(57)【要約】【課題】本発明は、耐摩耗性及び安定性に優れたスタッドを提供することを課題とし、併せて、接地面を比較的均等に摩耗させることができるスタッドを提供する。【解決手段】本発明のスタッドＳは、接地面となる表層３３と、表層３３の内側に一体的に設けられた内層３２と、を有し、表層３３が、スタッドの少なくとも先端部Ｓ２から根元部Ｓ１にかけて設けられており、表層３３が内層３２よりも高硬度材料で構成されている。この内層３２は、スタッドの側部側に偏って設けられている。【選択図】図３
2007312856.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
接地面となる表層と、表層の内側に一体的に設けられた内層と、を有し、表層が、スタッドの少なくとも先端部から根元部にかけて設けられており、表層が内層よりも高硬度材料で構成されていることを特徴とするスタッド。
【請求項２】
表層が、ＪＩＳＤ硬度４０度〜７０度の合成樹脂、内層が、ＪＩＳＡ硬度５５度〜８５度の合成樹脂である請求項１に記載のスタッド。
【請求項３】
内層が表層よりも低弾性材料で構成されている請求項１に記載のスタッド。
【請求項４】
内層がスタッドの側部側へ偏って設けられている請求項１〜３の何れかに記載のスタッド。
【請求項５】
固定的に取り付けられる非取替え式のスタッドである請求項１〜４の何れかに記載のスタッド。
【請求項６】
請求項１〜５の何れかに記載のスタッドが複数設けられているスパイクシューズ。
【請求項７】
請求項４に記載のスタッドが少なくとも１個以上設けられているスパイクシューズであって、内層が偏ったスタッドの側部側が、シューズの外側に向けて配置されている部分を有するスパイクシューズ。
【請求項８】
請求項１〜５の何れかに記載のスタッドが、踏み圧の大きい領域と踏み圧の小さい領域にそれぞれ設けられており、踏み圧の大きい領域に設けられたスタッドは、踏み圧の小さい領域に設けられたスタッドよりも、表層に対する内層の占める割合が大きいことを特徴とするスパイクシューズ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サッカーやラグビーなどのスパイクシューズに取り付けられるスタッド及びスパイクシューズに関し、更に詳しくは、スパイクシューズに固定的に取り付けられる非取替え式のスタッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
サッカー、ラグビー、アメリカンフットボールなどのフィールド競技等に使用されるスパイクシューズのスタッドは、第１に耐摩耗性に優れていることが求められる。
本願の発明者らは、スタッドの耐摩耗性について何度も繰り返し実験を行ったところ、硬度が高く、且つ、弾性率の低いスタッド程、耐摩耗性が優れているという知見を得た。かかる高硬度で且つ低弾性のスタッドは、高硬度性質により擦り減り難く且つ低弾性性質により衝撃を吸収するので、耐摩耗性に優れていると考えられる。
しかしながら、単一材料で、硬度が高く、且つ、弾性率の低いスタッドを実現することは困難である。
【０００３】
従来、硬度が高く、且つ、弾性率の低いスタッドとして、高硬度材料と低硬度材料との２つの材料で構成されたスタッドが知られている。具体的には、接地面側突起部に高硬度で且つ耐摩耗性のある高分子材料を用い、前記接地面側突起部とベース底の間である根元部に、接地面側突起部よりも低硬度の高分子材料を用いた非取替え式の固定スタッドを挙げることができる（特許文献１の第２頁及び第２図など）。
また、接地面となる先端部材に耐摩耗性に優れたセラミック材料を用い、先端部材と靴底の間となる基部に比較的軟質な合成樹脂材料を用い、ボルトを埋設した取替え式のスパイクも知られている（特許文献２の第２頁及び第１図など）。
【０００４】
上記従来のスタッドは、接地面である突起部に高硬度材料を用い、突起部とベース底との間であるスタッドの根元部に低硬度材料を用いることにより、突起部が接地した際の衝撃を根元部の低硬度材料が弾性変形し、突起部の摩耗を低減するものである。
しかしながら、上記スタッドは、突起部とベース底の間の根元部全体に低硬度材料が用いられているので、スタッドの安定性が悪く、しっかりと食い込んで地面を捉えるグリップ力が低下するという問題点がある。
具体的には、スパイクシューズの使用時、スタッドＳの根元部Ｓ１に大きな応力が作用する。図１２（ａ）は、スタッドＳに垂直方向（矢印Ｙ方向）の荷重が加わった際の変形状態を、図１２（ｂ）は、スタッドＳに水平方向（矢印Ｘ方向）の荷重が加わった際の変形状態を示している。このようにスタッドＳは根元部Ｓ１に大きな応力が加わる。よって、根元部が低硬度材料で構成されている従来のスタッドは、使用時、スタッドの根元部が変形し易く、スタッドの安定状態を保ち難い。
【０００５】
また、スタッドは、靴底に配置される位置によって摩耗の程度に差が生じる。例えば、靴底の踵部に配置されたスタッドは、その接地面が外側に傾斜して摩耗し易く、又、靴底の爪先部に配置されたスタッドは、その接地面が爪先側に傾斜して摩耗し易い傾向にある。従って、１つのスタッドに注目した場合、局所的な摩耗を生じ得る。
一方、スタッドが配置される領域の相違によって、スタッドの摩耗の程度に差が生じる。例えば、靴底の爪先部に配置されたスタッドは、靴底の中央部に配置されたスタッドよりも摩耗し易い傾向にある。従って、シューズに配置される各スタッドを相対的に比較した場合、よく摩耗するスタッドと、そうでないスタッドが生じ得る。
【０００６】
【特許文献１】特開昭６２−１６１３０１号公報
【特許文献２】実公平３−５２４０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明は、耐摩耗性及び安定性に優れたスタッドを提供することを課題とし、併せて、接地面を比較的均等に摩耗させることができるスタッドを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は、硬度が高く且つ弾性率の低いスタッドは、耐摩耗性に優れているという上記知見に基づいて、更に実験を重ねるとともに鋭意研究を進め、本発明を完成した。
すなわち、本発明の第１の手段は、接地面となる表層と、表層の内側に一体的に設けられた内層と、を有し、表層が、スタッドの少なくとも先端部から根元部にかけて設けられており、表層が内層よりも高硬度材料で構成されていることを特徴とする。
【０００９】
上記スタッドは、接地面となる表層が高硬度材料で構成されているので、地面との摩擦によって擦り減り難い。ここで、低硬度材料は、一般に高硬度材料に比して低弾性である。従って、低硬度材料の内層は、一般に低弾性であり、上記知見の通り、使用時にスタッドに加わる衝撃を吸収する。かかる減りにくい高硬度材料の表層と、その内側に設けられ且つ衝撃吸収作用のある低硬度材料の内層との相乗効果により、上記スタッドは、耐摩耗性に優れている。
更に、高硬度の表層が、スタッドの先端部から根元部にかけて設けられているので、使用時、スタッドの根元部に垂直荷重及び水平荷重が加わっても、スタッドの根元部が変形し難くなる。従って、上記スタッドは、使用時、安定性に優れている。
【００１０】
本発明の好ましい態様では、表層は、ＪＩＳＤ硬度４０度〜７０度の合成樹脂、内層は、ＪＩＳＡ硬度５５度〜８５度の合成樹脂とすることができる。
【００１１】
また、本発明者は、更に実験を重ねたところ、１つのスタッドにおいて、低硬度材料（低弾性材料）の充填量が多い部分と、少ない部分（又は実質的に低硬度材料を有しない部分を含む）とを形成すると、低硬度材料の充填量の多い部分は、少ない部分に比して耐摩耗性が高くなることを見出した。
そこで、本発明の好ましい態様では、上記内層をスタッドの側部側へ偏って設けたスタッドを提供する。
このように低硬度材料で構成される内層をスタッドの側部側に偏って設けることにより、１つのスタッドにおいて、低硬度材料の充填量が多い部分と、少ない部分とを形成することができる。
従って、かかるスタッドは、低硬度材料の充填量が多い部分が特に摩耗し難くなるから、例えば、低硬度材料の充填量が多い部分を、摩耗の激しい位置に配置することで、スタッドが局所的に摩耗することを防止できる。従って、１つのスタッドに於いて、スタッドの突出接地面を比較的均等に摩耗させることができるので、スタッドを長期間使用することができる。
本発明の好ましい態様では、上記内層の偏ったスタッドがシューズに少なくとも１個以上設けられ、スタッドの側部側（内層の偏った側）が、シューズの外側に向けて配置されている部分を有するスパイクシューズを提供する。通常、スパイクシューズのスタッド単体の突出接地面（先端部）は、内側よりも外側が摩耗しやすい傾向にある。従って、上記のようにスタッドの側部側が、シューズの外側に向けて配置されているスパイクシューズは、スタッドの突出接地面がほぼ均等に摩耗するので好ましい態様である。
【００１２】
以上のようなスタッドの形状は、例えば、円錐台状、多角錐台状、底面視三日月状など適宜設定することができる。また、以上のようなスタッドがスパイクシューズ等に固定的に取り付けられる非取替え式のものとすることもできる。
【００１３】
更に、本発明の第２の手段は、上記何れかのスタッドが、踏み圧の大きい領域と踏み圧の小さい領域にそれぞれ設けられており、踏み圧の大きい領域に設けられたスタッドは、踏み圧の小さい領域に設けられたスタッドよりも、表層に対する内層の占める割合が大きいスパイクシューズを提供する。
スパイクシューズにおいては、踏み圧の大きい領域と小さい領域があり、踏み圧の大きい領域は、小さい領域に比べて大荷重が掛かるため、踏み圧の大きい領域に配置されたスタッドは、摩耗が激しい。スタッドは、低硬度材料の占める割合が大きいほど、摩耗し難い。よって、本発明のスパイクシューズにおいては、低硬度材料で構成された内層の占める割合の大きいスタッドが、踏み圧の大きい領域に設けられていることで、各スタッドを比較的均等に摩耗させることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のスタッドは、耐摩耗性に優れ、更に、安定性に優れている。従って、長期間使用でき、且つ、グリップ力に優れたスタッドを提供することができる。
また、本発明は、その好ましい態様により、突出接地面を比較的均等に摩耗させることができるスタッドを提供することができる。
かかるスタッドを具備するスパイクシューズは、長期間使用でき、且つ使用時に地面を十分に捉えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
（実施形態１）
以下、本発明について、図面を参照しつつ具体的に説明する。
図１に於いて、１は、シューズ本体２とソール３とを備えるスパイクシューズを示す。図１及び図２に示すように、ソール３には、スタッドＳが複数設けられている。
【００１６】
ソール３は、図３（ａ）に示すように、ベース層３１と、このベース層３１に固定的に設けられたスタッドＳと、を有する。ベース層３１は、ソール３を、シューズ本体２の底部の全面に亘って取り付けるための層である。
スタッドＳは、接地面となる表層３３と、この表層３３の内側に一体的に設けられた内層３２と、を有する。この内層３２は、ベース層３１と表層３３との間に形成され、内層３２の下面側全体は、表層３３で覆われている。
【００１７】
スタッドＳは、例えば、根元部Ｓ１側が大径で且つ先端部側に向かうに従い小径となった円錐台突起状に形成されている。尚、該スタッドＳの形状は、円錐台状に限定されるものではなく、例えば、野球用のスパイクシューズ等のスタッドに採用されている多角錐台状、底面視三日月状、肉厚のある板状など適宜設計変更することができる。スタッドＳが円錐台状に形成される場合、その大きさは限定されないが、一般的には、スタッドＳの先端部Ｓ２の直径Ｓｗ２は、９〜１５ｍｍであり、好ましくは、１１〜１３ｍｍである。一方、スタッドＳの根元部Ｓ１の直径Ｓｗ１は、１５〜３５ｍｍであり、好ましくは、２０〜３０ｍｍである。また、スタッドＳの高さＳｈは、５〜２０ｍｍであり、好ましくは、９〜１５ｍｍである。  
【００１８】
表層３３は、スタッドＳの接地面（表面）を構成しており、スタッドＳの先端部Ｓ２から根元部Ｓ１にかけて設けられている。この表層３３の上面内側に、下方に窪んだ凹部が設けられ、この凹部に内層３２が充填されている。表層３３の凹部は、例えば、円錐台状に形成されている。従って、内層３２は、円錐台突出状に形成され、この内層３２の突出部分の外側を覆うように表層３３が設けられている。このように内層３２と表層３３とが形成されることで、先端部Ｓ２から根元部Ｓ１を含むスタッドＳの接地面全体が表層３３で構成され、スタッドＳの内側が内層３２で構成されている。
内層３２の充填量は、特に限定されないが、余りに少ないと内層３２を設けた意義がなく、一方、余りに多いとそれに対応して表層３３の占める割合が少なくなることから、内層３２の占める割合はスタッドＳの体積に対して５〜６０％程度が好ましく、更に２０〜４０％程度が好ましい。
尚、上記のように、スタッドＳ及び内層３２が円錐台状に形成される場合、内層３２の突出高さ３２ｈとスタッドＳの高さＳｈ（表層３３の突出高さ）との比は、好ましくは、５：１００〜７０：１００程度が好ましく、更に、１０：１００〜５０：１００程度がより好ましい。また、根元部Ｓ１における内層３２の直径３２ｗとスタッドＳの直径Ｓｗ１（表層３３の直径）の比は、好ましくは、２５：１００〜９５：１００程度が好ましく、更に、５０：１００〜８０：１００がより好ましい。
【００１９】
表層３３は、内層３２よりも硬度の高い高硬度材料によって構成されている。
表層３３は、内層３２よりも高硬度であれば特に限定されないが、余りに硬度差が小さいと異種の材料によってスタッドＳを構成した意義が失われるため、表層３３と内層３２の硬度差は、ＪＩＳＡ硬度に換算した値で１０度以上が好ましく、特に、２０度以上がより好ましい。一方、その上限は、限定されないが、材料選択の観点などから、表層３３と内層３２の硬度差は、ＪＩＳＡ硬度に換算した値で４０度以下程度である。
具体的には、表層３３の材質の硬度は、ＪＩＳＤ硬度で４０度〜７０度、内層３２の材質の硬度は、ＪＩＳＡ硬度で５５度〜８５度が好ましい。
このように、表層３３の材質をＪＩＳＤ硬度で、内層３２の材質をＪＩＳＡ硬度で規定しているのは、次の通りである。
ＪＩＳＡ硬度計で硬い物質の硬度を測定すると、硬度計は１００付近の値を示す。また、ＪＩＳＤ硬度計で柔らかい物質の硬度を測定すると、硬度計は０付近の値を示す。ＪＩＳＡ硬度計及びＪＩＳＤ硬度計の何れにおいても、０付近及び１００付近を示す値は、誤差が大きく、従って、ＪＩＳＡ硬度計は、硬い物質の硬度を精度良く測定するには適さず、また、ＪＩＳＤ硬度計は、柔らかい物質の硬度を精度良く測定するに適さないと言える。従って、一般的に、硬い物質の硬度は、ＪＩＳＤ硬度で表され、柔らかい物質は、ＪＩＳＡ硬度で表されている。本願では、表層３３の材質は、比較的硬いため、ＪＩＳＤ硬度で規定し、内層３２の材質は、比較的柔らかいため、ＪＩＳＡ硬度で規定している。
尚、ＪＩＳＡ硬度及びＪＩＳＤ硬度は、公知の換算表に基づいて双方向に換算可能である。この換算表に基づいて、上記ＪＩＳＤ硬度で４０度〜７０度の表層３３をＪＩＳＡ硬度に換算すると、ＪＩＳＡ硬度８５度〜９９度となる。また、ＪＩＳＡ硬度で５５度〜８５度の内層３２をＪＩＳＤ硬度に換算すると、ＪＩＳＤ硬度０度〜２５度となる。
但し、ＪＩＳＡ硬度及びＪＩＳＤ硬度は、ＪＩＳ  Ｋ  ７２１５に準じて、温度２３±２℃、相対湿度５０±５％の条件下で測定されたものをいう。
また、内層３２は、表層３３よりも低弾性材料を用いることが好ましい。具体的には、内層３２は、弾性率２〜３０ＭＰａのものが好ましく、更に、弾性率５〜２０ＭＰａのものがより好ましい。一方、表層３３は、弾性率１５〜１００ＭＰａのものが好ましく、更に、弾性率２０〜４５ＭＰａのものがより好ましい。但し、この弾性率は、ＪＩＳ  Ｋ  ７１７１に準じて、温度２３±２℃、相対湿度５０±５％の条件下で測定されたものをいう。
尚、通常、低硬度材料は、高硬度材料よりも低弾性であるため、上記硬度差となる材料を用いることによって、表層３３及び内層３２の弾性率は上記の範囲に含まれる場合が大半といえる。
【００２０】
表層３３の材質は、内層３２よりも高硬度の材料を用いることを条件として特に限定されず、従来公知の材料を用いることができる。表層３３の構成材料としては、例えば、ポリアミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂、アイオノマー樹脂などの硬質の合成樹脂、金属などを用いることができる。内層３２の構成材料としては、例えば、ポリアミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリスチレン樹脂、アイオノマー樹脂、アミド系エラストマー、ウレタン系エラストマー、スチレン系エラストマーなどの軟質の合成樹脂、天然ゴム、合成ゴムなどのゴム（エラストマーを含む）などを用いることができる。
尚、ベース層３１は、従来公知な合成樹脂、ゴム系の材料などで構成することができる。
【００２１】
以上のように、スタッドＳの表面に於いて、その先端部Ｓ２から根元部Ｓ１にかけて高硬度材料の表層３３を設け、スタッドＳの内側を表層３３より低弾性材料で構成することにより、耐摩耗性の高いスタッドＳを構成することができる。更に、かかるスタッドＳは、スタッドＳの根元部Ｓ１の表面側が高硬度材料（表層３３）で構成されているので、スパイクシューズ１の使用時に、この部分に垂直及び水平方向の荷重が加わっても変形し難くなる。従って、該スパイクシューズ１のスタッドＳは、安定性に優れ、グリップ力に優れている。
【００２２】
以上のようなスタッドＳは、射出成形により所望の形状のソール３を製造できる。
一般的には、射出成形機にて所望の樹脂を可塑化・溶融し、金型内に射出・注入することで、注入された樹脂が常温〜８０℃の金型内で冷却固化して、所望の形状に成形する作業を何度か行うことで、製造できる。例えば、下記のように射出成形を行い、ソール３を一体的に製造することができる。
図３（ｂ）に示すように、第１金型１１と第２金型１２の間に形成された空隙４１に、射出成形機にて表層３３の構成材料を可塑化・溶融し射出・注入して冷却固化させて、図３（ｃ）に示すような表層３３を成形する。次に、このように成形された表層３３が第１金型１１にはめ込まれたままの状態で、当該表層３３の凹部４２に、内層３２の構成材料を可塑化・溶融し射出・注入して冷却固化させて、図３（ｄ）に示すような、内層３２と表層３３との積層体を成形する。このように成形された積層体が第１金型１１にはめ込まれたままの状態で、当該積層体の内層３２の上面に、ベース層３１の構成材料を可塑化・溶融し射出・注入して冷却固化させて、ソール３を一体的に製造する。
【００２３】
尚、本発明のスタッドＳは、上記例示の構造に限定されず、種々な態様に変形することができる。図４にその変形例を示すが、何れの変形例も、スタッドＳの接地面に於ける先端部Ｓ２から根元部Ｓ１にかけて表層３３で構成され、その内側が内層３２で構成されている。
図４（ａ）の変形例は、ベース層３１が設けられておらず、内層３２の上面がソール３のベース層３１を兼用している。この構成のソール３は、内層３２の上面をシューズ本体２の底部に接着剤等で貼付されることによって、シューズ本体２に取り付けられる。
図４（ｂ）の変形例は、隣合うスタッドＳが、表層３３のみで連結されているものである。この構成においては、表層３３の内側に設けられた内層３２は、隣合うスタッドＳ間に跨って設けられておらず、内層３２の上面と部分的に露出した表層３３の上面が、接着剤などを介してベース層３１に取り付けられる。
図４（ｃ）の変形例は、隣合うスタッドＳが、連結されておらず、個々に独立したスタッドＳが接着剤などを介してベース層３１に取り付けられている。
図４（ｄ）の変形例は、内層３２がベース層３１と接しておらず、内層３２の周囲全体が表層３によって被包された態様である。
図４（ｅ）の変形例は、内層３２がスタッドＳの先端部Ｓ２の中央部から部分的に露出しているものである。
【００２４】
（実施形態２）
本実施形態のスパイクシューズ１は、実施形態１のスパイクシューズ１と同様にシューズ本体２とソール３とを備えている。更に、ソール３は、上記実施形態１と同様に、複数のスタッドＳが設けられ、ベース層３１と、内層３２及び表層３３を有するスタッドＳと、から構成されている。以下、上記実施形態１と異なる部分について主として説明する。
【００２５】
本実施形態に係るスタッドＳは、内層３２がスタッドＳの側部側に偏って設けられている点で実施形態１と異なる。
ここで、側部側に偏っているとは、例えば、スタッドＳが円錐台状の場合、スタッドＳの重心を通り且つスタッドＳの突出方向に平行な仮想線Ｌ（図５参照）を基準にして、内層３２の充填量が異なっている部分を有するという意味である。
以下、図２に示すＤ−Ｄ断面に現れるソール３の踵部に設けられた左右２個のスタッド３を例にして、本実施形態に係るスパイクシューズ１の内層３２について説明する。
図５（ａ）に示すように、スタッドＳの内層３２は、先端部側が傾斜状に形成されている。従って、内層３２は、仮想線Ｌを基準にして、左右非対称であって、内層３２の構成材料（低弾性材料）の充填量が一方側に偏って大きくなっている。
１つのスタッドＳに着目した場合、内層３２の充填量が多い部分と少ない部分とを比較すると、充填量が多い部分に対応したスタッドＳの先端部３３ａは、少ない部分に対応したスタッドＳの先端部３３ｂに比して摩耗し難い。
このように、本実施形態のスタッドＳは、低弾性材料の充填量が多い部分に対応したスタッドＳの先端部３３ａが特に摩耗し難くなるから、例えば、この充填量が多い部分を、摩耗の激しい位置に合わせて（例えば、シューズの外側に向けて）配置することで、スタッドＳが局所的に摩耗することを防止できる。
例えば、かかるスタッドＳをスパイクシューズ１の踵部に固定する際、図５（ａ）に示すように、低弾性材料の充填量が多い部分をスパイクシューズ１の外側に位置するように配置することにより、２個のスタッドＳの突出接地面を略均等に摩耗させることができる。
【００２６】
尚、図５（ｂ）は、本実施形態の変形例を示す。この変形例のスタッドＳは、内層３２が、外側から一定距離内側に上方に傾斜し、それよりも内側の部分では平坦状に形成されている。かかるスタッドＳも同様に、内層３２が偏って設けられている。
また、図５（ｃ）の変形例は、仮想線Ｌを基準にして、一方側にのみ内層３２が設けられているスタッドＳを示す。かかるスタッドＳも、内層３２が偏って設けられており、この部分に対応したスタッドＳの先端部は耐摩耗性に優れている。
【００２７】
以上においては、踵部に設けられた２箇所のスタッドＳを例示しているが、これに限定されず、本実施形態のスタッドＳをスパイクシューズ１の摩耗し易い部分を考慮して、内層３２の構成材料である低弾性材料の充填量が多くなるように設けることができる。
例えば、爪先部に設けられた１つのスタッドＳａ（図２参照）に着目した場合、一般に爪先側が摩耗し易い。従って、該スタッドＳａは、爪先側の部分に於いて低弾性材料の充填量が多くなるように設けることにより、該１つのスタッドを略均等に摩耗させることができる。
【００２８】
尚、内層３２が側部側に偏って設けられた本実施形態のスタッドＳは、図４に示すような変形例のスタッドＳなどに適宜適用することが可能である。
【００２９】
（実施形態３）
本実施形態のスパイクシューズ１は、各スタッドＳが設けられる領域に応じて、内層３２の占める割合が異なっている点を特徴とする。以下、上記実施形態１と異なる部分について主として説明する。
【００３０】
スパイクシューズ１においては、ランニング時などの使用時において、踏み圧の大きい領域と小さい領域があり、踏み圧の大きい領域は、小さい領域に比べて大荷重が掛かるため、踏み圧の大きい領域に設けられたスタッドＳは、摩耗が激しい。踏み圧の大きい領域としては、例えば、ソール３の爪先部（特に、母趾末節骨部（親指の付け根部分））があり、爪先部に設けられたスタッドＳａ（図２参照）は、中央部に設けられたスタッドＳｂ（図２参照）よりも摩耗し易い傾向にある。
スタッドＳの耐摩耗性は、内層３２の構成材料である低弾性材料の充填量が多ければ高くなる傾向にある。従って、踏み圧の大きい領域に設けられるスタッドＳとして、表層３３に対する内層３２の占める割合を多くすれば、スパイクシューズ３に設けられたそれぞれのスタッドＳを比較的均等に摩耗させることができる。
踏み圧の大きい領域に設けられるスタッドＳに於いて、その表層３３に対する内層３２の占める割合は、適宜設定されるものであって特に限定されないが、１つのスタッドＳに於いて、内層３２がスタッドＳの体積に対して２０〜６０％程度が好ましく、更に３０〜５０％程度がより好ましい。他方、踏み圧の小さい領域に設けられるスタッドＳについても同様に適宜設定されるものであって特に限定されないが、１つのスタッドＳに於いて、内層３２がスタッドＳの体積に対して５〜３５％程度が好ましく、更に１０〜３０％程度がより好ましい。
【００３１】
本実施形態は、シューズ１の底部の各領域に設けられた複数のスタッドＳの相互関係に於いて、踏み圧を考慮して、内層３２の占める割合の異なるスタッドＳを配置することを特徴としている。その他の構成、例えば、スタッドＳの形状、ソール３の構成及び内層３２の充填形状などは、上記第１実施形態及び第２実施形態で示した各例を適宜採用することができる。
【実施例】
【００３２】
以下、実施例及び比較例により、本発明を更に詳述する。但し、本発明は、下記実施例に限定されるものではない。
（実施例１） 
実施例１は、図６（ａ）に示すような円錐台状のスタッドＳを用いた。各部の寸法は、次のとおりである。スタッドＳの高さＳｈは１５ｍｍ、スタッドＳの根元部Ｓ１の直径Ｓ１ｗは、２８．９８ｍｍ、スタッドＳの先端部Ｓ２の直径Ｓ２ｗは、１５ｍｍ、内層３２の高さ３２ｈは、１０ｍｍ、内層３２の根元部Ｓ１の直径３２ｗは、２６．５４ｍｍ、内層３２の先端部の直径３２ｗｓは、１５ｍｍである。更に、内層３２の上面に、直径３２ａｗが、１２ｍｍ、高さ３２ａｈが、５ｍｍのボルト孔３２ａを形成した。
表層３３は、ポリウレタン樹脂（ＢＡＳＦ社製、商品名：エラストラン（品名 ＥＴ８６４））を用い、内層３２は、ポリウレタン樹脂（ＢＡＳＦ社製、商品名：エラストラン（品名 ＥＴ６８０））を用いた。
この表層３３は、ＪＩＳＤ硬度６４（±３）度、弾性率は、３４ＭＰａ、内層３２は、ＪＩＳＡ硬度８０（±２）度、弾性率は、１０ＭＰａであった。尚、測定法は上記［００１９］の通りである。
【００３３】
（比較例１）
比較例１に用いたスタッドＳの外寸（即ち、スタッドＳの高さＳｈ、根元部Ｓ１の直径Ｓ１ｗ、先端部Ｓ２の直径Ｓ２ｗ、ボルト孔３２ａの直径３２ａｗ及び高さ３２ａｈ）は、実施例１と同じである。比較例１のスタッドＳは、図６（ｂ）に示すように、実施例１の表層３３と同じ材料のみを用いて形成した。
【００３４】
（耐摩耗試験１）
本試験において、図７に示すような試験機５０を用いた。試験機５０は、スタッドＳを支持するネジ径１２ｍｍのボルトが備えられた落下錘５１と、落下錘５１の下方に水平方向に配置されたサンドペーパ５２と、サンドペーパ５２が貼付されたプレート５３と、台座５４と、台座５４に対して回動可能にプレート５３を支持するバネ蝶番５５とを備えている。図７に示すように、この試験機５０は、バネ蝶番５５の付勢力によって、プレート５３が常時水平に維持されている。このプレート５３の上方から落下錘５１を落とすことにより、プレート５３はバネ蝶番５５の付勢力に抗しながら下方に傾斜し、落下錘５１を元の位置に引き上げると、再び水平に戻るようになっている。
この落下錘５１のボルトに上記スタッドＳのボルト孔３２ａを螺合し、該スタッド付き落下錘５１を、プレート５３の上面（サンドペーパ５２上）に落下させる。この落下時にプレート５３がバネ蝶番５５を軸として回動するため、該スタッドＳの先端部のうち、バネ蝶番５５側がサンドペーパ５２と擦れることによって摩耗し、スタッドＳの先端部分の耐摩耗性を測定することができる。
本試験では、実施例１と比較例１とのそれぞれのスタッドＳを、サンドペーパ５２上に２００回落下させた。
尚、本試験において、落下錘５１の重量は、５ｋｇであり、スタッドＳの落下開始位置は、サンドペーパ５２から３５ｍｍ上方とした。
【００３５】
（試験結果）
耐摩耗性１の試験により、実施例１のスタッドＳは、１９．９ｍｍ３摩耗し、比較例１のスタッドＳは、４１．９ｍｍ３摩耗した。この結果から、内層３２を有したスタッドＳは、内層３２を有しないスタッドＳに比べて耐摩耗性に優れていることが明らかであることが明確になった。
【００３６】
（実施例２）
実施例２のスタッドＳは、内層３２が下記のように形成されている点を除いて、実施例１と同様のものを用いた。
実施例２のスタッドＳの内層３２は、図８（ａ）に示すように、先端部側を斜めに切除された円柱状に形成した。内層３２の直径３２ｗは、１５ｍｍ、最も突出高さの高い部分の高さ３２ｈ１は、１０ｍｍ、最も突出高さが低い部分の高さ３２ｈ２は、５ｍｍである。また、内層３２の上面に、直径３２ａｗが、１２ｍｍ、高さ３２ａｈが、５ｍｍのボルト孔３２ａを形成した。
尚、本実施例２の内層３２及び表層３３の材料は、実施例１と同じで、同様の方法で製造した。
【００３７】
（耐摩耗試験２）
本試験は、耐摩耗性試験１と同じ試験機５０を用いて、実施例２のスタッドＳの内層３２の充填量の多い部分と少ない部分とのそれぞれに対応するスタッドＳの先端部Ｓ２の耐摩耗性試験を行った。
（試験例２−１）
図９（ａ）に示すように、実施例２のスタッドＳを、内層３２の最も突出高さが高い部分をバネ蝶番５５側に向けて落下錘５１に固定し、サンドペーパ５２上に該スタッドＳを落下させることを２００回繰り返した。
（試験例２−２）
図９（ｂ）に示すように、実施例２のスタッドＳを、内層３２の最も突出高さが低い部分をバネ蝶番５５側に向けて落下錘５１に固定し、サンドペーパ５２上に該スタッドＳを落下させることを２００回繰り返した。
【００３８】
その結果、試験２−１では、スタッドＳの接地面（表層）が１１．１ｍｍ３摩耗し、試験２−２では、スタッドＳの接地面が１２．０ｍｍ３摩耗した。この結果から、内層３２の構成材料の充填量が多い部分は、少ない部分に比べ耐摩耗性に優れていることが分かる。
【００３９】
（スタッドの安定性について）
スタッドの安定性については、コンピュータシミュレーションによって解析した。このコンピュータシミュレーションは、ＵＧＳ社製ＦＥＭＡＰを用いてスタッドをモデル化し、構造解析用ソフトウエアであるＵＧＳ社製のＮＸ−ＮＡＳＴＲＡＮ（ソフトウエア名・バージョン名等）を用いて行った。
スパイクシューズの使用時にスタッドに加わる荷重には、垂直荷重及びせん断荷重があると考えられることから、垂直荷重及びせん断荷重のそれぞれがスタッドに加わった場合についてコンピュータシミュレーションを行った。
【００４０】
（コンピュータシミュレーションの実施）
垂直荷重が加わった場合のシミュレーションは、図１０（ａ）に示すようなスタッドＳをソフトに入力設定して行った。具体的には、スタッドＳが、固定部材４０の下面に固定された状態とし、固定部材４０は、スタッドＳの根元部Ｓ１が固定される高硬度材料４１と、この高硬度材料４１の上面に積層された低硬度材料４２とに設定した。高硬度材料４１は、３０ＭＰａ（ＪＩＳＤ硬度４５に相当）、低硬度材料４２は、１０ＭＰａ（ＪＩＳＤ硬度２５度に相当）に設定した。更に、固定部材４０の上面４０ａは、垂直方向及び水平方向に動かないように設定し、側面４０ｂは、水平方向に動かないように設定した。
このシミュレーションでは、先端部Ｓ２から根元部Ｓ１側の方向に一定の垂直荷重がスタッドＳの先端部Ｓ２に加えられたときの先端部Ｓ２のコーナー点Ｇの垂直方向（先端部Ｓ２から根元部Ｓ１の方向）の変位量が計算される。
一方、せん断荷重が加わった場合のシミュレーションは、図１０（ｂ）に示すように、垂直荷重が加わった場合のシミュレーションと同様に（高硬度材料４１や低硬度材料４２などの条件は同じ）、スタッドＳが固定部材４０に固定された状態を設定した。
このシミュレーションにおいても、固定部材４０の上面４０ａは、垂直方向及び水平方向に動かないように設定し、側面４０ｂは、水平方向に動かないように設定した。
このシミュレーションでは、スタッドＳの先端部Ｓ２から根元部Ｓ１側にかけて、スタッドＳの一方側から均等に一定のせん断荷重が水平方向に加えられたときの先端部Ｓ２のコーナー点Ｇの水平方向の変位量が計算される。
【００４１】
上記の各シミュレーションは、次の３つのスタッドを設定した。
図１１（ａ）は、１つ目のスタッドＳの断面図を示す。１つ目のスタッドＳは、外寸（即ち、スタッドの高さ、根元部の直径、先端部の直径）は、実施例１と同じに設定した。この１つ目のスタッドＳは、根元部全体が、ＪＩＳＤ硬度２５度の材料３２Ａで、先端部全体が、ＪＩＳＤ硬度４５度の材料３３Ａに設定した。
尚、第１部分３２Ａの高さ３２Ａｈは、２．１ｍｍ、第２部分３３Ａｈの高さは、１０．９ｍｍに設定した。
２つ目のスタッドＳは、ボルト孔３２ａが設けられていない点、及び内層３２の充填形状及び内層３２と表層３３との硬度を除いて、実施例１と同様のものを設定した。実施例２のスタッドＳの内層３２は、図１１（ｂ）に示すように、高さ３２ｈは、５．６ｍｍ、根元部Ｓ１の直径３２ｗは、６．５ｍｍ、先端部の直径３２ｗｓは、６．２ｍｍに設定した。また、かかる内層３２の硬度は、ＪＩＳＤ硬度２５度に、表層３３の硬度は、ＪＩＳＤ硬度４５度に設定した。
３つ目のスタッドＳは、図１１（ｃ）に示すように、内層３２の高さ３２ｈは、３．７ｍｍ、内層３２の根元部Ｓ１の直径３２ｗは、１０．７ｍｍ、内層３２の先端部の直径３２ｗｓは、９．７ｍｍに設定したこと以外は、２つ目のスタッドと同様である。
上記３つのスタッドＳを、図１０に示す垂直荷重及びせん断荷重を解析するものに当てはめて、それぞれシミュレーションを行った。尚、上記３つのスタッドＳにおける内層の体積は、略同一であった。
【００４２】
（シミュレーション結果）
垂直荷重が加わった場合のシミュレーションにおいて計算された１つ目のスタッドＳのコーナー点Ｇの変位量を１００とした場合、２つ目のスタッドＳのコーナー点Ｇの変位量は、９３．３であり、３つ目のスタッドＳのコーナー点Ｇの変位量は、９６．６であった。
また、せん断荷重が加わった場合のシミュレーションにおいて計算された１つ目のスタッドＳのコーナー点Ｇの変位量を１００とした場合、２つ目のスタッドＳのコーナー点Ｇの変位量は、８２．１であり、３つ目のスタッドＳのコーナー点Ｇの変位量は、８４．９であった。
上記のシミュレーションにより、根元部に表層が設けられたスタッドは、根元部に表層が設けられていないスタッドに比べて安定性が高いことが分かった。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】実施形態１に係るスパイクシューズの外観図である。
【図２】実施形態１に係るスパイクシューズのソールの底面図である。
【図３】実施形態１に係るスパイクシューズのソールの踵部の図２に示すＤ−Ｄ断面図である。
【図４】実施形態１に係るソールの変形例を示す断面図である。
【図５】実施形態２に係るスパイクシューズのソールの踵部の図２に示すＤーＤ断面図である。
【図６】実施例１及び比較例１のスタッドの断面図である。
【図７】実施例１及び比較例１のスタッドの耐摩耗性試験に用いる試験機及び試験方法を示した図である。
【図８】実施例２のスタッドの断面図である。
【図９】実施例２のスタッドの摩擦試験の試験方法を示した図である。
【図１０】スタッドの安定性を解析するシミュレーションを説明した図である。
【図１１】スタッドの安定性を解析するシミュレーションに用いられるスタッドの断面図である。
【図１２】スタッドの根元部に応力が掛かることを示す図である。
【符号の説明】
【００４４】
１  スパイクシューズ
３  ソール
３２  内層
３３  表層
Ｓ  スタッド
Ｓ１  根元部
Ｓ２  先端部
【図１】
2007312856.tif 000003
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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