KR20030063363A - 스프링 쿠션 신발의 유체유동 시스템 - Google Patents

스프링 쿠션 신발의 유체유동 시스템 Download PDF

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KR20030063363A
KR20030063363A KR10-2003-7005259A KR20037005259A KR20030063363A KR 20030063363 A KR20030063363 A KR 20030063363A KR 20037005259 A KR20037005259 A KR 20037005259A KR 20030063363 A KR20030063363 A KR 20030063363A
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KR10-2003-7005259A
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프랜시스 리버트
데이비드에스. 크래프서
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슈 스프링, 인코포레이티드
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Abstract

스프링 쿠션 신발을 위한 유체유동 시스템이 공개된다. 이 신발창은 진공, 이 진공 내에 배치된 스프링 및 진공과 교통되는 유체 통로를 포함한다. 이 유체유동 통로는 풋 스트라이크 시 진공의 부피가 감소될 때 공기와 같은 유동체가 진공을 빠져나가게 한다.

Description

스프링 쿠션 신발의 유체유동 시스템{FLUID FLOW SYSTEM FOR SPRING-CUSHIONED SHOE}
대부분의 달리고 걷고 뛰는 활동에서, 풋 스트라이크(foot strikes)로 인한 복원력(return force)은 신체에 많은 충격을 준다. 반복적인 풋 스트라이크로부터의 응력은 관절과 뼈에 큰 압력을 가해 하배부(lower back) 및 다리의 회전 관절에 부상을 일으킬 수 있다.
반복된 풋 스트라이크로 인한 신체의 부상을 최소화하고 운동능력을 개선하기 위해 신발 기술자들은 여러 가지 스프링 쿠션 신발을 디자인해왔다. 스프링 쿠션 신발의 스프링은 풋 스트라이크 시 신체에 대한 충격을 줄이고 사용자에게 충격 에너지를 회복시켜 되돌리도록 디자인된다. 스프링 쿠션 신발의 한 유형은 크라프서(Krafsur) 등의 미국 특허 번호 6,282,814에 설명되며 여기 참조로 이용된다. 두가지 유형의 스프링 쿠션 신발이 롬바르디노(Lombardino)의 미국 특허 번호 5,743,028과 디아즈(Diaz)의 미국 특허 번호 4,815,221에 설명된다. 롬바르디노의 '028 특허는 운동화의 뒤축 부분에 위치한 다수의 수직압축 스프링을 발표한다. '028 특허의 이러한 스프링은 스프링과 함께 충격 흡수 및 에너지 복원 시스템을제공하는 가압가스로 채워진 밀폐봉입 유닛에 수용된다. 디아즈의 '221 특허는 신발창의 공동 내에 놓인 에너지 제어 시스템을 발표한다. 이 에너지 제어 시스템은 추진력과 충격흡수를 위한 플레이트 표면에 분포된 다수의 스프링 돌출부를 갖는 스프링 플레이트를 포함한다.
본 발명은 신발, 특히 스프링 쿠션 신발에 관계된다.
도 1 은 본 발명에 따른 스프링 쿠션 신발의 측면도;
도 2 는 도 1 쿠션 스프링 신발의 선택적인 신발창 조립체의 측면도;
도 3 은 도 1 스프링 쿠션 신발의 다른 선택적인 신발창 조립체의 측면도.
* 부호설명 *
2 : 스프링 쿠션 신발6,106,206 : 신발창 조립체
8,108,208 : 바닥창10,110,210 : 중간창
12,112,212 : 안창18,118 : 접촉면
20,22,120,123,220 : 진공24,124,224 : 통로
26,28 : 압축 스프링38,138 : 유동체
30,32,34,36,130,1332,230,232 : 플레이트
126,226 : 웨이브 스프링242 : 오프닝
전술된 특허의 스프링 쿠션 신발 디자인에서, 스프링은 신발창에 형성된 진공 안쪽에 밀봉된다. 스프링이 진공 내부에 밀봉될 때, 진공 속의 공기는 스프링 시스템과 통합된 부분이다. 풋 스트라이크 시, 진공으로 밀봉된 공기는, 진공 내의 공기 압력이 사실상 일정한 온도에서 공동이 압축될 때 부피에 반비례하여 변화하는 것을 나타내는, 이상기체 법칙 PV=nRT 에 따라 반응한다. 풋 스트라이크 시 따라서 공기는 공동의 체적이 줄어들 때 복원력을 가한다. 공기에 의해 가해진 이러한 복원력은 풋 스트라이크에 응하여 스프링에 의해 가해진 예상 가능한 복원력과 대립한다.
따라서 신발창의 포획 공기는 이 공기가 쿠션재와 복원력을 제공하기 때문에 스프링 쿠션 신발에 바람직한 것으로 생각되지만, 이 공기는 스프링의 예상 가능한 작용을 방해한다.
따라서 본 발명의 목적은 스프링 또는 스프링들을 포함하는 진공 내부 유체의 스프링 같은 반력을 줄일 스프링 쿠션 신발창 조립체의 일부로서 유체유동 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 제 2 목적은 스프링력 대신 발꿈치 또는 발 볼부분의 초기 압축사이클 동안 스프링에 저장된 에너지의 상당 부분을 되돌리는 스프링 쿠션 신발창 조립체를 제공하는 것이다.
한 관점에서, 본 발명은 진공을 형성하는 신발창을 포함하는 신발의 특징을 이루되, 스프링은 진공 내에 배치되고, 유체 통로는 진공과 유통된다. 이 통로는 진공의 부피를 줄일 때 진공에서 유체가 배출되도록 구성된다.
본 발명의 이러한 관점의 실시예는 하나 혹은 그 이상의 다음 특징들을 포함할 수 있다. 진공은 신발창의 발꿈치 영역 안쪽에 배치될 수 있고, 스프링은 진공의 상부 및 하단부에 배치된 한 쌍의 수직으로 마주하는 플레이드들 사이 진공 내에 장착될 수 있다.
신발창은 예를 들면 볼 영역에 제 2 진공을 형성하는데, 그것은 유체 통로에 의해 제 1 진공에 연결된, 스프링을 포함하거나 포함하지 않을 수 있다. 이러한 두 진공 및 유체 통로는 진공 내부의 대기와 같은 유동체를 포획하면서 신발 외부로부터 밀폐 봉입될 수 있다. 포획된 공기는 대기압에서, 또는 대기압 보다 낮은 압력에서 밀봉될 수 있다.
유체 통로는 진공이 부피가 감소될 때 신발 외부로 유동체를 배출시키면서, 신발 외부에 진공을 이어지게 하는 채널을 포함할 수도 있다.
신발창은 안창(inner sole), 중간창(mid-sole) 및 바닥(outer sole)으로 구성되는데, 중간창은 진공의 경계를 정한다. 이 중간창은 압축성 발포 고분자 재료(compressible foamed polymeric material), 또는 예를 들면 발포 고분자 재료 및 유연한 플라스틱 재료로 완전히 형성될 수 있되, 유연한 플라스틱 재료는 적어도 진공 벽부의 일부를 형성한다. 스프링은 예를 들면 크레스트-투-크레스트(crest-to-crest) 다중 턴 웨이브 스프링(multi-turn wave spring)일 수 있다.
다른 관점에서, 본 발명은 신발창 조립체의 특색을 그린다. 신발창 조립체는 진공을 형성하는 압축성 재료, 진공에 배치된 스프링 및 진공과 유통되는 유체 통로를 포함한다. 이 통로는 진공을 압축할 때 진공으로부터 유동체가 배출되도록 구성된다.
다른 관점에서, 본 발명은 스프링 쿠션 신발창 조립체를 제조하는 방법의 특색을 그린다. 이 방법은: (a) 진공을 형성하는, 압축성 재료로부터 신발창 조립체의 적어도 일부를 형성하고; (b) 진공에 스프링을 배치하며; (c) 진공과 유통되는 유체 통로를 형성하되, 이 통로는 진공을 압축할 때 진공에서 유체가 빠져나오게 한다.
이에 비추어 보아, "유동체"는 기체 또는 액체와 같이 흐르는 물질을 의미한다. 대기가 유동체이다.
"스프링"은 뒤틀린 후 해제될 때 본래 형태를 되찾는 탄성 기계장치이다. "압축 스프링"은 압축이 걸린(즉 뒤틀린) 스프링이다. 압축 스프링의 유형으로는 예를 들면: 안착된 웨이브 스프링, 격행(interlaced) 웨이브 스프링, 및 (심 단부(shim end)가 있거나 없는)크레스트-투-크레스트 웨이브 스프링과 같은 웨이브 스프링; 디스크 스프링; 벨빌 스프링(Belleville springs); 복합 벨빌 스프링; 나선형 스프링; 코일 스프링(helical springs)이 있다.
"다중 턴 스프링"은 다수의 "턴"을 갖는 스프링인데, 이 때 턴은 스프링의 1회전을 말한다.
본 발명의 몇몇 실시예들의 세부사항은 첨부 도면들 및 하기의 상세 설명에 설명된다. 본 발명의 다른 특징, 목적 및 이점들은 상세설명, 도면 및 청구항들로부터 명백해질 것이다.
일례로서 본 발명의 몇몇 실시예들이 하기에 기술된다.
제 1 실시예
도 1 은 신발의 상부(4)와 유체 이동 신발창 조립체(6)("FSSA(6)")를 포함하는 스프링 쿠션 신발(2)을 도시한다. FSSA(6)은 바닥(8), 중간창(10) 및 안창(12)을 포함한다. 중간창(8)은 저면과 상면(14,16)을 각각 갖고 있다. 저면(14)은 바닥(8)에 접착되어 있고, 상면(16)은 안창(12)에 접착되어 있다. 안창(12)은 신발의 상부(4)를 위한 접촉면(18)을 갖고 있다.
FSSA(6)은 각각 FSSA(6)의 발뒤축 또는 볼 부분에 위치한 진공(20,22)을 형성한다. 진공(20,22)은 중간창(10) 내부에 둘러싸여 있다. 역시 중간창(10) 내부에 둘러싸여 있는 유체유동 통로(24)는 진공(20,22)을 연결한다. 통로(24)는 FSSA(6)의 윤곽을 따라 다소 구부러져 있다.
압축 스프링(26,28)이 진공(20,22) 내부에 각각 장치된다. 스프링(26)은 진공의 수직 범위를 규정하는 수직으로 마주한 두개의 고분자 구조 플레이트(30,32) 사이에 위치한다. 플레이트(30,32)는 진공(20)의 수직 중간선을 향해 연장되는 (도 1 에 도시되지 않은) 돌출 요소를 갖고 있으며, 압축 스프링(26)의 전체 압축을 한정한다. 플레이트(30,32)는 발에서 압축 스프링(26)까지 하중을 이동시키고 하중 하에서 스프링의 최대 압축을 방지하는 베어링면을 제공한다. 플레이트(30,32)의 이러한 구조와 압축을 제한하는 돌출 요소들은 미국 특허 번호 6,282,814에 도시되어 설명된다. 스프링(26)과 플레이트(30,32)는 조립체와 같이 진공(20)에 삽입될 수 있다.
유사하게, 스프링(28)은 진공(22)의 수직 범위를 규정하는, 수직으로 마주한 고분자 구조 플레이트(34,36)들 사이에 위치한다. 플레이트(34,36)는 발에서 압축스프링(28)으로 하중을 이동시키는 베어링면을 제공하며, 플레이트(30,32)와 같이 하중 하에서 스프링(28)의 최대 압축을 방지하는 압축 제한기를 갖고 있다. 스프링(28)과 플레이트(34,36)는 조립체와 같이 진공(22)에 삽입될 수도 있다.
숫자 38로 표시된 유동체는 진공(20,22)과 통로(24)에 담겨 있다. FSSA(6)에서, 이 유동체는 대기이다. 혼합 또는 순수한 가스 또는 액체와 같은 다른 유형의 유동체가 이용될 수도 있다. 진공(20)은 H1, 예를 들면 약 0.75 인치의 높이, H2, 예를 들면 약 0.5 인치의 높이를 갖는다. 높이 H1을 따르는 진공(20)의 단면 영역은 예를 들면 약 8 평방 인치(square inches)이고, H2를 따르는 진공(22)의 단면 영역은 예를 들면 12 평방 인치이다. 진공(20)의 부피는 예를 들면 6 입방 인치(cubic inches)이고, 진공(22)의 부피 또한 예를 들면 약 6 입방 인치이다.
통로(24)는 일반적으로 예를 들면 폭 약 1.75 인치, 높이(H3) 약 0.5 인치의 직사작형 단면을 갖는다. 높이 H3를 따르는 통로(24)의 단면 영역은 예를 들면 약 0.85 평방 인치이고, 통로(24)의 길이(L)는 예를 들면 약 4 인치이다. 통로(24)는 예를 들면 약 3.4 입방 인치의 부피를 갖는다. 통로(24)는 각 진공 부피의 절반(예를 들면 3 입방 인치) 또는, 각 진공 부피의 절반 이하(예를 들면 2.5 입방 인치)인 부피를 갖도록 설계될 수 있다.
진공(20,22) 및 FSSA(6)의 통로(24)는 진공 및 신발 외부 사이의 공기 교환을 막고 진공 속으로 들어오는 습기와 작은 입자들을 제한하기 위해, 대기압에서외부 환경으로부터 밀폐 봉입된다. 밀봉은 예를 들면 안창(12)을 제 2 표면(16)에 접착시킴으로서 얻어진다.
풋 스트라이크 시 유동체(38)의 흐름에 대한 저항을 최소화하기 위해, 진공(20)의 부피는 실질적으로 진공(22) 및 통로(24)를 합친 부피보다 작다.
중간창(10)은, 이 중간창의 작은 배면영역(40)을 제외하고, 예를 들면 압축성 발포 고분자 재료로 모두 이루어진다. 진공(20)의 후면 벽부를 형성하는 배면영역(40)은 투명한 유연성 플라스틱재로 만들어진다. 배면영역(40)은 사용자가 진공(20) 내부의 스프링(26)을 볼 수 있게 하는 유연한 윈도우 역할을 한다. 선택적으로, 전체 중간창(10)은 압축성 발포 고분자 재료로 형성될 수 있고, 유연한 윈도우는 무시될 수 있다.
또한, 배면영역(40)과 비교해 오히려 중간창은 유연하고 투명한 플라스틱으로 만들어질 수 있다. 예를 들면, 유연한 플라스틱은 진공(20)과 진공(24) 모두의 측면 벽부를 형성할 수 있다. 양 진공들의 측면 벽부가 적어도 부분적으로 고분자 발포재보다 유연한 플라스틱으로 형성된다면, 이 고분자 발포재는 압축성이라기보다 경질성일 수 있다. 경질 재료는 만일 유연성 플라스틱이 양 진공의 측면 벽부를 형성한다면 가능한데, 그것은 중간창의 나머지를 형성하는 재료가 경질이라면 진공이 압축되고 부피가 감소될 수 있기 때문이다.
안창(12)은 예를 들면 비직조 재료이고, 바닥창(8)은 예를 들면 에틸 비닐 아세테이트(ethyl vinyl acetate)로 구성된다. 중간창(10), 안창(12) 및 바닥창(8)에 다수의 다른 물질들이 이용될 수도 있다. 신발의 상부(4)는 직물, 가죽 또는 다른 적합한 신발제조 물질의 조합이 될 수 있다.
압축 스프링(26,28)은 플랫 와이어 강(flat wire steel)으로 만들어진, 심 단부가 없는 다중 턴 크레스트-투-크레스트 웨이브 스프링이다.
풋 스트라이크 시 FSSA(6)의 작용이 이제 설명될 것이다. 대부분의 달리고 걷고 뛰는 일에서, 발은 규정된 일련의 동작들을 따른다. 뒤축은 먼저 지면과 충돌하고, 그 뒤 무게가 회전 방식으로 발의 볼(ball)부분의 전방으로 이동하며, 발가락 영역이 지면과 마지막으로 접촉한다. FSSA(6)을 포함하는 신발의 뒤축이 본질적으로 경질 표면과 충돌할 때, FSSA(6)의 뒤축 부분과 진공(20)은 압축되어 진공(20)의 높이가 예를 들면 약 0.5 인치로 줄어든다. 이러한 압축은 진공(20)의 부피를 감소시키고 스프링(26)에 하중을 가한다. 진공(20)의 부피 감소는 본질적으로 진공(20)에서 통로(24)와 진공(22)으로 최소 유동 저항으로 유동체(38)의 본질상 순간적인 운동을 일으킨다. 진공(20)의 분출적인 배출은 유동체(38)가 스프링(26)의 예상 가능한 작용을 방해하지 못하게 하며, 스프링(26)이 실질적으로 모든 스프링력을 제공하게 한다.
풋 롤(foot rolls)이 볼 범위를 나아갈 때, 진공(20)은 휴지 부피로 되돌아간다. 일단 발의 무게가 볼 범위를 넘으면, FSSA(6)와 진공(22)의 볼 범위는 압축되어 스프링(28)에 하중을 가하고 진공(22)의 부피를 감소시킨다. 진공(22)의 부피 감소는 본질적으로 진공(22)에서 통로(24)와 진공(20)으로 최소 유동 저항으로 유동체(38)의 본질상 순간적인 운동을 일으킨다. 뒤축 딛기(heel strike)를 할 때, 진공(22)에서 유동체의 분출적인 배출은 유동체가 스프링(28)의 예측 가능한 작용을 방해하지 못하게 하여 스프링(28)이 실질적으로 발의 볼 부분에 모든 스프링력을 제공하게 한다. 발의 볼로부터 무게가 들어올려질 때 진공(22)의 부피는 정상을 되돌아오고, 유동체는 진공(22)으로 다시 흐른다. 통로(24)를 지나는 진공(20,22) 사이의 유동체(38)움직임은 반복적인 회전 풋 스트라이크에 걸쳐 주기적으로 반복된다.
FSSA(6)의 유체유동 시스템은 스프링 쿠션 신발의 예측성과 성능을 개선시킨다. 이상기체 법칙에 따라, 압축된 진공에서 주위 환경으로 공기의 분출적인 배출을 허용하는 통로가 없다면, 진공의 스프링과 진공의 공기는 스프링 작용만의 스프링 력보다 더 큰, 효율적인 스프링력을 산출하도록 협력한다. 공기의 스프링 효과는 스프링 자체에 의해 제공된 복원력보다 예측 및 제어하기 어려워서 신발의 성능을 떨어뜨릴 수 있다. FSSA(6)에서 통로(24)를 지나 진공(20,22) 사이에서 유동체(38)의 전후 움직임은 공기의 이러한 스프링 효과를 사실상 쓸모없게 만든다.
제 2 실시예
도 2를 참조로, 유동체가 이동하는 신발창 조립체(106)("FSSA"(106))는 바닥(108), 중간창(110) 및 안창(112)을 포함한다. 중간창(110)은 중간창(110)의 하부 및 상부에 각각 하부 및 상부면(114,116)을 갖고 있다. 하부면(114)은 바닥(108)에 접착되도록 배치되고, 상부면(116)은 안창(112)에 접착된다. 안창(112)은 (도 1 에 도시된 것처럼)신발 상부의 접착을 위한 접촉면(118)을 갖고 있다.
중간창(110)은 각각 중간창(110)의 뒤축과 볼 부분에 위치한 진공(120,123)을 형성한다. 제 1 실시예에서처럼, 뒤축 진공(120)은 플레이트(130,132)사이에 설치된 웨이브 스프링(126)과 진공(120)의 하부 및 상부에 각각 고분자 구조 플레이트(130,132)를 포함한다. 제 1 실시예와 달리, 볼 영역의 진공(123)에는 플레이트나 스프링이 없다. 진공(123)은 진공(120)이 압축되어 뒤축 딛기에 의해 부피가 감소될 때 진공(120)으로부터 유동체가 옮겨지도록 설계된다.
통로(124)는 진공(120,123)을 연결하고, 유동체(138)는 진공(120,123) 및 통로(124) 내에 포함된다. 제 1 실시예에서처럼, 제 2 실시예의 중간창(110)은 유동체(138)가 진공과 통로(124)에서 새어나오는 것을 방지하고, 신발 외부의 공기가 진공 또는 통로에 들어가는 것을 막기 위해 밀폐 봉입된다. 유동체(138)는 예를 들어 대기압에서의 대기이다.
FSSA(106)가 달리고 걷거나 뛰는 신발이 개별적으로 마모될 때, 유동체(138)는 제 1 실시예에 관해 전술된 방식으로, 통로(124)를 지나, 진공(120,123) 사이에서 전후로 흐른다.
진공(123) 안에 스프링이 없기 때문에, 진공(123)은 제 1 실시예의 진공(22)보다 부피가 작을 수 있다. 또한 진공(123)의 형상은 스프링을 포함하도록 구성되어야 하는 진공(22)의 형상보다 다양할 수 있다. 도 2에서, 진공(123)은 대개 배주(ovular) 단면을 갖는 것으로 도시된다. 그러나 진공(123)은 예를 들면 요철(jagged) 또는 파형 상부 및 하부면이 있는 불규칙한 형상을 포함해 본질적으로 어떠한 형상도 될 수 있다.
제 3 실시예
도 3을 참조로, 유동체가 이동하는 제 3 신발창 조립체(206)("FSSA"(206))는 바닥(208), 중간창(210) 및 안창(212)을 포함한다. 중간창(210)은 안창(212)에 접착되는 상부면(216)과 바닥(208)에 접착되는 하부면(214)을 갖고 있다.
앞의 두 실시예에서처럼, FSSA(206)의 중간창은 뒤축 부분에 진공(220)을 형성한다. 웨이브 스프링(226)이 하부 및 상부 고분자 구조 플레이트(230,232)의 진공 내에 배치된다. FSSA(206)는 그러나 볼 부분의 진공이 없다. 그 대신 통로(224)가 오프닝(242)을 통해 신발의 외부에 뒤축 부분의 진공(220)을 연결한다. 도 3에서, 오프닝(242)은 중간창(210)의 측면(244)을 따라 위치된다. 그러나 오프닝(242)은 신발의외부와 이어지는 한 다른 위치에 배치될 수 있다. 통로(224)와 진공(220)은 통로(24) 및 진공(20)의 크기와 유사한 크기이다.
작동시 사용자의 뒤축이 지면과 부딪치고 진공(220)이 압축될 때, 진공(220)내의 대기의 일부는 통로(224)와 오프닝(242)을 통해 진공(220)에서 분출적으로 방출된다. 사용자의 무게가 뒤축으로부터 방면되고 진공(220)이 정상 부피로 되돌아갈 때, 공기는 진공(220)에서 기압이 대기압으로 되돌아갈 때까지 오프닝(242)과 통로(224)를 통해 진공(220)으로 다시 들어간다.
다른 실시예들
다른 실시예들도 가능하다. 예를 들면 크레스트-투-크레스트 웨이브 TM프링 대신에 안착된 웨이브 스프링(다중-턴 또는 단일 턴), 격행 웨이브 스프링 또는 디스크 스프링과 같은 다른 유형의 압축 스프링을 사용할 수 있다. 스프링에서 복원력(resiliency)은 굽힘 또는 비틀림 동적운동에 의해 이루어질 수 있는데, 스프링들은 원형 또는 비원형 단면을 가질 수 있다. 또한 하나 이상의 스프링이 진공 내에 위치될 수 있다. 이 스프링들은 전술된 바와 같이, 금속, 또는 다른 다수의 중합체, 복합재, 또는 다른 비금속 물질로 만들어질 수 있다.
스프링은 다수의 상이한 방법으로 진공 내에 설치될 수 있다. 전술된 바와 같이 압축 제한 돌출부가 있는 구조 플레이트가 이용될 수도 있다. 또한 스프링은 미국 특허 번호 6,282,814에 기술된 U 형상 클립 또는 플레이트를 이용해 진공 내에 설치될 수 있다. 선택적으로 진공은 예를 들면 미국 특허 번호 6,282,814에 기술된 것처럼 공간 체적(void volumes)을 이용해 플레이트 없이 스프링을 수용하도록 구성될 수 있다. 스프링을 설치하는 다른 방법들도 이용될 수 있다.
신발창은 추가 진공을 갖고 있다. 예를 들면 신발창은 각각 압축 스프링을 갖고 있거나(몇몇은 스프링이 있거나 몇몇은 스프링이 없는) 뒤축 부분에 다수의 진공을 가질 수 있다. 여러 가지 진공은 관 또는 통로 시스템에 의해 모두 연결될 수 있다. 볼 영역에 다수의 진공도 가능하다.
하나의 뒤축 진공 및 하나의 볼 부분 진공을 갖는 실시예에서, 하나 이상의 통로가 두개의 진공과 연결될 수도 있다. 유사하게, 진공을 외부에 연결하는 통로를 갖는 실시예에서, 다수의 통로들과 출구들이 포함될 수 있다. 또한, 제 1 및 제 3 실시예의 개념들이 결합될 수도 있다. 예를 들면 제 1 실시예에서, 추가 통로는 진공(20,22)을 신발의 외부에 연결할 수도 있다.
신발은 분리된 안창, 바닥 및 중간창을 포함할 필요가 없다. 예를 들면 신발창은 세 개 보다는 하나 혹은 두개의 층들로 만들어질 수 있다. 신발창 조립체의 어떤 부분 내부에라도 진공이 형성될 수 있다.
제 1 및 제 2 실시예와 같이, 외부환경으로부터 진공이 밀폐 봉입되는 실시예에서, 진공은 대기압보다 낮은 기압에서 진공 내에 공기로 밀봉될 수 있다. 대기압보다 낮은 압력으로 진공을 밀봉하기 위해, 공기가 밀봉되기 전에 약간의 공기가 진공에서 제거된다. 예를 들어, 진공(과 스프링 내부)은 하중 하에 배치될 수 있어 진공과 스프링 모두를 압축하고 진공에서 공기가 나오게 한다. 진공과 스프링이 하중하에 있을 때, 안창과 중간창이 밀봉되어 진공을 가둔다. 하중은 그 뒤 해제되고 스프링은 팽창되어 진공이 대기압 이하의 공기 내부를 갖는 체적에서 팽창되게 한다. 진공 내의 적은 공기(따라서 낮은 기압)로, 공기의 스프링 효과는 더욱 감소된다. 압력은 진공 내에 갇힌 공기가 경미한 스프링 효과 이상을 나타내기 전에 압축 스프링이 설계 제한을 넘어 충분히 압축되어야 할 때까지 감소될 수 있다. 예를 들어 진공에서 압력은 -2psig(즉 대기압 이하의 2 psi)까지 감소될 수 있다. 동일한 과정이 하나 이상의 진공을 밀봉할 때 이용될 수 있다.
다른 대기에 비해 유동체는 밀폐된 진공 내에 이용될 수 있다. 진공은 질소 또는 헬륨과 같은 순수한 기체 또는 내부 액체로 밀봉될 수 있다.
본 발명의 여러 실시예들이 기술된다. 그럼에도 불구하고 본 발명의 취지와 범위를 벗어나지 않는 한 많은 변형들이 가능하다. 따라서 다른 실시예들은 다음 청구항들의 범위 내에 있다.

Claims (22)

  1. 진공을 형성하는 신발창;
    진공 내에 배치된 스프링;
    진공과 유통되는 유체 통로를 포함하되, 이 통로는 진공의 부피가 감소할 때 진공으로부터 유동체를 방출시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 신발.
  2. 제 1 항에 있어서, 진공이 신발창의 뒤축 부분에 배치되는 것을 특징으로 하는 신발.
  3. 제 2 항에 있어서, 진공의 상부 및 하단부에 배치된, 한 쌍의 수직으로 마주한 플레이트들을 포함하는데 있어서, 스프링이 대향 플레이트들 사이의 진공 내에 설치되는 것을 특징으로 하는 신발.
  4. 제 1 항에 있어서, 신발창은 또한 제 2 진공을 형성하고, 유체 통로가 두 진공들을 연결시키는 것을 특징으로 하는 신발.
  5. 제 4 항에 있어서, 제 2 진공에 배치된 제 2 스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 신발.
  6. 제 5 항에 있어서, 제 1 진공이 신발창의 뒤축 부분에 배치되고, 제 2 진공은 신발창의 볼 부분에 배치되는 것을 특징으로 하는 신발.
  7. 제 6 항에 있어서, 스프링과 제 2 스프링은 크레스트-투-크레스트 다중 턴 웨이브 스프링인 것을 특징으로 하는 신발.
  8. 제 4 항에 있어서, 제 1 진공, 제 2 진공 및 통로가 신발의 외부로부터 밀폐 봉입되는 것을 특징으로 하는 신발.
  9. 제 8 항에 있어서, 밀폐 봉입된 진공 및 통로가 대기압의 대기를 포함하는 것을 특징으로 하는 신발.
  10. 제 8 항에 있어서, 밀폐 봉입된 진공 및 통로가 대기압 이하에서 가스를 포함하는 것을 특징으로 하는 신발.
  11. 제 1 항에 있어서, 스프링은 다중 턴 웨이브 스프링인 것을 특징으로 하는 신발.
  12. 제 1 항에 있어서, 신발창은 안창, 중간창 및 바닥을 포함하되 중간창은 진공을 형성하는 것을 특징으로 하는 신발.
  13. 제 12 항에 있어서, 중간창은 압축성 발포 고분자 재료로 완전히 형성되는 것을 특징으로 하는 신발.
  14. 제 12 항에 있어서, 중간창은 발포 고분자 재료와 유연한 플라스틱 재료를 포함하되 유연한 플라스틱 재료는 적어도 부분적인 진공의 벽부를 형성하는 것을 특징으로 하는 신발.
  15. 제 1 항에 있어서, 유체 통로는 신발 외부로 진공을 연결시켜 진공의 부피가 감소할 때 신발 외부로 유체를 배출시키는 것을 특징으로 하는 신발.
  16. 바닥, 안창 및 바닥의 상부와 안창 하부에 배치된 중간창을 포함하되 중간창은 중간창의 뒤축 부분에 제 1 진공과, 중간창의 볼 부분에 제 2 진공을 형성하고;
    제 1 진공 내에 배치된 제 1 스프링과 제 2 진공 내에 배치된 제 2 스프링을 포함하며;
    제 1 진공을 제 2 진공으로 연결하는 유체 채널을 포함하되 이 유체 채널은 제 1 및 제 2 진공 사이에서 유체를 움직이게 하는 것을 특징으로 하는 신발.
  17. 제 16 항에 있어서, 제 1 및 제 2 스프링은 다중 턴 웨이브 스프링인 것을 특징으로 하는 신발.
  18. 진공을 형성하는 압축성 재료;
    진공 내에 배치된 스프링;
    진공과 유통되는 유체 통로를 포함하되 이 통로는 진공이 압축될 때 진공으로부터 유체를 방출시키도록 구성된 것을 특징으로 하는 신발창 조립체.
  19. 진공을 형성하는 신발창 부재;
    진공 내에 배치된 스프링;
    진공이 압축될 때 진공으로부터 유체를 방출시키기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 신발창 조립체.
  20. 제 19 항에 있어서, 진공이 압축될 때 진공으로부터 방출된 유체를 수용하기 위한 수단을 또한 포함하는 것을 특징으로 하는 신발창 조립체.
  21. 압축성 재료로 신발창 조립체의 적어도 일부를 형성하되 이 일부는 진공을 형성하고;
    진공 내에 스프링을 배치시키며;
    진공과 교통되는 유체 통로를 형성하되 이 통로는 진공이 압축될 때 진공으로부터 유체를 배출시키는 것을 특징으로 하는 스프링 쿠션 신발창 조립체를 제조하는 방법.
  22. 제 21 항에 있어서, 일부가 제 2 진공을 형성하고, 유체 통로는 두 진공들을 연결하며, 상기 방법은 두 진공과 유체 통로 내에 유체를 포합하도록 이러한 일부를 밀폐 봉입하는 것을 특징으로 하는 방법.
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