JP5219079B2 - 靴用中敷き及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、靴の中底に入れて使用する靴用の中敷およびその製造方法に関する。

通常、ヒトの歩行においては足裏の３アーチ、即ち踵骨から第１中足骨頭部へかけての内側縦アーチと、踵骨から第５中足骨頭部にかけての外側縦アーチ、第１中足骨頭部から第５中足骨頭部にかけての横アーチで体重負荷による着地衝撃圧を吸収する。つまり、踵骨、第１中足骨頭部、第５中足骨頭部の３点が接地点となる。

そして従来より、上述したとおりの歩行時の足裏への衝撃負担の軽減や、足の骨格が崩れることによる各症状の予防・緩和等を目的とした種々の靴用の中敷きが提案されている。例えば、着地時の足裏への衝撃を吸収することを目的する緩衝材からなる中敷がある。また足の骨格が崩れることを防止するために、上記足裏の３アーチ（内側縦アーチ、外側縦アーチ、横アーチ）をサポートする立体凸形状を有する中敷がある。

しかし、これらの中敷を靴の中に入れて使用する場合、当然靴の中は中敷の分だけ窮屈になり、それによりかえって足への悪影響を及ぼすことがある。特につま先部分は周囲を全て甲革で覆われているため、足指への圧迫は避けられない。

また、土踏まず部分や、踵部分など、足裏全体ではなく特定の部位のみを対象とする局所的な中敷もあるが、そのような中敷を靴の中の適切な位置に装着することは極めて困難であり、また歩行等によって靴の中で中敷が移動することもある。このような場合も、かえって足への悪影響を及ぼすことになる。

更に、中敷の材料としては従来より種々の素材が使用されている。中には、柔らか過ぎるために足への衝撃を吸収できないものや、逆に硬すぎるために足への衝撃を増加させてしまうものなどもある。

これらの課題を解決するものとして、本願出願人により、靴内部輪郭に対応した外形状を有し、靴に入れた足に接する層と、特定の部位のみを対象とする局所的な層を重ね合わせた層構造をなす中敷も提案されている（特許文献１）。当該中敷は、靴内部輪郭に対応した外形状を有し、靴に入れた足に接する表面層と、第１乃至第５中足骨頭から踵骨までの足の輪郭に対応した中間層と、土踏まず部から踵部にかけての部分的な下面層の３層構造からなる。つまり、つま先部分は表面層のみからなるため足指への圧迫を低減できる。

しかしながら、当該中敷においては、体重による負荷が最も大きい踵骨、第１中足骨頭部、第５中足骨頭部の３点のうち、第１中足骨頭部と第５中足骨頭部に対応する部分は、中間層のつま先側端縁部近くに位置するため、当該つま先側端縁部が形成するテーパー形状の一部に含まれ、その厚みは薄く不十分となる。

そこで、本発明は靴に装着した際に足への圧迫感を感じさせず、且つ第１中足骨頭部と第５中足骨頭部に対応する部分に十分な厚さを確保する中敷及びその製造方法を提案する。
登録第４００２１０９号

そこで、本発明は（１）靴内底部輪郭に対応した外形状を有し、靴に入れた足に接する表面層と、靴に入れた足の第１基節骨の中間から第５基節骨の中間を結ぶ領域に対応する表面層の領域に前端縁を位置して表面層と重ねあわされた緩衝材からなる下面層と、を有することを特徴とする靴の中敷を提供する。

また、（２）前記下面層の前端縁近傍はテーパー状であり、下面層の厚さが薄くなり始めるテーパー開始領域は、少なくとも靴に入れた足の第１中足骨頭から第５中足骨頭を結ぶ領域よりもつま先側に対応する領域であることを特徴とする前記（１）に記載の靴の中敷を提供する。

また、（３）下面層のテーパー領域を除く前端縁からほぼ土踏まず領域まではほぼ均一な厚さであることを特徴とする前記（１）または（２）に記載の靴の中敷を提供する。

また、（４）表面層は全体がほぼ均一な厚さであり、下面層は、土踏まず領域が他の下面層領域よりも厚く構成されていることを特徴とする前記（１）から（３）のうちのいずれかに記載の靴の中敷を提供する。

また、（５）表面層は、天然皮革、人工皮革、合成皮革或いは布材、不識布からなることを特徴とする前記（１）から（４）のうちのいずれかに記載の靴の中敷を提供する。
また、（６）靴内底部輪郭に対応した外形状を有し、靴に入れた足に接する表面層と、靴に入れた足の第１基節骨の中間から第５基節骨の中間を結ぶ領域に対応する表面層の領域に前端縁を位置して表面層と重ねあわされた緩衝材からなる下面層と、を有する靴の中敷製造方法であって、前記下面層が重なる表面層の裏面側にホットメルトを塗布する工程と、前記ホットメルトが塗布された表面層の裏面に前記下面層を重ね合わせて所定の温度にして金型で熱圧着する工程と、からなることを特徴とする靴の中敷製造方法を提供する。

本発明は、靴に装着した際に足への圧迫感を感じさせず、且つ体重による負荷が最も大きい第１中足骨頭部と第５中足骨頭部に対応する部分に十分な厚さを保持することにより、足への負担、衝撃吸収の向上を可能とする。更には、絨毯の上を歩いているような心地良さを実現する。

以下、本件発明の実施の形態について、添付図面を用いて説明する。なお、本件発明は、これら実施形態に何ら限定されるべきものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得る。なお、実施形態１は請求項１などに関する。実施形態２は請求項２、３、４などに関する。実施形態３は請求項６などに関する。
<<実施形態１>>
<実施形態１：概要>

本実施形態は、靴内底部輪郭に対応した表面層と、当該表面層において足裏の第１基節骨の中間から第５基節骨の中間を結ぶ領域に対応する部分に前端縁が位置する緩衝材からなる下面層とを有することを特徴とし、当該表面層と下面層とを重ね合わせて靴の中敷について説明する。

図１に本実施形態の表面層（ａ）と下面層（ｂ）の底面図の一例を示す。表面層（ａ）は靴内部輪郭に対応した外形状である。下面層（ｂ）はつま先部分（０１０１）がなく、前端縁（０１０２）が足裏の第１基節骨の中間から第５基節骨の中間を結ぶ領域に対応する表面層に位置する。
<実施形態１：構成>

表面層とは、靴に入れた足に接する層であって、靴内底部輪郭に対応した外形状を有する。靴内底部輪郭に対応した外形状とは、靴内部の足裏と接する面形状に対応した形状のことである。これにより、靴内底部に本実施形態の中敷を重ねるだけで、靴内部の適切な位置に容易に装着することができる。また、歩行中等に靴内部で中敷の位置が移動するのを防ぐことができる。

当該表面層は、本実施形態の中敷を靴に装着した際のつま先部分の足の圧迫感を低減するために、厚みを抑えるのが好ましい。特に女性用の靴に装着する場合は、つま先部分の空間に余裕がないものが多く、１ｍｍ以下が好ましい。

なお、当該表面層の素材としては、例えば天然皮革、人工皮革、合成皮革あるいは布材、不織布などがある。蒸れを防ぐ為に通気性のある素材が好ましい。また靴を脱いだ際に目に付くものであるため、靴のファッション性を損なわないような材質、模様、色がよい。

下面層とは、靴に入れた足の第１基節骨の中間から第５基節骨の中間を結ぶ領域に対応する表面層の領域に前端縁を位置して表面層と重ねあわされた緩衝材からなる層をいう。前端縁とは、中敷長手方向のつま先側の端縁のことである。つまり、当該下面層はつま先部分を有さない。従って、本実施形態の中敷を靴に装着した際、中敷自身の厚みにより生じる、靴内部のつま先の空間が狭くなり、靴を履いた際足のつま先が圧迫されるのを防ぐことができる。なお、「対応する」関係とは、サイズの適合した靴に足を入れた状態でその足の部位（骨または／および肉）の直下に位置する関係をいう。

ここで、第１基節骨の中間から第５基節骨の中間を結ぶ領域を図２及び図３を用いて説明する。図２は、右足を足裏から見た骨格を示すものであり、図３は立位時の右足の内側側面図を示すものである。第１基節骨の中間から第５基節骨の中間を結ぶ領域とは、図２の０２０１で示す領域であり、第１基節骨（０２０２）、第２基節骨（０２０３）、第３基節骨（０２０４）、第４基節骨（０２０５）、第５基節骨（０２０６）のほぼ中間を結ぶ領域である。当該領域は足指の付け根領域に対応する。これを内側側面から見た図が図３である。図２における第１基節骨の中間から第５基節骨の中間を結ぶ領域（０２０１）は図３において、地面に対して凹形状となっている部分（０３０１）である。

従って、健常な足骨格形状であれば、当該第１基節骨の中間から第５基節骨の中間を結ぶ領域は立位時に地面と接することがない。これは歩行時においてもほぼ同様である。従って、当該部分に下面層の前端縁を設けた場合、下面層を有する部分と有さない部分の境目を足裏が感じることはなく、足裏が違和感を覚えることはない。

なお、当該下面層は前端縁が上述したとおり靴に入れた足の第１基節骨の中間から第５基節骨の中間を結ぶ領域に対応する表面層の領域に位置していればよく、前端縁を除く端縁の位置については特に限定しない。例えば、前端縁を除く全ての端縁が表面層の端縁上に位置していてもよい。または中敷長手方向の踵側の端縁が土踏まず領域の踵側の終了領域に位置していてもよい。

また、下面層は１ｍｍから４ｍｍの厚さが好ましい。足への衝撃をソフトにし、筋肉疲労をやわらげ、またタコや魚の目、角質などの症状を抑えることを目的とするものであるから、適度な厚さを必要とする。これ以上の厚さは、靴をきつくし、また下面層のないつま先部分との厚さの差異が大きくなることによる違和感、不快感などの原因となるからである。より好ましくは２ｍｍである。これは、後述する実施例（２）による。

緩衝材とは、地面からの足への衝撃に対する緩衝効果を奏するものであればスポンジ素材、ゲル素材、ゴム素材など特に限定しない。好ましくはスポンジ素材である。更に好ましくはウレタンスポンジである。かかる場合、後述する実施例（２）（３）によれば、絨毯と同等の感触を実現する。
<実施形態１：効果>

本実施形態によれば、靴に装着しても足のつま先部分がきつくならず、また地面からの衝撃をソフトにし長時間の歩行等でも足への負担をやわらげる。
<実施形態２：概要>

本実施形態は、下面層の前端縁近傍がテーパー形状であり、当該テーパー形状開始領域が靴に入れた足の第１中足骨頭から第５中足骨頭を結ぶ領域よりもつま先側に位置することを特徴とする靴の中敷について説明する。
<実施形態２：構成>

図４に本実施形態の概念図を示す。本実施形態の中敷は、表面層（０４０１）と下面層（０４０２）とからなる。下面層の前端縁（０４０３）の近傍はテーパー形状になっている（０４０４）。なお、当該テーパー開始領域は、足の第１中足骨頭から第５中足骨頭を結ぶ領域よりつま先側に位置する。

テーパー開始領域とは、テーパー形状を開始する領域、つまり下面層の厚さが薄くなり始める領域のことである。当該テーパー開始領域よりつま先にかけては、下面層は徐々にその厚さが薄くなるため、その緩衝効果が不十分となる。テーパー開始領域及び、第１中足骨頭から第５中足骨頭を結ぶ領域について右足の内側側面を示す図５を用いて説明する。

図５は、足（０５０１）、足骨（０５０２）、本実施形態の表面層（０５０３）、下面層（０５０４）の相対的位置関係を示す概念図である。ここで、下面層（０５０４）はつま先側がテーパー形状となっており、前端縁（０５０５）は各指の基節骨（０５０６）のほぼ中間に対応する位置にあって、足指の付け根（０５０７）に対応する。そして、テーパー開始領域（０５０８）は、各指の中足骨頭（０５０９）に対応する領域（０５１０）よりつま先側、つまり、足の踏み付け部（０５１１）よりつま先側に位置する。つまり、テーパー開始領域（０５０８）は各指の基節骨（０５０６）のほぼ中間と各指の中足骨頭（０５０９）との間に対応する位置にある。

そして、テーパー開始領域は少なくとも靴に入れた足の第１中足骨頭から第５中足骨頭を結ぶ領域よりもつま先側に対応するとは、図５においてテーパー開始領域（０５０８）が第１中足骨頭から第５中足骨頭を結ぶ領域（０５１０）よりつま先側に位置し、テーパー開始領域（０５０８）が第１中足骨頭から第５中足骨頭を結ぶ領域（０５１０）と重なることがないことをいう。これにより、第１中足骨頭から第５中足骨頭を結ぶ領域（０５１０）の下面層は十分な厚さを保持しており、下面層の緩衝効果が余すところ無く発揮される。

なお図２においては、テーパー開始領域は第１中足骨頭から第５中足骨頭を結ぶ領域（０２０７）よりつま先側であるため、０２０７と０２０１との間に位置することになる。

また、下面層の第１中足骨頭から第５中足骨頭を結ぶ領域より踵側の構造については特に限定しないが、土踏まず領域が他の下面層領域より厚く構成されていることが好ましい。土踏まず領域の厚みにより、足裏の３アーチ（内側縦アーチ、外側縦アーチ、横アーチ）がサポートされ、外反母趾など、アーチの歪みを原因とする各症状の予防、緩和を可能とするからである。

また、テーパー領域を除く前端縁からほぼ土踏まず開始領域まではほぼ均一な厚さであることが好ましい。この部分が立位時、歩行時、走行時ともに最大荷重のかかる部分であり当該部分に厚さの偏りがある場合、かえって足への悪影響を及ぼすことになることもあるからである。
<実施形態２：効果>

本実施形態によれば、立位時、歩行時、走行時ともに最大荷重のかかる第１中足骨頭から第５中足骨頭を結ぶ領域に確実に下面層の緩衝作用が働くため、地面からの衝撃が吸収される。
<実施形態３：概要>

本実施形態は、ホットメルト塗布工程と、熱圧着工程とを有することを特徴とする前記実施形態１及び２に記載の中敷製造方法について説明する。
<実施形態３：構成>

下面層が重なる表面層の裏側にホットメルトを塗布し、当該ホットメルトが塗布された表面層の裏面側に下面層を重ね合わせて所定の温度にして金型で熱圧着する。当該金型は表面層に対応する形状である。また、ホットメルトは塗布すべき領域の全面に塗布してもよく、部分的に塗布してもよい。部分的に塗布した場合は、ホットメルトによる通気性の低下を抑えることができる。また、熱圧着は例えば６０℃から１２０℃で行う。好ましくは１００℃である。
<実施形態３：効果>

本実施形態によれば、上記実施形態１及び２の靴用中敷を製造できる。

（１）歩行時の荷重変化測定及び歩行時の中足骨頭領域の最大荷重値

体重４５ｋｇの女性について、歩行時の荷重変化を、横軸を時間、縦軸を荷重値として測定した結果を図６に示す。図中、０６０１は右足、０６０２は左足である。荷重値は着地直後に急激に増加し、踏み切り直前に最大値をとり、その後急激に減少した。図中、歩行半ばをとった右足３歩目の中足骨頭にかかる荷重値が最大になるポイント（０６０３）の足裏への足圧分布を測定した結果を図７に示す（図７をカラーで示したものを本件出願の物件提出書で提出している。）。図中、０７０１は最大荷重がかかる位置を示す。その結果、最大荷重値は５．９ｋｇ／ｃｍ^２であった。

そこで、当該最大荷重値５．９ｋｇ／ｃｍ^２を踏まえ、以下に下面層の厚さを検討する。

（２）ウレタンスポンジの圧縮たわみ測定

図８に、厚さ０．７ｍｍの表面層と厚さ２ｍｍのウレタンスポンジからなる下面層を貼り合わせたものを試験片に、１００ｍｍ／ｍｉｎの速度で荷重し、当該ウレタンスポンジの歪みを測定した結果（０８０１）を示す。また、比較対照として、厚さ２．７ｍｍ（うち毛足部分２ｍｍ）の絨毯の歪みについても測定した（０８０２）。その結果、荷重値５．９ｋｇ／ｃｍ^２については、ウレタンスポンジの歪みは約１．７ｍｍであり、ウレタンスポンジを下面層とした場合、その厚さは２ｍｍで緩衝材としての効果を奏することがわかった。なお、下面層はその厚さが厚いほど、緩衝効果を奏するが、厚くするほど靴がきつくなり足の圧迫感が強くなる。従って、下面層の厚さは４ｍｍ以下が好ましい。

また、図８よりウレタンスポンジと絨毯との歪み結果を示すグラフはその形状、数値ともに近い結果であったため、本発明に係る中敷は絨毯の上をあるいているのと同等の心地を得ることができると言える。

（３）立位時の足圧分布

足圧分布測定装置（Ｆ−スキャン；ニッタ株式会社製）を用いて体重４５ｋｇの女性の足圧分布を測定した結果を図９に示す（図９をカラーで示したものを本件出願の物件提出書で提出している）。（ａ）が地面を模した硬い化粧合板上に素足で立った場合の足圧分布を示す。（ｂ）は同様に地面を模した硬い化粧合板上に、本発明に係る中敷において、下面層のテーパー形状開始位置が異なるのみで、それ以外は全て同じ構造からなる中敷を敷き、その上に素足で立った場合の足圧分布を示す。ここで、当該中敷の下面層のテーパー形状開始位置は、土踏まず領域のつま先側端縁に位置する。即ち、第１中足骨頭から第５中足骨頭を結ぶ領域がテーパー形状の一部に含まれる点で、前記実施形態２に係る中敷と異なる。（ｃ）は同様に地面を模した硬い化粧合板上に前記実施形態２に係る中敷を敷き、その上に素足で立った場合の足圧分布を示す。なお、（ａ）ないし（ｃ）の足圧分布測定において、素足の直ぐ下に、素足の裏面と直接接する態様で足圧測定のための厚さ０．１５ｍｍのセンサーシートを重ねている。

（ａ）ないし（ｃ）において、四角で囲まれた領域が各指の中足骨頭に相当する。これにより中敷を使用した場合（（ｂ）及び（ｃ））、素足の場合と比較して足圧が足裏前面に分散されていることがわかる。このことにより、足裏への負担軽減や衝撃吸収、特定部分のタコや魚の目、角質、痛みなどの症状を防止できる。

また、最大足圧値が（ａ）は０．８８７ｋｇ／ｃｍ^２であり、（ｂ）は０．７４５ｋｇ／ｃｍ^２、（ｃ）は０．６６５ｋｇ／ｃｍ^２であった。つまり、（ｃ）の本発明の前記実施形態２に係る中敷を使用した場合、（ｂ）のテーパー形状開始位置のみが異なる中敷を使用した場合よりも最大足圧値が低かった。当然ながら、（ａ）の素足の場合と比較して最大足圧値が低かった。これは、テーパー形状開始位置を第１中足骨頭から第５中足骨頭を結ぶ領域よりつま先側にしたことより、足裏への負担軽減や衝撃吸収、特定部分のタコや魚の目、角質、痛みなどの症状防止の効果が更に向上することとなった。

なお、図９（ｄ）は（ａ）ないし（ｃ）と同様に足圧測定した結果であり、地面を模した硬い化粧合板上に上記（２）と同じ絨毯を敷き、その上に素足で立った場合の足圧分布を示す。最大足圧値は０．６８０ｋｇ／ｃｍ^２であった。これは（ｃ）の本発明の前記実施形態２に係る中敷を使用した場合の値に非常に近い。つまり、本発明の前記実施形態２に係る中敷を使用した場合、絨毯の上を歩行しているのと同等の感触を実現する。

本発明の表面層及び下面層の概念図 足骨格図（右足底面図） 立位時の接地部を示す右足内側側面図 実施形態２の側面概念図 実施形態２の足との相対的位置関係を示す概念図 歩行時の荷重変化を示すグラフ 足圧が最大値をとる際の足圧分布図 ウレタンスポンジと絨毯の圧縮たわみ試験結果を示すグラフ 立位時の足圧分布図

Claims (6)

1. 靴内底部輪郭に対応した外形状を有し、靴に入れた足に接する表面層と、
   靴に入れた足の第１基節骨の中間から第５基節骨の中間を結ぶ領域に対応する表面層の領域に前端縁を位置して表面層と重ねあわされた緩衝材からなる下面層と、
   を有する靴の中敷。
2. 前記下面層の前端縁近傍はテーパー状であり、下面層の厚さが薄くなり始めるテーパー開始領域は、少なくとも靴に入れた足の第１中足骨頭から第５中足骨頭を結ぶ領域よりもつま先側に対応する領域である請求項１に記載の靴の中敷。
3. 下面層のテーパー領域を除く前端縁から土踏まず領域まではほぼ均一な厚さである請求項１または２に記載の靴の中敷。
4. 表面層は全体がほぼ均一な厚さであり、下面層は、土踏まず領域が他の下面層領域よりも厚く構成されている請求項１から３のいずれか一に記載の靴の中敷。
5. 表面層は、天然皮革、人工皮革、合成皮革或いは布材、不識布からなる請求項１から４のいずれか一に記載の靴の中敷。
6. 靴内底部輪郭に対応した外形状を有し、靴に入れた足に接する表面層と、
   靴に入れた足の第１基節骨の中間から第５基節骨の中間を結ぶ領域に対応する表面層の領域に前端縁を位置して表面層と重ねあわされた緩衝材からなる下面層と、
   を有する靴の中敷製造方法であって、
   前記下面層が重なる表面層の裏面側にホットメルトを塗布する工程と、
   前記ホットメルトが塗布された表面層の裏面に前記下面層を重ね合わせて所定の温度にして金型で熱圧着する工程と、
   からなることを特徴とする靴の中敷製造方法。