AT503543A4 - Sportschuh - Google Patents

Description

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Beschreibung

Sportschuh, insbesondere Ski-, Skitouren- oder Snowboardschuh

Oie Erfindung betrifft einen Sportschuh, wie er im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegeben ist.

Ein derartiger Sportschuh ist aus der EP 0 406 212 A2 bekannt. Bei Sportschuhen nach diesem Stand der Technik ist der Schaft über Drehgelenke mit der Unterschale verbunden, sodass ein Neigen des Schaftes um eine durch die beiden Drehgelenke verlaufende Achse, die annähernd mit der Fußgelenksachse übereinstimmt, möglich ist. Dies ist insbesondere beim Gehen oder Aufsteigen mit oder ohne angelegte Ski sinnvoll, um eine einigermaßen natürliche und ökonomische Bewegung des Fußes mit dem in der Regel eine steife Sohle aufweisenden Sportschuh zu vermitteln.

Da bei der Abfahrt mit dem in einer Skibindung fixierten Skischuh demgegenüber eine Abstützung des Unterschenkels sowohl nach hinten als auch nach vorne erwünscht ist, ist bei dem oben genannten bekannten Skischuhen eine Arretiervorrichtung vorgesehen, mit der der Neigungswinkel des Schaftes wahlweise auf einen, üblicherweise als Vorlage definierten Wert festgelegt werden kann, wobei die Neigung bei einigen bekannten Konstruktionen nach vome durch ein in die Arretiervorrichtung integriertes Federelement progressiv abgefedert ist.

Außerdem sind bei dem aus der EP 0 406 212 A2 bekannten Sportschuh die Schaftgelenke vertikal verschieblich angeordnet, sodass zusätzlich ein Kippen des Schaftes nach innen bzw. außen um die Längsachse der Unterschale gegeben ist und außerdem ein Fixieren des Kippwinkels möglich ist. Die Kippbeweglichkeit des Schaftes kommt der natürlichen Fußbewegung insbesondere dann entgegen , wenn, wie z.B. bei einer Hangquerung die Schuhsohle seitlich gegen die horizontale gekippt auf den Untergrund aufgesetzt wird.

Die Einstellung des Kippwinkels ist auch als „Canting* bekannt, um aus orthopädischen Gründen Fehlstellungen (X-Beine, O-Beine) auszugleichen und damit eine Planlage und einen gleichmäßigen Flächendruck des Skis zu erreichen.

Der Vollständigkeit halber ist noch darauf hinzuweisen, dass ein gewisser restlicher Bewegungsspielraum für den Fuß bzw. den Unterschenkel durch die auch bei vollständiger 1/6 ·· ♦· ···· ···· · ·· • ♦ · · ♦ ·♦··· • · · · · ♦ ··· ·♦··· ♦ ··· ····· · ··· ·· ·· · · ··· ··

Arretierung verbleibende Nachgiebigkeit der Schuhkomponenten und letztlich auch der organischen Körperstrukturen unvermeidlich gegeben ist.

Der Anmelder hat bei seinen Überlegungen festgestellt, dass die an einen Skischuh zu stellenden Anforderungen hinsichtlich der Führung und Kraftübertragung in der Abfahrt und hinsichtlich der Beweglichkeit beim Gehen und im Aufstieg letztlich also durch das jeweils bestimmende Bewegungsmuster, durch die bekannten Skischuhkonstruktionen nur in unzureichendem Maße und nicht gleichzeitig zu erfüllen sind. Dies zeigt insbesondere die Tatsache, dass bei den für die Abfahrt zufriedenstellend konzipierten Skischuhen auch bei freigegebener Neigungsarretiervorrichtung die Schließeinrichtungen und damit der Spielraum für Fuß und Unterschenkel im Schuh zum Zweck des Gehens und Ansteigens vom Skifahrer in vielen Fällen weiter gestellt werden, um die Einschränkungen des natürlichen Bewegungsablaufs in erträglichen Grenzen zu halten.

Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, den konstruktiven Aufbau des Sportschuhs so zu verbessern, dass die Kinematik des Sportschuhs in Abhängigkeit vom jeweils bestimmenden Bewegungsmuster, also insbesondere Abfahren, Gehen und Aufsteigen, optimal an den natürlichen Bewegungsablauf und auch an etwaige orthopädischen Fehlstellungen des Bewegungsapparats angepasst werden kann.

Diese Aufgabe wird, ausgehend von dem im Oberbegriff der nebengeordneten Ansprüche 1 und 11 genannten Sportschuh jeweils mit den im kennzeichnenden Teil der Ansprüche 1 und 11 angegebenen Merkmalen gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Lösung nach Anspruch 1 sind in den Unteransprüchen 2 bis 10 angegeben.

Bei dem erfindungsgemäßen Sportschuh wird durch die beiden Schaftteile und die Koppelplatte in Verbindung mit dem äußeren bzw inneren Kugelgelenk zwischen Unterschale und Schaft und den beiden Drehgelenken zwischen Koppelplatte und Schaft bzw. Manschette ein räumliches Viergelenk gebildet, das ein zwangfreies Neigen und Kippen des Schaftes gegen die Unterschale ermöglicht, ohne dass die Konstruktionsteile des Sportschuhs Verformungen unterliegen.

Die Schaftteile mit der Manschette und die Koppelplatte sind daher weitgehend unbeeinflusst von der angestrebten Kinematik des Sportschuhs nach Festigkeitsgesichtspunkten zu 2/6

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dimensionieren, wobei sich im übrigen auch hinsichtlich der Gewichtseinsparung Vorteile ergeben.

Die bisher nicht bekannte freie Schaftbeweglichkeit wird mit der räumlichen Viergelenkskonstruktion, insbesondere durch das äußere bzw innere Kugelgelenk an der Unterschale und die durch die zwei Drehgelenke am geteilten Schaft befestigte Koppelplatte vermittelt. Sie wird auch durch die Arretiervorrichtung für die Schaftneigung nicht behindert, da diese Vorrichtung als ein frei gegeneinander gleitendes Verbindungsgestänge ausgestaltet ist, das einerseits über ein unteres Kugelgelenk an der Unterschale und andererseits über ein oberes Kugelgelenk am Schaft angelenkt ist.

Bei einem Sportschuh mit den erfindungsgemäßen konstruktiven Elementen ergeben sich, je nach der Fixierung beider, der einen oder der anderen, oder keiner der beiden Arretiervorrichtungen, nämlich der Neigungs- und der Kipparretiervorrichtung 4 verschiedene kinematische Varianten: a) Der Schaft ist starr mit der Unterschale verbunden b) Der Schaft kann nur nach vorne und hinten geneigt werden c) Der Schaft kann nur zu den Seiten gekippt werden d) Der Schaft kann allseitig bewegt werden

Je nach der variablen Fixierung der Arretierung(en) sind dabei für die Neigung (Vorlage) bzw. für den Kippwinkel (Canting) in den Varianten (a) bis (c) zusätzlich noch verschiedene festgelegte Einstellungen möglich.

Somit kann zB der Skifahrer für die Abfahrt mit der Variante (a) optimale Voraussetzungen hinsichtlich Skiführung und Kraftübertragung erreichen, wobei zudem die Einstellung von Neigungswinkel (Vorlage) und Kippwinkel (Canting) individuell je nach orthopädischen Besonderheiten und Fahrtechnik optimiert werden kann.

Beim Gehen und im Aufstieg kommt im allgemeinen die Variante (d) mit freier Schaftbeweglichkeit nach vome, hinten und zu den Seiten in Frage, wobei für spezielle Einsatzzwecke, wie z.B. dem Eisklettem, eine teilweise oder vollständige Arretierung gemäß den Varianten (a) bis (c) sinnvoll sein kann.

Mit diesen Möglichkeiten ist die erfindungsgemäße Sportschuhkonstruktion für einen weiten Einsatzbereich innerhalb und außerhalb des Wintersports optimal geeignet, wobei dem 3/6 ♦ · ff ···· ···· · • ♦ · · · ····· ♦ · · t · e · Φ· • · · · · · · · · • · · · · · · · · ·· ·· · · ··· ··

Skilauf, vom Rennsport bis zum komfortablen Tourengehen, besondere Bedeutung zukommt. Dabei sind auch darüber hinausgehende Anwendungsbereiche, wie z.B. das Eisklettem, Snowboarden, Schneeschuhgehen, und auch allgemein das Bergsteigen einzubeziehen. Denkbar ist auch , die erfindungsgemäßen Konstruktionselemente zur Anpassung an orthopädische Fehlstellungen des Bewegungsapparats und auch im Rahmen von Rehabilitationsmaßnahmen mit kontrollierter Begrenzung des Bewegungsspielraums einzusetzen.

Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung nach Anspruch 1 anhand der Zeichnungen gemäß Fig.1 und 2 näher erläutert, in denen ein insbesondere für den alpinen Skisport und das Skitourengehen geeigneter Skischuh dargestellt ist.

Es zeigen:

Fig.1 eine (perspektivische) Ansicht schräg von hinten auf die Außenseite eines Skischuhs, und

Fig.2 eine vergleichbare Ansicht auf die Innenseite dieses Skischuhs.

Die Fig.1 und 2 zeigen die im wesentlichen aus Unterschale (1) und Schaft (2) bestehende Außenschale eines Skischuhs, die in üblicherweise der Aufnahme eines durch einen Innenschuh gepolsterten und isolierten Fußes dient. Der an der Unterschale (1) über das äußere Kugelgelenk (6) und das innere Kugelgelenk (7) befestigte Schaft (2) besteht aus einem äußeren Schaftteil (4) mit daran einstückig angesetzter Manschette (3) und einem inneren, in Fig.2 deutlich zu erkennenden Schaftteil (5). Die beiden Schaftteile (4,5) sind durch eine flächige, der Schaftrundung gegebenenfalls angeformte Koppelplatte (8) verbunden, die durch oben an den beiden Schaftteilen (4,5) angebrachte zwei Drehgelenke (9,10) mit Abstand gehalten wird, sodass durch die beiden Schaftteile (4,5) und die Koppelplatte (8) in Verbindung mit den beiden inneren/äußeren Kugelgelenken (6,7) und den beiden Drehgelenken (9,10) ein räumliches Viergelenk gebildet ist, dessen Basis die Unterschale (1) darstellt.

Daraus ergibt sich eine allseitig freie Beweglichkeit des Schaftes (2), die weitgehend kompatibel mit der Kinematik des Fußgelenks ist und eine ungehinderte Überlagerung einer Neigungsbewegung nach vome und hinten mit einer Kippbewegung zu den Seiten, dh nach außen und innen ermöglicht. Es ist denkbar, den Neigungs- und Kippbereich durch gegebenenfalls variable Anschläge zu begrenzen oder auf wählbare, definierte Winkelwerte festzulegen. 4/6 ·· ·· ···· ···· • ·· • » • · • • ·· · · • · • · • • • ·· • · • · • • • · · • · • · • • • · · • e ·· • • ··· ··

Im Ausführungsbeispiel ist eine Neigungsarretiervorrichtung (11) als Teleskopgestänge (16,17) dargestellt, in dem eine Teleskopstange (16) in einem Teleskoprohr (17) entweder frei gleiten kann oder rastend fixiert ist.

Die Neigungsarretiervorrichtung (11) ist nach Fig.1 und 2 an der Unterschale (1) mit einem unteren Kugelgelenk (14) in einem Lagerbock (12) und oben am äußeren Schaftteil (4) mit einem oberen Kugelgelenk (15) in einem oberen Lagerbock (13) befestigt. Anstelle eines Teleskopgestänges (16,17) könnte aber auch ein Knickstab vorgesehen werden. Mit dem Einbau von viskoelastischen Elementen, also von Federn und/oder Dämpfern, kann die Neigungswiderstandscharakteristik bzw die Anschlagdämpfung eingestellt werden.

Die Koppelplatte (8) liegt gemäß Fig. 1 und 2 unterhalb des oberen Lagerbocks (13), kann aber auch darüber angeordnet werden. Sie kann durch eine Kipparretiervorrichtung (18) formschlüssig am Schaft (2) fixiert werden, wobei ein definierter Kippwinkel zur Berücksichtigung einer etwaigen orthopädischen Fehlstellung des Fußes bzw Beins, voreinzustellen ist, sodass, insbesondere beim Skifahren, durch zB einen Kipphebel, schnell von der freien Beweglichkeit für den Aufstieg in die definierte Fixierung des Kippwinkels für die Abfahrt umgeschaltet werden kann.

Wie Fig. 1 andeuten soll, besteht die Kipparretiervorrrichtung (18) aus einem vom Schaft (2) abstehenden, axial beweglichen und gegebenenfalls gefederten Zapfen, der mit einem Durchbruch in der Koppelplatte (8) korrespondiert. Die Verstellbarkeit der Kippwinkeleinstellung, auch als „Canting“ bezeichnet, lässt sich zB durch mehrere in der Koppelplatte (8) nebeneinander liegender Durchbrüche oder auch durch eine entlang eines Schlitzes in der Koppelplatte (8) verschiebbare und festlegbare Halteplatte mit einem Durchbruch erreichen, in den der Zapfen einschnappt. Auch eine kinematische Umkehrung kommt hierfür in Frage, gemäß der sich der Durchbruch am Schaftteil (2) und der Zapfen an der Koppelplatte (8) befindet.

Insbesondere wegen dieser Einstellmögiichkeit lässt sich der erfindungsgemäße Sportschuh auch in der Rehabilitation einsetzen und zB mit dem Ziel des Schutzes von ausheilenden Fußgelenksverletzungen mit einstellbaren Anschlägen an der Koppelplatte (8) zur variablen Begrenzung der maximalen Kippwinkel nach außen bzw und innen ausstatten. In vergleichbarer Weise gilt dies auch für die Begrenzung des maximalen Neigungswinkels nach vome bzw hinten. 5/6 ···· ···· • · ·· » 4 ·· ee ·· • · · · • · · · • · · · ♦ · # e ·· ee

Hinsichtlich der erfindungsgemäß eingesetzten Kugel- und Drehgelenke kommen nicht nur die vielfach eingesetzten, bekannten, genormten oder individuell angefertigten Maschinenelemente aus Metall oder auch Kunststoff in Betracht. Nach einem alternativen Denkansatz werden hierfür auch Elastomerlager oder in die entsprechenden Sportschuhkomponenten, also in die Unterschale (1), in die Schaftteile (4,5) bzw in die Koppelplatte (8) integrierte flexible Zonen als sinnvoll angesehen, die sich zB durch abweichende Materialbeschaffenheit und/oder -dicke sowie durch gezielt ausgebildete Ausnehmungen bzw Stege erreichen lassen. Elastomeriager und integrierte Zonen besitzen dabei als Torsion und Schub aufnehmende Elemente die für die erfindungswesentliche Viergelenkkonstruktion erforderlichen rotatorischen und translatorischen Freiheitsgrade.

Ein weiterer erfinderischer Lösungsansatz, der auf dem gleichen, der Erfindung zugrundeliegenden Lösungsprinzip beruht, wird darin gesehen, dass, anstelle der die beiden Schaftteile (4,5) über die beiden Drehgelenke (9,10) miteinander verbindenden Koppelplatte (8) gemäß Fig.1 und 2, das die Manschette (3) enthaltende, zB äußere Schaftteil (4) mit einem (im Getriebebau so bezeichneten) Schubgelenk versehen ist, welches für ein am oberen Ende des anderen, zB inneren Schaftteils (5), angebrachtes Drehgelenk eine Führung bildet, deren Wirkungslinie vertikal oder schräg dazu verläuft. Das Schubgelenk könnte dabei aus einem profiliertem FührungsschlitzBestehen, in dem ein, das zuletzt genannte Drehgelenk tragender Kulissenstein gleitet. Damit ist, zusammen mit den beiden, die Schaftteile (4,5) mit der Unterschale (1) verbindenden Kugelgelenken (6,7) ebenfalls das für die Erfindung wesentliche Viergelenk mit freier Beweglichkeit gegeben. 6/6

Claims (11)

1. Patentansprüche 1. Sportschuh, insbesondere Wintersport-, Ski- oder Skitourenschuh, mit einer den Fuß aufnehmenden und eine Schuhsohle aufweisenden Unterschale, mit einem den Unterschenkel umschließenden und vome zum Einfahren des Fußes längs geteilten Schaft, der durch innen und außen im Bereich der Fußknöchel liegende Gelenke mit der Unterschale verbunden ist, und dessen oberes Ende eine Manschette mit verstellbaren Schließeinrichtungen bildet, wobei durch die beiden Gelenke ein Neigen des Schaftes um eine durch die Gelenke verlaufende Querachse gegeben ist, und wobei zusätzlich ein Kippen des Schaftes um die Längsachse der Unterschale möglich ist, sowie mit einer Neigungsarretiervorrrichtung zur wahlweisen Fixierung des Neigungswinkels des Schaftes in definierter Lage, und einer Kipparretiervorrichtung zur wahlweisen Fixierung des Kippwinkels des Schaftes In definierter Lage, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaft (2) in ein äußeres Schaftteil (4) und ein inneres Schaftteil (5) getrennt ist, dass die, das äußere und das innere Schaftteil (4,5) mit der Unterschale (1) verbindenden beiden Gelenke als äußeres Kugelgelenk (6) bzw inneres Kugelgelenk (7) ausgebildet sind, dass die Manschette (3) entweder in das äußere Schaftteil (4) oder in das innere Schaftteil (5) integriert ist, dass die beiden Schaftteile (4,5) durch eine Koppelplatte (8) gelenkig miteinander verbunden sind, wobei das äußere Ende der Koppelplatte (8) durch ein äußeres Drehgelenk (9) im Bereich des oberen Endes des äußeren Schaftteils (4) bzw der darin integrierten Manschette (3) gelagert ist und das innere Ende der Koppelplatte (6) durch ein inneres Drehgelenk (10) im Bereich des oberen Endes des inneren Schaftteils (5) bzw der darin integrierten Manschette (3) gelagert ist, dass die Achsen der beiden Drehgelenke (9,10) näherungsweise parallel zur Längsachse der Unterschale (1) angeordnet sind , sodass die beiden Schaftteile (4,5) und die Koppelplatte (8) in Verbindung mit den beiden zugehörigen Kugelgelenken (6,7) und den beiden Drehgelenken (9,10) ein räumliches Viergelenk bilden , dass die Neigungsarretiervorrichtung (11) ein Verbindungsgestänge (16,17) aufweist, dessen unteres Ende über ein unteres Kugelgelenk (14) an einem unteren Lagerbock (12) an der Unterschale (1) und dessen oberes Ende über ein oberes Kugelgelenk (15) an einem oberen Lagerbock (13) an dem Schaft (2) befestigt ist, wobei die Länge des Verbindungsgestänges (16,17) variabel ist oder wahlweise definiert festgelegt ist, und dass mit der Kipparretiervorrichtung (18) die Koppelplatte (8) wahlweise formschlüssig in definierter Stellung am Schaft (2) fixierbar ist. ·· ·· ···* eeee · ·· • · · t · ····· < ········· ····· · ··· • · · · · · ··· ·· ·· · · «·· ··
2. 2. Sportschuh nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kugelgelenke (6,7;14,15) und die Drehgelenke (9,10) Gleit- oder Wälzlager aus Metall oder Kunststoff sind.
3. 3. Sportschuh nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kugelgelenke (6,7;14,15) und die Drehgelenke (9,10) Elastomerlager oder in die Unterschale (1) bzw in die Schaftteile (4,5) integrierte flexible Zonen sind.
4. 4. Sportschuh nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Neigungs- und/oder Kippbereich durch einstellbare, feste oder federnd und/oder dämpfend wirkende Anschläge begrenzt ist.
5. 5. Sportschuh nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsgestänge (16,17) der Neigungsarretiervorrichtung (11) eine, in einem Teleskoprohr (17) frei gleitende oder in diesem durch wählbare Raststellungen fixierte Teleskopstange (16) aufweist.
6. 6. Sportschuh nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsgestänge (16,17) der Neigungsarretiervorrichtung (11) als Knickstab ausgeführt ist.
7. 7. Sportschuh nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kipparretiervorrichtung (18) zur Festlegung definierter Kippwinkel einen vom Schaft abstehenden, axial verschiebbaren Zapfen aufweist, der in eine Bohrung in der Koppelplatte (8) formschlüssig eingreift.
8. 8. Sportschuh nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Zapfen gefedert ist.
9. 9. Sportschuh nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrung in einem Nutenstein eingebracht ist, der in einem Schlitz in der Koppelplatte (8) gleitend geführt und verstellbar festzulegen ist. 2/3 ·· ·· ···· ·#·· · ·· ·#·· · #···· ····· · · ·· • · · · · · ··· • · · · · · ··· ·· ·· · f ··· ··
10. 10. Sportschuh nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kipparretiervorrichtung (18), zur stufenlosen Verstellbarkeit des Kippwinkels, eine entlang eines Schlitzes in der Koppelplatte (8) verschiebbare oder um einen Drehpunkt verschwenkbare Halteplatte mit einem Durchbruch aufweist, in den ein vom Schaft (2) abstehender Zapfen einschnappt, wobei die Halteplatte zur Freigabe der Kippbewegung abhebbar ist.
11. 11. Sportschuh, insbesondere Wintersport-, Ski- oder Skitourenschuh, mit einer den Fuß aufnehmenden und eine Schuhsohle aufweisenden Unterschale, mit einem den Unterschenkel umschließenden und vorne zum Einführen des Fußes längs geteilten Schaft, der durch innen und außen im Bereich der Fußknöchel liegende Gelenke mit der Unterschale verbunden ist, und dessen oberes Ende eine Manschette mit verstellbaren Schließeinrichtungen bildet, wobei durch die beiden Gelenke ein Neigen des Schaftes um eine durch die Gelenke verlaufende Querachse gegeben ist, und wobei zusätzlich ein Kippen des Schaftes um die Längsachse der Unterschale möglich ist, sowie mit einer Neigungsarretiervorrrichtung zur wahlweisen Fixierung des Neigungswinkels des Schaftes in definierter Lage, und einer Kipparretiervorrichtung zur wahlweisen Fixierung des Kippwinkels des Schaftes in definierter Lage, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaft (2) in ein äußeres Schaftteil (4) und ein inneres Schaftteil (5) getrennt ist, dass die, das äußere und das innere Schaftteil (4,5) mit der Unterschale (1) verbindenden beiden Gelenke als äußeres Kugelgelenk (6) bzw inneres Kugelgelenk (7) ausgebildet sind, dass die Manschette (3) entweder in das äußere Schaftteil (4) oder in das innere Schaftteil (5) integriert ist und dass eines der Schaftteile (4;5) mit einem Schubgelenk versehen ist, welches für ein, am oberen Ende des anderen Schaftteils (5;4) angebrachtes Drehgelenk eine Führung bildet, deren Wirkungslinie näherungsweise parallel zur Längsachse des Schafts (2) oder schräg dazu verläuft. 3/3