履物および履物底
【課題】 歩行の際の労力を軽減する。
【解決手段】 運動靴１は、被覆部１１および靴底部１３を有している。図１Ｂに示すように、靴底部１３は、外形部１３１、緩衝部１３２、弾性板１３３、つま先側保持部１３５、かかと側保持部１３７、支点軸１３８、及び屈曲軸１３９を有している。靴底部１３のつま先で地面を蹴る前は、弾性板１３３のつま先側の端部１３３Ｔはつま先側保持部１３５と、かかと側の端部１３３Ｈはかかと側保持部１３７と、それぞれ係合している。ユーザが歩行を開始すると、靴底部１３が撓み、弾性板１３３には復元力が蓄えられる。靴底部１３のつま先で地面を蹴る際には、弾性板１３３の端部１３３Ｔとつま先側保持部１３５との係合が解放される。これにより、弾性板１３３は蓄えていた復元力を放出する。弾性板１３３による地面の叩打が、歩行の際の補助的な推進力をユーザーに提供する。
【解決手段】 運動靴１は、被覆部１１および靴底部１３を有している。図１Ｂに示すように、靴底部１３は、外形部１３１、緩衝部１３２、弾性板１３３、つま先側保持部１３５、かかと側保持部１３７、支点軸１３８、及び屈曲軸１３９を有している。靴底部１３のつま先で地面を蹴る前は、弾性板１３３のつま先側の端部１３３Ｔはつま先側保持部１３５と、かかと側の端部１３３Ｈはかかと側保持部１３７と、それぞれ係合している。ユーザが歩行を開始すると、靴底部１３が撓み、弾性板１３３には復元力が蓄えられる。靴底部１３のつま先で地面を蹴る際には、弾性板１３３の端部１３３Ｔとつま先側保持部１３５との係合が解放される。これにより、弾性板１３３は蓄えていた復元力を放出する。弾性板１３３による地面の叩打が、歩行の際の補助的な推進力をユーザーに提供する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、履物・履物底に関するものであり、特に、歩行の際の補助推進力を発生する機能を有するものに関する。
【背景技術】
【０００２】
これまでの履物について、図３１を用いて説明する。図３１には、履物１００が示されている。履物１００は、固定板１０１、平板１０２、およびコイルバネ１０５を有している。また、平板１０２は、バネ固定具１０４および緩衝材１１０を有している。さらに、固定板１０１はおよび収納庫１０３を有している。
【０００３】
履物１００の踵にあたる部分には、窪み１１８が設けられている。固定板１０１にはコイルバネ１０５の収納庫１０３が設けられている。固定板１０１の上部には、平板１０２が設けられている。平板１０２は、コイルバネ１０５を固定するためのバネ固定具１０４が設けられている。また、平板１０２の単部には、履物の周囲を傷めない様に緩衝剤１１０が設けられている。
【０００４】
このように履物１００の踵の部分にコイルバネ１０５を設けることによって、人間が履物１００を履いて歩く時に体重を前に移動させるために必要となるかかとを持ち上げる力を補充することができる。
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−２６２７０６号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の履物１００には以下に示すような問題点がある。歩行の際には、かかとを持ち上げる力だけではなく、つま先で地面を蹴る力が必要である。このつま先による蹴りの力が、歩行のスピードの主要因である。お年寄り等は、このつま先による蹴りの力が減少するため、歩行の際のスピードが低下し、結果的に、若者と比較して、同じ距離を歩くにしても時間がかかり、疲労が多くなる。つまり、歩行の際の労力が多くかかる。
【０００７】
従来の履物１００では、このつま先による蹴りの力に対しては、直接的に作用するものではない。したがって、歩行の際の労力を直接的に軽減するものではないという問題点がある。
【０００８】
本発明は、歩行の際の労力を直接的に軽減することができる履物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に関する課題を解決するための手段および発明の効果を以下に示す。
【００１０】
本発明に係る補助推進力生成機能付き履物および補助推進力生成機能付き履物底は、蓄えられた力を解放することによって歩行の際の補助推進力を生成する蓄積部、前記蓄積部との係合を形成し、及び、前記係合を解放をするつま先側係合部、前記蓄積部との係合を形成し、及び、前記係合を解放をするかかと側係合部、を有し、初期状態において、蓄積部の一端とつま先側係合部とが係合しており、前記履物底部のかかとが地面と接する際に、蓄積部の他端とかかと側係合部との係合が形成され、前記履物底部のつま先が地面から離れる際に、前記かかと側係合部と前記蓄積部との係合を維持したまま、前記つま先側係合部と前記蓄積部との係合を解放し、前記履物底部のかかとが地面と再び接するまでに、前記つま先側係合部と前記蓄積部の一端との係合を形成し、かつ、前記かかと側係合部と前記蓄積部との係合を解放する。
【００１１】
これにより、かかとが着地する際に蓄積した蓄積部の復元力をつま先で地面を蹴る際に放出することができる。つまり、歩行の際の補助的な推進力を容易に生成することができ、歩行の際の労力を直接的に軽減することができる。
【００１２】
本発明に係る補助推進力生成機能付き履物および履物底において、蓄積部は、弾性に基づく力を復元力として蓄積することができる板状体又は棒状体である。これにより、蓄積した復元力を利用して、歩行の際の補助推進力を容易に生成することができる。
【００１３】
本発明に係る補助推進力生成機能付き履物および履物底において、かかと側係合部は、前記外形部に設けられるかかと側凸状部材を有しており、さらに、前期かかと側凸状部材と前記蓄積部との係合を解放する際より、係合を形成する際の方が容易となるものである。これにより、蓄積部に容易に復元力を蓄積することができるとともに、蓄積した復元力を不用意に放出させることがないようにすることができる。
【００１４】
本発明に係る補助推進力生成機能付き履物および履物底においては、つま先側係合部は、前記外形部に設けられるつま先側凸状部材を有しており、さらに、前期つま先側凸状部材と前記蓄積部との係合を解放する際より、係合を形成する際の方が容易となるものである。これにより、蓄積部とつま先側係合部との係合を容易に行うことができるとともに、蓄積した復元力を不用意に放出させることがないようにすることができる。
【００１５】
本発明に係る補助推進力生成機能付き履物および履物底において、前記かかと側係合部による前記蓄積部との係合は、電磁気力によって形成及び解放されるものである。これにより、かかと側係合部による蓄積部との係合を確実に容易に達成することができる。
【００１６】
本発明に係る補助推進力生成機能付き履物および履物底において、つま先側係合部による前記蓄積部との係合は、電磁気力によって形成及び解放されるものである。これにより、つま先側係合部による蓄積部との係合を確実に容易に達成することができる。
【００１７】
本発明に係る補助推進力生成装置では、外形部に納められる蓄積部であって、蓄えられた力を放出することによって補助推進力を生成する蓄積部、前記外形部の推進方向側に形成される第１の係合部であって、前記蓄積部との係合を形成し、及び前記係合を解放する第１の係合部、前記外形部の推進方向と反対側に形成される第２の係合部であって、前記蓄積部との係合を形成し、及び前記係合を解放する第２の係合部、を有する補助推進力生成装置において、初期状態において、蓄積部の一端と第１の係合部との係合が形成されており、前記外形部の前記推進方向と反対側の端部が地面と接する際に、蓄積部の他端と第２の係合部との係合が形成され、前記外形部の前記推進方向側の端部が地面から離れる際に、前記第２の係合部と前記蓄積部との係合を維持したまま、前記第１の係合部と前記蓄積部の係合を解放し、前記外形部の推進方向と反対側の端部が地面と再び接するまでに、前記第１の係合部と前記蓄積部の一端との係合を形成し、かつ、前記第２の係合部と前記蓄積部との係合を解放する。
【００１８】
これにより、歩行の際に補助的な推進力を容易に生成することができる。つまり、歩行時の労力を直接的に軽減することができる。
【００１９】
本発明に係る補助推進力生成方法では、歩行時に、つま先非着地・かかと着地状態にて、地面から靴底に作用する押圧力によって靴底内部の変形部材を変形させ、つま先着地・かかと非着地状態になるまでこの変形状態を保持しておき、靴がつま先着地・かかと着地状態を経た後、前記つま先着地・かかと非着地状態となると、前記変形部材の変形状態の保持を解除させて、補助推進力を得る。
【００２０】
これにより、かかとを着地させるときに靴底に作用する反作用の力をつま先で地面を蹴るときの補助推進力として利用することができる。
【００２１】
さらに、本発明に係る補助推進力生成方法では、歩行時のつま先非着地・かかと非着地状態において、板状体又は棒状体である変形部材の一端とつま先側突起部とが係合しており、つま先非着地・かかと着地状態における前記変形部材の変形は、地面から靴底に作用する押圧力によって、前記変形部材の他端とかかと側突起部とを係合させることによって行い、前記変形部材の変形状態の保持を解除することによる補助推進力の獲得は、前記変形部材の他端と前記かかと側突起部との係合を保持したまま、前記つま先側突起部と前記変形部材との係合を解除させることによって行う。
【００２２】
これにより、歩行の際の補助推進力を板状体又は棒状体の弾性力によって容易に生成することができる。
【００２３】
「係合」とは、「ある物体がある方向へ移動しようとする際に、その移動が阻止される若しくは阻止される可能性がある状態をいう。本実施例においては、例えば、弾性板１３３のつま先側の一端１３３Ｔがつま先側係合部１３５１より上に存在し、両者が接している状態（図６Ｂ参照）、及び、弾性板１３３のつま先側の一端１３３Ｔがつま先側係合部１３５１より上に存在するが、両者が接していない状態（図６Ａ参照）をも含む概念である。
【００２４】
「歩行」とは、「所定の方向へ移動すること」を意とするものであり、単に歩く場合だけでなく走る等の動作を含む概念である。
【００２５】
「かかとが地面と接する際」とは、「靴底のかかと付近が地面と接してから、靴底の中央部付近が地面と接地するまでの間」を意とするものである。
【００２６】
「つま先が地面と離れる際」とは、「ある方向への推進力を得ようとする動作を行う際」ということを意とするものである。
【００２７】
「つま先非着地・かかと着地状態」とは、「靴底のかかと付近が地面と接しており、靴底の中央部付近が地面と接していない状態」を意とするものである。
【００２８】
「つま先着地・かかと着地状態」とは、「靴底の中央部付近が地面と接地若しくは最も近接する状態」を意とするものであり、靴底のつま先付近、かかと付近の何れか一方、若しくは両方が地面と接していない状態も含む概念である。
【００２９】
「つま先着地・かかと非着地状態」とは、「靴底の中央部付近が地面から離れており、靴底のつま先付近が地面と接している状態はもとより、靴底の中央部付近が地面と接しており、靴底のつま先付近が地面と接している状態」をも意とするものである。
【００３０】
「つま先非着地・かかと非着地状態」とは、「靴底のかかと付近、靴底の中央部付近、および靴底のつま先付近のいずれもが地面から離れている状態」を意とするものである。
【００３１】
「弾性に基づく力」とは、弾性によって生ずる全ての力を意味するものであり、本実施形態においては、弾性板１３３に生ずる復元力が該当する。
【００３２】
ここで、請求項における構成要素と実施例における構成要素との対応関係を示す。外形部は外形部１３１に、蓄積部は弾性板１３３に、それぞれ対応する。
【００３３】
また、つま先側係合部はつま先側保持部１３５、２３５、８３５に、かかと側係合部はかかと側保持部１３７、２３７、３３７、４３７、５３７、６３７、８３７に、それぞれ対応する。
【００３４】
さらに、かかと側凸状部材は移動棒１３７１、上側保持板２３７１、保持板３３７１、保持板４３７１、保持板５３７１、保持板６３７１、かかと側ストッパー８３７１に、つま先側凸状部材は移動棒１３５１、つま先側係合部２３５１、つま先側ストッパー８３５１に、それぞれ対応する。
【００３５】
さらに、変形部材は、弾性板１３３に対応する。かかと側突起部は、移動棒１３７１、上側保持板２３７１、保持板３３７１、保持板４３７１、保持板５３７１、保持板６３７１、かかと側ストッパー８３７１に、つま先側突起部は、移動棒１３５１、つま先側係合部２３５１、つま先側ストッパー８３５１に、それぞれ対応する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
本発明を実施するための最良の形態を以下に示す。
【実施例１】
【００３７】
1. 構成
1.1. 全体構成
本発明に係る補助推進力生成機能付き履物の実施例１である運動靴１を図１に基づいて説明する。図１Ａは、運動靴１の外観図を示したものである。また、図１Ｂは、図１Ａにおける面Ｈ１での運動靴１の断面図を示したものである。
【００３８】
図１Ａに示すように、運動靴１は、被覆部１１および靴底部１３を有している。また、図１Ｂに示すように、靴底部１３は、外形部１３１、緩衝部１３２、弾性板１３３、つま先側保持部１３５、かかと側保持部１３７、梃子の支点を形成する支点部材たる支点軸１３８、及び屈曲軸１３９を有している。
【００３９】
被覆部１１は、運動靴１を使用するユーザーの足を被覆する。靴底部１３は、被覆部１１の下に位置し、地面と接する。
【００４０】
外形部１３１は、靴底部１３の外形を形成する。弾性板１３３は、弾性を有している。従って弾性板１３３は、曲げによって、弾性に基づく力である復元力を蓄えることができる。また、外形部１３１は、弾性板１３３を収納するための開口部Ａ１３１を有している。開口部Ａ１３１から弾性板１３３の一部が露出する。この結果、弾性板１３３の一部は、靴底の一部を形成することになる。なお、弾性板１３３は、かかと側に形成される接着領域Ａ１３３に接着されている。
【００４１】
緩衝部１３２は、外形部１３１のかかと側の背面に設けられ、靴底部１３のかかとに加わる圧力状態によって伸縮する。
【００４２】
つま先側保持部１３５は、つま先側において、弾性板１３３との係合状態の形成・解放を行う。かかと側保持部１３７は、かかと側において弾性板１３３との係合状態の形成・解放を行う。なお、つま先側保持部１３５及びかかと側保持部１３７の構成・動作については後述する。
【００４３】
支点軸１３８は、弾性板１３３の下側に位置するように外形部１３１に取り付けられている。
【００４４】
屈曲軸１３９は、弾性板１３３の上側に位置するように外形部１３１に取り付けられている。
【００４５】
1.2. かかと側保持部１３７の構成
図２を用いてかかと側保持部１３７を説明する。図２は、図１におけるＨ３平面での靴底部１３の断面を、靴底の下側から見た状態を示したものである。
【００４６】
かかと側保持部１３７は、移動棒１３７１、送り側ブロック１３７３及び受け側ブロック１３７７を有している。また、送り側ブロック１３７３は長孔１３７５を、受け側ブロック１３７７には短孔１３７９を、それぞれ有している。移動棒１３７１は、磁石により構成されている。長孔１３７５には、電磁石を形成する電磁石コイル１３７６が埋設されている。さらに、弾性板１３３の端部１３３Ｈが上方向に移動し、外形部１３１の天井部分と接触する所定の位置に接触センサー１３７０が設けられている。
【００４７】
移動棒１３７１は、電磁石コイル１３７６により長孔１３７５内を矢印ａ２１、ａ２３方向に移動可能に構成されている。移動棒１３７１は、長孔１３７５を矢印ａ２１方向へ移動し、最終的には、短孔１３７９に嵌合するように構成されている。なお、この移動棒１３７１の移動について後述する。
【００４８】
このように、移動棒１３７１が短孔１３７９と嵌合している状態を、かかと側保持部１３７が閉じた状態という。かかと側保持部１３７が閉じた状態では、弾性板１３３のかかと側の端部１３３Ｈは、移動棒１３７１によって移動範囲が制限されるため、移動棒１３７１を超えるような移動はできない。つまり、弾性板１３３の端部１３３Ｈは、かかと側保持部１３７を通過することができない。
【００４９】
移動棒１３７１が短孔１３７９と嵌合していない状態を、かかと側保持部１３７が開いた状態という。かかと側保持部１３７が開いた状態においては、移動棒１３７１による移動範囲の制限がないため、弾性板１３３の端部１３３Ｈは、かかと側保持部１３７を通過することができる。
【００５０】
1.3. つま先側保持部１３５の構成
図３を用いてつま先側保持部１３５を説明する。図３は、図１におけるＨ３平面での、つま先側保持部１３５の断面を被覆部側から見た状態を示したものである。なお、図３には、外形部１３１の靴底を一部において溝状にえぐった断面、及びつま先の一部断面も合わせて示している。
【００５１】
つま先側保持部１３５は、移動棒１３５１、固定部１３５２、送り側ブロック１３５３及び受け側ブロック１３５７を有している。送り側ブロック１３５３は長孔１３５５を、受け側ブロック１３５７は短孔１３５９を、それぞれ有している。移動棒１３５１は、磁石により構成されている。長孔１３５５には、電磁石を形成する電磁石コイル１３５６が埋設されている。さらに、外形部１３１のつま先には圧力センサー１３５０が設けられている。また、弾性板１３３が通過したか否かを検出するために、光センサー１３５４（発光部と受光部により構成されている）が、外形部１３１の開口部Ａ１３１に面して設けられている。なお、移動棒１３５１の移動のメカニズムについては、後述する。
【００５２】
固定部１３５２は、弾性板１３３のつま先側の端部１３３Ｔが靴底部側から被覆部側へ所定範囲以上、移動しないようにするストッパーとして設けられている。これにより、固定部１３５２は、弾性板１３３の端部１３３Ｔが固定部１３５２を超えて、被覆部側へ移動することを防止する。
【００５３】
1.4. つま先側の移動棒１３５１の移動
まず、つま先側保持部１３５の移動棒１３５１の移動について説明する。移動棒１３５１の移動は、磁力による引力、反発力を利用して行う。この磁力を発生する構成の概略図を図４に示す。電磁石コイル１３５６は、切り換えスイッチＳ１、Ｓ２、電源Ｅ１、切換回路Ｃ１、つま先側圧力センサー１３５０及び光センサー１３５４と接続されている。切換回路Ｃ１は、外形部１３１のつま先に設けられているつま先側圧力センサー１３５０が検知する圧力値及び光センサー１３５４からの信号に基づいて、切り換えスイッチＳ１、Ｓ２の切り換えを行う。切り換えスイッチＳ１、Ｓ２は連動して動作するように構成されており、切り換えスイッチＳ１がマイナス（−）方向に切り換えられれば、切り換えスイッチＳ２はプラス（＋）方向へ切り換えられる。このように、切り換えスイッチＳ１、Ｓ２を連動して切り換えるようにすることによって、電磁石コイル１３５６の端部のＳ極、Ｎ極を切り換えることができる。
【００５４】
なお、電源Ｅ１はボタン電池により構成されてる。切り換えスイッチＳ１、Ｓ２、電源Ｅ１、切換回路Ｃ１は、外形部の所定の位置（例えば、固定部１３５２の上方）に設置されている。
【００５５】
つま先側保持部１３５に設けられている移動棒１３５１の移動は、圧力センサー１３５０の圧力値及び光センサー１３５４に基づいて計数されるつま先側カウンタ値の状態によって決定される。切換回路Ｃ１には、圧力センサー１３５０の圧力値に関する所定のしきい値が設定されている。このしきい値は、人間が歩行する際につま先にかかる圧力から計算された値である。しきい値については、予め設定しておいてもよく、また、ユーザーに合わせて、使用の都度、設定するようにしてもよい。切換回路Ｃ１は、圧力センサー１３５０の圧力値に関して、しきい値以上であるか否かの二つの状態を判断する。
【００５６】
また、切換回路Ｃ１は、光センサー１３５４から発せされた信号を計数する。光センサー１３５４は、弾性板１３３が光センサー１３５４を通過する毎に信号を発生する。なお、歩行前における弾性板１３３の端部１３３Ｔがつま先側の移動棒１３５１と係合している状態（つまり図３の状態）での切換回路Ｃ１のつま先側カウンタ値を「０」と設定している。弾性板１３３の端部１３３Ｔがつま先側の移動棒１３５１と係合している状態から、弾性板１３３と移動棒１３５１との係合が解放され、弾性板１３３が下方向へ移動すると、光センサー１３５４を通過することになり、光センサー１３５４は信号を発生する。切換回路Ｃ１は、光センサー１３５４からの信号を検知し、つま先側カウンタ値を「１」とする。そして、弾性板１３３は、上方向へ戻ってくるときに、再度、光センサー１３５４を通過し、この時に光センサー１３５４は信号を発生する。切換回路Ｃ１は、この信号を検知し、つま先側カウンタ値を「０」とする。つまり、弾性板１３３が光センサ１３５４を下方向へ通過する時には、切換回路Ｃ１のつま先側カウンタ値は「１」となり、光センサ１３５４を上方向へ通過する際にはつま先側カウンタ値は「０」となる。本実施形態においては、つま先側カウンタ値は「０」か「１」の２つの状態を有する。カウンター値が「０」の場合は、弾性板１３３の端部１３３Ｔは、移動棒１３５１より上側にあることを意味し、カウンター値が「１」の場合は、弾性板１３３の端部１３３Ｔが移動棒１３５１より下側にあることを意味する。つまり、カウンター値によって、弾性板１３３の端部１３３Ｔと移動棒１３５１との間の相対的な位置関係を検出している。
【００５７】
本実施形態においては、圧力センサー１３５０の圧力値について２つの状態（圧力値がしきい値以上であるか否か）、つま先側カウンタ値について２つの状態（「０」であるか「１」であるか）を有しており、これらの組合せによって、つま先側保持部の開閉状態が決定される。図５に圧力値及びつま先側カウンタ値の状態とつま先側保持部の開閉状態を示す。本実施形態においては、つま先側圧力センサー１３５０が所定のしきい値以上の圧力値を検知した場合には、切換回路Ｃ１は、移動棒１３５１と電磁石コイル１３５６との間に引力が発生するように切り換えスイッチＳ１、Ｓ２を切り換える。これにより、つま先側保持部１３５を開いた状態とすることができる。なお、圧力センサー１３５０の圧力値がしきい値以上となった場合には、切換回路Ｃ１は、光センサー１３５４に基づくつま先側カウンタ値を問題としない。
【００５８】
一方、つま先側圧力センサー１３５０がしきい値未満となる場合は、つま先側カウンタ値の状態によって、移動棒１３５１の状態が決定される。つま先側カウンタ値が「１」の場合には、切換回路Ｃ１は、移動棒１３５１と電磁石コイル１３５６との間に引力が発生するように切り換えスイッチＳ１、Ｓ２を設定する。これにより、つま先側保持部１３５は開いた状態となる。つま先側カウンタ値が「０」の場合には、切換回路Ｃ１は、移動棒１３５１と電磁石コイル１３５６との間に反発力が発生するように切り換えスイッチＳ１、Ｓ２を設定する。これにより、つま先側保持部１３５を閉じた状態とすることができる。
【００５９】
1.5. かかと側の移動棒１３７１の移動
次に、かかと側保持部１３７の移動棒１３７１の移動について説明する。移動棒１３７１の移動も、移動棒１３５１の移動と同様に、磁力による引力、反発力を利用して行う。この磁力を発生する構成の概略図を図４に示す。電磁石コイル１３７６は、切り換えスイッチＳ３、Ｓ４、電源Ｅ２、切換回路Ｃ２、および接触センサー１３７０が接続されている。切り換えスイッチＳ３、Ｓ４の動作については、つま先側の切り換えスイッチＳ１、Ｓ２と同様である。なお、本実施形態においては、電源Ｅ２はボタン電池により構成されており、外形部の所定の位置（例えば、送り側ブロック１３７３内）に設置されている。
【００６０】
接触センサー１３７０は、弾性板１３３の接触を検知する毎に接触信号を発生する。かかと側保持部１３７が開いた状態において、切換回路Ｃ２は、接触信号を受信すると、かかと側保持部１３７を閉じた状態とする。つまり、切換回路Ｃ２は、移動棒１３７１と電磁石コイル１３７６との間に反発力が発生するように、切り換えスイッチＳ３、Ｓ４を切り換える。
【００６１】
一方、かかと側保持部１３７が閉じた状態において、切換回路Ｃ２は、接触信号を受信すると、かかと側保持部１３７を開いた状態とする。つまり、切換回路Ｃ２は、移動棒１３７１と電磁石コイル１３７６との間に引力が発生するように、切り換えスイッチＳ３、Ｓ４を切り換える。
【００６２】
２. 補助推進力生成メカニズムの概要
本実施形態における補助推進力の生成メカニズムについて、図６、７を用いて説明する。
【００６３】
図６Ａは、運動靴１の初期状態を示している。初期状態とは、ユーザーが当該運動靴を使用して、歩行等を開始する前の状態をいう。初期状態においては、運動靴１の靴底面には圧力はかかっていない。このとき、圧力センサー１３５０の圧力値は予め設定されたしきい値未満であり、また、つま先側カウンタ値は「０」である。初期状態においては、つま先側保持部１３５は閉じた状態であり、かかと側保持部１３７は開いた状態である。また、弾性板１３３の端部１３３Ｔは、つま先側の移動棒１３５１と係合している。
【００６４】
ユーザーが運動靴１を使用して歩行し始め、外形部１３１のかかとが地面と接し、かかとに圧力がかかった状態を図６Ｂに示す。ユーザーが地面に対してかかとを踏み込むことによって、緩衝部１３２が圧縮される。このとき、かかと側保持部１３７は開いた状態であるので、弾性板１３３の端部１３３Ｈは、上側に移動し、かかと側保持部１３７を通過する。そして、弾性板１３３の端部１３３Ｈは、最終的には接触センサー１３７０に接触する。
【００６５】
弾性板１３３が接触センサー１３７０に接触すると、当該接触センサー１３７０は接触信号を発生する。接触信号を受信した切換回路Ｃ２（図示せず）は、かかと側保持部１３７を閉じた状態とする。これにより、弾性板１３３の端部１３３Ｈは、移動棒１３７１と係合することになる。つまり、弾性板１３３の端部１３３Ｈは下方向への移動が抑制され、結果、当該弾性板１３３は所定の位置に固定される。
【００６６】
このように、弾性板１３３の端部１３３Ｈが移動棒１３７１と係合し、また、弾性板１３３の中間部分は屈曲軸１３９によって上側への動きが制限されていることから、弾性板１３３はＵ字状に変形する。つまり、弾性板１３３には、Ｕ字状の曲げ変形による復元力が蓄積されている。
【００６７】
ユーザーが歩行動作を続けると、圧力がかかる靴底部１３の位置は、かかと部分から方向に徐々に移動していく。その時のつま先に圧力がかかる前の運動靴１の状態を図６Ｃに示す。弾性板１３３の端部１３３Ｔはつま先側保持部１３５と、弾性板１３３の端部１３３Ｈはかかと側保持部１３７と、それぞれ係合を維持したままである。なお、弾性板１３３の端部１３３Ｈがかかと側保持部１３７と係合したままであるので、緩衝部１３２は圧縮されたままである。
【００６８】
さらに、ユーザーが歩行動作を続けると、圧力がかかる位置はつま先に移動する。その時の運動靴１の状態を図７Ａに示す。この時、つま先部に配置されているつま先側圧力センサー１３５０が圧力を検知する。圧力が所定のしきい値以上になると、つま先側保持部１３５を開いた状態とする。これにより、弾性板１３３の端部１３３Ｔとつま先側保持部１３５との係合が解放され、弾性板１３３は蓄えていた復元力を放出する。この復元力の放出により、弾性板１３３の端部１３３Ｔは、下方向（矢印ａ６１方向）へ移動し、地面を叩打する。
【００６９】
本実施形態では、弾性板１３３の端部１３３Ｔによる地面の叩打とユーザーが地面をける動作との相乗効果によって、歩行の際における前方への推進力が生成される。
【００７０】
ユーザーが地面を蹴り終えると、運動靴１は空中を移動することになる。この時の状態を示したものが図７Ｂである。弾性板１３３には、当該弾性板１３３が接した支点軸１３８を中心とする回転力が働く。つまり、弾性板１３３の端部１３３Ｔには矢印ａ６３方向の回転力が働き、弾性板１３３の端部１３３Ｈには矢印ａ６５方向の回転力が働く。これにより、弾性板１３３の端部１３３Ｈは、上方へ移動し、接触センサー１３７０に当たる。
【００７１】
弾性板１３３の端部１３３Ｈが接触センサー１３７０に当たると、当該接触センサー１３７０は接触信号を発生する。これまでかかと側保持部１３７は閉じた状態であったので、接触信号を受信した切換回路Ｃ２（図示せず）は、かかと側保持部１３７を開いた状態とする。弾性板１３３の端部１３３Ｈは、接触センサー１３７０に当たった反動と圧縮されていた緩衝部１３２の復元力により矢印ａ６７方向へ移動する。かかと側保持部１３７は開いた状態となっていることから、弾性板１３３の端部１３３Ｈは、かかと側保持部１３７を通過し、初期状態時の位置へ戻る（図６Ａ参照）。
【００７２】
また、弾性板１３３の端部１３３Ｈが矢印ａ６７方向へ移動することから、弾性板１３３の端部１３３Ｔは支点軸１３８を中心として同方向に回転、つまり矢印ａ６９方向へ移動する。つま先側保持部１３５は開いた状態であるので、弾性板１３３の端部１３３Ｔは、つま先側保持部１３５を通過することができる。これにより、弾性板１３３の端部１３３Ｔは初期状態時の位置へ戻る（図６Ａ参照）。
【００７３】
なお、弾性板１３３の端部１３３Ｔはつま先側保持部１３５を通過する際に光センサー１３５４が信号を発し、つま先側カウンタ値は「０」となる。このとき、圧力センサー１３５０の圧力値がしきい値以下であり、また、カウンタ値が「０」となることから、つま先側保持部１３５は閉じた状態となる。弾性板１３３の端部１３３Ｔは、つま先側保持部１３５の移動棒１３５１と係合した状態となる。
【００７４】
これにより、つま先側保持部１３５は閉じた状態、かかと側保持部１３７は開いた状態、さらに、弾性板１３３の端部１３３Ｔがつま先側の移動棒１３５１と係合している状態となり、運動靴１は、初期状態に戻ることになる。この一連の動作を繰り返すことによって、歩行の際の補助推進力を連続的に生成していく。
【００７５】
このように、運動靴１は、かかとが着地する際に弾性板１３３に蓄積した復元力を、つま先が地面を蹴る動作に合わせて放出することによって、補助推進力を生成するものである。
【実施例２】
【００７６】
1. 構成
1.1. 全体構成
本発明に係る補助推進力生成機能付き履物の実施例２である運動靴２を図８に基づいて説明する。図８は、図１Ａにおける面Ｈ１での運動靴２の断面図を示したものである。
【００７７】
図８に示すように、運動靴２は、被覆部１１および靴底部２３を有している。靴底部２３は、外形部１３１、緩衝部１３２、弾性板１３３、つま先側保持部２３５、かかと側保持部２３７、支点軸１３８、及び屈曲軸１３９を有している。本実施形態においては、つま先側保持部２３５及びかかと側保持部２３７の構成が、実施例１とは相違する。その他の構成については、実施例１と同様である。以下においては、相違点を中心に説明する。
【００７８】
1.2. かかと側保持部２３７の構成
図９を用いてかかと側保持部２３７を説明する。図９は、図１ＡにおけるＨ３平面での靴底部２３のかかと側の断面を、靴底の下側から見た状態を示したものである。
【００７９】
かかと側保持部２３７は、上側保持板２３７１及び下側保持板２３７３を有している。上側保持板２３７１及び下側保持板２３７３は、外形部１３１の背面部１３１Ｂに固定されている。これにより、上側保持板２３７１及び下側保持板２３７３は片持ち梁として機能する。また、上側保持板２３７１及び下側保持板２３７３は、弾性に基づく復元力を蓄積する性質を有する。
【００８０】
上側保持板２３７１は、下側保持板２３７３より上側（被覆部側）に設けられている。上側保持板２３７１は、下側保持板２３７３より、運動靴２の縦方向（矢印ａ８１方向）に長くなるように形成されている。また、図１１に示すように、運動靴２が初期状態において、弾性板１３３の端部１３３Ｈと背面部１３１Ｂとの距離Ｌ２よりも、上側保持板２３７１の長さＬ１は長く、下側保持板２３７３の長さＬ３は短くなるように構成されている。このように上側保持板２３７１の下に下側保持板２３７３を設けることによって、上側保持板２３７１は上側に曲がりやすく、下側に曲がりにくくすることができる。
【００８１】
なお、上側保持板２３７１と下側保持板２３７３とは、別個のものとして設けられており、それぞれ独立した動作が可能である。
【００８２】
1.3. つま先側保持部２３５の構成
図１０を用いてつま先側保持部２３５を説明する。図１０は、図１ＡにおけるＨ１平面でのつま先側保持部２３５の断面を示したものである。
【００８３】
つま先側保持部２３５は、つま先側係合部２３５１、押圧部２３５３を有している。つま先側係合部２３５１は、一端を外形部１３１と接続し、上方向への一方向のみ動作する蝶番構造を有している。この蝶番構造は、以下に示す特徴を有している。まず第一に、つま先側係合部２３５１は、弾性板１３３の端部１３３Ｔがつま先側係合部２３５１に対して下から上方向（矢印ａ７３方向）へ移動する場合には抵抗とならない、という特徴を有している。第二に、つま先側係合部２３５１は、弾性板１３３の端部１３３Ｔがつま先側係合部２３５１に対して上から下方向（矢印ａ７１方向）へ移動する場合には抵抗となる、という特徴を有している。すなわち、弾性板１３３の端部１３３Ｔの上から下方向へのスムーズな移動は阻止され、弾性板１３３の端部１３３Ｔとつま先側係合部２３５１とが係合することになる。第三に、弾性板１３３の端部１３３Ｔとつま先側係合部２３５１とが係合した状態で、さらに所定以上の押圧を受けた場合には、弾性板１３３の端部１３３Ｔが、つま先側係合部２３５１を超えて矢印ａ７３方向へ移動することができる程度の柔軟さを有している。ここで所定の圧力は、押圧部２３５３によって加えられるものであり、人が歩行の際につま先で地面をける過程で発生する押圧である。
【００８４】
押圧部２３５３は、外形部１３１のつま先において、下方向（矢印ａ７１方向）へ突出する凸状形状を有している。押圧部２３５３は、上側から矢印ａ９１方向への圧力を受け、弾性板１３３の端部１３３Ｔを押圧し、弾性板１３３の端部１３３Ｔとつま先側係合部２３５１との係合を解放する。
【００８５】
2. 補助推進力生成メカニズムの概要
本実施形態における補助推進力の生成のメカニズムは、基本原理において、実施例１と同様である。つまり、当該メカニズムは、かかとが着地する際に弾性板１３３に蓄積した復元力を、つま先が地面を蹴る動作に合わせて放出することによって、補助推進力を生成するものである。
【００８６】
ただし、本実施形態におけるつま先側保持部２３５及びかかと側保持部２３７の構成は実施例１と異なる。よって、本実施形態と実施例１とでは弾性板１３３の端部１３３Ｔ、弾性板１３３の端部１３３Ｈとつま先側保持部２３５、かかと側保持部２３７との係合の実現方法が異なる。以下において、この異なる点を説明する。
【００８７】
2.1. 初期状態
弾性板１３３の端部１３３Ｔ、弾性板１３３の端部１３３Ｈとつま先側保持部２３５、かかと側保持部２３７との係合の実現方法を説明する前に、運動靴２の初期状態を図１１を用いて説明する。
【００８８】
初期状態においては、運動靴２の靴底面には圧力はかかっていない。このとき、弾性板１３３、上側保持版２３７１及び下側保持版２３７３はほぼまっすぐな状態に保持される。また、弾性板１３３の端部１３３Ｔは、つま先側係合部２３５１の上側にあり、つま先側係合部２３５１と係合している。弾性板１３３の端部１３３Ｈは、下側保持板２３７３より下側に位置し、つま先側係合部２３５１と係合していない。
【００８９】
2.2. かかと側の端部１３３Ｈとかかと側保持部２３７との係合形成
弾性板１３３の端部１３３Ｈとかかと側保持部２３７とが係合するメカニズムを図１２Ａ〜Ｄを用いて説明する。なお、図１２Ａ〜Ｄにおいては、簡単のため靴底部２３のつま先側および支点軸１３８の記載は省略している。
【００９０】
図１２Ａに示すように、ユーザーが地面に対してかかとを踏む込むことによって、緩衝部１３２が圧縮される。このとき、弾性板１３３の端部１３３Ｈは、上側に移動する。そして、弾性板１３３の端部１３３Ｈは上側保持板２３７１の端部２３７１Ｔを押し上げる。この時、上側保持板２３７１と下側保持板２３７３との長さの関係から、弾性板１３３の端部１３３Ｈは下側保持板２３７３と接することはない。
【００９１】
弾性板１３３は、矢印ａ１０１方向の圧力によって撓み、上側保持板２３７１は弾性板１３３によって撓まされる。両者のたわみが進むと、端部１３３Ｈと端部２３７１Ｔとの重なり距離が減少する。端部１３３Ｈと端部２３７１Ｔとの接点がなくなるまで両者が撓むと（図１２Ｂ参照）、弾性板１３３は上側保持板２３７１より上側に位置する（図１２Ｃ参照）。一方、上側保持板２３７１の端部２３７１Ｔは、弾性板１３３の端部１３３Ｈによる下からの押し上げがなくなるため、元の位置に戻る。
【００９２】
ユーザーが歩行を続け、かかとにかかっていた圧力がつま先側に移動し始めた状態を図１２Ｄに示す。この時、弾性板１３３の端部１３３Ｈが下側へ移動しようとする力を上側保持板２３７１と下側保持板２３７３とが受け止めている。
【００９３】
このように、弾性板１３３の端部１３３Ｈが上側に移動する際には、弾性板１３３の端部１３３Ｈは上側保持板２３７１のみを押し上げればよい。一方、弾性板１３３の端部１３３Ｈが下側に戻ろうとする際には、弾性板１３３の端部１３３Ｈは上側保持板２３７１及び下側保持板２３７３を押し下げる必要があり、弾性板１３３の端部１３３Ｈが下側に戻ろうとする力より、上側保持板２３７１と下側保持板２３７３との受け止める力を大きくすることにより、かかと側保持部２３７と弾性板１３３の端部１３３Ｈとの係合を形成できる構成となっている。
【００９４】
2.3. 弾性板１３３の端部１３３Ｔとつま先側保持部２３５との係合解放
弾性板１３３の端部１３３Ｔとつま先側保持部２３５との係合が解放されるメカニズムを図１３を用いて説明する。ユーザーが歩行の際に地面を蹴る直前の運動靴２の状態を図１３Ａに示す。ユーザーがつま先部分で地面を蹴る過程で、つま先に対して矢印ａ１１２方向から大きい押圧がかかる。この押圧により、押圧部２３５３が、弾性板１３３の端部１３３Ｔを押し下げる。これにより、弾性板１３３の端部１３３Ｔとつま先側係合部２３５１との係合が解放され、弾性板１３３は蓄えていた復元力を放出する。この復元力の放出により、弾性板１３３の端部１３３Ｔは、下方向（矢印ａ１１１方向）へ移動し、地面を叩打する。
【００９５】
そして、ユーザーが地面を蹴り終えた直後の運動靴２の状態を図１３Ｂに示す。押圧部２３５３からの押圧によって係合が解放された弾性板１３３の端部１３３Ｔは、下方向（矢印ａ１１２方向）へ移動する。
【００９６】
本実施形態では、弾性板１３３の端部１３３Ｔによる地面の叩打とユーザーが地面をける動作との相乗効果によって、歩行の際の前方への推進力が生成される。
【００９７】
2.4. 初期状態の回復
弾性板１３３の端部１３３Ｔとつま先側保持部２３５との係合が解放され、運動靴２が空中を移動し始めた状態を図１４Ａに示す。弾性板１３３には、当該弾性板１３３が接した支点軸１３８を中心とする回転力が働く。弾性板１３３の端部１３３Ｔには矢印ａ１１３方向の回転力が働き、弾性板１３３の端部１３３Ｈには矢印ａ１１５方向の回転力が働く。これにより、弾性板１３３の端部１３３Ｈは、上方へ移動する。そして、弾性板１３３は、復元力を全て放出すると真っ直ぐな状態となる。また、弾性板１３３の端部１３３Ｈによって上側保持板２３７１と下側保持板２３７３とに加わっていた圧力がなくなり、上側保持板２３７１と下側保持板２３７１との復元力により、上側保持板２３７１と弾性板１３３の端部１３３Ｈとが、跳ね上がる。その状態を図１４Ｂに示す。弾性板１３３は、支点軸１３８を中心として矢印ａ１１５方向へ回転する。また、上側保持板２３７１の端部２３７１Ｔは、矢印ａ１３５方向へ移動する。
【００９８】
弾性板１３３の端部１３３Ｈは、靴底の上部に衝突し、衝突した反動と圧縮されていた緩衝部１３２の復元力によって矢印ａ１１６方向へ移動する。弾性板１３３の端部１３３Ｈは、上側保持板２３７１の端部２３７１Ｔが自らのもとの位置に戻るより早く、上側保持板２３７１の端部２３７１Ｔのもとの位置を通過する。なお、これまでの上側保持板２３７１および弾性板１１３の動きは、上側保持板２３７１及び下側保持板２３７３の弾性の大きさ等を調整することによって実現することができる。弾性板１３３の端部１３３Ｈが上側保持板２３７１の端部２３７１Ｔより早く、上側保持板２３７１の初期状態の位置を通過した状態を図１５Ａに示す。このように弾性板１３３の端部１３３Ｈが上側保持板２３７１の初期状態の位置を通過した後に、上側保持板２３７１の端部２３７１Ｔは、矢印ａ１３６方向へ移動する。
【００９９】
弾性板１３３の端部１３３Ｔは、弾性板１３３の端部１３３Ｈが支点軸１３８を中心に矢印ａ１１６方向へ回転するのと同一方向の回転、つまり矢印ａ１１４方向へ回転し、上方へ移動する。そして、弾性板１３３の端部１３３Ｔがつま先側係合部２３５１と接触する。弾性板１３３の端部１３３Ｔがつま先側係合部２３５１に接触し、つま先側係合部２３５１を押し上げている状態を図１５Ｂに示す。つま先側係合部２３５１を形成する蝶番構造は前述のように下側からの物体の移動に対しては抵抗となることはなく、つま先側係合部２３５１は、矢印ａ１５１方向へ移動する。弾性板１３３の端部１３３Ｔは、つま先側係合部２３５１を超えて矢印ａ１１４方向へ移動する。
【０１００】
弾性板１３３の端部１３３Ｔがつま先側係合部２３５１を完全に超えた状態を図１６Ａに示す。つま先側係合部２３５１は、弾性板１３３の端部１３３Ｔが通過した後には下から押し上げる力がなくなるので、矢印ａ１５２方向へ移動する。一方、弾性板１３３の端部１３３Ｔは、つま先側係合部２３５１を超えた後、今度は初期状態に落ち着くべく矢印ａ１１７方向へ移動する。最終的に、弾性板１３３の端部１３３Ｔは、初期状態の位置に落ち着いた状態を図１６Ｂに示す。
【０１０１】
これにより、運動靴２は、初期状態に戻ることになる。この一連の動作を繰り返すことによって、歩行の際の補助推進力を連続的に生成していく。
【０１０２】
このように、運動靴２は、かかとが着地する際に弾性板１３３に蓄積した復元力を、つま先が地面を蹴る動作に合わせて放出することによって、補助推進力を生成するものである。
【実施例３】
【０１０３】
前述の実施例２は、片持ち梁である上側保持板２３７１に対して下側に下側保持板２３７３を設けることによって、かかと側保持部２３７と弾性板１３３との係合の形成・解放を行うものである。本実施形態は、前述の実施例２における係合形成・解放と同じ原理を利用して補助推進力を生成するものであるが、かかと側保持部２３７の構成が異なる。
【０１０４】
1. 構成
1.1. 全体構成
本発明に係る補助推進力生成機能付き履物の実施例３である運動靴３を図１７に基づいて説明する。図１７は、図１Ａにおける面Ｈ１での運動靴２の断面図を示したものである。
【０１０５】
図１７に示すように、運動靴３は、被覆部１１および靴底部３３を有している。靴底部３３は、外形部１３１、緩衝部１３２、弾性板１３３、つま先側保持部２３５、かかと側保持部３３７、支点軸１３８及び屈曲軸１３９を有している。本実施形態においては、かかと側保持部３３７の構成が、実施例２とは相違する。その他の構成については、実施例２と同様である。以下においては、相違点を中心に説明する。
【０１０６】
1.2. かかと側保持部２３７の構成
図１８を用いてかかと側保持部３３７を説明する。図１８は、図１ＡにおけるＨ３平面でのかかと部２３の断面を、靴底の下側から見た状態を示したものである。
【０１０７】
かかと側保持部３３７は、保持板３３７１及び保持棒３３７３を有している。保持板３３７１は、弾性に基づく復元力を蓄積できるものである。保持板３３７１の端部は、外形部１３１の背面部１３１Ｂに固定されている。保持棒３３７３は、外形部１３１を横断するように設けられており、かつ、保持板３３７１の下面Ｐ１５１に接するように設けられている。このように保持板３３７１の下に保持棒３３７３を設けることによって、保持板３３７１は上側に曲がりやすく、下側に曲がりにくくすることができる。
【実施例４】
【０１０８】
前述の第２、３の実施形態における運動靴２、３では、初期状態を回復するために上側保持板２３７１若しくは保持板３３７１を弾性板１３３より早く落下させることが必要である。従って、前述の第２、３の実施形態においては、上側保持板２３７１、下側保持板２３７３若しくは保持板３３７１の弾性等によって、初期状態の回復を可能とした。一方、本実施形態においては、強制的に弾性板１３３の落下開始時を早くさせることによって初期状態の回復を可能とするものである。
【０１０９】
1. 構成
1.1. 全体構成
本発明に係る補助推進力生成機能付き履物の実施例４である運動靴４を図１９に基づいて説明する。図１９は、図１Ａにおける面Ｈ１での運動靴４の断面図を示したものである。
【０１１０】
図１９に示すように、運動靴４は、被覆部１１および靴底部４３を有している。靴底部４３は、外形部１３１、緩衝部１３２、弾性板１３３、つま先側保持部２３５、かかと側保持部４３７、支点軸１３８及び屈曲軸１３９を有している。本実施形態においては、かかと側保持部４３７の構成が、実施例２とは相違する。その他の構成については、実施例２と同様である。以下においては、相違点を中心に説明する。
【０１１１】
1.2. かかと側保持部４３７の構成
図２０を用いてかかと側保持部４３７を説明する。図２０は、図１ＡにおけるＨ３平面での靴底部４３の断面を、靴底の下側から見た状態を示したものである。
【０１１２】
かかと側保持部４３７は、保持板４３７１及び移動制限棒４３７３を有している。保持板４３７１は、外形部１３１の背面部１３１Ｂに設けられている。移動制限棒４３７３は、外形部１３１を横断するように設けられている。移動制限棒４３７３を配置する位置によって、弾性板１３３の落下開始時を調整することができる
2. 補助推進力生成メカニズムの概要
本実施形態における補助推進力の生成のメカニズムは、基本原理において、実施例２と同様である。ただし、本実施形態におけるかかと側保持部４３７の構成は、実施例２におけるそれらと相違するため、弾性板１３３の端部１３３Ｈとかかと側保持部４３７との係合の形成及び解放の実現方法が異なる。以下において、この異なる点を説明する。
【０１１３】
弾性板１３３の端部１３３Ｔとつま先側保持部２３５との係合が解放され、運動靴２が空中を移動し始めた状態（図１４Ａ参照）における靴底部４３のかかと側の断面を図２１Ａに示す。弾性板１３３には、当該弾性板１３３が接した支点軸１３８を中心とする回転力が働く。弾性板１３３の端部１３３Ｔ（図示せず）には矢印ａ４１３方向の回転力が働き、弾性板１３３の端部１３３Ｈには矢印ａ４１５方向の回転力が働く。これにより、弾性板１３３の端部１３３Ｈは、上方へ移動する。そして、弾性板１３３は、復元力を全て放出すると真っ直ぐな状態となる。また、弾性板１３３の端部１３３Ｈによって保持板４３７１に加わっていた圧力が解放され、保持板４３７１の復元力は弾性板１３３の端部１３３Ｈを跳ね上げる力としても働く。
【０１１４】
次に、弾性板１３３の端部１３３Ｈが、移動制限棒４３７３に衝突した状態を図２１Ｂに示す。弾性板１３３の端部１３３Ｈは、移動制限棒４３７３に衝突した反動と圧縮されていた緩衝部１３２の復元力によって矢印ａ４１６方向へ回転し始める。弾性板１３３の端部１３３Ｈは、保持板４３７１の端部４３７１Ｔがもとの位置に戻るより早く、その位置を通過する。なお、弾性板１３３の端部１３３Ｈが保持板４３７１の端部４３７１Ｔのもとの位置を通過するタイミングは、保持板４３７１と移動制限棒４３７３との位置関係等を調整することによって実現することができる。
【０１１５】
弾性板１３３の端部１３３Ｈが保持板４３７１の端部４３７１Ｔより早く、保持板４３７１の初期状態の位置を通過した状態を図２１Ｃに示す。このように、弾性板１３３の端部１３３Ｈが保持板４３７１の初期状態の位置を通過した後に、保持板４３７１の端部４３７１Ｔは、矢印ａ４３６方向へ移動する。これにより、図２１Ｄに示すように、かかと側保持部４３７は、初期状態に戻ることができる。
【０１１６】
一方、弾性板１３３の端部１３３Ｔとつま先側係合部２３５との係合の形成については、実施例２と同様である。
【０１１７】
これにより、運動靴４は、初期状態に戻ることになる。この一連の動作を繰り返すことによって、歩行の際の補助推進力を連続的に生成していく。
【０１１８】
このように、運動靴４は、かかとが着地する際に弾性板１３３に蓄積した復元力を、つま先が地面を蹴る動作に合わせて放出することによって、補助推進力を生成するものである。
【実施例５】
【０１１９】
1. 構成
1.1. 全体構成
本発明に係る補助推進力生成機能付き履物の実施例５である運動靴８を図２２に基づいて説明する。図２２は運動靴８の縦断面図である。
【０１２０】
図２２に示すように、運動靴８は、被覆部８１および靴底部８３を有している。靴底部８３は、外形部８３１、弾性蓄積補助部材たるかかと側押上部８３２、弾性板８３３、つま先側保持部８３５、かかと側保持部８３７、屈曲軸８３８、支点軸８３９を有している。また、靴底部８３は、反発板８４１、弾性板８３３の移動を制限する移動制限部材たるガイドレール８４３、及び固定磁石８４５を有している。
【０１２１】
本実施形態における実施例１との主な相違点は、つま先側保持部８３５及びかかと側保持部８３７の構成である。なお、図２２〜図２７においては、各構成要素は実際の大きさとは異なって示している。これは、各構成要素の動作をより解りやすいように説明するためである。
【０１２２】
1.2. かかと側保持部８３７の構成
かかと側保持部８３７は、かかと側ストッパー８３７１、弾性板８３３とかかと側凸状部材との係合解放を助ける解放補助部材たるバネ８３７３、及びかかと側凸状部材の移動領域となるかかと側移動領域部材たる移動溝８３７５を有している。かかと側ストッパー８３７１は、本体部８３７１Ｂと突出部８３７１Ｓとを有している。本体部８３７１Ｂは、移動溝８３７５の内部を矢印ａ８０１方向へ移動することができる。突出部８３７１Ｓは、移動溝８３７５から靴底部８３の内部空間８３Ａへ突出するように構成されている。
【０１２３】
バネ８３７３は、移動溝８３７５の最下部に納められている。かかと側ストッパー８３７１に重力以外の外力がかかっていない場合では、バネ８３７３は前述の最下部に位置する状態でかかと側ストッパー８３７１と接する。このとき、バネ８３７３はかかと側ストッパー８３７１の自重のみを受けている。
【０１２４】
移動溝８３７５は、外形部８３１の内部に設けられている。また、移動溝８３７５は、地面に対して垂直に設けられるのではなく、上部において後方に傾くように斜めに設けられている。
【０１２５】
1.3. つま先側保持部８３５の構成
つま先側保持部８３５は、つま先側ストッパー８３５１及びつま先側凸状部材の移動領域となるつま先側移動領域部材たる移動溝８３５５を有している。つま先側ストッパー８３５１は、本体部８３５１Ｂと突出部８３５１Ｓとを有している。本体部８３５１Ｂは、移動溝８３７５の内部を矢印ａ８０３方向へ移動することができる。突出部８３５１Ｓは、移動溝８３５５から靴底部８３の内部空間８３Ａへ突出するように構成されている。
【０１２６】
移動溝８３５５は、外形部８３１の内部に設けられている。また、移動溝８３５５は、地面に対して垂直に設けられるのではなく、上部において前方に傾くように斜めに設けられている。これにより、つま先側ストッパー８３５１に自重以外の外力が生じていない場合には、当該つま先側ストッパー８３５１は、自重により移動溝８３５５の最下部に位置することになる。
【０１２７】
1.4. その他の特徴的構成
外形部８３１のつま先には、つま先上がりとなる傾斜面Ｐ８（以下、つま先面Ｐ８とする。）が形成されている。また、弾性板８３３の端部８３３Ｈ付近にガイドレール用孔Ｈ１が形成されている。このガイドレール用孔Ｈ１には、ガイドレールが通される。従って、弾性板８３３の端部８３３Ｈは、ガイドレール８４３に沿った動きのみが可能である。
【０１２８】
2. 補助推進力生成メカニズムの概要
本実施形態における補助推進力の生成のメカニズムは、基本原理において、実施例１と同様である。つまり、弾性板８３３の端部８３３Ｔ、８３３Ｈが保持された状態から、弾性板８３３の端部８３３Ｔを解放し、弾性板８３３に蓄積された復元力を放出することによって、歩行の際の補助的な推進力を生成しようとするものである。
【０１２９】
ただし、本実施形態におけるつま先側保持部８３５及びかかと側保持部８３７の構成は、実施例１におけるそれらと相違するため、弾性板８３３の端部８３３Ｔ、８３３Ｈとつま先側保持部８３５、かかと側保持部８３７との係合の実現方法が異なる。以下において、この異なる点を説明する。
【０１３０】
2.1. 初期状態
図２２は、運動靴８の初期状態を示したものである。初期状態において、弾性板８３３は、真っ直ぐの状態、つまりエネルギーは蓄積されていない状態である。また、弾性板８３３の端部８３３Ｈは、かかと側ストッパー８３７１の突出部８３７１Ｓより下に位置し、かかと側ストッパー８３７１の突出部８３７１Ｓと係合していない。また、弾性板８３３の端部８３３Ｔは、つま先側ストッパー８３５１の突出部８３５１Ｓより上に位置し、つま先側ストッパー８３５１の突出部８３５１Ｓと係合している。
【０１３１】
なお、弾性板８３３の端部８３３Ｈには金属片が設けられている（図示せず）。これにより、弾性板８３３は、初期状態において、固定磁石８４５に固定される。
【０１３２】
2.2. 弾性板８３３の端部８３３Ｈとかかと側保持部８３７との係合及び弾性板８３３の端部８３３Ｔとつま先側保持部８３５との係合形成
弾性板８３３の端部８３３Ｈとかかと側保持部８３７とが係合するメカニズムを図２３〜２７を用いて説明する。
【０１３３】
ユーザーの歩行動作により運動靴８のかかとが接地した状態を図２３Ａに示す。運動靴８のかかとが接地すると、かかと側押上部８３２が矢印ａ８０５方向へ押し込まれる。この結果、弾性板８３３の端部８３３Ｈが矢印ａ８０５方向へ押し上げられ、弾性板８３３が屈曲軸８３８と接する。弾性板８３３の端部８３３Ｔは、矢印ａ８０７方向へ押し下げられるが、つま先側ストッパー８３５１の突出部８３５１Ｓが障害となり下方向への移動ができない（弾性板８３３が点線の位置に移動する）。つまり、弾性板８３３の端部８３３Ｔとつま先側保持部８３５との係合した状態である。
【０１３４】
さらに、かかと側押上部８３２により弾性板８３３の端部８３３Ｈが押し上げられた状態を図２３Ｂに示す。弾性板８３３の端部８３３Ｈも矢印ａ８０８方向へ押し上げられる。弾性板８３３の端部８３３Ｈは、かかと側ストッパー８３７１の突出部８３７１Ｓと接っし、そして、突出部８３７１Ｓを矢印ａ８０９方向へ押し上げる。このとき、弾性板８３３の端部８３３Ｈの最先端部は、ガイドレール８４３に沿う軌跡を描きながら移動する（図２３Ｂ：点線Ｃ１参照）。一方、かかと側ストッパー８３７１は、移動溝８３７５に沿って移動する（図２３Ｂ：一点鎖線Ｃ３参照）。
【０１３５】
図２３Ｂの状態から、さらに、かかと側押上部８３２により弾性板８３３の端部８３３Ｈが押し込まれた状態を図２４Ａに示す。弾性板８３３の端部８３３Ｈと突出部８３７１Ｓとは、弾性板８３３の端部８３３Ｈの最先端部の軌跡（点線Ｃ１）と突出部８３７１Ｓの軌跡（一点鎖線Ｃ３）との交点Ｘを境として、互いに接することがなくなる。この状態では、突出部８３７１Ｓは、弾性板８３３の端部８３３Ｈによる下からの支えを失うため、矢印ａ８１１方向へ移動（自然落下）する。一方、弾性板８３３の端部８３３Ｈは、かかと側押上部８３２による押上により、さらに矢印ａ８１３方向へ移動する。
【０１３６】
弾性板８３３の端部８３３Ｈが最も押し上げられた状態を図２４Ｂに示す。この状態では、弾性板８３３の端部８３３Ｈは、かかと側ストッパー８３７１より上に位置している。
【０１３７】
図２４Ｂの状態から歩行動作を続け、運動靴８のかかと部分が地面から離れ始めた状態を図２５Ａに示す。弾性板８３３の端部８３３Ｈは、ガイドレール８４３に沿う軌跡（点線Ｃ１）に従って矢印ａ８１５方向へ移動する。そして、弾性板８３３の端部８３３Ｈは、かかと側ストッパー８３７１の突出部８３７１Ｓと接する。弾性板８３３には復元力が蓄えられていることから、弾性板８３３の端部８３３Ｈは、突出部８３７１Ｓを矢印ａ８１７方向へ押圧し、弾性板８３３の端部８３３Ｈと突出部８３７１Ｓとが係合する。この結果、バネ８３７３が圧縮され、かかと側ストッパー８３７１はバネ８３７３が圧縮された分だけ矢印ａ８１７方向へ移動する。
【０１３８】
2.3. 弾性板８３３の端部８３３Ｔとつま先側保持部８３５との係合解放
さらに、歩行を続けて、靴底部８３のつま先面Ｐ８が地面と接した状態を図２５Ｂに示す。図２５Ａの状態から歩行を続け、つま先側ストッパー８３５１の本体部８３５１Ｂが地面と接すると、つま先側ストッパー８３５１は、矢印ａ８１９方向へ押し込まれる。つま先側ストッパー８３５１の矢印ａ８１９方向への移動にともなって、弾性板８３３の端部８３３Ｔも矢印ａ８２１方向へ移動する。
【０１３９】
つま先側ストッパー８３５１が押し込まれることによって、つま先側ストッパー８３５１の端部８３５１Ｓの移動は前方斜め上方向の軌跡をたどり、一方、弾性板８３３の端部８３３Ｔの移動は屈曲軸８３８を中心とした円の軌跡をたどる。このため、つま先側ストッパー８３５１が押し込まれている途中でつま先側ストッパー８３５１の端部８３５１Ｓと弾性板８３３の端部８３３Ｔとの接点がなくなり、つま先側ストッパー８３５１と弾性板８３３の端部８３３Ｔとの係合が解放され、弾性板８３３の復元力が放出される。弾性板８３３の端部８３３Ｔは、矢印ａ８２３方向へ移動し、地面を叩打する。この地面の叩打により、歩行の際の補助的推進力が生成される。
【０１４０】
2.4. 初期状態の回復
つま先面Ｐ８が地面から離れる直前の状態を図２６Ａに示す。弾性板８３３が復元する過程において、弾性板８３３の端部８３３Ｔには支点軸８３９を中心とした矢印ａ８２４方向への回転力が働き、弾性板８３３の端部８３３Ｈは、支点軸８３９を中心とした同方向へ回転、つまり矢印ａ８２７方向へ移動する。また、弾性板８３３の回転にともない、弾性板８３３の端部８３３Ｈによるかかと側ストッパー８３７１の突出部８３７１Ｓに対する押圧力が消失する。押圧力がなくなると、圧縮されたばね８３７３の復元力によりかかと側ストッパー８３７１を矢印ａ８２５方向へ跳ね飛ばす。弾性板８３３の端部８３３Ｈは、弾性板８３３の回転力とばね８３７３の復元力によって、外形部８３１に設けられている反発板８４１に衝突する。
【０１４１】
弾性板８３３の端部８３３Ｈが反発板８４１に衝突した後の状態を図２６Ｂに示す。反発板８４１に衝突した弾性板８３３の端部８３３Ｈは、矢印ａ８２９方向へ跳ね返り、一方、かかと側ストッパー８３７１は、移動溝８３７５内を所定の位置まで上昇した後、矢印ａ８３１方向へ下降する。なお、弾性板８３３の端部８３３Ｈは、かかと側ストッパー８３７１の突出部８３７１Ｓのもとの位置をかかと側ストッパー８３７１の突出部８３７１Ｓが戻ってくる前に通過する。なお、弾性板８３３の端部８３３Ｈがかかと側ストッパー８３７１の突出部８３７１Ｓのもとの位置を通過するタイミングは、ばね８３７３がかかと側ストッパー８３７１を跳ね上げる力や反発板８４１の位置等の調整により設定される。
【０１４２】
弾性板８３３の端部８３３Ｈは、ガイドレール８４５に沿って初期状態の位置に戻る。なお、固定磁石８４５が弾性板８３３の端部８３３Ｈを固定する。
【０１４３】
一方、弾性板８３３の端部８３３Ｈが矢印ａ８２９方向へ移動する過程で、支点軸８３９を中心とした回転力が働き、もう一方の弾性板８３３の端部８３３Ｔは矢印ａ８３３方向へ移動する。そして、弾性板８３３の端部８３３Ｔは、つま先側ストッパー８３５１の突出部８３５１Ｓを押し上げる。このため、つま先側ストッパー８３５１は、移動溝８３５５内を矢印ａ８３５方向へ移動する。つま先側ストッパー８３５１は移動溝８３５５内を移動し、つま先側ストッパー８３５１と弾性板８３３の端部８３３Ｔとの接点がなくなると、つま先側ストッパー８３５１に対する弾性板８３３の端部８３３Ｔによる下からの押し上げがなくなる。この状態を図２７に示す。
【０１４４】
つま先側ストッパー８３５１の突出部８３５１Ｓは、弾性板８３３の端部８３３Ｔによる下からの支えを失うため、つま先側ストッパー８３５１は、矢印ａ８３７方向へ移動する。これにより、弾性板８３３の端部８３３Ｔとつま先側ストッパー８３５１との位置関係において、弾性板８３３の端部８３３Ｔはつま先側ストッパー８３５１より上側に位置し、初期状態に回復することができる。
【０１４５】
以上により、弾性板８３３の端部８３３Ｈは、かかと側ストッパー８３７１の突出部８３７１Ｓより下に位置した状態、また、弾性板８３３の端部８３３Ｔは、つま先側ストッパー８３５１より上に位置した状態とすることができる。つまり、運動靴８は初期状態を回復することができる。
【０１４６】
［その他の実施例］
前述の第１〜４の実施形態においては、履物として運動靴１〜４を例示した。しかし、履物であればこれに限定されない。例えば、被覆部が足を全面的に覆うものではないサンダルやパンプス等であってもよい。
【０１４７】
また、前述の第１〜４の実施形態においては、履物である運動靴１〜４に履物底である靴底部１３〜４３を適用したが、ロボットの足部に補助推進力生成装置として靴底部１３〜４３を利用してもよい。この場合、ロボットは、二足歩行型、四足歩行型等に限定されず、所定の方向への推進力で移動するものであればよい。
【０１４８】
さらに、前述の実施例４において、弾性板１３３と保持板４３７１との係合をより容易にするために、互いの端部に突起を設けるようにしてもよい。この突起を設けた状態を図２８に示す。保持板４３７１の端部には突起４３７１ｄが設けられている。また、弾性板１３３の端部１３３Ｈにも突起１３３ｄが設けられている。両者が係合することによって、弾性板１３３と保持板４３７１との係合をより容易、かつ、確実に行うことができる。なお、この突起の形成は実施例４に限定されるものではなく、他の実施例において同様の突起を形成するようにしてもよい。
【０１４９】
さらに、実施例２における上側保持板２３７１及び下側保持板２３７３に代えて、保持板と蝶番とを設けるようにしてもよい。このように蝶番を設けた状態を図２９に示す。蝶番５３７２は、背面１３１Ｂに設置され、保持板５３７２は蝶番に接合している。また、蝶番５３７２は、水平面から矢印ａ２３１方向へは自由に回転することができるが、矢印ａ２３３方向へは回転ができないように構成されている。つまり、保持板５３７１は、水平面から矢印ａ２３１方向へは容易に回転移動することができるが、矢印ａ２３３方向へは回転できない。これにより、弾性板１３３が上方向（矢印ａ２３５方向）へ移動する際において、保持板５３７１は矢印ａ２３１方向へは自由に回転することができるので、弾性板１３３の上方向（矢印ａ２３５方向）への移動に対しては、保持板５３７１は障害とならない。一方、弾性板１３３が下方向（矢印ａ２３７方向）へ移動する際には、保持板５３７１は下方向（矢印ａ２３３方向）へは回転することができないことから、弾性板１３３の下方向（ａ２３７方向）への移動に対しては、保持板５３７１が障害となる。これにより、かかと側保持部５３７と弾性板１３３との係合を形成できる。なお、本実施形態は、実施例４に限定されるものではなく、他の実施例においても同様に適用することができる。
【０１５０】
さらに、実施例２における上側保持板２３７１及び下側保持板２３７３を有するかかと保持部２３７に代えて、保持板、バネ及び上下方向に回転可能な蝶番とを有するかかと保持部を設けるようにしてもよい。このようなかかと保持部を設けた状態を図３０Ａに示す。蝶番６３７２は、外形部１３１の背面１３１Ｂに設けられている。保持板６３７１は、蝶番６３７２に取り付けられている。バネ６３７３は、保持板６３７１の下側であって、所定の位置に取り付けられている。なお、蝶番６３７２は、水平面から矢印ａ２５１方向及び矢印ａ２５３方向へ自由に回転することができる。これにより、弾性板１３３が上方向（矢印ａ２５５方向）へ移動する際において、蝶番６３７２は矢印ａ２５１方向へは自由に回転することができるので、弾性板１３３の上方向（矢印ａ２５５方向）への移動に対して、抵抗力は発生しない。一方、図３０Ｂに示すように、弾性板１３３が下方向（矢印ａ２５７方向）へ移動する際には、バネ６３７３に支えられている保持板５３７１が障害となる。よって、弾性板１３３は、当該弾性板１３３が下方向へ移動しようとする力とバネ６３７３の圧縮による復元力とが釣り合った位置より下方向（矢印ａ２５３方向）へは回転することができない。これにより、かかと側保持部６３７と弾性板１３３との係合を容易に形成することができる。
【０１５１】
さらに、前述の第１〜４の実施形態においては、蓄積部として弾性板１３３を例示した。しかし、弾性力を有するものであればこれに限定されない。例えば、板バネ、ゴム板等であってもよい。また、板状体に限定されるものではなく、棒状体であってもよい。さらに、弾性板１３３の材質は、ゴム、カーボン等であってもよい。
【０１５２】
さらに、前述の第１〜４の実施形態及びその他の実施例において、各実施形態を組み合わせて利用するようにしてもよい。例えば実施例２に実施例３を組み合わせる等のようにしてもよい。
【０１５３】
さらに、前述の実施例１において、光センサー１３５４、接触センサー１３７０を用いて弾性板１３３の状態を特定したが、弾性板１３３の状態を特定できるものでればこれに限定されない。
【０１５４】
さらに、図１等において、弾性板１３３は靴底に対して、一方向に片寄って配置されているが、弾性板１３３の位置はこれに限定されない。例えば、靴底に対して、弾性板１３３を配置するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１５５】
【図１】本発明における補助推進力生成機能付き履物の一実施形態である運動靴１を示す図であり、図１Ａは運動靴１の全体図を、図１Ｂは図１Ａの面Ｈにおける断面図を示したものである。
【図２】図１におけるかかと側保持部１３７を説明するための図である。
【図３】図１におけるつま先側保持部１３５を説明するための図である。
【図４】磁力発生のための構成を説明するための図である。
【図５】圧力センサー値及びカウンタ値の状態とつま先側保持部の状態との関係を示す図である。
【図６】実施例１における補助推進力の生成メカニズムを説明するための図である。
【図７】実施例１における補助推進力の生成メカニズムを説明するための図である。
【図８】本発明における補助推進力生成機能付き履物の一実施形態である運動靴２を示す図である。
【図９】図８におけるかかと側保持部２３７を説明するための図である。
【図１０】図８におけるつま先側保持部２３５を説明するための図である。
【図１１】図８におけるつま先側保持部２３５を説明するための図である。
【図１２】実施例２における補助推進力の生成メカニズムを説明するための図である。
【図１３】実施例２における補助推進力の生成メカニズムを説明するための図である。
【図１４】実施例２における補助推進力の生成メカニズムを説明するための図である。
【図１５】実施例２における補助推進力の生成メカニズムを説明するための図である。
【図１６】実施例２における補助推進力の生成メカニズムを説明するための図である。
【図１７】本発明における補助推進力生成機能付き履物の一実施形態である運動靴３を示す図である。
【図１８】図１７におけるかかと側保持部３３７の構成を説明するための図である。
【図１９】本発明における補助推進力生成機能付き履物の一実施形態である運動靴４を示す図である。
【図２０】図１９におけるかかと側保持部４３７の構成を説明するための図である。
【図２１】弾性板１３３の端部１３３Ｈと、かかと側保持部４３７との係合の解放について説明するための図である。
【図２２】本発明における補助推進力生成機能付き履物の一実施形態である運動靴８の断面図である。
【図２３】実施例５における補助推進力の生成メカニズムを説明するための図である。
【図２４】実施例５における補助推進力の生成メカニズムを説明するための図である。
【図２５】実施例５における補助推進力の生成メカニズムを説明するための図である。
【図２６】実施例５における補助推進力の生成メカニズムを説明するための図である。
【図２７】実施例５における補助推進力の生成メカニズムを説明するための図である。
【図２８】他の実施例を説明するための図であり、弾性板１３３と保持板４３７１との係合をより容易にすべく、互いの端部に突起を設けた状態を示した図である。
【図２９】他の実施例を説明するための図であり、蝶番を設けた状態を示した図である。
【図３０】他の実施例を説明するための図であり、保持板、バネ及び上下方向に回転可能な蝶番とを設けた状態を示した図である。
【図３１】従来の補助推進力生成機能付き履物を示した図である。
【符号の説明】
【０１５６】
１・・・・・運動靴
１１・・・・・被覆部
１３・・・・・靴底部
１３１・・・・・外形部
１３２・・・・・緩衝部
１３３・・・・・弾性板
１３５・・・・・つま先側保持部
１３７・・・・・かかと側保持部
１３８・・・・・支点軸
１３９・・・・・屈曲軸
【技術分野】
【０００１】
本発明は、履物・履物底に関するものであり、特に、歩行の際の補助推進力を発生する機能を有するものに関する。
【背景技術】
【０００２】
これまでの履物について、図３１を用いて説明する。図３１には、履物１００が示されている。履物１００は、固定板１０１、平板１０２、およびコイルバネ１０５を有している。また、平板１０２は、バネ固定具１０４および緩衝材１１０を有している。さらに、固定板１０１はおよび収納庫１０３を有している。
【０００３】
履物１００の踵にあたる部分には、窪み１１８が設けられている。固定板１０１にはコイルバネ１０５の収納庫１０３が設けられている。固定板１０１の上部には、平板１０２が設けられている。平板１０２は、コイルバネ１０５を固定するためのバネ固定具１０４が設けられている。また、平板１０２の単部には、履物の周囲を傷めない様に緩衝剤１１０が設けられている。
【０００４】
このように履物１００の踵の部分にコイルバネ１０５を設けることによって、人間が履物１００を履いて歩く時に体重を前に移動させるために必要となるかかとを持ち上げる力を補充することができる。
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−２６２７０６号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の履物１００には以下に示すような問題点がある。歩行の際には、かかとを持ち上げる力だけではなく、つま先で地面を蹴る力が必要である。このつま先による蹴りの力が、歩行のスピードの主要因である。お年寄り等は、このつま先による蹴りの力が減少するため、歩行の際のスピードが低下し、結果的に、若者と比較して、同じ距離を歩くにしても時間がかかり、疲労が多くなる。つまり、歩行の際の労力が多くかかる。
【０００７】
従来の履物１００では、このつま先による蹴りの力に対しては、直接的に作用するものではない。したがって、歩行の際の労力を直接的に軽減するものではないという問題点がある。
【０００８】
本発明は、歩行の際の労力を直接的に軽減することができる履物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に関する課題を解決するための手段および発明の効果を以下に示す。
【００１０】
本発明に係る補助推進力生成機能付き履物および補助推進力生成機能付き履物底は、蓄えられた力を解放することによって歩行の際の補助推進力を生成する蓄積部、前記蓄積部との係合を形成し、及び、前記係合を解放をするつま先側係合部、前記蓄積部との係合を形成し、及び、前記係合を解放をするかかと側係合部、を有し、初期状態において、蓄積部の一端とつま先側係合部とが係合しており、前記履物底部のかかとが地面と接する際に、蓄積部の他端とかかと側係合部との係合が形成され、前記履物底部のつま先が地面から離れる際に、前記かかと側係合部と前記蓄積部との係合を維持したまま、前記つま先側係合部と前記蓄積部との係合を解放し、前記履物底部のかかとが地面と再び接するまでに、前記つま先側係合部と前記蓄積部の一端との係合を形成し、かつ、前記かかと側係合部と前記蓄積部との係合を解放する。
【００１１】
これにより、かかとが着地する際に蓄積した蓄積部の復元力をつま先で地面を蹴る際に放出することができる。つまり、歩行の際の補助的な推進力を容易に生成することができ、歩行の際の労力を直接的に軽減することができる。
【００１２】
本発明に係る補助推進力生成機能付き履物および履物底において、蓄積部は、弾性に基づく力を復元力として蓄積することができる板状体又は棒状体である。これにより、蓄積した復元力を利用して、歩行の際の補助推進力を容易に生成することができる。
【００１３】
本発明に係る補助推進力生成機能付き履物および履物底において、かかと側係合部は、前記外形部に設けられるかかと側凸状部材を有しており、さらに、前期かかと側凸状部材と前記蓄積部との係合を解放する際より、係合を形成する際の方が容易となるものである。これにより、蓄積部に容易に復元力を蓄積することができるとともに、蓄積した復元力を不用意に放出させることがないようにすることができる。
【００１４】
本発明に係る補助推進力生成機能付き履物および履物底においては、つま先側係合部は、前記外形部に設けられるつま先側凸状部材を有しており、さらに、前期つま先側凸状部材と前記蓄積部との係合を解放する際より、係合を形成する際の方が容易となるものである。これにより、蓄積部とつま先側係合部との係合を容易に行うことができるとともに、蓄積した復元力を不用意に放出させることがないようにすることができる。
【００１５】
本発明に係る補助推進力生成機能付き履物および履物底において、前記かかと側係合部による前記蓄積部との係合は、電磁気力によって形成及び解放されるものである。これにより、かかと側係合部による蓄積部との係合を確実に容易に達成することができる。
【００１６】
本発明に係る補助推進力生成機能付き履物および履物底において、つま先側係合部による前記蓄積部との係合は、電磁気力によって形成及び解放されるものである。これにより、つま先側係合部による蓄積部との係合を確実に容易に達成することができる。
【００１７】
本発明に係る補助推進力生成装置では、外形部に納められる蓄積部であって、蓄えられた力を放出することによって補助推進力を生成する蓄積部、前記外形部の推進方向側に形成される第１の係合部であって、前記蓄積部との係合を形成し、及び前記係合を解放する第１の係合部、前記外形部の推進方向と反対側に形成される第２の係合部であって、前記蓄積部との係合を形成し、及び前記係合を解放する第２の係合部、を有する補助推進力生成装置において、初期状態において、蓄積部の一端と第１の係合部との係合が形成されており、前記外形部の前記推進方向と反対側の端部が地面と接する際に、蓄積部の他端と第２の係合部との係合が形成され、前記外形部の前記推進方向側の端部が地面から離れる際に、前記第２の係合部と前記蓄積部との係合を維持したまま、前記第１の係合部と前記蓄積部の係合を解放し、前記外形部の推進方向と反対側の端部が地面と再び接するまでに、前記第１の係合部と前記蓄積部の一端との係合を形成し、かつ、前記第２の係合部と前記蓄積部との係合を解放する。
【００１８】
これにより、歩行の際に補助的な推進力を容易に生成することができる。つまり、歩行時の労力を直接的に軽減することができる。
【００１９】
本発明に係る補助推進力生成方法では、歩行時に、つま先非着地・かかと着地状態にて、地面から靴底に作用する押圧力によって靴底内部の変形部材を変形させ、つま先着地・かかと非着地状態になるまでこの変形状態を保持しておき、靴がつま先着地・かかと着地状態を経た後、前記つま先着地・かかと非着地状態となると、前記変形部材の変形状態の保持を解除させて、補助推進力を得る。
【００２０】
これにより、かかとを着地させるときに靴底に作用する反作用の力をつま先で地面を蹴るときの補助推進力として利用することができる。
【００２１】
さらに、本発明に係る補助推進力生成方法では、歩行時のつま先非着地・かかと非着地状態において、板状体又は棒状体である変形部材の一端とつま先側突起部とが係合しており、つま先非着地・かかと着地状態における前記変形部材の変形は、地面から靴底に作用する押圧力によって、前記変形部材の他端とかかと側突起部とを係合させることによって行い、前記変形部材の変形状態の保持を解除することによる補助推進力の獲得は、前記変形部材の他端と前記かかと側突起部との係合を保持したまま、前記つま先側突起部と前記変形部材との係合を解除させることによって行う。
【００２２】
これにより、歩行の際の補助推進力を板状体又は棒状体の弾性力によって容易に生成することができる。
【００２３】
「係合」とは、「ある物体がある方向へ移動しようとする際に、その移動が阻止される若しくは阻止される可能性がある状態をいう。本実施例においては、例えば、弾性板１３３のつま先側の一端１３３Ｔがつま先側係合部１３５１より上に存在し、両者が接している状態（図６Ｂ参照）、及び、弾性板１３３のつま先側の一端１３３Ｔがつま先側係合部１３５１より上に存在するが、両者が接していない状態（図６Ａ参照）をも含む概念である。
【００２４】
「歩行」とは、「所定の方向へ移動すること」を意とするものであり、単に歩く場合だけでなく走る等の動作を含む概念である。
【００２５】
「かかとが地面と接する際」とは、「靴底のかかと付近が地面と接してから、靴底の中央部付近が地面と接地するまでの間」を意とするものである。
【００２６】
「つま先が地面と離れる際」とは、「ある方向への推進力を得ようとする動作を行う際」ということを意とするものである。
【００２７】
「つま先非着地・かかと着地状態」とは、「靴底のかかと付近が地面と接しており、靴底の中央部付近が地面と接していない状態」を意とするものである。
【００２８】
「つま先着地・かかと着地状態」とは、「靴底の中央部付近が地面と接地若しくは最も近接する状態」を意とするものであり、靴底のつま先付近、かかと付近の何れか一方、若しくは両方が地面と接していない状態も含む概念である。
【００２９】
「つま先着地・かかと非着地状態」とは、「靴底の中央部付近が地面から離れており、靴底のつま先付近が地面と接している状態はもとより、靴底の中央部付近が地面と接しており、靴底のつま先付近が地面と接している状態」をも意とするものである。
【００３０】
「つま先非着地・かかと非着地状態」とは、「靴底のかかと付近、靴底の中央部付近、および靴底のつま先付近のいずれもが地面から離れている状態」を意とするものである。
【００３１】
「弾性に基づく力」とは、弾性によって生ずる全ての力を意味するものであり、本実施形態においては、弾性板１３３に生ずる復元力が該当する。
【００３２】
ここで、請求項における構成要素と実施例における構成要素との対応関係を示す。外形部は外形部１３１に、蓄積部は弾性板１３３に、それぞれ対応する。
【００３３】
また、つま先側係合部はつま先側保持部１３５、２３５、８３５に、かかと側係合部はかかと側保持部１３７、２３７、３３７、４３７、５３７、６３７、８３７に、それぞれ対応する。
【００３４】
さらに、かかと側凸状部材は移動棒１３７１、上側保持板２３７１、保持板３３７１、保持板４３７１、保持板５３７１、保持板６３７１、かかと側ストッパー８３７１に、つま先側凸状部材は移動棒１３５１、つま先側係合部２３５１、つま先側ストッパー８３５１に、それぞれ対応する。
【００３５】
さらに、変形部材は、弾性板１３３に対応する。かかと側突起部は、移動棒１３７１、上側保持板２３７１、保持板３３７１、保持板４３７１、保持板５３７１、保持板６３７１、かかと側ストッパー８３７１に、つま先側突起部は、移動棒１３５１、つま先側係合部２３５１、つま先側ストッパー８３５１に、それぞれ対応する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
本発明を実施するための最良の形態を以下に示す。
【実施例１】
【００３７】
1. 構成
1.1. 全体構成
本発明に係る補助推進力生成機能付き履物の実施例１である運動靴１を図１に基づいて説明する。図１Ａは、運動靴１の外観図を示したものである。また、図１Ｂは、図１Ａにおける面Ｈ１での運動靴１の断面図を示したものである。
【００３８】
図１Ａに示すように、運動靴１は、被覆部１１および靴底部１３を有している。また、図１Ｂに示すように、靴底部１３は、外形部１３１、緩衝部１３２、弾性板１３３、つま先側保持部１３５、かかと側保持部１３７、梃子の支点を形成する支点部材たる支点軸１３８、及び屈曲軸１３９を有している。
【００３９】
被覆部１１は、運動靴１を使用するユーザーの足を被覆する。靴底部１３は、被覆部１１の下に位置し、地面と接する。
【００４０】
外形部１３１は、靴底部１３の外形を形成する。弾性板１３３は、弾性を有している。従って弾性板１３３は、曲げによって、弾性に基づく力である復元力を蓄えることができる。また、外形部１３１は、弾性板１３３を収納するための開口部Ａ１３１を有している。開口部Ａ１３１から弾性板１３３の一部が露出する。この結果、弾性板１３３の一部は、靴底の一部を形成することになる。なお、弾性板１３３は、かかと側に形成される接着領域Ａ１３３に接着されている。
【００４１】
緩衝部１３２は、外形部１３１のかかと側の背面に設けられ、靴底部１３のかかとに加わる圧力状態によって伸縮する。
【００４２】
つま先側保持部１３５は、つま先側において、弾性板１３３との係合状態の形成・解放を行う。かかと側保持部１３７は、かかと側において弾性板１３３との係合状態の形成・解放を行う。なお、つま先側保持部１３５及びかかと側保持部１３７の構成・動作については後述する。
【００４３】
支点軸１３８は、弾性板１３３の下側に位置するように外形部１３１に取り付けられている。
【００４４】
屈曲軸１３９は、弾性板１３３の上側に位置するように外形部１３１に取り付けられている。
【００４５】
1.2. かかと側保持部１３７の構成
図２を用いてかかと側保持部１３７を説明する。図２は、図１におけるＨ３平面での靴底部１３の断面を、靴底の下側から見た状態を示したものである。
【００４６】
かかと側保持部１３７は、移動棒１３７１、送り側ブロック１３７３及び受け側ブロック１３７７を有している。また、送り側ブロック１３７３は長孔１３７５を、受け側ブロック１３７７には短孔１３７９を、それぞれ有している。移動棒１３７１は、磁石により構成されている。長孔１３７５には、電磁石を形成する電磁石コイル１３７６が埋設されている。さらに、弾性板１３３の端部１３３Ｈが上方向に移動し、外形部１３１の天井部分と接触する所定の位置に接触センサー１３７０が設けられている。
【００４７】
移動棒１３７１は、電磁石コイル１３７６により長孔１３７５内を矢印ａ２１、ａ２３方向に移動可能に構成されている。移動棒１３７１は、長孔１３７５を矢印ａ２１方向へ移動し、最終的には、短孔１３７９に嵌合するように構成されている。なお、この移動棒１３７１の移動について後述する。
【００４８】
このように、移動棒１３７１が短孔１３７９と嵌合している状態を、かかと側保持部１３７が閉じた状態という。かかと側保持部１３７が閉じた状態では、弾性板１３３のかかと側の端部１３３Ｈは、移動棒１３７１によって移動範囲が制限されるため、移動棒１３７１を超えるような移動はできない。つまり、弾性板１３３の端部１３３Ｈは、かかと側保持部１３７を通過することができない。
【００４９】
移動棒１３７１が短孔１３７９と嵌合していない状態を、かかと側保持部１３７が開いた状態という。かかと側保持部１３７が開いた状態においては、移動棒１３７１による移動範囲の制限がないため、弾性板１３３の端部１３３Ｈは、かかと側保持部１３７を通過することができる。
【００５０】
1.3. つま先側保持部１３５の構成
図３を用いてつま先側保持部１３５を説明する。図３は、図１におけるＨ３平面での、つま先側保持部１３５の断面を被覆部側から見た状態を示したものである。なお、図３には、外形部１３１の靴底を一部において溝状にえぐった断面、及びつま先の一部断面も合わせて示している。
【００５１】
つま先側保持部１３５は、移動棒１３５１、固定部１３５２、送り側ブロック１３５３及び受け側ブロック１３５７を有している。送り側ブロック１３５３は長孔１３５５を、受け側ブロック１３５７は短孔１３５９を、それぞれ有している。移動棒１３５１は、磁石により構成されている。長孔１３５５には、電磁石を形成する電磁石コイル１３５６が埋設されている。さらに、外形部１３１のつま先には圧力センサー１３５０が設けられている。また、弾性板１３３が通過したか否かを検出するために、光センサー１３５４（発光部と受光部により構成されている）が、外形部１３１の開口部Ａ１３１に面して設けられている。なお、移動棒１３５１の移動のメカニズムについては、後述する。
【００５２】
固定部１３５２は、弾性板１３３のつま先側の端部１３３Ｔが靴底部側から被覆部側へ所定範囲以上、移動しないようにするストッパーとして設けられている。これにより、固定部１３５２は、弾性板１３３の端部１３３Ｔが固定部１３５２を超えて、被覆部側へ移動することを防止する。
【００５３】
1.4. つま先側の移動棒１３５１の移動
まず、つま先側保持部１３５の移動棒１３５１の移動について説明する。移動棒１３５１の移動は、磁力による引力、反発力を利用して行う。この磁力を発生する構成の概略図を図４に示す。電磁石コイル１３５６は、切り換えスイッチＳ１、Ｓ２、電源Ｅ１、切換回路Ｃ１、つま先側圧力センサー１３５０及び光センサー１３５４と接続されている。切換回路Ｃ１は、外形部１３１のつま先に設けられているつま先側圧力センサー１３５０が検知する圧力値及び光センサー１３５４からの信号に基づいて、切り換えスイッチＳ１、Ｓ２の切り換えを行う。切り換えスイッチＳ１、Ｓ２は連動して動作するように構成されており、切り換えスイッチＳ１がマイナス（−）方向に切り換えられれば、切り換えスイッチＳ２はプラス（＋）方向へ切り換えられる。このように、切り換えスイッチＳ１、Ｓ２を連動して切り換えるようにすることによって、電磁石コイル１３５６の端部のＳ極、Ｎ極を切り換えることができる。
【００５４】
なお、電源Ｅ１はボタン電池により構成されてる。切り換えスイッチＳ１、Ｓ２、電源Ｅ１、切換回路Ｃ１は、外形部の所定の位置（例えば、固定部１３５２の上方）に設置されている。
【００５５】
つま先側保持部１３５に設けられている移動棒１３５１の移動は、圧力センサー１３５０の圧力値及び光センサー１３５４に基づいて計数されるつま先側カウンタ値の状態によって決定される。切換回路Ｃ１には、圧力センサー１３５０の圧力値に関する所定のしきい値が設定されている。このしきい値は、人間が歩行する際につま先にかかる圧力から計算された値である。しきい値については、予め設定しておいてもよく、また、ユーザーに合わせて、使用の都度、設定するようにしてもよい。切換回路Ｃ１は、圧力センサー１３５０の圧力値に関して、しきい値以上であるか否かの二つの状態を判断する。
【００５６】
また、切換回路Ｃ１は、光センサー１３５４から発せされた信号を計数する。光センサー１３５４は、弾性板１３３が光センサー１３５４を通過する毎に信号を発生する。なお、歩行前における弾性板１３３の端部１３３Ｔがつま先側の移動棒１３５１と係合している状態（つまり図３の状態）での切換回路Ｃ１のつま先側カウンタ値を「０」と設定している。弾性板１３３の端部１３３Ｔがつま先側の移動棒１３５１と係合している状態から、弾性板１３３と移動棒１３５１との係合が解放され、弾性板１３３が下方向へ移動すると、光センサー１３５４を通過することになり、光センサー１３５４は信号を発生する。切換回路Ｃ１は、光センサー１３５４からの信号を検知し、つま先側カウンタ値を「１」とする。そして、弾性板１３３は、上方向へ戻ってくるときに、再度、光センサー１３５４を通過し、この時に光センサー１３５４は信号を発生する。切換回路Ｃ１は、この信号を検知し、つま先側カウンタ値を「０」とする。つまり、弾性板１３３が光センサ１３５４を下方向へ通過する時には、切換回路Ｃ１のつま先側カウンタ値は「１」となり、光センサ１３５４を上方向へ通過する際にはつま先側カウンタ値は「０」となる。本実施形態においては、つま先側カウンタ値は「０」か「１」の２つの状態を有する。カウンター値が「０」の場合は、弾性板１３３の端部１３３Ｔは、移動棒１３５１より上側にあることを意味し、カウンター値が「１」の場合は、弾性板１３３の端部１３３Ｔが移動棒１３５１より下側にあることを意味する。つまり、カウンター値によって、弾性板１３３の端部１３３Ｔと移動棒１３５１との間の相対的な位置関係を検出している。
【００５７】
本実施形態においては、圧力センサー１３５０の圧力値について２つの状態（圧力値がしきい値以上であるか否か）、つま先側カウンタ値について２つの状態（「０」であるか「１」であるか）を有しており、これらの組合せによって、つま先側保持部の開閉状態が決定される。図５に圧力値及びつま先側カウンタ値の状態とつま先側保持部の開閉状態を示す。本実施形態においては、つま先側圧力センサー１３５０が所定のしきい値以上の圧力値を検知した場合には、切換回路Ｃ１は、移動棒１３５１と電磁石コイル１３５６との間に引力が発生するように切り換えスイッチＳ１、Ｓ２を切り換える。これにより、つま先側保持部１３５を開いた状態とすることができる。なお、圧力センサー１３５０の圧力値がしきい値以上となった場合には、切換回路Ｃ１は、光センサー１３５４に基づくつま先側カウンタ値を問題としない。
【００５８】
一方、つま先側圧力センサー１３５０がしきい値未満となる場合は、つま先側カウンタ値の状態によって、移動棒１３５１の状態が決定される。つま先側カウンタ値が「１」の場合には、切換回路Ｃ１は、移動棒１３５１と電磁石コイル１３５６との間に引力が発生するように切り換えスイッチＳ１、Ｓ２を設定する。これにより、つま先側保持部１３５は開いた状態となる。つま先側カウンタ値が「０」の場合には、切換回路Ｃ１は、移動棒１３５１と電磁石コイル１３５６との間に反発力が発生するように切り換えスイッチＳ１、Ｓ２を設定する。これにより、つま先側保持部１３５を閉じた状態とすることができる。
【００５９】
1.5. かかと側の移動棒１３７１の移動
次に、かかと側保持部１３７の移動棒１３７１の移動について説明する。移動棒１３７１の移動も、移動棒１３５１の移動と同様に、磁力による引力、反発力を利用して行う。この磁力を発生する構成の概略図を図４に示す。電磁石コイル１３７６は、切り換えスイッチＳ３、Ｓ４、電源Ｅ２、切換回路Ｃ２、および接触センサー１３７０が接続されている。切り換えスイッチＳ３、Ｓ４の動作については、つま先側の切り換えスイッチＳ１、Ｓ２と同様である。なお、本実施形態においては、電源Ｅ２はボタン電池により構成されており、外形部の所定の位置（例えば、送り側ブロック１３７３内）に設置されている。
【００６０】
接触センサー１３７０は、弾性板１３３の接触を検知する毎に接触信号を発生する。かかと側保持部１３７が開いた状態において、切換回路Ｃ２は、接触信号を受信すると、かかと側保持部１３７を閉じた状態とする。つまり、切換回路Ｃ２は、移動棒１３７１と電磁石コイル１３７６との間に反発力が発生するように、切り換えスイッチＳ３、Ｓ４を切り換える。
【００６１】
一方、かかと側保持部１３７が閉じた状態において、切換回路Ｃ２は、接触信号を受信すると、かかと側保持部１３７を開いた状態とする。つまり、切換回路Ｃ２は、移動棒１３７１と電磁石コイル１３７６との間に引力が発生するように、切り換えスイッチＳ３、Ｓ４を切り換える。
【００６２】
２. 補助推進力生成メカニズムの概要
本実施形態における補助推進力の生成メカニズムについて、図６、７を用いて説明する。
【００６３】
図６Ａは、運動靴１の初期状態を示している。初期状態とは、ユーザーが当該運動靴を使用して、歩行等を開始する前の状態をいう。初期状態においては、運動靴１の靴底面には圧力はかかっていない。このとき、圧力センサー１３５０の圧力値は予め設定されたしきい値未満であり、また、つま先側カウンタ値は「０」である。初期状態においては、つま先側保持部１３５は閉じた状態であり、かかと側保持部１３７は開いた状態である。また、弾性板１３３の端部１３３Ｔは、つま先側の移動棒１３５１と係合している。
【００６４】
ユーザーが運動靴１を使用して歩行し始め、外形部１３１のかかとが地面と接し、かかとに圧力がかかった状態を図６Ｂに示す。ユーザーが地面に対してかかとを踏み込むことによって、緩衝部１３２が圧縮される。このとき、かかと側保持部１３７は開いた状態であるので、弾性板１３３の端部１３３Ｈは、上側に移動し、かかと側保持部１３７を通過する。そして、弾性板１３３の端部１３３Ｈは、最終的には接触センサー１３７０に接触する。
【００６５】
弾性板１３３が接触センサー１３７０に接触すると、当該接触センサー１３７０は接触信号を発生する。接触信号を受信した切換回路Ｃ２（図示せず）は、かかと側保持部１３７を閉じた状態とする。これにより、弾性板１３３の端部１３３Ｈは、移動棒１３７１と係合することになる。つまり、弾性板１３３の端部１３３Ｈは下方向への移動が抑制され、結果、当該弾性板１３３は所定の位置に固定される。
【００６６】
このように、弾性板１３３の端部１３３Ｈが移動棒１３７１と係合し、また、弾性板１３３の中間部分は屈曲軸１３９によって上側への動きが制限されていることから、弾性板１３３はＵ字状に変形する。つまり、弾性板１３３には、Ｕ字状の曲げ変形による復元力が蓄積されている。
【００６７】
ユーザーが歩行動作を続けると、圧力がかかる靴底部１３の位置は、かかと部分から方向に徐々に移動していく。その時のつま先に圧力がかかる前の運動靴１の状態を図６Ｃに示す。弾性板１３３の端部１３３Ｔはつま先側保持部１３５と、弾性板１３３の端部１３３Ｈはかかと側保持部１３７と、それぞれ係合を維持したままである。なお、弾性板１３３の端部１３３Ｈがかかと側保持部１３７と係合したままであるので、緩衝部１３２は圧縮されたままである。
【００６８】
さらに、ユーザーが歩行動作を続けると、圧力がかかる位置はつま先に移動する。その時の運動靴１の状態を図７Ａに示す。この時、つま先部に配置されているつま先側圧力センサー１３５０が圧力を検知する。圧力が所定のしきい値以上になると、つま先側保持部１３５を開いた状態とする。これにより、弾性板１３３の端部１３３Ｔとつま先側保持部１３５との係合が解放され、弾性板１３３は蓄えていた復元力を放出する。この復元力の放出により、弾性板１３３の端部１３３Ｔは、下方向（矢印ａ６１方向）へ移動し、地面を叩打する。
【００６９】
本実施形態では、弾性板１３３の端部１３３Ｔによる地面の叩打とユーザーが地面をける動作との相乗効果によって、歩行の際における前方への推進力が生成される。
【００７０】
ユーザーが地面を蹴り終えると、運動靴１は空中を移動することになる。この時の状態を示したものが図７Ｂである。弾性板１３３には、当該弾性板１３３が接した支点軸１３８を中心とする回転力が働く。つまり、弾性板１３３の端部１３３Ｔには矢印ａ６３方向の回転力が働き、弾性板１３３の端部１３３Ｈには矢印ａ６５方向の回転力が働く。これにより、弾性板１３３の端部１３３Ｈは、上方へ移動し、接触センサー１３７０に当たる。
【００７１】
弾性板１３３の端部１３３Ｈが接触センサー１３７０に当たると、当該接触センサー１３７０は接触信号を発生する。これまでかかと側保持部１３７は閉じた状態であったので、接触信号を受信した切換回路Ｃ２（図示せず）は、かかと側保持部１３７を開いた状態とする。弾性板１３３の端部１３３Ｈは、接触センサー１３７０に当たった反動と圧縮されていた緩衝部１３２の復元力により矢印ａ６７方向へ移動する。かかと側保持部１３７は開いた状態となっていることから、弾性板１３３の端部１３３Ｈは、かかと側保持部１３７を通過し、初期状態時の位置へ戻る（図６Ａ参照）。
【００７２】
また、弾性板１３３の端部１３３Ｈが矢印ａ６７方向へ移動することから、弾性板１３３の端部１３３Ｔは支点軸１３８を中心として同方向に回転、つまり矢印ａ６９方向へ移動する。つま先側保持部１３５は開いた状態であるので、弾性板１３３の端部１３３Ｔは、つま先側保持部１３５を通過することができる。これにより、弾性板１３３の端部１３３Ｔは初期状態時の位置へ戻る（図６Ａ参照）。
【００７３】
なお、弾性板１３３の端部１３３Ｔはつま先側保持部１３５を通過する際に光センサー１３５４が信号を発し、つま先側カウンタ値は「０」となる。このとき、圧力センサー１３５０の圧力値がしきい値以下であり、また、カウンタ値が「０」となることから、つま先側保持部１３５は閉じた状態となる。弾性板１３３の端部１３３Ｔは、つま先側保持部１３５の移動棒１３５１と係合した状態となる。
【００７４】
これにより、つま先側保持部１３５は閉じた状態、かかと側保持部１３７は開いた状態、さらに、弾性板１３３の端部１３３Ｔがつま先側の移動棒１３５１と係合している状態となり、運動靴１は、初期状態に戻ることになる。この一連の動作を繰り返すことによって、歩行の際の補助推進力を連続的に生成していく。
【００７５】
このように、運動靴１は、かかとが着地する際に弾性板１３３に蓄積した復元力を、つま先が地面を蹴る動作に合わせて放出することによって、補助推進力を生成するものである。
【実施例２】
【００７６】
1. 構成
1.1. 全体構成
本発明に係る補助推進力生成機能付き履物の実施例２である運動靴２を図８に基づいて説明する。図８は、図１Ａにおける面Ｈ１での運動靴２の断面図を示したものである。
【００７７】
図８に示すように、運動靴２は、被覆部１１および靴底部２３を有している。靴底部２３は、外形部１３１、緩衝部１３２、弾性板１３３、つま先側保持部２３５、かかと側保持部２３７、支点軸１３８、及び屈曲軸１３９を有している。本実施形態においては、つま先側保持部２３５及びかかと側保持部２３７の構成が、実施例１とは相違する。その他の構成については、実施例１と同様である。以下においては、相違点を中心に説明する。
【００７８】
1.2. かかと側保持部２３７の構成
図９を用いてかかと側保持部２３７を説明する。図９は、図１ＡにおけるＨ３平面での靴底部２３のかかと側の断面を、靴底の下側から見た状態を示したものである。
【００７９】
かかと側保持部２３７は、上側保持板２３７１及び下側保持板２３７３を有している。上側保持板２３７１及び下側保持板２３７３は、外形部１３１の背面部１３１Ｂに固定されている。これにより、上側保持板２３７１及び下側保持板２３７３は片持ち梁として機能する。また、上側保持板２３７１及び下側保持板２３７３は、弾性に基づく復元力を蓄積する性質を有する。
【００８０】
上側保持板２３７１は、下側保持板２３７３より上側（被覆部側）に設けられている。上側保持板２３７１は、下側保持板２３７３より、運動靴２の縦方向（矢印ａ８１方向）に長くなるように形成されている。また、図１１に示すように、運動靴２が初期状態において、弾性板１３３の端部１３３Ｈと背面部１３１Ｂとの距離Ｌ２よりも、上側保持板２３７１の長さＬ１は長く、下側保持板２３７３の長さＬ３は短くなるように構成されている。このように上側保持板２３７１の下に下側保持板２３７３を設けることによって、上側保持板２３７１は上側に曲がりやすく、下側に曲がりにくくすることができる。
【００８１】
なお、上側保持板２３７１と下側保持板２３７３とは、別個のものとして設けられており、それぞれ独立した動作が可能である。
【００８２】
1.3. つま先側保持部２３５の構成
図１０を用いてつま先側保持部２３５を説明する。図１０は、図１ＡにおけるＨ１平面でのつま先側保持部２３５の断面を示したものである。
【００８３】
つま先側保持部２３５は、つま先側係合部２３５１、押圧部２３５３を有している。つま先側係合部２３５１は、一端を外形部１３１と接続し、上方向への一方向のみ動作する蝶番構造を有している。この蝶番構造は、以下に示す特徴を有している。まず第一に、つま先側係合部２３５１は、弾性板１３３の端部１３３Ｔがつま先側係合部２３５１に対して下から上方向（矢印ａ７３方向）へ移動する場合には抵抗とならない、という特徴を有している。第二に、つま先側係合部２３５１は、弾性板１３３の端部１３３Ｔがつま先側係合部２３５１に対して上から下方向（矢印ａ７１方向）へ移動する場合には抵抗となる、という特徴を有している。すなわち、弾性板１３３の端部１３３Ｔの上から下方向へのスムーズな移動は阻止され、弾性板１３３の端部１３３Ｔとつま先側係合部２３５１とが係合することになる。第三に、弾性板１３３の端部１３３Ｔとつま先側係合部２３５１とが係合した状態で、さらに所定以上の押圧を受けた場合には、弾性板１３３の端部１３３Ｔが、つま先側係合部２３５１を超えて矢印ａ７３方向へ移動することができる程度の柔軟さを有している。ここで所定の圧力は、押圧部２３５３によって加えられるものであり、人が歩行の際につま先で地面をける過程で発生する押圧である。
【００８４】
押圧部２３５３は、外形部１３１のつま先において、下方向（矢印ａ７１方向）へ突出する凸状形状を有している。押圧部２３５３は、上側から矢印ａ９１方向への圧力を受け、弾性板１３３の端部１３３Ｔを押圧し、弾性板１３３の端部１３３Ｔとつま先側係合部２３５１との係合を解放する。
【００８５】
2. 補助推進力生成メカニズムの概要
本実施形態における補助推進力の生成のメカニズムは、基本原理において、実施例１と同様である。つまり、当該メカニズムは、かかとが着地する際に弾性板１３３に蓄積した復元力を、つま先が地面を蹴る動作に合わせて放出することによって、補助推進力を生成するものである。
【００８６】
ただし、本実施形態におけるつま先側保持部２３５及びかかと側保持部２３７の構成は実施例１と異なる。よって、本実施形態と実施例１とでは弾性板１３３の端部１３３Ｔ、弾性板１３３の端部１３３Ｈとつま先側保持部２３５、かかと側保持部２３７との係合の実現方法が異なる。以下において、この異なる点を説明する。
【００８７】
2.1. 初期状態
弾性板１３３の端部１３３Ｔ、弾性板１３３の端部１３３Ｈとつま先側保持部２３５、かかと側保持部２３７との係合の実現方法を説明する前に、運動靴２の初期状態を図１１を用いて説明する。
【００８８】
初期状態においては、運動靴２の靴底面には圧力はかかっていない。このとき、弾性板１３３、上側保持版２３７１及び下側保持版２３７３はほぼまっすぐな状態に保持される。また、弾性板１３３の端部１３３Ｔは、つま先側係合部２３５１の上側にあり、つま先側係合部２３５１と係合している。弾性板１３３の端部１３３Ｈは、下側保持板２３７３より下側に位置し、つま先側係合部２３５１と係合していない。
【００８９】
2.2. かかと側の端部１３３Ｈとかかと側保持部２３７との係合形成
弾性板１３３の端部１３３Ｈとかかと側保持部２３７とが係合するメカニズムを図１２Ａ〜Ｄを用いて説明する。なお、図１２Ａ〜Ｄにおいては、簡単のため靴底部２３のつま先側および支点軸１３８の記載は省略している。
【００９０】
図１２Ａに示すように、ユーザーが地面に対してかかとを踏む込むことによって、緩衝部１３２が圧縮される。このとき、弾性板１３３の端部１３３Ｈは、上側に移動する。そして、弾性板１３３の端部１３３Ｈは上側保持板２３７１の端部２３７１Ｔを押し上げる。この時、上側保持板２３７１と下側保持板２３７３との長さの関係から、弾性板１３３の端部１３３Ｈは下側保持板２３７３と接することはない。
【００９１】
弾性板１３３は、矢印ａ１０１方向の圧力によって撓み、上側保持板２３７１は弾性板１３３によって撓まされる。両者のたわみが進むと、端部１３３Ｈと端部２３７１Ｔとの重なり距離が減少する。端部１３３Ｈと端部２３７１Ｔとの接点がなくなるまで両者が撓むと（図１２Ｂ参照）、弾性板１３３は上側保持板２３７１より上側に位置する（図１２Ｃ参照）。一方、上側保持板２３７１の端部２３７１Ｔは、弾性板１３３の端部１３３Ｈによる下からの押し上げがなくなるため、元の位置に戻る。
【００９２】
ユーザーが歩行を続け、かかとにかかっていた圧力がつま先側に移動し始めた状態を図１２Ｄに示す。この時、弾性板１３３の端部１３３Ｈが下側へ移動しようとする力を上側保持板２３７１と下側保持板２３７３とが受け止めている。
【００９３】
このように、弾性板１３３の端部１３３Ｈが上側に移動する際には、弾性板１３３の端部１３３Ｈは上側保持板２３７１のみを押し上げればよい。一方、弾性板１３３の端部１３３Ｈが下側に戻ろうとする際には、弾性板１３３の端部１３３Ｈは上側保持板２３７１及び下側保持板２３７３を押し下げる必要があり、弾性板１３３の端部１３３Ｈが下側に戻ろうとする力より、上側保持板２３７１と下側保持板２３７３との受け止める力を大きくすることにより、かかと側保持部２３７と弾性板１３３の端部１３３Ｈとの係合を形成できる構成となっている。
【００９４】
2.3. 弾性板１３３の端部１３３Ｔとつま先側保持部２３５との係合解放
弾性板１３３の端部１３３Ｔとつま先側保持部２３５との係合が解放されるメカニズムを図１３を用いて説明する。ユーザーが歩行の際に地面を蹴る直前の運動靴２の状態を図１３Ａに示す。ユーザーがつま先部分で地面を蹴る過程で、つま先に対して矢印ａ１１２方向から大きい押圧がかかる。この押圧により、押圧部２３５３が、弾性板１３３の端部１３３Ｔを押し下げる。これにより、弾性板１３３の端部１３３Ｔとつま先側係合部２３５１との係合が解放され、弾性板１３３は蓄えていた復元力を放出する。この復元力の放出により、弾性板１３３の端部１３３Ｔは、下方向（矢印ａ１１１方向）へ移動し、地面を叩打する。
【００９５】
そして、ユーザーが地面を蹴り終えた直後の運動靴２の状態を図１３Ｂに示す。押圧部２３５３からの押圧によって係合が解放された弾性板１３３の端部１３３Ｔは、下方向（矢印ａ１１２方向）へ移動する。
【００９６】
本実施形態では、弾性板１３３の端部１３３Ｔによる地面の叩打とユーザーが地面をける動作との相乗効果によって、歩行の際の前方への推進力が生成される。
【００９７】
2.4. 初期状態の回復
弾性板１３３の端部１３３Ｔとつま先側保持部２３５との係合が解放され、運動靴２が空中を移動し始めた状態を図１４Ａに示す。弾性板１３３には、当該弾性板１３３が接した支点軸１３８を中心とする回転力が働く。弾性板１３３の端部１３３Ｔには矢印ａ１１３方向の回転力が働き、弾性板１３３の端部１３３Ｈには矢印ａ１１５方向の回転力が働く。これにより、弾性板１３３の端部１３３Ｈは、上方へ移動する。そして、弾性板１３３は、復元力を全て放出すると真っ直ぐな状態となる。また、弾性板１３３の端部１３３Ｈによって上側保持板２３７１と下側保持板２３７３とに加わっていた圧力がなくなり、上側保持板２３７１と下側保持板２３７１との復元力により、上側保持板２３７１と弾性板１３３の端部１３３Ｈとが、跳ね上がる。その状態を図１４Ｂに示す。弾性板１３３は、支点軸１３８を中心として矢印ａ１１５方向へ回転する。また、上側保持板２３７１の端部２３７１Ｔは、矢印ａ１３５方向へ移動する。
【００９８】
弾性板１３３の端部１３３Ｈは、靴底の上部に衝突し、衝突した反動と圧縮されていた緩衝部１３２の復元力によって矢印ａ１１６方向へ移動する。弾性板１３３の端部１３３Ｈは、上側保持板２３７１の端部２３７１Ｔが自らのもとの位置に戻るより早く、上側保持板２３７１の端部２３７１Ｔのもとの位置を通過する。なお、これまでの上側保持板２３７１および弾性板１１３の動きは、上側保持板２３７１及び下側保持板２３７３の弾性の大きさ等を調整することによって実現することができる。弾性板１３３の端部１３３Ｈが上側保持板２３７１の端部２３７１Ｔより早く、上側保持板２３７１の初期状態の位置を通過した状態を図１５Ａに示す。このように弾性板１３３の端部１３３Ｈが上側保持板２３７１の初期状態の位置を通過した後に、上側保持板２３７１の端部２３７１Ｔは、矢印ａ１３６方向へ移動する。
【００９９】
弾性板１３３の端部１３３Ｔは、弾性板１３３の端部１３３Ｈが支点軸１３８を中心に矢印ａ１１６方向へ回転するのと同一方向の回転、つまり矢印ａ１１４方向へ回転し、上方へ移動する。そして、弾性板１３３の端部１３３Ｔがつま先側係合部２３５１と接触する。弾性板１３３の端部１３３Ｔがつま先側係合部２３５１に接触し、つま先側係合部２３５１を押し上げている状態を図１５Ｂに示す。つま先側係合部２３５１を形成する蝶番構造は前述のように下側からの物体の移動に対しては抵抗となることはなく、つま先側係合部２３５１は、矢印ａ１５１方向へ移動する。弾性板１３３の端部１３３Ｔは、つま先側係合部２３５１を超えて矢印ａ１１４方向へ移動する。
【０１００】
弾性板１３３の端部１３３Ｔがつま先側係合部２３５１を完全に超えた状態を図１６Ａに示す。つま先側係合部２３５１は、弾性板１３３の端部１３３Ｔが通過した後には下から押し上げる力がなくなるので、矢印ａ１５２方向へ移動する。一方、弾性板１３３の端部１３３Ｔは、つま先側係合部２３５１を超えた後、今度は初期状態に落ち着くべく矢印ａ１１７方向へ移動する。最終的に、弾性板１３３の端部１３３Ｔは、初期状態の位置に落ち着いた状態を図１６Ｂに示す。
【０１０１】
これにより、運動靴２は、初期状態に戻ることになる。この一連の動作を繰り返すことによって、歩行の際の補助推進力を連続的に生成していく。
【０１０２】
このように、運動靴２は、かかとが着地する際に弾性板１３３に蓄積した復元力を、つま先が地面を蹴る動作に合わせて放出することによって、補助推進力を生成するものである。
【実施例３】
【０１０３】
前述の実施例２は、片持ち梁である上側保持板２３７１に対して下側に下側保持板２３７３を設けることによって、かかと側保持部２３７と弾性板１３３との係合の形成・解放を行うものである。本実施形態は、前述の実施例２における係合形成・解放と同じ原理を利用して補助推進力を生成するものであるが、かかと側保持部２３７の構成が異なる。
【０１０４】
1. 構成
1.1. 全体構成
本発明に係る補助推進力生成機能付き履物の実施例３である運動靴３を図１７に基づいて説明する。図１７は、図１Ａにおける面Ｈ１での運動靴２の断面図を示したものである。
【０１０５】
図１７に示すように、運動靴３は、被覆部１１および靴底部３３を有している。靴底部３３は、外形部１３１、緩衝部１３２、弾性板１３３、つま先側保持部２３５、かかと側保持部３３７、支点軸１３８及び屈曲軸１３９を有している。本実施形態においては、かかと側保持部３３７の構成が、実施例２とは相違する。その他の構成については、実施例２と同様である。以下においては、相違点を中心に説明する。
【０１０６】
1.2. かかと側保持部２３７の構成
図１８を用いてかかと側保持部３３７を説明する。図１８は、図１ＡにおけるＨ３平面でのかかと部２３の断面を、靴底の下側から見た状態を示したものである。
【０１０７】
かかと側保持部３３７は、保持板３３７１及び保持棒３３７３を有している。保持板３３７１は、弾性に基づく復元力を蓄積できるものである。保持板３３７１の端部は、外形部１３１の背面部１３１Ｂに固定されている。保持棒３３７３は、外形部１３１を横断するように設けられており、かつ、保持板３３７１の下面Ｐ１５１に接するように設けられている。このように保持板３３７１の下に保持棒３３７３を設けることによって、保持板３３７１は上側に曲がりやすく、下側に曲がりにくくすることができる。
【実施例４】
【０１０８】
前述の第２、３の実施形態における運動靴２、３では、初期状態を回復するために上側保持板２３７１若しくは保持板３３７１を弾性板１３３より早く落下させることが必要である。従って、前述の第２、３の実施形態においては、上側保持板２３７１、下側保持板２３７３若しくは保持板３３７１の弾性等によって、初期状態の回復を可能とした。一方、本実施形態においては、強制的に弾性板１３３の落下開始時を早くさせることによって初期状態の回復を可能とするものである。
【０１０９】
1. 構成
1.1. 全体構成
本発明に係る補助推進力生成機能付き履物の実施例４である運動靴４を図１９に基づいて説明する。図１９は、図１Ａにおける面Ｈ１での運動靴４の断面図を示したものである。
【０１１０】
図１９に示すように、運動靴４は、被覆部１１および靴底部４３を有している。靴底部４３は、外形部１３１、緩衝部１３２、弾性板１３３、つま先側保持部２３５、かかと側保持部４３７、支点軸１３８及び屈曲軸１３９を有している。本実施形態においては、かかと側保持部４３７の構成が、実施例２とは相違する。その他の構成については、実施例２と同様である。以下においては、相違点を中心に説明する。
【０１１１】
1.2. かかと側保持部４３７の構成
図２０を用いてかかと側保持部４３７を説明する。図２０は、図１ＡにおけるＨ３平面での靴底部４３の断面を、靴底の下側から見た状態を示したものである。
【０１１２】
かかと側保持部４３７は、保持板４３７１及び移動制限棒４３７３を有している。保持板４３７１は、外形部１３１の背面部１３１Ｂに設けられている。移動制限棒４３７３は、外形部１３１を横断するように設けられている。移動制限棒４３７３を配置する位置によって、弾性板１３３の落下開始時を調整することができる
2. 補助推進力生成メカニズムの概要
本実施形態における補助推進力の生成のメカニズムは、基本原理において、実施例２と同様である。ただし、本実施形態におけるかかと側保持部４３７の構成は、実施例２におけるそれらと相違するため、弾性板１３３の端部１３３Ｈとかかと側保持部４３７との係合の形成及び解放の実現方法が異なる。以下において、この異なる点を説明する。
【０１１３】
弾性板１３３の端部１３３Ｔとつま先側保持部２３５との係合が解放され、運動靴２が空中を移動し始めた状態（図１４Ａ参照）における靴底部４３のかかと側の断面を図２１Ａに示す。弾性板１３３には、当該弾性板１３３が接した支点軸１３８を中心とする回転力が働く。弾性板１３３の端部１３３Ｔ（図示せず）には矢印ａ４１３方向の回転力が働き、弾性板１３３の端部１３３Ｈには矢印ａ４１５方向の回転力が働く。これにより、弾性板１３３の端部１３３Ｈは、上方へ移動する。そして、弾性板１３３は、復元力を全て放出すると真っ直ぐな状態となる。また、弾性板１３３の端部１３３Ｈによって保持板４３７１に加わっていた圧力が解放され、保持板４３７１の復元力は弾性板１３３の端部１３３Ｈを跳ね上げる力としても働く。
【０１１４】
次に、弾性板１３３の端部１３３Ｈが、移動制限棒４３７３に衝突した状態を図２１Ｂに示す。弾性板１３３の端部１３３Ｈは、移動制限棒４３７３に衝突した反動と圧縮されていた緩衝部１３２の復元力によって矢印ａ４１６方向へ回転し始める。弾性板１３３の端部１３３Ｈは、保持板４３７１の端部４３７１Ｔがもとの位置に戻るより早く、その位置を通過する。なお、弾性板１３３の端部１３３Ｈが保持板４３７１の端部４３７１Ｔのもとの位置を通過するタイミングは、保持板４３７１と移動制限棒４３７３との位置関係等を調整することによって実現することができる。
【０１１５】
弾性板１３３の端部１３３Ｈが保持板４３７１の端部４３７１Ｔより早く、保持板４３７１の初期状態の位置を通過した状態を図２１Ｃに示す。このように、弾性板１３３の端部１３３Ｈが保持板４３７１の初期状態の位置を通過した後に、保持板４３７１の端部４３７１Ｔは、矢印ａ４３６方向へ移動する。これにより、図２１Ｄに示すように、かかと側保持部４３７は、初期状態に戻ることができる。
【０１１６】
一方、弾性板１３３の端部１３３Ｔとつま先側係合部２３５との係合の形成については、実施例２と同様である。
【０１１７】
これにより、運動靴４は、初期状態に戻ることになる。この一連の動作を繰り返すことによって、歩行の際の補助推進力を連続的に生成していく。
【０１１８】
このように、運動靴４は、かかとが着地する際に弾性板１３３に蓄積した復元力を、つま先が地面を蹴る動作に合わせて放出することによって、補助推進力を生成するものである。
【実施例５】
【０１１９】
1. 構成
1.1. 全体構成
本発明に係る補助推進力生成機能付き履物の実施例５である運動靴８を図２２に基づいて説明する。図２２は運動靴８の縦断面図である。
【０１２０】
図２２に示すように、運動靴８は、被覆部８１および靴底部８３を有している。靴底部８３は、外形部８３１、弾性蓄積補助部材たるかかと側押上部８３２、弾性板８３３、つま先側保持部８３５、かかと側保持部８３７、屈曲軸８３８、支点軸８３９を有している。また、靴底部８３は、反発板８４１、弾性板８３３の移動を制限する移動制限部材たるガイドレール８４３、及び固定磁石８４５を有している。
【０１２１】
本実施形態における実施例１との主な相違点は、つま先側保持部８３５及びかかと側保持部８３７の構成である。なお、図２２〜図２７においては、各構成要素は実際の大きさとは異なって示している。これは、各構成要素の動作をより解りやすいように説明するためである。
【０１２２】
1.2. かかと側保持部８３７の構成
かかと側保持部８３７は、かかと側ストッパー８３７１、弾性板８３３とかかと側凸状部材との係合解放を助ける解放補助部材たるバネ８３７３、及びかかと側凸状部材の移動領域となるかかと側移動領域部材たる移動溝８３７５を有している。かかと側ストッパー８３７１は、本体部８３７１Ｂと突出部８３７１Ｓとを有している。本体部８３７１Ｂは、移動溝８３７５の内部を矢印ａ８０１方向へ移動することができる。突出部８３７１Ｓは、移動溝８３７５から靴底部８３の内部空間８３Ａへ突出するように構成されている。
【０１２３】
バネ８３７３は、移動溝８３７５の最下部に納められている。かかと側ストッパー８３７１に重力以外の外力がかかっていない場合では、バネ８３７３は前述の最下部に位置する状態でかかと側ストッパー８３７１と接する。このとき、バネ８３７３はかかと側ストッパー８３７１の自重のみを受けている。
【０１２４】
移動溝８３７５は、外形部８３１の内部に設けられている。また、移動溝８３７５は、地面に対して垂直に設けられるのではなく、上部において後方に傾くように斜めに設けられている。
【０１２５】
1.3. つま先側保持部８３５の構成
つま先側保持部８３５は、つま先側ストッパー８３５１及びつま先側凸状部材の移動領域となるつま先側移動領域部材たる移動溝８３５５を有している。つま先側ストッパー８３５１は、本体部８３５１Ｂと突出部８３５１Ｓとを有している。本体部８３５１Ｂは、移動溝８３７５の内部を矢印ａ８０３方向へ移動することができる。突出部８３５１Ｓは、移動溝８３５５から靴底部８３の内部空間８３Ａへ突出するように構成されている。
【０１２６】
移動溝８３５５は、外形部８３１の内部に設けられている。また、移動溝８３５５は、地面に対して垂直に設けられるのではなく、上部において前方に傾くように斜めに設けられている。これにより、つま先側ストッパー８３５１に自重以外の外力が生じていない場合には、当該つま先側ストッパー８３５１は、自重により移動溝８３５５の最下部に位置することになる。
【０１２７】
1.4. その他の特徴的構成
外形部８３１のつま先には、つま先上がりとなる傾斜面Ｐ８（以下、つま先面Ｐ８とする。）が形成されている。また、弾性板８３３の端部８３３Ｈ付近にガイドレール用孔Ｈ１が形成されている。このガイドレール用孔Ｈ１には、ガイドレールが通される。従って、弾性板８３３の端部８３３Ｈは、ガイドレール８４３に沿った動きのみが可能である。
【０１２８】
2. 補助推進力生成メカニズムの概要
本実施形態における補助推進力の生成のメカニズムは、基本原理において、実施例１と同様である。つまり、弾性板８３３の端部８３３Ｔ、８３３Ｈが保持された状態から、弾性板８３３の端部８３３Ｔを解放し、弾性板８３３に蓄積された復元力を放出することによって、歩行の際の補助的な推進力を生成しようとするものである。
【０１２９】
ただし、本実施形態におけるつま先側保持部８３５及びかかと側保持部８３７の構成は、実施例１におけるそれらと相違するため、弾性板８３３の端部８３３Ｔ、８３３Ｈとつま先側保持部８３５、かかと側保持部８３７との係合の実現方法が異なる。以下において、この異なる点を説明する。
【０１３０】
2.1. 初期状態
図２２は、運動靴８の初期状態を示したものである。初期状態において、弾性板８３３は、真っ直ぐの状態、つまりエネルギーは蓄積されていない状態である。また、弾性板８３３の端部８３３Ｈは、かかと側ストッパー８３７１の突出部８３７１Ｓより下に位置し、かかと側ストッパー８３７１の突出部８３７１Ｓと係合していない。また、弾性板８３３の端部８３３Ｔは、つま先側ストッパー８３５１の突出部８３５１Ｓより上に位置し、つま先側ストッパー８３５１の突出部８３５１Ｓと係合している。
【０１３１】
なお、弾性板８３３の端部８３３Ｈには金属片が設けられている（図示せず）。これにより、弾性板８３３は、初期状態において、固定磁石８４５に固定される。
【０１３２】
2.2. 弾性板８３３の端部８３３Ｈとかかと側保持部８３７との係合及び弾性板８３３の端部８３３Ｔとつま先側保持部８３５との係合形成
弾性板８３３の端部８３３Ｈとかかと側保持部８３７とが係合するメカニズムを図２３〜２７を用いて説明する。
【０１３３】
ユーザーの歩行動作により運動靴８のかかとが接地した状態を図２３Ａに示す。運動靴８のかかとが接地すると、かかと側押上部８３２が矢印ａ８０５方向へ押し込まれる。この結果、弾性板８３３の端部８３３Ｈが矢印ａ８０５方向へ押し上げられ、弾性板８３３が屈曲軸８３８と接する。弾性板８３３の端部８３３Ｔは、矢印ａ８０７方向へ押し下げられるが、つま先側ストッパー８３５１の突出部８３５１Ｓが障害となり下方向への移動ができない（弾性板８３３が点線の位置に移動する）。つまり、弾性板８３３の端部８３３Ｔとつま先側保持部８３５との係合した状態である。
【０１３４】
さらに、かかと側押上部８３２により弾性板８３３の端部８３３Ｈが押し上げられた状態を図２３Ｂに示す。弾性板８３３の端部８３３Ｈも矢印ａ８０８方向へ押し上げられる。弾性板８３３の端部８３３Ｈは、かかと側ストッパー８３７１の突出部８３７１Ｓと接っし、そして、突出部８３７１Ｓを矢印ａ８０９方向へ押し上げる。このとき、弾性板８３３の端部８３３Ｈの最先端部は、ガイドレール８４３に沿う軌跡を描きながら移動する（図２３Ｂ：点線Ｃ１参照）。一方、かかと側ストッパー８３７１は、移動溝８３７５に沿って移動する（図２３Ｂ：一点鎖線Ｃ３参照）。
【０１３５】
図２３Ｂの状態から、さらに、かかと側押上部８３２により弾性板８３３の端部８３３Ｈが押し込まれた状態を図２４Ａに示す。弾性板８３３の端部８３３Ｈと突出部８３７１Ｓとは、弾性板８３３の端部８３３Ｈの最先端部の軌跡（点線Ｃ１）と突出部８３７１Ｓの軌跡（一点鎖線Ｃ３）との交点Ｘを境として、互いに接することがなくなる。この状態では、突出部８３７１Ｓは、弾性板８３３の端部８３３Ｈによる下からの支えを失うため、矢印ａ８１１方向へ移動（自然落下）する。一方、弾性板８３３の端部８３３Ｈは、かかと側押上部８３２による押上により、さらに矢印ａ８１３方向へ移動する。
【０１３６】
弾性板８３３の端部８３３Ｈが最も押し上げられた状態を図２４Ｂに示す。この状態では、弾性板８３３の端部８３３Ｈは、かかと側ストッパー８３７１より上に位置している。
【０１３７】
図２４Ｂの状態から歩行動作を続け、運動靴８のかかと部分が地面から離れ始めた状態を図２５Ａに示す。弾性板８３３の端部８３３Ｈは、ガイドレール８４３に沿う軌跡（点線Ｃ１）に従って矢印ａ８１５方向へ移動する。そして、弾性板８３３の端部８３３Ｈは、かかと側ストッパー８３７１の突出部８３７１Ｓと接する。弾性板８３３には復元力が蓄えられていることから、弾性板８３３の端部８３３Ｈは、突出部８３７１Ｓを矢印ａ８１７方向へ押圧し、弾性板８３３の端部８３３Ｈと突出部８３７１Ｓとが係合する。この結果、バネ８３７３が圧縮され、かかと側ストッパー８３７１はバネ８３７３が圧縮された分だけ矢印ａ８１７方向へ移動する。
【０１３８】
2.3. 弾性板８３３の端部８３３Ｔとつま先側保持部８３５との係合解放
さらに、歩行を続けて、靴底部８３のつま先面Ｐ８が地面と接した状態を図２５Ｂに示す。図２５Ａの状態から歩行を続け、つま先側ストッパー８３５１の本体部８３５１Ｂが地面と接すると、つま先側ストッパー８３５１は、矢印ａ８１９方向へ押し込まれる。つま先側ストッパー８３５１の矢印ａ８１９方向への移動にともなって、弾性板８３３の端部８３３Ｔも矢印ａ８２１方向へ移動する。
【０１３９】
つま先側ストッパー８３５１が押し込まれることによって、つま先側ストッパー８３５１の端部８３５１Ｓの移動は前方斜め上方向の軌跡をたどり、一方、弾性板８３３の端部８３３Ｔの移動は屈曲軸８３８を中心とした円の軌跡をたどる。このため、つま先側ストッパー８３５１が押し込まれている途中でつま先側ストッパー８３５１の端部８３５１Ｓと弾性板８３３の端部８３３Ｔとの接点がなくなり、つま先側ストッパー８３５１と弾性板８３３の端部８３３Ｔとの係合が解放され、弾性板８３３の復元力が放出される。弾性板８３３の端部８３３Ｔは、矢印ａ８２３方向へ移動し、地面を叩打する。この地面の叩打により、歩行の際の補助的推進力が生成される。
【０１４０】
2.4. 初期状態の回復
つま先面Ｐ８が地面から離れる直前の状態を図２６Ａに示す。弾性板８３３が復元する過程において、弾性板８３３の端部８３３Ｔには支点軸８３９を中心とした矢印ａ８２４方向への回転力が働き、弾性板８３３の端部８３３Ｈは、支点軸８３９を中心とした同方向へ回転、つまり矢印ａ８２７方向へ移動する。また、弾性板８３３の回転にともない、弾性板８３３の端部８３３Ｈによるかかと側ストッパー８３７１の突出部８３７１Ｓに対する押圧力が消失する。押圧力がなくなると、圧縮されたばね８３７３の復元力によりかかと側ストッパー８３７１を矢印ａ８２５方向へ跳ね飛ばす。弾性板８３３の端部８３３Ｈは、弾性板８３３の回転力とばね８３７３の復元力によって、外形部８３１に設けられている反発板８４１に衝突する。
【０１４１】
弾性板８３３の端部８３３Ｈが反発板８４１に衝突した後の状態を図２６Ｂに示す。反発板８４１に衝突した弾性板８３３の端部８３３Ｈは、矢印ａ８２９方向へ跳ね返り、一方、かかと側ストッパー８３７１は、移動溝８３７５内を所定の位置まで上昇した後、矢印ａ８３１方向へ下降する。なお、弾性板８３３の端部８３３Ｈは、かかと側ストッパー８３７１の突出部８３７１Ｓのもとの位置をかかと側ストッパー８３７１の突出部８３７１Ｓが戻ってくる前に通過する。なお、弾性板８３３の端部８３３Ｈがかかと側ストッパー８３７１の突出部８３７１Ｓのもとの位置を通過するタイミングは、ばね８３７３がかかと側ストッパー８３７１を跳ね上げる力や反発板８４１の位置等の調整により設定される。
【０１４２】
弾性板８３３の端部８３３Ｈは、ガイドレール８４５に沿って初期状態の位置に戻る。なお、固定磁石８４５が弾性板８３３の端部８３３Ｈを固定する。
【０１４３】
一方、弾性板８３３の端部８３３Ｈが矢印ａ８２９方向へ移動する過程で、支点軸８３９を中心とした回転力が働き、もう一方の弾性板８３３の端部８３３Ｔは矢印ａ８３３方向へ移動する。そして、弾性板８３３の端部８３３Ｔは、つま先側ストッパー８３５１の突出部８３５１Ｓを押し上げる。このため、つま先側ストッパー８３５１は、移動溝８３５５内を矢印ａ８３５方向へ移動する。つま先側ストッパー８３５１は移動溝８３５５内を移動し、つま先側ストッパー８３５１と弾性板８３３の端部８３３Ｔとの接点がなくなると、つま先側ストッパー８３５１に対する弾性板８３３の端部８３３Ｔによる下からの押し上げがなくなる。この状態を図２７に示す。
【０１４４】
つま先側ストッパー８３５１の突出部８３５１Ｓは、弾性板８３３の端部８３３Ｔによる下からの支えを失うため、つま先側ストッパー８３５１は、矢印ａ８３７方向へ移動する。これにより、弾性板８３３の端部８３３Ｔとつま先側ストッパー８３５１との位置関係において、弾性板８３３の端部８３３Ｔはつま先側ストッパー８３５１より上側に位置し、初期状態に回復することができる。
【０１４５】
以上により、弾性板８３３の端部８３３Ｈは、かかと側ストッパー８３７１の突出部８３７１Ｓより下に位置した状態、また、弾性板８３３の端部８３３Ｔは、つま先側ストッパー８３５１より上に位置した状態とすることができる。つまり、運動靴８は初期状態を回復することができる。
【０１４６】
［その他の実施例］
前述の第１〜４の実施形態においては、履物として運動靴１〜４を例示した。しかし、履物であればこれに限定されない。例えば、被覆部が足を全面的に覆うものではないサンダルやパンプス等であってもよい。
【０１４７】
また、前述の第１〜４の実施形態においては、履物である運動靴１〜４に履物底である靴底部１３〜４３を適用したが、ロボットの足部に補助推進力生成装置として靴底部１３〜４３を利用してもよい。この場合、ロボットは、二足歩行型、四足歩行型等に限定されず、所定の方向への推進力で移動するものであればよい。
【０１４８】
さらに、前述の実施例４において、弾性板１３３と保持板４３７１との係合をより容易にするために、互いの端部に突起を設けるようにしてもよい。この突起を設けた状態を図２８に示す。保持板４３７１の端部には突起４３７１ｄが設けられている。また、弾性板１３３の端部１３３Ｈにも突起１３３ｄが設けられている。両者が係合することによって、弾性板１３３と保持板４３７１との係合をより容易、かつ、確実に行うことができる。なお、この突起の形成は実施例４に限定されるものではなく、他の実施例において同様の突起を形成するようにしてもよい。
【０１４９】
さらに、実施例２における上側保持板２３７１及び下側保持板２３７３に代えて、保持板と蝶番とを設けるようにしてもよい。このように蝶番を設けた状態を図２９に示す。蝶番５３７２は、背面１３１Ｂに設置され、保持板５３７２は蝶番に接合している。また、蝶番５３７２は、水平面から矢印ａ２３１方向へは自由に回転することができるが、矢印ａ２３３方向へは回転ができないように構成されている。つまり、保持板５３７１は、水平面から矢印ａ２３１方向へは容易に回転移動することができるが、矢印ａ２３３方向へは回転できない。これにより、弾性板１３３が上方向（矢印ａ２３５方向）へ移動する際において、保持板５３７１は矢印ａ２３１方向へは自由に回転することができるので、弾性板１３３の上方向（矢印ａ２３５方向）への移動に対しては、保持板５３７１は障害とならない。一方、弾性板１３３が下方向（矢印ａ２３７方向）へ移動する際には、保持板５３７１は下方向（矢印ａ２３３方向）へは回転することができないことから、弾性板１３３の下方向（ａ２３７方向）への移動に対しては、保持板５３７１が障害となる。これにより、かかと側保持部５３７と弾性板１３３との係合を形成できる。なお、本実施形態は、実施例４に限定されるものではなく、他の実施例においても同様に適用することができる。
【０１５０】
さらに、実施例２における上側保持板２３７１及び下側保持板２３７３を有するかかと保持部２３７に代えて、保持板、バネ及び上下方向に回転可能な蝶番とを有するかかと保持部を設けるようにしてもよい。このようなかかと保持部を設けた状態を図３０Ａに示す。蝶番６３７２は、外形部１３１の背面１３１Ｂに設けられている。保持板６３７１は、蝶番６３７２に取り付けられている。バネ６３７３は、保持板６３７１の下側であって、所定の位置に取り付けられている。なお、蝶番６３７２は、水平面から矢印ａ２５１方向及び矢印ａ２５３方向へ自由に回転することができる。これにより、弾性板１３３が上方向（矢印ａ２５５方向）へ移動する際において、蝶番６３７２は矢印ａ２５１方向へは自由に回転することができるので、弾性板１３３の上方向（矢印ａ２５５方向）への移動に対して、抵抗力は発生しない。一方、図３０Ｂに示すように、弾性板１３３が下方向（矢印ａ２５７方向）へ移動する際には、バネ６３７３に支えられている保持板５３７１が障害となる。よって、弾性板１３３は、当該弾性板１３３が下方向へ移動しようとする力とバネ６３７３の圧縮による復元力とが釣り合った位置より下方向（矢印ａ２５３方向）へは回転することができない。これにより、かかと側保持部６３７と弾性板１３３との係合を容易に形成することができる。
【０１５１】
さらに、前述の第１〜４の実施形態においては、蓄積部として弾性板１３３を例示した。しかし、弾性力を有するものであればこれに限定されない。例えば、板バネ、ゴム板等であってもよい。また、板状体に限定されるものではなく、棒状体であってもよい。さらに、弾性板１３３の材質は、ゴム、カーボン等であってもよい。
【０１５２】
さらに、前述の第１〜４の実施形態及びその他の実施例において、各実施形態を組み合わせて利用するようにしてもよい。例えば実施例２に実施例３を組み合わせる等のようにしてもよい。
【０１５３】
さらに、前述の実施例１において、光センサー１３５４、接触センサー１３７０を用いて弾性板１３３の状態を特定したが、弾性板１３３の状態を特定できるものでればこれに限定されない。
【０１５４】
さらに、図１等において、弾性板１３３は靴底に対して、一方向に片寄って配置されているが、弾性板１３３の位置はこれに限定されない。例えば、靴底に対して、弾性板１３３を配置するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１５５】
【図１】本発明における補助推進力生成機能付き履物の一実施形態である運動靴１を示す図であり、図１Ａは運動靴１の全体図を、図１Ｂは図１Ａの面Ｈにおける断面図を示したものである。
【図２】図１におけるかかと側保持部１３７を説明するための図である。
【図３】図１におけるつま先側保持部１３５を説明するための図である。
【図４】磁力発生のための構成を説明するための図である。
【図５】圧力センサー値及びカウンタ値の状態とつま先側保持部の状態との関係を示す図である。
【図６】実施例１における補助推進力の生成メカニズムを説明するための図である。
【図７】実施例１における補助推進力の生成メカニズムを説明するための図である。
【図８】本発明における補助推進力生成機能付き履物の一実施形態である運動靴２を示す図である。
【図９】図８におけるかかと側保持部２３７を説明するための図である。
【図１０】図８におけるつま先側保持部２３５を説明するための図である。
【図１１】図８におけるつま先側保持部２３５を説明するための図である。
【図１２】実施例２における補助推進力の生成メカニズムを説明するための図である。
【図１３】実施例２における補助推進力の生成メカニズムを説明するための図である。
【図１４】実施例２における補助推進力の生成メカニズムを説明するための図である。
【図１５】実施例２における補助推進力の生成メカニズムを説明するための図である。
【図１６】実施例２における補助推進力の生成メカニズムを説明するための図である。
【図１７】本発明における補助推進力生成機能付き履物の一実施形態である運動靴３を示す図である。
【図１８】図１７におけるかかと側保持部３３７の構成を説明するための図である。
【図１９】本発明における補助推進力生成機能付き履物の一実施形態である運動靴４を示す図である。
【図２０】図１９におけるかかと側保持部４３７の構成を説明するための図である。
【図２１】弾性板１３３の端部１３３Ｈと、かかと側保持部４３７との係合の解放について説明するための図である。
【図２２】本発明における補助推進力生成機能付き履物の一実施形態である運動靴８の断面図である。
【図２３】実施例５における補助推進力の生成メカニズムを説明するための図である。
【図２４】実施例５における補助推進力の生成メカニズムを説明するための図である。
【図２５】実施例５における補助推進力の生成メカニズムを説明するための図である。
【図２６】実施例５における補助推進力の生成メカニズムを説明するための図である。
【図２７】実施例５における補助推進力の生成メカニズムを説明するための図である。
【図２８】他の実施例を説明するための図であり、弾性板１３３と保持板４３７１との係合をより容易にすべく、互いの端部に突起を設けた状態を示した図である。
【図２９】他の実施例を説明するための図であり、蝶番を設けた状態を示した図である。
【図３０】他の実施例を説明するための図であり、保持板、バネ及び上下方向に回転可能な蝶番とを設けた状態を示した図である。
【図３１】従来の補助推進力生成機能付き履物を示した図である。
【符号の説明】
【０１５６】
１・・・・・運動靴
１１・・・・・被覆部
１３・・・・・靴底部
１３１・・・・・外形部
１３２・・・・・緩衝部
１３３・・・・・弾性板
１３５・・・・・つま先側保持部
１３７・・・・・かかと側保持部
１３８・・・・・支点軸
１３９・・・・・屈曲軸
【特許請求の範囲】
【請求項１】
足を覆う被覆部、
前記被覆部の下に位置し、地面と接する履物底部を有する補助推進力生成機能付き履物であって、
前記履物底部は、
蓄えられた力を解放することによって歩行の際の補助推進力を生成する蓄積部、
前記蓄積部との係合を形成し、及び、前記係合を解放をするつま先側係合部、
前記蓄積部との係合を形成し、及び、前記係合を解放をするつかかと側係合部、
を有し、
初期状態において、蓄積部の一端とつま先側係合部とが係合しており、
前記履物底部のかかとが地面と接する際に、蓄積部の他端とかかと側係合部との係合が形成され、
前記履物底部のつま先が地面から離れる際に、前記かかと側係合部と前記蓄積部との係合を維持したまま、前記つま先側係合部と前記蓄積部との係合を解放し、
前記履物底部のかかとが地面と再び接するまでに、前記つま先側係合部と前記蓄積部の一端との係合を形成し、かつ、前記かかと側係合部と前記蓄積部との係合を解放すること、
を特徴とする補助推進力生成機能付き履物。
【請求項２】
蓄えられた力を解放することによって歩行の際の補助推進力を生成する蓄積部、
前記蓄積部との係合を形成し、及び、前記係合を解放をするつま先側係合部、
前記蓄積部との係合を形成し、及び、前記係合を解放をするかかと側係合部、
を有する補助推進力生成機能付き履物底であって、
初期状態において、蓄積部の一端とつま先側係合部との係合が形成されており、
前記履物底のかかとが地面と接する際に、蓄積部の他端とかかと側係合部との係合が形成され、
前記履物底のつま先が地面から離れる際に、前記かかと側係合部と前記蓄積部との係合を維持したまま、前記つま先側係合部と前記蓄積部との係合を解放し、
前記履物底のかかとが地面と再び接するまでに、前記つま先側係合部と前記蓄積部の一端との係合を形成し、かつ、前記かかと側係合部と前記蓄積部との係合を解放すること、
を特徴とする補助推進力生成機能付き履物底。
【請求項３】
請求項１に係る履物又は請求項２に係る履物底のいずれかにおいて、
前記蓄積部は、
弾性に基づく力を蓄積することができる板状体又は棒状体であること、
を特徴とするもの。
【請求項４】
請求項３に係る履物又は履物底のいずれかにおいて、
前記かかと側係合部は、
前記外形部に設けられるかかと側凸状部材を有しており、
前記かかと側係合部は、さらに、
前期かかと側凸状部材と前記蓄積部との係合を解放する際より、係合を形成する際の方が容易となるものであること、
を特徴とするもの。
【請求項５】
請求項３〜４に係る履物又は履物底のいずれかにおいて、
前記つま先側係合部は、
前記外形部に設けられるつま先側凸状部材を有しており、
前記つま先側係合部は、さらに、
前期つま先側凸状部材と前記蓄積部との係合を解放する際より、係合を形成する際の方が容易となるものであること、
を特徴とするもの。
【請求項６】
請求項１〜３に係る履物又は履物底のいずれかにおいて、
前記かかと側係合部と前記蓄積部との係合は、
電磁気力によって形成及び解放されるものであること、
を特徴とするもの。
【請求項７】
請求項１〜３、６に係る履物又は履物底のいずれかにおいて、
前記つま先側係合部と前記蓄積部との係合は、
電磁気力によって形成及び解放されるものであること、
を特徴とするもの。
【請求項８】
外形部に納められる蓄積部であって、蓄えられた力を解放することによって補助推進力を生成する蓄積部、
前記外形部の推進方向側に形成される第１の係合部であって、前記蓄積部との係合を形成し、及び前記係合を解放する第１の係合部、
前記蓄積部との係合を形成し、及び前記係合を解放する第２の係合部、
を有する補助推進力生成装置において、
初期状態において、蓄積部の一端と第１の係合部との係合が形成されており、
前記外形部の推進方向と反対側の端部が地面と接する際に、蓄積部の他端と第２の係合部との係合が形成され、
前記外形部の推進方向側の端部が地面から離れる際に、前記第２の係合部と前記蓄積部との係合を維持したまま、前記第１の係合部と前記蓄積部の係合を解放し、
前記外形部の推進方向と反対側の端部が地面と再び接するまでに、前記第１の係合部と前記蓄積部の一端との係合を形成し、かつ、前記第２の係合部と前記蓄積部との係合を解放すること、
を特徴とする補助推進力生成装置。
【請求項９】
歩行時に、つま先非着地・かかと着地状態にて、地面から靴底に作用する押圧力によって靴底内部の変形部材を変形させ、つま先着地・かかと非着地状態までこの変形状態を保持しておき、
靴がつま先着地・かかと着地状態を経た後、前記つま先着地・かかと非着地状態となると、前記変形部材の変形状態の保持を解除させて、補助推進力を得る補助推進力生成方法。
【請求項１０】
請求項９に係る補助推進力生成方法において、
歩行時のつま先非着地・かかと非着地状態において、板状体又は棒状体である変形部材の一端とつま先側突起部とが係合しており、
つま先非着地・かかと着地状態における前記変形部材の変形は、
地面から靴底に作用する押圧力によって、前記変形部材の他端とかかと側突起部とを係合させることによって行い、
前記変形部材の変形状態の保持を解除することによる補助推進力の獲得は、
前記変形部材の他端と前記かかと側突起部との係合を保持したまま、前記つま先側突起部と前記変形部材との係合を解除させることによって行うこと、
を特徴とする補助推進力生成方法。
【請求項１】
足を覆う被覆部、
前記被覆部の下に位置し、地面と接する履物底部を有する補助推進力生成機能付き履物であって、
前記履物底部は、
蓄えられた力を解放することによって歩行の際の補助推進力を生成する蓄積部、
前記蓄積部との係合を形成し、及び、前記係合を解放をするつま先側係合部、
前記蓄積部との係合を形成し、及び、前記係合を解放をするつかかと側係合部、
を有し、
初期状態において、蓄積部の一端とつま先側係合部とが係合しており、
前記履物底部のかかとが地面と接する際に、蓄積部の他端とかかと側係合部との係合が形成され、
前記履物底部のつま先が地面から離れる際に、前記かかと側係合部と前記蓄積部との係合を維持したまま、前記つま先側係合部と前記蓄積部との係合を解放し、
前記履物底部のかかとが地面と再び接するまでに、前記つま先側係合部と前記蓄積部の一端との係合を形成し、かつ、前記かかと側係合部と前記蓄積部との係合を解放すること、
を特徴とする補助推進力生成機能付き履物。
【請求項２】
蓄えられた力を解放することによって歩行の際の補助推進力を生成する蓄積部、
前記蓄積部との係合を形成し、及び、前記係合を解放をするつま先側係合部、
前記蓄積部との係合を形成し、及び、前記係合を解放をするかかと側係合部、
を有する補助推進力生成機能付き履物底であって、
初期状態において、蓄積部の一端とつま先側係合部との係合が形成されており、
前記履物底のかかとが地面と接する際に、蓄積部の他端とかかと側係合部との係合が形成され、
前記履物底のつま先が地面から離れる際に、前記かかと側係合部と前記蓄積部との係合を維持したまま、前記つま先側係合部と前記蓄積部との係合を解放し、
前記履物底のかかとが地面と再び接するまでに、前記つま先側係合部と前記蓄積部の一端との係合を形成し、かつ、前記かかと側係合部と前記蓄積部との係合を解放すること、
を特徴とする補助推進力生成機能付き履物底。
【請求項３】
請求項１に係る履物又は請求項２に係る履物底のいずれかにおいて、
前記蓄積部は、
弾性に基づく力を蓄積することができる板状体又は棒状体であること、
を特徴とするもの。
【請求項４】
請求項３に係る履物又は履物底のいずれかにおいて、
前記かかと側係合部は、
前記外形部に設けられるかかと側凸状部材を有しており、
前記かかと側係合部は、さらに、
前期かかと側凸状部材と前記蓄積部との係合を解放する際より、係合を形成する際の方が容易となるものであること、
を特徴とするもの。
【請求項５】
請求項３〜４に係る履物又は履物底のいずれかにおいて、
前記つま先側係合部は、
前記外形部に設けられるつま先側凸状部材を有しており、
前記つま先側係合部は、さらに、
前期つま先側凸状部材と前記蓄積部との係合を解放する際より、係合を形成する際の方が容易となるものであること、
を特徴とするもの。
【請求項６】
請求項１〜３に係る履物又は履物底のいずれかにおいて、
前記かかと側係合部と前記蓄積部との係合は、
電磁気力によって形成及び解放されるものであること、
を特徴とするもの。
【請求項７】
請求項１〜３、６に係る履物又は履物底のいずれかにおいて、
前記つま先側係合部と前記蓄積部との係合は、
電磁気力によって形成及び解放されるものであること、
を特徴とするもの。
【請求項８】
外形部に納められる蓄積部であって、蓄えられた力を解放することによって補助推進力を生成する蓄積部、
前記外形部の推進方向側に形成される第１の係合部であって、前記蓄積部との係合を形成し、及び前記係合を解放する第１の係合部、
前記蓄積部との係合を形成し、及び前記係合を解放する第２の係合部、
を有する補助推進力生成装置において、
初期状態において、蓄積部の一端と第１の係合部との係合が形成されており、
前記外形部の推進方向と反対側の端部が地面と接する際に、蓄積部の他端と第２の係合部との係合が形成され、
前記外形部の推進方向側の端部が地面から離れる際に、前記第２の係合部と前記蓄積部との係合を維持したまま、前記第１の係合部と前記蓄積部の係合を解放し、
前記外形部の推進方向と反対側の端部が地面と再び接するまでに、前記第１の係合部と前記蓄積部の一端との係合を形成し、かつ、前記第２の係合部と前記蓄積部との係合を解放すること、
を特徴とする補助推進力生成装置。
【請求項９】
歩行時に、つま先非着地・かかと着地状態にて、地面から靴底に作用する押圧力によって靴底内部の変形部材を変形させ、つま先着地・かかと非着地状態までこの変形状態を保持しておき、
靴がつま先着地・かかと着地状態を経た後、前記つま先着地・かかと非着地状態となると、前記変形部材の変形状態の保持を解除させて、補助推進力を得る補助推進力生成方法。
【請求項１０】
請求項９に係る補助推進力生成方法において、
歩行時のつま先非着地・かかと非着地状態において、板状体又は棒状体である変形部材の一端とつま先側突起部とが係合しており、
つま先非着地・かかと着地状態における前記変形部材の変形は、
地面から靴底に作用する押圧力によって、前記変形部材の他端とかかと側突起部とを係合させることによって行い、
前記変形部材の変形状態の保持を解除することによる補助推進力の獲得は、
前記変形部材の他端と前記かかと側突起部との係合を保持したまま、前記つま先側突起部と前記変形部材との係合を解除させることによって行うこと、
を特徴とする補助推進力生成方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【公開番号】特開２００６−３１１（Ｐ２００６−３１１Ａ）
【公開日】平成１８年１月５日（２００６．１．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−１７８７６４（Ｐ２００４−１７８７６４）
【出願日】平成１６年６月１６日（２００４．６．１６）
【出願人】（５０４２３２６１９）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１月５日（２００６．１．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年６月１６日（２００４．６．１６）
【出願人】（５０４２３２６１９）
【Ｆターム（参考）】
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