JP2004113795A - スライド部材およびシューソール - Google Patents

Abstract

【課題】　シューソール用の緩衝部材並びにそれに対応するシューソールにおいて、踵の最初の着地中に、多次元の地面の反力により生じる筋肉と骨への負荷を減少させる。
【解決手段】　スポーツシューズのシューソール用のスライド部材１は、上側スライド表面および下側スライド表面を有する。下側スライド表面は、少なくとも二方向にスライドできるように上側スライド表面の下に配置されている。上側スライド表面は上側ヒール・カップ３の下側として設けられ、下側スライド表面は下側ヒール・カップの上側として設けられる。上側および下側ヒール・カップは、実質的に、球体表面の一部のような形状である。シューソールは、スライド部材１の各部材が、ミッドソールの下側ソール体３０および上側ソール体３１の間に配置されてなる。
【選択図】　　　図４

Description

　本発明は、シューソール（特にスポーツシューズのシューソール）用スライド部材、およびスライド部材を備えたシューソールに関する。

　シューソールは第一に、２つの要件を満たす必要がある。シューソールは、一方では、グラウンド上で良好な摩擦を与えるべきであり、他方では、筋肉および骨への負担を減少するために、一歩一歩のサイクル中に生じるグラウンドからの反力を十分に緩衝すべきである。これらのグラウンドからの反力は、互いに垂直な３成分（Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向）に分類できる。

　この反力の最大成分は、Ｚ方向に、すなわち、グラウンド表面に対して垂直に作用する。研究により、約２０００Ｎのピーク荷重がランニング中に生じることが示された。この値は、一般的なランナーの体重の約２．５から３倍である。したがって、以前は、この力成分により生じる筋肉および骨への負担に最大の注目が向けられた。Ｚ方向におけるシューズの緩衝特性を最適にする様々な構造体が数多く知られている。

　しかしながら、グラウンドの反力はさらに、Ｘ方向とＹ方向においても注目に値する成分を有する。Ｙ方向は、足（足裏）の縦軸に対して実質的に平行な次元であり、一方で、Ｘ方向は、Ｙ方向に対して実質的に垂直、すなわち、足の縦軸に対して垂直である。測定により、ランニング中に踵部分に、Ｘ方向において約５０Ｎの力が生じることが示され、一方で、Ｙ方向では約２５０Ｎの力が測定された。他のスポーツ、例えば、バスケットボールやテニスのような横方向の動きを多用するスポーツ（lateral sports）において、横飛び（サイドカット：side cuts）中、衝撃時、並びに押し離し（push off）中に、足の前部に１０００Ｎまでの力が生じる。

　Ｘ方向およびＹ方向の上述した水平力は、アスファルトの道路でのランニングが不快であると考えられている理由の１つである。シューズがグラウンドと接触するときに、その水平運動はほんの一瞬で完全に止められる。この状況において、水平の有効力、すなわち、運動量の水平移動は非常に大きい。このことは、柔らかな森林地帯の地面での状況とは対照的である。この場合には、地面での摩擦が低いために、減速がより長い期間に亘り分布している。運動量移動が大きいために、関節と筋肉の疲労が早まり、最悪の場合には、怪我の理由にもなるかもしれない。

　さらに、多くのランナーは最初に踵からグラウンドに着地し、ここで、足の縦軸は、側方から見た場合、グラウンド表面に関してわずかに傾いている（背部の屈曲）。その結果、最初に地面に着地したときに足に回転モーメント（トルク）がかけられ、これは、Ｚ方向のみのソール材料の圧縮では十分に緩衝することができない。この問題は、ランナーが下り坂の道を走る場合にさらに悪くなる。何故ならば、そのような状況では、シューソールと地面との間の角度が増すからである。

　さらに、道路の表面は、一般に、水はけをよくするために反っている。これにより、踵で着地するときに、ソール表面とグラウンド平面との間にさらに角度が生じ、追加の負荷が発生する。これらの負荷は、関節と筋肉への回転モーメントにより生じる。また、この負担に関して、Ｚ方向のソール材料の公知の圧縮だけでは十分な緩衝は与えられない。

　軟らかい森林地帯の地面でのトレールランニング中、地面にある根っこや同じような隆起部によって、着地中に足が解剖学的に逆の方向に傾けられて、関節にピーク負荷が生じることがさらなる問題である。

　したがって、ある期間、必ずしもＺ方向だけには作用しない負荷を効果的に緩衝するための手法が従来技術にあった。例えば、本出願人の特許文献１には、着地表面に関してシューソール全体をずらすことのできるいわゆる３Ｄ変形部材が開示されている。これは、チャンバが、矩形断面の代わりに、水平荷重の下で平行四辺形状断面を有するように、側部に平行に曲がる壁を持つ弾性チャンバの剪断動作により行われた。

　同様の手法が特許文献２にも見られる。踵の下で一種の剛性連結部により相互接続された２つのプレートが互いに対してずらされる。運動理論は特許文献１と似ている。すなわち、緩衝材料が充填される、上側プレートと下側プレートにより画成される容積は、初めの形状では略矩形の断面を有するが、変形が増すと、次第に薄い平行四辺形に転換される。

　機械的部材によって予定された１つの経路に沿ってしか緩衝できないことがこれらの構造の欠点である。例えば、特許文献２に開示されたヒール・ユニットでは、Ｚ方向の特定の撓みに同時に関連して、Ｙ方向しの撓むことができない。Ｘ方向に作用する力に関して、この従来技術に開示されたソールは実質的に剛性である。したがって、特に、傾斜した道路表面に関する上述した状況において、踵の最初の着地中に生じる複雑な多次元荷重は、十分には制御することができない。

　最後に、特許文献３から、シューズのソール全体を、互いに対してずらされる２つの楔状半部に分割することが知られている。ここでは、運動は、対応するリブによってＸ方向に限られる。シューズの縦方向（すなわち、Ｙ方向）に作用する地面の反力に関する緩衝は開示されていない。特に、このシステムでは、踵による着地中の緩衝は何も与えられていない。
国際公開第９８／０７３４３号パンフレット 米国特許第６１１５９４３号明細書 米国特許第５２２４８１０号明細書

　したがって、本発明の課題は、従来技術の先に論じた欠点を克服するために、特に、踵の最初の着地中における、多次元の地面の反力により生じる筋肉と骨への負荷を減少させる、シューソール用の緩衝部材並びにそれに対応するシューソールを提供することにある。

　本発明は、上側スライド表面および下側スライド表面を持つ、特にスポーツシューズのシューソール用のスライド部材であって、下側スライド表面が少なくとも２つの方向にスライド可能であるように上側スライド表面の下に配置されているスライド部材に関する。

　上側スライド表面および下側スライド表面の間の相対運動により、まるで、摩擦の減少した表面（例えば、柔らかな森林地帯の地面）と接触する一般のシューズを着用しているように、足が感じることができる。本発明による表面のスライド運動は、より長い期間に亘りソールの減速を分布させる。転じて、これにより、アスリートに作用する力の量および筋肉と骨への運動量移動が減少する。

　本発明によれば、多方向スライド運動が上側スライド表面および下側スライド表面の間で可能である。表面形状の対応する三次元設計により、複雑な多次元緩衝運動が可能になる。これらの運動は、Ｚ方向の限定的な圧縮よりも、踵での着地中の状況にとってはより適している。

　さらに、本発明によるスライド部材は、前述したような反った道路でのランニング中および下り坂のランニング中に生じるモーメントおよび力に積極的に影響を与える。従来のソール構造に関する比較研究は、本発明によるスライド部材が測定可能な撓みを発生させることができ、この撓みによって、そのような状況において生じる荷重が著しく減少することを示した。

　本発明によるスライド部材は、好ましくは、踵部分に配置されている。しかしながら、足前方（forefoot）部分に追加または代わりに配置することもできる。

　前記スライド部材は、好ましくは、下側スライド表面に対する上側スライド表面のスライド運動の下で撓められる、スプリング部材を有する。このスプリング部材は、好ましくは、２つのスライド表面の非撓み配置において既に予備張力下にあり、それによって、所望の量の変形安定性および復元力を与える。

　特に好ましい実施の形態において、スプリング部材は、上側と下側のスライド表面を相互連結する少なくとも１つの弾性ピンとして設けられ、ここで、この少なくとも１つの弾性ピンは、好ましくは、上側スライド表面にある開口および下側スライド表面にある開口を通って延在し、両端に肥厚部を有する。その結果、互いに対する２つのスライド表面のスライド運動のための作用が持続する緩衝システムが、費用効率的に製造でき、組み立てられる非常に単純な構造部材により提供される。

　上側スライド表面は、好ましくは、上側ヒール・カップの下側として設けられ、下側スライド表面は、好ましくは、下側ヒール・カップの上側として設けられる。ここで、上側と下側のヒール・カップは、実質的に、球体表面の一部のような形状をしている。

　この特定の形状は、踵の上述した傾斜した場所への着地中の地面の反力に特にうまく適応する。球状表面に沿った上側ヒール・カップに対する下側ヒール・カップのスライド運動により、そのようなスライド部材が設けられたシューソールの踵部分は、ある程度まで、発生する回転モーメントの下で動くであろう。これは、デカルト座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）のいずれに沿って作用する力の緩衝でもない。反対に、緩衝作用は、実質的に球形状のヒール・カップの表面上のどの任意の軌道に沿っても生じるであろう。これにより、衝撃相、すなわち、踵に荷重がかかる相の最中に特定の回転の自由が生じる。足から膝への通常のねじれ力の伝達は、全く生じないか、または限られた様式でしか生じない。

　スライド部材は、好ましくは、上側スライド表面と下側スライド表面の間の中間空間を密閉し、損なわれないスライドを確実に生じさせるシールを有する。

　さらに、スライド表面の一方が、他方のスライド表面の凹部に係合する突出部を有することが好ましい。凹部に対する突出部のサイズおよびそれにより生じる遊びは、前記スライド表面間の最大撓みの量および方向を限定できる。

　さらなる態様によれば、本発明は、上述したスライド部材の内の少なくとも１つを備えた、シューズ、特にスポーツシューズのシューソールに関する。

　上側ヒール・カップは、好ましくは、シューソールのミッドソールに取り付けられ、一方で、シューソールの別体のヒール・ソールユニットは、好ましくは、下側ヒール・カップに取り付けられる。別体のヒール・ソールユニットは、好ましくは、ミッドソール層およびアウトソール層を有し、それによって、Ｚ方向に追加の摩擦および緩衝を与える。

　したがって、そのようなシューソールの踵部分は、好ましくは、２つの部分に分けられる。ここで、後方部分は、上述した回転モーメントを緩衝するために、後方へ、外側へ、内側へ、または上への多次元揺動運動におけるシューソールの着地中に撓むことができる。その結果、ヒールのミッドソールおよびアウトソールの後方部分は、ソールの残りの部分から分離される。

　上側ヒール・プレートは、内側および／または外側で、シューソールの足中間領域まで延在する。その結果、ソールのこの部材は、踵部分と足前方部分の間のねじれ調節（トルション・コントロール）に使用できると同時に、足中間領域の土踏まずを支持することができる。

　以下、本発明によるスライド部材および本発明によるシューソールの現在好ましい実施の形態を論じる。このスライド部材並びにシューソールは、あらゆる種類のシューズに用いてもよい。しかしながら、最も適した使用分野はスポーツシューズである。何故ならば、多次元緩衝の実現が、これらのシューズにとって特に適しているからである。

　図１は、スライド部材１の下側ヒール・カップ２および上側ヒール・カップ３を図示している。この図は、残りの図２から４および７と同様に、容易に見えるように、スライド部材１および対応するシューソールの各部材を下から見たときの斜視図を示している。したがって、直立して向けられたシューズに関してそれぞれ定義された、「上側」と「下側」のヒール・カップ２，３は、これらの図においては、逆の配列で現れている。

　２つのヒール・カップ２，３は、好ましくは、一方または両方のカップの摩耗を減少させるために、良好なスライド特性を持つ材料から製造される。適切なプラスチック材料は、適切なコーティング（例えば、テフロン（登録商標））を持つ金属と同様に、これらの要件を満たす。プラスチック材料すなわち高分子材料およびコーティングされた金属以外に、プラスチック材料を「テフロン」で被覆すること、またはＰＴＦＥを直接プラスチック材料中に配合することも可能である。

　下側ヒール・カップ並びに上側ヒール・カップは、踵の下側に実質的に相当する曲率を有する。この曲率は、球体の表面の一部に近い。下側ヒール・カップ２が上側ヒール・カップ３に沿ってスライドするときに、その運動はこの球面に沿う。

　この運動を緩衝するために、１つ以上の弾性ピン１０が２つのヒール・カップ２，３の間に配置されている。各々のピン１０は、２つのヒール・カップ２，３にしっかり固定するための肥厚部１１を上側と下側の端部に有する。この目的のために、凹部５が、それぞれの底面にスリット４が形成された下側ヒール・カップ２および上側ヒール・カップ３に配置されている。図１において、下側ヒール・カップ２のスリット４を見ることができ、一方で、上側ヒール・カップ３には、凹部５しか図示されていない。

　２つのヒール・カップ２，３の緩衝運動は、上側ヒール・カップ３の凹部または切抜き７に係合する下側ヒール・カップ２に配置された小さな突出部８により制限される。したがって、凹部７および突出部８の形状および範囲が、２つのヒール・カップ２，３の互いに対する最大撓みの方向および量を規定する。

　凹部５中にピン１０が固定されるために、２つのヒール・カップ２，３を密接に維持しながら（図５の断面参照）、より長いピンを用いても差し支えない。より長いピンを用いると、弾性伸びが絶対限界で大きくなり、それによって、２つのヒール・カップ２，３の互いに対するスプリングの範囲が長くなる。

　図６はピン１０の好ましい実施の形態を示している。ピン１０の中央部のテーパー量により、弾性を調節することができ、それによって、スライド部材の変形特性を調節することができる。このテーパーにより、弾性伸びがピン１０のこの部分で生じ、したがって、ピン１０の上端と下端で肥厚部またはヘッド１１への負荷が確実に減少する。

　２つのヒール・カップ２，３が互いに対してあまりに容易に撓むことを防ぐために（図５の断面参照）、２つのヒール・カップ２，３が互いの上に正確に配置されている場合でさえも、弾性ピン１０は、好ましくは、予備張力下（半径方向および正面に）にある。これにより、スライド部材がシューソールに用いられたときの（図４参照）踵部分に必要とされる安定性が保証される。予備張力を増大させるために、組立て中に、追加の小さなワッシャー（図示せず）をピン１０の肥厚部の直接下に挿入してもよい。ピン１０に生じた追加の伸びにより、２つのヒール・カップ２，３の始めの位置でさえも、所定のスプリング張力（相対運動の場合、より大きい弾性抵抗）が生じる。したがって、ピン１０の予備張力を調節することは、スライド部材の弾性特性を選択的に調整するためのさらなる方法である。

　図２は、スライド部材１の組み立てられた状態で２つのヒール・カップ２，３を取り囲むシール２０である（図５の断面参照）。シール２０は、２つのヒール・カップ２，３の間の空間に土や埃等が入り込み、それによって、スライドが損なわれるのを防ぐ。適切な材料および幾何学形状を選択することにより、シール２０は、２つのヒール・カップ２，３の相対運動の下で追加の復元力を与えるであろう。

　図４は、本発明の実施の形態によるシューソールの分解図を示している。上述したスライド部材の各部材が、好ましくは、ミッドソールの下側ソール体３０および上側ソール体３１の間に配置されているのが分かる。２つのソール体３０，３１は、好ましくは、スライド部材１の隣接部材に対応した三次元形状となっており、したがって、確実な嵌り状態でシューソールにしっかりと固定することができる。これが、図４，特に、上側ソール体３１に示されている。

　２つのソール体３０，３１の間のシューソール中への上述した組込みは別にして、上側ヒール・カップ３を足に直接接するように配置する（必要であれば、中敷きを用いて）ことも考えられる。さらに、上側ヒール・カップ３を別体の部材としてではなく製造することもできる。代わりに、スライド部材１のこの構成部材は、例えば、多成分（multi-component）射出成形または類似の製造技法により、製造中に２つのソール体３０，３１の一方に既に組み込まれていても差し支えない。

　図４の分解図から容易に分かるように、上側ヒール・カップ３は、シューソールの足中間領域中に延在する、内側と外側の延長部６を有する。しかしながら、代わりの実施の形態において、延長部６は、ソールの中央のみ、または一方の側のみに配置されている。したがって、上側ヒール・カップ３は、加えて、シューソール全体の安定化に寄与し、ねじれ部材と同様に、足前方部分に対する踵部分の移動性を決定する。正確な設計は、シューズを使用する目的の分野に依存する。

　好ましくは、独立したヒール・ソールユニット４０が、下側ヒール・カップ２の下に配置される。この様子が図３に詳細に示されている。ヒール・ソールユニット４０は、下側ヒール・カップ２の相対運動をシューソールの着地面に伝達する。図３に図示したように、独立したヒール・ソールユニット４０は、それ自体のミッドソール層４１および適切なプロファイル要素を持つアウトソール層４２を有する。中央凹部４３は、一方では、重量を減少させ、他方では、可動性の独立したヒール・ソールユニット４０とソール体３０との間に砂利や泥が詰まる虞を低下させる。砂利や泥が詰まると、ヒール・ソールユニット４０が非撓み位置に戻るのが阻害される。そのような詰まりも容易に除去できる。最後に、この中央凹部により、さらに、可動性ソールユニット４０が離れるのが容易になり、それによって、ソールの目的とする機能がさらに向上する。

　さらに、シューソール中のスライド部材１の構成部材が、カラー５０により外側で追加に被覆されているのが図４から分かる。シール２０に加え、この部材により、スライド部材１の機能が、泥が入り込むことにより損なわれるのが防がれる。このカラーは、内部の構造部材が見えるように透明にすることもできる。

　最後に、図７は、シューソール内に配置されたときに、本発明によるスライド部材１により得られる特別な機能を示す。独立したヒール・ソールユニット４０は、ソール体３０に対していくつかの次元で移動できる。図７の異なる矢印により示されるように、後方と上方への旋回動作だけでなく、外側および内側への傾斜動作も可能である。ヒール・ソールユニットのこの緩衝動作の自由度は、ヒール・カップ２，３の上述した略球形の形状によってのみ制限される。ヒール・カップの上述した球状表面の任意の軌道に沿ったこの多次元緩衝により、特に、上述した地面の傾斜した状況において、踵の着地中のシューズの特性が著しく改善される。

本発明のある実施の形態によるスライド部材の上側と下側のヒール・カップを示す斜視図 図１のヒール・カップを密封するためのシールを示す斜視図 図１の下側ヒール・カップに取り付けられるヒール・ソール部材を示す斜視図 図１〜３に示した部材を有するスライド部材を持つシューソールの分解図 図４のシューソールの断面図 弾性力を与えるための弾性ピンの好ましい実施の形態を示す概略図 組み立てられた状態の図４および５のシューソールの斜視図

符号の説明

　　１　　スライド部材
　　２　　下側ヒール・カップ
　　３　　上側ヒール・カップ
　　４　　スリット
　　５，７，４３　　凹部
　　６　　延長部
　　８　　突出部
　　１０　　弾性ピン
　　１１　　肥厚部
　　２０　　シール
　　３０　　下側ソール体
　　３１　　上側ソール体
　　４０　　ヒール・ソールユニット
　　４１　　ミッドソール層
　　４２　　アウトソール層
　　５０　　カラー

Claims (14)

1. 　シューソール用のスライド部材であって、
   　上側スライド表面、および
   　下側スライド表面、
   を備え、
   　前記下側スライド表面が、少なくとも二方向にスライドできるように前記上側スライド表面の下に配置されていることを特徴とするスライド部材。
2. 　前記下側スライド表面に対する前記上側スライド表面のスライド動作の下で撓むスプリング部材をさらに有することを特徴とする請求項１記載のスライド部材。
3. 　前記スプリング部材が、前記２つのスライド表面が撓んでいない状態で既に予備張力下にあることを特徴とする請求項２記載のスライド部材。
4. 　前記スプリング部材が、前記上側スライド表面と前記下側スライド表面とを相互連結する少なくとも１つの弾性ピンとして設けられていることを特徴とする請求項３記載のスライド部材。
5. 　前記少なくとも１つの弾性ピンが、前記上側スライド表面にある開口および前記下側スライド表面にある開口を通って延在し、両端に肥厚部を有することを特徴とする請求項４記載のスライド部材。
6. 　前記上側スライド表面が上側ヒール・カップの下側として設けられ、前記下側スライド表面が下側ヒール・カップの上側として設けられていることを特徴とする請求項１から５いずれか１項記載のスライド部材。
7. 　前記下側および上側のヒール・カップが、実質的に、球体の表面の一部のような形状をしていることを特徴とする請求項６記載のスライド部材。
8. 　前記上側スライド表面および前記下側スライド表面の間の中間空間を外部に対して密閉するシールをさらに含むことを特徴とする請求項１から７いずれか１項記載のスライド部材。
9. 　前記スライド表面の内の一方が、他方のスライド表面の凹部に係合する少なくとも１つの突出部を有することを特徴とする請求項１から８いずれか１項記載のスライド部材。
10. 　請求項６から９いずれか１項記載のスライド部材を備えたことを特徴とするシューソール。
11. 　前記上側ヒール・カップが前記シューソールのミッドソールに取り付けられ、該シューソールの独立したヒール・ソールユニットが前記下側ヒール・カップに取り付けられていることを特徴とする請求項１０記載のシューソール。
12. 　前記独立したヒール・ソールユニットがミッドソール層およびアウトソール層を有することを特徴とする請求項１１記載のシューソール。
13. 前記上側ヒール・カップが、内側および／または外側で、前記シューソールの足中間領域に延在することを特徴とする請求項１１または１２記載のシューソール。
14. 　請求項１０から１３いずれか１項記載のシューソールを備えたことを特徴とするシューズ。

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