WO2011125959A1 - シューズのソール構造体 - Google Patents

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WO2011125959A1
WO2011125959A1 PCT/JP2011/058479 JP2011058479W WO2011125959A1 WO 2011125959 A1 WO2011125959 A1 WO 2011125959A1 JP 2011058479 W JP2011058479 W JP 2011058479W WO 2011125959 A1 WO2011125959 A1 WO 2011125959A1
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WO
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sole
bending
groove
bent
restricting member
Prior art date
Application number
PCT/JP2011/058479
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English (en)
French (fr)
Inventor
一憲 井内
夏樹 佐藤
豪 竹下
Original Assignee
美津濃株式会社
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Publication date
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Priority to CA2787326A priority patent/CA2787326A1/en
Priority to BR112012020621-4A priority patent/BR112012020621A2/ja
Priority to AU2011236925A priority patent/AU2011236925A1/en
Priority to JP2012509641A priority patent/JP5392954B2/ja
Priority to EP11765859A priority patent/EP2554070A1/en
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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A43FOOTWEAR
    • A43BCHARACTERISTIC FEATURES OF FOOTWEAR; PARTS OF FOOTWEAR
    • A43B13/00Soles; Sole-and-heel integral units
    • A43B13/14Soles; Sole-and-heel integral units characterised by the constructive form
    • A43B13/141Soles; Sole-and-heel integral units characterised by the constructive form with a part of the sole being flexible, e.g. permitting articulation or torsion
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A43FOOTWEAR
    • A43BCHARACTERISTIC FEATURES OF FOOTWEAR; PARTS OF FOOTWEAR
    • A43B13/00Soles; Sole-and-heel integral units
    • A43B13/02Soles; Sole-and-heel integral units characterised by the material
    • A43B13/12Soles with several layers of different materials

Definitions

  • the present invention relates to a sole structure for shoes, and more particularly, to an improvement in structure for reducing energy loss during running.
  • the present applicant has proposed a sole structure as shown, for example, in International Publication No. 2006/070549, in order to improve the flexibility of the forefoot portion of the sole of the shoe.
  • the sole structure includes an upper plate disposed above the forefoot region of the sole structure and extending in the front-rear direction along the forefoot region, with a certain gap between the upper plate and the upper plate.
  • a lower plate having a concavo-convex shape extending in the front-rear direction along the forefoot region and having a path length in the front-rear direction that is longer than a path length in the front-rear direction of the upper plate.
  • the lower plate has an uneven shape so that the path length in the front-rear direction of the lower plate is longer than the path length in the front-rear direction of the upper plate.
  • the lower plate can extend in the front-rear direction.
  • the present applicant has proposed a sole structure as shown in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-13718 in order to smoothly kick out the forefoot portion of the sole of the shoe.
  • This sole structure has a flat-shaped gap extending in the front-rear direction in the sole forefoot region, and the gap is formed of the first and second curved surfaces, and the first and second curved surfaces are formed.
  • the distance between the front and rear ends is substantially equal.
  • FIG. 12 schematically shows how a shoe wearer is running, and shows the kicking out phase during running.
  • (a) shows a foot flat state in which the sole is entirely grounded. At this time, the entire sole including the sole forefoot is grounded.
  • (B) shows the state of the heel-off in which the heel portion of the sole begins to take off, and the state in which the sole forefoot portion begins to bend.
  • (C) has shown the state which the bending
  • E shows a state in which the sole forefoot portion is bent to the maximum, in other words, an aspect in which the kicking operation by the sole forefoot portion is about to be started.
  • FIG. 13 is a model of a runner's leg, in which MP indicates an MP joint.
  • FIG. 14 is a graph showing the torque around the MP joint (MP joint torque) that changes every moment during the kicking out phase shown in FIG. 12, and FIG. It is a graph of the temporal change in angular velocity at the time.
  • FIG. 16 is a graph showing the temporal change of power calculated by the MP joint during the kicking out phase based on the MP joint torque and angular velocity. As shown in FIG.
  • the toe-off is from the state where the power becomes zero, that is, the state where the MP joint torque becomes zero (see FIG. 14) until the toe completely leaves.
  • the energy exhibited by the MP joint is negative and energy loss occurs (see the shaded area in FIG. 16).
  • FIG. 17 represents the temporal change in power exerted by the MP joint during the kicking out phase of each shoe, and (b) to (b) in the upper schematic diagram in FIG. f) corresponds to (b) to (f) in FIG. 12, respectively.
  • the upper schematic diagram corresponds to the lower graph and the upper and lower sides.
  • the negative ( ⁇ 0) portion on the vertical axis indicates the occurrence of energy loss, and the greater the graph swings downward from 0 on the vertical axis, the greater the energy loss that is generated. Is shown. As can be seen from FIG.
  • the sole structure for a shoe according to the invention of claim 1 is formed in an opening on the bottom surface of the sole, and is laid between a groove extending in the sole width direction and each opening edge portion of the groove in the front-rear direction of the sole.
  • the bending of the sole is allowed until it is gradually extended from the bent state and stretched linearly between the opening edges.
  • a bending regulating member that acts to regulate the bending of the sole by receiving a force in the extending direction from a state of being stretched linearly between the opening edges.
  • the bending restricting member constructed in a bent state between the opening edges in the front-rear direction of the groove formed in the lower surface of the sole is gradually changed from the bent state at the initial stage of bending of the sole.
  • the bending resistance of the sole becomes relatively small because it acts to allow the sole to bend until it is stretched in a straight line between the opening edges.
  • the sole can be bent smoothly, thereby reducing the energy loss in the first half of the kicking out phase.
  • the bending regulating member acts to regulate the bending of the sole by receiving a force in the extending direction from the state of being stretched linearly between the opening edges at the stage where the bending of the sole has advanced.
  • the sole structure shown in the above publication is similar to the sole structure according to the invention of claim 1 of the present application.
  • the sole structure in the above publication is provided in the arch portion, and the arch portion is below.
  • the reinforcing plate described in the above publication is not assumed to be deformed so as to receive a force in the extending direction from a state of being stretched in a straight line, and functions as a bending restricting member in the invention of claim 1 of the present application.
  • the groove is provided in the forefoot portion of the sole.
  • the bending restricting member is bent upward by having an upper bent portion bent upward in the groove, and the cross-sectional shape of the bending restricting member in the front-rear direction of the sole is inverted V. It is letter-shaped or inverted U-shaped.
  • the bending restricting member is bent by deforming so that the bending height of the upper bending portion gradually decreases (that is, the upper bending portion gradually becomes flat). It gradually expands from the state that was.
  • the bending restricting member is not fixed to the wall surface of the groove.
  • the bending restricting member when the sole is bent, the bending restricting member can be deformed independently from the groove without being directly affected by the deformation of the groove.
  • the bending restricting member in the third aspect, is separated from the wall surface of the groove. In this case, when the sole is bent, the bending restricting member becomes less susceptible to the influence of the deformation of the groove, and can be deformed more independently from the groove. In this case, the bottom of the groove, which is the sole bending point when the sole is bent, can be disposed at a position away from the bending restricting member.
  • the neutral axis of bending when the sole is bent When the sole is bent, it is possible to increase the amount of deformation of the span between the opening edges of the groove in which the bending restricting member is installed, thereby restricting the bending restricting member with respect to the bending of the sole.
  • the amount can be easily increased, and the regulation amount can be easily adjusted.
  • the invention according to claim 6 is the invention according to claim 1, wherein the bending restricting member is bent downward by having a downward bending portion bent downward in the groove, and the cross-sectional shape of the bending restricting member in the longitudinal direction of the sole is V-shaped. Or U-shaped.
  • the bending regulating member is bent by deforming so that the bending height of the lower bending portion gradually decreases (that is, the lower bending portion gradually becomes flat). It gradually expands from the state that was.
  • the bending restricting member is a tape-shaped member (that is, a belt-shaped member). In this case, when the bending restricting member is flexible, the bending restricting member can be easily installed while being bent between the opening edges in the front-rear direction of the groove.
  • the bending restricting member is bent sideways by having a side bent portion bent sideways in the groove.
  • the bending regulating member is gradually extended from the bent state by being deformed so that the amount of bending of the side bent portion to the side is gradually reduced.
  • the invention according to claim 9 is the member according to claim 8, wherein the bending restricting member is a member extending linearly (for example, a thread or a wire).
  • the bending restricting member is a member extending linearly (for example, a thread or a wire).
  • the tensile elastic modulus and bending elastic modulus of the bending restricting member can be changed. Can be adjusted easily.
  • the bending restricting member is made of a fabric.
  • the bending restricting member since the bending restricting member is made of a material having poor stretchability, the bending restricting member extends from a state in which the bending restricting member is stretched linearly between the opening edges of the groove when the sole is bent.
  • the bending restricting member When receiving a force in the direction, the bending restricting member effectively acts to restrict the bending of the sole. Thereby, the bending resistance of the sole can be effectively increased in the second half of the kicking out phase during running. Further, in this case, since the bending restriction member made of fabric has a very small bending resistance and can be deformed, if the bent state is kept bent, little force is required to change the bent state. Therefore, the cloth-made bending regulating member does not become a bending resistance of the sole at the initial stage of bending of the sole, and can promote free bending of the sole.
  • the bending restricting member is a sheet-like member that covers the ground contact surface of the sole, and a plurality of outsole chips are fixed to the surface of the sheet-like member on the ground contact surface side.
  • the sheet-like bending restricting member is used as a base material for a plurality of outsole chips (outsole pieces) separately disposed, the bending restricting member and the plurality of outsole chips are integrally formed. A single unit can be obtained, whereby the assembly process of the sole structure can be simplified and the weight can be reduced.
  • the bending restricting member is provided on the inner or outer side of the sole.
  • the bending restricting member is provided on the inner side of the sole, it is possible to realize a shoe suitable for a runner who tends to pronation during running. That is, in this case, in the second half of the kicking phase during running, the bending resistance on the inner shell side of the sole is relatively increased and the bending of the inner shell side of the sole is restricted. Energy loss in the second half can be reduced. Further, when the bending restricting member is provided on the outer side of the sole, it is possible to realize a shoe suitable for a runner having a tendency to swell during running.
  • the bending restricting members are provided on the inner shell side and the outer shell side of the sole. In this case, it is possible to realize a shoe that can cope with a runner who tends to have either pronation or pronation during running.
  • the bending resistance of the sole is changed between the inner side and the outer side of the sole by making the tensile elastic modulus and bending elastic modulus of each bending regulating member different between the inner side and the outer side of the sole. Fine adjustment is possible.
  • an elastic cover member that extends in the longitudinal direction of the sole along the bent shape of the bending restricting member and covers the bending restricting member from below is disposed between the respective opening edges of the groove. It is installed. In this case, by providing the elastic cover member, it is possible to prevent the bending restricting member from being exposed to the grounding surface, and the durability of the bending restricting member can be improved.
  • the elastic cover member since the elastic cover member has elasticity in the front-rear direction, the elastic cover member does not hinder the bending of the sole.
  • the outsole member having a grounding surface is disposed on the bottom surface of the sole, and the elastic cover member is constituted by the outsole member.
  • the sole structure includes an upper plate disposed above and extending in the longitudinal direction of the sole, and a midsole made of a soft elastic member disposed below the upper plate.
  • a groove is formed in the lower surface of the midsole.
  • a pressing load acting downward from the wearer's foot when the sole is grounded can be supported by the upper plate.
  • the upper plate is disposed above the bottom of the groove, so that it is possible to prevent the bottom of the groove from being deformed by the action of a pressing load from the foot and to keep the neutral axis of bending when the sole is bent upward. be able to.
  • the sole is bent, the amount of deformation of the span between the opening edges of the groove in which the bending restricting member is installed can be increased, thereby easily increasing the amount of restriction of the bending restricting member with respect to the bending of the sole. This makes it easy to adjust the amount of regulation.
  • the midsole since the midsole is disposed below the upper plate, the midsole can prevent the upper plate from being lowered when the pressing load is applied, and this prevents bending during bending of the sole.
  • the vertical axis can be kept upward.
  • the invention according to claim 17 is the invention according to claim 16, wherein the sole structure further includes a lower plate disposed below the midsole and extending in the front-rear direction of the sole. It is configured by extending to the edge. In this case, since it is not necessary to provide the bending restricting member separately from the lower plate, the number of parts can be reduced and the configuration can be simplified.
  • the sole structure of a shoe according to the invention of claim 18 is disposed above and extends in the front-rear direction of the sole, and is disposed below the plate, is fixed to the lower surface of the plate, opens downward, and has a sole width.
  • a bending restricting member that acts to restrict the bending of the sole by receiving a force in the extending direction from the state of being stretched.
  • the bending restricting member erected between the opening edges in the front-rear direction of the groove formed in the lower surface of the midsole is bent at the initial stage of bending of the sole. Since it acts to allow bending of the sole until it gradually extends from the state and is stretched linearly between the opening edges, the bending resistance of the sole is relatively low in the first half of the kicking out phase during running. Thus, the sole is bent smoothly, and energy loss in the first half of the kicking out phase can be reduced.
  • the bending regulating member acts to regulate the bending of the sole by receiving a force in the extending direction from the state of being stretched linearly between the opening edges at the stage where the bending of the sole has advanced. Therefore, in the second half of the kicking phase during running, the bending resistance of the sole becomes relatively large and the bending of the sole is restricted, thereby reducing energy loss in the second half of the kicking phase.
  • an energy loss during running can be reduced, and as a result, a sole structure that can obtain a smooth ride feeling during running can be realized.
  • the pressing load acting downward from the wearer's foot when the sole is grounded can be supported by the plate.
  • the bottom of the groove can be prevented from being deformed by the action of a pressing load from the foot, and the neutral axis of bending during bending of the sole can be kept upward. Can do.
  • the amount of deformation of the span between the opening edges of the groove in which the bending restricting member is installed can be increased, thereby easily increasing the amount of restriction of the bending restricting member with respect to the bending of the sole. This makes it easy to adjust the amount of regulation.
  • the midsole since the midsole is disposed below the plate, the midsole can prevent the plate from being lowered when the pressing load is applied, thereby preventing the neutral axis of bending when the sole is bent.
  • each opening edge The length L along the bent shape of the bending regulating member between the parts is S + D ⁇ sin 15 ° ⁇ L ⁇ S + H ⁇ sin 15 Is satisfied.
  • the reason why the length L of the bending restricting member is defined in this way will be described with reference to FIG. FIG. 4 schematically shows a structure in which the bending restricting member Br is bent between the opening edges of the groove G formed in the midsole M. It is assumed that the midsole M is bent by 15 ° from this state.
  • the midsole M bends around the bottom Ga with the bottom Ga of the groove G as a bending point, thereby increasing the central angle around the bottom Ga of the groove G by 15 °.
  • the midsole M bends around the point Ha with the highest point Ha on the midsole located above the bottom Ga as a bending point, thereby increasing the central angle around the point Ha by 15 °.
  • the actual bending point is located between the bottom Ga and the point Ha. This is also true when the midsole M is equipped with a plate. When the plate is attached to the midsole M, the neutral axis when the sole is bent tends to be arranged in the vicinity of the plate.
  • the midsole M is bent around the point Ha, and the central angle around the point Ha is increased by 15 °, so that the bending restricting member Br is straight from the bent state between the opening edges of the groove G.
  • the graph of FIG. 5 is a graph obtained by calculating the temporal changes in the force of the runner kicking the ground back and the bending angle of the sole by performing an actual running test (biomechanics experiment). .
  • the upper graph in FIG. 5 shows time [ms] on the horizontal axis and the force Fy [N] on which the runner kicks the ground back, and the toe-off in which the toes move away from the ground after the heel touches the ground.
  • the time change of the force Fy that the runner kicks the ground back by the moment of (toe off) is shown, and the lower graph shows the time of the bending angle [°] of the sole at that time. It represents a change.
  • Each graph corresponds to the top and bottom. From the graph of FIG. 5, it can be seen that the bending angle of the sole is 15 ° when the force Fy by which the runner kicks the ground back is the maximum (Fy_max). The calculation of the bending angle is obtained from the increase in the bending angle from a so-called foot flat state (that is, a state where the sole is entirely in contact with the ground) where the bending angle is 0 °. On the other hand, from the graph of FIG.
  • the lower the sole bending resistance the smaller the energy loss. It is known that the energy loss is smaller as the bending resistance of the sole is larger before and after the phase (e) where the portion is bent at the maximum. From the above, regarding the bending of the sole, it is ideal that the sole bends until a posture (that is, the bending angle) that allows the ground to be kicked back with the maximum force (Fy_max), and thereafter the sole does not bend. To be judged. Therefore, in the above inequality, 15 ° is adopted as the bending angle of the sole.
  • the bending restricting member when the bending angle of the sole is less than 15 °, the bending restricting member is bent between the opening edges of the groove, and when the bending angle becomes 15 °, the bending restricting member is linear. When it is in a stretched state and the bending angle exceeds 15 °, the bending regulating member receives a force in the extending direction from the state in which the bending regulating member is stretched in a straight line.
  • the bending restricting member is made of a material having a Young's modulus of 400 MPa or more when the strain is 10% or less.
  • FIG. 6 shows four types of bending restricting members made of materials having different Young's moduli, and the same runner actually wears four types of shoes in which these members are incorporated, and each shoe at that time runs. The result of having calculated the energy loss resulting from the torque around MP joint is shown.
  • the conditions of the test performed when calculating the Young's modulus of four types of prepared materials solid rubber, PEBAX (trade name), polyester tape, nylon tape) are as follows.
  • Test method Tensile test described in JIS K 7113 (standard for “Plastic tensile test method”)
  • Shape of test piece Shape defined in JIS K 7113
  • Tensile speed 500 mm / min.
  • Holding distance of the test piece 50 mm v
  • Tensile conditions Strain of 10% or less
  • the energy loss decreases significantly when the Young's modulus is 400 [Mpa] or more. It can also be seen that when the Young's modulus exceeds 400 [Mpa], the magnitude of the energy loss hardly changes.
  • the Young's modulus value of the material constituting the bending restricting member is defined as 400 MPa or more when the strain is 10% or less.
  • the material that satisfies such conditions is a tape made of polyester or nylon.
  • the bending restricting member allows bending of the sole until the bending angle of the sole is up to 15 °, and causes bending of the sole when the bending angle of the sole exceeds 15 °. Acts to regulate.
  • the bending regulating member that connects the opening edge portions between the opening edge portions of the groove in the sole width direction formed in the bottom surface of the sole is bent.
  • the bending restriction member is gradually extended from the bent state, and the sole is bent until it is stretched linearly between the opening edges.
  • the bending regulating member acts to regulate the bending of the sole by receiving a force in the extending direction from a state of being stretched linearly between the opening edges at the stage where the bending of the sole has advanced,
  • the bending resistance of the sole becomes relatively large, and the bending of the sole is restricted, thereby reducing the energy loss in the second half of the kicking out phase.
  • an energy loss during running can be reduced, and as a result, a sole structure that can obtain a smooth ride feeling during running can be realized.
  • the energy loss during running can be reduced by the action of the bending regulating member, and a smooth ride feeling can be obtained during running.
  • the plate can support the pressing load acting downward from the wearer's foot when the sole touches the ground, and the plate is placed above the bottom of the groove, so that the pressing load from the foot The bottom of the groove can be prevented from being deformed, and the neutral axis of bending during bending of the sole can be maintained upward. As a result, when the sole is bent, the amount of deformation of the span between the opening edges of the groove in which the bending restriction member is installed can be increased.
  • the amount of restriction of the bending restriction member with respect to the bending of the sole can be easily increased. This makes it easy to adjust the amount of regulation.
  • the midsole is located below the plate, so that the plate can be prevented from falling down when the pressing load is applied, so that the neutral axis of bending when the sole is bent can be kept upward. Can do.
  • FIG. 1A is a bottom view of a sole structure for shoes according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 1B is a side view of the inner side of the sole structure of FIG. 1A.
  • FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II in FIG. 1A.
  • FIG. 3 is a sectional view taken along line III-III in FIG. 1A.
  • FIG. 4 is a diagram schematically showing FIG.
  • FIG. 5 is a graph showing temporal changes in the force of a running runner kicking the ground back and the sole bending angle.
  • FIG. 6 is a graph showing the relationship between energy loss and Young's modulus due to bending restricting members having different Young's moduli.
  • FIG. 1B is a side view of the inner side of the sole structure of FIG. 1A.
  • FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II in FIG. 1A.
  • FIG. 3 is a sectional view taken along line III-III in FIG. 1A
  • FIG. 7A is a schematic view for explaining the operation at the time of bending of the sole structure according to the first embodiment in time series.
  • FIG. 7B is a schematic view for explaining the operation at the time of bending of the sole structure according to the first embodiment in time series.
  • FIG. 7C is a schematic view for time-sequentially explaining the operation at the time of bending of the sole structure according to the first embodiment.
  • FIG. 8 is an enlarged cross-sectional view of the bending restricting member portion of the shoe sole structure according to the third embodiment of the present invention, and corresponds to FIG. 3 of the first embodiment.
  • FIG. 9 is a partial bottom view of a shoe sole structure according to a fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a sectional view taken along line XX of FIG. FIG.
  • FIG. 11 is a partial bottom view of a sole structure for shoes according to a sixth embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a diagram schematically showing a state where a shoe wearer (runner) is running.
  • FIG. 13 is a diagram showing a model of a runner's leg.
  • FIG. 14 is a graph showing the torque around the MP joint (MP joint torque) that changes every moment during the kicking phase shown in FIG.
  • FIG. 15 is a graph showing the temporal change in angular velocity in the kicking out phase shown in FIG.
  • FIG. 16 is a graph showing the temporal change of power calculated by the MP joint in the kicking out phase based on the MP joint torque shown in FIG. 14 and the angular velocity shown in FIG.
  • the sole structure 1 includes an upper mid made of a soft elastic member extending in the front-rear direction from the heel part H of the shoe to the middle foot part M to the front foot part F.
  • the upper midsole 2 includes a sole contact portion 20 with which a shoe wearer's foot contacts, and a winding portion 21 that rises obliquely upward from the left and right side edges of the sole contact portion 20. And have.
  • the upper plate 3 has a support portion 30 that supports the sole contact portion 20 of the upper midsole 2 and a winding portion 31 that rises obliquely upward from the left and right side edges of the support portion 30.
  • the lower midsole 4 has grooves 40, 41 extending substantially in the shoe width direction at the bottom of the front foot F. Both of these grooves 40 and 41 are for facilitating bending of the sole forefoot region.
  • the groove 40 is disposed on the front side of the forefoot part F, and the groove 41 is on the rear side thereof, preferably on the wearer's foot. It is arranged slightly behind the thumb ball part.
  • a vent hole 4a penetrating the lower midsole 4 in the vertical direction is formed in the groove 41.
  • the vent hole 4a communicates with a vent hole (not shown) that similarly penetrates the upper midsole 2 and the upper plate 3 in the vertical direction.
  • the lower plate 5 has a wave shape that advances in the front-rear direction, and has a bulging portion 50 that bulges upward in a convex shape in the heel portion H and the middle foot portion M.
  • a broken line L indicates a ridge line of the bulging portion 50.
  • each bulging portion 50 is connected to the upper plate 3 via the elastic block member 6. As a result, a gap C is formed between the upper and lower plates 3 and 5.
  • An outsole plate 7 that is in contact with the road surface is fixed to each lower surface of the lower midsole 4 and the lower plate 5.
  • the upper midsole 2 and the lower midsole 4 are, for example, a thermoplastic synthetic resin such as ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA) or a foam thereof, a thermosetting resin such as polyurethane (PU), or a foam thereof.
  • EVA ethylene-vinyl acetate copolymer
  • PU polyurethane
  • PU polyurethane
  • a rubber material such as butadiene rubber or chloroprene rubber, or a soft elastic member such as a foamed body thereof.
  • the upper plate 3 and the lower plate 5 are rigid elastic members such as thermoplastic materials such as thermoplastic polyurethane (TPU) and polyamide elastomer (PAE), and thermosetting materials such as epoxy resins and unsaturated polyester resins. Also, it may be integrally formed using an ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA), rubber or the like.
  • the outsole plate 7 is made of a rubber material, for example.
  • the groove 41 formed in the lower surface of the lower midsole 4 has an inverted V-shaped cross section as shown in FIG. Between the opening edges of the groove 41 in the front-rear direction (left-right direction in FIG. 3 and up-down direction in FIG. 1A) The bending regulating member 10 is installed in a bent state.
  • the bending restricting member 10 has an upper bent portion 10a bent upward in an inverted V shape, and both end portions in the front-rear direction connect the opening edge portions of the groove 41.
  • a tape-shaped member made of nylon that is, nylon tape
  • the bending restricting members 10 are respectively provided on both the inner shell side and the outer shell side of the sole.
  • the length L along the bending shape of the bending restricting member 10 between each opening edge of the groove 41 is S, the distance between each opening edge of the groove is D, the depth of the groove is D, and above the position of the bottom of the groove.
  • the reason why the length L of the bending restricting member is defined in this way will be described with reference to FIG.
  • FIG. 4 schematically shows a structure in which the bending restricting member Br is bent between the opening edges of the groove G formed in the midsole M. It is assumed that the midsole M is bent by 15 ° from this state.
  • the midsole M is bent around the bottom Ga of the groove G, and the groove G is bent 15 ° around the bottom Ga. That is, the midsole M is bent around the bottom Ga with the bottom Ga of the groove G as a bending point, and thereby the central angle around the bottom Ga of the groove G is increased by 15 °.
  • the midsole M bends around the point Ha with the highest point Ha on the midsole located above the bottom Ga as a bending point, thereby increasing the central angle around the point Ha by 15 °.
  • the actual bending point is located between the bottom Ga and the point Ha. This is also true when the midsole M is equipped with a plate.
  • the midsole M is bent around the point Ha, and the central angle around the point Ha is increased by 15 °, so that the bending restricting member Br is straight from the bent state between the opening edges of the groove G.
  • the graph of FIG. 5 is a graph obtained by calculating the temporal changes in the force of the runner kicking the ground back and the bending angle of the sole by performing an actual running test (biomechanics experiment). .
  • the upper graph in FIG. 5 shows time [ms] on the horizontal axis and the force Fy [N] on which the runner kicks the ground back, and the toe-off in which the toes move away from the ground after the heel touches the ground.
  • the time change of the force Fy that the runner kicks the ground back by the moment of (toe off) is shown, and the lower graph shows the time of the bending angle [°] of the sole at that time.
  • Each graph corresponds to the top and bottom. From the graph of FIG. 5, it can be seen that the bending angle of the sole is 15 ° when the force Fy by which the runner kicks the ground back is the maximum (Fy_max). The calculation of the bending angle is obtained from the increase in the bending angle from a so-called foot flat state (that is, a state where the sole is entirely in contact with the ground) where the bending angle is 0 °. On the other hand, from the graph of FIG. 17 described above, in the phases (c) to (d) in which the sole forefoot is bent, the lower the sole bending resistance, the smaller the energy loss.
  • the energy loss is smaller as the bending resistance of the sole is larger before and after the phase (e) where the portion is bent at the maximum. From the above, regarding the bending of the sole, it is ideal that the sole bends until a posture (that is, the bending angle) that allows the ground to be kicked back with the maximum force (Fy_max), and thereafter the sole does not bend. To be judged. Therefore, in the above inequality, 15 ° is adopted as the bending angle of the sole. In this embodiment, when the bending angle of the sole is less than 15 °, the bending restricting member is bent between the opening edges of the groove, and when the bending angle reaches 15 °, the bending restricting member is linear.
  • the bending regulating member 10 is preferably made of a material having a Young's modulus of 400 MPa or more when the strain is 10% or less.
  • the reason why the Young's modulus of the bending restricting member is defined in this way will be described with reference to FIG. Fig. 6 shows four types of bending restricting members made of materials with different Young's moduli, and the same runner actually wears four kinds of shoes each of which incorporate them, and then runs. The result of having calculated the energy loss resulting from the torque around MP joint about each shoe is shown.
  • the conditions of the test performed when calculating the Young's modulus of four types of prepared materials are as follows.
  • Test method Tensile test described in JIS K 7113 (standard for “Plastic tensile test method”)
  • Shape of test piece Shape defined in JIS K 7113
  • Tensile speed 500 mm / min.
  • Holding distance of the test piece 50 mm v
  • Tensile conditions 10% or less of strain
  • Solid rubber ⁇ PEBAX (trade name) ⁇ polyester tape ⁇ nylon tape.
  • the energy loss decreases as the Young's modulus of the material increases. In particular, the energy loss decreases significantly when the Young's modulus is 400 [Mpa] or more. It can also be seen that when the Young's modulus exceeds 400 [Mpa], the magnitude of the energy loss hardly changes.
  • the Young's modulus value of the material constituting the bending restricting member is defined as 400 MPa or more when the strain is 10% or less.
  • the material that satisfies such conditions is a tape made of polyester or nylon.
  • the upper bent portion 10a of the bending restricting member 10 is not fixed to the bottom wall portion of the groove 41 (vertical V-shaped apex portion).
  • the bending restricting member 10 is not fixed to the wall surface of the groove 41 and is separated from the wall surface of the groove 41.
  • an elastic cover member 8 that covers the upper bent portion 10a of the bending restricting member 10 from below is provided below the bending restricting member 10 between the opening edges of the groove 41 in the front-rear direction.
  • the elastic cover member 8 is composed of the outsole plate 7. In this case, since the elastic cover member 8 does not need to be provided separately from the outsole plate 7, the number of parts can be reduced and the configuration can be simplified. it can.
  • the elastic cover member 8 is provided separately from the outsole plate 7 and is made of a rubber material similar to the outsole plate 7.
  • the elastic cover member 8 extends along the bent shape of the bending restricting member 10 between the opening edges of the groove 41 and is attached to the lower surface of the bending restricting member 10. Since the elastic cover member 8 is provided at a position corresponding to the bending restriction member 10, the elastic cover member 8 is also provided on both the inner side and the outer side of the sole, similarly to the bending restriction member 10. Yes.
  • the length of the end portion to which the bending restricting member 10 is sandwiched and fixed by the elastic cover member 8 and the outsole plate 7 with the lower midsole 4 is shown in the schematic diagram of FIG.
  • the member Br corresponds to the length ⁇ of the end portion sandwiched between the midsole M and the cover member P, and ⁇ is preferably ⁇ ⁇ 10 mm. This is to prevent the peeling by securing a sufficient adhesion region of the bending regulating member.
  • FIGS. 7A to 7C schematically show a cross-sectional structure of the above-described sole structure as a model. 7A to 7C, the same reference numerals as those in FIGS. 1A, 1B, 2 and 3 denote the same or corresponding parts.
  • both ends of the bending restricting member 10 extend in the front-rear direction (the left-right direction in FIGS. 7A to 7C).
  • 7A shows a state before bending the sole
  • FIG. 7B shows a state where the sole is bent by 15 degrees
  • FIG. 7C shows a state where the sole is bent by 30 degrees.
  • the span length in the front-rear direction between the opening edges of the groove 41 is 10 mm
  • the bending restricting member 10 installed in a bent state between the opening edges.
  • channel 41 is a bending point (FLEX POINT) at the time of sole bending. From this state, as shown in FIG. 7B, when the sole is bent by 15 degrees, the sole is bent around the point P of the bottom wall portion of the groove 41, and the bending regulating member 10 is bent at the bending height of the upper bent portion 10a. Is gradually lowered (that is, the upper bent portion 10a is gradually flattened), and the bending regulating member 10 is gradually extended from the bent state. As a result, the span length in the front-rear direction between the opening edges of the groove 41 extends to 12.5 mm.
  • This length is the same as the free length of the bending restricting member 10, and at this time, the bending restricting member 10 is stretched linearly between the opening edge portions, but remains in a free length that does not cause elongation. It is. Therefore, at the initial stage of bending of the sole shown in FIGS. 7A to 7B, the bending regulating member 10 is merely extended from the bent state and is stretched linearly between the opening edge portions.
  • the restricting member 10 allows bending of the sole and does not inhibit the bending of the sole. Thereby, in the first half of the kicking out phase during running, the bending resistance of the sole becomes relatively small, and the bending of the sole is performed smoothly, whereby energy loss in the first half of the kicking out phase can be reduced.
  • the bending resistance of the sole becomes relatively large and the bending of the sole is restricted, thereby reducing the energy loss in the second half of the kicking out phase.
  • the bending restricting member 10 is not fixed to the wall surface of the groove 41, the bending restricting member 10 is not directly affected by the deformation of the groove 41 when the sole is bent. It can be deformed independently from the groove 41.
  • the bending restricting member 10 since the bending restricting member 10 is separated from the wall surface of the groove 41, the bending restricting member 10 becomes less susceptible to the deformation of the groove 41 when the sole is bent. It can be transformed more independently.
  • the bottom wall of the groove which is the sole bending point at the time of bending of the sole, can be disposed at a position away from the bending regulating member 10.
  • the vertical axis can be arranged upward, when the sole is bent, the amount of deformation of the span between the opening edges of the groove 41 in which the bending restricting member 10 is installed can be increased.
  • the regulation amount of the member 10 can be easily increased, and the regulation amount can be easily adjusted.
  • a belt-like or tape-like member is adopted as the bending restriction member 10, and when the bending restriction member 10 has flexibility, the bending restriction member 10 is arranged in the front-rear direction of the groove 41. It can be easily installed in a bent state between the respective opening edges. At this time, by changing the width and thickness of the bending restricting member 10, the tensile elastic modulus and bending elastic modulus of the bending restricting member 10 can be changed. The operation can be easily adjusted. In addition, by providing the elastic cover member 8 below the bending restriction member 10, it is possible to prevent the bending restriction member 10 from being exposed to the grounding surface side and to improve the durability of the bending restriction member 10.
  • the elastic cover member 8 since the elastic cover member 8 has elasticity in the front-rear direction, the elastic cover member 8 does not hinder the bending of the sole. Further, in this case, by providing the upper plate 3, it is possible to support the pressing load acting downward from the wearer's foot when the sole is grounded by the upper plate 3. In addition, by arranging the upper plate 3 above the bottom wall portion of the groove 41, it is possible to prevent the bottom portion of the groove 41 from being deformed by the action of a pressing load from the foot, and to bend during bending when the sole is bent. The vertical axis can be kept upward.
  • the amount of deformation of the span between the opening edges of the groove 41 in which the bending restricting member 10 is installed can be increased, thereby reducing the amount of restriction of the bending restricting member 10 against the bending of the sole. It can be easily enlarged and the regulation amount can be easily adjusted.
  • the lower midsole 4 since the lower midsole 4 is disposed below the upper plate 3, the lower midsole 4 can prevent the upper plate 3 from being lowered when the pressing load is applied.
  • the neutral axis of the time bending can be kept upward.
  • the bending restricting member 10 may be configured by extending the lower plate 5. In this case, the bending restricting member 10 does not need to be provided separately from the lower plate 5. Can be simplified.
  • the groove 41 formed in the lower midsole 4 has an inverted V-shaped cross section
  • the cross-sectional shape of the groove 41 may be an inverted U shape, or may be an arc shape (that is, a flat inverted U shape).
  • any shape other than these can be adopted as long as it is a groove shape opening downward.
  • the bending restricting member 10 disposed in the groove 41 bends upward by having an upper bent portion 10a bent upward in the groove 41.
  • the upper bent portion 10 a is not fixed to the bottom wall portion of the groove 41.
  • the bending restricting member 10 is not fixed to the wall surface of the groove 41 and is separated from the wall surface of the groove 41.
  • the cross-sectional shape of the bending restricting member 10 in the front-rear direction of the sole is described as an example of an inverted V shape, but the cross-sectional shape of the bending restricting member 10 may be an inverted U shape, Alternatively, an arc shape (that is, a flat inverted U shape) may be used.
  • Various shapes can be adopted according to the cross-sectional shape of the groove 41 of the lower midsole 4.
  • the elastic cover member 8 ′ that covers the lower bent portion 10′a of the bending restricting member 10 ′ from below also has a bent shape that follows the bent shape of the bent restricting member 10 ′.
  • the same reference numerals as those in the previous embodiment denote the same or corresponding parts.
  • the bending height of the lower bent portion 10′a is gradually lowered (that is, the lower bent portion 10′a is gradually flattened).
  • the bending restricting member 10 ′ is gradually extended from the bent state.
  • a nylon tape has been described as an example of the bending restricting member 10, but the application of the present invention is not limited to this.
  • a tape made of a resin other than nylon for example, a polyester tape
  • the bending restricting member 10 can be configured using a fabric such as a woven fabric or a non-woven fabric, a knitted fabric, an artificial leather, or the like.
  • the bending restricting member is made of fabric, artificial leather, or the like, the bending restricting member is made of a material having poor stretchability. Therefore, when the bending of the sole progresses, the bending restricting between the opening edges of the groove is performed.
  • the bending restricting member When the member receives a force in the extending direction from the state where the member is stretched in a straight line, the bending restricting member effectively acts to restrict the bending of the sole. Thereby, the bending resistance of the sole can be effectively increased in the second half of the kicking out phase during running. Further, in this case, since the bending restriction member made of fabric has a very small bending resistance and can be deformed, if the bent state is kept bent, little force is required to change the bent state. Therefore, the cloth-made bending regulating member does not become a bending resistance of the sole at the initial stage of bending of the sole, and can promote free bending of the sole. Further, the bending restricting member 10 may be configured by extending the lower plate 5 to the opening of the groove 41.
  • the bending regulating member 10 has been described by taking a belt-like or tape-like one as an example, but the application of the present invention is not limited to this.
  • a linear member may be adopted as the bending restricting member.
  • the same reference numerals as those in the first to fourth embodiments denote the same or corresponding parts.
  • the bending restricting member 10 ′′ is substantially V-shaped or substantially U-shaped in the lateral direction, that is, in the shoe width direction (left-right direction in FIG. 9) between the opening edges of the groove 41.
  • the bending restricting member 10 is a side that bends in a substantially V-shape or a substantially U-shape to the side. It has a laterally bent portion 10 ′′ a, and both end portions in the front-rear direction connect each opening edge portion of the groove 41.
  • the bending restricting member 10 ′′ is made of, for example, nylon wire or other resin. Wire, yarn, twisted yarn or the like is used. In this case, in the initial stage of bending of the sole, the bending regulating member 10 ′′ is bent from the bent state by deforming the side bending portion 10 ′′ a so that the amount of bending to the side gradually decreases. It grows gradually.
  • the tensile elastic modulus and the bending elastic modulus of the bending regulating member 10 ′′ can be changed.
  • the regulation action by the member 10 "can be easily adjusted.
  • the bending restricting member 10 when the bending restricting member 10 is composed of a fabric member having poor stretchability, the bending restricting member 10 is composed of a fabric sheet that covers the ground-side surface of the lower midsole 4. At the same time, a large number of outsole chips that are separately arranged may be fixed to the surface on the grounding surface side of the fabric sheet.
  • FIG. 11 shows a sixth embodiment of the present invention using such a fabric sheet.
  • the same reference numerals as those in the first embodiment denote the same or equivalent parts.
  • fabric sheets 10A, 10B, and 10C are attached to the lower surface of the lower midsole 4.
  • Fabric made sheet 10A is disposed on the front side area F 1 of the forefoot of the shoe, fabric made sheet 10B is disposed in the front-rear direction center area F 2 of the forefoot of the shoe, the fabric made 10C, the forefoot of the shoe It is located in the region F 3 of toward midfoot from the rear end side region of the part.
  • the fabric sheets 10B and 10C are disposed on both front and rear sides of the groove 41, and the rear end of the fabric sheet 10B and the front end of the fabric sheet 10C are a pair of left and right extending across the groove 41. Are connected by a belt-like sheet connecting portion 10e.
  • the sheet connecting portion 10e is also made of a cloth, and is integrally connected to the cloth sheets 10B and 10C, and is bent in an inverted U shape upward in the groove 41.
  • a large number of outsole chips (outsole pieces) 7p are fixed to the surface of each fabric sheet 10A, 10B, 10C on the grounding surface side.
  • the outsole chip 7p is a small outsole member having a hexagonal shape or a rectangular shape, for example, and is integrated on the fabric sheets 10A, 10B, and 10C by insert molding or the like.
  • the fabric sheets 10A, 10B, and 10C are used as a base material for a large number of outsole chips 7p, the fabric sheets 10A, 10B, and 10C and the large number of outsole chips are integrally molded to form a single unit It is possible to form a unit, whereby the assembly process of the sole structure can be simplified and the weight can be reduced.
  • the bending restricting member 10 is provided on both the inner shell side and the outer shell side of the sole, but the application of the present invention is not limited to this.
  • the bending restricting member 10 may be provided only on the inner shell side or the outer shell side of the sole.
  • a shoe suitable for a runner who tends to pronation during running can be realized. That is, in this case, in the second half of the kicking phase during running, the bending resistance on the inner shell side of the sole is relatively increased and the bending of the inner shell side of the sole is restricted. Energy loss in the second half can be reduced.
  • the shoes suitable for the runner which has the tendency of rotation (supplement) at the time of running are realizable. That is, in this case, in the second half of the kicking phase during running, the bending resistance on the outer side of the sole is relatively increased and the bending of the outer side of the sole is restricted, thereby Energy loss in the second half can be reduced.
  • the bending restricting member 10 is provided on both the inner shell side and the outer shell side of the sole, there is a tendency of either pronation or pronation during running. Shoes that can handle runners can be realized.
  • each bending restriction member 10 provided on the inner and / or outer side may be configured by a plurality of bending restriction members.
  • each bending restricting member 10 provided on the inner and outer sides of the sole has substantially the same width.
  • the width of the bending restriction member 10 on the side may be larger than the width of the bending restriction member 10 on the outer side.
  • the width of the bending restriction member 10 here means the total width of each bending restriction member.
  • the number of bending restriction members 10 provided on the inner side is larger than the number of bending restriction members 10 provided on the outer side. It may be.
  • the inner forefoot area of the sole forefoot is generally in contact with the ground for a longer time than the outer side area, so the flexion angle of the MP joint is larger for the inner side area than for the outer side area.
  • the width (or the number) of the bending restriction members 10 in the inner side area which needs to have a larger bending restriction action when the sole is bent, is larger than the width (or the number) of the bending restriction members 10 in the outer side area. It was bigger (or more).
  • the present invention is useful for a shoe sole structure, and is particularly suitable for a user who wants to obtain a smoother riding feeling during running by reducing energy loss in running shoes.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Footwear And Its Accessory, Manufacturing Method And Apparatuses (AREA)

Abstract

ランニング時のエネルギーロスを低減できるソール構造体を提供する。 シューズのソール構造体1において、上方に配置され、ソール前後方向に延びる上部プレート3と、上部プレート3の下方に配置され、上部プレート3の下面に固着されるとともに、下方に開口しかつソール幅方向に延びる溝41を有する軟質弾性部材製の下部ミッドソール4と、溝41のソール前後方向の各開口縁部間に屈曲した状態で架設されかつ各開口縁部を連結するとともに、ソール屈曲の初期の段階では、屈曲した状態から徐々に伸長して各開口縁部間で直線状に張られる状態までソールの屈曲を許容し、ソール屈曲が進んだ段階では、各開口縁部間で直線状に張られた状態から伸長方向に力を受けることにより、ソールの屈曲を規制するように作用する屈曲規制部材10とを設ける。

Description

シューズのソール構造体
 本発明は、シューズ用ソール構造体に関し、詳細には、ランニング時のエネルギーロスを低減させるための構造の改良に関する。
 本件出願人は、シューズのソール前足部の屈曲性を向上させるために、例えば国際公開第2006/070549号パンフレットに示すようなソール構造体を提案している。このソール構造体は、ソール構造体の前足部領域の上側に配置されかつ前足部領域に沿って前後方向に延設された上部プレートと、上部プレートとの間に一定の空隙を隔てて上部プレートの下方に配置されるとともに、前足部領域に沿って前後方向に延設されかつその前後方向の経路長が上部プレートの前後方向の経路長よりも長くなるような凹凸形状を有する下部プレートとを有している。
 この場合には、下部プレートの前後方向の経路長が上部プレートの前後方向の経路長よりも長くなるように下部プレートが凹凸形状を有しているので、ソール前足部の屈曲変形の際には、下部プレートが前後方向に伸びることができ、その結果、下部プレートがソール前足部の屈曲変形を阻害することはなく、ソール前足部の屈曲性が向上している。
 また、本件出願人は、シューズのソール前足部の蹴り出しをスムーズに行わせるために、例えば特開2005−13718号公報に示すようなソール構造体を提案している。このソール構造体は、前後方向に延びる扁平な形状の空隙をソール前足部領域に有しており、当該空隙が第1および第2の曲面から形成されるとともに、第1および第2の曲面の先後端間の道程が実質的に等しくなっている。
 この場合には、着用者の足の踏付部がソール前足部を押圧すると、その押付荷重により、第1の曲面が第2の曲面に接近するように変形して、空隙後方のソール後足部が上方に持ち上げられるように屈曲変形する。そして、この状態から、ソール前足部がさらに圧縮されて空隙が閉じると、ソール前足部の曲げ剛性が増大し、その結果、ソール前足部の蹴り出し時のいわゆるスナッピー性が向上して、ソール前足部の蹴り出しがスムーズに行われるようになっている。
 上記国際公開第2006/070549号パンフレットに示すものにおいては、ソール前足部の屈曲性を向上させることは可能であるが、ソール前足部の屈曲時には、下部プレートが依然として凹凸形状を有していることにより、下部プレートが前後方向に伸び得る状態にあり、このため、ソール前足部の蹴り出しの際には、ソール前足部には依然として前後方向の柔軟性が残っており、その結果、ソール前足部の蹴り出しを必ずしもスムーズに(つまり迅速かつ確実に無駄なく)行うことができない。
 また、上記特開2005−13718号公報に示すものでは、ソール前足部の蹴り出しをスムーズに行わせることは可能であるが、主にソール後足部をソール前足部に対して屈曲させるように構成されているため、ソール前足部自体の屈曲性は必ずしも良好なものとはいえない。
 その一方、本願発明者らは、ソール前足部の接地時からつま先離地時(トーオフ時)に至るまでの体重移動にともなうライド感を向上させるために、つまり官能評価でよりスムーズなライド感を得るために、とくに蹴り出し動作中のMP関節(中足趾節関節)トルクによるエネルギーについて着目した。
 第12図は、シューズ着用者がランニングを行っている様子を模式的に表したものであり、同図はランニング中の蹴り出し局面を示している。同図中、(a)はソールが全面接地したフットフラットの状態を示しており、このとき、ソール前足部を含むソール全体が接地している。(b)はソールの踵部が離地し始めたヒールオフの状態を示すとともに、ソール前足部が屈曲し始めた状態を示している。(c)、(d)はソール前足部の屈曲が徐々に進んでいく状態を示している。(e)はソール前足部が最大屈曲した状態を示しており、言い換えれば、ソール前足部による蹴り出し動作が開始されようとしている局面を示している。(f)はソール前足部による蹴り出し動作が終了してソール前足部が離地し始めようとする直前の状態を示している。各図中の上方への矢印は、ソールが地面から受ける床反力ベクトルを示している。また、第13図は、ランナーの脚をモデル化したものであり、同図中、MPがMP関節を示している。
 次に、第14図は、第12図に示す蹴り出し局面において時々刻々変化するMP関節まわりのトルク(MP関節トルク)を求めて、これをグラフ化したものであり、第15図は、そのときの角速度(angle velocity)の時間的変化をグラフ化したものである。第16図は、これらMP関節トルクおよび角速度に基づき、蹴り出し局面においてMP関節が発揮するパワーを算出して、その時間的変化をグラフ化したものである。
 第16図に示すように、蹴り出し局面において、パワーが0になった状態つまりMP関節トルクが0になった状態(第14図参照)からつま先が完全に離地するまでの間であるトーオフ局面(toe off phase)においては、MP関節が発揮するエネルギーは負となっており、エネルギーロス(energy loss)を生じていることが分かる(第16図中の斜線領域参照)。このようなエネルギーロスをできるだけ0に近づけることにより、蹴り出し時の力を無駄なく接地面に伝達することができ、スムーズなライド感を得ることができるものと考えられる。
 その一方、別の試験によって、シューズのソールの曲げ抵抗の大小が走行中のライド感の官能評価に影響を与えることが分かっているので、曲げ抵抗値の大きいシューズと小さいシューズの2種類のシューズを用意し、これらを同じランナーがそれぞれ着用してランニングを行ってもらった。第17図中の下側のグラフは、それぞれのシューズの蹴り出し局面でMP関節が発揮するパワーの時間的変化を表したものであり、同図中の上側の模式図の(b)~(f)は、第12図中の(b)~(f)にそれぞれ対応している。第17図中、上側の模式図は、下側のグラフと上下に対応している。また、第17図のグラフ中、縦軸の負(<0)の部分は、エネルギーロスの発生を示しており、グラフが縦軸の0から下に大きく振れるほど、発生するエネルギーロスが大きいことを示している。
 第17図から分かるように、曲げ抵抗の大きいシューズの場合、蹴り出し局面の前半において、(b)、(c)間の中間から(d)にかけてエネルギーロスが大きく、また曲げ抵抗の小さいシューズの場合、蹴り出し局面の後半の(e)~(f)においてエネルギーロスが大きかった。なお、蹴り出し局面の前半の(b)から(b)、(c)間の中間までは、曲げ抵抗の小さいシューズの方でもエネルギーロスを生じているが、その大きさは無視し得るレベルであると考えられる。
 以上の考察から、本願発明者らは、上記両シューズの長所をそれぞれ採り入れることにより、蹴り出し局面の前半(b)~(d)では曲げ抵抗を小さくしかつ蹴り出し局面の後半(e)~(f)では曲げ抵抗を大きくすることができるようなシューズを提供できれば、走行中によりスムーズなライド感が得られるようになると考えた。
 本発明は、このような考察結果に基づいてなされたものであり、本発明が解決しようとする課題は、ランニング時のエネルギーロスを低減できるシューズ用ソール構造体を提供することにある。別の言い方をすれば、本発明は、エネルギーロスの低減により、走行中にスムーズなライド感を得ることができるシューズ用ソール構造体を提供しようとしている。
 請求項1の発明に係るシューズ用ソール構造体は、ソール下面に開口形成され、ソール幅方向に延びる溝と、溝のソール前後方向の各開口縁部の間に屈曲した状態で架設されかつ各開口縁部を連結するとともに、ソールの屈曲の初期の段階では、屈曲した状態から徐々に伸長して各開口縁部間で直線状に張られる状態までソールの屈曲を許容し、ソールの屈曲が進んだ段階では、各開口縁部間で直線状に張られた状態から伸長方向に力を受けることにより、ソールの屈曲を規制するように作用する屈曲規制部材とを備えている。
 請求項1の発明では、ソール下面に開口形成した溝の前後方向の各開口縁部間に屈曲した状態で架設された屈曲規制部材が、ソールの屈曲の初期の段階では、屈曲した状態から徐々に伸長して各開口縁部間で直線状に張られる状態までソールの屈曲を許容するように作用するので、ランニング時の蹴り出し局面の前半においては、ソールの曲げ抵抗が相対的に小さくなって、ソールの屈曲がスムーズに行われ、これにより、蹴り出し局面の前半におけるエネルギーロスを低減できる。
 次に、屈曲規制部材は、ソールの屈曲が進んだ段階では、各開口縁部間で直線状に張られた状態から伸長方向に力を受けることにより、ソールの屈曲を規制するように作用するので、ランニング時の蹴り出し局面の後半においては、ソールの曲げ抵抗が相対的に大きくなって、ソールの屈曲が規制され、これにより、蹴り出し局面の後半におけるエネルギーロスを低減できる。
 このようにして、本願の請求項1の発明によれば、ランニング時のエネルギーロスを低減でき、その結果、走行中にスムーズなライド感を得ることができるソール構造体を実現できる。
 ここで、特開2006−136715号公報には、シューズのソール構造体の土踏まず部において、上に凸の湾曲形状を有する凹状の空隙をミッドソールに形成するとともに、当該空隙の下方に間隔を隔てて上に凸の湾曲形状の強化プレートを配設したものが示されている。
 上記公報に示すソール構造体は、本願の請求項1の発明に係るソール構造体に一見類似しているが、上記公報のソール構造体は、土踏まず部に設けられており、土踏まず部は下に凸の方向に屈曲変形することはない。したがって、上記公報記載の強化プレートは、直線状に張られた状態からさらに伸長方向に力を受けるように変形することは想定されてなく、本願の請求項1の発明における屈曲規制部材とは機能が全く異なっている。
 請求項2の発明では、請求項1において、溝がソールの前足部に設けられている。
 請求項3の発明では、請求項1において、屈曲規制部材が溝内において上方に屈曲する上方屈曲部を有することで上方に屈曲しており、屈曲規制部材のソール前後方向の断面形状が逆V字状または逆U字状である。
 この場合には、ソールの屈曲の初期の段階では、上方屈曲部の屈曲高さが徐々に低くなる(つまり上方屈曲部が徐々に扁平となる)ように変形することで、屈曲規制部材が屈曲した状態から徐々に伸長する。
 請求項4の発明では、請求項3において、屈曲規制部材が、溝の壁面に固着されていない。
 この場合には、ソールの屈曲の際に、屈曲規制部材が、溝の変形の影響を直接受けることなく、溝から独立して変形できる。
 請求項5の発明では、請求項3において、屈曲規制部材が、溝の壁面から離間している。
 この場合には、ソールの屈曲の際に、屈曲規制部材が、溝の変形の影響をより受けにくくなり、溝からより独立して変形できるようになる。また、この場合には、ソールの屈曲の際のソール屈曲点である溝の底部が屈曲規制部材から上方に離れた位置に配置できる、別の言い方をすれば、ソール屈曲時の曲げの中立軸を上方に配置できるので、ソールの屈曲の際には、屈曲規制部材が架設された溝の各開口縁部間のスパンの変形量を大きくでき、これにより、ソールの屈曲に対する屈曲規制部材の規制量を容易に大きくでき、規制量の調整が容易になる。
 請求項6の発明では、請求項1において、屈曲規制部材が溝内において下方に屈曲する下方屈曲部を有することで下方に屈曲しており、屈曲規制部材のソール前後方向の断面形状がV字状またはU字状である。
 この場合には、ソールの屈曲の初期の段階では、下方屈曲部の屈曲高さが徐々に低くなる(つまり下方屈曲部が徐々に扁平となる)ように変形することで、屈曲規制部材が屈曲した状態から徐々に伸長する。
 請求項7の発明では、請求項3または6において、屈曲規制部材がテープ状の部材(つまり帯状の部材)である。
 この場合には、屈曲規制部材が可撓性を有するとき、屈曲規制部材を溝の前後方向の各開口縁部間に屈曲した状態で架設するのを容易に行える。また、この場合には、屈曲規制部材の幅や厚みを変えることで、屈曲規制部材の引張弾性率や曲げ弾性率を変化させることができ、これにより、ソールの屈曲に対する屈曲規制部材による規制作用を容易に調整できるようになる。
 請求項8の発明では、請求項1において、屈曲規制部材が溝内において側方に屈曲する側方屈曲部を有することで側方に屈曲している。
 この場合には、ソールの屈曲の初期の段階では、側方屈曲部の側方への屈曲量が徐々に小さくなるように変形することで、屈曲規制部材が屈曲した状態から徐々に伸長する。
 請求項9の発明では、請求項8において、屈曲規制部材が線状に延びる部材(例えば糸やワイヤー等)である。
 この場合には、屈曲規制部材の断面の大きさや直径を変えることで、屈曲規制部材の引張弾性率や曲げ弾性率を変化させることができ、これにより、ソールの屈曲に対する屈曲規制部材による規制作用を容易に調整できるようになる。
 請求項10の発明では、請求項1において、屈曲規制部材が布帛製である。
 この場合には、屈曲規制部材が伸縮性に乏しい材料から構成されるので、ソールの屈曲が進んだ段階において、溝の各開口縁部間で屈曲規制部材が直線状に張られた状態から伸長方向に力を受けたとき、屈曲規制部材がソールの屈曲を規制するように効果的に作用する。これにより、ランニング時の蹴り出し局面の後半において、ソールの曲げ抵抗を効果的に大きくできる。また、この場合、布帛製の屈曲規制部材は、屈曲抵抗が非常に小さく変形自在であることから、屈曲した状態のままでは、その屈曲状態を変化させるのに、ほとんど力を必要としない。そのため、布帛製の屈曲規制部材は、ソールの屈曲の初期の段階では、ソールの屈曲抵抗となることがなく、ソールの自由な屈曲を助長できる。
 請求項11の発明では、請求項10において、屈曲規制部材が、ソールの接地面を覆うシート状部材であって、当該シート状部材の接地面側の面には、複数のアウトソールチップが固着されている。
 この場合には、シート状の屈曲規制部材が、各々分離配置された複数のアウトソールチップ(アウトソール片)のベース材として用いられるので、屈曲規制部材および複数のアウトソールチップを一体成形して単一のユニットにすることができ、これにより、ソール構造体の組立工程を簡略化できるとともに、重量を軽減できる。
 請求項12の発明では、請求項1において、屈曲規制部材が、ソールの内甲側または外甲側に設けられている。
 屈曲規制部材がソールの内甲側に設けられる場合には、ランニング時に回内(プロネーション)の傾向があるランナーに好適のシューズを実現できる。すなわち、この場合には、ランニング時の蹴り出し局面の後半において、ソールの内甲側の曲げ抵抗が相対的に大きくなってソールの内甲側の屈曲が規制され、これにより、蹴り出し局面の後半におけるエネルギーロスを低減できる。
 また、屈曲規制部材がソールの外甲側に設けられる場合には、ランニング時に回外(サピネーション)の傾向があるランナーに好適のシューズを実現できる。すなわち、この場合には、ランニング時の蹴り出し局面の後半において、ソールの外甲側の曲げ抵抗が相対的に大きくなってソールの外甲側の屈曲が規制され、これにより、蹴り出し局面の後半におけるエネルギーロスを低減できる。
 請求項13の発明では、請求項1において、屈曲規制部材が、ソールの内甲側および外甲側に設けられている。
 この場合には、ランニング時に回内および回外のいずれの傾向があるランナーにも対応可能なシューズを実現できる。また、この場合、ソールの内甲側および外甲側間で各屈曲規制部材の引張弾性率や曲げ弾性率を異ならせることにより、ソールの内甲側および外甲側間でソールの曲げ抵抗の微調整が可能になる。
 請求項14の発明では、請求項1において、溝の各開口縁部間には、屈曲規制部材の屈曲形状に沿いつつソール前後方向に延びるとともに、屈曲規制部材を下方から覆う弾性カバー部材が配設されている。
 この場合には、弾性カバー部材を設けることにより、屈曲規制部材が接地面側に露出するのを防止でき、屈曲規制部材の耐久性を向上できる。また、この場合、弾性カバー部材が前後方向の弾性を有するため、弾性カバー部材がソールの屈曲を阻害することはない。
 請求項15の発明では、請求項14において、接地面を有するアウトソール部材がソール下面に配設されており、弾性カバー部材がアウトソール部材により構成されている。
 この場合には、弾性カバー部材をアウトソール部材と別個に設ける必要がないので、部品点数を削減でき、構成を簡略化できる。
 請求項16の発明では、請求項1において、当該ソール構造体が、上方に配置されかつソール前後方向に延びる上部プレートと、上部プレートの下方に配置された軟質弾性部材製のミッドソールとを備えており、溝がミッドソールの下面に形成されている。
 この場合には、ソールの接地時に着用者の足から下方に作用する押付荷重を上部プレートにより支持できる。また、溝の底部の上方に上部プレートが配置されることで、足からの押付荷重の作用により、溝の底部が変形するのを防止できるとともに、ソール屈曲時の曲げの中立軸を上方に保つことができる。これにより、ソールの屈曲の際に、屈曲規制部材が架設された溝の各開口縁部間のスパンの変形量を大きくでき、これにより、ソールの屈曲に対する屈曲規制部材の規制量を容易に大きくでき、規制量の調整が容易になる。
 さらに、この場合には、上部プレートの下方にミッドソールが配置されているので、押付荷重の作用時に上部プレートの下方への落ち込みをミッドソールにより防止でき、これにより、ソール屈曲時の曲げの中立軸を上方に保つことができる。
 請求項17の発明では、請求項16において、当該ソール構造体が、ミッドソールの下方に配置されかつソール前後方向に延びる下部プレートをさらに備えており、屈曲規制部材が、下部プレートを溝の開口縁部まで延設することにより構成されている。
 この場合には、屈曲規制部材を下部プレートと別個に設ける必要がないので、部品点数を削減でき、構成を簡略化できる。
 請求項18の発明に係るシューズのソール構造体は、上方に配置され、ソール前後方向に延びるプレートと、プレートの下方に配置され、プレートの下面に固着されるとともに、下方に開口しかつソール幅方向に延びる溝を有する軟質弾性部材製のミッドソールと、溝のソール前後方向の各開口縁部の間に屈曲した状態で架設されかつ各開口縁部を連結するとともに、ソールの屈曲の初期の段階では、屈曲した状態から徐々に伸長して各開口縁部間で直線状に張られる状態までソールの屈曲を許容するとともに、ソールの屈曲が進んだ段階では、各開口縁部間で直線状に張られた状態から伸長方向に力を受けることにより、ソールの屈曲を規制するように作用する屈曲規制部材とを備えている。
 請求項18の発明によれば、ミッドソール下面に開口形成した溝の前後方向の各開口縁部間に屈曲した状態で架設された屈曲規制部材が、ソールの屈曲の初期の段階では、屈曲した状態から徐々に伸長して各開口縁部間で直線状に張られる状態までソールの屈曲を許容するように作用するので、ランニング時の蹴り出し局面の前半においては、ソールの曲げ抵抗が相対的に小さくなって、ソールの屈曲がスムーズに行われ、これにより、蹴り出し局面の前半におけるエネルギーロスを低減できる。
 次に、屈曲規制部材は、ソールの屈曲が進んだ段階では、各開口縁部間で直線状に張られた状態から伸長方向に力を受けることにより、ソールの屈曲を規制するように作用するので、ランニング時の蹴り出し局面の後半においては、ソールの曲げ抵抗が相対的に大きくなって、ソールの屈曲が規制され、これにより、蹴り出し局面の後半におけるエネルギーロスを低減できる。
 このようにして、本願の請求項18の発明によれば、ランニング時のエネルギーロスを低減でき、その結果、走行中にスムーズなライド感を得ることができるソール構造体を実現できる。
 また、この場合には、ソールの接地時に着用者の足から下方に作用する押付荷重をプレートにより支持できる。また、溝の底部の上方にプレートが配置されることで、足からの押付荷重の作用により、溝の底部が変形するのを防止できるとともに、ソール屈曲時の曲げの中立軸を上方に保つことができる。これにより、ソールの屈曲の際に、屈曲規制部材が架設された溝の各開口縁部間のスパンの変形量を大きくでき、これにより、ソールの屈曲に対する屈曲規制部材の規制量を容易に大きくでき、規制量の調整が容易になる。
 さらに、この場合には、プレートの下方にミッドソールが配置されているので、押付荷重の作用時にプレートの下方への落ち込みをミッドソールにより防止でき、これにより、ソール屈曲時の曲げの中立軸を上方に保つことができる。
 請求項19の発明では、請求項18において、溝の各開口縁部間の距離をS、溝の深さをD、溝の底部の位置におけるミッドソールの厚みをHとするとき、各開口縁部間において屈曲規制部材の屈曲形状に沿った長さLが、
 S+D×sin15°≦L≦S+H×sin15
の関係式を満足している。
 屈曲規制部材の長さLについて、このように規定した理由を、第4図を用いて説明する。
 第4図は、ミッドソールMに形成された溝Gの各開口縁部間に屈曲規制部材Brが屈曲した状態で配設された構造を模式的に示している。この状態から、ミッドソールMが15°屈曲したとする。このとき、ミッドソールMは、溝Gの底部Gaを屈曲点として底部Gaの回りに屈曲し、それによって、溝Gの底部Ga回りの中心角が15°増える。あるいは、ミッドソールMは、底部Gaの上方に位置する当該ミッドソール上の最上位の点Haを屈曲点として点Haの回りに屈曲し、それによって、点Ha回りの中心角が15°増える。実際の屈曲点は、底部Gaと点Haとの間に位置している。このことは、ミッドソールMにプレートが装着されている場合にも当てはまる。なお、ミッドソールMにプレートが装着されている場合、ソール屈曲時の中立軸は、プレート近傍に配置される傾向にある。
 ミッドソールMが、溝Gの底部Gaの回りに屈曲して、溝Gの底部Ga回りの中心角が15°増えたことにより、屈曲規制部材Brが溝Gの各開口縁部間において屈曲状態から直線状に張られた状態まで移行したとすれば、溝Gの各開口縁部間の距離の増加分ΔSは、
 ΔS≒D×sin15°
と近似的に表すことができる。よって、屈曲規制部材Brの屈曲形状に沿った長さLは、
 L≒S+ΔS=S+D×sin15°    …(1)
となる。
 その一方、ミッドソールMが、点Haの回りに屈曲して、点Ha回りの中心角が15°増えたことにより、屈曲規制部材Brが溝Gの各開口縁部間において屈曲状態から直線状に張られた状態まで移行したとすれば、溝Gの各開口縁部間の距離の増加分ΔS’は、
 ΔS’≒H×sin15°
と近似的に表すことができる。よって、屈曲規制部材Brの屈曲形状に沿った長さLは、
 L≒S+ΔS’=S+H×sin15°    …(2)
となる。
 上記(1)式および(2)式から、屈曲規制部材Brの屈曲形状に沿った長さLとしては、上記(1)式の値と上記(2)式の値の中間の値となり、したがって、上記不等式を満足する長さであればよいことになる。
 次に、ソールの屈曲角度として15°を用いた理由を、第5図を用いて説明する。
 第5図のグラフは、ランナーが地面を後ろに蹴る力とソールの屈曲角度のそれぞれの時間的変化を実際の走行試験(バイオメカニクス実験)を行うことにより求め、それらをグラフ化したものである。
 第5図の上側のグラフは、横軸に時間[ms]をとり、縦軸にランナーが地面を後ろに蹴る力Fy[N]をとって、踵が接地してからつま先が地面から離れるトーオフ(toe off)の瞬間までにランナーが地面を後ろに蹴る力Fyの時間的変化を表したものであり、同図の下側のグラフは、そのときのソールの屈曲角度[°]の時間的変化を表したものである。各グラフは上下に対応している。
 第5図のグラフより、ランナーが地面を後ろに蹴る力Fyが最大(Fy_max)になるとき、ソールの屈曲角度は15°であることが分かる。なお、屈曲角度の算出は、屈曲角度が0°になったいわゆるフットフラットの状態(つまりソール全面接地の状態)からの屈曲角度の増加分により求められる。
 その一方、上述した第17図のグラフより、ソール前足部が屈曲している最中の(c)~(d)の局面では、ソールの曲げ抵抗の小さい方がエネルギーロスが小さく、またソール前足部が最大屈曲する(e)の局面の前後では、ソールの曲げ抵抗の大きい方がエネルギーロスが小さいことが分かっている。
 以上のことから、ソールの屈曲に関して、地面を最大の力(Fy_max)で後ろに蹴ることができる姿勢(つまり屈曲角度)まではソールが曲がり、その後はソールが曲がらない方が理想的であると判断される。
 そこで、上述した不等式において、ソールの屈曲角度として15°を採用したのである。
 本願発明においては、ソールの屈曲角度が15°未満の状態では、屈曲規制部材が溝の各開口縁部間で屈曲した状態にあり、屈曲角度が15°になると、屈曲規制部材が直線状に張られた状態になり、さらに屈曲角度が15°を超えると、屈曲規制部材が直線状に張られた状態から伸長方向に力を受けるようになる。
 請求項20の発明では、請求項1または18において、屈曲規制部材は、ひずみが10%以下のとき400MPa以上のヤング率を有する材料から構成されている。
 屈曲規制部材のヤング率についてこのように規定した理由を、第6図を用いて説明する。
 第6図は、ヤング率の異なる材料からなる4種類の屈曲規制部材を用意し、これらがそれぞれ組み込まれた4種類のシューズを同じランナーが実際に着用してランニングを行い、そのときの各シューズについてMP関節まわりのトルクに起因したエネルギーロスを算出した結果を示している。
 なお、用意した4種類の材料(ソリッドラバー、PEBAX(商品名)、ポリエステルテープ、ナイロンテープ)のヤング率の算出に際して行った試験の条件は、以下のとおりである。
 i)試験方法:JIS K 7113(「プラスチックの引張試験方法」に関する規格)に記載された引張試験
 ii)試験片の形状: JIS K 7113に規定された形状
 iii)引張速度: 500mm/min.
 iv)試験片の把持間隔: 50mm
 v)引張条件: ひずみ10%以下
 上記4種類の材料をヤング率の小さい順に並べると、
 ソリッドラバー<PEBAX(商品名)<ポリエステルテープ<ナイロンテープとなった。なお、各材料の具体的なヤング率の大きさは、第6図中にプロットした値を参照のこと。
 第6図から分かるように、材料のヤング率が大きくなるほど、エネルギーロスが減少しており、とくにヤング率が400[Mpa]以上になると、エネルギーロスが大幅に減少していることが分かる。また、ヤング率が400[Mpa]を超えると、エネルギーロスの大きさはほとんど変化していないことも分かる。
 以上のことから、屈曲規制部材を構成する材料のヤング率の値として、ひずみが10%以下のとき400MPa以上と規定したのである。このような条件に適合する材料は、第6図の例では、ポリエステルまたはナイロン製のテープということになる。
 請求項21の発明では、請求項1または18において、屈曲規制部材が、ソールの屈曲角度が15°まではソールの屈曲を許容するとともに、ソールの屈曲角度が15°を超えるとソールの屈曲を規制するように作用している。
 以上のように、本願の第1の発明に係るソール構造体によれば、ソール下面に開口形成したソール幅方向の溝の各開口縁部間に各開口縁部を連結する屈曲規制部材を屈曲した状態で架設するようにしたので、ソールの屈曲の初期の段階では、屈曲規制部材が、屈曲した状態から徐々に伸長して各開口縁部間で直線状に張られる状態までソールの屈曲を許容するように作用し、その結果、ランニング時の蹴り出し局面の前半においては、ソールの曲げ抵抗が相対的に小さくなって、ソールの屈曲がスムーズに行われ、これにより、蹴り出し局面の前半におけるエネルギーロスを低減できる。
 また、屈曲規制部材は、ソールの屈曲が進んだ段階では、各開口縁部間で直線状に張られた状態から伸長方向に力を受けることにより、ソールの屈曲を規制するように作用し、その結果、ランニング時の蹴り出し局面の後半においては、ソールの曲げ抵抗が相対的に大きくなって、ソールの屈曲が規制され、これにより、蹴り出し局面の後半におけるエネルギーロスを低減できる。
 このようにして、ランニング時のエネルギーロスを低減でき、その結果、走行中にスムーズなライド感を得ることができるソール構造体を実現できる。
 本願の第2の発明に係るソール構造体によれば、第1の発明と同様に、屈曲規制部材の作用により、ランニング時のエネルギーロスを低減でき、走行中にスムーズなライド感を得ることができるばかりでなく、ソールの接地時に着用者の足から下方に作用する押付荷重をプレートにより支持でき、さらに、溝の底部の上方にプレートが配置されることで、足からの押付荷重の作用により溝の底部が変形するのを防止でき、ソール屈曲時の曲げの中立軸を上方に保つことができる。これにより、ソールの屈曲の際に、屈曲規制部材が架設された溝の各開口縁部間のスパンの変形量を大きくでき、その結果、ソールの屈曲に対する屈曲規制部材の規制量を容易に大きくでき、規制量の調整が容易になる。また、プレートの下方にミッドソールが配置されていることで、押付荷重の作用時にプレートの下方への落ち込みをミッドソールにより防止でき、これにより、ソール屈曲時の曲げの中立軸を上方に保つことができる。
 第1A図は、本発明の第1の実施例によるシューズ用ソール構造体の底面図である。
 第1B図は、第1A図のソール構造体の内甲側側面図である。
 第2図は、第1A図のII−II線断面図である。
 第3図は、第1A図のIII−III線断面図である。
 第4図は、第3図を模式的に表した図である。
 第5図は、走行中のランナーが地面を後ろに蹴る力とソール屈曲角度のそれぞれの時間的変化を示すグラフである。
 第6図は、ヤング率の異なる屈曲規制部材によるエネルギーロスとヤング率との関係を示すグラフである。
 第7A図は、前記第1の実施例によるソール構造体の屈曲時の作動を時系列的に説明するための概略図である。
 第7B図は、前記第1の実施例によるソール構造体の屈曲時の作動を時系列的に説明するための概略図である。
 第7C図は、前記第1の実施例によるソール構造体の屈曲時の作動を時系列的に説明するための概略図である。
 第8図は、本発明の第3の実施例によるシューズ用ソール構造体の屈曲規制部材部分の断面拡大図であって、前記第1の実施例の第3図に相当する図である。
 第9図は、本発明の第5の実施例によるシューズ用ソール構造体の底面部分図である。
 第10図は、第9図のX−X線断面図である。
 第11図は、本発明の第6の実施例によるシューズ用ソール構造体の底面部分図である。
 第12図は、シューズ着用者(ランナー)がランニングを行っている様子を模式的に表した図である。
 第13図は、ランナーの脚をモデル化して表した図である。
 第14図は、第12図に示す蹴り出し局面において時々刻々変化するMP関節まわりのトルク(MP関節トルク)を求めて、これをグラフ化したものである。
 第15図は、第12図に示す蹴り出し局面において角速度の時間的変化をグラフ化したものである。
 第16図は、第14図に示すMP関節トルクおよび第15図に示す角速度に基づき、蹴り出し局面においてMP関節が発揮するパワーを算出して、その時間的変化をグラフ化したものである。
 第17図の下側のグラフは、曲げ抵抗値が小さいシューズと曲げ抵抗値が大きいシューズのそれぞれについて、シューズの蹴り出し局面でMP関節が発揮するパワーの時間的変化を表したものであり、上側の模式図の(b)~(f)は、第12図中の(b)~(f)にそれぞれ対応している。
 以下、本発明の実施態様を添付図面に基づいて説明する。
 第1A図ないし第7C図は、本発明の第1の実施例によるシューズ用ソール構造体を示している。第1A図および第1B図に示すように、このソール構造体1は、シューズの踵部Hから中足部Mをへて前足部Fまで前後方向に延設された軟質弾性部材製の上部ミッドソール2と、上部ミッドソール2の下部に固着されるとともに、シューズの踵部Hから中足部Mをへて前足部Fまで前後方向に延設された硬質弾性部材製の上部プレート3と、上部プレート3の下部に固着されるとともに、シューズの主に前足部Fに設けられた軟質弾性部材製の下部ミッドソール4と、シューズの主に踵部Hから中足部Mにかけて前後方向に延設されるとともに、その前端部が下部ミッドソール4の下部に固着された硬質弾性部材製の下部プレート5とを備えている。
 上部ミッドソール2は、第2図に示すように、シューズ着用者の足裏が当接する足裏当接部20と、足裏当接部20の左右両側縁部から斜め上方に立ち上がる巻上げ部21とを有している。上部プレート3は、上部ミッドソール2の足裏当接部20を支持する支持部30と、支持部30の左右両側縁部から斜め上方に立ち上がる巻上げ部31とを有している。
 下部ミッドソール4は、第1A図および第1B図に示すように、前足部Fにおいて、実質的にシューズ幅方向に延びる溝40、41を底面に有している。これらの溝40、41はいずれもソール前足部領域の屈曲を容易にするためのものであり、溝40は前足部Fの前側に配置され、溝41はその後方側、好ましくは着用者の足の拇指球部の若干後方に配置されている。溝41には、下部ミッドソール4を上下方向に貫通する通気孔4aが形成されている。通気孔4aは、上部ミッドソール2および上部プレート3を同様に上下方向に貫通する通気孔(図示せず)と連通している。
 下部プレート5は、前後方向に進む波形状を有しており、上方に凸状に膨出する膨出部50を踵部Hおよび中足部Mに有している。第1A図中、破線Lは膨出部50の稜線を示している。各膨出部50は、弾性ブロック部材6を介して、上方の上部プレート3に連結されている。これにより、上下部プレート3、5間に空隙Cが形成されている。
 下部ミッドソール4および下部プレート5の各下面には、路面と接地するアウトソールプレート7が固着されている。
 ここで、上部ミッドソール2および下部ミッドソール4は、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、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やその発泡体等の軟質弾性部材から構成されている。
 また、上部プレート3および下部プレート5は、例えば、熱可塑性ポリウレタン(TPU)やポリアミドエラストマー(PAE)等の熱可塑性材料や、エポキシ樹脂や不飽和ポリエステル樹脂等の熱硬化性材料等の硬質弾性部材から構成されており、また、エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)やラバー等を用いて一体成形するようにしてもよい。アウトソールプレート7は、例えばラバー素材から構成されている。
 下部ミッドソール4の下面に開口形成された溝41は、第3図に示すように、逆V字状の断面形状を有している。溝41の前後方向(第3図左右方向および第1A図上下方向)の各開口縁部間には、上方(第3図上方および第1B図左方)に逆V字状に屈曲する帯状の屈曲規制部材10が屈曲した状態で架設されている。屈曲規制部材10は、上方に逆V字状に屈曲する上方屈曲部10aを有しており、その前後方向の両端部は溝41の各開口縁部を連結している。ここでは、屈曲規制部材10として、例えばナイロン製のテープ状部材(つまりナイロンテープ)を例にとる。屈曲規制部材10の厚みは、コンマ数ミリ程度であり、例えばt=0.5mmのものが用いられる。屈曲規制部材10は、第1A図に示すように、ソールの内甲側および外甲側の双方にそれぞれ設けられている。
 溝41の各開口縁部間における屈曲規制部材10の屈曲形状に沿った長さLは、溝の各開口縁部間の距離をS、溝の深さをD、溝の底部の位置の上方位置におけるミッドソールの厚みをHとするとき、
 S+D×sin15°≦L≦S+H×sin15°
の関係式を満足している。
 屈曲規制部材の長さLについて、このように規定した理由を、第4図を用いて説明する。
 第4図は、ミッドソールMに形成された溝Gの各開口縁部間に屈曲規制部材Brが屈曲した状態で配設された構造を模式的に示している。この状態から、ミッドソールMが15°屈曲したとする。このとき、ミッドソールMは溝Gの底部Gaの回りに屈曲して、溝Gが底部Gaの回りに15°屈曲する。すなわち、ミッドソールMは、溝Gの底部Gaを屈曲点として底部Gaの回りに屈曲し、それによって、溝Gの底部Ga回りの中心角が15°増える。あるいは、ミッドソールMは、底部Gaの上方に位置する当該ミッドソール上の最上位の点Haを屈曲点として点Haの回りに屈曲し、それによって、点Ha回りの中心角が15°増える。実際の屈曲点は、底部Gaと点Haとの間に位置している。このことは、ミッドソールMにプレートが装着されている場合にも当てはまる。なお、ミッドソールMにプレートが装着されている場合、ソール屈曲時の中立軸は、プレート近傍に配置される傾向にある。
 ミッドソールMが、溝Gの底部Gaの回りに屈曲して、溝Gの底部Ga回りの中心角が15°増えたことにより、屈曲規制部材Brが溝Gの各開口縁部間において屈曲状態から直線状に張られた状態まで移行したとすれば、溝Gの各開口縁部間の距離の増加分ΔSは、
 ΔS≒D×sin15°
と近似的に表すことができる。よって、屈曲規制部材Brの屈曲形状に沿った長さLは、
 L≒S+ΔS=S+D×sin15°    …(1)
となる。
 その一方、ミッドソールMが、点Haの回りに屈曲して、点Ha回りの中心角が15°増えたことにより、屈曲規制部材Brが溝Gの各開口縁部間において屈曲状態から直線状に張られた状態まで移行したとすれば、溝Gの各開口縁部間の距離の増加分ΔS’は、
 ΔS’≒H×sin15°
と近似的に表すことができる。よって、屈曲規制部材Brの屈曲形状に沿った長さLは、
 L≒S+ΔS’=S+H×sin15°    …(2)
となる。
 上記(1)式および(2)式から、屈曲規制部材Brの屈曲形状に沿った長さLとしては、上記不等式を満足する長さであればよいことになる。
 なお、ソールの屈曲角度として15°を用いた理由を、第5図を用いて説明する。
 第5図のグラフは、ランナーが地面を後ろに蹴る力とソールの屈曲角度のそれぞれの時間的変化を実際の走行試験(バイオメカニクス実験)を行うことにより求め、それらをグラフ化したものである。
 第5図の上側のグラフは、横軸に時間[ms]をとり、縦軸にランナーが地面を後ろに蹴る力Fy[N]をとって、踵が接地してからつま先が地面から離れるトーオフ(toe off)の瞬間までにランナーが地面を後ろに蹴る力Fyの時間的変化を表したものであり、同図の下側のグラフは、そのときのソールの屈曲角度[°]の時間的変化を表したものである。各グラフは上下に対応している。
 第5図のグラフより、ランナーが地面を後ろに蹴る力Fyが最大(Fy_max)になるとき、ソールの屈曲角度は15°であることが分かる。なお、屈曲角度の算出は、屈曲角度が0°になったいわゆるフットフラットの状態(つまりソール全面接地の状態)からの屈曲角度の増加分により求められる。
 その一方、上述した第17図のグラフより、ソール前足部が屈曲している最中の(c)~(d)の局面では、ソールの曲げ抵抗の小さい方がエネルギーロスが小さく、またソール前足部が最大屈曲する(e)の局面の前後では、ソールの曲げ抵抗の大きい方がエネルギーロスが小さいことが分かっている。
 以上のことから、ソールの屈曲に関して、地面を最大の力(Fy_max)で後ろに蹴ることができる姿勢(つまり屈曲角度)まではソールが曲がり、その後はソールが曲がらない方が理想的であると判断される。
 そこで、上述した不等式において、ソールの屈曲角度として15°を採用したのである。
 本実施例においては、ソールの屈曲角度が15°未満の状態では、屈曲規制部材が溝の各開口縁部間で屈曲した状態にあり、屈曲角度が15°になると、屈曲規制部材が直線状に張られた状態になり、さらに屈曲角度が15°を超えると、屈曲規制部材が直線状に張られた状態から伸長方向に力を受けるようになる。
 屈曲規制部材10は、ひずみが10%以下のとき400MPa以上のヤング率を有する材料から構成されているのが好ましい。
 屈曲規制部材のヤング率についてこのように規定した理由を、第6図を用いて説明する。
 第6図は、ヤング率の異なる材料からなる4種類の屈曲規制部材を用意し、これらがそれぞれ組み込まれた4類のシューズを同じランナーが実際に着用してランニングを行ってもらい、そのときの各シューズについてMP関節まわりのトルクに起因したエネルギーロスを算出した結果を示している。
 なお、用意した4種類の材料(ソリッドラバー、PEBAX(商品名)、ポリエステルテープ、ナイロンテープ)のヤング率の算出に際して行った試験の条件は、以下のとおりである。
 i)試験方法:JIS K 7113(「プラスチックの引張試験方法」に関する規格)に記載された引張試験
 ii)試験片の形状: JIS K 7113に規定された形状
 iii)引張速度: 500mm/min.
 iv)試験片の把持間隔: 50mm
 v) 引張条件: ひずみ10%以下
 上記4種類の材料をヤング率の小さい順に並べると、
 ソリッドラバー<PEBAX(商品名)<ポリエステルテープ<ナイロンテープとなった。なお、各材料の具体的なヤング率の大きさは、第6図中にプロットした値を参照のこと。
 第6図から分かるように、材料のヤング率が大きくなるほど、エネルギーロスが減少しており、とくにヤング率が400[Mpa]以上になると、エネルギーロスが大幅に減少していることが分かる。また、ヤング率が400[Mpa]を超えると、エネルギーロスの大きさはほとんど変化していないことも分かる。
 以上のことから、屈曲規制部材を構成する材料のヤング率の値として、ひずみが10%以下のとき400MPa以上と規定したのである。このような条件に適合する材料は、第6図の例では、ポリエステル製またはナイロン製のテープということになる。
 屈曲規制部材10の上方屈曲部10aは、溝41の底壁部(逆V字形状の頂点部分)に固着されていない。好ましくは、屈曲規制部材10は、溝41の壁面にも固着されておらず、溝41の壁面から離間されている。
 第3図に示すように、溝41の前後方向の各開口縁部間において、屈曲規制部材10の下方には、屈曲規制部材10の上方屈曲部10aを下方から覆う弾性カバー部材8が架設されている。弾性カバー部材8は、ここでは、アウトソールプレート7から構成されており、この場合、弾性カバー部材8をアウトソールプレート7と別個に設ける必要がないので、部品点数を削減でき、構成を簡略化できる。あるいは、弾性カバー部材8は、アウトソールプレート7と別個に設けられかつアウトソールプレート7と同様のラバー素材から構成されている。弾性カバー部材8は、溝41の各開口縁部間において屈曲規制部材10の屈曲形状に沿って延びており、屈曲規制部材10の下面に装着されている。弾性カバー部材8は、屈曲規制部材10に対応する位置に設けられているので、弾性カバー部材8も屈曲規制部材10と同様に、ソールの内甲側および外甲側の双方にそれぞれ設けられている。
 ここで、屈曲規制部材10が、下部ミッドソール4との間で弾性カバー部材8およびアウトソールプレート7により挟持されて固着される端部の長さは、第4図の模式図において、屈曲規制部材BrがミッドソールMおよびカバー部材Pで挟持された端部の長さδに相当しており、このδとしては、δ≧10mmであるのが好ましい。これは、屈曲規制部材の接着領域を十分に確保して剥がれを防止するためである。
 次に、本実施例によるソール構造体の屈曲時の作動について、第7A~7C図を用いて説明する。
 第7A~7C図は、上述したソール構造体の断面構造をモデル化して概略的に示している。第7A~7C図において、第1A、第1B図、第2図および第3図と同一符号は同一または相当部分を示している。ここでは、屈曲規制部材10の両端が前後方向(第7A~7C図左右方向)に延設されている。第7A図はソール屈曲前の状態を、第7B図はソールが15度屈曲した状態を、第7C図はソールが30度屈曲した状態をそれぞれ示している。
 第7A図に示すように、ソール屈曲前において、溝41の各開口縁部間の前後方向のスパン長さは10mmであり、各開口縁部間に屈曲した状態で架設された屈曲規制部材10の長さ(自由長)Lは、L=12.5mmになっている。なお、同図において、溝41の底壁部を示す点Pは、ソール屈曲時の屈曲点(FLEX POINT)になっている。
 この状態から、第7B図に示すように、ソールが15度屈曲すると、ソールは溝41の底壁部の点Pの回りに屈曲し、屈曲規制部材10はその上方屈曲部10aの屈曲高さが徐々に低くなる(つまり上方屈曲部10aが徐々に扁平となる)ように変形して、屈曲規制部材10が屈曲した状態から徐々に伸長する。その結果、溝41の各開口縁部間の前後方向のスパン長さが12.5mmに伸びる。この長さは、屈曲規制部材10の自由長と同じであり、このとき、屈曲規制部材10は、各開口縁部間で直線状に張られているものの、伸びを生じていない自由長のままである。
 したがって、第7A~7B図に示すソール屈曲の初期の段階では、屈曲規制部材10は、屈曲した態から徐々に伸長して各開口縁部間で直線状に張られているだけであり、屈曲規制部材10は、ソールの屈曲を許容しており、ソールの屈曲を阻害することはない。
 これにより、ランニング時の蹴り出し局面の前半においては、ソールの曲げ抵抗が相対的に小さくなって、ソールの屈曲がスムーズに行われ、これにより、蹴り出し局面の前半におけるエネルギーロスを低減できる。
 次に、第7C図に示すように、ソールがさらに屈曲して屈曲角度が30度になると、ソールが溝41の底部の点Pの回りにさらに屈曲して、溝41の各開口縁部間の前後方向のスパン長さが14.8mmまで伸びる。このとき、屈曲規制部材10は、第7B図に示す直線状に張られた状態からδ(=14.8−12.5)だけ引き伸ばされている。
 したがって、第7B~7C図に示すように、ソール屈曲が進んだ段階では、屈曲規制部材10は、ソールの屈曲を規制するように作用する。
 これにより、ランニング時の蹴り出し局面の後半においては、ソールの曲げ抵抗が相対的に大きくなって、ソールの屈曲が規制され、これにより、蹴り出し局面の後半におけるエネルギーロスを低減できる。
 このようにして、本実施例によれば、ランニング時のエネルギーロスを低減でき、その結果、走行中にスムーズなライド感を得ることができるソール構造体を実現できる。
 また、この場合には、屈曲規制部材10が溝41の壁面に固着されていないことで、ソールの屈曲の際には、屈曲規制部材10は、溝41の変形の影響を直接受けることなく、溝41から独立して変形できる。
 さらに、この場合、屈曲規制部材10が溝41の壁面から離間していることで、ソールの屈曲の際に、屈曲規制部材10が、溝41の変形の影響をより受けにくくなり、溝41からより独立して変形できるようになる。また、このとき、ソールの屈曲の際のソール屈曲点である溝の底壁部が屈曲規制部材10から上方に離れた位置に配置できる、別の言い方をすれば、ソール屈曲時の曲げの中立軸を上方に配置できるので、ソールの屈曲の際には、屈曲規制部材10が架設された溝41の各開口縁部間のスパンの変形量を大きくでき、これにより、ソールの屈曲に対する屈曲規制部材10の規制量を容易に大きくでき、規制量の調整が容易になる。
 また、この場合、屈曲規制部材10として、帯状またはテープ状のものを採用しており、屈曲規制部材10が可撓性を有している場合には、屈曲規制部材10を溝41の前後方向の各開口縁部間に屈曲した状態で架設するのを容易に行える。また、このとき、屈曲規制部材10の幅や厚みを変えることで、屈曲規制部材10の引張弾性率や曲げ弾性率を変化させることができ、これにより、ソールの屈曲に対する屈曲規制部材10による規制作用を容易に調整できるようになる。
 なお、屈曲規制部材10の下方に弾性カバー部材8を設けたことにより、屈曲規制部材10が接地面側に露出するのを防止でき、屈曲規制部材10の耐久性を向上できる。また、この場合、弾性カバー部材8が前後方向の弾性を有するため、弾性カバー部材8がソールの屈曲を阻害することはない。
 また、この場合には、上部プレート3を設けたことで、ソールの接地時に着用者の足から下方に作用する押付荷重を上部プレート3により支持できる。また、溝41の底壁部の上方に上部プレート3が配置されることで、足からの押付荷重の作用により、溝41の底部が変形するのを防止できるとともに、ソール屈曲時の曲げの中立軸を上方に保つことができる。これにより、ソールの屈曲の際に、屈曲規制部材10が架設された溝41の各開口縁部間のスパンの変形量を大きくでき、これにより、ソールの屈曲に対する屈曲規制部材10の規制量を容易に大きくでき、規制量の調整が容易になる。
 さらに、この場合には、上部プレート3の下方に下部ミッドソール4が配置されるので、押付荷重の作用時に上部プレート3の下方への落ち込みを下部ミッドソール4により防止でき、これにより、ソール屈曲時の曲げの中立軸を上方に保つことができる。
 屈曲規制部材10は、下部プレート5を延設することで構成してもよく、この場合には、屈曲規制部材10を下部プレート5と別個に設ける必要がないので、部品点数を削減でき、構成を簡略化できる。
 前記第1の実施例では、下部ミッドソール4に形成される溝41が逆V字状の断面形状を有している場合を例にとって説明したが、本発明の適用はこれに限定されない。溝41の断面形状は、逆U字状でもよく、あるいは円弧状(つまり扁平な逆U字状)でもよい。溝41としては、下方に開口する溝形状であれば、これら以外に任意の形状を採用し得る。
 なお、溝41の断面形状がどのようなものであっても、溝41内に配置される屈曲規制部材10は、溝41内において上方に屈曲する上方屈曲部10aを有することで上方に屈曲しており、上方屈曲部10aは溝41の底壁部には固着されない。また、好ましくは、屈曲規制部材10は、溝41の壁面にも固着されておらず、溝41の壁面から離間されている。
 前記第1の実施例では、屈曲規制部材10のソール前後方向の断面形状が逆V字状の場合を例にとって説明したが、屈曲規制部材10の断面形状としては、逆U字状でもよく、あるいは円弧状(つまり扁平な逆U字状)でもよい。また、下部ミッドソール4の溝41の断面形状等に応じて、種々の形状を採用し得る。
 また、屈曲規制部材としては、第8図に示すように、下方にV字状またはU字状に屈曲する下方屈曲部10’aを有していてもよい。この場合、屈曲規制部材10’の下方屈曲部10’aを下方から覆う弾性カバー部材8’についても、屈曲規制部材10’の屈曲形状に沿った屈曲形状を有している。なお、第8図において、前記実施例と同一符号は同一または相当部分を示している。
 この場合には、ソールの屈曲の初期の段階では、下方屈曲部10’aの屈曲高さが徐々に低くなる(つまり下方屈曲部10’aが徐々に扁平となる)ように変形することで、屈曲規制部材10’が屈曲した状態から徐々に伸長する。
 前記第1の実施例では、屈曲規制部材10として、ナイロンテープを例にとって説明したが、本発明の適用はこれに限定されない。ナイロン以外の樹脂からなるテープ(例えばポリエステルテープ)を用いてもよい。
 あるいは、織物や不織布のような布帛、編み物、人工皮革等を用いて、屈曲規制部材10を構成することも可能である。屈曲規制部材を布帛や人工皮革等から構成した場合には、屈曲規制部材が伸縮性に乏しい材料から構成されるので、ソールの屈曲が進んだ段階において、溝の各開口縁部間で屈曲規制部材が直線状に張られた状態から伸長方向に力を受けたとき、屈曲規制部材がソールの屈曲を規制するように効果的に作用する。これにより、ランニング時の蹴り出し局面の後半において、ソールの曲げ抵抗を効果的に大きくできる。また、この場合、布帛製の屈曲規制部材は、屈曲抵抗が非常に小さく変形自在であることから、屈曲した状態のままでは、その屈曲状態を変化させるのに、ほとんど力を必要としない。そのため、布帛製の屈曲規制部材は、ソールの屈曲の初期の段階では、ソールの屈曲抵抗となることがなく、ソールの自由な屈曲を助長できる。
 また、屈曲規制部材10は、下部プレート5を溝41の開口部まで延設することにより構成するようにしてもよい。
 前記第1ないし第4の実施例では、屈曲規制部材10として帯状またはテープ状のものを例にとって説明した、本発明の適用はこれに限定されない。屈曲規制部材としては、第9図および第10図に示すように、線状の部材を採用するようにしてもよい。なお、これらの図において、前記第1ないし第4の実施例と同一符号は同一または相当部分を示している。
 屈曲規制部材10”は、第9図および第10図に示すように、溝41の各開口縁部間において側方つまりシューズ幅方向(第9図左右方向)に略V字状または略U字状に屈曲する線状の部材であって、各開口縁部間に屈曲した状態で架設されている。屈曲規制部材10”は、側方に略V字状または略U字状に屈曲する側方屈曲部10”aを有しており、その前後方向の両端部は溝41の各開口縁部を連結している。屈曲規制部材10”としては、例えばナイロンワイヤや、その他の樹脂からなるワイヤ、または糸や撚糸等が用いられる。
 この場合には、ソールの屈曲の初期の段階では、側方屈曲部10”aの側方への屈曲量が徐々に小さくなるように変形することで、屈曲規制部材10”が屈曲した状態から徐々に伸長する。
 この場合には、屈曲規制部材10”の断面の大きさや直径を変えることで、屈曲規制部材10”の引張弾性率や曲げ弾性率を変化させることができ、これにより、ソールの屈曲に対する屈曲規制部材10”による規制作用を容易に調整できるようになる。
 前記第4の実施例において、屈曲規制部材10を伸縮性の乏しい布帛製部材から構成する際には、当該屈曲規制部材10を下部ミッドソール4の接地側の面を覆う布帛製シートから構成するとともに、この布帛製シートの接地面側の面に、各々分離配置された多数のアウトソールチップを固着するようにしてもよい。
 第11図は、このような布帛製シートを用いた本発明の第6の実施例を示しており、同図において、前記第1の実施例と同一符号は同一または相等部分を示している。第11図に示すように、下部ミッドソール4の下面には、布帛製シート10A、10B、10Cが装着されている。布帛製シート10Aは、シューズの前足部の前端側領域Fに配置され、布帛製シート10Bは、シューズの前足部の前後方向中央側領域Fに配置され、布帛製10Cは、シューズの前足部の後端側領域から中足部にかけての領域Fに配置されている。
 また、布帛製シート10B、10Cは、溝41を挟んで前後両側に配置されており、布帛製シート10Bの後端および布帛製シート10Cの前端は、溝41を跨いで延設された左右一対の帯状のシート連結部10eによって連結されている。シート連結部10eも同様に布帛製であって、布帛製シート10B、10Cと一体に連設されるとともに、溝41内において上方に向かって逆U字状に屈曲している。
 各布帛製シート10A、10B、10Cの接地面側の面には、多数のアウトソールチップ(アウトソール片)7pが固着されている。アウトソールチップ7pは、例えば六角形状または矩形状等の小形のアウトソール部材であって、インサート成形等によって各布帛製シート10A、10B、10C上に一体化されている。
 この場合には、布帛製シート10A、10B、10Cが多数のアウトソールチップ7pのベース材として用いられるので、布帛製シート10A、10B、10Cおよび多数のアウトソールチップを一体成形して単一のユニットにすることができ、これにより、ソール構造体の組立工程を簡略化できるとともに、重量を軽減できる。
 前記第1の実施例では、屈曲規制部材10がソールの内甲側および外甲側の双方に設けられた例を示したが、本発明の適用はこれに限定されない。屈曲規制部材10は、ソールの内甲側のみまたは外甲側のみに設けるようにしてもよい。
 屈曲規制部材10がソールの内甲側に設けられる場合には、ランニング時に回内(プロネーション)の傾向があるランナーに好適のシューズを実現できる。すなわち、この場合には、ランニング時の蹴り出し局面の後半において、ソールの内甲側の曲げ抵抗が相対的に大きくなってソールの内甲側の屈曲が規制され、これにより、蹴り出し局面の後半におけるエネルギーロスを低減できる。
 また、屈曲規制部材10がソールの外甲側に設けられる場合には、ランニング時に回外(サピネーション)の傾向があるランナーに好適のシューズを実現できる。すなわち、この場合には、ランニング時の蹴り出し局面の後半において、ソールの外甲側の曲げ抵抗が相対的に大きくなってソールの外甲側の屈曲が規制され、これにより、蹴り出し局面の後半におけるエネルギーロスを低減できる。
 なお、前記第1の実施例のように、屈曲規制部材10がソールの内甲側および外甲側の双方に設けられている場合には、ランニング時に回内および回外のいずれの傾向があるランナーにも対応可能なシューズを実現できる。また、この場合、ソールの内甲側および外甲側間で各屈曲規制部材10の引張弾性率や曲げ弾性率を異ならせることにより、ソールの内甲側および外甲側間でソールの曲げ抵抗の微調整が可能になる。
 また、内甲側および(または)外甲側に設けられる各屈曲規制部材10は、それぞれ複数個の屈曲規制部材から構成されていてもよい。
 前記第1の実施例では、ソールの内甲側および外甲側にそれぞれ設けられた各屈曲規制部材10が略同一の幅を有している例を示したが、本発明においては、内甲側の屈曲規制部材10の幅が、外甲側の屈曲規制部材10の幅よりも大きくなっていてもよい。なお、屈曲規制部材10が複数個設けられる場合には、ここでいう屈曲規制部材10の幅とは、各屈曲規制部材の合計幅を意味している。また、各屈曲規制部材10が略同一の幅を有している場合には、内甲側に設けられる屈曲規制部材10の個数が、外甲側に設けられる屈曲規制部材10の個数よりも多くなっていてもよい。
 ランニング時には、一般に、ソール前足部の内甲側領域は外甲側領域よりも長い時間地面に接地しているため、MP関節の屈曲角度は内甲側領域の方が外甲側領域よりも大きい場合がある。そこで、ソールの屈曲時に屈曲規制作用をより大きく作用させる必要がある内甲側領域の屈曲規制部材10の幅(または個数)を外甲側領域の屈曲規制部材10の幅(または個数)よりも大きく(または多く)したのである。
 以上のように、本発明は、シューズ用ソール構造体に有用であり、とくにランニングシューズにおいて、エネルギーロスの低減によって走行中によりスムーズなライド感を得たいとするユーザーに適している。

Claims (21)

  1.  シューズのソール構造体において、
     ソール下面に開口形成され、ソール幅方向に延びる溝と、
     前記溝のソール前後方向の各開口縁部の間に屈曲した状態で架設されかつ前記各開口縁部を連結するとともに、ソールの屈曲の初期の段階では、屈曲した状態から徐々に伸長して前記各開口縁部間で直線状に張られる状態までソールの屈曲を許容し、ソールの屈曲が進んだ段階では、前記各開口縁部間で直線状に張られた状態から伸長方向に力を受けることにより、ソールの屈曲を規制するように作用する屈曲規制部材と、
    を備えたシューズのソール構造体。
  2.  請求項1において、
     前記溝が前記ソールの前足部に設けられている、
    ことを特徴とするシューズのソール構造体。
  3.  請求項1において、
     前記屈曲規制部材が前記溝内において上方に屈曲する上方屈曲部を有することで上方に屈曲している、
    ことを特徴とするシューズのソール構造体。
  4.  請求項3において、
     前記屈曲規制部材が、前記溝の壁面に固着されていない、
    ことを特徴とするシューズのソール構造体。
  5.  請求項3において、
     前記屈曲規制部材が、前記溝の壁面から離間している、
    ことを特徴とするシューズのソール構造体。
  6.  請求項1において、
     前記屈曲規制部材が前記溝内において下方に屈曲する下方屈曲部を有することで下方に屈曲している、
    ことを特徴とするシューズのソール構造体。
  7.  請求項3または6において、
     前記屈曲規制部材がテープ状の部材である、
    ことを特徴とするシューズのソール構造体。
  8.  請求項1において、
     前記屈曲規制部材が前記溝内において側方に屈曲する側方屈曲部を有することで側方に屈曲している、
    ことを特徴とするシューズのソール構造体。
  9.  請求項8において、
     前記屈曲規制部材が線状に延びる部材である、
    ことを特徴とするシューズのソール構造体。
  10.  請求項1において、
     前記屈曲規制部材が布帛製である、
    ことを特徴とするシューズのソール構造体。
  11.  請求項10において、
     前記屈曲規制部材が、前記ソールの接地面を覆うシート状部材であって、当該シート状部材の接地面側の面には、複数のアウトソールチップが固着されている、
    ことを特徴とするシューズのソール構造体。
  12.  請求項1において、
     前記屈曲規制部材が、ソールの内甲側または外甲側に設けられている、
    ことを特徴とするシューズのソール構造体。
  13.  請求項1において、
     前記屈曲規制部材が、ソールの内甲側および外甲側に設けられている、
    ことを特徴とするシューズのソール構造体。
  14.  請求項1において、
     前記溝の前記各開口縁部間には、前記屈曲規制部材の屈曲形状に沿いつつソール前後方向に延びるとともに、前記屈曲規制部材を下方から覆う弾性カバー部材が配設されている、
    ことを特徴とするシューズのソール構造体。
  15.  請求項14において、
     接地面を有するアウトソール部材がソール下面に配設されており、前記弾性カバー部材が前記アウトソール部材により構成されている、
    ことを特徴とするシューズのソール構造体。
  16.  請求項1において、
     当該ソール構造体が、上方に配置されかつソール前後方向に延びる上部プレートと、前記上部プレートの下方に配置された軟質弾性部材製のミッドソールとを備えており、前記溝がミッドソールの下面に形成されている、
    ことを特徴とするシューズのソール構造体。
  17.  請求項16において、
     当該ソール構造体が、前記ミッドソールの下方に配置されかつソール前後方向に延びる下部プレートをさらに備えており、前記屈曲規制部材が、下部プレートを溝の開口縁部まで延設することにより構成されている、
    ことを特徴とするシューズのソール構造体。
  18.  シューズのソール構造体であって、
     上方に配置され、ソール前後方向に延びるプレートと、
     前記プレートの下方に配置され、前記プレートの下面に固着されるとともに、下方に開口しかつソール幅方向に延びる溝を有する軟質弾性部材製のミッドソールと、
     前記溝のソール前後方向の各開口縁部の間に屈曲した状態で架設されかつ前記各開口縁部を連結するとともに、ソールの屈曲の初期の段階では、屈曲した状態から徐々に伸長して前記各開口縁部間で直線状に張られる状態までソールの屈曲を許容するとともに、ソールの屈曲が進んだ段階では、前記各開口縁部間で直線状に張られた状態から伸長方向に力を受けることにより、ソールの屈曲を規制するように作用する屈曲規制部材と、
    を備えたシューズのソール構造体。
  19.  請求項18において、
     前記溝の前記各開口縁部間の距離をS、前記溝の深さをD、前記溝の底部の位置における前記ミッドソールの厚みをHとするとき、前記各開口縁部間において前記屈曲規制部材の屈曲形状に沿った長さLが
     S+D×sin15°≦L≦S+H×sin15°
    の関係式を満足している
    ことを特徴とするシューズのソール構造体。
  20.  請求項1または18において、
     前記屈曲規制部材は、ひずみが10%以下のとき400MPa以上のヤング率を有する材料から構成されている、
    ことを特徴とするシューズのソール構造体。
  21.  請求項1または18において、
     前記屈曲規制部材は、ソールの屈曲角度が15°まではソールの屈曲を許容するとともに、ソールの屈曲角度が15°を超えるとソールの屈曲を規制するように作用している、
    ことを特徴とするシューズのソール構造体。
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