KR20180097882A - 탄성력을 이용한 기능성 인솔 - Google Patents

Abstract

본 발명은 탄성력을 이용한 기능성 인솔에 관한 것으로서, 발이 닿는 부분 중 무게가 많이 실리는 쪽이 하측으로 돌출되어 구부러진 라운드 형상으로 형성하여 착화자의 신체가 상부 또는 전방상부 방향으로 이동하려는 발의 힘에 반력을 제공하여 상부 또는 전방 상부 이동력을 향상시켜 주며, 발에 무리가 가지 않도록 하는 탄성력을 이용한 기능성 인솔을 제공한다.

Description

탄성력을 이용한 기능성 인솔{FUNCTIONAL INSOLE USING ELASTIC FORCE}

본 발명은 탄성력을 이용한 기능성 인솔에 관한 것으로서, 발이 닿는 부분 중 무게가 많이 실리는 쪽이 하측으로 돌출되어 구부러진 라운드 형상으로 형성하여 착화자의 신체가 상부 또는 전방상부 방향으로 이동하려는 발의 힘에 반력을 제공하여 상부 또는 전방 상부 이동력을 향상시켜 주며, 발에 무리가 가지 않도록 하는 탄성력을 이용한 기능성 인솔에 관한 것이다.

바쁜 일상에서도 정기적인 운동을 하고자 하는 현대인들이 많을 것이다. 요즘 공원에서 가벼운 운동복 차림과 함께 편한 운동화를 신고 산책을 하거나 런닝을 하는 사람들을 흔히 보게 된다. 이때 신체에 가장 아래쪽에 위치하면서 몸을 지탱하고 지면과 직접 접하게 되는 신발은 몸을 이동하기 위한 중요한 매개체 역할을 하게 된다.

신발의 주요기능은 신었을 때의 편안함(comfort)과 스포츠 활동에 맞는 기능성(functionality)으로 구분될 수 있다.

런닝화 등의 일반적인 운동화는 점탄성 소재(Viscoelastic material)를 중창(midsole)으로 사용한다. 러닝에서 신발의 뒷꿈치가 바닥에 닿았을 때 힘이 신체에 전달되게 된다.

보행에서는 체중에 1.2배의 힘이 신체에 전달되고, 러닝 시에는 속도가 빨라질 수록 3-4배 이상의 힘이 전달된다. 이때 뒷꿈치가 바닥에 닿게 되면 신발의 바닥에 변형(deformation)이 발생한다. 변형(deformation)은 중창에 외부의 부하가 가해지면서 발생하고 부하가 없어지면 원래의 모습으로 돌아오게 된다. 중창은 부하가 전달되는 동안 충격 흡수(shock absorption)의 기능과 함께 에너지의 손실(energy loss)이 발생하게 된다.

그렇다면 너무 푹신한 쿠션을 가진 런닝화의 경우 이러한 에너지의 손실이 상대적으로 높을 것이다. 신체가 이동하면서 신발에 전달되는 에너지를 중창의 점탄성 소재에서 신체가 앞으로 나아갈 때 에너지를 다시 돌려주어야 하는데 이를 에너지의 반환(energy return)이라 한다. 몸에 부하가 지속적으로 전달되는 러닝의 경우 너무 쿠션이 좋으면, 운동을 지속하게 되면 에너지가 손실이 높아서 쉽게 피로를 느낄 것이다.

한편, 실제로 워킹화에 비해 마라톤화의 경우 중창이 더 딱딱한 경우를 알 수 있다. 아직까지 런닝에서 발이 지면에 접촉하면서 발생하는 일반적인 충격력(impact force)이 관절 상해와 밀접한 관련이 있지 않다고 알려져 있고 오히려 어느 정도의 지속적인 충격이 건강한 뼈를 유지하는데 효과가 있다는 연구결과들이 보고되고 있다.

스포츠 종목마다 신체의 기능을 최대한 활용하기 위해서 신발이 가진 역할은 중요하다. 가령, 잔디 축구경기장에서는 미끄러짐을 방지하기 하고 공을 빠르고 정확하게 다루기 위해 축구화의 바닥에 클리트(cleat)가 부착되어 있다. 날씨 조건이나 잔디의 종류에 따라서도 클리트의 수와 높이가 다르다.

또한 축구선수의 포지션에 따라서 움직임이 다르기 때문에 이에 적합한 클리트의 모양 등이 고려된다. 주요 축구화 제작 A, N브랜드의 경우 새로운 축구화 클리트 디자인을 위해 로봇을 이용한 마찰력 실험과 실제 축구선수들을 대상으로 운동역학적 실험을 통해서 최고의 경기력을 발휘하기 위한 축구화를 개발한다.

100M 스프린팅과 같은 육상 종목에서 힘차게 앞으로 몸을 차고 나가거나 농구 경기에서 리바운드에서 공을 가로채기 위해 높은 점프가 요구 되어진다. 신발이 이러한 종목의 특성을 만족시켜주어야 한다. 그러나 발은 여러 조그만 뼈로 구성된 다분절 시스템으로 다른 하지 관절에 비해서 움직임을 이해하기 어렵다. 역학적으로 발의 중족지절관절 (metatarsophalangeal joint: MTP joint)을 중심으로 전족이 굴곡(flexion)되면서 에너지가 손실된다고 알려졌다. 이러한 손실되는 에너지를 최소화 하기 위해서 A사의 스포츠 브랜드를 중심으로 탄소섬유(carbon fiber) 소재를 판(plate)형태로 인솔(insole) 밑에 삽입하여 스프린팅용 신발과 농구화에 적용하게 되었다.

제자리 높이 뛰기 시 일반중창을 사용한 경우에 비해 잘 구부러지지 않는 단단한 탄소섬유 중창한 경우 파워의 손실이 급격하게 줄어드는 것을 확인할 수 있다. 100m 스프린팅에서는 2%와 제자리 점프 높이에서는 2.5% (약 2cm)의 기능의 향상을 나타내었다. 이렇듯 인체가 가지고 있는 특성을 이해하고 신발을 개발한다면 최고의 기능을 발휘할 수 있을 것이다.

근래에는 과도한 발목의 회내(pronation)를 줄여주어 움직임을 통제하거나 무릎관절에 발생하는 관절의 부하를 적게 발생시키는 런닝화들이 소개되었다. 이러한 여러 노력에도 불구하고 신발의 효과를 과학적으로 규명하기는 쉽지 않을 실정이다. 그러한 이유는 신발 개발자가 인체의 복잡한 해부학적 특징을 고려하면서도 움직임과의 복합적인 연관관계를 이해하여야 하기 때문이다. 인체가 가지고 있는 역학적인 특징을 잘 활용한다면 편안하면서도 스포츠가 요구하는 기능에 맞는 좋은 신발을 만들 수 있을 것이다.

또한, 달리기, 제자리멀리뛰기 등의 기록향상을 위한 기능성 인솔은 전무한 실정이다.

한국등록특허 [10-0932565](등록일자: 2009년12월09일)

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 발이 닿는 부분 중 무게가 많이 실리는 쪽이 하측으로 돌출되어 구부러진 라운드 형상으로 형성하여 착화자의 신체가 상부 또는 전방상부 방향으로 이동하려는 발의 힘에 반력을 제공하여 상부 또는 전방 상부 이동력을 향상시켜 주며, 발에 무리가 가지 않도록 하는 탄성력을 이용한 기능성 인솔을 제공하는 것이다.

본 발명의 실 시예들의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 탄성력을 이용한 기능성 인솔은, 직물로 만들어진 원단과, 쿠션을 갖는 발포체로 만들어진 패드가 포함되며, 신발 내부에 깔아 사용되는 기능성 인솔에 있어서, 기능성 인솔 본체의 발뒤꿈치에 대응하는 면 하측에 구비되며, 발뒤꿈치의 표면 형상과 대응되도록 라운드 형상으로 형성된 뒤발지지부(100); 및 기능성 인솔 본체의 발가락과 발볼에 대응하는 면 하측에 구비되며, 발가락과 발볼이 닿는 부분을 포함하도록 형성되고, 발볼 측에 해당되는 부분의 하측이 돌출되도록 구부러져 형상된 앞발지지부(300);를 포함하되, 착화자의 발뒤꿈치가 지면을 디딜 때 상기 뒤발지지부(100)의 형상이 변형되었다가, 착화자의 발뒤꿈치가 지면으로부터 떨어질 때 상기 뒤발지지부(100)의 형상이 복원되면서, 반력을 제공하여 상부 이동력을 향상시켜 주는 것을 특징으로 하고, 착화자의 발볼이 지면을 디딜 때 상기 앞발지지부(300)의 형상이 변형되었다가, 착화자의 발볼이 지면으로부터 떨어질 때 상기 앞발지지부(300)의 형상이 복원되면서, 반력을 제공하여 상부 또는 전방 상부 이동력을 향상시켜 주는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 뒤발지지부(100)는 착화자의 발뒤꿈치가 지면으로 디딜 때 지면에 닿는 부위 중 가장자리에 대응되는 형상으로 돌출 형성된 뒤발보강부(110);가 형성되는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 뒤발지지부(100)는 중앙에서 외측 방향으로 갈수록 두께가 얇아지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 탄성력을 이용한 기능성 인솔은 상기 뒤발지지부(100)로부터 발아치 측으로 연장 형성된 중간발지지부(200);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 중간발지지부(200)는 가장자리 중 발바닥의 내측에 해당하는 부분이 발가락 측으로 돌출된 내측종궁지지부(210); 및 가장자리 중 발바닥의 외측에 해당하는 부분이 발가락 측으로 돌출된 외측종궁지지부(220);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 중간발지지부(200)는 상기 내측종궁지지부(210)의 돌출된 부분의 길이(L1)가 상기 외측종궁지지부(220)의 돌출된 부분의 길이(L2)보다 짧은 것을 특징으로 한다.

또, 상기 중간발지지부(200)는 상기 내측종궁지지부(210)의 돌출된 부분의 폭(W1)이 상기 외측종궁지지부(220)의 돌출된 부분의 폭(W2)보다 긴 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 앞발지지부(300)는 상기 발볼지지부(300)의 전방과 측방 외곽의 형상과 대응되는 'U'자 형상으로 돌출 형성된 앞발보강부(310);가 형성된 것을 특징으로 한다.

또, 상기 뒤발지지부(100)와 앞발지지부(300)는 상기 패드보다 탄성계수가 큰 재질로 형성된 것을 특징으로 하며, 상기 뒤발지지부(100)와 앞발지지부(300)는 서로 분리되어 있으며, 상기 뒤발지지부(100)와 앞발지지부(300)의 사이에, 상기 뒤발지지부(100)와 앞발지지부(300)를 형성하는 재질이 사용되지 않은 구간이 형성된 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 탄성력을 이용한 기능성 인솔은 바닥에 일정 패턴의 음각, 양각 또는 음각과 양각의 형상이 형성된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 탄성력을 이용한 기능성 인솔에 의하면, 인솔에 발뒤꿈치의 표면 형상과 대응되도록 라운드 형상으로 형성된 뒤발지지부 및 발볼 측에 해당되는 부분의 하측이 돌출되도록 구부러져 형상된 앞발지지부를 형성함으로써, 발뒤꿈치 접지기, 발바닥 접지기, 발뒤꿈치 들림기, 발가락 들림기 순으로 이어지는 동작에 발구름 에너지를 자연스럽게 전달하여, 효율적인 워킹이 가능하고, 운동 기량 향상에 도움을 주는 효과가 있다.

또한, 뒤발보강부를 형성함으로써, 탄성력 향상 및 보다 원활한 충격흡수가 가능한 효과가 있다.

또, 뒤발지지부를 중앙에서 외측 방향으로 갈수록 두께가 얇아지도록 형성함으로써, 좌굴(버클링)이 발생되지 않도록 하여 탄성력이 유지되도록 하는 효과가 있다.

또한, 뒤발지지부로부터 발아치 측으로 연장 형성된 중간발지지부를 형성함으로써, 충격 흡수와 발의 아치를 보호하여 장시간의 운동 등으로 인한 평발, 족저근막염 등 족부 질환의 예방, 팔자다리 등의 체형 및 하체 골격 교정, 및 치유개선이 가능하며, 발의 피로도 역시 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

또, 내측종궁지지부와 외측종궁지지부를 발가락 측으로 돌출되게 형성함으로써, 탄성력이 있는 재질을 최소한으로 사용하여 제작 비용을 줄일 수 있는 효과가 있다.

또한, 외측종궁지지부가 내측종궁지지부 보다 더 길게 돌출되도록 형성함으로써, 발 구름 에너지를 보다 자연스럽게 발의 앞 쪽으로 전달할 수 있는 효과가 있다.

또, 내측종궁지지부가 외측종궁지지부 보다 더 두껍게 형성되도록 형성함으로써, 내측종궁(내측 종아치) 부분이 지면과 떨어져 있는 것을 도와주는 효과(자세 교정 등의 효과)가 있다.

또한, 앞발보강부를 형성함으로써, 앞발보강부의 탄성력을 높여주며, 힘의 방향성이 전방을 향할 수 있도록 도와주는 효과가 있다.

또, 잘 구부러 지도록 푹신한 구간이 형성되도록 함으로써, 충격은 흡수하되 에너지의 손실을 최소화 시킬 수 있는 효과가 있다.

아울러, 바닥에 일정 패턴의 무늬를 형성함으로써, 인솔이 신발 내부에서 미끄러지는 것을 방지하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 탄성력을 이용한 기능성 인솔의 측면도, 배면도 및 단면도.
도 2는 도 1의 측면도 및 단면도.
도 3은 도 2의 D-D' 단면도의 확대도.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 탄성력을 이용한 기능성 인솔의 측면도, 배면도 및 단면도.
도 5는 도 4의 측면도 및 단면도.
도 6 내지 도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 탄성력을 이용한 기능성 인솔의 배면도.
도 8은 도 4의 배면도에 패턴이 형성된 예를 보여주는 예시도.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 명세서에서 사용되는 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 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 공정, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 공정, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미가 있는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 또한, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다. 다음에 소개되는 도면들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 제시되는 도면들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 또한, 명세서 전반에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 한 어느 곳에서든지 동일한 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 탄성력을 이용한 기능성 인솔의 측면도, 배면도 및 단면도이고, 도 2는 도 1의 측면도 및 단면도이며, 도 3은 도 2의 D-D' 단면도의 확대도이고, 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 탄성력을 이용한 기능성 인솔의 측면도, 배면도 및 단면도이며, 도 5는 도 4의 측면도 및 단면도이고, 도 6 내지 도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 탄성력을 이용한 기능성 인솔의 배면도이며, 도 8은 도 4의 배면도에 패턴이 형성된 예를 보여주는 예시도이다.

보행을 함에 있어서 우리의 발목에서부터 발은 보행주기별로 각각의 운동형태가 나타나게 된다.

일반적으로 정상인의 보행주기는 다음과 같다.

초기접지기는 발뒤꿈치 접지기(Heel Contact Phase)라고도 하는데, 보행의 주기에서 처음 단계로서, 기준하지의 발이 지면에 처음 닿는 시점을 말하며, 발뒤꿈치가 먼저 지면에 접촉한다. 이때 발뒤꿈치의 바깥쪽에서 어떤 각을 이루고 지면에 닿게 되는데, 발이 그 각도에서는 너무 불안정하여 체중을 지지할 수 없으며, 근육도 발이 그렇게 기울어진 상태에서 체중 전체를 지탱할 수 없다. 그래서 발이 바깥쪽으로 돌아가거나 안쪽으로 돌아 갈 수 있는 두 가지 가능성이 있는데, 정상적인 발은 땅에서 발이 평평하게 놓일 때까지 안쪽으로 돌아가는데 이것이 회내전(pronation)이다. 만일 발이 밖으로 돌아간다면 그것을 회외전(supination)라 하고, 이때 만일 발이 멈추지 않고 밖으로 계속 돌아가면 즉 과화외전(Over-Pronation)이 일어나면, 평발로 족관절염좌가 생긴다. 다시말해 발뒤꿈치가 지면에 접촉하고 일어나는 회내는, 즉 발뒤꿈치 접지기 이후의 회내는, 발이 땅에 평평하게 놓이도록하고 체중 전체를 지지할 수 있게 한다.

중간입각기는 발바닥 접지기(Foot Flat Phase)라고도 하는데, 초기 접지기 후 다음 단계로, 기준하지의 발이 지면에 수평으로 닿게 하면서 몸의 하중을 하지에 지탱하는 시기를 말한다. 발의 회내전은, 지면의 표면이 어떤 형태이든 간에, 지면에 따라 발을 바로 바로 적응할 수 있도록 하여 몸의 균형을 유지하게 도와준다. 발이 이완된 뼈의 구조와 더불어서 회내는 충격을 더 잘 흡수하게 한다.

발뒤꿈치 들림기(Heel Off Phase)는 지면에 닿아 있던 발뒤꿈치를 지면에서 들은 시점을 말한다. 발은 몸을 앞으로 나아가게 하기위해 지렛대 역할을 해야하는데, 이때 발이 바깥쪽으로 돌아감으로써, 즉 회외전(Supination) 함으로써, 지렛대 역할을 한다. 이 회외전은 관절과 뼈가 단단하게 고정되도록 하여 발을 견고하게 하고 추진준비를 하게 한다.

발가락 들림기(Propulsion, Toe Off Phase)는, 기준하지가 지면에 닿아 있는 입각기의 마지막 단계로서 원활한 유각기로의 진행을 위해 풋 클리어런스(foot clearance)가 일어나는데, 무릎관절이 굴곡하고 발목관절이 저굴한다. 발가락 들림기는 발가락이 지면을 밀치고 전진을 하게 되는 것을 말한다.

유각기(Swing Phase)는, 기준하지가 지면에서 발이 떨어져 있는 기간으로 유각기 운동을 한다.

다시말해, 보행주기는 발뒤꿈치 접지기, 발바닥 접지기, 발뒤꿈치 들림기, 발가락 들림기, 유각기, 다시 발뒤꿈치 접지기의 순서로 이어지게 되며, 이러한 보행 주기별로 나타나는 발의 동작에 대해서는 발뒤꿈치 접지기에서는 회외전에서 부터 회내전이 일어나고, 뒤꿈치 들림기가 시작되는 순간에 회외전이 일어나며 발가락 들림기에서 발가락이 지면을 밀치고 전진을 하게 되는 것으로, 우리의 발은 이러한 동작을 반복하게 된다.

걷기 달리기 멀리뛰기 등의 운동 시 운동력에 가장 큰 영향을 미치는 것은 발뒤꿈치가 들리는 발뒤꿈치 들림기와 발가락이 들리는 발가락 들림기이다.

도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 탄성력을 이용한 기능성 인솔은 직물로 만들어진 원단과, 쿠션을 갖는 발포체로 만들어진 패드가 포함되며, 신발 내부에 깔아 사용되는 기능성 인솔에 있어서, 뒤발지지부(100) 및 앞발지지부(300)를 포함하되, 착화자의 발뒤꿈치가 지면을 디딜 때 상기 뒤발지지부(100)의 형상이 변형되었다가, 착화자의 발뒤꿈치가 지면으로부터 떨어질 때 상기 뒤발지지부(100)의 형상이 복원되면서, 반력을 제공하여 상부 이동력을 향상시켜 주는 것을 특징으로 하고, 착화자의 발볼이 지면을 디딜 때 상기 앞발지지부(300)의 형상이 변형되었다가, 착화자의 발볼이 지면으로부터 떨어질 때 상기 앞발지지부(300)의 형상이 복원되면서, 반력을 제공하여 상부 또는 전방 상부 이동력을 향상시켜 주는 것을 특징으로 한다.

즉, 뒤발지지부(100)에서 접시스프링의 원리에 의해 1차적인 충격완화 및 반력을 제공하고, 앞발지지부(300) 역시 접시스프링의 원리에 의해 2차적인 충격완화 및 반력을 제공하는 구조이다.

뒤발지지부(100)는 기능성 인솔 본체의 발뒤꿈치에 대응하는 면 하측에 구비되며, 발뒤꿈치의 표면 형상과 대응되도록 라운드 형상으로(컵 형상으로 구부러져) 형성된다.

이는, 발뒤꿈치(힐컵) 부분을 라운드 형태의 디자인으로 하여, 발뒤꿈치에 가해지는 체중에 의한 충격 등에 의한 에너지를 자연스럽게 발 앞으로 전달하기 위함이다.

즉, 발뒤꿈치(힐컵) 부분을 라운드 형태의 디자인으로 하여, 발뒤꿈치 접지기, 발바닥 접지기, 발뒤꿈치 들림기 순서로 발생되는 발의 운동이 자연스럽게 진행하도록 도와준다.

다시 말해, 발뒤꿈치(힐컵) 부분을 라운드 형태의 디자인으로 하여, 발뒤꿈치 접지기 때로부터 발바닥 접지기로 전환되는 동안 접시 스프링의 원리와 같이 뒤발지지부(100)의 형상이 변형되며, 발뒤꿈치 들림기 때에는 변형된 형상이 복원되는 탄력에 의하여 발뒤꿈치가 상부로 이동하는데 도움을 준다.

이때, 뒤발지지부(100)의 재질은 운동에 의해 좌굴(버클링)이 발생되지 않도록 강성이 큰 재질로 설계하는 것이 바람직하다.

이때, 상기 뒤발지지부(100)는 착화자의 발뒤꿈치가 지면으로 디딜 때 지면에 닿는 부위 중 가장자리에 대응되는 형상으로 돌출 형성된 뒤발보강부(110)가 형성될 수 있다.

뒤발보강부(110)는 발뒤꿈치 접지기, 발바닥 접지기, 발뒤꿈치 들림기 순으로 진행되는 과정에서 뒤발지지부(100)의 외측 변형을 방지하기 위함으로, 뒤발보강부(110)를 형성함으로 뒤발지지부(100)의 전체적인 두께를 얇게 형성하여 제조 단가를 줄일 수 있어, 보다 원활하게 뒤발지지부(100)가 휘어질 수 있도록 하여 체중에 의한 충격 흡수력을 향상시킬 수 있다.

여기서, 상기 뒤발지지부(100)의 발바닥 내측에 해당하는 부분 중 발바닥의 안쪽으로 굽혀지는 부분이 상기 뒤발지지부(100)의 발바닥 외측에 해당하는 부분 중 발바닥의 안쪽으로 굽혀지는 부분 보다 먼저 안쪽으로 굽혀지는 것을 특징으로 할 수 있다.(도 1 참조)

이는, 회내전이 회외전 보다 먼저 진행되는 것을 돕기 위함이다.

이때, 발바닥의 내측은, 오른발의 경우 왼쪽 가장자리, 왼발의 경우 오른쪽 가장자리를 말한다.

또한, 발바닥의 외측은, 오른발의 경우 오른쪽 가장자리, 왼발의 경우 왼쪽 가장자리를 말한다.

아울러, 발바닥의 안쪽은 발바닥의 중심을 말한다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 탄성력을 이용한 기능성 인솔의 뒤발지지부(100)는 중앙에서 외측 방향으로 갈수록 두께가 얇아지는 것을 특징으로 할 수 있다.

이는, 발이 지면을 디딜 때, 좌굴(버클링)이 발생되지 않도록 하기 위함이다.

도 3의 예에서는 두께가 얇아지는 것이 눈에 보이도록 표현 상 두께가 급격하게 얇아지는 예를 들었으나, 본 발명이 이에 한정된 것은 아니며, 중앙에서 외측 방향으로 두께가 서서히 얇아지도록 하는 것이 바람직하다.

앞발지지부(300)는 기능성 인솔 본체의 발가락과 발볼에 대응하는 면 하측에 구비되며, 발가락과 발볼이 닿는 부분을 포함하도록 형성되고, 발볼 측에 해당되는 부분의 하측이 돌출되도록 구부러져 형상된다.

이는, 앞발 부분을 발볼 부분의 형상과 대응되도록 구부러진 형태의 디자인으로 하여, 발뒤꿈치에 가해지는 체중에 의한 충격 등에 의한 에너지를 자연스럽게 발 앞으로 전달받기 위함이다.

즉, 앞발 부분을 하측이 돌출된 형상으로 구부러진 형태의 디자인으로 하여, 발바닥 접지기, 발뒤꿈치 들림기, 발가락 들림기 순서로 발생되는 발의 운동이 자연스럽게 진행하도록 도와준다.

다시 말해, 발바닥 접지기 때에는 체중에 의해 앞발지지부(300)의 형상이 평편해 지고, 발뒤꿈치 들림기 때에는 앞발지지부(300)의 형상이 복원되는(굽혀지는) 탄력에 의하여 발뒤꿈치 들림기에서 발가락 들림기로 진행되는 것을 도와주며, 발가락 들림기 때에는 굽혀진 앞발지지부(300)의 형상이 복원되며(펴지며) 상부 또는 전방상부로의 이동력을 향상시켜 준다.

앞발지지부(300)는 돌출형 디자인으로, 뒤발지지부(100)로부터 에너지를 받아 굽혀졌다 펴지는 힘에 의해 발가락 끝으로 밀어내는 힘을 증폭시키며, 중족지절관절(MTP) 지지 역할로 오랜 워킹이나 오르막, 산행 등에 있어서, 에너지 손실을 방지하여 발의 피로를 감소시키고, 지구력을 향상시킬 수 있다.

또한, 중족지절관절 부위에 앞발지지부(300)가 발의 형상에 맞추어 휘어진 형상으로 형성됨으로써, 에너지 손실을 방지하여 점프력, 스피드 등을 향상시킬 수 있다.

아울러, 앞발지지부(300)는 발의 형상에 따른 완만한 경사의 디자인으로 앞뒤, 좌우 운동 시 균형을 잡아주는 역할을 한다.

이때, 상기 앞발지지부(300)는 상기 발볼지지부(300)의 전방과 측방 외곽의 형상과 대응되는 'U'자 형상으로 돌출 형성된 앞발보강부(310)가 형성될 수 있다.

앞발보강부(310)는 발바닥 접지기, 발뒤꿈치 들림기, 발가락 들림기 순으로 진행되는 과정에서 앞발보강부(310)의 탄성력을 높여주며, 힘의 방향성이 전방을 향할 수 있도록 도와준다.

이로 인하여, 발 앞부분의 충격흡수 및 탄성력에 의한 상부 또는 전방상부로의 이동에 도움을 준다.

도 4 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 탄성력을 이용한 기능성 인솔은 상기 뒤발지지부(100)로부터 발아치(발바닥의 오목하게 들어간 부분) 측으로 연장 형성된 중간발지지부(200)를 더 포함할 수 있다.

즉, 중간발지지부(200)는 뒤발지지부(100)로부터 앞발지지부(300) 측으로 연장되어, 발바닥의 종궁(종아치)에 해당되는 부분을 보강하여 에너지가 앞발지지부(300) 측으로 전해질 수 있는 구조이다.

이는, 뒤발지지부(100)에서 전달해 온 발구름 에너지를 자연스럽게 앞발지지부(300)로 전달하여 부드럽고 올바른 보행이 가능하도록 하기 위함이다.

즉, 발뒤꿈치, 발바닥, 발볼, 발가락 순으로 체중이 실리는 마사이워킹이 자연스럽게 이루어 질수록 도와준다.

또한, 중간발지지부(200)는 충격 흡수와 발의 아치를 보호하여 장시간의 운동 등으로 인한 평발, 족저근막염 등 족부 질환의 예방 및 치유개선이 가능하며, 발의 피로도 역시 감소시킬 수 있다.

아울러, 팔자다리 등의 체형 및 하체 골격도 교정시켜 개선시킬 수 있다.

이때, 상기 중간발지지부(200)는 가장자리 중 발바닥의 내측에 해당하는 부분이 발가락 측으로 돌출된 내측종궁지지부(210) 및 가장자리 중 발바닥의 외측에 해당하는 부분이 발가락 측으로 돌출된 외측종궁지지부(220)를 포함할 수 있다.(도 5 참조)

이는, 종궁(종아치) 부분 중 내측종궁(내측 종아치)과 외측종궁(외측 종아치)에 해당되는 부분을 보강하여 에너지가 최대한 앞발지지부(300) 측으로 전해질 수 있는 구조를 만들되, 탄성력이 있는 재질을 최소한으로 사용하여 제작 비용을 줄이기 위함이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 탄성력을 이용한 기능성 인솔의 중간발지지부(200)는 상기 내측종궁지지부(210)의 돌출된 부분의 길이(L1)가 상기 외측종궁지지부(220)의 돌출된 부분의 길이(L2)보다 짧은 것을 특징으로 할 수 있다.

이는, 중간발지지부(200)의 발바닥의 외측에 해당되는 부분이 발바닥의 내측에 해당되는 부분보다 더 길게 형성하여, 실질적으로 지면을 누르는 부분을 보강하기 위함이다.

도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 탄성력을 이용한 기능성 인솔의 중간발지지부(200)는 상기 내측종궁지지부(210)의 돌출된 부분의 폭(W1)이 상기 외측종궁지지부(220)의 돌출된 부분의 폭(W2)보다 긴 것을 특징으로 할 수 있다.

이는, 중간발지지부(200)의 발바닥의 내측에 해당되는 부분이 발바닥의 외측에 해당되는 부분보다 더 두껍게 형성하여, 실질적으로 지면과 떨어져 있어야 할 내측종궁(내측 종아치) 부분이 지면과 떨어져 있는 것을 도와주기 위함이다.

도 4 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 탄성력을 이용한 기능성 인솔의 뒤발지지부(100)와 앞발지지부(300)는 상기 패드보다 탄성계수가 큰 재질로 형성된 것을 특징으로 하며, 상기 뒤발지지부(100)와 앞발지지부(300)는 서로 분리되어 있으며, 상기 뒤발지지부(100)와 앞발지지부(300)의 사이에, 상기 뒤발지지부(100)와 앞발지지부(300)를 형성하는 재질이 사용되지 않은 구간이 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.

뒤발지지부(100)와 앞발지지부(300)의 소재를 탄성계수가 큰 재질(딱딱한 재질)로 형성하는 것은,

너무 푹신한 쿠션을 가진 인솔의 경우, 충격이 흡수됨과 동시에 에너지의 손실이 발생되기 때문에, 충격은 흡수하되 에너지의 손실을 최소화 시킬 수 있도록 하기 위함이다.

즉, 충격 흡수를 위해 형상이 변형되되, 형상의 복원되는 탄성이 운동에 도움을 줄 수 있도록 하기 위함이다.

그러나, 착용감을 향상시키기 위해 최소한의 쿠션용 패드를 이용하고, 인솔의 하부 바닥 측에 탄성계수가 큰 재질(딱딱한 재질)로 형성된 뒤발지지부(100)와 앞발지지부(300)를 구비하는 것이다.

이때, 중간발지지부(200)가 형성된다면, 중간발지지부(200) 역시 탄성계수가 큰 재질(딱딱한 재질)로 형성하는 것이 바람직하다.

그러나, 뒤발지지부(100)에서 앞발지지부(300)까지를 모두 탄성계수가 큰 재질(딱딱한 재질)로 형성하게 되면, 발바닥 접지기에서 발뒤꿈치 들림기로 넘어가는 동작이 부자연스러워져, 오히려 운동을 방해할 수 있다.

따라서, 뒤발지지부(100)와 앞발지지부(300)의 사이에, 탄성계수가 큰 재질(딱딱한 재질)이 사용되지 않은 구간(원단과 패드가 주를 이루는 구간)을 형성하는 것이다.

뒤발지지부(100)와 앞발지지부(300)에 사용되는 소재는 탄성이 있는 나이론 소재를 사용할 수 있으며, Polymide6를 사용할 수 있다.

도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 탄성력을 이용한 기능성 인솔은 바닥에 일정 패턴의 음각, 양각 또는 음각과 양각의 형상이 형성된 것을 특징으로 할 수 있다.

신발 안쪽에 딱 맞는 인솔을 깔더라도 운동 시 신발과 인솔에 마찰력이 발생될 수 있다. 이러한 것을 방지하기 위해 신발과 인솔을 접착제로 부착하는 경우가 많다.

그러나 본 발명의 일 실시예에 따른 기능성 인솔은 기록 측정을 위해서만 신발 안쪽에 착용할 수 있기 때문에, 접착제로 붙이지 않고 사용하는 사람들이 많을 것으로 짐작된다.

따라서, 신발과 인솔이 미끄러지지 않도록 하는 것이 바람직하며, 이를 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 기능성 인솔의 바닥면에 일정 패턴의 음각, 양각 또는 음각과 양각의 형상을 형성하는 것이 바람직하다.

본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.

100: 뒤발지지부
110: 뒤발보강부
200: 중간발지지부
210: 내측종궁지지부 220: 외측종궁지지부
300: 앞발지지부
310: 앞발보강부

Claims (10)

1. 직물로 만들어진 원단과, 쿠션을 갖는 발포체로 만들어진 패드가 포함되며, 신발 내부에 깔아 사용되는 기능성 인솔에 있어서,
   기능성 인솔 본체의 발뒤꿈치에 대응하는 면 하측에 구비되며, 발뒤꿈치의 표면 형상과 대응되도록 라운드 형상으로 형성된 뒤발지지부(100); 및
   기능성 인솔 본체의 발가락과 발볼에 대응하는 면 하측에 구비되며, 발가락과 발볼이 닿는 부분을 포함하도록 형성되고, 발볼 측에 해당되는 부분의 하측이 돌출되도록 구부러져 형상된 앞발지지부(300);
   를 포함하되,
   착화자의 발뒤꿈치가 지면을 디딜 때 상기 뒤발지지부(100)의 형상이 변형되었다가, 착화자의 발뒤꿈치가 지면으로부터 떨어질 때 상기 뒤발지지부(100)의 형상이 복원되면서, 반력을 제공하여 상부 이동력을 향상시켜 주는 것을 특징으로 하고,
   착화자의 발볼이 지면을 디딜 때 상기 앞발지지부(300)의 형상이 변형되었다가, 착화자의 발볼이 지면으로부터 떨어질 때 상기 앞발지지부(300)의 형상이 복원되면서, 반력을 제공하여 상부 또는 전방 상부 이동력을 향상시켜 주는 것을 특징으로 하는 탄성력을 이용한 기능성 인솔.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 뒤발지지부(100)는
   착화자의 발뒤꿈치가 지면으로 디딜 때 지면에 닿는 부위 중 가장자리에 대응되는 형상으로 돌출 형성된 뒤발보강부(110);
   가 형성된 탄성력을 이용한 기능성 인솔.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 뒤발지지부(100)는
   중앙에서 외측 방향으로 갈수록 두께가 얇아지는 것을 특징으로 하는 탄성력을 이용한 기능성 인솔.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 탄성력을 이용한 기능성 인솔은
   상기 뒤발지지부(100)로부터 발아치 측으로 연장 형성된 중간발지지부(200);
   를 포함하는 탄성력을 이용한 기능성 인솔.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 중간발지지부(200)는
   가장자리 중 발바닥의 내측에 해당하는 부분이 발가락 측으로 돌출된 내측종궁지지부(210); 및
   가장자리 중 발바닥의 외측에 해당하는 부분이 발가락 측으로 돌출된 외측종궁지지부(220);
   를 포함하는 탄성력을 이용한 기능성 인솔.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 중간발지지부(200)는
   상기 내측종궁지지부(210)의 돌출된 부분의 길이(L1)가 상기 외측종궁지지부(220)의 돌출된 부분의 길이(L2)보다 짧은 것을 특징으로 하는 탄성력을 이용한 기능성 인솔.
   
7. 제5항에 있어서,
   상기 중간발지지부(200)는
   상기 내측종궁지지부(210)의 돌출된 부분의 폭(W1)이 상기 외측종궁지지부(220)의 돌출된 부분의 폭(W2)보다 긴 것을 특징으로 하는 탄성력을 이용한 기능성 인솔.
   
8. 제1항에 있어서,
   상기 앞발지지부(300)는
   상기 발볼지지부(300)의 전방과 측방 외곽의 형상과 대응되는 'U'자 형상으로 돌출 형성된 앞발보강부(310);
   가 형성된 탄성력을 이용한 기능성 인솔.
   
9. 제1항에 있어서,
   상기 뒤발지지부(100)와 앞발지지부(300)는
   상기 패드보다 탄성계수가 큰 재질로 형성된 것을 특징으로 하며,
   상기 뒤발지지부(100)와 앞발지지부(300)는
   서로 분리되어 있으며,
   상기 뒤발지지부(100)와 앞발지지부(300)의 사이에,
   상기 뒤발지지부(100)와 앞발지지부(300)를 형성하는 재질이 사용되지 않은 구간이 형성된 것을 특징으로 하는 탄성력을 이용한 기능성 인솔.
   
10. 제1항에 있어서,
    상기 탄성력을 이용한 기능성 인솔은
    바닥에 일정 패턴의 음각, 양각 또는 음각과 양각의 형상이 형성된 것을 특징으로 하는 탄성력을 이용한 기능성 인솔.
    

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