BR112015020202B1

BR112015020202B1 - Artigo de calçado com camadas reativas

Info

Publication number: BR112015020202B1
Application number: BR112015020202-0A
Authority: BR
Inventors: Scot N Hull
Original assignee: Nike Innovate C.V.
Priority date: 2013-02-22
Filing date: 2014-02-12
Publication date: 2021-03-30
Also published as: EP2934218A1; AU2014219292A1; ZA201505644B; US11058182B2; CN105286205B; CN105072939A; EP2934218B1; WO2014130319A1; AU2014219292B2; CA2898508A1; CA2898508C; US20140237850A1; HK1209988A1; CN105286205A; JP6319750B2; KR101759412B1; BR112015020202A2; CN105072939B; US20190313743A1; MX2015009407A

Abstract

artigo de calçado com camadas reativas um sistema de fixação para calçado que inclui uma tira que funciona como um elemento de retenção para prender mais firmemente o calçado ao pé do usuário quando a tira está sob tensão. a tira pode ser uma tira unitária feita de um material com uma razão de poisson negativa. a tira também pode ter uma estrutura composta, com uma camada externa e uma camada interna, onde a camada interna é feita de um material com uma razão de poisson negativa. à medida que a tira é colocada sob tensão em uma direção de comprimento, a espessura e/ou largura da tira podem expandir para aumentar suporte.

Description

ANTECEDENTES

[001] As presentes modalidades de uma maneira geral dizem respeito a um artigo de calçado, e em particular a elementos de retenção em artigos de calçado pretendidos para uso durante atividades esportivas tais como corrida, caminhada, patinação, esqui, ciclismo ou salto, e/ou durante jogos ou esportes tais como bas-quetebol, futebol, voleibol, beisebol, futebol norte-americano, tênis, hóquei em cam-po, hóquei no gelo e outros jogos ou esportes.

[002] Artigos de calçado tipicamente têm pelo menos dois componentes principais, um cabedal que fornece o envoltório para receber o pé do usuário, e uma sola presa ao cabedal que faz o contato primário com o solo ou superfície de jogo. O calçado também pode usar algum tipo de sistema de fixação, por exemplo, cadarços ou tiras ou uma combinação de ambos, para prender o calçado em volta do pé do usuário. Quando o calçado não está preso ao pé, o sistema de fixação permite ao usuário do calçado inserir facilmente seu pé no calçado. Quando o sistema de fixa-ção está atado, ele retém de modo seguro o calçado no pé, e fornece estabilidade e suporte apropriado para a atividade ou esporte pretendido, enquanto permitindo fle-xibilidade suficiente.

SUMÁRIO

[003] Tal como usado neste documento, o termo “material reativo” significa um material que, quando colocado sob tensão em uma primeira direção, aumenta suas dimensões em uma ou em ambas as direções ortogonais à primeira direção. Por exemplo, se o material é na forma de uma tira tendo um comprimento, uma lar-gura e uma espessura, então quando a tira está sob tensão longitudinalmente (isto é, no sentido de comprimento), ele aumenta em largura e/ou em espessura. Materiais reativos podem ser caracterizados como tendo uma razão de Poisson negativa. Ao contrário, materiais convencionais tendem a contrair em largura e espessura à medida que seu comprimento expande. Exemplos de materiais tendo estas proprie-dades reativas são materiais auxéticos.

[004] Em um aspecto, o artigo de calçado inclui um cabedal, uma sola, e uma tira fixada em uma extremidade ao lado medial do calçado, no lado do cabedal ou na sola, e fixada na outra extremidade ao lado lateral do calçado, no lado do cabedal ou na sola. A tira inclui uma camada feita de material reativo. Esta camada será referida neste documento como uma “camada reativa”. A camada reativa é restringida de expandir para fora. Quando a pessoa usando o calçado se empenha em uma atividade, tal como saltando ou acelerando, isso coloca a tira sob tensão longitudinal aumentada, a camada reativa aumenta sua espessura e/ou largura e assim retém mais firmemente o calçado no pé.

[005] Em um outro aspecto, o artigo de calçado inclui um cabedal, uma sola e uma tira feita de material reativo. A tira é fixada nas suas extremidades medial e lateral aos lados medial e lateral, respectivamente, do cabedal, ou é fixada aos lados medial e lateral, respectivamente, da sola. A tira é encaminhada parcialmente ou totalmente dentro do calçado, de tal maneira que quando a tira está sob tensão lon-gitudinal o tecido do cabedal restringe a tira de maneira que quando ela expande em espessura ela aperta mais firmemente contra o pé do usuário.

[006] Em um outro aspecto, o artigo de calçado inclui um cabedal, uma sola e uma tira compósita fixada em uma extremidade ao lado medial do calçado e na outra extremidade ao lado lateral do calçado. A tira compósita tem pelo menos duas camadas, uma camada feita de material inelástico e uma camada feita de um material reativo, isto é, um material que tem uma razão de Poisson negativa. A camada inelástica funciona para impedir que a camada feita de material reativo expanda para fora, de tal maneira que quando a tira está sob tensão longitudinal ela expande em espessura e/ou largura para reter o calçado mais firmemente no pé.

[007] Em um outro aspecto, o artigo de calçado compreende uma tira com- pósita tendo uma camada interna feita de material reativo e uma camada externa feita de material inelástico. Quando a tira compósita está sob tensão longitudinal, o material reativo aumenta na sua espessura e/ou na sua largura, para reter o calçado mais firmemente no pé do usuário.

[008] Em um outro aspecto, um artigo de calçado inclui um cabedal tendo um lado medial e um lado lateral. O cabedal inclui adicionalmente uma parte dianteira associada com uma parte de antepé do cabedal, uma parte traseira associada com uma parte de calcanhar do cabedal e uma parte intermediária disposta entre a parte dianteira e a parte traseira. A parte intermediária compreende um material reativo que aumenta em pelo menos uma dentre espessura e largura quando a parte intermediária está sob tensão longitudinal.

[009] Outros sistemas, métodos, recursos e vantagens das modalidades es-tarão, ou se tornarão, aparentes para uma pessoa de conhecimento comum na téc-nica mediante exame das figuras e descrição detalhada seguintes. É pretendido que todos os tais sistemas, métodos, recursos e vantagens adicionais estejam incluídos nesta descrição e neste sumário, estejam dentro do escopo das modalidades e este-jam protegidos pelas reivindicações a seguir.

DESCRIÇÃO RESUMIDA DOS DESENHOS

[010] As modalidades podem ser mais bem entendidas com referência para os desenhos e descrição a seguir. Os componentes nas figuras não estão necessa-riamente em escala, e em vez disto ênfase sendo dada para ilustrar os princípios das modalidades. Além disso, nas figuras, números de referência iguais designam partes correspondentes por todas as diferentes vistas.

[011] A figura 1 é uma vista isométrica de uma modalidade de um artigo de calçado com um exemplo de uma tira reativa unitária;

[012] A figura 2 é uma vista isométrica de uma modalidade de uma tira uni-tária quando ela não está submetida a qualquer tensão longitudinal;

[013] A figura 3 é uma vista isométrica de uma modalidade de uma tira uni-tária sob tensão longitudinal;

[014] A figura 4 é uma vista isométrica de uma modalidade de uma tira uni-tária sob tensão longitudinal aumentada;

[015] A figura 5 é uma vista isométrica da modalidade de um artigo de cal-çado da figura 1 acima de uma superfície de jogo usando um exemplo de uma tira unitária;

[016] A figura 6 é uma vista isométrica da modalidade de um artigo de cal-çado da figura 1 em contato com uma superfície de jogo usando um exemplo de uma tira unitária.

[017] A figura 7 é uma vista isométrica de uma outra modalidade de um artigo de calçado usando um exemplo de uma tira unitária;

[018] A figura 8 é uma vista isométrica também de uma outra modalidade de um artigo de calçado usando uma tira unitária;

[019] A figura 9 é uma vista isométrica de uma modalidade de um artigo de calçado usando uma tira compósita;

[020] A figura 10 é uma vista isométrica de uma modalidade de uma tira compósita quando ela não está submetida a qualquer tensão longitudinal;

[021] A figura 11 é uma vista isométrica de uma modalidade de uma tira compósita sob tensão longitudinal;

[022] A figura 12 é uma vista isométrica de uma modalidade de uma tira compósita sob tensão longitudinal aumentada;

[023] A figura 13 é uma vista isométrica do calçado da figura 9 acima de uma superfície de jogo;

[024] A figura 14 é uma vista isométrica do calçado da figura 9 em contato com uma superfície de jogo;

[025] A figura 15 é uma vista lateral isométrica de uma modalidade de um artigo de calçado incluindo uma tira reativa integrada;

[026] A figura 16 é uma vista medial isométrica de uma modalidade de um artigo de calçado incluindo uma tira reativa integrada;

[027] A figura 17 é uma vista seccional transversal ampliada de uma parte de um cabedal incluindo uma tira reativa;

[028] A figura 18 é uma vista seccional transversal ampliada de uma parte de um cabedal incluindo uma tira reativa;

[029] A figura 19 é uma vista isométrica de uma modalidade de um artigo com uma língua integral incluindo uma tira reativa;

[030] A figura 20 é uma vista isométrica de uma modalidade de um artigo de calçado com um material reativo integrado a uma parte de garganta de um cabedal;

[031] A figura 21 é uma vista isométrica de uma modalidade de um artigo de calçado incluindo um cabedal compreendendo um material reativo;

[032] A figura 22 é uma vista isométrica de uma modalidade de um artigo de calçado com uma tira compósita para fornecer suporte aumentado em um tornozelo do usuário;

[033] A figura 23 é uma vista isométrica de uma modalidade de uma sandália com tiras compósitas;

[034] A figura 24 é uma vista isométrica de uma modalidade de um chinelo com uma tira compósita; e

[035] A figura 25 é uma vista isométrica de uma modalidade de um pé de pato com uma tira compósita.DESCRIÇÃO DETALHADA

[036] Para clareza, as descrições detalhadas neste documento descrevem certas modalidades exemplares, mas a revelação neste documento pode ser aplicada a qualquer artigo de calçado compreendendo alguns dos recursos descritos neste documento e relatados nas reivindicações. Em particular, embora a descrição deta-lhada a seguir discuta modalidades exemplares, na forma de calçados tais como sapatos de corrida, sapatos de basquetebol, sandálias e chinelos, as revelações neste documento podem ser aplicadas a uma ampla faixa de calçados.

[037] Para consistência e conveniência, adjetivos direcionais são emprega-dos por toda esta descrição detalhada correspondendo às modalidades ilustradas. O termo “longitudinal” tal como usado por toda esta descrição detalhada e nas reivindi-cações se refere a uma direção se estendendo por um comprimento (ou dimensão maior) de um componente, tal como uma tira. Também, o termo “lateral” tal como usado por toda esta descrição detalhada e nas reivindicações se refere a uma dire-ção se estendendo ao longo de uma largura de um componente, tal como uma tira. A direção lateral de uma maneira geral pode ser perpendicular à direção longitudinal. Além disso, o termo “vertical” tal como usado por toda esta descrição detalhada e nas reivindicações se refere a uma direção de uma maneira geral perpendicular a uma direção lateral e longitudinal. A direção vertical pode ser associada com a espessura ou profundidade de um componente, tal como uma tira.

[038] A figura 1 é uma vista isométrica de uma modalidade de um artigo de calçado 100. O artigo de calçado 100 pode incluir o cabedal 101 e a sola 102. Em algumas modalidades, o cabedal 101 pode incluir adicionalmente a língua 104. O cabedal 101 pode incluir uma abertura ou garganta 105 que permite ao usuário inse-rir seu pé no calçado. Em algumas modalidades, o cabedal 101 também pode incluir o cadarço 103, o qual pode ser usado para apertar ou ajustar de outro modo o ta-manho da garganta 105 em volta de um pé.

[039] O artigo de calçado 100 pode incluir provisões para apertar adaptati- vamente um pé do usuário. Por exemplo, algumas modalidades podem incorporar componentes que apertam em resposta a atividades tais como saltar, correr ou jogar, minimizando desse modo deslizamento entre um pé do usuário e o artigo de calçado 100 durante tais atividades. Em algumas modalidades, o artigo de calçado 100 pode incluir uma ou mais tiras compreendendo materiais reativos. Tal como dis-cutido anteriormente, tais materiais podem expandir ao longo de dimensões perpen-diculares à direção de tensionamento (por exemplo, expandir em largura e espessura enquanto sendo submetidos a tensionamento no sentido de comprimento).

[040] Tal como usado por toda esta descrição detalhada e nas reivindicações, o termo “tira” se refere a qualquer elemento de uma maneira geral bidimensional com uma espessura muito menor que o comprimento e/ou largura. Em alguns casos, uma tira pode ter uma forma alongada, incluindo, por exemplo, uma área retangular. Entretanto, o termo tira não é pretendido para ficar limitado a uma forma particular e pode incluir qualquer elemento tendo qualquer forma. Por exemplo, em algumas modalidades, uma tira pode se estender através de uma grande parte de um cabedal. Em algumas modalidades, uma tira pode compreender uma substancial totalidade do cabedal.

[041] Em algumas modalidades, o artigo de calçado 100 pode incluir a tira reativa 120. Em algumas modalidades, a tira reativa 120 pode ser disposta interna-mente ao cabedal 101. Mais especificamente, em algumas modalidades, uma pri-meira extremidade 121 da tira reativa 120 pode ser fixada à parte inferior do interior do lado medial 110 do calçado 100, uma parte intermediária 122 da tira reativa 120 pode ser encaminhada sobre o peito do pé do usuário, abaixo da língua 104, e uma segunda extremidade 123 da tira reativa 120 pode ser fixada ao lado lateral 111 do artigo do calçado 100. Em outras modalidades, o arranjo da tira reativa 120 ao longo do artigo do calçado 100 pode variar em algum modo. Outros arranjos ou configura-ções possíveis são descritos com detalhes adicionais a seguir.

[042] A tira reativa 120 pode ser fixada à parte inferior dos lados lateral e medial internos do cabedal 101 usando costura, grampo, fusão, adesivos ou qual-quer outro tipo de método de fixação permanente. Alternativamente ela pode ser fi- xada à superfície superior da sola em ambos os lados do calçado, em vez de aos lados internos do calçado. A tira reativa 120 está mostrada em linhas tracejadas na figura 1, porque a tira reativa 120 está totalmente dentro do calçado.

[043] A modalidade corrente descreve uma tira reativa de uma maneira geral unitária 120. Em outras palavras, a tira reativa 120 pode compreender uma única camada. Entretanto, em outras modalidades, uma tira incluindo um material reativo pode incorporar duas ou mais camadas ou partes tendo propriedades de material distintas. Um exemplo de uma tira compósita incluindo uma camada reativa e uma camada adicional com propriedades de material diferentes daquelas da camada rea-tiva é descrito com detalhes adicionais a seguir.

[044] Em modalidades diferentes, a tira reativa 120 pode ser feita de vários materiais. Em algumas modalidades, a tira reativa 120 pode ser feita de quaisquer materiais tendo uma razão de Poisson negativa, incluindo, por exemplo, materiais auxéticos. Tais materiais estão disponíveis, por exemplo, pela Avanced Fabric Technologies, Houston, Texas e pela Auxetic Technologies Ltd., Bolton, UK.

[045] A seção de detalhe na figura 1 mostra uma seção transversal do cal-çado 100. Em particular, a seção de detalhe na figura 1 mostra como a tira reativa unitária 120 encaixa dentro do tecido do cabedal 101. Quando a tira 120 está sob tensão, sua espessura e largura aumentam, tal como discutido a seguir com referên-cia para as figuras 2-4. Por causa de a tira 120 estar restringida pelo tecido do cabe-dal 101 de expandir para fora, qualquer aumento na espessura da tira 120 forçaria a tira 120 para pressionar mais firmemente contra o pé e assim serviria para reter o calçado de forma mais segura no pé.

[046] Embora a figura 1 mostre um sapato genérico, outras modalidades do calçado podem incluir, por exemplo, sapatos de corrida, sapatos de caminhada, sa-patos de basquetebol, tênis, chuteiras, sapatos de beisebol, sapatos de patinação ou botas, todos os quais necessitam prender o calçado ao pé a fim de maximizar con- forto e desempenho.

[047] As figuras 2-4 mostram como a tira reativa 120 se comporta sob tensão longitudinal. Na figura 2, a tira 120 não está sob tensão, e ela tem uma espessura T0 e uma largura W0. Na figura 3, a tira 120 está sob tensão. Por causa de estar sob tensão, sua espessura aumentou para T1 (que é maior que T0) e sua largura aumentou para W1 (que é maior que W0). Na figura 4, a tira 120 está sob tensão aumentada, e sua espessura agora é T2 (que é maior que T1) e sua largura agora é W2 (que é maior que W1). Assim, tal como visto nas figuras 2-4, a tira reativa 120 pode tender a expandir em espessura e largura à medida que a tira reativa 120 é puxada longitudinalmente. Isto é ao contrário de várias outras tiras que de uma maneira geral podem contrair em largura e espessura sob tensão longitudinal (por exemplo, durante esticamento).

[048] Em alguns casos, pode existir uma relação linear entre o aumento em espessura e/ou largura da tira 120 e um aumento em comprimento da tira 120 sob tensão longitudinal. No caso geral, entretanto, não precisa ser uma relação como esta. Em outras modalidades, por exemplo, pode existir uma relação não linear entre o aumento em espessura e/ou largura da tira 120 e o aumento em comprimento da tira 120 sob tensão longitudinal.

[049] As figuras 5 e 6 mostram a modalidade da figura 1 em ação. Na figura 5, o calçado 100 não está em contato com a superfície de jogo. A tira reativa 120 suporta somente tensão longitudinal mínima. Por esse motivo, a espessura e largura da tira reativa 120 não são significativamente maiores que a espessura T0 e a largura W0, respectivamente, da tira reativa 120 quando ela não está sob qualquer tensão. Na figura 6, o calçado 100 está em contato com a superfície de jogo. A tira reativa 120 está sob tensão, por exemplo, por causa do usuário estar empurrando seu antepé para saltar ou acelerar. Por causa de estar sob tensão, a espessura e largura da tira reativa 120 aumentaram. Por exemplo, a espessura da tira reativa 120 au- mentou para T3 (que é substancialmente maior que T0). Além disso, à medida que a espessura da tira reativa 120 aumenta, a tira reativa 120 pode fornecer uma força radialmente para dentro aumentada sobre o pé, impedindo desse modo deslizamento dentro do sapato e aprimorando suporte para o usuário.

[050] A modalidade mostrada nas figuras 1-6 ilustra um artigo de calçado incluindo uma tira reativa que é disposta internamente ao cabedal. Em particular, a totalidade da tira está disposta internamente às paredes laterais externas do cabedal assim como debaixo da língua. Em outras modalidades, entretanto, algumas partes de uma tira reativa podem se estender externamente ao cabedal e/ou à língua. Ainda em outras modalidades, a totalidade de uma tira reativa pode se estender exter-namente ao cabedal e/ou à língua.

[051] A figura 7 é uma vista isométrica de um exemplo de uma outra moda-lidade de um artigo de calçado. Nesta modalidade, o artigo de calçado 200 pode ser similar ao artigo de calçado 100 discutido anteriormente. Em particular, o artigo de calçado 200 pode incluir o cabedal 201, a sola 202 assim como o cadarço 203 e a língua 204. Nesta modalidade, a tira reativa 220 é encaminhada dentro do calçado 200 acima da língua 204 e abaixo do cadarço 203. Em particular, a tira reativa 220 pode ser fixada permanentemente à parte interior do artigo de calçado 200 tanto no lado lateral quanto no lado medial, por exemplo, por meio de costura, grampos, fusão ou adesivos. Enquanto que as partes de extremidades da tira reativa 220 podem ser dispostas internamente ao cabedal 201, uma parte intermediária 221 da tira reativa 220 pode ficar exposta ao longo de um exterior do artigo de calçado 100. A tira reativa 220 pode ser fixada aos lados internos medial e lateral do cabedal, respectivamente, ou aos lados medial e lateral da sola, respectivamente.

[052] Quando a tira reativa 220 está sob tensão, por exemplo, por causa do usuário estar saltando, sua espessura e largura aumentam, apertando assim o cal-çado em volta do pé e fornecendo estabilidade aperfeiçoada. Nesta modalidade, a tira reativa 220 funciona para pressionar a língua 204 para baixo contra a parte su-perior do pé do usuário, espalhando assim a tensão sobre uma área maior. Uma modalidade como esta pode ser selecionada em situações onde pode ser desejável espalhar as tensões aplicadas por uma tira.

[053] A figura 8 é uma vista isométrica de um outro exemplo da modalidade de um artigo de calçado. Neste exemplo, a tira reativa 220 é fixada em uma extremi-dade à parte inferior do interior do lado medial do cabedal 201 do calçado 200 ou à sola 202. A tira reativa 220 é encaminhada para cima do lado e então entre o cadarço 203 e a língua 204 do calçado 200, de tal maneira que uma parte 222 da tira reativa 220 passa sobre a língua 204. A tira reativa 220 também pode ser encaminhada debaixo da língua. A tira reativa 220 emerge então do interior do lado lateral do cal-çado através da fenda 250. A tira reativa 220 é então fixada ao exterior do lado lateral do calçado usando, por exemplo, um prendedor de gancho e laço 251 tal como Velcro®, tal como mostrado na figura 8, ou por meio de algum outro método de fixa-ção separável tal como uma fivela, encaixes, botões ou laços.

[054] Usando a configuração mostrada na figura 8, o comprimento efetivo da tira reativa 220 pode ser ajustado. Especificamente, o ponto de fixação entre a tira reativa 220 e o prendedor 251 pode funcionar como a extremidade efetiva da tira reativa 220 para propósitos de tensionar o pé. Portanto, ajustar a posição da tira rea-tiva 220 em relação ao prendedor 251 permite a um usuário pré-tensionar a tira rea-tiva 220 tal como desejado. A modalidade da figura 8 permite ajuste do comprimento efetivo do tira reativa.

[055] Dependendo do calçado particular, uma tira (incluindo uma tira reativa) pode ser encaminhada totalmente dentro do cabedal, tal como na modalidade mostrada na figura 1, ou pode ser encaminhada sobre a língua, tal como mostrado nas figuras 7 e 8. A tira pode ser enrolada sobre o peito do pé ou sobre o antepé. Ela também pode ser enrolada em volta do calcanhar ou do tornozelo. No caso de um artigo de calçado tal como uma sandália, que não tem um cabedal, a tira(s) pode ser fixada à sola. De uma maneira geral, se fixada ao cabedal ou à sola, uma ou mais tiras podem ser usadas. Por exemplo, uma tira pode enrolar em volta do calcanhar, uma segunda tira pode enrolar em volta do tornozelo, uma terceira tira pode enrolar sobre o peito do pé e uma quarta tira pode enrolar sobre o antepé.

[056] Embora em muitas modalidades uma tira de uma maneira geral seja retangular, ela pode ter qualquer forma que seja adequada para o calçado particular, desde que ela possa ser caracterizada como tendo um comprimento, uma largura e uma espessura. Por exemplo, a tira pode ser aproximadamente retangular, oval, tri-angular ou trapezoidal, ou uma combinação de tais formas. Além disso, a forma da tira pode ser regular ou irregular.

[057] Modalidades do artigo de calçado podem usar uma tira compósita em vez de uma tira unitária. Uma tira compósita pode incluir duas ou mais camadas ou partes de materiais distintos. Em alguns casos, uma tira compósita pode incluir pelo menos duas camadas, onde pelo menos uma das duas camadas é feita de um mate-rial reativo. A tira compósita pode ser encaminhada dentro do cabedal, tal como nos exemplos mostrados nas figuras 5-8. Tal como mostrado na figura 9, a tira compósita também pode ser encaminhada sobre o cabedal em vez de dentro do cabedal.

[058] A figura 9 ilustra um outro artigo de calçado 300. O artigo de calçado 300 pode incluir um cabedal 301 e a sola 302. Adicionalmente, o artigo de calçado 300 pode incluir o cadarço 303 assim como a língua 304.

[059] Algumas modalidades do artigo de calçado 300 podem incluir a tira compósita 320. A tira compósita 320, tal como mostrado na figura 9, tem pelo menos duas camadas: uma camada reativa 321 no lado interno da tira compósita e uma camada inelástica 322 no seu lado externo. De uma maneira geral, a camada reativa 321 e a camada inelástica 322 podem ter características de material diferentes. Em algumas modalidades, a camada reativa 321 pode ser fabricada de material com uma razão de Poisson negativa de tal maneira que, à medida que camada reativa 321 é colocada sob tensão ao longo de uma primeira direção, a camada reativa 321 pode expandir em direções que de uma maneira geral são ortogonais à primeira di-reção. Assim, por exemplo, à medida que a camada reativa 321 é colocada sob ten-são em uma direção longitudinal ao longo da tira compósita 320, a camada reativa 321 pode expandir em espessura ou largura ou tanto em espessura quanto em lar-gura. Além disso, quando tensão é aplicada em uma direção longitudinal à camada inelástica 322, a camada inelástica 322 resiste substancialmente à expansão na di-reção longitudinal assim como nas direções lateral e vertical. Tal como descrito com detalhes adicionais a seguir, este arranjo da camada reativa 321 e da camada ine- lástica 322 permite que a expansão da camada reativa 321 em dimensões ortogonais ao seu comprimento seja controlada em um modo que facilita suporte aumentado para um pé.

[060] Quaisquer materiais ou combinação de materiais podem ser usados para alcançar as propriedades de material discutidas anteriormente para a camada reativa 321 e/ou para a camada inelástica 322. A camada inelástica 322 pode ser feita de materiais incluindo, mas não limitados a isto: lona, náilon, Dacron®, denim, EVA ou outros materiais que não esticam substancialmente quando sob tensão. A camada reativa 321 pode ser feita de quaisquer materiais tendo uma razão de Pois-son negativa, incluindo, por exemplo, materiais auxéticos. Tais materiais estão dis-poníveis, por exemplo, pela Avanced Fabric Technologies, Houston, Texas e pela Auxetic Technologies Ltd., Bolton, UK. Entretanto, será entendido que uma camada reativa de uma maneira geral pode ser feita de quaisquer materiais que exibam as propriedades de material descritas anteriormente, incluindo expansão em uma dire-ção ortogonal à direção de tensão aplicada.

[061] Em algumas modalidades, a camada reativa 321 pode ser fixada à camada inelástica 322 somente nas suas duas extremidades longitudinais, por exemplo, por meio de costura ou de grampos, ou ao usar adesivos. Em outras mo-dalidades, a camada reativa 321 e a camada inelástica 322 podem ser unidas em quaisquer outras regiões. Ainda em outras modalidades, a camada reativa 321 pode ser disposta adjacente à camada inelástica 322, mas não unida diretamente à ca-mada inelástica 322.

[062] A tira compósita 320 pode ser encaminhada dentro do artigo de calçado 300, ou sobre o calçado, tal como descrito a seguir. Dependendo do calçado particular e da aplicação específica, as duas extremidades da tira compósita 320 podem ser fixadas aos lados medial e lateral do cabedal 301, por exemplo. Em outras modalidades, por exemplo, elas também podem ser fixadas à sola 302 ou na interface do cabedal 301 para a sola 302. O método de fixação pode ser do tipo permanente, tal como costura, grampos, fusão ou uso de adesivos, ou separável, tal como ao usar fivelas, botões, prendedores de gancho e laço tal como Velcro®, en-caixes ou laços.

[063] Na modalidade exemplar mostrada na figura 9, a camada inelástica 322 é fixada ao calçado 300 no seu lado medial por meio de costura (não mostrada na figura 9). Ela é fixada no lado lateral do calçado 300 pela costura 330. Tal como mostrado na seção ampliada na figura 9 e discutido com mais detalhes a seguir com referência para as figuras 10-12, quando a camada reativa 321 não está sob tensão, ela tem uma espessura T0 e uma largura W0.

[064] As figuras 10-12 são vistas isométricas de uma tira compósita mos-trando como sua geometria muda sob tensão. A figura 10 é uma vista isométrica da tira compósita 320 quando ela não está sob tensão. A camada reativa 321 está re-presentada como tendo a largura W0 e a espessura T0. A camada reativa 321 é fixada à camada inelástica 322 em ambas as extremidades pela costura 323. Na moda-lidade corrente, a camada reativa 321 não é fixada em qualquer outro modo à ca-mada inelástica 322. Entretanto, é possível que em outras modalidades a camada reativa 321 e a camada inelástica 322 possam ser fixadas em outras localizações. Ainda em outras modalidades, a camada reativa 321 e a camada inelástica podem não ser fixadas uma à outra em qualquer localização.

[065] A figura 11 é uma vista isométrica de um exemplo da tira compósita 320 quando ela está sob tensão longitudinal, tal como indicado pelas setas em ambas as extremidades da tira. Tal como mostrado na figura 11, a espessura T4 e a largura W4 da camada reativa 321 aumentaram quando comparadas à espessura T0 e à largura W0 de quando a camada reativa não estava sob tensão (tal como mostrado na figura 10). Em outras palavras, T4 é maior que T0 e W4 é maior que W0.

[066] A figura 12 é uma vista isométrica de um exemplo da tira compósita 320 quando ela está sob tensão longitudinal aumentada quando comparado ao exemplo mostrado na figura 11. Neste caso, a espessura T5 e a largura W5 da camada reativa 321 aumentaram quando comparadas à espessura T1 e à largura W1 de quando a camada reativa estava sob tensão menor (tal como mostrado na figura 11). Em outras palavras, T5 é maior que T4 e W5 é maior que W4.

[067] Para ficar claro, nas modalidades de tiras compósitas mostradas nas figuras 10-12, a camada inelástica não experimenta quaisquer mudanças significati-vas em qualquer uma de suas dimensões. O comprimento pode aumentar uma quantidade mínima, e a camada inelástica pode ter ainda mudanças menores e me-nos significativas na sua largura e sua espessura. Em outras modalidades, entretan-to, uma tira compósita pode incluir uma camada diferente de uma camada reativa que muda significativamente em uma ou mais dimensões. Por exemplo, algumas modalidades podem incluir uma camada elástica que aumenta em comprimento e contrai em largura e/ou espessura sob tensão longitudinal.

[068] A figura 13 é uma vista isométrica de um artigo de calçado em ação. Neste exemplo, por causa do pé ainda não ter alcançado o piso, a tira compósita 320 não está suportando tensão longitudinal substancial. Por causa de a tira compó- sita 320 não estar suportando tensão longitudinal substancial, a camada reativa 321 tem uma espessura e largura que não são substancialmente maiores que a espessu-ra T0 e a largura W0, respectivamente, quando a camada reativa 321 não está sob tensão.

[069] No exemplo mostrado na figura 13 a tira compósita 320 está fixada ao lado lateral do artigo de calçado 300 pela fivela 331. A tira compósita 320 também pode ser fixada usando qualquer outro dispositivo separável tal como um prendedor de gancho e laço (tal como Velcro®), laço, encaixe ou outro dispositivo mecânico separável, ou por meio de uma fixação permanente tal como costura, grampos, fusão ou adesivos. A tira compósita 320 pode ser fixada ao lado medial do artigo de calçado 300, por exemplo, ao usar um método de fixação permanente tal como costura, grampos, fusão ou adesivos.

[070] A figura 14 é uma vista isométrica do artigo de calçado mostrado na figura 13, quando o calçado é pressionado fortemente contra a superfície de jogo, por exemplo, por causa do usuário estar saltando ou acelerando para frente. Neste caso, a tira compósita 320 está sob tensão maior que aquela no exemplo mostrado na figura 13. Por causa de a camada reativa 321 estar sob tensão, sua espessura e largura aumentam para T6 e W6, respectivamente. Por causa de a camada reativa 321 ser restringida pela camada inelástica 322, ela aperta mais firmemente para baixo (ou radialmente para dentro) na direção da parte superior do calçado. Ao mesmo tempo, a largura aumentada da camada reativa 321 resulta em uma maior área de contato entre a tira compósita 320 e a parte superior do artigo de calçado 300. Ambas destas ações - a espessura aumentada e a largura aumentada - servem para reter o artigo de calçado 300 de forma mais segura no pé do usuário e assim fornecem mais estabilidade para o usuário.

[071] A tira compósita pode ser fixada a qualquer parte do calçado usando qualquer tipo de mecanismo de fixação, incluindo tanto mecanismos de fixação per- manentes tais como costura, grampos, usos de adesivos ou fusão, quanto um me-canismo separável tal como uma fivela, um prendedor de gancho e laço, um encaixe ou laços. Em algumas modalidades, um método de fixação permanente pode ser usado no lado medial e um método de fixação permanente ou separável pode ser usado no lado lateral. Entretanto, outras modalidades podem incluir prendedores no lado lateral.

[072] O calçado mostrado genericamente nas figuras 9 e 13-14 é represen-tativo de muitos tipos de calçados, incluindo, por exemplo, sapatos de corrida, sapa-tos de caminhada, botas de caminhada, botas de trabalho, tênis, sapatos de exercício a passo moderado, sapatos de basquetebol, chuteiras, sapatos de beisebol, sapatos de patinação, botas de esqui e outros tipos de calçado.

[073] Tiras (incluindo tiras unitárias e compósitas) com materiais reativos podem ser dispostas em qualquer parte de um artigo de calçado. Em algumas moda-lidades, uma tira pode ser posicionada sobre o peito do pé, tal como mostrado nas figuras 1, 5-9 e 13-14. Em outras modalidades, uma tira pode enrolar em volta do tornozelo e/ou do calcanhar. Ainda em outras modalidades, uma tira pode ser posi-cionada no antepé do calçado.

[074] Em modalidades diferentes, tiras podem ter quaisquer tipos de formas. Embora a tira esteja mostrada nas figuras como tendo uma forma de uma maneira geral retangular, em outras modalidades uma tira pode ter uma forma oval ou qualquer outra forma que permita que o material seja retido sob tensão em uma di-reção. Exemplos de outras formas possíveis para uma tira incluem, mas não estão limitados a isto: redonda, triangular retangular, poligonal, formas regulares e irregula-res.

[075] Em algumas modalidades, material reativo pode ser integrado dentro de um cabedal. Em particular, em algumas modalidades, um material reativo pode compreender uma ou mais partes ou seções do cabedal. Estas partes de um materi al reativo podem ser dispostas adjacentes a partes de materiais de cabedal mais convencionais.

[076] As figuras 15 a 21 ilustram ainda configurações adicionais para integrar um material reativo a um cabedal. Referindo-se primeiramente às figuras 15 e 16, em algumas modalidades um material reativo pode compreender uma seção de um material de cabedal. Como um exemplo, o artigo de calçado 430 pode incluir o cabedal 432. O cabedal 432 pode incluir uma parte dianteira 434, uma parte traseira 436 e uma parte intermediária 438 que é disposta entre a parte dianteira 434 e a parte traseira 436. A parte intermediária 438 pode ser separada adicionalmente em uma parte intermediária lateral 440 e uma parte intermediária medial 442, as quais podem ser separadas pela abertura de garganta 446. Em alguns casos, a parte dianteira 434 e a parte traseira 436 podem compreender materiais de cabedal convencionais tais como couro sintético, materiais de malha assim como possivelmente outros materiais. Em particular, a parte dianteira 434 e a parte traseira 436 podem compreender materiais com uma razão de Poisson positiva. Em contraste, em alguns casos, a parte intermediária 438 (incluindo tanto a parte intermediária lateral 440 quanto a parte intermediária medial 442) pode ser feita de um material reativo com uma razão de Poisson negativa. Assim, a parte intermediária 438 pode compreender uma parte que expande em espessura sob tensão longitudinal. Além disso, a largura relativamente estreita da parte intermediária 438, quando comparada à da parte dianteira 434 e à da parte traseira 436, pode permitir que a parte intermediária 438 opere em um modo similar ao de uma tira, restringindo desse modo a parte radial de um pé dentro do cabedal 432 em um modo similar ao das tiras das modalidades anteriores.

[077] As figuras 15 e 16 ilustram uma modalidade da parte intermediária 438 compreendendo um material reativo que de uma maneira geral é nivelado com uma superfície externa 448 do cabedal 432 definido pela parte dianteira 434 e pela parte traseira 438. Entretanto, em outras modalidades, a parte intermediária 438 pode ser rebaixada ou elevada em relação à superfície externa 448 do cabedal 432. Por exemplo, a figura 17 ilustra uma vista seccional transversal de uma parte do cabedal 432 em que uma parte intermediária 437 está rebaixada em relação à superfície externa 448. Igualmente, a figura 18 ilustra uma vista seccional transversal de uma parte do cabedal 432 em que uma parte intermediária 439 está elevada em relação à superfície externa 448. Além disso, embora a modalidade corrente discuta a posição relativa de uma parte intermediária com relação a uma superfície externa de um cabedal, em outras modalidades uma parte intermediária pode ser nivelada, re-baixada ou elevada de forma similar com relação a uma superfície interna de um cabedal.

[078] A figura 19 ilustra uma vista esquemática de uma modalidade de um artigo de calçado 450 incluindo um cabedal 452 com a língua integral 454. Em algu-mas modalidades, o cabedal 452 pode incluir adicionalmente a tira reativa 456 que é integral com o cabedal 452. A tira reativa 456 pode se estender continuamente de um lado lateral para um lado medial do cabedal 452. Em algumas modalidades, o cabedal 452 pode operar sem um sistema de cordão tradicional, fornecendo desse modo um encaixe livre até que tensão seja aplicada, em cujo ponto a tira reativa 456 pode apertar em volta de um pé.

[079] Referindo-se às figuras 20 e 21, um material reativo pode ser integrado a várias regiões de um artigo. Por exemplo, referindo-se à figura 20, o artigo 460 pode incluir uma parte reativa 462 que se estende ao longo de uma grande parte em um e outro lado da abertura de garganta 446. Em particular, a parte reativa 462 está mostrada como tendo uma largura substancialmente maior que a da parte intermedi-ária 438 mostrada nas figuras 15 e 16. Ainda em outras modalidades, um material reativo 471 pode compreender a maior parte de um cabedal 470, tal como mostrado na figura 21. Na modalidade da figura 21, a substancial totalidade do cabedal 470 pode aumentar em espessura quando tensionada ao longo de qualquer direção aproximadamente paralela à superfície do cabedal 470.

[080] Assim, ficará entendido que modalidades podem incluir cabedais tendo várias partes diferentes compreendendo um material reativo. O tamanho, forma e localização destas partes (também referidas como tiras) podem variar de acordo com fatores incluindo, mas não limitado a isto: tipo de calçado, suporte desejado durante inatividade, suporte desejado durante vários tipos de atividade, localizações desejadas para suporte assim como outros fatores.

[081] A figura 22 é uma vista isométrica de um artigo de calçado, neste caso um sapato de cabedal alto, com uma tira compósita encaminhada em volta do tornozelo. A tira compósita 420 tem uma camada reativa interna 421 e uma camada inelástica externa 422, isto é, a tira compósita 420 é similar à tira compósita mostrada nas figuras 10-12. A tira compósita 420 é retida no lugar em um lado do calçado pelo cadarço 403. Ela é então encaminhada sobre o cabedal 401 em volta do tornozelo do usuário para o outro lado do calçado, onde ela é retida pelo cadarço 403. Quando o usuário flexiona ou gira seu tornozelo, criando assim tensão adicional na tira compósita 420, a camada reativa interna expande em espessura e/ou em largura, fornecendo assim suporte adicional para o tornozelo do usuário.

[082] As figuras 23, 24 e 25 mostram exemplos do uso de uma tira compósita, em uma sandália, um chinelo e em um pé de pato, respectivamente. Em cada exemplo, a tira compósita tem uma camada reativa interna e uma camada inelástica externa. A camada inelástica externa serve para restringir a camada reativa interna quando essa camada está sob tensão, de tal maneira que a camada reativa é forçada para exercer pressão adicional sobre o pé do usuário e assim reter de forma mais segura o calçado no pé.

[083] A figura 23 é uma vista isométrica de uma sandália com tiras compó-sitas enroladas em volta do calcanhar, do peito do pé e do antepé. Em modalidades diferentes, sandálias podem ter qualquer uma ou duas destas tiras compósitas, ou todas as três tiras compósitas. Outras modalidades também podem incluir quatro ou mais tiras compósitas. Além disso, algumas modalidades podem incorporar uma combinação de tiras unitárias e tiras compósitas.

[084] A tira compósita 521, a tira compósita 522 e a tira compósita 523 de uma maneira geral são similares à tira compósita mostrada nas figuras 10-12. Cada tira compósita pode incluir uma camada inelástica externa 530 e uma camada reativa interna 531, tal como indicado especificamente para a tira compósita 521 na figura 23. Neste exemplo a tira compósita 521 está fixada em um e outro lado do pé à tira compósita 522. Entretanto em outros exemplos ela pode ser fixada em um e outro lado da sola. A tira compósita 522 e a tira compósita 523 podem ser fixadas à sola usando um método de fixação permanente tal como costura, grampos, fusão ou adesivos, ou por meio de um método de fixação separável tal como fivelas, prende-dores de ganchos e laços, ganchos, botões ou laços.

[085] A figura 24 é uma vista isométrica de um chinelo 600 com uma tira compósita no antepé. A tira compósita 621 de uma maneira geral é similar à tira compósita mostrada nas figuras 10-12 (incluindo uma camada inelástica externa 630 e uma camada reativa interna 631). A tira compósita 621 pode ser fixada a um lado da sola 602 usando um método de fixação permanente tal como costura, grampos, fusão ou adesivos, ou por meio de um método de fixação separável tal como fivelas, prendedores de ganchos e laços, ganchos, botões ou laços. Em algumas modalida-des, a tira compósita 621 pode ser fixada no outro lado da sola 602 por meio de um método de fixação permanente. Alternativamente ela pode ser fixada aos lados do cabedal 601.

[086] Na modalidade da figura 24, o pé do usuário encaixaria confortavel-mente no chinelo 600 quando a tira 621 não está sob tensão, mas seria apertado quando o usuário estivesse caminhando a fim de impedir o chinelo de deslizar para fora do pé.

[087] A figura 25 é uma vista isométrica de um pé de pato 700, com uma tira compósita em volta do calcanhar. A tira compósita 720 de uma maneira geral é similar à tira compósita mostrada nas figuras 10-12, isto é, ela tem uma camada rea-tiva interna 721 e uma camada inelástica externa 722. Ela pode ser fixada a um lado do calcanhar usando um método de fixação permanente tal como costura, grampos, fusão ou adesivos, ou por meio de um método de fixação separável tal como fivelas, prendedores de ganchos e laços, ganchos, botões ou laços. Em algumas modalida-des, a tira compósita 720 pode ser fixada no outro lado do calcanhar por meio de um método de fixação permanente.

[088] Na modalidade da figura 25, pé de pato 700 normalmente seria retido de forma razoavelmente firme no pé do usuário pela tira 721 quando a tira 721 não está sob tensão. Entretanto, quando o usuário está batendo os pés ao nadar, a ten-são aumentada na tira 721 fornece aperto aumentado para prender pé de pato 700 ainda mais firmemente ao pé.

[089] Além dos artigos de calçado descritos anteriormente, tiras reativas unitárias ou tiras compósitas incluindo uma camada reativa podem ser usadas em muitos outros tipos de calçados, tais como botas, sapatos de patinação, botas de esqui, sapatilhas de ballet, sapatos de futebol norte-americano, sapatos de ciclismo, chuteiras e sapatos de voleibol. Estes artigos de calçado podem incluir uma ou di-versas tiras unitárias ou compósitas, em qualquer uma ou mais localizações diferen-tes, tais como no peito do pé, no calcanhar, no tornozelo e no antepé.

[090] As descrições acima expuseram materiais reativos que aumentam tanto em espessura quanto em largura quando sob tensão longitudinal. Entretanto, a revelação neste documento pode ser usada com materiais reativos que aumentam somente em espessura, ou aumentam somente em largura. Uma ou outra destas mudanças dimensionais melhoraria a capacidade da tira para reter de modo seguro o calçado no pé.

[091] Embora várias modalidades tenham sido descritas, a descrição é pre-tendida para ser exemplar em vez de limitante, e estará aparente para as pessoas de conhecimento comum na técnica que muitas outras modalidades e implementações são possíveis que estão dentro do escopo das modalidades. Portanto, as mo-dalidades não são para ser restringidas exceto considerando as reivindicações ane-xas e suas equivalências. Também, várias modificações e mudanças podem ser fei-tas dentro do escopo das reivindicações anexas.

Claims

1. Artigo de calçado (100, 200, 300, 400, 500, 600, 700) compreendendo:um cabedal (101, 201, 301, 401, 601, 701) tendo um lado medial e um lado lateral;uma sola (102, 202, 302, 402, 602) tendo um lado medial e um lado lateral; e uma tira (120, 220, 320, 420, 521, 522, 523, 621, 720) fixada em uma extremidade medial a pelo menos um dentre o lado medial do cabedal (101, 201, 301, 401, 601, 701) e o lado medial da sola (102, 202, 302, 402, 602), e em uma extremidade lateral a pelo menos um dentre o lado lateral do cabedal (101, 201, 301, 401, 601, 701) e o lado lateral da sola (102, 202, 302, 402, 602);CARACTERIZADO pelo fato de quea tira (120, 220, 320, 420, 521, 522, 523, 621, 720) compreende um material reativo que aumenta em pelo menos uma dentre espessura e largura quando a tira (120, 220, 320, 420, 521, 522, 523, 621, 720) está sob tensão longitudinal.

2. Artigo de calçado (300, 400, 500, 600, 700), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a tira (320, 420, 521, 522, 523, 621, 720) é uma tira compósita tendo uma camada inelástica (322, 422, 530, 630, 722) no lado externo da tira (320, 420, 521, 522, 523, 621, 720) e uma camada reativa (321, 421, 531, 631, 731) no lado interno da tira (320, 420, 521, 522, 523, 621, 720).

3. Artigo de calçado (300, 400, 500, 600, 700), de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fato de que a camada reativa (321, 421, 531, 631, 731) é fixada de modo permanente à camada inelástica (322, 422, 530, 630, 722) em cada extremidade da tira (320, 420, 521, 522, 523, 621, 720).

4. Artigo de calçado (300), de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fato de que a tira (320) é encaminhada sobre o peito do pé do calçado (300).

5. Artigo de calçado (100, 200), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a tira (120, 220) é uma tira unitária compreendida de material reativo.

6. Artigo de calçado (100, 200), de acordo com a reivindicação 5, CARACTERIZADO pelo fato de que a tira (120, 220) é configurada para ser enca-minhada dentro do calçado (100, 200) sobre o peito do pé do pé de um usuário.

7. Artigo de calçado (200), de acordo com a reivindicação 5, CARACTERIZADO pelo fato de que a tira (220) é configurada para ser encaminhada sobre a língua (204) do calçado.

8. Artigo de calçado (500, 700), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a tira (521, 720) é uma tira de calcanhar.

9. Artigo de calçado (100, 200, 300, 500, 600), de acordo com a reivindica-ção 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a tira (120, 220, 320, 523, 621) é uma tira de antepé.

10. Artigo de calçado (100, 200, 300, 400, 500, 600, 700), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o calçado (100, 200, 300, 400, 500, 600, 700) é um dentre um sapato, uma bota, um chinelo, um pé de pato, uma sandália e um patim.