Обувь, особенно спортивная обувь - RU2555664C1

Чертежи

Показать все 17 чертежа(ей)

Описание

Изобретение относится к обуви, особенно к спортивной обуви, имеющей верх туфли и подметку, которая соединяется с верхом туфли, в которой подметка имеет продольную ось и имеет переднестопную область, среднестопную область и пяточную область.

Спортивная обувь для бега должна поддерживать стопу владельца обуви сложным образом. Стопа бегуна постоянно изменяет свою форму во время различных фаз каждого большого шага. В целом, кроме упругих свойств материала обуви, обувь поддерживает стопу постоянным образом. Таким образом, обувь может быть разработана для поддержания стопы в определенной фазе большого шага оптимальным способом, но может быть ограничивающей относительно других фаз большого шага. Эти ограничения снижают комфорт ношения обуви. Кроме того, эффективность бега может быть снижена ограничениями, которые создает обувь.

Таким образом, задачей настоящего изобретения является предложить обувь, особенно спортивную обувь и конкретно кроссовку, которая обеспечивает лучшую и оптимизированную поддержку стопы владельца в различных фазах большого шага. Таким образом, комфорт ношения обуви должен быть повышен. Эффективность процесса бега также должна быть улучшена.

Решение этой задачи в соответствии с настоящим изобретением характеризуется тем, что в подметке предусматривается по меньшей мере один первый шарнир, располагаемый между переднестопной областью и среднестопной областью, который позволяет сгибать переднестопную область относительно среднестопной области вокруг первой горизонтальной оси, перпендикулярной к продольной оси, а также тем, что в подметке предусматривается по меньшей мере один второй шарнир, располагаемый в среднестопной области, который позволяет сгибать две смежные части среднестопной области вокруг второй горизонтальной оси, перпендикулярной к продольной оси, причем на или в подметке располагается по меньшей мере один упругий натяжной элемент, который смещает переднестопную область так, чтобы она поворачивалась вокруг первой горизонтальной оси вверх относительно среднестопной области, когда обувь стоит на земле, и который смещает две части среднестопной области так, чтобы они поворачивались вокруг второй горизонтальной оси для образования свода, когда обувь стоит на земле.

Натяжной элемент предпочтительно является резиновой лентой. Резиновая лента может иметь круглое поперечное сечение. Она может иметь диаметр от 2 мм до 7 мм, предпочтительно от 3 мм до 5 мм.

Переднестопная область может иметь касательную к нижней поверхности подметки плоскость, если смотреть на вид сбоку, причем, когда обувь находится в состоянии без нагрузки и стоит на земле, угол между этой касательной плоскостью и землей составляет от 15° до 40°, предпочтительно от 20° до 30°.

Две смежных части среднестопной области могут ограничивать радиус кривизны, причем значение радиуса кривизны составляет от 15% до 35%, предпочтительно от 20% до 30% длины подметки, когда обувь находится в состоянии без нагрузки и стоит на земле.

Резиновая лента предпочтительно укладывается, по меньшей мере частично, в каналах или пазах, которые формируются в или на подметке.

Резиновая лента может укладываться существенно в форме восьмерки, если смотреть на вид подметки сверху.

В переднестопной области может быть расположен по меньшей мере один третий шарнир, который позволяет одной секции переднестопной области сгибаться относительно другой секции переднестопной области вокруг третьей горизонтальной оси, перпендикулярной к продольной оси.

Кроме того, в среднестопной области может быть расположен по меньшей мере один четвертый шарнир, который позволяет одной секции среднестопной области сгибаться относительно другой секции среднестопной области вокруг четвертой горизонтальной оси, перпендикулярной к продольной оси.

Резиновая лента может прокладываться от пяточной области до переднего конца подметки, причем резиновая лента поворачивает в переднем конце подметки и идет назад в направлении пяточной области вдоль определенного углубления. В этом случае идущая назад резиновая лента может проходить ниже резиновой ленты, которая приходит из пяточной области. Альтернативно, идущая назад резиновая лента может проходить в или на верхе туфли. Место, где резиновая лента меняет свое направление, не обязательно должно быть самым передним местом подметки. Это место также может отстоять от переднего края подметки (например, на величину от 5% до 15% полной длины подметки).

Резиновая лента предпочтительно является замкнутой лентой. Она может быть снабжена средством для изменения эффективной длины ленты для того, чтобы регулировать желаемый уровень сгибающего эффекта резиновой ленты.

Подметка может иметь по меньшей мере одну дополнительную канавку, сформированную в нижней поверхности подметки и проходящую существенно в продольном направлении обуви, которая образует шарнир для сгибания одной части подметки относительно другой части подметки вокруг продольного направления обуви.

Таким образом, когда подметка сгибается во время контакта с землей, существует также некоторое расширение подметки в продольном направлении. Это также улучшает комфорт и эффективность использования обуви.

В соответствии с настоящим изобретением, обувь может расширяться и сжиматься вместе со стопой в соответствии с фактическими деформациями, которые вызываются силами, действующими на стопу. Таким образом, обувь может приспособить себя к фактической форме стопы. Таким образом, обувь и подметка соответственно движутся вместе со стопой, чтобы наилучшим образом поддержать стопу владельца во время каждой различной фазы большого шага. Посредством этого естественная прыгучесть стопы увеличивается.

Таким образом, упругий натяжной элемент перемещает подметку - когда никакие внешние силы не действуют - в позицию, которая соответствует естественной форме стопы в фазе отталкивания (фаза отталкивания носком опорной ноги) большого шага.

Обувная колодка для производства описанной обуви формируется особенным образом. А именно, обувная колодка формируется так, чтобы представить фазу отталкивания (фазу отталкивания носком опорной ноги) движения стопы во время бега.

На чертежах показаны варианты осуществления настоящего изобретения.

Фиг. 1 схематично показывает подметку обуви и кости стопы владельца обуви в состоянии, свободном от внешних нагрузок,

Фиг. 2 показывает ту же самую подметку с костями в соответствии с Фиг. 1 в состоянии, в котором на подметку действуют силы владельца обуви,

Фиг. 3 схематично показывает иллюстрацию принципа обуви в соответствии с настоящим изобретением, в котором обувь находится в состоянии, свободном от внешних нагрузок,

Фиг. 4 показывает иллюстрацию в соответствии с Фиг. 3, в которой на подметку действуют силы владельца обуви,

Фиг. 5a показывает вид сбоку на поперечное сечение первого варианта осуществления обуви в соответствии с настоящим изобретением, в котором обувь находится в состоянии, свободном от внешних нагрузок,

Фиг. 5b показывает зеркально отраженный вид сбоку на поперечное сечение в соответствии с Фиг. 5a, в котором на подметку действуют силы владельца обуви,

Фиг. 6 показывает поперечное сечение по линии A-A через подметку в соответствии с Фиг. 5a,

Фиг. 7 показывает поперечное сечение по линии B-B через подметку в соответствии с Фиг. 5a,

Фиг. 8 показывает вид сверху на нижнюю поверхность подметки обуви для второго варианта осуществления обуви в соответствии с настоящим изобретением,

Фиг. 9 схематично показывает вид сбоку на поперечное сечение обуви и подметки в соответствии с Фиг. 8, а также прохождение резиновой ленты,

Фиг. 10 показывает обувь и подметку в соответствии с Фиг. 8 на виде сзади,

Фиг. 11 показывает в частичном разрезе вид сверху на нижнюю поверхность подметки обуви для третьего варианта осуществления обуви в соответствии с настоящим изобретением,

Фиг. 12 схематично показывает в частичном разрезе вид сбоку обуви в соответствии с Фиг. 11,

Фиг. 13 схематично показывает в частичном разрезе вид сбоку, подобный Фиг. 12, в соответствии с альтернативным вариантом осуществления,

Фиг. 14a показывает вид сбоку на поперечное сечение дополнительного варианта осуществления обуви в соответствии с настоящим изобретением, в котором обувь находится в состоянии, свободном от внешних нагрузок,

Фиг. 14b показывает вид сверху на нижнюю поверхность подметки обуви в соответствии с Фиг. 14a,

Фиг. 14c показывает поперечное сечение по линии C-C в соответствии с Фиг. 14a и Фиг. 14b соответственно,

Фиг. 15a показывает вид сбоку на поперечное сечение в соответствии с Фиг. 14a, в котором на подметку действуют силы владельца обуви,

Фиг. 15b показывает вид сверху на нижнюю поверхность подметки обуви в соответствии с Фиг. 15a, и

Фиг. 15c показывает поперечное сечение по линии D-D в соответствии с Фиг. 15a и Фиг. 15b соответственно.

На Фиг. 1 и Фиг. 2 подметка 3 обуви и кости стопы владельца обуви показаны в двух различных фазах. Фиг. 1 показывает ситуацию, когда обувь еще не имеет контакта с землей 10, то есть когда на обувь еще не действуют силы со стороны стопы владельца. Фиг. 2 показывает ситуацию, когда у обуви есть контакт с землей 10 и сила F со стороны стопы владельца действует на обувь и подметку 3 соответственно.

Кости стопы владельца обуви обозначены как Ot для Ossa tarsi (предплюсневая кость), Me для Metatarsalia (плюсневая кость), Pp для Phalanges proximales (ближние фаланги пальцев стопы) и Pd для Phalanges distales (дальние фаланги пальцев стопы).

Подметка 3 имеет переднестопную область 4, среднестопную область 5 и пяточную область 6. Можно сказать, что переднестопная область 4 простирается вперед на примерно от 20% до 30% всей длины подметки L_S (см. Фиг. 5a). Пяточная область 6 простирается назад на примерно от 10% до 20% длины подметки L_S. Между переднестопной областью 4 и пяточной областью 6 простирается среднестопная область. Две смежных части 5a и 5b среднестопной области 5 изображены на чертежах.

Путем уменьшения поперечного сечения, то есть толщины подметки 3, между переднестопной областью 4 и среднестопной областью 5 создается первый шарнир 7. Аналогичным способом в подметке 3 между двумя частями 5a и 5b среднестопной области 5 подметки создается второй шарнир 8. Эти два шарнира 7, 8 обеспечивают относительное вращательное перемещение между областями, которые связаны шарнирами; таким образом первая и вторая горизонтальные оси T₁ и T₂ устанавливаются для упомянутых вращательных перемещений.

При сравнении Фиг. 1 с Фиг. 2 становится очевидно, что форма обуви и подметки 3 соответственно значительно изменяется в этих двух ситуациях.

В состоянии без нагрузки в соответствии с Фиг. 1 переднестопная область 4 смотрит вверх от земли 10, то есть плоскость 11, касательная к нижней поверхности подметки 3 в переднестопной области 4, образует угол α с поверхностью земли 10, который в данном случае составляет приблизительно 30°. Кроме того, нижняя поверхность среднестопной области 5, и более конкретно две смежные части 5a и 5b среднестопной области 5 сформированы в виде свода и определяют радиус кривизны R. Этот радиус R составляет приблизительно 30% длины L_S подметки 3 в данном случае.

Ситуация полностью изменяется, когда обувь и подметка 3 соответственно контактируют с землей 10, что можно увидеть на Фиг. 2. Теперь, благодаря соответствующему вращательному перемещению вокруг осей T₁ и T₂ угол α достиг почти 0°, а также радиус кривизны R значительно увеличился, так что вся подметка 3 стоит практически плоско своей нижней стороной на земле 10.

Если обувь освобождается от силы F, она снова занимает положение в соответствии с Фиг. 1 благодаря упругому натяжному элементу 9, который не показан на Фиг. 1 и Фиг. 2. Это схематично показано на Фиг. 3 и Фиг. 4, соответственно для состояния без нагрузки (Фиг. 3) и в нагруженном состоянии (Фиг. 4).

Фиг. 3 и Фиг. 4 показывают кинематическую подстановочную модель подметки. Фиг. 3 соответствует Фиг. 1, то есть никакие внешние силы на обувь не действуют. На Фиг. 4 на обувь действует сила F и деформирует ее.

В соответствии с Фиг. 3 упругий натяжной элемент 9 (резиновая лента) смещает подметку так, что ниже костей предплюсны образуется дугообразный профиль свода. В то же самое время переднестопная область тянется вверх. Следует отметить, что это описание является только схематичным. Точное управление резиновой лентой 9 осуществляется таким образом, чтобы достигался упомянутый эффект.

На Фиг. 4 можно заметить, что внешняя сила F деформирует подметку таким образом, что различные части подметки поворачиваются вокруг осей T₁ и T₂.

Первый конкретный вариант осуществления настоящего изобретения показан на Фиг. 5, Фиг. 6 и Фиг. 7. На верхнем чертеже Фиг. 5a показано состояние обуви без нагрузки (без внешней силы F); зеркальное отображение в соответствии с Фиг. 5b показывает ту же самую обувь, но уже под нагрузкой силы F (в соответствии с Фиг. 2). Полная длина подметки 3 и обуви соответственно обозначается как L_S и измеряется в направлении продольной оси L.

На Фиг. 5a можно снова заметить, что переднестопная область 4 тянется вверх резиновой лентой 9, которая включена в подметку 3 так, что плоскость 11 создает с землей 10 угол α (приблизительно 25° в данном варианте осуществления). Кроме того, радиус кривизны R определяется частями 5a и 5b среднестопной области 5 (R составляет приблизительно 25% от длины L_S). В нагруженном состоянии - в соответствии с Фиг. 5b - нижняя поверхность подметки является существенно плоской, то есть угол α составляет почти ноль, а радиус R становится очень большим.

На Фиг. 5a, 5b, также можно заметить, что в сумме четыре различных шарнира 7, 8, 13 и 14 создаются соответствующим уменьшением толщины подметки 3. Следовательно, создаются четыре горизонтальных оси T₁, T₂, T₃ и T₄, вокруг которых возможно относительное вращательное перемещение. Следует отметить, что вследствие того факта, что вся конструкция подметки изготавливается из пластмассы, когда дело доходит до деформируемости подметки 3, создается вообще деформируемая конструкция. Чтобы избежать этого, упомянутые шарниры 7, 8, 13, 14 понижают жесткость при изгибе подметки в соответствующих местах таким образом, что изгиб в этих местах может происходить более легко по сравнению с остальной частью подметки. Жесткость подметки при ее изгибе вокруг осей T в местоположениях шарниров составляет 33%, предпочтительно 25% или меньше, по сравнению с жесткостью при изгибе в стороне от шарнирных сечений.

Резиновая лента 9 проходит в подметке таким образом, что в подметке создается упомянутый предварительный натяг для того, чтобы смещать различные области подметки, как объяснено выше. Это можно увидеть на трех чертежах Фиг. 5, Фиг. 6 и Фиг. 7, где соответствующее положение резиновой ленты 9 становится очевидным.

Это также можно увидеть на чертежах Фиг. 8, Фиг. 9 и Фиг. 10, где показан второй вариант осуществления обуви в соответствии с настоящим изобретением. Резиновая лента 9 проходит существенно в форме цифры "восемь", как можно видеть на Фиг. 8. Место пересечения 17 располагается в среднестопной области 5. Резиновая лента 9 проходит вокруг пятки подметки 3 в пяточной области 6 (см. Фиг. 10) и проложена в канавках 12, которые формируются в нижней стороне подметки 3 в направлении к переднестопной области 4. Как можно увидеть на Фиг. 9, резиновая лента 9 проходит к передней части переднестопной области 4 и поворачивает, то есть изменяет свое направление так, чтобы она проходила обратно на некотором расстоянии от верха туфли.

Альтернативный третий вариант осуществления обуви 1 в соответствии с настоящим изобретением изображен на Фиг. 11 и Фиг. 12. В основном прохождение резиновой ленты 9 аналогично второму варианту осуществления в соответствии с чертежами Фиг. 8-10. Теперь резиновая лента 9 проходит в пяточной области 6 в канавке 12 круговой формы и оттуда проходит в форме цифры "восемь" к переднестопной области 4. Опять же, резиновая лента 9 поворачивает в передней части переднестопной области 4. Изменившая свое направление часть резиновой ленты 9 теперь проходит назад ниже резиновой ленты 9, которая проходит из задней части подметки 3, как можно видеть на Фиг. 12.

Длина изменяющей свое направление, то есть поворачивающей части резиновой ленты 9 (для обоих вариантов осуществления в соответствии с Фиг. 9 и Фиг. 12), составляет приблизительно от 15% до 33% длины L_S в направлении продольной оси L. С помощью этого оптимизируется желаемый смещающий эффект.

Относительно чертежей Фиг. 8 и Фиг. 11 следует упомянуть, что в нижней поверхности подметки 3 устраиваются дополнительные канавки 15 и 16, которые проходят существенно в направлении продольной оси L. Посредством этих канавок различные части подметки, которые создаются около канавок 15, 16, могут поворачиваться вокруг оси, которая проходит параллельно продольной оси L. Таким образом подметка может лучше приспосабливаться к форме земли.

Относительно прохождения резиновой ленты 9 - если смотреть сбоку и рассматривать высоту ленты 9 над землей 10 - следует сказать, что точное прохождение ленты 9 делается таким образом, чтобы был реализован желаемый смещающий эффект, то есть чтобы были созданы соответствующие плечи рычага силы резиновой ленты. В то время как резиновая лента 9 проходит в пяточной области 6 и в среднестопной области 5 существенно близко к нижней поверхности подметки 3 (а именно, в дополнительной канавке в виде цифры "восемь", сформированной в нижней поверхности подметки), она может проходить несколько выше в переднестопной области 4. Это можно видеть на Фиг. 12, где направляющий канал 18 сформирован в подметке 3 и ведет резиновую ленту 9 (показана заштрихованной областью) в подметке 3 на некотором более высоком уровне, когда она достигает переднестопной области 4.

В общем, резиновая лента перемещается между нижней поверхностью и верхней поверхностью подметки подходящим образом так, чтобы резиновой лентой создавались соответствующие вращающие моменты для того, чтобы проявить изгибающий и смещающий эффект в подметке.

Это можно также увидеть на Фиг. 13, где показано решение, альтернативное решению, изображенному на Фиг. 12. Резиновая лента 9 снова показана заштрихованной областью. Здесь высокий уровень 19 отмечается в переднестопной области и в среднестопной области, где резиновая лента 9 проходит относительно высоко, так, чтобы она могла создать желаемый вращающий момент в подметке, чтобы подтянуть подметку и, таким образом, обувь в положение, показанное на Фиг. 5a.

На чертежах Фиг. 14 и Фиг. 15 показан дополнительный аспект настоящего изобретения: когда подметка 3 рассматривается в продольном направлении (конкретно см. Фиг. 14c и Фиг. 15c), становится очевидно, что в этом направлении также делается предварительное формование. На чертежах Фиг. 14a, Фиг. 14b и Фиг. 14c изображена ситуация, когда обувь освобождена от внешней нагрузки, например когда у нее нет никакого контакта с землей. Таким образом, наблюдается ситуация, аналогичная виду сбоку, как например на Фиг. 5a. Если смотреть в продольном направлении L, подметка 3 имеет вогнутую форму на ее нижней стороне (см. Фиг. 14c). Следовательно, низ подметки отрицательно искривлен в поперечной области свода, когда к обуви не приложена сила, направленная вниз. Только когда к обуви приложена нагрузка, то есть когда осуществляется контакт с землей и вес владельца обуви действует на подметку 3, низ подметки 3 является плоским в поперечной области свода, как можно видеть на Фиг. 15c.

Когда дело доходит до производства обуви, используется обувная колодка. Обувь строится вокруг обувной колодки, которая является моделью человеческой стопы. Обычно используется обувная колодка, которая основана на человеческой стопе, находящейся в подвешенном положении, которое является тем же самым, что и на фазе маха во время бега. В данном случае используется обувная колодка, форма которой соответствует обуви, изображенной на Фиг. 5a, то есть обувная колодка вырезается в сечении свода и имеет высокий изгиб пальцев стопы.

Ссылочные обозначения

1 - Обувь

2 - Верх туфли

3 - Подметка

4 - Переднестопная область

5 - Среднестопная область

5a - Часть среднестопной области

5b - Часть среднестопной области

6 - Пяточная область

7 - Первый шарнир

8 - Второй шарнир

9 - Упругий натяжной элемент (резиновая лента)

10 - Земля

11 - Касательная плоскость

12 - Канал/канавка

13 - Третий шарнир

14 - Четвертый шарнир

15 - Канавка

16 - Канавка

17 - Место пересечения

18 - Направляющий канал

19 - Высокий уровень

L - Продольная ось

L_S - Длина подметки

T₁ - Первая горизонтальная ось

T₂ - Вторая горизонтальная ось

T₃ - Третья горизонтальная ось

T₄ - Четвертая горизонтальная ось

α - Угол

R - Радиус кривизны

F - Сила

Ot - Ossa tarsi (предплюсневая кость)

Me - Metatarsalia (плюсневая кость)

Pp - Phalanges proximales (ближние фаланги пальцев стопы)

Pd - Phalanges distales (дальние фаланги пальцев стопы)

Реферат

Изобретение относится к обуви (1), особенно к спортивной обуви, имеющей верх (2) и подметку (3), которая соединяется с верхом (2), причем подметка (3) имеет продольную ось (L) и имеет переднестопную область (4), среднестопную область (5) и пяточную область (6). Для того чтобы поддерживать стопу, особенно во время бега, более естественным путем, настоящее изобретение характеризуется тем, что в подметке (3) имеется по меньшей мере один первый шарнир (7), располагаемый между переднестопной областью (4) и среднестопной областью (5), который позволяет сгибать переднестопную область (4) относительно среднестопной области (5) вокруг первой горизонтальной оси (T), перпендикулярной к продольной оси (L), и что в подметке (3) имеется по меньшей мере один второй шарнир (8), располагаемый в среднестопной области (5), который позволяет сгибать две смежные части (5a, 5b) среднестопной области (5) вокруг второй горизонтальной оси (T), перпендикулярной к продольной оси (L), причем на или в подметке (3) располагается по меньшей мере один упругий натяжной элемент (9), который смещает переднестопную область (4) так, чтобы она поворачивалась вокруг первой горизонтальной оси (T) вверх относительно среднестопной области (5), когда обувь стоит на земле (10), и который смещает две части (5a, 5b) среднестопной области (5) так, чтобы они поворачивались вокруг второй горизонтальной оси (T) для образования свода, когда обувь стоит на земле (10). 14 з.п. ф-лы, 20 ил.

Формула