KR102196189B1

KR102196189B1 - 공간활용이 개선된 신발용 하베스팅 장치

Info

Publication number: KR102196189B1
Application number: KR1020190009773A
Authority: KR
Inventors: 문광섭; 송현수
Original assignee: 한국신발피혁연구원
Priority date: 2019-01-25
Filing date: 2019-01-25
Publication date: 2020-12-30
Also published as: KR20200093104A

Abstract

본 발명의 개선된 신발용 하베스팅 장치는, 중창(2) 및 갑피(3)로 이루어지는 신발본체가 구비되고, 상기 중창(2)의 하부부위에는 발뒤꿈치 하부에서 신발본체의 중간부위로 길게 형성된 수용공간(2a)이 형성되며, 상기 수용공간(2a)에 설치되며, 중간부위가 상부로 돌출되어 형성되고, 보행시나 런닝시 발뒤꿈치 하부에 위치한 발바닥 부위에서 전달되는 충격이 전달되어 상하로 변위되고, 상하 변위에 의해 전방 단부가 상기 중창(2)의 길이방향으로 변위되는 판스프링(10); 상기 판스프링(10)의 변위시 연동되어 습동되는 자석(20); 상기 자석(20)의 습동에 의해 유도전류를 발생시키는 코일부(30); 유도전류를 충전되도록 하는 충전부; 전기를 저장하는 배터리; 상기 중창(2)의 수용공간(2a) 하부를 폐쇄되도록 마감하는 마감부(40); 상기 마감부(40)에 구비되고 상기 중창(2)의 하부로 돌출형성되며 내측에 상기 판스프링(10)의 하부로 돌출된 부위가 수용되며 신발 착용자의 보행시 발뒤꿈치 하부에 위치한 발바닥 부위에서 전달되는 충격에 의해 눌러져 하부에 접한 상기 판스프링(10)을 상부로 변위시키고, 발뒤꿈치 하부에 위치한 발바닥 부위에서 전달되는 충격 소멸시 상기 판스프링(10)의 상부 변위에 의해 원위치로 복귀되는 누름부(50);를 포함한다.

Description

공간활용이 개선된 신발용 하베스팅 장치{Harvesting Apparatus for Shoes Improved Space Application}

본 발명은 보행시나 런닝시에 신발에 작용하는 하중을 이용하여 스프링의 변위를 발생시켜 이 변위를 이용하여 코일내로 자석을 왕복시킴으로써 유도전기를 발생되도록 하는 공간활용이 개선된 신발용 하베스팅 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 신발은 경질의 바닥판과 섬유질의 외피로 이루어져 보행 및 생활시에 발의 피로를 덜어주고 발을 보호하는 역할을 한다. 그러나, 이러한 신발의 기능이 단순히 발의 보호나 보행의 편이만을 위한 기능에 머물지 않고 그 이용분야에 따라 다양하게 확장되었다.

보행하거나 달리는 경우 발에서 신발에 전달되는 에너지를 이용하여 자가발전을 하는 자가발전 신발은 여러 가지 형태로 개발되어 왔다.

자가발전 신발은 발에서 신발에 전달되는 에너지를 이용하여 자석이 코일내부에서 습동되도록 함으로써 전기를 발생시키도록 하는 기계식과, 압전소자 등을 이용하는 전자적 방식으로 나눌 수 있다.

기계식의 경우에는 전자식에 비해 가격이 싸고 쉽게 구성할 수 있는 장점이 있다.

기계식 자가발전 신발의 일예로는 한국등록실용신안 제20-0259489호(고안의 명칭: 충전용 자가 발전 구조를 갖는 신발)가 개시된 바 있으며, 이를 도 1에 도시하였다.

상기 신발은 신발창(S)의 상부창(S1)과 하부창(S2)의 사이에 일정 깊이로 형성되는 작동공간(111)과, 상기 작동공간(111)내의 상부창(S1)에 일체로 설치되며 상부창(S1)의 변형에 따라 승강운동을 하는 자석(112)과, 상기 작동공간(111) 내의 하부창(S2)에 고정설치되며 자석(112)의 변위를 통해 기전력을 발생시키기 위한 도전성의 금속 코일(113)로 구성되는 다수의 자가발전구조(110)를 갖는다.

상기 신발은 상부창(S1)의 변형에 따라 자석(112)이 승강운동을 하므로 상부창의 변형이 자유로워야만 자석(112)의 변위가 발생되게 된다. 또한, 자석(12)의 변위가 커야만 기전력이 발생되기 쉬우므로 자석(112)의 변위를 크게 하기 위해서는 신발창(S)이 두께를 크게 하여야 하나, 신발창이 두꺼우면 불편함이 발생되므로 신발창의 두께를 크게 하는 데에 제약이 있어 자석(112)의 변위를 크게 할 수 없으므로 기전력의 발생이 용이하지 않는 문제점이 있다. 또한, 상기 자석은 신발창 전체에 분포되게 되므로 신발에 전달되는 에너지가 적은 지점에서는 기전력이 거의 발생되지 않아 효율적이지 못하는 문제점이 있다.

기계식 자가발전 신발의 다른 예로는 한국특허공개 제10-2002-0060934호(발명의 명칭: 발전수단이 구비된 보온 신발)가 개시된 바 있으며, 이를 도 2에 도시하였다.

상기 신발의 자가발전을 위한 구성은 뒷굽의 내부에 장착되어 상하 유동 가능하게 구성된 스프링(202)과, 상기 스프링(202)의 상단부에 힌지 결합된 링크(204)와, 상기 스프링(202)의 전방부에 내장되어 회전자(222)를 가이드하며, 그 내부에 고정자인 코일이 권취된 가이드편과, 상기 가이드편의 내부 중심에 축결합되며 자석으로 이루어진 회전자(222)를 포함하여 이루어진다.

상기 신발의 자가발전을 위한 구성은 전술한 신발과는 달리 자석이 회전자(202)로 구비되나, 전술한 신발과 마찬가지로 신발창의 두께에 제한이 있어 회전자를 크게 구성할 수 없어 기전력의 발생이 용이하지 않는 문제점이 있다.

이러한 문제점을 개선하기 위하여 본 발명의 출원인이 출원하여 등록받은 한국등록특허 제10-1602246호(발명의 명칭: 자가발전용 신발)가 개시된 바 있으며, 이를 도 3에 도시하였다.

상기 자가발전용 신발은, 바닥과 접하는 밑창(1)과, 상기 밑창(1)의 상부에 부착되어 신발로 전달되는 충격을 흡수하는 중창(2) 및 상기 중창(2)의 상부에 부착되어 발뒷꿈치 및 발등부위를 덮어 보호하는 갑피(3)로 이루어지는 신발본체가 구비되고, 상기 중창(2)에는 발뒤꿈치 하부에서 신발본체의 중간부위로 길게 형성된 수용공간(2a)이 형성되며, 상기 수용공간(2a)에 설치되며, 중간부위가 상부로 돌출되어 형성되고, 상기 중창(2)의 길이방향으로 길게 설치되며, 후방 단부가 상기 중창(2)에 고정되고, 보행시나 런닝시 발뒤꿈치 하부에 위치한 발바닥 부위에서 전달되는 충격이 전달되어 상하로 변위되고, 상하 변위에 의해 전방 단부가 상기 중창(2)의 길이방향으로 변위되며, 충격이 소멸되면 탄성력에 의해 원위치로 복귀되는 판스프링(10); 상기 수용공간(2a)에 설치되고, 상기 중창(2)의 길이방향에 위치하는 상기 판스프링(10)의 전방단부에 체결고정되며 상기 중창(2)의 길이방향으로 설치되어 상기 판스프링(10)의 변위시 연동되어 습동되는 막대자석(20); 상기 수용공간(2a)에 설치되고, 상기 막대자석(20)의 외부에 이격되어 설치되며 상기 막대자석(20)의 습동에 의해 유도전류를 발생시키는 코일부(30); 상기 수용공간(2a)에 설치되며, 상기 중창(2)에 고정되고, 상기 막대자석(20)이 결합되어 상기 막대자석(20)의 습동시 상기 막대자석(20)을 안내하는 가이드(40); 상기 수용공간(2a)에 설치되며, 상기 코일부(30)과 연결되어 발생된 유도전류를 충전되도록 하는 충전부(50); 상기 충전부(50)와 연결되어 전기를 저장하는 배터리(60);를 포함하는 자가발전장치가 구비된 것을 특징으로 한다.

일반적으로 신발의 내부에는 중창의 상부에 충격을 흡수하는 인솔(깔창)이 깔리게 되는데, 상기 자가발전용 신발의 중창 상부에 인솔을 깔게 되면, 발뒤꿈치 하부에 위치한 발바닥 부위에서 전달되는 충격이 인솔을 거쳐 판스프링(10)에 전달되어 변위되어야 하나, 인솔에서 충격을 대부분 흡수하게 되므로 판스프링(10)으로의 충격의 전달이 쉽지 않아 판스프링(10)의 변위가 미미할 뿐만 아니라, 인솔의 두께가 두껍기 때문에 판스프링(10)에 아예 전달되지 않게 되는 문제점이 있다. 아울러, 인솔로부터 판스프링(10)으로의 원활한 전달을 위해서는 인솔이 강도가 크거나 인솔의 두께가 얇아야 하나 인솔의 두께가 얇게 되면 신발의 충격흡수가 제대로 이루어지지 않게 되는 문제점이 있다. 아울러, 인솔로부터 판스프링(10)으로의 충격 전달이 원활하게 되기 위해서는 인솔의 상부로 튀어나온 형태의 누름부가 구비되어야 자가발전이 이루어지게 된다. 이와 같이, 인솔이 상부로 튀어나오게 되면 외관을 해치게 될 뿐만 아니라 잦은 작동에 따라 인솔의 손상이 발생되는 문제점이 있다.

이러한 누름의 문제점을 해결하기 위하여 본 발명의 출원인이 출원하여 등록받은 한국등록특허 제10-1823936호(발명의 명칭: 신발용 하베스팅 장치)가 개시된 바 있으며 이를 도 4에 도시하였다.

상기 신발용 하베스팅 장치는, 바닥과 접하는 밑창(1)과, 상기 밑창(1)의 상부에 부착되어 신발로 전달되는 충격을 흡수하는 중창(2)과, 상기 중창(2)의 상부에 부착되어 발뒷꿈치 및 발등부위를 덮어 보호하는 갑피(3) 및 신발의 내측에 위치하며 상기 중창(2)의 상부에 거치되어 발바닥과 접하여 충격을 흡수하며 발꿈치와 접하는 부위에 상하로 통공(4a)이 형성된 인솔(4)로 이루어지는 신발본체가 구비되고, 상기 중창(2)에는 발뒤꿈치 하부에서 신발본체의 중간부위로 길게 형성된 수용공간(2a)이 형성되며, 상기 수용공간(2a)에 설치되며, 상기 중창(2)의 길이방향으로 길게 설치되고, 길이방향의 중간부위가 상부로 돌출되어 형성되며, 후방 단부가 상기 중창(2)에 고정되고, 보행시나 런닝시 발뒤꿈치 하부에 위치한 발바닥 부위에서 전달되는 충격이 전달되어 상하로 변위되고, 상하 변위에 의해 전방 단부가 상기 중창(2)의 길이방향으로 변위되며, 충격이 소멸되면 탄성력에 의해 원위치로 복귀되는 판스프링(10); 상기 수용공간(2a)에 설치되고, 상기 중창(2)의 길이방향에 위치하는 상기 판스프링(10)의 전방단부에 체결고정되며 상기 중창(2)의 길이방향으로 설치되어 상기 판스프링(10)의 변위시 연동되어 습동되는 막대자석(20); 상기 수용공간(2a)에 설치되고, 상기 막대자석(20)의 외부에 이격되어 설치되며 상기 막대자석(20)의 습동에 의해 유도전류를 발생시키는 코일부(30); 상기 수용공간(2a)에 설치되며, 상기 중창(2)에 고정되고, 상기 막대자석(20)이 결합되어 상기 막대자석(20)의 습동시 상기 막대자석(20)을 안내하는 가이드(40); 상기 수용공간(2a)에 설치되며, 상기 코일부(30)과 연결되어 발생된 유도전류를 충전되도록 하는 충전부(50); 상기 충전부(50)와 연결되어 전기를 저장하는 배터리(60); 상기 통공(4a)에 삽입되며 공기 또는 겔이 수용되고 발뒤꿈치 하부에 위치한 발바닥 부위에서 전달되는 충격에 의해 상기 인솔(4) 내부로 인입되고 발뒤꿈치 하부에 위치한 발바닥 부위에서 전달되는 충격 소멸시 상기 인솔(4)의 상부로 인출되는 상부 백(71)과, 상기 상부 백(71)과 연통되어 상기 상부 백(71)의 하부에 구비되고 상기 판스프링(10)의 상단과 접하며 발뒤꿈치 하부에 위치한 발바닥 부위에서 전달되는 충격으로 상기 상부 백(71)이 상기 인솔(4) 하부로 인입되면 상기 상부 백(71)에 수용된 공기 또는 겔이 이동됨으로써 하부로 인출되어 하부에 접한 상기 판스프링(10)을 하부로 변위시키고, 발뒤꿈치 하부에 위치한 발바닥 부위에서 전달되는 충격 소멸시 상기 판스프링(10)의 상부 변위에 의해 원위치로 복귀되어 공기 또는 겔이 상부로 이동됨으로써 상기 상부 백(71)이 상기 인솔(4) 상부로의 인출되도록 하는 하부 백(72)과, 상기 상부 백(71)과 하부 백(72)을 연결시키는 연결부(73)로 이루어지는 충격전달부(70);를 포함하는 자가발전장치가 구비된 것을 특징으로 한다.

상기 신발용 하베스팅 장치는 인솔의 상부로 튀어나오도록 구비되는 상부 백(71)을 발뒤꿈치 하부로 누르게 되고 연결부(73) 및 하부 백(72)을 거쳐 판스프링(10)을 누르게 됨으로써 자가발전이 가능하게 된다.

하지만, 인솔(4)에 상부 백(71), 연결부(73) 및 하부 백(72)을 구비하여야 하며, 인솔(4)의 상부로 상부 백(71)이 튀어나오게 되므로 신발을 설계하는 데에 제약을 받게 되는 문제점이 있다. 아울러, 인솔(4)의 상부로 상부 백(71)이 튀어나오도록 구비되게 되어 발뒤꿈치 하부와 직접적으로 접촉하게 되므로 보행시나 런닝시에 발뒤꿈치 하부에 무리가 가게 되는 문제점이 있다. 아울러, 인솔(4)은 다른 신발에는 사용할 수 없으며, 인솔(4)과 중창(2)이 일체화되어야 하는 제약이 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 개선하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 신발을 설계하는 데에 제약을 받지 않고, 발뒤꿈치 하부에 무리가 가지 않도록 하여 자가발전을 원활하게 수행할 수 있도록 하는 공간활용이 개선된 신발용 하베스팅 장치를 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 공간활용이 개선된 신발용 하베스팅 장치는, 바닥과 접하는 밑창(1)과, 상기 밑창(1)의 상부에 부착되어 신발로 전달되는 충격을 흡수하는 중창(2)과, 상기 중창(2)의 상부에 부착되어 발뒷꿈치 및 발등부위를 덮어 보호하는 갑피(3) 및 신발의 내측에 위치하며 상기 중창(2)의 상부에 거치되어 발바닥과 접하여 충격을 흡수하는 인솔(4)로 이루어지는 신발본체에 구비되는 개선된 신발용 하베스팅 장치로서, 상기 중창(2)의 하부 부위에는 발뒤꿈치 하부에서 신발본체의 중간부위로 길게 형성된 수용공간(2a)이 형성되며, 상기 수용공간(2a)에 설치되며, 상기 중창(2)의 길이방향으로 길게 설치되고, 길이방향의 중간부위가 하부로 돌출되어 형성되며, 후방 단부가 상기 중창(2)에 고정되고, 보행시나 런닝시 발뒤꿈치 하부에 위치한 발바닥 부위에서 전달되는 충격이 전달되어 상하로 변위되고, 상하 변위에 의해 전방 단부가 상기 중창(2)의 길이방향으로 변위되며, 충격이 소멸되면 탄성력에 의해 원위치로 복귀되는 판스프링(10); 상기 수용공간(2a)에 설치되고, 상기 중창(2)의 길이방향에 위치하는 상기 판스프링(10)의 전방단부에 체결고정되며 상기 중창(2)의 길이방향으로 설치되어 상기 판스프링(10)의 변위시 연동되어 습동되는 자석부(20); 상기 수용공간(2a)에 설치되고, 상기 자석(20)의 외부에 이격되어 설치되며 상기 자석(20)의 습동에 의해 유도전류를 발생시키는 코일부(30); 상기 수용공간(2a)에 설치되며, 상기 코일부(30)과 연결되어 발생된 유도전류를 충전되도록 하는 충전부; 상기 충전부와 연결되어 전기를 저장하는 배터리; 상기 중창(2)의 상기 수용공간(2a) 하부를 폐쇄되도록 마감하는 마감부(40); 상기 마감부(40)에 구비되고 상기 중창(2)의 하부로 돌출형성되며 내측에 상기 판스프링(10)의 하부로 돌출된 부위가 수용되며 신발 착용자의 보행시 발뒤꿈치 하부에 위치한 발바닥 부위에서 전달되는 충격에 의해 눌러져 하부에 접한 상기 판스프링(10)을 상부로 변위시키고, 발뒤꿈치 하부에 위치한 발바닥 부위에서 전달되는 충격 소멸시 상기 판스프링(10)의 상부 변위에 의해 원위치로 복귀되는 누름부(50);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 누름부(50)는 고무와 같은 탄성재질로 된 것을 특징으로 한다.

또, 상기 누름부(50)는 돔형상으로 된 것을 특징으로 한다.

아울러, 일측단부가 상기 판스프링(10)의 중간부위인 상기 중창(2)에 고정되고 타측단부가 상기 자석(20)에 고정되어 신발 착용자의 보행시 발뒤꿈치 하부에 위치한 발바닥 부위에서 전달되는 충격에 의해 상기 누름부(50)에 의해 눌러져 상부로 변위된 상기 판스프링(10)의 원위치로의 복귀를 보조하는 인장스프링(90)이 더 구비된 것을 특징으로 한다.

본 발명은, 누름부가 신발의 바닥 하부로 돌출되게 구비되므로 신발의 설계에 제약을 받지 않아 신발의 공간을 충분히 활용할 수 있으며, 누름부가 발뒤꿈치 하부에 직접적으로 접촉하지 않아 전혀 무리가 가지 않고, 신발 자체에 전해지는 충격에 의해서 자가발전을 수행하므로 자가발전을 원활하게 수행할 수 있는 효과가 있다.

도 1 내지 도 4는 종래의 신발용 하베스팅 장치를 나타낸 도면이다.
도 5와 도 6은 본 발명에 의한 공간활용이 개선된 신발용 하베스팅 장치를 나타낸 분해사시도이다.
도 7은 본 발명에 의한 공간활용이 개선된 신발용 하베스팅 장치를 나타낸 단면도이다.
도 8은 본 발명에 의한 공간활용이 개선된 신발용 하베스팅 장치가 설치된 중창을 나타낸 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 공간활용이 개선된 신발용 하베스팅 장치를 설명한다.

도 5와 도 6은 본 발명에 의한 공간활용이 개선된 신발용 하베스팅 장치를 나타낸 분해사시도이고, 도 7은 본 발명에 의한 공간활용이 개선된 신발용 하베스팅 장치를 나타낸 단면도이며, 도 8은 본 발명에 의한 공간활용이 개선된 신발용 하베스팅 장치가 설치된 중창을 나타낸 도면이다.

본 발명의 공간활용이 개선된 신발용 하베스팅 장치는, 신발로 전달되는 충격을 흡수하는 중창(2)과, 상기 중창(2)의 상부에 부착되어 발뒷꿈치 및 발등부위를 덮어 보호하는 갑피 및 신발의 내측에 위치하며 상기 중창(2)의 상부에 거치되어 발바닥과 접하여 충격을 흡수하는 인솔로 이루어지는 신발본체에 구비된다.

상기 중창(2)의 하부에는 바닥과 접하는 밑창(미도시됨)이 부착된다.

본 발명의 개선된 신발용 하베스팅 장치를 설치하기 위해, 도 7 및 도 8에서와 같이, 신발의 중창(2)의 하부부위에 형성되며, 발뒤꿈치 하부에 위치한 발바닥 부위에 신발의 길이방향으로 길게 형성된 수용공간(2a)이 구비된다.

본 발명에 따른 개선된 신발용 하베스팅 장치는, 도 5 내지 도 7에서와 같이, 판스프링(10), 자석(20), 코일부(30), 충전부, 배터리, 마감부(40) 및 누름부(50)를 포함하여 이루어진다.

상기 판스프링(10)은 상기 수용공간(2a)에 설치되며, 상기 중창(2)의 길이방향으로 길게 설치된다. 상기 판스프링(10)은 중간부위가 하부로 돌출되어 형성되고, 하부로 돌출된 부위는 발뒤꿈치 하부에 위치한 발바닥 부위에 설치된다. 상기 판스프링(10)이 발뒤꿈치 하부에 위치한 발바닥 부위에 설치되는 이유는 실제로 보행시나 런닝시에 발뒤꿈치 하부에 위치한 발바닥 부위가 지면에 먼저 닫게 되면서 신발에 전달되는 충격이 가장 큰 부분에 해당되므로 상기 판스프링(10)의 변위를 가장 크게 발생하도록 하기 위함이다.

상기 판스프링(10)의 후방 단부는 상기 중창(2) 내부에 고정된다. 상기 판스프링(10)은 후방단부가 고정되므로, 보행시나 런닝시 발뒤꿈치 하부에 위치한 발바닥 부위에서 전달되는 충격이 후술할 누름부(50)를 통해 전달되면, 상기 판스프링(10)은 상하로 변위되고, 상하 변위에 의해 상기 판스프링(10)의 전방 단부가 상기 중창(2)의 길이방향으로 변위되게 된다. 즉, 상기 판스프링(10)이 상하로 변위가 발생되면 상기 중창(2)의 길이방향으로 전진 및 후진됨으로써 변위가 발생된다. 아울러, 상기 판스프링(10)에 전달된 충격이 소멸되면, 상기 판스프링(10)은 탄성력에 의해 원위치로 복귀되게 된다.

상기 판스프링(10)의 변위가 크게 발생될수록 상기 판스프링(10)에 결합된 자석(20)의 이동거리도 커지게 되므로 상기 자석(20)이 상기 코일부(30) 내부로 습동되는 것을 안정적으로 수행할 수 있게 된다. 상기 자석(20)의 이동거리를 크게 할 수 있게 되면 상기 코일부(30)의 길이를 크게 할 수 있게 되며 상기 코일부(30)의 길이를 크게 할 수 있다는 것은 코일의 감김횟수를 많게 할 수 있다는 것이다. 코일의 감김횟수를 많게 하면 할수록 유도전류의 세기도 커지게 되므로 자가발전효율을 높일 수 있게 된다.

본 발명은 상기 판스프링(10)이 신발에 전달되는 충격이 가장 큰 부분에 해당되는 발뒤꿈치 하부에 위치한 발바닥 부위에 설치되므로, 상기 판스프링(10)의 변위를 가장 크게 발생할 수 있어 자가발전효율을 높일 수 있게 된다.

상기 자석(20)은 상기 수용공간(2a)에 설치되고, 상기 중창(2)의 길이방향에 위치하는 상기 판스프링(10)의 전방단부에 체결고정되며, 상기 중창(2)의 길이방향으로 설치된다. 이에 따라 상기 자석(20)은 상기 판스프링(10)의 상기 중창(2)의 길이방향 변위시 연동되어 습동되게 된다. 상기 자석(20)을 안정적으로 안내되도록 하기 위해, 중창의 길이방향으로 길게 형성된 한쌍의 가이드(70)이 구비되는 것이 바람직하다.

상기 자석(20)을 상기 가이드(70)에 의해 안내되도록 하기 위해 자석(20)의 전후 양 단부에 고정되고 상기 자석(20)의 양측 외부로 돌출되어 구비되며 상기 가이드(70)에 결합되기 위한 요홈이 구비된 가이드 결합부(60)를 구비하여 상기 가이드 결합부(60)가 가이드(70)에 결합되도록 하여 상기 자석(20)이 전후 슬라이드 이동되도록 한다.

상기 코일부(30)는, 상기 수용공간(2a)에 설치되고, 상기 자석(20)의 외부에 이격되어 설치되며 상기 자석(20)의 습동에 의해 유도전류를 발생시키는 역할을 한다.

유도전류가 발생되는 원리는 전자기 유도현상, 즉, 코일과 자석이 상호간에 상대적인 운동을 하게 되면, 자석의 운동에 의해 자기장이 형성되어 코일에 전류가 흐르게 현상을 이용한 것이다.

상기 충전부(미도시됨)는 상기 코일부(30)와 연결되어 발생된 유도전류를 충전되도록 하는 역할을 한다. 상기 충전부는 교류전류를 정류하거나 교류전류를 직류전류로 변환해서 배터리에 전류를 충전시키는 공지된 것을 사용한다.

상기 배터리(미도시됨)는 상기 충전부와 연결되어 충전전류를 저장한다.

상기 마감부(40)는 상기 중창(2)의 상기 수용공간(2a) 하부를 폐쇄되도록 마감하는 역할을 한다.

상기 누름부(50)는, 상기 마감부(40)에 구비되고 상기 중창(2)의 하부로 돌출형성된다. 즉, 신발의 하부 외측으로 돌출형성되게 된다. 상기 누름부(50)는, 내측에 상기 판스프링(10)의 하부로 돌출된 부위가 수용되며 신발 착용자의 보행시 발뒤꿈치 하부에 위치한 발바닥 부위에서 전달되는 충격에 의해 눌러져 하부에 접한 상기 판스프링(10)을 상부로 변위시키고, 발뒤꿈치 하부에 위치한 발바닥 부위에서 전달되는 충격 소멸시 상기 판스프링(10)의 상부 변위에 의해 원위치로 복귀된다.

상기 누름부(50)의 내측에는 상기 판스프링(10)의 하부로 돌출된 부위가 수용되므로, 신발을 바닥에 디디게 되면 누름부(50)가 눌러지게 되고, 누름부(50)에 수용된 상기 판스프링(10)의 하부로 돌출된 부위가 상부로 변위되게 되고, 상부로의 변위에 의해 상기 판스프링(10)의 전방 단부가 상기 중창(2)의 길이방향으로 전진하게 된다. 이렇게 되면, 상기 판스프링(10)에 고정된 상기 자석(20) 또한 전진하게 코일부(30) 내부로 이동되게 된다. 이러한 상태에서 신발을 바닥으로부터 이격시키면, 상기 판스프링(10)은 원위치로 복귀되게 되며 상기 판스프링(10)에 고정된 상기 자석(20)은 후진되어 코일부(30) 외부로 이동되게 된다. 이렇게 신발을 바닥에 디디는 작동과 신발을 바닥으로부터 이격시키는 작동을 반복하게 되면 상기 코일부(30)로의 상기 자석(20)의 습동에 의해 유도전류가 발생되게 되어 발전을 하게 된다.

이와 같이 본 발명은, 누름부가 인솔의 상부로 돌출되게 구비되는 종래의 장치와는 달리, 상기 누름부(50)가 상기 중창(2)의 하부로 돌출(즉, 신발의 하부 외측으로 돌출) 형성되므로, 인솔의 두께, 중창의 두께 등 신발의 외형에는 큰 변화없이 신발의 설계가 가능하게 된다.

아울러, 누름부가 인솔의 상부로 돌출되게 구비되는 종래의 장치와는 달리, 누름부(50)가 신발의 하부 외측으로 돌출형성되게 되므로, 직접적인 발뒤꿈치 하부와의 접촉이 되지 않고 간접적인 접촉이 이루어지게 되어, 발뒤꿈치 하부에 무리한 충격이 가지 않는 장점이 있다.

아울러, 상기 누름부(50)는 고무와 같은 탄성재질로 된 것이 바람직하다.

상기 누름부(50)가 고무와 같은 탄성재질로 되게 되면, 상기 누름부(50)가 상부로 눌러지는 것이 용이하게 되고 원위치로의 복귀가 용이하게 된다.

아울러, 상기 누름부(50)는 돔형상으로 된 것이 바람직하다. 상기 누름부(50)가 돔형상으로 되게 되면, 신발 디딤시에 상기 누름부(50)의 누름이 용이하게 되며, 잦은 누름이 되더라도 수명을 연장할 수 있게 된다.

상기 판스프링(10), 상기 자석(20), 상기 코일부(30)가 상기 중창(2)의 수용공간(2a)에 설치되도록 하기 위한 케이스(80)가 구비되는 것이 바람직하다.

상기 케이스(80)는 하면이 개구되고 상면이 폐쇄되며 내부에 수용공간이 형성된 직육면체 형상으로 된다. 상기 케이스(80)의 상면 일측 단부부위에는 상기 판스프링(10)의 일측이 고정되며, 상기 케이스(80)의 내부 타측 측면에는 상기 가이드(70)가 구비되고, 상기 가이드(70)에는 상기 자석(20)에 고정되는 상기 가이드 결합부(60)가 결합되어 설치되게 된다.

상기 케이스(80)의 하면 개구된 부위에는 이를 덮는 마감부(40)가 구비되며 상기 마감부(40)에는 상기 누름부(50)가 구비된다. 상기 케이스(80)의 상부에는 상부면을 덮는 상부 덮개(85)가 결합된다. 상기 케이스(80)는 상기 중창(2)의 수용공간(2a)에 삽입되어 고정되게 된다.

상기 중창(2)의 하부에는 바닥과 접하는 밑창이 부착되는데, 상기 밑창에는 상기 누름부(50)만 노출되어 신발의 하부로 돌출될 수 있도록 하며, 상기 중창(2)의 하부에 부착되는 상기 밑창에 의해 상기 케이스(80)가 상기 중창(2)의 수용공간(2a)에 수용된 상태를 유지하도록 한다.

아울러, 본 발명은, 일측단부가 상기 판스프링(10)의 중간부위인 상기 중창(2)에 고정되고 타측단부가 상기 자석(20)에 고정되어 신발 착용자의 보행시 발뒤꿈치 하부에 위치한 발바닥 부위에서 전달되는 충격에 의해 상기 누름부(50)에 의해 눌러져 상부로 변위된 상기 판스프링(10)의 원위치로의 복귀를 보조하는 인장스프링(90)이 더 구비되는 것이 바람직하다.

상기 인장스프링(90)의 일측 단부는 상기 판스프링(10)의 중간부위에 위치한 상기 케이스(80)의 상면 일측부위에 고정된다.

상기 인장스프링(90)의 타측 단부는 상기 판스프링(10)과 상기 자석(20)의 결합부위에 고정된다. 바람직하게는 상기 판스프링(10)에 근접하는 가이드 결합부(60)에 고정되도록 한다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징으로 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

2: 중창
2a: 수용공간
10: 판스프링
20: 자석
30: 코일부
40: 마감부
50: 누름부
60: 가이드 결합부
70: 가이드
80: 케이스
90: 인장스프링

Claims

신발로 전달되는 충격을 흡수하는 중창(2)과, 상기 중창(2)의 상부에 부착되어 발뒷꿈치 및 발등부위를 덮어 보호하는 갑피 및 신발의 내측에 위치하며 상기 중창의 상부에 거치되어 발바닥과 접하여 충격을 흡수하는 인솔로 이루어지는 신발본체에 구비되는 개선된 신발용 하베스팅 장치로서,
상기 중창(2)의 하부 부위에는 발뒤꿈치 하부에서 신발본체의 중간부위로 길게 형성된 수용공간(2a)이 형성되며,
상기 수용공간(2a)에 설치되며, 상기 중창(2)의 길이방향으로 길게 설치되고, 길이방향의 중간부위가 하부로 돌출되어 형성되며, 후방 단부가 상기 중창(2)에 고정되고, 보행시나 런닝시 발뒤꿈치 하부에 위치한 발바닥 부위에서 전달되는 충격이 전달되어 상하로 변위되고, 상하 변위에 의해 전방 단부가 상기 중창(2)의 길이방향으로 변위되며, 충격이 소멸되면 탄성력에 의해 원위치로 복귀되는 판스프링(10);
상기 수용공간(2a)에 설치되고, 상기 중창(2)의 길이방향에 위치하는 상기 판스프링(10)의 전방단부에 체결고정되며 상기 중창(2)의 길이방향으로 설치되어 상기 판스프링(10)의 변위시 연동되어 습동되는 자석부(20);
상기 수용공간(2a)에 설치되고, 상기 자석부(20)의 외부에 이격되어 설치되며 상기 자석부(20)의 습동에 의해 유도전류를 발생시키는 코일부(30);
상기 수용공간(2a)에 설치되며, 상기 코일부(30)와 연결되어 발생된 유도전류를 충전되도록 하는 충전부;
상기 충전부와 연결되어 전기를 저장하는 배터리;
상기 중창(2)의 상기 수용공간(2a) 하부를 폐쇄되도록 마감하는 마감부(40);
상기 마감부(40)에 구비되고 상기 중창(2)의 하부로 돌출형성되며 내측에 상기 판스프링(10)의 하부로 돌출된 부위가 수용되며 신발 착용자의 보행시 발뒤꿈치 하부에 위치한 발바닥 부위에서 전달되는 충격에 의해 눌러져 하부에 접한 상기 판스프링(10)을 상부로 변위시키고, 발뒤꿈치 하부에 위치한 발바닥 부위에서 전달되는 충격 소멸시 상기 판스프링(10)의 상부 변위에 의해 원위치로 복귀되는 누름부(50);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 개선된 신발용 하베스팅 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 누름부(50)는 고무와 같은 탄성재질로 된 것을 특징으로 하는 개선된 신발용 하베스팅 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 누름부(50)는 돔형상으로 된 것을 특징으로 하는 개선된 신발용 하베스팅 장치.
제 1 항에 있어서,
일측단부가 상기 판스프링(10)의 중간부위인 상기 중창(2)에 고정되고 타측단부가 상기 자석부(20)에 고정되어 신발 착용자의 보행시 발뒤꿈치 하부에 위치한 발바닥 부위에서 전달되는 충격에 의해 상기 누름부(50)에 의해 눌러져 상부로 변위된 상기 판스프링(10)의 원위치로의 복귀를 보조하는 인장스프링(90)이 더 구비된 것을 특징으로 하는 개선된 신발용 하베스팅 장치.