JP3293071B2 - 靴底構造 - Google Patents

靴底構造

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JP3293071B2
JP3293071B2 JP50296391A JP50296391A JP3293071B2 JP 3293071 B2 JP3293071 B2 JP 3293071B2 JP 50296391 A JP50296391 A JP 50296391A JP 50296391 A JP50296391 A JP 50296391A JP 3293071 B2 JP3293071 B2 JP 3293071B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 本発明は靴構造に関する。さらに詳述すると、本発明
は運動靴の構造に関する。さらにもっと詳述するなら
ば、本発明は人間の足の基本的支持、安定性及び緩衝構
造を模写した靴底を備えた靴に関する。
【０００２】 自然の安定性は完全に柔軟性を有するが、比較的に非
弾性的である靴底甲革を靴底の最上面に装着するのでは
なく、最下靴底に直接装着するようにして、中間靴底の
側面を包むようにすることによって、達成される。そう
することによって、靴甲革の柔軟性に富む側面は不安定
側方力が靴へ作用して、張力状態下に置かれた時、傾斜
する。その引張力は最下靴底が体重によって、しっかり
と固定されるために、バランスが保たれ、平衡状態にな
るので、不安定側方運動は靴甲革の柔軟性側面の張力に
よって中立化される。さらにもっと詳述するならば、本
発明は液体、ガスあるいはゲルなどの圧力伝達媒体で満
たされた靴底仕切室によって達成される支持並びに緩衝
に関する。類似の公知の方式と異なり、直接物理的接触
が仕切室の上面と下面間に起こり、強固な安定支持を供
給する。緩衝は、柔軟かつ非弾性的な靴底の側面に張力
を連続的に生じさせる伝達媒体によって供給される。支
持並びに緩衝を供給する仕切室は人足の脂肪層に構造が
類似しており、強固な支持並びに連続緩衝の双方を同時
に供給する。
【０００３】 公知の緩衝方式は、これらが基づいている基本概念に
は本来、欠陥が存するため、人足の自然回内及び回外運
動を妨げることなしに強固な支持並びに連続緩衝の双方
を供給することはできない。２つの最も商業的に成功し
た、特許に基づく方式は1980年９月２日付の米国特許N
o.第4,219,945号、1980年９月15日付の第4,183,156号、
1981年６月９日付の第4,271,606号、そして1982年７月2
0日付の第4,340,626号によるナイキエア並びに、1988年
９月６日付の米国特許No.第4,768,295号によるアシック
スゲルである。これらの緩衝方式、それにほかのそれ程
には普及していない方式も含め全ての方式は次の２つの
本質的な欠陥を有している。
【０００４】 その第１は、そのような全ての方式は足の重要な構造
要素で、特に重要な踵の骨の真下の靴底の上面を、緩衝
のために、宙吊りにしている。すなわち、良好な緩衝と
エネルギー回帰を与えるために、そのような方式は全て
人足の骨構造を浮揚式で支持し、あたかも水ベッドの上
で浮いた状態か、あるいはトランポリン上でのバウンド
のようにしている。これは足の支持構造体に強固で直接
的な構造支持を与えないし、その緩衝方式での靴底表面
は、通常の荷重耐用などの日常負荷状態下においては下
部靴底表面とは決して接触することはない。公知の緩衝
方式においては、踵骨真下の強固な構造支持と、連続緩
衝とは相互に相容れない。これと全く対照的に、素足に
は非常に強固な直接的構造支持が足底に接した骨下に存
する脂肪層により備わっていると同時に、緩衝も有効に
与えられていることが最も簡単なテストによって明らか
であるが、この特性は、常習的に靴を着用する足におい
ては利用されていない。 その第２は、そのような公知の特許に基づく緩衝方式
は足動作あるいは安定性に関して十分な制御を与えない
ものであるために、このような制御や安定性を与えるた
めヒールカウンターや運動抑制装置などの剛性構造体を
靴甲革及び靴底の側面に備えることが増加しているとい
える。残念なことに、これらの剛性構造体は自然の回内
及び回外運動をひどく妨害し、1989年７月14日付提出の
PCT出願No.第PCT/US89/03076号のみならず、1988年７月
15日付提出の出願人係属米国出願No.第07/219,387号、1
988年９月２日付提出の第07/239,667号、1989年８月30
日付提出の第07/400,714号、1989年10月３日付提出の第
07/416,478号、及び1989年10月20日付提出の第07/424,5
09号にも特に言及されている通り、実際に横方向不安定
性を増大させるものである。これらの出願に開示された
発明の目的は先ず第１に人足と地面間の生体力学にでき
る限り近い自然足と足首生体力学を考慮した中立設計を
与え、そして、公知の靴に内在する自然足と足首生体力
学に関する重大な障害を回避することであった。
【０００５】 上述した剛性側面付きの特許に基づく設計とは全く対
照的に、素足は柔軟性に富み比較的に非弾性的なこれら
の側面を、圧縮された脂肪層の圧力によって生じた極度
の張力状態下に置くことによって、その側面に安定性を
供給する。それらは外力がそのような剛性を適切にした
ときは、それによって一時的に剛くなり、公知の設計の
恒久剛性側面のような不安定応力中心距離トルク問題を
全く発生させない。 本出願人の新発明は単純に人足の自然有効構造をでき
る限り模写して、安定性、支持及び緩衝を供給しようと
するものである。 従って、素足の支持、安定性及び緩衝に関する自然な
原理の靴構造への適用について詳述するのが本発明の主
要な目的である。 完全に柔軟性がありながら比較的に非弾性的な靴底甲
革を最下靴底に直接装着し、中間靴底の側面を包むこと
によって与えられる自然安定性を備えた靴底を有し、不
安定側方力が傾斜した靴に作用するとき、靴甲革の側面
を張力状態下に置く靴を供給することが本発明のさらに
もう１つの目的である。 最下靴底が体重によってしっかりと固定されるため
に、引張力がバランスされ、平衡状態になるようにし、
それによって不安定側方運動は靴甲革の側面の張力によ
って中立化されるようにすることが本発明のさらにもう
１つの目的でもある。 液体、ガスあるいはゲルなどの圧力伝達媒体で満たさ
れ、人足の脂肪層に構造が類似している靴底仕切室が設
けられ、強固な支持並びに連続緩衝の両方を同時に供給
する支持と緩衝を備えた靴底を提供することが本発明の
さらにもう１つの目的である。 発明の上記およびその他の目的は添付図面を使って次
に示す発明の詳細な説明により明らかになろう。
【０００６】 第１図は、公知技術によるランニング専用の代表的な
運動靴などの靴の透視図であって、ランニングシューズ
20は靴上部（靴甲革）21と靴底22とを含んでいる。 第２図は、靴底22の最下外側縁23で傾斜したときの地
面43上での公知技術の代表的な靴（体重によって変形し
ていない）の拡大断面であって、1989年８月30日付提出
の係属米国出願No.第07/400,714号の第５図に図示され
た通り、異常トルク生成する剛性のヒールカウンターや
その他の動作制限装置を除去したとしても、固有の安定
問題が公知の設計には依然として残っていることを図示
している。その問題は、残余の靴甲革21（太い黒線で示
した）は剛性ではなく柔軟性であるために応力中心距離
を延ばすことにはならないものの、靴底上に異常不安定
トルクを生成するということである。そのトルクは、例
えば靴が単純に側面へ傾斜された時、人足27による側面
への圧縮力150（体の重力と側方運動力との複合力）に
よって生じる靴底22の最上面に沿った引張力155aに起因
する。その結果生じる不安定化力は靴底を引張り、縁に
おける靴底幅の応力中心距離23aの回りに回転させるよ
うに作用する。大雑把に言えば、靴甲革の人足力は靴が
側方へ傾斜したとき、靴をその側面上を越えて引張る。
圧縮力150はまた同時に、引張力155bを生じるが、これ
は引張力155aの鏡像である。
【０００７】 第３図は、1988年９月２日付提出の係属米国出願No.
第07/239,667号に記述された自然形状設計靴底28の拡大
断面を用いて（また体重によって変形されないで示され
た）、同じ固有の安定問題がその度合いは少ないが自然
形状靴底設計に残されていることを最下縁で傾斜した場
合で示している。しかしながら、靴甲革21の下面に沿っ
た力のベクトル155aの方向は第２図で示したような従来
の設計でのように地面に対して角度を有しているのでは
なくて、外部靴底縁32において地面43と平行であるか
ら、その結果、外部靴底縁32によって作られる応力中心
距離により生じるトルクは比較的小さいし、そして形状
付き靴底28は従来設計とは異なって、傾斜したときは直
接構造支持を供給するので問題は比較的小さい。 第４図は、これとは対照的に、素足は体重によって変
形され、約20゜の自然横方向限界まで傾斜したとき、引
張力による不安定トルクを全く生じないため、当然なが
ら安定していることを（背面図を用いて）示している。
靴甲革の張力に相当する張力が素足の外部表面29である
最下部と側面の両者上に、荷重支持による圧縮力によっ
て生じても、張力下にある下面（すなわち、黒線で示し
た足の最下底）は地面と直接接触しているために、不安
定トルクは全く生じない。従って、引っ張りに対して人
工的に作られる不自然な応力中心距離は生じない。体重
は足下に足の外部表面をしっかりと固定するから、足の
側部の外部表面29に対する著しく大きな圧力でも不安定
運動を生じることは全くない。足を傾斜させたとき、踵
骨のような足の支持構造体は足の強靭で柔軟性のある外
部表面の側面に向って摺動し、足の側部の外部表面に非
常に強大な圧力をもたらす。しかし、その圧力は足の外
部表面に沿った張力によって的確に食い止められ、バラ
ンスが保たれて、安定した平衡状態をもたらす。
【０００８】 第５図は体重によって変形した直立踵の断面を用い
て、自然形状靴底設計に適用された素足の張力安定側部
の原理を示しており、同原理は従来の靴にも適用が可能
であるが、ここには示されていない。公知技術の靴から
の重要な変化は靴甲革21（黒線で示された）の側面は従
来行われてきたように靴底の上面に足下で装着するので
はなく、靴底28の外側縁32の回りに巻き付けた点であ
る。靴甲革側面は図示した通り、まれにしか負荷を受け
ることはないから、最下靴底の内部（左側に示した）ま
たは外部表面（右側に示した）のいずれかを包みそして
それに装着させることができる。あるいはまた、最下靴
底は最適なのは図示した通り薄くてしかも先細のもので
あり、靴底の外側縁32の回りを上方へ延出し、靴甲革側
面を包みそしてそれらに装着することができる（第5B図
に示した）。これらの最適位置は理論的理想安定平面に
一致するので、靴側部上の引張力は途中ずっと最下靴の
下方へ直接伝達され、実質上、人工的応力中心距離を介
在させることなく、靴を地面に固定する。一層だけの靴
底の靴の場合には、靴甲革側部は靴底の下部または最下
面にあるいはその近くに装着すべきである。 第５図に示した設計は基本的に別の概念に基づいてい
る。すなわち、靴甲革は靴底の最上部に装着されるので
はなく、靴底と一体構造であり、そのため靴底は足底の
自然の延長として取り扱われ、別のものとしてそれに装
着させるのではないということを示している。 靴甲革の織物（または皮革などのその他の柔軟性材
料）は足と靴底の傾斜に伴って圧縮させたときにその側
面に生じる張力によって過度に変形させないためにも伸
びないものあるいは比較的にそのようなものであること
が好ましいであろう。織物は、本出願人の以前の出願に
定めた推進要素（踵骨の基部や側方隆起部、第５中足骨
の基部、中足骨の頭部、及び遠位第１末端指骨）などの
特に高張力の部分で補強することができるし、その補強
はレース用帆船のジブスル（jib sail）のコーナー、
あるいはもっと簡単な帯状補強など多くの形式をとるこ
とができる。その織物は常に素足の足底の非常に硬化し
た皮膚と同様の性能特性にできる限り近い方がよい。靴
底の相対密度は1989年８月30日付提出の係属米国出願N
o.第07/400,714号の第９図に示した通り、足底に最も近
い所で最も柔らかい密度が好ましく、これによって靴底
の合致した側面は固い不安定応力中心距離を与えないよ
うにする。 第５図に示した張力安定側部の公知技術からの変化
は、靴甲革を靴底の最上部に装着させたのではなく、靴
底と直接的に機能的に一体構造であるようにしたことで
ある。張力安定側部の設計の利点は、この設計が素足の
安定性にできる限り近い自然安定性を与え、かつ、最小
の靴底側面幅が可能であるため経済的であることであ
る。
【０００９】 その結果、縁側に傾斜させたときの自然形状設計靴底
28（体重によって変形していない）の拡大断面を示した
第６図に見られる通り、靴底は素足が復元されるように
して自然に復元される。第２図に示した靴の側面に対す
る不安定力はここで、靴底の側部に延下した靴甲革21の
表面の張力によって安定的に対抗されるから、靴底は靴
や足を傾斜させたときの体重によってしっかり固定され
る。 靴底上での異常トルクの発生を回避するために、靴甲
革を最下靴底のみに結合あるいは接合させて、中間靴底
には結合あるいは接合させないことで、靴甲革の側部に
示された圧力は側部張力のみを発生させ、第２図で記述
したような引っ張りによる不安定トルクを発生させな
い。しかしながら、異常トルクを回避するためには、靴
の中間靴底の上方領域147は鋭利な角を形成し、相対的
に柔らかい中間靴底材料から構成された方がよい；この
場合、靴甲側と中間靴底とを接合しても、大きな不安定
トルクを発生させることはない。最下靴底は少なくとも
安定部において薄くしてそれと靴甲革側部との装着重な
り部分は理論的理想安定平面にできる限り一致させ、そ
れによって力は外部靴底表面により地面へ伝達されるよ
うにすることが望ましい。 要約すると、第５図設計は靴構造用のものであって、
柔軟性に富みそして少なくとも靴甲革が人足の構造骨要
素の部分と接触する個所では比較的に非弾性的な材料か
ら構成された靴甲革と、比較的に柔軟性に富む側部を有
する靴底とを含んでいる。そして靴甲革両側部の少なく
とも一部分は最下靴底に直接装着させ、前記靴底のその
他の靴底部分をその外側で包んでいる。本構造は従来の
靴底構造、あるいは理論的理想安定平面に合致した自然
形状靴底などの本出願人の先行靴底発明のいずれにも適
用することができる。
【００１０】 第７図は踵での断面を用いて、靴と足が体重によって
十分に傾斜させ、自然に変形させた（しかし、一定の靴
底厚さは変形されずに示されている）ときの自然形状設
計靴底に適用された張力安定側部概念を示している。こ
の図は靴底及び靴甲革の形状並びに安全性機能が人足の
機能をほぼ正確に反映していることを示している。 第8A〜8D図は踵での断面を用いて、人間の素足の自然
緩衝を示している。第8A図は直立しそして無負荷時の素
踵を示しており、踵骨下の脂肪層158にはほとんど圧力
はなく、脂肪層は踵部の骨である踵骨159と足の最下底1
60との間で一様に分布している。 第8B図は直立し、だが全体重の適度な圧力下にある素
踵を示している。踵骨下脂肪層に対する踵骨の圧縮は、
その脂肪層が比較的に伸びない繊維状莢膜、足の最下底
によって収容され、包囲されているために、踵骨下脂肪
層内に均一な平衡圧力が発生される。足の真下であっ
て、最下足底が地面に直接接触する場所で、圧縮された
踵骨下脂肪層上の踵骨によって生じた圧力は直接地面に
伝達される。同時に、実質的な張力が、包囲した比較的
に強靭な繊維状莢膜のために、足の最下底の側面に発生
する。最下部圧力と側面張力の組み合せは、踵骨並びに
地面に接触する足のその他の骨類のような支持構造体用
の足の自然衝撃吸収系をなしている。 踵骨及びその他の骨類のような足のこれらの支持構造
体の下面167が真下で足の最下底の上面168としっかりと
接触し、比較的に非圧縮性の脂肪層はほとんど介在しな
いことが同様に機能的に重要である。実際に、足の支持
構造体は地面に着地し、しっかりと支持され、これらは
ナイキ・エアあるいはアシックス・ゲルなどの公知の特
許に基づく靴底緩衝方式のように、水ベッドあるいは空
気タイヤに似た浮揚式で弾力性のある材料の最上部に宙
吊りにされるようなことはない。足底が備えたこの同時
に強固でしかも緩衝性のある支持はエネルギー効率、ま
たはエネルギー回帰、において有意な利益効果を有する
に違いなく、そして緩衝性を与えるべく、離陸段階時の
強固な支持を犠牲にして（なくしてしまって）、着地の
際の衝撃吸収緩衝と運動時の支持を与える公知の靴設計
とは並びうるものではない。
【００１１】 足の自然系のすばらしいかつユニークな特徴は、一旦
踵骨が最下足底にまともに直接接触し、それによって強
固な支持と安定性とを与えると、大きい圧力がより堅固
な繊維状莢膜を生じて、踵骨を防護し、側部のより大き
な張力が衝撃を吸収することである。だから、ある意味
では、足の懸垂系が従来のように通常の体重圧力下で底
に突き当たったと思われるときでも、その系は遥かにも
っと大きい極端な圧力下でも足を防護し、緩衝する機構
によって作用し続ける。これは第8c図に見られる。日常
ランニング時での着地の体重の約３倍の大きい圧力下に
おける人間の踵を示してい、これは容易に検証すること
ができる。すなわち、人が素足で硬い床上に立つとき、
踵は非常にしっかりと支持されたと感じるものの持ち上
げることができるし、また床上に勢いよく置いたりでき
ても、堅固の感覚はほとんど増加せず、踵は圧力の増加
につれて、容易にさらに硬化するだけである。 加えて、この系は非常に比較的大きい幅の圧縮性足底
が防護と緩衝とを与えるにも拘らず、それに何らの妨害
ねじれなしに、踵骨の相対的に狭い基部に通常の回内／
回外運動時において左右に自由に旋回させることは注目
すべきであり、これは特に水平平面において膝、腰及び
背中などの足首関節よりも上の関節の自然位置合せを維
持する上で極めて重要なことであるから、全身が正しく
調節されて、衝撃を正しく吸収する。これとは対照的
に、現行靴底設計は一般に比較的に幅の広さが安定性を
与えるが、不自然な前向き平面ねじれを踵骨に生じ、そ
の自然動作を制限し、そしてそれより上で作動する関節
の心ずれを生じるから、そのような靴に共通した異常な
濫用傷害をもたらす。足の場合のように、圧力によって
生じた張力下で硬化する柔軟性に富む側部ではなく、公
知の靴底設計はそれに代るほかのものがないために、や
むを得ず相対的に固い側部を使用して、充分な安定性を
与えるか、空気またはゲル緩衝物の非制御浮力や強固支
持の欠如によっている。 第8D図は全体重下で変形させ、通常範囲の約20゜限度
まで横方向に傾斜させた素足を示している。また、自然
系は相対的な地面との直接接触を与え、同時に側面張力
と踵骨下の脂肪層圧力とによる緩衝機構を与えることに
よって強固な横方向支持並びに安定性の双方を供給する
ことを再び明らかにしている。
【００１２】 第9A〜9D図はまた、踵での断面を用いて、第８図に記
述した素足の全体自然緩衝及び安定系にできる限り近く
まで類似させ、足の踵骨やその他の骨類下の踵骨下脂肪
層のようなガス、ゲルまたは液体などの圧力伝達媒体を
収容した足の支持構造体下に緩衝仕切室161を含む自然
形状靴底設計を示しており、従って、第9A〜Ｄ図は直接
的に第8A〜Ｄ図に対応している。最適圧力伝達媒体は足
の脂肪層に最もよく近似した媒体であり、シリコーンゲ
ルは恐らく今日入手し易い最も好適な材料であるが、将
来の改良品も予想される。媒体は圧力を間接的に伝達す
るので、ガスは圧力下で容積が圧縮される点で、ガスは
明らかにより最適ではない。ガス、ゲルあるいは液体ま
たは全てのその他の有効材料は従来からよく用いられて
いる通り、漏洩を抑制し、均一性を維持するために、靴
底に、それ自体をさらにカプセルとして入れることも可
能であるし、そしてこれまた従来からよく用いられてい
る通り、仕切室内でカプセルに入れられた部分へと小分
割することも可能である。緩衝仕切室161の相対厚さは
最下靴底149や上部中間靴底147がそうであるように、色
々に変わることができ、靴底の各種部分で一定であった
り、あるいは変わることもあるが、最適相対サイズは平
均的な人間の足のサイズに最もよく近似したサイズがよ
く、平均的な人間の足は第９図に示したよりも上部と下
部靴底は比較的小さく、緩衝仕切室は比較的大きいこと
を示唆している。そして緩衝仕切室または層161は中敷
のように足の直ぐ下から、最下靴底の直ぐ上のどこにで
も設置することができる。最適には、全ての緩衝仕切室
161で与えられた負荷によって発生する圧縮量は足の対
応した脂肪層下の圧縮にできる限りよく近似するように
調整される。 踵骨下脂肪層の機能は、ガス、ゲルあるいは液体を圧
力伝達媒体とするものではあるが、公知の特許に基づく
緩衝方式によって十分にかなえられてはいない。これら
の人工方式とは対照的に、第９図に示した新設計は足の
自然形状に従い、そして最下圧力を靴底の柔軟性に富み
ながらも比較的に伸びない（実際の最適弾性は実験研究
を必要とするであろう）側部内の側面張力に伝達する自
然法に従っている。 ナイキ・エアあるいはアシックス・ゲルなどの公知の
緩衝方式は適度な負荷の下では底に突き当ることはな
く、例え極限負荷時にそうであるにしても、滅多にその
ようなことにならないのであって、緩衝装置の上面は下
面上に宙吊りのままである。これとは対照的に、第９図
の新設計は、第9B図に示した通り適度な体重圧力下で、
あるいは第9C図に示した通りランニング中の最大通常ピ
ーク着地力の下で、十分に負荷されたとき、これは丁度
第8B図と第8C図の人間の足の場合と同じであるが、上部
中間靴底147の下面165と最下靴底149の上面166との間に
実接触を与えることによって強固な支持を足の支持構造
体に供給する。足を通って靴に伝達される下方力が大き
ければ大きい程、緩衝仕切室161内の圧縮圧力も大きく
なり、そしてその結果生じる靴底側面の張力も大きくな
る。
【００１３】 第9D図は第8D図と同様に、十分に負荷させ、自然な20
゜横方向限度まで傾斜させたときの同靴底設計を示して
いる。第9D図は、靴底用自然緩衝方式の付加安定性の利
益は靴底の有効厚さが圧縮によって側部で減少し、靴底
厚さによって表される潜在的不安定応力中心距離もまた
同様に減少するから、足や足首の安定性が増大すること
であることを示している。第９図設計のもう一つの利益
は、上部中間靴底表面は剪断力を吸収するために、横方
向あるいは前後のいずれの水平方向にも移動することが
できることと、剪断運動は側部の張力によって制御され
るという点にある。第9A〜Ｄ図の右側側部は改造されて
自然のしわあるいは上方テーパー162を与え、上部と下
部靴底層の147,148と149間に曲げたり、ひだをつけるこ
となく完全な側部圧縮を与え；靴底しわ162は人間の足
の類似のしわあるいはテーパー163に正確に類似してい
ることに注目すべきである。 靴甲革を靴最下底に結合したもう一つの可能な変化は
第9A〜Ｄ図の右（側方方向）側にあって、張力を吸収す
る靴底側部が、靴甲側あるいは最下靴底の別を問わず、
靴を足の自然限界まで傾斜させたときに達する点を越え
た靴底の側部に沿った点を越えて理論的理想安定平面に
一致するのが最適であることを利用しているから、第9D
図のように靴を十分に傾斜しても、不安定靴底応力中心
距離は決して発生しない。織物状側部が地面に接触しな
いように継目は若干上に移動させることができるし、あ
るいは魅力や繊維保護を与えるために、それにコーティ
ングを施すことができる。 第９図設計は靴底が非常に容易に人足の自然形状に従
い、地面上での負荷支持動作中に足の自然変形の平坦化
に容易に対応する構造基盤を備えていることに注目すべ
きである。ヒールカウンターや動作抑制装置などの剛性
構造物を使用していない限りでは、例え靴底が従来通り
平坦靴底によって作られていても、これは言えるし、最
適ではないが、第９図のようにして作られていれば、従
来の平坦靴でも新発明の本質的特徴を備え、十分に改善
された緩衝並びに安定性をもたらすであろう。第９図設
計はまた平坦地面にも、自然形状足にも従わない中間形
状の靴底にも適用されることがある。さらに、第９図設
計は1989年10月３日付提出の本出願人の係属米国出願N
o.第07/416,478号に記述された設計などの出願人の他設
計にも適用することができる。 要約すると、第９図設計は少なくとも踵を含んだ人足
の構造要素下に１個以上の仕切室を備えた靴底を有する
靴用の靴構造を示し、前記の１個以上の仕切室は液体、
ガスあるいはゲルなどの圧力伝達媒体を収容し、靴底仕
切室の上面の一部は通常の負荷耐用時に前記仕切室の下
面にしっかりと接触し、そして負荷耐用からの圧力は靴
底仕切室の比較的に非弾性的側部、最上部及び最下部に
連続的に少なくとも部分的に伝達され、張力を発生す
る。
【００１４】 第９図設計は簡略的に足のマクロ構造を模写するもの
ではあるが、第10A〜Ｃ図はミクロレベルでの自然構造
のもっと正確な詳細に焦点を当てている。第10A図と第1
0C図は人足の断面の透視図であって、密封脂肪細胞を保
持した室164に配置された弾性繊維連結組織のマトリッ
クスを示している。前記室は踵骨から発散する螺旋部と
して構成されている。これらの繊維組織成分は踵骨の下
面にしっかりと装着され、踵骨下組織に延出している。
これらの繊維組織成分は通常、Ｕ字状の形状をしてお
り、このＵ字状の開口端は踵骨の方を向いている。 もっとも当然のことながら、上記の室構造への近似は
少なくとも究極の意味で靴底緩衝用仕切室161の構造用
の正確なモデルとしては最適であると思われるが、設計
の複雑な性質上、正確な設計と構築の難しさを克服する
のに時間を必要としよう；しかしながら、1982年３月、
“足と足首”（ドイツの原本の1933年の記事の翻訳）で
エリッヒ・ブレッフシュミットによって与えられた踵骨
付着体の構造の説明は非常に詳しくかつ包括的であるか
ら、この自然系の模写が現行靴の設計の内在弱点を克服
するのに必要であることの決定的関係を作りさえすれ
ば、靴底設計のモデルとしての同構造の模写は技術的に
困難ではない。螺旋部のほかの配置や位置決めも可能で
はあるが、多分最適とまでは行かないであろう。 このほぼ正確な設計類推を続けると、上部中間靴底14
7の下面165は踵骨159の外部表面167に対応し、そして上
記のＵ字状螺旋室164の起点であろう。 第10B図は第10A図と第10C図とに示した大室の内部構
造の拡大を示している。小室165微細内部構造と圧縮特
性から、これらにかかる局部的な高圧とこれらの弾性限
度のために踵骨直下の小室は極めて容易に非常に硬くな
るから、これらは踵骨あるいは足底のほかの骨類に非常
に強固な支持を供給することができるし、相当に非弾性
的であることによって、これらの仕切室上の圧縮力は、
踵骨などの足の与えられた支持構造下で脂肪層のネット
ワークのほかの部分に分散されることは明らかである。
従って、第９図に示した踵下の仕切室などの緩衝仕切室
161は第10図に示したように、より小さい小室に小分割
されるならば、これらの仕切室とこれらに含まれた圧力
伝達媒体が上述した通り足の特性と類似の材料特性をも
つ限り、上面165及び下面166間の実接触は最早強固な支
持を与えるために必要でなくなる。圧縮性が適切な強固
さを与えないので、この方法ではガスの使用は好ましく
ない。
【００１５】 要約すると、第10図設計は少なくとも踵を含んだ人足
の構造要素下に仕切室を備えた靴底を有する靴構造を示
しており、前記仕切室は液体、ガスあるいはゲルなどの
圧力伝達媒体を含み、前記仕切室は人間の足底の脂肪層
のそれと同じ螺旋付き構造体を有し、負荷耐用圧力は靴
底仕切室の比較的に非弾性的の側部、最上部及び最下部
に連続的に少なくとも部分的に伝達されて、その中で張
力を発生させ；仕切室と圧力伝達媒体の材料の弾性は通
常の荷重支持負荷でも仕切室の構造内で十分な張力を生
み出し、適切な構造剛性を与え、その脂肪層により素足
がそれを与えられるのと同様に、強固な自然支持を足構
造要素に与えるものである。その靴底構造は足底の脂肪
層のそれらのような小室に小分割された靴底仕切室を有
することができる。 靴を全く着用したことのない種族の素足は靴を着用す
る足にはない非常に硬いカルス（“セリブーツ”と呼ば
れる）によって保護されているから、靴を着用する足の
自然防護と衝撃吸収系は繊維状莢膜の不自然な未発達
（足骨支持構造下の踵骨下及びその他の脂肪層を取り囲
んでいる）によって不利な影響を受けていると推論して
も間違いないと思われる。一つの解決法はその側部を含
めて、足の最下底に合致した中敷を使用する靴下なし
（すなわち、足の最下底より上は滑らかな表面である）
で使用するための靴を作ることであろう。足の最下底
（とその側部）に接触するこれらの中敷の上面は自然素
足カルスの生成を刺激するのに十分な粗さにする。中敷
はサンドペーパーのように粗度の色々に異なった均質グ
レードで取り外しが可能であり、利用可能であるから、
利用者は自分の足底が使用によって強健になるにつれ
て、比較的細かいグレードから比較的粗いグレードの方
へ進めることができる。 同様にして、靴下も同様な機能を働かせるために、足
の最下底（とその最下底の側面）でカルスの生成を刺激
するのに十分な粗さの材料から作られた足の最下底に対
応した靴下の部分に色々に異なったグレードの粗度を柔
らかいものから自然に強健にする足に対応して細かいも
のから粗いものへ利用可能なように作ることが可能であ
ろう。上記で仮定した従来通りの靴下設計ではなく、一
様な粗度によるチューブ状靴下設計を使用すれば、利用
者は自分の足の靴下を回転し、発達するかもしれない
“ホットスポット”刺激点を除去することが可能であ
る。また、つま先は最も傷つき易く、踵は衝撃吸収では
一番重要であるから、靴下の爪先部は踵部よりも相対的
に粗さを細かくした方がよい。 前述の靴設計は上に述べた本発明の目的を満たしてい
る。しかしながら、前述の説明は好適な実施例とされて
いるが、各種の変更並びに改造は、添付請求項によって
定められている本発明の範囲から逸脱することなく、行
われることができることは技術に精通した人々によって
明らかに理解されるであろう。 図面の簡単な説明
【第１図】 先行技術として周知で、本発明が適用可能なランニン
グ用の代表的運動靴の透視図である。
【第２図】 公知の靴の足首関節の踵部の拡大左右方向縦平面によ
る断面であって、最下縁で側方向に傾斜したとき、体重
によって変型しない状態を図示している。
【第３図】 第２図と同じ拡大断面であるが、自然形状靴底設計の
本出願人の先行発明を示しており、同様にまた傾斜して
いる。
【第４図】 素足踵が横方向に20゜傾斜した時の背面図を示してい
る。
【第５図】 踵の足首関節部の左右方向縦平面による断面を用い
て、本出願人の先行自然形状靴底に対して、張力安定化
側面を加えた本願発明を示している。
【第６図】 左右方向縦平面による拡大断面図で、第５図設計がそ
の縁で傾斜しても、負荷によって変形していない状況を
示している。
【第７図】 踵の足首関節部の左右方向縦平面による断面を用い
て、第５図設計がその縁で傾斜し、体重によって自然変
形はしているが、一定靴底厚さは変形しないで保持され
ている状況を示している。
【第８図】 足首関節領域の素足踵についての一連の左右方向縦平
面による断面である。第8A図は無負荷状態で直立してい
る。第8B図は全体重による適度な負荷状態で直立してい
る。第8C図はランニング中に最大着地力で重度に負荷を
受け、直立している。そして第8D図は重度に負荷を受
け、横方向に最大約20゜に傾斜している。
【第９図】 足首関節領域の踵の一連の左右方向縦平面による断面
を用いて示した本出願人の新靴底設計であって、上記の
第８図のシリーズ図に正確に対応している。
【第１０図】 人間の踵の脂肪細胞の集団である繊維連結組織構造体
の２つの透視図と１つの拡大図である。第10A図は踵骨
とその下にある脂肪層室との1/4断面を示し、第10B図は
個々の室の内部構造の水平面拡大を示し、そして第10C
図は踵骨下の脂肪層の要素配列の水平断面を示してい
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−195803（ＪＰ，Ａ) 実開 昭50−71132（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−167810（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−55810（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) A43B 13/18 A43B 13/20

Claims (52)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】靴甲革と靴底を含む靴であって、該靴底は
    次のものを含むこと： 着用者の足を支持するための靴底内表面； 靴底外表面； 着用者の足が靴の内部にある時の、足の踵の位置に実質
    的に対応する位置にある踵領域； 着用者の足が靴内にある時の、足の前部位置に実質的に
    対応する位置にある前部領域； 該踵領域と前部領域間に位置する領域； 該踵領域、前足領域および踵領域と前足領域間の領域
    は、各々中央側部、側方側部および該中央側部と側方側
    部間に位置する靴底中間部を有すること； 該靴底内表面は、靴底が無負荷で直立の際に、踵領域お
    よび／または踵領域と前部領域間の領域に左右方向縦平
    面による断面内に見て、少なくとも一つの凹状に丸くな
    った部分を含み、該靴底内表面の凹状に丸くなった部分
    の凹状とは、靴の内側の着用者の足位置から見てのもの
    であること； 該靴底外表面は、靴底が無負荷で直立の際に、踵領域お
    よび／または踵領域と前部領域間の領域に左右方向縦平
    面による断面内に見て、少なくとも一つの凹状に丸くな
    った部分を含み、該靴底外表面の凹状に丸くなった部分
    の凹状とは、靴の内側の着用者の足位置から見てのもの
    であること； 中間靴底；および、 該靴底の一部は、靴底が無負荷で直立の際に踵領域にお
    ける左右方向縦平面による断面内に見て、該靴甲革の一
    部によって覆われていること。
  2. 【請求項２】靴底を有する靴であって、該靴底は次のも
    のを含んでいること： 着用者の足を支持するための靴底内表面； 靴底外表面； 着用者の足が靴の内側にある時の足の踵の位置に実質的
    に対応する位置にある踵領域； 着用者の足が靴の内側にある時の足の前部の位置に実質
    的に対応する位置にある前部領域； 該踵領域と前部領域間に位置する領域； 該踵領域、前部領域および踵領域と前部領域間に位置す
    る領域は、各々中央側部、側方側部および該中央側部と
    側方側部間に位置する靴底中間部を有すること； 該靴底内表面は、靴底が無負荷で直立の際に、踵領域お
    よび／または踵領域と前部領域間に位置する領域に左右
    方向縦平面による断面内に見て、少なくとも一つの凹状
    に丸くなった部分を含み、該靴底内表面の凹状に丸くな
    った部分の凹状とは、靴の内側の着用者の足位置から見
    てのものであること； 該靴底外表面は、靴底が無負荷で直立の際に、踵領域お
    よび／または踵領域と前部領域間に位置する領域に左右
    方向縦平面による断面内に見て、少なくとも一つの凹状
    に丸くなった部分を含み、該靴底外表面の凹状に丸くな
    った部分の凹状とは、靴の内側の着用者の足位置から見
    てのものであること； 左右方向縦平面による断面内で見て、該靴底内表面と靴
    底外表面の間に位置した少なくとも一つの緩衝室、この
    少なくとも一つの緩衝室は、ガス、ゲルまたは液体の一
    つ以上を含んでいること。
  3. 【請求項３】凹状に丸くなった少なくとも一つの靴底の
    外表面は靴底が無負荷で直立の際、踵領域および／また
    は踵領域と前部領域間に位置する領域に左右方向縦平面
    での断面内に見て靴の少なくとも片側側部に位置してい
    る請求項１〜２のいずれかの靴。
  4. 【請求項４】凹状に丸くなった靴底外表面は、靴底が無
    負荷で直立の際、踵領域および／または踵領域と前部領
    域間に位置する領域に左右方向縦平面による断面内に見
    て、靴底側部を、靴底側部最下点まで延びている請求項
    ３の靴。
  5. 【請求項５】凹状に丸くなった靴底外表面は、靴底が無
    負荷で直立の際、踵領域および／または踵領域と前部領
    域間に位置する領域に左右方向縦平面による断面内に見
    て靴底内表面の最下点上の垂直部から靴底側部の最下点
    まで外表面に沿って延びている請求項４の靴。
  6. 【請求項６】凹状に丸くなった靴底外表面は、靴底が無
    負荷で直立の際、踵領域および／または踵領域と前部領
    域間に位置する領域に左右方向縦平面による断面内に見
    て靴底側部の最外側部から靴底側部の最下点まで延びて
    いる請求項４の靴。
  7. 【請求項７】凹状に丸くなった靴底外表面は、靴底が無
    負荷で直立の際、踵領域および／または踵領域と前部領
    域間に位置する領域に左右方向縦平面による断面内に見
    て靴底側部最外側部の上方に延びている請求項６の靴。
  8. 【請求項８】凹状に丸くなった靴底外表面は、靴底が無
    負荷で直立の際、踵領域および／または踵領域と前部領
    域間に位置する領域に左右方向縦平面による断面内に見
    て靴底側部の最外側部から靴底の他側の最外側部まで延
    びている請求項３の靴。
  9. 【請求項９】凹状に丸くなった靴底外表面は、靴底が無
    負荷で直立の際、踵領域および／または踵領域と前部領
    域間に位置する領域に左右方向縦平面による断面内に見
    て、少なくとも一つの中間靴底上に位置している請求項
    １〜２のいずれかの靴。
  10. 【請求項１０】凹状に丸くなった靴底外表面は、靴底が
    無負荷で直立の際、踵領域および／または踵領域と前部
    領域間に位置する領域に左右方向縦平面による断面内に
    見て、靴底中間部の最下点まで延びている請求項９の
    靴。
  11. 【請求項１１】凹状に丸くなった靴底外表面は、靴底が
    無負荷で直立の際、踵領域および／または踵領域と前部
    領域間に位置する領域に左右方向縦平面による断面内に
    見て、靴底中間部の靴底中間点まで延びている請求項９
    の靴。
  12. 【請求項１２】凹状に丸くなった靴底外表面は、靴底が
    無負荷で直立の際、踵領域および／または踵領域と前部
    領域間に位置する領域に左右方向縦平面による断面内に
    見て、靴底内表面の最下点の上方の垂直位置に延びてい
    る請求項１〜11のいずれか一つの靴。
  13. 【請求項１３】凹状に丸くなった靴底外表面は、靴底が
    無負荷で直立の際、踵領域および／または踵領域と前部
    領域間に位置する領域に左右方向縦平面による断面内に
    見て靴底の少なくとも１側部上に位置している請求項１
    〜12のいずれか一つの靴。
  14. 【請求項１４】凹状に丸くなった靴底内表面および凹状
    に丸くなった靴底外表面は同一側の靴底側部に位置する
    請求項13の靴。
  15. 【請求項１５】凹状に丸くなった靴底外表面は、靴底が
    無負荷で直立の際、踵および／または踵領域と前部領域
    間に位置する領域に左右方向縦平面による断面内に見
    て、少なくとも一つの靴底中間部上に位置する請求項１
    〜12のいずれか一つの靴。
  16. 【請求項１６】少なくとも一つの凹状に丸くなった靴底
    外表面は、靴底の踵領域内に位置する請求項１〜15のい
    ずれか一つの靴。
  17. 【請求項１７】少なくとも一つの凹状に丸くなった靴底
    外表面は、靴底の踵領域と前部領域間に位置する領域に
    位置する請求項１〜16のいずれか一つの靴。
  18. 【請求項１８】少なくとも一つの凹状に丸くなった靴底
    内表面は、靴底の踵領域内に位置する請求項１〜17のい
    ずれか一つの靴。
  19. 【請求項１９】靴底の踵領域の靴底内表面は、着用者の
    無負荷の場合の足の踵の底の自然な湾曲形状とされてい
    る請求項18の靴。
  20. 【請求項２０】少なくとも一つの凹状に丸くなった靴底
    内表面は、靴底の踵領域と前部領域間に位置する領域に
    位置する請求項１〜19のいずれか一つの靴。
  21. 【請求項２１】靴甲革は、靴底が無負荷で直立の際、踵
    領域での左右方向縦平面による断面内に見て中間靴底の
    一部を覆っている請求項1,3〜20のいずれか一つの靴。
  22. 【請求項２２】靴底の前部領域内に位置した少なくとも
    一つの凹状に丸くなった部分の靴底外表面を更に含んで
    いる請求項１〜21のいずれか一つの靴。
  23. 【請求項２３】靴底の前部領域内に位置した少なくとも
    一つの凹状に丸くなった部分の靴底内表面を更に含んで
    いる請求項１〜22のいずれか一つの靴。
  24. 【請求項２４】靴底が無負荷で直立の際、前後方向縦平
    面による断面内に見て、靴底の厚さは、靴底の前部領域
    内よりも、靴底の踵領域において異なっている請求項１
    〜23のいずれか一つの靴。
  25. 【請求項２５】靴底が無負荷で直立の際、前後方向縦平
    面による断面内に見て、靴底の厚さは、靴底の前部領域
    内よりも、靴底の踵領域内において大きい請求項24の
    靴。
  26. 【請求項２６】凹状に丸くなった少なくとも一つの靴底
    外側表面は中間靴底によって少なくとも部分が形成され
    ている請求項１〜25のいずれか一つの靴。
  27. 【請求項２７】一つの中間靴底を含み、該中間靴底の外
    表面は、靴底が無負荷で直立の際、左右方向縦平面によ
    る断面内に見て凹状に丸くなった部分を含み、この中間
    靴底外表面の凹状に丸くなった部分の凹状とは靴の内側
    の着用者の足位置から見たものである請求項１〜25のい
    ずれか一つの靴。
  28. 【請求項２８】通常の負荷支持下において、靴底は負荷
    支持部を、左右方向縦平面による断面内に見て、実質的
    に一定の厚さに維持する請求項１〜27のいずれか一つの
    靴。
  29. 【請求項２９】靴は運動靴である請求項１〜28のいずれ
    か一つの靴。
  30. 【請求項３０】更に一つの中間靴底および靴甲革を含
    み、そして靴甲革の１部は靴底が無負荷で直立状態の
    時、踵領域および／または踵領域と前部領域間に位置す
    る領域に左右方向縦平面による断面内に見て、該一つの
    中間靴底の１部を覆う請求項２〜29のいずれか一つの
    靴。
  31. 【請求項３１】更に一つの底部靴底を含み、靴甲革は該
    底部靴底に直接的に付設されている請求項1,3〜30のい
    ずれか一つの靴。
  32. 【請求項３２】底部靴底は、中間靴底の側部を少なくと
    も部分的に延び上がり靴甲革と合併している請求項31の
    靴。
  33. 【請求項３３】靴甲革は、底部靴底の下表面にまたはそ
    の近くに付設されている請求項31の靴。
  34. 【請求項３４】靴甲革は、底部靴底の少なくとも一部と
    オーバーラップする請求項33の靴。
  35. 【請求項３５】靴甲革は、踵骨の基部および側方隆起
    部、第５中足骨の基部、中足骨の頭部、および第１末端
    指骨から選択される基本的構造支持かつ推進要素の一つ
    以上の領域内で強化されている請求項1,30〜34のいずれ
    か一つの靴。
  36. 【請求項３６】靴甲革は、少なくとも靴底の踵領域内に
    おいて中間靴底を覆っている請求項1,30〜35のいずれか
    一つの靴。
  37. 【請求項３７】靴甲革は、靴底の少なくとも踵領域と前
    部領域間に位置する領域において中間靴底を覆う請求項
    1,30〜36のいずれか一つの靴。
  38. 【請求項３８】靴甲革は、更に、靴底の前部領域内の中
    間靴底を覆う請求項1,30〜37のいずれか一つの靴。
  39. 【請求項３９】一つの底部靴底を含み、少なくとも一つ
    の緩衝室は該底部靴底の上方に位置している請求項２〜
    38のいずれか一つの靴。
  40. 【請求項４０】少なくとも一つの緩衝室を画定する表面
    は、靴底が無負荷で直立状態の際、踵領域における左右
    方向縦平面による断面内において、凹状に丸くなった部
    分を有し、該表面の凹状に丸くなった部分の凹状は、少
    なくとも一つの室の内側から見てのものである請求項２
    〜39のいずれか一つの靴。
  41. 【請求項４１】少なくとも一つの緩衝室はカプセル化さ
    れたものである請求項２〜40のいずれか一つの靴。
  42. 【請求項４２】少なくとも一つの緩衝室は複数の室へと
    分割されている請求項２〜41のいずれか一つの靴。
  43. 【請求項４３】少なくとも一つの緩衝室の上部表面の一
    部は、通常の負荷支持の際、その緩衝室の下部表面とし
    っかりと接触する請求項２〜42のいずれか一つの靴。
  44. 【請求項４４】通常の負荷支持による圧力は、張力を発
    生する少なくとも一つの緩衝室の、側部、頂部および底
    部に少なくとも部分的に徐々に伝達される請求項２〜43
    のいずれか一つの靴。
  45. 【請求項４５】少なくとも一つの緩衝室は、着用者の足
    が靴の内側にある時の、少なくとも一つの基本的構造支
    持および推進要素に相当する位置に位置しており、該基
    本的構造支持および推進要素は、踵骨の基部および側方
    隆起部、第５中足骨の基部、中足骨の頭部、および第１
    末端指骨から選択される請求項２〜44のいずれか一つの
    靴。
  46. 【請求項４６】少なくとも一つの緩衝室は、凹状に丸く
    なった外表面部を有する靴底の一部へと延びている請求
    項２〜45のいずれか一つの靴。
  47. 【請求項４７】少なくとも一つの緩衝室は、靴底の踵領
    域に位置している請求項２〜46のいずれか一つの靴。
  48. 【請求項４８】少なくとも一つの緩衝室は、靴底の踵領
    域と前部領域間に位置する領域に位置している請求項２
    〜47のいずれか一つの靴。
  49. 【請求項４９】靴底は更に、靴底の前部領域内に位置す
    る少なくとも一つの緩衝室を有する請求項２〜49のいず
    れか一つの靴。
  50. 【請求項５０】少なくとも二つの室を含むか、単一の室
    内の少なくとも二つの小室を含み、靴底は、少なくとも
    二つの室または小室と連携する繊維を有する少なくとも
    一つの部分を含む請求項２〜49のいずれか一つの靴。
  51. 【請求項５１】靴底側部の最高部分または靴底側部内に
    位置した中間靴底は、靴底が無負荷で直立状態にある
    時、左右方向縦平面による断面内に見て、徐々にかつ実
    質的に連続して減少する厚さを有する請求項１〜50のい
    ずれか一つの靴。
  52. 【請求項５２】靴底の実質的全周に亘って底部靴底に付
    設された靴甲革を有する請求項１〜51のいずれか一つの
    靴。
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