JP2010042079A - Footwear - Google Patents

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JP2010042079A JP2008206574A JP2008206574A JP2010042079A JP 2010042079 A JP2010042079 A JP 2010042079A JP 2008206574 A JP2008206574 A JP 2008206574A JP 2008206574 A JP2008206574 A JP 2008206574A JP 2010042079 A JP2010042079 A JP 2010042079A
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Yoshihiro Terada
佳弘 寺田
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Fujikura Ltd
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Fujikura Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide footwear (shoe) in which fit feeling and cushioning properties can be obtained corresponding to an individual shoe last and in which a stress from the shoe to the foot can be controlled in accordance with a pressure on the shoe. <P>SOLUTION: The shoe 10 consists at least of a sole 1 and an upper 2. In the shoe, in the inner surface 2a of the upper 2 in contact with the foot 5 of a user, there is arranged in a matrix stress-imparting means 3 which senses an external pressure to impart to the foot 5 a stress according to the pressure. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は履物に係り、より詳しくは、フィット感及びクッション性の向上を図った履物に関する。   The present invention relates to footwear, and more particularly to footwear with an improved fit and cushioning.

靴の運動性能、快適性を向上させるため、靴紐やストラップ、細いワイヤー等の締め具合を調整することは一般的である。しかし、靴紐やストラップ、細いワイヤー等を用いた場合、足の甲と側面とだけに局部的に圧力がかかるため、例えば傷害を負っている者や着用者にとっては履き心地が悪く、長時間に渡って履き続けることが困難になる可能性がある。また、靴紐やストラップ、細いワイヤー等を締めることで調整しても、足の凹凸や土踏まずの形状などには個人差があり、また、運動に伴う足の形状変化に追従することはできないため、靴の足に対するフィット性能は不足している。   In order to improve the athletic performance and comfort of shoes, it is common to adjust the tightness of shoelaces, straps, thin wires and the like. However, when using shoelaces, straps, thin wires, etc., pressure is applied only to the back and sides of the foot, so it is not comfortable for people who are injured or wearers, and it is difficult to wear for a long time. It can be difficult to keep on wearing. Also, even if you adjust by tightening shoelaces, straps, thin wires, etc., there are individual differences in the unevenness of the foot and the shape of the arch, and it is not possible to follow the change in the shape of the foot due to exercise The performance of fitting to the foot of the shoe is insufficient.

足に対する靴のフィット性能を改善するために、例えば特許文献1には、靴の外部及び内側の少なくとも一方に、空気を入れるなどして膨張可能なブラダと呼ばれるエアーチャンバーと、該ブラダを膨張させるための小型ポンプ機構を有した靴に関して開示されている。この特許文献1に開示された靴では、例えば足の甲の部分にブラダを配置し、靴を履いた後に該ブラダを適当に膨張させることで、各個人に見合ったフィット性能を実現することができる。   In order to improve the fit performance of a shoe with respect to a foot, for example, in Patent Document 1, an air chamber called an inflatable bladder is inflated by putting air into at least one of the outside and inside of the shoe, and the bladder is inflated. A shoe having a small pump mechanism is disclosed. In the shoe disclosed in Patent Document 1, for example, by placing a bladder on the instep of the foot and appropriately inflating the bladder after wearing the shoe, it is possible to achieve fit performance suitable for each individual. it can.

また、例えば特許文献2には、靴の内部に気体、液体、ゲルなどを内包するブラダと呼ばれるチャンバーを有した靴が開示されている。この特許文献2に開示された靴では、体重でブラダが変形し、フィット感、クッション性を向上させる機能がある。   Further, for example, Patent Document 2 discloses a shoe having a chamber called a bladder that encloses gas, liquid, gel, or the like inside the shoe. In the shoe disclosed in Patent Document 2, the bladder is deformed by weight, and has a function of improving fit and cushioning.

しかしながら、上述した特許文献1に開示された靴では、靴の中に配されたブラダの数が少ないと、足の広い面積に均一に応力をかけることはできるが、足の各部位に独立した応力をかけることができない。各部位に独立した応力をかけるためには多数のブラダが必要となる。そのためには、ポンプ機構をブラダの数だけ備えるか、またはポンプ機構は一つだが、複雑なエアー配管と多数のバルブが必要となる。その結果、重量が重くなり、靴としては適さなくなってしまう。また、ブラダの数が多くなるためにバルブが多くなり、全てのブラダの圧力を調整するためには時間がかかってしまい、リアルタイムに外部からの圧力をセンシングして、それに応じて靴の圧力を調整することは困難である。   However, in the shoe disclosed in Patent Document 1 described above, if the number of bladders arranged in the shoe is small, it is possible to apply stress uniformly to a wide area of the foot, but each foot part is independent. Stress cannot be applied. In order to apply an independent stress to each part, a large number of bladders are required. For this purpose, the number of the pump mechanisms is equal to the number of bladders, or the number of pump mechanisms is one, but complicated air piping and many valves are required. As a result, the weight increases, making it unsuitable as a shoe. In addition, because the number of bladders increases, the number of valves increases, and it takes time to adjust the pressure of all bladders, sensing the pressure from the outside in real time, and the shoe pressure accordingly. It is difficult to adjust.

また、特許文献2に開示された靴では、足の各部位に独立して応力を付与することができないので、靴を履いている人が何らかの運動をする場合、その動きに合わせて最適な応力を最適なタイミングで与えることはできない。
特開2005−532115号公報 特開2002−538866号公報
Further, in the shoe disclosed in Patent Document 2, stress cannot be applied to each part of the foot independently. Therefore, when a person wearing the shoe performs some kind of exercise, the optimum stress is matched to the movement. Cannot be given at the optimal timing.
JP 2005-532115 A JP 2002-538866 A

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、各個人の足型に見合ったフィット感及びクッション性を得ることができ、履物に加わる圧力に応じて履物から足に加わる応力を制御することが可能な履物を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, can provide a fit and cushioning suitable for each individual's foot shape, and controls the stress applied from the footwear to the foot according to the pressure applied to the footwear. It aims to provide footwear that can be done.

本発明の請求項1に記載の履物は、底部と上部とから少なくともなる履物であって、
使用者の足と接触する前記上部の内面には、外部からの圧力を感知し、該圧力に応じた応力を足に加える応力付与手段が、マトリクス状に配されていることを特徴とする。
本発明の請求項2に記載の履物は、請求項1において、前記底部の踵部位には、衝撃を吸収するための部材が配されていることを特徴とする。
本発明の請求項3に記載の履物は、請求項1または2において、前記応力付与手段は、ソフトアクチュエータ素子であることを特徴とする。
本発明の請求項4に記載の履物は、請求項3において、前記ソフトアクチュエータ素子は、誘電エラストマーと、該誘電エラストマーの両側に配された対向電極とからなることを特徴とする。
本発明の請求項5に記載の履物は、請求項3において、前記ソフトアクチュエータ素子は、イオン交換膜と、該イオン交換膜の両側に配された対向電極とからなることを特徴とする。
本発明の請求項6に記載の履物は、請求項3において、前記ソフトアクチュエータ素子は、電解質と、前記電解質の一面に配された導電性ポリマーと、前記電解質の他面に配された電極とからなることを特徴とする。
本発明の請求項7に記載の履物は、請求項1ないし6のいずれかにおいて、外部からの圧力による前記応力付与手段の電位容量の変化を検知する電位用量測定器、前記電位容量の変化に応じて前記応力付与手段に加える応力を算出するコンピュータ、前記応力付与手段に応力を付与するための電源、及び前記応力付与手段への電気的信号の入出力の切り替えを行うスイッチング回路、からなる制御装置と各前記応力付与手段とが電気的に接続されていることを特徴とする。
本発明の請求項8に記載の履物は、請求項7において、微小時間における前記応力付与手段の電位容量の変化から、前記コンピュータにより運動の方向を判断し、該運動に応じた応力を付与することを特徴とする。
The footwear according to claim 1 of the present invention is footwear comprising at least a bottom portion and an upper portion,
Stress applying means for sensing pressure from the outside and applying stress corresponding to the pressure to the foot is arranged in a matrix on the inner surface of the upper portion that comes into contact with the user's foot.
The footwear according to claim 2 of the present invention is characterized in that, in claim 1, a member for absorbing an impact is disposed on the heel portion of the bottom portion.
The footwear according to claim 3 of the present invention is characterized in that, in claim 1 or 2, the stress applying means is a soft actuator element.
The footwear according to claim 4 of the present invention is characterized in that, in claim 3, the soft actuator element comprises a dielectric elastomer and counter electrodes disposed on both sides of the dielectric elastomer.
The footwear according to claim 5 of the present invention is characterized in that, in claim 3, the soft actuator element comprises an ion exchange membrane and counter electrodes arranged on both sides of the ion exchange membrane.
The footwear according to claim 6 of the present invention is the footwear according to claim 3, wherein the soft actuator element includes an electrolyte, a conductive polymer disposed on one surface of the electrolyte, and an electrode disposed on the other surface of the electrolyte. It is characterized by comprising.
According to claim 7 of the present invention, the footwear according to any one of claims 1 to 6, wherein the potential dose measuring device detects a change in potential capacity of the stress applying means due to an external pressure, and changes in the potential capacity. And a control circuit comprising: a computer for calculating the stress applied to the stress applying means, a power source for applying stress to the stress applying means, and a switching circuit for switching input / output of electrical signals to the stress applying means. The apparatus and each of the stress applying means are electrically connected.
The footwear according to an eighth aspect of the present invention is the footwear according to the seventh aspect, wherein the computer determines the direction of movement from the change in potential capacity of the stress applying means in a minute time, and applies a stress corresponding to the movement. It is characterized by that.

本発明の履物によれば、履物の上部の内面には、外部からの圧力に応じて応力を発生させる応力付与手段が配されているため、履物の各部位に加わる圧力に応じた適切な応力を足に付与することができる。そのため、足が疲れにくく、足の運動や形状に応じた適切なフィット感を得ることが可能な靴を提供することができる。   According to the footwear of the present invention, on the inner surface of the upper part of the footwear, since stress applying means for generating stress according to the pressure from the outside is arranged, appropriate stress corresponding to the pressure applied to each part of the footwear is arranged. Can be added to the foot. Therefore, it is possible to provide a shoe that is less likely to get tired and that can provide an appropriate fit according to the motion and shape of the foot.

以下、本発明を、図面を参照して詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。なお、本明細書において、足首からつま先までを「足」、足首から骨盤までを「脚」とする。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the present invention is not limited thereto, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. In this specification, an ankle to toe is referred to as a “foot”, and an ankle to pelvis is referred to as a “leg”.

<第1実施形態>
図1は、本発明の第1実施形態に係る履物10A(10)と、履物10Aに挿入された足5とを模式的に示した断面図である。
本実施形態における履物10Aは、底部1と上部2とから概略構成され、使用者の足5と接触する上部2の内面2aには、外部からの圧力を感知し、該圧力に応じた応力を足5に加える応力付与手段3が、マトリクス状に配されている。以下、詳細に説明する。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a footwear 10A (10) according to a first embodiment of the present invention and a foot 5 inserted into the footwear 10A.
The footwear 10A according to the present embodiment is generally composed of a bottom portion 1 and an upper portion 2, and the inner surface 2a of the upper portion 2 that is in contact with the user's foot 5 senses pressure from the outside and applies stress according to the pressure. Stress applying means 3 to be applied to the legs 5 are arranged in a matrix. Details will be described below.

底部1と上部2とから少なくともなる履物としては、特に限定されるものではなく、例えば靴やサンダル等が挙げられる。
靴としては特に限定されるものではなく、日常用、陸上競技や球技、スキー、スノーボード等のスポーツ用、リハビリテーション等の際に用いる医療用、安全靴や長靴等の業務用など、特に限定されるものではない。
サンダルとしては、特に限定されるものではなく、足首5hを覆うものや足の甲5gやその一部を覆うものなどが挙げられる。本実施形態では、履物10の一例として、靴を用いた場合について説明する。
The footwear comprising at least the bottom portion 1 and the upper portion 2 is not particularly limited, and examples thereof include shoes and sandals.
The shoes are not particularly limited, and are particularly limited for daily use, for sports such as athletics, ball games, skiing, snowboarding, etc., for medical use for rehabilitation, and for business use such as safety shoes and boots. It is not a thing.
The sandals are not particularly limited, and examples include sandals that cover the ankles 5 h, insteps 5 g, and parts that cover the insteps. In the present embodiment, a case where shoes are used as an example of the footwear 10 will be described.

応力付与手段3は、履物10Aの上部2の内面2aにマトリクス状に配され、外部からの圧力を検知し、該圧力に応じた応力を足5に加えるものである。その形状は特に限定されるものではなく、例えば円柱状、四角柱状などが挙げられる。またその大きさは、感知する圧力や付与する応力に応じて適宜変更できるが、例えば5mm×5mm以上80mm×80mm以下(円柱状であった場合は直径5mm以上80mm以下)、厚さは0.05mm以上10mm以下である。
上部2の内面2aにおいて、応力付与手段3を配置する位置によってその大きさや形状を変化させてもよい。例えば、外部から加わる圧力が大きい足裏5c周辺の上部2c(特に踵5b周辺の上部2b等)には大きめの応力付与手段3を配し、足首5h等のフィット感が欲しい足首5h周辺の上部2hには、小型の応力付与手段3を高密度に配することもできる。
The stress applying means 3 is arranged in a matrix on the inner surface 2a of the upper part 2 of the footwear 10A, detects pressure from the outside, and applies stress corresponding to the pressure to the foot 5. The shape is not particularly limited, and examples thereof include a cylindrical shape and a quadrangular prism shape. The size can be changed as appropriate according to the pressure to be detected and the stress to be applied. It is 05 mm or more and 10 mm or less.
On the inner surface 2a of the upper portion 2, the size and shape thereof may be changed depending on the position where the stress applying means 3 is disposed. For example, a large stress applying means 3 is arranged on the upper part 2c around the sole 5c (especially the upper part 2b around the heel 5b) where the pressure applied from the outside is large, and the upper part around the ankle 5h where an ankle 5h or the like is desired. In 2h, the small stress applying means 3 can be arranged at high density.

本発明の履物10Aでは、同一の応力付与手段3により圧力のセンシングと応力の発生とを行うため、低コスト化を図ることができる。また、履物10Aの上部2の内面2aにマトリクスを構成する際に高密度化を図ることができ、足5の各部位に対して的確な応力付与を行うことができる。ゆえに、足5の動きに合わせて、適切な箇所に応力を付与することができ、フィット感の向上を図ることができる。したがって、従来の靴と比べ運動能力の向上やバランスの向上を図ることが可能である。
特に、応力付与手段3に加わる圧力は、履物10A外部からの力と履物10A内部の足5からの力とによって発生するものであるため、各個人の足型特有の圧力が生じることとなるが、応力付与手段3から足5に加わる応力は、該圧力に応じて発生されるため、各個人の足型に特有の応力を付与することができる。したがって、本発明の履物10によれば、各個人の足型に見合ったフィット感を得ることができ、例えば開張足や外反母趾、内反小趾、踵首骨端炎等を患っていた場合においても、痛みを伴うことなく最適なフィット感を得ることができ、履物に起因した痛みを伴わずに運動をすることが可能である。また、足5がむくんできて足5のサイズが変動した際であっても、変動した足のサイズに応じて適切なフィット感を得ることができる。
更に、圧力をセンシングする部位と足5に応力を付与する部位とが同一であるため、利用者が思ったところに適切な応力を付与することができる。
In the footwear 10A of the present invention, the pressure is sensed and the stress is generated by the same stress applying means 3, so that the cost can be reduced. Further, when the matrix is formed on the inner surface 2a of the upper part 2 of the footwear 10A, it is possible to increase the density and to apply appropriate stress to each part of the foot 5. Therefore, according to the movement of the foot 5, it is possible to apply stress to an appropriate location, and to improve the fit. Therefore, it is possible to improve athletic ability and balance as compared with conventional shoes.
In particular, since the pressure applied to the stress applying means 3 is generated by the force from the outside of the footwear 10A and the force from the foot 5 inside the footwear 10A, a pressure peculiar to each individual foot type is generated. Since the stress applied from the stress applying means 3 to the foot 5 is generated according to the pressure, a stress specific to each individual foot pattern can be applied. Therefore, according to the footwear 10 of the present invention, it is possible to obtain a fit suitable for each individual's foot pattern, for example, when suffering from an open leg, hallux valgus, club vulva, ankle epiphysis, etc. However, it is possible to obtain an optimal fit without pain and to exercise without pain due to footwear. Moreover, even when the foot 5 is swollen and the size of the foot 5 changes, an appropriate fit can be obtained according to the changed size of the foot.
Furthermore, since the site | part which senses pressure and the site | part which gives stress to the leg | foot 5 are the same, an appropriate stress can be provided to the place which the user thought.

本実施形態の履物10Aを、フィット性能の良さを生かしてスポーツ用シューズに適用した場合、様々なアクションに最適な応力付与が可能となる。走っていて急に止まるときだけでなく、ジャンプするとき、着地するとき、走り出すとき、身体の向きを変えるとき、クラブなどをスイングするとき、ボール等を蹴るときなど、様々なシーンで最適な応力付与が可能になる。ゆえに、運動性に優れ、運動に応じたフィット性能が得られるため足首5hや足裏5c等に生じる損傷を抑制することができる。
また、医療用の靴に適用した場合では、歩行訓練などリハビリテーション用の靴に用いることで、足の運動に応じて適切に該足をサポートすることができるため、効率よく怪我からの回復を補助することができる。
また、サンダルに適用した場合では、従来では得られないフィット感及びサポート力に優れたサンダルを提供することができる。
When the footwear 10A of the present embodiment is applied to sports shoes by taking advantage of good fit performance, it is possible to apply stress optimal for various actions. Not only when you run and stop suddenly, but also when you jump, land, start running, change body orientation, swing clubs, kick balls etc. Granting is possible. Therefore, since it is excellent in motility and fit performance corresponding to the exercise is obtained, damage caused to the ankle 5h, the sole 5c and the like can be suppressed.
Also, when applied to medical shoes, it can be used for rehabilitation shoes such as walking training to support the foot appropriately according to the movement of the foot, thus efficiently assisting recovery from injury. can do.
In addition, when applied to sandals, it is possible to provide a sandal with excellent fit and support that cannot be obtained conventionally.

例えば図2(a)は、本発明の履物10Aを装着し、何らかの運動の結果、足5が地面11に着地する際の応力付与状態を模式的に示した図である。また図2(b)は、本発明の履物10Aを装着し、何らかの運動を起こすために、足5が地面11を蹴って離陸する際の応力付与状態を模式的に示した図である。図中矢印は足5に加わる応力を示しており、矢印が大きい(太い)ほど大きな応力を示している。
なお、図2(a)では、踵5bから地面11に着地することを想定している。
For example, FIG. 2A is a view schematically showing a stress application state when the foot 5 is landed on the ground 11 as a result of some exercise while wearing the footwear 10A of the present invention. FIG. 2B is a diagram schematically showing a stress application state when the foot 5 kicks off the ground 11 and takes off in order to wear the footwear 10A of the present invention and cause some motion. The arrow in the figure indicates the stress applied to the foot 5, and the greater the arrow (the thicker), the greater the stress.
In FIG. 2 (a), it is assumed that the user touches the ground 11 from the ridge 5b.

図2(a)に示すように、本発明の履物10Aによれば、底部1の踵部位1aから着地する際に、履物10Aに生じた圧力に適した応力が、瞬時に踵5b周辺の上部2bと足首5h周辺の上部2hとに配された応力付与手段3b,3hに付与され、着地の際に生じた履物10Aの踵部位1a,2bと足5とのずれを望ましい位置関係に修正し、着地することができる。したがって、履物10A内で、足5は適正な位置で着地することができ、足5のアーチを十分に生かして衝撃を緩衝できるため、足5の疲れを軽減することができる。また、履物10A内で足5がずれることが抑制されるため、水泡や胼胝腫、鶏眼等が生じ難くなる。
また、着地の際には、つま先5fが履物10Aの上部2に強く当たっていると爪や指を痛めてしまう。通常、踵5bから地面11に着地する際は、つま先5f周辺の上部2fに加わる圧力は小さくなっている。そのため、つま先5fに対する応力付与は必要最小限となり、つま先5fへのダメージを減らすことができる。
As shown in FIG. 2 (a), according to the footwear 10A of the present invention, when landing from the heel part 1a of the bottom 1, the stress suitable for the pressure generated on the footwear 10A is instantaneously applied to the upper part around the heel 5b. 2b and the stress applying means 3b and 3h arranged on the upper part 2h around the ankle 5h, and the shift between the heel portions 1a and 2b of the footwear 10A and the foot 5 generated upon landing is corrected to a desired positional relationship. Can land. Therefore, the foot 5 can land at an appropriate position in the footwear 10A, and the impact of the foot 5 can be reduced by sufficiently utilizing the arch of the foot 5 to reduce fatigue of the foot 5. Moreover, since it is suppressed that the foot | leg 5 slip | deviates within footwear 10A, a water bubble, an atheroma, a chicken eye, etc. become difficult to produce.
Further, when landing, if the toes 5f are in strong contact with the upper part 2 of the footwear 10A, the nails and fingers are damaged. Normally, when landing on the ground 11 from the heel 5b, the pressure applied to the upper part 2f around the toe 5f is small. For this reason, the application of stress to the toe 5f is minimized, and damage to the toe 5f can be reduced.

一方、足5が地面11を蹴って離陸する際には、足の指5dから拇指球5eにかけての部分で地面11を蹴って離陸するため、この部分では大きなグリップが必要となる。したがって、図2(b)に示すように足の指5d周辺の上部2dから拇指球5e周辺の上部2eにかけての圧力変化に応じた応力、すなわち足の指5d周辺の上部2dから拇指球5e周辺の上部2eにかけた部分、及び拇指球5eと対向する足の甲5g周辺の上部2g、に配された応力付与部材3d,3e,3gから生じる応力が大きい履物にしてやれば、足の指5dから拇指球5eにかけての部分と、足の指5dから拇指球5eと接する上部2d,2eとの摩擦は大きくなり、大きなグリップが得られる。したがって、効率よく離陸ができると共に、足5への負担が少なく、履物10A内で足5(足裏5c)がずれることが抑制されるため、足裏5cに水泡や胼胝腫、鶏眼等が生じ難くなる。   On the other hand, when the foot 5 kicks off the ground 11 and takes off, the ground 11 is kicked off at the portion from the toe 5d to the toe ball 5e, so that a large grip is required at this portion. Therefore, as shown in FIG. 2 (b), the stress corresponding to the pressure change from the upper part 2d around the toe 5d to the upper part 2e around the toe ball 5e, that is, from the upper part 2d around the toe finger 5d to around the toe ball 5e. If the footwear 5d has a large stress generated from the stress-applying members 3d, 3e, 3g disposed on the upper part 2e of the foot and the upper part 2g around the upper part 5g of the foot facing the thumb ball 5e, Friction between the portion extending from the thumb ball 5e and the upper parts 2d and 2e in contact with the thumb ball 5e from the toe 5d is increased, and a large grip is obtained. Accordingly, it is possible to take off efficiently, and the burden on the foot 5 is small, and the foot 5 (sole 5c) is prevented from shifting in the footwear 10A. It becomes difficult to occur.

<第2実施形態>
図3は、本発明の第2実施形態に係る履物10B(10)を模式的に示した図である。
本実施形態の履物10Bが、第1実施形態の履物10Aと異なる点は、底部1の踵部位1aに衝撃を吸収するための部材4が配されている点である。
<Second Embodiment>
FIG. 3 is a diagram schematically showing footwear 10B (10) according to the second embodiment of the present invention.
The footwear 10B of the present embodiment is different from the footwear 10A of the first embodiment in that a member 4 for absorbing an impact is disposed on the heel portion 1a of the bottom portion 1.

衝撃を吸収するための部材4としては、特に限定されるものではなく、従来公知のものを用いることができ、例えば、ガスを風船状の部材に閉じ込めた部材や、ウレタン、EVA樹脂、シリコン、シリコンゲル等が挙げられる。   The member 4 for absorbing the impact is not particularly limited, and a conventionally known member can be used. For example, a member in which gas is trapped in a balloon-like member, urethane, EVA resin, silicon, A silicon gel etc. are mentioned.

本実施形態の履物10Bによれば、上述した第1実施形態10の履物10Aで得られる効果に加え、より効果的に運動時の衝撃を緩衝することができる。   According to the footwear 10B of the present embodiment, in addition to the effects obtained with the footwear 10A of the first embodiment 10 described above, it is possible to more effectively buffer the impact during exercise.

従来の靴では一般的に、着地の衝撃を吸収するための部材が踵に仕込まれていることが多い。この着地の衝撃を吸収するための部材としては、例えば特許文献2に開示されていたように、ガスなどを風船状の部材に閉じ込めたクッションであったり、衝撃を吸収するための部材そのものの変形で衝撃を拡散するものであったり、様々である。
これらを効果的に作用させるためには、足と衝撃を吸収するための部材とが最適な位置関係にある状態で地面に着地することが望ましい。
Generally, in conventional shoes, a member for absorbing the impact of landing is often placed in the bag. As a member for absorbing the impact of landing, for example, as disclosed in Patent Document 2, a cushion in which gas or the like is trapped in a balloon-like member, or a deformation of the member itself for absorbing the impact It is something that diffuses the impact and various.
In order to make these work effectively, it is desirable to land on the ground in a state where the foot and the member for absorbing the impact are in an optimal positional relationship.

図4は、本実施形態の履物10Bを装着し、何らかの運動の結果、足5が地面11に着地する際の応力付与状態を模式的に示した図である。本実施形態では、上述した第1実施形態の履物10Aを用いた際と同様に、運動によって生じた履物10Bの踵部位1a,2bと足5の履物10B内における位置とのずれを、望ましい位置関係に修正し、着地することができる。したがって、着地の際に生じた衝撃は、効率よく部材4で緩衝することができ、足5への負担を効果的に減少させることができる。
なお、つま先5f(足の指5dから拇指球5eにかけての部位)から着地した場合においても、着地時における衝撃は踵5bが大きくなるため、効果的に部材4で衝撃を緩和することができ、足5及び膝や大腿部等の脚にかかる負担を低減することができる。
FIG. 4 is a diagram schematically showing a stress application state when the footwear 10B of the present embodiment is worn and the foot 5 is landed on the ground 11 as a result of some exercise. In the present embodiment, as in the case of using the footwear 10A of the first embodiment described above, a shift between the heel portions 1a and 2b of the footwear 10B caused by the movement and the position of the foot 5 in the footwear 10B is desired. You can modify and land on the relationship. Therefore, the impact generated at the time of landing can be efficiently buffered by the member 4, and the burden on the foot 5 can be effectively reduced.
Even when landing from the toes 5f (parts from the toes 5d to the toes 5b), the impact at the time of landing is increased by the heel 5b, so that the impact can be effectively reduced by the member 4, It is possible to reduce the burden on the legs 5 and the legs such as knees and thighs.

上述した第1実施形態〜第2実施形態の履物10において、応力付与手段3としては、ソフトアクチュエータ素子を用いることが好ましい。ソフトアクチュエータ素子を用いることで、複数のソフトアクチュエータ素子をマトリクス状に配した際でも、過度に履物10が重くなることがなく、履物10の多数の部位で独立して足5に加わる応力を調整することが可能となる。このソフトアクチュエータ素子は電気信号で動作させるため、電気配線は、従来の、例えば特許文献1で用いられていた空気配管よりも体積を小さくすることができ、履物10が過度に大きくなることがなく、デザイン性と機能性を両立することができる。   In the footwear 10 of the first to second embodiments described above, it is preferable to use a soft actuator element as the stress applying means 3. By using soft actuator elements, even when a plurality of soft actuator elements are arranged in a matrix, the footwear 10 does not become excessively heavy, and the stress applied to the foot 5 independently is adjusted at a number of parts of the footwear 10. It becomes possible to do. Since this soft actuator element is operated by an electrical signal, the electrical wiring can be made smaller in volume than the conventional air piping used in, for example, Patent Document 1, and the footwear 10 does not become excessively large. , Both design and functionality can be achieved.

ソフトアクチュエータ素子ではなく、例えばPZTなどのセラミックスアクチュエータ素子や、電磁モータなどを応力発生源に用いた場合、これらのアクチュエータ素子は強力な応力を発生し、なおかつ素子自体が強固であるため、足を痛める原因となりかねない。例えば、アクチュエータ素子が暴走した場合、足首が急激に過度に締め付けられ、アキレス腱を切るといった怪我が発生する可能性がある。
本発明のようにソフトアクチュエータ素子を用いた場合では、ソフトアクチュエータ素子自体がポリマーで構成されているため、足5が触れた感触がよく、長時間接しても足5を痛めることはない。また、ソフトアクチュエータ素子自体が暴走した場合であっても、人間の体よりソフトアクチュエータ素子を構成するポリマーの方が降伏応力が低いため、足5を痛めるほど締め付ける前にソフトアクチュエータ素子自体が降伏し、強大な応力が発生することはない。
When a ceramic actuator element such as PZT or an electromagnetic motor, for example, is used as a stress source instead of a soft actuator element, these actuator elements generate strong stress and the element itself is strong, so It can cause pain. For example, if the actuator element runs away, the ankle may be excessively tightened, resulting in injury such as cutting the Achilles tendon.
When the soft actuator element is used as in the present invention, since the soft actuator element itself is made of a polymer, the touch of the foot 5 is good, and the foot 5 is not damaged even if it is in contact for a long time. Even if the soft actuator element runs away, the polymer constituting the soft actuator element has a lower yield stress than the human body, so the soft actuator element itself yields before it is tightened to the extent that the foot 5 is damaged. , Strong stress will not occur.

ソフトアクチュエータ素子としては、従来公知のものを用いることができるが、例えば誘電エラストマーと、誘電エラストマーの両側に配された対向電極とからなるもの、イオン交換膜と、イオン交換膜の両側に配された対向電極とからなるもの、または導電性ポリマーと、導電性ポリマーの両側に配された対向電極とからなるもの等が挙げられる。   As the soft actuator element, a conventionally known element can be used. For example, the soft actuator element includes a dielectric elastomer and counter electrodes disposed on both sides of the dielectric elastomer, an ion exchange membrane, and both sides of the ion exchange membrane. Or a conductive polymer and a counter electrode disposed on both sides of the conductive polymer.

図5は、誘電エラストマー31と、誘電エラストマー31の両側に配された対向電極32,33とからなるソフトアクチュエータ素子3α(3)を模式的に示した図である。図5(a)は通常の状態のソフトアクチュエータ素子3αであり、図5(b)は、圧力が加わり、圧縮された状態のソフトアクチュエータ素子3αを模式的に示したものである。また、図5(c)は、作用機序を模式的に示した図である。
外部からの圧力を受け、図5(b)及び図5(c)に示すように対向電極32,33間の距離が変化することで電位容量が変化する。この電位容量の変化を測定することで圧力を検知することができる。また、応力の発生に関しては、対向電極32,33間のクーロン力によって応力を発生することができる。
このような誘電エラストマー31としては、例えば、シリコン、アクリル、ウレタンなどが挙げられる。またその厚さは、検知する圧力の大きさや発生させる応力等に応じて適宜調節できるが、例えば0.05mm以上10mm以下である。
また対向電極32,33としては、特に限定されるものではなく従来公知なものを用いることができ、例えば銅や銅を含んだ合金などが挙げられる。
FIG. 5 is a diagram schematically showing a soft actuator element 3α (3) including a dielectric elastomer 31 and counter electrodes 32 and 33 disposed on both sides of the dielectric elastomer 31. FIG. 5A shows the soft actuator element 3α in a normal state, and FIG. 5B schematically shows the soft actuator element 3α in a compressed state when pressure is applied. FIG. 5C is a diagram schematically showing the mechanism of action.
In response to external pressure, the potential capacity changes as the distance between the counter electrodes 32 and 33 changes as shown in FIGS. 5B and 5C. The pressure can be detected by measuring the change in the potential capacity. Further, regarding the generation of stress, the stress can be generated by the Coulomb force between the counter electrodes 32 and 33.
Examples of such dielectric elastomer 31 include silicon, acrylic, urethane, and the like. Further, the thickness can be appropriately adjusted according to the magnitude of pressure to be detected, the stress to be generated, etc., and is, for example, 0.05 mm or more and 10 mm or less.
The counter electrodes 32 and 33 are not particularly limited, and conventionally known electrodes can be used, and examples thereof include copper and copper-containing alloys.

電解質が必要なソフトアクチュエータ素子では、電解質は液体であることが多く、該電解質を封止するための構造が必要となり、コストが高くなってしまう。また、該封止構造は繰り返しの可動により劣化し、損傷が生じる虞があるため、信頼性が低下する虞がある。誘電エラストマー31と対向電極32,33とを用いた場合では、電解質を必要としないため、コストを低減することが出来るとともに、繰り返し使用した際の信頼性の向上を図ることができる。特に、履物10にはかなりの回数の繰り返しが生じるため、信頼性を高くしておくことは、非常に有用である。   In a soft actuator element that requires an electrolyte, the electrolyte is often a liquid, and a structure for sealing the electrolyte is required, resulting in an increase in cost. In addition, the sealing structure may be deteriorated by repeated movement and may be damaged, so that reliability may be lowered. When the dielectric elastomer 31 and the counter electrodes 32 and 33 are used, an electrolyte is not required, so that the cost can be reduced and the reliability when repeatedly used can be improved. In particular, since the footwear 10 is repeated many times, it is very useful to keep the reliability high.

図6(a)は、イオン交換膜34と、イオン交換膜34の両側に配された対向電極32,33とからなるソフトアクチュエータ素子3β(3)を模式的に示した図であり、図6(b)はその作用機序を模式的に示した図である。
イオン交換膜34はイオン交換樹脂からなり、その厚さは例えば0.05mm以上10mm以下である。誘電エラストマー31と同様に外部からの圧力を受けイオン交換膜34が圧縮し、対向電極22,23間の距離が変化することで電位容量が変化し、この電位容量の変化を測定することで圧力を検知することができる。応力の発生に関しては、図6(b)に示すように、イオン交換膜34に電圧をかけると、イオン交換膜34内のイオン41,42及び高分子電解質43は、イオン41,42の電荷に応じて対向電極32あるいは対向電極33の方向に移動する。その際に、イオン41,42にひきずられて水分子44も移動するため、イオン交換膜34の部分的な膨潤、膨張が起こり、応力が発生する。
このようなイオン交換膜34としては、従来公知なものを用いることができ、陽イオン交換樹脂、及び陰イオン交換樹脂のどちらも適用することが可能である。例えば、スチレン系やアクリル系のものが挙げられる。より具体的には、例えばスチレン・ジビニルベンゼンの共重合体からなる母体をもつものや、アクリル酸・ジビニルベンゼンの共重合体からなる母体をもつもの、ポリエチレンやフッ素樹脂などにスルホン酸基やカルボキシル基などの親水性官能基を導入したものなどが挙げられる。
また対向電極32,33としては、特に限定されるものではなく従来公知なものを用いることができ、例えば銅や銅を含んだ合金などが挙げられる。
FIG. 6A is a diagram schematically showing a soft actuator element 3β (3) including an ion exchange membrane 34 and counter electrodes 32 and 33 arranged on both sides of the ion exchange membrane 34. FIG. (B) is the figure which showed the action mechanism typically.
The ion exchange membrane 34 is made of an ion exchange resin and has a thickness of, for example, 0.05 mm or more and 10 mm or less. Similar to the dielectric elastomer 31, the ion exchange membrane 34 is compressed by receiving pressure from the outside, the potential capacity is changed by changing the distance between the counter electrodes 22 and 23, and the change in the potential capacity is measured to measure the pressure. Can be detected. Regarding the generation of stress, as shown in FIG. 6B, when a voltage is applied to the ion exchange membrane 34, the ions 41 and 42 and the polymer electrolyte 43 in the ion exchange membrane 34 are charged to the charges of the ions 41 and 42. Accordingly, it moves in the direction of the counter electrode 32 or the counter electrode 33. At that time, since the water molecules 44 are also moved by the ions 41 and 42, the ion exchange membrane 34 is partially swollen and expanded, and stress is generated.
As such an ion exchange membrane 34, a conventionally known one can be used, and both a cation exchange resin and an anion exchange resin can be applied. For example, a styrene type or an acrylic type is mentioned. More specifically, for example, those having a matrix made of a copolymer of styrene / divinylbenzene, those having a matrix made of a copolymer of acrylic acid / divinylbenzene, polyethylene, fluororesin, etc. And those having a hydrophilic functional group such as a group introduced therein.
The counter electrodes 32 and 33 are not particularly limited, and conventionally known electrodes can be used, and examples thereof include copper and copper-containing alloys.

この方式のソフトアクチュエータ素子3βは、直流1.5V程度の小さな電圧で駆動することができるので、本発明の履物10に用いた際に、安全であるという利点がある。   Since this type of soft actuator element 3β can be driven with a small voltage of about 1.5V DC, there is an advantage that it is safe when used in the footwear 10 of the present invention.

図7(a)は、電解質35と、電解質35の一面35aに配された導電性ポリマー36と、電解質35の他面35bに配された電極37とからなるソフトアクチュエータ素子3γ(3)を模式的に示した図であり、図7(b)はその作用機序を模式的に示した図である。
誘電エラストマー31と同様に外部からの圧力を受け電解質35が圧縮し、導電性ポリマー36と電極37との間の距離が変化することで電位容量が変化し、この電位容量の変化を測定することで圧力を検知することができる。応力の発生に関しては、図7(b)に示すように、導電性ポリマー36に電圧を印加すると、導電性ポリマー36に電解質35中の陰イオン51(あるいは陽イオン52)の侵入もしくは脱離が起こり、体積が変化して応力が発生する。イオンの侵入、脱離の際に、水分子を伴って該イオンが侵入、脱離したり、酸化・還元反応を伴ったりする場合もある。なお、図7(b)は、電解質35中の陰イオン51が導電性ポリマー35に侵入した際の様子を模式的に示したものである。
この導電性ポリマーと36しては、例えば、ポリピロール、ポリアニリンなどが挙げられる。
また電極37としては、特に限定されるものではなく従来公知なものを用いることができ、例えば銅や銅を含んだ合金などが挙げられる。
FIG. 7A schematically shows a soft actuator element 3γ (3) including an electrolyte 35, a conductive polymer 36 disposed on one surface 35a of the electrolyte 35, and an electrode 37 disposed on the other surface 35b of the electrolyte 35. FIG. 7B schematically shows the mechanism of action.
Similarly to the dielectric elastomer 31, the electrolyte 35 is compressed by receiving pressure from the outside, and the potential capacity is changed by changing the distance between the conductive polymer 36 and the electrode 37, and the change in the potential capacity is measured. Can detect pressure. With respect to the generation of stress, as shown in FIG. 7B, when a voltage is applied to the conductive polymer 36, the anion 51 (or cation 52) in the electrolyte 35 enters or desorbs into the conductive polymer 36. Occurs, the volume changes and stress is generated. When ions enter and desorb, the ions may enter and desorb with water molecules, or may be accompanied by oxidation / reduction reactions. FIG. 7B schematically shows a state where the anion 51 in the electrolyte 35 has entered the conductive polymer 35.
Examples of the conductive polymer 36 include polypyrrole and polyaniline.
The electrode 37 is not particularly limited, and a conventionally known electrode can be used, and examples thereof include copper and an alloy containing copper.

導電性ポリマー36を用いたソフトアクチュエータ素子3γを本発明の履物10に適用した場合では、ソフトアクチュエータ素子がある形状に変化した後は、印加電圧を解除しても形状が保持されるという特徴があり、低消費電力で駆動できるという利点がある。   When the soft actuator element 3γ using the conductive polymer 36 is applied to the footwear 10 of the present invention, after the soft actuator element changes to a certain shape, the shape is maintained even if the applied voltage is released. There is an advantage that it can be driven with low power consumption.

なお、ソフトアクチュエータ素子を配する履物10の内側面の位置に応じて、上記誘電エラストマー31と誘電エラストマー21の両側に配された対向電極32,33とからなるもの、イオン交換膜34とイオン交換膜34の両側に配された対向電極32,33とからなるもの、または電解質35と、電解質35の一面35aに配された導電性ポリマー36と、電解質35の他面35bに配された電極37とからなるものを使い分けることもできる。   Depending on the position of the inner surface of the footwear 10 on which the soft actuator element is disposed, the material comprising the dielectric elastomer 31 and the counter electrodes 32, 33 disposed on both sides of the dielectric elastomer 21, the ion exchange membrane 34 and the ion exchange A counter electrode 32, 33 disposed on both sides of the membrane 34, or an electrolyte 35, a conductive polymer 36 disposed on one surface 35a of the electrolyte 35, and an electrode 37 disposed on the other surface 35b of the electrolyte 35. You can also use what consists of.

図8(a)は、第1実施形態の履物10Aに配線61が接続された図であり、図8(b)は、応力付与手段3を制御する制御装置60の一例とその概略図である。
制御装置60は、スイッチング回路62と、デジタルマルチメータ63と、直流電源64と、コンピュータ65とから概略構成されている。そして、制御装置60と各応力付与手段3とは配線61により電気的に接続されている。
各応力付与手段3に加わった圧力による電位容量の変化は、配線61を介してアナログ電流信号として出力され、デジタルマルチメータ63に入力され、該圧力がセンシングされる。デジタルマルチメータ63としては、例えば電気容量測定器などを用いることができる。
デジタルマルチメータ63で測定した電位容量の変化の値をコンピュータ65に取り込み、所定のアルゴリズムにしたがって適切な応力付加を与えるための印加電圧を計算し、直流電源64から出力され、配線61を介して応力付与手段3にアナログ電流信号として出力される。応力付与手段3では、直流電源64からの電流信号に応じた応力が発生される。
各応力付与手段3への出力(応力付与)、および各応力付与手段3からの入力(圧力測定)の切り替えは、スイッチング回路62を用いて切り替えることができる。したがって、各応力付与手段3とスイッチング回路62とを繋ぐ配線61は、圧力測定用と応力付与用とを同じ配線61で行うことができる。
FIG. 8A is a diagram in which the wiring 61 is connected to the footwear 10A of the first embodiment, and FIG. 8B is an example of a control device 60 that controls the stress applying means 3 and a schematic diagram thereof. .
The control device 60 includes a switching circuit 62, a digital multimeter 63, a DC power supply 64, and a computer 65. The control device 60 and each stress applying means 3 are electrically connected by a wiring 61.
The change in potential capacity due to the pressure applied to each stress applying means 3 is output as an analog current signal via the wiring 61 and input to the digital multimeter 63, and the pressure is sensed. As the digital multimeter 63, for example, a capacitance measuring device can be used.
The value of the change in potential capacity measured by the digital multimeter 63 is taken into the computer 65, the applied voltage for applying an appropriate stress is calculated according to a predetermined algorithm, output from the DC power supply 64 and via the wiring 61. An analog current signal is output to the stress applying means 3. In the stress applying means 3, a stress corresponding to the current signal from the DC power supply 64 is generated.
Switching between the output to each stress applying means 3 (stress application) and the input from each stress applying means 3 (pressure measurement) can be switched using the switching circuit 62. Therefore, the wiring 61 that connects each stress applying means 3 and the switching circuit 62 can perform the pressure measurement and the stress applying with the same wiring 61.

制御装置60は、履物10を履く人の衣類に配したり、鞄等に入れることができる。また、配線61は、脚にそって這わせ、各応力付与手段3と接続する。この際、配線61は予め衣類中に配することもできる。   The control device 60 can be placed on the clothing of a person wearing the footwear 10 or placed in a bag or the like. Further, the wiring 61 is arranged along the legs and connected to each stress applying means 3. At this time, the wiring 61 can also be arranged in the clothing in advance.

本発明の靴10によれば、微小時間における応力付与手段3に生じた圧力変動(電位容量の変化)から、運動の方向をコンピュータ65により判断し、該運動に応じた応力を付与することができる。なお、ここで微小時間とは、行う運動にもよるが、例えば0.001秒以上1秒以下のことをいう。   According to the shoe 10 of the present invention, it is possible to determine the direction of movement from the pressure fluctuation (change in potential capacity) generated in the stress applying means 3 in a very short time by the computer 65 and apply a stress corresponding to the movement. it can. In addition, although it depends on the exercise | movement to perform here, minute time means 0.001 second or more and 1 second or less for example.

例えば上述した図2(a)において、例えば0.1秒間隔の微小時間において、踵5bから着地する際に生じる応力付与手段3での圧力変動を測定することで、該圧力変動に応じた応力が、瞬時に踵5b周辺及び足首5h周辺の上部2b,2hとに配された応力付与手段3b,3hに印加され、運動によって生じた履物10と足5とのずれを、望ましい位置関係に修正し、着地することができる。したがって、適正な位置で着地することができ、足5のアーチを十分に生かして衝撃を緩衝でき、足5の疲れを軽減することができる。また、衝撃を吸収するための部材4が配された第2実施形態の履物10Bでは、効率よく衝撃を吸収することができる。更に、履物10内で足5がずれることが抑制されるため、水泡や胼胝腫、鶏眼等が生じ難くなる。
また、着地の際には、つま先5fが履物10に強く当たっていると爪や指を痛めてしまうが、着地の際に履物10のつま先5h周辺の上部2fの応力付与は必要最小限とするようにコンピュータ65にプラグラムをしておくことで、つま先5fへのダメージを減らすことができる。
For example, in FIG. 2A described above, the stress corresponding to the pressure fluctuation is measured by measuring the pressure fluctuation in the stress applying means 3 generated when landing from the ridge 5b in a minute time of 0.1 second interval, for example. Is instantaneously applied to the stress applying means 3b, 3h arranged around the heel 5b and the upper portions 2b, 2h around the ankle 5h, and the shift between the footwear 10 and the foot 5 caused by the movement is corrected to a desired positional relationship. And can land. Therefore, it is possible to land at an appropriate position, to fully utilize the arch of the foot 5 to buffer the impact, and to reduce the fatigue of the foot 5. Moreover, in the footwear 10B of 2nd Embodiment in which the member 4 for absorbing an impact was distribute | arranged, an impact can be absorbed efficiently. Furthermore, since it is suppressed that the foot | leg 5 slips within the footwear 10, a water bubble, an atheroma, a chicken eye, etc. become difficult to produce.
Further, when landing, if the toe 5f is strongly in contact with the footwear 10, it will hurt the nails and fingers. However, when landing, the stress applied to the upper portion 2f around the toe 5h of the footwear 10 is minimized. As described above, by programming the computer 65, damage to the toes 5f can be reduced.

また、上述した図2(b)において、例えば0.1秒等の微小時間において、足の指5d部分から拇指球5eにかけての圧力変動を測定し、該圧力変動に適した応力、すなわちつま先部分5f(足の指5dから拇指球5eにかけての上部2d,2e)で応力が大きい履物にしてやれば、足の指5dから拇指球5eにかけての部分と履物10の底面1との摩擦は大きくなり、大きなグリップが得られる。したがって、効率よく離陸ができると共に、足5への負担が少なく、履物10内で足5がずれることが抑制されるため、足裏5cに水泡や胼胝腫、鶏眼等が生じ難くなる。   Further, in FIG. 2B described above, the pressure fluctuation from the toe 5d part to the toe ball 5e is measured in a minute time such as 0.1 second, and the stress suitable for the pressure fluctuation, that is, the toe part. 5f (upper parts 2d, 2e from the toes 5d to the toes 5b) makes the footwear large in stress, the friction between the part from the toes 5d to the toes 5e and the bottom 1 of the footwear 10 increases, A big grip is obtained. Accordingly, it is possible to take off efficiently, and the burden on the foot 5 is small, and the foot 5 is prevented from being displaced in the footwear 10, so that it is difficult for water bubbles, atheroma, chicken eyes, etc. to occur on the sole 5c.

本発明の履物10を用いれば、何らかの運動をする場合、その動きに合わせて最適な応力付与を最適なタイミングで与えることができる。例えば、ジョギングを行う場合、走る人が1秒間に1歩の割合で走るならば、0.1秒おきに圧力センシングと応力付与を繰り返すようにコンピュータ35にプログラミングしておくとよい。ジョギングに適した応力付与を行うことが出来、足にかかる負担を軽減することができる。
また、他の例としてはスキーやスノーボードのブーツでは、常に雪面の変化による力が足5に加わるため、足の担が大きくなっている。これらのブーツに本発明を適用することで、様々な状況に適切なフィット感を得ることができ、足の疲れを軽減することが可能である。
When the footwear 10 of the present invention is used, when performing some kind of exercise, it is possible to give an optimum stress at an optimum timing according to the movement. For example, when jogging, if the running person runs at a rate of one step per second, the computer 35 may be programmed to repeat pressure sensing and stress application every 0.1 second. It is possible to apply stress suitable for jogging and reduce the load on the foot.
As another example, in the boots for skis and snowboards, the force due to the change in the snow surface is always applied to the foot 5, so that the burden on the foot is increased. By applying the present invention to these boots, it is possible to obtain an appropriate fit for various situations and to reduce foot fatigue.

本発明は、日常用、スポーツ用、医療用、業務用など様々な履物に適用することができる。   The present invention can be applied to various footwear such as daily use, sports use, medical use, and business use.

本発明の第1実施形態に係る履物を模式的に示した断面図である。1 is a cross-sectional view schematically showing footwear according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態に係る履物を履いて地面に着地する際の様子及び地面から離陸する際の様子を模式的に示した図である。It is the figure which showed typically the mode at the time of putting on the footwear which concerns on 1st Embodiment of this invention, and landing on the ground, and the mode at the time of taking off from the ground. 本発明の第2実施形態に係る履物を模式的に示した断面図である。It is sectional drawing which showed typically the footwear which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態に係る履物を履いて地面に着地する際の様子を模式的に示した図である。It is the figure which showed typically the mode at the time of putting on the footwear which concerns on 2nd Embodiment of this invention, and landing on the ground. 本発明の履物に適用するソフトアクチュエータ素子の一例を模式的に示した断面図である。It is sectional drawing which showed typically an example of the soft actuator element applied to the footwear of this invention. 本発明の履物に適用するソフトアクチュエータ素子の他の一例を模式的に示した断面図である。It is sectional drawing which showed typically another example of the soft actuator element applied to the footwear of this invention. 本発明の履物に適用するソフトアクチュエータ素子の他の一例を模式的に示した断面図である。It is sectional drawing which showed typically another example of the soft actuator element applied to the footwear of this invention. 本発明の履物と、該履物と電気的に接続される制御装置とを模式的に示した図である。It is the figure which showed typically the footwear of this invention, and the control apparatus electrically connected with this footwear.

符号の説明Explanation of symbols

1 底部、2 上部、2a 上部の内面、2b 踵周辺の上部、2c 足裏周辺の上部、2d 足の指周辺の上部、2e 拇指球周辺の上部、2f つま先周辺の上部、2g 足の甲周辺の上部、2h 足首周辺の上部、3 応力付与手段、4 衝撃を吸収するための部材、5 足、5b 踵、5c 足裏、5d 足の指、5e 拇指球、5f つま先、5g 足の高、5h 足首、10(10A,10B) 履物、11 地面、31 導電性エラストマー、32,33 対向電極、34 イオン交換膜、35 電解質、36 導電性ポリマー、37 電極、41 陰イオン、42 陰イオン、43 高分子電解質、44 水分子、51 陰イオン、52 陽イオン、60 制御装置、61 配線、62 スイッチング回路、63 デジタルマルチメータ、64 直流電源、65 コンピュータ。   1 Bottom, 2 Upper, 2a Inner surface, 2b Upper area around the heel, 2c Upper area around the sole, 2d Upper area around the toes, 2e Upper area around the toes, 2f Upper area around the toes, 2g Around the instep Upper part, 2h upper part around the ankle, 3 stress applying means, 4 member for absorbing impact, 5 foot, 5b heel, 5c sole, 5d toe finger, 5e toe ball, 5f toe, 5g foot height, 5h ankle, 10 (10A, 10B) footwear, 11 ground, 31 conductive elastomer, 32, 33 counter electrode, 34 ion exchange membrane, 35 electrolyte, 36 conductive polymer, 37 electrode, 41 anion, 42 anion, 43 Polymer electrolyte, 44 Water molecule, 51 Anion, 52 Cation, 60 Controller, 61 Wiring, 62 Switching circuit, 63 Digital multimeter, 64 DC , 65 computer.

Claims (8)

底部と上部とから少なくともなる履物であって、
使用者の足と接触する前記上部の内面には、外部からの圧力を感知し、該圧力に応じた応力を足に加える応力付与手段が、マトリクス状に配されていることを特徴とする履物。
Footwear comprising at least a bottom and a top,
Footwear characterized in that stress applying means for sensing pressure from the outside and applying stress corresponding to the pressure to the foot is arranged in a matrix on the inner surface of the upper portion that comes into contact with the user's foot. .
前記底部の踵部位には、衝撃を吸収するための部材が配されていることを特徴とする請求項1に記載の履物。   The footwear according to claim 1, wherein a member for absorbing an impact is disposed on the heel portion of the bottom portion. 前記応力付与手段は、ソフトアクチュエータ素子であることを特徴とする請求項1または2に記載の履物。   The footwear according to claim 1 or 2, wherein the stress applying means is a soft actuator element. 前記ソフトアクチュエータ素子は、誘電エラストマーと、該誘電エラストマーの両側に配された対向電極とからなることを特徴とする請求項3に記載の履物。   The footwear according to claim 3, wherein the soft actuator element includes a dielectric elastomer and counter electrodes arranged on both sides of the dielectric elastomer. 前記ソフトアクチュエータ素子は、イオン交換膜と、該イオン交換膜の両側に配された対向電極とからなることを特徴とする請求項3に記際の履物。   The footwear according to claim 3, wherein the soft actuator element comprises an ion exchange membrane and counter electrodes arranged on both sides of the ion exchange membrane. 前記ソフトアクチュエータ素子は、電解質と、前記電解質の一面に配された導電性ポリマーと、前記電解質の他面に配された電極とからなることを特徴とする請求項3に記載の履物。   The footwear according to claim 3, wherein the soft actuator element includes an electrolyte, a conductive polymer disposed on one surface of the electrolyte, and an electrode disposed on the other surface of the electrolyte. 外部からの圧力による前記応力付与手段の電位容量の変化を検知する電位用量測定器、前記電位容量の変化に応じて前記応力付与手段に加える応力を算出するコンピュータ、前記応力付与手段に応力を付与するための電源、及び前記応力付与手段への電気的信号の入出力の切り替えを行うスイッチング回路、からなる制御装置と各前記応力付与手段とが電気的に接続されていることを特徴とする請求項1ないし6のいずれかに記載の履物。   A potential dose measuring device for detecting a change in potential capacity of the stress applying means due to an external pressure, a computer for calculating a stress applied to the stress applying means in accordance with a change in the potential capacity, and applying stress to the stress applying means And a control device comprising a switching circuit for switching input / output of an electrical signal to and from the stress applying means and each of the stress applying means are electrically connected to each other. Item 7. Footwear according to any one of Items 1 to 6. 微小時間における前記応力付与手段の電位容量の変化から、前記コンピュータにより運動の方向を判断し、該運動に応じた応力を付与することを特徴とする請求項7に記載の履物。   The footwear according to claim 7, wherein a direction of movement is determined by the computer from a change in potential capacity of the stress applying unit in a minute time, and stress corresponding to the movement is applied.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105595530B (en) * 2016-02-02 2018-09-11 何泽熹 Foot's data gather computer and its acquisition method

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