JP5796133B2 - 靴、特にスポーツ靴 - Google Patents

Description

本発明は、シューアッパーと、そのシューアッパーに接合されたソールとを備える靴、特にスポーツ靴に関するものであり、ソールは、長手方向軸を有し、前足部領域と、中足部領域と、後足部領域とを有する。

ランニング用のスポーツ靴は、靴の着用者の足を複雑にサポートしなければならない。ランナーの足は、各ストライドの様々な段階で、その形状が絶えず変化する。一般的には、靴の材料の弾性的性質によって、靴は一定の方法で足をサポートする。従って、靴は、ストライドのある特定の段階において最適に足をサポートするように設計されることがあり、ストライドの他の段階に関しては限定的となり得る。このように限定的であることによって、靴の着用快適性が損なわれる。また、靴により課される制限によって、走りの効率も下がりかねない。

そこで、本発明の目的は、ストライドの様々な段階において着用者の足のより良好で最適化されたサポートを可能にする靴、特にスポーツ靴、具体的にはランニングシューズを提案することである。これによって、靴の着用快適性が向上するはずである。また、ランニング過程の効率も向上するはずである。

本発明によるこの目的の解決方法は、前足部領域と中足部領域との間に位置する少なくとも１つの第１のヒンジがソール内に設けられて、該第１のヒンジにより、前足部領域を、長手方向軸に垂直な第１の水平軸の周りで中足部領域に対して曲げることが可能であり、さらに、中足部領域に位置する少なくとも１つの第２のヒンジがソール内に設けられて、該第２のヒンジにより、中足部領域の２つの隣接する部分を、長手方向軸に垂直な第２の水平軸の周りで曲げることが可能であり、このとき、少なくとも１つの弾性テンション要素がソール上またはソール内に配置されて、これにより、靴が地面に立っているときに前足部領域を中足部領域に対して上向きに第１の水平軸の周りに枢動させるように付勢し、さらに、靴が地面に立っているときに中足部領域の２つの部分を第２の水平軸の周りに枢動させてアーチ形を形成するように付勢する、ことを特徴とする。

好ましくは、テンション要素はゴムバンドである。ゴムバンドは、円形断面を有することができる。その直径は、２ｍｍ〜７ｍｍの間、好ましくは３ｍｍ〜５ｍｍの間とすることができる。

前足部領域は、側面から見たときに地面との間に角度が設定された接平面をソールの前端部に有することができ、その角度は、靴が無荷重状態で地面に立っているときに１５°〜４０°の間であり、好ましくは２０°〜３０°の間である。

中足部領域の２つの隣接する部分は、曲率半径を制限することができ、その場合の曲率半径は、靴が無荷重状態で地面に立っているときに、ソールの長さの１５％〜３５％の間であり、好ましくは２０％〜３０％の間である。

ゴムバンドは、ソール内またはソール上に形成されたチャネルもしくは溝内で少なくとも部分的に案内されていることが好ましい。

それは、ソールを平面視したときに略８の字状に案内されることができる。

少なくとも１つの第３のヒンジを、前足部領域に配置することができ、該第３のヒンジにより、前足部領域の部分を、長手方向軸に垂直な第３の水平軸の周りで他の部分に対して曲げることが可能である。

さらに、少なくとも１つの第４のヒンジを、中足部領域に配置することができ、該第４のヒンジにより、中足部領域の部分を、長手方向軸に垂直な第４の水平軸の周りで他の部分に対して曲げることが可能である。

ゴムバンドは、ソールの後足部領域から前端部まで案内されることができ、その場合、ゴムバンドは、ソールの前端部で向きを変えて、規定の延長線に沿って後足部領域の方向に戻るように延在する。この場合、向きを変えたゴムバンドは、後足部領域からのゴムバンドの下方に延在することができる。あるいは、向きを変えたゴムバンドは、シューアッパー内またはシューアッパー上に延在することができる。ゴムバンドが向きを変える場所は、必ずしもソールの最前位置である必要はない。その場所は、最前位置から（例えば、ソールの全長の５％〜１５％）離間させることもできる。

ゴムバンドは、閉じたバンドであることが好ましい。これは、ゴムバンドの曲げ効果を所望のレベルに調整するようにバンドの有効長を変更するための手段を備えることができる。

ソールは、ソールの底面に形成されて靴の略長手方向に延びる少なくとも１つの更なる溝を有することができ、この溝によって、ソールの一部を、靴の長手方向の周りでソールの他の部分に対して枢動させるためのヒンジを形成する。

この場合、ソールが地面に接触する際に曲げられると、ソールは長手方向にもいくらか伸長する。これによっても、靴の着用の快適性および効率が向上する。

本発明によれば、靴は、足に作用する力に起因する実際の変形に応じて、足と共に伸長および収縮することが可能である。このように、靴は、足の実際の形に適応することができる。すなわち、靴およびソールがそれぞれ足と一緒に動くことで、ストライドの様々な各段階において、着用者の足を最適にサポートする。これによって、足の元来のばね能力が強められる。

この場合、弾性テンション要素は、外力が作用していないときのソールを、ストライドの推進段階（トーオフ段階）にある足の自然な形に対応した状態に動かす。

記載の靴を製造するための靴型は、特別に形成される。すなわち、靴型は、ランニング中の足の動きの推進段階（トーオフ段階）を表すように形成される。

本発明の実施形態を図面に示している。

外部荷重がない状態の、靴のソールと、靴の着用者の足の骨とを概略的に示している。 靴の着用者の力がソールに作用している状態の、図１と同じソールおよび骨を示している。 靴に外部荷重がない状態の、本発明に係る靴の原理の図解を概略的に示している。 靴の着用者の力がソールに作用している場合の、図３の図解を示している。 靴に外部荷重がない状態の、本発明に係る靴の第１の実施形態の側断面図を示している。 靴の着用者の力がソールに作用している場合の、図５ａの側面図を反転して示している。 図５ａのソールのＡ‐Ａ断面を示している。 図５ａのソールのＢ‐Ｂ断面を示している。 本発明に係る靴の第２の実施形態について、靴のソールの底の平面図を示している。 ゴムバンドが延在する図８の靴およびソールそれぞれの側断面図を概略的に示している。 図８の靴およびソールのそれぞれを背面図で示している。 本発明に係る靴の第３の実施形態について、靴のソールの底の部分断面平面図を示している。 図１１の靴の部分断面側面図を概略的に示している。 別の実施形態による図１２と同様の部分断面側面図を概略的に示している。 靴に外部荷重がない状態の、本発明に係る靴の更なる実施形態の側断面図を示している。 図１４ａの靴のソールの底の平面図を示している。 図１４ａおよび図１４ｂそれぞれのＣ‐Ｃ断面を示している。 靴の着用者の力がソールに作用している場合の、図１４ａの側断面図を示している。 図１５ａの靴のソールの底の平面図を示している。 図１５ａおよび図１５ｂそれぞれのＤ‐Ｄ断面を示している。

図１および図２において、２つの異なる段階にある靴のソール３および靴の着用者の足の骨を示している。図１は、靴がまだ地面１０に接触していない状況、すなわち着用者の足からの力がまだ靴に作用していない状況を示している。図２は、靴が地面１０に接触し、着用者の足からの力Ｆが靴およびソール３にそれぞれ作用している状況を示している。

靴の着用者の足の骨は、足根骨をＯｔで、中足骨をＭｅで、基節骨をＰｐで、末節骨をＰｄで示している。

ソール３は、前足部領域４と、中足部領域５と、後足部領域６とを有している。前足部領域４は、ソールの全長Ｌ_Ｓ（図５ａを参照）の前部約２０％〜３０％に沿って延在していると言える。後足部領域６は、ソールの長さＬ_Ｓの後部約１０％〜２０％に沿って延在している。中足部領域は、前足部領域４と後足部領域６との間に延在している。中足部領域５の２つの隣接する部分５ａと５ｂを図中に示している。

ソール３の断面積すなわち厚さを減少させることにより、前足部領域４と中足部領域５との間に第１のヒンジ７が形成されている。同様にして、中足部領域５の２つの部分５ａと５ｂとの間のソール３内に第２のヒンジ８が形成されている。２つのヒンジ７、８によって、ヒンジで接続されている領域間の相対的な枢動が可能となり、このようにして、上記枢動のための第１と第２の水平軸Ｔ_１とＴ_２が設定される。

図１を図２と比較することにより、靴およびソール３のそれぞれの形が、２つの状況で大きく変化することが明らかとなる。

図１の無荷重状態では、前足部領域４は、地面１０から上向きに示されており、すなわち、前足部領域４におけるソール３の底面の接平面１１に関して、接平面１１と地面１０との間に夾角αが形成されており、これは本例では約３０°である。また、中足部領域５の底面であって、より具体的には中足部領域５の２つの隣接する部分５ａ、５ｂは、アーチ形に形成されており、曲率半径Ｒを規定している。この半径Ｒは、本例ではソール３の長さＬ_Ｓの約３０％である。

これが、靴およびソール３がそれぞれ地面１０に接触したときには、図２で分かるように、全く変わる。この場合、軸Ｔ_１およびＴ_２の周りのそれぞれの枢動によって、角度αが略０°に達するとともに、曲率半径Ｒが大きく増加して、これにより、ソール３全体がその底側において、地面１０の上で基本的に平坦となる。

靴から力Ｆが取り除かれると、図１および図２に示していない弾性テンション要素９によって、再び図１の状態となる。これを、図３および図４に、同じく無荷重状態（図３）と荷重を受けた状態（図４）について概略的に示している。

図３および図４は、ソールの運動力学的置換モデルを示している。図３は、図１すなわち外力が靴に作用していない場合に対応している。図４では、力Ｆが靴に作用して、これを変形させている。

図３によれば、足根骨の下方にアーチ形状が形成されるように、弾性テンション要素９（ゴムバンド）がソールを付勢している。それと同時に、前足部領域が上向きに引き上げられている。留意すべきことは、図示しているのは概略にすぎないということである。上記効果が得られるように、ゴムバンド９は的確に案内されている。

図４では、外力Ｆによって、ソールの様々な部分が軸Ｔ_１およびＴ_２の周りで枢動するようにして、ソールが変形することが分かる。

本発明の第１の具体的な実施形態を図５、図６、および図７に示している。上側の図５ａには、靴の（外力Ｆがない）無荷重状態を示しており、図５ｂの反転図は、同じ靴が、この場合は（図２の）力Ｆの荷重下にある状態を示している。ソール３および靴のそれぞれの全長をＬ_Ｓで示しており、これは長手方向軸Ｌの方向で測定される。

図５ａでは、先と同じく、ソール３に組み込まれたゴムバンド９によって、接平面１１が地面１０と夾角α（本実施形態では約２５°）を形成するように、前足部領域４が上方に引き上げられていることが分かる。また同じく、中足部領域５の部分５ａ、５ｂによって、曲率半径Ｒが規定されている（Ｒは長さＬ_Ｓの約２５％である）。図５ｂにおける荷重を受けた状態では、ソールの底は略平坦であり、すなわち、角度αが略０°であるとともに、半径Ｒが非常に大きくなる。

図５ａ、５ｂでは、さらに、ソール３の厚さをそれぞれ減少させることによって、合計４つの別々のヒンジ７、８、１３、１４が形成されていることが分かる。これにより、４つの水平軸Ｔ_１、Ｔ_２、Ｔ_３、Ｔ_４が形成されて、これらの周りに相対的な枢動が可能である。留意すべきことは、ソール３の変形可能性に関してはいずれも、ソールの構造全体がプラスチック材料で構成されていることによって、変形可能な設計が得られるということである。それでも、上記ヒンジ７、８、１３、１４では、枢動が容易に可能となるように、ソールの残りの部分と比較して、それぞれの位置でソールの曲げ剛性を低下させている。ヒンジの位置で軸Ｔの周りにソールを曲げる場合のソールの曲げ剛性は、ヒンジ部の横方向の曲げ剛性と比較して３３％以下、好ましくは２５％以下である。

ゴムバンド９は、上述のようにソールの様々な領域を付勢するための予荷重をソール内で生成するように、ソール内で案内されている。これは、ゴムバンド９のそれぞれの位置が明らかとなる３つの図５、６、７において見ることができる。

また、これは、本発明に係る靴の第２の実施形態を示す図８、９、１０においても見ることができる。ゴムバンド９は、図８から分かるように、略「８」の字状に案内されている。交差位置１７は、中足部領域５に配置される。ゴムバンド９は、後足部領域６ではソール３のヒールの周囲に沿って延在し（図１０を参照）、そしてソール３の底側に形成された溝１２で、前足部領域４まで案内されている。図９で分かるように、ゴムバンド９は、前足部領域４の先端部まで案内されて、そして向きを変えており、すなわち、そこで方向転換し、一定の距離を戻るように延在して、シューアッパー部分に配置されている。

本発明に係る靴１の別の第３の実施形態を、図１１および図１２に示している。基本的に、ゴムバンド９の案内は、図８〜１０の第２の実施形態と同様である。この場合は、ゴムバンド９は、後足部領域６では環状溝１２で案内され、そこから「８」の字に似た形状で前足部領域４まで延在する。先と同じく、ゴムバンド９は、前足部領域４の先端部で向きを変える。この場合、ゴムバンド９の方向転換した部分は、図１２で分かるように、ソール３の後部からのゴムバンド９の下方を戻るように案内されている。

（図９〜図１２の両方の実施形態において）ゴムバンド９の方向転換した部分、すなわち向きを変えた部分の長さは、長手方向軸Ｌの方向で測定される長さＬ_Ｓの約１５％〜３３％である。これにより、所望の付勢効果が最適化される。

図８および１１に関して、言及されるべきことは、ソール３の底面に形成された追加の溝１５、１６が、略長手方向軸Ｌの方向に延在するように配置されていることである。これらの溝によって、溝１５、１６の横に形成されたソールの様々な部分が、長手方向軸Ｌに平行に延びる軸の周りに枢動することが可能となる。これにより、ソールは、地面の形状に、より良く適応することが可能である。

側面図に見られるゴムバンド９の延在に関し、地面１０の上方でのバンド９の高さについて言及されるべきことは、所望の付勢効果が適正に生じるように、すなわちゴムバンドの力のレバーアームがそれぞれ得られるように、バンド９の的確な延在が実現されているということである。ゴムバンド９は、後足部領域６および中足部領域５では、ソール３の底面に極めて近くで（すなわち、ソールの底面にあるオプションの「８」の字状の溝内で）実質的に案内されているのに対し、前足部領域４では、若干高い位置で案内されることができる。図１２を参照して、ソール３に形成される案内溝１８は、前足部領域４に達するときのゴムバンド９（破線で示す）を、ソール３内で若干高い位置に誘導する。

概して、ゴムバンドは、ソール内で曲げおよび付勢効果を及ぼすためのそれぞれのトルクがゴムバンドにより生成されるように、ソールの底面と上面との間で適切に移行される。

これは、図１２の代替案を示す図１３においても見ることができる。ゴムバンド９は、同じく破線で示している。この場合、ソールを引き上げることで靴を図５ａに示す状態にするための所望のトルクをソールに及ぼすことができるように、ゴムバンド９が比較的高くに案内される高位置１９が、前足部領域と中足部領域に示されている。

図１４および１５に、本発明の更なる態様を示している。ソール３を長手方向で見た場合に（特に図１４ｃおよび図１５ｃを参照）、ソールの予備成形が施されていることが、この方向で見ても明らかとなる。図１４ａ、１４ｂ、および１４ｃでは、靴が、例えば地面に接触していない場合など、外部荷重がない場合の状況を示している。従って、側面図に関して、例えば図５ａにおける場合と同様の状況が観測される。ソール３は、長手方向Ｌで見ると、その底側に凹形状を有する（図１４ｃを参照）。従って、靴にかかる下向きの荷重がないときには、ソールの底は、横アーチ領域において負曲面となる。靴に荷重がかかっているとき、すなわち地面に接触して、靴の着用者の体重がソール３に作用しているときにのみ、図１５ｃで見られるように、ソール３の底は、横アーチ領域において平坦となる。

靴の製造については、靴型が採用される。靴は、人間の足の模型である靴型の周りに構築される。通常、靴型は、ランニングの遊脚期におけるのと同じ宙吊り状態にある人間の足に基づくものが使用される。本例では、図５ａの靴に対応する形の靴型が使用され、すなわち、靴型は、アーチ形断面に形作られて、高いトウスプリングを有する。

１ 靴
２ シューアッパー
３ ソール
４ 前足部領域
５ 中足部領域
５ａ 中足部領域の部分
５ｂ 中足部領域の部分
６ 後足部領域
７ 第１のヒンジ
８ 第２のヒンジ
９ 弾性テンション要素（ゴムバンド）
１０ 地面
１１ 接平面
１２ チャネル／溝
１３ 第３のヒンジ
１４ 第４のヒンジ
１５ 溝
１６ 溝
１７ 交差位置
１８ 案内溝
１９ 高位置
Ｌ 長手方向軸
Ｌ_Ｓ ソールの長さ
Ｔ_１ 第１の水平軸
Ｔ_２ 第２の水平軸
Ｔ_３ 第３の水平軸
Ｔ_４ 第４の水平軸
α 角度
Ｒ 曲率半径
Ｆ 力
Ｏｔ 足根骨
Ｍｅ 中足骨
Ｐｐ 基節骨
Ｐｄ 末節骨

Claims (14)

1. シューアッパー（２）と、該シューアッパー（２）に接合されたソール（３）とを備える特にスポーツ靴である靴（１）であって、前記ソール（３）は、長手方向軸（Ｌ）を有し、また、前足部領域（４）と、中足部領域（５）と、後足部領域（６）とを有し、
   前記前足部領域（４）と前記中足部領域（５）との間に位置する少なくとも１つの第１のヒンジ（７）が前記ソール（３）内に設けられて、該第１のヒンジ（７）により、前記前足部領域（４）を、前記長手方向軸（Ｌ）に垂直な第１の水平軸（Ｔ_１）の周りで前記中足部領域（５）に対して曲げることが可能であり、さらに、
   前記中足部領域（５）に位置する少なくとも１つの第２のヒンジ（８）が前記ソール（３）内に設けられて、該第２のヒンジ（８）により、前記中足部領域（５）の２つの隣接する部分（５ａ，５ｂ）を、前記長手方向軸（Ｌ）に垂直な第２の水平軸（Ｔ_２）の周りで曲げることが可能であり、
   少なくとも１つのゴムバンドである弾性テンション要素（９）が前記ソール（３）上または前記ソール内に配置されて、これにより、当該靴が地面（１０）に立っているときに前記前足部領域（４）を前記中足部領域（５）に対して上向きに前記第１の水平軸（Ｔ_１）の周りに枢動させるように付勢し、さらに、当該靴が地面（１０）に立っているときに前記中足部領域（５）の前記２つの部分（５ａ，５ｂ）を前記第２の水平軸（Ｔ_２）の周りに枢動させてアーチ形を形成するように付勢する、ことを特徴とする靴。
2. 前記ゴムバンド（９）は、円形断面を有することを特徴とする、請求項１に記載の靴。
3. 前記ゴムバンド（９）は、その直径が２ｍｍ〜７ｍｍの間、好ましくは３ｍｍ〜５ｍｍの間であることを特徴とする、請求項２に記載の靴。
4. 前記前足部領域（４）は、側面から見たときに地面（１０）との間に角度（α）が設定された接平面（１１）を前記ソール（３）の前端部に有し、その角度（α）は、当該靴が無荷重状態で地面（１０）に立っているときに１５°〜４０°の間であり、好ましくは２０°〜３０°の間であることを特徴とする、請求項１ないし３のいずれかに記載の靴。
5. 前記中足部領域（５）の前記２つの隣接する部分（５ａ，５ｂ）は、曲率半径（Ｒ）を制限しており、その場合の曲率半径（Ｒ）は、当該靴が無荷重状態で地面（１０）に立っているときに、前記ソール（３）の長さ（Ｌ_Ｓ）の１５％〜３５％の間であり、好ましくは２０％〜３０％の間であることを特徴とする、請求項１ないし４のいずれかに記載の靴。
6. 前記ゴムバンド（９）は、前記ソール（３）内または前記ソール上に形成されたチャネルもしくは溝（１２）内で少なくとも部分的に案内されていることを特徴とする、請求項１ないし５のいずれかに記載の靴。
7. 前記ゴムバンド（９）は、前記ソール（３）を平面視したときに略８の字状に案内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靴。
8. 少なくとも１つの第３のヒンジ（１３）が、前記前足部領域（４）に配置されて、該第３のヒンジ（１３）により、前記前足部領域（４）の部分を、前記長手方向軸（Ｌ）に垂直な第３の水平軸（Ｔ_３）の周りで他の部分に対して曲げることが可能であることを特徴とする、請求項１ないし７のいずれかに記載の靴。
9. 少なくとも１つの第４のヒンジ（１４）が、前記中足部領域（５）に配置されて、該第４のヒンジ（１４）により、前記中足部領域（５）の部分を、前記長手方向軸（Ｌ）に垂直な第４の水平軸（Ｔ_４）の周りで他の部分に対して曲げることが可能であることを特徴とする、請求項１ないし８のいずれかに記載の靴。
10. 前記ゴムバンド（９）は、前記ソール（３）の前記後足部領域（６）から前端部まで案内されており、その場合、前記ゴムバンド（９）は、前記ソール（３）の前記前端部で向きを変えて、規定の延長線に沿って前記後足部領域（６）の方向に戻るように延在することを特徴とする、請求項１ないし９のいずれかに記載の靴。
11. 前記向きを変えたゴムバンド（９）は、前記後足部領域（６）からの前記ゴムバンド（９）の下方に延在することを特徴とする、請求項１０に記載の靴。
12. 前記向きを変えたゴムバンド（９）は、前記シューアッパー（２）内または前記シューアッパー上に延在することを特徴とする、請求項１０に記載の靴。
13. 前記ゴムバンド（９）は、閉じたバンドであることを特徴とする、請求項１ないし１２のいずれかに記載の靴。
14. 前記ソール（３）は、該ソール（３）の底面に形成されて当該靴（１）の略前記長手方向（Ｌ）に延びる少なくとも１つの更なる溝（１５，１６）を有し、該溝（１５，１６）によって、前記ソール（３）の一部を、当該靴の前記長手方向（Ｌ）の周りで前記ソール（３）の他の部分に対して枢動させるためのヒンジを形成していることを特徴とする、請求項１ないし１３のいずれかに記載の靴。

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