(57)【要約】  少なくとも１の湾曲部を介して、爪先側へ延びる板ばね状の足部を有する競技用義足の、前記爪先から前記湾曲部側へ弧状に延在する接地域に装着するソールであって、該ソールは、前記接地域の延在形状に従う形状の底面を有し、該底面は、複数の溝によって区画される陸部を有し、前記溝が前記足部の幅方向に延びる幅方向溝のみからなる。
2019203290.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１の湾曲部を介して、爪先側へ延びる板ばね状の足部を有する競技用義足の、
前記爪先から前記湾曲部側へ弧状に延在する接地域に装着するソールであって、
該ソールは、前記接地域の延在形状に従う形状の底面を有し、
該底面は、複数の溝によって区画される陸部を有し、前記溝が前記足部の幅方向に延びる幅方向溝のみからなる、競技用義足のソール。
【請求項２】
前記陸部は、前記足部の幅方向へ波状に延びる幅方向陸部である、請求項１に記載の競技用義足のソール。
【請求項３】
前記幅方向陸部の少なくとも１は、波の１波長分において波の山または谷を通って前記足部の前後方向に延びる線分に関して線対称である、波状を有する、請求項２に記載に競技用義足のソール。
【請求項４】
前記幅方向陸部の少なくとも１は、波の１／２波長分における陸部幅が広狭の繰り返しである、波状を有する、請求項２に記載に競技用義足のソール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、競技用義足の接地域に装着されるソール、特に競技中の義足の滑りを抑制した競技用義足のソールに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、湾曲部を介して爪先側へ延びる板ばね状の足部を有し、接地域が爪先から湾曲部側に弧状に延在する、競技用の義足（以下、競技用義足又は単に義足ともいう）が知られている。このような板ばね状の足部を有する競技用義足には、接地域の底面に、路面と当接するソールが取付けられるのが一般的である。【０００３】
例えば、特許文献１には、湾曲した板ばね状の競技用義足の下面に取り付けられた、ジョギングやランニング等の競技種目に応じたソールが例示されている。即ち、特許文献１には、路面に接地するソールの下面に、スパイクが取り付けられたソールや、各々が六角形状の接地面を有する多数のアウトソール部が設けられたソールが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−１５０１８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に例示されているソールでは、義足が滑るのを抑制すること、即ち防滑性については何ら考慮されていない。例えば、降雨時等に競技を行う場合には濡れた路面を走ることになる。その際、路面に水膜が存在すると、ソールの底面と路面との間に水膜が介在し、ソール底面の接地が阻まれる結果、スリップが発生する。特に、アスファルトや、石畳等の摩擦係数μの低い路面では、義足の着用者がさらに加速することを躊躇する場合があった。そこで、義足の着用者が競技者としての走行技能を十二分に発揮するために、高い防滑性能を有するソールが求められている。【０００６】
そこで、本発明の目的は、高い防滑性能を備える競技用義足のソールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
発明者は、前記課題を解決する手段について鋭意究明した。即ち、競技用義足のソールの底面について詳細に検討を行ったところ、該底面に溝を設けて凹凸によるエッジ成分を付与し、このエッジ成分を介して路面に対するグリップ力を確保することによって、走る際の滑り（スリップ）を防止し得ることに想到した。さらに、エッジ成分を付与するための溝は多様な向きに配置するよりも、義足足部の幅方向に延びる向きに統一することによって、エッジ効果が増大して大きなグリップ力が得られる結果、高い防滑性能が実現されることを見出し、本発明を完成するに至った。【０００８】
本発明の競技用義足のソールは、少なくとも１の湾曲部を介して、爪先側へ延びる板ばね状の足部を有する競技用義足の、前記爪先から前記湾曲部側へ弧状に延在する接地域に装着するソールであって、該ソールは、前記接地域の延在形状に従う形状の底面を有し、該底面は、複数の溝によって区画される陸部を有し、前記溝が前記足部の幅方向に延びる幅方向溝のみからなる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明により、高い防滑性能を備える競技用義足のソールを提供することができる。このソールを競技用義足に装着することによって、競技者の技能を如何なく発揮させるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１実施形態に係るソールが装着された競技用義足の側面図である。
【図２】第１実施形態に係る競技用義足のソールのソール底面のパターンを示す図である。
【図３】図２の幅方向陸部の１つの形状を示す図である。
【図４Ａ】競技用義足が着用され、着用者が直進走行を行った場合における、足部の動作と接地形態を段階的に説明するための図である。
【図４Ｂ】競技用義足が着用され、着用者が直進走行を行った場合における、足部の動作と接地形態を段階的に説明するための図である。
【図４Ｃ】競技用義足が着用され、着用者が直進走行を行った場合における、足部の動作と接地形態を段階的に説明するための図である。
【図４Ｄ】競技用義足が着用され、着用者が直進走行を行った場合における、足部の動作と接地形態を段階的に説明するための図である。
【図５】第２実施形態に係る競技用義足のソールのソール底面のパターンを示す図である。
【図６】図５の幅方向陸部の１つの形状を示す図である。
【図７】比較例に係る競技用義足のソールのソール底面のパターンを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照しながら本発明の競技用義足のソール（以下、ソールとも称する）を、その実施形態を例示して詳細に説明する。
【００１２】
図１は、本発明の第１実施形態に係るソール５が装着された競技用義足１の側面図である。競技用義足１は、板ばね状の足部２を有し、その先端側の接地域にソール５を装着する。なお、図示は省略しているが、足部２の基端部は、アダプタを介してソケットに接続され、ソケットに着用者の足の断端を収容することによって、着用者が義足を着用することができる。アダプタ及びソケットは、大腿義足、下腿義足等、足の断端位置に応じたものが用いられる。図１は、競技用義足１を着用した着用者の直立状態における足部２及びソール５を示している。
【００１３】
以下、本実施形態では、競技用義足の高さ方向において、足部２がアダプタと接続される側を接続側といい、路面Ｓと接地する側を接地側という。また、競技用義足１の爪先Ｔとは、足部２が接続側から延びて終端する最先の点を指す。さらに、爪先Ｔから路面Ｓに平行に延在する方向を、足部前後方向Ｙという。さらに、足部２の幅方向にわたる向きを、幅方向Ｗという。
【００１４】
本実施形態において、競技用義足１の足部２は、少なくとも１の湾曲部、図示例では１の湾曲部３を介して、爪先Ｔ側へ板状に延びる形状を有している。図１では、足部２は、接続側から接地側へ順に、直線部２ａ、爪先Ｔ側へ凸の曲線部２ｂ、足部前後方向Ｙの後側へ凸の湾曲部３、接地側に凹の曲線部２ｃ及び接地側に凸となる弧状に爪先Ｔ側に延びる接地部４からなる。
【００１５】
なお、足部２の材質は限定されないが、強度及び軽量化の観点から、炭素繊維強化プラスチック等を用いることが好適である。
【００１６】
接地部４は、接地側に、爪先Ｔから湾曲部３側へ弧状に延在する接地域４ｓを有し、この接地域４ｓにソール５が装着されている。接地域４ｓは、競技用義足１を着用した着用者が直進走行動作を行った際に、路面Ｓと当接する全領域を指し、ソール５が装着された状態では、接地域４ｓは、ソール５を介して路面Ｓと当接する。
【００１７】
ソール５は、接地域４ｓの延在形状に従う形状を有している。また、ソール５の接地側が、底面５ｓである。図１に示すとおり、底面５ｓは、爪先Ｔ側から湾曲部３側へ、弧Ｘ１及びＸ２が連なる形状を有している。本実施形態では、弧Ｘ１と弧Ｘ２とは、互いに異なる曲率半径を有しているが、同じ曲率半径を有していてもよい。
【００１８】
以下、図２を参照して、第１実施形態に係る競技用義足のソールの、底面５ｓに付与する溝形状、いわゆる溝パターンについて説明する。
【００１９】
図２に示すとおり、底面５ｓは、幅方向Ｗに延びる幅方向溝２０のみからなる溝パターンを有している。本実施形態では、幅方向溝２０は、幅方向Ｗに沿って延在し、両端部は底面５ｓの幅方向端縁に開口している。ここで、幅方向溝２０のみからなる溝パターンとは、足部前後方向Ｙに沿って延び、かつ底面５ｓの前後方向端縁のいずれか一方又は両方に開口する縦溝を設けないことを指す。従って、幅方向溝２０は、足部の幅方向Ｗに延びるものであることが好ましいが、幅方向Ｗに対して３０〜５５°の傾きまでは許容される。また、幅方向溝２０は、底面５ｓの幅方向端縁に開口することが好ましいが、底面５ｓ内で終端するものを含んでもよい。
【００２０】
上記構成によれば、幅方向溝２０によるエッジ成分が幅方向Ｗに沿う向きに統一される。即ち、競技用義足１を着用した着用者が直進走行動作を行うと、底面５ｓの路面Ｓに対する接地部分は足部前後方向に推移するため、足部前後方向を横切る向き、すなわち幅方向Ｗに沿ったエッジ機能が求められる。そこで、底面５ｓに縦溝を設けないことによって、エッジを幅方向Ｗ以外に分散させることなく幅方向Ｗに集中的に配置し、幅方向Ｗに沿ったエッジ機能を最大限まで発揮できる構成とした。
【００２１】
また、底面５ｓには、複数の幅方向溝２０によって、足部幅方向に延びる複数の幅方向陸部１０が区画されている。特に、幅方向陸部１０は、幅方向Ｗへ波状に延びる幅方向溝２０によって、同様に波状に延びる幅方向陸部１０を区画、形成することが、エッジ成分のさらなる増加をはかる観点から好ましい。
【００２２】
ここでいう波とは、正弦波は勿論、ジグザグ、凹凸等、略同じ形状が略同じ周期をもって位相変化するものを指し、中でも正弦波や同じ位相のジグザグの形状であることが好ましい。本実施形態では、図３に示すように、かような波状を呈する波線Ｐ１に沿って所定の幅で延びる陸部とする。かように、幅方向陸部１０を波状とすることによって、幅方向Ｗのエッジ成分を増加させるとともに、前後方向のエッジ成分をも付与することができ、総合してより高いエッジ効果を得ることができる。即ち、競技用義足１の着用者の走行時に幅方向Ｗから入力方向がずれても、エッジ効果を十分に発揮させることができる。
【００２３】
なお、幅方向陸部１０において波状であることは、図２及び図３に示すように、波線Ｐ１の山Ｍ１及び谷Ｖ１の位置から足部前後方向の一方側または他方側に突出する、爪先側突出部１０ｂ及び湾曲部側突出部１０ｃを備えていてもよい。爪先側突出部１０ｂ及び湾曲部側突出部１０ｃを備えることによって、エッジ成分をさらに増加し、足部前後方向Ｙ並びに幅方向Ｗの両方でのエッジ効果を高めることができる。
【００２４】
さらに、幅方向陸部１０は、波の１波長分（波の山から山または谷から谷）において波の山Ｍ１又は谷Ｖ１を通って足部前後方向Ｙに延びる線分に関して線対称であることが好ましい。図３に示すように、幅方向陸部１０は、波の１波長分λ１において、波線Ｐ１の山Ｍ１を通って足部前後方向Ｙに延びる線分ｂ１に関して線対称であり、波の１波長分λ２において、谷Ｖ１を通って足部前後方向Ｙに延びる線分ｂ２に対して線対称である。上記構成によれば、競技用義足１の着用者の走行時に幅方向Ｗから入力方向がずれても、エッジ機能を確実に発揮させることができる。
【００２５】
次に、図４Ａ〜４Ｄ、図５及び図６を参照して、第２実施形態に係る競技用義足のソールの底面５０ｓの溝パターンについて説明する。なお、第２実施形態に係る競技用義足のソールは、基本的な構成は第１実施形態と同様であり、第１実施形態とは、底面５ｓの溝パターンのみが異なる。
【００２６】
第２実施形態に係る競技用義足ソールの底面５０ｓのパターンは、後述する実験により得られた接地形態に関する知見に基づいている。そこで、上述した、底面５０ｓの接地形態の実験結果について、図４Ａ、図４Ｂ、図４Ｃ及び図４Ｄを用いて、以下に説明する。図４Ａ、図４Ｂ、図４Ｃ及び図４Ｄは、競技用義足１を着用した着用者が直進走行を行った場合における、足部２の動作と底面５０ｓとの接地形態を段階的に説明するための図である。各図面の上部は、足部２及びソール５の側面図であり、各図面の下部は、競技用義足１を着用した着用者が直進走行動作を行った際の、底面５０ｓの接地形態の変遷を示している。
【００２７】
即ち、図４Ａは、着用者が持ち上げた競技用義足１を路面Ｓに降ろし、全体重が競技用義足１に負荷された状態を示している。図面の下部に示すとおり、義足１を路面Ｓに降ろした当初は、底面５０ｓの接地域は該底面の中央部付近にあり、湾曲部３からも爪先Ｔ側からも足部前後方向に間隔を空けた領域である。
【００２８】
図４Ｂは、図４Ａの状態から、着用者が全体重を競技用義足１に負荷したままで、前に向かって踏み込んだ状態を示している。健常者の走行の場合、最初に接地する靴裏の踵側から爪先側に向けて順に接地していく踏み込み形態が一般的であるが、競技用義足１は、最初に接地したところよりも湾曲部３側に接地領域が移動している。
【００２９】
図４Ｃは、着用者が、競技用義足１を着用した側と反対の足を前方に振り出し、競技用義足１の蹴り出し動作を開始した状態を示している。この蹴り出し動作に入ると、競技用義足１は、底面５０ｓの、図４Ａ及び図４Ｂで示した領域よりも爪先Ｔ側の領域で接地している。
【００３０】
図４Ｄは、着用者が競技用義足１を蹴り出す最終段階の、路面Ｓから離れる直前の状態を示している。底面５０ｓの爪先Ｔから蹴り出すために、図４Ｃよりもさらに爪先Ｔ側の領域で接地している。
【００３１】
上記図４Ａ、図４Ｂ、図４Ｃ及び図４Ｄに示す実験結果を踏まえ、発明者は、底面５０ｓを上記した接地領域の推移に応じて機能分離させることが義足ソールの性能向上に有利であるとの知見を得て、そのための以下の溝パターンに想到した。
【００３２】
すなわち、図５に示す溝パターンは、図２に示した溝パターンにおいて、上述の幅方向陸部１０の３列を残し、該幅方向陸部１０の列の湾曲部３側に幅方向陸部１１を、幅方向陸部１０の列の爪先Ｔ側に幅方向陸部１４および幅方向陸部１２を順に、それぞれ配置してなる。これら幅方向陸部１１、１２及び１４は、第１実施形態における幅方向陸部１０と同様の位相で波状に延びる形状を有している。従って、いずれの幅方向陸部１１、１２及び１４も幅方向陸部１０と同様に、上記した定義に従う波状を呈する線分Ｐ１に沿って所定の幅で延びる陸部である。なお、幅方向陸部１１、１２及び１４と幅方向陸部１０との相違は後述するとおりであり、その他の構成は上記した幅方向陸部１０の構成を踏襲する。
【００３３】
ここで、幅方向陸部１０、１１及び１４が配置された領域は、上記の図４Ａ及び図４Ｂに示す接地領域に相当する、着用者が最初に着地し、全体重が競技用義足１に負荷された状態で踏み込み動作を行っている領域である。従って、着用者が競技用義足１に全体重を負荷しても体全体のバランスが保たれるように、該領域が路面Ｓと十分にグリップすることが肝要である。よって、幅方向Ｗにおけるエッジ効果に優れた幅方向陸部１０と、この幅方向陸部１０に相似の幅方向陸部１１及び１４と、を配置することによって、前記領域に高いエッジ機能を付与し、路面Ｓに対するグリップ力を十分に確保して、該領域に高い防滑性能を与える。
【００３４】
なお、幅方向陸部１１は、幅方向陸部１０よりも幅を大きくしている。図４Ｂに示したように、着地直後に踏み込んだ状態においては、最初に接地した領域よりも湾曲部３側、即ち着用者が進む向きとは反対側に接地領域が変遷している。ここでは、着用者が前に進もうとする上半身の動きと、接地領域の推移の向きとが一時的に逆になっており、図４Ｃ〜４Ｄに示した、接地形態の後半の蹴り出し動作に向けて、高い推進力が必要となる段階である。幅方向陸部１０よりも湾曲部３側に、幅方向陸部１０よりも幅が大きい幅方向陸部１１を配置して陸部比率を高めることによって、この配置領域の剛性を高め、踏み込み動作を蹴り出し動作にスムーズに繋げるための、高い推進力を実現する。
【００３５】
さらに、幅方向陸部１４の爪先Ｔ側に、幅方向陸部１２を順に配置する。この幅方向陸部１２を配置する領域は、上記図４Ｃに示した、競技用義足１の蹴り出し動作を開始した際に接地する領域である。幅方向陸部１２は、幅方向陸部１０と同様に波状に延びる陸部であり、特に、波線の法線方向の幅である陸部幅を変化させてある。すなわち、波の１／２波長（波の山から谷又は谷から山）分における陸部幅が広狭の繰り返しである、波状を有するものである。具体的には、図６に示すように、幅方向陸部１２は、波の１波長分λ３において、１／２波長分、即ち波線Ｐ２の谷Ｖ２から隣り合う山Ｍ２までの陸部幅ｗ１と、同山Ｍ２から隣り合う谷Ｖ２までの陸部幅ｗ２とが、相対的に陸部幅ｗ１が広く、陸部幅ｗ２が狭い関係が繰り返される波状である。また、波の一波長分λ４において、１／２波長分、即ち波線Ｐ２の山Ｍ２から隣り合う谷Ｖ２までの陸部幅ｗ２と、同谷Ｖ２から隣り合う山Ｍ２までの陸部幅ｗ１とが、相対的にｗ１が広く、ｗ２が狭い関係が繰り返される。一方側の陸部幅ｗ１を他方側の陸部幅ｗ２と比べて大きくすることによって、陸部剛性を高めることができ、耐摩耗性能を向上させることができる。換言すると、他方側の陸部幅ｗ２を一方側と比べて小さくすることによって、陸部幅を大きくすることによる滑りやすさを回避することができる。以上を総合して陸部幅ｗ１およびｗ２を適宜設定することによって、排水性能と耐摩耗性能とを高い次元で両立することができる。かような観点からは、陸部幅ｗ１およびｗ２の比ｗ１／ｗ２が、２．０〜１５であることが好ましい。より好ましくは、陸部幅ｗ１およびｗ２は、以下の数値範囲を満足することが好ましい。
２．０ｍｍ＜ｗ１＜４．０ｍｍ
０．３ｍｍ＜ｗ２＜１．０ｍｍ
【００３６】
また、ソール５０ｓは、爪先Ｔ側の端縁から湾曲部３側に向かう領域に、サイプ１３を備えることが好ましい。サイプ１３が配置された領域は、上記図４Ｄに示したように、着用者が、競技用義足１を着用した側と反対の足を前方に振り出し、競技用義足１の蹴り出し動作を行うための領域である。該領域は、爪先Ｔに向けて順に接地し、着用者が底面５０ｓで路面Ｓを押して滑らせるように接地していくため、特に摩耗が進展しやすい領域である。よって、この領域では、耐摩耗性能を高めるとともに、接地時の滑りにくさも維持することが肝要である。
【００３７】
特に、サイプ１３が形成された爪先Ｔ側の底面５０ｓの端縁から一定の領域は、図１における、爪先Ｔから一定の曲率半径で連続する弧Ｘ１に対応する領域であり、上記の図４Ｄに示したように、競技用義足１を着用した着用者が、蹴り出し動作を行う際に、最後に接地して、より激しい摩耗が発生する傾向があった。よって、この領域では、特に高い耐摩耗性能を備える必要がある。そこで、他の領域に形成された溝よりも幅の小さいサイプ１３を形成し、剛性を損なうことなく、エッジ成分を配分している。よって、激しい摩耗からソール５を保護し、足部２自体の使用寿命を長期化することができる。
【実施例】
【００３８】
以下、本発明の実施例について説明するが、本発明はこれだけに限定されるものではない。
本発明の発明例ソールと、比較例ソールについて各々試作し、性能評価を行う。発明例ソールは、ソールの底面のパターンの配列や溝の変化により、本発明に規定する排水性能等の機能が付与されている。比較例１は、図７に示すパターンを有するソールである。図７に示すパターンでは、陸部１５が複数配置されている。発明例１は、図２に記載のパターンを底面に有するソールであり、発明例２は、図５に記載のパターンを底面に有するソールである。排水性能及び耐摩耗性能は、比較例１の指数を１００として、指数が大きい程、その部分が排水性能及び耐摩耗性能に優れていることを示す。
上記のように試作される比較例ソール及び発明例ソールを、図１に示す競技用義足に装着し、防滑性能及び耐摩耗性能を評価する。【００３９】
［防滑性能］
ガラス面に１ｍｍの水膜を張り、競技用義足に９８０Ｎの荷重が加えられている状態で、以下の試験を行う。競技用義足と足の断端との接続部分にばねばかりを取付け、ばねばかりで、競技用義足を足部方向前後方向の爪先側に引っ張り、競技用義足が滑り始める時点でのばねばかりの値を指数化する。なお、比較例１の指数を１００として、指数が大きい程、防滑性能に優れていることを示す。
［耐摩耗性能］
左側が健常足の選手が、右側に競技用義足を装着し、公道を２００ｋｍ走行した後のソール底面全体の外観を指数化する。なお、比較例１の指数を１００として、数値が大きい程、ソールが耐摩耗性能に優れていることを示す。比較例１及び発明例２では、左側が健常足の選手が、右側に競技用義足を装着し、公道を２００ｋｍ走行した後の、ソールの底面の外観を指数化した。また、発明例１においても、左側が健常足の選手が、右側に競技用義足を装着し、公道を２００ｋｍ走行した後の、ソールの底面の外観を指数化する。
【表１】
2019203290.tif 000003
【符号の説明】
【００４０】
１：競技用義足、  ２：足部、  ２ａ：直線部、  ２ｂ、２ｃ：曲線部、  ３：湾曲部、  ４：接地部、  ４ｓ：接地域、  ５：ソール、  ５ｓ、５０ｓ：ソール底面、  １０、１１、１２、１４、１５：陸部、  １０ｂ：爪先側突出部、  １０ｃ：湾曲部側突出部、  １３：サイプ、  ２０：幅方向陸部
【図１】
2019203290.tif 000004
【図２】
2019203290.tif 000005
【図３】
2019203290.tif 000006
【図４Ａ】
2019203290.tif 000007
【図４Ｂ】
2019203290.tif 000008
【図４Ｃ】
2019203290.tif 000009
【図４Ｄ】
2019203290.tif 000010
【図５】
2019203290.tif 000011
【図６】
2019203290.tif 000012
【図７】
2019203290.tif 000013
【国際調査報告】
2019203290.tif 000014
2019203290.tif 000015