PATENTOVÝ SPIS (11) Číslo dokumentu:
308 762 (19)
ČESKÁ REPUBLIKA
ÚŘAD PRŮMYSLOVÉHO VLASTNICTVÍ
| (21) | Číslo přihlášky: | 2017-106 |
| (22) | Přihlášeno: | 24.02.2017 |
| (40) | Zveřejněno:(Věstník č. 36/2018) | 05.09.2018 |
| (47) | Uděleno: | 24.03.2021 |
| (24) | Oznámeni o uděleni ve věstníku:(Věstník ě. 18/2021) | 05.05.2021 |
(13) Druh dokumentu: B6 (51)Int. Cl.:
A43B 23/04 (2006.01)
A43B 23/02 (2006.01)
A43B 13/38 (2006.01) (56) Relevantní dokumenty:
CZ 2012-132 A3; CZ 2009-580 A3; CZ 2014-790 A3; US 2003/0159312 Al; WO 2011135278 AI; US 2011113650 AI; US 4 756 096 B; US 2005/0257401 Al; CN 106073010 A; CZ 2014-503 A3.
(73) Maj itel patentu:
Boty J HANÁK R, s.r.o., Snovídky, CZ (72) Původce:
Josef Hanák, Snovídky, CZ (74) Zástupce:
Ing. Dobroslav Musil, patentová kancelář, Ing.
Dobroslav Musil, Zábrdovická 11, 615 00 Brno (54) Název vynálezu:
Obuv (57) Anotace:
Popisuje se obuv obsahující aktivní biomechanickou stélku (1) uloženou na podešvi (50), ke které je připojen svršek (5) obuvi. Ve svršku (5) obuvi jsou mezi přední prstovou částí (52) svršku obuvi a patní částí (54) svršku obuvi po obou bočních stranách obuvi uspořádány předepjaté boční díly (53), přitahující přední prstovou část (52) svršku obuvi a patní část (54) svršku obuvi k sobě a přitahující podešev (50) obuvi ke svršku (5) obuvi v klidové i odlehčené poloze.
Obuv
Oblast techniky
Vynález se týká obuvi obsahující aktivní biomechanickou stélku uloženou na podešvi, ke které je připojen svršek obuvi.
Dosavadní stav techniky
WO 2013/123922 (CZ PV 2012-132 A3) popisuje botu obsahující podešev, ke které je připojen svršek boty, a na jejíž horní straně je uložena stélka. Svršek boty obsahuje v oblasti nártu chodidla alespoň jednu nártovou pružnou vsuvku, která snižuje tlak svršku boty na nárt chodidla, a stélka obsahuje na své horní straně alespoň prohlubeň pro palcový kloub a prohlubeň nebo snížení pro patní kost.
Bota podle CZ PV 2012-132 A3 je založena na synergickém spolupůsobení několika prvků. Prvním z nich je stélka, která je v botě dle požadavků uložena pevně (napínací stélka) nebo vyjímatelně (vkládací stélka), a která na své horní straně obsahuje alespoň prohlubeň pro palcový kloub a prohlubeň pro patní kost. Díky těmto prohlubním udržuje tato stélka chodidlo v přirozené poloze a napomáhá vhodnému rozložení váhy lidského těla mezi jeho hlavní opěrné body tvořené palcovým kloubem, klouby prstů a patní kostí. Snížení patní kosti současně napomáhá dosažení správné polohy celé dolní končetiny, čímž dochází nejen k odlehčení jejích dosud nadměrně namáhaných částí, zejména vazů a kloubů, ale také k odlehčení páteře, a tím ke zpřímení lidského těla a přesunutí jeho těžiště do přirozené polohy. V různých variantách provedení může být stélka vedle prohlubně pro palcový kloub a prohlubně pro patní kost opatřena dalšími prvky, jako například výstupkem pro podporu podélné klenby, apod., Dalším prvkem boty podle CZ PV 2012132 A3, který se stélkouúzce spolupracuje, je alespoňjedna pružná vsuvka vytvořená z elastického materiálu, která je zakomponována ve svršku boty v oblasti, která je v kontaktu s nártem chodidla, přičemž s výhodou zasahuje, dle typu boty, až k okraji nártu, resp. k otvoru v botě, nebo k přechodu nártu boty do středního nebo zadního dílce svršku boty.
Přes nesporné výhody, které toto uspořádání obuvi přineslo, se ukázalo, že ani nártová pružná vsuvka ani kotníková pružná vsuvka nepůsobí zejména v klidovém režimu, tedy při sezení, jízdě v automobilu, stání bez chůze apod., na chodidlo dostatečně.
Cílem vynálezu je proto vytvořit obuv, která v kombinaci s aktivní biomechanickou stélkou působila na chodidlo i v klidovém režimu.
Podstata vynálezu
Cíle vynálezu je dosaženo obuví obsahující aktivní biomechanickou stélku podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že ve svršku obuvi jsou mezi přední prstovou částí svršku obuvi a patní částí svršku obuvi po obou bočních stranách obuvi uspořádány předepjaté boční díly, přitahující přední prstovou část svršku obuvi a patní část svršku obuvi k sobě a přitahující podešev obuvi ke svršku obuvi v klidové i odlehčené poloze.
Po obutí obuvi podle vynálezu na nohu, dojde k protažení předepjatých pružných bočních dílů a k narovnání přední prstové části obuvi, takže špice klesne dolů a podešev se narovná. Noha v obuvi se nachází na ne znázorněné aktivní biomechanické stélce a je k ní působením sil vyvíjených pružnými bočními díly přitlačována jak v klidové poloze, tj. při sezení, řízení vozidla apod., tak rovněž při chůzi v odlehčené poloze, kdy druhá noha je v kontaktu s podložkou a odlehčená noha se přemísťuje do dalšího kontaktu s podložkou, přičemž nárt je odlehčený a síla, kterou na něho
- 1 CZ 308762 B6 působí nártová pružná vsuvka je minimální. Dochází tedy k synergickému účinku stélky a obuvi ve všech fázích užívání obuvi, tedy v klidu při sezení nebo řízení vozidla, i při chůzi, přičemž synergický účinek je zajištěn i ve fázi zvednutí nohy od podložky, tedy přemísťování chodidla k dalšímu došlápnutí.
V návaznosti na předcházející stav techniky je výhodné, je-li mezi přední prstovou částí a oběma předepjatými bočními díly svršku obuvi v oblasti nártu chodidla vložena nártová pružná vsuvka.
V dalším alternativním provedení je výhodné, když přední prstová část svršku obuvi zasahuje až do oblasti nártu a je vytvořena z pružného materiálu, schopného deformace alespoň ve směru od bočních stran podešve směrem nahoru.
Dalšího zdokonalení se dosáhne, je-li tento pružný materiál schopen deformace ve všech směrech, což významně odlehčuje nárt chodidla a spolu s předepjatými bočními díly působí ve směru přitahování přední prstové části, respektive špice obuvi k patní části.
Objasnění výkresů
Obuv podle vynálezu bude blíže popsána pomocí výkresů, kde značí obr. 1 pohled na aktivní biomechanickou stélku shora, obr. 2 řez VII-VII stélkou podle obr. 1, obr. 3 řez VIII-VIII stélkou podle obr. 1, obr. 4 pohled na botu podle CZ PV 2012-132 s pružnou nártovou vsuvkou, obr. 5 fúnkci chodidla ve stoji na aktivní biomechanické stélce, obr. 6 funkci chodidla ve stoji bez aktivní biomechanické stélky, obr. 7 obuv se svrškem podle vynálezu v neobutém stavu, obr. 8 obuv podle obr. 7 v obutém stavu, obr. 9 obuv podle vynálezu ve variantě s celou přední prstovou částí vytvořenou z pružného materiálu v neobutém stavu a obr. lOobuv podle obr. 9 v obutém stavu.
Příklady uskutečnění vynálezu
Obuv podle vynálezu je založena na synergickém působení několika systémů.
Prvním z nich je aktivní biomechanická stélka 1 vytvořená podle CZ 298894 B6 (analogická přihláška EP 1854371), zdokonalená podle CZ PV 2009-580 A3 (analogický RU 2558344, WO 2011/023148). Druhý systém je tvořen svrškem 5 obuvi, který v oblasti nártu chodidla obsahuje alespoň jednu pružnou vsuvku 51, která snižuje tlak svršku 5 obuvi na nárt chodidla.
Aktivní biomechanická stélka 1 obsahuje spodní nosnou vrstvu 2 vyrobenou z lisované korkové směsi, na níž je uložena mezivrstva 3 obvykle z pružného materiálu, jež je shora překryta krycí vrstvou 4, která přichází do styku s chodidlem. Aktivní biomechanická stélka 1 má ze spodní strany 100 tvar dolní části lidského chodidla (plosky) s rovinnou prstovou částí a z horní strany tvar otisku dolní části lidského chodidla s rovinnou prstovou částí 6. Spodní strana 100 stélky pak obsahuje v patní části patní výstupek 121 uspořádaný pod patní jamkou 12 na horní straně stélky, který jez vnějšku vymezen prohnutím 131 krychlové kosti uspořádaným pod podporou 13 krychlové kosti na horní straně stélky, a na který navazuje výstupek 101 podélné záprstní kosti uspořádaný pod jamkou 10 podélné záprstní kosti na horní straně stélky. Na výstupek 101 podélné záprstní kosti navazuje výstupek 81 malíkových kloubů uspořádaný pod jamkou 8 malíkových kloubů na horní straně stélky, který přechází přes prohnutí podpory 78 příčné klenby směrem k vnitřní části stélky do výstupku 71 palcového kloubu, uspořádaného pod jamkou 7 palcového kloubu na horní straně stélky. Podpora 78 příčné klenby přitom tvoří pružný můstek mezi částí stélky pod palcovým kloubem a pod malíkovými klouby. Směrem k patní části 11 stélky na tuto podporu 78 navazuje podpora 9 podélné klenby chodidla, která je ze spodní strany stélky tvořena prohnutím 91 podpory podélné klenby uspořádaným pod podporou 9 podélné klenby chodidla na horní straně stélky. Aktivní biomechanická stélka udržuje chodidlo v přirozené poloze a napomáhá vhodnému rozložení váhy lidského těla mezi jeho hlavní opěrné body tvořené palcovým kloubem, klouby
-2 CZ 308762 B6 prstů a patní kostí. Tvarování dolní části stélky výše uvedeným způsobem přispívá k podepírání měkkých částí chodidla a v případě vyšší fyzické námahy nenamáhá chodidlo v místě podepírání nadměrnou silou působící na měkké části, ale dovoluje ustoupit a při snížení námahy se vrátí do původní polohy.
V provedení dle patentové přihlášky CZ 2009-580 A3, resp. analogické mezinárodní patentové přihlášky WO 2011023148, je patní část 11 této aktivní biomechanické stélky 1 s patní jamkou 12 dále snížena vůči střední části stélky 1 prostřednictvím vybrání nebo snížení, které není znázorněno na výkresech připojených k této přihlášce. Díky této úpravě došlo k umístění paty uživatele pod úroveň ostatních částí chodidla, a tím při statickém zatížení k částečnému propnutí paty uživatele, což způsobuje zatížení Achillovy šlachy a dalších na ni navazujících svalů a šlach, a naopak snížení zatížení proti ní uspořádaných svalů a šlach chodidla, jak je znázorněno na obr. 1. Všechny zapojené svaly a šlachy jsou díky tomu zatíženy přirozeně a rovnoměrně, takže chodidlo a kotník uživatele a přeneseně i koleno a kyčle jsou udržovány v přirozené poloze bez vyosení, respektive jsou působením sil mezi zmíněnými svaly a šlachami vertikalizovány.
Funkce chodidla s aktivní biomechanickou stélkou 1 ve stoje, je schematicky znázorněna na obr. 5, kde vlastní stélka není znázorněna, aby byly zřejmé obrysy jednotlivých kostí chodidla. Šipky znázorňují směry silového působení aktivní biomechanické stélky na jednotlivé části chodidla. Šipka A znázorňuje funkci extensoru palce a dalších prstů v důsledku uložení palcového kloubu v jamce palcového kloubu a šipka B fúnkci flexoru palce a dalších prstů způsobených tímtéž. Funkce rigidní páky je plně aktivována a je schematicky naznačena šipkou AB. Šipky C a D ukazují plantámí a dorsální flexi nártu v přirozených směrech daných člověku přírodou. Šipka H ukazuje směr Achillovy šlachy, která je v důsledku uložení paty ve snížené patní jamce natahována dopředu ve směru šipky G. Šipky E a F znázorňují síly, které působí na klenbu chodidla směrem od stélky a klenbu zvedají. Šipka J ukazuje na místo snížení patní jamky ve stélce.
Pro srovnání je na obr. 6 znázorněna kostra chodidla v obuvi bez aktivní biomechanické stélky. Šipka AX znázorňuje nefunkční extensor palce a dalších prstů v důsledku uložení kloubů prstů i palce ve stejné rovině. Šipka BX nefunkční flexor palce a ostatních prstů z téhož důvodu. Funkce rigidní páky znázorněná šipkou ABX je zcela potlačena. Šipka KX ukazuje místo, kde se tvoří kladívkové prsty. Šipky CX a DX ukazují plantámí a dorsální flexi nártu, která je ve srovnání s aktivní biomechanickou stélkou obrácená. V důsledku uložení paty ve stejné rovině jako klouby prstů i palce působí na patu síla ve směru šipky GX dozadu od prstových kloubů a Achillova šlacha je proto povolena, jak znázorňuje šipka HX.
Dalším vývojem dospěl přihlašovatel ke zjištění, že kladné vlastnosti aktivní biomechanické stélky 1 se sníženou patou jsou snižovány obuví s pevným nártem a proto navrhl v CZ PV 2012-132 A3 botu, znázorněnou na obr. 4, j ej íž svršek 5 obsahuj e v oblasti nártu chodidla alespoň j ednu nártovou pružnou vsuvku 51. která snižuje tlak svršku boty na nárt chodidla, a tím zejména při chůzi dále zlepšuje zapojení svalů a šlach chodidla, kotníku, celé nohy a těla uživatele, jak je uvedeno výše v kapitole dosavadní stav techniky. Nártová pružná vsuvka 51 je vložena nad přední prstovou část 52 obuvi a mezi navazující boční části 53, které jsou vzadu spojeny patní částí 54. Podešev 50 této obuvi je v klidové poloze rovná, stejně jako v poloze, když je bota obuta na noze uživatele. Přední prstová část 51, boční části 53 i patní část 54 jsou vyrobeny z usně, nebo z neroztažné textilie.
Přes nesporné výhody, které toto uspořádání přineslo, se ukázalo, že nártová pružná vsuvka nepůsobí zejména v klidovém režimu, tedy při sezení, řízení automobilu, stání apod., na chodidlo dostatečně a její přínosy se projevují zejména při chůzi.
Proto přihlašovatel dalším vývojem dospěl k poznatku, že je třeba dosáhnout silového působení mezi přední prstovou částí obuvi a patní částí obuvi. Toho dosáhl vytvořením bočních dílů obuvi z pružného materiálu.
-3CZ 308762 B6
Obuv podle obr. 7 a 8 obsahuje na těchto obrázcích neznázoměnou aktivní biomechanickou stélku popsanou výše, uloženou na podešvi 50, k níž je připojen svršek 5 obuvi. Svršek 5 obuvi je tvořen přední prstovou částí 52, na kterou v nártové části navazuje nártová pružná vsuvka 51. Po obou bočních částech nártové pružné vsuvky 51 jsou ve svršku 5 obuvi uspořádány předepjaté pružné boční díly 53, které jsou tvořeny vnějším předepjatým pružným dílem 531 a vnitřním předepjatým pružným dílem 532. které jsou vpředu připojeny k přední prstové části 52, vzadu k zadní patní části 54 a dole k podešvi 50. Na vnější straně obuvi je ve znázorněném provedení vložen mezi nártovou pružnou vsuvku 51 a vnější předepjatý boční díl 531 vložen zip, sloužící k uvolnění pružné nártové části 51 při obouvání. Při dostatečné pružnosti nártové pružné vsuvky 51 lze zip vynechat. Předepjaté pružné boční díly 53 jsou ve smrštěném stavu kratší, než je vzdálenost mezi jejich spojením s přední prstovou částí 52 a zadní patní částí 54 při obuté botě, takže v prázdné obuvi bez vložené nohy přitahují přední prstovou část 52 k zadní patní části 54. což vede ke zvedání špice 521 přední prstové části 52 nahoru. Dvojitá šipka s nápisem „Směr funkce bočních dílů“ znázorňuje roztahování pružných bočních dílů při obutí a síla, kterou pružné boční díly po obutí a roztažení vyvozují, je úměrná pružnosti pružného bočního dílu a velikosti jeho roztažení po obutí. Pokud jsou pružné boční díly opatřeny uvnitř obuvi podšívkou, je délka podšívky alespoň stejná jako délka pružného bočního dílu v roztaženém stavu. Předepjaté pružné boční díly 53 jsou v příkladném provedení vyrobeny ze strečového materiálu se sníženou smáčitelností vodou, například z materiálu s efektem květu lotosu, což zajišťuje snížení jejich smáčitelností vodou, nebo mohou být vyrobeny z materiálu nepropustného pro vodu.
Silového působení mezi přední prstovou částí 52 obuvi a patní částí 54 obuvi lze dosáhnout i bez použití pružné nártové vsuvky 51 pouze vložením předepjatých pružných dílů mezi přední prstovou část 52 obuvi a patní část 54 obuvi, což sice není znázorněno, ale pro odborníka to představuje další možnost uspořádání svršku 5 obuvi podle vynálezu.
Po obutí obuvi na nohu, jak je znázorněno na obr. 8, dojde k protažení předepjatých pružných bočních dílů 53 a k narovnání přední prstové části 52 obuvi, takže špice 521 klesne dolů a podešev 50 se narovná. Noha v obuvi se nachází na neznázoměné aktivní biomechanické stélce a je k ní působením sil vyvíjených pružnými bočními díly 531. 532 přitlačována jak v klidové poloze, tj. při sezení, řízení vozidla apod., tak rovněž při chůzi v odlehčené poloze, kdy druhá noha je v kontaktu s podložkou a odlehčená noha se přemísťuje do dalšího kontaktu s podložkou, přičemž nárt je odlehčený a síla, kterou na něho působí nártová pružná vsuvka 51 je minimální. Dochází tedy k synergickému účinku stélky a obuvi ve všech fázích užívání obuvi, tedy v klidu při sezení nebo řízení vozidla, i při chůzi, přičemž synergický účinek je zajištěn i ve fázi zvednutí nohy od podložky, tedy přemísťování chodidla k dalšímu došlápnutí.
V důsledku toho dochází k vytváření kinetické energie, kterou člověk vnímá. Pro lidský organismus má význam, že tím vytváří svalovou hmotu ve flexi a extenzi, kdy toto působení začíná od chodidla a prochází celý tělem. Tím se šetří opotřebování těla a energie potřebná k jeho provozu a přemísťování. Užívání obuvi má přímý vliv na prokrvení a prokysličení svalů, zlepšení krevního oběhu a zlepšení srdeční činnosti. Důležitý je i vliv na aktivaci lymfatického systému, který odvádí škodliviny z těla. Obuv podle vynálezu v synergickém účinku s aktivní biomechanickou stélkou podporuje a stimuluje správnou fúnkcí příčné a podélné klenby chodidla, široké šlachy paty, dokonalou funkci Achillovy šlachy, která navazuje natříhlavý a čtyřhlavý sval nohy. Synergickým působením obuvi podle vynálezu a aktivní biomechanické stélky se podporuje činnost rigidní páky palce, která má jednu z rozhodujících úloh fúnkce chodidla nohy.
Při chůzi s běžnou obuví bez aktivní biomechanické stélky a bez úprav svršku obuvi podle vynálezu, musí při zvednutí chodidla od podložky levá nebo pravá mozková hemisféra, podle toho, o kterou nohu se jedná, vyrovnávat síly působící na uživatele obuvi, protože ve zvednuté poloze nohy nejsou v obuvi žádné síly, které by působily na chodidlo uživatele, zatímco do nohy, která je ve styku s podložkou se promítá hmotnost celého těla uživatele obuvi. Stejně je tomu i při použití aktivní biomechanické stélky v běžné obuvi bez úprav svršku podle vynálezu.
-4CZ 308762 B6
Naopak při použití aktivní biomechanické stélky v obuvi se svrškem podle vynálezu dochází k synergickému účinku aktivní biomechanické stélky a sil vyvolaných roztažením předepjatých bočních dílů 53 v důsledku vložení chodidla nohy uživatele do obuvi, jak je znázorněno na obr. 8. Síly vyvolané roztažením předpjatých pružných bočních dílů 53 působí stále, dokud je noha 5 v obuvi a nezávisle na tom, zda se jedná o chodidlo, na němž spočívá celá váha uživatele, nebo o chodidlo ve zvednuté poloze, které váhou těla zatíženo není.
Alternativní provedení obuvi podle vynálezu je znázorněno na obr. 9 a 10, kde je přední prstová část 52 vytvořena z pružného strečového materiálu a zasahuje až nad nárt chodidla, a tak nahrazuje ίο nártovou pružnou vsuvku z předchozího řešení. K přední prstové části 52 z pružného strečového materiálu jsou po obou stranách obuvi připojeny předpjaté pružné boční díly 351 a 352, které jsou na zadní straně připojeny k patnímu dílu 54.
Funkce tohoto provedení je obdobná jako u provedení předcházejícího s tím rozdílem, že nárt 15 chodidla uživatele jev obuvi ještě více uvolněn v potřebných směrech.