(57)【要約】【課題】足甲のつま先部分を保護する先芯を有する安全靴の通気性を簡単な方法によって改善する。【解決手段】通気孔を設ける位置を発汗量の多い足裏部付近、安全靴の甲側の足指の股部分に設けることによって、極めて簡素な構造にて高い通気性改善効果を得る。さらに通気孔の直径を、水滴に作用する重力が表面張力以下になるような大きさに設定することによって、水滴が靴内に侵入して、靴内が濡れて不快感を覚えることがないようにする。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
通気孔を、安全靴側面の左右片側または両側に配設したことを特徴とする通気孔付安全靴。
【請求項２】
請求項１に記載の通気孔付安全靴において、
側面に配設した該通気孔は、
高さ方向は靴底のわずかに上であって、
前後方向は、足指の付け根の位置する部分および／または中央部分
に設けたことを特徴とする通気孔付安全靴。
【請求項３】
該通気孔を、該安全靴の甲側にも配設したことを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の通気孔付安全靴。
【請求項４】
請求項３に記載の通気孔付安全靴において、甲側に配設した該通気孔は、足を履入した時に足指の股が位置する部分に配設したことを特徴とする通気孔付安全靴。
【請求項５】
通気孔の直径は、該通気孔に付着した水滴の重力よりも該水滴に作用する分子間引力が大きくなるような大きさであることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の通気孔付安全靴。
【請求項６】
通気孔の直径は、少なくとも２．４２ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の通気孔付安全靴。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、足甲のつま先部分を防護する先芯を有する安全靴であって、靴内の通気性をよくするために通気孔を設けたものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
工業や建設業等の作業現場にて働く多くの人々は、安全靴を着用している。安全靴は、つま先に落下物等から足先を守るための鋼鉄性の先芯を内装し、靴本体は本革によって構成され、防災効果が大きい構造である。しかし、通気性の点では先芯を構成する鋼鉄，本体を構成する本革のいずれも非常に乏しいため、安全靴の靴内は非常に蒸れを生じやすい。加えて安全靴を着用する人々の作業量は激しく、勤務時間中という長時間着用しつづけるため、発汗量も多量に及び、靴内は非常に湿度の高い状態となっていた。
【０００３】
このことは足に不快感を覚えたり悪臭を発生させるだけでなく、靴内が不衛生になり、皮膚に有害な雑菌が繁殖して皮膚病を引き起こす原因にもなっている。特に足指の股部分や足裏は発汗量が多い上に靴内の奥に位置するため湿気がたまりやすく、雑菌が繁殖による皮膚病によってただれ、化膿等の症状をひきおこすこともまれではなく、安全靴の使用者にとっては耐えがたい苦痛である。
【０００４】
安全靴の通気性を改善するために、これまでに様々な方法が提案されている。安全靴の甲側に通気孔を設ける方法が考えられる。しかし、単に穴を空けただけでは、該通気孔から雨水が靴内に浸入するのを防ぐことができない。
【０００５】
これを解決するために、例えば図５に示す発明のように、靴の側面に通気窓２１を設け、該通気窓２１を通風防水材２２で被覆する方法も考えられている。
【０００６】
また、例えば図６に示す発明のように、安全靴のつま先部分の先芯２３に水路２４と被膜２５付きの通気孔２６を設ける方法も考えられている。
【０００７】
さらに、図７に示す発明のように、靴底部２７に陥没孔２８を設け、この陥没穴２８にはまる支持板２９を有する通気孔付靴底板３０を設ける方法も考えられている。
【０００８】
上記各公報に掲載の方法はいずれも、通気孔に加えて水路や被膜、支持板等を設けるものであって、構造が複雑化するという問題点があった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、安全靴は通気性が悪く蒸れを生じやすいが、通気性の改善手段として、本願はより簡易な構造でかつ効果的にこれを改善し、雨水の浸入も防止することを課題とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明においては、安全靴に通気孔を設けた。そして、該通気孔を、安全靴側面に配設した。
該側面に配設した通気孔は、
高さ方向は靴底のわずかに上であって、
前後方向は、足指の付け根の位置する部分および／または前後方向中央部分に位置させるようにした。
【００１１】
さらに、本発明においては、該通気孔を、安全靴の甲側にも配設した。該甲側に配設した通気孔は、足を履入した時に足指の股が位置する部分に位置させるようにした。
【００１２】
該通気孔の直径は、該通気孔に付着した水滴の重力よりも該水滴に作用する分子間引力が大きくなるような大きさとした。該通気孔に付着した水滴の重力よりも該水滴に作用する分子間引力が大きくなるような大きさであるために、該通気孔の直径は少なくとも２．４２ｍｍ以下であることとした。
【００１３】
上記のように、安全靴側面に配設した通気孔によって、特に発汗量の多い足裏部の通気性を改善することができる。特に、該通気孔を左右両側に設けた場合は、外気の流通がより促進され、より高い通気性改善効果を得ることができる。また、該通気孔は安全靴の側面に設けられているため、雨水や粉塵等が安全靴内に浸入することがない。
【００１４】
また、安全靴の甲側に配設した通気孔によって、特に発汗量の多い足指の股部分の通気性を改善することができる。発汗により湿気と熱気を含んだ空気は上方へと移動するため、該通気孔により、特に高い改善効果を得ることができる。
【００１５】
また、通気孔の直径を上記の大きさに設定することにより、通気孔を安全靴の甲側に配設した場合であっても、雨水の浸入を防止することができ、靴内が濡れることはない。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明における実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明における安全靴の側面図である。安全靴１には、側面部通気孔２及び甲側通気孔３が設けられている。該側面部に設けられる通気孔の位置は、高さ方向は靴底のわすかに上であって、前後方向は、足指の付け根が位置する部分である。本形態においては付け根部分にはひとつの、中央部分には二つの通気孔がそれぞれ設けられているが、通気孔の数はこれに限定されない。また通気孔は左右両側に設けても左右いずれかの片側だけに設けてもよい。該甲側に設けられる通気孔の位置は、足指の股が位置する部分である。
【００１７】
図２は、図１の平面図である。４は、安全靴を履入れたときの足指の位置を略示したものである。甲側通気孔３は、足指の股が位置する部分に設けられている。尚、本実施例においては、通気孔は各足指の股に一つづつ設けたが、複数設けるようにしてもよい。
【００１８】
次に通気孔の直径について図３を用いて説明する。図３は、通気孔の断面図である。５は通気孔、６は通気孔に付着した水滴、７は該水滴を構成する水分子をあらわす。通気孔の直径をＤ、通気孔断面の厚さをＨとする。該水滴には鉛直下向きに重力Ｆが作用している。さらに、該水滴の表面を形成する水分子と安全靴表面の分子の間には図３の安全靴表面に対して角度θをなす方向に分子間が互いに引き寄せあう力、つまり分子間引力Ｗが作用している。該分子間引力Ｗを鉛直方向に分解すると、鉛直上向きの分力Ｗ１、Ｗ２が得られる。該分力Ｗ１、Ｗ２は、水滴の重力Ｆに抗する力を形成する。該角度θは、分子間引力に依存するものであるため、水分子と、安全靴表面を形成する材質によって決定される。
【００１９】
図４は、通気孔の直径Ｄと通気孔上の水滴に作用する重力Ｆ、及び該水滴に作用する分子間引力の鉛直方向分力の総和との関係を表したグラフである。Ｗ３は、水滴に作用する分子間引力の鉛直方向分力Ｗ１、Ｗ２の総和である。通気孔の直径と水滴に作用する重力は比例している。一方、水滴に作用する分子間引力による水滴を持ち上げる力は、分子間に作用する引力であるため、一定値を示す。水滴が通気孔を通過して靴内に浸入するのを防ぐためには、水滴に作用する重力Ｆが分子間引力Ｗ３以下であればよい。
【００２０】
次に、水滴の靴内への浸入を防ぐことのできる通気孔の直径の具体的な値を求める。まず、水滴に作用する重力Ｆと、分子間引力の鉛直方向分力の総和Ｗ３が等しくなる直径値を求める。
水滴に作用する重力Ｆ＝分子間引力の鉛直方向分力の総和Ｗ３  式▲１▼
まず、水滴に作用する重力Ｆを求める。水滴の体積は、通気孔の断面積π・（Ｄ／２）２と厚さＨの積によって求められる。水滴の重力Ｆは、水滴の体積に、水の密度ρ、重力加速度ｇを乗じればよい。
Ｆ＝π・（Ｄ／２）２・Ｈ・ρ・ｇ            式▲２▼
次に、分子間引力の鉛直方向分力の総和Ｗ３を求める。分子間引力の分力Ｗ１は、Ｗ・Cosθである。水滴と通気孔の接触部分の長さはπＤであるから、Ｗ１の総和は以下の式であらわせる。Ｗ１の総和＝πＤ・Ｗ・CosθＷ２の総和も同様にして求められる。従って、
Ｗ３＝Ｗ１の総和+Ｗ２総和＝２πＤ・Ｗ・Cosθ      式▲３▼
式▲１▼に、式▲２▼および式▲３▼をあてはめる。
π・（Ｄ／２）２・Ｈ・ρ・ｇ＝２πＤ・Ｗ・Cosθ    式▲４▼
これを変形して、下記の式を得る。
Ｄ＝Ｗ・Cosθ／Ｈρｇ  式▲５▼
式▲５▼より、水滴に作用する重力Ｆと、分子間引力の鉛直方向分力の総和Ｗ３が等しくなる直径値を求める。水の分子間引力Ｗは温度の上昇に伴って下がる。Ｗは、０℃では７５．６２×１０−３Ｎ・ｍ−１、３０℃では７１．１５×１０−３Ｎ・ｍ−１を示す。通気孔断面の厚さＨは、約１，５〜３×１０−３ｍである。Ｈは、先芯を有する部分が厚く、先芯を有しない部分は薄くなっている。水の密度ρ＝１×１０３ｋｇ／ｍ３、重力加速度ｇ＝９.８ｍ／ｓ３である。
【００２１】
以上の値を式▲５▼に代入すると、Ｄは以下の値を示す。
２．４２×１０３・Cosθ＜Ｄ＜５．１４４×１０３・Cosθ
通気孔の直径が小さいほど水滴に働く重力Ｆが小さくなるため、ここでは最小値をとって、
Ｄ＝２．４２×１０３・Cosθ（ｍ）          式▲６▼
とする。
【００２２】
接触角θは、水と通気孔を形成する分子によって決まる値である。水は、繊維状の物質に対しては「濡れ」を起こすため、接触角θは９０℃以下と限定できる。従って、０＜Cosθ＜１であるから、Ｄの値は、以下の範囲となる。
０＜Ｄ＜２．４２×１０−３ｍ
従って、水滴の浸入を防ぐためには、通気孔は少なくとも２．４２ｍｍ以下でなければならない。
【００２３】
本実施形態において安全靴の内部は通気孔を通して外気と連通しているから、安全靴の内部には外気が流通する。そして、通気孔を設ける位置を、側面にあってはつま先部付近、前後方向中央部の下半分、つまり足裏部付近、甲側においては足指の股部、と発汗量が多い部分としたため、蒸れて湿気と熱気を含んだ空気を効果的に外部に放出することができる。また、通気孔を左右両側に設けることにより、外気の流通がさらに促進され、より高い通気性改善効果を上げることが出来る。また、本実施形態による通気孔に水滴が付着した場合でも、水滴に作用する分子間引力が水滴の重力以上になるように通気孔の直径が設定されているため、水滴が靴内に浸入し、靴内が濡れることがない。
【００２４】
【発明の効果】
本発明の安全靴によれば、安全靴に設けられた通気孔により靴内の蒸れた空気が外部の空気と置換され、効果的に靴内の通気性を改善することが出来る。
【００２５】
通気孔を設ける位置を発汗量の多い足裏部付近とすることによって、効率的に通気性を改善することができる。
【００２６】
さらに通気孔を発汗量の多い安全靴の甲側の足指の股部分にも設けることによって、より高い通気性改善効果を得ることができる。
【００２７】
さらに本発明による通気孔は、水滴に作用する重力が分子間引力以下になるような大きさに設定されているため、水滴が靴内に浸入して、靴内が濡れて不快感を覚えることがない。
【００２８】
以上のように、本発明は通気孔を設けるだけの極めて簡素な構造にかかわらずその位置と大きさを工夫することによって、高い通気性改善効果を得ることができる。
【００２９】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による安全靴の側面図
【図２】本発明による安全靴の平面図
【図３】通気孔の断面図
【図４】通気孔の直径と通気孔上の水滴に作用する重力、分子間引力の関係を表したグラフ
【図５】従来の発明による安全靴
【図６】従来の発明による安全靴
【図７】従来の発明による安全靴
【符号の説明】
１    安全靴
２    側面部通気孔
３    甲側通気孔
４    足指
５    通気孔
６    通気孔に付着した水滴
７    水滴を構成する水分子
Ｄ    通気孔の直径
Ｈ    通気孔断面の厚さ
Ｆ    水滴に作用する重力
Ｗ    分子間引力
Ｗ１  分子間引力の鉛直方向の分力
Ｗ２  分子間引力の鉛直方向の分力
Ｗ３  水滴に作用する分子間引力の鉛直方向分力Ｗ１、Ｗ２の総和
２１  通気窓
２２  通風防水材
２３  先芯
２４  水路
２５  被膜
２６  通気孔
２７  靴底部
２８  陥没孔
２９  支持板
３０通気孔付靴底板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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