СИСТЕМА ОБУВНОЙ ОПОРНОЙ СТЕЛЬКИ
SYSTEM OF FOOTWEAR BEARING INSOLE

Область техники
Настоящее изобретение относится к системе опорных стелек для обуви, предпочтительные воплощения которой предназначены для использования в туфлях на высоком каблуке.
Предшествующий уровень техники
Настоящее изобретение в целом относится к предметам обуви, включающим, прежде всего, обувь на высоком каблуке, которую обычно носят женщины, а также и модели обуви на небольшом каблуке. А именно, настоящее изобретение относится к усовершенствованиям предметов обуви, выполняемых с целью достижения большего комфорта и лучшей носки.
Обычная обувь на высоком каблуке зачастую неудобна в носке, ноги в ней при ходьбе устают и иногда даже болят. При ношении обуви на высоком каблуке возникает много медицинских проблем, которые связаны со ступней, лодыжкой, коленом, бедром и поясницей. Тем не менее, многие женщины регулярно носят обувь на высоком каблуке, поскольку она придает им более стильный, элегантный вид, соответствует требованиям дресс-кода, делает их более привлекательными и увеличивает рост.
Чувство дискомфорта и боль, связанные с ношением обуви на высоком каблуке, возникают потому, что обувь на высоком каблуке значительно изменяет походку при ходьбе. При ношении обуви на плоском каблуке или при хождении босиком распределение нагрузки на стопу осуществляется так, что примерно 5% приходятся на часть пальцев, 40% - на часть стопы между внутренним и внешним пучками, 5% на среднюю часть стопы и 50% - на часть пятки. Таким образом, вес тела распределяется относительно равномерно между передней и задней частями стопы.
При увеличении высоты каблука распределение нагрузки изменяется, перемещаясь вперед, и при этом увеличивается процент нагрузки, приходящейся на часть стопы, расположенную между внутренним и внешним пучками. Обычно у человека, стоящего или идущего в обуви на высоком каблуке, пятка испытывает значительно меньшую нагрузку, чем передняя часть стопы. Например, в обуви на высоком каблуке, где каблук имеет высоту два дюйма или 58 мм, 70% веса тела владельца приходится на пучковую часть стопы, и кратковременная нагрузка на эту часть стопы может достигать даже 250% по сравнению с давлением, испытываемым этой частью стопы при ношении обуви без каблука. Кроме того, когда высота каблука возрастает, площадь контактного участка стопы, находящегося между пучковой частью стопы и основанием обуви, уменьшается и перемещается вперед к части пальцев.
Значительный процент приверженцев обуви на высоком каблуке жалуется на боль, связанную с ношением такой обуви, которая возникает в промежутке между тридцатью минутами и четырьмя часами обычной ходьбы, стояния и сидения на работе или на каком-либо общественном мероприятии. Во многих туфлях на высоком каблуке крутой наклон заставляет стопу скользить вниз, подгибая и сжимая пальцы. Кроме того, ношение обуви на высоком каблуке может приводить к болям в пояснице, особенно у людей, имеющих слабые мышцы брюшного пресса. Нет сомнения в том, что в обуви на высоком каблуке неудобно стоять или ходить длительное время.
Автором настоящего изобретения был разработан и протестирован ряд предварительных вариантов обуви, выполненных согласно настоящему изобретению, которое описано в настоящей заявке, из чего был сделан вывод, что основной причиной дискомфорта при ношении обуви является ее недостаточная опора для средней части стопы и концентрация нагрузки на передние части стопы, а именно, во многих туфлях с высоким каблуком профиль основания не совпадает со стопой носителя обуви, и его стопа не контактирует с этим основанием в центральных участках ботинка. Для многих пользователей такой обуви промежуток между средним участком стопы и обувным основанием является настолько существенным, что между стопой и этим основанием имеется видимый просвет. В тех случаях, когда с ботинком соприкасаются только пятка и передняя часть стопы, значительная часть стопы не может контактировать с основанием обуви, чтобы обеспечить себе должную опору.
В одном эксперименте, проведенном автором, были выполнены сравнительные измерения, когда на тестируемом была обувь без каблука (1), обувь с каблуком высотой 100 мм (2), при этом данные измерения показали уменьшение площади соприкосновения на 5,64 квадратных дюйма (около 36,5 кв.см) или на 36,3% в расчете на одну стопу.
В другом эксперименте, проведенном автором, был изучен продольный профиль стопы 4 отдельных субъектов с одинаковым размером ноги, соответствующим американскому женскому размеру 8,5. При этом профиль стопы каждого субъекта изучался при наличии каблука высотой 100 мм. Было обнаружено, что длина просвета, под которой подразумевается длина просвета (от части пятки до передней части стопы) промежутка между средней частью стопы и основанием обуви, составила в среднем около 6 дюймов (около 153 мм). В этом эксперименте данные 6 дюймов (153 мм) составляют приблизительно 62% от длины туфли, составляющей 9 и 5/8 дюйма (около 244 мм). Другими словами, около 62% ступни находится в подвешенном состоянии без всякой опоры. В эксперименте были проведены замеры стоп испытуемых, чтобы определить максимальную высоту средней части стопы, под которой автор подразумевает самый большой показатель высоты от поверхности стельки до подъема стопы в ее средней части, и, как было определено, эта высота составляет примерно 1/2 дюйма (12,7 мм) от основания обуви у человека с нормальным сводом стопы и до 1,5 дюймов (38,1 мм) у человека с высоким сводом стопы.
Большинство современных производителей, которые выпускают вкладыши для обеспечения большего комфорта при ношении обуви с высоким каблуком, полагают, что такие средства должны быть очень тонкими, чтобы не нарушать форму обуви. В результате прокладки для стелек, подушечки, упругие элементы и вкладыши зачастую бывают тоньше, чем стандартные стельки для обуви без каблука, и их составляет в среднем примерно от 2 до 3 мм для обуви, не имеющей специальной конструкции платформы. Однако обувь с высоким каблуком, наоборот, требует более толстых элементов, чем обувь с низким каблуком, чтобы ее можно было назвать удобной в носке. И опять, поскольку форма стопы не соответствует рельефу поверхности супинатора, имеющего в обуви с высоким каблуком крутой подъем, пучок стопы стремится в поисках опоры уйти далеко вперед от предполагаемой оси выступания пучка. Чем выше высота каблука, тем дальше вперед к пальцам стремится пучок стопы, создавая существенное расстояние между предполагаемым местом выступания пучка и фактическим местом выступания пучка. При этом расстояние между фактическим местом выступания пучка и предполагаемым местом выступания пучка указывает на участок поверхности обувного основания, который не обеспечивает полной опоры стопе.
Ранее было предложено несколько систем для улучшения комфорта или опорной функции обуви, но на сегодняшний день нет ни одной эффективной системы, которая бы делала обувь с высоким каблуком более удобной для носки.
В патенте US № 4,631,841 от Hickey предлагается вкладыш для обуви на высоком каблуке. Hickey предлагает обувной вкладыш, имеющий передний более плоский участок для опоры передней части стопы и средний участок. Однако согласно Hickey этот средний участок имеет максимальную толщину около 1/4 дюйма (6 мм).
В патенте US № 5,782,015 от Dananberg предлагается модель обуви на высоком каблуке, в которой опорная поверхность пяточной области имеет меньший наклон вниз, чем у обычной обуви на высоком каблуке, а передний участок основания обуви имеет слегка приподнятый верх. Однако в этом изобретении жестко фиксированная форма и, таким образом, его нельзя приспособить к разнообразию форм стопы, которые могут зависеть от высоты свода стопы, расположения свода и расстояний просвета; в этом изобретении не может также учитываться изменение формы стопы во время ходьбы.
Изготавливающиеся на заказ ортопедические изделия для диабетиков и для больных, страдающих ревматизмом, были ранее разработаны применительно к обуви с низким каблуком. Этим ортопедическим изделиям придается форма согласно ранее снятым меркам и с использованием термопластичных материалов, чтобы обеспечить максимальную опору стопе и уменьшить нагрузку на костные выступы подошвенной поверхности стопы, что в противном случае может привести к образованию язв. Эти ортопедические изделия обычно выполняются из различных полужестких материалов, таких как сополимер этилена и винилацетата или полипропилентерефталат, чтобы совпадать по форме со стопой. Такие ортопедические изделия обычно выполняются во всю длину, выполнение этого требования обычно сопровождается дополнительной глубиной в пяточной области, в данном же изобретении и та, и другая мера является излишней. Кроме того, любая прокладка в пучковой области стопы в таких ортопедических изделиях находится на или позади линии выступания пучков, а не впереди этой линии выступания пучков, где при ношении туфель на высоких каблуках возникает самая сильная боль, о которой идет речь в параграфе 10. В обычных ортопедических изделиях прокладка располагается или в пяточной области, или в области фактического расположения пучков стопы, а не на среднем участке. Ортопедические изделия обычно имеют более глубокую выемку каблука, и прокладка в пучковой области стопы не приподнимает стопу, находящуюся в этой обуви. Хотя эти ортопедические изделия и использовались в прошлом, но они использовались только в обуви с низким каблуком и не могут быть применимы для массового производства, поскольку материалы, из которых они изготавливаются, не являются достаточно конформными, чтобы соответствовать большому разнообразию форм стопы и ее положений при обеспечении должной опоры этой стопе.
Настоящее изобретение обладает значительными преимуществами над упомянутыми и другими изделиями предшествующего уровня техники.
Сущность изобретения
Обувь, а именно туфли на высоком каблуке, содержат опорный элемент с выгнутой средней частью, выполненный из конформного или компрессионного амортизирующего материала. Этот амортизирующий материал имеет достаточную плотность, чтобы обеспечить опору несущему нагрузку своду стопы. Опорный элемент для средней части стопы имеет такие размеры и формы, чтобы его высота была достаточной для осуществления контакта и опоры в отношении, по меньшей мере, некоторого участка средней части стопы. Опорный элемент для средней части стопы выполняется из эластомерного материала с максимальной толщиной от 10 до 25 мм. Этот опорный элемент для средней части стопы включает опорную поверхность и боковые стенки, которые разнесены от внутренних верхних стенок туфли, но могут и прилегать к этим верхним внутренним стенкам туфли. В предпочтительном варианте предлагается также и опорный элемент для передней части стопы, который размещается на верхней поверхности основания обуви на переднем участке стельки.
Настоящее изобретение особенно применимо к обуви на среднем и высоком каблуке (то есть с каблуком выше 1 дюйма, (25,4 мм)) с целью обеспечения опоры среднему участку стопы. Эта система уменьшает давление на подошву и локализованную нагрузку на стопу.
Описание чертежей
Фиг.1 - подетальный вид в перспективе туфли с высоким каблуком (с закрытым задником) и опорный элемент для средней части стопы согласно настоящему изобретению.
Фиг.2 - вид в перспективе туфли с высоким каблуком (с закрытым задником) в сборе с опорным элементом для средней части стопы согласно настоящему изобретению.
Фиг.3 - вид в перспективе туфли с высоким каблуком (с открытым задником) в сборе с опорным элементом для средней части стопы согласно настоящему изобретению.
Фиг.4 - вид сбоку опорного элемента для средней части стопы согласно настоящему изобретению.
Фиг.5 - вид сбоку, частично в сечении, показывающий стопу в туфле с высоким каблуком и опорным элементом для средней части стопы согласно настоящему изобретению, где при этом данный опорный элемент для средней части стопы находится под компрессионной нагрузкой.
Фиг.6 - вид в перспективе первого варианта воплощения опорного элемента для средней части стопы с опорным элементом для передней части стопы согласно настоящему изобретению.
Фиг.7 - вид в перспективе второго варианта воплощения опорного элемента для средней части стопы с опорным элементом для передней части стопы согласно настоящему изобретению.
Фиг.8 - вид в перспективе третьего варианта воплощения опорного элемента для средней части стопы согласно настоящему изобретению.
Фиг.9A - сечение двухслойного опорного элемента для средней части стопы согласно настоящему изобретению.
Фиг.9B - сечение трехслойного опорного элемента для средней части стопы согласно настоящему изобретению.
Подробное описание изобретения
Настоящее изобретение содержит компрессионную и/или конформную стельку с опорным элементом для средней части стопы, используемую в туфлях со средним или высоким каблуком, который простирается от основания подошвы туфли, чтобы обеспечивать опору для средней части стопы и перераспределять нагрузку, которой, в основном, подвергается передняя часть стопы с костями плюсны и пальцами, по всей стопе. Настоящее изобретение относится, прежде всего, к туфлям с высоким каблуком и с закрытым задником, таким как туфли-лодочки, показанные на фиг.2, однако, оно также применимо к туфлям с открытым задником, таким как шлепанцы, показанные на фиг.3, или к другим моделям туфель.
Что касается фиг. 1-5, то на фиг. 1-2 и 4-5 показана туфля 10; а на фиг.3 показана сандалия или туфля без задника 210. Туфли 10 и 210 имеют, по существу, одинаковую конструкцию и элементы, за исключением тех различий, которые относятся к обувному верху 12. Туфля 10 включает верх 12, имеющий внутренние стенки 14 и 16. Туфля 10 имеет подметку 18, которая может включать супинатор. Туфля 10 имеет стельку 20, у которой есть верхняя поверхность 22 и нижняя поверхность 24. Стелька 20 имеет пальцевой участок 26, где располагается пальцевая часть 112 ступни 110, передний участок 28, где располагается пучковая или плюсневая часть 114 стопы 110, средний участок 30, расположенный у средней части 116 стопы 110, и пяточный участок 32, соответствующий пяточной части 118 стопы 110.
Опорный элемент 40 для средней части стопы расположен на верхней поверхности 22 стельки 20 вдоль среднего участка 30 этой стельки 20. Размещение этого опорного элемента обеспечивает настоящему изобретению значительное преимущество по сравнению с предшествующим уровнем техники. В предпочтительном варианте воплощения настоящего изобретения опорный элемент 40 для средней части стопы размещен позади головок плюсневых костей, относящихся к переднему участку стопы, и заканчивается перед пяточным участком. Другими словами, опорный элемент для средней части стопы размещается под средней частью 116 стопы, вдоль изогнутого супинатора туфли. При этом опорный элемент 40 для средней части стопы выполняет как опорную функцию для средней части стопы, так и функцию амортизатора.
Как хорошо видно на фиг.5, опорный элемент 40 для средней части стопы имеет выпуклую форму и такой размер, чтобы его высота была достаточной для контактирования, по меньшей мере, с некоторым участком средней части 116 стопы и служить ему опорой. Опорный элемент 40 для средней части стопы имеет переднюю кромку 60 и заднюю кромку 62. При этом наиболее предпочтительно, чтобы опорный элемент 40 для средней части стопы располагался на верхней поверхности 22 стельки так, чтобы передняя кромка 60 этого опорного элемента 40 находилась позади пальцевого участка 26, а задняя кромка 62 этого опорного элемента 40 заканчивалась перед пяточным участком 32 стельки 20.
Опорный элемент 40 для средней части стопы выполнен из конформного или компрессионного амортизирующего материала и в предпочтительном варианте имеет по центральной оси максимальную высоту h1 (как видно на фиг.4), которая является большей, чем максимальная высота h2 средней части стопы носителя обуви (как видно на фиг.5).
Опорный элемент 40 для средней части стопы имеет максимальную толщину, по меньшей мере, 5 мм. В более предпочтительном варианте он имеет максимальную толщину, по меньшей мере, 8 мм или 10 мм; а в еще более предпочтительном варианте он имеет максимальную толщину, по меньшей мере, 12 мм или 14 мм или, по меньшей мере, 15 мм или 16 мм; и в самом предпочтительном варианте он имеет максимальную толщину, по меньшей мере, 18 мм или 20 мм; или, по меньшей мере, 22 мм; или, по меньшей мере, 24 мм; или, по меньшей мере, 25 мм. При этом предпочтительный диапазон показателей толщины опорного элемента 40 для средней части стопы максимально составляет от 18 мм до 22 мм при высоте каблука 100 мм (95-105 мм). В одном варианте воплощения опорный элемент 40 для средней части стопы имеет максимальную толщину от 16 мм до 20 мм при высоте каблука 80-95 мм. В другом варианте воплощения опорный элемент 40 для средней части стопы имеет максимальную толщину от 14 мм до 18 мм при высоте каблука 65-80 мм. И в еще одном варианте воплощения опорный элемент 40 для средней части стопы имеет максимальную толщину от 12 мм до 16 мм при высоте каблука 50-75 мм или же он может иметь максимальную толщину от 10 мм до 14 мм при высоте каблука 40-65 мм.
Опорный элемент 40 для средней части стопы в предпочтительном варианте совмещен вместе с основанием обуви 20. В этом случае опорный элемент 40 для средней части стопы может быть выполнен или как единое целое со стелькой для обуви на высоком каблуке, или в альтернативном варианте он может представлять собой отдельный элемент, который приклеивается или каким-то другим способом прикрепляется к стельке 20; и при этом в том, и в другом случае он будет покрыт подкладкой 43 стельки, как показано на фиг. 1-8. Обычно общий профиль опорного элемента 40 для средней части стопы с покрывающей его подкладкой 43 стельки имеет некую конусность, чтобы обеспечить плавное прилегание этого опорного элемента 40 для средней части стопы к обуви.
В одном варианте воплощения профиль опорного элемента 40 для средней части стопы является предпочтительно плоским у основания, чтобы ровно прилегать к поверхности основания обуви, а сверху его контур совпадает с анатомической формой стопы. В другом варианте опорный элемент для средней части стопы выполнен в форме клина. В еще одном варианте воплощения опорный элемент 40 для средней части стопы, выполненный в форме клина, также скошен вдоль боковых сторон переда, чтобы там не было никакого рубца, который в противном случае ощущается под верхней союзкой туфли и является причиной неестественного перемещения стопы вверх. И в еще одном варианте воплощения опорный элемент 40 для средней части стопы разделен на два или большее количество сегментов.
Менее предпочтительные варианты воплощения включают опорный элемент 40 для средней части стопы, который приклеивается, или как-то иначе прикрепляется поверх подкладки стельки, или представляет собой отдельный обувной вкладыш. Опорный элемент 40 для средней части стопы предпочтительно покрывается соответствующим материалом подкладки стельки, хотя в некоторых вариантах воплощения подкладка стельки может отсутствовать. В туфлях, где нет никакой стельки или имеющаяся стелька обладает гибкостью или мягкостью, опорный элемент 40 для средней части стопы может быть вставлен или прикреплен к верхней внутренней поверхности подошвы (то есть к той стороне подошвы, которая не касается земли). При этом опорный элемент 40 средней части стопы может также быть размещен между стелькой и подошвой.
Опорный элемент 40 для средней части стопы в предпочтительном варианте имеет такой контур, чтобы его максимальная толщина приходилась на часть свода стопы с внутренней стороны. В предпочтительном варианте воплощения опорный элемент 40 для средней части стопы имеет внутреннюю боковую кромку 50 и внешнюю боковую кромку 52, при этом внутренняя боковая кромка 50 имеет большую толщину, чем внешняя боковая кромка 52. В одном таком варианте воплощения толщина стельки 20 составляет, по меньшей мере, 2 мм, и (в варианте a) внутренняя боковая кромка 50 опорного элемента 40 для средней части стопы имеет толщину, по меньшей мере, 12 мм, а внешняя боковая кромка 52 этого опорного элемента 40 имеет толщину, по меньшей мере, 4 мм; или (в варианте b) внутренняя боковая кромка 50 опорного элемента 40 для средней части стопы имеет толщину, по меньшей мере, 16 мм, а внешняя боковая кромка 52 этого опорного элемента 40 имеет толщину, по меньшей мере, 6 мм; или (в варианте c) внутренняя боковая кромка 50 опорного элемента 40 для средней части стопы имеет толщину, по меньшей мере, 20 мм, а внешняя боковая кромка 52 этого опорного элемента имеет толщину, по меньшей мере, 8 мм. Контур опорного элемента 40 для средней части стопы обеспечивает округленную точку опоры, совпадающую с центром стопы 110, которая служит для распределения нагрузки на стопу по типу перемещения возвратно-поступательного инструмента, поскольку более тяжелая сторона стопы на пяточном участке служит для уравновешивания нагрузки в пучковой части нижней стороны стопы. Таким образом, распределение нагрузки вдоль стопы 110 происходит более равномерно. И пятка сидит ровно на увеличенной пяточной области, что обеспечивает опору для стопы. Опорный элемент 40 для средней части стопы является не только амортизирующим элементом. Округленная точка опоры, имеющаяся в опорном элементе 40 для средней части стопы, требует значительно большей толщины, чем изделия предшествующего уровня техники, такие как ортопедическая обувь, чтобы предоставить и опору, которая обеспечивает общий контакт стопы с основанием обуви, и служить средством для выполнения функции распределения нагрузки.
Опорный элемент 40 для средней части стопы имеет опорную платформу 42, проходящую вдоль центральной оси опорного элемента 40 для средней части стопы, и боковые стенки 44 и 46, проходящие от опорной платформы 42 к стельке 20. В предпочтительных вариантах воплощения настоящего изобретения опорная платформа 42 и боковые стенки 44 и 46 опорного элемента 40 для средней части стопы расположены и разнесены друг от друга в пределах внутренних стенок 14 и 16 верха обуви 12. В предпочтительном варианте боковая стенка 44 опорного элемента 40 для средней части стопы, находящаяся у внутренней боковой кромки этого опорного элемента 40, проходит от стельки 20 вверх и в сторону от внутренней стенки 14 и стельки 20 под острым углом от вертикали. В самом предпочтительном варианте эта боковая стенка 44 опорного элемента 40 для средней части стопы, находящаяся у внутренней боковой кромки этого опорного элемента 40 для средней части стопы, проходит от стельки 20 вверх и в сторону от внутренней стенки 14 и стельки 20 под углом до 45 градусов от вертикали.
При этом обувной верх 12, подметка 18 или стелька 20 имеют область 56 максимальной ширины, где эта ширина является максимальной шириной туфли. В большинстве вариантов воплощения опорная платформа 42 опорного элемента 40 для средней части стопы имеет ширину, которая равна ширине участка с максимальной шириной, или же меньшую ширину. Этот вариант воплощения особенно подходит для сандалий/комнатных туфель без задника, таких как показаны в варианте на фиг. 3, поскольку опорный элемент 40 для средней части стопы будет в этом случае менее заметен в процессе носки.
В некоторых вариантах воплощения опорный элемент 40 для средней части стопы имеет опорную платформу 42 такой ширины, которая является большей, чем ширина стельки 20.
В одном предпочтительном варианте воплощения опорный элемент 40 для средней части стопы имеет нижний участок 48, расположенный так, чтобы оказывать такое боковое давление на нижнюю часть внутренних стенок 16 и 18 обувного верха 12, которое достаточно, чтобы сместить одну или обе верхние кромки 17 и 19 внутренних стенок 16 и 18 так, чтобы они ближе прилегали к ступне 110 носителя обуви, нежели при отсутствии такого нижнего участка 48.
В предпочтительных вариантах воплощения настоящего изобретения опорный элемент для средней части стопы включает опорный элемент 58 для передней части стопы, расположенный на переднем участке 28 верхней поверхности стельки 20. Этот опорный элемент 58 для передней части стопы имеет толщину, по меньшей мере, 4 мм и расположен на верхней поверхности стельки, на переднем участке 28 этой стельки 20.
Опорный элемент 58A для передней части стопы может занимать всю ширину туфли, как это показано на фиг.6. Чем больше материала используется в этой передней части, тем больше вероятность того, что обувная колодка и соответствующий ей верх обуви будут способствовать комфортному размещению стопы. Поэтому предпочтительным вариантом является вариант с более локализованным размещением, показанный на фиг.7, где опорный элемент 58В для передней части стопы представляет собой некий центральный отросток, расположенный в области второй и третьей плюсны стопы. При этом опорный элемент 58В для передней части стопы не дает возможности союзке оказывать давление на верхнюю часть стопы во время ходьбы и уменьшает потребность в изготовлении большой союзки и соответствующего верха обуви. В альтернативном варианте воплощения опорный элемент 58A для передней части стопы может включать открытую полость, расположенную, по меньшей мере, в области второй и третьей плюсны стопы. В альтернативном варианте воплощения выполненный в виде отростка опорный элемент 58B для передней части стопы может представлять собой открытую полость на поверхности стельки 20, которая окружена более толстым амортизирующим материалом. В самом предпочтительном варианте воплощения участок 28 стельки 20, предназначенный для передней части стопы, имеет полость, содержащую опорный элемент 58B для передней части стопы, который выполнен в виде отростка из конформного или компрессионного амортизирующего материала, такого как пенополиуретан с эффектом памяти. Согласно этому варианту воплощения обеспечивается достижение сглаженной верхней поверхности с высокой степенью комфортности.
Опорный элемент 58 для передней части стопы может полностью отсутствовать, как это показано на фиг.8. Однако рекомендуется использовать, по меньшей мере, какой-нибудь элемент амортизации для передней части стопы, чтобы оптимизировать и поддержать общие показатели комфортности. Подъем передней части стопы благодаря использованию амортизирующего элемента способствует также выравниванию стопы внутри туфли для дальнейшего сбалансированного распределения нагрузки в задней и средней частях стопы. Локализованная опора является весьма важным элементом для передней части стопы, поскольку это место является наиболее прилегающим участком обуви.
Пяточный участок 32 должен оставаться относительно плоским и минимально амортизированным, чтобы обеспечить должное размещение пятки на месте позади опорного элемента 40 для средней части стопы. Данная система работает или без использования на пяточном участке амортизирующего материала, или же с использованием тонкого материала. Обычно пользователи обуви предпочитают толщину от 2 до 4 мм. В случае если амортизирующий материал на пяточном участке в обуви с высоким каблуком слишком толстый, то стопа имеет тенденцию соскальзывать вперед. В обуви с закрытой пяткой или в обуви без каблука по всему периметру обувного основания или на некотором его участке может быть проложен дополнительный материал для обеспечения лучшей стабилизации и амортизации. Пяточный участок 32 разграничен от среднего участка крутым или плавным наклоном.
Функция опорного элемента 40 для средней части стопы заключается в том, что он переносит как статическую нагрузку (когда носитель обуви стоит на месте), так и динамические ударные нагрузки (когда носитель обуви идет) от пучковой части 114 и пяточной части 118 стопы 110 носителя обуви к средней части 116 этой стопы 110. Это перемещение и перераспределение нагрузки увеличивает комфорт носителя обуви. При тестировании предварительных образцов испытуемые отмечали значительное увеличение комфортности таких предметов обуви. Ощущения, о которых сообщают испытуемые, включают надежную опору, обеспечиваемую мягким бугорком опорного элемента 40 для средней части стопы, и создающееся впечатление, что испытываемая обувь, когда в ней стоишь, имеет значительно более низкий каблук, чем в действительности. Снижение нагрузки на пучковую часть 114, находящуюся в передней части стопы, происходит потому, что опорный элемент 40 для средней части стопы функционирует и как опорный элемент для средней части 116 стопы 110, и как поворотная точка, при опоре на которую пользователь данной обуви, занимая различные положения стопы, лодыжки, ноги и корпуса, может перераспределить нагрузку, приходящуюся на различные части этой стопы. Таким образом, пользователь этой обуви может перемещать весовую нагрузку от пучковой части стопы к пяточной части при более сильном нажатии на пятку, перемещая таким образом весовую нагрузку от пучковой части 114 к пяточной части 118. Однако такое перераспределение веса не является фиксированным, поскольку пользователь этой обуви активно и постоянно регулирует распределение нагрузки на стопу. Эта возможность пользователя активно распределять нагрузку на стопу является еще одним свойством настоящего изобретения, которое обеспечивает пользователю комфорт, недоступный в обуви предшествующих систем.
Было обнаружено, что настоящее изобретение является настолько эффективным в передаче нагрузок к средней части 116 стопы 110, что пяточная часть 118 пользователя при этом не показывает той степени бокового расширения, которая является типичной для туфель, не имеющих опорного элемента 40 для средней части стопы. Другими словами, в обуви с высоким каблуком, не имеющей опорного элемента 40 для средней части стопы, пяточная часть 118 стопы пользователя будет подвергаться боковому расширению, поскольку пользователь своим весом давит на пяточную часть, вызывая распластывание ткани пятки и боковое расширение. Использование опорного элемента 40 для средней части стопы 40 снижает этот нежелательный эффект. Было обнаружено, что данный опорный элемент 40 для средней части стопы обеспечивает стопе пользователя достаточную опору, так что боковое перемещение пятки сокращается на 2-8 мм по сравнению с обувью, не имеющей такого опорного элемента для средней части стопы. Чтобы обувь, включающая опорный элемент 40 для средней части стопы, хорошо сидела на ноге, обувной верх 12 должен иметь более узкую в объеме пятку, чем стандартная обувь того же размера. В одном предпочтительном варианте воплощения обувной верх 12 имеет объем пятки на 2-8 мм уже, чем у стандартной обуви того же размера. Кроме того, в некоторых вариантах воплощения обувная подметка, стелька или верх обуви могут иметь меньшую длину, чем стандартная обувь того же размера.
Отбор соответствующих материалов для настоящего изобретения является непростым выбором, поскольку данный материал должен обладать достаточной прочностью, чтобы выдержать нагрузку, которой он подвергается, без проседания, и в то же время обеспечивать мягкий контакт со стопой. Идеальный материал должен быть конформным или компрессионным, легковесным, приятным на ощупь и выдерживать высокие нагрузки. В идеале такой материал должен также повторять форму стопы пользователя и достаточно быстро восстанавливаться, чтобы сохранять прочность для перенесения дальнейших нагрузок при длительной носке. Такой материал может также обладать свойством энергетической отдачи.
Опорный элемент 40 для средней части стопы выполняется из материала, который предпочтительно должен иметь достаточную плотность, чтобы выдерживать нагрузку средней и передней частей стопы без полной компрессии, чтобы избежать проседания средней части стопы, и в то же время он должен быть достаточно податливым для обеспечения комфортности носителю обуви. Предпочтительно, чтобы этот материал обладал достаточной формующей способностью, чтобы соответствовать изменяющейся форме стопы во время ходьбы. Опорный элемент 40 для средней части стопы должен проминаться под весом носителя обуви, чтобы соответствовать конкретной форме стопы носителя обуви на всех этапах шага, обладая одновременно достаточной прочностью под такой нагрузкой, чтобы обеспечить должную опору без проседания. Такие материалы, которые вполне могли бы служить этой цели, включают обычные пенопласты, пенопласты с эффектом памяти и другие медленно восстанавливающиеся пенопласты, сополимер этилена и винилацетата, латекс, каучук, полиуретан и другие вязкоупругие материалы: силикон, гели, мягкие гранулированные материалы, мягкие пластики, вода и другие жидкости, воздух и мелкие частички, такие как песок, шарики и зернышки, содержащиеся внутри прочных и в то же время гибких оболочек. Такие системы называются двухцелевыми системами, предназначены как для обеспечения прочной опоры на требуемых участках, так и для амортизации с целью большей комфортности. Чтобы сделать материал более податливым во время сжатия, в более жестких материалах могут быть выполнены желобки, каналы, удалена сердцевина и т.д. (то есть когда у материала удаляется вся внутренность), чтобы они были более податливыми к прикосновению. А чтобы сделать материалы более стойкими к сжатию, в такие материалы как гели, мягкие гранулы или мягкие композитные материалы могут быть введены с целью увеличения их прочности жесткие волокна. Хорошим выбором являются материалы, которые обычно сохраняют форму отпечатка стопы пользователя под нагрузкой длительные периоды времени, одновременно обеспечивая комфорт, снятие напряжения, энергетическую отдачу, амортизацию удара и/или контакта с грунтом во время стояния или ходьбы. Опорный элемент 40 для средней части стопы предпочтительно выполняется из конформного или компрессионного амортизирующего материала, который предпочтительно является эластомерным материалом, таким как вязкоупругий материал с открытой ячеистой структурой, вязкоупругий материал с закрытой ячеистой структурой или неячеистый вязкоупругий материал. Таким конформным или компрессионным амортизирующим материалом является ненасыщенный каучук, насыщенный каучук или другой эластомер. Ненасыщенные каучуки могут включать натуральный каучук, синтетический полиизопрен, бутилкаучук, галогенированный бутилкаучук, полибутадиен, бутадиенстирольный каучук, нитрильный каучук, нитрильные гидрокаучуки, хлоропреновый или неопреновый каучук. Насыщенные каучуки могут включать этиленпропиленовые каучуки и этиленпропиленовый диеновый каучук, полиакриловый каучук, силиконовый каучук, этиленвинилацетат и полиуретан.
Одним пригодным для использования в настоящем изобретении материалом является пенополиуретан с эффектом памяти. Пенополиуретан с эффектом памяти производится из полиуретана с добавлением химикатов, которые увеличивают уровень его вязкости, попутно увеличивая его плотность. Его часто называют вязкоупругим пенополиуретаном. В зависимости от используемых химикатов и общей плотности этот пенополиуретан является более жестким при прохладной температуре и более мягким в тепле. Пена высокой плотности, обладающая эффектом памяти, реагирует на температуру тела, которая дает возможность этой пене принять форму теплого участка тела в течение нескольких минут. При этом обладающая эффектом памяти пена низкой плотности является чувствительной к давлению и принимает форму тела еще быстрее.
Для настоящего изобретения жесткость или мягкость материала является важным показателем. При этом жесткость материала определяется показателем деформации инденторного воздействия (IFD) или показателем деформации сжатия (CFD). При этом CFD измеряет величину силы в фунтах, требуемую чтобы сжать образец размером 2"x2"x1" (т.е. 50,8 мм х 50,8 мм х 25,4 мм) на 25%. Этот показатель сжатия общеизвестен как CFD @ 25%. Предпочтительно, чтобы опорный элемент 40 для средней части стопы был выполнен из материала, имеющего показатель CFD от 0,6 psi до 30 psi при 25%-ном сжатии самой верхней поверхности, которая контактирует со ступней.
В предпочтительном варианте воплощения опорный элемент 40 для средней части стопы выполнен из пенополиуретана или полиуретана.
В идеале хорошо было бы иметь единый материал, который по своим характеристикам был бы достаточно подходящим, чтобы служить амортизатором, и в то же время был бы достаточно прочным, чтобы противостоять распластыванию и не создавать ощущения жесткости при ударе. Однако в своем большинстве материалы являются либо мягкими с недостаточными показателями сжатия при высоких нагрузках, либо же достаточно твердыми, чтобы иметь возможность выдерживать высокие нагрузки, но грубыми при соприкосновении с подошвенной поверхностью стопы. Другими словами, чем лучше материал противостоит сжатию, тем он жестче. При таких ограничениях опорный элемент 40 для средней части стопы 40 в предпочтительном варианте воплощения имеет слои из различных материалов, где каждый слой играет определенную роль. В предпочтительном варианте верхний, более толстый слой является контактным слоем, который обеспечивает владельцу ощущение комфорта и мягкости, в то время как лежащий ниже более тонкий слой является опорным слоем, который обеспечивает долгосрочную опору и препятствует проседанию.
При этом расположение опорного слоя может быть ограничено только передним участком стельки, тем участком, где давление в обуви с высоким каблуком является самым большим. Или же этот опорный слой может занимать больший участок стельки, вплоть до всей поверхности стельки. В одном варианте воплощения стельки опорный слой имеет самую большую толщину около 6 мм в пучковой части стопы и утончается к заднику обуви, обеспечивая в пяточной части амортизирующий опорный слой в 2 мм. Этот же слой утончается практически до нуля на переднем участке стельки и по бокам на участке костей плюсны, где туфля наиболее плотно прилегает к стопе, чтобы обеспечить максимальный комфорт стопы в этой части, в то же время сводя к минимуму ощущение ее сжатия. В другом варианте воплощения число опорных слоев больше чем один, например один опорный участок в пяточной области, а второй в передней области. При этом оба они могут быть выполнены из одного и того же материала или же из разного материала одинаковой или разной плотности. Или же один опорный слой может лежать под другим опорным слоем. Поскольку обычная максимальная толщина стельки американского женского обувного размера 8 составляет примерно 3/4" (19,05 мм), возможно использование нескольких слоев материала, где каждый имеет свои отличительные свойства, и каждый приносит свою пользу. Один слой может обеспечивать ощущение мягкости при контакте, другой способствует адаптации стельки к анатомическому рельефу стопы владельца, третий обеспечивает энергетическую отдачу, четвертый может обеспечить жесткую опору, пятый еще более жесткую опору и так далее. В качестве другого примера можно рассмотреть вариант, где применение жестких материалов ограничивается передней областью, в то время как оболочка с мягким гелем может находиться и в средней, и в передней областях стельки. Указанная композиция может варьироваться по длине, по ширине, по высоте, или по длине и ширине, или по длине и высоте, или по ширине и высоте, или по длине, ширине и высоте.
В вариантах воплощения, показанных на фиг.9A и 9B, опорный элемент 40 для средней части стопы содержит, по меньшей мере, два слоя материалов разной плотности и в предпочтительном варианте включает верхний конформный или компрессионный амортизирующий материал и нижний материал, обладающий свойствами отдачи энергии. Например, на фиг.9A верхний слой 70 является конформным слоем, который контактирует со ступней, средний слой 72 имеет более высокую плотность, чтобы обеспечить отдачу энергии. На фиг.9B верхний слой 70 является конформным слоем, который контактирует со ступней, средний слой 72 имеет более высокую плотность, чтобы обеспечить отдачу энергии, и нижний слой 74, который имеет самую большую плотность, чтобы предотвратить проседание стопы.
В вариантах со слоями или в многокомпозиционных вариантах некоторая часть изделия, относящегося к настоящему изобретению, может размещаться в другом слое туфли, нежели остальные его части. Например, более жесткий опорный слой может располагаться под стелькой, тогда как более мягкий, конформный слой может находиться поверх этой стельки. Вполне допустим также вариант включения более жестких опорных слоев в состав подошвы.
Предпочтительный вариант воплощения, показанный на фиг.1 и 9A, представляет собой двухслойную стельку и опорный элемент 40 для средней части стопы. При этом верхний слой, повторяющий контур стопы, выполнен из полиуретана с эффектом памяти, он охватывает всю пяточную область и имеет толщину в этой области приблизительно в 2 мм, он охватывает всю среднюю область с максимальной толщиной в 20 мм на внутренней стороне и 8 мм на внешней стороне, и только некоторый участок передней области, как раз у второй и третьей плюсны, имеет там толщину в 4 мм. При этом нижний слой выполнен из обычного пенополиуретана, обладающего свойствами отдачи энергии, который начинается от места предполагаемого выступания пучков и распространяется на всю переднюю область. Этот нижний слой имеет самую большую толщину в пучковой области стопы, составляя только 5-6 мм, и утончается вдоль боков в пальцевой части для обеспечения должного прилегания обуви к ноге. Данный вариант специально разработан для закрытых туфель-лодочек.
Участок стопы, контактирующий с основанием туфли, непосредственно коррелируется относительно распределения давления на эту стопу. В испытании, проводимом в связи с настоящим изобретением, где сравнивались показатели обычной обуви без каблука с обычными туфлями на каблуке высотой 100 мм и с туфлями, выполненными в соответствии с настоящим изобретением и имеющими каблук высотой 100 мм и опорный элемент для средней части стопы, было обнаружено, что контактный участок стопы в туфлях с каблуком высотой 100 мм и опорным элементом для средней части стопы, выполненным в соответствии с настоящим изобретением, составляет 93-105% контактного участка стопы обуви без каблука, а контактный участок стопы в обычных туфлях с каблуком высотой 100 мм составляет 65-80% контактного участка стопы обуви без каблука. Таким образом, пиковые нагрузки в туфлях, имеющих каблук 100 мм и опорный элемент для средней части стопы, сокращаются на две трети в пучковой части стопы по сравнению с обычными туфлями с высотой каблука в 100 мм.
Настоящее изобретение применимо к людям различного веса и размеров стопы, а также для различных фасонов обуви. Увеличение площади поверхности, которая контактирует со стопой, является высокоэффективной мерой в распределении нагрузки на кости плюсны и обеспечивает разгрузку. Увеличение контактной поверхности, осуществляемое благодаря правильному выбору формы и материала, дает преимущества в виде эффекта индивидуальной подгонки обуви, обеспечивает оптимизированную стабилизацию и опору пяточной части, поддержку свода стопы, поддержку пучковой части стопы, выполняет амортизирующую функцию и функцию энергетической отдачи.
Опорный элемент 40 для средней части стопы обычно находится на том же уровне или даже выше, чем пяточный участок 32 туфли, и поэтому он поднимает и поддерживает среднюю часть 116 стопы так, чтобы эта стопа была достаточно плоскостно выровнена, чтобы переносить приходящуюся на нее нагрузку. В дополнение к обеспечению функции опоры нагрузке в средней части 116 стопы опорный элемент 40 для средней части стопы перемещает весовую нагрузку назад к пяточной части 118.
Настоящее изобретение допускает наличие различных вариантов, связанных со стилевыми предпочтениями модельеров обуви, оно может быть поделено на секции, технологически оптимизировано, и некоторые компоненты его могут быть преувеличены. Такие изменения обычно означают желание соответствовать современным стилевым тенденциям, в то время как суть изобретения остается неизменной. В некоторых случаях проектировщики обуви могут иметь намерение пренебречь некоторыми характеристиками настоящего изобретения ради достижения какого-то определенного стиля, что в противном случае может быть невыполнимо. Это может означать, что только какой-то участок оптимальной площади поднят, в то время как суть изобретения остается прежней. Например, в такой обуви как комнатные туфли без задника или сандалии высота сечения средней секции может быть уменьшена.
Настоящее изобретение является сложным в отношении расположения пяточной области (расположения в должном месте для предотвращения соскальзывания), обеспечения опоры для средней части стопы, амортизации передней части, сбалансированного распределения давления и/или выравнивания стопы в туфле; в то же время настоящее изобретение является легким с точки зрения конструкции и внешне простым. И хотя настоящее изобретение посвящено, прежде всего, проблеме высоких каблуков, оно также применимо для обуви без каблука (мужской, женской и детской). Обувь без каблука имеет плоское строение, и нагрузка в ней обычно распределяется и на пяточную, и на пучковую часть стопы. Однако такая стопа все равно подвергается усталости во время длительных периодов стояния или ходьбы. Будучи обутым в обувь без каблука, человек начинает чувствовать боль сначала в пяточной части, а затем и в пучковой части. Для смягчения этой боли настоящее изобретение может быть далее модифицировано, чтобы обеспечить дополнительную амортизацию и опору пяточной части в дополнение к уже обеспеченным мерам стабилизации пяточной области, поддержке свода стопы и амортизации передней части.