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Patent Searching and Data


Title:
FOOTWEAR HAVING ELECTRIC CIRCUITS
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2020/161202
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a shoe (1) having an upper part (2) and a sole (3) fastened to the upper part. The shoe (1) comprises an electric circuit (19) for sound output. The electric circuit (19) comprises a printed circuit board (4), an accumulator (5), a loudspeaker (6), a charging interface (7) and a wireless interface (20) for data transmission. The accumulator (5) and the printed circuit board (4) are arranged in the sole. The upper part (2) has the loudspeaker (6). The accumulator (5) is encapsulated into a plastic block (18).

Inventors:
BOLLERT STEFAN (DE)
Application Number:
PCT/EP2020/052898
Publication Date:
August 13, 2020
Filing Date:
February 05, 2020
Export Citation:
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Assignee:
GBO GES FÜR BETRIEBSORGANISATION MBH (DE)
International Classes:
A43B3/00
Foreign References:
US20180160975A12018-06-14
US20080066343A12008-03-20
US5615111A1997-03-25
US20080161734A12008-07-03
Attorney, Agent or Firm:
PRINZ & PARTNER MBB PATENTANWÄLTE RECHTSANWÄLTE (DE)
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Claims:
PATENTANSPRÜCHE

1. Schuh (1) mit einem Oberteil (2) und einer an dem Oberteil befestigten Sohle (3), wobei der Schuh (1) eine elektrische Schaltung (19) zur Tonausgabe aufweist, und wobei die elektrische Schaltung (19) eine Leiterplatte (4), einen Akkumulator (5), einen Lautsprecher (6), eine Ladeschnittstelle (7) und eine drahtlose Schnittstelle (20) zur Datenübertragung umfasst, wobei der Akkumulator (5) und die Leiterplatte (4) in der Sohle angeordnet sind, wobei das Oberteil (2) den Lautsprecher (6) aufweist, und wobei der Akkumulator (5) in einem Kunststoffblock (18) gekapselt ist.

2. Schuh (1) gemäß Anspruch 1 , wobei der Akkumulator (5) und die Leiterplatte (4) gemeinsam in dem Kunststoff block (18) gekapselt sind.

3. Schuh (1) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Sohle (3) eine (innenseitige) Ausnehmung (8) umfasst, wobei der Akkumulator (5) und die Leiterplatte (4) in der Ausnehmung (8) angeordnet und verklebt, umspritzt oder einvulkanisiert sind, insbesondere wobei die Ausnehmung (8) dabei vollständig verfallt ist.

4. Schuh (1) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Sohle (3) eine Laufsohle (9) und eine Innensohle (10) umfasst, und wobei der Akkumulator (5) und die Leiterplatte (4) zwischen der Laufsohle (9) und der Innensohle (10) angeordnet sind.

5. Schuh (1) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei der

Akkumulator (5) und die Leiterplatte (4) im Fußwurzelbereich der Sohle (3) angeordnet sind.

6. Schuh (1) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei die

Ladeschnittstelle (7) ein Steckverbinder (11) ist, wobei der Steckverbinder (1 1) über ein Kabel mit der Leiterplatte (4) verbunden ist, und insbesondere wobei die Ladeschnittstelle (7) eine Kupplung (11) ist.

7. Schuh (1) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei die elektrische Schaltung (19) weiterhin einen Schalter (12) zum Ein- und/oder Ausschalten der elektrischen Schaltung (19) umfasst. 8. Schuh (1) gemäß Anspruch 7, wobei der Steckverbinder (11) den Schalter (12) aufweist.

9. Schuh (1) gemäß einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei das Oberteil (2) ein flexibles Band (13) aufweist, wobei das flexible Band (13) an mindestens zwei seiner Seiten und maximal drei seiner Seiten mit Material des Oberteils (2) derart verbunden ist, dass das flexible Band (13) den Steckverbinder (1 1) einerseits verdeckt halten kann und andererseits der Steckverbinder (1 1) zum Laden des Akkumulators (5) zugänglich ist, insbesondere wobei das flexible Band (13) in einem Ristbereich des Oberteils (2) angeordnet ist.

10. Schuh (1) gemäß einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei das Oberteil (2) in einem Fersenbereich ein zu einer Schlaufe (14) gelegtes Band aufweist, wobei sich die Schlaufe (14) von der Sohle (3) in vertikaler Richtung nach oben hin erstreckt, wobei die Schlaufe (14) den Steckverbinder (1 1) derart umschließt, dass die Schlaufe (14) den Steckverbinder (11) einerseits verdeckt halten kann und andererseits der Steckverbinder (1 1) zum Laden des Akkumulators (5) zugänglich ist.

11. Schuh (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Ladeschnittstelle (7) eine Schnittstelle zur drahtlosen Energieübertragung ist, insbesondere wobei die Ladeschnittstelle eine Kopplungsspule (15) umfasst, vorzugsweise wobei die Kopplungsspule (15) in der Sohle (3) angeordnet ist.

12. Schuh (1) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Oberteil (2) eine Zunge (16) umfasst, und wobei der Lautsprecher (6) auf einer fußabgewandten Seite der Zunge (16), vorzugsweise außerhalb eines Schnürbereiches (17), in bzw. an der Zunge (16) angeordnet ist.

13. Schuh (1) gemäß einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Lautsprecher (6) und/oder die Ladeschnittstelle (7) vor eindringendem Wasser geschützt ausgeführt bzw. angeordnet sind.

Description:
SCHUHWERK MIT ELEKTRISCHEN SCHALTKREISEN

GEBIET DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung betrifft Fußbekleidung bzw. Schuhe.

TECHNISCHER HINTERGRUND

Seit vielen tausenden Jahren nutzt der Mensch Schuhe unterschiedlicher Machart dafür, seine Füße zu schützen. Neben der ursprünglichen Schutzfunktion dient ein Schuh heute in erster Linie auch dazu sich modisch auszudrücken.

Die heute üblichen Schuhe weisen in der Regel ein Oberteil (Schaft) und eine an dem Oberteil befestigte Sohle (Boden) auf. Das Oberteil, häufig stattdessen auch Obermaterial genannt, umfasst gewöhnlich (von den Zehenspitzen zur Ferse) eine Vorder- oder auch Zehenkappe, eine Zunge, und eine Fersenkappe. Im Ristbereich ist bei Schnürschuhen im Oberteil beidseits der Zunge jeweils eine Ösenleiste für die Schnürsenkel angeordnet. Die Sohle weist wiederum regelmäßig eine außenliegende Laufsohle und eine Innensohle auf. Die Innensohle wird meist auch Brandsohle genannt. Zwischen der Laufsohle und der Innensohle kann sich eine zusätzliche Zwischensohle befinden. In den Schuh kann zusätzlich eine Einlegesohle eingelegt sein. Heutzutage werden allerdings auch vermehrt Schuhe gefertigt, deren Sohle nicht mehr die eben beschriebene mehrschichtige Sohlenstruktur aufweisen, sondern durchgängig in einem Stück gefertigt sind, beispielsweise im Ganzen an das Oberteil angeklebt, anvulkanisiert oder angespritzt.

ZUSAMMENFASSUNG

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, einen verbesserten Schuh bereitzustellen.

Gemäß einem Aspekt wird ein Schuh mit einem Oberteil und einer an dem Oberteil befestigten Sohle bereitgestellt. Der Schuh weist eine elektrische Schaltung zur Tonausgabe auf. Die elektrische Schaltung umfasst eine Leiterplatte, einen Akkumulator, einen Lautsprecher, eine Ladeschnittstelle und eine drahtlose Schnittstelle zur Datenübertragung. Durch die elektrische Schaltung kann der Schuh Tondaten ausgeben, die über die drahtlose Schnittstelle an die elektrische Schaltung übertragen werden. Bei der drahtlosen Schnittstelle kann es sich um einen Sende-Empfänger für einen Übertragungsstandard wie zum Beispiel Bluetooth handeln. Die Tondaten können als Dateien bzw. als Stream an die elektrische Schaltung übertragen werden.

Gemäß einem weiteren Aspekt sind der Akkumulator und die Leiterplatte in der Sohle angeordnet. Die Sohle hat sich als besonders geeignet für die Aufnahme der genannten Bauteile herausgestellt, da diese Anordnung weder die Ästhetik noch die Funktion des Schuhs wesentlich beeinträchtigt.

Gemäß einem weiteren Aspekt ist der Lautsprecher im bzw. am Oberteil angeordnet. Hier kann eine gute Abstrahlung des Tones in Richtung der Ohren des Schuhträgers stattfinden.

Gemäß einem weiteren Aspekt ist der Akkumulator in einem (massiven) Kunststoffblock gekapselt. Beispielsweise kann der Akkumulator in dem Kunststoffblock eingegossen sein. Alternativ kann der Akkumulator mit dem Kunststoffblock umspritzt sein. Durch die Kapselung wird der Akkumulator vor Umwelteinflüssen und der Schuhträger im Schadensfall vor dem Akkumulator geschützt.

Bei dem Akkumulator kann es sich beispielsweise um einen Lithium-Ionen- Akku und vorteilhaft um einen Lithium-Polymer-Akku handeln. Der Akkumulator kann insbesondere quaderförmig und flach (im Verhältnis von Höhe zu Breite, bzw. Höhe zu Länge) ausgeführt sein. Dies erleichtert die Anordnung des Akkumulators im Schuh.

Vorteilhaft können der Akkumulator und die Leiterplatte gemeinsam in dem Kunststoffblock eingekapselt, also z.B. eingegossen oder mit dem Kunststoffblock umspritzt sein. So wird gleichzeitig die Leiterplatte geschützt. Zusätzlich wird die elektrische Kopplung von Leiterplatte und Akkumulator vereinfacht.

In einer bevorzugten Variante kann die Sohle eine (innenseitige) Ausnehmung umfassen. In dieser können der Akkumulator und die Leiterplatte angeordnet und insbesondere verklebt, umspritzt oder einvulkanisiert sein. Besonders vorteilhaft kann die Ausnehmung dabei vollständig verfällt sein. Diese Ausgestaltung hat sich als besonders robust und komfortabel herausgestellt.

Die Sohle kann eine Laufsohle und eine Innensohle umfassen. Der Akkumulator und die Leiterplatte können vorteilhaft zwischen der Laufsohle und der Innensohle, insbesondere in einer Zwischensohle angeordnet sein. Bei einer mehrschichtigen Sohlenkonstruktion kann auf diese Weise effizient gefertigt werden. Des Weiteren sind der Akkumulator und die Leiterplatten besonders gut vor z.B. Feuchtigkeit geschützt.

Gemäß einem vorteilhaften Aspekt können der Akkumulator und die Leiterplatten im Fußwurzelbereich der Sohle, insbesondere im Bereich des Rückfußes, angeordnet sein. In anderen Worten können der Akkumulator und die Leiterplatten hinter (dorsal) der Lisfranc Gelenklinie und vorteilhaft hinter der Chopart Gelenklinie angeordnet sein. Auf diese Weise wird die Gelenkigkeit der Sohle im Bereich der genannten Gelenklinien nicht beeinträchtigt. Die Chopart- und Lisfranc-Gelenke sind für die Biomechanik des Fußes und einen natürlichen Gang besonders wichtig, denn hier erfolgen ein Teil der Extension und Flexion des Fußes sowie eine Verwringung des Fußes. Somit sind diese Gelenke besonders für die Anpassung des Fußes an den Untergrund bedeutsam.

Gemäß einem weiteren vorteilhaften Aspekt kann die Ladeschnittstelle ein Steckverbinder sein. Der Steckverbinder kann über ein Kabel mit der Leiterplatte verbunden sein. Bevorzugt kann die Ladeschnittstelle eine Kupplung (im Sinne einer Kabelbuchse) sein.

Vorteilhaft kann die elektrische Schaltung weiterhin einen Schalter zum Ein und/oder Ausschalten der elektrischen Schaltung umfassen. Auf diese Weise kann die elektrische Schaltung leicht bedient werden. Zudem kann die vollständige Abschaltung der elektrischen Schaltung die Entladung des Akkumulators deutlich verlangsamen.

In einer Variante kann das Oberteil ein flexibles Band aufweisen, wobei das flexible Band an mindestens zwei seiner Seiten und maximal drei seiner Seiten mit dem Material des Oberteils derart verbunden ist, dass das flexible Band den Steckverbinder einerseits (im täglichen bzw. üblichen Gebrauch) verdeckt halten kann und andererseits der Steckverbinder zum Laden des Akkumulators leicht zugänglich ist. In anderen Worten kann das flexible Band eine Tasche ausbilden, aus der der Steckverbinder einfach hervorgezogen werden kann. Das flexible Band kann in einem Ristbereich (Halsbereich) des Oberteils angeordnet sein. Hier ist die Bedienung besonders komfortabel.

Alternativ kann das Oberteil in einem Fersenbereich ein zu einer Schlaufe gelegtes Band aufweisen. Die Schlaufe kann sich von der Sohle in vertikaler Richtung nach oben hin erstrecken. Wobei die Schlaufe ausgebildet ist, um den Steckverbinder derart zu umschließen, dass die Schlaufe den Steckverbinder einerseits (im täglichen/üblichen Gebrauch) verdeckt halten kann und andererseits der Steckverbinder zum Laden des Akkumulators leicht zugänglich ist. So kann der Steckverbinder einfach aus der Schlaufe hervorgezogen werden.

In einer weiteren Ausführungsvariante alternativ zum Steckverbinder kann die Ladeschnittstelle eine Schnittstelle zur drahtlosen Energieübertragung sein. Insbesondere kann die Ladeschnittstelle eine Kopplungsspule (Empfängerspule) umfassen. Die Leiterplatte kann für induktives oder resonantes Laden ausgebildet sein. Bevorzugt ist die Kopplungsspule in der Sohle angeordnet. Dann kann der Schuh zum Laden einfach auf eine Ladematte gestellt werden.

Das Oberteil kann eine Zunge umfassen. Der Lautsprecher kann auf einer fußabgewandten Seite der Zunge, vorzugsweise außerhalb des Schnürbereiches, in bzw. an der Zunge angeordnet sein. Auf diese Weise beeinträchtigt der Lautsprecher den Tragekomfort nicht.

Vorteilhaft können der Lautsprecher und/oder die Ladeschnittstelle vor eindringendem Wasser geschützt ausgeführt sein, also z.B. eine Schutzart zwischen IP64 und IP68 gemäß DIN EN 60529 aufweisen. Alternativ können die elektrischen Komponenten auch vor eindringendem Wasser geschützt im Schuh angeordnet sein.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Weitere vorteilhafte Aspekte ergeben sich aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, dabei ist:

Fig. 1 ein Schuh in einer seitlichen Ansicht, Fig. 2 der Schuh in einer Ansicht von vorne,

Fig. 3 der Schuh in einer Ansicht von hinten,

Fig. 4 der Schuh in einer weiteren Ansicht von hinten,

Fig. 5 ein Schuh in Ansichten von links, rechts, oben und unten, und Fig. 6 eine schematische Darstellung der elektrischen Schaltung.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Figur 1 zeigt einen Schuh 1 mit einem Oberteil 2 und einer an dem Oberteil befestigten Sohle 3 in einer vereinfachten Darstellung von der Seite. Der Schuh ist ein Turnschuh. Der Schuh 1 weist eine elektrische Schaltung 19 zur Tonausgabe auf. Die elektrische Schaltung 19 umfasst eine Leiterplatte 4, einen Akkumulator 5, einen Lautsprecher 6, eine Ladeschnittstelle 7 und eine drahtlose Schnittstelle 20 zur Datenübertragung. Die drahtlose Schnittstelle, hier Bluetooth, ist in der Leiterplatte 4 integriert. Über die drahtlose Schnittstelle kann ein Zuspieler mit der elektrischen Schaltung für einen Informationsaustausch gekoppelt werden, um Toninformationen zu übertragen. Der Zuspieler kann beispielsweise ein Smartphone sein, auf dem beispielsweise ein Streaming-Client installiert ist. Der Streaming-Client kann die Daten zur Musik- bzw. Tonwiedergabe an die elektrische Schaltung drahtlos übermitteln. Die Lautstärke der Tonwiedergabe kann über den Zuspieler eingestellt werden.

Der Akkumulator 5 und die Leiterplatte 4 sind in der Sohle angeordnet. Das Oberteil 2 weist den Lautsprecher 6 auf. Der Akkumulator 5 ist in einem Kunststoffblock 18 gekapselt.

Der Akkumulator 5 und die Leiterplatte 4 sind gemeinsam in dem Kunststoffblock 18 gekapselt.

Die Sohle 3 umfasst eine - hier innenseitige - Ausnehmung 8. Der Akkumulator 5 und die Leiterplatte 4 sind in der Ausnehmung 8 angeordnet und dort verklebt. Alternativ können sie beispielsweise auch umspritzt oder einvulkanisiert sein. Die Ausnehmung 8 ist dabei vollständig verfällt. In anderen Worten sind der Akkumulator 5 und die Leiterplatte 4 bündig in die Sohle eingebettet. Die Sohle 3 ist einteilig ausgebildet und umfasst eine Laufsohle 9 und eine Innensohle 10. Alternativ können Laufsohle 9 und Innensohle 10 auch als separate Teile ausgebildet sein. Der Akkumulator 5 und die Leiterplatte 4 sind zwischen der Laufsohle 9 und der Innensohle 10 angeordnet.

Der Akkumulator 5 und die Leiterplatte 4 sind im Fußwurzelbereich der Sohle 3 angeordnet.

Figur 2 zeigt den Schuh in einer vereinfachten Darstellung von vorne. Das Oberteil 2 umfasst eine Zunge 16. Der Lautsprecher 6 ist auf einer fußabgewandten Seite der Zunge 16 angebracht. In der gezeigten Variante ist der Lautsprecher 6 außerhalb des Schnürbereiches 17 an der Zunge 16 angeordnet. Der Lautsprecher ist mit einer perforierten Abdeckung geschützt. Der Lautsprecher 6 ist in die Optik des Schuhs 1 integriert. Der Lautsprecher 1 strahlt die Toninformation wie Musik/Sprache nach vorne ab, unabhängig davon, ob der Schuh offen oder geschlossen ist.

Figur 3 zeigt den Schuh in einer vereinfachten Darstellung von hinten. Das Oberteil 2 weist in einem Fersenbereich ein zu einer Schlaufe 14 gelegtes Band auf. Die Schlaufe 14 erstreckt sich von der Sohle 3 in vertikaler Richtung nach oben hin. Die Schlaufe 14 umschließt den Steckverbinder 11 von oben und unten derart, dass die Schlaufe 14 den Steckverbinder 1 1 im täglichen Gebrauch aufnimmt und verdeckt hält. Andererseits ist der Steckverbinder 1 1 zum Laden des Akkumulators 5 dennoch leicht zugänglich und kann einfach seitlich aus der Schlaufe 14 hervorgezogen/herausgedrückt werden.

Der Lautsprecher (6) und/oder die Ladeschnittstelle (7) sind vor eindringendem Wasser geschützt ausgeführt. Alternativ oder zusätzlich zu dem Steckverbinder 11 kann die Ladeschnittstelle 7 eine Schnittstelle zur drahtlosen Energieübertragung sein. Die Ladeschnittstelle 7 umfasst dann eine Kopplungsspule 15. Im gezeigten Fall ist die Kopplungsspule 15 in der Sohle 3 angeordnet.

Figur 4 zeigt den Schuh in einer vereinfachten Darstellung ebenfalls von hinten.

Die Ladeschnittstelle 7 ist ein Steckverbinder 11. Der Steckverbinder 1 1 ist über ein Kabel mit der Leiterplatte 4 verbunden. Konkret ist die Ladeschnittstelle 7 eine Kupplung 11. Die elektrische Schaltung 19 umfasst weiterhin einen Schalter 12 zum Ein und/oder Ausschalten der elektrischen Schaltung 19. In der gezeigten Variante ist der Schalter in dem Gehäuse des Steckverbinders 11 angeordnet.

Andererseits ist der Steckverbinder 11 zum Laden des Akkumulators 5 dennoch leicht zugänglich und kann wie hier gezeigt einfach seitlich aus der Schlaufe 14 hervorgezogen/herausgedrückt werden.

Figur 5 zeigt einen Schuh in einer vereinfachten Darstellung von links, rechts, oben und unten. Der Schuh ist ein Hausschuh, auch Pantoffel genannt. Der Schuh 1 weist eine elektrische Schaltung 19 zur Tonausgabe auf. Die elektrische Schaltung 19 umfasst eine Leiterplatte 4, einen Akkumulator 5, einen Lautsprecher 6, eine Ladeschnittstelle 7 und eine drahtlose Schnittstelle 20 zur Datenübertragung. Die drahtlose Schnittstelle, hier Bluetooth, ist in der Leiterplatte 4 integriert. Über die drahtlose Schnittstelle kann ein Zuspieler mit der elektrischen Schaltung für einen Informationsaustausch gekoppelt werden, um Toninformationen zu übertragen.

Der Akkumulator 5 und die Leiterplatte 4 sind in der Sohle angeordnet. Das Oberteil 2 weist den Lautsprecher 6 auf. Der Akkumulator 5 ist in einem Kunststoffblock 18 gekapselt.

Das Oberteil 2 weist ein flexibles Band 13 auf. Das flexible Band 13 ist an zwei seiner Seiten mit Material des Oberteils 2 derart verbunden, dass das flexible Band 13 den Steckverbinder 1 1 einerseits im täglichen Gebrauch verdeckt hält bzw.in einer ausgebildeten Tasche aufnimmt, und andererseits der Steckverbinder 11 zum Laden des Akkumulators 5 dennoch leicht zugänglich ist. So kann der Steckverbinder 11 einfach unter dem flexiblen Band hervorgezogen. Das flexible Band 13 in einem (oberen) Ristbereich des Oberteils 2 angeordnet.

Figur 6 zeigt die elektrische Schaltung 19 in einer vereinfachten schematischen Darstellung. Die elektrische Schaltung 19 umfasst eine Leiterplatte 4, einen Akkumulator 5, einen Lautsprecher 6, eine Ladeschnittstelle 7 und eine drahtlose Schnittstelle 20 zur Datenübertragung. Die drahtlose Schnittstelle 20, hier ein Bluetooth-Transceiver, ist in der Leiterplatte 4 integriert. Die Leiterplatte 4 (kann auch grundsätzlich als Platine bezeichnet werden), und der Akkumulator 5 sind in einem Kunststoffblock 18 eingebettet/gekapselt. Der Kunststoff block 18 schützt die Bauteile vor mechanischen Belastungen. Durch den direkten Materialkontakt besteht eine gute Wärmeleitfähigkeit, sodass sich der Akkumulator 5 im Betrieb nicht erhitzt.

Gezeigt ist hier eine Variante der elektrischen Schaltung 19 mit zwei Ladeschnittstellen 7, nämlich sowohl einer induktiven Schnittstelle 15, wie auch einem Steckverbinder 11. Der Steckverbinder 11 weist einen Ein-/Ausschalter 12 auf.

Der Lautsprecher 6 kann beispielsweise eine Belastbarkeit/Nennleistung von mindestens 1 Watt, bevorzugt mindestens 2 Watt und eine Impedanz von beispielsweise 4 Ohm aufweisen.

Bei dem Akkumulator 5 kann es sich beispielhaft um einen Lithium-Polymer Akkumulator vom Typ 602040 handeln. Der Akkumulator 5 kann eine Dicke von beispielsweise 6 mm, eine Breite von beispielsweise 20 mm und eine Länge von beispielsweise 40 mm aufweisen. Die Nominalspannung kann etwa 3.7 Volt betragen. Der Akkumulator 5 kann eine integrierte Schutzschaltung (PCM, Protection Cicuit Module) aufweisen, mit einem Schutz vor beispielsweise Kurzschluss, Überladung, Überspannung, Überstrom und/oder Tiefentladung.