KR101033152B1 - 탄성 굽 및 이를 이용한 신발 - Google Patents

Abstract

본 발명의 탄성 굽은 보행시 인체에 전달되는 충격을 완화시키기 위한 것으로서, 하부면에서 일정 깊이로 빈 공간이 형성된 굽 본체와, 굽 본체의 빈 공간에 삽입되어 수용되는 탄성부재와, 탄성부재의 하부에 형성되고 굽 본체의 하부로 돌출되는 지면접촉 부재과, 굽 본체의 하부면에 결합되고 지면접촉 부재가 통과할 수 있도록 내부에 홀이 형성된 천피를 포함한다.
본 발명의 탄성 굽은 탄성부재로 탄성 고분자 수지를 이용하므로 가볍고, 보행시에 인체에 전달되는 충격을 완화시킬 수 있으며, 탄성부재가 수직방향으로 흔들림없이 이동하므로 보행시에 안정감을 유지할 수 있고, 탄성 고분자 수지의 탄성부재에 홀을 형성하여 탄성력을 조절할 수 있다.

Description

탄성 굽 및 이를 이용한 신발{Elastic heel and shoes using the same}

본 발명은 탄성 굽 및 이를 이용한 신발에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 보행시에 지면의 충격을 완화시켜줄 수 있는 탄성 굽과 이를 이용한 신발에 관한 것이다.

신발은 인류가 보행 시에 발을 포함한 인체의 여러 부분을 보호하기 위하여 오래 전부터 사용하여 왔다. 신발은 용도에 따라 운동화, 구두, 부츠, 장화 등과 같이 여러 가지로 분류될 수 있는데, 각 용도에 맞춘 기능을 확보하기 위하여 다양한 구조와 소재로 개발되어 왔다. 최근에 개발되는 신발은 보행시에 지면으로부터 발바닥을 보호하기 위한 본원적 기능에 더불어 무릎과 같은 관절에 전달되는 충격을 완화시키기 위한 기능을 추가로 구비하고 있으며, 특히 성인 남녀가 널리 착용하고 있는 구두의 경우에는 충격 완화기능의 보완이 더욱 절실하다.

보행시에 인체에 전달되는 충격을 완화하기 위한 종래의 신발은 다양한 소재의 탄성 소재와 탄성 기능을 할 수 있는 구조를 이용하고 있다. 도 1은 전통적인 구조의 구두를 도시한 것이다. 도 1을 참조하면, 구두(100)는 발을 수용하고 감싸는 갑피(101), 갑피의 내부 바닥에 형성된 안창(102), 구두의 하부면 전체를 감싸고 있는 창(104) 및 창에 결합되어 하부로 돌출된 굽(103)으로 이루어진다. 갑피(101)는 구두의 외관을 형성하고 발가락이나 발등을 보호하기 위한 부분이고, 발의 형상에 맞추어 다양한 사이즈와 형상으로 제조된다. 갑피의 내부에는 내피, 갑보 등과 같은 추가적인 구성요소를 더 포함할 수 있지만 도면에서는 생략하여 도시하였다. 안창(102)은 발바닥이 맞닿는 면에 형성되는데 충격 완화를 위하여 일정 정도의 탄성을 지닌 소재로 제조될 수 있다. 창(104)과 굽(103)은 지면과 접촉하는 부분이고, 구두의 디자인과 착용감을 고려하여 창(104)의 두께나 굽(103)의 단면 형상, 높이 등을 다양하게 결정하게 된다.

보행시에 충격을 완화시키기 위한 전통적인 신발 굽은 폴리우레탄이나 고무를 굽의 전체 또는 일부 층에 적용한 것이다. 그러나 이러한 전통적인 신발 굽은 신발의 바닥면 전체가 탄성을 지니고 있으므로 보행시에 신발이 비틀리거나, 지나치게 높은 탄성도로 인하여 정지시 또는 보행시에 몸을 지탱하기가 힘들어서 관절 근육이 과부하 상태가 되어 오히려 피로감을 증가시키는 문제가 있고, 내마모성도 낮아서 신발의 내구성이 낮아지는 문제점이 있다.

신발의 굽에 별도의 충격 완화 장치를 구비시킨 선행기술도 존재한다. 등록실용신안 제374381호는 금속재 스프링을 이용한 충격 완화 장치를 구두 굽에 적용하였는데, 상기 선행기술의 구두는 금속재 스프링을 적용하기 위한 구성이 복잡하여 구두의 제조비용이 증가되고, 금속재 스프링의 중량으로 구두 전체의 중량이 증가하며, 금속재 스프링의 소재 특성으로 인하여 스프링과 맞닿는 부분의 다른 소재들이 손상되기 쉽고, 오랜 시간 신발을 착용하면 스프링의 탄성변형으로 인한 소음이 발생하기도 하는 문제점을 가지고 있다.

따라서, 상기와 같은 선행기술들이 지닌 문제점을 해결할 수 있으면서도 내구성이 뛰어나고 착용자의 발 형태나 보행습관에 맞추어질 수 있는 새로운 방식의 충격완화용 신발의 개발 필요성이 커지고 있다.

따라서, 본 발명이 해결하고자 하는 첫 번째 과제는 탄성 고분자 수지로 이루어진 탄성부재를 구비시켜 보행시 충격을 완화시켜주고, 탄성부재가 수직 방향으로 흔들림없이 이동하여 보행시 안정감을 향상시키며, 지면과 접촉하는 부분의 내마모성을 향상시킬 수 있고, 탄성부재의 교체가 용이하며, 지면의 흙 등의 이물질이 굽의 내부에 침투하지 않는 탄성 굽을 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 두 번째 과제는 상기의 탄성 굽을 이용하여 착용자의 발 형태나 보행 습관에 맞추어진 기능성 신발을 제공하는 것이다.

본 발명은 상기 첫 번째 과제를 달성하기 위하여, 하부면에서 일정 깊이로 빈 공간이 형성된 굽 본체와, 굽 본체의 빈 공간에 삽입되어 수용되는 탄성부재와, 탄성부재의 하부에 형성되고 굽 본체의 하부로 돌출되는 지면접촉 부재와, 굽 본체의 하부면에 결합되고 지면접촉 부재가 통과할 수 있도록 내부에 홀이 형성된 천피를 포함하여 보행시 인체에 전달되는 충격을 완화시키는 탄성 굽을 제공한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 탄성부재에는 탄성력을 조절하기 위한 홀이 형성될 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 천피는 굽 본체의 하부면에 탈부착이 가능하도록 결합될 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 지면접촉 부재의 단면 형상과 천피에 형성된 홀의 단면 형상이 근사적으로 일치하여 지면접촉 부재가 상하 이동하는 동안 지면접촉 부재가 좌우로 흔들리지 않도록 형성될 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 천피는 굽 본체의 빈 공간 안으로 일부 돌출되고, 지면접촉 부재의 상부에는 걸림턱이 형성되어 있으며, 걸림턱의 하부면이 천피의 돌출 부위 상부면에 접촉되어 고정될 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 지면접촉 부재의 하부에 경사면이 형성될 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 탄성부재는 탄성 고분자 수지로 이루어질 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 탄성 고분자 수지는 폴리에스테르폴리올과 1,5-나프탈렌 디이소시아네이트를 중합하여 제조될 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 지면접촉 부재 또는 천피의 하부에는 내마모성 부재가 형성될 수 있다.

본 발명은 상기 두 번째 과제를 달성하기 위하여, 하부에 상기의 탄성 굽이 구비된 것을 특징으로 하는 신발을 제공한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 하부에 상기의 탄성 굽이 복수개로 구비되고, 복수개의 탄성 굽 중 적어도 하나에는 탄성부재의 탄성력을 조절하기 위한 홀이 형성될 수 있다.

본 발명의 탄성 굽 및 이를 이용한 신발은 아래의 효과를 가진다.

1. 본 발명의 탄성 굽은 탄성부재로 탄성 고분자 수지를 이용하므로 가볍고, 보행시에 인체에 전달되는 충격을 완화시킬 수 있으며, 탄성부재가 수직방향으로 흔들림없이 이동하므로 보행시에 안정감을 유지할 수 있고, 탄성 고분자 수지의 탄성부재에 홀을 형성하여 탄성력을 조절할 수 있다.

2. 본 발명의 탄성 굽은 지면과 접촉하는 부분에 내마모성이 뛰어난 재질로 천피를 형성할 수 있으므로 내구성이 뛰어나고, 천피의 탈부착이 용이하여 탄성부재의 교체가 용이하다.

3. 본 발명의 탄성 굽에 적용되는 천피는 측부에 경사각이 형성되어 지면의 흙과 같은 이물질이 굽의 내부에 침투하는 것을 방지할 수 있다.

4. 본 발명의 탄성 굽이 적용된 신발은 탄성 굽의 형성 위치와 탄성부재의 탄성력을 조절할 수 있고, 탄성 굽에서 탄성부재를 교체하는 것이 매우 용이하므로 착용자가 직접의 자신의 발 형태나 보행 습관에 따라 신발의 탄성력 밸런스를 조절할 수 있다.

도 1은 구두의 일반적인 구조를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 일 구현예에 따른 탄성 굽의 내부구조와 결합관계를 도시한 것이다.
도 3과 도 4는 본 발명의 일 구현예에 따른 탄성 굽의 작동을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 구현예에 따른 탄성 굽의 내부구조와 결합관계를 도시한 것이다.
도 6은 지면접촉 부재의 측부에 경사각이 형성된 탄성 굽을 나타내는 도면이다.
도 7은 지면접촉 부재의 측부에 경사각이 형성된 탄성 굽의 기능을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 탄성 굽에 적용되는 탄성부재에 탄성력을 조절하기 위한 홀이 형성된 것을 도시한 것이다.
도 9는 본 발명의 탄성 굽이 적용된 신발을 설명하기 위한 도면이다.

이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.

본 발명의 탄성 굽은 보행시 인체에 전달되는 충격을 완화시키기 위한 것으로서, 하부면에서 일정 깊이로 빈 공간이 형성된 굽 본체와, 굽 본체의 빈 공간에 삽입되어 수용되는 탄성부재와, 탄성부재의 하부에 형성되고 굽 본체의 하부로 돌출되는 지면접촉 부재과, 굽 본체의 하부면에 결합되고 지면접촉 부재가 통과할 수 있도록 내부에 홀이 형성된 천피를 포함한다.

도 2는 본 발명의 일 구현예에 따른 탄성 굽의 내부구조와 결합관계를 도시한 것이다. 도 2를 참조하면, 탄성 굽(200)은 굽 본체(201), 탄성부재(202), 지면접촉 부재(203) 및 천피(204)로 이루어진다. 굽 본체(201)는 구두의 하부에 결합되는 굽의 몸체 부분으로서, 하부면에서 일정 깊이로 빈 공간이 형성되어 있다. 도면에서는 설명의 편의상 여성용 구두의 뒷굽을 도시하였지만, 이는 본 발명의 탄성 굽은 남성용 구두, 운동화, 부츠, 하이힐과 같은 다양한 종류의 신발에 널리 적용될 수 있다. 굽 본체(201)의 하부에 형성된 빈 공간에는 탄성부재(202)가 삽입되어 수용되는데, 탄성부재(202)의 상부면은 굽 본체의 빈 공간 하부면에 접착제 등을 이용하여 결합될 수 있다. 탄성부재(202)의 하부에는 지면접촉 부재(203)가 결합되어 있다. 지면접촉 부재(203)는 구두가 지면에 디디어질 때 지면과 최초로 접촉되는 부분으로서, 탄성부재(202)와 지면접촉 부재(203)의 접착면은 천피(204)의 상부면보다 높은 위치에 형성되는 것이 바람직하다. 천피(203)는 굽의 하부에 결합되어 지면과 맞닿는 부분으로서 구두를 장시간 착용하여 마모가 되면 교체가 가능하다. 본 발명의 천피(204)는 지면접촉 부재가 통과할 수 있도록 홀이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는데, 지면접촉 부재(203)가 천피(204)의 홀을 통과하여 하부로 돌출되어 있으므로 구두가 지면에 접촉하는 과정에서 지면접촉 부재(203)가 가장 먼저 지면과 접촉되게 된다. 본 발명의 탄성 굽에 적용되는 지면접촉 부재(203) 또는 천피(204)의 하부에는 내마모성 부재를 추가로 구비시킬 수 있다. 지면접촉 부재 또는 천피의 하부에 내마모성 부재를 형성하면, 지면과의 접촉으로 인한 지면접촉 부재 또는 천피의 마모를 방지하여 구두의 내구성을 높일 수 있다. 내마모성 부재로는 내마모성 고무나 엔지니어링 플라스틱과 같은 재료가 이용될 수 있고, 그 외에도 이 기술의 분야에 이용되는 내마모성 부재가 널리 이용될 수 있다.

본 발명의 천피(203)는 굽 본체(201)에 탈부착이 가능하도록 결합되는 것이 바람직하다. 이러한 결합방식은 다양한 방법으로 이루어질 수 있는데, 예를 들면 천피(204)의 상부에 돌출부를 형성하고 굽 본체(201)의 하부에 이에 대응하는 홀을 형성하는 것이다. 천피의 돌출부는 상부로 갈수록 직경이 작아지도록 형성하고 굽 본체의 홀을 이에 대응하는 형상으로 형성하면, 천피와 굽 본체에 압력을 가하여 체결이 가능하고 칼날 등을 결합부위에 삽입하고 뒤틀어주면 분해가 가능하다. 이러한 탈부착 특징은 다양한 탄성부재를 교환하여 설치하는 것을 가능하게 하는데, 이에 대한 설명은 도 9를 이용하여 보다 상세히 하기로 한다.

도 3은 본 발명의 일 구현예에 따른 탄성 굽의 작동을 설명하기 위한 도면이다. 도 3의 (a)는 지면접촉 부재와 천피가 구비되지 않은 탄성 굽의 작동을 도시한 것이고, (b)는 지면접촉 부재와 천피가 구비된 탄성 굽의 작동을 도시한 것이다. 도 3의 (a)를 참조하면, 굽 본체(301)의 홈에 결합된 탄성부재(302)가 지면(미도시)과 접촉하면서 압력을 받으면 탄성부재(302)가 변형되면서 굽 본체(301)의 하부면이 지면에 접촉하게 된다. 이때는 탄성부재(302)가 지면과 직접 접촉하므로 탄성부재의 마모가 발생되게 되고, 탄성부재(302)의 수평방향 변형을 고려하여 탄성부재(302)의 측면과 굽 본체(301) 홈의 측면에 일정 길이 이상의 거리가 유지되어야 한다. 도 3의 (b)를 참조하면, 본 발명의 탄성 굽이 지면에서 압력을 받으면 탄성부재(202)가 변형되면서 지면접촉 부재(203)가 굽 본체(201)의 빈 공간으로 삽입된다. 이때, 지면과 접촉하는 부분은 탄성부재(202)가 아닌 지면접촉 부재(203)이므로 지면접촉 부재(203)의 재질을 탄성부재(202)보다 내마모성이 뛰어난 재질로 선택할 수 있는 이점이 있다. 또한, 지면접촉 부재(203) 자체는 탄성변형이 일어나지 않으므로 굽 본체(201) 및 천피(204)와 지면접촉 부재(203) 사이의 공간을 최소로 유지할 수 있고, 이에 따라 지면접촉 부재(203)가 수직으로 이동하는 과정에서 좌우로 흔들리는 것을 최소화할 수 있다.

본 발명의 탄성 굽에 적용되는 탄성부재는 탄성을 가지는 고분자 수지로 이루어지는 것이 바람직하다. 이러한 탄성 고분자 수지로는 폴리우레탄, 합성고무, 천연고무, 라텍스와 같이 탄성을 가지는 고분자 수지가 널리 적용될 수 있다. 본 발명에 적용되는 탄성 고분자 수지로는 폴리올(polyol)계 단량체와 이소시아네이트(isocyanate) 단량체를 중합하여 제조한 것을 이용하는 것이 특히 바람직한데, 예를 들면 폴리에스테르폴리올(polyesterpolyol)과 1.5-나프탈렌 디이소시아네이트 (1.5 - naphthylene diisocyanate) 또는 4.4 다이페닐 메탄 디이소시아네이트(4,4-diphenylmethane diisocyanate)를 중합하여 제조한 셀라스토(CELLASTO)를 이용하면 탄력성이 좋고 내마모성이 뛰어난 물성을 얻을 수 있다. 하중에 따른 압축률(%)이 고무의 경우에는 20% 정도 밖에 되지 않아 대각선으로 급격하게 오르는 양상을 보이는 반면, 셀라스토 모델명 MH24-35(밀도 35)의 경우에는 75%까지 완만한 곡선을 그리게 되고, 동일 조건에서 고무가 20% 마모될 때 셀라스토는 0.6% 마모될 정도로 내마모성이 뛰어난 것으로 알려져 있다. 이러한 특성은 영하 30도에서의 조건에서도 약간의 차이만 있을 뿐 큰 차이가 없는 것으로 알려져 있다. 굽 본체, 지면접촉 부재, 천피 등도 고분자 수지로 이루어질 수 있고, 고분자 수지는 일정 정도의 탄성을 가진다. 본 특허명세서에서 탄성부재에 대해서만 '탄성'이라는 용어를 이용한 것은 탄성부재의 탄성도가 다른 구성요소에 비하여 높다는 의미를 부여하기 위함이다. 본 발명의 탄성 굽은 탄성부재의 하부에 지면접촉 부재가 형성되어 지면접촉 부재가 직접 지면과 접촉하게 된다. 탄성부재는 내부에 기공이 형성되어 있는 구조가 일반적이므로 밀도가 높은 고분자 수지에 비하여 상대적으로 내마모성이 낮다. 본 발명에서는 탄성부재가 직접 지면과 접촉하지 않고 지면접촉 부재가 지면과 접촉하게 되므로 탄성 굽의 전체적인 내구성을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 탄성 굽에서는 지면접촉 부재(203)의 하부면과 천피(204)의 하부면 사이의 거리도 중요한 요소가 되는데, 이는 탄성부재의 탄성력을 고려하여 설계되어야 한다. 구두 착용자의 중량에 의하여 지면접촉 부재의 하부에 압력이 가해져서 탄성부재가 압축되게 되면 탄성변형된 탄성부재의 복원력이 작용하게 되는데, 지면접촉 부재의 하부면과 천피의 하부면이 일치하는 정도까지는 탄성부재의 변형이 일어날 수 있도록 지면접촉 부재의 하부면과 천피의 하부면 사이의 거리가 결정되어야 한다.

도 4는 본 발명의 일 구현예에 따른 탄성 굽의 탄성변형 특성을 설명하기 위한 도면이다. 도 4의 (a)는 지면접촉 부재와 천피가 구비되지 않은 탄성 굽의 탄성변형 특성을 도시한 것이고, (b)는 지면접촉 부재와 천피가 구비된 탄성 굽의 탄성변형 특성을 도시한 것이다. 도 4의 (a)를 참조하면, 탄성부재(302)가 경사진 지면(G)과 접촉하면 탄성부재(302)의 한쪽 모서리가 지면(G)과 먼저 접촉하면서 비스듬한 방향으로 압력을 받게 된다. 이 경우에 압력을 받은 탄성부재(302)는 수직방향의 압력과 수평방향의 압력을 동시에 받게 되는데, 탄성부재(302)가 일측으로 밀려나면서 굽 본체(301)에서 휘어진 방향으로 변형된다. 탄성부재의 이러한 비정상적인 변형은 보행자의 착지를 불안하게 하여 발목 등을 삘 수 있고, 굽 본체(301)와 탄성부재(302)의 결합부위에 과도한 힘이 가해져서 결합부분이 파괴될 수도 있다. 또한, 셀라스토와 같은 소재의 탄성부재는 수직방향으로의 탄성도가 상대적으로 우수하도록 제조된 소재이므로 비스듬한 방향의 압력에는 탄성력을 충분히 가질 수 없는 문제점도 있다. 도 4의 (b)를 참조하면, 본 발명의 탄성 굽이 경사진 지면(G)과 접촉하면 지면접촉 부재(203)의 모서리 부분이 지면(G)과 먼저 접촉하여 비스듬한 방향의 압력을 받기는 하지만, 탄성부재(202) 자체는 수직방향으로만 탄성변형된다. 왜냐하면, 지면접촉 부재(203)과 천피(204) 또는 지면접촉 부재(203)와 굽 본체(201)의 빈 공간 측면 사이의 거리는 매우 짧게 설계되어 있으므로 지면접촉 부재(203)에 비스듬한 방향으로 힘이 가해지는 경우에도 지면접촉 부재(203)는 수직방향으로만 움직일 수 있기 때문이다. 따라서, 본 발명의 탄성 굽은 (a)에서 설명한 문제점을 동반하지 않는다. 하이힐은 높은 굽으로 인하여 보행시에 인체에 가해지는 충격이 크고, 특히 허리 등에 큰 부담을 주게 된다. 또한, 하이힐은 뒷굽의 면적이 좁아서 보행시 안정성이 낮고, 경사면을 디딜 경우에 발목을 삘 위험이 매우 크다. 본 발명의 탄성 굽을 하이힐에 적용하면 탄성에 의한 충격 흡수로 인체에 부담이 줄어들고, 경사면에서의 보행 안정성이 향상되므로 사고의 위험도 적어진다.

지금까지 도 2 내지 도 4를 이용하여 본 발명의 일 구현예에 따른 탄성 굽의 구조와 기능에 대하여 설명하였다. 아래에서는 도 5 내지 도 8을 이용하여 본 발명의 다른 구현예에 따른 탄성 굽에 대한 설명을 하기로 한다.

도 5는 본 발명의 다른 구현예에 따른 탄성 굽의 내부구조와 결합관계를 도시한 것이다. 도 5를 참조하면, 탄성 굽은 굽 본체(201), 탄성부재(202), 지면접촉 부재(203) 및 천피(204)로 이루어진다. 천피는 굽 본체의 빈 공간 안으로 일부 돌출되고, 지면접촉 부재의 측부에는 단차로 이루어진 걸림턱이 형성된다. 이때, 굽 본체(201), 탄성부재(202), 지면접촉 부재(203) 및 천피(204)가 결합된 상태에서 지면접촉 부재의 걸림턱 하부면은 천피(204)의 돌출 부위 상부면에 접촉되어 고정되도록 탄성부재(202)의 두께를 결정하는 것이 바람직하다. 이와 같은 구성에서는 굽 본체(201)와 탄성부재(202), 탄성부재(202)와 지면접촉 부재(203)간에 별도의 결합수단이 없어도 탄성부재(202)가 굽 본체(201)의 빈 공간에 수용되고 지면접촉 부재(203)가 고정될 수 있다. 굽 본체(201)와 탄성부재(202), 지면접촉 부재(203)가 결합되어 있지 않은 이와 같은 구성은 탄성 굽을 분해하여(천피를 굽 본체에서 분리시키면 탄성부재와 지면접촉 부재가 분리되게 됨) 탄성부재(202), 지면접촉 부재(203) 또는 천피(204)를 교체하는 것을 용이하게 한다.

도 6은 천피의 측부에 경사각이 형성된 또 다른 구현예의 탄성 굽을 나타내는 도면이다. 도 6을 참조하면, 굽 본체(201), 탄성부재(202), 지면접촉 부재(203) 및 천피(204)의 결합관계는 도 2 및 도 5와 동일하다. 다만, 차이가 있는 부분은 지면접촉 부재(203)의 하부에 경사면이 형성된 것이다. 지면접촉 부재(203)의 하부에 형성된 경사면은 지면접촉 부재(203)와 굽 본체(201) 또는 천피(204) 사이의 공간에 흙과 같은 이물질이 침투되는 것을 방지하는 기능을 한다.

도 7은 도 6과 같은 구조의 탄성 굽의 기능을 설명하기 위한 도면이다.

도 7의 (a)를 이용하여 지면접촉 부재의 측부에 경사각이 형성되지 않은 탄성 굽의 문제점을 설명하면 다음과 같다. 먼저 위쪽 그림을 참조하면, 탄성 굽이 흙 지면(206)에 접촉되면 지면접촉 부재(203)의 측부로 흙 지면(206)이 일부 돌출된다. 이어서 중간 그림을 참조하면, 지면에 의하여 탄성 굽에 압력이 가해지면 지면접촉 부재(203)가 눌리면서 지면접촉 부재(203)와 천피(204) 사이의 공간에 흙 지면(206)의 흙(206a)이 침투하게 된다. 이어서 아래쪽 그림을 참조하면, 탄성 굽이 흙 지면(206)에서 분리되면 지면접촉 부재(203)가 본래의 위치로 복귀하지만 지면접촉 부재(203)와 천피(204) 사이의 공간에는 흙(206a)이 일부 남아 있게 된다. 이와 같이 지면접촉 부재(203)와 천피(204) 사이의 공간에는 흙(206a)이 남게 되면 이어지는 보행과정에서 흙이 지면접촉 부재 또는 천피의 측벽을 마모시킬 수 있고, 소음도 발생할 수 있다.

도 7의 (b)를 이용하여 지면접촉 부재의 측부에 경사각이 형성된 탄성 굽의 기능을 설명하면 다음과 같다. 먼저 위쪽 그림을 참조하면, 탄성 굽이 흙 지면(206)에 접촉되면 지면접촉 부재(203)의 측부로 흙 지면(206)이 일부 돌출된다. 이 경우에는 지면접촉 부재(203)의 측부에 경사각이 형성되어 있으므로 지면접촉 부재(203)와 흙 지면(206)의 접촉 각도가 완만하여 돌출되는 흙의 양이 상대적으로 적어진다. 이어서 중간 그림을 참조하면, 지면에 의하여 탄성 굽에 압력이 가해지면 지면접촉 부재(203)가 눌리면서 지면접촉 부재(203)와 천피(204) 사이의 공간에 흙 지면(206)의 흙(206a)이 침투하게 된다. 이 경우에는 지면접촉 부재(203)의 측부에 경사면이 형성되어 있으므로 지면접촉 부재(203)와 천피(204) 사이의 공간에 흙(206a)이 수용될 수 있는 공간이 확보되어 있다. 이어서 아래쪽 그림을 참조하면, 탄성 굽이 흙 지면(206)에서 분리되면서 지면접촉 부재(203)가 본래의 위치로 복귀하면, 지면접촉 부재(203)와 천피(204) 사이의 공간에 수용되었던 흙(206a)이 아래쪽으로 배출되어 지면접촉 부재(203)와 천피(204) 사이의 공간에는 흙(206a)이 남아 있지 않게 된다. 지면접촉 부재의 측부에 경사면이 형성된 탄성 굽의 경우에 지면접촉 부재와 천피 사이의 공간에서 흙이 용이하게 배출되는 이유는 다음과 같다. 첫째로 흙 지면에서 돌출되는 흙의 양이 상대적으로 적고, 지면접촉 부재와 천피 사이에 흙이 임시적으로 수용될 수 있는 공간이 형성되어 있으며, 그 공간이 하부로 갈수록 넓어지는 구조이기 때문이다.

도 8은 본 발명의 탄성 굽에 적용되는 탄성부재에 탄성력을 조절하기 위한 홀이 형성된 것을 도시한 것이다. 도 8을 참조하면, 탄성부재(202)에는 상하부를 관통하는 홀이 형성되어 있다. 홀은 탄성부재의 탄성력을 조절하기 위한 수단인데, 홀의 직경이 클수록 탄성부재의 탄성력이 감소된다. 예를 들면, 직경이 R인 원기둥 형태의 탄성부재에 r의 직경을 가지는 홀을 형성하면, 탄성부재의 탄성력은 단면적에 비례하여 감소하므로 최초의 탄성력에서 (R²-r²)/R²배로 감소하게 된다. 도면에서는 탄성부재를 원기둥 형태로 도시하였지만, 탄성부재는 다양한 단면 형상과 단면적을 가지도록 변형할 수 있다. 이와 같이 탄성부재의 탄성력을 조절하여 탄성 굽의 탄성력을 조절할 수 있게 되면 착용자의 발 형태나 보행습관에 맞추어진 신발을 제조하는 것이 가능해진다. 이에 대해서는 아래의 도 9에서 보다 상세히 설명하기로 한다.

도 9는 본 발명의 탄성 굽이 적용된 신발을 설명하기 위한 도면이다.

도 9의 (a)는 서로 다른 탄성력을 가지는 굽들의 구조를 도시한 것이다. 도 9의 (a)를 참조하면, 탄성 굽은 탄성부재의 형태에 따라 탄성 굽 A 및 탄성 굽 B로 구분될 수 있고, 탄성부재가 구비되지 않은 굽 C도 존재할 수 있다. 탄성 굽 A는 굽 본체(201)에 홀이 형성되지 않은 탄성부재(202)가 수용되고, 지면접촉 부재(203)와 천피(204)가 결합되어 있다. 탄성 굽 B도 굽 본체(201), 탄성부재(202), 지면접촉 부재(203) 및 천피(204)의 결합관계는 탄성 굽 A와 동일하지만 탄성부재(2020의 내부에 홀이 형성된 것이 특징이다. 굽 C는 굽 본체(201)에 천피(204)가 결합되어 있지만, 탄성부재와 지면접촉 부재는 구비하고 있지 않다. 굽의 탄성력을 비교하면, 탄성 굽 A가 탄성 굽 B보다 높은 탄성력을 가지고 있으며, 굽 C는 탄성력을 거의 가지고 있지 않다. 이와 같이 서로 다른 탄성력을 가지는 굽을 신발의 하부에 설치하면 신발 전체의 탄성력 밸런스를 조절할 수 있다.

도 9의 (b)와 (c)는 서로 다른 탄성력을 가지는 복수개의 탄성 굽이 구비된 남성용 구두와 여성용 구두의 하부면을 도시한 것이다. 도면을 참조하면, 구두의 하부에는 서로 다른 탄성력을 가지는 탄성 굽 A, 탄성 굽 B 및 굽 C가 형성되어 있다. 도면은 예시적인 것으로서, 굽의 개수와 크기는 다양하게 조절할 수 있다. 도 9의 (b)를 참조하면, 남성용 구두의 앞 부분 중 우측에는 탄성 굽 A가, 좌측에는 탄성 굽 B가 주로 형성되어 있고, 뒷 부분 중 우측에는 탄성 굽 A가, 좌측에는 탄성 굽 B가 주로 형성되어 있으며, 일부 영역에는 굽 C가 형성되어 있다. 이러한 남성용 구두는 전체적으로 발의 우측을 먼저 지면에 디디는 보행습관을 가진 착용자에게 유리하도록 설계된 것이다. 도 9의 (c)의 여성용 구두에 대해서도 이와 동일한 방법으로 이해하면, 발의 전면은 왼쪽을 먼저 지면에 디디고 후면은 오른쪽을 먼저 지면에 디디는 보행습관을 가진 착용자에게 유리하도록 설계된 것이다.

본 발명의 탄성굽이 적용된 신발은 착용자가 스스로 자신의 발 형태와 보행습관에 맞게 탄성력의 밸런스를 조절할 수 있다. 특히 도 5에 도시된 바와 같은 구현예에서는 천피의 분리에 의하여 탄성부재가 쉽게 분리되므로 탄성부재 및 지면접촉 부재의 교체가 매우 용이하다. 따라서, 착용자가 오랜 시간동안 착용한 다른 신발의 밑면 마모도를 관찰하여 자신의 특성에 맞도록 탄성 굽을 설치할 수 있는 것이다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 일 구현예를 이용하여 설명한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 갖는 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에서 설명된 구현예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이런 구현예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 함은 자명할 것이다.

100: 구두 101: 갑피
102: 안창 103: 굽
104: 창
200: 탄성 굽 201: 굽 본체
202: 탄성부재 203: 지면접촉 부재
204: 천피 206: 흙 지면
301: 굽 본체 302: 탄성부재
A: 제1탄성 굽 B: 제2탄성 굽
C: 제3탄성 굽 G: 지면

Claims (11)

1. 보행시 인체에 전달되는 충격을 완화시키는 탄성 굽에 있어서,
   하부면에서 일정 깊이로 빈 공간이 형성된 굽 본체;
   굽 본체의 빈 공간에 삽입되어 수용되는 탄성부재;
   탄성부재의 하부에 형성되고 굽 본체의 하부로 돌출되는 지면접촉 부재; 및
   굽 본체의 하부면에 탈부착이 가능하도록 결합되고 지면접촉 부재가 통과할 수 있도록 내부에 홀이 형성된 천피;를 포함하고,
   천피는 굽 본체의 빈 공간 안으로 일부 돌출되고, 지면접촉 부재의 상부에는 걸림턱이 형성되어 있으며, 걸림턱의 하부면이 천피의 돌출 부위 상부면에 접촉되어 고정되도록 한 것을 특징으로 하는 탄성 굽.
2. 청구항 1에 있어서,
   탄성부재에는 탄성력을 조절하기 위한 홀이 형성된 것을 특징으로 하는 탄성 굽.
3. 삭제
4. 청구항 1에 있어서,
   지면접촉 부재의 단면 형상과 천피에 형성된 홀의 단면 형상이 근사적으로 일치하여 지면접촉 부재가 상하 이동하는 동안 지면접촉 부재가 좌우로 흔들리지 않도록 형성된 것을 특징으로 하는 탄성 굽.
5. 삭제
6. 청구항 1에 있어서,
   지면접촉 부재의 하부에 경사면이 형성된 것을 특징으로 하는 탄성 굽.
7. 청구항 1에 있어서,
   탄성부재는 탄성 고분자 수지로 이루어진 것을 특징으로 하는 탄성 굽.
8. 청구항 7에 있어서,
   탄성 고분자 수지는 폴리에스테르폴리올과 1,5-나프탈렌 디이소시아네이트를 중합하여 제조된 것을 특징으로 하는 탄성 굽.
9. 청구항 1에 있어서,
   지면접촉 부재 또는 천피의 하부에 내마모성 부재가 형성된 것을 특징으로 하는 탄성 굽.
10. 하부에 청구항 1의 탄성 굽이 구비된 것을 특징으로 하는 신발.
11. 하부에 청구항 1의 탄성 굽이 복수개로 구비되고, 복수개의 탄성 굽 중 적어도 하나에는 탄성부재의 탄성력을 조절하기 위한 홀이 형성된 것을 특징으로 하는 신발.

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