KR100464521B1 - 충격완화 기능성 웰빙 신발용 완충장치 - Google Patents

충격완화 기능성 웰빙 신발용 완충장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 스프링이 장착된 기능성 웰빙 신발에 장착하는 충격완화 기능성 웰빙 신발용 완충장치에 있어서, 상기 충격완화 기능성 웰빙 신발용 완충장치는 서로 대칭되는 형태를 이루며, 상부와 하부가 상호 대응되는 상하 패드의 내측면에 1∼10개의 코일스프링을 고정하는 1∼10개의 스프링고정돌기(12, 22)가 형성되어 있고 상기 스프링고정돌기(12, 22) 사이에 1∼10개의 고주파접착 지지봉(14)이 형성된 상부 패드(10) 및 하부 패드(20); 상기 상부(10) 및 하부 패드(20)의 스프링고정돌기(12, 22)에 고정된 코일스프링(30); 상부패드(10)의 고주파접착측면(16)을 하부패드(20)와 접촉시킨 상태에서 고주파접착처리하여 상부 패드(10) 및 하부 패드(20)의 외부를 둘러싸서 포장하여 내부에 에어가 충진되는 에어공실을 형성하는 외부에어덮개(40)로 이루어진 것을 특징으로 하는 충격완화 기능성 웰빙 신발용 완충장치에 관한 것이다.

Description

충격완화 기능성 웰빙 신발용 완충장치{Well-being shoes for absorbing a shock}
본 발명은 스프링이 장착된 충격흡수용 신발을 제조할 수 있는 충격완화 기능성 웰빙 신발용 완충장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 합성수지로 싸서 에어덮개를 제작하는 별도의 작업공정이 없으며 코일스프링 내부에 이완방지와이어를 장착하는 별도의 작업공정이 없이 상부 패드의 측면이 에어덮개를 형성하도록 상부 패드와 하부 패드의 결합 과정에서 고주파접착방식으로 에어덮개 및 고주파접착지지봉을 형성하여 제작공정을 단축시키며 원가를 절감할 뿐만 아니라 에어덮개 자체가 찢어지거나 에어가 누출되는 문제점을 해결한 충격완화 기능성 웰빙 신발용 완충장치에 관한 것이다.
일반적으로 운동할 때 신는 운동화, 달리기할 때 신는 런닝운동화, 조깅할 때 신는 조깅화, 농구화, 축구화, 테니스화, 골프화, 등산화, 산업용 안전화는 운동을 하거나 작업을 할 때 상당한 충격력이 발목 및 무릎에 가해지며 상기 충격력은 신발이 지면에 접촉할 때마다 발목이나 무릎에 전달되고 발이나 무릎에 전달된 충격력은 신발 사용자에게 불편을 주고 피로 및 부상을 입히게 된다. 특히 중년부인이나 노인들이 운동화, 골프화 또는 등산화 뿐만 아니라 일반 신발을 신는 경우 발목이나 무릎에 충격을 가해 발목 또는 무릎 부상 및 관절염을 유발하게 된다.
상기와 같은 충격력을 흡수하기 위해 통상적으로 운동화는 충격흡수용 쿠션을 장착하고 있으며 충격흡수용 쿠션은 운동화 후방의 미드솔(middle sole) 부분에 장착되며 운동자의 체중에 의한 하중이 하부 방향으로 가해질 때 발생하는 충격을 흡수한다. 충격흡수용 쿠션은 고무판이나 스폰지를 사용하였으나 에어튜브(air tube)를 장착하고 있다. 운동화는 신발의 바닥을 형성하는 아웃솔(out sole), 아웃솔의 상부에 부착되는 미드솔(middle sole) 및 신발의 상부를 형성하는 어퍼솔(upper sole)로 구성되어 있다. 신발 내부의 미드솔 상부면에는 운동자의 발바닥이 접촉하는 인솔(insole)이 부착된다. 운동화 전후방 부분의 미드솔에는 충격흡수용 에어튜브가 각각 장착된다. 에어튜브가 장착된 운동화에 충격력이 가해질 때 에어튜브의 중공부는 공기가 충전된 상태로 밀폐되어 있기 때문에 압축된 공기는 상판이 눌리지 않는 비눌림 지역(non-compressed area)으로 유동되고 압축된 공기는 비눌림지역의 상판 및 하판을 상하 외측방향으로 팽창시키게 되고 비눌림 지역에서는 일시적인 벌징현상(bulging phenomenon)이 일어나게 되어 운동화는 충격완화 기능이 저하되고 착용감이 좋지 않는 문제점이 있었다.
한국 실용신안등록 제20-0176002호는 신발의 미드솔 부분에 스프링을 장착하여 충격을 흡수하는 충격흡수용 신발에 관한 것으로서 에어튜브가 장착된 운동화의 문제점을 개선하기 위하여 충격흡수용 스프링이 장착된 에어튜브 운동화를 개발하였다. 그러나 실용신안등록 제20-0176002호와 같이 스프링이 설치된 신발은 스프링이 압축될 때 스프링을 고정하여 보호해 주는 보호장치가 없기 때문에 외부의 충격력에 의하여 스프링이 압축되어 스프링 자체가 마찰되는 순간 스프링 자체가 깨지거나 파손되며 스프링이 걸림턱에서 이탈되고 더 나아가서 스프링이 신발의 밑바닥을 뚫고 나가버리는 문제점이 발생하여 충격완화 신발로서 실용화를 할 수 없는 문제점이 있었다. 또한 실용신안등록 제20-0176002호는 상부패드, 하부패드 및 스프링을 집어넣는 관통공을 별개의 금형을 사용하여 사출제작한 후 상부패드, 하부패드 및 스프링저장관통공을 고주파 또는 본드접착하는 방식으로 제작해야 하므로 충격완화 신발로서 실용화를 할 수 없는 문제점이 있었다.
또한 한국 특허출원 제2003-53584호는 신발의 미드솔에 코일스프링을 장착하여 충격을 완화시키는 충격완화 완충장치에 관한 것이다. 그러나 한국 특허출원 제2003-53584호는 신발에 충격력을 가하여 충격완충장치에 장착된 코일스프링이 압축되거나 팽창할 때 코일스프링이 플랜지에서 빠져 이탈하거나 스프링 자체가 파손되는 문제점이 발생하였다. 한국 특허출원 제2003-53584호에서 신발에 충격력을 가하여 충격완충장치에 장착된 코일스프링이 압축될 때 코일스프링을 끼우는 환형플랜지는 스프링을 지지하고 보호하는 보호봉의 기능을 하지 못하고 강한 힘에 의하여 환형플랜지 자체가 깨지거나 파손되는 문제점이 있었다. 또한 한국 특허출원 제2003-53584호의 충격완화 신발용 완충장치에서 스프링 자체가 고정봉 역할을 하게 되면 신발을 사용함에 따라 신발의 바닥에 가해진 강력한 충격에 의하여 상부 및 하부 패드가 찢어지거나 파손되고 상기 패드가 파손되면 스프링에 땀이나 습기가 스며들어 스프링은 녹이 나게되고 스프링에 녹이 난 상태로 신발을 계속 사용하면스프링이 파손되는 문제점이 있었다.
또한 한국 특허출원 제2003-53584호의 충격완화 신발용 완충장치를 장착한 신발 제조시 미드솔에 완충장치를 장착할 수 있는 별도의 수납실을 구성해야 하고 별도의 수납실이 구성된 미드솔은 미드솔을 제작한 후 별도로 완충장치를 장착해야 하기 때문에 고주파 접착방식이나 본드접착방식으로 제작해야 하고 인젝션(injection) 파이론(PHYLON: 발포성 에틸렌비닐아세테이트) 미드솔 제작방식으로는 제작할 수 없는 문제점이 있었다. 또한 한국 특허출원 제2003-53584호의 충격완화 신발용 완충장치를 장착한 신발 제조시 충격완화 신발용 완충장치에 외부에어덮개가 포장이 안된 경우 미드솔 제작에 있어서 인젝션(injection) 파이론(PHYLON: 발포성 에틸렌비닐아세테이트) 방식으로 미드솔을 제작할 수 없으며 접착본드식 제작방법으로 신발을 제작해야 하는 문제점이 있었다. 충격완화 신발용 완충장치에 외부에어덮개가 포장이 안된 경우 상하 인젝션 금형 내부에 본 발명의 충격완화 기능성 웰빙 신발용 완충장치를 넣고 파이론 발포 제작을 하게 되면 완충장치 내부 및 스프링 사이로 파이론 발포가 들어가버려 파이론 발포 방식으로 신발을 제작할 수 없는 문제점이 있었다.
또한 특허출원 제2004-51432호는 서로 대칭되는 형태를 이루며, 상부와 하부가 상호 대응되는 패드의 내측면에 코일스프링을 고정하는 복수의 스프링고정돌기가 형성된 상부 패드 및 하부 패드; 상기 상부 및 하부 패드의 스프링고정돌기에 고정된 코일스프링; 및 상부 패드 및 하부 패드의 외부를 둘러싸서 포장하여 내부에 에어가 충진되는 에어공실을 형성하는 외부에어덮개로 이루어진 충격완화 완충장치를 제작하는 것이다. 그러나 특허출원 제2004-51432호의 신발에서 상부 패드 및 하부 패드의 외부를 둘러싸서 포장하여 내부에 에어가 충진되는 외부에어덮개를 형성하는 경우 도 4에 나타낸 바와 같이 상하 패드를 결합한 후 별도로 합성수지를 사용하여 외부에어덮개(40)를 형성하는 작업을 수행해야 하는 문제점이 발생하였다. 또한 특허출원 제2004-51432호의 신발은 도 4에 나타낸 바와 같이 별도의 에어덮개를 제작하는 작업공정에서 상하 패드가 결합된 완충장치를 별도의 합성수지로 싸서 밀봉한 후 고주파접착방식으로 에어덮개(40)를 제작하였는데 별도의 합성수지로 싸서 고주파접착방식으로 제작한 에어덮개(40)는 에어덮개 자체가 찢어지고 파손되거나 에어가 누출되는 문제점이 발생하였다.
또한 특허출원 제2004-57566호의 신발에서 충격완화 완충장치는 도 3에 나타낸 바와 같이 코일스프링의 내부에 이완방지 와이어(130)를 관통시키고 상기 이완방지 와이어(130)의 양단을 상부 패드 및 하부 패드에 고정시켜 패드에서 스프링이 이탈되는 것을 방지하도록 되어있다. 그런데 특허출원 제2004-57566호의 충격완화 완충장치에서 상부 패드 및 하부 패드에 고정시키기 위해 코일스프링의 내부에 이완방지 와이어(130)를 장착하는 경우 이완방지 와이어(130) 자체가 부러지거나 팽창되며 이완방지 와이어(130)를 스프링내부에 장착하는 작업공정이 번잡하고 복잡한 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서 합성수지로 싸서 에어덮개를 제작하는 별도의 작업공정이 없으며 스프링 내부에 이완방지와이어를장착하는 별도의 작업공정이 없이 상부 패드의 측면이 에어덮개를 형성하도록 상부 패드와 하부 패드의 결합 과정에서 고주파접착방식으로 에어덮개 및 고주파접착지지봉을 동시작업으로 형성하여 제작공정을 단축시키며 원가를 절감할 뿐만 아니라 에어덮개 자체가 찢어지거나 에어가 누출되는 문제점을 해결한 충격완화 기능성 웰빙 신발용 완충장치에 관한 것이다. 또한 본 발명의 충격완화 신발용 완충장치는 인젝션(injection) 파이론(PHYLON: 발포성 에틸렌비닐아세테이트) 방식으로 미드솔의 제작 경우 상하 인젝션 금형 내부에 본 발명의 충격완화 기능성 웰빙 신발용 완충장치를 넣고 파이론 발포 방식으로 신발을 제작할 수 있는 스프링이 장착된 충격흡수용 기능성 웰빙 신발의 제작을 실용화할 수 있는 기술을 제공하는 것이다.
도 1은 종래의 충격완화 기능성 웰빙 신발용 완충장치를 나타내는 사시도이다.
도 2는 종래의 충격완화 기능성 웰빙 신발용 완충장치를 나타내는 단면도이다.
도 3은 종래의 충격완화 기능성 웰빙 신발용 완충장치에서 이완방지와이어가 장착된 것을 나타내는 단면도이다.
도 4는 종래의 충격완화 기능성 웰빙 신발용 완충장치에서 외부에어덮개를 제작하는 공정을 나타내는 공정도이다.
도 5는 본 발명의 충격완화 기능성 웰빙 신발용 완충장치를 나타내는 사시도이다.
도 6은 본 발명의 충격완화 기능성 웰빙 신발용 완충장치를 나타내는 일부절개 사시도이다.
도 7은 본 발명의 충격완화 기능성 웰빙 신발용 완충장치를 나타내는 상부단면도이다.
도 8은 본 발명의 충격완화 기능성 웰빙 신발용 완충장치에서 스프링의 단면도 및 상부 및 하부 패드에 형성된 스프링고정돌기를 나타내는 단면도이다.
도 9은 본 발명의 충격완화 기능성 웰빙 신발용 완충장치에서 최대압축시 스프링의 단면도 및 상부 및 하부 패드에 형성된 스프링고정돌기를 나타내는 단면도이다.
도 10은 본 발명의 충격완화 기능성 웰빙 신발용 완충장치를 장착한 신발의 제조공정을 나타낸 공정도이다.
도 11은 본 발명의 충격완화 기능성 웰빙 신발용 완충장치가 장착된 신발의 정면도이다.
도 12는 본 발명의 충격완화 기능성 웰빙 신발용 완충장치가 장착된 신발의 단면도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
10: 상부패드 12: 상부스프링고정돌기
14: 고주파접착지지봉 16: 고주파접착측면
18: 상부패드측면 20: 하부패드
22: 하부스프링고정돌기 26: 하부패드측면
12-1, 22-1: 걸림턱 12-2, 22-2: 테이퍼형 각
30: 코일스프링 40: 외부에어덮개
50: 에어삽입구 60: 고주파접착기
100: 본 발명의 완충장치 101: 아웃솔
103: 미드솔 105: 어퍼솔
107: 인솔 110: 종래의 완충장치
130: 이완방지와이어 132: 이완방지와이어 고정부
본 발명은 스프링이 장착된 기능성 웰빙 신발에 장착하는 충격완화 기능성 웰빙 신발용 완충장치에 있어서, 상기 충격완화 기능성 웰빙 신발용 완충장치는 서로 대칭되는 형태를 이루며, 상부와 하부가 상호 대응되는 상하 패드의 내측면에 1∼10개의 코일스프링을 고정하는 1∼10개의 스프링고정돌기(12, 22)가 형성되어 있고 상기 스프링고정돌기(12, 22) 사이에 1∼10개의 고주파접착 지지봉(14)이 형성된 상부 패드(10) 및 하부 패드(20); 상기 상부(10) 및 하부 패드(20)의 스프링고정돌기(12, 22)에 고정된 코일스프링(30); 상부패드(10)의 고주파접착측면(16)을 하부패드(20)와 접촉시킨 상태에서 고주파접착처리하여 상부 패드(10) 및 하부 패드(20)의 외부를 둘러싸서 포장하여 내부에 에어가 충진되는 에어공실을 형성하는 외부에어덮개(40)로 이루어진 것을 특징으로 하는 충격완화 기능성 웰빙 신발용 완충장치에 관한 것이다.
본 발명의 충격완화 기능성 웰빙 신발용 완충장치에 있어서 상부 패드(10)는 내측면에 1∼10개의 코일스프링(30)을 고정하는 1∼10개의 스프링고정돌기(12)가 형성되어 있고, 상기 스프링고정돌기(12) 사이에 1∼10개의 고주파접착 지지봉(14)이 형성되어 있으며, 상부 패드(10) 및 하부 패드(20)의 가장자리를 둘러싸서 포장하여 내부에 에어가 충진되는 외부에어덮개(40)를 형성하도록 측면(18)이 형성되어 있고, 하부패드(20)의 측면(26)과 접촉시킨 상태에서 고주파접착처리할 수 있도록 고주파접착측면(16)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.
본 발명의 충격완화 기능성 웰빙 신발용 완충장치에 있어서 하부 패드(20)는 내측면에 1∼10개의 코일스프링(30)을 고정하는 1∼10개의 스프링고정돌기(22)가 형성되어 있고, 상부 패드(10)의 고주파접착측면(16)과 접촉시킨 상태에서 고주파접착처리하여 상부 패드(10) 및 하부 패드(20)의 가장자리를 둘러싸서 포장하여 내부에 에어가 충진되는 외부에어덮개(40)를 형성하도록 측면(26)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 것이다.
또한 본 발명의 신발에서 충격완화 완충장치는 상부패드와 하부패드의 이완을 방지하도록 별도로 코일스프링 내부에 이완방지와이어(130)를 장착하지 않고 코일스프링(30) 사이에 고주파접착지지봉(14)이 형성되어 있어 고주파접착지지봉(14)을 접착하여 상부 패드 및 하부 패드에 고정시킴으로서 패드에서 스프링이 이탈되는 것을 방지하고, 코일스프링이 이완될 때 스프링의 변위(y)보다 더 이완되는 것을 방지하여 스프링이 더 이상 벌어지지 않도록 잡아주는 역할을 한다. 또한 본 발명의 충격완화 완충장치에서 외부에어덮개(40)를 둘러싸서 충격완화 완충장치를 제작시 코일스프링(30) 사이에 고주파접착지지봉(14)을 접착하여 상부 패드 및 하부 패드에 고정시키면 외부에어덮개(40) 자체가 팽창되는 것을 방지하고 충격완화 완충장치 자체가 팽창되는 것을 방지한다.
본 발명의 충격완화 기능성 웰빙 신발용 완충장치에 있어서 상부 패드(10)는 고주파접착측면(16) 또는 측면(18)에 에어를 주입하도록 에어삽입구(50)가 형성되어 있는 것이며 상기 에어삽입구(50)는 에어삽입후 삽입구가 뒷굽 방향에서 보이지 않도록 뒤축의 반대편에 형성되어 있는 것이다. 본 발명의 외부에어덮개(40) 내부에 충진할 수 있는 에어는 질소가스, 헬륨가스 또는 공기가 바람직하며 질소가스를 충진하는 것이 가장 안전하다.
본 발명의 충격완화 기능성 웰빙 신발용 완충장치에 있어서 코일스프링(30)은 사각단면 형상 또는 사다리꼴 형상으로 형성된 것이며 스프링고정돌기(12, 22)는 코일스프링(30)이 고정되도록 걸림턱(12-1, 22-1)이 형성된 것이다. 또한 본 발명의 충격완화 기능성 웰빙 신발용 완충장치에 있어서 스프링고정돌기(12, 22)는 코일스프링(30)이 외력에 의하여 비틀리거나 파손되는 것을 방지하도록 걸림턱의 상단에서부터 돌기의 상단까지 돌기의 하부에서 상부 방향으로 테이퍼형 각이 30°∼ 85°형성된 것이다.
본 발명의 충격완화 기능성 웰빙 신발용 완충장치에 있어서 스프링고정돌기(12, 22)는 상부 돌기의 높이(h1)와 하부 돌기의 높이(h2)의 합이 코일스프링(30)의 최대압축시 스프링의 높이(x)보다 크고 코일스프링의 이완시 스프링 변위(y)보다 작게 형성된 것이며, 상부 돌기의 높이(h1)와 하부 돌기의 높이(h2)의 합이 코일스프링(30)의 최대압축시 스프링의 높이(x)보다 크고 코일스프링의 이완시 스프링 변위(y)의 75%보다 작게 형성된 것이 바람직하다. 본 발명의 충격완화 기능성 웰빙 신발용 완충장치에 있어서 코일스프링(30)은 최대압축시 스프링의 변위(x)가 이완시 스프링 변위(y)의 50%인 것이다. 본 발명의 충격완화 기능성 웰빙 신발용 완충장치에 있어서 상부 패드(10) 및 하부 패드(20)는 경도(Shore A/24시간 이후) 75∼90인 폴리우레탄폴리머 또는 폴리우레탄탄성체인 것이다.
본 발명은 내측면에 1∼10개의 코일스프링(30)을 고정하는 1∼10개의 스프링고정돌기(12)가 형성되어 있고, 상기 스프링고정돌기(12) 사이에 1∼10개의 고주파접착 지지봉(14)이 형성되어 있으며, 상부 패드(10) 및 하부 패드(20)의 가장자리를 둘러싸서 포장하여 내부에 에어가 충진되는 외부에어덮개(40)를 형성하도록 측면(18)이 형성되어 있고, 하부패드(20)의 측면(26)과 접촉시킨 상태에서 고주파접착처리할 수 있도록 고주파접착측면(16)이 형성되어 있는 상부 패드(10)를 준비하는 단계; 내측면에 코일스프링(30)을 고정하는 1∼10개의 스프링고정돌기(22)가 형성되어 있고, 상부패드(10)의 고주파접착측면(16)과 접촉시킨 상태에서 고주파접착처리하여 상부 패드(10) 및 하부 패드(20)의 가장자리를 둘러싸서 포장하여 내부에 에어가 충진되는 외부에어덮개(40)를 형성하도록 측면(28)이 형성되어 있는 하부 패드(20)를 준비하는 단계; 상부 패드(10)와 하부 패드(20)가 서로 대칭되는 형태를 이루며 상호 대응되도록 상부 패드(10)의 스프링고정돌기(12)와 하부 패드(20)의 스프링고정돌기(22)에 코일스프링(30)을 끼운 후 상부 패드(10)와 하부 패드(20)를 결합하는 단계; 상부 패드(10) 및 하부 패드(20)의 가장자리를 둘러싸서 포장하여 내부에 에어가 충진되는 외부에어덮개(40)를 형성하도록 상부 패드(10)의 고주파접착측면(16)을 하부패드(20)의 측면(26)과 접촉시킨 상태에서 고주파접착측면(16)과 고주파접착지지봉(14)을 동시에 고주파접착처리하는 단계; 상부 패드(10)의 고주파접착측면(16) 또는 측면(18)에 에어삽입구(50)를 형성하는 단계; 외부에어덮개(40)의 내부에 에어를 주입후 상기 에어삽입구(50)를 봉합하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 충격완화 기능성 웰빙 신발용 완충장치의 제작방법에 관한 것이다.
또한 본 발명은 신발의 바닥을 형성하는 아웃솔(101); 상기 아웃솔(101)의 상부에 부착되는 미드솔(103); 상기 미드솔(103)의 상부에 부착되는 인솔(107); 상기 미드솔(103)의 상부에 부착되어 상부영역을 둘러싸서 사용자의 발을 수용하는 공간부를 형성하는 어퍼솔(105); 및 상기 미드솔(103) 부분에 상기에서 제작한 충격완화 기능성 웰빙 신발용 완충장치를 평행하게 설치한 충격완화 기능성 웰빙 신발에 관한 것이다.
본 발명에서 스프링고정돌기는 코일스프링이 고정되도록 걸림턱(12-1, 22-1)이 형성된 것이며 코일스프링(30)이 외력에 의하여 비틀리거나 파손되는 것을 방지하도록 걸림턱의 상단에서 부터 돌기의 상단까지 돌기의 하부에서 상부 방향으로 테이퍼형 각(12-2, 22-2)이 형성된 것이며 상기 스프링고정돌기는 돌기의 하부에서상부로 테이퍼형으로 각이 30°∼ 85°으로 형성된 것이 바람직하다.
또한 본 발명에서 스프링고정돌기는 상부 고정돌기의 높이(h1)와 하부 고정돌기의 높이(h2)가 동일하게 형성된 것이며 상기 스프링고정돌기는 상부 고정돌기의 높이(h1)와 하부 고정돌기의 높이(h2)가 상이하게 형성된 것이다. 또한 본 발명에서 스프링고정돌기는 상부 돌기의 높이(h1)와 하부 돌기의 높이(h2)의 합이 코일스프링의 최대압축시 스프링의 높이(x)보다 크고 코일스프링의 이완시 스프링 변위(y)보다 작게 형성된 것이며 상기 스프링고정돌기는 상부 돌기의 높이(h1)와 하부 돌기의 높이(h2)의 합이 코일스프링의 최대압축시 스프링의 높이(x)보다 크고 코일스프링의 이완시 스프링 변위(y)의 75%보다 작게 형성된 것이 바람직하며 2쌍 내지 4쌍이 일렬로 형성된 것이 바람직하다.
본 발명에서 코일스프링(30)은 사각단면 형상 또는 사다리꼴 형상으로 형성된 것이며 상기 코일스프링은 최대압축시 스프링의 변위(x)가 이완시 스프링 변위(y)의 50%인 것이 바람직하다. 본 발명의 충격완화 기능성 웰빙 신발에 사다리꼴 형상의 스프링을 장착하는 경우 신발의 상부에서 힘을 가할 때 스프링의 상부가 하부로 전부 들어가면서 포개지게 되고 스프링 자체는 힘이 약하여 강력한 탄력은 지니지 못하는 경향이 있다. 그러나 사다리꼴 형상의 스프링의 두께가 두꺼운 것을 사용하는 경우 충격완화 기능이 훨씬 좋아진다. 또한 본 발명에서 코일스프링(30)은 다크로 도금된 것이 바람직하며 상기 코일스프링은 야광 또는 형광물질로 코팅된 것이 바람직하다. 또한 본 발명에서 상부 및 하부 패드는 폴리우레탄폴리머 또는 폴리우레탄탄성체인 것이 바람직하며 상기 폴리우레탄폴리머는 경도(Shore A/24시간 이후) 75∼90인 것이 바람직하다.
본 발명에서 충격완화 기능성 웰빙 신발은 충격을 흡수할 수 있는 모든 기능성 웰빙 신발을 포함한다. 또한 본 발명에서 충격완화 기능성 웰빙 신발은 운동화, 등산화, 골프화, 구두, 등산화, 산업용 안전화, 실내화 등 모든 신발을 포함한다. 본 발명에서 충격완화 기능성 웰빙 신발은 일반 운동화, 달리기용 운동화, 농구화, 축구화, 테니스화 등 운동하는 동안 상당한 충격력이 운동자의 발에 가해지는 모든 운동화를 포함한다. 또한 본 발명에서 충격완화 기능성 웰빙 신발은 등산시 장시간 등산인의 발에 충격력이 가해지는 모든 등산화를 포함한다. 또한 본 발명에서 충격완화 기능성 웰빙 신발은 골프를 칠 경우 한쪽 발에 힘이 가해지기 때문에 골프를 치는 사람의 한쪽 발에 심한 충격력이 가해지는 모든 골프화를 포함한다.본 발명에서 충격완화 기능성 웰빙 신발은 산업 현장에서 작업시 작업자의 몸무게 뿐만 아니라 작업자가 들어올리는 물체의 무게까지 가해져 작업자의 발에 심한 충격력이 가해지는 모든 산업용 안전화를 포함한다. 본 발명에서 충격완화 기능성 웰빙 신발은 발목이나 무릎이 약한 중년부인, 노인 및 관절염 환자들이 신고 다니는 모든 신발을 포함한다.
본 발명의 충격완화 기능성 웰빙 신발 중 운동화는 신발의 바닥을 형성하는 아웃솔(101), 상기 아웃솔의 상부에 부착되는 미드솔(103), 미드솔의 상부에 부착되는 상부영역을 둘러싸서 사용자의 발을 수용하는 공간부를 형성하는 어퍼솔(105)및 미드솔 부분에서 평형하게 설치되는 완충장치(100)로 구성되어 있다. 운동화 내부의 미드솔(103) 상부면에는 운동하는 사람의 발바닥이 접촉하는 인솔(107)이 부착된다.
본 발명의 완충장치(100)는 운동화 뒷축의 미드솔 부분에 1개 또는 2개이상 장착된다. 또한 본 발명의 완충장치(100)는 운동화 뒷축의 미드솔 부분 뿐만 아니라 운동화 발바닥의 미드솔 부분에 1개씩 또는 2개 이상 장착된다. 본 발명의 완충장치는 상부패드(10); 상부패드의 하부에서 상부패드와 일정한 간격을 유지하면서 평행하게 상하 대칭으로 대향배치되는 하부패드(20); 상부와 하부가 상호 대응되는 패드의 내측면에 코일스프링을 고정하는 복수의 스프링고정돌기; 및 상기 스프링고정돌기에 고정된 상태에서 상부 패드 및 하부 패드 사이에 개재되어 충격을 완화시키는 다수의 코일스프링(30)으로 구성되어 신발의 바닥으로부터 사용자의 발로 전해지는 충격이 상기 코일스프링에 의하여 완화될 수 있다.
본 발명의 충격완화 기능성 웰빙 신발용 완충장치에서 상부패드의 내측면과 하부패드의 내측면에는 다수의 고정돌기(12, 22)가 형성되어 있다. 일반 스프링을 장착한 신발은 신발에 강한 충격력을 줄 때 스프링 자체가 비틀리거나 스프링에 의한 소음이 발생한다. 그런데 상기 고정돌기의 하부에는 걸림턱(12-1, 22-1)이 형성되어 있으며, 스프링의 하단부가 상기 걸림턱에 걸려서 스프링이 수축되거나 팽창될 때 빠지거나 비틀려서 파손되는 것을 방지하며 스프링 자체에서 발생할 수 있는 소음을 방지한다. 또한 상기 고정돌기는 하부에서 상부 방향으로 테이퍼형으로 형성되어 스프링 자체에서 발생하는 소음을 방지하고 스프링이 외력에 의하여 비틀리거나 파손되는 것을 방지한다. 코일스프링이 외력에 의하여 비틀리거나 파손되는 것을 방지하도록 걸림턱의 상단에서 부터 돌기의 상단까지 돌기의 하부에서 상부 방향으로 테이퍼형 각이 형성된 것이다. 상기 스프링고정돌기는 스프링 자체에서 발생하는 소음을 방지하기 위해 돌기의 하부에서 상부로 테이퍼형으로 각이 30°∼ 85°으로 형성된 것이 바람직하다. 고정돌기의 테이퍼형 각도가 85°이상으로 형성된 경우 돌기에 테이퍼가 형성되지 않으며 신발에 장착된 스프링은 금속이기 때문에 금속이 부딪히거나 스프링 자체가 발생하는 소음이 발생한다. 고정돌기의 테이퍼형 각도가 30°이하로 형성된 경우 고정돌기에 걸림턱을 형성할 수 없는 문제점이 있으며 걸림턱에 스프링이 고정되지 않은 경우 신발에 장착된 스프링은 금속이기 때문에 금속이 부딪히거나 스프링 자체가 발생하는 소음이 발생한다.
또한 본 발명의 충격완화 기능성 웰빙 신발용 완충장치에서 스프링고정돌기는 상부 고정돌기의 높이(h1)와 하부 고정돌기의 높이(h2)가 동일하게 형성된 것 뿐만 아니라 상부 고정돌기의 높이(h1)와 하부 고정돌기의 높이(h2)가 상이하게 형성된 것을 포함한다. 또한 본 발명의 충격완화 기능성 웰빙 신발용 완충장치에서 스프링고정돌기는 상부패드에 형성된 고정돌기의 높이(h1)와 하부패드에 형성된 고정돌기의 높이(h2)의 합이 코일스프링의 최대압축시 스프링의 높이(x)보다 크게 형성된 것이다. 코일스프링의 최대압축시 스프링의 높이(x) 8mm 이면 상부패드에 형성된 고정돌기의 높이(h1)와 하부패드에 형성된 고정돌기의 높이(h2)의 합은 8mm 이상의 크기가 되어야 스프링을 보호하는 고정봉의 역할을 할 수 있다. 코일스프링의 최대압축시 스프링의 높이(x) 8mm 이고 상부패드에 형성된 고정돌기의 높이(h1)와 하부패드에 형성된 고정돌기의 높이(h2)의 합이 8mm 인 경우 고정돌기의 높이(h1,h2)는 4mm 인 패드를 사용한다.
본 발명의 충격완화 기능성 웰빙 신발용 완충장치에서 상부패드에 형성된 고정돌기의 높이(h1)와 하부패드에 형성된 고정돌기의 높이(h2)의 합이 코일스프링의 최대압축시 스프링의 높이(x)보다 크게 형성된 경우 상하의 고정돌기는 스프링을 고정하여 보호하는 보호봉의 역할을 하기 때문에 신발 바닥에 강력한 충격이 가해지더라도 스프링이 이탈되거나 파손되지 않는다.
그러나 상부패드에 형성된 고정돌기의 높이(h1)와 하부패드에 형성된 고정돌기의 높이(h2)의 합이 코일스프링의 최대압축시 스프링의 높이(x)보다 작게 형성된 경우 스프링이 압축되면 스프링 자체가 마찰되어 고정봉의 역할을 하게 된다. 본 발명의 충격완화 기능성 웰빙 신발용 완충장치에서 스프링 자체가 고정봉 역할을 하게 되면 신발의 바닥에 가해진 강력한 충격은 고정봉 역할을 하게 되는 압축된 스프링 자체에 전해져 스프링이 이탈되거나 파손되며 더 나아가 압축된 스프링 자체가 신발의 밑창을 뚫고 나가버리는 상태가 발생하게 된다. 또한 본 발명의 충격완화 기능성 웰빙 신발용 완충장치에서 스프링 자체가 고정봉 역할을 하게 되면 신발을 사용함에 따라 신발의 바닥에 가해진 강력한 충격에 의하여 상부 및 하부 패드가 찢어지거나 파손되고 상기 패드가 파손되면 스프링에 땀이나 습기가 스며들어 스프링은 녹이 나게 되고 스프링에 녹이 난 상태로 신발을 계속 사용하면 스프링이 파손된다.
본 발명의 충격완화 기능성 웰빙 신발용 완충장치는 상부패드에 힘을 가할 때 비눌림 지역에 의한 일시적인 벌징현상을 방지하기 위해 이완시 스프링 변위(y)가 16mm 이며 최대압축시 스프링의 변위(x)가 8mm 인 코일스프링 3쌍을 일렬로 배열한 것이 바람직하다. 또한 본 발명의 충격완화 기능성 웰빙 신발용 완충장치에서 코일스프링은 스프링 자체의 파손을 방지하기 위해 사각단면 형상으로 형성된 것이 바람직하며, 스프링 자체가 충격완화 기능성 웰빙 작용을 최대로 수행할 수 있도록 최대압축시 스프링의 변위(x)가 이완시 스프링 변위(y)의 50%인 것이 바람직하다. 본 발명의 충격완화 기능성 웰빙 신발용 완충장치에서 코일스프링은 이완시 스프링 변위(y)가 16mm 이며 최대압축시 스프링의 변위(x)가 8mm 인 것이 바람직하다.
또한 본 발명의 충격완화 기능성 웰빙 신발용 완충장치에서 코일스프링은 강한 충격력에 지지되도록 다크로 도금된 것이 바람직하며 스프링에 강한 충격력을 가하더라도 스프링이 팽창되거나 늘어나는 것을 방지하고 스프링의 팽창에 의한 상부패드 또는 하부패드가 부풀어오르지 않도록 하기 위해 다크로 도금된 강력한 코일스프링을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 코일스프링은 녹이 나는 것을 방지하고 신발에 장착한 완충장치를 외부에서 잘 볼 수 있도록 야광 또는 형광물질로 코팅된 것이 바람직하다. 또한 본 발명의 충격완화 기능성 웰빙 신발용 완충장치에서 상부 및 하부 패드는 폴리머 수지로 제작하는 것이 일반적이다. 그런데 본 발명은신발의 바닥에 가해지는 강력한 충격에 의하여 스프링 자체가 비틀리거나 한쪽으로 찌그러지는 것을 방지하며 신발이 찢어지거나 파손되는 것을 방지하기 위해 상부 및 하부 패드는 폴리우레탄폴리머 또는 폴리우레탄탄성체로 사출제작하는 것이 바람직하다. 또한 신발에 스프링을 장착하는 경우 스프링 자체에서 발생하는 소음을 방지하고 신발의 바닥에 가해지는 강력한 충격에 의하여 스프링 자체가 비틀리거나 한쪽으로 찌그러지는 것을 방지하기 위해 상부 패드 및 하부 패드는 경도(Shore A/24시간 이후) 75∼90인 폴리우레탄폴리머로 사출제작하는 것이 바람직하다. 경도(Shore A/24시간 이후) 90 이상인 폴리우레탄을 사용하여 상부 패드(112) 및 하부 패드(114)를 사출제작하는 경우 신발에 장착된 스프링은 금속이기 때문에 금속이 부딪히거나 스프링 자체가 발생하는 소음이 발생하여 신발을 신는 사람에게 강한 거부감을 지니게 하고 소음에 신경을 쓰게하는 영향을 끼친다. 경도(Shore A/24시간 이후) 75 이하인 폴리우레탄을 사용하여 상부 패드 및 하부 패드를 사출제작하는 경우 패드 자체의 경도가 약하고 신발에 장착된 스프링은 금속이기 때문에 금속이 부딪히거나 스프링 자체가 발생하는 소음이 발생한다.
본 발명의 충격완화 기능성 웰빙 신발용 완충장치에 외부에어덮개(40)가 포장되면 내부에 에어가 충진되는 에어공실이 형성되고 외부에어덮개가 형성하는 에어공실 내부에는 공기가 충전되어 상부 패드 또는 하부 패드에 가해지는 충격을 1차적으로 완화시킬 수 있도록 되어 있다. 이와 동시에 스프링의 탄성력에 의하여 외부충격이 완화된다.
또한 본 발명의 충격완화 기능성 웰빙 신발용 완충장치를 장착한 신발 제조시 완충장치에 외부에어덮개(40)가 포장이 안된 경우 고주파 접착방식이나 본드접착방식으로 신발을 제작해야 하고 미드솔 제작에 있어서 인젝션(injection) 파이론(PHYLON: 발포성 에틸렌비닐아세테이트) 방식으로 미드솔을 제작할 수 없다. 충격완화 기능성 웰빙 신발용 완충장치에 외부에어덮개가 포장이 안된 경우 상하 인젝션 금형 내부에 본 발명의 충격완화 기능성 웰빙 신발용 완충장치를 넣고 파이론 발포 제작을 하게 되면 완충장치 내부로 파이론 발포가 들어가버려 제작할 수 없다. 그러나 본 발명의 충격완화 기능성 웰빙 신발용 완충장치에 외부에어덮개가 포장되면 고주파 접착방식이나 본드접착방식으로 신발을 제작하지 않고 인젝션(injection) 파이론(PHYLON: 발포성 에틸렌비닐아세테이트) 방식으로 미드솔의 제작 경우 상하 인젝션 금형 내부에 본 발명의 충격완화 기능성 웰빙 신발용 완충장치를 넣고 파이론 발포 방식으로 신발을 제작할 수 있다.
본 발명은 합성수지로 싸서 에어덮개를 제작하는 별도의 작업공정이 없으며 스프링 내부에 이완방지와이어를 장착하는 별도의 작업공정이 없이 상부 패드의 측면이 에어덮개를 형성하도록 상부 패드와 하부 패드의 결합 과정에서 고주파접착방식으로 에어덮개 및 고주파접착지지봉을 형성하여 제작공정을 단축시키며 원가를 절감할 뿐만 아니라 에어덮개 자체가 찢어지거나 에어가 누출되는 문제점을 해결한 충격완화 기능성 웰빙 신발용 완충장치에 관한 것이다. 본 발명은 충격완화 기능성 웰빙 신발용 완충장치로서 신발의 밑바닥에 가해지는 충격을 효과적으로 흡수할 수 있어 신발의 착용감이 향상되고 신발착용자의 무릎이나 관절을 보호할 수 있으며충격완화 기능성 웰빙 신발용 완충장치가 장착된 신발을 장기간 사용하더라도 장착된 스프링이 깨지거나 파손되지 않으며 고주파 접착방식이나 본드접착방식으로 제작하지 않고 인젝션(injection) 파이론(PHYLON: 발포성 에틸렌비닐아세테이트) 방식으로 충격완화 기능성 웰빙 신발용 완충장치가 장착된 미드솔 및 충격완화 기능성 웰빙 신발을 제작할 수 있어 충격완화 기능성 웰빙 신발의 제조공정을 단축하고 제조단가를 절감할 수 있으며 제품생산의 실용화를 기할 수 있는 충격완화 기능성 웰빙 신발산업상 매우 획기적인 효과를 지닌 발명이다.

Claims (11)

  1. 스프링이 장착된 기능성 웰빙 신발에 장착하는 충격완화 기능성 웰빙 신발용 완충장치에 있어서, 상기 충격완화 기능성 웰빙 신발용 완충장치는 서로 대칭되는 형태를 이루며, 상부와 하부가 상호 대응되는 상하 패드의 내측면에 1∼10개의 코일스프링을 고정하는 1∼10개의 스프링고정돌기(12, 22)가 형성되어 있고 상기 스프링고정돌기(12, 22) 사이에 1∼10개의 고주파접착 지지봉(14)이 형성된 상부 패드(10) 및 하부 패드(20); 상기 상부(10) 및 하부 패드(20)의 스프링고정돌기(12, 22)에 고정된 코일스프링(30); 상부패드(10)의 고주파접착측면(16)을 하부패드(20)와 접촉시킨 상태에서 고주파접착처리하여 상부 패드(10) 및 하부 패드(20)의 외부를 둘러싸서 포장하여 내부에 에어가 충진되는 에어공실을 형성하는 외부에어덮개(40)로 이루어진 것을 특징으로 하는 충격완화 기능성 웰빙 신발용 완충장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 상부 패드(10)는 내측면에 1∼10개의 코일스프링(30)을 고정하는 1∼10개의 스프링고정돌기(12)가 형성되어 있고, 상기 스프링고정돌기(12) 사이에 1∼10개의 고주파접착 지지봉(14)이 형성되어 있으며, 상부 패드(10) 및 하부 패드(20)의 가장자리를 둘러싸서 포장하여 내부에 에어가 충진되는 외부에어덮개(40)를 형성하도록 측면(18)이 형성되어 있고, 하부패드(20)의 측면(26)과 접촉시킨 상태에서 고주파접착처리할 수 있도록 고주파접착측면(16)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 충격완화 기능성 웰빙 신발용 완충장치.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 하부 패드(20)는 내측면에 1∼10개의 코일스프링(30)을 고정하는 1∼10개의 스프링고정돌기(22)가 형성되어 있고, 상부 패드(10)의 고주파접착측면(16)과 접촉시킨 상태에서 고주파접착처리하여 상부 패드(10) 및 하부 패드(20)의 가장자리를 둘러싸서 포장하여 내부에 에어가 충진되는 외부에어덮개(40)를 형성하도록 측면(26)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 충격완화 기능성 웰빙 신발용 완충장치.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 상부 패드(10)는 고주파접착측면(16) 또는 측면(18)에 에어를 주입하도록 에어삽입구(50)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 충격완화 기능성 웰빙 신발용 완충장치.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 에어삽입구(50)는 뒷굽 방향에서 보이지 않도록 뒤축의 반대편에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 충격완화 기능성 웰빙 신발용 완충장치.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 코일스프링(30)은 사각단면 형상 또는 사다리꼴 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 충격완화 기능성 웰빙 신발용 완충장치.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 스프링고정돌기(12, 22)는 코일스프링(30)이 고정되도록 걸림턱(12-1, 22-1)이 형성된 것을 특징으로 하는 충격완화 기능성 웰빙 신발용 완충장치.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 스프링고정돌기(12, 22)는 코일스프링(30)이 외력에 의하여 비틀리거나 파손되는 것을 방지하도록 걸림턱의 상단에서 부터 돌기의 상단까지 돌기의 하부에서 상부 방향으로 테이퍼형 각이 30°∼ 85°형성된 것을 특징으로 하는 충격완화 기능성 웰빙 신발용 완충장치.
  9. 제 1항에 있어서, 상기 스프링고정돌기(12, 22)는 상부 돌기의 높이(h1)와 하부 돌기의 높이(h2)의 합이 코일스프링(30)의 최대압축시 스프링의 높이(x)보다 크고 코일스프링의 이완시 스프링 변위(y)보다 작게 형성된 것을 특징으로 하는 충격완화 기능성 웰빙 신발용 완충장치.
  10. 제 1항에 있어서, 상기 상부 패드(10) 및 하부 패드(20)는 경도(Shore A/24시간 이후) 75∼90인 폴리우레탄폴리머 또는 폴리우레탄탄성체인 것을 특징으로 하는 충격완화 기능성 웰빙 신발용 완충장치.
  11. 내측면에 1∼10개의 코일스프링(30)을 고정하는 1∼10개의스프링고정돌기(12)가 형성되어 있고, 상기 스프링고정돌기(12) 사이에 1∼10개의 고주파접착 지지봉(14)이 형성되어 있으며, 상부 패드(10) 및 하부 패드(20)의 가장자리를 둘러싸서 포장하여 내부에 에어가 충진되는 외부에어덮개(40)를 형성하도록 측면(18)이 형성되어 있고, 하부패드(20)의 측면(26)과 접촉시킨 상태에서 고주파접착처리할 수 있도록 고주파접착측면(16)이 형성되어 있는 상부 패드(10)를 준비하는 단계; 내측면에 코일스프링(30)을 고정하는 1∼10개의 스프링고정돌기(22)가 형성되어 있고, 상부패드(10)의 고주파접착측면(16)과 접촉시킨 상태에서 고주파접착처리하여 상부 패드(10) 및 하부 패드(20)의 가장자리를 둘러싸서 포장하여 내부에 에어가 충진되는 외부에어덮개(40)를 형성하도록 측면(28)이 형성되어 있는 하부 패드(20)를 준비하는 단계; 상부 패드(10)와 하부 패드(20)가 서로 대칭되는 형태를 이루며 상호 대응되도록 상부 패드(10)의 스프링고정돌기(12)와 하부 패드(20)의 스프링고정돌기(22)에 코일스프링(30)을 끼운 후 상부 패드(10)와 하부 패드(20)를 결합하는 단계; 상부 패드(10) 및 하부 패드(20)의 가장자리를 둘러싸서 포장하여 내부에 에어가 충진되는 외부에어덮개(40)를 형성하도록 상부 패드(10)의 고주파접착측면(16)을 하부패드(20)의 측면(26)과 접촉시킨 상태에서 고주파접착측면(16)과 고주파접착지지봉(14)을 동시에 고주파접착처리하는 단계; 상부 패드(10)의 고주파접착측면(16) 또는 측면(18)에 에어삽입구(50)를 형성하는 단계; 외부에어덮개(40)의 내부에 에어를 주입후 상기 에어삽입구(50)를 봉합하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 충격완화 기능성 웰빙 신발용 완충장치의 제작방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR100800066B1 (ko) * 2007-06-18 2008-02-01 (주)알와이엔코리아 에어백 및 스프링이 내장된 마사이워킹 전문 롤링신발장착용 미드솔
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KR100876196B1 (ko) 2007-03-30 2008-12-31 최재우 충격 흡수부 및 이를 이용한 충격 흡수용 신발

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