-
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schuhsohle und insbesondere eine Stoßabsorberstruktur der Schuhsohle.
-
Nach dem Stand der Technik benötigen Schuhsohlen ein Stoßabsorptionsverhalten.
-
In der herkömmlichen Schuhsohle werden die Stöße beim Gehen des Benutzers im allgemeinen durch einen Energieverlust über eine Kompressionstransformation eines stoßabsorbierenden Abschnitts, wie z. B. der Mittelsohle, absorbiert. Die Absorption (oder der Verlust) an Energie nur durch eine derartige Kompressionstransformation ist im allgemeinen jedoch so niedrig, daß keine ausreichende Stoßabsorption erzielt wird.
-
Wenn die Schuhsohle andererseits zur Steigerung des Energieverlusts verdickt wird, verliert die Schuhsohle ihr leichtes Gewicht.
-
Die
DE 19 24 755 U beschreibt eine Fußsohle aus elastischem Material mit innerhalb einer Umfassung angeordneten, dem Fuß zugerichteten Querlamellen, wobei die Lamellen nur im Vorderbereich der Sohle angeordnet sind und schräg zu der die Sohle bestimmten Ebene stehen.
-
Die
EP 0 666 039 A2 beschreibt eine Schuhkonstruktion mit einer Außensohle und einer Oberteilkonstruktion, welche an der Außensohle befestigt ist, einen Einsatz, der zwischen der Außensohle und der Oberteilkonstruktion angeordnet ist und geneigte Querrippen mit einem dreieckigen Querschnitt aufweist, die zu verringerter Breite an der Außensohle zusammenlaufen, wobei der Einsatz aus einem Material mit einer relativ größeren Elastizität als die der Außensohle ist.
-
In der
DE 87 10 115 U1 werden Schuhe mit abfedernden und stoßdämpfenden Sohlen beschrieben, die mit Schaumgummisohlen von unterschiedlicher Weichheit und Dicke versehen sind, wobei die elastische Kompressionseigenschaft des Materials ausgenutzt wird. Weiterhin wird beschrieben, daß Schuhsohlen mit Rippen versehen werden können, die im Absatzgebiet quer zur Achsellinie des Fußes verlaufen.
-
Die
DE 85 21 944 U1 beschreibt eine Schuhsohle mit einem Laufprofil aus Kunststoff und einem federnd ausgebildeten Sohlenbereich, wobei die Schuhsohle auf der Innenseite im Vorderfußbereich zur Ferse hin geneigte, federnde Querrippen aufweist.
-
Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Stoßabsorptionsstruktur bereitzustellen.
-
Diese Aufgabe wird durch den Erfindungsgegenstand gemäß den Ansprüchen gelöst.
-
Die vorliegende Erfindung hat den Vorteil, daß eine verbesserte Stoßabsorption durch eine neue Anordnung der Struktur der Schuhsohle selbst bereitgestellt wird.
-
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Stoßabsorptionsabschnitt einer Schuhsohle mit einem Scherungstransformationselement ausgestattet. Dieses Scherungstransformationselement wird von einem Stützelement an einer oberen Position, die im Bezug auf eine Bodenberührungsfläche nach vorne verschoben ist, unterstützt, so daß es eine Scherungstransformation unabhängig in einer solchen Weise ausführt, daß es aufgrund einer von oben aufgebrachten Last nach vorne fällt.
-
Ein weiterer Aspekt der Erfindung findet bei einer Schuhsohle Anwendung, welche mit einer Mittelsohle ausgestattet ist, die zwischen einem für die Umhüllung des Fusses bzw. Ristes geeigneten Oberteil und einer Außensohle mit einer Lauffläche an deren Außenoberfläche angeordnet ist. Die Mittelsohle weist Scherungstransformationselement auf. Dieses Scherungstransformationselement weist eine vordere Endfläche und eine hintere Endfläche auf. Die vordere und hintere Endfläche des Scherungstransformationselements neigen sich individuell in Aufwärtsrichtung nach vorne. Mit diesen Neigungen der zwei Endflächen führt das Scherungstransformationselement die Scherungstransformation in einer solchen Weise durch, daß es aufgrund einer Belastung zum Bodenberührungszeitpunkt des gehenden oder laufenden Benutzerfußes nach vorne fällt.
-
Wenn eine Belastung W von oben zum Bodenberührungszeitpunkt des gehenden oder laufenden Benutzerfußes aufgebracht wird, führt das Scherungstransformationselement eine Transformation durch einen Fall bzw. Kippen nach vorne aus. Mit anderen Worten, es tritt nicht nur eine Kompressionstransformation sondern auch eine Scherungstransformation auf. Dabei ist im allgemeinen die Absorptionsenergie durch die Scherungstransformation weitaus höher als durch die Kompressionstransformation, so daß sogar eine kleine Scherungstransformation eine ausreichend hohe Energie absorbieren kann. Dieses ermöglicht es, daß eine kompakte Struktur eine hohe Stoßabsorption zeigen kann.
-
Ferner wurde nach dem Stand der Technik bereits eine Anzahl von Mittelsohlen mit Stoßabsorptionselementen vorgeschlagen, die aus extrem dünnen Säulen geformt sind, welche Transformationen durch einen Fall nach vorne und rückwärts durchführen. Diese extrem dünnen Säulen führen jedoch Biegetransformationen und nicht die Scherungstransformationen durch, und dieser spezifische Punkt ist der Unterschied zu der Erfindung.
-
Um eine ausreichende Scherungstransformation durchzuführen, benötigt das Scherungstransformationselement einen ebenen Querschnitt vorgegebener Größe. Mit anderen Worten das Scherungstransformationselement muß die Scherungstransformation ohne wesentliche Biegetransformation durchführen. Beispielsweise weist das Scherungstransformationselement eine ebene Querschnittsfläche von bevorzugt 4 cm2 oder bevorzugter von 6 cm2 oder mehr auf. Daher umfaßt der Schutzumfang der Erfindung nicht die dünnen stab- oder plattenförmigen Elemente welche in eine Bündelungs- oder Honigwabenform geformt sind.
-
Die Erfindung wird deutlicher aus der nachstehenden Beschreibung ihrer bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen verständlich. Diese Ausführungsformen und Zeichnungen werden aber nur zur Darstellung und Erläuterung präsentiert und sollten nicht für die Definition des Schutzumfangs der Erfindung verwendet werden. Dieser Schutzumfang der Erfindung ist durch die beigefügten Ansprüche definiert. In den beigefügten Zeichnungen bezeichnen gemeinsame Bezugszeichen identische oder entsprechende Abschnitte.
-
1(a) und 1(b) stellen eine Ausführungsform der Erfindung dar, und 1(a) ist eine Draufsicht auf eine Mittelsohle und stellt den Zustand dar, in welchem keine Außensohle befestigt ist, während 1(b) eine Seitenansicht der Schuhsohle ist.
-
2 ist eine perspektivische Ansicht zur Betrachtung eines Schuhs von schräg hinten.
-
3 ist eine perspektivische Explosionsansicht, welche den Zustand darstellt, in welchem ein Stoßabsorptionsabschnitt und ein Stützelement getrennt sind.
-
4 ist eine perspektivische Ansicht, welche den Zustand zeigt, in welchem ein Schaumteil und ein weiches Stoßabsorptionselement des Stoßabsortionsabschnitts getrennt sind.
-
5 ist eine Schnittansicht entlang einer Linie V-V von 1(a).
-
6(a) ist eine Schnittansicht, welche das Prinzips der Erfindung darstellt.
-
6(b) und 6(c) sind Schnittansichten, welche weitere Ausführungsformen der Erfindung darstellen.
-
Die Erfindung wird in Verbindung mit ihren Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
-
Prinzipielle Ausführungsform
-
Hier wird die Grundstruktur und das Prinzip der Erfindung in Verbindung mit einer Ausführungsform von 6(a) beschreiben. Eine Schuhsohle 1 ist mit einem Stoßabsorptionsabschnitt 10 versehen. Dieser Stoßabsorptionsabschnitt 10 weist ein erstes Scherungstransformationselement 11 und ein Kompressionstransformationselement 12 auf. Von diesen wird das erste Scherungstransformationselement 11 von einem Stützelement 3 an einer oberen Position gehalten, die in Bezug auf eine Bodenberührungsfläche 20 der Sohle 1 in Vorwärtsrichtung F verschoben ist, so daß es unabhängig eine Scherungstransformation in einer Weise ausführt, daß es aufgrund einer von oben aufgebrachten Belastung W in die Vorwärtsrichtung F fällt. Das erste Scherungstransformationselement 11 weist eine vordere Endfläche 11a und eine hintere Endfläche 11b auf. In diesem ersten Scherungstransformationselement 11 sind die vordere Endfläche 11a und die hintere Endfläche 11b einzeln in Aufwärtsrichtung in die Vorwärtsrichtung F geneigt. Demzufolge weist das erste Scherungstransformationselement 11 einen Längsquerschnitt auf, der im allgemeinen die Form eines Parallelogramms hat. Mit den so geneigten zwei Endflächen 11a und 11b führt das erste Scherungstransformationselement 11 nicht nur eine Kompressionstransformation, sondern auch eine Scherungstransformation dahingehend aus, daß es, wie es durch Doppeltpunktlinien in 6(a) dargestellt wird, aufgrund der Belastung W, welche zu dem Bodenberührungszeitpunkt des gehenden oder laufenden Benutzerfußes aufgebracht wird, in die Vorwärtsrichtung F fällt.
-
Hier sind die zwei Endflächen 11a und 11b so angeordnet, daß sie bevorzugt einen Neigungswinkel θ von etwa 30 bis 60° aufweisen. Bevorzugter ist der Neigungswinkel auf etwa 40 bis 50° eingestellt.
-
Hierin hat der Begriff ”stoßabsorbierender Abschnitt” die Bedeutung eines Abschnitts der Schuhsohle ohne eine Außensohle (oder eine Bodenberührungssohle) und ohne eine die Belastung von dem Fuß aufnehmende Innensohle und besteht im allgemeinen aus einer Mittelsohle. Andererseits besteht das Stützelement 3 im allgemeinen aus der Innensohle und einer Schaleninnensohle (oder einer schalenförmigen Innensohle).
-
Mit ”Scherungstransformation” ist eine Transformation gemeint, in welcher die Schnittform nach der Transformation wieder die vor der Transformation annimmt, und in welcher der Neigungswinkel θ mit der Neigung abnimmt. Mit anderen Worten, ”die Ausführung der Scherungstransformation” in der Erfindung bedeutet, daß der Fall bzw. das Kippen in der Vorwärtsrichtung F zunimmt, um die Scherungstransformation zu bewirken, wenn die vertikale Belastung W aufgebracht wird. Andererseits bedeutet der Begriff ”unabhängig”, daß die Kontinuität der Transformation nicht oder kaum von dem Kompressionstransformationselement 12 sondern von dem Scherungstransformationselement 11 des Stoßabsorptionsabschnitts 10 ausgeht, oder das Scherungstransformationselement 11 eine wesentlich stärkere Scherungstransformation als die des Kompressionstransformationselements 12 ausführt.
-
In der Erfindung kann das erste Scherungstransformationselement 11 anders als das erste Scherungstransformationselement 11 gemäß Darstellung in 6(a) entweder unabhängig von dem Abschnitt 12 des Stoßabsorptionsabschnitts 10 oder gemäß Darstellung in 6(b) in einem Stück damit über einen dünnen Verbindungsabschnitt 13 verbunden ausgebildet werden.
-
Andererseits kann das erste Scherungstransformationselement 11 als nur eines, wie in 6(a) dargestellt, oder als zwei oder mehrere, wie in 6(b) oder 6(c) dargestellt, vorgesehen werden. Wenn zwei oder mehr erste Scherungstransformationselemente 11 vorgesehen werden, können weitere weiche Stoßabsorptionselemente 14 zwischen diesen eingeschlossen werden.
-
Spezifische Ausführungsform
-
Eine spezifische Ausführungsform der Erfindung wird unter Bezugnahme auf 1 bis 5 beschrieben. Gemäß Darstellung in 2 wird ein Schuh S mit der Sohle 1 und einem über der Sohle 1 angeordneten Oberteil U bereitgestellt. Diesem Oberteil U wird eine solche geeignete Form/Struktur gegeben, daß es den Fuß eines Benutzers aufnimmt und einschließt. Gemäß Darstellung in 1(b) wird die Sohle 1 durch Verbindung der Außensohle (oder der Bodenberührungssohle) 2, der Mittelsohle (oder dem Stoßabsorptionsabschnitt 10) und der schalenförmigen Innensohle (oder dem Stützelement 3) in einem Stück miteinander hergestellt. Von diesem weist die Außensohle 2 die Lauffläche (oder die Bodenberührungsfläche) 20 an ihre Außenoberfläche auf. Die Innensohle 3 von 2 ist mit dem Oberteil U verbunden, und nimmt die Belastung W von dem Fuß auf, und ist mit einem Umschlagabschnitt 30 an ihrem hinteren Endabschnitt und an zwei Seitenabschnitten gemäß Darstellung in 3 verbunden.
-
Die Mittelsohle 10 ist zwischen der Innensohle 3 und der Außensohle 2 angeordnet und besteht aus einem Schaum 10a, bestehend aus einem Harz wie z. B. EVA, und aus einem weichen Stoßabsorptionselement 10b. Die Oberseite und Innenseitenfläche 15 des Schaums 10a ist an der Unterseite oder dem Umschlag 30 der Innensohle 3 mittels eines Klebers befestigt. Die Außensohle 2, gemäß Darstellung in 1b, ist an der Unterseite des in 1a dargestellten Schaums 10a befestigt. Gemäß Darstellung in 3 ist dieser Schaum 10a mit dem ersten Scherungstransformationselement 11, dem zweiten Scherungstransformationselement 11A und dem Kompressionstransformationselement 12 versehen, welches das zusätzliche Teil außer den zwei Scherungstransformationselementen 11 und 11A ist. Das Kompressionstransformationselement 12 führt eine Kompressionstransformation durch, um die Stöße wie in einem normalen Schuh zu absorbieren.
-
Gemäß Darstellung in 3 sind die zwei Scherungstransformationselemente 11 und 11A mit ihrer ansteigenden Achse C nach vorne geneigt. Gemäß spezifischerer Darstellung in 5 ist jedes von den Scherungstransformationselementen 11 und 11A mit einem oberen Fixierungsabschnitt 18 und einem unteren Fixierungsabschnitt 19 versehen. Von diesen weist der obere Fixierungsabschnitt 18 vordere und hintere Endabschnitte 18a und 18b auf, und ist an seinem oberen Abschnitt über das weiche Stoßabsorptionselement 10b mit der Innensohle 3 verbunden. Der untere Fixierungsabschnitt 19 weist vordere und hintere Endabschnitte 19a und 19b auf, und ist an seinem unteren Abschnitt mit der Außensohle 2 verbunden. Der vordere Endabschnitt 18a des oberen Fixierungsabschnitts 18 ist in Vorwärtsrichtung F in Bezug auf den vorderen Endabschnitt 19a des unteren Fixierungsabschnitts 19 verschoben. Der hintere Endabschnitt 18b des oberen Fixierungsabschnitts 18 ist in Vorwärtsrichtung F in Bezug auf den hinteren Endabschnitt 19b des unteren Fixierungsabschnitts 19 verschoben. Durch diese Anordnung der zwei Fixierungsabschnitte 18 und 19 führen die einzelnen Scherungstransformationselemente 11 und 11A die Scherungstransformation in der Weise durch, daß sie ohne große Biegetransformation aufgrund der zum Bodenberührungszeitpunkt des gehenden oder laufenden Benutzerfußes aufgebrachten Belastung W in Vorwärtsrichtung fallen. Demzufolge werden die Stöße zum Zeitpunkt des Laufens oder Gehens absorbiert. Ferner ist die ”Achse C” von 3 eine Ortskurve der Mittelpunkte von ebenen Querschnitten (oder Querschnitten parallel zu der horizontalen Ebene) der Scherungstransformationselemente 11 und 11A.
-
In dieser Ausführungsform ist das erste Scherungstransformationselement 11 in einem Stück mit dem Kompressionstransformationselement 12 und mit dem angrenzenden zweiten Scherungstransformationselement 11A über nur einen dünnen Verbindungsabschnitt 13 gemäß Darstellung in 4 und 5 verbunden ausgebildet. Um eine ausreichende Scherungstransformation durchzuführen, ist das erste Scherungstransformationselement 11 so ausgeführt, daß es eine Höhe H von bevorzugt 8 mm oder bevorzugter von 10 mm oder mehr aufweist.
-
Gemäß Darstellung in 3 ist jedes von den Scherungstransformationselementen 11 und 11A bevorzugt an der Außenseite des rückwärtigen Fußteils in der Mittelsohle 10 angeordnet. Dieses beruht darauf, daß die Stöße zum Bodenberührungszeitpunkt absorbiert werden, da der Fuß beim Laufen oder Gehen den Boden im allgemeinen vom Außenseitenabschnitt des hinteren Fußabschnitts ausgehend berührt.
-
Zwischen diesen Scherungstransformationselementen 11 und 11A sind die anderen weichen Stoßabsorptionselemente 14, welche einen kleineren Elastizitätsmodul als die Scherungstransformationselemente 11 und 11A aufweisen, angeordnet. Diese weichen Stoßabsorptionselemente 14 ermöglichen den einzelnen Scherungstransformationselementen 11 und 11A ihre Scherungstransformationen ohne gegenseitige Beeinträchtigung auszuführen.
-
Gemäß Darstellung in 5 werden die weichen Stoßabsorptionselemente 14 ausgebildet, indem aus Harz bestehende verschlossene Behälter 14a beispielsweise mit einem sogenannten ”Gel” 14b gefüllt werden. Diese weichen Stoßabsorptionselemente 14 absorbieren die Stöße aus dem darüberliegenden Stützelement 3 und sind in Aussparungen 17 des Schaums 10a, gemäß Darstellung in 4, und vor und hinter dem Scherungstransformationselement 11 angeordnet.
-
In der vorstehenden Ausführungsform sind die einzelnen Scherungstransformationselemente 11 und 11A in einem Stück mit dem Schaum 10a ausgebildet, müssen aber nicht in einem Stück ausgebildet sein, sondern könnten getrennt ausgebildet sein. Die einteilige Ausbildung wird jedoch bevorzugt, da die getrennten Ausbildungen eine größere Anzahl von Teilen erfordern.
-
Nachdem die Erfindung hierin vorstehend in Verbindung mit ihrer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben wurde, kann sich der Fachmann auf diesem Gebiet in Anbetracht der bisher erfolgten Beschreibung leicht verschiedene Modifikationen und Korrekturen innerhalb des Rahmens des offensichtlichen Bereichs vorstellen.
-
Beispielsweise könnten die Scherungstransformationselemente aus einem Schaum ausgebildet werden, der aus einem anderen Harz als dem EVA besteht. Andererseits muß die Erfindung nicht immer mit den zusätzlichen weichen Stoßabsorptionselementen 14 versehen sein.
-
Daher sollten derartige Modifikationen und Korrekturen als in den Schutzumfang der Erfindung fallend, interpretiert werden, wie er durch die nachstehenden Ansprüche definiert wird.
