Многослойная стелька, вкладываемая в обувь
Изобретение относится к многослойной стельке (1), которая вкладывается в обувь или ботинок (2), проходит вдоль поверхности основного растяжения (1а) и содержит: по меньшей мере, один демпфирующий элемент (7), приспособленный для демпфирования соударения упомянутого ботинка (2) с землей, в основном проходящий через всю упомянутую стельку (1) в направлении упомянутой поверхности основного растяжения (1а) и помещенный в верхнюю часть упомянутой стельки (1), характеризующийся тем, что упомянутый демпфирующий элемент (7) представляет собой пенопласт с открытыми порами, выполненный из демпфирующего микропористого полиуретанового материала, характеризующийся временем 90%-восстановления после сжатия, составляющим от 0,3 с до 2,5 с, и тем, что стелька также содержит воздушный амортизатор (11), помещенный в нижнюю часть упомянутой стельки (1) и имеющий две пластины (11а), выполненные с возможностью образования содержащей воздух герметичной надувной оболочки, и третью пластину (11b), помещенную между упомянутыми двумя пластинами (11а), с возможностью разделения упомянутой надувной оболочки на две отдельные оболочки, и выполненную со сквозными отверстиями (11с), предназначенными для обеспечения прохода воздуха между упомянутыми двумя отдельными надувными оболочками. Технический результат заключается в обеспечении поглощения вибрации и энергии, возникающих при движении человека. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 5 ил.
Настоящее изобретение относится к многослойной стельке, вкладываемой в обувь и тому подобное, типа, описанного в преамбуле пункта 1 формулы изобретения.
Известно, что в настоящее время обувные изделия, ботинки и т.п. обычно выполняют с подошвой, союзкой, стелькой и каблуком. Подошва является частью обуви, контактирующей с землей, и обычно выполняется из кожи, резины или пластика; союзка образует часть, окружающую стопу на ее верхнем участке, от пятки до пальцев; каблук представляет собой приподнятую нижнюю часть, расположенную под подошвой, в месте нахождения пятки стопы; наконец, стелька является элементом, воспроизводящим форму стопы, и расположена внутри обуви и, в частности, на подошве и прилегает к внутренней поверхности союзки.
Обувь, как и любой другой вид облачения, выполняет функцию, в основном, размещения и поддержки, приспособлена для исполнения функции средства защиты, для защиты стопы от факторов внешних воздействий, таких как холод и сырость, без затруднений для движений стопы и, таким образом, для нормальной ходьбы.
В соответствии с этим обувь должна быть, прежде всего, мягкой и гибкой; она не должна быть жесткой и негнущейся и, соответственно, не должна представлять слишком жесткое ограничение свободы для стопы, препятствующее ее естественным движениям.
Кроме того, людям приходится ходить по твердым поверхностям, таким как асфальт, мрамор, плитки. Эти поверхности не приспособлены к тому, чтобы поглощать энергию или вибрации, создаваемые в момент, когда обувь опирается о землю.
Соответственно, существует отдача этих воздействий от обуви к человеку, который поглощает их почти в полном объеме. Это обстоятельство может дать толчок развитию серьезных патологий, таких как тендинит, таталгия, периостит, усталостные переломы, боли в суставах, особенно, в стопах, коленях, лодыжках, спине и вплоть до основания черепа. Например, исследование, проведенное в университете Шарите в Берлине, продемонстрировало, что хождение по плоским поверхностям является первопричиной постуральных деформаций.
В силу вышеизложенных причин важно иметь обувь, способную обеспечить не только комфорт, но также и максимальную возможность поглощать вибрации и энергию, возникающую при движении человека, с одновременным обеспечением соответствующего положения стопы и вследствие этого правильной позы всего человека. Следовательно, наибольшую важность представляют материалы, из которых выполнена обувь, и ее форма, и, в частности, материалы подошвы и стельки, которые являются элементами, определяющими способность обуви поглощать вышеупомянутые воздействия.
Одно из принятых до настоящего времени решений предусматривает использование воздуха под давлением. В этом решении, по меньшей мере, одна герметичная оболочка, заполненная воздухом, расположена внутри подошвы, причем, деформируясь, эта оболочка обеспечивает возможность поглощения упомянутой энергии.
В другом решении, также основанном на использовании воздуха, подошва снабжена надувной камерой, которая сообщена с наружным пространством при помощи клапана. При ходьбе людей надувная камера поочередно сжимается и расширяется из-за силы веса. Эта сила создает воздушный поток через упомянутый клапан и, следовательно, изменение объема, обеспечивающее возможность демпфирования упомянутого воздействия.
Еще в одном случае предусмотрено использование пружин, которые соответствующим образом расположены в области пятки, при этом пружины, подвергаясь воздействию веса, постоянно изменяют свою длину и, таким образом, производят действие, способное ограничить усилия, оказываемые обувью на стопу.
Еще в одном решении предусмотрено использование многослойных стелек. В этом случае изготовление стельки происходит путем наложения друг на друга множества слоев, каждый из которых разработан так, чтобы обеспечить соответствующий комфорт для пользователя обуви. Каждый слой, таким образом, имеет конкретную толщину и/или выполнен из конкретного материала в зависимости от действия, которое должно быть им выполнено. Упомянутые выше известные решения обладают некоторыми важными недостатками.
В действительности, они не представляют собой систему, способную обеспечить достаточное поглощение вибраций и энергии, которые создают опасность для человека.
Кроме того, описываемые в настоящий момент решения подвержены быстрому износу при использовании, в соответствии с чем предлагаемые ими преимущества быстро сходят на нет.
Эти решения, главным образом, из-за большой толщины отрицательно сказываются на эстетическом внешнем виде обуви и, в соответствии с этим, едва ли могут быть применимы для элегантной обуви. В частности, многослойные стельки, представленные в настоящее время на рынке, характеризуются малой эффективностью.
Кроме того, материалы, из которых выполнены многослойные стельки, не обеспечивают ощущение большого комфорта из-за несоответствующих «дышащих» свойств используемых материалов.
В этой ситуации техническая задача, лежащая в основе настоящего изобретения, заключается в том, чтобы разработать многослойную стельку для укладки в обувь, способную существенным образом устранить упомянутые недостатки.
В объеме этой технической задачи важной целью изобретения является обеспечение отсутствия передачи напряжения на человека путем поглощения вибраций и энергии, возникающих в момент соприкосновения обуви с землей. Еще одной важной целью изобретения является обеспечение большого комфорта в любых условиях использования обуви. Следующая цель изобретения заключается в создании конструкции, которая является эффективной, долговечной и недорогой.
Не самая незначительная цель изобретения состоит в разработке многослойной стельки, способной подойти для любого типа обуви. Упомянутая техническая задача и указанные цели достигаются благодаря многослойной стельке для укладки в обувь и тому подобное в соответствии с тем, как заявлено в пункте 1 формулы изобретения.
Предпочтительные варианты осуществления охарактеризованы в зависимых пунктах формулы.
Особенности и преимущества изобретения далее поясняются подробным описанием предпочтительного варианта осуществления изобретения со ссылкой на сопроводительные чертежи, на которых:
Фиг.1 представляет собой изображение заявляемой стельки в разобранном виде;
Фиг.2 изображает первый участок ботинка, по существу, образующий союзку, приспособленную для того, чтобы вместить стельку;
Фиг.3 - второй участок ботинка, по существу, образующий подошву, приспособленную для того, чтобы вместить заявляемую стельку;
Фиг.4 - способ использования заявляемой стельки;
Фиг.5 - стелька, представленная на Фиг.1 во вложенном положении и готовая к использованию.
Со ссылкой на чертежи многослойная стелька для укладки в обувь, в соответствии с изобретением, в общем случае обозначена позицией 1. Она обеспечивает возможность создания элемента, который способен поглощать энергию и вибрации, возникающие, когда ботинок 2 касается земли, предотвращая их передачу на стопу. В частности, стелька 1 поглощает энергию и вибрации, которые передаются на стопу пользователя через подошву 3, т.е. через часть ботинка 2, касающуюся земли.
В представленном варианте осуществления подошва 3 сформирована с различными элементами и, в частности, она предпочтительно содержит множество внутренних блоков или вставок 4 и компонент 5, который снабжен корпусными элементами, приспособленными для размещения в них множества вставок 4.
Наконец, компонент 5 внутри прикреплен к нижнему участку союзки 6, т.е. к участку ботинка 2, окружающему стопу. Количество вставок 4, предпочтительно, равно трем: две первых - 4а и 4b выполнены из абсорбирующего материала, такого как пенопласт с расширенными порами, а третий - 4с выполнен из полимерного материала, такого как поливинилхлорид.
Первая вставка 4а расположена в передней части подошвы, тогда как две другие 4b-с находятся на задней стороне подошвы 3, т.е. на участке, приспособленном для размещения пятки. В частности, вставка 4с, предпочтительно, расположена между вставкой 4b и компонентом 5.
В союзке 6, предпочтительно, предусмотрена ткань 6а, например, двойная ткань, которая прикреплена к нижнему краю союзки, т.е. краю, который приспособлен для контакта с подошвой 3, и обеспечивает возможность удержания вставок 4 в корпусных элементах, имеющихся в компоненте 5.
Многослойная стелька 1, таким образом, пригодна для размещения внутри ботинка 2 и, в частности, имеет нижнюю поверхность, контактирующую с двойной тканью 6а, и боковую поверхность, контактирующую с союзкой 6. Она проходит вдоль основной поверхности растяжения 1а и, предпочтительно, содержит по меньшей мере три слоя, проходящие в направлении поверхности 1а: демпфирующий элемент 7, верхний слой 8 и нижний слой 9. Демпфирующий элемент 7 представляет собой слой материала, который успешно обеспечивает проход воздуха и обладает высокой абсорбционной способностью.
Оригинальным образом, упомянутый материал, образующий демпфирующий элемент 7, предпочтительно, представляет собой пенопласт с открытыми порами из демпфирующего микропористого полиуретана. В частности, этим материалом является poron 62-red, представленный на рынке Корпорацией Роджерс, или двойной слой, содержащий вышеупомянутый poron 62-red.
В частности, он обладает высокой упругостью, обеспечивая минимальную отдачу энергии к стопе пользователя во время стадии расширения, непосредственно следующей за соприкосновением ботинка 2 с землей. Еще одной важной физико-механической особенностью материала является его способность демпфирования, т.е. он способен поглощать вибрации, возникающие в момент упомянутого соприкосновения, не передавая их на стопу.
Наконец, материал, используемый для демпфирующего элемента 7, обладает упругостью, т.е. способностью противостоять ударным воздействиям, равной величине около 4, измеренной с помощью теста, известного как "ASTM D2632-92, Вертикальный отскок", и характеризуется временем 90%-восстановления после сжатия, соответствующим интервалу от 0,3 с до 2,5 с. Под временем 90%-восстановления после сжатия подразумевается время, необходимое материалу, претерпевшему упругую деформацию в виде сжатия, для восстановления 90% объема, утраченного в результате вышеуказанного действия.
Дальнейшей особенностью упомянутого материала является хорошая «память формы», позволяющая вновь приобрести первоначальную форму при завершении этапов сжатия и расширения. Наконец, данный материал способен обеспечить необходимую долговечность при любых условиях использования обуви 2 также благодаря хорошей стойкости к истиранию и износу.
Демпфирующий элемент 7 размещается в верхней части многослойной стельки 1. В частности, элемент 7 расположен вблизи участка стельки 1 так, что когда упомянутая стелька 1 вложена в ботинок 2, он находится в непосредственном контакте со стопой или с верхним слоем 8, контактирующим со стопой.
Демпфирующий элемент 7, по существу, проходит через всю стельку 1 в направлении поверхности основного растяжения 1а и, таким образом, по существу, относится ко всей зоне контакта между стелькой 1 и стопой, как показано на фиг.1.
Наконец, элемент 7 представляет собой слой большей толщины, чем примыкающие слои, толщина составляет от 2 мм до 6 мм, предпочтительно - около 3 мм. Кроме того, в зоне контакта между стопой и стелькой 1 расположен верхний слой 8, он образует опорную поверхность для стопы в ботинке 2.
Этот верхний слой 8 выполнен из натуральной кожи или иного подобного материала, пригодного для образования комфортной опорной поверхности для стопы и обеспечения возможности прохода воздуха через стельку 1. Наконец, упомянутый верхний слой 8 имеет толщину в диапазоне от 0,5 мм до 1,5 мм, упомянутая толщина обычно составляет 0,8 мм.
Нижний слой 9 расположен в нижней части многослойной стельки 1 и находится под демпфирующим элементом 7. Этот нижний слой 9, таким образом, образует поверхность многослойной стельки 1, контактирующую с внутренней частью подошвы 2а ботинка 2, когда стелька 1 вложена в обувь. Нижний слой 9, предпочтительно, выполнен из полимерного материала, в частности, из этилен-винил-ацетата. Чтобы обеспечить соответствующий проход воздуха через нижний слой 9, в переднем участке упомянутого слоя 9 образована, по меньшей мере, одна полость 9а. В ином варианте вместо полости 9а в нижнем слое 9 может быть выполнено множество отверстий.
Нижний слой 9 предусматривает наличие фланца 10 на верхней поверхности, причем фланец 10 выполнен за одно целое с упомянутым слоем 9 и расположен, по меньшей мере, на части периметра многослойной стельки 1, предпочтительно, на кромке, проходящей вокруг участка стельки, предназначенного для контакта с пяткой стопы. Фланец 10 является обрамлением, высота которого обеспечивает возможность включать слои стельки 1, лежащие сверху нижнего слоя 9, а толщина обеспечивает большую устойчивость пользователю обуви 2, оснащенной этой стелькой 1. Наконец, фланец 10 и нижний слой 9, предпочтительно, выполнены в виде цельной конструкции.
Под упомянутым нижним слоем 9 многослойная стелька 1 может быть снабжена воздушным амортизатором 11, выполненным с возможностью покрытия, по меньшей мере, ее части и, в частности, той части стельки 1, которая контактирует с пяткой.
Воздушный амортизатор 11 содержит две пластины 11а, взаимосвязанные таким образом, чтобы образовать содержащую воздух герметичную надувную оболочку, которая, предпочтительно, разделена на две отдельные надувные оболочки третьей пластиной 11b.
Наконец, в пластине 11b предусмотрен ряд сквозных отверстий 11с, обеспечивающих протекание воздуха между упомянутыми двумя отдельными надувными оболочками и, таким образом, изменяющих объем отдельной надувной оболочки таким образом, чтобы, по меньшей мере, частично поглощать воздействие на ботинок 2 при соприкосновении с землей. Работа многослойной стельки 1, укладываемой в обувь, конструкция которой описана выше, протекает следующим образом.
Как только подошва 3 приходит в контакт с землей, стелька 1 начинает упруго деформироваться. В частности, передний участок демпфирующего элемента 7 начинает деформироваться, и, поскольку он подвержен действию усилий сжатия из-за веса пользователя, то он начинает сжиматься и, соответственно, поглощать энергию и вибрации, возникающие в результате вышеупомянутого контакта.
По мере распространения контакта на остальную часть подошвы 3 остальной участок демпфирующего элемента 7 также упруго деформируется при сжатии и поглощает упомянутую энергию. Этому поглощающему действию, наконец, способствует наличие воздушного амортизатора 11, который подвергается деформации и постоянно изменяет местонахождение воздуха внутри себя, при этом воздух может перемещаться внутри отдельной надувной оболочки, а также и между двумя отдельными надувными оболочками благодаря наличию отверстий 11с.
Наконец, выбор материала, из которого выполнен демпфирующий элемент 7, обеспечивает возможность медленного восстановления стелькой 1 своего начального положения, тем самым сводя к минимуму передачу энергии и вибраций на стопу пользователя. Это время восстановления элемента 7, во всех случаях, является достаточным для стельки 1, чтобы элемент 7 полностью вышел из сжатого состояния на момент следующего шага и был снова готов к поглощению энергии.
Кроме того, деформация демпфирующего элемента 7 и воздушного амортизатора 11 обеспечивает возможность поглощения стелькой 1 любых возможных неровностей, имеющихся на земле.
Изобретение обеспечивает важные преимущества. Стелька обеспечивает отличную способность поглощения энергии и вибраций, возникающих на момент контакта ботинка 2 с землей, а также - большую комфортность. В действительности, элемент 7 выполнен из материала, обеспечивающего достаточно высокий показатель времени 90%-восстановления после сжатия, до такой степени, что отдача энергии к стопе сводится к минимуму, но в то же время, до такой степени, что подошве обеспечена возможность вновь прийти в полностью расширенное положение к моменту следующего шага всегда с обеспечением высокой способности демпфирования.
Кроме того, материалы, из которых выполнена стелька 1, обеспечивают высокую долговечность упомянутой стельки 1. Далее, многослойная стелька 1 обеспечивает пользователю высокий уровень комфорта благодаря своей способности поглощать как энергию контакта между ботинком 2 и землей, так и любые возможные неровности на земле.
Ощущение комфорта дополнительно увеличено благодаря «дышащей» способности стельки 1, обеспечивающей возможность прохода воздуха, что позволяет получить оптимальные величины температуры и влажности внутри обуви 2. Преимущество данного изобретения, которым нельзя пренебречь, заключается в том, что стелька 1 благодаря физико-механическим особенностям материала элемента 7 способна подходить для специфической физиогномики стопы пользователя.
Еще одно преимущество заключается в том, что стелька 1 в целом является тонкой, и, таким образом, ее можно вложить в обувь 2 любого типа, даже в элегантную обувь. Дополнительное преимущество касается низких производственных затрат на стельку 1.
Изобретение допускает вариации в пределах объема изобретательского замысла. Все детали могут быть заменены эквивалентными элементами, а материалы, формы и размеры могут быть любого сорта и величины.
1. Многослойная стелька (1), вкладываемая в обувь или ботинок (2), проходящая вдоль поверхности основного растяжения (1а) и содержащая: по меньшей мере, один демпфирующий элемент (7), приспособленный для демпфирования соударения упомянутого ботинка (2) с землей, в основном проходящий через всю упомянутую стельку (1) в направлении упомянутой поверхности основного растяжения (1а) и помещенный в верхнюю часть упомянутой стельки (1), характеризующийся тем, что упомянутый демпфирующий элемент (7) представляет собой пенопласт с открытыми порами, выполненный из демпфирующего микропористого полиуретанового материала, характеризующийся временем 90%-восстановления после сжатия, составляющим от 0,3 с до 2,5 с, и тем, что стелька также содержит воздушный амортизатор (11), помещенный в нижнюю часть упомянутой стельки (1) и имеющий две пластины (11а), выполненные с возможностью образования содержащей воздух герметичной надувной оболочки, и третью пластину (11b), помещенную между упомянутыми двумя пластинами (11а), с возможностью разделения упомянутой надувной оболочки на две отдельные оболочки, и выполненную со сквозными отверстиями (11с), предназначенными для обеспечения прохода воздуха между упомянутыми двумя отдельными надувными оболочками.
2. Многослойная стелька (1) по п.1, в которой упомянутый материал упомянутого демпфирующего элемента (7) обладает упругостью, равной величине около 4, при измерении согласно тесту "ASTM D2632-92, Вертикальный отскок".
3. Многослойная стелька (1) по пп.1-2, в которой упомянутый материал упомянутого демпфирующего элемента (7) приспособлен для обеспечения прохождения воздушного потока через упомянутый демпфирующий элемент (7) в направлении под прямыми углами к упомянутой поверхности основного растяжения (1а).
4. Многослойная стелька (1) по п.1, в которой упомянутый материал упомянутого демпфирующего элемента (7) имеет толщину от 2 мм до 6 мм.
5. Многослойная стелька (1) по п.1, содержащая нижний слой (9), помещенный между упомянутым демпфирующим элементом (7) и воздушным амортизатором (11), с возможностью контакта с упомянутым ботинком (2), и содержащий фланец (10), помещенный, по меньшей мере, на часть периметра упомянутой стельки (1) и пригодный для улучшения устойчивости пользователя.
6. Многослойная стелька (1) по п.5, в которой упомянутый нижний слой (9) содержит полость (9а), пригодную для обеспечения прохода упомянутого потока воздуха между упомянутым демпфирующим элементом (7) и воздушным амортизатором (11).
7. Многослойная стелька (1) по п.5 или 6, в которой упомянутый нижний слой (9) выполнен из этилен-винил-ацетата.
8. Многослойная стелька (1) по п.1, содержащая верхний слой (8), выполненный из натуральной кожи и пригодный для помещения сверху упомянутого демпфирующего элемента (7) и образования опорной поверхности для стопы в упомянутом ботинке (2).
9. Обувь или ботинок (2), содержащий многослойную стельку (1) по одному или более из предшествующих пунктов.
