JP7114743B2 - 靴、とりわけ運動靴のソールを製造するための方法 - Google Patents

Description

本発明は、靴、とりわけ運動靴のソールを製造するための方法に関する。

特に、運動靴について、長手方向に垂直なおよび鉛直方向に垂直な横方向に延在し、かつ少なくとも部分的にソールを貫通する多数の凹部を有するソールが必要とされるまたは所望される時がある。これは、ソールの幾何学的設計によりある特定の所望されるばね挙動をソールに与えるようとする試みである。これは、ソールが、靴の着用者の体重を受ける時の鉛直方向の所望の変形挙動、とりわけ、加えられた力と鉛直方向の歪みとの間の特定の特性曲線を示すことを意味する。このようなソールは、例えば、特許文献１から既知である。ここでは、ソール上に水平方向に、ひいては横方向に見られる複数の凹部が円形に形成されているソールの本体が横方向に設けられる。このような凹部を使用して、ソールのばねおよび減衰挙動に影響を与えることが可能である。

特許文献２は、個々の平坦なソール区分が重なって配置され、かつ互いに連結されているいくつかの部分で構成される靴底を開示している。

米国特許第２９８３０５６号 米国特許出願公開第２０１４／２０８６１０号

本発明は、寸法精度および加工安定性を有し、特に複合凹部を有するこのようなソールが生産可能である、上述したタイプの方法を提供する目的に基づく。

本発明によるこの目的の解決策は、ソールが第１のソール部分および第２のソール部分を含み、２つのソール部分が、靴の長手方向および鉛直方向に延在する表面上で隣り合い、２つのソール部分がこれらの上側に、互いに隣接して配置されかつ共に大部分が平坦な表面を形成する区分を有し、方法が以下のステップ：
ａ）（射出成型可能な、流し込み可能な、またはスプレー可能な条件の）ソール材料を、第１の金型または金型部分の型穴に、射出する、スプレーする、または流入することによって第１の金型または金型部分において第１のソール部分を製造するステップであって、多数の体積要素は、型穴に突出し、かつ第１のソール部分において空洞を生じさせる、第１のソール部分を製造するステップと、
ｂ）（射出成型可能な、流し込み可能な、またはスプレー可能な条件の）ソール材料を、第２の金型または金型部分の型穴に、射出する、スプレーする、または流入することによって第２の金型または金型部分において第２のソール部分を製造するステップであって、多数の体積要素は、型穴に突出し、かつ第２のソール部分において空洞を生じさせる、第２のソール部分を製造するステップと、
ｃ）第１のソール部分および第２のソール部分が固体化した後、第１の金型または金型部分および第２の金型または金型部分から第１のソール部分および第２のソール部分を取り外し、かつ第１のソール部分および第２のソール部分を第３の金型に入れるステップであって、２つのソール部分は、空洞が少なくとも部分的に整合しかつ製造されるソールの全幅にわたって延在するように整合する、ステップと、
ｄ）第１のソール部分および第２のソール部分の少なくとも１つの区分上で接合材を過剰流入する、オーバースプレーする、および／または過剰射出するステップであって、材料が過剰流入される、オーバースプレーされる、および／または過剰射出される第１のソール部分および第２のソール部分の区分は隣り合うことで、第１のソール部分および第２のソール部分を互いに接合する、接合材を過剰流入する、オーバースプレーする、および／または過剰射出するステップと、を含むという事実を特徴とする。

それ故に、ソールの少なくとも２つの部分、好ましくは、２つの半部は、ソールにおいて空洞を生じさせ、該空洞が、靴のその後の使用中に、とりわけ、靴の長手方向に、および（靴が意図されるように使用される時の）鉛直方向に対して横方向に延在するように、上記の第１の金型または第２の金型においてあらかじめ作られる。ソールのこれら２つのあらかじめ作られた部分はその後、第３の金型に入れられ、かつ結合材を加えることによって共に接合される。

一般に、２つより多い部分が使用可能である。この場合、それに応じて、方法が以下のステップ：
ｅ）（射出成型可能な、流し込み可能な、またはスプレー可能な条件の）ソール材料を、さらなる金型または金型部分の型穴に、射出する、スプレーする、または流入することによってさらなる金型または金型部分において少なくとも１つのさらなるソール部分を製造するステップであって、多数の体積要素は、型穴に突出し、かつさらなるソール部分において空洞を生じさせる、少なくとも１つのさらなるソール部分を製造するステップと、
ｆ）さらなるソール部分が固体化した後、さらなる金型または金型部分からさらなるソール部分を取り外し、かつ第１のソール部分および第２のソール部分と合わせてさらなるソール部分を第３の金型に挿入するステップと、
ｇ）第１のソール部分、第２のソール部分、およびさらなるソール部分の少なくとも１つの区分上で接合材を過剰流入する、オーバースプレーする、および／または過剰射出するステップであって、材料が過剰流入される、オーバースプレーされる、および／または過剰射出される第１のソール部分、第２のソール部分、およびさらなるソール部分の区分は隣り合うことで、第１のソール部分、第２のソール部分、およびさらなるソール部分を互いに接合する、接合材を過剰流入する、オーバースプレーする、および／または過剰射出するステップと、をさらに含むようにする。

さらにまた第３の金型において、上記のステップｄ）またはｇ）の間、ソール部分における空洞を充填し、ひいては空洞がないようにしておく体積要素が配置可能である。

第１のソール部分および第２のソール部分の製造中、第１の金型または金型部分および第２の金型または金型部分の型穴は、閉鎖部分によって閉鎖可能である。これによって、製造されるソールの一部分に規定の幾何学的形状がもたらされる。

ソール部分が第３の金型に挿入される前に、さらなるソール要素は好ましくは、第３の金型に入れられる。このさらなるソール要素は好ましくはアウトソールである。それによって、接合材およびさらなるソール要素が、製造されるソールの両側に配置されるようにすることが好ましい。さらなるソール要素とソール部分との間に、結着剤が差し込み可能であり、これはとりわけ、液体ポリウレタンが好適な選択である接着剤である。

ポリウレタン材、熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）、熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）、またはこれらの物質を含む材料は好ましくは、ソール部分用の材料としておよび／または接合材として使用される。それによって、ソール部分用の材料および／または接合材は発泡させるのが好ましい。

ソール部分の材料は好ましくは、０．２０～０．５０ｇ／ｃｍ3の密度を有し、好ましくは、３０～５０のアスカーＣの硬度を有する。

述べたソール部分は好ましくはミッドソールを形成する。

完成品のソールを離型する目的で第３の金型を開放することは、好ましくは、第３の金型の２つの部分を互いに離すことによって行われる。

完成品のソールにおける凹部は、好ましくは、横方向に少なくとも部分的にソールを完全に貫通するが、また、凹部のみがソールの一部分にわたって横方向に延在するように設けられ得る。

このように達成されるソールの設計によって、簡易なやり方で、ばね特性および緩衝特性、またはソールの硬度の制御に影響を与えることが可能である。凹部の設計によって、ソールに、ソールを備えた靴の着用者の体重がかけられる時に所望のばねたわみを実現することができる。

いままで、この概念は、種々のサイズの（ここでは、特に断面が丸いまたは楕円形の凹部として既知の）さまざまな開口部の列がソールにあるまたはソールに挿入されることで、ソールのある特定のばね挙動または緩衝挙動を達成することが意図される、いわゆる「機械的メタマテリアル」の使用に基づく。これによって、ばね特性または減衰特性が所望の特性曲線に従う「工学的な減衰」が可能になる。

靴の着用者の体重によって引き起こされる変形力が加えられる時、特殊なばね性または減衰性が実現可能であるような特別なやり方で気泡の潰れが生じる。

この点において、言ってみれば、ソール構造の「プログラム可能な折り畳みまたはへこみ」が達成されるが、これは、この構造自体がコヒーレントシステムを形成し、かつ個々の材料の区分が相互依存しているからである。

提案された方法によって達成される構造の利点は、「負の固さ」をもたらす可能性があり、すなわち、ソールが鉛直方向にわずかに圧縮される場合、ソールは規定のやり方でへこむ。また、一方では十分な弾性を有し、他方では変形力による変形エネルギーを吸収するようなソールを説明されるやり方で構造化することが可能である。

提案された方法によって、ソールの安定した加工の正確な製造が可能になる。

上で説明されるように、製造されるソールは、少なくとも２つの、さらにはより多くのソール部分で構成可能である。

使用される体積要素は、棒状であり、かつこれらの長手方向伸長部に沿って一定の断面を有する。これは結局のところ、任意の形状を有することができる。下記の実施形態に関連して示されるように、例えば、ここでは「８」の断面の形状が与えられる。体積要素は、付加生産工程（三次元印刷）によって、または別のやり方では、例えば、従来の機械加工（ミリング）によって製造可能である。とりわけ、ステンレス鋼は体積要素には適した材料である。

体積要素は、異なるように成形される空洞を有するソールを製造するために第１の金型もしくは金型部分または第２の金型もしくは金型部分（場合によって、またさらなる金型もしくは金型部分）において区別なく配置可能である。

図面には、本発明の実施形態が示されている。

本発明による方法に従って製造される、（依然上部に連結材料が加えられていない）運動靴のミッドソールを示す図である。 ソールの長手方向に垂直なおよび鉛直方向に垂直な横方向に見られる、図１による「Ｘ」の区分をより詳細に示す図である。 それぞれにおいてミッドソールの１半部が製造される、第１の金型部分および第２の金型部分を概略的に示す図である。 ２つの半部を連結する連結材料がまだない、ミッドソールの２つのあらかじめ作られた半部が挿入される第３の金型を概略的に示す図である。 ミッドソールの２つの半部を連結する連結材料がここで挿入されている、図４に示されるような第３の金型を示す図である。 第１のおよび第２の依然空である金型部分の透視図である。 図６の一区分の拡大図である。 空洞を区切る度に閉鎖要素が配置される第１の金型部分および第２の金型部分の透視図である。 部分的に示される第３の空の金型の透視図である。 空洞の上閉鎖部分がない、第３の空の金型の透視図である。

図１は、（ソールを有する靴の縦軸に対応する）長手方向Ｌに、および鉛直方向Ｖに延在するソール１を示す（鉛直方向Ｖは、靴またはソールが、目的通りに使用される時に地面に立っている時の方向を指示する）。さらに、ソール１は、長手方向Ｌおよび鉛直方向Ｖ両方に垂直である横方向Ｑに延在する。

ソール１は、ここで、ミッドソールとして設計され、この上側に、（示されない）アッパーが既知のやり方で取り付けられる。（図１においてまだ示されない）アウトソールはソールの底部側に取り付けられる。

空洞６（凹部）はソール１に取り入れられる。好ましくは、これらの凹部は、ソール１の全幅にわたって横方向Ｑに延在する。空洞６の設計および配置の細部は図２に示されている。図２は、図１による細部「Ｘ」、すなわち、空洞６の可能な実施形態の幾何学的設計を示す。

図１と組み合わせて図２に見られるように、空洞６の２つの列はソール１に挿入され、このそれぞれは、ここで示される好ましい実施形態では「８」の形状を有する。この設計によって、靴のソールは特殊なばね挙動または緩衝挙動を示し、それによって、ソールは、特に、靴の着用者の体重を受ける時、凹部により所定のやり方でへこみ、これによって履き心地が良くなる。

図１に見られるように、ソール１は、２つの部分、すなわち、第１の部分２および第２の部分７から成り、これらは、それぞれのソール部分２および７の上側に区分１２および１３をそれぞれ有し、これら区分１２および１３は、互いに隣接して配置され、かつ（基本的に、着用者の脚に対して後に支持する表面を形成する）大部分が平坦な表面を形成する。２つのソール部分２および７は、それぞれが所望の空洞６を有するように別個に製造され、その後、２つのソール部分２、７を共に保持するように、結合材を区分１２および１３に加えることによって接合される。

これに対して提供されるプロセス工学的方法は、下記の図３～図１０に示される。

図３は最初に、第１の方法ステップを概略的に示し、ここで、第１のソール要素２および第２のソール要素７は、第１の金型部分３および第２の金型部分８を有する金型において製造される。２つの金型部分３および８は、ここで、必須ではないが、共通の工具本体に配置される。

２つのソール部分２および７のそれぞれは、製造される靴のミッドソールの半部を表す。この点において、２つの部分が示される図１を参照する。２つのソール部分２および７を製造するために、第１の金型部分３の第１の型穴４に、および第２の金型部分８の第２の型穴９に、液状プラスチック材料が、射出、流入、またはスプレーされる。体積要素５および１０はそれぞれ、型穴４、９に配置され、かつ型穴４、９の壁から延在する。液状プラスチック材料が型穴４、９に射出される場合、体積要素５および１０はそれぞれ、製造されるソール部分２および７において空洞６として見出され得る体積を残しておく（図３における点線を参照）。

そのように製造されるソール部分２および７は、固体化した時、２つの金型部分３および８から取り外され、かつ図４に示されるように第３の金型１１に挿入される。２つのソール部分２および７は、空洞６が少なくとも部分的に整合しかつ製造されるソールの全幅にわたって延在するように整合し、このことはさらには、図４において点線で指示される。

２つのソール部分２および７が第３の金型１１に入れられる前に、アウトソールの形態のさらなるソール要素１７は下部領域に挿入される。適した接着剤は、ソール部分２および７、ならびに他のソール部分１７の間の強固な連結を確実にするためにこのソール要素と２つのソール部分２および７との間に置かれ得る。

ここで、図５に示されるように、接合材１４は、区分１２および１３上に、射出、スプレー、または流入させることで、材料の層は２つのソール部分２および７上に形成され、これによって、２つのソール部分２および７は共に保持される。

第３の金型１１は２つの部分１１’および１１’’から成り、これらは、接合材１４が硬化された後に図５における２つの矢印の方向に互いに離されることで、ソール、ひいては完成品のソールは、金型１１から取り外し可能である。

図３～図５は、非常に概略的な図式化を示す。対照的に、他の図６～図１０は、使用される金型のより具体的なバージョンを示す。

図６は、さらには、第１の金型部分３および第２の金型部分８をそれぞれ有する金型、および型穴４および９を示す。図６ではさらに、体積要素５および１０が各空洞の壁からどのように突き出ているかを見ることができる。これは、拡大図で図７においてさらにまた見ることができる。とりわけ、ソールにおいて、対応して形成される空洞６（図２を参照）を作成するために、「８」の形状の体積要素の設計が見られ得る。

図８は、２つのソール部分２および７の製造中に、製造されるソール部分２および７に規定の幾何学的形状を与えるために２つの金型部分３および８が各閉鎖部分１５および１６によってどのように閉じられるかを示す。

図９および図１０は第３の金型１１またはこの部分を示す。

図９は、第３の金型１１の１つの部分１１’’、および第３の金型１１の型穴をこの最上部で閉じる閉鎖部分１９を示す。図６および図７に示されるものに対応する体積要素１８を見ることもできる。これらは、２つのソール部分２および７のあらかじめ作られた空洞６において係合し、かつ第３の金型１１における加工中に該空洞がないようにしておくことで、第３の金型１１において行われる工程段階によって閉じられないようにする体積要素である。図５に示されるやり方で第３の金型１１の２つの部分１１’および１１’’が互いに離される場合、完成品のソールを離型させることは容易である。

図１０は、２つのソール部分２および７がまだ第３の金型１１に含まれない、合わせられた第３の金型１１の２つの部分１１’および１１’’を示す。しかしながら、図１０に示されるように合わせられる時に、製造されるソールの全幅にわたって延在するため、ソール部分２、７における空洞６がないようにしておく体積を形成する体積要素１８がここでさらにまた見られ得る。

１ ソール
２ 第１のソール部分
３ 第１の金型／第１の金型部分
４ 第１の型穴
５ 体積要素
６ 空洞
７ 第２のソール部分
８ 第２の金型／第２の金型部分
９ 第２の型穴
１０ 体積要素
１１ 第３の金型
１１’ 第３の金型の部分
１１’’ 第３の金型の部分
１２ 第１のソール部分の区分
１３ 第２のソール部分の区分
１４ 接合材
１５ 閉鎖部分
１６ 閉鎖部分
１７ さらなるソール要素（アウトソール）
１８ 体積要素
１９ 閉鎖部分
Ｌ 長手方向
Ｖ 鉛直方向
Ｑ 横方向

Claims (13)

1. 靴のソール（１）を製造するための方法であって、前記ソール（１）は第１のソール部分（２）および第２のソール部分（７）を含み、２つの前記ソール部分（２、７）は、前記靴の長手方向（Ｌ）および鉛直方向（Ｖ）に延在する表面上で隣り合い、前記２つのソール部分（２、７）はこれらの上側に、互いに隣接して配置されかつ共に大部分が平坦な表面を形成する区分（１２、１３）を有し、前記方法は、
   ａ）ソール材料を、第１の金型部分（３）の第１の型穴（４）に、射出することによって前記第１の金型部分（３）において第１のソール部分（２）を製造するステップであって、多数の第１の体積要素（５）は、前記第１の型穴（４）に突出し、かつ前記第１のソール部分（２）において空洞（６）を生じさせる、第１のソール部分（２）を製造するステップと、
   ｂ）前記ソール材料を、第２の金型部分（８）の第２の型穴（９）に、射出することによって前記第２の金型部分（８）において第２のソール部分（７）を製造するステップであって、多数の第２の体積要素（１０）は、前記第２の型穴（９）に突出し、かつ前記第２のソール部分（７）において空洞（６）を生じさせる、第２のソール部分（７）を製造するステップと、
   ｃ）前記第１のソール部分（２）および前記第２のソール部分（７）が固体化した後、前記第１の金型部分（３）から前記第１のソール部分（２）を、および前記第２の金型部分（８）から前記第２のソール部分（７）を、それぞれ取り外し、かつ前記第１のソール部分（２）および前記第２のソール部分（７）を第３の金型（１１）に入れるステップであって、前記２つのソール部分（２、７）は、前記空洞（６）が少なくとも部分的に整合しかつ製造される前記ソールの全幅にわたって延在するように整合する、ステップと、
   ｄ）前記第１のソール部分（２）および前記第２のソール部分（７）の少なくとも１つの区分（１２、１３）上で接合材（１４）を過剰に射出するステップであって、前記材料が過剰に射出される前記第１のソール部分（２）および前記第２のソール部分（７）の前記区分（１２、１３）は隣り合うことで、前記第１のソール部分（２）および前記第２のソール部分（７）を互いに接合する、接合材（１４）を過剰に射出するステップと、を含み、
   前記ソール部分（２、７）が前記第３の金型（１１）に挿入される前に、アウトソールであるさらなるソール要素（１７）は前記第３の金型（１１）に入れられ、前記接合材（１４）および前記アウトソール（１７）は、製造される前記ソールの両側に配置される、方法。
2. ｅ）前記ソール材料を、さらなる金型部分の第３の型穴に、射出することによって前記さらなる金型部分において少なくとも１つのさらなるソール部分を製造するステップであって、多数の第３の体積要素は、前記第３の型穴に突出し、かつ前記さらなるソール部分（２）において空洞を生じさせる、少なくとも１つのさらなるソール部分を製造するステップを有し、
   前記ｃ）のステップにおいて、さらに、
   ｆ）前記さらなるソール部分が固体化した後、前記さらなる金型部分から前記さらなるソール部分を取り外し、かつ前記第１のソール部分（２）および前記第２のソール部分（７）と合わせて前記さらなるソール部分を前記第３の金型（１１）に挿入するステップと、
   前記ｄ）のステップにおいて、さらに、
   ｇ）前記第１のソール部分（２）、前記第２のソール部分（７）、および前記さらなるソール部分の少なくとも１つの区分上で接合材（１４）を過剰に射出するステップであって、前記材料が過剰に射出される前記第１のソール部分（２）、前記第２のソール部分（７）、および前記さらなるソール部分の前記区分（１２、１３）は隣り合うことで、前記第１のソール部分（２）、前記第２のソール部分（７）、および前記さらなるソール部分を互いに接合する、接合材（１４）を過剰に射出するステップと、をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. 請求項１によるステップｄ）の間、前記ソール部分（２、７）における前記空洞（６）を充填する体積要素は、前記第３の金型（１１）に配置されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
4. 請求項２によるステップｇ）の間、前記ソール部分（２、７）における前記空洞（６）を充填する体積要素は、前記第３の金型（１１）に配置されることを特徴とする、請求項２に記載の方法。
5. 前記第１のソール部分（２）および前記第２のソール部分（７）の製造中、前記第１の金型部分（３）および前記第２の金型部分（８）の前記型穴（４、９）は、閉鎖部分（１５、１６）によって閉鎖されることを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
6. 前記さらなるソール要素（１７）と前記ソール部分（２、７）との間に、結着剤が差し込まれることを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
7. 前記結着剤は、接着剤であることを特徴とする、請求項６に記載の方法。
8. ポリウレタン材、熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）、熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）、またはこれらの物質を含む材料は、前記ソール部分（２、７）用の材料としておよび／または接合材（１４）として使用されることを特徴とする、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
9. 前記ソール部分（２、７）用の前記材料および／または前記接合材（１４）は発泡させることを特徴とする、請求項８に記載の方法。
10. 前記ソール部分（２、７）の前記材料は、０．２０～０．５０ｇ／ｃｍ³の密度を有することを特徴とする、請求項１から９のいずれか一項に記載の方法。
11. 前記ソール部分（２、７）の前記材料は、３０～５０のアスカーＣの硬度を有することを特徴とする、請求項１から１０のいずれか一項に記載の方法。
12. 前記ソール部分（２、７）はミッドソールを形成することを特徴とする、請求項１から１１のいずれか一項に記載の方法。
13. 完成品の前記ソールを離型する目的で前記第３の金型（１１）を開放することは、前記第３の金型（１１）の２つの部分（１１’、１１’’）を互いに離すことによって行われることを特徴とする、請求項１から１２のいずれか一項に記載の方法。
    

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