ES2285163T3 - Bota con articulacion flotante. - Google Patents
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Abstract
Artículo de calzado (1) destinado a la práctica de un deporte, en particular la moto, que comprende: - un primer casco rígido que define un cuerpo (2) destinado a recibir el pie de un usuario y que se extiende según una dirección de alargamiento (8), - un segundo casco rígido que define una caña (4) destinada a recibir la pierna del usuario y que se extiende según una dirección de elevación (10), - una articulación (6) que une el cuerpo y la caña, permitiendo dicha articulación la rotación de la caña con respecto al cuerpo según dos ejes de rotación (8, 12) sustancialmente perpendiculares entre ellos, caracterizado porque dicha articulación permite además una traslación de los ejes de articulación con respecto al cuerpo para llevar los ejes de rotación de la articulación sustancialmente en concordancia con los ejes de rotación del pie con respecto a la pierna del usuario.
Description
Bota con articulación flotante.
La presente invención tiene por objeto un
artículo de calzado destinado a la práctica de un deporte. Prevé
proteger los pies y las piernas de un usuario.
Dicho artículo está particularmente adaptado a
la práctica de deportes motorizados y, más particularmente, de la
moto todoterreno, donde los pies y las piernas del usuario están muy
expuestos. Sin embargo, puede resultar asimismo ventajoso para
practicar, en particular, la moto de carretera, el snowboard, la
bicicleta todoterreno, la moto acuática o el senderismo.
Se conocen ya botas de motocross que presentan
una caña de cuero sobre la cual están fijados unos refuerzos de
plástico. Los refuerzos aseguran la protección, mientras que el
cuero asegura la unión entre los refuerzos, autorizando a la vez
una cierta flexibilidad. Dichas botas no son muy satisfactorias, ya
que la protección está limitada y la libertad de movimiento es
reducida.
Por otra parte, en el documento
WO-A-0135781 se da a conocer una
bota que comprende:
- -
- un primer casco rígido que define un cuerpo destinado a recibir el pie de un usuario y que se extiende según una dirección de alargamiento,
- -
- un segundo casco rígido que define una caña destinada a recibir la pierna del usuario y que se extiende sustancialmente según una dirección de elevación, y
- -
- una articulación que une el cuerpo y la caña, permitiendo dicha articulación la rotación de la caña con respecto al cuerpo según dos ejes de rotación sustancialmente perpendiculares entre ellos.
Sin embargo, si bien esta bota de una gran
resistencia mecánica asegura una protección satisfactoria del
usuario y un gran rigor en el guiado de los movimientos debido a su
concepción de calotas esféricas, genera como contrapartida una
comodidad media en su uso.
Para remediar este inconveniente y simplificar
la realización de la bota sin reducir la protección del usuario, la
invención propone que dicha articulación permita además una
traslación de los ejes de articulación con respecto al cuerpo para
llevar los ejes de rotación de la articulación sustancialmente en
concordancia con los ejes de rotación del pie con respecto a la
pierna del usuario.
Así, la bota se adapta a la morfología del
usuario, procura una mayor movilidad y una sensación de
flexibilidad mayor, siguiendo más fielmente la complejidad del
movimiento del tobillo.
Ventajosamente, la articulación comprende al
menos un elemento elásticamente deformable que tiende a llevar al
artículo de calzado a una posición inicial.
El usuario experimenta así una asistencia
progresiva en sus movimientos y una sensación muy presente de
asistencia.
Según otra característica ventajosa de la
invención, la articulación comprende dos elementos elásticamente
deformables dispuestos de manera simétrica con respecto a la
dirección de elevación y que presentan características mecánicas
diferentes.
Así, las características de resistencia a la
deformación pueden adaptarse más precisamente a las exigencias de
protección del usuario, debido en particular a la simetría
imperfecta de la unión de rótula entre el pie y la pierna.
Ventajosamente, cada elemento elásticamente
deformable comprende al menos una lámina flexible que presenta una
forma curvada en ausencia de tensiones exteriores. El trabajo de
flexión de la lámina permite controlar eficazmente a la vez los
movimientos de rotación y de traslación entre el cuerpo y la
caña.
caña.
Una articulación simple y robusta que presenta
las características citadas anteriormente consiste en que cada
elemento elásticamente deformable comprende dos láminas flexibles
sustancialmente en forma de V o de U, de modo que cada lámina
flexible comprenda dos ramas que presentan cada una de ellas un
primer extremo y un segundo extremo, estando unidos entre ellos los
primeros extremos de cada lámina flexible y estando unidos los
segundos extremos de cada lámina para una de las ramas al cuerpo y
para la otra rama a la caña.
Según una característica ventajosa
complementaria, el artículo de calzado comprende además un material
elásticamente deformable, diferente del de las ramas, que se
extiende entre las ramas de algunas al menos de las láminas
flexibles.
Así, la deformación de las láminas flexibles se
amortigua y es fácilmente ajustable modificando las características
del material elásticamente deformable. Además, esto evita que un
elemento indeseable (piedras, barro, arena,...) venga a insertarse
entre las ramas de las láminas flexibles y modifique las
características mecánicas del elemento elásticamente
deformable.
A fin de reforzar la protección del usuario, de
acuerdo con otra característica ventajosa, como la dirección de
elevación y la dirección de alargamiento definen un plano mediano,
el artículo de calzado comprende además unos topes para limitar la
amplitud de rotación en el plano mediano a un valor comprendido
entre 50 grados y 60 grados.
Esto permite evitar traumatismos o lesiones,
permitiendo al mismo tiempo una gran libertad de movimiento.
Según una característica complementaria, la
invención propone que el artículo de calzado comprenda además unos
topes para limitar la amplitud de rotación según la dirección de
alargamiento a un valor comprendido entre 25 grados y 35
grados.
Además, de acuerdo con otra característica
ventajosa de la invención, dicha articulación permite una traslación
únicamente según la dirección de elevación.
El movimiento de traslación de los ejes de
articulación con respecto al cuerpo, incluso si es de pequeña
amplitud, ventajosamente entre 5 milímetros y 15 milímetros,
procura a pesar de todo una sensación de libertad de movimiento,
reteniendo eficazmente al mismo tiempo el tobillo del usuario.
La invención se pondrá más claramente de
manifiesto a partir de la descripción siguiente haciendo referencia
a los dibujos anexos, en los cuales:
- la figura 1 ilustra una bota de moto de
acuerdo con la invención en posición de reposo,
- la figura 2 ilustra la bota de la figura 1 en
posición de flexión,
- la figura 3 ilustra la bota de la figura 1 en
posición de extensión,
- la figura 4 es una vista según la flecha
señalada con IV en la figura 1,
- la figura 5 es una vista en sección según la
flecha señalada con V-V en la figura 1, en posición
de reposo,
- la figura 6 es una vista de acuerdo con la
figura 5 en posición de pronación de la bota, y
- la figura 7 es una vista de acuerdo con la
figura 5 en posición de supinación de la bota.
Las figuras ilustran una bota 1 que comprende en
la parte inferior un cuerpo 2 destinado a recibir el pie de un
usuario, en la parte superior una caña 4 destinada a recibir la
pierna de un usuario y en la parte intermedia un dispositivo de
articulación 6 que une la caña 4 al cuerpo 2.
El cuerpo 2 y la caña 4 comprenden cada uno un
casco relativamente rígido destinado a proteger los miembros
inferiores del usuario. Estos cascos pueden estar localmente
calados. Están forrados en el interior para la comodidad del
usuario y, eventualmente, en el exterior. El cuerpo se extiende
según una dirección de alargamiento 8 sustancialmente horizontal
cuando el usuario pone el pie sobre un suelo horizontal, mientras
que la caña se extiende según una dirección de elevación 10
sustancialmente vertical.
La dirección de alargamiento 8 y la dirección de
elevación 10 definen un plano mediano P paralelo al plano de
representación de las figuras 1 a 3. La bota presenta una cara
interna 1a y una cara externa 1b dispuestas a ambos lados del plano
mediano P.
La bota 1 presenta además una dirección
transversal 12 que se extiende sustancialmente perpendicular a la
dirección de alargamiento 8 y a la dirección de elevación 10.
El dispositivo de articulación comprende dos
estructuras 14, 14' de geometría elásticamente deformable dispuestas
de manera sustancialmente simétrica con respecto al plano P, una
sobre la cara interna 1a y la otra sobre la cara externa 1b.
Cada estructura 14, 14' comprende principalmente
una lámina flexible delantera 16 y una lámina flexible trasera 18
(las láminas flexibles de la estructura 14' no son visibles en las
figuras), cada una de ellas sustancialmente curvada en forma de
nervadura en V o en U. Cada lámina flexible comprende una rama
superior 16a, 18a y una rama inferior 16b, 18b. Cada rama 16a, 16b,
18a, 18b se extiende entre un primer extremo respectivamente
16a_{1}, 16b_{1}, 18a_{1}, 18b_{1} y un segundo extremo
respectivamente 16a_{2}, 16b_{2}, 18a_{2}, 18b_{2}.
Los primeros extremos 16a_{1}, 16b_{1} de
las ramas de la lámina flexible delantera 16 están unidos entre
ellos en una zona de vértice delantero 20 permitiendo la rotación
entre las ramas superior 16a e inferior 16b. Los primeros extremos
18a_{1}, 18b_{1} de las ramas de la lámina flexible trasera 18
están unidos entre ellos en una zona de vértice trasero 22
permitiendo la rotación entre las ramas superior 18a e inferior
18b.
Los segundos extremos 16b_{2}, 18b_{2} de
las ramas inferiores están fijados al cuerpo 2, mientras que los
segundos extremos 16a_{2}, 18a_{2} de las ramas superiores están
fijados a la caña 4.
Las láminas flexibles delantera 16 y trasera 18
presentan más bien la forma de una V abierta, como se ilustra,
cuando las zonas de vértice 20, 22 están muy localizadas, o más bien
la forma de una U abierta cuando estas zonas 20, 22 son
relativamente extensas.
Estas están ventajosamente dispuestas en
oposición o, dicho de otra forma, simétricamente con respecto a la
dirección de elevación 10. En este caso, éstas están abiertas una
hacia otra, de modo que cada estructura 14 presenta sustancialmente
una forma de paralelogramo deformable. Como alternativa, podrían
disponerse dorso con dorso, de modo que cada estructura 14 presente
una forma de >< deformable.
Presentan un módulo de flexión que depende del
deporte practicado y de la resistencia física del usuario.
El dispositivo de articulación 6 comprende
además dos pivotes 24, 26 que se extienden sustancialmente según la
dirección transversal entre las láminas flexibles delantera 16 y
trasera 18. Están fijados al cuerpo 2 y deslizan cada uno en una
ranura 28, 30 practicada en la caña 4. Las ranuras 28, 30 son cada
una de ellas de forma oblonga y se extienden sustancialmente según
la dirección de elevación 10 entre un extremo superior 28a, 30a y
un extremo inferior 28b, 30b distante ventajosamente alrededor de 10
milímetros.
Así, los pivotes 24, 26 controlan la deformación
de las estructuras 14, 14' y pueden desplazarse según la dirección
de elevación, de modo que las estructuras 14, 14' de geometría
variable definen así un dispositivo de articulación flotante
posicionado sustancialmente a la altura del maléolo a ambos lados
del tobillo de un usuario.
Tal como se ilustra en las figuras 1 y 2,
durante un movimiento de flexión del tobillo de un usuario alrededor
de la dirección transversal 12, la caña 4 pivota alrededor de los
pivotes 24, 26 y las ramas 16a, 16b de las láminas flexibles
delanteras 16 se aproximan por deformación de las zonas de vértice
delanteras 20, mientras que las ramas 18a, 18b de las láminas
flexibles traseras 18 se separan por deformación de las zonas de
vértice traseras 22.
Tal como se ilustra en las figuras 1 y 3, el
dispositivo de articulación 6 se deforma inversamente durante un
movimiento de extensión, separándose las láminas flexibles
delanteras 16 y aproximándose las láminas flexibles traseras
18.
Además, durante estos movimientos de flexión y
de extensión, las ramas superiores 16a, 18a pivotan con respecto a
la caña 4 por deformación elástica en la proximidad de su segundo
extremo 16a_{2}, 18a_{2} al igual que las ramas inferiores 16b,
18b pivotan con respecto al cuerpo 2 por deformación elástica en la
proximidad de su segundo extremo 16b_{2}, 18b_{2}.
Como los pivotes 24, 26 pueden deslizarse en las
ranuras 28, 30 en posición de flexión extrema, la caña 4 viene a
hacer tope en la parte delantera sobre el cuerpo 2 y los pivotes 24,
26 se colocan en la proximidad del extremo superior 28a, 30a de las
ranuras 28, 30 para seguir el movimiento del maléolo del usuario. Si
continuara el movimiento de flexión, los pivotes 24, 26 tenderían a
deslizarse en las ranuras 28, 30 hacia su extremo inferior. Dado
que dicho movimiento corre el peligro de ser dañino para el usuario,
la bota 1 comprende además un dispositivo de tope
trasero 32.
trasero 32.
Tal como se ilustra en la figura 4, este
dispositivo de tope trasero 32 que pretende limitar el movimiento
de flexión comprende un tetón de cabeza ensanchada 34 solidario del
cuerpo 2 y que se desliza en una ranura 40 de forma oblonga
practicada en la caña 4. Las posiciones extremas del tetón de cabeza
ensanchada 34 correspondientes a la flexión y la extensión máximas
están representadas con trazo mixto en la figura 4.
Tal como se indica en la figura 2, la amplitud
\alpha_{1} del movimiento de flexión permitido por el
dispositivo de articulación 6 es de aproximadamente 25 grados con
respecto a la posición inicial representada en la figura 1.
En posición de extensión extrema, la caña 4
viene a hacer tope en la parte trasera sobre el cuerpo 2 y los
pivotes 24, 26 vienen a hacer tope con el extremo inferior 28b, 30b
de las ranuras 28, 30.
Tal como se indica en la figura 3, la amplitud
\alpha_{2} del movimiento de extensión permitido por el
dispositivo de articulación 6 es de aproximadamente 30 grados con
respecto a la posición inicial representada en la figura 1.
Las estructuras 14, 14' permiten además, por su
geometría en paralelogramo, una deformación lateral según una
dirección sustancialmente paralela a la dirección de alargamiento 8
a fin de acompañar el pie del usuario en sus movimientos de
pronación y supinación, así como en sus movimientos combinados de
torsión.
Tal como se ilustra en las figuras 5 y 6,
durante un movimiento de pronación del tobillo de un usuario, las
ramas superiores 16a, 18a se aproximan por deformación de las zonas
de vértice delantera 20 y trasera 22 de las ramas inferiores 16b,
18b. Además, el pivote 24 se aproxima al extremo superior 28a de la
ranura 28.
Por el contrario, con respecto a la estructura
14', las ramas superiores se separan de las ramas inferiores por
deformación de las zonas de vértice delantera y trasera. Además, el
pivote 26 se aproxima al extremo inferior 26b de la ranura 26.
En posición de pronación extrema de la bota, el
pivote 24 viene a hacer tope en el extremo superior 28a de la
ranura 28 y el pivote 26 viene a hacer tope en el extremo inferior
26b de la ranura 26. La amplitud del movimiento de pronación
\theta_{1} permitido por el dispositivo de articulación 6 con
respecto a la posición inicial representada en la figura 5 es de
aproximadamente 15 grados.
Por el contrario, tal como se ilustra en las
figuras 5 y 7, durante un movimiento de supinación del tobillo de
un usuario, las ramas superiores 16a, 18a se separan de las ramas
inferiores 16b, 18b por deformación de las zonas de vértice
delantera 20 y trasera 22. Además, el pivote 24 se aproxima al
extremo inferior 28b de la ranura 28.
Y, con respecto a la estructura 14', las ramas
superiores se aproximan a las ramas inferiores por deformación de
las zonas de vértice delantera y trasera. Además, el pivote 26 se
aproxima al extremo superior 26a de la ranura 26.
En posición de supinación extrema de la bota, el
pivote 24 viene a hacer tope en el extremo inferior 28b de la
ranura 28 y el pivote 26 viene a hacer tope en el extremo superior
26a de la ranura 26. La amplitud del movimiento de supinación
\theta_{2} permitido por el dispositivo de articulación 6 con
respecto a la posición inicial representada en la figura 5 es de
aproximadamente 15 grados.
El dispositivo de articulación 6 comprende
además un material de amortiguación 36 elásticamente deformable que
es diferente del que constituye las láminas flexibles 16, 18. Este
material de amortiguación 36 está dispuesto entre las láminas
flexibles 16, 18 y llena el espacio que separa las ramas 16a, 16b;
18a, 18b de las láminas flexibles.
Durante la deformación de las estructuras 14,
14' con respecto a la posición inicial, el material de amortiguación
36 se estira o se comprime. Así, ejerce un esfuerzo resistente
creciente que permite evitar o al menos reducir el choque cuando el
dispositivo de articulación llega a su tope.
Ventajosamente, el material de amortiguación 36
unido a la estructura 14 o, dicho de otra forma, dispuesto sobre la
cara interna 1a, y el unido a la estructura 14' o, dicho de otra
forma, dispuesto sobre la cara externa 1b, son diferentes a fin de
obtener un comportamiento asimétrico del dispositivo de articulación
6. Asimismo, las estructuras 14, 14' pueden presentar
características mecánicas diferentes, tal como se ha indicado
anteriormente.
El material de las estructuras 14, 14' de
geometría elásticamente deformable está constituido ventajosamente
por polímeros técnicos, tales como las poliamidas o poliuretanos. El
material de amortiguación presenta ventajosamente unas
características de resistencia mecánica más débiles. En particular,
puede estar constituido por espuma de poliuretano.
Tal como se ha ilustrado, las estructuras 14,
14' se obtienen por moldeo en una sola pieza con la caña, al igual
que una parte intermedia 38 unida al segundo extremo 16b_{2},
18b_{2} de las ramas inferiores 16b, 18b. Esta parte intermedia
38 se fija a continuación sólidamente al cuerpo 2.
Claims (14)
1. Artículo de calzado (1) destinado a la
práctica de un deporte, en particular la moto, que comprende:
- -
- un primer casco rígido que define un cuerpo (2) destinado a recibir el pie de un usuario y que se extiende según una dirección de alargamiento (8),
- -
- un segundo casco rígido que define una caña (4) destinada a recibir la pierna del usuario y que se extiende según una dirección de elevación (10),
- -
- una articulación (6) que une el cuerpo y la caña, permitiendo dicha articulación la rotación de la caña con respecto al cuerpo según dos ejes de rotación (8, 12) sustancialmente perpendiculares entre ellos,
caracterizado porque dicha articulación
permite además una traslación de los ejes de articulación con
respecto al cuerpo para llevar los ejes de rotación de la
articulación sustancialmente en concordancia con los ejes de
rotación del pie con respecto a la pierna del usuario.
2. Artículo de calzado según la reivindicación
1, caracterizado porque la articulación comprende al menos
un elemento elásticamente deformable (14, 14') que tiende a llevar
el artículo de calzado a una posición inicial.
3. Artículo de calzado según la reivindicación
2, caracterizado porque, dado que el artículo de calzado
presenta una cara interna (1a) y una cara externa (1b) que se
extienden a ambos lados de una plano mediano (P) definido por la
dirección de alargamiento (8) y la dirección de elevación (10), cada
elemento elásticamente deformable (14, 14') está posicionado en la
cara interna (1a) o en la cara externa (1b) del artículo de calzado,
sustancialmente a la altura del maléolo del pie del usuario.
4. Artículo de calzado según la reivindicación
3, caracterizado porque la articulación comprende dos
elementos elásticamente deformables (14, 14') dispuestos
simétricamente con respecto al plano mediano (P), uno sobre la cara
interna (1a) y el otro sobre la cara externa (1b), a una parte y
otra del tobillo del usuario.
5. Artículo de calzado según la reivindicación
4, caracterizado porque los dos elementos elásticamente
deformables (14, 14') presentan características mecánicas
diferentes.
6. Artículo de calzado según cualquiera de las
reivindicaciones 2 a 5, caracterizado porque cada elemento
elásticamente deformable comprende al menos una lámina flexible que
presenta una forma curvada en ausencia de tensiones exteriores.
7. Artículo de calzado según la reivindicación
6, caracterizado porque cada elemento elásticamente
deformable comprende dos láminas flexibles (16, 18) sustancialmente
en forma de V o de U, de modo que cada lámina flexible comprenda
dos ramas (16a, 16b; 18a, 18b) que incluyen cada una un primer
extremo (16a_{1}, 16b_{1}, 18a_{1}, 18b_{1}) y un segundo
extremo (16a_{2}, 16b_{2}, 18a_{2}, 18b_{2}), estando unidos
entre ellos los primeros extremos de cada lámina flexible y estando
unidos los segundos extremos de cada lámina flexible para una de
las ramas (16b, 18b) al cuerpo y para la otra rama (16a, 18a) a la
caña.
8. Artículo de calzado según la reivindicación
7, caracterizado porque comprende además un material
elásticamente deformable (36), diferente del de las ramas, que se
extiende entre las ramas de algunas al menos de las láminas
flexibles.
9. Artículo de calzado según cualquiera de las
reivindicaciones 2 a 8, caracterizado porque la articulación
comprende además un pivote (24, 26) interpuesto entre el cuerpo y la
caña guiando la rotación de la caña con respecto al cuerpo
alrededor de una dirección transversal (12) sustancialmente
perpendicular a la dirección de alargamiento y a la dirección de
elevación.
10. Artículo de calzado según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la
dirección de elevación y la dirección de alargamiento definen un
plano mediano, comprendiendo además el artículo de calzado unos
topes para limitar la amplitud de rotación (\alpha_{1},
\alpha_{2}) en el plano mediano a un valor comprendido entre 50
grados y 60 grados.
11. Artículo de calzado según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque comprende
además unos topes para limitar la amplitud de rotación
(\theta_{1}, \theta_{2}) según la dirección de alargamiento
a un valor comprendido entre 25 grados y 35 grados.
12. Artículo de calzado según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dicha
articulación permite una traslación únicamente según la dirección
de elevación.
13. Artículo de calzado según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque los dos
ejes de articulación (8, 12) son sustancialmente perpendiculares a
la dirección de elevación (10).
14. Artículo de calzado según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado porque la amplitud
de traslación de los ejes de articulación con respecto al cuerpo
está comprendido entre 5 milímetros y 15 milímetros.
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
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