JP6561026B2 - 競技用シューズ - Google Patents
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Description
本発明は、競技用シューズに関する。
従来、自転車競技用シューズとして、個人の足の形状にあわせて単品方式で製造するタイプと、量産方式で製造するタイプが知られている。
例えば、個人の足の形状にあわせた自転車競技用シューズを単品方式で製造する場合、その個人の足の形状をシリコンなどで型取りして、石膏などで内型を作成し、指の間のへこみをある程度丸めたりして、足の伸び、製品の成形後の収縮などを考慮して修正しながら、内型を仕上げる。もしくは３次元測定器を使いて個人の足の形状を測定し、得られたデータを加工し内型を仕上げる。
そして、仕上げた内型を利用して、靴底部分はCFRP（Carbon‐Fiber Reinforced Plastic）など固い材料で、且つ、上部は変形しやすいが伸びは少ない材料で作成することにより、その個人の足にあわせた自転車競技用シューズが製造される。
一方、例えば、量産方式で自転車競技用シューズを製造する場合、多くの人の足に合うように作られた内型（図示省略）を複数のサイズに応じて予め複数種類用意する。
そして、図１３に示す様に、あるサイズの自転車競技用シューズ１００を製造する場合、アッパー１１０は柔らかい材料を縫製などで組み立て、アウトソール１２０はおおむね樹脂の射出成型、ないしは樹脂を含浸したカーボン繊維を熱で固めて作成する。そしてアッパー１１０を足型（図示省略）に添わせるため引っ張りながら足型に固定したのち、２０分程度加熱したり、たたいたりして足型になじませて、冷却後、事前にバックル１４０が取り付けられたアッパー１１０は、ゴム部材１５０が事前に取り付けられたアウトソール１２０と接着した後、足型を抜く。これにより、量産方式の自転車競技用シューズが製造される。
なお、アウトソール１２０には、自転車競技用シューズ１００を自転車のペダルに固定するためのクリート１６０を着脱自在に取り付けるための取り付け部材１８０が予め埋め込まれている。
そして、競技用自転車のペダルに合ったクリート１６０が、ユーザーによって、取り付け部材１８０を利用してアウトソール１２０に取り付けられる。
尚、図１３は、従来の量産方式で製造される自転車競技用シューズ１００の概略断面図である。
しかし、上述した自転車競技用シューズ等の従来の競技用シューズでは、製造方法が、単品方式であるか量産方式であるかに関わらず、そもそもアッパーは、足の形状の違いに対応させるため、及び、スムーズに足を靴から脱ぎはきさせるために、柔らかく剛性がないので、足の力を靴底側へ効率的に伝達するためには、アウトソール部分の肉厚を厚くすることによりアウトソール部分の変形を許容範囲にとどめる必要があり、その結果として競技用シューズの重量が増加するという問題があった。
本発明は、従来の競技用シューズの上記課題に鑑みて、アウトソール部の剛性を確保しつつ、シューズの軽量化を図ることが出来る競技用シューズを提供することを目的とする。
第１の本発明は、
底面側に、固定対象物に固定するための固定部材、又はスケート用の刃が着脱可能な競技用シューズであって、
底面側に、固定対象物に固定するための固定部材、又はスケート用の刃が着脱可能な競技用シューズであって、
足のかかと、足の側面、及び足の裏を一体的に覆い応力外皮構造をなすと共に、前記底面側に突き出した凸状部を有する第１部材と、
前記第１部材の前記凸状部の反対側に位置する開口部のみを塞ぐように前記第１部材に板厚分をへこませ足に接する面に段差が生じないように取り付けられた、前記足の裏を覆う第２部材と、を備え、
前記第１部材は、高強度高剛性の材料で形成されており、
前記第１部材の前記足と接触する面は、個人の足の形状を計測して、変形させずとも形状が一致して足にフィットするように形成されており、使用中に部分的な高い圧力による痛み、およびシューズの中での足のずれが生じず、
前記第１部材は、足のつま先に対応する部位が前上方に向けて開放されており、側面も前上方に向けて開放されており、変形させずとも足を抜き差しすることが可能であり、
前記第２部材は、前記第１部材と合同して、応力外皮構造の一部をさらに応力外皮構造で補強した構造をなし、
前記固定部材のナット部は、前記開口部に配置されており、
前記凸状部は、前記固定部材又は前記スケート用の刃が位置調整可能に取り付けられる取り付け面を有している、ことを特徴とする競技用シューズである。
また、第２の本発明は、
前記固定部材は、前記第１部材を自転車のペダルに連結するためのクリートであり、前記固定対象物は前記ペダルであり
前記凸状部が有する前記取り付け面は、前記クリートが位置および角度が調整可能に取り付けられる面である、ことを特徴とする上記第１の本発明の競技用シューズである。
また、第３の本発明は、
前記第１部材及び前記第２部材の前記足と接触する面は、個人の足の形状の３次元計測データに基づいて形成されている、ことを特徴とする上記第１の本発明の競技用シューズである。
また、第４の本発明は、
前記第１部材の前記足の側面を覆う部位は、前記足のかかとから上方に向かうに従って左右幅が狭くなったアンダーカット形状を成し、且つ前記第１部材の前記足の側面を覆う部位は、前記足のかかとが前記第１部材の内側で上方に移動しない程度の剛性を有しており、前記足のかかとは前方にしか移動できない形状であることを特徴とする上記第１〜３の何れか一つの本発明の競技用シューズである。
また、第５の本発明は、
足のつま先、足の側面、及び足の甲を覆うと共に、前記第１部材から離れて上方向且つ前方向へ移動可能な、前記足と接触する面は個人の足の形状の３次元計測データに基づいて形成されている第３部材と、
前記第３部材を前記第１部材に締め付け固定するための締め付け固定部を有し、前記第３部材の外側に取り付けられた第４部材とを備え、
前記第３部材と前記第１部材は、重なる部分を少なくとも足の側面に持ち、締め付けにて前記第３部材が変形、摩擦により一体化し、応力外皮構造を成す、ことを特徴とする上記第４の本発明の競技用シューズである。
また、第６の本発明は、
前記第１部材、及び前記第３部材は、高強度の繊維及び熱硬化性樹脂を含む素材で形成されている、ことを特徴とする上記第５の本発明の競技用シューズである。
また、第７の本発明は、
前記第１部材、及び前記第３部材は、高強度の繊維及び熱硬化性樹脂を含む素材で形成されており、
前記第１部材の前記足と接触する面における前記足の幅方向及び高さ方向の寸法は、前記個人の足の形状の計測データより小さく、
前記第３部材の前記足のつま先を覆う部分の寸法は、前記個人の足の形状の計測データより大きい、ことを特徴とする上記第５または第６の本発明の競技用シューズである。
また、第８の本発明は、
前記第２部材は、高強度の繊維及び熱硬化性樹脂を含む素材で形成された板状部材、内部が空洞の中空状部材、又は、ハニカム構造を有するブロック状部材である、ことを特徴とする上記第１〜第７の何れか一つの本発明の競技用シューズである。
また、第９の本発明は、
前記第３部材は、高強度の繊維を引きそろえて平行に並べて熱硬化性樹脂に含浸したプリプレグを用い、幅１０ｍｍから３０ｍｍのテープとなし、事前に作成した型の上にたるみ、隙間の無きように前記テープを並べて貼る、これを３から６方向重ね、前記第３部材のエッジ部分をエッジに平行に前記テープを重ねた構造を持つことを特徴とする上記第５の本発明の競技用シューズである。
また、第１０の本発明は、
前記第１部材は、高強度の繊維を引きそろえて平行に並べて熱硬化性樹脂に含浸したプリプレグを用い、幅１０ｍｍから３０ｍｍのテープとなし、事前に作成した型の上にたるみ、隙間の無きように前記テープを並べて貼る、これを３から６方向重ね、前記第１部材の内、前記取り付け面はそれ以外の部分に比べて前記テープを多く重ね、前記第１部材のエッジ部分をエッジに平行に前記テープを重ねた構造を持つことを特徴とする上記第１の本発明の競技用シューズである。
本発明に関連する第１の関連発明は、
底面側に、固定対象物に固定するための固定部材、又はスケート用の刃が着脱可能な競技用シューズであって、
足のかかと、足の側面、及び足の裏を一体的に覆うと共に、前記底面側に突き出した凸状部を有する第１部材と、
前記第１部材の前記凸状部の反対側に位置する開口部を塞ぐように前記第１部材に取り付けられた、前記足の裏を覆う第２部材と、を備え、
前記凸状部は、前記固定部材又は前記スケート用の刃が位置調整可能に取り付けられる取り付け面を有している、ことを特徴とする競技用シューズである。
底面側に、固定対象物に固定するための固定部材、又はスケート用の刃が着脱可能な競技用シューズであって、
底面側に、固定対象物に固定するための固定部材、又はスケート用の刃が着脱可能な競技用シューズであって、
足のかかと、足の側面、及び足の裏を一体的に覆い応力外皮構造をなすと共に、前記底面側に突き出した凸状部を有する第１部材と、
前記第１部材の前記凸状部の反対側に位置する開口部のみを塞ぐように前記第１部材に板厚分をへこませ足に接する面に段差が生じないように取り付けられた、前記足の裏を覆う第２部材と、を備え、
前記第１部材は、高強度高剛性の材料で形成されており、
前記第１部材の前記足と接触する面は、個人の足の形状を計測して、変形させずとも形状が一致して足にフィットするように形成されており、使用中に部分的な高い圧力による痛み、およびシューズの中での足のずれが生じず、
前記第１部材は、足のつま先に対応する部位が前上方に向けて開放されており、側面も前上方に向けて開放されており、変形させずとも足を抜き差しすることが可能であり、
前記第２部材は、前記第１部材と合同して、応力外皮構造の一部をさらに応力外皮構造で補強した構造をなし、
前記固定部材のナット部は、前記開口部に配置されており、
前記凸状部は、前記固定部材又は前記スケート用の刃が位置調整可能に取り付けられる取り付け面を有している、ことを特徴とする競技用シューズである。
また、第２の本発明は、
前記固定部材は、前記第１部材を自転車のペダルに連結するためのクリートであり、前記固定対象物は前記ペダルであり
前記凸状部が有する前記取り付け面は、前記クリートが位置および角度が調整可能に取り付けられる面である、ことを特徴とする上記第１の本発明の競技用シューズである。
また、第３の本発明は、
前記第１部材及び前記第２部材の前記足と接触する面は、個人の足の形状の３次元計測データに基づいて形成されている、ことを特徴とする上記第１の本発明の競技用シューズである。
また、第４の本発明は、
前記第１部材の前記足の側面を覆う部位は、前記足のかかとから上方に向かうに従って左右幅が狭くなったアンダーカット形状を成し、且つ前記第１部材の前記足の側面を覆う部位は、前記足のかかとが前記第１部材の内側で上方に移動しない程度の剛性を有しており、前記足のかかとは前方にしか移動できない形状であることを特徴とする上記第１〜３の何れか一つの本発明の競技用シューズである。
また、第５の本発明は、
足のつま先、足の側面、及び足の甲を覆うと共に、前記第１部材から離れて上方向且つ前方向へ移動可能な、前記足と接触する面は個人の足の形状の３次元計測データに基づいて形成されている第３部材と、
前記第３部材を前記第１部材に締め付け固定するための締め付け固定部を有し、前記第３部材の外側に取り付けられた第４部材とを備え、
前記第３部材と前記第１部材は、重なる部分を少なくとも足の側面に持ち、締め付けにて前記第３部材が変形、摩擦により一体化し、応力外皮構造を成す、ことを特徴とする上記第４の本発明の競技用シューズである。
また、第６の本発明は、
前記第１部材、及び前記第３部材は、高強度の繊維及び熱硬化性樹脂を含む素材で形成されている、ことを特徴とする上記第５の本発明の競技用シューズである。
また、第７の本発明は、
前記第１部材、及び前記第３部材は、高強度の繊維及び熱硬化性樹脂を含む素材で形成されており、
前記第１部材の前記足と接触する面における前記足の幅方向及び高さ方向の寸法は、前記個人の足の形状の計測データより小さく、
前記第３部材の前記足のつま先を覆う部分の寸法は、前記個人の足の形状の計測データより大きい、ことを特徴とする上記第５または第６の本発明の競技用シューズである。
また、第８の本発明は、
前記第２部材は、高強度の繊維及び熱硬化性樹脂を含む素材で形成された板状部材、内部が空洞の中空状部材、又は、ハニカム構造を有するブロック状部材である、ことを特徴とする上記第１〜第７の何れか一つの本発明の競技用シューズである。
また、第９の本発明は、
前記第３部材は、高強度の繊維を引きそろえて平行に並べて熱硬化性樹脂に含浸したプリプレグを用い、幅１０ｍｍから３０ｍｍのテープとなし、事前に作成した型の上にたるみ、隙間の無きように前記テープを並べて貼る、これを３から６方向重ね、前記第３部材のエッジ部分をエッジに平行に前記テープを重ねた構造を持つことを特徴とする上記第５の本発明の競技用シューズである。
また、第１０の本発明は、
前記第１部材は、高強度の繊維を引きそろえて平行に並べて熱硬化性樹脂に含浸したプリプレグを用い、幅１０ｍｍから３０ｍｍのテープとなし、事前に作成した型の上にたるみ、隙間の無きように前記テープを並べて貼る、これを３から６方向重ね、前記第１部材の内、前記取り付け面はそれ以外の部分に比べて前記テープを多く重ね、前記第１部材のエッジ部分をエッジに平行に前記テープを重ねた構造を持つことを特徴とする上記第１の本発明の競技用シューズである。
本発明に関連する第１の関連発明は、
底面側に、固定対象物に固定するための固定部材、又はスケート用の刃が着脱可能な競技用シューズであって、
足のかかと、足の側面、及び足の裏を一体的に覆うと共に、前記底面側に突き出した凸状部を有する第１部材と、
前記第１部材の前記凸状部の反対側に位置する開口部を塞ぐように前記第１部材に取り付けられた、前記足の裏を覆う第２部材と、を備え、
前記凸状部は、前記固定部材又は前記スケート用の刃が位置調整可能に取り付けられる取り付け面を有している、ことを特徴とする競技用シューズである。
また、本発明に関連する第２の関連発明は、
前記第１部材は、高強度の素材で作成されている、ことを特徴とする上記第１の関連発明の競技用シューズである。
前記第１部材は、高強度の素材で作成されている、ことを特徴とする上記第１の関連発明の競技用シューズである。
また、本発明に関連する第３の関連発明は、
前記固定部材は、前記第１部材を自転車のペダルに連結するためのクリートであり、前記固定対象物は前記ペダルであり
前記凸状部が有する前記取り付け面は、前記クリートが位置および角度が調整可能に取り付けられる面である、ことを特徴とする上記第１の関連発明の競技用シューズである。
前記固定部材は、前記第１部材を自転車のペダルに連結するためのクリートであり、前記固定対象物は前記ペダルであり
前記凸状部が有する前記取り付け面は、前記クリートが位置および角度が調整可能に取り付けられる面である、ことを特徴とする上記第１の関連発明の競技用シューズである。
また、本発明に関連する第４の関連発明は、
前記第１部材及び前記第２部材の前記足と接触する面は、個人の足の形状の３次元計測データに基づいて形成されている、ことを特徴とする上記第１の関連発明の競技用シューズである。
前記第１部材及び前記第２部材の前記足と接触する面は、個人の足の形状の３次元計測データに基づいて形成されている、ことを特徴とする上記第１の関連発明の競技用シューズである。
また、本発明に関連する第５の関連発明は、
前記第１部材の前記足の側面を覆う部位は、前記足のかかとから上方に向かうに従って左右幅が狭くなったアンダーカット形状を成し、且つ前記足のかかとが前記第１部材の内側で上方に移動しない程度の剛性を有しており、足のかかとは前方にしか移動できない形状であることを特徴とする上記第１〜第４の何れか一つの関連発明の競技用シューズである。
前記第１部材の前記足の側面を覆う部位は、前記足のかかとから上方に向かうに従って左右幅が狭くなったアンダーカット形状を成し、且つ前記足のかかとが前記第１部材の内側で上方に移動しない程度の剛性を有しており、足のかかとは前方にしか移動できない形状であることを特徴とする上記第１〜第４の何れか一つの関連発明の競技用シューズである。
また、本発明に関連する第６の関連発明は、
足のつま先、足の側面、及び足の甲を覆うと共に、前記第１部材から離れて上方向且つ前方向へ移動可能な、前記足と接触する面は個人の足の形状の３次元計測データに基づいて形成されている第３部材と、
前記第３部材を前記第１部材に締め付け固定するための締め付け固定部を有し、前記第３部材の外側に取り付けられた第４部材とを備え、
前記第３部材と前記第１部材は、重なる部分を少なくとも足の側面に持ち、締め付けにて前記第３部材が変形、摩擦により一体化し、応力外皮構造を成す、ことを特徴とする上記第５の関連発明の競技用シューズである。
足のつま先、足の側面、及び足の甲を覆うと共に、前記第１部材から離れて上方向且つ前方向へ移動可能な、前記足と接触する面は個人の足の形状の３次元計測データに基づいて形成されている第３部材と、
前記第３部材を前記第１部材に締め付け固定するための締め付け固定部を有し、前記第３部材の外側に取り付けられた第４部材とを備え、
前記第３部材と前記第１部材は、重なる部分を少なくとも足の側面に持ち、締め付けにて前記第３部材が変形、摩擦により一体化し、応力外皮構造を成す、ことを特徴とする上記第５の関連発明の競技用シューズである。
また、本発明に関連する第７の関連発明は、
前記第１部材、及び前記第３部材は、高強度の繊維及び熱硬化性樹脂を含む素材で形成されている、ことを特徴とする上記第６の関連発明の競技用シューズである。
前記第１部材、及び前記第３部材は、高強度の繊維及び熱硬化性樹脂を含む素材で形成されている、ことを特徴とする上記第６の関連発明の競技用シューズである。
また、本発明に関連する第８の関連発明は、
前記第１部材、及び前記第３部材は、高強度の繊維及び熱硬化性樹脂を含む素材で形成されており、
前記第１部材の前記足と接触する面における前記足の幅方向及び高さ方向の寸法は、前記個人の足の形状の計測データより小さく、
前記第３部材の前記足のつま先を覆う部分の寸法は、前記個人の足の形状の計測データより大きい、ことを特徴とする上記第６または第７の関連発明の競技用シューズである。
前記第１部材、及び前記第３部材は、高強度の繊維及び熱硬化性樹脂を含む素材で形成されており、
前記第１部材の前記足と接触する面における前記足の幅方向及び高さ方向の寸法は、前記個人の足の形状の計測データより小さく、
前記第３部材の前記足のつま先を覆う部分の寸法は、前記個人の足の形状の計測データより大きい、ことを特徴とする上記第６または第７の関連発明の競技用シューズである。
また、本発明に関連する第９の関連発明は、
前記第２部材は、高強度の繊維及び熱硬化性樹脂を含む素材で形成された板状部材、内部が空洞の中空状部材、又は、ハニカム構造を有するブロック状部材である、ことを特徴とする上記第１〜第８の何れか一つの関連発明の競技用シューズである。
前記第２部材は、高強度の繊維及び熱硬化性樹脂を含む素材で形成された板状部材、内部が空洞の中空状部材、又は、ハニカム構造を有するブロック状部材である、ことを特徴とする上記第１〜第８の何れか一つの関連発明の競技用シューズである。
また、本発明に関連する第１０の関連発明は、
前記第３部材は、高強度の繊維を引きそろえて平行に並べて熱硬化性樹脂に含浸したプリプレグを用い、幅１０ｍｍから３０ｍｍのテープとなし、事前に作成した型の上にたるみ、隙間の無きように前記テープを並べて貼る、これを３から６方向重ね、前記第３部材のエッジ部分をエッジに平行に前記テープを重ねた構造を持つことを特徴とする第６の関連発明の競技用シューズである。
前記第３部材は、高強度の繊維を引きそろえて平行に並べて熱硬化性樹脂に含浸したプリプレグを用い、幅１０ｍｍから３０ｍｍのテープとなし、事前に作成した型の上にたるみ、隙間の無きように前記テープを並べて貼る、これを３から６方向重ね、前記第３部材のエッジ部分をエッジに平行に前記テープを重ねた構造を持つことを特徴とする第６の関連発明の競技用シューズである。
また、本発明に関連する第１１の関連発明は、
前記第１部材は、高強度の繊維を引きそろえて平行に並べて熱硬化性樹脂に含浸したプリプレグを用い、幅１０ｍｍから３０ｍｍのテープとなし、事前に作成した型の上にたるみ、隙間の無きように前記テープを並べて貼る、これを３から６方向重ね、前記第１部材の内、前記取り付け面はそれ以外の部分に比べて前記テープを多く重ね、前記第１部材のエッジ部分をエッジに平行に前記テープを重ねた構造を持つことを特徴とする上記第１の関連発明の競技用シューズである。
前記第１部材は、高強度の繊維を引きそろえて平行に並べて熱硬化性樹脂に含浸したプリプレグを用い、幅１０ｍｍから３０ｍｍのテープとなし、事前に作成した型の上にたるみ、隙間の無きように前記テープを並べて貼る、これを３から６方向重ね、前記第１部材の内、前記取り付け面はそれ以外の部分に比べて前記テープを多く重ね、前記第１部材のエッジ部分をエッジに平行に前記テープを重ねた構造を持つことを特徴とする上記第１の関連発明の競技用シューズである。
本発明によれば、アウトソール部の剛性を確保しつつ、シューズの軽量化を図ることが出来る競技用シューズを提供することが出来る。
以下に、本発明の競技用シューズの一実施の形態としての自転車競技用シューズの構成について、図面を用いて説明すると共に、その製造方法について説明する。
まず、本実施の形態のファスナー式の自転車競技用シューズ２００の構成について、主として図１（ａ）〜図３を用いて説明する。
図１（ａ）は、本実施の形態のファスナー式の自転車競技用シューズ（左足用）２００の外観の内、主として右側面を示す斜視図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）に示すファスナー式の自転車競技用シューズ（左足用）２００の外観の内、主として左側面を示す斜視図である。
また、図２（ａ）は、本実施の形態のファスナー式の自転車競技用シューズ（左足用）２００の外観の内、主として底面を示す図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）に示すファスナー式の自転車競技用シューズ（左足用）２００の外観の内、主として上面を示す図である。
また、図３は、図２（ｂ）に示すファスナー式の自転車競技用シューズ（左足用）２００のＡ−Ａ断面矢視図である。
なお、図１（ａ）、図１（ｂ）、図２（ａ）では、後述するクリート２８０が競技用シューズ２００のクリート取り付け面２１３に取り付けられた状態を示し、図３では、クリート２０８が競技用シューズ２００のクリート取り付け面２１３に取り付けられていない状態を示す。
また、図２（ａ）、図２（ｂ）では、ケーブル２９０の図示を省略した。また、図２（ａ）では、クリート２８０を固定するためのボルト、ワッシャーの図示を省略した。
通常、自転車競技用シューズなどの競技用シューズにおいては、長時間の使用や、靴を通じペダルに加わる大きな力からの疲労、炎症への対策が重要である。
そこで、（１）個人により大きく異なる足のサイズ、形状に良くフィットし、形状が合わないことによる圧力の集中や、足が靴の中で動きつま先が圧迫されることからの痛みを生じてはいけない。また、（２）人の力をペダルに無駄なく伝えるために、たわまない十分な剛性が必要である。また、（３）上記（１）、（２）の事項を満たし、かつ軽量であり、加速減速に必要なエネルギーが最少なこと、が競技上のメリットとなる。
本実施の形態で説明する自転車競技用シューズ２００は、この様な観点から提案するものである。
従って、本実施の形態のファスナー式の自転車競技用シューズ２００では、個人の足の形状を計測して得られた計測データに基づいて、単品方式で製造されたシューズを一例として説明する。但し、本発明の競技用シューズは、単品方式で製造されたシューズに限定されるものではない。
即ち、本実施の形態のファスナー式の自転車競技用シューズ２００は、図１（ａ）〜図３に示す様に、（１）足のかかと、足の側面、及び足の裏を一体的に覆うと共に、自転車競技用シューズの底面側に突き出した凸状部２１１を有し、モノコック構造（応力外皮構造）を有する炭素繊維強化樹脂製（ＣＦＲＰ製）の第１部材２１０（図４（ａ）、図４（ｂ）参照）と、（２）第１部材２１０の凸状部２１１の反対側、即ち、足を覆う側に位置する凹状部の開口部２１２を塞ぐようにその開口縁部２１２ａ（図３、図８（ｂ）参照）に貼り付けられて、足の裏の形に沿って当該足の裏を支える支持面を構成する、炭素繊維強化樹脂製（ＣＦＲＰ製）の第２部材２２０（図５（ａ）、図５（ｂ）参照）と、（３）足のつま先、足の側面、及び足の甲を覆うと共に、第１部材２１０から離れて上方向且つ前方向へ移動可能に構成された、炭素繊維強化樹脂製（ＣＦＲＰ製）の第３部材２３０（図６（ａ）、図６（ｂ）参照）と、（４）ケーブル２９０により第３部材２３０を第１部材に締め付けて固定するためのファスナー２５０を有した、第３部材２３０の外側に取り付けられた、樹脂製の第４部材２４０（図７（ａ）、図７（ｂ）参照）と、を備えた構成である。
ここで、本実施の形態の自転車競技用シューズ２００を構成する上記各部材における足と接触する面の形状は、当該自転車競技用シューズ２００を使用する個人の足の形状を計測して得られた計測データに基づいて形成されているものとする。
更に、本実施の形態のファスナー式の自転車競技用シューズ２００は、図１（ａ）〜図３に示す様に、第１部材２１０の裏面の前側と後側において、歩行時の滑り防止用のゴム部材２６０が組み付けられている。
また、第１部材２１０の凸状部２１１は、図２（ａ）、図３に示す様に、自転車競技用シューズ２００を自転車のペダル（図示省略）に連結するためのクリート２８０が、位置及び角度調整可能に取り付けられるクリート取り付け面２１３を有している。本実施の形態では、クリート取り付け面２１３は曲率１６０ｍｍの曲面を成しているが、曲率はこれに限定されるものではない。また、クリート取り付け面２１３は平面であっても良い。
また、第１部材２１０の凸状部２１１の反対側、即ち、足を覆う側に位置する凹状部の空間部分を利用して、クリート２８０をクリート取り付け面２１３に取り付けるためのクリート取付用ねじ部２７０ａが３箇所に配置されており、そのクリート取付用ねじ部２７０ａが、クリート取り付け面２１３に露出している。具体的には、図３に示す様に、第１部材２１０のクリート取り付け面２１３の特定の位置に穴が３つあけられており（図８参照）、平面視で略逆Ｔ字状のナット２７０（図１２（ａ）、図１２（ｂ）参照）のＴ字の各辺の端部近傍に絞り加工で形成された３つのクリート取付用ねじ部２７０ａのそれぞれは、その穴に挿入されて、第２部材２２０によって略逆Ｔ字状のナット２７０が押さえられて位置が固定されている。なお、第２部材２２０は略逆Ｔ字状のナット２７０の３つのクリート取付用ねじ部２７０ａを上記穴に挿入後、第１部材２１０と組み付けられる。
ここで、図１２（ａ）は、３つのクリート取付用ねじ部２７０ａが形成された略逆Ｔ字状のナット２７０を斜め上から見た斜視図であり、図１２（ｂ）は、図１２（ａ）に示す略逆Ｔ字状のナット２７０を裏返した状態の斜視図である。
なお、クリート２８０は、ユーザーにより、位置及び角度調整された後、クリート取付用ねじ部２７０ａに対してクリートボルト（図示省略）で固定される。
ここで、クリート２８０が、クリート取り付け面２１３に対して、位置及び角度調整可能に取り付けられるための構成について更に説明する。
即ち、クリート２８０（図２（ａ）参照）は３組の長方形の溝２８１を持ち、その溝２８１に対応し、その２辺を押さえ込み、１方向には移動が可能で、移動方向とは直角方向にクリートボルトのねじ径よりやや大きい長溝を持つワッシャー（図示省略）を介しクリートボルト（図示省略）で、第１部材２１０に固定される。これにより、クリ―ト取付用ねじ部２７０ａに対しクリート２８０は２方向、および多少の回転方向に取り付け位置、角度を調整できる。
なお、ワッシャーは１ｍｍ〜２ｍｍの鉄板を用い、上述した長方形の溝２８１の周りでバルジ加工し剛性を上げた形状を成している。そして、クリート取付用ねじ部２７０ａに対して、ワッシャーを介してクリートボルトを締め付けることにより、上述した通り、ワッシャーはクリート２８０に形成された長方形の溝２８１の２辺を押さえ込んで、クリート２８０をクリート取り付け面２１３に固定する。
上述した様に、高剛性の素材で構成された第１部材２１０は、足の側面を覆い足が抜ける限界までの高さを持つとともに、クリート取り付け面２１３を有する凸状部２１１を設け、アウトソール部に一定の高さを確保すると共に、足を覆う側に位置する凸状部２１１の内側の凹状部の開口部２１２を第２部材２２０で塞ぐことで、高い応力が加わるクリート取り付け面２１３の周辺を軽量な箱状の中空構造としたことにより、曲げのみならずねじれにも強いという特徴を有している。
これにより、本実施の形態の自転車競技用シューズ２００は、アウトソール部に必要な剛性を確保しつつ、従来に比べてシューズの軽量化を図ることが出来るものである。
なお、本実施の形態におけるクリート２８０は、自転車競技用シューズ２００の完成品において最初から取り付けられている部材では無い。即ち、ユーザーは、自らが乗ろうとする自転車のペダルに合わせてクリート２８０を購入等した後に、当該クリート２８０を、自分の好みに合うように、クリート取り付け面２１３において位置及び角度調整した上で、上述した様にクリート取付用ねじ部２７０ａに対してクリートボルトとワッシャー（図示省略）にて固定する構成である。
また、第１部材２１０における足の側面を覆う部位の内、足のかかと周辺の部位２１４（図３、図８（ａ）参照）は、足のかかとが接触する部位から上方に向かうに従って左右幅が狭くなる様に形成されたアンダーカット形状を成している。更に、第１部材２１０は、足が自転車競技用シューズ２００に収まった状態において、足のかかとが第１部材２１０のアンダーカット形状の部位においてしっかりとホールドされて内側で前方にのみ移動出来て上方には移動出来ない程度の高い剛性を有している。自転車競技では足の引き上げ力も使うため、かかとの固定も重要である。
即ち、第１部材２１０における足のかかと周辺の部位２１４（図８（ａ）参照）では、足のかかとに近い方の第１左右幅Ｗ１の方が、足のかかとから遠い方の第２左右幅Ｗ２より狭くなったアンダーカット形状が常時維持される構成である。
この様に、アンダーカット形状の部位では、足のかかとが上下方向には移動出来ないので、足の抜き差しが行える様にするために、ユーザーがファスナー２５０を操作してケーブル２９０を緩めることにより、第３部材２３０が第１部材２１０から離れて上方向で且つ前方向（図９の矢印Ｄ方向参照）へ移動可能に構成されている。図９は、ユーザーの操作により、第３部材２３０が第１部材２１０から離れて上方向で且つ前方向へ移動した状態を示す斜視図である。
なお、ケーブル２９０の両端は、第４部材２４０の上下に配置されたファスナー２５０のそれぞれの内部の巻取り機構に固定されており、ファスナー上部のダイアルを回すことでケーブル２９０は巻き取られ、ラチェットでダイアルが固定されることにより、ケーブル２９０はロックされる構成である。また、当該ダイアルを引き上げるか、もしくは反対方向に強く回すことでラチェットは開放され、ケーブル２９０は緩む構成である。
ケーブル２９０は、直径が約１ｍｍのステンレス線を撚ったケーブルである。
また、本実施の形態の第１部材２１０は、本発明の第１部材の一例にあたり、本実施の形態の第２部材２２０は、本発明の第２部材の一例にあたる。また、本実施の形態の第３部材２３０は、本発明の第３部材の一例にあたり、本実施の形態の第４部材２４０は、本発明の第４部材の一例にあたる。
また、本実施の形態の凸状部２１１は、本発明の凸状部の一例にあたり、本実施の形態のクリート取り付け面２１３は、本発明の取り付け面の一例にあたる。また、本実施の形態の開口部２１２は、本発明の開口部の一例にあたる。
また、本実施の形態のクリート２８０は、本発明の固定部材の一例にあたり、本実施の形態の自転車のペダルは、本発明の固定対象物の一例にあたる。また、本実施の形態のファスナー２５０は、本発明の締め付け固定部の一例にあたる。
ところで、自転車競技用シューズは、ペダルに足が大きな力を伝える際、変形しては力が伝わりにくい。この力とはペダル軸を通るクランクの垂線方向の力であり、シューズを変形させようとする。シューズの剛性はある部分の高さが高いと、材料力学上剛性が高くなる。例えば長方形の断面ではある部分の高さが２倍になると剛性は４倍である。但し肉厚があまりに薄い場合にはこの限りではない。また材料力学的に同重量では曲げねじれに高い剛性が得られるのは中空のパイプであり、次いでコの字形状である。
求められる剛性を実現するため、パイプ形状やコの字形状が実現できれば、その分軽量化が可能であり、本実施の形態の自転車競技用シューズ２００のように足を包むパイプ状断面が実現できれば非常に有利である。
次に、本実施の形態の自転車競技用シューズ２００における上記パイプ状断面を持つ、第１部材２１０と第３部材２３０とにより形成されるモノコック構造（応力外皮構造）について説明する。
第１部材２１０と第３部材２３０は、第１部材２１０の上端部２１０ａと第３部材２３０の下端部２３０ａにおいて、一部重なりあっており（図３、図１０の重なり部Ｋ参照）、ケーブル２９０を用いてファスナー２５０により締め付けられた後は、第３部材２３０の下端部２３０ａの左右幅が縮まる方向に変形することにより、足が中にあり足との隙間もなくあまり変形できない第１部材２１０の上端部２１０ａと第３部材２３０の下端部２３０ａが更に密着し、摩擦抵抗により互いに連結されて一体化する。これにより、ファスナー２５０により締め付けられた後の第１部材２１０と第３部材２３０は、応力による変形に対して、連結して力を分散し、変形を少なくする構造を成している。即ち、第１部材２１０と第３部材２３０は、協働してモノコック構造として機能する。ここで、図１０は、第１部材２１０と第３部材２３０との重なりあった状態を示す一部断面斜視図である。
なお、本実施の形態では、ファスナー２５０の締め付けで、第３部材２３０の側面部における下端部２３０ａのみが、第１部材２１０の上端部２１０ａと密着し、摩擦により連結されている。そして、上述した重なり部Ｋの内、上記の摩擦により連結される第３部材２３０の側面部以外の部位においては、第１部材２１０の上端部２１０ａと第３部材２３０の下端部２３０ａは、第３部材２３０の締め付け時に必要な移動を妨げない様に、十分な隙間を確保できる様に作成されている。
また、この様に、第１部材２１０と第３部材２３０が重なり部Ｋを有する構成としたことにより、ごみ等の侵入防止、第３部材２３０が第１部材２１０に対して大きくずれないためのガイドの役割、及び外観を向上させる等の効果を発揮する。
なお、本実施の形態の図３では、重なり部Ｋが、足の側面のみならず、つま先部分にまで形成されている場合について説明したが、これに限らず例えば、重なり部Ｋが、足の側面以外の部位には形成されていない構成であっても良い。即ち、第１部材２１０と第３部材２３０が、重なり部Ｋを少なくとも足の側面に有する構成とし、ファスナー２５０の締め付けにより、第３部材２３０の側面部における下端部２３０ａの左右幅が縮まる方向に変形し、第１部材２１０の上端部２１０ａと密着し、摩擦により連結され、協働してモノコック構造として機能する構成でありさえすれば良い。
また、本実施の形態の自転車競技用シューズ２００の第１部材２１０、第２部材２２０と第３部材２３０は、個人の足の３次元データに基づいて３次元プリンターや３次元ＣＮＣ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ Ｃｏｎｔｒｏｌ）切削盤を用いて形成された型を用いＣＦＲＰを成形した部材である。従って、個人により大きく異なる足のサイズ、形状に良くフィットし、形状が一致しないことからの痛みを生じない構成である。
尚、第４部材２４０の材料としては、ナイロンが好ましいが、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＵ（ポリウレタン）、ＡＢＳなどでも良い。また、これに限らず、例えば強度、耐候性のある樹脂材料であればどの様な材料でも良い。
また、本実施の形態の自転車競技用シューズ２００の第１部材２１０および第３部材２３０の素材は、熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂を含むカーボンファイバープリプレグシートである。エポキシ樹脂を含むカーボンファイバーシートを異方向に数層重ね合わせたのち加圧しながら加熱し、一定時間保持することにより、熱硬化樹脂であるエポキシ樹脂が硬化し、カーボンファイバープリプレグシートを硬化させる。カーボンファイバープリプレグシートが硬化することによりモノコック構造が形成される。
尚、本実施の形態の自転車競技用シューズ２００の第１部材２１０，第３部材２３０の素材は、熱硬化性樹脂としてエポキシ樹脂を含むカーボンファイバープリプレグシートである場合について説明したが、これに限らず、要するに、第１部材２１０，第３部材２３０は、第４部材２４０よりも剛性が高く、少なくとも高強度の繊維（高強度繊維と呼ぶこともある）を含む部材であればどのようなものであっても良い。従って、第１部材２１０、第３部材２３０の素材としては、例えば、炭素繊維又はガラス繊維を含むような軽量高剛性な素材であっても良い。また、例えば、竹を加工したり、クモの糸を加工したりした高強度の繊維を含む素材であっても良い。
尚、本願明細書において「高強度の繊維（高強度繊維）」とは、ナイロンやポリエステル繊維の２．５倍以上の断面積あたり強度、即ち、２５００ＭＰａ以上の強度を持つ繊維をいい、例えば、上述した炭素繊維やガラス繊維の他、高強力ポリエステル繊維、高強力ビニロン繊維、アラミド繊維、ヘテロ環含有芳香族繊維、ボロン繊維などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。ここで、１ＭＰａ≒１０ｋｇ／ｃｍ2である。
これにより、軽量だが壊れず、十分な剛性を発揮出来て、力をペダルに無駄なく伝えることが出来る。
なお、第１部材２１０の素材としての上述した高強度の繊維を含む素材は、本発明の高強度の素材の一例にあたる。
上記構成によれば、CFRPの第１部材２１０、第２部材２２０および足の甲の部位を覆う第３部材２３０は協働して一体構造（モノコック構造）であり、自転車競技用シューズとしての剛性が高く軽量であり、力の伝達時に変形が少なく、選手の疲労を減らすことが出来ると共に、自転車競技用シューズに必要なペダルへの高い力の伝達に寄与する。
一方、自転車競技用シューズ２００の上半分に相当する甲の部分を覆うパーツとしての第３部材２３０は、当該自転車競技用シューズ２００に足を入れる際、上述した様に、一旦、ファスナー２５０を操作してケーブル２９０を緩めることにより、第３部材２３０を第１部材２１０から上方向で且つ前方向へ移動させ、足を入れた後、再び、ファスナー２５０を操作してケーブル２９０を締め付けることにより、第１部材２１０と第３部材２３０は協働して応力外皮構造（モノコック構造）を成す。この様に、甲など広い部分をＣＦＲＰで覆い、自転車ペダリングでの前方向、及び上方向への力の伝達を、足の形状を正確に写し、かつ高い剛性を有するためファスナーやケーブルに力がかかっても変形しにくいため足のずれや、高い圧力を防ぎながら実現出来る。従って、弱い力のケーブル２９０の締め付けで十分である。
また、上記構成によれば、靴底やかかと部は、高い剛性を有しながら、足の形状に完全にフィットするため、ペダリング時に部分的な高い圧力が生じない。また足形状にあった突起があるため、例えばクランクが１２時方向にあってペダルへの力は接線方向、すなわち前方向の時点のように足と靴とにスラスト力が生じる際、ずれが発生しないという効果を発揮する。
次に、本実施の形態のファスナー式の自転車競技用シューズ２００の単品方式による製造方法について、主として図４（ａ）〜図７（ｂ）を用いて説明する。
図４（ａ）は、本実施の形態のファスナー式の自転車競技用シューズ（左足用）２００の第１部材２１０の外観の内、主として右側面を示す斜視図である。図４（ｂ）は、図４（ａ）に示すファスナー式の自転車競技用シューズ（左足用）２００の第１部材２１０の外観の内、主として左側面を示す斜視図である。
図５（ａ）は、本実施の形態のファスナー式の自転車競技用シューズ（左足用）２００の第２部材２２０を右側面側から見た斜視図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）に示すファスナー式の自転車競技用シューズ（左足用）２００の第２部材２２０を左側面側から見た斜視図である。
図６（ａ）は、本実施の形態のファスナー式の自転車競技用シューズ（左足用）２００の第３部材２３０の外観の内、主として右側面を示す斜視図である。図６（ｂ）は、図６（ａ）に示すファスナー式の自転車競技用シューズ（左足用）２００の第３部材２３０の外観の内、主として左側面を示す斜視図である。
図７（ａ）は、本実施の形態のファスナー式の自転車競技用シューズ（左足用）２００の第４部材２４０を右側面の下方から見た斜視図であり、図７（ｂ）は、図７（ａ）に示すファスナー式の自転車競技用シューズ（左足用）２００の第４部材２４０を左側面の上方から見た斜視図である。
図８（ａ）は、図４（ｂ）の第１部材２１０の足のかかと部におけるＢ−Ｂ断面を左後方から見た図であり、上部の幅（図８（ａ）の第２左右幅Ｗ２参照）が下部の幅（図８（ａ）の第１左右幅Ｗ１参照）より狭く、足は上下方向には抜けないアンダーカット形状になっている。図８（ｂ）は、図４（ｂ）の第１部材２１０の足の側面を覆う部分の内の足のかかと部周辺を水平に切断する断面を含むＣ−Ｃ断面を上方左前側から見た図である。アンダーカット形状にはなっておらず、足は前方であれば抜ける。
本実施の形態における自転車競技用シューズ２００の製造方法の概要は次の通りである。
即ち、３次元スキャナーを用いて、個人の左右の足の形状を正確に計測してデータ化した後、足の運動時の変形に備え、つま先に余分な隙間分の肉をつけ、指の間の深い凹みを緩和するなどの３次元データ加工後、クリート２８０を取り付けるクリート取り付け面２１３の位置を決め、その部分を付加し、上述した開口縁部２１２ａ（図３、図８（ｂ）参照）において第２部材２２０の取り付け部分となる第２部材２２０の厚み分の段差を作成し、なだらかにつないで上記３次元データ（第１データ）に付加しておく。
別途、第２部材２２０作成用に、足の裏の形状を写し第１部材２１０の開口縁部２１２ａにはめ込む板状の部品をCFRPで作成するための３次元データ（第２データ）を作成する。
これら、第１データと、第２データを用いて、内型外型を作成する場合と内型のみ作成しナイロンバッグを減圧し、CFRPに加圧し、成形するやり方がある。
第１データに基づいて、３次元プリンター、ないしはCNCを用いて、第１型を成形する。
また、第２データに基づいて、３次元プリンター、ないしはCNCを用いて、第２型を成形する。
なお、第２部材２２０をＣＦＲＰではなく、例えば樹脂を素材として３次元プリンター等により作成する場合は、第２型は不要である。
また、３次元プリンターを用いて、樹脂製の第４部材２４０を成形する。
そして、モノコック構造を得るための強度と剛性を持つカーボンファイバープリプレグシートなどを第１型と第２型に貼り付ける。
部品に圧力をかけながら熱を加え、カーボンファイバープリプレグシートに含まれている熱硬化性樹脂を硬化させる。
部品と型とをバッグに入れ真空引きにより内圧が低下することで、部品に対して外気圧による加圧が行われると共に、最初に６５℃程度で加熱することにより、カーボンファイバープリプレグシートに使用されている熱硬化性樹脂（本実施の形態ではエポキシ樹脂）を流動化し、余分な分を除去、およびシートに含まれる空気を除去、樹脂と繊維の密着度を上げ、その後１２０℃程度で硬化させて、成形する。部品を内型から外し、取り出す。
即ち、上記の様にして、第１型の該当場所に対して、第１部材２１０を作成する素材であるカーボンファイバープリプレグシートを貼り付けた後、当該カーボンファイバープリプレグシートにおける第３部材２３０の素材と重なる部分に、微小な隙間を持たせるため隙間用テープを貼り、その後、第１型の該当場所に対して、第３部材２３０の素材であるカーボンファイバープリプレグシートを貼り付ける。そして、それらを同時に加圧すると共に加熱し、硬化後、第１型から外すことで、第１部材２１０と第３部材２３０を製作する。この様に重なる部分に隙間用テープを貼ることで、第１部材２１０と第３部材２３０のそれぞれの素材同士が熱融着されることを防止できるという効果もある。
ここで、第２部材２２０の製造について説明する前に、第１部材２１０及び第３部材２３０の素材を第１型に貼り付ける工程について更に説明する。
即ち、上述した素材としてのカーボンファイバープリプレグシートは、カーボンファイバーを引きそろえて平行に並べて熱硬化性樹脂を含浸させた幅１０ｍｍ〜３０ｍｍ程度のテープ状を成している。そして、テープ状のカーボンファイバープリプレグシートを、第１型の表面にしわや隙間の無きようにぴったりと貼り付けると共に、隣接するテープ状のカーボンファイバープリプレグシート同士の多少の重なりや隙間を許容しながら並べて貼る。この貼る作業を３〜６方向に異ならせて繰り返し行い、テープ状のカーボンファイバープリプレグシートを積層する。第１部材２１０の内、クリート取り付け面２１３を有する凸状部２１１は、他の部分に比べて高い応力がかかるので、テープ状のカーボンファイバープリプレグシートの積層数を多くする。最後に、第１部材２１０および第３部材２３０のエッジ部分をエッジに平行にテープ状のカーボンファイバープリプレグシートを積層し、エッジ部分の補強を行う。なお、本実施の形態では、第１部材２１０の素材を第１型に貼り付ける工程と、第３部材２３０の素材を第１型に貼り付ける工程は、何れも上述した工程により実施する場合について説明したが、これに限らず例えば、第１部材２１０及び第３部材２３０の何れか一方の部材を、上述した工程により製造し、他方の部材を別の方法で製造しても良い。
なお、第２部材２２０の素材にも、上述したテープ状のカーボンファイバープリプレグシートを使用するが、それを第２型に貼り付ける工程においても、上記と同様の作業が行われる。但し、第２部材２２０は第１部材２１０に接着するので、エッジ部分の補強は不要である。
繊維は引っ張り方向のみ強度が高く、隙間やしわがあるとCFRPは本来の強度から大きく強度が落ちる。しかしながら、従来は製造上の簡便さのため平面上で事前に何枚か多方向に重ねたカーボンファイバープリプレグシートを加熱し流動性を高めながら３次元形状の型に押し付けるという作業を行っていたため、しわ、隙間を発生させていた。
これに対して、本実施の形態では、上述した様に、テープ状のカーボンファイバープリプレグシートを１枚ごと、しわ、隙間の無きように貼り付けるものである。これにより、貼り付けの手間はかかるが強度の高いCFRPを作れる。それに加え、応力の高い部分には、テープ状のカーボンファイバープリプレグシートを多く重ね、かつ引っ張り応力の高い方向にテープ状のカーボンファイバープリプレグシートを配向し、少ない材料で軽量、かつ必要な強度と剛性を持つシューズを作成できる。
一方、第２部材２２０は、第２型に上述したテープ状のカーボンファイバープリプレグシートを貼り付けた後、上記と同様に、加圧すると共に加熱し、硬化後、第２型から外すことで、第２部材２２０を製作する。
これにより、カーボンファイバープリプレグシートは、上述した第１部材２１０，第２部材２２０、第３部材２３０（図３参照）となる。ここで、第１部材２１０は、モノコック構造（応力外皮構造）を成している。
なお、第２部材２２０は、第１部材２１０に接着され固定された後、モノコック構造の一部となる。即ち、第１部材２１０に固定された第２部材２２０は、モノコック構造の一部をさらにモノコック構造で補強した構造をなす。
なお、第１部材２１０の足と接触する面における足の幅方向の寸法（例えば、図１１の幅Ｗ３参照）及び高さ方向の寸法（例えば、図１１の高さＨ参照）は、上述した個人の足の形状の計測データより小さく（例えば、９５％〜９９％）、第３部材２３０の足のつま先を覆う部分（足の爪の上と前の部分）の寸法は、上述した個人の足の形状の計測データより大きく（例えば、数ｍｍ長く）、形成されている。図１１は、図４（ｂ）に示す第１部材２１０の凸状部２１１を垂直（図４（ｂ）中のＢ−Ｂ切断面に平行）に切断した切断面を左前方上方から見た斜視図である。
足の骨格と筋肉は多少変形可能なため、多少圧縮されてもよく、これにより、使用時に足が変形したり、やせても、固い第１部材２１０及び第３部材２３０が足の形状に追従できる。
尚、カーボンファイバープリプレグシートに外側から圧力をかけるやり方として、例えば、型やゴムなどを介して液体や気体、機械的な圧力で加圧する方法であっても良く、その場合は、外型を使用する。
また、モノコック構造を形成するものとして、カーボンファイバープリプレグシートの他に、強度剛性が高く軽量な部材として、グラスファイバーを用いても良く、また、割れ対策には芳香族ポリアミド系樹脂のケブラー（登録商標）を使用しても良い。
そして、多少はみ出した接着剤を取り除き、表面を磨いた後、塗装などで表面をきれいにした後、第１部材２１０にクリ―ト取付用ねじ部２７０ａ用の穴をあけ、クリ―ト取付用ねじ部２７０ａを挿入したのち、第１部材２１０に第２部材２２０を接着、固定し、第３部材２３０に第４部材２４０を接着固定する。
なお、その後他のパーツとして、ファスナー２５０、ケーブル２９０及びゴム部材２６０を組み付ける（図３参照）。クリート２８０、クリートボルト、クリートワッシャーはユーザーが取り付ける。
これにより、本実施の形態の自転車競技用シューズ（左足用）２００が完成する。
右足用の自転車競技用シューズ（図示省略）についても、上記と同様の方法で作成する。
尚、本実施の形態の自転車競技用シューズ２００、及びその製造方法においては、まず人の左右の足を瞬時に、かつ正確に３次元でデータ化できるスキャナーをもって数方向からデータを取り、これらのデータを組み合わせて足の全体のデータを作成し、ここから足の指の間などの深いへこみをいくらか修正する。これにより、指の間の深いへこみが緩和されるので、もともと平面状のシートであるカーボンプリプレグシートを型に沿わし、かつバッグによる加圧をすることが出来る。さらに指の先にいくらかゆとりを持たせるなど、選手の快適さと競技での足のサポートの高さの妥協点を探る。
以上説明した様に、本実施の形態の単品方式の製造方法によれば、３次元スキャナーを用いて取り入れた左右の足のそれぞれの形状から、一定の編集をくわえて、内型（第１型と第２型）を作成する。また、第４部材２４０（図７（ａ）、図７（ｂ）参照）やその他のパーツを作成する。第１部材２１０と第３部材２３０については、それぞれの素材であるカーボンファイバープリプレグシートを第１型に適度に貼り合わせ、また、第２部材２２０については、その素材であるカーボンファイバープリプレグシートを第２型に貼り合わせて、第１部材２１０〜第３部材２３０を作成した後、自転車競技などに用いるシューズを作成する。
この方法によれば、自転車競技などに用いるシューズを、従来のシューズに比べ非常に軽量（例えば、従来の重量の半分程度）で、個人の足の形状にフィットし、変形せず力が逃げないシューズとして製造できる。
また、上述した単品方式の製造方法で製造したシューズは、構造的に、個人の左右の足に完全にフィットしているため、圧力が分散し、足と靴の間の緩み、滑りがなく、従来の靴に比べ疲労や足へのストレスを大きく減らし、部分的な炎症も減らすことが出来る。
なお、上述した単品方式の製造方法によれば、個人の左右の足の形状をそれぞれ個別に計測し、それらの計測データに基づいて、上記第１部材２１０、第２部材２２０、及び第３部材の各部材の足と接触する面が形成されている。
従って、本実施の形態における単品方式の製造方法による自転車競技用シューズ２００は、上述した通り、個人の左右の足に完全にフィットさせることが出来るのであるが、これと同時に、通常、人の足は左右の形状（サイズを含む）が微妙に異なるので、左足用のシューズと右足用のシューズの形状（サイズを含む）が、量産方式で製造したシューズの場合とは異なり、同じではないという特徴を有する。
また、CFRPはモノコック状になるが、足の形状に完全にフィットし、痛みを生じない。足とのずれがなく、部分的な圧力のばらつきがない。かかと部がアンダーカットで、かかとを上に引き上げる力に対し従来のようにかかとが脱げようとしない。
この様な特有の効果を有するシューズは、従来の大量生産方式の靴では実現できない。
また、靴の形状が足の形状にフィットしているため、足を抜き差しできる範囲、オーバーハングではない部分は硬く作ることができ、高さの高いモノコック構造のため、曲げに対し非常に剛性が高くなり、結果として従来の大量生産方式の靴に比べ４０％〜５０％という非常に軽量でかつ高剛性の靴が作れる。
なお、上記実施の形態では、本発明の競技用シューズを、自転車競技用シューズとして実現した場合について説明したが、これに限らず例えば、ボート競技用シューズやスケート競技用シューズなどに適用しても良く、剛性を確保しつつ、シューズの軽量化を図ることが出来ること等の条件が要求される競技用シューズであれば、どの様な競技用シューズにも適用可能である。
例えば、本発明の競技用シューズを、ボート競技用シューズに適用した場合、上述した第１部材２１０は、上述したクリート取り付け面２１３（図２（ａ）、図３参照）に代えて、当該シューズを艇に固定するためのフットストレッチャーが位置調整可能に取り付けられるフットストレッチャー取り付け面を有した構成となる。この構成の場合のフットストレッチャーは、本発明の固定部材の一例にあたり、艇は本発明の固定対象物の一例にあたり、フットストレッチャー取り付け面は、本発明の取り付け面の一例にあたる。
また、例えば、本発明の競技用シューズを、スケート競技用シューズ（例えば、スピードスケート用シューズ）に適用した場合、上述した第１部材２１０は、上述したクリート取り付け面２１３（図２（ａ）、図３参照）に代えて、スケート用の刃が位置調整可能に取り付けられるスケート用の刃取り付け面を有した構成となる。この構成の場合のスケート用の刃取り付け面は、本発明の取り付け面の一例にあたる。
また、上記実施の形態の自転車競技用シューズ２００は、炭素繊維及び熱硬化性樹脂を含む素材で形成された高剛性の部材である、第１部材２１０、第２部材２２０、及び第３部材２３０と、ファスナー２５０が設けられた樹脂製の第４部材２４０とから構成された場合について説明したが、これに限らず例えば、底面側に、固定対象物に固定するための固定部材、又はスケート用の刃が着脱可能な競技用シューズであって、足のかかと、足の側面、及び足の裏を一体的に覆うと共に、前記底面側に突き出した凸状部を有する第１部材と、前記第１部材の前記凸状部の反対側に位置する開口部を塞ぐように前記第１部材に取り付けられた、前記足の裏を覆う第２部材と、を備え、前記凸状部は、前記固定部材又は前記スケート用の刃が位置調整可能に取り付けられる取り付け面を有している構成であって、上述した第３部材２３０や第４部材２４０に代えて、少なくとも足の甲の部分を覆う部材が備えられておれば良く、また、ファスナー式に限らず例えばバックル式等であっても良い。これにより、アウトソール部に必要な剛性を確保しつつ、従来に比べてシューズの軽量化を図ることが出来るという効果を有する。
また、上記実施の形態の自転車競技用シューズ２００は、高強度の繊維の一例としての炭素繊維及び熱硬化性樹脂を含む素材で形成された高剛性の部材である、第１部材２１０、第２部材２２０、及び第３部材２３０を用いた場合について説明したが、これに限らず例えば、高強度の素材であればどの様な素材であっても良い。ここで、高強度の素材には、上述した高強度の繊維の他に、ＣＦＲＰにカーボンナノチューブを含有させたもの、カーボンナノチューブなどで微細なハニカム構造をなす樹脂を母材とする複合材料等が含まれる。
また、上記実施の形態の自転車競技用シューズ２００の第２部材２２０は、高剛性の板状部材である場合について説明したが、これに限らず例えば、第２部材２２０は、内部が空洞の中空状部材又は、ハニカム構造を有するブロック状部材であっても良く、要するに、第１部材の凸状部の反対側に位置する開口部を塞ぎ、足の裏に接触して足の裏を支えることが出来ると共に、剛性を向上させ軽量な構造であればどの様な部材であっても良い。
また、上記実施の形態では、自転車競技用シューズ２００は、ファスナー式である場合について説明したが、これに限らず例えば、バックル式であっても良い。
以下に、本発明の他の構成例１〜５を列挙する。
本発明の他の構成例１は、
クリートを移動し位置決め後固定できる面と、それとつながり、足のかかと、足の裏、の形状を写し、覆う第１部材（２１０）と、
前記第１部材の内側にあり、前記足の裏の形状を写し、下方にある第一部材のクリート固定面（２１３）との間にある空間を橋渡しする第２部材（２２０）と、
つま先、及び足の甲の形状を写し、覆う第３部材（２３０）と、
その第３部材の上に固定され上面に足をシューズに固定するファスナー（２５０）の固定部材を持つ第４部材（２４０）を備えた自転車競技用シューズであって、
前記第１、第２および第３部材は、高剛性、高強度の繊維を含む、自転車競技用シューズである。
クリートを移動し位置決め後固定できる面と、それとつながり、足のかかと、足の裏、の形状を写し、覆う第１部材（２１０）と、
前記第１部材の内側にあり、前記足の裏の形状を写し、下方にある第一部材のクリート固定面（２１３）との間にある空間を橋渡しする第２部材（２２０）と、
つま先、及び足の甲の形状を写し、覆う第３部材（２３０）と、
その第３部材の上に固定され上面に足をシューズに固定するファスナー（２５０）の固定部材を持つ第４部材（２４０）を備えた自転車競技用シューズであって、
前記第１、第２および第３部材は、高剛性、高強度の繊維を含む、自転車競技用シューズである。
ペダルへの力はペダル軸を通るので、ペダル軸からの距離が短い部分の応力が高くなるためクリート部周辺、すなわち前記第一部材の前記第２部材挿入部分周辺の剛性が重要であるが、従来のシューズでは、この部分の足の高さは低いのと、足の抜き差しをするためアンダーカット形状にすることは許されず、それゆえ高さを制限されたソールの重量増につながった。これに対して、上記他の構成例１では、重量を増やさずに剛性を上げるため足の側面の部材を、足が抜ける限界まで高さを高くするとともにクリート固定面とソールとを一体化し、および前記第２部材を内側に挿入し固定することで剛性の高い材料の高さ（図１１の高さＨ参照）を増やし、かつ箱状の中空構造（図３の符号２１１参照）を構成することにより、曲げだけでなくねじれにも強い、自転車競技用シューズを実現した。
また、本発明の他の構成例２は、上記他の構成例１の構成に加えて、
前記第一部材のかかと部分はかかとの形状を写し、かつ剛性が高く、かかとに対しアンダーカットを有し、かかとは上方向には動けない構成とする。そのため足をシューズに入れる際は前方より入れる。その方向にはかかとに対し足が入る範囲でのみアンダーカットを有する形状を持つ。前記第３部材は上方向に加え前方向へ移動し足の抜き差しを可能にする構成である。
前記第一部材のかかと部分はかかとの形状を写し、かつ剛性が高く、かかとに対しアンダーカットを有し、かかとは上方向には動けない構成とする。そのため足をシューズに入れる際は前方より入れる。その方向にはかかとに対し足が入る範囲でのみアンダーカットを有する形状を持つ。前記第３部材は上方向に加え前方向へ移動し足の抜き差しを可能にする構成である。
また、本発明の他の構成例３は、上記他の構成例１の構成に加えて、
前記第１部材に前記第３部材が外側から、靴を履き終えた後常時重なることで、使用中、ぺダリングによるポンピング作用で足のむくみが取れ測定時に比べ足がやせたり、逆に長時間の使用での鬱血により足が太ったりなどの寸法変化や、個人の締め付け具合の好みに対応したファスナーによる適度な締め付けを、常時重なることで安定的に可能にしながら、ファスナー締め付け時に隙間が小さくなり疑似的に摩擦により一体化し、より効率の高い応力外皮構造をなす構成であり、部材が重なることで外部からの異物の侵入を防止する。
前記第１部材に前記第３部材が外側から、靴を履き終えた後常時重なることで、使用中、ぺダリングによるポンピング作用で足のむくみが取れ測定時に比べ足がやせたり、逆に長時間の使用での鬱血により足が太ったりなどの寸法変化や、個人の締め付け具合の好みに対応したファスナーによる適度な締め付けを、常時重なることで安定的に可能にしながら、ファスナー締め付け時に隙間が小さくなり疑似的に摩擦により一体化し、より効率の高い応力外皮構造をなす構成であり、部材が重なることで外部からの異物の侵入を防止する。
また、本発明の他の構成例４は、上記他の構成例１の構成に加えて、
前記高強度の繊維、及び熱硬化性樹脂を含む、前記第１部材第３部材における足の形状、は計測された足の３次元形状よりわずかに幅（例えば、図１１の幅Ｗ３参照）および高さが小さく（９５−９９％）、逆につま先部分は数ｍｍ長い。使用時に足がやせても、硬い第１及び第３部材が足の形状に追従できる構成である。
前記高強度の繊維、及び熱硬化性樹脂を含む、前記第１部材第３部材における足の形状、は計測された足の３次元形状よりわずかに幅（例えば、図１１の幅Ｗ３参照）および高さが小さく（９５−９９％）、逆につま先部分は数ｍｍ長い。使用時に足がやせても、硬い第１及び第３部材が足の形状に追従できる構成である。
また、本発明の他の構成例５は、上記他の構成例１又は上記他の構成例２の構成に加えて、
第２部材はＣＦＲＰの板ではなく、クリート取付け部に必要な形状と足形との空間を、内側は空洞のシェル、ないしはハニカムなど軽量な詰め物を持たせ、軽量ながら剛性が高い３次元プリンターなどで作成した自転車競技用シューズである。
第２部材はＣＦＲＰの板ではなく、クリート取付け部に必要な形状と足形との空間を、内側は空洞のシェル、ないしはハニカムなど軽量な詰め物を持たせ、軽量ながら剛性が高い３次元プリンターなどで作成した自転車競技用シューズである。
本発明の競技用シューズによれば、アウトソール部の剛性を確保しつつ、シューズの軽量化を図ることが出来る競技用シューズを提供することが出来るという効果を発揮し、ボート競技用やスケート競技用など様々な競技用シューズとして有用である。
２００ 自転車競技用シューズ（左足用）
２１０ 第１部材
２２０ 第２部材
２３０ 第３部材
２４０ 第４部材
２５０ ファスナー
２６０ ゴム部材
２７０ 略逆Ｔ字状のナット
２７０ａ クリ―ト取付用ねじ部
２８０ クリート
２１０ 第１部材
２２０ 第２部材
２３０ 第３部材
２４０ 第４部材
２５０ ファスナー
２６０ ゴム部材
２７０ 略逆Ｔ字状のナット
２７０ａ クリ―ト取付用ねじ部
２８０ クリート
Claims (10)
- 底面側に、固定対象物に固定するための固定部材、又はスケート用の刃が着脱可能な競技用シューズであって、
足のかかと、足の側面、及び足の裏を一体的に覆い応力外皮構造をなすと共に、前記底面側に突き出した凸状部を有する第１部材と、
前記第１部材の前記凸状部の反対側に位置する開口部のみを塞ぐように前記第１部材に板厚分をへこませ足に接する面に段差が生じないように取り付けられた、前記足の裏を覆う第２部材と、を備え、
前記第１部材は、高強度高剛性の材料で形成されており、
前記第１部材の前記足と接触する面は、個人の足の形状を計測して、変形させずとも形状が一致して足にフィットするように形成されており、使用中に部分的な高い圧力による痛み、およびシューズの中での足のずれが生じず、
前記第１部材は、足のつま先に対応する部位が前上方に向けて開放されており、側面も前上方に向けて開放されており、変形させずとも足を抜き差しすることが可能であり、
前記第２部材は、前記第１部材と合同して、応力外皮構造の一部をさらに応力外皮構造で補強した構造をなし、
前記固定部材のナット部は、前記開口部に配置されており、
前記凸状部は、前記固定部材又は前記スケート用の刃が位置調整可能に取り付けられる取り付け面を有している、ことを特徴とする競技用シューズ。 - 前記固定部材は、前記第１部材を自転車のペダルに連結するためのクリートであり、前記固定対象物は前記ペダルであり
前記凸状部が有する前記取り付け面は、前記クリートが位置および角度が調整可能に取り付けられる面である、ことを特徴とする請求項１に記載の競技用シューズ。 - 前記第１部材及び前記第２部材の前記足と接触する面は、個人の足の形状の３次元計測データに基づいて形成されている、ことを特徴とする請求項１に記載の競技用シューズ。
- 前記第１部材の前記足の側面を覆う部位は、前記足のかかとから上方に向かうに従って左右幅が狭くなったアンダーカット形状を成し、且つ前記第１部材の前記足の側面を覆う部位は、前記足のかかとが前記第１部材の内側で上方に移動しない程度の剛性を有しており、前記足のかかとは前方にしか移動できない形状であることを特徴とする請求項１〜３の何れか一つに記載の競技用シューズ。
- 足のつま先、足の側面、及び足の甲を覆うと共に、前記第１部材から離れて上方向且つ前方向へ移動可能な、前記足と接触する面は個人の足の形状の３次元計測データに基づいて形成されている第３部材と、
前記第３部材を前記第１部材に締め付け固定するための締め付け固定部を有し、前記第３部材の外側に取り付けられた第４部材とを備え、
前記第３部材と前記第１部材は、重なる部分を少なくとも足の側面に持ち、締め付けにて前記第３部材が変形、摩擦により一体化し、応力外皮構造を成す、ことを特徴とする請求項４に記載の競技用シューズ。 - 前記第１部材、及び前記第３部材は、高強度の繊維及び熱硬化性樹脂を含む素材で形成されている、ことを特徴とする請求項５に記載の競技用シューズ。
- 前記第１部材、及び前記第３部材は、高強度の繊維及び熱硬化性樹脂を含む素材で形成されており、
前記第１部材の前記足と接触する面における前記足の幅方向及び高さ方向の寸法は、前記個人の足の形状の計測データより小さく、
前記第３部材の前記足のつま先を覆う部分の寸法は、前記個人の足の形状の計測データより大きい、ことを特徴とする請求項５または６に記載の競技用シューズ。 - 前記第２部材は、高強度の繊維及び熱硬化性樹脂を含む素材で形成された板状部材、内部が空洞の中空状部材、又は、ハニカム構造を有するブロック状部材である、ことを特徴とする請求項１〜７の何れか一つに記載の競技用シューズ。
- 前記第３部材は、高強度の繊維を引きそろえて平行に並べて熱硬化性樹脂に含浸したプリプレグを用い、幅１０ｍｍから３０ｍｍのテープとなし、事前に作成した型の上にたるみ、隙間の無きように前記テープを並べて貼る、これを３から６方向重ね、前記第３部材のエッジ部分をエッジに平行に前記テープを重ねた構造を持つことを特徴とする請求項５に記載の競技用シューズ。
- 前記第１部材は、高強度の繊維を引きそろえて平行に並べて熱硬化性樹脂に含浸したプリプレグを用い、幅１０ｍｍから３０ｍｍのテープとなし、事前に作成した型の上にたるみ、隙間の無きように前記テープを並べて貼る、これを３から６方向重ね、前記第１部材の内、前記取り付け面はそれ以外の部分に比べて前記テープを多く重ね、前記第１部材のエッジ部分をエッジに平行に前記テープを重ねた構造を持つことを特徴とする請求項１に記載の競技用シューズ。
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