KR101433938B1 - 신발류의 밑창 - Google Patents

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KR101433938B1
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Abstract

본 발명에 따르면, 복수 개의 스터드 클러스터(stud cluster)가 바닥면으로부터 연장하고 있는 신발 밑창이 제공되며, 각 스터드 클러스터는 하나 이상의 연결 요소를 통해 연결된 적어도 2개의 스터드를 포함하며, 지면과 접촉 중에 스터드 클러스터가 이들에 가해지는 힘에 대처하는 방식을 최적화하기 위해, 각 스터드 클러스터는 스터드 클러스터의 총 전단 운동의 미리 정해진 방향에 따라 배향되는 한편, 지면과 접촉 중에 밑창에 가해진 힘의 분포에 따라 치수가 정해진다.
신발, 밑창, 스터드, 전단력, 지면과 접촉, 러닝, 워킹

Description

신발류의 밑창{FOOTWEAR SOLE}
도 1(a) 및 도 1(b)는 제동력을 받는 개별 스터드의 거동을 나타내는 도면이고,
도 2(a)는 걸음을 내디딜 때에 지면과 접촉 중에 밑창에 걸쳐서의 피크 압력 분포를 나타내는 그래프이며,
도 2(b)는 본 발명의 제1 실시예에 따른 밑창의 배면도이며,
도 3(a)는 러닝 스텝 시에 지면과 접촉 중에 밑창에 가해지는 힘의 그래프이고,
도 3(b)는 도 2(b)의 밑창의 다른 배면도이며,
도 4(a)는 본 발명에 따른 대안적인 스터드 클러스터의 측면도이고,
도 4(b)는 도 4(a)의 스터드 클러스터의 평면도이며,
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 밑창에 걸쳐서의 총 전단 운동 방향을 나타내는 도면이고,
도 6(a), 도 6(b) 및 도 6(c)는 본 발명에 따른 대안적인 스터드 클러스터의 평면도이며,
도 7(a) 내지 도 7(e)는 본 발명에 따른 대안적인 스터드 클러스터를 나타내는 다양한 도면이고,
도 8(a), 도 8(b) 및 도 8(c)는 본 발명에 따른 대안적인 스터드 클러스터의 평면도이며,
도 9(a), 도 9(b) 및 도 9(c)는 각각 본 발명의 제1 실시예에 따른 밑창의 평면도, 바깥쪽 측면도 및 안쪽 측면도이고,
도 10(a), 도 10(b) 도 10(c)는 각각 본 발명의 제2 실시예에 따른 밑창의 평면도, 바깥쪽 측면도 및 안쪽 측면도이며,
도 11은 본 발명의 제3 실시예에 따른 밑창의 평면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
3, 8a, 9a, 10 : 밑창
4, 5, 6, 6', 6", 7, 8, 8', 8", 9, 101, 101' ; 스터드 클러스터
41, 51, 61, 61', 61", 71, 81, 81'. 81", 91, 102 : 1차 클러스터
42, 52, 62, 62', 62", 72, 82, 82', 82", 92, 103 : 2차 클러스터
43, 53, 63, 63', 63", 73, 83, 83', 83", 93, 105 : 연결 요소
84', 84" : 3차 클러스터
31 : 바닥면
32 : 발가락측 단부
33 : 뒤꿈치측 단부
34 : 안쪽 측부
35 : 바깥쪽 측부
36 : 발가락 영역
37 : 발 중간 영역
38 : 뒤꿈치 영역
본 발명은 신발류의 밑창에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 스포츠용 및 레저용 신발류에 사용되는 밑창에 관한 것이며, 이들에 한정되지는 않는다.
워킹 부츠(walking boots), 러닝화, 축구화 등과 같은 신발류의 마찰(그립)을 개선하기 위해, 밑창은 그 바닥면으로부터 연장하는 복수 개의 스터드(stud)[때로는 클릿(cleat)으로 칭함]를 통상 갖고 있다. 이 스터드는 통상 서로 간격을 두고 떨어져 배치된다.
그러한 밑창의 착용자가 걷거나 달리기 등을 하고 있을 때에, 스터드는 지면과 접촉시에 지면을 파고들거나 다른 식으로 지면과 상호 작용하여, 지면 위에서의 신발류의 미끄러짐을 방지하도록 되어 있다. 스터드가 지면과 접촉할 때에, 그 스터드에는 신발 밑창의 바닥면에 대한 법선 방향으로 착용자의 중량에 반대로 작용하는 힘과, 전단 방향(shear direction)의, 즉 밑창의 바닥면에 대해 실질적으로 평행한 방향의 힘이 가해진다. 전단 방향으로 가해지는 힘은 유효하게는 지면에 대한 스터드의 추가적인 이동을 각각 방지하거나 초래하게 되는 "제동력" 또는 "가속력"일 수 있다.
그러나, 종래의 스터드의 구조에 있어서, 스터드는 밑창과 스터드의 연결점 을 중심으로 선회하는 경향이 있다. 그 결과가 도 1(a) 및 도 1b에 예시되어 있다. 도 1(a)는 "제동력"이 가해지기 전의 밑창(11)에 고정된 종래의 스터드(12)를 도시하고 있다. 도 1(b)는 일단 제동력이 가해졌을 때의 스터드의 위치를 도시하는 것으로서, 스터드(12)는 스터드(12)와 밑창(11) 사이의 연결점(13)을 중심으로 선회되어 있다. 확인할 수 있는 바와 같이, 그러한 선회는 착용자의 불편함을 야기할 수 있는 밑창의 변형을 야기한다. 또한, 제동력에 대향하는 스터드(12)의 선단 표면(12a)의 각도가 변경되어 있다. 이 표면(12a)은 실질적으로 기울어져 있으며, 따라서 마찰을 제공하는 스터드의 효과가 감소하게 된다.
종래의 스터드는 통상 원위 단부를 향해 테이퍼진 절두 원추형 형상을 갖고 있다. 이러한 테이퍼는 지면과 접촉시에 지면을 파고드는 스터드의 능력을 향상시킨다. 일반적으로, 스터드가 작을수록 스터드는 (임의의 주어진 파고드는 힘에 있어서) 지면을 더 잘 파고들게 된다. 그러나, 스터드가 작을수록 일반적으로 지면과 접촉시에 스터드에 가해지는 힘에 대처하는 것은 나빠진다.
일본 특허 출원 번호 JP2002-272506호에는 스터드가 클러스터(cluster) 형태로 배열되어 있는 스터드 구조가 개시되어 있다. 각 클러스터는 연결 요소에 의해 연결된 3개의 스터드를 갖고 있다. 이러한 구조의 목적은 "밀어 올려지는 느낌(push-up feeling)", 즉 스터드가 지면과 접촉할 때에 스터드에서부터 착용자의 발바닥으로 전달되는 힘에 의해 야기되는 불편함을, 그러한 힘이 스터드 클러스터의 스터드들에 걸쳐 분산되고 나아가서 넓은 영역에 걸쳐 분산되게 함으로써 감소시키는 데에 있다.
유럽 특허 출원 번호 EP 1234516호에는 상이한 강성을 갖는 6개 부분으로 분할된 축구화의 밑창 구조가 개시되어 있다. 각 부분에 대한 적절한 강성을 결정하는 데에는 밑창의 압력 분포도가 사용된다. 그러한 밑창 구조에서 단지 고압 영역에만은 블레이드형 스터드가 배치되고 있는데, 이 블레이드형 스터드의 배향은 지면으로부터 발에 가해지는 힘을 지탱하도록 하기 위해 "작용 방향 분포도(active direction distribution diagrams)"에 기초로 한다.
<정의>
본 명세서에 있어서, 용어 "바닥면"은 일반적으로 지면과 직접적으로 또는 스터드를 통해 접촉하는 밑창의 표면을 칭하는 데에 사용된다. 용어 "뒤꿈치 영역(heel region)", "발 중간 부분(midfoot region)" 및 "발가락 영역(toe region)"은 일반적으로 사용자의 발바닥의 뒤꿈치, 발 중간, 발가락/볼(ball) 부분에 인접하는 밑창의 바닥면의 영역들을 칭하는 데에 사용되고 있다. 밑창의 "발가락측 단부"와 "뒤꿈치측 단부"는 적절하게 유추될 수 있을 것이다. 용어 "안쪽측(medial side)" 및 "바깥쪽측(lateral side)"는 일반적으로 착용자의 발의 안쪽(인사이드) 및 바깥쪽(아웃사이드)에 각각 가장 인접하는 밑창의 측부를 칭하는 데에 사용된다. 용어 "전방 방향"은 실질적으로 밑창의 뒤꿈치측 단부에서부터 발가락측 단부로 연장하는 방향을 칭하는 데에 사용되고, 용어 "후방 방향"은 적절하게 유추될 수 있을 것이다. 스터드의 상대적인 위치를 나타내는 데에 사용되는 용어 "전방" 및 "후방"도 적절히 유추될 수 있을 것이다. 밑창의 "측방향"이란 용어는 전후 방향에 대해 실질적으로 직교하며 밑창의 바닥면에 대해 실질적으로 평행한 방향을 칭하는 데에 사용되고 있다.
본 발명의 일반적인 목적은 스터드 구조가 미리 정해진 위치에서 상이한 치수 및/또는 배향을 갖는 신발용 밑창 및 이를 제조하는 방법을 제공하는 데에 있다.
본 발명의 제1 양태에 따르면, 복수 개의 스터드 구조가 바닥면으로부터 연장하는 신발용 밑창이 제공되며,
상기 스터드 구조는 지면과 접촉 중에 밑창에 기해지는 힘의 분포에 따라 치수가 정해진다.
바람직하게는, 상기 스터드 구조는 지면과 접촉 중에 밑창에 가해지는 힘의 분포에 따라 배향된다.
상기 스터드 구조는 개별 스터드이거나, 바람직하게는 하나 이상의 연결 요소를 통해 연결된 적어도 2개의 스터드를 각각 포함하는 스터드 클러스터일 수 있다. 바람직하게는, 스터드 클러스터는 지면과 접촉 중에 밑창에 가해지는 힘의 전형적인 분포에 따라 치수가 정해진다.
상기 스터드 구조는 지면과 접촉 중에 스터드 구조가 위치하는 밑창의 영역에 가해지는 힘에, 바람직하게는 피크 힘 및/또는 평균 힘에 직접 비례하여 치수가 정해진다. 지면과의 접촉은 밑창의 착용자(보다 구체적으로는 그 밑창을 갖고 있는 신발 또는 부츠의 착용자)가 워킹, 조깅, 러닝 등을 하는 동안 지면에 걸음을 내디딜 때에 발생한다.
힘의 방향 및 크기는 Kistler Type 9287B.와 같은 작용력 측정판(force plate)을 사용하여 결정될 수 있다. 신발의 착용자는 러닝, 워킹 스텝 등을 하는 중에 측정판 상에서 걸음을 내디딜 수 있으며, 이 측정판을 사용하여 지면과 접촉 중에 밑창에 걸쳐 가해진 힘의 크기 및 방향이 측정될 수 있다. 대안으로, 또는 추가적으로, 착용자는 압력 센서 패드 시스템 상에서 걸음을 내디딜 수 있다. 착용자가 맨발로 압력 세선 패드 상에서 걷거나, 압력 센서 패드를 신발 내에 배치함으로써, 지면과 접촉 중에 착용자의 발로부터 직접 신발의 밑창에 가해지거나, 착용자의 발에 가해지는 힘을 결정할 수 있다.
바람직하게는, 상기 스터드 구조는 지면과 접촉 중에 밑창에서 각 스터드 구조의 위치에 가해지는 피크 힘에 따라 치수가 정해진다.
밑창에 걸쳐서의 힘의 분포는 밑창이 사용되고 있는 활동에 따라 달라질 수 있다. 예를 들면, 밑창이 러닝에 사용되는 경우의 압력 분포는, 워킹에 사용되거나 테니스 또는 농구와 같은 "래터럴 스포츠(lateral sports)"에 사용되는 밑창의 압력 분포와는 통상 상이하다. 따라서, 본 발명에 있어서, 스터드 구조의 크기 및/또는 배향은 밑창에 대해 의도된 활동에 따라 최적화된다.
바람직하게는, 지면과 접촉 중에 보다 큰 힘을 받는 밑창 영역에 위치하는 스터드 구조는 지면과 접촉 중에 보다 작은 힘을 받는 밑창 영역에 위치하는 스터드 구조에 비해 크다.
본 명세서에서, 소정 스터드 클러스터는 다른 스터드 클러스터보다 하나 이 상의 더 큰 스터드를 갖거나, 하나 이상의 더 큰 연결 요소를 가짐으로써 다른 스터드 클러스터보다 클 수 있다. 바람직하게는, 보다 큰 스터드 및 연결 요소는 보다 작은 스터드 및 연결 요소보다 큰 공간 영역의 단면을 갖는다.
통상, 스터드 구조가 클수록, 가해지는 힘을 더 잘 상쇄시킨다. 그러나, 통상적으로 스터드 구조가 클수록, 그 스터드 구조가 지면을 파고들기에는 더 어려워진다. 따라서, 본 발명의 제1 양태의 바람직한 실시예에서, 스터드 구조를 힘의 분포에 따라 치수 설정함으로써, 가해진 힘을 상쇄시키는 것과 지면을 양호하게 파고드는 것 간의 균형이 최적화될 수 있다.
예를 들면, 밑창이 러닝에 사용되는 경우, 밑창에 가해지는 힘은 밑창의 주변부에서 가해지는 힘보다 밑창의 중앙 영역에서, 예를 들면 중심선 쪽에서 더 크다는 것이 확인되었다. 따라서, 밑창의 중앙 영역에 위치하는 스터드 구조는 밑창의 주변부에 위치하는 스터드 구조보다 더 큰 치수를 가질 수 있다. 이러한 점을 고려하여, 밑창의 발가락 영역의 중앙 영역에, 예를 들면 발의 볼(ball) 부분(제1 및 제2 중족지골관절) 아래의 영역에 위치하는 스터드 구조가 밑창의 발가락 영역의 주변부에 위치하는 스터드 구조보다 큰 치수를 가질 수 있으며, 및/또는 밑창의 뒤꿈치 영역의 중앙 영역에 위치하는 스터드 구조가 밑창의 뒤꿈치 영역의 주변부에 위치하는 스터드 구조보다 큰 치수를 가질 수 있다.
밑창이 예를 들면 워킹에 사용되는 경우, 밑창에 가해지는 힘은 밑창이 러닝에 사용되는 경우보다 밑창에 걸쳐 보다 균일하게 분포된다는 것이 확인되었다. 따라서, 스터드 구조는 밑창의 중앙 영역과 주변부에서 유사한 치수를 가질 수 있 다.
스터드 클러스터의 연결 요소는 스터드 간에 힘을 전달할 수 있다. 이 연결 요소는 유효하게는 스터드 클러스터의 스터드들을 위한 지지 바아 또는 버팀벽으로서 기능을 할 수 있다.
착용자가 앞으로 걷거나 달리는 경우, 지면과 접촉 시(걸음을 내딛는 중)에 밑창과 지면 사이에서 대체로 수직 방향(즉, 밑창의 바닥면에 대한 실질적으로 법선 방향) 및 대체로 전단 방향(즉, 밑창의 바닥면에 대에 대체로 평행한 방향)으로 힘이 작용한다. 전단력의 방향은 지면과 접촉 동안의 주어진 시간에 각 스터드 클러스터에 대해 결정(예를 들면, 전술한 Kistler 플랫폼을 사용하거나 후술하는 다른 방법에 의해)될 수 있다. 따라서, 스터드 클러스터는 밑창에 가장 효과적인 제동 및 가속 특성을 부여하도록 배향될 수 있다.
보다 상세하게는, 스터드 클러스터의 스터드들은 걸음을 내딛는 중에 지면을 파고들고 그 지면에 대해 압박될 수 있다. 총 전단 운동(gross shear motion)의 방향은 모든 스터드 클러스터에 대해 결정될 수 있다. 총 전단 운동 방향은 지면과 접촉 동안의 주어진 시간에 스터드에 의해 지면에 가해지는 지배적인 전단력의 방향이거나, 지면과 접촉 동안의 소정 기간에 걸친 지배적인 전단력 방향의 평균이다.
지면과 접촉 동안의 주어진 시간은 지면과 접촉 중의 초기 접촉 단계, 선 자세 단계(stance phase), 또는 추진 단계 동안일 수 있다. 주어진 시간은 상이한 스터드 클러스터에 대해 서로 다를 수 있다. 예를 들면, 총 전단 운동 방향은 밑 창의 발가락 영역의 스터드 클러스터에 대해서는 추진 단계 중에 결정될 수 있으며, 밑창의 다른 영역의 스터드 클러스터에 대해서는 초기 접촉 단계 및/또는 선 자세 단계 중에 결정될 수 있다. 총 전단 운동 방향이 주어진 기간에 걸쳐서의 평균이라면, 시간의 기간은 지면과 접촉 중 초기 접촉 단계, 선 자세 단계, 또는 추진 단계 중 어느 하나 또는 임의의 조합을 포함할 수 있다. 초기 접촉 단계는 지면에 의해 스터드 클러스터에 제동력(통상 후방으로 향함)이 가해져, 스터드 클러스터의 추가적인 이동을 방지하는 걸음의 부분이며, 추진 단계는 지면에 의해 스터드 클러스터에 힘(통상 전방으로 향함)이 가해져 다음 걸음을 내딛을 수 있게 하는 걸음의 부분이다. 선 자세 단계는 초기 접촉 단계와 추진 단계의 사이이다.
각 스터드 클러스터의 총 전단 운동 방향은 동일하지 않을 수 있다. 그 방향은 밑창에서의 스터드의 위치 및 착용자의 운동 형태[예를 들면, (오르막, 내리막, 평지 등에서의) 러닝, 조깅, 워킹, 그리고 농구 및 테니스와 같은 래터럴 스포츠 등]에 좌우될 수 있다. 따라서, 상이한 총 전단 운동 방향이 밑창에서의 스터드 클러스터의 위치 및 밑창의 의도된 용도에 따라 다양한 스터드 클러스터에 대해 미리 결정될 수 있다. 예를 들면, 밑창이 러닝용으로 의도된 것이라면, 모든 스터드 클러스터의 총 전단 운동 방향은 초기 접촉 단계 및/ 선 자세 단계 동안에 대해 산출되는 경우 실질적으로 전방(즉, 신발의 밑창의 "뒤꿈치 영역"에서 "발가락 영역"으로 연장하는 방향)으로 향할 것이다. 대안적으로, 총 전단 운동 방향이 러닝의 추진 단계 동안에 대해 산출될 경우, 밑창의 발가락 영역에서 실질적으로 후방으로 향하게 될 것이다. 그러나, 신발의 밑창이 트레킹용으로 의도된 경우, 밑창 의 발가락측 단부에 가장 근접한 스터드 클러스터의 총 전단 운동 방향은 실질적으로 전방을 향할 수 있지만, 신발 밑창의 뒤꿈치측 단부쪽의 스터드 클러스터의 총 전단 운동 방향은 보다 측방향으로 향할 수 있다. 반대로, 신발이 테니스용으로 의도된 경우, 뒤꿈치측 단부에 가장 근접한 스터드 클러스터의 총 전단 운동 방향은 실질적으로 전방을 향할 수 있으며, 발가락측 단부쪽의 스터드 클러스터의 총 전단 운동 방향은 보다 측방향으로 향할 수 있다.
스터드의 총 전단 운동의 방향은, 복수 개의 스트레인 게이지를 사용하여 시간에 대한 밑창에서의 힘의 크기(및 방향)를 측정할 수 있는 Advanced Mechanical Technology, Inc.에 의해 제조된 "OR6-6" 작용력 측정판과 같은 작용력 측정판을 사용하여 결정될 수 있다.
본 발명에 따르면, 각 클러스터에서의 스터드의 방향 및 배열은 지면과 접촉시에 힘(압력)을 받을 때의 스터드의 거동을 최적화하도록 배열된다.
본 발명의 제2 양태에 따르면, 복수 개의 스터드 클러스터가 바닥면으로부터 연장하고 있는 신발 밑창이 제공되며, 각 스터드 클러스터는 하나 이상의 연결 요소를 통해 연결된 적어도 2개의 스터드를 포함하며, 각 스터드 클러스터는 스터드 클러스터의 총 전단 운동의 미리 정해진 방향에 따라 배향된다.
바람직하게는, 스터드 클러스터는 1차 스터드와 하나 이상의 2차 스터드를 포함한다. 1차 스터드는 지면과 접촉 중에 스터드 클러스터의 스터드 전부의 힘 대부분을 지탱하도록 구성된다. 따라서, 바람직하게는 1차 스터드는 2차 스터드보다 더 크다. 1차 스터드는 지배적 스터드로서 간주될 수 있다. 임의의 개수의 지 배적인 1차 스터드가 존재할 수 있다.
바람직하게는, 2차 스터드는 스터드 클러스터의 총 전단 운동 방향에서 1차 스터드의 뒤에 있게 된다.
가장 간단한 구조에 있어서, 스터드 클러스터는 단지 2개의 스터드, 즉 하나의 1차 스터드와 하나의 2차 스터드를 포함하며, 이들 2개의 스터드가 단일의 연결 요소에 의해 함께 연결된다. 이러한 구조에 있어서, 2차 스터드가 스터드 클러스터의 총 전단 운동의 미리 정해진 방향에서 1차 스터드의 뒤에 있는 경우, 지면과 접촉시에 1차 스터드가 통상 최대 전단력이 걸리게 될 것이고, 1차 스터드는 2차 스터드를 향해 압박될 것이다. 연결 요소 및 2차 스터드가 없는 경우, 1차 스터드는 (도 1을 참조하여 전술한 바와 같이) 지면과 접촉시에 회전하여 밑창을 위로 착용자의 발에 압박하는 경향을 갖게 될 것이다. 그러나, 연결 요소 및 2차 스터드는 본질적으로 1차 스터드에 대한 버팀벽으로서 기능을 하여, 1차 스터드의 임의의 선회를 감소 또는 제거하게 된다. 이는 스터드가 신발의 밑창을 통해 파고드는 것을 감소시키고, 신발과 발의 계면에서의 고압 영역의 발생을 감소시켜 착용자의 편안함을 개선시키며, 스터드의 그립 성능을 개선시킨다.
1차 스터드 및 2차 스터드는 모두 스터드 클러스터의 총 전단 운동의 미리 정해진 방향에 대해 평해한 선 상에 놓일 수 있다. 그러나, 본 발명의 이러한 양태에서, 2차 스터드는 이 2차 스터드가 스터드 클러스터의 총 전단 운동 방향에 대해 평행한 축선에 직교하는 선의 뒤쪽에 놓이게 된다면, 1차 스터드의 뒤에 있는 것으로 간주한다.
스터드 클러스터는 보다 복잡한 구성을 가질 수 있다. 예를 들면, 신발 밑창의 적어도 하나의 스터드 클러스터는 V자 형상을 할 수 있으며, 이 경우 1차 스터드는 V자 형상의 정점에 위치하는 한편, V자 형상의 양 단부에 각각 위치한 2개의 2차 스터드에 2개의 연결 요소에 의해 연결된다.
이러한 구조에 있어서, 1차 스터드는 단순한 스터드 클러스터에 대해 전술한 단일의 버팀벽과는 달리 2개의 버팀벽을 갖는다. 따라서, 1차 스터드에 대한 지지가 향상된다. 이러한 구조는 또한 스터드 클러스터의 총 전단 운동 방향에 대해 소정 각도로 작용하는 힘으로부터 1차 스터드를 지지하게 된다.
바람직하게는, 2차 스터드는 스터드 클러스터의 총 전단 운동의 미리 정해진 방향에 대해 평행하고 1차 스터드를 통과해 연장하는 축선의 양측에 배치되며, 바람직하게는 2차 스터드는 상기 축선으로부터 등거리에 배치된다.
V자 형상의 스터드 클러스터는 추가로 3차 스터드를 더 포함할 수 있다. 이 3차 스터드는 추가적인 연결 요소에 의해 1차 스터드에 연결되고, 스터드 클러스터의 총 전단 운동의 미리 정해진 방향에서 1차 스터드의 앞에 있을 수 있다. 3차 스터드가 그러한 방향에서 1차 스터드의 앞에 있기 때문에, 통상 3차 스터드는 1차 스터드보다 앞서 지면과 접촉할 것이다. 바람직하게는, 3차 스터드는 1차 스터드보다 작아, 지면을 파고들기에 보다 적합하게 되어 있다. 따라서, 3차 스터드는 초기 지면 침투 스터드로서 간주될 수 있다. 3차 스터드는 2차 스터드와 동일한 크기 및/또는 형상을 가질 수 있다.
각 스터드 클러스터에서 스터드 및 연결 요소의 다수의 다른 구성을 생각할 수 있다. 예를 들면, 밑창의 적어도 하나의 스터드 클러스터는, 4개의 스터드가 4개의 연결 요소에 의해 루프형으로 연결되어 있고 이들 스터드 중 하나는 1차 스터드이며 나머지 스터드는 2차 스터드 및/또는 3차 스터드인 4변형 형상을 가질 수 있다. 각 스터드 클러스터 내의 그러한 스터드 개수는 한정하려고 의도한 것은 아니고, 2차 스터드에 대한 1차 스터드의 비를 나타내는 것도 아니다.
스터드 클러스터들은 연결될 수 있다. 예를 들면, 복수개의 V자 형상의 스터드 클러스터는 대체로 지그재그형 배열로 연결될 수 있다. 이러한 배열을 용이하게 위해 스터드 클러스터는 2차 스터드를 공유할 수 있다.
전술한 바와 같이, 신발 밑창이 예를 들면 러닝용으로 의도된 경우, 스터드 클러스터의 총 전단 운동의 미리 정해진 방향은 통상 실질적으로 전방 방향으로 향하게 된다. 따라서, 이와 같은 시나리오에서, 2차 스터드가 총 전단 운동의 미리 정해진 방향에서 1차 스터드의 뒤에 있다고 하면, 각 스터드 클러스터의 1차 스터드는 2차 스터드의 전방에 있을 것이다. 그러나, 신발의 발가락 영역에서 스터드 클러스터의 총 전단 운동 방향이 통상 실질적으로 후방으로 향하게 되는 추진 단계 중의 성능을 최적화하기 위해, 발가락 영역에 있는 각 스터드 클러스터의 1차 스터드는 2차 스터드의 후방에 놓일 수 있다. 이는 본 명세서에서 논의하고 있는 다른 운동용으로 의도된 신발에도 적용할 수 있다.
역시 전술한 바와 같이, 신발의 밑창이 트레킹용으로 의도된 경우, 신발 밑창의 발가락측 단부쪽의 스터드 클러스터의 총 전단 운동의 미리 정해진 방향이 실질적으로 전방을 향하지만, 신발 밑창의 뒤꿈치측 단부쪽의 스터드 클러스터의 총 전단 운동의 미리 정해진 방향은 보다 측방향으로 향하게 된다. 따라서, 이러한 시나리오에서, 2차 스터드가 총 전단 운동의 미리 정해진 방향에서 1차 스터드의 뒤에 있다고 하면, 각 스터드 클러스터의 1차 스터드는 밑창의 발가락 영역에서 2차 스터드의 전방에 놓일 것이지만, 밑창의 뒤꿈치 영역의 스터드 클러스터에서는 그렇지 않을 것이다. 실제, 뒤꿈치 영역에서의 2차 스터드는 이들 2차 스터드가 총 전단 운동의 미리 정해진 방향에서 1차 스터드의 뒤에 있는 경우더라도 각 스터드 클러스터의 1차 스터드의 전방(즉, 1차 스터드보다 밑창의 발가락측 단부에 근접하게)에 놓일 것이다.
본 발명의 제3 양태에 따르면, 복수 개의 스터드 클러스터가 바닥면으로부터 연장하고 있는 신발 밑창이 제공되며, 각 스터드 클러스터는 하나 이상의 연결 요소에 의해 하나 이상의 2차 스터드에 연결된 1차 스터드를 포함하며, 이 1차 스터드는 2차 스터드보다 크다.
이러한 본 발명의 양태에 따른 스터드는 다양한 단면 형상(밑창의 바닥면에 대해 대체로 평행한 평면에 놓이는 스터드의 단면)을 취할 수 있다. 예를 들면, 보다 점진적인 제동이 높은 이동 속도에서 필요한 경우, 스터드는 가파르게 만곡된 선단(통상 지면과 접촉 동안의 제동 작용시에 지면의 전단력에 저항하는 스터드의 제1 단부인 총 전단 운동 방향에서 제일 앞에 있는 단부)을 갖는 타원 단면 형상을 하거나, 쐐기형 선단을 갖는 삼각형 또는 마름모꼴일 수 있다. 다른 예로서, 낮은 이동 속도 또는 높은 이동 속도에서 보다 큰 제동 성능이 요구되는 경우(그리고, 지면 침투가 문제시되지 않는 경우), 스터드는 평탄한 선단을 가질 수 있다. 따라 서, 예를 들면, 스터드는 정사각형 또는 직사각형 형상을 가질 수 있다. 스터드가 다용도용으로 의도된 경우, 본질적으로 전술한 예의 단면 형상들 간의 절충안인, 이상적으로 완만하게 만곡된 선단을 갖는 원형 단면 형상과 같은 단면 형상을 가질 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다.
도 2(a)에는 압력 분포 그래프(2)[또는 "맵(map)"], 즉 러닝 스텝의 지면 접촉 단계 중에 신발 내의 발바닥에 가해지는 단위 면적당 힘의 3차원 그래프가 도시되어 있다.
예를 들면, 도면 부호 21로 나타낸 바와 같은 그래프의 피크 또는 고점(高點)과, 예를 들면 도면 부호 22로 나타낸 바와 같은 저점(低點)은 걸음을 내딛는 동안의 지면 접촉 단계 중에 높고 낮은 피크 압력/힘을 각각 받는 밑창의 영역을 나타내고 있다.
도 2(b)에서는 본 발명의 제1 실시예에 따른 신발용 밑창(3)을 나타내고 있다. 이러한 밑창(3)의 확대도가 도 9(a)에 도시되어 있음과 아울러, 밑창(30)의 바깥쪽(lateral) 측면도 및 안쪽(medial) 측면도가 도 9(b) 및 도 9(c)에 각각 도시되어 있다. 밑창(3)은 발가락측 단부(32) 및 뒤꿈치측 단부(33)를 갖는 바닥면(31), 안쪽 측부(34) 및 바깥쪽 측부(35)을 갖고 있다. 이 밑창은 러닝화에 사용하도록 의도된 것이다. 밑창의 바닥면은 3개의 주요 영역, 즉 발가락 영역(36), 발 중간 영역(37) 및 뒤꿈치 영역(38)을 갖는다.
바닥면(31)은 이로부터 연장되어 있는 복수 개의 스터드 구조를 포함한다. 이 실시예에서, 스터드 구조는 연결 요소(43)를 통해 연결된 1차 스터드(41)와 2개의 2차 스터드(42)를 각각 포함하는 V자 형상의 스터드 클러스터(4)이다. 또한, 밑창(3)에 걸쳐 단일의 개별 스터드(4a)가 분포되어 있다.
도 2(b)에서 확인할 수 있는 바와 같이, 스터드 클러스터가 모두 동일한 크기를 갖지는 않는다. 스터드 클러스터(4)는 도 2(a)의 압력 분포 그래프(2)로부터 결정되는 바와 같은 스터드 클러스터들이 위치하는 밑창의 부분에 가해지는 피크 압력/힘에 비례하여 치수가 정해진다.
화살표(23)는 특정 스터드 클러스터(4')와 관련된 압력 분포 그래프(2)의 부분을 가리킨다. 스터드 클러스터(4')는 바닥면(31)의 발가락 영역(36)의 중간(중앙) 영역에 위치한다. 압력 분포 그래프의 그러한 부분은 그래프 중 고점(21)에 위치하며, 이에 따라 관련 스터드 클러스터(4')가 밑창(3)의 최대 스터드 클러스터(4)가 된다.
화살표(24)는 다른 스터드 클러스터(4")과 관련된 압력 분포 그래프(2)의 부분을 가리킨다. 이 스터드 클러스터(4")는 바닥면(31)의 발가락 영역(36)의 주변부에 위치한다. 확인할 수 있는 바와 같이, 압력 분포 맵의 그러한 부분은 맵 중 저점에 해당하며, 이에 따라 관련 스터드 클러스터(4")는 밑창(3)의 작은 스터드 클러스터(4) 중 하나이다.
도 3(a)에는 러닝 스텝 동안의 지면 접촉 과정에 걸쳐, 도 3(b)에서 점선 A-A로 개략적으로 나타낸 밑창(3)의 종방향 중앙 축선을 따라 밑창(3)에 가해지는 힘의 그래프가 도시되어 있다. 이 그래프는 2개의 피크, 즉 'P1' 및 'P2'를 갖는다. 피크 'P1'은 밑창(3)의 뒤꿈치 영역(38)과 지면 사이에서, 최초 지면 접촉 후 50 밀리세컨드와 100 밀리세컨드 사이의 초기 접촉 단계 중에 발생한다. 피크 'P2'는 발가락 영역(36)과 지면 사이에서, 지면 접촉 기간 중 약 80% 경과 후의 추진 단계 중에 발생한다. 확인할 수 있는 바와 같이, P2는 P1보다 높다(보다 높은 속도에서, 그 패턴은 통상 반대로 된다). 이러한 불균형은 압력 분포 그래프(2)[도 2(a) 참조]에 도시된 피크 압력과 관련이 있는 데, 그래프(2)의 발가락 영역에서의 피크 압력(21)은 그래프(2)의 뒤꿈치 영역에서의 피크 압력(21a)보다 높다. 도 3(a)의 그래프에서, 힘은 밑창이 지면과 더 이상 접촉하지 않는 때인 약 0.22초에서 0에 도달한다.
화살표(25)는 스터드 클러스터(4')와 관련된 그래프의 부분을 가리킨다. 그래프의 이러한 부분은 그래프 중 최고 피크인 대략 피크 P2에 해당한다. 이는 전술한 바와 같이 스터드 클러스터(4')가 최대 스터드 클러스터(4)라는 것에 부합한다.
화살표(26)는 밑창(30)의 발가락측 단부(32)에 위치한 스터드 클러스터(4")와 관련된 그래프의 부분을 가리키고 있다. 이 지점에서 힘은 거의 0이다. 이는 스터드 클러스터(4")가 전술한 바와 같은 작은 스터드 클러스터(4) 중 하나라는 것에 부합한다. 제1 실시예에서, V자 형상의 스터드 클러스터(4) 각각의 1차 스터드(41) 및 2차 스터드(42)는 대체로 타원 단면[밑창(3)의 바닥면(31)에 실질적으로 평행한 평면에서]을 갖는다. 연결 요소(43)는 평탄한 바닥면(431)과 평행한 측부(432)를 갖는 긴 바아(bar)이다. 1차 스터드(41)는 V자 형상의 정점에 위치하 며, 2차 스터드(42)는 V자 형상의 양 단부에 위치한다.
도 4(a) 및 도 4(b)에는 도 2(b) 및 도 3(b)에 도시된 스터드 클러스터에 대한 대안적인 스터드 클러스터(5)가 도시되어 있다. 스터드 클러스터(5)는 제1 실시예의 스터드 클러스터(4)와 마찬가지로 V자 형상이지만, 절두 원추형의 1차 스터드(51) 및 절두 원추형의 2차 스터드(52)를 포함한다는 점에서 스터드 클러스터(4)와 다르다. 연결 요소(52)는 굴곡되어 있다. 도 4(a)를 살펴보면, 연결 요소(53)는 1차 및 2차 스터드(51, 52) 쪽에서 위로 상승하고 있다[연결 요소들은 이들이 1차 및 2차 스터드(51, 52)에 접근함에 따라 밑창(3)의 바닥면(31)으로부터 더 많이 연장하고 있다). 그러나, 어떤 지점에서도 연결 요소가 1차 및 2차 스터드(51, 52)를 지나 연장하지는 않는다. 이러한 구조는 연결 요소(53)와 1차 및 2차 스터드(51, 52) 사이에서 이들 간에 효율적인 힘 전달을 위해 양호한 접촉이 이루어질 수 있게 하지만, 스터드 클러스터(5)와 지면 간의 일차적인 접촉이 연결 요소보다는 1차 및 2차 스터드(51, 52)에 의해 이루어지게 한다.
화살표(27)는 도 4(b)의 스터드 클러스터(5)에 대한 총 전단 운동의 가능한 방향을 나타낸다. 일반적으로, 총 전단 운동의 방향(27)은, 밑창의 바닥면에 평행하게 연장하고 지면과 접촉 동안의 주어진 시간에 스터드 클러스터(5)에 의해 지면에 가해지는 지배적인 힘의 방향에 상응하거나, 지면과의 접촉 동안의 소정 기간에 걸친 지배적인 힘의 방향의 평균이다. 이러한 특정 스터드 클러스터(5)에 대해, 화살표(27)로 나타낸 총 전단 운동 방향은 워킹 또는 러닝 스텝의 지면 접촉 중 초기 접촉 단계 동안에 결정되며, 이 때에 스터드 클러스터에 의해 지면에 가해지는 힘은 지면에 의해 스터드 클러스터에 가해지는 강력한 반작용 제동력을 생성한다. 이러한 제동력에 효율적으로 대처하기 위해, 스터드 클러스터(5)는 2차 스터드(52)가 스터드 클러스터의 총 전단 운동 방향에서 1차 스터드(51)의 뒤에 있는 한편, 2차 스터드가 스터드 클러스터의 총 전단 운동 방향에 평행하고 1차 스터드(51)를 통과해 연장하는 축선(선 B-B)의 양측에 위치하도록 배향된다. 2차 스터드(52)는 상기 축선으로부터 등거리에 위치한다.
따라서, 지면과 접촉 중에 제동력이 1차 스터드(51)에 가해지는 경우, 이 힘은 유효하게는 연결 요소(53)를 통해 2차 스터드(52)로 향한다. 유효하게는, 연결 요소(53) 및 2차 스터드(52)는 1차 스터드(51)에 대한 버팀벽으로서 기능을 한다.
연결 요소(53)의 방향으로 인해, 제동력의 일부가 연결 요소(53)의 외측부(531a)에 직접 가해진다. 따라서, 연결 요소(53)의 외측부(531a)는 스터드 클러스터(5)에 대한 추가적인 제동면을 제공한다. 이러한 구조는 힘이 스터드 클러스터(5) 전체에 걸쳐 보다 균일하게 분포되게 하여, 스터드 클러스터(5)의 어느 한 특정 부분에서의 부담을 감소시킨다.
러닝 또는 워킹 스텝의 지면 접촉 중 추진 단계 중에, 추진력은 통상 지면에 의해 스터드 클러스터(5)에 제동력의 반대 방향으로 가해진다. 따라서, 연결 요소(53)의 내측부(531b)가 스터드 클러스터(5)에 추가적인 추진면을 제공한다. 또한, 이러한 구조는, 힘이 스터드 클러스터(5) 전체에 걸쳐 보다 균일하게 분포되게 하여, 스터드 클러스터(5)의 어느 한 특정 부분에서의 부담을 감소시킨다.
이하, 본 발명의 제2 실시예에 따른 밑창(9a)을 도시하고 있는 도 5를 참조 하며, 여기에는 밑창(9a)이 워킹 또는 트레킹에 사용되는 경우에 밑창(9a)에 걸쳐서의 총 전단 운동 방향을 화살표(27)로 나타내고 있다. 이 밑창(9a)의 확대도는 도 10(a)에 도시되어 있음과 아울러, 밑창(9a)의 바깥쪽 측면도 및 안쪽 측면도는 도 10(b) 및 도 10(c)에 각각 도시되어 있다. 밑창(9a)은 앞서 이미 설명한 바와 같은 스터드 클러스터(4)와 유사하게, 1차 스터드(91)가 연결 요소(93)를 통해 2차 스터드(92)에 연결되어 있는 복수 개의 V자 형상의 스터드 클러스터(9)를 갖는다. 1차 스터드(91)는 대체로 육각형 단면[밑창(3)의 바닥면(31)에 실질적으로 평행한 평면에서]을 갖는다. 2차 스터드(92)는 잘려진 모서리가 있는 대체로 직사각형 단면을 갖는다. 스터드(91, 92)의 이러한 형상은 양호한 제동 성능을 제공한다. 스터드 클러스터(9)는 도 2(b) 및 도 3(b)와 관련하여 전술한 스터드 클러스터(4)와 유사한 방식으로 압력 분포에 따라 결정된다. 그러나, 밑창(9a)은 트레킹 또는 워킹용으로 의도되었고, 힘이 러닝보다 워킹 중에 보다 균일하게 분포되기 때문에, 스터드 클러스터(9)의 크기의 범위는 스터드 클러스터(4)보다 더 적게 변화한다.
확인할 수 있는 바와 같이, 각 스터드 클러스터(9) 내에서, 2차 스터드(92)는 밑창(9a)의 스터드 클러스터 부분에서의 총 전단 운동 방향에서 해당 1차 스터드(91)의 뒤에 있게 된다. 총 전단 운동 방향이 밑창(9a)에 걸쳐 변화하기 때문에, 스터드 클러스터(9)의 배향도 밑창에 걸쳐 변화하여, (도 4(a) 및 도 4(b)의 스터드 클러스터(5)와 관련하여 전술한 바와 같이) 스터드 클러스터(9)가 이들에 가하지는 힘에 효과적으로 대처할 수 있게 한다. 본 발명의 제1 실시예의 스터드 클러스터(4)도 동일한 원리 하에서 총 전단 운동의 각 방향을 고려하여 배향되었 다.
밑창(9a)의 뒤꿈치 영역(98)에서 총 전단 운동 방향은 대체로 측방향(바깥쪽에서 안쪽을 향하는 방향)인 반면, 발가락 영역(96)에서의 방향은 보다 전방 방향(뒤쪽에 앞쪽을 향하는 방향)이다. 따라서, 각 스터드 클러스터(9)의 1차 스터드(91)는 밑창의 발가락 영역(96)에서는 2차 스터드(92)의 전방에 위치하며, 밑창(9a)의 뒤꿈치 영역(96)에서의 스터드 클러스터(9)에서는 그렇지 않다.
도 6(a) 내지 도 6(c)에는 본 발명에 따른 스터드 클러스터의 대안적인 구성이 도시되어 있다.
도 6(a) 내지 도 6(c)의 스터드 클러스터(6, 6',6")는 1차 스터드(61, 61', 61")가 연결 요소(63, 63', 63")를 통해 2차 스터드(62, 62', 62")에 연결되어 있는 V자 형상을 모두 하고 있다. 그러나, 1차 스터드(62, 62', 61") 및 2차 스터드(62, 62', 62")의 단면 형상은 상이하다.
도 6(a)에서, 스터드 클러스터(6)의 1차 스터드(61) 및 2차 스터드(62)는 정사각형 단면을 갖는다. 스터드(61, 62)는 대체로 평탄한 선단(611, 621)을 갖는다. 따라서, 이들 스터드는 지면에 대한 양호한 저항을 제공하며, 이에 따라 보다 큰 제동 잠재력을 제공한다.
도 6(b)에서, 스터드 클러스터(6')의 1차 스터드(61') 및 2차 스터드(62')는 급하게 만곡된(거의 뾰족하게 된) 선단(611', 621')을 갖는 타원 단면을 갖는다. 따라서, 이들 스터드는 도 6(a)의 스터드에 비해 지면에 대한 저항이 덜하게 되지만, 지면을 더 잘 파고들게 된다. 그러한 스터드 클러스터(6')는 스터드와 지면 간에 소정의 "유연성(give)"이 예를 들면 착용자에 대한 부상을 방지하기 위해 바람직할 경우에 적절한 것으로 고려된다.
도 6(c)에서, 스터드 클러스터(6")의 1차 스터드(61") 및 2차 스터드(62")는 직사각형과 타원 단면 간의 절충안인 원형 단면을 갖는다. 따라서, 스터드 클러스터(6")는 보다 "다용도용" 스터드 클러스터인 것으로 고려된다.
도 7(a)에는 다른 "다용도용" 스터드 클러스터가 도시되어 있다. 이 스터드 클러스터(7)는 1차 스터드(71)가 연결 요소(73)를 통해 2차 스터드(72)에 연결되어 있는 V자 형상을 갖는다. 스터드 클러스터(7)는 도 2b 및 도 3b의 스터드 클러스터(4)와 유사하지만, 1차 스터드(71)가 보다 만곡된 선단(711)을 갖는다는 점에서 사실상 각이 덜 져있다. 이 스터드 클러스터의 선 A-A, 선 B-B, 선 C-C 및 선 D-D를 따른 단면 프로파일이 도 7(b), 도 7(c), 도 7(d) 및 도 7(e)에 도시되어 있다.
도 8(a) 내지 도 8(c)에는 본 발명에 따른 스터드 클러스터의 대안적인 구성이 더 도시되어 있다.
도 8(a)에서, 스터드 클러스터(8)는 연결 요소(83)에 의해 단지 하나의 2차 스터드(82)에 연결된 1차 스터드(81)를 포함한다. 스터드의 총 전단 운동 방향은 화살표(27)로 표시되어 있다. 2차 스터드(82)가 스터드 클러스터(8)의 총 전단 운동 방향에서 1차 스터드(81)의 뒤에 있기 때문에, 힘은 V자 형상의 스터드 클러스터와 유사한 방식으로 1차 스터드(81)에서부터 2차 스터드(82)로 효율적으로 전달될 수 있다. 그러나, 단지 하나의 2차 스터드(82)[그리고, 하나의 연결 요소(83)]가 사용되기 때문에, 이러한 스터드 클러스터는 제조하기에 저렴하고 용이하다. 스터드 클러스터(8)는 1차 스터드(82)에 대한 지지가 덜 필요한 경우에 채용될 수 있다.
도 8(b)에서, 스터드 클러스터(8')는 V자 형상으로 배열된 1차 스터드(81') 및 2차 스터드(82')을 갖는다. 그러나, 전술한 V자 형상의 스터드 클러스터와 달리, 스터드 클러스터(8')는 연결 요소(83')를 통해 1차 스터드(81')에 연결된 3차 스터드(84')를 더 포함한다. 이 3차 스터드(84')는 그 크기 및 형상이 2차 스터드(82')와 유사하지만, 화살표(27)로 나타낸 스터드 클러스터(7')의 총 전단 운동 방향에서 1차 스터드(81')의 앞에 있다. 3차 스터드(84')는 걸음을 내딛는 동안 지면과 접촉 중에 1차 스터드(81')에 앞서 지면과 접촉하도록 되어 있다. 3차 스터드(84')는 1차 스터드(81')보다 작아, 1차 스터드(81')보다 지면을 파고들기에 보다 적합하게 되어 있다. 따라서, 3차 스터드(84')는 스터드 클러스터(8')의 파고드는 성능을 개선하는, 초기 지면 침투 스터드로서 간주될 수 있다.
도 8(c)에서, 스터드 클러스터(8")는 1차 스터드(81") 및 3개의 3차 스터드(84")를 구비하지만, 2차 스터드는 갖지 않는다. 이러한 스터드 클러스터 구성은 우수한 측방향 차단 작용의 제동 성능(lateral cutting action braking performance)을 제공한다. 게다가, 3차 스터드(84")는 연결 요소(83")를 통해 1차 스터드뿐만 아니라 서로 연결되기 때문에, 3차 스터드(84")는 주로 인장 방식으로 힘을 전달함으로써 1차 스터드(81")에 대한 상당한 지지를 제공한다. 스터드 클러스터(8")는 밑창(8a)의 발가락 영역의 안쪽측(medial side)에 위치하는 것으로 도시되어 있다.
도 11에서는 본 발명의 제3 실시예에 따른 밑창(10)을 도시하고 있으며, 밑창(10)이 러닝을 위해 사용되고 있을 경우에 밑창(10)에 걸쳐서의 총 전단 운동의 방향이 화살표(27, 27')로 표시되어 있다. 밑창(10)은 1차 스터드(102)가 연결 요소(105)를 통해 2차 스터드(103)에 연결되어 있는 복수 개의 V자 형상의 스터드 클러스터(101, 101')를 갖는다. 스터드 클러스터(101)의 중간에는 오목부(104)가 마련되어 있다. 스터드 클러스터(101, 101')는 예를 들면 제1 실시예와 관련하여 전술한 스터드 클러스터(4)와 유사한 방식으로 밑창에 가해진 힘에 따라 치수가 정해진다. 그러나, 제1 실시예의 러닝화와는 달리, 밑창(10)은, 밑창의 발가락 영역에 있는 스터드 클러스터(101')가 피크 힘을 받게 되는 경우인 지면과 접촉 동안의 추진 단계 중에 스터드 클러스터(101, 101')에 가해진 전단력을 상쇄시키는 데에 최적화되어 있다.
추진 단계 중에, 발가락 영역에서 스터드 클러스터(101')의 총 전단 운동 방향(27')은 후방 방향이다. 그 결과, 스터드 클러스터(101')는 2차 스터드 클러스터(103)가 해당 1차 스터드(102)의 전방에 있고, 이에 따라 2차 스터드(103)가 밑창(10)의 발가락 영역에서의 총 전단 운동 방향(27')에서 해당 1차 스터드(102)의 뒤에 있도록 배열되어 있다. 밑창(10)의 다른 영역에서의 스터드는 제1 실시예에서의 배열 상태와 마찬가지로, 즉 2차 스터드(103)가 해당 1차 스터드(102)의 후방에 있는 상태로 배열된다.
본 발명에 따르면, 스터드 구조가 미리 정해진 위치에서 상이한 치수 및/또 는 배향을 갖는 신발용 밑창이 제공된다.

Claims (22)

  1. 복수 개의 스터드 클러스터(stud cluster)가 바닥면으로부터 연장하고 있는 신발 밑창으로서,
    각 스터드 클러스터는 연결 요소를 통해 2차 스터드에 연결된 1차 스터드를 적어도 포함하며,
    상기 1차 스터드는 2차 스터드보다 큰 한편, 상기 바닥면으로부터의 1차 스터드의 높이는 상기 바닥면으로부터의 2차 스터드의 높이와 같거나 보다 높으며,
    상기 바닥면으로부터의 연결 요소의 높이는 상기 바닥면으로부터 1차 및 2차 스터드의 높이보다 작으며,
    각 스터드 클러스터는 스터드 클러스터의 총 전단 운동(gross shear motion)의 미리 정해진 방향에서 상기 2차 스터드가 상기 1차 스터드의 뒤에 있도록 배향되는 것인 신발 밑창.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 스터드 클러스터는 V자 형상을 하며, 상기 1차 스터드는 V자 형상의 정점에 위치하는 한편, V자 형상의 양단부에 각각 위치한 2개의 2차 스터드에 2개의 연결 요소에 의해 연결되는 것인 신발 밑창.
  4. 삭제
  5. 제3항에 있어서, 상기 2차 스터드는 스터드 클러스터의 총 전단 운동의 미리 정해진 방향에 대해 평행하고 상기 1차 스터드를 통과해 연장하는 축선의 양측에 배치되는 것인 신발 밑창.
  6. 제3항 또는 제5항에 있어서, 상기 스터드 클러스터는, 추가적인 연결 요소를 통해 1차 스터드에 연결되어 스터드 클러스터의 총 전단 운동의 미리 정해진 방향에서 1차 스터드의 앞에 있는 3차 스터드를 포함하는 것인 신발 밑창.
  7. 제3항 또는 제5항에 있어서, 각 스터드 클러스터에서, 1차 스터드는 신발 밑창의 바닥면에서 2차 스터드의 실질적으로 전방에 위치하는 것인 신발 밑창.
  8. 제3항 또는 제5항에 있어서, 밑창의 발가락측 단부의 각 스터드 클러스터에서 1차 스터드는 2차 스터드의 실질적으로 전방에 위치하며, 밑창의 뒤꿈치측 단부의 각 스터드 클러스터에서 1차 스터드는 2차 스터드의 실질적으로 측방에 위치하는 것인 신발 밑창.
  9. 제3항 또는 제5항에 있어서, 밑창의 발가락측 단부의 각 스터드 클러스터에서 1차 스터드는 2차 스터드의 실질적으로 후방에 위치하며, 밑창의 뒤꿈치측 단부의 각 스터드 클러스터에서 1차 스터드는 2차 스터드의 실질적으로 전방에 위치하는 것인 신발 밑창.
  10. 제1항, 제3항 및 제5항 중 어느 항에 있어서, 상기 스터드는 타원형, 원형, 정사각형, 직사각형, 삼각형, 또는 마름모꼴 단면 형상을 갖는 것인 신발 밑창.
  11. 제1항, 제3항 및 제5항 중 어느 항에 있어서, 상기 스터드 클러스터는 지면과 접촉 중에 밑창에 가해지는 힘의 분포에 따라 치수가 정해지는 것인 신발 밑창.
  12. 제11항에 있어서, 상기 스터드 클러스터는 지면과 접촉 중에 스터드 클러스터가 위치하는 밑창의 영역에 가해지는 피크 힘 또는 평균 힘에 비례하여 치수가 정해지는 것인 신발 밑창.
  13. 복수 개의 스터드 클러스터가 바닥면으로부터 연장하고 있는 신발 밑창을 제조하는 방법으로서,
    신발 밑창을 제공하는 단계와,
    상기 신발 밑창의 바닥면에 위치할 복수 개의 스터드 클러스터 각각에 대한 지면과 접촉 중의 총 전단 운동 방향을 결정하는 단계로서, 각 스터드 클러스터는 연결 요소를 통해 2차 스터드에 연결된 1차 스터드를 적어도 포함하며, 상기 1차 스터드는 2차 스터드보다 큰 한편, 상기 바닥면으로부터의 1차 스터드의 높이는 상기 바닥면으로부터의 2차 스터드의 높이와 같거나 보다 높으며, 상기 바닥면으로부터의 연결 요소의 높이는 상기 바닥면으로부터 1차 및 2차 스터드의 높이보다 작은 것인, 총 전단 운동 방향을 결정하는 단계와,
    각 스터드 클러스터에서의 2차 스터드가 스터드 클러스터의 총 전단 운동(gross shear motion)의 미리 정해진 방향에서 1차 스터드의 뒤에 있도록 신발 밑창의 바닥면 상의 각 스터드 클러스터를 배향시키는 단계
    를 포함하는 신발 밑창 제조 방법.
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