DE202014003652U1 - Motorized tensioning device for sports shoes - Google Patents
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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.Motorized tensioning devices for sports shoes, characterized in that the two sides of a shoe shell by means of one or more electric and or hydraulic and pneumatic drives via one or more attachment points on the other side of the shoe shell can be held together different tight and thus open, closed and in each Intermediate position can be held.
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.The present invention relates to a motorized closing and opening device for shoes, especially for sports shoes, such. As ski boots, which is able on the one hand to adjust the mobility of the foot in the shoe by changing the scope, especially in sports activities, between shoe cover and foot, as well as the entry and exit from the shoe comfortable.
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.General knowledge is that you stretch shoes over cords, rubber, buckles or other tensioning devices so that they can rest firmly on the foot. A secure and firm connection between foot and shoe is especially important for sports shoes. To remove the shoes then these clamping elements must be manually released again, so that the foot is released from the shoe.
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.Especially with ski boots is known that these are equipped with one or more buckles, which must be tightened manually when the foot is placed after entering the ski boot in the ski boot. Especially in sports activities, the foot must be firmly in the boot. Clamping the buckles are manual actions that require bending over to the boots. Examples of such ski boots can with many manufacturers, eg. Nordica (www.nordica.com), Head (www.head.com), Salomon (www.salomon.com), etc. can be found.
In der Patentliteratur findet man verschiedene Patentschriften zum mechanischen Verschließen von Stiefelschnallen, u. a. die Schriften
Es ist dem Benutzer allgemein bekannt, dass sowohl das Einsteigen mit dem Schließ en der Schnallen, als auch das Aussteigen aus dem Schuh mit dem Öffnen der Schnallen mit viel Mühen verbunden sind.It is well known to the user that both getting in and out of the buckles, as well as getting out of the shoe with the opening of the buckles are associated with much effort.
Sind die Füße dann einmal im Skischuh fixiert, so hemmt die Skischuhschale durch die fixierte Vorlage und Härte den Komfort beim Stehen und Gehen.Once the feet have been fixed in the ski boot, the ski boot shell inhibits the comfort of standing and walking due to the fixed pattern and hardness.
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.An additional disadvantage of this type of clamping devices is that once the holding force achieved z. B. changed by heating and / or movements of the foot in the shoe or by deformations of the shoe and thus the clamping force must be continuously adjusted and adjusted manually.
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.A further disadvantage is that, as is known, in breaks the wearer desires comfortable wearing comfort, which can only be achieved by the wearer releasing the tension manually, in order to bring it about again at the start of sports by means of a buckle operation or another tensioning action.
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.A disadvantage of the current state of the art, it is also that the resistance of the ski boot against a forward movement of the knee and thus the flexion hardness can not be adapted to the sporting conditions during sports practice. So z. B. in skiing, where in very sporting activity of the ski boot should fit snugly, in the transport of the skier in a lift or a gondola, but the ski boot should sit comfortably.
Weitere sportliche Betätigungen, wie das Tiefschneefahren und ein möglicher Aufstieg während einer Bergtour erfordern nochmals veränderte Flexionshärten.Other sporting activities, such as the deep snow and a possible ascent during a mountain tour require another change 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.It can be seen on the ski slopes, therefore, that the skiers again press the buckles of the ski boot before the downhill to tighten the shoe tighter. During exercise, z. B. while driving, the voltage can not be changed and thus not adapted to the sporting requirements.
Dieses Spannen und Entspannen erfolgt nach dem Stand der Technik manuell, was in aller Regel mit einem Bücken des Körpers verbunden ist.This tensioning and relaxing is done manually according to the prior art, which is usually associated with bending over of the body.
ProblemlösungTroubleshooting
Um diesen Mängeln abzuhelfen, wurde eine motorische Spanneinrichtung für Schuhe, insbesondere für Sportschuhe, entwickelt, mit deren Hilfe sich die beschriebenen Nachteile abhelfen lassen.To remedy these deficiencies, a motorized tensioning device for shoes, especially for sports shoes, has been developed, with the help of which the disadvantages described can be remedied.
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.Based on a shoe shell according to the current state of the art, a motorized tensioning device has been developed, which clamps the two ends of this shoe against each other. This is done by the motorized tensioning device is attached to one side of the shoe shell. The motorized clamping unit may consist of an electric, pneumatic or hydraulic motor unit, which converts a rotary movement into a linear movement or which itself already represents a linear unit. On the other side of the shoe cup an attachment point is attached. At this attachment point a connecting means, such as strap, tension wire, clamp, chain is attached. This connecting means is then fixed with a motor drive, so that the shoe halves are connected to each other. The motor drive unit shortens or lengthens this Fastening means, so that closes or opens the shoe shell and thus the tension of the shoe is built up or dismantled.
Für die Anordnung von Spannelementen und Befestigungsstelle gibt es mehrere Alternativen.For the arrangement of clamping elements and attachment point, there are several alternatives.
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.Thus, a clamping device can clamp the shoe shell via an attachment point, or via two or more fastening points. Furthermore, more like a clamping device can be used, each again only one attachment point or more.
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.With these clamping devices, it is now possible to change the state of tension of the sports shoe and thus its flexion without the wearer of the shoe must change buckles or other fasteners. Also, an adjustment during exercise is possible. Thus, for example, during skiing in the sports movement, the flexion hardness of the shoe can be tightened or released by driving the actuator.
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 ZuhaltekräfteOf course, other arrangements are conceivable, such. B. two fixed points and a drive unit that shortens or lengthens the clamping elements on both sides. Another variant is the attachment of two or more actuators for better distribution of locking forces
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.With this improved arrangement, it is now also possible to comfortably get into or out of a sports shoe. When disembarking z. B. the clamping element achieved in that the drive unit largely reduces the tension of the tension band and the shoe is thereby opened. When closing the shoe, the drive unit shortens the clamping element and thereby brings tension. By this tension of the strap, the shoe is closed.
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.The motor adjustment of the flexion of a ski boot is also important when running and standing, because for reasons of comfort, the angular position between the shell and the shoe sole can be flexibly adjusted.
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.The control of the drive unit and thus the change in the shoe tension can be initiated in different ways. Thus, the attachment of switches on the shoe or in clothing is conceivable. The switch is designed so that a change in the direction of rotation is possible. Another improved possibility is to transmit the different signals by radio, the triggering z. B. by a circuit, a voice instruction, a control by a smartphone or by a movement or load change of the foot, the sports shoe or sports equipment can be done.
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.Also, in an improved version, the automatic tension of the shoe by the detection of the load level, derived from the sporting movement conceivable. By means of path and / or force measurement, the flexion hardness of the shoe can be adapted to a holding force or adjusted to a specific closing path. By continuously monitoring these parameters, the voltage conditions are then actively and permanently adjusted. As a result, it is also possible to change the flexion of the sports shoe either progressively, degressively or linearly.
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.This type of tension has the advantage that in dynamic movements of the ski boot this can move within the set closing forces and thus can adapt to the sporting conditions. Likewise, changes in the ski boot can be compensated for by temperature or deformations, since the shoe is closed by force with a certain locking force. For a manual buckling or Nachschnüren is not required.
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.Another advantage of the invention is the dynamic component. With the help of different sensors, such as inclination sensors, force and torque sensors, acceleration sensors, the different sporting loads of the sports shoe, such as the ski boot can be detected in dynamic operation, so that a pre-programmed and desired contact pressure of the sports shoe to the foot is made automatically.
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.By means of the motorized tensioning device, it is also advantageous that settings such as clamping force, flexion, locking position can be programmed to preset values so that its desired fixation in the shoe is set immediately after the user has entered the shoe.
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.A further advantageous embodiment is the opening of the shoe by a rapid activation in conjunction with acceleration sensors. This is important in falls when it comes to avoid injury. Thus, in addition to the often existing security devices, another security component is achieved.
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.Another advantageous feature is the detection of whether the sports equipment z. B. the ski is still connected to the shoe. With the release of the skis can be seen that the athlete now needs a comfortable Flexionshärte the ski boot and the motorized tensioner can automatically release the tension. The detection of whether the ski boot is connected to the ski can be made possible via sensors or data carriers, such as RFID. The same applies if the athlete buckles his sports equipment. When this condition is detected, the motor chuck automatically increases the voltage to a predetermined value. This manual adjustment of the buckles is no longer required.
In der
Basis der Entwicklung ist ein Skischuh
The basis of the development is a
Soll nun der Skischuh
Durch die Art der Ausführung kann die Spanneinrichtung
Die Ansteuerung des Stellantriebes (Einschaltdauer, Drehrichtung, Drehgeschwindigkeit Drehmoment, etc.) erfolgt entweder über Schalter oder über einen Funksender
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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