Способ изготовления стельки обуви

 

Использование: изобретение относится к обувной промышленности, а именно к изготовлению деталей низа обуви, и позволяет повысить комфортность обуви путем обеспечения профилактики продольного плоскостопия. Сущность изобретения: способ изготовления стельки обуви, заключающийся в том, что в носочно-пучковой части устанавливают опору для фиксации стопы, имеющую основание в виде дугообразной полосы, выпуклой в направлении к стопе носчика. Опору изготавливают с вертикально-поперечным сечением в виде сегмента с отношением высоты h к ширине с 0,03-0,06 из эластичного материала с модулем упругости Е. Модуль упругости Е определяют по формуле Изобретение относится к обувной промышленности , а именно к изготовлению деталей низа обуви Известна стелька, содержащая опору для фиксации стопы, выполненную из эластичного материала и служащую для поддержания стопы. Опора устанавливается на основную стельку таким образом, что передний конец опоры не доходит до выемки, образованной фалангами пальцев, т.е. на границе носочно-пучковой части Е 0,72 Кт sin (/3+y) + 0,16х sin (а-у) xsin (а-у)-п Ah-rng.(cd) , где а , у - углы между вертикалью и линиями распространения нагрузки; у - угол подъема стопы на каблук; c.d.h - ширина, длина и высота опоры; mg - вес тела носчика; Кт - коэффициент отклонения реальной массы носчика m от средней т, (Кт т/т), Ah (I + Д|.з1п(л: /2 -а+у - arcsin 1С|°+|1Т) Hcosja-xir1 - величина осадки упругой опоры; I - длина внутреннего свода; Д| 0,16тд.1.(Аэкв-Ем) -допускаемая величина растяжения плантарных мышц; Аэкв - эквивалентная площадь сечения плантарных мышц; Ем - модуль упругости плантарных мышц. Дугообразная полоса является дугой окружности с радиусом кривизны в пределах (0,40-0,45)Д, где Д - длина стельки, мм, с центром, расположенным на расстоянии

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

>s А 43.В 10/00, 13/38

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Е = (0,72Km (21) 4793929/12 (22) 28.12.89 (46) 30.11.92. Бюл. ¹ 44 (71) Всесоюзный заочный институт текстильной и легкой промышленности (72) С.П.Александров и О,B.Паршина (56) Патент Японии № 61-36922, кл. А 43 В 17/14, 1986, Патент Англии ¹ 480093, кл. А 43 В 7/14, 1938. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СТЕЛЬКИ

ОБУВИ (57) Использование: изобретение относится к обувной промышленности, а именно к изготовлению деталей низа обуви, и позволяет повысить комфортность обуви путем обеспечения профилактики продольного плоскостопия. Сущность изобретения; способ изготовления стельки обуви, заключающийся в том, что в носочно-пучковой части устанавливают опору для фиксации стопы, имеющую основание в виде дугообразной полосы, выпуклой в направлении к стопе носчика. Опору изготавливают с вертикально-поперечным сечением в виде сегмента с отношением высоты h к ширине с 0,03-0,06 из эластичного материала с модулем упругости Е. Модуль упругости Е определяют по формуле

Изобретение относится к обувной промышленности, а именно к изготовлению деталей низа обуви.

Известна стелька, содержащая опору для фиксации стопы. выполненную из эластичного материала и служащую для поддержания стопы. Опора устанавливается на основную стельку таким образом, что передний конец опоры не доходит до выемки, образованной фалангами пальцев, т.е. на границе носочно-пучковой части.

„.,5U„„1777791 А1

+0,16х

csin (а — y))h Ahmg.(cd), где а, y — углы между вертикалью и линиями распространения нагрузки; y — угол подъема стопы на каблук; с,d,h — ширина, длина и высота опоры; mg — вес тела носчика; Кп — коэффициент отклонения реальной массы носчика m от средней Й, (Km = m/m), Лh = (I + (Л1).sin(x /2-а+у - arcsin ).(сов(а — y)) — величина осадки упругой опоры; 1 — длина внутреннего свода; (Л1)

=0,16mg.l (AeKe.E ) — допускаемая величина растяжения плантарных мышц: Аэк8 — эквивалентная площадь сечения плантарных мышц; Š— модуль упругости плантарных мышц. Дугообразная полоса является дугой окружности с радиусом кривизны в пределах (0,40 — 0,45)Д, где Д вЂ” длина стельки, мм, с центром, расположенным на расстоянии (0,35 — 0,40)Д от самой выпуклой точки пяточной части стельки в направлении носка и на расстоянии (0,50-0,70)Д от осевой линии стельки в направлении ее внутренней части, при ширине полосы в пределах (0,70—

0,90)Д.1з.п,ф-лы, 4 ил.

К недостаткам этой стельки можно отнести то, что в ее конструкции конкретно не определены упругогеометрические параметры, что не гарантирует профилактику плоскостопия для всех параметров носчика, В качестве прототипа выбран способ изготовления стельки обуви, заключающийся в том, что s носочно-пучковой части устанавливают опору для фиксации стопы, имеющую основание в виде дугообразной полосы, выпуклой в направлении к стопе носчика.

1777791

Однако в таком способе изготовления стельки нет расчета упруго-геометрических характеристик опоры для фиксации стопы, а это -.не гарантирует торможение стопы в необходимом положении, т.е, профилактику плоскостопия для изменяемых параметров носчика и обуви (масса тела и высоты каблука).

Цель изобретения — повышение комфортности обуви путем обеспечения профилактики продольного плоскостопия.

Это достигается тем, что в способе изготовления стельки обуви, заключающемся в том, что в носочно-пучковой части устанавливают опору для фиксации стопы, имеющую основание в виде дугообразной полосы, выпуклой в направлении к стопе носчика, опору изготавливаю с вертикально-поперечным сечением в виде сегмента с соотношением высоты h к ширине с 0,030,06 из эластичного материала с модулем упругости Е, определяемым по формуле

Е =- (0,72Кп< +0,16х

xsIn (а — y)) h Л h rng (cd) где а,P — угол между вертикалью и линиями распространения нагрузки; у — угол подьема стопы на каблук; c,d,h — ширина, длина и высоты опоры; rng — вес тел" носчика; K<;< — коэффициент отклонения реальной массы носчика от средней rn (K = rn/m), 0+ (I) sIn(>T /2 — а+у -—

a res l n — ).(сов(а — y )) — велиIcos(à—

I +(I ) чина осадки упругой опоры; i — длина внутреннего свода; (h, i) =- 0,16<т<о.l.(À »D

Ем) — допустимая величина растяжения плантарных мышц; Ав»в — экв<лвалентная площадь сечения плантарных мышц; Ем— модуль упругости плантарных мышц, при этом дугообразная полоса является дугой окружности с радиусом кривизны в пределах (0,40 — 0,45)Д, где Д вЂ” длина стельки, мм, с центром, расположенным на расстоянии (0,35 — 0,40)Д от самой выпуклой точки пяточно<л части стельки в направлении носка и на расстоянии (0,50-0,70)Д от осевой линии стельки в направлении ее внутренней части, при ширине полосы в пределах(0,70-0,90)Д, На фиг. 1 изображена схема взаимодейстия стопы с опорой; на фиг. 2 — конструкция стельки с опорой, вид сверху; на фиг. 3— стелька с; на фиг. 4 — графики зависимости модуля упругости материала (Е) от угла подьема стопы на каблук (7 ) для средней длины стопы (240 мм), Опора 1 прикрепляется клеем к основной 2 и вкладной стельке 3. Верхняя повер5

45 хность опоры имеет выпуклую форму(фиг, 1, 3). Опора 1 выполнена в виде дугообразной полосы, осевая линия которой является дугой окружности с радиусом R =- (0,40„,0,45)Д, где Д вЂ” длина стельки, мм, с центром О, расположенным на расстоянии Ь

=(0,05...0,07)Д от осевой линии стелки в направлении ее внутренней части, Ширина полосы ы с = (0,07...0ф9)Д, в ы сота

=(0,05„,0,07)Д. Длина полосы d определяется шириной стельки (фиг. 1,2), Стелька 3 с опорой 1 устанавливается в обувь. При контакте стопы с опорой 1 материал, из которого она изготовлена, сжимается на требуемую величину Ah u фиксирует стопу в нужном положении, не давая перемещаться ей дальше по стельке

3, что обеспечит профилактику плоскостопия в процессе носки обуви, Эффект фиксации стопы для профилактики плоскостопия обеспечивается за счет того, что в схеме "стопа — стелька" стержень

АВ имитирует костный скелет плюсны 4 стопы 5, а пружина АС вЂ” подподошвенную мышцу (фиг. 1). При рассмотрении равновесия силового треугольника АВС в стержне

АВ возникает реакция R1z в пружине АС— сила упругости пружины Fynp., в шарнире

А — реакция NA, в опоре 1 — сила пружины

Гпр, углы а IP и определяются по рентгЕнограммам нормальных стоп, однозначны для всех размеров (а = 60 ; P = 20 ). Угол у определяет величину подьема стопы на каблук в зависимости от высоты каблука Н», 1=

=0,60Дс — длина внутреннего свода стопы, где Дст. -длина стопы, мм; (Л I) — величина оптимального растяжения подошвенной мышцы; h — высота упругой опоры, мм; Л h— величина осадки опоры, мм.

Высота сегмента h = (0,05...0,07)Д выбрана таким образом, чтобы обеспечить требуемый модуль упругости Е опоры для всех размеров стопы. При меньшей высоте h поставленная цель не достигается, при большей — носчик будет ощущать дискомфорт стопы, т.е. чувствовать наличие опоры.

При взаимодействии стопы 5 с опорой 1 плантарные мышцы АС должны удлиняться на величину(ЛI), определяемую оптимальной нагрузкой (Еупp) = 0,16rng, где rn — средняя масса носчика, кг; g — ускорение свободного падения, м/с; причем I

2.

=-4,56Дст. — 1000. Отсюда (AI) = (Fy«p)x

xl (Е м. Аз»в) где Ем — модуль упругости плантарных мышц, Miia; Ав»в эквивалентная площадь поперечного сечения плантарных мышц (для стопь< 240 размера = 576 мм ).

i777791

Величина Л h определяется геометрическими соотношениями звеньев системы (фиг. 1) и равна

Ah = (1+ (A I ) sin (лгг2 — а+ у- arcsjn x х ) (c0s (а- у ) ) Для определения упругих параметров опоры рассмотрим уравнение равновесия точки А

Fnp — R1P — МА = О, где Мд = (Fypp)sjn(e — У), отсюда

sjn +"

F>p = 0,72 Km, +

sin (а-у

+ 0,16з!п(а — y), где Km — коэффициентотклонения реальной массы m от средней m(Km = m/m). Опора только тогда обеспечит профилактику плоскостопия — поставленную цель, когда сработает как пружина с усилием, обеспечивающим в мышце оптимальную нагрузку (Fynp).

Жесткость упругой опоры равна С =

=Fnp Л h, а модуль упругости F определяется как Е = C h (cd)

С учетом полученных соотношений можно записать:

Е =(0.72 К<, —: —

sin (а — y

+ 0,16 sin (а — y) h Лh гйц (cd)1, (1) где d — длина сектора окружности, определяющей контур опоры, По уравнению (1) можно рассчитать значение модуля упругости Е опоры для всех изменяемых параметров, а именно y, I, Km

По уравнению (1) построим график зависимости модуля упругости Е от угла подьема стопы на каблук (или высоты каблука HK) при

ПОСтояНнОм Значвнии ДЛинЫ Стопы (Д т

=240 мм) и Km = (0,75; 1,0; 1,5; 2,0) для диапазона отклонения массы носчика от средней, характерного для современного населения, разделенного на 4 интервала для удобства расчета(фиг. 4).

На оси ординат графика (Е) указаны названия материалов, применяемых в обувной промышленности и соответствующих по значению модуля упругости.

Полученный массив значений функции

Е = 1(у, m) обеспечивает достижение поставленной цели для всех возможных высот каблука (от 0 до 120 мм) и во всем диапазоне изменения масс носчиков (от 0,75Й до 2,0m), Пример 1. Определим модуль упругости материала опоры при следующих значениях входных заданных параметров: масса носчика в 1,5 раза превышает среднюю, т.к. Km = 1,5; высота каблука использу5

50 емои обуви Н,.-= 50 мм (3 = 25");,язмер обуви (длина стопы) Д,т =- 240 мм, тогда 1- 132 мм, По графику на фиг. 4 находим точку M пересечения перпендикуляра к оси у при у ==25" и кривой Е â€”: f(3 mj для 1,5m, Из точки

M проводим параллельную оси у прямую до пересечения с осью Е, точка пересечения N соответствует значению Е =- 24 МПа, такой модуль упругосги имеет транспорент. Следовательно, если выполнить опору из транспорента, то она обеспечит профилактику плоскостопия у носчика с заданными параметрами.

Пример 2, Входные параметры: Km -=

=1,0; Нк = 80 MM (3 = 40 ), Дст = 240 мм;! =

=-132 мл1.

Находим точку Р пересечения перпендикуляра к Зг(при у = 40 )» Е =- f(y, m) при

К„= 1,0 (фиг. 4). Находим точку4 пересечения параллели у из точки P и соответствующий модуль Е = 18 МПа. значению которого соответствует материал стиронип, из которого нужно изготавливать опору.

Пример 3, Входные параметры: К„; =

=2,0; Н, = 60 мм (y = 30О); Д„= 240 мм, I ==132 мм. По графику на фиг., 4 находим аналогичным примерам 1 и 2 путем точки К, G; определяем значение Е = 33 МПа и материал — кожволон.

Соотношение высоты опоры и ее ширины составляет (0,3...0,6). Для стопы 240 размера высота опоры по соотношению будет

4 мм; при h<4 мм уг ругая опора не сможет деформироваться на необходимую величину Л h, равную для стопы 240 размера

2,3 мм, а при h > 4 мм возникает опасность ощущения стопой наличия опоры, что может вызвать возникновения потертостей. В ростовке длина стопы Д находится в пределах

210„.300 мм, при этом (AI) изменяется от

1,3 до 3,9 мм, тогда весь диапазон величины

Ah будет 2,5 — 5,5 мм. Значение I для 240 размера составляет 100 мм 5.

По сравнени,о с прототипом предлагаемая конструкция стельки имеет следующие преимущества: полученные расчетным путем параметры стельки с опорой позволят гарантированно обеспечить профилактику плоскостопия, т.к, учитывают индивидуальные гарал етрь нссчика.

На стельках, используемых в настоящее время в производстве обуви, устанавливается мягкая простилка, которая не обеспечивает функции ограничения движения стопы, а служит для распределения давления, т.е, по сравнению с базовым обьектом предлагаемая стелька имеет следующие преимущества:

1777791 профилактика продольного плоскостопия стопы; повышение комфортности обуви, Формула изобретения

1. Способ изготовления стельки обуви, заключающийся в том, что в носочно-пучковой части устанавливают опору для фиксации стопы, имеющую основание в виде дугообразной полосы, выпуклой в направлении к стопе носчика, о тл и ч а ю щи и с я тем, что; с целью обеспечения профилактики продольного плоскостопия, опору изготавливают с вертикально-поперечным сечением в виде сегмента с соотношением высоты h к ширине с 0,03 — 0,06 из эластичного материала с модулем упругости Е, определяемым по формуле

Е = (0,72 Km +

+ 0,16 з1п (а — y). h h, h mg (cd), где a, P — углы между вертикалью и линиями распространения нагрузки; - угол подъема стопы на каблук; с, d, h — ширина, длина и высота опоры, mg — eec тела носчика;

К вЂ” коэффициент отклонения реальной массы носчика m от средней гп, Km= m/m;

hh = (i +(61) sin (zr/2 — а+у — arcsin x

5 I соз (а— 1 х, + ) )(соз(а-y)) — величина осадки упругой опоры; ! — длина внутреннего свода; (Л!) = 0 16йо.ь(Аэкв Ем) " — допускаемая

10 величина растяжения плантарных мышц;

АЗкя эквивалентная площадь сечения плантарных мышц;

Ем — модуль упругости плантарных мышц, 15 2. Способ по и, 1, отличающийся тем, что, с целью повышения комфортности обуви, дугообразная полоса является дугой окружности с радиусом кривизны в пределах (0,40-0,45)Д, где Д вЂ” длина стельки, мм, 20 с центром, расположенным на расстоянии (0,35 — 0,40)Д от самой выпуклой точки пяточной части стельки в направлении носка и на расстоянии (0,50 — 0,70)Д от осевой линии стельки в направлении ее внутренней части, 25 при ширине полосы в пределах(0,70 — 0,90)Д.

7,507

7,0Om

20 МО 60 80 100

Высота кабяука, Н< р, Э И

Составитель О. Паршина

Техред М.Моргентал Корректор В, Петраш

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент". г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Даказ 4146 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5