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Die Erfindung betrifft einen Fahrradschuh mit einer Fahrradschuhsohle nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie weiterhin eine entsprechende Pedalplatte zur Befestigung an einer solchen, ein Zwischenstück zur Einfügung in eine solche, sowie einen Fahrradschuh mit einer solchen Fahrradschuhsohle.
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Seitdem Ende des 20. Jahrhunderts die hakenlosen Automatikpedalen die herkömmlichen Blockpedalen für Radsportler abgelöst haben, kommen verschiedene Schuh/Pedal-Anordnungen zum Einsatz, bei denen das Pedal und die Schuhsohle zueinander korrespondierende Eingriffsmittel zur Fixierung des Schuhs am Pedal aufweisen. Die verschiedenen Systeme weisen bestimmte Gemeinsamkeiten auf. Diese bestehen im Vorsehen einer Pedalplatte mit einer an die pedalseitigen Eingriffsmittel, speziell Haken bzw. Rastmittel, angepassten Gestalt und einer derartigen Ausführung der Eingriffsmittel, dass eine Fixierung des Schuhs relativ zum Pedal in Längsrichtung erfolgt.
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Bei den bekannten Systemen ist die Pedalplatte in einer solchen Position an der Schuhsohle angebracht, dass nach der Verriegelung mit dem Pedal dessen Pedalachse in einem Bereich auf Höhe des Großzehengrundgelenkes des Trägers des Fahrradschuhs, zumindest aber in der vorderen Hälfte des Fahrradschuhs bis zur Sohlenmitte liegt. Der Lage des Großzehengrundgelenks ist dabei das Ende des vorderen Viertels entlang der Längsachse der Schuhsohle zugedacht. Schuhgrößen bewegen sich im Allgemeinen zwischen EU38 für Fußlängen bei 240mm und EUEU48 für eine Fußlänge von 300mm, also so, dass vor den längsten Zehen noch gut 5mm Platz ist, damit sie nicht an der inneren Schuhspitze anstoßen.
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Durch diese Anordnung, z.B. bei
FR2653089B 1, Jean Beyl(,LOOK`) und
EP0568109B 1, Nagano et Masashi(,SPD‘) ist zugleich festgelegt, dass der Bereich zwischen dem Großzehengrundgelenk und der Mitte des Schuhs beim Treten gemeinsam mit der Pedalachse eine mehr oder weniger kreisförmige Bahn um die Tretlagerachse beschreibt. Beansprucht das DP19956413A1, Herbert eine Konstruktion, bei der das letzte Viertel des Schuhs auf dem Pedal um die Tretlagerachse kreist, fordert
W095/18551 , G.v.Diepen eine Anordnung, bei der die Fußmitte über der Pedalachse arbeitet.
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Im Ergebnis von physikalischen und biomechanischen Überlegungen und Untersuchungen des Erfinders wurde die Erkenntnis gewonnen, dass all diese Geometrien beim Treten unter hoher Last bzw. gegen einen großen Widerstand und besonders beim Befahren von Anstiegen nicht optimal sind. Zum einen ist die Schnittstelle Fuß/Pedal, in der die Beinkraft auf die Kurbel übertragen kann entweder gering, oder der Fuß droht wegen seines Überstands beim Treten in Fahrtrichtung abzuknicken, weil er zu weit vor der Pedalachse kreist.
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Der Erfinder ist insbesondere zur Erkenntnis gelangt, dass ein effizienterer Einsatz der Oberschenkelmuskulatur nur dann möglich wird, wenn bei Pedalstellungen in Fahrtrichtung vor der die Tretlagerachse enthaltenen Vertikalebene ein längerer Kraftarm (Hebel) oder eine Anordnung wirkt, die es dem Fahrer erlaubt, eine deutlich längere Zeit in der vortriebswirksamen Tretphase als in der (hinteren) Zugphase zu arbeiten.
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Zur technischen Umsetzung dieser Erkenntnis wurden in der Vergangenheit auch Konstruktionen vorgeschlagen, bei der die Pedalachse ein Pleuel trägt, an dem dann die erwähnten pedalseitigen Eingriffsmittel angeordnet sind. Durch diesen Aufbau wird erreicht, dass der Kreisbahnbewegung der (primären) Pedalachse um die Tretlagerachse eine zusätzliche Kreisbahnbewegung des - im Grunde nur noch durch die Eingriffsmittel gebildeten - Pedals um die Pedalachse überlagert ist. In der Superposition dieser Bewegungen ergibt sich effektiv ein variabler Hebelarm des Pedals in der oben skizzierten Weise.
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Diese Lösung wurde auch in der Praxis eingesetzt, ist aber konstruktiv aufwendig, kostspielig und schlägt gleichzeitig beim Gesamtgewicht von Rad und Fahrer leistungsmindernd zu Buche, dass es sich abgesehen von seiner Gewöhnungsbedürftigkeit für viele Nutzer unattraktiv war und wieder vom Markt verschwand.
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Aus der
WO-A-95 18551 ist ein Fahrradschuh bekannt, dessen Sohle ein Verbindungselement zur Verbindung mit einem Fahrradpedal aufweist. Die Verbindungsmittel sind derart ausgebildet und in dreiecksform („Delta“) angebracht, dass sie die auf den Fuß einwirkenden Druck- und Zugkräfte bei der Pedalbetätigung in dem Bereich des Fußes unterhalb der tarsalen und metatarsalen Knochen aufnehmen. Konstruktiv sind im Mittelteil der Unterseite der Schuhsohle Ausnehmungen zur Aufnahme von Bolzen zur Befestigung einer Pedalplatte mit der Sohle vorgesehen. Es wird der Einsatz einer Pedalplatte des „Look“ -Systems oder seiner vielen Kopien vorgeschlagen. Sie hat beim Käufer keine Akzeptanz gefunden, da sie zu kurz greift.
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Aus der
DE19956413A1 ist eine Anordnung bekannt, bei der die Eingriffsmittel im letzten Drittel des Schuhs, also in direkter Verlängerung des Unterschenkels liegt. Die Konstruktion erfüllt zwar den Gedanken, das dritte Gelenk weitestgehend aus der Tretbewegung auszuschließen und so etwaigem Kraftverlust entgegenzuwirken, sie ist aber, da sie explizit hinter der Verlängerung des Schienbeins liegt zwar anwendbar, birgt aber das Risiko, dass der derart positionierte Fuß wegen der zu weit nach hinten verlegten Pedalachse aus dem Gleichgewicht kommt und nach vorn abknickt.
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Dieser Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zur technischen Umsetzung der erwähnten biomechanischen Erkenntnis anzugeben, die konstruktiv einfach und somit kostengünstig realisierbar ist und gleichzeitig eine hohe Nutzerakzeptanz schafft.
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Diese Aufgabe wird durch eine Fahrradschuhsohle mit den Merkmalen eines der Ansprüche 1, 2 oder 5 gelöst. Die Erfindung schließt den grundlegenden Gedanken ein, aufbauend auf der erwähnten Erkenntnis der Vorteilhaftigkeit einer Fußbewegung mit gegenüber der Tretlagerachse deutlich nach vom verlegtem Zentrum - und damit bezüglich der Tretlagerachse nicht konstantem Hebelarm - am Schuh selbst statt am Pedal angeordnete Mittel zur Realisierung einer solchen Bewegung anzugeben.
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Sie schließt weiter den Gedanken ein, hierzu einen Versatz der schuhseitigen Eingriffsmittel gegenüber der bei den bekannten Systemen festgelegten Normalposition nach hinten, also zur Ferse hin vorzusehen. Dieser Versatz liegt insbesondere im Bereich zwischen 60 und 80mm und in einer biomechanisch bevorzugten Ausführung in der hinteren Hälfte des Fahrradschuhs, also je nach Schuhgröße, hier: EU38 bis EU48 zwischen 120 und 185mm von der Spitze des jeweiligen Schuhs gemessen.
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Das wird in einer besonders zweckmäßigen Ausführung durch ein entsprechendes Nach-Hinten-Versetzen der Eingriffsmittel zur Befestigung der Pedalplatte an der Schuhsohle gegenüber demjenigen Bereich der Schuhsohle erreicht, der zur Aufnahme des Großzehengrundgelenkes, umgangssprachlich: „des Ballens“ am Ende des vorderen Viertels ausgebildet ist.
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Bei einem an sich bekannten System zur Befestigung der Pedalplatte an der Schuhsohle, welches drei in einem gleichseitigen Dreieck angeordnete Bohrungen umfasst (‚Delta‘), sind hierbei sämtliche Bohrungen gegenüber dem der Mitte des Großzehengelenkes entsprechenden Punkt an der Schuhsohle nach hinten versetzt. In ähnlicher Weise sind bei weiteren Befestigungssystemen, die längs gerichtete Nuten in der Schuhsohle und eine unter diesen angeordnete Widerlagerplatte mit Gewindebohrungen umfassen, die Nuten und die Widerlagerplatte bzw. die Bohrungen in dieser ebenfalls gegenüber dem der Mitte des Großzehengelenkes entsprechenden Punkt nach hinten versetzt.
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Bei einem weiteren bekannten Fahrradschuh-Pedalplatten-System, bei dem die Pedalplatte über ein Zwischenstück (ein sogenanntes Interface), das in einer entsprechend geformten Ausnehmung oder Erhöhung der Schuhsohle angebracht ist, befestigt wird, gelten diese Angaben anstelle der Schuhsohle selbst für das erwähnte Zwischenstück.
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Eine sichere und dauerhaft feste Fixierung der Pedalplatte in dem vorgeschlagenen Bereich wird insbesondere durch eine nach der Innenseite hin gerichtete Verbreiterung der Sohle ermöglicht. Gebräuchliche Schuhsohlenkonturen, die weitgehend dem Umriss des Fußes folgen und mitunter (aus ästhetischen Gründen) sogar eine stärkere Verengung im mittleren Bereich als die Fußsohle selbst aufweisen, bieten oft keine Möglichkeit, die Pedalplatte im vorgeschlagenen Bereich symmetrisch zur Schuhlängsachse und in einem passenden Abstand der Eingriffsmittel vom medialen Schuhsohlenrand sicher zu befestigen - ein nennenswertes Versetzen gegenüber der Schuhlängsachse zur Außenseite hin kommt nicht in Betracht, da der Fuß dann zu nah am Pedalarm stehen würde.
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Die hiermit vorgeschlagene Verbreiterung der Schuhsohle ist mindestens in einem Bereich vorzusehen, in dem die versetzten Eingriffsmittel der bekannten Systeme zur Fixierung der Pedalplatte an der Schuhsohle angeordnet sind, erstreckt sich also mindestens über einen Teilabschnitt des mittleren Drittels der Längserstreckung der Schuhsohle.
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Vorteile und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich im Übrigen aus den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele anhand der Figuren. Von diesen zeigen:
- 1 eine Skizze (Untersicht) einer Fahrradschuhsohle mit angeschraubter Pedalplatte („LOOK“) gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung,
- 2 eine Skizze (Untersicht) einer Fahrradschuhsohle gemäß einer zweiten Ausführungsform („SPD“) der Erfindung, ohne Pedalplatte, und
- 3 eine Skizze (Untersicht) einer Fahrradschuhsohle gemäß einer dritten Ausführungsform („AEROLITE) der Erfindung, ohne Pedalplatte, und
- 4 eine Skizze (Untersicht) einer Fahrradschuhsohle mit eingefügter Adapterplatte , die eine Pedalplatte („SPEEDPLAY“) trägt, gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung und
- 5 eine Skizze (Untersicht) einer Fahrradschuhsohle mit einem aufgesetzten Interface ohne Pedalplatte gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung.
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1 zeigt als schematische Prinzipdarstellung (nicht maßstabsgetreu) eine Fahrradschuhsohle 1 für einen Rennradschuh, an der mittels Schrauben 5 eine Pedalplatte 3 angeschraubt ist, die an ein Rennpedal mit zwei Verriegelungshaken angepasst ist.
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Wesentliche geometriebestimmende (gedachte) Achsen der Fahrradschuhsohle 1 sind eine bei mit dem Pedal korrekt verriegeltem Schuh parallel zur vertikalen Rahmenebene verlaufende und die größte Längserstreckung der Schuhsohle markierende „Längsachse“ LA, eine hierzu senkrechte erste Querachse QA1, auf oder knapp vor der das Großzehengrundgelenk GG des Trägers des Schuhs liegt, und eine zweite Querachse QA2, auf der der Mittelpunkt der Längserstreckung der Pedalplatte liegt und die im mit dem Pedal verriegelten Zustand der Schuhsohle die Lage der Pedalachse markiert.
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Die Pedalplatte 3 mit einer abgerundet dreieckigen Grundgestalt („Delta“) hat drei Langlöcher 3a zum Einsetzen der Schrauben 5, die in (nicht dargestellte) Gewindebohrungen in der Sohle 1 eingreifen, und ist mittels der Langlöcher um einen bestimmten Betrag gegenüber der Schuhsohle längs verschieblich.
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Charakteristisch für die dargestellte Ausführungsform ist zum Einen, daß die zweite Querachse QA2 gegenüber der das Großzehengrundgelenk GG markierenden ersten Querachse QA1 um ca. 65mm zur Ferse nach hinten versetzt positioniert ist, indem die Gewindebohrungen für die Schrauben 5 gegenüber einer herkömmlichen Schuhsohle um den entsprechenden Betrag versetzt angeordnet sind. Zum Anderen weist die Schuhsohle am Innenrist gegenüber der Kontur einer herkömmlichen Schuhsohle (in der Figur kurz gestrichelt gezeichnet) eine Verbreiterung 1a auf. Diese sichert, dass um die nach hinten versetzte innenristseitige Gewindebohrung herum noch genügend Sohlenmaterial angeordnet ist, um ein Ausreißen der Widerlagerplatte auch unter hoher Belastung sicher zu verhindern, und dass der dort angeordnete Eckbereich der Pedalplatte 3 plan bzw. eben auf der Sohle aufliegt.
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2 zeigt eine gegenüber der ersten Ausführung modifizierte Fahrradschuhsohle 1', bei der ein anderes - an sich bekanntes - Befestigungssystem für die (hier nicht dargestellte) Pedalplatte dunkel hervorgehoben realisiert ist. Dieses System umfasst zwei zueinander und zur Längsachse LA parallele Nuten bzw. Schlitze 7a, 7b, hinter denen eine im Inneren der Sohle 1' längsverschieblich angeordnete Widerlagerplatte 9 mit zwei Gewindebohrungen 11a, 11b zugeordnet ist. Die (ebenfalls nicht dargestellten) Befestigungsschrauben für die Pedalplatte reichen durch die Nuten 7a, 7b und werden in die Gewindebohrungen 11a, 11b eingedreht. Durch entsprechenden Anzug werden die Pedalplatte und die Widerlagerplatte mit dem Schuhsohlenmaterial dazwischen kraftschlüssig - verriegelt, während nach Lösen des Anzuges die Pedalplatte in Sohlenlängsrichtung verschieblich ist.
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Für die hier gezeigte Sohle 1' gelten die bei der ersten Ausführungsform erläuterten geometrischen Verhältnisse analog; insbesondere sind die Nuten 7a, 7b und entsprechend die Widerlagerplatte 9 gegenüber einer bekannten Anordnung je nach Schuhgröße um 60 - 80mm zur Ferse hin versetzt, was zu einer entsprechenden Verschiebung der zweiten Querachse QA2 gegenüber der ersten Querachse QA1 in die Schuhmitte und dahinter führt. Eine Sohlenverbreiterung ist bei dieser Ausführung nicht gezeigt, um zu verdeutlichen, dass dies nicht in jedem Fall erforderlich ist. Speziell durch eine an den herkömmlichen Sohlenverlauf angepasste Formgebung der hier nicht dargestellten Pedalplatte kann deren sichere Abstützung auf der Schuhsohle gegebenenfalls auch bei unveränderter Sohlenform erreicht werden.
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In 3 ist als weitere Ausführungsform der Erfindung eine Fahrradschuhsohle 1" mit einer Anordnung der Befestigungspunkte der hier nicht dargestellten Pedalplatte („SPEEDPLAY“) gezeigt, die die Pedalachse mindestens in die Mitte der Schuhsohle oder mit einer vom Hersteller angebotenen „extension plate“ in die hintere Sohlenhälfte zeigt.
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In 4 ist eine andere Ausführungsform der Erfindung eine Fahrradschuhsohle 1" mit einer Anordnung der Befestigungspunkte der hier nicht dargestellten Pedalplatte („AeroLite“) gezeigt, die die Achse des dazugehörigen Pedals mindestens in die Mitte oder in die hintere Sohlenhälfte der Fahrradschuhsohle bringt.
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In 5 ist eine weitere Fahrradschuhsohle 1" mit einem schematisch dargestellten, als „Adapter“ oder „Interface“ bezeichneten, an die Sohle angefügten Zwischenstück 13 gezeigt, an dem bei dieser Konstruktion eine modifizierte Pedalplatte 3" angebracht werden kann. Die Art und Weise der Anbringung der Pedalplatte 3" am Zwischenstück 13 ist hier nicht näher dargestellt; sie kann durch Schrauben oder Stifte ebenso erfolgen, wie gegebenenfalls auch durch Verkleben oder durch mit dem Zwischenstück einstückiger Ausformung, beispielsweise als materialeinheitliches Spritzguß- oder CNC-gefrästes Formgußteil.
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Bei der Fahrradschuhsohle 1" ist im Bereich der Pedalplatte 3" wieder eine innenristseitige Verbreiterung 1a" vorgesehen, diese ist aber enger begrenzt als bei der Ausführung nach 1 ausgeformt.
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Die Ausführung der Erfindung ist nicht auf die hier beschriebenen Beispiele und die bekannten Systeme zur Befestigung einer Pedalplatte an einer Fahrradschuhsohle - ohne oder mit Interface/Adapter - beschränkt, sondern ebenso in einer Vielzahl von Abwandlungen möglich, die im Rahmen fachmännischen Handelns liegen.
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Bezugszeichenliste
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- 1; 1'; 1"
- Fahrradschuhsohle
- 1a; 1a'; 1a"
- Verbreiterungsbereich
- 3; 3'; 3"
- Pedalplatte
- 3a
- Langloch
- 5
- Schraube
- 7a, 7b, 7c
- Nut (Schlitz)
- 9
- Widerlagerplatte
- 11a, 11b
- Gewindebohrung
- 13
- Zwischenstück („Adapter“)
- GG
- Großzehengrundgelenk Ende d. ersten Sohlenviertels
- LA
- Längsachse
- QA1, QA2
- Querachse
- M
- Sohlenmitte entlang der Längsachse
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- FR 2653089 B [0004]
- EP 0568109 B [0004]
- WO 9518551 [0004]
- WO 9518551 A [0009]
- DE 19956413 A1 [0010]
