Вентилируемая обувь
Полезная модель относится к обувной промышленности и может быть использовано при изготовлении широкого ассортимента обуви с улучшенными техническими свойствами.
Вентилируемая обувь содержит механизм вентилирования, размещенный в полости каблука или задней части подошвы, имеющей возможность сообщения с внешней средой посредством как минимум одного канала, в котором установлен клапан впуска воздуха, а механизм вентилирования содержит элемент нагнетания воздуха, выполненный в виде вентилятора или турбины и кинематически связан с упругой пластиной, установленной на заднике. Полость каблука или подошвы связана с внутренней полостью обуви посредством отверстий, выполненных в упругой пластине.
1 з.п ф-лы, 1 илл.
Полезная модель относится к обувной промышленности и может быть использована при изготовлении широкого ассортимента обуви с улучшенными техническими свойствами.
Известна вентилируемая обувь, в которую для обеспечения вентиляции вставляется чулок со стелькой. Чулок со стелькой перфорированы отверстиями, площадь которых составляет 5-80% площади поверхности ног в обуви.
(см. патент РФ №2064283, кл. А43В 7/06, 1996 г.).
При ходьбе в данной обуви, учитывая, что теплый воздух легче холодного, он через перфорации чулка поднимается вверх и тем самым осуществляется вентиляция.
В результате анализа выполнения известной обуви необходимо отметить, что она не позволяет осуществлять эффективную вентиляцию, так как воздухообмен, обусловленный разностью температур - весьма медленный процесс. Кроме того, используемая обувь должна быть большей по размеру, нежели носимая, поэтому без вентиляционного чулка она уже не может быть использована.
Известна вентилируемая обувь, содержащая верх с подошвой, имеющей полую вкладную часть, которая образует с эластичной стелькой камеру воздушного насоса. В стельке по всей ее длине встроена плоская пружина с увеличивающейся упругостью от носочной ее части к пяточной. Камера сообщена с внутренним пространством обуви веерообразными каналами и соединена с атмосферой через воздухозаборный канал и клапан. Веерообразные каналы сообщаются с внутренним пространством обуви через выпускные клапаны. Все клапаны выполнены съемными с возможностью их переустановки на обратный режим работы. Воздухозаборный канал снаружи закрыт защитной гидрофобной сеткой. Камера заполнена амортизирующим пористым материалом, состоящим из слоев с различной плотностью.
(см. патент РФ №2118501, кл. А43В 7/06, 1998 г.).
При ходьбе в данной обуви при соприкосновении подошвы обуви с грунтом под действием веса тела, передаваемого через стопу на эластичную стельку с плоской пружиной происходит сжатие пористого материала и в камере воздушного насоса создается избыточное давление. Давление воздействует на клапаны веерообразных каналов, открывает их и обеспечивается выброс воздуха во внутреннее пространство обуви под пальцы ног и далее вокруг стопы.
При отрыве ноги с обувью от поверхности грунта в результате возврата стельки под действием плоской пружины в исходное положение и расширения пористого материала в камере создается разрежение, в результате чего давление наружного воздуха открывает воздухозаборный клапан и свежий воздух через воздухозаборный канал поступает в камеру. Далее цикл повторяется.
В результате анализа известного выполнения обуви необходимо отметить, что вентиляция в ней обеспечивается только во время движения.
В состоянии покоя вентиляции не происходит, что снижает эффективность использования данной обуви, особенно при нахождении в данной обуви в теплых помещениях. Очень толстая подушка пористого материала может отрицательно сказаться на устойчивости обуви, а воздух проходит через поры ограничено, особенно при попадании в них пыли или грязи через воздухозаборный клапан. При попадании в поры влаги, они могут пропускать воду, которая подается воздухом во внутренне пространство обуви.
Известна обувь с устройством для активного воздушного кондиционирования, предназначенная для поддержания в ботинке комфортной температуры, содержащая теплообменник, встроенный в подошву близи ее верхней поверхности и компрессор, встроенный в каблук.
Теплообменник выполнен в виде отдельного слоя в подошве, внутри которого сформирован змеевик, располагаемый как можно ближе к верхней поверхности подошвы.
Компрессор выполнен в виде двояковыпуклой варьируемой по объему камеры из эластичного материала.
Вход камеры соединен через обратный клапан с атмосферой, а выход - через перепускную трубку соединен с входом компрессора, выход которого через выходной канал соединен с окружающей средой. В перепускной трубке установлен перепускной двухпозиционный клапан, в зависимости от положения которого (устанавливается владельцем обуви в зависимости от температуры окружающей среды) поток воздуха попадает в теплообменник, либо в обводную трубку, на выходе которой имеется выпускной клапан для сообщения с атмосферой.
(см. патент РФ №2239340, кл. А43В 7/06, 2004 г.) - наиболее близкий аналог.
В процессе ходьбы при воздействии пятки на камеру, она сжимается и передавливает находящийся в ней воздух (который при сжатии нагревается) в змеевик, проходя по которому воздух подогревает верхнюю часть подошвы и полость обуви и, следовательно, ногу. Из змеевика воздух выходит в атмосферу через выпускной клапан. В случае, если необходимо уменьшить температуру нагрева, изменяют положение двухпозиционного
клапана и воздух от компрессора поступает в обводную трубку, которая обладает меньшей по сравнению со змеевиком теплоотдачей и через выпускной клапан выпускается в атмосферу.
В результате анализа выполнения обуви, выбранной в качестве наиболее близкого аналога, необходимо отметить, что принцип циркуляции воздуха в ней аналогичен используемому в настоящей заявке - содержит средство нагнетания воздуха, смонтированное в каблуке, которое функционирует от нажатия пятки.
Однако выполнение данной обуви не обеспечивает циркуляции воздуха внутри обуви, то есть не обеспечивает обдува ноги в обуви, а кроме того, система вентиляции не функционирует при нахождении человека в покое.
Задачей настоящей полезной модели является разработка обуви, обеспечивающей эффективную вентиляцию находящейся в обуви ноги в процессе движения человека.
Поставленная задача обеспечивается тем, что в вентилируемой обуви, содержащей механизм вентилирования, размещенный в полости каблука или задней части подошвы, имеющей возможность сообщения с внешней средой посредством как минимум, одного канала, в котором установлен клапан впуска воздуха в полость, а механизм вентилирования содержит элемент нагнетания воздуха, имеющий возможность взаимодействия с упругой пластиной, закрывающей сверху полость каблука или подошвы, новым является то, что в упругой пластине выполнены отверстия, сообщающие указанную выше полость с внутренним пространством обуви, а элемент нагнетания воздуха выполнен в виде вентилятора или турбины, установлен в полости с возможностью вращения и кинематически связан с упругой пластиной. При этом кинематическая связь элемента нагнетания воздуха с упругой пластиной может быть выполнена в виде винтовой пары, винт которой концом закреплен на упругой пластине, а навинченная на винт гайка смонтирована с возможностью вращения в осевом отверстии элемента нагнетания и сблокирована с ним посредством храповика.
При проведении патентных исследований из уровня техники не выявлены решения, идентичные заявленному, а следовательно, заявленная полезная модель соответствует условию охраноспособности «новизна».
Сведений изложенных в материалах заявки, достаточно для практического осуществления заявленной полезной модели.
Сущность заявленной полезной модели поясняется графическими материалами, на которых представлена задняя часть обуви в разрезе.
Вентилируемая обувь содержит все традиционные атрибуты, характерные для каждого из ее видов.
Обувь содержит скрепленный с ее задником 1 каблук 2, стельку 3, проложенную внутри.
Каблук 2 выполнен полым, закрыт сверху упругой пластиной 4, располагаемой в области пятки. В полости каблука смонтирован механизм вентилирования обуви. Вентилирование обеспечивается нагнетанием воздуха во внутреннее пространство обуви из - под пятки и выходом его через верхний срез обуви.
Упомянутый выше механизм принципиально не отличается от уже известных, предназначенных для решения той же задачи, а именно, в состав механизма вентилирования входит элемент нагнетания воздуха, приводимый в действие от упругой пластины за счет ее упругой деформации воздействием пятки человека при его ходьбе. Однако в заявленном решении элемент 5 нагнетания воздуха установлен в полости каблука с возможностью вращения (не имеет возможности осевого перемещения) и выполнен в виде вентилятора или турбины. Конструктивно вентилятор и турбина выполнены весьма схоже друг с другом и содержат ступицу 6 с установленными на ней лопастями 7, имеющими определенный угол разворота для обеспечения нагнетания воздуха. Кинематически связь упругой пластины 4 и элемента 5 может быть реализована самым разнообразным образом, вариантов решения здесь множество. Однако в данном случае необходимо учесть несколько факторов: механизм должен быть весьма простым и надежным; он должен быть размещен в ограниченном пространстве; он должен обеспечивать функционирование элемента нагнетания без специальных приводов, используя энергию человека при ходьбе; быть способным осуществлять эффективную циркуляцию воздуха.
Привод вращения элемента 5 может быть выполнен, например, в виде винтовой пары, винт 8 которой торцом закреплен на упругой пластине 4, желательно, в месте ее наибольшего прогиба (для обеспечения максимального осевого хода). Винт 8 имеет возможность только осевого перемещения и зафиксирован на пластине 4 от вращения. Гайка 9 пары навинчена на винт 8 и размещена с возможностью вращения без возможности осевого перемещения в осевой расточке ступицы 6. Элемент 5 и гайка связаны друг с другом, например, посредством храповика 10, который может быть установлен либо на гайке, либо на ступице элемента 5. Если храповик установлен на гайке, то на ступице выполнены храповые зубья 11. Естественно, что если храповик установлен на ступице, то храповые зубья выполнены на гайке. Функционирование привода от этого не претерпевает никаких изменений.
Данный привод может быть выполнен и иным образом, например, в виде зубчатой передачи, одно из зубчатых колес которой связано со ступицей или нарезано на ней, а другое своими зубьями взаимодействует с рейкой, закрепленной на пластине 4.
В нижней части каблука выполнен как минимум один канал 12, в котором установлен клапан 13, обеспечивающий поступление воздуха в полость каблука, но препятствующий его выходу через это отверстие в атмосферу.
Для сообщения полости каблука с внутренней полостью обуви и обеспечения циркуляции воздуха, в пластине 4 выполнены отверстия 14. При наличии в обуви стельки 3 в ней также выполнены отверстия (не показаны).
Монтаж элемента 5 в полсти каблука может быть осуществлен, например, посредством кольца 15, не перекрывающего сечение полости каблука. В кольце могут быть выполнены отверстия для более эффективного нагнетания воздуха. Естественно, что полость может быть выполнена не только в каблуке, но и в заднике подошвы, если она достаточно толстая, например, выполнена в виде «платформы».
Конструкция элементов, не раскрытая в данной заявке, является известной и не составляет предмета патентной охраны. Все элементы являются стандартными, имеют микроисполнение, характерное, например, для часовой промышленности.
Вентилируемая обувь функционирует следующим образом.
В процессе ходьбы человек пяткой периодически давит на упругую пластину 4, пластина, упруго прогибаясь вниз центральной частью, перемещает вниз винт 8, который, совершая осевое перемещение относительно гайки, приводит во вращение гайку 9. Вращение через храповик 10 и храповые зубья 11 передается на элемент 5. Вращение элемента 5 приводит к нагнетанию воздуха через отверстия 14 во внутреннее пространство обуви, осуществляя его вентилирование. В процессе вращения элемента 5 давление под ним уменьшается, что приводит к срабатыванию (открыванию) клапана (клапанов) 13 и воздух по каналу (каналам) 12 всасывается в полость каблука или подошвы и элементом 5 нагнетается во внутреннее пространство обуви.
При снятии в процессе ходьбы нагрузки с упругой пластины 4, она занимает исходное положение. Винт 8 при этом поднимается вверх и вращает гайку 9 в противоположном направлении. Однако данное вращение не передается на элемент 5, реверсируя его вращение, так как храповик 10 скользит по храповым зубьям 11 не передавая вращательный момент на элемент 5. Вращение элемента 5 в данный момент осуществляется за счет сил инерции. Далее в процессе ходьбы пятка снова воздействует на упругую пластину, прогибая ее и цикл нагнетания воздуха повторяется аналогично описанному выше.
Достоинством данной конструкции является то, что при ходьбе обеспечивается постоянное вращение элемента нагнетания, что позволяет обеспечить постоянный поток воздуха при подаче его во внутреннее пространство обуви и, тем самым, обеспечить эффективное ее вентилирование.
1. Вентилируемая обувь, содержащая механизм вентилирования, установленный в полости каблука или задней части подошвы, имеющей возможность сообщения с внешней средой посредством как минимум, одного канала, в котором установлен клапан впуска воздуха, а механизм вентилирования содержит элемент нагнетания воздуха, имеющий возможность взаимодействия с упругой пластиной, закрывающей сверху полость каблука или подошвы, отличающаяся тем, в упругой пластине выполнены отверстия, сообщающие указанную выше полость с внутренним пространством обуви, а элемент нагнетания выполнен в виде вентилятора или турбины, установлен в полости с возможностью вращения и кинематически связан с упругой пластиной.
2. Вентилируемая обувь по п.1, отличающаяся тем, что кинематическая связь элемента нагнетания воздуха с упругой пластиной выполнена в виде винтовой пары, винт которой концом закреплен на упругой пластине, а навинченная на него гайка смонтирована с возможностью вращения в осевом отверстии вентилятора или турбины и сблокирована с вентилятором или турбиной посредством храповика, установленного на гайке или на элементе нагнетания и взаимодействующего с храповыми зубьями, выполненными на элементе нагнетания или на гайке.
