Способ изготовления стельки обуви Советский патент 1992 года по МПК A43B10/00 A43B13/38 

Однако в таком способе изготовления стельки нет расчета упруго-геометрических характеристик опоры для фиксации стопы, а это-не гарантирует торможение стопы в необходимом положении, т.е. профилактику плоскостопия для изменяемых параметров носчика и обуви (масса тела и высоты каблука).

Цель изобретения - повышение комфортности обуви путем обеспечения профилактики продольного плоскостопия.

Это достигается тем, что в способе изготовления стельки обуви, заключающемся в том, что в носочно-пучковой части устанавливают опору для фиксации стопы, имеющую основание в виде дугообразной полосы, выпуклой в направлении к стопе носчика, опору изготавливаю- с вертикально-поперечным сечением в виде сегмента с соотношением высоты h к ширине с 0,03- 0,06 из эластичного материала с модулем упругости Е, определяемым по формуле

Р-Г07 К sin (ff+У) +016х

t u.ibx xsin(a-y) h Ah;mg-(.

где о. ,p - угол между вертикалью и линиями распространения нагрузки; у - угол подъема стопы на каблук; c,d,h - ширина, длина и высоты опоры; mg - вес тела носчика; Km - коэффициент отклонения реальной массы носчика от средней m (Km rn/m), (I + Al.sin( n II - a+y--1

).cos(a-y) - веливнутреннегс свода; Ем) - допустимая

«И- АТТ

чина осадки упругой опоры; - длина

А 0,16тд.1.(Аэкв. величина растяжения плантарных мышц; Аэкв - эквивалентная площадь сечения плантарных мышц; Ем модуль упругости плантарных мышц, при этом дугообразная полоса является дугой окружности с радиусом кривизны в пределах (0,40-0,45)Д, где Д - длина стельки, мм, с центром, расположенным на расстоянии (0,35-0,40 от самой выпуклой точки пяточной части стельки в направлении носка и на расстоянии (0,50-0,70)Д от осевой линии стельки в направлении ее внутренней части, при ширине полосы в пределах(0,70-0,90)Д.

На фиг. 1 изображена схема взаимодей- стия стопы с опорой; на фиг. 2 - конструкция стельки с опорой, вид сверху; на фиг. 3 - стелька с опорой; на фиг. 4 - графики зависимости модуля упругости материала (Е) от угла подъема стопы на каблук (у) для средней длины стопы (240 мм).

Опора 1 прикрепляется клеем к основной 2 и вкладной стельке 3. Верхняя поверхность опоры имеет выпуклую форму (фиг. 1, 3). Опора 1 выполнена в виде дугообразной полосы, осевая линия которой является дугой окружности с радиусом R (0,40...0,45)Д,

где Д - длина стельки, мм, с центром О, расположенным на расстоянии b (0,05...0,07)Д от осевой линии стелки в направлении ее внутренней части. Ширина полосы с (0,07...0,09)Д, высота h

(0,05.,,0,07)Д. Длина полосы d определяется шириной стельки (фиг. 1,2),

Стелька 3 с опорой 1 устанавливается в обувь. При контакте стопы с опорой 1 материал, из которого она изготовлена, сжимается на требуемую величину Ah и фиксирует стопу в нужном положении, не давая перемещаться ей дальше по стельке 3, что обеспечит профилактику плоскостопия в процессе носки обуви,

Эффект фиксации стопы для профилактики плоскостопия обеспечивается за счет того, что в схеме стопа-стелька стержень АВ имитирует костный скелет плюсны 4 стопы 5, а пружина АС - прдподошвенную

мышцу (фиг. 1). При рассмотрении равновесия силового треугольника ABC в стержне АВ возникает реакция Ri2, в пружине АС - сила упругости пружины Fynp., в шарнире А - реакция NA. в опоре 1 - сила пружины

РПр, углы а и/3 и определяются по рентгенограммам нормальных стоп, однозначны для всех размеров (а 60°; /3 20°). Угол у определяет величину подьема стопы на каблук в зависимости от высоты каблука Нк; I

0,68ДСт - длина внутреннего свода стопы, где Дет. -длина стопы, мм; Al - величина оптимального растяжения подошвенной мышцы; h - высота упругой опоры, мм; Ah - величина осадки опоры, мм.

Высота сегмента h (0,05...0,07)Д выбрана таким образом, чтобы обеспечить требуемый модуль упругости Е опоры для всех размеров стопы. При меньшей высоте h поставленная цель не достигается, при большей - носчик будет ощущать дискомфорт стопы, т.е. чувствовать наличие опоры.

При взаимодействии стопы 5 с опорой 1 плантарные мышцы АС должны удлиняться

на величину AI, определяемую оптимальной нагрузкой Fynp 0,16mg, где m - средняя масса носчика, кг; g - ускорение свободного падения, м/с ; причем I

4,56ДСт. - 1000. Отсюда Al хНЕм.Аэкв)1.

где Ем - модуль упругости плантарных мышц, МПа; АЭкв - эквивалентная площадь поперечного сечения плантарных мышц (для стопы 240 размера 576 мм2).

Величина Ah определяется геометрическими соотношениями звеньев системы (фиг. 1) и равна

A h ( I + ДI sin (л/2 - а + у - arcsin x .. -cos(g-y) Чг.. fЛ1-1

)cos(«-y)

-пр

Для определения упругих параметров опоры рассмотрим уравнение равновесия точки А

РПр- Ri2 NA O, где NA («-y). отсюда

+ 0,16sin(a-y),

где Km - коэффициент отклонения реальной массы m от средней m(Km m/m). Опора только тогда обеспечит профилактику плоскостопия - поставленную цель, когда сработает как пружина с усилием, обеспечивающим в мышце оптимальную нагрузку Fynp.

Жесткость упругой опоры равна С Fnp Д h, а модуль упругости Е определяется как Е C h (cd) .

С учетом полученных соотношений можно записать:

- --в$Ј#

+ 0,16 sin (a-у) h ДЬ mg (cd)1, (1) где d - длина сектора окружности, определяющей контур опоры.

Поуравнению (1) можно рассчитать значение модуля упругости Е опоры для всех изменяемых параметров, а именно у, I, Km.

По уравнению (1) построим график зависимости модуля упругости Е от угла подъема стопы на каблук (или высоты каблука Нк) при постоянном значении длины стопы (ДСт 240 мм) и Km (0,75; 1,0; 1,5; 2,0) для диапазона отклонения массы носчика от средней, характерного для современного населения, разделенного на 4 интервала для удобства расчета(фиг. 4).

На оси ординат графика (Е) указаны названия материалов, применяемых в обувной промышленности и соответствующих по значению модуля упругости.

Полученный массив значений функции Е f(y, m) обеспечивает достижение поставленной -цели для всех возможных высот каблука (от 0 до 120 мм) и во всем диапазоне изменения масс носчиков (от 0,75т до 2,0т).

Пример 1. Определим модуль упругости материала опоры при следующих значениях входных заданных параметров: масса носчика в 1,5 раза превышает среднюю, т.к. Km 1,5; высота каблука используемой обуви Нк -- 50 мм (}- 25°): размер обуви

(длина стопы) Дет 2-40 мм, тогда I - 132 мм.

По графику на фиг. 4 находим точку М

пересечения перпендикуляра к оси у при у и кривой Е f(y m) для 1.5m. Из точки М проводим параллельную оси у прямую до пересечения с осью Е, точка пересечения N соответствует значению Е - 24 МПа, такой модуль упругости имеет транспорент Сле0 довательно, если выполнить опору из транс- порента, го она обеспечит профилактику плоскостопия у носчика с заданными параметрами.

Пример 2. Входные параметры: Кт

5 1,0; Нк - 80 мм (у 40°); Дст 240 мм; I 132 мм.

Находим точку Р пересечения перпендикуляра к у (при у 40°) и Е f(y . m) при Km 1,0 (фиг. 4). Находим точкус1 пересече0 ния параллели у из точки Р и соответствующий модуль Е 18 МПа. значению которого соответствует материал стиронип, из которого нужно изготавливать опору.

Пример 3. Входные параметры: Кт

5 2,0; Нк 60 мм (у 30°); Дст 240 мм, I 132 мм. По графику на фиг.. 4 находим аналогичным примерам 1 и 2 путем точки К, G; определяем значение Е 33 МПа и материал - кожволон.

0Соотношение высоты опоры и ее ширины составляет (0,3...0,6). Для стопы 240 размера высота опоры по соотношению будет 4 мм; при hM мм упругая опора не сможет деформироваться на необходимую величи5 ну Ah, равную для стопы 240 размера 2,3 мм, а при h 4 мм возникает опасность ощущения стопой наличия опоры, что может вызвать возникновения потертостей. В рос- товке длина стопы ,ЦСт находится в пределах

0 210...300 мм, при этом Alj изменяется от 1.3 до 3,9 мм, тогда весь диапазон величины Ah будет 2,5-5,5 мм. Значение для 240 размера составляет 100 мм ±5.

По сравнению с прототипом предлагаемая конструкция стельки имеет следующие преимущества: полученные расчетным путем параметры стельки с опорой позволят гарантированно обеспечить профилактику плоскостопия, т.к. учитывают индивидуаль0 ные параметры носчика.

На степьках, используемых в настоящее время в производстве обуви, устанавливается мягкая, простилка, которая не обеспе- 5 чивает функции ограничения движения стопы, а служит для распределения давления, т.е. по сравнению с базовым объектом предлагаемая стелька имеет следующие преимущества:

5

профилактика продольного плоскостопия стопы;

повышение комфортности обуви.

Формула изобретения

1. Способ изготовления стельки обуви, заключающийся в том, что в носочно-пучко- вой части устанавливают опору для фиксации стопы, имеющую основание в виде дугообразной полосы,выпуклой в направлении к стопе носчика, отличающийся тем, что, с целью обеспечения профилактики продольного плоскостопия, опору изготавливают с вертикально-поперечным сечением в виде сегмента с соотношением высоты h к ширине с 0,03-0,06 из эластичного материала с модулем упругости Е, определяемым по формуле

slnQ3+y) , sln(a-y)

+ 0,16 sin (a-y)-h-Arrmg (cd), где сх ,/3 - углы между вертикалью и линиями распространения нагрузки;

у- угол подъема стопы на каблук;

с, d, h - ширина, длина и высота опоры;

mg - вес тела носчика;

Е 0,72 Km

Km - коэффициент отклонения реальной массы носчика m от средней т,

Km т/т; Ah (l + Al sin (я/2 -a+y-arcsin x

I cos (а- у)

)cos(ct-y)

--1

- величина осадки упругой опоры; I - длина внутреннего свода; АI 0,1 бтд КАэкв Ем)1 - допускаемая 0 величина растяжения плантарных мышц;

Аэкв эквивалентная площадь сечения плантарных мышц;

Ем - модуль упругости плантарных мышц,

5 2. Способ по п. 1,отличающийся тем, что, с целью повышения комфортности обуви, дугообразная полоса является дугой окружности с радиусом кривизны в пределах (0,40-0,45)Д, где Д - длина стельки, мм, 0 с центром, расположенным на расстоянии (0,35-0,40)Д от самой выпуклой точки пяточной части стельки в направлении носка и на расстоянии (0,50-0,70)Д от осевой линии стельки в направлении ее внутренней части, 5 при ширине полосы в пределах(0,70-0,90)Д.

Использование: изобретение относится к обувной промышленности, а именно к изготовлению деталей низа обуви, и позволяет повысить комфортность обуви путем обеспечения профилактики продольного плоскостопия. Сущность изобретения: способ изготовления стельки обуви, заключающийся в том, что в носочно-пучковой части устанавливают опору для фиксации стопы, имеющую основание в виде дугообразной полосы, выпуклой в направлении к стопе носчика. Опору изготавливают с вертикально-поперечным сечением в виде сегмента с отношением высоты h к ширине с 0,03-0,06 из эластичного материала с модулем упругости Е. Модуль упругости Е определяют по формуле Изобретение относится к обувной промышленности, а именно к изготовлению деталей низа обуви Известна стелька, содержащая опору для фиксации стопы, выполненную из эластичного материала и служащую для поддержания стопы. Опора устанавливается на основную стельку таким образом, что передний конец опоры не доходит до выемки, образованной фалангами пальцев, т.е. на границе носочно-пучковой части Е 0,72 Кт sin (/3+y) + 0,16х sin (а-у) xsin (а-у)-п Ah-rng.(cd) , где а , у - углы между вертикалью и линиями распространения нагрузки; у - угол подъема стопы на каблук; c.d.h - ширина, длина и высота опоры; mg - вес тела носчика; Кт - коэффициент отклонения реальной массы носчика m от средней т, (Кт т/т), Ah (I + Д|.з1п(л: /2 -а+у - arcsin 1С|°+|1Т) Hcosja-xir1 - величина осадки упругой опоры; I - длина внутреннего свода; Д| 0,16тд.1.(Аэкв-Ем) -допускаемая величина растяжения плантарных мышц; Аэкв - эквивалентная площадь сечения плантарных мышц; Ем - модуль упругости плантарных мышц. Дугообразная полоса является дугой окружности с радиусом кривизны в пределах (0,40-0,45)Д, где Д - длина стельки, мм, с центром, расположенным на расстоянии

Щып V |

Е,мпа

WL60 60 100

Высота каблука,НКуим

ФмМ

0игЗ