JP5209079B2 - アッパーと履物底構造とを有する履物 - Google Patents

Description

本発明は履物の分野に関し、さらに詳しくは、アッパーと、サイプを有する履物底構造とを有する履物に関する。

通常の運動用の履物は２つの主な要素、すなわちアッパーと履物底構造とを有する。アッパーは足を確実に収容し、履物底構造との相対的な足の位置に定めるための足の覆いをなす。アッパーはまた、足を保護しかつ換気を行なう構造を有し、それにより足を冷却して汗を除去することもできる。履物底構造はアッパーの下側表面に固定されており、一般に足と地面との間に位置する。地面からの反力を減衰させてエネルギーを吸収する（すなわちクッション作用を与える）ことに加えて、履物底構造は地面を捕捉し、かつ過剰な回内動作のような障害をもたらす可能性のある足の動きを抑制することもできる。これによりアッパーと履物底構造とは互いに協働して、ウォーキングやランニングのような広範囲の脚の運動に適した快適な構造を与える。以下、アッパーおよび履物底構造の一般的な特徴および構成を詳しく説明する。

アッパーは履物の内部に足を収容する空洞を形成する。空洞は足の一般的な形状を有し、足首の開口部が空洞への入口となる。そのためアッパーは、足の内側部および外側部に沿い、また足の踵部分を回り、足の甲およびつま先の部分の上に延びる。足首の開口部の寸法を選択的に増加させ、かつ様々な寸法比を有する足を収容するために、アッパーのある種の寸法、特に周囲の長さを使用者が変更できるように、紐システムがアッパーに組み込まれることが多い。更にアッパーには、紐システムの下に延設されて履物の快適性を向上するためのベロを含むこともでき、またアッパーには踵の動きを規制する踵部カウンターが含まれることもある。

アッパーの製造には様々な材料を使用できる。例えば運動用の履物のアッパーは、外部層、中間層および内部層を含む複数の材料の層で形成できる。アッパーの外部層を形成する材料は、例えば耐摩耗性、柔軟性および通気性などの特性に基づいて選択できる。外部層に関しては、つま先部分と踵の部分とは比較的高い耐磨耗性を持たせるために皮、合成皮革またはゴムなどの材料で形成することができる。皮、合成皮革およびゴムは、望ましいレベルの柔軟性および通気性を有しない場合がある。そのため、アッパーの外部層のその他の部分は合成繊維で形成されることもある。従ってアッパーの外部層は、それぞれアッパーの特定の部分に異なる特性を与える多くの材料要素から形成することもできる。

アッパーの中間層は、クッション作用を与えると共に、アッパーに接触する可能性のある物体から足を保護する軽量なポリマー発泡材料から形成できる。同様にアッパーの内部層は、足を直接取り囲む部分から汗を除去する吸湿性のある織物で形成できる。ある種の運動用の履物では、接着剤を使って各層を結合し、また糸で縫うことで１つの層の内部の各要素を結合し、またはアッパーの特定の部位を強化することができる。

履物底構造は一般にインソール、ミッドソール、およびアウトソールと通常称される複数の層を組み込んで構成される。インソールはアッパーの内部で足の裏側（下）面に隣接して位置する薄いクッション部材で、履物の快適性を向上させる。ミッドソールは、従来はアッパーの全長に沿ってアッパーに取り付けられており、履物底構造の中間層を形成し、足の動きを制御したりクッション作用を与えるなど様々な目的を果たす。アウトソールは履物の接地要素を形成し、通常は地面捕捉性能を高めるテクスチュアリングを含む耐久性と耐摩耗性とを有する材料から構成される。

従来のミッドソールの主要な要素は、ポリウレタンまたはエチルビニルアセテートのような弾力性のあるポリマー発泡材料で形成され、履物の全長にわたって延設されている。ミッドソール内のポリマー発泡材料の特性は、ミッドソールの寸法形状と、ポリマー発泡材料の密度などのポリマー発泡に対して選択された材料の特定の性質とを含む様々な要因に主に依存する。これらの要因をミッドソール全体にわたって変化させることにより、相対的な剛性、地面反力の減衰の程度およびエネルギー吸収特性を変化させ、履物の使用目的である運動の特定の要求を満たすことができる。

ポリマー発泡材料のほかに、従来のミッドソールは例えば過剰な回内動作に抵抗する安定装置、および地面反力を分散させる緩和部を含むことがある。運動用の履物のミッドソール内にポリマー発泡材料を使用することは、地面反力に対する保護を与える一方で、過剰な回内動作を生じる傾向のある不安定性をもたらすことがある。回内動作は正常なものであるが、これは足および脚の障害をもたらす可能性があり、過剰な回内動作は特にそうである。安定装置は足に於ける回内動作の程度を制御するために、ミッドソールのポリマー発泡材料内に組み込まれることが多い。安定装置の例はBowermanに対する下記特許文献１、Nortonらに対する下記特許文献２、Nortonらに対する下記特許文献３、Frederick他に対する下記特許文献４、Turnerらに対する下記特許文献５、Batesに対する下記特許文献６、およびKilgoreらに対する下記特許文献７に見られる。安定装置の他に、従来のミッドソールはRudyに対する下記特許文献８および下記特許文献９に開示されているような流体を充てんした袋状部材を含むことができる。

米国特許第4,255,877号明細書 米国特許第4,287,675号明細書 米国特許第4,288,929号明細書 米国特許第4,354,318号明細書 米国特許第4,364,188号明細書 米国特許第4,364,189号明細書 米国特許第5,247,742号明細書 米国特許第4,183,156号明細書 米国特許第4,219,945号明細書 米国特許第5,990,444号明細書 米国特許第6,140,602号明細書

本発明は、アッパーと、履物底構造とを有する履物に関する。本発明の１つの局面においては、履物は、アッパーおよびアッパーに固定されている履物底構造を有する。履物底構造は、連結部分から下に向かって延びる複数の履物底要素を備え、履物底要素は上に向かって履物底構造内に延びる複数のサイプによって分離されている。複数のサイプは、第一ないし第三のサイプを含む。第一のサイプは、当該履物に関して長手方向に向けられており、履物底構造の前方領域、中間領域および踵領域を通って延び、前方領域内において当該履物の内側部よりも当該履物の外側部の近くに位置している。第二のサイプは、長手方向に延びており、履物底構造の前方領域のみを通って延びている。第三のサイプは、当該履物の内側部と当該履物の外側部との間で横方向に、かつ実質的に直線的に延びる複数のサイプである。第三のサイプの第一の部分は、前方領域内に位置し、また第三のサイプの第二の部分は、踵領域内に位置する。第三のサイプの第一の部分は、第三のサイプの第二の部分が延びる方向とは平行ではない方向に延びている。連結部分および履物底要素は、発泡ポリマー材料から一体構造に形成されている。連結部分の厚みは、前方領域と踵領域との間で変化する。

上記履物を製造するための方法は、履物底構造のミッドソールの大略的な形状を有する金型であって、複数の刃を含む金型を提供することと、金型内で刃の周囲にポリマー材料を配置してミッドソールを形成することと、ミッドソールを金型から取り出すこととを含む。
履物は、伸縮可能なアッパーと、分節された履物底構造とを有してもよい。この場合、アッパーは外部層と内部層とを含んでもよい。外部層はアッパーの外側の少なくとも一部を形成し、また外部層は外部層を貫通して延びる複数の切込みを含んでもよい。内部層は外部層の内側表面の少なくとも一部に隣接して位置していてもよく、また内部層は前記切込みの少なくとも一部を通して露出していてもよい。

前記切込みは第一のグループと第二のグループとを含むことができる。第一のグループはアッパーの内側部と外側部との間に延びる方向における伸縮を可能にするような向きとされ、また切込みの第二のグループは内側部に隣接してアッパーの前方領域内に位置することができる。
また、履物底構造は連結部分と複数の不連続な履物底要素とを含んでもよい。連結部分はアッパーに隣接して位置し、アッパーの長手方向に沿って延びていてもよい。履物底要素は連結部分から下に向かって延び、また履物底要素は上に向かってミッドソール内に延びる複数のサイプによって分離されていてもよい。

連結部分は、厚みが異なるように構成してもよい。そのため連結部分は履物の前方領域では第一の厚みを示してもよく、履物の中間領域では第二の厚みを示してもよく、そして履物の踵部分では第三の厚みを示してもよく、ここで第一および第三の厚みは第二の厚みよりも小さくてもよい。更にサイプは第一のサイプ、第二のサイプおよび複数の第三のサイプを含んでもよい。第一のサイプは長手方向に向けられ、ミッドソールの全長にわたって延びていてもよい。第二のサイプは長手方向に延びてミッドソールの全長の一部分だけを通ってもよい。第三のサイプはミッドソールの内側部から外側部に向かって横向きに延びてもよい。

本発明を特徴付ける新規性の利点および特徴を、添付の特許請求の範囲において具体的に指摘する。しかし新規性の利点および特徴をよりよく理解するために、本発明に関する様々な実施形態および概念を説明し、示す下記の記述および添付図面を参照する。
本発明の上記の概要および以下の詳細な説明は、添付の図面を参照して読むことにより、より良く理解されるであろう。

靴の外側部の立面図である。 靴の内側部の立面図である。 靴の上から見た平面図である。 靴の図３における切断線４Ａ−４Ａに沿った第一の横断面図である。 靴の図３における切断線４Ｂ−４Ｂに沿った第二の横断面図である。 靴の後部の立面図である。 足を収容したときの靴の状態を示す外側部の立面図である。 靴を曲げた状態を示す部分的な外側部の立面図である。 靴底構造の底から見た平面図である。 靴底構造の図８における切断線９Ａ−９Ａに沿った第一の横断面図である。 靴底構造の図８における切断線９Ｂ−９Ｂに沿った第二の横断面図である。 靴底構造の図８における切断線９Ｃ−９Ｃに沿った第三の横断面図である。 靴底構造の図８における切断線９Ｄ−９Ｄに沿った第四の横断面図である。 靴底構造の図８における切断線９Ｅ−９Ｅに沿った第五の横断面図である。 靴底構造の図８における切断線９Ｆ−９Ｆに沿った第六の横断面図である。 靴底構造の図８における切断線９Ｇ−９Ｇに沿った第七の横断面図である。 図８における切断線９Ａ−９Ａの位置に対応する別の実施形態の横断面図である。 靴のインソール部分の底から見た平面図である。 靴の別のインソール部分の底から見た平面図である。

下記の記述および添付図面により、本発明による靴（履物）１０を開示する。図面および以下の説明において、靴１０は運動、特にランニングに適した構成を有するものとして示される。ただし靴１０に関して開示される概念は、例えばバスケットボール、野球、フットボール、サッカー、ウォーキングおよびハイキングを含む広範囲の運動のために特に設計された靴のスタイルに適用でき、また運動以外に使用される靴（履物）の様々なスタイルにも適用できる。従って当業者であれば、ここに開示される概念は広範囲の履物のスタイルに適用でき、また以下で説明し図面に示した特定の実施形態に限定されないことを理解するであろう。

靴１０は図１〜図７に図示するように、アッパー２０と靴底構造３０とを含む。アッパー２０は互いに縫い合わせ、または接着剤で結合された様々な材料要素から形成され、足を快適に収容し、また靴底構造３０に対する足の相対的な位置を固定する内部の空洞を形成する。靴底構造３０はアッパー２０の下側部分に固定され、靴１０が地面に当たるときの地面からの反力を減衰させてエネルギーを吸収する（すなわちクッション作用を与える）ための耐久性と耐摩耗性とを有する部品を構成する。

多くの通常の靴が、ランニングおよびその他の運動中の足の動きを制御する構成を有する。例えばある従来の靴底構造は比較的剛性が高い、すなわち曲がりにくい構造を有し、足の自然な動きを阻害する。アッパー２０と靴底構造３０とは、協働して分節結合し、たわみ、伸縮しまたはその他の動きにより使用者に自然で裸足で走っているような感覚を与えるような構造を有する。すなわち、アッパー２０と靴底構造３０とはランニングその他の運動の間の足の自然な動きを補完するように構成される。しかし裸足で走る場合と違い、靴底構造３０は地面からの反力を減衰させてエネルギーを吸収して足にクッション作用を与え、足にかかる全体的なストレスを低減する。

参考として、靴１０は図１および図２に示すように前方領域１１、中間領域１２および踵領域１３という３つの一般的な領域に分けられる。領域１１〜１３は、靴１０の正確な領域を区分するものではない。そうではなく、領域１１〜１３は以下の説明のための参照の枠組みとして、靴１０の一般的な各領域を表すものである。領域１１〜１３は靴１０の全体に適用されるものであるが、領域１１〜１３を参照する場合は、アッパー２０、靴底構造３０、もしくはアッパー２０または靴底構造３０のいずれかの内部の個々の部品または部分に特に該当する場合もある。

以下でより詳細に説明することになるアッパー２０を形成する様々な材料要素が組み合わされて、アッパー２０の内部に空洞を形成する外側部２１、反対側の内側部２２、ベロ２３および永続的な（耐久力のある）内部ライニング（底敷き）２４を有する構造を形成する。外側部２１は領域１１〜１３の各々を通って延び、一般に足の外側面に接触してそれを覆うように構成されている。外側部２１の一部は足の甲の上に延設され、ベロ２３の外側部に重なる。内側部２２は足の内側部表面に大略的に対応する同様の形状を有する。内側面２２の一部もまた足の甲の上に延設され、ベロ２３の反対側の内側面に重なる。更に外側部２１、内側部２２およびベロ２３は協働して踵領域１３内に足首の開口部２５を形成して、足がアッパー２０内の空洞に入れるようにする。

ベロ２３はアッパー２０に沿って長手方向に延設され、足の甲部分に接触するように配置される。ベロ２３の両脇部分は外側部２１および内側部２２の各々の内部表面に固定されている。靴紐２６はベロ２３の上に延び、外側部２１および内側部２２に形成された開口部を通っている。ベロ２３は靴紐２６の下に延設されて足の甲部分から靴紐２６を分離する。靴紐２６の張力を強めることにより、外側部２１および内側部２２内の張力を増加して、外側部２１および内側部２２を足に接触させることができる。同様に、靴紐２６の張力を弱めることにより、外側部２１および内側部２２内の張力を低減して、アッパー２０内に足のための追加の容積を与えることができる。従ってこの一般的な構成により、アッパー２０のフィッティングを調節して様々な足の寸法を収容するメカニズムが提供される。

アッパー２０には、通常靴のアッパーに使用される材料を含む様々な材料が適している。従ってアッパー２０は、皮、合成皮革、天然もしくは合成繊維、ポリマーシート、ポリマー発泡材料、メッシュ状織物、フェルト、ポリマー不織布またはゴムのような材料の組み合わせで形成できる。アッパー２０の露出した部分は、互いに縫い合わせ、または接着剤で貼り合わせた、同じ範囲を占める２枚の材料層で形成されている。図４Aおよび図４Bに図示するように、これらの層は外部層１４および隣接する内部層１５を含む。外部層１４はアッパー２０の外部に位置し、かつ内部層１５はアッパー２０の内部に位置することで、アッパー２０内の空洞の表面を構成する。永続的な内部ライニング２４は、層１４および１５の下端に固定されて靴底構造３０の上側表面に沿って延設されている。

層１４および１５を形成する材料は、アッパー２０の異なる部分で違っていてよく、アッパー２０のある部分には層１４および１５の１つだけ、またはそれ以上が存在できる。前方領域１１と中間領域１２とを通って延びる外側部２１および内側部２２の各部分に関しては、外部層１４に適した材料は様々な繊維の織布または不織布、皮、合成皮革または単一層のメッシュであり、内部層１５も同様の材料で形成できる。ベロ２３および足首の開口部２６の周囲の部分を形成する材料は上記の材料とは異なっていてもよい。例えば外部層１４は複数の結合繊維によって互いに結合された２つの間隔を開けた繊維層を含む材料から形成できる。繊維層の一方または両方をメッシュ状材料として、この部分におけるアッパー２０の通気性を高くしてもよい。更に外部層１４および内部層１５の間に発泡材料を挟んでもよい。

上で述べた各部分は層１４および１５の両方で構成されるが、アッパー２０の一部は単一層を含むだけでよい。図４Bおよび図５を参照して、踵領域１３内に位置されて踵領域１３の後部の周囲に延びるアッパー２０の部分は、内部層１５のみから形成されている。すなわち、踵領域１３のこの部分には外部層１４は存在せず、内部層１５がアッパー２０の外部と内部との両方を形成する。しかし本発明のいくつかの実施形態では、踵領域１３内のアッパー２０の部分は、例えば半硬質ポリマー材料で形成された従来の踵部カウンターを組み込み、踵がアッパー２０に関して適切な位置を保つことを保証するようにできる。踵部カウンターはアッパー２０の外部の上、またはアッパー２０を形成する様々な材料要素の中に位置することができる。しかし以下で説明するように、アッパー２０と靴底構造３０との構成は、踵部カウンターの存在を必要とするものではない。

上の議論に基づき、アッパー２０の様々な部分は層１４および１５を形成する各材料の異なる組み合わせを含む。例えばベロ２３の領域と足首の開口部２６の周囲とで外部層１４と内部層１５とを形成する材料は、前方領域１１と中間領域１２とを通って延びる外側部２１および内側部２２の部分内の外部層１４と内部層１５とを形成する材料とは異なっていてもよい。ただし図に示すように、内部層１５を形成する材料はこれらの部分の両方を通じて同じであり、同一の材料が踵領域１３の最も後ろの部分の周囲に延設される。そのため同一の材料でアッパー２０の内部表面のかなりの部分を形成してもよい。しかし別の実施形態では、内部層１５の異なる部分に異なる材料を使用してもよく、またアッパー２０が２つよりも多くの材料層を含んでもよい。

外部層１４は内部層１５の下部を露出させる複数の切込み２７ａおよび２７ｂを含む。内部層１５を露出させることにより、アッパー２０の伸縮特性が選択的に調整される。切込み２７ａおよび２７ｂが存在しない部分では、層１４および１５の各々がアッパー２０の引き伸ばしに抵抗するように貢献する。しかし切込み２７ａおよび２７ｂがある部分では、切込み２７ａおよび２７ｂは外部層１４がもっと大幅に延びることを可能にする。そのため切込み２７ａおよび２７ｂは、アッパー２０の特定の部分における伸縮度を選択的に変化させるようにアッパー２０内に形成される。更に切込み２７ａおよび２７ｂは、アッパー２０の通気性、柔軟性および全体的な美観（色など）を変更するために利用することができる。

図１〜図３において切込み２７ａおよび２７ｂは、前方領域１１と中間領域１２とを通って延びる外側部２１および内側部２２の各部分にわたって分布しているものとして図示されている。一般に切込み２７ａは線状の形状を有し、靴１０の長手方向に延びる方向に向けられている。つまり切込み２７ａは前方領域１１と踵領域１３との間に延びる方向に向けられている。ただし母指に対応する前方領域１１の一部では、切込み２７ｂは横方向に延設されている。

切込み２７ａおよび２７ｂの向きは、切込み２７ａおよび２７ｂによってもたらされる伸縮の方向に影響を与える。一般に切込み２７ａおよび２７ｂは、切込み２７ａおよび２７ｂの長手方向に対応する方向における伸縮を増加させない。つまり、特定の切込み２７ａおよび２７ｂは、その切込み２７と平行な方向における伸びを増大させることはない。しかし切込み２７ａおよび２７ｂは、切込み２７ａおよび２７ｂの長手方向と垂直な方向におけるアッパー２０の伸縮は増大させる。

切込み２７ａは長手方向に延びるスリット列を形成するものとして図示されており、隣接する列の切込み２７ａは互いにずらされている。同様に、切込み２７ｂは横方向に延びるスリット列を形成するものとして図示されており、隣接する列の切込み２７ｂは互いにずらされている。ただし様々な切込み２７ａおよび２７ｂをその他の配列でアッパー２０に追加することもできる。例えば切込み２７ａおよび２７ｂをずらして列を形成しないようにしてもよく、または切込み２７ａおよび２７ｂをアッパー２０に関してランダムに配置してもよい。

切込み２７ａは上で説明したように、靴１０に関して長手方向に向けられている。図６に示したように足をアッパー２０の中に入れて、アッパー２０、特に外部層１４に対して伸ばす力を加えると、切込み２７ａはアッパー２０の周囲長さを増加させるようにアッパー２０が延びることを可能にする。すなわち切込み２７ａは、切込み２７ａの長手方向に垂直な方向に延びる。切込み２７ｂも同様に延びる。しかし上で説明したように、切込み２７ｂは横方向に向いている。そのため切込み２７ｂは長手方向に延びる。

切込み２７ａおよび２７ｂは、外部層１４内への線状の切込みとして図示されている。切込み２７ａおよび２７ｂの１つまたはそれ以上に対して、大略的に垂直な方向に外部層１４に対して伸ばす力が働くと、切込み２７ａおよび２７ｂの縁が分離して、図６に示すようにとがった端部を有する大略的に楕円形を形成する。切込み２７ａおよび２７ｂは比較的直線的で短い形態を有するものとして図示されている。しかし本発明の範囲内において、切込み２７ａおよび２７ｂは直線的または曲線の形状を示すことができ、例えば個々の切込み２７ａおよび２７ｂの長さを変更することができる。切込み２７ａおよび２７ｂの形状および長さの違いを利用して、アッパー２０の伸びの程度、アッパー２０の通気性およびアッパー２０の柔軟性と全体の美観とを調整することができる。切込み２７ａおよび２７ｂの形状および長さを決めるときに考慮すべき要因には、例えばアッパー２０内で使用される材料、各材料の固有の伸び率、および伸びが望まれる方向が含まれる。

従来のアッパーを形成する材料は互いに縫い合わされることが多く、また接着により材料の同じ範囲の部分を互いに固定することもできる。従来のアッパーの場合と同様に、層１４および１５は同じ範囲を占める仕方で位置され、互いに接着することができる。しかしいくつかの実施形態では、層１４および１５は接着されずに分離していてもよい。すなわち層１４および１５は互いに隣接して位置されるが、縁または応力点以外では互いに固定されていなくてもよく、例えば切込み２７ａおよび２７ｂの近傍部分では内部層１５が外部層１４に固定されないようにできる。この構成の利点は、外部層１４が内部層１５とは独立に伸びて移動できることである。すなわち切込み２７ａおよび２７ｂは、層１４および１５の間の接着を通じて大幅には妨げられない外部層１４の伸びを可能にする。一般に層１４および１５は、切込み２７ａおよび２７ｂを含む部分では、互いに接着その他により固定しなくてもよい。

切込み２７ａおよび２７ｂは外部層１４内に形成されるように図示されている。しかし本発明の範囲内で、切込み２７ａおよび２７ｂはまた層１４および１５の一方または両方に形成してもよい。例えば切込み２７ａおよび２７ｂは、外部層１４のみ、または外部層１４と内部層１５との両方に、または内部層１５のみに形成してもよい。層１４および１５の両方が切込み２７ａおよび２７ｂを含む実施形態では、切込み２７ａおよび２７ｂの位置を合わせてもまたずらしてもよい。従ってこれまでの説明に基づき、切込み２７ａおよび２７ｂの形状は本発明の範囲内で大幅に変えることが出来る。

切込み２７ａおよび２７ｂは様々な方法で形成できる。例えばダイス（打ち抜き型）、ナイフまたはかみそりのような切断器具を用いて、切込み２７ａおよび２７ｂを形成することができる。切断器具のほかに、レーザー装置を使って切込み２７ａおよび２７ｂを形成し、かつ外部層１４を大きな材料要素から除去することができる。従って切込み２７ａおよび２７ｂは、レーザーを外部層１４に照射して、切込み２７ａおよび２７ｂに対応する部分を外部層１４から除去することで形成できる。切込み２７ａおよび２７ｂの幅はレーザーの幅とほぼ一致する。あるいはまた、レーザーを何度も通過させることでもっと幅の大きい切込み２７ａおよび２７ｂを形成することもできる。レーザー装置は、出力を調整することにより可変強度のレーザービームを発生する能力を有することができる。出力を調整することに加えて、レーザービームの焦点と、外部層１４に対するレーザービームの速度も変えることが出来る。適切なレーザー装置の例としては参照により本明細書に組み入れた、Costinに対する上記特許文献１０および上記特許文献１１に開示されているように、通常のCO₂またはNd:YAGレーザー装置の任意のものである。

靴のアッパーに組み込まれることの多い合成皮革、皮、ポリマーシートおよびポリマー繊維などの材料の場合、切込み２７ａおよび２７ｂを形成するためのレーザービームの出力は一般に、例えば0.25から25ワットの範囲である。レーザービームが比較的狭い焦点を有する場合は、レーザービームの単位面積当たりのエネルギー密度が高いことを考慮して、レーザービームの出力を下げればよい。同様に、レーザービームが比較的広い焦点を有する場合は、レーザービームの単位面積当たりのエネルギー密度が低いことを考慮して、レーザービームの出力を上げればよい。レーザービームの焦点および出力を考慮するには、レーザービームの速度の変更を利用できる。合成皮革、皮またはポリマー繊維などの材料に切込み２７ａおよび２７ｂを形成するには、比較的小さな出力でよいが、高密度のポリマーのような他の材料に同じ深さで切込み２７ａおよび２７ｂを形成するには、もっと大きな出力を要する可能性がある。そのため、切込み２７ａおよび２７ｂを形成するためのレーザービームの適切な出力、焦点および／または速度を決定するには多くの要因が考慮される。

レーザー装置には、外部層１４に隣接して移動しながら外部層１４内に切込み２７ａおよび２７ｂを形成するレーザービームの照射装置を含むことができる。すなわち外部層１４に対するレーザー装置の相対的な運動により、それぞれの切込み２７ａおよび２７ｂの形状を制御することができる。あるいは、１つ以上の移動可能または軸回動可能な鏡でレーザービームを反射して、鏡の移動によって外部層１４内の切込み２７ａおよび２７ｂの形状を制御することもできる。

外部層１４内の選択された領域をレーザービームで加熱し、外部層１４の選択された部分を焼く（灰化する）ことで切込み２７ａおよび２７ｂを形成する。外部層１４の他の領域が誤って焼かれるのを防ぐために、二酸化炭素や窒素のような非可燃性の流体の存在下で切込み２７ａおよび２７ｂを形成してもよい。すなわち、レーザービームが切込み２７ａおよび２７ｂを形成する際に非可燃性の流体を放出するようにレーザー装置を構成してもよい。

一旦外部層１４内に切込み２７ａおよび２７ｂが形成されると、アッパー２０内の空洞に足の一般的な形状を与える靴型の周囲でアッパー２０の各要素が結び付けられる。すなわち、前方領域１１から踵の領域１３にかけて延設されたアッパー２０の外側部２１と内側部２２とを形成する靴型の周囲で各要素が互いに結び付けられる。加えて、例えばベロ２３と靴紐部２６とを含むように甲部分が形成され、踵領域１３内に足首の開口部２５が形成される。永続的な内部ライニング２４も外側部２１および内側部２２の下端に固定され、永続的な内部ライニング２４は靴型の下に延びてアッパー２０内の空洞の下側表面を形成する。次に靴底構造３０の一部分が永続的な内部ライニング２４を含むアッパー２０の下側部分に恒久的に固定される。アッパー２０と靴底構造３０との結合には、接着剤、縫合または接着剤と縫合との組み合わせを利用できる。このようにして、概略従来の工程によってアッパー２０が靴底構造３０に固定される。

靴底構造３０はインソール３１（以下で詳細に説明する）、ミッドソール３２、およびアウトソール３３を含む。インソール３０はアッパー２０の内部に位置し、足の裏側（下側）表面に接触するために永続的な内部ライニング２４の上側表面に隣接して配置され、靴１０の快適性を向上させる。ミッドソール３２は永続的な内部ライニング２４を含むアッパー２０の下側部分に固定され、使用中は足の下に延びるように位置する。ミッドソール３２は例えばウォーキングまたはランニング中の地面反力を減衰させてエネルギーを吸収する（クッション作用を与える）など様々な目的を果たす。ミッドソール３２に適した材料は、エチルビニルアセテートまたはポリウレタン発泡体など、靴のミッドソールに使用される従来のポリマー発泡材料のいずれでもよい。ミッドソール３２はまた、Bayer AG社によってBAYFLEXという商標名で製造されている比重約０．２２の比較的軽量のポリウレタン発泡体で形成してもよい。アウトソール３３はミッドソール３２の下側表面に固定されて耐摩耗性を与えるが、アウトソール３３はミッドソール３２内に埋め込まれていてもよい。アウトソール３３はミッドソール３２の下側表面全体にわたって延設してもよいが、図に示された特定の実施形態においてはアウトソール３３は踵領域１３の中に位置する。アウトソール３３に適した材料は、カーボンブラック・ゴム組成物など、靴のアウトソールに使用される従来のゴム系材料のいずれをも含む。

通常の靴のミッドソールは足の長さにわたって延びる発泡ポリマー製の単一構造であり、足の自然な動きを阻害する剛性すなわち非柔軟性を有することがある。通常の靴のミッドソールとは異なり、ミッドソール３２は比較的高い柔軟性と分節結合とを与える分節構造を有する。ミッドソール３２の柔軟な構造は（アッパー２０の構造と組み合わされて）、ランニングその他の運動の間の足の自然な動きを補完するように構成され、裸足で走っているような感覚を与えることができる。しかし裸足で走る場合と違い、ミッドソール３２は地面反力を減衰させてエネルギーを吸収し、足に対するクッション作用を与えて足への全体的なストレスを軽減する。

ミッドソール３２は連結部分４０とサイプ（溝）部５０を含む。連結部分４０は上側表面４１およびその反対側の下側表面４２を形成する。上側表面４１はアッパー２０に隣接して配置され、アッパー２０に直接固定することができ、それによって足を支える。そのため上側表面４１は、足の自然な解剖学的な形状に適合するように形成される。従って踵領域１３内に配置された上側表面４１の部分は、前方領域１１内の上側表面４１の部分よりも大きな高度を有することができる。更に上側表面４１は中間領域１２内にアーチ支持部を形成することができ、上側表面４１の周辺領域は一般に高くして、足を受け入れて落ち着かせるためのくぼみを与える。別の実施形態では、上側表面４１は輪郭を付けない形状を有することができる。

上側表面４１と下側表面４２との間に延びる寸法として規定される連結部分４０の厚みは、ミッドソール３２の長手方向に沿って変化することができる。図９Aでは厚みは寸法４３ａ〜４３ｃとして図示されている。前方領域１１内に規定される寸法４３ａは例えば約３ｍｍであり、１ｍｍ〜５ｍｍの範囲内であってもよい。中間領域１２内に規定される寸法４３ｂは例えば約８ｍｍであり、１ｍｍ〜１１ｍｍの範囲内であってよい。同様に踵領域１３内に規定される寸法４３ｃは例えば約６ｍｍであり、１ｍｍ〜１０ｍｍの範囲内であってよい。従って連結部分４０の厚みは、前方領域１１および踵領域１３から中間領域１２に向かう各方向に増加することができる。しかし当業者であれば、様々な厚み寸法および変形が連結部分４０に対して適切であることを理解するであろう。

比較的小さな厚みを示す連結部分４０の部分は一般に、より大きな厚みを示す連結部４０の部分よりも高い柔軟性を有する。従って連結部４０の部分の厚みの変化を利用して、特定部分における靴底構造３０の柔軟性を変化させることができる。例えば厚みの小さな連結部分４０を形成することにより、前方領域１１は比較的高い柔軟性を有するように構成できる。厚みの大きな連結部分４０を形成することにより、中間領域１２に比較的低い柔軟性を与えることができる。同様に、前方領域１１と中間領域１２との中間の厚みを有する連結部分４０を形成することにより、踵領域１３に中間の柔軟性を与えることができる。

サイプ部５０は複数のサイプ（溝）５２ａ〜５２ｌによって分離される複数の個別の分離した靴底要素５１を形成する。靴底要素５１は、連結部分４０から下向きに延びるミッドソール３０の不連続な部分である。更に靴底要素５１は連結部分４０に固定されており、また連結部分４０と一体に形成することもできる。各靴底要素５１の形状は、サイプ５２ａ〜５２ｌの位置によって決定される。図８に示すように、サイプ５２ａおよび５２ｂは靴底構造３０の長手方向に沿って延び、またサイプ５２ｃ〜５２ｌは大略的に横方向に延びる。サイプ５２ａ〜５２ｌをこのように配置することで、大略的に正方形、長方形または台形をなす靴底要素５１の大多数が形成される。最も後方の靴底要素５１は、踵領域１３内の靴底構造３０の曲面形状のために、円周の４分の１の形状を有する。

下側表面４０とミッドソール３２の下側表面との間に延びる寸法として規定されるサイプ部５０の厚みは、ミッドソール３２の長手方向に沿って変化させてもよい。この厚みは、図９Aにおいて寸法５３ａおよび５３ｃとして図示されている。前方領域１１内で規定される寸法５３ａは例えば約７ｍｍで、３ｍｍ〜１２ｍｍの範囲内であってもよい。同様に踵領域１３内で規定される寸法５３ｃは例えば約１２ｍｍであり、８ｍｍ〜２０ｍｍの範囲内であってもよい。従ってサイプ部５０の厚みは、前方領域１１から踵領域１３に延びる方向に増加することができる。しかし当業者であれば、様々な厚み寸法および変形がサイプ部５０に対して適切であることを理解するであろう。

寸法４３ａおよび５３ａの組み合わせにより、前方領域１１内でのミッドソール３２の全体の厚みが形成される。同様に、寸法４３ｃおよび５３ｃの組み合わせにより、踵領域１３内でのミッドソール３２の全体の厚みが形成される。靴１０の構成は男性用および女性用の靴でほぼ同じであるが、実験によれば男性は一般に女性よりも全体としての厚みの違いが小さい方を好むことが分かった。従って、男性用に設計された靴１０の前方領域１１内での全体の厚みを１０ｍｍとし、踵領域１３内での全体の厚みを１８ｍｍとして、８ｍｍの差をつけることができる。しかし女性用に設計された靴１０では、前方領域１１内での全体の厚みは同じく１０ｍｍであるが、踵領域１３内での全体の厚みを２２ｍｍとして、１２ｍｍの差をつけることができる。従って女性用に設計された靴１０では、前方領域１１と踵領域１３との間の全体の厚みの差は男性用の厚みの差よりも大きくできる。靴１０に大きな厚みの差を与えるには、例えば踵領域１３内に位置される靴底要素５１の厚みを大きくすればよい。

上で述べたように、靴底要素５１の各々の形状は、上に向かってミッドソール３２内に延び、かつ各靴底要素５１の間で延びる切れ目または空間であるサイプ５２ａ〜５２ｌの位置によって決定される。サイプ５２ａ〜５２ｌはまた、ミッドソール３２内の分節構造を形成することにより、靴底構造３０の柔軟性を高める。通常の靴のミッドソールは発泡ポリマーからなる一体の（まとまった）要素であるが、サイプ５２ａ〜５２ｌは靴底構造３０内に屈曲線を形成し、したがってミッドソール３２内の曲がりの方向に影響を与える。サイプ５２ａ〜５２ｌの影響で靴底構造３０が曲がりまたは分節結合する仕方を、図７に図式的に示す。

靴底構造３０の横方向の柔軟性（すなわち外側部と内側部との間に延びる方向での柔軟性）は、サイプ５２ａおよび５２ｂによって与えられる。サイプ５２ａは３つの領域１１〜１３の全てを通って長手方向に延びる。サイプ５２ａは直線つまり線形の形状を有することができるが、サイプ５２ａは一般にカーブした、またはｓ字形状を有するものとして図示されている。前方領域１１と中間領域１２とでは、サイプ５２ａは靴底構造３０の外側部から内側に向かって間隔を開けて配置され、またサイプ５２ａは踵領域１３内で中央に位置する。前方領域１１内および中間領域１２の一部にのみ位置されるサイプ５２ｂは中央に位置され、かつ一般にサイプ５２ａと平行な方向に延びる。一般にサイプ５２ａおよび５２ｂの深さは、サイプ５２ａおよび５２ｂが前方領域１１から踵領域１３に向かって延びるに従って大きくなる。

靴底構造３０の長手方向の柔軟性（すなわち領域１１と領域１３との間に延びる方向における柔軟性）は、サイプ５２ｃ〜５２ｌによって与えられる。サイプ５２ｃ〜５２ｆは前方領域１１内に位置しており、サイプ５２ｇは大略的に前方領域１１と中間領域１２との間の界面に沿って延び、サイプ５２ｈおよび５２ｉは中間領域１２内に位置し、サイプ５２ｊは大略的に中間領域１２と踵領域１３との間の界面に沿って延び、そしてサイプ５２ｋおよび５２ｌは踵領域１３内に位置する。図８を参照して、サイプ５２ｉ〜５２ｌはほぼ平行であり、内側部から外側部に向かう方向に延びている。サイプ５２ｃ〜５２ｈもほぼ平行であり、内側部から外側部に向かう方向に延びる形状を有するが、サイプ５２ｃ〜５２ｈはサイプ５２ｉ〜５２ｌに関して多少角度をなしている。

サイプ５２ａ〜５２ｌの位置と向きとは、ランニングのサイクルの間の足の自然な動きを補完するように選択される。一般に、ランニング中の足の動きは次のように進行する。最初に踵が地面に当たり、それに続いて親指の付け根が地面に当たる。踵が地面を離れるときに足は前方に向かってローリング運動を行ってつま先が接地し、最後に足全体が地面を離れて次のサイクルを開始する。足が地面に接している間に、足は通常外側すなわち外側部から内側すなわち内側部に向かってローリングする、回内動作と呼ばれるプロセスが行なわれる。すなわち通常は、踵の外側が最初に当たり、足の内側のつま先が最後に地面から離れる。サイプ５２ｃ〜５２ｌは、足が中立的な接地位置に止まることを保証すると同時に、足が地面に接した状態で中立的な前方へのローリングを行なう運動を補完する。サイプ５２ａおよび５２ｂは、ランニングのサイクル中に足が自然に回内動作をすることができるように、横方向の柔軟性を与える。同様に、サイプ５２ｃ〜５２ｈの角度をつけた構成が上で述べたように、足の自然な動きを更に強める柔軟性を更に加える。

サイプ５２ｅは、前方領域１１内での逆方向の屈曲ができるように、他のサイプ５２ａ〜５２ｄおよびサイプ５２ｆ〜５２ｌよりも大きな幅を有する。一般に、サイプ５２ａ〜５２ｌは図７に示すように靴底構造３０の上向きの曲がりを可能にする。ランニングサイクルの終わりに（つまりつま先が地面を離れる前に）更に地面捕捉力を与えるために、人は足底の屈曲で足指を曲げるかその他の仕方でつま先を地面に押し付ける可能性がある。サイプ５２ｅが広くなっていることにより足底の屈曲が容易になり、それによりランニング中の足の自然な動きが促進される。すなわち、サイプ５２ｅはミッドソール３２内に逆屈曲溝を形成している。実験の解析によれば、男性は前方領域内で足底の屈曲を起こす傾向が女性よりも低いことが分かっている。女性における足底の屈曲を起こす高い傾向を助けるために、女性用に設計された靴１０には更に幅の広いサイプ５２ｅを持たせるか、またはサイプ５２ｄの幅も大きくすることができる。従って女性用に設計された靴１０では、図１０Ａの断面図で示されるようにサイプ５２ｄおよびサイプ５２ｅの両方の幅を広くすることができる。

アウトソール３３は選択された靴底要素５１の下側表面に固定された複数のアウトソール要素を含み、また選択された靴底要素５１の下側表面にアウトソール要素を受けるためのくぼみが形成されている。図に示されているように、アウトソール３３は踵領域１３に制限されている。しかしある実施形態では、各靴底要素５１を１つのアウトソール要素に関連付けるか、またはアウトソール３３をミッドソール３２の下側表面全体にわたって延設することもできる。

ミッドソール３２を形成するには複数の製造方法を好適に使用できる。例えばミッドソール３２を一体の要素として形成し、その後サイプ５２ａ〜５２ｌを切込み工程によって形成してもよい。ミッドソール３２を成型し、その成型過程でサイプ５２ａ〜５２ｌが形成されるようにしてもよい。ミッドソール３２に対する適切な成型方法には例えば、射出成型、注入法、圧縮成型などがある。それぞれの成型方法において、ミッドソール３２の一般的な形状を有する金型の中に発泡ポリマー樹脂が注入される。金型はサイプ５２ａ〜５２ｌの位置に対応する薄い刃を含む。ポリマー樹脂は金型内および各々の刃の周囲に配置される。材料が硬化するとミッドソール３２は金型から取り出され、成型工程の間にサイプ５２ａ〜５２ｌが形成される。サイプ５２ａ〜５２ｌの幅は金型内の刃の厚みを調整することにより制御される。そのため、例えばサイプ５２ｅの逆屈曲特性はサイプ５２ｅを形成する刃の厚みによって調整でき、また他のサイプ５２ａ〜５２ｄおよびサイプ５２ｆ〜５２ｌが逆方向に屈曲する程度は対応する刃の厚みにより制御できる。サイプ５２ａ〜５２ｄおよびサイプ５２ｆ〜５２ｌを形成する刃に対する適切な厚みの範囲は０．２ｍｍ〜０．３ｍｍであり、これにより比較的小さな逆屈曲が得られる。同様に、サイプ５２ｅを形成する金型の部分に対する適切な幅の範囲は３ｍｍ〜５ｍｍであり、これによりもっと大きな逆屈曲が得られる。

アッパー２０と靴底構造３０とは互いに協調して屈曲し、伸び、またはその他の動きを行なって裸足で走るような自然な感覚を与えるような構造を有する。すなわちアッパー２０と靴底構造３０とは、ランニングその他の運動中の足の自然な動きを補完するように構成されている。上で述べたように、外部層１４は複数の切込み２７ａおよび２７ｂを含み、これらが特定の部分および特定の方向におけるアッパー２０の伸縮特性を高める。切込み２７ａは例えばアッパー２０の周囲長の伸びを許すような方向に向けられ、切込み２７ｂは母指の動きと足裏の屈曲を容易にすることができる。切込み２７ａおよび２７ｂはまた、一般により柔軟性が高い構造をアッパー２０に与え、これが靴底構造３０の柔軟性を補完する。上で述べたように、ミッドソール３２は靴底構造３０の屈曲特性を高める複数のサイプ５２ａ〜５２ｌを含む。サイプ５２ａ〜５２ｌの位置、向きおよび深さは、選択された部位および方向において特定の程度の柔軟性を与えるように選択される。すなわちサイプ５２ａ〜５２ｌは、使用者に裸足で走るような自然な感覚を与えるために利用できる。しかし裸足で走るのとは異なり、靴底構造３０が地面からの反力を減衰させてエネルギーを吸収し、足に対するクッション作用を与えて足への全体的なストレスを軽減する。

上で述べたように、通常の靴底構造は比較的剛性の高い、つまり曲がりにくい構造を有し、それが足の自然な動きを阻害する可能性がある。例えばランニングサイクル中に踵が地面から離れる段階で、足は屈曲しようとするかもしれない。曲がりにくいミッドソール構造と従来の踵カウンターとの組み合わせは、足の屈曲に抵抗するように働く。それに対して靴１０は足と共に屈曲し、また従来の踵カウンターを組み込まない構成とすることができる。

靴底構造３０全体としての柔軟性は、インソール３１の構造により向上させることができる。図１１を参照して、インソール３１の下側表面は一般にサイプ５２ａ〜５２ｌの位置および形状に対応する複数の屈曲線３４ａ〜３４ｌを有するとして図示されている。より具体的には、屈曲線３４ａはインソール３１のほぼ全長にわたって長手方向に延びて、大略的にサイプ５２ａの位置に対応する。屈曲線３４ｂはインソール３１の長さの一部のみにわたって長手方向に延びて、ほぼサイプ５２ｂの位置に対応する。同様に、屈曲線３４ｃ〜３４ｌはインソール３１の内側部から外側部へ横方向に延び、かつほぼサイプ５２ｃ〜５２ｌの位置に対応する。この構成により、靴底構造３０の柔軟性が高まり、またサイプ５２ａ〜５２ｌがもたらす分節構造が強められる。同様の構造を示す図１２において、インソール３１’は複数の屈曲線３４ａ’〜３４ｌ’と、圧縮可能な発泡ポリマーで形成された２つのクッションパッド３５ａ’および３５ｂ’を含む。

図面に示された靴１０の構造および形状について詳細に説明してきた。本発明の範囲から逸脱することなく、靴１０に様々な変更を行なうことができる。例えば切込み２７ａおよび２７ｂを、層１４および１５のいずれか、または層１４および１５の両方に形成することができる。切込み２７ａおよび２７ｂはまた、異なる向きまたは位置に形成して異なる伸縮特性を与え、またはアッパー２０内に従来の踵カウンターを組み込んでもよい。靴底構造３０に関して、連結部分４０の厚みまたはミッドソール３２全体の厚みは大幅に変化させることができる。更にまたサイプ５２ａ〜５２ｌの深さ、向きおよび位置を変更してもよい。

本発明の様々な実施形態を、上の説明と添付図面とで開示した。しかしこの開示の目的は、本発明の範囲を制限することではなく、本発明に関する様々な特徴および概念の例を示すことである。当業者であれば、添付の特許請求の範囲によって規定された本発明の範囲から逸脱することなく、上で述べた実施形態に対して多くの変形や変更を行なえること認識するであろう。

Claims (14)

1. アッパーおよび前記アッパーに固定されている履物底構造を有する履物であって、前記履物底構造が連結部分から下に向かって延びる複数の履物底要素を備え、前記履物底要素は上に向かって前記履物底構造内に延びる複数のサイプによって分離されており、前記複数のサイプが、
   当該履物に関して長手方向に向けられた第一のサイプであって、当該第一のサイプが前記履物底構造の前方領域、中間領域および踵領域を通って延び、前記第一のサイプが前記前方領域内において当該履物の内側部よりも当該履物の外側部の近くに位置している第一のサイプと、
   前記長手方向に延びる第二のサイプであって、前記履物底構造の前記前方領域のみを通って延びる第二のサイプと、
   当該履物の内側部と当該履物の外側部との間で横方向に、かつ実質的に直線的に延びる複数の第三のサイプであって、当該第三のサイプの第一の部分が前記前方領域内に位置し、また当該第三のサイプの第二の部分が前記踵領域内に位置し、前記第三のサイプの前記第一の部分は前記第三のサイプの前記第二の部分が延びる方向とは平行ではない方向に延び、前記連結部分および前記履物底要素が発泡ポリマー材料から一体構造に形成され、前記連結部分の厚みが前記前方領域と前記踵領域との間で変化する複数の第三のサイプサイプとを含む履物。
2. 前記第三のサイプの少なくとも１つのサイプが他の前記第三のサイプの幅よりも大きな幅を有している、請求項１記載の履物。
3. 前記複数の第三のサイプが少なくとも１０個のサイプである、請求項１または２に記載の履物。
4. 前記アッパーが、前記アッパーの外部の少なくとも一部を形成する外部層であって、前記外部層を通って延びる複数の切込みを含む外部層と、前記外部層の内側表面の少なくとも一部に隣接して配置された内部層であって、前記切込みの少なくとも一部を通して露出されている内部層とを含む、請求項１ないし３のいずれか一項に記載の履物。
5. 前記切込みの第一のグループが前記長手方向に延び、前記切込みの第二のグループが前記横方向に延びる、請求項４記載の履物。
6. 前記第一のサイプが前記前方領域から前記踵領域へ延びるに従って前記第一のサイプの深さが増加する、請求項１ないし５のいずれか一項に記載の履物。
7. 前記第二のサイプが少なくとも前記前方領域内に位置し、かつ前記第二のサイプが前記外側部と前記内側部との間のほぼ中央に位置する、請求項１ないし６のいずれか一項に記載の履物。
8. 前記第一のサイプが前記踵領域内において前記外側部と前記内側部との間のほぼ中央に位置している、請求項１ないし７のいずれか一項に記載の履物。
9. 前記第三のサイプの少なくとも１つのサイプが他の前記第三のサイプの幅よりも大きな幅を有する、請求項１ないし８のいずれか一項に記載の履物。
10. 前記複数の第三のサイプが少なくとも１０個のサイプである、請求項１ないし９のいずれか一項に記載の履物。
11. 請求項１ないし１０のいずれか一項に記載の履物を製造する方法であって、
    前記履物底構造のミッドソールの大略的な形状を有する金型であって、複数の刃を含む金型を提供することと、
    前記金型内で前記刃の周囲にポリマー材料を配置して前記ミッドソールを形成することと、
    前記ミッドソールを前記金型から取り出すこととを含む方法。
12. 前記刃が前記複数のサイプの位置に対応する位置を有している、請求項１１記載の方法。
13. 前記刃の厚みが前記複数のサイプの幅に対応している、請求項１１または１２に記載の方法。
14. 前記複数のサイプの部分を形成する刃が０．２〜０．３mmの範囲の厚みを有し、前記複数の他のサイプを形成する前記金型の一部が３〜５mmの範囲の幅を有する、請求項１１ないし１３のいずれか一項に記載の方法。

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