JP2013180100A - 転がし着踵用踵底 - Google Patents

Abstract

【課題】歩行の着踵衝撃を吸収緩和して、そのエネルギーを歩行推進力に還元する履物は幾つかあったが、この還元効率はまだまだ低く無駄が多かった。この無駄が少なく、還元効率の高い踵底履物を提供する。
【解決手段】曲げ弾性が高く水平に伸びた板状のばね機能を備えた可撓性の下踵底２と、下面が水平から徐々に上反る下凸湾曲面を備えた非撓性の上踵底３を、前者に後者を重ね、横V（<）の字状に整えて前方端を接続し一体構造とした横V字型ばね構造体の踵底１を用いる。
そして、下辺の前記下踵底２は、着踵時に体重負荷を受けると、一旦前記上踵底３の湾曲面に沿って上方へ曲がり支持して衝撃を吸収緩和し、直後の底面転がし支持で曲りを戻して吸収緩和エネルギーを歩行推進力に還元する。
【選択図】図１

Description

本発明は履物の踵底の構造、接地面の形状に関する。詳述すると、着踵前半（着地）で着踵衝撃を吸収緩和し、着踵後半（底転がし）で前記吸収緩和エネルギーのほぼ全量を歩行推進力に還元しながら着踵できる踵底の構造および形状に関する。

従来、歩行用履物の殆どの底は、着踵時の足や全身に加わる衝撃負荷を軽減するための種々の緩衝手段を備えているが、必ずしも満足のゆくものではなく、さらに改良の必要があった。なかでも、底の接地面の形状および底内部構造に着目すべき緩衝手段を有する優れた踵底があった。一つ目は、底本体およびその裏面（接地面側）に（水平に）配置された（板状の）底裏張りから構成された底であって、中足領域に切り欠きを設けて、着踵完了期に支持脚の足裏に下方向からかかる支持力方向を後傾きから前傾きに方向転換する構造を特徴としている（例えば、特許文献１参照）例があるが、着踵時の底（靴底裏張り）に掛かる体重支持の衝撃（エネルギー）は一旦、底内部に吸収されるが、そのエネルギーの足への伝達され方が、足指領域の方向転換軸の一点（線）で急激で短時間に行われるため、前進力に効率良く還元ができない課題があった。二つ目は、下凸湾曲形の踵底であって、着踵動作を踵底の接地面を転がしながら着踵の衝撃を緩和することを特徴としている（例えば、特許文献２参照）が、踵底の後突出部の長い靴例では、効果も大きいが、狭い場所での立振舞いでは踵底後部が邪魔物であり不便で実用的ではなかった。

特表2００２−５０８６９４号公表（[発明の詳細な説明]の第２１〜３５行、図１，２および請求項１） 特開２０１１−３６６２４号公報（[請求項１]、[発明の効果]の[０００９]段、および図５、１６（ｂ））

[特許文献１]の底（靴底裏張り）による着踵衝撃（エネルギー）吸収手段と[特許文献２]の湾曲踵底の転がし着踵衝撃緩和手段を効果的に組合わせることにより、着踵衝撃を吸収緩和して、そのエネルギーのほぼ全量を無駄無く、底転がし支持で支持脚へ伝達し歩行推進力に還元できる発想の履物は無かった。

請求項１の履物は、接地部位を備える下踵底（２）が着踵開始から基準立脚位置（Ｓ）までの着踵時に掛かる体重負荷の着踵衝撃を曲り変形支持で緩和しながら支持する踵底（１）であって、着踵動作時の負荷によって曲り変形する底（５）接足面に対する前記下踵底（２）の接地点（線）軌跡が、着踵後半（体移動完了〜体重移動・基準垂直位置（Ｓ）到達まで）の動作時に、下凸湾曲線（面）となる曲げ弾性の高いほぼ水平に伸びた板ばね機能を備えた可撓性の板状体の前記下踵底（２）と、前記下踵底（２）の上に位置して対向する下面が水平から徐々に上反る非撓性の下凸湾曲面を備えた上踵底（３）を、前記下踵底（２）に前記上踵底（３）を重ね、横V（<）の字状に整えて、前方端を垂直立脚位置（ｓ）から足拇指球（Ｚ）下域の接地点までの範囲を有効とする基準立脚位置（Ｓ）直上に位置する分岐点（Ｙ）で接続し一体の横V字状構造体とした、前記下踵底（２）が着踵負荷を受けて前記上踵底（３）の下凸湾曲面に沿って当接しながら曲げ屈伸運動する、前記踵底（１）を用いる。

請求項２の履物は、前記下踵底（２）の接地点軌跡である下凸湾曲線の条件を、曲率半径中心点を着用者の（片脚で体重を支持する）直脚による垂直立脚位置（ｓ）での踝（K)と股関節（H)間に定め、その曲率半径を、前記中心点から接地点までの垂直長さ以下で、踝（Ｋ）中心点から接地点までの垂直長さ以上である範囲とし、前記垂直立脚位置（ｓ）から離れるほど前記曲率半径が同長かそれ以下である、前記請求項1の手段を用いる。

請求項３の履物は、前記下凸湾曲線が円弧である、前記請求項１〜２の手段を用いる。

請求項４の履物は、下踵底（２）が金属板とプラスチックおよびゴムの合成体で成る、前記請求項１〜３の手段を用いる。

請求項５の履物は、前記下踵底（２）後端と前記上踵底（３）後端に連結部（２ｅ、３ｅ）を設け、股軸（１３）膝軸（１４）踝軸（１５）の３軸と、下肢板（１１）上肢板（１２）の対板で、中心軸と両板端軸の平行３軸備える蝶番板構造を構成して、前記連結部（２ｅ、３ｅ）の間を、まわり対偶で連結し、前記下肢板（１１）後下に可撓性の前転触指（１６）を、前記下踵底（２）水平の基準立脚位置（Ｓ）では地面（ＧＬ）には触れない位置で、かつ着踵動作時には接地受端（２１）よりも先に接地する位置・形状として接続し、前記上肢板（１２）を後回転させるコイルばねの逆転止ばね（１７）と後転し過ぎを防ぐ後転止部（３ｆ）を設けることを特徴とする横揺れ後倒れ防止具（１０）を備える前記請求項１〜４の手段を用いる。

請求項１の手段により、歩行着踵工程において、板ばね体の下踵底（２）は着踵時の体重負荷を一旦受けて、上踵底（３）の湾曲した当接面（３ｃ）に沿って当接しながら上方へ曲がり支持して、板ばね体の曲り変形で衝撃を吸収緩和し、続いて、直後に底面転がし支持して曲りを水平に戻しながら板ばね体の戻り力（吸収緩和エネルギー）を前進させる前回転力の形で上踵底（３）に伝達し、それを踵底（１）接足面・甲被（６）等を介して支持足脚から股関節（Ｈ）の腰部に、底転がし動作で伝達し履用者の体重心推進力に変換することにより、歩行推進力に効率良く還元することができる。従って、効率良く歩行できる。

請求項２の手段は、垂直立脚位置（ｓ）では接地点、踝（Ｋ）中心点、膝中心点および股関節（Ｈ）中心点（腰位置）が直線上（膝を折らない直脚状態）にあって、腰位置が最も低い位置にある。この直脚支持で足回転（底屈又は背屈）を前後方向のどちらに加えても、腰位置が高まるように、接地点軌跡である下凸湾曲線の曲率半径（接地点から踝までの長さより長い）および曲率半径中心点の関係を制限することにより、腰位置（体重心）の上下動を足操作で容易に小さくできるようになる。因みに前記曲率半径は小さいと、足脚操作性が良くなるが腰位置の上下動を小さくできずに歩行効率は低くなり、大きいと、歩行効率は良くなるが、足脚操作量が多くなりその分だけ難しく（健脚向けと）なる。そのため、請求項１の手段を、履用者のニーズや身体特性（健脚、普通、虚弱者等）に合せて、転がしに適した踵底（１）形状に制限できるため、効果的である。

請求項３の手段は、接地点軌跡の下凸湾曲線を円弧に制限することにより、請求項２の手段よりも転がり易く、かつ簡単形状になるため、加工しやすく製造が経済的になる。

請求項４の手段により、弾性限度の大きい金属板を含めることで材料組合せの選択が容易になり、劣化しないばね効率の高い弾性体の下踵底（２）が可能となる。従って、着踵衝撃をより効率的に吸収緩和し、そのエネルギーを歩行推進力に還元できる。

請求項５の手段により、請求項１〜４記載の履物は、下踵底（２）と上踵底（３）間の横揺れの小さい一体構造の踵底（１）となり、より安定した着踵と転がり着踵ができる。また、休足等の体重踵後方移動時には、前後に広い水平接地面底が自動的に形成されて、従来の平底履物と同様に、安定静止立ちができる。

本発明の履物による歩行は、踵底（２）転がし（転がる踵底に載って進む転がし推進）を約２０〜５０％占める歩行で、平衡感覚と足筋肉を多く働かす必要性があり、他の履物と違った履き心地と運動効果が得られる。また、請求項１〜４記載の履物は横振れ後倒れ防止具（１０）を目的的に省略した形態であるが、休止立ちのできる安定した静止立ち位置範囲が狭く転がり易いため、つま先立ちするか、あるいは常に足脚腰の筋肉を働かして平衡感覚を使って立つ必要が生じる。そのため、履いて立ってるだけで平衡感覚や足脚腰筋肉の鍛錬になり、いわゆる現代社会の運動不足の解消や美しい姿勢作りに打って付けの履物と成り得る。

本発明の実施例１で、代表的な基本形の踵底（１）履物の側面図である。 図１の下踵底（２）を下方から見た平面（下半面は下踵底（２）を除いた）図である。 図１のＡ領域の拡大図で、下踵底（２）を図２のＢＢ断面で示した図である。 図３の下から見た、下層（２ａ）を除いた下踵底（２）の平面（下半面は下踵底（２）を除いた）図である。 図1本発明履物の着踵動作時の状態説明図である。 本発明の実施例２で、横振れ後倒れ防止具（１０）を備える踵底（１）履物の側面図である。 図６の下から見た平面図（上半面は下踵底（２）を除いた図、下半面は下踵底（２）のみを上から見た図）である。 図６の後から見た側面図で、左半面は下踵底（２）を除いた図である。

以下、本発明の実施の形態について、履物（８）は足保護・支持用の甲被（６）と足受台用の底（５）で構成し、底（５）は前方（足拇指球域を含む）のつま先底（４）と後方の中足部位の土踏まずを含む踵底（１）で構成すると定義して、詳しく説明する。
踵底（１）の構造は、つま先部を前にし横から見て、体重支持脚の膝を折らない片脚直脚で選択した接足角度（α）で垂直に立つようにした基準立脚位置（Ｓ）（有効域は足拇指球（Ｚ）下域から踝（Ｋ）下域迄の範囲である）直上に分岐点（Ｙ）を備え、前方部位が前記分岐点（Ｙ）で一体と成り後方部位が上下２方向に分離し、下方に位置してほぼ水平に伸びた可撓性で横（曲げ）弾性の高い板ばね機能を有する板状体で下外皮部位に滑りにくい地面グリップ力のある接地面を備える下踵底（２）と、上方に位置して前記下踵底（２）に対向する下面が水平から上反り状に湾曲した剛性の当接面（３ｃ）と前記当接面（３ｃ）に続いて切欠き天井の天涯底（３ｄ）を形成する下層（３ａ）と底中核部を構成して上面に接足部を有する上層（３ｂ）で成る上踵底（３）とで、横V（<）の字状に後方がより大きく開いた形状に構成する。そして、その前方部をつま先底（４）に接続して底（５）を構成し、下辺の下踵底（２）が前記当接面（３ｃ）に沿い当接して曲り支持して、上下屈伸するばね構造体で成る踵底（１）である。

踵底（１）の機能は、歩行運動において、着踵前半（着地〜体移動完）工程で着踵衝撃を下踵底（２）ばね板状体の曲り変形支持で吸収緩和し、その吸収緩和した着踵衝撃エネルギーのほぼ全量を、着踵後半（体移動完〜体重移動・基準垂直立脚位置（Ｓ）到達まで）工程で転がし着踵支持を行って、下踵底（２）ばね板状体の前回転戻り力の形で、上踵底（３）と踵底（１）を経由して支持足脚に伝え、腰（体重心）に伝達して身体全体の歩行推進力に還元できることである。
そのための必要条件が二つある。一つ目は、下踵底（２）ばね板状体の仕様（条件）を、常に弾性限度内として十分に曲げ強度内に設定（履用者体重負荷に耐える材料選択）する。具体的な目安は、片脚立脚による踵底（１）後端立ちで下踵底（２）ばね部長さの約７０〜８０％が上踵底（３）の下凸湾曲面の当接面（３ｃ）に当接して、当接端（３ｃ１）に到達する前に着踵衝撃をほぼ吸収緩和できるように設定することである。二つ目は、使用方法に関するが、着踵後半で支持脚の膝を曲げない直脚で踵に体重を載せながら踵底（１）転がし着踵支持の動作を行うこと（図５参照）、である。

踵底（１）履物の利用方法は、詳しく述べると、着踵前半（遊脚踵底の後端接地開始から履用者の全体重を受ける体移動完了まで）を、直脚足背屈の踵で着地して全体重を掛ける（瞬間的に０．１秒前後で完了）動作を採り、続く着踵後半（体移動完了〜基準立脚位置（Ｓ）までの体重移動）を、直脚で足踵に体重を載せて足背屈を戻しながら踵底（１）の下踵底（２）接地面を地面に転がし、体姿勢バランスをとりながら垂直立脚位置（ｓ）を通過し、基準立脚位置（Ｓ）まで転がし着踵支持の動作をとる方法（図５参照）である。

踵底（１）履物の効果は、一つは、先ず着踵動作前半で着踵衝撃を下踵底（２）ばね板状体が曲り変形支持して変形エネルギーとして内部に吸収、緩和し、続いて着踵動作後半で転がし着踵支持を行って、下踵底（２）は接地点が前進するにつれて当接面（３ｃ）の当接点後方の曲り変形部分が、当接する上踵底（３）に前回転させる曲げ戻り力を伝達しながら、水平に戻ることにより、その吸収緩和エネルギーのほぼ全量が前回転力となって上踵底（３）から踵底（１）に伝達し、それを接足面・甲被（６）を介して支持足脚から、股関節（Ｈ）部の腰・体重心に伝達して身体全体の歩行推進力に還元できること、である。もう一つは、着踵動作後半で湾曲接地面を足脚操作で転がして支持脚の足元接地面の接地点が進む「転がし着踵」支持は転がり推進であり、従来の接地面が接地して足元支点が動かない平底履物よりも、体推進効率が良いこと、である。
要約すると、本踵底（１）は、着踵衝撃を吸収緩和して、そのエネルギーのほぼ全量を推進力に還元できる歩行効率の良い底（５）履物（８）である。

実施例１は本発明の基本の代表的な踵底(1)履物の１例で、着踵後半の転がし着踵時の接足面に対する踵底（１）接地点軌跡が横（図正面）から見てほぼ円弧線（図１のＣで示す２点鎖線表示の接地面）と成る例で且つ下踵底（２）ばね板状体が金属板、プラスチックおよびゴムから成る例である。以下、履物は左右対称であるため、全実施例について右側のみ図示する。
図１は本発明の実施例１で、代表的な基本形の踵底（１）履物の側面図である。図２は図１の下踵底（２）を下方から見た平面（下半面は下踵底（２）を除いた）図である。図１、２に示す様に、履物（８）は甲被（６）と底（５）で構成し、底（５）は足拇指球（Z)域を含む前方域のつま先底（４）と、足拇指球（Z)域以後の中足土踏まず域を含む踵底（１）とが一体に繋がる構成である。そして、この踵底（１）は、接足角度（α）がα＝１５°で基準立脚位置（Ｓ）が足拇指球（Z)位置と垂直立脚位置（ｓ）の中間点位置にある中高ヒール形の、本発明の最も代表的な踵底例である。また、着踵前半（接地始〜体移動完まで）の動作時は、上踵底（３）のほぼ半径（Ｒ）Ｒ＝２０ｃｍの円弧である当接面（３ｃ）に沿って当接しながら曲り変形支持して屈縮し、続く着踵後半（体移動完〜基準立脚位置（Ｓ）到達まで）の動作時には踵底（１）の接地点軌跡が、ほぼ半径（R1）R1＝２０ｃｍの円弧となる例である。図1に基づき説明すると、
（構造）：踵底（１）は下踵底（２）と上踵底（３）で構成し、中足下の基準立脚位置（Ｓ）の直上にある分岐点（Ｙ）で一体と成り後方部位が上下２方向に分離し、下方に位置して水平に伸びた可撓性で横（曲げ）弾性の高い板ばね機能を持たせた板状体で下層（２ａ）外皮部位に滑りにくい地面グリップ力のある接地面を備え、後端の接地始点部に集中摩耗を避けるように小さな曲り部分の接地受端（２１）を設けた下踵底（２）と、上方に位置して前記下踵底（２）に対向する下面が水平から上反り状に湾曲した剛性の当接面（２１）を形成して、後端部に底打ちを避けるための切り欠きの天涯底（３ｄ）を設けた上踵底（３）を、横V（<）の字状に後方がより大きく開いた形状に形成してある。
そして、踵底（１）は着踵時に、接地受端（２１）に履用者体重負荷が掛ると、下辺の下踵底（２）は上辺の上反り湾曲した上踵底（３）の当接面（３ｃ）に沿って当接し、半径R1＝約２０ｃｍの円弧状に湾曲変形しながら支持して当接端（３ｃ１）近辺でその変形は止る。次いで、踵底（１）は転がし着踵が行われると、下踵底（２）は接地点が前進移動するにつれて湾曲変形支持を戻しながら当接面（３ｃ）を後方側から前方側の順で離れ、基準立脚位置（Ｓ）に到達すると、ばね機能の復元力により元の水平の板状体に戻る例である。

（構造詳細）：下踵底（２）は、金属板、プラスチックおよびゴムから成るばね板状体で、図３は図１のＡ領域の拡大図で、下踵底（２）を図２のＢＢ断面で示した図である。図４は図３の下方から見た、下層（２ａ）を除いた下踵底（２）の平面（下半面は下踵底（２）を除いた）図である。図３で示すように３層構造体である。中層（２ｂ）は厚さ２ｍｍで幅７０ｍｍのステンレス鋼板・細孔溝付、下層（２ａ）は厚さ５mm前後のグリップ力のある合成ゴム、上層（２ｃ）、細孔溝中および周辺外層は軟質ゴムの接合体の例である。因みに、中層（２ｂ）の材料および形状の選定は材料力学で云う片持ち梁の撓み計算式で計算し撓み形状を図形化して検討すると容易に概略の適正範囲が分かり可能となる。材料は曲げ強度が強く、弾性限度内であれば全て適用できる。長さの選択はほぼ自由であるが、幅は等幅、元広先細幅でも良く、重ね合せでも良い（間に薄シートの紙、油紙、塩ビ等を挟むと良い）ため、使用条件や狙う性能に合わせて選択できる。
以上は下踵底（２）の一例であるが、ばね機能と底接地面機能を備える部材、構造体であれば有効であり、使用条件によっては炭素繊維強化プラスチックも使用できる。

図３に示すように上踵底（３）は、剛性の下層（３ａ）と軟硬性の上層（３ｂ）の２層で構成する。踵底（１）は、下踵底（２）前方端に上踵底（３）の前方端を重ね全体の前後方向を合わせて前記両端を接続した構造で、この前記両端が前方でつま先底（４）に接続して底（５）を構成している。下踵底（２）と上踵底（３）の分岐点（Ｙ）部の接続方法の一方法として下踵底（２）中層（２ｂ）のステンレス鋼板を延長して上踵底（３）の下層（３ａ）部に埋め込んだ構造例を、図３の左下のＤの点線で示した。
そして、下踵底（２）に対向する上踵底（３）下層（３ａ）の下面線は前方端部で下踵底（２）上面に水平線で接する半径（Ｒ2）Ｒ2＝（２０−下踵底（２）厚さ）ｍｍの円弧線で水平から上反りし湾曲した剛性の当接面（３ｃ）で構成し、後端部に底打ちを避けるための切り欠いた天涯底（３ｄ）を設けてある。天涯底（３ｄ）の切欠き部の空間は高発泡性スポンジゴム等で埋めて使用することもできる。上踵底（３）の剛性下層（３ａ）の材料は軽くて強いプラスチックが適している。プラスチックには炭素繊維強化プラスチックも含む。

（性能）：下踵底（２）ばね性能の適正（使用者の体重に適合しているかどうか）は簡単に確認できる。踵底（１）を履いて、両脚立ちで基準立脚位置（Ｓ）に立ち足背屈（後向き回転）で体重を踵後端に寄せた時に、下踵底（２）が上踵底（３）当接面（３ｃ）に沿って約４０〜５０％曲り、片脚立ちで体重を踵後端に寄せた時に、下踵底（２）が上踵底（３）当接面（３ｃ）に沿って約７０〜８０％曲れば、ばね性能および体重適合度は良好である。そして、次の往復動作テストを数回行えば、踵底（１）の性能、能力がどんなものかが足脚の感触で分かる。往復動作テストは「片脚で基準立脚位置（Ｓ）に立ち、足背屈、即ち踵底（１）後転がしで、下踵底（２）後端部まで体重移動して一旦立ち止り、そこから足前屈、即ち踵底（１）前転がしで基準立脚位置（Ｓ）まで体移動して立つ」動作を数回繰り返すことである。この動作テストの前転がし工程で感じる転がりの推進力が、着踵衝撃の吸収緩和エネルギーの還元エネルギー量で、下踵底（２）のばね特性の戻り力によって足脚腰（履用者の体重心へ）に還元される歩行推進力（エネルギー）である。

つま先底（４）および甲被（６）は従来概念と共通であるため、説明を省略する。締結具（７）は、本発明の転がし着踵を行う履物（８）にあっては、重要である。足の底屈・背屈回転時に足裏と（履物）接足面が常に確りと固定されていないと、力の伝達（足と踵底（１）間の）が不完全となり踵底（１）転がし着踵動作に無駄が生じる。従って、図１に示すような踵部とつま先元の足拇指球（Ｚ）部の２個所を固定する締結具（７）が好ましい。当然ながら、履物（８）が履用者の足にぴったり合っているものでれば、その限りではない。

（使用方法）：履き歩き方を着踵前半と着踵後半の動作に分けて説明する。
先ず、着踵前半の動作・履き歩き方を説明する。図５は図1本発明履物着踵動作時の状態説明図である。遊脚踵底（１）を前地上から下ろしながら足背屈（つま先を上げる）回転動作で踵底（１）後端を地面前方へ押し出して、図（ア）で示すように底後端で着地し、膝を曲げない直脚足背屈で、図（イ）で示すように体重を掛け体移動（後脚から前脚へ）する。この間の下踵底（２）の屈縮長さは図５（イ）のＥで示す長さである。下踵底（２）は図１のＣと図５の（ア）（イ）に示す様に、前方側から上方の上踵底（３）の円弧線で表わした当接面（３ｃ）に沿って曲り、当接端（３ｃ１）の手前３〜６ｃｍ辺で全体重を受け、更に落下慣性運動量を受けて当接端（３ｃ１）辺りで体移動が完了する。この時、更に過剰な着踵衝撃が掛っても天涯底（３ｄ）により底打ちを避けることができる。但し、着踵衝撃のピーク時の接地点の位置および接地角度は、歩行速度、歩き方、履用者体重および踵底（１）特性によって変化するため、図５に示す説明図と若干異なり得る。特に小幅の速い歩き時は接地点の位置は前方に寄り、接地角度は水平に近寄る。
次いで、着踵後半の動作・履き歩き方を説明する。図（イ）に示す状態の体移動完了した直脚足背屈の踵底（１）を、足背屈を適度に制動を加え体重を載せながらの戻し（底屈）動作で地面に転がし、図（ウ）の垂直立脚位置（ｓ）を通過し、基準垂直位置（Ｓ）到達まで体重移動して着踵を完了する。この間の下踵底（２）の推進移動距離は図５（ウ）（エ）のＦ＋Ｇで示す長さである。続くつま先底（４）による前方体重移動、踏込み踏切り動作は、従来履物と同じであって、容易に直脚で行うことができる。
以上、歩き方は速め歩調の大股歩きが好ましい。

（効果）：実施例１の効果は、
ア．下踵底（２）中層（２ｂ）に金属板を使用すると、板ばね機能を高くできる。これにより、普通一般的に体重の２〜３倍と云われる着踵衝撃を、板ばね機能の曲り（撓み）変形で内部に約１倍分を吸収して、体重の約２倍程度以下に緩和することも可能である。因みに、ばねの曲り戻り力（トルク）を「５０ｍｍ＊例えば体重５５ｋｇｆ」程度に選定することも可能であり、このばね戻り力を全歩行工程、即ち着踵前半・着踵後半・（体重移動）・踏込み・踏切り（踏切りと着踵前半は前後脚による二重支持である）を１サイクルとする、その約２０〜５０％の間、転がし着踵して歩行推進力に還元することができるため、歩行効率を明らかに高くできる。仮に、転がし距離を１００ｍｍ、板ばね曲げモーメントを前記の５０ｍｍ＊５５ｋｇｆと仮定して、還元推進エネルギー（仕事量）を機械工学的に表わすと、約１００ｍｍ＊５５ｋｇｆとなり、重量５５ｋｇｆで高さ１００ｍｍの位置エネルギー量となる。言い換えると、体重５５ｋｇｆの人が１００ｍｍ高さから着踵する衝撃を、下踵底（２）板ばね体の曲り支持で、あたかも板ばねを半径（Ｒ１）Ｒ１＝２００ｍｍのゼンマイばね状に１００ｍｍ巻取り（当接面（３ｃ）への回転運動）して吸収し、その全量を転がし着踵時に体重を支持して底転がしする方法により、体重５５ｋｇｆの人の体重心直線運動エネルギーに変換（還元）できることになる。
イ．基準立脚位置（Ｓ））を垂直立脚位置（ｓ）と足拇指球（Ｚ）の中間点とする中高ヒール形踵底（１）は還元できる歩行工程割合は全歩行工程（図５の（ア）〜（エ）、つま先底（４）への体移動・踏込み・踏切り）に対する図５で示す（イ）〜（エ）図までの転がし着踵の割合で約５０％あって、還元効率が最高に高い例である。但し、平坦底部はつま先底（４）と足拇指球（Ｚ）〜分岐点（Ｙ）間だけで、分岐点（Ｙ）後方は休止立ち位置は１点（線）であるため、立脚が不安定であり非常に転がり易い。
ウ．接地点軌跡がほぼ円弧線と成る踵底（１）は上踵底（３）当接面（３ｃ）が円筒面（横から見ると円弧線）と成り、製造し易く経済的である。
エ．踵底（１）は、従来底の安定した休止立ち位置の長さ（平坦部の長さ）が殆ど無く、足拇指球（Ｚ）〜分岐点（Ｙ）間だけであるため、非常に転がり易く常に体姿勢のバランスを取って立つ必要性がある。立っている時は常にバランス立ちするか、ある程度のつま先立ち（足底屈運動）するかを強いられる踵底（１）であるため、歩行運動の健康効果に加え、足首を使いバランスを取って垂直立脚する（美脚、美姿勢に良い）訓練運動としての副次的効果が期待できる。

実施例２は、本発明の踵底（１）の普通脚力向けの高ヒール形で横振れ後倒れ防止具（１０）を備える代表例である。図６は本発明の実施例２で、横振れ後倒れ防止具（１０）を備える踵底（１）履物の側面図である。図７は図６の下から見た平面図（上半面は下踵底（２）を除いた図、下半面は下踵底（２）のみを上から見た図）である。図８は図６の後から見た側面図で、左半面は下踵底（２）を除いた図である。以下、図６、７、８に基づき説明する。実施例２の踵底（１）の特徴は、接足角度（α）のαが３０°で基準立脚位置（Ｓ）が有効領域内最前方の足拇指球（Z)直下にあるハイヒール形で、つま先底（４）が非可撓性の湾曲底で、最も本発明の歩行効率が高い踵底（１）例である。また、接地完了〜体重移動・基準立脚位置（Ｓ）到達までの着踵動作時における踵底（１）の接地点軌跡が、半径（R２）R２＝約２１ｃｍの円弧となり、前方にあるつま先底（４）接地面の断面形状も半径（Ｒ２）R２＝２１ｃｍの円弧となっている非常に転がり易く足操作し易い普通脚力の人向けの踵底（１）例である。そして、横振れ後倒れ防止具（１０）を備えて、歩行動作の安定度を上げ、且つ、休止のための静止立ちできる範囲を、従来の低ヒール形平底の履物と同様に踵後端から足拇指球（Ｚ）域までの広い範囲として、従来の高ヒール型には無い、非常に休止立脚し易い踵底（１）とした例である。
（構造）：実施例１と共通するところは省略し、相違点の横振れ後倒れ防止具（１０）について記述する。
先ず、踵底（１）と横振れ防止具（１０ａ）の基本構造を機構学的に述べる。踵底（１）は固定節の上踵底（３）の前端と入出力節である下踵底（２）板ばね体の前端を分岐点（Ｙ）で弾性関節的に結合する横V（<）の字状の「下踵底（２）が負荷の入出で上踵底（３）上反り湾曲当接面（３ｃ）に沿って上下に曲り屈伸する」対偶節機構であって、下踵底（２）弾性体の後端は自由端のため、後方へ行く程曲り易く、また捻じれ（横揺れ）易い特性がある。この下踵底（２）後端部と上踵底（３）後端部の両者の、分岐点（Ｙ）からの長さが同じである上下の或る２点と、対偶の長さの和がほぼヒール高さとなる等長２節対偶の蝶番の両板端部の２点とを、まわり対偶に結合して閉ループ４連鎖状機構とすると、４結合点のまわり対偶軸線は常に平行に保たれるため、下踵底（２）後端の横揺れを防止できる。更に、この閉ループ４連鎖状機構に若干の機能を付加すると、後倒れ防止が可能となる。
図に基づいて具体的に説明すると、図６に示すように、横Ｖの字状（＜）に後方が開いた下踵底（２）の後端部の連結部材（２ｅ）と上踵底（３）の後端部の連結部材（３ｅ）間を、図８に示すように膝軸（１４）で蝶番状に回動自在に繋がった下肢板（１１）と上肢板（１２）を、踵軸（１５）と股軸（１３）で回動自在に連結する構造である。これにより股軸（１３）と踵軸（１５）は常に平行に保たれるため、踵底（１）は上踵底（３）を固定底として下踵底（２）後端の横揺れを防止できる。

次に、後倒れ防止具（１０ｂ）の構造を述べる。
同じ長さの下肢板（１１）と上肢板（１２）の長さ方向を、偏り角度（β）β＝０°の（内側を＋とする）、直線状に連結するように連結部（３ｅ）位置を選定し、後転止部（３ｆ）を図６に示す上肢板（１２）の前記直線に対して偏り角度（β）をβ＝ー２°程度許容するように上肢板（１２）上端部の後転止部（１２ｃ）に当接させ、位置決めして天涯底（３ｄ）に設ける。そして、その前方にコイルばねの逆転止ばね（１７）を止具（１７ａ）で天涯底（３ｄ）に固定し逆転止ばね（１７）の他端を上肢板（１２）の天涯底（３ｄ）側の側面に常に小さい力で上肢板（１２）を後転するように付勢して固定する。更に、前転触指（１６）を図６に示すように、下肢板（１１）の下端後部の、下踵底（２）が水平である休止立脚位置では地面には触れない位置で、かつ、踵底（１）を前に送り出して着踵する際に、下踵底（２）の接地受端（２１）が接地する前に接地する位置に設ける。前転触指（１１ｃ）の指根元部は可撓性のゴム製等で、先端側の着地部は地面グリップ力のある合成ゴム製が適している。直接体重を支持することの無い、下肢板（１１）の動きを誘導するための触指であるため強度はあまり必要無い。
以上構造の機能を述べる。踵底（１）は、一旦、基準立脚位置（Ｓ）迄前転すると、上肢板（１２）と下肢板（１１）の連結部が偏り角度（β）のβが約ー２°まで後外側に押し出される。すると、履用者の体重が踵部に掛っても、下肢板（１１）と上肢板（１２）を連結する膝軸（１４）には後外向きの力が掛るが、その力を後転止部（３ｆ）と後転止部（１２ｃ）および下踵底（２）で受け止めて、下肢板（１１）と上肢板（１２）が一枚の支持板状になり、体重負荷を確りと支持できる。
次に、歩行中の後倒れ防止具（１０ｂ）の働きを述べる。
踵底（１）を前に送り出して着踵すると、先ず前転触指（１１ｃ）が着地して下肢板（１１）を踵軸（１５）回りに前転させる方向に回転力が働き、上肢板（１２）も股軸（１３）回りに逆転止ばね（１７）の押力に押し勝って前転する。従って、下踵底（２）は実施例１と同様に支持負荷を受けると曲り支持しながら上踵底（３）の当接面（３ｃ）に根元方向から当接し当接端（３ｃ１）近前付近まで湾曲し、支持負荷が前進すると後方から水平状態に戻る。言い換えると、後倒れ防止具（１０ｂ）は歩行中、即ち支持脚足による体重前進移動中は働くことは無いが、一旦、基準立脚位置（Ｓ）に到達すると、その後は体重を踵に掛けた体重後方移動（休止踵立ち）をすると、後倒れ防止具（１０ｂ）の機能が働く。
以上により、踵底（１）下踵底（２）は、休止時の踵立は、後倒れ防止具（１０ｂ）が働き、従来の低ヒール平底履物と同様に、踵後端から足拇指球（Ｚ）下域までの広範囲で安定した静止立ちができる。

本発明踵底（１）履物は、靴やサンダルに適用できる。また、踵底（１）の着踵時の接地点軌跡が（横から見て）下凸湾曲線形の転がり易い丸底型であれば原理的に適用可能でそれなりの効果があるものと推測できる。

請求項１で述べる下踵底（２）のほぼ水平に伸びた・・板状体には、緩やかな湾曲線状も含む。上踵底（３）当接面（３ｃ）の湾曲より緩やかな湾曲線状で、下踵底（２）と上踵底（３）の後端間が３〜１０ｃｍ程度開く形状であれば、悪形のため実施例を挙げてはいないが、実施例１，２同様に本発明の効果があり、当然、本発明の範疇内である。

１ 踵底・・（下踵底＋上踵底）
１０ 横振れ後倒れ防止具、 １０ａ 横振れ防止具、 １０ｂ 後倒れ防止具
１１ 下肢板、 １１ｃ 前転触指
１２ 上肢板、 １２ｃ 後転止部
１３ 股軸
１４ 膝軸
１５ 踝軸
１６ 前転触指
１７ 逆転止ばね、 １７ａ 止具
２ 下踵底
２ａ 下層
２ｂ 中層、 ２ｂ１ 溝孔
２ｃ 上層
２１ 接地受端
２ｅ 連結部
３ 上踵底
３ａ 下層
３ｂ 上層
３ｃ 当接面、 ３ｃ１ 当接端
３ｄ 天涯底
３ｅ 連結部
３ｆ 後転止部
４ つま先底
５ 底・・（踵底＋つま先底）
６ 甲被
７ 締結具
８ 履物・・（底＋甲被）
ａ 足脚
ＧＬ 地面
Ｋ 踵
Ｈ 股関節
ｓ 垂直立脚位置
S 基準立脚位置
Y 分岐点
Z 足拇指球
α 接足角度（基準立脚位置（Ｓ）での接足面の傾斜角度）
β 偏り角度（股軸（１３）と踝軸（１５）の2軸芯を結ぶ直線に対する膝軸（１４）の偏り角、内側が＋）

Claims (5)

1. 接地部位を備える下踵底（２）が着踵開始から基準立脚位置（Ｓ）までの着踵時に掛かる体重負荷の着踵衝撃を曲り変形支持で緩和しながら支持する踵底（１）であって、着踵動作時の負荷によって曲り変形する底（５）接足面に対する前記下踵底（２）の接地点（線）軌跡が、着踵後半（体移動完了〜体重移動・基準垂直位置（Ｓ）到達まで）の動作時に、下凸湾曲線（面）となる曲げ弾性の高いほぼ水平に伸びた板ばね機能を備えた可撓性の板状体の前記下踵底（２）と、前記下踵底（２）の上に位置して対向する下面が水平から徐々に上反る非撓性の下凸湾曲面を備えた上踵底（３）を、前記下踵底（２）に前記上踵底（３）を重ね、横V（<）の字状に整えて、前方端を垂直立脚位置（ｓ）から足拇指球（Ｚ）下域の接地点までの範囲を有効とする基準立脚位置（Ｓ）直上に位置する分岐点（Ｙ）で接続し一体の横V字状構造体とした、前記下踵底（２）が着踵負荷を受けて前記上踵底（３）の下凸湾曲面に沿って当接しながら曲げ屈伸運動する、前記踵底（１）を特徴とする履物。
2. 前記下踵底（２）の接地点軌跡である下凸湾曲線の条件を、曲率半径中心点を着用者の（片脚で体重を支持する）直脚による垂直立脚位置（ｓ）での踝（K)と股関節（H)間に定め、その曲率半径を、前記中心点から接地点までの垂直長さ以下で、踝（Ｋ）中心点から接地点までの垂直長さ以上である範囲とし、前記垂直立脚位置（ｓ）から離れるほど、前記曲率半径が同長かそれ以下である、前記請求項1記載の履物。
3. 前記下凸湾曲線を円弧とする前記請求項１〜２記載の履物。
4. 前記下踵底（２）を金属板とプラスチックまたはゴムの合成体とする前記請求項１〜３記載の履物。
5. 前記下踵底（２）後端と前記上踵底（３）後端に連結部（２ｅ、３ｅ）を設け、股軸（１３）膝軸（１４）踝軸（１５）の３軸と、下肢板（１１）上肢板（１２）の対板で、中心軸と両板端軸の平行３軸備える蝶番板構造を構成して、前記連結部（２ｅ、３ｅ）の間を、まわり対偶で連結し、前記下肢板（１１）後下に可撓性の前転触指（１６）を、前記下踵底（２）水平の基準立脚位置（Ｓ）では地面（ＧＬ）には触れない位置で、かつ着踵動作時には接地受端（２１）よりも先に接地する位置・形状として接続し、前記上肢板（１２）を後回転させるコイルばねの逆転止ばね（１７）と後転し過ぎを防ぐ後転止部（３ｆ）を設けることを特徴とする横揺れ後倒れ防止具（１０）を備える前記請求項１〜４記載の履物。