Die Erfindung betrifft eine Beinstütze für Skifahrer gemäss dem Oberbegriff von Anspruch 1. Mit derartigen Beinstützen soll im Vergleich zu konventionellen Skischuhen eine verbesserte Abstützung des Unterschenkels und damit eine Entlastung der stark beanspruchten Knie- und Knöchelgelenke erreicht werden. Gattungsmässig vergleichbare Vorrichtungen sind durch die DE-B 2 316 443, die DE-A 2 524 792 oder die CH-A 610 767 bekannt geworden.
Ein Problem bei den bekannten Beinstützen besteht darin, dass an die Federvorrichtung einerseits hohe Anforderungen gestellt werden, da sie auch unter extremen Bedingungen wie z.B. tiefen Temperaturen stets die gleichen Federeigenschaften aufweisen muss und zudem individuell einstellbar sein sollte. Anderseits sollte die Federvorrichtung aber auch auf zweckmässige Weise untergebracht werden können, so dass sie leicht zugänglich ist und das gesamte Erscheinungsbild der Beinstütze nicht stört. Gemäss dem bisher bekannten Stand der Technik wurde die Federvorrichtung zumeist in den Ristbereich verlegt, wobei die Kräfte des Hebels durch ein Gestänge auf die Federvorrichtung übertragen wurden. Es wurde auch bereits vorgeschlagen, die Federvorrichtung auf die Rückseite des Unterschenkels in den Wadenbereich bzw. Fersenbereich zu verlegen.
Diese Anordnungen haben jedoch den Nachteil, dass die Federvorrichtung einerseits störend und auffällig in Erscheinung tritt und dass sie anderseits gegen äussere Einwirkungen z.B. bei einem Sturz nicht geschützt ist. Auch eine erhebliche Unfallgefahr ist damit verbunden.
Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine Beinstütze der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der die Federvorrich tung auf zweckmässige Weise untergebracht werden kann, ohne dass ihre mechanischen Eigenschaften dabei beeinträchtigt werden. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss mit einer Beinstütze gelöst, welche die Merkmale im Anspruch 1 aufweist. Die Befestigung am Hebel selbst und die Anordnung über dem Gelenkdrehpunkt hat den Vorteil, dass die Federvorrichtung äusserst wenig Platz beansprucht. Frei liegende Gestänge zur Übertragung der Kräfte sind nicht erforderlich, und die seitliche Anordnung gewährleistet einen besseren Schutz vor Schlägen und Stössen. Die Zugänglichkeit für eine Einstellung der Federeigenschaften ist optimal. Die Federvorrichtung kann dabei etwa quer zum Hebel oder in Längsrichtung des Hebels wirksam und aktivierbar sein.
Der Körper aus Kunststoff oder aus Kautschuk als Federvorrichtung, der auf Druck beansprucht wird, ist auch bei tiefen Temperaturen sehr vorteilhaft. Die Federcharakteristik derartiger Federn ist für den vorgesehenen Zweck günstig.
Bei einer quer wirksamen Federvorrichtung hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn am Hebel über dem Gelenkdrehpunkt ein im Unterteil geführter Schlitten gelenkig befestigt ist, der etwa quer zum Hebel angeordnet ist und diesen in beiden Schwenkrichtungen überragt, und wenn an beiden Enden des Schlittens je eine am Unterteil abgestützte Feder angeordnet ist. Die Federn können in bestimmten Fällen aber auch ohne Schlitten als Zwischenglied unmittelbar am Hebel abgestützt sein.
Bei einer in Längsrichtung des Hebels wirksamen Federvorrichtung können weitere Vorteile dadurch erzielt werden, dass am Hebel eine Federvorrichtung angeordnet ist, welche über wenigstens ein Betätigungsmittel aktivierbar ist, das kraftschlüssig mit dem Unterteil verbunden ist oder an diesem angreift, und wenn das Betätigungsmittel in beiden Schwenkrichtungen nur auf Zug oder nur auf Druck beanspruchbar ist. Die jeweils einseitige Beanspruchung des Betätigungsmittels erlaubt eine Vereinfachung des konstruktiven Aufbaus.
Eine besonders optimale Abstimmung der Federeigenschaften des Hebels in Abhängigkeit von seiner zurückgelegten Schwenkbewegung lässt sich erreichen, wenn am Unterteil eine Kurvenscheibe oder eine andere Führungskurve angeordnet ist und wenn das Betätigungsmittel an einem Ende an der Führungskurve angreift und durch diese geführt ist, wobei der Federweg in beiden Schwenkrichtungen durch die Krümmung der Führungskurve bestimmt ist. Die Krümmung der Führungskurve lässt sich exakt den gewünschten Verhältnissen anpassen und kann beispielsweise für die Vor- und Rücklage unterschiedlich ausgebildet sein. Die Führungskurven können z.B. als Kurvenscheiben austauschbar gestaltet werden, so dass je nach den bestehenden Verhältnissen wie z.B. Tiefschneefahren, Pistenfahren unterschiedliche Federeigenschaften erzielt werden können.
Je nachdem, ob das Betätigungsmittel auf Zug oder auf Druck beansprucht werden soll, kann z.B. eine Rolle oder ein Bolzen am Betätigungsmittel auf der Kurvenscheibe oder unter der Kurvenscheibe abgestützt sein.
Weitere Vorteile und Einzelmerkmale der Erfindung ergeben sich aus den nachstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen, die in den Zeichnungen dargestellt sind. Es zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemässen Beinstütze,
Fig. 2 eine Ansicht von hinten auf die Beinstütze gemäss Figur 1,
Fig. 3 ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel mit einer Beanspruchung des Betätigungsmittels auf Zug,
Fig. 4 ein Ausführungsbeispiel mit zwei Seilzügen als Betätigungsmittel,
Fig. 5 eine Seitenansicht einer Beinstütze mit einer etwa quer zum Hebel aktivierbaren Federvorrichtung,
Fig. 6 eine Draufsicht auf die Beinstütze gemäss Figur 5 und
Fig. 7 ein alternatives Ausführungsbeispiel mit einer etwa quer zum Hebel aktivierbaren Federvorrichtung.
Wie aus den Figuren 1 und 2 ersichtlich ist, besteht die Beinstütze aus einem Unterteil 2, das am Skischuh 1 oder auch an der hier nicht näher dargestellten Skibindung befestigt werden kann. Das Unterteil 2 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel als etwa U-förmiger Bügel ausgebildet, der unter den Absatz des Skischuhs geklemmt werden kann. Das Unterteil kann jedoch selbstverständlich beliebige andere Konfigurationen aufweisen, oder es könnte gar unmittelbar in den Skischuh 1 integriert sein. Entlang des Unterschenkels 3 erstreckt sich auf beiden Seiten ein Hebel 4, der an einem Gelenkdrehpunkt 5 schwenkbar mit dem Unterteil 2 verbunden ist. Die beiden Hebel 4 können z.B. mit einer Manschette 15 am Unterschenkel befestigt werden. Ein Hebel 4 könnte aber auch halbschalenförmig oder gar als den gesamten Unterschenkel umschliessendes Rohr ausgebildet sein.
Vorzugsweise wird die gesamte Anordnung in einen Skistiefel eingekleidet, so dass die Hebel 4 von aussen nicht sichtbar sind.
Der Gelenkdrehpunkt 5 liegt etwa auf Knöchelhöhe, was für eine ergonomisch angepasste Funktion der Beinstütze äusserst wichtig ist. Über diesem Gelenkdrehpunkt ist eine Federvorrichtung 6 in einem Gehäuse 13 am Hebel 4 untergebracht. Die Federvorrichtung besteht aus einem Körper aus Kunststoffmaterial oder Kautschuk. Bei den relativ hohen Kräften, die an der Beinstütze auftreten können, hat sich dieses Material als besonders vorteilhaft erwiesen. Die Lage der Federvorrichtung 6 im Gehäuse 13 relativ zum Gelenkdrehpunkt 5 kann über eine Verschiebeplatte 12 mit Hilfe von Stellschrauben 14 eingestellt werden.
Das Betätigungsmittel 7 zur Aktivierung der Federvorrichtung 6 besteht beim Ausführungsbeispiel aus einer Stange 10, die am oberen Ende eine im Gehäuse 13 geführte Druckplatte 11 und am unteren Ende eine Rolle 9 aufweist. Die Rolle 9 ist mit Federvorspannung auf einer Führungskurve 8 abgestützt, die auf beiden Seiten des Unterteils 2 angeordnet ist. In der Grundstellung des Hebels 4 ist die Distanz zwischen dem Gelenkdrehpunkt 5 und der Mittelachse der Rolle 9 am kleinsten. Die Krümmung der Führungskurve 8 ist so ausgebildet, dass sich diese Distanz bei einem Auslenken des Hebels 4 in Pfeilrichtung A oder B zwangsläufig vergrössert, wobei die Federvorrichtung 6 über die Stange 10 und die Druckplatte 11 zusammengepresst wird. An beiden Enden der Führungskurve 8 kann ein Anschlag 27 zur Begrenzung der maximalen Auslenkung vorgesehen sein.
Die Führungskurve 8 braucht nicht in beiden Schwenkrichtungen die gleiche Konfiguration aufzuweisen. Vielmehr kann es zweckmässig sein, wenn z.B. bei einer Vorlage in Pfeilrichtung A andere Federeigenschaften vorhanden sind als bei einer Rücklage in Pfeilrichtung B.
In Figur 3 ist stark vereinfacht ein alternatives Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem das Betätigungsmittel 7 auf Zug beansprucht wird. Zu diesem Zweck ist die an der Stange 10 befestigte Rolle 9 unter der Führungskurve 8 abgestützt. Die Stange 10 kann dabei seitlich oder durch einen Schlitz an der Führungskurve 8 vorbeigeführt werden. Die Federvorrichtung 6 ist im Gehäuse 13 fest auf einer Stützplatte 16 angeordnet. Die Stange 10 ist durch die Stützplatte 16 und durch die Federvorrichtung 6 hindurchgeführt und weist am oberen Ende ein Gewinde 18 auf, auf das eine Stellmutter 17 aufgeschraubt ist. Die Stellmutter 17 greift an der Druckplatte 11 an, wobei sich durch Verstellen der Stellmutter eine kleinere oder grössere Vorspannung der Federvorrichtung 6 erzielen lässt.
Bei einem Auslenken des Hebels 4 in Pfeilrichtung A verkleinert sich infolge der Konfiguration der Führungskurve 8 die Distanz zwischen dem Gelenkdrehpunkt 5 und der Mittelachse der Rolle 9, wobei die Stange 10 auf Zug beansprucht wird. Die Federvorrichtung 6 legt dabei einen bestimmten Federweg zurück, so dass sich die Distanz a zwischen Stützplatte 16 und Druckplatte 11 auf die Distanz b reduziert. Da beim Abrollen der Rolle 9 auf der Führungskurve 8 auch Querkräfte auf das Betätigungsmittel 7 einwirken, kann es zweckmässig sein, die Stange 10 und/oder die Rolle 9 in den Seitenwänden des Gehäuses 13 zusätzlich zu führen.
Figur 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem als Betätigungsmittel zwei Seilzüge 20 und 20 min eingesetzt werden. Der Hebel 4 weist am unteren Ende ebenfalls ein Gehäuse 13 auf, das am Gelenkdrehpunkt 5 gelenkig mit dem Unterteil 2 verbunden ist. Ähnlich wie beim Ausführungsbeispiel gemäss Figur 3 ist die Federvorrichtung 6 auf einer Stützplatte 16 angeordnet, wobei sie über die Druckplatte 11 zusammengepresst werden kann. Die beiden Seilzüge 20 und 20 min sind auf beiden Seiten des Gelenkdrehpunktes 5 an Befestigungspunkten 22 am Unterteil 2 befestigt. An ihrem oberen Ende sind die Seilzüge an einem Gewindebolzen 19 befestigt, der durch die Federvorrichtung 6 geführt ist. Mit Hilfe einer Stellmutter 17 lässt sich ebenfalls eine bestimmte Vorspannung erzielen. Zur Geradeführung der beiden Seilzüge parallel zum Hebel 4 können Umlenkrollen 21 am Gehäuse 13 vorgesehen sein.
Die beiden parallel geführten Abschnitte der Seilzüge können ausserdem noch durch ein Rohr oder eine Manschette 29 geschützt sein. Da die Befestigungspunkte 22 bzw. 22 min neben dem Gelenkdrehpunkt 5 liegen, ist eine Auslenkung des Hebels 4 ersichtlicherweise nur möglich, wenn wenigstens einer der beiden Seilzüge auf Zug beansprucht und dabei die Federvorrichtung 6 zusammengepresst wird. In bestimmten Anwendungsfällen wäre es sogar denkbar, die beiden Seilzüge 20 und 20 min selbst als Federvorrichtungen auszubilden, die dann auf Zug beansprucht würden. Es wäre schliesslich auch noch denkbar, die Seilzüge ohne feste Umlenkpunkte in flexiblen Manschetten, ähnlich einem Fahrradbremskabel, zu führen.
Beim Ausführungsbeispiel gemäss den Figuren 5 und 6 ist die Federvorrichtung etwa quer zum Hebel 4 wirksam und aktivierbar. Das Unterteil 2 besteht aus einem etwa T-förmigen Gehäuse, wobei im unteren Bereich der Hebel 4 am Gelenkdrehpunkt S befestigt ist. Über dem Gelenkdrehpunkt ist mit Hilfe einer Achse 25 ein Schlitten 23 gelenkig am Hebel 4 befestigt. Der Schlitten 23 ist in einer Schlittenführung 24 im Unterteil 2 gelagert und bewegt sich bei einer Auslenkung des Hebels 4 in Pfeilrichtung C hin und her. Auf beiden Seiten des Schlittens 23 ist eine Federvorrichtung 6 angeordnet und am Unterteil 2 abgestützt. Die Lage der Federvorrichtungen im Gehäuse 2 kann eventuell durch Stellschrauben 28 über Druckplatten 30 individuell verstellt werden.
Zur Kompensation der Distanzunterschiede zwischen der Achse 25 und dem Gelenkdrehpunkt 5 beim Auslenken kann die Achse in einem Langloch 26 geführt sein. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Federvorrichtung 6 ersichtlicherweise unmittelbar über dem Gelenkdrehpunkt 5 angeordnet und beidseitig wirksam, was eine platzsparende Unterbringung in einem Skistiefel oder an einem Skischuh erlaubt. Ähnlich wie beim Ausführungsbeispiel gemäss den Figuren 1 und 2 könnte das Unterteil 2 auch als U-förmiger Bügel ausgebildet sein, der zwei identische Hebelanordnungen auf beiden Seiten des Unterschenkels miteinander verbindet.
Figur 7 zeigt ein vereinfachtes Ausführungsbeispiel, bei dem die Hebelkräfte nicht über einen Schlitten, sondern direkt auf die beiden Federvorrichtungen einwirken. Auch bei dieser Variante kann mittels Stellschrauben 28 über Druckplatten 30 eine Federvorspannung eingestellt werden. Die Federvorrichtungen 6 liegen gleitend unmittelbar an den Seiten des Hebels 4 auf.
The invention relates to a leg support for skiers according to the preamble of claim 1. With leg supports of this type, an improved support of the lower leg and thus a relief of the heavily stressed knee and ankle joints should be achieved in comparison to conventional ski boots. Devices of comparable generic type are known from DE-B 2 316 443, DE-A 2 524 792 or CH-A 610 767.
A problem with the known leg supports is that on the one hand high demands are placed on the spring device, since they also operate under extreme conditions such as e.g. low temperatures must always have the same spring properties and should also be individually adjustable. On the other hand, the spring device should also be able to be accommodated in a suitable manner, so that it is easily accessible and does not disturb the overall appearance of the leg support. According to the previously known prior art, the spring device was mostly moved to the instep area, the forces of the lever being transmitted to the spring device by a linkage. It has also already been proposed to move the spring device onto the back of the lower leg in the calf area or heel area.
However, these arrangements have the disadvantage that the spring device appears bothersome and conspicuous on the one hand and that it acts against external influences e.g. is not protected in the event of a fall. There is also a significant risk of accidents.
It is therefore an object of the invention to provide a leg support of the type mentioned, in which the spring device can be accommodated in a suitable manner without their mechanical properties being impaired. This object is achieved according to the invention with a leg rest, which has the features in claim 1. The attachment to the lever itself and the arrangement above the pivot point has the advantage that the spring device takes up very little space. Exposed linkages for transmitting the forces are not required, and the side arrangement ensures better protection against impacts and bumps. The accessibility for adjusting the spring properties is optimal. The spring device can be effective and activated transversely to the lever or in the longitudinal direction of the lever.
The body made of plastic or rubber as a spring device, which is subjected to pressure, is very advantageous even at low temperatures. The spring characteristic of such springs is favorable for the intended purpose.
In a transversely acting spring device, it has proven to be particularly advantageous if a slide guided in the lower part is articulated to the lever above the pivot point, which is arranged approximately transversely to the lever and projects beyond it in both pivoting directions, and if at both ends of the slide each a spring supported on the lower part is arranged. In certain cases, the springs can also be supported directly on the lever without a slide as an intermediate element.
With a spring device effective in the longitudinal direction of the lever, further advantages can be achieved in that a spring device is arranged on the lever, which can be activated via at least one actuating means, which is non-positively connected to or engages the lower part, and if the actuating means in both pivoting directions can only be used under tension or pressure. The one-sided loading of the actuating means allows a simplification of the construction.
A particularly optimal adjustment of the spring properties of the lever as a function of its pivoting movement can be achieved if a cam disk or another guide curve is arranged on the lower part and if the actuating means engages at one end on the guide curve and is guided through it, the spring travel in both swivel directions is determined by the curvature of the guide curve. The curvature of the guide curve can be adapted exactly to the desired conditions and can be designed differently for the forward and backward positions, for example. The guide curves can e.g. designed as interchangeable cams, so that depending on the existing conditions, e.g. Deep snow skiing, piste skiing different spring properties can be achieved.
Depending on whether the actuating means should be subjected to tension or pressure, e.g. a roller or a bolt on the actuating means can be supported on the cam disk or under the cam disk.
Further advantages and individual features of the invention result from the exemplary embodiments described below, which are illustrated in the drawings. Show it:
1 is a side view of a leg rest according to the invention,
2 shows a view from behind of the leg rest according to FIG. 1,
3 shows a modified embodiment with a loading of the actuating means in tension,
4 shows an embodiment with two cables as actuating means,
5 shows a side view of a leg support with a spring device which can be activated approximately transversely to the lever,
Fig. 6 is a plan view of the legrest according to Figure 5 and
Fig. 7 shows an alternative embodiment with a spring device which can be activated approximately transversely to the lever.
As can be seen from Figures 1 and 2, the leg support consists of a lower part 2, which can be attached to the ski boot 1 or to the ski binding, not shown here. The lower part 2 is formed in the present embodiment as an approximately U-shaped bracket that can be clamped under the heel of the ski boot. However, the lower part can of course have any other configuration, or it could even be integrated directly into the ski boot 1. A lever 4 extends on both sides along the lower leg 3 and is pivotally connected to the lower part 2 at a pivot point 5. The two levers 4 can e.g. be attached to the lower leg with a cuff 15. However, a lever 4 could also be designed in the form of a half shell or even as a tube enclosing the entire lower leg.
The entire arrangement is preferably clad in a ski boot, so that the levers 4 are not visible from the outside.
The pivot point 5 lies approximately at the ankle height, which is extremely important for an ergonomically adapted function of the leg support. A spring device 6 is accommodated in a housing 13 on the lever 4 above this pivot point. The spring device consists of a body made of plastic material or rubber. With the relatively high forces that can occur on the leg support, this material has proven to be particularly advantageous. The position of the spring device 6 in the housing 13 relative to the pivot point 5 can be adjusted via a sliding plate 12 with the aid of set screws 14.
The actuating means 7 for activating the spring device 6 in the exemplary embodiment consists of a rod 10 which has a pressure plate 11 guided in the housing 13 at the upper end and a roller 9 at the lower end. The roller 9 is supported with spring preload on a guide curve 8 which is arranged on both sides of the lower part 2. In the basic position of the lever 4, the distance between the pivot point 5 and the central axis of the roller 9 is the smallest. The curvature of the guide curve 8 is designed such that this distance inevitably increases when the lever 4 is deflected in the direction of arrow A or B, the spring device 6 being pressed together via the rod 10 and the pressure plate 11. A stop 27 for limiting the maximum deflection can be provided at both ends of the guide curve 8.
The guide curve 8 need not have the same configuration in both swivel directions. Rather, it can be useful if e.g. a spring in the direction of arrow A has different spring properties than a reserve in the direction of arrow B.
In Figure 3, an alternative embodiment is shown in a highly simplified manner, in which the actuating means 7 is subjected to tension. For this purpose, the roller 9 attached to the rod 10 is supported under the guide curve 8. The rod 10 can be guided laterally or through a slot on the guide curve 8. The spring device 6 is fixed in the housing 13 on a support plate 16. The rod 10 is passed through the support plate 16 and through the spring device 6 and has a thread 18 at the upper end onto which an adjusting nut 17 is screwed. The adjusting nut 17 engages on the pressure plate 11, wherein a smaller or greater preload of the spring device 6 can be achieved by adjusting the adjusting nut.
When the lever 4 is deflected in the direction of the arrow A, the configuration between the guide curve 8 reduces the distance between the pivot point 5 and the central axis of the roller 9, the rod 10 being subjected to tension. The spring device 6 covers a certain spring travel, so that the distance a between the support plate 16 and the pressure plate 11 is reduced to the distance b. Since transverse forces also act on the actuating means 7 when the roller 9 rolls on the guide curve 8, it may be expedient to additionally guide the rod 10 and / or the roller 9 in the side walls of the housing 13.
Figure 4 shows a further embodiment in which two cables 20 and 20 minutes are used as actuating means. The lever 4 also has a housing 13 at the lower end, which is articulated to the lower part 2 at the pivot point 5. Similar to the exemplary embodiment according to FIG. 3, the spring device 6 is arranged on a support plate 16, and it can be pressed together via the pressure plate 11. The two cables 20 and 20 min are attached on both sides of the pivot point 5 at attachment points 22 on the lower part 2. At their upper end, the cables are attached to a threaded bolt 19 which is guided through the spring device 6. A certain pretension can also be achieved with the help of an adjusting nut 17. Deflection rollers 21 can be provided on the housing 13 in order to guide the two cables parallel to the lever 4.
The two parallel sections of the cables can also be protected by a tube or a sleeve 29. Since the attachment points 22 and 22 min are located next to the pivot point 5, a deflection of the lever 4 is obviously only possible if at least one of the two cable pulls is under tension and the spring device 6 is pressed together. In certain applications it would even be conceivable to design the two cable pulls themselves as spring devices for 20 and 20 minutes, which would then be subjected to tension. Finally, it would also be conceivable to route the cables without flexible deflection points in flexible sleeves, similar to a bicycle brake cable.
In the exemplary embodiment according to FIGS. 5 and 6, the spring device is effective and can be activated approximately transversely to the lever 4. The lower part 2 consists of an approximately T-shaped housing, the lever 4 being fastened to the pivot point S in the lower region. A slide 23 is articulated to the lever 4 above the pivot point by means of an axis 25. The carriage 23 is mounted in a carriage guide 24 in the lower part 2 and moves back and forth when the lever 4 is deflected in the direction of the arrow C. A spring device 6 is arranged on both sides of the carriage 23 and is supported on the lower part 2. The position of the spring devices in the housing 2 can possibly be adjusted individually by means of adjusting screws 28 via pressure plates 30.
To compensate for the differences in distance between the axis 25 and the pivot point 5 when deflecting, the axis can be guided in an elongated hole 26. In this exemplary embodiment too, the spring device 6 is evidently arranged directly above the pivot point 5 and is effective on both sides, which allows space-saving accommodation in a ski boot or on a ski boot. Similar to the exemplary embodiment according to FIGS. 1 and 2, the lower part 2 could also be designed as a U-shaped bracket which connects two identical lever arrangements on both sides of the lower leg.
FIG. 7 shows a simplified exemplary embodiment in which the lever forces do not act on the two spring devices but via a slide. In this variant, too, a spring preload can be set by means of adjusting screws 28 via pressure plates 30. The spring devices 6 slide directly on the sides of the lever 4.