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1. Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sohle für einen Schuh, insbesondere eine Sohle für einen Sportschuh.
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2. Stand der Technik
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Mit Hilfe von Schuhsohlen werden Schuhe mit einer Fülle verschiedener Eigenschaften versehen, welche je nach spezieller Art des Schuhs unterschiedlich stark ausgeprägt sein können. Primär weisen Schuhsohlen eine Schutzfunktion auf. Sie schützen den Fuß des jeweiligen Trägers durch ihre gegenüber dem Schuhschaft erhöhte Steifigkeit vor Verletzungen beispielsweise durch spitze Gegenstände, auf die der Schuhträger tritt. Des Weiteren schützt üblicherweise die Außensohle durch eine erhöhte Abriebbeständigkeit die Mittelsohle des Schuhs vor übermäßiger Abnutzung. Auch kann es Funktion einer Schuhsohle sein, eine gewisse Stabilität zur Verfügung zu stellen. Darüber hinaus kann eine Schuhsohle dämpfend wirken, um z.B. die beim Kontakt des Schuhs mit dem Untergrund auftretenden Kräfte abzufedern oder aufzunehmen. Ferner kann eine Schuhsohle den Fuß vor Schmutz oder Spritzwasser schützen.
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Um dieser Fülle an Funktionalitäten gerecht zu werden, sind im Stand der Technik verschiedene Materialien bekannt, aus welchen Schuhsohlen oder einzelne Teile solcher Sohlen gefertigt werden können. Beispielhaft seien hier Schuhsohlen bzw. Teile von Schuhsohlen aus Ethylen-Vinyl-Acetat (EVA), thermoplastischem Polyurethan (TPU), Partikelschaum aus expandiertem thermoplastischem Urethan (eTPU) oder expandiertem Polypropylen (ePP), Gummi, Polypropylen (PP) oder Polystyrol genannt. Jedes dieser verschiedenen Materialien liefert eine spezielle Kombination verschiedener Eigenschaften, die für Sohlen bestimmter Schuharten, je nach den spezifischen Anforderungsprofilen, mehr oder weniger gut geeignet sind.
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So wurde zum Beispiel in der
WO 2005/066250 A1 die Benutzung expandierter Materialien, insbesondere die Benutzung von Partikelschaum aus expandiertem thermoplastischem Polyurethan (eTPU), für die Konstruktion von Schuhsohlen in Betracht gezogen.
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Eine weitere Funktion von Schuhsohlen kann zudem sein, die Haftung bzw. Griffigkeit eines Schuhs auf dem jeweiligen Untergrund zu verbessern, um so eine schnellere Bewegung zu erleichtern und das Risiko eines Sturzes des Trägers zu minimieren. Hierzu kann zum Beispiel die Außensohle eines Schuhs mit einem Profil versehen sein und der Schuh kann eine Anzahl von Noppen, Stollen, Spikes oder dergleichen aufweisen.
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Beispielsweise beschreibt die
US 4,085,527 A einen Sportschuh mit einer Sohle, welche eine Dämpfungsschicht und eine Mehrzahl von Stollen aufweist, wobei die Stollen von der Unterseite der Sohle hervorstehen und insbesondere in der Fersenregion für Stabilität und eine effektive Dämpfung während des Laufens sorgen sollen. Ein Nachteil dieser Konstruktion ist jedoch insbesondere, dass sich die Dämpfungsschicht flächig und ungefähr gleichmäßig dick durch die gesamte Sohle erstreckt und somit die Eigenschaften der Sohle über den gesamten Sohlenbereich in der gleichen Art und Weise beeinflusst, wobei keine selektive Steuerung der Dämpfungs- und Stabilitätseigenschaften möglich ist. Dies kann insbesondere dazu führen, dass die Sohle im Bereich des Mittelfußes nicht die gewünschte Stabilität aufweist.
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Aus der
WO 03/071893 A1 ist ferner eine Sohlenkonstruktion bekannt, die in einer Ausführungsform ein Federelement aufweist, welches mindestens einen primären Stollen und einen oder mehrere sekundäre Stollen umfasst, welche mit dem Boden in Kontakt treten, sobald eine Druckbelastung eine Deformation des primären Stollens in Richtung der Sohle bewirkt. Hierdurch kann eine zusätzliche Bodenhaftung auf variablen Oberflächenbedingungen ermöglicht werden. Diese Konstruktion ist jedoch technisch sehr aufwendig und eignet sich hauptsächlich für Schuhe mit Stollen und/oder Noppen z. B. Fußballschuhe.
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Weitere Sohlenkonstruktionen, insbesondere für Schuhe mit Stollen oder Noppen, sind in der
US 6,145,221 A sowie der
WO 98/08405 A1 beschrieben.
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Generell besteht ein Nachteil der aus dem Stand der Technik bekannten Schuhsohlen darin, dass sie typischerweise nur für einen speziellen Einsatzzweck gedacht sind bzw. auf bestimmte Oberflächen/ Untergründe abgestimmt sind. So eignen sich beispielsweise Stollenschuhe besonders gut zur Verwendung auf einem weichen Untergrund, wie zum Beispiel einem Rasenplatz, während Schuhe mit Spikes hauptsächlich auf einer Tartanbahn, einem Golfplatz oder dergleichen zum Einsatz kommen können. Jedoch sind beide Arten von Schuhen nicht gut für das Laufen auf einem harten Untergrund, wie zum Beispiel auf Asphalt, geeignet. Andere Schuhe, wie zum Beispiel Hallenfußballschuhe oder Basketballschuhe weisen typischerweise eine nur schwach profilierte Sohle auf, um eine möglichst große Kontaktfläche mit dem Hallenboden zu gewährleisten. Solche Schuhe bieten aber zum Beispiel auf (nassem) Rasen oder feuchtem Waldboden keine ausreichende Haftung. Gerade im Bereich der Laufsportarten, insbesondere beim Joggen oder bei Fitnessläufen, wird der Träger jedoch oft mit verschiedenen Untergründen und Belägen konfrontiert. Beispielsweise kann ein Läufer zunächst einen Teil einer Laufstrecke auf einem Bürgersteig oder einer Straße zurücklegen, um dann auf einen weichen Waldweg zu wechseln.
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Ausgehend vom Stand der Technik ist es daher das der vorliegenden Erfindung zu Grunde liegende Problem, eine Schuhsole bereitzustellen, welche in der Lage ist, sich solch veränderlichen Bedingungen anzupassen und insbesondere auf verschiedenen Untergründen eine möglichst gute Bodenhaftung bereitzustellen. Dabei soll der Herstellungsaufwand möglichst gering sein.
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3. Zusammenfassung der Erfindung
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Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird dieses Problem gelöst durch eine Sohle für einen Schuh, insbesondere einen Sportschuh, welche eine Mittelsohle und eine Außensohle aufweist. Die Mittelsohle weist einen Grundkörper und eine Mehrzahl von Deformationselementen auf. Die Außensohle weist einen ersten Außensohlenbereich und eine Mehrzahl von ersten Außensohlenelementen auf, wobei eine Druckbelastung auf ein erstes Außensohlenelement zu einer Deformation von mindestens einem der Deformationselemente führt, die dem ersten Außensohlenelement zugeordnet sind.
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Besonders bevorzugt sind hierbei die ersten Außensohlenelemente einstückig mit dem ersten Außensohlenbereich ausgebildet.
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Weiterhin sind die ersten Außensohlenelemente vorzugsweise nach unten hervorstehend ausgebildet.
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Durch eine geeignete Wahl der Deformationssteifigkeit der Deformationselemente kann mit der erfindungsgemäßen Sohle selektiv die Auflagefläche und damit die Bodenhaftung auf unterschiedlichen Belägen beeinflusst und optimiert werden:
Auf härteren Untergründen, wie zum Beispiel Asphalt oder Bürgersteigen, werden die ersten Außensohlenelemente in das Material der Deformationselemente so hineingedrückt, dass eine vergrößerte Auflagefläche und damit eine bessere Bodenhaftung des Schuhs entsteht. Hingegen ist auf weicheren Untergründen, wie zum Beispiel weichem Gras oder Waldboden, die Druckbelastung auf die ersten Außensohlenelemente kleiner, sodass diese weniger weit in das Material der Deformationselemente eindringen. Insbesondere wenn die ersten Außensohlenelemente wie bevorzugt nach unten hervorstehend, d.h. sich von der dem Boden zugewandten Seite der Außensohle in Richtung des Bodens erstreckend, ausgebildet sind, fungieren sie daher als eine Art „Stollen“ und ermöglichen auch hier eine verbesserte Bodenhaftung des Schuhs.
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Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Schuhsohle ist ferner, dass sich die Außensohlenelemente unabhängig voneinander an den Untergrund anpassen können. Zum Beispiel kann auch nur ein Außensohlenelement durch einen Stein in das entsprechende Deformationselement gedrückt werden und somit kleine Unebenheiten ausgleichen.
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Zudem ist eine erfindungsgemäße Sohle einfach aus einer relativ geringen Anzahl von Sohlenteilen herzustellen. Da die ersten Außensohlenelemente und der erste Außensohlenbereich bevorzugt einstückig ausgebildet sind, kann kein Schmutz oder Wasser durch diese Teilbereiche der Außensohle ins Innere des Schuhs gelangen.
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Der Grundkörper kann hierbei beispielsweise einstückig ausgebildet sein. Denkbar ist jedoch auch ein mehrteilig ausgebildeter Grundkörper.
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Als eine „Mehrzahl“ sollen im Rahmen dieses Dokuments ferner „zwei oder mehr“ verstanden werden. Beispielsweise umfasst eine Mehrzahl von Deformationselementen jeweils mindestens zwei Deformationselemente im Vorderfußbereich und im Rückfußbereich, oder 9 Deformationselemente im Vorderfußbereich und 4 Deformationselemente im Rückfußbereich, oder aber auch 10 Deformationselemente im Vorderfußbereich und 4 Deformationselemente im Rückfußbereich.
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Unter eine Druckbelastung ist hier ferner hauptsächlich eine vom Boden in Richtung des Fußes/der Sohle wirkende Belastung der ersten Außensohlenelemente zu verstehen. Mit umfasst werden jedoch auch schräg wirkende Scherbelastungen, d.h. Belastungen und Kräfte, welche sowohl eine vertikale Komponente (in Richtung vom Boden zum Fuß) als auch eine horizontale Komponente (in einer Ebene mit dem Boden) aufweisen, sowie rein horizontal wirkende Kräfte/Belastungen. Auch solche Kräfte/Belastungen können eine Deformation der Deformationselemente wie oben beschrieben hervorrufen.
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Vorzugsweise weist der Grundkörper eine Mehrzahl von Aussparungen auf, in denen die Deformationselemente angeordnet sind. Bevorzugt ist dabei in jeder Aussparung ein Deformationselement angeordnet.
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Hierbei kann durch die Form und Größe der Aussparungen weiter Einfluss auf das Deformationsverhalten der Deformationselemente genommen werden und so das Verhalten der Sohle auf verschiedenen Untergründen beeinflusst werden. Insbesondere wenn in jeder Aussparung genau ein Deformationselement angeordnet ist, kann diese Einflussnahme dabei punktuell und in verschiedenen Sohlenbereichen unabhängig voneinander erfolgen.
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Bevorzugt sind die Deformationselemente im Wesentlichen zylindrisch ausgebildet. Eine zylindrische Form erleichtert die Herstellung, beispielsweise da zylindrische Werkzeugformen oft besonders einfach in der Handhabung sind, und minimiert ferner den Materialanteil an der Sohle, welcher von den Deformationselementen eingenommen wird. Dies kann zum Beispiel dann relevant sein, wenn eine Sohle eine große Grundstabilität aufweisen soll, zum Beispiel für Bergläufe oder Cross-Country Läufe, bei denen ein Läufer häufig uneben auftritt, und dabei dennoch eine möglichst gute Adaption an unterschiedlich Bodenbeschaffenheiten gewährleistet werden soll.
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Bevorzugt weist die Mittelsohle ferner eine Verbindungsschicht auf, durch welche mehrere Deformationselemente miteinander verbunden sind. In einer bevorzugten Ausführungsform sind hierbei alle Deformationselemente durch die Verbindungsschicht miteinander verbunden. Bevorzugt sind die Deformationselemente und die Verbindungsschicht dabei ferner einstückig hergestellt. Auch dies erleichtert die Herstellung der erfindungsgemäßen Sohle. Ferner kann die Verbindungsschicht weitere funktionelle Aufgaben innerhalb der Sohle übernehmen, beispielsweise als Dämpfungselement, wenn sie beispielsweise aus weichem Schaum gebildet ist, oder als Verstärkungselement, wenn sie aus hartem Schaum oder als Platte ausgebildet ist.
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Besonders bevorzugt ist die Verbindungsschicht im zusammengesetzten Zustand der Sohle auf der dem Fuß zugewandten Seite des Grundkörpers angeordnet. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Verbindungsschicht wie oben beschrieben eine weitere Funktion, insbesondere die Funktion einer Dämpfungsschicht oder einer Innensohlenschicht übernimmt.
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Vorzugsweise weist das Material des Grundkörpers eine größere Steifigkeit auf als das Material der Deformationselemente. Optional weist das Material des Grundkörpers ferner auch eine größere Steifigkeit auf als das Material der Verbindungsschicht. Dadurch kann der Grundkörper der Sohle die gewünschte Stabilität verleihen, während das Material der Deformationselemente im Wesentlichen ohne Stabilitätsverlust so gewählt werden kann, dass die gewünschte Adaptivität der Sohle an unterschiedliche Untergründe gewährleistet ist.
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Besonders bevorzugt ist die gesamte Mittelsohle einstückig hergestellt, beispielweise durch Mehrkomponentenspritzguss. Dies erhöht zusätzlich die Haltbarkeit und Widerstandsfähigkeit der Sohle und vereinfacht ihre Herstellung, da kein Zusammensetzen der Sohle notwendig ist. Ein weiterer Vorteil ist hierbei, dass sich keine steifen Übergänge an den Rändern/Wänden der unterschiedlichen Materialien ergeben.
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Vorzugsweise weisen der Grundkörper, die Deformationselemente und die Verbindungsschicht bzw. ein oder mehrere der eben genannten Teile einer erfindungsgemäßen Schuhsohle eines oder mehrere der folgenden Materialien auf: Polyurethan, Ethylen-Vinyl-Acetat, thermoplastisches Polyurethan, Partikelschaum insbesondere aus expandiertem thermoplastischem Urethan (eTPU) oder expandiertem Polypropylen (ePP). Diese Materialien weisen für die Konstruktion von Schuhsohlen, insbesondere Mittelsohlen, besonders günstige Eigenschaften auf, welche je nach Anforderungsprofil an die Sohle vorteilhaft zum Einsatz kommen können.
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Ferner weist die Mittelsohle bevorzugt zumindest einen Dämpfungseinsatz im Vorderfußbereich und/oder im (hinteren) Fersenbereich auf. Hierbei kommt beispielsweise ein zusätzliches, über der Verbindungsschicht angeordnetes Dämpfungselemente in Frage. Dieses kann beispielsweise eine hochviskose Elastomerverbindung aufweisen. Ein solcher Dämpfungseinsatz vergrößert weiter die Möglichkeiten der Einflussnahme auf die Eigenschaften der Sohle, insbesondere deren Dämpfungseigenschaften beim Auftreten auf der Ferse bzw. beim Abstoßen des Fußes vom Boden. Zu beachten ist hierbei auch, dass die Deformationselemente vorwiegend für die Adaption an den Untergrund vorhanden sind und nicht so sehr für die Dämpfung eines mit einer erfindungsgemäßen Sohle ausgestatteten Schuhs. Von daher können evtl. noch darüber angeordnete Dämpfungseinsätze in den wichtigsten Zonen (z.B. an der Ferse und im Vorderfuß) von Vorteil sein.
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Vorzugsweise ist zumindest für eine Teilmenge der ersten Außensohlenelemente jedem ersten Außensohlenelement der Teilmenge jeweils genau ein eigenes Deformationselement zugeordnet. Besonders bevorzugt ist jedem der ersten Außensohlenelemente jeweils genau ein eigenes Deformationselement zugeordnet. Hierdurch lässt sich das Verhalten jedes Außensohlenelements beim Auftreten auf verschiedenen Untergründen individuell beeinflussen und steuern, sodass beispielsweise Unebenheiten besonders gut ausgeglichen werden können. Ferner kann man das Verhalten der erfindungsgemäßen Sohle beim Auftreten dem individuellen Laufstil eines jeden Läufers und/oder dem Gewicht des Läufers besonders gut anpassen.
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Es ist jedoch auch denkbar, dass mehreren ersten Außensohlenelementen ein gemeinsames Deformationselement zugeordnet ist.
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Grundsätzlich möglich ist ferner auch eine Anordnung, bei der einem oder mehreren ersten Außensohlenelementen jeweils mehrere Deformationselemente zugeordnet sind, beispielsweise jeweils zwei durch einen Steg getrennte Deformationselemente.
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Vorzugsweise ist den ersten Außensohlenelementen jeweils ein flexibler Bereich der Außensohle zugeordnet, welcher Bewegungen der ersten Außensohlenelemente relativ zu dem ersten Außensohlenbereich erleichtert. Dies ermöglicht, den ersten Außensohlenbereich derart, insbesondere ausreichend dick und fest, zu fertigen, dass dieser die gewünschte Stabilität und Schutzfunktion bereitstellt, ohne die Bewegungen der ersten Außensohlenelemente und damit die Adaptivität der Schuhsohle zu sehr einzuschränken.
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Bevorzugt weisen die flexiblen Bereiche eine geringere Dicke des Außensohlenmaterials auf als der erste Außensohlenbereich. Eine solche Konstruktion ist besonders einfach in der Herstellung und stellt dennoch die oben genannten Vorteile bereit.
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Vorzugsweise umgeben die flexiblen Bereiche, die beispielsweise als eine Art Materialschwäche wie oben beschrieben oder als eine Art „Gelenk“ ausgebildet sein können, dabei die ersten Außensohlenelemente. Dadurch lässt sich z.B. die Schwächung der Außensohlenbereiche unmittelbar auf den Bereich der ersten Außensohlenelemente begrenzen, ohne die Eigenschaften des ersten Außensohlenbereichs in anderen Bereichen zu beeinflussen.
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Bevorzugt weist der erste Außensohlenbereich eine gitterförmige Gestalt auf. Denkbar ist weiter eine wabenförmige Gestalt oder der Gleichen mehr. Dies erlaubt beispielsweise eine Material- und damit Gewichtsersparnis und kann ferner einen Einblick auf das Innenleben der erfindungsgemäßen Sohle, insbesondere auf die Mittelsohle, gewähren.
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Vorzugsweise weist die Außensohle ferner einen zweiten Außensohlenbereich auf, der keine ersten Außensohlenelemente aufweist. Ein solcher zweiter Außensohlenbereich kann beispielsweise in Bereichen der Sohle zum Einsatz kommen, in dem eine Adaption der Sohle an variierende Bedingungen hinsichtlich des Untergrunds nicht nötig oder nicht erwünscht ist. Dabei kann der zweite Außensohlenbereich fernen Einfluss auf die Stabilität der Sohle nehmen, oder der Verzierung dienen, beispielsweise durch eine auffällige Farbgebung.
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Denkbar ist eine Anordnung des zweiten Außensohlenbereichs im Zehenbereich, im Mittelfußbereich und/oder im Fersenbereich, insbesondere im hinteren Fersenbereich, d.h. im Bereich hinter dem Fersenbein. Alternativ oder zusätzlich kann der zweite Außensohlenbereich auch am Rand der Sohle angeordnet werden.
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Vorzugsweise weist der zweite Außensohlenbereich ferner Profilelemente, z.B. nach unten hervorstehende Profilelemente, auf. Somit kann der zweite Außensohlenbereich beispielsweise auch einer weiteren Profilierung der Sohle dienen.
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Bevorzugt ist ferner zwischen der Außensohle und der Mittelsohle ein Schutzelement angeordnet. Vorzugsweise weist dieses Schutzelement dabei im Bereich der ersten Außensohlenelemente Aussparungen bzw. Öffnungen auf. Ein solches Schutzelement kann beispielsweise ein gewebeartiges Element oder ein folienartiges Element sein, und es kann die Mittelsohle vor äußeren Einflüssen, wie Abrieb, Nässe, usw., schützen. Durch entsprechende Aussparungen im Bereich der ersten Außensohlenelemente kann dabei eine unvorteilhafte Beeinflussung der Anpassungsfähigkeit der erfindungsgemäßen Sohle weitestgehend vermieden werden.
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Vorzugsweise befinden sich im Bereich des Fußgewölbes keine ersten Außensohlenelemente und/oder keine Deformationselemente. Besonders bei Laufsportarten ist im Bereich des Fußgewölbes eine hohe Stabilität der Schuhsohle wünschenswert, um eine Unterstützung des Fußgewölbes zu erreichen und damit ein dynamisches Laufen zu erlauben sowie ein gutes Stabilitätsgefühl zu vermitteln.
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Bevorzugt sind der erste Außensohlenbereich und/oder die ersten Außensohlenelemente zumindest teilweise durchsichtig ausgebildet. Dies erlaubt einen Einblick in die Funktionsweise der Sohle und ermöglicht es zum Beispiel, defekte Bereiche der Sohle von außen zu erkennen. Beispielsweise können die unterschiedlichen Bauteile der erfindungsgemäßen Sohle unterschiedlich eingefärbt sein, sodass die unterschiedliche Teile von außen besonders gut zu unterscheiden und identifizieren sind.
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In Verbindung mit einer Aufnahme für ein elektronisches Bauteil, wie im Folgenden ferner beschrieben, kann dies ferner den Zugriff auf ein solches Bauteil erleichtern.
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Bevorzugt weist die Außensohle eines oder mehrere der folgenden Materialien auf: Gummi, thermoplastisches Polyurethan, ein Partikelschaum insbesondere aus expandiertem thermoplastischen Polyurethan oder expandiertem Polypropylen. Diese Materialien weisen für die Konstruktion von Schuhsohlen, insbesondere von Außensohlen, besonders günstige Eigenschaften auf, welche je nach Anforderungen an die Sohle vorteilhaft zum Einsatz kommen können.
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Vorzugsweise weist die Sohle ferner mindestens ein Verstärkungselement im zentralen, lateralen und/oder medialen Mittelfußbereich auf. Denkbare Beispiele für ein solches Verstärkungselement sind beispielsweise eine zentral angeordnete Torsionsstütze, oder ein medial angeordneter Promoderator, welcher das Pronieren einschränkt. Auch können mehrere solcher Verstärkungselemente vorteilhaft miteinander kombiniert werden. Wie bereits erwähnt, ist insbesondere für Laufschuhe eine erhöhte Stabilität im Mittelfußbereich wünschenswert, um den Läufer vor Verletzungen oder Überbeanspruchungen des Fußgewölbes zu schützen und ihm ein sicheres Gefühl auch während schnellen Laufens zu vermitteln.
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Vorzugsweise weist die Sohle zudem eine Aufnahme für ein elektronisches Bauteil auf. Solch ein Bauteil kann zum Beispiel ein Sensor sein, beispielsweise ein Beschleunigungssensor oder ein Gyroskop, der Daten des Schuhträgers während des Laufens aufzeichnet, speichert und sendet/überträgt. Denkbar ist insbesondere auch ein GPS-Empfänger, welcher die Position des Läufers ermittelt, oder dergleichen mehr. Bevorzugt kann ein Zugriff auf das elektronische Bauteil vom Schuhinneren erfolgen: Die Aufnahme für das elektronische Bauteil ist unter der Einlegesohle/Innensohle angeordnet wodurch das Bauteil vor Schmutz und Wasser geschützt wird. Im Falle einer zumindest teilweise transparenten Sohle könnte dieser Sensor dennoch von außen sichtbar sein.
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In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind die Mehrzahl von Deformationselementen dadurch aus dem Grundkörper gebildet, dass auf der dem Fuß abgewandten Seite des Grundkörpers eine Verstärkungsschicht angeordnet ist, welche in als Deformationselementen fungierenden Bereichen des Grundkörpers jeweils eine Öffnung aufweist. Bevorzugt weist hierbei die Verstärkungsschicht ein plattenartiges und/oder ein dehnungsfestes, folienartiges Element auf.
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Durch die Verstärkungsschicht wird die Stabilität des Grundkörpers in den an die Verstärkungsschicht angrenzenden Bereichen erhöht, während in den Bereichen des Grundkörpers, in denen die Verstärkungsschicht Aussparungen/Öffnungen aufweist, eine individuelle Deformation des Materials des Grundkörpers bei einer Druckbelastung durch die ersten Außensohlenelemente erfolgen kann. Diese Konstruktion erlaubt somit die Herstellung einer erfindungsgemäßen Sohle, welche die bereits beschriebene Anpassungsfähigkeit an unterschiedliche Untergrundverhältnisse bereitstellt, durch eine verhältnismäßig geringe Anzahl an Sohlenteilen. Insbesondere kann die Mittelsohle hierbei aus einem einzigen Material gefertigt werden.
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Die hier beschriebene Ausführungsform kann des Weiteren mit den sonstigen hierin erläuterten Aspekten vorteilhaft kombiniert werden.
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Einen weiteren Aspekt der Erfindung bildet ein Schuh, insbesondere ein Sportschuh, der eine erfindungsgemäße Sohle aufweist. Hierbei können einzelne Aspekte der Erfindung und der aufgezeigten Ausführungsbeispiele je nach Anforderungen an die Sohle und den Schuh in vorteilhafter Weise miteinander kombiniert werden.
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Es sei ferner explizit darauf hingewiesen, dass es hierbei auch möglich ist, einzelne Aspekte der Erfindung und der aufgezeigten Ausführungsbeispiele außen vor zu lassen, sollten diese Aspekte für den jeweiligen Schuh nicht von Bedeutung und/oder nicht erwünscht sein, ohne dass eine solche Sohle bzw. ein solcher Schuh als nicht mehr zur Erfindung gehörend betrachtet werden kann.
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4. Kurze Beschreibung der Figuren
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In der folgenden detaillierten Beschreibung werden gegenwärtig bevorzugte Ausführungsbeispiele und Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die folgenden Figuren beschrieben:
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1a–i Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Schuhsohle.
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2a–b Ein Ausführungsbeispiel eines Sportschuhs mit einer erfindungsgemäßen Sohle.
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3a–c Ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Schuhsohle.
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4, 5 Weitere bevorzugte Ausführungsformen von erfindungsgemäßen Schuhsohlen.
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6a–b Ein Vergleich des Verhaltens eines Schuhs mit einer erfindungsgemäßen Sohle und eines herkömmlichen Schuhs beim Auftreten auf harten und weichen Böden.
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7a–b Ein Vergleich der Auflagefläche eines Schuhs mit einer erfindungsgemäßen Sohle und eines herkömmlichen Schuhs.
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8a–c Ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Sohle mit einem gitterförmigen ersten Außensohlenbereich.
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9 Ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Sohle, bei dem die Deformationselemente aus dem Grundkörper gebildet sind.
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5. Detaillierte Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
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In der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung werden gegenwärtig bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung mit Bezug auf Sportschuhe beschrieben. Es wird jedoch betont, dass die vorliegende Erfindung nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt ist. Vielmehr kann die vorliegende Erfindung beispielsweise auch vorteilhaft bei Arbeitsschuhen, Freizeitschuhen, Trekkingschuhen, Golfschuhen und anderen Arten von Schuhen Anwendung finden.
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1a zeigt die Oberseite, d.h. die dem Fuß zugewandte Seite, und 1b die Unterseite, d.h. die dem Fuß abgewandte und dem Boden zugewandte Seite, einer erfindungsgemäßen Sohle 100 im zusammengesetzten Zustand. Die 1c–i hingegen zeigen diverse Einzelbestandteile bzw. einen nur teilweise zusammengesetzten Zustand der Sohle 100.
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Gut zu erkennen sind hierbei zunächst die verschiedenen Bereiche der Sohle 100, welche im Weiteren noch genauer diskutiert werden: Ein Zehenbereich ohne Deformationselemente 120 nur mit Profilelementen 175, ein Vorderfußbereich mit Deformationselementen 120, ein Mittelfußbereich ohne Deformationselemente 120 aber mit einer Aufnahme 118 für ein elektronisches Bauteil, ein Rückfußbereich/ Fersenbereich mit Deformationselementen 120, sowie ein hinterer Fersenbereich/Landebereich, welcher sich noch hinter dem Rückfußbereich/Fersenbereich befindet, ohne Deformationselemente 120 nur mit Profilelementen 175. Je nach Definition kann der Zehenbereich hierbei auch Teil des Vorderfußbereichs sein und der Fersenbereich auch Teil des Rückfußbereichs.
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Die Sohle 100 weist eine Mittelsohle auf, welche ihrerseits einen Grundkörper 110 und eine Mehrzahl von Deformationselementen 120 aufweist.
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Der Grundkörper 110 ist in dem hier aufgezeigten Ausführungsbeispiel 100 einstückig ausgebildet. Denkbar ist jedoch auch ein mehrteilig ausgebildeter Grundkörper. Als eine Mehrzahl sind im Rahmen dieses Dokuments ferner mindestens zwei zu betrachten. Beispielsweise umfasst eine Mehrzahl von Deformationselementen jeweils mindestens zwei Deformationselemente im Vorderfußbereich und im Rückfußbereich, oder 9 Deformationselemente im Vorderfußbereich und 4 Deformationselemente im Rückfußbereich, oder aber auch 10 Deformationselemente im Vorderfußbereich und 4 Deformationselemente im Rückfußbereich.
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Ferner weist die Sohle 100 eine Außensohle auf, welche einen ersten Außensohlenbereich 150 und eine Mehrzahl von ersten Außensohlenelementen 160 aufweist, welche bevorzugt nach unten hervorstehend ausgebildet sind und ferner bevorzugt einstückig mit dem ersten Außensohlenbereich 150 ausgebildet sind. Die Außensohle ist dabei so an der Mittelsohle angeordnet, dass eine Druckbelastung auf ein erstes Außensohlenelement 160 zu einer Deformation von einem oder mehreren der Deformationselemente 120 führt, die dem ersten Außensohlenelement 160 zugeordnet sind. Hierdurch werden die ersten Außensohlenelemente 160, je nach Beschaffenheit des Untergrunds, der Deformationssteifigkeit des Materials der Deformationselemente 120 und den beim Auftreten wirkenden Kräften, ganz, zu einem gewissen Teil oder auch nur unwesentlich in das Material der Deformationselemente 120 hineingedrückt (vgl. auch 6a).
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Unter eine Druckbelastung ist hierbei hauptsächlich eine vom Boden in Richtung des Fußes/der Sohle 100 wirkende Belastung der ersten Außensohlenelemente 160 zu verstehen. Mit umfasst werden jedoch auch schräg wirkende Scherbelastungen, d.h. Belastungen und Kräfte, welche sowohl eine vertikale Komponente (in Richtung vom Boden zum Fuß) als auch eine horizontale Komponente (in einer Ebene mit dem Boden) aufweisen, sowie nur horizontal wirkende Kräfte. Auch solche (Scher)Belastungen und Kräfte können eine Deformation der Deformationselemente 120 wie oben beschrieben hervorrufen.
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Bevorzugt ist jedem ersten Außensohlenelement 160 nur ein Deformationselement 120 zugeordnet, wobei mehreren ersten Außensohlenelementen dasselbe Deformationselement zugeordnet sein kann. Grundsätzlich denkbar ist aber auch eine Ausführungsform, in der einem oder mehreren ersten Außensohlenelementen jeweils mehrere Deformationselemente zugeordnet sind, welche beispielsweise durch einen Steg des Grundkörpers voneinander getrennt sind, o.Ä.
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Werden die ersten Außensohlenelemente 160 (oder einige von ihnen) ganz in das Material der Deformationselemente 120 hineingedrückt – zum Beispiel beim Auftreten auf hartem Untergrund wie Beton oder Asphalt – sodass die Unterseiten der ersten Außensohlenelemente 160 auf einer Ebene mit dem ersten Außensohlenbereich 150 abschließen (vgl. 6a und 7a), so erhöht dies die Auflagefläche der Sohle 100 auf dem Untergrund und damit die Bodenhaftung der Sohle 100.
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Auf weichem Untergrund hingegen werden die ersten Außensohlenelemente 160 bevorzugt nur unwesentlich in das Material der Deformationselemente 120 hineingedrückt, sodass die ersten Außensohlenelemente 160 der Sohle 100 ein stärker ausgeprägtes Profil geben und als „Stollen“ oder „Noppen“ fungieren. Dies führt wiederum zu einer verbesserten Bodenhaftung der Sohle 100 auf weichen Böden. Es ist somit für den Fachmann ersichtlich, dass durch eine geeignete Wahl der zur Herstellung der Sohle 100 verwendeten Materialien, insbesondere des Materials der Deformationselemente 120 und der ersten Außensohlenelemente 160, eine Sohle 100 hergestellt werden kann, die eine verbesserte Bodenhaftung auf variierenden Untergründen bereitstellt.
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Die Bodenhaftung der Sohle 100 kann des Weiteren durch die Form der ersten Außensohlenelemente 160 beeinflusst werden. Je mehr Kanten, desto besser kann beispielsweise die Griffigkeit sein. In dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel 100 weisen die ersten Außensohlenelemente 160 eine kreuzartige Form auf. Solch eine kreuzartige Form erlaubt eine gleichmäßige Griffigkeit/Haftung in alle Richtungen, sowohl bei linearen Sportarten wie Laufen, als auch bei lateralen Sportarten/ cutting. Denkbar sind aber auch andere Formen wie zum Beispiel zylindrische, kegelförmige, halbkugelförmige, sternförmige, spikeartige, röhrenförmige Formen und der Gleichen mehr.
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Der Grundkörper 110 weist bevorzugt eine Mehrzahl von Aussparungen 115 auf, in denen die Deformationselemente 120 angeordnet sind. Dabei können die Deformationselemente 120 wie hier gezeigt die Aussparungen 115 vollständig ausfüllen. In anderen Ausführungsformen können die Deformationselemente nur einen Teilbereich der Aussparungen einnehmen. Der nicht von den Deformationselementen eingenommene Teil der Aussparungen kann in solchen Ausführungsformen beispielsweise leer bleiben oder aber von einem Material, welches sich von dem Material des Grundkörpers und/oder der Deformationselemente unterschiedet, eingenommen werden. In dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist in jeder Aussparung 115 ferner genau ein Deformationselement 120 angeordnet. Dies erlaubt es die Deformationseigenschaften eines jeden Deformationselements 120, z.B. durch eine Variation der Größe der einzelnen Aussparungen 115 und Deformationselemente 120, individuell zu bestimmen. Beispielsweise besitzen Deformationselemente mit kleinerem Durchmesser, deren Deformation durch das sie umgebende Material des Grundkörpers, begrenzt wird, typischerweise eine größere Festigkeit/Deformationssteifigkeit als weit ausgedehnte Deformationselemente, deren Deformation nicht so sehr durch das umliegende Material des Grundkörpers eingeschränkt wird. Hierbei ist zu beachten, dass das Material des Grundkörpers 110 bevorzugt eine größere Deformationssteifigkeit aufweist als das Material der Deformationselemente 120. Kleine Deformationselement führen also typischerweise zu erhöhter Stabilität, große Deformationselemente zu geringerer Stabilität. In anderen Ausführungsformen können jedoch auch mehrere Deformationselemente in einer Aussparung angeordnet sein, wobei evtl. vorhandene Zwischenräume zwischen den einzelnen Deformationselementen in einer Aussparung leer bleiben können oder mit einem weiteren Material wie oben beschrieben ausgefüllt werden können. Auch die Form der Aussparungen und der Deformationselemente kann variiert werden, wodurch sich die Deformationseigenschaften der Deformationselemente weiter beeinflussen lassen. Beispielsweise können die Aussparungen 115 und/oder die Deformationselemente 120 im Wesentlichen zylindrisch ausformt sein. Im Wesentlichen zylindrische Aussparungen 115 und/oder Deformationselemente 120 sind zum Beispiel vorteilhaft für eine einfache Herstellung einer solchen erfindungsgemäßen Sohle 100, da beispielsweise ein zylindrische Form für die Herstellung und Verwendung geeigneter Werkzeuge für die Herstellung erfindungsgemäßer Sohlen 100 von Vorteil ist. Denkbar sind aber auch andere Formen, wie zum Beispiel quadratische, dreieckige, halbkugelförmige, pyramidenförmige Deformationselemente, usw.
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Die Angabe „im Wesentlichen“ beschreibt im Rahmen der vorliegenden Offenbarung eine Eigenschaft unter Einschluss herstellungsbedingter Abweichungen /Toleranzen.
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In dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel sind die einzelnen Deformationselemente 120 ferner durch eine Verbindungsschicht 130 miteinander verbunden, wobei die Deformationselemente 120 und die Verbindungschicht 130 einstückig aus demselben Material hergestellt sind.
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In anderen Ausführungsformen können auch nur einige der Deformationselemente durch eine solche Verbindungsschicht miteinander verbunden sein. Ferner müssen die Deformationselemente und die Verbindungsschicht auch nicht einstückig und/oder aus demselben Material hergestellt sein. Beispielsweise können die Deformationselemente und die Verbindungsschicht auch miteinander verklebt oder verschmolzen oder anderweitig miteinander verbunden sein.
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Eine solche Verbindungsschicht 130 vereinfacht zum einen die Herstellung einer erfindungsgemäßen Sohle 100, da beispielsweise alle Deformationselemente 120 samt Verbindungsschicht 130 gemeinsam zur Weiterverarbeitung in eine Form eingelegt werden können und nicht jedes Deformationselement 120 einzeln in einer solchen Form positioniert werden muss. Auch können die Deformationselemente 120 samt Verbindungsschicht 130 zusammen in einer Form gespritzt werden, aus einer Grundform ausgestanzt werden oder mit Partikelschaum hergestellt werden. Ferner kann die Verbindungsschicht 130 selbst weitere vorteilhafte Funktionen übernehmen. Insbesondere wenn die Verbindungsschicht 130 aus einem deformierbaren Material, zum Beispiel dem Material der Deformationselemente 120, hergestellt ist, kann die Verbindungsschicht 130 auch als Dämpfungselement oder als Innensohle dienen, um zum Beispiel die beim Laufen auf den Bewegungsapparat des Trägers einwirkenden Kräfte abzumildern. Hierzu ist die Verbindungsschicht 130 bevorzugt wie hier gezeigt auf der dem Fuß zugewandten Seite des Grundkörpers 110 angeordnet. Ferner kann die Mittelsohle der Sohle einen oder mehrere zusätzliche Dämpfungseinsätze (nicht gezeigt), beispielsweise aus einer hochviskosen Elastomerverbindung, aufweisen, beispielsweise im Vorderfußbereich und/oder im Fersenbereich, um die Dämpfungseigenschaften der Sohle weiter zu verbessern und den Träger weiter vor Verletzungen oder Ermüdungserscheinungen zu schützen. Denkbar ist hierbei beispielsweise eine Anordnung eines solchen Dämpfungselement über der Verbindungsschicht bzw. dem Grundkörper und unterhalb einer ggf. vorhandenen Innensohle.
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Optional weist der Grundkörper 110 ferner im Bereich des Fußgewölbes eine Aufnahme für ein elektronisches Bauteil 118 auf, die wie in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel mit einer entsprechenden Aussparung 128 in der Verbindungsschicht 130 korrespondiert. Dies erlaubt eine Anordnung der Aufnahme 118 an der Schuhinnenseite der Mittelsohle, wodurch das elektronische Bauteil vor Schmutz und Wasser geschützt wird. Ein Zugriff auf das Bauteil ist dann von der Schuhinnenseite, ggf. nach dem Herausnehmen einer Innensohle, möglich. Grundsätzlich wäre das Einsetzen des elektronischen Bauteils auch von der Schuhaußenseite her denkbar, dies brächte aber eine Reihe von Nachteile mit sich, zum Beispiel eine Verschmutzung der Aufnahme, usw.. Des Weiteren kann die Außensohle eine Einkerbung 180 aufweisen, die einen optischen Hinweis auf das potentielle Vorhandensein eines elektronischen Bauteils gibt. Bevorzugt weist zusätzlich der Grundkörper 110 der Mittelsohle eine korrespondierende Vertiefung 119 auf, in der die Einkerbung 180 in der fertig hergestellten Sohle 100 angeordnet ist.
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Bei einem solchen elektronischen Bauteil kann es sich beispielsweise um einen Chip, einen Sensor, beispielsweise ein Beschleunigungssensor oder ein Gyroskop, oder einen GPS-Empfänger handeln, welcher Beschleunigungsdaten oder positionsbezogene Daten, etc., z.B. während des Joggens oder Laufens aufzeichnet, speichert und sendet. Besonders bevorzugt ist die Aufnahme 118 dabei wie bereits erwähnt so angeordnet, dass ein Zugriff auf das elektronische Bauteil möglich ist, bevorzugt von der Schuhinnenseite aus, beispielsweise um das Bauteil gegen ein anderes Bauteil mit anderer Funktionalität auszutauschen oder aber eine Stromversorgung eines solchen elektronischen Bauteils aufzuladen oder durch eine neue Stromquelle, z.B. eine neue Batterie, zu ersetzen.
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Bevorzugt weist das Material des Grundkörpers 110 wie bereits erwähnt eine größere Deformationssteifigkeit auf als das Material der Deformationselement 120 und/oder das Material der Verbindungsschicht 130. Zum einen verleiht der Grundkörper 110 hierdurch der Sohle 100 die nötige Grundstabilität, die für ein verletzungsfreies Laufen von Nöten ist. Zum anderen kann durch die Form und Größe der Aussparungen 115, in denen die Deformationselemente 120 angeordnet sind, das Deformationsverhalten der Deformationselemente 120 wie bereits weiter oben beschrieben beeinflusst werden. Dies wiederum beeinflusst das Verhalten der Sohle 100 und insbesondere das Maß, in welchem die ersten Außensohlenelemente 160 beim Auftreten in das Material der Deformationselemente 120 eindringen. Besonders geeignet für die Herstellung einer solchen erfindungsgemäßen Mittelsohle, insbesondere des Grundkörpers 110 und/oder der Deformationselemente 120 und/oder der Verbindungsschicht 130, haben sich hierbei die folgenden Materialien erwiesen: Polyurethan, Ethylen-Vinyl-Acetat, thermoplastisches Polyurethan oder ein Partikelschaum, insbesondere aus expandiertem thermoplastischem Urethan oder expandiertem Polypropylen. Besonders bevorzugt ist die gesamte Mittelsohle dabei, beispielsweise durch Mehrkomponentenspritzen, einstückig hergestellt. Dies erleichtert erheblich die Weiterverarbeitung zur kompletten Sohle bzw. zum fertigen Schuh und erhöht ferner die Haltbarkeit. Hierbei können zum Beispiel durch eine geeignete Variation der Dichte und/oder der Materialzusammensetzung und/oder der Herstellungsparameter die Deformationssteifigkeit und andere Materialund Sohleneigenschaften, wie Farbe, Dichte, usw., in den einzelnen Teilbereichen der Mittelsohle, d.h. für den Grundkörper 110 und/oder die Deformationselemente 120 und/oder die Verbindungsschicht 130, individuell beeinflusst werden.
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Beispielsweise kann zunächst ein Material, beispielsweise Polyurethan, mit höherer Dichte in eine Form mit Vorsprüngen gegossen oder gespritzt werden, wodurch der Grundkörper 110 mit den Aussparungen 115 fabriziert wird. In einer zweiten Form können die Aussparungen 115 dann mit einem weicheren Material, beispielsweise einem weicheren Polyurethan, ausgegossen werden, sodass die Deformationselemente 120 und ggf. die Verbindungsschicht 130 einstückig geformt werden. Je nach Herstellungsablauf und Herstellungsparametern kann dabei die gesamte Mittelsohle einstückig hergestellt werden. Oder der Grundkörper 110 und/oder die Deformationselemente 120 und/oder die Verbindungsschicht 130 werden separat hergestellt und anschließend miteinander verbunden, z.B. verklebt oder verschmolzen oder dergleichen mehr.
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In dem hier gezeigten bevorzugten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Sohle 100 ist ferner jedem ersten Außensohlenelement 160 genau ein eigenes Deformationselement 120 zugeordnet. Dadurch ist eine individuelle Steuerung des Verhaltens eines jeden ersten Außensohlenelements 160 beim Auftreten auf dem Boden möglich. In anderen Ausführungsformen können jedoch auch mehrerer der ersten Außensohlenelemente einem gemeinsamen Deformationselement zugeordnet sein. Dies erleichtert ggf. den Herstellungsprozess, verringert aber die Möglichkeiten zur individuellen Einflussnahme auf das Verhalten der ersten Außensohlenelemente. Ferner befinden sich in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel, wie bereits erwähnt, im Bereich des Fußgewölbes keine ersten Außensohlenelemente 160 und/oder Deformationselemente 120, um die Stabilität der Sohle 100 im Bereich des Fußgewölbes nicht zu beeinträchtigen. In anderen zur Erfindung gehörenden Ausführungsformen ist dies jedoch anders: Beispielsweise befinden sich in den in 4 und 5 gezeigten Ausführungsformen 400 und 500 auch erste Außensohlenelemente 460 bzw. 560 im Bereich des Fußgewölbes.
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Um die Funktionalität der erfindungsgemäßen Sohle 100 weiter zu verbessern, ist den ersten Außensohlenelementen 160 ferner bevorzugt jeweils ein flexibler Bereich 165 der Außensohle zugeordnet, welcher Bewegungen der ersten Außensohlenelements 160 relativ zu dem ersten Außensohlenbereich 150 erleichtert und somit die Adaptionsfähigkeit der Sohle 100 an variierende Bodenverhältnisse weiter erhöht. Bevorzugt umgibt jeweils ein solcher flexibler Bereich 165 ein jedes der ersten Außensohlenelemente 160. In anderen Ausführungsformen können jedoch auch nur einige der ersten Außensohlenelemente von einem solchen flexiblen Bereich umgeben sein und/oder es können mehrere der ersten Außensohlenelemente von einem gemeinsamen flexiblen Bereich umgeben sein. Oder aber die flexiblen Bereiche sind nur an einer oder mehreren Seiten der ersten Außensohlenelemente angeordnet, ohne diese zu umgeben, oder dergleichen mehr. Besonders bevorzugt weist hierbei das Außensohlenmaterial in den flexiblen Bereichen 165 eine geringere Dicke auf als in dem ersten Außensohlenbereich 150. Beispielsweise können der erste Außensohlenbereich 150 und die flexiblen Bereiche 165 einstückig aus demselben Material hergestellt sein und sich nur durch ihre Dicke unterscheiden. Dies erhöht die Haltbarkeit und Widerstandsfähigkeit der Außensohle und vereinfacht deren Herstellung.
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Die Außensohle kann ferner einen oder mehrerer zweite Außensohlenbereiche 170 aufweisen, die keine ersten Außensohlenelemente 160 aufweisen. Beispielsweise können sich solche zweite Außensohlenbereiche 170 wie hier gezeigt im Zehenbereich und/oder im hinteren Fersenbereich befinden. In weiteren Ausführungsformen können sie sich aber auch am Rand der Sohle befinden. Solche zweite Außensohlenbereiche können, z.B. nach unten hervorstehende, Profilelemente 175 aufweisen, die keinen Deformationselementen 120 zugeordnet sind, und die zum Beispiel einer weiteren Profilierung der Sohle 100 dienen. Hierbei können der erste Außensohlenbereich 150 und der/die zweiten Außensohlenbereich(e) 170 separate Teile der Außensohle darstellen oder wie hier gezeigt einstückig hergestellt sein. Hierbei sind die Außensohlenbereiche 150, 170 optional durch flexible Bereiche 165 miteinander verbunden, in denen das Material der Außensohle beispielsweise eine geringere Dicke als in den ersten und/oder zweiten Außensohlenbereichen 150, 170 aufweist.
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Für die Herstellung einer Außensohle einer erfindungsgemäßen Sohle 100 kommen insbesondere die folgenden Materialien in Betracht: Gummi, thermoplastisches Polyurethan, ein Partikelschaum insbesondere aus eTPU oder ePP. Diese Materialien haben sich als besonders vorteilhaft erwiesen, da sie gut zu verarbeiten sind und gleichzeitig eine ausreichende Stabilität, Haltbarkeit und Abriebfestigkeit aufweisen.
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Es sei hier angemerkt, dass eine erfindungsgemäße Sohle 100 zusätzlich zu den oben aufgezeigten Elementen auch noch weitere Elemente aufweisen kann, beispielsweise der Verzierung dienende Elemente oder auch weitere zweite Profilelemente 190. Insbesondere sei auf die Möglichkeit hingewiesen, dass die Sohle 100 ferner ein oder mehrere Verstärkungselemente (nicht gezeigt) im zentralen, lateralen und/oder medialen Mittelfußbereich aufweist, die für eine erhöhte Stabilität der Sohle im Mittelfußbereich sorgen und den Fuß des Trägers beim Laufen unterstützen können, z.B. um eine Überpronation oder Supination des Fußes auszugleichen. Denkbar ist ferner beispielsweise eine Torsionsstütze im zentralen Mittelfußbereich.
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Die 2a–b zeigen ein Ausführungsbeispiel eines Schuhs 200 mit einer wie oben beschriebenen, erfindungsgemäßen Sohle 100, d.h. die Sohlenkonstruktionen von 1 und 2 entsprechen sich. Der Schuh weist ferner ein Schuhoberteil 210 und eine Innensohle 220 auf. Es sei hier erneut darauf verwiesen, dass bei der Konstruktion eines solchen Schuhs 200 verschiedene der hierin in Bezug auf erfindungsgemäße Sohlen beschriebenen Merkmale kombiniert werden können bzw. einzelne Merkmal außen vor gelassen werden können, sofern sie für den jeweiligen beabsichtigten Verwendungszweck des Schuhs 200 nicht von Bedeutung sind.
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Die 3a–c zeigen ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Sohle 300, welche eine Mittelsohle mit einen Grundkörper 310 und einer Mehrzahl von Deformationselementen 320, sowie eine Außensohle mit einem ersten Außensohlenbereich 350 und einer Mehrzahl von nach unten hervorstehenden ersten Außensohlenelementen 360 aufweist. Das Ausführungsbeispiel der 3 unterscheidet sich hierbei von dem Ausführungsbeispiel der 1 und 2 insbesondere durch die Anzahl der Deformationselemente 320. Hingegen sind auch in diesem Ausführungsbeispiel die Deformationselemente 320 wie bereits oben beschrieben durch eine Verbindungsschicht 330 miteinander verbunden und mit dieser einstückig hergestellt. Die Verbindungsschicht 330 ist dabei auf der dem Fuß zugewandten Seite der Deformationselemente 320 angeordnet, sodass, wenn die Deformationselemente 320 und der Grundkörper 310 zusammengesetzt sind, die Verbindungsschicht 330 auf der dem Fuß zugewandten Seite des Grundkörpers 310 angeordnet ist. Somit kann die Verbindungsschicht 330 z.B. als Dämpfungsschicht agieren, um die beim Auftreten mit dem Fuß auftretenden Kräfte zumindest teilweise zu absorbieren und/ oder abzumildern. Im zusammengesetzten Zustand der Sohle 300 sind dabei die Deformationselemente 320 ferner in Aussparungen 315 in dem Grundkörper 310 der Mittelsohle angeordnet, wobei die Deformationselemente 320 in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel die Aussparungen 315 vollständig ausfüllen. Auch hier befinden sich im Bereich des Fußgewölbes keine Deformationselemente 320 und/oder erste Außensohlenelemente 360.
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Jedoch befindet sich in diesem Bereich, wie bereits weiter oben im Zusammenhang mit 1 diskutiert, eine Einkerbung 380, welche auf das potentielle Vorhandensein eines elektronischen Bauteils hinweist. Ein solches elektronisches Bauteil kann beispielsweise in einer Aufnahme 338 in der Mittelsohle untergebracht sein, welche bevorzugt auf der Schuhinnenseite der Mittelsohle angeordnet und vom Schuhinneren her zugänglich ist.
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Die Außensohle weist ferner einen zweiten Außensohlenbereich 370 auf, in dem sich keine ersten Außensohlenelemente 360 befinden. Der zweite Außensohlenbereich 370 erstreckt sich in dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel der Sohle 300 im Vorderfußbereich und im Fersenbereich sowie am Rand der Sohle und weist eine Mehrzahl von Profilelementen 375 auf, die unter anderem der Profilierung der Sohle 300 dienen.
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Auch hier ist den ersten Außensohlenelementen 360 jeweils ein flexibler Bereich 365 der Außensohle zugeordnet, welcher Bewegungen der ersten Außensohlenelemente 360 relativ zu dem ersten Außensohlenbereich 350 erleichtert. Hierbei umgeben die flexiblen Bereiche 365 die ersten Außensohlenelemente 360 und diese flexiblen Bereiche 365 weisen bevorzugt eine geringere Dicke des Außensohlenmaterials auf als der erste Außensohlenbereich 350. Ferner ist zumindest für eine Teilmenge der ersten Außensohlenelemente 360 jedem ersten Außensohlenelement 360 der Teilmenge jeweils genau ein eigenes Deformationselement 320 zugeordnet. Erwähnenswert ist jedoch, dass den beiden an der Fußspitze angeordneten ersten Außensohlenelementen 360 im hier vorliegenden Ausführungsbeispiel ein gemeinsames Deformationselement 320 zugeordnet ist. Dies kann zum Beispiel eine Vereinfachung der Herstellung einer solchen Sohle 300 bedingen.
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Beispielsweise könnten auch alle nebeneinander (d.h. auf ungefähr gleicher Höhe bezüglich einer Richtung von der Fußspitze zur Ferse) liegenden Deformationselemente einstückig ausgebildet sein. Dies würde bei der in 3a dargestellten Ausführungsform, anstelle von 14 einzelnen Deformationselementen, zu 5 „Reihen“ im Vorfußbereich und 2 „Reihen“ im Rückfußbereich führen.
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Des Weiteren sind in der hier aufgezeigten Ausführungsform 300 der erste Außensohlenbereich 350 und die ersten Außensohlenelemente 360 zumindest teilweise durchsichtig ausgebildet. Somit sind in der fertig hergestellten Sohle 300, wie in 3b angedeutet, die Deformationselemente 320 und der Grundkörper 310 von außen zumindest teilweise sichtbar. Unterschiedliche Einfärbungen des Grundkörpers 310 und der Deformationselemente 320 visualisieren die Funktionsweise.
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Die 4 und 5 zeigen weitere bevorzugte Ausführungsformen erfindungsgemäßer Sohlen 400, 500.
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Die Sohle 400 weist dabei insbesondere eine Außensohle auf, welche einstückig aus Gummi hergestellt ist. Die Außensohle weist einen ersten Außensohlenbereich 450 und einen zweiten Außensohlenbereich 470 auf. Die Außensohle weist ferner eine Mehrzahl von ersten, nach unten hervorstehenden Außensohlenelementen 460 auf, denen wie bereits mehrfach beschrieben jeweils ein flexibler Bereich 465 zugeordnet ist. Ferner weist der zweite Außensohlenbereich 470 eine Mehrzahl nach unten hervorstehender Profilelemente 475 auf, die unter anderem einer weiteren Profilierung der Sohle 400 dienen. Im Gegensatz zu den weiter oben beschriebenen Ausführungsformen 100 und 300 erfindungsgemäßer Sohlen weist die Sohle 400 jedoch auch im Bereich des Fußgewölbes erste Außensohlenelemente 460 und Deformationselemente (nicht sichtbar) auf. Ferner sind der ersten Außensohlenelemente 460 hier dreieckig ausgebildet.
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Für die in 5 gezeigte erfindungsgemäße Sohle 500 gelten grundsätzlich dieselben Überlegungen wie für die in 4 gezeigte Sohle 400: Die Außensohle weist einen ersten Außensohlenbereich 550 und einen zweiten Außensohlenbereich 570 auf. Die Außensohle weist ferner eine Mehrzahl von ersten, nach unten hervorstehenden Außensohlenelementen 560 auf, auch im Bereich des Fußgewölbes, denen jeweils ein flexibler Bereich 565 zugeordnet ist. Ferner weist der zweite Außensohlenbereich 570 eine Mehrzahl von Profilelementen 575 auf.
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Die Außensohle der Sohle 500 ist jedoch nicht komplett aus Gummi gefertigt. Vielmehr weist der erste Außensohlenbereich 550 thermoplastisches Polyurethan auf und der erste Außensohlenbereich 550 und/oder die ersten Außensohlenelemente 560 sind zumindest teilweise durchsichtig ausgebildet. Dies erlaubt unter anderem ein Blick von außen auf das „Innenleben“ der Sohle 500, insbesondere auf die Deformationselemente 520 und den Grundkörper, wie in 5 angedeutet. Der zweite Außensohlenbereich 570 im Zehenbereich (nicht zu sehen, liegt noch vor dem Vorderfußbereich) und im hinteren Fersenbereich, d.h. dem Bereich hinter dem Fersenbein/Calcaneus – die Zone mit der der Läufer beim Laufen zuerst aufkommt – ist hingegen auch hier aus Gummi gefertigt.
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Die 6a–b und 7a–b illustrieren noch einmal die Funktionsweise und Anpassungsfähigkeit einer erfindungsgemäßen Sohle im Vergleich zu einer herkömmlichen Schuhsohle mit nach unten hervorstehenden Außensohlenelementen.
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6a zeigt die Verhältnisse beim Auftreten auf hartem Boden (vgl. 600) und auf weichem Boden (vgl. 620) für einen Teilbereich einer erfindungsgemäßen Sohle, welcher ein erstes Außensohlenelement 610 und einen Deformationselement 615 aufweist. 6b zeigt die Verhältnisse beim Auftreten auf hartem Boden (vgl. 640) und auf weichem Boden (vgl. 660) für einen Teilbereiche einer herkömmlichen Sohle, welcher ebenfalls ein nach unten hervorstehendes Außensohlenelement 650 aufweist.
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Beim Auftreten mit einer erfindungsgemäßen Sohle auf hartem Untergrund wird, wie in Abbildung 600 ersichtlich, das erste Außensohlenelement 610 vorzugsweise so weit in den Deformationselement 615 hineingedrückt, dass die Sohle im Wesentlichen plan auf dem Untergrund aufliegen kann. Hierbei kommt die Konstruktion der erfindungsgemäßen Mittelsohle aus einem Grundkörper und einer Mehrzahl von Deformationselementen 615 vorteilhaft zum Tragen: Diese Konstruktion erlaubt es nämlich, Deformationselemente 615 mit ausreichender Deformationsfähigkeit bereitzustellen, die das oben erklärte Verhalten, d.h. das fast vollständige Eindringen der ersten Außensohlenelemente 615 in das Material der Mittelsohle, der Sohle beim Auftreten auf hartem Grund ermöglichen, während der Grundkörper für eine ausreichende Grundstabilität der Sohle sorgt. Bei der herkömmlichen Sohle hingegen reicht, wie in Abbildung 640 ersichtlich, die Deformationsfähigkeit des Mittelsohlenmaterials in dem an das Außensohlenelement 650 angrenzenden Bereich 655 typischerweise nicht aus, um es dem Außensohlenelement 650 zu ermöglichen, so weit in die Mittelsohle einzudringen, dass die Sohle plan auf dem Untergrund zu liegen kommt.
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Auf der anderen Seite ist das Material und die Ausgestaltung der Deformationsbereiche 615 der erfindungsgemäßen Sohle, insbesondere die Deformationssteifigkeit des Materials, so gewählt, dass die Deformationsbereiche 615 dem Eindringen der ersten Außensohlenelemente 610 beim Auftreten auf weichem Boden, wie in Abbildung 600 gezeigt, einen ausreichenden Widerstand entgegensetzten. Hierdurch tauchen die Außensohlenelemente 610 in diesem Fall nur unwesentlich, auf jeden Fall aber nicht vollständig, in die ihnen zugeordneten Deformationselemente 615 ein. Die Außensohlenelemente 610 fungieren somit als eine Art „Stollen“ oder „Noppen“ und geben dem Schuh zusätzlichen Halt, ähnlich dem Verhalten des herkömmlichen Schuhs beim Auftreten auf weichem Boden, vgl. Abbildung 660.
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Es ist dabei für den Fachmann klar, dass es hierbei entscheidend von dem Material und der Ausgestaltung der Deformationselemente 615 abhängt, ob ein gegebener Untergrund für den erfindungsgemäßen Schuh einen „weichen“ oder einen „harten“ Untergrund darstellt und sich die Sohle auf einem solchen Untergrund entsprechend (tendenziell) gemäß Abbildung 600 oder Abbildung 620 verhält. Auch ist anzumerken, dass es sich bei den Abbildung 600, Abbildung 620, 640 und 660 um idealisierte Darstellungen handelt, welche dazu dienen, dem Fachmann die grundlegende Funktionsweise einer erfindungsgemäßen Sohle im Vergleich zu einer herkömmlichen Sohle deutlich zu machen. In der Realität können die Verhältnisse auch zwischen den hier dargestellten Fällen liegen.
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Somit lässt sich durch geeignete Wahl des Materials und der Ausgestaltungsform der Deformationselemente 615 das Verhalten des Schuhs auf eine Vielzahl von Faktoren maßschneidern. Beispielsweise kann so der Schuh optimal an das Gewicht des Läufers, seinen typischen Laufstilund/oder eine Klasse von vorwiegend angetroffenen Bodenverhältnissen angepasst werden. Beispielsweise kann ein Schuh speziell für Straßenläufe (d.h. hauptsächlich harte Untergründe), für Wald- und Straßenläufe (d.h. eine Vielzahl unterschiedlicher Untergründe) oder für die Benutzung auf einem Rasen- oder Golfplatz (d.h. hauptsächlich weiche Untergründe) hergestellt werden. Vorteilhaft ist hierbei ferner, dass sich das Verhalten der ersten Außensohlenelemente 615 individuell und weitgehend unabhängig voneinander steuern und beeinflussen lässt.
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Die 7a–b zeigt den Vergleich zweier Messungen der Auflagefläche zweier Sohlen beim Auftreten auf einem gegebenen Untergrund. Das Messergebnis in 7a zeigt die Verhältnisse für einen herkömmlichen Schuh und das Messergebnis in 7b für einen Schuh mit einer erfindungsgemäßen Sohle. Beide Schuhe weisen dabei die gleiche Anordnung von nach unten hervorstehenden Außensohlenelementen 710 und 760 an der Außensohle auf, bei der erfindungsgemäßen Sohle sind diese jedoch ferner, wie bereits mehrfach beschrieben, Deformationselementen der Mittelsohle zugeordnet. Bei der herkömmlichen Sohle fehlen hingegen solche Deformationselemente.
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Wie 7b deutlich zu entnehmen ist, werden einzelne erste Außensohlenelemente 760 der erfindungsgemäßen Sohle dabei soweit in die Sohle hineingedrückt, dass die Außensohle in den Bereichen 770 und 780 des ersten Außensohlenbereichs in Kontakt mit dem Untergrund tritt. Bei der herkömmlichen Sohle tritt ein solcher Kontakt nicht auf, vgl. die korrespondierenden Bereiche 720 und 730 in 7a. Dies führt zu einer, im Vergleich zu der herkömmlichen Sohle, um 30% vergrößerte Auflagefläche der erfindungsgemäßen Sohle und somit einer verbesserten Bodenhaftung. Es ist hierbei ferner anzumerken, dass für die hier gezeigten Messungen eine exakt plane Messoberfläche verwendet wurde und als Folge davon die zusätzliche Auflagefläche der erfindungsgemäßen Sohle in den Bereichen 770 und 780 nicht signifikant erscheinen mag. Es ist jedoch zu beachten, dass unter realen Bedingungen und unebenen Untergründen der hier beschriebene vorteilhafte Effekt noch deutlich stärker zum Tragen kommen kann.
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Die 8a–c zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel 800 einer erfindungsgemäßen Sohle. Die Sohle 800 weist eine Mittelsohle auf, welche einen Grundkörper 810 und zwei Deformationselemente 820 aufweist. Bevorzugt weist der Grundkörper 810 Ethylen-Vinyl-Acetat (EVA) einer höheren Steifigkeit auf, während die beiden Deformationselemente 820 EVA einer geringeren Steifigkeit aufweisen. Hierbei können der Grundkörper 810 und die Deformationselemente 820 beispielsweise durch ein Zweikomponenten-Spritzgussverfahren gemeinsam, insbesondere einteilig, hergestellt werden. Oder aber der Grundkörper 810 und die Deformationselemente 820 werden durch ein Ausstanzverfahren hergestellt und danach zusammengefügt. Alternativ weisen die Deformationselemente 820 einen Partikelschaum auf, insbesondere einen Partikelschaum aus expandiertem thermoplastischem Urethan oder expandiertem Polypropylen. Der härtere Grundkörper 810 ist hierbei bevorzugt am Rand der Sohle 800 und im Mittelfußbereich angeordnet und verleiht der Sohle 800 dort die nötige Stabilität.
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Die Sohle 800 weist ferner eine Außensohle auf, welche einen ersten Außensohlenbereich 850 sowie eine Mehrzahl von ersten nach unten hervorstehenden Außensohlenelementen 860 aufweist. Diese sind, wie hier gezeigt, bevorzugt einstückig mit dem ersten Außensohlenbereich 850 ausgebildet. Hierbei ist der erste Außensohlenbereich 850 im vorliegenden Fall gitterförmig ausgebildet. Denkbar wäre auch eine wabenartige Ausgestaltung oder eine polygonale, d.h. n-eckige Ausgestaltung. Dabei sind die ersten Außensohlenelemente 860 im zusammengesetzten Zustand der Sohle 800 (vgl. 8b und 8c) so in Relation zu den Deformationselementen 820 angeordnet, dass eine Druckbelastung auf ein erstes Außensohlenelement 860 zu einer Deformation des ihm zugeordneten Deformationselements 820 der Mittelsohle führt. Um diesen Vorgang zu unterstützen, ist den ersten Außensohlenelementen 860 jeweils mindestens ein flexibler Bereich 865 der Außensohle zugeordnet, der bevorzugt eine geringer Dicke des Außensohlenmaterials als der erste Außensohlenbereich 850 aufweist.
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In dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist der erste Außensohlenbereich 850, wie bereits erwähnt, gitterförmig ausgestaltet, sodass sich die ersten Außensohlenelemente 860 weitestgehend unabhängig voneinander bewegen können. Dies ermöglicht eine große Adaptivität der Sohle 800 an verschiedene Untergründe und auch den Ausgleich kleinerer Unebenheiten, wie bereits mehrfach diskutiert. Durch die gitterförmige Struktur ergeben sich Öffnungen bzw. Aussparungen 867 in der Außensohle, durch welche im hier gezeigten Ausführungsbeispiel 800 die Mittelsohle zumindest teilweise von außen sichtbar/zugänglich ist. Alternativ wären in diesen Bereichen jedoch auch ein perforiertes Material oder ein Material, beispielsweise Gummi, welches im Vergleich zu dem ersten Außensohlenbereich 850 eine geringere Dicke aufweist, denkbar.
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Bevorzugt befinden sich zudem im Bereich des Fußgewölbes keine ersten Außensohlenelemente 860 bzw. Deformationselemente 820.
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Die Außensohle weist ferner einen zweiten Außensohlenbereich 870 auf, der keine ersten Außensohlenelemente 860 aufweist, und der hier am Rand der Sohle 800 angeordnet ist. Andere Anordnungen sind jedoch ebenfalls denkbar, beispielsweise im Zehenbereich und/oder im (hinteren) Fersenbereich. Der zweite Außensohlenbereich weist jedoch eine Mehrzahl von Profilelementen 875 auf, die z.B. einer weiteren Profilierung der Sohle 800 dienen können.
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Ferner ist zwischen der Außensohle und der Mittelsohle bevorzugt ein Schutzelement 890 angeordnet. Im vorliegenden Fall handelt es sich um ein gitter- bzw. gewebeartiges Schutzelement. Denkbar ist jedoch auch ein folienartiges Schutzelement, beispielsweise eine Folie, die thermoplastisches Urethan aufweist. Das Schutzelement dient hauptsächlich dem Schutz der Mittelsohle vor äußeren Einflüssen, wie Nässe oder Abrieb. Da sich auf Grund der gitterförmigen Ausgestaltung des ersten Außensohlenbereichs 850, wie bereits erwähnt, in diesem Ausführungsbeispiel 800 Öffnungen 867 in der Außensohle ergeben, sodass die Mittelsohle zumindest teilweise von außen zugänglich ist, ist ein solcher Schutz hier besonders vorteilhaft. Um die Funktionalität und Adaptivität der erfindungsgemäßen Sohle nicht oder nicht wesentlich negativ zu beeinflussen, weist das Schutzelement ferner im Bereich mehrerer, bevorzugt aller, erster Außensohlenelemente eine Aussparung auf.
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9 schließlich zeigt einen Querschnitt durch eine weiter Ausgestaltungsform 900 der vorliegenden Erfindung. Gezeigt ist ein Querschnitt durch eine Sohle 900, welche eine Mittelsohle aufweist. Diese wiederum weist einen Grundkörper 910 und eine Mehrzahl von Deformationselementen 920 auf (in dem hier gezeigten Querschnitt ist lediglich ein Deformationselement 920, ein erstes Außensohlenelement 960, usw., sichtbar). Im hier gezeigten Ausführungsbeispiel 900 besteht die Mittelsohle aus einem einzigen Material, beispielsweise einem Partikelschaum aus expandiertem thermoplastischem Urethan oder expandiertem Polypropylen. Die Mehrzahl der Deformationselemente 920 sind hierbei dadurch aus dem Grundkörper 910 gebildet, dass auf der dem Fuß abgewandten Seite des Grundkörpers 910 (in 9 ist diese die untere Seite des Grundkörpers 910) eine Verstärkungsschicht 940 angeordnet ist, welche in als Deformationselementen fungierenden Bereichen 920 des Grundkörpers 910 jeweils eine Öffnung 945 aufweist. Hierdurch wird ermöglicht, dass die ersten Außensohlenelemente 960, welche bevorzugt einstückig mit einem ersten Außensohlenbereich 950 ausgebildet sind, bei einer Druckbelastung (s. oben) in den Bereichen 920, welche somit als Deformationselemente fungieren, in das Material des Grundkörpers 910 zumindest teilweise eindringen können. Die an die Verstärkungsschicht 940 angrenzenden Bereichen 925 des Grundkörpers 910 hingegen erhalten durch die Verstärkungsschicht 940 die nötige Stabilität, die für eine Mittelsohle eines Schuhs, insbesondere eines Sportschuhs, von Nöten ist. Hierzu sind die Bereiche 925 beispielsweise stoffschlüssig, etwa durch eine Klebeverbindung, mit der Verstärkungsschicht 940 verbunden oder dergleichen. Durch die hier beschriebene Ausführungsform 900 einer erfindungsgemäßen Sohle kann die Anzahl der benötigten Einzelteile für die Herstellung einer solchen Sohle 900 und damit deren Herstellungsaufwand weiter verringert werden.
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Bevorzugt weist die Verstärkungsschicht 940 hierbei ein plattenartiges Element und/oder ein dehnungsfestes, folienartiges Element auf bzw. wird von solch einem Element gebildet. Als dehnungsfest soll hierbei ein Material gelten, das Dehnungskräften einen nicht unerheblichen Widerstand entgegensetzt. Also zum Beispiel ein Material, das sich unter typischerweise bei der Benutzung eines Schuhs mit Sohle 900 auftretenden Dehnungskräften um nicht mehr als 1%, nicht mehr als 5% nicht mehr als 10% oder nicht mehr als 20% in Richtung der Dehnungskräfte dehnt.
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Zusätzlich zum dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel 900 ist auch denkbar, dass eine solche Verstärkungsschicht auch mit anderen hierin beschriebenen erfindungsgemäßen Ausführungsformen kombiniert wird, um beispielsweise eine noch genauere Steuerung der Sohleneigenschaften zu ermöglichen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 2005/066250 A1 [0004]
- US 4085527 A [0006]
- WO 03/071893 A1 [0007]
- US 6145221 A [0008]
- WO 98/08405 A1 [0008]
