САМОНАПОЛНЯЮЩАЯСЯ ВОЗДУШНАЯ ПОДУШКА (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2002 года по МПК A43B13/20 

Изобретение относится к самонаполняющейся воздушной подушке, предназначенной для применения в конструкции обуви, и, более конкретно, к такой самонаполняющейся воздушной подушке, которая содержит складывающуюся камеру повышенного давления, опорную камеру и клапан одностороннего действия, подсоединенный между камерой повышенного давления и опорной камерой для обеспечения возможности подачи воздуха из складывающейся камеры повышенного давления в опорную камеру при сжатии камеры повышенного давления ногой.

Обычная воздушная подушка для обуви в большинстве случаев содержит складывающееся трехмерное тело, представляющее собой множество воздушных ячеек и множество каналов, соединяющих воздушные ячейки между собой, и воздушный клапан, подсоединенный к каналам и расположенный снаружи относительно подошвы обуви. При надувании воздушной подушки подсоединяют воздушный насос к воздушному клапану и приводя насос в действие для накачивания воздуха в воздушные ячейки. Если внутреннее давление в такой воздушной подушке слишком высоко, его нельзя будет отрегулировать.

В патенте США 5335382 раскрыта самонаполняющаяся воздухом подушка, содержащая опорную камеру, представляющую собой трехмерное тело, предназначенное для приема нагнетаемой внутрь него текучей среды, и имеющую углубление, выполненное в верхней части трехмерного тела и предназначенное для размещения в нем камеры повышенного давления, полую складывающуюся камеру повышенного давления и канал, подсоединенный между опорной камерой и камерой повышенного давления. Для заполнения опорной камеры требуется подключение насоса.

Техническим результатом настоящего изобретения является создание самонаполняющейся воздушной подушки, предназначенной для применения в конструкции обуви.

Этот технический результат достигается тем, что самонаполняющаяся воздушная подушка содержит опорную камеру, представляющую собой трехмерное тело, предназначенное для приема нагнетаемой внутрь него текучей среды, и имеющую углубление, выполненное в верхней части трехмерного тела и предназначенное для размещения в нем камеры повышенного давления, полую складывающуюся камеру повышенного давления, имеющую переменный объем, изменение которого происходит при переходе камеры повышенного давления в свое сложенное состояние, канал, подсоединенный между опорной камерой и камерой повышенного давления, и по меньшей мере, одну камеру аккумулирования давления, подсоединенную между камерой повышенного давления и опорной камерой, имеющую впускное отверстие, соединенное с первым клапаном одностороннего действия, и выпускное отверстие, соединенное с вторым клапаном одностороннего действия, а камера повышенного давления сообщена с камерой аккумулирования давления через первый клапан одностороннего действия для предотвращения обратного потока из камеры аккумулирования давлении в камеру повышенного давления.

Указанный технический результат достигается и тем, что самонаполняющаяся воздушная подушка содержит опорную камеру, представляющую собой трехмерное тело, окружающее открытое пространство и выполненное с возможностью удерживания жидкости, полую складывающуюся камеру повышенного давления, имеющую воздушное отверстие на своей верхней стороне и переменный объем, изменяющийся при переходе камеры повышенного давления в сложенное состояние, канал, подсоединенный между опорной камерой и камерой повышенного давления, и клапан одностороннего действия, установленный в канале для обеспечения возможности прохождения потока в одном направлении из камеры повышенного давления в опорную камеру.

Вышеуказанный технический результат достигается также и тем, что самонаполняющаяся воздушная подушка содержит опорную камеру, представляющую собой трехмерное тело, выполненное с возможностью удерживания жидкости, и имеющую углубление, выполненное в верхней части трехмерного тела и предназначенное для размещения в нем камеры повышенного давления, полую складывающуюся камеру повышенного давления, имеющую переменный объем, измеряющийся при переходе камеры повышенного давления в сложенное состояние, канал, подсоединенный между опорной камерой и камерой повышенного давления, клапан одностороннего действия, установленный в указанном канале для обеспечения возможности прохождения потока в одном направлении из камеры повышенного давления в опорную камеру, и, по меньшей мере, одну камеру аккумулирования давления, подсоединенную между камерой повышенного давления и опорной камерой.

Каждая из вышеописанных самонаполняющихся воздушных подушек может дополнительно содержать камеру регулировки давления, подсоединенную между камерой повышенного давления и, по меньшей мере, одной камерой аккумулирования давления и управляемую для регулировки внутреннего давления в опорной камере. Камера регулировки давления может содержать регулирующий стержень, управляемый для регулировки внутреннего давления в опорной камере. Камера регулировки давления может быть соединена с, по меньшей мере, одной воздухораспределительной камерой.

В первом и третьем описанных вариантах самонаполняющейся подушки камера повышенного давления может иметь воздушное отверстие.

В каждой из вышеописанных самонаполняющихся воздушных подушек камера повышенного давления может быть установлена в открытом пространстве, окруженном опорной камерой.

В каждой из вышеописанных самонаполняющихся воздушных подушек камера повышенного давления может быть расположена снаружи по отношению к опорной камере и удалена от нее на некоторое расстояние посредством указанного канала.

В каждой из вышеописанных самонаполняющихся воздушных подушек камера повышенного давления может содержать, по меньшей мере, клапан одностороннего действия для осуществления всасывания наружного воздуха в камеру повышенного давления.

Далее приводится подробное описание изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых изображено следующее:
фиг. 1 изображает изометрический вид самонаполняющейся воздушной подушки согласно первому варианту осуществления настоящего изобретения;
фиг. 2 - изометрический вид самонаполняющейся воздушной подушки согласно второму варианту осуществления настоящего изобретения;
фиг. 3 - вид настоящего изобретения при практическом его применении, на котором самонаполняющаяся воздушная подушка показана смонтированной на подошве обуви, где она находится в своем рабочем состоянии;
фиг. 4 - вид в плане третьего варианта осуществления настоящего изобретения;
фиг.4А изображает сечение по линии 4А-4А на фиг.4;
фиг.4Б - направление поворачивания камеры повышенного давления в варианте осуществления настоящего изобретения, представленном на фиг.4
фиг.4В - камеру повышенного давления в варианте осуществления настоящего изобретения, представленном на фиг.4, при введении ее в верхнее углубление, выполненное в соответствующей опорной камере;
фиг.4Г - сечение по линии 4Г-4Г на фиг.4;
фиг. 5 - вид в разрезе четвертого варианта осуществления настоящего изобретения, на котором показан стержень, предназначенный для регулировки давления и расположенный в камере регулировки давления;
фиг.5А - вид в сечении по линии 5А-5А на фиг.5.

Как показано на фиг.1, самонаполняющаяся воздушная подушка 1 содержит опорную камеру 2, представляющую собой трехмерное тело, предназначенное для приема нагнетаемой внутрь него текучей среды, и имеющую углубление, выполненное в верхней части трехмерного тела и предназначенное для размещения в нем полой складывающейся камеры 3 повышенного давления. Углубление образует открытое пространство 4, окруженное опорной камерой 2, в котором размещена камера 3.

Камера 3 повышенного давления имеет воздушное отверстие 5 и переменный объем, изменение которого происходит при переходе камеры 3 в свое сложенное состояние.

Подушка 1 содержит также камеру аккумулирования давления, выполненную в виде воздушного цилиндра 6, подсоединенного между камерой 3 повышенного давления и опорной камерой 2 и имеющего впускное отверстие, соединенное с первым клапаном 7 одностороннего действия, и выпускное отверстие, соединенное с вторым клапаном 8 одностороннего действия. Камера 3 повышенного давления сообщена с воздушным цилиндром 6 через клапан 7 для предотвращения обратного потока из воздушного цилиндра 6 в камеру 3 повышенного давления.

Между камерой 3 повышенного давления и воздушным цилиндром 6 подсоединена соединительная труба 9. Клапан 7 обеспечивает возможность прохождения воздуха из камеры 3 повышенного давления по трубке 9 и через воздушный цилиндр 6 в опорную камеру 2.

На фиг. 2 показан второй вариант осуществления настоящего изобретения. Согласно данному варианту воздушная подушка 1 содержит опорную камеру 2, воздушный цилиндр 6, соединенный с опорной камерой 2 одной своей стороной, камеру 3 повышенного давления, расположенную на расстоянии от воздушного цилиндра 6 с его стороны, противоположной опорной камере 2. Соединительная трубка 9 подсоединена между одним концом воздушного цилиндра 6 и камерой 3 повышенного давления. Первый клапан 7 одностороннего действия установлен в воздушном цилиндре 6 и предназначен для обеспечения возможности подачи воздуха из камеры 3 повышенного давления в опорную камеру 2. Второй клапан 8 одностороннего действия установлен на другом конце воздушного цилиндра 6.

Как показано на фиг.3, воздушная подушка 1 смонтирована внутри подошвы 10 обуви таким образом, чтобы камера 3 повышенного давления выступала своей верхней частью над верхней полостью 11 подошвы 10 в зоне расположения каблука. Полость 11 аналогична открытому пространству 4 на фиг.1, когда ступня пользователя надавливает на камеру 3 повышенного давления, происходит складывание камеры 3 и внутреннее давление, создаваемое при этом в камере 3, принудительно передается через соединительную трубку 9 и воздушный цилиндр 6 в опорную камеру 2. Когда ступня ноги пользователя приподнимается над находящейся в сложенном состоянии камерой 3 повышенного давления, немедленно происходит всасывание воздуха в камеру 3 вследствие перепада давлений воздуха между внутренним давлением в камере 3 повышенного давления и атмосферным давлением. Когда пользователь непрерывно наступает на камеру 3 повышенного давления, будет происходить накачивание опорной камеры 2 до состояния насыщения. Когда опорная камера 2 будет надута полностью, камера 3 повышенного давления начнет поддерживаться опорной камерой 2, противодействующей при этом воздействию наружного давления. Кроме того, пользуясь односторонним клапаном 8, можно отрегулировать давление в опорной камере 2 до желательного уровня.

Как показано на фиг.4, воздушная подушка 1 в данном варианте выполнения дополнительно содержит камеру 13 регулировки давления, подсоединенную между камерой 3 повышенного давления и камерой 14 аккумулирования давления. Камера 3 повышенного давления сообщена с камерой 13 регулировки давления посредством воздушного канала 12. Камера 14 аккумулирования давления сообщена с камерой 13 регулировки давления через клапан 7 одностороннего действия и с опорной камерой 2 воздушным каналом 16 через клапан 15 одностороннего действия.

Воздух проходит через воздушное отверстие 5 в камеру 3 повышенного давления. Когда ступня ноги пользователя оказывает давление на камеру 3 повышенного давления, происходит перекрывание воздушного отверстия 5 ступней ноги пользователя, и воздух, находящийся в камере 3 повышенного давления, принудительно вытесняется под воздействием давления, оказываемого ступней ноги пользователя, перетекая по воздушному каналу 12 в камеру 13 регулировки давления, а затем через клапан 7 одностороннего действия в камеру 14 аккумулирования давления. Камера 14 аккумулирования давления расположена в таком месте, в котором на нее не оказывается никакого действия, когда опорная камера 2 или камера 3 повышенного давления воспринимают давление, оказываемое ступней ноги пользователя и, следовательно, сжатый воздух получает возможность быть принудительно вытесненным из камеры 3 повышенного давления в камеру 14 аккумулирования давления, а оттуда через клапан 15 одностороннего действия далее в опорную камеру 2 по воздушному каналу 16.

Как показано на фиг.Б, В и Г, камера 3 повышенного давления может быть повернута назад на угол примерно в 180^o и помещена в углубление 17, выполненное в верхней части опорной камеры 2, таким образом, чтобы ее воздушное отверстие 5 обращено было вверх.

Как показано на фиг.5 и 5А, в данном варианте выполнения подушки, предусматривается наличие стержня 18, предназначенного для регулировки давления и установленного в камере 13 регулировки давления. Этот стержень 18 имеет продольное центральное отверстие 19, несколько кольцевых канавок 20 и несколько радиальных сквозных отверстий 21, сообщающихся с продольным центральным отверстием 19. Камера 13 регулировки давления соединена с воздухораспределительными камерами 22. Кольцевые канавки 20 и сквозные отверстия 21 расположены таким образом, чтобы соответствовать воздухораспределительным камерам 22, клапану 7 одностороннего действия и воздушному каналу 16. Поворачивая стержень 18, производят регулировку давления в камере 14 аккумулирования давления и в опорной камере 2. Когда сквозные отверстия 21 отведены от воздушного канала 16, предотвращается поступление сжатого воздуха 43 камеры 3 повышенного давления в опорную камеру 2. Когда воздушный канал 16, сквозные отверстия 21 и воздухораспределительные камеры 22 располагаются в таком взаимном положении, в котором они сообщаются друг с другом через продольное центральное отверстие 19, обеспечивается возможность передачи давления воздуха в камеру 14 аккумулирования давления в зависимости от объема воздухораспределительных камер 22. Допустим, что внутренний объем камеры 3 повышенного давления равен А, внутренний объем воздухораспределительных камер 22 равен В и внутренний объем камеры 3 повышенного давления, когда она находится в сложенном состоянии, равен С, тогда P1V1•P2V2=n, давление в камере 3 повышенного давления, после того как она была сжата, составляет Рb=РаА/В+С, и, следовательно, чем больше внутренний объем В распределительных камер 21, тем меньше давление воздуха Рb, которое будет при этом создаваться в камере 14 аккумулирования давления.

Когда сквозные отверстия 21 и камера 3 повышенного давления расположены таким образом, что они сообщаются с воздушным каналом 23, обеспечивается возможность вытеснения воздуха из камеры 3 повышенного давления через воздушный канал 23 в другую зону циркуляции воздуха. Следовательно, воздушная подушка 1 способна также улучшить вентиляцию воздуха внутри обуви.

Самонаполняющая воздушная подушка содержит опорную камеру, представляющую собой трехмерное тело, предназначенное для приема нагнетаемой внутрь него текучей среды, и имеющую углубление, выполненное в верхней части трехмерного тела и предназначенное для размещения в нем камеры повышенного давления, полую складывающуюся камеру повышенного давления, имеющую воздушное отверстие и переменный объем, изменение которого происходит при переходе камеры повышенного давления в свое сложенное состояние. Канал подсоединен между опорной камерой и камерой повышенного давления. По меньшей мере, одна камера аккумулирования давления подсоединена между камерой повышенного давления и опорной камерой и имеет впускное отверстие, соединенное с первым клапаном одностороннего действия, и выпускное отверстие, соединенное с вторым клапаном одностороннего действия. Камера повышенного давления сообщена с камерой аккумулирования давления через первый клапан одностороннего действия для предотвращения обратного потока из камер аккумулирования давления в камеру повышенного давления. Клапан одностороннего действия подсоединен между камерой повышенного давления и опорной камерой для обеспечения возможности подачи воздуха из складывающейся камеры повышенного давления в опорную камеру при сжатии камеры повышенного давления ногой. Техническим результатом изобретения является создание самозаполняющейся воздушной подушки, предназначенной для применения в конструкции обуви. 3 с. и 20 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Самонаполняющаяся воздушная подушка, содержащая опорную камеру, представляющую собой трехмерное тело, предназначенное для приема нагнетаемой внутрь него текучей среды, и имеющую углубление, выполненное в верхней части трехмерного тела и предназначенное для размещения в нем камеры повышенного давления, полую складывающуюся камеру повышенного давления, имеющую воздушное отверстие и переменный объем, изменение которого происходит при переходе камеры повышенного давления в свое сложенное состояние, канал, подсоединенный между опорной камерой и камерой повышенного давления, и по меньшей мере, одну камеру аккумулирования давления, подсоединенную между камерой повышенного давления и опорной камерой, имеющую впускное отверстие, соединенное с первым клапаном одностороннего действия, и выпускное отверстие, соединенное с вторым клапаном одностороннего действия, а камера повышенного давления сообщена с камерой аккумулирования давления через первый клапан одностороннего действия для предотвращения обратного потока из камеры аккумулирования давления в камеру повышенного давления. 2. Самонаполняющаяся воздушная подушка по п. 1, дополнительно содержащая камеру регулировки давления, подсоединенную между камерой повышенного давления и, по меньшей мере, одной камерой аккумулирования давления и управляемую для регулировки внутреннего давления в опорной камере. 3. Самонаполняющаяся воздушная подушка по п. 2, в которой камера регулировки давления содержит регулирующий стержень, управляемый для регулировки внутреннего давления в опорной камере. 4. Самонаполняющаяся воздушная подушка по п. 2, в которой камера регулировки давления соединена с, по меньшей мере, одной воздухораспределительной камерой. 5. Самонаполняющаяся воздушная подушка по п. 1, в которой камера повышенного давления имеет воздушное отверстие. 6. Самонаполняющаяся воздушная подушка по п. 1, в которой камера повышенного давления установлена в открытом пространстве, окруженном опорной камерой. 7. Самонаполняющаяся воздушная подушка по п. 1, в которой камера повышенного давления расположена снаружи опорной камеры на расстоянии от нее, определенном каналом. 8. Самонаполняющаяся воздушная подушка по п. 1, в которой камера повышенного давления содержит, по меньшей мере, клапан одностороннего действия для осуществления всасывания наружного воздуха в камеру повышенного давления. 9. Самонаполняющаяся воздушная подушка, содержащая опорную камеру, представляющую собой трехмерное тело, окружающее открытое пространство и выполненное с возможностью удерживания жидкости, полую складывающуюся камеру повышенного давления, имеющую воздушное отверстие на своей верхней стороне и переменный объем, изменяющийся при переходе камеры повышенного давления в сложенное состояние, канал, подсоединенный между опорной камерой и камерой повышенного давления, и клапан одностороннего действия, установленный в канале для обеспечения возможности прохождения потока в одном направлении из камеры повышенного давления в опорную камеру. 10. Самонаполняющаяся воздушная подушка по п. 9, в которой камера повышенного давления установлена в открытом пространстве, окруженном опорной камерой. 11. Самонаполняющаяся воздушная подушка по п. 9, в которой камера повышенного давления расположена снаружи по отношению к открытому пространству и находится на некотором расстоянии от опорной камеры. 12. Самонаполняющаяся воздушная подушка по п. 9, дополнительно содержащая разгрузочный клапан, установленный в указанном канале и управляемый для осуществления сброса давления в опорной камере. 13. Самонаполняющаяся воздушная подушка по п. 9, дополнительно содержащая камеру регулировки давления, подсоединенную между камерой повышенного давления и опорной камерой и управляемую для регулировки внутреннего давления в опорной камере. 14. Самонаполняющаяся воздушная подушка по п. 13, в которой камера регулировки давления содержит регулирующий стержень, управляемый для регулировки внутреннего давления в опорной камере. 15. Самонаполняющаяся воздушная подушка по п. 13, в которой камера регулировки давления соединена с, по меньшей мере, одной воздухораспределительной камерой. 16. Самонаполняющаяся воздушная подушка, содержащая опорную камеру, представляющую собой трехмерное тело, выполненное с возможностью удерживания жидкости, и имеющую углубление, выполненное в верхней части трехмерного тела и предназначенное для размещения в нем камеры повышенного давления, полую складывающуюся камеру повышенного давления, имеющую переменный объем, изменяющийся при переходе камеры повышенного давления в сложенное состояние, канал, подсоединенный между опорной камерой и камерой повышенного давления, клапан одностороннего действия, установленный в канале для обеспечения возможности прохождения потока в одном направлении из камеры повышенного давления в опорную камеру, и, по меньшей мере, одну камеру аккумулирования давления, подсоединенную между камерой повышенного давления и опорной камерой. 17. Самонаполняющаяся воздушная подушка по п. 16, дополнительно содержащая камеру регулировки давлением, подсоединенную между камерой повышенного давления и, по меньшей мере, одной камерой аккумулирования давления и управляемую для регулировки внутреннего давления в опорной камере. 18. Самонаполняющаяся воздушная подушка по п. 17, в которой камера регулировки давления содержит регулирующий стержень, управляемый для регулировки внутреннего давления в опорной камере. 19. Самонаполняющаяся воздушная подушка по п. 17, в которой камера регулировки давления соединена с, по меньшей мере, одной воздухораспределительной камерой. 20. Самонаполняющаяся воздушная подушка по п. 16, в которой камера повышенного давления имеет воздушное отверстие. 21. Самонаполняющаяся воздушная подушка по п. 16, в которой камера повышенного давления установлена в открытом пространстве, окруженном опорной камерой. 22. Самонаполняющаяся воздушная подушка по п. 16, в которой камера повышенного давления расположена снаружи по отношению к опорной камере и удалена от нее на некоторое расстояние посредством указанного канала. 23. Самонаполняющаяся воздушная подушка по п. 16, в которой камера повышенного давления содержит, по меньшей мере, клапан одностороннего действия для осуществления всасывания наружного воздуха в камеру повышенного давления.