JP7410637B2 - 三次元構造物 - Google Patents
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- Footwear And Its Accessory, Manufacturing Method And Apparatuses (AREA)
Description
図1に示すように、本実施形態に係る三次元構造物は、いわゆる切頂正八面体により構成された複数のクッション部材1を連結することで構成されている。図2に示すように、各クッション部材1は、正八面体の8つの頂部を切り取ったものであり、内部空間を有している。すなわち、正四角錐の部位を切り取り、頂部11として正方形の面を形成したものである。そして、各クッション部材1は、Z方向(上下方向)の頂部11aが、XY方向に平行に延びるように配置されている。一方、それ以外の頂部11bは、Z方向に平行に延びている。
次に、上述した三次元構造物を形成するためのゴム組成物について説明する。このゴム組成物は、アミン系ウレタンアクリレートオリゴマーを含む。本発明において、アミン系ウレタンアクリレートオリゴマーは、ウレタン結合のイソシアネート基に加えて、さらに窒素原子を有するウレタンアクリレートオリゴマーであれば特に制限されない。
2種類以上を組み合わせて使用してもよい。
次に、上記のように構成された三次元構造物の製造方法について説明する。この製造方法では、必要に応じて加熱により上記ゴム組成物の粘度を低下させて、ゴム組成物をノズルから滴下させることにより、所定の形状、パターンの薄膜を形成する。そして、滴下された薄膜のゴム組成物に対し、加熱、光照射、または電線照射によりゴム組成物を硬化させる。その後、ゴム組成物の滴下と、硬化を繰り返しながら、ゴム組成物を積層し、三次元構造物を形成する。したがって、ゴム組成物の粘度が高くない場合には、加熱することなく、滴下させることができ、またゴム組成物の粘度がある程度高い場合であっても、装置によっては加熱することなく、滴下させることが可能である。したがって、ゴム組成物の加熱は必須ではない。
以上のように,本実施形態に係る三次元構造物は、ゴム組成物で形成されるとともに、複数の切頂八面体で形成されたクッション部材1を組み合わせることで形成されている。具体的には、XY方向に9個のクッション部材1を連結したクッション層10を形成し、さらにZ方向に3層のクッション層10を積層することで構成されている。このように、各クッション部材1は、点対称の図形であり、これをX,Y,Z方向に概ね均等に連結しているため、この三次元構造物は、X,Y,Z方向に作用する力に対して、偏った変形を示さず、バランスよく変形することができる。したがって、高いクッション性を得ることができる。よって、この三次元構造物は、緩衝材として有効に用いることができるほか、例えば、靴のソール部、中敷き、建築用ガスケット、自転車サドル、医療用装具などに有効に活用することができる。
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、種々の変更が可能である。そして、以下に示す変形例は,適宜組合せが可能である。
上記実施形態では、隣接するクッション部材1の連結方法は特には限定されない。上記実施形態では、切頂八面体の頂部同士を連結しているが、他の面を連結してもよい。但し、他の面を連結する場合には、一部のクッション部材1の形状を変更しなければならない場合がある。また、他のゴム組成物からなる部材を介して連結することもできる。
クッション部材1は、上記のような切頂八面体のみならず、他の正多角形を連結することもできる。この場合、頂部を切り取って平面にした切頂正多面体を用いることもできる。このようにすると、頂部同士の連結が容易であり、クッション部材1の形状を変更しなくてもよいため、クッション性が崩れるのを防止することができる。なお、正多面体のほか、通常の多面体、球や異形の立体をクッション部材1とすることもできる。また、Z方向の連結箇所である頂部以外の箇所に、内部に通じる開口を少なくとも一つ設けることもできる。
クッション部材1間の連結部分は種々の構成が可能であり、上記実施形態のように、貫通孔12を形成するほか、閉じてもよい。上記のような製造装置8を用い、ゴム組成物を滴下しながら、三次元構造物を成形する場合には、テーブル81上以外では平面は形成しがたいが、例えば、予め板状に形成された部材を配置することで、上下方向に隣接するクッション部材1間であっても閉じた面を介して連結することもできる。
クッション部材1の内部にさらにクッション部材1を配置することもできる。例えば、切頂八面体の内部に、さらに八面体などの多面体を配置することもできる。これにより、クッション性を調整することができる。また、一部のクッション部材1の内部空間がゴム組成物で充填された中実の部分を有していてもよい。
上記実施形態では、三次元構造物を製造する際、テーブル81に対して、ノズル82を移動させたが、ノズル82を固定し、テーブル81を移動させながら、ゴム組成物を積層させることもできる。あるいは、ノズル82及びテーブル81の両方を移動させてもよい。
また、紫外線等の光は、ゴム組成物一層を形成する毎に照射することもできるし、複数層を形成する毎に照射することもできる。この点は、紫外線以外の光の照射でも同様である。また、硬化状態を調整するため、複数回に亘って、光を照射したり、光の強度を調整することもできる。
本発明に係る三次元構造物は、種々の用途に用いることができるが、例えば、上述した靴のソール部や中敷きに用いる場合には、これらの全部を上記のような三次元構造物によって形成することもできるし、その一部を三次元構造物で形成することもできる。そして、上述した三次元構造物は、硬さの分布や重量分布を変化させることができるため、違法性のある衝撃吸収体を形成することができ、例えば、靴や中敷きとして、利用することができる。例えば、靴や中敷きとして、応力方向に対して垂直に力を吸収する用途(マラソンなど)、あるいは応力方向に対して水平方向に力を吸収する用途(テニスや100m層など加速度が大きい競技など)に適したクッション性を付与することができる。
上記各三次元構造物の使用の向きや、製造の向きは、上記したものに限定されず、その用途などによって適宜変更することが可能である。したがって、本発明においては、X,Y,Z方向を規定しているが、例えば、必ずしもZ方向が鉛直方向でなくてもよく、X,Y,Z方向が互いに直交する向きであれば、これをどのように配置しても本発明に影響を与えるものではない。
10 クッション層
12 貫通孔
Claims (7)
- X,Y,Z方向により規定される三次元構造物であって、
内部空間を有し、ゴム組成物によって形成されている複数のクッション部材を備え、
前記クッション部材は、切頂多面体によって構成され、
複数の前記クッション部材は、XY平面においてX方向に複数個、Y方向に複数個並び、隣接する前記クッション部材が頂部同士を共有するように連結されたクッション層を形成し、
複数の前記クッション層が、前記Z方向に積層され、Z方向に隣接する前記クッション部材が頂部同士を共有するように連結されており、
隣接する前記クッション部材の間には前記頂部以外の外面同士の間に隙間が形成されている、三次元構造物。 - 少なくとも一部の隣接する前記クッション部材においては、それらの内部空間が連通している、請求項1に記載の三次元構造物。
- 前記ゴム組成物は、
液状ゴムと、
フィラーと、
アミン系ウレタンアクリレートオリゴマーと、
モノマーと、
を含む、請求項1または2に記載の三次元構造物。 - 前記アミン系ウレタンアクリレートオリゴマーと前記モノマーの合計含有量が、前記液状ゴム100質量部に対して、30質量部以上である、請求項3に記載の三次元構造物。
- 前記アミン系ウレタンアクリレートオリゴマーは、2官能から6官能である、請求項3または4に記載の三次元構造物。
- 前記モノマーは、単官能モノマーである、請求項3または4に記載の三次元構造物。
- 請求項1から6のいずれかに記載の三次元構造物により、少なくとも一部が形成されたソール部または中敷きを備えている、靴。
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