ОБУВЬ С ЭЛАСТИЧНОЙ ПРОМЕЖУТОЧНОЙ ПОДОШВОЙ Российский патент 2019 года по МПК A42B3/10 

Изобретение относится к обуви, включающей в себя подошву, по меньшей мере, с двухслойной структурой, причем подошва имеет более твердую наружную подошву, при необходимости более мягкую внутреннюю подошву, а также эластичную промежуточную подошву.

Во время процесса бега опорно-двигательный аппарат подвергается существенным нагрузкам. Многие бегуны, даже такие, которые не занимаются большим спортом, развивают с течением времени заболевания колен и суставов, которые могут создавать существенные проблемы не только во время занятия спортом, но и в повседневной деятельности. Поэтому для обуви были разработаны амортизирующие элементы, которые должны противодействовать этим нагрузкам.

В области беговой обуви были разработаны различные концепты амортизации.

Так компанией Nike была разработана система, которая основывается на подошве с воздухом. Для этого заполненная газом воздушная подушка интегрируется в подошву или элементы подошвы беговой обуви. Под нагрузкой газ сжимается и таким образом обеспечивает амортизацию.

От компании Adidas известна беговая обувь, которая содержит воздух, заключенный в воздушных камерах, которые соединены друг с другом тонкими проточными каналами. Во время процесса бега воздух перемещается через проточные каналы в зависимости от нагрузки. Таким образом, здесь также имеет место амортизация.

От компании Reebok известна подошва, в которой воздух заключен в ячеистой системе из полиуретана. Ячейки имеют различные размеры и таким образом могут поддерживать определенные индивидуально части ступни. Аналогичная система была разработана компанией Puma.

Все эти системы имеют тот недостаток, что они заданы "пружинящими". Амортизационные прокладки пятки приводят, например, к непосредственному понижению давления во время контакта пятки в начале опорной фазы при ходьбе лишь в точке столкновения пятки. При этом доходит до преобразования кинетической энергии в статическую энергию, которая накапливается в сжатом газе в подошве. Затем во время дальнейшего процесса ходьбы доходит до передачи усилия на всю ступню и до поступательного отрыва пятки. Как только пятка воспринимает давление сжатой подошвы, сжатая подошва возвращает накопленную статическую энергию в виде кинетической энергии снова в систему ступни. При этом доходит до дополнительного силового импульса (толчка) в голеностопный сустав.

И хотя с одной стороны благодаря этому дополнительному импульсу в голеностопный сустав достигается необходимая поддержка процесса бега - энергия возвращается - тем не менее, это диаметрально противоположно действительной цели: сохранению суставов и опорно-двигательного аппарата бегуна. Фактически возникает существенная дополнительная нагрузка. При этом действительной целью таких амортизирующих мер является уменьшение нагрузки на опорно-двигательный аппарат.

Для наглядного разъяснения проблемы следует указать на то, что максимальная нагрузка пятки при прыжке на одной ноге может оставлять 3,5-кратный вес тела. Даже при обычной ходьбе на пятку действует нагрузка вплоть до 130% веса тела.

В соответствии с этим задача изобретения состоит в предоставлении обуви, которая эффективно поглощает и отводит действующую во время процесса бега на ступню, в частности на пятку и предплюсну энергию.

Эта задача решается с помощью обуви указанного вначале типа, у которой промежуточная подошва состоит из эластичного материала с открытой ячеистой структурой, которая имеет непроницаемое для газа и жидкости наружное покрытие, причем ячеистая структура заполнена, по меньшей мере, одним текучим веществом.

Соответствующая изобретению обувь может быть обувью любого типа, например, беговой обовью, обовью для ежедневного использования, как например, также сандалия, например сандалия для свободного времени, которая имеется на рынке под наименованием шлепанец (Flip-Flop). Изобретательский эффект амортизации бегового движения достигается во всей выполненной подобным образом обуви. Соответствующая амортизация может также достигаться при помощи стельки.

Соответствующая изобретению обувь имеет многослойную, в частности трехслойную структуру подошвы. Как правило, она состоит из наружной подошвы (подметки), внутренней подошвы (стельки), а также промежуточной подошвы. Могут иметься больше чем лишь одна промежуточная подошва, причем в любом случае одна из промежуточных подошв выполнена согласно изобретению. Сверх этого, могут иметься несколько внутренних подошв, например, также такие, которые покрывают лишь область полдушечки стопы или лишь область пятки. При определенных условиях наружное покрытие промежуточной подошвы может также одновременно служить в качестве стельки, или стелька может быть интегрирована в промежуточную подошву.

Промежуточная подошва выполнена эластичной и создает соответствующий изобретению эффект амортизации.

Для этого промежуточная подошва состоит из эластичного материала с открытой ячеистой структурой. Ячеистая структура заполнена текучим веществом и окружена непроницаемым для газа и жидкости наружным покрытием. Открытая ячеистая структура эластичного материала позволяет веществу перемещаться внутри промежуточной подошвы и таким образом воспринимать часть нагрузки, в частности пятки.

Эластичный материал имеет в частности губчатую структуру, которая может достигаться, например, при помощи вспененного материала. Подходящими вспененными материалами являются известные из технологии пластмасс пены, например, из полиэтилена, полипропилена, полистирола, полиэтилентерефталата (ПЭТ) и полиуретана.

Наиболее предпочтительно промежуточные подошвы состоят из интегрально вспененного полиуретана (структура и плотность слоев изменяется в зависимости от глубины расположения слоя), причем вследствие этого промежуточные подошвы автоматически имеют закрытое наружное покрытие и ячеистую сердцевину. Дальнейшим, подходящим наиболее хорошо материалом является полиэфируретановый каучук, который имеет очень хорошие эластичные свойства.

Является предпочтительным изготовлять промежуточную подошву из материала посредством способа интегрального вспенивания таким образом, что наружное покрытие и ячеистая структура состоят из одинакового материала. Однако также без проблем возможно покрывать открыто-ячеистое фасонное тело покрытием из третьего материала.

Могут использоваться, например, материалы с плотностью от 40 до 100 кг/м³. Размер пор составляет от 0,5 до 5 мм, целесообразно от 0,5 до 3 мм. Плотность (объемная масса) пены, а также размер пор воздействуют на эффект амортизации тем, что незначительный размер пор противопоставляет протекающей в пенистой структуре среде большее сопротивление трения. Тем самым при помощи определенного размера пор могут изготовляться промежуточные подошвы, которые адаптированы к индивидуальным потребностям соответствующего покупателя.

В качестве текучих веществ рассматриваются газы, а также жидкости. У обоих эффект амортизации в использованных согласно изобретению промежуточных подошвах основывается на переносе. При этом сжатие газов играет лишь более незначительную роль; жидкости не могут сжиматься. Однако, как правило, жидкости предпочтительны. Следует понимать, что могут использоваться также смеси нескольких текучих сред; могут также использоваться жидкости и газ одновременно.

В качестве жидкостей рассматриваются в частности вода, масла или даже спирты, а также смеси нескольких жидкостей, например, из воды и полиолов. В качестве масел могут использоваться растительные, как например минеральные масла, однако также синтетические масла, например, силиконовые масла. Многоатомными спиртами, которые пригодны, являются, например, гликоли, также олигомерные гликоли, как например, также глицерин. Если используется вода, то она может сгущаться загустителем, для того чтобы повышать вязкость. Это относится также к другим жидкостям. При помощи вязкости перемещаемой в ячеистой структуре жидкости также может регулироваться эффект амортизации. Следует понимать, что соответствующая изобретению промежуточная подошва может также заполняться частично газообразным и частично жидким веществом. При этом в качестве газов рассматриваются в первую очередь воздух, азот, CO₂, однако также инертные газы.

Для заполнения/дозаполнения промежуточная подошва имеет сбоку клапан.

Соответствующая изобретению обувь имеет промежуточную подошву с ячеистой структурой предпочтительно между наружной подошвой и внутренней подошвой, причем промежуточная подошва полностью окружена. С одной стороны, это защищает промежуточную подошву от повреждения, однако с другой стороны делает возможным простое изготовление, так как промежуточная подошва не должна сшиваться с другими подошвами. Следует понимать, что наружная подошва, внутренняя подошва и промежуточная подошва могут быть склеены друг с другом или соединены друг с другом другим образом.

Соответствующая изобретению обувь может дополнительно иметь амортизационные элементы, которые могут быть расположены, например, в углублениях внутренней подошвы, в частности в области пятки и/или подушечки стопы. Для этого в этих углублениях могут быть расположены элементы-липучки, при помощи которых фиксируются эти амортизационные элементы. Этот тип фиксации имеет по сравнению с приклеиванием то преимущество, что эти амортизационные элементы могут заменяться по мере необходимости, также для того чтобы достигать более незначительный или улучшенный эффект амортизации.

Следует понимать, что соответствующая изобретению обувь в остальном может быть выполнена обычной, то есть она может снабжаться обычными в обувной промышленности декоративными элементами.

Подошва соответствующей изобретению обуви может иметь обычную форму, то есть она может быть без каблуков или снабжена каблуками. Подошва может быть задана эластичной и гибкой или более твердой, или может быть также выполнена выпуклой, так что облегчается перекатывание ступни.

При помощи соответствующей изобретению обуви достигается то, что начальный контакт пятки при ходьбе вытесняет содержащееся в промежуточной подошве вещество вперед в область подушечки стопы. Вследствие этого достигается амортизирующий эффект при контакте пятки. Затем при перекатывании вещество перемещается обратно в область пятки промежуточной подошвы, вследствие чего снова создается первоначальное состояние, и амортизирующий эффект при вдавливании пальцев стопы способствует разгрузке предплюсны. При этом этот обратный поток вытесненного вещества является более медленным, чем скорость поднятия пятки, что предотвращает дополнительную нагрузку голеностопного сустава.

Этот эффект при определенных условиях за небольшими вычетами достигается также с заполнением промежуточной подошвы газом, так как эластичный материал промежуточной подошвы противодействует сжатию газообразного вещества. Энергия поглощается в промежуточной подошве также через промежуток времени, который необходим веществу для перемещения.

Во время процесса бега доходит до распределения текучего вещества сначала из области пятки в область подушечки стопы скелета ступни, и эта область нагружается следующей. Это способствует приему нагрузки всей ступней от пятки до подушечки стопы и в области пальцев ноги. Даже большой палец ноги и первый плюснефаланговый сустав при поднятии переносят часть нагрузки. Таким образом, система суставов бегуна принципиально нагружается меньше и не дополнительно.

Изобретение разъясняется более подробно посредством приложенных изображений предпочтительных вариантов осуществления. На них показаны:

фиг. 1 - вид сверху на соответствующую изобретению сандалию;

фиг. 2 - сандалия с фиг. 1 на виде сбоку со стороны пальцев ноги; и

фиг. 3 - сандалия с фиг. 1 на виде сбоку с внутренней стороны ступни.

Сандалия 1 согласно фиг. 2 имеет промежуточную подошву 2, в которую вставлен клапанный элемент. Клапанный элемент 7 служит для первичного заполнения и при необходимости для дополнения и для замены текучего вещества в промежуточной подошве. Клапан 7 предпочтительно выполнен самозакрывающимся, однако он может также закрываться заглушкой или завариваться. В последнем случае повторное заполнение исключено.

Сама сандалия имеет ременную структуру 6 для фиксации на ступне носителя, которая при помощи двух задних креплений 4 и одного переднего крепления 5 закреплена в структуре 2/3 подошвы. Крепления 4 и 5 проходят сквозь промежуточную подошву 2 в наружную подошву 3 и в наружной подошве 3 закреплены посредством дискообразных расширений 8 (см. фиг. 2/3). Следует понимать, что крепления 4 и 5 проходят в каналах, которые проведены через промежуточную подошву 2, так что предоставлена герметичная изоляция против находящегося в промежуточной подошве 2 текучего вещества.

Крепление 5 с перемычкой 9 находится в передней области сандалии и расположено таким образом, что носитель сандалии может захватывать перемычку 9 большим и вторым пальцем ноги. Перемычка 9 склеена или сшита с ременной структурой 6 и при помощи крепления 5 проходит сквозь структуру 2/3 подошвы до дискообразного расширения 8 крепления 5 в наружной подошве 3.

Следует понимать, что дискообразные расширения 8 креплений 4 и 5 на нижней стороне (наружная подошва 3) и верхней стороне (промежуточная подошва 2 или при необходимости внутренняя подошва) утоплены в подошву, то есть не выступают.

Фиг. 2 показывает сандалию согласно фиг. 1 со стороны пальцев ноги. Можно увидеть промежуточную подошву 2 и расположенную под ней наружную подошву 3, причем наружная подошва распространяется сбоку вокруг промежуточной подошвы 2. Таким образом, наружная подошва 3 способствует боковой защите промежуточной подошвы 2. Также изображен клапан 7 в промежуточной подошве 2.

Ременная структура 6 закреплена при помощи креплений 4 в области пятки наружной подошвы 3, причем в области наружной подошвы находятся дискообразные расширения 8, которые утоплены в наружную подошву 3. Крепления 4 и 5 фиксируются при помощи этих дискообразных расширений 8 в наружной подошве 3. При этом диски 8 могут быть склеены или сварены с наружной подошвой.

Можно увидеть, что крепления 4 и 5, причем крепление 5 переходит в перемычку 9, проходят в расположенных в промежуточной подошве каналах, которые являются причиной изоляции в отношении наполнения промежуточной подошвы. Перемычка 9 склеена или сшита с ременной структурой.

Фиг. 3 показывает сандалию с фиг. 1/2 на виде сбоку с внутренней стороны ступни. Можно увидеть ременную структуру 6 с перемычкой 9, промежуточную подошву с клапаном 7, а также крепления 4 и 5 с фиксирующими дисками 8. Также можно увидеть, что наружная подошва 3 в области пальцев ноги и пятки сбоку поднимается вверх на промежуточной подошве и тем самым также в передней и задней области способствует защите промежуточной подошвы 2.

Следует понимать, что изображенная сандалия является лишь примером осуществления. Соответствующая изобретению обувь может также выполняться в виде общепринятой обуви, как например, также в виде комнатных туфель с открытой или закрытой областью пятки. Как правило, наружная подошва является более жесткой, чем промежуточная подошва. Наружная подошва может переходить в области пятки в каблук, также для содействия механизму перекатывания ступни она может быть снабжена выпуклостью в центральной области. Существенным является то, что промежуточная подошва 2 выполнена таким образом, что при перекатывании ступни имеет место вызванное беговым движением перемещение текучего вещества в промежуточной подошве.

Изобретение относится к обуви с многослойной структурой подошвы, причем подошва имеет по меньшей мере одну наружную подошву (3) и промежуточную подошву (2), причем промежуточная подошва (2) состоит из вспененного материала с открытой ячеистой структурой, которая имеет непроницаемое для газа и жидкости наружное покрытие, причем ячеистая структура, по меньшей мере, частично заполнена жидким веществом, причем наружная подошва (3) сбоку поднимается вверх и окружает сбоку промежуточную подошву (2). Технический результат заключается в поглощении энергии, действующей на ступню, а также в оказании массажного действия на ступню. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Обувь с многослойной структурой подошвы, причем подошва имеет по меньшей мере одну наружную подошву (3) и промежуточную подошву (2),

отличающаяся тем, что

промежуточная подошва (2) состоит из вспененного материала с открытой ячеистой структурой, которая имеет непроницаемое для газа и жидкости наружное покрытие, причем ячеистая структура, по меньшей мере, частично заполнена жидким веществом, причем наружная подошва (3) сбоку поднимается вверх и окружает сбоку промежуточную подошву (2).

2. Обувь по п.1, отличающаяся тем, что вспененный материал состоит из открытопористой пены.

3. Обувь по п.1 или 2, отличающаяся тем, что вспененный материал имеет плотность от 40 до 100 кг/м³.

4. Обувь по любому из пп. 1-3, отличающаяся тем, что поры имеют размер в диапазоне от 0,5 до 3 мм.

5. Обувь по п.1, отличающаяся тем, что жидким веществом является вода, полиол или смесь из них.

6. Обувь по п.5, отличающаяся тем, что жидким веществом является вода, которая для повышения вязкости содержит загуститель.

7. Обувь по любому из пп. 1-6, отличающаяся тем, что промежуточная подошва (2) наряду с жидким веществом содержит воздух.

8. Обувь по любому из пп. 1-7, отличающаяся тем, что в промежуточной подошве (2) предусмотрен клапан (7).

9. Обувь по любому из пп. 1-8, отличающаяся тем, что наружная подошва (3) и внутренняя подошва окружают промежуточную подошву (2), причем наружная подошва (3) выполнена более твердой, чем внутренняя подошва.

10. Обувь по любому из пп. 1-9, отличающаяся тем, что предусмотрена внутренняя подошва, которая имеет углубления для введения амортизационных элементов.

11. Обувь по п.10, отличающаяся тем, что углубления расположены в области пятки и/или подушечки стопы.

12. Обувь по любому из пп. 7-11, отличающаяся тем, что углубления имеют элементы-липучки.

13. Сандалии, в частности шлепанцы, по любому из пп. 1-12.