WO2012060134A1 - 先芯および先芯内蔵靴 - Google Patents

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WO2012060134A1
WO2012060134A1 PCT/JP2011/065479 JP2011065479W WO2012060134A1 WO 2012060134 A1 WO2012060134 A1 WO 2012060134A1 JP 2011065479 W JP2011065479 W JP 2011065479W WO 2012060134 A1 WO2012060134 A1 WO 2012060134A1
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tip
wall
side wall
rear end
end edge
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PCT/JP2011/065479
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祥雅 桜井
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ミドリ安全株式会社
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Publication date
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    • A43C13/00—Wear-resisting attachments
    • A43C13/14—Special attachments for toe-caps; Protecting caps for toe-caps

Definitions

  • the present invention relates to a tip and a shoe with a built-in tip.
  • the material of the tip core is various in steel and resin, but as shown in Patent Documents 1, 2, 3, etc., the shape of the tip is mainly a bowl shape (arch shape or dome) covering the tip portion from the vicinity of the base of the thumb. (There may be expressed as a shape) having a skirt with the outer peripheral edge bent inward on the bottom surface and an opening serving as a footrest portion on the rear side.
  • the above safety shoes have a built-in tip for the main purpose of protecting the toes from falling heavy objects at construction sites.
  • safety shoes are used not only at construction sites, but also at work sites where a large amount of luggage is pushed and transported by a cart, such as a distribution center of a shipping company. What is likely to occur at the work site where the cart is handled is the stepping of the foot by the wheels of the cart. Large trolleys having wheels with a diameter of 20 cm or more exceeding a load resistance of 300 kg are often used. If the wheel of this truck collides so as to run from the side of the operator's foot, the wheel of the truck may hit the side of the little finger not covered by the tip as shown in FIG. There was a case.
  • the present invention has been invented in view of the above problems, and protects the toes from side loads and impacts such as the wheels of a moving carriage colliding in addition to the conventional foot-tip protection function.
  • the present invention has the following configuration. That is, the present invention is a toe that covers the toes in a state of being built in the shoe tip, and has a hook-shaped shell body that is formed so that the tip wall, the left and right side walls, and the upper surface wall are continuous with a gentle curved surface. Further, at least one of the side walls is provided with an extended side wall in which a rear end edge of the side wall is extended rearward.
  • the saddle-shaped shell protects the front part from the vicinity of the base of the thumb, like the conventional tip, and the extended side wall protects the little finger part that was not well protected by the conventional tip. ing.
  • the tip core according to the present invention does not hinder walking or bending motion of the tip of the foot despite protecting the little finger portion.
  • the present invention has the following configuration. That is, the present invention is a shoe in which a toe covering the toe is built in the shoe tip, and the toe is formed in a heel-like shape so that the tip wall, the left and right side walls, and the upper surface wall are continuous with a gentle curved surface.
  • the present invention is a tip provided with an extended side wall in which a rear end edge of the side wall is extended rearward on at least one side wall.
  • the shoe with a built-in toe protects the shoe tip part in the same way as a conventional shoe with a toe, and the little finger that has not been sufficiently protected by the action of the toe provided with an extended side wall.
  • the surrounding area has been strengthened.
  • the tip core according to the present invention does not hinder walking or bending movement of the toe, although the protection around the little finger is strengthened.
  • the present invention has the following configuration. That is, the present invention is a toe that covers the toes in a state of being built in the shoe tip, and has a hook-shaped shell body that is formed so that the tip wall, the left and right side walls, and the upper surface wall are continuous with a gentle curved surface. Further, at least one of the side walls is provided with an extended side wall in which the rear end edge of the side wall is formed longer toward the rear than the rear end edge of the upper surface wall.
  • the tip according to the present invention protects the front toe portion from the vicinity of the base of the thumb as in the above-described tip, and protects the little finger portion that was not sufficiently protected by the conventional tip by the extension side wall. It has become a thing.
  • the toe according to the present invention protects the little finger part, but the instep does not come into strong contact with the toe, and does not inhibit walking or bending of the toes. Yes.
  • the present invention is characterized in that the rear edge of the upper surface wall is provided along the direction substantially orthogonal to the front-rear direction in the tip.
  • the tip of the foot largely bends forward, but by forming the rear edge of the upper surface wall along a direction substantially perpendicular to the front-rear direction, the rear edge can be provided as far back as possible.
  • the wide range of the toe portion can be covered with the tip.
  • the present invention provides a portion from the substantially center of the rear end edge of the upper surface wall toward the thumb side in the front core so as to be along a direction substantially orthogonal to the front-rear direction, and substantially the rear end edge.
  • An extended upper wall having a curved edge formed so as to form an arc toward the inside is provided that connects an intermediate position from the vicinity of the center or approximately the center to the little finger side wall and the rear end edge of the extended side wall. It is characterized by that.
  • Providing a portion from the approximate center of the rear edge of the upper surface wall toward the thumb side along the direction substantially orthogonal to the front-rear direction does not hinder the operation of the toe that bends forward greatly. In range, the rear edge can be provided as far back as possible.
  • a curved edge formed so as to form an arc toward the inside connecting the rear end edge of the extended side wall and the intermediate position from the approximate center of the rear end edge or from the approximate center to the little finger side side wall.
  • the present invention provides a front end having the extended side wall, wherein the rear end edge of the upper surface wall is provided along the left-right direction substantially orthogonal to the front-rear direction, and closer to the little finger than the center of the rear end edge.
  • An extended upper wall having an inclined edge that connects an intermediate position from a close part to the little finger side wall and the vicinity of the rear edge of the extended side wall is provided.
  • the toe according to the present invention has a basic shape such that the rear end edge of the upper surface wall is provided along the left-right direction substantially orthogonal to the front-rear direction, so that the action of the toe that largely bends forward is performed.
  • the rear end edge can be provided at a position as far back as possible within a range not hindering.
  • the shoe according to the present invention is a shoe in which a toe covering the toe portion is built in the shoe tip, and the toe is continuous with a gently curved surface at the tip wall, the left and right side walls, and the top wall.
  • an extended side wall is provided on at least one of the side walls so that the rear end edge of the side wall is longer than the rear end edge of the top wall.
  • the shoe incorporating the toe according to the present invention protects the front toe portion from the vicinity of the base of the thumb as in the shoe described above, and the little finger that is not sufficiently protected by the conventional toe shown in FIG. The part is protected by an extended side wall.
  • the shoe with a built-in toe according to the present invention does not inhibit the walking or the toe bending movement without the instep strongly contacting the toe even though the little finger part is protected. It is like that.
  • the shoe according to the present invention is characterized in that the rear end edge of the top wall of the tip is provided along a direction substantially orthogonal to the front-rear direction.
  • the tip of the foot largely bends forward, but the rear edge of the top wall of the tip is formed in a direction substantially perpendicular to the front-rear direction so that the rear edge is provided as far back as possible. It is possible to prevent the bending of the shoe from being disturbed even though the toe portion covers a wide range of the toe portion.
  • the present invention provides a portion from the approximate center of the rear end edge of the upper surface wall to the thumb side direction so as to be along a direction substantially orthogonal to the front-rear direction. It has a lead core provided with an extended upper wall having a curved edge formed so as to form an arc toward the inside, connecting an intermediate position from the vicinity of the center to the side wall on the little finger side and the vicinity of the rear end edge of the extended side wall. It is a shoe with a built-in tip. When the rear end edge of the top wall of the tip core is provided so that the portion from the approximate center toward the thumb side is along the direction substantially orthogonal to the front-rear direction, the instep portion as shown in FIG.
  • the rear end edge can be provided at a position as far back as possible within a range that does not hinder the bending operation of the toes. Further, it is formed so as to form an arc toward the inside connecting the rear end edge of the extended side wall and the intermediate position from the approximate center of the rear end edge of the tip to the little finger side wall from the approximate center.
  • the rear end edge of the upper surface wall is provided along the left-right direction substantially orthogonal to the front-rear direction, and extends from a portion closer to the little finger side than the center of the rear end edge to the side wall on the little finger side.
  • the tip toe provided in the shoe with a built-in toe according to the present invention is provided with the rear end edge of the upper surface wall along the left-right direction substantially orthogonal to the front-rear direction as a basic shape.
  • the shoe with a built-in lead according to the present invention has an inclined edge connecting the intermediate position from the portion closer to the little finger side to the little finger side than the center of the rear edge and the vicinity of the rear edge of the extended side wall.
  • the tip core provided with the extended upper wall has a side surface and an upper surface of the little finger that have not been sufficiently protected in the prior art without hindering the operation of bending the toe portion.
  • the toe provided with the extended side wall according to the present invention and the shoe incorporating the toe are subjected to an impact from the outside (little finger) direction of the toe, which is not sufficiently protected by a conventional work shoe with a toe.
  • it has an effect that the toes can be sufficiently protected.
  • it has an effect of protecting the foot tip from the impact from the outside direction and not inhibiting the bending motion of the foot.
  • FIG. 1A is a perspective view of a tip core according to the present invention.
  • FIG. 1B is a perspective view showing another example of the tip according to the present invention.
  • FIG. 2A is an explanatory view showing the relationship between the tip and the foot according to the present invention.
  • FIG.2 (b) is explanatory drawing showing the other example of the tip which concerns on this invention. It is explanatory drawing showing the relationship between the tip and the foot concerning the present invention. It is explanatory drawing showing the relationship of the conventional tip and leg. It is explanatory drawing showing the other example of the lead core which concerns on this invention.
  • Fig.6 (a) is explanatory drawing (side part sectional drawing) of the tip shown by Japanese Industrial Standard.
  • FIG.6 (b) is explanatory drawing (rear view) of the lead core shown by Japanese Industrial Standard.
  • Fig.7 (a) is a top view regarding the other example of the tip which concerns on this invention.
  • FIG.7 (b) is side part sectional drawing regarding the other example of the tip which concerns on this invention.
  • FIG.7 (c) is a rear view regarding the other example of the tip which concerns on this invention.
  • Fig.8 (a) is explanatory drawing regarding the use condition of the other tip which concerns on this invention.
  • FIG.8 (b) is explanatory drawing regarding the use condition of the other tip which concerns on this invention.
  • FIG. 9A is a cross-sectional view showing the relationship between the foot and the tip from the side.
  • FIG. 9A is a cross-sectional view showing the relationship between the foot and the tip from the side.
  • FIG. 9B is an explanatory diagram showing the relationship between the foot and the tip from above.
  • FIG. 9C is an explanatory diagram showing the relationship between the foot and the bottom of the toe core from above.
  • FIG. 9D is an explanatory view showing the relationship between the foot and the bottom of the conventional lead core from above.
  • FIG. 10A is an observation photograph of the back of a shoe using a bidoscope.
  • FIG. 10B is an observation photograph of the back of the shoe using a bidoscope.
  • FIG. 10C is an observation photograph of the back of the shoe with a bidoscope.
  • FIG. 11A is an explanatory view showing the bidoscope from the side.
  • FIG. 11B is an explanatory diagram showing the bidoscope from the front.
  • FIG.11 (c) is the explanatory photograph which image
  • FIG. 11D is an explanatory photograph of the bidoscope taken from above.
  • FIG. 11E is an explanatory photograph showing a state in which a person is placed on the bidoscope.
  • FIG. 11F is an explanatory photograph showing a state where a person is placed on the bidoscope.
  • FIG. 12A is a plan view showing an example of a lead core not included in the present invention.
  • FIG. 12B is a side cross-sectional view showing an example of a lead core not included in the present invention.
  • FIG. 12C is a side cross-sectional view showing an example of a lead core not included in the present invention.
  • FIG. 12A is a plan view showing an example of a lead core not included in the present invention.
  • FIG. 12B is a side cross-sectional view showing an example of a lead core not included in the present invention.
  • FIG. 12C is a
  • FIG. 13A is a plan view showing another example of the lead core according to the present invention.
  • FIG. 13B is a plan view showing another example of the lead core according to the present invention. It is side part sectional drawing showing the use condition of the conventional type lead core. It is a figure which shows the experimental result using the tip which concerns on this invention.
  • FIG. 1 (a) is a perspective view showing an embodiment of a tip according to the present invention, and shows a tip 1 formed as a steel tip made of steel as an example.
  • the illustrated tip 1 is formed for the right foot, and the tip for the left foot is formed in a symmetrical shape with the illustrated tip.
  • the tip 1 is formed as a bowl-shaped (dome-shaped) shell body in which the tip wall 2, the left side wall 3, the right side wall 4, and the top wall 5 are formed so as to be continuous with gentle curved surfaces.
  • the thickness of the shell is approximately 1 to 2 mm, and an accommodation space for accommodating the toes is provided inside the shell.
  • descriptions of “front (front)”, “back”, “left”, “right”, “inside”, “outside”, “top”, “bottom”, “bottom” and the like are based on a human body wearing shoes. It represents the orientation, posture, and position.
  • the lead 1 according to the present invention is a Japanese Industrial Standard (JIS) "JIS T 8101 ".
  • JIS Japanese Industrial Standard
  • the JIS standard defines three types of safety shoes with a built-in toe at the tip of the shoe: H type: for heavy work, S type: for normal work, and L type: for light work.
  • H type for heavy work
  • S type for normal work
  • L type for light work.
  • the shape of the tip is "The tip is finished with a smooth surface, rounded edges and corners, and steel is rust-proof over the entire surface, and the dimensions are as follows.”
  • the horizontal distance a between the central part of the rear end of the arch and the most advanced part is 40 to 60 mm for the H and S types, and 30 to 50 mm for the L type.
  • the height b is In the rearmost rearmost part, the H type and the S type are 33 mm or more, and the L type is 28 mm or more.
  • the lower side bent portion is bent substantially horizontally, and the horizontal base width c is 3 mm or more.
  • Each dimension value abc used in the definition is a dimension of each part according to the same symbol shown in FIG.
  • the lead core which concerns on this invention is formed so that the H class of the said JIS specification may be satisfy
  • the toe according to the present invention can be applied not only to safety shoes that satisfy JIS standards, but also to athletic shoe-type safety sneakers, general work shoes, boots, etc. It can be used.
  • the lead core 1 is provided with an extended side wall 7 in which the rear end edge 17 of the side wall extends rearward from the rear end edge 9 at the center position of the upper surface wall 5 on at least one side wall. It is characterized by that.
  • the extended side wall 7 is provided on the right side wall 4 which is the little finger side wall facing outward.
  • the opening 4 is provided with an opening formed by the rear end edge 9 for inserting the tip of the foot into a substantially middle position between the thumb ball and the tip of the thumb.
  • the opening is provided on a plane that is substantially perpendicular to the longitudinal direction of the shoe and is perpendicular to the shoe bottom surface or is slightly inclined forward.
  • it is the site
  • FIG. 2A is an explanatory diagram showing the relationship between the tip of the foot and the tip 1 in the state where the shoe is worn.
  • the little finger L is generally in a position retracted with respect to the thumb T.
  • the tip 1 according to the present invention is provided with the extended side wall 7 on the side as described above.
  • the extended side wall 7 is a substantially square-shaped protruding piece having a size that can sufficiently cover the little finger L from the side in both length and height.
  • the extended side wall 7 shown in FIG. 2A is formed such that the upper part of the little finger L is almost open and the bent part 6 that is a skirt is not present in the lower part of the little finger L.
  • the foot opening which is formed by the rear end edge 9 excluding the extended side wall 7 of the tip 1, is at a substantially intermediate position between the thumb ball and the tip of the thumb, as in the case of the conventional tip, and the length of the shoe. It is provided on a plane that is substantially perpendicular to the direction and that is perpendicular to the shoe bottom or is slightly inclined forward.
  • a curved, substantially triangular upper small portion covering the upper portion of the little finger L is formed on the upper portion of the little finger L across the upper end of the extension side wall 7 and the upper surface wall 5.
  • a wall (extension upper wall) 8 may be provided.
  • a bent portion 6 with an extended skirt may be provided below the little finger L.
  • the shape and size of the upper small wall 8 and the extended bent portion 6 are determined in consideration of the comfort associated with the bending of the toes and the flexibility of the shoe sole and the upper shell required during walking and work. Is.
  • the fixing method fixing by an adhesive, fixing by welding, fixing by providing an engaging portion and an engaged portion on the right side wall 4 and the side wall 16 respectively (for example, by fitting a concave portion and a convex portion) Further, there may be mentioned a fixing method in which through holes are provided in the right side wall 4 and the side wall 16 and screwed.
  • FIG. 3 is an explanatory view showing the relationship between a cross-sectional view of a shoe tip near the side portion provided with the extended side wall 7 and a wheel S having a diameter of 20 cm and a load resistance of 300 kg.
  • the shoe shown in the figure includes an upper 10, a tip 1, a tip lining 11, an insole 12, an insole 13, a midsole 15, an outsole 14, and the like.
  • the wheel S of the carriage is provided at the four corners under the loading platform. For this reason, it is generally the shoe tip that collides with the wheel S when the cart hits the foot. This is because the part near the ankle often comes in contact with the edge of the loading platform earlier than the wheel, but it is difficult to contact the wheel, but the foot tip may enter under the loading platform.
  • the relationship between the wheel S and the shoe tip is as shown in FIG. 3, and it can be seen that the extended side wall 7 hinders direct contact between the little finger L and the wheel S.
  • the wheel S In the case of a handcart loaded with a heavy load, the wheel S rarely rides over the extended side wall 7 and reaches the upper part of the little finger L.
  • the speed is slow when a heavy article is mounted on the carriage, and there is not enough momentum for the wheels to ride on the shoe tips while raising the carriage.
  • the shoe tip is sandwiched between the wheel and the floor like a wedge, and the carriage is stopped like a wheel stop.
  • the strength of the extended side wall 7 itself is improved, and it is protected so as to slightly cover the upper part of the little finger.
  • the little finger area can be protected from the wheels.
  • the upper edge and the upper surface wall 5 of the extended side wall 7 or the upper edge and the upper surface wall 24 of the extended side wall 26 described later surround the vicinity of the little finger. Therefore, except for the case where a burr-like object is stuck from the upper part near the little finger, the upper edge and the upper surface wall of the extension side wall are supported, and a load of a certain amount of fallen object or a loaded carriage, etc. Can be prevented from reaching directly near the little finger.
  • the part surrounded by the upper edge and the upper surface wall of the extended side wall is the part covered by the upper of the shoe, and the upper can also support a certain amount of load, thus contributing to protection of the vicinity of the little finger is doing.
  • the experimental results as shown in FIG. 15 were obtained.
  • the height of the extended side wall 7 of the tip 1 is set to 20 mm, and the moving speed of the carriage is about normal walking (1.4 m / sec), slowly walking (1.0 m / sec), and extremely slowly walking. (0.6 m / sec) was adjusted in three stages, and it was confirmed whether or not the wheel S of the carriage rides on the upper surface of the shoe at each moving speed.
  • the weight of the load mounted on the carriage was increased by 50 kg between 50 kg and 300 kg, and it was confirmed whether or not the wheel S would ride on the upper surface of the shoe at each weight.
  • the notation “has been ridden” indicates that the wheel S stops without passing the extended side wall 7 or moves. If it bounces away from the direction, it says “do not ride”.
  • the tip 1 according to the present invention it was found that the wheel S did not go over the extended side wall 7 regardless of the moving speed at which the carriage collided. From this, it can be seen that by using the tip 1 according to the present invention, the toe can be sufficiently protected even when subjected to an impact from the outside (particularly the little finger side) direction of the toe.
  • the tip with the extended side wall according to the present invention and the shoe incorporating the tip have an impact from the outside of the toe (particularly the little finger side) that is not sufficiently protected by a normal shoe with a tip. Even if you receive it, you can fully protect your toes. On the other hand, if emphasis is placed on the protection of the toes, a large tip that covers all the fingers and the insteps may be used. However, this does not allow the toes to bend, resulting in trouble with work and walking.
  • Such an extended side wall that does not hinder work and walking, and can substantially protect the entire toe including all of the toes, and means for providing the same operational effects as the extended side wall
  • the provided tip (the shoe incorporating the tip) is the gist of the present invention. Therefore, in the case of a means that has substantially the same operation and effect as the means according to the present invention, even if the shape is different from the shape described in the above embodiment, it is substantially the same as that of the present invention. It belongs to the technical scope.
  • what provided the side wall similar to the extended side wall 7 inside (thumb side) so that the inner side (thumb side) may be protected according to a use also belongs to the technical scope of this invention.
  • the material constituting the tip is not limited to steel, and polycarbonate or other synthetic resin may be used depending on the application.
  • FIG. 7A, FIG. 7B, and FIG. 7C are explanatory views showing a further optimum specific example of the tip according to the present invention.
  • 7A is a plan view of the tip 20
  • FIG. 7B is a sectional view of the tip 20 taken along the line XX ′ shown in FIG. 7A
  • FIG. 7C is a rear view. Yes.
  • Each figure is an explanatory diagram showing the tip for the right foot.
  • the structure of the tip 20 for the right foot will be described.
  • the shape which reversed the said toe core 20 left-right symmetrically becomes a tip for left foot, and there is no technical difference in both.
  • the tip 7 has a front end wall 21, a left side wall 22, a right side wall 23, an upper surface wall 24, a lower side bent portion 25, an extended side wall 26, and a rear end edge 27, similar to the above-described tip core 1.
  • the tip 20 has a dome-shaped shell (hereinafter referred to as “main part”) that satisfies the conditions defined as the JIS standard class H (for heavy work), and an extended side wall 26 is provided on the main part. Is.
  • the total length L1 of the tip 20 including the extended side wall 26 shown in FIG. 7 is 60 to 80 mm, and the length a1 from the front end wall 21 to the center Q of the rear end edge 27 is about 40 to 50 mm.
  • the length a2 from the center Q of the rear edge 27 to the tip of the extended side wall 26 in a side view is about 20 to 30 mm.
  • the center Q of the rear edge 27 is a position near the intermediate point in the left-right direction of the main body part or a position near the position on the rear edge 27 where the distance from the front wall 21 to the rear edge 27 of the main body part is the longest. That's what it says.
  • the extended side wall 26 has a curved portion 28 that is curved inwardly descending from the boundary with the main body portion (two-dot chain line 31), and a rear end surface 29 that is substantially perpendicular to the bottom surface.
  • a portion between the curved portion 28 and the corner portion 30 has a predetermined height h1 from the bottom surface, and the corner portion 30 has an outer edge curved outward.
  • part which has the said height h1 exhibits the function as an extended side wall
  • angular part 30 is formed as a continuous curve, or it forms as a linear part parallel to a bottom face. There is no problem.
  • the height h1 of the extended side wall 26 is approximately half of the total height b1.
  • the total height b1 of class H is 33 mm or more, so the height h1 of the extension side wall 26 according to the present embodiment is 16.5 mm or more, and the tip 20 according to the present embodiment is about 20 mm. It is formed at a height of This height is determined in consideration of the structure of the shoe to be attached, such as the thickness of the sole and insole, and is determined so as to exceed at least the height of the little toe of the accommodated foot.
  • FIG. 7B is a cross-sectional view seen from the side, and mainly shows the shape of the right side wall 23 and the extended side wall 26 provided continuously to the right side wall 23.
  • a line 31 indicated by a two-dot chain line is an imaginary boundary line between the main body portion which is a dome-shaped shell and the extended side wall 26, and is substantially the same as the opening edge of the left side wall 22 located on the opposite side in a side view. It is a part that appears to overlap the same position.
  • the rear view of the tip 20 having the extended side wall 26 looks like a shape in which an extended portion is provided on the right side as shown in FIG.
  • the part that appears to be expanded is the extended side wall 26 and is provided so as to project obliquely rearward with respect to the main body part.
  • a portion indicated by a line 31 indicated by a two-dot chain line in FIG. 7C indicates the rear end edge of the main body portion, and this position is substantially the rear end of the conventional lead core not provided with the extended side wall. The position approximates the edge.
  • the shape of the rear end edge 27 of the top wall 24 is such that the upper edge that draws a gentle arc along the left-right direction and the left and right side walls gently like the rear end edge Y of the lead core 50 shown in FIG. It has an opening edge having an inner shoulder 37 and an outer shoulder 38 that descend while continuing.
  • the position and shape of the rear edge 27 of the top wall 24 is an important factor in a shoe with a built-in tip.
  • a conventional tip if the amount of protrusion of the rear edge 27 toward the rear increases, the instep and the rear edge 27 come into contact with each other even if the foot tip portion is slightly bent. Therefore, the position and the shape of the rear end edge 27 provided in the main body portion of the lead core are important elements for the work shoes.
  • a toe that is applied by increasing or decreasing the dimensions defined in the JIS standard for each shoe size corresponding to the size of the foot is built in.
  • FIG. 14 is an explanatory diagram showing the relationship between the shoe K and the foot F incorporating the above-described conventional tip core 50 as a cross-section at the tip, and the shoe K includes an upper 52, a front lining cloth 53, an insole (insole). 54, a midsole 55, and an outsole 56.
  • the shoe tip can be bent to such an extent that the sole of the foot makes a right angle to the walking surface. That is, even if the toe is strongly bent, the instep portion does not come into contact with the rear edge 57.
  • the tip 20 protects the outer surface (particularly on the little finger side) without impairing the flexibility and comfort of the toes of the conventional tip 50 as shown in FIG. It has a strengthened lead.
  • the structural features of the tip 20 will be described again.
  • the tip 20 has the structure shown in FIG. 7, and the extended side wall 26 is obliquely attached to the right side wall 23 on the little finger side (outside) of the main body portion. It is provided so as to protrude rearward.
  • the rear end edge 27 of the upper surface wall 24 has an outer shape that draws a gentle arc along the left-right direction.
  • the shape of the upper edge portion 39 including the continuous rear end edge 27, the inner shoulder portion 37, and the outer shoulder portion 38 is an important shape for the tip 20 according to the present embodiment.
  • the shape of the upper edge 39 has a shape that approximates the same portion of a properly formed conventional tip.
  • FIG. 8A shows a cross-sectional view of the shoe tip portion of the shoe K to which the tip core 20 is attached.
  • the shoe K is mainly composed of an upper 32, a front backing cloth 33, an insole 34, a midsole 35, and an outsole 36.
  • FIG. 8B shows a state where the tip of the shoe K is bent.
  • FIG. 9 (a) to 9 (c) are explanatory views showing only the tip 20 and the tip of the foot F shown in FIG. 8 (a).
  • 9A is a cross-sectional view seen from the side
  • FIG. 9B shows the relationship between the rear end edge 27 of the upper wall of the tip 20 and the foot tip portion of the foot F.
  • FIG. ) Is an explanatory diagram showing the relationship between the bottom surface of the tip 20 and the tip of the foot F.
  • FIG. 9D is a plan view of the relationship between the tip of the conventional tip and the tip of the foot F used for comparison with FIG. 9C as viewed from above.
  • the bottom surface of the foot F can be roughly divided into front, foot A, step B, step C, and heel D regions from the front.
  • the toes are roughly composed of a metatarsal bone J (Metatarsal) and a rib G (a heel, Phalanx) which is a portion ahead of the metatarsal bone J.
  • the joint connecting the metatarsal bone J and the rib G is called an MP (Metatarsal Phalanx) joint.
  • MP Metalsal Phalanx
  • MP line MP
  • Bending as shown in FIG. 8A mainly occurs at one of the joints on the MP line, and the stepping portion B close to the bending portion comes into contact with the walking surface or the like.
  • an insole 34, a midsole 35, and an outsole 36 are generally provided from the inside of the shoe toward the grounding surface side.
  • a shoe sole will also bend following the shape of a foot
  • the tip 20 according to the present embodiment has a bending performance similar to that of a conventional shoe, even though the number of non-bending portions has increased with the provision of the extended side wall 26.
  • FIG. 10 is a photographic image of the bottom of a shoe photographed using a bidoscope that illuminates brightly the part in contact with the glass surface as the observation surface.
  • FIG. 11A to FIG. 11D are explanatory diagrams and explanatory photographs of the bidoscope.
  • the bidoscope 90 used for photographing has a cubic case and is provided with a transparent and thick glass plate 91 as an observation surface.
  • a mask plate cut out slightly larger than the outer shape of the shoe sole is attached to the back surface of the glass plate 91, and light can be transmitted only in the region cut out by the mask plate.
  • the cut-out regions are individually provided corresponding to the left and right shoes, and are provided side by side along the front-rear direction. Further, uniform light is irradiated into the glass plate 91 from the end face of the glass plate 91 by the light 92.
  • a partition wall 93 is provided in the center of the cubic case to partition the left and right spaces, and a space corresponding to the cut out regions for the left and right shoes is formed.
  • the front of the case is open at the front, and each of the left and right spaces partitioned by the partition wall 93 is provided with a mirror 94 that is inclined from the rear toward the front.
  • FIGS. 11 (e) and 11 (f) when a person wearing shoes stands on the bidoscope 90 having the above-described configuration, the bottom of the shoe can be seen through a mirror 94 from the front opening.
  • adhered to the glass plate 91 is irradiated with the light which has spread
  • An image shown in FIG. 10 is obtained by photographing the reflected light with the camera 95.
  • FIG. 10 (a) is an image obtained by photographing the case where the wearer stands upright with respect to the observation surface (the state shown in FIG. 11 (e)), which is the bottom surface of the shoe wearing the tip 20 in the present embodiment. is there.
  • FIG. 10 (b) is a bottom surface of the shoe equipped with the tip 20 in the present embodiment, and the wearer protrudes the knee forward and lifts the heel while keeping the shoe tip in contact with the observation surface. It is the image which image
  • FIG. 10 (c) is a bottom surface of a shoe fitted with a conventional tip with no extended side wall, and the wearer protrudes the knee forward as in FIG. 10 (b) and the shoe tip against the observation surface. It is the image which image
  • FIG. 10A shows the shoe sole standing on the bidoscope without bending the shoe tip.
  • FIG. 10A shows only photographs relating to shoes using the tip 20 having an extension side wall, and omits pictures relating to the tip having no extension side wall.
  • Both the curve 66 described in FIG. 10B and the curve 67 described in FIG. 10C are boundary lines that connect the boundary between the grounded part and the part that is not grounded. As can be seen by comparing both figures, it can be said that the positions of the boundary lines 66 and 67 are substantially equal.
  • FIG. 9C is an explanatory diagram showing the relationship between the shape of the tip 20 near the sole and the foot
  • FIG. 9D shows the relationship between the shape near the sole of the conventional tip 50 and the foot. It is explanatory drawing represented.
  • the toe portion is bent around the stepping portion B along the MP line.
  • the extension side wall 26 extends rearward from the portion corresponding to the rear end edge of the conventional lead core. It will be understood that the tip is present at a position that does not affect the bending of the region centered on the stepping portion B along the line. This is consistent with the observation result using the above-mentioned bidoscope.
  • the mp line shown in FIG. 9C is an imaginary line in which the MP line is moved forward along the front-rear direction of the shoe until it coincides with the front edge portion of the stepping portion B.
  • the forefront portion of the mp line substantially coincides with the position of the rear end edge 27 (upper edge portion 39) of the lead core 20 according to the conventional type and the present embodiment in plan view. Since the toes are bent around the stepping portion B, no large bending occurs on the mp line, which is the front edge of the stepping portion B. Accordingly, both the shoe shown in FIG. 9C equipped with the tip 20 according to the present invention and the shoe shown in FIG. 9D equipped with the substantially conventional tip 50 are substantially the same in how the sole is bent.
  • the upper edge 39 is an edge formed by the rear end edge 27 of the lead core 20, the inner shoulder 37 and the outer shoulder 38 continuous to the rear end edge 27, and the foot is bent forward. This is the part where the upper part of the foot is close. However, since the upper edge portion 39 is located at the upper portion of the position where it does not bend ahead of the MP line, it does not easily come into contact with the instep portion even if the foot is bent at the MP line.
  • Figure 1 of “5.1 Specific ergonomic features” of Non-Patent Document 2 shows a posture with a standing knee in a shoe bending test.
  • the bent posture of the shoe tip described in the above embodiment is a posture defined by the ISO standard according to Non-Patent Document 2.
  • the shoes worn on the rear legs are largely bent forward.
  • the bulging portion included in the stepping portion B called the thumb ball of the thumb becomes a main grounding region, and each joint bends. That is, the above-described bending is performed with the MP line as the center, and the bending is performed so that the sole is vertical as shown in FIG. 8B.
  • the position of the MP line that connects the position of the MP joint and the position of the mp line that shifts the MP line forward are also strictly speaking depending on the person wearing the shoes. Is different.
  • several representative positions according to the size of the shoe can be set in stages based on the dimensions of the tip core standardized by the aforementioned Japanese Industrial Standards etc. it can.
  • the conventional tip core standardized by the standard allows the toes to be bent as shown in FIG. 8 while appropriately protecting the toes.
  • the horizontal distance a (from 40 to 60mm for H and S types) from the most advanced part to the center of the rear end of the arch as defined in the standard is the tip distance that provides both protection of the toes and bending of the toes. It can be said that the position of the rear edge is determined. This position can be determined by proportional conversion according to the standard shoe size of 24 cm, 25 cm,... 30 cm, which is the size of the shoe according to the size of the foot.
  • the horizontal distance a set based on the standard is also a numerical value that determines the position of the upper edge portion 39 of the tip 20 in the present embodiment. In view of the function of achieving both protection of the toes and bending of the feet, the horizontal distance a preferably coincides with a dimension value that coincides with the forefront portion of the mp line.
  • the conventional front core is provided with a rear end edge so as to form a substantially right angle direction with respect to the front / rear direction of the shoe, and the front core 20 according to the above embodiment is also a direction substantially perpendicular to the front / rear direction of the shoe.
  • An upper edge 39 is provided so as to form
  • the mp line is a line curved so that both ends are directed rearward, and considering only the relationship with the instep, the upper edge portion 39 is also formed as an outer edge curved so as not to exceed the mp line. There is no problem.
  • FIG. 12A to 12C illustrate the shape of the tip having an extended side wall.
  • FIG. 12A is an example of a leading end whose upper edge is curved backward
  • FIG. 12B is a cross-sectional view of the center position X1-X1 ′ of FIG. 12A viewed from the side. It is shown as a diagram.
  • the tip 60 shown in FIG. 12A has the same main body shape as that of the conventional tip, but the side wall 61 on the little finger side (outside) is formed longer toward the rear, and the thumb side ( The inner side wall 62 is provided at the same position as the conventional tip.
  • the rear end edge 64 of the upper surface wall 63 is formed so as to draw a curve that gently connects the upper part of the side wall 61 and the upper part of the side wall 62.
  • the rear edge 64 connecting the left and right has a shape that greatly exceeds the mp line described above.
  • the lead core 60 shown in this example since the rear end edge 64 greatly exceeds the mp line, if the foot tip is bent greatly, the upper part comes into contact with the rear end edge 64 and further bending movement is prevented. It will be.
  • the tip 70 shown in FIG. 12 (c) has the same main body shape as that of the conventional tip, but the side wall 71 on the little finger side (outer side) is formed longer toward the rear side, and the thumb side (
  • the inner side wall 72 is provided at the same position as the conventional tip.
  • a rear end edge 74 from the center of the rear end of the upper surface wall 73 toward the thumb side (inner side) is formed in the same position and shape as the conventional tip, and a portion from the center toward the side wall 71 on the little finger side (outer side).
  • the rear end edge outside the center formed by the end edge 75 and the end edge 76 greatly exceeds the mp line. The edges 75 and 76 will be touched and further bending movement will be prevented.
  • the tip 40 shown in FIG. 13A has the same main body shape as that of the conventional tip, but the side wall 41 on the little finger side (outside) is formed longer toward the rear, and the thumb side (
  • the inner side wall 42 is provided at the same position as the conventional tip.
  • the rear end edge 44 from the rear end center 45 of the upper surface wall 43 toward the thumb side (inner side) is formed in the same position and shape as the conventional tip, and the side wall from the rear end center 45 to the little finger side (outer side).
  • a curved edge 46 formed so as to form an arc toward the inside is formed from the rear end center 45 to the rear end of the extended side wall provided on the little finger side (outside) side wall 41.
  • An extended upper wall 47 having the curved edge 46 as an edge is provided on the outer rear portion of the upper surface wall 43.
  • the curved edge 46 is provided at a position not exceeding the mp line. In the case of this shape, even if the foot is bent greatly, the upper portion is difficult to contact the curved edge 46 so that the bending motion is not hindered. Even if the shape approximates that of the curved edge 46, when the rear end edge is formed such that the central portion 45 and the rear end of the side wall 41 are linearly connected in a plan view, the mp line may be exceeded. It becomes a state, and it begins to interfere with the bending movement of the foot.
  • the tip 40 is an extended upper wall that continuously connects the upper wall 43 and the extended sidewall so as not to exceed the mp line behind the portion corresponding to the upper edge portion 39 of the tip 20 described above. 47 is provided.
  • the extension upper wall 47 has an action of reinforcing the extension side wall and covers the upper side of the little finger, so that the protection against the load from the upper side is enhanced as compared with the above-described lead core. is there.
  • the tip 80 shown in FIG. 13 (b) has the same main body shape as that of the conventional tip, but the side wall 81 on the little finger side (outside) is formed long toward the rear, and the thumb side ( The inner side wall 82 is provided at the same position as the conventional tip. And the rear end edge 84 which goes to the thumb side (inner side) from the rear end center 85 of the upper surface wall 83 is formed in the same position and shape as the conventional tip, and the little finger side (outside) from the rear end center 85.
  • An inclined edge 87 is formed connecting a portion 86 near the rear edge to the vicinity of the rear edge of the extended side wall provided on the little finger side wall 81.
  • the edge 87 is provided at a position not exceeding the mp line. In the case of this shape, even if the toe is bent greatly, the upper part is difficult to come into contact with the edge 87 and the bending motion is not hindered.
  • the tip 80 is an extended upper wall that continuously connects the upper surface wall 83 and the extended sidewall so as not to exceed the mp line behind the portion corresponding to the upper edge portion 39 of the tip 20 described above. 88 is provided.
  • the extension upper wall 88 has an action to reinforce the extension side wall and covers the upper part of the little finger, so that the protection against the load from above is strengthened compared to the above-mentioned lead core. is there.
  • the extension side wall 7 sinks into the shoe sole when a large impact is applied to the extension side wall 7 from above.
  • the sinking becomes deeper, the upper end edge of the extended side wall 7 becomes lower than the little finger, and there is a possibility that the load of the falling object acts on the upper surface of the little finger. Therefore, if the bent portion (skirt) 6 is formed at the lower end of the extended side wall 7 as described above, the extended side wall 7 is less likely to sink into the shoe sole when the contact area between the bent portion 6 and the shoe sole is increased. As a result, the little finger is protected even when a large impact is applied from above.
  • the present invention can be used for safety shoes and other work shoes. Further, it can be used as a toe shape holder for sports shoes type safety sneakers, general work shoes, boots, men's shoes and the like.

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Abstract

　台車の車輪のように側方から衝突する物体から足指を保護するとともに、歩行等の足の運動を妨げない先芯および当該先芯を内蔵した靴の構造を提供する。　靴先に内蔵した状態で足先を覆う先芯(1)であって、先端壁(2)、左右の側壁(3,4)、上面壁(5)をなだらかな曲面で連続するように形成した椀状の殻体を有するとともに、少なくとも一方の側壁に、当該側壁の後端縁(17)を後方に延長した延長側壁(7)を設けたことを特徴とする。当該先芯を内蔵した靴は、通常の先芯入り作業靴では保護が十分ではない足先の外側（小指）方向からの衝撃を受けた場合にも、足先を十分に保護することができるものである。

Description

先芯および先芯内蔵靴
　本発明は、先芯および先芯内蔵靴に関するものである。
　従来より、つま先部分に硬質の先芯を内蔵した安全靴が知られている。安全靴は足部災害防止のため、昭和３０年（1955年）頃より使用が増加し、昭和４７年（1972年）には安全靴の着用義務が定められ（労働安全衛生規則第５５８条）、同時にその規格も制定されている（非特許文献１）。また、世界各国においても同様の規格（非特許文献２等）が定められている。
　先芯は、安全靴やプロテクティブスニーカーの最重要要素であるつま先保護のためつま先に内蔵され、上記規格の中で詳細にその性能・強度が規定されている。しかし、靴の屈曲との関係で第５指（小指）だけは保護できないという問題があった。そのため足部災害の中でも小指の損傷については落下、台車等の横からの踏み付けによる事故は無視できないものであった。
　先芯の素材は鋼、樹脂様々であるが、その形状は特許文献１、２、３等に図示されているように、主として親指の付け根付近から先の部分を覆う椀状（アーチ状あるいはドーム状と表現する場合もある）の殻体を有するものであり、底面に外周端を内側に折り曲げたスカートを有するとともに、後方に足入れ部となる開口を有したものである。
特許第３７７６１５８号公報 特開２００３－３１０３０７号公報 特開２００４－４１４０６号公報
日本工業規格のJIS T 8101 2004年8月1日発行の国際規格ISO20344「Personalprotective equipment-Test methods for footwear」
　上記安全靴は、建設現場等において重量物の落下等から足先を保護することを主な目的として先芯を内蔵しているものである。しかし、安全靴は建設現場だけではなく、運送会社の配送センターのように、台車によって大量の荷物を人間が押して搬送するような作業現場でも用いられている。そして、台車を扱う作業現場で起こりやすいのは、台車の車輪による足先の踏みつけである。台車には、耐荷重300kgを超える直径20cm以上の車輪を有する大きなものもよく用いられている。この台車の車輪が、作業者の足の横方向から乗り上げるように衝突すると、図４に示すように特に先芯に覆われていない小指側の側面に台車の車輪がぶつかることがあり怪我をしてしまう場合があった。
　上記の場合、先芯を小指までを覆う大きな形状にすると小指の怪我を防止することができる。しかし、従来型の先芯の形状のまま小指を含めた足先全てを覆うようにすると、足の入り口である先芯の後部開口縁が足の屈曲運動時に足甲部に接触して、歩行動作を阻害してしまう。したがって、従来の先芯および先芯内蔵靴は、靴の運動機能を優先したものであり、やむを得ず小指周辺の保護を犠牲にしたものであった。
　本願発明は上記問題に鑑み発明されたものであって、従来と同様の足先保護機能に加え、移動中の台車の車輪が衝突するような側方からの荷重や衝撃から足指を保護するとともに、歩行等の足の運動や足先の屈曲動作を妨げることのない先芯および当該先芯を内蔵した靴に関する種々の構造を提供することを課題とするものである。
　上記課題を解決するために本願発明は以下の構成を有する。すなわち本願発明は、靴先に内蔵した状態で足先を覆う先芯であって、先端壁、左右の側壁、上面壁をなだらかな曲面で連続するように形成した椀状の殻体を有するとともに、少なくとも一方の側壁に、当該側壁の後端縁を後方に延長した延長側壁を設けたことを特徴とするものである。
　椀状の殻体は主として従来型の先芯と同様に親指の付け根付近から前方の部分を保護し、延長側壁は従来の先芯では十分に保護されていなかった小指部分を保護するようになっている。また、本発明に係る先芯は、小指部分を保護するにも関わらず、歩行や足先の屈曲運動を妨げることがないようになっている。
　また、上記課題を解決するために本願発明は以下の構成を有する。すなわち本願発明は、足先を覆う先芯を靴先に内蔵した靴であって、前記先芯が、先端壁、左右の側壁、上面壁をなだらかな曲面で連続するように形成した椀状の殻体を有するとともに、少なくとも一方の側壁に、当該側壁の後端縁を後方に延長した延長側壁を設けた先芯であることを特徴とするものである。
　当該先芯を内蔵した靴は、従来型の先芯入りの靴と同様に靴先部分を保護するとともに、延長側壁を設けた先芯の作用によって、従来保護が十分とは言えなかった特に小指周辺の保護を強化したものとなっている。また、本発明に係る先芯は、小指周辺の保護を強化したにも関わらず、歩行や足先の屈曲運動を妨げることがないようになっている。
　また、上記課題を解決するために本願発明は以下の構成を有する。すなわち本願発明は、靴先に内蔵した状態で足先を覆う先芯であって、先端壁、左右の側壁、上面壁をなだらかな曲面で連続するように形成した椀状の殻体を有するとともに、少なくとも一方の側壁に、当該側壁の後端縁を上面壁の後端縁よりも後方に向かって長く形成した延長側壁を設けたことを特徴とするものである。
　本発明に係る先芯は、前述した先芯と同様に親指の付け根付近から前方の足先部分を保護するとともに、従来の先芯では十分に保護されていなかった小指部分を延長側壁によって保護するものとなっている。また、本発明に係る先芯は、小指部分を保護するにも関わらず、足甲部が先芯と強く当接することがなく、歩行の阻害や足先の屈曲運動を阻害しないようになっている。
　また、本願発明は、上記先芯において前記上面壁の後端縁を前後方向に対して略直交する方向に沿って設けたことを特徴とする。
　足先は前方に向かって大きく屈曲するが、前記上面壁の後端縁を前後方向に対して略直交する方向に沿って形成することで、当該後端縁をできるだけ後方位置に設けることができ、足先部分の広い範囲を先芯によって覆うことができるようになっている。
　また、本願発明は、上記先芯において前記上面壁の後端縁の略中央から親指側方向に向かう部位を前後方向に対して略直交する方向に沿うように設けるとともに、前記後端縁の略中央付近若しくは当該略中央付近から小指側の側壁に至る中間位置と前記延長側壁の後端縁とを結ぶ、内側に向って円弧を成すように形成された湾曲縁を有する延長上壁を設けたことを特徴とする。
　前記上面壁の後端縁の略中央から親指側方向に向かう部位を前後方向に対して略直交する方向に沿うように設けると、前方に向かって大きく屈曲する足先の動作を妨げることがない範囲で、前記後端縁をできるだけ後方の位置に設けることができる。
　また、前記後端縁の略中央付近若しくは当該略中央付近から小指側の側壁に至る中間位置と前記延長側壁の後端縁とを結ぶ内側に向って円弧を成すように形成された湾曲縁を有する延長上壁を設けることにより、従来保護が十分でなかった小指の側面および上面を覆うことができるにも関わらず、図８(ｂ)に示すように足甲部を前方に向かって移動させるように足先を屈曲させても、足先部分の屈曲動作を妨げないようになっている。
　また、本願発明は、上記延長側壁を有する先芯において、前記上面壁の後端縁を前後方向に対して略直交する左右方向に沿って設けるとともに、当該後端縁の中央よりも小指側に近い部位から小指側の側壁に至る中間位置と前記延長側壁の後端縁付近とを結ぶ、傾斜した端縁を有する延長上壁を設けたことを特徴とする。
　本願発明に係る先芯は、基本的な形状として前記上面壁の後端縁を前後方向に対して略直交する左右方向に沿って設けることで、前方に向かって大きく屈曲する足先の動作を妨げることがない範囲で、前記後端縁をできるだけ後方の位置に設けることができる。そして、当該後端縁の中央よりも小指側に近い部位から小指側の側壁に至る中間位置と前記延長側壁の後端縁付近とを結ぶ傾斜した端縁を有する延長上壁を設けることによって、図８(ｂ)に示すように足甲部を前方に向かって移動させるように足先を屈曲させても、足先部分の屈曲動作を妨げることなく、従来保護が十分でなかった小指の側面および上面を覆い保護することができるようになっている。
　また、本願発明に係る靴は、足先部分を覆う先芯を靴先に内蔵した靴であって、前記先芯が、先端壁、左右の側壁、上面壁をなだらかな曲面で連続するように形成した椀状の殻体を有するとともに、少なくとも一方の側壁に、当該側壁の後端縁を上面壁の後端縁よりも後方に向かって長く形成した延長側壁を設けたことを特徴とする。
　本発明に係る先芯を内蔵した靴は、前述した靴と同様に親指の付け根付近から前方の足先部分を保護するとともに、図４に示す従来の先芯では十分に保護されていなかった小指部分を延長側壁によって保護するものとなっている。また、本発明に係る先芯を内蔵した靴は、小指部分を保護するにも関わらず、足甲部が先芯と強く当接することがなく、歩行の阻害や足先の屈曲運動を阻害しないようになっている。
　また、本願発明に係る靴は、前記先芯の上面壁の後端縁を前後方向に対して略直交する方向に沿って設けたことを特徴とする。足先は前方に向かって大きく屈曲するが、前記先芯の上面壁の後端縁を前後方向に対して略直交する方向に沿って形成することで、当該後端縁をできるだけ後方位置に設けることができ、足先部分の広い範囲を先芯によって覆っているにもかかわらず靴の屈曲を妨げないようになっている。
　また、本願発明は、上面壁の後端縁の略中央から親指側方向に向かう部位を前後方向に対して略直交する方向に沿うように設けるとともに、前記後端縁の略中央付近若しくは当該略中央付近から小指側の側壁に至る中間位置と前記延長側壁の後端縁付近とを結ぶ、内側に向って円弧を成すように形成された湾曲縁を有する延長上壁を設けた先芯を有する先芯内蔵靴であることを特徴とする。
　前記先芯の上面壁の後端縁を、略中央から親指側方向に向かう部位を前後方向に対して略直交する方向に沿うように設けると、図８(ｂ)に示すように足甲部を前方に向かって移動させるように足先を屈曲させても、足先部分の屈曲動作を妨げることがない範囲で前記後端縁をできるだけ後方の位置に設けることができる。
　また、前記先芯の後端縁の略中央付近若しくは当該略中央付近から小指側の側壁に至る中間位置と前記延長側壁の後端縁とを結ぶ内側に向って円弧を成すように形成された湾曲縁を有する延長上壁を設けることにより、従来保護が十分でなかった小指の側面および上面を覆うことができるにも関わらず、足先部分の屈曲動作を妨げることがない靴を形成することができるようになっている。
　また、本願発明は、前記上面壁の後端縁を前後方向に対して略直交する左右方向に沿って設けるとともに、当該後端縁の中央よりも小指側に近い部位から小指側の側壁に至る中間位置と前記延長側壁の後端縁付近とを結ぶ、傾斜した端縁を有する延長上壁を設けた先芯を有した先芯内蔵靴であることを特徴とする。
　本願発明に係る先芯内蔵靴に設けた先芯は、基本的な形状として前記上面壁の後端縁を前後方向に対して略直交する左右方向に沿って設けることで、図８(ｂ)に示すように足甲部を前方に向かって移動させるように足先を屈曲させても、足先部分の屈曲動作を妨げない範囲で、前記後端縁をできるだけ後方の位置に設けることができる。そして、本願発明に係る先芯内蔵靴は、後端縁の中央よりも小指側に近い部位から小指側の側壁に至る中間位置と前記延長側壁の後端縁付近とを結ぶ傾斜した端縁を有する延長上壁を設けた前記先芯によって、足先部分を屈曲させる動作を妨げることなく、従来保護が十分でなかった小指の側面および上面を覆い保護することができるようになっている。
　本発明に係る延長側壁を設けた先芯および当該先芯を内蔵した靴は、従来の先芯入り作業靴では保護が十分ではない足先の外側（小指）方向からの衝撃を受けた場合にも、足先を十分に保護することができるという効果を有している。また、上記のように外側方向からの衝撃から足先を保護するとともに、足の屈曲動作を阻害しないという効果を有している。
図１（ａ）は本発明に係る先芯の斜視図である。図１（ｂ）は本発明に係る先芯の他の例を表した斜視図である。 図２（ａ）は本発明に係る先芯と足の関係を表した説明図である。図２（ｂ）は本発明に係る先芯の他の例を表した説明図である。 本発明に係る先芯と足の関係を表した説明図である。 従来の先芯と足の関係を表した説明図である。 本発明に係る先芯の他の例を表した説明図である。 図６（ａ）は日本工業規格に示された先芯の説明図（側部断面図）である。図６（ｂ）は日本工業規格に示された先芯の説明図（背面図）である。 図７（ａ）は本発明に係る先芯の他の例に関する平面図である。図７（ｂ）は本発明に係る先芯の他の例に関する側部断面図である。図７（ｃ）は本発明に係る先芯の他の例に関する背面図である。 図８（ａ）は本発明に係る他の先芯の使用状態に関する説明図である。図８（ｂ）は本発明に係る他の先芯の使用状態に関する説明図である。 図９（ａ）は足と先芯の関係を側方から表した断面図である。図９（ｂ）は足と先芯の関係を上方から表した説明図である。図９（ｃ）は足と先芯底部との関係を上方から表した説明図である。図９（ｄ）は足と従来先芯の底部との関係を上方から表した説明図である。 図１０（ａ）はビドスコープによる靴の裏の観察写真である。図１０（ｂ）はビドスコープによる靴の裏の観察写真である。図１０（ｃ）はビドスコープによる靴の裏の観察写真である。 図１１（ａ）はビドスコープを側面から表した説明図である。図１１（ｂ）はビドスコープを正面から表した説明図である。図１１（ｃ）はビドスコープを斜め方向から撮影した説明写真である。図１１（ｄ）はビドスコープを上方から撮影した説明写真である。図１１（ｅ）はビドスコープに人が載った状態を表した説明写真である。図１１（ｆ）はビドスコープに人が載った状態を表した説明写真である。 図１２（ａ）は本願発明に含まれない先芯の例を表した平面図である。図１２（ｂ）は本願発明に含まれない先芯の例を表した側部断面である。図１２（ｃ）は本願発明に含まれない先芯の例を表した側部断面である。 図１３（ａ）は本願発明に係る先芯の他の例を表した平面図である。図１３（ｂ）は本願発明に係る先芯の他の例を表した平面図である。 従来型先芯の使用状態を表した側部断面図である。 本発明に係る先芯を用いた実験結果を示す図である。
　以下、本発明を実施するための形態について説明する。図１（ａ）は本発明に係る先芯の一実施の形態を表した斜視図であり、一例として鋼鉄で形成された鋼製先芯として形成された先芯１を表したものである。
　図示した先芯１は右足用として形成されたものであり、左足用の先芯は当該図示した先芯と左右対称の形状に形成されるものとなっている。先芯１は、先端壁２、左側壁３、右側壁４、上面壁５をなだらかな曲面で連続するように形成した椀状（ドーム状）の殻体として形成されたものである。当該殻体の肉厚は概ね１～２mmであり、当該殻体の内部には、足先を収容する収容空間が設けられている。
　なお、本願明細書において「前（先）」「後」「左」「右」「内」「外」「上」「下」「底」等の説明は、靴を履いた人体を基準とした向き、姿勢、位置を表している。
　本発明に係る先芯１は、日本工業規格（JIS）の「JIS T
8101」に則って形成されている。当該JIS規格は靴先に先芯を内蔵した安全靴について、その作業区分に基づきH種：重作業用、S種：普通作業用、L種：軽作業用の３種類を定義している。そして、先芯の形状は「先しんは、表面を全て平滑に仕上げ、へり及び角に丸みをつけ、鋼製のものは、全面にわたってさび止めを施したものとし、寸法は次による。」とした上で、「（ａ）アーチ後端中央部と最先端部との水平距離ａは、H種およびＳ種は40～60mm、L種は30～50mmとする。（ｂ）高さｂは、後端最後部において、H種およびS種は33mm以上、L種は28mm以上とする。（ｃ）下辺折り曲げ部分は、ほぼ水平に折り曲げ、水平な底辺の幅ｃは3mm以上とする。」との定義が行われている。当該定義中に用いた各寸法値ａｂｃは、図６に示した同号による各部位の寸法である。
　なお、本願発明に係る先芯は、一例として上記JIS規格のH種を満たすように形成しているが、S種、L種の実施を妨げるものではない。また、本願発明に係る先芯は、ＪＩＳ規格を満足する安全靴だけでなく、運動靴タイプの安全スニーカーや、一般作業靴、長靴などに適用したり、紳士靴などの爪先保形具としても用いることができるものである。
　先端壁２、左側（内側）壁３および右側（外側）壁４の下端には、内側に向かって折り曲げた所定幅の折り曲げ部６が設けられている。当該折り曲げ部６は、一般的にスカートと称されている部位であり、強度の向上と、靴底に対する先芯１の沈み込みを軽減するために設けられているものである。
　本発明に係る先芯１は、上記構造に加え少なくとも一方の側壁に、当該側壁の後端縁１７を前記上面壁５の中央位置における後端縁９よりも後方に延長した延長側壁７を設けたことを特徴とする。最適な具体例としては、外側に面した小指側の側壁である右側壁４に延長側壁７を設けている。
　図４に示した従来型の通常の先芯は、拇指球と親指先端の略中間位置に足先を入れる前記後端縁９によって形成される開口が設けられている。当該開口は靴の長手方向に対してほぼ直角を成すとともに靴底面に対して直角若しくはやや前傾した平面上に設けられている。そして、当該従来型の先芯を設けた靴では、図４に示すように先芯１００によって覆うことができるのは親指を中心とした部位であり、親指よりも後退した位置にある小指Ｌは先芯からはみ出てしまっていた。そのため、当該従来の先芯１００であっても、台車の車輪のように幅の細いものが横方向から追突するような場合には、先芯に覆われていない小指Ｌ部分に車輪が当たることがあり、足先を十分に保護できない場合があった。
　図２（ａ）は、靴を履いた状態の足先と先芯１の関係を表した説明図である。足先の形は個人差があるものの、小指Ｌは概ね親指Ｔに対して後退した位置にある。本発明に係る先芯１には、前述したように側方に延長側壁７を設けている。延長側壁７は、長さおよび高さともに小指Ｌを側方から十分に覆うことができる大きさの略方形状の突出片である。図２（ａ）に示した延長側壁７は、小指Ｌの上部がほぼ開放され、小指Ｌの下部にはスカートである折り曲げ部６が無いものとして形成されている。
　先芯１の前記延長側壁７を除いた後端縁９で形成される足入れ部開口は、従来の先芯と同様に拇指球と親指先端の略中間位置であって、かつ、靴の長手方向に対してほぼ直角を成すとともに靴底面に対して直角若しくはやや前傾した平面上に設けられている。
　なお、図１（ｂ）、図２（ｂ）に示すように、延長側壁７の上端と上面壁５に亘る小指Ｌの上部に、当該小指Ｌの上部を覆う湾曲した略三角形状の上部小壁（延長上壁）８を設けても良い。さらに、小指Ｌの下部にスカートを延長した折り曲げ部６を設けてもよい。この上部小壁８および延長した折り曲げ部６は、足指の屈曲に伴う履き心地、歩行や作業時に求められる靴底および甲皮の柔軟性を考慮して、その形状や大きさが決定されるものである。
　また、図１における延長側壁７を、先芯１とは異なる別部材として形成しても良い。例えば、図５のように側壁１６を用意し、これを先芯１の右側壁４の一部（外面４ａ、または後端４ｂ、または内面４ｃ）に固着するといった構成が挙げられる。この固着の方法としては、接着剤による固着、溶接による固着、右側壁４と側壁１６にそれぞれ係合部と被係合部を設けることによる固着（例えば凹部と凸部との嵌合によるもの）、さらには右側壁４と側壁１６とに貫通孔を設けてネジ止めするといった固着方法などが挙げられる。
　図３は、延長側壁７を設けた側部付近の靴先の断面図と、直径20cmの耐荷重300kgの車輪Ｓとの関係を表した説明図である。同図に示した靴は、甲被１０、先芯１、先裏布１１、中敷き（インソール）１２、中底１３、ミッドソール１５、アウトソール１４等によって構成されている。
　通常、台車の車輪Ｓは、荷台下の四隅に設けられている。このため、台車が足にぶつかる場合に車輪Ｓと衝突するのは概ね靴先である。足首に近い部位は荷台の縁が車輪よりも先に接触する場合が多く車輪とは接触しにくいが、足先は荷台の下に入り込む場合があるからである。また、足先の中でも特に車輪Ｓとの接触が多いのは、足の外側である。すなわち、足先の小指側が最も車輪Ｓと接触する可能性が高いのである。
　車輪Ｓと靴先の関係は図３に示した通りであり、延長側壁７が小指Ｌと車輪Ｓとの直接的な接触を阻害することがわかる。
　重量のある荷物を搭載した手押し台車の場合、車輪Ｓが延長側壁７を乗り越えて小指Ｌの上部まで乗り上げることは少ない。通常、台車の操作は人間が行うので、台車に重量物が搭載されている場合にはスピードが遅く、台車を上昇させつつ車輪が靴先に乗り上げるほどの勢いがないからである。車輪が靴先にぶつかると、靴先がくさびのように車輪と床面の間に挟まれ、車輪止めのように台車を停止させる状態になる。
　また、搭載した荷物の重量が軽く台車のスピードが速い場合には、車輪が靴先に乗り上げるケースも想定されるが、この場合には上方から小指Ｌに作用する荷重は比較的小さいので怪我をするケースは少ない。また側方からの衝撃は先芯１（延長側壁７）によって遮断される。以上の通り、上記いずれの場合であっても足先に生じる怪我を防止あるいは軽減することができるようになっている。
　また、前述した上部小壁（延長上壁）８を設けている場合には、延長側壁７自体の強度が向上するとともに、僅かながら小指の上方を覆うように保護することになるので、乗り上げた車輪から小指周辺を保護できるようになっている。
　また、小指付近の上部が開口していても、前記延長側壁７の上縁と上面壁５、あるいは後述する延長側壁２６の上縁と上面壁２４が小指付近を囲むようになっている。したがって、穿頭状のものが小指付近の直上部から刺さるような場合を除き、前記延長側壁の上縁と上面壁が支えとなって、ある程度の大きさの落下物や乗り上げた台車などの荷重が直接的に小指付近に到達するのを防ぐことが出来るようになっている。さらに、前記延長側壁の上縁と上面壁によって囲まれた部分は靴の甲被によって覆われている部分であり、当該甲被も一定量の荷重を支えることができるので小指付近の保護に貢献している。
　図２（ｂ）に示した先芯１を内蔵した靴に対して、側方（小指側）から手押し台車を衝突させたところ、図１５のような実験結果が得られた。
　この実験では、先芯１の延長側壁７の高さを20ｍｍに設定し、台車の移動速度を、通常歩行程度（1.4m/sec）、ゆっくり歩く程度（1.0m/sec）、極ゆっくり歩く程度（0.6m/sec）の３段階に調節し、それぞれの移動速度において、台車の車輪Ｓが靴の上面に乗り上げるか否かを確認した。
　また、台車の各速度において、台車上に搭載する荷物の重量を50kg～300kgの間で50kgずつ増やしていき、各重量において車輪Ｓが靴の上面に乗り上げるか否かを確認した。
　図１５に示す表では、車輪Ｓが延長側壁７を越えて靴の上に乗り上げた場合には「乗り上げた」という表記を、車輪Ｓが延長側壁７を越えられずに止まった場合、あるいは移動方向とは反対側へ跳ね返った場合は「乗り上げない」という表記をしている。
　この実験の結果、いずれの移動速度で台車を衝突させても、車輪Ｓは延長側壁７を越えることなく「乗り上げない」という結果が得られた。このことから、本発明に係る先芯１を用いることで、足先の外側（特に小指側）方向からの衝撃を受けた場合であっても、足先を十分に保護できるということが分かる。
　以上説明した本発明に係る延長側壁を設けた先芯および当該先芯を内蔵した靴は、通常の先芯入り作業靴では保護が十分ではない足先の外側（特に小指側）方向からの衝撃を受けた場合であっても、足先を十分に保護できるものである。
　一方、足先の保護に重点を置くのであれば、全ての指と足甲部までを覆う大きな先芯を用いればよい。しかし、これではつま先の屈曲ができず、作業や歩行に支障が生じることになる。このような、作業や歩行に支障が生じることがなく、かつ、足指の全てを含む足先全体を実質的に保護することができる延長側壁および当該延長側壁と同様の作用効果を奏する手段を設けた先芯（先芯を内蔵した靴）が本願発明の要旨である。したがって、本願発明に係る手段と実質的に等しい作用・効果を奏する手段である場合には、その形状が上記実施の形態において説明した形状と相違するものであっても、実質的に本発明の技術的範囲に属するものである。
　なお、用途に応じて、内側（親指側）を保護するように、延長側壁７と同様の側壁を内側（親指側）に設けたものも、本発明の技術的範囲に属するものである。また、先芯を構成する素材は鋼材に限らず、ポリカーボネイトその他の合成樹脂を用途に応じて使用してもよいものである。
　図７（ａ）、図７（ｂ）、図７（ｃ）は本発明に係る先芯のさらに最適な具体例を表した説明図である。図７（ａ）は先芯２０の平面図、図７（ｂ）は図７（ａ）に示した先芯２０のＸ－Ｘ’線断面図、図７（ｃ）は背面図を表している。各図は右足用の先芯を表した説明図となっている。以下当該右足用の先芯２０の構造について説明する。なお、当該先芯２０を左右対称に反転させた形状が左足用の先芯となるものであり、両者に技術的な差異は無い。
　図７に示した先芯２０は、前述した先芯１と同様に先端壁２１、左側壁２２、右側壁２３、上面壁２４、下辺折り曲げ部２５、延長側壁２６、後端縁２７を有する。先芯２０は、前記JIS規格のH種（重作業用）として定められた条件を満たすドーム状の殻体（以下「本体部分」という）を有するとともに、当該本体部分に延長側壁２６を設けたものである。
　図７に示した延長側壁２６を含む先芯２０の全長Ｌ１は６０～８０mmであり、先端壁２１から後端縁２７の中央Ｑまでの長さａ１は約４０～５０mmである。そして、側面視上における後端縁２７の中央Ｑから延長側壁２６先端までの長さａ２は約２０～３０mmである。
　なお、前記後端縁２７の中央Ｑとは、本体部分の左右方向における中間点付近若しくは本体部分の先端壁２１から後端縁２７までの距離が最も長くなる後端縁２７上の位置付近をいうものである。
　延長側壁２６は、本体部分との境界（２点鎖線３１）からなだらかに下降する内側に向かって湾曲した湾曲部２８と、底面に対して略垂直な後端面２９を有している。湾曲部２８と角部３０との間の部分は、概ね底面から所定の高さｈ１を有するようになっており、角部３０は外側に向かって湾曲した外縁となっている。なお、当該高さｈ１を有する部位は延長側壁としての機能を発揮する限りにおいて、湾曲部２８から角部３０に亘る部位を連続した曲線として形成したり、底面と平行な直線部として形成しても差し支えがないものである。
　当該延長側壁２６の高さｈ１は、一例として概ね全高ｂ１の半分程度の高さに形成されている。前記JIS規格によるとＨ種の全高ｂ１は３３mm以上であるから、本実施の形態に係る延長側壁２６の高さｈ１は１６．５mm以上であり、本実施の形態に係る先芯２０では２０mm程度の高さに形成している。この高さは、靴底や中敷きの厚みなど、取り付ける靴の構造も考慮して定められるものであり、少なくとも収容した足の小指の高さを超えるように定められるものである。
　図７（ｂ）は側方側から見た断面図であって、主として右側壁２３および当該右側壁２３に連続して設けた延長側壁２６の形状を表している。２点鎖線で示した線３１は、ドーム状の殻体である本体部分と延長側壁２６との仮想的な境界線であり、側面視上において反対側に位置する左側壁２２の開口縁とほぼ同じ位置に重って見える部位である。
　延長側壁２６を有する先芯２０の背面図は、図７（ｃ）に示すように右側に拡張部を設けたような形状に見えている。この拡張されているように見えている部分が延長側壁２６であって、本体部分に対して斜め後方に張り出すように設けられている関係で、背面図では右側に拡張したような図形に見えている。また、図７（ｃ）において２点鎖線で示した線３１で示した部位が本体部分の後端縁を示しており、この位置は概ね延長側壁を設けていない従来型の先芯の後端縁と近似した位置である。
　上面壁２４の後端縁２７の形状は、図６に示した先芯５０の後端縁Ｙのように、左右方向に沿ってなだらかな弧を描く上縁と、左右の両側壁においてなだらかに連続しながら下降する内側肩部３７、外側肩部３８を有した開口縁を有したものとなっている。
　上面壁２４の後端縁２７の位置および形状は、先芯を内蔵した靴において重要な要素になっている。例えば、従来型の先芯の場合に後方に向かう後端縁２７の張り出し量が多くなると、足先部分が僅かに屈曲しても足甲と後端縁２７が接触するようになる。したがって、先芯の本体部が備える後端縁２７の位置および形状は作業靴にとって重要な要素となっている。
　日本人の足に適合した作業靴を作る場合には、足の大きさに応じた靴のサイズ毎に前記JIS規格で定められた寸法を比例的に増減して適用した先芯を内蔵する。これにより、概ね足先部分の屈曲時に足甲と後端縁２７が強く接触しない日本人の足に合わせた先芯の本体部分を形成することができる。本体部分に求められる先芯としての強度、および屈曲時における足甲と後端縁２７との接触の程度については、図６に示す従来型の先芯と同様である。
　なお、日本以外の国において前述したJIS規格と同様の安全規格が存在している場合には、各国の安全規格を満たすように先芯および作業靴が形成される。
　図１４は上記従来型の先芯５０を内蔵させた靴Ｋと足Ｆの関係を先端を断面として表した説明図であり、靴Ｋは、甲被５２、先裏布５３、中敷き（インソール）５４、ミッドソール５５、アウトソール５６から構成されている。
　適切に形成されている前記JIS規格に基づく従来型の先芯５０の場合、足裏が歩行面に対して直角を成す程度にまで靴先を屈曲させることができる。すなわち、強く足先を屈曲させた場合であっても足甲部が後端縁５７と接触しないようになっている。
　本実施の形態に係る先芯２０は、上記図１４に示したような従来型の先芯５０が有する足先の屈曲性と履き心地を損なうことなく、外側（特に小指側）面の保護を強化した先芯となっている。
　改めて先芯２０の構造的な特徴点を述べると、先芯２０は図７に示す構造を有したものであり、本体部分の小指側（外側）である右側壁２３に、延長側壁２６を斜め後方に向かって突出するように設けたものである。
　上面壁２４の後端縁２７は左右方向に沿ってなだらかな弧を描くような外形を成している。左側（内側）側壁２２と後端縁２７の間には、なだらかに下降しながら両者を接続する内側肩部３７があり、右側（外側）側壁２３と後端縁２７の間には、なだらかに下降しながら両者を接続する外側肩部３８が設けられている。当該連続する後端縁２７、内側肩部３７、外側肩部３８からなる上縁部３９の形状が、本実施の形態である先芯２０にとって重要な形状になっている。当該上縁部３９の形状は、適切に形成された従来型の先芯の同一部位と近似した形状を有している。これにより、先芯２０は足を強く前方に屈曲させても足の甲部と接触せず、図１４に示した例と同様に足先の屈曲動作を妨げることがないようになっている。
　一方、足先（靴先）の屈曲を妨げないためには、前記上縁部３９の形状とともに、先芯２０の底部の形状も重要である。図８（ａ）は、先芯２０を装着した靴Ｋの靴先部の断面図を表している。靴Ｋは、主な構成として甲被３２、先裏布３３、中敷き（インソール）３４、ミッドソール３５、アウトソール３６から構成されている。図８（ｂ）は、靴Ｋの先端部が屈曲した状態を表している。
　図９（ａ）～図９（ｃ）は、図８（ａ）に示した先芯２０と足Ｆの先部のみを表した説明図である。図９（ａ）は側方から見た断面図として表し、図９（ｂ）は先芯２０の上壁の後端縁２７と足Ｆの足先部分との関係を表し、図９（ｃ）は先芯２０の底面と足Ｆの先部との関係を表した説明図である。なお、図９（ｄ）は図９（ｃ）との比較に用いる従来型の先芯と足Ｆの先部との関係を上方から見た平面図として表したものである。
　図９（ａ）に示しているように、足Ｆの底面は概ね前方から足趾（ゆび）Ａ、踏み付け部Ｂ、踏まずＣ、踵Ｄの各領域に分けることが出来る。足の指は、大まかに中足骨Ｊ（Metatarsal）と、当該中足骨Ｊより先の部分である趾骨Ｇ（しこつ、Phalanx）によって構成されている。中足骨Ｊと趾骨Ｇを接続する関節をＭＰ（Metatarsal Phalanx）関節という。本願明細書では、第１指（親指）から第５指（小指）までの各ＭＰ関節をなだらかに結んだ仮想的な湾曲線をＭＰライン（ＭＰ）という。
　図８（ａ）に示したつま先立ちのような屈曲は、主としてＭＰライン上の何れかの関節を中心として起こるものであり、屈曲部位に近い踏み付け部Ｂが歩行面等と接地する状態になる。
　靴底の構造は多様であるが、一般的には靴の内側から接地面側に向かって中敷き３４、ミッドソール３５、アウトソール３６が設けられている。そして、前述した図８（ｂ）に示すような足裏が垂直になるような屈曲を行う場合には、当然ながら靴底も足の形状に追従して屈曲する。
　足先が屈曲する際に、靴底が足の形状に追従して屈曲できなければ、作業姿勢の維持や足の運動を阻害することになる。本実施の形態に係る先芯２０は、延長側壁２６を設けることに伴って非屈曲部が増加したにもかかわらず、従来の靴と同様の屈曲性能を有している。
　図１０は、観察面となるガラス表面に接触した部位を明るく照らすビドスコープを用いて撮影した靴底面の写真画像である。
　図１１（ａ）～図１１（ｄ）はビドスコープの説明図および説明写真等である。撮影に用いたビドスコープ９０は、立方体型のケースを有しており、観察面として透明で肉厚のガラス板９１を設けたものである。ガラス板９１の裏面には、靴底の外形よりもやや大きく切り抜かれたマスク板が装着されており、前記マスク板によって切り抜かれた領域のみで光の透過が可能となっている。当該切り抜かれた領域は、左右の靴それぞれに対応して個別に設けられており、前後方向に沿って並んで設けられている。また、ガラス板９１の端面からライト９２によって均等な光をガラス板９１内に照射するようになっている。
　前記立方体型のケース内の中央には、左右の空間を仕切る隔壁９３が設けられており、前記左右の靴用の切り抜かれた領域に対応した空間が形成されるようになっている。また、前方はケースの前方が開口するとともに、隔壁９３で仕切られた左右の空間のそれぞれには、後方から前方に向かって傾斜させた鏡９４が設けられている。
　図１１（ｅ）、図１１（ｆ）に示すように、上記構成のビドスコープ９０上に靴を着用した人間が立つと前方の開口から鏡９４を介して靴底面を見ることが出来る。そして、ガラス板９１に密着している部分が、ガラス板９１内で拡散している光によって照射されて明るく反射する。この反射光をカメラ９５で撮影したものが、図１０に示す画像である。
　図１０（ａ）は、本実施の形態における先芯２０を装着した靴の底面であって、着用者が観察面に対して直立した場合（図１１（ｅ）の状態）を撮影した画像である。
　図１０（ｂ）は、本実施の形態における先芯２０を装着した靴の底面であって、着用者が膝を前方に突きだして観察面に対して靴先を接触させたまま踵を浮かせた場合（図１１（ｆ）の状態）を撮影した画像である。
　図１０（ｃ）は、延長側壁の無い従来型の先芯を装着した靴の底面であって、図１０（ｂ）と同様に着用者が膝を前方に突きだして観察面に対して靴先を接触させたまま踵を浮かせた場合を撮影した画像である。
　図１０（ａ）は靴先を屈曲させることなく、ビドスコープの上に立った状態の靴底を表しているが、実験の結果、延長側壁２６の有無に関わらずほぼ同じ部位がガラス板９１の表面に接している状態が観察された。従って、図１０（ａ）は延長側壁の有る先芯２０を用いた靴に関する写真のみを掲載し、延長側壁の無い先芯に関する写真を省略している。
　図１０（ｂ）に記載した曲線６６と、図１０（ｃ）に記載した曲線６７はともに、接地部位と接地していない部位の境界を結んだ境界線である。両図を比較して解るように、当該境界線６６、６７の位置はほぼ等しいということができる。これは、延長側壁の有無に関わらず、靴底が足の形状に追従して屈曲していることを記している。すなわち、上記実施例に示した延長側壁２６の有無が足の屈曲に影響を与えておらず、本実施例に係る先芯を内蔵した靴が従来型の先芯を内蔵したものと同様の屈曲性を備えているということを示している。
　図９（ｃ）は靴底付近の先芯２０の形状と足の関係を表した説明図であり、図９（ｄ）は従来型の先芯５０の靴底付近の形状と足の関係を表した説明図である。前述したように、足先部の屈曲はＭＰラインに沿った踏み付け部Ｂを中心に行われる。図９（ｃ）と図９（ｄ）を比較して解るように、延長側壁２６が、従来型の先芯の後端縁に相当する部位よりも後方に伸びているにも関わらず、ＭＰラインに沿った踏み付け部Ｂを中心とした領域に対して、屈曲を阻害するような影響を与えない位置に先芯が存在していることが理解される。これは、上記ビドスコープを用いた観察結果とも一致するものである。
　図９（ｃ）に示したｍｐラインは、ＭＰラインを靴の前後方向に沿って、踏み付け部Ｂの前縁部と一致するまで前方に移動させた仮想線である。このｍｐラインの最前部は、平面視において従来型および本実施の形態に係る先芯２０の後端縁２７（上縁部３９）の位置とほぼ一致している。
　足先の屈曲は、踏み付け部Ｂを中心に行われるため、踏み付け部Ｂの前縁部であるｍｐライン上では大きな屈曲は起こらない。したがって、本願発明に係る先芯２０を搭載した図９（ｃ）記載の靴も、ほぼ従来型の先芯５０を搭載した図９（ｄ）記載の靴も、靴底の屈曲のしかたに実質的な差異は無く、靴先の屈曲動作に実質的な影響を与えないものとなっている。
　また、上記上縁部３９とは、先芯２０の後端縁２７、当該後端縁２７に連続する内側肩部３７および外側肩部３８からなる縁部であり、足を前方に屈曲させた際に足の甲部が近接する部位である。しかしながら、当該上縁部３９は、ＭＰラインより前方の屈曲しない位置の上部に位置しているため、ＭＰラインで足が屈曲しても足甲部と接触しにくいようになっている。
　非特許文献２の「5.1 Specific ergonomic features」のFigure1に、靴の折り曲げ試験時における立て膝を付いた姿勢が示されている。上記実施例で説明した靴先の屈曲姿勢は、当該非特許文献２に係るISO規格によって定められた姿勢である。
　当該規格で示された立て膝を着いた姿勢をとる場合、後方の足に着用した靴は前方へ大きく屈曲する。このような屈曲が生じる場合、親指の拇指球と呼ばれる踏み付け部Ｂに含まれる膨らみ部分が主な接地領域となって各関節が屈曲する。すなわち、前述したＭＰラインを中心とした屈曲が行われ、図８（ｂ）に示すような足裏が垂直になる程度の屈曲が行われる。
　なお、足の長さや形状は個人差があるので、前記ＭＰ関節の位置を結ぶ線ＭＰラインや当該ＭＰラインを前方にシフト移動させたｍｐラインの位置も、厳密にいえば靴を履く人によって異なるものである。しかし、この点については、前述した日本工業規格等によって規格化されている先芯の寸法値を基準として、靴の大きさに合わせたいくつかの代表的な位置を段階的に設定することができる。当該規格で標準化された従来型の先芯は、足先を適切に保護しつつ、図８に示すような足先の屈曲を許容するものとなっている。すなわち、当該規格に定めた前記最先端部からアーチ後端中央部までの水平距離ａ（Ｈ種およびＳ種は40～60mm）は、足先の保護と足先の屈曲が両立する先芯の後端縁の位置を定めたものということができる。そして、この位置は足の大きさに応じた靴のサイズである、24cm,25cm・・・30cmという標準的な靴のサイズに応じて比例的に換算し決定することができる。
　上記規格に基づき設定される水平距離ａは、本実施の形態における先芯２０の上縁部３９の位置を定める数値でもある。そして、足先の保護と足の屈曲を両立させるという機能の点からみて、前記水平距離ａは前記ｍｐラインの最前部と一致する寸法値と一致するのが好ましい。
　前述した通り、足先の屈曲を許容するには足先の甲部が先芯２０の上縁部３９に強く接触しないことが条件となる。従来の先芯は、靴の前後方向に対してほぼ直角方向を成すように後端縁が設けられており、上記実施の形態に係る先芯２０も、靴の前後方向に対してほぼ直角方向を成すように上縁部３９を設けている。
　一方、ｍｐラインは両端が後方に向かうように湾曲した線であり、足甲との関係のみを考慮すれば、前記上縁部３９もｍｐラインを超えない程度に湾曲させた外縁として形成しても差し支えがないものである。
　図１２（ａ）～（ｃ）は、延長側壁を有する先芯の形状を例示したものである。図１２（ａ）は上縁部を後方に向かって湾曲させた先芯の一例であり、図１２（ｂ）は当該図１２（ａ）の中央位置Ｘ１－Ｘ１’を側方から見た断面図として表したものである。
　図１２（ａ）に示した先芯６０は、本体部分の形状は従来の先芯と同様のものであるが、小指側（外側）の側壁６１を後方に向かって長く形成し、親指側（内側）の側壁６２は従来の先芯と同様の位置に設けたものである。そして、上面壁６３の後端縁６４を、側壁６１の上部と側壁６２の上部とをなだらかに結ぶ曲線を描くように形成したものである。また、当該例は左右を結ぶ後端縁６４が、前述したｍｐラインを大きく超えた形状を有したものとなっている。
　この例に示した先芯６０は、後端縁６４がｍｐラインを大きく超えているので、足先を大きく屈曲させると甲部が後端縁６４に接触し、それ以上の屈曲運動が妨げられることになる。
　図１２（ｃ）に示した先芯７０は、本体部分の形状は従来の先芯と同様のものであるが、小指側（外側）の側壁７１を後方に向かって長く形成し、親指側（内側）の側壁７２は従来の先芯と同様の位置に設けたものである。
　そして、上面壁７３の後端中央から親指側（内側）に向かう後端縁７４は従来の先芯と同様の位置および形状に形成するとともに、中央から小指側（外側）の側壁７１に向かう部分については小指側（外側）の側壁７１から中央方向に向かう端縁７５と上面壁７３の中央から斜め後方に向かう端縁７６を有した形状に形成されている。この例に示した先芯７０は、上記端縁７５と端縁７６で構成される中央から外側の後端縁がｍｐラインを大きく超えているので、足先を大きく屈曲させると甲部が端縁７５、７６に接触し、それ以上の屈曲運動が妨げられることになる。
　図１３（ａ）に示した先芯４０は、本体部分の形状は従来の先芯と同様のものであるが、小指側（外側）の側壁４１を後方に向かって長く形成し、親指側（内側）の側壁４２は従来の先芯と同様の位置に設けたものである。
　そして、上面壁４３の後端中央４５から親指側（内側）に向かう後端縁４４は従来の先芯と同様の位置および形状に形成するとともに、後端中央４５から小指側（外側）の側壁４１に向かう部分については当該後端中央４５から小指側（外側）の側壁４１に設けた延長側壁の後端に内側に向って円弧を成すように形成された湾曲縁４６を形成している。そして、上面壁４３の外側後方部に当該湾曲縁４６を端縁とする延長上壁４７が設けられている。
　湾曲縁４６はｍｐラインを超えない位置に設けられている。この形状の場合、足を大きく屈曲させても甲部が湾曲縁４６に接触しにくく屈曲運動が妨げられないようになっている。なお、湾曲縁４６と近似した形状であっても、中央部４５と側壁４１の後端を平面視において直線的に結ぶような形態の後端縁を形成した場合にはｍｐラインを超えるような状態になり足の屈曲運動を妨げるようになる。
　また、当該先芯４０は、前述した先芯２０の上縁部３９に相当する部位よりも後方に、ｍｐラインを超えないように上面壁４３と延長側壁とを連続的に接続する延長上壁４７が設けられている。当該延長上壁４７は、延長側壁を補強する作用を有するとともに、小指の上方を覆うようになっているので、前述した先芯と比較して上方からの荷重に対する保護が強化されているものである。
　図１３（ｂ）に示した先芯８０は、本体部分の形状は従来の先芯と同様のものであるが、小指側（外側）の側壁８１を後方に向かって長く形成し、親指側（内側）の側壁８２は従来の先芯と同様の位置に設けたものである。
　そして、上面壁８３の後端中央８５から親指側（内側）に向かう後端縁８４は従来の先芯と同様の位置および形状に形成するとともに、当該後端中央８５よりも小指側（外側）に近い部位８６から小指側の側壁８１に設けた延長側壁の後端縁付近とを結ぶ傾斜した端縁８７を形成している。
　当該端縁８７はｍｐラインを超えない位置に設けられている。この形状の場合、足先を大きく屈曲させても甲部が端縁８７に接触しにくく屈曲運動が妨げられないようになっている。
　また、当該先芯８０は、前述した先芯２０の上縁部３９に相当する部位よりも後方に、ｍｐラインを超えないように上面壁８３と延長側壁とを連続的に接続する延長上壁８８が設けられている。当該延長上壁８８は、延長側壁を補強する作用を有するとともに、小指の上方を覆うようになっているので、前述した先芯と比較して上方からの荷重に対する保護が強化されているものである。
　最後に、下端に折り曲げ部（スカート）について説明する。先芯１に図１に示したような延長側壁７だけを設けた場合、延長側壁７に側方（小指側）から極度に大きな衝撃力が加わると延長側壁７が内側（先芯１の開口側）に向かって折れ曲がってしまう可能性がある。この場合、延長側壁７の下端に折り曲げ部（スカート）６を形成することによって、延長側壁７の左右方向に対する強度を向上させることができるものとなっている。この構成により、延長側壁７が内側（先芯１の開口側）に折れ曲がりにくくなり、側方からの衝撃力に対する小指保護を強化することができるようになっている。
　また、先芯１に折り曲げ部６を設けずに延長側壁７だけを設けた場合、延長側壁７に上方から落下物等による大きな衝撃が加わると延長側壁７が靴底に対して沈み込んでしまう可能性がある。この沈み込みが深くなると、延長側壁７の上端縁が小指よりも低くなり、落下物の荷重が小指の上面に作用する可能性が出てくる。そこで、上記と同じく延長側壁７の下端に折り曲げ部（スカート）６を形成すると、折り曲げ部６と靴底との接触面積が増加させると延長側壁７が靴底に対して沈み込みにくくなる。その結果、上方から大きな衝撃が加わっても小指を保護するようになっている。
　本発明は、安全靴その他の作業靴に利用することができる。また、運動靴タイプの安全スニーカーや一般作業靴、長靴、紳士靴などの爪先保形具として利用可能である。
１　先芯
２　先端壁
３　左側（内側）壁
４　右側（外側）壁
４ａ　外面
４ｂ　後端
４ｃ　内面
５　上面壁
６　折り曲げ部
７　延長側壁
８　上部小壁（延長上壁）
９　後端縁
１０　甲被
１１　先裏布
１２　中敷き（インソール）
１３　中底
１４　アウトソール
１５　ミッドソール
１６　側壁
１７　後端縁
２０　先芯
２１　先端壁
２２　左側壁
２３　右側壁
２４　上面壁
２５　下辺折り曲げ部
２６　延長側壁
２７　後端縁
２８　湾曲部
２９　後端面
３０　角部
３１　本体部分との境界（２点鎖線）
３２　甲被
３３　先裏布
３４　中敷き（インソール）
３５　ミッドソール
３６　アウトソール
３７　内側肩部
３８　外側肩部
３９　上縁部
４０　先芯
４１　小指側（外側）の側壁
４２　親指側（内側）の側壁
４３　上面壁
４５　後端中央
４４　後端縁
４６　湾曲縁
４７　延長上壁
５０　先芯
５２　甲被
５３　先裏布
５４　中敷き（インソール）
５５　ミッドソール
５６　アウトソール
５７　後端縁
６０　先芯
６１　小指側（外側）の側壁
６２　親指側（内側）の側壁
６３　上面壁
６４　後端縁
７０　先芯
７１　小指側（外側）の側壁
７２　親指側（内側）の側壁
７３　上面壁
７４　後端縁
７５　端縁
７６　端縁
８０　先芯
８１　小指側（外側）の側壁
８２　親指側（内側）の側壁
８３　上面壁
８４　後端縁
８５　後端中央
８６　小指側（外側）に近い部位
８７　端縁
８８　延長上壁
９０　ビドスコープ
９１　ガラス板
９２　ライト
９３　隔壁
９４　鏡
９５　カメラ
９６　曲線
９７　曲線
１００　先芯
ＭＰ ＭＰライン
ｍｐ　ｍｐライン
ｈ１　高さ
ａ　水平距離
Ａ　足趾（ゆび）
Ｂ　踏み付け部
Ｃ　踏まず
Ｄ　踵
Ｆ　足
Ｇ　趾骨（しこつ、Phalanx）
Ｊ　中足骨（Metatarsal）
Ｋ　靴
Ｌ　小指
Ｓ　車輪
Ｔ　親指
Ｙ　後端縁

Claims (10)

  1. 　靴先に内蔵した状態で足先を覆う先芯であって、
    　先端壁、左右の側壁、上面壁をなだらかな曲面で連続するように形成した椀状の殻体を有するとともに、
    　少なくとも一方の側壁に、当該側壁の後端縁を後方に延長した延長側壁を設けたことを特徴とする先芯。
  2. 　足先を覆う先芯を靴先に内蔵した靴であって、
    　前記先芯が、先端壁、左右の側壁、上面壁をなだらかな曲面で連続するように形成した椀状の殻体を有するとともに、
    　少なくとも一方の側壁に、当該側壁の後端縁を後方に延長した延長側壁を設けた先芯であることを特徴とする先芯内蔵靴。
  3. 　靴先に内蔵した状態で足先を覆う先芯であって、
    　先端壁、左右の側壁、上面壁をなだらかな曲面で連続するように形成した椀状の殻体を有するとともに、
    　少なくとも一方の側壁に、当該側壁の後端縁を上面壁の後端縁よりも後方に向かって長く形成した延長側壁を設けたことを特徴とする先芯。
  4. 　前記上面壁の後端縁は、前後方向に対して略直交する方向に沿って設けられていることを特徴とする請求項３記載の先芯。
  5. 　前記上面壁の後端縁の略中央から親指側方向に向かう部位を前後方向に対して略直交する方向に沿うように設けるとともに、
    　前記後端縁の略中央付近若しくは当該略中央付近から小指側の側壁に至る中間位置と前記延長側壁の後端縁とを結ぶ、内側に向って円弧を成すように形成された湾曲縁を有する延長上壁を設けたことを特徴とする請求項３記載の先芯。
  6. 　前記上面壁の後端縁を前後方向に対して略直交する左右方向に沿って設けるとともに、当該後端縁の中央よりも小指側に近い部位から小指側の側壁に至る中間位置と前記延長側壁の後端縁付近とを結ぶ、傾斜した端縁を有する延長上壁を設けたことを特徴とする請求項５記載の先芯。
  7. 　足先を覆う先芯を靴先に内蔵した靴であって、
    　前記先芯が、先端壁、左右の側壁、上面壁をなだらかな曲面で連続するように形成した椀状の殻体を有するとともに、
    　少なくとも一方の側壁に、当該側壁の後端縁を上面壁の後端縁よりも後方に向かって長く形成した延長側壁を設けたことを特徴とする先芯内蔵靴。
  8. 　前記上面壁の後端縁は、前後方向に対して略直交する方向に沿って設けられていることを特徴とする請求項７記載の先芯内蔵靴。
  9. 　前記上面壁の後端縁の略中央から親指側方向に向かう部位を前後方向に対して略直交する方向に沿うように設けるとともに、
    　前記後端縁の略中央付近若しくは当該略中央付近から小指側の側壁に至る中間位置と前記延長側壁の後端縁付近とを結ぶ、内側に向って円弧を成すように形成された湾曲縁を有する延長上壁を設けたことを特徴とする請求項７記載の先芯内蔵靴。
  10. 　前記上面壁の後端縁を前後方向に対して略直交する左右方向に沿って設けるとともに、当該後端縁の中央よりも小指側に近い部位から小指側の側壁に至る中間位置と前記延長側壁の後端縁付近とを結ぶ、傾斜した端縁を有する延長上壁を設けたことを特徴とする請求項７記載の先芯内蔵靴。
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