신발용 인솔조형기 및 그 인솔{Apparatus for making insole for shoes and the insole made by it}
본 발명은 신발용 인솔조형기 및 그 인솔에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 맞춤형 인솔을 제작함에 있어 입력된 착용자의 족저 압력 및 발 크기 등의 자료를 바탕으로 제어부가 서로 다른 소재를 사용하는 복수의 조형노즐을 자동 제어하면서 입력자료에 맞게 인솔의 각 부위별로 그 두께 및 재질을 다르게 조형하여 최적의 인솔을 제작할 수 있도록 하는 신발용 인솔조형기 및 그 인솔에 관한 것이다.
일반적으로 신발용 인솔은 신발의 내부 바닥면에 배치하여 보행시나 주행시 등에 발생되는 지면으로부터의 반발력을 완화시켜 착용자의 발바닥을 보호하기 위한 보호용 패드를 말한다. 최근에는 이러한 신발용 인솔이 환자나 운동선수 등 특수한 착용자를 위해서 제작되는 맞춤형 인솔들로 다양하게 개발되고 있다. 이러한 맞춤형 인솔은 예를 들어, 당뇨환자 등의 경우에 느낌이 없는 발의 압력집중으로 인해 해당부위 이외의 다른 부위에 손상이 생기는 것을 방지하기 위하여 해당부위에 적절한 강도와 쿠션을 적용한 특수 인솔이 제작되고 있으며, 마라 톤 선수 등 주로 움직임이 많은 운동선수의 경우에도 경기 효율 향상을 목적으로 각 족저부분의 가압력에 대해 최적의 반발력을 갖는 적합한 특수 맞춤 인솔이 제작되고 있다. 이렇게 제작되는 맞춤형 인솔의 경우, 대체로 동일한 재질을 사용하며, 착용자의 발바닥 전체 형상을 갖는 일체형 원판 구조로 제작된다. 그리고, 실험입력자료 등에 근거하여 착용자의 발바닥에 대한 하중 집중 분포도에 따라, 예를 들어 하중 집중도가 높은 착용자의 해당 족저 부분에 대해서는 그 충격량을 최대한 완화시켜 주기 위해 해당 인솔 부위를 다른 부위에 비해 그 두께를 두껍게 하여 쿠션력을 최대화시켜 준다거나, 또는 이와 반대로 하중 집중도가 낮은 부분에 대해서는 인솔의 두께를 얇게 하는 등의 방식으로 인솔을 제작하여 착용자에 가해지는 족저 하중에 대처하였었다.
그러나, 이러한 종래 기술의 인솔은 대부분 일정한 틀을 이용하는 사출물을 응고시키는 이른바 사출성형 방식 등을 통해 제작되기 때문에 그 전체가 동일한 재질로 이루어지게 되어 착용자의 족저 하중 분포에 적절히 대응하지 못하게 되고, 착용자의 족저에 대한 하중 집중도에 따라 인솔의 두께를 달리 하여 제작할 경우에는 타입 별로 금형을 다양하게 제작하여야 하는 등 제작상의 어려움이 있었다. 본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 맞춤형 인솔을 제작함에 있어 입력된 착용자의 족저 압력 및 발 크기 등의 자료를 바탕으로 제어부가 서로 다른 소재를 사용하는 복수의 조형노즐을 자동 제어하면서 입력자료에 맞게 인솔의 각 부위별로 그 두께 및 재질을 다르게 조형하여 최적의 인솔을 제작할 수 있도록 하는 신발용 인솔조형기 및 그 인솔을 제공하는데 그 목적이 있다.
이와 같은 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 신발용 인솔조형기는 상단부에 외부의 고형소재를 공급받는 공급구가 형성되고 그 하단부에 용융된 액상소재를 외부로 분사시키는 분사구가 마련된 노즐본체; 상기 노즐본체 내부에 배치되어 공급된 고형소재가 액상으로 용융되도록 하는 용융부; 상기 용융부의 외주면에 배치되어 이 용융부 내의 고형소재를 용융시키는 가열부; 상기 노즐본체의 분사구 내로 고압공기를 공급하여 액상소재가 외부로 분사되도록 하는 고압공기공급부를 포함하여 구성된 조형노즐; 및 착용자의 족저 압력 및 발 크기 등의 자료를 바탕으로 상기 조형노즐을 자동 제어하는 제어부를 포함하여 구성된다. 또한, 본 발명에 따른 신발용 인솔조형기에 있어서, 상기 분사구 내에 제어부의 제어에 따라 액상소재의 분사 및 차단을 자동 제어하는 단속밸브가 더 구비된 것이 바람직하다. 또한, 본 발명에 따른 신발용 인솔조형기에 있어서, 상기 가열부는 용융부의 외주면을 따라 연속적으로 감겨있는 코일 구조로 된 것이 바람직하다. 또한, 본 발명에 따른 신발용 인솔조형기에 있어서, 상기 고압공기공급부는 일단부가 분사구 내부로 연결되고 그 타단부가 외부의 펌프와 연결되어 고압공기를 공급받는 호스구조로 된 것이 바람직하다. 또한, 본 발명에 따른 신발용 인솔조형기에 있어서, 상기 노즐본체의 공급구 인접 외부에 고형소재가 이 공급구로 정확하게 공급되도록 안내하는 안내롤러가 더 구비된 것이 바람직하다. 또한, 본 발명에 따른 신발용 인솔조형기에 있어서, 상기 조형노즐은 서로 다른 고형소재를 사용하여 제어부에 의해 각각 자동 제어되는 복수개로 이루어진 것이 바람직하다. 그리고, 본 발명의 인솔은 상기 청구항 1의 인솔조형기의 제어부에 입력된 착용자의 족저 압력 및 발 크기 등의 자료를 바탕으로 상기 제어부가 서로 다른 소재를 사용하는 복수의 조형노즐을 자동 제어하면서 입력자료에 맞게 각 부위별로 그 두께 및 재질을 다르게 조형하여 제작되는 것을 특징으로 한다.
이상에서와 같이, 본 발명의 신발용 인솔조형기 및 그 인솔은 입력된 착용자의 족저 압력 및 발 크기 등의 자료를 바탕으로 제어부가 서로 다른 소재를 사용하는 복수의 조형노즐을 자동 제어하면서 입력자료에 맞게 인솔의 각 부위별로 그 두께 및 재질을 다르게 조형하여 인솔을 제작할 수 있도록 함으로써, 인솔 제작이 간편하고 신속하게 이루어져 그 제조 능률이 향상되는 동시에 착용자의 족저 압력에 대응하여 최적의 인솔을 제공할 수 있게 되는 등의 효과를 얻는다.
이하, 첨부된 도면에 의거 본 발명을 설명하면 다음과 같다. 도 1 내지 도 3에서 나타낸 것과 같이, 본 발명에 따른 신발용 인솔조형기는 노즐본체(10)와, 이 노즐본체(10) 내부에 배치되는 용융부(20)와, 이 용융부(20)를 가열하는 가열부(30)와, 상기 노즐본체(10)의 분사구(12) 내로 고압공기를 공급하는 고압공기공급부(40)를 포함하여 구성되는 조형노즐(100) 및 이 조형노즐(100)을 자동 제어하는 제어부(200)를 포함하는 구성으로 되어 있다. 상기 노즐본체(10)는 상단부에 외부의 고형소재(S)를 공급받는 공급구(11)가 형성되고 그 하단부에 용융된 액상소재(L)를 외부로 분사시키는 분사구(12)가 마련된 이른바 원통 형상으로, 제어부(200)의 제어신호에 따라 3차원적으로 움직이는 공지 기술의 로봇팔(미도시) 등에 설치되어 자동 제어되면서 분사구(12)를 통해서 용융된 액상소재(L)를 분사하여 소정형상의 인솔(80)을 조형할 수 있게 되는 것이다. 상기 용융부(20)는 노즐본체(10) 내부에 배치되어 공급된 고형소재(S)가 가 열부(30)에 의해 액상으로 용융되도록 하는 것으로서, 그 상단부가 공급구(11)와 연통되고 그 하단부는 분사구(12)와 연통되는 관체 형상으로 되어 있다. 상기 가열부(30)는 용융부(20)의 외주면에 배치된 상태에서 전원케이블(32)을 통해 외부의 전원을 인가받아 스스로 가열되면서 결과적으로 상기 용융부(20) 내의 고형소재(S)를 용융시키도록 된 것으로서, 본 발명에서는 용융부(20)의 외주면을 따라 연속적으로 감겨있는 코일 구조로 되어 있다. 상기 고압공기공급부(40)는 노즐본체(10)의 분사구(12) 내로 고압공기를 공급하여 액상소재(L)가 외부로 분사되도록 하는 것으로서, 보다 상세하게는 상기 고압공기공급부(40)는 일단부가 분사구(12) 내부로 연결되고 그 타단부가 외부의 펌프(P)와 연결되어 고압공기를 공급받는 호스구조로 되어 있다. 그리고, 상기 분사구(12) 내에는 제어부(200)의 제어에 따라 액상소재(L)의 분사 및 차단을 자동 제어하는 솔레노이드 구조의 단속밸브(50)가 더 구비되어 있다. 그리고, 상기 노즐본체(10)의 공급구(11) 인접 외부에는 고형소재(S)의 외주면을 양측에서 가압 밀착한 상태로 자동 회전되면서 고형소재(S)가 상기 공급구(11)로 정확하게 공급되도록 안내하는 한 쌍의 안내롤러(60)가 더 구비되어 있다. 그리고, 본 발명에서 상기 조형노즐(100)은 서로 다른 고형소재(S)를 사용하여 제어부(200)에 의해 각각 자동 제어되면서 인솔(80)의 각 부위별로 서로 다른 소재에 의해 조형될 수 있도록 복수개로 이루어지는 것이 바람직하다. 상기 제어부(200)는 입력된 착용자의 족저 압력 및 발 크기 등의 자료를 바탕으로 상기 서로 다른 소재를 사용하는 복수의 조형노즐(100)들을 자동 제어하면서 입력자료에 맞게 각 인솔(80)의 부위별로 그 두께 및 재질을 다르게 조형할 수 있도록 하는 컴퓨터로서, 상기 조형노즐(100)을 제어하는 이외에도 가열부(30)로의 전원인가와 단속밸브(50)의 개폐 및 안내롤러(60)의 회전작동과 고압공기공급부(40)의 펌프(P)작동 등을 자동으로 제어할 수 있도록 이들과 각각 전기적으로 연결됨이 바람직할 것이다. 미 설명 부호 70은 고형소재(S)가 권취되어 있는 소재공급릴을 나타낸 것이고, 90은 인솔(80)이 조형될 수 있도록 액상소재(L)가 분사되는 작업대를 나타낸 것이다. 이러한 구성에 따른 본 발명의 일 실시예의 신발용 인솔조형기를 통해 인솔(80)을 조형하는 과정을 살펴보면, 우선 제어부(200)에 착용자의 족저 압력 및 발 크기 등의 자료를 입력하면 이 제어부(200)는 입력된 자료를 바탕으로 조형노즐(100) 및 이와 연계되어 있는 가열부(30) 내지 안내롤러(60) 등의 보조조형장치들을 작동시키게 된다. 그러면, 안내롤러(60)의 회전 작동에 의해 소재공급릴(70)로부터 고형소재(S)가 노즐본체(10)의 공급구(11)로 공급되기 시작하고, 이와 연동하여 가열부(30)가 작동되면서 공급구(11)를 통해 용융부(20)로 인입된 고형소재(S)를 가열하여 액상으로 용융시키게 되며, 계속해서 고압공기공급부(40)의 펌프(P)가 작동되어서 액상으로 용융되어 노즐본체(10)의 분사구(12)로 안내된 액상소재(L)로 고압 의 공기를 가압하여 분사구(12)를 통해 작업대(90)로 액상소재(L)가 분사되면서 조형이 수행된다. 이렇게 액상소재(L)가 소정의 형상을 갖추면서 분사하고 나면 이 분사된 액상소재(L)가 응고될 때까지 일정시간 경과하고 나서 다시 액상소재(L)를 응고된 소재 상면으로 분사하는 이른바 반복적인 적층 분사방식을 통해 인솔(80)의 조형이 이루어지게 되는 것이다. 한편, 복수개로 구성된 조형노즐(100)들은 각각 서로 다른 소재를 사용하여 제어부(200)를 통해 각각 별도로 그 움직임이 자동 제어되는 로봇팔 등에 의해 최종적으로 착용자가 원하는 다른 소재와 다른 두께를 갖는 최적의 인솔(80)을 조형할 수 있게 되는 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 신발용 인솔조형기의 전반을 나타낸 개략도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 신발용 인솔조형기의 조형노즐을 나타낸 개략도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 신발용 인솔조형기를 통해 인솔이 적층 조형되는 과정을 나타낸 개략도이다. **도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** 10 : 노즐본체 11 ; 공급구 12: 분사구 20 :용융부 30 : 가열부 32 : 전원케이블 40 : 고압공기공급부 50 : 단속밸브 60 : 안내롤러 70 : 소재공급릴 80 : 인솔 100 : 조형노즐 200 : 제어부 L : 액상소재 P : 펌프 S : 고형소재 |
