KR101116323B1 - 보행 추진력 강화를 위한 바닥부 및 그 바닥부를 가지는 기능성 신발 - Google Patents

Abstract

중족골부로부터 후족부에 이르는 구간에는 바닥부를 이루는 중창(mid sole)과 밑창(out sole) 사이에 후족부를 지지하는 굽과 굽의 하부에서 적어도 중족골 일부까지 이어지는 굽 연장부가 일체로 형성된 굽 부재가 설치되고, 바닥부 가운데 중족골부에는 압력이 걸릴 때 주변보다 더 수축되어 오목한 수용부를 이루도록 수용탄성체가 설치되고, 굽과 수용탄성체 사이 구간에서 굽 연장부와 중창 사이에 빈 공간이 형성되는 것을 특징으로 하는 신발 바닥부 및 이를 구비한 기능성 신발이 개시된다.
본 발명에 따르면 중족골부에 설치되는 수용탄성체의 작용으로 기존의 신발에 비해 보행의 4단계 동작 가운데 뒷굼치 들기 동작에서 중족골과 기절골 사이의 구부러짐에 의한 근육 탄성 축적이 더욱 원활하게 이루어질 수 있으므로 보행 추진력을 강화시킬 수 있고, 굽이 높은 구두의 경우에도 굽 연장부와 밑창에 의해 굽 하부가 보완되므로 지면에 닿는 면적이 넓어져 구두의 착용 안정성을 높일 수 있다.

Description

보행 추진력 강화를 위한 바닥부 및 그 바닥부를 가지는 기능성 신발{base of footwear for reinforcing working impetus and shoes having the same}

본 발명은 기능성 신발에 관한 것으로, 보다 상세하게는 보행 추진력 강화를 위한 기능성 신발의 바닥부 구조에 관한 것이다.

발은 정교하고 섬세한 기관으로서 각각의 발은 많은 뼈와 관절, 인대, 근육과 건들로 구성되어 있다.

이러한 발의 구성요소들은 선 상태와 이동 상태에서 발의 기능을 잘 수행할 수 있도록 기본적인 고정 구조를 이루기도 하고, 각각의 상태에서 달라지는 상호 결합에 의해 몇 가지 정형적인 형태와 구조를 이루게 된다.

고정 구조로서 발바닥이 표면에서 우묵하게 들어간 것을 발의 아치(arch)라 하는데, 이들 아치 가운데 특히 발의 내측 종아치가 중요하여, 내측 종아치 구조가 무너질 경우에는 발의 전반적인 피로와 통증에서부터 무지외반증, 굳은살, 평발 등 다양한 증상이 발생한다.

보행 과정 중에 발이 이루는 형태는 각 시기에 따라 달라지며, 발이 보행중에 이루는 형태에 따라 보행 과정은 크게 4개의 단계로 분류된다. 동작을 기준으로 발뒤꿈치 닿기, 전체 닿기, 발뒤꿈치 들기, 앞발로 밀기를 보행의 4 단계라고 할 때, 발은 이들 4 보행 단계를 거치면서 주기적으로 반복되는 보행운동을 한다.

각 단계에서 보행이 원활하게 이루어지기 위해서는 발의 구성요소들은 상호 관계에서 몇 가지 전형적인 형태를 이루게 된다. 이런 형태가 어떤 이유로든 제대로 구현되지 않을 경우, 보행은 비효율적이 된다. 또한, 발의 각 부분에 과도한 압력이나 힘이 작용하지 못하여 손상이나 기형이 발생할 수 있으며, 반대로, 발의 필요한 부분이 충분히 사용되지 못하여 발의 기형과 함께 발의 기능이 약화되는 문제점이 있다.

한편, 신발은 발을 보호하고, 발에 대한 충격을 완화시키는 긍정적인 작용을 하지만, 자연스러운 발의 움직임을 제한하여 발에 나쁜 영향을 미칠 수도 있다. 가령, 종래 신발의 바닥부는 발바닥의 정지 상태 곡면에 따르는 형상으로 제작되고 전체가 완충부재로 이루어져 걷거나 뛰는 동안 발의 뼈들이나 뼈들을 연결해 주는 관절의 자연스러운 움직임을 약화, 감소시키는 문제가 있다.

특히, 뒷굽이 높을수록 극명하게 나타나는 신발의 문제점을 보다 구체적으로 알아본다.

먼저, 보행의 제1 단계 동작인 발뒤꿈치 닿기에서 통상의 보행을 하는 발은 지면에 발뒤꿈치가 닿을 때 족배굴곡(Dorsiflexion)을 형성하게 되며, 보행의 제2 단계 동작인 전체 닿기에서 통상의 보행을 하는 발은 지면에 발 전체가 닿으면서 발목은 펴지는 족저굴곡(Plantarflexion)을 형성하게 된다.

그리고, 제3 단계인 뒤꿈치 들기에서 발목은 더욱 펴져 족저굴곡이 심화되면서 중족골두와 발가락 첫 마디를 이루는 기절골이 연결된 관절부분이 위쪽으로 굽혀지는 형태가 된다. 이하, 편의상 제2 단계의 발 형태가 제1형 족저굴곡을 이루고, 제3 단계의 발 형태가 제2형 족저굴곡을 형성하게 된다고 한다.

제4 단계인 앞발로 밀기에서는 족지부인 발가락이 족저굴곡을 이루고 제3단계에서 서로 굽혀져 각도를 이루던 종족골과 기절골이 펴지면서 발가락이 지면을 뒤로 밀고, 이후에 다시 보행의 제1 단계로의 이행을 준비하면서 족배굴곡을 형성하고 발이 지면에서 떨어지게 된다.

그러나, 하이힐의 경우, 보행시 발의 형태가 항상 뒤꿈치를 들고 있는 제2 형 족저굴곡과 비슷한 형태로 고정된다.

때문에, 족배굴곡, 제1형 족저굴곡, 제2형 족저굴곡으로 변화되면서 발 근육의 작용이 연속적으로 큰 폭으로 이루어져 발 형태 혹은 발의 근육이 탄력을 충분히 축적하는 작용이 이루어질 수 없다. 이런 경우, 다리의 힘만으로 발을 들어올리게 되고, 발가락의 밀기 동작이 충분히 이루어질 수 없다.

또한, 하이힐은 사용자가 이동 상태 일부나 정지 상태에서 지면에 닿는 밑창을 가진 전족부와 높은 굽에 의해 지면과 일정 거리 이격된 후족부(발뒤꿈치)를 가진다. 그러므로, 지면에서 이격된 부분에서 구두 바닥면의 경사는 필연적이다. 이 부분의 경사로 인하여 발의 후족부는 구두 위에 안정되지 못하고 항상 구두 내면의 경사를 따라 구두 앞쪽으로 쏠리는 힘을 받게 된다. 이 힘에 의해 사용자의 체중은 발 앞꿈치에 집중되고, 구두 앞쪽의 좁은 볼로 인하여 무지외반증을 유발하기 쉽다.

그리고, 일반적인 신발 밑창은 내구성을 높이기 위해 수지나 고무로 되어 강한 탄성을 가지고 발 형태의 변화를 방해한다. 따라서, 보행의 제3 단계에서 발의 뒤꿈치 들기에 따른 발 바닥면의 변형이 잘 이루어지지 못하게 하고, 발목이 제2형 족저굴곡을 이루는 것을 방해한다. 결국, 자연스런 연속 동작에 의해 발에서 근육의 탄력을 축적하는 것을 방해하고, 보행의 효율성을 떨어뜨린다.

본 발명은 기존의 신발에 비해 보행의 4단계 동작이 원활하게 이루어질 수 있는 바닥부 구조 및 이런 바닥부를 가지는 기능성 신발을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 후족부가 전족부에 비해 높은 레벨에 놓이는 신발에서 신발 바닥이 이루는 경사에 따라 신체 질량이 발의 한 쪽으로 집중되는 것을 방지하고 안정성을 높일 수 있는 바닥부 구조 및 이런 바닥부를 가지는 기능성 신발을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 신발 바닥부는, 중족골부로부터 후족부에 이르는 구간에는 바닥부를 이루는 중창(midsole)과 밑창(outsole) 사이에 후족부를 지지하는 굽과 굽의 하부에서 적어도 중족골 일부까지 이어지는 굽 연장부가 일체로 형성된 굽 부재가 설치되고,

상기 바닥부 가운데 상기 중족골부에는 압력이 걸릴 때 주변보다 더 수축되어 오목한 수용부를 이루도록 수용탄성체가 설치되고,

상기 굽과 상기 수용탄성체 사이 구간에서 상기 굽 연장부와 상기 중창 사이에 빈 공간이 형성되는 것을 특징으로 하며,

본 발명의 기능성 신발은 이러한 신발 바닥부를 구비하여 이루어진다.

본 발명에서 수용탄성체는 중족골 가운데 중창과 굽 연장부가 예각을 이루면서 서로 접하는 부분 혹은 밑창과 중창이 예각을 이루면서 서로 접하는 부분에 쐐기 형태로 끼워지도록 형성될 수 있으며, 탄성도가 서로 다른 두 개의 부분이 발의 길이 방향으로 나뉘어 형성될 수도 있다. 가령, 중족골두에 해당하는 부분에는 전체가 발포 우레탄과 같은 부드러운 합성수지 재질로 이루어진 탄성체가 설치되고, 그 뒤로는 이런 재질의 합성수지 일부에 홈을 형성하고, 홈에 코일형 스프링이나 포켓 스프링을 설치한 탄성체가 설치될 수도 있다.

본 발명에서 중창 가운데 발의 중족부와 후족부 영역을 커버하는 아대는 높은 레벨의 후족부와 낮은 레벨의 전족부를 연결하는 경사면을 지지하기 위한 별도의 섕크 없이 중창의 다른 부분에 비해 단단하고 쉽게 구부러지지 않는 경성 합성수지재로 형성되고, 굽 부재도 경성 재질로 형성되면서, 굽, 굽 연장부, 수용탄성체 및 중창 아대를 연결하는 선은 측면에서 (발의 좌우 폭방향) 볼 때 빈 공간을 포괄하는 하나의 고리(ring)을 형성할 수 있다.

본 발명에서 신발 안창(insole) 혹은 밑창은 중족골부를 (엄밀하게는 발의 중족골부에 해당하는 부분을 의미하나 여기서 명세서 전반을 통하여 구분하지 않고 사용하기로 한다) 타 부분에 비해 얇게 형성한 본체와, 상기 중족골부에 상기 본체와 별개의 본체보다 부드럽고 질긴 재질의 덧댐부(stretcher)를 구비하여 이루어질 수 있다.

본 발명에 따르면 중족골부에 설치되는 수용탄성체의 작용으로 기존의 신발에 비해 보행의 4단계 동작 가운데 뒷굼치 들기 동작에서 중족골과 기절골 사이의 구부러짐에 의한 근육 탄성 축적이 더욱 원활하게 이루어질 수 있으므로 보행 추진력을 강화시킬 수 있다.

또한, 굽이 높은 구두의 경우에도 굽 연장부와 밑창에 의해 굽 하부가 보완되므로 지면에 닿는 면적이 넓어져 구두의 착용 안정성을 높일 수 있다.

도1 본 발명의 일 실시예에 따른 신발 바닥부 구조를 나타내는 분해 사시도,
도2는 도1의 신발 바닥부 구조를 나타내는 측면도,
도3은 본 발명 일 실시예에 사용되는 아대를 좀 더 상세히 발 폭방향으로 발 내측서 바깥쪽으로 바라본 측면도,
도4는 본 발명의 일 실시예에 따른 아대의 상면에 해당하는 형상선(S)을 기존의 아대 형상선(S')과 비교하여 높이 및 길이 변화에 따라 나타낸 그래프,
도5는 본 발명의 다른 실시예의 신발 바닥부를 나타내는 측면도,
도6은 도5의 실시예에서 발바닥과 닿는 깔창 및 덧댐부를 나타내는 평면도,
도7은 본 발명의 또다른 실시예의 신발 바닥부를 나타내는 측면도이다.

이하 도면을 참조하면서 실시예를 통해 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.

먼저, 이하의 본 발명의 설명을 위해 발의 부분에 대해 구분하면, 해부학적으로, 발은 쇼파르 관절(chopart＇s joint)과 리스프랑(Lisfranc＇s)관절에 의해, 전족부, 중족부, 후족부의 세 부분으로 구분된다. 그러나, 신발 바닥부는 전족부를 중족지절관절(MP관절)에 의해 발가락부(足指部)과 중족골부로 구분하고, 결국, 후족부와, 중족부와, 전족부의 중족골부와, 전족부의 발가락부의 네 부위로 구분하는 것이 편리하다.

도1 및 도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 신발 바닥부 구조를 나타내는 분해 사시도 및 측면도이다.

여기서는, 구두 바닥부 구성 요소로 중창(midsole:10)과 밑창(outsole:20)이 개시되고, 중창(10)과 밑창(20)의 중간 부분에 굽 부재(30)가 설치된다. 중창(10)은 발의 후반부인 중족부와 후족부를 커버하는 아대(11)와 아대 하부에 부착되면서 발 전반을 커버하는 택션(13)으로 이루어진다.

발의 중족골부로부터 후족부까지에 대응하는 구간에는 바닥부를 이루는 중창(midsole)과 밑창(outsole)이 서로 각을 이루면서 이격되어 있고, 그 이격된 공간에는 굽 부재(30) 및 수용탄성체(40)가 설치되어 있다.

굽 부재(30)는 발 뒤꿈치를 포함하는 후족부를 밑에서 받쳐 지지하는 굽(31)과 굽(31)의 아래 부분에서 전방으로 중족골에 해당하는 부분의 일부까지 이어지는 굽 연장부(33)로 이루어지며, 이들은 경성 합성수지와 같은 동일 재질로 일체로 형성되어 있다. 또한, 바닥부 가운데 중족골부에는 발의 압력이 걸릴 때 주변보다 더 수축되어 오목한 수용부를 이루도록 수용탄성체(40)가 중창(10) 아래쪽에 설치된다.

따라서, 발의 길이 방향으로 굽(31)과 수용탄성체(40) 사이 구간에서는 굽 연장부(33) 위쪽으로 중창(10) 아래까지 빈 공간이 형성된다. 이 빈 공간은 여러 가지 형태를 이룰 수 있지만 굽이 높은 여성용 구두에서는 떨어지는 물방울과 같은 혹은 타원과 유사한 형태를 이루게 된다.

이 실시예에서는 수용탄성체(40)는 중족골부 가운데 중창(10)과 밑창(20)이 예각을 이루면서 서로 접하는 부분(50)에 쐐기 형태로 끼워지도록 형성되어 있고, 발 길이 방향으로 두 부분으로 나뉘어 있다. 즉, 앞쪽 제1 부재(41)는 발의 측방에서 볼 때 (발의 폭방향으로 볼 때) 쐐기와 같은 삼각형을 이루고, 뒤쪽 제2 부재(43)는 발의 측방에서 볼 때 사다리꼴 형태로 쐐기 형태의 제1 부재(41)에 연이어 위치한다. 굽 연장부(33) 상면에는 수용탄성체(40)의 제2 부재(43)의 위치를 안정적으로 유지시키기 위한 단차부(35)가 형성된다.

중족골 해당부에 발의 압력이 걸릴 때는 통상, 뒤꿈치 닿기, 전체 닿기, 뒤꿈치 들기, 앞발로 밀기로 구성되는 보행의 4단계 가운데 제3단계인 뒤꿈치 들기 단계의 족저굴곡을 형성하는 단계가 된다. 중족골은 하나의 발에 5개의 발가락에 대응되는 5개의 중족골이 있으며, 가령, 그 가운데 가장 비중이 큰 제1 중족골 부분 혹은 제1 중족골과 제5 중족골 부분에만 본원이 적용될 수도 있으나, 5개의 중족골 모두에서 수용부가 형성되는 것이 바람직하다.

수용탄성체(40)는 이런 경우, 제 2형 족저굴곡을 형성하는 단계에서 탄성체가 압력에 의해 눌리면서 내부에 에너지가 비축되면 제4단계로 이행되는 동작에서 탄성체의 복원력을 통해 다음 단계로의 발의 형태 이행에 용이성을 높일 수 있다.

본 발명에서 바닥부 가운데 수용부는 여기서는 도시되지 않지만 신발 바닥부의 밑창에 발의 중족골 일부, 가령 중족골두에 해당하는 부분을 일부 제거하여 두께를 얇게하면서 홈(골)의 형태를 이루도록 하고, 이 속에 압력이 걸릴 때 수축이 크게 일어나는 수용탄성체를 설치할 수도 있다.

본 발명에서 수용탄성체(40)는 포켓(pocket)형으로 감싸지는 외장재를 가지는 압축코일스프링으로 이루어져 홈에 삽입 설치될 수 있고, 탄성을 가지는 고무나 E.V.A(Ethylene Vinyl Acetate) 폼, 폴리우레탄 폼 등으로 압력을 받을 때 주변에 비해 더 쉽게 수축되어 본 발명의 발수용부를 형성할 수 있는 재질이면 가능하다. 또한, 자기형상기억이 가능한 재질로 이루어질 수도 있다.

본 실시예에서 제1 부재(41)는 E.V.A. 폼으로 이루어지고, 제2 부재(43)는 E.V.A. 폼에 폭방향으로 복수의 홈을 설치하고, 각 홈에는 내구성과 탄성이 우수한 압축코일 스프링(45)을 장착하여 이루어진다.

본 실시예에서 중창(10) 가운데 발의 중족부와 후족부 영역을 커버하는 아대(11)는 굽(31)에 의해 높은 레벨에 있는 후족부와 지면에 닿는 낮은 레벨의 전족부를 연결하는 중족부가 이루는 아치의 경사면을 지지하기 위해 형성되며, 중창의 다른 부분에 비해 단단하고 쉽게 구부러지지 않는 경성 합성수지재로 형성된다. 이때, 아대(11)는 별도의 섕크 없이 안정적 지지가 가능하도록 섕크를 아대와 동일 재질 일체로 포함하여 형성한다. 이때, 아대 하면에서 섕크부는 강도를 유지하기 위해 두껍게 형성되어 다른 부분에 비해 단차지거나 돌출되도록 형성될 수 있다.

굽(31)과 굽 연장부(33)가 일체로 형성된 굽 부재(30)도 기존의 굽 재질과 같은 단단한 경성 재질로 형성된다. 따라서 굽, 굽 연장부, 수용탄성체 및 중창 아대를 연결하는 선은 측면에서 볼 때 빈 공간을 포괄하는 하나의 고리(ring)을 형성하고 있다. 굽(31)과 아대(11)의 연결은 나사못이나 못 등에 의한 고정에 가까운 연결이므로 착용시 발에 의한 압력은 굽 부재와 아대의 ㄷ자형 구조의 탄성과 수용탄성체(40)의 탄성에 의해 지지되며, 고리의 형태를 일부 변형시키게 된다.

본 실시예는 발바닥이 닿는 바닥면 후단부의 높이가 선단부에 비해 3센티미터 이상 높은 하이힐에 유용하게 적용될 수 있으며, 이때, 하이힐의 뒷굽 혹은 바닥부는 보행의 제1 단계의 족배굴곡을 형성하기 위해 바닥면 후단 각부분의 경사가 지면과 이루는 각도(신발 바닥면 후단과 신발 바닥부 가운데 지면과 닿는 부분을 연결하는 경사가 지면과 이루는 각도)가 45도 이하가 되도록 형성할 수 있다.

도3은 본 발명 일 실시예에 따른 아대를 구두에 장착될 상태로 놓고 내측(구두 착용자의 두 발의 중간지점)에서 바깥쪽으로 바라본 측면도이며, 도4는 도3에 나타난 본 발명 실시예의 아대의 상면에서 길이방향으로 뻗는 선(S:이하 이를 형상선이라 함)을 통상적으로 설계된 여성용 구두의 아대의 형상선(S')과 비교하여 높이 변화 및 뒷단으로부터의 길이 변화에 따라 나타낸 그래프이다.

본 발명에서 섕크부는 다른 부분에 비해 두껍게 형성되기 위해 아대 저면에서 다른 부분에 비해 돌출되는 부분을 이룰 수 있고, 대개 섕크부의 목적을 위해 길이방향으로 길게 뻗는 형태를 이룬다.

아대 형상선(S)은 길이 방향으로 상면이 지면(수평면)과 15° 이하 보다 구체적으로는 각 점에서 접선이 10° 내지 15° 범위에서 경사를 이루며 전체적으로는 11° 정도의 완만한 경사상태를 이루는 발뒤꿈치 해당부(A)가 아대의 뒷단으로부터 일정 거리(수평 길이로 볼 때 아대 전체의 수평 길이의 절반)만큼 직선에 가깝게 이어진다.

다음으로 각 점에서의 접선 경사가 15° 내지 50° 범위에 있는 곡선부를 이루고, 양 종점을 이은 직선이 전체적으로는 35° 정도의 경사를 가지는 연결부(B)가 수평 길이로 볼 때 발뒤꿈치 해당부(A)의 35% 길이로 존재한다.

연결부(C)에 이어 발의 길이 방향을 따라 전방으로 거의 직선에 가까운 경사부(B)가 위치한다. 경사부(B)는 경사상태의 형상선 길이가 발뒤꿈치 해당부의 65% 정도이며, 경사는 52° 내지 53°이다. 경사부(B)의 전방에는 지면(수평면)과의 자연스러운 연결을 위해 아래로 볼록한 변곡부(E)를 가질 수 있다.

길이 방향으로 뻗는 아대 상면의 형상선(S)은 길이 방향 양단부를 직선으로 연결할 때 직선으로부터 위로 볼록한 부분을 가지며, 위로 볼록한 부분 가운데 위의 직선에서 가장 많이 이격된 점을 최대 이격점이라 할 때, 양단부를 연결한 직선의 길이와 직선으로부터 형상선까지의 최대 이격거리(D1)의 비율은 발의 내측 형상선(S1)에서 10% 이상, 바람직하게는 12% 이상으로 하며, 착용가능한 구조에서 일정 수치, 가령, 20%를 넘기는 어렵고, 여기서는 약 15%가 된다. 발의 외측 형상선(S2)에서 7 내지 17% 범위에 있는 것이 바람직하다. 이 비율이 낮으면 아대 상면은 발의 아치 형태에서 너무 벗어나게 되어 종래와 같이 직선에 가깝게 되므로 발바닥에 압력을 분산시키는 효과가 낮게 나타나고, 너무 비율이 높으면 발 뒷꿈치와 발 앞꿈치 사이가 계단처럼 굴절하듯이 가파르게 경사를 형성하게 되고, 심하면 아치의 가운데 부분에 오히려 압력이 가중되어 불편함이 증가된다.

이때, 동일한 아대에 대해서는 발 바닥의 종아치가 내측이 크게 형성되므로 발 바닥 전면에 고르게 압력을 분산시키기 위해 길이 상으로 같은 지점에서 내측 형상선(S1)에서의 최대 이격거리 비율이 외측 형상선(S2)에서의 최대 이격거리 비율보다 수치상으로 볼 때 3%포인트(여기서 %포인트는 퍼센트 수치 사이의 차이를 의미함, 가령 10%-7%=3%포인트) 내지 5%포인트가 크도록 한다. 또한, 각 형상선(S)의 최대 이격점(X)은 이 직선의 절반 지점(M)에서 직선과 수직으로 그어 형상선과 만나는 점(M')보다 앞쪽(발앞꿈치쪽)에 존재하도록 한다.

참고로, 이러한 아대 상면의 형상선에 대하여 종래의 같은 높이의 하이힐에서의 통상적인 아대의 상면이 그리는 형상선은, 본 발명의 발뒤꿈치 해당부 및 경사부가 직선에 가까운 형태임에 비해, 전반적으로 완만한 곡선에 가깝고, 무엇보다, 양단부를 직선으로 연결할 때 양단부를 연결한 직선의 길이와 직선으로부터의 형상선의 최대 이격 거리(D₂)의 비율은 10% 미만이 된다. 또한, 이 직선을 기준으로 할 때 최대 이격점(X')은 이 직선의 절반 지점에서 수직으로 그어 만나는 점과 거의 일치하는 위치이거나 이보다 뒤쪽에 존재한다.

본 발명 실시예를 종래의 하이힐 중창의 아대와 비교할 때, 중창의 아대 내측 상면 형상선을 주된 기준으로 하는데, 이는 발의 내측이 종아치가 발의 외측에 비해 보다 명확하며, 곡선의 기울기에 따라 체중이 인가되는 분포가 외측보다 더욱 극명하게 차이가 나기 때문이다.

본 실시예에서 이러한 아대의 내측 상면의 경사상태(기울기)는 구두 중창 위에 덮이는 덮개(까레: 미도시)의 재질에 따라 안정도에서 조금 차이는 있을 수 있지만 어느 경우라도 분력(힘의 특정 방향 성분) 계산을 통해 발뒤꿈치에 걸리는 체중의 대부분을 발뒤꿈치가 담당하고, 발앞꿈치 쪽으로 걸리는 압력을 종래에 비해 감소시킴을 알 수 있다.

본 발명 아대의 형상선에서 연결부는 발뒤꿈치 해당부에 비해 수평 길이를 기준으로 40% 이하의 길이를 가지는 것이 바람직하며, 연결부가 길고 곡률반경이 크면 경사부와 발뒤꿈치 해당부가 더 자연스럽게 연결되어 미려한 모습을 가질 수 있지만 경사부의 경사가 더 커져 접지부에서 발이 무리하게 구부러지는 문제가 있으므로 40% 이하의 길이를 가지도록 한다. 한편, 연결부 길이가 작으면 연결부의 곡률반경은 발뒤꿈치 해당부와 경사부의 경사각 차이를 맞추기 위해 작아지게 된다. 따라서, 연결부 길이의 상한을 정하고 곡률반경의 하한을 정하는 것은 연결부 길이의 상한과 하한을 정하는 것과 같이 아대의 형상, 특징을 제한하는 효과를 가질 수 있다. 연결부의 구체적인 곡률은 뒷굽의 높이와 발 길이에 따라 차이가 있을 수 있으나, 연결부의 곡률이 너무 작으면 발명의 목적을 달성할 수는 있지만 발뒤꿈치 해당부에 걸리는 체중이 연결부에 인접하여 집중되므로 그 부분의 발바닥이 집중적인 압력을 받아 발을 상하기 쉬우므로 곡률반경은 5 내지 15cm로 형성하되 바람직하게는 가장 급하게 구부러진 곳도 곡률반경이 10cm 이상으로 한다.

본 발명 실시예의 아대에서 상면은 발바닥의 면과 같은 완만한 곡선의 매끈한 면으로 이루어질 수도 있지만 부분적으로 돌출되거나 부분적으로 탄성을 가지는 기능부를 구비하여 이루어질 수 있다. 따라서, 좌우 폭방향으로도 상면은 통상 편평한 것은 아니며, 가령, 발뒤꿈치에서는 발의 형상이 아래로 볼록하므로 이를 수용하도록 오목한 구조로 되어 있다. 또한, 구두의 밑창은 두께가 일정하며, 밑창의 형상을 통해 충족되지 않는 발 바닥 곡면, 가령, 발 내측의 종아치 등에 따른 곡면을 일부 보상하여 발바닥과의 자연스런 접촉을 늘려 체중 분산효과를 높이기 위해 아대의 두께는 내측이 외측보다 조금 두껍게 형성될 수도 있다.

더욱이, 본 발명 실시예의 아대는, 종래의 종이 아대에서는 종이를 적층하여 형성되는 구조의 한계로 인하여 충분한 두께 및 형상의 변화를 주기 어려웠지만, 합성수지 몰딩이나 사출성형으로 일체로 형성하는 것이 쉽기 때문에 기능성이나 발 병리 교정을 위한 목적에 따라 다양한 형태를 부여하는 것이 더욱 쉽게 이루어질 수 있다. 가령, 아대의 상면의 경사부 중간(종심) 부분을 위로 도톰하게 약간의 볼록부를 형성하여 발이 횡아치에 따른 곡면을 보상하거나, 발의 근육에 지압 효과를 주는 등의 가공과, 굽과의 결합을 위한 나사 구멍을 별도의 가공없이 형성할 수 있다.

도5는 본 발명의 다른 실시예인 신발 바닥부를 나타내는 측면도이다.

여기서는, 신발 바닥부 구성 요소로 발바닥면이 놓이는 깔창 혹은 안창(insole:160)과 중창(midsole:110) 및 지면에 닿는 부분인 밑창(outsole:120)이 개시되고, 중창과 밑창의 중간 부분에 굽 부재(130)가 설치된다. 밑창과 중창은 기존의 신발 바닥부의 구성과 유사하게 이루어진다.

중창(110)은 일체로 대략 평편하게 이루어지며 밑창(120)은 내구성을 유지하기 위해 다른 요소에 비해 단단한 고무나 합성수지재로 형성되고, 보행이나 주행 동작을 돕기 위해 두께의 변이나 굴곡을 가질 수 있으며, 지면과의 마찰을 유지하기 위한 요철을 형성할 수 있다.

본 실시예에서 굽 부재(130)는 형태상으로 후족부를 지지하는 굽(131)과 굽 하부에서 전족부로 연장되는 굽 연장부(133)를 가져 도1의 실시예와 유사하지만 굽은 2cm 이하로 낮고, 중창(110)과 밑창(120) 사이에 끼워져 지지 부재의 역할을 할 수 있도록 이루어진다.

여기서도 중족골부에는 수용탄성체(140)가 설치되며, 굽 부재(130)의 굽(131과 굽연장부(133), 수용탄성체(140), 중창(110)의 후족부를 연결하는 선은 고리 모양으로 그 내부에 빈 공간을 가지게 된다. 이때 굽(131) 부분에는 발 뒤꿈치의 압력이 걸리고, 수용탄성체(140)에는 발 앞꿈치인 중족골의 압력이 걸리며, 빈 공간 구간에는 중족부가 이루는 아치에 의해 특별한 압력은 걸리지 않는다. 따라서, 빈 공간을 통해 바닥부의 무게를 절감하게 되고, 발의 압력이 집중되는 중족골부의 수용탄성체(140)와 후족부 굽(131)에 압력이 걸리면서 이 부분의 탄성으로 인하여 보행 혹은 주행 충격이 완화되고 보행 에너지를 축적하여 보행을 용이하게 하는 역할을 하게 된다.

실시예에 따라서는 굽 부재(130)는 실질적으로 러닝화(runnig shoes)나 보행화(walking shoes)의 쿠션(cushion) 부재의 역할을 하도록 설계될 수도 있다. 굽 부재(130)가 쿠션의 역할에 집중되도록 설계될 경우, 굽 부재(130)를 쉽게 수축되는 부드러운 탄성재질로 형성하면서 수용탄성체(140)도 굽 부재(130)와 일체로 형성하는 것이 가능하게 된다.

또한, 이 실시예에는 발바닥과 닿는 깔창 혹은 안창(insole:160)이 도시되어 있다. 안창의 본체(162)는 전체적으로 평편한 형태를 나타내지만 전족부와 중족부를 구분하는 경계에 가깝게 중족골부의 후측에 발의 폭방향으로 형성된 홈을 가진다. 홈에는 다른 안창 부분에 비해 압축 변형이 작은 재질로 이루어진 덧댐부재(strecher:161)가 설치된다. 덧댐부재(161)로 인하여 이 부분은 안창의 다른 부분에 비해 두껍게 형성되어 위로 볼록 튀어나온 형태를 보인다.

이 부분의 아래쪽에는 빈 공간이 위치하지만 중창(midsole: 110)이 쉽게 구부러지지 않는 재질로 이루어지므로 이 부분은 보행시에 중족골의 후반부에서 발바닥을 눌러 지압을 해주는 역할을 한다. 따라서 이 덧댐부재는 장단지 근육을 이완시켜 스트레칭을 하는 효과를 주며, 올바른 보행자세와 올바른 선자세를 이룰 수 있도록 유도한다. 도6은 덧댐부재(161)가 설치된 안창(insole:160)을 나타내는 평면도이다.

한편, 인솔의 이런 형태는 신발 바닥부의 밑창(120)에도 적용될 수 있다. 앞서 이미 그 가능성을 예시하였듯이, 신발 바닥부의 밑창에 발의 중족골 후방에 해당하는 부분을 일부 제거하여 홈(골)의 형태를 이루도록 하고, 이 속에 덧댐부재를 설치할 수 있다. 도7은 이런 구성이 반영된 본 발명의 다른 실시예를 나타내는 측면도이다.

여기서는 앞선 도5와 같은 실시예에서 밑창이 다른 형태의 밑창과 대체된 것을 알 수 있다. 이 다른 형태의 밑창(120)은 밑창의 본체의 하면에 안착홈을 형성하고, 이 안착홈에 그 안착홈의 깊이보다 더 두꺼은 덧댐부재(121)를 삽입, 설치하여 이루어진다. 밑창의 하면에서 주변부보다 더 아래로 볼록하게 노출되는 덧댐부재(121)는 직접 발바닥의 아치부를 압박하여 지압하는 것은 아니지만 밑창을 포함하는 전체적인 신발 바닥부가 지면에 닿을 때 신발 바닥부가 아래로 오목하게 구부러지도록 하는 역할을 한다.

이런 경우, 발바닥에 받는 구두의 바닥부 상면은 덧댐부재가 없는 경우에 비해 위로 더 볼록한 형태를 가지게 하고, 결국 발바닥의 중족골의 후반부나 기타 발이 종아치를 이루는 부분에서 발바닥을 눌러 지압을 해주는 역할을 한다. 따라서 이 덧댐부재는 장단지 근육 이완, 스트레칭의 효과를 주고, 보행자세와 선자세를 바르게 해주는 유사한 효과를 거둘수 있도록 한다.

본 발명에서 수용탄성체와 뒷굽 사이의 공간을 통해 중창의 하면과 굽 연장부의 상면은 외부에 드러나는 상태가 된다. 통상적 중창은 외부에서 보이는 경우를 상정하지 않고 제작되나 본 발명에서는 외관을 고려하여야 하므로 중창의 하면은 외부에서 보기에 매끈면 재질로 마감을 이루도록 하고, 또한 내구성을 갖춘 재질로 형성하는 것이 바람직하다. 따라서, 아대 하부에 결합되는 택션이 중창의 하면을 형성하는 경우, 텍션은 매끈하고 단단한 표면을 가지도록 한다. 또한 아대의 하면에 섕크부가 돌출되는 경우, 이런 돌출된 부분을 고려하여 일정 두께를 가지고, 섕크부 수용홈을 가지도록 하는 것이 필요하다.

이상에서 본 발명은 기재된 구체적 실시예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한　것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

Claims (9)

1. 중창과 밑창을 구비하고,
   중족골부로부터 후족부에 이르는 구간에는 중창(midsole)과 밑창(outsole) 사이에 후족부를 지지하는 굽과 굽의 하부에서 적어도 중족골 일부까지 이어지는 굽 연장부가 일체로 형성된 굽 부재가 설치되고,
   상기 바닥부 가운데 상기 중족골부에는 압력이 걸릴 때 주변보다 더 수축되어 오목한 수용부를 이루도록 수용탄성체가 설치되고,
   상기 굽과 상기 수용탄성체 사이 구간에서 상기 굽 연장부와 상기 중창 사이에 빈 공간이 형성되는 것을 특징으로 하는 보행 추진력 강화를 위한 바닥부.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 수용탄성체는 중족골 가운데 상기 중창과 상기 굽 연장부가 예각을 이루면서 서로 접하는 부분 혹은 상기 밑창과 상기 중창이 예각을 이루면서 서로 접하는 부분에 끼워지는 형태로 설치되는 것을 특징으로 하는 보행 추진력 강화를 위한 바닥부.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 수용탄성체는 상기 굽 부재와 동일 재질의 일체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 보행 추진력 강화를 위한 바닥부.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 중창에는 발의 중족부와 후족부 영역을 커버하는 아대가 구비되고,
   상기 아대는 높은 레벨이 후족부와 낮은 레벨의 전족부를 연결하는 경사면을 지지하도록 중창의 다른 부분에 비해 단단하고 변형이 어려운 경성 합성수지재로 형성되고,
   상기 굽 부재도 단단하고 변형이 어려운 경성 재질로 형성되며,
   상기 아대의 전단은 상기 수용탄성체 위에 놓이는 것을 특징으로 하는 보행 추진력 강화를 위한 바닥부.
5. 제 1 항에 있어서,
   상기 아대의 상면에 대한 발 내측 형상선(S1)은 길이 방향 양단부를 직선으로 연결할 때 상기 직선으로부터 위로 볼록한 부분을 가지며, 상기 위로 볼록한 부분 가운데 상기 직선에서 가장 많이 이격된 점을 최대 이격점이라 할 때, 상기 직선의 길이와 상기 직선으로부터 상기 형상선까지의 최대 이격거리의 비율은 10% 이상이고,
   상기 최대 이격점(X)은 상기 직선의 절반 지점(M)에서 상기 직선과 수직으로 그어 상기 형상선과 만나는 점보다 앞쪽(발앞꿈치쪽)에 존재하는 것을 특징으로 하는 보행 추진력 강화를 위한 바닥부.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 아대의 상면에 대한 형상선의 최대 이격거리 비율은 발 내측 형상선(S1)에서 10% 내지 20%이고, 발 외측 형상선(S2)에서 7% 내지 17%이며,
   동일한 아대 내에서 내측 형상선(S1)의 최대 이격거리 비율(%)이 외측 형상선(S2)의 최대 이격거리 비율(%)보다 3%포인트 내지 5%포인트가 더 큰 것을 특징으로 하는 보행 추진력 강화를 위한 바닥부.
7. 제 1 항에 있어서,
   상기 바닥부는 상기 중창 위에 사용자의 발 바닥이 닿는 안창(insole)을 구비하며,
   상기 안창에는 전족부와 중족부를 구분하는 경계에 있는 중족골부의 후측에 발이 폭방향으로 덧댐부재(strecher)가 설치되고, 상기 덧댐부재는 안창의 다른 부분에 비해 두껍게 형성되어 위로 볼록 튀어나온 형태를 가지는 것을 특징으로 하는 보행 추진력 강화를 위한 바닥부.
8. 제 1 항에 있어서,
   상기 밑창에서 전족부와 중족부를 구분하는 경계에 있는 중족골부의 후측에 발이 폭방향으로 덧댐부재(strecher)가 설치되고, 상기 덧댐부재는 상기 밑창의 다른 부분에 비해 두껍게 형성되어 아래로 볼록 튀어나온 형태를 가지는 것을 특징으로 하는 보행 추진력 강화를 위한 바닥부.
9. 제 1 항 내지 제 8 항 가운데 어느 한 항의 보행 추진력 강화를 위한 바닥부를 가지는 것을 특징으로 하는 기능성 신발.

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