DE69031835T2

DE69031835T2 - SHOE SOLE DESIGN WITH APPLICATION OF A THEORETICAL IDEAL STABILITY LEVEL

Info

Publication number: DE69031835T2
Application number: DE69031835T
Authority: DE
Inventors: Iii Frampton E Ellis
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1989-08-30
Filing date: 1990-08-30
Publication date: 1998-05-14
Anticipated expiration: 2010-08-31
Also published as: US20020007572A1; DE69031835D1; DK0489858T3; JPH04507364A; ES2113349T3; ATE161152T1; JP3060033B2; EP0489858A1; AU6432390A; WO1991003180A1; EP0489858B1

Abstract

A shoe sole having at least one midsole or outer surface portion that is concavely rounded relative to a space inside the shoe adapted to receive an intended wearer's foot. The sole includes a midsole and an outer sole. The midsole extends up the side of the sole to a vertical height above the vertical height of a lowest point of the inner midsole surface. The midsole includes a portion of greatest thickness in a side portion that is greater than a thickness of a second midsole portion located in a middle sole portion of the shoe sole. The combination of the midsole height and thickness with the concavely rounded surface portion together provide improved stability of the shoe sole.

Description

Background of the invention

Die Erfindung betrifft allgemein den Aufbau von Schuhen. Insbesondere betrifft diese Erfindung den Aufbau von Laufschuhen. Noch spezieller betrifft diese Erfindung Abänderungen bei dem Aufbau solcher Schuhe unter Verwendung der theoretisch idealen Stabilitätsebene als Grundkonzept.The invention relates generally to the construction of shoes. In particular, this invention relates to the construction of running shoes. More particularly, this invention relates to modifications in the construction of such shoes using the theoretically ideal stability plane as a basic concept.

Bestehende Laufschuhe sind in unnötiger Weise unsicher. Sie stören tiefgreifend die natürliche menschliche Biomechanik. Die sich daraus ergebende unnatürliche Fuß- und Knöchelbewegung führt zu dem, was als abnormal hohe Werte von Laufschäden bezeichnet wird.Existing running shoes are unnecessarily unsafe. They profoundly disrupt natural human biomechanics. The resulting unnatural foot and ankle motion leads to what are referred to as abnormally high levels of running injuries.

Der Beweis der unnatürlichen Wirkung von Schuhen hat sich ganz unerwartet aus der Entdeckung ergeben, daß der unbeschuhte bloße Fuß am äußersten Ende seines normalen Bewegungsbereiches in natürlicher Weise stabil, fast verstauchungsfrei ist, während der Fuß, der mit irgendeinem Schuh, Sportschuh oder anderem ausgestattet ist, in künstlicher Weise instabil und in abnormaler Weise anfällig gegen Knöchelverstauchungen ist. Infolgedessen müssen gewöhnliche Knöchelverstauchungen als eine weitgehend unnatürliche Erscheinung angesehen werden, selbst obwohl sie ziemlich allgemein üblich sind. Ein zwingender Beweis demonstriert, daß die Stabilität des bloßen Fußes vollkommen von der Stabilität des mit einem Schuh ausgestatteten Fußes verschieden ist.The proof of the unnatural action of shoes has arisen quite unexpectedly from the discovery that the bare foot, unshod, at the extreme end of its normal range of motion, is naturally stable, almost sprain-free, while the foot, fitted with any shoe, trainer or otherwise, is artificially unstable and abnormally liable to ankle sprains. Consequently, common ankle sprains must be considered a largely unnatural phenomenon, even though they are quite common. A compelling proof demonstrates that the stability of the bare foot is entirely different from the stability of the shoe-fitted foot.

Die der unviversellen Instabilität von Schuhen zugrundeliegende Ursache ist ein kritischer aber korrigierbarer Gestaltungsfehler. Dieser verborgene Mangel, der so tief bei bestehenden Schuhgestaltungen verwurzelt ist, ist so außerordentlich fundamental, daß er bis jetzt unbemerkt geblieben ist. Dieser Mangel wird durch einen neuartigen biomechanischen Test zum Vorschein gebracht, einen, der in seiner Einfachheit ohne Beispiel ist. Er läßt sich leicht genug durch jedermann duplizieren und variieren; er benötigt nur ein paar Minuten und erfordert keine wissenschaftliche Ausrüstung oder Erfahrung. Die Einfachheit des Testes verblüfft durch seine überraschend überzeugenden Ergebnisse. Er demonstriert einen offensichtlichen Unterschied bei der Stabilität zwischen einem bloßen Fuß und einem Laufschuh, einen Unterschied, welcher so unerwartet riesig ist, daß er einen anscheinend subjektiven Test stattdessen eindeutig objektiv macht. Der Test beweist jenseits allen Zweifels, daß alle bestehenden Schuhe in einer unsicheren Weise instabil sind.The underlying cause of universal shoe instability is a critical but correctable design flaw. This hidden flaw, so deeply rooted in existing shoe designs, is so extraordinarily fundamental that it has gone unnoticed until now. This flaw is revealed by a novel biomechanical test, one that is unprecedented in its simplicity. It is easily enough duplicated and varied by anyone; it takes only a few minutes and requires no scientific equipment or experience. The simplicity of the test is astonishing in its surprisingly convincing results. It demonstrates an obvious difference in stability between a bare foot and a running shoe, a difference so unexpectedly huge that it makes an apparently subjective test unequivocally objective instead. The test proves beyond all doubt that all existing shoes are unsafely unstable.

Die breiteren Schlußfolgerungen dieser einmaligen unzweideutigen Entdeckung sind möglicherweise weitreichend. Derselbe fundamentelle Mangel bei bestehenden Schuhen, welcher durch den neuen Test in glänzender Weise offengelegt wird, scheint auch die Hauptursache für chronische überbeanspruchungsschäden zu sein, welche in unüblicher Weise beim Laufen vorkommen und auch für andere Sportverletzungen. Er verursacht die chronischen Schädigungen in derselben Weise, wie er Knöchelverstauchungen verursacht, indem er in schwerwiegender Weise die natürliche Fuß- und Knöchel-Biomechanik zerstört.The broader implications of this unique, unequivocal discovery are potentially far-reaching. The same fundamental flaw in existing shoes that is brilliantly exposed by the new test also appears to be the primary cause of chronic overuse injuries that are uncommon in running and other sports injuries. It causes the chronic injuries in the same way that it causes ankle sprains, by severely disrupting the natural foot and ankle biomechanics.

Der Anmelder hat in die Technik das Konzept einer theoretisch idealen Stabilitätsebene als strukturelle Grundlage für Schuhgestaltungen eingeführt. Jenes Konzept, welches bei solchen Schuhen, wie Straßenschuhen und Sportschuhen in die Praxis umgesetzt wird, wird in der PCT-Anmeldung Nr. PCT/US/03076, veröffentlicht als WO-A-9000358 am 25. Januar 1990, dargestellt, welche folglich der Stand der Technik innerhalb der Bedeutung von Artikel 54(3) EPC ist. Diese Anmeldung entwickelt die Anwendung des Konzepts der theoretisch idealen Stabilitätsebene auf andere Schuhstrukturen und zeigt gewisse strukturelle Gedanken, die in der PCT-Anmeldung vorgetragen werden.The applicant has introduced into the art the concept of a theoretically ideal stability plane as a structural basis for footwear designs. That concept, which is put into practice in such footwear as street shoes and sports shoes, is presented in PCT application No. PCT/US/03076, published as WO-A-9000358 on 25 January 1990, which is therefore prior art within the meaning of Article 54(3) EPC. This application develops the application of the concept of the theoretically ideal stability plane to other shoe structures and demonstrates certain structural ideas put forward in the PCT application.

Demgemäß ist eine allgemeine Aufgabe dieser Erfindung, die Anwendung des Prinzips der theoretisch idealen Stabilitätsebene für andere Schuhstrukturen auszuarbeiten.Accordingly, a general object of this invention is to work out the application of the principle of the theoretically ideal stability plane to other shoe structures.

Es ist eine andere allgemeine Aufgabe dieser Erfindung, für eine Schuhsohle zu sorgen, welche, wenn sie unter Belastung steht und zur Seite gekippt wird, sich in einer Art und Weise deformiert, welche sehr genau parallel zu der des Fußes seines Trägers verläuft, während nahezu derselbe Betrag an Kontakt der Schuhsohle mit dem Fußboden, wie in senkrechtem Zustand beibehalten wird.It is another general object of this invention to provide a shoe sole which, when under load and tilted sideways, deforms in a manner which is very closely parallel to that of the wearer's foot, while maintaining nearly the same amount of contact of the shoe sole with the floor as when in the vertical state.

Es ist noch eine andere Aufgabe dieser Erfindung, für eine deformierbare Sohle zu sorgen, bei welcher der obere Teil oder die Seiten etwas nach innen gebogen sind, so daß dann, wenn Verschleiß vorhanden ist, sich die Seiten leicht nach außen biegen, um sich einer Maßpassung anzunähern.It is yet another object of this invention to provide a deformable sole in which the upper part or sides are slightly bent inward so that when wear is present the sides bend slightly outward to approximate a custom fit.

Diese und andere Aufgaben der Erfindung werden aus einer detaillierten Beschreibung der Erfindung offensichtlich, welche im Nachstehenden unter Einbeziehung der beigefügten Zeichnungen gegeben wird.These and other objects of the invention will become apparent from a detailed description of the invention given hereinafter with reference to the accompanying drawings.

Brief summary of the invention

Darauf gerichtet, die vorstehend genannten Aufgaben zu erreichen und Probleme mit den Schuhen des bekannten Standes der Technik zu überwinden, hat ein Schuh entsprechend der Erfindung die Merkmale von Anspruch 1.Aimed at achieving the above objects and overcoming problems with the shoes of the known prior art a shoe according to the invention has the features of claim 1.

Short description of the drawings

Die Zeichnungen zeigen inThe drawings show in

Fig. 1 eine Ansicht von hinten auf die Ferse eines Fußes zur Erklärung der Nutzung eines stationären Verstauchungs-Simulationstestes;Fig. 1 is a posterior view of the heel of a foot to explain the use of a stationary sprain simulation test;

Fig. 2 eine Ansicht von hinten auf einen konventionellen Laufschuh, welcher sich in unstabiler Weise um eine Kante seiner Sohle dreht, wenn die Schuhsohle zur Außenseite hin gekippt wird;Fig. 2 a rear view of a conventional running shoe which rotates in an unstable manner around an edge of its sole when the shoe sole is tilted outwards;

Fig. 3 ein Schema der Kräfte an einem Fuß, wenn er sich in einem Schuh des Typs dreht, der in Fig. 2 gezeigt wird;Fig. 3 is a diagram of the forces on a foot when it rotates in a shoe of the type shown in Fig. 2;

Fig. 4 eine Ansicht ähnlich der von Fig. 3, welche aber eine weiter fortgesetzte Drehung eines Fußes in einem Schuh des in Fig. 2 gezeigten Typs zeigt;Fig. 4 is a view similar to Fig. 3, but showing further continued rotation of a foot in a shoe of the type shown in Fig. 2;

Fig. 5 ein Kraftschema während der Drehung eines Schuhs, welcher Bewegungs-Kontrolleinrichtungen und Fersenkappen hat;Fig. 5 is a force diagram during rotation of a shoe having motion control devices and heel caps;

Fig. 6 ein anderes Kraftschema während der Drehung eines Schuhs, welcher eine konstante Sohlendicke hat, aber ein destabilisierendes Moment erzeugt, weil ein Teil der oberen Sohlenfläche während der Drehung nicht unterstützt ist;Fig. 6 another force scheme during rotation of a shoe, which has a constant sole thickness but generates a destabilizing moment because part of the upper sole surface is not supported during rotation;

Fig. 7 eine Herangehensweise zur Minimierung des destabilierenden Momentes dadurch, daß nur für eine direkte strukturelle Auflage gesorgt wird und die Kanten der Sohle und ihrer Außenund Innenseite gerundet werden;Fig. 7 an approach to minimise the destabilising moment by providing only direct structural support and rounding the edges of the sole and its outer and inner surfaces;

Fig. 8A bis 8I funktionell die Prinzipien einer natürlichen Deformation, angewendet auf die Schuhsohlen der Erfindung:Fig. 8A to 8I functionally illustrate the principles of natural deformation applied to the shoe soles of the invention:

Fig. 9 Veränderungen bei der relativen Dichte der Schuhsohle einschließlich der Schuh-Innensohle, um die Fähigkeit der Sohle, sich natürlich zu verformen, zu maximieren;Fig. 9 Changes in the relative density of the shoe sole including the shoe insole to maximize the sole's ability to deform naturally;

Fig. 10 einen Schuh, welcher natürlich angepaßte Seiten hat, die aus einer normalen Größe etwas nach innen gebogen sind, so daß sie sich dann, wenn ein Verschleiß vorhanden ist, einer Maßpassung annähern;Fig. 10 a shoe having naturally fitted sides which are bent slightly inward from a normal size so that when wear occurs they approach a custom fit;

Fig. 11 eine Schuhsohle, welche eine vollkommen angepaßte Gestaltung hat, welche aber Seiten hat, die auf die wesentlichen strukturellen Stabilitäts- und Vorwärtsbewegungselemente gekürzt sind, welche mit nicht durchlaufenden strukturellen Elementen unter dem Fuß kombiniert und mit diesen integriert sind, welche jene des Fußes simulieren;Fig. 11 a shoe sole having a fully conformal design but having sides shortened to the essential structural stability and propulsion elements combined and integrated with non-continuous structural elements under the foot simulating those of the foot;

Fig. 12 ein Schema, welches als Grundlage für eine erweiterte Diskussion einer richtigen Herangehensweise für die Messung der Sohlendicke dient.Fig. 12 is a scheme that serves as a basis for an extended discussion of a correct approach for measuring sole thickness.

Detailed description of the preferred embodiments

Fig. 1 zeigt eine reale Veranschaulichung eines Fußes 27 in seiner Stellung für einen neuen biomechanischen Test, welcher die Grundlage für die Entdeckung ist, daß Knöchelverstauchungen in der Tat unnatürlich für einen bloßen Fuß sind. Der Test simuliert eine seitliche Knöchelverstauchung, wobei der Fuß 27 - auf dem Fußboden 43 - nach außen bis zum äußersten Ende seines normalen Bewegungsbereiches rollt oder kippt, welcher üblicherweise 20 Grad bei der Ferse 29 beträgt, wie in der Ansicht von hinten auf eine bloße (rechte) Ferse in Fig. 1 gezeigt. Seitliche (Inversions-) Verstauchungen sind die am meisten vorkommenden Knöchelverstauchungen, welche ungefähr drei Viertel von allen ausmachen.Fig. 1 shows a real illustration of a foot 27 in its position for a new biomechanical test which is the basis for the discovery that ankle sprains are indeed unnatural for a bare foot. The test simulates a lateral ankle sprain, whereby the foot 27 - on the floor 43 - rolls or tilts outward to the extreme end of its normal range of motion, which is typically 20 degrees at the heel 29, as shown in the rear view of a bare (right) heel in Fig. 1. Lateral (inversion) sprains are the most common ankle sprains, accounting for approximately three-quarters of all.

Der spezielle neuartige Gesichtspunkt der Herangehensweise beim Testen ist, die Knöchelverstauchungssimulation durchzuführen, während fest gestanden wird. Das Nichtvorhandensein einer Vorwärtsbewegung ist der Schlüssel für den dramatischen Erfolg des Testes, weil es anderenfalls unmöglich ist, die tatsächliche Fuß- und Knöchelbewegung zu rekonstruieren, welche während einer seitlichen Knöchelverstauchung auftritt und dies gleichzeitig in einer kontrollierten Art und Weise zu tun, während eine Bewegung bei normaler Laufgeschwindigkeit erfolgt oder sogar dann, wenn man langsam joggt oder geht. Ohne die kritische Kontrolle, die man durch Verlangsamen der Vorwärtsbewegung ganz und gar bis auf den Wert Null verlangsamt, erzielt, würde jede Versuchsperson schließlich eine Knöchelverstauchung erleiden.The special novel aspect of the testing approach is to perform the ankle sprain simulation, while standing still. The absence of forward motion is the key to the dramatic success of the test because it is otherwise impossible to recreate the actual foot and ankle motion that occurs during a lateral ankle sprain and to do so in a controlled manner while performing movement at normal running speed or even while jogging or walking slowly. Without the critical control achieved by slowing forward motion all the way to zero, every subject would eventually suffer an ankle sprain.

Das ist deshalb der Fall, weil ein Laufen in der realen Welt dynamisch ist und ein sich wiederholendes Kraftmaximum von dem Dreifachen eines vollen Körpergewichtes für jeden Schritt mit plötzlichen Spitzenwerten bis grob zum Fünf- oder Sechsfachen bei schnellem Anhalten, Fehltritten oder Richtungsänderungen mit sich bringt, wie man sie erfahren könnte, wenn man sich einen Knöchel verstaucht. Im Gegensatz dazu sind bei dem statischen Simulationstest die Kräfte eng kontrolliert und reichen von überhaupt keiner Kraft bis zu irgendeinem maximalen Betrag, welcher angenehm ist.This is because real-world running is dynamic, involving a repetitive force peak of three times full body weight for each step, with sudden spikes to roughly five or six times during rapid stops, missteps, or changes in direction, such as one might experience when spraining an ankle. In contrast, in the static simulation test, the forces are tightly controlled, ranging from no force at all to some maximum amount that is comfortable.

Der "Statische Verstauchungs-Simulations-Test" (SSST) besteht einfach darin, daß man still mit einem bloßen Fuß und dem anderen, mit irgendeinem Schuh bekleideten Fuß steht. Jeder Fuß wird abwechselnd vorsichtig nach außen bis zum äußersten Ende seines Bewegungsbereiches gekippt, wodurch eine seitliche Knöchelverstauchung simuliert wird.The Static Sprain Simulation Test (SSST) simply consists of standing still with one foot bare and the other foot clad in some kind of shoe. Each foot is gently tilted outward in turn to the extreme end of its range of motion, simulating a lateral ankle sprain.

Der Statische Verstauchungs-Simulations-Test identifiziert deutlich das, was nicht weniger als ein grundlegender Mangel bei einer bestehenden Schuhgestaltung sein kann. Er demonstriert schlüssig, daß das biomechanische System der Natur, der bloße Fuß, in der Stabilität der künstlichen Schuhgestaltung des Menschen weit überlegen ist. Leider demonstriert er auch, daß die schwerwiegende Instabilität des Schuhs die natürliche Stabilität des menschlichen Fußes überfordert und synthetisch ein kombi niertes biomechanisches System schafft, welches in künstlicher Weise instabil ist. Der Schuh ist ein schwaches Glied.The Static Sprain Simulation Test clearly identifies what may be nothing less than a fundamental flaw in an existing shoe design. It demonstrates conclusively that nature's biomechanical system, the bare foot, is far superior in stability to man's artificial shoe design. Unfortunately, it also demonstrates that the shoe's severe instability compromises the natural stability of the human foot and synthetically creates a combined biomechanical system that is artificially unstable. The shoe is a weak link.

Der Test zeigt, daß der bloße Fuß bis zum ungefähren Ende des normalen Gelenkbereiches von 20 Grad eigenstabil ist, weil die breite statische Unterlage der bloßen Ferse 29 das Knöchelgelenk liefert, wie in Fig. 1 zu sehen. Tatsächlich ist die Fläche eines physischen Kontaktes der bloßen Ferse 29 mit dem Fußboden 43 nicht viel kleiner, wenn sie über die gesamte Strecke bis zu 20 Grad gekippt wird, als wenn sie bei 0 Grad senkrecht steht.The test shows that the bare foot is inherently stable up to the approximate end of the normal joint range of 20 degrees because the broad static support of the bare heel 29 provides the ankle joint as seen in Fig. 1. In fact, the area of physical contact of the bare heel 29 with the floor 43 is not much smaller when it is tilted the full distance to 20 degrees than when it is vertical at 0 degrees.

Der neue Statische Verstauchungs-Simulationstest sorgt für eine neue Meßlatte, welche bis jetzt vollkommen gefehlt hat, um festzustellen, ob irgendein gegebener Schuh es dem in ihm vorhandenen Fuß gestattet, natürlich zu funktionieren. Wenn ein Schuh diesen einfachen Indikatortest nicht bestehen kann, dann ist dies ein positiver Beweis dafür&sub1; daß ein spezieller Schuh die natürliche Fuß- und Knöchel-Biomechanik stört. Die einzige Frage ist das genaue Ausmaß der Störung über diejenige hinaus, welche durch den neuen Test demonstriert wird.The new Static Sprain Simulation Test provides a new yardstick that has been completely lacking until now to determine whether any given shoe allows the foot within it to function naturally. If a shoe cannot pass this simple indicator test, then it is proof positive that a particular shoe is disrupting the natural foot and ankle biomechanics. The only question is the exact extent of the disruption beyond that demonstrated by the new test.

Umgekehrt sind die Gestaltungen des Anmelders die einzigen Gestaltungen, bei denen die Sohlen dick genug sind, um für eine Abfederung zu sorgen (dünnsohlige und hackenlose Mokkassins bestehen den Test, sorgen aber für keine Abfederung und nur einen mäßigen Schutz), welche für ein in natürlicher Weise stabiles Verhalten, wie dem des bloßen Fußes bei dem Statischen Verstauchunugs-Simulationstest sorgen.Conversely, Applicant's designs are the only designs in which the soles are thick enough to provide cushioning (thin-soled and heelless moccasins pass the test but provide no cushioning and only moderate protection), which provide a naturally stable behavior such as that of the bare foot in the Static Sprain Simulation Test.

Fig. 2 zeigt, daß in vollständigem Gegensatz dazu der Fuß, der mit einem konventionellen Laufschuh ausgerüstet ist, welcher generell durch die Bezugsnummer 20 bezeichnet wird und ein Oberteil 21 hat, obwohl er anfänglich sehr stabil ist, während er vollkommen flach auf dem Fußboden ruht; sofort instabil wird, wenn die Schuhsohle 22 nach außen gekippt wird. Die Kippbewegung hebt von dem Kontakt mit dem Fußboden die gesamte Schuhsohle 22 ab, ausgenommen die künstlich scharfe Kante des unteren Außenrandes. Die Instabilität der Schuhsohle nimmt zu, je weiter der Fuß seitlich gerollt wird. Gelegentlich ist die Instabilität, welche durch den Schuh selbst induziert wird, so groß, daß der normale Belastungsdruck durch das volle Körpergewicht eine Knöchelverstauchung aktiv erzwingen würde, wenn diese nicht gesteuert wird. Die abnormale Kippbewegung des Schuhs hört nicht bei der natürlichen Grenze des bloßen Fußes von 20 Grad auf, wie man aus der Kippung der Schuhferse um 45 Grad in Fig. 2 sehen kann.Fig. 2 shows that, in complete contrast, the foot fitted with a conventional running shoe, generally designated by the reference numeral 20 and having an upper 21, although initially very stable while resting perfectly flat on the floor, immediately becomes unstable when the sole 22 of the shoe is tilted outwards. The tilting movement lifts the entire sole 22 of the shoe from contact with the floor. except for the artificially sharp edge of the lower outer edge. The instability of the shoe sole increases as the foot is rolled laterally. Occasionally the instability induced by the shoe itself is so great that the normal loading pressure of full body weight would actively force an ankle sprain if not controlled. The abnormal tipping motion of the shoe does not stop at the natural limit of the bare foot of 20 degrees, as can be seen from the tipping of the shoe heel to 45 degrees in Fig. 2.

Diese fortgesetzte Drehung des Schuhs nach außen über 20 Grad hinaus bewirkt, daß der Fuß innerhalb des Schuhes rutscht und seine Lage innerhalb des Schuhs zur Außenkante hin verschiebt, was die strukturelle Instabilität des Schuhs noch weiter vergrößert. Das Rutschen des Fußes innerhalb des Schuhs wird durch die natürliche Tendenz des Fußes, die typischerweise flache Oberfläche der gekippten Schuhsohle hinunter zu rutschen, verursacht; je größer die Kippung, desto stärker die Tendenz. Die Ferse wird in Fig. 2 wegen ihrer erstrangigen Bedeutung bei Verstauchungen als Folge ihrer direkten physischen Verbindung mit den Knöchelbändern gezeigt, welche bei einer Knöchelverstauchung gezerrt werden und auch wegen der vorherrschenden Rolle der Ferse innerhalb des Fußes beim Tragen des Körpergewichtes.This continued outward rotation of the shoe beyond 20 degrees causes the foot to slip within the shoe and shift its position within the shoe toward the outer edge, further increasing the structural instability of the shoe. Slipping of the foot within the shoe is caused by the natural tendency of the foot to slide down the typically flat surface of the tilted shoe sole; the greater the tilt, the greater the tendency. The heel is shown in Fig. 2 because of its primary importance in sprains as a result of its direct physical connection to the ankle ligaments, which are strained in an ankle sprain, and also because of the predominant role of the heel within the foot in bearing the body weight.

Man kann leicht bei den beiden Figuren sehen, wie vollkommen verschieden die physikalische Gestalt des natürlichen bloßen Fußes im Vergleich mit der Gestalt der künstlichen Schuhsohle ist. Es ist auffällig merkwürdig, daß die beiden Gegenstände, welche offensichtlich beide dieselbe biomechanische Funktion haben, eine vollkommen verschiedene physische Gestalt haben. Darüberhinaus deformiert sich die Sohle eindeutig nicht in derselben Weise, wie es die Sohle des menschlichen Fußes tut, in erster Linie als Folge ihrer unähnlichen Gestalt.One can easily see from the two figures how completely different the physical shape of the natural bare foot is compared with the shape of the artificial shoe sole. It is strikingly strange that the two objects, which obviously both have the same biomechanical function, have a completely different physical shape. Moreover, the sole clearly does not deform in the same way as the sole of the human foot does, primarily as a result of its dissimilar shape.

Fig. 3A veranschaulicht, daß das Problem, welches bestehenden Schuhgestaltungen zugrundeliegt, ziemlich leicht dadurch zu verstehen ist, daß man sich genau die Hauptkräfte ansieht, welche auf die physische Struktur der Schuhsohle wirken. Wenn der Schuh nach außen gekippt ist, dann verschiebt sich das Gewicht des Körpers, das in dem Oberteil 21 des Schuhs gehalten wird, automatisch zur Außenkante der Schuhsohle 22 hin. Aber als eindeutige Folge ihrer unnatürlichen Gestalt sorgt die gekippte Schuhsohle 22 für absolut keine physische Unterstützung direkt unter dem verschobenen Körpergewicht da, wo diese kritisch notwendig ist, um jenes Gewicht aufzulagern. Ein wesentlicher Teil des Stützfundamentes fehlt. Die einzige tatsächliche strukturelle Unterstützung kommt von dem scharfkantigen Rand 23 der Schuhsohle 22, welcher leider nicht direkt unter der Kraft aus dem Körpergewicht liegt, nachdem der Schuh gekippt worden ist. Stattdessen ist die Randkante 23 um ein gutes Stück nach innen versetzt.Fig. 3A illustrates that the problem underlying existing shoe designs can be understood quite easily by looking closely at the main forces that on the physical structure of the shoe sole. When the shoe is tilted outward, the weight of the body supported in the upper 21 of the shoe automatically shifts toward the outer edge of the shoe sole 22. But as a clear consequence of its unnatural shape, the tilted shoe sole 22 provides absolutely no physical support directly beneath the displaced body weight where it is critically needed to support that weight. A substantial portion of the support base is missing. The only actual structural support comes from the sharp edge 23 of the shoe sole 22, which unfortunately is not directly under the force of the body weight after the shoe is tilted. Instead, the edge 23 is shifted inward by a good distance.

Als Ergebnis jener unnatürlichen Fehlausrichtung wird ein Hebelarm 23a durch die Schuhsohle 22 zwischen zwei gegenseitig wirkenden Kräften (ein Kraftpaar genannt) aufgebaut: der Schwerkraft auf den Körper (üblicherweise als Körpergewicht 133 bekannt), aufgebracht an dem Punkt 24 in dem Oberteil 21 und der Reaktionskraft 134 des Fußbodens, welche gleich dem Körpergewicht und diesem entgegengesetzt gerichtet ist, wenn der Schuh aufrecht ist. Das Kraftpaar schafft ein Kraftmoment, üblicherweise Drehmoment genannt, welches den Fuß 20 zwingt, sich nach außen um die scharfe Randkante 23 der unteren Sohle 22 zu kippen, welcher als statischer Gelenkpunkt 23 oder Rotationsmittelpunkt dient.As a result of that unnatural misalignment, a lever arm 23a is established by the shoe sole 22 between two opposing forces (called a force couple): the force of gravity on the body (commonly known as body weight 133) applied at point 24 in the upper 21 and the reaction force 134 of the floor, which is equal to and opposite to the body weight when the shoe is upright. The force couple creates a moment of force, commonly called a torque, which forces the foot 20 to tilt outward about the sharp edge 23 of the lower sole 22, which serves as the static hinge point 23 or center of rotation.

Unausgeglichen durch die unnatürliche Geometrie der Schuhsohle, wenn sie gekippt ist, erzeugen die entgegengesetzt gerichteten zwei Kräfte ein Drehmoment, welches bewirkt, daß sich der Schuh 20 sogar noch mehr kippt. Wenn der Schuh 20 weiter kippt, dann wird das Drehmoment, welches die Drehung erzwingt, sogar noch stärker, so daß der Kipp-Prozeß ein sich selbst verstärkender Zyklus wird. Je mehr der Schuh kippt, desto mehr destabilisierendes Drehmoment wird erzeugt, um das Kippen noch weiter zu verstärken.Unbalanced by the unnatural geometry of the shoe sole, when it is tilted, the opposing two forces create a torque that causes the shoe to tilt even more. As the shoe tilts further, the torque forcing the rotation becomes even stronger, so that the tipping process becomes a self-reinforcing cycle. The more the shoe tilts, the more destabilizing torque is created to further amplify the tipping.

Das Problem könnte leichter dadurch verstanden werden, daß man sich das in Fig. 3A gezeigte Schema der Kraftkomponenten des Körpergewichtes ansieht.The problem might be more easily understood by looking at the body weight force component diagram shown in Fig. 3A.

Wenn die Schuhsohle 22, wie gezeigt, um 45 Grad nach außen gekippt ist, dann wird nur die Hälfte der nach unten gerichteten Kraft des Körpergewichtes 133 physisch durch die Schuhsohle 22 getragen; die getragene Kraftkomponente 135 beträgt 71 % des vollen Körpergewichtes 133. Die andere Hälfte des Körpergewichtes bei der Kippung um 45 Grad wird physisch nicht durch irgendeine Sohlenstruktur getragen; die nicht getragene Komponente betrggt ebenfalls 71 % des vollen Körpergewichtes. Sie erzeugt deshalb eine starke destabilierende nach außen kippende Drehung, welcher durch keinerlei Verband mit Ausnahme der seitlichen Bänder des Knöchels entgegengewirkt wird.When the shoe sole 22 is tilted outwardly 45 degrees as shown, only half of the downward force of the body weight 133 is physically supported by the shoe sole 22; the supported force component 135 is 71% of the full body weight 133. The other half of the body weight at the 45 degree tilt is not physically supported by any sole structure; the unsupported component is also 71% of the full body weight. It therefore creates a strong destabilizing outward tilting rotation which is not counteracted by any support except the lateral ligaments of the ankle.

Fig. 3B zeigt, daß die vollständige Kraft des Körpergewichtes 133 bei einer Kippung von 45 Grad in zwei gleichgroße Komponenten zerlegt wird: eine unterstützte 135 und eine nicht unterstützte 136, jede gleich 0,707 des vollen Körpergewichtes 133. Die beiden vertikalen Komponenten 137 und 138 des Körpergewichtes 133 sind beide gleich 0,50 des vollen Körpergewichtes. Die Boden-Reaktionskraft 134 ist gleich der vertikalen Komponente 137 der unterstützten Komponente 135.Fig. 3B shows that the full force of body weight 133 at a 45 degree tilt is decomposed into two equal components: a supported 135 and an unsupported 136, each equal to 0.707 of full body weight 133. The two vertical components 137 and 138 of body weight 133 are both equal to 0.50 of full body weight. The ground reaction force 134 is equal to the vertical component 137 of the supported component 135.

Fig. 4 zeigt eine Zusammenstellung der Kraftkomponenten bei einer Kippung der Schuhsohle von 0, 45 und 90 Grad. Fig. 4, welche dieselben Bezugszahlen wie bei Fig. 3 verwendet, zeigt, daß dann, wenn sich die Drehung nach außen bis zu 90 Grad fortsetzt und der Fuß innerhalb des Schuhs rutscht, während sich die Bänder zerren und/oder reißen, die destabilierende Komponente 136 immer weiter ansteigt. Wenn sich die Schuhsohle vollkommen bis zu 90 Grad gekippt hat (was leider in der realen Welt vorkommt), dann liefert die Sohle 22 keine strukturelle Unterstützung, und es gibt keine unterstützte Kraftkomponente 135 des vollen Körpergewichtes 133. Die Boden-Reaktionskraft am Gelenkpunkt 23 ist gleich Null, da er sich ja zur Oberkante 24 der Schuhsohle hin verschieben würde.Fig. 4 shows a summary of the force components when the shoe sole is tilted 0, 45 and 90 degrees. Fig. 4, which uses the same reference numbers as Fig. 3, shows that as the outward rotation continues to 90 degrees and the foot slips within the shoe while the ligaments strain and/or tear, the destabilizing component 136 continues to increase. When the shoe sole has tilted fully to 90 degrees (which unfortunately occurs in the real world), the sole 22 provides no structural support and there is no supported force component 135 of the full body weight 133. The ground reaction force at the hinge point 23 is zero since it is directed toward the top edge 24 of the would shift towards the sole of the shoe.

An dem Punkt einer Kippung um 90 Grad ist die Gesamtheit des vollen Körpergewichtes 133 in die widerstandslose und nicht unterstützte Kraftkomponente 136 gerichtet, was die Schuhsohle sehr stark destabilisiert. Mit anderen Worten, das volle Gewicht des Körpers ist physisch nicht unterstützt und treibt deshalb die Drehung der Schuhsohle nach außen an, was eine Gelenkverstauchung verursacht. Heimtückischerweise wird, je stärker Knöchelbänder gereckt werden, umso größer die Kraft auf dieselben.At the point of a 90 degree tilt, the entirety of the full body weight 133 is directed into the unresisted and unsupported force component 136, which greatly destabilizes the shoe sole. In other words, the full weight of the body is physically unsupported and therefore drives the outward rotation of the shoe sole, causing a joint sprain. Insidiously, the more ankle ligaments are stretched, the greater the force on them.

In starkem Gegensatz dazu wird, ungekippt bei 0 Grad, wenn die Schuhsohle senkrecht ist und flach auf dem Boden ruht, das gesamte Körpergewicht 133 physisch direkt durch die Sohle getragen und ist deshalb genau gleich der unterstützten Kraftkomponente 135, wie ebenfalls in Fig. 4 gezeigt. In der ungekippten Stellung gibt es keine destabilisierende, nicht unterstützte Kraftkomponente 136.In stark contrast, untilted at 0 degrees, when the shoe sole is vertical and resting flat on the ground, the entire body weight 133 is physically supported directly by the sole and is therefore exactly equal to the supported force component 135, as also shown in Fig. 4. In the untilted position there is no destabilizing, unsupported force component 136.

Fig. 5 veranschaulicht, daß die extrem steife Fersenkappe 141, die typisch für bestehende Sportschuhe ist, zusammen mit der Bewegungskontrolleinrichtung 142, welche häufig verwendet wird, um jene Fersenkappen kräftig zu verstärken (und manchmal auch die Seiten des Mittel- und des Vorderfußes) in ironischer Weise kontraproduktiv sind. Obwohl beabsichtigt ist, daß sie die Stabilität erhöhen, setzen sie diese tatsächlich herab. Fig. 5 zeigt, daß dann, wenn der Schuh 20 nach außen gekippt wird, der Fuß innerhalb des Oberteils 21 in natürlicher Weise gegen die steife Struktur der typischen Bewegungskontrolleinrichtung 142 verschoben wird, statt nur die Außenkante der Schuhsohle 22 selbst. Die Bewegungskontroll-Auflage 142 erhöht sich um fast das Doppelte des effektiven Hebelarms 132 (verglichen mit 23a) zwischen dem Kraftpaar des Körpergewichtes und der Boden-Reaktionskraft am Gelenkpunkt 23. Sie verdoppelt das destabilierende Moment und erhöht auch den effektiven Kippwinkel, so daß die destabilisierende Kraftkomponente 136 im Vergleich zu der unterstützten Komponente 135 größer wird, wodurch auch das destabilierende Moment vergrößert wird. In dem Umfang, in dem sich der Fuß weiter zur Außenseite hin verschiebt, wird das Problem schlimmer. Nur durch Entfernen der Fersenkappe 141 und der Bewegungskontrolleinrichtung 142 kann die Verlängerung des destabilisierenden Hebelarms vermieden werden. Eine solche Herangehensweise könnte in erster Linie auf der geformten Schuhsohle des Anmelders beruhen, um den Fuß (insbesondere die Ferse) "einzuhüllen" und in einem viel geringeren Ausmaß auf dem nicht steifen Gewebe oder anderem biegsamem Material des Oberteils 21, um den Fuß einschließlich der Ferse auf dem Schuh zu positionieren. Es ist wesentlich, daß die natürlich geformten Seiten der Schuhsohle des Anmelders die kontraproduktiven bestehenden Fersenkappen und Bewegungskontrolleinrichtungen ersetzen, jene eingeschlossen, welche sich praktisch um den gesamten Rand des Fußes herum erstrecken.Fig. 5 illustrates that the extremely stiff heel counter 141 typical of existing athletic shoes, together with the motion control device 142 often used to heavily reinforce those heel counters (and sometimes the sides of the midfoot and forefoot) are ironically counterproductive. Although intended to increase stability, they actually decrease it. Fig. 5 shows that when the shoe 20 is tilted outward, the foot within the upper 21 is naturally displaced against the rigid structure of the typical motion control device 142, rather than just the outer edge of the shoe sole 22 itself. The motion control pad 142 increases by almost twice the effective lever arm 132 (compared to 23a) between the force couple of the body weight and the ground reaction force at the hinge point 23. It doubles the destabilizing moment and also increases the effective tilt angle so that the destabilizing force component 136 becomes larger compared to the supported component 135, thereby also increasing the destabilizing moment is increased. To the extent that the foot shifts further outward, the problem becomes worse. Only by removing the heel cap 141 and motion control device 142 can the extension of the destabilizing lever arm be avoided. Such an approach could rely primarily on Applicant's molded shoe sole to "wrap" the foot (particularly the heel) and to a much lesser extent on the non-rigid fabric or other flexible material of the upper 21 to position the foot, including the heel, on the shoe. It is essential that the naturally molded sides of Applicant's shoe sole replace the counterproductive existing heel caps and motion control devices, including those which extend virtually around the entire perimeter of the foot.

Fig. 6 zeigt, daß dieselbe Art von Torsionsproblemen, wenn auch in einem viel gemäßigteren Umfang, bei den natürlich geformten Gestaltungen der früher eingereichten Anmeldungen des Antragstellers erzeugt werden kann. Dort wurde das Konzept einer theoretisch idealen Stabilitätsebene in der Form einer Sohle 28 entwickelt, welche eine Unterseite 31 und eine Oberseite 30 hat, die um einen vorbestimmten Abstand voneinander entfernt sind, welche über alle sagittalen Frontalebenen konstant bleibt. Die Außenseite 27 des Fußes steht in Kontakt mit der Oberseite 30 der Sohle 28. Obwohl es wünschenswert scheinen könnte, die Innenseite 30 der Sohle 28 nach oben um die Seiten des Fußes herum zu verlängern, um ihn noch weiter zu unterstützen (insbesondere bei der Schaffung anthropomorpher Gestaltungen) zeigt Fig. 6, daß nur jener Teil der inneren Schuhsohle 28, welcher direkt strukturell durch den Rest der Schuhsohle darunter unterstützt wird, bei dem Sorgen für eine natürliche Unterstützung und Stabilität wirksam ist. Jeder Punkt bei der Oberseite 30 der Schuhsohle 28, welcher nicht direkt durch die konstante Schuhsohlendicke unterstützt wird (wie sie durch eine Senkrechte zu einer Tangenten an jenem Punkt gemessen und in dem schraffierten Bereich 143 gezeigt wird), tendiert dazu, ein mäßiges destabilisierendes Moment zu erzeugen. Um die Schaffung eines destabiherenden Hebelarmes 132 zu vermeiden, können nur die unterstützten Formseiten und das nicht-starre Gewebe oder andere Material verwendet werden, um den Fuß auf der Schuhsohle 28 zu positionieren.Fig. 6 shows that the same type of torsional problems, albeit to a much more moderate extent, can be created in the naturally formed designs of Applicant's previously filed applications. There, the concept of a theoretically ideal stability plane was developed in the form of a sole 28 having a bottom 31 and a top 30 spaced apart by a predetermined distance which remains constant across all sagittal frontal planes. The outer surface 27 of the foot is in contact with the top 30 of the sole 28. Although it might seem desirable to extend the inner surface 30 of the sole 28 upwards around the sides of the foot to support it even further (particularly in creating anthropomorphic designs), Fig. 6 shows that only that part of the inner shoe sole 28 which is directly structurally supported by the rest of the shoe sole below is effective in providing natural support and stability. Any point on the top surface 30 of the shoe sole 28 which is not directly supported by the constant shoe sole thickness (as measured by a perpendicular to a tangent at that point and shown in the shaded area 143) tends to cause a moderate destabilizing To avoid creating a destabilizing lever arm 132, only the supported mold sides and the non-rigid fabric or other material may be used to position the foot on the shoe sole 28.

Fig. 7 veranschaulicht eine Herangehensweise, um den destabihsierenden Hebelarm 32 und deshalb das mögliche Momentenproblem zu minimieren. Hinter dem letzten Punkt, an welchem die konstante Schuhsohlendicke (5) aufrechterhalten wird, sollte die endende Kante der Schuhsohle 28 allmählich nach innen sowohl von der Oberseite 30, als auch der Unterseite 31 aus verjüngt werden, um für passende gerundete oder halbgerundete Kanten zu sorgen. Auf diese Weise sorgt die Oberseite 30 nicht für einen nicht unterstützten Teil, welcher ein destabilierendes Moment schafft, und die Unterseite 31 sorgt nicht für eine unnatürliche Schwenkkante. Der Spalt 144 zwischen der Schuhsohle 28 und der Fußsohle 29 an der Kante der Schuhsohle kann mit außerordentlich weichem Material "verstemmt" werden, wie in Fig. 7 angegeben, was in der Aggregierung (d.h. über die gesamte Strecke um den Rand der Schuhsohle herum) mithilft, den Fuß in) der Schuhsohle zu positionieren. Jedoch wird sich der Schuh an irgendeinem beliebigen Druckpunkt, wenn er kippt, leicht so deformieren, daß ein unnatürlicher Hebel gebildet wird, welcher ein destabilierendes Moment verursacht.Fig. 7 illustrates an approach to minimize the destabilizing lever arm 32 and therefore the potential moment problem. Past the final point at which the constant shoe sole thickness (5) is maintained, the trailing edge of the shoe sole 28 should be gradually tapered inwardly from both the top surface 30 and the bottom surface 31 to provide appropriate rounded or semi-rounded edges. In this way, the top surface 30 does not provide an unsupported portion creating a destabilizing moment and the bottom surface 31 does not provide an unnatural pivot edge. The gap 144 between the shoe sole 28 and the foot sole 29 at the edge of the shoe sole can be "stacked" with extremely soft material as indicated in Fig. 7, which in the aggregate (i.e., all the way around the edge of the shoe sole) helps to position the foot in the shoe sole. However, at any pressure point, if the shoe tilts, it will easily deform to form an unnatural lever causing a destabilizing moment.

Fig. 8A - 8C veranschaulichen deutlich das Prinzip der natürlichen Deformation, wie es auf die Gestaltung des Anmelders Anwendung findet, selbst obwohl Gestaltungsschemata wie die vorangegangenen (und auf welche bei seinen vorherigen Anmeldungen auch Bezug genommen wurde) normalerweise in einem idealen Zustand ohne irgendeine funktionelle Deformation gezeigt werden, um ihre genaue Form für eine einwandfreie Herstellung zu zeigen. Jene natürliche Strukturform mit ihren zum Fuß parallel laufenden Konturen ermöglicht es der Schuhsohle, sich wie der Fuß in natürlicher Weise zu deformieren. Bei der Erfindung des Anmelders schafft das Merkmal der natürlichen Deformation einen solchen funktionellen Vorteil, welcher hier vollständig veranschaulicht und diskutiert werden soll. Beachten Sie bei den Figuren, daß selbst dann, wenn die Schuhsohlenform deformiert wird, das Merkmal der konstanten Schuhsohlendicke der Erfindung aufrechterhalten wird.Figs. 8A - 8C clearly illustrate the principle of natural deformation as applied to Applicant's design, even though design schemes such as the foregoing (and also referred to in his previous applications) are normally shown in an ideal state without any functional deformation in order to show their precise shape for proper manufacture. That natural structural shape with its contours parallel to the foot allows the shoe sole to deform naturally like the foot. In Applicant's invention, the natural deformation feature creates such a functional advantage which will be fully illustrated and discussed herein. Note in the figures that even when the shoe sole shape is deformed, the constant shoe sole thickness feature of the invention is maintained.

Fig. 8A zeigt die vollkommen geformte Schuhsohlengestaltung senkrecht und deshalb nicht deformiert. Fig. 8A zeigt eine voll geformte Schuhsohlengestaltung, welche der natürlichen Kontur der gesamten Fußsohle folgt, unten und auch an den Seiten. Die vollständig geformte Sohle geht von der Annahme aus, daß sich die resultierende, leicht gerundete Unterseite, wenn sie unbelastet ist, unter Belastung so deformiert, wie in Fig. 8B gezeigt und sich abflacht, gerade wie der menschliche Fuß, welcher unbelastet leicht gerundet ist, sich aber unter Belastung abflacht. Deshalb muß das Schuhsohlenmaterial eine solche Zusammensetzung haben, daß die natürliche Deformation, die der des Fußes folgt, ermöglicht wird. Die Konstruktion findet insbesondere auf die Ferse Anwendung, doch ebenfalls auf den Rest der Schuhsohle. Die vollkommen geformte Gestaltung durch die genaueste Anpassung an die natürliche Form des Fußes gestattet es, daß der Fuß so natürlich wie möglich funktioniert. Unter Belastung würde sich Fig. 8A durch Abflachen so deformieren, wie es im wesentlichen bei Fig. 8B aussieht.Fig. 8A shows the fully formed shoe sole design vertically and therefore not deformed. Fig. 8A shows a fully formed shoe sole design which follows the natural contour of the entire sole of the foot, bottom and sides as well. The fully formed sole assumes that the resulting slightly rounded bottom when unloaded will deform under load as shown in Fig. 8B and flatten out, just like the human foot which is slightly rounded when unloaded but flattens out under load. Therefore, the shoe sole material must have a composition such that the natural deformation following that of the foot is enabled. The design applies particularly to the heel, but also to the rest of the shoe sole. The fully formed design, by conforming most closely to the natural shape of the foot, allows the foot to function as naturally as possible. Under load, Fig. 8A would deform by flattening as it essentially appears in Fig. 8B.

Fig. 8A und 8B zeigen in einem Frontalebenenquerschnitt das wesentliche Konzept, welches dieser Erfindung zugrundeliegt, die theoretisch ideale Stabilitätsebene oder Oberfläche, welche auch theoretisch ideal für eine effektive natürliche Bewegung überhaupt ist, Laufen, Dauerlauf oder Gehen eingeschlossen. Für jede gegebene Person wird die theoretisch ideale Ebene 51 erstens durch die gewünschte Schuhsohlendicke (s) in einem Frontalebenenguerschnitt und zweitens durch die natürliche Form der Fußoberfläche 29 der Person bestimmt.Fig. 8A and 8B show in a frontal plane cross-section the essential concept underlying this invention, the theoretically ideal stability plane or surface, which is also theoretically ideal for effective natural movement in general, including running, jogging or walking. For any given person, the theoretically ideal plane 51 is determined firstly by the desired shoe sole thickness (s) in a frontal plane cross-section and secondly by the natural shape of the person's foot surface 29.

Für den in Fig. 8B gezeigten Fall wird die theoretisch ideale Stabilitätsebene für jede spezielle Person (oder durchschnittliche Größe von Personen) erstens durch die gegebene Frontalebenenquerschnitts-Schuhsohlendicke (5); zweitens durch die natürliche Form des Fußes der Person; und drittens durch die Frontalebenenquerschnittsbreite des belasteten Fußabdrucks der Person bestimmt, welcher als die oberste Fläche der Schuhsohle definiert ist, die sich mit der menschlichen Fußsohle in Kontakt befindet und diese trägt.For the case shown in Fig. 8B, the theoretically ideal stability level for each specific person (or average height of persons) is determined firstly by the given frontal plane cross-sectional shoe sole thickness (5); secondly by the natural shape of the person's foot; and thirdly by the frontal plane cross-sectional width of the person's loaded footprint, which is defined as the uppermost surface of the shoe sole that is in contact with and supports the human foot sole.

Fig. 8B zeigt dieselbe vollkommen geformte Gestalt, wenn sie aufrecht, normal belastet (Körpergewicht) und deshalb natürlich in einer Art und Weise deformiert ist, sie sehr genau parallel zu der natürlichen Deformation des Fußes unter derselben Belastung verläuft. Ein fast identischer Teil der Fußsohle, welcher sich bei der Deformation abflacht, ist ebenfalls bei der Schuhsohle abgeflacht. Fig. 8C zeigt dieselbe Konstruktion, wenn sie um 20 Grad, dem normalen Grenzwert des Fußes, nach außen gekippt ist; mit praktisch gleicher Genauigkeit zeigt sie den gegenüberliegenden Fuß um 20 Grad nach innen gekippt, in ziemlich schwerwiegender Pronation. Wie gezeigt, verläuft die Deformation der Schuhsohle 28 wieder sehr genau parallel zu der des Fußes, selbst wenn er kippt. Die Fläche des Fußkontaktes ist fast ebenso groß, wenn ein Kippen um 20 Grad erfolgt ist, wobei der abgeflachte Bereich der deformierten Schuhsohle ebenfalls nahezu derselbe ist, als wenn man aufrecht steht. Infolgedessen wird ohne Rücksicht auf ein Kippen des Schuhs der bloße Fuß strukturell unterstützt und wird dessen normale Stabilität unvermindert beibehalten. Im deutlichen Gegensatz dazu stellt ein in Fig. 2 gezeigter konventioneller Schuh einen Kontakt mit dem Erdboden nur mit seiner verhältnismäßig scharfen Kante her, wenn er gekippt ist und ist deshalb von sich aus instabil.Fig. 8B shows the same perfectly formed shape when upright, normally loaded (body weight) and therefore naturally deformed in a manner very closely parallel to the natural deformation of the foot under the same loading. An almost identical portion of the sole of the foot which flattens in the deformation is also flattened in the shoe sole. Fig. 8C shows the same construction when tilted outward by 20 degrees, the normal limit of the foot; with practically equal accuracy it shows the opposite foot tilted inward by 20 degrees, in quite severe pronation. As shown, the deformation of the shoe sole 28 is again very closely parallel to that of the foot, even when it tilts. The area of foot contact is almost as large when tipped by 20 degrees, and the flattened area of the deformed shoe sole is also almost the same as when standing upright. As a result, regardless of tipping of the shoe, the bare foot is structurally supported and its normal stability is maintained undiminished. In marked contrast, a conventional shoe shown in Fig. 2 makes contact with the ground only with its relatively sharp edge when tipped and is therefore inherently unstable.

Die Fähigkeit, sich natürlich zu deformieren, ist ein Gestaltungsmerkmal für die natürlich geformten Schuhsohlengestaltungen des Anmelders, gleichgültig, ob vollkommen geformt oder nur an den Seiten geformt, obwohl die vollkommen geformte Gestaltung die am meisten optimale und der natürlichste generelle Fall ist, wie in der Anmeldung WO-A-9000358, auf die Bezug genommen wird, vermerkt, wobei ein solches Schuhsohlenmaterial angenommen wird, das eine natürliche Deformation gestattet. Es ist ein bedeutsames Merkmal, weil dadurch, daß sie der natürlichen Deformation des menschlichen Fußes folgt, die sich natürlich verformende Schuhsohle eine Störung der natürlichen Biomechanik des Fußes und des Knöchels vermeiden kann.The ability to deform naturally is a design feature for the applicant's naturally shaped shoe sole designs, whether fully shaped or only shaped at the sides, although the fully shaped design is the most optimal and the most natural general case, as described in the application WO-A-9000358 referred to. , assuming a shoe sole material that allows natural deformation. It is an important feature because by following the natural deformation of the human foot, the naturally deforming shoe sole can avoid disturbing the natural biomechanics of the foot and ankle.

Fig. 8C stellt auch mit einer vernünftigen Genauigkeit eine Schuhsohlengestaltung entsprechend Fig. 8B dar, eine natürlich geformte Schuhsohle mit einer eingebauten abfiachenden Deformation, wie in Fig. 14 der vorstehend angeführten Anmeldung WO-A- 9000358, mit der Ausnahme, daß die Form eine leichte Auffaltung bei 145 hätte. In diesem Licht gesehen, ist die natürlich geformte Seitengestaltung in Fig. 8B eine stärker konventionelle, konservative Gestaltung, welche ein spezieller Fall der allgemeineren vollkommen geformten Gestaltung in Fig. 8A ist, welche der natürlichen Form des Fußes am nächsten kommt, aber die am wenigsten konventionelle ist.Fig. 8C also represents with reasonable accuracy a shoe sole design corresponding to Fig. 8B, a naturally shaped shoe sole with a built-in flattening deformation as in Fig. 14 of the above-referenced application WO-A-9000358, except that the shape would have a slight fold at 145. Viewed in this light, the naturally shaped side design in Fig. 8B is a more conventional, conservative design which is a special case of the more general fully shaped design in Fig. 8A which is closest to the natural shape of the foot but the least conventional.

Fig. 8D - 8F zeigen eine Stoppaktionsfolge der vollkommen geformten Schuhsohle des Anmelders während der normalen Auftrittsund Tragphasen des Laufens, um das normale Funktionieren des Merkmals der natürlichen Verformung zu demonstrieren. Fig. 8D zeigt den Fuß und den Schuh, wie sie in einer normalen Stellung von 10 Grad invers auf den Boden kommen; Fig. 8E zeigt den Fuß und den Schuh, nachdem sie in eine senkrechte Stellung gerollt sind; und Fig. 8F zeigt sie, wenn sie sich nach innen um 10 Grad in Eversion gerollt haben, ein normales Pronations-Maximum. Die Aktionsfolge veranschaulicht deutlich, daß die natürliche Deformation der Schuhsohlengestaltung des Anmelders der des Fußes sehr genau folgt, so daß beide für eine nahezu gleiche abgeflachte Basis sorgen, um den Fuß zu stabilisieren. Ein Vergleich dieser Figuren mit derselben Aktionsfolge von Fig. 8G - 8I für konventionelle Schuhe veranschaulicht deutlich, wie unnatürlich die grundlegende Gestaltung bestehender Schuhe ist, da ja eine leichte nach innen gerichtete Rollbewegung für die flache, nicht geformte Schuhsohle unmöglich ist und einem Rollen des Fußes innerhalb des Schuhs durch die Fersenkappe entgegengewirkt wird. Kurz gesagt, der konventionelle Schuh stört die natürliche Bewegung des Fußes nach innen während der kritischen Auftritts- und Abstützphase beim Laufen.Figures 8D-8F show a stopping action sequence of Applicant's fully formed shoe sole during the normal strike and bearing phases of walking to demonstrate the normal functioning of the natural deformation feature. Figure 8D shows the foot and shoe coming to the ground in a normal 10 degree inversion position; Figure 8E shows the foot and shoe after they have rolled to a vertical position; and Figure 8F shows them after they have rolled inward 10 degrees in eversion, a normal pronation maximum. The action sequence clearly illustrates that the natural deformation of Applicant's shoe sole design closely follows that of the foot, so that both provide a nearly equal flattened base to stabilize the foot. A comparison of these figures with the same action sequence of Fig. 8G - 8I for conventional shoes clearly illustrates how unnatural the basic design of existing shoes is, since a slight inward rolling movement is impossible for the flat, unshaped shoe sole and rolling of the foot inside the shoe is counteracted by the heel cap. In short, the conventional shoe disrupts the natural inward movement of the foot during the critical striking and support phase of running.

Fig. 9 zeigt die bevorzugte relative Dichte der Schuhsohle einschließlich der Brandsohle als Teil, um die Fähigkeit der Schuhsohle zu maximieren, sich natürlich zu verformen, während sie der natürlichen Deformation der Fußsohle folgt. Ohne Rücksicht darauf, wieviel Schuhsohlenlagen (einschließlich der Brandsohle) oder Laminationen aus unterschiedlichen Materialdichten und - biegsamkeiten insgesamt verwendet werden, das weichste und am stärksten biegsame Material 147 sollte der Fußsohle am nächsten liegen, mit einer Progression über die weniger weiche Lage 148 bis zur festesten und am wenigsten biegsamen Lage 149 bei der äußersten Sohlenlage, der Laufsohle. Diese Anordnung trägt mit dazu bei, das unnatürliche seitliche Hebelarm/Momenten-Problem zu vermeiden, welches in mehreren vorherigen Figuren erwähnt worden ist. Jenes Problem ist am schwerwiegendsten, wenn die Schuhsohle verhältnismäßig hart ist und sich nicht über die gesamte Schuhsohle einheitlich deformiert, wie bei den meisten konventionellen Straßenschuhen, da ja hartes Material das destabilisierende Moment durch Schaffen eines starren Hebelarms höchst effektiv überträgt.Fig. 9 shows the preferred relative density of the shoe sole, including the insole, as a part to maximize the ability of the shoe sole to naturally deform while following the natural deformation of the sole of the foot. Regardless of how many shoe sole layers (including the insole) or laminations of different material densities and pliabilities are used in total, the softest and most pliable material 147 should be closest to the sole of the foot, with a progression through the less soft layer 148 to the firmest and least pliable layer 149 at the outermost sole layer, the outsole. This arrangement helps to avoid the unnatural lateral lever arm/moment problem mentioned in several previous figures. This problem is most severe when the sole of the shoe is relatively hard and does not deform uniformly across the entire sole, as is the case with most conventional street shoes, since hard material transmits the destabilizing moment most effectively by creating a rigid lever arm.

Die in Fig. 9 gezeigte relative Dichte trägt auch dazu bei, daß es möglich wird, daß die Schuhsohle dieselbe Art natürlicher Deformation dupliziert, welche durch die bloße Fußsohle in Fig. 1 gezeigt wird, da ja die Schuhsohlenlagen, die dem Fuß am nächsten liegen und deshalb die mit den strengen Konturen sich am meisten deformieren müssen, um sich so abzuflachen, wie der bloße Fuß und infolgedessen weich sein müssen, damit sie dies leicht tun. Diese Schuhsohlenanordnung bildet auch grob den natürlichen bloßen Fuß nach, welcher mit einer sehr groben "Seri boot"-Außenseite bei primitiven barfuß laufenden Völkern abgedeckt ist (welche ein weicheres polsterndes Inneres von Fettpolstern schützt).The relative density shown in Fig. 9 also helps to make it possible for the shoe sole to duplicate the same kind of natural deformation shown by the bare foot sole in Fig. 1, since the shoe sole layers closest to the foot, and therefore those with the strictest contours, must deform the most to flatten like the bare foot and consequently must be soft to do so easily. This shoe sole arrangement also roughly replicates the natural bare foot, which is covered with a very coarse "seri boot" outer surface in primitive barefoot peoples (which protects a softer cushioning interior of fat pads).

Schließlich gestattet die Nutzung der natürlichen relativen Dichte, so, wie sie in dieser Figur angegeben ist, besser anthropomorphe Ausführungsformen der Gestaltungen des Anmelders (die rechte und die linke Seite von Fig. 9 zeigen Abänderungen verschiedenen Grades), wobei die Seiten höher um die Seitenkontur des Fußes herum gehen und dadurch natürlicher in die Seiten des Fußes übergehen, da ja diese konformen Seiten nicht als destabilisierende Hebelarme wirksam werden, weil das Schuhsohlenmaterial dort weiche und nicht reagierend auf ein übertragendes Moment wären, weil sich ja der Hebelarm biegt.Finally, the use of the natural relative density as indicated in this figure allows for more anthropomorphic embodiments of the applicant's designs (the right and left sides of Fig. 9 show variations of varying degrees) with the sides extending higher around the lateral contour of the foot and thereby merging more naturally into the sides of the foot, since these conforming sides do not act as destabilizing lever arms because the shoe sole material there would be soft and unresponsive to a transmitted moment because the lever arm bends.

Zum Zweck der Klarstellung, das vorstehende Prinzip einer bevorzugten relativen Dichte bezieht sich auf die unmittelbare Nähe zum Fuß. Eine einheitliche Schuhsohlendichte wird streng in dem Sinn bevorzugt, eine gleichmäßige und natürliche Unterstützung für den Fuß in der Weise aufrechtzuerhalten, wie diese der Fußboden liefert, so daß ein neutraler Anfangspunkt festgelegt werden kann, gegenüber welchem sogenannte Verbesserungen gemessen werden können. Die bevorzugte einheitliche Dichte steht in deutlichem Gegensatz zu der allgemein üblichen Praxis bei Sportschuhen heutzutage, insbesondere jenen jenseits billiger oder von Modellen "mit bloßliegenden Knochen", der Zunahme oder Abnahme der Dichte der Schuhsohle, insbesondere bei der Zwischensohle, in verschiedenen Bereichen unter dem Fuß, um für eine Zusatzunterstützung oder eine spezielle Weichheit da zu sorgen, wo man glaubt, daß es notwendig ist. Derselbe Effekt wird auch durch Bereiche&sub1; entweder unterstützt oder nicht unterstützt, geschaffen, welche durch das Trittmuster der Sohlenunterseite geschaffen werden. Das am meisten gebräuchliche Beispiel für diese Praxis ist die Verwendung von dichterem Zwischensohlenmaterial unter dem innenliegenden Teil der Ferse, um einer übermäßigen Pronation entgegenzuwirken.For the sake of clarity, the foregoing principle of preferred relative density refers to the immediate proximity to the foot. Uniform shoe sole density is strictly preferred in the sense of maintaining uniform and natural support for the foot in the manner provided by the floor, so that a neutral starting point can be established against which so-called improvements can be measured. The preferred uniform density is in marked contrast to the common practice in athletic shoes today, particularly those beyond inexpensive or "bare bones" models, of increasing or decreasing the density of the shoe sole, particularly the midsole, in various areas under the foot to provide additional support or special softness where it is believed to be needed. The same effect is also created by areas of either support or unsupport created by the tread pattern of the sole bottom. The most common example of this practice is the use of denser midsole material under the inner part of the heel to counteract excessive pronation.

Fig. 10 veranschaulicht, daß die natürlich geformten Schuhsohlenseiten des Anmelders so hergestellt werden können, daß sie für eine Passung sorgen, die einer Maßanpassung sich so weit wie möglich annähert. Durch die Formung jeder Schuhgröße in Massenproduktion mit Seiten, welche etwas aus der Lage 29 gebogen werden, wären sie normalerweise in Übereinstimmung mit jenem Standardgrößen-Schuhleisten, wobei die so produzierten Schuhsohlen die Seiten jedes individuellen Fußes sehr sanft genau halten würden. Da nun die Schuhsohle so gestaltet ist, wie in Verbindung mit Fig. 9 beschrieben, um sich leicht und natürlich so zu deformieren, wie der bloße Fuß, wird sie sich leicht verformen, um diese gestaltete Maßpassung zu liefern. Je größer die Biegsamkeit ist, desto größer ist der Bereich individueller Fußgrößenschwankungen, für welche durch eine Standardgröße eine Maßpassung möglich ist. Diese Herangehensweise findet auf die vollkommen geformte Gestaltung Anwendung, die hier in Fig. 8A beschrieben wird, welche sogar noch effektiver als die in Fig. 10 gezeigte natürlich geformte Seitengestaltung sein könnte.Fig. 10 illustrates that Applicant's naturally shaped shoe sole sides can be manufactured to provide a fit that is as close to a custom fit as possible. By molding each shoe size in mass production with sides bent slightly out of position 29, they would normally conform to that standard size shoe last, the shoe soles so produced would very gently hold the sides of each individual foot accurately. Now, since the shoe sole is designed as described in connection with Fig. 9 to deform easily and naturally as the bare foot does, it will deform easily to provide that designed custom fit. The greater the flexibility, the greater the range of individual foot size variations for which a standard size can be custom fitted. This approach applies to the fully shaped design described here in Fig. 8A, which may be even more effective than the naturally shaped side design shown in Fig. 10.

Außer, daß für eine bessere Passunggesorgt wird, gestattet die absichtliche Unterdimensionierung der biegsamen Schuhsohle eine vereinfachte Gestaltung von Schuhsohlenleisten.In addition to ensuring a better fit, the intentional under-dimensioning of the flexible shoe sole allows for a simplified design of shoe sole lasts.

Fig. 11 veranschaulicht eine vollkommen geformte Gestaltung, aber entlang der Seiten auf nur die wesentlichen strukturellen Stabilitäts- und Vorwärtsbewegungs-Sohlenelemente verkürzt, kombiniert mit den sich frei gelenkig bewegenden strukturellen Elementen unter dem Fuß, wie in Fig. 28 der Anmeldung WO-A- 9000358 gezeigt. Das zugrundeliegende Konzept ist, daß auf beiden Seiten und unterhalb der hauptsächlichen die Last aufnehmenden Teile der Schuhsohle nur die wichtigen strukturellen (d.h. Knochen-) Elemente des Fußes durch die Schuhsohle unterstützt werden sollten, wenn die natürliche Biegsamkeit des Fußes eine genaue Parallelität in der Biegsamkeit der Schuhsohle finden soll, so daß die Schuhsohle die natürliche Bewegung des Fußes nicht stört. In einem gewissen Sinn sollte die Schuhsohle aus denselben Haupt-Strukturelementen zusammengesetzt sein, wie der Fuß, und sie sollten sich gelenkig miteinander gerade so bewegen, wie die Hauptgelenke des Fußes.Fig. 11 illustrates a fully formed design, but shortened along the sides to only the essential structural stability and forward motion sole elements, combined with the freely articulated structural elements under the foot as shown in Fig. 28 of application WO-A- 9000358. The underlying concept is that on either side and below the main load-bearing parts of the shoe sole, only the important structural (i.e. bone) elements of the foot should be supported by the shoe sole if the natural flexibility of the foot is to find an exact parallelism in the flexibility of the shoe sole, so that the shoe sole does not interfere with the natural movement of the foot. In a sense, the shoe sole should be composed of the same main structural elements as the foot, and they should articulate with each other just as the main joints of the foot do.

Fig. 11E zeigt die Ansicht von unten auf die horizontale Ebene des rechten Fußes entsprechend der vorstehend beschriebenen vollkommen geformten Gestaltung, aber entlang der Seiten auf nur wesentliche strukturelle Trag- und Vorwärtsbewegungselemente verkürzt. Die Dichte des Schuhsohlenmaterials kann bei den nicht verkürzten wesentlichen Elementen erhöht werden, um einen Ausgleich für die dort erhöhte Druckbelastung zu schaffen. Die wesentlichen strukturellen Tragelemente sind die Basis- und die seitliche Tuberositas des Kalkaneus 95, die Köpfe der Metatarsale 96 und die Basis des fünften Metatarsals 97 (und das angrenzende Kuboid bei manchen Personen). Sie müssen sowohl unterhalb und zur Außenkante des Fußes hin zwecks Stabilität unterstützt werden. Das wesentliche Element für die Vorwärtsbewegung ist der Kopf des ersten distalen Phalanxknochens 98. Fig. 11 zeigt, daß die natürlich geformten Seiten, ausgenommen in den identifizierten wesentlichen Bereichen, nicht verwendet werden müssen. Gewichtseinsparungen und Verbesserungen bei der Biegsamkeit können durch Weglassen der nicht-wesentlichen Stabilitätsseiten erreicht werden.Fig. 11E shows the view from below of the horizontal plane of the right foot according to the fully formed design described above, but shortened along the sides to only essential structural support and propulsion elements. The density of the shoe sole material can be increased in the non-shortened essential elements to compensate for the increased compressive load there. The essential structural support elements are the base and lateral tuberosities of the calcaneus 95, the heads of the metatarsals 96, and the base of the fifth metatarsal 97 (and the adjacent cuboid in some individuals). They must be supported both beneath and toward the outer edge of the foot for stability. The essential element for propulsion is the head of the first distal phalanx 98. Fig. 11 shows that the naturally formed sides need not be used except in the essential areas identified. Weight savings and improvements in flexibility can be achieved by omitting the non-essential stability sides.

Die in Fig. 11 gezeigte Gestaltung des Teils der Schuhsohle direkt unterhalb des Fußes gestattet eine unbehinderte natürliche Inversions/Eversions-Bewegung des Kalkaneus durch Bereitstellung der maximalen Biegsamkeit der Schuhsohle speziell zwischen der Basis des Kalkaneus 125 (Ferse) und den Metatarsalköpfen 126 (Vorderfuß) entlang einer Achse 120. Eine unnatürliche Torsion tritt um jene Achse herum dann auf, wenn die Biegsamkeit unzureichend ist, so daß eine konventionelle Schuhsohle die Inversions/Eversions-Bewegung dadurch stört, daß sie einschränkt. Die Aufgabe der Gestaltung ist, es dem relativ beweglicheren Kalkaneus (bei der Inversion und der Eversion) zu ermöglichen, sich frei und unabhängig von dem relativ stärker fixierten Vorderfuß gelenkig zu bewegen, als bei der festen oder verschmolzenen Struktur oder dem Fehlen einer stabilen Struktur der beiden bei konventionellen Gestaltungen. In einem gewissen Sinn werden sich frei bewegende Gelenke in der Schuhsohle geschaffen, die jenen des Fußes parallel verlaufen. Die Gestaltung soll nahezu alles Schuhsohlenmaterial zwischen der Ferse und dem Vorderfuß beseitigen, ausgenommen unter einem der vorstehend beschriebenen wesentlichen strukturellen Tragelementen, der Basis des fünften Metatarsals 97. Eine freigestellte Unterstützung für den Haupt-Längsbogen 121 kann auch für Läufer mit nennenswerter Fuß-Pronation beibehalten werden, obwohl dies für viele Läufer nicht notwendig wäre.The design of the portion of the shoe sole directly beneath the foot shown in Fig. 11 permits unimpeded natural inversion/eversion movement of the calcaneus by providing the maximum flexibility of the shoe sole specifically between the base of the calcaneus 125 (heel) and the metatarsal heads 126 (forefoot) along an axis 120. Unnatural torsion occurs about that axis when the flexibility is insufficient, so that a conventional shoe sole interferes with the inversion/eversion movement by restricting it. The purpose of the design is to allow the relatively more mobile calcaneus (in inversion and eversion) to articulate freely and independently of the relatively more fixed forefoot than with the fixed or fused structure or lack of a stable structure of the two in conventional designs. In a sense, freely moving joints are created in the shoe sole that parallel those of the foot. The design is intended to remove almost all shoe sole material between the heel and the forefoot except beneath one of the major structural support elements described above, the base of the fifth metatarsal 97. Optional support for the main longitudinal arch 121 may also be retained for runners with significant foot pronation, although this would not be necessary for many runners.

Der Vorderfuß kann (nicht gezeigt) in die ihn bildenden wesentlichen strukturellen Trag- und Vorwärtsbewegungselemente, die einzelnen Köpfe des Metatarsals und die Köpfe der distalen Phalanxknochen, unterteilt werden, so daß zu jedem hauptsächlichen Bewegungsgelenksatz des Fußes ein sich frei gelenkig bewegendes Schuhsohlen-Trag-Vorwärtsbewegungselemt parallel vorhanden ist, eine anthropomorphe Gestaltung; es sind auch verschiedene Aggregationen der Unterteilung möglich.The forefoot can be divided (not shown) into the main structural support and forward movement elements that make it up, the individual heads of the metatarsal and the heads of the distal phalanx bones, so that for each main set of movement joints of the foot there is a freely articulated shoe sole support and forward movement element in parallel, an anthropomorphic design; various aggregations of the subdivision are also possible.

Die Gestaltung von Fig. 11 zeigt eine vergrößerte strukturelle Auflage an der Basis des fünften Metatarsals, um das Kuboid einzuschließen, welches bei manchen Personen unter Druckbelastung des Bogens ebenfalls in Kontakt mit dem Fußboden kommen kann. Zusätzlich kann die Gestaltung für eine generelle Seitenunterstützung in dem Fersenbereich sorgen, wie in Fig. 11E oder kann alternativ die Stabilitätsseiten in dem Fersenbereich auf die genaue Lage der Kalkanea-Tuberositas 108 die Hauptbasis des Kalkaneus 109 orientieren, wie in Fig. 11E' gezeigt (welche den Fersenbereich nur des rechten Fußes zeigt). Fig. 11A - D zeigen Frontalebenenquerschnitte des linken Schuhs, und Fig. 11E zeigt eine Ansicht von unten auf den rechten Fuß mit angegebenen Biegsamkeitsachsen 120, 122, 111, 112 und 113. Fig. 11F zeigt einen Sagittalebenenquerschnitt, welcher die strukturellen Elemente zeigt, die durch die sehr dünne und verhältnismäßig weiche obere Zwischensohlenlage verbunden sind. Fig. 11G und 11H zeigen ähnliche Querschnitte bei geringfügig verschiedenen Gestaltungen, welche nur durch ein dauerhaftes Gewebe (Schuh vom Aufsteckleisten) oder eine strukturell solide Bogengestaltung gekennzeichnet sind.The design of Fig. 11 shows an enlarged structural support at the base of the fifth metatarsal to enclose the cuboid, which in some individuals may also come into contact with the floor under compressive loading of the arch. In addition, the design may provide general lateral support in the heel region, as in Fig. 11E, or alternatively may orient the stability sides in the heel region to the precise location of the calcaneal tuberosity 108 and the main base of the calcaneus 109, as shown in Fig. 11E' (which shows the heel region of the right foot only). Fig. 11A-D show frontal plane cross sections of the left shoe, and Fig. 11E shows a bottom view of the right foot with indicated axes of flexibility 120, 122, 111, 112 and 113. Fig. 11F shows a sagittal plane cross section showing the structural elements connected by the very thin and relatively soft upper midsole layer. Fig. 11G and 11H show similar cross sections in slightly different designs characterized only by a permanent weave (snap-on shoe) or a structurally sound arch design.

Fig. 11J zeigt eine einfache Interims- oder Billigkonstruktion für das sich gelenkig bewegende Schuhsohlen-Tragelement 95 für die Ferse (welche den Fersenbereich nur des rechten Fußes zeigt; während es in höchstem Maße kritisch und effektiv für das Fersen-Stützelement 95 ist, kann es auch bei den anderen Elementen, wie beispielsweise der Basis des fünften Metatarsals 97 und dem langen Bogen 121 verwendet werden. Das gezeigte Fersen-Sohlenelement 95 kann aus einer einzigen biegsamen Lage oder aus einer Lamination von Lagen bestehen. Wenn es aus einer ebenen Platte geschnitten oder in dem generellen gezeigten Muster gegossen wird, dann können die Außenkanten leicht so gebogen werden, daß sie den Konturen des Fußes, insbesondere der Seiten, folgen. Die gezeigte Form gestattet, daß ein flaches oder leicht geformtes Fersenelement 95 an einem in hohem Maße geformten Schuhoberteil oder einer sehr dünnen oberen Sohlenlage wie jene, die in Fig. 11F gezeigt wird, befestigt werden kann. Folglich kann eine sehr einfache Herstellungstechnik zu einer in hohem Maße ausgeklügelten Schuhsohlengestaltung führen. Die Größe des Mittelabschnittes 119 kann gering sein, um mit einer vollkommen oder nahezu vollkommen geformten Gestaltung übereinzustimmen oder größer, um mit einer geformten Seitengestaltung übereinzustimmen, wo es einen großen abgeflachten Sohlenbereich unter der Ferse gibt. Die Biegsamkeit wird durch die entfernten Diagonalabschnitte geliefert, wobei der genaue Anteil von Größe und Form variieren kann.Fig. 11J shows a simple interim or low-cost construction for the heel articulating shoe sole support member 95 (showing the heel area of the right foot only; while highly critical and effective for the heel support member 95, it can also be used on the other elements, such as the base of the fifth metatarsal 97 and the long arch 121. The heel sole member 95 shown can be made from a single flexible layer or from a lamination of layers. If cut from a flat plate or molded in the general pattern shown, then the outer edges can be easily bent to follow the contours of the foot, particularly the sides. The shape shown allows a flat or slightly molded heel member 95 to be attached to a highly molded shoe upper or a very thin upper sole layer such as those shown in Fig. 11F. Thus, a very simple manufacturing technique can result in a highly sophisticated shoe sole design. The size of the central portion 119 can be small to conform to a fully or nearly fully molded design, or larger to conform to a molded side design where there is a large flattened sole area under the heel. The flexibility is provided by the removed diagonal portions, the exact proportion of size and shape can vary.

Fig. 12 veranschaulicht eine erweiterte Erklärung der richtigen Herangehensweise für das Messen der Schuhsohlendicke entsprechend der natürlich geformten Gestaltung, wie schon eher in Fig. 23 und 24 der Anmeldung WO-A-9000358 beschrieben. Die in jenen Figuren beschriebe Tangente wäre parallel zum Fußboden, wenn die Sohle seitlich nach außen gekippt wird, so daß ein Messen der Sohlendicke entlang der Senkrechten die geringste Entfernung zwischen dem Punkt auf der oberen Schuhsohle, der dem Erdboden am nächsten liegt und dem am dichtesten dazu liegenden Punkt auf der Unterseite der Schuhsohle liefert (unter der Annahme keiner Deformation durch Belastung).Fig. 12 illustrates an expanded explanation of the correct approach for measuring shoe sole thickness according to the naturally formed design, as described earlier in Figs. 23 and 24 of application WO-A-9000358. The tangent described in those figures would be parallel to the floor when the sole is tilted laterally outward, so that measuring the sole thickness along the vertical gives the shortest distance between the point on the upper shoe sole closest to the ground and the point on the bottom of the shoe sole closest to it (assuming no deformation due to loading).

So wird deutlich für jene, die mit der Technik vertraut sind, verständlich, daß die vorstehende Beschreibung in der Form der bevorzugten Ausführungsform beschrieben worden ist, und daß viele Veränderungen und Abwandlungen vorgenommen werden können, ohne von dem Geltungsbereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen, welcher durch die beigefügten Ansprüche zu definieren ist.Thus, it will be clearly understood by those skilled in the art that the foregoing description has been made in terms of the preferred embodiment and that many changes and modifications may be made without departing from the scope of the present invention as defined by the appended claims.

Claims

1. Shoe sole (28) for a shoe (20) or other footwear such as a street or sports shoe.

wherein the shoe sole (28) is deformable, formed in a particular frontal plane cross-section of the sole with one or more naturally conforming side portions, and wherein: the side portion or portions are formed into a position which is bent inwardly with respect to the position (29) in which the conforming side portion or portions of the shoe sole (28) would be arranged to conform to the shape of the sole (29) of the wearer's foot (27), thereby achieving a very close, tailor-made fit when the shoe sole (28) is worn.

2. Shoe sole according to claim 1, wherein the sole (28) keeps a foot (27) at a constant distance from the ground (43), the distance being equal to the thickness of the shoe sole (28) even when the shoe (27) is normally or extremely laterally inclined by a natural foot movement, such as pronation and supination.

3. Shoe sole according to claim 2, wherein the sole (28) has a number of layers (147, 148, 149) of increasing density, wherein a layer (147) closest to the sole of the foot has the lowest density and a layer (148) further away from the sole of the foot has a higher density.

4. Shoe sole according to claim 2, wherein the sole (28) has a number of layers (147, 148, 149) with increasing flexibility, with a layer (147) closest to the sole of the foot having the greatest flexibility and a layer (149) further away from the sole of the foot having the least flexibility.