CN112469369A - 竞技用义足的足底 - Google Patents

Abstract

一种竞技用义足的足底，该竞技用义足具有板簧状的足部，该足部经由至少1个弯曲部向足尖侧延伸，该足底安装于从所述足尖向所述弯曲部侧呈弧状延伸的着地区域，该竞技用义足的足底的特征在于，该足底具有与所述着地区域的延伸形状匹配的形状的底面，该底面具有由沿所述足底的宽度方向延伸的多条宽度方向槽划分出的至少1个宽度方向接地部，所述宽度方向接地部在处于着地面与面对所述多条宽度方向槽的两侧壁之间的分界位置的两端缘具有倒角部。

Description

竞技用义足的足底

技术领域

本发明涉及一种在竞技用义足的着地区域安装的足底，特别涉及一种抑制不均匀磨损的产生且确保相对于路面的着地面积的竞技用义足的足底。

背景技术

以往，已知一种竞技用的义足(以下，也称作竞技用义足或简称作义足)，其具有经由弯曲部向足尖侧延伸的板簧状的足部，着地区域从足尖向弯曲部侧呈弧状延伸。在具有这样的板簧状的足部的竞技用义足的着地区域的底面，通常安装有与路面抵接的足底。

例如，在专利文献1中，例示了安装于弯曲的板簧状的竞技用义足的下表面的与慢跑、赛跑等竞技项目对应的足底。即，在专利文献1中，记载了在与路面接触的足底的下表面设有多个外足底部的足底，该多个外足底部分别具有六边形的着地面。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2016－150189号公报

发明内容

发明要解决的问题

在此，伴随着使用竞技用义足的竞技的整体上的加速，为了能够进行稳定的跑步，确保相对于路面的着地面积成为课题。在专利文献1所记载的足底中，通过六边形的外足底部确保了着地面积，但随着使用而在外足底部产生不均匀磨损这点成为问题。

因此，本发明的目的在于，提供一种抑制不均匀磨损的产生且确保相对于路面的着地面积的竞技用义足的足底。

用于解决问题的方案

发明人对解决所述课题的方案进行了潜心研究。即，对竞技用义足的足底的底面详细地进行了研究，结果得到如下新见解：在足底底面设置槽而形成凹凸时，通过设计凹凸的形状，能够抑制不均匀磨损且确保相对于路面的着地面积，从而完成了本发明。

本发明提供一种竞技用义足的足底，该竞技用义足具有板簧状的足部，该足部经由至少1个弯曲部向足尖侧延伸，该足底安装于从所述足尖向所述弯曲部侧呈弧状延伸的着地区域，该竞技用义足的足底的特征在于，该足底具有与所述着地区域的延伸形状匹配的形状的底面，该底面具有由沿所述足底的宽度方向延伸的多条宽度方向槽划分出的至少1个宽度方向接地部，所述宽度方向接地部在处于着地面与面对所述多条宽度方向槽的两侧壁之间的分界位置的两端缘具有倒角部。

发明的效果

通过本发明，能够提供一种抑制不均匀磨损的产生且确保相对于路面的着地面积的竞技用义足的足底。

附图说明

图1是安装有本发明的一个实施方式的足底的竞技用义足的侧视图。

图2是表示本发明的一个实施方式的足底的底面的图案的图。

图3A是图2的II－II线剖视图。

图3B是表示倒角部的形状的变动的图。

图3C是表示倒角部的形状的变动的图。

图4A是用于阶段性地说明穿着者穿着有竞技用义足并直进地进行跑步的情况下的、足部的动作和着地形态的图。

图4B是用于阶段性地说明穿着者穿着有竞技用义足并直进地进行跑步的情况下的、足部的动作和着地形态的图。

图4C是用于阶段性地说明穿着者穿着有竞技用义足并直进地进行跑步的情况下的、足部的动作和着地形态的图。

图4D是用于阶段性地说明穿着者穿着有竞技用义足并直进地进行跑步的情况下的、足部的动作和着地形态的图。

图5是表示本发明的另一个实施方式的足底的底面的图案的图。

图6A是图5的IV－IV线剖视图。

图6B是表示刀槽花纹的形状的变动的图。

图6C是表示刀槽花纹的形状的变动的图。

具体实施方式

以下，参照附图并例示本发明的竞技用义足的足底(以下，也称作足底)的实施方式来详细说明本发明的竞技用义足的足底。

图1是安装有本发明的第1实施方式的足底5的竞技用义足1的侧视图。竞技用义足1具有板簧状的足部2，在竞技用义足1的顶端侧的着地区域安装足底5。此外，虽然省略了图示，但足部2的基端部经由接合器连接于接受腔(日文：ソケット)，通过将穿着者的足的残端容纳于接受腔，穿着者能够穿着义足。对于接合器和接受腔，能够使用大腿义足、小腿义足等情况下的与足的残端位置相对应的接合器和接受腔。图1示出穿着有竞技用义足1的穿着者的直立状态下的足部2和足底5。

以下，在本实施方式中，在竞技用义足的高度方向上，将足部2与接合器连接的一侧称作连接侧，将足部2与路面S接触的一侧称作着地侧。另外，竞技用义足1的足尖T是指，足部2从连接侧延伸并终止的最前端的点。

在本实施方式中，竞技用义足1的足部2具有经由至少1个弯曲部、图示例子中经由1个弯曲部3向足尖T侧呈板状延伸的形状。在图1中，足部2从连接侧向着地侧去依次包括直线部2a、向足尖T侧凸出的曲线部2b、向足部前后方向Y的后侧凸出的弯曲部3、相对于着地侧凹陷的曲线部2c和以向着地侧凸出的弧状向足尖T侧延伸的着地部4。

此外，足部2的材质不受限定，但从强度和轻量化的观点出发，优选使用碳纤维强化塑料等。

着地部4在着地侧具有从足尖T向弯曲部3侧呈弧状延伸的着地区域4s，在该着地区域4s安装有足底5。着地区域4s指的是在穿着有竞技用义足1的穿着者进行直道跑动作之际与路面S抵接的全部区域，在安装有足底5的状态下，着地区域4s隔着足底5与路面S抵接。

足底5的材质并没有特别限定，例如能够使用橡胶等。

足底5具有与着地区域4s的延伸形状匹配的形状。另外，足底5的着地侧是足底底面5s。如图1所示，足底底面5s具有弧X1和弧X2从足尖T侧向弯曲部3侧去相连而成的形状。在本实施方式中，弧X1和弧X2具有互不相同的曲率半径，但也可以具有相同的曲率半径。

以下，将足底底面5s从足尖T侧向弯曲部3侧延伸的方向称作Y方向，将与该Y方向正交的足底底面5s的宽度方向称作W方向。并且，将足底5的厚度方向称作Z方向。

图2是表示本发明的一个实施方式的足底底面5s的图案的图。在足底底面5s，配置有由沿W方向延伸的多条宽度方向槽20划分出的至少1个宽度方向接地部10，在图示例子中配置有3列宽度方向接地部10。

图3A是与宽度方向接地部10的延伸方向正交的剖视图、即图2的II－II线剖视图。宽度方向接地部10在处于着地面10s与面对宽度方向槽20的侧壁10Wa之间的分界位置的端缘具有倒角部c1，且在处于着地面10s与面对宽度方向槽20的侧壁10Wb之间的分界位置的端缘具有倒角部c2。即，宽度方向接地部10具有对侧壁10Wa和着地面10s相交而构成的棱角、以及侧壁10Wb和着地面10s相交而构成的棱角进行倒角而成的形状。倒角部c1和倒角部c2的形状是任意的，例如，能够设为图3A和图3B所示那样的直线状、图3C所示那样的在宽度方向接地部10的内部具有曲率半径的中心的圆弧状。

通过使宽度方向接地部10为具有倒角部c1和倒角部c2的形状，能够获得以下的效果。即，在义足的穿着者的跑步中，在进行足底底面5s从弯曲部3侧向足尖T侧依次着地或足底底面5s从足尖T侧向弯曲部3侧依次着地的动作之际，存在宽度方向接地部10的路面S侧的端缘处的着地压力变高的倾向。特别是，若端缘具有边缘成分，则容易以该边缘成分为中心优先产生磨损。因此，通过设为对处于着地面10s与面对宽度方向槽20的侧壁10Wa之间的分界位置的端缘和处于着地面10s与面对宽度方向槽20的侧壁10Wb之间的分界位置的端缘进行倒角而成的形状，则能够避免两端缘处优先产生磨损。另外，宽度方向接地部10从着地面10s着地，包含倒角部c1和倒角部c2在内的部分在Z方向上被压缩，因而向Y方向外侧产生橡胶流动，着地面10s产生形变这种情况被防止，能够均匀地保持着地压力，因此能够充分地确保着地面积。

对于宽度方向接地部10的Z方向上的高度h1和宽度方向接地部10的在与宽度方向接地部10的延伸方向正交的方向上的长度w1，优选的是，高度h1为长度w1的1.5倍以上且10.0倍以下。采用该结构，在竞技用义足1的穿着者跑步之际，能够使足底底面5s具有适当的柔软性，并能够对宽度方向接地部10赋予充分的刚度。

倒角部c1和倒角部c2这两者的Z方向上的高度h2优选为宽度方向接地部10的Z方向上的高度h1的25％以上且67％以下。通过使高度h2/高度h1为25％以上，能够有效地防止不均匀磨损的产生，通过使高度h2/高度h1为67％以下，能够对宽度方向接地部10赋予充分的刚度。高度h2/h1优选为33％以上且60％以下，更优选为50％。

并且，优选的是，端缘的倒角部c1的在与宽度方向接地部10的延伸方向正交的方向上的长度w2和端缘的倒角部c2的在与宽度方向接地部10的延伸方向正交的方向上的长度w3的合计值以及宽度方向接地部10的在与该宽度方向接地部10的延伸方向正交的方向上的长度w1满足以下式的关系。

(式)0.3≤[w1－(w2+w3)]/w1≤0.9。

通过使[w1－(w2+w3)]/w1的值为0.3以上，能够充分地确保宽度方向接地部10的最初着地的瞬间的着地面积，能够提高防滑性能，通过使[w1－(w2+w3)]/w1的值为0.9以下，能够更有效地发挥基于阶梯状的侧壁的排水性能。

优选的是，0.3≤[w1－(w2+w3)]/w1≤0.8，更优选的是，0.47≤[w1－(w2+w3)]/w1≤0.78。

此外，在图3A中，长度w2和长度w3具有相同的长度，但如图3B所示，也可以使长度w2和长度w3不同。此时，长度w3优选大于长度w2。即，通过使宽度方向接地部10的位于弯曲部3侧的倒角部c2的长度w3大于宽度方向接地部10的位于足尖T侧的倒角部c1的长度w3，从而使在足底底面5s从弯曲部3侧向足尖T侧着地时先与路面S抵接的一侧为相对不易倒塌的形状，由此能够有效地抑制在宽度方向接地部10从着地面10s起在Z方向上被压缩之际产生形变，因此更易于确保与路面S之间的着地面积。

另外，倒角部c1的在与宽度方向接地部10的延伸方向正交的方向上的长度w2和倒角部c2的在与宽度方向接地部10的延伸方向正交的方向上的长度w3优选具有高度h2的0.5倍以上且8.0倍以下的长度。采用该结构，通过形成倒角部c1和倒角部c2，从而能够在不影响宽度方向接地部10的刚度的前提下抑制不均匀磨损的产生，且还能够有效地确保相对于路面的着地面积。

此外，宽度方向接地部10的长度w1优选为2.0mm以上且8.0mm以下。通过使宽度方向接地部10的长度w1为2.0mm以上，能够对宽度方向接地部10赋予充分的接地部刚度，并且，通过使宽度方向接地部10的长度w1为8.0mm以下，能够维持足底底面5s的Y方向上的柔软性。长度w1优选为3.0mm以上且6.5mm以下，更优选为3.8mm以上且4.5mm以下。

另外，倒角部c1的长度w2和倒角部c2的长度w3优选为0.5mm以上且2.5mm以下。通过使倒角部c1的长度w2和倒角部c2的长度w3为0.5mm以上，能够提高不均匀磨损的抑制效果，通过使倒角部c1的长度w2和倒角部c2的长度w3为2.5mm以下，能够在不影响宽度方向接地部10的刚度的前提下充分地确保着地面积。

并且，宽度方向接地部10的高度h1优选为1.0mm以上且7.0mm以下。通过使宽度方向接地部10的高度h1为1.0mm以上，能够提高基于足底底面5s的凹凸的排水性能，通过使宽度方向接地部10的高度h1为7.0mm以下，能够维持宽度方向接地部10的刚度。高度h1优选为2.0mm以上且3.5mm以下，更优选为2.4mm以上且3.5mm以下。

倒角部c1和倒角部c2的高度h2优选为0.5mm以上且2.5mm以下。通过使倒角部c1和倒角部c2的高度h2为0.5mm以上，能够更高效地抑制不均匀磨损的产生，通过使倒角部c1和倒角部c2的高度h2为2.5mm以下，能够抑制宽度方向接地部10的刚度的降低。高度h2优选为0.7mm以上且1.5mm以下，更优选为1.2mm以上且1.5mm以下。

接下来，参照图4A、图4B、图4C、图4D和图5来说明另一个实施方式的竞技用义足的足底的底面5s的槽图案。此外，第2实施方式的竞技用义足的足底的基本结构与第1实施方式相同，形成有具有倒角部的宽度方向接地部，但宽度方向接地部的延伸形状与第1实施方式的宽度方向接地部的延伸形状不同。

第2实施方式的竞技用义足足底的足底底面5s的图案基于通过后述的实验得到的与着地形态有关的见解。以下，使用图4A、图4B、图4C和图4D来说明足底底面5s的着地形态的实验结果。图4A、图4B、图4C和图4D是用于对穿着有竞技用义足1的穿着者进行直道跑的情况下的、足部2的动作和足底底面5s的着地形态阶段式地进行说明的图。各附图的上部是足部2和足底5的侧视图，各附图的下部示出穿着有竞技用义足1的穿着者进行直道跑动作时的、足底底面5s的着地形态的迁移。

图4A表示穿着者将抬起的竞技用义足1放到路面S上且整个体重施加于竞技用义足1的状态。如附图的下部所示，在刚将义足1放到路面S上时，足底底面5s的着地区域处于该底面的中央部附近，是在Y方向上与足底底面5s的弯曲部3侧端部和足尖T都隔开间隔的区域。

图4B表示从图4A的状态起穿着者保持整个体重施加于竞技用义足1的状态朝向前方迈进的状态。在正常人跑步的情况下，通常是从最初着地的鞋底的后跟侧朝向足尖侧依次着地的迈进形态，但在竞技用义足1的情况下，着地区域相比最初着地的部位向弯曲部3侧移动。

图4C表示穿着者将与穿着有竞技用义足1的所在侧相反的那侧的足向前方迈出而开始了竞技用义足1的蹬出动作的状态。当进入该蹬出动作时，竞技用义足1在足底底面5s的比图4A和图4B所示的区域靠足尖T侧的区域着地。

图4D表示穿着者蹬出竞技用义足1的最终阶段的、即将离开路面S的状态。为了从足底底面5s的足尖T蹬出竞技用义足1，而以相比图4C进一步靠足尖T侧的区域着地。

基于上述图4A、图4B、图4C和图4D所示的实验结果，发明人得到了使足底底面5s根据上述着地区域的推移而相应地功能分离有利于义足足底的性能提高这样的见解，因此，想到了以下的槽图案。

即，在图5中，足底底面5s具有刀槽花纹130A和由宽度方向槽20划分出的沿宽度方向W延伸的宽度方向接地部100、110、120、140。此外，图5的III―III线剖视图与图3A的宽度方向接地部10的截面形状对应，宽度方向接地部100与宽度方向接地部10同样地具有倒角部c1和倒角部c2。宽度方向接地部110、120、140的在图5中以双线示出的部分也是倒角部。

宽度方向接地部100是包含宽度方向延伸部100a、足尖侧突出部100b和弯曲部侧突出部100c的形状，该宽度方向延伸部100a在W方向上呈大致锯齿状延伸，该足尖侧突出部100b从以向足尖T侧凸出的朝向弯折的弯折部起向足尖T侧延伸，该弯曲部侧突出部100c从以向弯曲部3侧凸出的朝向弯折的弯折部起向弯曲部3侧延伸。宽度方向接地部110是包含宽度方向延伸部110a、足尖侧突出部110b和弯曲部侧突出部110c的形状。此外，宽度方向接地部140是与宽度方向接地部110相同的形状。

在此，配置有宽度方向接地部100和宽度方向接地部110的区域是相当于上述图4A和图4B所示的着地区域的、穿着者最初着地且在整个体重施加于竞技用义足1的状态下进行迈进动作的区域。因而，为了实现穿着者即使整个体重施加于竞技用义足1也能够保持整个身体的平衡，重要的是，该区域与路面S充分地抓合(日文：グリップ)。通过使宽度方向延伸部100a为锯齿状的形状，并形成足尖侧突出部100b和弯曲部侧突出部100c，从而能够沿着Y方向有效地发挥排水功能，充分地确保与路面S的抓合力，抑制义足滑动，即提高防滑性能。

此外，宽度方向接地部110的接地部宽度大于宽度方向接地部100的接地部宽度。如图4B所示，在刚着地之后进行了迈进的状态下，着地区域向比最初着地的区域靠弯曲部3侧的部分、即与穿着者前进的方向相反的那侧迁移。在此，穿着者欲向前方前进的上半身的动作的方向和着地区域的推移的方向暂时相反，是为了进行图4C～图4D所示的着地形态的后半段的蹬出动作而需要较高的推进力的阶段。通过在比宽度方向接地部100靠弯曲部3侧的位置配置宽度比宽度方向接地部100的宽度大的宽度方向接地部110而提高接地部比率，从而提高该配置区域的刚度，实现用于将迈进动作与蹬出动作顺畅地联接起来的较高的推进力。

宽度方向接地部120是包含宽度方向延伸部120a、足尖侧突出部120b和弯曲部侧突出部120c的形状，该宽度方向延伸部120a在W方向上呈大致锯齿状延伸且接地部宽度反复出现较宽、较窄，该足尖侧突出部120b从以向足尖T侧凸出的朝向弯折的弯折部起以朝向宽度方向延伸部120a延伸的方向凸出的方式延伸，该弯曲部侧突出部120c从以向弯曲部3侧凸出的朝向弯折的弯折部起以朝向宽度方向延伸部120a延伸的方向凸出的方式延伸。

配置有该宽度方向接地部120的区域是上述图4C所示的、开始了竞技用义足1的蹬出动作时着地的区域。通过设为接地部宽度发生变化的形状，能够提高接地部刚度，并能够提高排水性能。换言之，通过设为同时存在接地部宽度相对较大的部分和接地部宽度相对较小的部分的形状，从而虽然增大了接地部宽度，但能够避免因增大接地部宽度而导致的易滑动性。

另外，优选的是，本实施方式的足底底面5s在从足尖T侧的端缘朝向弯曲部3侧去的区域中具备多条刀槽花纹130A，该刀槽花纹130A以相对于W方向倾斜的朝向呈直线状延伸。配置有刀槽花纹130A的区域如上述图4D所示是供穿着者将与穿着有竞技用义足1的所在侧相反的那侧的足向前方迈出而进行竞技用义足1的蹬出动作的区域。该区域朝向足尖T依次着地，在该区域，穿着者以用足底底面5s踩压路面S并滑动的方式着地，因此该区域是磨损特别容易进展的区域。因此，在该区域中，重要的是，在提高耐磨损性能的同时还维持着地时的不易滑动性。

特别是，足底底面5s的形成有刀槽花纹130A的从足尖T侧的端缘起的一定区域是与图1中的从足尖T起以一定的曲率半径连续的弧X1相对应的区域，如上述图4D所示，该区域在穿着有竞技用义足1的穿着者进行蹬出动作之际最后着地，存在产生更严重的磨损的倾向。因此，在该区域中，需要具备特别高的耐磨损性能。因此，在该区域形成了宽度比形成于其他区域的槽的宽度小的刀槽花纹130A，在不影响刚度的前提下分配了边缘成分。因此，能够保护足底5不受严重的磨损影响，从而能够使足部2自身的使用寿命长期化。

另外，优选的是，刀槽花纹130A的末端位于足底底面5s内，且如作为图5的IV－IV线剖视图的图6A所示，刀槽花纹130A为这样的形状：在处于足底底面5s与划分出刀槽花纹130A的两侧壁之间的分界位置的两端缘具有倒角部c10和倒角部c20。通过在刀槽花纹130A设置倒角部c10和倒角部c20，能够提高足底底面5s的排水性能，并且，能够防止在刀槽花纹130A的路面S侧的端缘产生缺损、磨损。

此外，刀槽花纹的形状是任意的，除了图6A所示的刀槽花纹130A的形状之外，也能够如图6B所示的刀槽花纹130B那样使倒角部c10和倒角部c20为弧状。并且，如图6C所示，也能够为不具有倒角的形状。

此外，在任一实施方式中，均优选的是，在足底底面5s的图案中，在构成划分出宽度方向接地部的宽度方向槽的槽壁和槽底涂敷有氟。通过在宽度方向槽的槽壁和槽底涂敷氟，能够提高足底底面5s的排水性能。

附图标记说明

1：竞技用义足；2：足部；2a：直线部；2b、2c：曲线部；3：弯曲部；4：着地部；4s：着地区域；5：足底；5s：足底底面；10：宽度方向接地部；10s：着地面；10Wa、10Wb：侧壁；20：宽度方向槽；100、110、120、140：宽度方向接地部；100a、110a、120a：宽度方向延伸部；100b、110b、120b：足尖侧突出部；100c、110c、120c：弯曲部侧突出部；130A、130B、130C：刀槽花纹；c1、c2、c10、c20：倒角部；w1：宽度方向接地部10的在与宽度方向接地部10的延伸方向正交的方向上的长度；w2、w3：倒角部c1和倒角部c2的在与宽度方向接地部10的延伸方向正交的方向上的长度；h1：宽度方向接地部10的Z方向上的高度；h2：倒角部c1和倒角部c2的Z方向上的高度；S：路面；Y：足底底面5s从足尖T侧向弯曲部3侧延伸的方向；W：与Y方向正交的足底底面5s的宽度方向；Z：足底5的厚度方向。

Claims (4)

1.一种竞技用义足的足底，该竞技用义足具有板簧状的足部，该足部经由至少1个弯曲部向足尖侧延伸，该足底安装于从所述足尖向所述弯曲部侧呈弧状延伸的着地区域，该竞技用义足的足底的特征在于，

该足底具有与所述着地区域的延伸形状匹配的形状的底面，

该底面具有由沿所述足底的宽度方向延伸的多条宽度方向槽划分出的至少1个宽度方向接地部，

所述宽度方向接地部在处于着地面与面对所述多条宽度方向槽的两侧壁之间的分界位置的两端缘具有倒角部。

2.根据权利要求1所述的竞技用义足的足底，其中，

所述倒角部的在所述足底的厚度方向上的高度为所述宽度方向接地部的在所述足底的厚度方向上的高度的25％以上且67％以下。

3.根据权利要求1或2所述的竞技用义足的足底，其中，

所述两端缘的倒角部的在与所述宽度方向接地部的延伸方向正交的方向上的长度w1和长度w2的合计值以及所述宽度方向接地部的在与该宽度方向接地部的延伸方向正交的方向上的长度w3满足以下式的关系，

(式)0.3≤[w1－(w2+w3)]/w1≤0.9。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的竞技用义足的足底，其中，

所述底面在从所述足尖起以一定的曲率半径连续的部分具有呈线状延伸的至少1条刀槽花纹，

所述刀槽花纹的末端位于所述底面内，且在处于所述底面与划分出所述刀槽花纹的该刀槽花纹长度方向的两侧壁之间的分界位置的两端缘具有倒角部。

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