KR20090130635A - 지능형 에어쿠션 구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지능형 에어쿠션 구조에 관한 것으로, 신발의 뒤꿈치부 오목홈부에 완충구조를 장착하는데, 상기 완충구조의 내부공간에는 상부 용치부와 하부 용치부가 형성되고, 상기 상부 용치부 및 하부 용치부 사이에는 탄성부가 장착된다. 상기 탄성부는 완충탄성스프링으로서, 선형으로 절곡되어 상하로 대칭된 원추체이다. 상기 두 개의 원추체의 각 자유단은 절곡되어 연장부를 형성하는데, 상기 연장부는 용치부의 위치고정부에 끼워져 위치를 고정시키게 하고, 또한 걷거나 달리는 과정에서 한 쌍의 원추형 완충탄성스프링을 대칭으로 설계함으로써, 가장 효과적이고 일정한 완충작용을 달성하도록 한다. 즉, 한 쌍의 원추형 완충탄성스프링의 연장부와 용치부의 위치고정부가 서로 끼워져, 사용자 움직임에 의한 압축, 이완 과정에서 회전이동에 의해 생성되는 마찰소음과 용치부를 찌르는 것을 방지하는 효과를 달성한다.

신발, 에어쿠션, 에어쿠션 깔창

Description

지능형 에어쿠션 구조{Intelligent Air Cushion Structure}

본 발명은 지능형 에어쿠션 구조에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 완충구조 및 I형 기둥체를 구비한 에어쿠션이 결합된 지능형 에어쿠션 구조에 관한 것이다.

근래 들어 국내적으로 스포츠가 번창발전함에 따라, 운동 관련 제품에 대한 판매가 급증하고 있다. 또한 운동으로 인한 상해에 대하여 깊게 이해하게 되면서, 운동의 필수용품인 운동화의 완충작용에 대한 요구가 갈수록 높아지고 있다.

운동화의 완충구조에 대해 말하자면, 시장에서 판매되고 있는 대부분의 운동화는 공기순환식의 완충구조, 또는 가소성 탄성체, 원형 완충탄성스프링 등을 이용하여 완충작용을 하도록 하고 있다.

주지된 바와 같이, 종래 운동화의 완충구조에서 가장 흔하게 볼 수 있는 완충탄성스프링의 형태는 크게 3종으로 분류될 수 있다. 하나는 도 6에 도시된 바와 같이, 동일한 폭을 가진 완충탄성스프링인데, 이러한 형태의 완충탄성스프링은 직경이 동일한 탄성스프링이 일정 간격을 두고 나선형으로 휘감겨지는데, 완충탄성스프링의 압축공간은 각 고리마다 서로 바싹 붙어 접촉하게 되어(도 6a), 완충탄성스프링의 완충거리가 상대적으로 작아지게 되므로, 효과적인 완충작용을 할 수 없 게 된다. 또한 이러한 구조의 완충탄성스프링은 장시간 반복 사용할 경우, 강성이 파괴되어 사용수명이 줄어들게 된다.

도 7은 완충탄성스프링의 두번째 유형을 보여주는데, 이것은 아래쪽으로 갈수록 스프링의 폭이 점점 커지면서 나선형으로 휘감겨진 완충탄성스프링으로, 이러한 피라미드 형상의 완충탄성스프링은 압축시 각 고리 사이가 서로 바싹 달라붙는 것이 방지되어, 압축이나 완충효과가 증대된다. 그러나 상부의 직경이 좁고 하부의 직경이 넓은 형태의 완충탄성스프링은 하중이 무거워짐에 따라, 상부에서 받는 압력과 하부에서 받는 압력이 균일하지 않는 편이현상이 나타나게 되어(도 7a), 압축공간이 이상적이지 못하게 되고, 결과적으로 탄성지탱이 균일하지 못하고 안정적이지 않게 된다.

도 8은 완충탄성스프링의 세번째 유형을 보여주는데, 이것은 상부와 하부 양 단의 폭이 넓고 중간부분의 폭이 좁은, 두 개의 대칭되는 원추형 완충탄성스프링이다. 이러한 유형은 걷거나 달릴 때 스프링에 균일한 압력이 전달되고, 스프링 수축 후 상,하 양 고리부분에서 가장 우수한 완충효과가 발생된다. 그러나 상기 완충탄성스프링은 일정시간 사용된 후에는, 원추형 완충탄성스프링의 상,하 고리 양단과 수용부의 수용홈이 모두 원형의 대칭형상이고, 또한 위치를 고정시키기 위한 어떠한 구조설계가 없기 때문에, 하중압력에 의해 완충탄성스프링이 수용홈의 회전을 따라 위치가 변하게 된다(도 8a). 또한 이러한 위치이동에 따른 마찰력으로 인해 날카로운 소음이 발생하게 된다. 그리고 완충탄성스프링이 압력을 받아 위치를 이동하게 될 경우, 뾰족한 선형의 자유단 끝부분이 가소성의 용치부를 구멍내는 문제 가 발생한다. 상술한 바와 같이 종래의 3종 형태의 완충탄성스프링은 모두 신발의 완충구조체로 사용될 경우 장점보다는 단점이 더 많은 문제가 있다. 따라서 어떻게 하여 조용하고, 편안하면서도 완충성이 뛰어난 탄성스프링을 제작할 것인가 하는 문제는 당업계가 연구해야할 방향의 하나가 되었다.

상술한 완충구조 이외에, 어떻게 효과적으로 공기의 수축과 이완에 의해 발생하는 공기압력을 완충구조에 이용할 것인가, 나아가 공기압력과 공기흐름을 이용하여 어떻게 에어쿠션에 효과적으로 공기를 충진하고 탄성을 제공할 것인가 하는 문제는, 신발을 개선하는데 필수적인 연구방향이 되었다. 본 발명은 이러한 종래 기술의 문제점을 개선하고, 우수한 공기충진구조를 제공하기 위하여 창작되었다

본 발명의 목적은, 완충효과를 구비한 완충구조 및 상기 완충구조와 결합되고 I형 기둥체를 가지는 에어쿠션을 견고하게 결합시킨 지능형 에어쿠션 구조를 제공하는 것이다.

상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 신발의 뒤꿈치부 오목홈부에 완충구조를 장착하는데, 상기 완충구조의 내부공간에는 상부 용치부와 하부 용치부가 형성되고, 상기 상부 용치부 및 하부 용치부 사이에는 탄성부가 장착된다. 상기 탄성부는 완충탄성스프링으로서, 선형으로 절곡되어 상하로 대칭된 원추체이다. 상기 두 개의 원추체의 각 자유단은 절곡되어 연장부를 형성하는데, 상기 연장부는 용치 부의 위치고정부에 끼워져 위치를 고정시키게 된다. 또한 걷거나 달리는 과정에서 한 쌍의 원추형 완충탄성스프링을 대칭으로 설계함으로써, 가장 효과적이고 일정한 완충작용을 달성하도록 한다. 즉, 한 쌍의 원추형 완충탄성스프링의 연장부와 용치부의 위치고정부가 서로 끼워져, 압축 과정에서 회전이동에 의해 생성되는 마찰소음과 용치부를 찌르는 문제점을 효과적으로 해결하도록 한다.

본 발명은 에어쿠션 구조와 상술한 완충구조를 연결시켜, 에어쿠션 구조가 상기 완충구조를 통하여 압축과 이완에 의해 발생하는 공기의 흐름을 받아들이도록 한다. 또한, 상기 에어쿠션 내부에 복수 개의 I형 기둥체를 형성하여, 상기 I형 기둥체를 통하여 에어쿠션의 압축과 이완의 효과가 달성되도록 한다. 따라서 본 발명은 실용성과 진보성을 구비하여 산업계에 널리 확대시킬 충분한 가치를 가지고 있다.

본 발명에 따른 완충구조는, 탄성부를 상하로 대칭된 원추체로 설계하여, 사용자가 동작에 의해 완충구조에 압력을 가할 경우 한 쌍의 원추체의 최대 반경 고리가 서로 바싹 달라붙도록 하여 최대로 압축된 상태가 될 수 있도록 함으로써, 사용자에게 가장 우수한 완충기능을 제공한다. 또한 상기 탄성부는 연장부와 위치고정부를 끼워서 위치를 고정시키게 되는데, 탄성부의 위치이동 현상을 방지하여 사용자가 움직일 때 발생하는 마찰소음의 문제와 탄성부가 용치부를 찌르는 문제를 해결하도록 한다. 완충구조가 압력을 받을 때, 공기의 수축과 이완에 따라 공기 압력이 변화되고, 이에 따라 공기가 공기주머니에 주입되어 완충 작용을 하게 된다. 또한 공기주머니는 I형 기둥체에 의해 지탱되어 공기주머니 내부의 공기와 함께 완충효과를 달성한다.

본 발명은 지능형 에어쿠션 구조에 관한 것으로, 도 1 내지 도 4를 참조하여 보면, 본 발명은 완충구조가 장착된 에어쿠션 구조를 신발에 결합시킨 결합체이다. 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명은 신발(1)에 장착되는 에어쿠션구조(2)의 뒤꿈치부(3)에 형성된 오목홈부(4)에 완충구조(10)를 장착한다.

상기 에어쿠션구조(2)는 완충구조(10)와 연결되는데, 상기 완충구조가 수축, 이완시 공기압력의 변화에 의해 생성되는 공기의 흐름을 받아들여, 공기충진의 효과를 달성하게 된다. 또한 상기 에어쿠션구조(2)는 전단에 공기주머니(5)가 형성되는데, 상기 공기주머니(5)는 사용자가 걷는 등의 행동을 할 수 있도록 발부위에 제공되는 것으로, 공기주머니(5) 내부에는 양 단이 크고 중앙이 작은 복수 개의 I형 기둥체(6)가 형성된다. 상기 I형 기둥체(6)는 공기주머니(5)를 지탱하고 탄성을 제공하기 위한 것이다. 상기 I형 기둥체(6)의 형상은 가장 우수한 압축 탄성의 효과를 달성할 수 있다.

상기 완충구조(10)는 클래딩부를 포함하는데, 상기 클래딩부는 투명한 합성수지재로 만들어진 상부 하우징(11)과 하부 하우징(12)을 대칭시켜 접착한 것인데, 상기 상부 하우징(11)과 하부 하우징(12)이 접착된 클래딩부 내부에는 공간(A)이 형성된다. 상기 공간(A)의 일단에는 공기진입관(13)과 공기배출관(14)이 장착되어, 공기가 유입되거나 배출되도록 함으로써, 완충구조(10)의 완충효과를 증대시킨다. 또한 공기진입관(13)이 에어쿠션구조(2)와 연결되도록 하여, 완충구조(10)가 압축,이완 될 때 발생하는 공기의 흐름이 에어쿠션구조(2) 내부로 유입되도록 한다.

마주보도록 대칭적으로 장착되는 상부 용치부(15)과 하부 용치부(16)은 경질재로 제작된 것으로, 그 단면에는 각각 세로로 홈이 파인 수용홈(151, 161)이 형성되어 있는데, 상기 수용홈(151, 161)은 위치고정부(152, 162)와 연통된다.

상기 상부 용치부(15)과 하부 용치부(16) 사이에는 탄성부(20)가 장착되는데, 상기 탄성부(20)는 한 쌍의 원추형 완충탄성스프링으로, 상하로 대칭되어 선형의 나선형 모양으로 감겨지는 한 쌍의 원추체(21, 22)이다. 상기 한 쌍의 원추체(21, 22)는 최대 직경부분이 용치부의 수용홈(151, 161) 내부에 장착된다. 또한 상기 상부 원추체(21)와 하부 원추체(22)는 자유단에서 서로 반대 방향으로 각각의 연장부(23)를 형성한다. 상기 연장부(23)는 위치고정부(152, 162) 내에 창작되어, 탄성부(20)가 안정적으로 용치부(15, 16)의 수용홈(151, 161)에 장착될 수 있도록 한다.

본 발명은 신발(1)에 완충구조(10)를 장착하게 되는데, 상기 완충구조(10)가 한 쌍의 원추형의 완충탄성스프링의 탄성부(20)를 구비함으로써 도달할 수 있는 효과는 도 3 및 도 4를 통해서 다음과 같이 설명될 수 있다.

도 3, 도 3a, 도 3b도시된 바와 같이, 정상적인 상태에서 탄성부(20)는 각 고리 사이가 벌어진 상태를 보여주고 있으며, 에어쿠션 구조(2)의 공기주머니(5)는 I형 기둥체(6)에 의해 지탱되는데, 공기주머니(5) 내부로 주입된 공기는 사용자에세 완충효과를 제공하게 된다.

도 4, 도 4a, 도 4b에 도시된 바와 같이, 사용자가 걷거나 달려서 완충 구조(10)에 압력을 가할 경우, 공기진입관(13)과 공기배출관(14)에 유입된 공기가 완충기능을 제공하도록 하는 이외에, 탄성부(20)를 상하로 대칭된 원추체로 설계하여, 한 쌍의 원추형의 탄성부(20)가 압축되어, 상부원추체(21) 및 하부원추체(22)의 최대 반경 고리가 서로 바싹 달라붙도록 하여 최대로 압축된 상태가 될 수 있도록 함으로써(도 4a, 도 4b), 사용자에게 가장 우수한 완충기능을 제공하도록 한다. 그 밖에, 수축과정에서, 상기 탄성부(20)의 완충탄성스프링은 연장부(23)와 위치고정부(152, 162)를 끼워서 위치를 고정시키게 되는데, 탄성부(20)의 위치이동 현상을 방지하여 사용자가 움직일 때 발생하는 마찰소음의 문제와 탄성부(20)가 용치부(15, 16)를 찌르는 문제를 해결하도록 한다. 또한 완충구조(10)가 압력을 받을 때, 압력의 수축과 이완에 따라 공기 압력이 변화되고, 이에 따라 공기가 공기주머니(5)에 주입된다. 이와 같은 방식으로 공기가 주입된 공기주머니(5)는 완충 작용을 하게 된다. 상기 공기주머니(5)는 I형 기둥체(6)에 의해 지탱되는데, 상기 I형 기둥체(6)는 압력을 받을 때 바깥쪽을 향해 퍼져서, 공기주머니(5) 내부의 공기와 함께 완충효과를 달성한다.

도 5a은 본 발명의 제 2 실시예이고, 도 5b는 본 발명의 제 3 실시예인데, 이를 참조한다. 본 발명의 제 1 실시예와 공통되는 부분은 그 설명을 생략한다.

도 5a에 도시된 바와 같이, 본 발명은 공기진입관(13)에 풍량조절밸브(31)를 부가할 수 있는데, 상기 조절밸브를 통하여 완충구조(10)의 공기주머니(5)의 공기충진 정도를 조절할 수 있다. 이것은 공기주머니(5)의 팽창상태를 조절하여 사용자 의 사용환경에 부합하도록 함으로써, 본 발명의 적합성을 증대시킨다.

도 5b에 도시된 바와 같이, 상기 탄성부(20)는 발포체로 제작될 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 완충구조의 분해설명도이다.

도 1a은 본 발명에 따른 완충구조의 입체 외관도이다.

도 2는 본 발명에 따른 완충구조를 신발의 에어쿠션에 결합시킨 사용상태도이다.

도 3은 본 발명에 따른 완충구조를 신발에 결합하여 사용한 상태를 보여주는 설명도이다.

도 3a은 본 발명에 따른 완충구조에서 두 개의 대칭되는 나선형 완충탄성스프링의 미수축 상태를 보여주는 설명도이다.

도 3b는 도 3a의 단면을 보여주는 설명도이다.

도 4는 본 발명에 따른 완충구조를 신발에 결합하여 사용한 두 개의 대칭되는 나선형 완충탄성스프링의 수축된 상태를 보여주는 설명도이다.

도 4a은 본 발명에 따른 완충구조에서 두 개의 대칭되는 나선형 완충탄성스프링의 조감도이다.

도 4b는 본 발명에 따른 완충구조에서 두 개의 대칭되는 나선형 완충탄성스프링의 수축 상태를 보여주는 단면도이다.

도 5a은 본 발명에 따른 풍량조절밸브를 구비한 제 2 실시예를 보여주는 설명도이다.

도 5b는 본 발명의 발포체를 사용하여 제작한 완충탄성스프링의 제 3 실시예를 보여주는 설명도이다.

도 6은 종래 기술에 따른 완충탄성스프링을 보여주는 측면도이다.

도 6a은 도 6의 완충탄성스프링의 수축상태를 보여주는 상태도이다.

도 7은 다른 종래 기술에 따른 완충탄성스프링을 보여주는 측면도이다.

도 7a은 도 7의 완충탄성스프링의 수축상태를 보여주는 상태도이다.

도 8은 또 다른 종래 기술에 따른 완충탄성스프링을 보여주는 측면도이다.

도 8a은 도 8의 완충탄성스프링의 수축상태를 보여주는 상태도이다.

* 주요 구성에 대한 도면부호의 설명 *

1 : 신발 2 : 에어쿠션구조 3 : 뒤꿈치부

4 : 오목홈부 5 : 공기주머니 6 : I형 기둥체

10 : 완충구조 11 : 상부하우징 12 : 하부하우징

13 : 공기진입관 4 : 공기배출관 15 : 상부용치부

151 : 수용홈 152 : 위치고정부 16 : 하부용치부

161 : 수용홈 162 : 위치고정홈 20 : 탄성부

21 : 상부원추체 22 : 하부원추체 23 : 연장부

31 : 조절밸브 A : 공간

Claims (5)

1. 에어쿠션구조와 완충구조를 포함하여 구성되는 지능형 에어쿠션 구조로서,

   상기 에어쿠션 구조는 공기주머니를 구비하고 있는데, 상기 공기주머니 내부에는 I형 기둥체가 형성되어 상기 공기주머니를 지탱하고 있으며, 상기 에어쿠션구조와 상기 완충구조는 서로 연통되어 있고;

   상기 완충구조는 클래딩부를 포함하는데, 상기 클래딩부는 상부 하우징과 하부 하우징을 대칭시켜 접착한 것인데, 상기 클래딩부 내부에는 공간이 형성되어 그 일단에 공기진입관과 공기배출관이 장착되어 있으며, 상기 공기배출관과 상기 에어쿠션 구조는 서로 연통되어 있고;

   상기 클래딩부 내부 공간에는 한 쌍의 용치부가 대칭되게 수용되는데, 각 용치부에는 수용홈이 형성되어 있고, 상기 수용홈은 위치고정부와 연통되어 있으며;

   상기 수용홈 내에는 탄성부가 장착되는 지능형 에어쿠션 구조.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 에어쿠션구조는 뒤꿈치부에 오목홈부를 형성하는데, 상기 완충구조가 상기 오목홈부에 장착되는 지능형 에어쿠션 구조.
3. 제 1 항에 있어서, 상기 공기진입관에는 조절밸브가 장착되어 있는 지능형 에어쿠션 구조.
4. 제 1 항에 있어서, 상기 탄성부는 발포체인 지능형 에어쿠션 구조.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 탄성부는 상하로 대칭되며 선형의 나선형 모양으로 감겨지는 한 쌍의 원추체로서 수용홈 내부에 장착되며, 상기 한 쌍의 원추체는 자유단에서 서로 반대 방향으로 각각의 연장부를 형성하여, 상기 연장부가 위치고정부 내에 끼워져 위치를 고정시키는 지능형 에어쿠션 구조.

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