Обувь - RU2238125C2

Чертежи

Описание

Настоящее изобретение относится к обуви, которая может быть использована для спорта и отдыха.

Ботинки для роллеров, подошва которых снабжена колесами, положили начало популярному виду спортивного отдыха, активно развивающемуся в последнее время.

Известна обувь (устройство для перемещения человека прыжками, содержащее собственно обувь и укрепленное на ней устройство поддержки, причем устройство поддержки охватывает основание конструкции и более верхнюю часть ноги и имеет средство для накопления энергии и возврата ее при последующем перемещении при отталкивании стопы) (Авторское свидетельство СССР N 1200916, А 63 В 25/10, 1985). Однако данное устройство вызывает некоторые неудобства при эксплуатации.

Задачей настоящего изобретения явилось создание персонального вида относительно удобного транспорта, который может использоваться при занятиях активным отдыхом.

Данная задача была решена настоящим изобретением.

В обуви, содержащей устройство поддержки, причем устройство поддержки охватывает основание конструкции и область икры, согласно изобретению, основной рычаг, установленный на устройстве поддержки, установлен с воможностью совершения движение вокруг основной точки вращения, причем часть основного рычага расположена в направлении от основной точки вращения ниже основания конструкции устройства поддержки и может быть отклонена от нее посредством упругих средств, на основной рычаг установлен дополнительный рычаг с возможностью вращения вокруг второй точки вращения, и может быть отклонен от основания конструкции устройства поддержки посредством упругих средств, при этом дополнительный рычаг установлен с возможностью вращения относительно основного рычага по направлению к основанию конструкции против действия отклоняющей силы упругих средств.

Устройство поддержки предпочтительно выполнено в форме ботинка.

Обувь может содержать приспособление для ботинка, причем предусмотрены средства для закрепления устройства поддержки на ботинке.

В данной обуви основной рычаг может иметь первую и вторую части, при этом первая часть проходит в одном направлении от основной точки вращения в направлении вниз и расположена ниже основания конструкции устройства поддержки, и вторая часть проходит в противоположном направлении от точки вращения, а упругие средства расположены с возможностью действия между второй частью основного рычага и частью устройства поддержки, охватывающей ногу в области икры.

При этом в данной обуви упругие средства могут быть присоединены к основному рычагу посредством системы шкива.

В данной обуви дополнительный рычаг может иметь первую и вторую части, причем первая часть проходит в направлении вниз, а упругие средства действуют на вторую часть.

Данная обувь может быть выполнена так, что упругие средства действуют между второй частью дополнительного рычага и устройством поддержки.

Кроме того, данная обувь может быть выполнена так, что упругие средства действует между второй частью дополнительного рычага и областью пятки устройства поддержки.

Данная обувь может быть выполнена так, что упругие средства действуют между второй частью дополнительного рычага и частью устройства поддержки, расположенной в области икры.

Кроме того, данная обувь может быть выполнена так, что упругие средства присоединены ко второй части дополнительного рычага посредством цепи, при этом цепь направлена через цепное колесо, установленное вблизи области пятки устройства поддержки.

Обувь может быть выполнена так, что упругие средства действуют между второй частью дополнительного рычага и основным рычагом.

Обувь может быть снабжена средством для регулировки натяжения упругих средств, связанных с основным рычагом и/или дополнительным рычагом.

Обувь также может быть снабжена натяжным рычагом для ручной регулировки натяжения упругих средств.

Обувь, кроме того, может быть снабжена средством для автоматического натяжения упругих средств.

В обуви средство для регулировки натяжения упругих средств может включать в себя пневматический, гидравлический или электромеханический активатор.

Обувь может быть снабжена средством для увеличения мощности упругих средств. При этом средства для увеличения мощности упругих средств могут являться пневматическими, гидравлическими или электрическими средствами.

В данной обуви, когда требуется увеличить мощность, может происходить накопление и высвобождение энергии.

Движение механизма во время эксплуатации обуви может использоваться для зарядки источника энергии, которая высвобождается, когда это требуется.

Обувь может снабжена сенсорами, которые, когда это необходимо, служат для увеличения мощности,

В обуви увеличение мощности может контролироваться вручную.

Длину основного рычага и/или дополнительного рычага можно регулировать.

В данной обуви геометрию основного рычага и/или дополнительного рычага можно регулировать.

В данной обуви основной рычаг и/или дополнительный рычаг могут содержать ряд параллельных лимбов.

В данной обуви лимбы могут являться независимо подпружиненными.

Данная обувь может быть снабжена средствами для поддержания равновесия ботинка при движении.

В данной обуви дополнительный рычаг может быть адаптирован для присоединения к приспособлению для роликовых коньков, лыж, водных лыж, сноуборда, коньков, подводного крыла или колес.

Согласно одному из аспектов, настоящее изобретение представляет собой обувь, снабженную устройством поддержки, причем устройство поддержки охватывает основание и более верхнюю часть ноги и отличается тем, что основной рычаг, установленный на устройстве поддержки, совершает движение вокруг основной точки вращения, причем основной рычаг размещен от основной точки вращения ниже основания конструкции устройства поддержки и отклоняется от нее посредством упругих средств, а дополнительный рычаг установлен на основной рычаг с возможностью вращения вокруг второй точки вращения, при этом дополнительный рычаг примыкает к нижней части основного рычага, причем дополнительный рычаг проходит вниз от второй точки вращения и отклоняется от основания устройства поддержки посредством упругих средств, дополнительный рычаг установлен с возможностью вращения относительно основного рычага по направлению к основанию конструкции устройства поддержки против действия отклоняющей силы упругих средств.

Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения, обувь выполняется в виде пары и может представлять собой неразъемную часть ботинка или может представлять собой присоединяемое к ботинкам устройство.

Выполненная таким образом пара обуви может помогать пользователю при беге и приводится в действие энергией, которая запасается и впоследствии высвобождается упругими средствами, которые могут быть выполнены в виде пружины.

Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения, основной рычаг содержит первую и вторую части. Первая часть расположена ниже основания устройства поддержки и проходит в одном направлении от точки вращения в направлении вниз, а вторая часть проходит в противоположном направлении от точки вращения. Упругие средства действуют между второй частью основного рычага и частью устройства поддержки, охватывающей ногу. Аналогично дополнительный рычаг может состоять из первой и второй частей, причем первая часть проходит в направлении вниз, и упругие средства действуют между второй частью дополнительного рычага и основным рычагом устройства поддержки.

В предпочтительном варианте осуществления изобретения основной рычаг содержит два в основном параллельных лимба, расположенных на каждой стороне устройства поддержки, и дополнительный рычаг содержит два или более в основном параллельных лимба, каждый из которых установлен с возможностью вращения относительно первой части основного рычага. Предпочтительно каждый лимб дополнительного рычага снабжен дополнительными упругими средствами, такими как пружина, соединенная с устройством поддержки или с основным рычагом.

Для увеличения эффективности упругие средства могут быть соединены со второй частью основного рычага посредством шкива.

Растяжение упругих средств можно регулировать либо вручную либо автоматически при помощи подходящих средств, например, посредством натяжных рычагов или при помощи пневматических, гидравлических или электромеханических исполнительных механизмов.

В некоторых вариантах осуществления изобретения ботинок может быть снабжен множеством основных рычагов, причем каждый из них оснащен независимыми упругими средствами. В таком случае предпочтительно, чтобы на каждом основном рычаге был бы с возможностью вращения установлен независимый дополнительный рычаг.

Чтобы изменять силу упора на землю согласно возможностям пользователя, растяжение дополнительных рычагов или лимбов основных рычагов или каждого дополнительного рычага может регулироваться таким образом, что ширина зазоров дополнительных рычагов может варьироваться по длине рычагов.

В некоторых вариантах осуществления изобретения или основной или дополнительный рычаги, или оба рычага могут складываться или двигаться для того, чтобы обувь по настоящему изобретению можно было бы использовать при нормальной ходьбе.

В некоторых вариантах осуществления основной рычаг может быть направлен вниз в задней части устройства поддержки.

Дополнительный рычаг может быть прямым или альтернативно его первая и вторая части могут быть расположены под углом менее 180 градусов непосредственно во второй точке вращения или близко к ней таким образом, чтобы концы дополнительного рычага касались земли для того, чтобы создать для пользователя твердую опору, на которой он мог бы стоять. Первая и вторая части дополнительного рычага могут быть соединены таким образом, чтобы величину угла, под которым происходит соединение, можно было регулировать. Длину второй части также можно регулировать, например, выполнив вторую часть телескопической.

Можно регулировать движение обоих основного и дополнительного рычагов, длину основного рычага и/или точку присоединения упругих средств к части устройства поддержки, охватывающей ногу. Средства, подходящие для регулирования, включают виток храпового механизма, односторонний шкив или устройство для затягивания винтов, служащие для того, чтобы регулировать натяжение основных и/или дополнительных упругих средств.

Различные элементы обуви по настоящему изобретению могут быть выполнены из углеволоконного композита. Например, дополнительный рычаг может содержать углеволоконный композит, который сам по себе является гибким. Альтернативно, дополнительный рычаг может быть выполнен из подрессоренной стали. Основной рычаг может содержать углеволоконный композит.

В устройстве могут быть использованы другие дополнительные рычаги. Например, между устройством поддержки и основным рычагом может быть расположен третий рычаг, причем третий рычаг устанавливается с возможностью вращения к устройству поддержки с одной стороны и к основному рычагу с другой стороны. На третьем рычаге могут находиться дополнительные упругие средства. Дополнительно или альтернативно на ботинок может быть установлен рычаг для верхней части ноги, снабженный возможностью вращения в колене и области бедер, и пружина для области верха ноги может быть установлена спереди верхней части ноги или сзади нее. При использовании рычага для верхней части ноги также могут быть использованы держатели для рук, движение которых увеличивало бы сгибание или растяжение пружины, или они просто могли бы использоваться при занятиях спортом.

Мощность обуви по настоящему изобретению можно увеличить, используя активные элементы, такие как пневматические, гидравлические или электрические средства. Они могут быть использованы непосредственно на рычагах или в сочетании с энергозапасающими пружинами путем увеличения длины на большую величину, чем при нормальном растяжении, приводя к большему количеству запасенной энергии или мощности. На основном и дополнительном рычагах могут быть расположены датчики, которые активируют использование активных элементов. Альтернативно или дополнительно могут использоваться ручные переключатели, служащие для включения или выключения активных элементов. Такого рода вспомогательные средства могут включать средства для создания запаса энергии, которые могут заряжаться при движении устройства во время использования. Например, движение основного рычага может быть использовано для перекачки жидкости в пневматический или гидравлический аккумулятор давления.

Обувь по данному изобретению может использоваться в комбинации с "хвостовым" приспособлением, присоединенным к одной или более пружинам, или к спине пользователя, которое действует одновременно как компенсатор равновесия и как устройство, запасающее энергию.

Подпружиненные или снабженные грузами "хвостовые" приспособления могут быть установлены на каждом ботинке, длина и/или вес "хвоста" предпочтительно может регулироваться в соответствии с резонансом для различных стадий бега.

Обувь по данному изобретению может иметь различные возможности адаптации для изменения вариантов использования. Например, к дополнительным рычагам могут быть присоединены роликовые колеса или лыжи. Альтернативно или дополнительно к ботинку могут быть присоединены приспособления для водных лыж, сноуборда, коньков или подводного крыла. Другой вариант адаптации включает использование больших пневматических колес. В таких вариантах использования упругие средства будут выступать в роли демпферов.

Обувь по настоящему изобретению может быть использована в комбинации с крыльями, присоединяемыми к рукам, служащими для того, чтобы увеличить время нахождения в воздухе пользователя при совершении им большого шага или прыжка.

Для удобства обувь снабжена тормозной системой, что может быть достигнуто путем контролируемого постепенного высвобождения натяжения в упругих средствах.

Приведенное ниже описание является только примером настоящего изобретения, снабженным соответствующими чертежами:

на фиг.1 показан вид сбоку ноги пользователя в предпочтительном варианте осуществления ботинка согласно настоящему изобретению;

на фиг.2 показан вид сзади ноги пользователя в ботинке, изображенном на Фиг.1;

на фиг.3 показан вид сбоку альтернативного варианта осуществления изобретения, ботинок находится в поднятом положении;

на фиг.4 показан вид сбоку варианта осуществления изобретения, показанного на фиг.3, ботинок находится в поднятом положении;

на фиг.5 показан вид, аналогичный виду на фиг.3, причем устройство находится в полностью сжатом положении.

Как показано на фиг.1 и 2, обувь по настоящему изобретению представляет собой ботинок 10, снабженный устройством 12, служащим для увеличения мобильности пользователя.

Ботинок включает в себя область стопы 14 с областью носка 16, областью пятки 18 и основой конструкции 17, расположенной между ними, и область икры 20.

Основной рычаг 22 присоединен с возможностью вращения в области между его концами к области пятки 18, причем рычаг 22 для удобства снабжен двумя параллельными лимбами, присоединенными с возможностью вращения вокруг точки вращения 23 к области пятки 18, каждый из лимбов находится на одной из сторон основания конструкции. Лимбы неразъемно соединены друг с другом.

Рычаг 22 имеет первый и второй концы 24 и 25. В данном примере первый конец 24 рычага 22 расположен ниже уровня основания конструкции ботинка 10.

Дополнительный рычаг 26 установлен с возможностью вращения вокруг точки вращения 29 в области между его концами к первому рычагу 22, точка вращения 29 находится в или прилегает к концу 24. Рычаг 26 имеет передний конец 28 и задний конец 30.

Передний конец 28 рычага 26 выполнен таким образом, чтобы касаться поверхности земли 32, причем упругие средства, выполненные в виде винтовой пружины 34, соединяют конец 30 рычага 26 с областью пятки 18, в результате чего рычаг 26 сгибается в направлении против часовой стрелки, как показано на фиг.1, поворачивая конец 28 в направлении от области носка 16 ботинка 10.

Конец 25 основного рычага 22 присоединен посредством системы шкива 36 и упругих средств 38 к задней части области икры 20 ботинка 10. Система шкива 36 содержит один шкив 40 с одним концом шнура 42, который присоединен к задней части области стопы ботинка 10, и другой конец шнура 42 присоединен к рычагу 22 в конце 25 или в области, примыкающей к нему.

Упругие средства 38 для удобства выполнены в виде винтовой пружины, один конец которой присоединен к шкиву 40 и другой конец присоединен либо непосредственно либо посредством средств натяжения 44 к задней части области икры 20 ботинка 10, идеально примыкая к верхней части области икры 20.

Средства натяжения 44 представляют собой механизм, позволяющий достигать положение верхнего конца пружины 38, в результате чего натяжение пружины 38 можно варьировать для частных случаев угловой позиции рычага 22.

Механизм средств натяжения 44 содержит держатель 46, который установлен с возможностью вращения на одном конце 48 ботинка 10 и присоединен в точке 50 к концу пружины 38. Средства регулирования 52 присоединяют заднюю часть ботинка 10 к месту на держателе 46, расположенному между точками 48 и 50. Механизм средств регулирования 52 может иметь любую подходящую форму и обычно представляет собой гидравлический пистон/цилиндр, длина которого может изменяться для того, чтобы регулировать положение точки присоединения 50 на держателе 46.

Альтернативно механизм средств регулирования 52 может представлять собой обычное устройство для затягивания винтов.

Как показано на фиг.1, при отсутствии любой силы, действующей на область конца 24 основного рычага 22, энергия, запасенная в пружине 38, будет стремиться повернуть рычаг 22 в направлении против часовой стрелки. Предполагается, что пользователь обуви 10 поднял ногу и ботинок 10 таким образом, чтобы не касаться земли, и так, чтобы дополнительный рычаг 26 не имел бы контакта с землей, и затем опускает ботинок 10 так, чтобы возник контакт рычага 26 с землей, в этом случае механизм будет действовать следующим образом: когда конец 28 рычага 26 контактирует с землей, рычаг 26 поворачивается в направлении по часовой стрелке, против действия пружины 34. По мере того, как нарастает натяжение пружины 34, увеличивается потенциальная энергия поворота рычага 22 в направлении по часовой стрелке относительно области пятки 18 ботинка 10 против действия пружины 38.

По мере того, как пользователь переносит больше веса на ногу, поворот рычага 22 продолжается, увеличивая энергию, запасенную в пружине 38, до тех пор, пока ботинок 10 не получит контакта с землей.

Когда затем пользователь поднимает ногу над землей, энергия, запасенная в пружине 38, способствует этому движению, в результате чего пользователь может совершать значительно более широкие шаги и значительно более высокие прыжки, чем обычно. Таким образом, повышается подвижность пользователя.

Несмотря на то, что система шкива 40 показана с одним шкивом, подразумевается, что может быть использована более сложная система шкива.

Хотя в качестве предпочтительной формы упругих средств показаны пружины 34 и 38, подразумевается, что может быть использована любая другая подходящая форма упругих средств и можно достаточно просто модифицировать ботинок для того, чтобы использовать компрессорные пружины.

Как показано на фиг.2, рычаг 26 предпочтительно выполнен двумя параллельными лимбами, которые для обеспечения большей стабильности простираются к концу 28. Хотя на фигурах оба рычага показаны с двумя лимбами каждый, понятно, что на любом или на обоих рычагах могут быть установлены один или более чем два лимба.

Рычаг 26 действительно создает для пользователя относительно стабильное основание, чтобы пользователь мог на нем стоять, несмотря на то, что показано, каким образом прямой рычаг может быть согнут в точке вращения, с внутренним углом менее чем 180 градусов, так что, когда пользователь стоит, передний и задний концы 28 и 30 рычага 26 контактируют с поверхностью, создавая относительно стабильное основание.

Также понятно, что механизм, показанный как присоединенный к ботинку 10, может быть закреплен в противоположном положении, то есть задняя часть ботинка 10, показанного на фиг.1, может стать передней частью ботинка 10, с рычагом 22, установленным с возможностью вращения на область носка 16.

В другом варианте осуществления изобретения рычаг 22 может быть согнут в заднем положении таким образом, что первый конец 24 рычага 22 проходит назад от области носка ботинка 10.

Вариант осуществления изобретения, показанный на фиг.3-5, демонстрирует приспособление, которое может быть укреплено на ботинке подходящим образом. Приспособление содержит устройство поддержки 100, содержащее область носка 16, основание конструкции 17, область пятки и область икры аналогично ботинку 10 согласно предыдущему варианту осуществления изобретения.

Выполненный в виде одной детали основной рычаг 22 приспособлен к области пятки 18 устройства поддержки 100 в точке вращения 23. Основной рычаг 22 содержит первую часть 24, проходящую в одну сторону от точки вращения 23 ниже основания конструкции 17 устройства поддержки 100. Вторая часть 25 основного рычага 22 проходит в противоположном направлении от точки вращения 23, пружина натяжения 38 действует между концом второй части 25 и областью икры 20 устройства поддержки 100, отклоняя первую часть 24 основного рычага 22 в направлении от основания конструкции 17.

Пара дополнительных рычагов 26 присоединена к первой части 24 основного рычага 22 в точке вращения 29. Дополнительные рычаги 26 содержат первую и вторую части 28 и 30, при этом первые части 28 проходят вниз от точки вращения 29, а вторые части присоединены к натяжным пружинам 34, посредством которых первые части 28 дополнительных рычагов 26 сгибаются в направлении от основания конструкции 17 устройства поддержки 100. Пружины 34 присоединены к устройству поддержки 100 вблизи верхней части области икры 20, пружины 34 присоединены к рычагам 26 посредством цепи 60, цепь направлена через цепные колеса 62, присоединенные с возможностью вращения к устройству поддержки 100 на выступе 64, расположенном в области пятки 18 устройства поддержки 100. Дополнительные рычаги 26 обладают возможностью вращения относительно основного рычага 22 таким образом, что первая часть 28 двигается в направлении к основанию конструкции 17, против сгибающей силы, прилагаемой пружинами 34.

Устройство, показанное на фиг.3-5 действует, как описано выше, пружины 34, 38 растягиваются при движении ноги вниз, как показано на фиг.5, накапливая таким образом энергию, которая высвобождается при движении ноги вверх.

Так же как и в варианте осуществления, описанном выше и продемонстрированном на фиг.1 и 2, устройство, показанное на фиг.3-5, может быть снабжено средствами для автоматической или ручной регулировки натяжения пружин 34 или 38. Кроме того, геометрия и длина различных элементов устройства могут регулироваться, как описано выше.

В рамках настоящего изобретения могут быть сделаны различные модификации, например в описанных вариантах осуществления изобретения используются винтовые пружины, хотя могут быть использованы другие подходящие формы упругих средств, такие как натяжные или торсионные пружины или эластичные шнуры.

Кроме того, для адаптации устройства к различным видам грунтов и покрытий могут быть добавлены внутренние заменяемые элементы, например дополнительные рычаги.

Реферат

Данное изобретение относится к обуви, которая может быть использована для спорта и отдыха. Обувь содержит устройство поддержки, выполненное в виде ботинка, и основной рычаг, установленный вблизи пятки ботинка с возможностью вращения, часть основного рычага проходит в направлении вниз, ниже основания конструкции устройства поддержки и отклоняется от нее посредством упругих средств. Имеется также дополнительный рычаг, установленный с возможностью вращения вблизи нижнего края основного рычага и отклоняется от основания конструкции ботинка посредством упругих средств. Дополнительный рычаг установлен с возможностью вращения относительно основного рычага по направлению к основанию конструкции против действия отклоняющей силы упругих средств. Таким образом, при движении вниз ботинка упругие средства будут претерпевать упругую деформацию, запасая энергию, которая будет содействовать движению ботинка в направлении вверх. Основной рычаг имеет первую и вторую части. Первая часть проходит в одном направлении от основной точки вращения в направлении вниз и расположена ниже основания конструкции устройства поддержки. Вторая часть проходит в противоположном направлении от точки вращения. Упругие силы расположены с возможностью действия между второй частью основного рычага и частью устройства поддержки, охватывающей ногу в области икры. Технический результат использования обуви - создание персонального вида относительно удобного транспорта, который может использоваться при занятиях активным отдыхом. 26 з.п. ф-лы, 5 ил.

Формула