KR20050122149A

KR20050122149A - 경사각 조절 신발

Info

Publication number: KR20050122149A
Application number: KR1020040047328A
Authority: KR
Inventors: 이지민
Original assignee: 이지민
Priority date: 2004-06-23
Filing date: 2004-06-23
Publication date: 2005-12-28

Abstract

본 발명은 신발의 전면이나 후면의 신발창 높이를 조절하여 경사면을 오르거나 내려올 때 평지를 보행할 때와 비슷한 자세로 걸을 수 있는 신발을 제공하는 것을 목적으로 하는 신발에 관한 것으로 신발창의 전면과 후면에 높이 방향으로 팽창 및 수축이 가능한 유압실을 마련하고 이들 유압실간에는 유체가 서로 왕래할 수 있는 유체연결통로를 구성하고, 이 연결통로에 밸브나 펌프를 설치하여, 경사면을 오르는 경우에는 전면유압실의 유체가 후면 유압실로 이동하여 신발의 뒷부분의 높이가 높아지게 되고, 경사면을 내려오는 경우에는 후면유압실의 유체가 전면유압실로 이동하여 신발 앞부분의 높이가 높아지도록 하여, 경사면을 오르내릴 때 신발의 경사각이 조절되어 보행자가 보다 편안한 상태로 걸을 수 있도록 하는 발명이다.

Description

경사각 조절 신발{slope adjust shoes}

본 발명은 신발에 관한 것으로, 경사면을 오르내릴 때 발바닥을 수평에 가깝게 유지할 수 있도록 하는 것으로 구두나 운동화 등에 적용되며, 특히 등산화에 적용되는 신발창 구조에 관한 것이다.

보행자가 평탄한 지면을 보행하는 경우에는 신발의 신발창은 대략 수평으로 유지되어 보행자가 자연스러운 자세로 보행할 수 있으나, 경사면을 오르내리는 경우에는 신발창이 경사면과 동일한 각도로 기울게 되고, 이 때문에 보행자는 자연스러운 자세로 보행할 수 없게 되며, 특히 등산 후 하산할 때와 같이 경사면을 장기간 내려오는 경우에는 발가락이 신발의 앞부분으로 쏠려 아프거나 심한 경우 물집이 생기는 등 문제가 있어, 이와 같은 문제점을 해소하기 위해서는 신발창의 앞 또는 뒷 부분의 높이를 조절하여 수평을 유지할 필요가 있는 바, 이와 같은 문제를 해소하기 위하여 종래에는 신발창에 보조구를 삽입하여 신발창의 높이를 조절하는 방법이 제안되었으나, 이러한 신발은 별도의 보조 삽입물을 가지고 다니거나 평탄한 길을 걷다가 경사면을 오르내릴 때마다 경사도에 맞추어 신발창의 높이를 조절하여야하는 불편이 있었다.

이에 이 사건 특허 발명은 신발창의 앞면과 뒷면의 높이를 경사면에 따라 수시로 용이하게 변화될 수 있도록 구성하여 보다 편안한 자세로 경사면을 오르거나 내려올 수 있도록 하는 신발을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 신발창의 전·후면에 전면유체실과 후면유체실이 구비되고, 각 유체실은 유체의 유입 또는 유출량에 따라 팽창되거나 수축되며, 전면유체실과 후면유체실에는 유체가 유입되거나 유출될 수 있는 유체통로가 설치된다.

먼저 신발창의 앞면에 설치된 유체실에서 신발창 뒤쪽에 설치된 유체실로 유체가 이동하게 되면 신발창 전면의 유체실은 높이방향으로 수축하고 후면의 유체실은 팽창하여 신발의 앞쪽은 높이가 낮아지게 되고 뒷쪽은 높아지게 되어 경사면을 오르기에 적합한 신발이 되고 반대로 뒷면의 유체실의 유체가 빠져나와 신발장 앞쪽의 유체실로 이동하게 되면 신발의 높이가 앞쪽이 높게되어 경사면을 내려오기에 적합한 신발이 된다.

또한 이 발명의 구성은 필요에 따라 전면유체실 또는 후면유체실 하나만 설치하고 유체실에 외부 공기를 별도로 유입되거나 유출될 수 있도록 구성할 수도 있다.

도2-1a 내지 도5-4에 기재된 본 발명의 실시예들은 신발몸체(100)와 신발바닥판(50) 사이에 신발창이 구비된 신발에 있어서, 신발창은 전면에 전면유체실(11)이 구비되고, 신발창의 후면에는 후면유체실(21)이 구비되며, 전면유체실(11)과 후면유체실(21) 사이에는 유체가 이동할 수 있는 유체통로(31)가 구비되고, 유체통로에는 유체이동을 제어할 수 있는 유체이동 제어수단이 구비된 것을 특징으로 경사각 조절 신발에 관한 것이며, 도6-1 및 도6-2에 기재된 본 발명의 다른 실시예는 신발몸체(100)와 신발바닥판(50) 사이에 신발창이 구비된 신발에 있어서, 신발창은 전면 또는 후면 유체실중 어느 하나의 유체실에 신발 외부의 공기가 유입되거나 유출될 수 있는 유체통로(31)구비하고, 유체통로(31)에는 유체이동을 제어할 수 있는 유체이동 제어수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 경사각 조절 신발에 관한 것인 바, 실시예 별로 구체적 구성을 설명하면 다음과 같다.

도2-1a 내지 도2-1c에 도시된 일방향 밸브를 이용한 경사각 조절 신발의 구성은, 신발몸체(100)와 신발바닥판(50) 사이에 신축이 용이한 신발창이 구비된 신발에 있어서, 신발창의 전·후면에 상·하 방향으로 신축이 용이한 전면유체실(11)과 후면유체실(21)이 구비되며, 전면유체실(11)과 후면유체실(21) 사이에는 2개의 유체통로(31)가 설치되는데, 하나의 유체통로(31)는 유체통로(31)의 중간에 유체통로(31)의 지름보다 큰 유체통로확개부(311)가 설치되며, 이 유체통로확개부(311)의 일단에는 전면유체실(11) 방향으로 볼 시트부(312)가 구비되고, 타단에는 상기 후면유체실(11) 방향으로 스프링을 지지할 수 있도록 단턱(313)을 구비되며, 유체통로확개부(311)의 내부에는 유체통로확개부(311)의 지름보다 작은 볼(314)이 볼시트부(312)에 삽입되며, 볼(314)과 단턱(313) 사이에는 탄성스프링(315)이 게재되어 탄성스프링(315)이 볼(314)를 후면유체실(21)방향으로 탄성 지지할 수 있도록 구성되며, 전면유체실(11)과 후면유체실(21)에는 각각 다수의 탄성부재(12, 22)가 유체실 바닥면에 구비된 탄성부재고정부(13, 23)에 의하여 결합 고정되는데, 탄성부재(12, 22)는 고무 블록이나 코일스프링 또는 원추형 코일 스프링 등으로 구성되고, 전면유체실(11)과 후면유체실(21)에는 미세유체통로(32)가 구비된다. 또한 도2-2a내지 도2-2c에 도시된 밸브를 이용한 경사각 조절 신발의 구성은, 신발몸체(100), 신발바닥판(50), 전면유체실(11), 후면유체실(21), 탄성부재(12, 22), 탄성부재고정부(13, 23) 및 미세유체통로(32)에 관한 구성은 도2-1a 내지 도2-1c에 도시된 일방향 밸브를 이용한 경사각 조절 신발의 구성과 동일하게 구성하되, 유체통로(31)의 구성에 있어서는 유체통로(31)는 1개가 구비되며, 유체통로(31)와 수평면에서 직교하는 방향으로 원형의 밸브몸체(38)가 설치되며, 밸브몸체(38)는 일측단이 신발창 측면 외부로 돌출되고 이 돌출부에는 밸브의 회전을 용이하게 할 수 있도록 하는 요홈(381)이 구비되고, 유체통로와 밸브본체가 직교하는 위치의 밸브몸체(38)에는 유체통로(31)와 같은 크기의 유체구멍(382)를 구비된다.

도3-1a 내지 도3-1d에 도시된 모터 펌프를 이용한 경사각 조절 신발의 구성은, 신발 몸체(100), 신발바닥판(50), 전면유체실(11), 후면유체실(21), 탄성부재(12, 22), 탄성부재고정부(13, 23) 및 미세유체통로(34, 미도시)에 관한 구성은 도2-1a 내지 도2-1c의 일방향 밸브를 이용한 경사각 조절 신발의 구성과 동일하게 구성되며, 전면유체실(11)과 후면유체실(21) 사이에는 1개의 유체통로(31)가 설치되고, 이 유체통로(31)의 중간에는 유체펌프가 설치되는데 유체펌프는 기어펌프, 베인펌프 또는 루츠펌프 등의 펌프가 사용될 수 있는 바, 이들 펌프 중 하나의 실시예인 기어펌프는 한쌍의 기어(33)가 2개의 축(34)에 의하여 각각 고정되어 맞물려 돌 수 있도록 구성되고, 하나의 축(34)은 연장되어 웜기어(35)와 결합되며, 이 웜기어(35)는 다시 웜(36)과 결합되고 이들 웜(36) 및 웜기어(35)는 모터(37) 및 축전기(371)에 의하여 구동되며, 모터(37)는 모터의 제어수단에의해 회전 방향과 회전량이 제어된다. 이러한 목적을 달성하기 위한 모터(37)의 제어수단은 보행자가 경사면을 오르내릴 때 보행자의 체중에 의해 신발창은 전·후 방향으로 변형되는 바, 신발이 전·후로 변형되는 현상을 이용하여 모터를 제어한다. 이 발명의 제3-1a도내지 제3-2의 실시예는 접지단자(15, 25)와 접지판(14, 24)을 이용하여 모터를 제어하는 수단을 도시한 것으로 도면 제3-1a 내지 제3-1d도의 실시예를 기준으로 모터(37)의 제어수단을 설명하면, 전면유체실(11)에는 유체실의 바닥면에는 후면유체실(21)을 향하여 돌출부(151)가 형성된 접지단자(15)가 입설되고, 유체실의 상면에는 상기 돌출부(151)와 근접하여 후면유체실(21)쪽으로 접지판(14)이 설치되며, 신발이 평형상태에서 돌출부(151)와 대응하는 접지판(14)의 하면부은 수직방향으로 연장된 수직연장부(141)를 형성하고, 그 상부는 후면유체실(12) 방향으로 점차 기울어지는 형상의 경사부(142)으로 구성되고, 접지단자(15)의 돌출부(151)와 접지판(14)이 접촉하는 경우 모터는 후면유체실(11)의 유체를 전면유체실(12)로 이동되도록 접지단자(15), 접지판(14), 축전기 및 모터(37)를 배치 연결하며, 후면유체실(21)에는 전면유체실(11)과 반대 방향으로 접지단자(25)의 돌출부(251)와 접촉하는 접지판(24)을 배치하고, 신발이 평형상태에서 돌출부(251)와 대응하는 접지판(24)의 하면부는 전면유체실(11) 방향으로 기울어지도록 경사부(241)가 구성되며, 그 상부는 수직 연장된 수직연장부(242)를 형성하여 유체실 상면에 고정 결합하도록 구성되며, 접지단자(25)의 돌출부(251)과 접지판(24)이 접촉하는 경우 모터(37)는 전면유체실(11)의 유체를 후면유체실(12)로 이동되도록 접지단자(25), 접지판(24), 축전기(371) 및 모터(37)를 배치 연결하며, 접지판(14, 24)의 길이는 신발창의 최대 경사각(전·후면 유체실의 최대 팽창 또는 수축량)을 고려하여, 전·후면유압실이 팽창되어 최대 경사각에 이를 경우 더 이상 모터가 작동하지 않도록 길이를 조정하여 구성한다. 또한 다른 하나의 실시예를 도3-2a 및 도3-2b을 기준으로 설명하면, 상시 도3-1a 내지 제3-1c의 실시예와 그 구성이 유사하나 접지단자(15, 25)와 접지판(14, 24)을 전면유체실(11)에 모아 구성한 점에서 차이가 있고 필요에 따라 접지단자(15, 25)와 접지판(14, 24)을 후면유체실(21)에 모아 구성할 수도 있다.

도4-1 내지 도4-4에 도시된 전자제어모터를 이용한 경사각 조절 신발의 구성은, 신발몸체(100), 신발바닥판(50), 전면유체실(11), 후면유체실(21), 펌프, 모터(37) 및 축전기(371), 탄성부재(12, 22), 탄성부재 고정부(13, 23) 및 미세유체통로(34, 미도시)에 관한 구성은 도3-1a 내지 도3-2에 도시된 모터펌프를 이용한 경사각 조절 신발의 구성과 동일하게 구성되고, 전면유체실(11) 또는 후면유체실(21)에는 유체실의 상·하면에는 가변저항기(41)가 설치되는데, 이 가변저항기(41)은 전면유체실(11)의 팽창도에 따라 저항값이 변하게 되는 바, 이 가변저항기의 저항값을 측정하면 전면유체실(11) 또는 후면유체실(21)의 팽창이나 수축 정도를 알 수 있고, 이에 따라 현재 신발의 경사각을 알 수 있게 된다. 또한 전면유체실(11) 또는 후면유체실(21)에는 유체실의 상·하면을 연장하여 압전센서(42)가 구비되는데, 이 압전센서(42)는 압전소자가 구비된 것으로 1 또는 한쌍이 설치되며, 신발의 변형에 따른 압력변화와 이 압력 변화에 따른 압전량의 변화를 이용한 것이다. 즉, 보행자가 경사면을 오르내리는 경우 신발바닥판(50)은 지면에 밀착되지만, 보행자의 체중에 의해 신발창이 수평방향으로 변형되게 되고, 수평 방향의 변형은 경사도가 심할 수록 더 크게 되므로 이러한 변형을 이용하여 압전소자에 압력을 가하여 압전기를 발생시키고, 이 압전기의 값은 결국 지면의 경사도와 신발의 경사도의 차이에 비례하게 된다. 또한 상기 압전센서(42) 및 가변저항기(41)로부터 측정한 저항 및 압전기는 모터제어기(43)에 입력되며, 이 모터제어기(43)는 이러한 측정값을 이용하여 모터의 회전 방향과 회전량을 제어할 수 있도록 구성하는데 모터제어기(43)는 가변저항기의 측정값을 신발의 경사도로 변환하여 저장하는 가변저항값 저장부(431), 압전센서의 측정값을 경사도로 변환하여 저장하는 압전센서값 저장부(432), 가변저항값 저장부(431) 및 압전센서값 저장부(432)의 경사도 값을 비교하여 그 비교결과를 이용하여 모터(37)의 회전방향과 회전량을 결정하는 제어부(433)으로 구성된다.

도5-1 내지 도5-3에 나타난 원격제어 모터를 이용한 경사각 조절 신발의 구성은, 신발몸체(100), 신발바닥판(50), 전면유체실(11), 후면유체실(21), 펌프, 모터(37) 및 축전기(271), 가변저항기(41), 탄성부재(12, 22), 탄성부재 고정부(13, 23) 및 미세유체통로(34, 미도시)에 관한 구성은 도4-1 및 도4-4에 도시된 제어모터를 이용한 경사각 조절 신발의 구성과 동일하게 구성되고, 외부에 별도로 경사각 조절을 위한 경사각입력기(44)가 구성되는 바, 상기의 가변저항기(41)와 경사각입력기(44)로부터 발생된 신호는 모터제어기(43)에 입력되며, 모터제어기(43)는 모터의 회전방향과 회전량을 제어할 수 있도록 구성되는데, 경사각입력기(44)는 보행자가 지면의 상태를 보고 지면의 경사각을 입력하는 경사각입력부(441)와 입력된 경사각을 무선 송신하는 무선송신부(442)로 구성되는 데, 경사각입력기(44)는 별도의 장치로 구성하거나, 등산용 스틱 등에 일체로 사용할 수도 있고, 최근 많이 사용되는 핸드폰등과 일체로 구성할 수 있다. 또한 모터제어기(43)는 경사각입력기(44)의 신호를 수신하는 무선수신부(443), 무선수신부(443)에서 수신한 경사각을 저장하는 지면경사각 저장부(444), 가변저항기(41)의 측정값을 신발의 경사도로 변환하여 저장하는 가변저항값 저장부(445), 지면경사각 저장부(444)와 가변 저항값 저장부(445)의 경사도 값을 비교하여 그 비교결과를 이용하여 모터(37)의 회전방향과 회전량을 결정하는 제어부(446)으로 구성된다.

도6-1도 및 도6-2에 도시된 발명은 전면 또는 후면 유체실 중 어느 하나의 유체실이 구동되는 경사각 조절 신발에 관한 것으로 그 구성은, 신발몸체(100)와 신발바닥판(50) 사이에 신발창이 구비된 신발에 있어서, 신발창의 전·후면에는 전면유체실(11) 또는 후면유체실(21)이 구비되며, 전면유체실(11) 또는 후면 유체실에는 유체통로(31)가 설치되는 데, 이 유체통로(31)는 한쪽 입구는 전면유체실(11) 또는 후면유체실(21)과 연통하고 다른 한쪽의 유체통로(31)는 외부와 연통하여 외부의 공기가 유체실 내부로 유입되거나 유체실 외부로 유출되는데, 유체통로(31) 중간에는 상기 실시예인 도면 제3-1도 내지 제5-2도에 도시된 유체펌프와 동일한 구성의 유체펌프와 축전기(371) 및 모터(37)가 구성되고 모터(37)를 구동하기 위한 수단으로 상기 실시예인 도3-1 내지 도5-2에 도시된 모터구동수단과 유사한 방식의 구성이 적용되는 바, 상기 실시예에서 기술한 접지단자(15, 25)와 접지판(14, 24), 가변저항기(41)와 압전센서(42), 가변저항기(41)와 경사각입력기(44)의 구성 및 모터제어기(43)와 경사각입력기(44)의 구성을 통하여 모터(37)를 제어할 수 있도록 구성된다.

다음으로 본 발명의 작동방법을 실시예 별로 구별하여 설명하면 다음과 같다.

도2-1a 내지 도2-1c에 도시된 일방향 밸브를 이용한 경사각 조절 신발은 경사면을 오르는 경우 신발창의 전면유체실(11)의 유체를 후면유체실(21)로 이동시겨 경사각이 조절되는 바, 보행자가 발끝 부분으로 뜀뛰는 방법 등을 통하여 전면유체실(11)에 일정 이상의 압력을 가하면 전면유체실(11)의 유체가 유체통로 확개부(311)의 볼(314)을 후면유체실(21)방향으로 밀게 되고, 이 볼(314)이 탄성스프링(315)을 밀어 후면유체실(21) 방향으로 이동하면 전·후면유체실(11, 21)의 압력차에 의해 전면유체실(11)의 유체가 유체통로 확개부(311)와 볼(314)의 틈새를 통하여 후면유체실(21)로 이동하여, 신발창의 후면유체실(21)은 높이가 높게되고 전면유체실(11)은 낮게 되어 경사면을 오르기 적합한 신발이 된다. 또한 전면 유체실에 가하는 압력이 일정 압력이하인 경우에는 유체의 압력차에 의하여 볼(314)을 한쪽 방향으로 미는 힘이 탄성스프링(315)을 미는 힘보다 작게되어 볼(314)이 움직이게 되지 않아 볼(314)은 계속하여 유체통로를 막게 되고, 이에 따라 유체통로(31)를 통한 유체 이동은 일어나지 않는다. 또한 신발의 경사각이 높아짐에 따라 더 큰 압력을 전면유체실(11)에 가하여야 만 유체가 이동하는데, 이는 전면유체실(11)이 압축됨에 따라 탄성부재도 압축되므로, 뜀뛰는 방법 등을 통하여 전면유체실(11)에 압력을 가하는 경우 외부로부터 가하는 압력 중 일부는 탄성부재의 복원력과 상쇄되고 복원력 상쇄 후 잔여압력이 볼(314)을 지지하는 탄성스프링(315)의 탄성력보다 커야만, 볼(314)를 후면 유체실(21) 방향으로 밀어 유체를 이동시킬 수 있기 때문이다. 한편 유체실에 가하는 외부 압력의 적거나(평지를 걷는 경우 등) 신발을 사용하지 않는 경우에는 탄성부재의 탄발력에 의해 전면유체실(11)과 후면유체실(21)의 압력이 평형을 유지하는 방향으로 유체가 미세유체구멍(32)을 통하여 이동한다. 반면 경사면을 내려오고자 하는 경우에는 경사면을 오를 때와는 반대로 신발창 후면유체실(21)에 압력을 가하면 경사면을 내려오기에 적합하도록 신발창 전면유체실(11)이 높이 방향으로 팽창하고 후면유체실(21)이 수축된다. 또한 도2-2a 및 도2-2c에 도시된 밸브를 이용한 경사각 조절신발은 요홈(382)을 이용하여 밸브몸체(37)의 유체구멍(382)를 유체통로부(30)의 유체통로(31)과 연통되게 회전(도 2-2c 참조)한 후 전·후면 유체실(11, 21)에 압력을 가하여 유체실의 유체를 이동시킨 후 다시 요홈(382)를 이용하여 유체이동을 차단(도면 2-2b 참조)하여 신발의 경사각을 조절한 후 보행한다.

도3-1a 및 도3-1c에 도시된 모터펌프를 이용한 경사각 조절신발의 유체이동 방법을 살펴보면, 경사면을 오르는 경우 보행자의 체중에 의하여 신발창이 변형되는데 신발창 윗면은 신발창 바닦면에 비하여 신발 뒤쪽으로 이동하여 쏠리게 되고 이에 따라 후면유체실(21)에 고정한 접지단자(25)의 돌출부(251)가 전면유체실(11)의 하면에 고정한 접지판(24)이 접촉하게 되고, 접촉단자(25)의 돌출부(251)와 접지판(24)이 접촉되면, 모터(37)가 전면유체실(11)의 유체를 후면유체실(21)로 펌핑하여 후면유체실(21)은 팽창하고 전면유체실(11)은 수축하게 되며, 후면휴체실(21)이 일정 높이 이상 팽창하게 된다. 후면유체실(21)이 팽창하면 접지단자(25)와 접지판(24)의 간격이 멀어지게 되고 이에 따라 경사도가 더 심한 경사면을 오르지 않는 경우 접지단자(25)와 접지판(24)은 접촉되지 않아 유체이동이 불가하며, 경사도가 더욱 높아지는 경우에는 접촉단자(25)의 돌출부(251)와 접지판(24)이 계속 접촉하여 모터는 일정시간 동안 회전하지만, 모터가 계속회전하면 후면유체실(21)이 팽창하여 상·하면의 간격이 계속 증가하고 이에 따라 후면유체실(21)의 최대 팽창량을 고려하여 길이를 설정한 접지판(24) 끝 부분보다 더 팽창하면 접지단자(25)의 돌출부(251)과 접지판(24)이 결국 분리되게 되고, 더 이상 유체이동이 중단되어 일정 이상의 유체이동은 제한되며, 반대로 경사면을 내려오는 경우에는 전면유체실(11)의 접지단자(15)의 돌출부(151)와 접지판(14)이 접촉하여 신발창 전면유체실(11)이 팽창하고 후면유체실(21)이 수축된다. 또한, 유체실의 상·하면의 변형량이 적거나(평지를 걷는 경우 등) 신발을 사용하지 않는 경우에는 접지단자의 돌출부와(151, 251) 접지판(14, 24)은 접촉하지 않게 되고, 이에 따라 탄성부재(12)의 탄발력에 의해 전면유체실(11)과 후면유체실(12)의 압력이 평형을 유지하는 방향으로 유체가 미세유체구멍(32)을 통하여 이동한다.

도면 제4-1도 내지 제4-4도에 도시된 전자제어모터를 이용한 경사각 조절 신발은 경사면을 오르거나 내려오는 경우 보행자의 체중에 의해 압전센서(42)에 압력을 가하게 되며 압력변화에 따라 압전기 변화하며 이 압전기의 측정값과, 가변저항기(41)에서 측정한 값이 모터제어기(43)에 입력된다. 모터제어기(43)에서는 가변저항기(41)의 측정값을 이용하여 신발창의 경사도를 산출하여 저장하는데 신발의 경사도는 전·후 유체실의 팽창정도와 관련하고 전·후 유체실(11, 21)의 팽창정도에 따라 가변저항기(41)의 저항 측정값이 변화하므로 가변저항값에 대응한 신발의 경사도를 산출하여 저장한다. 또한 모터제어기(43)에서는 압전센서(42)와 가변저항기(41)의 측정값을 이용하여 지면의 경사도를 산출하는데, 이는 압전센서(42)에서 측정한 압전기의 측정값은 신발의 경사도와 지면 경사도의 차이에 비례(보행자의 체중에도 비례하나 보행자의 체중은 일정하다고 가정)하므로 압전센서(42)에서 측정한 압전기 값에 대응하는 신발의 경사도와 지면 경사도의 차이를 산출하고, 이에 상기에서 가변저항기를 이용하여 산출한 신발의 경사도를 고려하여 지면의 경사도를 산출하여 저장하며, 상기 경사도는 보행시 마다 산출하거나 일정시간 동안 평균치를 산출하여 저장할 수도 있다. 상기에서 산출하여 저장된 경사도를 이용하여 모터(37)를 정방향 또는 역방향으로 구동을 제어하는데, 경사면을 계단을 오르는 것과 같이 발바닥을 수평으로 유지한 상태에서 오르고자 하는 경우에는 신발의 경사도와 지면의 경사도 차이가 0이 되도록 모터의 방향과 모터의 회전량을 제어하면 되고, 경사면의 경사도 보다 신발의 경사도을 작게 하여 경사각을 완화 하고자 하는 경우에는 지면의 경사각에 대응하는 신발의 경사각을 산정하여, 이 신발의 경사각이 되도록 모터의 방향과 모터의 회전량을 정하면 되며, 상기 과정을 통하여 경사도를 비교한 결과 경사면의 경사도에 대응하는 신발의 경사도가 같거나 차이가 적어 신발의 경사각을 조정할 필요가 없는 경우, 또는 신발의 경사도가 최대 경사도를 초과하는 경우 등에는 모터(37)는 구동하지 않고 대기상태로 있도록 모터제어기(43)의 프로그램을 구성된다. 상기 모터제어기(43)은 모터의 구동방향과 구동량을 제어하게 되고 모터(37)는 기어펌프를 구동하여 신발의 경사각이 조절되게 된다.

도5-1 내지 도5-4에 나타난 원격제어 모터를 이용한 경사각 조절 신발은, 경사면을 오르거나 내려오는 경우 신발창의 유체실(11, 21)간 유체이동은 신발과 별도로 설치된 경사각입력기(44)가 구비되는 데, 보행자는 경사각 입력기의 지면 경사각 입력부에 경사각을 입력하면 이 경사각 입력신호는 무선송신부(443)에서 발신하여 모터제어기(44)로 입력되게 된다. 모터제어기(43)에는 무선수신부(443)에서 수신된 지면경사각이 저장되며, 상기 도4-1 내지 도4-4의 실시예와 같이 가변저항기(41)를 이용하여 산출한 신발의 지면의 경사도가 저장된다. 상기에서 저장된 경사도를 이용하여 모터를 정방향 또는 역방향으로 구동하는 방식은 상기 도4-1 내지 도4-4의 실시예와 같다.

도6-1 내지 도6-2에 도시된 전면유체실(11) 또는 후면유체실(21) 구동경사각 조절 신발은 신발창의 전면유체실(11) 또는 후면유체실(21)에 유체통로(31)를 통하여 외부의 공기가 유체실 내로 유입되거나 유체실 외부로 유출되는데, 이는 도3-1a 내지도 3-2의 접지단자(15, 25)와 접지판(14, 24)를 이용한 실시예, 도4-1 내지 도4-4의 가변저항기(41)와 압전센서(42)의 측정값을 이용하여 모터제어기(43)로 모터(37)를 제어하는 실시예, 도5-1 내지 도5-4도 가변저항기(41)와 경사각 입력기(44) 및 모터제어기(43)를 이용하여 모터(37)를 제어하는 실시예와 같은 방식으로 유체실을 팽창하거나 수축시킬 수 있다.

상기 발행은 경사면 오를내릴때 신발의 경사각을 간편하고 용이하게 조절하여 보행자가 편안하게 보행할 수 있도록 하며, 추가로 유체실의 유체는 신발에 쿠션을 주는 역할을 한다.

도1-1은 평지를 걸을 때 경사각 조절신발의 외부 형상

도1-2는 경사면을 오를 때 경사각 조절신발의 외부 형상

도1-3은 경사면을 내려올 때 경사각 조절신발의 외부 형상

도2-1a는 일방향 밸브를 이용한 경사각 조절 신발의 신발창 단면도

도2-1b는 일방향 밸브를 이용한 경사각 조절 신발의 신발창 평 단면도

도2-1c는 일방향 밸브를 이용한 경사각 조절 신발의 신발창 평 단면도(유체가 후면유체실로 이동하는 상태도)

도2-2a는 밸브를 이용한 경사각 조절 신발의 신발창 단면도

도2-2b는 밸브를 이용한 경사각 조절 신발의 신발창 평 단면도(유체 차단시)

도2-2c는 밸브를 이용한 경사각 조절 신발의 신발창 평 단면도(유체 이동시)

도3-1a는 모터 펌프를 이용한 경사각 조절 신발의 신발창 단면도

도3-1b는 모터를 이용한 경사각 조절 신발의 신발창 평 단면도(기어 펌프부)

도3-1c는 모터를 이용한 경사각 조절 신발의 신발창 평 단면도(모터부)

도3-1d는 모터를 이용한 경사각 조절 신발의 신발창 평 단면도(유체가 후면유체실로 이동하는 상태도)

도3-2a는 모터 펌프를 이용한 경사각 조절 신발의 신발창 단면 구조(다른 실시예)

도3-2b는 모터 펌프를 이용한 경사각 조절 신발의 신발창 평 단면도(다른 실시예)

도3-2c는 모터 펌프를 이용한 경사각 조절 신발의 신발창 평 단면도(다른 실시예의 유체 이동시)

도4-1은 전자제어 모터를 이용한 경사각 조절 신발의 신발창 단면도

도4-2는 전자제어 모터를 이용한 경사각 조절 신발의 제어도

도4-3은 전자제어 모터를 이용한 경사각 조절 신발의 모터제어기 도면

도4-4는 전자제어 모터를 이용한 경사각 조절 신발의 모터제어 개념도

도5-1은 원격 전자제어 모터를 이용한 경사각 조절 신발의 신발창 단면구조

도5-2는 원격 전자제어 모터를 이용한 경사각 조절 신발의 제어 흐름도

도5-3은 원격 전자제어 모터를 이용한 경사각 조절 신발의 원격제어기 및 모터 제어기 도면

도5-4는 원격 전자제어 모터를 이용한 경사각 조절 신발의 모터제어 개념도

도6-1은 전면유체실 구동 경사각 조절 신발의 신발창 평 단면 구조(기어 펌프부)

도6-2는 후면유체실 구동 경사각 조절 신발의 신발창 평 단면 구조(기어 펌프부)

[도면의 주요부분에 대한 부호의 설명]

100: 신발몸체

10: 전면유체실부, 11: 전면유체실, 12: 탄성부재, 13: 탄성부재고정부, 14: 접지판, 141: 수직연장부, 142: 경사부, 15: 접지단자, 151: 돌출부

20: 후면유체실부, 21: 후면유체실, 22: 탄성부재, 23: 탄성부재고정부, 24: 접지판, 241: 경사부, 142:수직연장부, 25: 접지단자, 251: 돌출부

30: 유체통로부, 31: 유체통로, 311 유체통로확개부, 312: 볼시트부, 313:단턱 314: 볼, 315: 탄성스프링, 32: 미세유체통로, 33: 기어, 34: 축, 35: 워엄기어, 36: 워엄, 37: 모터, 371: 축전기, 38: 밸브, 381: 요홈, 382: 유체구멍

40: 모터제어부, 41: 가변저항기, 42: 압전센서 43: 모터제어기, 431: 가변저항값 저장부, 432:압전센서값저장부, 433:제어부, 44: 경사각입력기, 441: 경사각 입력부, 442: 무선송신부, 443: 무선수신부, 444:지면경사각 저장부, 445: 가변저항값 저장부, 446:제어부

50: 신발바닥판

Claims

신발 몸체(100)와 신발 바닥판(50) 사이에 신발창이 구비된 신발에 있어서, 신발창은 전면에 전면유체실(11)이 구비되고, 신발창의 후면에는 후면유체실(21)이 구비되며, 전면유체실(11)과 후면유체실(21) 사이에는 유체가 이동할 수 있는 유체통로(31)를 구비하고, 유체통로(31)에는 유체이동을 제어할 수 있는 유체이동 제어수단을 구비하는 것을 특징으로 경사각 조절 신발
청구항1에 있어서, 유체이동 제어수단은 1개의 유체통로(31)가 구비되며, 이 유체통로(31)와 수평면에서 직교하는 방향으로 원형의 밸브몸체(38)신발창 측면 외부에서 회전가능하게 고정되며, 유체통로(31)와 밸브몸체(38)가 직교하는 위치의 밸브몸체(38)에는 유체통로(31)와 같은 단면의 유체구멍(381)이 구성된 것을 특징으로 하는 경사각 조절 신발
청구항1에 있어서, 유체이동 제어수단은 2개의 유체통로(31)가 구비되며, 하나의 유체통로(31)의 중간에는 유체통로(31)의 지름보다 큰 유체통로확개부(311)가 설치되며, 이 유체통로 확개부(311)의 일단에는 상기 전면유체실(11) 방향으로 일측은 볼시트부(312)가 구비되고, 상기 후면유체실(21) 방향으로 스프링을 지지할 수 있도록 단턱(313)을 구비되며, 유체통로확개부(311)의 내부에는 유체통로확개부(311)의 지름보다 작은 볼(314)이 볼시트부(312)에 삽입되고, 볼(314)과 단턱(313) 사이에 탄성스프링(315)이 게재되어 탄성스프링(315)이 볼(314)를 탄성 지지할 수 있도록 구성되며, 다른 하나의 유체통로(31)는 유체통로(31)의 중간에 유체통로(31)의 지름보다 큰 유체통로확개부(311)가 설치되며, 이 유체통로 확개부(311)의 일단에 상기 후면유체실(21)방향으로 일측은 볼시트부(312)가 구비되고, 상기 전면유체실(11) 방향으로 스프링을 지지할 수 있도록 단턱(313)을 구비되며, 유체통로확개부(311)의 내부에는 유체통로확개부(311)의 지름보다 작은 볼(314)이 볼시트부(312)에 삽입되고, 볼(314)과 단턱(313) 사이에 탄성스프링(315)이 게재되어 탄성스프링(315)이 볼(314)를 탄성 지지할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 경사각 조절 신발
청구항1에 있어서, 유체이동 제어수단은 1개의 유체통로(31)가 구비되며, 유체통로(31)의 중간에는 유체 펌프가 구성되고 유체펌프는 모터제어수단에 의해 제어되는 모터(37)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 경사각 조절 신발
청구항4에 있어서, 유체 펌프는 한쌍의 기어(33)를 2개의 고정된 축(34)에 의하여 각각 맞물리도록 구성되고, 하나의 축(34)은 연장되어 워엄기어(35)가 결합되며, 워엄기어(35)는 모터(37)에 의하여 구동되는 워엄(36)과 결합되는 것을 특징으로 하는 경사각 조절 신발
청구항4 또는 5에 있어서, 모터제어수단은 전면유체실(11)과 후면유체실(21)의 바닥면에 접지단자(15, 25)가 입설되고, 전면유체실(11)과 후면유체실(21)의 상면에는 접지단자(15, 25)와 근접하도록 접지판(14, 24)이 설치되며, 접지단자(15, 25), 접지판(14, 24), 모터(37) 및 축전지(371)는 모터(37)의 회전방향을 제어할 수 있도록 회로를 구성하는 것을 특징으로 하는 경사각 조절신발
청구항6에 있어서, 접지단자(15)는 끝단에 후면유체실(21)을 향하도록 돌출부(151)가 구성되고, 접지판(14)의 하부는 수직방향으로 연장된 수직연장부(141)가 구성되고, 접지판(14)의 상부는 후면유체실(12) 방향으로 점차 기울어지는 형상의 경사부(142)로 구성되며, 접지단자(25)는 전면유체실(11)을 향하도록 돌출부(251)가 형성되고, 접지판(24)의 하부은 전면유체실(11) 방향로 기울어지도록 경사부(241)구성되며, 접지판(24) 상부는 수직으로 연장된 수직연장부(242)를 구성하는 것을 특징으로 하는 경사각 조절 신발
청구항4 또는 5에 있어서, 모터제어수단은, 전면유체실(11) 또는 후면유체실(21)의 상·하면에는 가변저항기(41)와 압전센서(42)가 설치되며, 상기 압전센서(42) 및 가변저항기(41)로부터 발생된 신호는 모터제어기(43)에 입력되고, 모터제어기(43)는 상기 신호에 따라 모터(37)의 회전방향과 회전량을 제어할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 경사각 조절 신발
청구항4 또는 5에 있어서, 모터제어수단은, 전면 유체실(11) 또는 후면유체실(21)의 상·하면에는 가변저항기(41)가 설치되고 외부에 별도로 경사각 조절을 위한 경사각입력기(44)를 구성하여, 경사각입력기(44) 및 가변저항기(41)로부터 발생된 신호를 모터제어기(43)에 입력되고, 모터제어기(43)는 상기 신호에 따라 모터(37)의 회전방향과 회전량을 제어할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 경사각 조절 신발
신발 몸체(100)와 신발 바닥판(50) 사이에 신발창이 구비된 신발에 있어서, 신발창은 전면에 전면유체실(11)이 구비되며, 전면유체실(11)에는 외부의 공기가 유입되거나 유출될 수 있는 유체통로(31)구비하고, 유체통로에는 유체이동을 제어할 수 있는 유체이동 제어수단을 구비하는 것을 특징으로 경사각 조절 신발
신발 몸체(100)와 신발 바닥판(50) 사이에 신발창이 구비된 신발에 있어서, 신발창은 후면에 후면유체실(21)이 구비되며, 후면유체실(21)에는 외부의 공기가 유입되거나 유출될 수 있는 유체통로(31)를 구비하고 유체통로에는 유체이동을 제어할 수 있는 유체이동 제어수단을 구비하는 것을 특징으로 경사각 조절 신발
청구항10 또는 11에 있어서, 유체이동 제어수단은 유체통로(31)중간에 유체펌프를 구성하고 유체펌프는 모터제어수단에 의해 제어되는 모터(37)에 의해 구동되는 것을 특징으로 하는 경사각 조절 신발
청구항12에 있어서, 유체 펌프는 한쌍의 기어(33)를 2개의 고정된 축(34)에 의하여 각각 맞물리도록 구성되고, 하나의 축(34)은 연장되어 워엄기어(35)가 결합되며 워엄기어(35)는 모터(37)에 의하여 구동되는 워엄(36)과 결합되는 것을 특징으로 하는 경사각 조절 신발
청구항12에 있어서, 모터제어수단은 전면유체실(11) 또는 후면유체실(21)의 바닥면에 설치된 접지단자(15, 25)와 전면유체실(11)과 후면유체실(21)의 상면에 설치된 접지판(14, 24)이 근접하여 설치하고 접지단자(15, 25), 접지판(14, 24), 모터(37) 및 축전지(371)는 모터의 회전을 제어할 수 있도록 회로를 구성하는 것을 특징으로 하는 경사각 조절 신발
청구항12에 있어서, 모터(37)의 제어수단은, 전면유체실(11) 또는 후면유체실(21)의 상·하면에는 가변저항기(41)와 압전센서(42)가 설치되며, 상기압전센서(42) 및 가변저항기(41)로부터 발생된 신호는 모터제어기(43)에 입력되고, 모터제어기(43)는 상기신호에 따라 모터(37)의 회전방향과 회전량을 제어할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 경사각 조절 신발
청구항12에 있어서, 모터(37)의 제어수단은, 전면 유체실(11) 또는 후면 유체실(21)의 상·하면에는 가변저항기(41)가 설치되고 외부에 별도로 경사 각 조절을 위한 경사각입력기(44)를 구성하여, 경사각입력기(44) 및 가변저항기(41)로부터 발생된 신호를 모터제어기(43)에 입력되고, 모터제어기(43)는 상기신호에 따라 모터(37)의 회전방향과 회전량을 제어할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 경사각 조절 신발
청구항1 내지 5, 10 또는 11중 어느 하나의 항에 있어서, 전면유체실(11)과 후면유체실(21)에는 각각 유체실 바닦면에 다수의 탄성부재 고정부(13, 23)가 구성되고 탄성부재 고정부(13, 23)에는 각각 다수의 탄성부재(12, 22)가 결합되는 것을 특징으로 하는 경사각 조절 신발
청구항1 내지 5중 어느 하나의 항에 있어서 전면 유체실(11)과 후면 유체실(21)사이에는 미세 유체 통로가 구비된 것을 특징으로 하는 경사각 조절 신발
청구항17에 있어서, 탄성부재는 고무블록, 코일스프링 또는 원추형코일스프링인 것을 특징으로 하는 경사각 조절 신발