ES2923910T3 - Dispositivo adecuado para integrarse en las suelas del calzado, que actúa como medio de amortiguación, disipación de energía y estabilización - Google Patents

Dispositivo adecuado para integrarse en las suelas del calzado, que actúa como medio de amortiguación, disipación de energía y estabilización Download PDF

Info

Publication number
ES2923910T3
ES2923910T3 ES18759409T ES18759409T ES2923910T3 ES 2923910 T3 ES2923910 T3 ES 2923910T3 ES 18759409 T ES18759409 T ES 18759409T ES 18759409 T ES18759409 T ES 18759409T ES 2923910 T3 ES2923910 T3 ES 2923910T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
protrusions
region
damping
damping element
regions
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Active
Application number
ES18759409T
Other languages
English (en)
Inventor
Luca Cataldo De
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Base Protection SRL
Original Assignee
Base Protection SRL
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 Base Protection SRL filed Critical Base Protection SRL
Application granted granted Critical
Publication of ES2923910T3 publication Critical patent/ES2923910T3/es
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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
    • A43B13/186Differential cushioning region, e.g. cushioning located under the ball of the foot
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A43FOOTWEAR
    • A43BCHARACTERISTIC FEATURES OF FOOTWEAR; PARTS OF FOOTWEAR
    • A43B7/00Footwear with health or hygienic arrangements
    • A43B7/14Footwear with health or hygienic arrangements with foot-supporting parts
    • A43B7/1405Footwear with health or hygienic arrangements with foot-supporting parts with pads or holes on one or more locations, or having an anatomical or curved form
    • A43B7/1415Footwear with health or hygienic arrangements with foot-supporting parts with pads or holes on one or more locations, or having an anatomical or curved form characterised by the location under the foot
    • A43B7/144Footwear with health or hygienic arrangements with foot-supporting parts with pads or holes on one or more locations, or having an anatomical or curved form characterised by the location under the foot situated under the heel, i.e. the calcaneus bone
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A43FOOTWEAR
    • A43BCHARACTERISTIC FEATURES OF FOOTWEAR; PARTS OF FOOTWEAR
    • A43B13/00Soles; Sole-and-heel integral units
    • A43B13/02Soles; Sole-and-heel integral units characterised by the material
    • A43B13/12Soles with several layers of different materials
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A43FOOTWEAR
    • A43BCHARACTERISTIC FEATURES OF FOOTWEAR; PARTS OF FOOTWEAR
    • A43B13/00Soles; Sole-and-heel integral units
    • A43B13/02Soles; Sole-and-heel integral units characterised by the material
    • A43B13/12Soles with several layers of different materials
    • A43B13/125Soles with several layers of different materials characterised by the midsole or middle layer
    • 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
    • A43B13/187Resiliency achieved by the features of the material, e.g. foam, non liquid materials
    • A43B13/188Differential cushioning regions
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A43FOOTWEAR
    • A43BCHARACTERISTIC FEATURES OF FOOTWEAR; PARTS OF FOOTWEAR
    • A43B21/00Heels; Top-pieces or top-lifts
    • A43B21/24Heels; Top-pieces or top-lifts characterised by the constructive form
    • A43B21/26Resilient heels
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A43FOOTWEAR
    • A43BCHARACTERISTIC FEATURES OF FOOTWEAR; PARTS OF FOOTWEAR
    • A43B21/00Heels; Top-pieces or top-lifts
    • A43B21/24Heels; Top-pieces or top-lifts characterised by the constructive form
    • A43B21/32Resilient supports for the heel of the foot
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A43FOOTWEAR
    • A43BCHARACTERISTIC FEATURES OF FOOTWEAR; PARTS OF FOOTWEAR
    • A43B7/00Footwear with health or hygienic arrangements
    • A43B7/06Footwear with health or hygienic arrangements ventilated
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A43FOOTWEAR
    • A43BCHARACTERISTIC FEATURES OF FOOTWEAR; PARTS OF FOOTWEAR
    • A43B7/00Footwear with health or hygienic arrangements
    • A43B7/14Footwear with health or hygienic arrangements with foot-supporting parts
    • A43B7/1405Footwear with health or hygienic arrangements with foot-supporting parts with pads or holes on one or more locations, or having an anatomical or curved form
    • A43B7/1475Footwear with health or hygienic arrangements with foot-supporting parts with pads or holes on one or more locations, or having an anatomical or curved form characterised by the type of support
    • A43B7/148Recesses or holes filled with supports or pads
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A43FOOTWEAR
    • A43BCHARACTERISTIC FEATURES OF FOOTWEAR; PARTS OF FOOTWEAR
    • A43B7/00Footwear with health or hygienic arrangements
    • A43B7/14Footwear with health or hygienic arrangements with foot-supporting parts
    • A43B7/1405Footwear with health or hygienic arrangements with foot-supporting parts with pads or holes on one or more locations, or having an anatomical or curved form
    • A43B7/1475Footwear with health or hygienic arrangements with foot-supporting parts with pads or holes on one or more locations, or having an anatomical or curved form characterised by the type of support
    • A43B7/1485Recesses or holes, traversing partially or completely the thickness of the pad
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A43FOOTWEAR
    • A43BCHARACTERISTIC FEATURES OF FOOTWEAR; PARTS OF FOOTWEAR
    • A43B7/00Footwear with health or hygienic arrangements
    • A43B7/14Footwear with health or hygienic arrangements with foot-supporting parts
    • A43B7/1405Footwear with health or hygienic arrangements with foot-supporting parts with pads or holes on one or more locations, or having an anatomical or curved form
    • A43B7/1475Footwear with health or hygienic arrangements with foot-supporting parts with pads or holes on one or more locations, or having an anatomical or curved form characterised by the type of support
    • A43B7/149Pads, e.g. protruding on the foot-facing surface

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Footwear And Its Accessory, Manufacturing Method And Apparatuses (AREA)

Abstract

Dispositivo (100, 200, 300) apto para ser integrado en suelas de calzado, actuando como medio de amortiguación, disipación de energía y estabilización, que comprende: un elemento de amortiguación (101, 201, 301) de un primer material de comportamiento viscoelástico; un elemento acondicionador (102, 202, 302) de un segundo material de comportamiento viscoelástico, estando posicionado el elemento amortiguador (101, 201, 301) sobre el elemento acondicionador (102, 202, 302); y un elemento contenedor (103, 203, 303) situado encima del elemento amortiguador (101, 201, 301) y que recubre también el elemento acondicionador (102, 202, 302). El elemento amortiguador (101, 201, 301) comprende una alternancia predefinida de primeras regiones llenas del primer material viscoelástico y primeras regiones vacías del primer material viscoelástico configuradas para acoplarse con segundas regiones correspondientes vacías del segundo material viscoelástico y con segundas regiones llenas. del segundo material viscoelástico del elemento acondicionador (102, 202, 302), cuando el dispositivo (100, 200, 300) es sometido a una carga de compresión. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Dispositivo adecuado para integrarse en las suelas del calzado, que actúa como medio de amortiguación, disipación de energía y estabilización
La presente invención se refiere a un dispositivo adecuado para integrarse en las suelas de calzados, que actúa como medio de amortiguación, disipación de energía y estabilización.
Como se conoce, un calzado se hace de dos elementos principales: la parte superior y la suela. La parte superior, es decir, la parte superior del zapato se diseña específicamente para envolver el pie en una forma ergonómica y confortable, mientras que la suela, la parte sobre la que se apoya la planta del pie, se diseña para amortiguar y estabilizar la caminata. Con el fin de asegurar que la suela es capaz de realizar adecuadamente las funciones para las que se ha concebido, la misma suela está típicamente hecha de una suela intermedia ligera, suave y flexible hecha de un material expandido, y de una banda de rodadura más compacta capaz de asegurar una mayor resistencia a la abrasión y una adecuada fricción con el suelo. De hecho, se conoce a partir de estudios biomecánicos que, durante un ciclo de caminata, la fase más crítica para el cuerpo humano es la posición del talón, el llamado "golpe del talón", que es el primer momento de la interacción suelo-pie. Esta es la fase durante la cual el talón del pie se proyecta hacia adelante y, en una fracción de segundo, descarga sobre el suelo una fuerza que cambia de una vez a una vez y media el peso del cuerpo de un individuo y también puede quintuplicar durante un salto. La fuerza de reacción es, sólo parcialmente, disminuida por el cuerpo humano a través de un complejo movimiento tridimensional del pie comprendido entre el área del talón y el metatarsiano, mientras que la parte restante se transmite primero al talón, luego a los tobillos, a las rodillas, a la pelvis y luego, poco a poco, a lo largo de la columna vertebral hasta el área cervical. Una fuerza de reacción tan intensa, si no se suaviza adecuadamente a través de una suela con características de amortiguación, puede provocar graves daños en las estructuras tendinosas y musculoesqueléticas del usuario. Este requerimiento es mucho más importante en el campo de la seguridad ocupacional (Dispositivos de Protección Individual), tanto que se regula a través de la norma internacional ISO 20345:2011 que fija en 20 Julios los límites de absorción mínima de energía en el área del talón, para que un calzado profesional puede considerarse adecuado.
Muchas soluciones se diseñan para amortiguar y reducir el efecto negativo de las fuerzas de reacción creadas durante la interacción suelo-pie.
Las soluciones conocidas más simples y baratas describen las suelas de amortiguación hecha de una suela intermedia hecha de un material suave y ligero, principalmente Acetato de Etilenvinilo (EVA), por lo que concierne al campo del calzado deportivo, y Poliuretano Expandido (E-PU), en el campo de seguridad (Dispositivos de Protección Individual). De hecho, dado que los niveles de estabilidad y amortiguación cambian en dependencia de los valores de densidad y dureza del material, eligiendo convenientemente la mezcla es posible atribuir a la suela las propiedades deseadas.
Sin embargo, la optimización de los valores de densidad y dureza se realiza en dependencia de una carga predeterminada. Dado que estos materiales, en primer lugar el EVA, se caracterizan por una resiliencia reducida, no pueden garantizarse las peculiaridades resultantes de la suela en dependencia de la carga aplicada. La aplicación de una carga recurrente o superior a la diseñada, tal como la de un trabajador con un peso del cuerpo superior a la carga diseñada y/o el uso prolongado, sobre un calzado con suela intermedia hecha de EVA, podría provocar una deformación plástica de ésta, en este caso particular una reducción del grosor, que provocaría una reducción de la capacidad de estabilidad y amortiguación deseada.
Una evolución de los mencionados calzados con suela intermedia hecha de EVA es la de las suelas con dispositivos específicos de amortiguación, tal como los sistemas con resortes o elementos de un material termoplástico con efecto de gel, con un cojín de aire o un líquido encapsulado.
Un primer ejemplo de este tipo se describe en la patente US4768295 la cual describe una solución lograda por los elementos de amortiguación insertados en la parte inferior de la suela, hechos de cojinetes de gel.
Un segundo ejemplo es esbozado por la patente US5493792 la cual describe una solución lograda a través de los elementos de amortiguación insertados entre la suela intermedia y la suela, hechos de un líquido encapsulado. Otro ejemplo es la patente US7832118 que describe una solución lograda a través de los elementos de amortiguación insertados en la suela intermedia, algunos realizados con materiales elastoméricos y otros con material termoplástico efecto de gel con un alto coeficiente de amortiguación.
Además, la patente US6266897 describe una solución lograda a través de los elementos de amortiguación con una geometría tridimensional insertados en la banda de rodadura, rellenado con fluidos incompresibles, tal como gas u otros materiales como líquidos, espumas, materiales viscosos y/o materiales viscoelásticos.
Aun así, la patente US5704137 describe una solución lograda a través de un cojinete hidrodinámico como el elemento de amortiguación insertado en la suela.
La patente US4934072 describe una solución lograda a través de un cojinete posicionado en el área del talón, hecho de un elemento sellado dividido en dos cámaras, una que contiene una mezcla de líquidos viscosos y la otra que contiene gas.
La patente US4815221 describe una solución conseguida a través de un sistema de amortiguación realizado con hilos, posicionado en el área del talón.
La patente US4342157 describe una solución lograda a través de la inserción de elementos de amortiguación con un líquido encapsulado tal como agua, glicerina o aceite mineral, posicionados en la parte inferior de la suela intermedia en el área del talón y las cabezas de los metatarsos.
La patente US7000335 describe una solución que considera la inserción de un elemento de amortiguación en el área del talón, logrado a través de un fluido encapsulado.
Sin embargo, todas estas soluciones implican varios problemas, que incluye una estabilización inadecuada al caminar. Por ello, en caso de hiperpronación o hipersupinación del pie, tales soluciones se contorsionan principalmente exactamente en el área de máxima carga y reaccionan facilitando el movimiento del pie hasta que puede provocar una dislocación. En adición, estas son soluciones realmente caras por la complejidad de su implementación.
En lo que concierne al calzado de prevención de accidentes, un ejemplo de suela de amortiguación alternativa a la suela intermedia hecha de EP es la suela realizada insertando una gran porción hecha de poliuretano termoplástico expandido (E-TPU) en el área del talón, justo debajo de la plantilla de ensamble. Esta es una solución de tipo "pasivo", es decir, sus capacidades de absorción de energía dependen exclusivamente de las características químicas y físicas del material, y cuyo comportamiento reológico no puede modificarse de forma controlada en función de la variación de la carga. La porción conocida se hace de un material conocido comercialmente como "Infinergy", hecho por BASF para el campo deportivo. Este material hiperelástico ha sido probado de acuerdo con la norma iSo 8307 (prueba de rebote de esfera) y la norma DIN 53512 (prueba de palimbalómetro). Justo en base a las aplicaciones deportivas para las que ha sido diseñado, las pruebas realizadas en este tipo de suelas han puesto de manifiesto que durante la fase anterior al desprendimiento del talón, el material responde a la reducción de la carga con una reacción impulsiva también conocida como efecto "rebote". Si por un lado tal comportamiento es realmente útil y apreciado en el ámbito deportivo (carrera, volea, canasta) porque asiste y apoya la fase de propulsión de una carrera o de un salto, por otra parte podría revelarse como extremadamente peligroso en el campo de la "seguridad", donde el calzado debería disipar la energía absorbida durante un salto y no devolverla como fuerza impulsiva. De hecho, para las aplicaciones relacionadas con la seguridad, la fase que precede al "despegue del talón", es decir, el momento que precede al desprendimiento del talón del suelo, resulta ser tan crítica como la fase de soporte del talón al suelo denominada "golpe de talón". Con el fin de que la caminata sea relajante y confortable, durante esta etapa la suela debe reaccionar a la reducción de la carga con un empuje modulado en dependencia del peso, que ayude y acompañe el levantamiento del talón gradualmente. Una reacción de tipo impulsivo en esta fase podría, en cambio, provocar microtraumatismos en las estructuras tendinosas y musculoesqueléticas, por tanto es perjudicial para el usuario. Esto es cierto, incluso más, para un trabajador que tiene que hacer un salto con el fin de superar una diferencia de altura, tal vez por llevar un equipo muy pesado o cargas de diferente tipo. Además, los límites tecnológicos ligados a la baja densidad de moldeo de dicho material (200-300 gr/1), ya mencionada como condición favorable para el calzado deportivo, especialmente en el de competición, conducen también a un producto particularmente productivo que provoca hiperpronación o hipersupinación en caso de carga descentralizada respecto al centro del talón, resultando en una alta probabilidad de dislocación en el área maleolar.
Otro tipo de solución que se aplica en el campo de la "seguridad" se representa por las suelas obtenidas mediante la inserción de dispositivos especiales de amortiguación en un material termoplástico con efecto de gel en el área del talón. Aunque especialmente diseñados para este propósito, estos productos se caracterizan por una geometría definida que no varía de acuerdo con la presión ejercida. Por lo tanto, incluso en este caso, estas soluciones tienen un modo operacional "pasivo", es decir, sus capacidades de absorción de energía dependen exclusivamente de las características químicas y físicas del material, y cuyo comportamiento reológico no puede modularse de forma controlada al cambiar la carga. Las soluciones conocidas hasta el momento no tienen por tanto una respuesta mecánica a la presión ejercida, tal como para evitar problemas como dislocaciones o posicionamiento incorrecto del pie durante la caminata. La posibilidad de modular la respuesta mecánica del dispositivo de acuerdo con la carga podría por lo tanto, por analogía, definirse como un modo de operación de tipo "activo". Los dispositivos con tal funcionamiento aún no están presentes en el estado actual de la técnica.
En adición, se conoce un dispositivo, descrito en la solicitud de patente europea núm. EP12192518.4 por Arbesko, conocido comercialmente como "Energy Gel". Este es un dispositivo de forma rectangular con unas dimensiones aproximadas de 40 x 50 x 15 mm, hecho en un material termoplástico muy elástico, insertado bajo la plantar y acuñado en un agujero formado en la plantilla y en la suela de poliuretano. El objetivo de la solución de Arbesko es aumentar la absorción de energía, gracias a una mayor capacidad de deformación elástica, en comparación con el poliuretano que lo rodea.
Otro ejemplo conocido, muy similar al producto de Arbesko, se describe en la patente europea propuesta por Steitz Secura núm. DE 102005037781.5, llamado "Vario System". Incluso en este caso, el elemento de amortiguación se hace de un material termoplástico con efecto elástico, muy suave, insertado debajo de la planta y encajado en un agujero formado en la plantilla y en la suela de poliuretano. Su forma es en forma de pera, de tamaño similar al producto de Arbesko. A diferencia de este último, el producto de Steitz está disponible en cuatro variantes, cada una de ellas caracterizada por un material más o menos flexible, en dependencia del peso del cuerpo del usuario.
Para ambas de dichas soluciones es posible apuntar algunas limitaciones relacionadas con las reducidas dimensiones globales de las mismas invenciones y con el comportamiento reológico del material que las compone. De hecho, los tamaños pequeños de ambas soluciones conducen a una capacidad de absorción restringida al área de la suela debajo del calcáneo. En una condición de inclinación real, el talón se hunde en este pequeño elemento fácilmente deformable mientras que la parte circundante del pie impacta contra la parte restante de la suela que se hace de un material más rígido. De ello se deduce que, como un resultado de las pruebas del dinamómetro de laboratorio, la energía medida resulta ser superior a la energía actualmente absorbida por el usuario en condiciones de uso real. De hecho, las herramientas dinamométricas concentran la fuerza aplicada en un área más pequeña que los tamaños de dichas soluciones del estado de la técnica. Además, una diferencia tan significativa entre la rigidez de la suela comparado a la de la invención, incomoda al usuario que siente una disminución de la sensación de confort percibiendo claramente la transición entre ambos elementos.
Un aspecto no despreciable, en adición, es la flexibilidad de este tipo de materiales que, mostrando una reacción claramente elástica, actúan con una fuerza impulsiva, proporcional a la cantidad de energía absorbida.
Esto produce un pico de presión en el talón del usuario, con el resultado de micro choques potenciales para cada paso de la caminata.
Además, al estar incluidas debajo de la plantar e incrustadas en un agujero creado en la plantilla y en la suela, el uso de este tipo de soluciones del estado de la técnica se limita a la aplicación del campo de seguridad ya que no permite la colocación del anti taladro insertado, hecho de tela, usado actualmente en casi todos los calzados de protección europeos, como la plantilla de montaje.
Una solución a estos problemas se describe en la patente US5718063, donde se describe una sola estructura, o parte, y una parte superior unida a ella. La suela incluye una suela intermedia que absorbe la fuerza y una suela flexible resistente al desgaste. La suela intermedia que incluye al menos un elemento de amortiguación hecho de un material viscoelástico (tipo gel, preferentemente silicona), y un elemento de acondicionamiento del elemento de amortiguación, sobre el cual se coloca el elemento de amortiguación.
Una solución adicional a estos problemas se describe en la patente US2003208929, que se refiere a una suela de calzado, especialmente calzado deportivo, en el que la suela incluye un sistema de amortiguación de cartucho que incluye una placa que distribuye la carga y los elementos de deformación colocados en un área del antepié de la suela con el fin de proporcionar apoyo y/o amortiguación al antepié. La suela del zapato puede incluir un segundo sistema de amortiguación de cartucho que incluye una segunda placa para la deformación de la carga y los elementos funcionales colocados en un área del talón de la suela con el fin de llevar el pie a una posición neutra tras el primer contacto con el suelo.
Otra solución a estos problemas se ha descrito en la patente DE19839657 que se refiere a una película multicapa de polipropileno orientada biaxialmente que comprende una capa intermedia que contiene cera, que otorga buenas propiedades de barrera y un alto brillo.
Sin embargo, tampoco el tipo de suela mencionado anteriormente permite la salida del aire de los intersticios del elemento de amortiguación, ya que se trata de un sistema sellado. El aire, por esta razón, interacciona durante la fase de compresión no permitiendo un control óptimo de la respuesta mecánica de la suela.
Además, en las soluciones conocidas, existen cuestiones relacionadas con la menor percepción de comodidad que siente el usuario, debido a las tallas pequeñas y a la firmeza del talón a lo largo de la tibia/peroné para evitar los movimientos de los pronadores (o supinados) se conviertan en movimientos de hiperpronación (o hipersupinación) con la consiguiente alta probabilidad de esguinces en el área del maléolo, o de modulación del tiempo de reacción de la invención con referencia a la reducción de la carga, de modo que el empuje dado al talón durante la fase de preparación de la fase de vuelo de la caminata es adecuada y elástico biomecánicamente.
Otra solución se describe en la patente US5086574 que reporta sobre un sistema de amortiguación de impactos para su aplicación en calzado deportivo que tiene una carcasa hueca de material elastomérico flexible que es más suave y resistente que el material de la plantilla del zapato deportivo que de manera removible en una cavidad en el área del talón del zapato. Las superficies exteriores e interior del lado de la carcasa que son lisas y homogéneas, y hay un recubrimiento superior con un reborde saliente que descansa sobre la plantilla. Uno o más discos de amortiguación reemplazables se insertan en la carcasa y se sujetan allí mediante el recubrimiento que tiene pasadores que se extienden hacia abajo para enganchar una ranura en el disco y un reborde periférico en el extremo inferior de la carcasa. Esta patente describe una suela conformada de tal manera que sólo se permite una deformación vertical. La respuesta mecánica del sistema de amortiguación descrita en la patente US5086574 es elástica y dirigida verticalmente, siendo la respuesta típica de un zapato deportivo.
Otra solución se describe en la patente US2008263894 que describe una suela de calzado que incluye una pluralidad de elementos amortiguadores que se extienden desde las placas superior e inferior. En una modalidad, los elementos amortiguadores incluyen una pluralidad de receptáculos que se extienden desde la placa inferior y una pluralidad de protrusiones que se extienden desde la placa superior. Cada protrusión se asocia con un receptáculo, y una porción de cada protrusión se extiende dentro del receptáculo. Un manguito resistente rodea cada protrusión y receptáculo asociado. En otra modalidad, una pluralidad de elementos amortiguadores se extiende desde un puente sobre una de las placas superior e inferior. De todos modos, la patente citada no revela los agujeros pasantes y los canales capaces de expulsar el aire cuando el dispositivo se somete a una carga de compresión
El problema de estas soluciones es que el aire no puede descargarse eficientemente desde los zapatos durante la compresión, en uso, por un usuario.
Otro problema de las soluciones conocidas es que la suela no es capaz de sostener una carga alta y de actuar como medio de estabilización y propulsión, no permitiendo ningún control óptimo de la respuesta mecánica de la suela.
El objeto de la presente invención es proporcionar un dispositivo adecuado para integrarse en las suelas de calzados, que actúa como medio de amortiguación, disipación de energía y estabilización y permitiendo la descarga eficiente del aire desde los zapatos durante la compresión por un usuario.
El propósito de la presente invención, al tener características geométricas y mecánicas para obtener un tipo de reacción diferente en dependencia de la cantidad de carga a la que se somete, permitiendo un comportamiento mecánico optimizado y una distribución de cargas y tensiones, de forma que sea práctico, cómodo y funcional tanto con el usuario parado como caminando o dando un salto, por lo que tiene características tales como para superar los límites que aún afectan a los sistemas conocidos de amortiguación, disipación de energía y estabilización.
De acuerdo con la presente invención, se proporciona un dispositivo adecuado para integrarse en las suelas de calzados, que actúa como medio de amortiguación, disipación de energía y estabilización, según se define en la reivindicación 1.
Para una mejor comprensión de la presente invención se describe ahora una modalidad preferida, puramente por medio de ejemplo no limitativo, con referencia a las figuras acompañantes, en las que:
- La figura 1 muestra una vista superior esquemática despiezada tridimensional de un dispositivo adecuado para integrarse en las suelas de calzados, que actúa como medio de amortiguación, disipación de energía y estabilización, un ejemplo no de acuerdo con la invención;
- La figura 2 muestra una vista superior axonométrica de una primera modalidad del dispositivo adecuado para integrarse en las suelas de calzados, que actúa como medio de amortiguación, disipación de energía y estabilización, de acuerdo con la invención;
- La figura 3 muestra las vistas esquemáticas a lo largo de las secciones A-A, B-B, C-C, D-D del dispositivo adecuado para integrarse en las suelas de calzados, que actúa como medio de amortiguación, disipación de energía y estabilización en el momento anterior a la fase de "golpe de talón", es decir, antes de la aplicación de la carga, de acuerdo con la invención;
- La figura 4 muestra una sección transversal del dispositivo adecuado para integrarse en las suelas de calzados, que actúa como medio de amortiguación, disipación de energía y estabilización, antes (A) y después (B) de la aplicación de la carga, de acuerdo con la invención;
- La figura 5 muestra una vista inferior axonométrica de la segunda modalidad del dispositivo adecuado para integrarse en las suelas de calzados, que actúa como medio de amortiguación, disipación de energía y estabilización, de acuerdo con la invención;
- Las figuras 6a-6b muestran una vista superior de la segunda modalidad del dispositivo como se muestra en las figuras 4 y 5, y del elemento de amortiguación de la segunda modalidad, de acuerdo con la invención;
- La figura 7 muestra la sección A-A, B-B, C-C, D-D y E-E de la segunda modalidad del dispositivo como se muestra en las figuras 4 y 5, de acuerdo con la invención;
- La figura 8 muestra la sección A-A del dispositivo como se muestra en la figura 7 en detalle, de acuerdo con la invención;
- Las figuras 9.a-9.e muestran vistas superiores y seccionales de porciones de la segunda modalidad del dispositivo mostrado en las figuras 5 y 6, de acuerdo con la invención;
- La figura 10 muestra esquemas operacionales durante la etapa de compresión de la segunda modalidad del dispositivo como se muestra en las figuras 4 y 5, de acuerdo con la invención;
- Las figuras 11.a-11.c muestran diagramas holográficos de la segunda modalidad como se muestra en las figuras 4 y 5, respectivamente en reposo (11.a) y en uso (11.b y 11.c), de acuerdo con la invención;
- La figura 12 muestra vistas superiores esquemáticas desde arriba y en vista lateral de la segunda modalidad del dispositivo, con la indicación de las proporciones en dependencia de las diferentes tallas de calzado, de acuerdo con la invención;
- La figura 13 muestra una caracterización geométrica en sección longitudinal y transversal de la segunda modalidad del dispositivo, de acuerdo con la invención;
- La figura 14 muestra vistas esquemáticas del dispositivo adecuado para integrarse en las suelas de calzados, que actúa como medio de amortiguación, disipación de energía y estabilización aplicado a las suelas izquierda y derecha de un calzado, de acuerdo con la invención.
Con referencia a estas figuras y, en particular, a la figura 1, se muestra un dispositivo 200 adecuado para integrarse en las suelas de calzados, actuando como medio de amortiguación, disipación de energía y estabilización.
En particular, el dispositivo 200, 300 adecuado para integrarse en las suelas de calzados, actuando como medio de amortiguación, disipación de energía y estabilización, como se muestra en las figuras 1 y 4, es un dispositivo modular que comprende un elemento de amortiguación 201, 301, hecho de un primer material que tiene un comportamiento viscoelástico, posicionado sobre un elemento de acondicionamiento 202, 302 del elemento de amortiguación 201, 301. El elemento de acondicionamiento 202, 302 está hecho de un segundo material que tiene un comportamiento viscoelástico, y más rígido que el primer material que tiene un comportamiento viscoelástico del que está hecho el elemento de amortiguación 201, 301.
De acuerdo con un aspecto de la invención, el dispositivo 300 comprende además un elemento de contención 303 posicionado encima del elemento de amortiguación 301 y que cubre también el elemento de acondicionamiento 302. El dispositivo 200, 300 se forma por el acoplamiento no hermético entre el elemento de amortiguación 201, 301, el elemento de acondicionamiento 202, 302 y el elemento de contención 203, 303 tal como para permitir el derrame del aire contenido en intersticios predefinidos, por ejemplo una pluralidad de agujeros 201g, 201h y canales 201i, incluidos entre los elementos de amortiguación 201, 301, los elementos de acondicionamiento 202, 302 cuando el dispositivo 200, 300 se somete a una carga de compresión, en uso. De hecho, el aire presente en los intersticios en reposo, cuando el dispositivo está en uso sometido a un esfuerzo de compresión debido, por ejemplo, a la caminata de un usuario, sale a borbotones por la pluralidad de agujeros 201g, 201h, 301f, 301c, y canales 201 i, 301i formados en el elemento de amortiguación 201, 301 y en el elemento de acondicionamiento 202, 302.
Ventajosamente, esta pluralidad de agujeros y canales y el acoplamiento no hermético entre los elementos permite que el dispositivo 200, 300 tenga una respuesta mecánica controlada y no influenciada por la presencia de aire a las tensiones de compresión.
De acuerdo con un aspecto de la invención, el elemento de acondicionamiento 302 se hace de un material flexible pero con características de rigidez no despreciables.
De acuerdo con otro aspecto de la invención, el elemento de contención 303 está hecho de un material flexible pero con características de rigidez no despreciables.
Preferentemente, el elemento de acondicionamiento 202, 302 y el elemento de contención 203, 303 están hechos de un material elegido entre: Poliuretano, caucho, TPU (poliuretano termoplástico), EVA (acetato de etilenvinilo), polipropileno y otros materiales adecuados para el funcionamiento.
En particular, el efecto del acoplamiento no hermético entre los elementos permite que el dispositivo 200, 300 provoque la salida de aire y, por tanto, tenga una respuesta mecánica controlada a las tensiones de compresión, no influenciada por la presencia de aire. Este acoplamiento no hermético se logra a través de una alternancia predefinida de regiones llenas de dicho material y de regiones vacías del mismo material, que son sustancialmente huecas y, por tanto, vacías.
De hecho, por ejemplo, el elemento de amortiguación 201 y 301 consiste en una estructura que comprende una alternancia predefinida de primeras regiones llenas del primer material viscoelástico y de primeras regiones vacías del primer material viscoelástico, capaz de acoplarse con una correspondiente alternancia predefinida de segundas regiones vacías del segundo material viscoelástico y de segundas regiones llenas del segundo material viscoelástico, o protrusiones, del elemento de acondicionamiento 202 y 302, cuando el dispositivo 200, 300 se somete a una carga de compresión. De esta forma se logra un equilibrio de estas regiones del elemento de amortiguación 201 y 301 y del elemento de acondicionamiento 202 y 302, de forma que se permita la salida de aire de las regiones vacías y la deformación deseada de los elementos de amortiguación 201 y 301 y de los elementos acondicionadores 202 y 302, para conferir las características mecánicas deseadas al dispositivo 200, 300.
De acuerdo con un aspecto de la invención, las segundas regiones vacías del elemento de acondicionamiento 302 son una pluralidad de segundos agujeros 301h y canales 301i que permiten deformar y adaptar el elemento de amortiguación 301 de manera controlada. También hay segundos agujeros y canales más pequeños, capaces de verter el aire contenido en el interior del dispositivo, cuando se somete a una fuerza de compresión. Además, el elemento de acondicionamiento 302 comprende protrusiones superiores periféricas que tienen diferentes alturas para un apoyo diferenciado, para actuar como un soporte. Finalmente, las superficies de las protrusiones superiores periféricas se inclinan, creando una superficie cóncava central configurada para reaccionar a la aplicación de una fuerza de carga externa y para enderezar el pie hacia el centro del talón, lo que permite que el dispositivo reaccione a una aplicación de carga con una fuerza de reacción centrípeta capaz de alinear hacia atrás cualquier carga descentralizada con respecto al centro del talón.
De acuerdo con un aspecto de la invención, los elementos de amortiguación 301, los elementos de acondicionamiento 302 y los elementos de contención 303 tienen una forma sustancialmente ovalada. En particular, el elemento de contención 303 tiene una superficie cóncava que sigue la curvatura de un talón y, junto con el elemento de acondicionamiento, define un volumen dentro del cual el elemento de amortiguación puede deformarse. De acuerdo con una segunda modalidad del dispositivo 200 que no forma parte de la invención, como se muestra en la figura 1, el elemento de contención 203 tiene un agujero central de ventilación 203a y el elemento de amortiguación 201 tiene una protrusión central 201a capaz de acoplarse al agujero central 203a.
Ventajosamente, el agujero central 203a del elemento de contención 203 aumenta la percepción de comodidad del usuario y facilita la descarga del aire durante el uso. Alternativamente, la misma función del elemento de contención 203 puede realizarse directamente por la suela intermedia del zapato.
Ventajosamente, la forma de los elementos de acondicionamiento 302 y de los elementos de contención 303 influye en el comportamiento mecánico del elemento 201, 301 por medio de una sucesión predefinida de porciones llenas de material y porciones vacías, como agujeros y canales, convenientemente balanceados.
Ventajosamente de acuerdo con la invención, los materiales del elemento de amortiguación 301, del elemento de acondicionamiento 302 y del elemento de contención 303 y su forma permiten que el dispositivo 300 tenga un modo de operación "activo", es decir, que sea capaz de obtener una respuesta de reacción diferente en función de la cantidad de carga a la que se somete. Este modo de operación activo, provocado por la forma y los materiales del dispositivo 300, evita que se produzcan esguinces, torceduras y lesiones. El dispositivo 300 se diferencia por lo tanto del estado de la técnica, describiendo los mencionados sistemas 'pasivos', es decir, sistemas capaces de absorber energía mediante exclusivamente las características químico-físicas del material. Los dispositivos y sistemas conocidos también tienen un comportamiento reológico que no puede modularse de manera controlada con el cambio de la carga.
De acuerdo con un aspecto de la invención, el elemento de amortiguación 301 se hace de un material que tiene una gran capacidad de deformación elástica y se configura para posicionarse en el área bajo el talón del usuario. De este modo, el elemento de amortiguación 301 mejora las características de absorción de energía del dispositivo 300 durante la carga ("golpe de talón"), como para amortizar y ralentizar la velocidad de impacto entre el talón del usuario y el suelo. El elemento de amortiguación 301 está hecho de un material que tiene un comportamiento reológico que tiene un retraso en la respuesta a una variación de carga. Por lo tanto, durante la fase que precede al momento " Despegue del talón ", es decir, el instante que precede al desprendimiento del talón, el dispositivo 300 es capaz de devolver progresivamente la energía absorbida y de generar un empuje biomecánicamente compatible, confortable, antifatiga y sobre todo no perjudicial para la estructura tendinosa y musculoesquelética del usuario. Ventajosamente de acuerdo con la invención, los agujeros y canales practicados en el elemento de acondicionamiento 302 y en el elemento de contención 303 facilitan la salida del aire eventualmente contenido en los espacios intersticios. Otra función de dichos agujeros y canales es permitir que el elemento de amortiguación 301 se deforme, también gracias a regiones vacías, que actúan como posiciones de expansión del elemento de amortiguación y que caracterizan la forma y geometría del dispositivo, aumentando grandemente la capacidad de disipación de energía del mismo dispositivo 300. En efecto, sólo una parte de la energía absorbida durante la fase de carga se transmitirá al usuario durante la fase de descarga, o en la fase que precede al desprendimiento del talón, en forma de empuje que facilita la elevación del talón ("despegue del talón") de una manera biomecánicamente compatible.
Ventajosamente de acuerdo con la invención, el elemento de acondicionamiento 302 se hace de un segundo material viscoelástico, más compacto que otros elementos, y su forma, junto con la función de contención del elemento de contención 303, se configura para hacer converger todas las fuerzas de reacción al mismo punto. De esta manera, el talón siempre se lleva en el eje a lo largo de la dirección de la tibia/peroné, cualquiera que sea la dirección de la tensión aplicada (pronación o supinación).
La Figura 4 muestra una sección transversal, por ejemplo, del dispositivo 200 pero lo mismo se aplica al dispositivo 300, antes de la aplicación de la carga (Figura 4A) y después de la aplicación de la carga (Figura 4B). Antes de la aplicación de la carga (Figura 4A) el dispositivo 200 no se comprime; los elementos 202 y 203 definen un volumen dentro del cual el elemento de amortiguación 201 puede deformarse. En la figura 3, las flechas identifican las direcciones de deformación del elemento de amortiguación 201. En la fase siguiente, se aplica una carga de compresión F al dispositivo 200 (Figura 4B); el elemento de amortiguación 201 se deforma de acuerdo con las direcciones indicadas en la figura 4A, hasta que la forma del amortiguador 201 se define por los componentes 202 y 203 conjuntamente. Las flechas en la figura 4B indican la dirección de las fuerzas de reacción del dispositivo 200 tras la aplicación de la carga. Gracias a la geometría y forma de los elementos 202 y 203, las fuerzas de reacción convergen hacia un único punto, actuando de manera que se recuperen las cargas descentradas con respecto al centro del talón o que tengan una dirección diferente a la condición de referencia, asegurando la estabilización del talón a lo largo de la dirección de la tibia/peroné.
El Solicitante verificó que, durante la compresión del dispositivo 200, 300 por un usuario, pueden identificarse tres tipos de comportamiento:
- Cargas bajas: es la condición de carga correspondiente a un usuario de pie o durante una caminata. En esta fase la respuesta del dispositivo 200, 300 se caracteriza por un bajo módulo elástico (que corresponde a una alta deformación elástica bajo cargas reducidas). En esta condición, el dispositivo 200, 300 reduce la velocidad del impacto en el suelo del talón y se deforma fácilmente. En el caso de un usuario de pie, el dispositivo amortigua todos los pequeños movimientos, reduciendo por tanto las tensiones perjudiciales que pueden transmitirse a la estructura musculoesquelética del usuario. Durante esta fase, el componente elástico del dispositivo 200, 300 trabaja más, por lo que gran parte de la energía será devuelta al usuario durante la fase de descarga, con un empuje modulado, para facilitar y descargar la caminata.
- Cargas intermedias: es la condición de carga correspondiente a la caminata rápida de un usuario, eventualmente transportando equipos pesados. En esta fase el elemento de amortiguación 201, 301 se deforma de acuerdo con la geometría definida por ambos elementos 202, 302 y 203, 303. La respuesta mecánica del dispositivo 200, 300 se caracteriza por un mayor módulo de la elasticidad, el componente amortiguador aumenta y una parte considerable de la energía absorbida en esta fase será disipada, por lo que no será devuelta al usuario durante la fase de descarga.
- Cargas altas: esta es la condición de referencia para un usuario durante un salto, posiblemente llevando equipo pesado. En esta fase, el elemento de amortiguación 201, 301 continúa deformándose y comienza a aplicar una presión también en la porción lateral del elemento de contención 203, 303. El comportamiento mecánico del dispositivo 200, 300 se caracteriza por un módulo de la elasticidad aún mayor. Durante esta fase se usa principalmente el componente de amortiguación del dispositivo 200, 300, por lo tanto, una gran parte de la energía se disipará y no se devolverá al usuario durante la fase de descarga. En cambio, durante la fase de descompresión hay un retraso en la respuesta del dispositivo. El dispositivo 200, 300, por lo tanto, no recupera instantáneamente las deformaciones provocadas por la compresión, cuando se retira la carga, este tipo de comportamiento mecánico del dispositivo asegura un empuje biomecánicamente compatible en el talón del usuario.
En las Figuras 5 y 6 se muestra una segunda modalidad, en la que el dispositivo 300 comprende un elemento de amortiguación 301 de forma sustancialmente ovalada, que comprende una región del plano central 301a de forma sustancialmente ovalada, proporcionada con primeros agujeros pasantes 301f y con canales adicionales 301fa, que permiten una paso mejorado de aire dentro del dispositivo 300 y la suela; y también con una corona de deformación reguladora 301b, para una deformación controlada, periférica a la región del plano central 301a, proporcionada con una pluralidad de segundos agujeros pasantes 301c (mostrado en la figura 6), al menos ocho, y con protrusiones laterales en forma de C 301d, al menos cuatro por lado y agrupados entre ellos de dos en dos. La corona de deformación reguladora 301b también está provista de al menos cuatro protrusiones agrupadas en la parte posterior en forma de C 301e, agrupadas entre sí, que se extienden desde la superficie superior hasta la superficie inferior del elemento de amortiguación 301. Las protrusiones laterales 301d y las protrusiones agrupadas en la parte posterior 301e se extienden desde la superficie superior hasta la superficie inferior del elemento de amortiguación 301. El elemento de acondicionamiento 302 del dispositivo 300 es un elemento plano que comprende en la parte superior una región hueca central 302a capaz de encajar con la región del plano central 301a, y una región periférica que tiene una pluralidad de protrusiones laterales 302b, preferentemente dos en cada lado, y una protrusión posterior 302c. Además, todas las protrusiones 302b y 302c se espacian con las porciones vacías 302d, al menos cuatro, para recibir y ser asiento del elemento de amortiguación 201, 301, permitiendo su deformación cuando se aplica una fuerza de carga.
El elemento de contención 303 es un elemento interiormente hueco que comprende en su superficie superior un agujero central 303a. Dentro del agujero central 303a, se incluyen la región del plano central 301a y la región hueca central 302a respectivamente del elemento de amortiguación 301 y del elemento de acondicionamiento 302.
Ventajosamente de acuerdo con la invención, el agujero central 303a del elemento de contención 303 tiene la función de aumentar la comodidad del usuario y facilitar la salida de aire durante el uso de una suela que incluye el dispositivo 300.
Ventajosamente de acuerdo con la invención, dos de las protrusiones 301d y 302b se colocan lateralmente dentro de la suela y son útiles en el caso del pie supinador, otras dos protrusiones 301d y 302b se colocan lateralmente fuera de la suela y son útiles en caso del pie pronador.
Ventajosamente de acuerdo con la invención, las protrusiones traseras 301e y la protrusión posterior 302c permiten estabilizar el pie, para proporcionar propulsión y favorecer la caminata durante la fase de despegue del talón.
Ventajosamente de acuerdo con la invención, las protrusiones 301d, 301e, 302b y 302c optimizan y aumentan el confort del pie del usuario.
La Figura 6 muestra una vista superior del dispositivo 300 y una vista superior del elemento de amortiguación 301, en donde se indican tres áreas de funcionalidad diferente del elemento de amortiguación 301. La Figura 7 muestra una vista en sección, en particular A-A, B-B, C-C, D-D y E-E, del dispositivo 300, en donde se muestran las proporciones entre la altura del elemento de amortiguación 301 y la altura del elemento de acondicionamiento 302 en las tres áreas de la figura 6. En particular, la zona 1 indica un área correspondiente a la región del plano central 301a del elemento de amortiguación 301, el área 2 indica la región correspondiente a las protrusiones laterales en forma de C 301d, y el área 3 indica el área de las protrusiones agrupadas en la parte posterior 301e del elemento de amortiguación 301.
De acuerdo con un aspecto de la invención, como se muestra en la figura 7, a lo largo de la sección A-A la relación entre el elemento de amortiguación 301 y el elemento de acondicionamiento 302 en el área 3 se comprende en el intervalo 0,45-0,55, mientras que en el área 1 se comprende en el intervalo 0,08-0,10. A lo largo de la sección B-B, la relación entre el elemento de amortiguación 301 y el elemento de acondicionamiento 302 se comprende en el intervalo 0,08-0,10 en el área 1 y 0,10-0,15 en el área 2. A lo largo de la sección C-C la misma relación se comprende en el intervalo 0,08-0,10 en el área 1 y 0,20-0,25 en el área 2. A lo largo de la sección D-D dicha relación se comprende en el intervalo 0,25-0,30 en el área 1, y 0. 30-0,40 en el área 2.
En la sección E-E, que se muestra en la figura 7, el flujo de aire a través del elemento de acondicionamiento 302, que pasa a través del elemento de amortiguación 301 y se derrama fuera del elemento de contención 303.
Ventajosamente de acuerdo con la invención, el elemento de amortiguación 301 comprende los agujeros pasantes y no pasantes, y el elemento de acondicionamiento 302 comprende los canales 301 i, dichos agujeros y dichos canales que permiten que el aire fluya fuera del dispositivo 300.
La Figura 8 muestra una sección lateral del dispositivo 300, en particular se muestra la compenetración del elemento de amortiguación 301 en el elemento de acondicionamiento 302. El dispositivo 300 tiene un extremo cónico, es decir una superficie superior que tiende a bajar, permitiendo una interpenetración de manera que la dimensión D1 sea mayor que la dimensión D2, ambas mostradas en la figura 8, teniendo D2 una altura comprendida entre 0 mm y 10 mm, y la superficie superior del dispositivo 300 disminuye, es decir tiene una altura decreciente hacia un extremo delantero, con un ángulo comprendido entre 15° y 20° con respecto a un eje horizontal x-x.
La Figura 9 muestra las regiones diferenciadas de capacidad de carga del dispositivo 300. En particular, la figura 9.a muestra, una sección del elemento de amortiguación 301 acoplado al elemento de acondicionamiento 302, en el que una región de baja carga corresponde al cuerpo central, con la función principal de amortiguación en el área de la columna vertebral del talón. En la misma figura 9.a también se muestra, con diferente signo de relleno, una porción posterior de alta capacidad de carga, para estabilización y propulsión. Además, las figuras 9.b y 9.c muestran, respectivamente, una vista lateral y una vista superior, de una región de capacidad portante media, correspondientes a unas protrusiones laterales independientes dispuestos radialmente a la región de capacidad de carga baja. Las funciones de la región de carga media son estabilizar y devolver el eje del pie a una posición neutral. Las protrusiones agrupadas en la parte posterior 301e tienen una alta capacidad de carga en comparación con las protrusiones laterales 301d, que tienen una capacidad de carga media, y son más altos para proporcionar mayor soporte y estabilidad. Además, las protrusiones agrupadas en la parte posterior 301e se caracterizan ventajosamente por una superficie superior inclinada para proporcionar una propulsión adecuada durante la separación del pie del suelo durante la deambulación.
La Figura 9.c muestra el elemento de amortiguación 301 del dispositivo 300, destacando la región de alta capacidad de carga correspondiente a las protrusiones laterales y una región de la corona para conectar las diferentes áreas. La región de la corona es importante para obtener una deformación controlada que se correlacione con el tipo de respuesta mecánica que debe proporcionar el dispositivo 300.
La Figura 9.d muestra un elemento de acondicionamiento 302 en el que se destacan, además de las regiones anteriores, asientos de expansión para que el elemento de amortiguación 301 se deforme bajo la carga no aplicada. La Figura 10 muestra un comportamiento mecánico del dispositivo 300 en uso, es decir, el progreso de la reacción del dispositivo en dependencia de la fuerza de compresión que se le aplica.
La Figura 11 muestra el dispositivo 200, 300 integrado en una suela de calzado y llevado por un usuario. La Figura 11.a muestra que el eje de la suela forma un cierto ángulo con el eje de la pierna en reposo, es decir, ante la acción de la fuerza de compresión debida a la deambulación. La fuerza de compresión F puede actuar centralmente respecto al eje de la suela o lateralmente, hacia dentro en caso de pronación del pie, o hacia fuera en caso de supinación del pie. La Figura 11.b muestra que, como resultado de la acción de la fuerza de compresión F, el dispositivo 200, 300 se deforma sólo en la región tensionada, sin involucrar la región adyacente. En particular, el dispositivo 200, 300 devuelve una fuerza de reacción a la compresión tal como que vuelve a colocar la pierna del usuario sobre el eje, evitando así traumatismos mecánicos en las articulaciones inferiores.
Este comportamiento ventajoso del dispositivo 200, 300 se debe a la geometría de los elementos 301, 302, 303, a su forma ya la disposición mutua de regiones llenas y vacías. Además, la presencia en el dispositivo 200, 300 de las regiones caracterizadas por una capacidad de carga diferenciada y la presencia de agujeros y canales que permiten el escape del aire, optimizan la respuesta mecánica a las cargas de compresión.
La Figura 11.c muestra cómo el dispositivo 200, 300, gracias a las áreas de reacción independientes, es decir, regiones con capacidad de carga diferenciada, es capaz de amortiguar las posibles asperezas de la parte inferior del suelo o del terreno, evitando ventajosamente la rotación de la suela sobre la que se aplica el dispositivo y la consecuente rotación del eje de la pierna del usuario. De hecho, tal rotación no deseada podría conducir a dislocaciones y distorsiones. Por tanto, la geometría variable del dispositivo permite un comportamiento 'activo' y ventajoso.
La Figura 12 muestra la definición de tres medidas diferentes del dispositivo 200, 300 en relación con tres macro grupos de tallas de zapatos. Ventajosamente, la proporción obtenida permite garantizar la correcta relación entre la respuesta mecánica del dispositivo y el peso del cuerpo de un usuario.
La Figura 13 muestra las vistas en sección, destacando las características geométricas del dispositivo, en particular las inclinaciones laterales y traseras que permiten una fácil deambulación, especialmente cuando el pie se despega del suelo. En particular, el ángulo formado entre la superficie inferior del elemento de amortiguación 301 y el suelo, con respecto al eje central que pasa por el talón del zapato, se denomina O, mientras que el ángulo formado entre las protrusiones agrupadas en la parte posterior 301e del elemento de amortiguación 301 y el nivel del elemento de acondicionamiento 302 se denomina 8.
Finalmente, la figura 14 muestra una vista superior del dispositivo 300 cuando se integra en la suela de un zapato, donde se destacan los ángulos a, p y y, que definen un perfil de vista superior del dispositivo 200, 300. En particular, el ángulo a se comprende entre 5° y 8°, el ángulo p se comprende entre 18° y 20°, mientras que el ángulo y se comprende entre 21° y 22°. Estos ángulos se configuran para garantizar una mayor comodidad y apoyo en el uso. Además, la figura 14 destaca el posicionamiento del dispositivo 200, 300 cuando se integrado en una suela de calzado, en la porción trasera del propio calzado, cerca del talón de un usuario. Con el fin de asegurar el correcto funcionamiento, la comodidad y una máxima estabilidad, el dispositivo 200, 300 ocupa casi toda la porción de la suela que soporta toda el área del talón. El dispositivo 300 queda pues integrado en una porción de suela correspondiente al talón de un usuario, a una distancia D3 del perímetro exterior de la suela, estando D3 comprendida entre el 0 % y el 18 % de un ancho D4 de la suela en su porción trasera correspondiente al talón, como se muestra en la Figura 14.
De acuerdo con un aspecto de la invención, el dispositivo 300 se integra en la suela de un calzado, de tal forma que el elemento de acondicionamiento 302 es parte integrante de la suela, integrándose en una porción de la suela correspondiente al talón de un usuario, y el elemento de amortiguación 301 se dispone por encima de esa parte. En particular, el elemento de acondicionamiento 302 corresponde a una porción de la banda de rodadura del calzado. Por lo tanto, el dispositivo adecuado para integrarse en las suelas de calzados, que actúa como medio de amortiguación, disipación de energía y estabilización de acuerdo con la invención permite absorber y disipar la energía generada durante el primer instante de interacción pie-suelo ("golpe de talón") y limitar las tensiones perjudiciales transmitidas a las articulaciones óseas.
Otra ventaja del dispositivo adecuado para integrarse en las suelas de calzados, que actúa como medio de amortiguación, disipación de energía y estabilización de acuerdo con la invención, es poder modular adecuadamente la fuerza de reacción durante la etapa de descarga, también conocida como fuerza de "rebote", en tal forma que sea compatible con los requerimientos biomecánicos del usuario.
Otra ventaja del dispositivo adecuado para integrarse en las suelas de calzados, que actúa como medio de amortiguación, disipación de energía y estabilización de acuerdo con la invención es asegurar la estabilización del talón a lo largo de la tibia/peroné durante la caminata y evitar una de las principales causas de lesión en el trabajo, que son las dislocaciones.
Además, el dispositivo adecuado para integrarse en las suelas de calzados, que actúa como medio de amortiguación, disipación de energía y estabilización de acuerdo con la invención, maximiza el confort y la estabilidad gracias al posicionamiento en correspondencia con casi todo el talón de la suela, apoyando toda el área del talón.
Finalmente, el dispositivo adecuado para integrarse en las suelas de calzados, que actúa como medio de amortiguación, disipación de energía y estabilización de acuerdo con la invención permite mantener sus características durante todo el ciclo de vida del calzado.
Por último, es evidente que el dispositivo adecuado para integrarse en las suelas de calzados, que actúa como medio de amortiguación, disipación de energía y estabilización descrito e ilustrado en la presente descripción, puede ser objeto de modificaciones y variaciones sin apartarse del alcance de la presente invención, tal como se define en las reivindicaciones adjuntas.

Claims (9)

REIVINDICACIONES
1. Dispositivo (300) adecuado para integrarse en las suelas de calzados, que actúa como medio de amortiguación, disipación de energía y estabilización, que comprende:
- un elemento de amortiguación (301) hecho de un primer material que tiene un comportamiento viscoelástico que comprende una alternancia predefinida de primeras regiones llenas del primer material viscoelástico y de primeras regiones vacías del primer material viscoelástico que son los primeros agujeros pasantes (301f) y los segundos agujeros pasantes (301c) y los canales (301i) que el aire salga del dispositivo (300) cuando el dispositivo (300) se somete a una carga de compresión;
- un elemento de acondicionamiento (302), el elemento de amortiguación se posiciona sobre el elemento de acondicionamiento, y el elemento de acondicionamiento se hace de un segundo material que tiene un comportamiento viscoelástico, más rígido que el primer material que tiene un comportamiento viscoelástico, que comprende una alternancia predefinida de segundas regiones llenas del segundo material viscoelástico y de segundas regiones vacías del segundo material viscoelástico, las primeras regiones llenas del primer material viscoelástico y las primeras regiones vacías del primer material viscoelástico del elemento de amortiguación (301) se configuran para acoplarse con las segundas regiones vacías correspondientes del segundo material viscoelástico y con las segundas regiones llenas del segundo material viscoelástico del elemento de acondicionamiento (302), cuando el dispositivo (300) se somete a una carga de compresión y - un elemento de contención (303) posicionado por encima del elemento de amortiguación (301) y que recubre también el elemento de acondicionamiento (302);caracterizado porque las primeras regiones llenas del elemento de amortiguación (301) son protrusiones laterales (301d) y protrusiones posteriores (301e), las protrusiones laterales (301d) y las protrusiones posteriores (301e) se extienden desde la superficie superior a la superficie inferior del elemento de amortiguación (301).
2. Dispositivo (300) de acuerdo con la reivindicación caracterizado porque las protrusiones laterales (301d) y las protrusiones posteriores (301e) tienen forma de C.
3. Dispositivo (300) de acuerdo con la reivindicación 1,caracterizado porque las protrusiones laterales (301d) son al menos cuatro y se agrupan en dos por cada lado, y las protrusiones posteriores (301e) son al menos cuatro protrusiones agrupadas.
4. Dispositivo (300) de acuerdo con la reivindicación 1 caracterizado porque el elemento de amortiguación (301) comprende una región del plano central (301a) que comprende los primeros agujeros pasantes (301f) y los canales (301fa); y una corona de deformación reguladora (301b) periférica a la región del plano central (301a) y que comprende los segundos agujeros pasantes (301c) y dichas protrusiones laterales (301d) y las protrusiones posteriores (301e).
5. Dispositivo (300) de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque las segundas regiones llenas del elemento de acondicionamiento (302) son dos protrusiones laterales (302b) a cada lado y una protrusión posterior (302c).
6. Dispositivo (300) de acuerdo con las reivindicaciones 1 y 5, caracterizado porque el elemento de acondicionamiento (302) es un elemento plano que comprende una región hueca central superior (302a) que tiene una porción periférica que comprende las protrusiones laterales (302b) y la protrusión posterior (302c).
7. Dispositivo (300) de acuerdo con las reivindicaciones 1, 4 y 6, caracterizado porque el elemento de contención (303) es un elemento interiormente hueco que comprende en su superficie superior un agujero central (303a), y que se coloca en correspondencia con la región s del plano central (301a) y la región hueca central (302a) respectivamente del elemento de amortiguación (301) y del elemento de acondicionamiento (302).
8. Dispositivo (300) de acuerdo con las reivindicaciones 1 y 4, caracterizado porque el elemento de amortiguación (301) y el elemento de acondicionamiento (302) comprenden:
- una región de baja capacidad de carga, correspondiente a la región del plano central (301a), configurada para sostener una carga ligera y que actúa como medio de amortiguación;
- una región trasera que comprende las protrusiones posteriores (301e), que tienen una alta capacidad de carga, configurada para sostener una carga elevada y que actúa como medio de estabilización y propulsión; - una región de capacidad de carga media, correspondiente a las protrusiones laterales (301d) dispuestas radialmente a la región de baja capacidad de carga, que actúan como medios de estabilización y enderezado para devolver el eje del pie a una posición neutral.
9. Suela que comprende un dispositivo (300) adecuado para integrarse en el calzado que actúa como medio de amortiguación, disipación de energía y estabilización, de acuerdo con las reivindicaciones 1-8.
ES18759409T 2017-08-03 2018-08-02 Dispositivo adecuado para integrarse en las suelas del calzado, que actúa como medio de amortiguación, disipación de energía y estabilización Active ES2923910T3 (es)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
IT102017000089835A IT201700089835A1 (it) 2017-08-03 2017-08-03 Sistema attivo a geometria variabile con funzioni di ammortizzazione, dissipazione di energia e stabilizzazione, integrabile nelle suole delle calzature
PCT/IB2018/055824 WO2019026025A1 (en) 2017-08-03 2018-08-02 DEVICE CAPABLE OF BEING INTEGRATED IN FOOTWEAR FOOTWEAR AS DAMPING, DISSIPATING AND STABILIZING MEANS

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2923910T3 true ES2923910T3 (es) 2022-10-03

Family

ID=60991059

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES18759409T Active ES2923910T3 (es) 2017-08-03 2018-08-02 Dispositivo adecuado para integrarse en las suelas del calzado, que actúa como medio de amortiguación, disipación de energía y estabilización

Country Status (12)

Country Link
US (1) US11330862B2 (es)
EP (1) EP3661383B1 (es)
AU (1) AU2018309426B2 (es)
CA (1) CA3071781A1 (es)
DK (1) DK3661383T3 (es)
ES (1) ES2923910T3 (es)
HU (1) HUE059220T2 (es)
IT (1) IT201700089835A1 (es)
PL (1) PL3661383T3 (es)
PT (1) PT3661383T (es)
RU (1) RU2766289C1 (es)
WO (1) WO2019026025A1 (es)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT201700089835A1 (it) * 2017-08-03 2019-02-03 Base Prot S R L Sistema attivo a geometria variabile con funzioni di ammortizzazione, dissipazione di energia e stabilizzazione, integrabile nelle suole delle calzature
IT202200024858A1 (it) * 2022-12-01 2024-06-01 Pezzol Ind S R L Componente di base o battistrada per una calzatura come pure calzatura includente lo stesso componente.

Family Cites Families (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4342157A (en) 1980-08-11 1982-08-03 Sam Gilbert Shock absorbing partially liquid-filled cushion for shoes
US4715130A (en) * 1985-09-20 1987-12-29 Alessandro Scatena Cushion system for shoes
JPS6343925Y2 (es) 1986-04-11 1988-11-16
US4815221A (en) 1987-02-06 1989-03-28 Reebok International Ltd. Shoe with energy control system
BR8806281A (pt) * 1988-11-25 1990-07-24 Sao Paulo Alpargatas Sistema de amortecimento de impactos aplicavel em sapatos esportivos
US4934072A (en) 1989-04-14 1990-06-19 Wolverine World Wide, Inc. Fluid dynamic shoe
IT1226514B (it) * 1989-05-24 1991-01-24 Fila Sport Calzatura sportiva incorporante, nel tallone, un inserto elastico.
US5155927A (en) 1991-02-20 1992-10-20 Asics Corporation Shoe comprising liquid cushioning element
US6266897B1 (en) 1994-10-21 2001-07-31 Adidas International B.V. Ground-contacting systems having 3D deformation elements for use in footwear
US5718063A (en) * 1995-07-17 1998-02-17 Asics Corporation Midsole cushioning system
US5704137A (en) 1995-12-22 1998-01-06 Brooks Sports, Inc. Shoe having hydrodynamic pad
WO2000010417A1 (en) * 1997-07-30 2000-03-02 Britek Footwear Development, Llc Sole construction for energy storage and rebound
US20020121031A1 (en) * 1998-01-30 2002-09-05 Steven Smith 2a improvements
DE19836657A1 (de) 1998-08-13 2000-02-17 Hoechst Trespaphan Gmbh Mehrschichtig biaxial orientierte Polypropylenfolie mit verbesserter Barriere, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung
DE19839657A1 (de) * 1998-09-01 2000-03-02 Ming Huo Flaches Dämpfungselement
DE10212862C1 (de) * 2002-03-22 2003-10-30 Adidas Int Marketing Bv Schuhsohle und Schuh
ITTO20020962A1 (it) * 2002-11-08 2004-05-09 Dieffegi S P A Suola di scarpa con inserto.
US7000335B2 (en) 2003-07-16 2006-02-21 Nike, Inc. Footwear with a sole structure incorporating a lobed fluid-filled chamber
US7020988B1 (en) 2003-08-29 2006-04-04 Pierre Andre Senizergues Footwear with enhanced impact protection
US7082704B2 (en) * 2004-07-30 2006-08-01 James L. Throneburg Insole, and footwear system incorporating same
DE102005037781A1 (de) 2005-08-10 2007-02-22 Louis Steitz Secura Gmbh + Co Kg Schuhe für auftrittsempfindliche Füsse
WO2008058147A2 (en) * 2006-11-06 2008-05-15 Newton Running Company, Inc. Sole construction for energy storage and rebound
US7757411B2 (en) * 2007-04-25 2010-07-20 Wolverine World Wide, Inc. Shock absorbing footwear construction
US8209885B2 (en) * 2009-05-11 2012-07-03 Brooks Sports, Inc. Shoe assembly with non-linear viscous liquid
US8557157B2 (en) * 2009-07-01 2013-10-15 Wolverine World Wide, Inc. Method of manufacturing an article of footwear having a direct attach sole component
NL2003367C2 (en) * 2009-08-20 2011-02-22 Sara Lee De Nv Cushioning element, footwear, insole, deformable filling, and envelope.
DE102012021696A1 (de) * 2012-10-30 2014-04-30 Bauerfeind Ag Viscoelastisches Element
DK2732716T3 (en) 2012-11-14 2015-03-30 Arbesko Gruppen Ab Shock absorber
US9603414B2 (en) * 2013-03-15 2017-03-28 Nike, Inc. Fluid-filled chamber with a tensile element
US10383391B2 (en) * 2014-03-06 2019-08-20 Asics Corporation Shock absorbing structure and shoe to which the shock absorbing structure is applied
PL3195747T3 (pl) * 2014-04-09 2019-06-28 Arbesko-Gruppen Ab Amortyzator do stosowania w bucie
WO2017035196A1 (en) * 2015-08-25 2017-03-02 Nike, Inc. Footwear sole structure with carrier and frame
TWI752453B (zh) * 2015-09-24 2022-01-11 荷蘭商耐克創新有限合夥公司 具有帶部分限制的顆粒泡棉之鞋類物品
IT201700089835A1 (it) * 2017-08-03 2019-02-03 Base Prot S R L Sistema attivo a geometria variabile con funzioni di ammortizzazione, dissipazione di energia e stabilizzazione, integrabile nelle suole delle calzature
CN115568658B (zh) * 2019-01-31 2026-03-24 耐克创新有限合伙公司 具有流体填充囊元件的鞋底结构和鞋类物品

Also Published As

Publication number Publication date
AU2018309426B2 (en) 2024-02-29
DK3661383T3 (da) 2022-08-01
IT201700089835A1 (it) 2019-02-03
AU2018309426A1 (en) 2020-03-05
RU2766289C1 (ru) 2022-03-11
CA3071781A1 (en) 2019-02-07
PT3661383T (pt) 2022-08-22
WO2019026025A1 (en) 2019-02-07
HUE059220T2 (hu) 2022-10-28
EP3661383B1 (en) 2022-05-11
EP3661383A1 (en) 2020-06-10
US11330862B2 (en) 2022-05-17
US20200205513A1 (en) 2020-07-02
PL3661383T3 (pl) 2022-09-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2088848T3 (es) Articulo de calzado dotado de miembros multiples que contienen fluido.
ES2954209T3 (es) Suela, en particular para calzado
US8959804B2 (en) Footwear sole sections including bladders with internal flexibility sipes therebetween and an attachment between sipe surfaces
US10709203B2 (en) Contoured support shoe insole
US8307569B2 (en) Training footwear
KR0140071B1 (ko) 반응 에너지 유체 충전 토로이드 장치를 갖춘 신발 창
EP2250918B1 (en) Training footwear
US10182613B2 (en) Sole of shoe having partially adjustable height depending on inclination
US20090094856A1 (en) Integrated, cumulative-force-mitigating apparatus, system, and method for substantially-inclined shoes
US20100263228A1 (en) Sole for shoes enabling exchange of shock-absorbing member
US20120017467A1 (en) Orthotic shoe and insole assemblies
KR20180004126A (ko) 윤곽 형성된 지지 신발 안창
US20070294832A1 (en) Air cushion with multistage shock-absorbing assembly and fabricating method
US20110162233A1 (en) Air cushion with multistage shock-absorbing assembly and fabricating method
CN107920626A (zh) 具有可电控减震元件的鞋底结构
US20050241185A1 (en) Shoe insert
ES2923910T3 (es) Dispositivo adecuado para integrarse en las suelas del calzado, que actúa como medio de amortiguación, disipación de energía y estabilización
KR101433564B1 (ko) 에어백 시스템이 구비된 구두용 중창 조립체
ES3035971T3 (en) Mid-sole, or insole, particularly for shoes
US20170013912A1 (en) Footwear Comprising an Elastic Intermediate Sole
KR100886834B1 (ko) 신발용 에어쿠션 안창 및 신발
KR102119012B1 (ko) 유체유로스프링을 이용한 충격 흡수용 신발 하부 구조체
RU187725U1 (ru) Обувь на регулируемой пневмоамортизирующей подошве, с терморегуляцией и вентиляцией, с регулируемой высотой супинатора и массажной функцией
TW201338721A (zh) 增加舒適感之底墊裝置
ITUB20151297A1 (it) Suola per calzature sportive