KR102591956B1 - 아치부의 압력 흡수 및 발목의 교정이 가능한 아치탭 일체형 인솔, 이의 제조시스템 및 제조방법 - Google Patents

아치부의 압력 흡수 및 발목의 교정이 가능한 아치탭 일체형 인솔, 이의 제조시스템 및 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 신발의 내부에 삽입되어 착용자의 발바닥과 밀착되는 인솔 및 착용자의 발바닥과 대향하는 인솔의 상면에 배치되는 아치탭을 포함하고, 발바닥 중 아치부가 밀착되는 아치탭의 적어도 일부는 아치부와 상응하도록 형성됨에 따라 발바닥으로부터 가해지는 압력을 흡수함으로써 착용자의 하중으로 인한 충격을 완화시키는 것을 특징으로 하는 아치부의 압력 흡수 및 발목의 교정이 가능한 아치탭 일체형 인솔, 이의 제조시스템 및 제조방법을 제공한다.

Description

아치부의 압력 흡수 및 발목의 교정이 가능한 아치탭 일체형 인솔, 이의 제조시스템 및 제조방법{Arch tab integrated insole capable of absorbing pressure in the arch and correcting the ankle, manufacturing system thereof and manufacturing method thereof}
본 발명은 아치부의 압력 흡수 및 발목의 교정이 가능한 아치탭 일체형 인솔, 이의 제조시스템 및 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 아치부의 압력 흡수 및 발목의 교정이 가능한 아치탭 일체형 인솔, 이의 제조시스템 및 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 인체의 발바닥은 오목한 형태의 아치구조를 이루는 것으로, 체중에 의한 하중을 받쳐주는 지렛대 역할을 제공함과 동시에 걷거나 뛰는 데 중요한 스프링 역할을 수행하게 된다.
이와 같은 인체의 발바닥은 선 자세, 또는 앉은 자세 및 신발의 형태 등에 따라 다양한 변형이 발생하며, 이로 인한 신체의 비대칭 및 불균형이 발생되어 여러 가지 심각한 질환을 유발시키는 원인이 되고 있다.
즉, 자세가 올바르지 못한 사람이나 신체의 불균형 및 비대칭을 가지는 사람의 경우, 발바닥으로 집중되는 하중 역시 비대칭으로 분산되어 적용이 발생할 수밖에 없고, 이는 결국 신체의 발목, 하체 및 허리에 대한 변형이 발생하는 원인이 되고 있으며, 이와 더불어 소아 청소년의 경우에는 키 성장이 원활하게 이루어지지 않아 저 성장의 문제에 노출될 수밖에 없다.
이와 같은 발바닥의 변형을 예방하기 위해 현재 개발되어 있는 신발깔창의 일반적인 구조는, 발바닥이 밀착되는 형태의 발안착면을 가지면서 양측면에는 발바닥의 측면을 받쳐 주도록 하는 측벽안착면이 일체로 형성되는 단순한 구조를 가지는 것으로, 이는 개인마다 각기 다른 형태로 형성되는 발바닥의 구조에 적용이 어렵기 때문에 개인차에 의한 교정 효과가 매우 미비한 실정이다.
(특허문헌 1) 등록특허공보 제10-0960562호(2010.05.24.)
(특허문헌 2) 등록특허공보 제10-2103678호(2020.04.16.)
상기와 같은 문제를 해결하기 위한 본 발명의 목적은 형상기억합금으로 이루어진 아치탭이 인솔에 일체형으로 부착되어 발바닥의 아치부로부터 가해지는 압력에 가변적으로 변형되면서 압력을 효과적으로 흡수함과 동시에 착용자의 이물감을 최소화시키는 아치부의 압력 흡수 및 발목의 교정이 가능한 아치탭 일체형 인솔, 이의 제조시스템 및 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은 신발의 내부에 삽입되어 착용자의 발바닥과 밀착되는 인솔; 및 상기 착용자의 발바닥과 대향하는 인솔의 상면에 배치되는 아치탭;을 포함하고, 상기 발바닥 중 아치부가 밀착되는 상기 아치탭의 적어도 일부는 상기 아치부와 상응하도록 형성됨에 따라 상기 발바닥으로부터 가해지는 압력을 흡수함으로써 상기 착용자의 하중으로 인한 충격을 완화시키는 것을 특징으로 하는 아치부의 압력 흡수 및 발목의 교정이 가능한 아치탭 일체형 인솔을 제공한다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 아치탭은, 상기 착용자의 발바닥과 대향하는 인솔의 상면에 배치되는 인솔 지지부; 및 일단이 상기 인솔 지지부의 타단과 연결되고 상기 인솔 지지부의 적어도 일부의 상부에 형성되는 압력 흡수부;를 포함하고, 상기 압력 흡수부는 상기 발바닥을 향하여 볼록한 곡면 형상을 가지는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 인솔 지지부의 타단과 상기 압력 흡수부의 일단은 연속적으로 연결되고, 상기 인솔 지지부의 일단과 상기 압력 흡수부의 타단은 이격되며, 상기 인솔 지지부와 상기 압력 흡수부 사이에는 상기 압력 흡수부가 상기 압력에 의해 상하방향으로 움직일 수 있는 내부 공간이 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 압력 흡수부는, 상기 인솔 지지부의 타단으로부터 상기 인솔 지지부의 일단 상방을 향하도록 연장되는 연결부재; 및 상기 연결부재로부터 상기 인솔 지지부의 일단 하방을 향하도록 연장되어 상기 인솔 지지부의 상부에 위치하는 압력 흡수부재;를 포함하고, 상기 압력 흡수부재는 상기 아치부에 밀착되어 상기 발바닥으로부터 가해지는 압력을 흡수하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 압력 흡수부재는 상기 발바닥을 3D 스캐닝하는 3D 스캐너에 의해 획득된 3D 아치부 형상정보가 반영되어 3D 프린터에 의해 3D 프린팅되고, 상기 3D 아치부 형상정보는 상기 발바닥을 바라보았을 때, 제1 기절골과 제1 중족골 사이에 위치하는 제1 기준점(P1), 제5 기절골과 제5 중족골 사이에 위치하는 제2 기준점(P2) 및 종골에 위치하는 제3 기준점(P3)이 이루는 3D 곡면에 대한 형상정보인 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 인솔 지지부와 평행하면서 상기 압력 흡수부재와 접하는 제1 접선과 상기 연결부재와 접하는 제2 접선이 이루는 상부 곡면 각도는 다수의 사람의 발바닥의 평균 아치 곡면 각도가 반영된 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 아치탭은 상기 아치부의 꼭지점(P4)과 상기 압력 흡수부재의 꼭지점(P5)이 일치하면서 상기 아치부의 꼭지점(P4)과 상기 압력 흡수부재의 꼭지점(P5)을 지나도록 연장되는 직선이 상기 인솔과 만나는 지점에 배치되는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 아치탭은 3D 프린터에 의해 3D 프린팅되는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 아치탭은 형상기억합금으로 이루어진 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은 전술한 바에 따른 아치부의 압력 흡수 및 발목의 교정이 가능한 아치탭 일체형 인솔의 제조시스템에 있어서, 상기 착용자의 발바닥을 3D 스캐닝하여 상기 아치부에 대한 3D 아치부 형상정보를 획득하는 3D 스캐너; 기설정된 형상정보 및 상기 3D 스캐너로부터 전송되는 상기 3D 아치부 형상정보에 따라 상기 발바닥으로부터 가해지는 압력을 흡수하는 아치탭을 3D 프린팅하는 3D 프린터; 및 상기 착용자의 발바닥과 대향하는 인솔의 상면에 상기 아치탭을 배치시키는 결합장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 아치탭 일체형 인솔의 제조시스템을 제공한다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은 전술한 바에 따른 아치탭 일체형 인솔의 제조시스템을 이용한 아치탭 일체형 인솔의 제조방법에 있어서, (a) 상기 3D 스캐너가 상기 착용자의 발바닥을 3D 스캔하여 상기 아치부에 대한 3D 아치부 형상정보를 획득하는 단계; (b) 상기 3D 프린터가 상기 기설정된 형상정보 및 상기 3D 아치부 형상정보에 따라 상기 아치탭을 3D 프린팅하는 단계; 및 (c) 상기 결합장치가 상기 인솔의 상면에 상기 아치탭을 배치시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 아치탭 일체형 인솔의 제조방법을 제공한다.
상기와 같은 구성에 따르는 본 발명의 효과는, 형상기억합금으로 이루어진 아치탭이 인솔에 일체형으로 부착되어 발바닥의 아치부로부터 가해지는 압력에 가변적으로 변형되면서 압력을 효과적으로 흡수함과 동시에 착용자의 이물감을 최소화시킴으로써 착용자의 편안함을 극대화시킬 수 있다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 아치부의 압력 흡수 및 발목의 교정이 가능한 아치탭 일체형 인솔의 제조시스템을 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 아치부의 압력 흡수 및 발목의 교정이 가능한 아치탭 일체형 인솔의 제조방법을 나타낸 순서도이다.
도 3의 (a), (b), (c)는 본 발명의 일실시예에 따른 아치부의 압력 흡수 및 발목의 교정이 가능한 아치탭 일체형 인솔의 제조방법에서 반영될 다양한 발바닥 형상을 나타낸 개념도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 아치부의 압력 흡수 및 발목의 교정이 가능한 아치탭 일체형 인솔의 제조방법에서 적용될 발의 해부학적 구조를 나타낸 발의 해부도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 아치부의 압력 흡수 및 발목의 교정이 가능한 아치탭 일체형 인솔의 제조방법에서 발바닥을 3D 스캐닝하기 위한 주요 지점을 나타낸 개념도이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 아치부의 압력 흡수 및 발목의 교정이 가능한 아치탭 일체형 인솔의 제조방법에서 3D 스캐너가 발바닥 중 아치부에 대한 3D 아치부 형상정보를 획득하는 것을 나타낸 개념도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 아치부의 압력 흡수 및 발목의 교정이 가능한 아치탭 일체형 인솔의 제조방법에서 3D 아치부 형상정보를 기반으로 3D 프린팅된 아치부 시제품 및 아치부 곡면을 나타낸 일 방향에서의 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 아치부의 압력 흡수 및 발목의 교정이 가능한 아치탭 일체형 인솔의 제조방법에서 아치부 곡면이 아치탭의 상부에 반영되는 것을 나타낸 개념도이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 아치부의 압력 흡수 및 발목의 교정이 가능한 아치탭 일체형 인솔의 제조방법에 의해 결합장치가 인솔의 상면에 아치탭을 배치시킨 아치탭 일체형 인솔을 나타낸 일 방향에서의 평면도이다.
도 10의 (a), (b)는 각각 오른발 및 왼발에 밀착되는 본 발명의 일실시예에 따른 아치부의 압력 흡수 및 발목의 교정이 가능한 아치탭 일체형 인솔에 구비된 아치탭을 나타낸 일 방향에서의 사시도이다.
도 11의 (a), (b)는 본 발명의 일실시예에 따른 아치부의 압력 흡수 및 발목의 교정이 가능한 아치탭 일체형 인솔에 구비된 아치탭이 오른발 및 왼발에서 가해지는 압력을 흡수하는 것을 나타낸 일 방향에서의 단면도이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
1. 아치부의 압력 흡수 및 발목의 교정이 가능한 아치탭 일체형 인솔의 제조시스템
이하, 도 1을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 아치부의 압력 흡수 및 발목의 교정이 가능한 아치탭 일체형 인솔의 제조시스템을 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 아치탭 일체형 인솔의 제조시스템을 나타낸 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 아치부의 압력 흡수 및 발목의 교정이 가능한 아치탭 일체형 인솔의 제조시스템은 3D 스캐너(100), 3D 프린터(200) 및 결합장치(500)를 포함한다.
3D 스캐너(100)는 착용자의 발바닥을 3D 스캐닝하여 착용자의 발바닥 중 아치부에 대한 3D 아치부 형상정보를 획득한다.
3D 프린터(200)는 기설정된 형상정보 및 3D 스캐너(100)로부터 전송되는 3D 아치부 형상정보에 따라 발바닥으로부터 가해지는 압력을 흡수하는 아치탭을 3D 프린팅한다.
결합장치(500)는 착용자의 발바닥과 대향하는 인솔의 상면에 아치탭을 배치시킨다.
2. 아치부의 압력 흡수 및 발목의 교정이 가능한 아치탭 일체형 인솔의 제조방법
이하, 도 1 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 아치부의 압력 흡수 및 발목의 교정이 가능한 아치탭 일체형 인솔의 제조방법을 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 아치부의 압력 흡수 및 발목의 교정이 가능한 아치탭 일체형 인솔의 제조방법을 나타낸 순서도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 아치부의 압력 흡수 및 발목의 교정이 가능한 아치탭 일체형 인솔의 제조방법은 전술한 바에 따른 아치탭 일체형 인솔의 제조시스템을 이용한 아치탭 일체형 인솔의 제조방법에 있어서, (a) 3D 스캐너(100)가 착용자의 발바닥을 3D 스캔하여 발바닥 중 아치부에 대한 3D 아치부 형상정보를 획득하는 단계(S100), (b) 3D 프린터(200)가 기설정된 형상정보 및 3D 아치부 형상정보에 따라 아치탭을 3D 프린팅하는 단계(S200) 및 (c) 결합장치(500)가 인솔의 상면에 아치탭을 배치시키는 단계(S300)를 포함한다.
도 3의 (a), (b), (c)는 본 발명의 일실시예에 따른 아치부의 압력 흡수 및 발목의 교정이 가능한 아치탭 일체형 인솔의 제조방법에서 반영될 다양한 발바닥 형상을 나타낸 개념도이다.
도 3의 (a), (b), (c)에 도시된 바와 같이 사람마다 각기 다른 형상의 발을 가지고 있다.
구체적으로 다양한 발의 형상에 따른 유형에는 도 3의 (a)에 도시된 평균적인 발(Normal foot), 도 3의 (b)에 도시된 높은 아치(High arch)를 가진 발, 도 3의 (c)에 도시된 평평한 발(Flat foot)이 있다.
이에 본 발명은 다양한 발의 유형에 따라 맞춤형으로 사람의 하중으로 인해 발로 전해지는 압력을 효과적으로 흡수하기 위한 아치탭을 제공하고, 나아가 인솔에 아치탭을 결합시킨 아치탭 일체형 인솔을 제공한다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 아치부의 압력 흡수 및 발목의 교정이 가능한 아치탭 일체형 인솔의 제조방법에서 적용될 발의 해부학적 구조를 나타낸 발의 해부도이다. 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 아치부의 압력 흡수 및 발목의 교정이 가능한 아치탭 일체형 인솔의 제조방법에서 발바닥을 3D 스캐닝하기 위한 주요 지점을 나타낸 개념도이다.
이에 본 발명은 발로부터 가해지는 압력을 효과적으로 흡수하기 위하여 발바닥 중 아치 형상으로 형성된 아치부와 상응하도록 아치탭의 상부를 제조하고자 한다.
구체적으로 상기 (a) 단계는 (a1) 3D 스캐너(100)가 착용자의 발바닥에 4개의 기준점을 설정하는 단계, (a2) 3D 스캐너(100)가 4개의 기준점 중 3개의 기준점이 이루는 곡면을 3D 스캐닝하는 단계 및 (a3) 3D 스캐너(100)가 3D 스캐닝된 결과를 기반으로 발바닥 중 아치부에 대한 3D 아치부 형상정보를 획득하는 단계를 포함한다.
여기서, 아치부는 도 5에 도시된 바와 같이 발(11)에서 아치(arch) 형상으로 오목하게 들어간 부위를 지칭한다.
또한, 상기한 3D 아치부 형상정보는 도 5에 도시된 왼발(11)의 발바닥을 바라보았을 때, 도 4에 도시된 제1 기절골과 제1 중족골 사이에 위치하는 제1 기준점(P1), 도 4에 도시된 제5 기절골과 제5 중족골 사이에 위치하는 제2 기준점(P2) 및 도 4에 도시된 종골에 위치하는 제3 기준점(P3)이 이루는 3D 곡면을 포함한다.
이때, 제3 기준점(P3)은 도 5에 도시된 왼발(11)의 발바닥을 양분하는 제1 기준선(L1)과 종골이 만나는 지점일 수 있다.
상기 (a1) 단계에서는 도 4에 도시된 발의 해부학적인 구조를 기반으로 도 5에 도시된 바와 같이 왼발(11)의 발바닥에 4개의 지점(P1, P2, P3, P4)을 설정한다.
여기서, 제4 기준점(P4)은 아치부의 최상단에 위치한 꼭지점을 의미한다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 아치부의 압력 흡수 및 발목의 교정이 가능한 아치탭 일체형 인솔의 제조방법에서 3D 스캐너가 발바닥 중 아치부에 대한 3D 아치부 형상정보를 획득하는 것을 나타낸 개념도이다.
다음, 도 6을 참조하면, 상기 (a2) 단계에서는 3D 스캐너(100)가 제1 내지 제3 기준점(P1, P2, P3)이 이루는 3D 곡면을 3D 스캐닝한다.
이때, 3D 스캐너(100)는 3D 곡면 상에 제4 기준점(P4)로부터 도 6에 도시된 3점 평면과 수직한 직선이 통과하는 제5 기준점(P5)을 설정한다.
제5 기준점(P5)은 제1 내지 제3 기준점(P1, P2, P3)이 이루는 3D 곡면의 최상단에 위치한 꼭지점을 의미한다.
다음, 상기 (a3) 단계에서는 3D 스캐너(100)가 3D 스캐닝된 결과를 기반으로 발바닥 중 아치부에 대한 3D 아치부 형상정보를 획득한다.
3D 아치부 형상정보는 전술한 바와 같이 제1 내지 제3 기준점(P1, P2, P3)이 이루는 3D 곡면에 대한 형상정보(=곡면을 형성하기 위한 점들의 좌표정보, 위치정보, 크기정보 등을 포함)를 포함한다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 아치부의 압력 흡수 및 발목의 교정이 가능한 아치탭 일체형 인솔의 제조방법에서 3D 아치부 형상정보를 기반으로 3D 프린팅된 아치부 시제품 및 아치부 곡면을 나타낸 일 방향에서의 사시도이다.
상기한 3D 아치부 형상정보는 컴퓨터에서 3D 모델링 프로그램(예를 들어, 솔리드웍스, 솔리드엣지, Pro-e, UG NX 등)에 의해 3차원으로 디스플레이되기 위한 파일일 수 있다.
3D 모델링 프로그램에서 로딩된 3D 아치부 형상정보는 도 7에 도시된 바와 같이 구현될 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이 3D 아치부 형상은 오른발(12)의 발바닥 중 아치부와 상응하도록 형성됨을 확인할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 아치부의 압력 흡수 및 발목의 교정이 가능한 아치탭 일체형 인솔의 제조방법에서 아치부 곡면이 아치탭의 상부에 반영되는 것을 나타낸 개념도이다.
다음, 도 8을 참조하면, 상기 (b) 단계에서는 3D 프린터(200)가 기설정된 형상정보 및 3D 아치부 형상정보에 따라 아치탭을 3D 프린팅한다.
이때, 기설정된 형상정보는 인솔 지지부(310) 및 압력 흡수부(320)를 포함하는 아치탭(300)의 기본 형상에 대한 정보이다.
구체적으로 3D 프린터(200)는 기설정된 형상정보에 3D 아치부 형상정보를 반영하여 최종적으로 도 8에 도시된 아치탭(300)을 3D 프린팅한다.
마지막으로 상기 (c) 단계에서는 결합장치(500)가 인솔의 상면에 아치탭을 배치시킴에 따라 최종적으로 아치탭 일체형 인솔이 제조된다.
3. 아치부의 압력 흡수 및 발목의 교정이 가능한 아치탭 일체형 인솔
이하, 도 1 내지 도 11을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 아치부의 압력 흡수 및 발목의 교정이 가능한 아치탭 일체형 인솔을 설명하도록 한다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 아치부의 압력 흡수 및 발목의 교정이 가능한 아치탭 일체형 인솔의 제조방법에 의해 결합장치가 인솔의 상면에 아치탭을 배치시킨 아치탭 일체형 인솔을 나타낸 일 방향에서의 평면도이다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 아치부의 압력 흡수 및 발목의 교정이 가능한 아치탭 일체형 인솔은 아치탭(300) 및 인솔(400)을 포함한다.
도 10의 (a), (b)는 각각 오른발 및 왼발에 밀착되는 본 발명의 일실시예에 따른 아치부의 압력 흡수 및 발목의 교정이 가능한 아치탭 일체형 인솔에 구비된 아치탭을 나타낸 일 방향에서의 사시도이다.
도 10의 (a), (b)를 참조하면, 아치탭(300)은 착용자의 발바닥과 대향하는 인솔(400)의 상면에 배치된다.
또한, 아치탭(300)은 형상기억합금으로 이루어지고, 3D 프린터(200)에 의해 3D 프린팅된다.
상기한 아치탭(300)은 인솔 지지부(310) 및 압력 흡수부(320)를 포함한다.
도 8, 도 10의 (a), (b)를 참조하면, 인솔 지지부(310)는 착용자의 발바닥과 대향하는 인솔의 상면에 배치된다.
도 8, 도 10의 (a), (b)를 참조하면, 압력 흡수부(320)는 일단이 인솔 지지부(310)의 타단과 연결되고 인솔 지지부(310)의 적어도 일부의 상부에 형성된다.
또한, 압력 흡수부(320)는 발바닥을 향하여 볼록한 곡면 형상을 가진다.
이하, 인솔 지지부(310)와 압력 흡수부(320)의 결합관계를 보다 상세히 살펴본다.
도 8, 도 10의 (a), (b)를 참조하면, 인솔 지지부(310)의 타단과 압력 흡수부(320)의 일단은 연속적으로 연결되고, 인솔 지지부(310)의 일단과 압력 흡수부(320)의 타단은 이격된다.
또한, 인솔 지지부(310)와 압력 흡수부(320) 사이에는 도 8, 도 10의 (a), (b)에 도시된 바와 같이 압력 흡수부(320)가 압력에 의해 상하방향으로 움직일 수 있는 내부 공간이 형성된다.
추가적으로 인솔 지지부(310)와 압력 흡수부(320)가 접하는 부위는 인솔 지지부(310)의 두께나 압력 흡수부(320)의 두께보다 두껍게 형성되는 것이 바람직하다.
상기한 이유는 발바닥으로 가해지는 압력을 지속적으로 흡수하는 압력 흡수부(320)에 의해 인솔 지지부(310)와 압력 흡수부(320)가 접하는 부위에 응력이 집중되기 때문에 상기한 응력을 허용할 수 있는 허용응력을 향상시켜 발바닥을 안정적으로 지지함과 동시에 압력을 효과적으로 흡수하기 위함이다.
전술한 또한, 인솔 지지부(310) 및 압력 흡수부(320)를 포함하는 아치탭(300)은 압력 흡수부(320)가 발바닥으로부터 가해지는 압력에 가변적으로 변형되면서 상하운동하는 탄성을 가지고 있어 착용자의 이물감을 최소화시킨다.
도 11의 (a), (b)는 본 발명의 일실시예에 따른 아치부의 압력 흡수 및 발목의 교정이 가능한 아치탭 일체형 인솔에 구비된 아치탭이 오른발 및 왼발에서 가해지는 압력을 흡수하는 것을 나타낸 일 방향에서의 단면도이다.
상기한 도 11의 (a), (b)는 도 10에 도시된 A-A'선에 따른 단면도이다.
압력 흡수부(320)는 연결부재(321) 및 압력 흡수부재(322)를 포함한다.
연결부재(321)는 인솔 지지부(310)의 타단으로부터 인솔 지지부(310)의 일단 상방을 향하도록 연장된다.
압력 흡수부재(322)는 연결부재(321)로부터 인솔 지지부(310)의 일단 하방을 향하도록 연장되어 인솔 지지부(310)의 상부에 위치한다.
구체적으로 발바닥 중 아치부가 밀착되는 아치탭(300)의 적어도 일부인 압력 흡수부재(322)는 아치부와 상응하도록 형성됨에 따라 발바닥으로부터 가해지는 압력을 흡수함으로써 착용자의 하중으로 인한 충격을 완화시킨다.
즉, 압력 흡수부재(322)는 아치부에 밀착되어 발바닥으로부터 가해지는 압력을 흡수한다.
상기한 압력 흡수부재(322)는 발바닥을 3D 스캐닝하는 3D 스캐너(100)에 의해 획득된 3D 아치부 형상정보가 반영되어 3D 프린터(200)에 의해 3D 프린팅된다.
이때, 3D 아치부 형상정보는 발바닥을 바라보았을 때, 제1 기절골과 제1 중족골 사이에 위치하는 제1 기준점(P1), 제5 기절골과 제5 중족골 사이에 위치하는 제2 기준점(P2) 및 종골에 위치하는 제3 기준점(P3)이 이루는 3D 곡면에 대한 형성정보일 수 있다.
도 8을 참조하면, 인솔 지지부(310)와 평행하면서 압력 흡수부재(322)와 접하는 제1 접선(도 8에서 인솔 지지부와 평행한 적색 파선)과 연결부재(321)와 접하는 제2 접선(도 8에서 제1 접선과 예각을 이루는 적색 파선)이 이루는 상부 곡면 각도(B)는 다수의 사람의 발바닥의 평균 아치 곡면 각도가 반영된 것이다.
예를 들어, 5명의 아치 곡면 각도가 각각 15°, 20°, 17°, 23°, 21°일 경우, 평균 아치 곡면 각도는 상기한 5개의 각도의 평균인 19.2°가 된다.
도 9를 참조하면, 인솔(400)은 신발의 내부에 삽입되어 착용자의 발바닥과 밀착된다.
인솔(400)은 신발의 내부에 삽입되어 착용자의 발에 쿠션감을 제공하는 깔창일 수 있다.
상기한 인솔(400)의 상면에는 아치탭(300)이 배치된다.
구체적으로 결합장치(500)는 인솔(400)을 고정시킨 상태에서 아치탭(300)을 인솔(400)의 상면에 배치시킨다.
이하, 인솔(400)에 배치되는 아치탭(300)의 배치 위치와 관련하여 보다 상세히 설명한다.
결합장치(500)는 도 9에 도시된 인솔(400)의 제2 기준선(L2), 제3 기준선(L3), 제4 기준선(L4), 제5 기준선(L5), 제6 기준선(L6), 제4 기준선(L4)과 제5 기준선(L5)의 거리인 발중심점 상측길이, 제4 기준선(L4)과 A-A'선 사이의 거리인 구조물 배치 범위(C), 제4 기준선(L4)과 제6 기준선(L6) 사이의 거리인 발직선길이에 대한 배치관련정보(=치수, 거리, 길이, 크기 등)를 포함하는 데이터베이스부(미도시)를 포함한다.
여기서, 제2 기준선(L2)은 인솔(400)의 일측방향으로 가장 볼록한 부분과 접하는 접선, 제3 기준선(L3)은 인솔(400)의 타측방향으로 가장 볼록한 부분과 접하는 접선, 제4 기준선(L4)은 인솔(400)의 상단과 접하는 접선, 제5 기준선(L5)은 인솔(400)에서 발의 전족부 끝단과 접하는 접선, 제6 기준선(L6)은 인솔(400)의 하단과 접하는 접선이다.
데이터베이스부에 저장되는 배치관련정보는 다양한 사람의 발의 유형 및 크기에 따라 실시간으로 업데이트됨은 물론이다.
또한, 결합장치(500)는 데이터베이스부로부터 전송되는 배치관련정보를 기반으로 인솔(400)에 배치될 아치탭(300)의 위치를 결정하는 위치결정부(미도시)를 더 포함할 수 있다.
위치결정부는 인솔(400)의 상면 중에서 인솔(400)에 설정된 제4 기준점(P4)과 압력 흡수부재(322)에 설정된 제5 기준점(P5)을 고려하여 아치탭(300)을 배치 및 부착시킨다.
달리 설명하면, 아치탭(300)은 아치부의 꼭지점(P4)과 압력 흡수부재(322)의 꼭지점(P5)이 일치하면서 아치부의 꼭지점(P4)과 압력 흡수부재(322)의 꼭지점(P5)을 지나도록 연장되는 직선이 인솔(400)과 만나는 지점(도 9에 도시)에 배치된다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
11: 왼발
12: 오른발
100: 3D 스캐너
200: 3D 프린터
300: 아치탭
310: 인솔 지지부
320: 압력 흡수부
321: 연결부재
322: 압력 흡수부재
400: 인솔
500: 결합장치

Claims (11)

  1. 신발의 내부에 삽입되어 착용자의 발바닥과 밀착되는 인솔; 및
    상기 착용자의 발바닥과 대향하는 인솔의 상면에 배치되는 아치탭;을 포함하고,
    상기 발바닥 중 아치부가 밀착되는 상기 아치탭의 적어도 일부는 상기 아치부와 상응하도록 형성됨에 따라 상기 발바닥으로부터 가해지는 압력을 흡수함으로써 상기 착용자의 하중으로 인한 충격을 완화시키며,
    상기 아치탭은,
    상기 착용자의 발바닥과 대향하는 인솔의 상면에 배치되는 인솔 지지부; 및
    일단이 상기 인솔 지지부의 타단과 연결되고 상기 인솔 지지부의 적어도 일부의 상부에 형성되는 압력 흡수부;를 포함하고,
    상기 압력 흡수부는 상기 발바닥을 향하여 볼록한 곡면 형상을 가지며,
    상기 압력 흡수부는,
    상기 인솔 지지부의 타단으로부터 상기 인솔 지지부의 일단 상방을 향하도록 연장되는 연결부재; 및
    상기 연결부재로부터 상기 인솔 지지부의 일단 하방을 향하도록 연장되어 상기 인솔 지지부의 상부에 위치하는 압력 흡수부재;를 포함하고,
    상기 압력 흡수부재는 상기 아치부에 밀착되어 상기 발바닥으로부터 가해지는 압력을 흡수하는 것을 특징으로 하는 아치부의 압력 흡수 및 발목의 교정이 가능한 아치탭 일체형 인솔.
  2. 삭제
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 인솔 지지부의 타단과 상기 압력 흡수부의 일단은 연속적으로 연결되고, 상기 인솔 지지부의 일단과 상기 압력 흡수부의 타단은 이격되며,
    상기 인솔 지지부와 상기 압력 흡수부 사이에는 상기 압력 흡수부가 상기 압력에 의해 상하방향으로 움직일 수 있는 내부 공간이 형성되는 것을 특징으로 하는 아치부의 압력 흡수 및 발목의 교정이 가능한 아치탭 일체형 인솔.
  4. 삭제
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 압력 흡수부재는 상기 발바닥을 3D 스캐닝하는 3D 스캐너에 의해 획득된 3D 아치부 형상정보가 반영되어 3D 프린터에 의해 3D 프린팅되고,
    상기 3D 아치부 형상정보는 상기 발바닥을 바라보았을 때, 제1 기절골과 제1 중족골 사이에 위치하는 제1 기준점(P1), 제5 기절골과 제5 중족골 사이에 위치하는 제2 기준점(P2) 및 종골에 위치하는 제3 기준점(P3)이 이루는 3D 곡면에 대한 형상정보인 것을 특징으로 하는 아치부의 압력 흡수 및 발목의 교정이 가능한 아치탭 일체형 인솔.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 인솔 지지부와 평행하면서 상기 압력 흡수부재와 접하는 제1 접선과 상기 연결부재와 접하는 제2 접선이 이루는 상부 곡면 각도는 다수의 사람의 발바닥의 평균 아치 곡면 각도가 반영된 것을 특징으로 하는 아치부의 압력 흡수 및 발목의 교정이 가능한 아치탭 일체형 인솔.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 아치탭은 상기 아치부의 꼭지점(P4)과 상기 압력 흡수부재의 꼭지점(P5)이 일치하면서 상기 아치부의 꼭지점(P4)과 상기 압력 흡수부재의 꼭지점(P5)을 지나도록 연장되는 직선이 상기 인솔과 만나는 지점에 배치되는 것을 특징으로 하는 아치부의 압력 흡수 및 발목의 교정이 가능한 아치탭 일체형 인솔.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 아치탭은 3D 프린터에 의해 3D 프린팅되는 것을 특징으로 하는 아치부의 압력 흡수 및 발목의 교정이 가능한 아치탭 일체형 인솔.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 아치탭은 형상기억합금으로 이루어진 것을 특징으로 하는 아치부의 압력 흡수 및 발목의 교정이 가능한 아치탭 일체형 인솔.
  10. 제1 항에 따른 아치부의 압력 흡수 및 발목의 교정이 가능한 아치탭 일체형 인솔의 제조시스템에 있어서,
    상기 착용자의 발바닥을 3D 스캐닝하여 상기 아치부에 대한 3D 아치부 형상정보를 획득하는 3D 스캐너;
    기설정된 형상정보 및 상기 3D 스캐너로부터 전송되는 상기 3D 아치부 형상정보에 따라 상기 발바닥으로부터 가해지는 압력을 흡수하는 아치탭을 3D 프린팅하는 3D 프린터; 및
    상기 착용자의 발바닥과 대향하는 인솔의 상면에 상기 아치탭을 배치시키는 결합장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 아치탭 일체형 인솔의 제조시스템.
  11. 제10 항에 따른 아치탭 일체형 인솔의 제조시스템을 이용한 아치탭 일체형 인솔의 제조방법에 있어서,
    (a) 상기 3D 스캐너가 상기 착용자의 발바닥을 3D 스캔하여 상기 아치부에 대한 3D 아치부 형상정보를 획득하는 단계;
    (b) 상기 3D 프린터가 상기 기설정된 형상정보 및 상기 3D 아치부 형상정보에 따라 상기 아치탭을 3D 프린팅하는 단계; 및
    (c) 상기 결합장치가 상기 인솔의 상면에 상기 아치탭을 배치시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 아치탭 일체형 인솔의 제조방법.
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