JP6945112B1 - 靴構造体およびスケート靴 - Google Patents

Abstract

【課題】繊維強化樹脂を用いて剛性および軽量化を図りつつ、皮革のようなしなやかさを実現することができる靴構造体およびスケート靴を提供すること。
【解決手段】本発明の一態様は、アッパー部１０と、アッパー部１０の底側に設けられアッパー部１０と一体に成形されたソール部２０と、を備えた靴構造体１であって、アッパー部１０は第１層構造ＳＴ１を有する。第１層構造ＳＴ１は、第１繊維強化樹脂層１１１と、第２繊維強化樹脂層１１２と、第１繊維強化樹脂層１１１と第２繊維強化樹脂層１１２との間に配置される第１ゴム層１１３と、を備えたことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、アッパー部とソール部とが一体に成形された靴構造体およびこの靴構造体を用いたスケート靴に関するものである。

スケート靴やスキー靴といったスポーツ用途の靴は、選手の足へのフィッティングとともに、動きを確実に地面（氷面、雪面を含む）に伝え、地面からの反力を正確に足に返すことが重要である。また、足への負担軽減や耐久性も重要な要素となる。

特許文献１には、所望の剛性を確保しつつ軽量なアッパーコアおよびそれを用いたスケートシューズが開示される。このアッパーコアは、スケートシューズの一部を構成するアッパーコアであって、繊維と母材とからなる繊維強化樹脂製を採用している。

特開２０１９−２１６９４３号公報

しかしながら、剛性の確保および軽量化の両立を図るために靴構造体のアッパー部に繊維強化樹脂製（ＦＲＰ：Fiber Reinforced Plastic）を採用した場合、皮革のようなしなやかさを実現することは困難である。例えば、ＦＲＰの母材として熱硬化性樹脂を用いた場合、固すぎて足へのフィッティングが困難となる。また、ＦＲＰの母材として熱可塑性樹脂を用いた場合、十分な強度を確保しにくい。

本発明の目的は、繊維強化樹脂を用いて剛性および軽量化を図りつつ、皮革のようなしなやかさを実現することができる靴構造体およびスケート靴を提供することである。

本発明の一態様の靴構造体は、アッパー部と、アッパー部の底側に設けられアッパー部と一体に成形されたソール部とを備える。アッパー部は、繊維強化樹脂層とゴム層とを含んだ層構造である第１層構造を持つ。第１層構造は、繊維強化樹脂層である第１繊維強化樹脂層と、繊維強化樹脂層である第２繊維強化樹脂層と、第１繊維強化樹脂層と第２繊維強化樹脂層との間に配置されたゴム層である第１ゴム層とを含む。

このような構成によれば、アッパー部が層構造（第１層構造）となっており、第１層構造として、第１繊維強化樹脂層と第２繊維強化樹脂層との間に第１ゴム層を配置していることから、第１繊維強化樹脂層および第２繊維強化樹脂層によって剛性および軽量化を図り、第１ゴム層によって弾性を高めることができる。

上記靴構造体において、第１繊維強化樹脂層および第２繊維強化樹脂層のそれぞれの母材樹脂は熱硬化性樹脂であることが好ましい。また、第１繊維強化樹脂層および第２繊維強化樹脂層のそれぞれの強化繊維は、カーボン繊維、アラミド繊維、ポリエチレン繊維、ザイロン繊維、ボロン繊維およびガラス繊維よりなる群から選択された少なくとも１つであることが好ましい。また、第１ゴム層は、ニトリルゴムであることが好ましい。

上記靴構造体において、第１繊維強化樹脂層および第２繊維強化樹脂層の少なくともいずれかは、複数の強化繊維の層を有していてもよい。これにより、第１繊維強化樹脂層および第２繊維強化樹脂層の強化繊維の層の数によって剛性および厚さを調整することができる。

上記靴構造体において、ソール部は、つま先部分と、かかと部分と、土踏まず部分とを有し、つま先部分およびかかと部分は、層構造である第２層構造を持ち、第２層構造は、アッパー部側に設けられた繊維強化樹脂層である第３繊維強化樹脂層と、第３繊維強化樹脂層のアッパー部とは反対側に設けられたゴム層である第２ゴム層とを含むことが好ましい。このようなつま先部分およびかかと部分の第２層構造によれば、第３繊維強化樹脂層によって剛性の確保を図り、最も外側（底側）の第２ゴム層によってクッション性および吸音性を高めることができる。

上記靴構造体において、第３繊維強化樹脂層の母材樹脂は熱硬化性樹脂であることが好ましい。また、第３繊維強化樹脂層の強化繊維は、カーボン繊維、アラミド繊維、ポリエチレン繊維、ザイロン繊維、ボロン繊維およびガラス繊維よりなる群から選択された少なくとも１つであることが好ましい。また、第２ゴム層は、ニトリルゴムであることが好ましい。

上記靴構造体において、第３繊維強化樹脂層は、複数の強化繊維の層を有していてもよい。これにより、第３繊維強化樹脂層の強化繊維の層の数によって剛性および厚さを調整することができる。

上記靴構造体において、第２層構造は、第３繊維強化樹脂層と、第２ゴム層との間に設けられた熱可塑性樹脂層をさらに含んでいてもよい。これにより、熱可塑性樹脂層によって第２層構造の適度な補強と衝撃吸収性を高めることができる。

上記靴構造体において、土踏まず部分は、層構造である第３層構造を持ち、第３層構造は、アッパー部側に設けられた繊維強化樹脂層である第４繊維強化樹脂層と、第４繊維強化樹脂層のアッパー部とは反対側に設けられた繊維強化樹脂層である第５繊維強化樹脂層と、第４繊維強化樹脂層と第５繊維強化樹脂層との間に設けられたゴム層である第３ゴム層とを含むことが好ましい。このような土踏まず部分の第３層構造によれば、第４繊維強化樹脂層および第５繊維強化樹脂層によって剛性および軽量化を図り、第３ゴム層によって弾性を高めることができる。

上記靴構造体において、第４繊維強化樹脂層および第５繊維強化樹脂層のそれぞれの母材樹脂は熱硬化性樹脂であることが好ましい。また、第４繊維強化樹脂層および第５繊維強化樹脂層のそれぞれの強化繊維は、カーボン繊維、アラミド繊維、ポリエチレン繊維、ザイロン繊維、ボロン繊維およびガラス繊維よりなる群から選択された少なくとも１つであることが好ましい。また、第３ゴム層は、ニトリルゴムであることが好ましい。

上記靴構造体において、第４繊維強化樹脂層および第５繊維強化樹脂層の少なくともいずれかは、複数の強化繊維の層を有していてもよい。これにより、第４繊維強化樹脂層および第５繊維強化樹脂層の強化繊維の層の数によって剛性および厚さを調整することができる。

上記靴構造体において、アッパー部に取り付けられるシュータン部をさらに備え、シュータン部は、層構造である第４層構造を持ち、第４層構造は、アッパー部側に設けられた繊維強化樹脂層である第６繊維強化樹脂層と、第６繊維強化樹脂層のアッパー部とは反対側に設けられたゴム層である第４ゴム層と、を備えていることが好ましい。このようなシュータン部の第４層構造によれば、第６維強化樹脂層によって剛性および軽量化を図り、第４ゴム層によって弾性を高めることができる。

上記靴構造体において、アッパー部には、靴紐を掛けるフックが直接締結されるとよい。また、アッパー部には、靴紐を通す孔が設けられていることが好ましい。これにより、アッパー部に対して強固にフックを固定でき、靴紐を掛けるフックの外れや、靴紐を通す孔の変形、破損を防止することができる。

本発明の一態様は、上記靴構造体と、この靴構造体のソール部に固定されたブレードと、を備えることを特徴とするスケート靴である。このような構成によれば、靴構造体が繊維強化樹脂層とゴム層との層構造になっていることで、繊維強化樹脂層による剛性および軽量化に加え、ゴム層による弾性を層構造に与えることができる。

本発明によれば、繊維強化樹脂を用いて剛性および軽量化を図りつつ、皮革のようなしなやかさを実現することができる靴構造体およびスケート靴を提供することが可能となる。

図１は、本実施形態に係る靴構造体のアッパー部の構成を例示する模式図である。 図２は、第１層構造の他の例を示す模式断面図である。 図３は、本実施形態に係る靴構造体のソール部の構成を例示する模式図である。 図４は、第２層構造の他の例を示す模式断面図である。 図５は、本実施形態に係る靴構造体のソール部の構成を例示する模式図である。 図６は、本実施形態に係る靴構造体のシュータン部の構成を例示する模式図である。 図７は、シュータン部の層構造を例示する模式図である。 図８は、本実施形態に係る靴構造体のフックの構成を例示する斜視図である。 図９は、本実施形態に係る靴構造体の靴紐を通す孔を例示する斜視図である。 図１０は、本実施形態に係るスケート靴の構成を例示する斜視図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明では、同一の部材には同一の符号を付し、一度説明した部材については適宜その説明を省略する。また、説明の便宜上、本実施形態では靴の左右における左足側を例として説明するが、右足側であっても同様である。

（アッパー部）
図１（ａ）および（ｂ）は、本実施形態に係る靴構造体１のアッパー部１０の構成を例示する模式図である。図１（ａ）にはアッパー部１０の斜視図が示され、図１（ｂ）にはアッパー部１０の第１層構造ＳＴ１の断面図が示される。
図１（ａ）に示すように、本実施形態に係る靴構造体１は、アッパー部１０とソール部２０とを備える。アッパー部１０は足の形に対応して成形されており、足の周りを囲むような形状になっている。すなわち、アッパー部１０は、つま先に対応した先端部分１０１、足の外側に対応した外側部分１０２、足の内側に対応した内側部分１０３、かかとに対応した後端部分１０４およびくるぶしから足首に対応した上方延出部分１０５を有し、これらが一体に成形されている。アッパー部１０には足を入れる上部開口１０ｈ１が設けられ、上部開口１０ｈ１の前方から先端部分１０１にかけて中央開口１０ｈ２が設けられる。上部開口１０ｈ１および中央開口１０ｈ２は、足を入れる際にはアッパー部１０を拡げやすく、また足を入れた状態ではアッパー部１０を締めやすくするために設けられる。

ソール部２０は、アッパー部１０の底側に設けられる。ソール部２０は、つま先部分２１、かかと部分２２および土踏まず部分２３を有する。靴構造体１において、ソール部２０は、アッパー部１０と一体に成形される。これにより、靴構造体１としてアッパー部１０からソール部２０にかけてシェル型のワンピース構造となる。ソール部２０の詳細については後述する。

本実施形態に係る靴構造体１において、アッパー部１０は第１層構造ＳＴ１を有する。図１（ｂ）には、図１（ａ）のＡ部の断面が示される。第１層構造ＳＴ１は、第１繊維強化樹脂層１１１と、第２繊維強化樹脂層１１２と、第１繊維強化樹脂層１１１と第２繊維強化樹脂層１１２との間に配置される第１ゴム層１１３と、を備える。すなわち、アッパー部１０は、第１繊維強化樹脂層１１１と第２繊維強化樹脂層１１２との間に第１ゴム層１１３が挟み込まれた層構造となっている。アッパー部１０の全体が第１層構造ＳＴ１によって成形されている。

第１繊維強化樹脂層１１１および第２繊維強化樹脂層１１２のそれぞれの母材Ｍの樹脂は熱硬化性樹脂である。熱硬化性樹脂としては、例えばエポキシ樹脂が用いられる。第１繊維強化樹脂層１１１および第２繊維強化樹脂層１１２のそれぞれの強化繊維Ｆは、カーボン繊維、アラミド繊維、ポリエチレン繊維、ザイロン繊維、ボロン繊維およびガラス繊維よりなる群から選択された少なくとも１つである。また、第１ゴム層１１３には、ニトリルゴムが用いられる。

第１層構造ＳＴ１の代表的な例としては、第１繊維強化樹脂層１１１および第２繊維強化樹脂層１１２は、エポキシ樹脂（母材Ｍ）をアラミド繊維（強化繊維Ｆ）で強化したＦＲＰ（Fiber Reinforced Plastic）であり、第１ゴム層１１３は、ニトリルゴムである。これにより、２層のＦＲＰの間にニトリルゴムを挟んだ層構造が構成される。

第１繊維強化樹脂層１１１および第２繊維強化樹脂層１１２の厚さは、０．１ミリメートル（ｍｍ）以上３ｍｍ以下程度であり、第１ゴム層１１３の厚さは、０．５ｍｍ以上５ｍｍ以下程度である。これらの厚さは、アッパー部１０の固さや耐久性によって適宜選択される。

このように、第１層構造ＳＴ１として、第１繊維強化樹脂層１１１と第２繊維強化樹脂層１１２との間に第１ゴム層１１３を配置した層構造を適用することで、第１繊維強化樹脂層１１１および第２繊維強化樹脂層１１２によってアッパー部１０の剛性を高めることができるとともに軽量化を図ることができる。また、第１繊維強化樹脂層１１１と第２繊維強化樹脂層１１２との間に第１ゴム層１１３を挟む層構造によって、ＦＲＰだけでは得られない弾性（柔軟性）を得ることができる。つまり、第１繊維強化樹脂層１１１と第２繊維強化樹脂層１１２とが第１ゴム層１１３で結合されることから、第１層構造ＳＴ１に曲げ応力が加わった際に第１繊維強化樹脂層１１１と第２繊維強化樹脂層１１２との間の層方向のずれを第１ゴム層１１３の層方向の伸び縮みで吸収することができる。その結果、第１層構造ＳＴ１は、第１ゴム層１１３が無い構造体に比べて曲がりやすくなる（弾性を高められる）。

アッパー部１０がこのような第１層構造ＳＴ１を有することで、第１繊維強化樹脂層１１１および第２繊維強化樹脂層１１２による剛性および軽量化と、第１ゴム層１１３による弾性を得ることができ、軽く強靱でありながら皮革のようなしなやかさにより足へのフィッティング性を高めることができる。

図２（ａ）および（ｂ）は、第１層構造ＳＴ１の他の例を示す模式断面図である。
図２（ａ）および（ｂ）に示す第１層構造ＳＴ１の他の例では、第１繊維強化樹脂層１１１および第２繊維強化樹脂層１１２の少なくともいずれかが、複数の強化繊維Ｆの層を有している。
図２（ａ）に示す例では、第１繊維強化樹脂層１１１および第２繊維強化樹脂層１１２のそれぞれに、強化繊維Ｆが２層設けられている。母材Ｍの樹脂（例えば、エポキシ樹脂）に複数の強化繊維Ｆの層を設けるには、１層の強化繊維Ｆを有する所定の厚さの母材Ｍを複数重ねて成形すればよい。なお、成形過程の加熱において母材間は一体化されるが、説明の便宜上、図２では母材間を二点鎖線で示している。

図２（ｂ）に示す例では、第１繊維強化樹脂層１１１および第２繊維強化樹脂層１１２のそれぞれに、強化繊維Ｆが３層設けられる。また、第１ゴム層１１３は２層設けられている。第１繊維強化樹脂層１１１および第２繊維強化樹脂層１１２の強化繊維Ｆの層が増えるほど剛性が高くなり、厚さが増す。第１ゴム層１１３の層が増えるほど厚さが増加し、クッション性が高くなる。このように、第１繊維強化樹脂層１１１および第２繊維強化樹脂層１１２の強化繊維Ｆの層の数や、第１ゴム層１１３の層の数によって、アッパー部１０の剛性、厚さおよびクッション性を調整することができる。なお、第１ゴム層１１３の厚さは、層の数を調整してもよいし、１層の厚さを調整するようにしてもよい。

（ソール部：つま先部分およびかかと部分）
図３（ａ）および（ｂ）は、本実施形態に係る靴構造体１のソール部２０の構成を例示する模式図である。図３（ａ）にはソール部２０のつま先部分２１およびかかと部分２２の斜視図が示され、図３（ｂ）にはソール部２０のつま先部分２１およびかかと部分２２の第２層構造ＳＴ２の断面図が示される。
図３（ａ）に示すように、本実施形態に係る靴構造体１のソール部２０は、つま先部分２１、かかと部分２２および土踏まず部分２３を有する。ソール部２０はアッパー部１０の底側に設けられ、アッパー部１０と一体に成形される。

本実施形態に係る靴構造体１では、ソール部２０のつま先部分２１およびかかと部分２２が、第１層構造ＳＴ１とは異なる層構造の第２層構造ＳＴ２を有する。図２（ｂ）には、図２（ａ）のＢ部の断面が示される。第２層構造ＳＴ２は、アッパー部１０側に設けられる第３繊維強化樹脂層２１１と、第３繊維強化樹脂層２１１のアッパー部１０とは反対側に設けられる第２ゴム層２１３と、を備える。すなわち、つま先部分２１およびかかと部分２２は、アッパー部１０側にＦＲＰである第３繊維強化樹脂層２１１が設けられ、外側に第２ゴム層２１３が設けられる層構造となっている。

第３繊維強化樹脂層２１１の母材Ｍの樹脂は熱硬化性樹脂である。熱硬化性樹脂としては、例えばエポキシ樹脂が用いられる。第３繊維強化樹脂層２１１の強化繊維Ｆは、カーボン繊維、アラミド繊維、ポリエチレン繊維、ザイロン繊維、ボロン繊維およびガラス繊維よりなる群から選択された少なくとも１つである。また、第２ゴム層２１３には、ニトリルゴムが用いられる。

第２層構造ＳＴ２の代表的な例としては、第３繊維強化樹脂層２１１は、エポキシ樹脂（母材Ｍ）をカーボン繊維（強化繊維Ｆ）で強化したＦＲＰであり、第２ゴム層２１３は、ニトリルゴムである。

第３繊維強化樹脂層２１１の厚さは、０．１ｍｍ以上１０ｍｍ以下程度であり、第２ゴム層２１３の厚さは、０．５ｍｍ以上１０ｍｍ以下程度である。これらの厚さは、つま先部分２１およびかかと部分２２のそれぞれの固さや厚さ、耐久性によって適宜選択される。つま先部分２１とかかと部分２２とで第３繊維強化樹脂層２１１および第２ゴム層２１３の厚さを変えてもよいし、同じにしてもよい。

このようなつま先部分２１およびかかと部分２２の第２層構造ＳＴ２によれば、第３繊維強化樹脂層２１１によって剛性の確保を図り、最も外側（底側）の第２ゴム層２１３によってクッション性および吸音性を高めることができる。

図４（ａ）および（ｂ）は、第２層構造ＳＴ２の他の例を示す模式断面図である。
図４（ａ）および（ｂ）に示す第２層構造ＳＴ２の他の例では、第３繊維強化樹脂層２１１が複数の強化繊維Ｆの層を有している。
図４（ａ）に示す例では、第３繊維強化樹脂層２１１に強化繊維Ｆが多数層設けられている。母材Ｍの樹脂（例えば、エポキシ樹脂）に多数の強化繊維Ｆの層を設けるには、１層の強化繊維Ｆを有する所定の厚さの母材Ｍを複数重ねて成形すればよい。なお、成形過程の加熱において母材間は一体化されるが、説明の便宜上、図４では母材間を二点鎖線で示している。

第３繊維強化樹脂層２１１の強化繊維Ｆの層が増えるほど剛性が高くなり、厚さが増す。特に、ソール部２０のつま先部分２１やかかと部分２２では、着地（着氷、着雪などを含む）の際に強い力がかかるため、アッパー部１０に比べて剛性を高め、厚さを厚くしておく必要がある。第３繊維強化樹脂層２１１の強化繊維Ｆの層の数によってつま先部分２１およびかかと部分２２の剛性および厚さを調整することができる。

なお、第２層構造ＳＴ２において、第２ゴム層２１３の層の数を調整してもよい。第２ゴム層２１３の層が増えるほど厚さが増加し、クッション性が高くなる。なお、第２ゴム層２１３の厚さは、層の数を調整してもよいし、１層の厚さを調整するようにしてもよい。

図４（ｂ）に示す例では、第２層構造ＳＴ２として、第３繊維強化樹脂層２１１と、第２ゴム層２１３との間に熱可塑性樹脂層２１５がさらに設けられている。図４（ｂ）に示す例のように、第３繊維強化樹脂層２１１の厚さ方向の途中に熱可塑性樹脂層２１５が設けられていてもよい。熱可塑性樹脂層２１５が第３繊維強化樹脂層２１１と、第２ゴム層２１３との間に設けられることで、第２層構造ＳＴ２の適度な補強と衝撃吸収性を高めることができる。

（ソール部：土踏まず部分）
図５（ａ）および（ｂ）は、本実施形態に係る靴構造体１のソール部２０の構成を例示する模式図である。図５（ａ）にはソール部２０の土踏まず部分２３の斜視図が示され、図５（ｂ）にはソール部２０の土踏まず部分２３の第３層構造ＳＴ３の断面図が示される。
図５（ａ）に示すように、土踏まず部分２３は、ソール部２０の一部であって、つま先部分２１とかかと部分２２との間に設けられる。土踏まず部分２３はつま先部分２１およびかかと部分２２と一体に成形される。

本実施形態に係る靴構造体１では、ソール部２０の土踏まず部分２３が、第１層構造ＳＴ１および第２層構造ＳＴ２とは異なる層構造の第３層構造ＳＴ３を有する。図５（ｂ）には、図５（ａ）のＣ部の断面が示される。第３層構造ＳＴ３は、アッパー部１０側に設けられる第４繊維強化樹脂層２３１と、第４繊維強化樹脂層２３１のアッパー部１０とは反対側に設けられる第５繊維強化樹脂層２３２と、第４繊維強化樹脂層２３１と、第５繊維強化樹脂層２３２との間に設けられる第３ゴム層２３３と、を備える。すなわち、土踏まず部分２３は、第４繊維強化樹脂層２３１と第５繊維強化樹脂層２３２との間に第３ゴム層２３３が挟み込まれた層構造となっている。

第４繊維強化樹脂層２３１および第５繊維強化樹脂層２３２のそれぞれの母材Ｍの樹脂は熱硬化性樹脂である。熱硬化性樹脂としては、例えばエポキシ樹脂が用いられる。第４繊維強化樹脂層２３１および第５繊維強化樹脂層２３２のそれぞれの強化繊維Ｆは、カーボン繊維、アラミド繊維、ポリエチレン繊維、ザイロン繊維、ボロン繊維およびガラス繊維よりなる群から選択された少なくとも１つである。また、第３ゴム層２３３には、ニトリルゴムが用いられる。

第３層構造ＳＴ３の代表的な例としては、第４繊維強化樹脂層２３１および第５繊維強化樹脂層２３２は、エポキシ樹脂（母材Ｍ）をカーボン繊維（強化繊維Ｆ）で強化したＦＲＰであり、第３ゴム層２３３は、ニトリルゴムである。これにより、２層のＦＲＰの間にニトリルゴムを挟んだ層構造が構成される。

第４繊維強化樹脂層２３１および第５繊維強化樹脂層２３２の厚さは、０．１ミリメートル（ｍｍ）以上１０ｍｍ以下程度であり、第３ゴム層２３３の厚さは、０．５ｍｍ以上１０ｍｍ以下程度である。これらの厚さは、土踏まず部分２３の固さや耐久性によって適宜選択される。

このような土踏まず部分２３の第３層構造ＳＴ３によれば、第４繊維強化樹脂層２３１および第５繊維強化樹脂層２３２によって剛性および軽量化を図り、第３ゴム層２３３によって弾性を高めることができる。

また、第３層構造ＳＴ３において、第４繊維強化樹脂層２３１および第５繊維強化樹脂層２３２の少なくともいずれかは、複数の強化繊維Ｆの層を有していてもよい。第４繊維強化樹脂層２３１および第５繊維強化樹脂層２３２の強化繊維Ｆの層が増えるほど剛性が高くなり、厚さが増す。

また、第３ゴム層２３３の層の数を調整してもよい。第３ゴム層２３３の層が増えるほど厚さが増加し、クッション性が高くなる。なお、第３ゴム層２３３の厚さは、層の数を調整してもよいし、１層の厚さを調整するようにしてもよい。

このように、第４繊維強化樹脂層２３１および第５繊維強化樹脂層２３２の強化繊維Ｆの層の数や、第３ゴム層２３３の層の数によって、土踏まず部分２３の剛性、厚さおよびクッション性を調整することができる。

特に、ソール部２０の土踏まず部分２３では、つま先部分２１とかかと部分２２との間で地面（氷面、雪面などを含む）から浮いた状態になっており、着地（着氷、着雪などを含む）から蹴り出しにかけて十分な反発力を生み出すことが要求される。また、土踏まず部分２３には大きな撓み力が何度も与えられるため、十分な耐久性も必要である。第４繊維強化樹脂層２３１および第５繊維強化樹脂層２３２の強化繊維Ｆの層の数や、第３ゴム層２３３の厚さによって、土踏まず部分２３に要求される剛性や反発力、耐久性を調整することができる。

（シュータン部）
図６は、本実施形態に係る靴構造体１のシュータン部３０の構成を例示する模式図である。
図７は、シュータン部３０の層構造を例示する模式図である。図７（ａ）にはシュータン部３０の芯材３０１の斜視図が示され、図７（ｂ）及び（ｃ）にはシュータン部３０の第４層構造ＳＴ４の断面図が示される。
図６に示すように、本実施形態に係る靴構造体１のシュータン部３０は、芯材３０１と、芯材３０１を覆う表皮部３０２とを有する。表皮部３０２にはクッション材（ウレタンフォームなど）を革のシートで包んだものが用いられる。

芯材３０１は、足の甲の上に配置される第１部分３１と、第１部分３１よりも上部に設けられ足首の前方に当たる第２部分３２とを有する。シュータン部３０は足の甲および足首の前方を押さえる役目を果たす。シュータン部３０は図１に示すアッパー部１０の中央開口１０ｈ２を塞ぐようにアッパー部１０の内側に配置される。

本実施形態に係る靴構造体１において、芯材３０１の第１部分３１は、少なくとも一部において第４層構造ＳＴ４を有する。図７（ｂ）には図６のＤ部の断面の一例が示される。第４層構造ＳＴ４は、例えば第１部分３１における第２部分３２寄りに設けられる。図７（ｂ）に示す第４層構造ＳＴ４は、アッパー部１０側に設けられる第６繊維強化樹脂層３１１と、第６繊維強化樹脂層３１１のアッパー部１０とは反対側に設けられる第４ゴム層３１３と、を備える。すなわち、芯材３０１の第４層構造ＳＴ４では、足の側に第４ゴム層３１３が設けられ、足とは反対側のアッパー部１０側に第６繊維強化樹脂層３１１が設けられる。

シュータン部３０においては、芯材３０１の第１部分３１の幅が、第２部分３２の幅よりも狭くなっており、中央に配置される。これにより、第１部分３１の両脇は表皮部３０２だけとなって剛性が低くなり、靴紐を締めた際にシュータン部３０の第１部分３１を足の甲にフィットさせやすくなる。一方、芯材３０１の第２部分３２の幅は、表皮部３０２の幅とほぼ等しくなっている。これにより、第２部分３２については全体の剛性が高まり、靴紐を締めた際に芯材３０１の第２部分３２で足首の前方の全体をしっかり押さえることができる。

第６繊維強化樹脂層３１１の母材Ｍの樹脂は熱硬化性樹脂である。熱硬化性樹脂としては、例えばエポキシ樹脂が用いられる。第６繊維強化樹脂層３１１の強化繊維Ｆは、カーボン繊維、アラミド繊維、ポリエチレン繊維、ザイロン繊維、ボロン繊維およびガラス繊維よりなる群から選択された少なくとも１つである。また、第４ゴム層３１３には、ニトリルゴムが用いられる。

第４層構造ＳＴ４の代表的な例としては、第６繊維強化樹脂層３１１は、エポキシ樹脂（母材Ｍ）をアラミド繊維（強化繊維Ｆ）で強化したＦＲＰであり、第４ゴム層３１３は、ニトリルゴムである。

第６繊維強化樹脂層３１１の厚さは、０．１ｍｍ以上５ｍｍ以下程度であり、第４ゴム層３１３の厚さは、０．５ｍｍ以上５ｍｍ以下程度である。これらの厚さは、シュータン部３０の固さや厚さ、耐久性によって適宜選択される。

このようなシュータン部３０の第４層構造ＳＴ４によれば、第６繊維強化樹脂層３１１によって剛性および軽量化を図り、第４ゴム層３１３によって弾性を高めることができる。

また、第４層構造ＳＴ４において、第６繊維強化樹脂層３１１は、複数の強化繊維Ｆの層を有していてもよい。第６繊維強化樹脂層３１１の強化繊維Ｆの層が増えるほど剛性が高くなり、厚さが増す。

また、第４ゴム層３１３の層の数を調整してもよい。第４ゴム層３１３の層が増えるほど厚さが増加し、クッション性が高くなる。なお、第４ゴム層３１３の厚さは、層の数を調整してもよいし、１層の厚さを調整するようにしてもよい。

このように、第６繊維強化樹脂層３１１の強化繊維Ｆの層の数や、第４ゴム層３１３の層の数によって、シュータン部３０の剛性、厚さおよびクッション性を調整することができる。

また、図７（ｃ）には図６のＤ部の断面の他の一例が示される。図７（ｂ）に示す第４層構造ＳＴ４は、第６繊維強化樹脂層３１１と、第７繊維強化樹脂層３１２と、第４ゴム層３１３とを備える。第４ゴム層３１３は、第６繊維強化樹脂層３１１と第７繊維強化樹脂層３１２との間に配置される。第７繊維強化樹脂層３１２の母材Ｍや強化繊維Ｆ、厚さは第６繊維強化樹脂層３１１と同様である。このように、第６繊維強化樹脂層３１１と第７繊維強化樹脂層３１２との間にゴム層３１３を挟んだ第４構造ＳＴ４を用いることで、さらに剛性を高めることができる。

なお、上記のシュータン部３０では、芯材３０１の第１部分３１の少なくとも一部に第４層構造ＳＴ４を有する例を示したが、第１部分３１の全体に第４層構造ＳＴ４を有していてもよいし、第２部分３２に第４層構造ＳＴ４を有していてもよい。また、芯材３０１の全体に第４層構造ＳＴ４を有していてもよい。

（フック）
図８は、本実施形態に係る靴構造体１のフック４０の構成を例示する斜視図である。
フック４０は靴紐を掛ける金具であり、アッパー部１０の上方延出部分１０５における中央開口１０ｈ２寄りに取り付けられる。本実施形態では、フック４０はアッパー部１０に直接締結されている。例えば、アッパー部１０の第１層構造ＳＴ１を貫通するようにカシメ４１によってフック４０がアッパー部１０に直接固定される。

アッパー部１０の第１層構造ＳＴ１には剛性の高い第１繊維強化樹脂層１１１や第２繊維強化樹脂層１１２が含まれており、これらの層を貫通するようにカシメ４１によって取り付けられることで、フック４０をアッパー部１０に対して強固に固定できる。フック４０には靴紐を締めることで強い力が加わるが、アッパー部１０にフック４０が直接締結されていることでフック４０の外れが抑制され、耐久性を高めることができる。これにより、靴紐を強くフック４０に掛けて、足首回りをしっかり締めて固定することが可能となる。

（靴紐を通す孔）
図９は、本実施形態に係る靴構造体１の靴紐を通す孔５０を例示する斜視図である。
靴紐を通す孔５０は、アッパー部１０の外側部分１０２および内側部分１０３における中央開口１０ｈ２寄りに、中央開口１０ｈ２の縁に沿って複数個設けられている。アッパー部１０の第１層構造ＳＴ１には剛性の高い第１繊維強化樹脂層１１１や第２繊維強化樹脂層１１２が含まれており、これらの層を貫通するように孔５０が設けられることで、孔５０に靴紐を通して締めた際に孔５０に負担がかかっても、孔５０の変形や破損を防止することができる。これにより、靴紐を孔５０に通してしっかり締めて固定することが可能となる。

（靴構造体の製造方法）
本実施形態に係る靴構造体１の製造方法としては、ＦＲＰの各種の製造方法が適用可能であり、特にオートクレーブ製法が適している。オートクレーブ製法によって靴構造体１を製造するには、先ず、使用者の足に合わせた型を用意する。次に、強化繊維Ｆ（例えば、アラミド繊維）に母材Ｍの樹脂（例えば、エポキシ樹脂）を含浸させた半硬化のシート（プリプレグシート）を型に貼り付け、必要に応じて複数枚積層していく。ゴム層は、加硫前のゴム材料シート（例えば、ニトリルゴムシート）をプリプレグシートの上に貼り付けていく。ゴム層を２つのＦＲＰで挟む場合には、ゴム材料シートの上にさらにプリプレグシートを貼り付け、必要に応じて複数枚積層する。

次に、型にプリプレグシートおよびゴム材料シートを貼り付けた状態で全体を耐熱フィルムで覆い、気密シールを行う。その後、耐熱フィルム内を減圧脱気し、この状態でオートクレーブ（加熱加圧成形釜）によって加熱および加圧を行う。この加熱・加圧によってプリプレグシートの母材Ｍが硬化するとともに、ゴム材料シートの加硫が行われゴムとしての弾力が発生する。加熱・加圧後、離型することでアッパー部１０およびソール部２０が一体となったワンピース構造の靴構造体１が完成する。

（スケート靴）
図１０は、本実施形態に係るスケート靴１００の構成を例示する斜視図である。
本実施形態に係るスケート靴１００は、上記説明した本実施形態に係る靴構造体１のソール部２０にスケートのブレード２が固定されたものである。ブレード２はソール部２０にスクリュー（図示せず）によって固定される。このため、ソール部２０はスクリューの長さ以上の厚さとなっている。

シュータン部３０はアッパー部１０の中央開口１０ｈ２の内側に配置される。靴紐３を孔５０に通し、上部開口１０ｈ１からアッパー部１０に足を挿入した状態で靴紐３を締めていく。フック４０に靴紐３を掛けて結ぶことで足先から足首までしっかりフィッティングされる。

スケート靴１００として本実施形態に係る靴構造体１を用いることで、靴構造体１が繊維強化樹脂層とゴム層との層構造になっているため、繊維強化樹脂層による剛性および軽量化に加え、ゴム層による弾性を層構造に与えることができる。したがって、繊維強化樹脂層によって剛性および軽量化を図りつつ、皮革のようなしなやかさを与えることができ、足へのフィッティング性を高めることができる。

以上説明したように、本実施形態によれば、繊維強化樹脂を用いて剛性および軽量化を図りつつ、皮革のようなしなやかさを実現することができる靴構造体１およびスケート靴１００を提供することが可能となる。

なお、上記に本実施形態およびその適用例を説明したが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。例えば、本実施形態では靴構造体１をスケート靴１００に適用する例を示したが、スキー靴、スノーボードブーツ、自転車用シューズ、ランニング用シューズなど、他の靴にも適用可能である。また、靴構造体１に適用した層構造（第１層構造ＳＴ１、第２層構造ＳＴ２、第３層構造ＳＴ３および第４層構造ＳＴ４）は、靴構造体１以外であっても適用可能である。例えば、自転車のサドル、各種競技用のガード類（ニーパッド、エルボーパッド、チェストパッド、ショルダーパッドなど）、ヘルメット、機能回復用のサポーターや補助器具といった、剛性と柔軟性とを両立させたい部材に適用可能である。

また、前述の各実施形態またはその適用例に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除、設計変更を行ったものや、各実施形態の特徴を適宜組み合わせたものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に包含される。

１…靴構造体、２…ブレード、３…靴紐、１０…アッパー部、１０ｈ１…上部開口、１０ｈ２…中央開口、２０…ソール部、２１…つま先部分、２２…かかと部分、２３…土踏まず部分、３０…シュータン部、３１…第１部分、３２…第２部分、４０…フック、４１…カシメ、５０…孔、１００…スケート靴、１０１…先端部分、１０２…外側部分、１０３…内側部分、１０４…後端部分、１０５…上方延出部分、１１１…第１繊維強化樹脂層、１１２…第２繊維強化樹脂層、１１３…第１ゴム層、２１１…第３繊維強化樹脂層、２１３…第２ゴム層、２１５…熱可塑性樹脂層、２３１…第４繊維強化樹脂層、２３２…第５繊維強化樹脂層、２３３…第３ゴム層、３１１…第６繊維強化樹脂層、３１２…第７繊維強化樹脂層、３１３…第４ゴム層、Ｆ…強化繊維、Ｍ…母材、ＳＴ１…第１層構造、ＳＴ２…第２層構造、ＳＴ３…第３層構造、ＳＴ４…第４層構造

Claims (11)

1. アッパー部と、
   前記アッパー部の底側に設けられ前記アッパー部と一体に成形されたソール部と
   を備え、
   前記アッパー部は、繊維強化樹脂層とゴム層とを含んだ層構造である第１層構造を持ち、
   前記第１層構造は、
   前記繊維強化樹脂層である第１繊維強化樹脂層と、
   前記繊維強化樹脂層である第２繊維強化樹脂層と、
   前記第１繊維強化樹脂層と前記第２繊維強化樹脂層との間に配置された前記ゴム層である第１ゴム層とを含み、
   前記ソール部は、つま先部分と、かかと部分と、土踏まず部分とを有し、
   前記つま先部分および前記かかと部分は、前記層構造である第２層構造を持ち、
   前記第２層構造は、
   前記アッパー部側に設けられた前記繊維強化樹脂層である第３繊維強化樹脂層と、
   前記第３繊維強化樹脂層の前記アッパー部とは反対側に設けられた前記ゴム層である第２ゴム層とを含み、
   前記第２層構造は、前記第３繊維強化樹脂層と、前記第２ゴム層との間に設けられた熱可塑性樹脂層をさらに含む、
   靴構造体。
2. アッパー部と、
   前記アッパー部の底側に設けられ前記アッパー部と一体に成形されたソール部と
   を備え、
   前記アッパー部は、繊維強化樹脂層とゴム層とを含んだ層構造である第１層構造を持ち、
   前記第１層構造は、
   前記繊維強化樹脂層である第１繊維強化樹脂層と、
   前記繊維強化樹脂層である第２繊維強化樹脂層と、
   前記第１繊維強化樹脂層と前記第２繊維強化樹脂層との間に配置された前記ゴム層である第１ゴム層とを含み、
   前記ソール部は、つま先部分と、かかと部分と、土踏まず部分とを有し、
   前記つま先部分および前記かかと部分は、前記層構造である第２層構造を持ち、
   前記第２層構造は、
   前記アッパー部側に設けられた前記繊維強化樹脂層である第３繊維強化樹脂層と、
   前記第３繊維強化樹脂層の前記アッパー部とは反対側に設けられた前記ゴム層である第２ゴム層とを含み、
   前記土踏まず部分は、前記層構造である第３層構造を持ち、
   前記第３層構造は、
   前記アッパー部側に設けられた前記繊維強化樹脂層である第４繊維強化樹脂層と、
   前記第４繊維強化樹脂層の前記アッパー部とは反対側に設けられた前記繊維強化樹脂層である第５繊維強化樹脂層と、
   前記第４繊維強化樹脂層と前記第５繊維強化樹脂層との間に設けられた前記ゴム層である第３ゴム層とを含む、
   靴構造体。
3. 前記第２層構造は、前記第３繊維強化樹脂層と、前記第２ゴム層との間に設けられた熱可塑性樹脂層をさらに含む、
   請求項２に記載の靴構造体。
4. 前記アッパー部に取り付けられるシュータン部をさらに備え、
   前記シュータン部は、前記層構造である第４層構造を持ち、
   前記第４層構造は、
   前記アッパー部側に設けられた前記繊維強化樹脂層である第６繊維強化樹脂層と、
   前記第６繊維強化樹脂層の前記アッパー部とは反対側に設けられた前記ゴム層である第４ゴム層とを含む、
   請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の靴構造体。
5. 前記層構造における前記繊維強化樹脂層の母材樹脂は、熱硬化性樹脂である、
   請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の靴構造体。
6. 前記層構造における前記繊維強化樹脂層の強化繊維は、カーボン繊維、アラミド繊維、ポリエチレン繊維、ザイロン繊維、ボロン繊維およびガラス繊維よりなる群から選択された少なくとも１つである、
   請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の靴構造体。
7. 前記層構造における前記ゴム層は、ニトリルゴムである、
   請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の靴構造体。
8. 前記層構造における前記繊維強化樹脂層は、複数の強化繊維の層を有する、
   請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の靴構造体。
9. 前記アッパー部には、靴紐を掛けるフックが直接締結される、
   請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の靴構造体。
10. 前記アッパー部には、前記靴紐を通す孔が設けられる、
    請求項９に記載の靴構造体。
11. 請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の靴構造体と、
    前記靴構造体の前記ソール部に固定されたブレードと
    を備えるスケート靴。

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