JP2019005387A - スポーツ用シューズ - Google Patents
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Abstract
【課題】スポーツ用シューズにおいて、使用状況に応じてアッパーのフィット性およびホールド性を両立させるとともに、補強部の損傷を抑えて長期に亘り使用できるようにする。
【解決手段】シューズSのアッパー6は、第1および第2生地材11,12の機械的強度を補強するための補強部13からなる。補強部13は、室温域において生地材11,12が伸張する方向における歪み速度が大きくなるにつれて歪み量に対する単位幅あたりの引張荷重が増大して伸びにくくなる歪み速度依存性を有している。また、補強部13は、熱可塑性エラストマーからなる補強部材14が、第1生地材11と第2生地材12との間に挟まれた状態で生地材11,12と一体に形成されかつミッドソール2上部から着用者の足の足甲部に対応する位置に亘って連続するように構成されている。
【選択図】図1
【解決手段】シューズSのアッパー6は、第1および第2生地材11,12の機械的強度を補強するための補強部13からなる。補強部13は、室温域において生地材11,12が伸張する方向における歪み速度が大きくなるにつれて歪み量に対する単位幅あたりの引張荷重が増大して伸びにくくなる歪み速度依存性を有している。また、補強部13は、熱可塑性エラストマーからなる補強部材14が、第1生地材11と第2生地材12との間に挟まれた状態で生地材11,12と一体に形成されかつミッドソール2上部から着用者の足の足甲部に対応する位置に亘って連続するように構成されている。
【選択図】図1
Description
本発明は、スポーツ用シューズに関するものである。
従来から、例えば特許文献1のように、足の甲を包むためのアッパーを備えるシューズが知られている。このアッパーは、網目状のメッシュ材と、このメッシュ材の上面であって足の爪先側に対応する位置に縫合された補強部と、を有している。この補強部は、例えば人工皮革のような伸び難い素材で形成されており、アッパーの部分的な領域(例えば足の指を含む前側部分)の形状を維持するためのものである。
ところで、スポーツ用シューズ等では、例えばシューズを着用した者(以下「着用者」という)がシューズを履くときにはアッパーが足の形状になじむようなフィット性を有している一方、激しい運動を行っている際には足がアッパーに包まれてしっかり保持されるようなホールド性を備えているのが一般的に望ましい。
しかしながら、特許文献1のようなシューズでは、伸び難い補強部を有するアッパーによって、運動中に足がアッパーに包まれてしっかり保持されているが、着用者がシューズを履くときにアッパーが伸び難く足の形状になじみにくいという問題があった。具体的には、特許文献1のシューズは、このシューズを履いた着用者が激しい運動をして突発的な外力がアッパーにかかっているときにはホールド性を発揮できるだけであり、着用者がシューズを履くときのように緩やかな外力がアッパーにかかるときには一般的に要求されるようなフィット性が損なわれていた。すなわち、特許文献1のようなシューズでは、使用状況に応じてフィット性およびホールド性を両立させるようにすることは困難であった。
また、補強材は、メッシュ材の上面に縫合されているに過ぎない。すなわち、補強材は、メッシュ材の外側に露出した状態となっている。このため、特許文献1のシューズでは、補強材が例えば競技中に異物に引っ掛かりやすく、補強材がメッシュ材から剥がれてしまうおそれがあった。
本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、使用状況に応じてアッパーのフィット性およびホールド性を両立させるとともに、補強部の損傷を抑えて長期に亘りシューズを使用できるようにすることにある。
上記の目的を達成するために、本発明の第1の形態はスポーツ用シューズに係るものであり、このスポーツ用シューズは、着用者の足の足裏を支持するソールと、下部がソールの上部に連結され、着用者の足を覆うアッパーと、を備えている。アッパーは、互いに積層配置された伸縮性を有する第1および第2生地材と、室温域において第1および第2生地材が伸張する方向における歪み速度が大きくなるにつれて歪み量に対する単位幅あたりの引張荷重が増大して伸びにくくなる歪み速度依存性を有する補強部と、を含んでいる。そして、補強部は、熱可塑性エラストマーからなる補強部材が第1生地材と第2生地材との間に挟まれた状態で第1および第2生地材の少なくともいずれか一方と一体に形成され、かつ、該補強部材がソールの上部から着用者の足の足甲部に対応する位置に亘って連続するように構成されていることを特徴とする。
この第1の形態では、アッパーの補強部が歪み速度依存性を有しているため、使用状況に応じてフィット性およびホールド性を両立させた効果を得ることが可能となる。また、補強部は、補強部材が第1生地材と第2生地材との間に挟まれた状態で第1および第2生地材と一体に形成されるように構成されているため、補強部材が外気温および足の体温の影響を受けにくくなるとともに、補強部材が例えば競技中に異物に引っ掛かりにくく第1および第2生地材から剥がれないようになる。さらに、補強部は、補強部材がソール上部から着用者の足の足甲部に対応する位置に亘って連続するように構成されているため、補強部の歪み速度依存性による上記効果が足の下側から足甲部に亘る部位に対して立体的に付与されるとともに、剥がれの起点が少なくなり補強部の損傷を減らすことが可能となる。したがって、第1の形態では、使用状況に応じてアッパーのフィット性およびホールド性を両立させることができるとともに、補強部の損傷を抑えて長期に亘りシューズを使用することができる。なお、「単位幅あたりの引張荷重」とは、第1および第2生地材の伸張方向に交差する方向を幅方向としたときに、アッパーの幅寸法を1mmに換算した場合の単位幅にかかる引張荷重値(N/mm)を指すものである。
第2の形態は、第1の形態において、補強部は、補強部材の裏面が第1生地材の表面に融着されかつ補強部材の表面が第2生地材の裏面に融着されるように構成されていることを特徴とする。
この第2の形態では、補強部材が第1および第2生地材に対してしっかり固着されるようになっているため、補強部材が第1および第2生地材の伸縮動作に追従しやすくなるとともに、補強部材が第1および第2生地材から剥がれにくくすることができる。
第3の形態は、第1または第2の形態において、補強部材には複数のスリットまたは複数の孔部が設けられていることを特徴とする。
この第3の形態では、複数のスリットまたは複数の孔部により補強部の屈曲性および通気性を向上させることができる。
第4の形態は、第1〜第3の形態のいずれか1つの形態において、補強部材は、該補強部材のサンプルを動的粘弾性測定装置により下記測定条件で測定したときに、損失正接tanδの値が0℃以上40℃未満の室温域でピーク値を示すような物性を有していることを特徴とする。
(測定条件)
昇温速度:2℃/min、
昇温開始温度:−40℃、
ステップ温度:2℃
昇温終了温度:50℃、
この第4の形態では、0℃以上40℃未満の室温域で損失正接tanδの値がピーク値を示すような物性を有する熱可塑性エラストマー材を補強部材に適用することにより、大気環境下の室温域で補強部の歪み速度依存性を高めることができる。
昇温速度:2℃/min、
昇温開始温度:−40℃、
ステップ温度:2℃
昇温終了温度:50℃、
この第4の形態では、0℃以上40℃未満の室温域で損失正接tanδの値がピーク値を示すような物性を有する熱可塑性エラストマー材を補強部材に適用することにより、大気環境下の室温域で補強部の歪み速度依存性を高めることができる。
第5の形態は、第4の形態において、補強部材は、オレフィン系熱可塑性エラストマーからなり、該補強部材のサンプルを動的粘弾性測定装置により第4の形態と同様の測定条件で測定したときに、損失正接tanδの値が24℃〜32℃の温度域でピーク値を示すような物性を有していることを特徴とする。
この第5の形態では、24℃〜32℃の室温域で損失正接tanδの値がピーク値を示すような物性を有するオレフィン系熱可塑性エラストマー材を補強部材に適用することにより、通常の競技設備内における室温域で補強部の歪み速度依存性をより一層高めることができる。
第6の形態は、第4または第5の形態において、補強部のサンプルに対して引張試験機の周囲温度が室温域となる環境下で引張試験を実施した場合に、補強部の歪み速度依存性は、第1および第2生地材の伸張方向に交差する方向を幅方向としたときに、第1および第2生地材が伸張する方向の補強部の歪み速度が100%/sの歪み速度となる基準歪み速度よりも大きい高歪み速度域では、基準歪み速度以下の低歪み速度域に比べ、補強部の歪み量に対する単位幅あたりの引張荷重が大きくて伸びにくくなることを特徴とする。
この第6の形態では、第1の形態と同様、使用状況に応じてフィット性およびホールド性を両立させることができる。
第7の形態は、第6の形態において、引張試験による歪みと単位幅あたりの引張荷重との関係は、歪み量1%に対する引張荷重P(N/mm)が、低歪み速度域のときに0.11≦P≦4.34の範囲となる一方、高歪み速度域のときに0.84≦P≦7.11の範囲となる関係にあることを特徴とする。
この第7の形態では、歪み量1%に対する単位幅あたりの引張荷重が上記数値範囲に含まれるものとすることによって、低歪み速度域では柔らかくて伸びやすくなる一方、高歪み速度域では低歪み速度域に比べて硬くて伸びにくくなるといった歪み速度依存性を有する補強部を具体的に構成することができる。
第8の形態は、第6または〜第7の形態において、引張試験による歪みと単位幅あたりの引張荷重との関係は、歪み量5%に対する引張荷重P(N/mm)が、低歪み速度域のときに0.16≦P≦12.25の範囲となる一方、高歪み速度域のときに1.16≦P≦18.80の範囲となる関係にあることを特徴とする。
この第8の形態では、歪み量5%に対する単位幅あたりの引張荷重が上記数値範囲に含まれるものとすることによって、低歪み速度域では柔らかくて伸びやすくなる一方、高歪み速度域では低歪み速度域に比べて硬くて伸びにくくなるといった歪み速度依存性を有する補強部を具体的に構成することができる。
以上説明したように、本発明によると、使用状況に応じてアッパーのフィット性およびホールド性を両立させることができるとともに、補強部の損傷を抑えて長期に亘りシューズを使用することができる。
以下、本発明の各実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の各実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。
[第1実施形態]
図1〜図3は、本発明の第1実施形態に係るシューズSの全体を示し、このシューズSは、例えばランニングや各種競技のためのスポーツ用シューズとして使用される。
図1〜図3は、本発明の第1実施形態に係るシューズSの全体を示し、このシューズSは、例えばランニングや各種競技のためのスポーツ用シューズとして使用される。
ここで、シューズSは、左足用シューズのみを例示している。右足用シューズは、左足用シューズと左右対称になるように構成されているので、以下の説明では左足用シューズのみについて説明し、右足用シューズの説明は省略する。
また、以下の説明において、上方(上側)および下方(下側)とはシューズSの上下方向の位置関係を表し、前方(前側)および後方(後側)とはシューズSの前後方向の位置関係を表し、内甲側および外甲側とはシューズSの足幅方向の位置関係を表すものとする。さらに、足甲部とは、シューズSを着用した者(以下「着用者」という)の足の第1〜5基節骨および第1〜5中足骨に対応する位置を含む足の部位を指すものとする。
図1〜図3に示すように、シューズSは、着用者の足の前足部Fから後足部Hに亘る範囲に設けられたアウトソール1を備えている。このアウトソール1は、後述するミッドソール2よりも高硬度の硬質弾性部材で構成されており、例えばエチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)等の熱可塑性樹脂、ポリウレタン(PU)等の熱硬化性樹脂、またはブタジエンラバーやクロロプレンラバー等のラバー素材が適している。アウトソール1の下面には、路面に接する接地面がそれぞれ形成されている。
また、シューズSは、前足部Fから後足部Hまでの足裏面を支持するミッドソール2を備えている。このミッドソール2は、軟質の弾性材からなり、例えばエチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)等の熱可塑性合成樹脂やその発泡体、ポリウレタン(PU)等の熱硬化性樹脂やその発泡体、ブタジエンラバーやクロロプレンラバー等のラバー素材やその発泡体などが適している。ミッドソール2は、その下部が接着剤などによってアウトソール1の上側に積層配置されている。また、ミッドソール2は上下に分離されている。具体的に、ミッドソール2は、上部ミッドソール3と、上部ミッドソール3の下側に積層配置された下部ミッドソール4とを有している。
上部および下部ミッドソール3,4間には、足の後足部Hに対応する位置に配設された波形プレート5を備えている。波形プレート5は、凹凸が前後方向に繰り返された波形状に形成されている。
上部ミッドソール3の周縁部には、着用者の足を覆うアッパー6が設けられている。アッパー6は、前足部Fの爪先側から後足部Hの踵部後側までを覆うように形成されている。
アッパー6の下部は、ミッドソール2の上部に連結されている。具体的に、アッパー3は、下部周縁が上部ミッドソール3の周縁全体に接着剤などで一体的に固着されている。
アッパー6の上部には、着用者の足を挿入するための足挿入部6aが開口していて、この足挿入部6aに連通して前後方向に延びる開口部6bが形成されている。開口部6bには、ハトメ飾り7が縫製等でアッパー6の上部に固着されている。ハトメ飾り7は、着用者の足の足甲部に対応する位置、すなわち足の各基節骨および各中足骨に対応する位置に配置されている(図2および図3参照)。また、ハトメ飾り7の左右縁部には、前後方向に間隔をあけて配置された複数のハトメ孔7a,7a,…が貫通形成されていて、各ハトメ孔7aに靴紐8が挿通されている。さらに、開口部6bの前側縁部には、開口部6bを開状態又は閉状態にするための舌片部9が設けられている。
図4に示すように、アッパー6(後述する補強部13)は、第1および第2生地材11,12を有している。第1および第2生地材11,12は、互いに積層配置されている。また、第1および第2生地材11,12の各々は、伸縮性を有する素材からなる。具体的に、第1および第2生地材11,12の素材としては、編物、織物、不織布、合成皮革、人工皮革、天然皮革などが適している。
特に、第1および第2生地材11,12は、例えばポリエステルやポリウレタンからなる糸を経編(たとえば、シングルラッセル編、ダブルラッセル編)により編成した網目状のメッシュ生地が好適である。または、第1および第2生地材11,12は、伸縮性を有するポリウレタンを含む糸をトリコット編により編成した生地であっても好適である。このような生地材の特性として、糸の伸縮性が高いほど、糸の径が小さくなるほど、または編み目が荒くなるほど、生地自体が柔らかくなる傾向にある。さらに、第1および第2生地材11,12の素材としてメッシュ生地(たとえば、シングルラッセル編、ダブルラッセル編)を適用すれば、伸縮性が低い糸を用いて編成した場合にも、第1および第2生地材11,12の伸縮性を向上させることが可能となる。なお、この実施形態に係るシューズSでは、第1および第2生地材11,12が同一の生地材からなるものを例示している(図4参照)。
一方、各素材の特性に限らず、第1および第2生地材11,12を比較的薄く形成することにより、第1および第2生地材11,12の伸縮性が向上する。あるいは、第1および第2生地材11,12の各々にスリット(図示せず)を形成したような形態であっても、第1および第2生地材11,12の伸縮性が向上する。そして、第1および第2生地材11,12の伸張度合いを適宜変えることにより、後述する補強部13の歪み速度依存性を調整することが可能となる。なお、本実施形態では、第1および第2生地材11,12がシューズSの足幅方向に伸びやすくなるように構成されている。
また、図4に示すように、アッパー6は、第1および第2生地材11,12の機械的強度を補強するための補強部13を有している。この補強部13は、補強部材14が第1生地材11と第2生地材12との間に挟まれた状態で第1および第2生地材11,12と一体に形成されるように構成されている。
具体的に、補強部13は、補強部材14の裏面が第1生地材11の表面に融着されかつ補強部材14の表面が第2生地材12の裏面に融着されるように構成されている。この補強部13の製造方法として、例えば、補強部材14を第1生地材11と第2生地材12との間に挟み込んだ状態で第1および第2生地材11,12の各々の外表面側から熱プレス加工機で熱プレスし、その後に補強部材14の一部が第1および第2生地材11,12に溶け出した溶出部分を冷却処理するという方法が挙げられる。このような製造方法により、補強部材14が第1および第2生地材11,12の各々に融着した状態となる。なお、補強部13の厚みは、0.2〜2.0mmの範囲にあるのが好ましい。
図5に示すように、補強部材14は、シート状に形成されている。具体的に、補強部材14は、第1および第2生地材11,12に融着される前の展開状態において平面視略U字状に形成されている。
補強部材14の素材としては、熱可塑性エラストマーが適している。この熱可塑性エラストマーの中でも、シューズSが主にスポーツ用シューズとして使用されることを考慮すると、損失弾性率E”を貯蔵弾性率E’で除した値(いわゆるtanδ)が室温域でピーク値を示すような物性を有するものが好ましい。なお、本発明において、室温域とは、各種スポーツ競技が行われる大気環境下での温度域を指すものとする。具体的に、上記tanδがピーク値を示すときの室温域としては、0℃以上40℃未満であるのが好ましい。
ここで、一般的にtanδのピーク値に対応する温度がガラス転移点Tgであると言われており、このガラス転移点Tgは樹脂材料の温度依存性および速度依存性に影響を与えることが従前から知られている。そして、上述したtanδが室温域でピーク値を示すような物性を有する熱可塑性エラストマーでは、ガラス転移点Tgが室温域に存在し、室温域において粘性(損失弾性率E”)が高くなるほど、および/または、弾性(貯蔵弾性率E’)が低くなるほど速度依存性が発揮されやすくなる。すなわち、上記物性を有する熱可塑性エラストマーを補強部材14に適用すれば、大気環境下の室温域で後述する補強部13の歪み速度依存性を高めることが可能となる。
具体的に、補強部材14の素材としては、4−メチル−1ペンテン・αオレフィン共重合体を含む組成物(三井化学株式会社製)からなる熱可塑性エラストマーが適している。このような組成物を含む熱可塑性エラストマーであれば、例えばポリプロピレン(PP)等のオレフィンポリマー成分と、エチレンプロピレンゴム(EPR)、エチレンプロピレンジエンゴム(EPDM)等のオレフィンゴム成分との配合量を調整することにより、上記tanδが室温域でピーク値となりかつ熱可塑性エラストマーの硬度が本発明の実施形態に適した実用的な値になるように構成することが可能となる。
他の熱可塑性エラストマーの具体例としては、オレフィン系熱可塑性エラストマー、ウレタン系熱可塑性エラストマー、スチレン系熱可塑性エラストマー等が挙げられる。特に、アッパー6の軽量化という観点から、オレフィン系熱可塑性エラストマーがより好ましい。
図1に示すように、この実施形態では、補強部13がアッパー6の全域を占めるように配置されている。すなわち、アッパー6は補強部13からなる。そして、補強部13の下端部が上部ミッドソール3上側の周縁部に固着されている一方、補強部13の上端部がハトメ飾り7および足挿入部6aの各周縁部に縫合されている。これにより、図2および図3に示すように、補強部材14は、上部ミッドソール3の上側周縁から足の各基節骨および各中足骨、さらには場合によっては楔状骨、舟状骨や立方骨に対応するハトメ飾り7に亘って連続している。すなわち、補強部13は、補強部材14がミッドソール2の上部から着用者の足の足甲部に対応する位置に亘って連続するように構成されている。
図1〜図3および図5に示すように、補強部材14には、前後方向に間隔をあけて配置された複数のスリット15,15,…が設けられている。各スリット15は、略長方形状に開口していて、その長手方向が足幅方向に向かって延びるように形成されている。
ここで、足の内甲側に設けられたスリット15,15,…は、前足部Fから中足部Mに亘る領域に配置されている。これと同様に、足の外甲側に設けられたスリット15,15,…についても、前足部Fから中足部Mに亘る領域に配置されている。このように内甲側および外甲側にスリット15,15,…を配置することにより、多くの関節部分を含む足の前足部Fから中足部Mに亘る領域において、アッパー6(補強部13)の屈曲性を高めることができるとともに、該領域での通気性も高めることができる。
次に、補強部13は、アッパー6のベース材に相当する第1および第2生地材11,12が伸張する方向の歪み速度が大きくなるにつれて、歪み量に対する単位幅あたりの引張荷重が増大して伸びにくくなる歪み速度依存性を有している。この歪み速度依存性により、補強部13は、第1および第2生地材11,12が伸張する方向の歪み速度が所定の基準歪み速度よりも大きい高歪み速度域において、基準歪み速度以下の低歪み速度域に比べ、歪み量に対する単位幅あたりの引張荷重が大きくて伸びにくくなる。すなわち、補強部13は、低歪み速度域で相対的に柔らかくて伸びやすくなる一方、高歪み速度域で低歪み速度域よりも硬くて伸びにくくなる。
ここで、「単位幅あたりの引張荷重」とは、第1および第2生地材11,12の伸張方向に交差する方向を補強部13の幅方向としたときに、補強部13の幅寸法を1mmに換算した場合の単位幅にかかる引張荷重値(N/mm)を指すものである。つまり、歪み速度依存性については歪み量に対する引張応力の変化により特定する方法が一般的であるが、本実施形態では、補強部13が第1および第2生地材11,12と補強部材14との複合構造であることにより補強部13の厚みが厳密に一定となりにくいことを考慮し、単位断面積あたりの力(N/mm2)として表示される応力に代わる概念として、補強部13の歪み速度依存性を特定するために「単位幅あたりの引張荷重」という概念を用いることとした。
また、本実施形態を説明する便宜上、一例として、例えば100%/sの歪み速度を「基準歪み速度」と定め、この基準歪み速度以下の歪み速度域(例えば4.2〜100%/sの歪み速度域)を「低歪み速度域」と定める一方、基準歪み速度よりも高速となる歪み速度域(例えば500%/s以下であって100%/sよりも大きい歪み速度域)を「高歪み速度域」と定めている。
(第1実施形態の作用効果)
シューズSにおいて、アッパー6の補強部13は上述のような歪み速度依存性を有している。このため、着用者がシューズSを履くときのように緩やかな外力がアッパー6にかかったとき(歪み速度が低歪み速度域にあるとき)には、アッパー6が相対的に柔らかくかつ伸びやすくなる。その結果、アッパー6が足の形状になじむようになり、着用者はスムーズにシューズSを履くことが可能となる。一方、着用者が激しい運動を行っているときのように突発的な外力がアッパー6に生じたとき(歪み速度が高歪み速度域にあるとき)には、アッパー6が相対的に硬くかつ伸びにくくなる。その結果、着用者の足は、アッパー6に包まれた状態でしっかり保持されるようになる。すなわち、シューズSでは、使用状況に応じてフィット性およびホールド性を両立させた効果を得ることが可能となる。
シューズSにおいて、アッパー6の補強部13は上述のような歪み速度依存性を有している。このため、着用者がシューズSを履くときのように緩やかな外力がアッパー6にかかったとき(歪み速度が低歪み速度域にあるとき)には、アッパー6が相対的に柔らかくかつ伸びやすくなる。その結果、アッパー6が足の形状になじむようになり、着用者はスムーズにシューズSを履くことが可能となる。一方、着用者が激しい運動を行っているときのように突発的な外力がアッパー6に生じたとき(歪み速度が高歪み速度域にあるとき)には、アッパー6が相対的に硬くかつ伸びにくくなる。その結果、着用者の足は、アッパー6に包まれた状態でしっかり保持されるようになる。すなわち、シューズSでは、使用状況に応じてフィット性およびホールド性を両立させた効果を得ることが可能となる。
また、補強部13は、補強部材14が第1生地材11と第2生地材12との間に挟まれた状態で第1および第2生地材11,12と一体に形成されるように構成されている。すなわち、補強部材14は、第1および第2生地材11,12によりアッパー6内で保護されている。このため、補強部材14が外気温および足の体温の影響を受けにくくなるとともに、補強部材14が例えば競技中に異物に引っ掛かりにくく第1および第2生地材11,12から剥がれないようになる。その結果、補強部13の温度依存性が安定するとともに、補強部13の損傷を未然に防ぐことが可能となる。
さらに、補強部13は、補強部材14がミッドソール2の上部から着用者の足の足甲部に対応する位置に亘って連続するように構成されている。すなわち、シューズSを履いた着用者の足は、足裏近辺となる足の下部から足甲部に亘る部位が補強部13により立体的に覆われるようになる。その結果、補強部13の歪み速度依存性による上記効果(すなわち、使用状況に応じたフィット性およびホールド性)を上記部位に対して立体的に付与することが可能となる。また、補強部材14がミッドソール2の上部から足甲部に対応する位置に亘って連続していることから、上述した剥がれの起点が少なくなり、補強部13の損傷を減らすことが可能となる。
以上のように、本発明の第1実施形態では、使用状況に応じてアッパー6のフィット性およびホールド性を両立させることができるとともに、補強部13の損傷を抑えて長期に亘りシューズSを使用することができる。
また、補強部13は、補強部材14の裏面が第1生地材11の表面に融着されかつ補強部材14の表面が第2生地材12の裏面に融着されるように構成されている。すなわち、補強部材14が第1および第2生地材11,12に対してしっかり固着されるようになっている。このため、補強部材14が第1および第2生地材11,12の伸縮動作に追従しやすくなるとともに、補強部材14が第1および第2生地材11,12から剥がれにくくすることができる。
また、補強部材14には複数のスリット15,15,…が設けられているため、補強部13の屈曲性および通気性を向上させることができる。なお、補強部材14に設けるスリット15,15,…の形状および数量を変えることにより、補強部13の曲げ剛性および通気性を適宜調整することも可能となる。
[第2実施形態]
図6は、本発明の第2実施形態に係るシューズSを示すものである。この実施形態では、主にアッパー6の構成が上記第1実施形態で示したアッパー6の構成と異なっている。なお、この実施形態に係るシューズSの他の構成は、上記第1実施形態に係るシューズSの構成と同様である。このため、以下の説明では、図1〜図5と同じ部分について同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。
図6は、本発明の第2実施形態に係るシューズSを示すものである。この実施形態では、主にアッパー6の構成が上記第1実施形態で示したアッパー6の構成と異なっている。なお、この実施形態に係るシューズSの他の構成は、上記第1実施形態に係るシューズSの構成と同様である。このため、以下の説明では、図1〜図5と同じ部分について同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。
図6に示すように、この実施形態に係るシューズSでは、アッパー6が足の前足部F、中足部M、および後足部Hの各位置に対応するように分割形成されている。具体的に、アッパー6において、足の前足部Fに対応する位置には、第1および第2生地材11,12からなる前足側アッパー部21が配設されている。また、足の後足部Hに対応する位置には、第1および第2生地材11,12からなる後足側アッパー部23が配設されている。さらに、足の中足部Mに対応する位置には、補強部13からなる中足側アッパー部22が配設されている。なお、図6では外甲側に設けられた中足側アッパー部22(補強部13)のみを示しているが、図示しない内甲側にも補強部13からなる中足側アッパー部22が設けられている。
中足側アッパー部22の前端部は、前足側アッパー部21の後端部に縫合されている。一方、中足側アッパー部22の後端部は、後足側アッパー部23の前端部に縫合されている。そして、中足側アッパー部22の上端部は、舌片部9の側部に縫合されている。すなわち、中足側アッパー部22の補強部材14は、下端部が上部ミッドソール3上側の周縁部に位置する一方、上端部が足の中足骨の位置に対応する舌片部9の側部に位置するように構成されている。
以上のように、シューズSとして、補強部13をアッパー6の一部分として構成しかつ補強部材14の上端部を舌片部9の側部に位置させた形態であってもよい。つまり、補強部13は、補強部材14がミッドソール2の上部から着用者の足の足甲部に対応する位置に亘って連続するように構成されていればよい。そして、この実施形態に係るシューズSであっても、上記第1実施形態と同様の効果を得ることができる。
なお、この実施形態において、スリット15,15,…は、互いに前後方向に間隔をあけて配置されていて、各々が略長方形状に開口しかつ前後方向に向かって伸びるように形成されている。ここで、中足側アッパー部22の前側に配置された各スリット15は、その前部が一部欠けた状態となるように形成されている。中足側アッパー部22の後側に配置された各スリット15についても、その後部が一部欠けた状態となるように形成されている。すなわち、各スリット15としては、その内側部分が完全に閉じた閉領域となるような形態に限定されるものではない。
[第3実施形態]
図7は、本発明の第3実施形態に係るシューズSを示すものである。この実施形態では、アッパー6の構成が上記第1実施形態で示したアッパー6の構成と異なっているとともに、上記第1実施形態で示した開口部6bおよび舌片部9が設けられていない。なお、この実施形態に係るシューズSの他の構成は、上記第1実施形態に係るシューズSの構成と同様である。このため、以下の説明では、図1〜図5と同じ部分について同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。
図7は、本発明の第3実施形態に係るシューズSを示すものである。この実施形態では、アッパー6の構成が上記第1実施形態で示したアッパー6の構成と異なっているとともに、上記第1実施形態で示した開口部6bおよび舌片部9が設けられていない。なお、この実施形態に係るシューズSの他の構成は、上記第1実施形態に係るシューズSの構成と同様である。このため、以下の説明では、図1〜図5と同じ部分について同じ符号を付し、その詳細な説明を省略する。
図7に示すように、この実施形態に係るシューズSでは、アッパー6が前後に分割形成されている。具体的に、アッパー6において、足の前足部Fから後足部Hの前部に亘る位置には補強部13からなる前側アッパー部31が配設されている。また、足の後足部Hに対応する位置には、第1および第2生地材11,12からなる後側アッパー部32が配設されている。なお、この実施形態において、補強部13にはスリット15,15,…が設けられていない。
また、この実施形態では、上記第1実施形態で示した舌片部9に代えて、上側アッパー部33が設けられている。この上側アッパー部33は、第1および第2生地材11,12からなり、上記第1実施形態で示した舌片部9が設けられていた位置に配置されている。なお、後側アッパー部32および上側アッパー部33の各々には、上端部が輪状に形成された把持部34が設けられている。
ここで、前側アッパー部31および後側アッパー部32は、各下端部がミッドソール2上側の周縁部に固着されるようになっている。また、前側アッパー部31の後端部は、後側アッパー部32の前端部に縫合されている。さらに、前側アッパー部31の上端部は上側アッパー部33における下端部の前側部分に縫合されている一方、後側アッパー部32の上端部は上側アッパー部33における下端部の後側部分に縫合されている。
以上のように、補強部13をアッパー6の一部分として構成しかつ補強部材14の上端部を上側アッパー部33のようなアッパー6の一部に接合した形態であってもよい。つまり、補強部13は、補強部材14がミッドソール2の上部から着用者の足の足甲部に対応する位置に亘って連続するように構成されていればよい。この実施形態に係るシューズSであっても、上記第1実施形態と同様の効果を得ることができる。
なお、この実施形態では、上側アッパー部33を第1および第2生地材11,12で構成した形態を示したが、この形態に限られない。すなわち、上側アッパー部33を補強部13で構成してもよい。
[その他の実施形態]
上記各実施形態では、第1および第2生地材11,12として同一のメッシュ生地を用いた形態を示したが、この形態に限られない。すなわち、第1および第2生地材11,12を、同一のメッシュ生地に限らず異種のメッシュ生地やトリコット編の生地等の素材の組み合わせで構成してもよい。
上記各実施形態では、第1および第2生地材11,12として同一のメッシュ生地を用いた形態を示したが、この形態に限られない。すなわち、第1および第2生地材11,12を、同一のメッシュ生地に限らず異種のメッシュ生地やトリコット編の生地等の素材の組み合わせで構成してもよい。
また、上記各実施形態では、補強部13の厚みとして0.2〜2.0mmの範囲となる形態を示したが、この範囲に限られない。例えば、補強部13の厚みが2.0mmよりも大きくなるように設定してもよく、補強部13が厚くなるほど、歪み量に対する応力が大きくなる。そして、補強部13の厚みを適宜変えることにより、補強部13の歪み速度依存性を調整することが可能となる。
また、上記各実施形態では、補強部材14を熱プレスおよび冷却処理により第1および第2生地材11,12に融着した形態を示したが、この形態に限られない。例えば、補強部材14を射出成形により第1および第2生地材11,12に融着してもよい。
また、上記各実施形態では、補強部13として、補強部材14の裏面が第1生地材11の表面に融着されかつ補強部材14の表面が第2生地材12の裏面に融着された形態を示したが、この形態に限られない。例えば、接着剤による接着、プライマー処理、縫製による縫い付けなどによる方法で補強部材14を第1および第2生地材11,12に一体化してもよい。
また、第1および第2生地材11,12に補強部材14を一体化するための方法として、図示しない延伸性を有する熱可塑性フィルム材(すなわちホットメルト接着剤)を第1生地材11の裏面および第2生地材12の表面のそれぞれに塗布し、この熱可塑性フィルム材により補強部材14を第1および第2生地材11,12に接着させた形態であってもよい。このような形態によれば、第1および第2生地材11,12内に熱可塑性エラストマー(補強部材14)の一部が浸透することなく、上記熱可塑性フィルム材により第1および第2生地材11,12の各々と補強部材14との間を隔てた状態で補強部材14を第1および第2生地材11,12の各々に接着することが可能となる。そして、第1および第2生地材11,12と補強部材14との接着状態を強固に保ちつつ、アッパー6の伸縮性を損なわないようにすることができる。
また、上記各実施形態では、補強部13として、補強部材14を第1および第2生地材11,12と一体に形成した形態を示したが、この形態に限定されない。すなわち、補強部材14は、第1生地材11と第2生地材12との間に挟まれた状態で第1および第2生地材11,12の少なくともいずれか一方と一体に形成されていればよい。
また、上記第1実施形態では、補強部13として、略長方形状に開口したスリット15,15,…を補強部材14に形成した形態を説明したが、この形態に限られない。例えば、図8に示すように、補強部材の変形例1として、略波形状に開口したスリット15,15,…を補強部材14に形成してもよい。あるいは、図9に示すように、補強部材14の変形例2として、略円形状に開口した孔部15,15,…を補強部材14に形成してもよい。なお、このような補強部材14の変形例を、上記第2実施形態に係るシューズSの補強部13にも同様に適用することが可能である。
また、上記各実施形態では、スリット15,15,…を補強部材14に形成した形態を説明したが、この形態に限られない。すなわち、スリット15,15,…を補強部材14に形成しなくてもよい。
また、上記各実施形態のアッパー6として、第1および第2生地材11、12を、補強部材14を第1生地材11と第2生地材12との間に挟み込んだ部位(すなわち補強部13)以外の部位にも配設した形態を示したが、この形態に限られない。例えば、アッパー6において、第1および第2生地材11、12のいずれか一方の生地材を、補強部材14を設けない部位に適用した単層からなる形態にしてもよい。あるいは、第1および第2生地材11、12以外の材質を含む構造体を、補強部材14を設けない部位に適用した形態であってもよい。
以上、本発明についての実施形態を説明したが、本発明は上述の実施形態のみに限定されず、発明の範囲内で種々の変更が可能である。
[動的粘弾性測定]
まず、以下に示す補強部材のサンプルについて動的粘弾性測定を行い、その結果から上記第1実施形態で説明した損失正接tanδの挙動を観察した。
まず、以下に示す補強部材のサンプルについて動的粘弾性測定を行い、その結果から上記第1実施形態で説明した損失正接tanδの挙動を観察した。
本測定では、上記各実施形態にて説明した補強部材のサンプルとして、主にオレフィン系熱可塑性エラストマー材により構成されるRO−03、SAP−184、SAP−185の3種類のエラストマー材を用いた。なお、RO−03およびSAP−184の各々は、4−メチル−1ペンテン・αオレフィン共重合体を含む組成物(三井化学株式会社製)とそれとは別のオレフィン系エラストマーとが所定量含まれたエラストマー材である。また、SAP−185は、4−メチル−1ペンテン・αオレフィン共重合体を含む組成物(三井化学株式会社製)とスチレン系エラストマーとが所定量含まれたエラストマー材である。また、本測定で用いた装置および条件等については表1のとおりである。そして、本測定により得られた結果を図10に示す。なお、本測定は、引張振動モードにより行い、1Hz,2Hz,4Hz,8Hz,16Hz,32Hzおよび64Hzにおける6種類の周波数による正弦波の合成波で測定した。そして、これらの周波数のうち、周波数が2Hzに相当する成分を抽出し、該成分を表示したものである。すなわち、本測定では、2Hzの正弦波による損失正接tanδの測定を、合成波により測定したものである。
図10に示すように、各エラストマー材のサンプルについて動的粘弾性測定をした結果、0℃以上40℃未満の室温域で損失正接tanδの値がピーク値を示すような物性を有していることがわかった。より具体的に分析すると、サンプルRO−03では、24℃のときにtanδがピーク値となる1.69を示した。サンプルSAP−184では、32℃のときにtanδがピーク値となる2.55を示した。サンプルSAP−185では、30℃のときにtanδがピーク値となる1.31を示した。このように、オレフィン系熱可塑性エラストマーでは、損失正接tanδの値が少なくとも24℃〜32℃の温度域でピーク値を示すような物性を有していることがわかった。
以上の結果から、0℃以上40℃未満の室温域で損失正接tanδの値がピーク値を示すような物性を有する上記エラストマー材を補強部材に適用すれば、大気環境下の室温域で補強部の歪み速度依存性を高めることが可能となる。さらに、24℃〜32℃の温度域で損失正接tanδの値がピーク値を示すような物性を有するオレフィン系熱可塑性エラストマーを補強部材に適用すれば、通常の競技設備内での室温域で補強部の歪み速度依存性をより一層高めることが可能となる。なお、補強部の歪み速度依存性に関する実施例については以下の引張試験の項目で説明する。
ところで、0℃以上40℃未満の室温域で損失正接tanδの値がピーク値を示すような物性を有するエラストマー材としては、本測定のサンプルで用いたオレフィン系熱可塑性エラストマーに限られない。例えばウレタン系熱可塑性エラストマー、スチレン系熱可塑性エラストマー等についても、上記測定結果と同様に、0℃以上40℃未満の室温域で損失正接tanδの値がピーク値を示すような物性を有しているものと推察される。
[引張試験]
次に、所定の引張試験機を用いて、以下に示す補強部のサンプル1〜29に静的および動的な一軸引張試験を行い、その結果から各サンプルの歪み速度に対する単位幅あたりの引張荷重の挙動(歪み速度依存性)を観察した。本引張試験では、室内における温度を23℃に設定しかつ湿度を50%に設定した試験室で実施した。
次に、所定の引張試験機を用いて、以下に示す補強部のサンプル1〜29に静的および動的な一軸引張試験を行い、その結果から各サンプルの歪み速度に対する単位幅あたりの引張荷重の挙動(歪み速度依存性)を観察した。本引張試験では、室内における温度を23℃に設定しかつ湿度を50%に設定した試験室で実施した。
なお、本引張試験において、「単位幅あたりの引張荷重」とは、後述の生地(第1および第2生地材に相当)の伸張方向に交差する方向を幅方向としたときに、各サンプルの幅寸法を1mmに換算した場合の単位幅にかかる引張荷重値(N/mm)を指すものである。
本引張試験では、主に「インストロン ジャパン カンパニイ リミテッド」製の「ElectroPlus E3000 電気式試験機」という引張試験機を用いた。この引張試験機の主な仕様としては、動的荷重容量が±3000N、ストロークが60mmとなっており、動作温度が10〜30℃の範囲で各種材料などに対する静的および動的な引張試験を行うことが可能となっている。また、一部の生地材(具体的には後述するST2およびST3)において、4.2%/s及び42%/sの低歪み速度では、上記E3000電気式試験機に代えて、「インストロン ジャパン カンパニイ リミテッド」製の「3365型 電気機械式万能材料試験機」という引張試験機を用いた。この引張試験機のロードセルの動的荷重容量は±1000Nであり、動作温度が10〜38℃の範囲で各種材料などに対する静的および動的な引張試験を行うことが可能となっている。
補強部を構成する第1および第2生地材として、ポリウレタンを含む糸を経編(トリコット編)により作製した生地材ST1、ST2およびST3と、ポリエステルからなる糸を経編により作製したメッシュ生地からなる生地材MD(ダブルラッセル編)および生地材HD(シングルラッセル編)とを用いた。各生地材は、各サンプルの長手方向に伸張するように構成されている。また、各生地材は、その仕様(糸の材料、糸の径の大小、編み目の荒さ、生地材自体の厚みなど)の違いによって伸張度合いがそれぞれ異なっている。本実施例では、生地材ST1、ST2、ST3、MD、HDの順に伸びにくくなる(硬くなる)ように設定した。
補強部材として、主にオレフィン系熱可塑性のエラストマーにより構成されるRO−03、SAP−184、SAP−185の3種類のエラストマー材を用いた。また、RO−03として、厚みが0.2mm、0.5mm、1.0mm、2.0mmに形成されたものを準備した。SAP−184およびSAP−185として、各々の厚みが0.4mm、0.8mm、2.0mmに形成されたものを準備した。
そして、上記各生地材および上記エラストマー材を適宜組み合わせて、補強部のサンプル1〜29を作製した(生地材とエラストマーとの組合せについては以下の表1〜表6を参照)。
ここで、各サンプルの作製方法としては次のとおりである。すなわち、各エラストマー材を同種の生地材同士の間に挟み込んだ状態で各生地材の外表面側から熱プレス加工機で熱プレスし、その後に各エラストマー材の一部が生地材に溶け出した溶出部分を冷却処理した。これにより、各エラストマー材を生地材に融着した。また、図11に示すように、生地材の伸張方向であって各引張試験機に設置する箇所(図11の破線で示した部分)の長さ寸法を4cmに形成し、かつ幅方向の寸法が2cmになるように各サンプルを作製した。なお、上記長さ寸法(4cm)は、上記各引張試験機における試験片つかみ具間の距離(初期値)に相当する寸法である。
上記各サンプルに対して、上記各引張試験機における周囲の温度を室温域に設定した状態で各引張試験機により4段階の歪み速度(4.2%/s、42%/s、100%/s、500%/s)で一軸引張試験を行った。そして、この試験による結果(すなわち歪みと単位幅あたりの引張荷重との関係)から、歪み速度依存性の有無および歪み量に対する単位幅あたりの引張荷重P(N/mm)の適正範囲について検証を行った。以下に、歪み量が1%のときの各歪み速度におけるサンプル1〜29の単位幅あたりの引張荷重P(N/mm)の値を表2〜表4に示す。
同様に、歪み量が5%のときの各歪み速度におけるサンプル1〜29の単位幅あたりの引張荷重P(N/mm)の値を表5〜表7に示す。
図12〜図14および表2〜表7の結果から、サンプル1〜29では、低歪み速度域では相対的に柔らかくて伸びやすくなる一方、高歪み速度域では低歪み速度域に比べて硬くて伸びにくくなるといった特性が見られた。
具体的に、表2〜表4によれば、歪み量1%に対する単位幅あたりの引張荷重P(N/mm)は、低歪み速度域のときに0.11≦P≦4.34の範囲となる一方、高歪み速度域のときに0.84≦P≦7.11の範囲となった。また、表5〜表7によれば、歪み量5%に対する単位幅あたりの引張荷重P(N/mm)は、低歪み速度域のときに0.16≦P≦12.25の範囲となる一方、高歪み速度域のときに1.16≦P≦18.80の範囲となった。
さらに考察すると、歪み量1%では、高歪み速度域における単位幅あたりの引張荷重の上限値(7.11N/mm)が低歪み速度域における単位幅あたりの引張荷重の上限値(4.34N/mm)の約1.6倍に相当する値になっていた。また、歪み量5%(従来のスポーツ用シューズのアッパーに外力が生じるときの平均的な歪み量)では、高歪み速度域における単位幅あたりの引張荷重の上限値(18.80N/mm)が低歪み速度域における単位幅あたりの引張荷重の上限値(12.25N/mm)の約1.5倍に相当する値になっていた。このような結果に基づけば、補強部の各サンプルをスポーツ用シューズにおけるアッパーに適用することによって、上記実施形態にて説明したフィット性およびホールド性を両立させた効果をより確実に得ることが可能となる。
以上により、本発明に係るシューズSの補強部は、第1および第2生地材が伸張する方向の補強部の歪み速度が基準歪み速度よりも大きい高歪み速度域では、基準歪み速度以下の低歪み速度域に比べ、歪み量に対する単位幅あたりの引張荷重が大きくて伸びにくくなる歪み速度依存性を有することが結論づけられた。
本発明は、例えばランニングや各種競技のためのスポーツ用シューズとして産業上の利用が可能である。
S:シューズ
1:アウトソール
2:ミッドソール
6:アッパー
7:ハトメ飾り
8:靴紐
9:舌片部
11:第1生地材
12:第2生地材
13:補強部
14:補強部材
15:スリット
21:前足側アッパー部
22:中足側アッパー部
23:後足側アッパー部
31:前側アッパー部
32:後側アッパー部
33:上側アッパー部
1:アウトソール
2:ミッドソール
6:アッパー
7:ハトメ飾り
8:靴紐
9:舌片部
11:第1生地材
12:第2生地材
13:補強部
14:補強部材
15:スリット
21:前足側アッパー部
22:中足側アッパー部
23:後足側アッパー部
31:前側アッパー部
32:後側アッパー部
33:上側アッパー部
Claims (8)
- スポーツ用シューズであって、
着用者の足の足裏を支持するソールと、
下部が前記ソールの上部に連結され、着用者の足を覆うアッパーと、を備え、
前記アッパーは、
互いに積層配置された伸縮性を有する第1および第2生地材と、
室温域において前記第1および第2生地材が伸張する方向における歪み速度が大きくなるにつれて歪み量に対する単位幅あたりの引張荷重が増大して伸びにくくなる歪み速度依存性を有する補強部と、を含み、
前記補強部は、
熱可塑性エラストマーからなる補強部材が前記第1生地材と前記第2生地材との間に挟まれた状態で該第1および第2生地材の少なくともいずれか一方と一体に形成され、かつ、
該補強部材が前記ソールの上部から着用者の足の足甲部に対応する位置に亘って連続するように構成されている、スポーツ用シューズ。 - 請求項1に記載のスポーツ用シューズにおいて、
前記補強部は、前記補強部材の裏面が前記第1生地材の表面に融着されかつ該補強部材の表面が前記第2生地材の裏面に融着されるように構成されている、スポーツ用シューズ。 - 請求項1または2に記載のスポーツ用シューズにおいて、
前記補強部材には、複数のスリットまたは複数の孔部が設けられている、スポーツ用シューズ。 - 請求項1〜3のいずれか1項に記載のスポーツ用シューズにおいて、
前記補強部材は、該補強部材のサンプルを動的粘弾性測定装置により下記測定条件で測定したときに、損失正接tanδの値が0℃以上40℃未満の室温域でピーク値を示すような物性を有している、スポーツ用シューズ。
(測定条件)
昇温速度:2℃/min、
昇温開始温度:−40℃、
ステップ温度:2℃
昇温終了温度:50℃、 - 請求項4に記載のスポーツ用シューズにおいて、
前記補強部材は、オレフィン系熱可塑性エラストマーからなり、該補強部材のサンプルを動的粘弾性測定装置により下記測定条件で測定したときに、損失正接tanδの値が24℃〜32℃の温度域でピーク値を示すような物性を有している、スポーツ用シューズ。
(測定条件)
昇温速度:2℃/min、
昇温開始温度:−40℃、
ステップ温度:2℃
昇温終了温度:50℃、 - 請求項4または5に記載のスポーツ用シューズにおいて、
前記補強部のサンプルに対して引張試験機の周囲温度が室温域となる環境下で引張試験を実施した場合に、該補強部の歪み速度依存性は、前記第1および第2生地材の伸張方向に交差する方向を幅方向としたときに、該第1および第2生地材が伸張する方向の該補強部の歪み速度が100%/sの歪み速度となる基準歪み速度よりも大きい高歪み速度域では、該基準歪み速度以下の低歪み速度域に比べ、該補強部の歪み量に対する単位幅あたりの引張荷重が大きくて伸びにくくなる、スポーツ用シューズ。 - 請求項6に記載のスポーツ用シューズにおいて、
前記引張試験による歪みと単位幅あたりの引張荷重との関係は、歪み量1%に対する該引張荷重P(N/mm)が、前記低歪み速度域のときに0.11≦P≦4.34の範囲となる一方、前記高歪み速度域のときに0.84≦P≦7.11の範囲となる関係にある、スポーツ用シューズ。 - 請求項6または7に記載のスポーツ用シューズにおいて、
前記引張試験による歪みと単位幅あたりの引張荷重との関係は、歪み量5%に対する該引張荷重P(N/mm)が、前記低歪み速度域のときに0.16≦P≦12.25の範囲となる一方、前記高歪み速度域のときに1.16≦P≦18.80の範囲となる関係にある、スポーツ用シューズ。
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