ОБУВЬ С ВЕНТИЛЯЦИЕЙ (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2008 года по МПК A43B7/06 

Изобретение относится к обувной промышленности и может быть использовано при изготовлении вентилируемой обуви.

Цель изобретения - повышение гигиенических свойств различных видов бытовой и спортивной обуви и упрощение конструкции вентилируемой обуви.

Вентилируемая обувь известна.

Известна группа вентилируемой обуви (а.с. СССР №350453, А43В 7/06, 1972 г. [1], а.с. СССР №1169598, А43В 7/06, 1985 г. [2]), в которой вентилирование происходит путем создания избыточного давления во внутреннем пространстве обуви. Обувь снабжена поршневым насосом, усложнена конструктивно и обладает недостаточно высокими эксплуатационными свойствами, вследствие протяженного и соответственно ненадежного гибкого канала, сообщающего камеру насоса с атмосферой. Кроме того, особенности конструкции насоса сужают разновидности вентилируемой обуви данной конструкции из-за необходимости выполнения в ней каблука и голенища, т.е. практически разновидности вентилируемой обуви рассматриваемой конструкции сведены только к резиновым сапогам.

Известна группа вентилируемой обуви (патент Франции на изобретение N 2558044, А43В 7/08, 1985 [3]; патент РФ на изобретение №2118501, А43В 7/06, 1998 г [4]), содержащей верх с подошвой, образующей со стелькой камеру воздушного насоса, снабженного пружиной, впускным и выпускным клапанами, сообщенного с внутренним пространством обуви и соединенного с воздухозаборным каналом.

Эта обувь сочетает реализацию вентилирования путем создания избыточного давления во внутреннем пространстве обуви и увеличения рабочего объема камеры воздушного насоса в результате вынесения над стелькой ее части, расположенной в зоне размещения пятки ноги, выполненной в виде поверхности подпятника и являющейся в свою очередь центральной составной частью верхней эластичной стенки камеры воздушного насоса. Вместе с тем обувь имеет недостатки, заключающиеся в усложнении конструкции из-за введения в конструкцию обуви дополнительных элементов - подпятника и пружины. Кроме того, конструкция не приспособлена для сушки обуви.

Известна стелька для обуви с вентиляцией стопы по патенту РФ на полезную модель №27888, А43В 7/28, 2003 [5], состоящая из мягкого, амортизирующего, пористого материала, находящегося в накладках, при ходьбе позволяющая вентилировать стопу через отверстия, находящиеся по периметрам накладок.

Известна также вкладная стелька для обуви по патенту РФ на изобретение №2129822, А43В 17/08, 1999 [6], состоящая из двух слоев с полостями, выступами и каналами, нижний плоский слой выполнен из формоустойчивого материала, а верхний слой выполнен из эластичного материала и дублирован материалом.

Недостатком указанных стелек является то, что они позволяют выполнять только принудительную циркуляцию воздуха во внутреннем пространстве обуви, и не предназначены для выведения влажного воздуха из этого пространства за пределы обуви.

Известна также вкладная стелька для обуви по патенту РФ на полезную модель №49430, А43В 17/08, 2005 [7], состоящая из двух слоев, соединенных друг с другом посредством трубки, снабженной "разгрузочным" клапаном, обеспечивающим в нижнем слое избыточное давление, верхний слой имеет перфорационные отверстия и полость с каналом, расположенную под сводом стопы, имеющую впускной и выпускной клапаны для заполнения полости воздухом и пропуска воздуха по каналу в нижний слой, на подпальцевом участке верхнего слоя вмонтированы дефлекторы, выполненные в виде цилиндра со сферической головкой с отверстиями.

Указанная вкладная стелька имеет сложную конструкцию с большим набором мелких разнотипных деталей, что удорожает ее производство и снижает надежность. К тому же стелька предназначена для подачи воздуха во внутреннее пространство обуви, и ее применение в связи с этим ограничено созданием циркуляции воздуха во внутреннем пространстве обуви, либо для подачи свежего воздуха внутрь обуви в закрытых помещениях или в сухую погоду. В первом случае применения стельки имеет место низкий гигиенический эффект, а во втором - узкую область применения и необходимость дополнительного дооборудования и без того сложной конструкции стельки фильтрами пыли.

Наиболее близким техническим решением к заявляемой обуви с вентиляцией является известная по авторскому свидетельству СССР №1357007, А43В 7/06, 1987 г. [8] вентилируемая обувь «Виктория», имеющая заготовку верха с подошвой и внутренний чулок со стелькой, который в верхней части имеет манжету из пористого материала с каналами для вентиляции. Стелька выполнена из двух слоев эластичного материала и содержит средство для вентиляции в виде системы клапанов и воздухопроводящих каналов. В верхнем эластичном слое стельки выполнены впускные клапаны и воздухопроводящие каналы. Нижний слой стельки содержит выпускные клапаны и имеет рифления для улучшения воздухообмена.

Такая обувь усложнена конструктивно: предусмотрено наличие в конструкции специального внутреннего чулка, снабженного в верхней своей части манжетой из пористого материала с каналами для вентиляции и в нижней своей части стелькой с большим количеством верхних впускных и нижних выпускных клапанов, соединенных между собой множеством вертикальных воздухопроводящих каналов, защитной сеткой сверху стельки и рифленой формой со стороны подошвы обуви нижнего слоя стельки. Кроме того, данная обувь имеет невысокие эксплуатационные свойства: она неудобна в использовании - необходимо предварительно внутренний чулок со стелькой надевать на стопу и обутую стопу вставлять внутрь верха обуви, после чего внутренний чулок закреплять с верхом обуви посредством манжеты.

Общими признаками с прототипом являются следующие: наличие заготовки верха с подошвой; стельки, выполненной из эластичного материала; и системы впускных клапанов.

Техническим результатом, достигаемым заявленным решением, является упрощение конструкции вентилируемой обуви, повышение эксплуатационных свойств, связанных с упрощением правил пользования обувью.

Дополнительным техническим результатом по варианту 2 является сокращение материалоëмкости вентилируемой обуви и повышение гигиенических свойств обуви.

Сущность заявляемого изобретения по варианту 1 состоит в том, что обувь с вентиляцией содержит заготовку верха с подошвой, стельку, выполненную из эластичного материала, и систему впускных клапанов. При этом стелька герметично соединена по периметру с подошвой и имеет перфорационные отверстия, а система впускных клапанов выполнена в виде прикрепленного к стельке снизу клапанного слоя, клапана которого прикрывают снизу перфорационные отверстия стельки. При этом пространство между стелькой и подошвой заполнено прикрепленными к подошве амортизирующими элементами, а для отвода влажного воздуха из этого пространства обувь содержит выпускной клапан с каналом.

Выпускной клапан может быть расположен в ненагруженной области свода стопы в отверстии подошвы или сбоку - в месте соединения стельки и подошвы.

Сущность заявляемого изобретения по варианту 2 состоит в том, что обувь с вентиляцией содержит заготовку верха с подошвой, стельку, выполненную из эластичного материала, и систему впускных клапанов. При этом стелька герметично соединена по периметру с подошвой и имеет перфорационные отверстия в форме щелей с трапецеидальным поперечным сечением с образованием впускных клапанов. При этом угол, образованный прямыми, на которых лежат боковые стороны трапеции упомянутого сечения, равен 10-20 градусов, а основания этой трапеции образованы продолжениями поверхностей стельки. При этом наклон биссектрисы ранее упомянутого угла относительно высоты трапеции равен 30-60 градусов. При этом пространство между стелькой и подошвой заполнено прикрепленными к подошве амортизирующими элементами, а для отвода влажного воздуха из упомянутого пространства обувь содержит выпускной клапан.

Выпускной клапан может быть расположен в ненагруженной области свода стопы в отверстии подошвы или сбоку - в месте соединения стельки и подошвы.

Конструкция заявляемой обуви предусматривает удаление влажного воздуха из внутреннего объема обуви наружу.

Графические материалы, иллюстрирующие заявляемое изобретение.

Фиг.1 - схема строения обуви (вариант 1).

Фиг.2 - пример расположения выпускного клапана (вариант 1), вид на стельку сверху с вырезом.

Фиг.3, 4, 5 - схема части обуви в трех фазах ходьбы по варианту 1.

Фиг.6 - вид сверху стельки по варианту 1 (вид А на фиг.1), пунктиром показано положение клапанов клапанного слоя.

Фиг.7 - вид сверху клапанного слоя по варианту 1.

Фиг.8 - схема строения обуви (вариант 2).

Фиг.9 - вид сверху стельки по варианту 2 (вид Б на фиг.8).

Фиг.10, 12, 13 - схема части обуви в трех фазах ходьбы по варианту 2.

Фиг.11 - пример расположения выпускного клапана (вариант 2), вид на стельку сверху с вырезом.

Обувь с вентиляцией по варианту 1 (фиг.1) содержит заготовку верха 1 с подошвой 2 и стельку 3, выполненную из эластичного материала. В стельке 3 по всей поверхности выполнены перфорационные отверстия 4, прикрываемые системой впускных клапанов 5 клапанного слоя 6, прикрепленного к стельке 3 снизу. Такая конструкция стельки 3 и клапанного слоя 6 обеспечивает подачу воздуха во внутреннее пространство 7 между стелькой 3 и подошвой 2. Внутреннее пространство 7 заполнено прикрепленными к подошве 2 амортизирующими элементами 8 в виде вертикальных приливов, соприкасающихся с клапанным слоем 6, и воздействующими через него на стельку 3. Амортизирующие элементы 8 расположены так, чтобы с учетом их деформации при ходьбе они не соприкасались с впускными клапанами 5. В наименее нагруженной области свода стопы в отверстии (не обозначено) подошвы 2 или сбоку, в месте соединения стельки 3 и подошвы 2 (фиг.2), установлен по крайней мере один выпускной клапан 9 с соответствующим воздушным каналом 10, сообщающимся с атмосферой.

Вентиляция заявляемой обуви по варианту 1 происходит следующим образом. В состоянии покоя (фиг.3) (как в сжатом, так и в свободном состоянии амортизирующих элементов 8) направленной циркуляции воздуха вокруг стопы не происходит, а впускные 5 и выпускной 9 клапаны находятся в закрытом состоянии.

С момента соприкосновения обуви с поверхностью земли при ходьбе (фиг.4) под действием веса тела F происходит сжатие амортизирующих элементов 8, при этом во внутреннем пространстве 7 между стелькой 3 и подошвой 2 создается избыточное, по сравнению с атмосферным, давление воздуха P₁>Р_А, которое обеспечивает открытие выпускного клапана 9 и выход влажного воздуха из пространства 7 через этот клапан 9 в воздушный канал 10 и далее - в атмосферу. При этом давление P₁ воздуха внутри пространства 7 снижается, и, когда оно сравняется с атмосферным давлением Р_А, выпускной клапан 9 закрывается.

При снятии статической нагрузки со стельки (фиг.5) в процессе отрыва обуви от земли происходит подъем стельки 3 за счет сил упругости N амортизирующих элементов 8. При этом во внутреннем пространстве 7 создается разряжение, давление Р₂ воздуха внутри этого пространства 7 меньше атмосферного давления Р_A (P₂<Р_A). Это обеспечивает открытие впускных клапанов 5 и поступление влажного воздуха через отверстия 4 из надстелечного пространства 11 (внутреннего пространства обуви) в пространство 7 между стелькой 3 и подошвой 2. При этом давление Р₂ воздуха внутри пространства 7 повышается, и, когда оно сравняется с атмосферным Р_A, впускные клапаны 5 закрываются.

Описанный цикл повторяется во время ходьбы при каждом шаге, что обеспечивает постоянную вентиляцию ног и обуви при ходьбе.

Обувь с вентиляцией по варианту 2 (фиг.8) содержит заготовку верха 1 с подошвой 2 и стельку 3, выполненную из эластичного материала. В стельке 3 по всей поверхности выполнены перфорационные отверстия 4 в форме щелей (фиг.9). Поперечное сечение щели (фиг.10) - трапеция с углом 12, образованным прямыми, на которых лежат боковые стороны трапеции, равным 10-20 градусов. Основания трапеции образованы продолжениями поверхностей стельки 3. При этом угол, образованный биссектрисой 13 угла 12 и высотой 14 трапеции, равен 30-60 градусов. При этом в стельке 3 в области отверстий 4 образуются верхние выступы 15 и впускные клапаны 16. Внутреннее пространство 7 между стелькой 3 и подошвой 2 заполнено прикрепленными к подошве 2 амортизирующими элементами 8 в виде приливов, соприкасающихся со стелькой 3. Амортизирующие элементы 8 расположены так, чтобы с учетом их деформации при ходьбе они не соприкасались с клапанами 16. Такая конструкция стельки 3 и расположение амортизаторов 8 обеспечивают при использовании стельки прохождение воздуха через стельку 3 только в одном направлении - во внутреннее пространство 7. В наименее нагруженной области свода стопы в отверстии (не обозначено) в подошве 2 или сбоку, в месте соединения стельки 3 и подошвы 2 (фиг.11), установлен по крайней мере один выпускной клапан 9 с соответствующим воздушным каналом 10.

Вентиляция заявляемой обуви по варианту 2 происходит следующим образом. В состоянии покоя (фиг.10) (как в сжатом, так и в свободном состоянии амортизирующих элементов 8) направленной циркуляции воздуха вокруг стопы не происходит, впускные клапаны 16 открыты, а выпускной клапан 9 находится в закрытом состоянии.

С момента соприкосновения стопы с поверхностью земли (фиг.12) под действием веса тела F происходит сжатие амортизирующих элементов 8, при этом во внутреннем пространстве 7 между стелькой 3 и подошвой 2 создается избыточное по сравнению с атмосферным давление воздуха P₁>Р_A, которое обеспечивает открытие выпускного клапана 9 и изгибание и закрытие впускных клапанов 16. При этом происходит выход влажного воздуха из пространства 7 через выпускной клапан 9 в воздушный канал 10 и далее - в атмосферу. При этом давление P₁ воздуха внутри пространства 7 снижается, и, когда оно сравняется с атмосферным давлением Р_A, выпускной клапан 9 закрывается, а впускные клапаны 16 открываются.

При снятии статической нагрузки со стельки (фиг.13) в процессе отрыва стопы от земли происходит подъем стельки 3 за счет сил упругости N амортизирующих элементов 8. При этом во внутреннем пространстве 7 создается разряжение, при котором давление Р₂ воздуха в этом пространстве меньше атмосферного давления (Р₂<Р_A). Это обеспечивает поступление влажного воздуха из надстелечного пространства 11 (внутреннего пространства обуви) через перфорационные отверстия 4 во внутреннее пространство 7 между стелькой 3 и подошвой 2. При расширении амортизационных элементов 8 их силы упругости N снижаются. При этом давление Р₂ воздуха внутри пространства 7 повышается, и, когда оно сравняется с атмосферным Р_A, поступление влажного воздуха из надстелечного пространства 11 прекращается.

Описанный цикл повторяется во время ходьбы при каждом шаге, что обеспечивает постоянную вентиляцию ног и обуви при ходьбе.

Повышение гигиенических свойств заявляемой обуви по варианту 2 достигается за счет того, что в отличие от обуви по варианту 1, стелька герметично соединена по периметру с подошвой и имеет перфорационные отверстия в форме щелей с трапецеидальным поперечным сечением с образованием впускных клапанов. При этом угол, образованный прямыми, на которых лежат боковые стороны трапеции упомянутого сечения, равен 10-20 градусов, а основания этой трапеции образованы продолжениями поверхностей стельки. При этом наклон биссектрисы ранее упомянутого угла относительно высоты трапеции равен 30-60 градусов. Такое техническое решение приводит к тому, что при неиспользовании впускные клапаны открыты, и пространство между стелькой и подошвой сообщается с внутренним пространством обуви, что обеспечивает естественную вентиляцию и сушку обуви при неиспользовании.

Подбор амортизирующих элементов различной плотности в сочетании с количеством впускных клапанов позволяет подобрать оптимальные эксплуатационные параметры, такие как интенсивность вентиляции, износостойкость. Простота конструкции позволяет найти широкое применение в изготовлении комфортной спортивной и бытовой обуви.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ.

1. Авторское свидетельство СССР №350453, А43В 7/06, 1972 г.

2. Авторское свидетельство СССР №1169598, А43В 7/06, 1985 г.

3. Патент Франции на изобретение N 2558044, А43В 7/08, 1985 г.

4. Патент РФ на изобретение №2118501, А43В 7/06, 1998 г.

5. Патент РФ на полезную модель №27888, А43В 7/28, 2003 г.

6. Патент РФ на изобретение №2129822, А43В 17/08, 1999 г.

7. Патент РФ на полезную модель №49430, А43В 17/08, 2005 г.

8. Авторское свидетельство СССР №1357007, А43В 7/06, 1987 г

Изобретение относится к обувной промышленности и может быть использовано при изготовлении вентилируемой обуви. Технический результат - упрощение конструкции вентилируемой обуви и повышение эксплуатационных свойств, связанное с упрощением правил пользования обувью. Дополнительный технический результат по варианту 2 - сокращение материалоемкости обуви. Обувь с вентиляцией по варианту 1 содержит заготовку верха с подошвой, стельку, выполненную из эластичного материала, и систему впускных клапанов. При этом стелька герметично соединена по периметру с подошвой и имеет перфорационные отверстия. Система впускных клапанов выполнена в виде прикрепленного к стельке снизу клапанного слоя, клапана которого прикрывают снизу перфорационные отверстия стельки. При этом пространство между стелькой и подошвой заполнено прикрепленными к подошве амортизирующими элементами, а для отвода влажного воздуха из этого пространства обувь содержит выпускной клапан с каналом. Выпускной клапан может быть расположен в ненагруженной области свода стопы в отверстии подошвы или сбоку - в месте соединения стельки и подошвы. Обувь с вентиляцией по варианту 2 содержит заготовку верха с подошвой, стельку, выполненную из эластичного материала, и систему впускных клапанов. При этом стелька герметично соединена по периметру с подошвой и имеет перфорационные отверстия в форме щелей с трапецеидальным поперечным сечением с образованием впускных клапанов. Угол, образованный прямыми, на которых лежат боковые стороны трапеции сечения, равен 10-20 градусов, а основания этой трапеции образованы поверхностями стельки. Наклон биссектрисы угла относительно высоты трапеции равен 30-60 градусов. При этом пространство между стелькой и подошвой заполнено прикрепленными к подошве амортизирующими элементами, а для отвода влажного воздуха из внутреннего пространства обувь содержит выпускной клапан. Выпускной клапан может быть расположен в ненагруженной области свода стопы в отверстии подошвы или сбоку - в месте соединения стельки и подошвы. Выпускной клапан может быть расположен в ненагруженной области свода стопы в отверстии нижнего слоя или сбоку - в месте соединения верхнего и нижнего слоев. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 13 ил.

1. Обувь с вентиляцией, содержащая заготовку верха обуви с подошвой, стельку, выполненную из эластичного материала, и систему впускных клапанов, при этом стелька герметично соединена по периметру с подошвой и имеет перфорационные отверстия, а пространство между стелькой и подошвой заполнено прикрепленными к подошве амортизирующими элементами, причем для отвода влажного воздуха из этого пространства она содержит выпускной клапан с каналом, отличающаяся тем, что система впускных клапанов выполнена в виде прикрепленного к стельке снизу клапанного слоя, клапана которого прикрывают снизу перфорационные отверстия стельки, а амортизирующие элементы были расположены таким образом, чтобы с учетом их деформации при ходьбе они не соприкасались с впускными клапанами.2. Обувь с вентиляцией по п.1, отличающаяся тем, что выпускной клапан расположен в ненагруженной области свода стопы.3. Обувь с вентиляцией по п.2, отличающаяся тем, что выпускной клапан расположен в отверстии подошвы.4. Обувь с вентиляцией по п.2, отличающаяся тем, что выпускной клапан расположен сбоку, в месте соединения стельки и подошвы.5. Обувь с вентиляцией, содержащая заготовку верха обуви с подошвой, стельку, выполненную из эластичного материала, и систему впускных клапанов, при этом стелька герметично соединена по периметру с подошвой и имеет перфорационные отверстия, а пространство между стелькой и подошвой заполнено прикрепленными к подошве амортизирующими элементами, причем для отвода влажного воздуха из этого пространства она содержит выпускной клапан с каналом, отличающаяся тем, что перфорационные отверстия выполнены в виде щелей с трапецеидальным поперечным сечением с образованием впускных клапанов, причем угол, образованный прямыми, на которых лежат боковые стороны трапеции упомянутого сечения, равен 10-20°, при этом основания этой трапеции образованы продолжениями поверхностей стельки, причем наклон биссектрисы ранее упомянутого угла относительно высоты трапеции равен 30-60°, а амортизирующие элементы были расположены таким образом, чтобы с учетом их деформации при ходьбе они не соприкасались с впускными клапанами.6. Обувь с вентиляцией по п.5, отличающаяся тем, что выпускной клапан расположен в ненагруженной области свода стопы.7. Обувь с вентиляцией по п.6, отличающаяся тем, что выпускной клапан расположен в отверстии подошвы.8. Обувь с вентиляцией по п.6, отличающаяся тем, что выпускной клапан расположен сбоку, в месте соединения стельки и подошвы.