概要： 私たちが知っている最も人気のある靴底素材の中には、ゴム、TPU、TPR、EVA、およびファイロンがあり、ほとんどの靴にこれらの素材が含まれているため、履物にとって非常に重要です.しかし、何が 靴のカーボンファイバープレート?この記事では、この革新的な素材の特性、製造方法、利点、さまざまな種類のカーボン プレート、および関連するすべてについて説明します。
目次
炭素繊維を発明したのは誰?
シューズのカーボン ファイバー プレートとは何かを知る前に、カーボン ファイバーを最初に発明したのは誰かを知る必要があります。
英国の化学者で物理学者であるサー・ジョセフ・ウィルソン・スワン (1828-1914) は、発光体として白金線を使用した白熱灯を発明しました。白金線は耐熱性がないという問題を解決するために、スワンは白金線の代わりに炭化紙の細い帯を使用しました。 1860年、スワンは白熱灯の原型となる発光体としてカーボン紙片を使用した半真空カーボン フィラメント ランプを発明しました。スワンは、トーマス・アルバ・エジソン (1847-1931) より 20 年早く白熱灯を発明しました。当時は真空技術が未熟だったため、ランプの寿命は長くありませんでした。 1870 年代後半、真空技術が開発され、スワンはより実用的な白熱灯を発明し、1878 年に白熱灯の特許を取得しました。
1879 年、エジソンは特許を取得し、炭素繊維を発光体とする白熱灯を発明しました。 1892年 エジソンが「白熱電球の炭素繊維フィラメント製造技術」を発明し、米国特許を取得（特許第470925号）。エジソンは、炭素繊維の最初の商業化を発明したと言えます。
はい、エジソンが炭素繊維を商業的に使用した最初の人になったことは知っていますが、靴の炭素繊維プレートとは正確には何ですか?
シューズのカーボンファイバープレートとは？
1950 年代初頭、ロケット、宇宙、航空、およびその他の最先端技術の開発により、高比強度、高比弾性率、および高温耐性を備えた新しい材料の緊急の必要性に加えて、前駆体繊維を原料として熱処理プロセスにより炭素繊維連続フィラメントにすることができ、このプロセスは炭素繊維の工業化の基礎を築きました。
炭素繊維は主に炭素元素で構成されており、耐高温性、耐摩擦性、熱伝導性、耐食性などの特徴があります。形状は繊維状で風合いが柔らかく、様々な生地に加工できます。炭素繊維の密度は非常に低いため、比強度と比弾性率が非常に高くなります。炭素繊維の直径は、髪の毛の 10 分の 1 から 12 分の 1 に相当するわずか 5 ミクロンですが、アルミニウムの 4 倍以上の強度があります。
軽量、強靱、柔軟性、耐疲労性などの利点から、カーボン プレートはその後バスケットボール シューズやサッカー シューズに使用され、急な停止やターン、急加速、方向転換などでプレーヤーが怪我をするのを防ぎました。動き、靴を安定させ、ねじれに対してアーチをサポートします。
靴のカーボンファイバープレートが速く走るのに役立つのはなぜですか?
レーシング シューズにカーボン プレートを使用すると、単にミッドソールの構造を強化し、土踏まずをサポートして安定させるだけではありません。また、柔軟性の向上、強力な推力、ランニング効率の向上、ランナーのエネルギー節約など、さらに驚くべきことも行います。これらのエキサイティングな説明は誇張ではありません.それらを着用している人の多くは、ランニングスピードの伝説を持っています.
2017年のブロークン ツー チャレンジで、キプチョゲがナイキ初のカーボンプレート ランニングシューズ ヴェイパーフライ エリートを履いて2時間25秒を走り、騒動を巻き起こしたことから、カーボンプレートランニングシューズは私たちの視野に入ってきました。
いいですね？それほど速くはありませんが、カーボンファイバーが本当に速く走れる理由を詳しく見てみましょう。
カーボンプレートの走行効率向上の基本原理は、走行中の中足趾節関節の屈曲を軽減することであるため、足が着地（地面を持ち上げて押し出す）の際に、走行中のミッドソール全体の前後屈曲が軽減されます。靴は非常に小さく、アキレス腱と脚の筋肉の持ち上げ力に大きく依存しています。
機械的に言えば、着地のプロセス、つまり押し上げて持ち上げるプロセスは、レバーをこじ開けるプロセスに相当します。レバーの支点はかかとの骨です。通常のランニング シューズでは、地面から離す (レバーをこじ開ける) 瞬間に中足趾節関節が屈曲し、この動作によってエネルギーが吸収 (浪費) されます。この時点で、抵抗アームの距離は、かかとの骨から中足骨の前部までの距離であり、比較的短いです。炭素繊維のランニング シューズを履いていると、中足趾節関節の屈曲が少なくなり (エネルギー消費が減少)、抵抗アームがつま先の骨まで伸びて距離が長くなります。
レジスタンス アームの距離が長くなると、レバーをこじ開けるためにより多くの力 (アキレス腱と脚/ヒップ リフト) が必要になります。その結果、着地から地面を離れるまでの各ステップで浪費されるエネルギーができるだけ少なくなり、歩幅は次のようになります。リフトがより顕著になるため、より長くなります。
その結果、最初にカーボン レーシング シューズを履いたときは、通常、ランニングの姿勢が大きく変化します。前に進むにつれて、カーボン プレートをより明確に感じるようになり、ミッドソールが柔らかいにもかかわらず、中足骨のつま先を曲げにくくなります。 、前足でミッドソールを押すことに慣れ、歩幅が毎日よりも大幅に長く感じられます。
すばらしい？では、カーボン ファイバーがどのように靴の中で作られているかを見てみましょう。
シューズのカーボンファイバープレートはどのように作られていますか?
私たちが「カーボンプレート」と呼んでいるものは、実際にはカーボンコンポジットと呼ばれるべきです。これは、エポキシ樹脂とカーボンファイバーフィラメントを結合して形成された複合材料であり、エポキシ樹脂を混合したガラス繊維に非常に似ていますが、より強力です.炭素繊維フィラメントの製造工程は非常に複雑で、非常に高度な技術が必要です。
簡単に言えば、ポリアクリロニトリルと呼ばれるポリマーをフィラメントに引き込み、それを窒素中で摂氏 2,500 度で炭化させます。カーボンシートは、まず炭素繊維の糸を布に織り込み、液体エポキシ樹脂に浸して冷却することによって形成されます。
以下の写真で、靴のカーボンファイバープレートがどのように作られているかを簡単に見てみましょう.
ステップ 1: 織布、プリプレグ、ポリマー フィルムの特定の層を重ねてパネルを形成します。
ステップ 2: 加熱プレスでパネルを固めます。
ステップ3：水を吹き付けて硬化したパネルから特定のコンポーネントを切り離す
靴のさまざまな種類の炭素繊維プレート
カーボン プレートの形状は、異なる運動特性に応じて、フル ソール 2D カーボン プレート、フル ソール 3D カーボン プレート、部分 2D カーボン プレート、部分 3D カーボン プレートの 4 つのカテゴリに分類されます。
No.1 フルソール 2D カーボンファイバープレート
S型フルソールスペードカーボンプレートは、スペードの形がスプーンに似ていることから、メーカーによってはスプーン型と呼ばれることもありますが、名前は違いますが原理や材質は同じです。
S字型のカーボンプレートの形状は人間の足の形に合わせて設計されているからです。
- つま先の骨の位置が少し傾いています。
- 中足骨の位置が下がっています (つまり、スプーンの底)。
- アーチの位置はつま先の骨より高いです。
そのため、直進走行時、足を踏み込んだ後はカーボンプレート自体が硬くなり、カウンタースラストを与えて足全体の爆発力に戻ります。
No.2 フルソール 3D カーボンファイバープレート
フルソールの 3D カーボン プレートは、ロールを促進するだけでなく、安定性も確保します。かかとと前足部の内側と外側のカーボン プレートには一定のふくらみがあり、かかとの 3D カーボン プレートは足を十分にサポートします。複雑な地形に対処し、ランナーが速度を向上させるのに役立ちます。たとえば、フルソールの 3D カーボン プレートにより、スピードと保護を最大限に統合できます。
No.3 部分2Dカーボンファイバープレート
部分的なソール カーボン プレートの配置は、差別化とコスト管理を反映しており、一般的に前足またはアーチの位置に配置され、対応する安定性と推進力も提供します。
前足部カーボンファイバープレート
フォアフット カーボン プレートは、フォアフットまたはフルソール ランディング ランナーに適しています。フォアフット カーボン プレートの曲率構造により、ランナーは転がり感が増し、エネルギーを節約できます。
アーチカーボンファイバープレート
アーチ カーボン プレートは、主にバスケットボール シューズ/ランニング シューズで使用されます。バスケットボールやランニング スポーツの高い着地性と前方転がり特性により、足のアーチへの損傷 (または運動) が大きくなり、その後、足のアーチをサポートおよび保護します。フット アーチ カーボン プレートは、強力なサポートと保護を提供する必要があります。
リアフットカーボンファイバープレート
後足部分のカーボンプレートは、主にかかとを安定させる役割を果たし、ランニング中にかかとが揺れにくいようにします。
左右サイドカーボンファイバープレート
左右のサイド ストリップ カーボン プレートは主にトレイル ランニング シューズに使用されます。トレイル ランニングはロード ランニングよりも複雑で、ほとんどの地形は砂と砂利であり、この特殊な環境のため、カーボン プレートは適応性を満たす必要があります。屋外の地形変化に対応し、同時に硬さをサポートします。
車の独立懸架システムのように、ミッドソールの左右に長い X 字型の 2D カーボン プレートを 2 枚内蔵し、前足と後足を 4 方向から保護します。
No.4 部分 3D カーボンファイバープレート
三次元カーボンプレートは、主にバスケットボールシューズのサイドまたはアーチの位置に使用され、バスケットボールプレーヤーのさまざまなブレイクスルー、方向転換、鋭いストップ、ジャンプシュート、スクランブル、リトリート、およびその他のアクションに合わせて保護し、過度の衝撃を軽減します。アーチへの負荷、ねじれへの抵抗、足首の怪我の軽減、さらに、靴は簡単に変形しません。
一般的に、土踏まずの位置でいくらかのクライミング屈曲があり、次に前足と後足のいくらかの伸展があります。
結論
この記事では、靴の炭素繊維と炭素繊維プレート、利点、製造プロセス、および靴のさまざまな種類の炭素繊維プレートに関連するすべてについて説明しました.さらに、カーボンファイバープレート素材は、軽量で気まぐれで強い特性により、業界で群を抜いて優れています。
スポーツシューズの構成が良いかどうかを判断するために、カーボンファイバープレートを使用することは大きなプラスであり、より多くの消費者にこの靴を購入してもらうことができます.靴における炭素繊維プレートの主な役割は、ねじれ防止、つまり、スポーツ シューズ/スニーカーのミッドソールが強くねじれるのを防ぐことです。この複合材料は、方向に劇的なブレークスルーを行うときに靴の安定性を維持することを可能にし、アスリートに効果的な推進力を提供して、反応時間を改善し、ランニング速度を速めることができます.
ノウ・ファーストに登録する
最新のニュースや製品について最新情報をお届けします。
