底支持具
【課題】 ５００度〜１０００度の高温にも耐え得る耐熱靴用の底支持具を実現すること。
【課題手段】 底支持具を数百度以上の耐熱性のあるセラミックス製として、それを耐熱靴のソール底面に取り付けることにより、耐熱靴が数百度以上の高温にも耐え得るようにした。底支持具の耐高温性を高めるため、底支持具にネジ差込孔を貫通し、ネジ差込孔の底面側にネジ頭部収容部を形成することも、ネジ頭部収容部を、ネジ差込孔に差込まれたネジの頭部が底支持具の底面より内側まで入り込んでネジ頭部と底支持具の底面との間に断熱空間が形成される内径と深さにすることもできる。耐熱靴のソール底面に取り付けた底支持具の位置ずれ防止のためネジ差込孔を複数設けるのが好ましい。
【課題手段】 底支持具を数百度以上の耐熱性のあるセラミックス製として、それを耐熱靴のソール底面に取り付けることにより、耐熱靴が数百度以上の高温にも耐え得るようにした。底支持具の耐高温性を高めるため、底支持具にネジ差込孔を貫通し、ネジ差込孔の底面側にネジ頭部収容部を形成することも、ネジ頭部収容部を、ネジ差込孔に差込まれたネジの頭部が底支持具の底面より内側まで入り込んでネジ頭部と底支持具の底面との間に断熱空間が形成される内径と深さにすることもできる。耐熱靴のソール底面に取り付けた底支持具の位置ずれ防止のためネジ差込孔を複数設けるのが好ましい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
耐熱靴に取り付けて用いる底支持具に関し、特に、高炉・電炉等の炉前作業現場、鋳造作業時の高温床面、道路舗装工事現場、火災現場等、他の高温の作業現場での作業に従事する作業者が履くのに適する耐熱靴に取り付けて用いる底支持具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
道路舗装工事現場、火災現場等の高温場所での作業に使用される耐熱靴は従来からある。それはソールとアッパーが連結されており、ソールが耐熱性のあるニトリルゴム製、アッパーが革製又は耐熱シート製であり、ソール内面側に木やコルク等の芯材を配置固定してソールに断熱性と厚みを持たせてある。この耐熱靴を履くときは靴底の芯材の上に厚いフェルト製の中敷を敷いて、ソールの耐熱性と芯材や中敷の厚みと断熱性によって足場の高熱に耐え得るようにしてある。この耐熱靴を履けば例えば道路舗装工事現場のアスファルトのような２００度程度の熱に耐えて作業を行うことが可能となる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
前記従来の耐熱靴は高炉・電炉等の炉前作業現場や鋳造作業時の高温床面等、足場が５００度〜１０００度の高温になる作業現場では耐えられない。そのためそのような高温にも耐えうる耐熱靴の開発が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するために、本発明は、耐熱靴のソール底面に取り付けられる底支持具であって、数百度以上の耐熱性のあるセラミックス製であることを特徴とする底支持具を提供する。
【０００５】
なお、前記セラミックスはアルミナであってもよい。
【０００６】
また、前記底支持具はネジ差込孔が貫通され、ネジ差込孔の底面側にネジ頭部収容部が形成されていることが好ましい。
【０００７】
また、前記ネジ頭部収容部は、ネジ差込孔に差込まれたネジの頭部が底支持具の底面より内側まで入り込んでネジ頭部と底支持具の底面との間に断熱空間が形成される内径と深さであることが好ましい。
【０００８】
また、前記ネジ差込孔が複数設けられていることが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本件出願の底支持具は、比較的耐熱性に優れる。また耐熱靴に取り付けた際、靴内部への熱伝導が一比較的少ない。また、底支持具の交換が比較的容易である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態の一例を示す底面側斜視図。
【図２】図１に示す耐熱靴の断面説明図。
【図３】図１に示す耐熱靴の構成部材の分解説明図。
【図４】（ａ）は本発明の底支持具の一例を示す底面平面図、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ断面図、（ｃ）は（ｂ）Ａ部の詳細図。
【図５】耐熱靴を使用した試験の様子を示す説明図。
【図６】耐熱靴を使用した試験結果を示すグラフ。
【図７】（ａ）は耐熱靴の他の実施形態を示す底面図、（ｂ）は（ａ）の耐熱靴に使用するネジ係止具の一例を示す平面図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（実施形態１）
本発明の実施形態の一例を図面に基づいて説明する。この実施形態は図１、図２に示すようにソール１とアッパー２とが連結されている耐熱靴の場合であり、ソール底面３の踏付け側４と踵側５にボタン形状の耐熱性の底支持具６が取り付けられて耐熱性が確保され、アッパー２を耐熱材製として耐熱性が確保されている。
【００１２】
前記ソール１の内面側に図２のように、踏付け側のネジ係止具１０、踵側のネジ係止具１１、耐熱繊維シート１２、木芯１３、コルク製の芯板１４、パルプボード１５、不織布シート１６、フェルトの中敷１７が積層配置されている。
【００１３】
ソール１は耐熱性のあるニトリルゴム製であるが、それ限らず、歩行時の屈曲が確保される可撓性と、数百度以上の耐熱性が確保される材質であれば他の任意の材質製とすることができる。
【００１４】
図２、図３に示す踏付け側のネジ係止具１０はソール１の踏付け側４に、踵側のねじ係止具１１はソール１の踵側５に配置されている。両ネジ係止具１０、１１には金属板が使用されており、金属板にはネジ孔が切られている。両ネジ係止具１０、１１を金属板とすることにより、ソール１に突き刺さることのある釘や番線等の貫通を防止できるようにしてある（踏み抜き事故防止具としての機能を持たせてある）。金属板としては例えば厚さ０．４ｍｍ〜数ｍｍ程度のブリキ板を使用することができる。金属板は前記貫通を防止でき、歩行時に屈曲可能な可撓性が確保されれば他の厚さ、材質であってもよい。
【００１５】
図２、図３に示すように踏付け側のネジ係止具１０の上に配置固定された耐熱繊維シート１２には耐熱性を備えた耐熱繊維であれば任意のものを使用可能であるが、耐熱アラミド繊維、特に、帝人株式会社製の商品名「テイジンコーネックス（登録商標）」が適する。この耐熱繊維シート１２の耐熱性によってソール１を通して靴内に伝わる高熱から足を保護することが可能となる。図２、図３では耐熱繊維シート１２は踏付け側のネジ係止具１０の上にしか配置固定されていないが、踵側５も含めたソール内側の全面に配置固定することも可能である。
【００１６】
図２、図３に示すように踵側のネジ係止具１１の上に配置固定された木芯１３には踵側５の形状に合わせて加工した積層合板又は一枚板が使用されている。木芯１３は厚手に形成されて踵側が踏付け側よりも少し高くなるようにしてある。この木芯１３を備えることでソール１全体に厚みを持たせることができ耐熱性を向上させることもできる。図２に示すように木芯１３の前端面（踏まず側の面）に前方段差１３ａ、１３ｂ、１３ｃを形成し、木芯１３の後端面に後方段差１３ｄを形成すれば、その木芯１３とソール１の材料（例えばニトリルゴム）を加硫圧着すると、ソール１の内面がそれら段差形状に沿って成形されるため木芯１３が前方にも後方にも位置ずれしにくくなる。
【００１７】
図２、図３に示すように耐熱繊維シート１２の上には、コルク製の芯板１４が配置されており、この芯板１４の後端側（踏まず側）は前記木芯１３の前方突出部１８の上にオーバーラップして配置固定されている。この芯板１４を設けることでソール１全体に厚みを持たせることができ、熱伝導しにくくすることができる。芯板１４はコルク製に限らず例えば厚紙、樹脂等の可撓性のある任意の材質製とすることもできる。前記金属製のネジ係止具１０はこの芯板１４に切り込み溝を入れて、その溝に差込むようにすることもできる。
【００１８】
図２、図３に示すように木芯１３並びに芯板１４の上にはパルプボード１５が配置固定されている。パルプボード１５は厚紙を足型に切り抜いたボードである。このパルプボード１５の外形は図２に示すように、ソール１の外形よりも一回り小さくして、その外側にアッパー２の下端部の吊り込み代２６を内側に巻き込む空間を確保してある。
【００１９】
図２、図３に示すようにパルプボード１５の上には耐熱性不織布でパルプボード１５と相似形に成形された不織布シート１６が配置固定されている。
【００２０】
図２、図３に示すように不織布シート１６の上には弾性（クッション性）のある肉厚の中敷１７が敷かれている。中敷１７には例えば羊毛フェルト製のものを使用することができる。中敷１７を敷くことでソール１の底から靴内部への熱伝導が阻害されて靴内部への熱伝導が遮断され、履き心地も向上する。中敷１７は熱伝導の阻害、履き心地の面からは厚手のものを用いることが望ましい。この中敷１７は、不織布シート１６上に固定することもできる。
【００２１】
図１、図２に示すように、ソール１と連結されるアッパー２は筒部２０と甲部２１とからなる。筒部２０は図２に示すように表材２０ａと裏材２０ｂの間に耐熱繊維材２２が挟まれており、表材２０ａが耐熱製のあるアルミシート、裏材２０ｂが布製である。この耐熱繊維材２２にも耐熱性のある耐熱アラミド繊維をはじめとして各種材質製のものを使用できるが、例えば前記商品名「テイジンコーネックス（登録商標）」が特に適する。甲部２１は図２に示すように表材２１ａと裏材２１ｂの間に耐熱繊維材２２が挟まれており、表材２１ａが耐熱製のあるクロムなめしの床ベロア革、裏材２１ｂが布製である。床ベロア革は耐熱性と伸縮性に優れ加工もし易い。甲部２１の耐熱繊維材２２にも耐熱性のある耐熱アラミド繊維をはじめとして各種材質製のものを使用できるが、例えば前記商品名「テイジンコーネックス（登録商標）」が特に適する。
【００２２】
甲部２１の裏材２１ｂとその外側の耐熱繊維材２２の間には金属板のプロテクター２７が挟まれている。このプロテクター２７は靴を履いたときに爪先がカバーされて落下物等の荷重や衝撃から爪先を保護する。プロテクター２７にはＪＩＳ規格品を用いることが望ましい。プロテクター２７は甲部２１の先端形状に合わせて先方円弧状に形成されている。
【００２３】
図２に示すように前記甲部２１の下端周縁部は吊り込み代２６としてあり、吊り込み代２６の先方側は不織布シート１６と木芯１３との間に、後方側は不織布シート１６とコルク製の芯板１４との間に、夫々巻き込まれて（吊り込まれて）ソール１の内面との間に挟まれて固定されている。
【００２４】
図１、図２に示すようにソール底面３の踏付け側４と踵側５には耐熱性の底支持具６がネジ７で複数個ずつ固定されている。底支持具６は５００度（足場温度）以上の耐熱性（耐熱衝撃性）があればどのようなものでも使用可能であるが、エンジニアセラミックス製のものが適する。底支持具６は、例えば径が２２ｍｍ、高さが９ｍｍのものを使用することができるが、作業者が履いた際にソール底面３が沈み込んで接地しない限り、任意の径及び高さとすることができる。底支持具６の形状は円盤状（ボタン状）であり踏付け側４と踵側５の所望位置に取り付けられている。底支持具６の配列パターン及び取付け数は図示したものに限らず任意とすることができるが、ソール底面３の外周寄りの位置に取り付けて靴が横に傾きにくくなるようにするのがよい。靴が横に傾いてソール底面３の外周縁部が高熱の足場に接触するとソール底面３が溶解して煙が発生したりソール底面３が熱損したりすることがある。
【００２５】
図４（ａ、ｂ）に示す底支持具６はセラミックス製の円盤状であり、中心部にネジ差込孔３０が貫通されている。ネジ差込孔３０の底面側にはそれに差込まれたネジ７の頭部３１が内部まで入り込み可能なネジ頭部収容部３０ａが形成されている。ネジ頭部収容部３０ａはネジ頭部３１が底支持具６の底面よりも内側まで収容されて、底支持具６の底面とネジ頭部３１下面との間に断熱空間３２が形成される内径と深さにしてある。この場合、図４（ｂ）に示すようにネジ頭部収容部３０ａの奥側内周面３０ｂは裾広がりのテーパ面にしてあるが、床接地側内周面３０ｃは縮径しないストレートにすることにより、床接地面側までテーパ面とする場合よりも底支持具６の接地面積を広くして底支持具６を滑りにくくしてある。底支持具６の底面にはリング状の凹部３３を、ネジ差込孔３０を中心に同心円状に二本形成して、底支持具６に滑り止め機能と断熱機能を持たせてある。また、この凹部３３を形成することで底支持具６が熱膨張で割れにくくなるようにしてある。底支持具６の底面外周縁の外側エッジＲ１及び前記凹部３３の内側エッジＲ２は全周が面取りされて欠損し難くしてある。このとき、Ｒが大きすぎると底支持具６の接地面積が減少して滑りやすくなり、Ｒが小さすぎると底支持具６が欠損し易くなるため、Ｒは０．３〜３とすることが望ましい。底支持具６のセラミックスとしてはアルミナセラミックス（Ａｌ2Ｏ3：耐熱衝撃性約５５０〜７００度）が、耐熱性及びコストの面から望ましいが、ジルコニアセラミックス（ＺｒＯ2：耐熱衝撃性約５００度）、チッ化珪素セラミックス（Ｓｉ3Ｎ4：耐熱衝撃性１０００度以上）、炭化珪素セラミックス（ＳｉＣ：耐熱衝撃性約９００度）等、他の任意のエンジニアリングセラミックスを使用することも可能である。また、底支持具６はビッカース硬度１０ＧＰａ以上のものが望ましく、それにすれば床面がレンガ等であっても磨耗しにくい。底支持具６の底面に形成される凹部３３はリング状に限らず、滑り止め機能や放熱機能があれば他の任意の形状、幅、深さとすることができる。
【００２６】
底支持具６の取付けに使用されるネジ７は図２に示すようなネジである。この実施形態では頭部３１が平らなものが使用されている。ネジ７は底支持具６の底面からソール１を貫通でき、金属製の踏付け側のネジ係止具１０又は踵側のネジ係止具１１にねじ込んで底支持具６を固定できるものであれば図示したものに限らず任意形状、構造のものを用いることができる。
【００２７】
ネジ７によって底支持具６をソール底面３に取り付けるには、ネジ７をねじ込む前に、予め、ソール１に下孔を、ネジ係止具１０、１１にネジ孔を開け、その下孔内及びネジ孔に接着剤を注入しておき、ネジ係止具１０、１１の上面に接着剤を盛り付けておく。また、底支持具６のネジ差込孔３０内にも接着剤を注入しておく。この状態で底支持具６の底からネジ差込孔３０にネジ７を差し込み（ネジ差込孔３０内の接着剤にねじ込み）、ネジ差込孔３０を貫通してソール１の下孔からネジ係止具１０、１１のネジ孔にねじ込み、更にはネジ係止具１０、１１の上面に盛り付けてある接着剤にまでねじ込み、そのネジ７の周囲に残った接着剤を加熱硬化させてネジ７が緩まないように固定する。接着剤としては１５０度程度の高温で加熱硬化し、硬化後は１２００度〜１３００度程度の高温にも耐えられる加熱硬化型の耐熱性無機接着剤を用いるのがよい。加熱硬化型の耐熱性無機接着剤としては例えば東亞合成株式会社製の商品名「アロンセラミック」等がある。ネジ７によって底支持具６がソール底面３に固定されると、ネジ頭部３１がネジ差込孔３０のネジ頭部収容部３０ａ内に入りこみ、ネジ頭部３１と底支持具６の底面との間に断熱空間３２が形成される。この断熱空間３２はそのままでも断熱機能があるが、必要であれば断熱空間３２に前記接着剤を充填して加熱硬化させ、ネジ頭部３１を底支持具６内に埋め込むこともできる。これによっても耐熱効果が向上する。
【００２８】
（本発明の底支持具の使用試験例）
本発明の底支持具の一例を用いた耐熱靴を履いて耐熱試験を行なった。この耐熱試験は図５に示すように耐熱靴を履いた試験者を、溶鉱炉などの高熱炉から引き出した台座（床面温度５７０〜５８０度）上にのせて耐熱靴内の温度変化を測定する試験である。以下にその試験内容を図５に、試験結果を図６に示す。
【００２９】
〔試験内容〕
１．温度測定位置
（１）靴内部：爪先、親指付根、踵、ソール内部（全て右足）
（２）その他：床（足場）温度、雰囲気温度（作業者腰付近、但し炉前服内側）
２．測定手順
（１）熱電対のセット
（ａ）熱電対を上記した靴内部の所定位置に取付ける。
（ｂ）データロガーの設定を確認し、熱電対をデータロガーに取付ける。
（ｃ）台座表面温度測定用熱電対（シース径１．６ｍｍφ）以外の熱電対シース（１ｍｍφ）を１ｍ間隔程度で束ねる。
（ｄ）試験者が耐熱性靴を装着した後、束ねたシースを一旦試験者の腰位置で留める。
（ｅ）データロガーを所定の位置に接地する。
（ｆ）記録を開始し、熱電対及びデータロガーの設定を再確認する。
（ｇ）試験を開始する。
（２）温度測定
（ａ）炉内の台座を引き出して停止させた後に、試験者は台座表面温度測定用の熱電対を台座に固定する。
（ｂ）被験者は台座の上に乗って所定の作業を行う。
（ｃ）束ねた熱電対は試験者若しくは助勢者（図示しない）が試験作業の妨げとならないようにシースをコントロールする。
（３）試験の終了
（ａ）各部分の温度変化を確認しながら測定終了時期を決定する。但し靴または試験者に異常が表れたときはただちに試験を終了する。
（ｂ）データを保存する。
【００３０】
〔試験結果〕
図６に温度測定結果をグラフで示した。
（１）温度測定は、通常のルーティン作業（約３０秒間）と、台座の上で行う試験用作業（約６０秒間）の連続で実施した。
（２）試験中の台座の床面温度は５７０〜５８０度であった。
（３）靴内部温度は、試験作業中は体温程度であったが、試験終了後には爪先の温度が約４０度までしか上昇しなかった。
（４）ソール内部温度は作業者が台座の床面に乗ったことと同期して温度が上昇していた。試験終了後も温度は上昇し続け、試験終了後、約３分後に最高温度７０度となった。
【００３１】
〔まとめ〕
試験の結果、靴内部温度の上昇は僅かであり、ソール底面も床面に直接触れてしまった部分以外は健全な状態が保たれ、底支持具の採用効果が顕著に現れている。
【００３２】
（実施形態２）
本発明における底支持具６は実施形態１のボタン状（円盤状）に限らず任意の形状にすることができ、例えば、図７（ａ）に示すような細長板状、円弧の板状とか図示されていない馬蹄形等とすることもできる。図７（ａ）に示す細長板状や円弧板状の場合は一つの底支持具６にネジ差込孔３０を二以上開口し、それらネジ差込孔３０にネジ７を差し込んでソール１に固定することにより底支持具６の位置ずれを防止することができる。一つの底支持具６に二以上のネジ差込孔３０を開口する位置ずれ防止構造は、図１に示す円盤状の底支持具６にも採用できる。その場合は二以上形成できるように一つのネジ差込孔３０を小さくするか、二以上のネジ差込孔３０を形成できる程度に底支持具６の直径を大きくする。
【００３３】
図７（ａ）の円弧状の底支持具６はソール底面３の爪先側周縁部や踵側周縁部などに取り付けると足場の上を歩行してもソール底面３の爪先や踵が高熱の足場に接触せず、接触による熱損が発生しない。底支持具６をソール底面３の幅方向両側縁部と同形にし、それをソール底面３の幅方向両側縁部に取り付けると靴が傾きにくくなり、ソール底面３の幅方向両側縁部が高熱の足場に接触し難くなって幅方向両側縁部も熱損しない。甲部２１のプロテクター２７の上に重量物が落下するとソール１の底支持具６周辺が沈み込んで（縮んで）ソール底面３の爪先側が足場に接触し易くなるが、図７（ａ）のように円弧状の底支持具６は表面積が大きいためそれを爪先部分に取り付けると前記のように重量物が落下してもソール底面３の爪先側が沈み込みにくくなり足場へ接触し難くなり、熱損が防止される。
【００３４】
この耐熱靴では甲部２１のプロテクター２７の上に重量物が落下すると、ソール１の踏付け側ネジ係止具１０、耐熱繊維シート１２、芯板１４、パルプボード１５、不織布シート１６、中敷１７が底支持具６によって突き上げられてプロテクター２７と中敷１７との間の隙間が小さくなり、足を損傷するおそれもあるが、本実施形態の耐熱靴では図７（ａ）の円弧状の底支持具６は表面積が大きく、プロテクター２７の外周支持部２７ａ（図２）が支えられるので、重量物が落下してもプロテクター２７と中敷１７の隙間が指の関節部分の厚さ（ＪＩＳ規格では最大１５ｍｍ程度）以上に確保され、指が損傷しにくくなる。
【００３５】
図２に示すように円弧状の底支持具６をソール底面３の爪先部や踵部に取付ける場合は、図２に示したネジ係止具１０、１１として図７（ｂ）に示すようにネジ止め部分４０が爪先側又は踵側へ突出しているものを使用し、その突出部分にネジ７をねじ込むことにより底支持具６をソール底面３に固定することができる。図７（ｂ）に示すネジ係止具１０、１１を使用すれば、円弧状の底支持具６ではなく、円盤状の底支持具６をソール底面３の爪先側周縁部や踵側周縁部に固定することもできる。
【００３６】
（実施形態３）
ネジ止め具は金属板ではなく、ナットやナット状のものを使用することもでき、それをソール１やその内面側に内蔵しておき、それにネジ７をねじ込んで底支持具６をソール底面３に固定することもできる。
【００３７】
（実施形態４）
ソール底面３への底支持具６の固定は前記実施形態のようにネジ７で固定するのではなく、可能であれば接着剤による固定とすることもできる。この場合は接着剤として加熱硬化型の耐熱性無機接着剤、例えば東亞合成株式会社製の商品名「アロンセラミック」等を使用することができる。
【００３８】
（その他の実施形態）
耐熱靴は、ソールの内部構造や素材等は、前記したもの以外であってもよい。例えば部品を省略、追加、変更したり積層順を変えたりすることもできる。また、アッパーの構造や素材も同様に前記したものに限らず任意の構造や素材とすることができる。
【００３９】
ソール底面には表面をアルミシートで被覆した耐熱繊維材を貼り付けることも出来る。この場合、貼り付けた耐熱繊維材の上から前記底支持具を取り付けるのがよい。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
一例として図示した耐熱靴はアッパー付きのものであるが、耐熱靴はアッパーの無いものとか、有っても他の構造、素材、形状のものであってもよい。耐熱靴は耐冷靴として使用したり、他の用途の安全靴に応用することもできる。
【符号の説明】
【００４１】
１ ソール
２ アッパー
３ ソール底面
４ 踏付け側
５ 踵側
６ 底支持具
７ ネジ
１０ 踏付け側ネジ係止具
１１ 踵側ネジ係止具
１２ 耐熱繊維シート
１３ 木芯
１４ 芯板
１５ パルプボード
１６ 不織布シート
１７ 中敷
２０ 筒部
２１ 甲部
２２ 耐熱繊維材
２７ プロテクター
２７ａ 外周支持部
３０ ネジ差込孔
３０ａ ネジ頭部収容部
３０ｂ 奥側内周面
３０ｃ 床接地側内周面
３１ （ネジ）頭部
３２ 断熱空間
【技術分野】
【０００１】
耐熱靴に取り付けて用いる底支持具に関し、特に、高炉・電炉等の炉前作業現場、鋳造作業時の高温床面、道路舗装工事現場、火災現場等、他の高温の作業現場での作業に従事する作業者が履くのに適する耐熱靴に取り付けて用いる底支持具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
道路舗装工事現場、火災現場等の高温場所での作業に使用される耐熱靴は従来からある。それはソールとアッパーが連結されており、ソールが耐熱性のあるニトリルゴム製、アッパーが革製又は耐熱シート製であり、ソール内面側に木やコルク等の芯材を配置固定してソールに断熱性と厚みを持たせてある。この耐熱靴を履くときは靴底の芯材の上に厚いフェルト製の中敷を敷いて、ソールの耐熱性と芯材や中敷の厚みと断熱性によって足場の高熱に耐え得るようにしてある。この耐熱靴を履けば例えば道路舗装工事現場のアスファルトのような２００度程度の熱に耐えて作業を行うことが可能となる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
前記従来の耐熱靴は高炉・電炉等の炉前作業現場や鋳造作業時の高温床面等、足場が５００度〜１０００度の高温になる作業現場では耐えられない。そのためそのような高温にも耐えうる耐熱靴の開発が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するために、本発明は、耐熱靴のソール底面に取り付けられる底支持具であって、数百度以上の耐熱性のあるセラミックス製であることを特徴とする底支持具を提供する。
【０００５】
なお、前記セラミックスはアルミナであってもよい。
【０００６】
また、前記底支持具はネジ差込孔が貫通され、ネジ差込孔の底面側にネジ頭部収容部が形成されていることが好ましい。
【０００７】
また、前記ネジ頭部収容部は、ネジ差込孔に差込まれたネジの頭部が底支持具の底面より内側まで入り込んでネジ頭部と底支持具の底面との間に断熱空間が形成される内径と深さであることが好ましい。
【０００８】
また、前記ネジ差込孔が複数設けられていることが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本件出願の底支持具は、比較的耐熱性に優れる。また耐熱靴に取り付けた際、靴内部への熱伝導が一比較的少ない。また、底支持具の交換が比較的容易である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態の一例を示す底面側斜視図。
【図２】図１に示す耐熱靴の断面説明図。
【図３】図１に示す耐熱靴の構成部材の分解説明図。
【図４】（ａ）は本発明の底支持具の一例を示す底面平面図、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ断面図、（ｃ）は（ｂ）Ａ部の詳細図。
【図５】耐熱靴を使用した試験の様子を示す説明図。
【図６】耐熱靴を使用した試験結果を示すグラフ。
【図７】（ａ）は耐熱靴の他の実施形態を示す底面図、（ｂ）は（ａ）の耐熱靴に使用するネジ係止具の一例を示す平面図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（実施形態１）
本発明の実施形態の一例を図面に基づいて説明する。この実施形態は図１、図２に示すようにソール１とアッパー２とが連結されている耐熱靴の場合であり、ソール底面３の踏付け側４と踵側５にボタン形状の耐熱性の底支持具６が取り付けられて耐熱性が確保され、アッパー２を耐熱材製として耐熱性が確保されている。
【００１２】
前記ソール１の内面側に図２のように、踏付け側のネジ係止具１０、踵側のネジ係止具１１、耐熱繊維シート１２、木芯１３、コルク製の芯板１４、パルプボード１５、不織布シート１６、フェルトの中敷１７が積層配置されている。
【００１３】
ソール１は耐熱性のあるニトリルゴム製であるが、それ限らず、歩行時の屈曲が確保される可撓性と、数百度以上の耐熱性が確保される材質であれば他の任意の材質製とすることができる。
【００１４】
図２、図３に示す踏付け側のネジ係止具１０はソール１の踏付け側４に、踵側のねじ係止具１１はソール１の踵側５に配置されている。両ネジ係止具１０、１１には金属板が使用されており、金属板にはネジ孔が切られている。両ネジ係止具１０、１１を金属板とすることにより、ソール１に突き刺さることのある釘や番線等の貫通を防止できるようにしてある（踏み抜き事故防止具としての機能を持たせてある）。金属板としては例えば厚さ０．４ｍｍ〜数ｍｍ程度のブリキ板を使用することができる。金属板は前記貫通を防止でき、歩行時に屈曲可能な可撓性が確保されれば他の厚さ、材質であってもよい。
【００１５】
図２、図３に示すように踏付け側のネジ係止具１０の上に配置固定された耐熱繊維シート１２には耐熱性を備えた耐熱繊維であれば任意のものを使用可能であるが、耐熱アラミド繊維、特に、帝人株式会社製の商品名「テイジンコーネックス（登録商標）」が適する。この耐熱繊維シート１２の耐熱性によってソール１を通して靴内に伝わる高熱から足を保護することが可能となる。図２、図３では耐熱繊維シート１２は踏付け側のネジ係止具１０の上にしか配置固定されていないが、踵側５も含めたソール内側の全面に配置固定することも可能である。
【００１６】
図２、図３に示すように踵側のネジ係止具１１の上に配置固定された木芯１３には踵側５の形状に合わせて加工した積層合板又は一枚板が使用されている。木芯１３は厚手に形成されて踵側が踏付け側よりも少し高くなるようにしてある。この木芯１３を備えることでソール１全体に厚みを持たせることができ耐熱性を向上させることもできる。図２に示すように木芯１３の前端面（踏まず側の面）に前方段差１３ａ、１３ｂ、１３ｃを形成し、木芯１３の後端面に後方段差１３ｄを形成すれば、その木芯１３とソール１の材料（例えばニトリルゴム）を加硫圧着すると、ソール１の内面がそれら段差形状に沿って成形されるため木芯１３が前方にも後方にも位置ずれしにくくなる。
【００１７】
図２、図３に示すように耐熱繊維シート１２の上には、コルク製の芯板１４が配置されており、この芯板１４の後端側（踏まず側）は前記木芯１３の前方突出部１８の上にオーバーラップして配置固定されている。この芯板１４を設けることでソール１全体に厚みを持たせることができ、熱伝導しにくくすることができる。芯板１４はコルク製に限らず例えば厚紙、樹脂等の可撓性のある任意の材質製とすることもできる。前記金属製のネジ係止具１０はこの芯板１４に切り込み溝を入れて、その溝に差込むようにすることもできる。
【００１８】
図２、図３に示すように木芯１３並びに芯板１４の上にはパルプボード１５が配置固定されている。パルプボード１５は厚紙を足型に切り抜いたボードである。このパルプボード１５の外形は図２に示すように、ソール１の外形よりも一回り小さくして、その外側にアッパー２の下端部の吊り込み代２６を内側に巻き込む空間を確保してある。
【００１９】
図２、図３に示すようにパルプボード１５の上には耐熱性不織布でパルプボード１５と相似形に成形された不織布シート１６が配置固定されている。
【００２０】
図２、図３に示すように不織布シート１６の上には弾性（クッション性）のある肉厚の中敷１７が敷かれている。中敷１７には例えば羊毛フェルト製のものを使用することができる。中敷１７を敷くことでソール１の底から靴内部への熱伝導が阻害されて靴内部への熱伝導が遮断され、履き心地も向上する。中敷１７は熱伝導の阻害、履き心地の面からは厚手のものを用いることが望ましい。この中敷１７は、不織布シート１６上に固定することもできる。
【００２１】
図１、図２に示すように、ソール１と連結されるアッパー２は筒部２０と甲部２１とからなる。筒部２０は図２に示すように表材２０ａと裏材２０ｂの間に耐熱繊維材２２が挟まれており、表材２０ａが耐熱製のあるアルミシート、裏材２０ｂが布製である。この耐熱繊維材２２にも耐熱性のある耐熱アラミド繊維をはじめとして各種材質製のものを使用できるが、例えば前記商品名「テイジンコーネックス（登録商標）」が特に適する。甲部２１は図２に示すように表材２１ａと裏材２１ｂの間に耐熱繊維材２２が挟まれており、表材２１ａが耐熱製のあるクロムなめしの床ベロア革、裏材２１ｂが布製である。床ベロア革は耐熱性と伸縮性に優れ加工もし易い。甲部２１の耐熱繊維材２２にも耐熱性のある耐熱アラミド繊維をはじめとして各種材質製のものを使用できるが、例えば前記商品名「テイジンコーネックス（登録商標）」が特に適する。
【００２２】
甲部２１の裏材２１ｂとその外側の耐熱繊維材２２の間には金属板のプロテクター２７が挟まれている。このプロテクター２７は靴を履いたときに爪先がカバーされて落下物等の荷重や衝撃から爪先を保護する。プロテクター２７にはＪＩＳ規格品を用いることが望ましい。プロテクター２７は甲部２１の先端形状に合わせて先方円弧状に形成されている。
【００２３】
図２に示すように前記甲部２１の下端周縁部は吊り込み代２６としてあり、吊り込み代２６の先方側は不織布シート１６と木芯１３との間に、後方側は不織布シート１６とコルク製の芯板１４との間に、夫々巻き込まれて（吊り込まれて）ソール１の内面との間に挟まれて固定されている。
【００２４】
図１、図２に示すようにソール底面３の踏付け側４と踵側５には耐熱性の底支持具６がネジ７で複数個ずつ固定されている。底支持具６は５００度（足場温度）以上の耐熱性（耐熱衝撃性）があればどのようなものでも使用可能であるが、エンジニアセラミックス製のものが適する。底支持具６は、例えば径が２２ｍｍ、高さが９ｍｍのものを使用することができるが、作業者が履いた際にソール底面３が沈み込んで接地しない限り、任意の径及び高さとすることができる。底支持具６の形状は円盤状（ボタン状）であり踏付け側４と踵側５の所望位置に取り付けられている。底支持具６の配列パターン及び取付け数は図示したものに限らず任意とすることができるが、ソール底面３の外周寄りの位置に取り付けて靴が横に傾きにくくなるようにするのがよい。靴が横に傾いてソール底面３の外周縁部が高熱の足場に接触するとソール底面３が溶解して煙が発生したりソール底面３が熱損したりすることがある。
【００２５】
図４（ａ、ｂ）に示す底支持具６はセラミックス製の円盤状であり、中心部にネジ差込孔３０が貫通されている。ネジ差込孔３０の底面側にはそれに差込まれたネジ７の頭部３１が内部まで入り込み可能なネジ頭部収容部３０ａが形成されている。ネジ頭部収容部３０ａはネジ頭部３１が底支持具６の底面よりも内側まで収容されて、底支持具６の底面とネジ頭部３１下面との間に断熱空間３２が形成される内径と深さにしてある。この場合、図４（ｂ）に示すようにネジ頭部収容部３０ａの奥側内周面３０ｂは裾広がりのテーパ面にしてあるが、床接地側内周面３０ｃは縮径しないストレートにすることにより、床接地面側までテーパ面とする場合よりも底支持具６の接地面積を広くして底支持具６を滑りにくくしてある。底支持具６の底面にはリング状の凹部３３を、ネジ差込孔３０を中心に同心円状に二本形成して、底支持具６に滑り止め機能と断熱機能を持たせてある。また、この凹部３３を形成することで底支持具６が熱膨張で割れにくくなるようにしてある。底支持具６の底面外周縁の外側エッジＲ１及び前記凹部３３の内側エッジＲ２は全周が面取りされて欠損し難くしてある。このとき、Ｒが大きすぎると底支持具６の接地面積が減少して滑りやすくなり、Ｒが小さすぎると底支持具６が欠損し易くなるため、Ｒは０．３〜３とすることが望ましい。底支持具６のセラミックスとしてはアルミナセラミックス（Ａｌ2Ｏ3：耐熱衝撃性約５５０〜７００度）が、耐熱性及びコストの面から望ましいが、ジルコニアセラミックス（ＺｒＯ2：耐熱衝撃性約５００度）、チッ化珪素セラミックス（Ｓｉ3Ｎ4：耐熱衝撃性１０００度以上）、炭化珪素セラミックス（ＳｉＣ：耐熱衝撃性約９００度）等、他の任意のエンジニアリングセラミックスを使用することも可能である。また、底支持具６はビッカース硬度１０ＧＰａ以上のものが望ましく、それにすれば床面がレンガ等であっても磨耗しにくい。底支持具６の底面に形成される凹部３３はリング状に限らず、滑り止め機能や放熱機能があれば他の任意の形状、幅、深さとすることができる。
【００２６】
底支持具６の取付けに使用されるネジ７は図２に示すようなネジである。この実施形態では頭部３１が平らなものが使用されている。ネジ７は底支持具６の底面からソール１を貫通でき、金属製の踏付け側のネジ係止具１０又は踵側のネジ係止具１１にねじ込んで底支持具６を固定できるものであれば図示したものに限らず任意形状、構造のものを用いることができる。
【００２７】
ネジ７によって底支持具６をソール底面３に取り付けるには、ネジ７をねじ込む前に、予め、ソール１に下孔を、ネジ係止具１０、１１にネジ孔を開け、その下孔内及びネジ孔に接着剤を注入しておき、ネジ係止具１０、１１の上面に接着剤を盛り付けておく。また、底支持具６のネジ差込孔３０内にも接着剤を注入しておく。この状態で底支持具６の底からネジ差込孔３０にネジ７を差し込み（ネジ差込孔３０内の接着剤にねじ込み）、ネジ差込孔３０を貫通してソール１の下孔からネジ係止具１０、１１のネジ孔にねじ込み、更にはネジ係止具１０、１１の上面に盛り付けてある接着剤にまでねじ込み、そのネジ７の周囲に残った接着剤を加熱硬化させてネジ７が緩まないように固定する。接着剤としては１５０度程度の高温で加熱硬化し、硬化後は１２００度〜１３００度程度の高温にも耐えられる加熱硬化型の耐熱性無機接着剤を用いるのがよい。加熱硬化型の耐熱性無機接着剤としては例えば東亞合成株式会社製の商品名「アロンセラミック」等がある。ネジ７によって底支持具６がソール底面３に固定されると、ネジ頭部３１がネジ差込孔３０のネジ頭部収容部３０ａ内に入りこみ、ネジ頭部３１と底支持具６の底面との間に断熱空間３２が形成される。この断熱空間３２はそのままでも断熱機能があるが、必要であれば断熱空間３２に前記接着剤を充填して加熱硬化させ、ネジ頭部３１を底支持具６内に埋め込むこともできる。これによっても耐熱効果が向上する。
【００２８】
（本発明の底支持具の使用試験例）
本発明の底支持具の一例を用いた耐熱靴を履いて耐熱試験を行なった。この耐熱試験は図５に示すように耐熱靴を履いた試験者を、溶鉱炉などの高熱炉から引き出した台座（床面温度５７０〜５８０度）上にのせて耐熱靴内の温度変化を測定する試験である。以下にその試験内容を図５に、試験結果を図６に示す。
【００２９】
〔試験内容〕
１．温度測定位置
（１）靴内部：爪先、親指付根、踵、ソール内部（全て右足）
（２）その他：床（足場）温度、雰囲気温度（作業者腰付近、但し炉前服内側）
２．測定手順
（１）熱電対のセット
（ａ）熱電対を上記した靴内部の所定位置に取付ける。
（ｂ）データロガーの設定を確認し、熱電対をデータロガーに取付ける。
（ｃ）台座表面温度測定用熱電対（シース径１．６ｍｍφ）以外の熱電対シース（１ｍｍφ）を１ｍ間隔程度で束ねる。
（ｄ）試験者が耐熱性靴を装着した後、束ねたシースを一旦試験者の腰位置で留める。
（ｅ）データロガーを所定の位置に接地する。
（ｆ）記録を開始し、熱電対及びデータロガーの設定を再確認する。
（ｇ）試験を開始する。
（２）温度測定
（ａ）炉内の台座を引き出して停止させた後に、試験者は台座表面温度測定用の熱電対を台座に固定する。
（ｂ）被験者は台座の上に乗って所定の作業を行う。
（ｃ）束ねた熱電対は試験者若しくは助勢者（図示しない）が試験作業の妨げとならないようにシースをコントロールする。
（３）試験の終了
（ａ）各部分の温度変化を確認しながら測定終了時期を決定する。但し靴または試験者に異常が表れたときはただちに試験を終了する。
（ｂ）データを保存する。
【００３０】
〔試験結果〕
図６に温度測定結果をグラフで示した。
（１）温度測定は、通常のルーティン作業（約３０秒間）と、台座の上で行う試験用作業（約６０秒間）の連続で実施した。
（２）試験中の台座の床面温度は５７０〜５８０度であった。
（３）靴内部温度は、試験作業中は体温程度であったが、試験終了後には爪先の温度が約４０度までしか上昇しなかった。
（４）ソール内部温度は作業者が台座の床面に乗ったことと同期して温度が上昇していた。試験終了後も温度は上昇し続け、試験終了後、約３分後に最高温度７０度となった。
【００３１】
〔まとめ〕
試験の結果、靴内部温度の上昇は僅かであり、ソール底面も床面に直接触れてしまった部分以外は健全な状態が保たれ、底支持具の採用効果が顕著に現れている。
【００３２】
（実施形態２）
本発明における底支持具６は実施形態１のボタン状（円盤状）に限らず任意の形状にすることができ、例えば、図７（ａ）に示すような細長板状、円弧の板状とか図示されていない馬蹄形等とすることもできる。図７（ａ）に示す細長板状や円弧板状の場合は一つの底支持具６にネジ差込孔３０を二以上開口し、それらネジ差込孔３０にネジ７を差し込んでソール１に固定することにより底支持具６の位置ずれを防止することができる。一つの底支持具６に二以上のネジ差込孔３０を開口する位置ずれ防止構造は、図１に示す円盤状の底支持具６にも採用できる。その場合は二以上形成できるように一つのネジ差込孔３０を小さくするか、二以上のネジ差込孔３０を形成できる程度に底支持具６の直径を大きくする。
【００３３】
図７（ａ）の円弧状の底支持具６はソール底面３の爪先側周縁部や踵側周縁部などに取り付けると足場の上を歩行してもソール底面３の爪先や踵が高熱の足場に接触せず、接触による熱損が発生しない。底支持具６をソール底面３の幅方向両側縁部と同形にし、それをソール底面３の幅方向両側縁部に取り付けると靴が傾きにくくなり、ソール底面３の幅方向両側縁部が高熱の足場に接触し難くなって幅方向両側縁部も熱損しない。甲部２１のプロテクター２７の上に重量物が落下するとソール１の底支持具６周辺が沈み込んで（縮んで）ソール底面３の爪先側が足場に接触し易くなるが、図７（ａ）のように円弧状の底支持具６は表面積が大きいためそれを爪先部分に取り付けると前記のように重量物が落下してもソール底面３の爪先側が沈み込みにくくなり足場へ接触し難くなり、熱損が防止される。
【００３４】
この耐熱靴では甲部２１のプロテクター２７の上に重量物が落下すると、ソール１の踏付け側ネジ係止具１０、耐熱繊維シート１２、芯板１４、パルプボード１５、不織布シート１６、中敷１７が底支持具６によって突き上げられてプロテクター２７と中敷１７との間の隙間が小さくなり、足を損傷するおそれもあるが、本実施形態の耐熱靴では図７（ａ）の円弧状の底支持具６は表面積が大きく、プロテクター２７の外周支持部２７ａ（図２）が支えられるので、重量物が落下してもプロテクター２７と中敷１７の隙間が指の関節部分の厚さ（ＪＩＳ規格では最大１５ｍｍ程度）以上に確保され、指が損傷しにくくなる。
【００３５】
図２に示すように円弧状の底支持具６をソール底面３の爪先部や踵部に取付ける場合は、図２に示したネジ係止具１０、１１として図７（ｂ）に示すようにネジ止め部分４０が爪先側又は踵側へ突出しているものを使用し、その突出部分にネジ７をねじ込むことにより底支持具６をソール底面３に固定することができる。図７（ｂ）に示すネジ係止具１０、１１を使用すれば、円弧状の底支持具６ではなく、円盤状の底支持具６をソール底面３の爪先側周縁部や踵側周縁部に固定することもできる。
【００３６】
（実施形態３）
ネジ止め具は金属板ではなく、ナットやナット状のものを使用することもでき、それをソール１やその内面側に内蔵しておき、それにネジ７をねじ込んで底支持具６をソール底面３に固定することもできる。
【００３７】
（実施形態４）
ソール底面３への底支持具６の固定は前記実施形態のようにネジ７で固定するのではなく、可能であれば接着剤による固定とすることもできる。この場合は接着剤として加熱硬化型の耐熱性無機接着剤、例えば東亞合成株式会社製の商品名「アロンセラミック」等を使用することができる。
【００３８】
（その他の実施形態）
耐熱靴は、ソールの内部構造や素材等は、前記したもの以外であってもよい。例えば部品を省略、追加、変更したり積層順を変えたりすることもできる。また、アッパーの構造や素材も同様に前記したものに限らず任意の構造や素材とすることができる。
【００３９】
ソール底面には表面をアルミシートで被覆した耐熱繊維材を貼り付けることも出来る。この場合、貼り付けた耐熱繊維材の上から前記底支持具を取り付けるのがよい。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
一例として図示した耐熱靴はアッパー付きのものであるが、耐熱靴はアッパーの無いものとか、有っても他の構造、素材、形状のものであってもよい。耐熱靴は耐冷靴として使用したり、他の用途の安全靴に応用することもできる。
【符号の説明】
【００４１】
１ ソール
２ アッパー
３ ソール底面
４ 踏付け側
５ 踵側
６ 底支持具
７ ネジ
１０ 踏付け側ネジ係止具
１１ 踵側ネジ係止具
１２ 耐熱繊維シート
１３ 木芯
１４ 芯板
１５ パルプボード
１６ 不織布シート
１７ 中敷
２０ 筒部
２１ 甲部
２２ 耐熱繊維材
２７ プロテクター
２７ａ 外周支持部
３０ ネジ差込孔
３０ａ ネジ頭部収容部
３０ｂ 奥側内周面
３０ｃ 床接地側内周面
３１ （ネジ）頭部
３２ 断熱空間
【特許請求の範囲】
【請求項１】
耐熱靴のソール底面に取り付けられる底支持具であって、
数百度以上の耐熱性のあるセラミックス製であることを特徴とする底支持具。
【請求項２】
前記セラミックスはアルミナであることを特徴とする請求項１記載の底支持具。
【請求項３】
前記底支持具はネジ差込孔が貫通され、ネジ差込孔の底面側にネジ頭部収容部が形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の底支持具。
【請求項４】
前記ネジ頭部収容部は、ネジ差込孔に差込まれたネジの頭部が底支持具の底面より内側まで入り込んでネジ頭部と底支持具の底面との間に断熱空間が形成される内径と深さであることを特徴とする請求項３記載の底支持具。
【請求項５】
前記ネジ差込孔が複数設けられていることを特徴とする請求項３または請求項４記載の底支持具。
【請求項１】
耐熱靴のソール底面に取り付けられる底支持具であって、
数百度以上の耐熱性のあるセラミックス製であることを特徴とする底支持具。
【請求項２】
前記セラミックスはアルミナであることを特徴とする請求項１記載の底支持具。
【請求項３】
前記底支持具はネジ差込孔が貫通され、ネジ差込孔の底面側にネジ頭部収容部が形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の底支持具。
【請求項４】
前記ネジ頭部収容部は、ネジ差込孔に差込まれたネジの頭部が底支持具の底面より内側まで入り込んでネジ頭部と底支持具の底面との間に断熱空間が形成される内径と深さであることを特徴とする請求項３記載の底支持具。
【請求項５】
前記ネジ差込孔が複数設けられていることを特徴とする請求項３または請求項４記載の底支持具。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１０−１２２２４（Ｐ２０１０−１２２２４Ａ）
【公開日】平成２２年１月２１日（２０１０．１．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−４６６９９（Ｐ２００９−４６６９９）
【出願日】平成２１年２月２７日（２００９．２．２７）
【分割の表示】特願２００７−１２８６６６（Ｐ２００７−１２８６６６）の分割
【原出願日】平成１９年５月１４日（２００７．５．１４）
【出願人】（３９００１０５７１）株式会社リーガルコーポレーション (4)
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【出願人】（５９４０２３１７９）株式会社帝健 (9)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１月２１日（２０１０．１．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月２７日（２００９．２．２７）
【分割の表示】特願２００７−１２８６６６（Ｐ２００７−１２８６６６）の分割
【原出願日】平成１９年５月１４日（２００７．５．１４）
【出願人】（３９００１０５７１）株式会社リーガルコーポレーション (4)
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【出願人】（５９４０２３１７９）株式会社帝健 (9)
【Ｆターム（参考）】
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