Подошва, рекуперирующая энергию

 

Использование: в спортивной обуви. Сущность изобретения: в подошве выполнена полость для размещения сменного, предварительно напряженного упругого элемента. Последний закреплен в пазах носочной и пяточной частей подошвы посредством пластинчатых пружин, имеющих наибольшую ширину по продольной оси подошвы. Такое выполнение подошвы обеспечивает рекуперацию энергии в фазе постановки стопы на опору и отдачу накопленной энергии в фазе активного отталкивания, что обеспечивает 10 - 15% -ную экономию энергии в процессе бега. 2 ил.

Изобретение относится к спортивной обуви и может быть использовано в спорте, а также в ортопедии.

Известна упругая подошва, гасящая ударные механические воздействия на нижние конечности человека, состоящая из склеенных между собой слоев пористой резины [1] .

Данная известная упругая подошва обладает существенным недостатком, она не обеспечивает рекуперирования (накопление) энергии в одной фазе движения для отдачи ее в последующих, более важных, фазах движения.

Известно также устройство для выполнения беговых упражнений, имеющее узел крепления ноги, пружину, блок регулировки натяжения пружины [2] . Данное известное устройство способствует повышению скорости бега за счет сокращения продолжительности опорной фазы бегового шага.

К недостаткам данного известного устройства относится следующее: устройство громоздко, неудобно в эксплуатации и может использоваться только в комплекте со специально изготовленной обувью; устройство обеспечивает рекуперирование энергии только в фазе постановки ноги на опору, и следовательно, не обеспечивает повышения экономичности бега в фазе активного отталкивания.

По своему техническому решению наиболее близким к изобретению является устройство обуви, подошва которой является плоской, с пазом, в котором размещены дугообразные упругие элементы с возможностью их скольжения при деформации относительно подошвы до упора [3] .

К недостаткам данного устройства относится следующее: устройство имеет два упругих элемента, которые загружаются неравномерно и вследствие этого создают дополнительные сложности в деформации подошвы при пронации - супинации стопы; поскольку упругие элементы могут проявлять свои рекуперационные свойства только по вертикали, не решается проблема рекуперации энергии в фазе амортизации опорного периода.

Целью изобретения является улучшение эксплуатационных свойств путем усиления рекуперационных процессов в подошве обуви.

Это достигается тем, что в обуви используется подошва, внутри которой установлен сменный, например металлический, предварительно напряженный упругий элемент, закрепленный в пазах передней (носочной) и задней (пяточной) частей подошвы с помощью пластинчатых пружин.

В результате патентного поиска не обнаружено технических решений, аналогичных предлагаемому, т. е. обеспечено требование наличия существенных отличий.

На фиг. 1 приведен продольный разрез обуви с предлагаемой подошвой; на фиг. 2 - конструкция упругого элемента.

Как видно из фиг. 1, подошва имеет плоское основание 1, выполненное из упругого материала, в передней и задней частях подошвы выполнены поперечные пазы 2, в которые вставлены пластинчатые пружины 3. Пластинчатые пружины 3 соединены жестко, например сваркой, с торцевыми частями упругого элемента 4 по линиям В-В (фиг. 2). В нижней части подошва снабжена вставкой 5, прикрепленной к ней посредством клея или вулканизации.

В процессе использования обуви, имеющей предлагаемую подошву, происходит следующее.

В фазе постановки стопы на опору возникает деформация упругого элемента 4 в направлении стрелки А (фиг. 1), при этом одновременно деформируются пластинчатые пружины 3 в направлении стрелки Б. Это приводит в фазе амортизации опорного периода к тому, что при ударных нагрузках по горизонтали энергия торможения не рассеивается, а накапливается в сдеформированных пластинчатых пружинах 3. По мере прохождения спортсмена над опорой от момента постановки ноги на опору до вертикали все больше деформируется упругий элемент 4, аккумулируя тем самым вертикальную фракцию кинетической энергии при торможении звеньев тела и тела бегуна. Затем в фазе отталкивания происходит разгон по вертикали и горизонтали звеньев тела и тела спортсмена для совершения полетной фазы в беге. По мере уменьшения усилий взаимодействия стопы спортсмена с подошвой начинают отдавать запасенную энергию упругий элемент 4 и вслед за этим пластинчатые пружины 3. За счет этого повышается в значительной степени мощность отталкивания, увеличивая длину бегового шага (фазы полета) и скорость бега, при той же энергии, затрачиваемой бегуном, т. е. достигается значительная (до 15% ) экономия энергии, затрачиваемая человеком в процессе бега. Таким образом достигается поставленная в изобретении цель. (56) Авторское свидетельство СССР N 151946, кл. А 43 В 13/18, 1970.

Патент США N 4492374, кл. А 63 В 25/10, 1985.

Патент США N 2413545, кл. 36-1; А 63 В 25/10, 1946.

Формула изобретения

ПОДОШВА, РЕКУПЕРИРУЮЩАЯ ЭНЕРГИЮ , содеpжащая плоскую ходовую часть и полость для pазмещения сменного, пpедваpительно напpяженного упpугого элемента, закpепленного в подошве посpедством отгибов, каждый из котоpых жестко соединен с тоpцевой частью упpугого элемента, отличающаяся тем, что, с целью улучшения эксплуатационных свойств путем усиления pекупеpационных пpоцессов в подошве, каждый отгиб выполнен в виде пластинчатой пpужины, имеющей наибольшую шиpину по пpодольной оси подошвы, в носочной и пяточной частях котоpой обpазованы пазы для pазмещения пластинчатых пpужин, пpи этом подошва выполнена из упpугого матеpиала, а ее ходовая часть снабжена вставкой, пpикpепленной к подошве посpедством клея или вулканизации.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2