DE102020200558A1

DE102020200558A1 - Sohle und Schuh mit haptischem Feedback

Info

Publication number: DE102020200558A1
Application number: DE102020200558.3A
Authority: DE
Inventors: Burkhard Dümler; Katharina Margaretha Gudrun Kern; Franziska Seehausen; Roy Anthony Williamson
Original assignee: Adidas AG
Current assignee: Adidas AG
Priority date: 2020-01-17
Filing date: 2020-01-17
Publication date: 2021-07-22
Also published as: CN113133569A; CN115644559A; CN113133569B; US20210219655A1; EP3850976A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sohle für einen Schuh (100, 101, 102, 103, 500, 600, 1100), insbesondere einen Laufschuh. Der Schuh umfasst eine Sohlenkomponente und ein oder mehrere lose Partikel (140, 240, 340, 540, 640, 840, 940, 1040, 1140, 1440, 1640a, 1640b) aus Material, das in der Sohlenkomponente enthalten ist. Die losen Partikel stellen dem Benutzer der Sohle während einer sportlichen Aktivität ein haptisches Feedback bereit.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Sohle mit haptischem Feedback und einen Schuh, der die Sohle umfasst.
Technischer Hintergrund
Fit und gesund zu bleiben, ist ein oft geäußerter Wunsch der heutigen Gesellschaft. Um dieses Ziel zu erreichen, hat sich regelmäßige sportliche Betätigung bewährt. Eine der beliebtesten Sportarten ist das Laufen. Allerdings wird beim Laufen oder Joggen wenig über die richtige Technik nachgedacht. Auf Wettkampfniveau kann ein guter Laufstil zu einer schnelleren Laufgeschwindigkeit und einer höheren Ausdauer führen. Auf Amateurniveau kann die Verbesserung des Laufstils dazu beitragen, das Verletzungsrisiko zu verringern. Doch selbst wenn ein Athlet versucht, seinen Laufstil zu verbessern, ist es nicht einfach, die eigene Technik ohne den Einsatz einer zusätzlichen Person, wie z.B. eines Trainers, oder teurer technischer Ausrüstung, wie z.B. eines Videoaufnahmegeräts, zu beurteilen. Daher besteht Bedarf an einem Gerät, Werkzeug oder einer Sportbekleidung, das/das/die so angepasst ist, dass es/es/sie ein zuverlässiges Feedback über eine Lauftechnik liefert.
In der Schuhindustrie stehen verschiedene Lösungen zur Verfügung, um einem Benutzer direkt oder indirekt Feedback bereitzustellen. Zum Beispiel offenbart das Dokument US 10136 842 B2 des Stands der Technik einen Sensor in einem Schuhwerk-Apparat, der so positioniert ist, dass er eine Aktivitätstechnik des Benutzers überwacht, wenn der Schuhwerk-Apparat mit einem Fuß des Benutzers verbunden wird. Wenn eine schlechte Technik erkannt wird, können Stifte, Bälle oder Stäbe so angepasst werden, dass sie den Fuß des Benutzers berühren, was Unbehagen verursacht und somit auf eine schlechte Technik hinweist und den Benutzer motiviert, die Technik zu verbessern. Das Dokument zum Stand der Technik US 2013/0041617 A1 bezieht sich auf Systeme und Verfahren zur Überwachung der sportlichen Leistung. Eine Abtasteinheit, die an einem Schuh eines Benutzers angebracht werden kann, überwacht die Bewegung eines Fußes, wie z.B. den Ort eines Auftretens. Das ermittelte Leistungsmerkmal wird dann an einen entfernten Empfänger übertragen, der den Benutzer informiert. Darüber hinaus bezieht sich das Dokument des Stands der Technik US 2016/0192862 A1 auf ein schuhbasiertes Analysesystem. Eine Schuhsohle, die mindestens einen Abschnitt eines Schaumstoffs aufweist, wird durch einen selbstfühlenden polymeren Verbundschaumstoff ersetzt, der zur Erzeugung von Spannungsdaten geeignet ist. Die [elektrischen] Spannungsdaten werden in Kraftdaten umgewandelt, mit einem Profil verglichen und über Vibrationen, einen Ton, ein Lichtmuster oder eine visuelle Anzeige für den Träger des Schuhs an den Benutzer zurückgemeldet.
Die meisten Dokumente zum Stand der Technik offenbaren die Verwendung von elektrischen Geräten zur Bestimmung und/oder Bereitstellung von Feedback-Informationen über die Lauftechnik. Solche Geräte sind oft teuer, fehleranfällig, wartungsbedürftig und erhöhen den ökologischen Fußabdruck des Benutzers. Darüber hinaus kann die Verwendung eines Feedback-Systems in Form von Stiften, die hart, steif und statisch in ihrer Position sind, potenziell ein störendes haptisches Feedback für den Benutzer liefern. In einigen Fällen kann das störende haptische Feedback zu Verletzungen führen, wobei der Benutzer seinen Gang an unerwünschte Bewegungsmuster anpassen muss, um das unerwünschte haptische Feedback zu vermeiden.
Es ist daher ein der vorliegenden Erfindung zugrunde liegendes Problem, ein verbessertes haptisches Feedback an einen Benutzer bereitzustellen, so dass die oben skizzierten Nachteile des Standes der Technik zumindest teilweise überwunden werden.
Zusammenfassung der Erfindung
Das oben erwähnte Problem wird zumindest teilweise durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche der vorliegenden Erfindung gelöst. In den abhängigen Ansprüchen werden beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung definiert.
Die vorliegende Erfindung sieht in einer Ausführungsform eine Sohle für einen Schuh, insbesondere einen Laufschuh, vor, umfassend ein Sohlenelement und einen oder mehrere lose Partikel aus Material, das in dem Sohlenelement enthalten ist. Die losen Partikel stellen einem Benutzer der Sohle während einer sportlichen Aktivität ein haptisches Feedback bereit.
Die beanspruchte Erfindung bietet daher eine Sohle für einen Schuh mit einem verbesserten haptischen Feedback durch Verwendung eines oder mehrerer loser Partikel im Sohlenelement. Die losen Partikel stellen dem Benutzer eines Schuhs mit einer solchen Sohle auf einfache, aber wirkungsvolle Weise ein besonderes Feedback bereit, das es dem Benutzer ermöglicht, die Lauftechnik zu verbessern. Das Wort „lose“ sollte im vorliegenden Zusammenhang als nicht direkt mit einem umgebenden Material und miteinander verbunden verstanden werden. Somit können der eine oder die mehreren losen Partikel der beanspruchten Erfindung flexibel sein und sich zumindest bis zu einem gewissen Grad in der Sohle bewegen können.
In einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann die Sohlenkomponente eine Zwischensohle und/oder eine Innensohle umfassen. Auf diese Weise kann die vorliegende Erfindung ein unmittelbares haptisches Feedback bereitstellen, das sich aus losen Partikeln ergibt, die in fast direktem Kontakt mit einer Fußsohle eines Benutzers stehen.
In einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann die Sohlenkomponente Partikel eines expandierten Materials umfassen, die an ihren Oberflächen verschmolzen sein können.
Die Partikel des expandierten Materials können zum Beispiel einen oder mehrere der folgenden Materialien umfassen: geschäumtes Ethylen-Vinylacetat (eEVA), geschäumtes thermoplastisches Urethan (eTPU), geschäumtes Polypropylen (ePP), geschäumtes Polyamid (ePA), geschäumtes Polyetherblockamid (ePEBA), geschäumtes Polyoxymethylen (ePOM), geschäumtes Polystyrol (ePS), geschäumtes Polyethylen (ePE), geschäumtes Polylactid (ePLA), geschäumtes Polyethylenterephthalat (ePET), geschäumtes Polybutylenterephthalat (ePBT) und geschäumtes thermoplastisches Olefin (eTPO). Je nach Anforderungsprofil der Sohlenkomponente können einer oder mehrere dieser Werkstoffe aufgrund ihrer stoffspezifischen Eigenschaften vorteilhaft für die Herstellung der Sohlenkomponente eingesetzt werden. Darüber hinaus zeichnen sich expandierte Partikel, insbesondere expandiertes TPU, durch ihre guten elastischen und dämpfenden Eigenschaften aus. Einerseits können expandierte Partikel besonders dämpfend wirken. So können externe Stöße, die z.B. beim Auftritt des Schuhs auf den Boden entstehen, gut gedämpft werden, so dass ein angenehmer Tragekomfort erreicht wird. Andererseits können expandierte Partikel eine große Elastizität bieten. Mittels der großen Elastizität wird die Energie, die zur Verformung der Sohle aufgenommen wird, von der Sohle - zu einem großen Teil - wieder abgegeben. Somit geht der größte Teil der Energie nicht verloren. Dies kann zu einem sehr spezifischen haptischen Feedback an den Sportler führen.
Darüber hinaus kann Bereitstellen einer Mischung aus expandiertem Material, das an ihren Oberflächen verschmolzen ist, und einem oder mehreren losen Partikeln innerhalb derselben Sohlenkomponente Bereiche unterschiedlicher haptischer Beschaffenheit und/oder haptischer Qualität schaffen, was zu einem noch weitergehenden Feedback an den Athleten führt. Die losen Partikel können das gleiche oder ein anderes Material umfassen wie die verschmolzenen Partikel. Die verschiedenen Bereiche können von einem Benutzer während einer Abrollbewegung des Fußes unterschieden werden, was je nach spezifischer Zusammensetzung und/oder Montage der Sohlenkomponente zu veränderten haptischen Feedback-Empfindungen führt.
In einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann zumindest ein Abschnitt der Sohlenkomponente durch ein additives Herstellungsverfahren hergestellt werden.
Der additiv hergestellte Abschnitt der Sohlenkomponente, insbesondere der Zwischensohle, kann z.B. eine Gitterstruktur, ein Fersenelement, einen Basis- Abschnitt oder andere umfassen. Bei einer Ausführungsform kann der additiv hergestellte Abschnitt der Sohlenkomponente aus einer Materialklasse hergestellt werden, insbesondere aus Polyetherblockamid (PEBA) oder aus thermoplastischem Polyurethan (TPU). Dies kann eine besonders effiziente Herstellung des Abschnitts der Sohlenkomponente ermöglichen. Alternativ kann der additiv hergestellte Abschnitt der Sohlenkomponente auch aus Polyolefinen hergestellt werden, beispielsweise aus Polyethylen (PE), Polystyrol (PS) und/oder Polypropylen (PP). Grundsätzlich ist es möglich, eine beliebige Mischung verschiedener Materialien (aus verschiedenen Materialklassen oder aus der gleichen Materialklasse mit leicht unterschiedlichen Eigenschaften) für die additive Herstellung zu verwenden. Durch die Kombination von Sohlenkomponenten, die mindestens einen additiv hergestellten Abschnitt und ein oder mehrere lose Partikel innerhalb derselben Sohlenkomponente umfassen, können Bereiche unterschiedlicher haptischer Beschaffenheit und/oder haptischer Qualität ähnlich wie oben in Bezug auf eine Sohlenkomponente mit geschmolzenen Partikeln aus expandierten Materialien bereitgestellt werden.
Bei einer Ausführungsform können die losen Partikel zumindest teilweise innerhalb eines Hohlraums in der Sohlenkomponente angeordnet sein. Zu diesem Zweck können die losen Partikel zumindest teilweise in der Sohlenkomponente eingebettet sein, während sie sich innerhalb des Hohlraums frei bewegen können. Während alle Partikel in der Sohlenkomponente eingebettet sein können, sind auch Ausführungsformen enthalten, bei denen eine solche Menge von Partikeln in den Hohlraum einer Sohle gefüllt ist, dass die Partikel sich über oder unter die Oberfläche des umgebenden Sohlenmaterials erstrecken. Die verschiedenen Füllmengen können verwendet werden, um ein beabsichtigtes haptisches Feedback zu erzielen. Dieses Feedback kann für eine Person oder für ein gewünschtes Feedback-Niveau (Stärke des Feedbacks) optimiert werden. So kann z.B. das Feedback bezüglich der Lauftechnik des Benutzers weiter optimiert werden für die Geschwindigkeit des Erlernens der Technik, z.B. intensives Feedback für einen Profisportler, um schnell zu lernen, bis hin zu leichtem / mildem Feedback für einen Hobbysportler, der gerade mit dem Laufen beginnt.
In einigen Ausführungsformen sind für die Bereitstellung des haptischen Feedbacks möglicherweise keine elektronischen Komponenten erforderlich. Diese Ausführungsform kann besonders für Athleten geeignet sein, die sportliche Aktivitäten in Harmonie mit der Umwelt genießen und über ihren ökologischen Fußabdruck nachdenken. Da zudem bekannt ist, dass elektrische Komponenten, wie z.B. elektrische Schaltkreise oder Batterien, durch Stöße, Schläge, Feuchtigkeit oder Ähnliches, die bei Schuhen während sportlicher Aktivitäten häufig vorkommen, negativ beeinflusst oder sogar beschädigt werden, kann die oben erwähnte Ausführungsform auch einen Schuh auf eine sehr nachhaltige und/oder ausfallsichere Art und Weise haptisches Feedback bereitstellen.
Darüber hinaus benötigen elektronische Geräte eine Stromversorgung oder eine interne Batterie. Die Notwendigkeit einer Stromquelle bedeutet für den Benutzer eine Belastung durch Wartungsarbeiten, z.B. regelmäßiges Laden oder Auswechseln der Batterie.
In einigen Ausführungsformen kann die vorliegende Erfindung ein haptisches Feedback liefern, das Feedback über eine Region des Fußes des Benutzers, in der der Fuß auftritt, Feedback über ein Abrollverhalten des Fußes des Benutzers, Feedback über eine Schrittlänge des Benutzers, Feedback über eine Schrittfrequenz des Benutzers, eine Massagewirkung des Fußes des Benutzers oder eine Kombination davon umfasst. Da sich eine Fußsohle durch ihre hohe Dichte an sensorischen Rezeptorzellen auszeichnet, können lose Partikel für verschiedene haptische Feedback-Empfindungen angepasst und optimiert werden. Solche Empfindungen können zum Beispiel bei der Verbesserung der Lauftechnik eines Schuhbenutzers hilfreich sein. Zusätzlich oder alternativ können solche Empfindungen z.B. auch helfen, verspanntes Gewebe des Fußes des Benutzers zu lockern. Auf diese Weise kann eine verbesserte Erholung während und nach intensiven Trainingssitzungen durch den Massageeffekt der losen Partikel innerhalb der Sohlenkomponente erzielt werden. Der Erhalt von Feedback über ein Abrollverhalten kann zum Beispiel Verletzungen reduzieren, die durch langfristiges Laufen mit einer schlechten/nicht optimierten Technik entstehen. Feedback über die Schrittlänge und/oder Schrittfrequenz kann besonders vorteilhaft sein, um die Effizienz des Laufens oder die Laufgeschwindigkeit zu erhöhen. Dies kann zu einer allgemeinen Leistungssteigerung des Läufers führen. Feedback über eine Region des Fußes des Benutzers, in der der Fuß auftritt, kann helfen, eine Landung auf einem bestimmten Bereich / Punkt des Fußes zu reduzieren.
Daher können die oben genannten verschiedenen Szenarien des haptischen Feedbacks oder auch verschiedene Kombinationen davon dem Läufer helfen, die Lauftechnik zu verbessern, die Effizienz der Lauf- oder Laufgeschwindigkeit zu erhöhen, die Erholung zu unterstützen, das Verletzungsrisiko zu verringern und/oder auch den Energieverlust durch schlechtes/nicht optimiertes Lande- und Abrollverhalten beim Laufen zu reduzieren.
Bei einer Ausführungsform können die losen Partikel ein expandiertes Material umfassen, insbesondere expandiertes thermoplastisches Polyurethan (eTPU). Andere geschäumte Materialien, wie oben mit Bezug auf geschäumte Materialien beschrieben, die an ihren Oberflächen verschmolzen sind, können für die losen geschäumten Partikel ebenfalls verwendbar sein. Loses expandiertes Material bietet ähnlich wie geschmolzenes expandiertes Material eine gute Dämpfung und eine hohe Elastizität. Solche Eigenschaften bieten verschiedene Vorteile bei der Verwendung von expandiertem Material für Sohlen, wie bereits oben beschrieben. Darüber hinaus sind die losen Partikel des expandierten Materials ruhig in ihrer Bewegung. Wenn das expandierte Material TPU umfasst, kann die Oberfläche der losen ETPU-Partikel außerdem eine gewisse Klebrigkeit/Rauhigkeit aufweisen, so dass die Partikel überwiegend an Ort und Stelle bleiben können, was das haptische Empfinden erhöht.
Bei einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können die losen Partikel Metall oder hartes Material umfassen. Es ist bekannt, dass Metall ein relativ hohes spezifisches Gewicht im Vergleich zu Standardmaterialien aufweist, die zur Herstellung von Sohlen verwendet werden, wie z.B. Kunststoffe oder Gummimaterialien. Es ist auch bekannt, dass sich lose Partikel innerhalb der vorgegebenen Grenzen frei bewegen können. Durch die Kombination beider Eigenschaften und damit die Verwendung von losen Metallpartikeln innerhalb einer Sohlenkomponente kann eine haptische Empfindung des Schuhs erzeugt werden, die gezielt Informationen über eine Änderung des Impulses oder eine Änderung der Bewegungsrichtung des Schuhs als Feedback zurückgeben kann. Es kann angemerkt werden, dass eine Kombination und/oder Mischung von losen Partikeln, die ein expandiertes Material umfassen, und losen Partikeln, die Metall oder hartes Material umfassen, innerhalb derselben Sohlenkomponente möglich sein kann.
Bei einer Ausführungsform können die losen Partikel im Allgemeinen kugel- oder ellipsoidförmig sein. Eine Mischung aus kugelförmigen und ellipsoiden losen Partikeln kann ebenfalls vorteilhaft sein. Da die losen Partikel der vorliegenden Erfindung dazu bestimmt sind, einem Benutzer der Sohle während einer sportlichen Aktivität ein haptisches Feedback bereitzustellen, kann es zu einem fast direkten Kontakt zwischen dem Fuß des Benutzers und den losen Partikeln kommen. So kann die Verwendung von allgemein kugel- oder ellipsoidförmigen losen Partikeln den Benutzer vor Unbehagen, Schmerzen oder sogar Verletzungen beim Laufen bewahren, da scharfe Kanten und Ecken vermieden werden. Da sich die losen Partikel nach der vorliegenden Erfindung im Wesentlichen frei bewegen können sollten, z.B. in einem Hohlraum der Sohlenkomponente, können kugelförmige oder ellipsoide Formen dieses Verhalten verbessern, da keine scharfen Ecken oder Kanten eines losen Partikels an Ecken oder Kanten eines anderen losen Partikels hängen bleiben können.
Bei einer Ausführungsform können die losen Partikel zumindest teilweise durch ein maschenartiges Material, das auf einer Oberseite der Sohlenkomponente angeordnet ist, in der Sohlenkomponente begrenzt sein. Auf diese Weise kann die vorliegende Erfindung einen nahezu direkten Kontakt der losen Partikel mit der Fußsohle eines Benutzers ermöglichen. Es ist möglich, dass das fast direkte Kontakt nur durch das maschenartige Material und eine optionale dünne Textilschicht von einem Schuhoberteil in einigen Ausführungsformen getrennt wird. Da bekannt ist, dass die Fußsohle sehr anfällig für die Wahrnehmung und Weiterleitung immenser Mengen von Reizen an das menschliche Gehirn ist, z.B. über die medialen und lateralen Plantarnerven, kann ein fast direkter Kontakt ein hohes Maß an haptischer Empfindung vermitteln. Das haptische Feedback kann somit auch empfangen werden, auch wenn der Stoß auf die Fußsohle durch ein weiches und/oder elastisches Material verursacht werden kann. Zudem kann der Einfluss auf die Fußsohle ausreichend schwach sein. Dies kann helfen, das haptische Feedback zur Verbesserung und Aufrechterhaltung einer guten Lauftechnik bereitzustellen, ohne dass es durch einen zu hohen Reiz zu einem negativen Erlebnis wird.
Bei einigen Ausführungsformen können die losen Partikel in der Zwischensohle zumindest teilweise durch eine Laufsohle der Sohle, vorzugsweise eine Laufsohle, die auf der der Zwischensohle zugewandten Seite ein maschenartiges Material umfasst, begrenzt werden. Je nach dem gewünschten haptischen Feedback oder dem individuellen Athleten kann ein Volumen, das die gesamte Dicke der Zwischensohle aufweist, mit losen Partikeln gefüllt sein. So kann die Laufsohle das Herausfallen der losen Partikel zumindest teilweise verhindern. Bei einigen Sportschuhen kann eine hohe Atmungsaktivität von Bedeutung sein. Zu diesem Zweck kann die Laufsohle Öffnungen aufweisen, die größer sind als die Größe der einzelnen losen Partikel. In diesem Fall kann ein zusätzliches maschenartiges Material zwischen der Laufsohle und der Zwischensohle angeordnet werden, um den Verlust von Partikeln zu vermeiden. Die Öffnungen des maschenartigen Materials sind typischerweise kleiner als die Größe der losen Partikel.
Bei einigen Ausführungsformen können die losen Partikel in einem Beutel aus maschenartigem Material begrenzt sein. Um zu verhindern, dass die losen Partikel aus der Sohlenkomponente herausfallen, kann ein maschenartiger Beutel von Vorteil sein. Der maschenartige Beutel kann zum Beispiel verwendet werden, um ein Volumen zu definieren, in dem sich die losen Partikel frei bewegen können. Es kann auch möglich sein, dass ein Benutzer des Schuhs mehrere Beutel mit verschiedenen Prozentsätzen der Füllung hat. So können unterschiedliche haptische Empfindungen durch die Verwendung von unterschiedlich gefüllten Beuteln möglich sein. Der Austausch der Beutel kann durch den Benutzer oder in einer Verkaufs- oder Serviceeinrichtung des Schuhs erfolgen.
In einigen Ausführungsformen können die losen Partikel in einem Beutel aus Folienmaterial begrenzt sein. Um das Eindringen von Feuchtigkeit und/oder Schmutz in den Beutel der losen Partikel zu verhindern, kann eine Folie, die die losen Partikel vollständig umschließt, von Vorteil sein. Die Folie kann ausreichend dünn sein, um die haptische Empfindung der losen Partikel für den Benutzer nicht wesentlich zu verringern. Darüber hinaus kann der Beutel eine Flüssigkeit umfassen. Die losen Partikel können in der Flüssigkeit suspendiert sein, um ein gutes Medium zu bieten, in dem sich die losen Partikel bewegen können, ohne dabei einen geringen Widerstand gegen die Bewegung auszuüben. Auf diese Weise kann die Flüssigkeit so angepasst werden, dass der Massageeffekt der losen Partikel verbessert wird.
In einigen Ausführungsformen können die losen Partikel eine andere Reaktion auf Kompressionskräfte zeigen, die vom Fuß des Benutzers während des Gebrauchs ausgeübt werden, als das umgebende Material der Sohlenkomponente. Die Erfinder fanden heraus, dass eine Fußsohle eines Benutzers zwischen einem Bereich mit losen Partikeln und einem Bereich aus umgebendem Material der Sohlenkomponente unterscheiden kann. Dies kann eine Vielzahl von Möglichkeiten unterschiedlicher haptischer Empfindungen bieten, um beispielsweise einen Athleten auf eine bestimmte Art und Weise zum Laufen anzuleiten oder ihm bei der Erholung zu helfen. Auch andere haptische Feedback-Szenarien sind möglich. Die losen Partikel nach der vorliegenden Erfindung können in mehreren getrennten Bereichen, in einem einzigen Bereich oder über den größten Teil des Bereichs der Sohlenkomponente angeordnet sein. Somit kann der wahrnehmbare Unterschied der losen Partikel dazu beitragen, verschiedene Aspekte einer Lauftechnik zu verbessern. Die losen Partikel können auch so angepasst werden, dass sie den Fuß des Benutzers zusätzlich stützen.
Bei einigen Ausführungsformen können die losen Partikel in einem Vorderfußbereich des Schuhs angeordnet sein, um dem Benutzer zu helfen, einen Vorderfuß-Laufauftritt zu erzielen. Wie bereits oben beschrieben, ist es für ambitionierte Läufer ein häufiges Ziel, einen Vorderfuß-Laufauftritt zu meistern. Der Vorderfuß-Laufauftritt beschreibt ein Aufsetzen und Abrollen über den Fußballen im Vergleich zum Fersen-Laufauftritt mit einem Aufsetzen auf der Ferse und einem Abrollen über die gesamte Fußsohle. Wenn der Athlet während eines Laufschritts über einen Vorderfuß-, Mittelfuß- oder Fersenbereich abrollt, verändert sich die wahrnehmbare Beschaffenheit des Materials der Sohlenkomponente. Dieser Effekt kann beim Erlernen des Vorderfuß-Laufauftritts von Nutzen sein. Daher kann eine Anordnung loser Partikel im Vorderfußbereich vom umgebenden Material der Sohlenkomponente unterscheidbar sein und dem Athleten so ein direktes haptisches Feedback bereitstellen, ob er oder sie wie gewünscht auf dem Vorderfuß gelandet ist oder nicht.
Bei einigen Ausführungsformen können die losen Partikel in einem Fersenbereich des Schuhs angeordnet sein, um dem Benutzer zu helfen, einen Vorderfuß-Laufauftritt zu erreichen. Wie oben beschrieben, ist die Grundlage für das haptische Feedback ein wahrnehmbarer Unterschied zwischen den losen Partikeln und dem umgebenden Material der Sohlenkomponente. Da es jedoch einige Zeit dauern kann, den Vorderfuß-Laufauftritt zu erlernen und sich daran zu gewöhnen, insbesondere für diejenigen, die gerade erst begonnen haben, diese Technik zu erlernen, kann die Anordnung der losen Partikel im Fersenbereich von Vorteil sein. Wie bereits erwähnt, können die losen Partikel so angepasst werden, dass sie im Vergleich zum umgebenden Material der Sohlenkomponente eine erhöhte Dämpfung bieten. Daher kann für unerfahrene Vorderfußauftreter eine erhöhte Dämpfung in diesem Bereich Verletzungen verhindern, aber dennoch eine unerwünschte Landezone am Fuß anzeigen und als Feedback bereitstellen.
Bei einigen Ausführungsformen können die losen Partikel das effektive Gewicht der Sohle während der Verwendung der Sohle verändern. Der Begriff „effektives Gewicht“, wie er in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, ist so zu verstehen, dass er „ein vom Benutzer wahrnehmbares Gewicht“ bedeutet, das sich während der Bewegung des Schuhs z.B. aufgrund von Fliehkräften oder einer Änderung des Impulses der losen Partikel ändern kann. Wenn die losen Partikel beispielsweise ein tatsächliches Gewicht aufweisen können, das mindestens das Doppelte des Gewichts des umgebenden Materials der Sohlenkomponente gleicher Größe betragen kann, kann eine Änderung des Impulses der losen Partikel dem Benutzer ein wesentliches haptisches Feedback bereitstellen. Die Änderung des Impulses der losen Partikel kann vom Benutzer so wahrgenommen werden, als ob eine externe Kraft auf die Sohle des Schuhs einwirken würde. Daher kann das effektive Gewicht der Sohle als haptische Empfindung verwendet werden, um dem Athleten, der den Schuh trägt, eine Information über eine Lauftechnik bereitzustellen.
Darüber hinaus kann das effektive Gewicht der Sohle zumindest teilweise von der Schrittfrequenz des Benutzers abhängen. Wie oben beschrieben, kann eine Impulsänderung vom Benutzer als eine externe Kraft wahrgenommen werden, die auf die Schuhsohle wirkt. Da eine hohe Schrittfrequenz innerhalb kurzer Zeit zu mehrfachen Impulsänderungen der losen Partikel führt, können die wahrgenommenen äußeren Kräfte daher häufiger auftreten und zusätzlich stärker empfunden werden. So kann die Änderung des effektiven Sohlengewichts während einer sportlichen Aktivität für den Benutzer des Schuhs eine haptische Empfindung hervorrufen. Die haptische Empfindung kann zum Beispiel helfen, die verwendete Lauftechnik zu verbessern.
Bei einigen Ausführungsformen können sich die losen Partikel entlang einer Längsrichtung der Sohle bewegen. Da die Längsrichtung der Sohle in der Regel mit der Bewegungsrichtung des Fußes beim Laufen übereinstimmt, kann die Änderung des effektiven Gewichts auf der Basis der losen Partikel direkt von der Schrittfrequenz abhängen. Wenn sich beispielsweise zu Beginn eines Schrittes der Fuß am weitesten hinter dem Körper befindet und beginnt, sich zu einem Punkt zu bewegen, der am weitesten vor dem Körper liegt, würden die losen Partikel gegen den Teil einer Begrenzung [Engl.: containment] gedrückt werden, die aufgrund der Richtung der einwirkenden Beschleunigung einem Fersenbereich am nächsten liegt. Die Begrenzung kann ein Hohlraum, ein Stab, ein Röhre oder ähnliches sein. Dieses effektive Gewicht der Sohle oder, mit anderen Worten, eine Trägheit der losen Partikel kann vom Benutzer bereits als haptische Empfindung wahrgenommen werden. Nach dem Schwingen des Beines in Vorwärtsrichtung wird der Benutzer irgendwann beginnen, die Geschwindigkeit des Schwingens zu reduzieren, um eine Landung auf dem Boden einzuleiten. Die losen Partikel können sich jedoch immer noch in Vorwärtsrichtung bewegen und daher auf den einem Vorderfußbereich nächstgelegenen Teil der Begrenzung aufschlagen. Der Aufschlag kann vom Benutzer als eine haptische Empfindung wahrgenommen werden. Zusätzliche Empfindungen können während eines kompletten Schrittzyklus wahrgenommen werden. Daher können die losen Partikel mehrere Empfindungen an den Benutzer als Feedback zurückgeben, die dazu verwendet werden können, die angewandte Lauftechnik zu verbessern, z.B. durch Erhöhung der Schrittfrequenz, Verringerung einer Schrittlänge oder andere.
Bei einigen Ausführungsformen können sich die losen Partikel entlang einer medialen bis lateralen Richtung der Sohle bewegen. Ähnliche Prinzipien des wahrgenommenen effektiven Gewichts und der sich daraus ergebenden haptischen Empfindungen, die auf einer Trägheit und/oder dem Aufschlag der losen Partikel auf eine Begrenzung innerhalb der Sohle basieren, wie sie oben in Bezug auf eine Längsrichtung beschrieben wurden, können auch für eine medial-laterale Richtung gelten. Da jedoch die Bewegungsrichtung der losen Partikel im Vergleich zur vorherigen Ausführung eine andere ist, kann die resultierende haptische Empfindung eine andere Information als Feedback zurückgeben. Wenn ein Athlet zum Beispiel gewohnt ist, den Fuß beim Laufen seitwärts zu werfen oder zu schwingen, was das langfristige Verletzungsrisiko erhöhen und die Effizienz der Laufleistung verringern kann, können lose Partikel, die in der Lage sind, sich in medialer bis lateraler Richtung der Sohle zu bewegen, das Auftreten eines solchen unerwünschten Werfens als Feedback zurückzugeben. Weitere Feedback-Informationen bezüglich Seitwärtsbewegungen können durch die vorliegende Erfindung ebenfalls anwendbar sein.
Es sei darauf hingewiesen, dass eine Längsrichtung und eine mediale bis laterale Richtung auch Richtungen umfassen können, die bis zu einem Winkel von 45° von der angegebenen Richtung abweichen. Somit kann nach der vorliegenden Erfindung auch eine diagonale Bewegungsrichtung der losen Partikel anwendbar sein.
In anderer Hinsicht sieht die vorliegende Erfindung einen Schuh, insbesondere einen Laufschuh, vor, der eine Sohle nach einer der oben beschriebenen Ausführungsformen aufweist.
Figurenliste
Aspekte der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden anhand der beiliegenden Figuren näher beschrieben. Diese Figuren zeigen:

1 a-e: Schematische Darstellung von Ausführungsformen eines Schuhs umfassend lose Partikel und einer Zwischensohle umfassend lose Partikel;
2 a-c: Schematische Darstellung von Ausführungsformen einer Zwischensohle umfassend lose Partikel;
3 a-b: Schematische Darstellung von Ausführungsformen einer Zwischensohle, die verschmolzene und lose Partikeln umfasst;
4 a-c: Schematische Darstellung von Ausführungsformen einer Zwischensohle, die verschmolzene Partikel und ein maschenartiges Material auf einer Oberseite umfasst;
5 a-c: Schematische Darstellung von Ausführungsformen eines Schuhs, einer Laufsohle und einer Zwischensohle, die einen Hohlraum über einen Großteil des Zwischensohlenbereichs aufweisen;
6 a-d: Schematische Darstellung von Ausführungsformen eines Schuhs, einer Laufsohle und einer Zwischensohle mit einem Hohlraum im Fersenbereich der Zwischensohle;
7 a-g: Schematische Darstellung von Ausführungsformen einer Zwischensohle, die einen Hohlraum im Vorderfußbereich und Beutel mit losen Partikeln umfasst;
8 a-c: Schematische Darstellung von Ausführungsformen einer Zwischensohle umfassend lose Metallpartikel;
9 a-b: Schematische Darstellung von Ausführungsformen einer Zwischensohle, die geschmolzene Partikel und lose Metallpartikel umfasst;
10 a-c: Schematische Darstellung von Ausführungsformen einer Zwischensohle, die geschmolzene Partikel, lose Metallpartikel und ein maschenartiges Material auf einer Oberseite umfasst;
11 a-b: Schematische Darstellung von Ausführungsformen eines Schuhs, umfassend eine Laufsohle und eine Zwischensohle umfassend einen Hohlraum mit losen Metallpartikeln;
12 a-b: Schematische Darstellung von Ausführungsformen einer Zwischensohle, umfassend einen Hohlraum und eine an der Zwischensohle befestigte Laufsohle;
13 a: Schematische Darstellung einer Ausführungsform einer Zwischen- und Laufsohlenanordnung umfassend einen Hohlraum;
13 b-c: Schematische Darstellung von Ausführungsformen einer Röhre;
14 a: Schematische Darstellung einer Ausführungsform eines mit Flüssigkeit gefüllten Beutels, der lose Partikel umfasst;
14 b: Schematische Darstellung eines Profils einer Zwischensohle umfassend lose Partikel, die in einer Flüssigkeit suspendiert sind;
15: Schematische Darstellung einer Ausführungsform eines mit Flüssigkeit gefüllten Beutels; und
16 a-c: Schematische Darstellung von Ausführungsformen einer Innensohle umfassend lose Partikel.

Detaillierte Beschreibung beispielhafter Ausführungsformen
Im Folgenden werden beispielhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung anhand einer Sohle und eines Schuhs mit haptischem Feedback näher beschrieben. Während im Folgenden spezifische Merkmalskombinationen in Bezug auf die beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben werden, ist zu verstehen, dass die Offenbarung nicht auf solche Ausführungsformen beschränkt ist. Insbesondere müssen zur Realisierung der Erfindung nicht alle Merkmale vorhanden sein, und die Ausführungsformen können durch Kombination bestimmter Merkmale einer Ausführungsform mit einem oder mehreren Merkmalen einer anderen Ausführungsform modifiziert werden.
Die 1a - 1d zeigen eine Ausführungsform, die schematisch den Fuß 105 eines Benutzers, der einen Schuh 100, 101, 102, 103 nach der vorliegenden Erfindung trägt, in einer Seitenansicht in der Sagittalebene zeigt. Der Schuh 100, 101, 102, 103 umfasst ein Oberteil 110, eine Zwischensohle 120, 121 und eine Laufsohle 130. Die Zwischensohle 120, 121 umfasst ein Hohlraum, der mit verschiedenen Mengen an losen Partikeln 140 gefüllt ist. Die losen Partikel 140 können expandiertes Material, insbesondere expandiertes thermoplastisches Polyurethan (eTPU), umfassen. In den 1a und 1b ist der Hohlraum im Fersenbereich des Fußes 105 angeordnet, wobei 1a eine Füllung aus losen Partikeln 140 aufweist, die zu einer konkaven Form des Hohlraums innerhalb des umgebenden Materials der Zwischensohle 120 führt. In 1b weist der Hohlraum eine höhere Füllmenge auf, was zu einer konvexen Form des Hohlraums führt. Die 1c und 1d veranschaulichen eine ähnliche Situation, in der der Hohlraum in einem Vorderfußbereich des Fußes 105 des Benutzers angeordnet ist. 1c veranschaulicht eine Füllung, die zu einer konkaven Form führt, und 1d zeigt eine höhere Füllmenge mit losen Partikeln 140, die zu einer konvexen Form des Hohlraums führt. Die losen Partikel 140 sind angepasst, um dem Benutzer des Schuhs 100, 101, 102, 103 ein haptisches Feedback über die Qualität einer Lauftechnik bereitzustellen. Abhängig von verschiedenen Parametern des Benutzers, wie z.B. Fähigkeitsniveau, Körpergewicht, Verletzungen, Fehlstellung des Fußes und ähnliches, kann die Füllmenge angepasst werden, um dem Athleten beim Laufen das beabsichtigte haptische Feedback bereitzustellen.
In 1e ist eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung schematisch dargestellt, die eine Zwischensohle 122 mit einem mit losen Partikeln 140 gefüllten Hohlraum in einem Mittelfußbereich zeigt. Die losen Partikel 140 können zusätzlich zum haptischen Feedback eine erhöhte Dämpfung bieten und sind in der Lage, sich durch eine im Wesentlichen freie Bewegung der losen Partikel an eine tatsächliche Form der Fußsohle anzupassen. Daher kann die vorliegende Ausführungsform eine optimierte Form der Gewölbestützung bieten, die durch die Füllmenge spezifisch an die Bedürfnisse des Einzelnen angepasst werden kann. Andere Bereiche der gewünschten Unterstützung können nach der vorliegenden Erfindung ebenfalls anwendbar sein.
Die 2a - 2c stellen eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dar, wobei die losen Partikel 240 über eine Großteil 271 der Zwischensohle 220 in 2a, in einem Fersenbereich 272 der Zwischensohle 221 in 2b oder in einem Vorderfußbereich 273 der Zwischensohle 222 in 2c angeordnet sind. Da die Fußsohle eines Benutzers durch ihre hohe Dichte an sensorischen Rezeptorzellen gekennzeichnet ist, kann ein Benutzer zwischen Bereichen mit losen Partikeln 240 und dem umgebenden Material der Zwischensohle 220, 221, 222 unterscheiden, die Partikel aus expandiertem Material enthalten können, die an ihren Oberflächen verschmolzen sind oder zumindest teilweise durch ein additives Herstellungsverfahren hergestellt sein können. Eine solche Unterscheidung kann auf einer unterschiedlichen Reaktion auf Kompressionskräfte oder Belastungen beruhen, die vom Fuß bei sportlichen Aktivitäten auf die verschiedene Regionen der Sohle ausgeübt werden und zu einer unterschiedlichen haptischen Empfindung führen. Die Veränderung der Größe eines mit losen Partikeln 240 gefüllten Hohlraums kann somit zu unterschiedlichen haptischen Reizen führen. Wenn sich der Hohlraum mit den losen Partikeln 240, wie in 2a dargestellt, über die Großteil 271 der Zwischensohle 220 erstreckt, kann der Benutzer eine haptische Empfindung erleben. Ist der Hohlraum kleiner wie in 2b oder 2c, kann der Benutzer zwischen den losen Partikeln 240 und dem umgebenden Material unterscheiden. Je kleiner der Hohlraum ist, desto deutlicher kann der Benutzer den Hohlraum lokalisieren. Dies kann dazu verwendet werden, um einen Benutzer so zu führen, dass er auf eine bestimmte Art und Weise allein durch die als Feedback zurückgegebenen haptischen Empfindungen beim Laufen ohne elektronische Geräte wie z.B. elektronische Sensoren, Fernanzeigen, Kamerasysteme oder andere läuft.
Die Anordnung von losen Partikeln 240 in einem Fersenbereich 272, wie in 2b dargestellt, kann einem Benutzer eine erhöhte Dämpfung bei der Landung auf der Ferse während des Laufens bieten. Der Grad der Dämpfung kann individuell durch Variation der Füllmenge des Hohlraums eingestellt werden. Da der Benutzer darüber hinaus aufgrund des unterschiedlichen haptischen Feedbacks, das von der Sohle wahrgenommen wird, zwischen einer Landung in der Fersenregion 272 oder in der Vorderfußregion 273 unterscheiden kann, kann die vorliegende Ausführungsform das Erlernen einer gewünschten Lauftechnik wie z.B. eines Vorderfuß-Laufauftritts unterstützen.
Da ein fortgeschrittener Athlet seine Technik möglicherweise schneller anpassen kann als ein Athlet der relativ unerfahren in der Sportart ist, kann eine Anordnung von losen Partikeln 240 in einer Vorderfußregion 273, wie in 2c dargestellt, von Vorteil sein. Ähnlich wie in 2b beschrieben, könnte der Athlet in der Lage sein, zwischen einer Landung in beiden Regionen 272, 273 zu unterscheiden, basierend auf dem unterschiedlichen haptischen Feedback jeder Region. Da die losen Partikel 240 jedoch so angepasst werden können, dass sie ein höheres Maß an Dämpfung bieten, kann die Anordnung der losen Partikel 240 in der Region, in der die meisten Landungen des Fußes zu erwarten sind, zu weniger Verletzungen führen.
In 3a sind drei Mittelsohlen 320, 321, 322 dargestellt, die einen Hohlraum 370 in einer Fersenregion 372, über einen Großteil 371 der Fläche der Mittelsohle 320 und in der Vorderfußregion 373 umfassen. Der Hohlraum 370 umfasst eine Tiefe, die kleiner ist als die Dicke der Zwischensohle 320, 321, 322. Daher kann eine zusätzliche maschenartige Struktur oder Folie zum Begrenzen der losen Partikel an der Unterseite der Zwischensohle 320, 321, 322 weggelassen werden. Die Zwischensohle 320, 321, 322 umfasst Partikel des expandierten Materials 360, die an ihren Oberflächen miteinander verschmolzen sind. Die verschmolzenen 340 und/oder losen 360 Partikel aus expandiertem Material können zum Beispiel eines oder mehrere der folgenden Materialien umfassen: expandiertes Ethylen-Vinylacetat (eEVA), expandiertes thermoplastisches Urethan (eTPU), expandiertes Polypropylen (ePP), expandiertes Polyamid (ePA), expandiertes Polyetherblockamid (ePEBA), expandiertes Polyoxymethylen (ePOM), geschäumtes Polystyrol (ePS), geschäumtes Polyethylen (ePE), geschäumtes Polylactid (ePLA), geschäumtes Polyethylenterephthalat (ePET), geschäumtes Polybutylenterephthalat (ePBT) und geschäumtes thermoplastisches Olefin (eTPO). Auf diese Weise können die Partikel des expandierten Materials ein hohes Maß an Dämpfung, thermischer Isolierung, geringem Gewicht und anderen Eigenschaften bieten, wie sie im Stand der Technik betreffend expandierte Materialien bereits bekannt sind, wie z.B. bei expandiertem TPU.
3b zeigt Teile der Zwischensohle 320, 321, wobei die Hohlräume exemplarisch mit losen Partikeln 340 gefüllt sind. Die losen Partikel 340 können dasselbe expandierte Material wie die Partikel 360 umfassen, die an ihren Oberflächen verschmolzen sind, oder ein oder mehrere verschiedene expandierte Materialien. Obwohl möglicherweise nur ein Material für die Zwischensohlen 320, 321 der vorliegenden Ausführungsformen verwendet wird, kann der Fuß eines Benutzers zwischen Bereichen des verschmolzenen eTPU 360 und Bereichen des losen eTPU 340 aufgrund eines unterschiedlichen haptischen Empfindens beim Aufbringen von Lasten auf den jeweiligen Bereich unterscheiden. Daher kann der Benutzer, wenn er zum Beispiel auf der Fersenregion 372 landet und über die gesamte Schuhsohle abrollt, die verschiedenen Zonen über die Zwischensohle 320, 321, 322 lokalisieren. Diese Differenz kann dazu verwendet werden, eine gewünschte Lauftechnik zu verbessern oder den Prozentsatz einer unerwünschten Landezone beim Laufen nach der vorliegenden Erfindung zu verringern.
Die 4a - 4c zeigen drei Zwischensohlen 420, 421, 422 umfassend Partikel aus expandiertem Material 460, die an ihren Oberflächen verschmolzen sind. Die Zwischensohlen 420, 421, 422 enthalten ferner Hohlräume 470 ähnlich wie in 3a. Die Hohlräume 470 sind über den Großteil 471 der Zwischensohle 420 in 4a, im Fersenbereich 472 in 4b bzw. im Vorderfuß Bereich 473 der Zwischensohle 422 in 4c angeordnet. Um zu verhindern, dass die losen Partikel während des Laufens aus dem Hohlraum 470 herausfallen, ist auf der Oberseite der Zwischensohlen 420, 421, 422 ein maschenartiges Material 450 angebracht, das die Seite darstellt, die für die Aufnahme des Fußes eines Benutzers geeignet ist. Das maschenartige Material 450 umfasst ein Netz mit Öffnungen, die kleiner sind als die Größe der losen Partikel. Ferner kann das Material der Maschen Kunststoff, Metall, Gummi oder ähnliches umfassen. In einer anderen Ausführungsform kann das maschenartige Material 450 eine Folie sein. Die Folie kann Öffnungen aufweisen, die kleiner sind als die Größe der losen Partikel, oder sie kann keine Öffnungen haben. Die Folie kann ferner wasserdicht und/oder atmungsaktiv sein, um den Komfort des Benutzers bei sportlichen Aktivitäten zu erhöhen. Das maschenartige Material 450 kann ferner so angepasst werden, dass es die vom Benutzer wahrgenommene haptische Empfindung im Wesentlichen nicht verringert. So kann das maschenartige Material 450 dünn genug sein, so dass der Benutzer immer noch das haptische Feedback von den losen Partikeln erhält. Das maschenartige Material 450 kann ferner weich genug sein, so dass der Benutzer zwischen Bereichen mit losen Partikeln und dem umgebenden Zwischensohlenmaterial unterscheiden kann.
Die 5a - 5c zeigen eine Ausführungsform eines Schuhs 500 und einer Zwischensohle 520 mit losen Partikeln 540 für das haptische Feedback nach der vorliegenden Erfindung. Die losen Partikel 540 umfassen expandiertes Material und sind in einem Großteil 571 der Fläche der Zwischensohle 520 angeordnet. In 5a ist eine Ausführungsform der Zwischensohle 520 dargestellt, die Partikel des expandierten Materials 560 umfasst, die an ihren Oberflächen verschmolzen sind. Die Zwischensohle 520 umfasst einen Hohlraum 570, die angepasst ist, um mit losen Partikeln 540 gefüllt zu werden. Eine Tiefe des Hohlraums 570 ist im Wesentlichen identisch mit der Dicke der Zwischensohle 520. Auf diese Weise bietet die Zwischensohle 520 nur an den Seiten des Hohlraums 570 eine Begrenzung für die losen Partikel 540. Um zu verhindern, dass die losen Partikel 540 während des Tragens des Schuhs 500 aus der Zwischensohle 520 herausfallen, wird also ein maschenartiges Material 550 von der Unterseite her an der Zwischensohle 520 befestigt. Mit anderen Worten, das maschenartige Material 550 ist zwischen der Zwischensohle 520 und einer Laufsohle 530 des Schuhs 500 angeordnet, wie in den 5b und 5c dargestellt. Das maschenartige Material 550 kann ähnliche Eigenschaften aufweisen, wie sie mit Bezug auf das maschenartige Material 450 in 4 beschrieben sind. Das maschenartige Material 550 kann ein Netz oder eine Folie sein. Die Laufsohle 530 kann Gummi, thermoplastischem Polyurethan (TPU), Polyvinylchlorid (PVC) oder ähnliche oben erwähnte Materialien umfassen, die so angepasst werden können, dass der Schuh 500 eine hohe Traktion und eine haltbare Laufsohle 503 erhält. Die Laufsohle 530 weist Öffnungen auf, die größer sind als die Größe der losen Partikel 540. Solche Öffnungen können dem Schuh 500 eine hohe Atmungsaktivität verleihen, was besonders bei sportlichen Aktivitäten nützlich ist.
5c zeigt eine Ausführungsform des Schuhs 500, wobei lose Partikel 540 aus expandiertem Material innerhalb des Hohlraums 570 der Zwischensohle 520 angeordnet sind. Die Laufsohle 530 und das maschenartige Material 550 werden teilweise gegen den Rest des Schuhs 500 gepresst, um dessen bevorzugte Stelle anzuzeigen. Die Laufsohle 530 und das maschenartige Material 550 können mit einem Klebstoff an der Zwischensohle 520 befestigt werden. In einer anderen Ausführungsform können verschiedene Komponenten ohne Verwendung eines Klebstoffs miteinander verbunden werden, z.B. durch Energiezufuhr, z.B. durch Wärme. Beispielsweise können Infrarot (IR)-Erwärmung, Radiofrequenz (RF)-Erwärmung oder andere Techniken zum Verbinden verschiedener Komponenten, die ein thermoplastisches Material umfassen, angewendet werden. Auf diese Weise können die Unterseite der Zwischensohle 520 und die Oberseite der Laufsohle 530 umfassend maschenartiges Material 550 erwärmt werden, so dass mindestens eine der Oberflächen eine Klebeeigenschaft entwickeln kann, die ausreicht, um die einzelnen Teile der Sohle zusammenzuhalten. Der Schuh 500 kann ferner ein zweites maschenartiges Material auf einer Oberseite der Zwischensohle 520 aufweisen (in 5 nicht dargestellt), das zur Aufnahme des Fußes eines Benutzers angepasst werden kann. Auf diese Weise können die losen Partikel 540 vollständig im Hohlraum 570 der Zwischensohle 520 begrenzt sein, und ein oberes und unteres maschenartiges Material 550 verhindert ein Herausfallen aus der Sohle und bietet dem Benutzer dennoch haptisches Feedback der losen Partikel 540.
Die 6a - d zeigen eine weitere Ausführungsform eines Schuhs 600 und einer Zwischensohle 621 mit losen Partikeln 640 für das haptische Feedback nach der vorliegenden Erfindung. Die Eigenschaften der Laufsohle 630 und des maschenartigen Materials 650 in den 6b und 6c entsprechen der Beschreibung in Bezug auf die Laufsohle 530 und das maschenartige Material 550 der 5. Jedoch ist, wie in 6a dargestellt, ein Hohlraum 670 der Zwischensohle 621, der mit losen Partikeln 640 gefüllt werden kann, in einem Fersenbereich 672 des Schuhs 600 angeordnet, der dem Benutzer ein haptisches Feedback gibt. Das haptische Feedback kann dem Benutzer helfen, seine oder ihre Lauftechnik zu verbessern, da eine Landung im Fersenbereich 672 auf den losen Partikeln 640 von einer Landung im Vorderfußbereich ohne lose Partikel unterschieden werden kann. Darüber hinaus können die losen Partikel 640 weiter angepasst werden, um eine erhöhte Dämpfung im Vergleich zum umgebenden Material 660 der Zwischensohle 621 zu erzielen. Auf diese Weise kann der Schuh 600 für einen Athleten optimiert werden, der das Laufen mit einer Landung im Fersenbereich 672 bevorzugt. Darüber hinaus kann der Schuh 600 besonders für einen Benutzer geeignet sein, der seine oder ihre Lauftechnik verbessern möchte, z.B. durch das Erlernen eines Laufauftritts im Vorderfußbereich. Da ein Übergang von der Landung in der Fersenregion 672 zur Landung im Vorderfußbereich beim Laufen bis zu mehreren Monaten dauern kann, um vom Bewegungsapparat des Benutzers vollständig angepasst zu werden, können lose Partikel 640 in der Fersenregion 672 vorteilhaft sein, um eine sehr wahrscheinlich häufigere Landung in der Fersenregion 672 während des Übergangs abzufedern.
7a zeigt eine Ausführungsform einer Zwischensohle 722 umfassend lose Partikel gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Zwischensohle 722 umfasst Partikel aus expandiertem Material 760, die an ihren Oberflächen verschmolzen sind, und einen Hohlraum 770, der in einem Vorderfußbereich 773 der Sohle angeordnet ist. In dieser Ausführungsform befinden sich die losen Partikel in einem Beutel 745a-f umfassend einem maschenartigen Material 750. Die Eigenschaften des maschenartigen Materials 750 sind wie in den 4, 5 und 6 unter Bezugnahme auf das maschenartige Material 450, 550, 650 beschrieben. Darüber hinaus kann das maschenartige Material 750 dehnbar sein, so dass sich die losen Partikel im Wesentlichen frei in dem Beutel 745a-f bewegen können. Eine Füllung der Beutel 745a-f mit losen Partikeln kann, wie in den 7a - 7g dargestellt, anpassungsfähig sein, wobei die Füllung zum Beispiel von der Präferenz eines Benutzers, einem gewünschten haptischen Reiz, einem Leistungsniveau des Benutzers und/oder von einem medizinischen Zustand des Benutzers abhängen kann. Jeder Beutel 745a-f ist zumindest teilweise innerhalb des Hohlraums 770 der Zwischensohle 722 angeordnet, so dass je nach Füllung eine Reihe von Formen im Vorderfußbereich 773 gewählt werden kann, die von konkav bis konvex reichen. Die Beutel 745a-f können an der Zwischensohle 722 z.B. mittels Klebstoff, Klettverschluss, einer zusätzlichen Deckschicht, die zur Fixierung des Beutels 745a-f im Hohlraum 570 angepasst ist, IR-Heizen, RF-Heizen oder ähnlichem befestigt werden. Die Beutel 745a-f können austauschbar an der Zwischensohle 722 befestigt werden. Auf diese Weise kann der Benutzer vor dem Tragen eines Schuhs mit der Zwischensohle 722 einen bevorzugten Beutel 745a-f auswählen, z.B. abhängig von seinen täglichen Vorlieben oder einem tatsächlichen Leistungsniveau. In einer anderen Ausführungsform können die Beutel 745a-f nur im Fachhandel oder von einem Fachmann ausgetauscht werden.
Die 8a - 8c zeigen weitere Ausführungsformen von Zwischensohlen 823, 824, 825, die ein oder mehrere lose Partikel 840 enthalten, um einem Benutzer bei sportlichen Aktivitäten ein haptisches Feedback gemäß der vorliegenden Erfindung bereitzustellen. Das eine oder die mehreren losen Partikel 840 können ein Gewicht aufweisen, das mindestens doppelt so hoch ist wie das Gewicht des umgebenden Zwischensohlenmaterials gleicher Größe. Der eine oder die mehreren losen Partikel 840 können Metall oder hartes Material umfassen. Auf diese Weise können der eine oder die mehreren losen Partikel 840 durch einen Schwung oder Schritt des Beins des Benutzers aktiviert werden. Eine Trägheit des einen oder der mehreren losen Partikel 840 und/oder eine auf die Zwischensohle 823, 824, 825 ausgeübte Kraft, die auf einer Änderung des Impulses der losen Partikel 840 beruht, kann von einem Benutzer als haptische Empfindung wahrgenommen werden. Mit anderen Worten, das eine oder die mehreren losen Partikel 840 können das effektive Gewicht der Sohle während der Benutzung der Sohle so verändern, dass der Benutzer die Veränderung des effektiven Gewichts als haptische Empfindung wahrnehmen kann. Das resultierende haptische Feedback kann die Schrittfrequenz des Benutzers positiv beeinflussen, da das effektive Gewicht der Sohle zumindest teilweise von der Schrittfrequenz des Benutzers abhängen kann.
8a zeigt eine Ausführungsform der Zwischensohle 823, wobei sich ein loser Partikel 840 entlang einer Längsrichtung 874 der Sohle bewegen kann. Eine Beschleunigung oder eine Verlangsamung, die einer Impulsänderung des losen Partikels 840 entspricht, kann vom Benutzer als eine äußere Kraft wahrgenommen werden, die auf die vordere und/oder hintere Begrenzung des Hohlraums 870 ausgeübt wird. Einige Benutzer können diese haptische Empfindung als eine Änderung des effektiven Gewichts der Sohle bzw. des Schuhs berichten. Ausgehend von der Längsrichtung 874 der Bewegung des losen Partikels 840, die im Wesentlichen parallel zu einer Laufrichtung verläuft, kann die haptische Empfindung zum Feedback von Informationen über die Schrittfrequenz des Benutzers verwendet werden. Da zudem die Schrittfrequenz zumindest teilweise auch von der Schrittlänge abhängt, kann auch ein haptisches Feedback über die Schrittlänge wahrgenommen werden.
8c zeigt eine weitere Ausführungsform einer Zwischensohle 825, wobei sich drei lose Partikel 840 entlang einer medialen bis lateralen Richtung der Sohle bewegen können. Das Grundprinzip der Wahrnehmung haptischer Empfindungen, das auf einer Änderung des Impulses der losen Partikel 840 oder einer Änderung des effektiven Gewichts der Sohle beruht, wie es in Bezug auf 8a beschrieben ist, gilt auch hier. Da jedoch die Bewegungsrichtung der losen Partikel 840 die Bewegungsrichtung des Fußes des Benutzers vorgibt, über die ein haptisches Feedback erfolgen kann, unterstützt die in 8c dargestellte Zwischensohle 825 hauptsächlich bei der Bestimmung eines unerwünschten seitlichen Werfens oder Schwingens des Fußes 876 beim Laufen. Ein solches Verhalten kann zu einem höheren Verletzungsrisiko und einer ineffizienten Laufweise führen. Daher kann die Bereitstellung eines Schuhs mit haptischem Feedback über eine unerwünschte Seitwärtsbewegung des Fußes beim Laufen 876 einem Benutzer helfen, dieses Verhalten zu vermeiden. Daher kann der Schuh mit der Zwischensohle 825 einem Benutzer helfen, seine oder ihre Lauftechnik auf der Grundlage des haptischen Feedbacks zu verbessern.
8b stellt eine weitere Ausführungsform einer Zwischensohle 824 dar, bei der sich mehrere lose Partikel 840 in einer zweidimensionalen Ebene im Wesentlichen parallel zur Fußsohle eines Benutzers bewegen können. Das Grundprinzip der Wahrnehmung haptischer Empfindungen aufgrund einer Änderung des Impulses der losen Partikel 840 oder einer Änderung des effektiven Gewichts der Sohle, wie es in Bezug auf die 8a und 8b beschrieben ist, gilt auch hier. Da die losen Partikel 840 jedoch so angepasst sind, dass sie sich gleichzeitig in einer Längsrichtung 875 und einer medialen bis lateralen Richtung 877 bewegen, kann die Zwischensohle 824 haptische Empfindungen auf der Grundlage einer Schrittfrequenz und eines Schwingens oder Werfens eines Beins beim Laufen gleichzeitig vermitteln. Da die Zwischensohle 824 mehrere lose Partikel 840 umfasst, können die bereitgestellten haptischen Reize als mehrere einzelne haptische Reize wahrgenommen werden, die von jedem der losen Partikel 840 erzeugt werden, die im Vergleich zu Ausführungsformen mit nur einem oder wenigen losen Partikeln 840 zu einer kontinuierlicheren haptischen Empfindung verschwimmen.
9a zeigt drei Zwischensohlen 923, 924, 925 mit einem oder mehreren losen Partikeln 940, die sich in einer zweidimensionalen Ebene im Wesentlichen parallel zur Fußsohle des Benutzers in Längsrichtung 974 und in einer im Wesentlichen medialen bis lateralen Richtung 976 der Sohle bewegen können. Es kann angemerkt werden, dass auch andere Bewegungsrichtungen der losen Partikel 940 durch die vorliegende Erfindung anwendbar sind. Die Zwischensohlen 923, 924, 925 umfassen Partikel des expandierten Materials 960, die an ihren Oberflächen verschmolzen sind. Das eine oder die mehreren losen Partikel 940 umfassen Metall oder hartes Material. Da das eine oder die mehreren losen Partikel 940 ein höheres spezifisches Gewicht aufweisen als das umgebende expandierte Material 960 der Zwischensohlen 923, 924, 925, kann ein Benutzer eine Änderung des Impulses des einen oder der mehreren losen Partikel 940 oder eine Änderung des effektiven Gewichts der Sohle als haptische Empfindung wahrnehmen.
9b zeigt eine vergrößerte Darstellung der Zwischensohle 925, in der ein maschenartiges Material 951 innerhalb des Hohlraums 970 und unterhalb der losen Metallpartikel 940 angeordnet ist, um eine im Wesentlichen freie Bewegung der losen Metallpartikel 940 zu ermöglichen. Das maschenartige Material 951 kann auch in den Hohlräumen 970 verschiedener Zwischensohlen, wie z.B. der Zwischensohle 923 oder 924, angeordnet sein.
Die 10a - 10c zeigen drei Zwischensohlen 1023, 1024, 1025 umfassend einen oder mehrere lose Partikel 1040, angepasst sich in einer Längsrichtung 1074, in einer zweidimensionalen Ebene im Wesentlichen parallel zur Fußsohle des Benutzers und in einer im Wesentlichen medialen bis lateralen Richtung 1076 der Sohle bewegen zu können. Die Zwischensohlen 1023, 1024, 1025 umfassen Partikel aus expandiertem Material 1060, die an ihren Oberflächen verschmolzen sind. Um zu verhindern, dass ein oder mehrere lose Partikel 1040 während des Laufens aus dem Hohlraum 1070 herausfallen, ist auf der Oberseite der Zwischensohlen 1023, 1024, 1025 ein maschenartiges Material 1050 angebracht, das die Seite darstellt, die für die Aufnahme des Fußes eines Benutzers geeignet ist. Die Eigenschaften des maschenartigen Materials 1050 sind wie oben beschrieben mit Bezug auf das maschenartige Material 450, 550, 650, 750 der 4, 5, 6 und 7.
Die 11a - 11b zeigen eine Ausführungsform eines Schuhs 1100 und einer Zwischensohle 1126 mit losen Partikeln 1140, die sich in einer zweidimensionalen Ebene im Wesentlichen parallel zur Fußsohle des Benutzers bewegen können, um ein haptisches Feedback gemäß der vorliegenden Erfindung bereitzustellen. Die losen Partikel 1140 umfassen Metall oder hartes Material und sind in einem Hohlraum 1170 der Zwischensohle 1126 angeordnet. Der Hohlraum 1170 befindet sich auf der Unterseite der Zwischensohle 1126, d.h. auf der Seite, die zum Boden gerichtet ist, wenn man beim Tragen des Schuhs stillsteht. Die Zwischensohle 1126 umfasst Partikel des expandierten Materials 1160, die an ihren Oberflächen verschmolzen sind. Das haptische Feedback, das durch die losen Metallpartikel 1140 der vorliegenden Ausführungsform gegeben wird, kann vom Benutzer wahrgenommen werden, ohne in direkten Kontakt mit den losen Partikeln 1140 zu kommen. Daher kann bei der Lokalisierung der losen Partikel 1140 in einem Hohlraum 1170 mit einer Tiefe, die kleiner ist als die Dicke der Zwischensohle 1126, ein maschenartiges Material 1150 auf der Oberseite der Zwischensohle 1126 ausgelassen werden, das verhindert, dass die losen Partikel 1140 herausfallen. Außerdem bietet der Hohlraum 1170 keine durchgehende Öffnung innerhalb der Zwischensohle 1126. Daher kann die Zwischensohle 1126 wasserdicht sein und/oder Wärmeisolierung bieten.
11b zeigt eine Laufsohle 1130 und ein maschenartiges Material 1150, das an dem Schuh 1100 befestigt ist, in einer Ansicht von unten. Die Eigenschaften der Laufsohle 1130 und des maschenartigen Materials 1150 sind wie oben in Bezug auf die Laufsohlen 530 und 630 der 5 bzw. 6 und das maschenartige Material 450, 550, 650, 750, 1050 der 4, 5, 6, 7 und 10 beschrieben.
12a zeigt eine Ausführungsform einer Zwischensohle 1227, die Partikel aus expandiertem Material 1260 umfasst, die an ihren Oberflächen verschmolzen sind. Die Zwischensohle 1227 umfasst ferner einen Hohlraum 1270, der zur Aufnahme von einem oder mehreren losen Partikeln zur Bereitstellung haptischen Feedbacks gemäß der vorliegenden Erfindung angepasst ist. Der Hohlraum 1270 ist in Längsrichtung 1274 der Sohle angeordnet, wodurch eine Bewegungsrichtung des einen oder der mehreren losen Partikel vorgegeben wird. Der eine oder die mehreren losen Partikel können Metall umfassen. Auf diese Weise kann die Längsbewegung des einen oder der mehreren losen Partikel zu einer haptischen Empfindung führen, die z.B. die Schrittfrequenz des Benutzers positiv beeinflusst. Der eine oder die mehreren losen Partikel der 12a sind in einer Röhre 1280 angeordnet, die aus dem maschenartigen Material 1250 gebildet wird. Die Eigenschaften des maschenartigen Materials 1250 sind wie oben beschrieben in Bezug auf das maschenartige Material 450, 550, 650, 750, 1050, 1150 der 4, 5, 6, 7, 10 und 11. Da ein oder mehrere lose Partikel durch die Röhre 1280 aus maschenartigem Material 1250 am Herausfallen gehindert werden, kann eine zusätzliche Schicht aus maschenartigem Material 1250 zwischen der Zwischensohle 1227 und der Laufsohle 1230 weggelassen werden, wie in 12b dargestellt. Die Röhre 1280, die einen oder mehrere lose Partikel umfasst, muss in der vorliegenden Ausführung nicht verändert werden, um eine unerwünschte Bewegung des Hohlraums 1270 zu verhindern. Daher kann der Hohlraum 1270 durch die Laufsohle 1230 abgedeckt werden.
In einer ähnlichen, in 13a dargestellten Ausführungsform können ein oder mehrere lose Partikel in einer Röhre oder Stab 1380 angeordnet sein, die einen Kunststoff, Gummi, PVC, TPU oder ein ähnliches Material umfasst, wie in den 13b und 130 dargestellt. Die Röhre oder der Stab 1380 kann so angepasst werden, dass sie/er innerhalb des Hohlraums 1370 der Zwischensohle 1327 austauschbar ist, wobei die Zwischensohle 1327 Partikel aus expandiertem Material 1360 umfasst, die an ihren Oberflächen verschmolzen sind. Auf diese Weise kann ein Benutzer des Schuhs die losen Partikel innerhalb der Röhre oder des Stabs 1380 entsprechend seinem oder ihrem gewünschten haptischen Reiz anpassen. Wenn der Benutzer z.B. ein intensiveres und/oder direkteres haptisches Feedback bevorzugt, können ein oder mehrere lose Metallpartikel mit einem höheren Gewicht als zuvor verwendet geeignet sein. Bevorzugt der Benutzer dagegen z.B. ein subtileres und/oder weniger intensives haptisches Feedback, können ein oder mehrere lose Metallartikel mit einem geringeren Gewicht als das zuvor verwendete vorteilhaft sein. Die Röhre oder der Stab 1380 kann zwei Kappen umfassen (nicht abgebildet), die geöffnet 1385 werden können, um das eine oder die mehreren losen Partikel auszutauschen, wie in 13b dargestellt. In einer alternativen Ausführungsform kann die Röhre oder der Stab 1380 dauerhaft versiegelt werden 1386. Auf diese Weise kann der Benutzer zwischen verschiedenen Röhren oder Stäben 1380 wählen, die unterschiedliche Eigenschaften aufweisen, wie z.B. Gewicht oder Menge der losen Partikel, Abmessungen der Röhre oder des Stabes 1380 oder ähnliches. Darüber hinaus kann die Länge der Röhre oder des Stabes 1380 einstellbar sein (nicht abgebildet). Da die haptische Empfindung von der Länge der Röhre oder des Stabes 1380 abhängt, kann der zur Verfügung gestellte haptische Reiz auf diese Weise angepasst werden. Beispielsweise kann die Länge der Röhre oder des Stabs 1380 so angepasst werden, dass ein haptisches Feedback entsteht, das den Benutzer positiv beeinflusst, mit einer gewünschten Schrittfrequenz zu laufen. Darüber hinaus kann die Länge der Röhre oder des Stabs 1380 an eine Körpergröße des Benutzers angepasst werden, wie z.B. an eine Körperhöhe, eine bevorzugte Schrittlänge oder ähnliches.
Es sei angemerkt, dass eine austauschbare Röhre oder ein austauschbarer Stab 1380 auch in einem Hohlraum anwendbar sein kann, der in medialer bis lateraler Richtung oder in einer anderen Richtung angeordnet ist. Darüber hinaus kann auch eine Ausführungsform mit einem in Längsrichtung angeordneten Hohlraum und einem in mediallateraler Richtung angeordneten Hohlraum möglich sein. Auf diese Weise kann ein Benutzer entscheiden, für welche Bewegung haptisches Feedback gewünscht wird und dementsprechend ein Röhre oder Stab 1380 aus losen Partikeln an dem jeweiligen Hohlraum 1370 anbringen. Der Benutzer kann auch zwei Röhren oder Stäbe 1380 gleichzeitig anbringen, die jeweils in einer der Hohlräume 1370 angeordnet sind, um gleichzeitig haptisches Feedback für beide Bewegungsrichtungen zu erhalten. Die Anzahl der Hohlräume und Röhren einer Zwischensohle soll nicht auf die obigen Beispiele beschränkt sein.
14a zeigt eine Ausführungsform eines mit Flüssigkeit gefüllten Beutels 1445 umfassend lose Partikel 1440 in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung. Die losen Partikel 1440 sind in dem Beutel 1445 enthalten und können in einer Flüssigkeit 1447 suspendiert sein. Alternativ oder zusätzlich zu dem oben diskutierten haptischen Feedback in Bezug auf die losen Partikel 140, 240, 340, 540, 640, 840, 940, 1040, 1140, die mit Bezug auf die 1 - 13 beschrieben wurden, können die losen Partikel 1440 weiter angepasst werden, um haptisches Feedback in Form eines angenehmen Massageeffekts für den Fuß eines Benutzers bereitzustellen. Die losen Partikel 1440 können je nach gewünschter Intensität der Massage verschiedene Härten, Materialien und/oder Größen aufweisen, die an verschiedene Bereiche des Fußes eines Benutzers angepasst werden können. Darüber hinaus kann die Flüssigkeit 1447 ein Gel, ein Fluid oder ein Öl umfassen. Die Flüssigkeit 1447 kann so angepasst werden, dass sie ein Medium bietet, in dem sich die losen Partikel 1440 im Wesentlichen frei bewegen können und gleichzeitig einen gewissen Widerstand bieten. Durch die Wahl einer bestimmten Flüssigkeit, eines Gels, eines Fluids oder eines Öls kann der Grad des Widerstandes angepasst werden, um die gewünschte Intensität des Massageeffekts zu erzielen. In einer anderen Ausführungsform kann anstelle der Flüssigkeit 1447 auch Gas, insbesondere Luft, verwendet werden. Die losen Partikel 1440 können so angepasst werden, dass sie sich bei jedem Schritt innerhalb des Beutels 1445 neu verteilen, was zu ständig wechselnden Druckpunkten führt, die auf die Muskeln und andere Gewebe des Fußes eines Benutzers ausgeübt werden. Die Umverteilung der losen Partikel 1440 bei jedem Schritt kann eine aktive menschliche Massage am ehesten simulieren. Die verschiedenen Bereiche des Beutels 1445, die speziell auf der Grundlage der Anatomie des diesen Bereich berührenden Fußabschnitts optimiert wurden, lassen sich in einen Vorderfußbereich 1446a, einen Mittelfußbereich 1446b und einen Hinterfußbereich 1446c unterteilen, wie in 14a dargestellt. Andere Segmentierungen oder mehr/weniger getrennte Bereiche sind ebenfalls möglich. Um einen im Wesentlichen direkten Kontakt von losen Partikeln mit der Fußsohle des Benutzers zu gewährleisten, können der Beutel 1445 oder andere enthaltene Bereiche in einem oberen Abschnitt einer Zwischensohle 1428 angeordnet werden, wie in 14b dargestellt. Die Zwischensohle 1428 kann durch eine optionale weiche Innensohlenschicht 1411 oder einen weichen unteren Teil eines Schuhoberteils abgedeckt werden. Die Zwischensohle 1428 kann außerdem eine Wippgeometrie aufweisen, d.h. eine leicht gewölbte Form der Zwischensohle, die zur Mitte des Fußbetts hin geneigt ist. Der Massageeffekt der losen Partikel 1440 kann durch die abgerundete Form der Wippgeometrie der Zwischensohle 1428 verstärkt werden, die dabei hilft, die losen Partikel 1440 bei jedem Schritt in das Gewebe des Benutzers zu drücken. Darüber hinaus kann die Wippgeometrie es dem Benutzer zusätzlich ermöglichen, seinen Fuß im Sitzen hin und her zu rollen, was dazu beitragen kann, die Haltung des Benutzers eines solchen Schuhs zu verbessern, indem z.B. die Muskeln des unteren Rückens stimuliert werden.
15 zeigt eine Ausführungsform eines mit Flüssigkeit gefüllten Beutels 1545, der drei getrennte Bereichen 1546a-c umfasst, wie ähnlich mit Bezug auf 14a beschrieben. Jeder der getrennten Bereiche 1546a-c kann mit losen Partikeln gefüllt werden, um einen Massageeffekt in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung zu erzielen (in 15 nicht dargestellt). Die losen Partikel können in einer Flüssigkeit 1547 oder einem Gas 1548 suspendiert werden. Auch eine Mischung aus Flüssigkeit 1547 und Gas 1548, z.B. ein Bereich 1546a-c eines Beutels 1545, der teilweise mit der Flüssigkeit 1547 gefüllt ist, kann möglich sein. Der Beutel 1545 kann z.B. zwei Schichten TPU umfassen, die durch Wärmebonding, z.B. IR- oder RF-Heizen, mit Hilfe eines Klebstoffs oder einer ähnlichen Technik miteinander verbunden werden. Verschiedene andere Materialien, die einen dünnen, weich geschichteten und versiegelten Beutel 1545 ermöglichen, können ebenfalls anwendbar sein.
Die 16a - 16b zeigen Ausführungsformen einer Innensohle 1629a-b in einer Draufsicht umfassend lose Partikel 1640a-b entsprechend der vorliegenden Erfindung. 16c stellt die Innensohle 1629 in einer Rückansicht dar. Die losen Partikel 1640ab können in einem Beutel begrenzt sein, welche Merkmale wie unter Bezugnahme auf die Beutel 1445 und 1545 der 14a und 15 diskutiert wurden. Die losen Partikel 1640a können ein nicht-expandiertes Material umfassen, insbesondere TPU, EVA, PET, PBT oder Gummi in Form kleiner Kugeln mit einem Durchmesser von 1 mm bis 5 mm, vorzugsweise 2 mm bis 4 mm, wie in 16a dargestellt. Alternativ können die losen Partikel 1640b ein expandiertes Material umfassen, wie in 16b dargestellt, insbesondere ein oder mehrere der oben aufgeführten expandierten Materialien in Bezug auf die geschmolzenen Partikel 340 oder die losen Partikel 360 der 3. Die Größe der losen Partikel 1640b kann ähnlich der Größe der losen Partikel 1640a sein. Basierend auf der gewünschten Intensität des Massageeffekts können die weicheren expandierten losen Partikel 1640b oder die härteren nicht expandierten losen Partikel 1640a für die verschiedenen Bereiche 1646a-c der Innensohle 1629a ausgewählt werden. Eine Mischung aus expandierten 1640b und nicht expandierten 1640a losen Partikeln kann ebenfalls möglich sein. Darüber hinaus kann die Intensität des Massageeffekts weiter angepasst werden, indem der Beutel mit einem oder mehreren der folgenden Stoffe gefüllt wird: nicht expandierte oder expandierte lose Partikel, Flüssigkeit oder ein Gas. Der Beutel kann ferner in ein weiches Material 1648 wie EVA, TPU, PET, PBT oder Gummi eingekapselt werden. Auf diese Weise kann in einigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung die Innensohle 1629a-b direkt an einer Zwischensohle eines Schuhs befestigt werden (nicht abgebildet). Alternativ zu einer Innensohle 1629a, 1629b können die losen Partikel 16140a-b in ähnlicher Weise in einer Zwischensohle 1428, insbesondere einem oberen Abschnitt einer Zwischensohle 1428, eines Schuhs angeordnet werden, wie in 14b dargestellt. In einer weiteren alternativen Ausführungsform können die losen Partikel 1640a-b in einer separaten Innensohle 1629a-b angeordnet sein, z.B. in einem Sockliner, der so angepasst ist, dass sie in jeden Schuh einer entsprechenden Größe, der bereits im Besitz des Benutzers ist, eingesetzt werden kann. Auf diese Weise können verschiedene Innensohlen 1629a-b mit einer unterschiedlichen Anzahl oder Anordnung von Bereichen 1646a-c umfassend lose Partikeln 1640a-b austauschbar bereitgestellt werden.
Es kann angemerkt werden, dass die oben beschriebenen Merkmale in Bezug auf lose Partikel 140, 240, 340, 540, 640, 1440, die in einer Zwischensohle 120, 121, 122, 220, 221, 222, 320, 321, 322, 420, 421, 422, 520, 621, 722, 1428 zur Bereitstellung haptischen Feedbacks angeordnet sind, in ähnlicher Weise in einer Innensohle 1629a-b in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung angeordnet werden können oder umgekehrt.
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

US 10136842 B2 [0003]
US 2013/0041617 A1 [0003]
US 2016/0192862 A1 [0003]

Claims

Sohle für einen Schuh (100, 101, 102, 103, 500, 600, 1100), insbesondere einen Laufschuh, umfassend: a. eine Sohlenkomponente; und b. ein oder mehrere lose Partikel (140, 240, 340, 540, 640, 840, 940, 1040, 1140,1440, 1640a, 1640b) aus Material, das in der Sohlenkomponente enthalten ist, c. wobei die losen Partikel ein haptisches Feedback einem Benutzer der Sohle während einer sportlichen Aktivität bereitstellen.
Sohle nach Anspruch 1, wobei die Sohlenkomponente eine Zwischensohle (120, 121, 122, 220, 221, 222, 320, 321, 322, 420, 421, 422, 520, 621, 722, 823, 824, 825, 923, 924, 925, 1023, 1024, 1024, 1126, 1227, 1327, 1428) und/oder eine Innensohle (1629a, 1629b) umfasst.
Sohle nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Sohlenkomponente Partikel aus einem expandierten Material (360,460,560, 660, 760, 960, 1060, 1160, 1260, 1360), insbesondere aus expandiertem thermoplastischen Polyurethan, eTPU, umfasst, die an ihren Oberflächen verschmolzen sind.
Sohle nach einem der Ansprüche 1-3, wobei mindestens ein Abschnitt der Sohlenkomponente durch ein additives Herstellungsverfahren hergestellt wird.
Sohle nach einem der Ansprüche 1-4, wobei die losen Partikel zumindest teilweise innerhalb eines Hohlraums (370,470, 570, 670, 770, 870, 970, 1070, 1170, 1270,1370) in der Sohlenkomponente angeordnet sind.
Sohle nach einem der Ansprüche 1-5, wobei Bereitstellen des haptischen Feedbacks keine elektronischen Komponenten beinhaltet.
Sohle nach einem der Ansprüche 1-6, wobei das haptische Feedback, Feedback über einen Bereich des Fußes des Benutzers, in dem der Fuß auftritt, Feedback über ein Abrollverhalten des Fußes des Benutzers, Feedback über eine Schrittlänge des Benutzers, Feedback über eine Schrittfrequenz des Benutzers, eine Massagewirkung des Fußes des Benutzers oder eine Kombination davon umfasst.
Sohle nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die losen Partikel ein geschäumtes Material, insbesondere geschäumtes thermoplastisches Polyurethan, eTPU, umfassen.
Sohle nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die losen Partikel ein Metall umfassen.
Sohle nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die losen Partikel im Allgemeinen kugelförmig oder ellipsoidförmig sind.
Sohle nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei die losen Partikel innerhalb der Sohlenkomponente begrenzt sind zumindest teilweise durch ein maschenartiges Material (450, 1050), das auf einer Oberseite der Sohlenkomponente angeordnet ist.
Sohle nach einem der Ansprüche 2-11, wobei die losen Partikel in der Zwischensohle begrenzt sind zumindest teilweise durch eine Laufsohle (530, 630, 1130, 1230,1330) der Sohle, vorzugsweise eine Laufsohle, die auf der der Zwischensohle zugewandten Seite ein maschenartiges Material (550, 650, 1150) aufweist.
Sohle nach einem der Ansprüche 1-8 und 10-12, wobei die losen Partikel begrenzt sind in einem Beutel (745a - 745f), der aus einem maschenartigen Material (750) hergestellt ist.
Sohle nach einem der Ansprüche 1-8 und 10-12, wobei die losen Partikel begrenzt sind in einem Beutel (1445, 1545), der aus einem Folienmaterial hergestellt ist.
Sohle nach Anspruch 14, wobei der Beutel eine Flüssigkeit enthält (1447, 1547).
Sohle nach einem der Ansprüche 1 bis 8 und 10 bis 15, wobei die losen Partikel eine andere Reaktion auf Kompressionskräfte zeigen, die vom Fuß des Benutzers während des Gebrauchs ausgeübt werden, als das umgebende Material der Sohlenkomponente.
Sohle nach einem der Ansprüche 1-8 und 10-16, wobei die losen Partikel in einem Vorderfußbereich (273, 373, 473, 773) des Schuhs angeordnet sind, um dem Benutzer zu helfen, einen Vorderfuß-Laufauftritt zu erzielen.
Sohle nach einem der Ansprüche 1-8 und 10-17, wobei die losen Partikel in einem Fersenbereich (272, 372, 472, 672) des Schuhs angeordnet sind, um den Benutzer beim Erreichen eines Vorderfuß-Laufauftritts zu unterstützen.
Sohle nach einem der Ansprüche 1-7 und 9-12, wobei die losen Partikel das effektive Gewicht der Sohle während des Gebrauchs der Sohle verändern.
Sohle nach Anspruch 19, wobei das effektive Gewicht der Sohle zumindest teilweise von der Schrittfrequenz des Benutzers abhängt.
Sohle nach einem der Ansprüche 1-7, 9-12, 19 und 20, wobei sich die losen Partikel entlang der Längsrichtung (874, 875, 974, 1074, 1274) der Sohle bewegen können.
Sohle nach einem der Ansprüche 1-7, 9-12 und 19-21, wobei sich die losen Partikel entlang einer medialen bis lateralen Richtung (876, 877, 976, 1076) der Sohle bewegen können.
Schuh (100, 101, 102, 103, 500, 600, 1100), insbesondere Laufschuh, umfassend eine Sohle nach einem der vorhergehenden Ansprüche.