DE102017112121A1

DE102017112121A1 - Schuh und Verfahren zur Herstellung eines Schuhs

Info

Publication number: DE102017112121A1
Application number: DE102017112121.8A
Authority: DE
Inventors: Oliver Elsenbach
Original assignee: Solestar GmbH
Current assignee: Solestar GmbH
Priority date: 2017-06-01
Filing date: 2017-06-01
Publication date: 2018-12-06

Abstract

Ein Schuh (100) für einen gesunden menschlichen Fuß (50), insbesondere ein Sportschuh, weist einen Boden (10), und einen mit dem Boden (10) verbundenen Schaft (20) aufweisend einen Entlastungsbereich (20a, 20b) mit einer Fläche von zumindest 0,5 cmund einen den Entlastungsbereich (20a, 20b) begrenzenden Bereich (21a, 21b) auf, wobei zwischen dem Boden (10) und dem Schaft (20) ein Aufnahmebereich (12) für den gesunden menschlichen Fuß (50), der eine Fußoberfläche, einen medialen Mittelfußkopf (I) und einen lateralen Mittelfußkopf (V) aufweist, gebildet wird, und wobei der Entlastungsbereich (20a, 20b) so ausgeführt ist, dass der Entlastungsbereich (20a, 20b) einen geringeren Druck auf einen zu entlastenden Abschnitt der Fußoberfläche, der zwischen dem Entlastungsbereich (20a, 20b) und dem medialen Mittelfußkopf (I) oder dem lateralen Mittelfußkopf (V) angeordnet ist, ausübt, als der begrenzende Bereich (21a, 21b) auf einen an den zu entlastenden Abschnitt der Fußoberfläche angrenzenden Abschnitt der Fußoberfläche, wenn der Fuß (50) im Aufnahmebereich (12) angeordnet ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schuh für einen gesunden menschlichen Fuß, insbesondere einen Sportschuh und/oder einen Freizeitschuh, sowie ein Herstellungsverfahren dafür.
Sowohl die Sohle als auch das Obermaterial von Sport- und Freizeitschuhe sind häufig besonders hohen mechanischen Belastungen ausgesetzt. Sie werden daher oft besonders robust bzw. stabil ausgeführt, um gängigen Anforderungen an die Haltbarkeit gerecht zu werden. Um gleichzeitig den Anforderungen an die Dämpfung von mechanischen Belastungen des Fußes gerecht zu werden, können im Sohlenbereich möglichst langzeitstabile Dämpfungselemente vorgesehen sein.
So beschreibt die DE 102009054617 A1 eine Sohle für einen Sportschuh, mit einem ersten Blattfederelement, das im Wesentlichen parallel zur Längsrichtung der Sohle orientiert ist, und einem zweiten Blattfederelement, das im Vorderfußbereich angeordnet ist und orthogonal zur Längsrichtung der Sohle orientiert ist. Das erste Blattfederelement ermöglicht es, die beim Aufsetzen mit der Ferse auftretenden Bodenreaktionskräfte elastisch aufzunehmen, während das zweite Blattfederelement im Vorderfußbereich aufgrund seiner orthogonalen Ausrichtung geeignet ist, den Fuß seitlich auszurichten und gegen Fehlstellungen wie Pronation und Supination zu unterstützen.
Über die Sohle kann jedoch nur ein Teil der mechanischen Belastungen des Fußes gedämpft bzw. abgefangen werden. Mechanische Kräfte, die beim Tragen und insbesondere bei sportlichen Aktivitäten zwischen einem Schuhoberteil und dem Fuß auftreten, können insbesondere bei wiederholtem und/oder langandauerndem Auftreten zu erheblichen Belastungen führen oder sogar Schmerzen und Erkrankungen verursachen.
Im Hinblick auf das oben Gesagte, schlägt die vorliegende Erfindung einen Schuh gemäß Anspruch 1 und ein Verfahren zur Herstellung eines Schuhs gemäß Anspruch 17 vor.
Gemäß einer Ausführungsform weist ein Schuh für einen gesunden menschlichen Fuß, insbesondere ein nicht-orthopädischer Schuh, typischerweise ein Sportschuh, einen Boden, und einen mit dem Boden verbundenen Schaft auf. Der Schaft weist einen Entlastungsbereich mit einer Fläche von zumindest 0,5 cm² und einen den Entlastungsbereich begrenzenden Bereich auf. Zwischen dem Boden und dem Schaft wird ein Aufnahmebereich für den gesunden menschlichen Fuß, der eine Fußoberfläche, einen medialen Mittelfußkopf und einen lateralen Mittelfußkopf aufweist, gebildet. Der Schuh und insbesondere der Schaft ist so ausgeführt ist, dass der Entlastungsbereich einen geringeren Druck auf einen zu entlastenden Abschnitt der Fußoberfläche, der zwischen dem Entlastungsbereich und dem medialen Mittelfußkopf oder zwischen dem Entlastungsbereich und dem lateralen Mittelfußkopf angeordnet ist, ausübt, als der begrenzende Bereich auf einen an den zu entlastenden Abschnitt der Fußoberfläche angrenzenden Abschnitt der Fußoberfläche, wenn der Fuß im Aufnahmebereich angeordnet ist.
Der jeweilige Entlastungsbereich ist dabei typischerweise bzgl. einer Längsrichtung des Schuhs seitlich in einem vorderen Schuhabschnitt angeordnet und/oder von dem Boden und/oder einer Schuhspitze beabstandet.
Typischerweise ist der auf den zu entlastenden Abschnitt der Fußoberfläche wirkende Druck vermindert um den wirkenden Luftdruck (von bspw. etwa 1 bar auf Meereshöhe) um einen Faktor von zumindest 1,015, noch typischer von zumindest 1,5, sogar noch typischer von zumindest 2 oder zumindest 5 kleiner als der auf den angrenzenden Abschnitt der Fußoberfläche wirkende Druck vermindert um den wirkenden Luftdruck.
Der Begriff „Mittelfußkopf“, wie er vorliegend verwendet wird, soll den Gelenkkopf eines Mittelfußknochens im Zehengrundgelenk (Metatarsophalangealgelenk) zum Grundglied (Phalanx proximalis) eines Zehs beschreiben.
Der üblichen Nomenklatur für die Zehen mit römischen Ziffern folgend wird im Folgenden der mediale Mittelfußkopf auch als Mittelfußkopf I und der lateralen Mittelfußkopf auch als Mittelfußkopf V bezeichnet.
Auf Grund der resultierenden Druckentlastung an den besonders sensiblen seitlichen Außenbereichen der Mittelfußköpfe I und V können durch den Schuh auf einfache und kostengünstige Weise Schmerzen und/oder sich längerfristig einstellende Folgeprobleme in diesen Bereichen wie Kallusbildung und Hornhautbildung (Reduktion des Volumens, Druckerhöhung), und/oder sogar behandlungsbedürftige Erkrankungen wie das Nervenkompressionssyndrom, eine Irritation der Arteria Plantaris medialis und/oder der Arteria Plantaris lateralis, Hallux Valgus, und eine Metartarsalgie erheblich verringert oder sogar ganz vermieden werden.
Da derartige Probleme in den bisherigen Schuhen besonders häufig im Bereich des lateralen Mittelfußkopfes (V) auftreten können, hat der hierin beschriebene Schuh typischerweise zumindest ein Entlastungsbereich für den lateralen Mittelfußkopf.
Der vom Entlastungsbereich direkt und/oder indirekt (z.B. über einen dünnen Strupf oder eine dünne Socke) auf den zu entlastenden Abschnitt der Fußoberfläche bzw. die beiden zu entlastenden Abschnitte der Fußoberfläche ausübbare (mittlere oder sogar maximale) zusätzliche Druck, der von einer beim Tragen des Schuhs auftretenden Zugspannung im Entlastungsbereichs, etwa bei sportlichen Aktivitäten verursacht sein kann, ist typischerweise geringer als 50 kPa, noch typischer geringer als 20 kPa oder sogar 15 kPa sein.
Außerdem kann gleichzeitig eine bessere Fixierung des Vorfußes im Schuh erreicht werden, die bei den meisten Sportarten einen sehr hohen Stellenwert hat. Insbesondere wenn jeweilige Entlastungsbereiche sowohl für den medialen Mittelfußkopf als auch den lateralen Mittelfußkopf vorgesehen sind, kann der Zug und Druck auf den Vorfuß deutlich erhöht werden. So kann die Ballenlinie eine Zugverstärkung erfahren, die ohne jeweilige Entlastungsbereich(e) in dieser Form nicht realisierbar ist. Dies hat eine wesentlich bessere Stabilität des Vorderfußes im Schuh zur Folge, wobei die Druckstellen im Bereich der Mittelfußköpfe I und V praktisch gänzlich vermieden werden können.
Typischerweise ist ein vom begrenzenden Bereich des Schafts auf den angrenzenden Abschnitt der Fußoberfläche ausübbarer zusätzlicher Druck höher als 50 kPa, insbesondere höher als 100 kPa oder sogar 500 kPa.
Der Schuh kann ein Verschlusssystem aufweisen, das Schnürriemen oder Kunststoffratschen aufweisen kann und/oder als Klettverschluss oder BOA-Verschlusssystem ausgeführt sein kann.
Typischerweise ist das Verschlusssystem dann so angeordnet ist, dass vom Verschlusssystem verursachte Kraftlinien (Zuglinien) nicht über oder durch den Entlastungsbereich (die Entlastungsbereiche) laufen. Damit werden der Mittelfußkopf I und/oder der Mittelfußkopf V im geschlossenen Schuh über das Verschlusssystems keinem signifikanten zusätzlichen Druck ausgesetzt und der Zug kann an den beiden äußeren Metatarsophalangealgelenken zumindest weitgehend vorbei geführt werden.
Der begrenzende Bereich kann in seinen Eigenschaften wie Materialbeschaffenheit, Aufbau und Schichtdicke (abgesehen vom Entlastungsbereich) ähnlich oder gleich wie andere Bereiche des Schafts oder Schuhoberteils ausgeführt sein, z.B. einem üblichen Schichtaufbau mit Innenschaft (Futter), Zwischenschaft (Zwischenfutter) und Außenschaft (Oberleder) entsprechen.
Der begrenzende Bereich kann (abgesehen vom Entlastungsbereich) mechanisch sogar stabiler als die anderen Bereiche des Schafts sein. Dadurch kann die Fixierung des Vorderfußes im Schuh weiter verbessert werden.
Der Entlastungsbereich hingegen weicht in seinen (mechanischen) Eigenschaften typischerweise vom begrenzenden Bereich und den verbleibenden (anderen) Bereiche des Schafts ab.
Insbesondere kann eine Dehnbarkeit und/oder ein Elastizitätsmodul des Entlastungsbereichs kleiner als ein Elastizitätsmodul des angrenzenden Bereichs sein, typischerweise um zumindest einen Faktor 1,2, noch typischerweise um zumindest einen Faktor 1,5 oder sogar 2 oder 5. Beispielsweise kann der Entlastungsbereich im Vergleich zum angrenzenden Bereich ein oder mehrere entsprechend weiche und/oder flexible Textilien-, Lycra-, Elastan-, und/oder Lederschichten aufweisen.
Außerdem kann eine Schichtdicke, insbesondere ein Gesamtdicke des Entlastungsbereichs kleiner als eine entsprechende Schichtdicke des begrenzenden Bereichs sein, typischerweise um zumindest einen Faktor 1,2, noch typischerweise um zumindest einen Faktor 2 oder sogar 5.
Alternativ oder ergänzend kann der Entlastungsbereich als ein Sackloch (von innen oder außen), ein Durchgangsloch, eine Ausbeulung oder eine Ausstülpung ausgebildet sein.
Dementsprechend kann der Entlastungsbereich von außen auch erkennbar sein.
Beispielsweise kann im Entlastungsbereich der Außenschaft (Oberleder) fehlen, durch ein weicheres und/oder flexibleres Material ersetzt sein, und/oder zumindest teilweise entfernt sein, um ein Sackloch zu bilden.
In einem Ausführungsbeispiel wird der Entlastungsbereich von einem flexiblen Netz gebildet.
Während der begrenzende Bereich den angrenzenden Abschnitt der Fußoberfläche bis auf optionale Lüftungslöcher typischerweise vollständig bedecken kann, kann der Entlastungsbereich den zu entlastenden Abschnitt der Fußoberfläche ja nach Ausführung vollständig, teilweise oder gar nicht bedecken.
Wenn der Entlastungsbereich als Ausbeulung oder Ausstülpung ausgeführt ist, so ist ein Abstand von einer Innenseite der Ausbeulung oder Ausstülpung zur Fußoberfläche eines sich im Aufnahmebereich des Schuhs befindlichen gesunden Fußes typischerweise kleiner als 5 mm, noch typischer kleiner als 2 mm. Eine größere Ausbeulung oder Ausstülpung führt zu keiner signifikanten weiteren Druckentlastung des gesunden Fußes, erhöht aber den Materialbedarf und ist aus ästhetischen Gründen oft unerwünscht. Außerdem könnte durch eine größere Ausbeulung oder Ausstülpung sogar die Funktion, z.B. der Sitz oder Halt eines Radschuhs in einer Rennradpedale beeinträchtigen werden. Typischerweise hat der Entlastungsbereich eine Fläche von mindestens 0,6 cm², noch typischer von 0,75 cm² bis 9 cm², sogar noch typischer von 1 cm² bis 4 cm², wobei die Fläche schuhgrößenabhängig sein kann. Größere Entlastungsbereiche führen zu keiner signifikanten weiteren Druckentlastung des gesunden Fußes, könnten je nach Form aber sogar eine gute Fixierung des Vorfußes erschweren. Entlastungsbereiche mit einer Fläche von weniger als 0,5 cm² resultieren typischerweise nur in deutlich zu geringen Entlastungen des Fußes im Bereich des medialen bzw. lateralen Mittelfußkopfes. Dabei ist zu berücksichtigen, dass sich zudem durch Entlastungsbereiche mit einer eine Fläche von weniger als 0,5 cm² oder 0,6 cm² die anatomische Variabilität gesunder Füße insbesondere von Erwachsenen und damit die Variabilität der Lage von medialem und/oder lateralem Mittelfußkopf im Schuh in einer Serien- oder gar Massenfertigung nicht hinreichend gut berücksichtigen lassen.
Der Begriff „Schuhgröße“, wie er vorliegend verwendet wird, soll eine typischerweise alphanumerische Angabe für die Größe eines Schuhs bzw. Fußes beschreiben, in der zumindest eine Fußlänge und/oder eine Innenlänge des Schuhs kodiert ist. Zusätzlich kann in der Schuhgröße aber auch eine Fußweite, z.B. ein Ballenmaß, d.h. ein Umfang des Fußes an seiner breitesten Stelle, der sogenannten Ballenlinie, und/oder eine Fußform kodiert sein.
Auf Grund der geringeren Größe des lateralen Mittelfußkopfs, kann die Fläche des Entlastungsbereichs für den medialen Mittelfußkopf größer als die Fläche des Entlastungsbereichs für den lateralen Mittelfußkopf sein, typischerweise um einen Faktor 1,4 bis 5, noch typischer um einen Faktor 2 bis 4.
Typischerweise ist der jeweilige Entlastungsbereich so geformt und positioniert, dass der benachbarte (druckentlastete) mediale oder laterale Mittelfußkopf eines erwarteten (mittleren) gesunden Fußes, der sich im Schuh der passenden Schuhgröße befindet, in einer Ansicht (oder sogar mehreren Ansichten) und/oder einer Projektion (oder sogar mehreren Projektionen) zum überwiegenden Teil oder sogar vollständig im Entlastungsbereich angeordnet ist.
Bei der Ansicht kann es sich um eine insbesondere um seitliche Ansicht, aber auch um eine Ansicht von oben handeln. Bei der Projektion kann es sich um eine Projektion auf den Entlastungsbereich, eine Parallelprojektion auf den Boden des Schuhs, eine Parallelprojektion auf eine zu einer Längsrichtung des Schuhs und zu einer Querrichtung des Schuhs parallel orientierte Ebene oder eine Parallelprojektion auf eine zur Querrichtung des Schuhs senkrecht orientierte Ebene handeln.
Typischerweise ist in einer oder mehreren der Ansichten und/oder in einer oder mehreren der Projektionen zumindest ein zentraler Abschnitt und/oder ein äußerer Abschnitt des jeweiligen Mittelfußkopfs im zugehörigen Entlastungsbereich angeordnet, und/oder vom jeweiligen begrenzenden Bereich und/oder dem Rand des begrenzenden Bereichs zum Entlastungsbereich umgeben.
Die Fläche des begrenzenden Bereichs ist typischerweise mindestens 1,5, zweimal, noch typischer mindestens dreimal größer als die Fläche des Entlastungsbereichs.
Der Entlastungsbereich ist typischerweise einfach zusammenhängend, noch typischer konvex. Typischerweise ist der Entlastungsbereich bzw. dessen Rand zumindest in der Ansicht und/oder in der Projektion eine konvexe geometrische Figur, insbesondere ein Oval, typischerweise einen Kreis oder ein Ellipse.
Außerdem ist ein Verhältnis einer maximalen Ausdehnung der konvexen geometrischen Figur und einer minimalen Ausdehnung der konvexen geometrische Figur typischerweise kleiner als zwei oder sogar kleiner als 1,5, wobei die maximalen Ausdehnung und die minimalen Ausdehnung jeweils entlang einer Linie bestimmt werden, die einen Flächenschwerpunkt der konvexen geometrischen Figur schneidet.
Dabei kann die maximale Ausdehnung der konvexen geometrischen Figur für den medialen Mittelfußkopf in einem Bereich von 10 mm bis 70 mm und für den lateralen Mittelfußkopf in einem Bereich von 10 mm bis 50 mm liegen.
Typischerweise hängt die maximale Ausdehnung der konvexen geometrischen Figur zudem von der Schuhgröße ab.
Aus Gründen einer guten Haltbarkeit ist der Rand zwischen dem begrenzenden Bereich und dem Entlastungsbereich eine stetig differenzierbare geschlossene Kurve, typischerweise ein Oval, insbesondere ein Oval in der Definition als eine geschlossene zweimal stetig differenzierbare konvexe Kurve, z.B. ein Kreis oder eine Ellipse.
Bei dem Schuh kann es sich um einen Radschuh, einen Laufschuh, einen Wanderschuh, einen Gewichtheberschuh oder einen Schuh für Rasensportarten und/oder Ballsportarten, insbesondere einen Fußballschuh, einen Basketballschuh aber auch um einen Tennisschuh oder einem Golfschuh handeln.
Außerdem kann es sich bei dem Schuh um einen Halbschuh, d.h. um einen Schuh mit einem (im Wesentlichen) geschlossenen Schaft (auch hoher Schaft), insbesondere für den Sport- und/oder Freizeitbereich handeln.
Dabei kann der Schaft des Schuhs so ausgeführt sein, dass ein darin befindlicher gesunder Fuß oder zumindest dessen Rist und Zehen bis auf etwaige als Löcher ausgeführte Entlastungsbereiche für den medialen Mittelfußkopf und/oder den lateralen Mittelfußkopf vollständig oder fast vollständig, z.B. zu mindestens 90% oder sogar 95%, bedeckt wird (werden).
Es können aber auch Lüftungslöcher mit typischen Durchmessern unterhalb von 5 mm oder 4 mm im Schaft vorgesehen sein.
Bei dem Schuh kann es sich aber auch um einen Stiefel handeln.
Der Boden des Schuhs kann eine oder mehrere Sohlen aufweisen.
Außerdem kann der Boden des Schuhs ein Nullboden sein oder einen typischerweise flachen Absatz mit einer Höhe von maximal 4 cm oder 1 cm aufweisen.
Gemäß einer Ausführungsform weist ein Verfahren zur Herstellung eines Schuhs, insbesondere eines Sportschuhs, für einen gesunden menschlichen Fuß die Schritte des Ausbildens eines Entlastungsbereichs aufweisend eine Fläche von zumindest 0,5 cm² in einem Schaft, und des Verbindens des Schafts mit einen Boden auf. Das Verfahren wird so ausgeführt, dass zwischen dem Boden und dem Schaft ein Aufnahmebereich für den gesunden menschlichen Fuß, der einen medialen Mittelfußkopf und einen lateralen Mittelfußkopf aufweist, gebildet wird, und dass der Entlastungsbereich einen geringeren Druck auf einen zu entlastenden Abschnitt der Fußoberfläche, der zwischen dem Entlastungsbereich und dem medialen Mittelfußkopf oder dem lateralen Mittelfußkopf angeordnet ist, ausübt, als der begrenzende Bereich auf einen an den zu entlastenden Abschnitt der Fußoberfläche angrenzenden Abschnitt der Fußoberfläche, wenn der Fuß im Aufnahmebereich angeordnet ist.
Das Ausbilden des Entlastungsbereichs weist typischerweise ein Festlegen eines Orts, eines Randes, eines Elastizitätsmoduls und/oder einer Fläche, insbesondere eines Flächeninhalts des Entlastungsbereichs in Abhängigkeit von einer erwarteten Position des medialen Mittelfußkopf eines gesunden Fußes im Schuh und/oder einer erwarteten Position des lateralen Mittelfußkopf des gesunden Fußes im Schuh, insbesondere in Abhängigkeit von einer gegebenen Schuhgröße auf.
Außerdem weist das Ausbilden des Entlastungsbereichs typischerweise ein Bilden eines Lochs, eines Sacklochs, einer Ausstülpung und/oder einer Aussparung im Schaft auf.
Der Entlastungsbereich kann vor oder nach dem Verbinden des Schafts mit dem Boden ausgebildet werden, z.B. durch Austanzen, Ausschneiden eines Lochs oder Sacklochs (von der Außenseite und/oder der Innenseite des Schafts), z.B. mittels eines Laser oder eines konventionellem Schneid-oder Stanzwerkzeugs. Beispielsweise kann beim Bilden des Sacklochs eine in den Schaft eingebettete elastische Schicht freigelegt werden.
Typischerweise wird das Verfahren in der Serienfertigung und oder Massenfertigung genutzt.
Die Verwendung eines Lasers erleichtert eine Individualisierung der Schuhherstellung, die insbesondere im Leistungssport interessant sein kann, da hier einerseits besonders hohe Kräfte (z.B. beim Gewichtheben, Radfahren, Golf-, Fußball- oder Tennisspielen) und/oder besonders langanhaltende Kräfte (Ausdauersportarten) auftreten können und andererseits auch kleine weitere Verringerungen der resultierenden Druckbelastungen zum Erfolg beitragen können.
Vor dem Ausbilden des Entlastungsbereichs kann daher ein Vermessen des Fußes vorgesehen sein.
Typischerweise wird der Entlastungsbereich sowohl für den linken als auch den rechten Schuh eines Schuhpaares gebildet.
Außerdem kann das Verfahren so ausgeführt werden, dass der Schaft einen jeweiligen Entlastungsbereich für den medialen Mittelfußkopf und den lateralen Mittelfußkopf aufweist.
Die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen können beliebig miteinander kombiniert werden.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen, Einzelheiten, Aspekte und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung sowie den beigefügten Zeichnungen. Darin zeigt:

1A zeigt eine schematische Seitenansicht eines Schuhs 100 mit einem darin angeordneten gesunden menschlichen Fuß 50 gemäß einem Ausführungsbeispiel.
1B eine weitere schematische Seitenansicht des in 1A dargestellten Schuhs mit dem darin angeordneten gesunden menschlichen Fuß gemäß einem Ausführungsbeispiel;
2A eine schematische Ansicht auf den in 1A und 1B dargestellten Schuh mit dem darin angeordneten gesunden menschlichen Fuß gemäß einem Ausführungsbeispiel;
2B eine schematische Querschnittsansicht des in 1A und 1B dargestellten Schuhs mit dem darin angeordneten gesunden menschlichen Fuß gemäß einem Ausführungsbeispiel;
3A eine schematische Darstellung eines Entlastungsbereichs und eines den Entlastungsbereich begrenzenden Bereichs in einem Normalzustand gemäß einem Ausführungsbeispiel; und
3B eine schematische Darstellung des in 3A dargestellten Entlastungsbereichs und des begrenzenden Bereichs jedoch in einem Belastungszustand gemäß einem Ausführungsbeispiel.

1A zeigt eine schematische Ansicht von außen auf die mediale Seite eines Schuhs 100 mit einem darin angeordneten gesunden menschlichen Fuß 50. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind in 1A bis 2B nur die wichtigsten Knochen des Fußes 50 dargestellt. Außerdem sind nur in 2A und 2B die Mittelfußknochen mit den Bezugszeichen M_I bis M_V versehen. In 1A und 1B, die eine schematische Ansicht von außen auf die laterale Seite des Schuhs 100 (und damit die laterale Seite des Fußes 50) zeigt, werden zudem ein jeweiliger, nichtbezeichneter, unterer Abschnitt des Wadenbeins und Schienbeins dargestellt. Zur einfacheren Orientierung wird in den 1A bis 2B zusätzlich ein kartesisches Koordinatensystem (x, y, z) dargestellt, wobei die x-Richtung parallel zu einer Längsrichtung des Schuhs 100, die y-Richtung parallel zu einer Querrichtung des Schuhs 100, und die z-Richtung senkrecht zu einer Auflagefläche für den Schuh 100 und/oder parallel zu einer (mittleren) Flächennormalen des Bodens 10 ist.
Der Schuh 100 besteht aus einem Boden 10 und einem mit dem Boden 10 verbundenen Schaft 20, der einen Einstieg 30 zum Aufnahmebereich 12 des Schuhs 100 für den Fuß 50 bildet.
Wie es für viele Sportschuhe typisch ist, ist der exemplarisch dargestellt Boden 10 ein Nullboden. Beispielsweise kann der Schuh 100 ein Fahrradschuh, ein Hallen(turn)schuh oder ein Fußballtrainingsschuh aber auch ein sportlicher Halbschuh für den Freizeitbereich sein.
Es ist aber auch möglich, dass der Boden in einem in Längsrichtung x hinteren Schuhabschnitt 22 dicker als in einem vorderen Schuhabschnitt 21 ist, und/oder im hinteren Schuhabschnitt 22 mit einem typischerweise flachen (nichtdargestellten) Absatz verbunden ist.
Aus Gründen der Übersichtlichkeit wird auch auf eine Darstellung eines typischerweise vorhandenen Verschlusssystems für den Schuh 100 verzichtet.
In dem exemplarischen Ausführungsbeispiel ist der Fuß 50 im Aufnahmebereich 12 des Schuhs 100 abgesehen vom Einstieg 30 vollständig vom Boden 10 und vom Schaft 20 umgeben.
Der Schaft 20 kann aber auch kleinere Lüftungslöcher aufweisen. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Fuß 50 im Aufnahmebereich des Schuhs 100 abgesehen vom Einstieg 30 typischerweise weitgehend vom Boden 10 und vom Schaft 20 umgeben.
Wie in 1A dargestellt wird, hat der Schaft 20 im vorderen Schuhabschnitt 21 einen Entlastungsbereich 20a zur Druckentlastung eines medialen Abschnitts der (nichtdargestellten) Fußoberfläche des Fußes 50 im Bereich einer erwarteten Position (x, z) des medialen Mittelfußkopfs I im Schuh 100.
Der Entlastungsbereich 20a und der ihn begrenzende Bereich 21a des Schafts 20 können, wie oben erläutert, verschieden ausgeführt sein, um zu einer Druckentlastung des zu entlastenden Abschnitts zu führen. Im einfachsten Fall wird der Entlastungsbereich 20a von einem Durchgangsloch gebildet. 1A zeigt nur den Rand Ra des Entlastungsbereichs 20a bzw. des begrenzenden Bereichs 21a zum Entlastungsbereich 20a.
Typischerweise ist der Entlastungsbereich 20a vollständig vom begrenzenden Bereich 21a umgeben.
Wie in 1A dargestellt wird, umgibt der Rand Ra in einer Ansicht auf die mediale Schuhseite, z.B. in einer Ansicht in y-Richtung und in einer Parallelprojektion auf eine x-z-Ebene, d.h. eine zur Längsrichtung z und zur Querrichtung y parallel orientierten Ebene, den medialen Mittelfußkopf I typischerweise vollständig, zumindest aber größtenteils.
Dabei kann der Rand Ra zumindest in der seitlichen Ansicht (und in der Projektion aus die x-z-Ebene) kreisförmig sein und/oder einen typischerweise mit der Schuhgröße positiv korrelierten Durchmesser in einem Bereich von etwa 15 mm bis etwa 30 mm oder sogar in einem Bereich von 10 mm bis 70 mm haben.
Anstelle des Kreises kann der Rand Ra auch die Form eines anderen Ovals mit einem entsprechenden effektiven Durchmesser bzw. Flächeninhalt aufweisen. Beispielsweise kann der Rand Ra auch eine Ellipse sein.
Der begrenzenden Bereich 21a kann verschieden geformt sein. Der begrenzenden Bereich 21a kann sogar von einem überwiegenden Teil des Schafts 20 im vorderen Schuhabschnitt 21 (einem überwiegenden Teil eines vorderen Schaftabschnitts) gebildet werden oder sogar den gesamten vorderen Schaftabschnitt umfassen.
Der Abstands d_I eines Mittelpunkts des Entlastungsbereichs 20a in x-Richtung von einer Schuhspitze 23 des Schuhs 100 liegt typischerweise in einem Bereich von 65 mm bis 100 mm, bevorzugt in einem Bereich von 80 mm bis 100 mm.
Bei typischen Ausdehnung des Schuhs in x-Richtung von etwa 230 mm bis etwa 320 mm, liegt ein weitgehend schuhgrößenunabhängiges Verhältnis des Abstands d_I zur Ausdehnung des Schuhs in der Längsrichtung x typischerweise in einem Bereich von 1/4 bis 1/3.
Außerdem liegt ein typischerweise zumindest weitgehend schuhgrößenunabhängiger Abstand des Entlastungsbereichs 20a vom Boden 10 typischerweise in einem Bereich von 5 mm bis 25 mm.
Wie in 1B dargestellt wird, hat der Schaft 20 des Schuhs 100 zudem im vorderen Schuhabschnitt 21 einen Entlastungsbereich 20b zur Druckentlastung eines lateralen Abschnitts der (nichtdargestellten) Fußoberfläche des Fußes 50 im Bereich einer erwarteten Position (x, z) des lateralen Mittelfußkopfs V im Schuh 100.
Der Entlastungsbereich 20b und der ihn begrenzende Bereich 21b des Schafts 20 können ähnlich oder gleich wie der Entlastungsbereich 20a und der ihn begrenzende Bereich 21a des Schafts 20 ausgeführt sein, um eine Druckentlastung des zu entlastenden Abschnitts im Bereich des lateralen Mittelfußkopfs V zu ermöglichen.
Die begrenzenden Bereich 21a, 21b können aber auch einfach zusammenhängend sein.
Entsprechend der anatomischen Gegebenheiten ist typischerweise zudem der Entlastungsbereich 20b im Bereich des lateralen Mittelfußkopfs V kleiner als der Entlastungsbereich 20a im Bereich des medialen Mittelfußkopfs I.
1B zeigt ebenfalls nur den Rand Rb des Entlastungsbereichs 20b bzw. des begrenzenden Bereichs 21b zum Entlastungsbereich 20b.
Typischerweise ist der Entlastungsbereich 20b vollständig vom begrenzenden Bereich 21b umgeben.
Wie in 1B dargestellt wird, umgibt der Rand Rb in einer Ansicht auf die laterale Schuhseite, z.B. in einer Ansicht in y-Richtung und in einer Parallelprojektion auf die x-z-Ebene den lateralen Mittelfußkopf V typischerweise vollständig, zumindest aber größtenteils.
Der Rand Rb kann zumindest in der seitlichen Ansicht (und in der Projektion aus die x-z-Ebene) kreisförmig sein und/oder einen typischerweise mit der Schuhgröße positiv korrelierten Durchmesser in einem Bereich von etwa 10 mm bis etwa 25 mm oder sogar in einem Bereich von 10 mm bis 50 mm haben.
Anstelle des Kreises kann der Rand Rb auch die Form eines anderen Ovals mit einem entsprechenden effektiven Durchmesser bzw. Flächeninhalt aufweisen. Beispielsweise kann der Rand Rb auch eine Ellipse sein.
Der Abstand d_V eines Mittelpunkts des Entlastungsbereichs 20b in x-Richtung von einer Schuhspitze 23 des Schuhs 100 liegt typischerweise in einem Bereich von 70 mm bis 130 mm, bevorzugt in einem Bereich von 90 mm bis 120 mm.
Dabei ist der Abstand d_V typischerweise größer als der Abstand d_I .
Bei typischen Ausdehnung des Schuhs in x-Richtung von etwa 230 mm bis etwa 320 mm, liegt ein weitgehend schuhgrößenunabhängiges Verhältnis des Abstands d_V zur Ausdehnung des Schuhs in der Längsrichtung x typischerweise in einem Bereich von 1/4 bis 1/3.
Außerdem liegt ein typischerweise zumindest weitgehend schuhgrößenunabhängiger Abstand des Entlastungsbereichs 20b vom Boden 10 typischerweise in einem Bereich von 3 mm bis 20 mm liegt.
2A zeigt eine schematische Ansicht von oben auf den Schuh 100. In dem exemplarischen Ausführungsbeispiel sind die beiden Ränder Ra, Rb in der Ansicht von oben und/oder einer senkrechten Projektion auf den Boden (auf Grund der Form des Schafts) jeweils Ellipsen.
Typischerweise liegen in der Ansicht von oben ein lateraler Abschnitt des lateralen Mittelfußkopfs und ein medialer Abschnitt des medialen Mittelfußkopfs (V) innerhalb des jeweiligen Rands Ra, Rb.
Typischerweise ist in der Ansicht von oben ein zentraler Abschnitt des lateralen Mittelfußkopfs und ein zentraler Abschnitt des medialen Mittelfußkopfs (V) vom jeweiligen Rand Ra, Rb umgeben.
Während der laterale Mittelfußkopf V in der Ansicht von oben typischerweise vollständig vom begrenzenden Bereich bzw. Rand Rb umgeben ist, kann der größere mediale Mittelfußkopf V in der Ansicht von oben nur teilweise vom begrenzenden Bereich bzw. Rand Ra umgeben sein.
Außerdem wird in 2A von den beiden durchgezogenen Linien ein Bereich des Schafts angegeben, der in der Ansicht von oben um die Ballenlinie (gedachte Linie zwischen Ballen des großen und kleinen Zehen) angeordnet ist, und in dem eine Zugverstärkung vorgesehen sein kann. Als Zugverstärkungen können Schnürsenkel, Strapse, Klettverschlüsse und/oder ein BOA Systemen zum Einsatz kommen. Dadurch kann die Stabilität des Fußes 50 im Schuh 100 deutlich erhöht werden.
2B zeigt eine schematische Querschnittsansicht des Schuhs 100 entlang der Strich-Punkt-Linie in 2A. In 2B sind die Entlastungsbereiche 20a, 20b nur aus Gründen der besseren Erkennbarkeit als dickere Bereiche dargestellt. Tatsächlich ist die Schichtdicke der Entlastungsbereiche typischerweise gleich oder sogar geringer als eine Schichtdicke des jeweiligen begrenzenden Bereichs. Die Entlastungsbereiche können sogar als ein jeweiliges Durchgangsloch ausgeführt sein.
Außerdem kann der Schuh auch nur einen der Entlastungsbereiche 20a, 20b aufweisen, z.B. nur einen lateralen Entlastungsbereich 20b.
3A zeigt eine schematische Darstellung eines Entlastungsbereichs 20a, 20b und eines den jeweiligen Entlastungsbereich 20a, 20b begrenzenden Bereichs 21a, 21b in einem unbelasteten Zustand wie sie oben mit Bezug zu den 1A bis 2B erläutert wurden. 3B zeigt eine schematische Darstellung des in 3A dargestellten Entlastungsbereichs 20a, 20b und des begrenzenden Bereichs 21a, 21b jedoch bei Anlegen einer Zugkraft F über den Entlastungsbereich 20a, 20b und den jeweiligen begrenzenden Bereich 21a, 21b (zugbelasteter Zustand). Die 3A, 3B können Projektionen auf die x-y-Ebene entsprechen.
Im zugbelasteten Zustand hat der Entlastungsbereich 20a, 20b in Richtung der Zugkraft F eine Länge a1 und ein angrenzender Abschnitt des jeweiligen begrenzenden Bereichs 21a, 21b eine Länge b1. Die Länge a1 ist größer als eine Länge a0 des Entlastungsbereichs 20a, 20b in Richtung der Zugkraft F im unbelasteten Zustand. Auch die Länge b1 kann größer sein als eine Länge b0 des angrenzenden Abschnitts im unbelasteten Zustand. Da der Entlastungsbereich 20a, 20b jedoch leichter dehnbar ist, gilt: a1/a0 > b1/b0.
Mit anderen Worten, eine erste relative Längenänderung a1/a0 des Entlastungsbereichs 20a, 20b in Richtung der Zugkraft F ist größer als eine zweite relative Längenänderung b1/b0 des begrenzenden Bereichs 21a, 21b entlang einer Kurve, die einem zusammenhängenden Abschnitt einer Kraftlinie der Zugkraft entspricht.
Typischerweise gilt sogar a1/a0 ≥ 1,125*b1/b, noch typischer a1/a0 ≥ 1,25*b1/b.
Gemäß einer Ausführungsform weist ein Schuh für einen gesunden menschlichen Fuß, insbesondere ein nicht-orthopädischer Schuh, ein Sportschuh und/oder ein Halbschuh einen Boden und einen mit dem Boden verbundenen Schaft auf. Der Schaft weist einen Entlastungsbereich mit einer Fläche von zumindest 0,5 cm² und einen den Entlastungsbereich begrenzenden Bereich auf. Zwischen dem Boden und dem Schaft ist ein Aufnahmebereich für den gesunden menschlichen Fuß, der eine Fußoberfläche, einen medialen Mittelfußkopf und einen lateralen Mittelfußkopf aufweist, gebildet. Der Schuh ist so ausgeführt, dass, wenn der Fuß bei einem gegebenen Luftdruck im Aufnahmebereich des Schuhs angeordnet ist, auf einen zu entlastenden Abschnitt der Fußoberfläche, der zwischen dem Entlastungsbereich und dem medialen Mittelfußkopf oder dem lateralen Mittelfußkopf angeordnet ist, ein zum gegebenen Luftdruck zusätzlicher Druck von weniger als 50 kPa, typischer von weniger als 20 kPa oder sogar 15 kPa ausgeübt wird.
Typischerweise ist der Schuh zudem so ausgeführt, dass, wenn der Fuß bei dem gegebenen Luftdruck im Aufnahmebereich des Schuhs angeordnet ist, auf einen an den zu entlastenden Abschnitt der Fußoberfläche angrenzenden Abschnitt der Fußoberfläche, der vom begrenzenden Bereich bedeckt wird, ein Druck ausgeübt wird, der mehr als 50 kPa, insbesondere mehr als 100 kPa oder sogar mehr als 500 kPa über dem gegebenen Luftdruck liegt.
Gemäß einer Ausführungsform weist ein Schuh für einen gesunden menschlichen Fuß, insbesondere ein nicht-orthopädischer Schuh, ein Sportschuh und/oder ein Halbschuh einen Boden und einen mit dem Boden verbundenen Schaft auf. Der Schaft weist einen Entlastungsbereich mit einer Fläche von zumindest 0,5 cm² und einen den Entlastungsbereich begrenzenden Bereich auf. Zwischen dem Boden und dem Schaft wird ein Aufnahmebereich für den gesunden menschlichen Fuß, der einen medialen Mittelfußkopf und einen lateralen Mittelfußkopf aufweist, gebildet. Der Entlastungsbereich überlappt in einer Ansicht auf den Schuh zumindest mit einem medialen Abschnitt des medialen Mittelfußkopfes und/oder einem lateralen Abschnitt des lateralen Mittelfußkopfs, wenn der Fuß im Aufnahmebereich angeordnet ist. Bei Anlegen einer Zugkraft an den begrenzenden Bereich ist eine erste relative Längenänderung des Entlastungsbereichs in Richtung der Zugkraft größer ist als eine zweite relative Längenänderung des begrenzenden Bereichs in Richtung der Zugkraft.
Die vorliegende Erfindung wurde anhand von Ausführungsbeispielen erläutert. Diese Ausführungsbeispiele sollten keinesfalls als einschränkend für die vorliegende Erfindung verstanden werden. Die nachfolgenden Ansprüche stellen einen ersten, nicht bindenden Versuch dar, die Erfindung allgemein zu definieren.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102009054617 A1 [0003]

Claims

Schuh (100) für einen gesunden menschlichen Fuß (50), insbesondere Sportschuh, umfassend: - einen Boden (10); und - einen mit dem Boden (10) verbundenen Schaft (20) aufweisend einen Entlastungsbereich (20a, 20b) mit einer Fläche von zumindest 0,5 cm² und einen den Entlastungsbereich (20a, 20b) begrenzenden Bereich (21a, 21b), wobei zwischen dem Boden (10) und dem Schaft (20) ein Aufnahmebereich (12) für den gesunden menschlichen Fuß (50), der eine Fußoberfläche, einen medialen Mittelfußkopf (I) und einen lateralen Mittelfußkopf (V) aufweist, gebildet wird, und wobei der Schaft (20) so ausgeführt ist, dass der Entlastungsbereich (20a, 20b) einen geringeren Druck auf einen zu entlastenden Abschnitt der Fußoberfläche, der zwischen dem Entlastungsbereich (20a, 20b) und dem medialen Mittelfußkopf (I) oder dem lateralen Mittelfußkopf (V) angeordnet ist, ausübt, als der begrenzende Bereich (21a, 21b) auf einen an den zu entlastenden Abschnitt der Fußoberfläche angrenzenden Abschnitt der Fußoberfläche, wenn der Fuß (50) im Aufnahmebereich (12) angeordnet ist.
Schuh (100) nach Anspruch 1, wobei bei Anlegen einer Zugkraft (F) über den Entlastungsbereich (20a, 20b) und den begrenzenden Bereich (21a, 21b) eine erste relative Längenänderung des Entlastungsbereichs (20a, 20b) in Richtung der Zugkraft (F) größer ist als eine zweite relative Längenänderung des begrenzenden Bereichs (21a, 21b) entlang einer Kurve, die einem zusammenhängenden Abschnitt einer Kraftlinie der Zugkraft entspricht.
Schuh (100) nach Anspruch 1 oder 2, wobei ein Elastizitätsmodul des Entlastungsbereichs (20a, 20b) kleiner ist als ein Elastizitätsmodul des begrenzenden Bereichs (21a, 21b).
Schuh (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei eine Schichtdicke des Entlastungsbereichs (20a, 20b) kleiner ist als eine Schichtdicke des begrenzenden Bereichs (21a, 21b).
Schuh (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei ein vom Entlastungsbereich (20a, 20b) auf den zu entlastenden Abschnitt der Fußoberfläche ausübbarer zusätzlicher Druck geringer als 200 kPa ist.
Schuh (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Entlastungsbereich (20a, 20b) als ein Sackloch, ein Durchgangsloch oder eine Ausbeulung ausgebildet ist.
Schuh (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Entlastungsbereich (20a, 20b) konvex ist und/oder eine Fläche in einem Bereich von 0,75 cm² bis 9 cm² aufweist.
Schuh (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei ein Rand (Ra, Rb) des begrenzenden Bereichs (21a, 21b) zum Entlastungsbereich (20a, 20b) eine stetig differenzierbare Kurve ist, insbesondere ein Oval ist.
Schuh (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, umfassend einen jeweiligen Entlastungsbereich (20a, 20b) für den medialen Mittelfußkopf (I) und den lateralen Mittelfußkopf (V).
Schuh (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Schuh ein Halbschuh ist, und /oder wobei der Schuh ein Wanderschuh, ein Radschuh, ein Laufschuh, ein Gewichtheberschuh oder ein Schuh für Rasensportarten und/oder Ballsportarten, insbesondere ein Fußballschuh oder ein Golfschuh ist.
Schuh (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei maximal drei Öffnungen (20a, 20b, 30) mit einer jeweiligen Fläche von mehr als 0,75 cm² in den Aufnahmebereich (12) führen.
Schuh (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der begrenzende Bereich (21a, 21b) den Entlastungsbereich (20a, 20b) vollständig umgibt, und/oder wobei eine Fläche des begrenzenden Bereichs (21a, 21b) mindestens um einen Faktor 1,5 größer als eine Fläche des Entlastungsbereichs (20a, 20b) ist.
Schuh (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei ein Rand (Rb) des begrenzenden Bereichs (21b) zum Entlastungsbereich (20b) eine Ausdehnung in einem Bereich von 10 mm bis 50 mm aufweist, und/oder wobei der begrenzende Bereich (21b) in einer Ansicht und/oder Projektion zumindest einen zentralen Abschnitt des lateralen Mittelfußkopfs (V) umgibt.
Schuh (100) nach Anspruch 13, wobei ein Abstand (d_V) eines Mittelpunkts des Entlastungsbereichs (20b) von einer Schuhspitze (23) des Schuhs in einer Längsrichtung (x) des Schuhs in einem Bereich von 70 mm bis 130 mm, bevorzugt in einem Bereich von 90 mm bis 120 mm liegt, wobei ein Verhältnis des Abstands (d_V) zu einer Ausdehnung des Schuhs in der Längsrichtung (x) in einem Bereich von 1/4 bis 1/3 liegt, und/oder wobei ein Abstand des Entlastungsbereichs (20b) vom Boden (10) in einem Bereich von 3 mm bis 20 mm liegt.
Schuh (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei ein Rand (R) des begrenzenden Bereichs (21a) zum Entlastungsbereich (20a) eine Ausdehnung in einem Bereich von 10 mm bis 70 mm aufweist, und/oder wobei der begrenzende Bereich (21b) in einer Ansicht und/oder einer Projektion zumindest einen zentralen Abschnitt des medialen Mittelfußkopfs (I) umgibt.
Schuh (100) nach Anspruch 15, wobei ein Abstand (d_I) eines Mittelpunkts des Entlastungsbereichs (20a) von einer Schuhspitze (23) des Schuhs in einer Längsrichtung (x) des Schuhs in einem Bereich von 65 mm bis 100 mm, bevorzugt in einem Bereich von 80 mm bis 100 mm liegt, wobei ein Verhältnis des Abstands (d_I) zu einer Ausdehnung des Schuhs in der Längsrichtung (x) in einem Bereich von 1/4 bis 1/3 liegt, und/oder wobei ein Abstand des Entlastungsbereichs (20a) vom Boden (10) in einem Bereich von 5 mm bis 25 mm liegt.
Verfahren zur Herstellung eines Schuhs (100) für einen gesunden menschlichen Fuß (50), insbesondere eines Sportschuhs, umfassend: - Ausbilden eines Entlastungsbereichs (20a, 20b) aufweisend eine Fläche von zumindest 0,5 cm² in einem Schaft (20); und - Verbinden des Schafts (20) mit einen Boden (10), sodass zwischen dem Boden (10) und dem Schaft (20) ein Aufnahmebereich (12) für den gesunden menschlichen Fuß (50), der einen medialen Mittelfußkopf (I) und einen lateralen Mittelfußkopf (V) aufweist, gebildet wird, und dass der Entlastungsbereich (20a, 20b) einen geringeren Druck auf einen zu entlastenden Abschnitt der Fußoberfläche, der zwischen dem Entlastungsbereich (20a, 20b) und dem medialen Mittelfußkopf (I) oder dem lateralen Mittelfußkopf (V) angeordnet ist, ausübt, als der begrenzende Bereich (21a, 21b) auf einen an den zu entlastenden Abschnitt der Fußoberfläche angrenzenden Abschnitt der Fußoberfläche, wenn der Fuß (50) im Aufnahmebereich (12) angeordnet ist.
Verfahren zur Herstellung eines Schuhs (100) nach Anspruch 17, wobei das Ausbilden des Entlastungsbereichs (20a, 20b) - ein Festlegen eines Orts und/oder der Fläche des Entlastungsbereichs in Abhängigkeit von einer erwarteten Position des medialen Mittelfußkopf (I) des gesunden Fußes im Schuh (100); und/oder - ein Festlegen eines Orts und/oder der Fläche des Entlastungsbereichs in Abhängigkeit von einer erwarteten Position des lateralen Mittelfußkopf (V) des gesunden Fußes im Schuh (100) umfasst.