JP4452721B2 - 靴底の緩衝装置 - Google Patents

Description

本発明は、靴底の緩衝装置に関するものである。

靴底は、軽量であることや、足を安定した状態に保持する機能の他に、着地の衝撃を吸収して緩和する緩衝機能等が要求される。かかる諸機能に加え、近時、反発機能を備えた靴が提案されている。反発機能は、着地の衝撃を変形のエネルギーとして靴底に蓄積して、離地の際に前記変形のエネルギーを放出する機能である。この機能は着用者の運動能力を高めるのに役立つ。

前記変形のエネルギーは、靴底の要素が圧縮され、または、屈曲されることなどにより、当該要素内に蓄積される。しかし、靴底の緩衝部材として用いられる発泡樹脂のようなヤング率の小さい粘弾性体は、変形の際にエネルギーが熱等として散逸される。したがって、かかる粘弾性体は、一般に、高い反発機能を発揮し得ない。

前記反発機能を有する靴の構造としては、下記の特許文献が挙げられる。
実用新案登録第３０８２７２２号 実用新案登録第３０５３４４６号 特開平２−１１４９０５号 特開平１−２７４７０５号 特開２００４−６５９７８号 実用新案登録第３０９３２１４号 ＷＯ９６／３８０６２（特表平１１−５０６０２７号）

前記特許文献１，２には反発機能を高めた靴が開示されている。両特許文献１，２では、弾性体でチューブ状に形成された反発部材を靴底の下面に装着することで、反発機能を高めている。しかし、これらの反発部材は足の大きさにほぼ等しい大きさを有すると共に、湾曲面で足の全体を支持するので、足を安定した状態で保持し得ない。

図１４（ａ）は、前記特許文献３に開示された靴の側面図である。この図に示すように、この特許文献の靴には、踵部分においてミッドソール１００に断面楕円状のバネ１０１が装着されている。

しかし、このバネ１０１は柔らかいミッドソール１００内に収容されている。そのため、着地時の衝撃エネルギーのうちの一部は、前記ミッドソール１００に吸収および散逸されて、残りの部分が前記バネ１０１に吸収される。したがって、バネ１０１が蓄積し得るエネルギーの量の低下を招く。

しかも、着地時の衝撃力は、前記ミッドソール１００で散逸された後に前記楕円状のバネ１０１に負荷される。そのため、前記分散された衝撃エネルギーが前記楕円状のバネ１０１の各部に分布荷重として負荷されるので、無端状のバネ１０１の撓み量は小さくなると考えられる。したがって、エネルギーを楕円状のバネ１０１内に十分に蓄積することができない。

図１４（ｂ）は、前記特許文献４に開示された靴を一部切欠して示す側面図である。この図に示すように、靴底内には空洞部１０３が形成されている。前記空洞部１０３にはリアクションプレート１０４が内蔵されている。当該リアクションプレート１０４は上下対向辺１０４ａおよび該上下の対向辺１０４ａを連結する前後の湾曲部１０４ｂを有する。前記リアクションプレート１０４内にはゲル状の緩衝部材１０５が設けられている。

この特許文献４の靴においても、リアクションプレート１０４が靴底内に収容されているので、前記特許文献３の靴（図１４（ａ））と同様のデメリットが存在する。このリアクションプレート１０４のうち、着地の衝撃により変形エネルギーを蓄積する部分は、主として前後の湾曲部１０４ｂであり、上下の対向辺１０４ａではないと推測される。

図１５（ａ）は前記特許文献５に開示された靴底の構造を示す側面図、図１５（ｂ），図１５（ｃ）は同靴底の変形部材の拡大斜視図である。
この特許文献５の靴底は、複数のハニカム状の変形部材１０６を有する。この靴底が上下に圧縮されると、変形部材１０６は図１５（ｂ）に示す状態から図１５（ｃ）に示す状態へと変形する。この際、前記変形部材１０６の張力部材１０７が伸びることでエネルギーが蓄積される。しかし、伸びにより部材に蓄積されるエネルギーは、曲げにより部材に蓄積されるエネルギーに比べ著しく小さい。したがって、この靴底もエネルギーを十分に蓄積することはできない。

図１６（ａ）は、前記特許文献６に開示された靴の側面図である。
この図において、ミッドソール１２０には踵部に対応する位置に窪み部１２１が形成され、この窪み部１２１にはプラスチックで形成されたクッション部材１２２が配設されている。クッション部材１２２は側面視がＤ字形状で筒状に形成されている。このクッション部材１２２は円弧状のアーチ部１２３とフラット状の底板部１２４とから一体に構成されている。アーチ部１２３と底板部１２４との間には通気空洞部１２５が形成されている。

この靴では、クッション部材１２２の底板部１２４がフラット状である。そのため、靴底の下方から着地の衝撃が負荷されても底板部１２４が曲げ変形しない。

図１６（ｂ）は前記特許文献７に開示された靴底の断面図である。
同図において、中底本体１３０内にはキャビティ１３１が形成されている。キャビティ１３１には、板１３２とインサート１３３が収容されている。インサート１３３は、ヒールレバー１３４、支点１３５および基部１３６を有するＶ字状の部分とを備える。ヒールストライク時には、局所的な衝撃力がヒール領域１３７に加わり、インサート１３３のエネルギーのリターン特性を改善する。
前記先行技術では、インサート１３３のＶ字状の部分に対応するヒール領域１３７が下方に膨らみ出ているので、衝撃力がインサート１３３に吸収され易い。

しかし、インサート１３３はＶ字状であるため、足の最初の接地時において、靴の斜め下方から荷重Ｆ１が加わると、インサート１３３の基部１３６は板の長手方向に圧縮されて座屈を生じ易い。したがって、靴の斜め下方から荷重Ｆ１が加えられた場合、基部１３６は曲げ変形を生じにくい。また、ヒールレバー１３４の支点１３５よりも先端には曲げ変形が生じない。すなわち、ヒールレバー１３４の部分では衝撃の吸収およびエネルギーの蓄積を図れない。
また、同図の構造では、足全体が地面に着地したフットフラットではインサート１３３に曲げが生じ、これにより蓄えたエネルギーをリターンすることができる。しかし、足が最初に着地してからフットフラットに移るまでの間には、エネルギーを十分に蓄積することができず、したがって、十分にリターンさせることもできない。

本発明の目的は、足を安定した状態で保持しつつ、着地の際の衝撃力を十分に吸収して蓄積することで高い衝撃吸収機能および反発機能を発揮する靴底の緩衝装置を提供することである。

前記目的を達成するために、本発明の靴底の緩衝装置は、着地時に接地する接地面と前記接地面とは逆の上面とを有するアウターソールと、前記アウターソールの上方に配置されると共に下面を有するミッドソールと、前記アウターソールとミッドソールとの間に配置された変形要素とを備える。前記変形要素は前記ミッドソールの下面に接合されていると共に、前記アウターソールの上面に接合されている。前記変形要素は偏平したチューブ状のチューブ状部を有する。前記チューブ状部を構成する材料のヤング率は、前記ミッドソールを構成する材料のヤング率よりも大きく、かつ、前記アウターソールを構成する材料のヤング率よりも大きい。前記チューブ状部は足の前後方向に概ね沿った長径と上下方向に概ね沿った短径とを有するように配置されている。前記長径が約２５mm〜約８０mmに設定されている。前記チューブ状部は、下方に向って凸になるように湾曲していることで着地の衝撃により曲げ変形を呈する下部を有する。前記アウターソールの上面には、凹んだ第１湾曲面が設けられており、前記チューブ状部の前記下部が前記アウターソールの前記第１湾曲面に嵌り込んでいる。

本発明の靴底の緩衝装置によれば、アウターソールに加わった外力は、柔らかいミッドソールに吸収される前にヤング率の大きなチューブ状部に直接的に伝わる。したがって、外力の多くをチューブ状部に吸収させることができるから、チューブ状部の板バネ構造による高反発機能が発揮される。しかも、チューブ状部、アウターソールおよびミッドソールが一体となって変形するので、高い衝撃吸収の機能が発揮される。

特に、チューブ状の下部は、下方に向って凸となるように湾曲しているので、着地の際の衝撃で、大きな曲げ変形を呈する。したがって、チューブ状部内に反発エネルギーを蓄え易く、かつ、衝撃の吸収機能が高い。

また、チューブ状部の長径が約２５mm〜約８０mmに設定されているので、チューブ状部の十分な曲げ変形が期待できると共に、足を安定した状態で保持することができる。すなわち、チューブ状部の長径が２５mmよりも小さいと小さすぎて曲げ変形が生じ難く、８０mmよりも大きいとチューブ状部が大きすぎて安定性に欠ける。かかる観点から、チューブ状部の長径は３５mm〜５５mm程度に設定するのが好ましい。

本発明において、“変形要素がミッドソールの下面に接合されている”とは、変形要素がミッドソールに直接的に接合されている場合を含むほか、たとえば、変形要素とミッドソールとの間に変形要素を保持するための別の部材が介在しており、変形要素がミッドソールに間接的に接合されている場合をも含む。
一方、“変形要素がアウターソールの上面に接合されている”とは、変形要素の下面がアウターソールの上面に直接的に接合されている場合を含むほか、たとえば、変形要素とアウターソールとの間に、これら両者の接着性を向上させるための別の部材等が介挿されている場合等をも含む。

本発明の好ましい態様においては、前記チューブ状部は、上方に向って凸になるように湾曲していることで着地の衝撃により曲げ変形を呈する上部を有し、前記ミッドソールの下面には凹んだ第２湾曲面が設けられており、前記チューブ状部の上部が前記ミッドソールの第２湾曲面に嵌り込んでいる。

この態様では、チューブ状部の上部も湾曲していることにより、上部の両端が長径方向に変位することが可能となる。したがって、チューブ状部の下部が変形し易くなる。また、チューブ状部の上部も曲げ変形し易くなる。したがって、着地の際のエネルギーの吸収および蓄積機能が高くなる。

本発明の別の好ましい態様においては、前記アウターソールの接地面には、前記チューブ状部の下部に概ね沿って下方に凸になるように湾曲した第３湾曲面が設けられている。

この態様では、アウターソールの接地面が湾曲しているので、着地の瞬間（ファーストストライク時）に、アウターソールの接地面の一部に加わった衝撃でチューブ状部の下部が直ちに曲げ変形する。そのため、着地の衝撃をチューブ状部の下部の全体に蓄えて吸収することができる。しかも、湾曲したアウターソールも同時に変形するので、アウターソールも衝撃力を蓄えて吸収することができる。

また、アウターソールが湾曲していることで、アウターソールが不必要に厚くならず、靴の軽量化を図ることができる。さらに、着用者が着地動作を行う、すなわち、足の踵部が着地した後、前足部が接地していく際に、アウターソールが後端部から順に前方に接地するような形状となる。したがって、着地から離地の間のスムースな足の運びを実現することができる。

本発明の別の好ましい態様においては、前記チューブ状部が前記ミッドソールの後足部に配置され、前記チューブ状部の下部の少なくとも一部が、ミッドソールの後足部から下方に突出（膨出）している。
この態様では、チューブ状部の下部が下方に突出しているから、前記着地動作の際、チューブ状部の下方のアウターソールが最初に接地する。したがって、着地の瞬間（ファーストストライク時）の大きな衝撃力が、変形要素に蓄えられて吸収されることができる。かかる観点から、前記チューブ状部の下部の概ね全部が前記ミッドソールの後足部から下方に突出（膨出）しているのが更に好ましい。

本発明の別の好ましい態様においては、前記変形要素が少なくとも足の後足部の外側に設けられている。
通常、足は後足の外側が最初に着地するので、変形要素を足の後足部の外側に設けることで着地の際の衝撃力をより効果的に吸収することができる。

この態様では、足の後足部において少なくとも２個以上の前記変形要素が足の内外方向に互いに分離されて設けられているのが好ましい。このようにすることで、靴の軽量化を図ることができる。
足の後足の内外方向に変形要素を互いに分離させる場合、ヤング率を変えたり、厚さを変えるなどして、内側の変形要素の剛性が外側の変形要素のそれよりも大きくする方が好ましい。

また、足の外側に少なくとも２個以上の前記変形要素が設けられているのが更に好ましい。このようにすることで、適切な大きさの複数個の変形要素が足の外側に設けられることができ、着地の衝撃を受ける後足部の外側の略全域にわたって衝撃の吸収と高反発を図り得る。

変形要素が足の内外方向に互いに分離されている場合においては、前記チューブ状部の短径が足の内外方向の中央に行くに従い小さくなっているのが好ましい。前記チューブ状部の長径も同様に構成されていてもよい。
このようにすれば、チューブ状部の径が変化しているので、チューブ状部の成型時に型を容易に抜くことができる。また、足の内外方向の中央におけるチューブ状部の短径を足の内外の端の側におけるそれよりも小さくすることにより、靴底の中央が内外よりも大きく突出するのを防止できるから、足の静止時において足の安定性が高まる。

本発明の別の好ましい態様においては、前記チューブ状部の内部の空間に、当該チューブ状部のヤング率よりもヤング率の小さい緩衝部材が設けられている。
チューブ状部のみで衝撃を吸収しようとすると、チューブ状部の一部に過度の応力が発生するおそれがある。そのため、内部の空間にチューブ状部とは別の緩衝部材を設けることにより、チューブ状部の負担を小さくすることができる。
また、チューブ状部の内部の空間に、チューブ状部のヤング率よりもヤング率の小さい緩衝部材が設けられることにより、反発性を有するチューブ状部と緩衝性を有する緩衝部材とを種々組み合わせることができる。これにより、反発性、緩衝性、耐久性などを考慮してより適切に変形要素を設計できる。

本発明において、前記チューブ状部を構成する材料のヤング率は約１kgf/mm² 〜約３０kgf/mm² に設定されるのが好ましい。
これは、チューブ状部を構成する材料のヤング率が１kgf/mm² よりも小さいと、材料が柔らかすぎて、チューブ状部の湾曲した下部に十分なエネルギーを蓄えることができず、一方、チューブ状部を構成する材料のヤング率が３０kgf/mm² を超えると、下部の剛性が大きくなりすぎるので、曲げの撓みが小さくなりすぎて、下部に十分なエネルギーを蓄えることができないためである。

本発明の別の好ましい態様においては、前記チューブ状部は、前記下部の前方に前端部を有すると共に前記下部の後方に後端部を有し、前記２つの端部の外表面がミッドソールおよび／またはアウターソールで覆われているのが好ましい。
チューブ状部の下部が曲げ変形を呈する度に大きな応力がチューブ状部の端部に発生するので、当該端部には耐久性が求められる。かかる端部をミッドソールおよび／またはアウターソールで覆うことで、光等による端部の経時的な劣化を防止し、耐久性を高めることができる。

本発明の別の好ましい態様においては、前記チューブ状部は、前記下部の前方に前端部を有すると共に前記下部の後方に後端部を有し、、前記２つの端部の肉厚が前記上部および下部の肉厚よりも大きく設定されているのが好ましい。曲げ変形による負荷の大きい前後の端部の肉厚を大きく設定することで、当該端部の耐久性を更に向上させることができる。
この態様において、前記端部の厚さは、たとえば、約１．５mm〜約８．０mmに設定し、前記上部および下部の厚さは、たとえば、約１．０mm〜約４．０mmに設定することができる。

本発明の別の好ましい態様においては、前記ミッドソールの下面に前記ミッドソールのヤング率よりもヤング率が大きい連結部材が接合されており、前記チューブ状部が前記連結部材に接合されており、前記チューブ状部が前記連結部材に接合されることで、前記変形要素が前記連結部材に保持されている。
このように、変形要素の上にヤング率の大きい連結部材を配置して、変形要素をこの連結部材に接合することによって、変形要素の接着力が向上する、つまり、変形要素が脱落し難くなる。また、ヤング率の大きい連結部材で変形要素を保持することにより、変形要素が位置ズレし難くなる。

本発明の別の好ましい態様においては、靴底の縦断面において、前記チューブ状部が継ぎ目のないように一体に形成されている。

本発明の別の好ましい態様においては、前記チューブ状部の短径が約８mm〜約２５mmであり、前記チューブ状部の長径を短径で除した偏平度が約１．５〜約４．０である。
チューブ状部の短径が８mmよりも小さいと、下部の曲率が十分な大きさにならないから、曲げ変形による衝撃を十分に吸収できない。一方、短径が２５mmよりも大きいと、変形が大きくなりすぎて、足の安定な支持（安定性）が損なわれる。

図１は、本発明の第１実施例にかかる靴の外側面図である。 図２は、同靴の靴底の底面側から見た斜視図である。 図３は、アウターソール、変形要素および連結部材の底面側から見た分解斜視図である。 図４（ａ）は図２のIVa-IVa 線断面図を１８０°回転した図、図４（ｂ）は図１のIVb-IVb 線断面図である。 図５は、本発明の第２実施例を示す靴を底面側から見た斜視図である。 図６（ａ），図６（ｂ）および図６（ｃ）は本発明の靴底の一例を示す部分断面図、図６（ｄ），図６（ｅ）および図６（ｆ）は本発明に含まれない靴底の一例を示す部分断面図である。 図７（ａ）〜図７（ｅ）は、本発明の靴底の変形例を示す部分断面図である。 図８（ａ）〜図８（ｅ）は、それぞれ、チューブ状部の変形例を示す斜視図である。 図９（ａ）〜図９（ｉ）は、それぞれ、チューブ状部の変形例を示し、図９（ａ）〜図９（ｃ）および図９（ｉ）は足の内外方向に沿った断面図、図９（ｄ）〜図９（ｈ）は足の前後方向に沿った断面図である。 図１０（ａ）〜図１０（ｈ）は、それぞれ、緩衝部材の変形例を示す断面図である。 図１１（ａ）〜図１１（ｅ）は、走行時の着地から離地までの体の挙動を示す概略側面図である。 図１２（ａ）〜図１２（ｅ）は、第１実施例の靴底の後足部の着地時の変形を示す部分外側面図である。 図１３（ａ）〜図１３（ｄ）は、同部分内側面図である。 図１４（ａ）および図１４（ｂ）は、それぞれ、従来例を示し、図１４（ａ）は靴底の側面図、図１４（ｂ）は靴の一部切欠側面図である。 図１５（ａ），図１５（ｂ），図１５（ｃ）は、それぞれ、従来例を示し、図１５（ａ）は靴底の側面図、図１５（ｂ）および図１５（ｃ）は同靴底の変形部材の斜視図である。 図１６（ａ），図１６（ｂ）は、それぞれ、従来例を示し、図１６（ａ）は靴の側面図、図１６（ｂ）は別の従来例の靴底の断面図である。 図１７は、第３実施例にかかる靴の外側面図である。 図１８は、アウターソール、変形要素および連結部材の底面側から見た分解斜視図である。 図１９（ａ），図１９（ｂ）は、緩衝部材を示す分解斜視図である。 図２０は、応力−歪線図である。

符号の説明

１２：第２湾曲面
２，２Ａ，２Ｂ：アウターソール
２１：第１湾曲面
２３：第３湾曲面
３：変形要素
３０，１３０，２３０，３３０，４３０：チューブ状部
３１：下部
３２：上部
３３：端部
３５：緩衝部材
４：連結部材
Ｌｒ：長径
Ｓｒ：短径
Ｍ：ミッドソール
Ｘ：内外方向
Ｙ：前後方向
Ｚ：上下方向

本発明は、添付の図面を参考にした以下の好適な実施例の説明からより明瞭に理解されるであろう。しかしながら、実施例および図面は単なる図示および説明のためのものであり、本発明の範囲を定めるために利用されるべきものではない。本発明の範囲は請求の範囲によってのみ定まる。添付図面において、複数の図面における同一の部品番号は、同一または相当部分を示す。

以下、本発明の実施例が図面を参照して説明される。
第１実施例：
図１〜図４は第１実施例を示す。
図１に示すように、本実施例の靴底は、ミッドソール（支持要素の一例）Ｍ、アウターソール２および変形要素３を備える。前記ミッドソールＭは、上の第１ミッドソール本体１Ａと下の第２ミッドソール本体１Ｂとが、上下に接合されて形成される。各ミッドソール本体１Ａ，１Ｂの下面には、アウターソール２やいわゆるシャンク（図示せず）などが配置される。一方、第１ミッドソール本体１Ａの上には、インソール（図示せず）が接着される。各ミッドソール本体１Ａ，１Ｂは、たとえばＥＶＡ（エチレン−酢酸ビニル共重合体）やポリウレタンなどの発泡樹脂などの衝撃吸収に適した素材（ミッドソール素材）で形成される。なお、前記ミッドソールＭやインソールの上方には、足の甲を包むのに適したアッパーＵが配置される。前記アウターソール２は、路面や床面に接地し、前記ミッドソールＭよりも耐摩耗性の大きい材料（アウターソール素材）で形成されている。

図２は、本発明の靴底を底面側から見た斜視図である。
図２に示すように、前記アウターソール２は、足の前足部に設けられた第１アウターソール２Ａと、足の後足部に設けられた第２アウターソール２Ｂとにより構成されている。第２アウターソール２Ｂと第２ミッドソール本体１Ｂとの間には、変形要素３と該変形要素３を保持する連結部材４とが配置されている。

図２に示すように、４個の変形要素３が設けられており、そのうちの２個は足の後足部の内側に配置され、残りの２個は足の後足部の外側に配置されている。すなわち、変形要素３は足の後足部の内外に２個ずつ２列に配置されている。足の後足部の内側の変形要素３と足の後足部の外側の変形要素３とは、足の内外方向Ｘに離間している。また、足の後足部の内側の一対の変形要素３は前後方向Ｙに互いに離間しており、足の後足部の外側の一対の変形要素３も同様である。
前記第２アウターソール２Ｂは、内側と外側に分割して設けられており、内外方向Ｘに互いに離間している。内側および外側の第２アウターソール２Ｂは、それぞれ、前後方向Ｙに並べられた一対の変形要素３，３を下方から覆うように設けられている。

図３は、図２における第２アウターソール２Ｂ、変形要素３および連結部材４を示す分解斜視図であり、図２と同様に底面側から見た図である。
図３に示す第２アウターソール２Ｂの上面は、変形要素３の下部３１（図３における変形要素３の上側部分）に接着される。一方、変形要素３の上部３２（図３における変形要素３の下側部分）は、連結部材４に接着（溶着）され、該連結部材４は第２ミッドソール本体１Ｂ（図２）の下面に接着される。すなわち、変形要素３の上部３２は連結部材４を介して第２ミッドソール本体１Ｂの下面に接合される。

変形要素３：
図３に示すように、変形要素３は、チューブ状のチューブ状部（チューブ状部材）３０と、緩衝部材３５とにより構成されている。各チューブ状部３０には、内外の端にわたって貫通する開口が設けられており、中に内部の空間を有する。このチューブ状部３０は、靴底の縦断面において概ね楕円形であってもよい。前記緩衝部材３５は、前記チューブ状部３０の内部の空間に設けられている。本実施例においては、緩衝部材３５は、チューブ状部３０の内部の空間の前後の中央付近において、チューブ状部３０の上部３２と下部３１に接触するように、すなわち、チューブ状部３０のチューブ状壁に嵌まって接するように設けられている。

前記緩衝部材３５のヤング率は、チューブ状部３０のヤング率よりも小さく設定されている。この緩衝部材３５を構成する材料としては、たとえば、ゴム様または鞘様の圧縮変形部材を用いることができる。

前記「ゴム様または鞘様の圧縮変形部材」は、圧縮されたときに変形しながら反発する力を蓄える部材であって、熱可塑性エラストマーや加硫ゴムなどのゴム弾性を発揮する部材の他に、エアやゲル状物質又は軟質のゴム様弾性体などが充填された鞘（pod ）状ないし袋状の部材を含む。なお、熱可塑性エラストマーとは、常温において加硫ゴムの性質を呈するが、高温において可塑化されてプラスチック加工機で成型可能な高分子材料をいう。

本明細書において、ゴム様の部材つまりゴム弾性を発揮する部材とは、大きな変形が可能で（例えば、破断伸度が１００％以上）、かつ、応力σを取り除くと元の形状に復元する性質を有する部材をいい、該部材においては、図２０の応力−歪線図の実線Ｌ１で示すように、一般に、歪δが大きくなるに従い歪δの変化に対する応力σの変化が大きくなる。

したがって、同図において破線Ｌ２で示すように、ある程度以上の応力σが生じると、殆ど応力σが増大することなく歪δが増大する部材、たとえば樹脂の発泡体は、一般に、ゴム弾性を発揮する部材ではない。
同図に示すように、かかる樹脂の発泡体の弾性比例限界σ_F は前記ゴム様部材の弾性比例限界σ_G よりも小さい。そのため、かかる樹脂の発泡体では、局所的な負荷を受けた場合に、足の支持が不安定となり得る。
ここで、“弾性比例限界”とは、圧縮変形部材に負荷した圧縮荷重の変化と当該部材の縮みの変化との関係、つまり、圧縮応力の変化と歪みの変化との関係が概ね比例する範囲での最大の応力をいう。
なお、本明細書において、ヤング率とは、図２０の素材の変形の初期Ｐ_I における歪に対する応力の比をいう。

前記ゴム様部材としては、たとえば、ゴムやゴム様の合成樹脂（熱可塑性エラストマー）などを用いることができる。ゴム様部材がゴム様の合成樹脂、たとえば、いわゆるゲル（緩衝部材の商業上の呼称）である場合、当該ゴム様部材の材質としては、たとえば、ポリウレタンゲルやスチレン系ゲルを用いることができる。また、ゴム様部材としては、ゲルに代えて、あるいは、ゲルと併用してＥＶＡ等の樹脂の発泡体を用いてもよい。
また、ゴム様部材に代えて、エアや液体の充填された鞘様部材などの圧縮されたときに変形しながら反発する力を蓄えるものが用いられてもよい。

なお、変形要素３には荷重が集中するので、大きな応力が発生する。そのため、緩衝部材３５の弾性比例限界はミッドソールＭのそれよりも大きくするのが好ましい。靴を繰り返し着用しても、この緩衝部材３５に永久変形が生じ難いからである。
緩衝部材３５を構成する材料としてゲルを用いる場合には、たとえば、ヤング率が約０．１kgf/mm² 〜約１．０kgf/mm² のゲルを用いるのが好ましい。

一方、チューブ状部３０は、ミッドソールＭおよびアウターソール２を構成する材料のヤング率よりも大きなヤング率の材料で構成されている。チューブ状部３０を構成する材料のヤング率は、約１．０kgf/mm² 〜約３０kgf/mm² に設定されており、約２．０kgf/mm² 〜約１０kgf/mm² 程度に設定するのが最も好ましい。チューブ状部３０を構成する材料としては、たとえば、ナイロン、ポリウレタン、ＦＲＰなどの非発泡の樹脂を用いることができる。

前記チューブ状部３０や緩衝部材３５を構成する部材のヤング率は足の後足部の内側と外側で異なる値に設定することができる。また、チューブ状部３０の肉厚や緩衝部材３５の平面断面における断面積は、足の後足部の内側と外側で異なるように設定することができる。かかる設定により、足の後足部の外側に配置された変形要素３の単位面積当たりの上下方向の圧縮剛性を足の内側に配置された変形要素３のそれよりも小さくでき、その結果、足の過回内を予防することができる。

図４（ａ）は、図２におけるIVa-IVa 線断面図を１８０°回転し、通常の着用時の上下関係で描いた靴底の縦断面図である。図４（ｂ）は、図１のIVb-IVb 線における靴底の横断面図である。

図４（ａ）に示すように、チューブ状部３０は、靴底の縦断面において、継ぎ目のないように一体に形成されている。チューブ状部３０は、偏平されて、足の前後方向Ｙに概ね沿った長径Ｌｒと、上下方向Ｚに概ね沿った短径Ｓｒとを有する略楕円形に成形されている。すなわち、チューブ状部３０は、下方に向って凸になるように前後方向Ｙに沿って湾曲している下部３１と、上方に向って凸になるように前後方向Ｙに沿って湾曲している上部３２とを有している。下部３１および上部３２は、その湾曲した形状により、着地の衝撃により曲げ変形を呈する。これにより、変形要素３は上下方向に縮んだ状態となる。着地の衝撃によるチューブ状部３０の下部３１の曲げ変形の詳細については後述する。

前記長径Ｌｒは約２５mm〜約８０mmに設定されており、前記短径Ｓｒは約８mm〜約２５mmに設定されている。なお、この短径Ｓｒは変形要素の高さを意味する。長径Ｌｒを短径Ｓｒで除した偏平度（Ｌｒ／Ｓｒ）は、約１．５〜約４．０に設定されている。
なお、図４（ｂ）に示すように、チューブ状部３０の短径Ｓｒは、足の内外方向Ｘの中央に行くに従い小さくなるように形成されている。また、チューブ状部３０の長径Ｌｒも、同様に、足の内外方向Ｘの中央に行くに従い小さくなるように形成されている。

図４（ａ）に示すように、前記チューブ状部３０の下部３１の前方および後方には、それぞれ、端部（前端部、後端部）３３が形成されている。前記２つの端部３３の肉厚は、チューブ状部３０の下部３１および上部３２の肉厚よりも大きく設定されている。すなわち、前記端部３３の厚さは、約１．５〜約８．０mmであり、下部３１および上部３２の厚さは、約１．０〜約４．０mmに設定されている。

前記長径Ｌｒの端部（前端と後端）の近傍において、前記チューブ状部３０の肉厚が当該端部に近づくに従い概ね徐々に厚くなり、かつ、前記長径Ｌｒの端部における前記チューブ状部の肉厚が前記短径Ｓｒの端部（上端と下端）におけるそれの約２倍〜約５倍に設定されているのが好ましい。
かかる設定により、着地の際の荷重が負荷された際、前記長径Ｌｒの端部において前記チューブ状部３０が本質的に変形せず、かつ、前記短径Ｓｒの端部において前記チューブ状部３０が曲げ変形を呈することができる。また、チューブ状部３０の肉厚が端部の近傍において急激に変化しないので、端部に応力集中が発生し難くなり、チューブ状部３０の耐久性が著しく向上する。

連結部材４：
図４（ａ）に示すように、連結部材４の下面には、チューブ状部３０の上部３２に沿って凹んだ下湾曲面４２が形成されており、チューブ状部３０の上部３２が、前記下湾曲面４２に嵌まり込んでいる。一方、第２ミッドソール本体１Ｂの下面には、凹んだ第２湾曲面１２が形成され、連結部材４の上面には、前記第２湾曲面１２に沿って上方に凸となるように湾曲した上湾曲面４３が形成されている。この連結部材４の上湾曲面４３は、第２ミッドソール本体１Ｂの第２湾曲面１２に嵌まり込んでいる。
したがって、チューブ状部３０の上部３２が連結部材４を介して第２ミッドソール本体１Ｂの第２湾曲面１２に嵌り込んでいる。

図３に示すように、本実施例では、１つの連結部材４に４つの保持部４４が設けられており、各保持部４４は帯状の連結部４５で互いに連結されている。各保持部４４ごとに、前記チューブ状部３０の上部３２が嵌まり込む下湾曲面４２が形成されている。そのため、複数のチューブ状部３０を連結部材４の各保持部４４の下湾曲面４２に接合した後、該連結部材４を第２ミッドソール本体１Ｂ（図２）に接合することで、容易に複数のチューブ状部３０を第２ミッドソール本体１Ｂに接合することができる。また、チューブ状部３０の上部３２をかかる連結部材４に接合することにより、チューブ状部３０の接着力が向上する。すなわち、チューブ状部３０が脱落し難くなる。

図３に示す前記連結部材４のヤング率は、ミッドソールＭのヤング率よりも大きく設定されている。かかるヤング率の大きい連結部材４でチューブ状部３０を保持することにより、チューブ状部３０がミッドソールＭに直接接合される場合に比べて、着地の衝撃でミッドソールＭに局部的に負荷が加わってミッドソールＭとチューブ状部３０との接合部分が損傷し難くなる。

一方、図４（ｂ）に示すように、前記第１および第２ミッドソール本体１Ａ，１Ｂは足の底面から側面に沿って巻き上がる第１巻上部１９を有する。また、連結部材４は前記ミッドソール本体１Ａ，１Ｂの第１巻上部１９の外側に巻き上がる第２巻上部４９を有する。すなわち、連結部材４の足の内外方向Ｘの両端部には、上方に巻き上がる第２巻上部４９が形成されている。これにより、硬い連結部材４がミッドソールの第１巻上部１９の外側に巻き上がっていることで、当該第１巻上部１９が十分に支持されるから、足を安定して支持することができる。

第２アウターソール２Ｂ：
図４（ａ）に示すように、第２アウターソール２Ｂは、チューブ状部３０の下方において、チューブ状部３０の下部３１に沿うように湾曲している。前記第２アウターソール２Ｂの上面には、凹んだ第１湾曲面２１が形成されており、チューブ状部３０の下部３１が、該第１湾曲面２１に隙間なく嵌り込んで接着されている。一方、第２アウターソール２Ｂの接地面には、チューブ状部３０の下部３１に沿って下方に凸になるように湾曲した第３湾曲面２３が形成されている。図３に示すように、第２アウターソール２Ｂは、前後方向Ｙに沿って配置された一対のチューブ状部３０，３０の下部３１，３１を覆うように内外に分離して設けられている。

図４（ａ）に示すように、チューブ状部３０の上部３２は、連結部材４を介して第２ミッドソール本体１Ｂに嵌まり込み、一方、チューブ状部３０の下部３１の概ね全部が第２ミッドソール本体１Ｂの下端（ミッドソール本体１Ｂの下面の最下部）よりも下方に突出（膨出）している。チューブ状部３０の下部３１の概ね全部は、第２アウターソール２Ｂによって覆われている。また、第２アウターソール２Ｂは、連結部材４の前後の端部の近傍において第２ミッドソール本体１Ｂに接合されている。

足の後足部において、第２ミッドソール本体１Ｂの底面積を第２アウターソール２Ｂの底面積で除した値は約１．３以上に設定されている。すなわち、ミッドソールＭのアーチの後方の部分の底面積を第２アウターソール２Ｂの底面積で除した値は約１．３以上に設定されている。

図４（ａ）に示すように、各チューブ状部３０の下部３１および上部３２は前後の端部３３，３３を介して連なっており、該端部３３，３３は、前記下部３１および上部３２の曲げ変形の際に変形の中心となり得る。この端部３３のうち、前後方向Ｙに沿って配置された一対のチューブ状部３０，３０の互いに対向する側の端部３３，３３の外表面は、その上面側が連結部材４に覆われ、下面側が第２アウターソール２Ｂに覆われている。一方、チューブ状部３０，３０の互いに離れた側の端部３３，３３（前記互いに対向する側の端部とは反対側の端部）の外表面は、その上面側が連結部材４に覆われていると共に、その末端側（前面側または後面側）が上面部から下面側にかけて回り込むように形成された第２ミッドソール本体１Ｂによって覆われている。さらに、当該末端側においては、前記第２ミッドソール本体１Ｂの外側から第２アウターソール２Ｂが端部３３を覆っている。したがって、チューブ状部３０の前記端部３３の外表面は、第２ミッドソール本体１Ｂおよび／または第２アウターソール２Ｂに覆われている。

このように、チューブ状部３０の端部３３が別の部材によって覆われていることで、チューブ状部が曲げ変形をする度に大きな負荷を受ける端部３３が光等によって経時的に劣化して強度が低下するのを防止することができる。

足の着地から離地までの靴底の変形：
つぎに、前記第１実施例の靴底を実際に着用して着地から離地までの一連の動作を行った場合の靴底の変形テストについて説明する。このテストにおいて、チューブ状部３０のヤング率は５kgf/mm² に設定された。緩衝部材３５としてはゲルが用いられ、足の外側のゲル３５のヤング率は０．２kgf/mm² 、足の内側のゲル３５のヤング率は０．３kgf/mm² に設定された。

まず、走行時の足の動きについて説明する。図１１（ａ）〜図１１（ｅ）は、走行時の着地から離地までの一連の体の動作を示す概略側面図である。図１１（ａ）は足が最初に着地して踵の後端が接地した状態（いわゆる“ヒールコンタクト”）を示し、図１１（ｂ）は足裏全体が概ね地面に接地した状態（いわゆる“フットフラット”）を示し、図１１（ｃ）は足が蹴り出し始める直前の状態（いわゆる“ミッドスタンス”）を示し、図１１（ｄ）は足が地面を蹴り出して踵が上げられた状態（いわゆる“ヒールライズ”）を示し、図１１（ｅ）は足の爪先が地面から離地する直前の状態（いわゆる“トウオフ”）を示す。各図に示すように、足は踵の後端から着地して、次第に足裏全体が接地した後、前足部で地面を蹴り出すようにして離地する。

図１２（ａ）〜図１２（ｅ）は、前記第１実施例の靴底の後足部の外側の着地時の変形を示す。
図１２（ａ）は前記“ヒールコンタクト”時の靴底の状態を示す。この状態では、後足部の外側のアウターソール２から接地して、まず後足部の外側後方のチューブ状部１３０の下部３１の後部が若干の曲げ変形を呈する。この“ヒールコンタクト”時から前記“フットフラット”時までの間に、図１２（ｂ），図１２（ｃ）のように、前記外側後方のチューブ状部１３０の下部３１が大きな曲げ変形を呈することで、チューブ状部１３０が上下方向に縮む。続いて、前記“フットフラット”時には、図１２（ｄ）のように、後足部の外側前方のチューブ状部２３０の下部３１が大きな曲げ変形を呈することで、チューブ状部２３０が上下方向に縮む。そして、前記“ミッドスタンス”時には、後足部の外側の両チューブ状部１３０，２３０の下方のアウターソール２が次第に地面から離間し、前記“ヒールライズ”時には、図１２（ｅ）のように、当該アウターソール２は地面から完全に離間して両チューブ状部１３０，２３０は元の形状に戻る。

図１３（ａ）〜図１３（ｄ）は前記第１実施例の靴底の後足部の内側の着地時の変形を示す。
図１３（ａ）は、前記“ヒールコンタクト”時の靴底の状態を示す。この状態では、靴底の内側は接地せず、内側のチューブ状部３３０，４３０は外観上何ら変形していない。続いて、前記“フットフラット”時から前記“ミッドスタンス”時にかけては、図１３（ｂ）のように、後足部の内側のチューブ状部３３０，４３０の双方が曲げ変形を呈することで上下方向に縮み、続いて、図１３（ｃ）のように、後足部の内側前方のチューブ状部４３０の曲げ変形が更に大きくなる。前記“ヒールライズ”時には、図１３（ｄ）のように、前記内側前方のチューブ状部４３０が元の形状に戻り始め、踵が完全に上がる前記“トウオフ”時には後足部のアウターソール２は地面から離間して、前記内側前方のチューブ状部４３０は元の形状に戻る。

このように、足の外側および内側において、チューブ状部１３０，２３０，３３０，４３０の下部３１は大きな曲げ変形を呈するのに対し、図１２（ａ）〜図１３（ｄ）に示すように、“ヒールコンタクト”時から“ヒールライズ”時までの間、チューブ状部１３０，２３０，３３０，４３０の上部３２の曲げ変形は比較的小さい。

また、この“ヒールコンタクト”時から“ヒールライズ”時までの一連の動作の間、チューブ状部１３０，２３０，３３０，４３０の下部３１が曲げ変形を呈すると共に、図１２（ｃ）および図１３（ｃ）のように、後足部前方のチューブ状部２３０，４３０の前側の端部２３３，４３３がミッドソールＭに対して前後方向に若干の変位をする。この端部２３３，４３３の変位は下部３１の大きな曲げ変形を許容する。かかる端部２３３，４３３の変位を可能とするには、上部３２もある程度湾曲しているのが好ましいと推測される。

また、後足部の外側においては、靴底は後端部から次第に前方に接地していき、これにしたがって、荷重の負荷される位置が次第に前方へ移動していく。したがって、本実施例のように、靴底の後足部の外側に２個のチューブ状部１３０，２３０を前後方向に沿って配置することで、後足部の外側の全域にわたって効果的に衝撃を吸収する事が可能になる。

一方、後足部の内側においては、前方のチューブ状部４３０は大きな曲げ変形を呈するのに対し、後方のチューブ状部３３０の曲げ変形は小さい。これは、着地時に、足の後足部の内側の部分のうち、踏まず部寄りの部分に大きな荷重が負荷されるのに対し、踵寄りの部分に負荷される荷重が小さいためであると考えられる。したがって、後足部の内側後方にはチューブ状部３３０を設けずに、ミッドソールＭで代用してもよい。

また、後足部の外側のチューブ状部１３０，２３０の曲げ変形に対し、後足部の内側のチューブ状部３３０，４３０の曲げ変形が大きいことから分かるように、着地時に足が内側へ倒れ込むおそれがある。かかる倒れ込みを抑制して安定性を向上させるために、本変形テストでは、後足部の外側の各変形要素３の単位面積当たりの上下方向の圧縮剛性を後足部の内側の各変形要素３のそれよりも小さく設定している。かかる設定は、前述のように、内側のチューブ状部３３０，４３０内の緩衝部材３５のヤング率を外側のチューブ状部１３０，２３０内の緩衝部材３５のヤング率よりも大きくしたり、あるいは、内側のチューブ状部３３０，４３０の剛性を外側のチューブ状部１３０，２３０の剛性より大きくすることで実現される。

また、前述のように、足の後足部の内側においては、前方のチューブ状部４３０に大きな荷重が負荷されるのに対し、後方のチューブ状部３３０に負荷される荷重はこれに比べてはるかに小さい。したがって、足の後足部の内側の２つの変形要素のうち前方の（踏まず部寄りの）変形要素の前記圧縮剛性が、外側の変形要素および後足部の内側の後方の変形要素のそれよりも大きくなるように設定してもよい。

ところで、後方の前記チューブ状部１３０，３３０の後方の端部３３は、前記アウターソール２の後端の近傍に配置されている。すなわち、チューブ状部１３０，３３０の後方の端部３３は、靴底が接地する際の最も後の位置に配置されている。前記後方のチューブ状部１３０，３３０の下部３１は、前記靴底の縦断面（図４）において、滑らかな略円弧状に形成されている。

このように前記チューブ状部１３０，３３０が形成されていることにより、走行時に足の踵が着地する図１１（ａ）のヒールコンタクト時の状態から足裏の略全体が接地する図１１（ｂ）のフットフラット時の状態に移る間に、着地の衝撃による荷重が後方から前方に向って順に図１２（ａ）〜図１２（ｃ）および図１３（ａ）〜図１３（ｃ）のように、前記チューブ状部１３０，３３０の下部３１に負荷される。すなわち、前記状態が移る間に前記荷重が前記チューブ状部１３０，３３０に負荷される部位は、チューブ状部１３０，３３０の下部３１の後端部３３の近傍から前記下部３１の前方に向って連続的に前記下部３１の少なくとも中央部分（前後方向の）まで移る。

このような負荷を受けることで、前記チューブ状部１３０，３３０の下部３１が、後方から前方に向って順に曲げ変形を呈する。すなわち、このような負荷によって、前記チューブ状部１３０，３３０の下部３１の曲げ変形を呈する部位は、前記下部３１の後端部３３の近傍から前記下部３１の前方に向って連続的に前記下部３１の中央部分（前後方向の）まで移り、更に、前記中央部分よりも前方の部位についても曲げ変形を呈する。
したがって、前記状態が移る間の全期間にわたって、変形の連続性が保たれ、着地の衝撃を吸収するから、前記衝撃吸収の機能が高まる。しかも、前記曲げ変形したチューブ状部１３０，３３０は、前記状態が移る間ないしその後に元の形状に復元するので、エネルギーのリターンが図られる。

ところで、図４のように、足の後足部において、２個の変形要素３が前後方向Ｘに沿って配置されている。前記２個の変形要素３のうち１つの変形要素（第１変形要素）３は、後方の前記端部３３が第２アウターソール２Ｂの後端の近傍にあるように、配置されている。更に、前記変形要素３のうち別の変形要素（第２変形要素）３は、前方の前記端部３３がミッドソールＭの踏まず部の後端（ミッドソールＭの後足部の前端）の近傍にあるように、配置されている。すなわち、図１の前方のチューブ状部３０の下部３１の前半部分は、靴底の踏まず部のアーチ形状に沿って湾曲している。

このように、図４の各変形要素３の端部３３がミッドソールＭの後足部の前後の端に配置され、かつ、あらゆる着地の状態で路面から離れた位置に配置されている。そのため、前記下部３１が着地時に変形する際に、端部３３が前後方向に変位し易い。すなわち、変形要素３の端部３３がミッドソールＭを前後方向に強く押し退けなくてもチューブ状部３０の曲げ変形が可能となる。

また、複数個の変形要素３が後足部の前後に分かれて設けられていることにより、フットフラット時や立ち姿勢の状態において、着用者が安定した状態で支持される。

また、後方の変形要素３の前方の端部３３と、前記前方の変形要素３の後方の端部３３とが互いに足の前後方向に接近して配置されている。このような配置は、複数の変形要素３の長径Ｌｒを大きく設定することを可能にし、したがって、変形要素３による衝撃の吸収とエネルギーの蓄積機能を高める。
かかる観点から、前記変形要素３は、足の前後方向に互いに離間して設けるのが好ましい。

第２実施例
図５は第２実施例を示す。なお、以下の実施例において、第１実施例と同一部分または相当部分には、同一符号を付して、その説明を省略する。
本実施例では、図５に示すように、変形要素３は、足の後足部に加えて、足の前足部の内側および外側にも設けられている。該変形要素３は、チューブ状部３０から構成される。前記第１実施例と異なり、チューブ状部３０の内部には緩衝部材などが設けられず、内部は空洞になっている。
また、本実施例ではチューブ状部３０を保持する連結部材は設けられておらず、チューブ状部３０の上部３２（図５におけるチューブ状部３０の下側部分）は、ミッドソールＭの第２湾曲面１２に直接嵌り込んでいる。なお、本実施例のチューブ状部３０の上部３２（図５におけるチューブ状部３０の下側部分）は、足の外側面側の端部および足の内側面側の端部が上方に巻き上がるように形成されている。

チューブ状部３０の下部３１（図５におけるチューブ状部３０の上側部分）には、アウターソール２が接着されている。前記アウターソール２は、足の外側部分においては、前記第１実施例と異なり、チューブ状部３０ごとに互いに離間して設けられている。一方、足の内側部分においては、前記第１実施例と同様に、前後方向に沿って配置された２個のチューブ状部３０を覆うように連なって設けられている。また、本実施例では、ミッドソールＭは分割されておらず、一体に形成されている。

第３実施例
図１７〜図１９は第３実施例を示す。
本実施例では、図１７に示すように、連結部材４が足の後足部から踏まず部にわたる範囲に広がるように設けられている。連結部材４のうちの踏まず部に位置する部分は踏まず部のネジレ抑制に供するシャンク（強化装置）４ａを構成している。
なお、かかるシャンク４ａの構造としては、例えば、ＷＯ２００５／０３７００２（ＰＣＴ／ＪＰ２００４／０１５０４２）に開示された構造を採用することができる。この出願の内容は、引用することにより、ここに組み込まれているものとする。

前記第１実施例では連結部材４のヤング率はチューブ状部３０のそれとほぼ同程度であったが、本実施例の連結部材４のヤング率は、ミッドソールＭのそれよりも大きく、かつ、チューブ状部３０のそれよりも小さく設定されている。これにより、連結部材４がより柔らかくチューブ状部３０を保持することができるので、チューブ状部３０の上部３２（図１８）の曲げ変形を期待できる。

図１８に示すように、本実施例の連結部材４においては、足の後足部の内側ＩＮの連結部４５の幅および厚さが、足の後足部の外側ＯＵＴの連結部４５の幅および厚さよりも小さく設定されている。かかる設定によって、ヒールコンタクト時の大きな衝撃を受ける後足部の外側のチューブ状部３０がより大きく変形することができる。

また、図１９（ａ），図１９（ｂ）に示すように、本実施例では、緩衝部材３５が、ゲルからなる柱状の第１の緩衝部材３５ａとＥＶＡなどの樹脂の発泡体からなる第２の緩衝部材３５ｂとから構成される。第１の緩衝部材３５ａには、その略中央（チューブ状部３０の前後方向の略中央）にチューブ状部３０の短径に概ね平行な軸を有する孔Ｈが形成されており、該孔Ｈに前記第２の緩衝部材３５ｂが嵌め込まれて、孔Ｈを実質的に完全に塞いでいる。この孔Ｈは、図１９（ａ）のように第１の緩衝部材３５ａを上下に貫通するように形成されていてもよいし、図１９（ｂ）のように、第１の緩衝部材３５ａの上面に凹部（貫通していない）を作ることで形成されてもよい。

第２の緩衝部材３５ｂは第１の緩衝部材３５ａよりも柔らかく、かつ、軽い素材で形成されている。これにより、軽量化を図り得ると共に、ゲルの可動域の増大によるチューブ状部３０の反発力の増大やゲルの耐久性の向上を図り得る。また、孔Ｈがチューブ状部３０の前後方向の略中央に設けられているので、チューブ状部３０の端部近傍における変形が小さく、かつ、チューブ状部３０の前後方向の略中央における変形が大きくなるのを助長する。

チューブ状部の衝撃吸収機能：
つぎに、後足部に配置したチューブ状部に対して静荷重を負荷した場合のシミュレーションの結果を示すことで、本発明の効果を明瞭にする。

まず、チューブ状部３０の下部３１が下方に向って凸で、かつ、上部３２がフラット（湾曲していない）に形成されている場合の第１モデル（図６（ａ））と、チューブ状部３０の下部３１がフラット（湾曲していない）で、かつ、上部３２が上方に向って凸に形成されている場合の第２モデル（図６（ｄ））とを用意した。

これらのモデルにおいて、チューブ状部３０の長径Ｌｒは４０．６６mm、短径Ｓｒは１６mm、チューブ状部３０の厚さは２mm、アウターソール２の厚さは５mmに設定した。図６（ａ）におけるチューブ状部３０の下部３１の曲率半径、図６（ｄ）におけるチューブ状部３０の上部３２の曲率半径は２５mmに設定した。なお、本シミュレーションは、各モデルの部材の奥行を１mmに設定して行った二次元解析の結果である。
なお、いずれのモデルにおいても、チューブ状部３０のヤング率は５．０kgf/mm² 、ポアソン比は０．４に設定され、ミッドソールＭのヤング率は０．２kgf/mm² 、ポアソン比は０．０１に設定され、アウターソール２のヤング率は０．５kgf/mm² 、ポアソン比は０．４９に設定された。

つぎに、前記各モデルについて、図６（ｂ），図６（ｅ）のように、水平面に対して約３０°傾斜した傾斜面を靴底の後端に押し当てることで、着地時の衝撃を想定した後方の斜め下方からの静荷重Ｆ１を負荷した。第１モデルについては、荷重Ｆ１の大きさを約０．３５kgf に設定した。第２モデルについては、第１モデルと同じ荷重では殆ど変形は生じなかったので、荷重Ｆ１の大きさを約０．８３kgf に設定した。

すると、第１モデルについては、図６（ｂ）のように、チューブ状部３０の下部３１に大きな曲げ変形が生じた。この際、下部３１の後部は前記傾斜面と概ね平行になるように変形した。一方、第２モデルについては、第１モデルの２倍以上の荷重を負荷したにもかかわらず、図６（ｅ）のように、チューブ状部３０の下部３１は第１モデルに比べて遙かに小さい曲げ変形しか生じなかった。

つぎに、前記各モデルについて、図６（ｃ），図６（ｆ）のように、水平面を靴底の後部に押し当てることで、下方からの静荷重Ｆ２を負荷した。第１モデルについては、荷重Ｆ２の大きさを約０．３３kgf に設定した。第２モデルについては、第１モデルと同じ荷重では殆ど変形は生じなかったので、荷重Ｆ２の大きさを約１．３１kgf に設定した。

すると、第１モデルについては、図６（ｃ）のように、チューブ状部３０の下部３１に大きな曲げ変形が生じた。この際、下部３１の中央部は前記水平面と概ね平行になるように変形した。一方、第２モデルについては、第１モデルの３倍以上の荷重を負荷したにもかかわらず、図６（ｆ）のように、チューブ状部３０の下部３１は第１モデルに比べてはるかに小さい曲げ変形しか生じなかった。また、チューブ状部３０の下部３１の中央部の下方ではアウターソール２が前記水平面と離間した状態となった。

これらの結果から、第１モデルでは、下方に向って凸の膨出した下部３１が、荷重Ｆ１，Ｆ２の方向に拘わらず、荷重により曲げ変形を呈するので、チューブ状部３０が衝撃エネルギーの多くを吸収し得るものと推測される。一方、第２モデルでは、フラットな（湾曲していない）下部３１は、荷重Ｆ１，Ｆ２の方向に拘わらず、曲げ変形が著しく小さく、衝撃エネルギーの大部分は前記端部３３の上方のミッドソールＭに伝達されるものと推測される。

以上のシミュレーションの結果から、下部３１が下方に向って凸になるように湾曲してかつ，ミッドソールから突出していると、チューブ状部３０が着地の衝撃に対して十分な衝撃吸収機能を発揮すると推測される。すなわち、チューブ状部３０の下部３１が下方に向って凸に湾曲し、かつ、ミッドソールから突出している形状であれば、着地の衝撃を変形のエネルギーとしてチューブ状部３０に蓄積でき、チューブ状部３０の板バネ構造による十分な反発機能が発揮されると推測される。一方、チューブ状部３０の下部３１の全ての部分がフラット（湾曲していない）な形状である場合やミッドソールから突出していない場合には、チューブ状部３０は曲げ変形し難いので、衝撃を十分に吸収できない上、十分な反発機能を発揮できない。したがって、前記第１モデル（図６（ａ）〜図６（ｃ））は本発明の範囲に含まれるが、前記第２モデル（図６（ｄ）〜図６（ｆ））は本発明の範囲に含まれない。

変形例：
チューブ状部３０、アウターソール２やミッドソール１の形状については種々の変形例が想定される。
たとえば、図７（ａ）に示すように、上下２枚の湾曲したプレートを端部で互いに接合してチューブ状部３０を構成してもよい。また、アウターソール２は必ずしもチューブ状部３０の下部３１に沿って湾曲している必要はなく、図７（ｂ）に示すように、アウターソール２の接地面がチューブ状部３０の下方でフラットに形成されていてもよい。
さらに、チューブ状部３０は必ずしも完全な環状に形成される必要はなく、図７（ｃ）のように、縦断面においてチューブ状部３０の一部が不連続となっており、当該不連続の部分にゴムなどの端部材３８を配置するようにしてもよい。

また、図７（ｄ）のように、下部３１の中央部がフラット（湾曲していない）で、下部３１の前部および後部が湾曲しているように形成してもよい。この場合、下部３１が、全体として、下方に向って凸にミッドソールから突出しているので、衝撃により下部３１が十分な曲げ変形を呈する。
また、図７（ｅ）に示すように、チューブ状部３０が上下のミッドソール本体１Ａ，１Ｂによって挟まれるように配置され、チューブ状部３０の下部３１の後部のみがミッドソール１の下面から突出するようにしてもよい。また、アウターソール２の第１湾曲面２１は、チューブ状部３０の下部３１の一部に対してのみ形成されていても、湾曲による利点が得られる。

さらに、チューブ状部３０の形状の変形例としては、図８（ａ）〜図８（ｅ）の斜視図に示す形状や、図９（ａ）〜図９（ｈ）の断面図に示す形状を採用することも可能である。

すなわち、図８（ａ），図８（ｂ）のように、チューブ状部３０の外周面が前後の端部３３，３３において内外方向Ｘに沿って湾曲していてもよい。図８（ｃ）のように、チューブ状部３０の下部３１および上部３２を連結する湾曲した連結部３９を設けてもよい。図８（ｄ）のように、チューブ状部３０の上部３２の一部に窪んだ湾曲面を形成してもよい。図８（ｅ）のように、チューブ状部３０の上部３２の内外の端部のうちの一方をフラットな形状に形成し、他方を湾曲した形状に形成してもよい。

また、図９（ａ）〜図９（ｃ）のように、チューブ状部３０の上部３２および／または下部３１の内外方向Ｘの一方の端部を上方に巻き上がるように形成してもよい。図９（ｄ）のように、チューブ状部３０の前後で曲率が異なるように形成してもよい。図９（ｅ），図９（ｆ）のように、チューブ状部３０の内部の空間を分割して上部３２の下方に小部屋を設けてもよい。図９（ｇ）のように、チューブ状部３０の内部の空間に上部３２から延びる二股の部分を形成してもよい。チューブ状部３０の前後の端部３３，３３を強化するために、図９（ｈ）のように、当該端部３３，３３の内周面に別の部材を接合するようにしてもよい。図９（ｉ）のように、チューブ状部３０の上部３２および下部３１を、内外方向Ｘに沿った断面においても、湾曲した形状に形成してもよい。さらに、チューブ状部３０の外周面の全体について、内外方向および前後方向に沿って湾曲した面として、略楕円球面状に形成してもよい。

以上のとおり、図面を参照しながら好適な実施例を説明したが、当業者であれば、本明細書を見て、自明な範囲で種々の変更および修正を容易に想定するであろう。
たとえば、前記第１および第３実施例では、緩衝部材３５がチューブ状部３０の内部の空間の前後の中央付近に設けられていたが、緩衝部材３５の形状や配置などはこれらの実施例のものに限られるわけではない。緩衝部材３５の形状や配置の他の例としては、たとえば、図１０（ａ）〜図１０（ｈ）に示すような形状や配置を採用することができる。
また、変形要素の個数や配置位置も前記各実施例に示したものに限られるわけではない。たとえば、２個、３個または５個以上の変形要素を後足部に配置してもよい。また、変形要素を後足部の外側のみに配置してもよい。
したがって、そのような変更および修正は、請求の範囲から定まる本発明の範囲のものと解釈される。

本発明は、運動靴などの種々の靴の靴底に適用することができる。

Claims (26)

1. 靴底の緩衝装置であって：
   着地時に接地する接地面と前記接地面とは逆の上面とを有するアウターソールと；
   前記アウターソールの上方に配置されると共に下面を有するミッドソールと；
   前記アウターソールとミッドソールとの間に配置された変形要素とを備え、
   前記変形要素は前記ミッドソールの下面に接合されていると共に、前記アウターソールの上面に接合されており、
   前記変形要素は偏平したチューブ状のチューブ状部を有し、
   前記チューブ状部を構成する材料のヤング率は、前記ミッドソールを構成する材料のヤング率よりも大きく、かつ、前記アウターソールを構成する材料のヤング率よりも大きく、
   前記チューブ状部は、足の前後方向に概ね沿った長径と上下方向に概ね沿った短径とを有するように配置されており、
   前記長径が約２５mm〜約８０mmに設定されており、
   前記チューブ状部は、下方に向って凸になるように湾曲していることで着地の衝撃により曲げ変形を呈する下部を有し、
   前記アウターソールの上面には、凹んだ第１湾曲面が設けられており、
   前記チューブ状部の前記下部が前記アウターソールの前記第１湾曲面に嵌り込んでいる靴底の緩衝装置。
2. 請求項１において、前記チューブ状部は、上方に向って凸になるように湾曲していることで着地の衝撃により曲げ変形を呈する上部を有し、
   前記ミッドソールの下面には、凹んだ第２湾曲面が設けられており、
   前記チューブ状部の上部が前記ミッドソールの第２湾曲面に嵌り込んでいる靴底の緩衝装置。
3. 請求項１において、前記アウターソールの接地面には、前記チューブ状部の下部に概ね沿って下方に凸になるように湾曲した第３湾曲面が設けられている靴底の緩衝装置。
4. 請求項１において、前記チューブ状部が前記ミッドソールの後足部に配置され、前記チューブ状部の下部の少なくとも一部が前記ミッドソールの後足部から下方に突出している靴底の緩衝装置。
5. 請求項１において、前記チューブ状部が前記ミッドソールの後足部に配置され、前記チューブ状部の下部の概ね全部が前記ミッドソールの後足部から下方に突出している靴底の緩衝装置。
6. 請求項１において、前記変形要素が少なくとも足の後足部の外側に設けられている靴底の緩衝装置。
7. 請求項６において、足の後足部において、少なくとも２個以上の前記変形要素が足の内外方向に互いに分離されて設けられている靴底の緩衝装置。
8. 請求項６において、足の外側に少なくとも２個以上の前記変形要素が設けられている靴底の緩衝装置。
9. 請求項７において、前記チューブ状部の少なくとも短径が足の内外方向の中央に行くに従い小さくなる靴底の緩衝装置。
10. 請求項１において、前記チューブ状部の内部の空間に、当該チューブ状部のヤング率よりもヤング率の小さい緩衝部材が設けられている靴底の緩衝装置。
11. 請求項１において、前記チューブ状部は、前記下部の前方に前端部を有すると共に前記下部の後方に後端部を有し、
    前記２つの端部の外表面がミッドソールおよび／またはアウターソールで覆われている靴底の緩衝装置。
12. 請求項２において、前記チューブ状部は、前記下部の前方に前端部を有すると共に前記下部の後方に後端部を有し、
    前記２つの端部の肉厚が前記上部および下部の肉厚よりも大きく設定されている靴底の緩衝装置。
13. 請求項１２において、前記端部の厚さが約１．５mm〜約８．０mmであり、前記上部および下部の厚さが約１．０mm〜約４．０mmである靴底の緩衝装置。
14. 請求項１において、前記ミッドソールの下面に前記ミッドソールのヤング率よりもヤング率が大きい連結部材が接合されており、
    前記チューブ状部が前記連結部材に接合されており、
    前記チューブ状部が前記連結部材に接合されることで、前記変形要素が前記連結部材に保持されている靴底の緩衝構造。
15. 請求項１において、靴底の縦断面において、前記チューブ状部が継ぎ目のないように一体に形成されている靴底の緩衝構造。
16. 請求項２において、前記チューブ状部の短径が約８mm〜約２５mmであり、
    前記チューブ状部の長径を短径で除した偏平度が約１．５〜約４．０である靴底の緩衝装置。
17. 請求項１において、前記チューブ状部を構成する材料のヤング率が約１kg/mm²〜約３０kg/mm²である靴底の緩衝装置。
18. 請求項３において、前記チューブ状部は、前記下部の前方に前端部を有すると共に前記下部の後方に後端部を有し、
    前記靴底の縦断面において、前記チューブ状部が継ぎ目のないように一体に形成され、
    前記チューブ状部の後端部が前記アウターソールの後端の近傍に配置され、
    前記チューブ状部の下部は、前記靴底の縦断面において、滑らかな略円弧状に形成され、
    このように形成されていることにより、走行時に足の踵が着地するヒールコンタクト時の状態から足裏の略全体が接地するフットフラット時の状態に移る間に、着地の衝撃による荷重が後方から前方に向って順に前記チューブ状部の下部に負荷され、
    このような負荷によって、前記負荷を受けた前記チューブ状部の下部が、後方から前方に向って順に曲げ変形を呈する靴底の緩衝装置。
19. 請求項１において、前記変形要素が足の後足部に少なくとも２個設けられ、
    前記足の後足部に設けられた各変形要素が足の前後方向に互いに離間している靴底の緩衝装置。
20. 請求項１において、前記チューブ状部は、前記下部の前方に前端部を有すると共に前記下部の後方に後端部を有し、
    前記変形要素が足の後足部に少なくとも２個設けられ、
    前記変形要素のうちの第１の変形要素は、当該第１の変形要素のチューブ状部の後端部がアウターソールの後端の近傍にあるように配置され、
    前記変形要素のうちの第２の変形要素は、当該第２の変形要素のチューブ状部の前端部がミッドソールの踏まず部の後端の近傍にあるように配置されている靴底の緩衝装置。
21. 請求項２０において、前記第１の変形要素のチューブ状部の前端部と、前記第２の変形要素のチューブ状部の後端部とが互いに足の前後方向に接近して配置されている靴底の緩衝装置。
22. 請求項２１において、前記第１の変形要素は足の後足部の後方の外側に設けられ、前記第２の変形要素は足の後足部の前方の内側に設けられている靴底の緩衝装置。
23. 内側および外側を有する靴底の緩衝装置であって、当該装置は以下を備える：
    着地時に接地するアウターソール、該アウターソールはアウターソール素材を備え；
    前記アウターソールの上方に配置されるミッドソール、該ミッドソールはミッドソール素材を備え；
    前記靴底の外側または内側において前記アウターソールと前記ミッドソールの間に配置される、少なくとも１つの変形要素；
    ここにおいて、各変形要素は、長径および短径を有する概ね楕円形の中空のチューブ状部材であり、前記短径は前記ミッドソールと前記アウターソールとを連結し；
    ここにおいて、各チューブ状部材は、前記ミッドソール素材のヤング率および前記アウターソール素材のヤング率よりも大きなヤング率を有するチューブ状壁を含む。
24. 内側および外側を有する靴底の緩衝装置であって、当該装置は以下を備える：
    着地時に接地するアウターソール、該アウターソールはアウターソール素材を備え；
    前記アウターソールの上方に配置されるミッドソール、該ミッドソールはミッドソール素材を備え；
    前記靴底の外側において前記アウターソールと前記ミッドソールの間に配置される、少なくとも１つの変形要素；
    前記靴底の内側において前記アウターソールと前記ミッドソールの間に配置される、少なくとも１つの変形要素；
    ここにおいて、各変形要素は、長径および短径を有する概ね楕円形の中空のチューブ状部材であり、前記短径は前記ミッドソールと前記アウターソールとを連結し；
    ここにおいて、各チューブ状部材は、前記ミッドソール素材のヤング率および前記アウターソール素材のヤング率よりも大きなヤング率を有するチューブ状壁を含む。
25. 靴底に用いられる変形要素であって、以下を備える：
    中に内部空間を有すると共に各端に開口を有する概ね楕円形の中空のチューブ状部材、前記チューブ状部材は所定のヤング率を有するチューブ状壁を備えると共に長径および短径を有し；
    前記内部空間の中にあり前記チューブ状壁に嵌って接する緩衝部材、該緩衝部材は前記チューブ状部材の前記ヤング率よりも小さなヤング率を有し、
    ここにおいて、前記長径の端部の近傍において、前記チューブ状部材の肉厚が当該端部に近づくに従い概ね徐々に厚くなり、かつ、前記長径の端部における前記チューブ状部材の肉厚が前記短径の端部におけるそれの約２倍〜約５倍に設定されており、
    これにより、前記長径の端部において前記チューブ状部材が本質的に変形せず、かつ、前記短径の端部において前記チューブ状部材が曲げ変形を呈する。
26. 靴底に用いられる変形要素であって、以下を備える：
    中に内部空間を有すると共に各端に開口を有する概ね楕円形の中空のチューブ状部、前記チューブ状部は所定のヤング率を有するチューブ状壁を備えると共に長径および短径を有し；
    前記内部空間の中にあり前記チューブ状壁に嵌って接する緩衝部材、該緩衝部材は孔を有し、該孔は前記短径に平行な軸を有し；
    ここにおいて、前記緩衝部材は前記チューブ状壁のヤング率よりも小さなヤング率を有する。