JP5000524B2

JP5000524B2 - 靴底および靴

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Publication number: JP5000524B2
Application number: JP2007540210A
Authority: JP
Inventors: 祥雅桜井
Original assignee: Midori Anzen Co Ltd
Current assignee: Midori Anzen Co Ltd
Priority date: 2005-10-13
Filing date: 2006-10-13
Publication date: 2012-08-15
Anticipated expiration: 2026-10-13
Also published as: JPWO2007043651A1; CN101237787B; CN101237787A; WO2007043651A1

Description

本願発明は、水やオイルで濡れている床面に対して、高い耐滑性能を発揮する靴の靴底および当該靴底を用いた靴、さらに靴底の成型方法等に関するものである。

従来、発泡ポリウレタン等を使用した靴底に関して、特許文献１記載の技術が知られている。
特開２０００−２０１７０４

上記特許文献１記載の靴底は、防滑性に優れると同時に、靴底意匠の溝に原料カス等が詰まりにくい特徴を備えた靴底であると記載されている。しかし、防滑性に優れるというものの、どの程度の防滑性能であるかは不明である。
本願発明は、動摩擦係数が０．２を超えていれば高い耐滑性があるとされている産業安全研究所技術指針である安全靴技術指針に記載された耐滑性測定において高い（同測定結果において動摩擦係数が約０．３以上）耐滑性を有する靴底および靴を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本願請求項１記載の発明は下記の構成を備えていることを特徴とする。すなわち、
ミッドソールと発泡ポリウレタン等の発泡性素材の成形によって形成したアウトソールを有する靴底であって、
前記ミッドソールは、前記発泡性のゴム又は発泡ポリウレタン等の発泡性素材によって形成されており、
前記アウトソールには、少なくとも前足底領域の中心および踵部領域の中心上に、各中心に沿って四角形若しくは当該四角形に近似した形状の多角形の接地面を有した複数の中央接地ブロックと、前記中央接地ブロックと所定幅の縦溝を隔てた位置に、四角形若しくは当該四角形に近似した形状の多角形の接地面を有した複数の左右接地ブロックを設け、
前記各接地ブロックの側面と接地面とで構成される角がほぼ直角であり、
前記前足底領域に設けた中央接地ブロックと左右接地ブロックは、前後方向の長さの半分程度の変位した配置となるように互い違いに設けられるとともに、各接地ブロックの前後方向を区画する横溝は、前記縦溝とともにクランク状に屈曲した溝を構成し、
各接地ブロック間に形成されたブリッジ部は、上側と下側が円弧状に湾曲したアーチ状の断面形状を有しており、接地ブロックとミッドソールとの境界面よりもミッドソール側に突出していることを特徴とする靴底。

また、請求項２記載の発明は下記の構成を備えていることを特徴とする。すなわち、
JIS K7312に準拠したスプリング式Ｃ形硬度計により測定した前記アウトソールの硬度は、５５乃至８５であることを特徴とする請求項１記載の靴底。

また、請求項３記載の発明は下記の構成を備えていることを特徴とする。すなわち、
前記アウトソールは、射出成形によって比重が約１程度となるように形成されていることを特徴とする請求項１記載の靴底。

また、請求項４記載の発明は下記の構成を備えていることを特徴とする。すなわち、
前記各接地ブロックの接地面と側面によって構成される角部は、半径が約０．１mm以下となるように形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項記載の靴底。

また、請求項５記載の発明は下記の構成を備えていることを特徴とする。すなわち、前記請求項１乃至４のいずれか一項記載の靴底を底面に設けた靴。

また、請求項６記載の発明は下記の構成を備えていることを特徴とする。すなわち、
アッパーとミッドソールとアウトソールを有する靴底であって、
前記ミッドソールは、前記発泡性のゴム又は発泡ポリウレタン等の発泡性素材によって形成されており、
前記アウトソールは、比重が０．９〜１．２の発泡ポリウレタンによって形成されるとともに、少なくとも前足底領域の中心および踵部領域の中心上に、各中心に沿って四角形若しくは当該四角形に近似した形状の多角形の接地面を有した複数の中央接地ブロックと、前記中央接地ブロックと所定幅の縦溝を隔てた位置に、四角形若しくは当該四角形に近似した形状の多角形の接地面を有した複数の左右接地ブロックを設け、
前記前足底領域に設けた中央接地ブロックと左右接地ブロックは、前後方向に変位した配置となるように互い違いに設けられるとともに、各接地ブロックの前後方向を区画する横溝は、前記縦溝とともにクランク状に屈曲した溝を構成し、
各接地ブロック間に形成されたブリッジ部は、上側と下側が円弧状に湾曲したアーチ状の断面形状を有しており、接地ブロックとミッドソールとの境界面よりもミッドソール側に突出していることを特徴とする靴底。

また、請求項７記載の発明は下記の構成を備えていることを特徴とする。すなわち、
アッパーとミッドソールとアウトソールを有する靴底であって、
前記ミッドソールは、前記発泡性のゴム又は発泡ポリウレタン等の発泡性素材によって形成されており、
前記アウトソールは、非発泡ゴム、非発泡熱可塑性ウレタン、非発泡ポリ塩化ビニル等の非発泡性素材によって形成されるとともに、少なくとも前足底領域の中心および踵部領域の中心上に、各中心に沿って四角形若しくは当該四角形に近似した形状の多角形の接地面を有した複数の中央接地ブロックと、前記中央接地ブロックと所定幅の縦溝を隔てた位置に、四角形若しくは当該四角形に近似した形状の多角形の接地面を有した複数の左右接地ブロックを設け、
前記前足底領域に設けた中央接地ブロックと左右接地ブロックは、前後方向に変位した配置となるように互い違いに設けられるとともに、各接地ブロックの前後方向を区画する横溝は、前記縦溝とともにクランク状に屈曲した溝を構成し、
各接地ブロック間に形成されたブリッジ部は、上側と下側が円弧状に湾曲したアーチ状の断面形状を有しており、接地ブロックとミッドソールとの境界面よりもミッドソール側に突出していることを特徴とする靴底。

本願発明に係る靴底および当該靴底を有した靴は、産業安全研究所技術指針である安全靴技術指針に記載された耐滑性測定において、オイルを塗布したステンレス製の床面上であっても、動摩擦係数が約０．３前後若しくは０．３以上となる極めて高い耐滑性能を発揮することができるという効果を有する。

図１は、本願発明に係る靴底１００の靴底面を表した図である。靴底１００は、発泡ポリウレタン（ＰＵ）によるインジェクション（射出成形）によって形成されている。本実施の形態における靴底１００は、図２の各ａ〜ｄ図に示すように、アウトソール（靴底底部）４０とミッドソール（靴底中間部）４１を有しており、アウトソール４０を形成した後ミッドソール４１の射出成型時に、ミッドソール４１によってアウトソール４０とアッパー部４２とを結合し靴１０１を形成するようになっている。
アウトソール４０は、全体的に厚さ２〜３mm程度の肉厚に形成されており、図１に示すように、複数の接地ブロック（１〜３０）が底面に形成されている。

アウトソール４０は、土踏まず領域Ｓ１を中心として、その前部である前足底領域Ｓ２、土踏まず領域Ｓ１後方の踵部領域Ｓ３に分かれており、歩行時には主として前足底領域Ｓ２と踵部領域Ｓ３に設けた接地ブロックが床面と接触するようになっている。
前足底領域Ｓ２には、爪先部分を除いて符号１〜２０で示した接地ブロックが設けられている。先端部分には、断面が半円状の凸条４３が、中心線ＣＬ１と直交する方向を成すように複数設けられている。中心線ＣＬ１は、前足底領域Ｓ２後方の中心付近から、前足底領域Ｓ２先端の中央付近までを結んだ仮想線である。
前記先端部分を除いた前足底領域Ｓ２には、次に説明する接地ブロック１乃至２０が設けられている。接地ブロックは、前足底領域Ｓ２の左右両側付近に設けた接地ブロック１４乃至２０および前足底領域Ｓ２後端の接地ブロック５を除き、前後方向に長い長方形形状の接地面を有している。接地ブロック１４乃至１８および前足底領域Ｓ２後端の接地ブロック５は、前足底領域Ｓ２の外縁部と接するブロックであるため、その形状が長方形状とは異なっている。また、接地ブロック１９、２０は、前後方向に長い細幅の接地面を有した形状となっている。

次に、本願発明の特徴の一つである接地ブロックの形状および配置について説明する。
第１に、前記前足底領域Ｓ２の中心線ＣＬ１上には、前後方向に長い長方形形状の接地面を有した接地ブロック（中央接地ブロック）１乃至４がほぼ等間隔に配置されている。各ブロックの間には、当該接地ブロック１乃至４の横幅の半分若しくは半分よりもやや細い幅の横溝が設けられており、当該溝が各接地ブロック１乃至５を区画している。
なお、溝の底部分は断面が湾曲面に近い形状になっている。すなわち、対応する成形型の凸型となる部分の頂部の角が直角ではなく曲面となっており、半円状若しくは半円を偏平にしたような断面形状になっているということである。これは、射出成形の際の樹脂の流れを円滑にして接地ブロックの角（特に前縁部）に気泡等の残存に伴う欠けを発生させないようにしているからである。
第２に、接地ブロック１乃至５の左右には、当該接地ブロック１乃至４とほぼ同形状の接地面形状を有する接地ブロック６乃至９および接地ブロック１０乃至１３（左右接地ブロック）が設けられている。また、各接地ブロック６乃至９の間および接地ブロック１０乃至１３の間には、前述した接地ブロック１乃至５間に設けた横溝とほぼ同じ幅の横溝が設けられており、当該横溝によって各接地ブロック６乃至９の間および接地ブロック１０乃至１３が区画されている。また、中央の接地ブロック１乃至５と接地ブロック６乃至９および接地ブロック１乃至４と接地ブロック１０乃至１３との間には、前記横溝とほぼ同じ幅の縦溝が設けられている。
接地ブロック１乃至５の左右に設けられた接地ブロック６乃至９および接地ブロック１０乃至１３は、中央の接地ブロック１乃至５に対して横一直線状の配置ではなく、前後方向の長さの半分程度下方に変位した位置に配置されている。これにより、接地ブロック１乃至５間の横溝と、接地ブロック６乃至９および接地ブロック１０乃至１３間の横溝は、一直線状とはならず、縦溝を介してクランク状に折れ曲がったような形状となっている。

第３に、前足底領域Ｓ２の外足側の接地ブロック１４乃至１８は、中心線ＣＬ１とほぼ直交する方向の前縁および後縁と、中心線ＣＬ１とほぼ平行の側縁を内足側方向に有している。接地ブロック１４乃至１８の外足側の側縁は、靴底全体の外周縁と一致した形状となっている。
接地ブロック１４乃至１８の各間には、前記接地ブロック１乃至５間に設けた横溝とほぼ同じ幅の横溝が設けられている。
接地ブロック１４乃至１８は、接地ブロック１０乃至１３に対して前後方向の長さの半分程度下方に変位した位置に配置されている。これにより、接地ブロック１０乃至１３間の横溝と、接地ブロック１４乃至１８間の横溝は、一直線状とはならず、縦溝を介してクランク状に折れ曲がったような形状となっている。

第４に、前足底領域Ｓ２の内足側の接地ブロック１９および２０は、前後方向に長い細幅の凸条として構成されている。接地ブロック１９は、縦溝を介して前記接地ブロック６乃至９の配列方向とほぼ平行に配置され、接地ブロック２０は接地ブロック１９と縦溝を介して平行に配置されている。接地ブロック２０の外側縁は、靴底全体の外周縁と一致した形状となっている。これらの各ブロックを区画する縦溝の幅は、前記接地ブロック１乃至４間に設けた横溝とほぼ同じ幅に形成されている。

前記前足底領域Ｓ２内に設けられた各接地ブロックの接地面は、中央の接地ブロック３付近を頂点として前後方向および左右方向に緩やかに湾曲する湾曲面を成している。すなわち、各接地ブロックは、縦溝および横溝によって独立しているが、当該縦溝および横溝が無ければ、極端な凹凸のない連続した湾曲面を成すような接地面を有しているものである。
当該接地面の形状により、歩行時の前後方向および左右方向への荷重の移動が生じても、耐滑性の高い接地ブロックが床面と有効に接触し、高い耐滑性能を発揮することができるようになっている。

また、前足底領域Ｓ２は、当該部分のみの形状を切削加工によって形成した入れ子式の合わせ型によって形成された部分となっている。また、当該合わせ型は、板状の材料の表面に接地ブロックを形成するための凹部、各溝を形成するための凸条を精度良く形成した後に、曲げ加工機によって前後および左右方向に緩やかに曲げて曲面状に形成したものである。
本願発明で使用する合わせ型は、靴底面に前述した前後方向に一直線に設けられた縦溝と、クランク状に屈曲した横溝を形成するために、縦溝に対応する一直線上の凸条と、横溝に対応する一直線状ではない凸条部を有している。
前記合わせ型の凸条の配置（逆を言えば靴底の凹部の配置）は、型の曲げ加工の際に局部的な屈曲（特に前後方向に対する屈曲）を発生させず、全体として均一に湾曲させてなだらかな湾曲面（接地面）を形成することができるようになっている。当該金型によって、前足底領域Ｓ２は、区画された溝によって多角形状（多面体）のように折れ曲がることはなく、互いに分離してはいるものの各接地ブロックの表面部分は連続した曲面を成すようになっているものである。

次に、踵部領域Ｓ３に設けられた接地ブロックについて説明する。踵部領域Ｓ３には、中心線ＣＬ２上に４つの接地ブロック２１乃至２４が設けられ、その両側に縦溝を介して接地ブロック２５乃至２７および接地ブロック２８乃至３０が設けられている。後端部分には、断面が半円状の凸条４４が、中心線ＣＬ２と直交する方向に複数設けられている。
各接地ブロック２１乃至３０は、それぞれほぼ長方形状の接地面を有しており、前述した前足底領域Ｓ２の各接地ブロックを区画する縦溝および横溝とほぼ同じ幅の縦溝および横溝によって区画されている。
踵部領域Ｓ３に設けられた各接地ブロック２１乃至３０の各接地面は、前述した前足底領域Ｓ２の接地ブロックとは異なり、湾曲しない平面を成すように設けられている。

前述した各接地ブロックは、次の特徴を備えている。
第１に、各接地ブロックの接地面周縁の角（接地面と側面とで構成される角）がほぼ直角であることであり、おおよそ９０度若しくは９０度より鈍角となる９３度までの範囲に設定されるのが望ましい。
第２に、前記各接地ブロックの角は、丸みのないことが理想であるが、加工上の制約により半径０．１mm以下となるように形成されている。また、射出成形の際の射出口を踵側に設け、樹脂が踵側から前方に向かって供給されるようになっており、当該手法によって少なくとも接地ブロックの前縁部の角には樹脂が行き渡り、空気溜まり等による欠肉（肉欠け）等が生じにくいようになっている。
第３に、各接地ブロックの接地面表面は、凹凸の極めて少ない平坦面として形成されている。本実施の形態では、アルミニウムをエンドミルによって切削して形成した型によって接地ブロックを形成している。接地面表面は、当該エンドミルを用いたアルミニウムの切削加工において、できるだけ切削面に凹凸が生じないように形成された型によって形成されたものである。
第４に、各接地ブロックの高さは、最適な高さとして３mmに形成されている。当該高さは、接地面の形状および面積に応じて１乃至７mmの範囲で設定されるものであり、横方向への極端な変形を起こさず、接地面および角が床面に対して有効に接触する条件を満たすように高さが設定されるものである。また、成型時に樹脂が円滑に流れ、接地ブロックを形成する凹部内の隅部分にまで樹脂が行き渡るようにするという観点からも、最適な高さとして設定されているものである。
第５に、各接地ブロックは少なくとも中心線に対して直交若しくは直交よりやや傾斜した角度の前端縁を有した、比較的面積の大きい四角形状あるいは四角形状に近似した形状を成している。

第６に、接地ブロックの硬度は、JIS K7312に準拠したスプリング式Ｃ形硬度計（高分子計器株式会社製：ASKER Ｃ型）によって20℃の温度環境で測定した場合には５５乃至８５となるように形成されている。

本願発明に係る靴底（アウトソール）を射出成形（例えばＲＩＭ式）で形成する場合、ボトムモールド（底側の型）とサイドモールド（左右の分割された型）とアッパー部４２を取り付けたラスト若しくはその代わりをするダミーモールドからなる金型を一旦締めて予定容積（アウトソール成形体容積）よりも大きく、例えば約２倍の空間を作っておいて型内に踵後ろ側より発泡ポリウレタン材料（原料）を注入する。その時に原料は、踵部に滞留している。注入後、金型の底面を上昇（８mm）、すなわちボトムモールドを上昇させて、予定容積に圧縮する。このときに、材料は踵部から踏付け（前足底領域）に流れる動きが発生する。ポリウレタン材料は金型に対してぬれが悪く、圧力が低いことにより角部に流れきれずにブロックの角部が欠ける現象（欠け、欠肉）が発生し、ブロック角部が欠けやすい製法であると言えるが、この問題点をブロックの大きさや配列に工夫を行ない、液状混合物の流れをコントロールし欠け（欠肉）が出来にくいようにしたことが発明の要旨である。
また、射出成形の場合、材料の充填量を多目にすると、パック率が上がるために型の再現性が良くなる傾向にあるので、本実施の形態では、できるだけ直角に近い角を形成し、表面粗さを少なくした金型通りの靴底が形成されている。また、材料の充填量を多めにすることでアウトソールの硬さを硬くすることができ、これにより接地ブロックの倒れ等の変形を防止し、前記接地ブロックの形状精度との相乗効果により高い耐滑性を発揮するようになっている。

以上が各接地ブロックが備えた構成であり、上記構成を備えることによって、各接地ブロックの角が床面の水や油を切り、各接地ブロックの接地面で水や油を排除して床面をガッチリと捉え、その接地面と床面の間に水や油が入り込まないようにして床面を捉え続けることで床面との間に高い耐滑性を発揮することができるようになっている。

図２ａは、靴１０１に設けた靴底１００の靴底部の側部断面を表し、図２ｂは靴底部の側面図を表している。図２ｂを用いて、前足底領域Ｓ２と踵部領域Ｓ３の関係について説明すると、前述した通り踵部領域Ｓ３の接地ブロックの接地面は同一平面となるように形成されているのに対して、前足底領域Ｓ２の接地ブロックの接地面は同一湾曲面を成すように形成されている。そして、踵部領域Ｓ３の接地ブロックの接地面の高さよりも、前足底領域Ｓ２の中心付近が高く（高さｈ）なるように形成されている。当該構成により、歩行時には必ず前足底領域Ｓ２の中心付近の接地ブロックが床面と接するようになっている。
前足底領域Ｓ２の湾曲面の曲率半径は、前後方向が約２７８mm、左右方向が約６４７mmとなっている。

また、前記接地ブロックを形成したアウトソール４０は、ミッドソール４１を介してアッパー部４２と係合されている。ミッドソール４１は、アウトソール４０とアッパー部４２とを接続する作用と、アウトソール４０の上面に充填されてアウトソール４０の形状保持と靴としてのクッション性を発揮するための部位となっている。

次に、耐滑性を発揮する要素となる事項の説明するために、いくつかの実験結果を説明する。
図３は、接地ブロックの角部の拡大写真および接地面の拡大写真を表している。図３ａ１は、前述した各条件を満たした正常な接地ブロックの角部の拡大写真であり、図３ａ２は同接地ブロックの接地面の拡大写真である。この状態の接地ブロックを有した図１記載の靴底を有した靴の動摩擦係数は０．４４であった。
これに対して、図３ｂ１はサンドペーパーで角を削った接地ブロック前縁の角部の拡大写真である。当該図３ｂ１はこの状態の動摩擦係数は０．２９であり、常態と比較して３４％低下した。
また、図３ｂ２はサンドペーパーで表面を荒く削った同接地ブロックの接地面の拡大写真である。この状態の接地ブロックを有した図１記載の靴底を有した靴の動摩擦係数は０．２６であり、常態と比較して４１％低下した。
当該結果から、床面と接触する接地ブロックの角には丸みがなく、かつ接触面が粗面でなく凹凸の少ない平滑な面であることが望ましいと言うことができる。

図４は、アウトソール４０表面の接地ブロックの配置が耐滑性能に及ぼす影響を調べたものである。
ａ１は、本実施の形態に係る靴底１００が有する接地ブロックのパターンを表したものである。当該ａ１の場合の動摩擦係数は０．４６であり、顕著な耐滑性能を発揮していることが解る。ａ２乃至ａ６およびａ１０は、前足底領域Ｓ２の接地ブロックの配置等を変更したものである。各パターン時の動摩擦係数は、０．３５、０．３４、０．３６、０．３７、０．３８、０．４４である。何れも高い耐滑性能を有しているが、当該中心線ＣＬ１上若しくは中心線ＣＬ１付近に接地ブロックを設けた場合に耐滑性が高く、中心線ＣＬ１付近に接地ブロックが無い場合に耐滑性が低くなることがわかる。したがって、顕著な耐滑性を発揮するには、中心線ＣＬ１上若しくは中心線ＣＬ１付近に、接地ブロックを設けることが望ましい。

また、図４のａ７、ａ８、ａ９は、前足底領域Ｓ２の接地ブロックの配置は変更せず、踵部領域Ｓ３の接地ブロックの配置を換えた例を表している。各パターンの動摩擦係数は、０．３９、０．３７、０．３９であった。当該結果から、踵部領域Ｓ３の接地ブロックの配置については、ａ１の場合が顕著な耐滑性を発揮するものであり、次に踵部領域Ｓ３の前縁に角を揃えた３つの接地ブロックを設けた場合に比較的耐滑性能が良いことが解った。

なお、前述した各動摩擦係数の測定は、１９９１年３月に労働省産業安全研究所が発行した「産業安全研究所技術指針安全靴技術指針」（以下単に「技術指針」という）に示された耐滑性試験の方法および条件に準じて行ったものである。なお、当該技術指針による動摩擦係数の測定は、ステンレス製の床面にオイルを塗布し、当該床面上で靴に下方向の荷重を加え、当該荷重を加えつつ移動させる床面との間で生じる抵抗力に基づいて動摩擦係数を算出するようになっているものである。

また、図５、図６、図７に示したものは、本願発明に係る靴底を使用した靴（ａ１、１０１）と、発泡ポリウレタン製の靴底を有する他の２種類の靴（ｂ１，ｃ１）の各種比較を表したものである。
図５の上段は、前記比較対照となる各靴（ａ１、ｂ１，ｃ１）の底面の写真を表し、２段目は各靴（ａ１、ｂ１，ｃ１）に対応した接地ブロックの角部の拡大写真（ａ２、ｂ２，ｃ２）、３段目は各靴（ａ１、ｂ１，ｃ１）に対応した動摩擦係数の測定結果の一例を表すグラフ（ａ３、ｂ３，ｃ３）であり、４段目は各靴（ａ１、ｂ１，ｃ１）の動摩擦係数の測定結果を表した表（ａ４、ｂ４，ｃ４）となっている。また、各表（ａ４、ｂ４，ｃ４）に示した中間３値平均とは、５回測定した内の最大値と最小値を除く中間の３つの値の平均値である。当該測定結果によると、前記技術指針に則った動摩擦係数の測定の結果、本願発明に係る靴ａ１の動摩擦係数は０．４０であり、他の靴ｂ１，ｃ１の動摩擦係数はそれぞれ０．２１、０．２０であった。

図６は、前記各靴ａ１、ｂ１，ｃ１を人間が実際に履いた際の接地状態を表した写真である。当該写真は、ピドスコープというガラス板上に接地した部位のみを明るく視認させる装置を使用して撮影したものである。
また、図７は前記図６に示したピドスコープによる撮影結果に基づいて、実際に接触している部位の面積を各接地ブロック毎に表した説明図である。

前述した通り、本願実施の形態に係る靴底は、各接地ブロックの間に設けられた溝の底部分の断面が湾曲したような形状になっている。図８を用いて、当該形状を中心とした靴底に関する説明を行う。
図８ａは、アウトソール４０の前足底領域Ｓ２を中心に表した底面図である。また、図８ｂは、図８ａに対応した中心線ＣＬ１における断面（Ｘ−Ｘ’線断面）であり、各接地ブロック１〜５の間に形成された溝の底部分の湾曲部分（以下「ブリッジ部」という）５０、５１、５２、５３の説明図である。
図８ａ、８ｂの両図に共通して付したＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｈの符号は、それぞれ矢示した部分の寸法値を表す符号である。Ａはブリッジ部厚みであり、寸法範囲は１〜３ｍｍである。ＢとＪはブリッジ部幅であり、寸法範囲は４〜７ｍｍである。Ｃはブリッジ部高さであり、寸法範囲は２〜６ｍｍ（但しＣ＞Ａ）である。Ｄは接地ブロック縦幅であり、寸法範囲は１５〜３０ｍｍである。Ｅは接地ブロック厚みであり、寸法範囲は１．５〜８ｍｍである。Ｆは接地ブロック横幅であり、寸法範囲は５〜１５ｍｍである。Ｈは接地ブロックの縦変位量であり、寸法範囲は０〜３０ｍｍである。上記各寸法値は、本願発明に係る靴底が、所定の耐滑性能を発揮する条件の一つとなっている。

靴底１００を構成するアウトソール４０は、前述したＲＩＭ方式やゲートを介して溶融樹脂を注入する射出成形方式で形成されるが、いずれも溶融樹脂を金型内の踵側から爪先方向に向かって流す方式を採用している。そして、耐滑性を発揮する靴では、接地ブロック前縁の角の精度が重要であり、当該角が丸みのない直角度を有することが重要となっている。当該角の精度を維持する一つの条件として、前記各寸法値が採用され、特に、縦方向（踵と先端を結ぶ方向）の寸法条件が重要となっている。また、当該寸法値によって規定される金型の形状とともに、溶融樹脂を踵側から爪先方向に向かって流す方式によって耐滑性能を得ている。

前記接地ブロックの形状を中心としたアウトソール４０の各寸法Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ、Ｈ、Ｊは、言い換えると耐滑性を発揮する靴底を形成するための成形金型の形状を規定したものであり、以下必要に応じて対応する金型の寸法をＡ’、Ｂ’、Ｃ’、Ｄ’、Ｅ’、Ｆ’、Ｈ’、Ｊ’とする。なお、以下の説明においては、当該金型の寸法の内、Ｆ’、Ｈ’、Ｊ’については図示しての説明を省略する。
プラスチックの一般的な射出成形は、成形圧が数十〜百数十MPaであるのに対して、本願発明に係る靴底を構成するアウトソール４０は、成形圧が約２kg/cm²（約１９６ｋPa）前後と低く、溶融樹脂の粘性も比較的高い。

図９ａ、図９ｂ、図９ｃは、前記成形圧によって金型内を移動する溶融樹脂の状態を表す説明図であり、上型（ダミーモールド）と下型（ボトムモールド）によって形成される空間形状の違いによる成型用樹脂の流れ方の違いを説明するためのものである。各図は、上型と下型で囲まれた空間を右（踵側）から左（爪先側）へ溶融樹脂Ｒが流れる様子を表している。

図９ａは、各接地ブロックの外形を形成する凹部６６を多数形成した下型６０と平坦な内面の上型６１により形成した金型内部の長手方向の形状と、その金型内を流れる溶融樹脂の状態を表している。
図９ａにおけるＡ’は、下型６０の凹部６６を形成する壁６２の上端６５と、当該上端６５と対向する位置の上型６１内面との間隔（ブリッジ部の厚み）である。Ａ’は、１〜３ｍｍである。また、図９ａにおけるＣ’は、壁６２の上端６５と対向しない部位における上型５１内面からの下型６０の凹部６６側への突出量（ブリッジ部高）である。図示した例はＣ’＝０ｍｍである。
上記条件の場合、右側から流入した溶融樹脂Ｒは、主に平坦な上型６１内面に沿って爪先側まで流れる。この際、溶融樹脂Ｒは、下型６０の凹部内の隅々に行き渡るのに十分な射出圧を有していないので、凹部内の隅６３、６４まで樹脂が回らない。その結果、接地ブロックの角部に欠けが生じたり、丸まった角になる。このような不十分な成形状態によって、接地ブロックの角部に欠けが生じたり、丸まった角になると、靴底として十分な耐滑性能が発揮できなくなる。

図９ｂは、接地ブロックを形成するための凹部７６を多数設けた下型７０と上型７１による金型内部と、その金型内を流れる溶融樹脂の状態を表している。
図９ｂ中のＡ’は、下型７０の凹部７６を形成する壁７２の上端７３と当該上端７３と対向する部位における上型７１の窪み７４内面との間隔（ブリッジ部）を表している。また、Ｃ’は、前記Ａ’の一端である上型７１の窪み７４内面の最高位置と、当該最高位置から壁７２が設けられていない部位における上型７１の内面７５までの間隔である。
図９ｂは、壁７２の上端７３に対応して上型７１に窪み７４が設けられ、前記上端７３の位置が上型７１の平坦面（７５）とほぼ同じ高さ（Ａ’≒Ｃ’）となるように設けられた状態を表している。
また、壁７２の幅はＢ’であり、当該壁７２の上端７３は円弧状の曲面として形成されている。当該円弧状の曲面に対向する上型７１の窪み７４内面も同様に円弧状の曲面に形成されており、当該円弧状部分における両型７０、７１間の間隔はほぼ均一となっている。

上記図９ｂに示した条件の下型７０と上型７１の例では、右側から流入した溶融樹脂Ｒは、下型７０の壁７２上端７３と上型７１の窪み７４間を通過することによって、下型７０の凹部７６の底面側に向かって誘導される。これにより、凹部７６内の隅まで樹脂が回りやすくなり、接地ブロックの角部に欠けが生じたり、丸まった角になりにくくなる。このように、少なくとも前記Ａ’＝Ｃ’との条件を満たすことで、接地ブロックの角部に欠けが生じたりたりする頻度を減少させることができ、耐滑性能を発揮する靴底を形成できるようになる。

図９ｃは、接地ブロックを形成するための凹部８６を多数設けた下型８０と上型８１により形成した金型内部を流れる溶融樹脂の状態を表している。
図９ｃ中のＡ’は、下型８０の凹部８６を形成する壁８２の上端８３と当該上端８３と対向する部位における上型８１の窪み８４内面との最高部位における間隔（ブリッジ部の厚み）を表している。Ｃ’は、前記Ａ’の一端である上型８１の窪み８４内面の最高位置と、当該最高位置から壁８２が設けられていない部位における上型８１の内面８５までの間隔である。言い換えれば、上型８１の内面８５を基準とした窪み８４の深さである。
上記のようにＡ’とＣ’を定義すると、図９ｃに示した下型８０と上型８１との関係はＣ’＞Ａ’という条件になる。すなわち、窪み８４内に、上端を円弧状の曲面８３として形成した幅はＢ’の壁８２が入り込んだ状態である。
また、当該円弧状の上端８３に対向する上型８１の窪み８４は、上端８３と同様に円弧状の曲面として形成されており、上端８３と窪み８４の内面部分の間隔は、ほぼ均一となっている。また、接地ブロックの厚みＥ（凹部底面の肉厚）は１．５〜８ｍｍである。

図９ｃに示す前記Ｃ’＞Ａ’という条件を設定（上型８１の窪み８４内に、接地ブロックの境界となる下型８０の壁８２上端８３が入り込んだ状態）すると、溶融樹脂Ｒは最初に下型８０の凹部８６底面に向かうように誘導され、当該凹部８６内の踵側隅部を充填し、凹部８６底面に沿った後、凹部８６内の爪先側隅部を充填した後同様に次の凹部を充填する。このように成形圧力は比較的低いものの、特に接地ブロック先端部分の角に十分に溶融樹脂Ｒが行き渡り、欠けが生じたり、丸まった角になるのが防止される。
以上説明したように、下型８０と上型８１の形状を、接地ブロック間に湾曲状（アーチ状）の連通部（ブリッジ部）が形成されるような構造にすることにより、角部に樹脂が行き渡るように流動させ、成形圧が比較的低くても、接地ブロックの先端縁に欠けや丸みが生じないようにすることができる。なお、踵側から爪先側に向けて樹脂を流しているのは、接地ブロックを形成する凹部に樹脂を供給する際、前方に向かって樹脂が押圧されるので、手前側（踵側）の角と比較して先端側の角に樹脂が充填されやすく、欠けが生じにくいからである。耐滑性能を発揮するには、接地ブロック先端縁の角に肉欠けや丸みの無いことが重要であるので、本願発明では前記金型の形状とともに、踵側から樹脂を供給する方式を採用している。
また、前記アーチ状の連通部は、各接地ブロック外周の直上部分において、隣り合う接地ブロック同士を連結した構造となっている。そして、歩行時にミッドソールに作用した荷重の一部は、前記アーチ状の連通部を介して各接地ブロックの外周部に分散される。すなわち、各接地ブロックが設けられていない部位に作用した歩行時の荷重をアーチ状の連通部を介して各接地ブロック外周部に伝達し、接地ブロックの中央部位よりも外周部の荷重を増加させる作用を有している。各接地ブロックの接地面外周部は、前述したように角が直角となるように形成されており、この接地ブロックの接地面外周部の形状によって高い耐滑性能を得ることができるようになっている。そしてさらに、前記アーチ状の連通部の作用によって接地面外周部の角部分の荷重量を増加させることで、前記角を直角にした構造との相乗効果によりさらに高い耐滑性能が得られている。

以上説明した、本願発明に係る靴底は、発泡ポリウレタン等の発泡性素材の成形によって形成したアウトソールを用いたものであった。その後、発明者はアウトソールおよびミッドソールの素材として、前述以外の素材について研究を行ったところ、耐滑性の確認された素材があった。当該素材を図１０に示して説明する。図１０は、本願発明に係る靴底１００として使用可能な、アウトソールとミッドソールの素材名称と各素材の硬さおよび比重を表したものである。
詳細は図１０に示した通りであるが、アウトソールとして、発泡ポリウレタン、非発泡ゴム、非発泡熱可塑性ウレタン、非発泡ポリ塩化ビニルを用いることが出来る。また、ミッドソールとして、発泡ポリウレタン、発泡ゴムを用いることができる。図１０中硬さＡ、硬さＣとして表示した数値は、後述するスプリング式A形硬度計（硬さＡ）、スプリング式Ｃ形硬度計（硬さＣ）によって測定された数値である。なお、硬度計の選択は柔らかい発泡性、比較的堅い非発泡性によって区別されるので、通常はどちらか一方の硬度計によって硬さが計測されるものである。図１０の表中において（）を付さない数値は、通常用いられる硬度計による測定結果であり、（）内に記載した数値は通常用いない硬度計による測定結果を参考値として表したものある。また、各素材の比重も表に記載した通りである。
また、表１０では、アウトソールに用いる発泡ポリウレタンについて、硬さＣ７０〜８５および９０と記載している。これは、硬さＣ７０〜８５の他に、硬さＣ９０単独で試験した結果、良好な耐滑性が得られたので、その結果を記載をしたものである。

前記図１０として示した表中に記載した硬度Ａ、硬度Ｃについて説明する。硬度Ａ、硬度Ｃは、Durometerと称されているスプリング式硬度計（以下「硬度計」という）によって測定された数値である。図１１を用いて、簡単に当該硬度計について説明する。硬度Ａとは、以下に説明するスプリング式A形硬度計で測定した数値であり、硬度Ｃとはスプリング式Ｃ形硬度計で測定した数値である。

図に示したＭ１、Ｍ２、Ｍ３は、それぞれ同一の硬度計２００の静止状態および動作状態を表している。硬度計２００は、規定の表面積を有する平らな加圧面２０１を有しており、当該加圧面２０１の中央からバネ２０２によって加圧された押し針２０３が突出し、当該押し針の後退量に比例して指針２０４を動作させることにより、０〜１００の範囲の数値を硬度として表すものである。
当該硬度計の性質を決定する要素は、主として押し針２０３の先端形状と、押し針を加圧するバネ２０２の設定（バネ定数および押し針が後退を開始する際の初期荷重）と、押し針のストローク（先端が加圧面２０１と同一面に至るまでの距離）である。

前記硬度計２００は、Ｍ１の状態（測定開始前の状態）において、指針２０４は「０」を指し示している。また、この状態で押し針２０３には、バネ２０２の弾性によって初期荷重が加わっている。例えば、図１２に示したJISK6301に準拠した硬度計の場合、初期荷重は５３９ｍＮである。
また、硬度計２００を硬いものに押し当てて、押し針２０３を加圧面２０１と同一面まで押し上げた状態（図１１のＭ３）が、硬度１００として指針２０４が「１００」を指す状態である。例えば、図１２に示したJISK6301に準拠した硬度計の場合、硬度１００を示した場合の押し針２０３の荷重は８３７９ｍＮである。
図１１のＭ２は、実際の測定時の状態を表している。硬度計２００を、加圧面２０１が試験体２０５の表面に押しつけられるまで押すと、試験体２０５の変形とともに押し針２０３が上昇する。このときの押し針２０３に作用している荷重と比例して、指針２０４が所定の数値を指すようになっている。この時に示された数値が硬度である。

また、図１１のＭ５は、スプリング式A形硬度計の押し針の形状を表した図であり、旧ＪＩＳ規格および現行のＩＳＯ規格に準じた新ＪＩＳ規格とも共通の形状となっている。図１１のＭ６は、スプリング式Ｃ形硬度計の押し針の形状を表した図である。

図１２は、本願明細書中の硬度として記載した旧ＪＩＳ規格に係るスプリング式A形硬度計の主要要素と、現行の規格であるＩＳＯ７６１９と同一のＪＩＳＫ６２５３に係るスプリング式A形硬度計の主要要素との対比表である。当該２つの規格は、前述した押し針を加圧するバネの設定（バネ定数および押し針が後退を開始するときの荷重）と、押し針のストローク（先端が加圧面と同一面となるまでの距離）が若干異なるものとなっている。
図１３は、本願明細書中における発泡ウレタンや発泡ＥＶＡといった発泡素材等により形成した靴底の硬度を表す場合に使用するスプリング式Ｃ形硬度計（ＪＩＳ・Ｋ7312準拠）の主要要素を表した表である。図１３と前記図１２のＪＩＳ・Ｋ６３０１の内容を比較すると解るように、両者の相違点は押し針の先端形状である。

本願発明は、油膜のあるステンレス板等の上であっても顕著な耐滑性を有する靴底の形成、当該靴底を用いた靴、および靴底の成形方法等に利用可能である。

本願発明に係る靴底の表面形状を表す図である。ａ図は本願発明に係る靴の要部側部断面図、ｂ図は要部側面図、ｃ図は要部側面図に示したＡ−Ａ’線の断面図、ｄ図は要部側面図に示したＢ−Ｂ’線の断面図である。本願発明に係る靴底に設けられた接地ブロックの角部拡大写真および表面拡大写真、実験時の接地ブロックの角部拡大写真および表面拡大写真である。ａ１は正常な接地ブロックの角部の拡大写真であり、ａ２は同接地ブロックの接地面の拡大写真である。また、ｂ１はサンドペーパーで角を削った接地ブロック前縁の角部の拡大写真であり、ｂ２はサンドペーパーで表面を荒く削った同接地ブロックの接地面の拡大写真である。動摩擦係数の測定した靴底の接地ブロックの配置を表す写真である。図ａ１は、本実施の形態に係る靴底の接地ブロックのパターンを表したものであり、図ａ２乃至図ａ６および図ａ１０は前足底領域の接地ブロックの配置等を変更したパターンであり、図ａ７、図ａ８、図ａ９は、踵部領域の接地ブロックの配置を換えたパターンである。本願発明に係る靴と他の靴との比較内容を説明するための説明写真および実験結果である。図ａ１は本願発明に係る靴、図ａ１，図ｂ１，図ｃ１は他の靴の底面写真である。図ａ２、図ｂ２，図ｃ２は各靴に対応する接地ブロックの角部の拡大写真であり、図ａ３、図ｂ３，図ｃ３は各靴に対応した動摩擦係数の測定結果であり、表ａ４、表ｂ４，表ｃ４は各靴の動摩擦係数の策定結果である。本願発明に係る靴と他の靴のピドスコープによる撮影写真である。図ａは本実施の形態に係る靴底に関するものであり、図ｂおよび図ｃは他の靴に関するものである。図６のピドスコープによる撮影結果に基づいて接地部位を図形化し、当該図形化した接地部の面積を表した説明図である。図ａは本実施の形態に係る靴底に関するものであり、図ｂおよび図ｃは他の靴に関するものである。本願発明に係るアウトソールの説明図であり、図８ａはアウトソールの前足底領域を中心に表した底面図であり、図８ｂは、図８ａに示した中心線ＣＬ１における部分断面図である。金型の形状に応じた溶融樹脂の移動の様子を表す説明図である。本願発明に係る靴底に使用可能な素材を表した一覧表である。硬度計の説明図である。スプリング式Ａ形硬度計（ＩＳＯ・７６１９型硬度計）の説明図である。スプリング式Ｃ形硬度計（ＪＩＳ・Ｋ７３１２型硬度計）の説明図である。

符号の説明

１００靴底
１０１靴
１〜２０接地ブロック
４０アウトソール（靴底底部）
４１ミッドソール（靴底中間部）
４２アッパー部
４３凸条
４４凸条
Ｓ１土踏まず領域
Ｓ２前足底領域
Ｓ３踵部領域

Claims

ミッドソールと発泡ポリウレタン等の発泡性素材の成形によって形成したアウトソールを有する靴底であって、
前記ミッドソールは、前記発泡性のゴム又は発泡ポリウレタン等の発泡性素材によって形成されており、
前記アウトソールには、少なくとも前足底領域の中心および踵部領域の中心上に、各中心に沿って四角形若しくは当該四角形に近似した形状の多角形の接地面を有した複数の中央接地ブロックと、前記中央接地ブロックと所定幅の縦溝を隔てた位置に、四角形若しくは当該四角形に近似した形状の多角形の接地面を有した複数の左右接地ブロックを設け、
前記各接地ブロックの側面と接地面とで構成される角がほぼ直角であり、
前記前足底領域に設けた中央接地ブロックと左右接地ブロックは、前後方向の長さの半分程度の変位した配置となるように互い違いに設けられるとともに、各接地ブロックの前後方向を区画する横溝は、前記縦溝とともにクランク状に屈曲した溝を構成し、
各接地ブロック間に形成されたブリッジ部は、上側と下側が円弧状に湾曲したアーチ状の断面形状を有しており、接地ブロックとミッドソールとの境界面よりもミッドソール側に突出していることを特徴とする靴底。
JIS K7312に準拠したスプリング式Ｃ形硬度計により測定した前記アウトソールの硬度は、５５乃至８５であることを特徴とする請求項１記載の靴底。
前記アウトソールは、射出成形によって比重が約１程度となるように形成されていることを特徴とする請求項１記載の靴底。
前記各接地ブロックの接地面と側面によって構成される角部は、半径が約０．１mm以下となるように形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項記載の靴底。
前記請求項１乃至４のいずれか一項記載の靴底を底面に設けた靴。
アッパーとミッドソールとアウトソールを有する靴底であって、
前記ミッドソールは、前記発泡性のゴム又は発泡ポリウレタン等の発泡性素材によって形成されており、
前記アウトソールは、比重が０．９〜１．２の発泡ポリウレタンによって形成されるとともに、少なくとも前足底領域の中心および踵部領域の中心上に、各中心に沿って四角形若しくは当該四角形に近似した形状の多角形の接地面を有した複数の中央接地ブロックと、前記中央接地ブロックと所定幅の縦溝を隔てた位置に、四角形若しくは当該四角形に近似した形状の多角形の接地面を有した複数の左右接地ブロックを設け、
前記前足底領域に設けた中央接地ブロックと左右接地ブロックは、前後方向に変位した配置となるように互い違いに設けられるとともに、各接地ブロックの前後方向を区画する横溝は、前記縦溝とともにクランク状に屈曲した溝を構成し、
各接地ブロック間に形成されたブリッジ部は、上側と下側が円弧状に湾曲したアーチ状の断面形状を有しており、接地ブロックとミッドソールとの境界面よりもミッドソール側に突出していることを特徴とする靴底。
アッパーとミッドソールとアウトソールを有する靴底であって、
前記ミッドソールは、前記発泡性のゴム又は発泡ポリウレタン等の発泡性素材によって形成されており、
前記アウトソールは、非発泡ゴム、非発泡熱可塑性ウレタン、非発泡ポリ塩化ビニル等の非発泡性素材によって形成されるとともに、少なくとも前足底領域の中心および踵部領域の中心上に、各中心に沿って四角形若しくは当該四角形に近似した形状の多角形の接地面を有した複数の中央接地ブロックと、前記中央接地ブロックと所定幅の縦溝を隔てた位置に、四角形若しくは当該四角形に近似した形状の多角形の接地面を有した複数の左右接地ブロックを設け、
前記前足底領域に設けた中央接地ブロックと左右接地ブロックは、前後方向に変位した配置となるように互い違いに設けられるとともに、各接地ブロックの前後方向を区画する横溝は、前記縦溝とともにクランク状に屈曲した溝を構成し、
各接地ブロック間に形成されたブリッジ部は、上側と下側が円弧状に湾曲したアーチ状の断面形状を有しており、接地ブロックとミッドソールとの境界面よりもミッドソール側に突出していることを特徴とする靴底。