KR20170078093A - 충격 완화 효과를 가지는 신발 하부 구조체 - Google Patents

충격 완화 효과를 가지는 신발 하부 구조체 Download PDF

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Abstract

본 발명은 신발 하부 구조체에 있어서, 내부에 유체로 충전된 상부 유체층 및 하부 유체층과 유체층 사이를 소통 가능하게 연결하는 유체 유로를 포함하는 것을 특징으로 하는 충격 완화 효과를 가지는 신발 하부 구조체를 제공한다.
본 발명에 따른 신발 하부 구조체는 복층 구조로 형성되어 내부에 유체가 충전된 상부 유체층 및 하부 유체층과 상기 유체층 사이를 연결하는 유체 유로가 구비됨으로써, 압력이 가해졌을 때 유체층 내부에 충전된 유체가 같은 층의 유체층 또는 유체 유로를 통해 다른 층의 유체층으로 이동하면서 신발 하부에 가해지는 충격을 효과적으로 흡수 및 분산시키는 효과가 있다.

Description

충격 완화 효과를 가지는 신발 하부 구조체{Lower structure of footwear having shock absorption effect}
본 발명은 충격 완화 효과를 가지는 신발 하부 구조체에 관한 것이다.
신발은 보행시나 운동시에 사람의 발을 외부 환경으로부터 보호하고, 발에 가해지는 충격을 완화시킴으로써 발에 가해지는 피로도를 감소시키도록 하는 역할을 한다.
일반적으로 신발은 발등과 발목 부위를 덮어서 보호하는 갑피(甲皮)로 이루어진 신발 상부 구조체와 안창(insole), 중창(midsole) 또는 바닥창(outsole) 등으로 이루어진 신발 하부 구조체로 구성된다.
최근, 건강에 대한 관심이 증가함에 따라, 레저 활동이 활발해 졌으며, 이에 따라, 레저 활동에서 발의 피로도를 최소화할 수 있는 기능성 신발에 대한 관심이 증가하고 있다.
종래에는 발의 피로도를 감소시키기 위해, 신체 활동시 발에 가해지는 충격을 완화시킬 수 있는 신발이 제조되어 사용되어 왔으며, 이와 같은 신발들은 발에 가해지는 충격을 완화시키기 위해, 주로 신발 하부 구조체에 완충 역할을 할 수 있는 부재를 삽입하여 충격을 완화 시키도록 구성하여 신발에 도입해 사용하고 있다.
상기와 같은 완충 부재로 종래에는 스프링 또는 에어층을 삽입하여 완충 역할을 하도록 구성하였다.
그러나, 종래 기술에서 상기 스프링을 삽입하는 기술은 스프링의 수명을 늘리기 위해 일정 크기 이상의 스프링을 삽입할 필요가 있어 신발 하부 구조체 내의 공간 활용에 대한 문제점을 가지고 있으며, 스프링이 가지는 무게로 인해 신발 전체의 무게가 증가하는 단점이 있고, 스프링 삽입으로 인해 구조가 복잡해지면서 신발 제조시 비용이 상승하는 문제점이 있다.
또한, 발에 가해지는 충격을 완화시키기 위해, 신발 하부층에 에어층을 삽입형성하는 기술은 에어층이 단층으로 형성되어 충격을 받았을 때의 흡수 및 분산 효과가 미미하다는 문제점이 있다.
따라서, 착용자의 발에 가해지는 충격을 효과적으로 완화시키면서도, 단순한 구조를 가져 경제적으로 제조가 가능한 신발 하부 구조체에 대한 연구가 필요한 실정이다.
한국 등록특허공보 제10-0464618호 (공고일 : 2005.01.03.) 한국 등록특허공보 제10-1166466호 (공고일 : 2012.07.19.) 한국 등록특허공보 제10-1523306호 (공고일 : 2015.05.27.) 한국 등록특허공보 제10-0865677호 (공고일 : 2008.10.29.)
본 발명은 사용자의 발에 가해지는 충격을 완화시키는 효과가 우수한 신발 하부 구조체에 관한 기술 내용을 제공하고자 하는 것이다.
상기한 바와 같은 기술적 과제를 달성하기 위해 본 발명은 신발 착용시 발이 접촉되는 접촉면을 제공하는 안창(insole), 상기 안창의 하부에 형성되어 압력 공급시 완충작용을 하여 착용자의 발에 가해지는 충격을 완화하는 중창(midsole), 및 상기 중창의 하부에 형성되어 지면과 접촉되는 바닥창(outsole)을 포함하며, 상기 중창은, 상기 안창의 적어도 일부분에 대응하는 면적을 이루고, 내부에 유체가 충전되어 압력 공급시 유체의 유동에 의해 압력이 완충되는 상부 유체층, 상기 상부 유체층과 분리된 공간을 이루면서 상기 상부 유체층의 하부에 적층된 상태로 구비되고, 내부에 유체가 충전되어 상부 유체층에서 압력에 의해 유동된 유체를 수용하면서 압력이 완충되는 하부 유체층 및 상기 상부 유체층 및 하부 유체층을 소통 가능하게 연결하면서 상기 안창에 가해지는 압력에 의해 유체가 다른 유체층으로 유동하도록 소통경로를 제공하는 복수의 유체 유로를 포함하는 것을 특징으로 하는 충격 완화 효과를 가지는 신발 하부 구조체를 제공한다.
또한, 상기 유체 유로는 한 쌍이 한 조를 이루면서 상기 상부 유체층 및 상기 하부 유체층에 적어도 한 조 이상이 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 유체 유로는 직경이 10 내지 100 mm이고, 길이가 2 내지 10 mm인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 신발 하부 구조체는 상기 상부 유체층, 상기 하부 유체층 및 상기 유체 유로가 한 조의 완충부를 이루면서 상기 안창의 일부분에만 대응되는 면적으로 형성되고, 상기 중창은 상기 완충부와 동일하게 구성된 상태로 다른 한 조를 이루면서 상기 안창의 나머지 부분에 대응되는 면적으로 형성된 추가 완충부를 더 포함하며, 상기 추가 완충부는, 상기 안창의 나머지 부분에 대응되는 면적을 이루고, 내부에 유체가 충전되어 압력 공급시 유체의 유동에 의해 압력이 완충되는 추가 상부 유체층, 상기 추가 상부 유체층과 분리된 공간을 이루면서 상기 상부 유체층의 하부에 적층된 상태로 구비되고, 내부에 유체가 충전되어 상부 유체층에서 압력에 의해 유동된 유체를 수용하면서 압력이 완충되는 추가 하부 유체층 및 상기 추가 상부 유체층 및 추가 하부 유체층을 소통 가능하게 연결하면서 상기 안창에 가해지는 압력에 의해 유체가 다른 유체층으로 유동하도록 소통경로를 제공하는 복수의 추가 유체 유로를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 추가 완충부는, 서로 독립적으로 분리된 상태를 이루면서 복수로 분할되어 상기 안창의 나머지 부분의 면적에 대응되는 부분에 구비되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 신발 하부 구조체는 복층 구조로 내부에 유체가 충전된 상부 유체층 및 하부 유체층과 상기 유체층 사이를 연결하는 유체 유로가 형성됨으로써, 압력이 가해졌을 때 유체층 내부에 충전된 유체가 같은 층의 유체층 또는 유체 유로를 통해 다른 층의 유체층으로 이동하면서 신발 하부에 가해지는 충격을 효과적으로 흡수 및 분산시키는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 신발 하부 구조체는 보행 또는 운동 시에 충격을 완화시킴으로써 발, 무릎 또는 허리에 가해지는 하중을 분산시켜 사용자의 부상 위험을 감소시키고 착용자의 피로도를 저감할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 일 실시예의 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 또 다른 실시예의 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 신발 하부 구조체를 상세히 설명한다.
여기서, 첨부된 도면은 본 발명에 따른 신발 하부 구조체의 일례의 내용을 보다 쉽게 제시하기 위하여 설명되는 것일 뿐, 본 발명이 첨부된 도면의 범위로 한정되는 것이 아님은 이 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 알 수 있을 것이다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 동일 기능을 갖는 구성요소에 대해서는 동일 명칭 및 동일부호를 사용할 뿐 실질적으론 종래 신발 하부 구조체와 완전히 동일하지 않음을 미리 밝힌다.
또한, 본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 일례를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
또한, 본 발명에서, "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.
도면에서 각층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었다. 또한 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.
이하, 본 발명에 따른 신발 하부 구조체(10)에 대해 상세히 설명하도록 한다.
본 발명은, 신발 착용시 발이 접촉되는 접촉면을 제공하는 안창(insole, 100), 상기 안창(100)의 하부에 형성되어 압력 공급시 완충작용을 하여 착용자의 발에 가해지는 충격을 완화하는 중창(midsole, 200) 및 상기 중창(200)의 하부에 형성되어 지면과 접촉되는 바닥창(outsole, 300)을 포함한다.
도 1은 본 발명에 따른 일 실시예를 나타낸 것으로 이를 참고하여 설명하면, 본 발명에서 사용되는 안창(100)은 신발 하부 구조체(10)의 상단에 위치하여 사용자가 신발을 착용할 때 발과 접촉하는 접촉면을 제공하며 발과 밀착할 수 있는 형태로 형성될 수 있다.
또한, 안창(100)은 중간에 아치(arch)부가 형성되어 발바닥 중앙부와 밀착 지지하도록 구성하여 발에 가해지는 충격을 보다 완화하도록 할 수 있다.
또한, 본 발명에서 사용되는 중창(200)은 안창(100)의 하부에 형성되고 상술한 안창(100) 또는 후술할 바닥창(300)에서 가해지는 충격을 완화시키는 역할을 한다.
상기 중창(200)은, 상기 안창(100)의 적어도 일부분에 대응하는 면적을 이루고, 내부에 유체(미도시)가 충전되어 압력 공급시 유체의 유동에 의해 압력이 완충되는 상부 유체층(210), 상기 상부 유체층(210)과 분리된 공간을 이루면서 상기 상부 유체층(210)의 하부에 적층된 상태로 구비되고, 내부에 유체가 충전되어 상부 유체층(210)에서 압력에 의해 유동된 유체를 수용하면서 압력이 완충되는 하부 유체층(220) 및 상기 상부 유체층(210) 및 하부 유체층(220)을 소통 가능하게 연결하면서 상기 안창(100)에 가해지는 압력에 의해 유체가 다른 유체층으로 유동하도록 소통경로를 제공하는 복수의 유체 유로(230)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이를 위하여 중창(200)은 안창(100)의 적어도 일부분에 대응하는 면적을 이루고, 복층 구조로 형성될 수 있으며, 내부에 유체가 충전된 상부 유체층(210) 및 하부 유체층(220)을 포함하고, 상부 유체층(210) 및 하부 유체층(220)을 소통 가능하게 연결하도록 소통경로를 제공하는 복수의 유체 유로(230)가 형성될 수 있다.
상부 및 하부의 복층 구조로 형성된 유체층(210, 220)은 사용자가 신발을 착용하고 보행 또는 운동 시에 신발의 상부 또는 하부에 충격이 가해지면 유체층(210, 220)의 내부에 충전된 유체가 1차적으로 충격을 흡수하고 압력을 분산시킬 수 있다.
또한, 압력을 받은 유체층(210, 220)은 내부의 유체를 밀어내게 되고, 밀려난 유체가 같은 층의 유체층(210, 220) 또는 유체 유로(230)를 통해 다른 층의 유체층(210, 220)으로 유동하여 수용되면서 충격을 분산시켜 완충이 가능하도록 구성될 수 있다.
또한, 유체는 압력에 의해 밀려났다가 압력이 제거된 후에 평형을 이루기 위해 원래의 자리로 돌아오며, 유체층(210, 220)에 다시 압력이 가해지는 경우에는 유체가 지속적으로 같은 층의 유체층(210, 220) 또는 유체 유로(230)를 통해 유동이 가능한 다른 층의 유체층(210, 220)으로 이동하면서 충격을 분산시켜 완충이 가능하도록 구성될 수 있다.
또한, 상부 유체층(210) 또는 하부 유체층(220)은 크기와 모양이 서로 다를 수 있으며, 도 1에 나타낸 바와 같이, 상부 유체층(210)은 상면에 접하는 안창(100)의 하면과 밀착할 수 있는 형상으로 형성될 수 있고, 하부 유체층(220)은 하면에 접하는 바닥창(300)의 상면과 밀착하도록 형성될 수 있다.
또한, 상부 유체층(210) 및 하부 유체층(220) 사이는 유체 유로(230)의 외면을 보호하면서, 유체 유로(230)의 형태를 유지하고 유동하는 유체의 손실을 방지하기 위하여 탄성을 가지는 공지된 다양한 소재로 제조된 스페이서(미도시)를 구비하여 층간을 채울 수 있다.
그리고, 상부 유체층(210) 및 하부 유체층(220)에 충전되는 유체로 공지된 다양한 유체를 사용할 수 있으며, 일례로, 공기, 질소(N), 헬륨(He) 또는 이들의 혼합물을 유체로 사용할 수 있다.
아울러, 상부 유체층(210) 및 하부 유체층(220)은 각 내부 공간의 모두를 유체로 충전시키는 것보다 내부 공간 체적 대비 50 내지 90 %의 범위 내에서 유체를 충전시키는 것이 바람직하다.
내부 공간 체적 대비 50 % 미만으로 유체를 충전하는 경우에는 유체층이 가지는 충격 완화의 효과가 감소되며, 90 % 초과로 충전하는 경우에는 심한 충격이 가해질 때 압력으로 인하여 유체층을 밀봉하는 접합부가 떨어져 유체가 유출되는 문제가 발생할 수 있다.
한편, 유체 유로(230)는 복수 개로 형성될 수 있으며, 2 내지 4개의 유체 유로(230)를 형성하는 것이 바람직하다.
또한, 유체 유로(230)는 한 쌍이 한 조를 이뤄 압력이 가해질 때, 유체 이동이 가능하도록 할 수 있으며, 상기한 유체 유로(230)의 한 조는 적어도 한 조 이상 형성될 수 있다.
또한, 유체 유로(230)의 직경은 10 내지 100 mm로 사용할 수 있으며, 직경이 10 mm 미만인 경우에는 유체의 유동이 원할하지 못하며, 100 mm 초과인 경우에는 유체층(210, 220)에 압력을 받을 때 유체의 이동이 급속도로 진행되어 지지력 감소로 인해 충격을 충분히 흡수하지 못한다는 단점이 있다.
또한, 유체 유로(230)의 길이는 2 내지 10 mm일 수 있으며, 길이가 2 mm 미만인 경우에는 유체층에 압력을 받을 때 유체의 이동이 급속도로 진행되어 지지력 감소로 인해 충격을 충분히 흡수하지 못하고, 10 mm 초과인 경우에는 유체의 유동이 원할하지 못하다는 단점이 있다.
도 2는 본 발명에 따른 또 다른 실시예를 나타낸 것으로 이를 참고하여 설명하면, 상부 유체층(210), 하부 유체층(220) 및 유체 유로(230)를 한 조로 하는 완충부(201)가 안창(100)의 일부분에만 대응되는 면적으로 형성되고, 상기 중창(200)은 상기 완충부(201)와 동일하게 구성된 상태로 다른 한 조를 이루면서 상기 안창(100)의 나머지 부분에 대응되는 면적으로 형성된 추가 완충부(203)를 복수 개 더 포함할 수 있다.
추가 완충부(203)는 서로 독립적으로 분리되며, 복수 개로 분할되어 상기 안창(100)의 나머지 부분에 대응되는 면적에 구비될 수 있다.
본 발명의 바닥창(300)은 중창(200)의 하부에 형성되어 지면과 접촉하도록 구성되고, 외면에는 지면과의 접지력을 향상시키도록 요철 모양을 형성시킬 수 있다.
본 발명에 따른 신발 하부 구조체(10)는 복층 구조로 형성되어 내부에 유체가 충전된 상부 유체층(210) 및 하부 유체층(220)과 상기 유체층 사이를 연결하는 유체 유로(230)가 구비됨으로써, 압력이 가해졌을 때 유체층 내부에 충전된 유체가 같은 층의 유체층 또는 유체 유로(230)를 통해 다른 층의 유체층으로 이동하면서 신발 하부에 가해지는 충격을 효과적으로 흡수 및 분산시키는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 신발 하부 구조체(10)는 보행 또는 운동 시에 충격을 완화시킴으로써 발, 무릎 또는 허리에 가해지는 하중을 분산시켜 사용자의 부상 위험을 감소시키고 신체 피로도를 낮출 수 있는 효과가 있다.
10 : 신발 하부 구조체 100 : 안창
200 : 중창 201 : 완충부
203 : 추가 완충부 210 : 상부 유체층
220 : 하부 유체층 230 : 유체 유로
300 : 바닥창

Claims (5)

  1. 신발 착용시 발이 접촉되는 접촉면을 제공하는 안창(insole);
    상기 안창의 하부에 형성되어 압력 공급시 완충작용을 하여 착용자의 발에 가해지는 충격을 완화하는 중창(midsole); 및
    상기 중창의 하부에 형성되어 지면과 접촉되는 바닥창(outsole);을 포함하며,
    상기 중창은,
    상기 안창의 적어도 일부분에 대응하는 면적을 이루고, 내부에 유체가 충전되어 압력 공급시 유체의 유동에 의해 압력이 완충되는 상부 유체층;
    상기 상부 유체층과 분리된 공간을 이루면서 상기 상부 유체층의 하부에 적층된 상태로 구비되고, 내부에 유체가 충전되어 상부 유체층에서 압력에 의해 유동된 유체를 수용하면서 압력이 완충되는 하부 유체층; 및
    상기 상부 유체층 및 하부 유체층을 소통 가능하게 연결하면서 상기 안창에 가해지는 압력에 의해 유체가 다른 유체층으로 유동하도록 소통경로를 제공하는 복수의 유체 유로;를 포함하는 것을 특징으로 하는 충격 완화 효과를 가지는 신발 하부 구조체.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 유체 유로는 한 쌍이 한 조를 이루면서 상기 상부 유체층 및 상기 하부 유체층에 적어도 한 조 이상이 형성되는 것을 특징으로 하는 신발 하부 구조체.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 유체 유로는 직경이 10 내지 100 ㎜이고, 길이가 2 내지 10 ㎜인 것을 특징으로 하는 신발 하부 구조체.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 상부 유체층, 상기 하부 유체층 및 상기 유체 유로는 한 조의 완충부를 이루면서 상기 안창의 일부분에만 대응되는 면적으로 형성되고,
    상기 중창은 상기 완충부와 동일하게 구성된 상태로 다른 한 조를 이루면서 상기 안창의 나머지 부분에 대응되는 면적으로 형성된 추가 완충부;를 더 포함하며,
    상기 추가 완충부는,
    상기 안창의 나머지 부분에 대응되는 면적을 이루고, 내부에 유체가 충전되어 압력 공급시 유체의 유동에 의해 압력이 완충되는 추가 상부 유체층;
    상기 추가 상부 유체층과 분리된 공간을 이루면서 상기 상부 유체층의 하부에 적층된 상태로 구비되고, 내부에 유체가 충전되어 상부 유체층에서 압력에 의해 유동된 유체를 수용하면서 압력이 완충되는 추가 하부 유체층; 및
    상기 추가 상부 유체층 및 추가 하부 유체층을 소통 가능하게 연결하면서 상기 안창에 가해지는 압력에 의해 유체가 다른 유체층으로 유동하도록 소통경로를 제공하는 복수의 추가 유체 유로;를 포함하는 것을 특징으로 하는 신발 하부 구조체.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 추가 완충부는,
    서로 독립적으로 분리된 상태를 이루면서 복수로 분할되어 상기 안창의 나머지 부분에 대응되는 면적에 구비되는 것을 특징으로 하는 신발 하부 구조체.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR102119012B1 (ko) 2018-12-07 2020-06-04 안동대학교 산학협력단 유체유로스프링을 이용한 충격 흡수용 신발 하부 구조체
KR102220593B1 (ko) * 2019-10-22 2021-02-26 임화목 기체 유동 구조의 발바닥 보호 물품

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KR102119012B1 (ko) 2018-12-07 2020-06-04 안동대학교 산학협력단 유체유로스프링을 이용한 충격 흡수용 신발 하부 구조체
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