JP4311795B2 - 靴が用具から離脱解放される力の測定および設定の方法ならびに装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、靴に用具をつけて行動する場合に、用具が所定以上の外力を受けたときに用具使用者の身体に損傷を与えることなく靴が用具から離脱解放されるために必要とされる力の測定装置並びに用具の離脱解放力設定方法に関する。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
第一の目的は、用具使用者の脚力を靴が用具から離脱する方向に相応して測定でき、かつ、靴が靴固定具から離脱解放される力を測定できる簡易な装置を提供することにある。
【００１５】
第二の目的は、上記装置によって測定した当該者の耐えうる力の測定値を基準に、さらに上記装置を用いて、用具に固着された靴固定具の締付固定力を離脱解放力を介して設定する方法を提供することにある。
【００１６】
上述のごとく、靴固定具の締付固定力については一般にはＩＳＯ規格が使用されているが、骨格・体力等は各国の国民ごとに相違し、また、個人間においてもかなりの相違がある。
従って、スキーヤー個々人の脚力を適確に把握した上で、締付固定力を定めるのがもっとも望ましいことであり、それも、靴が靴固定具から解放される状況、すなわち靴が解放される際の解放方向に相応して定めるのが好ましい。
【００１７】
脚部の骨折写真によれば、ほとんどの場合、脛骨・ひ骨は骨の長さ方向に対してほぼ４５度の方向をなして切断されている。この切断状況は材料力学の見地からみて、スキー板から受ける捻り力、すなわち、かかとを中心として足先が左右に引っ張られることによって脚部に生じる捻りモーメント（図５のＭｚ）に相当する力（以下「捻り力」という。）に脚力が耐えられずに脛骨・ひ骨が捻り切られていることを示している。
従って、解放力がスキーヤーの耐えうる最大捻り力未満になるように、靴固定具の締付固定力を設定すれば、骨折や捻挫を防止することが可能となることになる。
【００１８】
また、靱帯の損傷、アキレス腱の切断等は、スキー板により足先が身体頭部方向に引っ張られることによって足首に生じる曲げモーメント（図５のＭｙ）に相当する力（以下「曲げ力」という。）に脚力が耐えられずに発生するものである。
従って、この場合も、解放力がスキーヤーの耐えうる最大曲げ力未満になるように靴固定具の締付固定力を設定すれば、かかる事故の発生を防止することができることになる。
【００１９】
さらに、上記の捻り力と曲げ力とが合成しあった場合が考えられるが、これは足先を斜めに引っ張った場合に相当し、上記と同様に対処することができる。
【００２０】
しかるに、スキーヤーの脚力は、個人間で大きな差異があり、また、測定方法によっても大きな相違を生ずる。
【００２１】
そこで、本願発明は、足先を左右・身長方向および斜め方向に移動させることにより、個々人の脚力、すなわち各移動方向に関する耐えうる力を測定し、その測定値を基準として靴固定具の締付固定力を設定することを課題とする。ここに、個々人の各移動方向に関する耐えうる力（以下「限界脚力」という。）とは、用具使用者が正確な測定（図２相当）に耐えることができる限度の測定値をいう。
【００２３】
本願の請求項１に記載した発明のうち用具使用者の限界脚力を測定するための装置に関する部分は、用具使用者のかかとまたは当該者が装着する靴のかかとを移動しないように支持し、足先を移動させて用具使用者の限界脚力を簡易に測定することを特徴とする。
【００２４】
足先の移動方向は、左右方向（図５のＹ方向）、身長方向（図５のＺ方向）、斜め方向（図５のＹＺ方向）が考えられるが、一般には左右方向が使用され、脚に作用する力の大小を力学的に考察しても実用的にはこれで充分である。
【００２５】
本願の請求項１に記載した発明のうち靴固定具の締付固定力を適切な値に設定するための装置に関する部分は、用具に装着された靴が用具から離脱解放される力を測定しつつ締付固定力を設定することを特徴とする。
【００２６】
本願の請求項２に記載した発明は、用具使用者個々人の限界脚力を測定し、その測定した力を基準として靴が用具から離脱解放される力を用具使用者ごとに決定し、決定した離脱解放力に適合するように用具の締付固定力を設定することを特徴とする。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本願の好ましい実施の形態を、添付図によって具体的に説明する。
【００２８】
図２は、本願発明の脚力の測定に関する部分の実施の形態を示す。
以下においては、捻り力の場合について説明するが、曲げ力の場合また両者の合成に相当する場合も、足先・靴先の移動方向が相違するだけであり、同様に実施することができる。
【００３３】
足先を移動させる機構としては、上記のような人力を用いる機構の他、動力、たとえば小型ウィンチや流体圧を用いたジャッキ等、を用いることもでき、動力を用いる方法は短時間で多数測定・設定する場合に有効である。
【００３５】
図１（図１ａおよび図１ｂ）は、本願発明のスキー靴の離脱解放力の測定の実施の形態を示す。すなわちスキー靴を靴固定具に締付け固定した状態で、限界脚力を測定した方向と同じ方向にスキー靴先端部を引っ張り、スキー靴が靴固定具から離脱するときの引張力、すなわち解放力Ｆを求める。
この際、スキー靴のかかとと引張力の作用点間の距離Ｌ（図４）は、通常上述のｌ（図２）より大きいことから、最適な解放力を得るためには限界脚力ｆを基準として、ＦとＬの積の値がｆとｌの積の値未満となるようなＦが得られるように、靴固定具の締付固定力を設定すればよい。
なお、経験によれば、スキー滑降時は限界脚力測定時に比べ緊張しかつ体力的に充実していることから、ｆとＦが等しいとして調整する方がよい結果が得られる場合が多い。
【００３７】
スキー靴は曲面部分が多いため、力が作用する一定の作用点を確保しがたい。
その場合、作用点を確定させるために、靴に凹部（７）または凹凸部（８）を設けることが望ましい（図４）。
凹部または凹凸部はスキー靴と一体に構成してもよいが、別部材として作成しスキー靴に固着するものであってもよい。
凹凸形状は曲線の組合わせ、直線の組合わせ、曲線と直線の組合わせのいずれで構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】スキー靴の離脱解放力を測定する場合を示す断面図である。
【図２】用具使用者の限界脚力を測定する場合を示す図である。
【図３】環状紐の形態を示す図である。
【図４】スキー靴の靴先部に凹部または凹凸部をつけた場合を示す図である。
【図５】スキー靴または脚部に作用する力およびモーメント（トルク）の方向を示す図である。
【図６】ＩＳＯ規格によるモーメント（トルク）を測定するトルク測定機の概略図である。
【図７】ＩＳＯ規格の脛骨幅法による脛骨頭部の幅の測定位置を示す図である。
【符号の説明】
１ スキー板
２ スキー靴
５ スキー靴の靴底部
６ スキー靴の輪郭
７ スキー靴に設けた凹部
８ スキー靴に設けた凹凸部
１０ 台板
１１ スキー板押え
１２ 止板
１３ 支持板
１４ レバー
１６ フック用孔
１８ ピン用孔
１９ ピン
２０ 環状紐
２１ 長さ調整具
３０ 力測定機
３１ フック
４０ スペーサ
４１ 側部スペーサ

Claims (1)

1. 用具使用者の脚部の体力の測定と、靴が用具から離脱解放される力の測定とを兼ね備える装置であって、該装置は、用具使用者のかかとまたは当該者が装着する靴のかかとを支持する機構と、用具使用者以外の力によって足先または靴先を移動させる機構と、移動させる際の引張力を測定する機構とからなり、該測定装置を用いて、用具使用者のかかとを支持して足先を移動させたときの当該者の耐えうる力を測定し、その当該者の耐えうる力を基準に、該測定装置を用いて、当該者が装着する靴のかかとを支持して靴先を移動させて、靴が用具から離脱解放される力を用具に設定する、用具の離脱解放力設定方法

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