ВИБРОЗАЩИТНАЯ ОБУВЬ
VIBRATION-PROOF SHOES

Заявляемое техническое решение относится к средству индивидуальной защиты от вибрации, в частности к конструкции обуви, содержащей эластичные полости.
Известна конструкция виброзащитной обуви, содержащей помимо верха и подошвы упругие элементы в виде витых пружин, взаимодействующих с узлами настройки, в которых выполнены резьбовые отверстия для прохода пружин (по а.с. СССР №1528431, A41D 13/08, 1989).
Известно решение, содержащее пневмокамеру, интегрированную в обувь [Журнал "Техника - молодежи", 1973, №5, с.63, рис.9]. При этом наружный слой пневмокамеры выполнен более жестким, а внутренний - более мягким и эластичным для облегания ноги. Это позволяет не только снизить нагрузки на ноги, но и достигнуть массажного эффекта.
Наиболее близким техническим решением является конструкция кроссовок Fury PSI фирмы Reebok, которые содержат воздушные камеры и каналы с клапанами, что позволяет закачивать и стравливать воздух, тем самым обеспечивая мягкий и прочный охват стопы, полностью повторяя ее анатомическое строение [Журнал "Популярная механика", 2005, №5, с.97]. Такое решение эффективно, но дорого, так как требует применения сложных технологий и специальных материалов - (прототип).
Недостатком известного решения является то обстоятельство, что оно обеспечивает сравнительно невысокую амортизацию воздействующих усилий на стопу и гашение возникающих от них колебаний, хотя и с возможностью индивидуальной настройки, при этом оно отличается сложностью конструкции и большими габаритами.
Технически достижимый результат - повышение эффективности защиты оператора от вибрации и обеспечение повышенного комфорта обуви при ходьбе с минимальными затратами при ее изготовлении.
Это достигается тем, что в виброзащитной обуви, содержащей подошву и верх, а также герметичную полость, размещенную в нижней части обуви, и охватывающую стопу и снабженную обратным клапаном для сообщения с внешней средой и источником сжатого воздуха, жесткость различных участков герметичной полости выполнена различной: боковая поверхность может быть менее жесткой, чем верхняя и нижняя поверхности, или наоборот, при этом она может быть также образована мембраной, закрепленной по периметру боковых стенок обуви, причем полость разделена ребрами жесткости на, по крайней мере, три раздельных полости, соединенных между собой демпфирующими гильзами, а подошва снабжена защитной вставкой, выполненной из более жесткого, чем подошва упругого материала, и выполняющей функции дополнительного упругого элемента в виброзащитной системе «обувь - оператор», при этом над герметичной полостью размещена эквидистантная и конгруэнтная ей упругая герметичная оболочка, заполненная силиконовой жидкостью.
На чертеже показан продольный разрез предлагаемой конструкции виброзащитной обуви.
Виброзащитная обувь включает в себя подошву 1 и верх 2, между которыми размещена, заполненная сжатым воздухом, герметичная полость 3, которая заполнена воздухом с избыточным давлением, с обратным клапаном 4, унифицированным с вентилем велосипедной шины для подкачки и сообщения с внешней средой и источником сжатого воздуха (на чертеже не показано) и расположенным над каблуком 8. Полость 3 может быть размещена в подошве 1 или в нижней части верха 2. Жесткость различных участков полости 3 выполнена различной: боковая поверхность 5 может быть менее жесткой, чем верхняя 6 и нижняя 7 поверхности, или наоборот. Полость 3 может быть также образована мембраной, закрепленной по периметру боковых стенок обуви (на чертеже не показано). Полость 3 разделена ребрами жесткости 12 на, по крайней мере, три раздельных полости, соединенных между собой демпфирующими гильзами 13. Обратный клапан 4 может быть снабжен декоративной (стилизованной) заглушкой 9. Он также может быть встроен в каблук 12 или в подошву 1 (на чертеже не показано), для чего в каблуке или подошве может быть выполнен канал, связывающий полость 3 с клапаном 4. Для предотвращения проколов подошва 1 может быть снабжена защитной вставкой 11, выполненной из более жесткого, чем подошва 1, упругого материала и выполняющей функции дополнительного упругого элемента в виброзащитной системе «обувь - оператор».
Над герметичной полостью 3 размещена эквидистантная и конгруэнтная ей упругая герметичная оболочка 10, заполненная силиконовой жидкостью.
Виброзащитная обувь работает следующим образом.
Под воздействием веса человека-оператора упругая герметичная оболочка 10, заполненная силиконовой жидкостью, и верхняя поверхность полости 3, благодаря своей эластичности и разделению ее ребрами жесткости 12 на, по крайней мере, три раздельных полости, соединенных между собой демпфирующими гильзами 13, соответственным образом расположенными, принимают форму стопы человека. Полость 3 благодаря упругим свойствам внутреннего наполнителя полости - воздуха и демпфирующим свойствам гильз 13 является эффективной виброзащитной системой «обувь - человек-оператор». Упругая герметичная оболочка 10, заполненная силиконовой жидкостью, смягчает и также эффективно демпфирует нагрузки при ходьбе, а также устраняет перекос стопы при неровностях, защищая стопу от вывиха. Для повышения эффективности работы виброзащитной системы «обувь - оператор» давление в полости 3 можно изменить под вес человека, например, дополнительно подкачав насосом воздух через клапан 4, или наоборот, выпустив его в атмосферу.
В зависимости от создаваемого давления в полости 3 можно регулировать высоту опоры стопы, обеспечивая плотное облегание стопы, в том числе и сверху. В зависимости от жесткости оболочки 10, заполненной силиконовой жидкостью, и давления в полости 3, можно создать комфортное чувство ходьбы, например, как по траве или мягкому ковру.
Предлагаемая конструкция виброзащитной обуви обеспечивает комфорт при ходьбе и лечебно-профилактический эффект за счет виброизоляции и демпфирования воздействующих на ступню нагрузок, а также за счет более точного и плотного охвата ноги.