[0001] Die Erfindung bezieht sich auf einen Sportschuhe mit eingebauter Sprungfeder zur Leistungssteigerung. Im Laufsport gibt es Fersenläufer und die Zehenläufer. Das Fersenlaufen ist für Langstrecken und Ausdauer. Der normale Ablauf für die Abrollbewegung sieht folgendermassen aus: Bei der Aufprallphase wird die ganze Wucht der Bewegung auf die Ferse abgegeben, dann folgt die Standphase, wobei der Fuss im Schuh für einen kurzen Moment praktisch flach aufliegt. Am Schluss folgt die Abstossbewegung, welche im Zehenbereich abläuft und den Fuss von Boden abstösst und die Vorwärtsbewegung aufrechthält. Dann beginnt der Ablauf mit dem andern Fuss wieder von vorne. Der Zehenläufer absorbiert bei der Aufprallphase die ganze Wucht im Zehenbereich und federt dadurch die Wucht ab, ohne mit den Fersen den Boden zu berühren. Somit entsteht keine Standphase.
Bei der Abstossphase wird dann wieder im Zehenbereich abgestossen. Dies gilt für folgende Sportarten: Kurzstreckenläufer, Bobfahrer, American-Football-Spieler, Weit-, Hoch- und Dreispringer.
[0002] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, beim Zehenläufer die Energie zu erhalten und speichern und wieder möglichst verlustfrei an den Sportler abzugeben.
[0003] Bei den bestehenden Sportschuhen oder bei den Erfindungen der US-Patente Nr. 3 782 011, 5 544 431 und 5 299 369 wird versucht, die Energie, welche der Sportler beim Auftreten freisetzt, wieder zu nutzen.
[0004] Der Stand der Technik sieht so aus, dass entweder elastische Gummieinlagen die Aufprallenergie speichern und wieder abgeben sollen, die andere Version versucht es mit eingebauten Druckfedern.
[0005] Der Nachteil dieser Sportschuhe ist, dass die elastischen Gummibänder zu wenig zusammengedrückt werden können und die Eigenreibung zu gross ist, um wesentlichen Energie wieder abzugeben.
[0006] Bei der Druckfeder sind die Federwege und die Vorspannung zu klein, um die entsprechende Energie abzunehmen.
[0007] Somit wird nur ein kleiner Teil der Energie gespeichert. Ein grosser Teil wird aber vom Sportschuh absorbiert und ist für die Leistungssteigerung verloren. Des Weiteren wird bei den Sportschuhen versucht, durch Dämpfungseinlagen die Energie zu vernichten und für die Sportler und die Volksläufer das Verletzungsrisiko zu minimieren. Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung folgende Massnahmen vor:
Es ist mindesten eine Zugfeder horizontal im Sportschuh eingebaut, welche viel grössere Energien aufnehmen kann, da sie erstens vorgespannt ist und zweitens durch den Längseinbau einen viel grösseren Federweg aufweist.
[0008] Bei der Erfindung handelt es sich um einen Sportschuh, welcher grob in vier Teile aufgebaut ist.
[0009] Der Unterteil, die Sohle, besteht von vorne nach hinten aus dem Zehenteil, dem Mittelteil und dem Fersenteil. Auf dem Oberteil des Sportschuhs befindet sich der normale Aufbau des Schuhs mit Schaft, Schnürung, Zunge und Zehenbox.
[0010] Der Oberteil des Sportschuhs wird nicht verändert. Die erfindungsgemässe Lösung liegt in der Sohle.
[0011] Die Sohle ist im Zehenteil vom Mittelteil und dem Fersenteil getrennt. Der Mittelteil und der Fersenteil bilden eine Einheit.
[0012] Im Zehenteil ist eine Platte eingebaut, welche über ein Gelenk mit dem Mittel- und Fersenteil verbunden ist. Die Platte ist über das Gelenk verlängert, so dass es über das Gelenk einen Hebel ergibt. Somit ist der Teil vor dem Gelenk die Platte und hinter dem Gelenk der Hebel, dieser dient dazu, dass bei Belastung die Zugfeder gespannt wird.
[0013] Im Mittelteil und im Fersenteil ist längs mindestens eine Zugfeder eingebaut, welche mit dem Hebel verbunden ist.
[0014] Der Vorteil der Erfindung wird im folgenden Ablauf näher erläutert.
[0015] Beim Laufen gibt es beim Auftreten des Fusses drei Phasen.
<tb>1.<sep>Phase: die Aufprallphase
<tb>2.<sep>Phase: die Abrollphase
<tb>3.<sep>Phase: die Abstossphase
[0016] Wir unterscheiden zwischen Zehenläufern und Fersenläufern. Die Fersenläufer wickeln die 3 Phasen folgendermassen ab:
<tb>1.<sep>Phase: die Aufprallphase
Der Läufer prallt mit der Ferse auf den Boden auf und ein Teil der Energie wird im Schuh absorbiert und ein Teil übernehmen Muskeln, Bänder und Knochen Der Fuss wird angewinkelt.
<tb>2.<sep>Phase: die Abrollphase
Der Fuss wird nun abgerollt und damit wird ein Teil der Energie in der Vorwärtsbewegung des Läufers belassen. Der Fuss streckt sich dadurch wieder. Der Fersenläufer gibt dieser Phase eigentlich den Namen, weil beim Zehenläufer kein Abrollen stattfindet. Jedoch werden wir zum besseren Verständnis diesen Ausdruck auch beim Zehenläufer verwenden.
<tb>3.<sep>Phase: die Abstossphase
Der Läufer stösst sich nun über den Zehenteil vom Boden ab, dadurch wird der Fuss angewinkelt und während des Abstosses wieder gestreckt.
[0017] Die Zehenläufer wickeln die 3 Phasen folgendermassen ab:
<tb>1.<sep>Phase: die Aufprallphase
Der Läufer prallt mit den Zehen und dem Zehenteil auf den Boden auf und ein Teil der Energie wird im Schuh absorbiert und einen grossen Teil übernehmen die Muskeln, welche sich spannen. Der Fuss wird beim Aufprall angewinkelt und bleibt angewinkelt
<tb>2.<sep>Phase: die Abrollphase
Der Fuss bleibt nun auf den Zehen und dem Zehenteil und bleibt angewinkelt. Es kann sein, dass die Ferse leicht den Boden berührt aber die Muskeln bleiben angespannt.
<tb>3.<sep>Phase: die Abstossphase
Der Läufer stösst sich nun ebenfalls über den Zehenteil vom Boden ab, dadurch wird der Fuss wieder gestreckt.
[0018] Die Erfindung bringt nur den Zehenläufern entscheidende Vorteile, weil dadurch die drei Phasen folgendermassen ablaufen:
[0019] Die Zehenläufer wickeln die 3 Phasen folgendermassen ab:
<tb>1.<sep>Phase: die Aufprallphase
Der Läufer prallt mit den Zehen und dem Zehenteil auf den Boden auf und ein grosser Teil der Energie wird im Schuh absorbiert, weil sich die Zugfedern spannen, und ein Teil übernehmen die Muskeln, welche sich ebenfalls spannen. Der Fuss wird beim Aufprall angewinkelt und bleibt angewinkelt
<tb>2.<sep>Phase: die Abrollphase
Der Fuss bleibt nun auf den Zehen und dem Zehenteil und bleibt angewinkelt. Die Zugfedern bleiben ebenfalls gespannt.
<tb>3.<sep>Phase: die Abstossphase
Der Läufer stösst sich nun über den Zehenteil vom Boden ab, die Kraft, welche in den Zugfedern steckt, wird ebenfalls zurückgegeben, dadurch wird der Fuss wieder gestreckt und der Läufer hat mehr Energie für den Abstoss.
Ausführungsbeispiel
[0020] In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
<tb>Fig. 1<sep>Der Sportschuh von der Seite.
<tb>Fig. 2<sep>Der Sportschuh in 3D-Ansicht.
<tb>Fig. 3<sep>Der mechanische Teil des Sportschuhs im Ruhezustand.
<tb>Fig. 4<sep>Der mechanische Teil des Sportschuhs in angespanntem Zustand.
<tb>Fig. 5<sep>Die Figur zeigt den Schuh vor dem Aufprall auf dem Boden. Die Zugfedern (3) sind entspannt. Die Platte (7) und die Federhalterung (9) sind in einem geraden Winkel.
<tb>Fig. 6<sep>Beim Aufprall des Schuhs auf den Boden wird durch das Knicken des Schuhs im Zehenteil (10) über die Platte (7) das Gelenk (8) gebogen und über den Hebel (6) beginnen die Zugfedern (3) zu spannen.
<tb>Fig. 7<sep>Die Zugfedern (3) sind nun gespannt.
<tb>Fig. 8<sep>Beim Abstossen des Fusses wird die Energie der Zugfedern (3) über den Hebel (6) an die Platte (7) und den Zehenteil (4) des Schuhs abgegeben, was die Absprungkraft und dadurch die Leistung des Sportlers oder Läufers erhöht. Der Zyklus beginnt nun mit dem anderen Fuss und läuft genau gleich ab.
Bezugszeichenliste
[0021]
<tb>1<sep>Schuhoberteil
<tb>2<sep>Sohle
<tb>3<sep>Zehenteil
<tb>4<sep>Fersenteil
<tb>5<sep>Zugfeder
<tb>6<sep>Hebel
<tb>7<sep>Platte
<tb>8<sep>Gelenk
<tb>9<sep>Federhaltung
The invention relates to a sports shoes with built-in spring for performance improvement. In running, there are heel runners and the toe runners. Heel racing is for long distance and endurance. The normal sequence for the rolling motion is as follows: In the impact phase, the whole force of the movement is delivered to the heel, then follows the stance phase, with the foot in the shoe for a short moment practically flat. At the end follows the repulsion movement, which occurs in the toe area and repels the foot from the ground and maintains the forward movement. Then the process begins again with the other foot. The toe-runner absorbs all the force in the toe area during the impact phase and thus absorbs the force without touching the ground with his heels. Thus, no stance phase arises.
In the repulsive phase is then repelled in the toe area. This applies to the following sports: Sprinter, bobsleigh, American football player, long, high and triple jumper.
The invention has for its object to get the energy in the toe runners and store and again as lossless to give the athlete.
[0003] The existing sports shoes or inventions of US Patent Nos. 3,782,011, 5,544,431 and 5,299,369 attempt to reuse the energy that the athlete releases on impact.
The state of the art looks like either elastic rubber inserts should store the impact energy and release again, the other version tries it with built-in compression springs.
The disadvantage of these sports shoes is that the elastic rubber bands can be compressed too little and the friction is too large to give up essential energy again.
In the compression spring, the spring travel and the bias voltage are too small to remove the corresponding energy.
Thus, only a small part of the energy is stored. However, a large part is absorbed by the sports shoe and is lost for performance enhancement. Furthermore, in sports footwear attempts to use damping inserts to destroy the energy and to minimize the risk of injury for athletes and people's runners. To solve this problem, the invention provides the following measures:
It is at least a tension spring installed horizontally in the sports shoe, which can absorb much greater energy, since it is firstly biased and secondly has a much greater travel through the longitudinal installation.
In the invention is a sports shoe, which is roughly constructed in four parts.
The lower part, the sole, consists of front to back of the toe part, the middle part and the heel part. On the upper part of the sports shoe is the normal structure of the shoe with shaft, laces, tongue and toe box.
The upper part of the sports shoe is not changed. The solution according to the invention lies in the sole.
The sole is separated in the toe part of the middle part and the heel part. The middle part and the heel part form a unit.
In the toe part, a plate is installed, which is connected via a hinge with the middle and heel part. The plate is extended over the joint so that it gives a lever over the joint. Thus, the part in front of the joint is the plate and behind the joint of the lever, this serves that under tension the tension spring is tensioned.
In the middle part and in the heel part is installed longitudinally at least one tension spring, which is connected to the lever.
The advantage of the invention will be explained in more detail in the following sequence.
When running, there are three phases when the foot occurs.
<tb> 1st <sep> phase: the impact phase
<tb> 2. <sep> phase: the unwinding phase
<tb> 3. <sep> phase: the kick-off phase
We distinguish between toe runners and heel runners. The heel runners wrap the 3 phases as follows:
<tb> 1st <sep> phase: the impact phase
The runner collides with the heel on the floor and some of the energy is absorbed in the shoe and a part take over muscles, ligaments and bones The foot is angled.
<tb> 2. <sep> phase: the unwinding phase
The foot is now unrolled, leaving part of the energy in the forward motion of the runner. The foot stretches again. The heel runner actually gives the name to this phase because the toe runner does not roll. However, for better understanding, we will also use this term for the toe runner.
<tb> 3. <sep> phase: the kick-off phase
The runner pushes now on the toe part from the ground, thereby the foot is bent and stretched again during the push.
The toe runners wrap the 3 phases as follows:
<tb> 1st <sep> phase: the impact phase
The runner collides with the toes and the toe part on the floor and some of the energy is absorbed in the shoe and take over a large part of the muscles that stretch. The foot is bent on impact and remains angled
<tb> 2. <sep> phase: the unwinding phase
The foot now remains on the toe and toe and remains angled. It may be that the heel touches the ground slightly but the muscles remain tense.
<tb> 3. <sep> phase: the kick-off phase
The runner pushes now also on the toe part from the ground, thereby the foot is stretched again.
The invention brings only the toe runners decisive advantages, because thereby the three phases proceed as follows:
The toe runners wrap the 3 phases as follows:
<tb> 1st <sep> phase: the impact phase
The runner collides with the toes and toe part on the floor and a large part of the energy is absorbed in the shoe, because the tension springs tension, and a part take over the muscles, which also stretch. The foot is bent on impact and remains angled
<tb> 2. <sep> phase: the unwinding phase
The foot now remains on the toe and toe and remains angled. The tension springs remain tensioned as well.
<tb> 3. <sep> phase: the kick-off phase
The runner pushes now on the toe part from the ground, the force, which is in the tension springs, is also returned, thereby the foot is stretched again and the runner has more energy for the kick.
embodiment
In the drawings, embodiments of the invention are shown.
<Tb> FIG. 1 <sep> The sports shoe from the side.
<Tb> FIG. 2 <sep> The sports shoe in 3D view.
<Tb> FIG. 3 <sep> The mechanical part of the sports shoe at rest.
<Tb> FIG. 4 <sep> The mechanical part of the sports shoe in a tense state.
<Tb> FIG. 5 <sep> The figure shows the shoe on the ground before impact. The tension springs (3) are relaxed. The plate (7) and the spring holder (9) are at a straight angle.
<Tb> FIG. 6 <sep> Upon impact of the shoe on the ground, bending of the shoe in the toe part (10) over the plate (7) causes the joint (8) to bend and over the lever (6) to spring the tension springs (3).
<Tb> FIG. 7 <sep> The tension springs (3) are now cocked.
<Tb> FIG. 8 <sep> When the foot is kicked off, the energy of the tension springs (3) is released via the lever (6) to the plate (7) and toe part (4) of the shoe, which increases the jumping force and thereby the performance of the athlete or runner , The cycle now starts with the other foot and runs exactly the same.
LIST OF REFERENCE NUMBERS
[0021]
<Tb> 1 <sep> Shoeupper
<Tb> 2 <sep> Sole
<Tb> 3 <sep> toe
<Tb> 4 <sep> heel
<Tb> 5 <sep> Tension Spring
<Tb> 6 <sep> Lever
<Tb> 7 <sep> Plate
<Tb> 8 <sep> PTO
<Tb> 9 <sep> Spring attitude