(57)【要約】      （修正有）【課題】少なくとも人間の足の一部を支持し、エネルギーの蓄積及び取得を提供する靴底構成を開示する。【解決手段】本靴底構成には、伸縮自在の材料よりなる水平な層、該層の第１側に隣接配置される１つのチャンバ、対応チャンバに垂直に整列される該層の第２側に隣接配置される少なくとも１つのアクチュエータが含まれる。各アクチュエータは、対応チャンバよりも小さいフットプリントの大きさを有し、人間の各足骨にそれぞれ支持を与えるようその大きさが決定され、配置される。支持構造は、圧縮されると、アクチュエータを該層に押圧し、またその層を一部対応チャンバ内に移動させる。一実施例において、対応チャンバ内で上下方向両方に移動する複数のアクチュエータを使用することにより、動作エネルギーの蓄積及び戻しを行う。別の実施例では、足の自然回転移動を調節する、凸状テ−パ付きアクチュエータを使用することにより、水平安定性が向上する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも人間の足の一部に対して、エネルギー蓄積及び戻しを提供する支持構造であって、伸縮自在の材料よりなる一般に水平の層と；
前記層の第１側に隣接配置される少なくとも１つのチャンバと；
対応するチャンバに垂直整列される前記層の第２側に隣接配置される少なくとも１つのアクチュエータとを備え、各アクチュエータが、前記対応するチャンバより小さいフットプリントの大きさを有し、前記支持構造は、圧縮されると、前記アクチュエータを前記層に押圧し、前記層を前記対応チャンバ内に少なくとも一部移動させ、各アクチュエータは、つま先、中足骨、足中央部、かかと部の群から選ばれる人間の足の一部に対して、それぞれ支持を与えるよう、選択的に位置決定される。
【請求項２】
少なくとも１つのアクチュエータが、前記つま先、中足骨、足中央部、かかと部の群から選ばれる人間の足の一部のほぼ直下でそれぞれ支持を与えるよう、選択的に位置決定される、請求項１に記載の支持構造。
【請求項３】
少なくとも１つのアクチュエータが、前記人間の足のかかと部のほぼ真下にそれぞれ支持を与えるよう、選択的に位置決定される、請求項１に記載の支持構造。
【請求項４】
少なくとも１つのアクチュエータが、人間の足の一部を少なくとも部分的に支持するよう、選択的に位置決定される、請求項１に記載の支持構造。
【請求項５】
複数のアクチュエータが、人間の足の一部を支えるよう、選択的に位置決定される、請求項４に記載の支持構造。
【請求項６】
前記複数のアクチュエータが、前記人間のかかと部を支えるよう、Ｕ字状に配置される、請求項５に記載の支持構造。
【請求項７】
前記アクチュエータが、人間の足の一部を支えるよう、中にチャンバを有する、請求項４に記載の支持構造。
【請求項８】
前記アクチュエータが、前記人間の足のかかと部を支える、請求項７に記載の支持構造。
【請求項９】
複数のアクチュエータが、一般に互いに平行に配置される、請求項１に記載の支持構造。
【請求項１０】
前記複数のアクチュエータが、人間の足の各足指下に選択的に配置される５つのアクチュエータを備える、請求項９に記載の支持構造。
【請求項１１】
前記複数のアクチュエータが、人間の足の各中足骨を支えるよう選択的に配置される６つのアクチュエータを備える、請求項９に記載の支持構造。
【請求項１２】
少なくとも１つのアクチュエータが、前記層上方に位置決定される、請求項１に記載の支持構造。
【請求項１３】
少なくとも１つのアクチュエータが、前記層下方に位置決定される、請求項１に記載の支持構造。
【請求項１４】
少なくとも１つのアクチュエータが、前記層の上方に位置決定され、少なくとも１つのアクチュエータが、前記層の下方に位置決定される、請求項１に記載の支持構造。
【請求項１５】
前記伸縮自在の材料からなる層、少なくとも１つのチャンバ、少なくとも１つのアクチュエータの組合せの下方に、牽引層を更に備える、請求項１に記載の支持構造。
【請求項１６】
履物等のエネルギー蓄積及び戻しシステムであり、それぞれ上側、下側を有する少なくとも２つの伸縮自在層部と；
複数のアクチュエータ要素と、前記アクチュエータ要素の少なくとも１つが、伸縮自在層部上方に位置決定され、前記アクチュエータ要素の少なくとも１つが、伸縮自在層部下方に位置決定され；
複数の受けチャンバを備え、各受けチャンバが、前記アクチュエータ要素の１つに対応し、前記アクチュエータ要素が前記受けチャンバの方向に圧縮されると、対応するアクチュエータ要素を少なくとも一部受けるような大きさとして位置決定され、前記各受けチャンバは、伸縮自在層部を挟んで対応するアクチュエータ要素に対向して配置される。
【請求項１７】
前記伸縮自在層部が一体形成される、請求項１６に記載のシステム。
【請求項１８】
前記各伸縮自在層部は別個の伸縮自在層である、請求項１６に記載のシステム。
【請求項１９】
前記アクチュエータ要素が、前記受けチャンバに向け圧縮されると、伸縮自在層部上側配置の第１アクチュエータ要素が、伸縮自在層部下側配置の第２アクチュエータ要素と連動する、請求項１６に記載のシステム。
【請求項２０】
前記第２アクチュエータ要素は、前記第１アクチュエータ要素を受ける第１チャンバを定める開口を有する、請求項１９に記載のシステム。
【請求項２１】
履物等のエネルギー戻りシステムであり、第１と第２側を有する、伸縮自在材からなる少なくとも１つの層と；
前記第１、又は第２側のどちらかに配置される複数のチャンバと；
それぞれ対応するチャンバと垂直に整列され、少なくとも１つの伸縮材層を挟んで前期チャンバに対向配置される複数のアクチュエータとを備え、各アクチュエータは、履物が一般に垂直の圧縮力を受けると、前記層を押圧し、チャンバ内に少なくとも一部移動するよう、チャンバより小さいフットプリントの大きさを有し、前記アクチュエータは、人間の足構造に従って位置決定される。
【請求項２２】
前記アクチュエータは、様々な剛性を有する、請求項２１に記載のシステム。
【請求項２３】
前記アクチュエータは、履物前方に向けテ−パを付けられる、請求項２１に記載のシステム。
【請求項２４】
前記アクチュエータは、ドーム形状である、請求項２１に記載のシステム。
【請求項２５】
第１アクチュエータが、人間の足のかかと部下方に位置決定される、請求項２１に記載のシステム。
【請求項２６】
複数のＵ字形状アクチュエータが、前記人間の足のかかと部を支えるよう位置決定される、請求項２１に記載のシステム。
【請求項２７】
アクチュエータが、人間の各足指下側に配置される、請求項２１に記載のシステム。
【請求項２８】
複数のアクチュエータが、人間の足の中足骨を支えるよう配置される、請求項２１に記載のシステム。
【請求項２９】
少なくとも人間の足の一部下方に配置される靴底構成であて、第１と第２側を有する伸縮自在の材料よりなる一般に水平の層と；
前記伸縮自在材層の第１側に配置され、中にチャンバを有するチャンバ層と、前記チャンバが、前記伸縮自在層の第１側に対向する少なくとも１つの開口を有し；
前記伸縮自在層の第２側配置のアクチュエータとを備え、前記アクチュエータが、靴底構成が圧縮されると、前記伸縮自在材層の第２側を押圧し、前記チャンバ層のチャンバ内に少なくとも一部移動するよう、前記チャンバの開口より小さいフットプリントの大きさを有し、前記アクチュエータが、少なくとも一部テ−パを備える。
【請求項３０】
前記アクチュエータが、テ−パを付けられ、前記伸縮自在層から離される、請求項２９に記載の靴底構成。
【請求項３１】
前記アクチュエータが、ほぼ凸形状を有する、請求項２９に記載の靴底構成。
【請求項３２】
前記アクチュエータが、ほぼドーム形状を有する、請求項２９に記載の靴底構成。
【請求項３３】
前記アクチュエータが、前記伸縮自在材層に向けテ−パを付けられる、請求項２９に記載の靴底構成。
【請求項３４】
前記アクチュエータが、傾斜面付き壁を有する、請求項２９に記載の靴底構成。
【請求項３５】
前記アクチュエータが、ほぼ前方に傾斜する底面を有する、請求項２９に記載の靴底構成。
【請求項３６】
前記アクチュエータが、ほぼドーム形状の底面を有する、請求項２９に記載の靴底構成。
【請求項３７】
前記アクチュエータが、前方にテ−パしている上面を有する、請求項２９に記載の靴底構成。
【請求項３８】
前記アクチュエータが、前記伸縮自在材層下方に位置決定される、請求項２９に記載の靴底構成。
【請求項３９】
前記アクチュエータが、前記伸縮自在材層上方に位置決定される、請求項２９に記載の靴底構成。
【請求項４０】
少なくとも人間の足の一部を支持する靴底構成であって、第１と第２側を有し、伸縮自在材よりなる一般に水平の層と；
前記伸縮自在材層の第１側に配置され、中に第１チャンバを有するプロフィール片と、前記第１チャンバは、前記伸縮材層の第１側に対向する少なくとも１つの開口を有し；
前記伸縮材層の第２側配置の第１アクチュエータと、前記第１アクチュエータは、靴底構成が圧縮されると、前記伸縮材層の第２側を押圧し、前記第１層の第１チャンバ内に少なくとも一部移動するよう、前記第１チャンバの開口より小さいフットプリントの大きさを有し；
前記第１アクチュエータン内配置の第２チャンバと、前記第２チャンバは、前記伸縮自在材層の第２側に対向する少なくとも１つの開口を有し；
前記伸縮自在層の第１側配置の第２アクチュエータとを備え、前記第２アクチュエータが、靴底構成が圧縮されると、前記伸縮自在材層の第１側を押圧し、前記第２チャンバ内に少なくとも一部移動するよう、前記第２チャンバの開口より小さいフットプリントの大きさを有する。
【請求項４１】
前記プロフィール片が、前記層の上側に位置決定される、請求項４０に記載の靴底構成。
【請求項４２】
前記第２アクチュエータが、前記第１チャンバ内に位置決定される、請求項４０に記載の靴底構成。
【請求項４３】
前記第１アクチュエータ内の第２チャンバが、ほぼ６つの突出形状を有する、請求項４０に記載の靴底構成。
【請求項４４】
前記第２アクチュエータが、ほぼ６つの突出部形状を有する、請求項４０に記載の靴底構成。
【請求項４５】
前記第１アクチュエータが、前記第２チャンバを封入する底面を有する、請求項４０に記載の靴底構成。
【請求項４６】
前記第１アクチュエータ内の第２チャンバが、底部に開口を有する、請求項４０に記載の靴底構成。
【請求項４７】
前記第１アクチュエータと前記伸縮自在材層が、一体形成される、請求項４０に記載の靴底構成。
【請求項４８】
前記第１アクチュエータが、前記伸縮自在層の第１側配置の複数の第２アクチュエータを受けるよう、複数の第２チャンバを有する、請求項４０に記載の靴底構成。
【請求項４９】
前記複数の第２アクチュエータが、ほぼ人間のつま先下方に位置決定される、請求項４８に記載の靴底構成。
【請求項５０】
前記複数の第２アクチュエータが、人間の足の中足骨をほぼ支えるよう位置決定される、請求項４８に記載の靴底構成。
【請求項５１】
前記第１アクチュエータが、ほぼ人間の足のかかと部下方に配置される、請求項４０に記載の靴底構成。
【請求項５２】
地面に接触するよう、前記第１アクチュエータの下方に配置される牽引層を更に備える、請求項４０に記載の靴底構成。
【請求項５３】
靴底構成のかかと部であって、主スラスタと；
前記主スラスタ上方に配置され、伸縮自在材よるなる第１層と；
上面と下面を有し、前記伸縮自在材第１層上方に配置されるサテライトスラスタ層と、前記サテライトスラスタ層の上面が、そこから外側に延びる複数のサテライトスラスタを有し、前記サテライトスラスタ層が、その中に中央開口を有し；
前記サテライトスラスタ層上方に配置され、伸縮自在材料よりなる第２層と；
前記伸縮自在材第２層上配置の基礎層とを備え、前記基礎層が、上面と下面を有し、また前記サテライトスラスタを受けるよう配置される複数のサテライト開口を有し、圧縮されると、前記かかと部が、前記主スラスタを、前記伸縮自在材第１層を通り、前記サテライトスラスタ層の中央開口内に少なくとも一部を伸張させ、また前記サテライトスラスタを、前記伸縮自在材第２層を通り、前記サテライト開口内に少なくとも一部を伸張させる。
【請求項５４】
前記サテライトスラスタ層下方であり、前記主スラスタ前方に設置される一対の支持ブロックを更に備える、請求項５３に記載のかかと部。
【請求項５５】
前記主スラスタが、人間の足のかかと骨のほぼ真下に位置決定される、請求項５３に記載のかかと部。
【請求項５６】
前記サテライトスラスタが、その中の第１開口の回りにほぼＵ字形状に配置される、請求項５３に記載のかかと部。
【請求項５７】
前記主スラスタが、スラスタ板、スラスタキャップ、止め輪を含む、請求項５３に記載のかかと部。
【請求項５８】
前記伸縮自在材第２層から下方に延びる複数の圧縮可能ラグを更に備える、請求項５３に記載のかかと部。
【請求項５９】
前記圧縮可能ラグが、サテライトスラスタとほぼ噛み合う、請求項５８に記載のかかと部。
【請求項６０】
前記基礎層が、その中に中央開口を有する、請求項５３に記載のかかと部。
【請求項６１】
前記主スラスタが、その中に上側を向く開口を有するチャンバを含む、請求項５３に記載のかかと部。
【請求項６２】
前記基礎層下面から下方に延び、前記主スラスタのチャンバと垂直に整列する第２スラスタを更に備える、請求項６１に記載のかかと部。
【請求項６３】
前記伸縮自在材第２層が、その中に、前記第２スラスタが通って延びる中央開口を有する、請求項６２に記載のかかと部。
【請求項６４】
前記基礎層下側から下方に延びる複数の圧縮可能ラグを更に備える、請求項５３に記載のかかと部。
【請求項６５】
前記サテライトスラスタが、前記サテライトスラスタ層上方の隆起ネスティングパターン上に設置される、請求項５３に記載のかかと部。
【請求項６６】
靴底構成であって、伸縮自在材よりなる一般に水平の層と；
前記層の第１側に隣接して配置される複数のチャンバと；
前記層の第２側に隣接配置される複数の相互接続アクチュエータ要素とを備え、各アクチュエータ要素が、対応するチャンバと垂直に整列され、また前記対応チャンバより小さいフットプリントの大きさを有し、支持構造が、圧縮されると、前記アクチュエータ要素を前記層に押圧し、前記層を前記対応チャンバ内に少なくとも一部移動させる。
【請求項６７】
各アクチュエータ要素が、少なくとも１つのトーションアーマチュアにより相互接続される、請求項６６に記載の靴底構成。
【請求項６８】
各アクチュエータ要素と前記少なくとも１つのトーションアーマチュアが、一体形成される、請求項６７に記載の靴底構成。
【請求項６９】
各アクチュエータ要素と前記少なくとも１つのトーションアーマチュアが、ほぼ同じ平面に設置される、請求項６７に記載の靴底構成。
【請求項７０】
前記少なくとも１つのトーションアーマチュアが、靴底構成の水平側間に延びる、請求項６７に記載の靴底構成。
【請求項７１】
各アクチュエータ要素が、縦トーションアーマチュアにより相互接続される、請求項６６に記載の靴底構成。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に履物品に関する。より詳細には、本発明は、人が生成する運動エネルギーを蓄積するため、運動用履物に内蔵され、又は既存の履物へのインサート等の靴底構成に関する。靴底構成は、構造的特徴を組合せたものであり、これら特徴により、余暇、スポーツ活動参加者の能力を補助し、高める着用者の筋肉エネルギーに関し、その蓄積、回復、誘導の向上が可能となる。
【背景技術】
【０００２】
人間が、足に覆いを着用し始めた当初より、常にそのような覆いをより便利に、また履き心地よくしたいという願望があった。よって、着用者が参加する予定の特定活動において、その特定ニーズに答えるため、多くの様々な種類の履物が開発されてきた。同様に、一般的、及び専用の履物両方の履き心地程度を向上させるため、多くの開発も行われてきた。
【０００３】
人間の足は、動物界ではユニークなものである。他動物をはるかに超える固有の質、能力を有している。最も荒い地形でも、そこを横切って二足歩行可能である。片方の足でもバランスがとれ、靴内のどのような小さな砂でも感知することができる。実際、手以上に足には神経終末が存在する。
【０００４】
我々は、足骨構造を横切って、文字通り前方、後方、水平、内側に回転する。ここで、キーワードは、「回転」である。足と足首系筋肉により、足の骨構造を横切って、水平から内側、又はその逆に力の促進が制御される。
【０００５】
生態力学用語では、この運動は、回内、回外と称される。足は、地面に対して平らに位置付けられることはほとんどないが、靴デザイナ達は、その状態を予想し続けている。
運動競技での努力が益々普及し、それに伴い様々なスポーツの参加者のニーズに答えるべく、靴のデザインも益々多くなっている。靴デザインの増大は、特に歩行、走り、ジャンプ等の過酷な移動を含む運動競技参加者の間で起きてきた。
【０００６】
一般的歩行、走りでは、片方の足が、「スタンスモード」で支持面（地面等）に接触し、一方他方の足が、「スイングモード」で空気中を移動していることはよく知られている。更に、スタンスモードでは、「地面上」の各足が、３つの連続する基本態、つまりかかと打ち、中スタンス、つま先離れ、を通して進む。より速い走り歩調では、人はつま先で立つ傾向があるため、かかと打ち態は通常省略される。
【０００７】
一般的靴のデザインでは、上述の連続する各段階中、参加者の足と足首系のニーズに十分対処しているとはいえない。一般的靴のデザインでは、衝撃、負荷筋肉及び腱系を吸収し、走者の体の前進移動を補助する能力を含むその機能的能力に関し、その多くの割合、ある推定では少なくとも３０％が損失されている。これは、現在の歩行、走行用靴デザインによる靴底が、参加者の足の筋肉、腱を個別に取り扱っていないからである。
【０００８】
これら足構成要素を個別に処理していないため、足及び足首系の柔軟性が抑制され、足及び足首系に最適に負荷を掛けるタイミングが阻害され、また「地面上」歩行の３つの基本的連続相中に、足のかかとからつま先への円滑、且つ連続したエネルギー移行が阻害されてしまう。
更に、活発な運動活動において、競技者は、走り、ジャンプ等の運動から運動エネルギーを生成する。従来の靴デザインは、単にこれら活動からの衝撃を抑制し、それによりエネルギーを浪費するだけであった。競技者生成の運動エネルギーを失うことより、そのエネルギーを保持し、回復したりして、運動能力を向上することが有益である。しかし、従来の靴デザインは、このニーズに対処してこなかった。
【０００９】
歴史的に、近代ランニングシューズ製造業者は、着用者の足にクッションを持たせるため泡を加えてきた。そして、製造業者は、徐々に泡ベースの履物に代わるものを開発してきた。これは、泡が、繰り返し使用されると永久的に圧縮されたままとなり、クッションの役割を果たさなくなるからである。最大のランニングシューズ製造業者の１つである、ナイキ（オレゴン州ビーバートン）では、着用者の足にクッションを持たせるための手段として、圧縮ガス袋を利用してきた。ドイツの製造業者プーマＡＧは、ポリウレタンエラストマがクッション材である泡なしシューズを提案してきた。もう１つのランニングシューズ製造業者であるリーボック国際（マサチューセッツ州ストートン）は、最近、２層の空気クッションを有するランニングシューズを紹介している。
【００１０】
従来、ランニングシューズのデザイナは、着用者の足を保護するのに十分なクッションを与えることと、着用者の足がよろけたり、ひざの動きに非同調となってしまうほどのクッションは与えないこととの間で妥協を図ってきた。リーボックのシューズでは、所定時間に靴底の活発な部分に移動する空気が使用される。例えば、走者のかかと外側が地面に接触すると、空気クッションに着くことになる。走者の体重がかかると、その空気はかかと内側に押され、こえにより別の空気充満層が空気を足先に押しやる一方、足が過度に内側に回転することが防がれる。走者の体重が足先にかけれると、空気はかかとに戻る。
【００１１】
ここ数年、ある程度の反発を提供し、それにより競技者にエネルギーを戻すような運動靴を構成する努力がなされてきた。様々な空気ブラダ装置が採用され、使用中に「はね返り」が提供されてきた。また、多くの開発もなされ、より「弾力性」を高めるよう、靴底及び靴を構成するのに使用される材が出てきた。
【００１２】
更に、歴史的に、靴底中央部及び靴底圧縮も非常に不安定となることがある。これは、靴底及び靴底中央部のピッチング、チッピング、水平せん断により、制御及びエネルギー移転に要される反対方向にエネルギーが自然にはね返されるからである。靴デザイナにとりもう１つ厄介な問題は、足及び足首系が水平から内側に回転する際、いかにエネルギーを保持するかであった。これらの回転力は、その吸収、制御が困難であった。
【００１３】
過去、上述の特定のものも含め、能力を高める方法で、歩行や走行活動中に参加者の足及び足首系の前記ニーズに十分対処してきた靴のデザインは１つもない。従来の方法は、地面での着用者の足の衝撃を和らげることに主に関心があった。よって、歩行、走行、ジャンプ等の活動中、着用者の能力を補助し、高めるように、着用者の筋肉エネルギー保持、回復、誘導を向上させる靴底の特徴を提供するニーズに対処するどころか、その認識にも欠けていた。
【００１４】
米国特許第５，５９５，００３号（スノウ氏）には、力応答靴底を有する運動靴が開示されている。しかし、スノウ氏による実施例の問題として、なかでも高いクリート、弾力性のある膜、深い開口、「ガイド板」を備える非常に厚い靴底が提示されていることが問題となっている。これら構成要素の組合せは、非常に重い靴となってしまうため望ましくない。更に、スノウ氏の靴では、製造業者にはコスト的に見合わない多くの小さな部分がある。これら多くの小さなクリートは、弾力性膜と介し十分なゴム分子に影響を与えることができず、膜厚を実行不可能な点にまで増加することなしには、競合的効果は提供されない。
【００１５】
スノウ氏によるより重く、より丈長の靴底中央部及び靴底では、足を地面から更に上げる必要があり、安定性ばかりか神経筋入力も減少してしまう。また、スノウ氏のクリートの「循環」、つまり貫通とばね返りには、より長い時間がかかる。スノウ氏のクリートには、また垂直誘導、つまりスノウ氏によれば必要なガイド板等による反チッピングが必要となる。また、足の特定骨構造に適当なてこ作用点、足及び足首系固有の回転上の制御、生態力学的誘導、調整可能垂直ベクトルの生成と、かかと、足中央、足先、つま先、又はその反対からのエネルギーの前後移転能力等が提供されていない。
【００１６】
本発明者は、先の米国特許第５，６４７、１４５号において、いくつかの方法で靴性能を向上させる運動靴靴底構成を開示している。まず、本特許（‘１４５号）記載の構成では、足のかかと、つま先、足根骨、中足骨領域が個々に処理され、靴底の様々な部分が足の各部と協力して作用するよう、より柔軟性が与えられる。加えて、エネルギー保持を助けるため、様々な位置に形成される空洞と協力して作用する弾力性層が、靴底に設置される。
【００１７】
上述の靴構成における進歩は、‘１４５号特許も含め、競技者に大きな恩恵を与えてきたが、それでも未だ引き続き運動靴の性能を高める必要性がある。運動能力を高めるため、運動エネルギー量を増大、保持し、そのエネルギーを競技者に戻すことができる運動靴靴構成が必要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１８】
【特許文献１】米国特許第５５９５００３号明細書
【特許文献２】米国特許第５６４７１４５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
本発明の目的は、履物に内蔵、又は既存の履物内へのインサートして使用される新しい、有益な靴底構成を提供することである。
【００２０】
本発明の別の目的は、履物に圧縮重量がかけられる際に運動エネルギーを保持し、その重量が解除される際にエネルギーを開放する、履物で使用される構造を提供することである。
【００２１】
本発明の更なる目的は、履物、特にその履物を着用する人の能力を向上させる履物用靴底構成を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
本発明では、上述のニーズを満足するようデザインされた運動靴靴底構成が提供される。本発明の一態様によれば、運動靴靴底において、着用者の足のかかと、足中央、足先領域下に構造特徴の組合せを提供する。これら特徴により、スポーツ及び余暇活動での着用者の能力を補助し、高める方法で、筋肉エネルギーの保持、回復、誘導が向上する。本発明の靴底構成では、歩行、走行、ジャンプ用運動靴が、足筋肉の自然な曲げ行為を補助、増加、誘導することによりその性能を改善し、向上できるようになる。本発明の靴底構成に内蔵される構造特徴の組合せにより、着用者の足が、かかと打ち、中央打ち、つま先離れの3連続相を介して進む際、足エネルギーに対してユニークな制御、及び誘導が提供される。
【００２３】
従って、本発明の一態様によれば、上部と、かかと、足中央、中足骨、つま先領域を有する靴底とを備える運動靴が提供される。この場合、靴底は、上部に取り付けられ、複数の伸張チャンバを画成する剛性材基礎層と、基礎層に取り付けられ、基礎層伸張チャンバ下に弾性伸縮自在材部を有する伸張層と、伸張層に取り付けられ、基礎層伸張チャンバ下に位置し、整合する剛性材部を有するスラスタ層とを備え、伸張層部分が、スラスタ層と基礎層間に配置される。このような構成により、靴底のかかと、足中央領域、中足骨、つま先領域が、支持面と接触後、そこに加えられる圧縮力に応答して、基礎層、伸張層、スラスタ層間で相互作用が起こる。
【００２４】
その結果、着用者の足により靴底のかかと、足中央領域、中足骨、つま先領域に加えられるエネルギーが変換、一次保持され、伸張層部分を基礎層伸張チャンバ内に機械的に伸ばすことになる。その後、保持エネルギーは、伸張層の伸ばされた部分、スラスタ層の部分の反発という形で回復される。靴底のかかと、足中央領域構成要素により、着用者の足のかかと、足中央下にある中央及び周辺部において、エネルギーの一次的保持、回復が提供される一方、靴底の中足骨、つま先領域の構成要素により、着用者の足の個々中足骨、足指下にある独立部において、エネルギーの一次的保持、回復が提供される。
【００２５】
本発明の別の態様によれば、人が支持面を進む間に、その人の足に着用される履物品で使用される靴底が提供される。この靴底は、支持面に人の重量がかけられた際生成される圧縮力から生じるエネルギーを保持、開放するよう作用する。従って、この靴底は、標準の履物甲革で内蔵可能な改良品である。或いは、本発明は、既存の靴、又は他の履物品に挿入可能なインサート靴底として構成できる。
【００２６】
一実施例において、靴底は、対向する第１、第２面を有する伸縮自在弾力性材よりなる第１層を備える。第１プロフィールは、剛性材よりなり、弾力性層の第１側に位置決定される。この第１プロフィールには、そのなかに形成される第１プロフィールチャンバが含まれる。第１プロフィースチャンバは、弾力性層の第１面に向かって開口する内部領域を有する。第１プロフィール及び弾力性層は、弾力性層が第１内部領域を横断して広がるよう、お互い相対的に位置決定される。
【００２７】
また、第２プロフィールも剛性材よりなり、第１プロフィールに対向する弾力性層第2側に位置決定される。この第２プロフィールには、弾力性層第２面に対抗し、静止状態を定める第１アクチュエータ要素が含まれる。第１、第２プロフィールは、第１アクチュエータ要素が、第１プロフィールチャンバに対して配向され、お互い相対的に位置決定される。それにより、足と支持面間の圧縮力が、第１、第２プロフィールをお互いに向け移動させるようになる。このような移動が起きると、第１アクチュエータ要素は、第１プロフィールチャンバ内に進み、それにより弾力性層が内部領域に延び、活動状態を定める。
【００２８】
活動状態では、弾力性層によりエネルギーが保持され、弾力性層は、このエネルギーを開放して、圧縮力解除後、第１、第２プロフィールを分離させる。
【００２９】
２プロフィールは、その中に第２プロフィールチャンバが形成されることが好ましい。この第２プロフィールチャンバは、弾力性層の第２面に向け第２内部領域開口を有する。それにより、弾力性層は、この第２領域も横断して広がることになる。そして、プランジャ要素が設置され、第１内部領域に配置される。このプランジャ要素は、第１、第２プロフィールが、静止状態、活動状態間を移動する際、第２内部領域に入退出する。
【００３０】
また、ここで、複数のプランジャ要素を、第１内部領域に配置するようにしてもよい。この場合、これらプランジャ要素は、第１、第２プロフィールが、静止状態と活動状態間を移動する際に、第２内部領域に入退出するよう作動する。プランジャ要素は、弾力性材第１層と一体に形成するようにしてよい。
【００３１】
また、中に第３プロフィールチャンバが形成される第２プロフィールも設置してよい。この第３プロフィールチャンバは、第３内部領域を有する。ここで、伸縮自在弾力性材の第２層が、第３領域を横断し広がる。
【００３２】
そして、第１プロフィールには、第２アクチュエータ要素が含まれ、この要素は、圧縮力に応答して、第３内部領域内に移動し、弾力性材第２層を第３プロフィールチャンバに伸ばすよう位置決定される。第１プロフィールには、複数の第２アクチュエータを含むようにしてもよく、これらアクチュエータは、その周辺の周りで延び、第１プロフィールチャンバを画成するようにしてもよい。そして、第３プロフィールは、それぞれそこを横断する弾力性材第２層を含む複数の第３チャンバを有する。
【００３３】
各第３プロフィールチャンバは、各第２アクチュエータを受けるよう位置決定される。第２アクチュエータ内の第１プロフィールも、一体、一片構成で形成してよい。第３プロフィール及びプランジャ要素も、一体、一片構成で形成されてよい。
【００３４】
本発明の靴底は、かかと部、中足骨部、つま先部の群から選ばれる部をすることができる。靴底には、足全体の下にあるが、足の主要３部のそれぞれに独立のエネルギー保持支持を与えるよう、これら部それぞれが含まれることが好ましい。或いは、本発明は、足の１部、又は２部との関連で使用するようにしてよい。いずれにしても、本発明では、第２、又は第２プロフィールのどちらか一方が、支持面と接触して作動することが可能となる。
【００３５】
また、本発明では、上述のように、履物甲革との組合せで靴底を内蔵する履物品も考えられている。加えて、本発明では、履物品内挿入用のインサート靴底も考えられている。
本発明の別の態様によれば、支持構造により、エネルギーの保持、少なくとも人間の足の一部へのエネルギーの戻りが提供される。この支持構造は、伸縮自在材の一般に水平な層と、該層の第１側に隣接配置される少なくとも１つのチャンバと、対応するチャンバと垂直に整合する該層第２側に隣接配置される少なくとも１つのアクチュエータとを備える。支持構造は、圧縮されると、該層にアクチュエータを押圧し、対応チャンバ内に少なくともその一部を移動させる。
【００３６】
各アクチュエータは、つま先、中足骨、足中央部、かかと部の群より選ばれる人間の足の一部に対して、個々の支持を与えるよう位置決定される。
【００３７】
別の実施例では、履物等のエネルギー保持、戻りシステムが提供される。このシステムは、少なくとも２つの伸縮自在層部を備え、各部は、上下側を有する。複数のアクチュエータ要素が設置される。この場合、アクチュエータ要素の少なくとも１つは、伸縮自在層部上方に配置され、アクチュエータ要素の少なくとも１つは、伸縮自在層部下方に配置される。複数の受けチャンバも設置される。
【００３８】
各受けチャンバは、アクチュエータ要素の１つに対応し、アクチュエータ要素が受けチャンバに向け圧縮される際、その中に対応するアクチュエータ要素の少なくとも一部を受けるよう、大きさが設定され配置される。各受けチャンバは、伸縮自在層部を横切り、対応するアクチュエータ要素に対向して配置されるのが好ましい。
【００３９】
本発明の別の態様によれば、履物等のエネルギー戻りシステムが提供される。本システムは、第１、第２側を有する伸縮自在材の少なくとも１つの層を備える。複数のチャンバが、該層の第１、又は第２側のどちらか一方に配置される。対応するチャンバと垂直の整合する複数のアクチュエータは、それぞれ伸縮自在材の少なくとも１層を横切りチャンバに対向して配置され、各アクチュエータは、チャンバより小さいフットプリントの大きさを有する。履物が一般に垂直の圧縮力を受けると、アクチュエータは、該層を押圧し、チャンバ内に少なくとも一部移動する。アクチュエータは、人間の足の構造に従ってパターン化される。
【００４０】
本発明の別の態様によれば、人間の足の少なくとも一部下側に位置する靴底構成が提供される。この靴底構成は、第１、第２側を有する伸縮自在材の一般に水平の層を備える。その中にチャンバを有するチャンバ層が、伸縮自在材層の第１側に配置される。このチャンバ層は、伸縮自在材層の第１側に対向する少なくとも１つの開口を有する。アクチュエータが、伸縮自在材層の第２側に配置される。このアクチュエータは、チャンバの開口より小さいフットプリントの大きさを有する。そのため、靴底構成が圧縮されると、アクチュエータは、伸縮自在材層の第２側を押圧し、チャンバ層のチャンバ内に少なくとも一部移動する。
【００４１】
このアクチュエータは、少なくとも一部テ−パを付けられている。このテ−パは、ここでは垂直、又は水平方向のどちらかにおいて、アクチュエータの大きさに関しその寸法を減少させることである。例えば、アクチュエータのテ−パ付けは、アクチュエータ厚の垂直減少とすることができる。これは、アクチュエータをドーム形、又は傾斜面にしたり、アクチュエータの高さ、又は他寸法を水平に減少したり、足前面に向けアクチュエータの上面、又は下面にテ−パを付けたり、傾斜させたり等により可能である。
【００４２】
本発明の別のアスペクトによれば、少なくとも人間の足の一部を支持する靴底構成が提供される。この靴底構成は、第１、第２側を有する伸縮自在材の一般に水平の層をお備える。中に第１チャンバを有するプロフィール片が、伸縮自在材層の第１側に配置される。第１チャンバは、伸縮自在材層の第１側に対向する少なくとも１つの開口を有する。第１アクチュエータが、伸縮自在材層の第２側に配置される。この第１アクチュエータは、第１チャンバの開口より小さいフットプリントの大きさを有する。
【００４３】
よって、靴底構成が圧縮されると、第１アクチュエータが、伸縮自在材層の第２側を押圧し、第１層の第１チャンバ内に少なくとも一部移動することになる。第２チャンバが、第１アクチュエータ内に配置される。この第２チャンバは、伸縮自在材層の第２側に対向する少なくとも１つの開口を有する。第２アクチュエータが、伸縮自在材層の第１側に配置される。この第２アクチュエータは、第２チャンバの開口より小さいフットプリントの大きさを有する。よって、靴底構成が圧縮されると、第２アクチュエータが、伸縮自在材層の第１側を押圧し、第２チャンバ内に少なくとも一部移動する。
【００４４】
本発明の別の態様によれば、靴底構成のかかと部が提供される。このかかと部は、主スラスタ、主スラスタ上方に配置される伸縮自在材の第１層、伸縮自在材第層上方に配置されるサテライトスラスタ層を備える。サテライトスラスタは、上下面を有する。サテライトスラスタの上面は、そこから上方に延びる複数のサテライトスラスタを有することが好ましい。サテライトスラスタは、その中に中央開口も有する。かかと部は、サテライトスラスタ層上方配置の伸縮自在材第２層と、伸縮自在材第２層上方配置の基礎層とを更に備える。
【００４５】
基礎層は、上下面、サテライトスラスタを受けるよう配置される複数のサテライト開口を有するのが好ましい。かかと部は、圧縮されると、主スラスタを伸縮自在材第１層を通って伸ばし、サテライトスラスタ層の中央開口内に少なくとも一部移動させ、またサテライトスラスタを、伸縮自在材第２層を通って伸ばし、サテライト開口内に少なくとも一部移動させる。
【００４６】
本発明の別の態様によれば、伸縮自在材の一般に水平の層と、該層の第１側に隣接配置される複数のチャンバと、該層の第２側に隣接配置される複数の相互接続アクチュエータ要素とを備える靴底構成が提供される。各アクチュエータ要素が、対応するチャンバと垂直に整合し、その対応チャンバより小さいフットプリントの大きさを有する。支持構造は、圧縮されると、アクチュエータ要素を該層に押圧し、該層を対応チャンバ内に少なくとも一部移動させる。
【００４７】
本発明の上述及び他の特徴、利点は、当業者であれば、図面、実施例を参照し、次の詳細な説明を読めば明白である。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の第１実施例による運動靴靴底構成の側面図。
【図２】図１の靴底構成の正面図。
【図３】靴底構成のかかと、足中央領域の分解平面斜視図。
【図４】靴底構成のかかと、足中央領域の分解底面斜視図。
【図５】緩んだ状態の靴底構成かかと領域の後方端図。
【図６】図５の靴底構成の垂直横断面図。
【図７】負荷状態の靴底構成かかと領域の後方端図。
【図８】図７の靴底構成の垂直横断面図。
【図９】本発明靴底構成の中足骨、つま先領域の分解平面斜視図。
【図１０】緩んだ状態の靴底構成中足骨領域の垂直横断面図。
【図１１】負荷状態の靴底構成中足骨領域の垂直横断面図。
【図１２】本発明の第２実施例による靴底かかと部を内蔵した履物品の側面図。
【図１３】図１２に示す履物品かかと部の分解斜視図。
【図１４Ａ】静止状態の図１２、１３に示すかかと部の側断面図。
【図１４Ｂ】活動状態のかかと部以外、図１４Ａと同様の側断面図。
【図１５】本発明の第３実施例による靴底構成を有する履物品の側面図。
【図１６】図１５に示す履物品の端面図。
【図１７】図１５に示す履物かかと部の分解斜視図。
【図１８】図１７のかかと部構成を示す、部分断面分解側面図。
【図１９Ａ】図１５の履物品靴底のかかと部を静止状態で示す後方端断面図。
【図１９Ｂ】図１９Ａと同様であるが、かかと部を静止状態で示す断面図。
【図２０Ａ】図１５の靴底つま先部で使用される第１プロフィールの平面図。
【図２０Ｂ】図１５の靴底つま先部で使用される弾力性層の平面図。
【図２０Ｃ】図１５の靴底つま先部で使用される第２プロフィールの平面図。
【図２０Ｄ】図１５の靴底つま先部用弾力性層の別の構成を示す斜視図。
【図２１Ａ】図２０の靴底つま先部を静止状態で示す断面図。
【図２１Ｂ】図２１Ａと同様であるが、つま先部を活動状態で示す断面図。
【図２２Ａ】図１５の靴底中足骨部を形成するのに使用される第１プロフィールの平面図。
【図２２Ｂ】図１５の靴底中足骨部を形成するのに使用される弾力性層の平面図。
【図２２Ｃ】図１５の靴底中足骨部を形成するのに使用される第２プロフィールの平面図。
【図２３】本発明の第４実施例による靴底インサートを示す側面図。
【図２４】図２３の線２４−２４に沿った断面図。
【図２５Ａ】図２３の靴底インサートのつま先部を形成するのに使用される第１プロフィールの斜視図。
【図２５Ｂ】図２３の靴底インサートのつま先部を形成するのに使用される第２プロフィールの斜視図。
【図２６Ａ】図２３の靴底インサートの中足骨部を形成するのに使用される第１プロフィールの斜視図。
【図２６Ｂ】図２３の靴底インサートの中足骨部を形成するのに使用される第２プロフィールの斜視図。
【図２７Ａ】図２３の靴底インサートのかかと部を形成するのに使用される第１プロフィールの斜視図。
【図２７Ｂ】図２３の靴底インサートのかかと部を形成するのに使用される第２プロフィールの斜視図。
【図２８】第５実施例による履物品かかと部の分解斜視図。
【図２９】図２８のかかと部構成を示す側面部分断面分解図。
【図３０】図２８の靴底の底面図。
【図３１Ａ】図３０の靴底の追加中足骨支持部で使用される第１プロフィールの平面図。
【図３１Ｂ】図３０の靴底の追加中足骨支持部を形成するのに使用される弾力性層の平面図。
【図３１Ｃ】図３０の靴底の追加中足骨支持部を形成するのに使用される第２プロフィールの平面図。
【図３２】第６実施例による履物品かかと部の分解斜視図。
【図３３】図３２のかかと部構成を示す側面部分断面分解図。
【図３４】本発明の第７実施例による靴底構成の分解斜視図。
【図３５】図３４の靴底構成の主スラスタの斜視図。
【図３６】図３４の靴底構成の主スラスタの底面図。
【図３７】図３６の線３７−３７に沿った主スラスタの断面図。
【図３８】図３６の線３８−３８に沿った主スラスタの断面図。
【図３９】図３４の第１弾力性層の斜視図。
【図４０】図３４の第１弾力性層の底面図。
【図４１】図４０の線４１−４１に沿った第１弾力性層の断面図。
【図４２】図３４のサテライトスラスタ層の斜視図。
【図４３】図３４のサテライトスラスタ層の底面図。
【図４４】図４３の線４４−４４に沿ったサテライトスラスタ層の断面図。
【図４５】図３４の第２弾力性層の斜視図。
【図４６】図３４の第２弾力成性層の底面図。
【図４７】図４６の線４７−４７に沿った第２弾力性層の断面図。
【図４８】図３４の第２スラスタ層の斜視図。
【図４９】図３４の第２スラスタ層の底面図。
【図５０】図４９の線５０−５０に沿った第２スラスタ層の断面図。
【図５１】図４９の線５１−５１に沿った第２スラスタ層の断面図。
【図５２】図３４のつま先アクチュエータ層の斜視図。
【図５３】図３４のつま先アクチュエータ層の底面図。
【図５４】図５３の線５４−５４に沿ったつま先アクチュエータ層の断面図。
【図５５】図５３の線５５−５５に沿ったつま先アクチュエータ層の断面図。
【図５６】図３４のつま先チャンバ層の斜視図。
【図５７】図３４のつま先チャンバ層の底面図。
【図５８】図５７の線５８−５８に沿ったつま先チャンバ層の断面図。
【図５９】図５７の線５９−５９に沿ったつま先チャンバ層の断面図。
【図６０】図３４の足先アクチュエータ層の斜視図。
【図６１】図３４の足先アクチュエータ層の底面図。
【図６２】図６１の線６２−６２に沿った足先アクチュエータ層の断面図。
【図６３】図６１の線６３−６３に沿った足先アクチュエータ層の断面図。
【図６４】図６１の線６４−６４に沿った足先アクチュエータ層の断面図。
【図６５】図３４の足先チャンバ層の斜視図。
【図６６】図３４の足先チャンバ層の底面図。
【図６７】図６５の線６７−６７に沿った足先チャンバ層の断面図。
【図６８】図６５の線６８−６８に沿った足先チャンバ層の断面図。
【図６９】つま先牽引層の斜視図。
【図７０】図６９のつま先牽引層の底面図。
【図７１】図６９のつま先牽引層の側面図。
【図７２】図６９のつま先牽引層の側面図。
【図７３】足先牽引層の斜視図。
【図７４】図７３の足先牽引層の底面図。
【図７５】図７３の足先牽引層の側面図。
【図７６】図７３の足先牽引層の側面図。
【発明を実施するための形態】
【００４９】
次に、本発明の７つの実施例による靴底構成を説明する。各実施例は、端に例示的なものである。従って、本発明の範囲を超えることなく、１つ以上の実施例を他実施例に加えたり、削除したりしてよい。更に、一実施例記載のエネルギー保持、はね返り特性も、同様の機構が含まれる場合、他の実施例に適用してよい。また、本明細書において、用語「スラスタ」、「プランジャ」、「ラグ」、「アクチュエータ」は、ほぼ相互交換可能であり、一般にエネルギー保持及びはね返りで使用されるアクチュエータのことである。
【００５０】
一般に、以下記載する実施例によれば、足構造に従ってパターン化されたチャンバ付きアクチュエータが提供される。これら実施例において、パターン化された剛性により、足を横断しての円滑なエネルギー移行（エネルギー「波」）が保証される。チャンバでは、エネルギーが流入する穴が提供される。エネルギーは、常に最も抵抗の小さい経路を通る。能動支持アクチュエータとエネルギー交換チャンバがふらつくことで、中足骨、つま先、かかと固有の回転行動が調和され、支持される。
【００５１】
ここで記載するようなエネルギー保持、はね返りは、足を強制的に望ましくない移動を行わせるものではない。むしろ、すぐれた位置、力、速度情報を提供し、それにより筋肉系を制御する回外、回内が、エネルギー「波」過程からエネルギーを保持、開放が可能となる。これにより、効率がよくなり、中立平面を通る足回転が「引き締まる」。その結果安定性が継続し、足を横断してのエネルギー移行、保持要求が管理されることになり、測定可能な効率向上に要するエネルギーの予測可能特定ベクトル反発、又は推進が可能となる。
【００５２】
多数の固有の限定要因が組み合わさり、人間の神経筋系が作用し、自然環境と反応する速度が制御される。限定要因には、収縮たんぱく質アクチン及びミオシン、神経筋入力・フィードバック系の速度、関連筋肉系の自然ダッシュポットの影響、遺伝的構成、つまり単収縮筋繊維、個々の訓練環境等などが含まれる。
【００５３】
上述に鑑み、筋肉が、環境から最大のエネルギー及び力、位置、感知される抵抗、速度情報を受ける最適速度がある。チャンバ付きアクチュエータにより、神経筋骨格系に供給されるエネルギー及び環境情報の調節可能環境が提供される。耐性が高まり、落下が短くなると、スプリント速度効率が向上するが、一方耐性がなく、落下が大きくなると、走行速度効率も低下する。
【００５４】
また、チャンバ付きアクチュエータにより、膜の外部、より重要には内部伸長が制御されチッピングがなくなり、延びが調和され、水平から内側への支持効果が生じる。以下記載するように、チャンバ付きアクチュエータでは、ゴムラグの最適圧縮、又は剛性、例、プアスチック内部パターンラグのすぐれた垂直誘導を提供する、剛性、又はゴム内部パターンラグのどちらか一方が利用できる。
【００５５】
弾性層上の隆起ネスティングパターンにより、重量増大を制限する一方、特定厚さが付加設定される。チャンバ付きアクチュエータでは、衝撃、又は体重負荷で作用する表面積、「ストレッチゾーン」の量に対して、非常に小さいフットプリントが生成される。これにより、パワーが高まり、重量が低下し、必要なアクチュエータ貫通が低下し、循環時間が早くなる。
【００５６】
以上、一般的概念を記載したが、この概念を基に以下本発明の実施例を説明する。
【００５７】
第１実施例
図１、２は、第１実施例による歩行、ランニング及び・又はジャンプ用運動履物品１０を示す図である。この履物１０には、上部１２と、かかとと足中央領域１４Ａ，１４Ｂ、中足骨及びつま先領域１４Ｃ，１４Ｄを有する靴底１４が含まれる。これら靴底１４の各部は、本発明を構成する特徴である。本発明構成よりなる靴底１４により、履物１０着用者の歩行、ランニング、ジャンプ能力が向上する。これは、筋肉の自然な曲げ行為を拒否するのではなく、それを補助、増大させる構造的特徴を組合せ、より効率的に着用者の筋肉エネルギーを利用することにより達成される。
【００５８】
図１〜３、及び図８に示すように、靴底１４のかかとと足中央領域１４Ａ，１４Ｂには、基本的に、フットベッド層１６、上部ストレッチ層１８、上部スラスタ層２０、下部ストレッチ層２２、低部スラスタ層２４の積層組合せが含まれる。靴底１４のフットベッド層１６は、かかとと足中央領域１４Ａ，１４Ｂの積層組合せ残り部用の基礎層としての役割を果たす。このフットベッド層１６には、ガラス繊維等、半剛性、半柔軟性薄硬材よりなる、ほぼ平らな基礎板２６が含まれる。その基礎板の厚さは、そこに加えられる負荷に応じて受けられる屈曲（曲げ）程度を前もって定めるよう選ばれる。
【００５９】
基礎板２６は、かかと部２６Ａと足中央部２６Ｂを有する。また、基礎板２６は、連続の内部リップ２６Ｃを有し、このリップは、かかと部２６Ａに一般に環状の形を与える基礎板２６内形成の中央開口２８を取り囲んでいる。平らな基礎板２６は、対応する複数の伸長スロット３０を取り囲む複数の連続した内部縁２６Ｄも含む。複数の伸長スロット３０は、基礎板２６の前端２６Ｅに隣接したところから始め、そこから中央開口２８中心に後方に延びるスロット３０のＵ字形状を提供するため、端部間間隔を置いて配置される基礎板２６内に形成される。スロット３０は、少し曲げ形状とし、基礎板２６の周辺２６Ｆにそって走ることが好ましいが、その周辺２６Ｆから内側に、そしてその中央開口２８から外側に間隔を置いて配置される。
【００６０】
基礎板２６の周辺２６Ｆと中央開口２８にそれぞれ隣接して、しっかりした狭い境界を残すためである。スロット３０は、単独、又は靴甲革低部における対応形状、位置の凹部３２と共に、基礎板２６内の複数の対応周辺ストレッチチャンバを画成する。
【００６１】
上部ストレッチ層１８は、ゴム等の適当な弾性材からなり、柔軟な、ほぼ平らな伸縮自在ボディ３６と、その周辺３６Ｂにおいて、平らな伸縮自在ボディ３６の底面３６Ａに形成され、そこから下方に突出する複数の圧縮可能ラグ３８が含まれる。上部ストレッチ層１８の平らな伸縮自在ボディ３６の周辺プロフィールは、一般に、フットベッド１６の平らな基礎板２６のプロフィールに一致する。
【００６２】
図１、図３、及び図５〜８に示す実施例では、圧縮可能なラグ３８が、複数対設置され、例えば６対設置され、平らな伸縮自在ボディ３６の対向水平側にそって間隔を置いて配置される。靴底１４に安定性を加えるものであれば、圧縮可能なラグ３８は他の配置も可能である。製造を容易とするため、圧縮可能なラグ３８は、平らな伸縮自在ボディ３６に一体的に取り付けられることが好ましい。
【００６３】
上部ストレッチ層１８下に配置され、それと整合される上部スラスタ層２０には、ほぼ平らな支持板４０が含まれる。この支持板４０は、ガラス繊維等、比較的非圧縮性、半剛性、半柔軟性の薄い硬材からなり、フットベッド１６の平らな基礎板２６と同様の構成を有することが好ましい。
【００６４】
平らな支持板４０は、かかと部４０Ａと足中央部４０Ｂを有するようにしてもよい。また、支持板４０は、連続する内部リム４０Ｃも有する。この内部リム４０Ｃは、かかと部４０Ａに一般に環状形状を与える支持板４０を通して形成される中央穴４２を囲んでいる。中央穴４２により、上部ストレッチ層１８の平らな伸縮自在ボディ３６と、その下に間隔を置いて配置される平らな支持板４０間の間隔への入口が提供される。この間隔は、靴底１４の主中央ストレッチチャンバを構成するものである。
【００６５】
上部スラスタ層２０の周辺プロフィールは、一般に、フットベッド層１６と上部ストレッチ層１８の周辺プロフィールに一致する。これにより、これら構成要素がお互い積層され作動する際に、靴底１４に共通のプロフィールが提供される。
【００６６】
上部スラスタ層２０には、複数のストレッチ生成スラスタラグ４６も含まれる。このラグ４６は、プラスチック等の比較的柔軟な材よりなり、平らな支持板４０の上部面に搭載され、そこから外側に突出し、それにより上部ストレッチ層１８の平らな伸縮自在ボディ３６下に間隔を置いて平らな支持板４０が配置されることになる。
【００６７】
スラスタラグ４６は、基礎板２６内のスロット３０に対応する端部間に間隔を置いて配置される。それにより、平らな支持板４０の前端４０Ｅに隣接した所から始まり、そこから中央開口４２を中心に後方に延びるスラスタラグ４６のＵ字形状が提供される。スラスタラグ４６は、支持板４０の周辺４０Ｆに沿って設置されるが、そこから内側に、また支持板４０の中央開口４２から外側に間隔を置いて配置される。よって、支持板４０の周辺４０Ｆと中央開口４２にそれぞれ隣接してしっかりした狭い境界が残されることになる。
【００６８】
従って、周辺配置のスラスタラグ４６は、周辺配置のストレッチチャンバ３４を定めるフットベッド層１６の基礎板２６内にある周辺配置スロット３０に、形状、位置が対応する。製造を容易にするため、スラスタラグ４６は、平らな支持板４０の上部面４０Ｄに固着される共通の薄板に取り付けられる。
【００６９】
上部スラスタ層２０の平らな支持板４０は、スロット３０、よって靴１０の基礎板２６及び甲革１２の周辺ストレッチチャンバ３４と共にスラスタラグ４６を支持する。一方、上部ストレッチ層１８の平らな伸縮自在ボディ３６は、ストレッチ生成すラスタラグ４６と平らな基礎板２６間に配置される。従って、フットベッド層１６、上部ストレッチ層１８、上部スラスタ層２０が、靴底１４のかかとと足中央領域14Ａ，１４Ｂにおいて、お互い積層され動作し、上部ストレッチ層１８の平らな伸縮自在ボディ３６の間隔配置部３６Ｃが、ストレッチ生成スラスタラグ４６の上端４６Ａ上に配置され、周辺ストレッチチャンバ３４下に配置される。
【００７０】
靴１０の靴底１４のかかと及び足中央領域１４Ａ，１４Ｂが支持面で衝撃を受けると、図５、６に示す緩んだ状態から図７、８に示す負荷状態に、フットベッド層１６と上部スラスタ層２０がお互いに向け圧縮するが、この圧縮が起こると、平らな伸縮自在ボディ３６の間隔配置部３６Ａは、スラスタラグ４６の上端４６Ａが上方に移動し、スロット３０を囲む基礎板２６の内部縁２６Ｄを過ぎ、ストレッチチャンバ３４内に移動することにより強制的に伸ばされる。
【００７１】
このような強制伸長は、次のことから可能である。つまり、スラスタラグ４６は、スロット３０より十分小さいフットプリントの大きさを有し、それによりその上端４６Ａが、スラスタラグ４６の上端４６Ａを超えて延びる平らな伸縮自在ボディ３６部分３６Ａと共に、図７、８に示すように、スロット３０を通って上方に移動、貫通可能となり、周辺ストレッチチャンバ３４内に至ることができる。
【００７２】
上部ストレッチ層１８の圧縮可能ラグ３８は、スラスタラグ４６外側の基礎板２６周辺２６Ｆに沿って延びるしっかりした境界と整合して配置される。圧縮可能ラグ３８は、支持ベース４０に向け下方に突出する。
【００７３】
フットベッド層１６の基礎板２６、上部スラスタ層２０の指示板４２に加わる圧縮力は、履物１０の通常使用中に生成され、圧縮可能ラグ３８を圧縮する。圧縮可能ラグ３８は、この圧縮により、図５、６に示す靴底１４の緩んだ状態にあると仮定される通常のテ−パ形状から、図７、８に示す靴底１４の負荷状態で取られる膨出形状に変化する。安定性付加に加え、圧縮可能ラグ３８の機能は、ラグ３８の圧縮に必要であったエネルギーを保持し、それにより靴底１４の抵抗と反発特性を速め調和することである。
【００７４】
図１、３に最もよく示すように、ストレッチ生成スラスタラグ４６は、一般に、支持板４０のかかと部４０Ａにおいて、その足中央部４０Ｂより高さがある。これにより、後方から前方に、靴底１４のかかと、足中央領域１４Ａ，１４Ｂを通してくさび形状となる。このくさび形状は、ユーザの足が、かかと打ちから足の中姿勢相まで「地面上」を移動するとき、その足に対して前方及び上方の推進を効果的に生成し、誘導する。
【００７５】
図２、３、８が示すように、低部ストレッチ層２２は、ゴム等の弾力弾性材よりなる柔軟な薄いほぼ平らな伸縮自在板４８の形態であり、伸縮自在板４８は、上部スラスタ層２０の平らな支持板４０、底面４０Ｇに適当な方法、例えば接着剤等により取り付けられる。低部ストレッチ層２２の伸縮自在板４８下配置の低部スラスタ層２４には、スラスタ板５０、スラスタキャップ５２、止め輪５４が含まれる。スラスタ板５０は、グラス繊維等、適当な半剛性、半柔軟性の薄い硬材よりなることが好ましい。スラスタ板５０は、上部スラスタ層２０支持板４０内の中央穴４２と整合して、伸縮自在板４８中央部４８Ａの底面に接合される。
【００７６】
低部スラスタ層２４のストレッチ生成スラスタ板５０と、上部スラスタ層２０の支持板４０間において、低部ストレッチ層２２の伸縮自在板４８は積層関係で動作し、この関係において、伸縮自在板４８の中央部４８Ａ周辺４８Ｂは、ストレッチ生成スラスタ板５０周辺縁５０Ａの上に配置され、支持板４０リム４０Ｃの下に配置される。
【００７７】
通常の活動中、支持面で靴１０靴底１４のかかと及び足中央領域１４Ａ，１４Ｂの衝撃で、低部スラスタ層２４は、図５、６に示す緩んだ状態から、図７、８に示す負荷状態に、上部スラスタ層２０に向け圧縮される。このような圧縮が起こると、伸縮自在板４８の周辺４８Ｂは、スラスタ板５０の周辺縁５０Ａにより強制的に伸長され、中央穴４２を囲むリム４０Ｃを介し上方に進み、主中央ストレッチチャンバ44内に移動する。
【００７８】
この移動は、次のことにより可能となる。つまり、スラスタ板５０は、支持板４０内の中央穴４２より十分そのフットプリントの大きさが小さく、そのためスラスタ板５０は、図７、８に示すように、そこを超えて延びる伸縮自在板４８の中央部４８Ａ周辺４８Ｂと共に、中央穴４２を上方に移動、貫通し、主中央配置ストレッチチャンバ４４内に移動が可能となる。
【００７９】
低部スラスタ層２４のスラスタ板５０が剛性を有することで、スラスタ板５０の安定した均一移動、貫通が促進され、その結果、圧縮力の付加に応じて、伸縮自在板４８中央部４８Ａの周辺４８Ｂが延び、主中央ストレッチチャンバ４４内に移動することになる。スラスタキャップ５２は、スラスタ板５０の底面５０Ａに接合され、柔軟性プラスチック、または硬化ゴムよりなることが好ましい。その厚さにより、スラスタ板５０の貫通深度、駆動、又ははね返り長が部分的に決定される。スラスタキャップ５２の地面噛合面５２Ａは、一般にドーム形状であり、スラスタ板５０より小さいフットプリントが提供される。止め輪５４は、スラスタ板５０と同じ材でなることが好ましく、スラスタ板５０とスラスタキャップ５２を囲んで配置される。止め輪５４は、支持板４０内の中央穴４２に整合し、伸縮自在板４８底面に接合され、スラスタ板５０を囲む。
【００８０】
それにより、伸縮自在板４８の中央部４８Ａのストレッチ抵抗が高まり、水平面において低部スラスタ層２４が安定する。その結果、スラスタ板５０が、上部スラスタ層２０の平らな支持板４０内中央穴４２を通して、伸縮自在板４８の中央部４８Ａ、周辺４８Ｂを伸ばすとき、スラスタ板５０のジャミング、バインディングの可能性が減少する。
【００８１】
かかと及び足中央領域１４Ａ，１４Ｂにおける上部スラスタ層２０支持板４０、低部ストレッチ層２２の平らな伸縮自在板、低部スラスタ２４の平らなスラスタ板間で、靴底１４のかかと及び足中央領域４Ａ，１４Ｂにおける上述の中央配置相互作用は、フットベッド層１６、上部ストレッチ層１８の平らな伸縮自在ボディ３６、上部スラスタ層２０のスラスタラグ４６間の周辺配置相互作用と同じ、且つ相互に関連して起こる。これら相互に関連する中央、周辺相互作用により、着用者の足が靴底１４のかかと及び足中央領域１４Ａ，１４Ｂに加えるエネルギーが、機械的ストレッチに変換される。
【００８２】
従って、付加エネルギーは、各中央、周辺配置ストレッチチャンバ４４、３４の場所において、低部ストレッチ層２２の低部伸縮自在板４８中央部４８Ａ，及び上部ストレッチ層１８の上部伸縮自在ボディ３６間隔配置部３６Ｃでの同時機械的伸長の形態で一次保持される。その後、保持された付加エネルギーは、上部伸縮自在ボディ３６の伸長部３６Ｃと、それといっしょのスラスタラグ４６、及び低部伸縮自在板４８の伸長部４８Ａ、それといっしょのスラスタ板４０の同時反発の形態で回復される。
【００８３】
これら伸長と反発相互作用の抵抗、速度は、止め輪５４と支持板４９中央穴４２回りのリム４０Ｃ間、及びスラスタラグ４６の上端４６Ａと基礎板２６スロット３０を囲む連続内部縁２６０間における大きさ関係により決定され、制御される。低部ストレッチ層２２の低部伸縮自在板４８、上部ストレッチ層１８の上部伸縮自在ボディ３６に対して前もって選択された厚さ、弾性特性により、上述の相互作用の抵抗、速度が影響され、調節される。
【００８４】
また、低部伸縮自在板４８の伸長、反発で、支持板４０のトルキングも起こる。このトルキングは、支持板４０の厚さ、また止め輪５４の大きさ、厚さで調整可能である。
図３に示すように、本発明の靴底１４足中央領域１４Ｂには、曲げ足中央片５６と、曲げ足中央片５６に補助的な圧縮足中央片５８も含まれる。基礎板２６の足中央部２６Ｂは、一般にＶ形状構成を有する前端２６Ｅで終了する。曲げ足中央片５６は、黒鉛よりなることが好ましく、基礎板２６とは別の構成要素として提供される。曲げ足中央片５６は、基礎板２６の前端２６Ｅを補助し、嵌合する構成を有する。
【００８５】
基礎板２６の前端２６Ｅは、曲げ足中央片５６が、靴底１４のかかと、足先部１４Ａ、１４Ｂを結合する一方で、足先の第５中足骨を支える。これにより、足先の骨が独立に装着される。上部ストレッチ層１８、圧縮足中央片５８の周辺プロフィールは、一般に、基礎板２６、曲げ足中央片５８の周辺プロフィールと同じである。
【００８６】
図１，２、及び図９において、靴底１４の中足骨及びつま先領域１４Ｃ，１４Ｄには、基本的に中足骨及びつま先関節板６０Ａ，６０Ｂ、中足骨及びつま先基礎板６２Ａ，６２Ｂ，共通中足骨及びつま先ストレッチ層６４、中足骨及びつま先スラスタ層６５Ａ，６５Ｂの積層組合せが含まれる。中足骨及びつま先スラスタ層６５Ａ，６５Ｂには、中足骨及びつま先板６６Ａ，６６Ｂ，中足骨及びつま先スラスタキャップ６８Ａ，６８Ｂ、中足骨及びつま先止め輪７０Ａ，７０Ｂが含まれる。靴底１４の中足骨、つま先領域１４Ｃ，１４Ｄ両方で使用される共通ストレッチ層６４を別として、着用者の足の５本の中足骨下に配置され、靴底１４の中足骨領域１４Ｃ内構成要素の積層組合せが１つ、また別に着用者足の５本の足指下に配置され、靴底１４のつま先領域１４Ｄ内構成要素の積層組合わせが１つ存在する。
【００８７】
上部関節板６０Ａ，６０Ｂを別にして、上述靴底１４の中足骨及びつま先領域１４Ｃ，１４Ｄの構成要素の積層組合せは、一般に、靴底１４のかかと及び足中央領域１４Ａ，１４Ｂの構成要素の積層組合せの上述相互作用（伸長と反発）と同様に相互作用（伸長と反発）を起こす。しかし、かかと及び足中央領域１４Ａ，１４Ｂ構成要素の積層組合せでは、付加エネルギーの一次保持及び回復用に、相互関連主、周辺場所が提供される。だが、中足骨及びつま先領域１４Ｃ，１４Ｄ構成要素の積層組合せでは、着用者足の個々中足骨及び足指において、付加エネルギーの一次保持及び回復用に、複数の比較的独立した場所が提供される。
【００８８】
中足骨及びつま先領域１４Ｃ，１４Ｄの追加の構成要素、つまり関節板６０Ａ，６０Ｂは、それぞれそのおなかに形成される複数の水平に間隔配置されたスリット７２Ａ，７２Ｂを有する。これらスリットは、前端７４Ａ，７４Ｂから後方に、関節板６０Ａ，６０Ｂの前端７４Ａ，７４Ｂと後端７６Ａ、７６Ｂ間のおよそ中ほどまで延びる。これら複数の間隔配置スリット７Ａ，７２Ｂにより、中足骨及びつま先関節板６０Ａ，６０Ｂ上の独立曲げ可能、又は関節曲げ可能付属物７８Ａ、７８Ｂが定められる。
【００８９】
ここで、中足骨及びつま先関節板６０Ａ、６０Ｂは、着用者足の個々中足骨と足指に対応し、上に配置され、着用者足の個々中足骨及び足指において、付加エネルギーの一次保持と回復用各場所に関し、その独立的特徴を向上させるものである。
【００９０】
より詳細には、中足骨及びつま先関節板６０Ａ，６０Ｂは、ほぼ平らであり、黒鉛等、適当な半剛性、半柔軟性の薄い硬材よりなる。一方、中足骨及びつま先関節板６０Ａ，６０Ｂ下配置の中足骨及びつま先基礎板６２Ａ，６２Ｂもほぼ平らであり、プラスチック等、非圧縮性柔軟材よりなる。各中足骨、つま先基礎板６２Ａ，６２Ｂは、着用者足の中足骨、足指に一致する複数の相互接続内部スロット８０Ａ，８０Ｂを画成する連続内部縁８０Ａ，８０Ｂを有する。
【００９１】
連続内部縁８０Ａ，８０Ｂは、中足骨及びつま先基礎板６２Ａ，６２Ｂの周辺８４Ａ，８４Ｂから内側に間隔を置いて配置される。これにより、それぞれ周辺８４Ａ，８４Ｂに隣接して、連続するしっかりした狭い境界８６Ａ，８６Ｂが残されることになる。着用者足の別個の中足骨及び足指、また関節板６０Ａ，６０Ｂ上付属物７８Ａ，７８Ｂの位置を囲み、又はその輪郭となる境界８６Ａ，８６Ｂの中足骨及びつま先部も、狭いスリット８８Ａ，８８Ｂにより分離される。複数の相互接続内部スロット８２Ａ，８２Ｂにより、各中足骨及びつま先基礎板６２Ａ，６２Ｂにおいて、対応する複数の中足骨及びつま先ストレッチチャンバ８９０Ａ，９０Ｂが画成される。
【００９２】
共通する中足骨及びつま先ストレッチ層６４は、ゴム等、適当な弾性伸縮自在材からなり、中足骨及びつま先基礎板６２Ａ，６２Ｂ下に配置される。共通ストレッチ層６４の周辺プロフィールは、一般に、関節板６０Ａ，６０Ｂ、基礎板６２Ａ，６２Ｂの周辺プロフィールと一致する。よって、靴底１４には、これら構成要素が、相互に積層されて作動するとき、共通のプロフィールが提供される。共通ストレッチ層６４は、その上面６４Ａが、各連続内部縁８０Ａ，８０Ｂと周辺８４Ａ，８４Ｂ間にある基礎板６２Ａ，６２Ｂの各連続境界８６Ａ，８６Ｂに取り付けられる。
【００９３】
中足骨及びつま先スラスタ板６６Ａ，６６Ｂは、中足骨及びつま先ストレッチチャンバ９０Ａ，９０Ｂを形成する基礎板６２Ａ，６Ｂ内の共通ストレッチ層６４、複数の相互接続内部スロット８２Ａ，８２Ｂの下に、それと整合して配置される。中足骨、つま先スラスタ板６６Ａ，６６Ｂは、ガラス繊維等、半剛性、半柔軟性の薄い硬材よりなる。中足骨、つま先スラスタ板６６Ａ，６６Ｂは、基礎板６２Ａ，６２Ｂの中足骨、つま先ストレッチチャンバ９０Ａ，９０Ｂを形成する、複数の相互接続内部スロット８２Ａ，８２Ｂに整合して、共通ストレッチ層６４の下面６４Ｂに接合される。
【００９４】
ストレッチを生成する中足骨及びつま先スラスタ板６６Ａ，６６Ｂと、各中足骨及びつま先基礎板６２Ａ，６２Ｂ間における共通ストレッチ層６４の積層関係動作において、共通ストレッチ層６４の部分９２Ａ，９２Ｂは、中足骨及びつま先スラスタ板６６Ａ，６６Ｂの周辺縁９４Ａ，９４Ｂ上に配置され、また中足骨及び基礎板６２Ａ，６２Ｂの連続内部縁８０Ａ，８０Ｂ下に配置される。
【００９５】
通常運動中、支持面で、靴１０靴底１４の中足骨、つま先領域１４Ｃ，１４Ｄに衝撃が加えられ、それにより図１０に示す緩んだ状態から、図１１に示す負荷状態に、低部中足骨及びつま先スラスタ板６６Ａ，６６Ｂが、上部中足骨及びつま先基礎板６２Ａ，６２Ｂに向け圧縮される。このような圧縮が起こると、共通ストレッチ層６４の部分９２Ａ，９２Ｂは、中足骨、つま先スラスタ板６６Ａ，６６Ｂ周辺９４Ａ、９４Ｂにより強制的に上方に伸ばされ、中足骨及びつま先基礎板６２Ａ，６２Ｂの連続内部縁８０Ａ，８０Ｂを過ぎて、中足骨、つま先ストレッチチャンバ９０Ａ，９０Ｂ内に至る。
【００９６】
この移動は、各中足骨及びつま先スラスタ板６６Ａ，６６Ｂが、中足骨、つま先基礎板６２Ａ，６２Ｂ内のスロット８２Ａ，８２Ｂの大きさより十分に小さいフットプリントの大きさを有することから可能となる。このようなサイズ設定の結果、中足骨、つま先スラスタ板６６Ａ，６６Ｂは、各スラスタ板６６Ａ，６６Ｂ上に延びた共通ストレッチ層６４の部分９２Ａ，９２Ｂと共に、図１１に示すように、スロット８２Ａ，８２Ｂを通り上方に移動、貫通し、中足骨、つま先ストレッチチャンバ９０Ａ，９０Ｂ内に移動する。
【００９７】
中足骨、つま先スラスタ板６６Ａ，６６Ｂが剛性を有することから、スラスタ板６６Ａ，６６Ｂの安定した均一移動、貫通が促進され、その結果、圧縮力付加に応じて、共通ストレッチ層６４の部分９２Ａ，９２Ｂが、中足骨、つま先ストレッチチャンバ９０Ａ，９０Ｂ内に伸長することになる。中足骨、つま先スラスタキャップ６８Ａ，６８Ｂは、それぞれ中足骨及びつま先スラスタ板６６Ａ，６６Ｂの底面９６Ａ，９６Ｂに接合され、柔軟性ゴム、又は硬化ゴムよりなることが好ましい。
【００９８】
その各厚さにより、中足骨、つま先スラスタ板６６Ａ，６６Ｂの貫通深度、駆動、反発長が部分的に決定される。中足骨、つま先止め輪７０Ａ，７０Ｂは、中足骨、つま先スラスタ板６６Ａ，６６Ｂと同じ材でなることが好ましく、各スラスタ板６６Ａ，６６Ｂ，スラスタキャップ６８Ａ，６８Ｂを囲んで配置される。中足骨、つま先止め輪７０Ａ，７０Ｂは、内部スロット８２Ａ，８２Ｂと整合し、共通ストレッチ層６４の下面６４Ｂに接合され、スラスタ板６６Ａ，６６Ｂを囲んで配置される。
【００９９】
これにより、共通ストレッチ層６４部分９２Ａ，９２Ｂのストレッチ抵抗が高まり、水平面において、中足骨、つま先スラスタ板６６Ａ，６６Ｂが安定化される。その結果、共通ストレッチ層６４部分９２Ａ，９２Ｂの周辺を、中足骨、つま先基礎板６２Ａ、６２Ｂの中足骨及びつま先ストレッチチャンバ９０Ａ，９０Ｂ内に伸ばし、スラスタ板６６Ａ，６６Ｂのジャミング、またはボンディングの可能性が減少する。
【０１００】
中足骨、つま先領域１４Ｃ，１４Ｄの中足骨及びつま先基礎板６２Ａ，６２Ｂ、共通ストレッチ層６４、中足骨及びつま先スラスタ板６６Ａ，６６Ｂは、積層され、その積層関係において、上述のように複数の伸長相互作用がその間で起こる。
【０１０１】
それにより、着用者足により加えられる中足骨、足指へのエネルギーが、機械的ストレッチに変換される。付加エネルギーは、各中足骨、つま先ストレッチチャンバ９０Ａ，９０Ｂの場所において、共通ストレッチ層６４の中足骨、つま先部９２Ａ，９２Ｂの機械的伸長の形で保持される。付加エネルギーは、共通ストレッチ層６４の伸長部分９２Ａ，９２Ｂ、それといっしょのスラスタ板６６Ａ，６６Ｂの反発という形で回復される。
【０１０２】
これら伸長相互作用の抵抗、速度は、中足骨及びつま先基礎板６２Ａ，６２Ｂ内の止め輪７０Ａ，７０Ｂと連続内部縁８０Ａ，８０Ｂ間の大きさ関係により決定され、調整される。共通ストレッチ層６４に対して前もって選んだ厚さ、弾性特性により、これら相互作用の抵抗、速度が影響を受け、調節される。中足骨、つま先スラスタ板６６Ａ，６６Ｂの周辺プロフィールは、一般に同じである。また、上述の足中央片５６、５８により、靴底１４かかと、足中央領域１４Ａ，１４Ｂの構成要素と、靴底１４中足骨及びつま先領域１４Ｃ，１４Ｄ構成要素間のブリッジも提供される。
【０１０３】
第１好適実施例の中足骨、つま先領域１４Ｃ，１４Ｄは、単一のトーションアーマチュア付き中足骨、つま先スラスタ層を採用することにより、スノウ氏発明のチッピングの問題が大幅に改善される。図９に示すように、スラスタ板６Ａ，６６Ｂ，スラスタキャップ６８Ａ，６８Ｂには、それぞれ足水平側間に延びるアーマチュア６９が含まれることが好ましい。この単一のトーションアーマチュアによって、板６６Ａ，６６Ｂ，キャップ６８Ａ，６８Ｂが相互に接続され、板、キャップは、つま先、又は中足骨領域に対応して、個々のアクチュエータ要素を横断して、足先とつま先を水平から内側に横切るよう、エネルギーを操作する能力が与えられる。
【０１０４】
その結果、アクチュエータ要素間ですぐれた誘導、共同作用が提供され、また足の骨構造に対して特定のてこ作用点を与える機会も提供される。
水平から内側移動上の更なる制御は、板６６Ａ，６６Ｂ，キャップ６８Ａ，６８Ｂの水平、内側境界の高さを高めることにより達成可能である。外側端を上げることで、足の自然な水平から内側移動が誘導される。
【０１０５】
本発明構成の靴底１４を有する原型履物１０と、従来の最高品質の履物を同じ経験豊富な走者に着用させ、足踏み車を使用し、予備的比較試験を行った。その結果、走者の酸素吸入要件において、原型履物を着用した際、走者の能力が大幅に向上することが分かった。
【０１０６】
従来の履物と比較して、原型履物１０は、同じ足踏み車速度で走った場合、走者が使用する酸素が１０〜２０％減少可能であった。このような必要酸素吸入量の劇的減少は、本発明のかかと構成を有する履物１０を着用する間走者が経験したエネルギー効率に関し、その同じく劇的な向上によってのみ可能である。従って、エネルギー効率のこのような劇的向上は、ランニング競技での時間経過に反映される等、走者能力の劇的な向上につながると容易にう予想できる。
【０１０７】
第２実施例
本発明の第２実施例では、活発な使用中、エネルギーの吸収、保持、開放を行うよう構成された靴底の完全な一部、又はインサートとして内蔵する履物品が提供される。従って、本発明による靴底は、既存の履物品に単独、又はインサートとして用いられ、或いは履物品内への改良として内蔵される。いずれにせよ、この靴底は、支持面に沿って進む間、人の足に着用され、人と支持面間の圧縮力から生じるエネルギーを保持しあり、開放したりするよう作動する。
【０１０８】
図１２〜１４に、本発明第２実施例の最も簡単な構成が示されている。図１同様、運動靴１１０形態の履物品は、甲革１１２と靴底１１４を有する。靴底１１４には、本発明第２実施例に従い構成されるかかと部１１６が含まれる。
【０１０９】
かかと部１１６構造は、図１３、１４Ａ，１４Ｂに最もよく示されている。これら図において、かかと部１１６には、ゴム、ポリマー、他同様の材等、比較的硬い材からなるかかと片１１８形態の第１プロフィールが含まれる。かかと片１１８には、その中に中央配置される代１プロフィールチャンバ１２０が含まれる。この第１プロフィールチャンバは、卵形であり、軸「Ａ」を中心に配置されている。第２プロフィール１２２は、平らなパネル１２４として構成され、第１プロフールチャンバ１２０と同様な形状であるが、少し寸法が小さい第１アクチュエータ１２６が備えられる。
【０１１０】
第２プロフィール片１２２も、ゴム、ポリマー、他同様の材等、硬材よりなる。アクチュエータ１２６は、平らなパネル１２４と一体に、又は便利であればどのような方法でも、その中央上に固着することができる。
【０１１１】
伸縮自在弾力性材の第１層１２８が、第１プロフィールチャンバ１２０を横切り広がるよう、かかと片１１８と第２プロフィール片１２２間に配置される。そのためには、かかと片１１８を、第１弾力性層１２８の第１側に位置決定し，一方第２プロフィール片１２２を、アクチュエータ１２６をその第２側に対向さている第１弾力性層１２８の第２側に位置決定する。更に、第１プロフィールチャンバ１２０は、アクチュエータ１２６を受けるようサイズ決定される第１内部領域１３４を有する。
【０１１２】
図１４Ａ，１４Ｂにおいて、かかと片１１８、第２プロフィール片１２２は、ベクトル「Ｆ」方向における第１プロフィールと支持面１３６間の圧縮力により、かかと片１１８と第１プロフィール片１２２がお互いに移動するよう位置決定される。この移動中、第１アクチュエータ要素１２６が、第１プロフィールチャンバ１２０内に進む。これが起こると、弾力性層１２８が第１内部領域１３４内に伸ばされ、図１４Ｂに示す活動状態を定める。活動状態では、エネルギーが、弾力性層１２８の伸長により保持される。
【０１１３】
しかし、圧縮力が除かれると、弾力性層１２８は、エネルギーを開放するよう作動する。それにより、かかと片１１８と第２プロフィール片１２２は、お互い離れ、図１４Ａに示す静止状態に戻される。市費たがって、作動中、ユーザが、歩行、ランニング、又はジャンプすることでかかと部１１６に体重をかけると、衝撃力が、弾力性層１２８の伸長により緩和され、吸収される。ユーザがかかと部１１６から体重を解除すると、エネルギーが開放され、それによりユーザの活動が支援される。
【０１１４】
第３実施例
図１２〜１４に示す簡単な構造は、拡大して、図１５〜２２に示す第３実施例のような活動性の高い靴底とすることができる。図１５において、運動靴１５０形態の履物品は、甲革１５２と、本発明第３実施例に従って構成される靴底１５４を有する。靴底１５４には、以下より詳細に説明するが、かかと部１５６、中足骨部１５８、つま先部１６０が含まれる。従って、「靴底」と言うとき、これら部分の１つ、そのグループ、或いは足全体、又はその一部下にある１片を指す。
【０１１５】
まず、かかと部１５６を説明すると、その構造は、図１７〜１９に最もよく示されている。これら図において、かかと部１５６には、環状下かと板１６４により形成される第１プロフィール１６２が含まれる。この環状かかと板１６４は、周辺回りに配置される複数の間隔配置補助アクチュエータ要素１６６を有する。アクチュエータ要素１６６は、硬い、非常に剛性の高い材からなり、環状かかと板１６４内に形成される開口１７０を有する第１プロフィールチャンバ１６８を画成する。弾力性伸縮自在材層１７２は、かかと板１６４と弾力性層１７２が、接着剤、他適当な手段等によりお互い固着され、開口１７０を横切るよう構成される。
【０１１６】
従って、第１プロフィール片１６２が、弾力性層１７２の１側に位置決定され、また第２プロフィール片１７４が、弾力性層１７２の第２側に位置決定され、便利であればどのような方法ででもそこに固着される。第２プロフィール片１７４は、かかと片形状に形成されるが、チャンバ１７０と相互作用するための第１アクチュエータ要素を画成する。よって、このように使用される場合、「第１アクチュエータ要素を含む第２プロフィール」という表現は、第２プロフィールに独立のアクチュエータ要素が設置されるか、又はプロフィール自体がそのようなアクチュエータ要素を形成するかのどちらかを意味するものである。
【０１１７】
いずれにせよ、第２プロフィール片１７４は、その中央に形成される、伸長６突出開口形状の第２プロフィールチャンバ１７６を有する。そして、かかと部１５６には、第３プロフィール片１１７８が含まれる。この第３プロフィール片１７８には、第２プロフィールチャンバ１７６と幾何形状が同じであるが、寸法が少し小さいプランジャ要素１８０が設置される。第３プロフィール片１７８には、上述の第２アクチュエータ要素１６６を受けるようサイズ決定され、配向される複数の開口１８２も含まれる。
【０１１８】
その達成のため、かかと部１５６には、その中央に配置される卵形開口１８６を有する第２弾力性層１８４も含まれる。開口１８２は、それぞれ第３内部領域を有する第３プロフィールチャンバを画成する。
【０１１９】
図１８、１９Ａにおいて、ネスト化されると、かかと部１５６を構成する様々な片が、エネルギー保持用の非常に活動性の高いシステムが形成する。ここで、ネスト化されると、プランジャ１８０表面１８８が、弾力性層１７２の第２側１９０に接触するよう、プランジャ１８０はその高さが選ばれる。同時に、第２アクチュエータ１６６上面ｂ１９２が、第２弾力性層１８４表面１９４に接触する。各第２アクチュエータ要素１６６は、アクチュエータ１６６構成と同じ形状であるが、寸法が少し大きい各開口と整合する。そして、第２プロフィール片１７４は、第１プロフィールチャンバ１６８の内部領域に移動する際、第２プロフィールチャンバ１７６が、プランジャ１８０を受けるため位置決定されるよう整合される。
【０１２０】
図１９Ａに示す静止状態からのこのような移動は、その活動状態が図１９Ｂに示されている。ここで、弾力性層１７２は、第１プロフィール片１６２、第２プロフィール片１７４、プランジャ１８０が、二重ピストン状に反作用する二重伸長を強制的に受ける。よって、弾力性層１７２は、第１プロフィールチャンバ１６８（第２プロフィール片１７４により）、第２プロフィールチャンバ１７６内部領域（プランジャ１８０により）の両方に伸長される。
【０１２１】
同時に、第２弾力性層１８４が、開口１８２形成の各第３プロフィールチャンバ内に単一で曲がる。第３プロフィールチャンバの垂直寸法を小さくすることにより、甲革１５２の下面１５３ではリミットストップが提供される。これにより、プランジャ１８０と、弾力性層１７２上の第２プロフィール片１７４の共同動作により、一次エネルギー保持が起こる一方、第２アクチュエータ要素１６６により周辺支持が達成される。水平安定性を更に補助するため、第３プロフィール片１７８と第２弾力性層１８４間で下方に延びる任意のソフトラグ１９８に沿って、補助位置決定ブロック１９６が採用される。更に、所望であれば、任意の中足骨支持板２００も採用してよい。
【０１２２】
図１５において、靴底１５４は、静止状態で、かかと部１５６が、つま先部１６０に対して上げられるとき、支持面「ｓ」に対して少し鋭角「ａ」で配向されるよう構成される。角度「ａ」は、約２〜６°の範囲が好ましい。このような小さな角度を設定することにより、活動状態からのエネルギー開放は、中姿勢からつま先離れ中、単に垂直方向にあるわけではない。むしろ、スロット１５４が部分１６０を中心に軸回転するため、回復力が、この移動中、少し前方に角度付けられる。その結果、回復力成分が、ユーザを前方に推進するよう移転される。
【０１２３】
次に図２０、２１において、つま先部１６０の構成がより詳細に示されている。ここで、部分１６０は、第１プロフィール片２０８により形成される。この第１プロフィール片２０８には、その周辺縁の回りに延びる直立周辺壁２１２による第１プロフィールが含まれる。図２０Ａに示すように、周辺壁２１２は、チャンバ２１０が、各人間の足指に対応する５領域２１６〜２２０を有する。第１弾性力層２２２は、図２０Ｂに示され、第１プロフィール片１０８に幾何形状が一致する周辺縁を有する。
【０１２４】
組み立てられと、第１弾力性層２２２は、第１プロフィールチャンバ２１０を横断する。つま先部１６０の構造は、図２０Ａに示す代２プロフィール片２２４を加えることで完成する。第２プロフィール片２２４は、第１プロフィールチャンバ２１０内に密着嵌合し、一体化されるよう、周辺壁２１２の内部側壁２１３ど同様の幾何形状を有する。第２プロフィール片２２４には、足指領域２１６〜２１９に対応する第２プロフィールチャンバを画成する開口２２６〜２２９が設置される。再び図２０Ａを参照すると、各足指領域には、それぞれ開口２２６〜２２９に係合するようサイズ決定される直立プランジャ２３６〜２３９が設置されることが分かる。
【０１２５】
従って、図２１Ａ，２１Ｂに示すように、つま先部１６０により、二重作動エネルギー保持システムが提供される。第１プロフィール片２０８、第２プロフィール片２２４が、図２１Ａに示す静止状態から、図２１Ｂに示す活動状態に移動すると、弾力性層２２２が二重方向に曲げられる。第１アクチュエータを画成する第２プロフィール片２２４が、第１プロフィールチャンバ２１０内に移動し、それにより弾力性層２２２がその内部領域に伸ばされる。同時に、各プランジャ２３６〜２３９が、第２プロフィール片２２４の対応する開口２２６〜２２９内に移動し、それにより弾力性層２２２が、開口２２６〜２２９の内部領域内に伸ばされる。
【０１２６】
製造を容易にするため、弾力性層２２２の一部としてプランジャ２３６〜２３９を設置することが可能である。従って、図２０Ｄに示されるこの代替構造では、弾力性層２２２‘が、それと一体形成のプランナ要素２３６‘〜２３９’を有することになる。図２０Ｄにおいて、弾力性層２２２‘の反対側が、図２０Ｂに示すものから示されている。
【０１２７】
中足骨部１５８の構造は、つま先部１６０構造と同じである。図２２Ａ〜２２Ｃにおいて、中足骨部１５８は、その中に形成される第１プロフィールチャンバ２５０を含む第１プロフィール片２１８により形成される。よって、第１プロフィールチャンバ２５０は、第１プロフィール片２０８の周辺縁の回りに延びる直立周辺壁２５２により固定される。図２０Ａに示すように、周辺壁２５２は、チャンバ２５０が、各中足骨に対応する５領域２５５〜２５９を有するよう構成される。第１弾力性層２６２は図２２Ｂに示され、第１プロフィール片２４８と幾何形状が一致する周辺縁を有する。組み立てられると、第１弾力性層２６２が、第１プロフィールチャンバ２５０を横断する。中足骨部１５８構造は、図２２Ｃに示す第２プロフィール片２６４を加えることで完成する。
【０１２８】
第２プロフィール片２６４は、第１プロフィールチャンバ２５０に密着嵌合し、一体化されるよう、周辺壁２５２の内部側壁２５３と幾何形状が同じに形成される。第２プロフィール片２６４には、第２プロフィールチャンバを画成する開口２６５〜２７０が形成される。図２２Ａに示すように、第１プロフィールチャンバ２５０には、それぞれ開口２６５〜２７０内に一体挿入されるようサイズ決定される直立プランジャ２７５〜２８０が設置される。プランジャ２７５〜２８０は、人間の足の中足骨間に延びるよう配向される。
【０１２９】
ここでも、第１プロフィール片２４８、第２プロフィール片２６４が、静止状態から活動状態に移動すると、弾力性層２６２が二重に曲げられる。第１アクチュエータを画成する第２プロフィール片２６４が、第１プロフィールチャンバ２５０内に移動し、それにより弾力性層２６２がその内部領域内に伸ばされる。同時に、書くプランジャ２７５〜２８００が、第２プロフィール片２６４の対応チャンバ２６５〜２７０内に移動し、それにより弾力性層２６２が、開口２６５〜２７０の内部領域内に伸ばされる。従って、この動作は、図２１Ａ，２１Ｂを参照し上述したものと同一である。
【０１３０】
つま先プロフィール片２２４、足先プロフィール片２６４のエネルギー焦点は、それぞれチャンバ２２６〜２２９、２６５〜２７０が中心となる。これらのチャンバは、前後のトーションアーマチュアにより更に安定化する。これらトーションアーマチュアは、アクチュエータ２２４、２６４のアクチュエータ部を相互に接続し、足先、つま先領域を横断し、水平から内側にエネルギーを流すものである。図２０Ｃに示すように、前方トーションアーマチュアは、プロフィール片２２４の前部をバウンドさせ、後方トーションアーマチュアは、プロフィール片２２４の後部をバウンドさせる。
【０１３１】
同様に、図２２Ｃに示すように、前方トーションアーマチュア２７２は、プロフィール片２６４の前部をバウンドさせ、後方トーションアーマチュア２７４は、プロフィール片２７４の後部をバウンドさせる。
【０１３２】
第４実施例
本発明第４実施例は、図２３〜２７に示されている。これらの図において、靴底インサート３１０に、甲革３１２と靴底３１４が含まれる。靴底３１４には、かかと部３１６、中足骨部３１８、つま先部３２０が含まれる。かかと部３１６は、図２４、２７Ａ，２７Ｂに最もよく示されている。かかと部３１６には、第１プロフィール片３２２が含まれる。この第１プロフィール片３２２は、その中に形成される複数の第１プロフィールチャンバ３２４を有する一般に平板３２３として構成される。
【０１３３】
チャンバ３２４は、板３２３内の空洞として形成される。或いは、チャンバ３２４は、板３２３を完全に貫通する開口により形成してもよい。第２プロフィール片３２６には、各チャンバ３２４の内部領域内への係合のためサイズ決定される複数のアクチュエータ要素３２８が含まれる。第１プロフィール片３２４、第２プロフィール片３２６間には、弾力性層３３０が保持され、それにより圧縮力が加わると、アクチュエータ要素３２８が、第１プロフィールチャンバ３２４内に進められる。
【０１３４】
つま先部３２０は、第１プロフィール片３４４、アクチュエータを画成する第２プロフィール片３４６により形成される。プロフィール片３４４、３４６の構造は、それぞれ上述のプロフィール片２０８、２２４と同一であり、その説明を省略する。同様に、中足骨部３１８も、第１プロフィール片３５４、第２プロフィール片３５６により形成され、プロフィール片３５４、３５６の構造は、プロフィール片３４８、３６４と同一である。しかし、靴底インサート３１０の構造で１つ異なる点は、弾力性層３３０が、インサート３１０の全靴底に沿って延びる共通弾力性層であることである。その結果、弾力性層３３０により、各かかと部３１６、中足骨部３１８、つま先部３２０でエネルギーを保持するための弾力性層が提供される。
【０１３５】
第５実施例
図２８〜３０に、本発明の第５実施例による靴底がしめされている。本実施例は、かかと部４５６が、図１７に示す上述の任意ソフトラグ１９８を有さない点を除いて、上述第３実施例と同様である。図３０の底面図に示すつま先部４６０、中足骨部４５８は、それぞれ図２０Ａ〜２０Ｃ，２２Ａ〜２２Ｃに示すものとほぼ同じであり、２００番台ではなく４００番台を使用するが同様の符号がつけられている。
【０１３６】
図２８、２９は、かかと部４５６のそれぞれ分解斜視図、分解部分断面図である。かかと部４５６には、環状かかと板４６４より形成される第１プロフィール４６２が含まれる。この環状かかと板４６４は、Ｕ字状に周辺の回りに配置され、間隔を置いて配置される複数のアクチュエータ要素４６６を有する。アクチュエータ要素４６６は、硬い、非常に剛性の高い材よりなり、環状かかと板４６４に形成される開口４７０を有する第１プロフィールチャンバ４６８を画成する。アクチュエータ要素４６６は、図２９に示すように、靴底前面に向けテ−パをつけられることが好ましく、それにより足後方に追加支持が提供される。
【０１３７】
弾力性伸縮自在材層４７２は、かかと板４６４、弾力性層４７２が、接着剤、他適当な手段により互いに固着され、開口４７０を横断するよう構成される。従って、第１プロフィール片４６２は、弾力性層４７２の１側に位置決定され、第２プロフィール片４７４は、弾力性層４７２の第２側に位置決定され、便利であればどのような方法ででもそこに固着される。第２プロフィール片４７４は、かかと片の形状であるが、チャンバ４７０との相互作用のための第１アクチュエータを画成する。
【０１３８】
更に、第２プロフィール片４７４は、その中に形成され、伸長６突出開口である第２プロフィールチャンバ４７６を有する。そしてかかと部４５６には、第２プロフィールチャンバ４７６と幾何形状が同じであるが、寸法が少し小さいプランジャ要素４８０付き第３プロフィール片４７８が含まれる。また、第３プロフィール片４７８には、上述の第２アクチュエータ要素４６６を受けようサイズ決定され、配向される複数の開口４８２も含まれる。その達成のため、かかと部４５６には、その中央に配置される伸長卵形開口４８６を有する第２弾力性層４８４が含まれる。開口４８２により、第３内部領域を有する第３プロフィールチャンバが画成される。
【０１３９】
水平安定性を支援するため、第２弾力性層４８４と第１プロフィール片４６４間に補助位置決定ブロック４９６が設置される。一対の前方第２アクチュエータ要素４６６のほぼ下に位置する第１プロフィール片の下に、追加の支持ブロック、又は運動制御ポスト５０２が設置される。支持ブロック５０２、第２プロフィール片４７４の三脚構成により、安定性が向上する。本ユニットは、回転力から生じるエネルギーを保持することが可能であり、最適な垂直ベクトルが生成される。追加の安定性を要する靴は、運動制御ポストを更に分離させる能力を利用できる。
【０１４０】
偏平足を有する、又は足中央領域の完全な支持が必要な個人用に、任意の活動足ブリッジも考慮される。
【０１４１】
ネスト化された場合、かかと部４５６を構成する様々な片が、エネルギー保持用に非常に活動性の高いシステムが形成される。特に、かかと部４５６は、図１９Ａ，１９Ｂに示したかかと部１５６とほぼ同じように動く。
【０１４２】
図３０の靴底部底面図において、靴底例を構成するかかと部４５６、中足骨部４５８、つま先部４６０の構成が示されている。図３０では、また図３１Ａ〜３１Ｃにより詳細に示される追加の中足骨支持部５００も示されている。図３１Ａに示すように、中足骨支持部５００は、第１プロフィールチャンバ５１０を含む第１プロフィール片５０４により形成される。
【０１４３】
第１プロフィールチャンバ５１０は、第１プロフィール片５０４周辺縁の回りに延びる直立周辺壁５１２により画成される。弾力性層５０６が図３１Ｂに示され、第１プロフィール片５０４と幾何形状が一致する周辺縁を有する。組み立てられると、弾力性層５０６が、プロフィールチャンバ５１０を横断する。中足骨支持部５００の構造は、図３１Ｃに示す第２プロフィール片５０８を加えることにより完成する。第２プロフィール片５０８は、プロフィールチャンバ５１０内に密着嵌合し、係合してネスト化できるよう、第１プロフィール片５０４の内部側壁と同様の幾何形状に形成される。より詳細には、第２プロフィール片５０８、チャンバ５１０は、第１及び第２中足骨を支えるよう位置決定される。
【０１４４】
第６実施例
図３２、３３に、本発明別の実施例による、靴底かかと部５５６が示されている。かかと部５５６は、主スラスタ５７４、第１弾力性層５７２、その上にアクチュエータ要素、又はサテライトスラスタ５６６が搭載された第１プロフィール層５６２、第２弾力性層５８４上の連動ゴムラグ５９８、弾力性層５８４上に位置する第２プロフィール層５７８を備える。また、プロフィール層５６２下の弾力性層５７２に近接して、補助支持ブロック６０２が配置される。
【０１４５】
図３２に示す実施例は、次の２相違点を別にして、図１７に示すかかと部と同様である。つまり、プロフィール片５７８に代わり、弾力性層５８４下にゴムラグ５９８が設置され、図３２の実施例では、図１７の要素１８０と同じプランジャはない。図３２、３３において、かかと部５５６には、環状かかと板５６４により形成される第１プロフィール５６２が含まれる。環状かかと板５６４は、Ｕ形状に周辺回りに配置される複数の間隔配置補助、又はサテライトアクチュエータ要素５６６を有する。アクチュエータ要素５６６は、硬い、非常に剛性の高い材よりなり、環状かかと板５６４内形成の開口５７０を有する第１プロフィールチャンバ５６８を画成する。
【０１４６】
弾力伸縮自在材層５７２は、かかと板５６４と弾力性層５７２が、接着剤、他適当な手段でお互い固着され、開口５７０を横断するよう構成される。従って、第１プロフィール片５６２は、弾力性層５７２の１側に位置決定され、第２プロフィール片５７４は、弾力性層５７２の第２側に位置決定され、便利であればどのような方法ででもそこに固着される。第２プロフィール片５７４は、かかと片形状であるが、チャンバ５７０との相互作用のための第１アクチュエータ要素、又は主スラスタを画成する。
【０１４７】
図３３に示すように、第２プロフィール片５７４は、下方に寸法が減少するが、テ−パ状とすることが好ましく、より好適には、傾斜面を有するほぼ下部ドーム形状を有することが望ましい。このような形状により、あしの基本３運動相、つまりかかと打ち、中姿勢、つま先離れを通して、かかとへの水平支持が向上する。
【０１４８】
かかと部５５６には、複数の開口５８２を含む第３プロフィール片、又は基礎層５７８が含まれる。
【０１４９】
開口５８２は、上述のアクチュエータ要素５６６を受けるよう、そのサイズが決定され、配向される。その達成のため、かかと部５５６には、第２弾力性層５８４が含まれる。開口５８２により、それぞれ第２内部領域を有する第２プロフィールチャンバが画成される。アクチュエータ５６６上面が、第２弾力性層５８４の下面にちょうど接触する。各第２アクチュエータ要素５６６は、アクチュエータ５６６と形状が同じであるが、寸法が少し大きい各開口５８２と整合する。
【０１５０】
一対の支持ブロック、又は運動制御ポスト６０２が、一対の前方アクチュエータ５６６下に設置される。第２プロフィール片５７４同様、これらのポスト６０２は、下方凸形状が好ましく、より好適には、前方傾斜のドーム形状とすることが望ましい。それにより、靴底への水平支持が向上する。
【０１５１】
ゴムラグ５９８は、アクチュエータ５６６とほぼ係合し、連動するよう、弾力性層５８４下に設置される。ゴムラグ５９８、アクチュエータ５６６は、両方とも、圧縮中の水平移動をより制御することを考慮し、前方にテ−パを付けられるのが好ましい。ラグ５９８、５６６の側壁は、約３〜６°傾斜することが好ましい。
【０１５２】
各ラグは、お互いを映し出すことにより、弾性支持相互作用が提供される。ゴムラグ５９８とスラスタ５６６間の間隔は、粒子を０．０２０より大きく保つため、約０．０２０インチより低くすることが好ましい。過度のシール密着では、真空が生成され、反発プロセスが遅くなる。連動により、特に反発中、過度のシール密着で真空が生成され、反発プロセスが遅くなっても、十分空気が流れることが可能となる。予想では、このデザインにおいて、運動制御ポスト６０２間に大きな間隔が残され、それにより空気、水等の排出が可能となると考えられる。
【０１５３】
アクチュエータ５６６が、ゴムラグ５９８ともっとよく連動するよう、隆起ネスティングパターンを有することが好ましい。ネスティング効果により、より順応化能な環境が形成され、回転力から垂直力保持、回復へのエネルギー変換が向上する。特にアクチュエータ５６６近くの板５６４の厚さを増加することにより、重量も減少する。ネスティングパターンは、また、アクチュエータ用の再配置器、安定器として作用し、垂直ベクトルへのエネルギー波変換を促進する。ネスティングパターンにより、主スラスタ５７４の感度が向上し、反発スラスタの推進、又は駆動長が最大になる。また、推進サイクル終了時に追加の力が抵抗され、アクチュエータの所定地保持が支援される。
【０１５４】
アクチュエータ剛性を変化させると、エネルギー「波」の制御量、それに対する神経筋系の感度が増加する。ユーザの足が自然と回外する場合、足先、中足骨５番の外側境界に、過度の運動制御要求が付加される傾向がある。この過度の望ましくない運動は、上述第６実施例のアクチュエータ５７４等、チャンバ付きアクチュエータにより継続して捕獲され、保持され、十分速く開放される。それにより、負の運動自体がエネルギーとなり、足を水平から内側に送ることになり、中立平面機能が向上する。より剛性のあるチャンバ付きアクチュエータでは、外側水平、又は内側境界へのチッピング、ダイビングが拒絶され、それにより連動エネルギー保持プロセスが安定化する。次の第７実施例において、アクチュエータ剛性変化をより詳細に説明する。
【０１５５】
第７実施例
図３４〜６８は、本発明第７実施例による靴底構成を示す図である。本明細書において、用語「靴底構成」は、人間の足を支える靴底全体、又はその一部を指す語である。更に、第７実施例に記載する構成要素は、上述実施例の構成要素の多くと同様であり、よって上述実施例で使用した用語は、ここで使用する語と相互交換可能である。
【０１５６】
図３４は、各構成要素が上下逆転した状態で示される、好適靴底構成の分解斜視図である。より詳細には、靴底構成には、３領域、つまりかかと部７００、つま先部８００、中足骨、又は足先部９００が含まれる。かかと部７００には、主スラスタ７０２、弾力性伸縮自在材第１層７０４、サテライトスラスタ層７０６、弾力性伸縮自在材第２層７０８、基礎、又は第２スラスタ層７１０が含まれる。つま先部８００には、アクチュエータ層８０２、チャンバ層８０４が含まれる。
【０１５７】
足先、又は中足骨部９００には、アクチュエータ層９０２、チャンバ層９０４が含まれる。足各部を構成する各構成要素は、当業者であれば分かるように、成形中化学接合により取り付けられるのが好ましい。ここで記載するように、図３４〜６８に示す靴底構成の「上部」は、第２スラスタ層７１０に向け指定され、靴底構成の「底部」は、主スラスタ７０２に向け指定される。対応して、かかと部７００は、靴底構成の背面、又は後面を表し、つま先部８００は、靴底構成の正面を表す。
【０１５８】
図３５〜３８に示すように、主スラスタ７０２は、下方にテ−パを付けられ、前方により傾斜するほぼドーム形状の底面７１２（図３５上方に示す）を有することが好ましい。それにより、それがほぼ真下に位置する人間の足のかかと部に対して、水平安定性を与え、回転移動を可能とする。主スラスタ７０２は、図３６に示すように、横から横よりも前から後に長く、ほぼ卵形に形成される。図３７、３８に示すように、主スラスタ７０２には、底面から離れ上方に延び、主スラスタ内にチャンバ７１６を画成する直立壁７１４が含まれる。
【０１５９】
このチャンバ７１６は、上述第５実施例（図３０）のスラスタ４７４同様６突出形状を有するが、底面７１２で囲まれることが好ましい。壁７１４は、面７１２から離れて延びるにつれ、外側に少し傾斜することが好ましい。主スラスタ７１２は、足前に向け少しテ−パを付けられるよう設計されることが好ましい。それにより、スラスタ後端部７１８における壁７１４の高さが、スラスタ前端７２０での壁より大きくなる。このようなデザインとすることで、かかとの回転運動に配慮する一方、かかと後部に追加支持を提供する。
【０１６０】
特に、曲がった底面７１２により、靴底構成が圧縮される際、エネルギーが水平に広がることが可能となる、また靴底構成が地面を横断する際に、より効率的移動が可能となる。
【０１６１】
図示の実施例において、スラスタ７０２は、壁７１４前において約０．２５２インチの高さに減少する、約０．３２４インチの後壁高さを有する。本実施例では、壁７１４は、約１．５°傾斜することが好ましい。壁を接続し、チャンバ７１６底部を画成する底面７１２は、約０．１２１５インチの厚さを有することが好ましい。壁７１４上部から面７１２の最も底の点までの、全主スラスタ７０２の高さは、約０．５３６インチである。
【０１６２】
図３６に示すように、線３７−３７に沿って測定されるスラスタ７０２の長さは、約２．１０１インチ、線３８−３８に沿って測定されるスラスタ７０２の幅は、約１．５６１インチである。これらの寸法は、一実施例の単なる例であり、靴底構成寸法に関しては、多くの様々な変更が可能である。スラスタ７０２の好適材料は、ディユポン社のＨＹＴＲＥＬ等のプラスチックであるが、剛性が多少下がる・上げる他の材も使用してよい。より大きな剛性が所望である場合、グラス繊維が使用できる。
【０１６３】
図３９〜４１には、図３４に示した靴底構成の主スラスタ７０２上に配置される弾力性伸縮自在材７０４第１層が示されている。この層は、ゴム製が好ましく、主スラスタ７０２同様ほぼ卵形の形状であるが、フットプリントの大きさがより大きい。層７０４には、層７０４前部から延びるトング７２２も含まれ、層７０４前部に角７２４、７２６を有する。
【０１６４】
図４０、４１に示すように、層７０４の上面７２８は、平面が好ましい。層７０４の底面７３０は、ほぼ卵形状に層７０４周辺の回りに延びる境界領域を有することが好ましい。この境界領域７３２内には、同様に卵形の中間領域７３４が設置される。この中間領域は、境界領域より厚さが大きい。境界領域７３２と中間領域７３４間の厚さ増加は、段階的であることが好ましく、それにより図４１で示すような傾斜面７３６が提供される。中間領域７３４内には、中央ストレッチ領域７３８が形成される。
【０１６５】
この領域は、中間領域７３４に対して少し窪んでおり、境界リング７４０により中間領域から分離される。この中間ストレッチ領域７３８は、上述主スラスタ７０２とほぼ同じ形状を有するようサイズが決定される。それにより、歩行、又はランニング活動中、靴底構成が圧縮されると、スラスタ７０２が、中央領域７３８と押圧し、伸長させる。
【０１６６】
図示実施例において、弾力性層７０４は、境界領域での厚さが約０．０６インチであり、中間領域７３４で約０．１３５インチに増加し、中央領域７３８で約０．１２５インチに減少している。層７０４の長さは、トング７２２の前端から層７０４の後部まで測定すると、約３．７９３インチである。
【０１６７】
最も広い部での層７０４の幅は、約２．７４２インチである。層７０４の長さは、角７２４、７２６から層７０４後部まで測定すると、約３．２８６インチである。層後部から中間領域７３４の最先端縁まで測定すると、この長さは、役３．０９８インチである。層の卵形回りに延びる境界領域の幅は、層後部での役０．２９８インチから、層水平側の約０．２８インチまでバラツキがある。表面７３６の傾斜は、約４５°が好ましい。ここでも、上述寸法は全て、一特定実施例の単なる例である。
【０１６８】
図４２〜４４に、図３４の靴底構成のサテライトスラスタ層７０６が示されている。図４２、４３に示すように、層７０６は、開口７４４を含む環状かかと板７４２を備える。この開口７４４は、組み立てられた靴底構成が圧縮されると、主スラスタ７０２、弾力性層７０４がそこを通って延びるチャンバとしての役割を果たす。従って、開口、又はチャンバ７４４は、主スラスタ７０２を収容するのに十分大きいほぼ卵形の形状を有する。
【０１６９】
かかと板７４２の形状は、ほぼ環状が好ましく、更に足前部に向かう２つの延長部７４６、７４８を備える。図３４に示すように、延長部７４６、７４８の形状は、靴底構成が、右足用か左足用かに依存する。図３４に示すデザインは、左足用である。従って、左延長部７４８が、外側凹状の正面７５２を有し、一方右延長部７４６が、外側凸状の正面７５０を有することが好ましい。簡単に言えば、どちらの足であれ、内側延長部正面は、外側凸状であり、外側延長部正面が、外側凹状とすることが好ましい。
【０１７０】
層７０６上部には、層回りにほぼＵ字状に配置される複数のサテライトスラスタ７５４が設置されることが好ましい。図４４に示すように、これらスラスタ７５４の上面は、角度α分、層前部に向けテ−パを付けられることが好ましい。
【０１７１】
更に、各サテライトスラスタ７５４は、そこを部分的に通って延長する複数の穴７５６を有することが好ましい。穴７５６は、サテライトスラスタの重量を減少させる役割を果たす。好適実施例において、サテライトスラスタのうち２つは、延長部７４６、７４上に設置され、一方４つのスラスタは、開口７４４の回りに配分される。
【０１７２】
層７０６前部において、及び延長部７４６、７４８下部から延長して、支持ブロック７５８、７６０があり、これらブロックは、層７０６と一体形成されることが好ましい。図４２に示すように、これら支持ブロックは、内側支持ブロック７４６正面が、外側凸状であり、一方外側支持ブロック７４８が外側凹状である点において、延長部７４６、７４８とほぼ同じ形状を有することが好ましい。
【０１７３】
図４４に示すように、これら支持ブロックは、角度β分、層７０６前部に向けテ−パを付けられ、好適には傾斜した前後壁を有することが好ましい。
【０１７４】
図４３、４４に示すように、延長部７４６の正面７５０から板７４２後部までの層７０６の長さは、約４．９０２インチである。その主軸に沿った卵形開口の長さは、約２．３５２インチである。層７０６の幅は、その最も広い部から水平に測定した場合、約２．７５３インチである。層幅は、その最も狭い部を横切って水平に測定した場合、約１．７７６インチである。サテライトスラスタ７５４は、図４４に示すように、角度α分、約１．５８°テ−パを付けられる。支持ブロック７５８、７６０は、角度β分、約３°テ−パを付けられ、約７°傾斜する前後壁を有することが好ましい。
【０１７５】
層７０６の高さは、板７４２下部から最も高いサテライトスラスタ上部まで測定した場合、図４４の平面Ｂで示すように、約０．４７７インチである。板７４２自体、その最も薄い点で約0.1インチの厚さを有する。最も高いスラスタでは、穴７５６が、平面Ｂから測定した場合、約０．４２７インチの深さを有することが好ましい。層７０６の高さは、支持ブロック７５８底部から測定した場合、つまり図４４の平面Ｃから平面Ｂまでの高さは、約０．７２６インチである。サテライトスラスタ７５４を含む層７０６は、層７０２と同様の材、一好適実施例ではデュポン社のＨＹＴＲＥＬよりなることが好ましい。
【０１７６】
図４５〜４７に、弾力性材製の第２層７０８が示されている。この層は、ゴム製とし、サテライトスラスタ層７０６の形状にほぼ対応するよう形成されることが好ましい。より詳細には、層７０６同様、層７０８は、その中にほぼ卵形の開口７６６を有し、そこから前方に突出する２つの延長部７６８、７７０を有するほぼ環状形とすることが好ましい。外側延長部７７０正面は、外側凹状とし、内側延長部７６８正面は外側凸状とすることが好ましい。
【０１７７】
開口７６０の回り、また延長部７６８、７７０上には、層７０６のサテライトスラスタ７５４に対応するストレッチ領域７７２が配置される。これらストレッチ領域７７２は、層７０８と一体形成され、図４７に示すように、隆起構成が得られるよう、層７０８の残りと比較して大きな厚さを有することが好ましい。ストレッチ領域７７２は、サテライトスラスタのい形状と対応するよう、曲げ角を有するほぼ矩形の形状とすることが好ましい。各ストレッチ領域７７２は、サテライトスラスタ７５４より大きなフットプリントのサイズを有する。それにより、靴底構成が圧縮されると、サテライトスラスタが、ストレッチ領域を押圧して貫通可能となる。
【０１７８】
層７０８の回りには、複数の圧縮可能ゴムラグ７７４、７７６も設置され、好適には各ストレッチ領域７７２間に配置されるのが望ましい。好適実施例において、６つのサテライトスラスタ間に５つのラグ７７４が設置され、延長部７６８、７７０下の層７０８前部に２つラグ７７６が追加される。更に好適には、ラグ７７４、７７６が、ストレッチ領域７７２の形状に一致するよう、ほぼ矩形形状に形成される。より詳細には、各ストレッチ領域間にあるラグ７７４の壁が、図４７に示すように、内側凹状とすることが好ましい。それにより、ストレッチ領域７７２の形状と一致することになる。
【０１７９】
図４７に示すように、ラグは、層７０８から離れて下方に延び、傾斜壁を有することが好ましい。従って、これらのラグは、サテライトスラスタ層７０６のチャンバ７６４と係合するよう形成され、靴底構成が圧縮されると、エネルギーが保持、返却され、チャンバ７６４内でラグ７７４が圧縮される。層７０８前部にあるラグ７７６は、延長部７６８、７７０と対応するよう形成される。
【０１８０】
図４６に示すように、図示実施例では、層７０８が、層７０８後部から延長部７６８正面までの長さ、約５．１７インチを有する。最も広い部での層幅は、約３．１０２インチ、最も狭い部で約２．２３６インチである。層７０８環状部の幅は、層後部から開口７６６後部まで測定した場合、約１．０２インチである。層７０８後部から開口７６６前部までの距離は、約３．１３８インチである。その主軸を横切る開口幅は、約１．３０２インチである。その外側端に沿った層７０８は、役０．０５インチの厚さを有する。隆起ストレッチ領域７７２での厚さは、約０．１２０インチ、ラグ７７４、７７６での厚さは、約０．３１９インチである。ラグ７７４は、チャンバ７６４と一体となるよう、約７°傾斜することが好ましい。
【０１８１】
基礎、又は第２スラスタ層７１０は、図４８〜５１に示されている。スラスタ層７１０は、その中に複数の開口、又はチャンバ７８０を有する板７７８を備える。この板７７８は、正面から延びる２つの延長部７８２、７８４を有するかかとの形状に対応して、ほぼ卵形である点において、弾力性層７０８、サテライトスラスタ層７０６とほぼ同様に形成される。チャンバ７８０は、靴底構成が圧縮されると、弾力性層７０８を通ってチャンバ７８０に移動する、層７０６のサテライトスラスタ７５４と対応するよう配置される。従って、チャンバ７８０は、サテライトスラスタ７５４とほぼ同じフットプリント形を有するが、スラスタ７５４を収容するため少し大きくなっている。
【０１８２】
チャンバ７８０内のほぼ中央に位置し、そこから下方に延びる板７７８下部には、第２スラスタ７８６が設置される。この第２スラスタ７８６は、靴底構成が組み立てられると、スラスタ７８６が、弾力性層７０８の開口７６６、サテライトスラスタ層７０６の開口７４４を通って延びるよう位置決定される。より詳細には、スラスタ７８６は、主スラスタ７０２の６突出開口７１６に対応する６突出形状を有することが好ましい。
【０１８３】
従って、靴底構成が圧縮されると、第２スラスタ７８６が、弾力性層７０４のストレッチ部７３４を押圧し、開口７１６内に移動する。図４９、５１に示すように、第２スラスタ７８６の底面７８８は、曲げ、又はほぼドーム状の形状を有することが好ましく、またそこを一部貫通して延び、第２スラスタの重量を減少させる一対の穴７９０を有することが好ましい。
【０１８４】
図４８〜５１に示す実施例の層７１０は、板７７８後部から延長部前部まで測定した場合、約５．１６９インチの長さを有することが好ましい。層７１０の幅は、その最も広い部を横切った場合、約３．１０５インチ、最も狭い部を横切った場合、約２．２３９インチとすることが好ましい。延長部７８２、７８４の外側水平側間の幅は、約２．６８９インチが好ましい。各前部対のチャン場７８０は、約１．２５インチの長さ、約０．６３インチの幅を有することが好ましい。板７１０は、約０．０６インチの厚さを有することが好ましく、第２スラスタが、板の上部から測定した場合、約０．７１インチの高さを有することが好ましい。
【０１８５】
第２スラスタ内の各穴７９０は、約０．３５インチの直径、約０．５インチの深さを有する。層７１０は、ディユポン社のＨＹＴＲＥＬ等の材製が好ましいが、他同様の材も使用してよい。例えば、より剛性が必要な場合、ガラス繊維、黒鉛等の材も使用してよい。
【０１８６】
図５２〜５５に、第７実施例による靴底構成のつま先アクチュエータ層８０２が示されている。この層８０２は、ゴム製とし、図５２〜５５を参照し説明される全要素が一体形成されることが好ましい。層８０２は、主弾力性部８０６を備えるのが好ましい。主部８０６下部には、各人間の足指に対応して、つま先アクチュエータ８０８、８１０、８１２、８１４、８１６が設置される。図５４に示すように、つま先アクチュエータは、主部８０６下の隆起セグメントとすることが好ましい。第１から第４つま先アクチュエータ８０８〜８１４も、アクチュエータ内に、それぞれほぼ卵形のチャンバ８１８、８２０、８２２、８２４を含む。
【０１８７】
図５４、５５に示すように、つま先アクチュエータ層は、アーチ形状とすることが好ましい。つま先アクチュエータ層８０２の縁に沿って、以下記載するように、つま先チャンバ層８０４を収容するため、上方配向壁８２６が形成される。図示したつま先のアクチュエータ８０２は、望ましくは両側面から約４．１６５インチである。つま先のアクチュエータ層８０２は望ましくは最先端から最後端まで２．４４９インチである。層８０２の主要部８０６は望ましくは約０．１２インチで、アクチュエータ８０８〜８１６は主用部８０６の下側から計って約０．１２インチの高さがある。側壁８２６は、望ましくは主用部８０６の上側から０．１６インチ突き出ており、約０．５５インチの厚さがある。
【０１８８】
図５６−５９はチャンバ層８０４を示し、上記つま先アクチュエータの対応する。つま先チャンバ層８０４は望ましくはデュポン社のHYREL（商標）で作ることが望ましく、層８０４の周囲まで延長する立ち上がった周辺壁８２８を形成し、チャンバ８３０を画定する。
【０１８９】
つま先チャンバ層８０４はつま先アクチュエータ層に類似して形成され、また図５８と５９に示すようにアーチを形成する。図５７を参照すると、周囲の壁８２８は、チャンバ８３０が５つのソーン８３２、６３４、８３６、８４０を構成するように形成され、人の足指先対応する。プランジャ８４２、８４４，８４６、８４８は望ましくは楕円形で最初の８３２、８３４、８３６、８３８のゾーンのそれぞれ設けられる。
【０１９０】
プランジャは層８０２の対応するチャンバよりも小さく形成される。同様に、層８０２のアクチュエータは、押圧されると主用部８０６を介して圧縮される。このように、つま先アクチュエータとつま先チャンバは共に２重のエネルギ蓄積システムを提供する。つま先部８００のエネルギ貯蔵と戻し特性は、図２０Ａ−２０Ｃについて述べたと同様である。
【０１９１】
図示したように、周辺壁８２８とプランジャ８４２−８４８は、望ましくは約０．１６インチ高さである。層８０４はチャンバ８３０の最も薄い個所で０．０３インチの厚みがある。層８０４の両辺間長さは望ましくは４．０４４インチで、最先端から最後端までの層巾は約２．３２６インチである。
【０１９２】
図６０−６４に示す中足又は前足のアクチュエータ層９０２は、つま先層８０２と同様に形成される。特に、層９０２は、望ましくはゴムで製作され、図６０から６４に示す各要素は望ましくは一体的に製作する。層９０２は、望ましくは主たる弾性部906からなる。主用部９０４の下側に中足のアクチュエータ９０８、９１０、912、９１６及び９１８が設けられている。図６２に示すように、中足アクチュエータは、主用部９０４の下側で望ましくは中高の部分である。中足アクチュエータは、それぞれチャンバ９２０、９２２、９２４、９２６、９２８を備え、実質的に楕円形である。
【０１９３】
図６２−６４に示すように、中足アクチュエータ層は望ましくはは、アーチ状である。中足アクチュエータ層９０４のエッジに沿って上向きの壁９３２が設けられ、中足チャンバ層９０４を収容する。
【０１９４】
図示した中足アクチュエータ層９０２は、望ましくは中足の両巾の距離で４．３０２インチである。この層は、望ましくは層の最先端と最後端で測定すると３．０３インチである。
【０１９５】
層９０２の主用部９０６は、望ましくは厚さ０．１２インチであり、アクチュエータ９０８−９１８は主用部９０６の下側から測定すると０．１２インチである。壁９３２は、望ましくは主用部９０６の頭部から０．１６インチ突き出しており、望ましくは０．５５インチ厚さである。
【０１９６】
図６５−６８は中足チャンバ層９０４を示し、上記中足層９０２に対応する。中足チャンバ層９０４は望ましくはデュポンのHYTRELで製作され、立ち上がった周辺壁９３４を備え、層９０４のエッジを回って突き出し、チャンバ９０４をその中に形成する。中足チャンバ層は中足アクチュエータ層と類似して形成され、図６７と６８で示すように、望ましくはアーチを形成する。図６６を参照すると、周辺壁９３４は、チャンバ９３６が6個の領域９３８、９４２、９４４、９４６、９４８を形成するように製作される。
【０１９７】
プランジャ９５０、９５２，９５４，９５６，９５８，９６０は、望ましくは楕円形で、チャンバ９３６内の９３８−９４８領域のそれぞれに形成され、靴が圧縮されと、層９０２の主用部９０６を貫通してチャンバ９２０−９３０へ押し込まれる。従って、プランジャ９５０−９６０は、層９０２の対応するチャンバ９０２−９３０よりも小さな寸法である。同様に、アクチュエータ９０８−９１８は、エネルギ保存と戻しのために圧縮されると、層９０２の主用部９０６を貫通して押圧する。
【０１９８】
これは、図２２A−２２Cについての記述と同様に、実質的に同様なエネルギ的特徴がある。図示した態様では、周辺壁９３４とプランジャ９５０−９６０は、望ましくは、約０．１６インチ厚さである。層９０４は、チャンバ９３６内で最も薄い個所で約０．０３インチ厚さである。層９０４の長さは、望ましくは約４．１８２インチ、最先端と最後端の間で測定した巾は、２．９０８インチである。
【０１９９】
上記態様における靴底は、望ましくは図示しない靴の前部下側に付着される。更に、上記靴底の態様は、望ましくは、地面と接する靴底の底部と化学的に接合された外部靴底又は牽引層接合している。図６９−７６は地面と接触するように設計されたつま先と前足の牽引層を図示する。図６９−７３に示すように、つま先の牽引層８６０は、つま先アクチュエータ層８０２の形状と寸法に適合している。同様に、前足牽引層９６０の形状と寸法は、前足のアクチュエータ層９０２の形状と寸法に実質的に適合している。
【０２００】
各牽引層は望ましくはゴムで成形され、側面と中間の境界を備え、その中立面内において足と足首の回転を促進するように中心部で約2倍の高さがある。１の実施態様では牽引層は約０．０２５から０．０５インチの厚さで、境界部の厚さは０．０５インチ、中心部で０．０２５インチである。牽引層はかかと部、運動を制御する位置、及び他の靴底の下側にも設けられることが望ましい。更に、単一の牽引層を靴底全体の下側に設けることも考えられる。
【０２０１】
図示したように、靴底のアクチュエータはその剛性を変化させ、足の安定性を改善し、足の自然な回転が伴うようにすることができる。第７の態様で示すようにアクチュエータの剛性は、周辺スラスタ７５４と二次スラスタ７８６をより剛性のある材料、例えば８０〜９０のデュロメータのデュポンのHYTRELで製作し、主スラスタ７０２はより低い剛性の、例えば４０〜５０のデュロメータのデュポンHYTRELで製作することができる。
【０２０２】
同様に、ラグ７７４は、ゴムのようなより小さい剛性の材料で作ることが望ましい。このように、靴底構造は剛性を変化させることにより、アクチュエータによるエネルギの蓄積と戻しを細かく調節することが可能となる。アクチュエータの剛性は靴の目的とする用途に応じて変化させることができる。例えば、より適合性があるアクチュエータが、平坦でない道、特別な用途、例えばトラック走行、ゴルフ、ハイキング等に適したように望まれる。
【０２０３】
より剛性があるアクチュエータは、ランニング、スプリント走行、垂直飛び上がり、バスケット、バーレボールとテニスのようなより高い性能が必要な場合に求められる。従って、アクチュエータの剛性を変化させることにより多数の可能性があり、更にアクチュエータの寸法、形状、その位置を変化させ、希望した性能を求めることができる。
【０２０４】
更に、湾曲したチャンバを有する湾曲したアクチュエータは、靴底の機械的利点を提供する。特に、湾曲したアクチュエータの面は荷重をかけると平坦になり、足形状の寸法を拡大して伸縮層とすることになる。このアクチュエータの伸縮層の拡大量を増大し、エネルギの蓄積と戻しを増大させる。
【０２０５】
試験結果
本願発明の利点は、本発明の第７の態様（本願発明の靴）に記載された靴と通常の靴に関する結果とを比較して、具体的に示す。特に、断わらない限り、ミズノのウェーブランナテクノロジが基準の靴である。
【０２０６】
１．全身体の効率結果（VO2 吸収試験）
全身効率はガスの消費量と排出量を測定して行う。本願発明の靴を基準靴と比較し、等級化された及び定常的運動試験を行い、排出されたガス（VO2）と、走行器上を走る運動者を3又は12本のリード線の心電図測定を行った。特に、VO2は心臓鼓動による出力されたO2を測定する。
【０２０７】
試験対象の運動者2回試験された。最初は、各運動者が基準靴を着用し、走行器（トレッドミル）で特定の走行を行い、VO２が測定された。第２回目は、基準靴と本願発明の靴の比較は、７５−９０％VO2max級定常状態と絶対強度の実施要領に基づいて行った。使用された装置は、センサーメディクスVmax29の代謝カートで、2個の補正ガスタンク、ラップトップコンピュータ、プリンタ、VGAモニタ、12/3リードEKG装置である。さらに、流量計、チューブ、口マスク、頭部当て、及びEKG接触電極等を使用した。
【０２０８】
同一の走行試験で、本願発明の靴は、80−90％VO2maxと絶対強度においてO2消費量が減少した。この発見は，80−90％VO2maxと９．５、１０、１０．５、１１マイル／時の速度で顕著である。この発見は、レースと強化したリクリエーション訓練で代表的なペースにおける、基準靴に対して本願発明の靴で走行する場合における全身の改善された効率と一致する。
【０２０９】
上記強度における全身の効率改善程度は１３％であった。しかし、より高い強度における平均の改善度は１５％であった。個人的変動があり、ある人は平均の改善度は、１０、１０．５及び１１マイル／時の強度で２１％と１８％であった。
【０２１０】
この個人的変動は初期の生体力学的変動、身体力学、又は走行スタイルに起因する。興味あることは、長い距離では少ない改善がえられたが、短距離の運動において最大の効果が得られた。この発見は長距離走者は、短距離走者と比較して最初に改善された力学的及び生体力学的効果を示した事実と一致する。
【０２１１】
全体的発見としては、全ての対象者は本願発明の靴を使用し、全身の効率が改善された。その結果は、個人的生体力学等で変動する。結論として、本願発明の靴は、試験した全ての男性運動者の生理学的データにより、改善された走行効率をもたらす。選ばれた女性運動者について、基準靴と本願発明の靴による走行器における身体効率は、男性についての結果と一致していた。もっとも、効果の程度は少なかったが、測定されたVO2は全ての運動において一致して少なく、男性と女性の差異は異なる運動メカニズム（特に女性における前足走行）よるものであろう。
【０２１２】
走行器における早い走行では同じ走行力学が行われるので、全身効率は改善されている。本願発明の靴を着用した選ばれた女性運動者の全身効率は、男性と同様であろう。
【０２１３】
男性走者と同様、本願発明の靴を着用した女性走者は同一相対（８０−９０％）VO2maxと絶対強度で酸素消費量が減少していた。この発見は、８０−９０％VO2maxと８．５、９、９．５、１０マイル／時において顕著である。この発見は基準靴に対して本願発明の靴を使用してレースまたは強化リクリエーションのペースで走った場合の全身の効率と一致していた。
【０２１４】
種々の強度測定した改善効果は男性で測定した効果よりも小さいが、その効果（約３％）は顕著であった。この差異に加えて、選ばれた女性運動者は主に前足部で着地していた。
【０２１５】
従って、靴の全体的効果は、靴底かかと部に主たる機能があるので、完全には測定できなかった。興味あることは、走行器における走行の等級を変化した際のVO2測定結果であった。前足走者が１０．５マイル／時にこの程度の変更は運動者に対してかかとが飛び上がるかも知れない力を作用させるので、全身効率の向上を説明する。
【０２１６】
特に、荷重の増加を考慮すると全身効率は５−７％減少した。
【０２１７】
従って、等級に対応した全身効率の向上は大きく過少評価されていた。他方、一時的評価は、実験靴の力学に伴う全身効率を改善する可能性調査する分野への洞察をもたらした。
【０２１８】
全身の力学的試験
本出願人は、全身が本願発明の靴が、より適切な足首の角度、ひざ、腰、より少ない垂直方向の移動による全身の利点を示すために全身の力学的試験を実施した。
【０２１９】
走行足巾の分析は２人の対象者について、種々の靴に関して一時的及び力学的パラメタを決定することが行なわれた。試験された靴は以下の通りである。
【０２２０】
通常のランイングシューズ、２対のエネルギ戻しランニングシューズ（本願発明）である。本願発明の靴のアイディヤは、地面との衝撃エネルギを吸収し、後の走行においてエネルギを戻し、走行経済を改善することである。仮定として、走行力学、増加したスイング時間（宙に浮いている時間）と増加した足の後半スタンスと結合したより短いスタンス（足巾）等が観測できることを前提とした。対象男性（対象１）と女性(対象２)についてデータを収集した。１８個の接着マーカが左右対象に以下の個所に配置した：第５中足頭部側面、くるぶしの側側、膝の回転軸側面、腰の回転軸の側面、腸骨の頭部、肩の回転軸側面、両肘、手首、前頭部、及び顎である。
【０２２１】
対象１は走行器で１０．０マイル／時の走行中に1秒間３０こまの速度で３個のビデオカメラで撮影した。試験順序は、通常の靴、エネルギ戻し靴、軽量のエネルギ戻し靴である。対象２は８．６と１０マイル／時で走行中に撮影した。ビデオのデータはアリエル行動分析システム（ＡＰＡＳ）で３回の試験の３次元イメージをとり、行なった。試験の情報を下記の表に示す。また、走行の歩幅の時間的測定値を表１に示す。
【０２２２】
【表１】
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【０２２３】
【表２】
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【０２２４】
足巾の前方への平面運動の変数、垂直の変動、Ｒ（左）足移動は表２に示す。歩幅は、上で決定した歩幅速度と一定と仮定した走行器の速度から決定した。垂直変動は前頭部のマーカの前方平面内の移動測定値である。左足の移動は１回の移動巾とスイングによる足の前方への移動距離測定値である（表２参照）。
【０２２５】
前方平面内におけるより低い運動量の最低値は左で測定された。これは、腰、膝、足首角度でも同じである。腰の角度は、腿と骨盤との角度で計算し、角度が増加することは腰が伸びることである。膝の角度は腿と脛の角度で計算し、角度が大きくなることは伸びることである。足首の角度は、脛と足との角度から計算し、角度の増大は足底のそりを意味する。腰の最大伸びはつま先が地面から離れる直前で、腰の最大の曲がりは踵を打ち付ける際である。
【０２２６】
膝の角度は、つま先が地面からはなれる際の伸び続く足の伸張の際における膝の屈曲の一場面である。スイングの最中に膝は、すばやく屈曲し、踵が地面を打つ際に伸張する。この曲げの場面と足の伸張場面の範囲は表４に示すが、最大の膝の屈曲はスイング中の観察される。
【０２２７】
足首の角度範囲は表５に示す。スタンスの初期の段階において足首は屈曲する。足首の背屈（反り返ること）はスタンスの中間から観察され、足首の屈曲はスタンスの後期からスイングの初期を通じて観察される。
【０２２８】
この研究は、対象者2人の異なるタイプの靴による２種の速度における力学的時間的変動を定量化するための試みであった。この研究からの一般的観察がなされた。
【０２２９】
【表３】
2010012296.tif 000005
【０２３０】
【表４】
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【０２３１】
【表５】
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【０２３２】
【表６】
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【０２３３】
歩幅の速度、スタンスとスイング時間の変化は少ない。対象者１は３回目においてはやや少ない歩幅速度を示し、意味のある結果が得られた。差異の欠如はこの試験の範囲によるものであろう。１秒間のおける３０こまは正確な歩調とつま先上がりの運動を決定するには不適当である。この研究では、踵の地面への打撃を測定するために使用しなかった。
【０２３４】
対象者１は、試験１、２と比較して試験３におけては垂直方向の変位は少なかった。これは、走行で低いエネルギ消費を意味する。垂直方向の変位が少ないことは、身体の重心を上げるエネルギが少なく、物理的エネルギ消費が少ないことになる。試験１と２を３と比較すると、膝の運動指標に興味ある相違があった。より大きな膝の伸びに続いてスタンスの曲がり場面中において膝の大きい屈曲があった。このことは試験３におけるスタンスの曲がり場面でエネルギが蓄積され、足のけり場面でエネルギが低い四肢に戻されることを示す。
【０２３５】
このエネルギの移動は、足のけり中における大きな膝の伸張で観察される。足首の運動は同様なパターンであった。足首の運動範囲は他の試験より試験３でお起きかった。しかし、同一速度で対象者２にはこの相違は観測されなかった。
【０２３６】
興味深いことに、エネルギ戻し靴は、試験１の基準ランニング靴に対して相違は少なかった。この傾向は、試験３の靴が他の靴より大きな差異があるならば、より完全な研究で調査されるべきである。
【０２３７】
３．Ｆスキャン試験
本願発明の靴が、地面からの高い圧力面積部を広くすることを示すために２回のＦスキャン試験を行なった。本願発明の靴は、現行の中間足底技術よりも２２％高い衝撃吸収性があるというミズノウーブライダ工学に対して、試験した。
【０２３８】
本願発明の靴は、地面からの圧力面積を拡大する性能がある。足の矯正に影響するように綿密な比較が必要である。矯正学は、足の地面からの消極的運動を補正し、足の過度の回内と回外に代わって中立な位置に安定させる。
【０２３９】
前足、または母指球において、各中足頭部は受ける荷重をより平均的に分担する。生体力学は中足に大きな荷重をかけるので、この荷重は他の部分でも分担するであろう。Ｆスキャン試験は、中足の平等な荷重を示し、本願発明の靴を着用した場合の踵の著しく減少した圧力を示した。
【０２４０】
４．衝撃吸収試験
本願発明の靴と基準靴について衝撃吸収試験を行なった。この試験はＡＲＴＥＣＨ社の踵衝撃試験機を使用し、一対の直線ボールベアリングで支持された１インチの鋼棒を特徴とする。この棒は８ポンドで、３ポンドの錘がクランプでき、合計１１ポンドになる。試片の下側に置かれた５００ポンドのロードセルが衝撃を測定する。力と変位が１２ビットのデータ取得システムを使用したコンピュータで、２５６ミリセコンド間隔で記録した。
【０２４１】
ARTECHシステムは、試片の下側にあるロードセルを使用する。G値は最大荷重から落下シャフトの重量とスプリング力を差し引いて計算した。コンピュータソフトは最大荷重とG値を計算し、反発高さと完全な圧縮とを比較してエンルギの戻しを計算する。各種の靴に対して１０回の落下の平均をデータとした。通常、低い荷重と衝撃（G値）は着用者により快適である。高いエネルギの戻しは快適さに重要でないが、ステップの際に飛びを与え、エネルギ消費を減少し、クッション材の圧縮に対して抵抗を意味する。
【０２４２】
試験結果を一般的に比較すると，十分快適な運動靴はG値が５．４で、ゴム底とEVA中間底と底ライナを有するものである。不快適な靴は、G値が８．７で、ローファ１６．２フィーであった。これらの靴をテスト中に、試験法を若干変更した。提供された靴は、11ポンドと２２ポンドで試験した。これらの靴は平坦な場所と３０度角度の傾斜面で試験した。試験結果を表６に示す。
【０２４３】
【表７】
2010012296.tif 000009
【０２４４】
５．物理試験
本願発明の靴は以下の一般的現象があった。
１．垂直方向のエネルギ戻し― 使用者が出発した場所から靴は垂直方向戻し と反発力がある。
２．誘導―靴は側方への動きがなく、垂直方向へ移動する。
３．衝撃時のクッション効果―靴は通常従来の靴よりも永く運動を続け、より ショックを吸収する。
【０２４５】
靴が走行中地面を打撃すると、使用者は減速し、エネルギを失う。エネルギは足を上げ、脚を重力い逆らってつぎの足の進行のために必要である。本願発明の靴は、足、踵、下肢部を上げるエネルギを戻すため、走行のため少ないエネルギを必要とし、少ない酸素要求される。このエネルギの戻しは個人の減量と定義できる。全ての靴の適用できる装置を利用して想定した。垂直に壁に衝撃を与え、壁からの反発距離を測定し、壁（１２インチと１８インチ）からの反発距離で、重量（１１７ポンド）あるエンルギ戻し量を与える装置を利用した。
【０２４６】
使用した靴はナイキ（Nike Air Tailwind, Nike Air Triax）、アシックス（Asics Gel Kayano，Asics Gel 2030）、ブルックス（Brooks Beast）, ソコニ（Saucony Grid Hurricane）、及び本願発明の靴である。
【０２４７】
６．垂直飛び上がり試験及び測定
２種類の垂直飛び上がり試験を行い、本願発明と現状の運動靴の能力を比較した。
【０２４８】
最初の試験では、コロラドのブルダ大学では運動部のトレイニング室でVERTECKという飛び上がり測定装置を使用している。この装置は大学、短期大学で通常使用され、また高校の運動訓練センンタでも利用されている。VERTECKは自立して、移動可能で、種々の計測値を代表するカラーのプラスチックテープがある調節可能なポール状装置である。
【０２４９】
最初に、立った状態での垂直方向の高さが測定される。平坦に立って片手又は両手を垂直に上げて試験者はプラスチックのテープを移動させようとする。テープが移動した、又は高さは試験者の垂直方向の飛び上がり距離である。この高さは、また垂直方向の出発点でもある。試験者は、伸び運動、走行、バウンド、ジャンプ等で身体をウォームアップする。試験は少なくとも２人の試験者について、行なわれる。最初の試験者はVERTECK装置の下に立ち、かがみこみ垂直に飛び上がり、プラスチックテープを叩いて移動させる。立ったままのリーチ（又は０）とプラスチックテープの最高位置との差が垂直方向の飛び上がり距離である。
【０２５０】
試験は次のように行なわれる。
第１回；試験者１はFilaの靴を着用し、２回のジャンプ行い測定する。
試験者２は本願発明の靴を着用し、２回のジャンプを行い、測定する。第２回；試験者１が本願発明の靴を着用する。
試験者２がFilaの靴を着用する。
試験者は疲労するまで、上記ラウンドを連続する。
全てのラウンドについて記録し、比較する。
【０２５１】
比較試験は、本願発明の実用的製品をVERTECK装置を使用して行なってはいない。
VERTECK装置が利用できない場合には、第２の方法で行なえる。方法１では、垂直のリーチを試験者の中指にチョークをつけ、平坦に立ち、垂直壁に対して側面から又は４５度の角度、又は壁に向かって立って実施する。垂直に飛び上がり、チョークマークの最高位置を測定して飛び上がり高さとする。各飛び上がり回にチョークを中指にして、垂直高さから中指のチョーク位置の距離を測定して、垂直飛び上がりを決定する。
【０２５２】
この試験のために、試験者の試験回数と飛び上がり高さを測定する。多数の試験で、Filaの靴に対して本願発明の靴は１０％の改善があった。ここで述べた種々の態様における多数の要素は、本発明の趣旨から離れることなく相互の組み合わせることができる。ある種の変化と変更態様は、当業者に可能である。特に、記述した寸法は例示的なものであり、本願発明を限定するものではない。本願発明の範囲は図示したものに限定されず、クレームによるべきである。
【符号の説明】
【０２５３】
１４  靴底
１４Ａ，１４Ｂ  足中央領域
１６  フットベッド層
１８  上部ストレッチ層
２０  上部スラスタ層
２２  下部ストレッチ層
２４  底部スラスタ層
２６  基礎板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９Ａ】
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【図１９Ｂ】
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【図２０Ａ】
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【図２０Ｂ】
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【図２０Ｃ】
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【図２０Ｄ】
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【図２１Ａ】
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【図２１Ｂ】
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【図２２Ａ】
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【図２２Ｂ】
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【図２２Ｃ】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５Ａ】
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【図２５Ｂ】
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【図２６Ａ】
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【図２６Ｂ】
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【図２７Ａ】
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【図２７Ｂ】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１Ａ】
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【図３１Ｂ】
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【図３１Ｃ】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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【図５６】
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【図５７】
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【図５８】
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【図５９】
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【図６０】
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【図６１】
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【図６２】
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【図６３】
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【図６４】
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【図６５】
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【図６６】
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【図６７】
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【図６８】
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【図６９】
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【図７０】
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【図７１】
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【図７２】
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【図７３】
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【図７４】
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【図７５】
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【図７６】
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【手続補正書】
【提出日】平成21年10月14日(2009.10.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも足の一部を支持する構造において、
第１側及び前記第１側に対向する第２側を有する弾性部材と、
前記弾性部材の前記第１側に位置し、足の中足骨の領域の下側に配置される複数のプランジャと、
前記弾性部材の前記第２側に位置し、複数のチャンバを有する中足骨プロフィール部材とを備え、
前記複数のチャンバのうちの少なくとも１つのチャンバは前記複数のプランジャのうちの１つの少なくとも一部に対応し、前記構造に圧縮力が加えられたときに、前記複数のプランジャのうちの１つの少なくとも一部と前記少なくとも１つのチャンバとが互いに近づいて移動し、これにより前記弾性部材が前記チャンバ内に伸びることを特徴とする構造。
【請求項２】
前記複数のプランジャのうちの少なくとも１つは、前記構造の前側から後側の方向に伸長することを特徴とする請求項１記載の構造。
【請求項３】
前記複数のプランジャと前記弾性部材とが一体的に形成されることを特徴とする請求項１記載の構造。
【請求項４】
前記複数のプランジャは、前記中足骨の領域の下側に配置されるようにサイジングされ成形され且つ位置決めされることを特徴とする請求項１記載の構造。
【請求項５】
前記弾性部材は、前記中足骨の領域の下側に配置されることを特徴とする請求項４記載の構造。
【請求項６】
前記弾性部材は、足の中足骨の領域の下側にのみ配置されるようにサイジングされ成形されることを特徴とする請求項５記載の構造。
【請求項７】
前記複数のプランジャのうちの少なくとも１つは、足の中足骨の少なくとも１つを部分的に支持するように位置決めされることを特徴とする請求項１記載の構造。
【請求項８】
前記複数のプランジャのうちの少なくとも１つは、前記プランジャの下側にのみ位置する地面と接する部分を有することを特徴とする請求項１記載の構造。
【請求項９】
前記複数のプランジャの各々が、前記プランジャの下側にのみ位置する地面と接する部分を有することを特徴とする請求項４記載の構造。
【請求項１０】
前記地面と接する部分は、前記プランジャのサイズ及び形状に合わせてサイジングされ成形されることを特徴とする請求項８記載の構造。
【請求項１１】
前記地面と接する部分は、前記プランジャに接合されている少なくとも１つの層を構成することを特徴とする請求項１０記載の構造。
【請求項１２】
前記地面と接する部分は、前記プランジャに化学的に接合されていることを特徴とする請求項８記載の構造。
【請求項１３】
前記少なくとも１つのチャンバを覆う前記弾性部材の前記第２側に、硬材からなる少なくとも１つの層を更に備えることを特徴とする請求項１記載の構造。
【請求項１４】
前記硬材からなる層は、前記複数のプランジャ及び前記少なくとも１つのチャンバの全体を覆うことを特徴とする請求項１３記載の構造。
【請求項１５】
前記硬材からなる層はグラファイトで構成されることを特徴とする請求項１４記載の構造。
【請求項１６】
前記領域は、前記複数のプランジャの少なくとも２つによって規定され、前記プランジャの頂部から底部に延びることを特徴とする請求項１の構造。
【請求項１７】
前記少なくとも１つのチャンバを少なくとも部分的に囲う側壁及び上壁で構成される複数の壁を備えることを特徴とする請求項１記載の構造。
【請求項１８】
少なくとも１つの直立部材が前記少なくとも１つのチャンバ内に位置決めされることを特徴とする請求項１記載の構造。
【請求項１９】
少なくとも１つの直立部材が、前記構造の前側から後側の方向に前記少なくとも１つのチャンバの全長に満たない長さに沿って縦に延びることを特徴とする請求項１記載の構造。
【請求項２０】
前記弾性部材は、中足骨の領域及びつま先の領域の下側に配置されることを特徴とする請求項１記載の構造。