KR101279698B1 - 갑피를 가진 신발을 위한 신발창 - Google Patents

Abstract

골프 신발창(10)은 신바닥에 위치된 펌프(42)로부터의 압축된 공기에 의해 작동되는 인입식 플라스틱 스파이크(71)를 가진다. 펌프(42)는 신바닥의 뒷굽에 위치된 블래더(41)에 대해 착용자의 뒷굽의 중량에 의해 작동되며, 체크 밸브(51)는 공압 장치 내에서의 압력을 유지시킨다. 푸시버튼 스위치(58)는 인입된 모드와 돌출된 모드 사이에서 스파이크(71)의 운동을 선택한다.

Description

갑피를 가진 신발을 위한 신발창{SHOE SOLE WITH SELP-PUMPING EXTENDABLE SPIKES}

본 출원은, 2009년 8월 25일에 출원된 출원 제 12/583,670호의 "자체 펌핑식 인입가능한 스파이크를 가진 신발용 신발창"이라는 명칭의 미국 출원을 우선권 주장한다.

일반적으로, 본 발명은 스포츠 신발에 관한 것으로, 특히 인입식 스파이크를 포함한 신발에 관한 것이다.

종종, 스파이크 또는 클리트(cleat)를 포함한 신발은 우수한 풋 트랙션(foot traction)을 요구하는 스포츠의 용도로 착용된다. 예를 들어, 골프 플레이어는 경사지와 젖은 초지 상에서보다 안전하고 보다 안정적으로 서있고 보행하기 위해 스파이크가 장착된 신발을 이용한다.

역사적으로, 골프화는 신바닥 내의 나사산 연결부에 의해 신바닥으로 부착된 작은 금속 스파이크를 가진다. 이러한 스파이크는 내구성이 있으며 우수한 트랙션을 제공하지만 골프 코스의 잔디를 손상시키고 실내 플로어를 긁거나 또는 도려낸다. 일반적으로, 골프 플레이어는 골프 코스와 연관된 오피스 또는 클럽하우스로 들어가기 전 스파이크형 신발을 벗어야 한다. 대부분의 골프 코스는 금속 스파이크의 사용이 제한되거나 심지어 허용되지 않는다.

잔디와 플로어에 대한 손상을 덜어주는 임의의 타입의 골프 스파이크는 단일 또는 다수의 뾰족한 형태의 강성 플라스틱으로 구성된 뭉툭한 스파이크이다. 대부분의 골프 코스는 풀로 덮인 페어웨이와 대부분의 실내에서 이러한 플라스틱 스파이크가 이용될 수 있다.

플라스틱 스파이크는 4가지의 주요한 단점을 가진다. 첫째로, 이러한 플라스틱 스파이크는 그린의 잘 다듬어진 잔디에 손상을 입힐 수 있으며, 심지어 작은 만입부를 형성한다.

둘째로, 몇몇의 표면상에서 플라스틱 스파이크는 통상적인 신발에 비해 더욱 미끄럽다. 예를 들어, 매끄럽거나 젖은 플로어 또는 실외 보행면에서 플라스틱 스파이크로 인해 착용자는 미끄러지고 넘어질 수 있다.

셋째로, 플라스틱 스파이크는 금속 스파이크와 같이 내구성이 없다. 실제 골프 코스의 잔디가 상당히 신속하게 플라스틱 스파이크를 닳게 하지 않을지라도, 예를 들어 콘크리트 보도와 주차장에서 보행함에 따라 플라스틱 스파이크의 수명이 상당히 단축된다.

넷째로, 플라스틱 스파이크는 지면과의 우수한 트랙션을 제공하기 위한 능력을 감소시키는 잔디와 진흙이 쌓인다.

필요 시에만 스파이크를 돌출시키기 위한 메커니즘을 포함함으로써 골프용 비-손상식 신발을 제공하는 시도가 되어져 왔다. 이러한 메커니즘은 손으로 크랭크회전시키거나 또는 하나 또는 이보다 많은 레버를 이용하여 이동시키는 클리트를 포함한다. 이러한 인입식 스파이크는 자체적인 특정의 문제점을 가지는 것으로 알려졌다. 예를 들어, 이러한 메커니즘은 진흙 또는 녹(rust)에 의해 제 기능을 못하는 것으로 알려졌다. 이러한 메커니즘은 스파이크를 안전하게 인입시키거나 돌출시키기 위해 앉아야 하기 때문에 조작하기가 어렵다. 이동 부분으로 유입되는 필연적인 진흙과 잔디는 메커니즘의 실질적인 수명을 단축시키고 마모와 부식을 야기시킨다. 기계적 메커니즘은 신발의 중량을 증가시키며 신바닥의 유연성을 감소시킨다. 따라서, 보다 우수한 신발을 제조하려는 시도에도 불구하고 골프 플레이어는 신발과 관련된 상당한 불편함을 가진다.

필요 시 종래의 골프 스파이크의 단점을 갖지 않고 트랙션을 제공하는 신발이 필요하다. 골프 그린 또는 그 외의 다른 양질의 잔디에 손상을 입히지 않아야 한다. 클럽하우스 또는 그 외의 다른 빌딩 내에서 착용할 수 있는 골프화가 요구되고, 과도한 마모 없이 주차장을 가로지르고 통로에서 보행할 수 있는 것이 요구된다. 모든 육로에서 보행하기에 안전한 내구성 있는 스파이크 형태의 신발이 요구된다.

인입형 스파이크의 경우, 사용자가 앉거나 또는 과도하게 게임을 지연시키지 않도록 용이하게 조작하기에 충분한 신발이 요구된다. 바람직하게, 이러한 신발은 착용자가 소모 부분을 교체하거나 또는 보조 설비를 장착할 필요가 없으며 자체 수용식인 것이 선호된다.

본 발명은 필요 시 용이하게 돌출가능하며 필요하지 않을 때 인입될 수 있는 플라스틱 스파이크 조립체를 포함한, 골프 또는 그 외의 다른 스포츠용 신발의 신발창에 관한 것이다. 스파이크 조립체는, 착용자의 자체 운동에 의해 형성되는 공기 압력에 의해 작동된다. 스파이크 조립체를 돌출시키거나 인입시키기 위한 선택 메커니즘(selection mechanism)은, 한 번의 클릭으로 조작될 수 있는 스위치이다.

신발창은, 착용자의 보행 운동에 의해 동력이 공급되는(power), 공기를 리저버에 선택적으로 압축하는 통합 펌프를 포함한다. 상기 압축공기의 리저버로부터 공급되는 공기가, 스파이크 조립체상에 하향력(downward force)을 가하는 팽창 챔버(chamber)를 팽창시킨다. 공기압력은 체크 밸브에 의해 유지된다. 스파이크 조립체는 밑창 내의 구멍으로부터 돌출되고 다음에 공기압력이 방출될 때 인입된다. 진흙과 잔디는, 스파이크가 인입됨에 따라 스파이크 조립체로부터 제거된다.

팽창 챔버는, 중창과 밑창 사이에 부착되고 내구성을 가진 탄성 합성 고무의 얇은 팽창 멤브레인으로 형성된다. 팽창 멤브레인의 운동 부분은 상보적인 형태로 형성된 구멍 내의 피스톤과 같이 이동하고 강성을 가진 페룰에 부착된다. 상기 구멍의 벽은, 재료의 과도한 비틀림이 야기되지 않아서 응력으로부터 고무가 파괴되는 것이 방지되도록 팽창 멤브레인을 지지한다.

팽창 부재는, 상부를 향하는 위치로 편향된다. 스위치를 눌러서 공기 압력이 방출될 때, 팽창 부재와 부착된 스파이크 조립체는 신바닥몸체 속으로 인입된다.

밸브를 포함한 신발창의 모든 부품들은, 윤활제의 필요성 및 부식을 방지하기 위해 합성 폴리머 재료로부터 제조될 수 있다. 압축공기의 리저버 및 압축가능한 블래더로 구성된 펌프 수단은 탄성 고무로 제조된다. 압축공기의 리저버와 블래더는, 착용자에 대해 불편함을 야기하지 않고 신발창에 따라 구부러지도록 설계된다. 신발창의 내구성과 신뢰성을 위한 모든 재료가 선택될 수 있다.

도 1은, 본 발명을 따르는 신발창의 전개된 측면 투시도.
도 2는, 공압 조립체를 구성하는 대부분의 부품들이 제 위치에 배열되고 도 1에 도시된 신발창의 밑창 부분을 도시한 상면 투시도.
도 3A 및 도 3B는, 팽창 챔버와 스파이크 조립체가 인입된 위치와 돌출된 위치에 있는 제 1 실시예를 도 5A 및 도 5B의 선 3-3을 따라 절단한 횡단면도.
도 4는, 도 1의 스파이크 조립체를 확대 도시한 투시도.
도 5A 및 도 5B는, 각각 인입된 위치와 돌출된 위치에 있는 도 1의 신발창을 도시한 상측, 측면 투시도 및 부분적인 단면도.
도 6은, 도 1에 도시된 신발창의 중창 부분을 도시한 하측 투시도.

본 발명은, 필요에 따라 돌출되거나(extend) 또는 인입될 수 있는(retract) 클리트(cleat) 또는 스파이크(spike)를 포함한 신발(shoe)을 제조하기 위하여 다양한 스타일의 갑피(shoe upper)(도시되지 않음)에 부착될 수 있는 신발창(sole assembly, 10)에 관한 것이다.

도 1은, 본 발명을 따르는 신발창(10)의 전개된 측면 투시도이다. 일반적으로, 신발창(10)은 갑피에 부착되는 중창(midsole, 20), 내구성 있는 보행면을 제공하기 위한 밑창(outsole, 90), 밑창(90)의 바닥으로부터 선택적으로 돌출하는 스파이크 조립체(70) 및 공기와 같은 압축된 가스를 이용하여 스파이크 조립체(70)의 운동을 돕는 공압 장치(pneumatic system, 40)을 포함한다.

밑창(90)은, 발의 앞 부분을 지탱하기 위한 전방 부분(91), 발 뒤꿈치를 지탱하기 위한 후방 부분(92) 및 발(foot)의 아치(arch)를 지탱하기 위한 아치 부분(arch portion, 93)을 포함한다. 일반적으로, 특히 내구성 재료로 구성된 뒷굽(shoe heel, 95)은 후방 부분(92)의 바닥에 부착된다. 착용자가 보행할 때, 상기 뒷굽(95)이 부착됨에 따라 뒷굽(95)과 전방 부분(91)이 지면과 접촉하고, 아치 부분(93)은 지면과 접촉하지 않거나 또는 상당한 중량을 지탱하지 않는다.

바람직하게 밑창(90)은, 공압 장치(40)의 부품들을 수용하기 위해 밑창의 상측 표면에 얕은 컷 아웃(cut-out)을 포함한다. 복수 개의 구멍(94)들이 상측 표면으로부터 바닥 표면까지 밑창(90)을 관통한다. 구멍(94)은 이와 같은 방식으로 뒷굽(95)을 관통한다. 상기 공압 장치(40)는, 뒷굽(95)을 통해 스파이크 조립체(70)의 운동을 형성하는 뒷굽의 공압 보조장치(heel pneumatic subsystem, 43)를 추가로 포함한다.

종래 기술에 공지된 접착제에 의해 상기 중창(20)과 밑창(90)은 중창과 밑창사이에 끼워진 팽창 멤브레인(plenum membrane, 30)과 부착된다. 중창(20), 밑창(90) 및 팽창 멤브레인(30)은 서로 부착 시 신바닥 몸체(sole body, 15)를 형성한다. 팽창 멤브레인(30)은, 니트릴(nitrile), 비톤(Viton), 실리콘 고무 또는 다른 적합한 재료와 같은 강력한 탄성 재료의 시트이다. 상기 팽창 멤브레인(30)은, 몰딩 공정에 의해 내부에 형성된 복수의 팽창 부재(33)를 포함한다. 팽창 멤브레인(30)은 밑창(90)의 전방 부분(91)과 중창(20) 사이에 끼워지는 전방 팽창 멤브레인(31) 또는 뒷굽(95)과 밑창(90)의 후방 부분 사이에 끼워지는 힐 멤브레인(heel membrane, 32)일 수 있다.

신발창(10)은 페룰(ferrule, 80) 및 트랙션(traction)을 제공하기 위한 스파이크 바디(71)로 구성된 복수의 스파이크 조립체(70)를 추가로 포함하고, 상기 스파이크 조립체는 인입된 위치와 돌출된 위치사이에서 스파이크 바디(spike body, 71)를 이동시키기 위한 스러스트 베어링(thrust bearing)으로 이해될 수 있다.

도 2는, 각각의 컷아웃 내에 장착되고 공압 장치(40)를 구성하는 다수의 부품들을 포함한 밑창(90)의 상측 투시도이다. 상기 공압 장치(40)는, 압축된 가스가 필요에 따라 대기로 방출되거나 또는 스파이크 조립체(70)로 안내될 수 있도록 부품들을 연결하는 튜빙(tubing, 60)의 섹션, 스위치 밸브(55) 및 스파이크 조립체를 작동시키기 위한 압축된 공기를 공급하는 펌프 수단(42)을 포함한다.

펌프 수단(42)은, 인입된 위치로부터 돌출된 위치까지 스파이크 조립체(70)를 이동시키는 압축 공기를 제공한다. 본 명세서에 기술되고 도시된 선호되는 실시예에서, 펌프 수단은 압축가능한 중공(hollow)의 블래더(bladder, 41), 튜빙(60)에 의해 연결되듯이 블래더(41)와 공기로 연통되는 압축 공기의 리저버(45) 및 공압 장치(40)내에서 선택된 값의 기압을 유지시키기 위한 2개의 체크 밸브(51A, 51B)로 구성된다. 보행 중 착용자의 체중에 의해 블래더(41)가 압축됨에 따라, 공기는 각각의 걸음(step)에 따라 압력이 형성되는 리저버(45)로 가압된다.

착용자의 보행 운동을 통해 압축 공기를 제공하기 위한 그 외의 다른 수단은, 착용자가 우선 뒷굽(95)으로 밟음에 따라 후방으로부터 전방으로 점진적으로 압축되고 다음에 체중이 전방 부분(91)을 향해 전달되도록 신바닥 몸체(15) 내에서 구불구불한 형태로 배열된 가요성 중공 파이프이며 도시되지 않는다.

블래더(41)는 팽창된 위치에서 탄성 바이어스(resilient bias)를 가진다. 블래더(41)는 착용자의 하향 걸음(downward step)의 중량에 의해 압축되며, 블래더(41) 내부의 공기는 리저버(45)로 가압된다. 착용자가 전방을 향해 보행하고 블래더(41) 위로부터 체중을 들어올림에 따라 블래더(41)는 팽창된 위치로 복귀되고 유입 튜브(63)를 통해 공기가 추가로 흡인된다(draw).

블래더(41)는 비록 설계 세부사항에 따라 변화될 수 있지만 착용자의 뒤꿈치의 바닥의 윤곽과 일치되도록 가장 효율적으로 형태가 형성된다. 리저버(45)는 블래더(41)와 동일한 형태로 형성되거나 신발창(10) 내에 끼워맞춤되고 효과적인 조작을 위해 선택된 그 외의 다른 형태로 형성될 수 있다. 본 도면에 도시된 선호되는 실시예에서, 리저버(45)는 서로 연결된 한 쌍의 신장된 튜브와 같이 도시된다. 리저버(45)를 2 개의 신장된 절반부(elongate half)로 분리하는 목적은, 보행에 방해되지 않도록 착용자의 발에 따라 구부러지는 형태를 제공하는 데 있다.

밑창(90)의 전방 부분(91)에 배열된 복수의 구멍(94)은, 하부로부터 스파이크 바디(71) 및 상부로부터 페룰(80) 및 팽창 부재(33)를 수용하는 형태를 가진다. 본 명세서에 설명되고 도시된 선호되는 실시예에서, 상기 팽창 부재(33)는 팽창 멤브레인(30)의 일부분이며, 상기 팽창 부재(33)는 몰딩공정 동안 상향으로 편향되고 돔(dome) 형상을 가진다. 팽창 부재(33)의 복합적인 형태는, 도 3에 관한 하기 설명으로부터 보다 명확하게 이해될 수 있다.

도 4는 스파이크 조립체(70)의 하측 투시도이다. 스파이크 조립체(70)는, 스파이크 바디(71) 및 페룰(80)을 포함한다. 스파이크 바디(17)는, 나사산 커넥터(threaded connector, 74)를 포함하고, 페룰(80)은 나사산 커넥터(74)를 수용하기 위한 나사산 홀(81)을 포함한다. 페룰(80)은 상측 표면(82)을 가진다.

스파이크 바디(71)는, 트랙션을 증가시키고 지면과 접촉하기 위한 스파이크 팁(tip, 76)을 포함하는 스파이크 샤프트(spike shaft, 75) 및 플랜지(72)를 추가적으로 포함한다. 플랜지(72)는 스파이크 팁(76)이 손상될 때, 스파이크 바디(71)를 교체하기 위하여 페룰(80)로부터 그리고 페룰(80)로 스파이크 바디(71)를 연결하거나 분리하기 위한 뾰족한 공구(pronged tool)(도시되지 않음)를 수용하는 복수의 맞물림 홀(engagement hole, 73)을 포함한다.

각각의 팽창 부재(33)는 하나의 페룰(80)의 상측 표면(82)으로 부착된다. 이는 접착에 의해 수행될 수 있다. 가장 선호되는 실시예에서, 팽창 부재(33)는 힐 멤브레인(32)과 전방 팽창 멤브레인(31)의 형태로 적합한 재료를 몰딩함으로써 형성된다. 게다가, 공지된 바와 같이 공동 몰딩(co-molding)의 공정에 의해 페룰(80)을 팽창 부재(33)에 부착시키는 것이 가장 선호된다. 즉, 적합한 개수의 페룰(80)이 준비된 몰드에 배열되고 다음에 전방 팽창 멤브레인(31) 및 힐 멤브레인(32)을 형성하기 위하여 고무 재료가 상기 몰드에 가압되며, 하나의 팽창 부재(33) 아래에서 각각의 페룰(80)이 상기 전방 팽창 멤브레인(31)과 힐 멤브레인(32)내에 강하게 매립된다.

선택적으로, 팽창 부재(33)는 서로 연결되지 않은 개별 유닛일 수 있다. 종래 기술의 당업자는, 팽창 부재(33)가 본 명세서에 기술되고 도시된 형태 이외의 다양한 형태를 가질 수 있다는 것을 안다.

도 5A 및 도 5B는, 각각 인입된 위치와 돌출된 위치에 있고 도 1에 도시된 신발창을 부분적으로 절단한 상면 및 측면 투시도이다. 도 6은, 도 1에 도시된 신발창의 중창 부분을 도시한 하측 투시도이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 중창(20)의 바닥 면은 밑창(90) 내에서 구멍(94)의 위치를 반영하는 컷 아웃(cutout, 24)을 포함한다. 그러나, 상기 컷 아웃(24)은 릴리프 컷 아웃(relief cutout)이며 중창(20)을 통과하지 않는다. 상기 컷 아웃(24)들은 공기 채널(22)에 의해 일렬로 연결된다. 상기 공기 채널(22)은, 도 2에 도시된 것처럼 공급 튜브(62)의 배출부와 정렬되도록 배치된다.

밑창(90), 팽창 멤브레인(30) 및 중창(20)이 부착될 때, 공기 채널(22)은 압축된 공기를 전방 멤브레인(31)의 모든 팽창 부재(33)로 공급하기 위해 공급 튜브(62)와 함께 작동한다. 압축 공기가 공기 채널(22)을 통과한 뒤, 압축 공기는 힐 튜브(64)로 유입되고, 힐 멤브레인(32)의 팽창 부재(33)를 작동시키기 위해 보어홀(96)을 통해 하측을 향해 안내된다.

도 3A 및 도 3B를 참고할 때, 팽창 챔버(34)의 팽창에 의해 스파이크 조립체(70)는 인입된 위치(도 3A)로부터 돌출된 위치(도 3B)로 이동된다. 도 3A에서, 팽창 챔버(34)는 인입된 위치에 배열되며, 팽창 부재(33)와 페룰(80)은 컷 아웃(24) 내에 전체적으로 거의 인입되며, 스파이크 팁(76)은 밑창(9)의 바닥 표면 아래로 거의 돌출되지 않는다.

도 3B에서, 팽창 챔버(34)는 공기 채널(22)을 통해 압축된 공기가 유입됨에 따라 팽창된 위치에 있다. 공기채널(22)의 단부가 팽창 챔버(34)의 후방에 도시된다. 팽창 챔버(34)는 측벽의 상측 부분과 상측 벽을 형성하는 컷아웃(24) 및 측벽의 바닥 부분과 바닥 벽을 형성하는 팽창 부재(33)에 의해 형성된다. 상기 컷아웃(24)은 상대적으로 강성을 가지고 압축 공기의 유입에 의해 영향을 받지 않는다. 상기 팽창 부재(33)는 탄성을 가지며 이동할 수 있다. 팽창 챔버 내부의 압력이 일반적으로 대략 5 내지 45 psi의 설계값을 초과할 때 팽창 챔버는 하측을 향해 뒤집힌다(evert). 도 3B를 참고할 때, 팽창 부재(33)가 하향으로 가압될 때, 전체 스파이크 샤프트(75)가 밑창(90)의 바닥 아래로 돌출되는 돌출된 위치를 향해 상기 팽창 부재는 스파이크 조립체(70)를 가압한다.

도 3A에서, 인입된 위치에 있는 팽창 부재(33)는 팽창 멤브레인(30)의 돔 형상부분으로 도시되고, 스파이크 조립체(70)는 상측을 향해 편향된 돔 형상부분의 하부에 부착된다. 도 3B에서, 상기 팽창 부재(33)는 펌프 수단(42)과 연결된 튜빙(60)을 통해 팽창 멤브레인(30)과 중창(20) 사이에 유입된 공기 또는 압축 가스의 압력에 의해 외부로 뒤집힌 위치로 이동한다. 도 5B 및 도 3B의 뒤집힌 위치에서, 공동이 형성되고, 펌프 수단(42)으로부터 공급된 압축 공기가 채워짐으로써 팽창된 위치에 상기 공동이 유지된다.

상기 팽창 부재(33)는 상기 페룰(80) 주위에 타이트하게 끼워맞춤되고, 상기 팽창 부재(33)는 팽창 부재의 인입된 위치로부터 뒤집힌 위치로 이동할 때 상기 스파이크 조립체(70)가 상대적으로 긴 하향운동을 하도록 팽창 부재(33)의 볼록한 돔(dome) 형상은 변형될 수 있다. 팽창 부재(33)의 일부분이 상당하게 연신(stretching)되지 않고도 상기 팽창 부재(33)는 인입된 위치로부터 돌출된 위치로 튀어오른다("pop"). 팽창 부재(33)의 뒤집힌 위치에서, 팽창부재(33)의 초과팽창(over-expansion)을 방지하기 위해 팽창 부재(33)의 벽들은 강성의 페룰(80) 및 구멍(94)에 형성된 벽에 의해 지지된다. 상당한 내구성 및 강성을 가진 스파이크 조립체(70)의 운동기구(movement mechanism)를 제공하기 위해 페룰(80)과 구멍(94)의 지지기능 및 팽창 부재(33)의 형상이 함께 이용된다.

도 3A 및 도 3B를 참고할 때, 중창(20)은 팽창 부재(33)가 뒤집힐 때 팽창 챔버(34)의 부피의 일부분을 형성하고, 인입된 위치에서 각각의 팽창 부재(33)를 수용하기 위한 컷아웃(24)을 포함한다. 이는 본 발명의 선호되는 실시예이지만 대안의 설계가 가능하며, 이는 종래 기술의 당업자에게 자명하다.

신발창(10)을 조립하기 위하여, 중창(20)은 공지된 바와 같이 적합한 갑피(shoe upper)(도시되지 않음)에 부착된다. 갑피는, 골프 또는 축구를 포함한 스포츠를 수행하는 동안 착용하기에 적합한 종류이거나 눈 또는 얼음위를 보행하거나 푸석푸석한 흙 또는 진흙 위에서 하이킹을 하기 위해 착용하는 종류일 수 있다.

부착된 페룰(80)을 포함한 전방 팽창 멤브레인(31)은 페룰(80)이 각각 구멍(94) 내부로 삽입되도록 밑창(90)의 전방 부분(91)에 배치된다. 공압 장치(40)를 구성하는 부품들이 밑창(90) 내의 컷 아웃내에 배열된다. 상기 부품들을 연결하기 위해 내구성 합성 고무로 제조된 가요성 튜빙과 같은 튜빙(60)의 섹션들이 이용된다. 상기 튜빙(60)은, 배출튜브(61), 공급 튜브(62), 유입튜브(63) 및 힐 튜브(heel tube, 64)를 포함한다.

공급 튜브(62)는, 스위치 밸브(55)에 의해 팽창 부재(33)들을 펌프 수단(42)과 일렬로 연결한다. 도 6에 도시된 것처럼 팽창 부재들은, 튜빙(60)의 작은 섹션에 의해 서로 연결되거나 중창(20)의 하측 표면에 절단된 공기채널(22)에 의해 서로 연결될 수 있다. 힐 튜브(64)는, 압축 가스를 공압 보조장치(43)로 공급하기 위해 보어홀(96)을 통해 밑창(90)을 통과한다. 일반적으로, 각각의 아치 부분(93)이 착용자의 상당한 체중을 지탱하지 못하기 때문에, 스파이크 조립체(70)는 오직 신발창의 전방부분(91) 및 뒷굽 부분 내에 배열된다.

공압 장치(40)의 상측 부분이 밑창(90)의 상측 표면상에 조립된 후에, 힐 튜브(64)가 보어홀(96)에 삽입되고, 중창(20)과 밑창(90)은 이들사이에서 팽창 멤브레인(30)과 함께 부착된다. 일반적으로, 적합한 접착제가, 중창(20)의 바닥의 상보적인 표면과 밑창(90)의 컷아웃 없는 평평한 상측 표면 위에 분포된다. 다음에, 밑창(90), 중창(20) 및 팽창 멤브레인(30)들사이에 가스가 새지않는 결합을 형성하기 위하여, 중창(20)과 밑창(90)은 선택적으로 몰드 내에서 서로 압축된다.

유사하게, 공압 보조장치(43)는, 밑창(90)의 바닥에 조립되며, 밑창(90)과 뒷굽(95)은 이들 사이에 삽입된 힐 멤브레인(32)과 함께 접합된다. 뒷굽(95) 내에 위치된 스파이크 조립체(70)를 작동시키기 위해 힐 튜브(64)는 팽창 부재(33)들을 펌프 수단(42)과 일렬로 연결한다.

접착제에 의해 공기 채널(22)이 부분적으로 차단될 경우 공기채널이 효과적으로 작동되지 않기 때문에, 중창(20)과 밑창(90) 사이에 그리고 밑창(90)과 뒷굽(95) 사이에 제공되는 접착제는 정확히 측정되고 배치된다. 이는 사전형성된 고상 접착제의 시트를 이용하거나, 접착제를 프린팅한 스크린을 이용하거나 오프셋 프린팅에 의해, 장치 제어식 시린지 디스펜싱(machine-controlled syringe dispensing)에 의해 또는 종래 기술에 공지된 유사한 기술에 의해 수행될 수 있다.

최종적으로, 스파이크 바디(71)는 나사산 홀(81) 내부로 나사고정됨으로써 페룰(80)로 연결된다. 선택적으로, 맞물림 홀(73) 내부로 끼워맞춤되기에 적합한 프롱(prong)을 포함하는 공구(도시되지 않음)는 스파이크 바디(71)를 회전시키는데 이용될 수 있다.

신발의 착용자가 보행함에 따라, 블래더(41)는 선택적으로 압축되거나 이완된다(release). 상기 블래더(41)가 이완될 때, 블래더(41)는 체크 밸브(51A)와 유입 튜브(63)를 통해 공기를 흡입하여 고유의 팽창된 상태로 충진된다. 상기 블래더(41)가 압축될 때, 공기가 유입 튜브(63)를 통해 회수되는 것이 체크 밸브(51A)에 의해 방지되며, 체크 밸브(51B)에 의해 공기는 블래더(41)로부터 압축공기의 리저버(45) 내부로 가압된다.

다음에, 공기는, 푸시버튼(58)과 같은 스위치 또는 토글 스위치, 로켓 스위치 또는 그 외의 적합한 스위치 수단을 포함하는 스위치 밸브(55)로 흐른다. 착용자에 의해 푸시버튼(58)을 이용하여 스위치 밸브(55)가 선택되며, 상기 스위치 밸브는 리저버(45)로부터 수용된 공기를 공급 튜브(62) 또는 배출 튜브(61)로 안내할 수 있는 2 방향 밸브이다.

"이완(relief)" 모드가 선택되면, 소량의 공기가 유입 튜브(63)로 흡입되고 각 걸음(step)에 따라 배출 튜브(61)로부터 배출된다. 순환하는 상기 공기의 압력은, 착용자의 체중에 대해 스파이크 팁(76)을 돌출시키고 팽창 부재(33)를 뒤집기에 충분하지 못하다.

착용 중 스파이크 조립체(70)를 작동시켜 신발의 트랙션을 증가시키도록 스위치 밸브(55)는 공압 장치(40) 내에 압력을 유지하도록 설정된다. 푸시버튼(58)은 손을 이용하거나, 골프 클럽 또는 하이킹 스틱을 이용하여 누르거나(tapping) 또는 그 외의 다른 신발의 스위치에 대해 하나의 신발의 뒷굽을 누름으로써 조작될 수 있다. 스위치 밸브(55)를 "압력" 모드로부터 이완 모드로 전환하거나 역으로 가변시키기 위해 오직 한 번의 클릭이 요구된다.

스위치 밸브(55)가 압력 모드에 있을 때, 리저버(45)로부터 공급된 압축공기는 팽창 부재(33)를 압축시키기 위해 공급 튜브(62)로 안내된다. 압력은 즉시 팽창 부재(33)를 뒤집기에 충분하고, 밑창(90) 하부에서 스파이크 팁(76)을 돌출시킨다. 리저버(45)내에 수용된 압력이 불충분하면, 펌프 수단(42)은 착용자가 몇 걸음 보행함으로써 필요한 추가 압력을 증가시킨다. 스위치 밸브(55)는 공압 장치(40)를 폐쇄된 상태로 유지시키며 스파이크 팁(76)은 돌출된 상태로 유지되고 착용자의 체중을 지탱한다.

체크 밸브(51A,51B)는, 압력 모드가 선택될 때 미리 정해진 압력으로 공압 장치(40)을 유지시킨다. 체크 밸브(51A,51B)는, 목표 압력에 도달할 때까지 압축된 공기의 역류(backflow)를 방지한다. 다음에, 체크 밸브(51A,51B)는 보행 중 신발창(10)에 적합한 유연성과 연성을 유지시키고 공압 장치(40)에 대한 바람직하지 않은 응력 발생을 방지하기 위해 초과 공기를 배출할 수 있다.

본 발명의 신발창(10)을 포함한 신발의 용도에 따라, 밑창(90)의 바닥 표면은 일반적으로 평평하다. 이 경우, 스파이크 팁(76)이 밑창(90)의 바닥 표면과 동일평면에 형성되거나 밑창(90)의 바닥 위에서 다소 오므라들도록 스파이크 바디(71)의 치수가 형성되는 것이 바람직하다.

선택적으로, 밑창(90)은 리플(ripple), 리지(ridge) 또는 그 외의 다른 텍스처 패턴(texture pattern)과 같은 영구적 스레드 특징들을 가질 수 있다. 이 경우, 스파이크 바디(71)는 스파이크 팁(76)이 오므라든 위치에서 밑창(90)으로부터 약간 돌출할 정도로 오므라들 수 있다. 다양한 설계 선택이 본 발명의 장점을 가지며 제공될 수 있다.

본 발명의 특정 실시예가 기술되고 도시될지라도, 다양한 변형이 본 발명의 장점을 저하시키지 않고 본 명세서에서 부분들의 형태, 조성, 구조 및 배열에 따라 구현될 수 있다. 따라서, 본 명세서에서의 모든 특징들은 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니고 설명을 위한 것이며, 첨부된 청구범위는 본 발명의 사상 및 범위내에서 변형예를 포함할 수 있다.

10: 신발창 42: 펌프 수단
41: 블래더 51A,51B: 체크밸브
58: 푸시버튼 71: 스파이크 바디

Claims (9)

1. 갑피를 가진 신발을 위한 신발창(10)에 있어서,
   신바닥 몸체(15)를 포함하고, 상기 신바닥 몸체(15)는 상기 신발의 갑피에 부착되고 컷 아웃(24)들을 가진 중창(20) 및, 가변 트랙션을 가진 보행면을 제공하기 위해 상기 중창(20)의 하부에 부착되는 밑창(90)을 포함하며, 상기 밑창(90)은 상기 밑창(90)을 관통하는 복수 개의 구멍(94)들을 포함하고,
   복수 개의 스파이크 조립체(70)들을 포함하며, 각각의 스파이크 조립체(70)는 스파이크 조립체(70)가 상기 신바닥 몸체(15)속에 배열되는 인입된 위치 및 상기 밑창(90)이 지면에 대해 트랙션을 증가시키기 위해 상기 스파이크 조립체(70)의 일부분이 밑창의 구멍(94)으로부터 돌출하는 돌출된 위치사이에서 운동하고,
   상기 복수 개의 스파이크 조립체(70)들을 인입된 위치로부터 돌출된 위치로 선택적으로 이동시키기 위해 가압된 공기를 제공하는 공압장치(40)를 포함하며, 상기 공압장치(40)는
   상기 스파이크 조립체(70)들의 인입된 위치를 선택하기 위한 제 1 위치 및 상기 스파이크 조립체(70)들의 돌출된 위치를 선택하기 위한 제 2 위치사이에서 이동할 수 있는 스위치 수단을 포함하고, 상기 스위치 수단이 제 2 위치에 배열될 때 상기 스파이크 조립체(70)들을 인입된 위치로부터 돌출된 위치로 이동시키는 가압된 공기를 제공하기 위해 신발 착용자의 보행에 의해 동력이 제공되는 펌프 수단(42)을 포함하는 것을 특징으로 하는 갑피를 가진 신발을 위한 신발창.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 펌프 수단(42)은
   대기의 공기를 압축하고 저장하기 위해 착용자의 보행에 의해 동력이 제공되는 블래더(41) 및 리저버(45)를 포함하고,
   상기 블래더(41)로부터 상기 스파이크 조립체(70)들로 압축 공기를 전달하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 갑피를 가진 신발을 위한 신발창.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 블래더(41)는 대기 공기를 공급하기 위한 유입튜브 및 압축 공기를 공급하기 위한 유출구를 가지고,
   압축공기가 상기 스파이크 조립체(70)들로부터 상기 블래더(41)로 귀환하는 것을 방지하기 위해 상기 블래더(41)와 스파이크 조립체(70)사이에 연결되는 체크밸브(51B), 및
   압축 공기가 상기 블래더(41)로부터 대기로 귀환하는 것을 방지하기 위해, 대기 공기를 위한 유입튜브(63)와 상기 블래더(41)사이에 연결되는 체크밸브(51A)를 포함하는 것을 특징으로 하는 갑피를 가진 신발을 위한 신발창.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 공압 장치(40)는, 상기 중창(20)과 밑창(90)사이에 부착된 탄성의 팽창 멤브레인(30)을 포함하고, 상기 팽창 멤브레인(30)은 밑창(90)의 전방 부분(91)과 중창(20) 사이에 부착되는 전방 팽창 멤브레인(31) 또는 뒷굽(95)과 밑창(90)의 후방 부분 사이에 부착되는 힐 멤브레인(32)이며, 상기 밑창(90)의 상기 구멍(94)들 위에 배열된 상기 팽창 멤브레인(30)의 복수 개의 팽창부재(33)들은 상기 펌프수단(42)에 의해 공급된 압축 공기가 작용할 때 상기 구멍(94)속으로 하향으로 팽창하며, 상기 팽창부재(33)들이 팽창할 때 상기 스파이크 조립체(70)를 인입된 위치로부터 돌출된 위치로 이동시키기 위해 상기 팽창 멤브레인(30)의 팽창부재(33)들은 상기 스파이크 조립체(70)에 대해 하향 하중을 가하며, 상기 중창(20)의 컷아웃(24)과 상기 팽창부재(33)에 의해 팽창챔버(34)가 형성되는 것을 특징으로 하는 갑피를 가진 신발을 위한 신발창.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 공압장치(40)는, 상기 중창(20)과 상기 밑창(90)사이에 배열되고 상기 펌프 수단(42)과 공기 연통된 복수 개의 팽창 부재(33)들을 추가로 포함하고, 팽창 멤브레인(30)의 일부분을 형성하는 상기 팽창 부재(33)는 몰딩공정 동안 상향으로 편향되고 돔(dome) 형상을 가지며, 상기 팽창 부재(33)는 상기 스파이크 조립체(70)상에 조립되어, 상기 스파이크 조립체(70)가 인입된 위치와 돌출된 위치사이에서 이동하도록 각각의 상기 팽창 부재(33)는 수축된 위치로부터 압축 공기의 작용에 의해 형성되는 뒤집힌 위치로 이동하는 것을 특징으로 하는 갑피를 가진 신발을 위한 신발창.
6. 갑피를 가진 신발을 위한 신발창에 있어서, 상기 신발창은
   선택적으로 가변되는 트랙션을 보행표면에 제공하기 위해 신발의 갑피에 부착되는 신바닥 몸체(15)를 포함하고, 상기 신바닥 몸체(15)는 상기 신바닥 몸체(15)속에 형성된 복수 개의 구멍(94)들을 포함하며,
   상기 구멍(94)들속에 배열된 복수 개의 스파이크 조립체(70)들을 포함하고, 상기 스파이크 조립체(70)는 보행 트랙션을 증가시키기 위한 스파이크 팁(76)을 포함하며, 각각의 스파이크 조립체(70)가 상기 신바닥 몸체(15)속에 배열되는 인입된 위치 및 증가된 트랙션을 제공하기 위해 상기 스파이크 팁(76)이 상기 신바닥 몸체(15)아래로 연장되는 돌출된 위치를 가지도록 상기 스파이크 조립체(70)가 상기 구멍(94)속에 배열되고, 신발 착용자의 보행운동에 의해 상기 스파이크 조립체(70)가 스파이크 조립체의 인입된 위치와 돌출된 위치사이에서 이동하는 것을 특징으로 하는 갑피를 가진 신발을 위한 신발창.
7. 삭제
8. 제 6 항에 있어서, 상기 신발창(10)은 상기 신바닥 몸체(15)내부에 배열된 복수 개의 팽창 챔버(34)들을 추가로 포함하고, 상기 스파이크 조립체(70)를 스파이크 조립체의 인입된 위치로부터 돌출된 위치로 이동시키기 위해 상기 팽창 챔버(34)는 압축된 공기에 의해 팽창하여 상기 스파이크 조립체(70)를 하향으로 가압하며, 상기 압축된 공기는 신발 착용자의 보행운동에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 갑피를 가진 신발을 위한 신발창.
9. 제 8 항에 있어서, 상기 신발창(10)은 상기 팽창 챔버(34)들을 팽창시키기 위한 압축 공기를 형성하는 펌프 수단(42)을 추가로 포함하고, 상기 펌프 수단(42)은 신발 착용자의 걸음(footstep)에 의해 교대로 압축되고 이완되는 블래더(41), 상기 압축 공기의 압력을 조절하기 위한 밸브 수단, 대기 공기가 상기 블래더(41)속으로 유동하기 위한 유입튜브(63) 및 상기 블래더(41)로부터 상기 팽창챔버(34)들로 압축 공기를 공급하기 위해 상기 팽창 챔버(34)와 연통하는 유출구를 포함하는 것을 특징으로 하는 갑피를 가진 신발을 위한 신발창.

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