WO2009113898A1 - Footwear for storing energy generated while walking, methods for moving, jumping or starting strike when running with said footwear - Google Patents

Footwear for storing energy generated while walking, methods for moving, jumping or starting strike when running with said footwear Download PDF

Info

Publication number
WO2009113898A1
WO2009113898A1 PCT/RU2008/000118 RU2008000118W WO2009113898A1 WO 2009113898 A1 WO2009113898 A1 WO 2009113898A1 RU 2008000118 W RU2008000118 W RU 2008000118W WO 2009113898 A1 WO2009113898 A1 WO 2009113898A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
spring
shoes
legs
moving
sole
Prior art date
Application number
PCT/RU2008/000118
Other languages
French (fr)
Russian (ru)
Other versions
WO2009113898A8 (en
Inventor
Марк Рудольфович ШИРОКИХ
Original Assignee
Sirokikh Mark Rydolfovich
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sirokikh Mark Rydolfovich filed Critical Sirokikh Mark Rydolfovich
Priority to KR1020107018242A priority Critical patent/KR101260286B1/en
Priority to MX2010009286A priority patent/MX2010009286A/en
Priority to BRPI0820757-7A priority patent/BRPI0820757A2/en
Priority to PCT/RU2008/000118 priority patent/WO2009113898A1/en
Publication of WO2009113898A1 publication Critical patent/WO2009113898A1/en
Publication of WO2009113898A8 publication Critical patent/WO2009113898A8/en

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A43FOOTWEAR
    • A43BCHARACTERISTIC FEATURES OF FOOTWEAR; PARTS OF FOOTWEAR
    • A43B13/00Soles; Sole-and-heel integral units
    • A43B13/14Soles; Sole-and-heel integral units characterised by the constructive form
    • A43B13/18Resilient soles
    • A43B13/181Resiliency achieved by the structure of the sole
    • A43B13/183Leaf springs

Definitions

  • the invention relates to shoes for everyday use, to sports shoes, including shoes for running, jumping, ice-skating, skiing, biking, etc., to shoes used as a means of rehabilitation to restore the working capacity of the leg muscles.
  • this invention relates to any method of moving a person that requires pushing the foot away from the supporting surface (walking, running, jumping, skating or skiing, cycling, etc.).
  • Regular shoes serve to protect a person's legs from external influences.
  • it contains a sufficiently dense and durable sole and a top connected with it, ensuring the retention of shoes on the foot and protecting the foot if necessary from environmental influences.
  • the back of the upper in most types of shoes is equipped with rigid inserts that form the backdrop.
  • One of the features of the method of moving a person compared to most other mammals is the nature of the contact of the leg with the supporting surface.
  • a person When transferring weight to the other leg, a person first rests on the heel of the foot and then transfers the load to the entire foot.
  • the disadvantage of this method of movement when walking is the waste of energy. The gravitational component at each step is completely lost.
  • the organs of the body that have the ability to partially accumulate energy, such as the Achilles tendon and ankle joint, etc., are not working effectively enough.
  • a large number of various devices are known for increasing the efficiency of a person’s movement, based on the accumulation of energy by an elastic element that is deformable when walking and when it is released when it returns to its original position.
  • Known shoes mainly for sports, including a support device, made in the form of covering the shin of the boot and the auxiliary system of levers spring-loaded with helical coil springs, the main of which is mounted near the heel of the boot with the possibility of rotation and longitudinal displacement relative to this axis, and its main part comes out down relative to the sole of the boot (see patent RU N ° 2238125, priority 04/27/1998 GB).
  • the shoe user When moving, the shoe user raises the leg and boot so that he and the protruding lever do not touch the ground, then when the boot moves down the main lever, first contacting the ground, rotates to overcome the action of the spring, the spiral coil spring is deformed, storing energy, which will facilitate further movement of the boot in the upward direction.
  • the disadvantages of this technical solution are similar to other analogues: the complexity of the design, the inconvenience of operation, the inability to use in everyday life.
  • the method of moving in such shoes requires considerable effort, special skills and a well-developed coordination system.
  • shoes with a device for increasing jumping ability were selected.
  • the prototype includes a support platform, made in the form of shoes, fixing the position of the foot, the back of which is connected by means of a vertical element with the fixing element of the device on the calf of the foot.
  • the lower part of the support platform is pivotally connected to the lower part of the arcuate (bow-shaped) leaf spring by means of a lever.
  • the upper part of the spring is rigidly connected to the fixing element of the device on the calf.
  • the lower supporting part of the arcuate leaf spring is provided with a pad with a radial wear-resistant surface (see US patent N ° 6840893, priority July 17, 2003).
  • the method selected using the prototype shoes was selected (see US patent N ° 6840893, priority July 17, 2003).
  • the movement of a person in this shoe with the device is carried out by alternately raising and lowering the user's legs.
  • the arcuate spring bends, its lower end approaches the supporting platform.
  • the spring is released and pushes the leg fixed in the device forward and upward.
  • the jerk during a jump or at the start when running in shoes with energy storage is carried out by means of forced deformation of the spring and subsequent repulsion of the legs from the supporting surface using energy from releasing the spring.
  • the work of the ankle joint and the Achilles tendon does not affect the effectiveness of jumps.
  • the deformation of the spring is carried out only due to the mass of a person.
  • the objective of the present invention is to provide a simple, easy-to-use shoes for widespread use in everyday life, sports, medicine, etc., allowing efficient use both the mass of the user and his muscle energy to accumulate (accumulate) energy and transfer this energy to push the leg.
  • the objective of the present invention is to provide a change in the nature of the user's movement due to primary landing, not on the heel of the foot, but on the toe, which allows more efficient use to determine the physical capabilities of a person, in particular, to ensure the effective functioning of the ankle joint and the Achilles tendon.
  • Another objective is to increase the efficiency of moving, jerking when jumping or starting jerk when running due to the preliminary compression of the springs by the force of the muscles.
  • Another objective is to expand the scope of shoes with energy storage, in particular the use of such shoes for running on skates, skis, when riding a bicycle, etc.
  • the sole and back of the shoe form a leaf spring while the initial angle between the sole and back, which are the shoulders of the spring, more than 90 °.
  • the sole and back forming a spring are made of resilient polymeric material.
  • the initial angle between the shoulders of the spring is selected depending on its properties, as well as the purpose of the shoe and the physical capabilities of the user.
  • the cross section of the spring can be made constant or variable in length.
  • the elastic properties and stiffness of the spring can be constant or variable in length and width.
  • the spring may have sections with a C-shaped cross section for partial coverage of the legs.
  • the primary landing is performed on the forefoot of the foot, and the spring is deformed when the heel is subsequently lowered .
  • the deformation of the spring lead to full or partial support of the legs on the supporting surface.
  • the method of moving in shoes with energy storage and with an initial spring angle of more than 180 ° by alternately supporting the legs on the supporting surface while deforming the spring and moving the legs using energy from releasing the spring according to the invention, in the absence of contact of the foot with the supporting surface, partial deformation of the spring to an angle of no more than 180 ° due to the muscles of the leg, primary landing is performed on the forefoot of the foot of the foot, and further deformation of the spring is carried out by and the subsequent lowering of the heel.
  • Oscillatory movements are carried out with a gradual increase in frequency and amplitude.
  • the claimed invention is based on the use of body weight, as well as energy from the work of muscles to forcefully reduce the angle between the shoulders of a flat spring, which is the sole and back of the shoe, to an angle approaching 90 °, while the subsequent release of the spring pushes the user's foot forward and up.
  • the initial angle between the shoulders of the leaf spring may be different.
  • the angle may be greater. Teenagers will love more extreme options with angles approaching 180 °.
  • the starting angle can be greater than 180 °. But in this case, at the time of putting on the claimed shoe on the foot (before the foot rests on the supporting surface in the shoe), primary spring deformation is carried out due to the influence of muscle forces on it, and after this preliminary compression, the angle between the shoulders should be no more than 180 °.
  • the value of the initial angle also depends on the characteristics of the spring: its elasticity and stiffness, that is, on the material from which the sole and back of the shoe are made, on the geometry of the spring, etc.
  • the stiffer the spring the smaller the angle can provide the desired effect.
  • mass and muscle strength it is possible to move with maximum deformation of the spring until it is fully supported on the foot, and with a lack of mass, it can partially move with the spring and partially rest on the foot.
  • the appearance of the claimed shoes is very unusual. Unlike ordinary shoes, the back is not initially perpendicular to the sole, the angle between them is variable and in the initial position can be significantly greater than 90 °. An additional condition is the requirement for reliable fixation of the foot in such shoes. Fixation can be provided by the form of execution of the upper shoe (high boot, boot), and can be ensured by the use of special fixing elements, such as straps in the lower leg and foot.
  • the shape of the shoe determines the nature of the movement in it.
  • the angle between the sole and the back increases due to the release of the spring.
  • the direction of the foot approaches the direction of the lower leg. Therefore, the landing of the foot goes to the toe and only then does the foot sink to full or partial contact of the sole with the supporting surface. With full contact, the angle between the sole and back is close to the traditional 90 °. This allows you to more effectively use the physical capabilities of a person, in particular, to fully utilize his mass and ensure the effective operation of the ankle and Achilles tendon.
  • the specified implementation makes the shoes light, simple and convenient to use, allowing you to effectively use the mass of the user and the work of his muscles to accumulate (accumulate) energy and transfer this energy to repel legs.
  • Such shoes can be used both in everyday life, and by different categories of users, and for sports. It can be used to develop the ankle joint after injuries, etc.
  • a very important feature of the claimed shoes is that they can be used as shoes for running on skates or skis. In such shoes you can ride a bike. It is advisable to use such shoes wherever efforts are required from the foot.
  • Shoes can be manufactured in an industrial or artisanal way, therefore, meets the criterion ((industrial applicability)).
  • FIG. 1 shows the appearance of shoes worn on a person’s foot, at the time of initial contact of the support surface with the initial spring angle slightly more than 90 °; in FIG. 2 - the same position of the foot in the shoe, but with the initial angle of the spring significantly greater than 90 °; in Fig.3 - the position of the legs in shoes with the most deformed spring (angle less than 90 °), also rear view options; in FIG. 4 is a view of shoes with partial spring coverage of the lower part of the lower leg and part of the foot; in FIG. 5 - the appearance of shoes (without legs) at an angle of 180 °; on Fig 6 - the appearance of shoes (without legs) at an angle of more than 180 °.
  • the inventive shoes include a sole 1 and a back 2, forming a deformable leaf spring 3, as well as the associated upper 4 shoes.
  • the initial angle between the sole 1 and the back 2, which are essentially the shoulders of the said leaf spring 3 is always greater than 90 °, and this angle can even be more than 180 ° (see Fig. 6).
  • the design of the shoe provides, when interacting with the foot, a decrease in the angle between the sole 1 and the back 2 (shoulders of the leaf spring 3).
  • the spring 3 can be made of elastic polymeric materials.
  • the form of the claimed shoe, depending on the purpose, may be different.
  • the top 4 may have the usual form for closed shoes, but it should provide the possibility of changing the angle between the sole 1 and the back 2 in a fairly wide range. To this end, it can be made of elastic material or may contain easily deformable inserts 5, for example, corrugated ones, in zones subject to tension and compression.
  • the top 4 of the shoe may be or include locking elements 6, providing reliable retention of the foot in the shoe.
  • the fixing element 6 can be made in the form of covering the lower leg, ankle, or foot of a belt, tie, elastic tape, etc. (see Fig. 1, 2 and 3).
  • the fixing elements 6 can also include an element that prevents the foot from moving beyond the sole 1. This can be a hard toe of the boot or a bent up plate on the sole 1 (see Figs. 1 and 2).
  • the initial angle between the shoulders of the spring the sole 1 and the back 2 more than 90 °.
  • the maximum possible angle can be up to 220 ° and even more (see Fig. 6), while shoes with an angle of more than 180 ° are advisable to use in sports or for training, since in this case, before the start of movement, you will have to apply certain muscle efforts for the primary pre-compression of the spring, in order to exclude a reverse angle, since otherwise the leg simply will not fit in the shoe. The same efforts are necessary for any separation of the leg from the supporting surface.
  • the stiffness of the spring can be constant over the entire length, and can be variable, for example, the material of the spring can have different characteristics along the length.
  • the spring from the sole 1 and the back 2 may have the same cross-sectional length.
  • the size and shape of the cross section along the length of the spring can be different, for example, to increase the stiffness of the spring in certain areas, the cross-sectional area can be increased.
  • the spring may have a C-shaped section in some zones (see Fig. 4).
  • the amount of spring stiffness can be selected depending on the purpose: a “soft” spring 3 for everyday shoes and a stiffer spring 3 for sports shoes.
  • the method of movement in the inventive shoes is as follows. A person chooses shoes with the most suitable characteristics of the spring (the angle between the sole 1 and the back 2, which are the shoulders of the spring and stiffness) and puts it on. The feet foot in a free state (not resting on the ground) is oriented in a direction approaching the direction of the lower leg. With shoes with an angle of 180 °, the direction of the foot in a free state (without support) coincides with the direction of the lower leg.
  • a person stands on a supporting surface (earth).
  • the spring “sole-back” in the shoe is deformed with the angle between the shoulders approaching 90 °.
  • the person begins to move, lifting one leg, continuing to lean on the other leg.
  • the spring is released with an increase in the angle between the shoulders of the spring between the sole 1 and the back 2 to the original, while pushing the leg forward and up. Further, this leg descends to the supporting surface. Since the spring 3 is maximally deployed, the leg does not touch the supporting surface with the heel, but with the toe, and only then the leg, overcoming the action of the spring, deforms (compresses) it to an angle tending to 90 ° (Fig. 3).
  • the user When using shoes with an initial spring angle of more than 180 °, as already described above, the user is first in the process of shoeing due to stress muscles deforms the spring to an angle of approximately 180 ° and only then begins to move. At the same time, his muscles are constantly tensed in order to maintain the angle between the shoulders of the spring within the limits allowed by the physiological characteristics of the foot.
  • interesting opportunities are provided by such shoes for jumpers. They can prepare their body for the jump and complete it at the optimal moment, which will significantly increase the effectiveness of the jump. To do this, the user performs a preliminary “download”: partial compression and relaxation of the spring due to the influence of muscles, for example, by bending and unbending legs, with a gradual increase in the amplitude and frequency of oscillations. With maximum compression of the spring, he jumps. In this case, the occurrence and use of the resonance effect is possible.

Landscapes

  • Footwear And Its Accessory, Manufacturing Method And Apparatuses (AREA)

Abstract

The inventive energy storing footwear comprises a sole and a counter with elements for fixing a foot in the footwear and a leaf spring which is formed by the sole and counter, wherein the initial angle between the sole and counter, which are the spring arms, is greater than 90°. The method for moving with said footwear involves alternately bearing the feet on a support, simultaneously deforming the spring and moving the feet using energy generated by the released spring, wherein the primary landing is carried out on the forefoot and the spring is deformed during the subsequent lowering of the heel. The other method for moving with said footwear, where the initial angle of the spring is greater than 180° and the foot is not in contact with the support, involves in part deforming the spring to an angle less than 180° by the foot muscles, carrying out the primary landing on the forefoot and subsequently deforming the spring while lowering the heel. The method for carrying out a jumping or running burst, prior to pushing-off, involves carrying out several oscillation motions in order to in part compress and release the spring in such a way that jumping take-off is performed then the spring is compressed as much as possible.

Description

Обувь с аккумулированием энергии, создаваемой при движении, способы перемещения, прыжка или стартового рывка при беге в такой обуви. Shoes with the accumulation of energy created by movement, methods of moving, jumping or starting jerk when running in such shoes.
Изобретение относится к обуви для повседневного использования, к спортивной обуви, в том числе к обуви для бега, прыжков, катания на коньках, лыжах, велосипеде и др., к обуви, используемой в качестве средства реабилитации для восста- новления работоспособности мышц ног. Кроме того, данное изобретение относится к любым способам перемещения человека, требующим отталкивания стопы от опорной поверхности (ходьба, бег, прыжки, бег на коньках или на лыжах, езда на велосипеде и т.д.).The invention relates to shoes for everyday use, to sports shoes, including shoes for running, jumping, ice-skating, skiing, biking, etc., to shoes used as a means of rehabilitation to restore the working capacity of the leg muscles. In addition, this invention relates to any method of moving a person that requires pushing the foot away from the supporting surface (walking, running, jumping, skating or skiing, cycling, etc.).
Обычная обувь служит для защиты ног человека от внешних воздействий. В соответствии с назначением она содержит достаточно плотную и прочную подошву и связанный с ней верх, обеспечивающий удержание обуви на ноге и защищающий при необходимости ногу от воздействия окружающей среды. Задняя часть верха в большинстве видов обуви снабжается жесткими вставками, образующими задник. Форма выполнения подошвы и верха в зависимости от назначения обуви может быть различной (см. Большая советская энциклопедия, далее БЭС. Обувь. http://slovari.vandex.ru/dict/bse/article/00054/16400.htm?text=%D0%BE%D0%Bl%Dl %83%D0%B2%D 1 %8C).Regular shoes serve to protect a person's legs from external influences. In accordance with the purpose, it contains a sufficiently dense and durable sole and a top connected with it, ensuring the retention of shoes on the foot and protecting the foot if necessary from environmental influences. The back of the upper in most types of shoes is equipped with rigid inserts that form the backdrop. The form of execution of the sole and the top, depending on the purpose of the shoe, can be different (see Big Soviet Encyclopedia, hereinafter BES. Shoes. Http://slovari.vandex.ru/dict/bse/article/00054/16400.htm?text=% D0% BE% D0% Bl% Dl% 83% D0% B2% D 1% 8C).
Указанная обувь не оказывает заметного влияния на способ перемещения человека. При ходьбе человек поднимает одну ногу, опираясь в этот момент на вторую, переносит поднятую ногу вперед и опускает ее на опорную поверхность (землю). Далее процесс повторяется (см. БСЭ. Ходьба. http://slovari.vandex.ru/dict/bse/article/00086/96200.htm?text=%Dl%85%D0%BE%D0% B4%D 1 %8C%D0%B 1 %D0%B0VThese shoes do not have a significant effect on the way a person is moved. When walking, a person raises one leg, resting at that moment on the second, transfers the raised leg forward and lowers it onto the supporting surface (ground). The process then repeats (see TSB. Walking. Http://slovari.vandex.ru/dict/bse/article/00086/96200.htm?text=%Dl%85%D0%BE%D0% B4% D 1% 8C% D0% B 1% D0% B0V
Одной из особенностей способа перемещения человека по сравнению с боль- шинством других млекопитающих является характер осуществления контакта ноги с опорной поверхностью. Человек при переносе веса на другую ногу сначала опирается на пяточную часть ступни и затем переносит нагрузку на всю ступню. Недостатком такого способа перемещения при ходьбе является нерациональное расходование энергии. Гравитационная составляющая при каждом шаге полностью теряется. Недостаточно эффективно работают органы тела, имеющие возможность частичного аккумулирования энергии, например ахиллесово сухожилие и го- леностопный сустав и др.One of the features of the method of moving a person compared to most other mammals is the nature of the contact of the leg with the supporting surface. When transferring weight to the other leg, a person first rests on the heel of the foot and then transfers the load to the entire foot. The disadvantage of this method of movement when walking is the waste of energy. The gravitational component at each step is completely lost. The organs of the body that have the ability to partially accumulate energy, such as the Achilles tendon and ankle joint, etc., are not working effectively enough.
Большинство животных перемещается другим способом. Первичное касание опорной поверхности (земли) у них осуществляется носочной (передней) частью ноги (лапы), то есть голеностопный сустав работает на скручивание, сухожилия растягиваются, аккумулируя энергию, а затем происходит выделение энергии и дополни- тельное отталкивание ноги (лапы), осуществляющей следующий шаг или прыжок.Most animals move in a different way. The primary touch of the supporting surface (ground) is carried out by the forefoot (front) part of the leg (paw), that is, the ankle joint works to twist, the tendons stretch, accumulating energy, and then there is the release of energy and additional repulsion of the leg (paw), which next step or jump.
У человека первичное опирание на пальцы и плюснину ноги происходит только иногда, например, при беге.In humans, the primary resting on the fingers and metatarsus of the leg occurs only occasionally, for example, when running.
Известно большое количество разнообразных приспособлений для повышения эффективности перемещения человека, основанных на аккумулировании энергии деформируемым при ходьбе упругим элементом и выделении ее при возврате этого элемента в исходное положение.A large number of various devices are known for increasing the efficiency of a person’s movement, based on the accumulation of energy by an elastic element that is deformable when walking and when it is released when it returns to its original position.
Известна обувь, преимущественно для занятий спортом, включающая устройство поддержки, выполненное в виде охватывающего голень ботинка и вспомогательной системы из подпружиненных спиральными винтовыми пружинами рычагов, основной из которых установлен вблизи пятки ботинка с возможностью поворота и продольного смещения относительно этой оси, причем его основная часть выходит вниз относительно подошвы ботинка (см. патент RU N°2238125, приоритет 27.04.1998 GB).Known shoes, mainly for sports, including a support device, made in the form of covering the shin of the boot and the auxiliary system of levers spring-loaded with helical coil springs, the main of which is mounted near the heel of the boot with the possibility of rotation and longitudinal displacement relative to this axis, and its main part comes out down relative to the sole of the boot (see patent RU N ° 2238125, priority 04/27/1998 GB).
При перемещении пользователь обуви поднимает ногу и ботинок таким обра- зом, чтобы он и выступающий рычаг не касались земли, затем при движении ботинка вниз основной рычаг, первым соприкасаясь с землей, поворачивается, преодолевая действие пружины, спиральная винтовая пружина деформируется, запасая энергию, которая будет содействовать в дальнейшем движению ботинка в направлении вверх.When moving, the shoe user raises the leg and boot so that he and the protruding lever do not touch the ground, then when the boot moves down the main lever, first contacting the ground, rotates to overcome the action of the spring, the spiral coil spring is deformed, storing energy, which will facilitate further movement of the boot in the upward direction.
Недостатком указанной обуви и способа перемещения в ней является значи- тельная сложность конструкции и неудобство способа передвижения, в частности связанное с необходимостью поднимания обуви на значительную высоту.The disadvantage of this shoe and the method of movement in it is the significant design complexity and inconvenience of the method of movement, in particular, associated with the need to raise the shoe to a considerable height.
Похожий принцип использован при создании конструкции приспособления по патенту US N°6840893, приоритет 29.04.2002). Данное устройство также основано на использовании пружин, деформирующихся при опускании ноги на опорную поверхность, и возвращающих энергию при подъеме ноги.A similar principle was used when creating the design of the device according to the patent US N ° 6840893, priority 29.04.2002). This device is also based on the use of springs that deform when lowering the leg to the supporting surface, and returning energy when lifting the leg.
Однако конструкция также очень громоздка и неприемлема для использования в повседневной жизни. Известна обувь в виде высокого ботинка, снабженного приспособлением для усиления прыгучести, содержащим опорный элемент, обеспечивающий надежную фиксацию ступни, и связанный с ним с возможностью поворота охватывающий икру элемент, причем узел поворота располагается на одной оси с голеностопным суставом. Оба элемента связаны между собой пружиной растяжения (см. патент DE JЧs4038511, приоритет 03.12.1990).However, the design is also very bulky and unacceptable for use in everyday life. Known shoes in the form of a high boot, equipped with a device for enhancing the jumping ability, containing a support element that provides reliable fixation of the foot, and associated with it with the possibility of rotation covering the calf element, and the node rotation is located on the same axis with the ankle joint. Both elements are interconnected by a tension spring (see patent DE JCHs4038511, priority 03.12.1990).
Недостатки этого технического решения аналогичны другим аналогам: сложность конструкции, неудобство эксплуатации, невозможность использования в повседневной жизни. Способ перемещения в такой обуви требует значительных усилий, специальных навыков и хорошо развитой координационной системы. В качестве прототипа выбрана обувь с приспособлением для увеличения прыгучести. Прототип включает опорную платформу, выполненную в виде обуви, фиксирующей положение ступни, задняя часть которой связана посредством вертикального элемента с элементом фиксации приспособления на икре ноги. Нижняя часть опорной платформы посредством рычага шарнирно связана с нижней частью дуго- образной (лукообразной) пластинчатой пружины. Верхняя часть пружины жестко соединена с элементом фиксации приспособления на икре. Нижняя опорная часть дугообразной пластинчатой пружины снабжена накладкой с радиальной износоустойчивой поверхностью (см. патент US N°6840893, приоритет 17.07.2003).The disadvantages of this technical solution are similar to other analogues: the complexity of the design, the inconvenience of operation, the inability to use in everyday life. The method of moving in such shoes requires considerable effort, special skills and a well-developed coordination system. As a prototype, shoes with a device for increasing jumping ability were selected. The prototype includes a support platform, made in the form of shoes, fixing the position of the foot, the back of which is connected by means of a vertical element with the fixing element of the device on the calf of the foot. The lower part of the support platform is pivotally connected to the lower part of the arcuate (bow-shaped) leaf spring by means of a lever. The upper part of the spring is rigidly connected to the fixing element of the device on the calf. The lower supporting part of the arcuate leaf spring is provided with a pad with a radial wear-resistant surface (see US patent N ° 6840893, priority July 17, 2003).
В качестве прототипа для заявляемых способов перемещения выбран способ, осуществляемый при использовании обуви-прототипа (см. патент US N°6840893, приоритет 17.07.2003). Перемещение человека в данной обуви с приспособлением осуществляется путем поочередного подъема и опускания ног пользователя. При опускании ноги дугообразная пружина сгибается, ее нижний конец приближается к опорной платформе. При подъеме ноги пружина высвобождается и толкает закреп- ленную в приспособлении ногу вперед и вверх.As a prototype for the claimed methods of movement, the method selected using the prototype shoes was selected (see US patent N ° 6840893, priority July 17, 2003). The movement of a person in this shoe with the device is carried out by alternately raising and lowering the user's legs. When lowering the legs, the arcuate spring bends, its lower end approaches the supporting platform. When lifting the leg, the spring is released and pushes the leg fixed in the device forward and upward.
Использование дугообразной пружины позволило уйти от винтовых пружин, что повысило эффективность аккумулирования энергии и надежность работы устройства. Однако характер приземления ноги с приспособлением не только не изменился, но и стал более выраженным: первичная опора на заднюю часть ноги и быстрый перенос массы тела на всю ступню.The use of an arcuate spring made it possible to get away from coil springs, which increased the energy storage efficiency and the reliability of the device. However, the nature of the landing of the leg with the device not only did not change, but also became more pronounced: primary support on the back of the leg and rapid transfer of body weight to the entire foot.
В качестве прототипа для способа прыжка или стартового рывка при беге вы- бран тот же способ, что и для способа передвижения (см. патент US N°6840893, приоритет 17.07.2003).As a prototype for the method of jumping or starting jerk when running, the same method was chosen as for the method of movement (see US patent N ° 6840893, priority July 17, 2003).
Рывок при осуществлении прыжка или в момент старта при беге в обуви с аккумулированием энергии осуществляется посредством принудительного деформирования пружины и последующего отталкивания ног от опорной поверхности с исполь- зованием энергии от освобождения пружины.The jerk during a jump or at the start when running in shoes with energy storage is carried out by means of forced deformation of the spring and subsequent repulsion of the legs from the supporting surface using energy from releasing the spring.
Работа голеностопного сустава и ахиллесова сухожилия не влияет на эффективность прыжков. Деформирование пружины осуществляется только за счет массы человека.The work of the ankle joint and the Achilles tendon does not affect the effectiveness of jumps. The deformation of the spring is carried out only due to the mass of a person.
Кроме того, использование обуви с таким приспособлением сопряжено со следующими недостатками:In addition, the use of shoes with such a device is associated with the following disadvantages:
- значительная сложность конструкции обуви, оснащенной указанным механизмом;- significant complexity of the design of shoes equipped with the specified mechanism;
- невозможность использования для повышения эффективности процесса обычной ходьбы, сложность использования в повседневной жизни; - процесс передвижения требует подъема ног на значительную высоту;- the inability to use to increase the efficiency of the process of ordinary walking, the complexity of use in everyday life; - the process of movement requires lifting the legs to a considerable height;
- процесс передвижения требует значительных усилий, специальных навыков и хорошей координации движения.- the process of movement requires considerable effort, special skills and good coordination of movement.
Кроме того, такую обувь невозможно использовать для других видов передвижения, например, для бега на коньках, лыжах и др. Задачей настоящего изобретения является создание простой, удобной в эксплуатации обуви для широкого использования в быту, спорте, медицине и др., позволяющей эффективно использовать как массу пользователя, так и его мышечную энергию для накапливания (аккумулирования) энергии и передачи этой энергии для толчка ноги. Кроме того, задачей настоящего изобретения является обеспечение изменения характера перемещения пользователя за счет первичного приземления не на пяточную часть ступни, а на носочную часть, что позволяет более эффективно использо- вать физические возможности человека, в частности обеспечить эффективную работу голеностопного сустава и ахиллесова сухожилия.In addition, such shoes cannot be used for other types of movement, for example, for running on skates, skiing, etc. The objective of the present invention is to provide a simple, easy-to-use shoes for widespread use in everyday life, sports, medicine, etc., allowing efficient use both the mass of the user and his muscle energy to accumulate (accumulate) energy and transfer this energy to push the leg. In addition, the objective of the present invention is to provide a change in the nature of the user's movement due to primary landing, not on the heel of the foot, but on the toe, which allows more efficient use to determine the physical capabilities of a person, in particular, to ensure the effective functioning of the ankle joint and the Achilles tendon.
Еще одной задачей является повышение эффективности перемещения, осуществления рывка при прыжках или стартового рывка при беге за счет предварительно- го сжатия пружин усилием мышц.Another objective is to increase the efficiency of moving, jerking when jumping or starting jerk when running due to the preliminary compression of the springs by the force of the muscles.
Еще одной задачей является расширение области применения обуви с аккумулированием энергии, в частности использование такой обуви для бега на коньках, лыжах, при езде на велосипеде и др.Another objective is to expand the scope of shoes with energy storage, in particular the use of such shoes for running on skates, skis, when riding a bicycle, etc.
Указанные задачи решаются за счет того, что в обуви с аккумулированием энергии, создаваемой при ее использовании, включающей связанные между собой подошву и задник с элементами, фиксирующими положение ноги в обуви, а также пластинчатую пружину, согласно изобретению, подошва и задник обуви образуют пластинчатую пружину, при этом исходный угол между подошвой и задником, являющихся плечами пружины, больше 90°. В обуви подошва и задник, образующие пружину, выполнены из упругого полимерного материала.These problems are solved due to the fact that in shoes with the accumulation of energy created during its use, including interconnected sole and back with elements that fix the position of the legs in the shoe, as well as a leaf spring, according to the invention, the sole and back of the shoe form a leaf spring while the initial angle between the sole and back, which are the shoulders of the spring, more than 90 °. In shoes, the sole and back forming a spring are made of resilient polymeric material.
Исходный угол между плечами пружины выбирается в зависимости от ее свойств, а также назначения обуви и физических возможностей пользователя.The initial angle between the shoulders of the spring is selected depending on its properties, as well as the purpose of the shoe and the physical capabilities of the user.
Поперечное сечение пружины может быть выполнено постоянным или пере- менным по длине.The cross section of the spring can be made constant or variable in length.
Упругие свойства и жесткость пружины могут быть постоянными или переменными по длине и ширине.The elastic properties and stiffness of the spring can be constant or variable in length and width.
Пружина может иметь участки с С-образным поперечным сечением для частичного охвата ноги. В способе перемещения в обуви с аккумулированием энергии посредством поочередного опирания ног на опорную поверхность с одновременным деформированием пружины и перемещения ног с использованием энергии от освобождения пружины, согласно изобретению, первичное приземление производится на носочную часть стопы ноги, а деформирование пружины осуществляют при последующем опускании пяточной части.The spring may have sections with a C-shaped cross section for partial coverage of the legs. In the method of moving shoes with energy storage by alternately supporting the legs on the supporting surface while deforming the spring and moving the legs using energy from releasing the spring, according to the invention, the primary landing is performed on the forefoot of the foot, and the spring is deformed when the heel is subsequently lowered .
Деформирование пружины ведут до полного или частичного опирания ноги на опорную поверхность. В способе перемещения в обуви с аккумулированием энергии и с исходным углом пружины более 180° посредством поочередного опирания ног на опорную поверхность с одновременным деформированием пружины и перемещения ног с использованием энергии от освобождения пружины, согласно изобретению, при от- сутствии контакта ноги с опорной поверхностью осуществляют частичное деформирование пружины до угла не более 180° за счет мышц ноги, первичное приземление производят на носочную часть стопы ноги, а дальнейшее деформирование пружины осуществляют при последующем опускании пяточной части.The deformation of the spring lead to full or partial support of the legs on the supporting surface. In the method of moving in shoes with energy storage and with an initial spring angle of more than 180 ° by alternately supporting the legs on the supporting surface while deforming the spring and moving the legs using energy from releasing the spring, according to the invention, in the absence of contact of the foot with the supporting surface, partial deformation of the spring to an angle of no more than 180 ° due to the muscles of the leg, primary landing is performed on the forefoot of the foot of the foot, and further deformation of the spring is carried out by and the subsequent lowering of the heel.
В способе рывка при прыжке или беге в обуви с аккумулированием энергии посредством принудительного деформирования пружины и последующего отталкивания ног от опорной поверхности с использованием мышечных усилий и энергии от освобождения пружины, согласно изобретению перед отталкиванием производят несколько колебательных движений с частичным сжатием и последующим расслаблением пружины, а отталкивание для прыжка производят в момент максимального сжатия пружины.In the method of jerking when jumping or running in shoes with energy storage by forced deformation of the spring and subsequent repulsion of the legs from the supporting surface using muscle efforts and energy from releasing the spring, according to the invention, several oscillatory movements are made before repelling, with partial compression and subsequent relaxation of the spring, and repulsion for the jump is made at the moment of maximum compression of the spring.
Колебательные движения осуществляют с постепенным увеличением частоты и амплитуды.Oscillatory movements are carried out with a gradual increase in frequency and amplitude.
Таким образом, заявляемое изобретение основано на использовании массы тела, а также энергии от работы мышц для принудительного уменьшения угла между плечами плоской пружины, представляющей собой подошву и задник обуви до угла, приближающегося к 90°, при этом последующее высвобождение пружины оттолкает ногу пользователя вперед и вверх.Thus, the claimed invention is based on the use of body weight, as well as energy from the work of muscles to forcefully reduce the angle between the shoulders of a flat spring, which is the sole and back of the shoe, to an angle approaching 90 °, while the subsequent release of the spring pushes the user's foot forward and up.
В зависимости от потребностей исходный угол между плечами пластинчатой пружины может быть различным. При пользовании такой обувью людьми консерва- тивными и не очень физически крепкими целесообразно использовать относительно небольшой исходный угол. Для молодежи и тренированных людей угол может быть больше. Тинэйджеры полюбят более экстремальные варианты с углами, приближающимися к 180°. Для тренировки спортсменов, а также для экстремальных движений исходный угол может быть больше 180°. Но в этом случае в момент одевания заявляемой обуви на ногу (до опирания ногу в обуви на опорную поверхность) осуществляют первичное принудительное деформирование пружины за счет воздействия на нее усилий мышц, причем после такого предварительного сжатия угол между плечами должен быть не более 180°. Величина исходного угла зависит также от характеристик пружины: ее упругости и жесткости, то есть от материала, из которого изготовлены подошва и задник обуви, от геометрии пружины и др. Чем пружина жестче, тем меньшим углом можно обеспечить получение необходимого эффекта. В зависимости от массы человека и силы мышц возможно перемещение с максимальной деформацией пружины до полного опирания на стопу, а при недостатке массы - с частичной деформацией пружины и частичным опиранием на стопу. При использовании заявляемой обуви можно значительно повысить эффективность прыжков и стартовых рывков при беге. Для этого перед прыжком или рыв- ком нужно выполнить ритмичное «pacкaчивaниe» преимущественно в вертикальной плоскости за счет напряжения мышц, например периодического ритмичного сгибания и разгибания ног. Раскачиванием может осуществляться с постепенным увеличением частоты и амплитуды колебаний, а начало перемещения необходимо осуществлять при максимальном сжатии пружины. Таким путем можно получить эффект резонанса.Depending on the needs, the initial angle between the shoulders of the leaf spring may be different. When using such shoes with people who are conservative and not very physically strong, it is advisable to use a relatively small initial angle. For young people and trained people, the angle may be greater. Teenagers will love more extreme options with angles approaching 180 °. For training athletes, as well as for extreme movements, the starting angle can be greater than 180 °. But in this case, at the time of putting on the claimed shoe on the foot (before the foot rests on the supporting surface in the shoe), primary spring deformation is carried out due to the influence of muscle forces on it, and after this preliminary compression, the angle between the shoulders should be no more than 180 °. The value of the initial angle also depends on the characteristics of the spring: its elasticity and stiffness, that is, on the material from which the sole and back of the shoe are made, on the geometry of the spring, etc. The stiffer the spring, the smaller the angle can provide the desired effect. Depending on the person’s mass and muscle strength, it is possible to move with maximum deformation of the spring until it is fully supported on the foot, and with a lack of mass, it can partially move with the spring and partially rest on the foot. When using the inventive shoes, you can significantly increase the effectiveness of jumps and starting jerks when running. To do this, before jumping or jerking, you need to perform a rhythmic "roll-out" mainly in the vertical plane due to muscle tension, for example, periodic rhythmic bending and extension of the legs. Rocking can be carried out with a gradual increase in the frequency and amplitude of oscillations, and the beginning of the movement must be carried out with maximum compression of the spring. In this way, a resonance effect can be obtained.
Внешний вид заявляемой обуви очень необычен. В отличие от обычной обуви, задник изначально не перпендикулярен подошве, угол между ними является переменным и в исходном положении может быть значительно больше 90°. Дополнительным условием является требование о надежной фиксации ноги в такой обуви. Фиксация может быть обеспечена формой выполнения верха обуви (высокий ботинок, сапог), а может быть обеспечена использованием специальных фиксирующих элементов, например ремешков в зоне голени и стопы.The appearance of the claimed shoes is very unusual. Unlike ordinary shoes, the back is not initially perpendicular to the sole, the angle between them is variable and in the initial position can be significantly greater than 90 °. An additional condition is the requirement for reliable fixation of the foot in such shoes. Fixation can be provided by the form of execution of the upper shoe (high boot, boot), and can be ensured by the use of special fixing elements, such as straps in the lower leg and foot.
Форма обуви обуславливает и характер перемещения в ней. При отрыве от опоры угол между подошвой и задником за счет высвобождения пружины увеличи- вается. Направление ступни приближается к направлению голени. Поэтому приземление ноги идет на носок и только потом ступня опускается до полного или частичного контакта подошвы с опорной поверхностью. При полном контакте угол между подошвой и задником приближается к традиционным 90°. Это позволяет более эффективно использовать физические возможности человека, в частности полностью использовать его массу и обеспечить эффективную работу голеностопа и ахиллесова сухожилия.The shape of the shoe determines the nature of the movement in it. When separated from the support, the angle between the sole and the back increases due to the release of the spring. The direction of the foot approaches the direction of the lower leg. Therefore, the landing of the foot goes to the toe and only then does the foot sink to full or partial contact of the sole with the supporting surface. With full contact, the angle between the sole and back is close to the traditional 90 °. This allows you to more effectively use the physical capabilities of a person, in particular, to fully utilize his mass and ensure the effective operation of the ankle and Achilles tendon.
Указанное выполнение делает обувь легкой, простой и удобной в эксплуатации, позволяющей эффективно использовать массу пользователя и работу его мышц для накапливания (аккумулирования) энергии и передачи этой энергии для отталкивания ног. Такая обувь может быть использована как в быту, причем разными категориями пользователей, так и для занятий спортом. Ее можно использовать для разработки голеностопного сустава после травм и др. Очень важной особенностью за- являемой обуви является то, что она может использоваться в качестве ботинок для бега на коньках или лыжах. В такой обуви можно кататься на велосипеде. Такую обувь целесообразно использовать везде, где требуется приложение усилий со стороны стопы.The specified implementation makes the shoes light, simple and convenient to use, allowing you to effectively use the mass of the user and the work of his muscles to accumulate (accumulate) energy and transfer this energy to repel legs. Such shoes can be used both in everyday life, and by different categories of users, and for sports. It can be used to develop the ankle joint after injuries, etc. A very important feature of the claimed shoes is that they can be used as shoes for running on skates or skis. In such shoes you can ride a bike. It is advisable to use such shoes wherever efforts are required from the foot.
Проведенные патентные исследования показали, что заявляемые обувь и спо- соб перемещения соответствуют критерию «нoвизнa» и «изoбpeтaтeльcкий уровень)).Patent studies have shown that the claimed shoes and the method of movement meet the criteria of “new” and “inventive step)).
Обувь может быть изготовлена промышленным или кустарным способом, следовательно соответствует критерию ((промышленная применимость)).Shoes can be manufactured in an industrial or artisanal way, therefore, meets the criterion ((industrial applicability)).
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен внешний вид обуви, одетой на ногу человека, в момент первичного касания опорной поверхности с исходным углом пружины немногим более 90°; на фиг. 2 - то же положение ноги в обуви, но с исходным углом пружины значительно большим, чем 90°; на фиг.З - положение ноги в обуви с максимально деформированной пружиной (угол меньше 90°), также варианты вида сзади; на фиг. 4 - вид обуви с частичным охватом пружиной нижней части голени и части стопы; на фиг. 5 - внешний вид обуви (без ноги) при угле 180°; на фиг 6 - внешний вид обуви (без ноги) при угле более 180°.The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows the appearance of shoes worn on a person’s foot, at the time of initial contact of the support surface with the initial spring angle slightly more than 90 °; in FIG. 2 - the same position of the foot in the shoe, but with the initial angle of the spring significantly greater than 90 °; in Fig.3 - the position of the legs in shoes with the most deformed spring (angle less than 90 °), also rear view options; in FIG. 4 is a view of shoes with partial spring coverage of the lower part of the lower leg and part of the foot; in FIG. 5 - the appearance of shoes (without legs) at an angle of 180 °; on Fig 6 - the appearance of shoes (without legs) at an angle of more than 180 °.
Заявляемая обувь включает подошву 1 и задник 2, образующие деформируемую пластинчатой пружину 3, а также связанный с ними верх 4 обуви. В обуви без размещенной в ней ноги пользователя исходный угол между подошвой 1 и задником 2, по существу являющимися плечами указанной пластинчатой пружины 3, всегда больше 90°, причем указанный угол может быть даже больше, чем 180° (см. фиг. 6).The inventive shoes include a sole 1 and a back 2, forming a deformable leaf spring 3, as well as the associated upper 4 shoes. In shoes without the user's feet placed in it, the initial angle between the sole 1 and the back 2, which are essentially the shoulders of the said leaf spring 3, is always greater than 90 °, and this angle can even be more than 180 ° (see Fig. 6).
Конструкция обуви обеспечивает при взаимодействии с ногой уменьшение угла между подошвой 1 и задником 2 (плечами пластинчатой пружины 3).The design of the shoe provides, when interacting with the foot, a decrease in the angle between the sole 1 and the back 2 (shoulders of the leaf spring 3).
Пружина 3 может быть выполнена из упругих полимерных материалов. Форма заявляемой обуви в зависимости от назначения может быть различной.The spring 3 can be made of elastic polymeric materials. The form of the claimed shoe, depending on the purpose, may be different.
Это может быть теплая зимняя обувь в виде ботинок или сапог, а может быть облегченная летняя, например, в виде сандалий или кроссовок (на чертежах не показаны). Верх 4 может иметь обычную для закрытой обуви форму, но при этом он должен обеспечивать возможность изменения угла между подошвой 1 и задником 2 в достаточно широких пределах. Для этого он может быть выполнен из эластичного материала или может содержать в зонах, подверженных растяжению и сжатию, легко деформируемые вставки 5, например гофрированные.It can be warm winter shoes in the form of boots or boots, or it can be lightweight summer, for example, in the form of sandals or sneakers (not shown in the drawings). The top 4 may have the usual form for closed shoes, but it should provide the possibility of changing the angle between the sole 1 and the back 2 in a fairly wide range. To this end, it can be made of elastic material or may contain easily deformable inserts 5, for example, corrugated ones, in zones subject to tension and compression.
Верх 4 обуви может представлять собой или включать фиксирующие элементы 6, обеспечивающих надежное удержание ноги в обуви. Фиксирующий элемент 6 может быть выполнен в виде охватывающего голень, голеностоп, или стопу ремня, завязки, упругой ленты и т.д. (см. фиг.l, 2 и 3). К элементам 6 фиксации может быть отнесен также элемент, предотвращающий смещение ноги за пределы подошвы 1. Это может быть жесткий носок ботинка или загнутая вверх накладная пластина на подошве 1 (см. фиг. 1 и 2).The top 4 of the shoe may be or include locking elements 6, providing reliable retention of the foot in the shoe. The fixing element 6 can be made in the form of covering the lower leg, ankle, or foot of a belt, tie, elastic tape, etc. (see Fig. 1, 2 and 3). The fixing elements 6 can also include an element that prevents the foot from moving beyond the sole 1. This can be a hard toe of the boot or a bent up plate on the sole 1 (see Figs. 1 and 2).
Исходный угол между плечами пружины: подошвой 1 и задником 2 больше 90°. Максимально возможный угол может быть до 220° и даже больше (см. фиг. 6), при этом обувь с углом более 180° целесообразно использовать в спорте или для тренировок, поскольку при этом до начала движения уже в момент обувания придется прикладывать определенные мышечные усилия для первичного предварительного сжатия пружины, чтобы исключить обратный угол, поскольку иначе нога просто не разместится в обуви. Такие же усилия необходимы при любом отрыве ноги от опор- ной поверхности.The initial angle between the shoulders of the spring: the sole 1 and the back 2 more than 90 °. The maximum possible angle can be up to 220 ° and even more (see Fig. 6), while shoes with an angle of more than 180 ° are advisable to use in sports or for training, since in this case, before the start of movement, you will have to apply certain muscle efforts for the primary pre-compression of the spring, in order to exclude a reverse angle, since otherwise the leg simply will not fit in the shoe. The same efforts are necessary for any separation of the leg from the supporting surface.
Кроме того, использование такой обуви (фиг. 6) сопряжено с определенным риском и поэтому требует специальных навыков.In addition, the use of such shoes (Fig. 6) is associated with a certain risk and therefore requires special skills.
Жесткость пружины может быть постоянной по всей длине, а может быть переменной, например, материал пружины может иметь различные характеристики по длине.The stiffness of the spring can be constant over the entire length, and can be variable, for example, the material of the spring can have different characteristics along the length.
Пружина из подошвы 1 и задника 2 может иметь по длине одинаковое поперечное сечение.The spring from the sole 1 and the back 2 may have the same cross-sectional length.
В других вариантах выполнения размер и форма сечения по длине пружины могут быть различными, например, для увеличения жесткости пружины в опреде- ленных зонах площадь сечения можно увеличить.In other embodiments, the size and shape of the cross section along the length of the spring can be different, for example, to increase the stiffness of the spring in certain areas, the cross-sectional area can be increased.
Возможно выполнение пружины с частичным охватом ноги. В этом случае пружина может иметь в некоторых зонах С-образное сечение (см. фиг. 4).Possible implementation of the spring with a partial coverage of the legs. In this case, the spring may have a C-shaped section in some zones (see Fig. 4).
Возможны и другие варианты выполнения пружины. Величину жесткости пружины можно выбирать в зависимости от назначения: «мягкaя» пружина 3 для обуви повседневного назначения и более жесткая пружина 3 для спортивной обуви.Other spring designs are possible. The amount of spring stiffness can be selected depending on the purpose: a “soft” spring 3 for everyday shoes and a stiffer spring 3 for sports shoes.
Целесообразно обеспечить возможность перегиба стопы. Выполнить это мож- но за счет выполнения пружины «пoдoшвa-зaдник» с двумя зонами перегиба: одна в пяточной части обуви, а вторая в зоне окончания пальцев ноги (на чертежах не показано).It is advisable to provide the possibility of kink of the foot. This can be accomplished by making the “sole-back” spring with two bend zones: one in the heel of the shoe and the second in the zone of the toe end (not shown in the drawings).
При использовании жестких пружин необходимо предусмотреть изгиб под пятку, как показано на фиг. 5 и 6. Способ передвижения в заявляемой обуви осуществляется следующим образом. Человек выбирает обувь с наиболее подходящим характеристиками пружины (углом между подошвой 1 и задником 2, являющихся плечами пружины и жесткостью) и одевает ее. Стопа ноги в свободном состоянии (не опирающаяся на землю) ориентирована в направлении, приближающемуся к направлению голени. При обуви с углом 180° направление стопы в свободном состоянии (без опоры) совпадает с направлением голени. При обуви с углом более 180° направление стопы совпадает с направлением голени за счет того, что усилием мышц уже в момент обувания человек частично преодолевает действие пружины, приближая угол к 180° (см. фиг. 6).When using stiff springs, it is necessary to provide for a bend under the heel, as shown in FIG. 5 and 6. The method of movement in the inventive shoes is as follows. A person chooses shoes with the most suitable characteristics of the spring (the angle between the sole 1 and the back 2, which are the shoulders of the spring and stiffness) and puts it on. The feet foot in a free state (not resting on the ground) is oriented in a direction approaching the direction of the lower leg. With shoes with an angle of 180 °, the direction of the foot in a free state (without support) coincides with the direction of the lower leg. With shoes with an angle of more than 180 °, the direction of the foot coincides with the direction of the lower leg due to the fact that even with the effort of the muscles, a person partially overcomes the action of the spring, bringing the angle closer to 180 ° (see Fig. 6).
Далее человек встает на опорную поверхность (землю). При этом пружина «пoдoшвa-зaдник» в обуви деформируются с приближением угла между плечами к 90°. Затем человек начинает перемещение, поднимая одну ногу, продолжая опираться на другую ногу. При подъеме ноги пружина освобождается с увеличением угла между плечами пружины между подошвой 1 и задником 2 до исходного, одновременно отталкивая ногу вперед и вверх. Далее эта нога опускается до опорной по- верхности. Поскольку пружина 3 максимально развернута, то нога касается опорной поверхности не пяткой, а носком и только потом нога, преодолевая действие пружины, деформирует (сжимает) ее до угла, стремящегося к 90° (фиг. 3).Next, a person stands on a supporting surface (earth). At the same time, the spring “sole-back” in the shoe is deformed with the angle between the shoulders approaching 90 °. Then the person begins to move, lifting one leg, continuing to lean on the other leg. When lifting the leg, the spring is released with an increase in the angle between the shoulders of the spring between the sole 1 and the back 2 to the original, while pushing the leg forward and up. Further, this leg descends to the supporting surface. Since the spring 3 is maximally deployed, the leg does not touch the supporting surface with the heel, but with the toe, and only then the leg, overcoming the action of the spring, deforms (compresses) it to an angle tending to 90 ° (Fig. 3).
При большой массе человек при ходьбе опирается на всю поверхность стопы. При малой массе человека ее воздействия не хватит для полного сжатия пружины и он будет двигаться, опираясь только на часть стопы, например, двигаться «нa цыпоч- кax».With a large mass, a person, when walking, leans on the entire surface of the foot. With a small mass of a person, its impact is not enough to fully compress the spring and it will move, relying only on part of the foot, for example, move “on tiptoe”.
При использовании обуви с исходным углом пружины более 180°, как уже описывалось выше, пользователь сначала в процессе обувания за счет напряжения мышц деформирует пружину до угла примерно равного 180° и только потом начинает движение. При этом мышцы его постоянно напряжены для того, чтобы поддерживать угол между плечами пружины в пределах, допускаемых физиологическими особенностями стопы. Интересные возможности предоставляет такая обувь прыгунам. Они могут подготовить свое тело к прыжку и совершить его в оптимальный момент, что значительно увеличит эффективность прыжка. Для этого пользователь проводит предварительное «pacкaчивaниe»: частичное сжатие и расслабление пружины за счет воздействия мышц, например за счет сгибания и разгибания ног, с постепенным увели- чением амплитуды и частоты колебаний. При максимальном сжатии пружины он прыгает. При этом возможно возникновение и использование эффекта резонанса.When using shoes with an initial spring angle of more than 180 °, as already described above, the user is first in the process of shoeing due to stress muscles deforms the spring to an angle of approximately 180 ° and only then begins to move. At the same time, his muscles are constantly tensed in order to maintain the angle between the shoulders of the spring within the limits allowed by the physiological characteristics of the foot. Interesting opportunities are provided by such shoes for jumpers. They can prepare their body for the jump and complete it at the optimal moment, which will significantly increase the effectiveness of the jump. To do this, the user performs a preliminary “download”: partial compression and relaxation of the spring due to the influence of muscles, for example, by bending and unbending legs, with a gradual increase in the amplitude and frequency of oscillations. With maximum compression of the spring, he jumps. In this case, the occurrence and use of the resonance effect is possible.
Эти же действия можно осуществлять при подготовке к бегу, особенно при беге на короткие дистанции. Раскачивание обеспечит более мощный рывок при старте. В заявляемой обуви можно сидеть, стоять, ходить медленным или быстрым шагом, бегать, прыгать. Кроме того, на основе заявляемой обуви можно изготавливать обувь для лыж, коньков и др.The same actions can be carried out in preparation for running, especially when running for short distances. Rocking will provide a more powerful leap at the start. In the inventive shoes, you can sit, stand, walk at a slow or fast pace, run, jump. In addition, on the basis of the inventive shoes, it is possible to make shoes for skis, skates, etc.
Проведенные испытания подтвердили, что при правильном подборе исходного угла пружины (угла между подошвой 1 и задником 2) и обеспечении возможности деформирования верха 4 заявляемая обувь удобна для любых категорий пользователей, а скорость перемещения значительно возрастает. При этом затрачиваемые пользователем усилия на перемещение с деформированием пружины практически не отличаются от усилий, затрачиваемых на перемещение в обычной обуви.The tests carried out confirmed that with the correct selection of the initial spring angle (the angle between the sole 1 and the back 2) and providing the possibility of deformation of the top 4, the claimed shoes are convenient for all categories of users, and the speed of movement increases significantly. At the same time, the efforts expended by the user to move with deformation of the spring practically do not differ from the efforts expended to move in ordinary shoes.
Приведенные примеры не носят исчерпывающего характера и возможно при- менение различных конфигураций и модификаций реализации изобретения без отклонения от его сути, сформулированной в предлагаемых пунктах формулы и определяемой ими. The above examples are not exhaustive and it is possible to use various configurations and modifications of the invention without deviating from its essence formulated in the proposed claims and defined by them.

Claims

Формула изобретения Claim
1. Обувь с аккумулированием энергии, создаваемой при ее использовании, включающая связанные между собой подошву и задник с элементами, фиксирующими положение ноги в обуви, а также пластинчатую пружину, отличающаяся тем, что подошва и задник обуви образуют пластинчатую пружину, при этом исходный угол между подошвой и задником, являющихся плечами пружины, больше 90°.1. Shoes with the accumulation of energy generated by its use, including interconnected sole and back with elements that fix the position of the legs in the shoes, as well as a leaf spring, characterized in that the sole and back of the shoe form a leaf spring, with the initial angle between sole and back, which are the shoulders of the spring, more than 90 °.
2. Обувь по п.l, отличающаяся тем, что подошва и задник, образующие пружину, выполнены из упругого полимерного материала.2. Shoes according to claim 1, characterized in that the sole and back forming a spring are made of an elastic polymer material.
3. Обувь по п.l, отличающаяся тем, что исходный угол между плечами пружины выбирается в зависимости от ее свойств, а также назначения обуви и физических возможностей пользователя.3. Shoes according to claim 1, characterized in that the initial angle between the shoulders of the spring is selected depending on its properties, as well as the purpose of the shoe and the physical capabilities of the user.
4. Обувь по п.l, отличающаяся тем, что поперечное сечение пружины выполнено постоянным по длине.4. Shoes according to claim 1, characterized in that the cross section of the spring is constant in length.
5. Обувь по п.l, отличающаяся тем, что поперечное сечение пружины выполнено переменным по длине.5. Shoes according to claim 1, characterized in that the cross section of the spring is made variable in length.
6. Обувь по п.l, отличающаяся тем, что упругие свойства и жесткость пружины постоянны по длине и ширине.6. Shoes according to claim 1, characterized in that the elastic properties and stiffness of the spring are constant in length and width.
7. Обувь по п.l, отличающаяся тем, что упругие свойства и жесткость пружины переменны по длине и ширине.7. Shoes according to claim 1, characterized in that the elastic properties and stiffness of the spring are variable in length and width.
8. Обувь по п.l, отличающаяся тем, что пружина имеет участки с С-образным поперечным сечением для частичного охвата ноги.8. Shoes according to claim 1, characterized in that the spring has sections with a C-shaped cross section for partial coverage of the legs.
9. Способ перемещения в обуви с аккумулированием энергии посредством поочередного опирания ног на опорную поверхность с одновременным деформированием пружины и перемещения ног с использованием энергии от освобождения пружины, отличающийся тем, что первичное приземление производят на носочную часть стопы ноги, а деформирование пружины осуществляют при последующем опускании пяточной части.9. A method of moving in shoes with energy storage by alternately supporting the legs on the supporting surface while deforming the spring and moving the legs using energy from releasing the spring, characterized in that the primary landing is performed on the toe of the foot, and the spring is deformed by subsequent lowering heel part.
10. Способ перемещения в обуви с аккумулированием энергии по п. 9, отличающийся тем, что деформирование пружины ведут до полного опирания ноги на опорную поверхность.10. The method of moving in shoes with energy storage according to claim 9, characterized in that the deformation of the spring is carried out until the feet fully support the supporting surface.
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) SUBSTITUTE SHEET (RULE 26)
11. Способ перемещения в обуви с аккумулированием энергии по п. 9, отличающийся тем, что деформирование пружины ведут до частичного опирания ноги на опорную поверхность.11. The method of moving in shoes with energy storage according to claim 9, characterized in that the deformation of the spring leads to partial support of the legs on the supporting surface.
12. Способ перемещения в обуви с аккумулированием энергии посредством поочередного опирания ног на опорную поверхность с одновременным деформированием пружины и перемещения ног с использованием энергии от освобождения пружины, отличающийся тем, что до контакта ноги с опорной поверхностью осуществляют предварительное частичное деформирование пружины за счет воздействия на нее мышц ноги, первичное приземление производят на носочную часть стопы ноги, а деформирование пружины осуществляют при последующем опускании пяточной части.12. A method of moving in shoes with energy storage by alternately supporting the legs on the support surface while deforming the spring and moving the legs using energy from releasing the spring, characterized in that prior to the contact of the legs with the support surface, the spring is partially deformed by acting leg muscles, primary landing is performed on the toe of the foot, and the deformation of the spring is carried out with the subsequent lowering of the heel.
13. Способ прыжка или стартового рывка при беге в обуви с аккумулированием энергии посредством принудительного деформирования пружины и последующего отталкивания ног от опорной поверхности с использованием мышечных усилий и энергии от освобождения пружины, отличающийся тем, что перед отталкиванием производят несколько колебательных движений с частичным сжатием и последующим расслаблением пружины, а отталкивание для прыжка производят в момент максимального сжатия пружины.13. The method of jumping or starting jerk when running in shoes with energy accumulation by forced deformation of the spring and the subsequent repulsion of the legs from the supporting surface using muscle efforts and energy from releasing the spring, characterized in that before repulsion produce several oscillatory movements with partial compression and subsequent relaxation of the spring, and repulsion for the jump produced at the time of maximum compression of the spring.
14. Способ прыжка или стартового рывка при беге в обуви с аккумулированием энергии, отличающийся тем, что колебательные движения осуществляют с постепенным увеличением частоты и амплитуды.14. A method of jumping or starting jerk when running in shoes with energy storage, characterized in that the oscillatory movements are carried out with a gradual increase in frequency and amplitude.
ЗАМЕНЯЮЩИЙ ЛИСТ (ПРАВИЛО 26) SUBSTITUTE SHEET (RULE 26)
PCT/RU2008/000118 2008-02-29 2008-02-29 Footwear for storing energy generated while walking, methods for moving, jumping or starting strike when running with said footwear WO2009113898A1 (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020107018242A KR101260286B1 (en) 2008-02-29 2008-02-29 Footwear with the storage of energy generated in movement, ways of moving, jumping or start spurt with running in such footwear
MX2010009286A MX2010009286A (en) 2008-02-29 2008-02-29 Footwear for storing energy generated while walking, methods for moving, jumping or starting strike when running with said footwear.
BRPI0820757-7A BRPI0820757A2 (en) 2008-02-29 2008-02-29 Footwear with energy accumulation of deformation of a spring-type blade, shape of movement, bounce or running impulse in an energy-storage shoe
PCT/RU2008/000118 WO2009113898A1 (en) 2008-02-29 2008-02-29 Footwear for storing energy generated while walking, methods for moving, jumping or starting strike when running with said footwear

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/RU2008/000118 WO2009113898A1 (en) 2008-02-29 2008-02-29 Footwear for storing energy generated while walking, methods for moving, jumping or starting strike when running with said footwear

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2009113898A1 true WO2009113898A1 (en) 2009-09-17
WO2009113898A8 WO2009113898A8 (en) 2010-07-22

Family

ID=41065436

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2008/000118 WO2009113898A1 (en) 2008-02-29 2008-02-29 Footwear for storing energy generated while walking, methods for moving, jumping or starting strike when running with said footwear

Country Status (4)

Country Link
KR (1) KR101260286B1 (en)
BR (1) BRPI0820757A2 (en)
MX (1) MX2010009286A (en)
WO (1) WO2009113898A1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB191029781A (en) * 1910-12-22 1911-11-16 James Kahn Improvements in or relating to Shoes and Slippers.
GB2037569A (en) * 1978-12-18 1980-07-16 Wright & Co Holdings Footwear soling
RU2009651C1 (en) * 1991-01-28 1994-03-30 Научно-исследовательский институт "Спорт" Energy recuperative sole
US5343637A (en) * 1988-12-21 1994-09-06 Jerry Schindler Shoe and elastic sole insert therefor
WO1998035726A1 (en) * 1997-02-14 1998-08-20 David John Miers Energy-storing and release device
WO2003018141A2 (en) * 2001-08-23 2003-03-06 Dietmar Wolter Shoe with energy storage and delivery device

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3010578B2 (en) 1997-05-29 2000-02-21 郁三 若林 Running shoes

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB191029781A (en) * 1910-12-22 1911-11-16 James Kahn Improvements in or relating to Shoes and Slippers.
GB2037569A (en) * 1978-12-18 1980-07-16 Wright & Co Holdings Footwear soling
US5343637A (en) * 1988-12-21 1994-09-06 Jerry Schindler Shoe and elastic sole insert therefor
RU2009651C1 (en) * 1991-01-28 1994-03-30 Научно-исследовательский институт "Спорт" Energy recuperative sole
WO1998035726A1 (en) * 1997-02-14 1998-08-20 David John Miers Energy-storing and release device
WO2003018141A2 (en) * 2001-08-23 2003-03-06 Dietmar Wolter Shoe with energy storage and delivery device

Also Published As

Publication number Publication date
KR101260286B1 (en) 2013-05-03
MX2010009286A (en) 2010-09-22
KR20100122081A (en) 2010-11-19
WO2009113898A8 (en) 2010-07-22
BRPI0820757A2 (en) 2015-06-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2342985B1 (en) Footwear with energy accumulation
JP5996192B2 (en) Spring type straightening device
AU737473B2 (en) Rehabilitative shoe insole device
RU2289362C2 (en) Foot prosthesis with controllable function
US5694706A (en) Heelless athletic shoe
WO1998031245A1 (en) Exercise sole
US5362288A (en) Device for assisting running, walking or jumping
US20030033732A1 (en) Walking shoe
RU2380995C2 (en) Shoes with accumulation of energy generated in process of motion
JP5561688B2 (en) Sole flexion braking member and short leg brace using the same
RU2380011C1 (en) Footwear with energy accumulation
WO2009113898A1 (en) Footwear for storing energy generated while walking, methods for moving, jumping or starting strike when running with said footwear
US20140173931A1 (en) Adjustable spring device f0r walking and running
JPH0645503U (en) Athletic shoes
WO2010079509A2 (en) Perfect gait shoe
WO2009154494A1 (en) Energy storage shoes
JP3019544U (en) Athletic shoes
KR101699400B1 (en) Gravitational footwear
KR20180097882A (en) Functional insole using elastic force
KR101138716B1 (en) Soles for Increasing Energy Consumption and Shoes Therefor
KR101033663B1 (en) Soles for Increasing Energy Consumption and Shoes Therefor
WO1998035726A1 (en) Energy-storing and release device
Luca et al. ORTHOPEDIC AND BIOMECHANICAL FEATURES FOR RUNNING SHOES FOR SPRINTS, MEDIUM AND LONG DISTANCES.

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 08873349

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1413/MUMNP/2010

Country of ref document: IN

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20107018242

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: MX/A/2010/009286

Country of ref document: MX

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

32PN Ep: public notification in the ep bulletin as address of the adressee cannot be established

Free format text: NOTING OF LOSS OF RIGHTS PURSUANT TO RULE 112(1) EPC (EPO FORM 1205A DATED 08.11.2010)

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 08873349

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: PI0820757

Country of ref document: BR

Kind code of ref document: A2

Effective date: 20100827