KR20190014598A - 갑피 케이블링을 갖는 오그제틱 밑창 - Google Patents

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Abstract

신발류 물품은 갑피 및 밑창 구조체를 갖는다. 갑피는 기부층 및 하나 이상의 인장 스트랜드를 포함한다. 밑창 구조체는 방향들 중 하나의 방향으로 인가된 인장에 응답하여 2개의 직교하는 수평 방향으로 팽창하도록 작동 가능한 오그제틱 요소를 포함한다. 각각의 인장 스트랜드는 밑창 구조체의 주연 구역에 대해 고정된 위치에 고정된 적어도 하나의 단부를 갖는다.

Description

갑피 케이블링을 갖는 오그제틱 밑창{AUXETIC SOLE WITH UPPER CABLING}
본 개시내용은, 갑피 케이블링을 갖는 오그제틱 밑창(auxetic sole)에 관한 것이다.
신발류 물품(articles of footwear)은 일반적으로 2개의 주요 요소, 즉 갑피(upper) 및 밑창 구조체(sole structure)를 포함한다. 갑피는 종종 발을 편안하고 확실하게 수용하기 위해 신발류의 내부 상에 공동(void)을 형성하도록 함께 스티칭(stitching)되거나 또는 접착식으로 접합되는 복수의 재료 요소(예를 들어, 직물, 폴리머 시트층, 발포체층, 가죽, 합성 가죽)로부터 형성된다. 더 구체적으로, 갑피는 발의 발등 및 발가락 영역 위로, 발의 내측면(medial side) 및 외측면(lateral side)을 따라, 그리고 발의 뒤꿈치 영역 주위로 연장되는 구조체를 형성한다. 이 복수의 재료 요소는 갑피의 기부층을 형성할 수도 있다. 갑피는, 신발류의 맞춤(fit)을 조정할 뿐만 아니라 갑피 내의 공동으로의 발의 진입 및 공동으로부터의 발의 제거를 허용하는 신발끈 시스템(lacing system)을 또한 구비할 수도 있다. 게다가, 갑피는 신발류의 조정성 및 편안함을 향상시키기 위해 신발끈 시스템 아래로 연장되는 설포(tongue)를 포함할 수도 있고, 갑피는 힐카운터(heel counter)를 구비할 수도 있다.
갑피를 형성하는 다양한 재료 요소는 갑피의 상이한 영역에 상이한 특성을 부여한다. 예를 들어, 직물 요소는 통기성(breathability)을 제공할 수도 있고, 발로부터 습기를 흡수할 수도 있으며, 발포체층은 편안함을 부여하도록 압축될 수도 있고, 가죽은 내구성 및 내마모성을 부여할 수도 있다. 재료 요소의 수가 증가함에 따라, 신발류의 전체 질량이 비례적으로 증가할 수도 있다. 재료 요소를 운반하고, 재고 비축하고, 절단하고, 결합하는 것과 연계된 시간 및 비용이 또한 증가할 수도 있다. 부가적으로, 절단 프로세스 및 스티칭 프로세스로부터의 폐기 재료는 갑피 내에 합체되는 재료 요소의 수가 증가함에 따라 상당한 정도로 누적될 수도 있다. 더욱이, 더 많은 수의 재료 요소를 갖는 제품은 더 적은 재료 요소로부터 형성된 제품보다 재생(recycle)이 더 어려울 수도 있다. 따라서, 재료 요소의 수를 감소시킴으로써, 제조 효율 및 재생 가능성을 증가시키면서, 신발류의 질량 및 폐기물이 감소될 수도 있다.
밑창 구조체는 발과 지면 사이에 위치되도록 갑피의 하부 부분에 고정된다. 운동화에서, 예를 들어, 밑창 구조체는 종종 중창(midsole) 및 겉창(outsole)을 포함한다. 중창은 걷기, 달리기 그리고 다른 보행 활동(ambulatory activities) 중에 지면 반력을 감쇄시키는(즉, 완충을 제공함) 폴리머 발포체 재료로부터 형성될 수도 있다. 중창은 예를 들어, 힘을 더 감쇄시키고, 안정성을 향상시키거나, 또는 발의 움직임에 영향을 미치는 유체 충전 챔버, 플레이트, 조절기(moderator) 또는 다른 요소를 또한 포함할 수도 있다. 겉창은 신발류의 지면 접촉 요소를 형성하고, 일반적으로 접지력을 부여하기 위한 텍스처링(texturing)을 포함하는 내구성 있는 내마모성 고무 재료로부터 형성된다. 밑창 구조체는 갑피 내에 그리고 발의 하부면에 근접하여 위치되어 신발류 편안함을 향상시키는 깔창(sockliner)을 또한 포함할 수도 있다.
본 개시내용의 목적은, 갑피 케이블링을 갖는 오그제틱 밑창을 갖춘 신발류 물품을 제공하는 것이다.
신발류 물품의 밑창 구조체 내에는, 중창, 또는 겉창, 또는 이들 양자 모두가 오그제틱 구조체를 갖도록 형성될 수도 있다. 밑창 구조체 내에 합체된 오그제틱 요소는, 신발류가, 걷기, 달리기, 운동 활동, 또는 신발류의 다른 전형적인 사용에 기인하는 힘과 같이, 신발류에 부여된 특정 힘에 응답하여 착용자의 발에 대한 그 맞춤을 동적으로 조정하는 것을 허용할 수도 있다. 게다가, 기부층의 재료 또는 재료들로부터 분리된 하나 이상의 인장 스트랜드는 갑피 내에 합체될 수도 있다. 그 밑창 구조체 내에 오그제틱 요소를 합체시킨 물품에서, 신발류의 갑피 내의 인장 스트랜드의 부가적인 합체는 유리하게는 오그제틱 요소에 의해 부여된 맞춤의 동적 조정의 국부적인 조절을 허용할 수도 있다.
일 양태에서, 신발류 물품은 갑피 및 밑창 구조체를 포함한다. 갑피는 기부층 및 인장 스트랜드를 포함하고, 인장 스트랜드는 제1 단부 및 제2 단부를 갖는다. 제1 단부와 제2 단부 사이의 인장 스트랜드의 부분은 기부층의 재료로부터 분리되고 기부층의 표면에 인접하여 놓인다. 밑창 구조체는, 오그제틱 요소를 통해 연장되는 복수의 구멍을 갖는 오그제틱 요소를 포함한다. 인장 스트랜드의 제1 단부는 오그제틱 요소의 주연 구역에 대해 고정된 위치를 갖는다.
다른 양태에서, 신발류 물품은 밑창 구조체, 기부층, 및 인장 스트랜드를 포함한다. 밑창 구조체는 일 평면을 따라 배향된 오그제틱 밑창 요소를 포함한다. 상기 평면은 신발류 물품의 뒤꿈치 구역과 앞발 구역 사이에서 제1 방향으로 연장되고, 신발류 물품의 내측면과 외측면 사이에서 제2 방향으로 연장된다. 오그제틱 밑창 요소는 상기 평면을 따라 오그제틱 밑창 요소에 인가된 인장 또는 압축에 응답하여 형상을 변화시키도록 작동 가능한 복수의 구멍(aperture)을 갖는다. 기부층은 밑창 구조체의 주연 구역에 고정된다. 인장 스트랜드는 기부층의 재료로부터 분리되고 기부층의 주연 구역에 대해 위치가 고정되어 있는 적어도 하나의 단부를 갖는다.
다른 양태에서, 신발류 물품은 기부층, 오그제틱 밑창 요소, 및 복수의 인장 스트랜드를 포함한다. 오그제틱 밑창 요소는 일 평면의 제1 방향 및 직교하는 제2 방향 양자 모두를 따라 연장되고, 복수의 제2 부분에 의해 서로 결합된 복수의 제1 부분을 포함한다. 복수의 인장 스트랜드는 각각 기부층의 표면에 인접하여 놓이고, 복수의 인장 스트랜드의 각각의 적어도 하나의 단부는 오그제틱 밑창 요소의 주연 구역에 대해 고정된 위치를 갖는다. 제1 방향 또는 제2 방향에서 오그제틱 밑창 요소에 인가된 인장은, 제1 부분들이 서로에 대해 회전하도록 유도하고 오그제틱 밑창 요소가 제1 방향 및 제2 방향 양자 모두로 팽창하도록 유도한다.
실시예의 다른 시스템, 방법, 특징 및 장점은 이하의 도면 및 상세한 설명의 검토 시에 당 기술 분야의 숙련자에게 명백한 것이거나, 명백해질 것이다. 이러한 모든 부가적인 시스템, 방법, 특징 및 장점은 본 설명 및 본 요약 설명에 포함되고, 실시예의 범주 내에 있으며, 이하의 청구범위에 의해 보호되도록 의도된다.
실시예는 이하의 도면 및 설명을 참조하여 더 양호하게 이해될 수 있다. 도면의 구성요소는 반드시 실제 축척대로 도시되어 있는 것은 아니고, 대신에 실시예의 원리를 예시할 때 강조될 수 있다. 더욱이, 도면에서, 동일한 도면 부호는 상이한 도면 전체에 걸쳐 대응 부분을 나타내고 있다.
도 1은 신발류 물품의 실시예의 외측면 사시도이다.
도 2는 신발류 물품의 외측면 입면도이다.
도 3은 신발류 물품의 내측면 저부 사시도이다.
도 4는 신발류 물품의 내측면 입면도이다.
도 5는 신발류 물품의 내측면 사시도, 확대 절결도, 및 상면 절결도이다.
도 6은 도 2의 섹션 라인 6-6에 의해 규정된 바와 같은, 신발류 물품의 단면도이다.
도 7은 신발류 물품의 상면 평면도이다.
도 8은 신발류 물품의 저면 평면도이다.
도 9는 오그제틱 요소의 변형예의 평면도이다.
도 10은 제1 방향에서의 인장 하에서(즉, 외향 지향력의 인가 시에) 도 10의 요소의 평면도이다.
도 11은 제2 방향에서의 인장 하에서 도 10의 요소의 평면도이다.
도 12는 제1 방향에서의 압축 하에서(즉, 내향 지향력의 인가 시에) 도 10의 요소의 평면도이다.
도 13은 제2 방향에서의 압축 하에서 도 10의 요소의 평면도이다.
도 14 및 도 15는 도 10의 요소의 일부의 평면도이다.
도 16 및 도 17은 인가된 인장 하에서 도 10의 요소의 일부의 평면도이다.
도 18 및 도 19는 인가된 압축 하에서 도 10의 요소의 일부의 평면도이다.
도 20 및 도 21은 착용자에 의해 사용되는 신발류 물품의 변형예의 외측면 사시도, 확대 절결도, 및 상면 절결도이다.
도 22 내지 도 25는 착용자에 의해 사용되는, 도 1 내지 도 8의 신발류 물품을 도시하고 도 5와 대응하는, 외측면 사시도, 확대 절결도, 및 상면 절결도이다.
도 26 및 도 27은 신발류의 다른 구성을 도시하고 도 2와 대응하는 외측면 입면도이다.
도 28 및 도 29는 신발류의 다른 구성을 도시하고 도 6과 대응하는 단면도이다.
도 30은 신발류의 다른 구성을 도시하고 도 7과 대응하는 단면도이다.
도 31 내지 도 35는 신발류의 다른 구성을 도시하고 도 9와 대응하는 저면 평면도이다.
도 36은 오그제틱 요소의 다른 구성을 도시하고 도 10과 대응하는 평면도이다.
도 37은 도 1의 신발류의 다른 구성의 외측면 사시도이다.
도 38은 도 37의 신발류 물품의 외측면 입면도이다.
도 39는 도 37의 신발류 물품의 내측면 저부 사시도이다.
도 40은 도 37의 신발류 물품의 내측면 입면도이다.
도 41은 도 37의 신발류 물품의 상면 평면도이다.
이하의 설명 및 첨부 도면은 인장 스트랜드(tensile strand)를 포함하는 갑피 및 오그제틱 요소를 포함하는 밑창 구조체를 갖는 신발류 물품을 개시하고 있다. 신발류 물품은 걷기 또는 달리기에 적합한 일반적인 구성을 갖는 것으로서 개시되어 있다. 갑피를 포함하는 신발류와 연계된 개념은, 예를 들어 야구화, 농구화, 크로스 트레이닝화, 사이클링화, 풋볼화, 테니스화, 축구화, 및 하이킹 부츠를 포함하는 다양한 다른 운동화 유형에 또한 적용될 수도 있다. 개념은 또한 구두, 로퍼(loafer), 샌들 및 작업 부츠를 포함하는 비운동화인 것으로 일반적으로 고려되는 신발류 유형에 적용될 수도 있다. 따라서, 본 명세서에 개시된 개념은 광범위한 신발류 유형에 적용된다.
일반적인 신발류 구조체
신발류(10) 물품은 갑피(200) 및 밑창 구조체(300)를 포함하는 것으로서 도 1 내지 도 8에 도시되어 있다. 참조의 목적으로, 신발류(10)는 도 2 및 도 4에 도시되어 있는 바와 같이, 3개의 일반적인 구역, 즉 앞발 구역(forefoot region)(11), 중간발 구역(midfoot region)(12), 및 뒤꿈치 구역(heel region)(13)으로 분할될 수도 있다. 앞발 구역(11)은 발가락, 그리고 중족골(metatarsals)을 지골(phalanges)과 연결하는 관절에 대응하는 신발류(10)의 부분을 포함한다. 중간발 구역(12)은 일반적으로 발의 아치 영역에 대응하는 신발류(10)의 부분을 포함한다. 뒤꿈치 구역(13)은 일반적으로 종골(calcaneus bone)을 포함하는 발의 후방부에 대응하는 신발류(10)의 부분을 포함한다.
신발류(10)는 내측면(14) 및 외측면(15)을 또한 포함한다. 내측면(14) 및 외측면(15)은 앞발 구역(11), 중간발 구역(12), 및 뒤꿈치 구역(13) 각각을 통해 연장되고, 신발류(10)의 대향 측면들과 대응한다.
앞발 구역(11), 중간발 구역(12), 뒤꿈치 구역(13), 내측면(14), 및 외측면(15)은 신발류(10)의 정확한 영역을 경계 한정하도록 의도된 것은 아니다. 오히려, 이들은 이하의 설명을 보조하기 위해 신발류(10)의 대체적인 영역을 표현하도록 의도된 것이다. 신발류(10)에 적용되는 것에 추가하여, 앞발 구역(11), 중간발 구역(12), 뒤꿈치 구역(13), 내측면(14), 및 외측면(15)은 갑피(200), 밑창 구조체(300), 및 그 개별 요소에 또한 적용될 수도 있다.
갑피(200)의 주 요소는 기부층(210) 및 복수의 인장 스트랜드(230)이다. 다양한 재료 요소 또는 다른 구성요소가 기부층(210) 내에 합체될 수도 있다. 기부층(210)은, 밑창 구조체(300)에 대해 착용자의 발을 수용하여 고정하기 위한 공동을 신발류(10) 내에 형성하도록 함께 스티칭되거나 접합되는 복수의 재료 요소(예를 들어, 직물, 폴리머 시트, 발포체층, 가죽, 합성 가죽) 중 하나 이상으로부터 형성될 수도 있다. 공동은, 발을 수용하도록 그리고 발의 외측면을 따라, 발의 내측면을 따라, 발 위로, 뒤꿈치 주위로, 그리고 발 아래로 연장되도록 성형된다.
공동으로의 액세스는 적어도 뒤꿈치 구역(13) 내에 위치된 발목 개구(202)에 의해 제공된다. 신발끈(204)이 기부층(210) 내의 다양한 신발끈 구멍(227)을 통해 연장되고, 발의 부분들을 수용하도록 착용자가 갑피(200)의 치수를 수정하는 것을 허용한다. 더 구체적으로, 신발끈(204)은 착용자가 발 주위에 갑피(200)를 조이는 것을 허용하고, 신발끈(204)은 착용자가 갑피(200)를 느슨하게 하는 것을 허용하여 공동으로의[즉, 발목 개구(202)를 통한] 발의 진입 및 공동으로부터의[즉, 발목 개구(202)를 통한] 발의 제거를 용이하게 한다. 게다가, 갑피(200)는 신발류(10)의 편안함을 향상시키기 위해 내부 공동과 신발끈(204) 사이로 연장되는 설포(208)를 포함한다.
신발끈 구멍(207)의 대안으로서, 갑피(200)는 루프(loop), 아일릿(eyelet), 및 D-링과 같은 다른 신발끈 수용 요소를 포함할 수도 있다. 몇몇 구성에서, 갑피(200)는 뒤꿈치 구역(13)에서의 뒤꿈치 이동을 제한하는 힐카운터 또는 앞발 구역(11)에 위치된 내마모성 발가락 가드를 포함할 수도 있다.
갑피(200)의 내측면(14) 및 외측면(15) 양자 모두는, 제1 단부(231), 제2 단부(232), 및 제1 단부(231)와 제2 단부(232) 사이로 연장되는 중간부(233)를 갖는 다양한 인장 스트랜드(230)를 합체하는 것으로서 도시되어 있다. 갑피(200)의 내측면(14) 및 외측면(15) 각각에 5개의 인장 스트랜드(230)를 포함하는 것으로서 도시되어 있지만, 내측면(14) 및 외측면(15) 각각은 임의의 개수의 인장 스트랜드(230)를 포함할 수도 있다. 몇몇 구성에서, 내측면(14) 또는 외측면(15)은 임의의 인장 스트랜드(230)를 포함하지 않을 수도 있다. 이에 따라, 신발류(10) 내에 합체된 인장 스트랜드(230)의 수는 상당히 다양할 수도 있다.
몇몇 실시예에서, 인장 스트랜드는 적어도 최소 길이를 가질 수도 있어, 이에 의해 인장 스트랜드가 물품의 2개 이상의 별개의 구역 사이에(또는 이들 별개의 구역을 통해) 지지를 제공하는 것을 보장한다. 도시되어 있는 바와 같이, 인장 스트랜드(230)의 중간부(233)는 적어도 3 cm의 길이를 갖고, 인장 스트랜드(230)는 이에 따라 적어도 3 cm의 거리에 걸쳐 연장된다. 신발류(10)의 다양한 구성에서, 중간부(233)는 적어도 5 cm 또는 적어도 10 cm의 길이를 가질 수도 있고, 인장 스트랜드(230)는 적어도 5 cm 또는 적어도 10 cm의 거리 각각에 걸쳐 연장될 수도 있다. 제1 단부(231) 및 제2 단부(232)는 1 cm 내지 5 cm의 거리만큼 서로로부터 이격된 상이한 위치에 위치되어 있는 것으로서 도시되어 있지만, 인장 스트랜드(230)의 적어도 일부의 제1 단부(231) 및 제2 단부(232)는 1 cm 미만의 거리 또는 5 cm 초과의 거리만큼 서로로부터 이격될 수도 있다.
인장 스트랜드(230)의 재료는 기부층(210)의 재료와는 별개이다. 더욱이, 인장 스트랜드(230)가 제1 단부(231) 및 제2 단부(232)에서 신발류(10)에 고정되고 중간부(233)는 기부층(210)의 외부면(211)에 인접하여 놓이지만, 중간부(233)의 일부 또는 모두는 신발류(10)의 몇몇 구성에서 기부층(210)에 부착되지 않거나 접합되지 않을 수도 있다. 즉, 중간부(233)의 일부 또는 모두는 기부층(210)에 고정되지 않을 수도 있고, 이에 따라 기부층(210)에 대해 자유롭게 이동할 수도 있다.
신발류(10)의 인장 스트랜드(230)는 일반적으로 기부층(210)의 중앙 구역 또는 신발끈 구멍 구역(226)[즉, 신발끈 구멍(227) 또는 다른 신발끈 수용 요소가 위치되어 있는 구역]과 기부층의 주연 구역(222)[즉, 갑피(200)가 밑창 구조체(300)와 결합하는 구역] 사이에서 연장된다. 더 구체적으로, 인장 스트랜드(230)는 신발끈 구멍 구역(226)으로부터 기부층(210)의 주연 구역(222)으로, 또는 밑창 구조체(300)의 주연 구역(322)으로, 또는 양자 모두로 연장된다. 기부층(210)은 부가적으로 주연 구역(222)과 신발끈 구멍 구역(226) 사이로 연장되는 중간 구역(224)을 가질 수도 있다.
예를 들어, 도 1 내지 도 4는 밑창 구조체(300)의 주연 구역(322)과 신발끈 구멍 구역(226) 내의 신발끈 구멍(227)에 근접한 영역 사이에서 연장되는 것으로서 각각의 인장 스트랜드(230)를 도시하고 있다. 인장 스트랜드(230)의 제1 단부(231) 및 제2 단부(232)는 밑창 구조체(300)의 주연 구역(322)에 대해 고정된 위치에 고정되고, 인장 스트랜드(230)의 중간부(233)는 신발끈 구멍(227) 주위로 연장된다.
신발류(10)의 몇몇 구성에서, 제1 단부(231) 및 제2 단부(232)의 적어도 일부는, 예로서, 주연 구역(322)에 접착식으로 접합되거나 물리적으로 결합됨으로써, 밑창 구조체(300)의 주연 구역(322)에 직접 고정될 수도 있다. 신발류(10)의 다른 구성에서, 제1 단부(231)와 제2 단부(232) 중 적어도 일부는 밑창 구조체(300)의 주연 구역(322)에 간접적으로 고정될 수도 있다. 예를 들어, 제1 단부(231) 및 제2 단부(232)는 기부층(210)의 주연 구역(222)에 직접 고정될 수도 있고, 주연 구역(222)은 이에 따라 밑창 구조체(300)의 주연 구역(322)에 직접 고정될 수도 있다. 이러한 구성에서, 제1 단부(231) 및 제2 단부(232)는, 밑창 구조체(300)의 주연 구역(322)에 직접 고정되지 않았지만, 주연 구역(322)에 대해 고정된 위치를 갖도록 여전히 고정될 수도 있다. 또 다른 구성에서, 제1 단부(231) 및 제2 단부(232) 중 적어도 일부는 기부층(210)의 주연 구역(222) 및 밑창 구조체(300)의 주연 구역(322) 양자 모두에 접합되거나 다른 방식으로 고정될 수도 있다. 다양한 구성에서, 제1 단부(231) 및 제2 단부(232)는 주연 구역(222)에, 또는 주연 구역(322)에 또는 양자 모두에 직접 또는 간접 고정될 수도 있고, 따라서 주연 구역(222) 또는 주연 구역(322), 또는 양자 모두에 대해 제 위치에 고정될 수도 있다.
갑피(200)의 주연 구역(222)은 밑창 구조체(300)의 주연 구역(322)에 고정된 것으로서 도 5에 도시되어 있다. 밑창 구조체(300)의 주요 요소는 깔창(206) 및 오그제틱 요소(330)이다. 깔창(206)은 갑피(200) 내에 위치되고, 발의 하부면 아래로 연장되도록 위치된다. 오그제틱 요소(330)는 신발류(10)가 착용될 때 발과 지면 사이로 연장되고, 신발류(10)의 접지면을 형성하는 것으로서 도시되어 있다. 이에 따라, 몇몇 실시예에서, 오그제틱 요소(330)는 신발류(10)의 겉창 요소를 형성할 수도 있다.
도 3 및 도 5에 가장 양호하게 도시되어 있는 바와 같이, 오그제틱 요소(330)는 갑피(200)의 외부면(211)의 하부 부분에 고정되는 제1 표면(331), 및 신발류(10)의 접지면을 형성하는 제2 표면(332)을 갖는다. 제1 표면(331)은 이에 따라 오그제틱 요소(330)의 상부면일 수도 있고, 반면에 제2 표면(332)은 오그제틱 요소(330)의 하부면일 수도 있다. 오그제틱 요소(330)의 주연 구역(342)은 밑창 구조체(300)의 주연 구역(322)으로 연장되고, 오그제틱 요소(330)의 중앙 구역(346)은 밑창 구조체(300)의 중앙 구역(326)에 위치된다. 다른 방식으로 말하면, 오그제틱 요소(330)는 앞발 구역(11)으로부터 뒤꿈치 구역(13)으로, 그리고 내측면(14)으로부터 외측면(15)으로 밑창 구조체(300)의 전체 수평 범위에 걸쳐 있는 것으로서 도 1 내지 도 8에 도시되어 있다.
이 스팬(span)을 가로질러, 오그제틱 요소(330)는 복수의 제1 부분(351), 제1 부분(351)에 결합되는 복수의 제2 부분(352), 그리고 제1 부분(351) 및 제2 부분(352)에 의해 둘러싸인 구멍(360)을 갖는다. 구멍(360)은 제1 표면(331)으로부터 제2 표면(332)으로, 그리고 수직 방향에서 오그제틱 요소(330)를 통해 완전히 연장된다. 제1 부분(351), 제2 부분(352), 및 구멍(360)은 유리하게는 오그제틱 구조체를 오그제틱 요소(330)에 제공한다.
오그제틱 요소 및 오그제틱 구조체
본 명세서에 사용될 때, 용어 "오그제틱 구조체"는, 제1 방향에서 인장 하에 배치될 때, 제1 방향에 직교하는 방향에서 그 치수를 증가시키는 구조를 일반적으로 칭한다. 이러한 오그제틱 구조체는 음의 포아송비(Poisson's ratio)를 갖는 것으로서 특징화될 수도 있다. 이러한 구조체는 일반적으로 인가된 인장과 인장의 방향에 직교하는 치수의 증가 사이에 적어도 단조 관계(monotonic relationship)를 가질 것이지만, 그 관계는 비례적이거나 선형적일 필요는 없고, 일반적으로 단지 증가된 인장에 응답하여 증가하기만 하면 된다.
도 9는 신발류(10)로부터 분리된 오그제틱 요소(330)의 대안 구성을 도시하고 있다. 오그제틱 요소(330)의 구조적 특징부는, 다각형 형상, 또는 더 구체적으로 삼각형 형상을 갖는 오그제틱 요소(330)의 재료의 제1 부분(351); 인접한 제1 부분(351)을 결합시키는 오그제틱 요소(330)의 재료의 제2 부분(352); 다각형 형상, 또는 더 구체적으로 요각 삼각형(re-entrant triangle), 또는 3점별(three-pointed star)의 형상을 갖는, 제1 부분(351)과 제2 부분(352) 사이의 구멍(360)을 포함한다.
제1 부분(351), 제2 부분(352), 및 구멍(360)은 규칙적인 기하학적 패턴으로 배열된다. 더 구체적으로, 제1 부분(351), 제2 부분(352), 및 구멍(360)은 규칙적인 육각형 테셀레이션(tessellation)으로 배열된다. 그 결과, 오그제틱 요소(330)의 구조체의 패턴은 반복적으로 그 자체에 인접하여 놓인 하나의 육각형 내에 포함된 패턴으로 단순화될 수도 있다.
도 9에서, 예를 들어 육각형(380)은 반복적으로 그 자체에 인접하여 놓이면, 전체로서 오그제틱 요소(330)의 패턴을 생성할 것인 오그제틱 요소(330)의 부분을 둘러싼다. 육각형(380)은 이에 따라 오그제틱 요소(330)의 규칙적인 육각형 테셀레이션의 단위로서 고려될 수도 있다. 도시되어 있는 바와 같이, 육각형(380)은 하나의 구멍(360)의 경계를 둘러싸고 형성하는 6개의 제1 부분(351) 및 6개의 제2 부분(352)의 교번적인 시퀀스(sequence)를 포함한다. 당 기술 분야의 숙련자는, 오그제틱 요소(330)의 다른 육각형 부분이 전체로 오그제틱 요소(330)의 패턴을 생성하도록 유사하게 반복될 수 있다는 것을 인식할 수 있을 것이다.
제1 부분(351), 제2 부분(352), 및 구멍(360)의 구조에 기인하여, 오그제틱 요소(330)는 그에 인가된 힘에 응답하여 유리한 특성을 갖는다. 도 10 및 도 11은 인가된 인장(즉, 외향 지향된 힘 또는 "견인"력) 하에서 오그제틱 요소(330)를 도시하고 있다. 도 10은 제1 방향에서 인가되는 인장(511)(검정색 화살표를 사용하여 도시되어 있음)의 인가 하에서 오그제틱 요소(330)를 도시하고 있다. 제1 방향의 인장(511)에 응답하여, 오그제틱 요소(330)는 제1 방향의 팽창(521)(흰색 화살표를 사용하여 도시되어 있음)을 나타낸다. 그러나, 팽창(521)에 추가하여, 오그제틱 요소(330)는 또한 제1 방향에 직교하는 제2 방향의 팽창(522)(또한 흰색 화살표를 사용하여 도시되어 있음)을 또한 나타낸다. 달리 말하면, 오그제틱 요소(330)가 일 방향으로 외향으로 견인될 때, 오그제틱 요소는 상기 방향 및 다른 수직 방향 양자 모두에서 외향으로 팽창한다.
제1 방향은 도면의 좌측과 우측 사이에 있는 것으로서 도시되어 있지만, 다른 제1 방향은 오그제틱 요소(330) 상의 임의의 2개의 대향하는 점들 사이에 있을 수 있다. 유사하게, 제2 방향은 도면의 상부와 하부 사이에 있는 것으로서 도시되어 있지만, 제2 방향은 상기 다른 제1 방향에 직교할 수 있다.
도 11은 제2 방향에서 오그제틱 요소(330)로의 인장(512)의 인가를 유사하게 도시하고 있다. 인장(512)은 도 10의 인장(511)의 방향에 직교하는(또는 수직인) 방향에서 인가되고 있다. 도 11이 도시하고 있는 바와 같이, 오그제틱 요소(330)는 제2 방향에서의 팽창(522)뿐만 아니라, 또한 제1 방향에서의 팽창(521)을 나타냄으로써 인장(512)에 응답한다. 달리 말하면, 도 10 및 도 11에서 보여지는 바와 같이, 일 방향으로 오그제틱 요소(330)에 인가된 인장은 상기 일 방향 및 다른 수직 방향 양자 모두에서 외향으로 팽창하도록 오그제틱 요소(330)를 유도한다.
도 10 및 도 11과 대조적으로, 도 12 및 도 13은 인가된 압축(즉, 내향 지향된 힘 또는 "압박"력) 하에서 오그제틱 요소(330)의 상보적 거동을 도시하고 있다. 도 12에 도시되어 있는 바와 같이, 제1 방향에서 압축(531)(검정색 화살표를 사용하여 도시되어 있음)의 인가 시에, 오그제틱 요소(330)는 제1 방향의 수축(541) 및 제2 방향의 수축(542)(흰색 화살표를 사용하여 도시되어 있음) 양자 모두를 나타낸다. 유사하게, 도 13에 도시되어 있는 바와 같이, 제2 방향의 압축(532)의 인가 시에, 오그제틱 요소(330)는 제1 방향의 수축(541) 및 제2 방향의 수축(542) 양자 모두를 나타낸다. 즉, 오그제틱 요소가 일 방향으로 압축될 때, 오그제틱 요소는 상기 일 방향 및 다른 수직 방향에서 내향으로 수축한다. [도 10 및 도 11에서와 같이, 제1 방향은 좌측과 우측 사이에 있는 것으로서 도시되어 있고 제2 방향은 상부와 하부 사이에 있는 것으로서 도시되어 있지만, 다른 제1 방향이 오그제틱 요소(330) 상의 임의의 2개의 대향하는 점들 사이에 있을 수 있고, 제2 방향이 임의의 상기 다른 제1 방향에 직교할 수 있다.]
도 14 및 도 15는 오그제틱 요소(330)의 일부를 더 상세히 도시하고 있다. 오그제틱 요소(330)의 도시되어 있는 부분은, 구멍(360)을 둘러싸고 구멍을 형성하는 6개의 제1 부분(351) 및 6개의 제2 부분(352)[뿐만 아니라 주위 제1 부분(351), 제2 부분(352), 및 구멍(360)의 부분]을 포함한다. 도시되어 있는 바와 같이, 요각 삼각형 형상의 구멍(360)은 3개의 외향 개방 또는 요각 각도(363)와 연계된 3개의 내향 지향 꼭지점(362)을 형성하는 3개의 변(361)을 갖는다. 요각 삼각형 형상의 구멍(360)은 3개의 내향 개방각(365)과 연계된 3개의 외향 지향 꼭지점 또는 점(364)을 또한 갖는다. 도 14 및 도 15에 도시되어 있는 바와 같이, 각각의 구멍(360)은 이에 따라 3개의 내향 지향 꼭지점(362) 사이의 중앙부(366), 및 점(364)과 내향 지향 꼭지점(362) 사이의 3개의 방사상부(367)를 갖는다.
구멍(360)은 이에 따라 3개의 외향 개방각(이들의 요각 삼각형 형상의 "변" 상의 각도) 및 3개의 내향 개방각(이들의 요각 삼각형 형상의 "점" 상의 각도)을 갖는 6변 다각형이다. 요각 삼각형의 구멍(360)의 3개의 변(361)은 오그제틱 요소(330)가 인장 하에 있지 않을 때 (도 14 및 도 15에 도시되어 있는 바와 같이) 약 100도 내지 약 170도의 요각 각도(363)를 갖는다.
각각의 제1 부분(351)은 이들의 삼각형 형상의 중심점에 위치된 중심(353)을 갖고, 각각의 제2 부분(352)은 2개의 제1 부분(351)을 결합시킨다. 게다가, 삼각형 형상의 제1 부분(351)의 변은 인접한 제2 부분(352)들 사이의 제1 부분(351)의 세그먼트에 대응한다. 제1 부분(351)의 이들 세그먼트에 관하여, 각각의 제2 부분(352)은 그가 결합하는 2개의 제1 부분(351)의 세그먼트에 의해 그 가장 가까운 이웃하는 제2 부분(352)에 연결된다. 각각의 제2 부분(352)은 이에 따라 그가 결합하는 2개의 제1 부분(351)[그 에지로부터 내향으로 이격된 오그제틱 요소(330)의 적어도 일부]의 변에 의해 연결되는 4개의 가장 가까운 제2 부분(352)을 갖는다.
오그제틱 요소(330)는 따라서 삼각형 형상의 제1 부분(351)의 변에 대응하는 제1 부분(351)의 세그먼트에 의해 서로 연결되는 제2 부분(352)의 네트워크를 포함한다. 오그제틱 요소(330) 내에서 서로로부터 이격된 임의의 2개의 제2 부분(352)은 제1 부분(351)의 변을 포함하여 이들 사이의 경로에 의해 연결된다. 도 15는 서로에 관하여 각도(372)에 있는 세그먼트(371)를 포함하는 예시적인 경로(370)를 도시하고 있다.
오그제틱 요소(330)의 구조에 기인하여, 제1 부분(351)은 인가된 힘에 응답하여 회전하도록 작동 가능하다. 동시에, 오그제틱 요소(330)의 구조에 기인하여, 구멍(360)은 인가된 힘에 대응하여 형상을 변화하도록 대응적으로 작동 가능하다. 도 16 및 도 17에서, 도 14 및 도 15에 도시되어 있는 오그제틱 요소(330)의 부분은 외향 지향된 "견인"력 또는 인장(510)의 인가 하에서 도시되어 있다. 인장(510) 하에서, 제1 부분(351)은 이들의 중심(353)을 중심으로 회전한다. 더 구체적으로, 도 16에 도시되어 있는 바와 같이, 오그제틱 요소(330) 내의 임의의 2개의 가장 가깝게 이웃하는 제1 부분(351)[즉, 제2 부분(352)에 의해 결합된 2개의 제1 부분(351)]은 반대 방향으로, 즉 하나는 시계방향으로, 다른 하나는 반시계방향으로 이들의 중심(353)을 중심으로 회전한다.
동시에, 도 17에 도시되어 있는 바와 같이, 임의의 2개의 가장 가깝게 이웃하는 제1 부분(351)은 이들을 결합시키는 제2 부분(352) 주위에서 반대 방향으로(재차, 하나는 시계방향으로, 그리고 다른 하나는 반시계방향으로) 회전한다. 이 회전의 도중에, 외향 개방각(363) 및 내향 개방각(365)은 크기가 증가하고, 중앙부(366) 및 방사상부(367)는 면적이 증가하고, 구멍(360)은 면적이 증가하고 형상이 변화한다.
도 17은 또한 인장(510)의 인가 하에서 더 직선형이 되는 것으로서, 예시적인 경로(370)를 도시하고 있다. 세그먼트(371) 사이의 각도(372)는 크기가 증가하고, 이에 따라 경로(370)에 의해 연결된 이웃하지 않는 제2 부분(352)에 대해, 이들 제2 부분(352) 사이의 거리가 또한 증가한다. 2개의 제2 부분(352) 사이의 인장의 인가는, 따라서, 제2 부분(352)들 사이의 경로를 직선화할 수도 있고, 인접한 제1 부분(351)이 회전하도록 유도할 수도 있는데, 이는 결과적으로 다른 이웃하지 않는 제2 부분(352) 사이의 직교 경로를 직선화할 수도 있고 이에 의해 이들 다른 제2 부분(352) 사이의 거리를 증가시킬 수도 있다.
대조적으로, 도 18 및 도 19는 내향 지향 "압박"력 또는 압축(530)의 인가 하에서 오그제틱 요소(330)를 도시하고 있다. 압축(530)의 인가 하에서, 제1 부분(351)은 이들의 중심(353)을 중심으로 회전하지만, 인장(510)의 인가 하에서의 이들의 회전 방향에 반대되는 방향으로 회전한다. 달리 말하면, 인장 하에 있을 때 시계방향으로 이들의 중심(353)을 중심으로 회전하는 제1 부분(351)은 압축 하에 있을 때 반시계방향으로 이들의 중심(353)을 중심으로 회전한다. 유사하게, 인장 하에 있을 때 반시계방향으로 이들의 중심을 중심으로 회전하는 제1 부분(351)은 압축 하에 있을 때 시계방향으로 이들의 중심(353)을 중심으로 회전한다.
동시에, 도 19에 도시되어 있는 바와 같이, 가장 가깝게 이웃하는 제1 부분(351)은 압축(530)의 인가 하에서, 이들을 결합하는 제2 부분(352) 주위로 회전하지만, 인장(510)의 인가 하에서의 이들의 회전 방향에 반대되는 방향으로 회전한다. 인장 하에 있을 때 시계방향으로 인접한 제2 부분(352) 주위로 회전하는 제1 부분은 대신에 압축 하에서는 이들 인접한 제2 부분(352) 주위로 반시계방향으로 회전하고, 반면에 인장 하에 있을 때 인접한 제2 부분(352) 주위로 반시계방향으로 회전하는 제1 부분(351)은 대신에 압축 하에서는 이들 인접한 제2 부분(352) 주위로 시계방향으로 회전한다. 한편, 외향 개방각(363) 및 내향 개방각(365)은 크기가 감소하고, 중앙부(366) 및 방사상부(367)는 면적이 감소한다. 오그제틱 요소(330)의 몇몇 구성에서, 충분한 압축의 인가 시에, 각(363)들 중 하나 이상은 0의 크기로 감소될 수도 있고, 부분(366, 367) 중 하나 이상은 면적이 0으로 감소할 수도 있다.
도 19에서, 세그먼트(371) 사이의 각도(372)는 크기가 감소하여, 압축(530)의 인가 하에서 경로(370)가 덜 직선형이 되게 하는 것으로서 도시되어 있다. 이에 따라, 경로(370)에 의해 연결된, 이웃하지 않은 제2 부분(352)에 대해, 이들 제2 부분(352) 사이의 거리가 또한 감소한다. 따라서, 2개의 제2 부분(352) 사이의 압축의 인가는, 제2 부분(352) 사이의 경로를 덜 직선형이 되게 할 수도 있고, 결과적으로 이는 인접한 제1 부분(351)의 회전을 유도할 수도 있는데, 이러한 회전은 다른 제2 부분(352) 사이의 직교 경로를 덜 직선형이 되게 할 수도 있고 이에 의해 이들 다른 제2 부분(352) 사이의 거리를 감소시킬 수도 있다.
오그제틱 요소 및 인장 스트랜드
이제, 도 1 내지 도 8을 참조하고, 도 20 내지 도 25를 추가로 참조하면, 요소(330)의 오그제틱 구조에 기인하여, 신발류(10)는 사용 중에 유리한 특성을 나타낼 수도 있다. 예를 들어, 도 1 내지 도 8에 도시되어 있는 바와 같이, 오그제틱 요소(330)는, 앞발 구역(11)과 뒤꿈치 구역(13) 사이의 제1 수평 방향으로 연장되고 신발류(10)의 내측면(14)과 외측면(15) 사이에서 제2 수평 방향으로 연장되는 평면을 따라 배향된다. 앞발-뒤꿈치 방향(예를 들어, 종방향) 또는 내측면-외측면 방향 중 어느 하나에서 밑창 구조체(300)에 인가된 인장은, 이에 따라 앞발-뒤꿈치 방향 및 내측면-외측면 방향 양자 모두에서 평면을 따라 오그제틱 요소(330)의 팽창을 유도할 것이다.
걸음의 시작 시에[즉, 발 및 신발류(10)가 처음에 지면에 접촉할 때] 또는 걸음의 종료 시에[즉, 발 및 신발류(10)가 지면을 떠날 때], 또는 그 사이의 소정 시간에, 착용자의 발은 신발류(10) 내에서 이동할 수도 있고, 적어도 일부 앞발-뒤꿈치 구성요소 또는 내측면-외측면 구성요소를 갖는 힘이 달리 신발류(10)에 대해, 또는 신발류(10)의 부분에 대해 압박할 수도 있다. 이는 오그제틱 요소(330)의 하나 이상의 국부적인 부분 상에 외향 지향력(즉, 인장) 또는 내향 지향력(즉, 압축)을 부여할 수도 있다.
오그제틱 요소(330) 상에 부여된 힘은 이어서 적어도 오그제틱 요소(330)의 구조체 내에서의 국부적 팽창 또는 수축을 유발할 수도 있다. 신발류(10)를 착용자가 사용하는 도중에 발생된 국부화된 인장 또는 압축은 결과적으로 오그제틱 요소(330)의 대응부 부근에서의 적어도 일부 제1 부분(351)에 회전을 유도할 수도 있고, 이들 제1 부분(351)의 회전은 국부화된 팽창 또는 국부화된 수축이 적어도 부분적으로 오그제틱 요소(330)를 통해 전파되게 할 수도 있다.
한편, 전술한 바와 같이, 인장 스트랜드(230)는 예로서 주연 구역(322)에 직접 고정됨으로써, 밑창 구조체(300)의 주연 영역(322)을 따라 특정 위치에 대해 고정된 위치에 고정될 수도 있다. 더욱이, 오그제틱 요소(330)의 주연 구역(342)은 밑창 구조체(300)의 주연 구역(322)으로 연장될 수도 있고, 밑창 구조체(300)의 수평 범위의 전체에 걸칠 수도 있다. 이 때문에, 인장 스트랜드(230)는 주연 구역(342)을 따른 특정 위치에 간접적으로 또는 직접적으로 고정될 수도 있고, 따라서 밑창 구조체(300)의 주연 구역(322)의 수평 범위를 따른 특정 위치에 대해 고정된 위치에 고정될 수도 있다.
그러나, 인장 스트랜드(230)는 또한 기부층(210)보다 덜 신장 가능하도록 설계될 수도 있다. 기부층(210)은 갑피(200)에 인가된 인장 하에서 제1 팽창도를 나타낼 수도 있고, 인장 스트랜드(230)는 동일한 인장 하에서 제2 팽창도를 나타낼 수도 있고, 제1 팽창도는 제2 팽창도보다 클 수도 있다. 대안으로, 동일한 인가된 인장에 응답하여, 인장 스트랜드(230)는 인장 스트랜드(230)에 인접한 기부층(210)의 부분에 의해 나타나는 선형 신장도보다 작은 선형 신장도를 나타낼 수도 있다. 예를 들어, 기부층(210)은, 이들 2개의 위치에 고정된 제1 단부(231) 및 제2 단부(232)를 갖는 인장 스트랜드(230)보다 2개의 위치 사이에서 더 큰 신장도를 나타낼 수도 있다. 이러한 2개의 위치 사이에서 기부층(210)의 팽창은 이에 따라 기부층(210)의 특성에 의해서라기보다는 인장 스트랜드(230)의 특성에 의해 더 많이 제한될 수도 있다.
그 결과, 인장 스트랜드(230)의 합체로부터 오그제틱 요소(330)의 주연 구역(342)과 신발류(10)의 다른 위치 사이에서 특정 장점이 발생될 수도 있다. 인장 스트랜드(230)의 사용은, 갑피(200)가 오그제틱 요소(330)를 따라 특정 위치로 인장을 전달하는 것을 제한하게 할 수도 있다. 이는 오그제틱 요소(330)의 특정한 국부화된 영역에 관하여 밑창 구조체(330)의 오그제틱 팽창(및 수축)을 용이하게 할 수도 있는데, 이는 결과적으로 인가된 인장(또는 압축)에 응답하여 맞춤(fit)의 국부화된 동적 조정의 조절을 허용할 수도 있다. 따라서, 인장 스트랜드(230) 및 오그제틱 요소(330)의 구성은 이들에 부여된 특정 힘에 응답하여 신발류(10)가 특정 방식으로 착용자의 발에 대한 그 맞춤을 유리하게 동적으로 조정하게 하도록 조절될 수도 있다. 예를 들어, 도 20은 착용자의 발(1000) 주위의 신발류(10)의 대안적인 실시예를 도시하고 있다. 대안적인 본 실시예에서, 갑피(200)는 인장 스트랜드를 포함하지 않고, 밑창 구조체(300)는 오그제틱 요소를 포함하지 않는다. 도 20은 착용자가 정적 직립 자세에 있는 동안 신발류(10)를 도시하고 있다.
도 21에서, 착용자는 움직이고 있고, 외측면 "횡경사(banking)" 또는 "급돌진(cutting)" 운동의 부분으로서, 신속하게 방향을 변경하기 위해 지면에 대해 신발류(10)를 떠받치고 있다. 그 결과, 발(1000)은 갑피(200)의 외측면(15) 상에 외향으로 압박한다. 이에 응답하여, 신발류(10)의 앞발 구역 및 중간발 구역에서, 외측면(15)은 밑창 구조체(300) 위로 외향 압박되고, 발(1000)과 내측면(14) 상의 갑피(200)의 내부면 사이에는 간극이 남아 있게 된다.
대조적으로, 도 22는 발(1000) 주위에서의 도 1 내지 도 8의 신발류(10)의 실시예를 도시하고 있다. 착용자는 도 22의 정적 직립 자세에서 시작한다. 도 23에서, 착용자는 외측면 "횡경사" 또는 "급돌진" 운동의 부분으로서 지면에 대해 신발류(10)를 단지 배치시키고 있고, 발(1000)은 갑피(200)의 외측면(15)에 대해 가압하기 시작되고 있다.
도 24에서, 착용자는 "횡경사" 또는 "급돌진" 운동의 중간에 있고, 운동 방향을 막 변경하였다. 그러나, 도 20 및 도 21에 도시되어 있는 신발류의 대안적인 실시예와 대조적으로, 도 23의 발(1000)은 밑창 구조체를 넘어 외향으로 연장되지 않았다. 대신에, 인장 스트랜드(230)는 오그제틱 요소(330)의 주연 구역(342)을 따른 특정 위치에 인장을 인가하여, 오그제틱 요소(330)가 응답 시에 국부화된 오그제틱 팽창을 나타내게 한다. 오그제틱 요소(330)는 외향으로 그리고 약간 상향으로 연장되어, 발(1000) 아래에 남아 있다. 신발류(10)는 이에 따라 착용자의 발에 대해 더 양호하게 순응한 상태로 유지된다.
다른 예에서, 도 25는 걸음을 내딛는 착용자에 의해 사용되는 바와 같은 도 1 내지 도 8의 신발류(10)의 실시예를 도시하고 있다. 걸음을 내딛는 도중에, 신발류(10) 및 밑창 구조체(300)는 앞발 구역(11)과 중간발 구역(12) 사이의 영역에서 만곡되어 있다. 이는 오그제틱 요소(330)가 대응 방식으로 만곡되게 하여, 앞발-뒤꿈치 방향에서 오그제틱 요소(330)에 인장을 인가한다. 오그제틱 요소(330)에 인가된 인장은 결과적으로 앞발-뒤꿈치 방향에서 오그제틱 요소(330)의 팽창을 유도하고, 요소(330)의 오그제틱 성질에 기인하여, 앞발-뒤꿈치 방향에서의 팽창은 이어서 내측면-외측면 방향의 대응 팽창을 유도한다.
더 구체적으로, 밑창 구조체(300)의 국부화된 영역에 인가된 인장은 그 영역의 제1 부분(351)이 [이들을 결합시키는 제2 부분(352) 주위로, 그리고 이들의 중심(353)을 중심으로] 회전하도록 유도할 수도 있고, 상기 영역의 제2 부분(352) 사이의 거리가 증가하도록 유도할 수도 있고, 상기 영역의 구멍(360)이 면적을 증가시키고 형상을 변화시키도록 유도할 수도 있다. 인장 스트랜드(230)는 다음에 밑창 구조체(300)의 주연 구역(322) 및 오그제틱 요소(330)의 주연 구역(342)을 상향으로 견인할 수도 있다. 인장 스트랜드(230)로부터의 인장 하에서, 밑창 구조체(300)는 이에 따라 앞발 구역(11)과 중간발 구역(12) 사이의 영역 주위로 신발류(10)의 측면을 따라 상향으로 감기도록 유도되어, 신발류(10)가 착용자의 발에 더 양호하게 순응하도록 유지한다.
다른 구성
전술한 바와 같이 그리고 도 1 내지 도 8에 도시되어 있는 바와 같이, 인장 스트랜드(230)는 밑창 구조체(300)의 주연 구역(322)에 대해 위치가 고정되어 있는 제1 단부(231) 및 제2 단부(232)를 갖는다. 그러나, 다른 구성에서, 제1 단부(231) 및 제2 단부(232)는 다른 위치에 고정될 수도 있다. 예를 들어, 도 26은, 제1 단부(231)는 밑창 구조체(300)의 주연 구역(322)에 대해 위치가 고정되어 있지만, 제2 단부(232)는 기부층(210)의 신발끈 구멍 구역(226) 내의 신발끈 구멍(227)에 대해 위치가 고정되어 있는 신발류(10)의 구성을 도시하고 있다. 즉, 신발끈 구멍(227) 주위로 연장되는 인장 스트랜드(230)의 중간부(233) 대신에, 인장 스트랜드(230)의 적어도 일부 제1 단부(231) 및 제2 단부(232)는 신발끈 구멍(227)에 근접한 영역에 고정될 수도 있다.
더욱이, 몇몇 구성에서, 인장 스트랜드(230)는 신발끈 구멍(227)에 대해 위치가 고정된 중간부(233)를 가질 수도 있고, 또는 2개의 상보적 인장 스트랜드(230)가 밑창 구조체(300)의 주연 구역(322)에 대해 고정 위치를 갖도록 고정된 제1 단부(231)를 각각 가질 수도 있고, 신발끈 구멍(227)에 대해 고정 위치를 갖도록 고정된 제2 단부(232)를 각각 가질 수도 있다. 이들 구성은, 인장 스트랜드(230)가 주연 구역(322)에 대해 위치가 고정된 제1 단부(231) 및 제2 단부(232) 그리고 신발끈 구멍(227) 주위로 연장되는 중간부(233)를 갖는 구성에 유사한 장점을 가질 수도 있다.
다른 예시적인 실시예에서는, 도 27에 도시되어 있는 바와 같이, 적어도 일부 인장 스트랜드(230)가 주연 구역(222)과 신발끈 구멍 구역(226) 사이의 전체 거리에 걸쳐 있지 않을 수도 있다. 이러한 구성에서, 인장 스트랜드(230)의 적어도 일부는 밑창 구조체(300)의 주연 구역(322)에 대해 고정된 위치에 고정된 제1 단부(231)를 가질 수도 있고, 기부층(210)의 중간 구역(224)에 고정된 제2 단부(232)를 가질 수도 있다.
인장 스트랜드(230)는 기부층(210)의 외부면(211)에 인접하여 놓여 있는 것으로서 도 1 내지 도 8에 도시되어 있다. 다른 구성에서, 인장 스트랜드(230)는 기부층(210)에 대해 다른 방식으로 위치될 수도 있다. 예를 들어, 도 28에서, 기부층(210)은 기부층(210)의 외부면(211)에서의 재료의 제1 층(213), 및 기부층(210)의 내부면(212)에서의 재료의 제2 층(214)을 포함한다. 인장 스트랜드(230)는 제1 층(213)과 제2 층(214) 사이에 위치되고, 적어도 부분적으로 제1 층(213)에 의해 봉입된다. 대안으로, 도 29에 도시되어 있는 바와 같이, 인장 스트랜드(230)는 기부층(210)의 재료 내에 매립될 수도 있다.
인장 스트랜드(230)는 이에 따라 미국 특허 제7,870,681호에 개시된 신발류 물품의 스레드(thread), 또는 미국 특허 제8,132,340호에 개시된 신발류 물품의 스트랜드, 또는 미국 특허 제8,631,589호에 개시된 신발류 물품의 스트랜드, 또는 미국 특허 제8,490,299호에 개시된 신발류 물품의 얀(yarn)의 구성을 나타낼 수도 있고, 이러한 이전의 미국 특허는 참조로서 전체 내용이 본 명세서에 합체되어 있다. 더욱이, 기부층(210)은 미국 특허 제8,490,299호의 편직된 구성요소의 구성을 가질 수도 있다. 또한, 몇몇 실시예에서, 기부층(210)은, 갑피(200)의 하나 이상의 부분이 신장되고 오그제틱 방식으로 변형되게 하는 하나 이상의 오그제틱부를 포함할 수도 있다. 예를 들어, 신발류(10)의 기부층(210) 및/또는 다른 양태는, 그 전체 개시 내용이 본 명세서에 참조로서 합체되어 있으며, 2014년 8월 27일자로 본 출원과 동시에 출원된, 발명의 명칭이 "오그제틱부를 조정하기 위한 인장 스트랜드를 갖는 편직된 구성요소(Knitted Component Having Tensile Strand For Adjusting Auxetic Portion)"인 미국 특허 출원 제14/469,973호에 개시된 특징을 포함할 수 있다.
도 1 내지 도 8은 깔창(206)의 외측에 밑창 구조체(300)의 부분을 포함하는 것으로서, 그리고 신발류(10)의 접지면을 형성하는 것으로서 오그제틱 요소(330)를 도시하고 있다. 달리 말하면, 오그제틱 요소(330)는 기부층(210)의 외측에서 밑창 구조체(300)의 전체를 형성하는 것으로서 도시되어 있다. 그러나, 밑창 구조체(300)의 다른 구성이 가능하다.
예를 들어, 도 30을 참조하면, 밑창 구조체(300)는 중창 요소(301) 및 겉창 요소(302)와 같은 다수의 밑창 요소를 포함할 수도 있다. 중창 요소(301)는 걷기, 달리기 또는 다른 보행 활동 중에 발과 지면 사이에서 압축될 때 지면 반력을 감쇄시키는(즉, 완충을 제공함) 압축성 폴리머 발포체 요소(예를 들어, 폴리우레탄 또는 에틸비닐아세테이트 발포체)로부터 형성될 수도 있다. 겉창 요소(302)는 중창 요소(301)의 하부면에 고정될 수도 있고, 접지력을 부여하도록 텍스처링(texturing)되는 내마모성 고무 재료로부터 형성될 수도 있다. 오그제틱 요소(330)는 따라서 중창 요소(301) 및 겉창 요소(302)의 부분을 포함할 수도 있다.
몇몇 구성에서, 오그제틱 요소(330)는 오그제틱 구조체를 갖는 중창 요소 또는 오그제틱 구조체를 갖는 겉창 요소일 수도 있다. 오그제틱 요소(330)는 이에 따라 오그제틱 밑창 요소일 수도 있고, 오그제틱 중창 요소, 오그제틱 겉창 요소, 또는 양자 모두를 포함할 수도 있다.
오그제틱 요소(330)는 밑창 구조체(300) 전체를 가로질러 연장되는 것으로서 도 1 내지 도 8에 도시되어 있지만, 오그제틱 요소(330)는 밑창 구조체(300)를 가로지르는 대안적인 스팬을 가질 수도 있다. 다양한 구성에서, 오그제틱 요소(330)는 밑창 구조체(300)의 하나 이상의 부분을 가로질러 연장될 수도 있지만, 밑창 구조체(300)의 하나 이상의 다른 부분에서는 결여되어 있을 수도 있다. 이에 따라, 밑창 구조체(300)의 하나 이상의 부분은 오그제틱 구조를 갖는 오그제틱부일 수도 있고, 하나 이상의 부분은 오그제틱 구조를 갖지 않는 비-오그제틱부일 수도 있다.
도 31 내지 도 36은 오그제틱 요소(330)가 대안적인 스팬을 갖는 신발류(10)의 예시적인 구성을 도시하고 있다. 예를 들어, 도 31은 앞발 구역(11)의 오그제틱부, 뒤꿈치 구역(13)의 오그제틱부, 및 이들 사이의, 중간발 구역(12)의 비-오그제틱부(430)를 갖는 밑창 구조체(300)의 구성을 도시하고 있다. 이에 따라, 신발류(10)는 앞발 구역(11)의 오그제틱 요소(1330), 및 뒤꿈치 구역(13)의 다른 오그제틱 요소(2330)를 갖는다. 대조적으로, 밑창 구조체(300)는 앞발 구역(11)의 비-오그제틱부(1430), 뒤꿈치 구역(13)의 비-오그제틱부(2430), 및 중간발 구역(12)의 오그제틱부를 갖는 것으로서 도 32에 도시되어 있고, 신발류(10)는 이에 따라 단지 하나의 오그제틱 요소(330)를 갖는다.
도 33에서, 밑창 구조체(300)는 중앙 구역(326)을 통해 연장되는 비-오그제틱부에 의해 분리되어 있는, 내측면(14) 상의 오그제틱부(1330) 및 외측면(15) 상의 오그제틱부(2330)를 갖는 것으로서 도시되어 있다. 이 구성에서, 신발류(10)는 2개의 오그제틱 요소(330)를 갖는다. 유사하게, 도 34에서, 밑창 구조체(300)는 내측면(14) 및 외측면(15) 양자 모두에 오그제틱 구조체를 갖는 것으로서 도시되어 있지만, 오그제틱 구조체는 앞발 구역(11) 및 뒤꿈치 구역(13) 양자 모두에서 주연 구역(322)을 통해 계속된다. 달리 말하면, 밑창 구조체(300)의 외측부는 오그제틱 구조체를 갖는다. 신발류(10)는 따라서 주연 구역(322)에 걸쳐 있는 하나의 오그제틱 요소(330)를 갖는다. 도 34와는 대조적으로, 도 35는 오그제틱 구조체를 갖는 것으로서 밑창 구조체(300)의 내측부를 도시하고 있고, 따라서 신발류(10)는 중앙 구역(326)에 걸쳐 있는 하나의 오그제틱 요소(330)를 갖는다.
따라서, 도 30에 도시되어 있는 바와 같이, 밑창 구조체(300)는 중창 요소(301) 또는 겉창 요소(302)와 같은 다양한 밑창 요소를 가질 수도 있고, 이들 밑창 요소 중 하나 또는 모두는 오그제틱 밑창 요소일 수도 있다. 동시에, 도 31 내지 도 36에 도시되어 있는 바와 같이, 밑창 구조체(300)는 다양한 부분을 가질 수도 있는데, 이들 중 하나 이상은 오그제틱일 수도 있고, 이들 중 하나 이상은 비오그제틱일 수도 있다. 밑창 구조체(300)는 이에 따라 중창 요소(301) 또는 겉창 요소(302)를 가질 수도 있고, 이들 중 어느 하나는 오그제틱부 및 비오그제틱부 양자 모두를 가질 수도 있고, 따라서 다양한 오그제틱 요소(330)를 가질 수도 있다.
도 1 내지 도 8은, 오그제틱 요소(330)가 인장 하에 있지 않을 때 실질적으로 동일한 크기 및 실질적으로 동일한 형상인 구멍을 갖는 것으로서 오그제틱 요소(330)를 도시하고 있다. 그러나, 다른 구성에서는, 오그제틱 요소(330)를 가로질러 구멍(360)의 크기, 또는 구멍(360)의 형상, 또는 양자 모두가 다양할 수도 있다.
도 1 내지 도 8 및 도 9 내지 도 19는, 제2 부분(352)에 의해 결합되고 요각 삼각형 형상을 갖는 구멍(360)을 둘러싸는 삼각형의 제1 부분(351)으로 구성된 오그제틱 구조를 갖는 것으로서 오그제틱 요소(330)를 도시하고 있지만, 오그제틱 요소(330)는 다른 오그제틱 구조를 가질 수도 있다. 도 36은, 직사각형 형상의 제1 부분(351)이 제2 부분(352)에 의해 결합되고 평행사변형 구멍(360)을 둘러싸는, 오그제틱 요소(330)의 오그제틱 구조의 대안적인 구성을 도시하고 있다. 인가된 인장(또는 압축) 하에서, 제1 부분(351)은 회전할 수도 있고, 이웃하지 않은 제2 부분(352) 사이의 경로는 더 직선형이 될 수도 있고(또는 덜 직선형이 될 수도 있음), 오그제틱 요소(330)는 2개의 직교하는 방향에서 외향 팽창(또는 내향 수축)을 나타낼 수도 있다.
더 일반적으로, 오그제틱 요소(330)는 규칙적 형상의 다각형일 수도 있거나 불규칙적 형상일 수도 있는 제1 부분(351); 제1 부분(351)을 결합시키는 제2 부분(352); 규칙적 형상의 다각형일 수도 있거나 불규칙적 형상일 수도 있는 구멍(360)을 포함하는 임의의 다양한 구성을 가질 수도 있다. 유사하게, 오그제틱 요소(330)는 다각형 단위에 기초하여 규칙적인 기하학적 패턴을 가질 수도 있고, 또는 불규칙적 패턴을 가질 수도 있고, 또는 전혀 패턴을 갖지 않을 수도 있다. 규칙적 형상의 부분(351) 및 구멍(360)을 갖춘 상태에서 또는 갖추지 않은 상태에서, 그리고 규칙적인 기하학적 패턴을 갖춘 상태에서 또는 갖추지 않은 상태에서, 오그제틱 구조체(330)는 단지 하나의 방향에서만 인가된 인장 하에서 2개의 직교 방향으로 팽창하도록 작동 가능할 수도 있고, 단지 하나의 방향에서만 인가된 압축 하에서 2개의 직교 방향으로 수축하도록 작동 가능할 수도 있다.
오그제틱 요소(330)는 2013년 9월 18일 출원되고 발명의 명칭이 "오그제틱 구조체 및 오그제틱 구조체를 갖는 밑창을 갖춘 신발류(Auxetic Structures And Footwear With Soles Having Auxetic Structures)"인 미국 특허 출원 제14/030,002호에 개시된 오그제틱 밑창 구조체의 임의의 구성을 또한 가질 수도 있고, 이러한 이전의 미국 특허 출원은 참조로서 완전히 본 명세서에 합체되어 있다.
도 37 내지 도 41은 신발류(10)의 다른 구성을 도시하고 있다. 이 구성에서, 밑창 구조체(300)는 기부층(210)의 하부 측부 주위에 상향으로 감긴다. 제1 부분(351), 제2 부분(352), 및 구멍(360)의 일부는 신발류(10)의 측면의 부분을 형성하고, 이에 따라 신발류(10)가 지면 상에 놓일 때에도 신발류(10)의 외부에 노출된다. 밑창 구조체(300)의 이러한 대안적인 구성은 유리하게는, 오그제틱 팽창이 오그제틱 요소(330) 내에 유도될 때 밑창 구조체(300)가 신발류(10)의 측면을 따라 상향으로 감기는 것을 보조할 수도 있는데, 이는 결과적으로 착용자의 발에 대한 그 맞춤을 동적으로 조정하는 신발류(10)의 능력을 향상시키고 신발류(10)가 착용자의 발에 더 양호하게 순응하도록 유지할 수도 있다.
도 37 내지 도 41의 구성에서, 신발류(10)는 외측면(15)의 앞발 구역(11)에 위치된 제1 단부(1231), 신발끈 구멍(227) 주위로 연장되는 중간부(1233), 및 외측면(15)의 앞발 구역(11)에 위치된 제2 단부(1232)를 갖는 4개의 인장 스트랜드(1230)를 갖는다. 신발류(10)는 또한, 내측면(14)의 중간발 구역(12)에 위치된 제1 단부(2231), 뒤꿈치 구역(13) 주위로 연장하는 중간부(2233), 및 외측면(15)의 뒤꿈치 구역(13)에 위치된 제2 단부(2232)를 갖는 4개의 인장 스트랜드(2230)를 갖는다. 신발류(10)는 이에 따라 적어도 2개의 세트의 인장 스트랜드, 즉 신발끈 구멍(227)과 외측면(15) 상의 앞발 구역(11) 사이로 연장되도록 배열된 제1 세트, 및 내측면(14) 상의 중간발 구역(12)과 외측면(15) 상의 뒤꿈치 구역(13) 사이로 연장되도록 배열된 제2 세트를 갖는다.
인장 스트랜드의 이러한 대안적인 구성은, 외측면(15) 상의 신발끈 구멍(227)과 외측면(15)의 앞발 구역(11)의 오그제틱 요소(330) 사이로 연장되는 갑피(200)의 부분의 팽창에 대한 상한을 제공한다. 유사하게, 인장 스트랜드의 이러한 구성은 또한, 내측면(14)의 중간발 구역(12)의 오그제틱 요소(330)로부터 내측면(14) 상의 신발끈 구멍(227)으로, 뒤꿈치 구역(13) 주위로, 그리고 외측면(15)의 뒤꿈치 구역(13)의 오그제틱 요소(330)로 연장되는 갑피(200)의 부분의 팽창에 대한 상한을 제공한다.
따라서, 신발류(10)는 신발류의 동일한 구역 및 측면에 위치된 제1 단부(1231) 및 제2 단부(1232)를 갖는 인장 스트랜드(1230)를 포함할 수도 있고, 신발류(10)는 또한 내측면(14) 상에 위치된 제1 단부(2231) 및 외측면(15) 상에 위치된 제2 단부(2232)를 갖는 인장 스트랜드(2230)를 포함할 수도 있다. 더 구체적으로, 다양한 구성에서 신발류(10)는 신발류의 임의의 구역 및 어느 한 측면에 위치된 제1 단부(231), 및 신발류의 임의의 구역 및 어느 한 측면에 위치된 제2 단부(232)를 갖는 인장 스트랜드(230)를 포함할 수도 있다.
다양한 실시예가 설명되었지만, 이상의 설명은 한정하는 것이라기보다는 예시적인 것으로 의도되고, 실시예의 범주 내에 있는 다수의 더 많은 실시예 및 구현예가 가능하다는 것이 당 기술 분야의 숙련자들에게 명백할 것이다. 이에 따라, 실시예는 첨부된 청구범위 및 이들의 등가물의 견지를 제외하고는 한정되지 않는다. 또한, 첨부된 청구범위의 범주 내에서 다양한 수정 및 변형이 이루어질 수도 있다.
10: 신발류 11: 앞발 구역
12: 중간발 구역 13: 뒤꿈치 구역
14: 내측면 15: 외측면
200: 갑피 202: 발목 개구
204: 신발끈 208: 설포
210: 기부층 300: 밑창 구조체

Claims (14)

  1. 신발류 물품으로서,
    착용자의 발을 수용하도록 되어 있는 갑피; 및
    밑창 구조체
    를 포함하고,
    상기 밑창 구조체는,
    상기 갑피에 직접 고정된 상면과, 대향하는 접지면;
    상기 상면 또는 상기 접지면 중 적어도 하나로부터 연장된 복수의 구멍들과, 상기 복수의 구멍들 중 이웃한 구멍들 사이에 배치된 복수의 밑창 요소들;
    외측벽 및 내측벽으로서, 상기 외측벽 및 상기 내측벽 각각은 상향으로 연장되어 상기 갑피와 접촉하되 상기 갑피가 상기 외측벽 및 상기 내측벽 사이에 부분적으로 배치되는 것인, 외측벽 및 내측벽
    을 포함하고,
    상기 갑피는 기부층 및 복수의 인장 스트랜드들을 포함하고,
    각각의 인장 스트랜드는 제1 단부 및 제2 단부를 가지고, 상기 제1 단부와 상기 제2 단부 사이에 있는 각각의 인장 스트랜드의 일부는 상기 기부층의 재료와 별개로 상기 기부층의 표면에 이웃하게 위치하고,
    각각의 인장 스트랜드의 제1 단부는 상기 밑창 구조체에 부착되고,
    상기 복수의 인장 스트랜드들 각각을 통해 인가되는 인장이 상기 밑창 구조체의 변형을 유도하여, 상기 외측벽 및 상기 내측벽은 서로를 향해 당겨지고, 상기 복수의 구멍들의 적어도 일부는 치수가 팽창되는 것인 신발류 물품.
  2. 제1항에 있어서, 상기 복수의 구멍들 중 제1 부분이 상기 외측벽에 마련되고, 상기 복수의 구멍들 중 제2 부분이 상기 내측벽에 마련되는 것인 신발류 물품.
  3. 제2항에 있어서, 상기 복수의 구멍들 중 제1 부분은 상기 외측벽의 외면으로부터 상기 외측벽 안으로 연장되고,
    상기 복수의 구멍들 중 제2 부분은 상기 내측벽의 외면으로부터 상기 내측벽 안으로 연장되는 것인 신발류 물품.
  4. 제1항에 있어서, 상기 복수의 인장 스트랜드들을 통해 인가되는 인장은 상기 착용자의 발에 맞도록 상기 밑창 구조체를 조절하는 것인 신발류 물품.
  5. 제1항에 있어서, 상기 갑피는 복수의 신발끈 구멍들을 포함하고, 상기 밑창 구조체는 앞발 구역, 중간발 구역 및 뒤꿈치 구역을 포함하고,
    상기 복수의 인장 부재들은 상기 앞발 구역 내에서 상기 신발끈 구멍들과 상기 외측벽 사이에 연장되도록 배치된 제1 세트와, 상기 중간발 구역 내의 내측벽과 상기 뒤꿈치 구역 내의 외측벽 사이에서 연장되도록 배치된 인장 부재들의 제2 세트를 포함하는 것인 신발류 물품.
  6. 제1항에 있어서, 상기 복수의 구멍들과 상기 복수의 밑창 요소들의 배열은 오그제틱(auxetic) 구조를 형성하고,
    상기 밑창 구조체의 변형은, 상기 복수의 구멍들 각각이 횡방향 및 종방향으로 동시에 팽창하는 오그제틱 변형인 것인 신발류 물품.
  7. 제6항에 있어서, 상기 밑창 구조체의 오그제틱 변형은 상기 밑창 구조체의 상면에서보다 상기 접지면에서 더 큰 것인 신발류 물품.
  8. 제1항에 있어서, 상기 밑창 구조체의 변형은 상기 복수의 밑창 요소들이 서로에 대해 이동하는 것을 포함하는 것인 신발류 물품.
  9. 제8항에 있어서, 상기 이동은 상대적인 회전을 포함하는 것인 신발류 물품.
  10. 제1항에 있어서, 상기 기부층은 인가된 상기 인장 하에 제1 팽창도를 나타내고, 각각의 인장 스트랜드는 인가된 상기 인장 하에 제2 팽창도를 나타내며, 상기 제1 팽창도는 상기 제2 팽창도보다 큰 것인 신발류 물품.
  11. 제1항에 있어서, 각각의 인장 스트랜드의 제1 단부 및 제2 단부는 상기 밑창 구조체에 직접 고정되는 것인 신발류 물품.
  12. 제11항에 있어서, 상기 기부층은 복수의 신발끈 구멍들을 포함하고, 각각의 인장 스트랜드의 중간 부분은 상기 복수의 신발끈 구멍들 중 상이한 구멍 둘레로 연장되는 것인 신발류 물품.
  13. 제1항에 있어서, 상기 외측벽 및 상기 내측벽이 서로를 향해 당겨지는 상기 밑창 구조체의 변형은 상기 복수의 구멍들의 일부의 치수가 팽창되게 하는 것인 신발류 물품.
  14. 제1항에 있어서, 상기 복수의 구멍들 각각은 상기 상면 및 상기 접지면 사이에서 상기 밑창 구조체를 통해 연장되는 것인 신발류 물품.
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