JP3992724B2 - 靴底部材 - Google Patents

Description

本発明は、靴底の踵部底面に設けることによって、接地の際の体重圧により接地面と水平方向に回転トルクを生じるようにした靴底部材に関する。

通常、膝の動きには曲げ伸ばし(屈曲・伸展)があり、更に膝の関節面では滑り・転がり運動を行う。また膝関節は下肢荷重関節で、支持性と可動性において重要な役割を果している。膝関節の構造は、大腿骨と脛骨・膝蓋骨との間の関節で、骨同士が接する部分には骨と骨が直接擦れ合わないように関節軟骨で覆われている。また大腿骨と脛骨との隙間には半月板という三日月型の軟骨が挟まっていて、衝撃を吸収する緩衝作用がある。歩行時には関節にかかる衝撃荷重は体重の３倍といわれるが、健常者の歩行においては、脛骨が外旋して大腿骨の衝撃を吸収する動きが見られる。大腿骨に対する脛骨の外旋は、スクリューホームムーブメントといわれ、これによって立脚時の安定性を得ることができる。なお、健常者の場合、膝を完全に伸ばすときに大腿部に対して下腿部が約５度外旋することによって長時間の立脚時に筋力に頼ることなく、膝伸展が安定維持される。

ところで、歩行時に膝の痛みを訴える人を多く見かけられるが、その疾病は変形性膝関節症といわれている。変形性膝関節症は、膝の関節にかかる過剰な負担により、膝の関節軟骨が磨減或いは変形して痛みが生じる退行性疾患である。そして、変形性膝関節症では、膝関節伸展時には大腿部に対して下腿部が内旋する逆スクリューホームムーブメントが生じ、立脚歩行初期には膝関節における外側への押し出し(スラスト運動)が生じることにより、下肢アライメント(骨格配列)の変化や異常な運動が出現する。

従って、膝の関節の不自然な動きを防止し、膝の関節にかかる過剰な負担を軽減することにより、変形性膝関節症を予防することができ、また、変形性膝関節症の進行を抑制することができる。

従来、歩行時の膝関節の摩滅を防止し、また内反膝を防止するための膝関節症患者用の靴が知られている（特開平２−１０７２４３号公報参照）。この靴は、膝骨軸の延長線が踵底面と交わる点よりも前方を接地後端とし、この接地後端から後方に向けて少なくとも１８度の角度をもって上昇する底面を備えている。この上昇する底面の上方に位置する靴底部材は、使用者の体重を支え得るだけの強度を持った材料によって形成され、前方から片持ち梁状に支えられている。更に、靴底上面の少なくとも後部は、外側が内側に比べて高く形成された斜面を有している。

しかし、この靴の形状は、踵部が大きく欠如しているのでデザイン的に好ましくない。しかも、踵接地の際の衝撃力を靴底の踵後端で直接支えるので衝撃を十分に緩和することができず、膝関節に負担がかかる不都合がある。

また、靴底の踵部底面に装着することにより、歩行時に接地した際の体重圧により接地面と水平方向に回転トルクを生じるようにした靴底部材が知られている（特開昭５５−４７８０４号公報参照）。この種の靴底部材は、接地方向に傾斜しつつ突出して放射状に直線的に延びる複数のリブを備えている。各リブは弾性を有する平板状の突起であり、接地する際に体重圧が付与されると、その傾斜に促されて周方向に弾発的に傾動し、このときの各リブの傾動により靴を旋回させる回転トルクが発生する。

この種の靴底部材を用いた場合、歩行時の各リブの傾動により発生する回転トルクによって大腿部に対する下腿部の外旋を促すことができる。しかし、各リブに体重圧が付与されると各リブがその根元から一気に傾動するために急激な回転トルクが生じて踵接地時の衝撃力が十分に緩和されず、変形性膝関節症の進行を十分に抑制することができない不都合がある。

また、この種の靴底部材を踵部底面に装着した靴を健常者が用いることにより変形性膝関節症を予防することが可能であるが、歩行の際に上述のような急激な回転トルクが下腿部に付与されるために使用者に違和感を与えることになり、快適な履きごこちが得られない不都合がある。

本発明は上記の問題点に鑑み、靴底の踵部底面に装着して踵部接地時における衝撃力を確実に緩和しつつ緩やかな回転トルクを発生させることにより、変形性膝関節症の進行を確実に抑制することができ、また、変形性膝関節症を予防するために健常者が用いても違和感なく快適に歩行することができる靴底部材を提供することを課題とするものである。

かかる課題を解決するために、本発明は、靴底の踵部底面に固定されるベースと、該ベースから接地方向に向かって突出して放射状に延び、且つ円周方向に所定間隔を存して配設された弾性を有する複数のリブとを備え、各リブは、その配列円周における同一の円周方向に傾斜しており、接地の際の体重圧により各リブが傾動して接地面と水平方向に回転トルクを発生させる靴底部材において、各リブは、放射方向に向かって、該各リブの配列円周における同一の円周方向に湾曲する渦巻状の形状に形成されていることを特徴とする。

本発明の靴底部材は、ベースを介して靴底の踵部底面に装着固定され、接地方向に向かって複数のリブが突出する。各リブは、接地方向に向かって同一方向に傾斜し、また、放射状に延びて円周方向に配列されている。靴底の踵部底面が接地するとき、各リブに体重圧が付与されると、各リブが傾斜方向に傾動し、その際に回転トルクが発生する。このときの回転トルクが使用者の踵を介して下腿部を回旋させ、各リブの傾斜方向を、大腿部に対して下腿部が外旋する方向に設定しておくことで、スクリューホームムーブメントを発生させることができる。

本発明においては、各リブが放射方向に湾曲する形状に形成されている。この湾曲形状によって、各リブは略渦巻状の配列状態となる。これにより、各リブは適度な撓み剛性を備え、その根元から急激に折れ曲がって傾動することはなく、歩行に伴う踵接地時に次第に増加する体重圧に応じて各リブが徐々に撓みながら傾動して接地時の衝撃を確実に和らげることができる。

更に、各リブが湾曲形状であることにより、歩行に伴う踵接地時に次第に増加する体重圧に応じて各リブが徐々に撓みながら傾動して回転角度を増加させ、緩やかな回転トルクを発生させることができる。

このように、本発明によれば、踵接地時に円滑なスクリューホームムーブメントを発生させると共に高い緩衝効果を得ることができるので、膝関節にかかる負担を軽減して正常歩行が確保でき、変形性膝関節症の進行を確実に抑制することができる。しかも、踵接地時に緩やかな回転トルクが発生することにより、違和感なく快適に歩行することができるので、変形性膝関節症の予防にも好適に用いることができる。

なお、本発明の靴底部材は、天然ゴム、合成ゴム、合成樹脂などの材料で成形することができる。本発明のリブの傾斜角度は、ベースに対して６０度以上９０度未満の範囲であることが好ましく、回転トルクや膝関節への緩衝を考慮して適宜選択することができる。また、本発明の靴底部材は、変形性膝関節症の症状に合わせて材料の硬度、リブの湾曲度合い、リブの傾斜向き、リブの傾斜角、リブの厚み、リブの数量を適宜選択することができる。更に、本発明の靴底部材は、靴底の踵部底面に装着するとき、ベースを靴底に接着剤を介して固着してもよく、また、靴底の踵部と一体成形して設けてもよい。また、それ以外には、ベースを靴底にネジ留めしたり、ベースと靴底との間に面ファスナーを設ける等により、靴底部材を靴底に着脱自在に設けてもよい。

また、本発明において、前記複数のリブは、放射方向に所定の長さを有する第１リブと、該第１リブよりも短い第２リブとから構成され、第１リブと第２リブとは、周方向に交互に配列され、第２リブは、第１リブに対して放射方向の外方寄りに配設されていることを特徴とする。

各リブは、放射状に延びて円周方向に配設されているので、各リブ同士の放射方向の内方側の間隔より外方側の間隔が広い。このため、各リブによって得られる単位面積当たりの弾性は放射方向の外側が内側より小となる。そこで、本発明においては、第２リブを放射方向の外方寄りに配設して各第１リブ間に介在させることにより、単位面積当たりの弾性を全体に均等に発生させることができる。これにより、踵着地時における衝撃を均等に吸収して、回転方向に効率的に分散させることができ、使用者の歩行時の膝関節への負担を確実に軽減することができる。

また、このとき各第１リブ間に介在する第２リブには、放射方向の内側に位置する先端角部に傾斜面が形成されていることが好ましい。

各リブの放射方向の内側は外側に比べて間隔が狭い。このため、歩行時に各リブの放射方向の内側の間に小石等の異物の挟まりが生じ、各リブの円滑な傾動が阻害されるおそれがある。本発明は、互いに隣り合う第１リブの間に介在する第２リブに前記傾斜面を形成したことにより、各リブの放射方向の内側の間隔が前記傾斜面により開放され、小石等の異物の挟まりを防止することができる。更に、第２リブの放射方向の内側に位置する先端角部は、前記傾斜面によって肉厚が比較的薄く形成され、第２リブと第１リブとの間に小石等の異物が挟まったとしても、第２リブの傾斜面が形成されている部分が柔軟に撓んで小石等の異物を円滑にはじき出すことができる。

また、本発明において、前記リブの接地面となる縁面には、凹凸が形成されていることが好ましい。

これにより、各リブと路面や床面との滑りを防止することができ、各リブの傾動に伴う回転トルクを確実に発生させることができる。

また、本発明においては、前記ベースを靴底の踵部底面に固定したとき、前記各リブを、靴底の踵部下面から所定量突出させると共に、少なくとも各リブの配列円周の中央部が、踵骨の最下点に対応して位置するように設ける。

各リブが靴底の踵部下面から所定量突出することによって、踵接地時に各リブの傾動が靴底の踵部下面の接地によって阻害されることがなく、円滑に回転トルクを発生させることができる。また、各リブの配列円周の中央部を、踵骨の最下点に対応して位置させることで、各リブの傾動に伴って比較的大きな回旋量を得ることができる。なお、踵骨の最下点に対応する位置は、通常、足の踵の後端から足長の１４〜１７％の寸法分爪先側に寄った位置に該当する。

また、本発明においては、前記各リブの接地側に連結され、前記各リブの配列円周下方を覆って前記ベースに対向する円盤状の接地板を設けてもよい。

これにより、歩行時には、接地板を介して各リブが均一に傾動し、安定した回転トルクを発生させることができるだけでなく、靴底の踵部下面からは接地板が露出して各リブがベースと接地板との間に隠されるので、各リブの間への小石等の異物の侵入を一層確実に防止することができる。

本発明の一実施形態について、図１乃至図４を参照して説明する。本実施形態の靴底部材１は、図１に示すように、靴２の接地側となる靴底３の踵部３ａに装着されている。

先ず、靴底部材１の構成を説明する。

靴底部材１は、天然ゴムや合成ゴムなどのゴム組成物により成形され、図２及び図３に示すように、ベース４と、複数のリブ５（複数の第１リブ５ａ及び複数の第２リブ５ｂ）を備えている。ベース４は、平坦な円盤状に形成され、その上面４ａが靴底３に一体に接合されている。

各リブ５は、図４に示すように、ベース４の下面４ｂに一体に連設され、接地方向（下側）に傾斜しつつ突出する。また、図３に示すように、各リブ５は、放射方向に延びて、円周方向に所定間隔を存して配設されている。更に、各リブ５は、放射方向に湾曲する形状に形成されている。即ち、各リブ５は、放射方向に沿った長手軸６を有し、この長手軸６が湾曲する形状に形成されている。これによって、各リブ５の配列状態での形状は略渦巻状とされている。

各リブ５には、放射方向に所定の長さを有する第１リブ５ａと、第１リブ５ａよりも長さの短い第２リブ５ｂとがあり、第１リブ５ａと第２リブ５ｂとは円周方向に沿って交互に配設されている。また、第２リブ５ｂは互いに隣合う第１リブ５ａ間の放射方向の外側寄りに設けられており、第２リブ５ｂにおける放射方向の内側に位置する先端角部には傾斜面７が形成されている。更に、各リブ５の接地面となる端面には、微細な凹凸による滑り止め８が施されている。

本実施形態において、靴底部材1は、ベース４の直径寸法は５０mmとされ、厚み寸法は４mmとされている。第１リブ５ａ及び第２リブ５ｂは何れもその厚み寸法が３mmとされ、高さ寸法が７mmとされている。放射方向（長手軸６方向）における第１リブ５ａの長さ寸法は２０mmとされ、第２リブ５ｂの長さ寸法は１５mmとされ、第１リブ５ａと第２リブ５ｂとはそれぞれ６個ずつ設けられている。なお、各リブ５の硬さは７５度(ＪＩＳ-A硬度)とされている。第１リブ５ａ及び第２リブ５ｂは何れもベース４に対して傾斜角αが６０度とされている。

また、靴底部材1は、図１に示すように、各リブ５の配列円周の中央部（本実施形態ではベース４の中央部９に一致する）が、踵骨の最下点（図示せず）に対応して位置するように靴底３に設けられている。具体的には、本実施形態においては、ベース４の中央部９が足の踵後端から足長の１６％程爪先寄りとなる位置に設けられている。更に、図示しないが、各リブ５は、靴底３の踵部３ａ下面から下方に４mm突設させて設けられている。なお、各リブ５の踵部３ａ下面からの突出量は踵接地時にクッション性を得ることができればよく、２mm〜４mmの範囲で適宜設定することができる。また、靴底３に設けた靴底部材1においては、靴底部材1の中央部９を軸として、図１において矢印Ｂで示す方向に爪先が回旋するように、各リブ５の傾斜方向が設定されている。

次に、以上のように構成された靴底部材１を装着した靴２を使用した場合の歩行時の作動を説明する。

靴２を使用して歩行を行ったとき、先ず、靴底３の踵部３ａに設けられている靴底部材１の各リブ５が接地する。この際、各リブ５には、使用者の体重圧が付与される。このとき各リブ５に付与される体重圧は、靴底３の踵部３ａが完全に接地するまでの間、徐々に増加する。そして、各リブ５は、図４に示すように、ベース４に対して傾斜していることにより、その傾斜方向に応じて傾動を開始する。傾動を開始した各リブ５は、図３に示すように、その形状が湾曲していることにより、その根元から急激に折れ曲がって傾動することはなく、踵接地時の衝撃を吸収しながら徐々に撓みながら傾動し、緩やかな回転トルクを発生する。また、各リブ５の接地面となる端面には微細な凹凸による滑り止め８が施されているので、体重圧を滑り無く回転トルクに変換することができ、回転トルクが円滑に発生する。

そして、このとき、各リブ５の回転トルクによって、使用者の下腿部が大腿部に対して外旋し、円滑なスクリューホームムーブメントを得て、膝関節の負担が軽減された正常な歩行を行うことができる。更に、第２リブ５ｂが放射方向の外方寄りで各第１リブ５ａ間に介在されていることにより、各リブ５から発生する弾性が均等であり、踵着地時における衝撃が均等に吸収されると同時に、回転方向に効率的に分散される。これによって、使用者の歩行時の膝関節への負担が確実に軽減する。

更に、第２リブ５ｂには、図３に示すように、前記傾斜面７が形成されていることにより、回転トルク発生を阻害する各リブ５間への小石等の異物の挟まりを防止することができる。また、第２リブ５ｂと第１リブ５ａとの間に小石等の異物が挟まったとしても、第２リブ５ｂの傾斜面７により第２リブ５ｂが柔軟に撓んで小石等の異物を円滑にはじき出す。

このように、本実施形態の靴底部材１を装着した靴２を使用することによって、違和感なく快適な履きごこちが得られ、立脚歩行初期での膝関節における外側への押し出し力(スラスト運動)を減少させて、膝関節への負担のない正常な歩行動作を得ることができるので、変形性膝関節症患者の症状悪化を防止でき、また、変形性膝関節症を予防することができる。

なお、本実施形態においては、図１に示すように、靴底３の踵部３ａから靴底部材１の各リブ５が露出するものを示したが、それ以外に、図５に示すように、ベース４に対向する円盤状の接地板１０を設けてもよい。接地板１０は各リブ５の接地側の端面に一体に連設され、接地面に微細な凹凸による滑り止め１１が形成されている。これにより、各リブ５は接地板１０の接地に伴って均一に傾動し安定した回転トルクを発生させることができる。しかも、各リブ５はベース４と接地板１０との間にあって接地板１０により覆い隠された状態であるので、各リブ５の間への小石等の異物の侵入を確実に防止することができる。

産業状の利用可能性

本発明の靴底部材によれば、靴底の踵部底面に装着することにより、変形性膝関節症の患者に対し正常な歩行を促して疾病の進行を防止することができ、特に、高齢者の女性に多くみられる変形性膝関節症患者を対象として、これらの患者に対する歩行動作を改善し自然な治癒を促すことができる。

また、本発明の靴底部材によれば、靴底の踵部底面に装着することにより、健常者に対して膝関節に負担のかからない歩行運動を提供して、変形性膝関節症の発症を予防することができる。

本発明の実施形態の靴底部材を採用した靴の底面図。 本実施形態の靴底部材を示す斜視図。 本実施形態の靴底部材を示す底面図。 図３のIV−IV線断面説明図。 他の実施形態の靴底部材を示す斜視図。

Claims (6)

1. 靴底の踵部底面に固定されるベースと、該ベースから接地方向に向かって突出して放射状に延び、且つ円周方向に所定間隔を存して配設された弾性を有する複数のリブとを備え、各リブは、その配列円周における同一の円周方向に傾斜しており、接地の際の体重圧により各リブが傾動して接地面と水平方向に回転トルクを発生させる靴底部材において、
   各リブは、放射方向に向かって、該各リブの配列円周における同一の円周方向に湾曲する渦巻状の形状に形成されていることを特徴とする靴底部材。
2. 前記複数のリブは、放射方向に所定の長さを有する第１リブと、該第１リブよりも短い第２リブとから構成され、
   第１リブと第２リブとは、周方向に交互に配列され、
   第２リブは、第１リブに対して放射方向の外方寄りに配設されていることを特徴とする請求項１記載の靴底部材。
3. 前記第２リブには、放射方向の内側に位置する先端角部に傾斜面が形成されていることを特徴とする請求項２記載の靴底部材。
4. 前記リブの接地面となる縁面には、凹凸が形成されていることを特徴とする請求項１記載の靴底部材。
5. 前記ベースを靴底の踵部底面に固定したとき、前記各リブは、靴底の踵部下面から所定量突出すると共に、少なくとも各リブの配列円周の中央部が、踵骨の最下点に対応して位置することを特徴とする請求項１記載の靴底部材。
6. 前記各リブの接地側に連結され、前記各リブの配列円周下方を覆って前記ベースに対向する円盤状の接地板を設けたことを特徴とする請求項１記載の靴底部材。

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