Амортизирующий элемент обуви

Изобретение относится к амортизирующему элементу для обуви, который состоит из одинаковых по форме, но разных по размеру соединительных втулок, расположенных соосно на верхней и нижней поверхностях амортизирующего элемента, при этом верхние соединительные втулки имеют меньший размер по сравнению с нижними для образования в пространстве между ними газонепроницаемой камеры при нагружении, причем соединительные втулки в своем основании снабжены постоянными магнитами так, чтобы их одноименные полюса были направлены навстречу друг другу. Технический результат заключается в обеспечении амортизации. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к легкой промышленности, в частности к обувному производству, и может найти применение при изготовлении вкладных стелек для спортивной, повседневной и лечебной обуви.

Обувь - часть одежды человека, предназначенная для предохранения ног от вредных внешних воздействий. Среди обширного сегмента обувного рынка большой процент занимает спортивная обувь, созданная для уменьшения нагрузок спортсмена. При этом служебные характеристики такой обуви и комфортные условия ее эксплуатации достигаются как за счет новых конструктивно-технологических параметров, так и за счет использования новых функциональных материалов.

В настоящее время спортивная обувь стала непременным элементом гардероба любого человека. Объяснение этому факту состоит в том, что человек в течение дня делает до 9000 шагов, испытывая при этом значительные нагрузки на ноги. Известно, что при беге человека весом 65 кг на расстояние 5 километров общее воздействие на каждую ногу составляет более 150 тонн. Спортивная обувь способна защитить ноги от этих воздействий. Кроме того, применение специальной обуви с амортизационными прокладками (стельками) для лечения голеностопных суставов востребовано в медицине.

Основной задачей спортивной обуви является гашение (амортизация) ударных нагрузок, приходящихся на ноги, а значит на весь организм при ходьбе (беге, прыжках и др.). Величина нагрузок напрямую зависит от продолжительности и скорости движения, т.е. спортсменам амортизация помогает снизить величину нагрузки, а любителей спасает от усталости. Элементами обуви, отвечающими за амортизацию нагрузок, являются ее подошва и вкладные стельки разного функционального назначения (спортивные, лечебные и др.). Так, применение вкладных стелек разной толщины, формы и твердости используется для лечения опорно-двигательного аппарата человека.

Амортизация бывает пассивная и активная. К первой относится такая составная часть кроссовка, как промежуточная подошва (межподошва). Материалом для изготовления промежуточных подошв служит полиуретан, но наиболее часто используется этилвинилацетат, который легче, пружинистей и эффективней, чем полиуретан, хотя и проигрывает ему в прочности и износостойкости.

Для активной амортизации можно использовать механические амортизаторы в виде упруго деформируемых элементов (пружины, U-образные пластины и др.) из металлических и неметаллических материалов. Так, известна система амортизации для обуви (Патент №2429770, Российская Федерация, МПК А43В. Система амортизации для обуви / Борель Р., САЛОМОН С.А.С, опубл. 27.09.2011), которая за счет размещения опорных упруго деформируемых элементов как на наружной, так и на (промежуточной) внутренней поверхности подошвы обеспечивает ее амортизацию по трем различным направлениям, т.е. одновременно в горизонтальной плоскости и в вертикальном направлении.

Известна обувь с повышенными амортизационными и вентиляционными свойствами (Патент №2085096, Российская Федерация, МПК А43В. Обувь и вставка для обуви / Крамер X., опубл. 27.07.97), включающая подошву, промежуточную подошву и стельку. Промежуточная подошва выполнена из упругого полотна, содержащего множество цилиндрических элементов в виде втулок. Последние расположены, по меньшей мере, с одной стороны полотна с возможностью их деформации в плоскости, перпендикулярной оси приложения нагрузки. Такая подошва может быть выполнена в виде вставки для обуви и установлена на исходной поверхности подошвы. В другом варианте обуви упругий цилиндрический элемент устанавливается в пяточной части подошвы на поверхности, обращенной к стопе.

С ростом нагрузок увеличение упругих свойств амортизирующего элемента (подошвы) можно достичь либо за счет увеличения ее толщины, либо за счет повышения жесткости упругих элементов (материалов). Однако чрезмерное увеличение толщины приведет к неустойчивости спортивной обуви при движении и, соответственно, риску получения травм, а повышение жесткости упругих элементов (материалов) к уменьшению комфорта ношения обуви и снижению срока ее эксплуатации.

В настоящее время ведущие производители спортивной обуви (Puma, Nike, Adidas, Reebok, Etonic и др.) используют амортизаторные технологии, которые условно можно разделить на две группы - газовые (воздушные) и микропористые.

Газовые амортизаторы более комфортны и стабильны, облегчают обувь, но более дороги в изготовлении, требовательны к поверхности (могут быть повреждены) и небезопасны при боковых движения. В частности, при неровной постановке стопы на опору может возникать «грыжевый эффект» (горизонтальная миграция газа), приводящий к неправильному распределению нагрузки на стопу. Для предотвращения этого воздушный амортизатор, как правило, находится внутри амортизирующего элемента, не имея непосредственного контакта с поверхностью.

Микропористые амортизаторы хорошо поглощают нагрузку, быстро принимают первоначальную форму после сжатия, но недолговечны. После (пробега 800 км) тренировок теряют до 40% амортизационных свойств, кажутся более жесткими, зато не боятся повреждений и устойчивы. Особенность таких систем такова, что в переднюю, более тонкую часть кроссовка невозможно вставить эффективный, но достаточно толстый воздушный амортизатор. Поэтому комбинированный вариант амортизирующего элемента представляет собой микропористый амортизатор под серединой стопы и воздушный (или механический, например, пластиковый U-образного вида) амортизатор под пяткой.

Известна обувь с аккумулированием энергии, создаваемой при движении (Патент №2380995, Российская Федерация, МПК А43В, А63В. Обувь с аккумулированием энергии, создаваемой при движении / Широких М.Р., опубл. 10.02.2010), которая может использоваться для повседневной ходьбы, спортивных занятий, а также в качестве средства реабилитации для восстановления работоспособности мышц ног (голеностопного сустава и ахиллесова сухожилия).

Согласно изобретению, подошва и задник обуви образуют пластинчатую пружину, при этом исходный угол между подошвой и задником, являющимися плечами пружины, должен быть больше 90°, а верх обуви - иметь возможность изменения угла между подошвой и задником и выполняться из эластичного материала или содержать легко деформируемые вставки.

Аккумулирование энергии происходит посредством поочередного контакта ног на опорную поверхность с одновременным деформированием пружины и перемещения ног с использованием энергии от освобождения пружины, первичное приземление производится на носочную часть стопы ноги, а деформирование пружины осуществляют при последующем опускании пяточной части.

Таким образом, в настоящее время основными требованиями, выдвигаемыми к амортизирующему элементу (подошве) обуви, являются ее высокая амортизационная способность, а также обеспечение разной степени амортизации на разных участках стопы.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемой конструкции является амортизирующий элемент обуви (Патент №2279235, Российская Федерация, МПК А43В. Амортизирующий элемент обуви / Хофманн Т., ПУМА АКЦИЕНГЕЗЕЛЛЬШАФТ РУДОЛЬФ ДАССЛЕР ШПОРТ, опубл. 10.07.2006), представляющий собой систему одинаковых телескопических амортизаторов, расположенных на верхней и нижней поверхностях амортизирующего элемента.

Каждый такой телескопический амортизатор состоит из двух соединительных втулок сопряжения - нижней (опорной) втулки, закрепленной на нижней поверхности амортизирующего элемента, и верхней (поршневой) втулки, закрепленной на верхней его поверхности. Обе втулки в сечении, перпендикулярном направлению приложения нагрузки, имеют соответствующую друг другу форму (круглую, квадратную, шестиугольную и т.д.), но наружный размер поршневой втулки чуть меньше внутреннего размера опорной втулки. В ненагруженном состоянии обе соединительных втулки расположены друг над другом вдоль оси. При приложении нагрузки поршневая втулка входит в отверстие опорной втулки, и в пространстве между ними возникает газонепроницаемая камера, обеспечивающая амортизацию и регенерацию энергии удара.

Подобные телескопические амортизаторы устанавливаются на поверхности амортизирующего элемента (подошвы, стельки и др.) или его части с той частотой, которая обеспечивает требуемый уровень амортизации и комфорта.

Существенным недостатком известного амортизирующего элемента обуви является невозможность повышения силы амортизации без увеличения его толщины, а также неспособность регулирования силы амортизации для разного воздействия на различные участки стопы.

Технической задачей изобретения является повышение упругих свойств амортизирующего элемента (подошвы, стельки) для спортивной, повседневной и лечебной обуви, а также создание возможности регулирования силы амортизации для повышения уровня комфорта и лечебных свойств амортизирующего элемента за счет разного воздействия на разные участки стопы.

Решение поставленной задачи обеспечивается за счет введения дополнительных магнитных элементов (постоянных магнитов), размещенных в основании соединительных втулок таким образом, чтобы магнитные полюса (северный или южный) были направлены навстречу друг другу. Возникающая при сближении соединительных втулок сила отталкивания (амортизации) между одноименными полюсами постоянных магнитов наряду с работой газонепроницаемой камеры позволяет значительно повысить упругие свойства амортизирующего элемента, а использование постоянных магнитов с различной величиной остаточной индукции - регулировать силу амортизации для различных участков стопы.

Изобретение иллюстрируется следующими графическими материалами:

фиг. 1 - амортизирующий элемент обуви (фрагмент);

фиг.2 - нижняя и верхняя поверхность амортизирующего элемента (вариант расположения соединительных втулок с одинаковыми постоянными магнитами);

фиг. 3 - нижняя и верхняя поверхность амортизирующего элемента (вариант расположения соединительных втулок с постоянными магнитами разной силы);

Амортизирующий элемент обуви включает (фиг. 1-3):

- нижнюю поверхность 1 с закрепленными на ней нижними (опорными) полыми соединительными втулками 2;

- верхнюю поверхность 3 с закрепленными на ней верхними (поршневыми) полыми соединительными втулками 4, имеющими одинаковую форму, но меньший размер, по сравнению с втулками 2 и расположенными соосно с ними;

- постоянные магниты одинаковой силы 5 и разной силы 6, расположенные в основании как нижних, так и верхних соединительных втулок;

- прокладка 7, соединяющая нижнюю и верхнюю поверхности амортизирующего элемента.

Верхняя поршневая втулка 4 изготавливается из эластичного, легко сжимаемого материала, например из силиконовой резины или подобного ей материала, и крепится к верхней поверхности подошвы 3. Нижняя опорная втулка 2 выполнена из более твердого материала, например полиуретана, и закреплена на нижнюю поверхность 1 амортизирующего элемента соосно с поршневой втулкой 4. Постоянные магниты 5 (6) имеют одинаковую форму, но разные размеры с соединительными втулками 2 и 4, и размещаются в их основании так, чтобы их одноименные полюса (северный N или южный S) были направлены навстречу друг другу.

В исходном положении (без нагрузки) поршневая втулка 4 расположена внутри опорной втулки 2 так, чтобы ее нижний край соприкасался с поверхностью постоянного магнита 5 (6), образуя замкнутый объем воздуха между втулками. Это достигается тем, что высота поршневой втулки больше высоты опорной втулки. Втулки распределены по поверхности амортизирующего элемента так, чтобы обеспечить высокий уровень амортизации и комфорта для снижения нагрузки на голеностопный сустав ноги. Для скрепления (склеивания) верхней и нижней частей амортизирующего элемента используется выполненная из эластичного материала прокладка 7 в виде буртика по периметру амортизирующего элемента.

Работа амортизирующего элемента представляет собой амортизацию внешней прилагаемой нагрузки при соприкосновении опорной и поршневой соединительных втулок. При приложении нагрузки пластичная поршневая втулка 4 начинает деформироваться, при этом возникает воздушная амортизация нагрузки за счет работы воздухонепроницаемой камеры между соединительными втулками. Одновременно расстояние между полюсами магнитов начинает уменьшаться, вызывая магнитную амортизацию нагрузки за счет возникающей силы отталкивания.

Постоянные магниты изготовлены из магнитотвердого материала (сплавы системы Fe-Ni-Al, Fe-Co-Ni-Al и др.), основным требованием к которому является высокий магнитный поток между полюсами, остающийся после намагничивания магнита. Регулировать мощность магнитного потока или силу магнита можно за счет изменения либо его сечения, либо величины остаточной индукции. Магнитотвердые материалы по способу изготовления подразделяют на литые, деформируемые и порошковые, наиболее перспективными из которых являются последние. Технологии порошковой металлургии, используемые для получения постоянных магнитов из порошковых металлов (система Fe-Ni-Al, Sm-Co) или их оксидов (FeO, ВаО, СоО), имеют ряд преимуществ:

- возможность управления величиной остаточной индукции (силой постоянного магнита) за счет изменения композиции легирующих элементов;

- возможность изготовления мелких и точных по размеру магнитов.

1. Амортизирующий элемент для обуви, состоящий из одинаковых по форме, но разных по размеру соединительных втулок, расположенных соосно на верхней и нижней поверхностях амортизирующего элемента, при этом верхние соединительные втулки имеют меньший размер по сравнению с нижними для образования в пространстве между ними газонепроницаемой камеры при нагружении, отличающийся тем, что соединительные втулки в своем основании снабжены постоянными магнитами так, чтобы их одноименные полюса были направлены навстречу друг другу.

2. Амортизирующий элемент для обуви по п. 1, отличающийся тем, что постоянные магниты выполнены разной силы.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу изготовления компонентов обуви. Способ включает в себя этапы, на которых обеспечивают наличие первого компонента (3, 1) обуви и второго компонента (1, 1+7, 7) обуви; формируют адгезивный слой (2) на первом или втором компоненте (3, 1, 1+7, 7) обуви; укладывают первый и второй компоненты (3, 1, 1+7, 7) обуви таким образом, чтобы адгезивный слой (2) располагался между ними; нагревают адгезивный слой (2) до его расплавления для склеивания первого и второго компонентов (3, 1, 1+7, 7) обуви между собой; откачивают воздух, обеспечивая плотное прилегание первого и второго компонентов (3, 1, 1+7, 7) обуви друг к другу.

Изобретение относится к устройству воздушной подушки, которое содержит предмет экипировки и эластичный модуль, установленный на предмете экипировки, в котором указанный предмет экипировки имеет полость для пользования экипировкой; указанный эластичный модуль установлен в полости для пользования экипировкой указанного предмета экипировки и содержит первую воздушную подушку, вторую воздушную подушку, первый регулирующий клапан и второй регулирующий клапан; первый регулирующий клапан соединен с первой воздушной подушкой и оснащен первым односторонним отверстием для впуска воздуха, а также первым односторонним отверстием для выпуска воздуха; второй регулирующий клапан подсоединен между первой воздушной подушкой и второй воздушной подушкой и оснащен вторым односторонним отверстием для впуска воздуха, а также вторым односторонним отверстием для выпуска воздуха; и второй регулирующий клапан и первый регулирующий клапан работают синхронно.

Изобретение относится к ортопедическим устройствам, а именно к конструкции подошвы для ортопедической обуви, и может быть применено для лечения деформированной стопы.

Изобретение относится к обуви, содержащей наружную подошву и голенище, при этом наружная подошва простирается в длину от пятки до мыска, в ширину между наружным краем и внутренним краем и в высоту между поверхностью контакта с землей и поверхностью соединения с голенищем, причем подошва содержит первый усилительный слой, который простирается в длину от задней кромки до передней кромки, в ширину от наружного края до внутреннего края и в высоту между нижней поверхностью и верхней поверхностью, при этом первый усилительный слой выполнен с поперечными прорезями, отличающейся тем, что подошва содержит изнашивающийся слой и первый амортизирующий слой, причем изнашивающийся слой ограничен поверхностью контакта, причем первый амортизирующий слой расположен между изнашивающимся слоем и первым усилительным слоем.

Изобретение относится к ботинку (21, 81), который содержит подошву (22, 82) и верх (23, 83) ботинка, причем ботинок (21, 81) простирается в длину от заднего конца (24) до переднего конца (25), в ширину - между боковой стороной (26) и срединной стороной (27) и в высоту - от подошвы (22, 82) и до верхнего конца (32, 92) и содержит первый обувной элемент (41), а также второй обувной элемент (42), отличающийся тем, что первый обувной элемент (41) содержит первую оболочку (43) и первую стельку (44) типа strobel, причем средство соединения этой первой оболочки (43) с первой стелькой (44) типа strobel содержит ниточный шов (45), причем второй обувной элемент (42) содержит вторую оболочку (46) и вторую стельку (47) типа strobel, а средство соединения второй оболочки (46) со второй стелькой (47) типа strobel содержит ниточный шов (48).

Ботинок (1), содержащий внешнюю подошву (2) и голенище (3), при этом усиливающий слой (2) содержит первый слой (15) и усиливающий слой (16), причем первый слой (15), выполняющий функции амортизатора, размещен между усиливающим слоем (16) и голенищем (3).

Изобретение относится к обувной промышленности, в частности к конструкции подошвы балетной обуви. Отличительной особенностью предлагаемой конструкции подошвы является то, что она имеет зону подскока и пятак, выполненные одной деталью с основной частью подошвы, при этом зона подскока имеет вид прямоугольника со сторонами: шириной 0146Д (Д - длина стопы) и длиной 0,085Д, а пятак имеет форму овала, повторяющего форму вертикальной части носка.

Изобретение относится к предмету обуви на высоком каблуке, который содержит опорную поверхность для стопы, включающую в себя пальцевой участок, передний участок для размещения плюсневой части стопы, средний участок, соответствующий расположению средней части стопы, и пяточный участок, соответствующий расположению пяточной части стопы, причем передний участок опорной поверхности в зоне его перехода в средний участок содержит две расположенные на разных расстояниях относительно плоскости опоры области: область для опирания зоны стопы под плюснефаланговым суставом мизинца и область для опирания зоны стопы под плюснефаланговым суставом большого пальца, причем область для опирания зоны стопы под плюснефаланговым суставом мизинца приподнята относительно области для опирания зоны стопы под плюснефаланговым суставом большого пальца по меньшей мере на 5 мм, а поверхность области для опирания зоны стопы под плюснефаланговым суставом мизинца выполнена так, что по меньшей мере в одной ее точке касательная к линии, образованной ее пересечением с плоскостью, параллельной плоскости, перпендикулярной плоскости опоры и проходящей через наиболее удаленные друг от друга точки пяточной и носочной части предмета обуви, имеет угол наклона к плоскости опоры, не превышающий по абсолютному значению 10°.

Изобретение относится к ботинку (1), который содержит наружную подошву (2), вытянутую в длину от заднего края (4) до переднего края (5), в ширину - между боковой (6) и срединной (7) сторонами, а в высоту - между открытой поверхностью (8) и соединительной поверхностью (9), причем наружная подошва (2) содержит сердцевину (15) из первого материала, причем сердцевина (15) наружной подошвы (2) содержит пластину (16), которая разграничивает соединительную поверхность (9), а также, по меньшей мере, один выступ (21-37), который выступает от пластины (16) к открытой поверхности (8), при этом наружная подошва (2) содержит покрытие (40) из второго материала, причем покрытие (40) частично разграничивает, по меньшей мере, открытую поверхность (8) и частично покрывает, по меньшей мере, одну пластину (16) и, по меньшей мере, один выступ (21-37).

Изобретение относится к предмету обуви, который содержаит: основную часть ботинка, включающую в себя верх ботинка, функционально соединенный с подошвой, причем основная часть ботинка содержит переднюю часть и заднюю часть; стельку, расположенную внутри верха ботинка и имеющую по существу неэластичную пяточную часть и по существу эластичную носочную часть; и по существу жесткую нажимную пластину, примыкающую к по существу эластичной носочной части.

Изобретение относится к амортизирующему элементу для обуви, который состоит из одинаковых по форме, но разных по размеру соединительных втулок, расположенных соосно на верхней и нижней поверхностях амортизирующего элемента, при этом верхние соединительные втулки имеют меньший размер по сравнению с нижними для образования в пространстве между ними газонепроницаемой камеры при нагружении, причем соединительные втулки в своем основании снабжены постоянными магнитами так, чтобы их одноименные полюса были направлены навстречу друг другу. Технический результат заключается в обеспечении амортизации. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Наверх