JP2003526435A - コンピュータによる補間用挿入物の製造方法 - Google Patents

コンピュータによる補間用挿入物の製造方法

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ジー． フレン、ジェリル
アール． フレン、ジョージ
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フレン システムズ リミテッド ライアビリティ カンパニー
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Abstract

(57)【要約】 本発明は、歩行中の足にかかる力の大きさ及び分布を測定（１１２）し、自動挿入物製造機による補間用挿入物を作成（１３２）するために、このデータを他の複数の計数と組み合わせて使用（１２２）する製造方法に関する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 （発明の分野） 本発明は、ユーザの足における力及び力の分布を測定する装置及び方法に関し
、他の要素と組み合わせた上記のデータを使用し、自動製造機を用いてカスタム
デザインの補間用挿入物（orthotic inlay）を製造する。
【０００２】 （発明の背景） 人類は何千年の間、起伏の多い地形、極度の熱及び他の障害からの保護のため
に、履物を利用してきた。しかし、実際の主な実用性に反して、履物の構造及び
設計は習慣や美観によって影響を受けることが多い。近年では、履物のデザイン
は、一般的な用途における最高の快適性及び運動用の特殊な構造を達成すること
に重点が置かれている。
【０００３】 履物によって保護や他の利点が得られるが、それらは、不快感、時には外傷の
原因になることが多い。履物メーカーは快適な履物を生産するよう試みるが、消
費者が入手できる様々なサイズ及び形状を製造手順及び販売方法よって事実上制
限してしまう。例えば、女性用ハイヒールは履き心地が悪いことが多く、足の後
天的な問題を引き起こす場合がある。通常のヒール部と足に十分な空間を備えた
標準的なオックスフォード式の履物であっても履き心地が悪いことが多い。これ
は、人の足のサイズ及び形状が多種多様であるのに対して、限られた履物のサイ
ズ及び形状のみが提供されるためである。同一人物の両足を比較したときや、同
じ足の踵と前足部とを比較しても、サイズが異なることが多い。例えば、左足が
サイズ９であるが、右足はサイズ１０−メディウムの靴を必要とする場合がある
。更に、個人の右足の踵がサイズ１０−メディウムの靴での予測された標準的な
前足部から踵の幅より小さい場合がある。履物は同じサイズ（長さと幅）が一組
になって販売されるため、両足に適合する最大のサイズを選択し、それが最良で
あることが望まれる。上記の例において、どちらの足も適合しないため、歩行中
での履物内に異常な負荷及び運動が予想され得る。
【０００４】 履物製造業者によって対処されず且つ消費者に容易に理解されないが快適性に
直接影響する別の問題は、足のサイズに対する体重の比による概念である。例え
ば、体重約６３．４キログラム（１４０ポンド）で、サイズ１０の履物を履く人
の挿入物の仕様と、体重約９０．６キログラム（２００ポンド）で、同じサイズ
の履物を履く別の人の挿入物の仕様を比較すると、著しく異なる。
【０００５】 快適な履物の製造は、複雑な足裏の圧力を生成し得る運動中に足及び履物の両
方の構造及び形状が変化する事実により更に困難になる。足裏の局所的な高圧力
は、人が異常な歩行パターンに適応する際に強いられる苦痛を引き起こすことが
多く、それによって足、脚又は腰に第２の問題を引き起こす場合がある。広範囲
にわたる局所的な高圧力は、有痛性の水泡や皮膚肥厚、又はカルス形成の原因と
成り得る。これが糖尿病などの防護感覚の失陥と重なった場合、広範囲の異常な
圧力は、潰瘍形成、骨感染、最終的には切断の原因と成り得る。歩行中の患者の
足裏の表面に存在する力の大きさ及び分布の測定は、本願に参照として援用され
る、本出願人による米国特許第５，６７８，４４８号及び第５，３２３，６５０
号に詳細に説明される。
【０００６】 足の問題は年齢と共に増加し、やがて骨質の踵の下部や各足指の下部に位置す
る保護脂肪体の段階的な破壊を引き起こす。足の関節性の変化と重なった上記の
問題は、履き心地の悪さや、限られた関節運動及び筋肉の不均衡を含む２次的な
変化の対象となる歩行中に適応しにくい足の原因となる。
【０００７】 履物製造業者は、用途によるが、鋭い物体により発生する局所的な高圧力を分
散させる靴底の剛性を変化させる。それらには一般に、美観のために、薄く、不
適切な、通常のパッドが設けられる。上記の論点から、この問題に客観的に対応
する通常の履物に固有の足を整合させるために、足裏と履物との間に詳細に設計
されたインターフェイス（挿入物）が必要であることは明白である。
【０００８】 足裏と履物との間のインターフェイスの必要性の認識は、新しいことではない
ことは言うまでもない。１８６５年には、エベレット Ｈ．ダンバー（Everett
H. Dunbar ）が革製の「lift」を開発した。１９０５年には、ロイヤル・ウィッ
トマン博士（Dr. Royal Whitman ）が、「Whittman plate」と称した最初の医療
用挿入物を開発した。１９１０年には、ウィリアム・スコール博士（Dr. Willia
m Scholl）が最初のアーチ型サポート、「Foot Eazer」を商用化した。カスタム
挿入物（オルソティック）は１９３０年代に開発されたが、１９８０年代までは
半自動製造システムが導入されていなかった。これらのシステムは、凸金型の製
造方法を概ね自動化し、後は従来の挿入物製造技術に依存している。
【０００９】 今日のカスタム挿入物のデザインは、足底の形状及びレッサー範囲、履物の内
部形状に基づいている。従来は、鋳型が足裏による発泡体の凹部に石膏を注入す
ることで作成される。多様な成形可能物質は、鋳型に圧力整合及び／又は熱整合
する。次に、熟練した挿入物製造者（足病医、義肢装具士又は処方靴士（pedort
hist））は成形された挿入物製品を足と靴に整合させる。製造者の技術によるが
、挿入物は試行錯誤の末にかなり高度な快適性を達成するように整合可能である
。残念ながら、これらのカスタム挿入物又はオルソティックは数日間にわたる３
〜４時間の作業を必要とし、着用者は必要な調整を行うために複数回にわたって
再診する必要がある。従って、カスタム挿入物は、製造に時間がかかり、高価で
あり、洗練された概算による理想的な整合にのみ優れている。歩行中の足及び履
物の形状変化の影響は、足に及ぼす実際の力と同様に無視される。
【００１０】 シャルツ（Schartz ）（米国特許第４，５１７，６９６号）及びロールオフ（
Rolloff ）（米国特許第４，８７６，７５８号及び第５，６４０，７７９号）は
自動化された方法を教示している。同方法は、人が直立又は着座している間に、
足裏の表面を押圧する緊密に離間されたピンを使用して数値的な足形の描写を生
成する装置を使用する。測定する足は堅い平面台に載せられ、ピンは診断の間に
圧力を変化させたり足を曲げた状態で足に対して押圧される。各ピンの変位は、
数値として個別に表示される。従って、この数値の集合は足の形状を表わす。次
に、この数値的な情報は、挿入物を製造するために、適切に処理され且つ数値的
に制御された機械への入力として使用される。この方法にはいくつかの点で不都
合が存在する。第１に、同方法は測定の間に足の実際の形状を変更してしまう。
第２に、同製造方法は、運動している足の測定とは異なる固定された足のデータ
を単に累算する。これらの方法は、足裏における実際の圧力マッピングを提供し
ない。この方法における製造構成要素には、予め形成された素材が使用され、そ
の上面を圧搾するのみである。工具経路は、工作物の中心までの次のトラバース
オフセットを備えた、圧搾領域の周囲の最初のトラバースである。これは、硬い
工作物を圧搾するために使用する従来の製造方法である。しかし、同製造方法は
、工作物の把持及び砕片収集に関連した問題があるため、柔軟な材料を使用する
際には不都合な製造方法である。更に、予め形成された素材を使用する場合は、
各々の靴のブランド、スタイル及びサイズが個別の在庫品であるために在庫問題
が生じる。
【００１１】 セルツ（Serts ）による米国特許第５，０８８，５０３号により教示されるよ
うに、他の製造方法では、個人が容量性マトリックス・フォース・プレート上を
素足で数歩歩く必要がある。足裏のデジタル圧力マップが作成され、製造者の入
力により拡張される。準硬質の補間用挿入物が手作業で製造される場合、結果的
な処方ファイルはモデムによって中央機器に送信される。この製造方法にはいく
つかの著しい制限がある。靴内部の圧力データが得られず、全体的な歩行サイク
ルが研究されていない。試験の範囲はフォースプレート上のわずか数ステップに
制限されている。特定の位置でフォースプレートを踏みつける製造方法は、測定
値に影響し、挿入物の仕様の作成において測定値を使用不可能にする。
【００１２】 履物とユーザの足裏との間に予め加熱した（軟化した）熱可塑性材料を挿入す
ることにより、非自動的な方法も利用されている。個人が直立している際、軟質
材料は任意の高圧領域から低圧領域に移動する。上記の挿入物は、冷却した後に
新たな形状に維持される。この挿入物は、足裏を所定の中立位置で保持するよう
に機能するが、足裏でのごくわずかな圧力の再分布を達成する。また、足圧の非
動的な状態、即ち非歩行時のみが対応され、良くとも足の把持形状を示すだけで
ある。
【００１３】 従って、足裏の圧力の過度の差を低減し、製造時間の大幅な短縮を提供し、直
立している間だけでなくいかなる歩行形態の間であっても足を特定の履物に整合
させるように設計可能であり、製造誤差を低減する方法で製造可能であり、整合
した後の足裏の圧力を客観的に記録する手段を提供する補間用挿入物がかなり必
要とされる。そのようなシステムについて説明する装置及び方法は以下に説明さ
れる。
【００１４】 （発明の要約） 本発明の目的は、力分布測定値の利用及び最適な力分布プロファイルの生成に
より、補間用挿入物を作成する、改良された方法を提供することである。これら
の力分布測定値は、足の歩行動作中に得られ、非固定的な体勢や歩行、走行及び
跳躍中などの足の運動を示すべく本願において使用される。
【００１５】 いかなる誤解も避けるために、本願に用いられる用語「圧力」は、機械的感覚
で「単位領域あたりの力」を意味する圧力である。一般に、人体は圧力差のみに
よって感知及び反応する。圧力差の例には、素足の人が小石や硬い平表面の上に
踵を乗せることがある。この場合、人の体重の大部分は小石と足との間の接触領
域に集中し、結果的に極度の圧力差が痛みや外傷を引き起こす場合がある。従っ
て、共に押圧された物体の形状や機械的特性が物体間の圧力分布を決定する。２
つの硬い物体の場合、接触領域が一定であるため圧力の算出は容易である。２つ
の弾力のある物体の場合、力の増加が接触領域を増加させるため、問題は非常に
複雑になる。人間の足は弾力のある物体であり、ほとんどの履物も同じである。
しかし、装着された際の双方の形状が２つの間の圧力分布を決定する。いずれか
の形状が変化する場合、圧力分布も変化する。従って、装着された靴と、足の形
状と、圧力分布との間には直接的であるが複雑な関係が存在する。
【００１６】 本発明の方法は、圧力をより好適なパターンに再分布する挿入物の形状を生成
するために、歩行中の足裏の表面上の圧力分布パターンに直接的な処理をする。
挿入物の形状は、歩行中に測定された圧力分布、所望の圧力分布及び履物の形状
による数学関数である。
【００１７】 従って、所望の圧力分布パターンの生成は、挿入物の形状の生成に必要な必須
条件である。通常は説明されないが、圧力の再分布はいかなる挿入物製造方法に
おいても目標とされる。本発明の方法によると、所望の圧力分布の作成は、シス
テムの本質的な部分である分析ツールの使用による測定データのすべての特徴を
受信及び分析することに続く。これらの分析ツールには、直接の測定データの１
コマずつの表示、足が着地する際の力と時間の座標表示、足が着地する際の足跡
の力の重心の表示が含まれ、それらすべての合成値、平均値及び導関数も含み得
るが、それらに限定しない。しかし、本発明の方法の基本要素は、挿入物の形状
の変更によりピーク圧力を低減する圧力の再分布である。これは、足裏の表面に
おいてユーザが定義した領域内の圧力調整を達成するコンピュータ・ルーチンに
基づいている。
【００１８】 圧力調整は、測定した圧力が低い領域の挿入物の厚さを増大させることにより
達成される。反対に、測定した圧力が高い領域では、挿入物はより薄くなる。測
定した圧力が最も高い領域では、挿入物は最も薄くなる。挿入物の底部形状は十
分に履物に整合又は一致しなければならない。任意の一点における上部形状、即
ち高さ（ＳＴ）は以下のとおりである： ＳＴ＝ＳＢ＋Ｄ−Ｃ×Ｔ （１．０） 式中：ＳＢは挿入物の底部の高さである。 Ｄは所望の圧力である。 Ｃは合成圧力パターンである。 Ｔは変形係数である。 高さが基準面からの垂直の距離であることに留意する。“Ｔ”は実験に基づいて
導出される。上記の数値は、一定の耐荷重容量を有する局所的な領域にのみ適用
され得る。足の各領域は異なる容量を有する。例えば、足の甲は踵ほど圧力を許
容することができない。従って、足裏の表面における全体的な領域は、適切な局
所的な領域に分割されなければならず、上記の数式１．０は各領域に対して異な
る「Ｔ」の要素で適用されなければならない。
【００１９】 上記の数式が足の骨格要素の相対的な位置を変更し得るため、付加的な高さ要
素が必要となる。 ＳＴ＝ＳＢ＋Ｄ−Ｃ×Ｔ＋Ｐ （１．１） 式中：Ｐは加算又は減算される深さである。 「Ｐ」の要素は局所的な領域の間で変化することが留意される。
【００２０】 「Ｐ」の要素は挿入物の形状を定義するうえで別の重要な関数として機能し得
る。上記に説明した測定データの検査が調整は必要であると示した場合、「Ｐ」
は足の状態に応じて調節を実行するための適切な変数である。この例には、窪ん
だ中足骨弓（fallen metatarsal arch）がある。この場合、高圧力は第２から第
４の中足骨の頭までの基端部に見られる。この局所的な領域に対する適切な「Ｐ
」計数による調整なしでは、適切な挿入物の形状が得られない場合がある。
【００２１】 一旦挿入物の形状が決定されると、挿入物を製造する自動化された装置を制御
するために数値的な仕様が使用され得る。挿入物の製造に理想的な材料は、ある
程度弾力性を有していなければならない。挿入物が機械加工によって製造される
場合、すべての面において機械加工されることが好ましい。従って、本発明には
、６面すべてにおいてすべての挿入物材料の素材を支持する手段と、工作物の最
大の安定性を保証し、砕片排除の効率を最大限にし、十分な正確さを達成する機
械加工の工程とが含まれる。
【００２２】 本発明の方法の利点としては、データ収集と製造のために必要な空間が縮小さ
れることと、憶測を最小化するための客観的な測定能力と、製造の高速化と、手
作業による大抵の失敗や従来のカスタム挿入物の製造による粉塵の解消とが含ま
れる。さらに、製造前の挿入物の形状の処理、近位又は遠位な場所からのいずれ
かで形状及びデータファイルの算出、研究を目的としたデータを収集能力、及び
整合した後の圧力分析が提供される。さらに別の主な利点は、実際の製造の前に
挿入物の形状を生成する手段として、製造者が所望の圧力分布を用いて直接観察
、管理、調整及び作業することが可能になることである。
【００２３】 従って、本発明の１つの態様では、履物に挿入する補間用挿入物の製造方法が
提供される。同方法は、歩行動作中に足裏の表面上に存在する力の大きさ及び分
布を示す力データを得ることと、同力データに基づいて最適な補間用挿入物の形
状データを生成することと、同補間用挿入物の形状データを使用して同補間用挿
入物を製造することと、から成る。
【００２４】 （発明の詳細な説明） ユーザの足に存在する力や測定データを使用してカスタム設計の補間用挿入物
を製造する方法は、本願によって提供される。製造方法は概ね３つの主な工程を
含む。これらには、データ収集、挿入物の形状の生成、挿入物の製造が含まれる
。これらの作業のすべては、挿入物・ソフトウェア・パッケージの使用により挿
入物製造機によって実行及び／又は制御される。
【００２５】 一般に、製造方法はまず、被験者が直立、歩行、走行などをしている状態で足
の圧力分布を測定するために使用される。これは、被験者の動作を可能な限り妨
害しないように履物内圧力分布測定システム又は装置を使用して実行される。次
に、この一連のデータはデジタル形式に変換され、コンピュータシステム、又は
中央処理装置（ＣＰＵ）から成る他の形態に転送される。その後、コンピュータ
システムは、オペレータが一連のデータを再検査するための分析ツールとして機
能する。コンピュータシステムはまた、ユーザの入力によって制御されたソフト
ウェアルーチンにより挿入物の形状を生成するように機能する。この結果はデジ
タル形式のファイルによって定義された挿入物の形状である。次に、この形状情
報は挿入物製造機を制御するために他のソフトウェアの基本となる。
【００２６】 図１を参照すると、主な挿入物プログラムのフローチャートが示される。この
プログラムは製造システムへのユーザの入力点としてのみ機能する。ステップ１
０２は、メモリを割当て、ファイルを開き、コンピュータ画面に表示すること等
のいかなるソフトウェアプログラムにも必要なルーチンである。ステップ１０４
は、ユーザが図１のフローチャートに示されていない他のプログラムと同様に上
記の３つのステップのうちの１つを選択することを可能にする。ステップ１１０
はステップ１１２の機能であるユーザ選択に対するテストである。ステップ１２
０はステップ１２２の機能であるユーザ選択に対するテストである。ステップ１
３０はステップ１３２の機能であるユーザ選択に対するテストである。また、ス
テップ１４０はプログラムを終了すべくユーザ選択に対するテストである。ステ
ップ１１０、１２０、１３０及び１４０におけるすべてのテストが偽である場合
、プログラム動作はステップ１０４を続行する。ステップ１１２、１２２、１３
２のいずれかが実行される場合、プログラム動作は、これらのプログラムのいず
れかから戻ってステップ１０４を続行する。
【００２７】 第１の主な製造方法のステップは、測定データを得る手段である。これは必然
的な構成要素であるが、異なる方法や装置が、補間用挿入物製造機を作動するた
めに必要な力及び圧力分布データを得るために使用され得るため、本発明に要求
されるステップではない。好ましくは、この測定データを受信し、製造技術者の
分析による元来の非測定データを訂正し、測定データを個人と関連付ける手段が
設けられる。そのような非測定データには、被験者の氏名、年齢、健康状態、測
定日及び履物の種類などが含まれるが、それらに制限されない。一連の圧力測定
データの本質的な基準は以下に通りである。ａ）圧力測定データは十分に正確で
なければならない。ｂ）圧力測定データは、人の足の構造の部分的なサイズに関
連して、足裏の表面全体にわたって密な離間を有する既知の数の位置で得られた
個人の圧力値から成らなければならない。ｃ）圧力測定データには、足が着地す
る際のすべての位置おける複数の測定値を正確にするために、一定の割合で得ら
れたすべての位置におけるすべての複数の測定値が含まれる。ｄ）圧力測定デー
タは、足裏の表面と被験者の履物の内部表面との間の圧力を示さなければならな
い。ｅ）圧力測定データは、被験者の自然な歩行の間に得られなければならない
。主な動作の特定部分ではないが、好ましい履物の大きさや形状の態様と、各圧
力測定ポイントの履物に関連した位置とを取得及び変換する多様なプログラム間
の調整は、本システムの精度に必要副搬送波かけるである。
【００２８】 本発明において通常に測定された力は、センサアレイに垂直に作用する力であ
るが、非垂直方向に作用する「並進方向の力」も測定することが可能である。圧
力分布測定は一般に、力ベクトルの識別が不可能である個々のセンサを有するセ
ンサ配列により実行される。実際には、水平成分に反応しないセンサを構築する
ことが好都合であることが多い。しかし、足に作用する全体的な垂直方向の力が
、足の構造及び履物の機械的な特性の全体として、及び同機械的な特性と組み合
わされて考慮される場合、水平方向の力に対して妨害が断定され得る。
【００２９】 第２の主な製造方法は形状の生成である。図２を参照すると、形状の生成プロ
グラムのフローチャートが示される。ステップ２０２は、メモリの割当て、ファ
イルの開放、コンピュータ画面の表示などの任意のソフトウェアプログラムに必
要なルーチンである。ユーザ設定は、プログラム実行中における一貫性のために
永久的なデータ保存用ファイルに保存される。プログラム動作の包括的な履歴を
任意に含むことが可能なファイルも保存される。このファイルはプログラムが実
行される度に書き換えられる。同ファイルには、少なくとも前回のプログラム終
了の理由を含むテキストメッセージが含まれる。このステップ２０２は更に、す
べてのデータストレージの詳細を含む。有意なデータストレージの詳細には、圧
力測定データを受信及び処理するために、サイズが５４×１２０の一連の２つの
ベクトル短整数アレイが含まれ、サイズが１２０×１１２の一連の短整数アレイ
は挿入物の形状を生成する製造方法において使用される。
【００３０】 ステップ２０４はユーザ入力を受信する単純なメニュールーチンである。 ステップ２１０は、ユーザのコマンドが既存の測定データファイルを選択する
ようにテストをする。ステップ２１０が真である場合、ステップ２１２は、ユー
ザが利用可能な測定データファイルのリストを確認可能にするために実行される
。ステップ２１２を終了すると、ステップ２１４は、測定データファイルのユー
ザ選択に対してテストを実行する。ステップ２１４が真の場合、ステップ２１６
が実行され、他にステップ２０４が実行される。ステップ２１６は選択された測
定データファイルをロードする。ステップ２１６が終了すると、プログラムはス
テップ２０４に戻る。ステップ２１６が順調に実行されるまで、ステップ２２２
，２３２，２４２，２５２及び２６２におけるテストは常に偽であることが留意
される。図３は、ステップ２１６への初期エントリー画面を示す。
【００３１】 ステップ２１６は、まず選択された測定データファイルを開き、ファイル全体
をバッファに読み込むように機能する。実際の測定データに加えて、このバッフ
ァは次に、被験者の氏名や住所、測定日、履物などの識別子を含む付加的な関連
情報を含む。ステップ２１６の「load」ファンクションは、履物の形状ファイル
と、各圧力測定ポイントの調整位置のリストを含むファイルとをロードする他の
ルーチンを呼出す。これは、測定データのバッファを通して反復的に検索し、一
つのセンサの読み取り値をすべて導出し、これらの読み取り値を別のバッファの
８番目の要素のそれぞれにロードし、次に中間点の値を論理的に生成する書き換
えルーチンを適用する別のルーチン（savg）を呼出した後に実行される。これら
の８番目のポイントに対して中間にある各ポイントは、２つの隣接する８番目の
データポイントの合計を１２で割った数を差し引いた２つの隣接する８番目のデ
ータポイントの７倍に設定される。この処理は２回以上繰り返され、４番目のポ
イントに対する中間ポイント及び２番目のポイントに対する中間ポイントを算出
する。ゼロ未満の任意の結果値は０に設定される。この処理の結果は図５の圧力
と時間の座標に示される。その後、各測定ポイントは、そのピーク値の因数分解
された平均値として算出され、５４×１２０の「commap」ベクトルデータアレイ
における各位置に保存される。「load」ルーチンは次に、同様の書き換えルーチ
ンの使用により「commap」における中間位置を算出するように機能する「dfil」
ルーチンを呼び出す。完了の際、すべての足踏みを示す合成数による圧力分布パ
ターンが完了する。図４は、ステップ２１６が完了した状態でのコンピュータデ
ィスプレイの様子を示し、「Jane A. Doe 」と認識される被験者の足の平面上に
存在する力及び圧力分布を示す。
【００３２】 ステップ２２０は、ユーザーコマンドが、圧力分布測定データの詳細なフレー
ム毎の検査の実行をテストする。ステップ２２０が真であり、ステップ２２２も
真である場合、ステップ２２４は実行され、「plbk」ルーチンが呼び出される。
この動作中の典型的なコンピュータディスプレイは、図６に示され、図４におけ
る圧力分布パターンを識別する。
【００３３】 ステップ２３０は、合成圧力分布パターンのワイヤフレーム検査のユーザーコ
マンドをテストする。ステップ２３０が真であり、ステップ２３２も真である場
合、ステップ２３４は実行され、「wfrm」ルーチンが呼び出される。典型的なコ
ンピュータディスプレイは、力及び圧力分布のワイヤフレーム検査を示す図７に
示される。
【００３４】 ステップ２４０は、圧力修正ルーチンのユーザーコマンドをテストする。ステ
ップ２４０が真であり、ステップ２４２も真である場合、ステップ２４４は実行
され、「pmod」ルーチンが呼び出される。典型的なコンピュータディスプレイは
、所望の圧力パターンの等角図を特定する図８に示される。図８では、カーソル
は図７のカーソルと同じ座標に維持される。
【００３５】 ステップ２５０は、挿入物の形状検査のユーザーコマンドをテストする。ステ
ップ２５０が真であり、ステップ２５２も真である場合、ステップ２５４は実行
され、「ishp」ルーチンが呼び出される。典型的なコンピュータディスプレイは
図９に示される。図９は、図７及び図８における前の２つのパターンから生成さ
れた挿入物の形状の上部及び底部を示すより明確な等角図である。Ｙ軸のカーソ
ルは同じ位置に維持される。
【００３６】 ステップ２６０は、ステップ２５４において生成された挿入物の形状を保存す
るためのユーザーコマンドをテストする。ステップ２６０が真であり、ステップ
２６２も真である場合、ステップ２６４が呼び出され、「sisi」ルーチンが呼び
出される。sisi（挿入物の形状情報を保存する(Save Inlay Shape Information
））ルーチンはまず、挿入物の形状情報ファイル用の固有のファイル名を作成し
、この情報を保存して、次に圧力測定データファイル内のファイル名を記録し、
上記２つのファイルをリンクさせる。ステップ２７０は、形状生成プログラムを
終了するユーザコマンドをテストする。ステップ２７０が真である場合、動作は
呼出しのルーチンの内で続行される。
【００３７】 図３を参照すると、左上のボックスには、形状生成ルーチンのメニューが含ま
れている。「ＯＰＥＮ ＡＣＣＯＵＮＴ」オプションがハイライトされている。
ユーザは、「up」キー又は「down」キーを押すことによりハイライトされたオプ
ションを変更することが可能であり、「enter 」キーが押された際に、ハイライ
トされたオプションが実行される。
【００３８】 図４を参照すると、この画面の下部のボックスには被験者の氏名や他の追加的
な情報が含まれる。右のボックスは１２色で表現された合成圧力分布パターンを
示す。背景は黒色であるのが好ましく、最小圧力が紺色で表示される一方で、最
大圧力は明るい赤色で表示され、中間の圧力は緑色の影で表示される。いかなる
色の種類や組み合わせも、圧力分布パターンを表示するために使用され得ること
は言うまでもない。多様な色によって表わされる１２の圧力範囲が好まれる。
【００３９】 図５を参照すると、これは技術的分析にのみ用いられる画面を示し、ユーザは
通常見ることはない。軌跡を示す各線の色は異なり、オーバラップが生じる際の
検査を容易にする。上部の３つの線は、上部のテキストの第１の線により識別さ
れる一つのセンサにおける、繰り返される足踏みを示す。第４の線の右半分は、
片足で直立しようとする被験者を示す。残りの平らな線は、完全に満たされてい
ない圧力測定装置内にバッファのみを示す。時間は軌跡の全体にわたって一定で
ある。歩行状態である間、このセンサは、歩行時間の半分よりわずかに長い時間
ロードされることが留意される。このセンサでは、測定される最大のピーク値は
６５（ＰＳＩ）である。許容値である３２を上回るピーク圧力が２６も存在する
。これらのピーク圧力の合計は１１６７であり、平均圧力値は４４である。この
値が合成圧力分布パターンに使用される圧力である。圧力分布は変化し得るが、
体重により足に加わる力の合計や歩行時の力関係は、履物のいかなる特徴によっ
ても変化し得ないことが留意される。また、合成圧力分布パターンは、被験者に
よって加えられた任意の実際の力を超える力の合計を示す。これは、合成圧力パ
ターンの生成アルゴリズムはそれぞれの測定点におけるピーク圧力に重点を置く
必要がある一方、人の総重量がまず踵の領域で支えられ、次に前足部の領域で支
えられるためである。挿入物の形状を生成するために、サブ領域により支えられ
る又は支えられている力の合計が決定されると、力を保持する概念が足裏の表面
におけるサブ領域に適用され得る。
【００４０】 図５を参照すると、これは技術的分析にのみ用いられる画面であって、ユーザ
は通常見ることがない。軌跡を示す各線の色は異なり、オーバラップが生じる際
の検査を容易にする。上部の３つの線は、上部のテキストの第１の線の数字によ
り識別される一つのセンサにおける、繰り返される足踏みを示す。第４の線の右
半分は、片足で直立しようとする被験者を示す。残りの平らな線は、完全に満た
されていない圧力測定装置内にバッファのみを示す。時間は軌跡の全体にわたっ
て一定である。歩行状態である間、このセンサは、歩行時間の半分よりわずかに
長い時間ロードされることが留意される。このセンサでは、測定される最大のピ
ーク値は２７ｐｓｉである。許容値である１３を上回るピーク圧力が３０例も存
在する。これらのピーク圧力の合計は６４１であり、平均圧力値は２１である。
従って、２１ｐｓｉｇが合成圧力分布パターンに使用される圧力である。圧力分
布は変化し得るが、体重により足に加わる力の合計や歩行時の力関係は、履物の
いかなる特徴によっても変化し得ないことが留意される。また、合成圧力分布パ
ターンは、被験者によって加えられた任意の実際の力を超える力の合計を示す。
これは、合成圧力パターンの生成アルゴリズムはそれぞれの測定点におけるピー
ク圧力に重点を置く必要がある一方、人の総重量がまず踵の領域で支えられ、次
に前足部の領域で支えられるためである。挿入物の形状を生成するために、サブ
領域により支えられる又は支えられている力の合計が決定されると、力を保持す
る概念が足裏の表面におけるサブ領域に適用され得る。
【００４１】 図６を参照すると、下方のボックス内の右側に表示された「００１」は、これ
が最初のフレームであることを示す。右のボックスは、図４の合成パターンに関
する同じ色にコード化された圧力分布パターンを示す。この例示では、被験者の
足が地面にちょうど接触している状態を示している。踵には軽い圧力が存在し、
前足部の領域ではより少ない圧力が存在する。特に足の中央部の領域におけるこ
のディスプレイに表示されたいくつかの圧力は、残余の圧力であり、足に適切に
把持されている履物のみによる結果である。ユーザはキーボード上の矢印キーの
使用によってフレーム毎に移行させる。その結果、ユーザの足における正確な圧
力分布パターンの基本的な動画が提供される。
【００４２】 図７を参照すると、スクリーンの中央にあるイメージは合成圧力分布パターン
の等角図を示す。すべての端部の圧力はゼロであり、上方向の変位は増加する（
正の）圧力を示す。負の圧力は存在しない。第１中足骨頭で交差する暗線はカー
ソルを示す。カーソルは矢印キーの使用によって四方向に移動することが可能で
ある。ワイヤフレームの右下に表示された３つのテキストラインは、カーソルの
位置及びカーソルの位置での圧力を示す。これらは、圧力パターンの外側端部を
原点とした標準的な医学単位であるセンチメートル及びキロパスカルで表示され
る。この特定の個人は非常に高いアーチを有している。足の中央の中間部におい
ては圧力が存在しないことが留意される。第５の中足骨の細長い圧力領域は、整
合性の乏しい履物が直接の原因である可能性が大きい。図７の右下部分に示され
るように、カーソル上の圧力は３０１キロパスカルであることが留意される。こ
のイメージは、足底の圧力を示しており、類似しているが足の形状を示していな
いことに留意されたい。
【００４３】 図８を参照すると、スクリーンの中央にあるイメージは所望の圧力パターンを
示す等角図である。図７のように、端部の圧力はすべて０であるが、一定のピー
ク圧力まで急に上昇する。各断面積はまず、図７の合成圧力分布パターンに対応
する断面積に等しい。図８の所望の圧力分布パターンは、図８の圧力パターンの
すべての部分における総断面積が図７の圧力パターンのすべての部分における総
断面積と等しくなる方法で、これら最初の断面から導出される。Ｓは、図７のパ
ターン中のすべてのセクションの横断面積の合計と等しい。図７と図８のカーソ
ル位置が同じであるが、図８のカーソル位置における圧力は１０９キロパスカル
である。これは、図７の合成圧力分布パターンの上記の点における圧力が大幅に
低減されたためである。
【００４４】 図９を参照すると、スクリーンの中央にあるイメージは、図７及び図８におけ
る前の２つのパターンから生成された挿入物の形状の上部及び底部を示す等角図
である。モアレ効果は２つのパターンの重ね合わせによるものである。底部のパ
ターンは履物の内部の形状を表わす。この形の情報は、別の処理による結果であ
り、今日の利用可能な多くの方法で、履物の形状がデジタル化又は数値表現され
得る。図９の下部中央においては、測定された圧力、所望の圧力、挿入物の形状
の上部及び挿入物の形状の底部を最大値から最小値まで示した一連の断面線が表
示されている。圧力の縦方向の尺度は任意である。挿入物の形状の縦方向の尺度
は、実際に製造される挿入物の形状と対応している。各点における挿入物の厚さ
は、所望の圧力から測定された圧力を差し引き、その結果に計数を掛けることに
より算出される。全体の深度計数、足の中央の深度計数、リフト計数に対するユ
ーザの入力設定は図９の左上に示される。全体の深度計数は全体的な足の領域に
影響し、足の中央の深度計数は中足の中央の領域のみに影響する。リフト計数は
、断面的な挿入物の厚さに影響しない。正のリフト計数は、踵における挿入物の
深さの合計を増加させるが、つま先においては減少させ得る。負のリフト計数は
その逆である。リフトはユーザが適切であると判断した時に使用される。
【００４５】 本発明における第３の主な処理段階は、第２の作業によって生成された数値的
な形状情報を使用して、挿入物を製造することである。要約すると、本発明の方
法は、適切な材料から成る標準的なサイズの素材からすべての挿入物を圧搾又は
機械加工することである。これには、６面すべてにおける可撓性材料の切削が含
まれる。好ましくは、可撓性の挿入物材料は、プラスチック、フォーム（開放気
泡や独立気泡）、エチル酢酸ビニル（ＥＶＡ）又は当技術分野において公知であ
る他の同様の材料から構成される。この可撓性材料は好ましい機械特性を有する
任意の材料であってもよい。好ましい機械特性は、靴底の特性に似た可撓性、わ
ずかな圧縮性及び軽量である。最も適した材料は、独立気泡、高質量のポリマー
フォームである。
【００４６】 圧搾器具や開示された使用方法は、工作物の６面すべてを指示するように設計
されている。図１０〜１６をより詳細に参照すると、工作物は開口部３５６内に
把持され、把持フレーム３５０により、各プレート４５０による２つの残りの面
で形成される。プレート４５０は固定されており、把持フレーム３５０は「Ｘ」
運動をするように上下移動し、キャリア４００は「Ｙ」運動をするように左右に
移動し、圧搾ヘッド４３０は「Ｚ１」及び「Ｚ２」運動をするように前後にそれ
ぞれ移動する。プレート４５０の長尺スロット４５２は、切削ビット４３８が工
作物にアクセスするためにある。
【００４７】 組み立て機の前面図を示す図１０を参照すると、シャシー３０２は全体的に示
されていないが、他のすべての部品を支持するために必要な単一要素である。モ
ータ３１０は「Ｘ」運動を駆動させ、モータ３１２は「Ｙ」運動を駆動させ、モ
ータ４４０は「Ｚ」運動を駆動させる。ガイドレール３０４は「Ｘ」運動を支持
し、ガイドレール３０６は「Ｙ」運動を支持し、ガイドレール４０８は両方の「
Ｚ」運動を支持する。すべての運動に対応するモータは、駆動ネジ３０８、３１
４及び４０６の両方を回転させる。
【００４８】 図１１を参照すると、組み立てられた機械の側面図が示されている。キャリア
４００による干渉を解消するために、フレーム３５０の左右非対称又はオフセッ
トが必要とされる。部品４００は、固定プレート４５０の底部及びフレーム端部
３６２の最低位置の周囲まで延伸する。位置３１８は材料の挿入及び取出しに使
用されるフレーム端部３５４の最高位置である。位置３２０は圧搾中のフレーム
端部３５４の最高位置である。圧搾ヘッドモータ４３２は同一のものであり、１
つの回転方向を有する。従って、作動中に切削ビット４３８が接触した場合、損
傷が生じる。この状況は、切削ビット４３８間の接触を防ぐために取付金具４３
４の両側に取り付けられ、位置３１６の下方に延びるアームによって防がれる。
【００４９】 キャリア４００の詳細な側面図を示す図１２と、同じキャリア４００の詳細な
正面図を示す図４とを参照する。駆動ナット４１６は、モータ３１２からキャリ
ア４００に駆動力を伝達する。ベアリング４２２はガイドレール３０６に沿って
摺動し、キャリア４００の不都合な移動を防ぐ。シール４０３はプレート４５０
に対向して接触及び摺動する。部品４１４及び４１０は「Ｚ」運動のガイド４０
８を受容し、ネジ４０６を案内する。部品４１０も駆動モータ４４０を受容する
。部品４１２は補強部材である。穴４０４は、切削ビット４３８が工作物にアク
セスすることを可能にする。部品４２４及び４２６は、部品４２８に密接に接続
され、気密な真空砕片除去チャネル４１８を形成する。チャンネル４１８は、真
空砕片収集システムに繋がる可撓性の真空ホース４２０と連通する。
【００５０】 図１３を参照すると、図１２に示したカウリングの正面図が示され、カウリン
グには上記に開示した構成要素が含まれる。 把持フレーム３５０を詳細に示す側面図である図１４と、同一の把持フレーム
３５０を詳細に示す正面図である図１５とを参照する。駆動ナット３６０は、モ
ータ３１０から把持フレーム３５０に駆動力を伝達する。ベアリング３５８はガ
イドレール３０４に沿って摺動し、把持フレーム３５０の不都合な移動を防ぐ。
ラッチ３５２は、圧搾中に適所にフレーム端部３５４を保持し、挿入又は取出し
のためにフレームエッジ３５４を手動で上方に動かすことにより解除可能となる
。
【００５１】 図１５を参照すると、図１４の把持フレームを詳細に示した正面図が示され、
把持フレームには上記に説明した様々な構成要素が含まれている。 図１６を参照すると、プレート４５０のうちの１つの正面図が示される。これ
らのプレート４５０はシャシー３０２に直接固定されている。プレート４５０は
工作物の厚さによって分離される。工作物の異なる厚さは、プレート３５０の位
置を変更し、薄いシール又は厚いシールを使用することにより提供される。この
機械は工作物の自動供給に容易に適用可能であり、すべての寸法、材料、厚さな
どは技術的な分析及び変更の対象となることが留意される。本願において説明し
た特定の構成は小型化に最適である。状況によっては他の最適化が有効である場
合もある。
【００５２】 配線、リミットスイッチ、エンコーダ、モータ駆動ユニット、インデクサー設
備などの必要な構成要素は、本発明において必ずしも必要な部品でなく、本願に
おいて説明されない。しかし、当業者によって理解されるように、これらの構成
要素のほとんどは、機械や電気の分野において頻繁に使用される市販のアイテム
である。同時に、工具経路の生成ソフトウェアは必要であるが、本発明の一部で
はなく、本願において説明されない。
【００５３】 本発明の上記の説明は、例示及び説明を目的に開示されている。更に、同説明
は本願に開示された発明形態を制限するものではない。従って、変更や改変は、
上記の教示及び関連技術分野における技術又は知識と均等であり、本発明の範囲
内である。上記に説明した実施形態は、本発明を実施する最良の形態を説明し、
他の当業者が、本発明、特定の応用又は本発明の使用により必要とされる他の実
施形態及び多様な改変を使用可能になる。付随の特許請求項は、先行技術の範囲
内までの別の実施形態を包含するように構成される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 補間用挿入物をサイジングし製造するために使用する製造方法を
示すフローチャート。
【図２】 挿入物の形状を生成するプログラムを示すフローチャート。
【図３】 双方向のユーザ画面を表示しているコンピュータモニタディスプ
レイを示す図。
【図４】 例示的なデータを表示した図３のコンピュータモニタを示す図。
【図５】 圧力と時間の座標を示す図。
【図６】 測定した特定の構造を示し、足底の圧力分布を示す図。
【図７】 ユーザの足に対する圧力分布を示すワイヤフレーム等角図。
【図８】 所望の圧力パターンを示す等角図。
【図９】 図７及び図８に示した２つのパターンから生成された挿入物の形
状の上部及び底部を示す等角図。
【図１０】 挿入物の製造機を示す正面図。
【図１１】 図１０に示した挿入物製造機を詳細に示す側面図。
【図１２】 粉塵除去カウリングを詳細に示した側面図。
【図１３】 図１２に示したカウリングを示す正面図。
【図１４】 把持フレームを詳細に示す側面図。
【図１５】 図１４に示した把持フレームを詳細に示す正面図。
【図１６】 スロットは切削器具が延伸する位置を示す、工作物を把持する
ために使用されるプレートを示す正面図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ，ＴＲ)，ＯＡ(ＢＦ ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ， ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，Ｇ Ｍ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ， ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ， ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，Ｂ Ｚ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＯ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ ，ＤＫ，ＤＭ，ＤＺ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ， ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，Ｉ Ｓ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ， ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，Ｐ Ｔ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ， ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ，ＺＷ (72)発明者 フレン、ジョージ アール． アメリカ合衆国 80128 コロラド州 リ トルトン ウエスト アルダー アベニュ ー 6302 Ｆターム(参考） 4C038 VA02 VA04 VB14 VC20 4F050 NA21 NA23 NA86

Claims (23)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 被験者の歩行中に得た足裏の表面の力の測定値に基づいて補
    間用挿入物を製造するための製造方法であって、 歩行動作中に足裏の表面に存在する力の大きさ及び分布を示す力データを取得
    する工程と、 前記力データ及び所望の圧力分布に基づく最適な補間用挿入物の形状データを
    生成する工程と、 前記補間用挿入物の形状データを使用して前記補間用挿入物に製作する工程と
    から成る製造方法。
  2. 【請求項２】 前記最適な補間用挿入物の形状データを生成するために履物
    の形状に関連したデータを使用する工程を更に備える請求項１に記載の製造方法
    。
  3. 【請求項３】 前記力データを取得する工程は、前記力データをデータ記憶
    手段にダウンロードする工程とから成る請求項１に記載の製造方法。
  4. 【請求項４】 前記製造方法は、少なくとも４つの個別の面において補間用
    挿入物材料を切削及び成形する工程から成る請求項１に記載の方法。
  5. 【請求項５】 前記補間用挿入物材料は弾性的に圧縮可能な柔軟性材料から
    成る請求項１に記載の方法。
  6. 【請求項６】 前記製造方法は、前記最適な補間用挿入物の形状データを含
    む、コンピュータが生成した指示を受信する挿入物製作機で自動的に実行される
    請求項１に記載の方法。
  7. 【請求項７】 前記補間用挿入物の形状データは、各個人ユーザの特定の身
    体運動に対応して生成される請求項１に記載の製造方法。
  8. 【請求項８】 前記最適な補間用挿入物の形状データを生成する工程は、前
    記補間用挿入物を製造する前に補間用挿入物材料の材料特性を考慮する工程から
    成る請求項１に記載の製造方法。
  9. 【請求項９】 前記製造方法は、前記力データを得る工程に基づいて複数の
    位置における補間用挿入物材料の最適な厚さを決定する工程を更に備える請求項
    １に記載の製造方法。
  10. 【請求項１０】 前記力データを取得する工程は、足裏の表面に存在する複
    数の並進方向の力を測定する工程から成る請求項１に記載の製造方法。
  11. 【請求項１１】 前記力データを取得する工程は、足裏の表面の下に配置さ
    れるユーザの履物内に力センサアレイを配置する工程から成る請求項１に記載の
    製造方法。
  12. 【請求項１２】 足に存在する力の大きさ及び分布を示す力データを使用し
    て補間用挿入物を製造する方法であって、 自動挿入物製造装置に補間用挿入物材料を保持する手段と少なくとも一つの切
    削器具を設ける工程と、 記憶手段と、 中央処理装置と、 データ入力手段と、 前記中央処理装置と前記自動挿入物製造装置との間の情報及び指示の送信を可
    能にする通信手段と、 前記挿入物製造装置で使用する成形可能な挿入物材料を提供する工程と、 歩行動作中に足裏の表面に存在する力の大きさ及び分布を示す力データを取得
    する工程と、 前記記憶手段に力データを保存する工程と、 前記力データを使用して前記中央処理装置により最適な挿入物形状データを生
    成する工程と、 前記力データと前記自動挿入物製造装置に配された前記挿入物材料を使用して
    前記補間用挿入物を製造する工程とから成る方法。
  13. 【請求項１３】 前記自動挿入物製造装置はコンピュータモニタなどの視覚
    表示装置を更に備える請求項１２に記載の方法。
  14. 【請求項１４】 前記記憶手段はコンピュータハードドライブから成る請求
    項１２に記載の方法。
  15. 【請求項１５】 前記データ入力装置はキーボード又はマウスなどのオペレ
    ータインタフェースから成る請求項１２に記載の方法。
  16. 【請求項１６】 前記通信手段は通信ケーブルから成る請求項１２に記載の
    方法。
  17. 【請求項１７】 前記力データを得る工程は、足裏の表面と靴の内部表面と
    の間に足センサアレイを配する工程から成り、前記足センサアレイは、複数の位
    置で交差する複数の行方向の電極及び列方向の電極を有し、前記交差位置におけ
    る電極の前記行と前記列との間に配した抵抗材料を有し、前記交差位置に作用す
    る圧力の大きさ、分布及び相対変化が測定可能である請求項１２に記載の方法。
  18. 【請求項１８】 前記補間用挿入物を製作する前記工程は、 前記挿入物製造装置内の所定の位置に前記挿入物材料を配する工程と、 前記挿入物材料に対して少なくとも一つの切削器具を指向させる工程と、 前記最適な挿入物形状データから生成された作動指示に基づいて少なくとも４
    つの個別の側面において前記挿入物材料を切削する工程と、 から成る請求項１２に記載の方法。
  19. 【請求項１９】 ユーザの足に適合する補間用挿入物のコンピュータ支援に
    よる製造方法であって、 ａ）力分布データを得るために歩行動作中に足裏の表面における力の大きさ及
    び分布を測定する工程と、 ｂ）最適な補間用挿入物の形状データのプロファイルを作成するために、所望
    の圧力分布プロファイルと関連した情報と組み合わせて前記力分布データを使用
    する工程と、 ｃ）前記補間用挿入物の形状データのプロファイルに基づいて、自動挿入物製
    造装置で実質的に弾力のある材料を所定の形状に成形することにより、前記十分
    に弾力のある材料から成る補間用挿入物を製造する工程とから成る製造方法。
  20. 【請求項２０】 前記補間用挿入物の前記実質的に弾力のある材料の厚さは
    、前記力分布データ及び使用目的に基づいた複数の位置で決定される請求項１９
    に記載の製造方法。
  21. 【請求項２１】 前記自動挿入物製造装置は、中央処理装置と操作可能に通
    信したコンピュータ数値制御システムによって操作される請求項１９に記載の製
    造方法。
  22. 【請求項２２】 前記自動挿入物製造装置は、前記実質的に圧縮可能な材料
    を３つの個別の方向において成形可能である請求項１９に記載の製造方法。
  23. 【請求項２３】 前記実質的に弾力のある材料は圧縮可能である請求項１９
    に記載の製造方法。
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