DK172404B1 - Skohælefjeder og -stabilisator - Google Patents

Description

DK 172404 61

Opfindelsen angår atletiksko med stødabsorberende, energilagrende og hælstabiliserende egenskaber, omfattende en overdel, en dertil fastgjort såldel med en fjedrende mellemsål og ydersål, som under brugerens hæl har hældele, 5 der er mindst lige så store som brugerens hæl, hvor der i hælpartiet af mellemsålen er anordnet et hovedsageligt plant, langsgående vertikalt virkende fjederorgan, som er fremstillet af et stærkt, stift, men dog fjedrende bøjeligt materiale, på en sådan måde, at et lag af mellemså-10 len ligger over fjederorganet, og er rettet skråt opad og bagud og i hovedsagen befinder sig under calcaneus i brugerens hæl, for fjedrende at bøjes ned derfra ved hælanslag, og hvor yderligere mellemsålen har en udsparing i området under fjederorganet, så dette kan bøje 15 frit i vertikal retning.

Gang eller løb involverer for det meste brug af hele foden og begynder med hælanslag efterfulgt af en rulning på midtfoden og derefter sluttelig af et afsæt af forfoden og tæerne. Før hælanslaget befinder foden sig i en supi-20 neret position, dvs. orienteret efter en opadgående vinkel i forhold til jorden og drejet udad. Ved hælanslag vil der foregå bøjning i anklen, knæet og hoften til dæmpning og absorbering af stødpåvirkningen, og foden ruller og drejer indad i en proces, der kaldes pronation.

25 Under dette forløb er det ønskeligt at absorbere så meget af energien i anslagsstødet som muligt og foreneligt med landingsstabilitet for at undgå kronisk eller traumatisk skade på løberen. Hvor det er muligt og igen foreneligt med god løbestabilitet, er det også ønskeligt at lagre 30 den absorberede stødenergi og føre den tilbage til foden under afsætningsdelen af skridtet af energiøkonomiske grunde. Det er også ønskeligt at begrænse enhver tendens hos foden til over-supination eller over-pronation under 2 DK 172404 B1 fodens kontakt med jorden både af medicinske grunde og af hensyn til løbestabiliteten.

Det er inden for skoteknikken kendt at indbygge fjederorganer i skosåler og specielt i skohælene med henblik på 5 lagring af stødenergi, hidrørende fra fodanslag under løb og at tilbageføre i det mindste en del af denne energi til foden, når den løftes. Det er ligeledes kendt at tilvejebringe tværgående og langsgående afstivningselementer i en skosål for at afhjælpe virkningen af over-supination 10 eller over-pronation af foden under løb.

F.eks. beskriver US-patentskrifterne nr. 4 486 964 og 4 506 460 forskellige typer "fjederraoderatorer" af plast og varmebehandlet stål, hvis primære formål siges at være at fordele fodanslagskræfterne mere jævnt og hurtigt til 15 underliggende, gasfyldte såldele. En hesteskoformet hælkomponent af disse moderatorer siges at virke som en Bellville-fjeder i samarbejde med foden til lagring og tilbageføring af energi under løb og siges også i en version at tilvejebringe lodret stabilisering af anklen.

20 I US-patentskrifter nr. 2 357 281 og 2 394 281 er vist og beskrevet et mod stød modstandsdygtigt, sammensat hælaggregat til sko, hvilket aggregat indeholder en stålfjeder .

US-patentskrift nr. 4 709 489 beskriver et fjederorgan 25 til en skohæl omfattende en stålplade, der ved siderne er understøttet af et U-formet, ikke sammentrykkeligt understøtningsorgan. Ud over at tilvejebringe en hælfjeder-virkning siges understøtningsorganet også at tilvejebringe sideværts stabilisering af hælen.

30 I US-patentskrift nr. 4 881 329 er beskrevet endnu en form for energilagrings-hælf jeder, som siges at kunne 3 DK 172404 B1 støbes af materialer med stor trækstyrke såsom grafit og/eller glasfibre og harpiks.

Endelig averterer Etonic Company of Brockton, Massachusetts med et "Stability System" som indeholder forskelli-5 ge former for en "DRP Plus Plate" fremstillet af en blanding af grafit, acryl og glasfiber, og som er anbragt forskellige steder i skosålerne til kompensation for individuelle brugeres over-pronations- og/eller over-supi-nationsproblemer.

10 Formålet ved opfindelsen er at anvise et nyt apparat til indbygning i en atletikskos midtersål, som kombinerer fordelene ved en hælfjeder til absorption, lagring og tilbageføring til brugerens fod af den stødenergi, der optræder under løb, og en stabilisatorplade, som under 15 samme aktivitet medvirker til forhindring af over-supi-nation og over-pronation af foden.

Opfindelsens formål tilgodeses ved en plade til at fiksere fjederorganets forreste ende i mellemsålen og til sideværts at stabilisere brugerens hæl under fodens hælpå- 20 virkning, idet pladens sidekanter har flanger hovedsageligt vinkelret på pladen for at afstive og forankre denne i mellerasålen. På grund af de metoder og det materiale, der anvendes ved dets produktion, et apparat, der er simpelt og billigt at fremstille og med meget lav vægt.

25 Opfindelsen skal forklares nærmere i det følgende under henvisning til tegningen, hvor fig. 1 er et partielt sidebillede af hælen af en højrefods atletiksko, hvor en udførelsesform for apparatet ifølge opfindelsen er vist punkteret, 30 fig. 2 er et billede set fra linien 2-2 i fig. 1 og ligeledes med apparatet ifølge opfindelsen vist punkteret, 4 DK 172404 B1 fig. 3 viser et snit efter linien 3-3 i fig. 2, fig. 4 et snit efter linien 4-4 i fig. 2, og fig. 5 er et perspektivisk billede af hælfjeder- og stabilisatorpladen ifølge opfindelsen.

5 Som tydeligst vist på fig. 1 og 2 har en atletiksko typisk en overdel 2 og en nedre del eller såldel 3. Skoen 1 kan betegnes som en sportsko, en løbesko eller en terrænsko afhængigt af formål og stil.

Overdelen 2 kan være enten høj eller lav og kan være 10 fremstillet af læder og/eller forskellige menneskegjorte materialer, deriblandt vinyl. Såldelen 3 har typisk en midtersål 4 og en ydersål 5. Såldelen 3 kan også indbefatte et ikke vist indersållag, som er udformet i ét med eller adskilt fra midtersålen, og som har en sådan kon-15 tur, at det passer nøje til bærerens fod og fordeler fodbelastningen mere jævnt til midtersålen.

Typiske midtersålsmaterialer til moderne atletiksko indbefatter skumformigt ethylenvinylacetat ("EVA") og skum-formigt polyurethan ("PU"), som kan støbes og bibringes 20 ønskede funktionelle og dekorative detaljer og dimensioner, og hvori der også under støbeprocessen kan indstøbes dele, f.eks. en plade ifølge opfindelsen.

Typiske materialer til ydersålen 5 indbefatter mange menneskegjorte gummiarter og ikke-skumformigt PU. Som det er 25 tilfældet med materialerne til midtersålen 4, egner også disse materialer sig til ved støbning at bibringes ønskede træk eller mønstre på ydersålen 5's underside eller ydervægge, såsom trædefladedele 6. Et eksempel på et ydersålmønster er vist i ansøgerens sideløbende US møn-30 steransøgning seriel NO. 07/505 003.

5 DK 172404 B1

En foretrukken udførelse af en hælfjeder og stabilisator 10 til en atletiksko er tydeligere vist i fig. 3 til 5.

Den viste del 10 er til en højre fods sko 1 og skal således opfattes som det ene af et par af sådanne dele, hvor-5 af det andet er symmetrisk med delen 10 i forhold til et sagittalt plan gennem brugeren.

Delen 10 består af en tynd, plan plade 12 af hælstørrelse, som er fremstillet af et stærkt, stift, men dog elastik-bøjeligt materiale som beskrevet nedenfor. Delen er 10 indstøbt i en i hovedsagen vandret stilling i det fjedrende materiale af hældelen af midtersålen 4 under støbningen af denne som beskrevet ovenfor.

Pladen 12 er fortrinsvis udstanset af en større plade af plant materiale og derefter formet som beskrevet i det 15 følgende.

Den har to opadgående sidekantflanger 14A og 14B, for- og bagender henholdsvis 16 og 18 og en i ét med pladen udformet, bagudgående, opadbøjet fjederdel 20, som virker i lodret retning og er afgrænset af to åbne slidser 22A og 20 22B, der strækker sig fremad ind i pladen fra bagenden 18.

Den viste del 10 kan være fremstillet af forskellige materialer indbefattende varmebehandlet fjederstål, men det foretrukne materiale for delen 10 er en sandwich-25 konstruktion af en termoplastisk harpiks med yderlag bestående af vævede fibre eller en matrix af kulstof og glasfiber. Materialet, der forhandles af Medical Materials Corporation til biomedicinske formål under varemærket TL-61® og til kommercielle formål under navnet Novetek®, 30 er beskrevet nærmere i US-patentskrift nr. 4 778 717.

Det foretrukne materiale fås i ark eller plader med tykkelser mellem 0,89 og 1,40 mm. Det har en trækstyrke af 6 DK 172404 B1 hængigt af tykkelsen på mellem 1.700 og 3.000 kg/cm‘ og en elasticitetskoefficient på mellem 91.000 og 250.000 kg/cm2. Jet er let at skære eller save i og er også velegnet til den i denne forbindelse foretrukne udstansning, 5 som kan foretages ved hjælp af forholdsvis billige værktøjer .

Materialet kan endvidere termoformes til forskellige ønskede former eller konturer og derved f.eks. udformes med den opadbøjede fjederdel 20 og de opadbukkede sidekant-10 flanger 14A og 14B, hvilket kan ske ved opvarmning af materialet til forholdsvis lave temperaturer (180 til 260°C) i passende værktøjer. Når temperaturen af det således formede materiale vender tilbage til stuetemperatur, bevares dets elasticitet og styrke fuldstændigt. Der 15 er udført levetidsforsøg på prøver af del 10 i det væsentlige som vist og beskrevet, hvor fjederdelen 20 blev bøjet fra sin normale, ubøjede stilling til en med pladen 12 flugtende stilling med en hastighed på 6 cycler pr. sekund. Prøverne holdt ud til mere end en million sådanne 20 cycler uden fejl og uden at udvise brud, træthedsrevner eller målelige tab i materialestyrke eller elasticitet.

Det vil således ses, at de fysiske egenskaber af det foretrukne sammensatte materiale meget vel tåler sammenligning med egenskaberne af varmebehandlede stållegerin-25 ger men at disse egenskaber opnås med en betydelig reduktion af vægt og fremstillingsomkostninger sammenlignet med tilsvarende ståldele.

Delen 10 er således anbragt i hælområdet af midtersålen 4's materiale, at den bageste del af fjederdelen 20 er 30 beliggende i hovedsagen under brugerens store hælben, og at et lag 24 af midtersålen 4's materiale er beliggende oven over det. Midtersålen har et hulrum eller en udsparing i området 26 under fjederdelen, så at denne kan bøje frit nedad.

7 DK 172404 B1

Laget 24 virker som en stødpude mellem vævpuden under brugerens hæleben og oversiden af fjederdelen 20 og tjener også til at fordele den belastning, der meddeles fjederdelen af foden, mere jævnt. Laget 24 reducerer også i 5 nogen grad den samlede elasticitet af fjederdelen set fra hælen såvel som fjederdelens evne til at tilbageføre sin afbøjningsenergi under hælens løftning, hovedsageligt på grund af energi, der går tabt ved varmespredning i laget 24 under kompression og ekspansion. Dette lille tab anses 10 imidlertid for acceptabelt, idet det medfører forøget fodkomfort og forhindrer en hælfjedervirkning, som er for fjedrende. Bortset fra denne virkning og den nedenfor beskrevne afbøjningsbegrænsede tilstand er fjederdelens funktion nogenlunde lineær over hele fjederens påregnede 15 afbøjningsområde og er meget effektiv (større end 85%) til tilbageføring af den under hælanslag lagrede afbøjningsenergi til brugerens fod ved hælløft.

Ved den foretrukne udførelse er sidekantflangerne 14A, 14B af pladen 12 bukket opad, men de kunne også være buk-20 ket nedad. Kantflangerne tjener til at afstive apparatet i længderetningen, og idet de er anbragt lidt uden for hælen af brugerens fod på begge sider, virker de som udriggere på en kano til at forhindre over-supination og over-pronation af brugerens god under forløbet af 25 hælanslag, fodrulning og afsæt under almindelig gang eller løb. Sidekantflangerne medvirker også til at forankre og forhindre krybning af delen 10 i midtersålen 4's materiale, hvis apparatet af en eller anden grund skulle løsne sig fra midtersålsmaterialet.

30 I den som eksempel viste foretrukne udførelse er der i skoens ydersål 5 indstøbt et valgfrit stoporgan 28 belig gende umiddelbart under fjederdelen 20 og hælbenet til begrænsning af den maksimale nedadgående afbøjning af fjederdelen under sådanne kraftige stødpåvirkninger af 8 DK 172404 B1 hælen, som kan forekomme under spring. Den lodrette dimension af stoporganet 28 er således afpasset, at det ikke kommer i kontakt med fjederdelen 20 under normal stående stilling eller gang, men kun kommer i funktion under 5 sådanne store afbøjninger af fjederdelen, som overskrider et ønskeligt maksimum, og som kan forekomme under spring eller hårdt løb.

Den sagkyndige vil af det foregående forstå, at der kan foretages mange ændringer med hensyn til materialer og 10 fremstillingsmetoder for den viste og beskrevne hælfjeder- og stabilisatorplade afhængigt af formål eller anvendelse. De viste og beskrevne udførelser skal således kun betragtes som eksempler, på beskyttelsesomfanget, som fremgår af patentkravene.

15

Claims (5)

9 DK 172404 B1

1. Atletiksko med stødabsorberende, energilagrende og hælstabiliserende egenskaber, omfattende en overdel (2), en dertil fastgjort såldel (3) med en fjedrende mellemsål (4) og ydersål (5), som under brugerens hæl har hældele, der er mindst lige så store som brugerens hæl, hvor der i 10 hælpartiet af mellemsålen (4) er anordnet et hovedsageligt plant, langsgående vertikalt virkende fjederorgan (20), som er fremstillet af et stærkt, stift, men dog fjedrende bøjeligt materiale, på en sådan måde, at et lag (24) af mellemsålen (4) ligger over fjederorganet, og er 15 rettet skråt opad og bagud og i hovedsagen befinder sig under calcaneus i brugerens hæl, for fjedrende at bøjes ned derfra ved hælanslag, og hvor yderligere mellemsålen (4) har en udsparing i området (26) under fjederorganet, så dette kan bøje frit i vertikal retning, kende-20 tegnet ved, en plade (12) til at fiksere fjedero-ganets (20) forreste ende i mellemsålen (4) og til sideværts at stabilisere brugerens hæl under fodens hælpåvirkning, idet pladens (12) sidekanter (14A, 14B) har flanger hovedsageligt vinkelret på pladen for at afstive 25 og forankre denne i mellemsålen (4).

2. Atletiksko ifølge krav 1, kendetegnet ved, at pladen (12) er en tynd, hovedsageligt plan plade (12) i hælstørrelse, der er fremstillet af et stærkt, stift, men fjedrende bøjeligt materiale og er indkapslet 30 i mellemsålens (4) hælparti for at være fastgjort deri i et i hovedsagen horisontalt leje over ydersålen (5) , idet pladen har forreste og bageste ender (16, 18) og et par sidekanter (14A, 14B), som strækker sig udenfor brugerens hæl, og hvorved den forreste ende af fjederorganet er 35 fastgjort til pladen, således at den strækker sig skrånende opad og bagud og kan bøjes elastisk. 10 DK 172404 B1

3. Atletiksko ifølge krav 2, kendetegnet ved, at fjederorganet (20) og pladen (12) er udformet i et stykke, idet fjederorganet er defineret i pladen (12) gennem mindst en gennemgående slids (22) og permanent 5 ligger skråt op- og bagud relativt i forhold til pladen.

4. Atletiksko ifølge krav 3, kendetegnet ved, at fjederorganet (20) defineres af et par slidser (22A, 22B) , som strækker sig fremad fra pladens (12) bageste ende (18).

5. Atletiksko ifølge krav 1, kendetegnet ved, at et stoporgan (28) af fjedrende materiale er an-ordnet på ydersålen (5) under den bageste del af fjederorganet (20) for at begrænse dettes nedadbøjning.