(57)【要約】【課題】スキー靴のアッパーシェルをスキーヤの骨格に適合した設計のアッパーシェルに調整する調整部材及びこの調整部材を備えたスキー靴を提供する。【解決手段】ロワシェルと、ロワシェルに取付けられたアッパーシェルと、ロワシェル及びアッパーシェルの内部に装着されたインナーブーツとを備えたスキー靴用の調整部材は、スキー靴の前方におけるアッパーシェルの上縁部の高さと、スキー靴の側方におけるアッパーシェルの上縁部の高さと、スキー靴の後方におけるアッパーシェルの上縁部の高さとのうち、少なくともスキー靴の後方におけるアッパーシェルの上縁部の高さを調整するために、スキー靴の後方におけるアッパーシェルの上縁部からのこの調整部材の突出高さを調整可能とする取付け手段を備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロワシェルと、該ロワシェルに取付けられたアッパーシェルと、該ロワシェル及び該アッパーシェルの内部に装着されたインナーブーツとを備えたスキー靴用の調整部材であって、
前記スキー靴の前方における前記アッパーシェルの上縁部の高さと、前記スキー靴の側方における前記アッパーシェルの上縁部の高さと、前記スキー靴の後方における前記アッパーシェルの上縁部の高さとのうち、少なくとも前記スキー靴の後方における前記アッパーシェルの上縁部の高さを調整するために、前記スキー靴の後方における前記アッパーシェルの上縁部からの当該調整部材の突出高さを調整可能とする取付け手段を備えていることを特徴とする調整部材。
【請求項２】
前記後方における前記アッパーシェルの上縁部の高さを、使用者が前記スキー靴を履いた際の該スキー靴の底面から該使用者の膝蓋骨上端までの高さの５９〜６３％の範囲に調整可能とすることを特徴とする請求項１に記載の調整部材。
【請求項３】
前記前方における前記アッパーシェルの上縁部の高さを、使用者が前記スキー靴を履いた際の該スキー靴の底面から該使用者の膝蓋骨上端までの高さの４３〜４６％の範囲に調整可能とすることを特徴とする請求項１又は２に記載の調整部材。
【請求項４】
前記取付け手段が、当該調整部材を前記アッパーシェルに取付ける手段であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の調整部材。
【請求項５】
前記取付け手段が、当該調整部材を前記インナーブーツに取付ける手段であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の調整部材。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載の調整部材を備えたことを特徴とするスキー靴。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スキー靴用の調整部材及びこの調整部材を備えたスキー靴に関する。
【背景技術】
【０００２】
アルペンスキー競技において世界的に活躍する日本人選手は少なく、冬季オリンピックや世界選手権での日本人メダリストは半世紀以上も誕生していない。この原因としては、選手育成システムや練習環境の不備等が指摘されている。しかし、日本人選手が使用するスキー用具に関する問題はほとんど指摘されていない。これは、多くの日本人選手が欧米人選手とほぼ同じ規格で設計された用具を使用しており、問題はないと判断されていたためと考えられる。
【０００３】
スキー用具のうちスキー靴は、多くの場合、ジョイント金具によりロワシェルとアッパーシェルとが接合して構成されている。ロワシェル及びアッパーシェルの内部にはインソールを内包したインナーブーツがあり、インナーブーツ底面とロワシェルとの間にはフットベッドがある。
【０００４】
スキー靴の調整にあたっては、スキー靴の前後方向の調整として前傾角度やフレックスの調整が、横方向の調整としてカント角調整が行われている。さらに、個人の足部形状や寸法に合わせてシェルを熱変形させたり、シェルの一部を切削することも一般に行われている。
【０００５】
また、特許文献１には、スキー靴の踵部の高さを調節する調節部材をシェル底部に備えたスキー靴が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平５−２３７００３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、スキー靴のシェルは欧米人の骨格を基本として設計されている。それゆえ、上述のようにスキー靴を調整したり、特許文献１に記載のように踵部の高さを調節したとしても、一般的に用いられているスキー靴のシェルが日本人には適合していない可能性がある。
【０００８】
そこで、本願発明者らは、ウィンター（Biomechanics of Human Movement、１９７９年、A Wiley-Interscience Publication）並びに阿江ら（バイオメカニズム、１９９２年、１１巻、２３−３３頁）の統計値（表１）を基に、欧米人と日本人の身体寸法比率及び慣性特性の違いが、バランス保持とセンターポジションに与える影響について検討を行った。
【０００９】
身体各部における部分長の身長に対する比率を欧米人と日本人で比較した結果を表１に示す。それぞれの部位は、頭頂、胸骨上縁、大転子点、膝関節中心並びに足関節中心を基準に分割されている。仮に同じ身長だとすると、欧米人に比べ日本人は胴体が長く、大腿部及び下腿部は短い反面、足長は大きく変わらないため、同じシェルサイズのスキー靴を使用していたものと考えられる。
【００１０】
【表１】
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【００１１】
アルペンスキーにおけるターン切り換え時の運動であるクロスオーバでは、スキーヤの体重心を滑降コースの最大傾斜線下方向へ大きく移動することが求められる。このとき、足関節を動かす際に下腿長に対してシェルが高いと下腿部の動きが拘束され、この運動をし難くなることが予想された。
【００１２】
次に、身体各部に作用する重力の影響で足関節まわりに生じるモーメントの総和がゼロになる姿勢をセンターポジションとして想定し、検討を行った。この姿勢では、バランス保持に要する筋肉の仕事が最小になるため、体重心の作用を最も効果的に利用して、スキーを撓ませることができる。下腿部と胴体の前傾角度は等しいものと仮定し、前傾角度と身体各部の質量分布により生じる足関節モーメントの計算値との関係を図１８に示す。欧米人と日本人を比較すると、足関節モーメントがゼロになる前傾角度は日本人の方が小さく、効果的にスキーを撓ませるためには日本人は欧米人より後傾姿勢になることが明らかになった。
【００１３】
以上の検討結果をまとめると、日本人は欧米人より下腿長さが短く、同じ姿勢でも体重心位置が異なるために、欧米人と同じスキー靴を履いた場合にはクロスオーバで体重心を最大傾斜線下方向に移動し難いこと、素早いターンを行うときには欧米人よりも後傾姿勢となることがわかった。これらのことより、一般的なスキー靴の設計が日本人選手の身体寸法比率に合っていないことが明らかとなった。
【００１４】
特許文献１には、スキー靴の踵部の高さを調節することは記載されているが、スキー靴のアッパーシェル等におけるシェルサイズの調整とスキーヤの運動との関係については何等検討されていない。また、このような検討はこれまで全く行われていなかった。
【００１５】
本発明は上述した点に鑑み案出されたもので、その目的は、スキー靴のアッパーシェルをスキーヤの骨格に適合した設計のアッパーシェルに調整する調整部材及びこの調整部材を備えたスキー靴を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明によれば、ロワシェルと、ロワシェルに取付けられたアッパーシェルと、ロワシェル及びアッパーシェルの内部に装着されたインナーブーツとを備えたスキー靴用の調整部材及びこの調整部材を備えたスキー靴が提供される。この調整部材は、スキー靴の前方におけるアッパーシェルの上縁部の高さと、スキー靴の側方におけるアッパーシェルの上縁部の高さと、スキー靴の後方におけるアッパーシェルの上縁部の高さとのうち、少なくともスキー靴の後方におけるアッパーシェルの上縁部の高さを調整するために、スキー靴の後方におけるアッパーシェルの上縁部からのこの調整部材の突出高さを調整可能とする取付け手段を備えている。
【００１７】
取付け手段により、調整部材は、スキー靴の後方におけるアッパーシェルの上縁部から突出高さが調整されて取付けられる。その結果、スキー靴の後方におけるアッパーシェルの上縁部の高さが調整され、調整前のスキー靴と比べて後方のシェル全高が高いスキー靴が得られる。スキーターン時に使用者（スキーヤ）の下腿部がアッパーシェル後部に密着して支えられ、下腿部が大きく内傾しても、側方向の、すなわち左右のバランス調整を行うことが容易となる。
【００１８】
なお、本明細書において、スキー靴の「前方」、「後方」及び「側方」とは、スキー靴の「爪先方向」、「踵方向」及び「前後方向に対する横方向」をそれぞれ意味している。
【００１９】
調整部材は、スキー靴の後方におけるアッパーシェルの上縁部の高さを、使用者がスキー靴を履いた際のそのスキー靴の底面から使用者の膝蓋骨上端までの高さの５９〜６３％の範囲に調整可能であることが好ましい。これにより、最適な範囲のアッパーシェル高さに調整されたスキー靴が得られる。その結果、使用者は、内傾角度を大きくとる際に、側方向の、すなわち左右のバランス調整を行うことが容易となる。
【００２０】
さらに、調整部材は、スキー靴の前方におけるアッパーシェルの上縁部の高さを、使用者がスキー靴を履いた際のそのスキー靴の底面から使用者の膝蓋骨上端までの高さの４３〜４６％の範囲に調整可能であることが好ましい。これにより、最適な範囲のアッパーシェル高さに調整されたスキー靴が得られる。使用者の下腿部の動きが拘束されないため、内傾角度を大きくとることができると共に、前後方向のバランス調整を行うことも容易となり、センターポジションを保持しやすくなる。
【００２１】
調整部材は、アッパーシェルに取付ける手段を有することも好ましい。これにより、アッパーシェルの上縁部に調整部材が取付けられる。取付けられた調整部材がアッパーシェルの上縁部から突出して、アッパーシェル高さが調整される。
【００２２】
また、調整部材は、調整部材をインナーブーツに取付ける手段を有することが好ましい。これにより、インナーブーツの上縁部に調整部材が取付けられる。使用者の下腿部がインナーブーツに接触すると、インナーブーツに取付けられた調整部材とアッパーシェルが密着して一体化し、アッパーシェル高さが調整される。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、以下のような優れた効果を有するスキー靴用の調整部材及びこの調整部材を備えたスキー靴を提供することができる。
【００２４】
（１）既存のスキー靴を使用者の骨格に適合したアッパーシェル高さに調整することができる。
（２）スキー靴の分解や変形等をすることなく、簡単にスキー靴のアッパーシェル高さを調整することができる。
（３）調整されたスキー靴により、スキーターン時の内傾角度を大きく取ることができると共に、左右のバランス調整を行うことも容易となる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るスキー靴用の調整部材、スキー靴及びこの調整部材が取付けられたスキー靴を概略的に示す斜視図である。
【図２】調整部材でアッパーシェルの高さを調整したスキー靴及び調整部材の取付け構造を概略的に示す（ａ）スキー靴の背面図及び（ｂ）そのＡ−Ａ線の断面図である。
【図３】調整部材でアッパーシェルの高さを調整したスキー靴及び調整部材の取付け構造を概略的に示す（ａ）スキー靴の背面図及び（ｂ）そのＢ−Ｂ線の断面図である。
【図４】第１の実施形態に係るスキー靴にインナーブーツを装着するところを概略的に示す斜視図である。
【図５】図４のＣ−Ｃ線において第１の実施形態に係るスキー靴を履いた状態を概略的に説明する断面図である。
【図６】スキーターン時の滑降時間と最大内径角度との関係を示す図である。
【図７】傾倒バランス実験の構成を概略的に説明する図である。
【図８】アッパーシェルの設計の違いによる、スタンスに対する（ａ）傾倒時間、（ｂ）最大内傾角度及び（ｃ）角速度の特性を示す図である。
【図９】アッパーシェルの設計の違いによる傾倒中の傾倒時間に対する床反力変化特性を示す図である。
【図１０】アッパーシェルの設計の検証結果として、各試験ブーツの最大内傾角度及び角速度を示す図である。
【図１１】アッパーシェルの設計の最適範囲である、（ａ）スキー靴の前方におけるアッパーシェルの高さの割合と傾倒時間、最大内傾角度及び角速度との関係、（ｂ）スキー靴の後方におけるアッパーシェルの高さの割合と傾倒時間、最大内傾角度及び角速度との関係を示す図である。
【図１２】アッパーシェルの設計の違いによる雪上滑降での滑降時間と最大内傾角度との関係を示す図である。
【図１３】本発明の第２の実施形態に係るスキー靴用の調整部材、インナーブーツ及びこの調整部材が取付けられたインナーブーツを概略的に示す斜視図である。
【図１４】第２の実施形態に係るインナーブーツをスキー靴に装着するところを概略的に示す斜視図である。
【図１５】図１４のＤ−Ｄ線において、第２の実施形態に係るスキー靴を履いた状態を概略的に説明する断面図である。
【図１６】本発明の第３の実施形態に係るスキー靴用の調整部材及びこの調整部材が取付けられたスキー靴を概略的に示す斜視図である。
【図１７】本発明の第４の実施形態に係るスキー靴用の調整部材及びこの調整部材が取付けられたスキー靴を概略的に示す斜視図である。
【図１８】日本人と欧米人のセンターポジションの違いを説明するために、前傾角度と足関節モーメントの計算値との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、図１〜図５に示す本発明の第１の実施形態について説明する。
【００２７】
これらの図に示すように、スキー靴１０は、ロワシェル１１とアッパーシェル１２とから構成されるシェルと、そのシェルの内部に装着されるインナーブーツ１３とから主に構成されている。ロワシェル１１は、踝から足の甲、足の裏までを覆うシェルのことをいい、アッパーシェル１２は、踝から脛にかけて覆うシェルのことをいう。ロワシェル１１とアッパーシェル１２とはカント角調整機能が付属したジョイント金具１４やビス等で接合されている。ここで、スキー靴１０を構成するシェルはロワシェル１１及びアッパーシェル１２のみに限定されるものではなく、リアシェルやフレックスタン等のシェルを有していてもよい。一方、インナーブーツ１３は使用者（スキーヤ）の足が入るものであり、シェル及び足の形にフィットした形状と構造を有する。なお、図示されていないが、インナーブーツ１３の底面とロワシェル１１との間にはフットベッドが挿入される。
【００２８】
図１に示すように、本実施形態における調整部材１５は、このスキー靴１０の後方におけるアッパーシェル１２の上縁部１２０のカーブに対応して中央部が高くなる山形の中央形状部１５０を有している。さらに、調整部材１５はスキー靴１０の側方におけるアッパーシェル１２の上縁部１２１に対応した側方形状部１５１を有している。そして、調整部材１５は、その面が前方に向けて中央形状部１５０を中心とする弓形に湾曲しており、その湾曲断面の曲率半径がアッパーシェル１２の軸断面における曲率半径よりも若干大きくなるように構成されている。
【００２９】
本実施形態においては、図１に示すように、この調整部材１５をスキー靴１０の側方から後方におけるアッパーシェル１２の上縁部１２０及び１２１に所定の高さで取付けると、取付けた部分のアッパーシェル１２の上縁部から調整部材１５が突出する。
【００３０】
本実施形態における調整部材１５の素材はポリカーボネートである。調整部材１５の素材は特に限定されないが、プラスチック、ＦＲＰ若しくはＣＦＲＰ等の強化プラスチック、アルミニウム合金、チタニウム合金、ステンレススチール又はゴム等が好適に用いられ、可撓性を有する素材であることが特に好ましい。
【００３１】
調整部材１５の厚みｔは特に限定されないが、スキー靴１０を履いた際に、調整部材１５の厚みｔにより違和感が生じるのを防ぐ観点から、約５ｍｍ以下であることが望ましい。また、調整部材１５の厚みｔは均一であっても不均一であっても良く、不均一とする場合には、例えば、中央形状部１５０の上端部を厚くして下端側はそれよりも薄くすることや、中央形状部１５０を厚くして左右の側方形状部１５１はそれよりも薄くすること等ができる。
【００３２】
また、調整部材１５は、この調整部材１５をアッパーシェル１２に取付けて固定するための２つの取付け部１６及び１７を有している。この取付け部１６及び１７の数は特に限定されないが、調整部材１５をアッパーシェル１２に強固に取付け固定できる個数であることが望ましい。この取付け部１６及び１７は、上下方向に複数列配置されたビス穴１６０及び１６１並びに１７０及び１７１をそれぞれ有している。各取付け部におけるビス穴の個数は複数であれば特に限定されないが、その個数が多ければ、アッパーシェル１２の上縁部からの調整部材１５の突出高さｈを微調整することが可能となる。
【００３３】
一方、アッパーシェル１２は、調整部材１５が取付けられた際にその取付け部１６及び１７と対応する位置に、ビス穴１２３を備えている。なお、本実施形態では、アッパーシェル１２には２つのビス穴１２３を有している。
【００３４】
調整部材１５のアッパーシェル１２への取付け及び固定は、図２及び図３に示すように行われる。例えば、図２（ｂ）に示すようにアッパーシェル１２の内側に調整部材１５を当接させ、取付け部１６の下側のビス穴１６１とアッパーシェル１２のビス穴１２３とをそれぞれ整合した状態でこれらビス穴１６１及びビス穴１２３にビス（望ましくは、例えばねじ込み式のハトメ）１８を挿通させ、ビス固定する。これにより、調整部材１５はアッパーシェル１２に取付け固定される。
【００３５】
アッパーシェル１２への調整部材１５の取付け高さの調整について、図２及び図３を用いて説明する。本実施形態における１つの取付け部１６には、上下方向に２つのビス穴１６０及び１６１が配置されており、上側のビス穴１６０の中央部から下側のビス穴１６１の中央部までの間隔は約７ｍｍである。取付け部１６の下側のビス穴１６１とアッパーシェル１２のビス穴１２３とにビス１８を挿通させ、ビス固定させた部分の断面図を図２（ｂ）に示す。このとき、スキー靴の後方におけるアッパーシェル１２の上縁部１２０からは、調整部材１５の山形の中央形状部１５０が図２（ａ）のように突出し、アッパーシェル１２の上縁部１２０からの調整部材１５の突出高さｈを高くすることができる。
【００３６】
一方、取付け部１６の上側のビス穴１６０とアッパーシェル１２のビス穴１２３とにビス１８を挿通させ、ビス固定させた部分の断面図を図３（ｂ）に示す。このとき、スキー靴１０の後方におけるアッパーシェル１２の上縁部１２０からは、調整部材１５の山形の中央形状部１５０が図３（ａ）のように突出する。これを下側のビス穴１６１を用いたときと比較すると、上側のビス穴１６０の中央部から下側のビス穴１６１の中央部までの間隔の分、すなわち約７ｍｍだけ、調整部材１５が低く突出することとなり、このようにして調整部材１５の突出高さｈを調整することができる。
【００３７】
調整部材１５が備える取付け部１６及び１７は、アッパーシェル１２の上縁部１２０からの調整部材１５の突出高さｈにより、アッパーシェル１２の高さをスキーヤの下肢の骨格に適合するような高さに調整する。具体的には、スキーターン時の内傾角度を大きく取ることができると共に、左右のバランス調整を行うことも容易となる観点から、スキー靴１０の後方におけるアッパーシェル１２の上縁部の高さを、スキーヤが、スキー靴１０を履いた際のスキー靴１０の底面からスキーヤの膝蓋骨上端までの高さの５９〜６３％の範囲とするように調整することが好ましい。なお、アッパーシェル１２の上縁部の高さとは、正確には、アッパーシェル１２の上縁部１２０から突出した調整部材１５の突出先端までの高さであるが、本明細書において、調整部材を取付けた状態では、「アッパーシェルの上縁部の高さ」と称している。
【００３８】
ここで、スキーヤがスキー靴１０を履いた際のスキー靴１０の底面からスキーヤの膝蓋骨上端までの高さとは、スキーヤがスキー靴１０を履いて椅子に座り、膝から略垂直に床に足を下ろした状態でのスキー靴１０の底面からスキーヤの膝蓋骨上端までの鉛直方向の高さのことをいう。
【００３９】
上述したように、調整部材１５をアッパーシェル１２の上縁部１２０及び１２１に取付け、図４に示すようにインナーブーツ１３をその中に装着すると、スキー靴の後方から側方におけるアッパーシェル１２の上縁部１２０及び１２１の高さが調整されたスキー靴１０が得られる。このスキー靴１０をスキーヤが履くと、図５に示すように、スキーヤの下腿２０はインナーブーツ１３を通じてアッパーシェル１２及びアッパーシェル１２の上縁部から突出した調節部材１５に支えられる。このように、アッパーシェル１２と取付けられた調整部材１５とが一体となり、アッパーシェル１２の上縁部の高さが調整される。
【００４０】
調整前のスキー靴と比べて、側方から後方のシェル全高が高いスキー靴１０は、スキーターン時にスキーヤの下腿部がアッパーシェル後部から側面に密着して支えられ、下腿部が大きく内傾しても、側方向の、すなわち左右のバランス調整を行うことが容易となる。このように、調整部材１５を用いることにより、既存のスキー靴のアッパーシェル１２をスキーヤの骨格に適合した高さに調整することができる。また、スキーヤの下腿２０は、調整部材１５の突出高さｈにより調整されたアッパーシェル１２に支えられ、スキーターン時に適度な後傾姿勢を保つことができる。さらに、調整部材１５の有する厚みｔにより、スキーヤの下腿２０が調整されたスキー靴１０にフィットして、スキーターン時にスキーヤの下腿２０及び足がスキー靴１０内で沈みこんだり、移動するのを防ぐ。
【００４１】
次に、本実施形態の調整部材１５によって上縁部の高さが調整されるアッパーシェル１２の設計方法について説明する。
【００４２】
１．スキーヤの内傾角度と滑降時間との関係について
アルペンスキー競技は旗門で制限された滑降コースにおいて、スタートからゴールまでいかに短時間で到達するかを競うものである。そのため、ターンの回転半径を小さくしてスタートからゴールまでの滑降距離を短縮すると共に、ターン間のグライディングによる加速距離を長くとることが有効である。ここで、ターンの回転半径を小さくするにあたっては、スキーヤの体軸の内傾角度を大きくとり、ターン中にスキー板を大きく撓ませることで、スキーの実効曲率半径を小さくすることができる。ここで内傾とは、スキーヤの下肢が回旋内側に倒れることにより、スキーの角付けを行うためのものである。
【００４３】
そこで、ターン中の内傾角度が滑降時間に及ぼす影響について、以下のような実験を行った。スキー靴のアッパーシェル後部に傾斜角センサ（OMRONリニア傾斜センサD5R-L02-60）を取付けた。３名のスキルレベルの異なる被験者Ａ、Ｂ及びＣにセンサ付スキー靴を履かせ、大回転コースの旗門設定を雪上滑降させた。被験者のスキルレベルはＳＡＪ(Ski Association of Japan)の大回転ポイントにおいて、それぞれ38.90、92.79、ポイントなしであった（被験者Ａのスキルレベルが最も高く、Ｃが最も低い）。被験者１名につき滑降タイムと最大内傾角度を３回ずつ測定した。
【００４４】
上記の測定結果より、滑降タイムと滑降中の最大内傾角度との関係について検討した。各被験者の滑降タイムと最大内傾角度の結果の平均値を図６に示す。スキルレベルが高く、短い滑降タイムでゴールできる被験者ほど最大内傾角度が大きくなる傾向が認められた。さらに、滑降タイムと最大内傾角度の関係は相関係数Ｒが１に近いことからほぼ線形な関係になることがわかった。
【００４５】
この結果より、スキーヤが滑降時間を短縮するためには、ターン時の内傾角度を大きくすることが有効であることがわかった。内傾角度を大きくする動作はターン前半の谷回りで行うことから、ターン切り換え後に短時間で大きく内傾できることが必要である。したがって、スキー靴の設計にあたっては、内傾時の角速度を大きくできるような設計とする必要がある。
【００４６】
２．日本人のスキーヤに適合したアッパーシェルの設計について
スキー靴のアッパーシェルの設計を詳細に検討するため、被験者がスキー靴を履いた状態で片足でバランスを取りながら傾倒していく動作を解析する傾倒バランス実験を行った。図７に示すように、三次元モーションキャプチャシステムＶＩＣＯＮ４６０（ＶＩＣＯＮ社製）を用いて、被験者が傾倒する時の下腿部の角速度と最大内傾角度を計測すると共に、フォースプレート（株式会社共和電業製）を用いて被験者が傾倒する時の床反力変化を計測した。
【００４７】
実験に使用したスキー靴は全てＲＥＸＸＡＭ  ＤＡＴＡ１３０Ｒ（株式会社レクザム製）であり、シェル全高は２３２ｍｍであった。アッパーシェル高さは、無加工のもの（±０ｍｍ）、アッパーシェルの上縁部全周を削って７．０ｍｍ及び１４．０ｍｍ短くしたもの（−７ｍｍ及び−１４ｍｍ）並びにアッパーシェルの上縁部全周に調整部材を取付けて７．０ｍｍ及び１４．０ｍｍ長くしたもの（＋７ｍｍ及び＋１４ｍｍ）、の５種類について行った。
【００４８】
被験者は身長１６５ｃｍ、体重６２ｋｇの健康な成人男子であり、ＳＡＪスキー検定一級の資格を持つアルペン競技者であった。被験者の立ち位置（スタンス）は立脚した両足の中心からロワシェルソール部内側までの片側距離を基準として、２５ｍｍ、５０ｍｍ、７５ｍｍの三種類に設定し、フォースプレート上の床にマーカーを貼り付け、被験者のスタンスを指定した。
【００４９】
被験者に試験用スキー靴を履いて所定のスタンスを取ってもらい、両足に均等に体重をかけた状態から片足を上げて意図的に初期バランスを崩させ、限界まで支持脚で傾倒させた。被験者の下肢体表面とブーツに貼り付けた赤外線反射マーカーの位置情報から膝及び足関節中心を求め、両者を結ぶベクトルから傾倒中の内傾角度と平均角速度を算出した。被験者が片足になった瞬間に立脚側に体重心を移動してしまうと、傾倒動作が大きく異なってしまうため、床反力変化を確認して傾倒開始時に体重心移動がないように監視した。最大内傾角度は被験者が限界まで傾倒した時点での内傾角度であり、限界時には立脚側の床反力が急激に小さくなるため、この床反力変動により決定した。各設定で１０回ずつ計測を行い、その平均値を比較した。
【００５０】
傾倒時間、最大内傾角度及び角速度の計測結果の平均値を図８（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）にそれぞれ示す。図８（ａ）より、アッパーシェルを７．０ｍｍ低く加工した場合に傾倒時間が最も長いことが示された。傾倒時間は、バランス保持が容易であるほど長くとることができるため、アッパーシェルを７．０ｍｍ低く加工した場合に最もバランス保持に優れることがわかった。さらに、図８（ｂ）及び（ｃ）より、滑降タイムの短縮のために重要となる最大内傾角度と角速度については、いずれもアッパーシェルを７．０ｍｍ高く加工した場合に高い値が示された。
【００５１】
以上の結果より、アッパーシェル高さを低くするとバランス保持の面では有効であるが、すばやく深い内傾は実現できなくなることがわかった。この原因を明らかにするため、傾倒時の床反力変化を検討した。
【００５２】
フォースプレートを用いて計測した、被験者の矢状面に平行な前後方向の床反力成分Ｆｘと前額面に平行な左右方向の床反力成分Ｆｙの変化を図９に示す。同図の横軸は傾倒開始から終了までの正規化された傾倒時間である。同図の縦軸は床反力を示しており、傾倒中に足関節が底屈から背屈方向に回転するとＦｘが変動し、回内から回外方向に回転するとＦｙが変動する。また、センターポジションで理想的にバランスが保持されているとＦｘはゼロとなり、傾倒する方向に従ってＦｙが滑らかに増加あるいは減少する。
【００５３】
Ｆｘの変化について、アッパーシェルを７．０ｍｍ低く加工したスキー靴では傾倒開始からゼロを中心に大きな値をとることなく変動していることから、足関節がバランス保持のため正しく運動していることがわかった。それに対してアッパーシェルを７．０ｍｍ高く加工したスキー靴では、正負に大きく１回変動しただけで傾倒が終了しており、足関節がバランス保持に正しく機能していないことが示された。この結果、スキー靴を履いた状態でも足関節の底屈から背屈運動による体重心位置の調整がバランス保持に大きく影響することが示された。
【００５４】
一方、Ｆｙの変化については、アッパーシェルを７．０ｍｍ高く加工したスキー靴では傾倒開始から終了まで滑らかに変動したのに対し、アッパーシェルを７．０ｍｍ低く加工したスキー靴では内傾角度が最大値に近づいた傾倒終了付近で乱れが生じていた。この結果は、内傾角度が大きくなると、左右方向のバランス調整が重要になると共に、下腿部側面と接触するアッパーシェル側面により下腿が支えられる状態になることから、低すぎるシェルではこれらの調整が困難になるためだと考えられた。
【００５５】
以上の実験結果をまとめると、スキー靴のアッパーシェル高さが低いと前後方向のバランスがとりやすくセンターポジションを保持しやすいが、傾倒の後半ではアッパーシェル高さが高いと左右方向のバランスがとりやすくなり、最大内傾角度と角速度が大きくなることがわかった。これをスキーのターン動作に当てはめると、ターン切り換えからクロスオーバにおいては、前後のバランス保持が容易である低いシェルが有効であり、これにより最大傾斜線下方向に体重心を移動しやすくなると考えられる。また、ターンが始まり谷回りから山回りへの移行と共に内傾角度が大きくなる場面では、左右のバランス保持が容易であり、最大内傾角度を大きくとることのできる高いシェルが有効となると考えられる。
【００５６】
これらのことより、滑降時にセンターポジションが保持できていれば、ターン切り換え時には主にアッパーカフの前部と下腿部が接触し、回旋時には側面から後部にかけて接触するため、スキー靴の前方におけるアッパーシェルの上縁部の高さを低く、側面から後方におけるアッパーシェルの上縁部の高さを高く設計すれば双方の利点を活用できると考えた。
【００５７】
３．アッパーシェルの設計の検証について
上記実験結果より導かれたアッパーシェル設計の有効性を検証するため、スキー靴の前方におけるアッパーシェルの上縁部の高さと、スキー靴の側方から後方におけるアッパーシェルの上縁部の高さとのうち、少なくとも一方の高さを調整した３種類のスキー靴について、上述のアッパーシェル設計における実験と同じ方法で傾倒バランス実験を実施した。表２にアッパーシェルの高さ設定を示し、図１０にそれぞれのアッパーシェル設計における最大内傾角度と角速度の実験結果を示す。
【００５８】
【表２】
2011156095.tif 000004
【００５９】
この結果、スキー靴の前方におけるアッパーシェルの上縁部の高さを低く、スキー靴の側方から後方におけるアッパーシェルの上縁部の高さを高くしたタイプ３のスキー靴が最大内傾角度、角速度ともに最大値を示した（図１０）。傾倒時間についてはタイプ１が最も長かったが、タイプ３との差は０．０３秒であり傾倒時間の約３％と微差であることから、タイプ３はバランス保持機能も充分に備えている。
【００６０】
４．アッパーシェル設計の設計値について
以上の実験より、タイプ３のスキー靴が滑降時間を短縮するのに有効であることが実験的に示された。そこで、骨格やスキルレベルが異なる全てのスキーヤに、このタイプ３のアッパーシェル設計（前部が７ｍｍ短く後部が７ｍｍ長い）が有効であるのか検討するために、上述のアッパーシェル設計における実験と方法で傾倒バランス実験を行った。被験者は異なるスキルレベルの４名であり、そのＳＡＪ  ＧＳポイントは各々20.82、106.53、144.44、ポイントなしであった。スキー靴は、未加工のＲＥＸＸＡＭ  ＤＡＴＡ１３０Ｒ（株式会社レクザム製）スキー靴（以下ノーマルブーツという）、ノーマルブーツを加工したタイプ３スキー靴、被験者が普段使用しているスキー靴、の３種類について行われた。傾倒時間、最大内傾角度及び角速度の測定は各々のスキー靴について５回行われ、平均値が算出された。
【００６１】
また、アッパーシェル設計の設計値を調査するため、試験を行った各々のスキー靴について、被験者がスキー靴を履いた際の、スキー靴の底面から被験者の膝蓋骨上端までの高さに基づいた、スキー靴の前方におけるアッパーシェルの上縁部の高さ及びスキー靴の側方から後方におけるアッパーシェルの上縁部の高さの比率が測定された。
【００６２】
被験者がスキー靴を履いた際の、スキー靴の底面から被験者の膝蓋骨上端までの高さは、スキー靴を履いた被験者を椅子に座らせ、膝から略垂直に床に足をおろした際のスキー靴の底面から被験者の膝蓋骨上端までの鉛直方向の高さを計測することにより求めた。
【００６３】
アッパーシェルの高さの割合に対する傾倒時間、最大内傾角度、角速度の最大値の関係を図１１（ａ）及び（ｂ）に示す。被験者がスキー靴を履いた状態で、スキー靴の底面から被験者の膝蓋骨上端までの高さに基づいたスキー靴の前方におけるアッパーシェルの上縁部の高さが４４．５±１．５％、スキー靴の側方から後方におけるアッパーシェルの上縁部の高さが６１．５±２．０％の範囲にあるとき、傾倒時間、最大内傾角度及び角速度は最も高い値となった。この結果より、スキーヤがスキー靴を履いた際の、スキー靴の底面からスキーヤの膝蓋骨上端の高さに基づくアッパーシェル設計の設計値は、異なるスキルレベル及び骨格のスキーヤに対して最適なものであることがわかった。
【００６４】
５．雪上滑降実験
上述のごとく検討したアッパーシェル設計が雪上での実滑降においても有効であるか、検証した。滑降中の最大内傾角度を計測するためスキー靴後部に傾斜角センサ（OMRONリニア傾斜センサD5R-L02-60）を取付け、データロガー及び電源アンプが収納されたウエストバッグを被験者に装着させた。最大内傾角度と滑降時間の測定は、未加工のＲＥＸＸＡＭ  ＤＡＴＡ１３０Ｒ（株式会社レクザム製）スキー靴（ノーマルブーツ）、ノーマルブーツを加工したタイプ３の試験ブーツ、及び被験者が普段使用しているスキー靴、の３種類について行った。被験者は、元全日本ナショナルチーム所属でワールドカップや世界選手権の日本代表経験があるＪ．Ｋ．と、国民体育大会の北海道代表選手で複数回の上位入賞経験があるＴ．Ｋ．の２名であった。被験者には大回転の旗門設定を滑降してもらい、BROWERタイミングシステムで滑降時間を計測した。
【００６５】
図１２（ａ）に被験者Ｊ．Ｋ．の計測結果を、図１２（ｂ）に被験者Ｔ．Ｋ．の計測結果を示す。なお被験者が普段使用しているスキー靴とノーマルブーツが同一である場合はノーマルブーツとして示した。大回転における両者の最大内傾角度と滑降時間の計測結果は、ともにタイプ３の試験ブーツを履いた場合に滑降時間が最も短く、最も大きな最大内傾角度を記録した。
【００６６】
このとき、図１２（ｂ）に示す被験者Ｔ．Ｋ．のスキー靴の底面から膝蓋骨上端までの高さに基づく各スキー靴のアッパーシェルの高さは、タイプ３の試験ブーツにおいては、いずれも最適の設計値の範囲内にあるスキー靴の前方におけるアッパーシェルの上縁部の高さが４５．１％、スキー靴の側方から後方におけるアッパーシェルの上縁部の高さが６０．９％であり、ノーマルブーツにおいては、スキー靴の前方におけるアッパーシェルの上縁部の高さが４６．４％、スキー靴の側方から後方におけるアッパーシェルの上縁部の高さが５９．４％、被験者所有ブーツにおいては、スキー靴の前方におけるアッパーシェルの上縁部の高さが４３．４％、スキー靴の側方から後方におけるアッパーシェルの上縁部の高さが５６．６％であった。この結果から雪上での実滑降においても提案するアッパーシェル設計が競技成績向上に有効であることが検証できた。
【００６７】
次に、図１３〜図１５を用いて本発明の第２の実施形態について説明する。
【００６８】
これらの図に示すように、本実施形態における調整部材１５は、その面が平面状となっており、上述した第１の実施形態と同様に、スキー靴１０の後方におけるアッパーシェル１２の上縁部１２０のカーブに対応して中央部が高くなる山形の中央形状部１５０と、スキー靴１０の側方におけるアッパーシェル１２の上縁部１２１に対応した側方形状部１５１とを有している。
【００６９】
本実施形態においては、図１３に示すように、この調整部材１５は、インナーブーツ１３の上縁部の外周面に沿って、このインナーブーツ１３を部分的に覆うようにして取付けられる。すなわち、調整部材１５はスキー靴１０の側方から後方におけるインナーブーツ１３の上縁部１３０及び１３１に所定の高さで取付けられる。
【００７０】
調整部材１５のインナーブーツ１３へのこの取付け及び固定は、面ファスナで行われる。すなわち、本実施形態では、調整部材１５がフック（又はループ）による面ファスナ１９を有しており、インナーブーツ１３がこの面ファスナ１９と対応する位置にループ（又はフック）による面ファスナ１３３を有している。これら面ファスナ１９及び１３３は、上下方向に調整部材１５の取付け高さの調整を行うことができる幅を有している。また、面ファスナ１９及び１３３の形状は連続した形状でも不連続な形状でもよいが、調整部材１５をインナーブーツ１３に強固に固定できる面積を有することが望ましい。
【００７１】
本実施形態における調整部材１５の素材はポリカーボネートであり、可撓性を有する。具体的な素材としては、特に限定されないが、可撓性を有するプラスチック、ＦＲＰ又はＣＦＲＰ等の可撓性を有する強化プラスチック、可撓性を有するアルミニウム合金又はゴム等が好適に用いられる。
【００７２】
本実施形態における調整部材１５のその他の構成は、上述した第１の実施形態の調整部材の構成と同様である。
【００７３】
調整部材１５のインナーブーツ１３への取付けは、スキー靴の後方におけるインナーブーツ１３の上縁部１３０に調整部材１５の中央形状部１５０が、スキー靴の側方におけるインナーブーツの上縁部１３１に調整部材の側方形状部１５１が位置するように行う。インナーブーツ１３の外周面に備えられた面ファスナ１３３と調整部材１５の面ファスナ１９とが接触することにより両者が結合して、調整部材１５はインナーブーツ１３に取付け固定される。
【００７４】
インナーブーツ１３への調整部材１５の取付け高さの調整については、インナーブーツ１３の外側に備えられた面ファスナ１３３に対する調整部材１５の面ファスナ１９の位置を上下方向にずらして取付け固定することで、調整部材１５の取付け高さを調整することができる。例えば、インナーブーツ１３の外側に備えられた面ファスナ１３３に対し、調整部材１５の面ファスナ１９を上側に取付けると調整部材１５は高く取付けられ、調整部材１５の面ファスナ１９を下側に取付けると調整部材１５は低く取付けられる。このように、調整部材１５の面ファスナ１９の位置を上下方向にずらして取付け固定することで、調整部材１５の取付け高さを調整することができる。
【００７５】
図１４に示すように、調整部材１５をインナーブーツ１３の上縁部１３０及び１３１に取付け、このインナーブーツ１３をアッパーシェル１２の中に装着すると、スキー靴の後方から側方におけるアッパーシェル１２の上縁部１２０及び１２１から調整部材１５が突出したスキー靴１０が得られる。図１５に示すように、このスキー靴１０を履いたスキーヤの下腿２０により、インナーブーツ１３の外側に取付けられた調整部材１５とアッパーシェル１２は密着して一体化し、スキーヤの下腿２０はアッパーシェル１２及びアッパーシェル１２の上縁部から突出した調整部材１５に支えられる。このように、アッパーシェル１２と取付けられた調整部材１５とが一体となり、アッパーシェル１２の上縁部の高さが調整される。
【００７６】
調整部材１５が備える面ファスナ１９は、アッパーシェル１２の上縁部からの調整部材１５の突出高さｈにより、アッパーシェル１２の高さをスキーヤの下肢の骨格に適合するような高さに調整する。本実施形態における調整部材１５の取付け高さの範囲は、上述した第１の実施形態の調整部材の取付け高さの範囲と同様である。
【００７７】
本実施形態における調整部材１５の効果は、上述した第１の実施形態の調整部材の効果と同様である。
【００７８】
次に、図１６を用いて本発明の第３の実施形態について説明する。
【００７９】
図１６に示すように、本実施形態における調整部材１５は、このスキー靴１０の後方におけるアッパーシェル１２の上縁部１２０のカーブに対応して中央部が高くなる山形の中央形状部１５０のみを有している。本実施形態における調整部材１５のその他の構成は、上述した第１の実施形態の調整部材の構成及び作用と同様である。
【００８０】
本実施形態においては、図１６に示すように、この調整部材１５をスキー靴１０の後方におけるアッパーシェル１２の上縁部１２０に所定の高さで取付けると、このアッパーシェル１２の上縁部１２０から調整部材１５が突出する。
【００８１】
また、本実施形態における調整部材１５のアッパーシェル１２への取付け及び固定並びに取付け高さの調整及び取付け範囲も上述した第１の実施形態と同様である。
【００８２】
なお、本実施形態にかかるスキー靴１０の後方におけるアッパーシェルの高さ調整部材１５は、上述の第２の実施形態のように、その面が平面状となっており、取付け手段として面ファスナ１９を有するものであってもよい。この場合、調整部材１５の取付け固定、取付け高さの調整及び取付け範囲も上述した第２の実施形態と同様である。
【００８３】
調整前のスキー靴と比べて後方のシェル全高が高いスキー靴１０は、スキーターン時にスキーヤの下腿部がアッパーシェル後部に密着して支えられ、下腿部が大きく内傾しても、側方向の、すなわち左右のバランス調整を行うことが容易となる。このように、調整部材１５を用いることにより、既存のスキー靴のアッパーシェル１２をスキーヤの骨格に適合した高さに調整することができる。また、スキーヤの下腿２０は、調整部材１５の突出高さｈにより調整されたアッパーシェル１２に支えられ、スキーターン時に適度な後傾姿勢を保つことができる。さらに、調整部材１５の有する厚みｔにより、スキーヤの下腿２０が調整されたスキー靴１０にフィットして、スキーターン時にスキーヤの下腿２０及び足がスキー靴１０内で沈みこんだり、移動するのを防ぐ。
【００８４】
次に、図１７を用いて本発明の第４の実施形態について説明する。
【００８５】
図１７に示すように、本実施形態における調整部材１５は、このスキー靴１０の後方におけるアッパーシェル１２の上縁部１２０のカーブに対応して中央部が高くなる山形の中央形状部１５０及びスキー靴１０の側方におけるアッパーシェル１２の上縁部１２１に対応した側方形状部１５１を有している。さらに、調整部材１５はスキー靴１０の前方におけるアッパーシェル１２の上縁部１２２に対応した前方形状部１５２をも有している。すなわち、本実施形態における調整部材１５は、スキー靴の前方から後方、すなわちアッパーシェル１２の上縁部の全周囲の高さを調整することができる。本実施形態における調整部材１５のその他の構成は、上述した第２の実施形態の調整部材の構成及び作用と同様である。
【００８６】
本実施形態においては、図１７に示すように、この調整部材１５はスキー靴１０の前方から後方におけるインナーブーツ１３の上縁部１３０、１３１及び１３２（図１４参照）に所定の高さで取付けられる。
【００８７】
本実施形態における調整部材１５のインナーブーツ１３への取付け及び固定並びに取付け高さの調整は上述した第２の実施形態と同様である。
【００８８】
調整部材１５が備える面ファスナ１９は、調整部材１５を取付けたインナーブーツ１３をアッパーシェル１２に装着した際のアッパーシェル１２の上縁部からの調整部材１５の突出高さｈにより、アッパーシェル１２の高さをスキーヤの下肢の骨格に適合するような高さに調整する。具体的には、スキー靴１０の前方におけるアッパーシェル１２の上縁部１２２の高さを、前後のバランス調整が容易となり、センターポジションの保持に有利な観点から、スキーヤがスキー靴１０を履いた際のスキー靴１０の底面からスキーヤの膝蓋骨上端までの高さの４３〜４６％の範囲とすることが好ましい。また、本実施形態における調整部材１５のその他の部分への取付け範囲については上述した第２の実施形態と同様である。
【００８９】
なお、本実施形態にかかるスキー靴１０の前方から後方、すなわちアッパーシェル１２の上縁部の全周囲の高さを調整することができるアッパーシェルの高さ調整部材１５は、上述の第１の実施形態のように、調整部材１５のその面が前方に向けて中央形状部１５０を中心とする弓形に湾曲しており、その湾曲断面の曲率半径がアッパーシェル１２の軸断面における曲率半径よりも若干大きくなるように構成され、取付け手段として上下方向に複数列配置されたビス穴を有する取付け部を有するものであってもよい。この場合、調整部材１５の取付け固定及び取付け高さの調整も上述した第１の実施形態と同様である。
【００９０】
調整前のスキー靴と比べて側方から後方のシェル全高が高いスキー靴１０は、スキーターン時にスキーヤの下腿部がアッパーシェル後部から側面に密着して支えられ、下腿部が大きく内傾しても、側方向の、すなわち左右のバランス調整を行うことが容易となる。また、スキー靴の前方におけるアッパーシェルの上縁部の高さを所定の範囲に調整することで、前後方向のバランス調整を行うことも容易となり、センターポジションを保持しやすくなる。このように、調整部材１５を用いることにより、スキー靴をスキーヤの骨格に適合したアッパーシェル高さに調整することができる。また、スキーヤの下腿２０は、調整部材１５の突出高さｈにより調整されたアッパーシェル１２に支えられ、スキーターン時に適度な後傾姿勢を保つことができる。さらに、調整部材１５の有する厚みｔにより、スキーヤの下腿２０が調整されたスキー靴１０にフィットして、スキーターン時にスキーヤの下腿２０及び足がスキー靴１０内で沈みこんだり、移動するのを防ぐ。
【００９１】
本発明は、上記の実施形態に限定されるものでなく、特許請求の範囲に記載された発明の要旨を逸脱しない範囲内での種々、設計変更した形態を技術的範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００９２】
１０    スキー靴
１１    ロワシェル
１２    アッパーシェル
１２０  スキー靴の後方におけるアッパーシェルの上縁部
１２１  スキー靴の側方におけるアッパーシェルの上縁部
１２２  スキー靴の前方におけるアッパーシェルの上縁部
１２３  ビス穴
１３    インナーブーツ
１３０  スキー靴の後方におけるインナーブーツの上縁部
１３１  スキー靴の側方におけるインナーブーツの上縁部
１３２  スキー靴の前方におけるインナーブーツの上縁部
１３３  面ファスナ
１４    ジョイント金具
１５    調整部材
１５０  スキー靴の後方におけるアッパーシェルの上縁部に対応する部分（中央形状部）
１５１  スキー靴の側方におけるアッパーシェルの上縁部に対応する部分（側方形状部）
１５２  スキー靴の前方におけるアッパーシェルの上縁部に対応する部分（前方形状部）
１６    取付け部
１６０  ビス穴（上側）
１６１  ビス穴（下側）
１７    取付け部
１７０  ビス穴（上側）
１７１  ビス穴（下側）
１８    ビス
１９    面ファスナ
２０    スキーヤの下腿
ｔ      調整部材の厚み
ｈ      アッパーシェルの上縁部からの調整部材の突出高さ
【図１】
2011156095.tif 000005
【図２】
2011156095.tif 000006
【図３】
2011156095.tif 000007
【図４】
2011156095.tif 000008
【図５】
2011156095.tif 000009
【図６】
2011156095.tif 000010
【図７】
2011156095.tif 000011
【図８】
2011156095.tif 000012
【図９】
2011156095.tif 000013
【図１０】
2011156095.tif 000014
【図１１】
2011156095.tif 000015
【図１２】
2011156095.tif 000016
【図１３】
2011156095.tif 000017
【図１４】
2011156095.tif 000018
【図１５】
2011156095.tif 000019
【図１６】
2011156095.tif 000020
【図１７】
2011156095.tif 000021
【図１８】
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