RU2805250C2 - Устройство для поддержания физиологических свойств стопы при поступательном движении и в статических условиях - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к обуви. Устройство для поддержки функций человеческой стопы содержит по меньшей мере один отклоняющий элемент, первый слой, образующий дугу по меньшей мере в средней области устройства, и второй слой, соединенный с первым слоем в первой концевой области устройства и второй концевой области устройства. Второй слой выполнен с возможностью передачи натяжения, возникающего при дорсальном сгибании устройства во второй концевой области. На первый слой в первой концевой области наложен по меньшей мере один отклоняющий элемент таким образом, чтобы дорсальное сгибание приводило к увеличению высоты дуги, образованной первым слоем. По меньшей мере один отклоняющий элемент по меньшей мере частично расположен между первым слоем и вторым слоем таким образом, чтобы между первым слоем и вторым слоем имелось расстояние, заданное по меньшей мере одним отклоняющим элементом. Технический результат изобретения заключается в поддержке функций человеческой стопы и энергосберегающего движения посредством устройства, которое может быть установлено в обувь с возможностью извлечения или без возможности извлечения и может активно поддерживать баланс между гибкостью и стабильностью стопы. 2 н. и 15 з.п. ф-лы, 11 ил.

Description

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к устройству для поддержания физиологических свойств стопы, например вкладной стельке или устройству, закрепленному в обуви или на обуви без возможности снятия.

Уровень техники

С одной стороны, человеческая стопа представляет собой гибкий узел, который благодаря своей структуре, в которую входят кости, мышцы, сухожилия и связки, обеспечивает стабильную вертикальную осанку тела в целом благодаря оптимальной приспособляемости стопы к самым различным условиям грунта и служит амортизатором, разгружающим тело в целом во время движения. С другой стороны, стопы служат рычагами для движения при ходьбе. Для этого средняя и задняя части стопы, в частности, должны иметь стабильную конфигурацию.

Нарушение баланса между гибкостью и стабильностью стоп может привести к нарушению функционирования не только стоп, но и организма в целом. Для устранения таких нарушений используются приспособления, в частности ортопедические или иные стельки, которые могут быть помещены в обувь (с возможностью извлечения) и обладают, например, разгрузочными, поддерживающими, направляющими или стимулирующими свойствами. Такие устройства могут быть также предназначены для поддержки функций стопы во время занятий спортом.

Пример устройства для поддержки стоп, которое может быть закреплено на обуви снаружи в виде подошвы без возможности снятия, раскрыт в патентной заявке ЕР 2822414 В1. Патент раскрывает спортивную обувь, предназначенную для поддержки стопы на различных этапах бега. Обувь содержит подошву, в которой расположена эластичная лента. Эластичная лента используется для придания подошве правильной формы в отсутствие нагрузки.

В частности, при ходьбе, беге и прыжках стопы используют так называемый механизм лебедки. При этом средний отдел стопы и части заднего отдела стопы поднимаются и растягиваются в трехмерном пространстве в результате избыточного растяжения пальцев ног (вверх), в частности, при опирании на передний отдел стопы, и возникающего в результате этого напряжения сухожилий сгибателей пальцев ног, расположенных на подошве стопы, и фиксация костей среднего и заднего отдела стопы создает устойчивую конфигурацию рычага. Механизм лебедки поддерживается встроенными в сухожилия костными структурами, называемыми сесамовидными костями. Сесамовидные кости обеспечивают дополнительное расстояние между сухожилиями и костями и тем самым усиливают описанный подъем среднего и заднего отдела стопы.

Аналогично натягиванию тетивы лука, натяжение сухожилий подошвы стопы приводит к накоплению энергии деформации (модель тетивы). Эта энергия доступна для продолжения движения. В частности, эта энергия преобразуется в работу ускорения, используемую, например, при ходьбе, беге и/или прыжках для эффективного и быстрого отрыва стопы и тела в целом.

Однако для обеспечения функционирования описанных механизмов, в частности, мышцы и сухожилия стопы должны обладать достаточной физиологической жесткостью, эластичностью и физиологическим соотношением длин. Однако при разнообразных заболеваниях стопы эти свойства теряются, вследствие чего нарушается описанный баланс между гибкостью и стабильностью стопы.

Раскрытие сущности изобретения

Учитывая вышесказанное, задачей настоящего изобретения является разработка устройства для поддержки функций человеческой стопы, которое может быть установлено в обувь с возможностью извлечения или без возможности извлечения и может активно поддерживать баланс между гибкостью и стабильностью стопы и энергосберегающее движение. При этом необходимо обеспечить максимально естественную активную поддержку динамических функций стопы. Следующей задачей настоящего изобретения является разработка устройства для поддержки человеческой стопы, способного поддерживать или даже заменять описанную рычажную функцию заднего и среднего отдела стопы путем фиксации суставов, дугообразного натяжения среднего отдела стопы и частей заднего отдела стопы и энергосберегающего отрыва стопы.

Эти и другие задачи решены устройством для поддержки человеческой стопы с признаками, раскрытыми в пункте 1 формулы изобретения, и обувью с признаками, раскрытыми в пункте 17 формулы.

Настоящим изобретением предложено устройство для поддержки человеческой стопы и ее функций, в частности, во время ходьбы, которое, предпочтительно, может быть помещено в обувь с возможностью извлечения или без возможности извлечения. В предпочтительном варианте осуществления устройство представляет собой стельку, например, для спортивной и/или повседневной обуви. В частности, в этом случае устройство можно вкладывать в обувь с возможностью извлечения. В другом варианте осуществления устройство может представлять собой составную часть обуви. Вдоль продольной оси, соответствующей продольной оси обуви, устройство можно разделить в соответствии со строением человеческой стопы на пяточную часть (первую концевую область), среднюю часть (среднюю область) и переднюю часть (вторую концевую область). Эти части соответствуют соответствующим отделам стопы, когда устройство помещают в обувь или выполняют в виде составной части обуви.

В частности, изобретение может относиться к устройству для поддержки человеческой стопы, содержащему по меньшей мере один первый слой, образующий дугу по меньшей мере в средней области устройства, и по меньшей мере один второй слой, соединенный с первым слоем на первом соединительном участке первой концевой области в пяточной части устройства и на втором соединительном участке второй концевой области в передней части устройства, причем устройство содержит по меньшей мере один отклоняющий элемент, расположенный между первым и вторым соединительным участком и по меньшей мере частично между первым и вторым слоем таким образом, чтобы между первым и вторым слоем в области отклоняющего элемента имелось расстояние, заданное по меньшей мере одним отклоняющим элементом, причем второй слой натянут между первым и вторым соединительным участком по меньшей мере одним отклоняющим элементом, причем второй слой выполнен с возможностью передачи натяжения, возникающего при сгибании устройства во второй концевой области, на первый слой в первой концевой области посредством по меньшей мере одного отклоняющего элемента таким образом, чтобы сгибание приводило к увеличению высоты дуги, образованной первым слоем.

Кроме того, устройство содержит по меньшей мере один первый слой, образующий предпочтительно выпуклую дугу по меньшей мере в средней части (средней области) или, предпочтительно, натянутый в трех измерениях. Первый слой может представлять собой, например, плоскую структуру, контур которой, предпочтительно, адаптирован к внутреннему контуру обуви. Таким образом, контур первого слоя, предпочтительно, соответствует вкладке или стельке для обуви. При необходимости может быть предусмотрено несколько первых слоев. Например, несколько первых слоев может быть расположено друг рядом с другом вдоль продольной оси. В качестве дополнения или альтернативы, может быть предусмотрено несколько расположенных друг над другом первых слоев, например, в виде единого узла. Первый слой в качестве трехмерного тела может содержать внутреннюю структуру, например, полости, отдельные слои и/или подходящие наполнители.

Предпочтительно, образованная первым слоем дуга проходит от пяточной части (первой концевой области) устройства до средней части (средней области) устройства. Иными словами, первый слой образует по меньшей мере частично выпуклую в трех измерениях поверхность, в которой высота дуги, предпочтительно, адаптирована к соответствующей форме подошвы человеческой стопы. Однако на отдельных участках первый слой может иметь другую подходящую форму, адаптированную к человеческой стопе. Например, первый слой может иметь вогнутую форму в пяточной части (первой концевой области) и на наружных участках средней части (наружной части средней области). Таким образом, участки устройства могут быть адаптированы к соответствующим участкам человеческой стопы, что помогает поддерживать функции человеческой стопы максимально естественным образом.

В предпочтительном варианте осуществления первый слой по меньшей мере частично или местами заполняют структурированным наполнителем. Наполнитель может содержать, например, трабекулы, то есть балочные структуры, подобные встречающимся в человеческих органах. Такое структурированное наполнение первого слоя может способствовать тому, чтобы устройство поддерживало или даже заменяло естественную функцию стопы, предпочтительно, эффект лебедки. Для этого наполнение может быть предусмотрено в подходящих областях, которые могут быть индивидуально адаптированы к форме стопы. При этом в предпочтительных вариантах осуществления однородность заполнения первого слоя во всем объеме первого слоя может быть адаптирована к соответствующей области применения. Для дополнительной поддержки гибкости первого слоя можно предусмотреть уменьшение материала в соответствующих местах для целенаправленного повышения гибкости в таких местах.

В предпочтительном варианте осуществления первый слой может содержать несколько углублений или отверстий, предпочтительно имеющих вытянутую овальную форму. Отверстия могут проходить первый слой насквозь, в то время как углубления могут проникать в первый слой лишь частично, наподобие глухих отверстий. В предпочтительных вариантах осуществления могут быть предусмотрены одновременно углубления и отверстия. Наличие нескольких углублений или отверстий в первом слое позволяет управлять изгибанием и скручиванием на различных участках первого слоя. В то же время несколько углублений или отверстий может способствовать улучшению потоотделения и циркуляции воздуха.

Чтобы обеспечить арочную функцию вышеописанной модели тетивы, первый слой, предпочтительно, изготавливают из материала, обладающего достаточной геометрической стабильностью и/или приобретающего геометрическую стабильность с помощью (опорных) элементов соответствующей формы (вторые отклоняющие элементы), чтобы придать первому слою форму дуги. С другой стороны, материал, предпочтительно, достаточно гибок для того, чтобы обеспечить сжатие первого слоя и связанное с этим увеличение высоты дуги при сгибании передней части вверх (дорсальном сгибании). В предпочтительных вариантах осуществления в качестве материалов, подходящими для обеспечения геометрической стабильности, используют полиэтилен (ПЭ), поливинилхлорид (ПВХ), полиамиды (ПА), полиамид 11 (ПА11), полиамид 12 (ПА12), полилактиды (ПЛА), сополимер акрилонитрила, бутадиена и стирола (АБС) и/или композиционные волокнистые материалы, в частности, композиционные материалы из кевларовых, углеродных или стеклянных волокон, а также различные металлические и иные материалы, поддающиеся аддитивной обработке. В частности, эти материалы можно использовать для изготовления первого слоя таким образом, чтобы можно было получить оптимальное соотношение массы и прочности слоя.

Кроме того, устройство содержит второй слой, предпочтительно, соединенный с первым слоев в пяточной части (первой концевой области) и передней части (второй концевой области), предпочтительно, без возможности растяжения. Например, для этого в различных вариантах осуществления второй и первый слои могут быть соединены подходящим способом, с возможностью разъединения, с возможностью условного разъединения и без возможности разъединения. В некоторых вариантах осуществления первый и второй слои могут быть соединены с замыканием материалом (например, склеены, сшиты, сварены, аддитивно обработаны, вулканизированы или припаяны). В других вариантах осуществления первый и второй слои также могут быть соединены с геометрическим замыканием, например, посредством соединения «паз-гребень», зубчатого зацепления или соединения «ласточкин хвост». В других вариантах осуществления первый и второй слои могут быть соединены с силовым замыканием, например, с помощью липучки. Предпочтительно, первый и второй слои могут быть соединены с геометрическим и силовым замыканием, например, посредством заклепок или резьбовых соединений. В других вариантах осуществления первый и второй слои могут быть выполнены как единое целое.

Предпочтительно, второй слой представляет собой плоскую структуру, площадь которой, предпочтительно, меньше площади первого слоя. Подобно первому слою, может быть предусмотрено несколько вторых слоев. Например, несколько вторых слоев может быть расположено друг рядом с другом вдоль продольной оси (несколько тетив в модели тетивы). В качестве дополнения или альтернативы, может быть предусмотрено несколько вторых слоев, расположенных друг над другом, например, в виде единого узла. Второй слой в качестве трехмерного тела также может содержать внутреннюю структуру, например, полости, отдельные слои и/или подходящие наполнители. Предпочтительно, второй слой расположен на стороне первого слоя, противоположной дуге. Иными словами, первый слой, предпочтительно, расположен сверху, а второй слой, предпочтительно, снизу, когда устройство помещено в обувь или выполнено как часть обуви.

Для адаптации к форме подошвы человеческой стопы в предпочтительном варианте осуществления первый слой может образовывать трехмерную дугу соответствующей формы. Для этого в предпочтительном варианте осуществления высота дуги, предпочтительно, может уменьшаться сбоку с обеих сторон от участка наибольшей высоты. Иными словами, первый слой может образовывать по меньшей мере частично трехмерно выпуклую поверхность, в которой высота дуги адаптирована к соответствующей форме подошвы человеческой стопы. Например, как было упомянуто ранее, первый слой может образовывать трехмерно выпуклую вверх дугу в боковой области средней части (боковой средней области), а на других участках может принимать другие подходящие формы, адаптированные к форме человеческой стопы. Например, первый слой может иметь вогнутую форму в пяточной части (первой концевой области) и на наружных участках средней части (наружных участках средней области) для обеспечения благоприятного эффекта устройства.

Согласно изобретению, устройство дополнительно содержит по меньшей мере один отклоняющий элемент. Кроме того, согласно изобретению, второй слой выполнен с возможностью передачи напряжений (или соответствующей силы, действующей вдоль второго слоя), действующих в области передней части (второй концевой области) при сгибании устройства, на первый слой в пяточной части (первой концевой области) посредством по меньшей мере одного отклоняющего элемента таким образом, чтобы сгибание приводило к увеличению высоты дуги, образованной первым слоем. При этом сгибание, предпочтительно, осуществляется в дорсальном направлении. Специалисту в данной области техники очевидно, что дорсальное сгибание устройства соответствует сгибанию, направленному вверх к тыльной стороне стопы при использовании устройства в обуви.

Предпочтительно, устройство выполнено таким образом, чтобы возврат образованной первым слоем дуги в исходную конфигурацию после дорсального сгибания приводил к сгибанию передней части (второй концевой области) в направлении подошвы (то есть подошвы стопы). Иными словами, увеличение высоты образованной первым слоем дуги, вызванное дорсальным сгибанием устройства в передней части, является обратимым.

Таким образом, в предпочтительных вариантах осуществления устройство выполнено с возможностью активной поддержки стопы по меньшей мере во время ходьбы. Иными словами, дорсальное сгибание устройства в области передней части приводит к тому, что образованная первым слоем дуга активно толкает стопу вверх. В отличие, например, от обычных, например, спортивных стелек, которые просто повторяют форму подошвы человеческой стопы и, тем самым, пассивно поддерживают стопу, предложенное изобретением устройство может активно поддерживать движение стопы, например, во время ходьбы. Кроме того, устройство может поддерживать стопу во время других действий, например, прыжков или бега, то есть устройство выгодным образом может быть использовано, например, в виде стельки в обуви любого типа, в частности, в повседневной или спортивной обуви. Активное движение образованной первым слоем дуги (увеличение дуги при дорсальном сгибании и возврат к исходной конфигурации при следующем сгибании в противоположном направлении) поддерживает максимально естественное функционирование устройства, поддерживающего человеческую стопу.

Для соответствия функции тетивы в описанной выше модели тетивы второй слой, предпочтительно, изготавливают из материала, прочность которого равна прочности первого слоя или превышает ее. По сравнению с первым слоем, второй слой, предпочтительно, меньше растягивается под нагрузкой. Второй слой, предпочтительно, должен иметь максимально хорошее соотношение прочности и массы, что может быть достигнуто, предпочтительно, выбором подходящего материала и приданием соответствующей формы. В предпочтительных вариантах осуществления подходящими для этого материалами были признаны устойчивые к растяжению пластмассы, в частности, полиамид 11 (РА11), полиамид 12 (РА12), полиэфирэфиркетон (РЕЕК), поливинилиденфторид (PVDF) и/или композиционные волокнистые материалы, в частности, композиционные материалы из кевларового, углеродного или стеклянного волокна.

Кроме того, второй слой, предпочтительно, выполнен плоским, причем, предпочтительно, ширину (перпендикулярно толщине и перпендикулярно длине) второго слоя по меньшей мере местами выбирают относительно ширины первого слоя таким образом, чтобы второй слой, с одной стороны, был достаточно широким для восприятия возникающих напряжений без избыточного нагружения материала второго слоя, а с другой стороны, достаточно узким для обеспечения снижения массы. Иными словами, путем придания формы и выбора материала можно придать второму слою прочность, достаточную для соответствующей передачи возникающих напряжений и сил.

Согласно изобретению, по меньшей мере один отклоняющий элемент расположен по меньшей мере частично между первым и вторым слоями. Иными словами, по меньшей мере часть отклоняющего элемента расположена между первым и вторым слоем таким образом, чтобы по меньшей мере эта часть формировала расстояние между первым и вторым слоями. В предпочтительном варианте осуществления по меньшей мере один отклоняющий элемент представляет собой отдельный от слоев элемент. Таким образом, в предпочтительных вариантах осуществления по меньшей мере один отклоняющий элемент может представлять собой по меньшей мере трехмерное одиночное тело, свободно расположенное на первом и/или втором слое.

В других вариантах осуществления по меньшей мере один отклоняющий элемент может быть жестко соединен с первым и/или вторым слоем. Для этого по меньшей мере один отклоняющий элемент может быть соединен с первым и/или вторым слоем с возможностью разъединения, с возможностью условного разъединения или без возможности разъединения, предпочтительно, с замыканием материалом (например, путем склеивания, сшивания, сварки, аддитивной обработки, вулканизации, пайки), с геометрическим замыканием (например, соединением «паз-гребень», зубчатым зацеплением, соединением «ласточкин хвост»), с силовым замыканием (например, соединением «липучка») или с геометрическим и силовым замыканием (например, заклепками, резьбовыми соединениями). В других предпочтительных вариантах осуществления отклоняющий элемент может быть выполнен как единое целое с первым и/или вторым слоем.

Предпочтительно, форма отклоняющего элемента адаптирована к изгибу подошвы человеческой стопы и выбрана таким образом, чтобы она могла выдерживать рычажное действие отклоняющего элемента. Иными словами, форму выбирают таким образом, чтобы по меньшей мере один отклоняющий элемент мог соответствующим образом передавать описанные выше напряжения, возникающие при дорсальном сгибании передней части (второй концевой области), поддерживая тем самым функцию тетивы устройства. В предпочтительном варианте осуществления первый и/или второй слой может содержать утолщение в области отклоняющего элемента, формирующее механический упор и способствующее стабилизации устройства.

Согласно изобретению, отклоняющий элемент расположен по меньшей мере частично между первым и вторым слоем таким образом, чтобы расстояние между первым и вторым слоем соответствовало расстоянию, заданному по меньшей мере одним отклоняющим элементом. Иными словами, по меньшей мере один отклоняющий элемент предусмотрен для задания требуемого расстояния между первым и вторым слоем. При этом это расстояние может соответствовать минимальному расстоянию между слоями в месте расположения по меньшей мере одного отклоняющего элемента, которое, в частности, увеличивается в средней части, где первый слой образует дугу.

По меньшей мере один отклоняющий элемент, расположенный, предпочтительно, в области перехода между средней частью (средней областью) и передней частью (второй концевой областью) может называться сесамовидным элементом. Действие по меньшей мере одного отклоняющего элемента, предпочтительно, аналогично действию сесамовидной кости, то есть малой кости, встроенной в сухожилие и обеспечивающей дополнительное удаление сухожилия от кости. В случае сесамовидной кости увеличенное расстояние увеличивает усилие рычага для сухожилия, в результате чего для перемещения кости, присоединенной к сухожилию, требуется меньшее усилие. Аналогичным образом, эффект рычага можно регулировать по меньшей мере одним отклоняющим элементом согласно изобретению, в результате чего второй слой может оптимально передавать напряжения, возникающие в области передней части при дорсальном сгибании устройства.

Расстояние между слоями, заданное отклоняющим элементом, позволяет дополнительно увеличить дугу, образуемую первым слоем при дорсальном сгибании устройства во второй концевой области. Иными словами, регулировку расстояния путем выбора подходящего размера отклоняющего элемента можно использовать для регулировки увеличения дуги при дорсальном сгибании устройства. То есть устройство можно индивидуально адаптировать к форме стопы и заданной области деятельности путем соответствующей регулировки по меньшей мере одного отклоняющего элемента. По меньшей мере один отклоняющий элемент может иметь соответствующие размеры, однако в различных вариантах осуществления может быть предусмотрено несколько отклоняющих элементов, распределение и размеры которых надлежащим образом адаптированы к форме подошвы человеческой стопы. Таким образом, в предпочтительном варианте осуществления по меньшей мере два отклоняющих элемента, предпочтительно разных размеров, например, разного объема, могут быть расположены в области перехода между средней частью (средней областью) и передней частью (второй концевой областью) по меньшей мере частично между первым и вторым слоем, предпочтительно, по существу вдоль боковой ширины устройства.

Увеличение дуги можно регулировать не только выбором размеров по меньшей мере одного отклоняющего элемента, но и путем позиционирования отклоняющего элемента между слоями. В различных вариантах осуществления для оптимизации поддержки эффекта лебедки можно использовать позиционирование по меньшей мере одного отклоняющего элемента. В предпочтительном варианте осуществления по меньшей мере один отклоняющий элемент расположен в переходной области между средней частью (средней областью) и передней частью (второй концевой областью) по меньшей мере частично между первым и вторым слоем. Считая от начала пяточной части (первой концевой области) в направлении передней части (второй концевой области) вдоль продольной оси по меньшей мере один отклоняющий элемент может быть расположен на расстоянии от указанного начала, соответствующем примерно 45-85% (более предпочтительно 50-82%, еще более предпочтительно 60-80%) от общей длины устройства. Обнаружилось, что расположение по меньшей мере одного отклоняющего элемента в этой области устройства позволяет оптимально поддерживать эффект лебедки, так как положение по меньшей мере одного отклоняющего элемента в этой области очень хорошо имитирует положение естественных отклоняющих элементов, то есть сесамовидных костей. В этой области возможна или может потребоваться коррекция положения в случае определенных патологий и/или клиентов / пациентов.

Расстояние между первым и вторым слоем, заданное по меньшей мере одним отклоняющим элементом в месте расположения отклоняющего элемента, может составлять, предпочтительно, от 0,1 до 20 мм, более предпочтительно от 0,2 до 10 мм, еще предпочтительнее от 0,5 до 8 мм и наиболее предпочтительно от 1 до 5 мм.

Иными словами, отклоняющий элемент располагают таким образом, чтобы при сгибании устройства в области передней части (второй концевой области) по направлению к тыльной поверхности стопы напряжение или сила, действующие на второй слой, подобно описанной выше модели тетивы увеличивали высоту дуги, образуемой первым слоем, то есть, например, изгибали трехмерную дугу в области средней части дальше вверх.

Предпочтительно, по меньшей мере один отклоняющий элемент расположен вдоль оси ширины устройства. Отклоняющий элемент может иметь форму эллипса вдоль поперечной оси устройства и по существу круглое сечение, предпочтительно, сужающееся вбок с обеих сторон. Иными словами, по меньшей мере один отклоняющий элемент может быть соответствующим образом адаптирован, предпочтительно, к трехмерной выпуклой поверхности первого слоя и, тем самым, подошве человеческой стопы, что способствует выполнению устройством функции поддержки человеческой стопы. Предпочтительно, отклоняющий элемент изготовлен из материала, способного выдерживать возникающие механические напряжения и в минимально возможной степени ограничивающего изгибную гибкость устройства в целом. Для этого, по меньшей мере один отклоняющий элемент, предпочтительно, выполняют устойчивым к давлению и упруго-эластичным.

В качестве дополнения или альтернативы по меньшей мере одному отклоняющему элементу в предпочтительных вариантах осуществления может быть предусмотрен узел из нескольких отдельных отклоняющих или опорных элементов (вторых отклоняющих элементов). Такой узел вторых отклоняющих элементов может поддерживать или осуществлять функцию по меньшей мере одного описанного отклоняющего элемента. При этом отдельные отклоняющие элементы (вторые отклоняющие элементы) узла, предпочтительно, выполнены эластичными. Отклоняющие элементы (вторые отклоняющие элементы) могут поддерживать форму первого слоя благодаря своей форме и расположению, а также поддерживать выпуклость первого слоя при сгибании передней части вверх.

Предпочтительно, по меньшей мере один отклоняющий элемент и/или отклоняющие элементы узла из нескольких отклоняющих элементов (вторые отклоняющие элементы) содержат такой материал, как, например, твердый полимерный материал, в частности, полиэтилен (ПЭ), поливинилхлорид (ПВХ), полиамид 11 (ПА11), полиамид 12 (ПА12), полилактид (ПЛА), сополимер акрилонитрила, бутадиена и стирола (АБС) и/или композиционный волокнистый материал, в частности, композиционный материал из кевларовых, углеродных или стеклянных волокон. В предпочтительном варианте осуществления по меньшей мере один отклоняющий элемент и/или отклоняющие элементы (вторые отклоняющие элементы) содержат тот же материал, что и первый слой, или состоят из того же материала.

Как описано выше, согласно изобретению, по меньшей мере один отклоняющий элемент по меньшей мере частично расположен между первым и вторым слоем и, тем самым, задает предварительно выбранное расстояние между первым и вторым слоем. В предпочтительном варианте осуществления второй слой натянут отклоняющим элементом между соответствующими участками соединения с первым слоем в области передней части (второй концевой области) и в области пяточной части (первой концевой области). Предпочтительно, натяжение приводит к сохранению образованной первым слоем дуги (по меньшей мере частично и/или местами) даже в нагруженном состоянии (когда пользователь стоит на устройстве, используемом в обуви). В частности, натяжение, предпочтительно, выбирают таким образом, чтобы дуга поддерживалась по меньшей мере в средней части (средней области). По меньшей мере один отклоняющий элемент, предпочтительно, позволяет слоям двигаться друг относительно друга.

Иными словами, второй слой, предпочтительно, натянут между участками соединения с первым слоем посредством отклоняющего элемента на первом слое аналогично тетиве на луке. Когда вследствие сгибания устройства в области передней части (второй концевой области) соответствующее напряжение или сила передается через второй слой на первый слой в пяточной части (первой концевой области), и в результате первый слой изгибается сильнее, а соответствующая высота дуги увеличивается, накапливается энергия деформации, высвобождаемая вновь при разгибании устройства в области передней части (второй концевой области).

Как уже упоминалось, устройство может быть разделено на пяточную часть, среднюю часть и переднюю часть. В различных вариантах осуществления вторая концевая область соответствует передней части, первая концевая область - пяточной части, а средняя область - средней части. При этом в различных вариантах осуществления длина передней части вдоль продольной оси устройства составляет примерно 25-45% от общей длины устройства, соответствующая длина пяточной части - примерно 5-25% от общей длины, а соответствующая длина средней части - примерно 40-60% от общей длины.

Таким образом, положение устройство способно имитировать как эффект лебедки, так и пружинный эффект сухожилий мышц стопы. Таким образом, устройство может активно и естественным образом поддерживать стопу во время ходьбы или бега. Поэтому устройство позволяет осуществлять активную поддержку и коррекцию при патологиях стопы, в частности, плоскостопии, вальгусном плоскостопии, поперечном плоскостопии и полой стопе. В качестве альтернативы или дополнения, устройство может использоваться для поддержки стопы во время различных занятий спортом.

Следующий эффект устройства заключается в том, что оно способно обеспечивать амортизацию на ранних этапах опирания, например, при ходьбе, беге, прыжках и т.д., допускает внутреннее вращение и может аккумулировать энергию до конца контакта с грунтом. Таким образом, устройство позволяет активно выпрямлять тыльную поверхность стопы с поддержкой механизма лебедки и, тем самым, положительно влияет на костно-мышечную систему. Поддерживающее действие механизма лебедки поддерживает ногу при фиксации.

В частности, этот эффект достигается в том случае, когда второй слой натянут отклоняющим элементом относительно первого слоя и не соприкасается непосредственно с первым слоем в средней части (в отсутствие нагрузки). Однако не исключен вариант, в котором, например, в средней части между слоями будет предусмотрен наполнитель, поддерживающий стабильность устройства, посредством которого второй слой будет опосредованно контактировать с первым слоем.

В результате взаимодействия первого слоя, второго слоя и по меньшей мере одного отклоняющего элемента можно получить устройство, отличающееся возможностью скручивания вокруг продольной оси, возможностью упругого изгибания вокруг поперечной оси и адаптацией к соответствующей стопе. Устройство может обладать различными возможностями изгибания и скручивания в различных областях.

Кроме того, настоящим изобретением предложена обувь, содержащая вышеописанное устройство для поддержки человеческой стопы. Устройство подходит для обуви любого типа, в частности, индивидуальной ортопедической обуви, а также обычной обуви (повседневной обуви, деловой обуви) или спортивной обуви. В предпочтительном варианте осуществления устройство может представлять собой стельку, которую можно помещать в обувь с возможностью извлечения. В альтернативном предпочтительном варианте осуществления устройство может быть закреплено в обуви или быть выполнено в виде составной части обуви и/или подошвы.

Краткое описание чертежей

Варианты осуществления изобретения раскрыты в нижеследующем описании со ссылками на фигуры, на которых изображено:

Фигура 1: схематичное изображение человеческой стопы, иллюстрирующее механизм лебедки.

Фигура 2: схематичное изображение человеческой стопы с устройством для поддержки стопы.

Фигура 3: вид сбоку на устройство для поддержки стопы.

Фигура 4: изображение отдельных компонентов устройства для поддержки стопы.

Фигура 5: вид сверху на устройство для поддержки стопы.

Фигура 6: различные виды устройства для поддержки стопы.

Фигура 7: второй слой устройства для поддержки стопы.

Фигура 8: различные виды отклоняющего элемента устройства для поддержки стопы.

Фигура 9: различные виды второго слоя устройства для поддержки стопы.

Фигура 10: несколько вторых отклоняющих элементов устройства для поддержки стопы.

Фигура 11: устройство для поддержки стопы с несколькими вторыми отклоняющими элементами.

Осуществление изобретения

На фигуре 1 изображен механизм лебедки на примере схематично изображенной стопы 300. В левой части А фигуры стопа 300 изображена в поперечном сечении, в котором, в частности, видны кости 310 стопы, изогнутые вверх по дуге 601, обозначенной пунктиром. При дорсальном сгибании пальцев 311 ног, то есть при избыточном растяжении пальцев 311 ног вверх, что показано на фигуре 1В стрелкой 605, растягиваются сухожилия 301 сгибателей пальцев ног (не показанных на фигуре), расположенных на подошвенной стороне 305 стопы, и так называемая подошвенная фасция. На фигурах 1А и 1В соответствующие изменения дуги 601 и стрелки 603 указывают на подъем средней части 310 в результате этого. Высота дуги 610 увеличивается. По аналогии с натянутой на лук тетивой аккумулируется энергия деформации, которая при высвобождении может быть использована для ускорения. Например, при ходьбе энергия деформации высвобождается, в частности, при отрыве пальцев ноги и используется для работы ускорения по подъему стопы 300.

На фигуре 2 изображена стопа 300, показанная на фигуре 1, и устройство 100 для поддержки стопы 300, используемое внутри не показанной на фигуре обуви для поддержки стопы 300. Как показано на фигуре, устройство 100 (в соответствии со стопой 300) можно разделить на пяточную часть 610 (первую концевую область 610), среднюю часть 620 (среднюю область 620) и переднюю часть 630 (вторую концевую область 360), ориентированные вдоль продольной оси L устройства 100 и разделенные на фигуре линиями 607 и 609.

Как показано на фигуре, устройство 100 в первую очередь содержит первый слой 101, обращенный к стопе 300 при размещении в обуви (не показанной на фигуре) и, тем самым, являющийся верхним слоем при размещении обуви на грунте. Этот первый слой 101 образует дугу в области средней части 620 в направлении стопы и соединен со вторым слоем 103 в области 111 пяточной части 610 и в области 113 передней части 630. Как показано на фигуре, второй слой 103 при размещении в обуви (не показанной на фигуре) расположен на стороне устройства 100, противоположной стопе 300 и дуге первого слоя 101. Таким образом, второй слой 103 расположен под первым слоем 101, когда обувь (не показанная на фигуре) стоит на грунте. При этом между первым слоем 101 и вторым слоем 103 расположен отклоняющий элемент 105, соединенный со вторым слоем 103. Например, отклоняющий элемент может быть выполнен как единое целое со вторым слоем 103. Соединение второго слоя 103 с отклоняющим элементом предотвращает нежелательные смещения отклоняющего элемента 105 внутри устройства 100, например, вдоль продольной оси L, и, тем самым, изменение функции слоев 101, 103. При этом облегчается изгибание вокруг поперечной оси, так как второй слой 103 не имеет трехмерного профиля во фронтальной плоскости. Также возможен вариант, в котором отклоняющий элемент по меньшей мере частично интегрирован в первый слой 101.

Как показано на фигуре 2, второй слой 103 натянут между соединительными участками 111 и 113, на которых пяточная часть 610 и передняя часть 630 соединяются с первым слоем 101 отклоняющим элементом 105. Таким образом, в модели лука с тетивой второй слой 103 соответствует тетиве, в то время как первый слой 101 соответствует луку. При этом отклоняющий элемент 105 задает определенное расстояние между слоями 101, 103, которое можно регулировать путем выбора размеров и расположения отклоняющего элемента 105. Как показано на фигуре, второй слой 103 не соприкасается с первым слоем 101 в области средней части 620. Таким образом, эти слои 101, 103 подвижны друг относительно друга.

Как показано, в частности, на фигуре 2В, второй слой 103 выполнен с возможностью передачи натяжения или силы, действующей в области передней части 630 при указанном дорсальном сгибании устройства 100, в первый слой 101 в пяточной части 610 посредством отклоняющего элемента 105 таким образом, чтобы увеличивалась высота дуги, образованной первым слоем 101. Это соответствует описанному естественному увеличению дуги 601 костей 310 стопы на фигуре 1В при растяжении пальцев стопы 311 вверх (в направлении стрелки 605), что способствует выпрямлению и фиксации стопы 300 и, тем самым, механизма лебедки стопы. При этом отклоняющий элемент 105 усиливает увеличение дуги, что можно соответствующим образом регулировать путем выбора размеров и расположения отклоняющего элемента 105 между слоями 101, 103.

Иными словами, предложенное изобретением устройство способно технически реализовать упомянутый ранее баланс между гибкостью и стабильностью стопы, так называемый эффект лебедки, в виде поддерживающей стопу стельки или встроенного в обувь устройства и, тем самым, активно поддерживать стопу. При этом изобретением, в частности, предложен отклоняющий элемент для натяжения второго слоя 103, позволяющий регулировать расстояние между первым слоем 101 и вторым слоем 103 и, тем самым, адаптировать функциональность устройства к индивидуальным потребностям.

Устройство не только адаптируется к стопе во время ходьбы, но и активно поддерживает стопу. Таким образом, предложенное изобретением устройство способно активно выпрямлять стопу, например, при ходьбе или беге и направлять стопу, самостоятельно реализуя эффект лебедки. Наличие по меньшей мере одного отклоняющего элемента 105 в области перехода от передней части к средней части позволяет активно поддерживать увеличение дуги в пределах средней части, поддерживая рычажную функцию передней и средней части, необходимую для движения вперед при ходьбе. Благодаря конструкции в форме лука с тетивой, содержащей отклоняющий элемент, устройство дополнительно поддерживает упругое действие сухожилий сгибателей пальцев ног, создаваемое путем предварительного натяжения соответствующих мышц при подъеме пятки и избыточном растяжении пальцев ног. Такая конструкция устройства дополнительно поддерживает амортизирующую функцию стопы.

Таким образом, устройство 100 может использоваться для компенсации патологических изменений стоп. В частности, устройство можно использовать для активной поддержки и коррекции стопы при таких патологиях, как плоскостопие, вальгусное плоскостопие, поперечное плоскостопие и полая стопа. В качестве альтернативы или дополнения, устройство можно использовать для поддержки стопы во время занятий спортом, например, поместив устройство в спортивную обувь (с возможностью извлечения или без нее).

На фигуре 3 схематично изображен вид сбоку устройства 100 в собранном состоянии, а на фигуре 4 - отдельные компоненты с фигуры 3. Предпочтительно, устройство 100 представляет собой стельку, которая может быть помещена в обувь с возможностью извлечения. В альтернативном варианте устройство 100 может быть зафиксировано в обуви, причем в этом случае второй слой 103 будет жестко соединен с подошвой обуви или будет встроен в подошву обуви.

Как показано на фигуре 3, первый слой 101 соединен со вторым слоем 103 в области 111 пяточной части 610 и в области 113 передней части 630. При этом первый слой 101 представляет собой плоскую структуру, изготовленную, например, из полиэтилена (ПЭ), поливинилхлорида (ПВХ), полиамида (ПА), полиамида 11 (ПА11), полиамида 12 (ПА12), полилактида (ПЛА), сополимера акрилонитрила, бутадиена и стирола (АБС) и/или композиционного волокнистого материала, например, композиционного материала из кевларовых, углеродных или стеклянных волокон или одного или нескольких различных металлических материалов и/или других аддитивно обрабатываемых или расширяющихся материалов, в частности, полиуретанов (ПУ), термопластичного полиуретана (ТПУ), полиэтилена, нейлона, различных эластомеров, и натянут вверх с выпуклостью в трехмерном пространстве. Иными словами, первый слой 101 образует наиболее высокую дугу вдоль продольной оси L устройства 100 в области (области 121 наибольшей высоты дуги на фигуре) первого слоя 101, которая снижается по направлению к области 123 первого слоя 101. Иными словами, в данном случае первый слой образует натянутую в трехмерном пространстве, предпочтительно выпуклую поверхность, адаптированную к подошве человеческой стопы. На фигуре 4 отдельно показан отклоняющий элемент 105, расположенный между слоями 101, 103 на фигуре 3 и расположенный в области перехода между передней частью 630 и средней частью 620. В представленном случае отклоняющий элемент 105 слегка смещен влево от разделительной линии 609, что уменьшает расстояние в передней части между первым слоем 101 и вторым слоем 103 при тех же размерах отклоняющего элемента 105 по сравнению со случаем, в котором отклоняющий элемент 105 был бы смещен вправо от линии 609. Это приводит к оптимизации установочной высоты в передней части.

На фигуре 5 показан вид сверху устройства 100 со вторым слоем 103 над первым слоем 101 (вид снизу, когда устройство 100 расположено в обуви - второй слой 103 виден через первый слой 101). На фигуре 6 дополнительно к виду сверху (часть В) показан вид сбоку (часть А) и вид вдоль продольной оси устройства 100 от пяточной части 610 к передней части 630 (часть С). Как показано на фигуре, как первый слой 101, так и второй слой 103 имеют плоскую форму, причем наименьшая ширина второго слоя 103 (в плоскости рисунка) выбрана таким образом, чтобы второй слой 103 мог воспринимать напряжения, возникающие в отдельных областях, предотвращать перенапряжение материала и обеспечивать оптимальное соотношение прочности и массы. При этом под шириной слоев понимают ширину вдоль параллельной грунту плоскости, когда устройство 100 расположено в обуви, а обувь стоит на грунте. Благодаря своей ширине второй слой 103 достаточно прочен для того, чтобы выполнять функцию тетивы в описанной выше модели лука с тетивой.

На фигуре 6С видна область 121 наибольшей высоты дуги и область 123 наименьшей высоты дуги. Как следует из этой фигуры, тем самым выпуклость первого слоя 101 адаптирована к трехмерной форме подошвы человеческой стопы и, соответственно, может адаптироваться к индивидуальным требованиям.

В частности, на фигурах 5 и 6 видно, что второй слой 103, предпочтительно, сужается назад и сформирован относительно первого слоя 101 таким образом, чтобы он мог оптимально воспринимать возникающие напряжения. Как показано на фигуре 5, ширина второго слоя 103, в частности, в передней части достаточна для создания подходящего геометрического замыкания между первым слоем 101 и вторым слоем 103.

Кроме того, на фигурах 5 и 6 показано, что первый слой 101, предпочтительно, содержит вытянутые овальные прорези/отверстия, служащие для уменьшения осевого и полярного момента сопротивления. Как показано на фигуре, для этого первый слой 101, предпочтительно, содержит несколько углублений или отверстий 1001, предпочтительно, имеющих вытянутую овальную форму. В представленном случае выполнено несколько отверстий 1001, то есть отверстий, полностью проходящих через первый слой 101. Как было упомянуто ранее, в качестве альтернативы или дополнения, могут быть предусмотрены углубления, лишь частично проникающие в первый слой наподобие глухих отверстий. Изменяя несколько углублений 1001 или отверстий 1001 в первом слое 101, можно регулировать возможность сгибания и скручивания в различных областях первого слоя 101. В то же время несколько углублений 1001 или отверстий 1001 позволяют улучшить потоотделение и циркуляцию воздуха.

Кроме того, на фигуре 5 обозначена область 1002, в которой на уровне отклоняющего элемента 105 предусмотрено утолщение материала первого слоя 101, обеспечивающее механический упор и стабилизацию слоя 101 и отклоняющего элемента 105. Кроме того, в области 1003 показано плоское вдавливание первого слоя 101 и уменьшение толщины материала первого слоя 101. Это позволяет целенаправленно увеличивать гибкость именно в этих областях.

На фигуре 7 показан второй слой 103 с двумя отклоняющими элементами 105 различной величины. Наличие более одного отклоняющего элемента 105 позволяет соответствующим образом адаптировать отклоняющие элементы 105 к форме выгнутого вверх первого слоя 101 и, тем самым, подошвы стопы. Различная величина отклоняющих элементов 105 позволяет задавать соответствующие различные расстояния между первым и вторым слоем. Таким образом, путем распределения по ширине устройства отклоняющих элементов соответствующего размера можно соответствующим образом адаптировать нужный эффект к человеческой стопе.

В связи с этим отклоняющие элементы 105 могут иметь форму, например, показанную на фигуре 8. На фигуре 8 изображено поперечное сечение (часть А), первый вид сбоку (часть В) и второй вид сбоку (часть С) отклоняющего элемента, повернутый на 90° вокруг продольной оси 106 отклоняющего элемента 105 по сравнению с первым видом сбоку. Иными словами, в предпочтительных вариантах осуществления отклоняющие элементы могут по меньшей мере частично иметь по существу овальное сечение, что помогает адаптировать устройство к форме подошвы человеческой стопы. Форма отклоняющего элемента 105 может быть адаптирована для поддержки механизма работы первого слоя 101 и второго слоя 103 в виде лука и тетивы. Для этого отклоняющий элемент 105, предпочтительно, может быть выполнен в виде удлиненного элемента, по меньшей мере частично имеющего овальное сечение. При этом, как показано на фигуре 7, продольная ось 106 отклоняющего элемента 105, предпочтительно, ориентирована по существу в направлении 611 ширины. Иными словами, эта продольная ось 106 отклоняющего элемента 105 образует с продольной осью L (см. фигуру 3) устройства 100 угол в диапазоне от 60° до 120°. В предпочтительном варианте осуществления отклоняющий элемент изготавливают из полиэтилена (ПЭ), поливинилхлорида (ПВХ), полиамидов (ПА), полиамида 11 (ПА11), полиамида 12 (ПА12), полилактида (ПЛА), сополимера акрилонитрила, бутадиена и стирола (АБС) и/или композиционного волокнистого материала, в частности, композиционного материала из кевларового, углеродного или стеклянного волокна, различных металлических материалов, других аддитивно обрабатываемых материалов. Выбор подходящего материала, в частности, из этой группы позволяет получить оптимальное соотношение массы и прочности, что позволит получить устойчивый к растяжению, геометрически стабильный, прочный на сжатие, изгибно- и крутильно-упругий отклоняющий элемент.

На фигуре 9 показан второй слой 103 без отклоняющего элемента 105 (часть А, в плане слева и в плане справа) и второй слой 103 с отклоняющим элементом 105 в следующем варианте осуществления (часть С, в плане слева и в плане справа). На частях В и D фигуры 9 показаны соответствующие вторые слои 103 изображенных выше частей А и С, сзади вдоль продольной оси устройства 100 от пяточной части 610 к передней части 630. Как показано на фигуре, второй слой 103 в этом предпочтительном варианте осуществления, предпочтительно, содержит вытянутое овальное углубление 107, служащее для снижения осевого и полярного момента сопротивления. Таким образом, в предпочтительных вариантах осуществления второй слой 103 может содержать по меньшей мере одно вытянутое овальное углубление, ориентированное по существу вдоль продольного направления второго слоя 103. Может быть предусмотрено несколько подобных углублений. Как показано на фигуре, в приведенном примере вытянутое овальное углубление 107 проходит от передней части 630 на втором слое 103 через отклоняющий элемент 105 в среднюю часть 620.

В предпочтительном варианте осуществления устройство 100 может содержать несколько отклоняющих или опорных элементов (вторых отклоняющих элементов 115) в качестве дополнения или альтернативы по меньшей мере одному из описанных отклоняющих элементов 105. В любом случае эти отклоняющие элементы, опорные элементы, вторые отклоняющие элементы 115 могут образовывать узел, в котором отклоняющие элементы, опорные элементы, вторые отклоняющие элементы 115 жестко соединены друг с другом. На фигуре 10 изображен узел из нескольких подобных вторых отклоняющих элементов 115 на виде сбоку (А) и сверху (В). Для наглядности на фигуре обозначено только два вторых отклоняющих элементов 115. Как показано на фигуре, эти вторые отклоняющие элементы имеют по существу трубчатую форму и по существу круглое поперечное сечение. Как показано на фигуре, по меньшей мере в средней части устройства вторые отклоняющие элементы 115 соприкасаются и/или жестко соединены друг с другом в направлении, соответствующем продольной оси устройства 100. Благодаря такому расположению вторых опорных элементов 115 встык и подходящей геометрической форме, например, отдельных сечений соответствующих вторых опорных элементов, например, в зависимости от формы стопы, при деформации устройства вокруг поперечной оси (в частности, при дорсальном сгибании устройства в передней части) первый слой 101 выгодным образом натягивается / поднимается в средней части. Такой подъем первого слоя, то есть увеличение соответствующей высоты дуги, активно поддерживается вторыми отклоняющими элементами.

Предпочтительно, вторые отклоняющие элементы 115, образующие узел из нескольких вторых отклоняющих элементов 115, жестко соединены друг с другом. Для этого в различных вариантах осуществления вторые отклоняющие элементы 115 могут быть соединены друг с другом с замыканием материалом (например, склеены, сшиты, сварены, аддитивно обработаны, вулканизированы или припаяны). Для этого в других вариантах осуществления вторые отклоняющие элементы 115 также могут быть соединены с геометрическим замыканием, например, соединением «паз-гребень», зубчатым зацеплением или соединением «ласточкин хвост». Для этого в других вариантах осуществления вторые отклоняющие элементы 115 могут быть соединены с силовым замыканием, например, соединением «липучка». Для этого в других вариантах осуществления вторые отклоняющие элементы 115 могут быть соединены с геометрическим и силовым замыканием, например, заклепками или резьбовыми соединениями.

В предпочтительном варианте осуществления вторые отклоняющие элементы 115 изготовлены, например, из полиэтилена (ПЭ), поливинилхлорида (ПВХ), полиамидов (ПА), полиамида 11 (ПА11), полиамида 12 (ПА12), полилактида (ПЛА), сополимера акрилонитрила, бутадиена и стирола (АБС) и/или композиционного волокнистого материала, в частности, композиционного материала из кевларового, углеродного или стеклянного волокна, или из одного или нескольких различных металлических материалов и/или других аддитивно обрабатываемых или расширяемых материалов, в частности, полиуретанов (ПУ), термопластичного полиуретана (ТПУ), полиэтилен, нейлона или различных эластомеров.

Таким образом, узел из вторых отклоняющих элементов 115 представляет собой узел из трехмерных тел, геометрически расположенных таким образом, чтобы можно было непосредственно влиять на все или любое отдельное тело. Изображенный узел из вторых отклоняющих элементов 115 поддерживает стабильность первого слоя 101 в средней части при приложении поверхностной нагрузки, например, обусловленной стопой.

В предпочтительном варианте осуществления вторые отклоняющие элементы 115 выполнены трубчатыми, как показано на фигуре. Трубчатая форма оказалась подходящим сечением по отношению к продольному направлению этих вторых отклоняющих элементов 115, так как при уменьшении ширины трубки увеличивается ее высота, когда соответствующий второй опорный элемент 115 эластично деформируется. Таким образом, эта форма поддерживает описанное увеличение высоты дуги первого слоя 101. В альтернативных вариантах осуществления вторые отклоняющие элементы 115 может иметь форму полой сферы или оболочки сферы. Предпочтительно, вторые отклоняющие элементы 115 выполнены с возможностью эластичной деформации, а их диаметры выбраны таким образом, чтобы можно было соответствующим образом регулировать высоту дуги первого слоя 101. В дополнение по меньшей мере к одному первому отклоняющему элементу 105 может быть предусмотрено несколько вторых отклоняющих элементов, поддерживающих его действие. В частности, несколько вторых отклоняющих элементов 115 могут обеспечить контролируемое опускание и поднятие первого слоя 101 во время ходьбы.

Такая конструкция, в которой устройство 100 содержит несколько вторых отклоняющих элементов 115 в дополнение к описанному выше первому отклоняющему элементу 105, изображена на фигуре 11. При этом на фигуре 11А показан вид сбоку, на фигуре 11В - вид сверху, а на фигуре 11С - вид сзади от пяточной части 610 в направлении передней части 630 устройства. Как показано на фигуре, вторые отклоняющие элементы 115 расположены вдоль продольной оси (см. фигуру 3) устройства 100 рядом друг с другом, соприкасаясь, по меньшей мере в средней части 620 (средней области 620). Как показано на фигуре 11, отдельные вторые отклоняющие элементы 115 расположены в направлении ширины устройства 100 между первым слоем 101 и вторым слоем 103, причем толщина соответствующих по существу цилиндрических отклоняющих элементов 115 может быть адаптирована, например, к форме первого слоя 101. Как показано на фигуре, для поддержки функции первого отклоняющего элемента 105 можно использовать несколько вторых отклоняющих элементов 115. В альтернативном предпочтительном варианте осуществления несколько вторых отклоняющих элементов 115 могут заменять первый отклоняющий элемент 105.

Claims (17)

1. Устройство для поддержки человеческой стопы, содержащее по меньшей мере один первый слой, образующий дугу по меньшей мере в средней области устройства, и по меньшей мере один второй слой, соединенный с первым слоем на первом соединительном участке первой концевой области в пяточной части устройства и на втором соединительном участке второй концевой области передней части устройства, причем устройство содержит по меньшей мере один отклоняющий элемент, расположенный между первым соединительным участком и вторым соединительным участком и по меньшей мере частично между первым слоем и вторым слоем таким образом, чтобы между первым слоем и вторым слоем в области отклоняющего элемента имелось расстояние, заданное по меньшей мере одним отклоняющим элементом, причем второй слой натянут между первым соединительным участком и вторым соединительным участком по меньшей мере одним отклоняющим элементом, причем второй слой выполнен с возможностью передачи натяжения, возникающего при сгибании устройства во второй концевой области, на первый слой в первой концевой области посредством по меньшей мере одного отклоняющего элемента таким образом, чтобы сгибание приводило к увеличению высоты дуги, образованной первым слоем.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что по меньшей мере один отклоняющий элемент представляет собой отдельный элемент.

3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что указанный по меньшей мере один отклоняющий элемент жестко соединен с первым слоем и/или вторым слоем или выполнен как единое целое с первым слоем и/или вторым слоем.

4. Устройство по одному из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что по меньшей мере один отклоняющий элемент расположен в области перехода от средней области ко второй концевой области по меньшей мере частично между первым слоем и вторым слоем.

5. Устройство по одному из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что второй слой жестко соединен с первым слоем на первом соединительном участке в первой концевой области и втором соединительном участке во второй концевой области или выполнен как единое целое с первым слоем.

6. Устройство по одному из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что указанный по меньшей мере один отклоняющий элемент представляет собой вытянутый элемент с продольной осью, расположенной под углом от 60° до 120° к продольной оси устройства.

7. Устройство по одному из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что первый слой содержит углубления, частично проходящие через первый слой, и/или отверстия, полностью проходящие через первый слой.

8. Устройство по одному из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что второй слой содержит по меньшей мере одну выемку, ориентированную вдоль продольного направления второго слоя.

9. Устройство по одному из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что устройство содержит отклоняющие элементы, причем отклоняющие элементы по меньшей мере в средней области расположены вдоль продольной оси устройства рядом друг с другом, соприкасаясь.

10. Устройство по п. 9, отличающееся тем, что отклоняющие элементы содержат отклоняющие элементы, жестко соединенные друг с другом.

11. Устройство по одному из пп. 9 или 10, отличающееся тем, что отклоняющие элементы содержат трубчатые эластичные элементы.

12. Устройство по одному из предыдущих пп. 4-8, отличающееся тем, что дополнительно по меньшей мере к одному отклоняющему элементу, расположенному в области перехода от средней области ко второй концевой области по меньшей мере частично между первым слоем и вторым слоем, содержит узел из вторых отклоняющих элементов, которые по меньшей мере в средней области расположены вдоль продольной оси устройства между первым слоем и вторым слоем рядом друг с другом, соприкасаясь.

13. Устройство по п. 12, отличающееся тем, что по меньшей мере один отклоняющий элемент, расположенный в области перехода от средней области ко второй концевой области по меньшей мере частично между первым слоем и вторым слоем, прочно встроен в первый слой и/или второй слой.

14. Устройство по одному из пп. 12 или 13, отличающееся тем, что вторые отклоняющие элементы, образующие узел из вторых отклоняющих элементов, жестко соединены друг с другом.

15. Устройство по одному из пп. 12-14, отличающееся тем, что вторые отклоняющие элементы, образующие узел из вторых отклоняющих элементов, представляют собой трубчатые эластичные элементы.

16. Устройство по одному из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что устройство представляет собой стельку.

17. Обувь, содержащая устройство по одному из пп. 1-16.