JP2014500108A - 靴、特にスポーツシューズ、及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

本発明は、ソール（２）と、そのソール（２）に接合されたシューアッパー（３）とを備える靴（１）、特にスポーツシューズに関する。特に軽量化のため、ソール（２）が、プラスチックまたは樹脂のマトリクス（１４）に埋め込まれた複数の強化繊維（１３）を含み、ソール（２）の形状に対応した少なくとも１つの基体（１２，１２’，１２’’）と、 前記少なくとも１つの基体（１２，１２’，１２’’）に材料接合によって固定される複数のアウトソール部材（１５，１５’）と、を有するように構成する。本発明は、また、靴の製造方法に関する。
【選択図】図５

Description

本発明は、ソールと、そのソールに接合されたシューアッパーとを備える靴、特にスポーツシューズに関するものである。

このような通常のタイプの靴は、特定の用途では特に軽量であることが必要とされる。これは、特にスポーツシューズの場合に当てはまる。中でも、特に、靴の機能性を確保するために高い堅牢性および剛性が要求されるとともに、重量に関しては、常に最軽量化が求められるサッカーシューズの場合に当てはまる。

そこで、十分な剛性を維持しながら、靴の重量をできる限り抑えようとする様々なアプローチが知られている。

同様に、本発明も、実際に、一方で十分な剛性を有することで必要な機能性を確保しながら、もう一方で特別に軽量の構造を有するような、上記タイプの靴、特にスポーツシューズを提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、本発明による靴は、ソールが、
ソールの形状に対応した少なくとも１つの基体であって、プラスチックまたは樹脂のマトリクスに埋め込まれた複数の強化繊維を含む、少なくとも１つの基体と、
複数のアウトソール部材であって、上記少なくとも１つの基体に材料接合によって固定されたアウトソール部材と、を有することを特徴とする。

上記少なくとも１つの基体とアウトソール部材との間の材料接合は、好ましくは加硫によって形成される。

アウトソール部材は、好ましくはゴム材料で構成される。

上記少なくとも１つの基体は、アウトソール部材のための凹部を備えることができ、これらの凹部は、アウトソール部材の形状に対応している。

上記強化繊維は、好ましくは炭素繊維である。それらは、エポキシ樹脂マトリクスに埋め込むことができる。

これによって、強化繊維は、少なくとも部分的に、相互に織り合わせることができる。

靴は、ミッドソールを含まないことが好ましい。ただし、基体の上方にインソールが配置されることが好ましく、インソールは、そこに接着されていることが特に好ましい。

さらなる改良によって、基体は、少なくとも２つの部材で構成され、これらは、その部材の双方において加硫処理されたゴム層によって相互に接続される、ことが提案される。

ソールの製造方法は、
ａ）ソールの形状に対応する少なくとも１つの基体を製作するステップであって、その少なくとも１つの基体は、プラスチックまたは樹脂のマトリクスに埋め込まれた複数の強化繊維を有して構成される、ステップと、
ｂ）上記少なくとも１つの基体に、複数のアウトソール部材を配置するステップと、
ｃ）加硫プロセスの過程を通して、上記少なくとも１つの基体とアウトソール部材との間の材料接合を形成するステップと、を有することを特徴とする。

シューアッパーは、
織り糸で構成される織物構造であって、複数の上位点と複数の下位点とを含む３次元構造として形成される織物構造と、
被覆層であって、織物構造の上位点の少なくとも一部に接合された被覆層と、を有する。

被覆層の接合は、好ましくは、織物構造の材料と被覆層の材料との溶接によって形成され、特に高周波溶接または超音波溶接によって形成される。

織物構造は、好ましくは、複数の丘状またはコブ状の隆起部を含み、丘状またはコブ状隆起部の上位領域は、上記の上位点を含むか、または上位点を形成している。丘状またはコブ状隆起部は、相互に直交する２方向に、互いに平行に配置することができる。それらは、互いに平行に延びる７〜１５本の織り糸で構成することができ、それらは、好ましくは、互いに織り合わされているか、または絡み合わされている。

織り糸は、好ましくは、ポリエチレンテレフタレート、またはポリアミド、またはポリエステルで構成される。一方、被覆層は、好ましくは、特にウレタン系の熱可塑性エラストマ（ＴＰＵ：ＴｈｅｒｍｏＰｌａｓｔｉｃ ｅｌａｓｔｏｍｅｒ ｏｎ ｔｈｅ ｂａｓｉｓ ｏｆ Ｕｒｅｔｈａｎｅ）である熱可塑性エラストマ（ＴＰＥ：ＴｈｅｒｍｏＰｌａｓｔｉｃ Ｅｌａｓｔｏｍｅｒ）で構成される。

さらなる改良によれば、第２の被覆層が配置され、これが織物構造の下位点に接合される。

シューアッパーの材料を製造するための方法は、
ａ）織り糸で構成された織物構造を提供するステップであって、その織物構造は、複数の上位点と複数の下位点とを含む３次元構造として形成される、ステップと、
ｂ）織物構造の上に被覆層を配置するステップであって、織物構造の上位点と被覆層との間に少なくとも部分的に接触が生じるように配置する、ステップと、
ｃ）溶接プロセスによって、織物構造の上位点の少なくとも一部を被覆層に接合させるステップと、を有することを特徴とする。

溶接プロセスは、好ましくは、高周波溶接プロセスまたは超音波溶接プロセスである。

提案されるコンセプトは、好ましくは複数の隆起部を有する３次元構成の織物構造で、シューアッパー用のアッパー材を製造するために提供されるものである。この構造の上に、好ましくはＴＰＵで構成された平シート（ホイル）が配置される。ホイルは、発熱要素（例えば、高周波電極または超音波電極）を用いて、隆起の頂部に溶接される。よって、ホイルは織物構造と点接合される。

この複合材は、スポーツシューズの、特にサッカーシューズのアッパー材として使用される。

その利点は、３次元構成の織物構造が空気の流路構造を形成して、極めて良好に空気を誘導するため、靴の通気性が非常に優れていることである。この材料は、水を吸収しない。これは極めて軽量であり、従って、このアッパー材で製造される靴も「超軽量」となる。このアッパー材に補強材は不要である。

提案されるソール構造についても、ソールのベース板は、特に炭素繊維板として構成されて、高い剛性を有するので、そのソール構造は、サッカーシューズに特に効果的に用いることができると言える。アウトソールとして機能する予め製作されたゴム部材は、加硫処理されることで、ベース板と強固に接合される。

予め製作されたゴム部材は、ソールの製造の際に、ベース板（基体）と共に加硫金型に挿入される。そして、加硫処理による接合プロセスが実行される。複数の部材で基体を形成することも可能であり、この場合、それらの部材は、金型の中に位置決めして挿入され、そしてゴム材料に接合される。

ベース板は、好ましくは、織り合わされた炭素繊維を含む板であり、それらの炭素繊維は、プラスチックまたは樹脂（例えば、エポキシ樹脂）のマトリクスに埋め込まれている。

このようにして製造されたソールは、サッカーシューズにおいて、ミッドソールなしで用いることができる。ベース板が高剛性であることによって、望ましい圧分布が得られる。この構成は、極めて軽量である。これによっても、「超軽量」の靴が可能となる。

シューアッパー用の提案されたアッパー材と、提案されたソールとを組み合わせて用いると、特に効果的である。こうして、堅牢性に優れた特別に軽量の靴が得られる。

靴の側面図 シューアッパーの材料を構成する織物構造の斜視図 図２の織物構造の構成を示す説明図 図２のＡ‐Ｂ断面におけるシューアッパーの材料の断面図 ソールの構成要素を示す靴のソールの概略分解図 図５の「Ｚ」の概略拡大図であり、靴のソールのベース板の構成を示している。 本発明の別の実施形態によるソール底面の平面図であり、ソールはいくつかのクリート部材をアウトソール部材として備える。 図７のＣ‐Ｄ断面図 図７のＥ‐Ｆ断面図

典型例となる実施形態を図面に示し、本発明を説明する。

図１は、靴１を示し、これは、周知のようにソール２を備え、その上にシューアッパー３が配されている。ソール２をシューアッパー３と接合するには、種々の周知の可能な選択肢があるが、それらについて本明細書で記載する必要はない。

シューアッパー３の材料、すなわちアッパー材は、特別な構成になっている。それは、図２〜４に示すものである。

アッパー材の基本構造は、図２に示すような織物構造４である。図では、織物構造４のわずかな部分、すなわち丘状またはコブ状の隆起部１０を１つのみ含む部分を示している。

図示の織物構造４は、互いに織り合わされて絡み合った織り糸５で構成されている。図３に、織り糸５の好ましい織り合わせを示している。つまり、織り糸５は、実質的に、相互に直交する２方向ｘ、ｙに延びている。ただし、このとき、織り糸５は、平面構造ではなく、図２に示すように３次元形状を構成する。

図３に示すように、織り糸５は、製織工程で、格子状表面を成すように互いに絡み合わされる。格子ピッチｂ（図２を参照）は、典型的には、０．５〜２ｍｍの範囲にある。

図２に示す隆起部１０は、複数が互いに平行に隣接して、すなわちｘ方向とｙ方向に互いに平行に配置される。記載した例の構造のサイズは、間隔寸法ａで規定され、典型的には、５〜２０ｍｍの範囲にあり、好ましくは８〜１２ｍｍの範囲にある。織り糸は、直径が０．０３〜０．１ｍｍの範囲にあるものを使用することが好ましい。

織物構造４の３次元構成によって、図２および３の概要に示すように、各隆起部ごとに、上位点６と下位点７が形成される。そして、この織物構造４の上側に被覆層８を設けることで、アッパー材が構成され、その被覆層は、本実施形態では、薄く平坦な層からなる。

従って、被覆層８は、織物構造４と点でのみ接触し、すなわち、被覆層８は、織物構造４の上位点６に対してのみ接合する。それを図４に概略的に示していて、この場合、被覆層８が配置された後に、例えば超音波溶接装置または高周波溶接装置によって溶接エネルギー１７が投入され、これにより織物構造４の材料と被覆層８の材料が融合される。これを、図４に、スポット溶接の形の接合部９で示している。

同様にして、織物構造の下側を処理することができる。第２の被覆層１１を、図４に示すように適用することができ、それを同様にスポット溶接によって固定することができる。

その結果、シューアッパーのアッパー材として使用するための、耐久性に非常に優れていながら極めて軽量の材料構造が得られる。

図５に、対応して提案される靴１のソール２を示している。ソール２は、基体１２で構成されていて、その構造を図６に概略的に示している。このように、特に炭素繊維である強化繊維１３が、相互に織り合わされて、好ましくはエポキシ樹脂からなるプラスチック・マトリクスまたは樹脂マトリクス１４に埋め込まれている。こうして、基体１２の極めて強度に優れた弾性構造が得られる。

予め基体１２に凹部１６が成形されるが、しかし場合によっては後から機械加工によって基体１２に凹部１６が形成され、その基体の底面側を図５に示している。凹部１６の形状は、それら全体で靴１のアウトソールを形成するゴム材料のアウトソール部材１５の形状に対応している。

アウトソール部材１５は、基体１２が製作された後に凹部１６に挿入され、このとき、凹部１６への挿入後のアウトソール部材１５が下に突き出すことでアウトソールとしての機能が得られるように、凹部１６の深さは、アウトソール部材１５の高さよりも小さくなっている。

基体１２とアウトソール部材１５との間の強固な接合は、加硫プロセスによって得られ、このプロセスは、対応する加硫金型の中で、アウトソール部材１５を基体１２の中に配置した後に実行される。

図７〜９では、本発明によるソール２の別の実施形態を示している。

基本的に、本実施形態でも、同じくソールは基体１２で構成されていて、これに、アウトソール部材１５が固定される。ただし、本実施形態では、アウトソール部材１５は、基体１２に固定されたクリート１５’として形成される。図８の断面図（図７のＣ‐Ｄ断面）は、既に上記で説明したように、クリート１５’の形のアウトソール部材の材料が、ソールの基体１２に直接、射出成形または加硫処理されることを示している。図８に示すように、基体１２は、クリート１５’を受ける領域において、それを拒否する形状で平面形状からわずかに変形していて、これによって、図８に示すような基体１２の形状になっている。そのように形成された隆起の上に、クリート１５’の材料が、射出成形または加硫処理される。基体１２とクリート１５’との間に、機械的結合は存在しない。特に、基体１２は、クリート１５’を受ける領域に凹部を提供していない。よって、基体１２の繊維強化材料は連続層である。

図７の実施形態の他の具体的構成は、基体１２が、この場合、１つの連続板として構成されるのではなく、２つの部材１２’および１２’’で構成されることである。製造の際には、双方の部材１２’、１２’’を、金型の中に位置決めして挿入することができる。そして、そこにゴム材料が施され、これによって、基体の部材１２’、１２’’はゴム材料で接合される。図７に示すラバーリッジ２０によって、部材１２’、１２’’は互いに弾性的に接続される。このようにして、部材１２’、１２’’の間にヒンジのような可撓接続を形成することができ、この接続が、部材１２’、１２’’間の可撓領域または可撓溝として機能する。このように、ラバーリッジ２０の領域でゴム材料が機能要素として用いられ、これが基体１２の構造に割って入ることで、それらの繊維強化板が互いに対して規定された形で柔軟にされている。

図９のＥ‐Ｆ断面に示すように、ゴム材料は、ゴム層としての片方の面で、部材１２’、１２’’と接触する。周縁領域のゴム材料は、周縁エッジ１９（周縁ゴムリップ）として実現することができる。

別の製造方法は、アウトソール部材の材料を射出成形するために、まだ完全に硬化していない状態で基体１２の材料を金型に挿入するものであり、基体１２の材料（特に、炭素繊維材料）は、予め製作されたアウトソール部材１５またはクリート１５’と同様にして金型に挿入される。

その後、加硫プロセスで、基体１２の材料が最終的に使用可能状態にされるとともに、ゴム材料が基体１２の材料に接合される。

１ 靴
２ ソール
３ シューアッパー
４ 織物構造
５ 織り糸
６ 上位点
７ 下位点
８ 被覆層
９ 接合部（溶接部）
１０ 丘状またはコブ状の隆起部
１１ 第２の被覆層
１２ 基体
１２’ 基体の第１の部材
１２’’ 基体の第２の部材
１３ 強化繊維
１４ プラスチック・マトリクス／樹脂マトリクス
１５ アウトソール部材
１５’ クリート
１６ 凹部
１７ 溶接エネルギーの投与
１８ ゴム層
１９ 周縁エッジ
２０ ラバーリッジ
ｘ 方向
ｙ 方向
ａ 間隔寸法
ｂ 格子ピッチ

本発明は、ソールと、そのソールに接合されたシューアッパーとを備える靴、特にスポーツシューズに関するものであり、ソールは、そのソールの形状に対応した少なくとも１つの基体であって、プラスチックまたは樹脂のマトリクスに埋め込まれた複数の強化繊維を含む少なくとも１つの基体と、複数のアウトソール部材であって、基体に材料接合によって固定されたアウトソール部材と、を有する。

このようなタイプの靴は、特許文献１に開示されている。同様のソリューションは、特許文献２〜４に記載されている。

英国特許出願公開第２２５６７８４号 独国特許出願公開第４２１４８０２号 米国特許第５４７３８２７号 米国特許出願公開第２００８／０１０８６３号

上記課題を解決するため、本発明による靴は、上記少なくとも１つの基体が、アウトソール部材のための凹部を有することを特徴とし、それらの凹部は、アウトソール部材の形状に対応し、アウトソール部材はゴム材料で構成され、上記少なくとも１つの基体とアウトソール部材との間の材料接合は加硫によって形成され、当該靴はミッドソールを含まず、上記少なくとも１つの基体の上方にはインソールが接着されている。

上記強化繊維は、好ましくは炭素繊維である。それらは、エポキシ樹脂マトリクスに埋め込むことができる。

これによって、強化繊維は、少なくとも部分的に、相互に織り合わせることができる。

さらなる改良によって、基体は、少なくとも２つの部材で構成され、これらは、該部材の双方において加硫処理されたゴム層によって相互に接続される、ことが提案される。

Claims (10)

1. ソール（２）と、そのソール（２）に接合されたシューアッパー（３）とを備える特にスポーツシューズである靴（１）であって、
   前記ソール（２）が、
   プラスチックまたは樹脂のマトリクス（１４）に埋め込まれた複数の強化繊維（１３）を含み、ソール（２）の形状に対応した少なくとも１つの基体（１２，１２’，１２’’）と、
   前記少なくとも１つの基体（１２，１２’，１２’’）に材料接合によって固定される複数のアウトソール部材（１５，１５’）と、を有する
   ことを特徴とする靴。
2. 前記少なくとも１つの基体（１２，１２’，１２’’）と前記アウトソール部材（１５，１５’）との間の材料接合が、加硫によって形成される
   請求項１に記載の靴。
3. 前記アウトソール部材（１５，１５’）が、ゴム材料で構成される
   請求項１または２に記載の靴。
4. 前記少なくとも１つの基体（１２，１２’，１２’’）が、前記アウトソール部材（１５）のための凹部（１６）を有し、その凹部（１６）が、前記アウトソール部材（１５）の形状に対応している
   請求項１ないし３のいずれかに記載の靴。
5. 前記強化繊維（１３）が、炭素繊維であり、好ましくはエポキシ樹脂マトリクスに埋め込まれている
   請求項１ないし４のいずれかに記載の靴。
6. 前記強化繊維（１３）が、少なくとも部分的に、相互に織り合わされている
   請求項１ないし５のいずれかに記載の靴。
7. ミッドソールを含まない
   請求項１ないし６のいずれかに記載の靴。
8. 前記少なくとも１つの基体（１２，１２’，１２’’）の上方にインソールが配置、好ましくは接着されている
   請求項１ないし７のいずれかに記載の靴。
9. 前記基体（１２）が、少なくとも２つの部材（１２’，１２’’）で構成され、その部材（１２’，１２’’）の双方において加硫処理されたゴム層によって相互に接続されている
   請求項１ないし８のいずれかに記載の靴。
10. ソール（２）と、そのソール（２）に接合されたシューアッパー（３）とを備える特にスポーツシューズである靴（１）を製造する方法であって、
    前記ソール（２）の製造が、
    ａ）前記ソール（２）の形状に対応させて、プラスチックまたは樹脂のマトリクス（１４）に埋め込まれた複数の強化繊維（１３）を有して構成される少なくとも１つの基体（１２，１２’，１２’’）を形成するステップと、
    ｂ）前記少なくとも１つの基体（１２，１２’，１２’’）に、複数のアウトソール部材（１５，１５’）を配置するステップと、
    ｃ）加硫プロセスを通して、前記少なくとも１つの基体（１２，１２’，１２’’）と前記アウトソール部材（１５，１５’）との間の材料接合を形成するステップと、を有する
    ことを特徴とする方法。

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