JP4829257B2 - 中敷きシート及びそれを備えた履物 - Google Patents

Description

本発明はサンダル、スリッパ、靴等の履物に組み込んで使用する中敷きシートに関し、特に、中敷きシートに複数個設けた溝とそこに設けられる撓み部材である圧力可動式溝蓋（以下、圧力溝蓋という）が重心移動による足裏の接地圧の増減で増減箇所のみ圧力溝蓋が反り返しと復元の往復運動を行い、圧力溝蓋が圧力変化で可動する往復運動に伴なうたたきと振動と足裏表層部の溝の食い込みによって、中敷きシート全領域に連続的、且つ複合的な刺激を与える機能を備えた中敷きシート及びそれを備えた履物に関する。

複数の押圧突起を設けて足裏にツボ押しの刺激を与えるツボ押し具が知られている（特許文献１）。足裏を押圧もしくはもみほぐす足裏刺激部材に関する技術が開示されている（特許文献２）。これらは、いずれも足裏の血流を良くしたりという健康効果を意図したものである。本発明者もこれまで各種ツボ押し効果の発明を行ってきた（特許文献３，４，５）。このように従来から健康サンダルや健康スリッパなどに関する技術は色々なものが知られている。従来の足裏刺激法は、どちらかというと鉛直上方向の局部を刺激するものが多く、長く使用していると足裏が痛くなるという問題があった。

特に、特許文献２にあるように、従来は、コイルバネの反力或いは押圧棒で刺激を発生させ、刺激を与える発明が数多く提案されている。例えば、引用文献２では、体重の変化により、空気圧の圧力の差によって押圧し刺激を発生させるようになっている。
特開２００６−６３５３号公報 特開２００５−３０５０７５号公報 特開２００６−６２１号公報 特開２００４−３８９号公報 特開２００２−１７２００２号公報

前記特許文献２は、体重の増減によって空気による圧力の差によって、按し具を可動させ刺激を発生させる機構になっている。しかしながら、空気圧の差によって按し具を可動させる為には圧力を生み出すための大きな落差を必要とし、履物のアッパーなどで足首を固定されると、十分な荷重の増減が反映されず、履物全領域に刺激を発生させることが出来ない。また、常時、中敷きシートから刺激物が突出しているため、足裏が麻痺し長時間使用すると弊害が有る。また、コイルバネを使用したものは瞬間的なたたきの刺激を発生させることが出来ない。

以上に鑑み、本発明は重心移動において、刺激機構を中敷きシートの表面からほとんど突出させることなく、足裏の接地圧の増減によってのみ、圧力溝蓋が上下方向に可動し、速度変化を伴った反り返しと復元の往復運動により、たたきと振動と足裏表層部の食い込みの刺激を発生させ、複合的な刺激によって、脳に足裏座標の重心の増減箇所を認識させ、多目的な用途の履物に利用できるようにしたものである。

また、本発明は、足裏に適度な刺激を与えることができる凹凸反転機構（例えば圧力溝蓋）を備えた中敷シート及びそれを用いた履物を提供することを課題としているが、足裏の局部ではなく、特に上下に突き上げるだけの局部的な刺激ではなく、振動とたたきと衝撃音で面的に横にも広がるように変化する刺激を伝えることで、利用者が自分の重心の増減箇所を快適に認識できる凹凸反転機構を備えた中敷シート及びそれを用いた履物を提供することを課題としている。

上記、目的を達成するための本発明における履物の構成は、中敷きシートに複数個の円形の溝を設け、溝には圧力溝蓋が設けられ、圧力溝蓋は同心円状のリムを設けた複数の３次元の円弧形状（ドーム形状）で構成した独立的、且つ連続的な可動領域を有し、圧力溝蓋は中敷きシートの上部高さとほぼ同じ高さに位置し、直立状態での足裏接地圧力に対して、圧力溝蓋の円弧形状は形状を保持し、体重移動による足裏の接地圧の増減時に、増減箇所のみ、圧力溝蓋が反り返しと復元を独立的、且つ相対的に繰り返し、反り返しと復元によるたたきと急激な反発速度に伴う振動と足裏表層部の溝に食い込む刺激によって、連続的に複合的な刺激を発生させ、脳に感知させる。

足裏に刺激を与える部材として荷重がかかった場合に凸形状から凹形状へ変形し、荷重が減少また開放された場合には、元の凸形状へ復元する形状を有する撓み部材を使用することで達成できる。更に、足裏全領域に凹凸の効率的な変換を与えるために、凹凸反転機構を備えた中敷シートの上部層を構成する硬質系弾性板に複数個の撓み部材を取り付け，硬質系弾性板下部を構成する弾性圧縮板が、荷重の負荷によって圧縮変形し、硬質系弾性板も相似形に変形することによって、土踏まずなど荷重の増減が反映できない箇所でも、容易に凹凸の変換を可能にすることができる。

本発明では、体重移動に伴う中敷きシートに作用する鉛直荷重の接地圧の増減で圧力溝蓋を可動させ、可動させるための部材に撓み部材と鉛直方向に復元可能な形状を与えることにより、薄型で多種多様な履物に応用できる汎用性を実現させ、更に圧力溝蓋に撓み部材の反り返しと復元の運動を独立的、且つ、相関的な動きとして刺激を与える形状にしたことにより、複合的な反り返しと復元の反発速度による、たたきと振動と足裏表層部の食いこみによる刺激によって、医療、スポーツ学習或いは健康履物として多目的な用途に使用できる大きな効果がある。

足裏に受ける刺激が従来とは異なり、たたきと振動と衝撃音の縦と横の広がりと聴覚の刺激なので、長時間使用しても痛みを覚えるようなことはまったく発生しない。更に、快適な刺激は精神を集中することができ、荷重のかかり具合を把握できるようになるので、スポーツ選手が適切な動作をしているかといった道具として利用できる。例えば、スキーをする人がスキー靴にこの中敷シートを挿入してスキーを行うと自分が現在どこに体重をかけているかを把握できるので、いち早く体重のかけかたを修正することが可能となる。

本発明の第一の実施形態における履物台の上面図である。 本発明の第一の実施形態における履物台の側断面図である。 本発明の第一の実施形態における履物台の要部上面図である。 本発明の第一の実施形態における履物台の要部側断面図である。 本発明の第一の実施形態における履物台の作用時の要部側断面図である。 本発明の第一の実施形態における履物台の作用時の要部側断面図である。 本発明の第一の実施形態における履物台の上面図である。 本発明の第一の実施形態における参考図である。 本発明の第一の実施形態における参考図である。 本発明の第一の実施形態における履物台の作用時の要部側断面図である。 本発明の第一の実施形態における履物台の作用時の要部側断面図である。 本発明の第二の実施の形態における中敷シートの上面図である。 本発明の第二の実施の形態における中敷シートの側断面図である。 本発明の第二の実施の形態におけるの中敷シート要部側断面図である。 本発明の第二の実施の形態における中敷シートの作用時の要部側断面図である。 本発明の第二の実施形態における中敷シートの作用時の荷重反映図である。 本発明の第二の実施形態における中敷シートの作用時の側断面図である。 本発明の第二の実施形態における中敷シートの作用時の要部側断面図である。 本発明の第三の実施形態における中敷シートの要部側断面図である 本発明の第三の実施形態における作用時の要部側断面図である。 本発明の第三の実施形態における製作例を示す。 本発明の第四の実施形態における上面図である。 本発明の第四の実施形態における側断面図である。 本発明の第四の実施形態における要部側断面図である。 本発明の第四の実施形態における作用時の要部側断面図である。 本発明の第五の実施の形態例を示す図である。 本発明の第六の実施の形態例を示す図である。 本発明の第七の実施の形態例を示す図である。 本発明の第八の実施の形態例を示す図である。 本発明の第九の実施の形態例を示す図である。 撓み部材（２）が凸形状から凹形状に変形と足裏の変形との関係を説明する図である。 凹凸反転しない突起を有する従来の足裏つぼ押し用健康サンダルと足裏の変形との関係を説明する図である。

符号の説明

１０１：中敷きシート、１０２：圧力溝蓋、１０３：溝、１１０：第1の反り返し可動領域、１２０：第2の反り返し可動領域、１３０：リム、ＳＷ１〜ＳＷ６：ドーム、１６０：カーボン、１７０：電源接続部、１８０：電源接続部、１９０：足裏表面部分、１：硬質系弾性板、１ａ：
硬質系弾性板、１ｂ：硬質系弾性板、２：撓み部材、２ａ：撓み部材、２ｂ：撓み部材、２ｃ： 撓み部材、２ｄ：撓み部材、３：弾性圧縮板、３ａ：弾性圧縮板、３ｂ：弾性圧縮板、４：底材、４ａ：底材、４ｂ：底材、５：サンド用変形防止板、５ａ：サンド用変形防止板、５ｂ：サンド用変形防止板、７：圧力調整空間、７ａ：圧力調整空間、７ｂ：圧力調整空間、１０：反転溝、２０：変形防止板、２０ａ：変形防止板、３０：衝撃伝達体、４０：貫通孔、５０ａ：内蔵撓み部材、５０ｂ：内蔵撓み部材、６０：軟質系弾性板、７０：反転空間、８０：サンドカバー、９０：孔部、９１：突起部、９２：取り付け台座、９３：開口部、９４：足裏の網状層、９５：足裏の筋肉及び腱

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。しかしながら、かかる実施の形態例が、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

図１は、本発明の第一の実施の形態における上面図である。中敷きシートは、硬質系弾性板（１０１）と圧力溝蓋（１０２）とを備えて構成され、履物本体、或いはインソールなどに組み込み、その中敷きシート周囲には足首部分を覆う部材など足首部分を履かせるための部材が取り付けられる。

また、刺激を発生させるための機構を中敷きシートに配置する取り付け数と刺激を発生させるための形状及び配置箇所は履物の使用目的に応じて配分される。

例を掲げるとマッサージ機能を提供する場合、ツボに当たるように配置、配分し、スポーツ時には重心位置を刺激によって認識させ、スポーツ学習に刺激を応用する場合、足裏における重心通過点に配置するのが望ましい。

圧力溝蓋（１０２）の鉛直方向での力で可動させる圧力は、たとえばスポーツ学習に利用する場合、足裏の踏み切るタイミング時に発生する接地圧の増加で可動する圧力を与えることによって、踏み切りタイミングを脳に認識させることが出来る。

図２は、本発明の第一の実施の形態における側断面図であって、足裏荷重の増減による接地圧の変化を反映させるための圧力溝蓋（１０２）と圧力溝蓋（１０２）が反り返るための空間を有した溝（１０３）で構成される。

圧力溝蓋（１０２）は撓み部材からなる材料で構成され、３次元の円弧形状（ドーム形状）を同心円状に凸形状から凹形状への反り返しと凹形状から凸形状への復元可能に独立した形状で構成し、独自に、且つ、相関的に反り返しと復元の往復運動をする。

同心円状に独立した形状で構成した円弧形状及び結合部リム（１３０）の形状は撓み部材の動きによって材料疲労による破損を避ける為の形状に制限される。

同心円状に反り返し復元を可能とする可動領域は、少なくても１個以上の反り返し可能な可動領域を与える。

図３は第一の実施の形態における要部上面図であり、足裏の接地圧の増減によって、凸形状の圧力溝蓋（１０２）は同心円状のリム（１３０）を境に凹形状に反り返しを可能とする第一の反り返し可能領域（１１０）と第二の反り返し可動領域（１２０）を示している。

第一の反り返し可能領域（１１０）と第二の反り返し可動領域（１２０）は凹形状への反り返しと凸形状への復元を単独で可能にするものであるが、両方の反り返す上下運動の過程に於いて、両領域の結合部リムは上下運動を伴う連続的な動きとなる。

圧力溝蓋（１０２）は反り返し、復元可能な部材で構成され、且つ反り返しの反発力を有している素材で、例えば、板バネ或いは樹脂などで、繰り返しの反り返し運動に対して、耐久力の有る素材で構成される。

反り返し復元の往復運動における距離は2ミリ以下でたたきと振動を発生できる素材が望ましく、素材の組み合わせによって圧力溝蓋（１０２）を構成することもできる。

圧力溝蓋（１０２）の反り返しを可能とする同心円状に形成された領域において、第一の反り返し可動領域（１１０）と第二の反り返し可動領域（１２０）の部材における組み合わせは、同じ素材でも或いは違う素材と組み合わせてもよい。又、圧力溝蓋（１０２）の鉛直荷重に対する圧力抵抗における厚みは必ずしも一定ではなく、たとえば第１の反り返し可能領域（１１０）を厚くして、第二の反り返し可動領域（１２０）を薄くすることによって、多様な反り返しの動きを実現させることが出来る。

圧力溝蓋（１０２）は、その上面が直径６ミリから１５ミリ程度の円形である撓み部材で構成されるが、刺激の足裏における体感はその上面の面積が大きくなるとソフトであり、小さくなると、鋭くなるため、履物の使用目的に応じて圧力溝蓋（１０２）の上面における面積は決められる。又、圧力溝蓋（１０２）を構成する撓み部材は使用材料によって撓み抵抗に差異がでるため、撓み部材の材料属性及び材料の組み合わせ、更に材料の厚みによって圧力溝蓋（１０２）の面積は制限される。

特に、履物の屈曲部において、圧力溝蓋（１０２）が大きいと、屈曲に伴う履物の変形で履物に独立して配置された撓み部材が材料抵抗の硬度の差によって破損する恐れがあり、この場合は、圧力溝蓋（１０２）を構成する撓み部材の上面における円形面積を反り返しと復元を可能とする範囲で小さくして、中敷きシートに取り付けることが望ましい。

圧力溝蓋（１０２）上面における円形形状は、必ずしも円形とは限らない。圧力溝蓋（１０２）を構成する撓み部材が反り返しと復元を可能とする形状であれば、たとえば楕円状でもよい。

図４は第一の実施の形態においての要部側断面図であり、第一の反り返し可動領域（１１０）と第二の反り返し可動領域（１２０）が円弧形状に段違いに形成され、足裏の接地圧力の変化で、相関しながら反り返しと復元を繰り返す。

しかし、第一の可動領域と第二の可動領域の形状は必ずしも段違いとは限らない。両領域を結合するリムの形状によって段違いをなくすこともできる。

図５は、第一の実施の形態においての作用時の要部側断面図であり、足裏の接地圧の増減経過過程での第一の反り返し可動領域（１１０）と第二の可動領域（１２０）の相関的な変形においての状態を示し、第一の反り返し可動領域（１１０）が大きく反り、返り第二の反り返し可動領域（１２０）はわずか反り返っている状態を示している。

第一の反り返し可動領域と第二の反り返し可動領域の鉛直荷重に対しての反り返す順番は圧力溝蓋（１０２）を構成する撓み部材の形状と面積及び厚みと材料の組み合わせなどで、反り返す順番が反映され、更に複合的に結合的な関係を維持しながら反り返る。

反り返し可動領域は少なくても１個以上の反り返し可能な領域を同心円状に設けるが、好ましくは同心円状に３個の反り返し可動領域を設け、複合的な反り返しと復元の動きを与えることが望ましい。

図６、は第一の実施の形態においての作用時の要部側断面図であり、足裏の接地圧が最大となったときの状態を示し、第一の可動領域と第二の可動領域が大きく反り返って溝（１０３）の底部に第一の反り返し可動領域中央部と第二の反り返し可動領域リム付近が接地した状態を示す。

図７は、硬質弾性板からなる中敷きシート（１０１）に表面積が異なる複数の圧力溝蓋（図７におけるＳＷ１ドーム〜ＳＷ６ドーム）を配置した構成を示している。圧力溝蓋はドーム形状を有する板バネであるので、ドームスプリングとも呼ばれる。

ＳＷ２ドーム、ＳＷ３ドーム、ＳＷ６ドームは足裏荷重の大きな部分であり、ドーム面積（圧力溝蓋の表面積）を小さくすることによって、足裏表層部分の落ち込み量を小さくし、ドーム部分に反映する食い込みの圧力を制御し、電源接点回路の開閉を容易に行うことができる。

また、必ずしもドーム面積によって鉛直荷重に対する支持圧力を制御する必要はなく、同じドーム面積でもドームの形状及びドームの厚みを異にすることによって、制御しても良い。

図８、図９は、第一の実施の形態においての中敷きシート（１０１）の溝面積の違いによって、足裏の食い込み量とシート水平レベルにおける足裏食い込み圧力の違いを示している。

図８は、溝面積が図９より大きく、足裏表層部の落ちこみ量とシート水平レベルの圧力が図９より大きい状態を示している。この場合、食いこみ量Ｘの値がＹより大きい。

図１０は、第一の実施の形態においての作用時の要部側断面図であり、足裏表層部分(１９０)にドーム状の圧力溝蓋（ＳＷドーム）（１０２）が食いこんでいる状態を示し、電源接続部(１７０)と（１８０）がＯＦＦになっている。

この場合、足裏の圧力溝蓋（１０２）のドーム部分に食いこむ量は１ｍｍ前後のわずかな量であり、長時間使用しても違和感を与えることは無い。ただし、好ましくはドーム高さが0.4ｍｍ前後が快適である。

図１１は、第一の実施の形態においての作用時の要部側断面図であり、足裏表層部分が体重移動に伴う接地圧力の増減によって、足裏表層部分の柔らかい部分（真皮）の厚みが変形し薄くなり、その内部にある筋肉や腱など比較的硬い足裏部分がドーム天上部分を押し下げ、圧力溝蓋のドーム形状を維持する支持圧力の均衡が破れることによって座屈し（反り返り）、ドーム天井部分に取り付けたカーボン(１６０)が電源接続部(１７０)と(１８０)に接続することによって電源がＯＮになった状態（導通状態）を示している。すなわち、カーボン(１６０)及び電源接続部(１７０)と(１８０)とはスイッチ回路を構成する。

振動とたたきの物理的な刺激を発生した箇所の、スイッチ回路のＯＮ、ＯＦＦを利用して、電気を音或は光に変換することによって、例えば足裏でのメロディの演奏、或は履物のアッパー部分に接続スイッチと同数の信号灯を取り付け、重心移動の方向性を自己認識させ、スポーツ訓練シューズ、或いは介護及び医療など多目的に応用できる。

次に、本発明の第二の実施の形態について説明する。図１２〜図１８は、本発明の第二の実施の形態を示している。

図１２〜図１８に示すように、表面に撓み部材を配置した中敷シートは、インソール、靴、サンダル、スリッパ或いは靴下など足で履くものに適用され、撓み部材（２）と硬質系弾性板（１）と反転溝（１０）と変形防止板（２０）と弾性圧縮板（３）と圧力調整空間（７）と底材（４）で構成される。撓み部材（２）は、例えば圧力溝蓋や板バネなど、圧力（足裏荷重）をかけると反り返えるように撓み、圧力が抜けると、反り返った状態（撓んだ状態）から反発して復元する部材で構成される。

図１２は、本発明の第一実施の形態における上面図である。撓み部材（圧力溝蓋（ドームスプリングとも呼ばれる））を備えた中敷シートには、硬質系弾性板（１）と刺激を発生させる撓み部材（２）が使用目的に応じて複数個配置され、その中敷シートはインソールとして使用したり、また、履物にサンドして一体構成し、サンダルやスリッパなどあらゆる履物に使用される。

図１３は、本発明の第二の実施の形態における側断面図であり、足裏荷重の増減によって局部に荷重が集中し、歩行の阻害となることを防ぐためと、撓み部材（２）の反り返りと復元を円滑にするための硬質系弾性板（１）からなる層と足裏荷重の増減で浮き沈みすることによって、土踏まずなど非接触面との高さを調節するための弾性圧縮板（３）からなる層で構成され、その下部には底材（４）が取り付けられる。弾性圧縮板（３）の層を設けることで、足裏の形状に合わせて、足裏を硬質系弾性板（１）に密着させることができ、硬質系弾性板（１）に配置された撓み部材（２）に足裏荷重を効率よくかけることができる。

図１４は、本発明の第二の実施形態における要部側断面図で硬質系弾性板（１）は撓みと復元機能を有する特性を持った素材で、局部的な鉛直方向の荷重に対して、荷重を分散させ、弾性圧縮板（３）が極端に圧縮されることを防止し、歩行の安全性を持たせる。
硬質系弾性板（１）の厚みは0.3ミリから0.75ミリ程度が最適であり、例えばポリプロピレンなど打ち抜き作業で割れない素材が望ましく、さらには、温度の変化に対応して性能を発揮できる素材で構成される。

撓み部材（２）の素材は耐腐食性があり、反発力を有し、繰り返し復元可能な素材で、例えばステンレス或いは例えばルミラーＴ６０のような樹脂などで構成される。

撓み部材（２）の形状は円形ドーム状が望ましく、鉛直方向に変形高さ0.4ミリから0.8ミリ程度にするのが最適である。しかし、必要条件ではない。

撓み部材（２）を円形ドーム状にした場合、足裏に過剰な刺激を与えることを避けるために、ドームの天井部分は極力平坦な形で、外円付近で撓みと復元ができる形状を与えることが望ましい。

撓み部材（２）の大きさは、例えば、円形の場合、直径が8ミリから15ミリ程度が最適であるが、歩行時に、履物の屈曲部分に配置する場合には、破損の恐れがないよう、小さめな寸法を選択することが必要である。

撓み部材（２）の厚みは、例えばステンレスを使用した場合に反り返り、復元した時のたたきや衝撃の面から、0.08ミリから0.1ミリ前後が望ましい。

撓み部材（２）が足裏の重心移動に伴う応力変化によって、反り返り、そして復元する降伏点は、弾性圧縮板（３）の伸縮に伴う圧力変化と反り返り強度の相関で成り立ち、例えば弾性圧縮板（３）の反発圧力が撓み部材（２）の反り返り強度よりほぼ大きくなった時、撓み部材（２）は反り返り、その逆の場合復元する。

この場合、圧力調整空間（７）によって、変形防止板（２０）が底材（４）に接触することはなく、弾性圧縮板（３）の圧縮が飽和をきたし、変形防止板（２０）と撓み部材（２）で相対的に押し上げられ、違和感が発生することはなく、刺激はたたきと振動と衝撃音のみであり、ソフトである。

圧力調整空間（７）は必ずしも空間とは限らない。例えば、弾性体積率の相違する極抵抗の少ない素材或いは流体などで代用してもかまわない。

反転溝（１０）は、撓み部材（２）が反り返ることを可能とする高さを持った領域であるが、撓み部材（２）の形状によっては、必ずしも反転溝（１０）を必要としない場合もある。すなわち、中敷きシートの平面上にドーム形状の撓み部材（２）を配置する構成であってもよい。

しかし、この場合には、撓み部材（２）が中敷シートの水平高さより高い位置で、配置されることになり、違和感の要因になりやすく、反転溝（１０）を設け極力平滑に配置するのが望ましい。

図１５は、本発明の第一の実施の形態における作用時の要部側断面図であって、鉛直荷重が増大し弾性圧縮板が圧縮され、弾性体積率における伸縮圧力が撓み部材（２）の座屈強度より大きくなって、撓み部材（２）が座屈し反り返っている状態を示している。又座屈強度の降伏点における撓み部材（２）の強さの範囲は、弾性圧縮板（３）の最大圧縮時における反発圧力よりも弱い値を与えることが望ましい。

図１６は、本発明の第二の実施の形態における鉛直荷重の圧力によって足裏面積の増減する領域を示している。Ａ領域は足裏の荷重の接地圧力が弱い状態での接地面積であり、Ｂ、Ｃ領域と荷重の増加にしたがって、接地面積が増加していく過程を示す。

この場合、Ｂ、Ｃ領域に配置した撓み部材（２）は足裏の接地面積の増減と弾性圧縮板が沈みこむ作用により、撓み部材（２）に圧力の増減が発生し、反り返りと復元が始まる。

図１７は、本発明の第二の実施形態における作用時の側断面図であり、負荷作用初期において、前方向に踏み込んだ状態で弾性圧縮板（３）のＸ領域が圧縮され、撓み部材（２b）が反り返り、Ｙ，Ｚ領域の撓み部材(２c)、(２d)及び弾性圧縮板（３）は復元されている状態を示す。

図１８は、本発明の第二の実施形態における作用時の側断面図であり、足裏全体に負荷がかかったときの状態であり、硬質系弾性板（１）と弾性圧縮板（３）が足の形状に変形し、撓み部材（2b）、（2c）、（2d）が反り返っている状態を示す。

次に、本発明の第三の実施の形態について説明する。

図１９〜図２１は、本発明の第三の実施形態を示している。図１９から図２１に示すように凹凸反転機構（圧力溝蓋（ドームスプリングとも呼ばれる））を備えた中敷シートはインソール、靴、サンダル、スリッパ或は靴下など足で履くものから成り立っている。

図１９は、本発明の第三の実施の形態における側断面図であり、圧力調整空間（７a）が硬質系弾性板（１a）と変形防止板（２０a）下部まであるため、鉛直荷重の増減で、硬質系弾性板（１a）の水平距離に対する撓み量の値と弾性圧縮板（３a）の体積弾性率における値と撓み部材（２a）の反り返り強度の相関性で反り返りと復元をする。

この場合、撓み部材（２a）の反り返り強度が弱い素材、例えばシリコンなどでも、硬質系弾性板（１a）が撓むことによって、弾性圧縮板（３ａ）がクッションの役割を果たし、反り返りのタイミングを遅らせることで、反り返り強度の弱さをカバーできる。

図２０は、本発明の第三の実施の形態における側断面図であり、圧力調整空間（７a）が弾性圧縮板（３ａ）の圧縮と撓み部材（２）の撓みによって狭まり、撓み部材（2a）が反り返った状態を示す。

図２１は、本発明の第三の実施の形態における製作時の例における要部側断面図であり、サンドカバー（80）が硬質系弾性板（１a）と撓み部材（２a）と変形防止板（２０a）をサンドした状態を示している。その下部には、上記実施例で示した構成で弾性圧縮板及び底材を備えて製作する。尚、例えばサンドカバーの素材はシリコンなど軟質系の素材が望ましい。

この場合、撓み部材の反り返しと復元に伴う刺激の伝達は、例えばシリコンの場合、厚みが２ミリ前後であれば、微量の伝達ロスでたたきと振動と衝撃音を足裏に伝えることができる。また、衝撃音は撓み部材の材質をシリコン或は軟質系の素材に置き換えることで消去できる。

硬質系素材で撓み部材を覆う場合、刺激の伝達が極端に低下するため、撓み部材箇所のみ、可動を阻害しない素材或いは、撓み部材と相似形の形状で覆うことが望ましい。

図２２は、本発明の第四の実施の形態における上面図であり、硬質系弾性板（１ｂ）と貫通孔（４０）と衝撃伝達体（３０）を備えて構成されている。

図２３は、本発明の第四の実施形態における側断面図であり、上部の硬質系弾性板（１b）と、下部の弾性圧縮板（３b）の間に軟質系弾性板（６０）をサンドし、更に、複数個の可動可能な反転空間（７０）を有する部屋に内蔵撓み部材（５０a）、（５０b）を設けて構成し、足裏荷重の増減で軟質系撓み部材（６０）が伸縮することによって、内蔵撓み部材（５０a）、（５０b）が反り返りと復元を行い、衝撃伝達体（３０）を上下させ、刺激を与える。

軟質系弾性板（６０）の材質は、シリコン或は軟質系のプラスチックなど軟質系の素材で構成し、反転空間（７０）と内蔵撓み部材（５０a）、（５０ｂ）が一体成形できる素材が望ましい。また、一体成形する場合、サンド用変形防止板（５）を境に割型で製作するのが望ましい。

図２４は、本発明の第四の実施形態における要部側断面図であり，硬質系弾性板（１b）と弾性圧縮板（３b）にサンドされた軟質系弾性板（６０）の反転空間（７０）に内蔵撓み部材（５０a）、（５０ｂ）と衝撃伝達体（３０）とサンド用変形防止板（５）、（５a）、（５ｂ）と貫通孔（４０）と弾性圧縮板（３ｂ）と底材（４ｂ）と圧力調整空間（７b）とを備えて構成されている。

弾性圧縮板（３ｂ）は必ずしもスポンジのようなものとは限らない。例えば、軟質系素材に間隙穴を無数に設け、伸縮させてもよい。

また、衝撃伝達体（３０）の材質は、極力硬質系弾性板（１ｂ）の素材と特性が同じ素材が望ましく、足裏をよりフィットさせることができる。

図２５は、本発明の第四の実施形態における作用時の要部側断面図であり、硬質系弾性板(１ｂ)が体重移動によって足裏接地圧の変化で下方向に変形し、軟質系弾性板（６０）が圧縮されることにより、幅が狭まり、同時に弾性圧縮板（３ｂ）も圧縮され、相対的に衝撃伝達体（３０）が突出することにより、内蔵撓み部材（５０a）、（５０b）が足裏で押し付けられることによって、内蔵撓み部材（50a）、（50b）が撓んで反り返っている状態を示す。

この場合、内蔵撓み部材（５０a）、（５０b）の反り返る順番は撓み部材の形状、或いは、厚みによる反り返り強度によって決定され、どちらから先に反り返ってもかまわない。

衝撃伝達体（３０）を連打させるための内蔵撓み部材（５０a）、（５０b）の多段式に縦に配列する数は２個以上にするのが望ましいが、１個でもかまわない。

また、衝撃伝達体（３０）を連打させるためには、軟質系弾性板（６０）をある程度大きく伸縮させる必要があり、例えば、反転空間（７０）の空間体積を大きくすることによって、伸縮を大きくすることが出来る。

サンド用変形防止板（５）は内蔵撓み部材（５０a）、（５０b）が均一に撓み反転できるよう変形を防止するものであり、衝撃とねじれに強い例えば強度の強いプラスチックなどで構成される。

図２６は、本発明の第五の実施の形態例を示す図である。第五の実施の形態例は、第五の実施の形態例は、硬質系弾性板（１）自体の撓みを利用するものである。すなわち、中敷きシートの硬質系弾性板（１）において、鉛直下向きの所定圧力を超える足裏荷重がかかった部分を撓ませ、当該足裏荷重がかからなくなると、元の形状に復元することにより、足裏に刺激を伝達するものである。図２６に示すように、硬質系弾性板（１）と弾性圧縮板（３）と底材（４）の３層構造からなる中敷きシートにおいて、弾性圧縮板（３）の層に孔部（９０）を設け、硬質系弾性板（１）の下が空間となる部位を設ける。空間は、弾性圧縮板（３）のように圧縮しつつ、硬質系弾性板（１）からの圧力を支持することができないため、硬質系弾性板（１）に鉛直下向きの圧力がかかると、その部分はより大きく撓むことになる。

重心移動の変化に基づいて足裏荷重が増減すると、足裏荷重による鉛直下向きの応力に対する硬質系弾性板（１）の支持力が変化することにより、弾性圧縮板（３）の空間上面面積及び深さに応じて、硬質系弾性板がその空間上において撓み（図２６（ｂ））と復元（図２６（ａ））を行い、その硬質系弾性板（１）の変形が足裏に対する刺激として伝達される。具体的には、硬質系弾性板（１）において、弾性圧縮板（３）上にある部分と孔部（９０）上にある部分とでは、足裏荷重がかかったときに撓む深さが異なり、孔部（９０）上にある部分の方がより早く、より大きく孔部（９０）に落ち込む。硬質系弾性板（１）の落ち込みに追従して、足裏表層部もその落ち込み部分に食い込むように変形し、その変形が刺激として足裏に伝えられる。孔部（９０）の断面積及び深さは、適宜調整可能である。

図２７は、本発明の第六の実施の形態例を示す図である。第六の実施の形態例は、図２６の第五の実施の形態例において、弾性圧縮板の孔部（９０）（空間内）にドーム状の圧力溝蓋を設けた例である。硬質系弾性板（１）の下面と撓み部材（２）のドーム天井部分に設けられた突起部（９１）と接触しており（図２７（ａ））、硬質系弾性板（１）の撓みに応じて、撓み部材（２）も反り返り（図２７（ｂ））、復元する場合は、硬質系弾性板（１）とともに撓み部材（２）も復元する。このとき、撓み部材（２）の反り返りと復元における反発動作によるたたき、振動が刺激として足裏に伝達される。

また、硬質系弾性板（１）が撓んだ場合に、撓み部材（２）の取り付け台座（９２）が硬質系弾性板（１）にあたり、取り付け台座（９２）が硬質系弾性板（１）の撓みを妨げることのないように、弾性圧縮板（３）内の孔部（９０）の断面積、高さ、硬質系弾性板（１）の硬度など各種パラメータを決定する必要がある。取り付け台座（９２）は例えば弾性圧縮板と同じ材質で形成される。

図２８は、本発明の第七の実施の形態例を示す図である。第七の実施の形態例は、図２７の第六の実施の形態例において、ドーム状の撓み部材（２）を多段式に設けた例である。硬質系弾性板（１）の撓みによる沈下量に応じた数の撓み部材（２）が反り返るように構成される。足裏荷重の大きさにより、反り返る撓み部材（２）の数が変化し、足裏のたたき回数が異なってくるので、足裏荷重の大きさを刺激の回数として体感することが可能となる。図２８（ａ）は、撓み部材（２）が鉛直方向に２段設けられている構成であり、図２８（ｂ）は、硬質系弾性板（１）の撓みにより、２段の撓み部材（２）が２つとも反り返っている状態を示す。撓み部材（２）と取り付け台座（９２）は例えばカプセル状に一体的に形成され、孔部（９０）にカプセルとして埋め込み可能であるとともに、容易に取り替え可能となる。

図２９は、本発明の第八の実施の形態例を示す図である。第八の実施の形態例は、図２７の第六の実施の形態例において、ドーム上の撓み部材（２）のドーム部分に突起部（９１）を設け、突起部（９１）の先端部分は、硬質系弾性板（１）が撓んでいない水平状態において、硬質系弾性板（１）の表面から突出しない高さで、硬質系弾性板（１）に設けられた開口部（９３）から露出している。足裏荷重により硬質系弾性板（１）が撓むと、撓み部材（２）の突起部（９１）を押し下げることにより、撓み部材（２）が反り返る。第八の実施の形態例では、撓み部材（２）の反り返りと復元によりたたき刺激が、硬質系弾性板（１）を介してではなく、突起部（９１）を介して、直接足裏に伝達される。また、突起部（９１）は、硬質系弾性板（１）が撓まない状態で、その表面から突出していないので、刺激を与えず、足裏荷重がかかったときのみ、圧力溝蓋の反り返りと復元によるたたき刺激を足裏に与える。

図３０は、本発明の第九の実施の形態例を示す図である。第九の実施の形態例は、硬質系弾性板（１）の表面上に複数のドーム形状（凸形状）の撓み部材（圧力溝蓋）（２）を配置するものであり、鉛直下向きの所定圧力を超える足裏荷重が加えられると、凸形状から凹形状に反り返る。撓み部材（２）が凸形状から凹形状に変形する際の足裏の変形について、図３１を用いて説明する。

図３１は、撓み部材（２）が凸形状から凹形状に変形と足裏の変形との関係を説明する図である。図３１（ａ）において、所定圧力を超えない足裏荷重がかかっていない状態において、凸形状の撓み部材（２）は足裏に食い込んでいる。具体的には、足裏の表層部である真皮の網状層（９４）に食い込んでいる。網状層（９４）は、血液やリンパ液を多く含む足裏の表層部分の比較的柔らかい層であり、圧力が加えられた部分は、そこよりも圧力が低い部分に血液やリンパ液が逃げることにより、容易に圧縮される。図３１（ａ）では、硬質系弾性板（１）に接する足裏の網状層の部分も、ある程度の足裏荷重により薄くなる（高圧になっている）が、撓み部材（２）と接する網状層（９４）の部分は、凸形状の撓み部材（２）の高さにより、より圧縮され薄くなっている（より高圧になっている）。しかし、撓み部材（２）に加えられる鉛直下向きの足裏荷重が所定圧力を超えない限り、足裏荷重が増加しても、足裏表層部の網状層（９４）は足裏荷重を吸収して高圧となりながら薄くなることによって、撓み部材（２）には凹凸反転させるだけの圧力が加えられず、撓み部材（２）は凹形状には反り返らない。網状層内は高圧になりながらも、リンパ液及び血液の逃げ場がまだ存在し、網状層の変形により圧力が吸収される。すなわち、網状層が変形して圧力を吸収できる限り、撓み部材（２）を凹形状に反り返らない。

撓み部材（２）に加えられる鉛直下向きの足裏荷重が所定圧力を超えるときは、網状層（９４）がこれ以上足裏荷重を吸収できない最薄状態になるときであり、このとき、網状層（９４）より内部にある足裏の筋肉及び腱（９５）により、撓み部材（２）が押し下げられる（図３１（ｂ）参照）。足裏の筋肉及び腱（９５）は、網状層（９４）より硬い組織であり、網状層（９４）と比較して、変形して圧力を吸収する程度は小さい。従って、網状層（９４）が最薄状態になる圧力を超える所定圧力が加えられると、足裏の筋肉及び腱（９５）が撓み部材（２）を押し下げ、撓み部材（２）を凹形状に反り返らせる。

撓み部材（２）が凹形状に反り返ると、限界まで圧縮されていた撓み部材（２）に接する網状層（９４）の部分は、撓み部材（２）の凸形状から凹形状への変形分、内部圧力は低下するので、撓み部材（２）の凸形状から凹形状への変形に追従して、当該網状層の部分にリンパ液及び血液が流れ込んでくるので、最薄状態より厚い状態に戻る。

この撓み部材（２）の凸形状から凹形状への変形に追従して、撓み部材（２）に接する足裏の表層部である網状層が凹凸に変形することにより、足裏に刺激が与えられる。網状層内には、リンパ液や血液に加え、触覚受容器を有する乳頭があり、撓み部材（２）の凹凸反転により、当該触覚受容器及びを筋肉や腱の神経が刺激され、重心移動箇所が脳に伝達される。

図３２は、凹凸反転しない突起を有する従来の足裏つぼ押し用健康サンダルと足裏の変形との関係を説明する図である。図３２（ａ）は、硬質系弾性板（１）上に設けられた突起（９６）は、鉛直下向きの足裏荷重が所定圧力以下である場合であって、硬質系弾性板（１）上に設けられた突起（９６）は、網状層（９４）に食い込んでいるが、突起（９６）に接する足裏の網状層内のリンパ液又は血液は他の部分に逃げ、網状層（９４）の圧縮により鉛直下向きの足裏荷重が吸収されている。

図３２（ｂ）は、鉛直下向きの足裏荷重が所定圧力を超えた場合であって、網状層（９４）が吸収しうる圧力を超え、網状層の厚さが最薄状態となると、網状層は鉛直下向きの圧力をこれ以上吸収できなくなるので、網状層（９４）より内部の足裏の筋肉及び腱が突起（９６）を圧迫することになる。ただし、突起（９６）は凹凸反転せず、硬質系弾性板（１）に固定されていて変形しないので、実質的に、突起（９６）によって、内部の筋肉及び腱が圧迫され、筋肉及び腱に指圧効果をもたらし、それが刺激として足裏に与えられ、本発明とは、構成、作用、効果ともに異なることは明らかである。

撓み部材（２）の高さは、撓み部材（２）が凸形状において、足裏の網状層（９４）の厚さよりも低いことが必要であり、好ましくは１ｍｍ以下（最適には約０．４ｍｍ〜０．７ｍｍ程度）である。この程度の高さであれば、網状層より内部の筋肉や腱を圧迫せず、網状層の厚さの増減により、撓み部材（２）の高さを吸収し、足裏に違和感を与えない。そして、撓み部材（２）に足裏荷重がかかると、当初、網状層が圧縮され薄くなっていくことでその荷重を吸収していくが、網状層がこれ以上薄くなれない限界厚さ（最薄状態）に達すると、網状層より内部の筋肉や腱などの比較的硬い足裏の層部分で撓み部材（２）のドーム部分を押し下げることにより、撓み部材（２）は反り返って凹む。凹みは、撓み部材（２）のドーム部分の高さの範囲内で行われることにより、撓み部材（２）の下に溝を設けなくともよい。なお、撓み部材の下に溝を設けなくともよい旨は前述した。

上述したように、本発明の中敷きシート及びそれを備えた履物は、足裏に密着する硬質系弾性板の表面の複数箇所に設けられた撓み部材を備え、足裏の柔らかい層（網状層）が圧縮されることにより、鉛直下向きの足裏荷重を吸収していくが、足裏荷重が所定圧力を超えると、足裏の比較的硬い層部分（筋肉や腱）で撓み部材を撓ませ、また、足裏荷重が所定圧力以下となることで、撓み部材は元の形状に復元し、その反り返りと復元の変形に追従して、足裏の表面形状も変形する。この足裏の表面形状の変形がたたき刺激として足裏に与えられることにより、足裏荷重の変化すなわち重心移動の変化が刺激として脳に伝達される。

本発明では、撓み部材（２）は、反り返っていない通常状態において、ドーム状の凸形状であって、網状層（９４）より薄い厚さを有し、網状層（９４）が撓み部材（２）に食い込んでいるので、撓み部材（２）と足裏の筋肉及び腱（９５）との距離が近くなり、僅かな圧力変化により、撓み部材（２）を凹凸返機させることができる。従って、身体のわずかな動作で瞬時に足裏最大荷重の位置を脳に認識させることができる。

本発明の中敷きシートは、履物に脱着可能に取り付けられる構成であってもよいし、履物のインソールとして履物と一体的に構成されてもよい。

本発明の中敷きシート及びそれを用いた履物は、健康サンダルなど日常生活で用いられる履物や、スキーや陸上競技などのスポーツにおいて、重心移動の分析を必要とする履物（スキー靴）としてなど幅広い分野に利用可能である。また、リンパマッサージにも有効である。

Claims (16)

1. 足裏と接する硬質系弾性板と、
   前記硬質系弾性板の足裏と接する面に足裏と接するように配置される凸形状の複数の撓み部材とを備え、
   足裏の重心移動により、鉛直下向きの所定圧力を超える圧力が足裏から加えられる前記撓み部材は凸形状から凹形状に反り返り、反り返った後、足裏から加えられる圧力が所定圧力以下になると、元の凸形状に復元し、当該反り返りと復元による前記撓み部材の変形に追従して前記撓み部材に接する足裏の部分の表面形状が凹凸に変形することにより、足裏に刺激が与えられることを特徴とする履物の中敷きシート。
2. 請求項１において、
   前記撓み部材は、前記硬質系弾性板の足裏と接する面に設けられる溝部に配置され、前記撓み部材は、前記硬質系弾性板の表面とほぼ同一の高さとなることを特徴とする履物の中敷きシート。
3. 請求項１において、
   前記撓み部材は、前記硬質系弾性板の足裏と接する平面上に配置されることを特徴とする履物の中敷きシート。
4. 請求項１において、
   前記硬質系弾性板の下層として設けられ、足裏からの鉛直方向の圧力により圧縮される弾性圧縮板を備えることを特徴とする履物の中敷きシート。
5. 請求項１において、
   前記撓み部材は、鉛直方向に複数重ねられた多段構成であることを特徴とする中敷きシート。
6. 請求項１において、
   前記撓み部材が凹形状に反り返ることにより導通し、凸形状に復元することにより非導通となるスイッチ回路を備えることを特徴とする中敷きシート。
7. 請求項１において、
   前記撓み部材が凸形状である場合、足裏の表層部である真皮の網状層における前記撓み部材と接する網状層の部分は、前記撓み部材が当該網状層の部分に食い込むことにより、前記硬質系弾性板と接する足裏の前記網状層の部分より薄くなり、足裏の重心移動により、前記撓み部材に加えられる鉛直下向きの圧力が増加するほど、前記撓み部材と接する網状層の部分は薄くなり、前記撓み部材と接する網状層の部分が最薄状態となる鉛直下向きの所定圧力を超えるときに、前記網状層より内部にある足裏の筋肉及び腱により、前記撓み部材が押し下げられて前記撓み部材を凹形状に反り返らせ、前記撓み部材と接する網状層の部分は、前記撓み部材の凸形状から凹形状への変形に追従して、前記最薄状態より厚くなるように変形することを特徴とする中敷きシート。
8. 請求項１において、
   前記撓み部材は、足裏の表層部である真皮の網状層の厚さより低い高さを有することを特徴とする中敷きシート。
9. 請求項１において、
   前記撓み部材の凸形状状態における高さは、0.4mm〜0.7mmであることを特徴とする中敷きシート。
10. 底板と、
    当該底板上に配置され、複数の孔部を有する弾性圧縮板と、
    当該弾性圧縮板の上に配置され、足裏と接する平板形状の硬質系弾性板と、
    足裏の重心移動により、下面が前記孔部である硬質系弾性板の第一の部分に、鉛直下向きの所定圧力を超える圧力が加えられると、当該第一の部分は、前記孔部に凹むように撓み、撓んだ後、足裏から加えられる圧力が所定圧力以下になると、元の平板形状に復元し、当該撓みと復元による前記硬質系弾性板の変形に追従して前記硬質系弾性板に接する足裏の部分の表面形状が凹凸に変形することにより、足裏に刺激が与えられることを特徴とする履物の中敷きシート。
11. 請求項１０において、
    前記弾性圧縮板の孔部に配置される凸形状の撓み部材とを備え、
    前記硬質系弾性板の前記第一の部分が、前記孔部に凹むように撓むことにより、前記硬質系弾性板が前記撓み部材を押し下げ、前記撓み部材は凹形状に反り返り、反り返った後、足裏から加えられる圧力が所定圧力以下になると、元の凸形状に復元し、当該反り返りと復元による前記撓み部材の変形が前記硬質系弾性板を介して足裏に刺激として伝えられることを特徴とする履物の中敷きシート。
12. 請求項１１において、
    前記撓み部材は、鉛直方向に複数重ねられた多段構成であることを特徴とする中敷きシート。
13. 請求項１１において、
    下面が前記孔部である硬質系弾性板の部分に開口部が設けられ、
    前記撓み部材の上部に設けられる突起部が当該開口部から足裏と接するように露出していることを特徴とする中敷きシート。
14. 請求項１１において、
    前記撓み部材が凹形状に反り返ることにより導通し、凸形状に復元することにより非導通となるスイッチ回路を備えることを特徴とする中敷きシート。
15. 請求項１乃至９及び１１乃至１４のいずれかにおいて、
    前記撓み部材は、ドーム形状を有するドームスプリングであることを特徴とする中敷きシート。
16. 請求項１乃至１５のいずれかの中敷きシートを備える履物。

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