RU52556U1

RU52556U1 - SHOCK ABSORBING HEEL

Info

Publication number: RU52556U1
Application number: RU2003117492/22U
Authority: RU
Inventors: Сергей Петрович Александров; Ирина Сергеевна Чичулина; Елена Анатольевна Кузнецова
Original assignee: Российский заочный институт текстильной и легкой промышленности
Priority date: 2003-06-16
Filing date: 2003-06-16
Publication date: 2006-04-10

Abstract

Предлагается амортизирующая часть формованной подошвы включающую ходовую, ляписную, две боковые, фронтальную и заднюю поверхности, причем в теле каблука со стороны ляписной части имеются равномерно расположенные несквозные вертикальные отверстия, отличающиеся тем, что отверстия локализуются на 1/5 части каблука, прилегающей к его задней поверхности, и располагаются в трех поперечных сечениях, расстояния между которьми равно 3/2d, а расстояние от задней кромки равно d, диаметр несквозного отверстия определяется как d=0,2 Lk/6, количество отверстий в каждом ряду находится в пропорциональном соотношении 1:0,5:0,1 начиная от заднего ряда, в котором число отверстий равно 6S/0,2Lk (d - диаметр несквозного отверстия; Lk - длина каблука; S - ширина каблука).A shock-absorbing part of the molded sole is proposed that includes a running, lapis, two lateral, frontal and rear surfaces, and in the body of the heel from the side of the lapis there are evenly spaced vertical holes, characterized in that the holes are localized on 1/5 of the heel adjacent to its back surface, and are located in three cross sections, the distance between which is 3 / 2d, and the distance from the trailing edge is d, the diameter of the through hole is defined as d = 0.2 Lk / 6, the number of holes Tille in each row is in the proportional ratio of 1: 0.5: 0.1 starting from the back row, wherein the number of orifices equal 6S / 0,2Lk (d - diameter of the blind bore; Lk - the length of the heel; S - width of the heel).

Целью изобретения является обеспечение мягкоупругого взаимодействия каблучной части и опоры во время ходьбы в фазе начального касания каблука опорной поверхности (самая опасная фаза), т.е. повышенной амортизации тела человека при первичном контакте каблука с жестким основанием.The aim of the invention is to provide a soft-elastic interaction of the heel part and the support while walking in the phase of the initial contact of the heel of the supporting surface (the most dangerous phase), i.e. increased depreciation of the human body during the initial contact of the heel with a rigid base.

Description

Полезная модель относится к легкой промышленности, в частности к обувной, и основывается на исследовании напряженно-деформированного состояния каблука с целью определения его рациональной конструкции.The utility model relates to light industry, in particular to footwear, and is based on the study of the stress-strain state of the heel in order to determine its rational design.

Предлагаемая конструкция каблука рекомендуется при производстве обуви повышенной комфортности, для оптимизации нагрузки, передаваемой на тело человека при ходьбе.The proposed design of the heel is recommended in the manufacture of high-comfort shoes, to optimize the load transmitted to the human body when walking.

Известны различные конструкции, которые придают каблуку амортизационные свойства. Например, использование механических приспособлений пружинного типа, использование специальных конструкций со сквозным пазом по пяточному закруглению, а также каблуки, выполненные из различных по жесткости материалов.Various designs are known that give the heel cushioning properties. For example, the use of mechanical devices of the spring type, the use of special designs with a through groove for the heel rounding, as well as heels made of materials of different stiffness.

За прототип принята наиболее близкая к предложенной конструкция, которая представляет собой подошву с каблуком, состоящую из различных материалов (патент №3,253,355 Май 31 1996 г. США), где подошва включает в себя три слоя: внутренний, наружный и промежуточную вставку, в теле которой равномерно расположены отверстия, закрытые внутренним и наружным слоями.The prototype is the one closest to the proposed design, which is a sole with a heel, consisting of various materials (patent No. 3,253,355 May 31, 1996 of the USA), where the sole includes three layers: an inner, outer and an intermediate insert, in the body of which evenly spaced holes closed by the inner and outer layers.

Недостатком известной конструкции (прототипа) является то, что отверстия в пяточной части расположены равномерно, на значительном расстоянии от контура пяточного закругления и друг от друга, а также то, что отверстия закрыты с внутренней стороны, то есть воздух, находящийся в них будет при нагрузке сжиматься, создавая дополнительную жесткость. Все это ухудшает амортизационные свойства каблучной части.A disadvantage of the known construction (prototype) is that the holes in the heel part are evenly spaced, at a considerable distance from the contour of the heel curve and from each other, and that the holes are closed from the inside, that is, the air in them will be under load shrink, creating extra stiffness. All this affects the depreciation properties of the heel part.

Необходимость амортизации заключается в том, что при ходьбе в фазе первичного контакта стопы с опорой, кости голени и бедра спрямлены, и реакция от жесткой опоры, практически без амортизации, передается на тело человека, вызывая при этом патологические изменения, прежде всего в позвоночнике.The need for depreciation is that when walking in the phase of primary contact of the foot with the support, the bones of the lower leg and thigh are straightened, and the reaction from the rigid support, practically without depreciation, is transmitted to the human body, causing pathological changes, especially in the spine.

Целью разработки полезной модели является обеспечение мягкоупругого взаимодействия каблука и опоры во время ходьбы в фазе начального касания каблука опорной поверхности (самая опасная фаза), т.е. повышенной амортизации тела человека при первичном контакте каблука с жестким основанием. Заявленный технический результат обеспечивается следующей совокупностью признаков: в теле каблука, со стороны ляписной части, имеются равномерно расположенные, несквозные, вертикальные отверстия, локализующиеся на 1/5 части каблука, прилегающей к его задней поверхности, и расположенные; в трех поперечных сечениях, расстояние между которыми равно (3/2)d, расстояние от задней кромки равно d диаметр несквозного отверстия определяется как d=0,2 Lk/6, а количество отверстий в каждом ряду находится в пропорциональном соотношении 1:0,5:0,1, начиная от заднего ряда, в котором число отверстий равно 6S/0,2Lk,The purpose of the development of the utility model is to provide soft-elastic interaction between the heel and the support while walking in the phase of the initial contact of the heel of the supporting surface (the most dangerous phase), i.e. increased depreciation of the human body during the initial contact of the heel with a rigid base. The claimed technical result is ensured by the following set of features: in the body of the heel, from the side of the lapis part, there are evenly spaced, not through, vertical holes localized on 1/5 of the heel adjacent to its back surface, and located; in three cross sections, the distance between which is (3/2) d, the distance from the trailing edge is d, the diameter of the through hole is defined as d = 0.2 Lk / 6, and the number of holes in each row is in a proportional ratio of 1: 0, 5: 0.1, starting from the back row, in which the number of holes is 6S / 0.2Lk,

где Lk - длина каблука;where Lk is the length of the heel;

S - ширина каблука,S is the width of the heel,

d - диаметр несквозного отверстия.d is the diameter of the through hole.

Краткое описание чертежей.A brief description of the drawings.

Фигура 1. Схема взаимодействия каблука с опорной поверхностью в фазе переднего толчка. Угол α - текущий угол наклона каблука к опоре.Figure 1. Scheme of interaction of the heel with the supporting surface in the phase of the front push. Angle α is the current angle of inclination of the heel to the support.

На фигуре 1 показана схема взаимодействия нижней плоскости каблука с опорной поверхностью в фазе переднего толчка, то есть в начальный момент касания каблука и опоры во время ходьбы. Угол α - текущий угол наклона нижней поверхности каблука к опоре.The figure 1 shows a diagram of the interaction of the lower plane of the heel with the supporting surface in the phase of the front push, that is, at the initial moment of touching the heel and the support while walking. Angle α is the current angle of inclination of the lower surface of the heel to the support.

Фигура 2. Нагруженная модель каблука и картина полос изохром от нулевой до седьмой.Figure 2. The loaded model of the heel and the pattern of strips isochrom from zero to seventh.

На фигуре 2 изображена нагруженная модель каблука и картина полос изохром от нулевой до седьмой, q - внешняя распределенная нагрузка на модель, имитирующая реакцию опоры на каблук при переднем толчке во время ходьбы; α - угол приложения нагрузки.The figure 2 shows the loaded model of the heel and the picture of the isochrom strips from zero to seventh, q is the external distributed load on the model simulating the reaction of the support to the heel during the front push during walking; α is the angle of application of the load.

Фигура 3. График усилий, возникающих при контакте каблука с опорой в координате времени и угла наклона каблука.Figure 3. Schedule of forces arising from the contact of the heel with the support in the coordinate of the time and angle of inclination of the heel.

На фигуре 3 представлен график усилий, возникающих при контакте каблука и опоры во время ходьбы. На оси абсцисс показаны величины угла α от 30 до 6 градусов - текущего угла наклона каблука к опорной поверхности и соответственное время контакта t. На оси ординат отмечены величины усилий, возникающих при контакте каблука и опоры во время ходьбы.The figure 3 presents a graph of the forces arising from the contact of the heel and support while walking. The abscissa axis shows the angle α from 30 to 6 degrees - the current angle of inclination of the heel to the supporting surface and the corresponding contact time t. On the ordinate axis, the magnitudes of the forces arising from the contact of the heel and support during walking are noted.

Фигура 4. Нагруженная модель каблука и картина полос изохром от нулевой до седьмой при нагрузке F=29H и при величине угла приложения нагрузки α=18°.Figure 4. The loaded model of the heel and the pattern of the isochrom strips from zero to seventh at a load of F = 29H and with a value of the angle of application of the load α = 18 °.

Фигура 5. Модель каблука прямоугольной формы с выделенной штриховкой амортизирующей частью.Figure 5. Model of a rectangular heel with highlighted hatching shock-absorbing part.

Lk - длина каблука;Lk is the length of the heel;

S - ширина каблука.S is the width of the heel.

Фигура 6. Сводная картина крайних изохром.Figure 6. The composite picture of the extreme isochroms.

Представляет собой распределение линий изохром, соответствующих различным углам нагружения модели каблука (6°, 12°, 18°, 24°, 30°) при переднем толчке.This is the distribution of isochrom lines corresponding to different loading angles of the heel model (6 °, 12 °, 18 °, 24 °, 30 °) during the front thrust.

Фигура 7. Амортизирующий каблук с несквозными отверстиями.Figure 7. Shock absorbing heel with through holes.

На фигуре представлен каблук в двух проекциях: вид сверху и в разрезе по оси каблука. Показано также несквозное отверстие в разрезе в масштабе 2:1.The figure shows the heel in two projections: a top view and a section along the axis of the heel. Also shown is a through hole in a section on a 2: 1 scale.

Осуществление полезной модели.Implementation of a utility model.

Заявленное устройство может быть применено в легкой промышленности, в частности, в обувной, для улучшения амортизационных свойств каблука низа обуви.The claimed device can be used in light industry, in particular, in the shoe industry, to improve the cushioning properties of the bottom of the heel.

Проведенные исследования показали, что напряжения в каблуке, в опасной фазе переднего толчка, локализуются на 1/5 каблука, расположенной по пяточному закруглению (Фигуры 1-4). Поэтому конструктивные изменения произведены именно в этой зоне каблука (Фигура 5).Studies have shown that stresses in the heel, in the dangerous phase of the anterior shock, are localized to 1/5 of the heel located along the heel curve (Figures 1-4). Therefore, structural changes are made precisely in this area of the heel (Figure 5).

Несквозные отверстия, выполненные в выделенной зоне каблука (Фигура 7), расположенные на трех линиях, служат для смягчения реакции жесткой опоры при ходьбе в фазе переднего толчка. Количество отверстий на каждой линии определяется на основе проведенных исследований поляризационно-оптическим методом, который показал, что величины напряжений будут находиться в соотношении: σ₁:σ₂:σ₃=1:0,5:0,1.Through holes made in the selected area of the heel (Figure 7), located on three lines, serve to soften the reaction of the rigid support when walking in the forward push phase. The number of holes on each line is determined on the basis of the studies carried out by the polarization-optical method, which showed that the stress values will be in the ratio: σ ₁ : σ ₂ : σ ₃ = 1: 0.5: 0.1.

При ходьбе по жесткому основанию, в фазе переднего толчка, происходит деформация несквозных отверстий, что ведет к снижению реакции жесткой опоры и смягчению ударной нагрузки на пяточную часть стопы.When walking on a hard base, in the phase of the front push, deformation of non-through holes occurs, which leads to a decrease in the reaction of the rigid support and the softening of the shock load on the heel of the foot.

Claims

A heel, including a running, lapis, two lateral, frontal and rear surfaces, characterized in that the heel body, on the lapis side, has uniformly located non-through vertical holes localized on 1/5 of the heel adjacent to its back surface, and located in three cross sections, the distances between which are (3/2) d, the distance from the trailing edge is d, the diameter of the through hole is defined as d = 0.2Lk / 6, and the number of holes in each row is in a proportional ratio of 1: 0 , 5: 0.1, starting from the back row, in which the number of holes is 6S / 0.2Lk, where d is the diameter of the through hole; Lk is the length of the heel; S is the width of the heel.