JP2000225002A - 靴 - Google Patents
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- A43B7/1435—Footwear with health or hygienic arrangements with foot-supporting parts with pads or holes on one or more locations, or having an anatomical or curved form characterised by the location under the foot situated under the joint between the fifth phalange and the fifth metatarsal bone
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 足の後部に対する前部の回転をコントロール
できるようにし、同時に特に足の前部の過度の回内ある
いは回外運動を避け、それによって靴を履く人の早期疲
労や損傷を避ける助けをする靴を提供する。 【解決手段】 安定要素が足後部（２）から足前部
（３）にまで広がる底要素（１０）から成り、底要素
（１０）が履く人の足の回内および回外を減少させる材
料からなる。靴（１）のローリング動作中にエネルギー
を蓄え、足が地面から離れる間に損失なくそのエネルギ
ーを開放する弾性特性を有する。
できるようにし、同時に特に足の前部の過度の回内ある
いは回外運動を避け、それによって靴を履く人の早期疲
労や損傷を避ける助けをする靴を提供する。 【解決手段】 安定要素が足後部（２）から足前部
（３）にまで広がる底要素（１０）から成り、底要素
（１０）が履く人の足の回内および回外を減少させる材
料からなる。靴（１）のローリング動作中にエネルギー
を蓄え、足が地面から離れる間に損失なくそのエネルギ
ーを開放する弾性特性を有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は靴、特に靴の後部に
対して前部の回転性をコントロールする安定要素を備え
た運動靴に関するものである。
対して前部の回転性をコントロールする安定要素を備え
た運動靴に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】歩行あるいは走行中の人間の足における
作用は、非常に複雑である。かかとの最初の接触からつ
ま先で離れるまでの間に、多くの様々な動きが足全体で
起こる。これらの動きの間、足の多くの部分が互いの位
置関係を変化させ、互いにねじれる。
作用は、非常に複雑である。かかとの最初の接触からつ
ま先で離れるまでの間に、多くの様々な動きが足全体で
起こる。これらの動きの間、足の多くの部分が互いの位
置関係を変化させ、互いにねじれる。
【０００３】これらの自然な動き（裸足で走る時に起こ
るような）をできるだけ防げず、（靴の目的用途に応じ
て）足を必要な所だけ支えることは、“普通の”靴、特
に運動靴を作る際の目的である。言い換えれば、靴を履
かない歩行や走行をシミュレートすることが試みられて
いる。
るような）をできるだけ防げず、（靴の目的用途に応じ
て）足を必要な所だけ支えることは、“普通の”靴、特
に運動靴を作る際の目的である。言い換えれば、靴を履
かない歩行や走行をシミュレートすることが試みられて
いる。
【０００４】それとは対照的に、たとえば靴底の特定の
部分の材料を補強して足に付加的な支えを与えることに
よって足の位置異常や整形外科的変形を直すことは、整
形外科的靴の目的である。しかしながら、本発明は、こ
の側面に関するものではなく、“正常な”足のための
靴、特に前述の意味での“普通の”運動靴の構造のみに
関するものである。
部分の材料を補強して足に付加的な支えを与えることに
よって足の位置異常や整形外科的変形を直すことは、整
形外科的靴の目的である。しかしながら、本発明は、こ
の側面に関するものではなく、“正常な”足のための
靴、特に前述の意味での“普通の”運動靴の構造のみに
関するものである。
【０００５】これに関連して、靴の全表面に及ぶ典型的
な本底は、前述の要求に応じるものではないことがこれ
までにすでにわかった。特に、足の長手軸の周りの、足
の後部に対する足の前部の回転は（物理学ではねじれの
動きとして解釈される）、均質に作られた連続的な本
底、あるいは靴底の構造によって、少なくともかなり妨
害される。
な本底は、前述の要求に応じるものではないことがこれ
までにすでにわかった。特に、足の長手軸の周りの、足
の後部に対する足の前部の回転は（物理学ではねじれの
動きとして解釈される）、均質に作られた連続的な本
底、あるいは靴底の構造によって、少なくともかなり妨
害される。
【０００６】これらの困難を克服するために、靴底の個
々の部分をコントロールされた回転の柔軟性と結び付
け、その形と材料によってそのようなねじれの動きに対
する靴底の抵抗性を定める安定要素が開発された。
々の部分をコントロールされた回転の柔軟性と結び付
け、その形と材料によってそのようなねじれの動きに対
する靴底の抵抗性を定める安定要素が開発された。
【０００７】そのような既知の安定要素の一例は、米国
特許第５，６４７，１４５号で開示されている。この従
来技術の方法に記述された靴底の構造は、足のかかと、
中足骨およびつま先の筋肉の自然なねじれの動きを補足
し、増大させる。この目的を達成するために、靴底は、
弾力があり圧縮できる材料の基底部、つま先を支える多
数の前方支持パッド、中足骨を支える多数の後方支持ラ
ンド、履く人の足のかかとを支え保護するかかとの部
材、およびかかとの部材の上を覆って設けられた中央の
かかとの分岐部（fork）から成る。かかとの打撃では、
かかとの分岐部は、かかとの骨を誘導し安定させること
により足の後部を安定させ維持する、あるいは過回外や
過回内から直す助けをするのに役立つ。
特許第５，６４７，１４５号で開示されている。この従
来技術の方法に記述された靴底の構造は、足のかかと、
中足骨およびつま先の筋肉の自然なねじれの動きを補足
し、増大させる。この目的を達成するために、靴底は、
弾力があり圧縮できる材料の基底部、つま先を支える多
数の前方支持パッド、中足骨を支える多数の後方支持ラ
ンド、履く人の足のかかとを支え保護するかかとの部
材、およびかかとの部材の上を覆って設けられた中央の
かかとの分岐部（fork）から成る。かかとの打撃では、
かかとの分岐部は、かかとの骨を誘導し安定させること
により足の後部を安定させ維持する、あるいは過回外や
過回内から直す助けをするのに役立つ。
【０００８】既知の安定要素の別の具体例（前述のかか
との分岐部に類似している）は、本明細書の図１５と関
連して示され、論じられている。安定要素１０’は棒
状、十字形、あるいはＶ字状であり、靴底の足後部の
２’で始まり、靴底の足の真ん中の部分で終わってい
る。
との分岐部に類似している）は、本明細書の図１５と関
連して示され、論じられている。安定要素１０’は棒
状、十字形、あるいはＶ字状であり、靴底の足後部の
２’で始まり、靴底の足の真ん中の部分で終わってい
る。
【０００９】これらの既知の安定要素は、その剛性によ
って足の様々な部分に安定性を提供することができる
が、それらには足の縦および横の弓状部の支持が充分に
できないという重大な不都合がある。足の外形にかたど
られた普通の連続的な靴底に比べると、安定性はそれゆ
えにかなり減少する。
って足の様々な部分に安定性を提供することができる
が、それらには足の縦および横の弓状部の支持が充分に
できないという重大な不都合がある。足の外形にかたど
られた普通の連続的な靴底に比べると、安定性はそれゆ
えにかなり減少する。
【００１０】さらに、従来技術で靴の足前部３’に典型
的に使われている複数の発泡材料層からなる構造はかな
り曲がりやすく、従って、走行中の高い圧力によって靴
底が中央あるいは側面で曲がり、それに伴って足が内側
あるいは外側に数度回転する。特に、履いている人の足
の構造がそのような回転の動きを支えようとする傾向が
あると、なおのことである。これらの回転の動きは回内
および回外としてそれぞれ技術的に知られており、足と
ひざの関節の早期疲労や時には損傷さえも起こす。
的に使われている複数の発泡材料層からなる構造はかな
り曲がりやすく、従って、走行中の高い圧力によって靴
底が中央あるいは側面で曲がり、それに伴って足が内側
あるいは外側に数度回転する。特に、履いている人の足
の構造がそのような回転の動きを支えようとする傾向が
あると、なおのことである。これらの回転の動きは回内
および回外としてそれぞれ技術的に知られており、足と
ひざの関節の早期疲労や時には損傷さえも起こす。
【００１１】その上、靴底の柔らかい、あるいは曲がり
やすい足前部は、足が地面をけって離れようとする位相
の間の靴の変形が弾力的ではなく、従って、その靴底の
変形に使われるエネルギーを取り戻すことができないた
め、エネルギーの損失につながる。
やすい足前部は、足が地面をけって離れようとする位相
の間の靴の変形が弾力的ではなく、従って、その靴底の
変形に使われるエネルギーを取り戻すことができないた
め、エネルギーの損失につながる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】それゆえに、本発明の
目的は、足の後部に対する前部の回転をコントロールで
きるようにし、同時に特に足の前部の過度の回内あるい
は回外運動を防止し、それによって靴を履く人の早期疲
労や損傷を防止する助けをする靴を提供することであ
る。
目的は、足の後部に対する前部の回転をコントロールで
きるようにし、同時に特に足の前部の過度の回内あるい
は回外運動を防止し、それによって靴を履く人の早期疲
労や損傷を防止する助けをする靴を提供することであ
る。
【００１３】発明の別の側面によると、靴底は着地の位
相の間に加えられたエネルギーを蓄え、足が地面を離れ
る位相にある間に適切な時にこのエネルギーを運動の過
程に供給しなければならない。
相の間に加えられたエネルギーを蓄え、足が地面を離れ
る位相にある間に適切な時にこのエネルギーを運動の過
程に供給しなければならない。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明は靴に関し、特
に、足後部に対する足前部の長手軸周りの回転をコント
ロールされた様式で調節する安定要素を備え、この安定
要素が足後部から足前部に延びる底要素を有する運動靴
に関する。
に、足後部に対する足前部の長手軸周りの回転をコント
ロールされた様式で調節する安定要素を備え、この安定
要素が足後部から足前部に延びる底要素を有する運動靴
に関する。
【００１５】好ましくは、底要素が、実質的に靴の中央
部分の中あるいはそれに沿って、または側面の中あるい
はそれに沿って広がり、靴を履く人の足の回内あるいは
回外をそれぞれ減少させる材料特性のある前方部分を有
する。
部分の中あるいはそれに沿って、または側面の中あるい
はそれに沿って広がり、靴を履く人の足の回内あるいは
回外をそれぞれ減少させる材料特性のある前方部分を有
する。
【００１６】さらに好ましい実施例によれば、回内のコ
ントロールの場合には、履いている人の足の中足骨１お
よび２が、好ましくは指節骨１および２と一緒に支えら
れる。回外のコントロールの場合には、中足骨５および
好ましくは４が、さらに好ましくは指節骨５および４と
一緒に支えられる。
ントロールの場合には、履いている人の足の中足骨１お
よび２が、好ましくは指節骨１および２と一緒に支えら
れる。回外のコントロールの場合には、中足骨５および
好ましくは４が、さらに好ましくは指節骨５および４と
一緒に支えられる。
【００１７】足後部から中足骨および指節骨が位置する
足前部まで底要素が延在していることによって、足は、
足後部に対する足前部のねじれに関する靴の柔軟性に影
響を与えることなく、実際の縦の長さの全てで支えられ
る。それによって、例えば跳んだ後の着地のような高圧
力下での、足の縦の弓状部の過度の負担、さらには破壊
が、効果的に防止できる。
足前部まで底要素が延在していることによって、足は、
足後部に対する足前部のねじれに関する靴の柔軟性に影
響を与えることなく、実際の縦の長さの全てで支えられ
る。それによって、例えば跳んだ後の着地のような高圧
力下での、足の縦の弓状部の過度の負担、さらには破壊
が、効果的に防止できる。
【００１８】安定要素は同時に、靴の足前部で足の前部
を支える。回内の研究中、走っている運動選手の高速フ
ィルムカメラでのフィルム撮影によって、支えられた靴
の足前部は、中央側への足の回転を効果的に防止するこ
とが示された。その理由は、足前部の底要素の材料特性
によって、靴が高圧力下において中央側で曲がらない、
ということである。足前部に好ましい材料は、縦の曲げ
強度が３５０Ｎ／mm2から６００Ｎ／mm2、横の曲げ強度
が５０Ｎ／mm2から２００Ｎ／mm2（ＤＩＮ５３４５２に
従って測定した）のものである。
を支える。回内の研究中、走っている運動選手の高速フ
ィルムカメラでのフィルム撮影によって、支えられた靴
の足前部は、中央側への足の回転を効果的に防止するこ
とが示された。その理由は、足前部の底要素の材料特性
によって、靴が高圧力下において中央側で曲がらない、
ということである。足前部に好ましい材料は、縦の曲げ
強度が３５０Ｎ／mm2から６００Ｎ／mm2、横の曲げ強度
が５０Ｎ／mm2から２００Ｎ／mm2（ＤＩＮ５３４５２に
従って測定した）のものである。
【００１９】本発明の二つ目の側面によると、安定要素
は好ましくは、足前部では弾力のある足前部プレートか
ら成るか、あるいはこの部分に弾力のある特性を持って
いる。足の着地とその次のつま先の回転の間、足前部は
このように弾性的に曲がっている。この動きの次の過程
において、足後部がすでに地面を離れていると、足は地
面から離れるために伸ばされる。この瞬間、底要素の足
前部は、弾性的に跳ね返って元の形に戻り、その結果地
面から離れるのを助ける。このようにして、靴の弾性的
な変形に使われたエネルギーは取り戻され、運動の継続
を容易にする。この目的のためには、足前部のプレート
は好ましくは５０Ｎ／ｍｍから１００Ｎ／ｍｍ（ＡＳＴ
Ｍ７９０に従って測定した）までの範囲の強度を示す。
は好ましくは、足前部では弾力のある足前部プレートか
ら成るか、あるいはこの部分に弾力のある特性を持って
いる。足の着地とその次のつま先の回転の間、足前部は
このように弾性的に曲がっている。この動きの次の過程
において、足後部がすでに地面を離れていると、足は地
面から離れるために伸ばされる。この瞬間、底要素の足
前部は、弾性的に跳ね返って元の形に戻り、その結果地
面から離れるのを助ける。このようにして、靴の弾性的
な変形に使われたエネルギーは取り戻され、運動の継続
を容易にする。この目的のためには、足前部のプレート
は好ましくは５０Ｎ／ｍｍから１００Ｎ／ｍｍ（ＡＳＴ
Ｍ７９０に従って測定した）までの範囲の強度を示す。
【００２０】好ましい実施例によると、安定要素の底要
素は、分割され二つのＶ字のようにつながった前部を含
む。これにより、足の縦の弓状部の中央側および側面側
の異なった形に正確に対応することが可能になる。
素は、分割され二つのＶ字のようにつながった前部を含
む。これにより、足の縦の弓状部の中央側および側面側
の異なった形に正確に対応することが可能になる。
【００２１】好ましくは、底要素はまた、側面に支持要
素を含む。これにより足の横の弓状部もまた安定要素に
よって支えられる。
素を含む。これにより足の横の弓状部もまた安定要素に
よって支えられる。
【００２２】安定要素は好ましくは、底要素から始まっ
て靴の縁の上の方にまで広がる付加的な側面要素を含
む。そのような実施例は、好ましくは、足に強い横の負
担がかかるスポーツに特に使われる。
て靴の縁の上の方にまで広がる付加的な側面要素を含
む。そのような実施例は、好ましくは、足に強い横の負
担がかかるスポーツに特に使われる。
【００２３】軽量の靴では、上記の材料特性は、好まし
くは合成樹脂やカーボン繊維の合成物質によって得られ
る。
くは合成樹脂やカーボン繊維の合成物質によって得られ
る。
【００２４】
【発明の実施の形態】本発明を添付の図面に基づいてさ
らに詳細に説明する。
らに詳細に説明する。
【００２５】本発明の好ましい実施例によると、靴は、
履く人の足の下に配置された安定要素を含んでいる。こ
のことは、安定要素を本発明に従って靴の本底に統合す
るか、あるいはそれを本底とミッドソールの間またはミ
ッドソールと中敷の間にはさむことによって達成され
る。もし安定要素を本底の内部に配置するなら、安定要
素の特別な形状（該当する靴がどのスポーツ向けなのか
を示す）が外側から簡単に見分けられるように、靴底の
まわりの材料と違う色とするのがよい。別の好ましい実
施例によると、本底自体が実質的に安定要素から成る。
この場合、靴を履く人に安楽と制動を与えるために、任
意のミッドソールおよび任意の中敷を安定要素の上側に
加えてもよい。
履く人の足の下に配置された安定要素を含んでいる。こ
のことは、安定要素を本発明に従って靴の本底に統合す
るか、あるいはそれを本底とミッドソールの間またはミ
ッドソールと中敷の間にはさむことによって達成され
る。もし安定要素を本底の内部に配置するなら、安定要
素の特別な形状（該当する靴がどのスポーツ向けなのか
を示す）が外側から簡単に見分けられるように、靴底の
まわりの材料と違う色とするのがよい。別の好ましい実
施例によると、本底自体が実質的に安定要素から成る。
この場合、靴を履く人に安楽と制動を与えるために、任
意のミッドソールおよび任意の中敷を安定要素の上側に
加えてもよい。
【００２６】上述の、靴に安定要素を設ける様態の相違
は、本発明に従う安定要素を含む靴の機能特性に重大な
影響を与えるものではないので、以下（および図面）で
は、一般的な靴についてだけ説明する。
は、本発明に従う安定要素を含む靴の機能特性に重大な
影響を与えるものではないので、以下（および図面）で
は、一般的な靴についてだけ説明する。
【００２７】本発明に従う安定要素の設計と機能特性の
記述を詳細にする前に、足の特定の部分を選択的に支え
るという本発明の思想の理解を容易にするために、図１
に示された人の足の骨格９０について言及する。
記述を詳細にする前に、足の特定の部分を選択的に支え
るという本発明の思想の理解を容易にするために、図１
に示された人の足の骨格９０について言及する。
【００２８】図１では、参照番号９２は人の左足９０の
中足骨を表し、指節骨（つま先）は参照番号９５で示さ
れている。中足骨９２と指節骨９５は、基本的に足の前
部を形成する。中足骨９２と指節骨９５の間に、中足骨
と指節骨の関節９３が備わっている。指節骨９５はさら
に、多数の指節間関節９６を含む。歩行あるいは走行の
サイクル中、中足骨と指節骨の関節９３および指節間関
節９６は、足が曲がり地面から離れるのを可能にする。
中足骨を表し、指節骨（つま先）は参照番号９５で示さ
れている。中足骨９２と指節骨９５は、基本的に足の前
部を形成する。中足骨９２と指節骨９５の間に、中足骨
と指節骨の関節９３が備わっている。指節骨９５はさら
に、多数の指節間関節９６を含む。歩行あるいは走行の
サイクル中、中足骨と指節骨の関節９３および指節間関
節９６は、足が曲がり地面から離れるのを可能にする。
【００２９】全体として、足の中央側９９から側面側９
８にかけて、９２−１から９２−５まで１番目、2番
目、3番目、4番目、および5番目の中足骨と称される５
つの中足骨９２が備わっている。同様に、９５−１から
９５−５までそれぞれ１番目、2番目、3番目、4番目、5
番目の指節骨と称される５つの指節骨が備わっている。
最後に、かかとの骨９１が表されている。
８にかけて、９２−１から９２−５まで１番目、2番
目、3番目、4番目、および5番目の中足骨と称される５
つの中足骨９２が備わっている。同様に、９５−１から
９５−５までそれぞれ１番目、2番目、3番目、4番目、5
番目の指節骨と称される５つの指節骨が備わっている。
最後に、かかとの骨９１が表されている。
【００３０】本発明による安定要素にとって、回内ある
いは回外の制御のために、指節骨および中足骨を適切に
支えることが重要である。回内の制御の場合には、特に
中足骨９２−１および／または中足骨９２−２が好まし
くは指節骨９５−１および／または９５−２とともに支
えられる。回外の制御の場合には、特に中足骨９２−５
および／または中足骨９２−４が好ましくは指節骨９５
―５および／または９５−４とともに支えられる。この
ことは本発明に従う安定要素によってなされる。しかし
ながら、回外はめったに起こらない問題なので、説明を
簡単にするため、以下の説明では回内制御の安定要素だ
けを論じている。しかしながら、本発明はこの分野に制
限されるものではない。回外制御のために中足骨と指節
骨をそれぞれ支える、相補的に形づくられた安定要素も
また、本発明に入る。
いは回外の制御のために、指節骨および中足骨を適切に
支えることが重要である。回内の制御の場合には、特に
中足骨９２−１および／または中足骨９２−２が好まし
くは指節骨９５−１および／または９５−２とともに支
えられる。回外の制御の場合には、特に中足骨９２−５
および／または中足骨９２−４が好ましくは指節骨９５
―５および／または９５−４とともに支えられる。この
ことは本発明に従う安定要素によってなされる。しかし
ながら、回外はめったに起こらない問題なので、説明を
簡単にするため、以下の説明では回内制御の安定要素だ
けを論じている。しかしながら、本発明はこの分野に制
限されるものではない。回外制御のために中足骨と指節
骨をそれぞれ支える、相補的に形づくられた安定要素も
また、本発明に入る。
【００３１】図２に示された右足の靴１のための、本発
明による安定要素は、後部１２および前部１３を有する
横長の底要素１０から成る。底要素１０は、靴１の足後
部２から始まって足前部３まで広がる。図２には、さら
なる靴底層を有する安定要素上にのった履く人の足（図
示せず）の1番および／または2番の中足骨が効果的に支
えられるように設計され、靴に配された前部１３が示さ
れている。さらにより好ましい実施例によると、安定要
素は1番および／または2番の指節骨をも支える。
明による安定要素は、後部１２および前部１３を有する
横長の底要素１０から成る。底要素１０は、靴１の足後
部２から始まって足前部３まで広がる。図２には、さら
なる靴底層を有する安定要素上にのった履く人の足（図
示せず）の1番および／または2番の中足骨が効果的に支
えられるように設計され、靴に配された前部１３が示さ
れている。さらにより好ましい実施例によると、安定要
素は1番および／または2番の指節骨をも支える。
【００３２】これら後部１２と前部１３の間で、底要素
１０は好ましくは、後部１２に対して底要素１０の（お
よびその結果として靴の）前部１３がねじれることを可
能にする、横幅の小さい領域１１を含む。領域１１にお
ける底要素１０のねじれに対する抵抗は、靴の回転柔軟
性を定める。定められた回転柔軟性は、領域１１におけ
るより弾性的な材料によっても得られる。
１０は好ましくは、後部１２に対して底要素１０の（お
よびその結果として靴の）前部１３がねじれることを可
能にする、横幅の小さい領域１１を含む。領域１１にお
ける底要素１０のねじれに対する抵抗は、靴の回転柔軟
性を定める。定められた回転柔軟性は、領域１１におけ
るより弾性的な材料によっても得られる。
【００３３】上述の安定要素には、従来技術に勝るいく
つかの重要な利点がある。第一に、底要素１０は靴１の
縦方向長さのほとんどに亘って広がっているため、足の
縦の弓状部はその有効に支えられる全長を越える。従っ
て、弓状部に過剰な圧力がかかると起きるかもしれない
どんな損傷も、避けられる。
つかの重要な利点がある。第一に、底要素１０は靴１の
縦方向長さのほとんどに亘って広がっているため、足の
縦の弓状部はその有効に支えられる全長を越える。従っ
て、弓状部に過剰な圧力がかかると起きるかもしれない
どんな損傷も、避けられる。
【００３４】第二に、走行や歩行中に最も大きな負担を
受ける部分である靴の前部の支えが大きく改良されてい
る。図２から図４までに示された2つの好ましい実施例
において、底要素１０の前部１３は、上で論じたよう
に、過度の回内を補うために実質的に靴の中央側に広が
っている（線１００は縦の中心線を示している）。
受ける部分である靴の前部の支えが大きく改良されてい
る。図２から図４までに示された2つの好ましい実施例
において、底要素１０の前部１３は、上で論じたよう
に、過度の回内を補うために実質的に靴の中央側に広が
っている（線１００は縦の中心線を示している）。
【００３５】最後に、靴１の足後部２に対する足前部３
のねじれの動きはそれでも得られる。すなわち、そのよ
うなねじれの動きは、領域１１における底要素１０の形
と材料の選択によってあらかじめ決まった様式でコント
ロールできる。
のねじれの動きはそれでも得られる。すなわち、そのよ
うなねじれの動きは、領域１１における底要素１０の形
と材料の選択によってあらかじめ決まった様式でコント
ロールできる。
【００３６】回内を避けるのに最も適する前部１３の底
要素の材料特性を測定するために、走っている運動選手
の足の接地を、1秒間に２００画像を撮る高速カメラで
後ろから撮影した。これらの記録を、足前部の安定要素
の材料特性と関連付けて、足の最大回内角度を測定する
ために分析した。回内角度あるいは足後部の角度は、足
を通る垂直線と地平面との間の角αと定めた（ｃｆ.
図１４）。足の通常の位置では、この角度は９０°であ
る。従って、正の数値が９０°を超える足後部の角度、
すなわち回内に相当し、負の角度が９０°未満の足後部
の角度、すなわち回外に相当するように、全ての測定し
た角度をこの数値に照合した。
要素の材料特性を測定するために、走っている運動選手
の足の接地を、1秒間に２００画像を撮る高速カメラで
後ろから撮影した。これらの記録を、足前部の安定要素
の材料特性と関連付けて、足の最大回内角度を測定する
ために分析した。回内角度あるいは足後部の角度は、足
を通る垂直線と地平面との間の角αと定めた（ｃｆ.
図１４）。足の通常の位置では、この角度は９０°であ
る。従って、正の数値が９０°を超える足後部の角度、
すなわち回内に相当し、負の角度が９０°未満の足後部
の角度、すなわち回外に相当するように、全ての測定し
た角度をこの数値に照合した。
【００３７】この研究の結果として（ｃｆ. 図１
３）、線維方向（靴の長手軸と整列した線維）の曲げ強
度が好ましくは３５０Ｎ／mm2から６００Ｎ／mm2の範囲
（DIN５３４５２に従って測定した）、および線維方向
に垂直の曲げ強度が５０Ｎ／mm2から２００Ｎ／mm2の範
囲にある底要素１０が、足の最大回内角度をうまく減少
させることがわかった。特に線維方向の曲げ強度が４５
０Ｎ／mm2から５００Ｎ／mm2の範囲にあり、線維方向と
垂直の曲げ強度が９０Ｎ／mm2から１６０Ｎ／mm2の範囲
にあるものは最も良い結果を生じた。安定要素のない靴
を履いた運動選手（ｃｆ. 図１３のサンプルａ）が
１．６度の回内を示したのに対し、上述の材料特性を持
つ安定要素を備えた靴を履いた運動選手では回内は非常
に減少した（図１４のサンプルｂ、ｃにおける−０．９
および−０．６度。ここで、誤差バーは、統計上の測定
誤差を示している）。
３）、線維方向（靴の長手軸と整列した線維）の曲げ強
度が好ましくは３５０Ｎ／mm2から６００Ｎ／mm2の範囲
（DIN５３４５２に従って測定した）、および線維方向
に垂直の曲げ強度が５０Ｎ／mm2から２００Ｎ／mm2の範
囲にある底要素１０が、足の最大回内角度をうまく減少
させることがわかった。特に線維方向の曲げ強度が４５
０Ｎ／mm2から５００Ｎ／mm2の範囲にあり、線維方向と
垂直の曲げ強度が９０Ｎ／mm2から１６０Ｎ／mm2の範囲
にあるものは最も良い結果を生じた。安定要素のない靴
を履いた運動選手（ｃｆ. 図１３のサンプルａ）が
１．６度の回内を示したのに対し、上述の材料特性を持
つ安定要素を備えた靴を履いた運動選手では回内は非常
に減少した（図１４のサンプルｂ、ｃにおける−０．９
および−０．６度。ここで、誤差バーは、統計上の測定
誤差を示している）。
【００３８】本発明の２つ目の側面によると、底要素１
０は、好ましくは、足（すなわち靴）のローリング（ro
lling-off）動作中の弾性的な変形によってエネルギー
を蓄え、運動の過程を容易にし助けるために、地面から
足が離れる間に少しの損失もなくエネルギーを実質的に
開放する、弾性的な足前部プレートを前部１３に有す
る。原理的にはこの足前部プレートを安定要素と独立し
て靴に統合するのは可能であろうが、これらの２つの部
分を統合することは費用と生産性の理由で好都合であり
好ましい。従って既述の実施例において、足前部プレー
トは、底要素１０の前部１３に、見えないように統合す
ることができる（従って、図示していない）。他の実施
例によると、底要素１０はそれ自体、既述のエネルギー
貯蓄機能を得るために、弾性的な材料から成る。
０は、好ましくは、足（すなわち靴）のローリング（ro
lling-off）動作中の弾性的な変形によってエネルギー
を蓄え、運動の過程を容易にし助けるために、地面から
足が離れる間に少しの損失もなくエネルギーを実質的に
開放する、弾性的な足前部プレートを前部１３に有す
る。原理的にはこの足前部プレートを安定要素と独立し
て靴に統合するのは可能であろうが、これらの２つの部
分を統合することは費用と生産性の理由で好都合であり
好ましい。従って既述の実施例において、足前部プレー
トは、底要素１０の前部１３に、見えないように統合す
ることができる（従って、図示していない）。他の実施
例によると、底要素１０はそれ自体、既述のエネルギー
貯蓄機能を得るために、弾性的な材料から成る。
【００３９】以下では、足前部プレートかまたは底要素
が、足前部プレートの変形による、損失のないエネルギ
ーの貯蓄と開放に必要な必須条件である弾性に関して、
さらに詳しく記述する。
が、足前部プレートの変形による、損失のないエネルギ
ーの貯蓄と開放に必要な必須条件である弾性に関して、
さらに詳しく記述する。
【００４０】走行中、特に短距離走中の運動選手を顕著
に支えるために、足前部のプレートは、一方では、足の
ローリング（rolling-off）動作中に蓄えられたエネル
ギーで足が地面から離れるのを助けるのにまったく十分
な剛性を有し、もう一方では、自然な動作の過程を妨げ
るほど堅くはないようにすべきである。運動選手での研
究によって、５０N/mmから１００Ｎ／ｍｍまでの範囲の
剛性がこれらの要求を満たすのに最も適することが示さ
れた。剛性を図７に示す試験装置ＡＳＴＭ７９０で測定
し、以下に記述する。
に支えるために、足前部のプレートは、一方では、足の
ローリング（rolling-off）動作中に蓄えられたエネル
ギーで足が地面から離れるのを助けるのにまったく十分
な剛性を有し、もう一方では、自然な動作の過程を妨げ
るほど堅くはないようにすべきである。運動選手での研
究によって、５０N/mmから１００Ｎ／ｍｍまでの範囲の
剛性がこれらの要求を満たすのに最も適することが示さ
れた。剛性を図７に示す試験装置ＡＳＴＭ７９０で測定
し、以下に記述する。
【００４１】この目的のために、検査すべき材料の長さ
２５０ｍｍで幅５０ｍｍのサンプルプレート２００を、
２つの８０ｍｍ離れた支持点３１０に対称的に置く。次
に、サンプルプレートの中心に作用する垂直の力でサン
プルプレートを変形する（図７の垂直の矢印）。この方
法では、垂直の力に対するサンプルプレートの変形が、
弾性量計で測定できる。図８は異なった剛性のサンプル
プレートの測定結果を示している。剛性は、直線範囲、
すなわち小さい変形範囲における曲線の勾配である。足
前部のプレートとして使用するには、５０Ｎ／ｍｍ（サ
ンプルプレートF）から１００N/mm（サンプルプレート
Ｅ）の範囲の剛性が特に適する。
２５０ｍｍで幅５０ｍｍのサンプルプレート２００を、
２つの８０ｍｍ離れた支持点３１０に対称的に置く。次
に、サンプルプレートの中心に作用する垂直の力でサン
プルプレートを変形する（図７の垂直の矢印）。この方
法では、垂直の力に対するサンプルプレートの変形が、
弾性量計で測定できる。図８は異なった剛性のサンプル
プレートの測定結果を示している。剛性は、直線範囲、
すなわち小さい変形範囲における曲線の勾配である。足
前部のプレートとして使用するには、５０Ｎ／ｍｍ（サ
ンプルプレートF）から１００N/mm（サンプルプレート
Ｅ）の範囲の剛性が特に適する。
【００４２】足前部プレートとして使用するのにさらに
重要な基準は、弾性、すなわち、変形に必要な力が、プ
レートがもとの形に戻る時に取り戻せるかどうかであ
る。図９から図１２は、５０Ｎ／ｍｍから１００Ｎ／ｍ
ｍの範囲の剛性を有する異なったサンプルプレートのヒ
ステリシス（履歴現象）曲線を示している。これらの曲
線を測定するために、１サイクルの時間が２００ミリ秒
で、上述の試験装置（図７）を使って周期的な変形とは
ね返りにおける力を測定した。上と下の線の間の違い、
すなわち２つの線で囲まれた範囲は、サンプルプレート
の変形中の弾性エネルギーの損失を表している。
重要な基準は、弾性、すなわち、変形に必要な力が、プ
レートがもとの形に戻る時に取り戻せるかどうかであ
る。図９から図１２は、５０Ｎ／ｍｍから１００Ｎ／ｍ
ｍの範囲の剛性を有する異なったサンプルプレートのヒ
ステリシス（履歴現象）曲線を示している。これらの曲
線を測定するために、１サイクルの時間が２００ミリ秒
で、上述の試験装置（図７）を使って周期的な変形とは
ね返りにおける力を測定した。上と下の線の間の違い、
すなわち２つの線で囲まれた範囲は、サンプルプレート
の変形中の弾性エネルギーの損失を表している。
【００４３】図９から図１１の曲線から、上述の剛性を
有するサンプルプレートにおけるエネルギーの損失は
４．６％から６％の範囲である、すなわち、エネルギー
のほとんどの部分がもとの形へのはね返りの間に取り戻
されている、ということがわかる。図１２は、靴への適
合のために必ずしも平らな形につくられなかったサンプ
ルプレートのヒステリシス（履歴現象）曲線を示してい
る。このプレートの１８．３％というかなり大きいエネ
ルギー損失が図１２に示されている。従って、本発明に
よる足前部プレートは好ましくは平らである。
有するサンプルプレートにおけるエネルギーの損失は
４．６％から６％の範囲である、すなわち、エネルギー
のほとんどの部分がもとの形へのはね返りの間に取り戻
されている、ということがわかる。図１２は、靴への適
合のために必ずしも平らな形につくられなかったサンプ
ルプレートのヒステリシス（履歴現象）曲線を示してい
る。このプレートの１８．３％というかなり大きいエネ
ルギー損失が図１２に示されている。従って、本発明に
よる足前部プレートは好ましくは平らである。
【００４４】底要素１０の形に関しては、図２および図
３に示されているように、好ましくは後部１２だけでな
く前部１３の横にも、足の長手軸に対して実質的に横に
広がるさらなる支持要素１５を配置する。これらの支持
要素１５は、過度の圧力に対して足の横の弓状部をも保
護するという、靴１の側面側および中央側に入る底要素
１０の支持効果を広げる。支持要素１５の延在形態は、
靴の形に依存する。図３は、幅の狭い靴の実施例を示し
ており、支持要素１５がこれに対応して短くなってい
る。
３に示されているように、好ましくは後部１２だけでな
く前部１３の横にも、足の長手軸に対して実質的に横に
広がるさらなる支持要素１５を配置する。これらの支持
要素１５は、過度の圧力に対して足の横の弓状部をも保
護するという、靴１の側面側および中央側に入る底要素
１０の支持効果を広げる。支持要素１５の延在形態は、
靴の形に依存する。図３は、幅の狭い靴の実施例を示し
ており、支持要素１５がこれに対応して短くなってい
る。
【００４５】図４は右足の靴のための安定要素のさらな
る実施例を示している。この実施例では、底要素１０
は、互いにＶ字のようにつながっている２０と３０の２
つの部分から成っている。部分３０は中央部分を支えて
おり、部分２０は足の縦の弓状部の横の部分を支えてい
る。底要素１０の後部１２における２つの部分２０と３
０の結合によって、領域１１のまわりにねじれが生じて
いる際に２つの部分２０と３０の互いに関連した相関的
な動きが（“普通の”連続的な底と違い）可能になる。
る実施例を示している。この実施例では、底要素１０
は、互いにＶ字のようにつながっている２０と３０の２
つの部分から成っている。部分３０は中央部分を支えて
おり、部分２０は足の縦の弓状部の横の部分を支えてい
る。底要素１０の後部１２における２つの部分２０と３
０の結合によって、領域１１のまわりにねじれが生じて
いる際に２つの部分２０と３０の互いに関連した相関的
な動きが（“普通の”連続的な底と違い）可能になる。
【００４６】図５および図６に示された右足の靴に対す
る安定要素の実施例において、底要素１０の中央部分３
０は、足前部３における安定要素の横方向の柔軟性を増
すためにノッチ（切り目）３１および穴３２を含んでい
る。図５に示されている実施例は、足が過度の横の圧力
を受けないスポーツ（例えば陸上競技場の競技、ジョギ
ング）に最適である。従って、足の横半分の支えは、足
の真ん中の部分にだけ必要であり、これに応じて部分２
０は部分３０より短くなっている。図６に示されている
実施例では、横部分２０は靴の足前部３に入る中央部分
３０とほぼ同程度に延在している。この実施例は特に、
多くの方向転換とサイドステップのあるスポーツ（例え
ば、テニス、バスケットボール等）に使われる。この場
合、長く延びた部分２０は、これらの動きによる高圧力
に対して足前部の側面側を支持するのに役立つ。
る安定要素の実施例において、底要素１０の中央部分３
０は、足前部３における安定要素の横方向の柔軟性を増
すためにノッチ（切り目）３１および穴３２を含んでい
る。図５に示されている実施例は、足が過度の横の圧力
を受けないスポーツ（例えば陸上競技場の競技、ジョギ
ング）に最適である。従って、足の横半分の支えは、足
の真ん中の部分にだけ必要であり、これに応じて部分２
０は部分３０より短くなっている。図６に示されている
実施例では、横部分２０は靴の足前部３に入る中央部分
３０とほぼ同程度に延在している。この実施例は特に、
多くの方向転換とサイドステップのあるスポーツ（例え
ば、テニス、バスケットボール等）に使われる。この場
合、長く延びた部分２０は、これらの動きによる高圧力
に対して足前部の側面側を支持するのに役立つ。
【００４７】図６に示されている実施例だけでなく、図
５に示されている実施例においても、上へ向かって靴を
取り囲んでいるサイドウェイにより、底要素１０と、領
域１１のまわりの靴の材料との結合の安定性を増加させ
る、付加的な横要素４０が設けられている。示されてい
る実施例においてはこれらの横要素４０は靴の中央側に
設けられているが、側面側の配置も可能であり、テニ
ス、バスケットボール等のような、上述したスポーツに
おいて側面側のさらなる補強に特に有用である。
５に示されている実施例においても、上へ向かって靴を
取り囲んでいるサイドウェイにより、底要素１０と、領
域１１のまわりの靴の材料との結合の安定性を増加させ
る、付加的な横要素４０が設けられている。示されてい
る実施例においてはこれらの横要素４０は靴の中央側に
設けられているが、側面側の配置も可能であり、テニ
ス、バスケットボール等のような、上述したスポーツに
おいて側面側のさらなる補強に特に有用である。
【００４８】安定要素および統合した足前部のプレート
の材料としては、好ましくは、樹脂のマトリックスにカ
ーボン繊維を埋め込んだ複合材料を使う。ケブラー（Ke
vler）あるいはガラス繊維も使用できる。これらの材料
は良い弾性値と軽量を兼ね備えている。スチールや他の
弾性金属合金も特に足前部のプレートに使われ得る。ペ
バックス（Pebax）やヒトレル（Hytrel）のようなプラ
スチック材料は、射出成形による製造においては利点が
あるが、必要な弾性特性は繊維による付加的な補強でし
か得られない。
の材料としては、好ましくは、樹脂のマトリックスにカ
ーボン繊維を埋め込んだ複合材料を使う。ケブラー（Ke
vler）あるいはガラス繊維も使用できる。これらの材料
は良い弾性値と軽量を兼ね備えている。スチールや他の
弾性金属合金も特に足前部のプレートに使われ得る。ペ
バックス（Pebax）やヒトレル（Hytrel）のようなプラ
スチック材料は、射出成形による製造においては利点が
あるが、必要な弾性特性は繊維による付加的な補強でし
か得られない。
【図１】本発明の原理を説明するための人の足の骨格を
示す図
示す図
【図２】好ましい実施例による靴を示す図
【図３】幅の狭い靴の実施例を示す図
【図４】Ｖ字のように結合した２つの部分からなる安定
要素を有する靴の実施例を示す図
要素を有する靴の実施例を示す図
【図５】３つのさらなる側面要素を有する別の好ましい
実施例を示す図
実施例を示す図
【図６】安定要素の中央部および側面部が足前部にまで
広がる別の好ましい実施例を示す図
広がる別の好ましい実施例を示す図
【図７】足前部のプレートの強度を測定するための試験
装置を示す図
装置を示す図
【図８】足前部のプレートの強度を測定するための力―
変形指標を示すグラフ
変形指標を示すグラフ
【図９】サンプルプレートＥの変形のヒステリシス曲線
を示すグラフ
を示すグラフ
【図１０】サンプルプレートFの変形のヒステリシス曲
線を示すグラフ
線を示すグラフ
【図１１】平らなサンプルプレートのヒステリシス曲線
を示すグラフ
を示すグラフ
【図１２】造形されたサンプルプレートのヒステリシス
曲線を示すグラフ
曲線を示すグラフ
【図１３】異なった安定要素を用いた回内測定の結果を
示す図
示す図
【図１４】回内の角度を説明するための概略図
【図１５】従来技術によるＶ字型安定要素を有する靴を
示す図
示す図
２ 足後部 ３ 足前部 １０ 底要素 １２ 安定要素後部 １３ 安定要素前部 １５ 付加的な支持要素 ２０ 横部分 ３０ 中央部分 ３１ ノッチ（切り目） ３２ 穴 ４０ 付加的な側面要素 ９０ 人の足の骨格 ９１ かかとの骨 ９２ 中足骨 ９３ 中足骨と指節骨の関節 ９５ 指節骨 ９６ 指節間関節 ９８ 足の側面側 ９９ 足の中央側
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 フランス ザビエル カール ケーリン ドイツ連邦共和国 91456 ディースペッ ク−デッテンドルフ アルテンブッヒェル ヴェーク ９ (72)発明者 ジェフリー イー ゲブハード アメリカ合衆国 オレゴン州 97215 ポ ートランド エスイー セヴンティーシッ クスス アヴェニュー 1324 (72)発明者 チャールズ ディー クローター アメリカ合衆国 オレゴン州 97035 レ イク オズウェゴ ウェザーストーン 34
Claims (15)
- 【請求項１】 靴の足後部に対する足前部の長手軸周り
の回転性をコントロールする安定要素を有する靴であっ
て、前記安定要素が前記足後部から前記足前部まで延在
する底要素を有することを特徴とする靴。 - 【請求項２】 前記底要素が、実質的に前記足前部の中
央側にあるかあるいはそれに沿って延在し、履く人の足
の回内を減少させる材料特性を有することを特徴とする
請求項１記載の靴。 - 【請求項３】 前記底要素が、足の中足骨１番目および
／または２番目、および／または指節骨１番目および／
または２番目を支えることを特徴とする請求項２記載の
靴。 - 【請求項４】 前記底要素が、実質的に前記足前部の側
面側にあるかあるいはそれに沿って延在し、履く人の足
の回外を減少させる材料特性を有することを特徴とする
請求項１記載の靴。 - 【請求項５】 前記底要素が、足の中足骨５番目および
／または４番目、および／または指節骨５番目および／
または４番目を支えることを特徴とする請求項４記載の
靴。 - 【請求項６】 前記底要素が、縦方向に３５０Ｎ／mm2
から６００Ｎ／mm2の範囲の縦方向曲げ強度、および５
０Ｎ／mm2から２００Ｎ／mm2の範囲の横方向曲げ強度を
有する前部を備えていることを特徴とする請求項１から
５いずれか１項記載の靴。 - 【請求項７】 前記底要素が、縦方向に４５０Ｎ／mm2
から５００Ｎ／mm2の範囲の縦方向曲げ強度、および９
０Ｎ／mm2から１６０Ｎ／mm2の範囲の横方向曲げ強度を
有する前部を備えていることを特徴とする請求項６記載
の靴。 - 【請求項８】 前記底要素が、少なくとも前記足前部
に、靴のローリング動作中にエネルギーを蓄え、足が地
面から離れる際に実質的に損失なくそのエネルギーを開
放する弾性特性を有することを特徴とする請求項１から
７いずれか１項記載の靴。 - 【請求項９】 前記底要素が、少なくとも足前部に、５
０Ｎ／ｍｍから１００Ｎ／ｍｍまでの範囲の剛性を有す
ることを特徴とする請求項１から８いずれか１項記載の
靴。 - 【請求項１０】 前記足前部が実質的に平らな形をして
いることを特徴とする請求項１から９いずれか１項記載
の靴 - 【請求項１１】 前記底要素がＶ字状に結合した２つの
部分からなることを特徴とする請求項１から１０いずれ
か１項記載の靴。 - 【請求項１２】 前記底要素が前記足前部の中央側およ
び側面側で延在していることを特徴とする請求項１から
11いずれか１項記載の靴。 - 【請求項１３】 前記底要素が側面に付加的な支持要素
を有することを特徴とする請求項１から１２いずれか１
項記載の靴。 - 【請求項１４】 前記安定要素が、前記底要素から靴の
縁の上にまで広がる付加的な側面要素を有することを特
徴とする請求項１から1３いずれか１項記載の靴。 - 【請求項１５】 前記安定要素がカーボン繊維によって
補強された複合材料から成ることを特徴とする請求項１
から1４いずれか１項記載の靴。
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