КОНСТРУКЦИЯ ОБУВИ

Предпосылки изобретения
Область техники
Данное изобретение, в целом, относится к конструкции обуви. В частности, данное изобретение относится к конструкции обуви, содержащей упругий элемент для повышения эффективности и комфортности обуви, используемой для занятий спортом.
Уровень техники
Обувь стала неотъемлемой составляющей частью нашей повседневной жизни. Большая часть людей носит обувь с целью предотвращения загрязнения ступней от земли, повреждения острыми предметами, находящимися на земле, а также для комфорта, который обувь может обеспечить в повседневной жизни и при занятиях спортом. Для пользователей спортивной обуви конструкция обуви и ее устройство могут являться инструментом повышения результативности, например для участников соревнований по бегу, для прыгунов в высоту или для баскетболистов, так как носимая ими обувь может способствовать повышению скорости, высоты прыжка, а также комфортности.
Конструкция известной обуви выполнена с мягкой обувной стелькой, проложенной между ступней и опорной частью обуви для создания комфорта пользователю. В известных конструкциях обуви также используют воздушные карманы с целью амортизации силы удара от земли для сведения к минимуму возможности повреждения ступней пользователя с одновременным увеличением комфортности. Подобная традиционная обувь выполнена из ЭВА (севилена), ПЭ
(твердого полиуретанового эластомера), ТЭ (термоэластопласта) или ТПУ (термопластичного полиуретана). Эти материалы, используемые в производстве обуви, способны заменить функции воздушных карманов. Существующая в настоящее время спортивная обувь, как правило, конструктивно выполнена с протекторными линиями на опорной части обуви для увеличения шероховатости, чтобы повысить трение между землей и обувью для усиления сцепления. Хорошо спроектированная спортивная обувь способствует повышению результативности пользователей, например, скорость бега.
Однако материалы из ЭВА, ПЭ, ТЭ или ТПУ, используемые в обуви, могут повысить комфортность ношения обуви, но их амортизирующая способность по отношению к удару ограничена. Кроме того, несмотря на то, что конструкция с протекторными линиями способна повысить шероховатость обуви с возможностью увеличения трения между обувью и землей, функции данной обуви, с точки зрения спортивной деятельности, являются также ограниченными. Следовательно, существует необходимость в обуви с полезными функциями для определенных пользователей.
Сущность изобретения
В данном изобретении предложена улучшенная конструкция обуви, содержащая опорную часть и закрывающую часть. Опорная часть имеет по меньшей мере одну полость, в которой находится несущая нагрузку поверхность, соприкасающаяся со ступней пользователя при ношении обуви с данной конструкцией. Закрывающая часть соединена с опорной частью, причем закрывающая часть и опорная часть частично закрывают несущую нагрузку поверхность, а закрывающая часть данной конструкции обуви при ношении закрывает ступню пользователя. Внутри полости опорной части размещен по меньшей мере один упругий элемент такой, как пружина. Предел несущей
способности предлагаемой конструкции обуви находится в диапазоне веса пользователя, чтобы защищать ступни пользователя, путем сведения к минимуму силы удара от земли к ноге пользователя при ходьбе или прыжках.
Предшествующее общее описание и последующее подробное описание представляют собой всего лишь примеры и пояснения, при этом объем правовой защиты данного изобретения ограничен только формулой изобретения.
Краткое описание чертежей
Прилагаемые чертежи предназначены для лучшего понимания данного изобретения, при этом они включены в данное описание и составляют часть данного описания. Указанные чертежи иллюстрируют варианты выполнения данного изобретения и совместно с описанием служат для пояснения принципов данного изобретения. Представлены следующие чертежи:
фиг.1 представляет собой трехмерное изображение конструкции обуви в соответствии с предпочтительным вариантом выполнения данного изобретения;
фиг.2 представляет собой схематическое трехмерное изображение собранной конструкции обуви в соответствии с предпочтительным вариантом выполнения данного изобретения;
фиг.3 представляет собой схематический вид сбоку собранной конструкции обуви в соответствии с предпочтительным вариантом выполнения данного изобретения;
фиг.4 представляет собой трехмерное изображение сборки конструкции обуви в соответствии с другим предпочтительным вариантом выполнения данного изобретения;
фиг.5 представляет собой схематический вид сбоку конструкции обуви в момент прижатия к земле;
фиг.6 представляет собой схематический вид сбоку конструкции обуви при подъеме от земли;
фиг.7 представляет собой схематический вид сбоку конструкции обуви, для мужской обуви выполненной в соответствии с другим предпочтительным вариантом выполнения данного изобретения;
фиг.8 представляет собой схематический вид сбоку конструкции обуви для женской обуви, выполненной в соответствии с другим предпочтительным вариантом выполнения данного изобретения.
Описание предпочтительных вариантов выполнения
На Фиг.1-4 представлены трехмерные изображения сборки усовершенствованной конструкции обуви в соответствии с предпочтительным вариантом выполнения данного изобретения. Предложенная улучшенная конструкция обуви содержит закрывающую часть 1 и опорную часть 2, а также множество упругих элементов 3, например, пружин 3. Опорная часть 2 содержит внутри себя полость 25. При ношении обуви предложенной конструкции ступня пользователя входит в соприкосновение с несущей нагрузку поверхностью 26 опорной части 2. Между несущей нагрузку поверхностью 26 и опорной частью 2 может быть проложена обувная стелька. Закрывающая часть 1 и опорная часть 2 соединены и частично закрывают несущую нагрузку поверхность 26. Закрывающая часть 1 данной конструкции обуви закрывает ступню пользователя, обеспечивая комфортное расположение ступни в обуви. Полость 25 опорной части 2 дополнительно содержит верхний участок 21 и нижний участок 22, расположенные, соответственно, с верхней и с нижней стороны полости 25. Верхний участок 21 расположен на обратной стороне несущей нагрузку поверхности 26.
На верхнем участке 21 и нижнем участке 22, соответственно, выполнено множество углублений 23. Каждое углубление верхнего участка 21 расположено в соответствии с углублением 23 на нижнем участке 22. Пружины 3 выполнены из металла, например углеродистой стали (для изготовления пружины возможно использование не металлов, например, углеродного волокна). Пружины 3 расположены внутри полости 25 опорной части 2, при этом пары концов пружин 3 зафиксированы внутри углублений 23, расположенных на верхнем участке 21 и нижнем участке 22 с целью предотвращения смещения пружин 3 в сторону.
Пружины 3 представляют собой упругие детали, выполненные с возможностью изменения формы при сжатии с целью амортизации силы удара. Пружины 3, расположенные внутри конструкции обуви, служат в качестве опоры для ноги, а также для снижения ответной силы, воздействующей на ступню при ходьбе по земле, для сведения к минимуму возможности повреждения ступни и повышения удобства ношения. Таким образом, ступня пользователя может быть защищена от удара. При разгрузке пружины 3 она восстанавливает свою соответствующую форму. Дополнительно пружины 3 могут создавать силу отдачи, помогающую пользователю увеличить скорость бега и высоту прыжка с возможностью повышения результативности и полезности. Сила отдачи также может обеспечивать массаж ноги пользователя, что повышает степень комфортности данной конструкции для обуви.
Пружины 3 рассчитывают в соответствии с диаметром проволоки, шагом намотки, диаметром пружины и длиной пружины в свободном состоянии, причем любые изменения этих параметров влияют на свойства пружин. В данном изобретении предложены пружины с диаметром проволоки в диапазоне от 1,0 до 3,5 мм, шагом намотки в диапазоне от 1,0 до 30 мм, диаметром пружины в диапазоне от 10,0 до 50,0 мм и длиной пружины в свободном состоянии в диапазоне от 10 до 50 мм. Диаметр проволоки пружин 3, согласно данному изобретению, предпочтительно равен 2,5 мм, шаг намотки предпочтительно
равен 20,0 мм, диаметр пружины предпочтительно равен 30,0 мм и длина пружины в свободном состоянии предпочтительно равна 30,0 мм. Испытания были проведены на участниках соревнований в беге, обутых в обувь улучшенной конструкции, выполненной в соответствии с данным изобретением, а также обутых в обувь обычной конструкции, при этом замеряли результаты скорости бега и высоты прыжков участников.
В таблице 1 приведены результаты шести участников соревнований по бегу А, В, С, D, Е и F, рост и вес которых составлял, соответственно, 184 см, 63 кг; 185 см, 69 кг; 174 см, 68 кг; 181 см, 68 кг; 166 см, 63 кг и 173 см, 65 кг. В таблице 1 приведены результаты в беге на 100 м шести участников, обутых в обувь улучшенной конструкции согласно данному изобретению, а также обутых в обувь обычной конструкции. Записи результатов показывают, что участники А-F, обутые в обувь с конструкцией согласно данному изобретению показали значительно лучшую скорость бега, при этом улучшение составило, соответственно, 0,55 сек, 0,71 сек, 0,78 сек, 0,74 сек, 0,65 сек и 0,62 сек. Из результатов испытания следует, что средний вес шести участников бега составил около 66 кг, а улучшение результатов этих участников - около 0,675 сек. В таблице 2 приведены результаты трех прыгунов в высоту В, С и D, рост и вес которых составляли, соответственно, 185 см, 69 кг; 174 см, 68 кг и 181 см, 68 кг. Таблица 2 включает несколько записей результатов прыжков в высоту, соответственно трех участников, обутых в обувь улучшенной конструкции в соответствии с данным изобретением, а также обутых в обувь обычной конструкции. В случае участников В-D, обутых в обувь с конструкцией согласно данному изобретению, увеличение высоты прыжка соответственно составило 6,5 см, 5,0 см и 4,25 см. Средний вес трех прыгунов в высоту составлял около 68,33 кг, а улучшение их результата составило приблизительно 5,25 см. Таким образом, данное изобретение предлагает улучшенную конструкцию обуви с пружинами, которая может повысить спортивную результативность пользователя. Существующий мировой рекорд на дистанции 100 метров,
установленный жителем Ямайки Пауэллом, составляет 9,77 сек. При условии, что участник состязания будет носить обувь данной улучшенной конструкции, мировой рекорд на дистанции 100 м может быть превышен со снижением времени в пределах 9 сек.
Таблица 1Забег на 100 м (сек)
Участник состязания в беге
А
В
С
D
Е
F
Обычная обувь
Первый забег
14,08
14,17
14,46
14,28
14,35
14,40
Второй забег
14,18
14,03
14,32
14,35
14,42
14,56
Средний результат
14,13
14,10
14,39
14,32
14,39
14,48
Улучшенная конструкция обуви по данному изобретению
Первый забег
13,60
13,40
13,71
13,60
13,72
13,78
Второй забег
13,55
13,38
13,50
13,56
13,76
13,93
Средний результат
13,58
13,39
13,61
13,58
13,74
13,86
Снижение времени
0,55
0,71
0,78
0,74
0,65
0,62
Таблица 2Прыжки в высоту (см)
Участник состязания
В
С
D
Обычная обувь
Первая попытка
296
282
283
Вторая попытка
299
276
282
Третья попытка
300
279
280
Четвертая попытка
297
280
279
Средний результат
298
279,25
281
Улучшенная конструкция
Первая попытка
304
285
286
для обуви по данному изобретению
Вторая попытка
306
284
285
Третья попытка
303
283
286
Четвертая попытка
304
285
284
Средний результат
304,5
284,25
285,25
Увеличение высоты
6,5
5,0
4,25
Несущая способность предлагаемых в данном изобретении пружин 3 составляет 25 кг на пружину, например, обувь с 12 пружинами 3 может выдерживать нагрузку вплоть до 300 кг. Другими словами, пара обуви с 24 пружинами 3 может выдерживать общую нагрузку в 600 кг. Таким образом, предел несущей способности находится в пределах диапазона веса пользователя, чтобы ступня пользователя могла быть защищена путем сведения к минимуму силы удара от земли к ступне пользователя при ходьбе или прыжках.
Пружины 3 опорной части 2 могут защищать ступню. На верхнем участке 21 опорной части 2 конструкции обуви выполнено множество круглых отверстий 24 для воздуха (возможна удлиненная форма отверстий) для циркуляции воздуха внутри данной конструкции обуви с тем, чтобы устранить неприятный запах, являющийся результатом потения ступни. Таким образом, ступни пользователя могут работать в чистой среде. На фиг.5 и 6 представлены схематически виды сбоку конструкции обуви во время прижатия к земле и при подъеме от земли. Когда пользователь делает шаг и наступает на землю на конструкцию обуви действует веса пользователя, что приводит к сжатию пружин 3. Полость 25 опорной части 2 уменьшается, при этом некоторое количество воздуха из полости 25 выходит под давлением через круглые отверстия 24 для воздуха, что приводит к циркуляции воздуха внутри конструкции обуви. Негодный воздух может быть выпущен наружу из конструкции для обуви. Когда пользователь поднимает ступню от земли, пружины 3 разжимаются и восстанавливают свою первоначальную форму, расширяя при этом полость 25, и наружный свежий воздух поступает в полость 25 конструкции обуви через круглые отверстия 24 для воздуха, что приводит к циркуляции воздуха внутри конструкции обуви. Таким образом ступни пользователя могут работать в чистой среде с вентиляцией и повышенным комфортом.
2
3
2
3
В данном изобретении диаметр круглых отверстий 24 для воздуха составляет от 1,0 до 5,0 мм, а расстояние между круглыми отверстиями 24 для воздуха лежит в диапазоне от 5,0 до 50,0 мм. Предпочтительный диаметр круглых отверстий 24 для воздуха составляет 3,0 мм, предпочтительное расстояние между круглыми отверстиями 24 для воздуха составляет 20,0 мм. В одном предпочтительном варианте данного изобретения пружины 3 конструкции обуви выполнены из проволоки диаметром 2,5 мм, шаг намотки составляет 20,0 мм, предпочтительный диаметр пружин составляет 30,0 мм и предпочтительная длина пружины в свободном состоянии составляет 30,0 мм, предпочтительный диаметр круглых отверстий 24 для воздуха составляет 3,0 мм и предпочтительное расстояние составляет 20,0 мм; при этом полость 25 опорной части 2 выполнена с площадью поперечного сечения 200 см и объемом 600 смдля удержания веса 70 кг. При проведении испытания на прохождение воздуха на пользователе с размером обуви 10,5 при сжатии или растяжении пружин 3 на 1 см, объем воздушного потока составил 200 см × 1 см = 200 см.
Применение конструкции обуви согласно данному изобретению не следует ограничивать вышеприведенными примерами. На фиг.7 и 8 проиллюстрированы другие предпочтительные примеры использования конструкции обуви согласно данному изобретению.
На фиг.7 и 8 показано, что конструкция обуви согласно данному изобретению может быть использована как в мужской, так и в женской обуви. В конструкции обуви, представленной на фиг.7 и 8, показано, что пружины 3 установлены внутри полости 45 каблука 4, а круглые отверстия 46 для воздуха выполнены в верхней части каблука конструкции обуви. Каблук 4 в данной конструкции обуви выполнен из мягких и удобных материалов для создания более приятного и комфортного ношения обуви пользователем, позволяющих пользователю довести до максимума состояние физического комфорта.
Вышеприведенное описание рассматривается в качестве иллюстрации принципов данного изобретения. Специалисты в данной области техники могут предложить другие варианты и сходные решения, при этом следует понимать, что все варианты являются эквивалентами и объем правовой охраны ограничен только нижеследующей формулы изобретения.