EP3809904B1 - Device for stride variation - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Unterstützung der Fortbewegung eines Benutzers, insbesondere zur Schrittweitenvariierung, mit einem Reservoir, einem Übertragungsbereich und einer Kammer.The present invention relates to a device for supporting the locomotion of a user, in particular for varying the step width, with a reservoir, a transmission area and a chamber.

Die Erfindung betrifft ferner einen Schuh mit zumindest einem Obermaterial und einer Sohle und zumindest einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.The invention also relates to a shoe with at least one upper material and a sole and at least one device according to the invention.

Bei der Entwicklung von Schuhen wird besonders im Laufsportbereich immer mehr Wert darauf gelegt, die Fußbelastung, das Abrollverhalten des Fußes sowie die Performance des Schuhs zu optimieren. Dafür werden entsprechende Materialien und Verfahren für die Herstellung der Sohlen und Obermaterialien der Schuhe ausgewählt.In the development of shoes, especially in the field of running, more and more value is being placed on optimizing the foot load, the rolling behavior of the foot and the performance of the shoe. Appropriate materials and processes are selected for the manufacture of the soles and uppers of the shoes.

Beispielsweise gibt es Kunststoffsysteme für Schuhsohlen, die derart ausgebildet sind, dass sie eine maximale Energierückgewinnung für den Träger der Schuhe gewährleisten. Ebenso gibt es Sportschuhe, die Rückstellfedern oder ähnliches in der Sohle aufweisen, die dazu ausgebildet sind, die Reaktionsfähigkeit und Energierückgabe des Schuhs zu verbessern. Zum selben Zweck werden auch Schuhe mit besonders harten und flachen Sohlen hergestellt, um einen direkteren Bodenkontakt und damit Schnelligkeit für den Läufer zu erreichen.For example, there are plastic systems for shoe soles that are designed in such a way that they ensure maximum energy recovery for the wearer of the shoes. Likewise, there are sports shoes that have return springs or the like in the sole designed to improve the responsiveness and energy return of the shoe. For the same purpose, shoes with particularly hard and flat soles are also produced in order to achieve more direct contact with the ground and thus speed for the runner.

Andere Systeme die in den Sohlen der Schuhe vorgesehen sind, sind hingegen derart ausgebildet, dass sie mehr Dämpfung für die Füße der Läufer gewährleisten und damit einen verbesserten Komfort bieten können.On the other hand, other systems that are provided in the soles of the shoes are designed in such a way that they can provide more cushioning for the feet of the runners and thus offer improved comfort.

Bekannte Systeme zum Verändern und/oder Beeinflussen der Fußbettung sind beispielsweise aus der DE 28 00 359 A1 , US 4 458 430 A und US 2017/071287 A1 bekannt.Known systems for changing and / or influencing the footbed are for example from DE 28 00 359 A1 , U.S.A. 4,458,430 and U.S. 2017/071287 A1 known.

Die oben aufgelisteten Systeme haben prinzipiell alle die Funktion, die beim Laufen natürlich auftretenden Stöße abzufedern und möglichst viel der Energie an den Läufer zurückzugeben. Die Schuhsohle dient dabei als Dämpfungsmittel und deformiert sich bei jedem Schritt je nach Elastizität der Sohle mehr oder weniger. Nachdem der Läufer den Fuß wieder abhebt, ist die Sohle derart konzipiert, dass sie idealerweise die Form des nicht belasteten Ausgangszustandes vollständig wieder einnimmt. Die Beschleunigung des Läufers sowie das Laufverhalten des Läufers sollen durch die Rückstellkraft der Sohle unterstützt werden.In principle, the systems listed above all have the function of cushioning the shocks that occur naturally when running and returning as much energy as possible to the runner. The shoe sole serves as a cushioning device and deforms more or less with every step depending on the elasticity of the sole. After the runner lifts their foot again, the sole is designed in such a way that ideally it completely resumes the shape of the initial, non-loaded state. The acceleration of the runner and the running behavior of the runner should be supported by the restoring force of the sole.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es einen Schuh bereitzustellen, der die Energierückgewinnung bei der Fortbewegung eines Benutzers verbessert. Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen Schuh bereitzustellen, der es ermöglicht die Laufleistung eines Benutzers derart zu beeinflussen, dass dieser bspw. im Wettkampf eine bessere Leistung erzielen kann. Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung einen kostengünstigen Trainingsschuh bereitzustellen.The object of the present invention is to provide a shoe that improves energy recovery when a user moves. A further object of the present invention is to provide a shoe that makes it possible to influence the running performance of a user in such a way that he can achieve better performance, for example in competition. It is another object of the present invention to provide a low cost training shoe.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zur Unterstützung der Fortbewegung eines Benutzers mit den Merkmalen des Anspruchs 1, sowie durch einen Schuh mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst.This object is achieved by a device for assisting the locomotion of a user with the features of claim 1 and by a shoe with the features of claim 10.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Unterstützung der Fortbewegung eines Benutzers, insbesondere zur Schrittweitenvariierung, mit einem Reservoir, einem Übertragungsbereich und einer Kammer, zeichnet sich dadurch aus, dass das Reservoir dazu ausgebildet ist, mit Druck beaufschlagt zu werden und der Übertragungsbereich dazu ausgebildet ist, eine von dem Reservoir ausgehende Druckwelle in die Kammer zu übertragen. Beim Lösen der Beaufschlagung wird ein Unterdruck im Reservoir erzeugt und damit der gegenteilige Effekt erzielt.The device according to the invention for supporting the movement of a user, in particular for varying the step width, with a reservoir, a transfer area and a chamber is characterized in that the reservoir is designed to be pressurized and the transfer area is designed to transmit a pressure wave emanating from the reservoir into the chamber. When the pressure is released, a negative pressure is generated in the reservoir and the opposite effect is achieved.

Die Vorrichtung basiert somit auf dem Prinzip der Übertragung von Druckwellen. Dabei wird durch das Beaufschlagen des Reservoirs mit Druck eine Druckwelle erzeugt, die über den Übertragungsbereich in Richtung der Kammer transportiert wird und sich damit entlang der Vorrichtung bewegt bis sie an ein Ende der Vorrichtung stößt. Nach Beendigung der Beaufschlagung bildet sich im Reservoir ein Unterdruck, wodurch der gegenteilige Effekt erzielt wird. Damit wird eine Druckwelle in Richtung des Reservoirs bewegt und somit gewissermaßen ein Sog erzeugt mittels dem ein auf die Kammer ausgeübter Druck wieder entfernt werden kann. Die Bewegung der Druckwelle geschieht dabei hauptsächlich in der Sagittalebene des Benutzers.The device is thus based on the principle of the transmission of pressure waves. In this case, by applying pressure to the reservoir, a pressure wave is generated, which is transported via the transmission area in the direction of the chamber and thus moves along the device until it strikes one end of the device. After the impact has ended, a negative pressure forms in the reservoir, which has the opposite effect. A pressure wave is thus moved in the direction of the reservoir and thus, to a certain extent, a suction is generated by means of which a pressure exerted on the chamber can be removed again. The movement of the pressure wave occurs mainly in the sagittal plane of the user.

Je nach Richtung der Druckwelle in oder entgegen einer Laufrichtung des Benutzers kann eine Schrittweite eines Benutzers somit gezielt verlängert oder verkürzt werden. Beispielsweise kann durch eine Druckwelle, die in Laufrichtung betrachtet nach hinten und oben gerichtet ist, der Fersenhub eines Läufers unterstützt werden, während eine Druckwelle, die zum Zeitpunkt der Schwingung der Ferse in Richtung Gesäß den Abdruck des Fußes behindert, die Laufbewegung dadurch gezielt erschwert. Durch eine gezielte Variierung der Schrittweite kann bspw. zu Trainingszwecken die Schrittweite eines Benutzers verkürzt werden, um die Belastung im Training zu erhöhen. Umgekehrt kann dann bspw. im Wettkampf die Ausrichtung der Vorrichtung derart gewählt werden, dass eine Schrittweite verlängert wird, sodass der Benutzer für die gleiche Distanz weniger Schritte benötigt.Depending on the direction of the pressure wave in or against a walking direction of the user, a step size of a user can thus be lengthened or shortened in a targeted manner. For example, a pressure wave that is directed backwards and upwards, viewed in the running direction, can support the heel lift of a runner, while a pressure wave that impedes the push-off of the foot at the time the heel vibrates towards the buttocks, makes the running movement more difficult in a targeted manner. Through a targeted variation of the step size, the step size of a user can be shortened, for example for training purposes, in order to increase the load during training. Conversely, the alignment of the device can then be selected, for example in competition, in such a way that a step size is increased, so that the user needs fewer steps for the same distance.

Erfindungsgemäß weist die Kammer einen Hohlraum auf, wobei der Hohlraum zumindest eine bewegliche Masse enthält. Somit trifft die im Reservoir erzeugte Druckwelle in der Kammer auf die bewegliche Masse, versetzt diese dadurch in Bewegung und verlagert dabei die Position der beweglichen Masse im Hohlraum. Dies geschieht in Relation zu den Bodenkontakt- bzw. Flugphasen des Benutzers. Beim Bewegen und Stoßen der beweglichen Masse zu bzw. an einem der zwei Enden des Hohlraums wird kinetische Energie in potentielle Energie umgewandelt. Beim Aufprall der beweglichen Masse am Ende der Vorrichtung wird diese Energie dann als kinetische Energie wieder freigegeben. Bei Beendigung der Beaufschlagung des Reservoirs mit Druck erzeugt das Reservoir den gegenteiligen Effekt und zieht die bewegliche Masse zurück in Richtung Reservoir und hält sie durch den erzeugten Sog dort zunächst fest. Der Sog muss demnach so groß sein, dass die Masse am entsprechenden Ende der Kammer gehalten wird, auch wenn der Fuß des Benutzers derart geneigt ist, dass das Kopfende der Kammer vom Körper weg - also nach unten - zeigt. Dies entspricht jener Schrittphase, in der sich der Fuß des Läufers in Laufrichtung betrachtet hinter (dorsal) dem Körperschwerpunkt befindet. Die Zehen des entsprechenden Fußes zeigen dann in der Regel nach hinten in Richtung Boden. Die Bewegung in Richtung Reservoir der beweglichen Masse geschieht während des Abhebens des Fußes des Benutzers. Bei der anschließenden Flugphase bzw. der Schwungphase des Fußes wird die bewegliche Masse wieder von dem dorsalen Ende der Kammer an das gegenüberliegende Kopfende geschleudert bis sie an das Kopfende der Kammer stößt. Dies geschieht während der letzten Phase des Schwunges des Fußes, bei der der Fuß über den Körperschwerpunkt hinaus nach vorne geschwungen wird und sich der andere Fuß des Läufers bereits wieder auf dem Bodenkontakt aufweist.According to the invention, the chamber has a cavity, the cavity containing at least one movable mass. Thus, the pressure wave generated in the reservoir hits the moving mass in the chamber, causing it to move Movement and shifts the position of the moving mass in the cavity. This happens in relation to the ground contact or flight phases of the user. Kinetic energy is converted into potential energy when the movable mass is moved and pushed towards one of the two ends of the cavity. When the moving mass hits the end of the device, this energy is then released again as kinetic energy. When the reservoir is no longer pressurised, the reservoir produces the opposite effect and pulls the movable mass back in the direction of the reservoir and initially holds it there by the suction produced. Thus, the suction has to be strong enough to hold the mass at the corresponding end of the chamber, even if the foot of the user is tilted in such a way that the head end of the chamber is pointing away from the body - ie downwards. This corresponds to the step phase in which the runner's foot is located behind (dorsal) the body's center of gravity, viewed in the running direction. The toes of the corresponding foot then usually point backwards towards the ground. The movement towards the reservoir of the moving mass occurs during the lifting of the user's foot. During the subsequent flight phase or swing phase of the foot, the moving mass is thrown again from the dorsal end of the chamber to the opposite head end until it hits the head end of the chamber. This occurs during the last phase of the foot's swing, when the foot is swung forward past the center of gravity and the runner's other foot is already back on the ground.

Die somit freigegebene Energie kann dann zu einem dynamischeren, gegebenenfalls auch längeren Schritt beitragen. Durch das Beaufschlagen bzw. das anschließende Lösen des Reservoirs mit Druck, kann die Bewegung der beweglichen Masse gezielt gesteuert werden.The energy released in this way can then contribute to a more dynamic, possibly longer step. The movement of the movable mass can be controlled in a targeted manner by applying pressure to or subsequently releasing the reservoir.

Dadurch kann es einerseits erreicht werden, dass sich die bewegliche Masse vor der Bewegungsphase des Fußes in Laufrichtung hinten befindet. In diesem Moment stößt die Masse an das dorsale Ende der Kammer und unterstützt die Bewegung nach hinten und oben. Daher ist ein energetischer Effekt in dorsokranialer Richtung zu erwarten.As a result, on the one hand it can be achieved that the moving mass is located at the rear in the running direction before the movement phase of the foot. At this moment pushes the mass to the dorsal end of the chamber, aiding backward and upward movement. Therefore, an energetic effect in the dorsocranial direction is to be expected.

Andererseits kann es auch erreicht werden, dass die Masse zunächst an das ventrale Ende der Kammer bewegt wird, was während des Bodenkontakts des Fußes zunächst keine Auswirkungen hat. Anschließend wird die Masse aufgrund des erzeugten Sogs nach Beendigung des Bodenkontakts in Richtung dorsales Ende bewegt und dort gehalten bis der Fuß in die Schwungphase übergeht, während der die Masse dann den Sog überwindet bzw. der Sog endet und die Masse maximal weit nach vorne geschleudert wird.On the other hand, it can also be achieved that the mass is initially moved to the ventral end of the chamber, which initially has no effect during the foot's contact with the ground. The mass is then moved in the direction of the dorsal end due to the suction generated after the ground contact has ended and is held there until the foot enters the swing phase, during which the mass then overcomes the suction or the suction ends and the mass is thrown forward as far as possible .

Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist das Reservoir mit zumindest einem Medium gefüllt. Das Medium sorgt dafür, dass eine ausreichend große Druckwelle erzeugt wird, um die bewegliche Masse in Bewegung zu setzen. Dabei kann das Reservoir vollständig oder auch nur zum Teil mit dem Medium befüllt sein.According to one embodiment, the reservoir is filled with at least one medium. The medium ensures that a sufficiently large pressure wave is generated to set the moving mass in motion. The reservoir can be filled completely or only partially with the medium.

Es ist denkbar, dass das Medium ein Fluid, insbesondere ein Gas wie beispielsweise Luft oder ein Fluid mit hoher Viskosität, und/oder ein Festkörper, insbesondere ein schaumartiger Stoff, bspw. eine insbesondere offenporige PU Schaummatrix ist. Durch die Verwendung bspw. eines Schaumstoffs kann zumindest ein Teil der Vorrichtung kostengünstig hergestellt werden. Außerdem kann beispielsweise eine Schaummatrix gut als Pneumatikmittel dienen, welches es ermöglicht, die Druckwelle zur Kammer hin auszusenden bzw. durch einen Sog das Reservoir wieder mit Luft zu befüllen.It is conceivable that the medium is a fluid, in particular a gas such as air or a fluid with a high viscosity, and/or a solid body, in particular a foam-like substance, for example a particularly open-pored PU foam matrix. By using a foam, for example, at least part of the device can be manufactured inexpensively. In addition, a foam matrix, for example, can serve well as a pneumatic means, which makes it possible to send out the pressure wave to the chamber or to refill the reservoir with air by means of suction.

Gemäß einer Variante ist die Vorrichtung am Fuß des Benutzers zumindest abschnittsweise parallel zu einer Lauffläche des Fußes angeordnet oder anordenbar. Sowohl beim Reservoir als auch bei der Kammer hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn diese jeweils zumindest abschnittsweise parallel zur Lauffläche des Fußes anordenbar sind. Durch eine parallele Anordnung des Reservoirs zur Lauffläche kann effektiv Druck durch den Fuß des Benutzers auf das Reservoir ausgeübt werden, ohne dass der Benutzer bzw. Läufer sich in seinem Laufverhalten von der Vorrichtung gestört fühlt oder durch diese negativ beeinflusst wird.According to one variant, the device is or can be arranged on the user's foot, at least in sections, parallel to a running surface of the foot. It has proven to be advantageous for both the reservoir and the chamber if they are at least partially parallel to the running surface of the Foot can be arranged. By arranging the reservoir parallel to the running surface, the user's foot can effectively exert pressure on the reservoir without the user or runner feeling disturbed by the device in his running behavior or being negatively influenced by it.

Gemäß einer weiteren Variante weist die Kammer eine längliche, insbesondere rohrförmige, Form auf. Durch die Beschränkung der Bewegung der beweglichen Masse auf einen länglichen Hohlraum, wird die Bewegungsrichtung der beweglichen Masse geometrisch vorgegeben.According to a further variant, the chamber has an elongate, in particular tubular, shape. By constraining the movement of the moveable mass to an elongated cavity, the direction of movement of the moveable mass is geometrically dictated.

Es ist auch denkbar, dass die Kammer eine gebogene Form aufweist. Durch die gebogene Form der Kammer soll die Bewegungsrichtung der beweglichen Masse dem natürlich Abrollverhalten des Fußes im Schuh angepasst werden, um die freigegebene Energie noch besser und effektiver nutzen zu können.It is also conceivable that the chamber has a curved shape. Due to the curved shape of the chamber, the direction of movement of the movable mass should be adapted to the natural rolling behavior of the foot in the shoe in order to be able to use the released energy even better and more effectively.

Wird also die Kammer beispielsweise zusätzlich parallel zur Lauffläche angeordnet, entspricht die vorgegebene Bewegungsrichtung der beweglichen Masse einer longitudinalen Richtung (also in sagittaler Ebene). Im Falle einer gebogenen Kammer entspricht die vorgegebene Bewegungsrichtung der beweglichen Masse der Bewegungsrichtung des Fußes während der Bewegung. Die freigegebene Energie wird somit auch in eine bestimmte Richtung gelenkt, sodass die beim Laufen, Gehen, Springen usw. wiedergewonnene Energie gezielt für eine Leistungssteigerung (längere Schrittweiten) oder eine Leistungsminimierung (kürzere Schrittweiten) genutzt werden kann. Letzteres könnte beispielsweise im Training genutzt werden, um ähnliche Effekte wie beim sogenannten Fallschirm- oder Zugschlittentraining zu erreichen. Dieser "negative" Effekt ähnelt in gewisser Hinsicht jenem eines bekannten, 3D-gedruckten Trainingsschuhs von adidas ("The Grit"), welcher den Benutzer bei jedem Schritt destabilisiert, um das Laufen auf Sand zu simulieren und somit den Widerstand beim Laufen zu erhöhen. Der Vorteil der vorliegenden Erfindung ist es jedoch die Möglichkeit der Einstellung der "Belastung", sodass diese je nach Bedarf reguliert werden kann. Außerdem soll die vorliegende Erfindung den Benutzer nicht aus dem Gleichgewicht bringen, um beispielsweise die Fußgelenksmuskulatur zu stärken, sondern vielmehr die Laufbewegung gezielt "bremsen".If the chamber is also arranged parallel to the running surface, for example, the predetermined direction of movement of the movable mass corresponds to a longitudinal direction (ie in the sagittal plane). In the case of a curved chamber, the predetermined direction of movement of the movable mass corresponds to the direction of movement of the foot during movement. The energy released is thus also directed in a certain direction, so that the energy regained when running, walking, jumping, etc. can be used in a targeted manner to increase performance (longer strides) or reduce performance (shorter strides). The latter could be used in training, for example, to achieve similar effects as in so-called parachute or toboggan training. This "negative" effect is somewhat similar to that of a well-known adidas 3D-printed training shoe ("The Grit"), which destabilizes the user with each step to simulate walking on sand, thus increasing resistance while running. The advantage of the present invention, however, is the possibility of adjusting the "load" so that it can be adjusted as needed. In addition, the present invention is not intended to throw the user off balance, for example in order to strengthen the ankle muscles, but rather to specifically "brake" the running movement.

In diesem Zusammenhang ist zu bemerken, dass am Kopfende der Kammer beispielsweise eine Feder oder ähnliches vorgesehen sein kann, wenn der "negative" Effekt erzielt werden soll. Diese Feder hält die bewegliche Masse so lange am Kopfende, welche sich in Bezug auf den Fuß ventral befinden kann, fest, bis der entsprechende Fuß sich in der Schwungphase nach vorne befindet. Dann kann durch diese Feder die Masse nach hinten an das dorsale Ende katapultiert, um die Schwungphase zu stören und die Schrittweite dadurch zu minimieren.In this connection it should be noted that a spring or the like can be provided at the head end of the chamber, for example, if the "negative" effect is to be achieved. This spring holds the moving mass at the head end, which may be ventral with respect to the foot, until the corresponding foot is forward in swing phase. This spring can then catapult the mass backwards to the dorsal end in order to disrupt the swing phase and thereby minimize the stride.

Umgekehrt kann sich das Kopfende der Kammer auch dorsal befinden, sodass die Masse zunächst nach hinten geschleudert wird. Der Sog, der nach Abheben des Fußes durch das Reservoir erzeugt wird, zieht die Masse dann wieder nach vorne (ventral) und hält diese dort fest. Zusätzlich kann auch hier eine Feder angeordnet sein, die die Masse an dieser Stelle so lange festhält, bis sich der Fuß in der Schwungphase nach vorne befindet. Wird die Masse genau zu diesem Zeitpunkt wieder von der Feder nach dorsal geschleudert, kann dies zu einer Minimierung der Schrittweite führen.Conversely, the head of the chamber can also be located dorsally, so that the mass is initially thrown backwards. The suction that is generated by the reservoir after lifting the foot then pulls the mass back forward (ventral) and holds it there. In addition, a spring can also be arranged here, which holds the mass at this point until the foot is in the swing phase to the front. If the mass is thrown dorsally by the spring at exactly this point in time, this can lead to a minimization of the step size.

Vorzugsweise ist die Kammer zumindest abschnittsweise aus einem starren Material, insbesondere aus Aluminium, geformt. Dadurch soll erreicht werden, dass bei einem Anschlag der beweglichen Masse am Ende der Kammer eine maximale Menge an Energie in Form von kinetischer Energie freigegeben wird. Zugleich sollte das Material aber auch nicht zu schwer sein, da es sich generell gezeigt hat, dass Schuhe als angenehmer, effektiver und besser vom Läufer empfunden werden, je weniger Gewicht sie aufweisen. Bekannterweise reduziert nämlich eine Gewichtsersparnis von 100g den Sauerstoffbedarf eines durchschnittlichen Läufers um 1%.The chamber is preferably formed at least in sections from a rigid material, in particular aluminum. This is to ensure that when the moving mass hits the end of the chamber, a maximum amount of energy is released in the form of kinetic energy. At the same time, the material shouldn't be too heavy either, since it has generally been shown that shoes are perceived as more comfortable, more effective and better by runners the less weight they have. It is known that one reduces A weight saving of 100g reduces the oxygen requirements of an average runner by 1%.

Gemäß einer Ausführungsform stimmt die Längserstreckung der Kammer zumindest im Wesentlichen mit einer Laufrichtung parallel zu einer Längsrichtung der Lauffläche überein. Durch eine solche Anordnung der Kammer kann die wiedergewonnene Energie gezielt für eine Leistungssteigerung bzw. für eine Leistungsminimierung ausgenützt werden.According to one embodiment, the longitudinal extent of the chamber corresponds at least essentially to a running direction parallel to a longitudinal direction of the running surface. By arranging the chamber in this way, the recovered energy can be used in a targeted manner for increasing or minimizing performance.

In diesem Zusammenhang ist anzumerken, dass die Längserstreckung der Kammer auch schräg zu der Laufrichtung bzw. zur Lauffläche des Fußes gestellt sein kann. Dies ermöglicht z.B. eine Verbesserung eines Schusses beim Treten eines Balles, wie es beispielsweise beim Fußball vorkommt.In this context, it should be noted that the longitudinal extent of the chamber can also be set at an angle to the running direction or to the running surface of the foot. This allows, for example, an improvement in a shot when kicking a ball, such as occurs in soccer.

Gemäß einer alternativen Ausführungsform stimmt die Längserstreckung der Kammer zumindest im Wesentlichen mit einer Laufrichtung quer zu der Längsrichtung der Lauffläche überein. Somit soll die wiedergewonnene Energie bei Sportarten genutzt werden können, bei denen der Fuß des Benutzers im Wesentlichen senkrecht zur Laufrichtung steht, wie es zum Beispiel in der Beschleunigungsphase beim Eishockey oder beim Eisschnelllauf der Fall ist.According to an alternative embodiment, the longitudinal extension of the chamber corresponds at least essentially to a running direction transverse to the longitudinal direction of the tread. It should thus be possible to use the recovered energy in sports in which the user's foot is essentially perpendicular to the running direction, as is the case, for example, in the acceleration phase in ice hockey or speed skating.

Bevorzugt ist die bewegliche Masse in einer Längsrichtung oder Querrichtung des Hohlraums der Kammer hin und her bewegbar. Je nachdem welche Form die Kammer bzw. die bewegliche Masse aufweisen, kann sich die bewegliche Masse in Längs- oder in Querrichtung der Kammer bewegen.Preferably, the movable mass is reciprocally movable in a longitudinal or transverse direction of the cavity of the chamber. Depending on the shape of the chamber or the movable mass, the movable mass can move in the longitudinal or transverse direction of the chamber.

Erfindungsgemäß ist die bewegliche Masse eine oder mehrere Kugeln oder weist eine andere geometrische Form auf. Damit bewegt sich beispielsweise die Kugel bzw. die Kugeln zumindest im Wesentlichen in Längsrichtung oder Querrichtung der Kammer oder schräg in der Kammer vor und zurück.According to the invention, the moving mass is one or more spheres or has another geometric shape. Thus, for example, the ball or balls moves back and forth at least essentially in the longitudinal direction or transverse direction of the chamber or obliquely in the chamber.

Es ist denkbar, dass der Durchmesser der Kugel bzw. der mehreren Kugeln jeweils im Bereich von 0,2 bis 20mm liegt, vorzugsweise im Bereich von 1 bis 10mm.It is conceivable that the diameter of the sphere or of the plurality of spheres is in the range from 0.2 to 20 mm, preferably in the range from 1 to 10 mm.

Bevorzugt ist die bewegliche Masse aus einem starren Material, insbesondere aus Stahl, geformt. Es wäre aber auch möglich, dass die Kugel aus anderen Materialien wie beispielsweise Quecksilber geformt ist. Idealerweise führt die bewegliche Masse somit einen annähernd ideal elastischen Stoß am jeweiligen Ende der Vorrichtung aus, damit maximal viel Energie in Form von kinetischer Energie freigesetzt wird und so wenig wie möglich Energie in Form von Deformationen der Materialen usw. verloren geht.The movable mass is preferably formed from a rigid material, in particular from steel. However, it would also be possible for the ball to be formed from other materials such as mercury. Ideally, the moving mass performs an almost ideally elastic impact at the respective end of the device, so that a maximum amount of energy is released in the form of kinetic energy and as little energy as possible is lost in the form of deformations of the materials, etc.

Gemäß einer Ausführungsform weist die Kammer zumindest ein Loch auf. Eine Druckwelle ist in der Praxis auch immer mit einer Dichtewelle gleichzusetzen, da sich die Druckwelle in Luft (also einem Gas) ausbreitet. Damit die Dichtewelle, die sich aufgrund der Beaufschlagung des Reservoirs mit Druck durch die Vorrichtung bewegt, am Ende der Vorrichtung entweichen kann, ist zumindest ein Loch vorgesehen, durch das das in Bewegung gesetzte Gas entweichen kann. Ebenso ist das Loch auch notwendig, um im Anschluss wieder Luft anzusaugen, damit die Vorrichtung wieder ihren Ausgangszustand einnehmen kann.According to one embodiment, the chamber has at least one hole. In practice, a pressure wave can always be equated with a density wave, since the pressure wave propagates in air (i.e. a gas). In order that the density wave, which moves through the device due to the pressurization of the reservoir, can escape at the end of the device, at least one hole is provided through which the gas set in motion can escape. The hole is also necessary in order to subsequently suck in air again so that the device can resume its initial state.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist zumindest eine Außenwand des Reservoirs aus einem elastischen Material, insbesondere aus Silikon, geformt. Das elastische Material kann sich durch die Beaufschlagung mit Druck verformen und damit eine Druckwelle im Inneren des Reservoirs erzeugen. Im Anschluss kann sich das Material allerdings ohne Fremdeinwirkung wieder in seinen Ausgangszustand zurückformen, damit dabei eine weitere, sich in eine entgegengesetzte Richtung bewegende Welle vom Reservoir angesaugt werden kann.According to a further embodiment, at least one outer wall of the reservoir is formed from an elastic material, in particular from silicone. The elastic material can deform when pressure is applied and thus generate a pressure wave inside the reservoir. However, the material can then return to its original state without external influences, so that another wave moving in the opposite direction can be sucked in by the reservoir.

Vorzugsweise umfasst das Reservoir eine Silikonkammer. Eine aus Silikon gefertigte Kammer kann kostengünstig hergestellt werden und im Zusammenhang mit deren Füllung, bspw. einer PU Schaummatrix sowohl die gewünschte Abfederung in der Sohle als auch die gewünschte Erzeugung der Druckwelle positiv beeinflussen.Preferably the reservoir comprises a silicon chamber. A chamber made of silicone can be produced inexpensively and, in connection with its filling, e.g. a PU foam matrix, can positively influence both the desired cushioning in the sole and the desired generation of the pressure wave.

Vorzugsweise ist der Übertragungsbereich aus einem flexiblen Material geformt. Somit kann die Vorrichtung individuell an den jeweiligen Benutzer oder den jeweiligen Schuh angepasst werden.Preferably the transfer portion is formed from a flexible material. The device can thus be individually adapted to the respective user or the respective shoe.

Gemäß einer Ausführungsform weist der Übertragungsbereich eine längliche Form auf. Eine Verlängerung bzw. eine längliche Form des Übertragungsbereichs ermöglicht es, dass sich das Reservoir und die Kammer beispielsweise an zwei verschiedenen Orten am Schuh befinden können. So kann beispielsweise sogar das Reservoir in der Sohle angeordnet werden, während die Kammer in einem Oberteil des Schuhs angeordnet sein kann. Außerdem kann somit frei gewählt werden in welcher Orientierung zur Laufrichtung sich die zuerst bewegliche Masse bewegen soll.According to one embodiment, the transmission area has an elongate shape. An extension or an elongated shape of the transfer area makes it possible for the reservoir and the chamber to be located at two different locations on the shoe, for example. For example, the reservoir can even be arranged in the sole, while the chamber can be arranged in an upper part of the shoe. In addition, it is thus possible to choose freely in which orientation to the running direction the first moving mass should move.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Übertragungsbereich ein Schlauch bzw. ein Schläuchen. Ein Schlauch hat den Vorteil, dass dieser flexibel einsetzbar ist, da er beispielsweise gebogen oder in Kurven gelegt werden kann, ohne dabei zu brechen. Dadurch lässt sich die Vorrichtung flexibel je nach Anwendung am Schuh platzieren.According to a further embodiment, the transmission area is a hose or hoses. A hose has the advantage that it can be used flexibly, for example because it can be bent or placed in curves without breaking. This allows the device to be placed flexibly on the shoe, depending on the application.

Gemäß einer noch weiteren Ausführungsform umfasst der Übertragungsbereich zwei oder mehrere Schläuche. Die mehreren Schläuche können alle von einem einzigen Reservoir ausgehen und in eine gemeinsame Kammer münden. Es wäre aber auch denkbar, dass an jedem Schlauch eine Kammer angeordnet ist und die Vorrichtung somit mehrere Kammern aufweist.According to yet another embodiment, the transmission area comprises two or more hoses. The multiple tubes can all originate from a single reservoir and open into a common chamber. However, it would also be conceivable for a chamber to be arranged on each hose and for the device to therefore have a plurality of chambers.

Eine weitere Ausführungsform sieht es auch vor, dass zwei oder mehrere Reservoirs vorgesehen sind. Diese können jeweils einzelne Übertragungsbereiche aufweisen, die in eine gemeinsame Kammer oder in jeweils einzelne Kammern münden können. Demnach kann es bei dieser Ausfürungsform auch möglich sein, dass auf jedes Reservoir zunächst jeweils ein separater Schlauch folgt, welche im Anschluss in einen einzelnen Schlauch übergehen, der in einer Kammer mündet.A further embodiment also provides for two or more reservoirs to be provided. These can each have individual transmission areas, which can open into a common chamber or into individual chambers. Accordingly, it can also be possible in this embodiment for each reservoir to be followed by a separate tube, which then merges into a single tube that opens into a chamber.

Erfindungsgemäß ist auch ein Schuh mit zumindest einem Oberteil aus zumindest einem Obermaterial und einer Sohle vorgesehen, wobei im Bereich der Sohle zumindest eine erfindungsgemäße Vorrichtung angeordnet oder anordenbar ist. Zumindest das Reservoir sollte derart im Bereich der Sohle angeordnet sein, dass der Träger der Schuhe, während der Bewegung mit seinen Füßen Druck auf das Reservoir ausüben kann.According to the invention, a shoe with at least one upper made of at least one upper material and a sole is also provided, wherein at least one device according to the invention is or can be arranged in the area of the sole. At least the reservoir should be arranged in the area of the sole in such a way that the wearer of the shoes can exert pressure on the reservoir with his feet while moving.

Vorzugsweise ist das Reservoir an einem Vorderfußbereich, einem Mittelfußbereich und/oder einem Fersenbereich der Sohle angeordnet und/oder anordenbar. Je nachdem welchem Lauftyp ein Läufer entspricht, kann damit der passende Schuh gewählt werden, der das Reservoir an der entsprechenden Stelle aufweist. Denkbar wäre es auch, dass der Schuh lediglich das Grundgerüst darstellt und der Läufer selbst die Vorrichtung bzw. die mehreren Vorrichtungen seinen Bedürfnissen entsprechend am Schuh anordnen kann. Im Training kann beispielsweise die Anordnung derart gewählt werden, dass die Abfolge der Druckwellen in die verschiedenen Richtungen derart gewählt wird, dass die Schrittweiten minimiert werden. Umgekehrt kann im Wettkampf die Anordnung derart gewählt sein, dass die Vorrichtung die Schrittweiten optimiert bzw. verlängert.Preferably, the reservoir is and/or can be arranged in a forefoot area, a midfoot area and/or a heel area of the sole. Depending on which running type a runner corresponds to, the right shoe can be selected that has the reservoir in the appropriate place. It would also be conceivable that the shoe merely represents the basic structure and the runner himself can arrange the device or the several devices on the shoe according to his needs. In training, for example, the arrangement can be chosen such that the sequence of the pressure waves in the different directions is chosen in such a way that the step sizes are minimized. Conversely, in competition, the arrangement can be selected in such a way that the device optimizes or lengthens the step widths.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist das Reservoir ein Bestandteil der Sohle. Schuhsohlen von Sportschuhen bestehen oftmals ohnehin aus mehreren verschiedenen Lagen, die zum Teil auch aus verschiedenen Materialien gefertigt werden. Somit wäre es aus denkbar, dass das Reservoir direkt als Bestandteil der Sohle - beispielsweise als eine Zwischensohle - gefertigt wird, um die Herstellung zu vereinfachen.According to one embodiment, the reservoir is part of the sole. Shoe soles of sports shoes often consist of several different layers anyway, some of which are also made of different materials will. It would thus be conceivable for the reservoir to be manufactured directly as part of the sole--for example as a midsole--in order to simplify manufacture.

Gemäß einer Variante erstreckt sich das Reservoir über den gesamten Bereich der Sohle. Mit Hilfe dieser Ausführungsform kann ein Schuh geschaffen werden, der einheitlich für alle Läufertypen eingesetzt werden kann, egal ob es sich im Vorder-, Mittel- oder Fersenfußläufer handelt. Erstreckt sich das Reservoir über den gesamten Bereich der Sohle, kann mit demselben Schuh jeder Laufstiltyp bedient werden. Dies erscheint auch in der Hinsicht besonders vorteilhaft, als dass sich bei vielen Läufern der Laufstil je nach Geschwindigkeit verändert.According to a variant, the reservoir extends over the entire area of the soleplate. With the help of this embodiment, a shoe can be created that can be used uniformly for all types of runners, regardless of whether they are front, middle or heel runners. If the reservoir extends over the entire area of the sole, any type of running style can be served with the same shoe. This also appears to be particularly advantageous in that many runners change their running style depending on their speed.

In einer Ausführungsform stimmt die Längserstreckung der Kammer parallel mit der Längserstreckung der Sohle überein. Somit kann die Bewegung der beweglichen Masse zumindest im Wesentlichen auf die sagittale Ebene des Benutzers reduziert werden.In one embodiment, the length of the chamber is parallel to the length of the sole. Thus, the movement of the moveable mass can be reduced at least substantially to the user's sagittal plane.

In einer weiteren Ausführungsform ist die Längserstreckung der Kammer zumindest teilweise quer zur Längserstreckung der Sohle. Somit können einerseits Sportarten bedient werden, bei denen der Fuß des Benutzers im Wesentlichen quer bzw. auch schräg zur Laufrichtung steht, wie es in der Beschleunigungsphase beim Eislaufen bei Eishockeyspielern oder Eisschnellläufern der Fall ist. Andererseits ist aber auch denkbar, dass die bewegliche Masse eine längliche Form aufweist, die sich über die Breite der Sohle erstreckt, und sich in longitudinaler Richtung nach vorne und nach hinten bewegt.In another embodiment, the length of the chamber is at least partially transverse to the length of the sole. Thus, on the one hand, sports can be served in which the user's foot is essentially transverse or also at an angle to the running direction, as is the case with ice hockey players or speed skaters during the acceleration phase when ice skating. On the other hand, it is also conceivable that the moving mass has an elongated shape that extends across the width of the sole and moves forwards and backwards in the longitudinal direction.

Vorteilhafterweise ist die Vorrichtung in die Sohle eingebettet. Aus Komfortgründen sowie aus optischen Gründen kann es vorteilhaft sein, wenn die gesamte Vorrichtung in der Sohle der Schuhe eingebettet ist. Somit ähnelt der Schuhe von außen einem herkömmlichen Schuh. Vorzugsweise ist die Vorrichtung derart in der Sohle angeordnet, dass der Träger keinen Unterschied im Tragekomfort zu einem herkömmlichen Schuh merkt.The device is advantageously embedded in the sole. For reasons of comfort as well as for aesthetic reasons, it can be advantageous if the entire device is embedded in the sole of the shoe. The shoe thus resembles a conventional shoe from the outside. Preferably, the device is such in the Sole arranged so that the wearer does not notice any difference in wearing comfort compared to a conventional shoe.

Gemäß einer Ausführungsform ist eine Ausrichtung, insbesondere eine Neigung, der Kammer einstellbar oder vorbestimmbar. Je nach Laufverhalten, Trainingseinheit oder auch Geschmack soll der Träger des Schuhs so damit flexibel eine Neigung der Kammer passend einstellen können, um den gewünschten Effekt auf das Laufverhalten des Benutzers besser abzustimmen.According to one embodiment, an orientation, in particular an inclination, of the chamber can be adjusted or predetermined. Depending on the running behavior, training session or even taste, the wearer of the shoe should be able to flexibly adjust an inclination of the chamber to better adjust the desired effect on the running behavior of the user.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Ausrichtung durch eine Verstellvorrichtung, insbesondere durch eine Stellschraube, einstellbar. Bspw. ist die Verstellvorrichtung derart in dem Schuh angeordnet, dass ein Benutzer vor dem Laufen den Schuh auf die gewünschte Neigung einstellen kann, sodass dieser für die gewünschte Anwendung voreingestellt wird. Bspw. ist wird bei einem Langstreckenläufer eine andere Neigung gewählt als bei einem Sprint oder beim Gehen.According to a further embodiment, the alignment can be adjusted by an adjusting device, in particular by an adjusting screw. For example, the adjustment device is arranged in the shoe in such a way that a user can set the shoe to the desired inclination before running, so that it is preset for the desired application. For example, a different incline is chosen for a long-distance runner than for a sprint or when walking.

Die Verstellvorrichtung kann auch derart ausgestaltet sein, dass sie als Ein- bzw. Ausschaltvorrichtung dient. So kann ein Benutzer je nach Anwendung flexibel am Schuh einstellen, ob die Vorrichtung aktiv sein soll oder nicht. Beispielsweise kann der Benutzer beim einfachen Gehen die Vorrichtung inaktiv lassen, um beispielsweise ein eventuell vorhandenes unerwünschtes Klickgeräusch der Masse zu unterdrücken, welches beim Stoß der Masse gegen die Kammerwände entsteht. Eine derartige Ein- und Ausschaltvorrichtung kann beispielsweise derart ausgebildet sein, dass sie die Masse bei ausgeschaltetem Zustand so festhält, dass sich diese nicht bewegen kann, die Luftzirkulation innerhalb der Kammer jedoch nicht beeinflusst wird, um ein Komprimieren des Reservoirs dennoch zu ermöglichen.The adjusting device can also be designed in such a way that it serves as an on/off device. Depending on the application, a user can flexibly set whether the device should be active or not on the shoe. For example, the user can leave the device inactive when simply walking, for example in order to suppress any unwanted clicking noise of the mass which is produced when the mass hits the chamber walls. Such a switch-on and switch-off device can, for example, be designed in such a way that when it is switched off it holds the mass in such a way that it cannot move, but the air circulation within the chamber is not influenced in order to still enable the reservoir to be compressed.

Die Erfindung wird nachfolgend rein beispielhaft unter Bezugnahmen auf die Zeichnungen näher erläutert. In diesen zeigen:

• Fig. 1 eine schematische Draufsicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;
• Fig. 2 einen schematischen Schnitt der erfindungsgemäßen Vorrichtung; und
• Fig. 3 einen schematischer Schnitt eines beispielhaften Schuhs.

The invention is explained in more detail below purely by way of example with reference to the drawings. In these show:

• 1 a schematic plan view of a device according to the invention;
• 2 a schematic section of the device according to the invention; and
• 3 a schematic section of an exemplary shoe.

Die in Figur 1 in einer Draufsicht schematisch dargestellte Vorrichtung 10 zur Unterstützung der Fortbewegung eines Benutzers weist ein Reservoir 12, einen Übertragungsbereich 14 in Form eines Schlauchs und eine Kammer 16 auf.In the figure 1 Device 10 for assisting the movement of a user, shown schematically in a top view, has a reservoir 12, a transmission area 14 in the form of a hose and a chamber 16.

Die Kammer 16 ist in der gezeigten Ausführungsform ein längliches Rohr, das an seinem einen Ende 38, das dem Übertragungsbereich 14 gegenüber liegt, ein Loch 26 aufweist (siehe Fig. 2). Es sind aber auch andere Formen und Ausgestaltungen für die Kammer 16 denkbar. Ebenso kann das Loch 26 auch an einer Seite bzw. Seitenwand 40 der Kammer 16 anstatt am Kopfende 38 der Kammer 16 angeordnet sein. Ebenso ist es möglich, dass mehrere Löcher 26 an der Kammer 16 vorgesehen sind.The chamber 16 in the embodiment shown is an elongate tube having a hole 26 at its one end 38 opposite the transfer portion 14 (see Fig 2 ). However, other shapes and configurations for the chamber 16 are also conceivable. Likewise, the hole 26 can also be located on a side or side wall 40 of the chamber 16 instead of at the head end 38 of the chamber 16 . It is also possible that several holes 26 are provided on the chamber 16 .

Die schlauchförmige Ausgestaltung des Übertragungsbereichs 14 soll es ermöglichen, dass das Reservoir 12 prinzipiell an einer beliebigen Stelle an der Sohle 34 eines Schuhs 30 (siehe Fig. 3) eingesetzt werden kann, unabhängig davon an welcher Stelle der Sohle 34 oder des Oberteils 32 die Kammer 16 platziert werden soll.The tubular design of the transfer area 14 is intended to make it possible for the reservoir 12 to be placed in principle at any point on the sole 34 of a shoe 30 (see 3 ) can be used regardless of where on the sole 34 or the upper 32 the chamber 16 is to be placed.

Der Übertragungsbereich 14 dient dazu, dass eine im Reservoir 12 erzeugte Druckwelle in die Kammer 16 bzw. den Hohlraum der Kammer 16 transportiert werden kann. Der Übertragungsbereich 14 stellt also das Verbindungselement zwischen Reservoir 12 und Kammer 16 dar.The transmission area 14 serves to ensure that a pressure wave generated in the reservoir 12 can be transported into the chamber 16 or the cavity of the chamber 16 . The transfer area 14 thus represents the connecting element between the reservoir 12 and the chamber 16.

Das Reservoir 12 ist dabei derart ausgebildet, dass es mit Druck beaufschlagt werden kann, wenn beispielsweise der Läufer bei einem Schritt mit seinem Fuß auf das Reservoir 12 drückt. Dabei verformt sich das Gehäuse des Reservoirs 12 und das sich darin befindliche Medium 22 und erzeugt somit eine Druckwelle im Inneren des Reservoirs 12, welche sich über den Übertragungsbereich 14 in Richtung der Kammer 16 ausbreiten kann, um dort die bewegliche Masse in Bewegung zu versetzen.The reservoir 12 is designed in such a way that it can be pressurized if, for example, the runner presses on the reservoir 12 with his foot during a step. The housing of the reservoir 12 and the medium 22 located therein deform and thus generate a pressure wave inside the reservoir 12, which can propagate via the transmission area 14 in the direction of the chamber 16 in order to set the moving mass in motion there.

Damit ist es beispielsweise denkbar, dass die Kammer 16 derart angeordnet wird, dass die sich im Hohlraum der Kammer 16 befindliche bewegliche Masse 20 von einem Fersenbereich FB in Richtung eines Vorderfußbereichs VB bewegt, wenn das Reservoir 12 mit Druck beaufschlagt wird. Anschließend wird die bewegliche Masse 20 zurück in Richtung Reservoir gezogen, wenn die Beaufschlagung beendet wird, d.h. wenn sich der Fuß in jener Phase des Bewegungsablaufes befindet, wo er den Körper vom Boden nach schräg vorne abdrückt. Der Fuß befindet sich zu diesem Zeitpunkt hinter dem Körperschwerpunkt. Die Masse 20 wird zu diesem Zeitpunkt von dem durch das Reservoir erzeugten Sog am hinteren Ende der Kammer 16, also am Fersenbereich FB des Fußes gehalten. Bei der anschließenden Schwungbewegung des Fußes nach vorne wird die bewegliche Masse 20 erneut nach vorne in Richtung des Kopfendes 38 der Kammer 16 bewegt, bis sie an das Kopfende 38 stößt. Dies kann dazu beitragen, dass die Schrittweite eines Läufers, der Schuhe 30 mit den entsprechenden Vorrichtungen 10 trägt, aufgrund der wiedergewonnenen Energie verlängert wird, was sowohl zu einem dynamischeren als auch zu einem schnelleren Laufen führen kann.It is thus conceivable, for example, that the chamber 16 is arranged in such a way that the movable mass 20 located in the cavity of the chamber 16 moves from a heel area FB in the direction of a forefoot area VB when the reservoir 12 is pressurized. Subsequently, the movable mass 20 is pulled back towards the reservoir when the impact is terminated, i.e. when the foot is in that phase of the movement sequence where it pushes the body off the ground obliquely forward. At this point, the foot is behind the body's center of gravity. At this point in time, the mass 20 is held by the suction generated by the reservoir at the rear end of the chamber 16, ie at the heel area FB of the foot. Upon subsequent forward swinging motion of the foot, the movable mass 20 is again moved forward toward the head end 38 of the chamber 16 until it abuts the head end 38 . This can help a runner wearing shoes 30 with the appropriate devices 10 increase their stride due to the energy regained, which can result in both a more dynamic and faster run.

Alternativ dazu, ist es auch möglich, die Kammer 16 derart anzuordnen, dass sich die bewegliche Masse 20 mit jedem Auftreten von dem Vorderfußbereich VB in Richtung des Fersenbereichs FB bewegt. Das Kopfende der Kammer 16 befindet sich hierbei also im Fersenbereich FB des Fußes. Um insgesamt einen gegenteiligen Effekt zu erzielen und damit bewusst ein Widerstand - und somit eine kürzere Schrittweite - für den Läufer zu erzeugen, ist bei dieser Ausführungsform an jenem Ende der Kammer 16, welches an den Übertragungsbereich angrenzt, eine (nicht dargestellte) Feder oder ähnliches vorgesehen, welche die Masse 20, die nach Beendigung der Beaufschalgung des Reservoirs 12 wieder zurück - in diesem Fall in Richtung Vorderfußbereich VB - gesogen wird, so lange festzuhalten, bis sich der Fuß in der Schwungphase befindet. In dieser anschließenden Schwungphase nach vorne kann die Feder dann die Masse 20 in Richtung Kopfende der Kammer 16 - also in Richtung Fersenbereich FB - katapultieren, sodass der Schritt des Benutzers gezielt verkürzt werden kann. Dieser Effekt kann beispielsweise gezielt im Training als spezieller Trainingsreiz eingesetzt werden.Alternatively, it is also possible to arrange the chamber 16 in such a way that the movable mass 20 moves from the forefoot area VB towards the heel area FB with each step. The head end of the chamber 16 is thus located in the heel area FB of the foot. In order to achieve an overall opposite effect and thus deliberately a resistance - and thus a shorter one Increment - for the runner, in this embodiment, a spring (not shown) or the like is provided at that end of the chamber 16 which adjoins the transmission area, which the mass 20, which returns after the loading of the reservoir 12 has ended - in this case in the direction of the forefoot area VB - to hold on until the foot is in the swing phase. In this subsequent forward swing phase, the spring can then catapult the mass 20 in the direction of the head end of the chamber 16—that is, in the direction of the heel area FB—so that the step of the user can be shortened in a targeted manner. This effect can, for example, be used specifically in training as a special training stimulus.

Der Fig. 2 ist des Weiteren zu entnehmen, dass das Reservoir 12 mit einem Medium 22 gefüllt ist. Das Medium 22 kann sowohl ein Feststoff als auch ein Gas und/oder eine viskose Flüssigkeit sein. Im Falle einer Flüssigkeit muss diese allerdings eine derart hohe Viskosität aufweisen, dass sie nicht in den Übertragungsbereich 14 läuft, wenn Druck auf das Reservoir 12 ausgeübt wird.Of the 2 it can also be seen that the reservoir 12 is filled with a medium 22 . The medium 22 can be a solid as well as a gas and/or a viscous liquid. In the case of a liquid, however, this must have such a high viscosity that it does not run into the transfer area 14 when pressure is exerted on the reservoir 12 .

Alternativ hierzu kann eine Membran (nicht gezeigt) vorgesehen sein, die es ermöglicht eine im Reservoir 12 erzeugte Druckwelle an den Übertragungsbereich 14 derart weiterzuleiten, dass die Druckwelle die gewünschte Beschleunigung der beweglichen Masse 20 in der Kammer 16 erzeugt.Alternatively, a membrane (not shown) can be provided, which enables a pressure wave generated in the reservoir 12 to be forwarded to the transmission area 14 in such a way that the pressure wave generates the desired acceleration of the movable mass 20 in the chamber 16 .

Es wäre diesbezüglich aber auch denkbar, dass sich das die Flüssigkeit 22 zusätzlich in einem Kissen befindet, welches innerhalb des Reservoirs 12 angeordnet ist, damit sie nicht auslaufen kann.In this regard, however, it would also be conceivable for the liquid 22 to also be located in a cushion which is arranged inside the reservoir 12 so that it cannot leak out.

Um das Medium 22 innerhalb des Reservoirs 12 effektiv mit Druck beaufschlagen zu können, ist es vorteilhaft, wenn zumindest eine Außenwand 28 des Reservoirs 12 aus Silikon geformt ist. Ebenso ist es auch denkbar, dass das gesamte Gehäuse des Reservoirs 12 aus Silikon geformt ist. Dadurch kann sich das Reservoir 12 bei der Beaufschlagung mit Druck verformen und eine Druckwelle in Richtung des Übertragungsbereichs 14 aussenden und damit die Kugel 20 in Bewegung versetzen. Anschließend ziehen sich die Außenwand 28 bzw. die Außenwände 28 wieder in ihre Ausgangsposition zurück, damit die Kugel 20 wieder in Richtung des Reservoirs 12 gezogen wird.In order to be able to effectively pressurize the medium 22 within the reservoir 12, it is advantageous if at least one outer wall 28 of the reservoir 12 is formed from silicone. Likewise, it is also conceivable that the entire housing of the reservoir 12 is formed from silicone. This allows the reservoir 12 deform when pressure is applied and emit a pressure wave in the direction of the transmission area 14 and thus set the ball 20 in motion. Subsequently, the outer wall 28 or the outer walls 28 pull back into their starting position, so that the ball 20 is pulled in the direction of the reservoir 12 again.

Fig. 3 zeigt einen Schnitt eines schematischen erfindungsgemäßen Schuhs 30. In der gezeigten Ausführungsform ist die gesamte Vorrichtung 10 eine Zwischensohle 34A des Schuhs 30 eingebettet, die auch für die Dämpfung des Schuhs 30 verantwortlich ist. Eine weitere Außensohle 34B ist unterhalb der Zwischensohle 34A angeordnet und dient dazu, dass der Schuh 30 die nötige Griffigkeit beim Laufen aufweist. 3 shows a section of a schematic shoe 30 according to the invention. In the embodiment shown, the entire device 10 is embedded in a midsole 34A of the shoe 30, which is also responsible for the cushioning of the shoe 30. Another outsole 34B is positioned below the midsole 34A and is used to provide the shoe 30 with the necessary grip when walking.

Das Reservoir 12 ist in dieser Ausführungsform im Mittelfußbereich MB des Schuhs 30 angeordnet. Der Übergansbereich 14 und die Kammer 16 sind derart eingebettet, dass sich die Kugel 20, die sich innerhalb der Kammer 16 befindet, bei jeder Kompression des Reservoirs 12 vom Fersenbereich FB aus in Richtung des Mittelfußbereichs MB bewegt und somit zur nächsten Phase übergeleitet ist. Ebenso wäre es auch aber denkbar, dass die Kammer 16 in einer anderen Orientierung in der Zwischensohle 34A eingebettet ist.In this embodiment, the reservoir 12 is arranged in the midfoot area MB of the shoe 30 . The transition area 14 and the chamber 16 are embedded in such a way that the ball 20, which is located within the chamber 16, moves with each compression of the reservoir 12 from the heel area FB towards the metatarsal area MB and is thus transitioned to the next phase. However, it would also be conceivable for the chamber 16 to be embedded in a different orientation in the midsole 34A.

Unmittelbar über der Kammer 16 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel auch eine Verstellvorrichtung 36 angeordnet, mit deren Hilfe eine Neigung der Kammer 16 individuell vom Träger der Schuhe 30 einstellbar ist. Eine derartige Verstellvorrichtung 36 kann prinzipiell auch an anderen Positionen am Schuh 30 angeordnet werden. Bevorzugt handelt es sich hierbei um eine Verstellschraube 36, die über eine einfache (nicht dargestellte) Mechanik die Neigung der Kammer 16 verstellen kann. So kann die Kammer 16 über die Verstellvorrichtung 36 beispielsweise um eine horizontale Achse H verkippt werden, sodass das Kopfende 38 der Kammer 16 beispielsweise näher zur Außensohle 34B hin verstellt wird. Es wäre allerdings auch denkbar, dass die Kammer 16 um eine nicht dargestellte vertikale Achse verkippt wird, um eventuelle Fußfehlstellungen des Trägers zu kompensieren.In the exemplary embodiment shown, an adjusting device 36 is also arranged directly above the chamber 16, with the aid of which an inclination of the chamber 16 can be adjusted individually by the wearer of the shoes 30. In principle, such an adjusting device 36 can also be arranged at other positions on the shoe 30 . This is preferably an adjusting screw 36 which can adjust the inclination of the chamber 16 via a simple mechanism (not shown). For example, the chamber 16 can be tilted about a horizontal axis H via the adjustment device 36, so that the head end 38 of the chamber 16 is adjusted closer to the outsole 34B, for example. It would be though it is also conceivable that the chamber 16 is tilted about a vertical axis (not shown) in order to compensate for any foot deformities of the wearer.

Bei der Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung 10 in einem Schuh 30 wird bei jedem Schritt in der Bodenkontaktphase des entsprechenden Fußes Druck über den Fuß des Läufers auf das Reservoir 12 ausgeübt. Dadurch wird eine Druckwelle erzeugt, welche sich über den Übertragungsbereich 14 in Richtung der Kammer 16 bewegt. An dem dem Übertragungsbereich 14 zugewandten Ende 42 der Kammer 16 trifft die Druckwelle schließlich auf die bewegliche Masse 20 und setzt diese damit in Bewegung.When the device 10 according to the invention is used in a shoe 30, pressure is applied via the runner's foot to the reservoir 12 during each step in the ground contact phase of the corresponding foot. This generates a pressure wave which moves across the transmission area 14 in the direction of the chamber 16 . At the end 42 of the chamber 16 facing the transmission area 14, the pressure wave finally strikes the movable mass 20 and thus sets it in motion.

Sobald der Läufer den Fuß vom Boden abhebt, zieht sich das Reservoir 12 in seine Ausgangsform zurück und saugt dabei durch das Loch 26 am Kopfende 38 der Kammer 16 Luft an. Dadurch wird auch die bewegliche Masse 20 wieder zurück in Richtung Ende 42 geführt bis sie an das Ende 42 der Kammer 16 stößt und dort durch den erzeugten Sog zunächst gehalten. In der anschließenden Schwungphase des Fußes wird die bewegliche Masse 20 letztendlich durch die Vorwärtsbewegung des Fußes vom dorsalen Ende 42 der Kammer 16 zum Kopfende 38 der Kammer 16 beschleunigt bis sie an deren Ende stößt. Die Bewegung des Fußes kann demnach eine derart große Beschleunigung auf die Masse 20 ausüben, dass diese den Sog überwindet und ans gegenüber liegende Ende der Kammer 16 katapultiert wird. Bei entsprechender Wahl der Materialien von Kammer 16 und beweglicher Masse 20 kann in der Schwungphase ein annähernd ideal elastischer Stoß nach vorne zwischen Masse 20 und Kammer 16 erzeugt werden, wodurch eine maximale Menge an kinetischer Energie freigesetzt wird, die die Bewegung des Fußes unterstützt bzw. gegebenenfalls die Schrittweite verlängert.As soon as the runner lifts his foot off the ground, the reservoir 12 retracts to its original shape, sucking air through the hole 26 at the head end 38 of the chamber 16. As a result, the movable mass 20 is also guided back in the direction of the end 42 until it hits the end 42 of the chamber 16 and is initially held there by the suction generated. In the subsequent swing phase of the foot, the moveable mass 20 is ultimately accelerated by the forward movement of the foot from the dorsal end 42 of the chamber 16 to the head end 38 of the chamber 16 until it abuts the end thereof. The movement of the foot can therefore exert such a high acceleration on the mass 20 that it overcomes the suction and is catapulted to the opposite end of the chamber 16 . If the materials of chamber 16 and movable mass 20 are selected appropriately, an almost ideally elastic forward impact can be generated between mass 20 and chamber 16 during the swing phase, which releases a maximum amount of kinetic energy that supports or slows the movement of the foot. if necessary, the increment is extended.

In Abhängigkeit von der Orientierung der Kammer 16 - also ob das Kopfende 38 in Laufrichtung nach vorne (Mittel- bis Vorderfußbereich MB, VB) oder nach hinten (Mittelfuß- bis Fersenbereich MB, FB) zeigt, kann somit durch die Bewegung der beweglichen Masse 20 jeder Schritt des Läufers verkürzt oder verlängert werden.Depending on the orientation of the chamber 16 - that is, whether the head end 38 in the running direction to the front (middle to forefoot area MB, VB) or to the rear (Midfoot to heel area MB, FB), each step of the runner can thus be shortened or lengthened by the movement of the movable mass 20 .

BezugszeichenlisteReference List

1010

Vorrichtungcontraption

1212

Reservoirreservoir

1414

Übertragungsbereichtransmission range

1616

Kammerchamber

1818

Hohlraumcavity

2020

bewegliche Massemoving mass

2222

Mediummedium

2424

Laufflächetread

2626

LochHole

2828

Außenwandouter wall

3030

Schuhshoe

3232

Oberteiltop

3434

Sohlesole

34A34A

Zwischensohlemidsole

34B34B

Außensohleoutsole

3636

Verstellvorrichtungadjusting device

3838

Kopfendeheadboard

4040

Seiteside

4242

EndeEnd

HH

Horizontale Achsehorizontal axis

VBvb

Vorderfußbereichforefoot area

MBMB

Mittelfußbereichmidfoot area

FBFB

Fersenbereichheel area

Claims (14)

1. An apparatus (10) for supporting the locomotion of a user, in particular for stride variation, comprising a reservoir (12), a transmission region (14) and a chamber (16), wherein the chamber (16) has a hollow space (18) which includes at least one movable mass (20), wherein the movable mass (20) is one or more balls or comprises another geometric shape, and wherein the reservoir (12) is configured to be acted on by pressure and the transmission region (14) is configured to transmit a pressure wave emanating from the reservoir (12) into the chamber (16) so that the movable mass (20) is set in motion and displaced within the hollow space (18).
2. An apparatus (10) in accordance with at least one of the preceding claims, characterized in that
   the reservoir (12) is filled with at least one medium (22), in particular in that the medium (22) is a fluid, in particular a gas such as, for example, air or a fluid having a high viscosity, and/or a solid, in particular a foam-like substance, for example, a PU foam matrix, in particular an open-pore PU foam matrix.
3. An apparatus (10) in accordance with at least one of the preceding claims, characterized in that

   the apparatus (10) is arranged at the foot of the user at least sectionally in parallel with a running surface (24) of the foot, and/or in that the chamber (16) has an elongate shape, in particular a tubular shape, and/or in that

   the chamber (16) has a curved shape.
4. An apparatus (10) in accordance with at least one of the preceding claims, characterized in that

   the chamber (16) is at least sectionally formed from a rigid material, in particular from aluminum, and/or in that

   a longitudinal extent of the chamber (16) at least substantially coincides with a running direction in parallel with a longitudinal direction of the running surface (24).
5. An apparatus (10) in accordance with at least one of the claims 1 to 3, characterized in that

   the longitudinal extent of the chamber (16) at least substantially coincides with a running direction transverse to the longitudinal direction of the running surface (24), and/or in that

   the chamber (16) is at least sectionally formed from a rigid material, in particular from aluminum.
6. An apparatus (10) in accordance with at least one of the preceding claims, characterized in that

   the movable mass (20) is movable back and forth in a longitudinal direction or a transverse direction or obliquely to one or both directions of the hollow space (18) of the chamber (16), and/or in that

   the movable mass (20) is formed from a rigid material, in particular from steel.
7. An apparatus (10) in accordance with at least one of the preceding claims, characterized in that

   the chamber (16) has at least one hole (26), in particular in that

   the at least one hole (26) is arranged at a head end (38) of the chamber (16) disposed opposite the transmission region (14).
8. An apparatus (10) in accordance with at least one of the preceding claims, characterized in that

   at least one outer wall (28) of the reservoir (12) is formed from an elastic material, in particular from silicone, in particular in that

   the reservoir (12) comprises a filled silicone chamber.
9. An apparatus (10) in accordance with at least one of the preceding claims, characterized in that

   the transmission region (14) is formed from a flexible material, and/or in that

   the transmission region (14) has an elongate shape, and/or in that

   the transmission region (14) is a tube, and/or in that

   the transmission section comprises two or more tubes, and/or in that

   two or more reservoirs are provided.
10. A shoe (30) comprising at least one upper part (32) composed of at least one upper material and a sole (34),
    characterized in that
    at least one apparatus (10) in accordance with at least one of the claims 1 to 9 is arranged in the region of the sole (34).
11. A shoe (30) in accordance with claim 10,
    characterized in that

    the reservoir (12) is arranged and/or can be arranged at a forefoot region (VB), a midfoot region (MB) and/or a heel region (FB) of the sole (34), and/or in that

    the reservoir (12) is a component of the sole (34), and/or in that

    the reservoir (12) extends over the total region of the sole (34).
12. A shoe (30) in accordance with claim 10 or claim 11,
    characterized in that

    the longitudinal extent of the chamber (16) coincides in parallel with the longitudinal extent of the sole (34), and/or in that

    the longitudinal extent of the chamber (16) is transverse to the longitudinal extent of the sole (34), and/or in that

    the apparatus (10) is embedded in the sole (34).
13. A shoe (30) in accordance with any one of the claims 10 to 12, characterized in that
    an orientation, in particular an inclination, of the chamber (16) can be set or can be predetermined.
14. A shoe (30) in accordance with claim 13,
    characterized in that

    the orientation can be set or can be predetermined by an adjustment apparatus (36), in particular by means of an adjustment screw, in particular in that

    the adjustment apparatus (36) is an on/off switch.

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