KR101353391B1 - 기능성 맞춤형 신발창 - Google Patents

Abstract

본 발명은 본 발명은 기능성 맞춤형 신발창에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 중창(mid sole)과 겉창(outsole)을 포함하여 구성되는 신발창(unit sole)에 있어서, 신축성 소재로 이루어진 가변형 탄성 프레임을 신발창의 바닥 면에서 측면까지 일체형으로 배치하여 형성시킴으로써, 보행 중 발의 근골격계 변화에 따라 변하는 발 크기의 변화에 대응하여 신발창의 크기가 변형될 수 있도록 하고, 이로 인해 발의 밸런스를 유지시켜 착화감이 뛰어나도록 하며, 아울러, 상기와 같이, 신발창에 신축성 소재로 이루어진 가변형 탄성 프레임을 배치함에 있어, 개인별 발의 변형 및 이로 인한 신발창의 신축성에 따른 하중 분산과 안정성을 고려하여 상기 가변형 탄성 프레임을 배치한 맞춤형 신발창을 제공함으로써, 충격흡수, 안정성, 하중 분산 기능을 구현하여 개인별로 맨발 보행과 같은 느낌의 최적 편안함을 제공할 뿐만 아니라 자연스런 발의 움직임을 유도하여 직선보행이 가능하도록 하는 기능성 맞춤형 신발창에 과한 것이다.

Description

기능성 맞춤형 신발창{Functional fitting type unit sole}

본 발명은 기능성 맞춤형 신발창에 관한 것으로, 구체적으로는 중창(mid sole)과 겉창(outsole)을 포함하여 구성되는 신발창(unit sole)에 있어서, 신축성 소재로 이루어진 가변형 탄성 프레임을 신발창의 바닥 면에서 측면까지 일체형으로 배치하거나 또는 바닥면에만 형성시킴으로써, 보행중 발의 근골격계 변화에 따라 변하는 발 크기의 변화에 대응하여 신발창의 크기가 변형될 수 있도록 하고, 이로 인해 발의 밸런스를 유지시켜 착화감이 뛰어나고, 맨발 보행과 같은 느낌의 편안함을 제공하는 것을 특징으로 하는 기능성 맞춤형 신발창에 관한 것이다.

일반적으로 신발은 갑피와 신발창으로 분류되며, 상기 신발창은 겉창(outsole)과 중창(midsole)으로 구분된다. 또한 신발은 기능적으로는 보행시 발을 보호하고, 발의 피로감을 줄이기 위한 역할을 하지만 통상적인 신발을 신고 보행시에는 사람의 체중을 직립으로 지탱하면서 지면과 접촉되므로 발바닥이 쉽게 피로해지는 현상이 발생한다.

상기와 같은 문제점들을 해결하기 위한 방안으로 개발된 기능성 신발들을 살펴보면, 국내 등록특허공보 제0978122호에 도 1에 도시된 바와 같이 갑피(10), 중창(11), 이동제어부(12) 및 밑창(13)으로 구성되는 신발에 있어서, 상기 이동제어부의 내장공간(14)에 내장된 적어도 하나 이상의 쿠션볼(20)과 상기 쿠션볼을 관통하여 삽입되고, 이동제어부에 양단이 고정되어 이동제어되는 끈부재(21)로 구성됨을 특징으로 하는 쿠션신발과, 국내 공개특허공보 제2009-0130634호에 도 2에 도시된 바와 같이 공기충진구조(12) 및 환기관(13)을 구비한 에어쿠션 본체를 포함하는 신발 에어쿠션 등과 같이, 완충부재 또는 공기 충진실과 같은 완충공간에 의해 신발의 완충기능을 향상시켜 발의 피로감을 줄이는 신발 등이 개발되어 있다.

일반적으로 사람이 보행시에는 사람의 체중에 의해 발이 지면에 닿을 시 발의 크기가 변형되게 된다. 실제 이러한 발의 변형을 측정하고자 본 출원인은 3D 스캔 장비를 사용하여 도 3에 도시된 바와 같은 방법에 의해 발의 골격계에 마커(100)를 부착한 후 발바닥이 지면에 닿는 착지상태와 발바닥이 지면으로부터 떨어지는 자유상태에서의 발의 변형을 측정한 결과 도 4에 도시된 바와 같이 보행시 변화하는 발의 다양한 치수 변화가 측정되었고, 이러한 측정 자료들을 이용하여 변형하는 발의 형상를 도 5에 도시된 바와 같이 3차원적으로 나타낼 수 있었다.

대부분의 사람들이 보행시에는 도 6a에 도시된 바와 같이 발의 앞꿈치가 바닥면에 닿을 때는 도 6b에 도시된 바와 같이 뒤꿈치가 바닥면에 닿을 때보다 발바닥 중심부에 위치한 오목한 부분인 아치부(200)의 길이가 더욱 늘어나게 된다. 또한 발의 앞꿈치가 바닥면에 닿을 때는 사람의 보행 습관에 따라 왼쪽 또는 오른쪽 앞꿈치가 먼저 지면에 닿으면서 이로 인해 도 7에 도시된 바와 같이 발의 폭이 사람의 체중압에 의해 발이 점선의 형상과 같이 왼쪽 및 오른쪽으로 늘어나게 되면서 발에 변형을 가져오는 것이 측정되었다. 실제 본 연구소에서 보행시 발의 변형에 대한 측정결과 발의 길이가 249mm인 남자 발의 직선 길이는 2.4%, 발의 너비는 8.1%, 볼 거리는 7.3%의 치수변화가 나타났었다.

따라서, 상기에서 상술한 바의 특허들과 같이 다양한 종류의 기능성 완충 신발들이 개발되어 있지만 상기의 신발들은 주로 지면으로부터 전달되는 충격을 흡수하는 완충수단에 의해 완충기능이 향상되어 보행시 발의 피로감을 줄여주기는 하지만, 장시간에 걸친 조깅, 등산 등과 같은 운동시에는 발바닥의 특정부위에만 압력이 가해지므로 피로를 쉽게 느끼게 됨과 아울러 발의 변형이 발생하게 되어 상기와 같은 문제점들을 근본적으로 해결할 수는 없는 문제점들이 있었다.

: 국내 등록특허공보 제10-0978122호 "쿠션신발" : 국내 공개특허공보 제2009-0130634호 "공기의 순환 환기가 가능한 신발 에어쿠션 구조"

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위한 방안으로 중창(mid sole)과 겉창(outsole)을 포함하여 구성되는 신발창(unit sole)에 있어서, 신축성 소재로 이루어진 가변형 탄성 프레임을 신발창의 바닥 면에서 측면까지 일체형으로 배치하거나 또는 바닥면에만 형성시킴으로써, 보행 중 발의 근골격계 변화에 따라 변하는 발 크기의 변화에 대응하여 신발창의 크기가 변형될 수 있도록 하고, 이로 인해 발의 밸런스를 유지시켜 착화감이 뛰어나도록 하는 기능성 맞춤형 신발창을 제공함을 과제로 한다.

특히, 본 발명은 상기와 같이, 신발창에 신축성 소재로 이루어진 가변형 탄성 프레임을 배치함에 있어, 개인별 발의 변형 및 이로 인한 신발창의 신축성에 따른 하중 분산과 안정성을 고려하여 상기 가변형 탄성 프레임을 배치한 맞춤형 신발창을 제공함으로써, 충격흡수, 안정성, 하중 분산 기능을 구현하여 개인별로 맨발 보행과 같은 느낌의 최적 편안함을 제공할 뿐만 아니라 자연스런 발의 움직임을 유도하여 직선보행이 가능하도록 하는 기능성 맞춤형 신발창을 제공함을 다른 과제로 한다.

본 발명은 중창(midsole)과 겉창(outsole)을 포함하여 구성되는 신발창(unitsole)에 있어서, 가변형 탄성 프레임을 상기 신발창의 바닥 면에서 측면까지 배치하거나 또는 바닥면에만 형성시킴으로써, 보행 중 발의 근골격계 변화에 따라 변하는 발 크기의 변화에 대응하여 신발창의 크기가 탄성적으로 변형될 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 기능성 맞춤형 신발창을 과제의 해결 수단으로 한다.

한편, 상기 가변형 탄성 프레임은, 탄성을 가지는 합성고무, 천연고무, 폴리에스터(Polyester), 나이론(Nylon), 열가소성 고무(TPR, thermoplastic rubber) 또는 EVA(Ethylene Vinyl Acetat) 중에서 1종 이상을 선택, 병용하여 사용하는 것이 바람직하다.

아울러, 상기 가변형 탄성 프레임은, 발의 근골격계를 기준으로, 각 발가락의 근위지골과 중족골의 접합면과 대응되는 위치에 형성되는 제 1 탄성프레임;을 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 가변형 탄성 프레임은, 발의 근골격계를 기준으로, 가운뎃발가락의 중족골과 약발가락의 중족골 사이, 외입방골, 주상골과 입방골의 접합면 및 주상골과 거골두 사이의 접합면과 대응되는 위치에 형성되는 제 2 탄성프레임;을 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 가변형 탄성 프레임은, 발의 근골격계를 기준으로, 엄지발가락의 중족골과 집게발가락의 중족골 사이와 대응되는 위치에 형성되는 제 3 탄성프레임;을 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 가변형 탄성 프레임은, 발의 근골격계를 기준으로, 약발가락 및 새끼발가락의 중족골과 입방골의 접합면 및 입방골과 종골체부의 접합면을 가로지르는 위치에 형성되는 제 4 탄성프레임;을 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 제 2 탄성프레임은, 발 뒷꿈치 방향 끝단이 주상골까지 위치하거나 또는, 거골두까지 연장되어 위치하는 것이 바람직하다.

이때, 상기 가변형 탄성프레임은, 상기 제 1 탄성프레임 내지 제 4 탄성프레임이 상기 신발창의 측면에서 상호 일체형으로 연결되는 것이 바람직하다.

아울러, 상기 가변형 탄성프레임은, 상기 제 1 탄성프레임 내지 제 4 탄성프레임의 폭이 2 ~ 10mm인 것이 바람직하다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위한 방안으로 중창(mid sole)과 겉창(outsole)을 포함하여 구성되는 신발창(unit sole)에 있어서, 신축성 소재로 이루어진 가변형 탄성 프레임을 신발창의 바닥 면에서 측면까지 일체형으로 배치하거나 또는 바닥면에만 형성시킴으로써, 보행 중 발의 근골격계 변화에 따라 변하는 발 크기의 변화에 대응하여 신발창의 크기가 변형될 수 있도록 하고, 이로 인해 발의 밸런스를 유지시켜 착화감이 뛰어나도록 하며, 아울러, 상기와 같이, 신발창에 신축성 소재로 이루어진 가변형 탄성 프레임을 배치함에 있어, 개인별 발의 변형 및 이로 인한 신발창의 신축성에 따른 하중 분산과 안정성을 고려하여 상기 가변형 탄성 프레임을 배치한 맞춤형 신발창을 제공함으로써, 충격흡수, 안정성, 하중 분산 기능을 구현하여 개인별로 맨발 보행과 같은 느낌의 최적 편안함을 제공할 뿐만 아니라 자연스런 발의 움직임을 유도하여 직선보행이 가능하도록 하는 장점이 있다.

도 1은 종래의 기능성 신발로서, 밑창의 이동제어부 내에 쿠션볼이 내장된 쿠션신발의 사시도.
도 2는 종래의 다른 기능성 신발창으로서, 공기충진구조 및 환기관을 구비한 에어쿠션 본체를 포함하는 에어쿠션 신발창의 내부 구조를 나타낸 입체 사시도.
도 3은 3D 발 스캐너 장치를 사용하여 발의 변형을 스캔하기 위하여 발의 골격계에 마커를 부착한 상태를 찍은 사진.
도 4는 도 3의 방법에 의해 발의 변형을 스캔한 후 소프트웨어 상의 측정결과를 나타내는 모니터 화면의 사진.
도 5는 도 4의 측정결과에 의해 발의 변형 상태를 3차원적으로 나타낸 도면의 사진.
도 6은 보행시 발 길이의 변형 상태를 나타낸 도면으로, 도 6a는 앞꿈치가 지면에 닿았을 때의 상태를 나타낸 측면도이고, 도 6b는 알꿈치 및 뒤꿈치가 모두 지면에 닿았을 때의 상태를 나타낸 측면도.
도 7은 보행시 발 폭의 변형 상태를 나타낸 도면으로, 발 폭이 왼쪽 및 오른쪽으로 늘어난 상태를 나타낸 정면도.
도 8은 일반적인 발의 근골격계를 나타낸 평면도
도 9는 본 발명에 따른 기능성 맞춤형 신발창의 가변형 탄성 프레임을 나타낸 바닥 면도.
도 10은 본 발명에 따른 기능성 맞춤형 신발창의 바닥 면을 기준으로 좌우 측면을 나타낸 측면도.
도 11은 본 발명에 따른 기능성 맞춤형 신발창의 가변형 탄성 프레임을 나타낸 사시도

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면인 도 8 내지 도 10에 의거하여 상세히 설명하며, 각 도면 및 상세한 설명에서 일반적인 기능성 신발 제조분야의 종사자들이 용이하게 알 수 있는 구성 및 작용에 대한 도시 및 언급은 간략히 하거나 생략하였다.

도 8은 일반적인 발의 근골격계를 나타낸 평면도이고, 도 9는 본 발명에 따른 기능성 맞춤형 신발창의 가변형 탄성 프레임을 나타낸 바닥 면도이며, 도 10은 본 발명에 따른 기능성 맞춤형 신발창의 바닥 면을 기준으로 좌우 측면을 나타낸 측면도이다.

본 발명은 도 9 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 중창과 겉창을 포함하여 구성되는 신발창(10)에 있어서, 가변형 탄성 프레임(20)을 상기 신발창(10)의 바닥 면에서 측면까지 배치하거나 또는 바닥면에만 형성시킴으로써, 보행 중 발의 근골격계 변화에 따라 변하는 발 크기의 변화에 대응하여 신발창(10)의 크기가 탄성적으로 변형될 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.

여기서 상기 '가변형 탄성 프레임'이라는 용어는, 보행 중 발의 근골격계 변화에 따라 변하는 발 크기의 변화에 대응하여 그 크기가 탄성적으로 변형되는 프레임을 의미한다.

따라서, 상기 가변형 탄성 프레임(20)은 상기와 같은 기능을 구현하기 위하여, 신축성 소재인 탄성체, 예를 들면 합성고무, 천연고무, 폴리에스터(Polyester), 나이론(Nylon), 열가소성 고무(TPR, thermoplastic rubber) 또는 EVA(Ethylene Vinyl Acetat) 중에서 1종 이상을 선택, 병용하여 사용하는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명에 따른 가변형 탄성프레임(10)을 구체적으로 설명하면, 상기 가변형 탄성프레임(20)은, 도 9에 도시된 바와 같이, 제 1 탄성프레임(21), 제 2 탄성프레임(22), 제 3 탄성프레임(23) 및 제 4 탄성프레임(24)으로 구분되어 신발창의 바닥면에 형성되며, 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 각 탄성프레임(21, 22, 23, 24)이 상기 신발창(10)의 측면에서 상호 일체형으로 연결되어 구성된다.

여기서, 상기 가변형 탄성 프레임(20)은 신발창(10)의 바닥 면에서 측면까지 일체형으로 배치된 형태를 일 실시예로 설명하지만, 상기 가변형 탄성 프레임(20)이 바닥면에만 형성될 수도 있다.

이때, 상기 각 탄성프레임(21, 22, 23, 24)은 도 8에 도시된 발의 근골격계를 기준으로, 각 발가락의 근위지골과 중족골의 접합면(붉은색 선 참조)의 변형에 대응할 수 있는 위치에 제 1 탄성프레임(21)이 형성되고, 가운뎃발가락의 중족골과 약발가락의 중족골 사이의 변형, 외입방골, 주상골과 입방골의 접합면의 변형 및 주상골과 거골두 사이의 접합면(푸른색 선 참조)의 변형에 대응할 수 있는 위치에 제 2 탄성프레임(22)이 형성되며, 엄지발가락의 중족골과 집게발가락의 중족골 사이(보라색 선 참조)의 변형에 대응할 수 있는 위치에 제 3 탄성프레임(23)이 형성되고, 약발가락 및 새끼발가락의 중족골과 입방골의 접합면의 변형 및 입방골과 종골체부의 접합면(노란색 선 참조)의 변형에 대응할 수 있는 위치에 제 4 탄성프레임(24)이 위치되며, 이때, 상기 제 2 탄성프레임(22)은, 발 뒷꿈치 방향 끝단이 주상골까지 위치하거나 또는, 거골두까지 연장되어 위치할 수 있다.

한편, 상기 가변형 탄성프레임은, 다양한 폭으로 제작될 수 있으나, 발의 밸런스 유지, 착화감, 충격흡수, 안정성, 하중 분산 기능의 향상을 고려하여 2 ~ 10mm의 폭을 가지도록 하는 것이 바람직하다.

따라서, 보행 시, 각 발가락의 근위지골과 중족골의 접합면(붉은색 선 참조)의 변형, 가운뎃발가락의 중족골과 약발가락의 중족골 사이의 변형, 외입방골, 주상골과 입방골의 접합면의 변형, 주상골과 거골두 사이의 접합면의 변형, 엄지발가락의 중족골과 집게발가락의 중족골 사이의 변형, 약발가락 및 새끼발가락의 중족골과 입방골의 접합면의 변형, 입방골과 종골체부의 접합면의 변형에 대응할 수 있는 위치에 신축성 소재인 가변형 탄성프레임(20)이 형성됨으로써, 보행 중 상기와 같은 발의 근골격계 변화에 따라 변하는 발 크기의 변화에 대응하여 신발창(10)의 크기가 변형될 수 있도록 하고, 이로 인해 발의 밸런스를 유지시켜 착화감이 뛰어나도록 하며, 특히, 신발창(10)에 신축성 소재로 이루어진 가변형 탄성 프레임(20)을 배치함에 있어, 개인별 발의 변형 및 이로 인한 신발창(10)의 신축성에 따른 하중 분산과 안정성을 고려하여 상기 가변형 탄성 프레임(20)을 배치한 맞춤형 신발창(10)을 제공함으로써, 충격흡수, 안정성, 하중 분산 기능을 구현하여 개인별로 맨발 보행과 같은 느낌의 최적 편안함을 제공할 뿐만 아니라 자연스런 발의 움직임을 유도하여 직선보행이 가능하게 한다.

상술한 바와 같은, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 기능성 맞춤형 신발창을 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만, 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다는 것을 이 분야의 통상적인 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.

10 : 신발창 20 : 가변형 탄성 프레임
21 : 제 1 탄성프레임 22 : 제 2 탄성프레임
23 : 제 3 탄성프레임 24 : 제 4 탄성프레임

Claims (9)

1. 중창(midsole)과 겉창(outsole)을 포함하여 구성되는 신발창(unitsole)에 있어서,
   가변형 탄성 프레임을 상기 신발창의 바닥 면에서 측면까지 배치시킴으로써, 보행 중 발의 근골격계 변화에 따라 변하는 발 크기의 변화에 대응하여 신발창의 크기가 탄성적으로 변형될 수 있도록 하되,
   상기 가변형 탄성 프레임은, 탄성을 가지는 합성고무, 천연고무, 폴리에스터(Polyester), 나이론(Nylon), 열가소성 고무(TPR, thermoplastic rubber) 또는 EVA(Ethylene Vinyl Acetat) 중에서 1종 이상을 선택, 병용하여 사용하고,
   상기 가변형 탄성 프레임은, 발의 근골격계를 기준으로,
   각 발가락의 근위지골과 중족골의 접합면과 대응되는 위치에 형성되는 제 1 탄성프레임;
   가운뎃발가락의 중족골과 약발가락의 중족골 사이, 외입방골, 주상골과 입방골의 접합면 및 주상골과 거골두 사이의 접합면과 대응되는 위치에 형성되되, 발 뒷꿈치 방향 끝단이 주상골까지 위치하거나 또는 거골두까지 연장되어 위치하는 제 2 탄성프레임;
   엄지발가락의 중족골과 집게발가락의 중족골 사이와 대응되는 위치에 형성되는 제 3 탄성프레임; 및
   약발가락 및 새끼발가락의 중족골과 입방골의 접합면 및 입방골과 종골체부의 접합면을 가로지르는 위치에 형성되는 제 4 탄성프레임;을 포함하여 구성되며,
   상기 제 1 탄성프레임 내지 제 4 탄성프레임은 폭이 2 ~ 10mm이고, 상기 신발창의 측면에서 상호 일체형으로 연결되어 구성되는 것을 특징으로 하는 기능성 맞춤형 신발창.
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