記最下靴底の外面または内面のいずれかに装着されていることを 特徴とする請求の範囲第９項に記載された前記靴底構造。 第１４項 前記靴甲革が前記靴底の下面に袋着されていることを特徴とする請求の範囲第９ 項に記載された前記靴底構造。 第１５項 前記靴甲革はこれらが結合したとき、両側面で最下靴底または下部靴底面を覆っ ていることを特徴とする請求の範囲第９項に記載された前記靴底構造。 第１６項 無負荷時の足の自然形状に一致した設計によって形成された自然輪郭形状を有す る靴底と、理論的理想安定平面は前平面断面で通常一定な所望靴底厚さによって 決定され、前記靴底は自然安定性を上回って近似した厚さまたは密度変化を有す る中間靴底を含み、前記中間靴底は理論的理想安定平面に比較的近く厚さあるい は密度が比較的大きい材料と前記安定平面から離れた厚さあるいは密度が比較的 小さい材料とを有することを特徴とする請求の範囲第１０項に記載された前記靴 底構造。 第１７項 前記仕切室は小分割することができることを特徴とする請求の範囲第１０項に記 載された前記靴底構造。 第１８項 前記靴底は少なくとも一部に踵骨下脂肪層の自然螺旋構造を使用していることを 特徴とする請求の範囲第１０項に記載された前記靴底構造。 第１９項 前記靴底は少なくとも一部に仕切室あるいはその小分割室を相互に連結する繊維 を使用していることを特徴とする請求の範囲第１０項に記載された前記靴底構造 。 第２０項 少なくとも踵を含んだ人足の構造要素下に仕切室を備えた靴底から構成され、前 記仕切室は液体、ガスあるいはゲルなどの圧力伝達媒体を収容し、前記仕切室は 人間の足底の脂肪層のそれに似た螺旋形構造体を有し、負荷耐用圧力は前記靴底 仕切室の相対的に非弾性的な側面、最上部及び最下部に連続的に少なくとも部分 的に伝達されて、その中で張力を発生させ、仕切室と圧力伝達媒体の材料の蝉性 は通常の荷重耐用負荷が前記仕切室の構造内で十分な張力を生み出し、適切な構 造剛性を与え、その脂肪層により素足がそれを与えられるのと同様に、強固な自 然支持を前記足構造要素に与えるためのものであることを特徴とする靴用の靴構 造。 第２１項 前記靴底仕切室は足底の脂肪層のそれらのような小室に小分割されることを特徴 とする請求の範囲第２０項に記載された前記靴底構造。