DE19950121C1 - Sohle - Google Patents

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sohle für einen Schuh, insbesondere einen Sportschuh, mit einer Trägerplatte, zumindest einem unterhalb der Trägerplatte angeordneten Dämpfungselement und zumindest einem an der Trägerplatte befestigten Federelement, wobei das Federelement im wesentlichen L-förmig ausgebildet ist und dadurch das Dämpfungselement seitlich und von unten umschließt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sohle für einen Schuh, insbesondere einen Sportschuh.

Bei der Konstruktion von Schuhen, insbesondere von Sportschuhen, kommt der Gestaltung der Schuhsole eine besondere Bedeutung zu. Dieser Teil bestimmt nicht nur die Haftung des Schuhs am Boden sondern kontrolliert durch seine Verformbarkeit auch die während des Bewegungszyklus eines Schrittes auftretenden Belastungen der Muskulatur und Gelenke sowie die für das Laufen notwendige Kraftanstrengung des Trägers des Schuhs.

Insbesondere bei Sportschuhen wird daher seit Jahren versucht, das Verhalten von Schuhsohlen unter Belastung zu optimieren. Wenn im folgenden der Begriff "Sportschuh" verwendet wird, sind damit Schuhe für die verschiedensten Sportarten gemeint, wie z. B. Joggingschuhe, Sprintschuhe, Fußballschuhe, Wanderstiefel etc.

Das Verhalten einer Schuhsohle unter Belastung läßt sich dabei im wesentlichen - ähnlich dem Stoßdämpfer eines Fahrzeugs - mit dem Begriffspaar Elastizität und Dämpfung beschreiben. Die elastischen Bestandteile des Systems werden durch eine externe Kraft reversibel verformt und geben nach dem Wegfall der externen Kraft die in der Verformung gespeicherte Energie im wesentlichen verlustfrei an das System zurück. Mit Dämpfung wird hingegen eine Verformung bezeichnet, die im wesentlichen irreversibel in Wärme umgesetzt wird und daher vom System nicht zurückgewonnen werden kann.

Ebenso wie beim Stoßdämpfer eines Fahrzeugs kommt es auch bei der Konstruktion von Schuhsohlen darauf an, diese beiden Aspekte auf den Einsatzzweck des Schuhs abzustimmen, d. h. die Sohle entweder elastischer zu gestalten - beispielsweise für Sprintschuhe - oder für einen größeren Tragekomfort bzw. Schutz der Gelenke des Trägers die Dämpfung des Schuhs zu betonen.

Bei Sportschuhen nach dem Stand der Technik wurde bisher versucht, die gewünschte Abstimmung durch eine geeignete Materialauswahl, insbesondere für die Zwischen- oder Mittelsohle zu erreichen, d. h. ein einziges, üblicherweise aus einem aufgeschäumten Kunststoff (EVA) bestehendes Element hat sowohl elastische als auch dämpfende Eigenschaften. Dabei hat sich jedoch gezeigt, daß solche Schuhsohlen im Laufe ihrer Lebensdauer durch die ständigen Belastungen ihre Eigenschaften verändern und insbesondere die Elastizität des aufgeschäumten Materials deutlich abnimmt. Im Ergebnis wirkt der Schuh zu weich, so daß die für einen Schrittzyklus benötigte Kraft deutlich zunimmt. Ein zu weicher Schuh ist ferner instabil, so daß die Gefahr einer zu großen Pronation, d. h. das Abrollen auf die mediale (innere) Seite, oder einer zu starken Supination, d. h. das Abrollen auf die laterale (äußere) Seite, besteht. Da ein separater Austausch der Zwischensohle nicht möglich ist, muß in diesem Fall der gesamte Schuh ersetzt werden.

Aus der US 5,799,417 ist eine Sohlenkonstruktion bekannt, bei der ein klappbarer Bereich der Außensohle vorgesehen ist, der den Austausch und die Befestigung von unterschiedlichen Zwischensohlenelementen im Fersenbereich des Schuhs ermöglicht. Der klappbare Bereich der Außensohle umfasst wie ein Käfig von allen Seiten das Zwischensohlenelement und gewährleistet damit die Befestigung am Schuh. Auch hier wird jedoch die Dämpfung und Elastizität der Schuhsohle in einem einzigen Bauteil, dem Zwischensohlenelement vereint, so daß eine separate Beeinflussung eines der beiden Aspekte nicht möglich ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher das Problem zugrunde, eine Sohle für einen Schuh, insbesondere einen Sportschuh zu schaffen, bei der Elastizität und Dämpfung der Sohle unabhängig voneinander bestimmt werden können.

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Sohle für einen Schuh, insbesondere einen Sportschuh, mit einer Trägerplatte, zumindest einem unterhalb der Trägerplatte angeordneten Dämpfungselement und zumindest einem an der Trägerplatte befestigten Federelement, wobei das Federelement im wesentlichen L-förmig ausgebildet ist und dadurch das Dämpfungselement seitlich und von unten umschließt.

Durch das L-förmige Umschließen des zumindest einen Federelements wird das zumindest eine Dämpfungselement bei einer Auslenkung des Federelements gleichzeitig komprimiert. Obwohl beide Elemente beim Bodenkontakt der Sohle daher immer gemeinsam verformt werden, läßt sich durch die Gestaltung des Federelements die Elastizität der Sohle bestimmen, während die Dämpfungseigenschaften unabhängig davon durch das zumindest eine Dämpfungselement festgelegt werden.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind das Dämpfungselement und/oder das Federelement lösbar an der Trägerplatte befestigt. Dies ermöglicht einerseits, daß die beiden Elemente nach längerem Gebrauch einzeln ersetzt werden können. Andererseits kann durch unterschiedliche Dämpfungs- und/oder Federelemente der Schuh leicht an verschiedene Verwendungszwecke angepaßt werden.

Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsform erstreckt sich ein einzelnes Dämpfungselement durchgehend von der lateralen zur medialen Seite des Vorder- und Mittelfußbereichs der Sohle.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist mindestens ein mediales und ein laterales Dämpfungselement vorgesehen, um den unterschiedlichen Belastungen dieser Bereiche der Sohle Rechnung zu tragen. Für die Elastizität spiegelt sich dies in der Tatsache wieder, daß bevorzugt wenigstens ein mediales und ein laterales Federelement vorgesehen sind. Eine zu starke Pronation oder Supination läßt sich dadurch unabhängig voneinander verhindern.

Vorzugsweise werden sowohl das laterale als auch das mediale Dämpfungselement von mehreren medialen bzw. lateralen Federelementen umschlossen. Dadurch wird eine zuverlässige Verankerung an der Trägerplatte gewährleistet. Die Federelemente sind dabei bevorzugt am äußeren Rand der Trägerplatte befestigt und erstrecken sich nach innen. Durch diese Orientierung wird die Sohle auch bei weichen Dämpfungselementen in den Randbereichen besonders stabil, um eine Pronation oder Supination zu verhindern.

Auf der Unterseite der Federelemente, die unmittelbar den Boden kontaktiert, sind vorzugsweise zusätzliche Haftfüße vorgesehen, um eine gute Haftung der erfindungsgemäßen Sohle sicherzustellen.

Weitere vorteilhafte Weiterentwicklungen der erfindungsgemäßen Sohle sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

In der folgenden detaillierten Beschreibung wird eine derzeit bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben, in der zeigt:

Fig. 1: Eine Gesamtansicht einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Sohle, die zeigt, wie drei Dämpfungselemente unterhalb der Trägerplatte angeordnet werden;

Fig. 2: die in Fig. 1 gezeigte bevorzugte Ausführungsform mit entfernten Dämpfungselementen; und

Fig. 3: ein Schnitt entlang der Linie III-III in Fig. 2 mit eingesetzten Dämpfungselementen.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 umfaßt die erfindungsgemäße Sohle eine Trägerplatte 10, von der sich bevorzugt eine Mehrzahl von Federelementen 20 nach unten erstrecken, die insgesamt drei Dämpfungselemente 30a, 30b, 30c L-förmig (vergl. Fig. 3) umfassen.

Obwohl die Trägerplatte 10 zur Vereinfachung in den Figuren durchgehend dargestellt ist sind auch andere Varianten mit einer komplizierteren Formgebung denkbar. So kann die Trägerplatte Öffnungen haben oder eine dreidimensionale Formgebung aufweisen, um bestimmte Bereiche des Fußes, wie zum Beispiel das Längs- oder Quergewölbe gezielt zu unterstützen. Exemplarisch ist dazu eine seitliche Anformung 11 in den Fig. 1 und 2 dargestellt, die eine bessere seitliche Führung des Fußes auf der medialen Seite bewirkt und gleichzeitig die Sohle in diesem Bereich versteift. Denkbar ist auch, für den Vorder- und Mittelfußbereich sowie für die Ferse getrennte Trägerplatten 10 zu verwenden (nicht dargestellt), die durch eine Torsionsbewegung erlaubende Stege miteinander verbunden sind. Die Steifigkeit der Trägerplatte 10 und ihre Elastizität wird im wesentlichen durch den Verwendungszweck des Schuhs bestimmt. So wird beispielsweise ein Sprintschuh vorzugsweise eine vergleichsweise harte und biegeelastische Trägerplatte 10 aufweisen.

Die Federelemente 20 sind vorzugsweise am Rand der Trägerplatte 10 angeordnet. Sie können entweder integral zusammen mit der Trägerplatte 10 gefertigt werden oder sie werden nachträglich montiert, sei es durch eine dauerhafte Befestigung wie Verkleben, Verschweißen etc. oder durch eine lösbare Verbindung wie Verclipsen o. ä. Eine austauschbare Befestigung ermöglicht eine nachträgliche Anpassung an sich ändernde Bedingungen (anderer Einsatzzweck des Schuhs oder Gewichtszu- oder abnahme des Athleten) oder den Ersatz bei nachlassender Elastizität der Federelemente 20. Auch eine nachträgliche Anpassung des Verhältnisses zwischen den Elastizitäten auf der medialen und der lateralen Seite des Sohle ist damit möglich.

Wie aus dem Querschnitt in Fig. 3 zu erkennen, verlaufen die Federelemente 20 zunächst im wesentlichen senkrecht nach unten und bilden dann einen rechten Winkel, um sich waagrecht unterhalb der Trägerplatte 10 zu erstrecken. Denkbar ist auch eine Ausführungsform, bei der die vertikalen Abschnitte kreisbogenförmig gewölbt sind. Ferner ist es möglich, daß die Federelemente 20 an ihren Enden leicht nach oben gekrümmte Vorsprünge aufweisen (nicht dargestellt). Dadurch werden die Dämpfungselemente 30a, 30b, 30c besser unterhalb der Trägerplatte 10 verankert. Wesentlich ist jedoch, daß die Dämpfungselemente 30a, 30b, 30c zwischen der Trägerplatte 10 und dem horizontalen Abschnitt der Federelemente 20 angeordnet sind. Ein durchgehender Kontakt zwischen dem/den Federelement(en) 20 und dem/den Dämpfungselement(en) 30a, 30b, 30c ist jedoch nicht notwendig.

Beim Bodenkontakt mit der erfindungsgemäßen Sohle wird das Federelement 20 nach oben ausgelenkt. Diese Verformung geschieht im wesentlichen elastisch und erzeugt eine nach unten gerichtete Rückstellkraft, deren Größe von der Art des verwendeten Materials und von der Wandstärke des Federelements 20 bestimmt wird. Da die Auslenkung der Federelemente elastisch erfolgt, wird die in der Verformung gespeicherte Energie im wesentlichen komplett an den Athleten zurückgegeben, wenn der Fuß sich vom Boden abstößt.

Die Aufwärtsbewegung des horizontalen Abschnitts des Federelements 20 beim Aufsetzen komprimiert gleichzeitig das entsprechende Dämpfungselement 30a, 30b, 30c, wodurch der Aufwärtsbewegung ein zusätzlicher Widerstand entgegengesetzt wird. Je nach dem für das jeweilige Dämpfungselement 30a, 30b, 30c verwendete Material ist diese Kompression ausschließlich viskos, d. h. nicht-elastisch, so daß dadurch keine zusätzliche federnde Rückstellkraft erzeugt wird oder sie ist teilweise elastisch, d. h. das Dämpfungselement 30a, 30b, 30c setzt nur einen Teil der Verformung in Wärme um und erzeugt ein zusätzliche nach unten gerichtete Kraft. Insgesamt läßt sich somit die Dämpfung der Sohle unabhängig von ihrer Elastizität einstellen.

Die Dämpfungselemente 30a, 30b, 30c können entweder fest oder lösbar an der Trägerplatte 10 befestigt sein. Bei der ersten Alternative bieten sich Verkleben, Verschweißen oder ähnliche Techniken an, während für eine lösbare Verbindung ein Verclipsen an der Trägerplatte und/oder den Federelementen 20, aber auch die Verwendung von Klettverbindungen denkbar ist. Bei der zweiten Variante können bei Abnutzung oder auch sich ändernden Anforderungen die Dämpfungseigenschaften der Sohle noch nachträglich angepaßt werden.

Die Dämpfung und Elastizität der Sohle ist dabei vorzugsweise an die unterschiedlichen Anforderungen an verschiedene Bereiche der Sohle angepaßt. So sind bevorzugt im lateralen Fersenbereich keine elastischen Federelemente 20 vorgesehen, sondern das Dämpfungselement 30c berührt unmittelbar den Boden. Dadurch wird in diesem Bereich, in dem während eines Schrittzyklus bei der weitaus überwiegenden Anzahl der Schuhträger der ersten Bodenkontakt stattfindet, die Sohle vergleichsweise weich und schützt damit die Fuß- und Kniegelenke vor den beim Aufsetzen auftretenden starken Bodenreaktionskräften. Im Gegensatz dazu ist im Mittel- und Vorderfußbereich eine Mehrzahl von Federelementen 20 angeordnet, um ein elastisches Abstoßen nach vorne zu erleichtern.

Vorzugsweise verjüngen sich die Federelemente 20 unterhalb der Trägerplatte 10 und enden ungefähr in der Mitte der Sohle (vergl. Fig. 2 und 3). Dies ermöglicht zusammen mit der Verwendung eines separaten medialen und lateralen Dämpfungselements 30a bzw. 30b, die beiden Seiten des Schuhs in ihren elastischen und dämpfenden Eigenschaften unterschiedlich zu gestalten. Dadurch lassen sich gezielt eine zu starke Pronation oder Supination des Fußes verhindern. In der in den Figuren gezeigten bevorzugten Ausführungsform ist das mediale Dämpfungselement 30a in einer dunkleren Schraffur gezeichnet, um exemplarisch ein im Vergleich zu den Dämpfungselementen 30b und 30c härteres Material anzudeuten.

In einer einfacheren Ausführungsform (nicht dargestellt) ist im Vorder- und Mittelfußbereich ein einziges Dämpfungselement angeordnet, das sich sowohl auf der medialen als auch auf der lateralen Seite erstreckt. Dabei können die laterale und die mediale Seite des einzelnen Dämpfungselements unterschiedliche Materialeigenschaften aufweisen.

In der in den Figuren gezeigten bevorzugten Ausführungsform wird jeweils ein einziges Dämpfungselement 30a, 30b auf der medialen bzw. auf der lateralen Seite des Vorder- und Mittelfußbereichs von einer Mehrzahl von Federelementen 20 umfaßt. Möglich sind aber auch andere Anzahlen und Verteilungen der Feder- und Dämpfungselemente. So kann es vorteilhaft sein, mehrere Federelemente 20 zu einem gemeinsamen Element (nicht dargestellt) zusammenzufassen, um dadurch eine größere zusammenhängende Kontaktfläche zum Boden bereitzustellen. Ferner ist es denkbar, für den Vorderfußbereich andere Dämpfungs- und/oder Federelemente zu verwenden als im Mittelfußbereich.

In der in den Figuren gezeigten bevorzugten Ausführungsform weisen die Dämpfungselemente 30a, 30b, 30c jeweils erhöhte Auflageflächen 31 und dazwischenliegende zurückspringende Verbindungsbereiche 32 auf. Dadurch wird verhindert, daß die Dämpfungselemente 30a, 30b, 30c selbst den Boden berühren und dadurch beschädigt werden.

Auf der dem Boden zugewandten Seite der Federelemente 20 sind vorzugsweise zusätzliche Haftfüße 40 vorgesehen. Da im lateralen Fersenbereich, wie oben beschrieben, in der bevorzugten Ausführungsform kein Federelement 20 angeordnet ist, ist hier ein zusätzlicher Haftfuß 40 unmittelbar auf dem Dämpfungselement 30c vorgesehen, um auch beim ersten Aufsetzen mit der Ferse eine gute Haftung sicherzustellen. Vorzugsweise erstrecken sich die Haftfüße auch auf den vertikalen Abschnitten der Federelemente 20, um auch beim seitlichen oder schrägen Aufkommen eine sichere Haftung zu gewährleisten.

Insgesamt ergibt sich mit den Haftfüßen 40 ein modularer Aufbau der erfindungsgemäßen Sohle: So gewährleisten die erfindungsgemäßen Federelemente 20 die gewünschte Elastizität, die Dämpfungselemente 30a, 30b, 30c die entsprechende Dämpfung und die Haftfüße 40 schließlich sind ausschließlich auf die Haftung am Untergrund, auf dem der Schuh mit der erfindungsgemäßen Sohle verwendet werden soll, spezialisiert. Wird der Schuh auf einem glatten Untergrund verwendet, beispielsweise dem Boden einer Turnhalle oder Asphalt, wird ein feineres Profil zum Einsatz kommen als beispielsweise für einen Allround-Laufschuh, der auch auf Schotter verwendet wird. Im letzteren Fall ist auch denkbar, die einzelnen Haftfüße 40 miteinander zu einer geschlossenen unteren Sohlenschicht zu verbinden (nicht dargestellt), um zu verhindern, daß die sich in den zahlreichen Vertiefungen der in den Figuren gezeigten bevorzugten Ausführungsform Verunreinigungen festsetzen.

Die Federelemente 20 sind vorzugsweise aus einem thermoplastischen Material, wie es beispielsweis unter der Marke PEBAX® gefertigt wird, während für die Dämpfungselemente vorzugsweise ein auf EVA basierendes aufgeschäumtes Material eingesetzt wird. Beispielsweise kann dies ein Material sein, das unter der Marke adiPRENE® an Schuhen verwendet wird, die von der Firma adidas vertrieben werden.

Claims (17)

1. Sohle für einen Schuh, insbesondere einen Sportschuh, aufweisend:

• a) eine Trägerplatte (10);
• b) zumindest ein unterhalb der Trägerplatte (10) angeordnetes Dämpfungselement (30a, 30b, 30c);
• c) zumindest ein an der Trägerplatte (10) befestigtes Federelement (20);
• d) wobei das Federelement (20) im wesentlichen L-förmig ausgebildet ist und dadurch das Dämpfungselement (30a, 30b, 30c) seitlich und von unten umschließt.

2. Sohle nach Anspruch 1, bei der das Dämpfungselement (30a, 30b, 30c) und/oder das Federelement (20) lösbar an der Trägerplatte (10) befestigt sind.

3. Sohle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der sich ein einzelnes Dämpfungselement durchgehend von der lateralen zur medialen Seite des Vorder- und Mittelfußbereichs der Sohle erstreckt.

4. Sohle nach Anspruch 1 oder 2, bei der mindestens ein mediales und ein laterales Dämpfungselement (30a, 30b) vorgesehen ist.

5. Sohle nach Anspruch 4, bei der mindestens ein mediales und ein laterales Federelement (20) vorgesehen ist.

6. Sohle nach Anspruch 5, bei der das laterale Dämpfungselement (30b) von mehreren lateralen Federelementen (20) und das mediale Dämpfungselement (30a) vom mehreren medialen Federelementen (20) umschlossen wird.

7. Sohle nach Anspruch 6, bei der die Federelemente (20) am äußeren Rand der Trägerplatte (10) befestigt sind und sich nach innen erstrecken.

8. Sohle nach Anspruch 7, bei der sich die Federelemente (20) zur Sohlenmitte hin verjüngen.

9. Sohle nach Anspruch 8, bei der die Federelemente (20) an der Sohlenmitte enden.

10. Sohle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der auf der Unterseite der Federelemente (20) Haftfüße (40) vorgesehen sind.

11. Sohle nach Anspruch 10, bei der die Haftfüße eine durchgehende Außensohle bilden.

12. Sohle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das (die) Federelement(e) (20) auf erhöhten Auflageflächen (31) des (der) Dämpfungselements(e) aufliegt(en).

13. Sohle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das (die) Dämpfungselement(e) (30a, 30b) im Vorder- und Mittelfußbereich der Sohle angeordnet ist (sind).

14. Sohle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der ein weiteres Dämpfungselement (30c) durch weitere Federelemente (20) im Fersenbereich umschlossen wird.

15. Sohle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Trägerplatte (10) eine seitliche Anformung (11) zur seitlichen Unterstützung des Fußes aufweist.

16. Sohle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der die Trägerplatte (10) zweigeteilt ist.

17. Schuh, insbesondere Sportschuh, mit einer Sohle nach einem der Ansprüche 1-16.