专利名称：鞋子的鞋底结构体的制作方法
技术领域：
本发明涉及鞋子用鞋底结构体，详细而言，涉及用于降低跑步时的能量损失的结构的改良。
背景技术：
本发明申请人为提高鞋子的鞋底前足部的弯曲性而提出了例如国际公开第2006/070549号小册子所示的鞋底结构体。该鞋底结构体具有上部板，该上部板配置于鞋底结构体的前足部区域的上侧且沿着前足部区域在前后方向上延伸设置；以及下部板，该下部板以在与上部板之间隔着一定间隙的方式配置于上部板的下方，并沿着前足部区域在前后方向上延伸设置，且具有使得其前后方向上的路径长度比上部板的前后方向上的路径长度长这样的凹凸形状。
在该情况下，由于下部板具有凹凸形状以使下部板的前后方向上的路径长度比上部板的前后方向上的路径长度长，因此，当鞋底前足部弯曲变形时，下部板能在前后方向上伸长，其结果是，下部板不会阻碍鞋底前足部的弯曲变形，提高了鞋底前足部的弯曲性。另外，本发明申请人为了顺畅地进行鞋子的鞋底前足部的脚踢出而提出了例如日本专利特开2005 — 13718号公报所示的鞋底结构体。该鞋底结构体在鞋底前足部区域具有沿前后方向延伸的扁平形状的空隙，该空隙由第一及第ニ曲面形成，并且第一及第ニ曲面的前后端间的路径实质上相等。在该情况下，当穿着者的脚的踩踏部按压鞋底前足部吋，因该按压负载而使第一曲面以接近第二曲面的方式变形，并且空隙后方的鞋底后足部以朝上方抬起的方式弯曲变形。此外，由该状态开始，鞋底前足部被进ー步压缩而关闭空隙时，鞋底前足部的弯曲刚度増大，其结果是，提高了鞋底前足部的脚踢出时的所谓弯曲刚度，从而可顺畅地进行鞋底前足部的脚踢出。在上述国际公开第2006/070549号小册子所示的方案中，能提高鞋底前足部的弯曲性，但在鞋底前足部弯曲时，由于下部板依然具有凹凸形状，因此，下部板处于能在前后方向上伸长的状态，因此，当鞋底前足部脚踢出时，在鞋底前足部依然残留有前后方向上的柔软性，其结果是，未必一定能顺畅地(即迅速、可靠且无浪费地)进行鞋底前足部的脚踢出。另外，在上述日本专利特开2005 — 13718号公报所示的方案中，能顺畅地进行鞋底前足部的脚踢出，但由于主要采用了使鞋底后足部相对于鞋底前足部弯曲的结构，因此，未必能说鞋底前足部自身的弯曲性是良好的。另ー方面，为了提高伴随着从鞋底前足部的接地时开始到脚尖离地时(脚趾分离吋)为止的体重移动的跑步感，即为了通过官能评价获得进ー步顺畅的跑步感，本申请发明人特别着眼于脚踢出动作中的MP关节(中脚趾关节)转矩引起的能量。图12示意地表示鞋子穿着者进行跑步的情形，图12表示跑步中的脚踢出阶段。在图12中，(a)表示鞋底整个面接地的脚平的状态，此时，包括鞋底前足部在内的鞋底整体接地。(b)表示鞋底的脚后跟部开始离地的脚后跟分离的状态，并表示鞋底前足部开始弯曲的状态。(C)、(d)表示鞋底前足部的弯曲逐渐进行的状态。(e)表示鞋底前足部最大弯曲的状态，換言之，表示即将开始鞋底前足部的脚踢出动作的阶段。(f)表示鞋底前足部的脚踢出动作结束而鞋底前足部刚欲开始离地之前的状态。在各图中的朝上方的箭头表示鞋底从地面受到的地板反力矢量。另外，图13将跑步者的脚模型化，在图13中，MP表示MP关节。接着，图14求出在图12所示的脚踢出阶段中时时刻刻变化的绕MP关节的转矩(MP关节转矩)，并将该转矩图表化，图15将此时的角速度(angle velocity)的时间变化图表化。图16根据上述MP关节转矩及角速度算出在脚踢出阶段中MP关节所发挥出的功率，并将该时间变化图表化。如图16所示，可知在脚踢出阶段中，在从功率为零的状态即MP关节转矩为零的状态(參照图14)到脚尖完全离地为止的期间即脚趾分离阶段(toe off phase)中，MP关节所发挥出的能量为负，并产生能量损失(energy loss)(參照图16中的斜线区域)。可考虑通过使这种能量损失尽量为零，能将脚踢出时的カ不浪费地传递至接地面，以能获得顺畅的 跑步感。另ー方面，通过另ー试验可获知鞋子的鞋底的弯曲阻力的大小会对行进中的跑步感的官能评价施加影响，因此，准备弯曲阻力值较大的鞋子和弯曲阻カ值较小的鞋子这两种鞋子，并让同一跑步者分别穿上它们来进行跑歩。图17中的下侧的图表表示在各个鞋子的脚踢出阶段中MP关节所发挥出的功率的时间变化，图17中的上侧的示意图的(b) (f)分别对应于图12中的(b) (f)。图17中，上侧的示意图与下侧的图表上下对应。另外，在图17的图表中，纵轴的负(< O)部分表示能量损失的产生，图表越是从纵轴的零朝下大幅度振动，则表示所产生的能量损失就越大。由图17可知，在弯曲阻カ较大的鞋子的情况下，在脚踢出阶段的前半阶段中，能量损失从(b)、(C)间的中间到(d)较大，另外，在弯曲阻カ较小的鞋子的情况下，在脚踢出阶段的后半阶段的(e) (f)中，能量损失较大。另外，从脚踢出阶段的前半阶段的(b)到(b)、(C)间的中间为止，即便是弯曲阻力较小的鞋子也会产生能量损失，但可认为其大小是能无视的水平。本申请发明人由以上研究发现，若通过分别采用上述两鞋子的长处，能提供一种可在脚踢出阶段的前半阶段(b) (d)中使弯曲阻力较小且在脚踢出阶段的后半阶段Ce) (f)中増大弯曲阻カ这样的鞋子，则能在行进中获得更加顺畅的跑步感。本发明鉴于上述研究结果而作，本发明所要解决的技术问题在于提供一种能降低跑步时的能量损失的鞋子用鞋底结构体。換言之，本发明要提供ー种能通过降低能量损失来在行进中获得顺畅的跑步感的鞋子用鞋底结构体。
发明内容
技术方案一的发明的鞋子用鞋底结构体包括槽，该槽在鞋底下表面开ロ形成，并沿鞋底宽度方向延伸；以及弯曲限制构件，该弯曲限制构件以弯曲的状态架设于槽的鞋底前后方向上的各开ロ缘部间，且将各开ロ缘部连结，并且，在鞋底弯曲的初始阶段中，上述弯曲限制构件从弯曲的状态逐渐伸长直至在各开ロ缘部间伸展为直线状的状态为止，允许鞋底的弯曲，在鞋底的弯曲进行的阶段中，上述弯曲限制构件通过在各开ロ缘部间从伸展为直线状的状态沿伸长方向受到カ，从而起作用以限制鞋底的弯曲。在技术方案一的发明中，由于槽在鞋底下表面开ロ形成，以弯曲的状态架设于槽的前后方向上的各开ロ缘部间的弯曲限制构件在鞋底弯曲的初始阶段中起作用，以从弯曲的状态逐渐伸长直至在各开ロ缘部间伸展为直线状的状态为止，允许鞋底的弯曲，因此，在跑步时的脚踢出阶段的前半阶段中，鞋底的弯曲阻力相对较小，可顺畅地进行鞋底的弯曲，藉此，能降低脚踢出阶段的前半阶段中的能量损失。接着，在鞋底的弯曲进行的阶段中，弯曲限制构件通过在各开ロ缘部间从伸展为直线状的状态沿伸长方向受到カ来起作用以限制鞋底的弯曲，因此，在跑步时的脚踢出阶段的后半阶段中，鞋底的弯曲阻力相对较大，限制了鞋底的弯曲，藉此，能降低脚踢出阶段的后半阶段中的能量损失。这样，根据本申请的技术方案ー的发明，可实现ー种能降低跑步时的能量损失，从而能在行进中获得顺畅的跑步感的鞋底结构体。
在此，在日本专利特开2006 — 136715号公报中，示出了以下结构在鞋子的鞋底结构体的拱脚部(日文土踏まず部)，将具有朝上呈凸状的弯曲形状的凹状的空隙形成于中鞋底，并在该空隙的下方以隔着间隔的方式配置朝上呈凸状的弯曲形状的強化板。上述公报所示的鞋底结构体初看与本申请技术方案一的发明的鞋底结构体相似，但上述公报的鞋底结构体设于拱脚部，拱脚部不会朝向下凸的方向弯曲变形。因此，不会想到使上述公报记载的強化板以从伸展为直线状的状态进一歩在伸长方向上受到カ的方式变形，功能与本申请技术方案一的发明的弯曲限制构件完全不同。技术方案ニ的发明是在技术方案一的基础上，槽设于鞋底的前足部。技术方案三的发明是在技术方案一的基础上，弯曲限制构件通过具有在槽内朝上方弯曲的上方弯曲部而朝上方弯曲，弯曲限制构件的鞋底前后方向上的截面形状呈倒V字状或倒U字状。在该情况下，在鞋底弯曲的初始阶段中，由于弯曲限制构件以其上方弯曲部的弯曲高度逐渐变低(即上方弯曲部逐渐变得扁平)的方式变形，因此，弯曲限制构件从弯曲的状态逐渐伸长。技术方案四的发明是在技术方案三的基础上，弯曲限制构件未固接于槽的壁面。在该情况下，当鞋底弯曲时，弯曲限制构件并不会直接受到槽的变形的影响，而能从槽独立地变形。技术方案五的发明是在技术方案三的基础上，弯曲限制构件远离槽的壁面。在该情况下，当鞋底弯曲时，弯曲限制构件更加不易受到槽的变形的影响，而能从槽进一歩独立地变形。另外，在该情况下，由于能将鞋底弯曲时的鞋底弯曲点即槽的底部配置于朝上方远离弯曲限制构件的位置，換言之，由于能将鞋底弯曲时的弯曲中立轴配置于上方，因此，当鞋底弯曲时，能使架设有弯曲限制构件的槽的各开ロ缘部间的间隙的变形量变大，藉此，能使弯曲限制构件对鞋底弯曲的限制量容易变大，从而能容易地调节限制量。技术方案六的发明是在技术方案一的基础上，弯曲限制构件通过具有在槽内朝下方弯曲的下方弯曲部而朝下方弯曲，弯曲限制构件的鞋底前后方向上的截面形状呈V字状或U字状。在该情况下，在鞋底弯曲的初始阶段中，由于弯曲限制构件以其下方弯曲部的弯曲高度逐渐变低(即下方弯曲部逐渐变得扁平)的方式变形，因此，弯曲限制构件从弯曲的状态逐渐伸长。技术方案七的发明是在技术方案三或六的基础上，弯曲限制构件是带子状的构件(即带状的构件)。在该情况下，在弯曲限制构件具有可挠性的情况下，能容易地将弯曲限制构件以弯曲的状态架设在槽的前后方向上的各开ロ缘部间。另外，在该情况下，通过改变弯曲限制构件的宽度、厚度，能使弯曲限制构件的拉伸弹性模量、弯曲弾性模量变化，藉此，能容易地调节弯曲限制构件对鞋底弯曲的限制作用。技术方案八的发明是在技术方案一的基础上，弯曲限制构件通过具有在槽内朝侧方弯曲的侧方弯曲部而朝侧方弯曲。
在该情况下，在鞋底弯曲的初始阶段中，由于弯曲限制构件以侧方弯曲部朝侧方的弯曲量逐渐减小的方式变形，因此，弯曲限制构件从弯曲的状态逐渐伸长。技术方案九的发明是在技术方案八的基础上，弯曲限制构件是呈线状延伸的构件(例如线、丝等)。在该情况下，通过改变弯曲限制构件的截面的大小、直径，能使弯曲限制构件的拉伸弹性模量、弯曲弾性模量变化，藉此，能容易地调节弯曲限制构件对鞋底弯曲的限制作用。技术方案十的发明是在技术方案一的基础上，弯曲限制构件是布帛制的。在该情况下，由于弯曲限制构件由伸縮性较差的材料构成，因此，在鞋底的弯曲进行的阶段中，当在槽的各开ロ缘部间弯曲限制构件从伸展为直线状的状态沿伸长方向受到カ时，弯曲限制构件可有效地起作用以限制鞋底的弯曲。藉此，在跑步时的脚踢出的后半阶段中，能有效地增大鞋底的弯曲阻力。另外，在该情况下，由于布帛制的弯曲限制构件的弯曲阻力非常小而能自由变形，因此，在弯曲的状态下，为了使其弯曲状态变化，几乎不需要力。因此，在鞋底弯曲的初始阶段中，布帛制的弯曲限制构件不会形成鞋底的弯曲阻力，能有助于鞋底的自由弯曲。技术方案十一的发明是在技术方案十的基础上，上述弯曲限制构件是覆盖鞋底的接地面的片材状构件，在该片材状构件的靠接地面ー侧的表面固接有多个外鞋底片块。在该情况下，由于片材状的弯曲限制构件被用作分别分离配置的多个外鞋底片块(外鞋底片)的基底材料，因此，能将弯曲限制构件及多个外鞋底片块一体成形来形成単一的単元，藉此，能简化鞋底结构体的组装エ序，井能减轻重量。技术方案十二的发明是在技术方案一的基础上，弯曲限制构件设于鞋底的内侧或外侧。在弯曲限制构件设于鞋底的内侧的情况下，能实现ー种对于在跑步时具有内转(旋前(pronation))的倾向的跑步者是优选的鞋子。S卩，在该情况下，在跑步时脚踢出的后半阶段中，鞋底内侧的弯曲阻力相对较大，可限制鞋底内侧的弯曲，藉此，能降低脚踢出后半阶段中的能量损失。另外，在弯曲限制构件设于鞋底的外侧的情况下，能实现ー种对于在跑步时具有外转(旋后(supination))的倾向的跑步者是优选的鞋子。S卩，在该情况下，在跑步时脚踢出的后半阶段中，鞋底外侧的弯曲阻力相对较大，可限制鞋底外侧的弯曲，藉此，能降低脚踢出后半阶段中的能量损失。技术方案十三的发明是在技术方案一的基础上，弯曲限制构件设于鞋底的内侧及外側。在该情况下，能实现ー种能对应于在跑步时具有内转及外转中的任意一种倾向的跑步者的鞋子。另外，在该情况下，通过在鞋底的内侧及外侧间使各弯曲限制构件的拉伸弹性模量、弯曲弹性模量不同，能在鞋底的内侧及外侧间对鞋底的弯曲阻カ进行微调。技术方案十四的发明是在技术方案一的基础上，在槽的各开ロ缘部间配置有弾性盖构件，该弹性盖构件一边沿着弯曲限制构件的弯曲形状一边在鞋底前后方向上延伸，并从下方覆盖弯曲限制构件。在该情况下，通过设置弾性盖构件，能防止弯曲限制构件露出至接地面侧，井能提高弯曲限制构件的耐久性。另外，在该情况下，由于弹性盖构件具有前后方向的弾性，因此， 弹性盖构件不会阻碍鞋底的弯曲。技术方案十五的发明是在技术方案十四的基础上，具有接地面的外鞋底构件配置于鞋底下表面，弾性盖构件由外鞋底构件构成。在该情况下，无需与外鞋底构件分体地设置弹性盖构件，因此，能削減零件个数，从而能简化结构。技术方案十六的发明是在技术方案一的基础上，鞋底结构体包括上部板，该上部板配置于上方且在鞋底前后方向上延伸；以及软质弹性构件制的中鞋底，该中鞋底配置于上部板的下方，槽形成于中鞋底的下表面。在该情况下，能在鞋底接地时利用上部板支承从穿着者的脚朝下方作用的按压负载。另外，由于在槽的底部的上方配置上部板，因此，能利用来自脚的按压负载来防止槽的底部变形，井能将鞋底弯曲时的弯曲的中立轴保持在上方。藉此，当鞋底弯曲时，能使架设有弯曲限制构件的槽的各开ロ缘部间的间隙的变形量变大，藉此，能使弯曲限制构件对鞋底弯曲的限制量容易变大，从而能容易调节限制量。此外，在该情况下，由于在上部板的下方配置有中鞋底，因此，在作用有按压负载时，能利用中鞋底防止上部板朝下方落入，藉此，能将鞋底弯曲时的弯曲的中立轴保持在上方。技术方案十七的发明是在技术方案十六的基础上，鞋底结构体还包括下部板，该下部板配置于中鞋底的下方且在鞋底前后方向上延伸，弯曲限制构件是通过将下部板延伸设置到槽的开ロ缘部而构成的。在该情况下，无需与下部板分体地设置弯曲限制构件，因此，能削減零件个数，从而能简化结构。技术方案十八的鞋子的鞋底结构体包括板，该板配置于上方，并沿鞋底前后方向延伸；软质弹性构件制的中鞋底，该中鞋底配置于板的下方，固接于板的下表面，并具有朝下方开ロ且沿鞋底宽度方向延伸的槽；以及弯曲限制构件，该弯曲限制构件以弯曲的状态架设于槽的鞋底前后方向上的各开ロ缘部间，且将各开ロ缘部连结，并且，在鞋底弯曲的初始阶段中，上述弯曲限制构件从弯曲的状态逐渐伸长直至在各开ロ缘部间伸展为直线状的状态为止，允许鞋底的弯曲，在鞋底的弯曲进行的阶段中，上述弯曲限制构件通过在各开ロ缘部间从伸展为直线状的状态沿伸长方向受到力，从而起作用以限制鞋底的弯曲。
根据技术方案十八的发明，由于槽在中鞋底下表面开ロ形成，以弯曲的状态架设于槽的前后方向上的各开ロ缘部间的弯曲限制构件在鞋底弯曲的初始阶段中起作用，以从弯曲的状态逐渐伸长直至在各开ロ缘部间伸展为直线状的状态为止，允许鞋底的弯曲，因此，在跑步时的脚踢出阶段的前半阶段中，鞋底的弯曲阻力相对较小，可顺畅地进行鞋底的弯曲，藉此，能降低脚踢出阶段的前半阶段中的能量损失。接着，在鞋底的弯曲进行的阶段中，弯曲限制构件通过在各开ロ缘部间从伸展为直线状的状态沿伸长方向受到カ来起作用以限制鞋底的弯曲，因此，在跑步时的脚踢出阶段的后半阶段中，鞋底的弯曲阻力相对较大，限制了鞋底的弯曲，藉此，能降低脚踢出阶段的后半阶段中的能量损失。这样，根据本申请的技术方案十八的发明，可实现ー种能降低跑步时的能量损失，从而能在行进中获得顺畅的跑步感的鞋底结构体。
另外，在该情况下，能在鞋底接地时利用板支承从穿着者的脚朝下方作用的按压负载。另外，由于在槽的底部的上方配置板，因此，能利用来自脚的按压负载来防止槽的底部变形，井能将鞋底弯曲时的弯曲的中立轴保持在上方。藉此，当鞋底弯曲时，能使架设有弯曲限制构件的槽的各开ロ缘部间的间隙的变形量变大，藉此，能使弯曲限制构件对鞋底弯曲的限制量容易变大，从而能容易调节限制量。此外，在该情况下，由于在板的下方配置有中鞋底，因此，在作用有按压负载时，能利用中鞋底防止板朝下方落入，藉此，能将鞋底弯曲时的弯曲的中立轴保持在上方。技术方案十九的发明是在技术方案十八的基础上，当将槽的各开ロ缘部间的距离设为S，将槽的深度设为D，将槽的底部位置处的中鞋底的厚度设为H时，在各开ロ缘部间弯曲限制构件的沿着弯曲形状的长度L满足以下关系式S + DXsinl5。彡 L 彡 S + HXsinl5。。使用图4对这样限定弯曲限制构件的长度L的理由进行说明。图4示意地表示在形成于中鞋底M的槽G的各开ロ缘部间以弯曲的状态配置弯曲限制构件Br的结构。由该状态开始，假设中鞋底M弯曲15°。此时，中鞋底M以槽G的底部Ga为弯曲点绕底部Ga弯曲，藉此，绕槽G的底部Ga的中心角増加15°。或者，中鞋底M以位于底部Ga上方的该中鞋底上的最上方的点Ha为弯曲点绕点Ha弯曲，藉此，绕点Ha的中心角増加15°。实际的弯曲点位于底部Ga与点Ha之间。在中鞋底M上安装有板的情况下，也可适用这点。在中鞋底M上安装有板的情况下，鞋底弯曲时的中立轴处于配置于板附近的倾向。由于中鞋底M绕槽G的底部Ga弯曲，使绕槽G的底部Ga的中心角增加15°，因此，若弯曲限制构件Br在槽G的各开ロ缘部间从弯曲状态转移至伸展为直线状的状态，则槽G的各开ロ缘部间的距离的增加部分Λ S能由下式近似表示DXsinl5°。由此，弯曲限制构件Br的沿着弯曲形状的长度L如下L ^ S+Δ S = S + DXsinl5° — (I)。另ー方面，由于中鞋底M绕点Ha弯曲，使绕点Ha的中心角增加15°，因此，若弯曲限制构件Br在槽G的各开ロ缘部间从弯曲状态转移至伸展为直线状的状态，则槽G的各开ロ缘部间的距离的増加部分Λ S’能由下式近似表示AS HXsinl5。 。由此，弯曲限制构件Br的沿着弯曲形状的长度L如下L^S +Δ S，= S + HXs i nl5° ... (2)。由上述(I)式及(2)式可知，作为弯曲限制构件Br的沿着弯曲形状的长度L，成为上述(I)式的值与上述(2)式的值的中间值，因此，只要是满足上述不等式的长度即可。接着，使用图5，对使用15°作为鞋底的弯曲角度的理由进行说明。图5的图表通过进行实际的行进试验(生物力学试验)求出跑步者朝后方踩踏地面的力和鞋底的弯曲角度各自的时间变化，并将它们图表化。图5的上侧的图表将横轴设为时间[ms]，将纵轴设为跑步者朝后方踩踏地面的力Fy[N]，示出了从脚后跟接地开始到脚尖远离地面的脚趾分离(toe off)的瞬间为止跑步者朝后方踩踏地面的力Fy的时间变化，图5的下侧的图表示出了此时的鞋底的弯曲角度[° ]的时间变化。各图表上下对应。由图5的图表可知，当跑步者朝后方踩踏地面的力Fy处于最大(Fy_max)时，鞋底的弯曲角度为15°。另外，弯曲角度的算出是利用从弯曲角度为0°的所谓脚平的状态(即鞋底全面接地的状态)开始的弯曲角度的增加部分来加以求出的。另ー方面，由上述图17的图表可知，在鞋底前足部弯曲过程中的(C) (d)阶段中，鞋底的弯曲阻力较小的一方的能量损失较小，另外，在鞋底前足部最大弯曲(e)的阶段前后，鞋底的弯曲阻力较大的一方的能量损失较小。由上述情况可判断出，关于鞋底的弯曲，理想的是鞋底弯曲直至能以最大的力(Fy_max)朝后方踩踏地面的姿势(即弯曲角度)为止，然后，鞋底不弯曲。因此，在上述不等式中，采用了 15°作为鞋底的弯曲角度。在本申请发明中，在鞋底的弯曲角度低于15°的状态下，弯曲限制构件在槽的各开ロ缘部间处于弯曲的状态，当弯曲角度为15°时，弯曲限制构件处于伸展为直线状的状态，此外，当弯曲角度超过15°时，弯曲限制构件从伸展为直线状的状态沿伸长方向承受力。技术方案二十的发明是在技术方案一或十八的基础上，弯曲限制构件由当应变处于10%以下时具有400MPa以上的弹性模量的材料构成。使用图6对这样限定弯曲限制构件的弹性模量的理由进行说明。图6示出了以下结果准备由弹性模量不同的材料构成的四种弯曲限制构件，同一跑步者实际穿上分別组装有上述四种弯曲限制构件的四种鞋子来进行跑步，对于此时的各鞋子算出因绕MP关节的转矩而引起的能量损失。另外，在算出所准备的四种材料(固体橡胶、PEBAX (商品名)、聚酯带、尼龙带)的弹性模量时进行的试验的条件如下所述。i)试验方法JIS K 7113 (与“塑料的拉伸试验方法”相关的标准)中记载的拉伸试验ii)试验片的形状JIS K 7113所规定的形状
iii )拉伸速度500mm/miniV )试验片的把持间隔50mmv)拉伸条件应变10%以下当按照弹性模量从小到大的顺序排列上述四种材料吋，为固体橡胶< PEBAX (商品名)<聚酯带<尼龙带。另外，各材料的具体的弹性模量的大小參照图6中绘制的值。由图6可知，材料的弹性模量越大，则能量损失就越减小，特别地，当弾性模量处于400 [Mpa]以上时，能量损失大幅减小。另外，也可知道，当弹性模量超过400 [Mpa]时,能量损失的大小几乎不会变化。
由上述可知，作为构成弯曲限制构件的材料的弹性模量的值规定为，当应变处于10%以下时在400MPa以上。在图6的例子中，符合上述条件的材料为聚酯制或尼龙制的带子。技术方案ニi^一的发明是在技术方案一或十八的基础上，弯曲限制构件起作用，以允许鞋底的弯曲直至鞋底的弯曲角度为15°为止，并当鞋底的弯曲角度超过15°时，限制鞋底的弯曲。如上所述，根据本申请第一发明的鞋底结构体，由于槽在鞋底下表面开ロ形成，弯曲限制构件以弯曲的状态架设于槽的鞋底宽度方向上的各开ロ缘部间，弯曲限制构件将各开ロ缘部连结，因此，弯曲限制构件在鞋底弯曲的初始阶段中起作用，以从弯曲的状态逐渐伸长直至在各开ロ缘部间伸展为直线状的状态为止，允许鞋底的弯曲，其结果是，在跑步时的脚踢出阶段的前半阶段中，鞋底的弯曲阻力相对较小，可顺畅地进行鞋底的弯曲，藉此，能降低脚踢出阶段的前半阶段中的能量损失。另外，在鞋底的弯曲进行的阶段中，弯曲限制构件通过在各开ロ缘部间从伸展为直线状的状态沿伸长方向受到カ来起作用以限制鞋底的弯曲，其结果是，在跑步时的脚踢出阶段的后半阶段中，鞋底的弯曲阻力相对较大，限制了鞋底的弯曲，藉此，能降低脚踢出阶段的后半阶段中的能量损失。这样，可实现ー种能降低跑步时的能量损失，从而能在行进中获得顺畅的跑步感的鞋底结构体。根据本申请的第二发明的鞋底结构体，与第一发明相同，通过弯曲限制构件的作用，不仅能降低跑步时的能量损失并能在行进中获得顺畅的跑步感，而且，能在鞋底接地时利用板支承从穿着者的脚朝下方作用的按压负载，此外，还能通过在槽的底部的上方配置板，能利用来自脚的按压负载的作用来防止槽的底部变形，井能将鞋底弯曲时的弯曲的中立轴保持在上方。藉此，当鞋底弯曲时，能使架设有弯曲限制构件的槽的各开ロ缘部间的间隙的变形量变大，其结果是，能使弯曲限制构件对鞋底弯曲的限制量容易变大，从而能容易调节限制量。此外，通过在板的下方配置中鞋底，能在作用有按压负载时利用中鞋底防止板朝下方落入，藉此，能将鞋底弯曲时的弯曲的中立轴保持在上方。
图IA是本发明第一实施例的鞋子用鞋底结构体的仰视图。图IB是图IA的鞋底结构体的内侧侧视图。
图2是图IA的II — II线剖视图。图3是图IA的III — III线剖视图。图4是示意地表示图3的图。图5是表示行进中的跑步者朝后方踩踏地面的力和鞋底弯曲角度各自的时间变化的图表。图6是表示弹性模量不同的弯曲限制构件引起的能量损失与弹性模量之间的关系的图表。图7A是用于按时间顺序说明上述第一实施例的鞋底结构体弯曲时的动作的示意图。
图7B是用于按时间顺序说明上述第一实施例的鞋底结构体弯曲时的动作的示意图。图7C是用于按时间顺序说明上述第一实施例的鞋底结构体弯曲时的动作的示意图。图8是本发明第三实施例的鞋子用鞋底结构体的弯曲限制构件部分的截面放大图，其是相当于上述第一实施例的图3的图。图9是本发明第五实施例的鞋子用鞋底结构体的局部仰视图。图10是图9的X — X线剖视图。图11是本发明第六实施例的鞋子用鞋底结构体的局部仰视图。图12是示意地表示鞋子穿着者(跑步者)进行跑步的情形的图。图13是将跑步者的脚模型化来加以表示的图。图14是求出在图12所示的脚踢出阶段中时时刻刻变化的绕MP关节的转矩(MP关节转矩)，并该转矩图表化得到的图。图15是在图12所示的脚踢出阶段中将角速度的时间变化图表化得到的图。图16是根据图14所示的MP关节转矩及图15所示的角速度算出在脚踢出阶段中MP关节所发挥出的功率，并将其时间变化图表化得到的图。图17下侧的图表示出了弯曲阻力值较小的鞋子和弯曲阻力值较大的鞋子各自在脚踢出时由MP关节所发挥出的功率的时间变化，上侧的示意图(b) (f)分别对应于图12中的(b) (f)。
具体实施例方式以下，根据附图对本发明的实施方式进行说明。实施例一图IA至图7C示出了本发明第一实施例的鞋子用鞋底结构体。如图IA及图IB所示，该鞋底结构体I包括软质弹性构件制的上部中鞋底2，该上部中鞋底2从鞋子的脚后跟部H经由中足部M沿前后方向延伸至前足部F ;硬质弹性构件制的上部板3，该上部板3固接于上部中鞋底2的下部，并从鞋子的脚后跟部H经由中足部M沿前后方向延伸至前足部F ;软质弹性构件制的下部中鞋底4，该下部中鞋底4固接于上部板3的下部，并主要设于鞋子的前足部F ；以及硬质弹性构件制的下部板5，该下部板5主要从鞋子的脚后跟部H到中足部M沿前后方向延伸，并且其前端部固接于下部中鞋底4的下部。
如图2所示，上部中鞋底2具有足背抵接部20，该足背抵接部20与鞋子穿着者的足背抵接；以及卷起部21，该卷起部21从足背抵接部20的左右两侧缘部朝斜上方立起。上部板3具有支承部30，该支承部30，对上部中鞋底2的足背抵接部20进行支承；以及卷起部31，该卷起部31从支承部30的左右两侧缘部朝斜上方立起。如图IA及图IB所示，在前足部F中，下部中鞋底4在底面上具有实质上沿鞋子宽度方向延伸的槽40、41。上述槽40、41均用于使鞋底前足部区域容易弯曲，槽40配置于前足部F的前侧，槽41配置于前足部F的后方侧，较为理想的是，配置于穿着者的脚的拇指球部的稍许后方。在槽41上形成有沿上下方向贯穿下部中鞋底4的通气孔4a。通气孔4a与同样地沿上下方向贯穿上部中鞋底2及上部板3的通气孔(未图示)连通。下部板5呈在前后方向上前进的波形状，在脚后跟部H及中足部M具有朝上方隆起成凸状的隆起部50。图IA中，虚线L表示隆起部50的棱线。各隆起部50经由弹性块构件6与上方的上部板3连结。藉此，在上部板3与下部板5之间形成有空隙C。在下部中鞋底4及下部板5的各下表面上固接有与路面接触的外鞋底板7。此处，上部中鞋底2及下部中鞋底4由例如こ烯醋酸こ烯脂共聚物(EVA)等热塑性树脂及其发泡体，聚氨酯(PU)等热固性树脂及其发泡体或丁ニ烯橡胶、氯丁ニ烯橡胶等橡胶材料及其发泡体等软质弹性构件构成。另外，上部板3及下部板5由例如热塑性聚氨酯(TPU)、聚酰胺弾性体(PAE)等热塑性材料，环氧树脂、不饱和聚酯树脂等热固性材料等硬质弹性构件构成，另外，也可使用こ烯醋酸こ烯脂共聚物(EVA)、橡胶等一体成形。外鞋底板7由例如橡胶材料构成。如图3所示，在下部中鞋底4的下表面上开ロ形成的槽41呈倒V字状的截面形状。在槽41的前后方向(图3左右方向及图IA上下方向)的各开ロ缘部间，以弯曲的状态架设 有朝上方(图3上方及图IB左方)弯曲成倒V字状的帯状的弯曲限制构件10。弯曲限制构件10具有朝上方弯曲成倒V字状的上方弯曲部10a，弯曲限制构件10的前后方向的两端部将槽41的各开ロ缘部连结。在此，作为弯曲限制构件10，可列举出例如尼龙制的带状构件(即尼龙带)。弯曲限制构件10的厚度为零点几毫米左右，使用例如t = O. 5mm的弯曲限制构件。如图IA所示，弯曲限制构件10分别设于鞋底的内侧及外侧这两侧。当将槽的各开ロ缘部间的距离设为S，将槽的深度设为D，将槽底部位置的上方位置处的中鞋底的厚度设为H吋，处于槽41各开ロ缘部间的弯曲限制构件10的沿着弯曲形状的长度L满足以下关系式S + DXsinl5° 彡 L 彡 S + HXsinl5°。使用图4对这样限定弯曲限制构件的长度L的理由进行说明。图4示意地表示在形成于中鞋底M的槽G的各开ロ缘部间以弯曲的状态配置弯曲限制构件Br的结构。由该状态开始，假设中鞋底M弯曲15°。此时，中鞋底M绕槽G的底部Ga弯曲，槽G绕底部Ga弯曲15°。即，中鞋底M以槽G的底部Ga为弯曲点绕底部Ga弯曲，藉此，绕槽G的底部Ga的中心角増加15°。或者，中鞋底M以位于底部Ga上方的该中鞋底上的最上方的点Ha为弯曲点绕点Ha弯曲，藉此，绕点Ha的中心角增加15°。实际的弯曲点位于底部Ga与点Ha之间。在中鞋底M上安装有板的情况下，也可适用这点。在中鞋底M上安装有板的情况下，鞋底弯曲时的中立轴处于配置于板附近的倾向。
由于中鞋底M绕槽G的底部Ga弯曲，使绕槽G的底部Ga的中心角增加15°，因此，若将弯曲限制构件Br在槽G的各开ロ缘部间从弯曲状态转移至伸展为直线状的状态，则槽G的各开ロ缘部间的距离的增加部分Λ S能由下式近似表示DXsinl5°。由此，弯曲限制构件Br的沿着弯曲形状的长度L如下L ^ S+Δ S = S + DXsinl5° — (I)。另ー方面，由于中鞋底M绕点Ha弯曲，使绕点Ha的中心角增加15°，因此，若将弯曲限制构件Br在槽G的各开ロ缘部间从弯曲状态转移至伸展为直线状的状态，则槽G的各 开ロ缘部间的距离的增加部分Λ S’能由下式近似表示AS HXsinl5。。由此，弯曲限制构件Br的沿着弯曲形状的长度L如下L^S +Δ S，= S + HXs inl5° …(2)。由上述(I)式及(2)式可知，作为弯曲限制构件Br的沿着弯曲形状的长度L，只要是满足上述不等式的长度即可。另外，使用图5，对使用15°作为鞋底的弯曲角度的理由进行说明。图5的图表是通过进行实际的行进试验(生物力学试验)求出跑步者朝后方踩踏地面的力和鞋底的弯曲角度各自的时间变化，并将它们图表化而得到的。图5的上侧的图表将横轴设为时间[ms]，将纵轴设为跑步者朝后方踩踏地面的力Fy[N]，示出了从脚后跟接地开始到脚尖远离地面的脚趾分离(toe off)的瞬间为止跑步者朝后方踩踏地面的力Fy的时间变化，图5的下侧的图表示出了此时的鞋底的弯曲角度[° ]的时间变化。各图表上下对应。由图5的图表可知，当跑步者朝后方踩踏地面的力Fy处于最大(Fy_max)时，鞋底的弯曲角度为15°。另外，弯曲角度的算出是利用从弯曲角度为0°的所谓脚平(日文フッ卜フラッ卜)的状态(即鞋底全面接地的状态)起的弯曲角度的增加部分来加以求出的。另ー方面，由上述图17的图表可知，在鞋底前足部弯曲过程中的(C) (d)阶段中，鞋底的弯曲阻力较小的一方的能量损失较小，另外，在鞋底前足部最大弯曲(e)的阶段前后，鞋底的弯曲阻力较大的一方的能量损失较小。由上述情况可判断出，关于鞋底的弯曲，理想的情况是鞋底弯曲直至能以最大的力(Fy_max)朝后方踩踏地面的姿势(即弯曲角度)为止，然后，鞋底不弯曲。因此，在上述不等式中，采用了 15°作为鞋底的弯曲角度。在本实施例中，在鞋底的弯曲角度低于15°的状态下，弯曲限制构件在槽的各开ロ缘部间处于弯曲的状态，当弯曲角度为15°时，弯曲限制构件处于伸展为直线状的状态，此外，当弯曲角度超过15°时，弯曲限制构件从伸展为直线状的状态沿伸长方向承受力。弯曲限制构件10由当应变处于10%以下时具有400MPa以上的弹性模量的材料构成是较为理想的。使用图6对这样限定弯曲限制构件的弹性模量的理由进行说明。图6示出了以下结果准备由弹性模量不同的材料构成的四种弯曲限制构件，让同一跑步者实际穿上分別组装有上述四种弯曲限制构件的四种鞋子来进行跑步，对于此时的各鞋子算出因绕MP关节的转矩而引起的能量损失。另外，在算出所准备的四种材料(固体橡胶、PEBAX (商品名)、聚酯带、尼龙带)的弹性模量时进行的试验的条件如下所述。i)试验方法JIS K 7113 (与“塑料的拉伸试验方法”相关的标准)中记载的拉伸试验ii)试验片的形状JIS K 7113所规定的形状iii )拉伸速度500mm/miniv)试验片的把持间隔50mmV)拉伸条件应变10%以下 当按照弹性模量从小到大的顺序排列上述四种材料吋，为固体橡胶< PEBAX (商品名)<聚酯带<尼龙带。另外，各材料的具体的弹性模量的大小參照图6中绘制的值。由图6可知，材料的弹性模量越大，则能量损失就越减小，特别地，当弾性模量处于400 [Mpa]以上时,能量损失大幅减小。另外，也可知道，当弹性模量超过400 [Mpa]时,能量损失的大小几乎不会变化。由上述可知，作为构成弯曲限制构件的材料的弹性模量的值规定为，当应变处于10%以下时在400MPa以上。在图6的例子中，符合上述条件的材料为聚酯制或尼龙制的带子。弯曲限制构件10的上方弯曲部IOa未固接于槽41的底壁部(倒V字形状的顶点部分)。较为理想的是，弯曲限制构件10远离槽41的壁面，也不固接于槽41的壁面。如图3所示，在槽41的前后方向的各开ロ缘部间，在弯曲限制构件10的下方架设有从下方覆盖弯曲限制构件10的上方弯曲部IOa的弾性盖构件8。在此，弾性盖构件8由外鞋底板7构成，在该情况下，由于无需与外鞋底板7分体地设置弹性盖构件8，因此，能削减零件个数，并能简化结构。或者，弾性盖构件8也可与外鞋底板7分体设置，且由与外鞋底板7相同的橡胶材料构成。弾性盖构件8在槽41的各开ロ缘部间沿着弯曲限制构件10的弯曲形状延伸，并安装于弯曲限制构件10的下表面。由于弹性盖构件8设于与弯曲限制构件10对应的位置，因此，弾性盖构件8也与弯曲限制构件10相同地分别设于鞋底的内侧及外侧这两侧。在此，弯曲限制构件10的被夹在弹性盖构件8及外鞋底板7与下部中鞋底4之间而固接的端部的长度相当于图4的示意图中弯曲限制构件Br被中鞋底M及盖构件P夹住的端部的长度し作为该S，δ SlOmm是较为理想的。这是为了充分地确保弯曲限制构件的粘接区域以防止其剥离的缘故。接着，使用图7Α 图7C对本实施例的鞋底结构体弯曲时的动作进行说明。图7Α 图7C将上述鞋底结构体的截面结构模型化以示意地加以表示。在图7Α 图7C中，与图1Α、图1Β、图2及图3相同的符号表示相同或相当的部分。在此，弯曲限制构件10的两端在前后方向(图7Α 图7C左右方向)上延伸。图7Α表示鞋底弯曲前的状态，图7Β表示鞋底弯曲15度的状态，图7C表示鞋底弯曲30度的状态。如图7Α所示，在鞋底弯曲前，槽41的各开ロ缘部间的前后方向上的间隙距离为IOmm,以弯曲的状态架设于各开ロ缘部间的弯曲限制构件10的长度(自由长度)L为L =12. 5mm。在图7A中，表示槽41的底壁部的点P为鞋底弯曲时的弯曲点(FLEX POINT :拐点)。从该状态开始，如图7B所示，当鞋底弯曲15度时，鞋底绕槽41的底壁部的点P弯曲，弯曲限制构件10以其上方弯曲部IOa的弯曲高度逐渐变低(即上方弯曲部IOa逐渐变得扁平)的方式变形，弯曲限制构件10从弯曲的状态逐渐伸长。其结果是，槽41的各开ロ缘部间的前后方向上的间隙长度延伸至12. 5mm。该长度与弯曲限制构件10的自由长度相同，此时，虽然弯曲限制构件10在各开ロ缘部间伸展为直线状，但却保持不发生伸长的自由长度的状态。因此，在图7A 图7B所示的鞋底弯曲的初始阶段中，弯曲限制构件10只是从弯曲的状态逐渐伸长而在各开ロ缘部间伸展为直线状，弯曲限制构件10允许鞋底的弯曲，并不会阻碍鞋底的弯曲。藉此，在跑步时脚踢出的前半阶段中，鞋底的弯曲阻力相对较小，可顺畅地进行鞋 底的弯曲，藉此，能降低脚踢出前半阶段中的能量损失。接着，如图7C所示，当鞋底进一歩弯曲而使弯曲角度为30度吋，鞋底绕槽41的底部的点P进ー步弯曲，槽41的各开ロ缘部间的前后方向上的间隙长度伸长为14.8mm。此时，弯曲限制构件10从伸长至图7B所示的直线状的状态被拉伸δ (= 14. 8 一 12. 5)。因此，如图7Β 图7C所示，在鞋底弯曲进行的阶段中，弯曲限制构件10起作用以限制鞋底的弯曲。藉此，在跑步时脚踢出的后半阶段中，鞋底的弯曲阻力相对较大，可限制鞋底的弯曲，藉此，能降低脚踢出后半阶段中的能量损失。这样，根据本实施例，可实现ー种能降低跑步时的能量损失，从而能在行进中获得顺畅的跑步感的鞋底结构体。另外，在该情况下，由于弯曲限制构件10未固接于槽41的壁面，因此，当鞋底弯曲时，弯曲限制构件10并不会直接受到槽41的变形的影响，而能从槽41独立地变形。此外，在该情况下，由于弯曲限制构件10远离槽41的壁面，因此，当鞋底弯曲吋，弯曲限制构件10更加不易受到槽41的变形的影响，能从槽41进ー步独立地变形。另外，此时，由于能将鞋底弯曲时的鞋底弯曲点即槽的底壁部配置于朝上方远离弯曲限制构件10的位置，換言之由于能将鞋底弯曲时的弯曲中立轴配置于上方，因此，当鞋底弯曲时，能使架设有弯曲限制构件10的槽41的各开ロ缘部间的间隙的变形量变大，藉此，能使弯曲限制构件10对鞋底弯曲的限制量容易变大，从而能容易地调节限制量。此外，在该情况下，采用带状或带子状的构件作为弯曲限制构件10，在弯曲限制构件10具有可挠性的情况下，能容易地进行将弯曲限制构件10以弯曲的状态架设在槽41的前后方向上的各开ロ缘部间。另外，此时，通过改变弯曲限制构件10的宽度、厚度，能使弯曲限制构件10的拉伸弹性模量、弯曲弾性模量变化，藉此，能容易地调节弯曲限制构件10对鞋底弯曲的限制作用。另外，通过在弯曲限制构件10的下方设置弹性盖构件8，能防止弯曲限制构件10露出至接地面侧，井能提高弯曲限制构件10的耐久性。另外，在该情况下，由于弹性盖构件8具有前后方向的弾性，因此，弾性盖构件8不会阻碍鞋底的弯曲。另外，在该情况下，由于设有上部板3，因此，能在鞋底接地时利用上部板3支承从穿着者的脚朝下方作用的按压负载。另外，由于在槽41的底壁部的上方配置上部板3，因此，能利用来自脚的按压负载的作用来防止槽41的底部变形，井能将鞋底弯曲时的弯曲的中立轴保持在上方。藉此，当鞋底弯曲时，能使架设有弯曲限制构件10的槽41的各开ロ缘部间的间隙的变形量变大，藉此，能使弯曲限制构件10对鞋底弯曲的限制量容易变大，从而能容易调节限制量。此外，在该情况下，由于在上部板3的下方配置下部中鞋底4，因此，在作用有按压负载时，能利用下部中鞋底4防止上部板3朝下方落入，藉此，能将鞋底弯曲时的弯曲的中立轴保持在上方。也可通过延伸设置下部板5来构成弯曲限制构件10，在该情况下，无需与下部板5分体地设置弯曲限制构件10，因此，能削減零件个数，从而能简化结构。实施例ニ 在上述第一实施例中，举例对形成于下部中鞋底4的槽41呈倒V字状的截面形状的情况进行了说明，但本发明的适用并不限定于此。槽41的截面形状也可呈倒U字状或圆弧状(即扁平的倒U字状)。作为槽41，只要是朝下方开ロ的槽形状，也能采用上述以外的任意形状。另外，无论槽41的截面形状呈哪种形状，配置于槽41内的弯曲限制构件10都会因具有在槽41内朝上方弯曲的上方弯曲部IOa而朝上方弯曲，上方弯曲部IOa不固接于槽41的底壁部。另外，较为理想的是，弯曲限制构件10远离槽41的壁面，也不固接于槽41的壁面。实施例三在上述第一实施例中，举例对弯曲限制构件10的鞋底前后方向上的截面形状呈倒V字状的情况进行了说明，但作为弯曲限制构件10的截面形状，也可以呈倒U字状或圆弧状(即扁平的倒U字状)。另外，还能根据下部中鞋底4的槽41的截面形状等采用各种形状。此外，作为弯曲限制构件，如图8所示，也可具有朝下方弯曲成V字状或U字状的下方弯曲部10’ a。在该情况下，从下方覆盖弯曲限制构件10’的下方弯曲部10’ a的弾性盖构件8’也可呈沿着弯曲限制构件10’的弯曲形状的弯曲形状。另外，在图8中，与上述实施例相同的符号表不相同或相当的部分。在该情况下，在鞋底弯曲的初始阶段中，由于弯曲限制构件10’以其下方弯曲部10’ a的弯曲高度逐渐变低(即下方弯曲部10’ a逐渐变得扁平)的方式变形，因此，弯曲限制构件10’从弯曲的状态逐渐伸长。实施例四在上述第一实施例中，作为弯曲限制构件10，举例说明了尼龙带，但本发明的适用并不限定于此。也可使用由尼龙以外的树脂构成的带子(例如聚酯带)。或者，也能使用织物和无纺布这样的布帛、针织物、人造皮革等来构成弯曲限制构件10。在由布帛、人造皮革等构成弯曲限制构件的情况下，由于弯曲限制构件由伸缩性较差的材料构成，因此，在鞋底的弯曲进行的阶段中，当在槽的各开ロ缘部间弯曲限制构件从伸展为直线状的状态沿伸长方向受到カ时，可有效地起作用以使弯曲限制构件限制鞋底的弯曲。藉此，在跑步时的脚踢出的后半阶段中，能有效地增大鞋底的弯曲阻力。另外，在该情况下，由于布帛制的弯曲限制构件的弯曲阻力非常小并能自由变形，因此，在弯曲的状态下，为了使其弯曲状态变化，几乎不需要力。因此，在鞋底弯曲的初始阶段中，布帛制的弯曲限制构件不会形成鞋底的弯曲阻力，能有助于鞋底的自由弯曲。另外，也可通过将下部板5延伸设置至槽41的开ロ部来构成弯曲限制构件10。实施例五在上述第一至第四实施例中，作为弯曲限制构件10，举例说明了帯状或带子状的构件，但本发明的适用并不限定于此。如图9及图10所示，也可采用线状的构件以作为弯曲限制构件。另外，在上述图中，与上述第一至第四实施例相同的符号表示相同或相当的部分。如图9及图10所示，弯曲限制构件10”是在槽41的各开ロ缘部间沿侧方即鞋子宽度方向(图9左右方向)弯曲成大致V字状或大致U字状的线状的构件，其在弯曲的状态 下架设于各开ロ缘部间。弯曲限制构件10”具有朝侧方弯曲成大致V字状或大致U字状的侧方弯曲部10”a，其前后方向的两端部将槽41的各开ロ缘部连结。作为弯曲限制构件10”，可使用例如尼龙丝、由其它树脂构成的丝或线、捻线等。在该情况下，在鞋底弯曲的初始阶段中，由于弯曲限制构件10”以侧方弯曲部10”a朝侧方的弯曲量逐渐减小的方式变形，因此，弯曲限制构件10”从弯曲的状态逐渐伸长。在该情况下，通过改变弯曲限制构件10”的截面的大小、直径，能使弯曲限制构件
10”的拉伸弹性模量、弯曲弾性模量变化，藉此，能容易地调节弯曲限制构件10 ”对鞋底弯曲的限制作用。实施例六在上述第四实施例中，当由伸縮性较差的布帛制构件构成弯曲限制构件10时，也可由覆盖下部中鞋底4的靠接地ー侧的表面的布帛制片材构成该弯曲限制构件10，并在该布帛制片材的靠接地面ー侧的表面固接被分别分离配置的多个外鞋底片块。图11表示使用这种布帛制片材的本发明第六实施例，在图11中，与上述第一实施例相同的符号表示相同或相等的部分。如图11所示，在下部中鞋底4的下表面安装有布帛制片材10A、10B、10C。布帛制片材IOA配置于鞋子的前足部的前端侧区域F1，布帛制片材IOB配置于鞋子的前足部的前后方向中央侧区域F2，布帛制片材IOC配置于鞋子的从前足部的后端侧区域到中足部的区域f3。另外，布帛制片材10BU0C隔着槽41配置于前后两侧，布帛制片材IOB的后端及布帛制片材IOC的前端被以横跨槽41的方式延伸设置的左右一对带状的片材连结部IOe连结。片材连结部IOe也同样是布帛制的，其与布帛制片材10BU0C—体连结设置，并在槽41内朝上方弯曲成倒U字状。在各布帛制片材10A、10B、10C的靠接地面ー侧的表面上固接有多个外鞋底片块(外鞋底片)7p。外鞋底片块7p是例如六边形或矩形等小型的外鞋底构件，通过嵌件成型等在各布帛制片材10A、10B、10C上一体化。在该情况下，由于布帛制片材10A、10B、10C被用作多个外鞋底片块7p的基底材料，因此，能将布帛制片材10A、10BU0C及多个外鞋底片块一体成形而形成単一的単元，藉此，能简化鞋底结构体的组装エ序，井能减轻重量。
实施例七在上述第一实施例中，示出了弯曲限制构件10设于鞋底的内侧及外侧这两侧的例子，但本发明的适用并不限定于此。弯曲限制构件10也可仅设于鞋底的内侧或仅设于外侦れ在弯曲限制构件10设于鞋底的内侧的情况下，能实现ー种对于在跑步时具有内转(旋前(pronation))的倾向的跑步者是优选的鞋子。即,在该情况下,在跑步时脚踢出的后半阶段中，鞋底内侧的弯曲阻力相对较大，可限制鞋底内侧的弯曲，藉此，能降低脚踢出后半阶段中的能量损失。另外，在弯曲限制构件10设于鞋底的外侧的情况下，能实现ー种对于在跑步时具有外转(旋后(supination))的倾向的跑步者是优选的鞋子。S卩，在该情况下,在跑步时脚踢出的后半阶段中，鞋底外侧的弯曲阻力相对较大，可限制鞋底外侧的弯曲，藉此，能降低脚踢出后半阶段中的能量损失。
另外，如上述第一实施例那样，在弯曲限制构件10设于鞋底的内侧及外侧这两侧的情况下，能实现ー种能对应于在跑步时具有内转及外转中的任意一种倾向的跑步者的鞋子。另外，在该情况下，通过在鞋底的内侧及外侧间使各弯曲限制构件10的拉伸弹性模量、弯曲弹性模量不同，能在鞋底的内侧及外侧间对鞋底的弯曲阻カ进行微调。另外，设于内侧及(或)外侧的各弯曲限制构件10也可分别由多个弯曲限制构件构成。实施例八在上述第一实施例中，示出了分别设于鞋底的内侧及外侧的各弯曲限制构件10具有大致相同宽度的例子，但在本发明中，也可使内侧的弯曲限制构件10的宽度比外侧的弯曲限制构件10的宽度大。另外，在设有多个弯曲限制构件10的情况下，此处所述的弯曲限制构件10的宽度是指各弯曲限制构件的合计宽度的意思。另外，在各弯曲限制构件10具有大致相同宽度的情况下，也可使设于内侧的弯曲限制构件10的个数比设于外侧的弯曲限制构件10的个数多。在跑步时，一般由于鞋底前足部的内侧区域比外侧区域更长时间地与地面接触，因此，MP关节的弯曲角度的内侧区域可能会比外侧区域大。因此，在鞋底弯曲时，需使弯曲限制作用进ー步大幅地起作用的内侧区域的弯曲限制构件10的宽度(或个数)比外侧区域的弯曲限制构件10的宽度(或个数)大(或多)。エ业上的可利用性如上所述，本发明对于鞋子用鞋底结构体是有用的，特别地，适于欲在跑步鞋中通过降低能量损失来在行进中获得顺畅的跑步感的用户。
权利要求
1.ー种鞋子的鞋底结构体，其特征在于，包括 槽，该槽在鞋底下表面开ロ形成，并沿鞋底宽度方向延伸；以及弯曲限制构件，该弯曲限制构件以弯曲的状态架设于所述槽的鞋底前后方向上的各开ロ缘部间，且将所述各开ロ缘部连结，并且，在鞋底弯曲的初始阶段中，所述弯曲限制构件从弯曲的状态逐渐伸长直至在所述各开ロ缘部间伸展为直线状的状态为止，允许鞋底的弯曲，在鞋底的弯曲进行的阶段中，所述弯曲限制构件通过在所述各开ロ缘部间从伸展为直线状的状态沿伸长方向受到カ，从而起作用以限制鞋底的弯曲。
2.如权利要求I所述的鞋子的鞋底结构体，其特征在干， 所述槽设于所述鞋底的前足部。
3.如权利要求I所述的鞋子的鞋底结构体，其特征在干， 所述弯曲限制构件通过具有在所述槽内朝上方弯曲的上方弯曲部而朝上方弯曲。
4.如权利要求3所述的鞋子的鞋底结构体，其特征在干， 所述弯曲限制构件与所述槽的壁面不固接。
5.如权利要求3所述的鞋子的鞋底结构体，其特征在干， 所述弯曲限制构件远离所述槽的壁面。
6.如权利要求I所述的鞋子的鞋底结构体，其特征在干， 所述弯曲限制构件通过具有在所述槽内朝下方弯曲的下方弯曲部而朝下方弯曲。
7.如权利要求3或6所述的鞋子的鞋底结构体，其特征在干， 所述弯曲限制构件是带子状的构件。
8.如权利要求I所述的鞋子的鞋底结构体，其特征在干， 所述弯曲限制构件通过具有在所述槽内朝侧方弯曲的侧方弯曲部而朝侧方弯曲。
9.如权利要求8所述的鞋子的鞋底结构体，其特征在干， 所述弯曲限制构件是呈线状延伸的构件。
10.如权利要求I所述的鞋子的鞋底结构体，其特征在于， 所述弯曲限制构件是布帛制的。
11.如权利要求10所述的鞋子的鞋底结构体，其特征在于， 所述弯曲限制构件是覆盖所述鞋底的接地面的片材状构件，在该片材状构件的靠接地面ー侧的表面固接有多个外鞋底片块。
12.如权利要求I所述的鞋子的鞋底结构体，其特征在干， 所述弯曲限制构件设于鞋底的内侧或外侧。
13.如权利要求I所述的鞋子的鞋底结构体，其特征在干， 所述弯曲限制构件设于鞋底的内侧及外侧。
14.如权利要求I所述的鞋子的鞋底结构体，其特征在干， 在所述槽的所述各开ロ缘部间配置有弾性盖构件，该弹性盖构件ー边沿着所述弯曲限制构件的弯曲形状一边在鞋底前后方向上延伸，并从下方覆盖所述弯曲限制构件。
15.如权利要求14所述的鞋子的鞋底结构体，其特征在干， 具有接地面的外鞋底构件配置于鞋底下表面， 所述弹性盖构件由所述外鞋底构件构成。
16.如权利要求I所述的鞋子的鞋底结构体，其特征在于，所述鞋底结构体包括 上部板，该上部板配置于上方且在鞋底前后方向上延伸；以及 软质弹性构件制的中鞋底，该中鞋底配置于所述上部板的下方， 所述槽形成于中鞋底的下表面。
17.如权利要求16所述的鞋子的鞋底结构体，其特征在干， 所述鞋底结构体还包括下部板，该下部板配置于所述中鞋底的下方且在鞋底前后方向上延伸， 所述弯曲限制构件是通过将下部板延伸设置到槽的开ロ缘部而构成的。
18.—种鞋子的鞋底结构体，其特征在于，包括 板，该板配置于上方，并沿鞋底前后方向延伸； 软质弹性构件制的中鞋底，该中鞋底配置于所述板的下方，固接于所述板的下表面，并具有朝下方开ロ且沿鞋底宽度方向延伸的槽；以及 弯曲限制构件，该弯曲限制构件以弯曲的状态架设于所述槽的鞋底前后方向上的各开ロ缘部间，且将所述各开ロ缘部连结，并且，在鞋底弯曲的初始阶段中，所述弯曲限制构件从弯曲的状态逐渐伸长直至在所述各开ロ缘部间伸展为直线状的状态为止，允许鞋底的弯曲，在鞋底的弯曲进行的阶段中，所述弯曲限制构件通过在所述各开ロ缘部间从伸展为直线状的状态沿伸长方向受到カ，从而起作用以限制鞋底的弯曲。
19.如权利要求18所述的鞋子的鞋底结构体，其特征在于， 当将所述槽的所述各开ロ缘部间的距离设为S，将所述槽的深度设为D，将所述槽的底部位置处的所述中鞋底的厚度设为H时，在所述各开ロ缘部间所述弯曲限制构件的沿着弯曲形状的长度L满足以下关系式 S + DXsinl5° ≤ L ≤ S + HX sinl5°。
20.如权利要求I或18所述的鞋子的鞋底结构体，其特征在于， 所述弯曲限制构件由当应变处于10%以下时具有400MPa以上的弹性模量的材料构成。
21.如权利要求I或18所述的鞋子的鞋底结构体，其特征在于， 所述弯曲限制构件起作用，以允许鞋底的弯曲直至鞋底的弯曲角度为15°为止，并当鞋底的弯曲角度超过15°时，限制鞋底的弯曲。
全文摘要
本发明提供一种能降低跑步时的能量损失的鞋底结构体。鞋子的鞋底结构体(1)包括上部板(3)，该上部板(3)配置于上方，并沿鞋底前后方向延伸；软质弹性构件制的下部中鞋底(4)，该下部中鞋底(4)配置于上部板(3)的下方，固接于上部板(3)的下表面，并具有朝下方开口且沿鞋底宽度方向延伸的槽(41)；以及弯曲限制构件(10)，该弯曲限制构件(10)以弯曲的状态架设于槽(41)的鞋底前后方向上的各开口缘部间，且将各开口缘部连结，并且，在鞋底弯曲的初始阶段中，所述弯曲限制构件(10)从弯曲的状态逐渐伸长直至在各开口缘部间伸展为直线状的状态为止，允许鞋底的弯曲，在鞋底的弯曲进行的阶段中，所述弯曲限制构件(10)通过在各开口缘部间从伸展为直线状的状态沿伸长方向受到力，从而起作用以限制鞋底的弯曲。
文档编号A43B5/06GK102821633SQ20118001679
公开日2012年12月12日 申请日期2011年3月28日 优先权日2010年4月2日
发明者井内一宪, 佐藤夏树, 竹下豪 申请人:美津浓株式会社