現代運動靴科学技術革新研究概要

＜p＞社会＜a href=“http:/www.sjfzxm.com/news/indexux.asp”＞経済＜a＞と科学技術の発展に伴って、内包はどんどん広がっています。競技場での演技だけでなく、大衆の余暇生活にも浸透しています。近代的な科学技術はスポーツの装備に作用して、運動の効果を更に著しいように促すことができて、運動のレベルは更に優秀です。そのため、最も基本的な運動装備として、運動靴は着実に各スポーツに浸透しています。＜/p＞
＜p＞一、運動防振靴の種類と生物力学分析＜/p＞
＜p＞1.材料の力学的特性＜p＞
＜p＞材料の力学的特性は弾性、品質、強度などを含む。特に＜a href=「http:/www.sjfzxm.com/news/indexux.asp」の靴底＜a＞の前足部分の材料と防振体系材料の弾力性は、ランニング、ジャンプなどの活動に大きな影響を与えます。床を踏む時、材料は衝撃荷重の作用を受けて圧縮されます。床に緩衝する時、また衝撃を受けて再度圧縮します。その力学的な意味は二つがあります。（1）靴底は地上と人体の中間体であるため、人体にとって、靴底の弾力性のため、地面は人体に対する衝撃力を有効に緩衝することができます。下肢筋群の退譲性を適当に減少させて、後段の筋肉群の克制性作業に有利です。（2）エネルギー変換の角度から分析し、弾性のため、部分弾性ポテンシャルエネルギーを保存し、エネルギーの二次利用を実現し、後踏んだ時の後押し力を増加させる。＜/p＞
＜p＞靴の品質の大きさも運動能力に影響を与えます。靴は人体の付属物です。靴の品質が大きいほど、運動の過程で消費するエネルギーの累積も大きいです。足の運動の安全保護を保証する前提で、靴の重さを適当に減らすのはとても有効です。会社は100メートルの女子ジョーンズのために特別なかかとなしのランニングシューズはこの点を証明しました。＜/p＞
＜p＞2.足のシステムの整合性＜p＞
＜p＞靴足のシステムの整合性とは主に靴の内部構造、形状と人体の足の構造と形状の整合問題を指す。特に運動する時の足の変形の特徴と足の踏み方と着地の方式が違って、靴の中の異なっている部分の作用力に対して著しい運動項目の特徴と人体の個性の特徴があります。また、運動の際には足をより力強く伸ばすために、緩衝の際には足の圧力がより小さく、地震防止システムの設計はますます複雑になりがちですが、これは靴の底の高さを増加しやすくなり、靴の足の安定性を低下させ、足に運動の傷を負わせます。最後に、運動の中で靴の中の推測度も選手の快適さに影響します。運動の時に足に大量の熱と汗を放出します。一般的な運動の時、足は一時間に15ミリリットルぐらいの汗を生みます。激しい運動の時、足は一時間に30ミリリットルぐらいの汗を生みます。靴の材料の通気性がよくないと、熱と汗がすぐに解けなくなり、水泡や水苔などの病気になります。靴足システムは上記のいずれかの場所で調整しないと、運動靴の快適さに影響し、さらに運動構造に悪影響を与え、成績に影響を与えます。またエネルギーが戻ってきます。運動中に足を地面に落とすと、靴が圧力で変形してエネルギーを吸収します。人が歩いている間に靴のエネルギーを元に戻すことができます。この理論によれば、靴の底には二重の特性があります。＜/p＞
＜p＞3.運動防振靴の種類と力学分析＜/p＞
＜p＞（1）アメリカ最大のスポーツ——ナイキ（NIKE）＜p＞
＜p＞AIRMAXエアクッション耐震システムは、特殊なガスを高圧的に強靭な合成ゴム層に注入するもので、エアパッドの中のガスは外部の衝撃力によって流失することがなく、エアクッション内の圧力の異なる空気室は、異なるMAMAXAIRを提供し、異なる運動の必要に応じて提供します。ZOOMAIRエアーマット防振システムは、空気室内に弾性機能の良いナイロン立体織物を配置しています。何の継ぎ目もなく、表面が滑らかです。足を地面に近づけ、重心を低くして安定性を高めます。超薄型外形は中底材を使用して減少し、PHYLONを使用するのは中底部で、PU中底より軽いです。ガスケットの表面には継ぎ目がなく、他の50%以上の容量があります。空間を減らして、より大きな免震効果を交換します。TUBRAIRエアクッション耐震システムは、タコのようなパイプ状の空気室の設計で、空気室を相互に流通させ、足下の力をよりスムーズにし、着地時の安定度を高めます。SHOXショックは靴のかかとの部分にいくつかのCOLUMNSを取り付けました。これらのリターン柱に採用された特殊な高弾性発泡材料は一級方程式レースのサスペンションシステムの概念と一致しています。また、テクスチャが軽く、地面から伝わる衝撃力を吸収します。圧力を受けた初期は急速に足の動きを緩和して、素早く元の高度に回復する過程でまた動力を放出します。＜/p＞
＜p＞（2）アメリカ最古のスニーカーメーカー、リーボック＜p＞
＜p＞セルラー式エアーマット防振システムは、小蜂室のようないくつかの小さいエアバッグから構成されています。それぞれ独立したガス室で、ブロックの空気マットはハニカムのようです。各ガス室は運動時の足の分圧に耐えられます。足に対する圧力を分散させてバッファリングされます。DMXエアーマット防振システムは運動靴の前の足の裏に大気室があり、後の足の裏には大気室外があるほか、後のかかととと側のエアパッドが付いています。足の横転を防ぐことができます。その中でも緩衝式の空気調節弁は空気の流れをより安定させ、足の弓の筋肉を保護します。また、足首を捻挫しないように、かかとの反力を緩めて、脊椎、膝の圧迫を避けるために、かかとは弧型の斜め足の設計を採用して、かかとを先に着地させて、更にTUTP支持シートによって安定性を高めて、エアクッション室の空気の流れを通して、振動、ストレスと快適な機能を発揮します。＜/p＞
＜p＞（3）ドイツスポーツ用品の元老であるアディダス（ADIDAS）＜p＞
＜p＞トルクシステムは、同社が20世紀80年代に提出した「ジョギングの偏りを是正する」という理論に基づいています。この理論によれば、靴底の前手とかかとはねじり溝によって二つの部分に分けられています。折れた部分をねじり溝（またはねじり棒）といいます。トルク溝の存在によって、足は走る姿勢の必要に応じて、自然にねじりを発生させ、ねじり力の作用によって、ねじり角度を効果的に制御し、ねじり幅を一定の範囲にコントロールすることができます。ランニングが離れた時、ねじり棒は足のスイングによって曲げられ、レバー力を発生させ、回転角度を制御し、ジョギングのエネルギーをある程度増大させ、また足の捻りによる危害を補償することができます。トルクが発生した時、もし靴底が捻挫力による足首の「外傾」や「内傾」を阻止できないと、必然的に足を曲げます。そうすると、足の保護がなくなり、エネルギーが効果的に足に戻らなくなり、エネルギー消費が増大し、運動レベルの発揮に影響します。＜/p＞
＜p＞（4）ドイツ＜a href=「//www.sjfzxm.com/news/indexux.asp」スポーツ＜a＞用品商のプーマ（PUMA）。サッカーシューズの製作に独自の特徴があり、1954年に滑り止めシューズと足首を保護する靴が誕生しました。1960年に硫化粘着靴の表面と靴底を創始しました。70年代にPUMAはPUMAがPU多機能スパイクと取り外し可能な滑り止めシートを発売しました。サッカーシューズは弾力性があり、丈夫で、軽便です。80年代に初めに打ち換え可能な多機能サッカー靴を採用しました。＜/p＞
＜p＞（5）イタリアフィル＜p＞
＜p＞FILAは3 A特許（3 ACTIONシステム）を持っており、直向及び横方向の動きの必要性を満たしています。前の手のひら3 ACTIONは足の指を大切にしながら、適度な柔軟性を提供します。かかとの位置の3 ACTIONは、かかとが着地している時に受ける衝撃を守ることができます。足と独立した3 ACTIONは、足の動きによる揺れをより包容し、足の外傾を防ぎ、捻挫を低減します。透明閉塞型エアバッグは低周波衝撃を吸収し，高周波衝撃を吸収する形状を革新した。エアバッグ+コアは、長期的な衝撃軽減、超安定と効率的なエネルギー復帰を提供します。他にもFILAはF 1レースのような流線形外形靴型があり、空気抵抗を低減しています。ゴム（CMR）の中底、足の巣のゴムを圧縮して安定性を強化します。＜/p＞
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＜p＞（6）日本ミズノ（MIZUNNO）＜／p＞
＜p＞MIZUNOは革新的なウェーブ防振技術を採用しています。靴の前足と後足のかかとは圧縮ゴム（CMR）で作った波型で、しかも中空の靴底と靴底が靴底全体にくっついているので、圧縮ゴムの柔軟性を利用して運動中に着地した時の足への衝撃を有効に緩衝します。＜/p＞
＜p＞（7）アメリカ＜a href=「http:/www.sjfzxm.com/news/indexux.asp」＞コンバース（＜a＞CONVERSE）＜p＞
＜p＞CONVERSEはREACT減圧ダンパシステムを採用し、衝撃力を分散させ、中底部のオイルバッグ（中身はゴム固体）だけで1800ポンドの垂直衝撃力に耐えられます。また、CONVERSEは希少ガスヘリウムを充填したヘリウムガスケットもオリジナルである。ヘリウムは空気より7倍軽い（空気の質はヘリウムの7倍）ため、全体の耐震システムは靴自体の重さ負荷を軽減し、軽量性を高める。＜/p＞
＜p＞（8）その他のブランド。＜/p＞
＜p＞カイン（UMBROO）、ロット（LOTTO）、プリンス（PRINCE）、ヴィクトル（VICTOR）、（LINING）など他のスポーツメーカーはそれぞれ得意な分野にあります。サッカー、テニス、バドミントン、体操などはそれぞれ違った研究と貢献がありますが、これらに関わるタイプに過ぎません。＜/p＞
＜p＞（9）「ミズノ」と「匡威」のほかに、各種の耐震技術はすべて違った形でエアクッション技術を採用しています。高級車のエアバッグのように、様々な程度、形式と要求の足どり衝撃力が緩和され、エネルギーの回帰と足保護の機能があります。その中には多くの運動商が「靴の中の靴」技術を採用しています。つまり、中の靴は柔らかくて快適で、通気性の良い布地から作られています。外の靴は保護と耐摩耗性を提供するTPUフレームとナイロンネット布から構成されています。さまざまなクッション靴は足を保護する同時に必然的に足の裏を地面から離れる高さを比較的に高めて、それによって運動する時気楽に自由自在にコントロールする能力が比較的に下がることをさせて、しかも足の安定性の異なっている程度の下がること、“靴の中の靴”の技術は足の裏を地面から離れる距離を普通の靴より25%減らして、足が運動する時更に地面に接近することに利益があって、更に自由自在に運動の方向を変えて、足首を捻挫しません。「ミズノ」波防震と「匡威」油包防震設計はエアバッグ式運動靴が鋭いものに刺されて故障しやすい弱点を避けました。この二つの設計は異なる運動場の条件の下で運動する避震保護効果を満たしました。＜/p＞
＜p＞二、足の機能解剖特性と足の地震防止システムの構造分析＜p＞
＜p＞1.足首関節（ふくらはぎ関節から）冠軸に背中屈み、屈運動ができるほか、_が屈むと、骨滑車の狭い後部が広い関節嚢に入るため、垂直方向に軽い横方向（収、展）運動ができ、展活動角度はいずれも中位から20度離れます。足の甲の骨の間の関節は多く微動の関節で、関節と舟の関節と股の関節などの距離があって、その中の前二関節は運動する時足の内転と外転の足首の関節を使用することができて、内転、外転の角度はすべて中位の35度から離れます。運動する時、内転は通常曲げを伴っています。外反りは背中の屈みを伴っています。そのため、運動中に足首の関節が内転する時、足の裏の平面と地面の角度は35度で、足首の関節が外転する時、足の裏の平面と地面の角度は15度です。だから、運動靴の耐震システムの設計には、この一生の解剖特徴に従わなければならない。足がひっくり返る時の防振体は圧力の圧縮バッファリングを受ける時、靴の内底の内側と外側の受ける衝撃は違っています。防振体の変形度は大きく違っています。靴の中の底は圧力によって変形します。機能解剖から見ると、足首関節の外側の副靭帯は内側より弱く、足内反筋群は外反筋群より厚いので、足首が激しく動く時に、足首関節の内転が過剰になりやすく、外側の副靭帯が損傷します。同様に、足がひっくり返る時、靴の内部の底が圧力を受けて変形します（内側が低くて、外側が高いです）後に形成する傾斜面の平面と地面の角度は15度より大きくてはいけなくて、内側の副靭帯の損傷を防止します。＜/p＞
＜p＞2.指関節の活動範囲は水平足の上下45度以内です。そのため、運動靴の先端は指関節に位置しています。45度以上の曲りがないように注意してください。そうでないと、運動中の意外な傷害の中で、_足関節が捻挫される可能性があります。＜/p＞
＜p＞3.足の弓の部分の靴型の設計は生物力学原理に適合していなければならない。足と足の動きの安定性を維持し、足の中部、足のかかとが部分的に重点を負うことによる運動時や運動後の痛みと腱膜炎の発生を防止するために、足の付け根の部分の運動の原理に合致する。表1は、10名の足のマットレスの突起がある靴と足のマットレスのない突起靴の両方の状態で試しられた足の平均圧力値と体重の割合の比較です。＜/p＞
＜p＞靴型の設計上、足のマットレスが突起している状態で、人の前足の平均圧力は無足のマットレスが突起している状態の56.12%で、43.88%減少し、体重の割合は13.1%減少しました。人体の足の部分の平均圧力は無足クッション突起の226.86%で、126.86%増加し、体重の割合は30.3%増加しました。だから、足の弓のクッションの突起の設計は、前足と後足の圧力を分散させ、一部の圧力を足の弓の部分に移動させるのに役立ちます。これは前、後足の荷重を軽減し、足縦弓の支持力を強め、腱膜の張力を緩和し、足と部の運動の傷を予防するために後遺症を引き起こすことができます。生物力学の法則に合う設計方式です。＜/p＞
＜p＞4＜a href=「//www.sjfzxm.com/news/indexux.asp」。靴の先＜a＞適度にそげて、靴の先の着地面積を減らして、足先を保護する役割を果たします。かかとの厚みは、靴型のデザインに大きくして反り（12 mm～15 mm）を形成し、運動時に体を前傾させ、踵の腱を減らして怪我をします。かかとの部分が1 mm上がるごとに腱がゆるむ率は8%です。＜/p＞
＜p＞5.人間が正常に立っている時に、地面に足を触れた部分は、足と約50%の負荷がかかり、残りの50%は1-5_骨で耐える。しかし、立って歩く、走る、ジャンプなどの運動に移る時は、かかとが持ち上げて、体の重心は前に移動して、負荷は第2骨と第2節足の骨の底に集中します。そのため、運動靴の設計はこの機能解剖学の特徴に従わなければなりません。地震防止システムの設計には上記の特徴に従って、力を受ける点にはバッファ効果のより良い弾力性やクッション材料を設計して、運動の中で地面が足に対して力を受ける圧力を緩衝して、選手の足を保護します。＜/p＞
＜p＞三、実験研究分析＜/p＞
＜p＞1.陸毅しんなど、中国国家体育科学研究所-ドイツnovelpedar足裏圧力分布試験システムを採用して、人体の足の3つの異なる状態（すなわち裸足、普通の防振運動靴、全掌ガスケット防振運動靴を着用する）において、連続的に跳躍する過程を試みられて、足の裏の圧力、圧力の分布解析を行う。＜/p＞
＜p＞2.実験研究結果分析＜/p＞
＜p＞人体が縦跳びの時、裸足の状態で足の主要な着地点である前足のそれぞれの骨点及び親指と第2、3遠節のつま先の平均圧力値は明らかに足の他の部位より高く、特に親指は足の平均圧力の最も高い部位であり、各点の平均圧力分布の差が大きい。これは人体の跳躍過程において、着地力と起床力のほとんどが上記のように作用する。イメージ1.2の定性的分析によって、前足の各_骨点及び親指と第2、3遠節指点の平均圧力値は足の他の部位より高く、親指は足の平均圧力が一番高い部位であるが、各点の平均圧力は減少しており、分布差異性は明らかに小さくなっている。図1.3を定性的に分析すると、足裏平均圧力分布は図1.2と似ていることが分かるが、平均圧力分布領域から見ると、かかとの圧力分布範囲がより大きく、平均圧力値はより均衡に近い。＜/p＞
＜p＞3.実験研究のまとめ裸足と異なる種類の防振運動靴の状態における人体の連続縦跳過程における足底平均圧力分布の特徴についての定性的分析と比較によって、防振靴が効果的に縦跳時の外界からの足への衝撃を低減し、足の各部分に対するダメージを減少させ、筋肉、腱及び神経、血管のストレスを低減し、運動能力を高める効果があることがわかった。また、さまざまなタイプの防振運動靴は人体の足の防振効果に対して特別な違いがあります。＜/p＞
＜p＞四、結論＜/p＞
＜p＞1.スニーカーの機能要求。運動靴の性能に対する要求は二つの面に重点を置くべきです。一つは運動の機能を満足させることです。もう一つは選手の体力消耗を下げると同時に足の骨格腱に対して保護機能を持つことです。その中は運動靴のを含みます：（1）軽量化：靴の堅固さを確保する前提の下で品質を軽減して、エネルギー消耗を減らします。（2）通気性：靴は良い通気性と透水性が必要です。このため材料から着手する一方で、自動で吸気洗浄を行う循環底などの構造を採用しています。（3）弾力性：靴は良い弾力性が必要で、良好なジャンプを獲得するだけではなく、省エネ、蓄エネルギーの役割を果たすことができます。（4）制震：制震システムの制震機能を利用して運動の衝撃強度を減らすことができます。靴の空洞と足の形がよく合っています。ショックを軽減する効果があります。＜/p＞
＜p＞2.スニーカーの素材要求。（1）大底：スニーカーの大底の機能は足の裏を保護することであり、同時にばね、ブレーキ、滑り止め、ダンパーなどの役割を果たします。使用する材料は全ゴム、全塑、ゴム及びPUなどです。（2）底：多くの内底材はEVAを主体とするマイクロキャビティを使用している。（3）耐震システム：一般材料はガス（空気、ヘリウムなど）、液体、プラスチック、全塑、全ゴムなどを含む。（4）裏地：主に使われている材料は天然革、綿キャンバス、ナイロン織物、複合生地などです。＜/p＞
＜p＞3.スニーカーの弊害＜p＞
＜p＞スニーカーと旅行靴の底は平らで、塑性が高く、弾力性があり、青少年に走ったり、ジャンプしたりするのはある程度の緩衝作用があります。しかし、長期的に着用されている欠点は、内部温度と湿度の上昇により、足の靭帯が緩みやすくなり、足の裏がだんだん広くなり、長くなって足が平らになります。運動靴の材料の多くはゴム、プラスチック、スポンジ、ナイロン、キャンバスなどで、通気性は比較的に悪くて、汗の足は長い間この“閉鎖”の環境の下で、足の苔、皮膚炎、湿疹などの皮膚病を引き起こしやすいです。＜/p＞
＜p＞運動靴や旅行靴はほとんどかかとがないので、体の重心が平均的に足の裏に分布していることは保証できません。身体筋靭帯、骨格と脊柱を正常な位置と仕事状態に保つことはできません。青少年が着用した後、体の重心の変化によって、足の力が分散され、フットワークに影響を与えます。＜/p＞