KR101261275B1 - 탄성력을 가진 신발창 - Google Patents

Abstract

본 발명은 탄성력을 가진 신발창에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 충격을 감소시키는 동시에 탄성 반발력에 의해 추진력을 가지면서도 신발창의 앞뒤 전체 구간 중, 특히 보행시 발바닥이 지면과 접촉되는 압력 중심의 이동 경로를 고려하여 해당 부분에 연속적으로 탄성 반발력을 갖게 하여 안정적인 보행 밸런스를 유지시킬 수 있도록 하기 위하여, 신발 하부에 배치된 연질의 미드솔(10)과; 상기 미드솔 내부에서 전후로 연속 배치되고, 탄성을 가진 아치(∩) 형태의 바가 X형으로 교차 설치된 복수 개의 탄성바(20)와; 상기 미드솔(10) 하부에 부착된 아웃솔(30);의 결합을 특징으로 하는 탄성력을 가진 신발창이 제공된다.

Description

탄성력을 가진 신발창{SOLE OF SHOE WITH ELASTIC FORCE}

본 발명은 탄성력을 가진 신발창에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 충격을 감소시키는 동시에 추진력을 향상시키고 안정적인 보행 밸런스를 유지할 수 있는 탄성력을 가진 신발창에 관한 것이다.

일반적으로 신발의 신발창은 발바닥을 지지하는 미드솔(mid-sole)과 상기 미드솔의 저면에 부착된 아웃솔(outsole)과, 발등과 발목 부분을 감싸는 형태의 갑피로 이루어지며, 상기 아웃솔의 후부에는 힐(heel; 뒷굽)이 구비된다.

인간은 여타의 동물과 달리 두발을 이용하여 직립보행을 하며 신체 구조상 보행 및 러닝 시 추진력을 얻어내기가 힘들다.

이러한 문제점을 보완하기 위해 종래에는 아웃솔 바닥에 스파이크나 축구화 등과 같이 아웃솔의 바닥에 추진력을 높이기 위한 보조물을 부착하고 있다.

그러나 이와 같은 신발 등은 하나의 기능만을 위해 특화된 신발이기 때문에 일상생활 및 산행 시 착용하기는 불편하며 아웃솔이 얇으며 딱딱하기 때문에 장시간 착용시 발의 피로도가 높은 편이다.

이러한 문제점을 보완하기 위해 국내 등록특허 제 10-0374727호(이하, '특허문헌1'이라 약칭함)는 통상의 신발에 있어서, 겉창 위에 적층된 신축성부재의 내부에 앞뒤로 2개의 공간을 형성하고, 상기 공간 내부에 상ㆍ하 스프링편 중 어느 하나의 양단부에 결합용 돌기를 형성하고 다른 하나의 양단부에는 결합용 구멍을 형성해서 조립된 원통형스프링을 설치하고, 상기 신축성부재 위에 중창을 고정시킨 탄력을 갖는 신발을 제안하였다.

그러나 특허문헌1의 원통형스프링은 아치(∩)형의 상부 스프링편과 역아치(∪) 형의 하부 스프링편이 상하로 결합되어 있는 바, 이에 따라 상부 스프링편과 하부 스프링편의 각 높이를 고려하여 신축성부재의 높이를 높게 설계할 수밖에 없으므로 결과적으로 신발창의 높이가 지나치게 높아지고 이는 신발의 디자인에 있어 상당한 제한이 따르는 문제점이 있다. 즉 신발창이 높기 때문에 슬림한 스타일의 신발을 제조할 수 없다.

더욱이 원통형스프링을 신발의 앞부분과 뒷부분에 설치한 경우에는 보행 중 추진력이 필요할 때 앞부분에 설치된 원통형 스프링 전체 구간에서 탄성력이 작용하는데, 이 경우 예컨대 사용자가 급격하게 방향을 전환하기 위해 측면으로 힘을 가할 때 구조적으로 측면 방향으로의 추진력이 발생하지 않게 되어 방향 전환이 자유롭지 않다는 문제점이 있다.

더욱이 원통형스프링이 설치되지 않은 중간 부분에는 탄성 기능이 작용하지 않으므로 발바닥 전후의 보행 밸런스를 유지하기 어렵다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기의 종래 기술이 가지는 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 충격을 감소시키는 동시에 탄성 반발력에 의해 추진력을 가지면서도 신발창의 앞뒤 전체 구간 중, 특히 보행시 발바닥이 지면과 접촉될 때 무게 중심의 이동 경로를 고려하여 해당 부분에 연속적으로 가장 큰 탄성 반발력을 갖게 하여 안정적인 보행 밸런스를 유지시킬 수 있도록 한 탄성력을 가진 신발창을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 신발 하부에 배치된 연질의 미드솔(10)과; 상기 미드솔 내부에서 전후로 연속 배치되고, 탄성을 가진 아치(∩) 형태의 바가 X형으로 교차 설치된 복수 개의 탄성바(20)와; 상기 미드솔(10) 하부에 부착된 아웃솔(30);이 결합된 것을 특징으로 한다.

이때 상기 미드솔(10)은 상면이 상기 탄성바의 저면과 접하는 하측 미드솔(11)과, 저면이 상기 탄성바의 상면과 접하는 상측 미드솔(12)로 이루어지고, 상기 탄성바는 하측 미드솔과 상측 미드솔 사이에 개재된 것일 수 있다.

바람직한 실시 예로서, 상기 탄성바는 일자 형태의 제1탄성바(21) 및 제2탄성바(22)로 이루어지고, 상기 제1탄성바와 제2탄성바가 각각 상하에서 교차 설치된 것을 특징으로 한다.

이때 상기 탄성바의 각 교차점이 보행시 발바닥이 지면과 접촉될 때 무게 중심의 이동 경로 상에 위치하며, 더욱 상세하게는 상기 탄성바의 각 교차점이 뒤꿈치 부분의 제1중심점과 앞꿈치 부분의 제4중심점에 위치하는 동시에 상기 제1중심점과 제4중심점 사이에 적어도 하나 또는 2개 이상 위치한다.

본 발명에 따르면, 보행시 발바닥이 지면과 접촉될 때 무게 중심의 이동 경로를 고려하여 해당 부분에 연속적으로 탄성 반발력을 갖게 하는 X형태의 탄성바 교차점을 배치한 인체 공학적 설계를 통해서 탄성 반발력에 의한 충격 흡수와 추진력을 가지면서도 안정적인 보행 밸런스를 유지할 수 있게 되어 장시간 보행시에도 피로감을 최소화할 수 있다.

더욱이 아치 형의 탄성바를 X형으로 교차 설치함으로써 종래 특허문헌1에 비해 탄성부재의 높이를 낮출 수 있으므로 일반적인 신발창의 높이를 가진 경우에도 적용 가능하여 범용성이 있을 뿐 아니라 힘의 작용 방향이 자유로우므로 방향 전환이 용이하다는 이점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 신발창의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 신발창에서 탄성바를 보인 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 신발창의 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 신발창의 횡단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 신발창을 분해한 상태의 횡단면도이다.
도 6은 일반적인 사람의 족적과 그에 대한 압력 분포 및 이동 경로를 보인 것이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 신발창의 탄성바 배치 형태를 보인 평면도이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 이하에서는 본 발명의 바람직한 형태의 구조를 예시하고 이에 기하여 본 발명을 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 예시된 형태만으로 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위는 예시된 형태의 통상적인 변경이나 균등물 내지 대체물까지 포함한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 신발창의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 신발창에서 탄성바를 보인 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 신발창의 평면도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 신발창의 횡단면도이다.

도 1을 참조하는 바와 같이 통상적인 신발은 신발 하부에 배치된 연질의 미드솔(10)과, 상기 미드솔(10) 하부에 부착된 경질의 아웃솔(30)을 포함한다. 여기서 연질과 경질은 상대적인 개념이다. 즉 미드솔(10)은 충격을 흡수하기 위해 예를 들면 폴리우레탄 발포체와 같이 어느정도 신축성을 가지므로 상기 아웃솔(30)에 비하여 연질의 재료로 제조되고, 반대로 아웃솔(30)은 마모를 줄이기 위해 상기 미드솔(10)에 비하여 어느정도 딱딱한 경질의 재료로 제조된다.

이때 본 발명은 도 1 내지 도 4를 참조하는 바와 같이 탄성바(20)가 상기 미드솔(10) 내부에 배치되는데, 상기 탄성바(20)는 측면 관측상 아치(∩) 형태인 동시에 평면 관측상 X형이며, 복수 개의 X형 탄성바(20)가 상기 미드솔(10) 내부에서 전후로 연속 배치된다.

상기 탄성바(20)는 탄성력이 있는 금속 소재일 수도 있고, 경량화를 위해 합성수지로 성형된 것일 수 있으며, 탄성을 가진 합성수지재의 예로서 굴곡 탄성력이 우수한 PPS(Polyphenylene Sulfide)를 들 수 있으나, 본 발명은 그 재질에 제한이 있는 것은 아니다.

상기 탄성바(20)는 도시한 것과 같이 일자 형태의 제1탄성바(21)와 일자 형태의 제2탄성바(22)를 마련하고, 이들 제1탄성바(21)와 제2탄성바(22)의 각 중간 부분을 상하로 맞대어 X형으로 서로 교차시켜서 이루어진 것일 수 있고, 또한 도시하지는 않았으나 금속재를 X형으로 가공하여 성형하거나 합성수지재를 X형으로 사출하여 성형하는 등, X형이 일체로 이루어진 것일 수 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 신발창을 분해한 상태의 횡단면도이다.

도 5를 참조하는 바와 같이, 상기 미드솔(10) 내부에 탄성바(20)를 내입하기 위해서 상기 미드솔(10)을 하측 미드솔(11)과 상측 미드솔(12)로 분리할 수 있다. 이때 상기 하측 미드솔(11)의 상면은 상기 탄성바(20)의 저면과 대응하여 접하도록 가운데 부분이 볼록한 아치 형태로 되고, 상기 상측 미드솔(12)의 저면은 상기 탄성바(20)의 상면과 대응하여 접하도록 가운데 부분이 오목한 아치 형태로 되며, 도 4와 같이 상기 탄성바(20)가 하측 미드솔(11)과 상측 미드솔(12) 사이에 개재된 상태에서 각 미드솔(11)(12)이 상호 부착된다.

바람직하게는, 도 5와 같이 상기 하측 미드솔(11)의 상면에 상기 탄성바(20)가 안착되는 제1홈(11')이 형성될 수 있고, 또한 상기 상측 미드솔(12)의 저면에 상기 탄성바(20)가 안착되는 제2홈(12')이 형성될 수 있다. 이때 상술한 바와 같이 상기 탄성바(20)가 제1탄성바(21)와 제2탄성바(22)로 이루어진 경우에는, 상기 하측 미드솔(11)의 상면에 제1탄성바(21)가 안착되는 제1홈(11')이 형성되고 상기 상측 미드솔(12)의 하면에는 제2탄성바(22)가 안착되는 제2홈(12')이 형성된다.

도 6은 일반적인 사람의 족적과 그에 대한 압력 분포 및 무게중심의 이동 경로를 보인 것이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 신발창의 탄성바 배치 형태를 보인 평면도이다.

사람이 보행할 때 발바닥이 지면에 닿게 되는데 이때 도 6과 같은 형태의 족적(40)이 형성되며, 통상적으로 인체의 발바닥이 지면과 접촉되는 순서는, 먼저 착지시 뒤꿈치가 지면에 닿게 되고, 이후 지면과 접촉되는 부분이 점차 발가락쪽으로 이동하여 앞꿈치와 발가락이 지면을 차고 나가는 형태의 추진력으로 보행한다.

이 과정에서 족적(40)에 가해지는 압력은 위치별로 상이하며, 도시한 것과 같이 착지시 뒤꿈치 부분의 가운데 부분인 제1중심점(41)에 최대 힘이 가해진다.

이후 무게 중심점이 발가락으로 이동하면서 발바닥의 가운데 부분에서는 약간 바깥쪽으로 치우치며(제2중심점(42)), 전방으로 갈수록 다시 발바닥의 가운데 부분으로 이동한 뒤(제3중심점(43)), 최종적으로 엄지발가락이 위치한 부분인 제4중심점(44)에서 추진력이 발생한다.

이와 같은 형태로 무게 중심점은 이동 경로(45)를 따라 이동하는데, 이러한 특성은 보행 중 발바닥의 압력 분포를 측정하는 족압 분포 측정장치를 이용하여 시뮬레이션이 가능하다.

또한, 족압 분포 측정장치를 통해서 예를 들면 임의로 100명 내지 1000명의 각 발바닥의 압력 분포를 측정하여 이동 경로(45)의 평균값을 산출함으로써 도 6과 같은 이동 경로(45)를 실제 인체의 이동 경로(45)로 결정할 수 있다. 만약 10000명의 족압 분포를 측정한 후 평균 이동 경로(45)를 산출하였다면 이는 인체 보행중 실제의 무게 중심 이동 경로에 더욱 근접할 것이다.

이와 같은 방식으로 보행 중 무게 중심의 이동 경로(45)를 실제의 이동 경로에 근접하게 한 다음, 도 7과 같이 상기 탄성바(20)의 각 교차점(23)이 무게 중심의 이동 경로(45) 상에 위치하게 하면 탄성 반발력을 극대화할 수 있다. 즉 탄성바(20)의 탄성력은 교차점(23)에서 최대이므로 무게 중심의 이동 경로(45)와 탄성바(20)의 교차점(23)을 일치시키면 충격 흡수를 비롯하여 추진력을 향상시키는데 효과적이다.

더욱이 X형 탄성바(20)는 구조적 특성상 탄성 반발력이 작용하는 방향을 수직한 방향에서 임의의 측방향으로 변경 가능하므로, 예를 들어 급격하게 방향을 전환하기 위해 측방향으로 힘을 가하더라도 측면으로의 탄성 작용이 가능하여 방향 전환이 용이하다.

한편, 탄성바(20)의 교차점(23)과 무게 중심의 이동 경로(45)를 서로 일치시키는 것과 함께 탄성바(20)의 설치 위치를 고려하면, 착지시의 제1중심점(41)과 추진시의 제4중심점(44)에서 압력이 가장 크게 작용하므로 각 해당 부분에 탄성바(20)를 설치하는 것이 바람직하며, 이 경우 제1중심점(41)에서의 착지시 충격이 효과적으로 흡수되고, 또한 제4중심점(44)에서의 추진시 효과적으로 추진력이 발생한다.

또한, 탄성바(20)의 교차점(23)은 상기 제1중심점(41)과 제4중심점(44) 사이에 위치한 이동 경로(45) 중에서 적어도 1개소 또는 도시한 바와 같이 2개소 또는 그 이상의 위치에 설치하면 무게 중심이 이동 경로(45)를 따라 이동하는 동안 탄성력이 연속적으로 작용하므로 보행 중의 발바닥의 전후 밸런스를 유지할 수 있다.

상술한 설명은 본 발명의 일 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 실시예들의 구성요소 일부를 변경, 혼합하는 등, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그러한 변형 실시는 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.

10... 미드솔 11... 하측 미드솔 11'... 제1홈
12... 상측 미드솔 12'... 제2홈
20... 탄성바 21... 제1탄성바 22... 제2탄성바
23... 교차점 30... 아웃솔
40... 족적(足跡) 41... 제1중심점 42... 제2중심점
43... 제3중심점 44... 제4중심점 45... 이동경로

Claims (6)

1. 탄성력을 가진 신발창에 있어서,
   신발 하부에 배치된 연질의 미드솔(10)과;
   상기 미드솔 내부에서 전후로 연속 배치되고, 탄성을 가진 아치(∩) 형태의 바가 X형으로 교차 설치된 복수 개의 탄성바(20)와;
   상기 미드솔(10) 하부에 부착된 경질의 아웃솔(30);의 결합을 특징으로 하는 탄성력을 가진 신발창.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 미드솔(10)은 상면이 상기 탄성바의 저면과 접하는 하측 미드솔(11)과, 저면이 상기 탄성바의 상면과 접하는 상측 미드솔(12)로 이루어지고, 상기 탄성바는 하측 미드솔과 상측 미드솔 사이에 개재된 것을 특징으로 하는 탄성력을 가진 신발창.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 하측 미드솔의 상면에 상기 탄성바가 안착되는 제1홈(11')이 형성되거나, 상기 상측 미드솔의 저면에 상기 탄성바가 안착되는 제2홈(12')이 형성된 것을 특징으로 하는 탄성력을 가진 신발창.
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 탄성바는 일자 형태의 제1탄성바(21) 및 제2탄성바(22)로 이루어지고, 상기 제1탄성바와 제2탄성바가 각각 상하에서 교차 설치된 것을 특징으로 하는 탄성력을 가진 신발창.
5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 탄성바의 각 교차점(23)이 보행시 발바닥이 지면과 접촉되는 무게 중심의 이동 경로(45) 상에 위치하는 것을 특징으로 하는 탄성력을 가진 신발창.
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 탄성바의 각 교차점은, 뒤꿈치 부분의 제1중심점과 앞꿈치 부분의 제4중심점에 위치하는 동시에 상기 제1중심점과 제4중심점 사이에 1개 또는 2개 이상 위치하는 것을 특징으로 하는 탄성력을 가진 신발창.

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