JP5524843B2 - 取替え式中底 - Google Patents

Description

関連出願の相互参照
該当せず。

連邦政府が資金援助する研究または開発に関する陳述
該当せず。

本発明は、靴用の取替え式中底の分野に関する。

靴、具体的には運動競技用靴は一般に、販売時には、足を受け入れるコンパートメント内に配置された中底を有する。中底は、靴を着用している間にユーザの足が中底上に載るように配置される。一般に、こうした中底は、着脱可能であり、ユーザにとって利益のある様々な特徴、またはユーザの足の特定のニーズを取り入れることができる中底と取り替えることができる。

本発明の実施形態の底面図である。 本発明の実施形態の上面図である。 着用者の左足用に設計された中底の左側面図である。 着用者の左足用に設計された中底の右側面図である。 中底のかかと領域の背面側面図である。 線６−６に沿った図１の断面図である。

好都合に衝撃を吸収し、立位、歩行または他の活動中に、増大した力または圧力を最も受ける、足の領域を支持する３つの密度のゲル中底を開示する。中底（ｉｎｓｏｌｅ）は、互いに隣接して配置され中底の長さにわたって延びる少なくとも２つの同延の層（ｃｏｅｘｔｅｎｓｉｖｅ ｌａｙｅｒ）、第１の上側布層および第２のゲル層を備える。中底はさらに、前記ゲル層に隣接して配置され、土踏まずからかかと領域まで延び、ゲル層に固定される安定クレードルを備え、前記安定クレードルは、ゲル層に露出する第１の中足区分ギャップおよびゲル層に露出する第２のかかとを画定する。かかとクッションが第２のかかと区分ギャップ内に配置され、その第２のかかと区分ギャップは、その区分に露出した前記ゲル層に隣接して配置されそれに固定される。好ましくは、中足土踏まず支持部（ｍｅｔａｔａｒｓａｌ ａｒｃｈ ｓｕｐｐｏｒｔ）が、前記第１の中足区分内で一体に形成され、中底の下側から見るとくぼんだ領域に、中底の上から見ると隆起領域（または凸形の出っ張り）に見える。中足土踏まず支持部は、以下でさらに詳細に説明するように第１の上側布層および第２のゲル層から形成される。この中足土踏まず支持部は、足の中足の頭部への圧力を軽減するように働く。

第１の上側布層は、中底または足の輪郭の形状のシート材料から作られる。最も好ましくは、少なくとも２つの層を有する、積層した布シートが用いられる。積層した布シートの層のうち１つは、好ましくは、バリア層に適した不織布である。バリア層は、中底のゲル成分の流出を防止する。所望の外観の質をもたらす色を用いることによって、ゲルの所望の色を協調するかまたは修正することもできる。ゲルに隣接して配置された白い布がゲルの色を強調することが分かっている。組み立てた中底のゲル層に隣接して配置された布は、使用するゲルと良好な接着を形成することも可能であるべきである。

使用中に足に隣接して置かれる布または布層は、バリア層と積層することができるか、または単一層の布を用いる場合にそれ自体がバリア層として働くことができる布から選択することができる。好ましいシート材料はポリエステルの布であるが、けば仕上げのナイロンなど他の布および他のものを使用することができる。任意選択で、材料と人の足との間の摩擦を低減する布を用いることができる。布は、任意の望ましい色のものとすることができる。

最も好ましくは、抗菌性ポリエステルなど、抗菌性の布が使用される。においを発生する細菌を抑制するような抗菌性の布が好ましい。こうした特性を有する布は市販されている。適切な布の１つは、抗菌目的のシルバー・テクノロジーを用い、ＳＩＬＰＵＲＥ（商標）技術を用いた布でＴｈｏｍｐｓｏｎ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ａｓｓｏｃｉａｔｅｓ（Ｔｏｒｏｎｔｏ、Ｃａｎａｄａ）から入手可能である。好ましい実施形態では、大掛かりに洗浄した後でも細菌の成長を抑制する、商標名Ｕｌｔｒａ−Ｆｒｅｓｈ Ｓｉｌｐｕｒｅ ＦＢＲ−５で販売される布が用いられる。好ましくは長期にわたり作用が持続する、他のタイプの抗菌性技術を用いた、他の布を用いることができる。

第２のゲル層は、好ましくは、ＴＰＥゲルとしても知られている、熱可塑性エラストマー・ゲルから構成される。ＴＰＥゲルは、本発明で使用する場合にその熱可塑性特性による弾性が大きいのでポリウレタン（ＰＵ）ゲルより好ましい。他の材料、例えばＰＵゲルは硬化に数分かかかることがあるが、ＴＰＥゲルは成形プロセス中に２０〜３０秒で硬化できるので望ましい。材料が硬化するのに数分かかる場合は、効率上は射出成形に適していないが、別々に成形し次いで組み立てる中底の異なる構成要素を必要とする。第２のゲル層に使用する材料は、中底が比較的薄く作られるが強いままであるように、好ましくは強い。中底の薄い性質は、ドレス靴など、靴の足の空隙の空間が小さい設計の靴の足の空間をより大きくすることを可能にするために好ましい。しかし、中底は、運動競技用靴など、足の空隙が大きい靴で使用するのにも適している。

様々なタイプのＴＰＥゲルがあり、それらの２つは、熱可塑性ポリウレタン・エラストマー（「ＴＰＵ」）ゲルおよび熱可塑性ゴム・ゲル（「ＴＰＲ」）ゲルである。ＴＰＵゲルは、ＴＰＲゲルより色の特徴が良いので、色の特徴が非常に重要な場合に選択されることがある。さらに、ＴＰＵは、ＴＰＲゲルより耐久性があり成形が簡単であり、したがって、最終製品または中底作製プロセスにこれらの特徴を与えることが望ましい場合に、本発明を実施するのに使用することが望ましい。ＴＰＵゲルの不利な点は、今までは、ＴＰＲゲルなど、他のＴＰＥゲルと比べてコストが高いことであった。ＴＰＲは、ゲルに使用することもでき、必要な特性を有する。

他のゲルを使用することができるが、使用するゲルが以下の段落で説明する特徴を有することが好ましい。

好ましいゲルは圧縮歪みが低い。圧縮歪みは、永久歪みの量として定義され、試料は、所与の長さの時間および回復期間の間特定の温度で定められた量の割合（％）で圧縮した後を示す。好ましい実施形態では、ゲル層の圧縮歪みは１１％未満である。本発明で使用する適切なゲルを選択するためには、ＡＳＴＭ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ（米国材料試験協会）のＡＳＴＭ Ｆ１６１４−９５「Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｔｅｓｔ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ ｓｈｏｃｋ Ａｔｔｅｎｕａｔｉｎｇ Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｓｙｓｔｅｍｓ ｆｏｒ Ａｔｈｌｅｔｉｃ Ｆｏｏｔｗｅａｒ」に従った、圧縮歪みまたは衝撃の測定に使用される試験装置でゲルを試験することができる。例えば、Ｅｘｅｔｅｒ Ｒｅｓｅａｒｃｈ社によるＣｏｍｐＩＴＳ、すなわちコンピュータ衝撃試験システムは、ＡＳＴＭ Ｆ１６１４−９５に従って衝撃を試験する標準的な機械である。

引っ張りおよび引裂き強さ：好ましい実施形態では、ゲル層の引っ張り強さおよび引裂き強さが約１．２ＭＰａおよび１２ｋＮ／ｍであることが判明した。

破断伸び率：好ましい実施形態では、ゲル層の破断伸び率が９００％であることが判明した。

ショア／アスカー硬さ試験は、硬さの測定を行う。最も好ましい実施形態では、ゲル層の測定値はアスカーＣで２４である。

ショア／アスカー硬さは市販のデュロメータで測定する。試験する材料を硬い平坦な面に配置する。アスカー試験機は、「Ｃ」型スケールおよび適切な圧子タイプ、典型的には半球タイプを備える。アスカー試験機を追加の圧力なしで試験すべき材料の上に配置する。針がふれて読取り値を与える。

ゲル層靴表面は、好ましくは、改良した緩衝特徴を呈する領域を備える。これらの領域は、かかとおよび足の前部の衝撃が強い領域に最も利益があるように配置される。好ましい実施形態はハニカム技術を用い、そのハニカム技術によってゲル層の一部分がハニカム・パターンになるように成形される。ハニカム・パターンは、一時的に変形し、次いで元の構成に戻ることによって、力を偏向させることが長く知られている。「Ｒｅｃｏｖｅｒｙ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｇｕｉｄｅ」、Ｉｒｖｉｎ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ社、１９７８参照（ＦｉｓｈｅｒによるＡｅｒｏｂｒａｋｉｎｇ ａｎｄ Ｉｍｐａｃｔ Ａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎ、１９９５で引用されている）。

第２のゲル層、かかとクッション、およびクレードルは、好ましくは射出成形のプロセスによって形成され互いに固定される。好ましくは、中底を作製するのに使用する型は、２面に輪郭が付いている。それにより、より速い組立てが可能になり、そのため射出成形プロセス中に型を変更する必要がなくなる。型の一方の面でゲル層が成形され、その型の反対側の面でクレードルおよびかかとクッションが成形される。好ましくは標準的な射出成形アセンブリ・ライン・プロセスを利用するが、本明細書で開示した特性および従来知られた特性を有する構造をもたらすどんな成形プロセスも使用することができる。

安定クレードルは、内側の足の長さ方向の土踏まず領域を支持し、回内を抑制するかまたはなくし、足の外側への回外を抑制するかまたはなくすのを助ける。安定クレードルは、ゲルより剛性の高い材料から作るべきである。好ましくは、安定クレードルはＴＰＲから作られる。

好ましい実施形態では、クレードルの圧縮歪みは２５％未満である。本発明で使用する適切なゲルを選択するためには、ＡＳＴＭ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ（米国材料試験協会）のＡＳＴＭ Ｆ１６１４−９５「Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｔｅｓｔ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ ｓｈｏｃｋ Ａｔｔｅｎｕａｔｉｎｇ Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｓｙｓｔｅｍｓ ｆｏｒ Ａｔｈｌｅｔｉｃ Ｆｏｏｔｗｅａｒ」に従った、圧縮歪みまたは衝撃の測定に使用される試験装置でゲルを試験することができる。例えば、Ｅｘｅｔｅｒ ＲｅｓｅａｒｃｈによるＣｏｍｐＩＴＳ、すなわちコンピュータ衝撃試験システムは、ＡＳＴＭ Ｆ１６１４−９５に従って衝撃を試験する標準的な機械である。

引っ張りおよび引裂き強さ：好ましい実施形態では、クレードルの引っ張り強さおよび引裂き強さが約６．３ＭＰａおよび２７ｋＮ／ｍであることが判明した。

破断伸び率：好ましい実施形態では、クレードルの破断伸び率が５５０％であることが判明した。

ショア／アスカー硬さ試験は、硬さの測定を行う。最も好ましい実施形態では、クレードルの測定値はアスカーＣで７０である。

かかとクッションは、好ましくは、かかとを打ち当てる際にユーザの足のかかと領域に追加の緩衝を与えるゲルから作られる。かかとクッションのゲル組成は、好ましくはＴＰＥである。一実施形態では、ＴＰＥはＴＰＲである。かかとクッション・ゲルは、好ましくは、第２のゲル層より軟らかいゲルである。

好ましい実施形態では、かかとクッションの圧縮歪みは１１％未満である。本発明で使用する適切なゲルを選択するためには、ＡＳＴＭ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ（米国材料試験協会）のＡＳＴＭ Ｆ１６１４−９５「Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｔｅｓｔ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ ｓｈｏｃｋ Ａｔｔｅｎｕａｔｉｎｇ Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｓｙｓｔｅｍｓ ｆｏｒ Ａｔｈｌｅｔｉｃ Ｆｏｏｔｗｅａｒ」に従った、圧縮歪みまたは衝撃の測定に使用される試験装置でゲルを試験することができる。例えば、Ｅｘｅｔｅｒ ＲｅｓｅａｒｃｈによるＣｏｍｐＩＴＳ、すなわちコンピュータ衝撃試験システムは、ＡＳＴＭ Ｆ１６１４−９５に従って衝撃を試験する標準的な機械である。

引っ張りおよび引裂き強さ：好ましい実施形態では、かかとクッションの引っ張り強さおよび引裂き強さが約１．０ＭＰａおよび１０．６ｋＮ／ｍであることが判明した。

破断伸び率：好ましい実施形態では、かかとクッションの破断伸び率が９５０％であることが判明した。

ショア／アスカー硬さ試験は、硬さの測定を行う。最も好ましい実施形態では、かかとクッションの測定値はアスカーＣで２０である。

好ましい実施形態は、かかとクッションにハニカム技術を用いる。ハニカム・パターンが型に切り込まれ、成形するゲルが望ましい形状になる。

好ましい実施形態のかかとクッションは、かかとの太い領域に対応するように設計された幅広いベースを有するように形成され、安定クレードルによって画定されるかかとの開口に対応するＵ字形になるように全体的に先細りさせる。

中底の全体の厚さおよびサイズは、靴のサイズ、用途、および中底が着脱可能な中底であるかまたは固定の中底であるかに応じて変更することができる。例示的な男性用サイズ９では、全体の厚さは、限定されないが、つま先近くの約０．１３８インチから、土踏まず領域の約０．４４５インチの間であることが判明した。測定した他の寸法は、限定されないが、長さが１１．０６２インチであることが判明し、限定されないが、幅がかかと近くの２．４１インチから中足区分近くの３．８１２の範囲であった。中底の高さは、限定されないが、つま先近くの０．１３８インチからかかと近くの０．７２６インチの範囲であった。中底の長さおよび幅は、その中底が対象とする靴のサイズに応じて変更するが、同じ相対領域の厚さは、例示的な中底と同様である。

本発明の好ましい実施形態は、３つの密度の複数層の中底である。中底の３つの密度は以下の利点をもたらす：安定性、衝撃吸収性、および緩衝性。

図１〜図６は、着用者の左足用に設計された中底を示すことによって本発明を例示する。当業者は、左の中底の鏡像として右足に適した中底を構築することができるであろう。中底の底（靴側）の図は図１で最も良く見られる。中底の上（足側）の図は図２で最も良く見られる。側面図、図３および図４を参照すると、上側には第１の上側布層（１）がある。層（１）は第２のゲル層（２）に固定されている。第２のゲル層（２）の底（靴）側には安定クレードル（３）が固定されている。安定クレードル（３）は、中底の第２のゲル層（２）の中央区分から延び、この実施形態の後方かかと端部［ｂａｃｋ ｈｅｅｌ ｅｎｄ］（７）まで延びる。

図１を参照すると、安定クレードル（３）が第２のゲル層（２）に固定されている。この安定クレードル（３）は、第２のゲル層（２）の長さの中央周りから始まり、この実施形態の後方かかと端部（７）まで延びる。安定クレードル（３）の下面に沿って、リブ状の縁部がある。そのリブ状縁部は、クレードルに剛性を加えるのに効果的である。図１で最も良く見られるように、安定クレードル（３）は、２つのギャップ区分、クレードルかかとギャップ［ｃｒａｄｌｅ ｈｅｅｌ ｇａｐ］（３２）およびクレードル中足ギャップ［ｃｒａｄｌｅ ｍｅｔａｔａｒｓａｌ ｇａｐ］（３３）を画定する。

引き続き図１を参照すると、中底の底面にハニカム先端緩衝領域［ｆｏｒｅｆｒｏｎｔｈｏｎｅｙｃｏｍ ｃｕｓｈｉｏｎｉｎｇ ａｒｅａ］（２２）を見ることができる。この領域は、ユーザの足の先端に改良した緩衝をもたらし、所望のパターンで型を提供し緩衝領域を射出成形することによってゲル層で一体に形成される。

かかとクッション（４１）は、クレードルかかとギャップ（３２）に配置され、好ましくはハニカム緩衝技術を用いる。この領域は、歩行または走行時にかかとを当てる動作をする際にユーザの体重が足のかかとに置かれるときにユーザのかかとに改良した緩衝をもたらす。

図１、図２、図３、および図４に示すように、隆起領域または中足土踏まず支持部（５）が、ハニカム先端緩衝領域（２２）とクレードル中足ギャップ（３３）との間に配置される。中足土踏まず支持部は、安定クレードルの中足ギャップ内に配置される。中足土踏まず支持部は、上層およびゲル層で一体に形成される。図３で最も良く見られるように、中足土踏まず支持部（５）は、中底の上面から上方向に延びる。図１では、中足土踏まず支持部（５）の底面図が示されており、その図からは凹形領域に見える。この潰すことができる中足土踏まず支持部は、型の上に空隙を設け型の底に関連するこぶを設けることによって実現される。この潰すことができる中足土踏まず支持部は着用者の足に合わせるが、固定の、静止した、または堅固なアーチは、特定の着用者にとって最も重要である正確な領域で支持することができない。

図１および図２に示すように、好ましい実施形態では、中底の正面つま先端部（６）近くで少なくとも２つの層によって、任意選択のつま先通気開口部（２０）が画定される。つま先通気開口部（２０）は、小さい孔であり、第１の上側布層（１）と第２のゲル層（２）の両方を貫通してユーザの足の呼吸を可能にする。好ましい実施形態では、つま先通気開口部（２０）は、第１の上側布層（１）の足側にある、概して円形の小さい孔であり、中底の底（靴側）の方向（すなわち前記第１の上側布層（１）から離れる方向）に上側層から第２のゲル層を通って延びながら、概して楕円形の開口になるまでサイズが増大する。好ましい形状であると、歩行動作中に上側の孔を通して空気が送られる。空気流を可能にし、通気性を助けるために、中底全体にわたって他の穿孔を用いることができる。

やはり図１および図２で見ることができるように、好ましい実施形態で提供される中足呼吸開口部（２１）が中足土踏まず支持部を囲んでいる。つま先呼吸開口部（２０）と同様の形で形成して、中足領域近くで足が呼吸するのを可能にする。歩行動作中に靴の空隙に空気を送る円錐形の孔が最も好ましい。

好ましくは、図５に示すように、中底のかかと領域、または後方かかと端部（７）は、つま先領域または正面つま先端部（６）より厚い。これは、図３で最も良く見られる。概して、中底のうち中足領域の前の区分にある部分に関しては、靴の中の空間が小さい。

図６に６−６の中底の断面を示す。前述の隆起領域または中足土踏まず支持部（５）の断面を中心に示す。中足土踏まず支持部（５）を囲む中足呼吸開口部（２１）の１つの断面図は、中足土踏まず支持部（５）の左にある。

Claims (15)

1. 互いに隣接し、中底全長に亘って延びる少なくとも２つの層であって、この２つの層は、上側布層とゲル層とを有し、前記ゲル層は第１の硬さを有するものである、上記２つの層と、
   前記ゲル層に隣接して配置されこの中底の底面部分を構成する安定用クレードルであって、この安定用クレードルは土踏まず領域からかかと領域まで延びるように前記ゲル層に固定され、かつ、前記土踏まず領域のゲル層を露出させる土踏まず領域露出部と前記かかと領域のゲル層を露出させるかかと領域露出部とを有し、この安定用クレードルは第２の硬さを有するものである、上記安定用クレードルと、
   前記底面部分を構成するかかとクッションであって、前記かかと領域露出部に配置され、このかかと領域露出部に露出した前記ゲル層に固定され、第３の硬さを有する、かかとクッションと
   を有する、取替え式中底。
2. さらに、この中底のつま先領域のゲル層に構成された緩衝領域を備える、請求項１に記載の取替え式中底。
3. 前記緩衝領域は、前記ゲル層の表面に形成されたハニカム・パターンである、請求項２に記載の取替え式中底。
4. 前記ハニカム・パターンは、概してユーザの母指球の下に広がるように配置されたものである、請求項３に記載の取替え式中底。
5. 前記かかとクッションの前記第３の硬さが、前記ゲル層の前記第１の硬さよりも軟らかい、請求項１に記載の取替え式中底。
6. 前記かかとクッションは、このクッションに形成されたハニカム・パターンを有するものである、請求項５に記載の取替え式中底。
7. 前記土踏まず領域露出部に形成された中足土踏まず支持部をさらに備え、この前記中足土踏まず支持部は、前記上側布層の上面から上方向に突出するように形成されている、請求項１に記載の取替え式中底。
8. 前記中足土踏まず支持部は、潰すことが可能に形成されている、請求項７に記載の取替え式中底。
9. 前記ゲル層が、ＡＳＴＭ Ｆ１６１４−９５試験基準で試験するときに圧縮歪みが約１１％未満の熱可塑性エラストマー・ゲルである、請求項１に記載の取替え式中底。
10. 前記ゲル層が、熱可塑性ポリウレタン・エラストマー（「ＴＰＵ」）ゲルおよび熱可塑性ゴム・ゲル（「ＴＰＲ」）ゲルから選択されるものである、請求項１に記載の取替え式中底。
11. 前記安定用クレードルは、この安定用クレードルが固定された領域に剛性を与える特徴を有する熱可塑性ゴム・ゲルを有するものである、請求項１に記載の取替え式中底。
12. さらに、この中底のつま先領域のゲル層に構成された緩衝領域を備える、請求項７に記載の取替え式中底。
13. 前記緩衝領域は、前記ゲル層に形成されたハニカム・パターンを有し、このハニカム・パターンが、概してユーザの母指球の下に広がるように配置されたものである、請求項１２に記載の取替え式中底。
14. 前記かかとクッションの前記第３の硬さは、前記ゲル層の前記第１の硬さより軟らかいものである、請求項７に記載の取替え式中底。
15. 前記かかとクッションは、ハニカム・パターンを有するものである、請求項１４に記載の取替え式中底。

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