KR102119012B1

KR102119012B1 - 유체유로스프링을 이용한 충격 흡수용 신발 하부 구조체

Info

Publication number: KR102119012B1
Application number: KR1020180157225A
Authority: KR
Inventors: 장봉춘; 김대진
Original assignee: 안동대학교 산학협력단
Priority date: 2018-12-07
Filing date: 2018-12-07
Publication date: 2020-06-04

Abstract

본 발명은 유체유로스프링을 이용한 충격 흡수용 신발 하부 구조체에 관한 것으로, 본 발명에 따른 유체유로스프링을 이용한 충격 흡수용 신발 하부 구조체는 신발 내부에 구비되고, 착용자의 발바닥이 접촉하는 인솔(insole); 상기 인솔의 하부에 구비되어 착용자의 발에 가해지는 충격을 완화하는 완충부가 구비된 미드솔(midsole); 및 상기 미드솔의 하부에 구비되어 신발의 바닥을 형성하는 아웃솔(outsole);을 포함하고, 상기 완충부는 상기 인솔과 인접하고 내부에 유체가 충전되어 외부 압력 공급시 유체의 유동에 의해 압력을 완충하는 상부완충부재; 상기 상부완충부재와 분리된 공간을 이루도록 상기 상부완충부재와 일정간격 이격되게 하부에 구비되고, 내부에 유체가 충전되어 외부 압력 공급시 유체의 유동에 의해 압력을 완충하는 하부완충부재; 및 상기 상부완충부재와 상기 하부완충부재를 연결하는 원기둥지지체의 외주면에 코일스프링이 권선되어, 상기 상부완충부재 및 상기 하부완충부재를 소통 가능하게 연결하여 유체의 소통경로를 제공하는 복수개의 유체유로스프링;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

유체유로스프링을 이용한 충격 흡수용 신발 하부 구조체 {LOWER STRUCTURE OF FOOTWEAR HAVING SHOCK ABSORPTION EFFECT USING A FLUID-FLOWING SPRING TUBE}

본 발명은 유체유로스프링을 이용한 충격 흡수용 신발 하부 구조체에 관한 것으로, 신발 하부 구조체의 인솔과 아웃솔 사이에 사용자의 도보나 운동에 의한 진동 또는 충격을 흡수하기 위한 완충부가 구비된 유체유로스프링을 이용한 충격 흡수용 신발 하부 구조체에 관한 것이다.

신발은 보행시나 운동시에 사람의 발을 외부 환경으로부터 보호하고, 발에 가해지는 충격을 완화시킴으로써 발에 가해지는 피로도를 감소시키도록 하는 역할을 한다.

일반적으로 신발은 발등과 발목 부위를 덮어서 보호하는 갑피(甲皮)로 이루어진 신발 상부 구조체와 안창(insole), 중창(midsole) 또는 바닥창(outsole) 등으로 이루어진 신발 하부 구조체로 구성된다.

최근, 건강에 대한 관심이 증가함에 따라, 레저 활동이 활발해졌으며, 이에 따라, 레저 활동에서 발의 피로도를 최소화할 수 있는 기능성 신발에 대한 관심이 증가하고 있다.

종래에는 발의 피로도를 감소시키기 위해, 신체 활동시 발에 가해지는 충격을 완화시킬 수 있는 신발이 제조되어 사용되어 왔으며, 이와 같은 신발들은 발에 가해지는 충격을 완화시키기 위해, 주로 신발 하부 구조체에 완충 역할을 할 수 있는 부재를 삽입하여 충격을 완화 시키도록 구성하여 신발에 도입해 사용하고 있다.

이러한 충격을 완화하기 위한 다양한 형태의 충격흡수체로는 예를 들면 에어백 또는 스펀지폼 등의 완충부재 등을 이용하고 있다.

그러나, 이러한 충격흡수체를 사용할 경우 충격흡수에는 어느 정도 효용성이 있으나 반대로 충격흡수력이 좋을수록 지면반발력을 감소시켜 장시간 보행이나 런닝을 했을 때 피로감이 더욱더 쌓인다는 문제점이 있다.

즉, 신발의 구조에 있어서 발을 디딜 때 감소시켜야 하는 충격흡수와 발을 땔때 증대시켜야 하는 반발탄성은 상호 대칭적인 것으로 어느 하나를 만족시킬 경우 다른 하나를 희생하여야 하는 이중적인 문제점을 안고 있다.

또한, 발바닥에 가해지는 큰 충격량에 의해 충격흡수체가 파손되는 문제점도 있어 왔다.

발에 가해지는 충격을 완화시키기 위해, 신발 하부층에 에어층을 삽입 형성하는 기술은 에어층이 단층으로 형성되어 충격을 받았을 때의 흡수 및 분산 효과가 미미하다는 문제점이 있다.

한국 등록실용신안 제20-0176002호에 개시된 충격흡수용 신발은 상부패드 및 하부패드에 형성되어 있는 다수의 관통공의 외주연 부분에 걸림턱을 형성하여 스프링의 상하단부가 걸림턱에 각각 걸려서 상하로 지지되도록 하여 발뒷굼치로부터 발생되는 충격력을 흡수하도록 구성되어 있다.

그러나, 상기 충격흡수용 신발(제20-0176002호)의 경우 스프링이 압축될 때 상기 스프링을 고정하여 보호해 주는 보호장치가 없어 충격력에 의한 스프링이 압축될 때 상기 스프링 자체가 마찰되면서 상기 스프링 자체가 파손되거나 또는 스프링이 걸림턱에서 이탈되어 신발의 밑바닥이나 발뒷꿈치 측으로 뚫고 나가는 천공상태를 형성하게 되는 등의 커다란 문제점이 있다.

또한, 한국 등록특허공보 제10-2017-0078093에 개시된 충격 완화 효과를 가지는 신발 하부 구조체는 내부에 유체로 충전된 상부 유체층 및 하부 유체층과 유체층 사이를 소통 가능하게 연결하는 유체 유로를 포함하는 것을 특징으로 하는 충격 완화 효과를 가지는 신발 하부 구조체를 제공하고 있다.

그러나, 상기 충격 완화 효과를 가지는 신발 하부 구조체는 충격을 완화하는 댐핑 역할의 유로를 갖지만 이러한 유로의 경우 직선으로 충격이 바로 전달이 되어 직선 유로에 유체가 머무르는 시간이 짧아 유로의 댐핑효과가 비교적 미미하게 작용하게 되는 문제점이 발생한다.

따라서, 상기한 문제점을 해결하여 착용자의 발에 가해지는 충격을 효과적으로 완화시키면서 안전하고 단순한 구조를 가져 경제적으로 제조가 가능하고 착용자가 안전하게 사용할 수 있으며, 특히 유체가 유동하는 유로의 형태를 스프링의 형상으로 변형하여 댐핑과 스프링 효과가 동시에 작용함으로서 신발에 들어오는 외부 충격량을 줄일 수 있는 효과가 있고, 특히 신발을 신고 뛸 때 탄성과 댐핑효과가 커서 사람의 인체에 충격을 덜 가해주어 피로감이 덜하게 되고 사용자가 돌부리나 표면이 불규칙한 길을 걷거나 뛸 때 더욱 효과적인 신발 하부 구조체의 개발이 요구되고 있는 실정이다.

[특허문헌] KR 20-0176002 (등록일자 2000년 01월 12일) [특허문헌] KR 10-2017-0078093 (공개일자 2017년 07월 07일)

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은, 신발의 인솔과 아웃솔 사이에 위치하는 미드솔 내부에 유체가 충전되어 외부 압력 공급시 유체의 유동에 의해 압력이 완충되는 상,하부의 완충부재 및 상부완충부재와 하부완충부재 사이에 유체가 소통 가능하도록 내부에 중공부가 구비된 코일스프링이 원기둥지지체 외주면을 권선하도록 형성된 유체유로스프링을 포함한 완충부를 구비함으로서, 외부 충격의 직접적인 전달을 최소화하여 충격 흡수 기능을 극대화하는 유체유로스프링을 이용한 충격 흡수용 신발 하부 구조체를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 유체유로스프링을 이용한 충격 흡수용 신발 하부 구조체는 신발 내부에 구비되고, 착용자의 발바닥이 접촉하는 인솔(insole); 상기 인솔의 하부에 구비되어 착용자의 발에 가해지는 충격을 완화하는 완충부가 구비된 미드솔(midsole); 및 상기 미드솔의 하부에 구비되어 신발의 바닥을 형성하는 아웃솔(outsole);을 포함하고, 상기 완충부는 상기 인솔과 인접하고 내부에 유체가 충전되어 외부 압력 공급시 유체의 유동에 의해 압력을 완충하는 상부완충부재; 상기 상부완충부재와 분리된 공간을 이루도록 상기 상부완충부재와 일정간격 이격되게 하부에 구비되고, 내부에 유체가 충전되어 외부 압력 공급시 유체의 유동에 의해 압력을 완충하는 하부완충부재; 및 상기 상부완충부재와 상기 하부완충부재를 연결하는 원기둥지지체의 외주면에 코일스프링이 권선되어, 상기 상부완충부재 및 상기 하부완충부재를 소통 가능하게 연결하여 유체의 소통경로를 제공하는 복수개의 유체유로스프링;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 유체유로스프링을 이용한 충격 흡수용 신발 하부 구조체는 상기 유체유로스프링이 상기 코일스프링 일단은 상기 상부완충부재에 연결되고, 타단은 상기 하부완충부재에 연결되며, 내부에 중공부가 구비되어 상기 상부완충부재 및 하부완충부재에 충전된 유체가 상기 중공부를 통해 유동하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 유체유로스프링을 이용한 충격 흡수용 신발 하부 구조체는 상기 유체유로스프링이 한 쌍이 한 조를 이루면서 상기 상부완충부재 및 상기 하부완충부재에 적어도 한 조 이상이 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 유체유로스프링을 이용한 충격 흡수용 신발 하부 구조체는 상기 완충부가 상기 인솔 및 아웃솔의 전체면적에 대응되도록 형성되거나, 상기 인솔 및 아웃솔의 일부분에 대응되는 면적으로 복수개 형성되어, 상기 인솔 및 아웃솔에 가해지는 충격을 흡수하도록 구비되는 것을 특징으로 한다.

아울러, 본 발명에 따른 유체유로스프링을 이용한 충격 흡수용 신발 하부 구조체는 상기 완충부가 상기 상부완충부재 및 하부완충부재 사이에 충전되고, 탄성을 갖는 충전부재;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 본 발명에 따른 유체유로스프링을 이용한 충격 흡수용 신발 하부 구조체에 의하면, 복층 구조로 내부에 유체가 충전된 상부완충부재 및 하부완충부재와 상기 완충부재 사이를 연결하는 유체유로스프링이 형성됨으로써, 압력이 가해졌을 때 완충부재 내부에 충전된 유체가 같은 층의 완충부재 또는 유체유로스프링을 통해 다른 층의 완충부재로 이동하면서 신발 하부에 가해지는 충격을 효과적으로 흡수 및 분산시키는 효과가 있다.

또한, 코일스프링 형상의 유체유로스프링을 구비함으로써, 스프링의 상하방향의 탄성수축 팽창에 의한 충격 완화가 가능하도록 하는 효과가 있다.

또한, 상기 유체유로스프링은 코일스프링 형상으로 구성되어 통상적으로 외주면이 매끈한 원통형상의 유체유로로 구성되는 경우보다 유체의 유동 속도를 현저히 저감시켜 유체가 스프링 내부에 머무는 시간을 늘림으로서 상기 유체유로스프링의 지지력을 증대시켜 유체의 댐핑효과에 의한 충격 흡수 효과가 월등하게 향상될 수 있도록 하는 효과가 있다.

따라서, 상기 유체유로스프링은 스프링의 탄성력에 의한 외부 충격 완화 기능 이외에도 유체유로스프링 내부 중공부에 유동하는 유체의 댐핑효과에 의한 외부 충격 완화 기능이 더해져 단순한 구성만으로도 월등한 충격 완화 기능을 수행할 수 있도록 하는 효과가 있다.

또한, 본 발명에 따른 신발 하부 구조체는 보행 또는 운동 시에 충격을 완화시킴으로써 발, 무릎 또는 허리에 가해지는 하중을 분산시켜 사용자의 부상 위험을 감소시키고 착용자의 피로도를 저감할 수 있는 효과가 있다.

아울러, 본 발명에 따른 유체유로스프링을 이용한 충격 흡수용 신발 하부 구조체는 비교적 단순한 구조로 구성되어 경제적인 제조가 가능하며 따라서 적은 비용으로 최대의 효과를 낼 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 유체유로스프링을 이용한 충격 흡수용 신발 하부 구조체에 대한 전반적인 구성을 나타내는 제1구성도이다.
도 2는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유체유로스프링을 이용한 충격 흡수용 신발 하부 구조체의 전반적인 구성을 나타내는 제2구성도이다.
도 3은 본 발명에 따른 유체유로스프링을 이용한 충격 흡수용 신발 하부 구조체의 완충부의 세부적인 구성을 나타내는 일부확대도이다.
도 4는 본 발명에 따른 유체유로스프링을 이용한 충격 흡수용 신발 하부 구조체의 유체유로스프링의 세부적인 구성을 나타내는 일부확대도이다.
도 5는 본 발명에 따른 유체유로스프링을 이용한 충격 흡수용 신발 하부 구조체의 충전부재의 사용 상태를 나타내는 상태도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명한다. 우선, 도면들 중 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 한 동일한 참조부호를 나타내고 있음에 유의해야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하게 하지 않기 위해 생략한다.

도 1은 본 발명에 따른 유체유로스프링을 이용한 충격 흡수용 신발 하부 구조체에 대한 전반적인 구성을 나타내는 제1구성도이다.

본 발명에 따른 유체유로스프링을 이용한 충격 흡수용 신발 하부 구조체(1)는 도1에서 도시된 바와 같이 인솔(100), 미드솔(200) 및 아웃솔(300)을 포함할 수 있다.

상기 인솔(insole)(100)은 신발 내부에 구비되고 착용자의 발바닥이 접촉하도록 한다.

구체적으로, 상기 인솔(100)은 신발 하부 구조체(1)의 상단에 위치하여 사용자가 신발을 착용할 때 발과 접촉하는 접촉면을 제공하며 발과 밀착할 수 있는 형태로 형성될 수 있다.

또한, 상기 인솔(100)은 중간에 아치부가 형성되어 발바닥 중앙부와 밀착 지지하도록 구성하여 발에 가해지는 충격을 보다 완화하도록 할 수 있다.

상기 미드솔(200)은 상기 인솔(100)의 하부에 구비되어 착용자의 발에 가해지는 충격을 완화하도록 구비될 수 있다.

구체적으로, 상기 미드솔(200)은 상기 인솔(100) 하부, 상기 아웃솔(200) 상부에 구비되는 것으로, 신발에 외부 압력 작용 시 착용자의 발에 상기 압력의 작용을 최소화하도록 외부 압력에 의한 충격을 흡수 및 완화하기 위하여 구비된다.

따라서, 상기 미드솔(200)은 완충부(210)를 포함할 수 있다.

도 2는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 유체유로스프링을 이용한 충격 흡수용 신발 하부 구조체의 전반적인 구성을 나타내는 제2구성도이다.

상기 완충부(210)는 도 2에 도시된 바와 같이 상기 인솔(100) 및 아웃솔(300)의 전체 면적에 대응되도록 형성되거나, 상기 인솔(100) 및 아웃솔(300)의 일부분에 대응되는 면적으로 복수개 형성되어, 상기 인솔(100) 및 아웃솔(300)의 전체에 가해지는 충격을 흡수하도록 구비될 수 있다.

구체적으로, 상기 완충부(210)는 도 1에 도시된 바와 같이 상기 완충부(210)가 상기 인솔(100) 및 아웃솔(300)의 전체 면적과 대응되도록 구성되는 경우에는 하나의 완충부(210)로 구성될 수 있으며, 상기 완충부(210)가 도 2에 도시된 바와 같이 상기 인솔(100) 및 아웃솔(300)의 일부분에 대응되는 면적으로 구성되는 경우에는 상기 완충부(210)를 복수개 구비하여 상기 인솔(100) 및 아웃솔(300) 면적의 전 범위에 상기 완충부(210)의 충격 완화 기능이 수행될 수 있도록 한다.

도 3은 본 발명에 따른 유체유로스프링을 이용한 충격 흡수용 신발 하부 구조체의 완충부의 세부적인 구성을 나타내는 일부확대도이고, 도 4는 본 발명에 따른 유체유로스프링을 이용한 충격 흡수용 신발 하부 구조체의 유체유로스프링의 세부적인 구성을 나타내는 일부확대도이다.

본 발명에 따른 상기 완충부(210)는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 복층구조로 형성되는 것으로, 상부완충부재(211), 하부완충부재(212), 유체유로스프링(213) 및 충전부재(215)을 포함할 수 있다.

상기 상부완충부재(211)는 상기 인솔(100)과 인접하고 내부에 유체가 충전되어 외부 압력 공급시 유체의 유동에 의해 압력을 완충하도록 구비된다.

구체적으로, 상기 상부완충부재(211)는 복층구조로 이루어진 상기 완충부(210)의 상층을 구성하는 것으로, 내부에 공간이 구비되어 일정 부피를 갖는 판형상으로, 상기 상부완충부재(211) 내부에는 유체가 충전되어 있도록 한다.

따라서, 상기 상부완충부재(211)는 내부에 충전된 유체 및 유체의 유동에 의해 외부에서 작용하는 충격이 흡수될 수 있도록 한다.

따라서. 상기 상부완충부재(211)는 재질이 폴리우레탄폴리머 또는 폴리우레탄탄성체인 것이 바람직하며 상기 폴리우레탄폴리머 또는 폴리우레탄탄성체는 경도(Shore A/24시간 이후) 75∼90인 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에서 상기 상부완충부재(211)는 폴리염화비닐수지, 폴리초산비닐수지, 폴리스틸렌수지, ABS수지, 아크릴수지, 폴리에틸렌수지, 폴리프로필렌수지 및 폴리에틸렌비닐아세테이트를 포함하는 열가소성수지로 이루어질 수도 있다.

또한, 상기 상부완충부재(211)는 내부에 충전되는 유체로 공지된 다양한 유체를 사용할 수 있으며, 일례로, 공기, 질소(N), 헬륨(He) 또는 이들의 혼합물을 유체로 사용할 수 있다.

또한, 상기 상부완충부재(211)는 내부 공간 모두를 유체로 충전시키는 것보다 내부공간 체적 대비 50 내지 90%의 범위 내에서 유체를 충전시키는 것이 보다 바람직하다.

내부 공간 채적 대비 50% 미만으로 유체를 충전하는 경우에는 상기 상부완충부재(211)가 가지는 충격 완화의 효과가 감소하며, 90%초과로 충전하는 경우에는 심한 충격이 가해질 때 압력으로 인하여 상기 상부완충부재(211)를 밀봉하는 접합부가 떨어져 유체가 유출되는 문제가 발생할 수 있다.

상기 하부완충부재(212)는 상기 상부완충부재(211)와 분리된 공간을 이루도록 상기 상부완충부재(211)와 일정간격 이격되게 하부에 구비되고, 내부에 유체가 충전되어 외부의 압력 공급시 유체의 유동에 의해 압력을 완충하도록 구비된다.

구체적으로, 상기 하부완충부재(212)는 복층구조로 이루어진 상기 완충부(210)의 하층을 구성하는 것으로, 내부에 공간이 구비되어 일정 부피를 갖는 판형상으로, 상기 하부완충부재(212) 내부에는 유체가 충전되어 있도록 한다.

따라서, 상기 하부완충부재(212)는 내부에 충전된 유체 및 유체의 유동에 의해 외부에서 작용하는 충격이 흡수될 수 있도록 한다.

따라서. 상기 하부완충부재(212)는 재질이 폴리우레탄폴리머 또는 폴리우레탄탄성체인 것이 바람직하며 상기 폴리우레탄폴리머 또는 폴리우레탄탄성체는 경도(Shore A/24시간 이후) 75∼90인 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에서 상기 하부완충부재(212)는 폴리염화비닐수지, 폴리초산비닐수지, 폴리스틸렌수지, ABS수지, 아크릴수지, 폴리에틸렌수지, 폴리프로필렌수지 및 폴리에틸렌비닐아세테이트를 포함하는 열가소성수지로 이루어질 수도 있다.

또한, 상기 하부완충부재(212)는 내부에 충전되는 유체로 공지된 다양한 유체를 사용할 수 있으며, 일례로, 공기, 질소(N), 헬륨(He) 또는 이들의 혼합물을 유체로 사용할 수 있다.

또한, 상기 하부완충부재(212)는 내부 공간 모두를 유체로 충전시키는 것보다 내부공간 체적 대비 50 내지 90%의 범위 내에서 유체를 충전시키는 것이 보다 바람직하다.

내부 공간 체적 대비 50% 미만으로 유체를 충전하는 경우에는 상기 하부완충부재(212)가 가지는 충격 완화의 효과가 감소하며, 90%초과로 충전하는 경우에는 심한 충격이 가해질 때 압력으로 인하여 상기 하부완충부재(212)를 밀봉하는 접합부가 떨어져 유체가 유출되는 문제가 발생할 수 있다.

이에, 상부 및 하부의 복층 구조로 형성된 상기 완충부재(211, 212)는 사용자가 신발을 착용하고 보행 또는 운동 시에 신발의 상부 또는 하부에 충격이 가해지면 상기 완충부재(211, 212)의 내부에 충전된 유체가 1차적으로 충격을 흡수하고 압력을 분산시킬 수 있다.

따라서, 압력을 받은 상부 및 하부완충부재(211, 212)는 내부의 유체를 밀어내게 되고, 밀려난 유체가 같은 층의 완충부재 또는 상기 유체유로스프링(213)을 통해 다른 층의 완충부재로 유동하여 수용되면서 충격을 분산시켜 완충이 가능하도록 구성될 수 있다.

또한, 유체는 압력에 의해 밀려났다가 압력이 제거된 후에 평형을 이루기 위해 원래의 자리로 돌아오며, 상기 완충부재(211, 212)에 다시 압력이 가해지는 경우에는 유체가 지속적으로 같은 층의 완충부재 또는 유체유로스프링(213)을 통해 유동이 가능한 다른 층의 완충부재로 이동하면서 충격을 분산시켜 완충이 가능하도록 구성될 수 있다.

한편, 상기 상부완충부재(211) 또는 하부완충부재(212)는 도시된 바와 같이 크기와 모양이 서로 같을 수 있으나 도시되지는 않았지만 크기와 모양이 상이하게 구성될 수도 있다.

또한, 상기 상부완충부재(211)는 상면에 접하는 인솔(100)의 하면과 밀착할 수 있는 형상으로 형성될 수 있고, 하부완충부재(212)는 하면에 접하는 아웃솔(300)의 상면과 밀착하도록 형성될 수 있다.

상기 유체유로스프링(213)은 상기 상부완충부재(211)와 상기 하부완충부재(212)를 연결하는 원기둥지지체(216)의 외주면에 코일스프링(217)이 권선되어, 상기 상부완충부재(211) 및 상기 하부완충부재(212)를 소통 가능하게 연결하여 유체의 소통경로를 제공하는 것으로, 복수개 구비될 수 있다.

따라서, 상기 유체유로스프링(213)은 코일스프링(217) 및 원기둥지지체(216)로 구성될 수 있다.

상기 코일스프링(217)은 일단이 상기 상부완충부재(211)에 연결되고, 타단이 상기 하부완충부재(212)에 연결되며, 상기 코일스프링(217) 내부에 중공부(214)가 구비되어 상기 상부완충부재(211) 및 하부완충부재(212)에 충전된 유체가 상기 중공부(214)를 통해 유동하도록 구비될 수 있다.

구체적으로, 상기 코일스프링(213)은 상기 상부완충부재(211) 및 상기 하부완충부재(212)에 충전된 유체가 자유롭게 상,하 방향으로 유동할 수 있도록 구비된 유로로서, 일단이 상기 상부완충부재(211)에 연결되고, 타단이 상기 하부완충부재(212)에 연결되며, 내부에 중공부(214)가 구비되는 형상으로 형성될 수 있다.

상기 원기둥지지체(216)는 일단이 상기 상부완충부재(211)에 연결되고, 타단이 상기 하부완충부재(212)에 연결되는 것으로 복수개 구비된다.

구체적으로, 상기 원지둥지지체(216)는 상기 유체유로스프링(213)을 지지하도록 구비되는 것으로, 일단이 상기 상부완충부재(211)에 연결되고 타단이 상기 하부완충부재(212)에 연결되는 소정의 탄성의 갖는 원기둥형상으로 구성될 수 있다.

일 실시예에 따른 상기 유체유로스프링(213)은 한 쌍이 한 조를 이루면서 상기 상부완충부재 (211) 및 상기 하부완충부재(212)에 적어도 한 조 이상이 형성되도록 구비될 수 있다.

따라서, 상기 유체유로스프링(213)은 복수개로 형성될 수 있으며, 2 내지 4개의 유체유로스프링(213)을 형성하는 것이 보다 바람직하다.

한편, 상기 유체유로스프링(213)은 상기 유체유로스프링(213) 둘레 직경이 10 내지 100mm로 사용될 수 있으며, 직경이 10mm 미만인 경우에는 유체의 유동이 원활하지 못하며, 100mm 초과인 경우에는 압력을 받을 때 유체의 이동이 급속도로 진행되어 지지력 감소로 인해 충격을 충분히 흡수하지 못한다는 단점이 있다.

또한, 유체유로스프링(213)은 길이가 2내지 10mm일 수 있으며, 길이가 2mm 미만인 경우에는 상기 완충부재(211, 212)에 압력을 받을 때 유체의 이동이 급속도로 진행되어 지지력 감소로 인해 충격을 충분히 흡수하지 못하고, 10mm 초과인 경우에는 유체의 유동이 원할하지 못하는 단점이 있다.

일실시예에 따른, 상기 유체유로스프링(213)은 최대 압축시 스프링의 변위가 이완시 스프링의 변위의 50%인 것이 보다 바람직하나 상기 유체유로스프링의 변위는 이에 한정하지 않고 상기 유체유로스프링(213)의 크기 및 재질에 따라 다양하게 변형실시 할 수 있다.

또한, 상기 유체유로스프링(213)은 다크로 도금된 것이 바람직하며, 야광 또는 형광물질로 코팅된 것이 바람직 할 수 있다.

이에, 상기 유체유로스프링(213)은 코일스프링 형상으로 구성되어 신발 하부 구조체에 가해지는 압력에 의한 상하 방향의 탄성수축 팽창으로 외부 압력에 의한 충격을 완화시킬 수 있도록 한다.

또한, 상기 유체유로스프링(213)은 원기둥지지체의 외주면을 권선하는 코일스프링으로 구성되어 통상적으로 외주면이 매끈한 원통형상의 유체유로로 구성되는 경우보다 유체의 유동 속도를 현저히 저감시켜 유체가 스프링 내부에 머무는 시간을 늘림으로서 상기 유체유로스프링(213)의 지지력을 증대시켜 유체의 댐핑효과에 의한 충격 흡수 효과가 월등하게 향상될 수 있도록 한다.

따라서, 상기 유체유로스프링(213)은 스프링의 탄성력에 의한 외부 충격 완화 기능 이외에도 유체유로스프링(213) 내부 중공부에 유동하는 유체의 댐핑효과에 의한 외부 충격 완화 기능이 더해져 단순한 구성만으로도 월등한 충격 완화 기능을 수행할 수 있도록 하는 효과가 있다.

도 5는 본 발명에 따른 유체유로스프링을 이용한 충격 흡수용 신발 하부 구조체의 충전부재의 사용 상태를 나타내는 상태도이다.

상기 충전부재(215)는 도 5에 도시된 바와 같이 상기 상부완충부재(211) 및 하부완충부재(212) 사이에 충전되는 것으로, 탄성을 지니도록 구비된다.

구체적으로, 상기 충전부재(215)는 상기 상부완충부재(211) 및 상기 하부완충부재(212) 사이에 형성된 공간을 채우도록 구비된 것으로, 상기 유체유로스프링(213)의 탄성력에 의한 상하 운동에 영향을 주지 않고 상기 유체유로스프링(213)을 보호하면서, 상기 유체유로스프링(213)의 형태를 유지하고 유체의 손실을 방지하기 위하여 구비될 수 있다

또한, 본 발명에 따른 상기 충전부재(215)는 탄성을 가지는 공지된 다양한 소재로 적용실시될 수 있다.

상기 아웃솔(300)은 상기 미드솔(200)의 하부에 구비되어 신발의 바닥을 형성하는 구성요소일 수 있다.

구체적으로, 상기 아웃솔(300)은 상기 미드솔(200)의 하부에 형성되어 지면과 접촉하도록 구성되고, 외면에는 지면과의 접지력을 향상시키도록 요철 모양을 형성할 수 있다.

상기와 같은 본 발명에 따른 유체유로스프링을 이용한 충격 흡수용 신발 하부 구조체에 의하면, 복층 구조로 내부에 유체가 충전된 상부완충부재 및 하부완충부재와 상기 완충부재 사이를 연결하는 유체유로스프링이 형성됨으로써, 압력이 가해졌을 때 완충부재 내부에 충전된 유체가 같은 층의 완충부재 또는 유체유로스프링을 통해 다른 층의 완충부재로 이동하면서 신발 하부에 가해지는 충격을 효과적으로 흡수 및 분산시킬 수 있다.

또한, 코일스프링을 포함하는 유체유로스프링을 구비함으로써, 스프링의 상하방향의 탄성수축 팽창에 의한 충격 완화가 가능하도록 한다.

또한, 상기 유체유로스프링은 원기둥지지체의 외주면을 권선하는 코일스프링으로 구성되어 통상적으로 외주면이 매끈한 원통형상의 유체유로로 구성되는 경우보다 유체의 유동 속도를 현저히 저감시켜 유체가 스프링 내부에 머무는 시간을 늘림으로서 상기 유체유로스프링의 지지력을 증대시켜 유체의 댐핑효과에 의한 충격 흡수 효과가 월등하게 향상될 수 있도록 한다.

따라서, 상기 유체유로스프링은 스프링의 탄성력에 의한 외부 충격 완화 기능 이외에도 유체유로스프링 내부 중공부에 유동하는 유체의 댐핑효과에 의한 외부 충격 완화 기능이 더해져 단순한 구성만으로도 월등한 충격 완화 기능을 수행할 수 있도록 한다.

또한, 본 발명에 따른 신발 하부 구조체는 보행 또는 운동 시에 충격을 완화시킴으로써 발, 무릎 또는 허리에 가해지는 하중을 분산시켜 사용자의 부상 위험을 감소시키고 착용자의 피로도를 저감할 수 있다.

아울러, 본 발명에 따른 유체유로스프링을 이용한 충격 흡수용 신발 하부 구조체는 비교적 단순한 구조로 구성되어 경제적인 제조가 가능하며 따라서 적은 비용으로 최대의 경제적 효과를 낼 수 있다.

이상에 설명한 본 명세서 및 청구범위에 사용되는 용어 및 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 본 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 도면 및 실시 예에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 하나의 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것이 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

1 : 유체유로스프링을 이용한 충격 흡수용 신발 하부 구조체
100 : 인솔 200 : 미드솔
210 : 완충부 211 : 상부완충부재
212 : 하부완충부재 213 : 유체유로스프링
214 : 중공부 215 : 충전부재
216 : 원기둥지지체 217 : 코일스프링
300 : 아웃솔

Claims

착용자의 발바닥이 접촉하는 인솔(insole);
상기 인솔의 하부에 구비되어 착용자의 발에 가해지는 충격을 완화하는 완충부가 구비된 미드솔(midsole); 및
상기 미드솔의 하부에 구비되어 신발의 바닥을 형성하는 아웃솔(outsole);을 포함하고,
상기 완충부는,
상기 인솔과 인접하고 내부에 유체가 충전되어 유체의 유동에 의해 압력을 완충하는 상부완충부재;
상기 상부완충부재와 일정간격 이격되게 하부에 구비되고, 내부에 유체가 충전되어 유체의 유동에 의해 압력을 완충하는 하부완충부재; 및
상기 상부완충부재 및 상기 하부완충부재를 소통 가능하게 연결하여 유체의 소통경로를 제공하는 복수개의 유체유로스프링;을 포함하며,
상기 유체유로스프링은,
원기둥지지체; 및
상기 원기둥지지체의 외주면에 권선되는 코일스프링;을 포함하고,
상기 코일스프링은,
내부에 중공부가 구비된 코일 형상으로, 상기 상부완충부재 및 상기 하부완충부재에 충전된 유체가 상기 중공부를 통해 유동하도록 구성되어 코일 형상의 유로를 통과하는 유체의 유동 속도 저감에 따른 체류시간 증대로 인해 상기 코일스프링의 지지력 및 충격완화기능이 증대되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 유체유로스프링을 이용한 충격 흡수용 신발 하부 구조체.
삭제
제 1항에 있어서,
상기 유체유로스프링은,
한 쌍이 한 조를 이루면서 상기 상부완충부재 및 상기 하부완충부재에 적어도 한 조 이상이 형성되는 것을 특징으로 하는 유체유로스프링을 이용한 충격 흡수용 신발 하부 구조체.
제 1항에 있어서,
상기 완충부는,
상기 인솔 및 아웃솔의 전체면적에 대응되도록 형성되거나, 상기 인솔 및 아웃솔의 일부분에 대응되는 면적으로 복수개 형성되어, 상기 인솔 및 아웃솔에 가해지는 충격을 흡수하도록 구비되는 것을 특징으로 하는 유체유로스프링을 이용한 충격 흡수용 신발 하부 구조체.
제 1항에 있어서,
상기 완충부는,
상기 상부완충부재 및 하부완충부재 사이에 충전되고, 탄성을 갖는 충전부재;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유체유로스프링을 이용한 충격 흡수용 신발 하부 구조체.