Воздушная подушка

1 Предпосылки изобретения В обычной спортивной одежде, такой как теннисные туфли, защитные подкладки, шлемы и т.д., традиционно использовалась губчатая пенистая резина или полимерные составы в качестве ударопоглощающих материалов. Постепенно эти традиционные материалы вытесняются надувными воздушными подушками с использованием газа или жидкости, содержащихся в воздушной подушке для поглощения ударов. В целом, воздушная подушка выполнялась из двух листов, помещенных друг на друга и герметично склеенных по кольцу их наружными кромками для образования внутренней полости,накачанной газом или жидкостью. Другой вид воздушной подушки выполняют путем инжекционного прессования для получения трехмерной воздушной подушки с полым внутренним пространством с последующим накачиванием образованных в них воздушных камер газом или жидкостью. Подушка, показанная на фиг. 1, выполнена из двух листов, помещенных один на другой и сплавленных между собой так, что она имеет верхнюю плоскую поверхность. Когда удар сообщается ее поверхности, он принимается пятном подушки и затем постепенно рассеивается на другие поверхности. Этот вид подушки поглощает только слабый удар и, таким образом,требует сравнительно большего рассеивания энергии. Кроме того, ее центр тяжести расположен высоко и неустойчивость, вызываемая ударом, соответственно увеличивается. Как будет понятно из физических принципов обеспечения устойчивости, подушка с плоской поверхностью может только выдерживать большую внешнюю силу. Такая подушка может выполнять лишь ударопоглощающую функцию для объекта, который защищает подушка. Полая трехмерная подушка, показанная на фиг. 2, выполненная при помощи процесса инжекционного прессования, может иметь изогнутую верхнюю поверхность для вхождения в контакт с защищаемым ей объектом, но подушка не имеет структуры запоминания формы и должна зависеть от внешнего слоя, добавленного к ее поверхности для формирования ее верхней изогнутой поверхности. Вся изогнутая поверхность подушки находится почти под нижней поверхностью защищаемого объекта, т.е. ударной поверхностью, так что когда удар по поверхности подушки или давление на нее добавляется объектом, сила удара или давления не может рассеиваться на две стороны, поскольку подушка не снабжена боковыми стенками, более высокими, чем высота подушки. Таким образом, энергия удара, которую она принимает,лишь временно преобразуется в боковой эффект, ограниченный в поглощении и стабилизации удара, и такая структура не является идеальной для подушки. 2 Краткое описание изобретения Главной целью изобретения является предложение воздушной подушки с лучшей конструкцией для поглощения удара и устойчивости. Трехмерная воздушная подушка, соответствующая изобретению, показана на фиг. 3 и имеет следующие преимущества. 1. Сравнительно более высокие стороны,две или три из которых снабжены воздушными камерами, отступают от центральной части таким образом, что воздушная подушка и объект,который она защищает, могут входить в контакт по изогнутой поверхности так, что рассеивание удара, принимаемого поверхностью, может увеличиваться со сведением к минимуму энергии движущегося скачка уплотнения и с доведением до максимума сжимаемого района и, следовательно, с получением наибольшего ударопоглощающего эффекта. 2. Она может в достаточной степени преобразовывать энергию удара, воздействующего на среднюю верхнюю поверхность, в энергию внешней боковой поддержки. 3. Когда удар или давление исчезает, энергия внешней боковой поддержки может полностью вернуться в точку удара, формируя энергию отдачи, производящую отличный эффект обратного действия. Буферное действие и ударопоглощающий эффект воздушных подушек, соответствующих изобретению, были испытаны в Центре Satrafootwear Technology Center в Великобритании, и было доказано, что это лучший конструктивный дизайн для практического использования. Краткое описание чертежей Это изобретение будет лучше понятно при обращении к прилагаемым чертежам, на которых фиг. 1 - вид сбоку сечения обычной воздушной подушки с верхней плоской поверхностью в отличие от настоящего изобретения; фиг. 2 - вид сбоку сечения обычной воздушной подушки с верхней изогнутой вниз поверхностью в отличие от настоящего изобретения; фиг. 3 - вид сбоку сечения воздушной подушки, соответствующей настоящему изобретению; фиг. 4 - вид в перспективе первого предпочтительного примера выполнения воздушной подушки, соответствующей настоящему изобретению; фиг. 4 а - альтернативный вариант первого предпочтительного примера выполнения воздушной подушки, соответствующей настоящему изобретению; фиг. 5 - вид сечения, сделанного по линии 3 фиг. 7 - вид сечения второго предпочтительного примера выполнения воздушной подушки, соответствующей настоящему изобретению; фиг. 8 - вид сечения, сделанного по линииIII-III на фиг. 7; фиг. 9 - вид сечения третьего предпочтительного примера выполнения воздушной подушки, соответствующей настоящему изобретению; фиг. 10 - вид в перспективе четвертого предпочтительного примера выполнения воздушной подушки, соответствующей настоящему изобретению; фиг. 11 - вид сечения, сделанного по линииIV-IV на фиг. 10; фиг. 12 - вид в перспективе пятого предпочтительного примера выполнения воздушной подушки, соответствующей настоящему изобретению; фиг. 13 - вид сечения, сделанного по линииV-V на фиг. 12; фиг. 14 - вид сечения шестого предпочтительного примера выполнения воздушной подушки, соответствующей настоящему изобретению; фиг. 15 - вид сечения седьмого предпочтительного примера выполнения воздушной подушки, соответствующей настоящему изобретению; фиг. 16 - вид сечения различных воздушных подушек, соответствующих изобретению,примененных на практике в теннисной туфле; фиг. 17 - вид в перспективе восьмого предпочтительного примера выполнения воздушной подушки, соответствующей настоящему изобретению; фиг. 18 - вид в перспективе девятого предпочтительного примера выполнения воздушной подушки, соответствующей настоящему изобретению; фиг. 19 - вид в перспективе десятого предпочтительного примера выполнения воздушной подушки, соответствующей настоящему изобретению. Подробное описание предпочтительных примеров осуществления изобретения Трехмерная воздушная подушка, соответствующая настоящему изобретению, может быть сформирована как воздушная подушка задника, показанная на фиг. 4, воздушная подушка подкладки под стопу, показанная на фиг. 10, или воздушная подушка подошвы обуви,показанная на фиг. 12, без ограничений в конфигурации и может приспосабливаться для теннисных туфель, защитных подкладок, шлемов и т.д. Первый предпочтительный пример выполнения трехмерной воздушной подушки согласно настоящему изобретению, показанный на фиг. 4, 4 а, 5 и 6, включает одну или более независимых воздушных камер 10 или сообщающихся 4 воздушных камер 10 с проходами 11. Каждая воздушная камера 10 может простираться к двум противоположным сторонам оболочки 1 подушки, формирующей трехмерную внутреннюю верхнюю поверхность и нижнюю плоскую,плавно изогнутую поверхность, не вдающуюся в воздушные камеры 10. Герметично закрытая периферийная кромка оболочки 1 подушки может иметь геометрическую конфигурацию. Полое внутреннее пространство, окруженное герметично закрытой периферийной кромкой, имеет площадь проецируемой поверхности, которая меньше, чем площадь верхней поверхности оболочки 1 подушки. Оболочка 1 подушки имеет изогнутую конфигурацию, занимающую трехмерное пространство, приспосабливаемое для выполнения в нем выемок или для получения вздутых изогнутых подушек. Второй предпочтительный пример выполнения воздушной подушки согласно настоящему изобретению, как показано на фиг. 7 и 8,включает оболочку 1 подушки, одну или более воздушных камер, как и в первом предпочтительном примере, с одной или более углубленных удлиненных канавок 12, расположенных на нижней поверхности таким образом, что образована трехмерная поверхность с выемками, и верхняя поверхность сформирована ровной и гладкой, с изгибом. Третий предпочтительный пример выполнения воздушной подушки согласно настоящему изобретению, как показано на фиг. 9, сформирован почти так же, как и второй предпочтительный пример, но с одной или более удлиненных канавок 12, сформированных как на верхней поверхности, так и на нижней поверхности. Четвертый предпочтительный пример выполнения воздушной подушки согласно настоящему изобретению, как показано на фиг. 10 и 11, включает оболочку 1 подушки, сформированную для поддержки подошвы стопы, имеющую удлиненные канавки 12, сформированные в верхней поверхности или в нижней поверхности, как показано на фиг. 8, или в обеих верхней и нижней поверхностях, как показано на фиг. 9. Когда эта подкладываемая под стопу воздушная подушка должна быть зафиксирована в средней части теннисной туфли, две противоположные стороны загибаются вверх под заранее заданным углом, отличным от трехмерной, изогнутой внутрь или вздутой воздушной подушки, описанной выше. Особым признаком этой воздушной подушки является то, что площадь внутренней поверхности меньше, чем площадь наружной поверхности, и каждая удлиненная канавка 12 каждой воздушной камеры 10 имеет два конца с проецируемой линией, простирающейся почти вертикально к проецируемой вертикальной поверхности канавки. Пятый предпочтительный пример выполнения воздушной подушки согласно настоящему изобретению, как показано на фиг. 12 и 13, 5 включает воздушную подушку для использования в районе носка подошвы стопы. Шестой предпочтительный пример выполнения воздушной подушки согласно настоящему изобретению, как показано на фиг. 14, включает наружный слой 2 из материала, отличного от материала оболочки 1 подушки, добавленного на оболочку 1 подушки, соответствующей первому предпочтительному примеру, но также приспосабливаемого к другим воздушным подушкам. Седьмой предпочтительный пример выполнения воздушной подушки согласно настоящему изобретению, как показано на фиг. 15,включает наружный слой 2 из материала, отличного от материала оболочки 1 подушки, добавленного на оболочку подушки, соответствующей третьему предпочтительному примеру,показанному на фиг. 9. Воздушные камеры 10, выполненные в оболочке 1 подушки различных предпочтительных примеров, могут заполняться газом или жидкостью, поскольку сама воздушная подушка 1 является полой герметичной оболочкой. В дополнение, односторонний воздушный клапан и насосное средство могут соединяться с оболочкой 1 воздушной подушки для заполнения ее внутреннего пространства газом или жидкостью под необходимым давлением. Восьмой, девятый и десятый предпочтительные примеры выполнения воздушной подушки согласно настоящему изобретению, как показано на фиг. 17-19, включают входное отверстие 15 для жидкости, включающее клапан 13 (показан на фиг. 17) или два клапана 13 (показаны на фиг. 18), расположенные на противоположных сторонах насосного средства 14. Фиг. 16 изображает три воздушные подушки, показанные на фиг. 4, 10 и 12, приспособленные для использования в теннисной туфле. Воздушные подушки могут использоваться без добавления наружного слоя или с ним, с широким варьированием деталей. Кроме того,углубленные канавки в верхней поверхности и/или нижней поверхности могут быть независимыми или могут соединяться друг с другом. Как показано на фиг. 3, воздушные камеры 10 воздушной подушки 1 простираются в две изогнутые вверх противоположные стороны,имеющие изогнутую поверхность, входящую в контакт с защищаемым ею объектом, что увеличивает рассеивающую, принимающую удар поверхность для получения минимального движения энергии удара и сравнительно больших сжимаемых размеров для получения максимального эффекта поглощения удара. Когда воздушная подушка 1 принимает направленный вниз удар, ударное давление будет рассеиваться в две более высокие стороны так, что две противоположные более высокие стороны принимают повышенное давление, производя сжимающий эффект на объект или источник удара. При этом 6 объект, например стопа, будет двигаться к центру воздушной подушки. Другими словами,воздушная подушка может автоматически сжимать объект или источник удара в направлении ее центра и, следовательно, приобретать большую устойчивость. Если действие удара исчезает, давление, рассеянное в две стороны, будет перемещаться назад, к точке удара, образуя силу отдачи и, таким образом, придавая воздушной подушке отличную ударопоглощающую функцию. Хотя выше были описаны предпочтительные примеры осуществления изобретения, следует признать и понять, что могут быть выполнены многие их модификации, и прилагаемая формула изобретения охватывает все такие модификации, которые могут лежать в пределах сущности и объема изобретения. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Трехмерная воздушная подушка, содержащая, по меньшей мере, одну воздушную камеру, имеющую герметично закрытую периферийную кромку, указанная, по меньшей мере,одна воздушная камера имеет базовую часть и две противоположные боковые стороны, расположенные на противоположных сторонах базовой части, образуя вогнутую структуру, причем базовая часть и две боковые стороны сформированы между слоем верхней поверхности и слоем нижней поверхности, указанные две противоположные боковые стороны выступают над плоскостью, занятой указанной базовой частью, образуя поднятые боковые стенки воздушной подушки и образуя U-образную конфигурацию совместно с базовой частью для распределения сил удара, передаваемых боковым стенкам. 2. Трехмерная воздушная подушка по п.1,отличающаяся тем, что, по меньшей мере, одна воздушная камера герметично закрыта. 3. Трехмерная воздушная подушка по п.1,отличающаяся тем, что воздушная камера имеет односторонний клапан для сообщения с открытым воздухом. 4. Трехмерная воздушная подушка по п.1,отличающаяся тем, что слой верхней поверхности имеет, по меньшей мере, одну углубленную удлиненную канавку и слой нижней поверхности выполнен плоским и гладким. 5. Трехмерная воздушная подушка по п.1,отличающаяся тем, что слой нижней поверхности имеет, по меньшей мере, одну углубленную удлиненную канавку и слой верхней поверхности выполнен плоским и гладким. 6. Трехмерная воздушная подушка по п.1,отличающаяся тем, что слой верхней поверхности и слой нижней поверхности имеют, по меньшей мере, одну углубленную удлиненную канавку. 7. Трехмерная воздушная подушка по п.6,отличающаяся тем, что удлиненные углублен 7 ные канавки, выполненные в слое верхней поверхности и слое нижней поверхности, соединены друг с другом. 8. Трехмерная воздушная подушка по п.1,отличающаяся тем, что воздушная подушка является компонентом одного из изделий: ботинка, теннисной туфли, защитной подкладки и шлема для обеспечения получения буферного и ударопоглощающего эффекта. 9. Трехмерная воздушная подушка по п.1,отличающаяся тем, что дополнительно включает входное отверстие для заполняющего текучего вещества. 10. Трехмерная воздушная подушка по п.9,отличающаяся тем, что дополнительно включает клапанное средство. 11. Трехмерная воздушная подушка по п.9,отличающаяся тем, что дополнительно включает насосное средство. 12. Трехмерная воздушная подушка по п.9,отличающаяся тем, что воздушная камера наполнена жидким текучим веществом. 13. Трехмерная воздушная подушка по п.9,отличающаяся тем, что воздушная камера наполнена полужидким текучим веществом. 14. Трехмерная воздушная подушка по п.9,отличающаяся тем, что воздушная камера наполнена пенистым материалом. 15. Трехмерная воздушная подушка по п.9,отличающаяся тем, что воздушная камера наполнена газом, отличным от воздуха. 16. Трехмерная воздушная подушка, содержащая, по меньшей мере, одну воздушную камеру, имеющую герметично закрытую периферийную кромку, причем указанная, по меньшей мере, одна воздушная камера включает базовую часть и две противоположные, по существу вертикальные, боковые стороны, расположенные на противоположных сторонах базовой части, формируя вогнутую структуру, при этом базовая часть и две боковые стороны сформированы между слоем верхней поверхности и слоем нижней поверхности, указанные две противоположные боковые стороны выступают над плоскостью, занятой указанной базовой частью, образуя поднятые боковые стенки воздушной подушки и образуя U-образную конфигурацию совместно с базовой частью для распределения сил удара, передаваемых боковым стенкам, и площадь внутренней поверхности воздушной подушки, образованная слоем верхней поверхности меньше, чем площадь наружной поверхности воздушной подушки, образованной слоем нижней поверхности. 17. Трехмерная воздушная подушка по п.16, отличающаяся тем, что, по меньшей мере,одна воздушная камера герметично закрыта. 18. Трехмерная воздушная подушка по п.16, отличающаяся тем, что воздушная камера имеет односторонний клапан для сообщения с открытым воздухом. 8 19. Трехмерная воздушная подушка по п.16, отличающаяся тем, что слой верхней поверхности имеет, по меньшей мере, одну углубленную удлиненную канавку, и слой нижней поверхности выполнен плоским и гладким. 20. Трехмерная воздушная подушка по п.16, отличающаяся тем, что слой нижней поверхности имеет, по меньшей мере, одну углубленную удлиненную канавку и слой верхней поверхности выполнен плоским и гладким. 21. Трехмерная воздушная подушка по п.16, отличающаяся тем, что слой верхней поверхности и слой нижней поверхности имеют,по меньшей мере, одну углубленную удлиненную канавку. 22. Трехмерная воздушная подушка по п.21, отличающаяся тем, что удлиненные углубленные канавки, выполненные в слое верхней поверхности и слое нижней поверхности, соединены друг с другом. 23. Трехмерная воздушная подушка по п.16, отличающаяся тем, что воздушная подушка является компонентом одного из изделий: ботинка, теннисной туфли, защитной подкладки и шлема для обеспечения получения буферного и ударопоглощающего эффекта. 24. Трехмерная воздушная подушка по п.16, отличающаяся тем, что дополнительно включает входное отверстие для заполняющего текучего вещества. 25. Трехмерная воздушная подушка по п.24, отличающаяся тем, что дополнительно включает клапанное средство. 26. Трехмерная воздушная подушка по п.24, отличающаяся тем, что дополнительно включает насосное средство. 27. Трехмерная воздушная подушка по п.24, отличающаяся тем, что воздушная камера наполнена жидким текучим веществом. 28. Трехмерная воздушная подушка по п.24, отличающаяся тем, что воздушная камера наполнена полужидким текучим веществом. 29. Трехмерная воздушная подушка по п.24, отличающаяся тем, что воздушная камера наполнена пенистым материалом. 30. Трехмерная воздушная подушка по п.24, отличающаяся тем, что воздушная камера наполнена газом, отличным от воздуха. 31. Трехмерная воздушная подушка, содержащая, по меньшей мере, две воздушные камеры, сообщающиеся друг с другом, указанные, по меньшей мере, две воздушные камеры включают базовую часть и две противоположные, по существу вертикальные, боковые стороны, расположенные на противоположных сторонах базовой части, формируя вогнутую структуру, причем базовая часть и две боковые стороны сформированы между слоем верхней поверхности и слоем нижней поверхности, две противоположные стороны выступают выше плоскости, занятой указанной базовой частью,образуя поднятые боковые стенки воздушной 9 подушки и образуя U-образную конфигурацию совместно с базовой частью для распределения сил удара, передаваемых боковым стенкам, и,по меньшей мере, одну выемку, проходящую,по меньшей мере, либо от слоя верхней поверхности, либо от слоя нижней поверхности, и разделяющую воздушные камеры. 32. Трехмерная воздушная подушка по п.31, отличающаяся тем, что, по меньшей мере,две воздушные камеры герметично закрыты. 33. Трехмерная воздушная подушка по п.31, отличающаяся тем, что воздушные камеры имеют односторонний клапан для сообщения с открытым воздухом. 34. Трехмерная воздушная подушка по п.31, отличающаяся тем, что, по меньшей мере,одной выемкой является, по меньшей мере, одна углубленная удлиненная канавка в слое верхней поверхности и слой нижней поверхности выполнен плоским и гладким. 35. Трехмерная воздушная подушка по п.31, отличающаяся тем, что одной выемкой является, по меньшей мере, одна углубленная удлиненная канавка в слое нижней поверхности и верхняя поверхность выполнена плоской и гладкой. 36. Трехмерная воздушная подушка по п.31, отличающаяся тем, что слой верхней поверхности и слой нижней поверхности имеют,по меньшей мере, одну углубленную удлиненную канавку. 37. Трехмерная воздушная подушка по п.36, отличающаяся тем, что удлиненные углуб 001675 10 ленные канавки, выполненные в указанном слое верхней поверхности и слое нижней поверхности, соединены друг с другом. 38. Трехмерная воздушная подушка по п.31, отличающаяся тем, что воздушная подушка является компонентом одного из изделий: ботинка, теннисной туфли, защитной подкладки и шлема для обеспечения получения буферного и ударопоглощающего эффекта. 39. Трехмерная воздушная подушка по п.31, отличающаяся тем, что дополнительно включает входное отверстие для заполняющего текучего вещества. 40. Трехмерная воздушная подушка по п.39, отличающаяся тем, что дополнительно включает клапанное средство. 41. Трехмерная воздушная подушка по п.39, отличающаяся тем, что дополнительно включает насосное средство. 42. Трехмерная воздушная подушка по п.39, отличающаяся тем, что воздушные камеры наполнены жидким текучим веществом. 43. Трехмерная воздушная подушка по п.39, отличающаяся тем, что воздушные камеры наполнены полужидким текучим веществом. 44. Трехмерная воздушная подушка по п.39, отличающаяся тем, что воздушные камеры наполнены пенистым материалом. 45. Трехмерная воздушная подушка по п.39, отличающаяся тем, что воздушные камеры наполнены газом, отличным от воздуха. Известный уровень техники Фиг. 1 Известный уровень техники Фиг. 2