FI71866B - Sulkonstruktion foer sportsko - Google Patents

Description

71866 1 Urheilujalkineen pohjarakenne Sulkonstruktion för sportsko 5 Keksinnön kohteena on urheilujalkineen pohjarakenne, joka käsittää kulutuspohjan ja välipohjan sekä niiden välissä olevan jousitus- ja tukirakenteen.

Juoksujalkineilla, erityisesti maratonia ja muita pitkänmatkan juoksuja 10 varten tarkoitetuilla jalkineilla on kaksi perusvaatimusta. Jalkineen pääasiallisena tehtävänä on auttaa juoksutapahtumaa siten, että juoksija etenee mahdollisimman taloudellisesti. Jalkineen toisena tehtävänä on suojata jalkoja juoksun rasituksilta, jotta juoksijan suorituskyvyn edellytykset säilyisivät myös matkan loppupuolelle. Em. toimintojen 15 aikaansaamiseksi on kehitetty useita erilaisia jalkineita, joiden pohja on muodostettu joustavaksi jalkaan kohdistuvien rasitusten vähentämiseksi.

Pohjan joustavuus voidaan saada aikaan usealla eri tavalla. Pohjassa voidaan käyttää esimerkiksi ilmatyynyrakennetta tai sitten pohja voi olla 20 muodostettu useasta päällekkäisestä kerroksesta, joiden kovuus ja tiheys ovat vaihtelevat progressiivisen jouston aikaansaamiseksi. Ennestään tunnettujen jalkineiden haittapuolena on kuitenkin se, että juoksutapahtuman aikana jalkineen ollessa juoksualustaa vasten, tapahtuu jalkineen pohjassa varsin suurta ja tarpeetonta deformoitumista, ja kengän pohja 25 palautuu alkuperäiseen muotoonsa vasta jalkineen ollessa ilmassa. Juoksijalta kuluu näinollen varsin paljon energiaa hukkaan pelkästään jalkineen pohjan deformaation takia.

Nyt esillä olevan keksinnön tarkoituksena on saada aikaan täysin uuden-30 lainen urheilujalkineen pohjarakenne, jolla em. epäkohdat vältetään.

Tähän ja myöhemmin selviäviin keksinnön päämääriin pääsemiseksi keksinnölle on pääasiallisesti tunnusomaista, että mainittu jousitus- ja tukirakenne käsittää jalkineen kärjestä olennaisesti päkiän alueelle ulottuvan joustavan kärkiosan, jalkineen takareunasta jalkineen kärkeä kohti 35 kiilamaisesti ohenevan ja ainakin kantapään alueen yli ulottuvan joustavan kantaosan sekä jalkineen takareunasta olennaisesti päkiän alueelle ulottuvan eli kantapäätä ja jalkaholvia vasten tulevalle alueelle, kan- 1 taosan yläpuolelle sovitetun runkokappaleen, joka runkokappale on olen naisesti jäykempi ja kovempi kuin mainitut kantaosa ja kärkiosa.

71866

Keksinnön eduista ennestään tunnettuihin ratkaisuihin nähden voidaan tuo-5 da esiin mm. seuraavat. Keksinnön mukainen pohjarakenne ottaa erittäin tehokkaasti vastaan juoksijan kantapäähän kohdistuvan törmäysiskun jalan maahantulovaiheessa. Ns. jalan rullausvaiheessa keksinnön mukainen pohjarakenne tukee jalkaholvia tehokkaasti, minkä johdosta jalkaan kohdistuvat rasitukset ovat pienemmät. Jalan ponnistusvaiheessa saadaan kek-10 sinnön mukaisella pohjarakenteella jalkineen tarpeeton luisto vältettyä erittäin tehokkaasti.

Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskohtaisesti oheisen piirustuksen kuvioihin viittaamalla, joissa esitettyyn toteuttamisesimerkkiin ei 15 keksintöä kuitenkaan ole tarkoitus rajoittaa.

Kuvio 1 esittää kaaviomalsena pitkittäisleikkauksena keksinnön mukaista pohjarakennetta.

20 Kuviot 2A, B ja C esittävät kaaviomaiseeti keksinnön mukaisen pohjarakenteen toimintaa juoksutapahtuman eri vaiheissa.

Kuviossa 1 esitetty eräs keksinnön mukainen urheilujalkineen pohjarakenne käsittää kulutuspohjan 1, välipohjan 2 sekä näiden välissä olevan jousi-25 tus- ja tukirakenteen, joka muodostuu runkokappaleesta 3, kantaosasta 4 ja kärkiosasta 5. Runkokappale 3 on muodostettu jäykästä ja tukevasta materiaalista, ja se on sovitettu jalkineen pohjarakenteeseen kantapäätä ja jalkaholvia vasten tulevalle alueelle A. Runkokappale 3 ulottuu näin ollen jalkineen takaosasta oleellisesti päkiän kohdalle.

30

Runkokappale 3 on muodostettu niin jäykästä materiaalista, että jalkine on runkokappaleen 3 alueelta olennaisesti taipumaton. Juoksun aikana runkokappale 3 säilyttää muotonsa ja tukee jalkaholvia, jolloin jalkaan kohdistuvat rasitukset jäävät pienemmiksi. Runkokappale 3 on muotoiltu 35 siten, että sen pituussuuntaisen poikkileikkauksen korkeus kasvaa jalkineen takareunasta jalkineen etuosaa kohti sopivasti pääasiassa lineaarisesti ja mainittu poikkileikkauksen korkeus on suurimmillaan kengän kanta- 1 osan etureunan kohdalla tai sen etupuolella.

71866

Runkokappaleen 3 ja kulutuspohjan 1 väliin jäävä kantaosa 4 on näin ollen muodoltaan kiilamainen siten, että kantaosan 4 korkeus jalkineen pitkit-5 täisleikkauksessa on suurimmillaan kantapään takaosan alueella. Kanta-osalla 4 saadaan aikaan tarvittava jousto ja iskunvaimennuskyky jalan maahantulovaiheessa ja tämän johdosta on kantaosa 4 muodostettu joustavasta, edullisesti kevyestä ja vaahtomaisesta materiaalista. Kantaosassa 4 voidaan luonnollisesti käyttää mitä tahansa materiaalia, jolla riit-10 tävä jousto ja iskunvaimennuskyky saadaan aikaan. Niinpä voidaan kanta-osassa 4 käyttää esim. ilmatyynyrakennetta, kerrosrakennetta ja vastaavaa .

Edellä todettiin, että runkokappaleen 3 pituussuuntaisen poikkileikkauk-15 sen korkeus eli runkokappaleen paksuus kasvaa jalkineen takareunasta etuosaa kohti pääasiassa lineaarisesti. Mainittu paksuuden muutos ei kuitenkaan ole välttämättä lineaarista, vaan runkokappaleen 3 ja kantaosan 4 yhtymäkohta voi olla myös kaareva. Tällöin voi runkokappaleen 3 kanta-osaa 4 vasten tuleva pinta olla alaspäin kupera, jolloin vastaavasti 20 kantaosan 4 yläpinta on ylöspäin kovera. Runkokappaleen 3 mainittu pinta voi olla myös kovera, jolloin kantaosan 4 yläpinta on vastaavasti kupera. Mainittuja pintojen kaarevuussäteet ovat kuitenkin suuria, jolloin runko-kappaleen 3 ja kantaosan 4 paksuuden muutokset ovat lähes lineaariset.

25 Kulutuspohjan 1 ja välipohjan 2 välissä runkokappaleen 3 etupuolella oleva kärkiosa 5 voi edullisesti olla muodostettu samasta joustavasta materiaalista kuin kantaosa 4. Kärkiosa 5 ulottuu siis kengän kärjestä päkiän alueelle eli jalan ponnistusvoiman vaikutusalueelle. Sillä että mainittu kärkiosa 5 on muodostettu joustavaksi, saadaan aikaan parempi 30 pito eli suuremmat kitkavoimat kulutuspohjan 1 ja juoksualustan välillä. Tällöin vältetään tarpeeton luisto jalan ponnistusvaiheessa, minkä ansiosta juoksija pystyy etenemään nopeammin. Sopivan jouston aikaansaamiseksi voi kärkiosa 5 olla muodostettu myös eri materiaalista kuin kantaosa 4.

35 Kuviossa 1 on esitetty, että runkokappale 3 on myös etuosastaan kiilamai-sesti kapeneva. Tämä ei kuitenkaan ole keksinnön kannalta välttämätöntä, mutta edullista sen vuoksi, että mainitulla runkokappaleen 3 etupään muo- 4 71866 1 dolla voidaan paremmin säädellä jalkineen taipumakohtaa. Mikäli runko-kappaleen 3 etuosa on myös kiilamainen, voi mainittu kiilamaisuus olla saatu aikaan samalla tavoin kuin runkokappaleen 3 takaosassa. Runkokap-paleen 3 kärkiosaa 5 vasten tuleva pinta voi siten olla suoraviivainen 5 tai kaareva. Etuosan muotoa olennaisempaa runkokappaleen 3 muodolle on kuitenkin se, että se on kuvion 1 mukaisesti jalkineen takaosaa kohti kiilamaisesti kapeneva. Tällä saadaan aikaan kuviossa 1 esitetty kanta-osan 4 kiilamainen muoto, minkä ansiosta jalkineen iskunvaimennuskyky on suurimmillaan aivan jalkineen takaosassa. Kuviossa 1 on lisäksi esitetty, Ί0 että paksuimmalta kohdaltaan runkokappale 3 ulottuu välipohjassa 2 kulu-tuspohjaan 1. Lisäksi on runkokappaleen 3 luonnollisesti oltava koko pituudeltaan kiinni välipohjassa 2, jotta jalkaholvintuenta olisi paras mahdollinen.

15 Edellä esitettiin lisäksi, että runkokappale 3 on olennaisesti jäykkää materiaalia ja kantaosa 4 ja kärkiosa 5 ovat olennaisesti joustavaa materiaalia. Tässä suhteessa olennaisimpana seikkana on kuitenkin se, että runkokappaleen 3 jäykkyys on olennaisesti suurempi kuin mainittujen kantaosan A ja kärkiosan 5 jäykkyys. Tehdyissä testeissä on tarvittavat 20 jäykkyydet ja joustavuudet saatu aikaan materiaaleilla, joissa runkokappaleen 3 kovuus on 50 Shore A ja vastaavasti kantaosan 4 ja kärkiosan 5 kovuus 35 Shore A.

Seuraavaksi viitataan kuvioihin 2A, B ja C ja selostetaan lähemmin kek-25 sinnon mukaisen pohjarakenteen toimintaa juoksuaskeleen eri vaiheissa. Kuviossa 2A on esitetty jalan maahantulovaihe eli törmäysvaihe. Erityisesti pitkänmatkan juoksijat kuten maratonjuoksijat ja vastaavat aloittavat askeleensa siten, että maahan osuu ensin kohta joko keskijalalla tai siitä taaksepäin. Vain hyvin harvat pitkänmatkan juoksijat ovat ns.

30 päkiäastujia. Mitä edempänä maahantulon osumispiste on, sitä vähemmän tarvitaan jalkineen joustoa iskuvoimien vaimentamiseen ja sitä suuremman osan iskusta joutuu ottamaan vastaan juoksijan oma lihaksisto. Tästä syystä on keksinnön mukaisen pohjarakenteen kantaosa A muodostettu taaksepäin paksunevan kiilan muotoiseksi. Mitä taaempana on tällöin ensimmäi-35 nen osumakohta, sitä suurempi on pohjarakenteen joustokyky.

Kuviossa 2B on esitetty jalan rullausvaihe. Tässä vaiheessa juoksijan 5 71866 1 painopiste alaspäin pysähtyy ja jalka valmistautuu ylös ja eteenpäin tapahtuvaan ponnistukseen. Jalkaholvin alueelle kohdistuu tällöin suuri paine ja jalkineen pohjarakenne ei sen vaikutuksesta saa liiaksi litistyä, ettei juoksijan energia häviäisi pohjarakenteen muodonmuutoksiin. Rul-5 lausvaiheen toimintaan vaikuttaa olennaisesti keksinnön mukaisen runko-kappaleen 3 muoto, joka auttaa askeleen pyörähtämistä ponnistusvaiheeseen. Koska jäykkä runkokappale 3 ulottuu paksuimmalta kohdaltaan välipohjasta 2 kulutuspohjaan 1, ei jalkine pääse tällöin litistymään, vaan jalka pääsee helpommin ja nopeammin kääntymään ponnistusvaiheeseen.

10

Kuviossa 2C on esitetty jalan ponnistusvaihe. Ponnistusvaiheessa siirretään lihaksiin varastoitunut kimmoisa energia sekä jalan ponnistusvoima jalkineen välityksellä juoksualustaan. Tässä valheessa on tärkeää, että jalkineen ja alustan välille saadaan muodostumaan mahdollisimman suuri 15 kitkavoima, jotta ponnistus voi suuntautua juoksijaa eteenpäin vieväksi. Keksinnön mukaisessa pohjarakenteessa tähän vaikuttaa varvasalueen ja päkiän alla oleva kärkiosan 5 joustava materiaali, pohjarakenteen paksuus kärkiosan 5 alueella sekä kulutuspohjan 1 laatu. Fysikaalisesti on tärkeää, että koko ponnistusvaiheen ajan jalkineen ja alustan välinen kontakti-20 pinta on mahdollisimman suuri. Käytännössä kitkavoma kasvaa suoraan verrannollisena kontaktipinta-alaan. Tästä johtuen on keksinnön mukaisessa pohjarakenteessa kulutuspohja 1 sileä ja rei'ittämätön ponnistusvoiman vaikutusalueelta eli kärkiosan 5 alta. Suoritetut testit ovat osoittaneet, että keksinnön mukaisella pohjarakenteella eli rei'ittämättömällä kulu-25 tuspohjälla 1 ja joustavalla kärkiosalla 5 saadaan ponnistusvaiheessa aikaan tavanomaisia rakenteita selvästi parempi ponnistusvoiman suunta ja suuruus.

Edellä on keksintöä selvitetty esimerkinomaisesti oheisen piirustuksen 30 kuvioihin viittaamalla. Tällä ei kuitenkaan haluta rajoitaa keksintöä vain kuvioissa esitettyä esimerkkiä koskevaksi, vaan monet muunnokset ovat mahdollisia seuraavien patenttivaatimusten määrittelemän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa.

35

Claims (8)

71 866 ϋ

1. Urheilujalkineen pohjarakenne, joka käsittää kulutuspohjan (1) ja välipohjan (2) sekä niiden välissä olevan jousitus- ja tukirakenteen (3, 5 4, 5), tunnettu siitä, että mainittu jousitus- ja tukirakenne käsittää jalkineen kärjestä olennaisesti päkiän alueelle ulottuvan joustavan kärkiosan (5), jalkineen takareunasta jalkineen kärkeä kohti kii-lamaisesti ohenevan ja ainakin kantapään alueen yli ulottuvan joustavan kantaosan (4) sekä jalkineen takareunasta olennaisesti päkiän alueelle 10 ulottuvan eli kantapäätä ja jalkaholvia vasten tulevalle alueelle (A), kantaosan (4) yläpuolelle sovitetun runkokappaleen (3), joka runkokap-pale (3) on olennaisesti jäykempi ja kovempi kuin mainitut kantaosa (4) ja kärkiosa (5).

1 Patenttivaatimukset

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen pohjarakenne, tunnettu siitä, että runkokappale (3) on yläpinnaltaan koko pituudeltaan eli kantapäätä ja jalkaholvia vasten tulevalla alueella (A) kiinni välipohjassa (2) ja alapinnaltaan tai pääasiassa alaspäin olevilta pinnoiltaan toisaalta kiinni kantaosassa (4) ja toisaalta kärkiosassa (5). 20

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen pohjarakenne, tunnettu siitä, että runkokappaleen (3) ja kantaosan (4) toisiaan vasten olevat pinnat ovat pääasiassa tasomaiset.

4. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen pohjarakenne, tunnettu siitä, että runkokappaleen (3) ja kantaosan (4) toisiaan vasten olevat pinnat ovat pääasiassa kaarevat.

5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen pohjarakenne, t u n -30 n e t t u siitä, että runkokappale (3) on kantaosan (4) etureunasta päkiän aluetta kohti kiilamaisesti oheneva.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen pohjarakenne, tunnettu siitä, että runkokappaleen (3) ja kärkiosan (5) toisiaan vasten olevat pinnat 35 ovat pääasiassa tasomaiset.

7. Patenttivaatimuksen 5 mukainen pohjarakenne, tunnettu siitä, että runkokappaleen (3) ja kärkiosan (5) toisiaan vasten olevat pinnat 7 1 ovat pääasiassa kaarevat. 71 866

8. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen pohjarakenne, tunnettu siitä, että runkokappaleen (3) kovuus on noin 50 Shore A ja 5 kantaosan (A) sekä kärkiosan (5) kovuus on noin 35 Shore A. 10 15 20 25 30 35 8 71866 Ί Patentkrav