KR102202828B1 - 굽 높은 신발의 바닥구조물 및 이를 구비한 굽 높은 신발 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 보행자가 굽 높은 신발을 착용하고 보행할 때 인간 보행의 움직임과 유사한 보행 메커니즘을 가지는 굽 높은 신발의 바닥구조물을 개시한다.
본 발명의 굽 높은 신발의 바닥구조물은 지면을 지지하는 프론트부, 상기 프론트부에서 연장되어 중족지관절의 후방부에 위치하고 지면 반대 방향으로 구부러지는 밴딩부, 그리고 상기 밴딩부에서 연장되는 리어부를 포함한다.

Description

굽 높은 신발의 바닥구조물 및 이를 구비한 굽 높은 신발{Sole structure of high-heeled footwear and high-heeled footwear having the same}
본 발명은 보행자가 굽 높은 신발을 착용하고 보행할 때 인간 보행의 움직임과 유사한 보행 메커니즘을 가지는 굽 높은 신발의 바닥구조물 및 이를 구비한 굽 높은 신발에 관한 것이다.
인간의 보행주기 중 입각중기(midstance) 이후 발뒤꿈치떼기(heel off)와 발가락떼기(toe off) 시기에 중족지관절(metatarsophalangeal joints)에서 발등 방향으로 굴곡(신전, extension)이 발생하고 동시에 발뒤꿈치(heel of foot)의 내번(inversion)과 내전(adduction)의 움직임이 발생한다.
종래의 굽 높은 신발을 신은 보행자는 기립(standing)이나 보행 중 인체의 체중이 지면에 부하될 때 뒷굽이 높아 후족부(rearfoot)의 안정성이 떨어져 발목 접질림(ankle sprain)을 겪는다. 따라서 종래의 굽 높은 신발의 바닥구조물(sole structure)은 신발이 지면과 닿아 지면에 지지되는 부분인 전면부분의 후방 경계에서부터 후족부 끝까지 금속 생크(metal shank)가 삽입된 매우 단단한 재질이 사용된다.
또한, 종래의 굽 높은 신발을 신은 상태의 발은 족저근막(plantar fascia)이 팽팽하게 당겨진 상태이므로 발가락들을 바닥 쪽으로 굴곡시키는 수동적 움직임(passive movement)이 발생한다. 따라서 종래의 굽 높은 신발을 신은 상태의 발은 굽 높은 신발의 지면에 지지되는 부분인 전면부분도 지면방향으로 구부러지려는 힘이 작용한다. 따라서 굽 높은 신발의 전면부분은 인체의 체중이 지면에 부하되지 않는 유각기(swing phase)에 신발의 형상을 유지하기 위해 견고하게 제작된다. 특히, 굽 높은 신발의 지면에 지지되는 전면부분의 바닥에 플랫폼(platform)이 부착되는 경우에는 전족부(forefoot)와 후족부(rearfoot)의 움직임이 전혀 허용되지 않는다.
또한, 입각중기(midstance) 이후의 발뒤꿈치떼기(heel off)과 발가락떼기(toe off) 시기에 중족지관절(metatarsophalangeal joints)에서 발등 방향으로 신전(extension)이 발생한다. 그러나 종래의 하이힐의 바닥구조물은 유연하지 않으므로 이에 대응하지 못하여 발뒤꿈치가 신발에서 빠져 나와 정상적인 보행이 어려워지는 문제점이 있다.
도 24는 종래의 굽 높은 신발을 신은 상태에서 발골격과 신발의 주요구조물을 도시한 측단면도이고, 도 25는 종래의 굽 높은 신발을 제작하는데 사용되는 목형(last, '라스트'라고도 함)과 일반적인 바닥구조물을 도시한 도면이다.
일반적인 굽 높은 신발은 다음과 같은 과정을 통해 제작된다.
먼저, 굽 높은 신발은 일반적인 바닥구조물(S, sole structure)과 목형(L, last)이 결합된 상태에서 갑피(U)를 씌운 후에 일반적인 바닥구조물(S)에 갑피(U)를 단단히 결합시키는 과정을 통해 제작된다. 그리고 굽 높은 신발은 일반적인 바닥구조물(S)에 뒷굽(H)과 아웃솔(O)을 결합하여 제작된다. 일반적인 바닥구조물(S)은 기립(standing)이나 보행의 안정성(stability)을 위해 지면을 지지하는 부분(도 24의 A 부분)의 후방 경계(BL)에서부터 후족부 끝까지(도 25에서 도트(dot)로 표시된 B 부분)에 금속 생크(MS, metal shank)가 삽입되어 있다. 즉, 일반적인 바닥구조물(S)은 지면을 지지하는 부분의 후방 경계(BL) 부분에서 후족부까지 연결되는 매우 단단한 금속 생크(MS, metal shank)가 결합된다.
한편, 발에서 체중이 부하되는 부위는 발뒤꿈치, 첫번째 중족골두(1st heads of metatarsal bones), 그리고 다섯번째 중족골두(5th heads of metatarsal bones)이다. 상술한 세 지점은 서로 아치형태로 연결되어 있어 효율적인 체중부하와 보행을 가능하게 한다.
굽 높은 신발에서 중족골두(MTBH, heads of metatarsal bones)는 그의 후방부가 인위적으로 올라가 있다. 따라서 종래의 바닥구조물(S) 중 지면에 지지되지 않고 공중에 떠 있는 부분(B)은 매우 견고한 재질이 사용된다. 또한, 굽높은 신발의 뒷굽(H)은 종래의 바닥구조물(S)의 후방에 결합되어 신발의 형상을 유지한다.
도 26은 종래의 굽 높은 신발을 신은 상태에서 중족지관절의 신전(extension of metatarsophalangeal joints) 상태를 설명하기 위한 도면이다.
일반적으로 굽 높은 신발을 신게 되면, 중족지관절(MTP)은 신발의 형상으로 인해 항상 신전된 상태를 유지하게 되어, 족저근막(PF, plantar fascia)이 팽팽하게 당겨지게 된다(도 26에서 가상선의 화살표로 표시함). 이와 같이 족저근막(PF)이 당겨지면, 중족지관절(MTP, metatarsophalangeal joint)을 굴곡(flexion)시키는 수동적 움직임(passive movement)이 발생하여 발가락들이 발바닥 쪽으로 구부러지려는 힘이 발생한다(도 26에서 실선의 화살표로 표시함). 따라서 굽 높은 신발에서 지면을 지지하는 부분은 신발의 형상을 유지하기 위해 어느 정도 견고하게 제작된다.
도 27의 (a) 내지 (c)는 종래의 굽 높은 신발의 문제점을 설명하기 위한 도면이다. 도 27의 (a)는 굽 높은 신발을 신은 상태에서 기립(standing)이나 보행 중 입각중기(midstance)를 도시한 도면이고, 도 27의 (b)는 보행 중 발뒤꿈치떼기(heel off) 시기를 도시한 도면이며, 도 27의 (c)는 보행 중 발가락떼기(toe off) 시기를 도시한 도면이다.
종래의 바닥구조물(S)은 지면을 지지하는 부분이 어느 정도 유연하게 제작되더라도 발뒤꿈치떼기(heel off) 시기에는 바닥구조물(S)이 구부러지지 않는다. 발뒤꿈치떼기(heel off) 시기에는 중족골두(MTBH)를 통해 체중이 지면으로 부하되므로 발뒤꿈치가 지면으로부터 떨어지더라도 중족골두(MTBH)를 포함한 발의 전면부는 지면과 붙어있게 된다. 따라서 종래의 바닥구조물(S)은 지면을 지지하는 부분이 어느 정도 유연하더라도 발뒤꿈치떼기(heel off) 시기에는 바닥구조물(S)이 구부러지지 않게 되어, 발뒤꿈치가 신발에서 빠져 나오게 된다.
발가락떼기(toe off) 시기에는 중족골두(MTBH)가 지면으로부터 떨어지면서 발가락으로만 체중이 부하된다. 따라서 종래의 바닥구조물(S)에서 지면을 지지하는 부분이 어느 정도 유연하게 제작될 경우, 중족지관절(metatarsophalangeal joint)의 하방 부위에서 어느 정도 구부러질 수 있다. 하지만, 이 경우에도 발 움직임을 따라갈 정도로 충분히 구부러지지 않게 되어, 도 27의 (c)에 도시한 바와 같이 발뒤꿈치는 신발에서 더욱 빠져 나오게 된다.
따라서 종래의 바닥구조물(S)이 적용된 굽 높은 신발은 보행에 따른 발의 움직임을 따라가지 못하고 발을 지지(support)하지 못하게 된다.
따라서, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로써, 본 발명의 목적은 유각기(swing phase)에는 중족지관절(metatarsophalangeal joint)의 굴곡(flexion)을 제한하여 신발의 형상을 유지하고, 지면에 체중이 부하되는 입각기(stance phase)나 기립(standing) 시에는 체중을 지지하여 보행의 안정성을 향상시키는 굽 높은 신발의 바닥구조물 및 이를 구비한 굽 높은 신발을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 보행 중 발뒤꿈치떼기(heel off) 및 발가락떼기(toe-off) 시기에 중족지관절(metatarsophalangeal joint)의 신전(extension)이 가능하도록 하여 발의 움직임에 최적화되는 굽 높은 신발의 바닥구조물 및 이를 구비한 굽 높은 신발을 제공하는데 있다.
상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 지면을 지지하는 프론트부, 상기 프론트부에서 연장되어 중족지관절의 후방부에 위치하고 지면 반대 방향으로 구부러지는 밴딩부, 그리고 상기 밴딩부에서 연장되는 리어부를 포함하는 굽 높은 신발의 바닥구조물을 제공한다.
상기 밴딩부는 지면 반대방향으로 오목한 곡면을 이루는 밴딩곡면부로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 밴딩곡면부는 발의 종축을 따라 그어지는 밴딩부 종축 중심선의 곡률에 비해 발의 횡축과 나란하며 상기 밴딩부 종축 중심선과 교차하는 선을 따라 그어지는 밴딩부 횡축 중심선의 곡률이 더 크게 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 밴딩부는 상기 보행주기 중 발뒤꿈치떼기(heel off)과 발가락떼기(toe off) 구간에서 지면 반대 방향으로 오목하게 구부러지고, 상기 보행주기 중 유각기에서 지면 방향으로 구부러짐이 제한되는 것이 바람직하다.
상기 밴딩부는 보행주기 중 발뒤꿈치떼기(heel off)과 발가락떼기(toe off) 구간에서 구부러져 상기 리어부가 발의 내번과 상기 발의 내전 방향으로 발의 움직임에 대응하는 것이 바람직하다.
상기 밴딩부 횡축 중심선은 내측부(medial side portion)의 곡률보다 외측부(lateral side portion)의 곡률이 더 크게 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 밴딩부는 내측부(medial side portion)의 두께보다 외측부(lateral side portion)의 두께가 더 두껍게 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 밴딩부는 내측부(medial side portion)와 외측부(lateral side portion)의 구부러짐 정도를 다르게 하는 적어도 하나 이상의 밴딩조절홀부 또는 밴딩조절홈부를 구비할 수 있다.
또한, 본 발명은 바닥구조물을 구비한 굽 높은 신발에 있어서, 상기 바닥구조물은 지면에 지지되는 프론트부, 상기 프론트부에서 연장되어 중족지관절의 후방부에 위치하고 지면 반대 방향으로 구부러지는 밴딩부, 그리고 상기 밴딩부에서 연장되는 리어부를 포함하는 굽 높은 신발을 제공한다.
이와 같은 본 발명은 중족지관절 후방 또는 프론트부의 지면 지지 경계선을 기준으로 후방측의 바닥구조물에 지면 반대방향으로만 구부러지는 일방향밴딩부 또는 지면 반대 방향으로 오목하게 이루어지는 밴딩곡면부를 형성하여 유각기에는 중족지관절의 굴곡(flexion)을 제한하고, 입각기(stance phase)나 기립(standing)시에는 발의 안정성을 유지하여 굽 높은 신발을 신고 보행할 때 보행의 안정성을 향상시키는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 보행 중 발뒤꿈치떼기(heel off) 및 발가락떼기(toe-off) 시기에 중족지관절 후방 또는 프론트부의 지면 지지 경계선의 후방의 바닥구조물에 형성된 밴딩부에 의해 바닥구조물의 움직임이 중족지관절(metatarsophalangeal joint)의 신전(extension) 움직임과 발뒤꿈치의 내전 및 내번 움직임에 일치함으로써 안정성이 있고 편안한 보행을 할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 사용되는 용어를 설명하기 위해 발의 골격을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 사용되는 용어를 설명하기 위해 굽 높은 신발을 신은 상태에서 발의 골격과 굽 높은 신발을 도시한 측면도이다.
도 3은 발의 움직임 중 내번(inversion)과 외번(eversion)을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 발의 움직임 중 내전(adduction)과 외전(abduction)을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 발의 움직임 중 발바닥쪽 굽힘(plantarflexion)과 발등굽힘(dorsiflexion)을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 일반적인 인간의 보행주기(gait cycle)를 설명하기 위해 5 단계로 분류한 입각기(stance)를 나타낸 도면이다.
도 7은 맨발 보행 중 발뒤꿈치떼기(heel off) 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 맨발 보행 중 발가락떼기(toe off) 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 9a의 (a) 내지 (c)는 유연성이 있는 판구조물에서 구부러짐(bending)의 방향성을 설명한 도면이다.
도 9b의 (d) 내지 (f)는 유연성이 있는 판구조물에서 구부러짐(bending)의 방향성을 설명한 도면이다.
도 10은 본 발명의 제1 실시예를 설명하기 위한 굽 높은 신발을 도시한 도면이다.
도 11은 도 10의 굽 높은 신발의 주요부를 분해하여 도시한 도면이다.
도 12는 본 발명의 제1 실시예의 바닥구조물을 도시한 사시도이다.
도 13은 도 12의 측면도이다.
도 14는 도 12의 ⅩⅣ-ⅩⅣ부를 잘라서 본 단면도이다.
도 15는 도 12의 ⅩⅤ-ⅩⅤ부를 잘라서 본 단면도이다.
도 16은 본 발명의 제1 실시예가 적용된 굽 높은 신발을 착용한 상태에서 밴딩부가 작용하는 과정을 설명하는 도면이다.
도 17은 본 발명의 제1 실시예가 적용된 굽 높은 신발을 신은 경우 발을 후방에서 보아 발뒤꿈치의 움직임에 대응하는 바닥구조물의 움직임을 종래와 비교하여 설명하기 위한 도면이다.
도 18은 본 발명의 제2 실시예의 바닥구조물을 도시한 사시도이다.
도 19는 도 18의 ⅩⅨ-ⅩⅨ부를 잘라서 본 도면이다.
도 20은 도 18의 ⅩⅩ-ⅩⅩ부를 잘라서 본 도면이다.
도 21은 본 발명의 제2 실시예의 보조부재(Sb)를 부착한 도면이다.
도 22는 본 발명의 제3 실시예를 설명하기 위한 바닥구조물을 도시한 도면이다.
도 23은 본 발명의 제4 실시예를 설명하기 위한 바닥구조물을 도시한 도면이다.
도 24는 종래의 굽 높은 신발을 신은 상태에서의 발골격과 신발의 주요구조물을 도시한 측단면도이다.
도 25는 종래의 굽 높은 신발 제작에 사용되는 목형과 바닥구조물을 도시한 도면이다.
도 26은 종래의 굽 높은 신발을 신은 상태에서 중족지관절의 신전(extension of metatarsophalangeal joints) 상태를 설명하기 위한 도면이다.
도 27은 종래의 굽 높은 신발에서 문제점을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 다른 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 부여하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예의 설명을 위해 발의 골격 구조를 도시한 평면도이며, 도 2는 굽 높은 신발을 신은 상태에서 발의 골격을 측면에서 도시한 도면이다.
본 발명의 실시예의 설명에서 사용되는 용어는 다음과 같이 정하기로 한다.
전방(A, anterior or distal)은 발가락 방향을 의미하고, 후방(P, posterior or proximal)은 발가락 반대 방향, 즉 발의 뒤꿈치 방향을 의미한다. 내측(M, medial)은 몸의 중심을 향하는 방향을 의미하고, 외측(L, lateral)은 몸의 중심의 반대 방향을 의미한다. 상방(S, superior or dorsal)은 발등 방향을 의미하고, 하방(I, inferior or plantar)은 발등의 반대 방향, 즉 지면을 향하는 방향을 의미한다.
그리고 발의 종축(LA)은 발의 길이 방향을 의미한다. 횡축(TA)은 종축(LA)과 교차하면서 첫번째 중족지관절(MTP1, 1st metatarsophalangeal joint)과 다섯번째 중족지관절(MTP5, 5th metatarsophalangeal joint)을 이은 선을 의미한다.
중족지관절(MTP, metatarsophalangeal joint)은 중족골(MTB, metatarsal bones)과 발가락뼈(PP, proximal phalanx) 사이의 관절을 의미한다.
전족부(FF, forefoot)는 족근중족관절(TMT, tarsometatarsal joint)을 기준으로 전방 부분을 의미한다. 중족부(MF, midfoot)는 족근중족관절(TMT, tarsometatarsal joint)과 횡족근관절(TT, transverse tarsal joint)의 사이를 의미한다. 후족부(RF, rearfoot)는 횡족근관절(TT, transverse tarsal joint)의 후방 부분을 의미한다.
중족골두(MTBH, heads of metatarsal bones)는 중족골(MTB, metatarsal bone)의 머리부분을 의미한다. 중족골두(MTBH) 중에서 첫번째 중족골두(MTBH1, 1st heads of metatarsal bones)와 다섯번째 중족골두(MTBH5, 5th heads of metatarsal bones) 그리고 발뒤꿈치는 기립이나 보행 시에 지면으로 체중이 부하되는 부위이다.
도 3은 본 발명의 실시예를 설명하기 위해 발뒤꿈치의 움직임 중 내번(inversion)과 외번(eversion)의 움직임을 도시한 도면이다. 발의 뒤꿈치의 움직임 중 내번(inversion)은 신체의 중심(mid line)을 기준으로 발뒤꿈치가 내측으로 회전하는 움직임(Twisting movement of the foot inward)을 의미한다(도 3의 (a)에서 좌측 방향의 가상선 화살표). 발의 뒤꿈치의 움직임 중 외번(eversion)은 신체의 중심(mid line)을 기준으로 발뒤꿈치가 외측으로 회전하는 움직임(Twisting movement of the foot outward)을 의미한다(도 3의 (c)에서 우측 방향의 가상선 화살표). 도 3에서 부호 AH는 발뒤꿈치의 축(axis of heel)이다.
도 4는 본 발명의 실시예를 설명하기 위해 발의 움직임 중 내전(adduction)과 외전(abduction)의 움직임을 도시한 도면이다. 발의 움직임 중 내전(adduction)은 인체의 중심을 기준으로 발이 내측으로 가까워지는 움직임을 의미한다(도 4에서 오른쪽 방향으로 표시된 가상선 화살표). 발의 움직임 중 외전(Abduction)은 인체의 중심을 기준으로 발이 외측으로 멀어지는 움직임을 의미한다(도 4에서 왼쪽 방향으로 표시된 가상선 화살표). 내번과 외번은 회전운동인 반면 내전과 외전은 직선운동이다.
도 5는 본 발명의 실시예를 설명하기 위해 발의 중족지관절(MTP)에서 발생하는 움직임을 도시한 도면이다. 중족지관절(MTP)의 신전(extension)은 발가락이 위쪽으로 구부러지는 움직임을 의미한다(도 5에서 상방으로 표시된 가상선 화살표). 굽 높은 신발을 신으면 신발의 형상으로 인해 중족지관절(MTP)은 항상 신전된 상태를 유지하게 된다. 중족지관절(MTP)의 굴곡(flexion)은 발가락이 하방으로 구부러지는 움직임을 의미한다(도 5에서 하방으로 표시된 가상선 화살표).
맨발을 기준으로 인간의 보행 주기에 따른 발의 움직임을 도 6을 통해 설명한다.
도 6의 (a) 내지 (e)는 인간의 보행 주기를 설명하기 위한 도면이다.
인간의 보행 주기는 한쪽 발(도면에서 빗금으로 표시한 부분)을 기준으로 입각기(stance phase)와 유각기(swing phase)로 구분된다.
입각기(stance phase)는 보행 중 발의 일부분이 지면에 닿아 있는 상태이다. 이러한 입각기(stance phase)는 발뒤꿈치접지(heel strike), 하중반응기(loading response), 입각중기(midstance), 발뒤꿈치떼기(heel off), 및 발가락떼기(toe off)의 5단계로 구분할 수 있다.
발뒤꿈치접지(heel strike)는 발뒤꿈치가 지면에 접촉되는 순간을 의미한다. 하중반응기(loading response)는 발뒤꿈치접지(heel strike) 후에 발바닥 전체가 지면에 접촉되는 단계이다.
발뒤꿈치접지(heel strike)와 하중반응기(loading response)는 지면으로부터의 충격을 흡수하고 체중을 분산시키는 과정이다(도 6의 (a)와 (b)에 도시함). 입각중기(midstance)는 다리가 지면에 수직으로 놓여 있는 상태로 발에 체중이 최대로 실리는 단계이다(도 6의 (c)에 도시함). 발뒤꿈치떼기(heel off)는 발의 뒤꿈치가 지면에서 떨어지는 단계이다(도 6의 (d)에 도시함). 발가락떼기(toe off)는 발 끝이 지면에서 떨어지는(the toes leave the ground) 단계이다(도 6의 (e)에 도시함).
한편, 유각기(swing phase)는 발 전체가 지면과 떨어져 있는 상태를 의미한다. 유각기 동안에는 발가락 들림(toe clearance)이 충분하여야 한다. 즉, 발끝이 지면에 끌리거나(toe drag) 걸리지 않아야 낙상의 위험성이 줄어들어 안정적인 보행이 이루어진다. 보행은 입각기와 유각기(swing phase)가 반복적으로 순환하면서 이루어진다.
도 7의 (a)는 맨발 보행 중 발뒤꿈치떼기(heel off) 상태의 측면이고, 도 7의 (b)는 맨발 보행 중 발뒤꿈치떼기(heel off) 상태를 후방(발뒤꿈치 측)에서 본 도면이다.
입각중기(midstance) 이후에는 발뒤꿈치가 지면에서 떨어지므로, 지면과 접촉하는 전면부 발(front foot)을 기준으로 발뒤꿈치의 움직임이 발생한다. 발뒤꿈치떼기(heel off) 단계에서는 중족골두(MTBH)부터 발가락 끝까지 지면과 접촉하여 체중이 지면으로 부하된다.
맨발의 발뒤꿈치떼기(heel off) 상태에서는 발뒤꿈치가 지면에서 떨어지면서 중족지관절(MTP, metatarsophalangeal joints)의 신전(extension, 도 7의 (a)에서 가상선 화살표 방향의 움직임)이 일어난다. 그리고 이와 동시에 발뒤꿈치가 내측으로 회전하는 움직임인 내번(inversion, 도 7의 (b)에서 가상선 곡선화살표(i) 방향의 움직임)과 내측으로 가까워지는 움직임인 내전(adduction, 도 7의 (b)에서 가상선 직선화살표(a) 방향의 움직임)이 발생한다.
도 8의 (a)는 맨발 보행 중 발가락떼기(toe off) 상태의 측면이고, 도 8의 (b)는 맨발 보행 중 발가락떼기(toe off) 상태를 후방(발뒤꿈치 측)에서 본 도면이다.
발가락떼기(toe off) 단계에서는 중족골두(MTBH)가 지면으로부터 떨어지면서 발가락을 통해서만 체중이 지면으로 부하된다.
도 8에 도시한 바와 같이, 발가락떼기(toe off) 시기에는 중족지관절(MTP, metatarsophalangeal joint)이 더욱 신전되면서 발뒤꿈치의 내번(inversion)과 내전(adduction) 움직임이 최대가 된다.
도 9a와 도 9b의 (a) 내지 (f)는 유연성이 있는 판구조물에서 구부러짐(bending)의 방향성을 설명한 도면이다.
도 9a의 (a)에 도시한 바와 같이, 만곡이 없는 유연한 평판구조물(flat plate)은 구부러짐에 대한 방향성이 없어 종축면(LP, Longitudinal plane)과 횡축면(TP, Transverse plane)을 따라 상방과 하방으로 모두 쉽게 구부러진다.
도 9a의 (b)는 한 개의 축을 따라 만곡을 주었을 때(zero gaussian curvature) 이와 교차하는 축을 따라 구부러짐(bending)이 제한되는 것을 설명하기 위한 도면이다. 도 9a의 (b)에 도시한 바와 같이, 횡축면(TP)을 따라 상방으로 오목하게 만곡을 주었을 때 이와 교차하는 종축면(LP)에서의 구부러짐(bending)은 제한되며, 특히 하방을 향한 구부러짐이 가장 많이 제한된다.
도 9a의 (c)와 도 9b의 (d)는 서로 교차하는 2개 축을 따라 만곡을 주었을 때 구부러짐(bending)의 방향성을 설명한 도면이다.
도 9a의 (c)에 도시한 바와 같이, 횡축면(TP)을 따른 만곡방향(상방으로 오목)과 종축면(LP)을 따른 만곡방향(하방으로 오목)이 반대일 경우(negative gaussian curvature)에는 종축면과 횡축면에 대한 상방 및 하방 구부러짐(bending)이 모두 제한된다. 반면, 도 9b의 (d)에 도시한 바와 같이, 2개 축에 대한 만곡방향이 동일한 경우(positive gaussian curvature), 예를 들어 종축면(LP)과 횡축면(TP)을 따라 상방으로 모두 오목하면 종축면(LP)과 횡축면(TP) 모두에서 하방으로 구부러짐(bending)이 제한된다.
도 9b의 (e)는 급하게 이루어지는 만곡 형상일수록 만곡 축과 교차하는 축에서 만곡방향의 반대방향으로 구부러짐은 더욱 제한됨을 설명하기 위한 도면이다. 도 9b의 (e)에 도시한 바와 같이, 횡축면(TP)을 따라 상방으로 오목한 만곡이 급하게 이루어질수록, 즉 곡률이 클수록 이와 교차하는 종축면(LP)에서 하방을 향한 구부러짐(bending)은 더욱 제한된다.
도 9b의 (f)는 도 9b의 (e)와 동일하게 횡축면(TP)의 곡률을 종축면(LP)의 곡률보다 크게 하고, 횡축면(TP)의 곡률에서 내측부의 곡률(rM)보다 외측부의 곡률(rL)을 더 크게 하여 횡축면(TP)으로 잘라서 본 도면이다. 외측부의 만곡이 내측부보다 급하게 이루어지므로, 종축면(LP)에서 하방을 향한 구부러짐은 외측부가 내측부보다 더욱 제한된다.
곡선의 곡률은 곡선상에 있는 점(point)에서의 곡률로 표현된다. 따라서 2차원상의 평면 곡선(plane curve)의 곡률(curvature) 크기는 각각의 평면 곡선에서 최대곡률값을 갖는 점의 곡률 값으로 비교할 수 있다. 또는 곡선상의 모든 점에서 곡률값을 구하여 그에 대한 평균으로도 비교할 수 있다.
도 10은 본 발명의 제1 실시예를 설명하기 위해 굽 높은 신발을 도시한 도면이고, 도 11은 도 10의 굽 높은 신발을 분해하여 주요부를 도시한 도면이다.
본 발명의 제1 실시예의 굽 높은 신발은 발 고정부(1), 인솔(3, insole), 바닥구조물(5, sole structure), 아웃솔(7, outsole) 그리고 뒷굽(9, heel)을 포함한다.
발 고정부(1)는 발을 감쌀 수 있는 부분으로 신발의 형상을 이루며 가죽 등으로 제작된다. 그리고 인솔(3)은 발바닥에 직접 접촉되는 부분이다. 바닥구조물(5)은 보행자의 하중을 지지함과 동시에 신발의 형태를 유지할 수 있다. 그리고 인솔(3)은 바닥구조물(5)의 상방에 결합될 수 있다. 아웃솔(7)은 바닥구조물(5)의 하방에 결합되어 전방측이 지면에 직접 접촉한다. 뒷굽(9)은 바닥구조물(5)에 결합되어 발의 뒤꿈치 하중을 지지하는 역할을 한다.
본 발명의 실시예의 바닥구조물(5)은 굽 높은 신발에서 체중을 지지하고 신발의 프레임 역할을 하는 바닥창(sole)으로 중창(midsole) 혹은 안창(inner sole) 등의 용어로 사용될 수 있다.
도 12는 본 발명의 제1 실시예의 바닥구조물(5)을 도시한 사시도이고, 도 13은 도 12의 측면도이다. 도 12에서 가상의 선으로 표시한 종축선(5a)들과 횡축선(5b)들은 바닥구조물(5)의 만곡도(곡률)를 표현하기 위해 바닥구조물(5)에 격자선(grid line)을 투영(projection)한 것이다. 도 12에 도시된 종축선(5a)들은 지면을 향하여 수직방향으로 바닥구조물(5)에 투영된 선들이며, 발의 종축(LA)과 나란한 선들이다. 도 12에 도시된 횡축선(5b)들은 직선 AB(도 13에서 도시함)에 대하여 직각방향으로 바닥구조물(5)에 투영된 선들이며, 발의 횡축(TA)과 나란한 선들이다. 도 13에 도시된 직선 AB는 바닥구조물(5)의 후방부 끝지점(PA)과 지면을 지지하는 프론트부(11)의 후방부 끝지점(PB)을 이은 선으로 발의 종축과 나란한 직선이다. 이러한 종축선(5a)들과 횡축선(5b)들은 격자선(grid line)을 이루며 이를 투영(projection)한 것이다.
본 발명의 제1 실시예의 바닥구조물(5)은, 도 12와 도 13에 도시한 바와 같이, 프론트부(11), 밴딩부(13), 그리고 리어부(15)를 포함한다.
프론트부(11)는 하중반응기(loading response)에 굽 높은 신발의 전방측이 지면에 지지되는 부분이다.
본 발명의 제1 실시예에서는 프론트부(11)가 지면을 지지하는 부분 중 일부분만 커버하는 크기로 이루어지는 예를 도시하여 설명하기로 한다. 본 발명의 제1 실시예의 바닥구조물(5)은 프론트부(11)가 지면을 지지하는 부분 중 일부분만 커버하는 크기로 이루어질 때, 도 11에 도시한 바와 같이 별도의 보조부재(Sb1, Sb2)들이 프론트부(11)에 부착될 수 있다.
프론트부(11)는 밴딩부(13)에 연장되는 후방 부분이 평면도로 볼 때 전방을 향해 오목한 라운드 모양의 경계를 가지는 지면 지지 경계선(BL)을 포함할 수 있다.
이러한 프론트부(11)의 지면 지지 경계선(BL)은 프론트부(11)가 지면에 견고하게 지지되도록 하여 입각기에 보행의 안정성을 향상시킨다. 또한 프론트부(11)는 지면 지지 경계선(BL)의 형상으로 인해 구부러짐(bending)이 제한되어 신발 형상을 유지할 수 있다.
밴딩부(13)는 지면과 반대 방향으로만 구부러지는 일방향밴딩부 또는 지면 반대 방향으로 오목한 곡면을 이루는 밴딩곡면부로 이루어질 수 있다.
밴딩부(13)는 프론트부(11)의 지면 지지 경계선(BL)에서 연장되어 중족지관절(MTP)의 후방부에 위치하는 것이 바람직하다. 다시 말하면, 밴딩부(13)는 프론트부(11)의 지면 지지 경계선(BL)을 기준으로 발뒤꿈치 측에 위치하는 것이 바람직하다. 즉, 밴딩부(13)는 프론트부(11)의 지면 지지 경계선(BL) 및 중족부(MF)와 전족부(FF)가 이루는 경계선(도 13과 도 15에서 점선으로 표시함)의 사이에 위치할 수 있다.
밴딩부(13)는 밴딩곡면부로 이루어져 지면 방향을 향하는 방향으로 구부러짐이 제한되며 지면과 반대 방향으로 유연하게 구부러질 수 있다. 즉, 밴딩부(13)는 지면과 반대 방향을 향해 일방향으로 구부러질 수 있다.
밴딩부(13)는 지면 반대 방향으로 오목한 곡면을 이루는 밴딩곡면부로 이루어지는 것이 바람직하다. 따라서, 밴딩부(13)에서 밴딩부 종축 중심선(13ac)과 나란한 종축선(13a, 도 12에서 길이 방향으로 표시된 가상의 선)들과 밴딩부 횡축 중심선(13bc)과 나란한 횡축선(13b, 도 12에서 폭 방향으로 표시된 가상의 선)들은 지면 반대 방향으로 오목하게 이루어지는 곡률을 가진다. 본 발명의 제1 실시예의 설명에서 밴딩부 종축 중심선(13ac)은 밴딩부(13)에서 발의 종축(LA)을 지나는 중심선이며, 밴딩부 횡축 중심선(13bc)은 발의 횡축(TA)과 나란하면서 밴딩부(13)의 가운데 부분을 폭 방향으로 지나는 중심선이다.
밴딩부 횡축 중심선(13bc)의 곡률(r2)은 밴딩부 종축 중심선(13ac)의 곡률(r1)보다 더 크게 이루어지는 것이 바람직하다. 곡률이란 한 점이 일정한 속도로 곡선을 따라 이동할 때 생기는 접선의 기울기의 변화를 의미하므로 평면 곡선(plane curve)의 곡률은 곡선상에 있는 점(point)에서의 곡률로 표현된다. 따라서 본 발명의 설명에서 "밴딩부 횡축 중심선(13bc)의 곡률(r2)이 밴딩부 종축 중심선(13ac)의 곡률(r1)보다 크다"라고 함은 밴딩부 횡축 중심선(13bc)에서 최대곡률값을 갖는 점의 곡률 값이 밴딩부 종축 중심선(13ac)에서 최대곡률값을 갖는 점의 곡률 값보다 큰 것을 의미한다. 또는 밴딩부 횡축 중심선(13bc)의 곡률값의 평균(average)이 밴딩부 종축 중심선(13ac)의 곡률값의 평균(average)보다 큰 것을 의미한다. 또한, 이러한 곡률값의 크기를 비교함에 있어서 밴딩부(13)의 경계부, 특히 프론트부(11)와의 경계부나 양측 끝단에서의 곡률값은 제외됨이 당연하다.
이와 같이, 밴딩부 종축 중심선(13ac)의 곡률(r1)보다 밴딩부 횡축 중심선(13bc)의 곡률(r2)이 더 크게 이루어지면, 도 9b의 (e)에서 설명하였듯이 종축에서 하방을 향한 구부러짐(bending)은 더욱 제한된다. 밴딩부(13)는 입각중기(midstance) 이후 발뒤꿈치떼기(heel off) 및 발가락떼기(toe off) 시기에 지면 반대 방향으로 오목하게 구부러지고, 지면 방향으로 구부러짐이 제한된다. 다시 말하면, 밴딩부(13)는 중족지관절(MTP, metatarsophalangeal joint)의 신전(extension)의 움직임과 같은 방향으로 구부러지고 중족지관절(MTP, metatarsophalangeal joint)의 굴곡(flexion)의 움직임과 같은 방향으로 구부러지는 것이 제한된다.
이러한 밴딩부(13)는 보행 중 입각중기(midstance) 이후 발뒤꿈치떼기(heel off)과 발가락떼기(toe off) 시기에 중족지관절(MTP, metatarsophalangeal joint)의 신전(extension)의 움직임과 같은 방향으로 구부러지는 유연성(flexibility)을 가진다. 따라서 맨발의 보행과 마찬가지로 굽 높은 신발을 신은 상태에서도 보행자는 발뒤꿈치떼기(heel off)과 발가락떼기(toe off) 시기에 자연스러운 보행을 할 수 있다.
또한, 밴딩부(13)는 보행 중 발뒤꿈치떼기(heel off)과 발가락떼기(toe off) 시기에 맨발의 움직임과 같은 방향으로 구부러지면서 리어부(15)도 상방으로 움직이므로 발뒤꿈치가 발 고정부(1)에서 빠지는 것을 방지하는 역할을 한다.
착용자가 뒷굽이 높은 신발을 신게 되면, 족저근막(PF, plantar fascia)이 팽팽하게 당겨져 중족지관절(MTP, metatarsophalangeal joint)을 굴곡(flexion)시키는 힘이 발생하게 된다(도 26에서 도시함). 특히 유각기(swing phase) 동안에는 신발의 바닥이 지면에서 떨어져 있으므로 중족지관절(MTP, metatarsophalangeal joint)의 굴곡(flexion)에 의하여 신발의 앞 끝이 지면 쪽으로 구부러질 수 있다.
본 발명의 밴딩부(13)는 유각기(swing phase)동안 지면 방향으로 구부러짐이 제한되므로 중족지관절(MTP, metatarsophalangeal joint)이 굴곡(flexion)되는 움직임도 제한하게 된다. 따라서 유각기 동안 발가락 들림(toe clearance)이 충분하게 제공되므로, 신발 끝이 지면에 끌리거나 걸리지 않게 되어 안정적인 보행이 이루어진다.
한편, 밴딩부(13)의 내측과 외측의 가장자리 부분은 프론트부(11)와 지면 지지 경계선(BL)의 양측면으로 더욱 연장되는 지지보강부(13e, 13f)를 형성할 수 있다. 이러한 밴딩부(13)의 지지보강부(13e, 13f)는 라운드 모양의 지면 지지 경계선(BL)의 양측면으로부터 상방으로 연장되므로 지면의 반대 방향으로 오목하게 구부러짐을 허용하지만 지면 방향으로 구부러지는 것을 더욱 제한할 수 있다.
따라서 본 발명의 바닥구조물(5)은 발의 움직임 중 발뒤꿈치떼기(heel off) 및 발가락떼기(toe off) 시기에는 중족지관절(MTP, metatarsophalangeal joint)의 신전(extension)의 움직임을 더욱 용이하게 허용한다. 또한, 본 발명의 바닥구조물(5)은 유각기(swing phase)에는 중족지관절(MTP, metatarsophalangeal joint)의 굴곡(flexion)의 움직임을 더욱 제한할 수 있다. 따라서 굽 높은 신발을 신은 보행자는 더욱 안정성을 가지는 보행을 할 수 있다.
이러한 본 발명은 바닥구조물(5)이 간단한 구조로 이루어져 생산 비용 및 제조 비용을 줄일 수 있다. 즉, 본 발명의 바닥구조물(5)은 입각중기(midstance) 이후 발뒤꿈치떼기(heel off)과 발가락떼기(toe off) 시기에 중족지관절(MTP, metatarsophalangeal joint)의 신전(extension)의 움직임을 최대한 확보할 수 있다. 이와 동시에 본 발명의 바닥구조물(5)은 유각기에서 중족지관절(MTP, metatarsophalangeal joint)의 굴곡(flexion)의 움직임을 제한하는 구조를 가지면서도 간단한 구조로 이루어져 굽 높은 신발에 용이하게 적용할 수 있고 제조 비용을 줄일 수 있다.
도 14는 제1 실시예에서 밴딩부(13)의 횡단면을 전면에서 바라본 도면으로, 밴딩부 횡축 중심선(13bc)의 곡률(r2)을 외측 부분(13c)의 곡률(r3)과 내측 부분(13d)의 곡률(r4)로 분할하여 도시하였다. 도 15는 제1 실시예에서 바닥구조물(5)의 종축을 따라 잘라서 본 도면이다.
본 발명의 제1 실시예에서 밴딩부(13)는 외측 부분(13c)의 곡률(r3)이 내측 부분(13d)의 곡률(r4)에 비해 더 크게 이루어지는 것이 바람직하다. 이러한 밴딩부(13)는 내측 부분(13d)이 외측 부분(13c)보다 더 유연함을 의미한다.
입각중기(midstance) 이후에는 신발의 뒷굽(9)이 지면과 떨어지게 되므로 바닥구조물(5)의 프론트부(11)만이 지면과 접촉하여 체중이 부하되게 된다. 그러므로 발뒤꿈치떼기(heel off)와 발가락떼기(toe off) 시기에는 프론트부(11)가 지면에 고정된 상태에서 바닥구조물(5)의 나머지 후방부위에서 움직임이 발생한다. 즉, 밴딩부(13)에서 내측 부분(13d)과 외측 부분(13c)의 유연성 차이로 리어부(15)의 움직임의 방향이 결정된다.
따라서 본 발명의 바닥구조물(5)은 보행주기 중 발뒤꿈치떼기(heel off)와 발가락떼기(toe off) 구간에서 밴딩부(13)에서 후방으로 연장된 리어부(15)가 프론트부(11)를 기준으로 상방으로 올라감(도 15에서 가상선 화살표 방향)과 동시에 내측(M) 방향으로 회전(twisting movement, 도 14에서 가상선 곡선 화살표) 및 이동(도 14에서 가상선 직선 화살표)하게 된다. 따라서 보행주기 중 발뒤꿈치떼기(heel off)과 발가락떼기(toe off) 구간에서 리어부(15)는 발뒤꿈치의 내번(inversion)과 내전(adduction) 방향과 동일한 방향으로 움직이게 된다. 즉, 이와 같이 밴딩부(13)가 외측 부분(13c)의 곡률(r3)이 내측 부분(13d)의 곡률(r4)에 비해 더 큰 구조는 보행자가 굽 높은 신발을 신은 경우에도 발뒤꿈치의 움직임과 같은 방향으로 바닥구조물(5)의 리어부(15)가 움직일 수 있다. 따라서 본 발명의 바닥구조물(5)이 적용된 굽 높은 신발을 신은 보행자는 더욱 안정성이 있는 보행을 할 수 있다.
리어부(15)는 밴딩부(13)에서 후방으로 연장되어 발뒤꿈치 부분을 지지할 수 있는 부분이다. 도 15에서 도시한 바와 같이, 리어부(15)는 종축을 따라 지면방향으로 오목한 곡면을 이루고, 횡축을 따라 지면 반대 방향으로 오목한 곡면으로 이루어지는 것이 바람직하다. 이러한 본 발명의 리어부(15)는 횡축과 종축에서 만곡 방향을 달리하여 모든 방향에서 구부러짐(bending)이 제한된다. 또한 리어부(16)는 그의 두께를 늘리거나 견고한 재질의 생크(shank)를 삽입 혹은 부착하여 구부러짐(bending)을 제한할 수도 있다.
이러한 프론트부(11), 밴딩부(13), 그리고 리어부(15)는 굽 높은 신발을 신은 상태의 보행에서 바닥구조물(5)이 발바닥의 3차원 움직임에 대응하여 구부러지므로 안정적인 보행을 할 수 있다. 또한, 본 발명의 바닥구조물은 동일한 재질의 합성수지재로 가공할 수 있어 제조 비용을 줄일 수 있다.
도 16은 본 발명의 제1 실시예를 설명하기 위해 굽 높은 신발을 착용한 상태에서 보행할 때 밴딩부(13)가 작용하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 16의 (a)는 보행 주기 중 발뒤꿈치접지(heel strike) 상태를 도시한 도면이다. 도 16 (a)는 중족지관절(MTP, metatarsophalangeal joint)의 후방 또는 지면을 지지하는 프론트부(11)의 후방에 있는 밴딩부(13)가 지면 방향으로 구부러지지 않은 상태를 나타낸다. 물론, 밴딩부(13)는 유각기(swing phase)에서도 지면 방향으로 구부러지지 않는다. 즉, 본 발명의 바닥구조물(5)은 밴딩부 종축 중심선(13ac)의 곡률(r1)보다 밴딩부 횡축 중심선(13bc)의 곡률(r2)이 더 크게 이루어지므로 발뒤꿈치접지(heel strike) 및 유각기(swing phase)에 지면 방향으로 구부러지지 않는다. 또한, 본 발명의 바닥구조물(5)은 밴딩부(13)의 지지보강부(13e, 13f)에 의해 발뒤꿈치접지(heel strike) 및 유각기(swing phase)에 밴딩부(13)와 프론트부(11)가 지면 방향으로 구부러지는 것이 더욱 제한된다. 다시 말하면, 본 발명의 바닥구조물(5)이 적용된 굽 높은 신발을 신고 보행을 할 때, 족저근막이 당겨지면서 발가락들이 지면방향으로 굴곡(flexion)되는 힘이 발생하지만 밴딩부(13)의 작용으로 밴딩부(13)와 프론트부(11)가 지면 방향으로 구부러지는 것을 방지한다.
따라서 본 발명의 제1 실시예의 바닥구조물(5)은 유각기(swing phase) 및 발뒤꿈치접지(heel strike) 시기에 중족지관절(metatarsophalangeal joint)의 신전(extension) 상태를 유지하도록 하여 안정성 있는 보행을 가능하게 한다.
그리고 밴딩부(13)는 발뒤꿈치접지(heel strike) 직후의 하중반응기(loading response)에 프론트부(11)가 지면을 지지하게 되는데 이 때에도 구부러짐이 제한된다.
도 16의 (b)는 보행 주기 중 입각중기(midstance) 상태를 도시한 도면이다. 도 16의 (b)는 프론트부(11)가 지면을 지지하고 있는 상태이다. 밴딩부(13)는 입각중기(midstance)에 유각기(swing phase) 및 발뒤꿈치접지(heel strike) 시기와 마찬가지로 구부러지지 않는다.
도 16의 (c)는 보행 주기 중 발뒤꿈치떼기(heel off) 상태를 도시한 도면이다. 도 16의 (c)는 중족지관절(MTP, metatarsophalangeal joint)의 후방 또는 지면을 지지하는 프론트부(11)의 후방에 있는 밴딩부(13)가 지면 반대 방향으로 구부러지는 상태를 나타낸다. 발뒤꿈치떼기(heel off) 시기에는 발뒤꿈치가 지면으로부터 떨어지지만 중족골두(MTBH)를 통하여 지면으로 체중이 계속 부하된다. 따라서 지면 지지 경계선(BL)의 전방에 위치하는 프론트부(11)는 지면과 붙어있게 되어 구부러지지 않으며, 지면 지지 경계선(BL)의 후방에 위치하는 밴딩부(13)가 구부러지게 된다.
본 발명의 밴딩부(13)는 종축과 횡축에 대한 만곡방향이 동일하므로 발뒤꿈치떼기(heel off)시기에 상방으로 오목한 곡면을 이루며 구부러진다. 또한, 밴딩부(13)는 발뒤꿈치떼기(heel off)시기에 밴딩부 종축 중심선(13ac)의 곡률(r1)보다 밴딩부 횡축 중심선(13bc)의 곡률(r2)이 더 큰 구조에 의해 횡축과 교차하는 종축을 따라 지면 방향으로 구부러짐(bending)은 더욱 제한된다.
또한 리어부(15)가 밴딩부 횡축 중심선(13bc)에서 외측 부분(13c)의 곡률(r3)이 내측 부분(13d)의 곡률(r4)에 비해 더 큰 구조에 의해 발뒤꿈치의 내번(inversion)과 내전(adduction)의 움직임에 대응하여 움직인다. 따라서 본 발명의 제1 실시예의 바닥구조물(5)은 맨발에서의 보행과 마찬가지로 중족지관절(MTP, metatarsophalangeal joint)의 신전(extension)의 움직임과 같은 방향으로 구부러지고 동시에 발의 내번(inversion)과 내전(adduction) 움직임과 같은 방향으로 구부러진다. 그러므로 본 발명의 제1 실시예는 굽 높은 신발을 착용하고 보행하여도 안정성 있는 보행이 이루어진다.
또한, 이러한 본 발명의 제1 실시예의 바닥구조물(5)은 밴딩부(13)가 지면 반대 방향으로 쉽게 구부러지면서 리어부(15)가 맨발의 보행에서와 같은 방향으로 발뒤꿈치가 이동하여 발뒤꿈치에서 신발이 이탈되는 것을 방지할 수 있다.
도 17은 종래의 굽 높은 신발과 본 발명의 제1 실시예의 굽 높은 신발을 신은 경우 발의 후방에서 보아 발뒤꿈치의 움직임에 대응하는 바닥구조물(5)의 움직임을 비교하여 설명하는 도면이다.
도 17의 (a)는 종래의 굽 높은 신발을 신은 상태에서 발뒤꿈치떼기(heel off) 시기에 발뒤꿈치의 내번(inversion)과 내전(adduction)의 움직임이 발생할 때, 신발의 바닥구조물과 발뒤꿈치가 서로 떨어지는 상태를 보여준다. 발뒤꿈치떼기(heel off) 시기에는 뒷굽(9)이 지면에서 떨어지므로 지면(G)을 기준으로 발뒤꿈치와 바닥구조물의 리어부(15)가 서로 다르게 움직인다. 종래의 바닥구조물은 유연성이 부족하고 구부러지더라도 상방으로만 구부러지므로 발뒤꿈치의 움직임과 바닥구조물의 움직임은 일치하지 않게 된다. 즉, 도 17의 (a)에서 도시한 바와 같이 발뒤꿈치의 축(AH)은 뒷굽(9)의 축(AHS)과 일치하지 않게 된다.
반면, 도 17의 (b)는 본 발명의 제1 실시예의 굽 높은 신발을 신은 상태에서 발뒤꿈치떼기(heel off) 시기에 바닥구조물(5)의 리어부(15)가 발뒤꿈치의 움직임과 동일한 방향으로 움직이는 상태를 보여준다. 본 발명의 제1 실시예의 리어부(15)는 상술한 제1 실시예의 밴딩부(13)의 작용으로 상방으로 움직이는 것이 용이하고 동시에 발뒤꿈치의 내번(도 17의 (b)에서 가상선 곡선 화살표(i))과 내전(도 17의 (b)에서 가상선 직선 화살표(a))의 움직임에 대응하여 내측방향으로 회전 및 이동한다. 따라서 발뒤꿈치의 축(AH)과 뒷굽(9)의 축(AHS)은 서로 일치하게 되어 보행의 안정성을 향상시킬 수 있다.
도 18은 본 발명의 제2 실시예를 설명하기 위해 도시한 도면이다. 도 19는 도 18의 바닥구조물(5)의 밴딩부(13)를 횡축 중심선을 따라 잘라서 본 단면도이다. 도 20은 도 18의 바닥구조물(5)을 종축 중심선을 따라 잘라서 본 단면도이다. 도 21은 제2 실시예에서 보조부재(Sb)를 부착한 도면이다. 본 발명의 제2 실시예는 제1 실시예와 비교하여 다른 점만을 설명하고 동일한 부분은 그의 설명으로 대치하기로 한다.
본 발명의 제2 실시예의 바닥구조물(5)은 밴딩부(13)의 일방향 유연성을 더욱 강화하고 내측부(13h, medial side portion)와 외측부(13i, lateral side portion)의 구부러짐 정도를 다르게 하기 위하여 밴딩부(13)에 적어도 하나 이상의 밴딩조절홈부(13g)를 구비할 수 있다.
본 발명의 제2 실시예에서는 하나의 밴딩조절홈부(13g)를 구비하는 예를 도시하여 설명하기로 한다.
본 발명의 제2 실시예의 바닥구조물(5)은 밴딩부(13)의 중심부에 밴딩조절홈부(13g)를 구비하여 두께를 줄임으로써 밴딩부(13)의 일방향 유연성을 더욱 강화할 수 있다. 다시 말하면 밴딩부(13)는 가장자리의 두께(T2, T3)보다 중심부의 두께(T1)를 더 얇게 구성할 수 있다. 또한, 밴딩부(13)는 내측 가장자리의 두께(T2)를 외측 가장자리의 두께(T3)보다 얇게 하여 발뒤꿈치떼기(heel off) 및 발가락떼기(toe off) 시기에 발뒤꿈치의 내번(inversion)과 내전(adduction) 움직임에 더욱 원활하게 대응하도록 할 수 있다. 상술한 본 발명의 제1 실시예에서는 프론트부(11)와 밴딩부(13)의 경계부(BL)가 라운드 모양의 선으로 이루어진 예를 설명하였으나, 본 발명의 제2 실시예의 프론트부(11)와 밴딩부(13)의 경계부는 프론트부(11)와 밴딩부(13)가 부드러운 곡면으로 연결될 수도 있다.
그리고 도 20에 도시한 바와 같이, 프론트부(11)는 전방측으로 갈수록 그의 두께를 점차 얇게 구성할 수 있다. 이러한 경우, 도 21에 도시한 바와 같이 프론트부(11)의 아래쪽에 보조부재(Sb)를 부착하더라도 프론트부(11)와 보조부재(Sb) 경계부에서 생기는 단차를 최소화할 수 있다. 따라서 별도의 보조부재를 생략하여 굽 높은 신발의 제조공정을 줄일 수 있다. 또한 보조부재(Sb)는 종래의 바닥구조물에서 지면을 지지하는 부분에 사용되는 재질을 사용할 수 있으며, 보행자의 발의 크기나 형상에 맞추어 다양한 디자인으로 구현할 수 있다.
도 22는 본 발명의 제3 실시예를 설명하기 위한 바닥구조물(5)을 도시한 도면이다. 본 발명의 제3 실시예는 제1 실시예의 바닥구조물(5)과 비교하여 다른 점만을 설명하고 동일한 부분은 그의 설명으로 대치한다.
본 발명의 제3 실시예는 프론트부(11)가 발가락 방향, 즉, 전방으로 연장되면 지지부분의 전체를 커버할 수 있다. 즉, 이러한 본 발명의 제3 실시예는 제1 실시예와 비교하여 볼 때, 프론트부(11)와 보조부재(Sb)를 일체로 구성한 것이다. 즉, 이러한 본 발명의 제3 실시예는 보조부재(Sb)를 생략하여 하나의 공정으로 바닥구조물(5)을 제작하여 부품의 수를 줄일 수 있다.
도 23은 본 발명의 제4 실시예를 설명하기 위해 도시한 도면으로, 바닥구조물(5)을 도시하고 있다. 본 발명의 제4 실시예는 상술한 실시예와 비교하여 다른 점만을 설명하고 동일한 부분은 그의 설명으로 대치하기로 한다.
본 발명의 제4 실시예의 바닥구조물(5)은 밴딩부(13)의 일방향 유연성을 더욱 강화하고 내측부(medial side portion)와 외측부(lateral side portion)의 구부러짐 정도를 다르게 하기 위하여 밴딩부(13)에 적어도 하나 이상의 밴딩조절홀부(13j, 13k)를 구비할 수 있다.
본 발명의 제4 실시예의 밴딩조절홀부(13j, 13k) 및 제 2 실시예의 밴딩조절홈부(13g)를 구비하는 경우처럼 밴딩조절홀부(13j, 13k) 또는 밴딩조절홈부(13g)의 경계부위에서 매우 큰 곡률값이 발생할 수 있다. 따라서 밴딩부 횡축 중심선(13bc)과 밴딩부 종축 중심선(13ac)의 곡률크기를 비교함에 있어서 이러한 경계부위에서의 곡률값은 제외됨이 당연하다.
본 발명의 제4 실시예는 밴딩부(13)에 밴딩조절홀부(13j, 13k)를 형성하여 밴딩부(13)의 일방향 구부러짐을 더 용이하게 할 수 있다.
또한, 본 발명의 제4 실시예는 내측부(medial side portion)에 형성되는 밴딩조절홀부(13j)의 크기를 외측부(lateral side portion)에 형성되는 밴딩조절홀부(13k)의 크기보다 크게 할 수도 있다. 이러한 본 발명의 제4 실시예는 발뒤꿈치떼기(heel off) 및 발가락떼기(toe off) 시기에 리어부(15)가 발뒤꿈치의 내번(inversion)과 내전(adduction) 움직임에 대응하여 움직이도록 할 수 있다. 또한 밴딩조절홀부(13j, 13k)는 더욱 작은 크기의 구멍을 다수로 형성할 수도 있으며, 구멍의 크기나 간격 및 그의 수를 다르게 형성하여 구부러짐 정도를 다르게 할 수 있다. 이러한 본 발명의 제5 실시예도 본 발명의 목적을 달성하기 위해 다양하게 구성할 수 있음을 보여준다.
이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
1. 발 고정부, 3. 인솔,
5. 바닥구조물,
5a 종축선, 5b 횡축선,
7. 아웃솔, 9. 뒷굽,
11. 프론트부,
13. 밴딩부,
13a. 밴딩부 종축선, 13b. 밴딩부 횡축선,
13c, 외측부, 13d. 내측부,
13e, 13f. 경사면부, 13g. 밴딩조절홈부,
13j, 13k. 밴딩조절홀부,
13ac. 밴딩부 종축 중심선, 13bc. 밴딩부 횡축 중심선
15. 리어부

Claims (16)

  1. 지면을 지지하는 프론트부,
    상기 프론트부에서 연장되어 중족지관절의 후방부에 위치하고 지면 반대 방향으로 구부러지며 지면 방향으로 구부러짐이 제한되는 밴딩부, 그리고
    상기 밴딩부에서 연장되는 리어부
    를 포함하는 굽 높은 신발의 바닥구조물.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 밴딩부는
    지면 반대방향으로 오목한 곡면을 이루는 밴딩곡면부로 이루어지는 굽 높은 신발의 바닥구조물.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 밴딩곡면부는
    발의 종축을 따라 그어지는 밴딩부 종축 중심선의 곡률에 비해
    발의 횡축과 나란하며 상기 밴딩부 종축 중심선과 교차하는 선을 따라 그어지는 밴딩부 횡축 중심선의 곡률이 더 크게 이루어지는 굽 높은 신발의 바닥구조물.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 밴딩부는
    보행주기 중 발뒤꿈치떼기(heel off)과 발가락떼기(toe off) 구간에서 지면 반대 방향으로 오목하게 구부러지고, 상기 보행주기 중 유각기에서 지면 방향으로 구부러짐이 제한되는 굽 높은 신발의 바닥구조물.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 밴딩부는
    보행주기 중 발뒤꿈치떼기(heel off)과 발가락떼기(toe off) 구간에서 구부러져 상기 리어부가 발의 내번과 상기 발의 내전 방향으로 발의 움직임에 대응하는 굽 높은 신발의 바닥구조물.
  6. 청구항 3에 있어서,
    상기 밴딩부 횡축 중심선은
    내측부(medial side portion)의 곡률보다 외측부(lateral side portion)의 곡률이 더 크게 이루어지는 굽 높은 신발의 바닥구조물.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 밴딩부는
    내측부(medial side portion)의 두께보다 외측부(lateral side portion)의 두께가 더 두껍게 이루어지는 굽 높은 신발의 바닥구조물.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 밴딩부는
    내측부(medial side portion)와 외측부(lateral side portion)의 구부러짐 정도를 다르게 하는 적어도 하나 이상의 밴딩조절홀부 또는 밴딩조절홈부를 구비한 굽 높은 신발의 바닥구조물.
  9. 바닥구조물을 구비한 굽 높은 신발에 있어서,
    상기 바닥구조물은
    지면에 지지되는 프론트부,
    상기 프론트부에서 연장되어 중족지관절의 후방부에 위치하고 지면 반대 방향으로 구부러지며 지면 방향으로 구부러짐이 제한되는 밴딩부, 그리고
    상기 밴딩부에서 연장되는 리어부
    를 포함하는 굽 높은 신발.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 밴딩부는
    지면 반대방향으로 오목한 곡면을 이루는 밴딩곡면부로 이루어지는 굽 높은 신발.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 밴딩곡면부는
    발의 종축을 따라 그어지는 밴딩부 종축 중심선의 곡률에 비해
    발의 횡축과 나란하며 상기 밴딩부 종축 중심선과 교차하는 선을 따라 그어지는 밴딩부 횡축 중심선의 곡률이 더 크게 이루어지는 굽 높은 신발.
  12. 청구항 9에 있어서,
    상기 밴딩부는
    보행주기 중 발뒤꿈치떼기(heel off)과 발가락떼기(toe off) 시기에 지면 반대 방향으로 오목하게 구부러지고, 상기 보행주기 중 유각기에서 지면 방향으로 구부러짐이 제한되는 굽 높은 신발.
  13. 청구항 9에 있어서,
    상기 밴딩부는
    보행주기 중 발뒤꿈치떼기(heel off)과 발가락떼기(toe off) 구간에서 구부러져 상기 리어부가 발의 내번과 상기 발의 내전 방향으로 발의 움직임에 대응하는 굽 높은 신발.
  14. 청구항 11에 있어서,
    상기 밴딩부 횡축 중심선은
    내측부(medial side portion)의 곡률보다 외측부(lateral side portion)의 곡률이 더 크게 이루어지는 굽 높은 신발.
  15. 청구항 9에 있어서,
    상기 밴딩부는
    내측부(medial side portion)의 두께보다 외측부(lateral side portion)의 두께가 더 두껍게 이루어지는 굽 높은 신발.
  16. 청구항 9에 있어서,
    상기 밴딩부는
    내측부(medial side portion)와 외측부(lateral side portion)의 구부러짐 정도를 다르게 하는 적어도 하나 이상의 밴딩조절홀부 또는 밴딩조절홈부를 구비한 굽 높은 신발.
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