JP7326378B2

JP7326378B2 - 靴構造

Info

Publication number: JP7326378B2
Application number: JP2021059845A
Authority: JP
Inventors: 俊幸植木
Original assignee: Marubeni Footwear Inc
Current assignee: Marubeni Footwear Inc
Priority date: 2021-03-31
Filing date: 2021-03-31
Publication date: 2023-08-15
Anticipated expiration: 2041-03-31
Also published as: JP2022156252A

Description

本発明は、適切な歩行を促すと共に疲れにくい靴構造に関する。

従来、構成要素（パーツ）として、アッパーと称する足を挿入するパーツと、アウトソールと称する靴底パーツと、インソールと称するアッパー内に挿入されるパーツとからなる靴において、特に適切（正常）な歩行を促す機能を付与した、例えば以下の特許文献１，２に記載の靴構造が提案されている。

特許文献１（特開２０１４－１４７６２２号公報）では、足の土踏まずの部分をサポートし、スムーズに歩行でき、疲れにくくすることを目的として、平板状でかつクッション性のある弾性材料からなり、足裏母子球や土踏まずなどの位置に対応した上面に種々の凹部及び隆起部を形成した歩行用履物の中底又はインソールにおいて、中底又はインソールとともに足裏に接する面（上面）に横方向の直線状の溝を設け、接地面（下面）に円形または楕円形の溝とつま先方向に凸の円弧状の溝を形成してなる靴底又はアウトソールとを組み合わせて構成した履物の中底又はインソールの構造が提案されている。

また、特許文献２（特表２００８－５３５６３９号公報）では、歩行者にスムーズな転がり着地を誘導しながら踵の衝撃を緩衝させ、歩行者の足首、下腿、ひざ関節および腿に作用する痛みを予め防止することができ、歩行者の衝撃を緩和することができる上、弾力を与えてリズミカルな歩行を誘導することを目的として、踵を着地する第１着地部と、足の中心を着地する第２着地部と、つま先を着地する第３着地部とからなるアウトソールを備えた履物において、第１着地部は、地面に着地される踵を誘導するように、第１着地部と第２着地部との連接端から幅方向に沿って内方に湾曲した着地誘導溝と、着地誘導溝に連結され、踵の転がり着地を誘導するように連続曲率を成す転がり着地面と、転がり着地面で転がり着地する踵の衝撃を緩衝させるように内蔵されるエアクッションとを含み、エアクッションは、踵の衝撃によって弾力的に伸縮するように弾性材質からなり、エアが充填されたチャンバーと、チャンバーの上下面に相互対応するように内蔵され、踵の衝撃を緩衝させる緩衝突起を含んだ構造が提案されている。

しかしながら、特許文献１の靴構造はインソール、特許文献２の靴構造はアウトソールといったようにパーツ毎に技術的な特徴を有していたので、例えば特許文献１はアウトソールが変わることでインソールの効果を、例えば特許文献２はインソールが変わることでアウトソールの効果を、阻害又は低減させる可能性があった。

また、例えば特許文献１の靴構造と特許文献２の靴構造とを単純に組み合わせて用いたとしても、各々の効果を奏する機序が異なるので、組み合わせることで各々の効果が得られたり相乗効果が得られたりするわけではない。

特開２０１４－１４７６２２号公報特表２００８－５３５６３９号公報

解決しようとする問題は、従来の靴構造は、歩行改善のための機能を奏する構成がパーツ毎に設けられていたため、靴の他のパーツとの組み合わせによって効果が阻害されたり低減したりする点である。

上記課題を解決するため、本発明は、足を挿入するアッパーと、靴底となるアウトソールと、前記アッパー内に挿入されるインソールとからなる靴構造であって、前記アッパーは足指先方向から見て、第一指側の内部高さが第五側の内部高さより高くされると共に足の甲側において少なくとも第一指と第五指の中足骨を覆い、前記アウトソールは踵部にほぼ該アウトソールの踵の接地表面近くまでの深さとされた穴部が形成され、前記インソールは踵部の足裏接触面と反対面に前記アウトソールの踵部に形成された穴部に嵌ると共に弾性材料で形成された緩衝部と足裏接触面に形成された凹凸部が設けられ、さらに前記アウトソールの接地面側に、前記穴部から覗く前記緩衝部と接触する靴底部を有する構成とした。

本発明は、アッパー、アウトソール、インソールの各パーツ全体が靴として一体となった際に最適に機能するように構成しているので、歩行改善と疲れにくいという効果が靴全体から確実に得られるという利点がある。

本発明の靴構造を採用した靴の概略構成を示す図である。本発明の靴構造を採用した靴をつま先側から見た図である。望ましい足の骨格を示す図である。本発明の靴構造を採用した靴のアッパー及びアウトソールを示し、（ａ）は外側側面から見た図、（ｂ）は上方から見た図、である。本発明の靴構造を採用した靴のアウトソールを裏面（接地面）から見た図である。本発明の靴構造を採用した靴のインソールを示し、（ａ）は上方から見た図、（ｂ）は外側側面から見た図、（ｃ）は裏面から見た図である。本発明の靴構造を採用した靴における効果の検証結果を示すグラフである。本発明の靴構造を採用した靴における効果の検証実験を説明するための図である。本発明の靴構造を採用した靴における効果の検証結果を示すグラフである。本発明の靴構造を採用した靴における効果の検証結果を示すグラフである。本発明の靴構造を採用した靴における効果の検証結果を示すグラフである。

本発明は、歩行改善のための機能を奏する構成がパーツ毎に設けられていたため、靴の他のパーツとの組み合わせによって効果が阻害されたり低減したりする課題を、アッパーは足指先方向から見て、第一指側の内部高さが第五側の内部高さより高くされると共に足の甲側において少なくとも第一指と第五指の中足骨を覆い、アウトソールは踵部にほぼ該アウトソールの踵の接地表面近くまでの深さとされた穴部が形成され、インソールは踵部の足裏接触面と反対面にアウトソールの踵部に形成された穴部に嵌ると共に弾性材料で形成された緩衝部と足裏接触面に形成された凹凸部が設けられ、さらに前記アウトソールの接地面側に、前記穴部から覗く前記緩衝部と接触する靴底部を有する構成にて解消した。

（アッパーとインソールとの関係）インソールの凹凸部は足裏接触面に適当な圧力が付与されて接触することで適切な効果を得られるが、このとき、アッパー内における足の位置が不安定であると、凹凸部が足裏と適切に接触しないことになる。そこで、本発明の靴構造におけるアッパーは、足指先方向から見て、第一指側の内部高さが第五側の内部高さより高くされると共に足の甲側において少なくとも第一指と第五指の中足骨を覆うようにした。

アッパーを上記のように構成することで、アッパー内で足の位置が安定支持（以下、ホールドという）されてインソールの凹凸部の効果を最大限に発揮でき、また、適正な足の骨格に沿って構成されているので、自ずと歩行時の足の骨格も矯正され、結果として歩行改善が促され、歩行改善と骨格矯正されることで、疲れにくい歩行、骨格となる。

（インソールとアウトソールの関係）インソールは、上記のとおりアッパー内で適切にホールドされた足裏と接触し、かつ接触部位において足裏からの荷重が加わることで適切な効果が得られるが、アウトソールとの関係で言うと、インソールがアウトソール又はアッパー内で安定して位置していないと歩行時の体重移動が不適切となり、歩行改善が望めない。

ここで、アウトソールの内面にインソールを接着などにより固定することが考えられるが、そうすると、インソールが足裏の挙動に追従せず、相対的にアッパー内で足だけが移動することとなり、インソールの凹凸部の効果を適切に得ることができない。

アウトソールの内面にインソールを接着などにより固定すると、アッパー内において足裏接触面の厚み（アウトソール厚み＋インソール厚み）が大きくなるので、歩行時に足の前後方向の屈曲の挙動に追従できず、足に無理な負担がかかり、疲れやすくなる。

そこで、本発明の靴構造における、アウトソールは踵部にほぼ該アウトソールの踵の接地表面近くまでの深さとされた穴部を形成し、インソールは踵部の足裏接触面と反対面にアウトソールの踵部に形成された穴部に嵌ると共に弾性材料で形成された緩衝部を設けることとした。

インソールとアウトソールを上記のように構成することで、アウトソールに加わる歩行時の着地衝撃をほぼ緩衝部が吸収し、この結果、疲れにくくなる。

また、アウトソールの穴部に対してインソールの緩衝部を嵌入して一部だけ係合させるようにしているので、インソールはアウトソール上で位置が固定されるが、歩行時に足の前後方向の屈曲にも追従する。したがって、アッパーにおいて足が適正にホールドされることに相まって足裏の挙動に無理な負担を強いることがなくなり、疲れにくくなる。

このように、本発明の靴構造は、インソールを中心に、このインソールの構成の効果を阻害したり低減させたりすることのないようにアッパーとアウトソールを構成し、アッパー、アウトソール、インソールが三位一体となって相乗的な効果を得ることができるので、歩行改善が確実となり、長期の歩行運動による疲れが生じにくいものとなる。

さらに、本発明の靴構造は、上記構成において、前記アッパーの踵部に、踵における足の前後方向における後面と両側面の一部に沿って所定高さの踵固定部を設けてもよい。このようにすることで、アッパーにおいてはつま先の第一指側の内部高さが第五側の内部高さより高くされると共に足の甲側において少なくとも第一指と第五指の中足骨を覆うことに加えて踵もホールドできるので、歩行時のアッパー内における足の一層の安定化が図れる。

また、本発明の靴構造は、上記構成において、前記インソールは、全体として踵部からつま先部に向けて下方に傾斜し、かつ足の中央部から左右方向の両縁部に向けて上方に傾斜していてもよい。このようにすることで、歩行時には自然な重心移動が促され、歩行促進と歩き疲れの防止が可能となる。

さらに、本発明の靴構造は、前記インソールの凹凸部は、基準面に対し、楔状骨及び土踏まずが凸状部とされ、種子骨及び船状骨から踵に亘る部位が凹状部とされていてもよい。凹凸部に関しては、凸状部分に関しては足裏のそもそもの骨格上の窪みに沿っているので、凹状部分に関しては、足裏のそもそもの骨格上の突出部に沿っているので、足裏において歩行に適切な形状に矯正することができる。

以下、図１～図４を参照して本発明の具体的実施形態について説明する。以下、本発明の靴構造が採用されたパンプスを例にして靴１と示して説明する。靴１は、足を挿入するアッパー２と、靴底となるアウトソール３と、前記アッパー内に挿入されるインソール４とからなり、本発明では、これらアッパー２、アウトソール３、インソール４とが、相互に関係して全体として歩行の改善や、疲れにくいといった効果を発揮する構成とされている。

前記アッパー２は、図２に示すように、足指先方向から見て、第一指側２Ａの内部高さが第五側の内部高さ２Ｂより高くされている。これは、足の骨格上、第一指（親指）の骨が太く、第五指（小指）の骨が細いという足の骨格上の自然な形状のまま保持する形状としている。足の骨格上の自然な形状とは、図３に示すように、第一指側２Ａから第五指側２Ｂに亘って足の甲が高くなった（つまり足裏から見ると第二指～第四指の中足骨が足の甲側に窪んだ）いわゆる横アーチＸを阻害しないように形成されている。

また、アッパー２は、図３に示すように、後述のインソール４に設けられた凹凸部４Ｂによる効果をより確実なものとするために、甲側において少なくとも第一指と第五指の中足骨を覆う（図１の斜線領域）ように構成されている。すなわち、本発明におけるアッパー２は、パンプスのように足の挿入口（履き口）の広い靴１であっても、第一指と第五指の中足骨を覆う構成としている。

さらに、本例におけるアッパー２は、踵部２Ｃに、踵における足の前後方向における後面と両側面の一部に沿って所定高さの踵固定部２ａを設けている。この踵固定部２ａは例えば本例では樹脂材料でなり、踵骨を前記のとおりホールドすることで、図３に示す第一指から踵に向かう内側縦アーチＹｉと、第五指から踵に向かう外側縦アーチＹｏを良好に形成する。

アウトソール３は、図４及び図５に示すように、踵部に、該アウトソールの踵の接地表面近くまでの深さとされた穴部３Ａが形成されている。この穴部３Ａは、後述インソール４の緩衝部４Ａの外形状とほぼ同サイズの内形状とされている。こうすることでインソール４はアウトソール３に対して、つま先方向には足の挙動に追従するが、全体としては位置が固定された状態とすることができる。

また、アウトソール３は、踵部における前記穴部３Ａが形成されたアッパー２側とは反対側、つまり接地側に、靴底部３Ｂが設けられている。この靴底部３Ｂはアウトソール３の裏面全域を覆って、本例では穴部３Ａから覗くインソール４の緩衝部４Ａと接触して、歩行による踵の衝撃を緩衝部４Ａに伝達し、かつ雨などの水の侵入を阻止するという役割も有している。

さらに、アウトソール３は、靴底部３Ｂの全域に、図５に示すように、特殊パターンを施している。すなわち、靴底部３Ｂは、大きく分けて、つま先－踵方向（以下、前後方向）はつま先側Ｔと踵側Ｈに分割され、さらに、第一指－第５指方向（以下、左右方向という）は歩行において体重が移動する外側（第五指側）Ｏと内側（第一指側）Ｉとに分割されている。

靴底部３Ｂは、大まかには、つま先側Ｔの外側Ｏ（第五指側）と踵部Ｈの内側（第一指側）には一般的な滑り止めのいわゆる梨地のエンボス加工３ａが施され、つま先側Ｔの内側Ｉ（第一指の中足骨まで）と踵部Ｈの外側Ｏ（第五指側）と内側Ｉには前記エンボス加工から接地面との係合（グリップ力）を発揮するいわゆるラジアル柄の波状加工３ｂが施されている。

そして、靴底部３Ｂは、前記エンボス加工３ａと波状加工３ｂの切り替わり領域に、歩行時の足の体重移動の動線の曲線加工３ｃが施されており、また、第一指の種子骨に相当する領域と、踵の後部位置領域に衝撃吸収のための円形の緩衝加工３ｄが施されている。

インソール４は、図１及び図６に示すように、全体として弾力性のある材料が採用され、本例では、全体として踵部からつま先部に向けて下方に傾斜し、かつ足の中央部から左右方向の両縁部に向けて上方に傾斜している。

また、インソール４は、踵部の足裏接触面と反対面にアウトソール３の踵部に形成された穴部３Ａに嵌ると共に弾性材料で形成された緩衝部４Ａと足裏接触面に形成された凹凸部４Ｂとが設けられている。

インソール４の凹凸部４Ｂは、本例では、基準面４ａに対し、楔状骨部位４ｂ及び土踏まず部位４ｃが凸状部とされ、種子骨部４ｄ及び船状骨から踵に亘る形状骨部位４ｂの後部位４ｅが凹状部とされている。

上記構成の本例の靴１は、アッパー２、アウトソール３、インソール４のそれぞれが各々の機能を相乗的かつ効果的に発揮するように構成されている。アッパー２は、該アッパー４内で、足が適切に挿入されることで足の骨格の適正な矯正が望めるほか、インソール４の凹凸部４Ｂと適切に接触して該凹凸部４Ｂによる効果を確実に得ることができる。

アウトソール３は、穴部３Ａを設けてインソール４の緩衝部４Ａ接地面近くに位置させることで歩行時の着地衝撃をほぼ直接的に緩衝部４Ａが受けるようにすると共に、該緩衝部４Ａだけアウトソール３の該穴部３Ａに係合させるようにしているので、インソール４はアウトソール３上で位置が固定され、かつ歩行時に足の前後方向の屈曲にも追従する。したがって、アッパー２において足が適正にホールドされることに相まって、インソール３が足裏の挙部位部位動に無理な負担を強いることがなく追従し、かつ歩行時の衝撃を確実に吸収するから、疲れにくくなる。

そして、インソール４は、そもそもの骨格として窪んでいたり、突出したりする部位を自然な状態で足裏を支持するように構成してあり、仮に骨格として未発達であればアッパー２内で適切に保持された足裏を適切な位置において凹凸部４Ｂが接触して自然な骨格となるように矯正する。

また、インソール４は、凹凸部４Ｂの歩行時の自然な体重移動を促すよう契状骨部位４ｂ及び土踏まず部位４ｃの凸状と、種子骨部４ｄ及び後部位４ｅの凹状とにより歩行時の適切な体重移動を促すが、このとき、緩衝部４Ａだけが穴部３Ａに係合し、つま先側が足裏に追従するようにしているので、歩行改善が確実となり、長期の歩行運動による疲れが生じにくいものとなる。

すなわち、本発明の靴構造を採用した靴１は、アッパー２とアウトソール３、インソール４の各々において歩行改善が可能で疲れにくい構造を採用し、これらを一体として使用することで、従来のものと比べて靴全体構成による相乗的な効果を得ることができる。

以下に、本発明の靴構造における歩行改善と疲れにくさの検証結果について説明する。検証は、（１）踵への衝撃荷重の吸収率、（２）歩行状態、（３）長時間着用による足の状態変化、の３項目について行った。対象は上記構成の本発明の靴構造が、採用された靴１（実施例）と、採用されていない通常のパンプス（比較例）であり、検証は実施例と比較例ついて同条件で行った。

（１）踵への衝撃荷重の吸収率
実施例と比較例を荷重計上に配置し、所定高さから所定重量の錘を踵部（実施例における緩衝部４Ａの配置位置）に落下して、その際の衝撃荷重を検証した。以下には、実施例と比較例のそれぞれに錘を３回落下した平均値を示している。

（検証結果）
・実施例２５８４Ｎ
・比較例２８６６Ｎ
以上の結果から、実施例は、比較例に比べて約１０％の衝撃荷重が軽減されることが判明した。

（２）歩行状態
計測ボード上を歩行する際に足底から受ける圧力分布を読み取る足底圧分布計測装置（ゼロシーセブン株式会社製：商品名「footscan」）を用いて、実施例と比較例で歩行を繰り返し、歩行フェーズと接地時の力の方向をＸ軸とＹ軸とに分けて、接地中の時間をそれぞれ１００％として、２０フレームに分割し、重心軌跡中心の位置変位を検証した。

〇Ｘ軸（第一指：内側－第五指：外側の方向）
健常者の平均的かつ適切な歩行は、図８に示すように踵設置後に土踏まずを迂回するように外側に移動し、その後、第一指の中足骨（いわゆる母趾球）に重心が変位する。図７において縦軸の正領域は内側へ、負領域は外側へ、重心が変位することを、横軸は時間を示している。図７において、前記の健常者の平均的かつ適切は歩行（以下、これを基準例という）における重心変位は破線で、比較例の場合は一点鎖線で、実施例の場合は実線で示す。

Ｘ軸の重心変位については、特に踵とつま先が共に接地するタイミングにおいて、比較例は大きく外側に重心が変位しているのに対し、実施例は基準例に近い重心が変位軌跡となり、歩行改善効果が認められた。

〇Ｙ軸（踵－つま先方向）
図９（ａ）の縦軸は歩行時に踵（０ｃｍ）からつま先（２７ｃｍ）へ向かう重心の移動を、横軸は時間を示している。図９（ｂ）の縦軸は足裏から受ける荷重を示し、横軸は時間を示している。

Ｙ軸の重心変位について、図９（ａ）に示すとおり比較例も変形例も時間と共に重心の変位量はほぼ同じであるが、特筆すべきは、図９（ｂ）では特に踵とつま先が共に接地するタイミング以降では、実施例の方が、比較例と比べて足裏から受ける荷重が小さくなり、より楽な歩行（接地側足の蹴り出し）が行われていることが判る。

〇足裏における重心分布
図１０（ａ）（ｂ）の図８に示す第一指～第五指のそれぞれの中足骨Ｍ１～Ｍ５（横軸）における荷重（縦軸）を示している。比較例は、第四指中足骨Ｍ４にかかる荷重が約８Ｎで最も低く、第一指中足骨Ｍ１にかかる荷重が約１８Ｎで、１０Ｎのばらつきがあった。一方、実施例は、第四指中足骨Ｍ４にかかる荷重が約８Ｎで比較例と同じながら、第一指中足骨Ｍ１にかかる荷重が約１６.５Ｎで、８．５Ｎのばらつきとなった。

このことから、実施例は、横アーチＸをアッパー２とインソール４の凹凸部４により適切に足を矯正すると共に荷重を分散させているので、第一指だけに荷重が集中せず、第一指～第五指全体として適切かつバランス良く荷重を受けること、つまり第一指に荷重が集中して足の変形や痛みが生じにくくすることができたことが判る。

（３）長時間着用による足の状態変化
長時間着用による足の状態変化は、実施例、比較例を、継続着用した際の足の甲（接地面から甲部の第三指契状骨まで）の高さの変化と、足裏接地面積の変化を検証した。つまり長時間着用して足が疲れるということは、足の骨格において適切な状態から形状的変化が生じてこれが不自然な負担となっていると推測した。

図１１（ａ）は左右の甲高さの変化についてであり、縦軸は甲高さ（ｍｍ）を、横軸の左側には比較例（右足・左足）、横軸の右側には実施例（右足・左足）を、ぞれぞれ示している。図１１（ｂ）は足裏接地面積の変化についてであり、縦軸は面積（ｍｍ² ）を、横軸の左側には比較例（右足・左足）、横軸の右側には実施例（右足・左足）を、ぞれぞれ示している。

比較例は、着用開始後に右足約７．５ｍｍ、左足約７．０ｍｍ、甲が低くなり、これに呼応して接地面積も右足・左足ともに約５．０ｍｍ² だけ面積が増加した。一方、実施例は、着用開始後に右足約３．５ｍｍ、左足約１．５ｍｍ、甲が低くなり、これに反して接地面積は右足約１．０ｍｍ² ・左足約０．４ｍｍ² だけ面積が減少した。

甲高さは実施例、比較例共に使用時間に伴って低くなるが、特筆すべきは接地面積であり、比較例は甲高さが低くなることに呼応して面積が増加するのに対し、実施例は甲高さが比較例よりは低下幅が小さく、これに反して接地面積がわずかながら減少している点である。この面積低下は、ほぼ変化なしと見ても良いが、比較例に対しては真逆の結果と言え、インソール４とアッパー２とが適切に足をホールドしていることが判った。そして、この結果から、長時間の歩行でも足が疲れにくいことも分かった。

以上のことから、本発明の靴構造は、歩行改善が可能で、かつ長時間の使用によっても疲れにくいことが検証でき、さらには、不適切な状態の骨格であれば、適切な状態に矯正することも期待でき、適切な骨格に矯正されることで、歩行改善も促進し、歩行が改善されることで長時間の歩行も疲れにくいという好循環の効果を得ることができる。

１靴
２アッパー
３アウトソール
３Ａ穴部
３Ｂ靴底部
４インソール
４Ａ緩衝部
４Ｂ凹凸部

Claims

足を挿入するアッパーと、靴底となるアウトソールと、前記アッパー内に挿入されるインソールとからなる靴構造であって、前記アッパーは足指先方向から見て、第一指側の内部高さが第五側の内部高さより高くされると共に足の甲側において少なくとも第一指と第五指の中足骨を覆い、前記アウトソールは踵部にほぼ該アウトソールの踵の接地表面近くまでの深さとされた穴部が形成され、前記インソールは踵部の足裏接触面と反対面に前記アウトソールの踵部に形成された穴部に嵌ると共に弾性材料で形成された緩衝部と足裏接触面に形成された凹凸部が設けられ、さらに前記アウトソールの接地面側に、前記穴部から覗く前記緩衝部と接触する靴底部を有する靴構造。
前記アッパーの踵部に、踵における足の前後方向における後面と両側面の一部に沿って所定高さの踵固定部を設けた請求項１記載の靴構造。
前記インソールは、全体として踵部からつま先部に向けて下方に傾斜し、かつ足の中央部から左右方向の両縁部に向けて上方に傾斜している請求項１又は２記載の靴構造。
前記インソールの凹凸は、基準面４ａに対し、楔状骨及び土踏まずが凸状部とされ、種子骨及び船状骨から踵に亘る部位が凹状部とされている請求項１～３のいずれかに記載の靴構造。