JP2009207744A - 衝撃吸収装置 - Google Patents

Abstract

【課題】使用材料を単純化して接着性を向上させ、多少の破損にも拘わらず機能を損なわない多用途の衝撃吸収装置を提供する。
【解決手段】衝撃吸収装置は衝撃吸収シート２を備える。衝撃吸収シート２は、所定の平面上に配置される１本以上の第１弾性材２１から構成される。衝撃吸収シート２が例えば複数本の第１弾性材２１を備える場合、隣り合う第１弾性材２１同士は相互に接着される。各第１弾性材２１は、第１外管２１１と、第１外管２１１内に充填される第１発泡材２１２とを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、衝撃吸収装置に関し、特に、熱可塑性ポリウレタンから形成される衝撃吸収装置に関する。

衝撃吸収装置は例えば靴底に広く応用される。特許文献１〜４に開示されるように、靴底には衝撃吸収装置としてエアクッションが多く使用される。図１は、例えば特許文献４に開示される合成樹脂製靴底を備える靴を示す。図１に示されるように、靴底を構成するミッドソール部材２０の踵部分にエアクッション４が配置される。エアクッション４は靴の側面に露出する。エアクッション４の働きで、靴を履くユーザの体重が支持されると同時に、地面との衝突時に生じる衝撃が吸収される。
台湾特許第３２５３９８号公報 台湾特許第３７６３６０号公報 台湾特許第４３７３０５号公報 特開平１１−１５５６０４号公報

しかしながら、ユーザは現在のエアクッションの柔らかさや支持力に必ずしも十分に満足していない。例えば空気やゲル材を中空体に充填するクッションでは、中空体の破損によって空気やゲル材が漏れ出し、クッションとして機能しないといった欠点がある。特許文献４に開示されるエアクッション４は靴底の外部に露出する。こうした靴ではクッションは特に破損しやすい。しかも、中空体にはミッドソールやアウトソールなど靴底の他の部分とは異なる材料が用いられる。異なる材料同士の接着には難点があることが多い。

本発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、使用材料を単純化でき、多少の破損にも拘わらず機能を損なわない汎用性に優れた衝撃吸収装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明によれば、第１外管と、第１外管内に充填される第１発泡材とを有する１本以上の第１弾性材によって、所定の平面上に形成される衝撃吸収シートを有する衝撃吸収装置が提供される。こうした衝撃吸収装置では、前記衝撃吸収シートは、前記所定の平面上で相互に接触しつつ並列に配置される複数本の前記第１弾性材を備えることが好ましい。

前記第１外管および前記第１発泡材は熱可塑性ポリウレタンから形成されることが好ましい。前記第１外管の硬さはショアＡ５５以上およびショアＤ８５以下に設定されることが特に好ましい。さらに、前記第１発泡材の密度は０．２ｇ／ｃｍ^３〜０．６ｇ／ｃｍ^３の範囲内に設定されることが特に好ましい。

衝撃吸収装置では、前記第１発泡材は中空に形成されて、前記第１弾性材の長さ方向に渡って延伸する第１収容空間を区画することが好ましい。前記第１発泡材および前記第１収容空間は、前記第１弾性材の長さ方向に渡って延伸する第１内管によって仕切られることがより好ましい。

また、衝撃吸収装置では、前記衝撃吸収シートは、前記所定の平面に直交する垂直方向に１本以上の前記第１弾性材を貫通する１以上の貫通孔を備えてもよい。また、前記衝撃吸収シートは、前記第１弾性材の周縁に沿って配置される第２弾性材をさらに備えてもよい。前記第２弾性材は、前記第１弾性材の周縁に沿ってＵ字形に延伸すればよい。

前記第２弾性材は、熱可塑性ポリウレタンから形成される中空筒状の第２外管と、第２外管内に充填されて中空に形成され、前記第２弾性材の長さ方向に渡って延伸する第２収容空間を区画する第２発泡材と、前記第２弾性材の長さ方向に渡って延伸して前記第２発泡材および前記第２収容空間を仕切る第２内管とを備えることが好ましい。前記第２外管の硬さはショアＡ５５およびショアＤ８５以下に設定されることが特に好ましい。前記第２発泡材の密度は０．２ｇ／ｃｍ^３〜０．６ｇ／ｃｍ^３の範囲内に設定されることが特に好ましい。

また、前記衝撃吸収シートは、並列に配置される２本の前記第１弾性材の間に配置されて延伸し、熱可塑性ポリウレタンから形成される第３外管を有する第３弾性材を更に備えてもよい。前記第３外管の硬さはショアＡ５５以上およびショアＤ８５以下に設定されることが特に好ましい。

さらに、衝撃吸収装置は、熱可塑性ポリウレタンから形成されて、前記衝撃吸収シートを部分的に覆うカバーをさらに備えてもよい。その他、衝撃吸収装置は、相互に重ね合わせられる複数層の前記衝撃吸収シートを備えてもよい。

以上のように本発明によれば、本発明の衝撃吸収装置の各部材料にはすべて熱可塑性ポリウレタンが使用されることから、各部材間の接着性がよい。しかも、熱可塑性ポリウレタンは生分解性を有することから、使用後の廃棄品は自然分解される。こうして本発明の衝撃吸収装置は環境保護に貢献することができる。また、弾性材は並列に配置されることから、弾性材は、衝撃力の作用に応じて弾性変形して衝撃力を吸収することができる。

さらに、本発明には空気や流体などを充填するクッションが使用されず、弾性材や発泡材は材料や形状による機械的応力で衝撃力を吸収する。その結果、弾性材や発泡材に多少の破損があっても、十分に機能する衝撃吸収装置を提供することができる。

以下、添付図面を参照しつつ本発明の一実施形態を説明する。

図２は本発明の第１実施形態に係る衝撃吸収装置の構成を示す斜視図である。図２に示されるように、この衝撃吸収装置は衝撃吸収シート２を備える。衝撃吸収シート２は、所定の平面上に相互に並列に配置される例えば７本の第１弾性材２１の接合体から構成される。隣り合う第１弾性材２１同士は相互に接着される。各第１弾性材２１は、例えば中空筒状の第１外管２１１と、第１外管２１１内に充填される例えば円柱状の第１発泡材２１２とを備える。

第１外管２１１の少なくとも一端は開放される。開放される第１外管２１１の一端で第１発泡材２１２の一端が露出する。こうした第１外管２１１および第１発泡材２１２は熱可塑性ポリウレタンから形成される。熱可塑性ポリウレタンは生分解性を有する。その結果、使用後の廃棄品は自然分解される。衝撃吸収装置は環境保護に貢献することができる。第１外管２１１および第１発泡材２１２は弾性変形することができる。第１外管２１１の硬さはショアＡ５５以上およびショアＤ８５以下に設定されることが好ましい。第１発泡材２１２の密度は０．２ｇ／ｃｍ^３〜０．６ｇ／ｃｍ^３の範囲内に設定されることが好ましい。

図３は本発明の第２実施形態に係る衝撃吸収装置の構成を示す斜視図である。図３に示されるように、第２実施形態に係る衝撃吸収装置は、第１実施形態と同様に、例えば７本の第１弾性材２１の接合体から構成される衝撃吸収シート２を備える。第１発泡材２１２は中空に形成される。その結果、第１発泡材２１２には、各第１弾性材２１の長さ方向に渡って延伸する例えば円柱状の第１収容空間２１３が区画される。第１収容空間２１３は例えば第１外管２１１に同軸に形成される。第１収容空間２１３は第１弾性材２１の一端で露出する。

衝撃吸収シート２では例えば複数本の第１弾性材２１に切れ目が形成される。こうして衝撃吸収シート２には複数個の貫通孔２２、２２、２２…が形成される。貫通孔２２は、各第１弾性材２１の延伸方向に直交する垂直方向に衝撃吸収シート２を貫通する。貫通孔２２内で第１収容空間２１３は露出すればよい。衝撃吸収シート２はカバー３で部分的に覆われる。カバー３は衝撃吸収シート２の後端を収容する。カバー３は熱可塑性ポリウレタンから形成される。カバー３は弾性変形することができる。

なお、衝撃吸収シート２では各貫通孔２２の位置や大きさ、形は特に制限されない。貫通孔２２は、例えば単一の第１弾性材２１のみに形成されてもよく、複数本の第１弾性材２１に跨って形成されてもよい。また、単一の第１弾性材２１に複数の貫通孔２２が形成されてもよい。このとき、貫通孔２２同士の間隔は所定の間隔に設定されればよい。その他、前述と均等な構成や構造には同一の参照符号が付される。

図４は本発明の第３実施形態に係る衝撃吸収装置の構成を示す斜視図である。図４に示されるように、第３実施形態に係る衝撃吸収装置は、相互に重ね合わせられる２枚の衝撃吸収シート２を備える。衝撃吸収シート２同士は接着される。各衝撃吸収シート２は例えば５本の第１弾性材２１の接合体を備える。第２実施形態と同様に、第１弾性材２１の第１発泡材２１２は第１収容空間２１３を区画する。各衝撃吸収シート２には複数個の貫通孔２２が形成される。ここでは、２枚の衝撃吸収シート２、２同士の間で貫通孔２２の位置や大きさ、形が揃えられればよい。

各第１弾性材２１は、第１弾性材２１の長さ方向に渡って延伸する例えば中空筒状の第１内管２１４を備える。第１内管２１４は第１発泡材２１２との間で第１収容空間２１３を仕切る。第１外管２１１の内周面および第１内管２１４の外周面の間に前述の第１発泡材２１２が充填される。第１内管２１４は例えば第１外管２１１と同軸に配置される。第１内管２１４は第１弾性材２１の一端で開放されればよい。第１内管２１４は弾性変形することができる。第１内管２１４は熱可塑性ポリウレタンから形成される。

衝撃吸収シート２は、第１弾性材２１の接合体の周縁に沿ってほぼＵ字形に延びる第２弾性材４１を備える。各第２弾性材４１は、第１弾性材２１と同様に、例えば中空筒状の第２外管４１１と、第２外管４１１内に充填される例えば中空筒状の第２発泡材４１２とを備える。第２発泡材４１２内には、各第２弾性材４１の長さ方向に渡って延伸する例えば円柱状の第２収容空間４１３を区画する。第２収容空間４１３は例えば第２外管４１１に同軸に形成される。第２収容空間４１３は第２弾性材４１の一端で露出する。

各第２弾性材４１は、第２弾性材４１の長さ方向に渡って延伸する例えば中空筒状の第２内管４１４を備える。第２内管４１４は第２発泡材４１２との間で第２収容空間４１３を仕切る。第２外管４１１の内周面および第２内管４１４の外周面の間に第２発泡材４１２が充填される。第２内管４１４は例えば第２外管４１１と同軸に配置される。第２内管４１４は第２弾性材４１の一端で開放されればよい。

第２弾性材４１は第１弾性材２１と同様の条件で形成される。第２外管４１１、第２発泡材４１２および第２内管４１４は弾性変形することができる。第２外管４１１、第２発泡材４１２および第２内管４１４は熱可塑性ポリウレタンから形成される。第２外管４１１の硬さはショアＡ５５以上およびショアＤ８５以下に設定されることが好ましい。第２発泡材４１２の密度は０．２ｇ／ｃｍ^３〜０．６ｇ／ｃｍ^３の範囲内に設定されることが好ましい。その他、前述の構成と均等な構成や構造には同一の参照符号が付される。

図５は本発明の第４実施形態に係る衝撃吸収装置の構成を示す斜視図である。図５に示されるように、第４実施形態に係る衝撃吸収装置は、第３実施形態の衝撃吸収装置から簡略化された構成を有する。すなわち、第２弾性材４１では第２発泡材４１２および第２内管４１４が省略される。その結果、第２弾性材４１は、第２外管４１１内に、各第２弾性材４１の長さ方向に渡って延伸する例えば円柱状の第２収容空間４１３ａを区画する。その他、前述と均等な構造や構造には同一の参照符号が付される。

図６は本発明の第５実施形態に係る衝撃吸収装置の構成を示す斜視図である。図６に示されるように、第５実施形態に係る衝撃吸収装置は第３実施形態に係る衝撃緩衝装置とほぼ同様の構成を有する。ただし、第５実施形態に係る衝撃緩衝装置の各衝撃吸収シート２には、少なくとも１本以上の第１弾性材２１に代えて、第３弾性材２３が組み込まれる。第３弾性材２３は、例えば５本のうちの中心に配置される第１弾性材２１の両隣に配置される。

各衝撃吸収シート２は第１弾性材２１および第３弾性材２３の接合体を備える。第１弾性材２１および第３弾性材２３が交互に配置される。隣り合う第１弾性材２１および第３弾性材２３は相互に接着される。この接合体の周縁に沿って前述の第２弾性材４１がほぼＵ字形に延びる。第２弾性材４１は接合体の周縁に接着される。第１弾性材２１および第２弾性材４１は例えば第３実施形態と同様の構成を有する。

第３弾性材２３は例えば中空筒状の第３外管２３１を備える。第３外管２３１は弾性変形することができる。第３外管２３１は例えば熱可塑性ポリウレタンから形成される。第３外管２３１内には、各第３弾性材２３の長さ方向に渡って延伸する例えば円柱状の第３収容空間２３３が区画される。第３外管２３１は少なくともその一端で開放される。その結果、第３外管２３１の一端で第３収容空間２３３は開放される。その他、前述と均等な構成や構造には同一の参照符号が付される。

図７は本発明の衝撃吸収装置の使用例を示す。図７に示されるように、例えば本発明の第１実施形態に係る衝撃吸収装置が靴底１３の踵部分に配置される。衝撃吸収装置は、靴を履くユーザの体重を支持する。同時に、衝撃吸収装置は、地面との衝突時に生じる衝撃を吸収することができる。靴底１３には他の実施形態に係る衝撃吸収装置が同様に配置されてもよいことは言うまでもない。

本発明の衝撃吸収装置は、靴底に限らず、その他の分野、すなわち例えば防護衣やヘルメット、各種のスポーツに使用される防具などに適用されることができる。このとき、用途に応じて好適な厚さや形状が設定されればよい。設定にあてって、例えば衝撃吸収シートの枚数が調整されればよい。こうして本発明の範囲内において衝撃吸収装置の各実施例や変形例が様々な用途に応用されることができる。

本発明に係る衝撃吸収装置は熱可塑性ポリウレタンのみから製造される。その結果、各部材間の接着性がよい上に衝撃吸収装置の製造コストは十分に抑制される。しかも、熱可塑性ポリウレタンは様々な形状に自由に加工されやすいことから汎用性が高い。加えて、熱可塑性ポリウレタンは生分解性を有することから、使用後の廃棄品は自然分解されることができる。したがって、環境に優しい製品が提供される。

さらに、本発明では衝撃吸収装置に空気や流体などが充填されない。すなわち、空気や流体が充填されたクッションは使用されない。本発明には、弾性材や発泡材といった材料や形状による機械的応力で衝撃力を吸収する部材が用いられる。その結果、弾性材や発泡材に多少の破損があっても、十分に機能する衝撃吸収装置が提供されることができる。

したがって、本発明は、例えば靴底や防護衣、ヘルメット、各種のスポーツに使用される防具など、衝撃を吸収する必要がある様々な分野に応用されることができ、汎用性に優れる衝撃吸収装置を提供することができる。

従来の衝撃吸収装置の使用例を示す斜視図である。 本発明の第１実施形態に係る衝撃吸収装置の構成を示す斜視図である。 本発明の第２実施形態に係る衝撃吸収装置の構成を示す斜視図である。 本発明の第３実施形態に係る衝撃吸収装置の構成を示す斜視図である。 本発明の第４実施形態に係る衝撃吸収装置の構成を示す斜視図である。 本発明の第５実施形態に係る衝撃吸収装置の構成を示す斜視図である。 本発明の衝撃吸収装置の使用例を示す靴底の平面図である。

符号の説明

１３ 靴底、２ 衝撃吸収シート、２１ 第１弾性材、２１１ 第１外管、２１２ 第１発泡材、２１３ 第１収容空間、２１４ 第１内管、２２ 貫通孔、２３ 第３弾性材、２３１ 第３外管、２３３ 第３収容空間、３ カバー、４１ 第２弾性材、４１１ 第２外管、４１２ 第２発泡材、４１３、４１３ａ 第２収容空間、４１４ 第２内管。

Claims (17)

1. 第１外管と、第１外管内に充填される第１発泡材とから構成される１本以上の第１弾性材で所定の平面上に形成される衝撃吸収シートを備えることを特徴とする衝撃吸収装置。
2. 請求項１に記載の衝撃吸収装置において、前記衝撃吸収シートは、前記所定の平面上に相互に並列に接触しつつ配置される複数本の前記第１弾性材を備えることを特徴とする衝撃吸収装置。
3. 請求項１に記載の衝撃吸収装置において、前記第１外管および前記第１発泡材は熱可塑性ポリウレタンから形成されることを特徴とする衝撃吸収装置。
4. 請求項３に記載の衝撃吸収装置において、前記第１外管の硬さはショアＡ５５以上およびショアＤ８５以下に設定されることを特徴とする衝撃吸収装置。
5. 請求項４に記載の衝撃吸収装置において、前記第１発泡材の密度は０．２ｇ／ｃｍ^３〜０．６ｇ／ｃｍ^３の範囲内に設定されることを特徴とする衝撃吸収装置。
6. 請求項１に記載の衝撃吸収装置において、前記第１発泡材は中空に形成されて、前記第１弾性材の長さ方向に渡って延伸する第１収容空間を区画することを特徴とする衝撃吸収装置。
7. 請求項６に記載の衝撃吸収装置において、前記第１発泡材および前記第１収容空間は、前記第１弾性材の長さ方向に渡って延伸する第１内管によって仕切られることを特徴とする衝撃吸収装置。
8. 請求項２に記載の衝撃吸収装置において、前記衝撃吸収シートは、前記所定の平面に直交する垂直方向に１本以上の前記第１弾性材を貫通する１以上の貫通孔を備えることを特徴とする衝撃吸収装置。
9. 請求項１に記載の衝撃吸収装置において、前記衝撃吸収シートは、前記第１弾性材の周縁に沿って配置される第２弾性材をさらに備えることを特徴とする衝撃吸収装置。
10. 請求項９に記載の衝撃吸収装置において、前記第２弾性材は、前記第１弾性材の周縁に沿ってＵ字形に延伸することを特徴とする衝撃吸収装置。
11. 請求項９に記載の衝撃吸収装置において、前記第２弾性材は、熱可塑性ポリウレタンから形成される中空筒状の第２外管と、第２外管内に充填されて中空に形成され、前記第２外管の長さ方向に渡って延伸する第２収容空間を区画する第２発泡材と、前記第２弾性材の長さ方向に渡って延伸して前記第２発泡材および前記第２収容空間を仕切る第２内管とを備えることを特徴とする衝撃吸収装置。
12. 請求項１１に記載の衝撃吸収装置において、前記第２外管の硬さはショアＡ５５以上およびショアＤ８５以下に設定されることを特徴とする衝撃吸収装置。
13. 請求項１２に記載の衝撃吸収装置において、前記第２発泡材の密度は０．２ｇ／ｃｍ^３〜０．６ｇ／ｃｍ^３の範囲内に設定されることを特徴とする衝撃吸収装置。
14. 請求項２に記載の衝撃吸収装置において、前記衝撃吸収シートは、並列に配置される２本の前記第１弾性材の間に配置されて延伸し、熱可塑性ポリウレタンから形成される第３外管を有する第３弾性材をさらに備えることを特徴とする衝撃吸収装置。
15. 請求項１４に記載の衝撃吸収装置において、前記第３外管の硬さはショアＡ５５以上およびショアＤ８５以下に設定されることを特徴とする衝撃吸収装置。
16. 請求項１に記載の衝撃吸収装置において、熱可塑性ポリウレタンから形成されて、前記衝撃吸収シートを部分的に覆うカバーをさらに備えることを特徴とする衝撃吸収装置。
17. 請求項１〜１５のいずれかに記載の衝撃吸収装置において、相互に重ね合わせられる複数層の前記衝撃吸収シートを備えることを特徴とする衝撃吸収装置。

Images