(57)【要約】本発明は、合成芝生、カーペット、被覆物、タイル、等のような数多くのタイプの表面覆いの下に用いられるべき改良アンダーパッド系に関する。該系は、異なる密度及び厚さを有する様々な部材から作られた三層材料から成り、しかしてサンドイッチ状の層の圧縮移動により衝撃の真の吸収をもたらす。
2006501905.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
向上衝撃吸収性を備えたアンダーパッド系であって、
第１厚さ及び第１密度を有する第１圧縮性材料から作られた上層、
第２厚さ及び第２密度を有する第２圧縮性材料から作られた中層、
第３厚さ及び第３密度を有する第３圧縮性材料から作られた下層
を含み、しかも該中層が低衝撃について該上層及び該下層よりも前に圧縮され、且つ該第１厚さ及び該第３厚さが同じままであるアンダーパッド系。
【請求項２】
第１材料と第３材料が同じである、請求項１に記載のアンダーパッド系。
【請求項３】
第２材料が、第１材料及び第３材料より容易に圧縮される、請求項２に記載のアンダーパッド系。
【請求項４】
上層が、下層より前に圧縮される、請求項１に記載のアンダーパッド系。
【請求項５】
下層が、中層及び上層により吸収されない過度の衝撃を吸収する、請求項１に記載のアンダーパッド系。
【請求項６】
向上衝撃吸収性を備えたアンダーパッド系であって、
第１厚さ及び第１密度を有する伸長ポリプロピレンから作られた上層、
第２厚さ及び第２密度を有するポリウレタン発泡体から作られた中層、
第３厚さ及び第３密度を有する伸長ポリプロピレンから作られた下層
を含むアンダーパッド系。
【請求項７】
第１厚さが、第３厚さに等しい、請求項６に記載のアンダーパッド系。
【請求項８】
第１密度が、第３密度に等しい、請求項６に記載のアンダーパッド系。
【請求項９】
上層が、下層と同じである、請求項６に記載のアンダーパッド系。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、数多くのタイプの表面覆いの下に用いられるべき改良アンダーパッド系であって、異なる密度及び厚さを有する様々な部材から作られた三層材料から成る改良アンダーパッド系に関する。
【背景技術】
【０００２】
サッカーにおいて又はいかなる他のフィールドスポーツにおいても、フィールドの特性は、試合中に又は練習中に競技者が受ける物理的応力の量に影響を及ぼし得る。非常に硬くて且つ高度に付着性の表面はより大きい安定性を競技者にもたらし得るが、しかしそれはまた筋骨格系に伝達される有害な力及び抵抗の大きさを増し、そして偶力と呼ぶべき芝生拇趾又はフットロック（foot lock）のような損傷を引き起こし得る。一方、軟らかすぎる表面は早期疲労を引き起こし得、またグラウンドに接触する足により引き起こされる衝撃を吸収するべき競技者の能力を減じ得る。サッカー用の有効且つ安全な競技フィールドは、エリート集団の成人用についてだけでなく年少の初心者用についても、いくつかの重要な特性（吸収、回復、安定性、付着、ボール挙動、等）を有さねばならない。
【０００３】
サッカー損傷の６１〜９０％は、下肢、特定的には膝及び足首に関する、ということが調査により指摘されている。これらの損傷のほとんどは、一般に、特定の箇所における過度の圧力の直接的結果、又は数ヶ月若しくは数年にわたっての反復的な物理的応力に対する遅延反応である。短期のサッカー損傷の２０％は靱帯に関するのに対して、長期の損傷は関係腱の慢性的炎症から生じ、そして時には変性（腱炎）を引き起こし得る。とりわけ、靱帯問題を患っている競技者は、同じ部位において別の損傷の危険性を２倍有する。これらのタイプの損傷は高レベルのプロ競技者のみに関すると思いがちであり得る。しかしながら、６００人の競技者及び４１チームに及ぶスウェーデンの調査により、競技者のレベル又は年齢に関係なく、サッカーをした１，０００時間につきおおよそ２つの損傷が起こることが分かった。
【０００４】
数多くの因子が損傷率に影響を及ぼし得、しかしてそれらは競技者間の相互作用、彼等の身体状態、着用シューズのタイプ及び競技表面の挙動を包含する。この後者の因子は、常に、予定されているスポーツにより要求される動きに適応されるべきである。サッカーの場合において、該表面の特性は、試合中に及び練習中に競技者が受ける物理的応力の量に影響を及ぼし得、何故なら着用シューズは限られた衝撃吸収能力しか有さないからである。非常に硬い表面は、動き回る時により大きい安定性を競技者にもたらし得るが、しかしまた筋骨格系に伝達される力を増幅し得る。別の競技者との接触が原因でない損傷は競技表面に密接に関連づけられること、並びに硬すぎる表面に対する反復衝撃は変形性関節症及び軟骨変性の発現のような損傷を引き起こし得ることが示唆されている。一方、表面が軟らかすぎる場合、それは早期の競技者の疲労を引き起こし得、また彼等の足が表面に打ち当たる時に起こる衝撃を吸収するべき競技者の能力を減じ得る、ということが知られている。
【０００５】
安全且つ有能な競技表面は、エリート集団の成人競技者だけでなく年少の初心者にも適合しなければならないいくつかの重要な性質（吸収、回復、安定性、掴み、等）を有さねばならない。１９９８年にカナダ全国の１５の病院に結局入院することになった年齢１４又はそれ以下の子供について、バスケットボール、サッカー、アメリカンフットボール及び野球が、５，２００より多い損傷の原因であった。これらの統計は、年少者及び成人の両方共が彼等のお気に入りのスポーツをするところの安全な競技施設を必要する程度を示している。
【０００６】
過去において、たいていのスポーツフィールドは、運動選手にとっての吸収性及び安定性、表面耐久性、並びにまたボール挙動にとっての一様性及び天然表面の模倣をもたらすために、ゴム細粒と砂の混合物を用いて作られた。時間及び反復使用と共に、ゴム細粒及び砂を用いての表面は、該細粒の移動の結果として凸凹になる。この不安定性は、ボール挙動が一貫しなくなり、予想できなくなりそして非常に不満足になる結果となる。
【０００７】
多層によってクッション作用がある又は衝撃吸収性の表面をもたらすアンダーパッド系の概念を取り入れるために、他のスポーツフィールド表面又は床系がこれまでに開発されてきた。たとえば、Rone（米国特許第４，１９９，６３９号明細書）は、ポリエチレン下層と合成ポリマー繊維から作られた上層とを含むサンドイッチ構造状の二層床材を提案する。また、Di Geronimo（米国特許第５，６０５，７２１号明細書）は、人工競技表面用の衝撃吸収性下敷き材を提供するために異なる材料から作られた三層状構造及びそれらの部材を二次加工する方法を用いる。
【０００８】
Jones等（米国特許第５，９４７，９１８号明細書）において、エラストマーから作られた上層及びエクスペンディッド（expended）ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）から作られた下層は、制御層厚関係でもって衝撃エネルギー吸収性複合材料をもたらす。
【０００９】
本改良アンダーパッド系は、軽度から非常に重度の衝撃の間の種々のレベルの吸収を呈し並びに使用者の足首及び膝にとっての高度の快適な安定性を保存することにより、クッション性及び衝撃吸収性を有する高性能製品をもたらし、しかして要求される正常な競技適性に従って競争競技のための防御（骨格の外傷防御，垂直衝撃を分散して疲労を減じる）及びエネルギーリターンをもたらす「垂直サスペンション」を与える。
【００１０】
本アンダーパッド系の吸収性能は、いかなる年齢又はいかなる体重のいかなる種類の対象者にも適応している非常に安定な表面をもたらすが、これはその層状系の適用によってのみ可能にされる。それはまた、ヘリコプター着陸表面支持体のような機械設備用に用いられ得、何故ならこの「サンドイッチ」系はヘリコプターにとっての非常に良好な又はより困難な着陸事の場合に非常に良好な衝撃吸収性をもたらすからである。
発明の要約
【００１１】
本発明の目的は、革新的な改良アンダーパッドであって、異なる密度及び厚さを有する様々な部材から作られた三層材料から成る改良アンダーパッドを提供することである。
【００１２】
改良アンダーパッド系は非常に高度のクッション性能を呈し、しかしていかなるタイプの表面の下にも用いられて、安定性及びエネルギーを何ら失うことなく天然芝を含むいかなる現存の表面よりも優れた衝撃吸収性を表面に与え得る。
【００１３】
それ故、向上衝撃吸収性を備えたアンダーパッド系であって、
第１厚さ及び第１密度を有する第１圧縮性材料から作られた上層、
第２厚さ及び第２密度を有する第２圧縮性材料から作られた中層、
第３厚さ及び第３密度を有する第３圧縮性材料から作られた下層
を含み、しかも該中層が低衝撃について該上層及び該下層よりも前に圧縮され、且つ該第１厚さ及び該第３厚さが同じままであるアンダーパッド系が提供される。
【００１４】
更に、向上衝撃吸収性を備えたアンダーパッド系であって、
第１厚さ及び第１密度を有するエクステンディッドポリプロピレン（「伸長ポリプロピレン」）から作られた上層、
第２厚さ及び第２密度を有するポリウレタン発泡体から作られた中層、
第３厚さ及び第３密度を有する伸長ポリプロピレンから作られた下層
を含むアンダーパッド系が提供される。
【００１５】
他の側面、及び付随の利点の多くは、以下の詳細な説明を参照しそして添付の図面（諸図の全体を通して、同様な要素は同様な参照記号により示されている）と関連して考慮することによりそれらが一層よく理解されるようになるにつれて、一層容易に認識されるであろう。
【００１６】
新規であると信じられる本発明の特徴は、特に添付の請求項に記載されている。
好ましい具体的態様の詳細な説明
【００１７】
新規アンダーパッド系は、ＥＰＰ製品（連続気泡構造に成形されたところの発泡された及び／又は押し出されたポリプロピレン独立気泡ビーズ）、発泡体製品、ＥＰＥ製品（発泡された及び／又は押し出された）、ＥＰＤＭ製品、クラムラバータイヤ製品、プラスチック製品、天然及び／又は合成ゴム製品、並びにポリウレタン製品のようなしかしそれらに限定されない任意のタイプのクッション・吸収材料の異なる密度、厚さ及び部材の三層を含む「サンドイッチ」構造から成る。
【００１８】
図１ａ及び１ｂに見られるように、アンダーパッド系１００は、上層１１０、中層１２０及び下層１３０を含む。人工芝生１４０は、上層１１０の上に固定される。
【００１９】
上層１１０及び下層１３０は、上層１１０が部分的に又は全体的に下層１３０上に圧縮されるように（これは、下層１３０上への上層１１０の圧縮移動によって追加の衝撃吸収効果を奏する）、中層１２０より高密度で且つより硬質の材料から作られねばならない。上層１１０は、利用率及び所望される衝撃吸収品質に依存して、下層１３０の厚さ１３２及び密度と同じであっても同じでなくてもよい厚さ１１２及び密度を含む。上層１１０は、軽度の衝撃を吸収するために単独でいくらかの撓み性を有さねばならないが、しかし所望の立ち感触及び歩行感触と共に非常に高度の安定性特性をもたらすのに十分に堅固でなければならない。
【００２０】
中層１２０もまた比較的軽く且つ比較的軟らかくなければならないがしかしアンダーパッド系１００の利用率に依存して、その厚さ１２２及び密度は、本明細書に記載された特定の衝撃吸収効果を得るのに必要であるところの上層１１０の圧縮及び反射の適正な速度及び量を可能にするように特定的に設計される。
【００２１】
下層１３０もまた利用率及び所望される衝撃吸収品質に依存して、異なる密度及び厚さ１３２を有し得る。下層１３０は、重度の衝撃の最終エネルギーを完全に吸収するために単独で重大な性質を有さねばならないが、しかし全体の系に非常に高度の構造性をもたらすのに十分に堅固でなければならない。
【００２２】
第１具体的態様において、アンダーパッド系１００は、合成サッカーフィールドへの応用において用いられ得る。サンドイッチ状の層（１１０、１２０及び１３０）は、中密度（１．９ポンド毎立方フィート）のＥＰＰ製品から作られ且つ１５ｍｍの厚さ（１１２）を有する上層１１０から構成される。中層１２０は、１０ｍｍの厚さ（１２２）を有する連続気泡ポリウレタン発泡体（１．９ポンド毎立方フィート）から作られ、そして最後に下層１３０は、中密度（１．９ポンド毎立方フィート）のＥＰＰ製品から作られ且つ１５ｍｍの厚さ（１１２）を有する上層１１０と同じである。
【００２３】
上層１１０及び下層１３０は、ランニング又はグラウンドへの転倒の衝撃の最適な多方向吸収を成すように設計される。それらは、試合及びシーズンを通して足首にとっての一定の安定性をもたらす。アメリカンフットボール、ラグビーのような数多くの他のスポーツに対して並びにまた競技者の体重及び大きさのすべてのタイプに対して表面を注文通りに作るために、層（１１０、１２０又は１３０）の密度は調整され得る。中層１２０は、非常に低い密度及び抵抗の系を有し、しかして上層及び下層（１１０及び１３０）と相互作用することなく単独でボールのバウンドを吸収するように設計される。また、運動選手が表面に触れる時、この層１２０は、その低い抵抗のために完全に圧縮される。運動選手の安定性は、２つの接触する上層及び下層（１１０及び１３０）により確保される。
【００２４】
本結合物は、最小限度のエネルギー損失でもって、競技者にとっての適正な安定性を与え、しかして競技者の足首、膝又は肘への損傷に対して競技者を防御する。アンダーパッド系１００の性能は、天然芝を含むいかなる他の表面よりも良好な重度衝撃に関しての衝撃吸収性能を成人について（１５から２０％）及び子供又はティーンエイジャーについて（３０％を超える）呈する。
【００２５】
層（１１０、１２０及び１３０）のサンドイッチ状結合物における本新規設計は、異なる種類の既に現存する適正なクッション材料を用いる。特定的に一緒に結合されたこれらの材料は、表面の安定性に影響を及ぼすことなく且ついかなる追加のエネルギー損失を引き起こすことなく最大限の衝撃吸収を可能にする。通常、非常に吸収性の表面は、非常に不安定で且つ軟らかすぎて正常には歩く、走る及び競技することができない非常に軟らかい製品でもって作られる。これらの製品は、製品の撓みが大きすぎる故に、より多いエネルギーを損失し、しかしてこれは天然地面上での歩行に対する砂浜上での歩行のようにたとえられ得る。
【００２６】
図２ａ及び２ｂは、アンダーパッド系１００がサッカーフィールドに設置されている場合、サッカーボールがいかに挙動するかを示す。ボール１５０が人工芝生１４０上で転がっている時に、いずれの層（１１０、１２０又は１３０）においても構造的移動も圧縮も起こらない。ボール１５０が芝生１４０にある角度にて打ち当たる場合、それは跳ね返り且つ中層１２０の域１２５を圧縮する（中層の比較的低い抵抗のために）。
【００２７】
ランニング状態の足の衝撃についてのポリプロピレンの多方向の吸収・安定化能力が、図３ｂに示されている。圧縮域１３５はランニング状態の足１６０の打ち当たりから生じるエネルギーを吸収すると共に、上層１１０及び中層１２０が圧縮されそして一時的に変形されるが、しかし下層１３０はわずかにしか変形しない。図３ａは、細粒を備えた先行技術の系の一つの事例を示し、しかしてそれらの細粒は移動し、そして圧縮されない限り吸収能力及び安定性を完全に失う。
【００２８】
図４ａ及び５ａは、細粒を含む先行技術のフィールド系の一つの上での回転の動きを伴った又は伴わない横への動きにおけるサッカー競技者の足を示す。アンダーパッド系１００の多方向の吸収・安定化能力が、回転の動きを伴った又は伴わない同じ横への動きについて、図４ｂ及び５ｂに示されている。両方の場合において、サッカー競技者の足（１７０、１８０）は圧縮域（１４５及び１５５）を生じ、しかして上層１１０及び中層１２０の一時的変形並びに下層１３０の部分的変形によりエネルギーを吸収する。
【００２９】
本発明の好ましい具体的態様が本明細書において記載されてきたけれども、本発明の精神から逸脱することなく変型及び改変が可能であることは当業者に明らかであるはずである。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】図１ａは、本発明による改良アンダーパッド系の等角投影図である。図１ｂは、図１に示されたアンダーパッド系のサンドイッチ状の層を示す概略側面図である。
【図２】図２ａは、図１に示されたアンダーパッド系の上で転がっているサッカーボールを示す側面図である。図２ｂは、図１に示されたアンダーパッド系の上でバウンドしているサッカーボールを示す側面図である。
【図３】図３ａは、先行技術の系の一つの上でのランニング状態のサッカー競技者の足を示す側面図である。図３ｂは、図１に示されたアンダーパッド系の上でのランニング状態のサッカー競技者の足を示す側面図である。
【図４】図４ａは、先行技術の系の一つの上での横への動きにおけるサッカー競技者の足を示す側面図である。図４ｂは、図１に示されたアンダーパッド系の上での横への動きにおけるサッカー競技者の足を示す側面図である。
【図５】図５ａは、先行技術の系の一つの上での横への及び回転の動きにおけるサッカー競技者の足を示す側面図である。図５ｂは、図１に示されたアンダーパッド系の上での横への及び回転の動きにおけるサッカー競技者の足を示す側面図である。
2006501905.tif 000003
2006501905.tif 000004
2006501905.tif 000005
2006501905.tif 000006
2006501905.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成16年7月16日(2004.7.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
向上衝撃吸収性を備えたアンダーパッド系であって、
第１厚さ及び第１密度を有する第１圧縮性材料から作られた上層、
第２厚さ及び第２密度を有する第２圧縮性材料から作られた中層、
第３厚さ及び第３密度を有する第３圧縮性材料から作られた下層
を含み、しかも該第２密度が該第１密度及び該第３密度より低く、また、該中層が該上層及び該下層よりも高い圧縮性を有する、アンダーパッド系。
【請求項２】
第１材料と第３材料が同じである、請求項１に記載のアンダーパッド系。
【請求項３】
上層が、下層より高い圧縮性を有する、請求項１に記載のアンダーパッド系。
【請求項４】
下層が、中層及び上層により吸収されない過度の衝撃を吸収する、請求項１に記載のアンダーパッド系。
【請求項５】
向上衝撃吸収性を備えたアンダーパッド系であって、
第１厚さ及び第１密度を有する発泡ポリプロピレンから作られた上層、
第２厚さ及び第２密度を有するポリウレタン発泡体から作られた中層、
第３厚さ及び第３密度を有する発泡ポリプロピレンから作られた下層
を含むアンダーパッド系。
【請求項６】
第１厚さが、第３厚さに等しい、請求項５に記載のアンダーパッド系。
【請求項７】
第１密度が、第３密度に等しい、請求項５に記載のアンダーパッド系。
【請求項８】
上層が、下層と同じである、請求項５に記載のアンダーパッド系。
【請求項９】
向上衝撃吸収性を備えたアンダーパッド系であって、
該上層及び下層が発泡ポリプロピレンから作られており、
第３厚さが第１厚さより小さく、また
第３密度が第１密度より高い、請求項１に記載のアンダーパッド系。
【請求項１０】
該中層がポリウレタン発泡体で作られている、請求項９に記載のアンダーパッド系。
【請求項１１】
向上衝撃吸収性を備えたアンダーパッド系であって、
該上層及び下層が発泡ポリプロピレンから作られており、
第３厚さが第１厚さより高く、また
第３密度が第１密度より低い、請求項１に記載のアンダーパッド系。
【請求項１２】
該中層がポリウレタン発泡体で作られている、請求項１１に記載のアンダーパッド系。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
更に、向上衝撃吸収性を備えたアンダーパッド系であって、
第１厚さ及び第１密度を有するエクステンディッドポリプロピレン（「発泡ポリプロピレン」）から作られた上層、
第２厚さ及び第２密度を有するポリウレタン発泡体から作られた中層、
第３厚さ及び第３密度を有する発泡ポリプロピレンから作られた下層
を含むアンダーパッド系が提供される。


【国際調査報告】
2006501905.tif 000008
2006501905.tif 000009
2006501905.tif 000010