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Hintergrund der Erfindung
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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Fußbekleidung. Die Erfindung
befasst sich insbesondere mit Sportschuhen, die ein oder mehrere
Stützelemente
mit einem Mechanismus zum Ändern
der Steifigkeitscharakteristik der Sohle haben.
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Beschreibung
des Standes der Technik
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Moderne
Sportfußbekleidungsgegenstände haben
eine sehr raffinierte Kombination aus Bauelementen, von denen jedes
eine bestimmte Funktion zur Maximierung der sportlichen Leistung
erfüllt.
Die Hauptbauelemente einer Sportfußbekleidung sind ein Oberteil
und eine Sohle. Das Oberteil besteht aus Leder, Kunststoffmaterialien
oder einer Kombination daraus und nimmt bequem den Fuß auf, während es für die Belüftung und
den Schutz gegenüber
Wettereinflüssen
sorgt. Die Sohle enthält
mehrere Schichten, die gewöhnlich
als Innensohle, Mittelsohle und Außensohle bezeichnet werden.
Die Innensohle ist ein dünnes,
gepolstertes Element, das sich neben dem Fuß befindet und die Bequemlichkeit
der Fußbekleidung
verbessert. Die Mittelsohle bildet die mittlere Schicht der Sohle
und enthält
oft ein elastisches Schaumstoffmaterial wie beispielsweise Polyurethan,
Phylon oder Ethylvinylacetat, das Stöße dämpft und Energie absorbiert,
wenn die Fußbekleidung
mit dem Boden in Berührung
kommt. Die Außensohle
ist aus einem dauerhaften abriebfesten Material, wie beispielsweise
einer Rußgummimischung
gefertigt und weist eine texturierte Unterfläche auf, um die Traktion zu
verbessern.
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Eine
alternative Mittelsohlenauslegung, die in der US PS 5 353 523 und
5 343 639 für
Kilgore et al. beschrieben ist, weist vier Schaumstoffsäulen auf, die
zwischen starren oberen und unteren Platten angeordnet sind. 1 zeigt
einen ähnlichen
auf dem Markt erhältlichen
Fußbekleidungsgegenstand 10, der
ein Oberteil 12 aufweist, das an einer Sohlenkonstruktion 14 angebracht
ist. Die Sohlenkonstruktion 14 enthält eine Außensohle 16 und eine
Mittelsohle 18, die vier elastomere Stützelemente 20, eine
halbfeste Fersenplatte 22, eine Grundplatte 24 und
einen Mittelfußkeil 26 einschließt. Darüber hinaus
kann die Mittelsohle 18 eine Polsterschicht enthalten,
die sich über
der Fersenplatte 22 befindet, über die Länge der Fußbekleidung 10 verläuft und
die Bequemlichkeit der Fußbekleidung 10 erhöht.
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Die
Stützelemente 20 sind
die Hauptbauelemente, die einen Stoß dämpfen und Energie absorbieren,
wenn die Fußbekleidung 10 beginnt,
mit dem Boden im Fersenbereich beim Gehen oder Laufen beispielsweise
in Berührung
zu kommen. Jedes Stützelement
kann ein Band 28 aufweisen, das um die Außenfläche herum
verläuft,
und kann einen inneren Hohlraum haben, der in Längsrichtung von der Ober- zur
Unterfläche
verläuft.
Die Nachgiebigkeit jedes Stützelementes 20 kann
durch eine Umsetzung des Bandes 28 geändert werden. Jedes Stützelement 20 kann
beispielsweise für
eine größere Nachgiebigkeit so
ausgestaltet sein, dass sich das Band 28 entweder neben
dem oberen oder dem unteren Ende befindet. Die geringste Nachgiebigkeit
wird durch eine Anordnung des Bandes 28 in der Mitte erzielt,
wie es in 1 dargestellt ist. Durch eine Änderung
der Nachgiebigkeit der Stützelemente 20 kann
eine einzelne Person die Fußbekleidung 10 so
gestalten, dass sie die geeignete Stoßdämpfung und Energieabsorption für das jeweilige
Gewicht der einzelnen Person liefert. Darüber hinaus können Änderungen
in der Nachgiebigkeit der Stützelemente 20 dazu
ausgenutzt werden, die Fußbekleidung 10 für verschiedene Aktivitäten oder
Laufflächen
zu gestalten. Die vorliegende Erfindung betrifft ein alternatives
Verfahren zum Ändern
der Nachgiebigkeit der Stützelemente, wie
beispielsweise der Stützelemente 20.
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Kurze Zusammenfassung
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung ist ein Fußbekleidungsgegenstand mit
den Merkmalen des Anspruchs 1. Das Oberteil nimmt den Fuß eines
Trägers auf
und die Sohlenkonstruktion ist am Oberteil angebracht. Die Sohlenkonstruktion
enthält
wenigstens ein einzelnes Stützelement
mit säulenartigem
Aufbau. Das Stützelement
hat eine Oberfläche
und eine Unterfläche,
die an der Fußbekleidung
befestigt sind, und das Stützelement
hat eine freiliegende Außenfläche, die
eine Öffnung
im Stützelement
begrenzt. Die Sohle kann gleichfalls mehrere Stützelemente enthalten, wobei
jedes Stützelement
oder gewählte
Stützelemente
eine Öffnung
haben.
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Der
Hauptzweck der Öffnung
besteht darin, die Nachgiebigkeit des Stützelementes einzustellen. Dadurch
dass der Öffnung
eine bestimmte Form gegeben wird, kann dementsprechend die Nachgiebigkeit
des Stützelementes
geändert
werden. Bei der Ausgestaltung der Öffnung können mehrere Faktoren berücksichtigt
werden. Beispielsweise kann sich die Öffnung vollständig durch
das Stützelement
oder nur teilweise durch dieses erstrecken, kann die Öffnung sich
verjüngen,
kann die Form der Öffnung
variieren und kann die Ausrichtung ihrer Form variieren. Die Öffnung kann
daher viele mögliche
Gestaltungen haben, die in Abhängigkeit
von der speziellen Verwendung variieren, für die die Fußbekleidung
benutzt werden soll.
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Um
dem Träger
die Möglichkeit
zu geben, die Nachgiebigkeit jedes Stützelementes speziell anzupassen,
können
in die Öffnungen
Stöpsel
eingesetzt sein. Ein Stöpsel,
der aus dem gleichen Material wie das Stützelement gebildet ist und
die gleiche Form wie die Öffnung
hat, wird im Allgemeinen das Stützelement
so gestalten, dass es die gleiche Nachgiebigkeit wie ein massives
Stützelement
hat. Ein Stöpsel, der
aus einem Material mit geringerer Steifigkeit gebildet ist, wird
eine Zwischennachgiebigkeit liefern. Der Stöpsel kann darüber hinaus
dazu benutzt werden, die Form der Öffnung oder die Ausrichtung
der Öffnung
zu ändern.
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Die
oben beschriebenen Konzepte können bei
einer Vielzahl verschiedener Fußbekleidungsarten
angewandt werden. Beispielsweise können Stützelemente mit Öffnungen
bei Laufschuhen verwandt werden, um das Maß zu verringern, in dem sich
der Fuß nach
innen dreht. Alternativ können Öffnungen in
Walkingschuhsohlen eingebaut sein, um für eine größere Nachgiebigkeit im Fersenbereich
als in anderen Bereichen der Sohle zu sorgen.
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Die
Vorteile und neuen Merkmale, die die vorliegende Erfindung kennzeichnen,
sind insbesondere in den zugehörigen
Ansprüchen
angegeben. Zum besseren Verständnis
der Vorteile und neuen Merkmale, die die vorliegende Erfindung kennzeichnen,
wird jedoch auf die Beschreibung und die zugehörigen Zeichnungen verwiesen,
die verschieden Ausführungsbeispiele
der Erfindung beschreiben und darstellen.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 zeigt
eine Seitenansicht eines bekannten Fußbekleidungsgegenstandes.
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2A zeigt
eine Seitenansicht eines Fußbekleidungsgegenstandes,
der ein Stützelement
gemäß eines
ersten Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung aufweist.
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2B zeigt
eine mittlere Seitenansicht des Fußbekleidungsgegenstandes von 2A.
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3A zeigt
eine Seitenansicht eines ersten Stützelementes.
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3B zeigt
eine Querschnittsansicht längs der
Linie 3B-3B in 3A.
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3C zeigt
eine Seitenansicht eines zweiten Stützelementes.
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3D zeigt
eine Querschnittsansicht längs der
Linie 3D-3D in 3C.
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3E zeigt
eine Seitenansicht eines dritten Stützelementes.
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3F zeigt
eine Querschnittsansicht längs der
Linie 3F-3F in 3E.
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3G zeigt
eine Seitenansicht eines vierten Stützelementes.
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3H zeigt
eine Querschnittsansicht längs der
Linie 3H-3H in 3G.
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3I zeigt
eine Seitenansicht eines fünften Stützelementes.
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3J zeigt
eine Querschnittsansicht längs der
Linie 3J-3J in 3I.
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4A bis 4M zeigen
Stützelemente mit
verschiedenen Formen und Ausrichtungen der Öffnung.
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5A bis 5C zeigen
teilweise geschnittene auseinander gezogene Ansichten von Stützelementen,
die einen Stöpsel
aufweisen.
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5D bis 5G zeigen
perspektivische Ansichten von Stützelementen
mit Stöpseln,
die die Form und die Ausrichtung der Öffnung ändern.
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6 zeigt
eine Seitenansicht eines Fußbekleidungsgegenstandes,
der Stützelemente
gemäß eines
zweiten Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung aufweist.
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7 zeigt
eine Rückansicht
des in 6 dargestellten Fußbekleidungsgegenstandes.
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8 zeigt eine perspektivische Ansicht eines
Stützbauelementes
des Fußbekleidungsgegenstandes,
der in 6 dargestellt ist.
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Beschreibung
der Erfindung im Einzelnen
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In
den Zeichnungen, in denen gleiche Bezugszeichen gleiche Bauteile
bezeichnen, sind Fußbekleidungsgegenstände mit
einer Mittelsohle dargestellt. Die Figuren zeigen nur einen Fußbekleidungsgegenstand,
der zur Verwendung am linken Fuß eines
Trägers
bestimmt ist. Ein Fachmann wird jedoch ohne weiteres erkennen, dass
ein rechter Fußbekleidungsgegenstand,
der ein Spiegelbild des linken Fußbekleidungsgegenstandes ist,
in den Bereich der vorliegenden Erfindung fällt.
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In
den 2A und 2B ist
ein Fußbekleidungsgegenstand 100 dargestellt,
der gemäß eines ersten
Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung ausgebildet ist. Die Fußbekleidung 100 ist
ein Sportfußbekleidungsgegenstand,
insbesondere ein Laufschuh. Die Konzepte, die unter Bezug auf die Fußbekleidung 100 beschrieben
werden, können
jedoch auf jede Art einer Fußbekleidung
einschließlich eines
Walkingschuhs, eines Tennisschuhs, eines Basketballschuhs, eines
Laufschuhs, eines Halbschuhs, einer Sandale, eines Wanderstiefels
oder eines Arbeitsstiefels angewandt werden.
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Die
Hauptbauteile der Fußbekleidung 100 sind
ein Oberteil 110, das in herkömmlicher Weise an einer Sohlenkonstruktion 120 angebracht
ist. Das Oberteil 110 nimmt den Fuß eines Trägers auf und sichert den Fuß bequem
an der Fußbekleidung 100. Die
Sohlenkonstruktion 120, die im Allgemeinen zwischen dem
Fuß des
Trägers
und dem Boden angeordnet ist, dämpft
einen Stoß und
absorbiert Energie, wenn die Fußbekleidung 100 wiederholt
mit dem Boden während
einer sportlichen Aktivität
in Berührung kommt.
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Wie
bei herkömmlichen
Sportfußbekleidungsgegenständen enthält die Sohlenkonstruktion 120 eine
Innensohle (nicht dargestellt), die sich im Oberteil 110 befindet,
eine Mittelsohle 140 und eine Außensohle 150. Die
Mittelsohle 140 ist am Oberteil 110 angebracht
und arbeitet als pri märes
einen Stoß dämpfendes
und Energie absorbierendes Bauteil der Fußbekleidung 100. Die
Außensohle 150 ist
an der Unterfläche
der Mittelsohle 140 angebracht und kann aus einem dauerhaftem
abriebfesten Polymermaterial bestehen. Die Unterfläche der
Außensohle 150 kann
eine Texturierung aufweisen, um für eine höhere Traktion zu sorgen, wenn
sie den Boden kontaktiert.
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Die
Hauptbauteile der Mittelsohle 140 sind eine Fersenplatte 142,
eine Grundplatte 144 und vier einzelne elastomere Stützelemente 200.
Die Fersenplatte 142 befindet sich neben dem Oberteil 110 im Fersenbereich
der Fußbekleidung 100.
Um für
eine feste Oberfläche
zu sorgen, die den Fersenbereich des Fußes des Trägers stützt, verteilt darüber hinaus die
Fersenplatte 144 die Kräfte
in Verbindung mit einem Aufprall über die Stützelemente 200. Die
Grundplatte 144 ist zwischen den Stützelementen 200 und der
Außensohle 150 angeordnet.
Der Zweck der Grundplatte 144 besteht darin, für eine halbfeste
Basis für
die Stützelemente 200 zu
sorgen und wie bei der Fersenplatte 142 Kräfte über die
Stützelemente 200 zu
verteilen. Bei alternativen Ausführungsbeispielen
der Erfindung können
Bauelemente wie die Fersenplatte 142 und die Grundplatte 144 an
der Fußbekleidung 100 fehlen
oder mit anderen Bauelemente kombiniert sein.
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Die
Anzahl und die Position der Stützelemente 200 können verändert werden,
um den Notwendigkeiten der jeweiligen Anwendung zu genügen, für die die
Fußbekleidung
benutzt werden soll. Bezüglich
der Fußbekleidung 100 sind
vier einzelne Stützelemente 200 wie
folgt angeordnet: das Stützelement 200a befindet
sich an der hinteren lateralen Ecke der Fußbekleidung 100, das
Stützelement 200b befindet
sich an der hinteren medialen Ecke der Fußbekleidung 100, das
Stützelement 200c befindet
sich an der lateralen Seite der Fußbekleidung 100 und
vor dem Stützelement 200a und
das Stützelement 200d befindet
sich auf der medialen Seite der Fußbekleidung 100 und
vor dem Stützelement 200b.
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Jedes
Stützelement 200 weist
eine Oberfläche 210,
die an der Fersenplatte 144 angebracht ist, eine Unterfläche 220,
die an der Grundplatte 146 angebracht ist, und eine freiliegende
Außenfläche 230 auf,
die zwischen der Oberfläche 210 und
der Unterfläche 220 verläuft. Darüber hinaus
kann jedes Stützelement 200 einen
inneren Hohlraum aufweisen, der sich über die Längsachse des Stützelementes 200 und
zwischen der Oberfläche 210 und
der Unterfläche 220 erstreckt.
Wie es in 2 dargestellt ist, hat jedes
Stützelement 200 im
Wesentlichen eine zylindrische Form. Im Bereich der vorliegenden
Erfindung können
die Stützelemente 200 jedoch
eine Vielzahl anderer säulenartiger
Gestaltungen einschließlich
einer kugelartigen, pyramidenartigen, kubischen oder einer anderen
nicht regelmäßigen Form
haben.
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Die
für die
Stützelemente 200 geeigneten Materialien
schließen
beispielsweise Gummi, Polyurethanschaumstoff oder Phylon ein. Ein
anderes geeignetes Material ist ein Mikrozellenschaumstoff mit einem
spezifischen Gewicht von 0,5 bis 0,7 g/cm3, eine
Härte von
70 bis 76 auf der Asker C Skala und einer Steifigkeit von 110 bis
130 kN/m bei 60% Kompression. Obwohl viele Materialien verwandt
werden können,
haben die Stützelemente 200 eine
bessere Funktion, wenn das Material Energie im Bereich von wenigstens
35 bis 70% gemessen bei einem Fallballaufsprungtest zurückgibt.
Das gewählte
Material kann darüber
hinaus eine ausreichende Dauerhaftigkeit haben, um die konstruktive
Unversehrtheit beizubehalten, wenn es wiederholt auf 50 bis 70%
seiner natürlichen
Höhe mehr
als 500.000 mal beispielsweise komprimiert wird. Es kann alternativ
ein Mikrozellenelastomerschaumstoff der Art verwandt werden, die
in der US PS 5 353 523 und 5 343 639 für Kilgore et al. beschrieben
ist, das beim Hintergrund der Erfindung diskutiert wurde.
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Ein
vorteilhafter Aspekt des Stützelementes 200a ist
das Vorliegen einer Öffnung 240a,
die sich von einer lateralen Seite der Außenfläche 230a über die
Mitte des Stützelementes 200a zur
medialen Seite der Außenfläche 230a erstreckt,
wodurch ein Loch oder eine Öffnung
gebildet ist, die sich durch das Stützelement 200a erstreckt.
Der allgemeine Zweck der Ausgestaltung des Stützelementes 200a derart, dass
dieses einen Kanal 240 aufweist, besteht darin, die Kompressionscharakteristik
der Mittelsohle 140 zu ändern.
Der Zweck der Öffnung 240a besteht
insbesondere darin, die Nachgiebigkeit oder Fähigkeit des Stützelementes 200a zu ändern, sich
unter einer Druckkraft zu verformen. Wenn angenommen wird, dass
die Stützelemente 200 im
Wesentlichen aus den gleichen Materialien bestehen und die gleichen Abmessungen
haben, dann gibt das Vorhandensein der Öffnung 240a dem Stützelement 200a eine
größere Nachgiebigkeit
als den übrigen
Stützelementen 200.
Eine Druckkraft, die längs
der vertikalen Achse des Stützelementes 200a gerichtet
ist, wird dementsprechend ein größeres Maß an Druckverformung als
eine gleiche Druckkraft bewirken, die auf die Stützelemente 200b bis 200d einwirkt.
Die größere Druckverformung
kann unter anderem dazu benutzt werden, das Maß zu verringern, mit dem sich
der Fuß beim
Laufen nach innen dreht. Eine Öffnung 240,
die der Öffnung 240a ähnlich ist,
kann in jedem Stützelement 200 ausgebildet
sein. Darüber
hinaus kann ein einzelnes Stützelement 200 mehrere Öffnungen 240 aufweisen.
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Ein
anderes Verfahren, mit dem die Nachgiebigkeit eines einzelnen Stützelementes 200 erhöht werden
kann, besteht darin, die Stärke
des Stützelementes 200 herabzusetzen.
Die Herabsetzung der Stärke
setzt jedoch auch die Stabilität
des Stützelementes 200 herab,
was die Wahrscheinlichkeit erhöht,
dass das Stützelement 200 ausknickt,
wenn es einer Druckbelastung ausgesetzt ist. Dementsprechend verwendet
die vorliegende Erfindung ein alternatives Verfahren zum Erhöhen der Nachgiebigkeit ohne
die Stabilität
herabzusetzen, nämlich
die zusätzliche
Anordnung der Öffnung 240.
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Bei
vielen Personen läuft
die typische Bewegung des Fußes
beim Laufen wie folgt ab: zuerst berührt die Ferse den Boden und
anschließend
folgt der Fußballen.
Wenn die Ferse den Boden verlässt,
rollt der Fuß nach
vorne ab, so dass die Zehen den Kontakt aufnehmen, und schließlich verlässt der
gesamte Fuß den
Boden, um einen neuen Zyklus zu beginnen. Während der Fuß mit dem
Boden in Berührung
steht, rollt er in typischer Weise von der Außenseite oder lateralen Seite
zur Innenseite oder zur medialen Seite ab, welcher Vorgang Einwärtsdrehen
genannt wird. D. h., dass normalerweise die Außenseite der Ferse zunächst den
Boden berührt
und die Zehen auf der Innenseite des Fußes diesen zuletzt verlassen.
Während
sich der Fuß in
der Luft befindet und sich auf einen weiteren Zyklus vorbereitet,
tritt der entgegen gesetzte Vorgang auf, der Aufwärtsdrehung
genannt wird. Die Einwärtsdrehung,
nämlich
das Rollen des Fußes
nach innen, während
er mit dem Boden in Kontakt steht, ist zwar normal, kann jedoch
eine mögliche
Quelle für
Fuß- und
Beinverletzungen sein, insbesondere, wenn sie übermäßig stark ist.
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Wie
erwähnt
befindet sich das Stützelement 200a an
der hinteren lateralen Ecke der Fußbekleidung 100 und
bezogen auf die oben beschriebene Einwärtsdrehung an dem Teil der
Sohlenkonstruktion 120, die bei einem Kontakt zwischen
der Fußbekleidung 100 und
dem Boden zuerst Bodenreaktionskräfte erfährt. Das Stützelement 200a wird
folglich stärkere
Druckkräfte
als die übrigen
Stützelemente 200 während eines
anfänglichen
Aufpralls erfahren. Wenn sich der Fuß nach innen dreht (zur medialen Seite
abrollt) und gleichzeitig nach vorne abrollt, werden die Stoßkräfte dann
auf die Stützelemente 200b und 200c und
danach auf das Stützelement 200d übertragen.
Wenn das Stützelement 200a nachgiebiger
als die anderen Stützelemente,
insbesondere die Stützelemente 200b und 200d ist,
dann wird die laterale Seite der Fußbekleidung 100 im
Wesentlichen eine größere Gesamtnachgiebigkeit
als die mediale Seite der Fußbekleidung 100 haben,
was zu einer Ausgestaltung führt,
die das Maß herabsetzt,
mit dem der Fuß sich
einwärts
dreht, wenn Kräfte
von der lateralen auf die mediale Seite übertragen werden, während sich
die Fußbekleidung 100 in
Kontakt mit dem Boden befindet.
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Eine
Herabsetzung des Maßes
an Einwärtsdrehung
ist jedoch nicht nur der einzige Vorteil, den die Öffnungen 240 bieten.
Die Öffnungen 240 können darüber hinaus
dazu benutzt werden, die Kompressionscharakteristik der Stützelemente 200 zu
verändern,
um der Sohlenkonstruktion 120 eine größere Stoßdämpfung oder ein höheres Energieabsorptionsvermögen und
eine größere Stabilität zu geben, sowie
das Gesamtgewicht der Fußbekleidung 100 herabzusetzen.
Weiterhin können Änderungen
in der Größe und der
Ausrichtung einer Öffnung
dazu benutzt werden, die Fußbekleidung 100 für eine Person mit
einem bestimmten Gewicht auszugestalten. Um diese oder andere Vorteile
zu erzielen, sollten viele Einflussfaktoren berücksichtigt werden, die die
Einzahl der Stützelemente 200,
die spezielle Stelle jedes Stützelementes 200,
die Anzahl der Öffnungen 240 und
die Form jeder Öffnung 240 einschließen. Die spezielle
Gestaltung jeder Öffnung 240 hat
die Wirkung, dass dadurch die spezielle Charakteristik der Stützelemente 200 und
die Gesamtcharakteristik der Sohlenkonstruktion 120 bestimmt
werden. Innerhalb des Bereiches der vorliegenden Erfindung kann
die Form der Öffnung 240 beträchtlich
variieren. Die Einflussfaktoren, die einen Einfluss auf die Kompressionscharakteristik
haben, schließen
die Eindringtiefe, das Maß an
Verjüngung,
die Form, die Größe und die Ausrichtung
der Öffnungen 240 ein.
In 2 ist eine Öffnung 240a dargestellt,
die einen elliptischen Querschnitt hat, vollständig durch das Stützelement 240a hindurch
verläuft
und sich nicht verjüngt.
Der Fach mann wird jedoch erkennen, dass eine Vielzahl verschiedener
Gestaltungen der Öffnung 240 verwandt werden
kann, um die Nachgiebigkeit der Stützelemente 200a zu
erhöhen
und dadurch den Polstereffekt zu verstärken, den die Fußbekleidung 100 für die einzelne
Person hat.
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Was
die Eindringtiefe anbetrifft, so kann eine einzelne Öffnung 240 so
ausgestaltet sein, dass sie vollständig durch ein Stützelement 200 hindurch
verläuft,
um über
das Stützelement 200 für eine gleichmäßige Kompressionscharakteristik
zu sorgen, oder dass sie nur teilweise durch das Stützelement 200 hindurch
verläuft.
Eine Teileindringtiefe kann bei Anwendungsformen benutzt werden,
bei denen es vorteilhaft ist, dass die Kompressionscharakteristik über das
Stützelement 200 nicht
gleichmäßig ist.
Eine ungleichmäßige Kompressionscharakteristik
kann dann verwandt werden, wenn beispielsweise eine Seite des Stützelementes 210 stärker als
die gegenüber liegende
Seite komprimieren soll. In ähnlicher
Weise kann die Öffnung 240 eine
sich verjüngende
Form haben, bei der eine Seite eine größere Querschnittsfläche als
die gegenüber
liegende Seite hat. Um diese Konzepte darzustellen, sind in den 3A bis 3F verschieden
Stützelemente 200 dargestellt, die
dem Stützelement 200a in 2 ähnlich
sind. 3A und 3B zeigen
eine Öffnung 240,
die vollständig
durch das Stützelement 200 verläuft und sich
nicht verjüngt, 3C und 3D zeigen
eine Öffnung 240,
die teilweise durch das Stützelement 200 hindurch
verläuft
und 3E und 3F zeigen ein
Stützelement 200 mit
einer sich verjüngenden Öffnung 240.
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Wie
es oben im Abschnitt der Beschreibung des Standes der Technik erläutert wurde,
können
die Stützelemente
einen inneren Hohlraum haben, der sich in Längsrichtung von der Oberfläche zur
Unterfläche
erstreckt. In 3G bis 3J sind
zwei Stützelemente 200 mit
einem inneren Hohlraum 260 dargestellt, der von der Oberfläche 210 zur
Unterfläche 220 verläuft. Die 3G und 3H zeigen
ein Stützelement
mit einer Öffnung 240,
die sich vollständig durch
das Stützelement 200 und
den inneren Hohlraum 260 erstreckt. In ähnlicher Weise zeigen die 3I und 3J ein
Stützelement 200 mit
einer Öffnung 240,
die sich teilweise durch das Stützelement 200 und
den inneren Hohlraum 260 erstreckt. Die Kompressionscharakteristik
der Stützelemente 200 kann
somit auch durch andere Änderungen
der Geometrie oder des Aufbaus, beispielsweise dadurch beeinflusst
werden, dass ein innerer Hohlraum 260 eingebaut wird.
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Ein
weiterer Einflussfaktor, der die Kompressionscharakteristik beeinflusst,
ist die Form der Öffnung 240.
Wie es in 2 dargestellt ist, hat die Öffnung 240 eine
elliptische Form. Andere geeignete Formen sind beispielsweise eine
Kreisform, eine rechtwinklige Form oder eine Hundeknochenform (zwei
kreisförmige
Bereiche, die durch einen Schlitz miteinander verbunden sind). Die
Größe und die
Proportionen können
gleichfalls geändert
werden. Beispielsweise kann eine kreisförmige Öffnung 240 einen Durchmesser
von 4, 8 oder 12 mm haben. Schließlich kann auch die Ausrichtung
der Form geändert
werden. Beispielsweise kann eine elliptische Öffnung 240 so ausgerichtet
sein, dass die Brennpunkte horizontal, vertikal oder diagonal zueinander ausgerichtet
sind. Folglich können
viele Einflussfaktoren berücksichtigt
werden, wenn die optimale Ausgestaltung festgelegt wird. Beispiele
von Öffnungsformen
und Ausrichtungen sind in 4 dargestellt.
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Um über ein
Experiment den Einfluss von gewählten
Formen und Ausrichtungen, die oben beschrieben wurden, zu bestimmen,
wurde eine Vielzahl verschiedener Stützelemente 200 mit
einem Durchmesser von annähernd
21 mm wiederholt mit einer Geschwindigkeit von 0,7 Metern pro Sekunde mit
einem Schlagkopf mit einer Masse von 7,8 kg geschlagen, der einen
Durchmesser von 4 cm hatte und zylindrisch geformt war. Das Stützelement 240 hatte eine
Vielzahl verschiedener Gestaltungen der Öffnung 240 einschließlich kreisförmiger Öff nungen 240 mit
einem Durchmesser von 4, 8 und 12 mm, elliptischer Öffnungen 240 mit
Achsen von 8 und 12 mm, deren Brennpunkte vertikal, unter 45° und horizontal zueinander
ausgerichtet waren, hundeknochenförmiger Öffnungen 240, die
vertikal, unter 45° und
horizontal ausgerichtet waren, und schmaler, rechwinkliger Öffnungen 240 mit
einer Länge
von 12 mm, die vertikal, unter 45° und
horizontal ausgerichtet waren. Als Kontrolle wurde auch ein Stützelement 200 ohne eine Öffnung 240 getestet.
Der Test zeigte im Wesentlichen, dass Stützelemente 200 mit
der kreisförmigen Öffnung 240 mit
4 mm, dem rechtwinkligen Schlitz und der Hundeknochenform nur wenig
nachgiebiger als ein Stützelement 200 ohne Öffnung 240 waren.
Der Test zeigte auch, dass die Form der Öffnung 240 einen größeren Einfluss
auf die Nachgiebigkeit als die Ausrichtung hat, wobei die nachgiebigste
Form die elliptisch geformte Öffnung 240 ist.
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Eine
Vielzahl verschiedener Einzelpersonen mit verschiedenen Eigenschaften,
wie beispielsweise dem Gewicht oder dem Laufstil, kann eine Fußbekleidung
mit Öffnungen 240 verwenden,
die in den Stützelementen 200 ausgebildet
sind. Dementsprechend kann jede einzelne Person Stützelemente 200 mit
unterschiedlichen Formen der Öffnung 240 benötigen, um
dadurch die Fußbekleidung
auf die speziellen Notwendigkeiten jeder einzelnen Person einzurichten.
Die einzelnen Personen beispielsweise, die ein relativ großes Gewicht
haben, können
eine Öffnung 240 angemessen
empfinden, die für
eine geringere Nachgiebigkeit sorgt. Eine einzelne Person mit einem
relativ kleinen Gewicht kann jedoch eine Öffnung 240 angemessener
empfinden, die für
eine größere Nachgiebigkeit
sorgt. Die einzelnen Personen, die in stärkerem Maße als andere einwärts drehen, können darüber hinaus
eine Sohle mit einer größeren medialen
Steifigkeit angemessener empfinden. Dementsprechend können Öffnungen 240 zusätzlich an den
Stützelementen 200 vorgesehen
sein, die sich auf der lateralen Seite der Fußbekleidung be finden. Die Form
der Öffnungen 240 kann
daher deutlich im Rahmen der vorliegenden Erfindung variieren, um eine
Anpassung an einzelne Personen mit verschiedenen Eigenschaften oder
Fußbekleidungserfordernissen
zu erzielen.
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Stützelemente 200 mit
größerer Nachgiebigkeit
können
für harte
Belagflächen
wie Beton oder Asphalt geeigneter sein, Stützelemente 200 mit
geringerer Nachgiebigkeit können
jedoch für
weichere Belagflächen
wie beispielsweise Rasen passender sein. Die Verwendung eines Stöpsels 250,
wie es in 5A dargestellt ist, erlaubt
es einzelnen Personen schnell die Nachgiebigkeit der Stützelemente 200 zu ändern. Der
Stöpsel 250 hat
annähernd
die Abmessungen der Öffnung 240 und
kann folglich in die Öffnung 240 eingesetzt
werden. Ein Sperrmechanismus beispielsweise ein Vorsprung am Stöpsel 250,
der zu einer Senke in der Öffnung 240 passt,
wie es in 5B dargestellt ist, kann zusätzlich vorgesehen sein,
um sicherzustellen, dass der Stöpsel 250 sicher in
seiner Position bleibt. In ähnlicher
Weise kann der Sperrmechanismus ein Gewinde am Stöpsel 250 einschließen, das
zu einem entsprechenden Gewinde in der Öffnung 240 passt,
wie es in 5C dargestellt ist. Wie es oben
beschrieben wurde, ist das Fehlen von Material in der Öffnung 240 hauptsächlich für die größere Nachgiebigkeit
verantwortlich. Durch Einsetzen des Stöpsel 250 gewinnt die Öffnung 240 Unterstützung und
nimmt die Nachgiebigkeit des Stützelementes 200 ab.
Das Material, das zur Bildung des Stöpsel 250 verwandt
wird, hat gleichfalls einen Einfluss auf die Nachgiebigkeit. Ein
Stöpsel 250,
der aus dem gleichen Material wie das Stützelement 200 gebildet
ist, wird im Allgemeinen das Stützelement 200 so
gestalten, dass es die Nachgiebigkeit eines massiven Stützelementes 200 (d.
h. eines Stützelementes 200 ohne Öffnung 240)
hat. Ein Stöpsel 250,
der aus einem Material gebildet ist, das weniger nachgiebig als
das Material ist, dass das Stützelement 200 bildet,
wird dann ein geringeres Maß an
Nachgiebigkeit bewirken.
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Der
Stöpsel 250 kann
auch dazu verwandt werden, die Form der Öffnung 240 zu verzerren,
um dadurch die Nachgiebigkeit des Stützelementes 200 zu ändern. Experimente,
wie sie oben beschrieben wurden, zeigen, dass die Form der Öffnung 240 einen
Einfluss auf die Nachgiebigkeit hat. Der Stöpsel 250 kann somit
dazu benutzt werden, eine elliptische Öffnung 240 in eine
rechtwinklige Öffnung 240 umzuformen,
wie es in den 5D und 5E dargestellt ist,
um dadurch die Gesamtnachgiebigkeit zu verringern. Ein Stöpsel kann
auch dazu verwandt werden, die Ausrichtung einer Öffnung 240 zu ändern. Beispielsweise
kann ein elliptischer Stöpsel 250 in
eine elliptische Öffnung 240 eingesetzt
werden, die so ausgerichtet ist, dass sie eine größere Höhe als Breite
hat, wie es in 5F dargestellt ist. Der Stöpsel 250 kann
dann um 90° gedreht
werden, wie es in 5G dargestellt ist, um die Ausrichtung
der Öffnung 240 so
zu ändern,
dass sie eine größere Breite als
Höhe hat.
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Ein
zweites Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ist in den 6 bis 8 dargestellt. Die Fußbekleidung 300 ist
ein Walkingschuh, der ein Stützteil 310 mit
vier Stützelementen 320 enthält. Bei dem
ersten Ausführungsbeispiel
waren die Stützelemente 200 einzelne
Bauteile. Die Stützelemente 320 bei
dem zweiten Ausführungsbeispiel
sind jedoch in einem Stück
mit einer gemeinsamen Oberfläche
ausgestaltet, die eine Vertiefung zur Aufnahme der Ferse enthalten
kann.
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Beim
Laufen kommt im typischen Fall die hintere, laterale Ecke eines
Fußbekleidungsstückes am
Anfang mit dem Boden in Kontakt, wie es oben beschrieben wurde.
Beim Walken tritt jedoch der Anfangskontakt gewöhnlich quer über den
hinteren Teil der Fußbekleidung
auf. Die Fußbekleidung 300 weist folglich Öffnungen 330 auf,
die in beiden hinteren Stützelementen 320a und 320b elliptisch
geformt sind. Um die Stabilität
der Fußbekleidung 320 zu
erhöhen,
sind die Stützelemente 320a und 320b teilweise
miteinander verbunden, wie es in 8 darge stellt
ist. Zusätzlich
ist der hintere Teil des Stützteils 310 abgerundet,
damit die Fußbekleidung 300 und der
Fuß gleichmäßig anschließend an
den Anfangskontakt mit dem Boden nach vorne drehen können. Wie
bei dem ersten Ausführungsbeispiel
können
die Stützelemente 320 eine Öffnung 330 mit
verschiedenen Formen haben und einen oder mehrere Stöpsel 250 aufweisen,
der oder die es dem Träger
erlauben, die Kompressionseigenschaften einzustellen.
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Die
vorliegende Erfindung wurde im Obigen und in den zugehörigen Zeichnungen
bezüglich
einer Vielzahl verschiedener Ausführungsbeispiele dargestellt.
Der Zweck der Erläuterung
der Ausführungsbeispiele
besteht jedoch darin, ein Beispiel der verschiedenen Ausführungsaspekte
der Erfindung zu geben und nicht den Bereich der Erfindung zu begrenzen.
Der Fachmann wird erkennen, dass zahlreiche Abwandlungen und Änderungen
an den Ausführungsbeispielen
vorgenommen werden können
ohne den Bereich der vorliegenden Erfindung zu verlassen, der durch
die zugehörigen
Ansprüche
bestimmt ist.