DE102014006178A1

DE102014006178A1 - Motorische Spanneinrichtung für Sportschuhe

Info

Publication number: DE102014006178A1
Application number: DE102014006178.7A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-04-29
Filing date: 2014-04-29
Publication date: 2015-10-29

Abstract

Motorische Spanneinrichtungen für Sportschuhe, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Seiten einer Schuhschale mittels eines oder mehreren elektrischen und oder hydraulischen und oder pneumatischen Antrieben über einen oder mehreren Befestigungspunkte an der anderen Seite der Schuhschale unterschiedlich eng zusammengehalten werden können und damit geöffnet, geschlossen und in jeder Zwischenposition gehalten werden können.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine motorische Schließ- und Öffnungsvorrichtung für Schuhe, insbesondere für Sportschuhe, wie z. B. Skischuhe, die in der Lage ist einerseits die Beweglichkeit des Fußes im Schuh durch Verändern des Spielraumes, insbesondere bei sportlichen Aktivitäten, zwischen Schuhhülle und Fuß einzustellen, als auch den Ein- und Ausstieg aus dem Schuh komfortabler zu gestalten.
Allgemeiner Wissenstand ist es, dass man Gehschuhe über Schnüre, Gummis, Schnallen oder andere Spanneinrichtungen so spannt, dass diese fest am Fuß anliegen können. Eine sichere und feste Verbindung zwischen Fuß und Schuh ist speziell bei Sportschuhen von Bedeutung. Für das Ablegen der Schuhe müssen dann diese Spannelemente wieder manuell gelöst werden, damit der Fuß vom Schuh freikommt.
Insbesondere bei Skistiefeln ist bekannt, dass diese mit ein oder mehreren Schnallen ausgestattet sind, die man manuell spannen muss, wenn der Fuß nach dem Einstieg in den Skistiefel im Skistiefel platziert ist. Insbesondere bei sportlichen Aktivitäten muss der Fuß fest im Stiefel sitzen. Das Spannen der Schnallen sind manuelle Tätigkeiten, die ein Bücken zu den Stiefeln erfordern. Beispiele für derartige Skistiefel können bei vielen Herstellern, z. B. Nordica (www.nordica.com), Head (www.head.com), Salomon (www.salomon.com), etc. gefunden werden.
In der Patentliteratur findet man verschiedene Patentschriften zum mechanischen Verschließen von Stiefelschnallen, u. a. die Schriften EP 0411489 A2 , EP 0434902 A1 , DE 20 2012 100 673 U1 und DE 10 2007 058 135 B3 . Diese Patentschriften beschäftigen sich jedoch mit von Hand betätigten, mechanischen Schließeinrichtungen.
Es ist dem Benutzer allgemein bekannt, dass sowohl das Einsteigen mit dem Schliessen der Schnallen, als auch das Aussteigen aus dem Schuh mit dem Öffnen der Schnallen mit viel Mühen verbunden sind.
Sind die Füße dann einmal im Skischuh fixiert, so hemmt die Skischuhschale durch die fixierte Vorlage und Härte den Komfort beim Stehen und Gehen.
Ein zusätzlicher Nachteil dieser Art von Spanneinrichtungen liegt darin, dass sich die einmal erzielte Haltekraft z. B. durch Erwärmung und/oder Bewegungen des Fußes im Schuh oder durch Verformungen des Schuhes verändert und damit die Spannkraft kontinuierlich manuell nachgestellt und eingestellt werden muss.
Als weiteren Nachteil ist anzuführen, dass, wie bekannt, in Pausen der Träger einen bequemen Tragekomfort wünscht, der nur dadurch erreicht werden kann, dass der Träger die Spannung manuell löst, um diese wieder bei Sportbeginn durch Schnallenbetätigung oder eine andere Spanntätigkeit herbeizuführen.
Nachteilig bei dem heutigen Stand der Technik ist es auch, dass der Widerstand des Skischuhes gegen eine Vorwärtsbewegung des Knies und damit die Flexionshärte nicht während der Sportausübung den sportlichen Gegebenheiten angepasst werden kann. So z. B. im Skisport, wo bei sehr sportlicher Betätigung der Ski Schuh eng anliegen sollte, bei dem Transport des Skifahrers in einem Lift oder einer Gondel, der Ski Schuh jedoch bequem sitzen sollte.
Weitere sportliche Betätigungen, wie das Tiefschneefahren und ein möglicher Aufstieg während einer Bergtour erfordern nochmals veränderte Flexionshärten.
Es kann auf den Skipisten folglich beobachtet werden, dass die Skifahrer vor der Abfahrt nochmals die Schnallen des Skischuhes betätigen, um den Schuh enger zu schnallen. Während der sportlichen Betätigung, z. B. während der Fahrt kann die Spannung nicht verändert werden und damit nicht den sportlichen Erfordernissen angepasst werden.
Dieses Spannen und Entspannen erfolgt nach dem Stand der Technik manuell, was in aller Regel mit einem Bücken des Körpers verbunden ist.
Problemlösung
Um diesen Mängeln abzuhelfen, wurde eine motorische Spanneinrichtung für Schuhe, insbesondere für Sportschuhe, entwickelt, mit deren Hilfe sich die beschriebenen Nachteile abhelfen lassen.
Ausgehend von einer Schuhschale nach dem heutigen Stand der Technik wurde eine motorische Spanneinrichtung entwickelt, welche die beiden Enden dieser Schuhschale gegeneinander verspannt. Dies erfolgt dadurch, dass die motorische Spanneinrichtung an der einen Seite der Schuhschale befestigt ist. Die motorische Spanneinheit kann aus einer elektrischen, pneumatischen oder hydraulische Motoreinheit bestehen, die eine Rotationsbewegung in eine Linearbewegung umsetzt oder die selbst schon eine Lineareinheit darstellt. An der anderen Seite der Schuhschale ist eine Befestigungsstelle angebracht. An dieser Befestigungsstelle ist ein Verbindungsmittel, wie Spannband, Spanndraht, Spannbügel, Kette angebracht. Dieses Verbindungsmittel ist dann mit einem motorischen Antrieb fixiert, so dass die Schuhhälften miteinander verbunden sind. Die motorische Antriebseinheit verkürzt oder verlängert das Befestigungsmittel, so dass sich dabei die Schuhschale schließt oder öffnet und somit die Spannung des Schuhs auf- oder abgebaut wird.
Für die Anordnung von Spannelementen und Befestigungsstelle gibt es mehrere Alternativen.
So kann eine Spanneinrichtung über eine Befestigungsstelle die Schuhschale verspannen, oder über zwei und mehr Befestigungsstellen. Weiterhin können mehr wie eine Spanneinrichtung eingesetzt werden, die jeweils wieder nur eine Befestigungsstelle haben oder auch mehrere.
Mit diesen Spanneinrichtungen ist es nun möglich den Spannungszustand des Sportschuhes und damit seine Flexionshärte zu verändern, ohne dass der Träger des Schuhes Schnallen oder andere Befestigungselemente verändern muss. Ebenfalls ist eine Anpassung während der Sportausübung möglich. So kann zum Beispiel während des Skilaufens in der Sportbewegung die Flexionshärte des Schuhes durch das Ansteuern des Stellantriebes fester gespannt oder gelöst werden.
Natürlich sind auch weitere Anordnungen denkbar, wie z. B. zwei Fixpunkte und eine Antriebseinheit, die nach beiden Seiten die Spannelemente verkürzt oder verlängert. Eine weitere Variante ist die Anbringung von zwei oder mehreren Stellantrieben zur besseren Verteilung der Zuhaltekräfte
Mit dieser verbesserten Anordnung ist es nun auch möglich, bequem in einen Sportschuh einzusteigen oder auszusteigen. Beim Aussteigen wird z. B. das Spannelement dadurch gelöst, dass die Antriebeseinheit die Spannung des Spannbandes weitgehend reduziert und der Schuh dadurch geöffnet wird. Beim Schließen des Schuhs verkürzt die Antriebseinheit das Spannelement und bringt dadurch Spannung auf Durch diese Spannung des Spannbandes wird der Schuh geschlossen.
Die motorische Einstellung der Flexion eines Skischuhes ist auch beim Laufen und Stehen wichtig, da aus Komfortgründen die Winkelstellung zwischen Schale und Schuhsohle flexibel eingestellt werden kann.
Die Ansteuerung der Antriebseinheit und somit die Veränderung der Schuhspannung kann auf unterschiedliche Art und Weise eingeleitet werden. So ist die Anbringung von Schaltern am Schuh oder in der Kleidung denkbar. Dabei ist der Schalter so ausgelegt, dass eine Änderung der Drehrichtung möglich ist. Eine weitere verbesserte Möglichkeit ist es die unterschiedlichen Signale per Funk zu übertragen, wobei die Auslösung z. B. durch eine Schaltung, eine Stimmanweisung, eine Ansteuerung durch ein Smartphone oder durch eine Bewegungs- oder Belastungsänderung des Fußes, des Sportschuhs oder des Sportgerätes erfolgen kann.
Ebenfalls ist in einer verbesserten Version die automatische Spannung des Schuhs durch die Erkennung des Belastungsgrades, abgeleitet aus der sportlichen Bewegung denkbar. Mittels Wege- und oder Kraftmessung kann die Flexionshärte des Schuhs an eine Haltekraft angepasst werden oder auf einen bestimmten Schließweg eingestellt werden. Durch eine laufende Überwachung dieser Parameter werden dann die Spannungsverhältnisse aktiv und permanent eingeregelt. Dadurch ist es auch möglich die Veränderung der Flexion des Sportschuhes entweder progressiv, degressiv oder linear vorzunehmen.
Diese Art der Spannung hat den Vorteil, dass bei dynamischen Bewegungen des Skischuhes dieser sich innerhalb der eingestellten Schließkräfte bewegen kann und sich somit an die sportlichen Gegebenheiten anpassen kann. Ebenfalls können so Veränderungen des Skischuhs durch Temperatur oder Verformungen ausgeglichen werden, da kraftgesteuert der Schuh mit einer bestimmten Zuhaltekraft geschlossen bleibt. Damit ist ein manuelles Nachschnallen oder Nachschnüren nicht erforderlich.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung stellt die Dynamikkomponente dar. Mit Hilfe von unterschiedlichen Sensoren, wie Neigungssensoren, Kraft- und Momentensensoren, Beschleunigungssensoren, können im dynamischen Betrieb die unterschiedlichen sportlichen Belastungen des Sportschuhs, beispielsweise des Skischuhes erfasst werden, so dass eine vorprogrammierte und gewünschte Anpressung des Sportschuhes an den Fuß automatisch vorgenommen wird.
Mittels der motorischen Spanneinrichtung ist es auch vorteilhaft, dass Einstellungen, wie Zuhaltekraft, Flexion, Zuhalteposition auf voreingestellte Werte programmiert werden können, so dass unmittelbar nach dem Einsteigen des Nutzers in den Schuh seine gewünschte Fixierung im Schuh eingestellt wird.
Eine weitere vorteilhafte Ausprägung ist die Öffnung des Schuhes durch eine schnelle Ansteuerung in Verbindung mit Beschleunigungssensoren. Dies ist bei Stürzen von Bedeutung, wenn es gilt Verletzungen zu vermeiden. So erreicht man zusätzlich zu den oft vorhandenen Sicherheitsreinrichtungen eine weitere Sicherheitskomponente.
Eine weitere vorteilhafte Ausprägung ist die Erkennung, ob das Sportgerät z. B. der Ski noch mit dem Schuh verbunden ist. Mit dem Lösen der Ski kann erkannt werden, dass der Sportler nun eine bequeme Flexionshärte des Skischuhes benötigt und die motorische Spanneinrichtung kann automatisch die Spannung lösen. Die Erkennung, ob der Skischuh mit dem Ski verbunden ist, kann über Sensoren oder Datenträger, wie RFID ermöglicht werden. Gleiches gilt, wenn der Sportler sein Sportgerät anschnallt. Wenn dieser Zustand erkannt wird, erhöht die motorische Spanneinheit die Spannung auf einen vorbestimmten Wert automatisch. Damit ist ein manuelles Verändern der Spannschnallen nicht mehr erforderlich.
In der ist eine beispielhafte Anordnung für einen Skischuh mit einer motorischen Spanneinrichtung beschrieben:
Basis der Entwicklung ist ein Skischuh 1 nach dem Stand der Technik, bei dem die üblicherweise vorhandenen ein oder mehr Schnallen durch eine oder mehrere motorische Spanneinrichtungen 2 ersetzt wurden. Die gezeigte Spanneinrichtung 2 besteht aus einem Motor 3, der elektrisch, hydraulisch oder pneumatisch angetrieben sein kann, und einem dazugehörigen Getriebe 4 und einer Auf- und Abwickeleinheit 5, sowie einem Spannband oder einem anderen Spannelement 6. Das Spannband 6 ist an einer Seite der beweglichen Überlappungen 7 der Skischuhschale 8 angebracht. Am anderen Teil der Überlappung 7' ist die motorische Spanneinrichtung 2 befestigt. Auf der Auf- und Abwickeleinheit 5 der motorischen Spanneinrichtung 2 ist das Spannelement 6 so angebracht, dass es sich bei der einen Drehrichtung aufwickelt und bei der reversen Drehrichtung abwickelt. Durch diese Bewegung der motorischen Spanneinrichtung 2 wird dann das Spannband 6 entweder gespannt oder entspannt. Dadurch werden die Überlappungen 7, 7' mehr oder weniger übereinander gezogen.
Soll nun der Skischuh 1 geschlossen werden, dreht sich der Motor 3, so dass sich das Spannband 6 über die Aufwickeleinheit 5 aufwickelt und somit die Halbschalen 7,7' zusammenzieht und dadurch den Spielraum des Fußes im Skischuh 1 verkleinert. Beim Öffnen des Skischuhes 1 dreht sich der Motor 3 so, dass die Abwickeleinheit 5 das Spannband abwickelt und damit die Spannung zwischen den Halbschalen 7,7' reduziert, bis der Skischuh so geöffnet ist, dass der Fuß aus dem Skischuh freikommt.
Durch die Art der Ausführung kann die Spanneinrichtung 2 an jeder gewünschten Position gestoppt werden und hält diese Position durch Selbsthaltung, einer Feststellbremse oder durch elektronische Regelung.
Die Ansteuerung des Stellantriebes (Einschaltdauer, Drehrichtung, Drehgeschwindigkeit Drehmoment, etc.) erfolgt entweder über Schalter oder über einen Funksender 9 und Funkempfänger 10. Für die Energieversorgung ist im Skischuh ein Batteriefach 11 für eine Batterie integriert. In unterschiedlichen Betriebsarten können Zuhaltekräfte, Zuhaltewege, Fahrbedingungen, Sturzbedingungen, Komfortbedingungen u. a. eingestellt werden, die über eine Regeleinheit 12 eingehalten werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

EP 0411489 A2 [0004]
EP 0434902 A1 [0004]
DE 202012100673 U1 [0004]
DE 102007058135 B3 [0004]

Claims

Motorische Spanneinrichtungen für Sportschuhe, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Seiten einer Schuhschale mittels eines oder mehreren elektrischen und oder hydraulischen und oder pneumatischen Antrieben über einen oder mehreren Befestigungspunkte an der anderen Seite der Schuhschale unterschiedlich eng zusammengehalten werden können und damit geöffnet, geschlossen und in jeder Zwischenposition gehalten werden können.
Motorische Spanneinrichtungen für Sportschuhe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Seiten einer Schuhschale mittels eines oder mehreren motorischen Antrieben so gespannt und entspannt werden, dass unterschiedliche Spannpositionen angefahren werden können und damit unterschiedliche Spannkräfte und Flexionshärten erreicht werden können.
Motorische Spanneinrichtungen für Sportschuhe nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Seiten einer Schuhschale mittels eines seil- oder drahtartigen Spannelements links und rechts und damit ähnlich eines normalen Schnürschuhs geschnürt sind, so dass durch den Zug von einer oder mehreren Spanneinrichtungen auf das Spannelement der Schuh zusammengezogen wird.
Motorische Spanneinrichtungen für Sportschuhe nach Schutzanspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansteuerung der Spanneinrichtungen manuell über Schalter, per Funk über einen Schalter, Stimmanweisung, über ein Smartphone, oder eine definierte Bewegung des Trägers erfolgt.
Motorische Spanneinrichtungen für Sportschuhe nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansteuerung der Spanneinrichtungen so erfolgen kann, dass eine Zuhaltekraft oder eine Zuhalteposition eingestellt werden kann, deren Werte die Ansteuerung kontinuierlich nachregelt.
Motorische Spanneinrichtungen für Sportschuhe nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansteuerung der Spanneinrichtungen über die Erkennung eines momentanen Belastungsgrades mittels Kraft- und/oder Weg- und/oder Temperatur- und/oder Beschleunigungsmessung und/oder Neigungsmessung erfolgt.
Motorische Spanneinrichtungen für Sportschuhe nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansteuerung der Spanneinrichtungen mittels Sensoren so erfolgt, dass sich in besonderen Fällen die Spanneinrichtungen selbstständig und blitzartig öffnen.
Motorische Spanneinrichtungen für Sportschuhe nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellungswerte wie Zuhaltekraft, Zuhalteposition, Flexion von dem Nutzer für unterschiedliche Randbedingungen einprogrammiert werden können, so dass diese Werte über einen Datenspeicher abgerufen werden können und von den motorischen Spanneinrichtungen selbstständig und situationsgerecht eingestellt werden kann.
Motorische Spanneinrichtungen für Sportschuhe nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorhandensein von mit dem Sportschuh verbundenen Sportgeräten mittels Sensoren und/oder Informationsaustauschsysteme erkannt werden kann, so dass sich beim Abschnallen von dem mit dem Sportschuh verbundenen Sportgerät die Spannung des Sportschuhes auf einen voreingestellten Wert löst und beim Anschnallen sich die Spannung auf einen voreingestellten Wert erhöht.