Calzado con acumulación de energía.

Calzado en forma de un zapato o una bota con acumulación de energía,

originada por la deformación elástica, comprendiendo el zapato o la bota:

una suela (1) elástica;

un elemento de respaldo elástico (2), asociado con dicha suela (1); y

medios de fijación (6) para asegurar la posición del pie de un usuario en dicha suela (1), estando acoplados dichos medios de fijación (6) con dicha suela (1) y con dicho elemento de respaldo (2);

en el que, dicha suela (1) y dicho elemento de respaldo (2) forman un resorte de lámina (3) de una elasticidad predeterminada, proporcionando dicha deformación elástica, siendo dicha suela (1) y dicho elemento de respaldo (2) los brazos de dicho resorte de lámina (3);

en el que el resorte de lámina (3) es elásticamente deformable entre una posición inicial y una posición comprimida;

en el que, en la posición inicial, la suela (1) y el elemento de respaldo (2) están dispuestos en un ángulo inicial que supera los 90º entre ellos; y

en el que, en la posición comprimida, el resorte de lámina (3) tiene un ángulo reducido entre la suela (1) y el elemento de respaldo (2).

Calzado con acumulación de energía Antecedentes de la invención

La invención se refiere al campo del calzado de uso diario, calzado deportivo, incluido el calzado para correr, saltar, patinar, esquiar, ir en bicicleta, etc., y el calzado usado como un medio de rehabilitación para la restauración de la capacidad de trabajo de los músculos de las piernas.

Normalmente, el calzado sirve para la protección de las piernas de las personas frente a las influencias externas. Según sus fines previstos, el calzado comprende normalmente una suela sólida y suficientemente resistente y una parte superior (la 'parte superior1) conectada a la suela, y garantizar la retención del calzado en los pies, y protegerlos, si es necesario, de las influencias medioambientales. El extremo posterior de la parte superior en la mayoría de tipos de calzado es proporcionado con insertos rígidos que forman un respaldo. Las formas de realización de la suela y de la parte superior dependen de la finalidad del calzado, y puede variar (por ejemplo, véase Bolshaya Sovetskaya Entsiklopediya - The Great Soviet Encyclopedia, en el presente documento denominada además como BSE. Obuv. http://slovari.yandex.ru/dict/bse/article/0005 4).

El calzado especificado no influye sensiblemente en la forma del movimiento de una persona. Al caminar una persona levanta una pierna, inclinándose en ese momento sobre la otra, transfiere la pierna levantada hacia adelante y la baja sobre la superficie de apoyo (el suelo). Después el proceso se repite (BSE. http://slovari.vandex.ru/dict/bse/article/00086/96200.htm ?text=%

D1 %85%D0%BE%D0%B4%D1 %8C%D0%B1 %D0%B0).

Una de las características de la manera de moverse de una persona en comparación con la mayoría de los otros mamíferos es la naturaleza del contacto de una pierna con la superficie de apoyo. Una persona al transferir su peso sobre la otra pierna se inclina en primer lugar sobre el hueso del talón del pie y después transfiere la carga (peso de la persona) sobre el pie en su conjunto.

El defecto de tal manera de moverse al caminar es un gasto de energía irracional. El componente gravitacional en cada paso se pierde por completo. Los órganos del cuerpo que son capaces de almacenar en parte la energía, por ejemplo, el tendón de Aquiles y la articulación del tobillo, no están trabajando bastante eficazmente.

La mayoría de los animales se mueve de otra manera. El principal contacto con la superficie de apoyo (el suelo) lo llevan a cabo por la parte anterior (parte delantera) de la pata (zarpa), lo que significa que las articulaciones del tobillo del pie trabajan por torsión, los ligamentos se estiran acumulando energía, y después se produce una liberación de energía y el retroceso adicional de la pata (zarpa), llevando a cabo el siguiente paso o salto.

Con una persona, el apoyo principal en los dedos del pie y en el hueso del empeine de la pierna se produce solo de forma ocasional, por ejemplo al correr.

Son bien conocidos un montón de varios dispositivos diseñados para aumentar la eficiencia del movimiento de una persona sobre la base de la acumulación de energía por un elemento elástico capaz de deformarse al caminar y liberar energía en el retorno de este elemento a una posición inicial.

Es conocido el calzado usado principalmente para los deportes, incluido un dispositivo de apoyo realizado como una bota que envuelve una caña con un sistema auxiliar en forma de un dispositivo accionado por resorte con palancas surgidas por resortes espirales en hélice, en los que la palanca principal está colocada cerca de la suela de la bota con una posibilidad de giro y desplazamiento longitudinal con respecto a ese eje, y con lo cual una pieza base de la palanca principal se proyecta hacia abajo con respecto a la suela de la bota (véase la patente de la Federación Rusa RU2238125, prioridad 27 de abril 1998 GB).

Al caminar, un usuario levanta una pierna y la bota de la misma de manera que la bota y la palanca que sobresale no tocan el suelo. Después, en el movimiento de la bota hacia abajo, la palanca principal, toca en primer lugar el suelo, gira, supera la reacción del resorte, causando la deformación del resorte espiral con acumulación de energía, lo que ayudará en el movimiento posterior hacia arriba de la bota.

Un inconveniente del calzado antes descrito y la forma de movimiento mientras lo lleva puesto es una complejidad significativa de su diseño y la incomodidad del movimiento, en particular relacionado con la necesidad de elevar el calzado a una altura considerable.

Un principio similar se utiliza en el diseño de un dispositivo según la patente de EE.UU. 6840893, presentada el 29 de abril de 2002. El dispositivo antes mencionado se basa también en el uso de resortes deformados durante el descenso de una pierna sobre el suelo y el retorno de energía cuando la pierna se eleva aún más. Sin embargo tal diseño es también voluminoso e inaceptable para su uso en la vida diaria.

Se conoce un calzado diseñado como una bota alta provista de un dispositivo para aumentar la capacidad del salto, que comprende un elemento de soporte que garantiza una fijación fiable del pie y otro elemento, que abraza la pantorrilla y conectado con el primer elemento, que contempla un giro, en el que una unidad central está dispuesta a lo largo del mismo eje con la articulación del tobillo. Ambos elementos están conectados entre sí por un resorte de expansión (patente de Alemania DE 4038511, prioridad 3 de diciembre de 1990). Las deficiencias de un dispositivo diseñado de tal manera son similares a las de los dispositivos de la técnica anterior mencionados anteriormente: la complejidad del diseño, la incomodidad del funcionamiento y lo impracticable de su uso en la vida diaria. La manera de moverse mientras se lleva puesto tal calzado requiere esfuerzos significativos, habilidades especiales y habilidades de coordinación avanzadas.

El calzado de la técnica relacionada enseñado en la patente de EE.UU. 6840893 presentada el 17 de julio de 2003 (denominada también "prototipo") incluye un dispositivo para aumentar la capacidad de salto del usuario. El prototipo incluye una plataforma de soporte capaz de fijación de la posición del pie. La parte posterior de la plataforma está conectada por medio de un elemento vertical a un elemento de fijación del calzado en la pantorrilla. La parte inferior de la plataforma está acoplada de forma articulada por medio de una palanca con la parte inferior de un resorte de placa con forma de arco proporcionado con una capa con una superficie radial y a prueba de desgaste. La parte superior de la plataforma está acoplada rígidamente con el elemento de fijación del calzado en la pantorrilla.

El caminar de una persona con el calzado mencionado anteriormente se lleva a cabo por medio de una elevación y descenso secuenciales de los pies. Con el descenso de un pie, el resorte arqueado se dobla, y su extremo inferior llega más cerca de la plataforma. Al elevar el pie, el resorte queda libre y empuja el pie fijado dentro del dispositivo hacia adelante y hacia arriba.

El impulso en el salto o en el momento del despegue cuando se corre con el calzado con acumulación de energía se actualiza por medio de la deformación forzosa (carga) del resorte y la posterior repulsión del pie desde el suelo con el uso de la energía que queda libre debido a la liberación del resorte.

El funcionamiento de la articulación del tobillo y del tendón de Aquiles no influye en la eficiencia del salto. La deformación del resorte se efectúa solo a expensas del peso de la persona. El uso de un resorte arqueado ha permitido evitar resortes espirales lo que ha aumentado la eficiencia de la acumulación de energía y la fiabilidad del funcionamiento del dispositivo.

Sin embargo, la naturaleza del aterrizaje del pie con el dispositivo no solo ha cambiado, sino que también se ha vuelto más explícita: un apoyo principal en la parte posterior del pie, y la transferencia rápida de la masa corporal en todo el pie.

El uso de calzado con un dispositivo de este tipo comportará los siguientes inconvenientes:

- Complejidad sustancial del diseño del calzado equipado con el mecanismo especificado;

Imposibilidad de aumentar la eficiencia del proceso habitual al caminar, complejidad del uso del calzado en la vida diaria;

El proceso de caminar requiere elevar las piernas a una altura considerable;

El proceso de caminar requiere esfuerzos significativos, habilidades especiales y una buena coordinación de los movimientos del usuario.

- Además, el calzado de este tipo no puede ser utilizado en otros tipos de movimiento, por ejemplo, para patinar, esquiar, etc.

El documento WO 98/35726... [Seguir leyendo]

1. Calzado en forma de un zapato o una bota con acumulación de energía, originada por la deformación elástica, comprendiendo el zapato o la bota:

una suela (1) elástica;

un elemento de respaldo elástico (2), asociado con dicha suela (1); y

medios de fijación (6) para asegurar la posición del pie de un usuario en dicha suela (1), estando acoplados dichos medios de fijación (6) con dicha suela (1) y con dicho elemento de respaldo (2);

en el que, dicha suela (1) y dicho elemento de respaldo (2) forman un resorte de lámina (3) de una elasticidad predeterminada, proporcionando dicha deformación elástica, siendo dicha suela (1) y dicho elemento de respaldo (2) los brazos de dicho resorte de lámina (3);

en el que el resorte de lámina (3) es elásticamente deformable entre una posición inicial y una posición comprimida;

en el que, en la posición inicial, la suela (1) y el elemento de respaldo (2) están dispuestos en un ángulo inicial que supera los 902 entre ellos; y

en el que, en la posición comprimida, el resorte de lámina (3) tiene un ángulo reducido entre la suela (1) y el elemento de respaldo (2).

2. Calzado, de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicha suela (1) y dicho elemento de respaldo (2) están fabricados de polímeros elásticos.

3. Calzado, de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicho ángulo inicial se selecciona con respecto a sus propiedades, así como a la finalidad del calzado y a la capacidad física del usuario.

4. Calzado, de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la sección transversal de dicho resorte de lámina (3) está fabricada constante o variable a lo largo de la longitud del mismo.

5. Calzado, de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la propiedad elástica y la rigidez de dicho resorte de lámina (3) están hechas constantes o variables a lo largo de la longitud y/o la anchura del mismo.

6. Calzado, de acuerdo con la reivindicación 1, en el que dicho resorte de lámina (3) tiene zonas con una sección transversal con forma de C para abrazar de forma parcial la pierna del usuario.

7. Calzado, de acuerdo con la reivindicación 1, en el que el zapato o la bota están configurados para lograr la deformación elástica del resorte de lámina (3) al girar la pierna de un usuario en la articulación del tobillo.

8. Calzado, de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la posición inicial es una posición liberada o no doblada del resorte de lámina (3).

9. Calzado, de acuerdo con la reivindicación 1, en el que, en la posición comprimida, el resorte de lámina (3) está doblado bajo el talón.

10. Calzado, de acuerdo con la reivindicación 1, en el que ambos brazos del resorte de lámina (3) son deformables elásticamente por medio del peso del usuario.