DE4333597A1

DE4333597A1 - Sohlenkonstruktion für Sportschuh

Info

Publication number: DE4333597A1
Application number: DE19934333597
Authority: DE
Inventors: Reima Juhani Dipl Ing Romo
Original assignee: Karhu Titan Oy
Current assignee: Karhu Titan Oy
Priority date: 1992-10-01
Filing date: 1993-10-01
Publication date: 1994-04-07
Also published as: FI924432A0; CA2107507A1; CA2107381A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Sohlenkonstruktion für einen Sportschuh, bestehend aus einer Laufsohle und einer zwischen Oberteil und Laufsohle des Schuhes befindlichen elastischen Schicht.

Bei der Erbringung lange dauernder sportlicher Leistun gen, wie z. B. beim Langlauf, wird angestrebt, die Belastung der Füße und Gliedmaßen zu verringern. In dieser Beziehung hat sich als wichtig erwiesen, den Schuh derart auszuführen, daß er extreme seitliche Bewegungen des Fußgelenks verhin dert. Im Hinblick auf diese Aufgabe wurde eine Reihe verschie dener Analyseverfahren entwickelt, mit denen angestrebt wird, speziell bei der Auswahl des Schuhes die persönliche und sogar fußspezifische Einwärtsdreh- bzw. Pronations- und Aus wärtsdreh- bzw. Supinationsbewegungsneigung der Person zu klären. Sind der Fußtyp und die Drehbewegungsneigung des Fußgelenks geklärt, können für die Person Schuhe gewählt werden, die den Fuß in der richtigen Weise stützen.

Ein Verfahren zur Erfüllung der oben erläuterten Aufga be besteht z. B. im Aufnehmen des auf einem Laufteppich erfol genden Laufens mit Videoband. Anhand der verzögerten Videoauf nahme können die Drehwinkel des Fußgelenks gemessen werden und aufgrund dieser aus verschiedenen Schuhen derjenige ausge wählt werden, der die Fußbewegung während des Laufschrittes in geeigneter und bestmöglicher Weise führt.

Ein zweites Verfahren ist u. a. in der US-PS 4,917,105 beschrieben, mit der ein sog. Kniebeugeverfahren vorgestellt wird. Mit diesem Verfahren wird der Aufbau des Fußgewölbes mit einem Spiegeltisch untersucht und werden die Richtung und das Ausmaß der Seitenbewegung des durch Kniebeuge belasteten Fußgelenks gemessen. Daraufhin werden Schlußfolgerungen über das Verhalten des Fußgelenkes während des Laufens gezogen und ein den Fuß in geeigneter Weise stützender Schuh und eine Stützeinlagenkombination ausgewählt.

Ein drittes Verfahren wird in der finnischen Patentan meldung Nr. 911830 vorgestellt, in der ein Verfahren und eine Vorrichtung beschrieben werden, mit der gemessen wird, wie sich die vom Fuß auf die Unterlage gerichtete Belastung ver teilt. Von den übrigen Verfahren seien in diesem Zusammenhang u. a. die in den US-PS Nr. 4,062,355, 3,358,373 und 2,175,116 beschriebenen Lösungen erwähnt, mit denen verschiedene Verfah ren und Vorrichtungen erläutert werden, die zur Bestimmung der Stellung und Belastung der Füße und darauf beruhend zur Auswahl des richtigen Schuh- und/oder Einlagentyps dienen.

Mit allen oben genannten Verfahren wurde versucht zu klären, wie der Fuß während des Laufens den Schuh belastet und auf welche Weise der Schuh diese Belastung zu tragen hat, um die hinsichtlich der Belastung nachteiligen extremen Sei tenbewegungen des Fußgelenkes zu verhindern. Die gewöhnlich ste Lösung in dieser Hinsicht ist die, daß der Fuß mit Hilfe einer speziellen Stützeinlage im Verhältnis zum Schuh schräg gestellt wird. Aus verschiedenen Zusammenhängen ist eine ganze Reihe von Stützeinlagenlösungen bekannt, von denen eine u. a. in der finnischen Patentanmeldung Nr. 912588 beschrieben ist.

Einem Laufschuh wird jedoch auch Stoßdämpfung abver langt, die hauptsächlich mit Hilfe der Kompression einer unter der Ferse angebrachten elastischen Materialschicht verwirklicht wird. Deshalb kann solch ein Schuh nicht in allen Fällen den durch die Seitenbewegung des Fußgelenks bedingten Drehungen entgegenwirken. Aus diesem Grund hat sich als erforderlich erwiesen Schuhkonstruktionen zu entwickeln, bei denen die vertikale Elastizität der Sohle in den verschie denen Bereichen der Sohle unterschiedlich ist. Solch ein Schuh steuert die Bewegung des Fußgelenks dynamisch und kom pensiert auf diese Weise die Pronation oder Supination wäh rend des Laufschrittes. Vom Stand der Technik sind mehrere solcher Schuhtypen bekannt, zu denen kurz folgendes festge stellt werden kann.

Eine der frühesten Laufschuhsohlenkonstruktionen, mit denen angestrebt wurde, die Bewegungsbahn des Fußes zu steu ern, ist in der finnischen Patentschrift Nr. 57529 beschrie ben. Diese Schrift behandelt einen Schuh in sog. Luftkissen konstruktion, bei der am elastischen Teil der Sohlenkonstruk tion am Absatz und möglicherweise auch im Bereich des Fußge wölbes ein geschlossener Hohlraum ausgebildet ist, der die während des Laufschrittes auf den Fuß gerichteten dynamischen Stöße aufnimmt und dämpft, wobei er jedoch den Fuß gleichzei tig in seitlicher Richtung stützt.

Eine Schuhsohlenkonstruktion anderen Typs ist in dem finnischen Patent Nr. 71866 beschrieben. In dieser Schrift besteht die Sohlenkonstruktion aus einer Federungs- und Stütz konstruktion, die ein von der Schuhspitze im wesentlichen bis zum Ballenbereich sich erstreckendes elastisches Spitzenteil, ein von der Hinterkante des Schuhes zur Schuhspitze hin sich keilförmig verjüngendes, über den Fersenbereich gehendes elastisches Absatzteil sowie ein von der Hinterkante des Schuhes zum Ballenbereich sich erstreckendes, gegen Ferse und Fußgewölbe kommendes steiferes Körperstück aufweist. Die genannte Sohlenkonstruktion nimmt äußerst wirksam den auf die Ferse gerichteten Stoß beim Aufsetzen des Fußes auf den Boden auf und stützt gut das Fußgewölbe während der sog. Abrollpha se des Fußes. Durch geeignete Gestaltung der elastischen Teile und des Körperstückes wird die geeignete Sohlenkonstruk tion für verschiedene Fußtypen geschaffen.

In der EP-PS Nr. 0 160 415 ist eine Sportschuhsohlen lösung beschrieben, bei der die gewünschte Elastizität und Unterstützung geschaffen wurde, indem an der Sohlenkonstrukti on im Fersenbereich verschiedenförmige und/oder -harte Teile angebracht wurden. Lösungen dieser Art sind von verschiedenen Schuhherstellern in großer Anzahl bekannt.

Bei allen oben beschriebenen Schuhen vom Stand der Technik beruht die Funktion der Sohlenkonstruktion auf der Anwendung verschieden harter bzw. Kompressionsmodule in ver schiedenen Teilen der Sohle. Das führt auch zu einem Problem im Fertigungsprozeß des Schuhes, weil die Beherrschung der unterschiedlichen Materialhärten im Fertigungsprozeß sowie das Zusammenpassen der verschiedenen Härten recht schwierig ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lösung zu schaffen, mit der die mit dem Stand der Technik verbunde nen Nachteile vermieden werden und mit der insbesondere eine Sportschuhsohlenkonstruktion geschaffen wird, die sich gut für verschiedene Fußtypen eignet. Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung im wesentlichen, daß die elastische Schicht der Schuhsohle durchgehend aus im wesentlichen homo genem gleichmäßig hartem Material besteht, an der im Bereich des Absatzes und des Fußgewölbes eine vom Oberteil bis zur Laufsohle durch die elastische Schicht gehende Perforierung ausgebildet ist, um die gewünschten Elastizitäts- und Dämp fungseigenschaften und die Stützwirkung der Sohlenkonstruk tion zu schaffen.

Mit der Erfindung werden gegenüber der bekannten Tech nik Vorteile erzielt, von denen in diesem Zusammenhang fol gende hervorgehoben werden sollen. In der erfindungsgemäßen Schuhsohlenkonstruktion wird nur ein und dasselbe Material von durch und durch gleicher Härte verwendet, wodurch die in dieser Beziehung mit dem Herstellungsprozeß verbundenen Nach teile vollständig beseitigt werden konnten. Die gewünschten dynamischen Elastizitätseigenschaften des Schuhes und die gewünschte Stützwirkung der Sohle wurden durch die Ausbildung einer Perforierung im gleichmäßig harten Material der elasti schen Schicht geschaffen, durch deren in geeigneter Weise wechselnde Anordnung und Gestaltung ein Schuh für verschiede ne Fußtypen geschaffen wird. Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung gehen aus der nachfolgenden ausführlichen Be schreibung der Erfindung hervor.

Im folgenden wird die Erfindung unter Hinweis auf die Abbildungen der beigefügten Zeichnung ausführlich beschrieben.

Fig. 1 zeigt eine allgemeine Darstellung eines Schu hes mit erfindungsgemäßer Sohlenkonstruktion.

Fig. 2 zeigt schematisch von oben gesehen die elasti sche Schicht der erfindungsgemäßen Sohlenkon struktion.

Fig. 3 zeigt die elastische Schicht der erfindungs gemäßen Sohlenkonstruktion nach Fig. 2 von unten gesehen.

Fig. 4 zeigt in entsprechender Weise wie Fig. 2 die elastische Schicht der Sohlenkonstruktion für einen Schuh, der für einen unterpronierenden Fuß vorgesehen ist.

Fig. 5 zeigt in entsprechender Weise wie Fig. 2 die elastische Schicht der Sohlenkonstruktion für einen Schuh, der für einen überpronierenden Fuß vorgesehen ist.

Fig. 1 zeigt völlig schematisch einen Schuh, der allge mein mit dem Bezugszeichen 10 bezeichnet ist. Der Schuh 10 besteht wie gewöhnlich aus einem Oberteil 11 und einer Sohlen konstruktion 12. Der Oberteil 11 und die Sohlenkonstruktion 12 sind in geeigneter Weise miteinander befestigt, wie z. B. durch Leimen. Die Sohlenkonstruktion 12 besteht aus einer elastischen Schicht 13 und einer als Laufschicht dienenden Außensohle 14. Die Außensohle 14 und die elastische Schicht 13 sind vorteilhaft durch Leimen miteinander befestigt. Die elastische Schicht 13 ist genauer dargestellt in Fig. 2 bis 5.

In Fig. 2 und 3 ist die erfindungsgemäße elastische Schicht 13 einer Sohlenkonstruktion gezeigt, die hauptsäch lich für einen sog. "neutralen" Fuß bestimmt ist, der keine wesentlichen Stellungsfehler hat. Wie schon weiter oben er wähnt, zeigt Fig. 2 die elastische Schicht 13 von oben, wo gegen Fig. 3 eine entsprechende elastische Schicht 13 von unten, d. h. in der Richtung auf die Außensohle 14 gesehen zeigt.

Die elastische Schicht 13 besteht durch und durch aus ein und demselben Material gleicher Härte, das in normaler Weise im Bereich der Ferse und des Fußgewölbes (siehe Fig. 1) dicker ist, wobei es zum Ballen- und Zehenbereich hin in geeigneter Weise dünner wird. Wie aus Fig. 2 und 3 deutlich hervorgeht, ist die elastische Schicht 13 im Bereich der Ferse und des Fußgewölbes mit einer durch die elastische Schicht 13 von der oberen Fläche 15 zur unteren Fläche gehen den Perforierung 16 versehen. Wie deutlich wird, verringert die Perforierung 16 die Querschnittsfläche der elastischen Schicht 13 und somit im Bereich der Perforierung 16 das Kom pressionsmodul der elastischen Schicht 13, das proportional zur Querschnittsfläche der elastischen Schicht ist. Die Perfo rierung 16 wird somit in dem Bereich der elastischen Schicht 13 ausgeführt, in dem die Elastizität der Sohle erhöht werden soll.

Die Wirkung der Perforierung auf das Kompressionsmodul kann mit der Formel berechnet werden:

in der
M₁ = Kompressionsmodul im bestimmten Bereich vor der Perforierung,
M₂ = Kompressionsmodul im gleichen Bereich nach der Perforierung.

Das Kompressionsmodul aus homogenem Rohmaterial bestimm ter Härte ist direkt proportional zur Kompressionsfläche:
M₁ = a · A₁; M₂ = a · A₂, wobei

a = Materialkonstante
A₁ = Fläche des zu untersuchenden Bereichs
A₂ = Fläche des entsprechenden Bereichs verringert um den Anteil der Löcher.

Damit ist

worin
n = Anzahl der Löcher in dem zu untersuchenden Bereich
d = Durchmesser der Löcher

Damit ergibt sich als Wirkung der Perforierung:

Das Kompressionsmodul kann somit durch die Anzahl der Löcher und den Lochdurchmesser beeinflußt werden.

Bei Betrachtung des Kompressionsmoduls in dem in Fig. 2 markierten Bereich

in dem die Anzahl der Löcher 7 ist, wird der Perforierungseinfluß:

Wie weiter oben erläutert, können durch die Perforie rung 16 die dynamischen Elastizitätseigenschaften der gleich mäßig harten elastischen Schicht 13 der Sohlenkonstruktion 12 geändert werden. Deshalb ist der Perforierungsbereich im hinteren Teil des Absatzes am größten, weil in diesem Bereich der Sohle die größte Elastizität und Stoßdämpfung erforder lich ist. Während des Laufschrittes beim Übergang des Fußes von der Aufsetzphase bzw. Stoßphase (während der dem Schuh also großes Elastizitäts- und Dämpfungsvermögen abverlangt wird) in die Abrollphase hört die Abwärtsbewegung des Schwer punktes des Läufers auf und der Fuß bereitet sich zum auf- und vorwärts erfolgenden Absprung vor. Dabei richtet sich hoher Druck auf den Bereich des Fußgewölbes und die Sohlen konstruktion des Schuhes darf sich infolge der Druckwirkung nicht zu stark zusammendrücken, damit die Energie des Läufers nicht für Formänderungen der Sohlenkonstruktion verlorengeht. Die Stützwirkung der Sohle muß also vom Fersenbereich zum Fußgewölbebereich hin wachsen.

Nach bevorzugter Ausführungsform der Erfindung ist dies nach Fig. 2 und 3 derart ausgeführt, daß der Anteil der Perfo rierung 16 von der Fläche der elastischen Schicht 13 sich vom Fersenbereich zum Fußgewölbe hin verringert (und der unperfo rierte Anteil dementsprechend wächst). Damit die Stützwirkung der Sohle auf den Fuß in der richtigen Weise zunimmt, ist die Perforierung 16 nach Fig. 2 und 3 vorzugsweise als "tropfen förmiger" Bereich ausgebildet, der nach vorne hin schmaler wird. Im sog. "Normalfall" nach Fig. 2 und 3 ist der perfo rierte Bereich derart angebracht, daß der unperforierte Be reich 17,18 an beiden Kanten der Sohle wächst, womit die Stützwirkung der Sohle an beiden Kanten ebenfalls wächst.

Die elastische Schicht 13a der Schuhsohlenkonstruktion nach Fig. 4 ist für einen unterpronierenden Fuß vorgesehen, was bedeutet, daß die Stützwirkung des Schuhes an der Außen seite des Fußes größer sein muß als an der Innenseite. Des halb ist die Perforierung 16a in der elastischen Schicht 13a derart ausgebildet, daß die Perforierung 16a von der Ferse aus entlang der Innenseite des Fußes verläuft, indem sie an der Außenseite des Schuhes einen größeren unperforierten Bereich 17a läßt. Dementsprechend ist die elastische Schicht 13b der Schuhsohlenkonstruktion nach Fig. 5 für einen überpro nierenden Fuß vorgesehen, wobei die Stützwirkung des Schuhes an der Innenseite des Fußes größer sein muß als an der Außen seite. Damit ist die Perforierung 16b bei dieser Ausführungs form derart ausgebildet, daß sie von der Ferse aus entlang der Außenseite des Fußes verläuft, wobei an der Innenseite des Schuhes ein größerer unperforierter Bereich 18b ver bleibt.

Wie aus Fig. 2 bis 5 hervorgeht, kann der perforierte Bereich 16, 16a, 16b bei allen Ausführungsformen die gleiche Form haben, wobei die Lage der Perforierung lediglich vom Fall abhängig ist. Auf diese Weise ist möglich, die Werkzeug kosten zu verringern, weil die Perforierung in allen Fällen mit demselben, nur in verschiedenen Stellungen anzubringenden Werkzeug hergestellt werden kann. In Fig. 2 bis 5 ist außer dem gezeigt, daß die elastische Schicht sowohl an ihrer obe ren als auch unteren Fläche mit hauptsächlich im Ballenbe reich ausgeführten Rillen versehen ist, um die Biegeelastizi tät der Sohlenkonstruktion zu verbessern.

Die Erfindung ist im vorstehenden anhand von Beispielen unter Hinweis auf die Abbildungen der beigefügten Zeichnung erläutert. Damit soll die Erfindung jedoch in keiner Weise auf die in den Figuren dargestellten Beispiele begrenzt wer den, sondern es sind im Rahmen der in den beigefügten Patent ansprüchen definierten Erkenntnis der Erfindung zahlreiche Variationen möglich.

Claims

1. Sohlenkonstruktion für Sportschuh, bestehend aus Laufsohle (14) und einer zwischen Oberteil (11) und Laufsohle (14) des Schuhes befindlichen durchgehend aus im wesentlichen homogenem gleichmäßig hartem Material bestehenden elastischen Schicht (13, 13a), an der im Bereich des Absatzes und des Fußgewölbes eine vom Oberteil (11) bis zur Laufsohle (14) durch die elastische Schicht (13, 13a, 13b) gehende Perforie rung (16, 16a, 16b) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Perforierung (16, 16a, 16b) im Verhältnis zur Fläche der elastischen Schicht (13, 13a, 13b) am größten im Bereich des hinteren Teils des Absatzes ausgeführt ist, damit die Elastizität und Dämpfung der Laufsohlenkonstruktion in diesem Bereich am größten wird, von welchem Bereich aus nach vorne zum Bereich des Fußgewölbes hin der Anteil des perforierten Bereichs kleiner wird und der Anteil das unperforierten Be reichs (17, 17a, 18, 18b) dementsprechend an den gewünschten Stellen der Sohlenkonstruktion (12) wächst, um die gewünschte Stützwirkung für verschiedene Fußtypen zu schaffen.

2. Sohlenkonstruktion für Sportschuh nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für einen neutralen Fuß die Per forierung (16) in der elastischen Schicht (13) in dem Bereich vom Absatz zum Fußgewölbe schmaler werdend ausgeführt ist derart, daß der unperforierte, Stützwirkung erzeugende Be reich (17, 18) der elastischen Schicht (13) an beiden Kanten der Sohlenkonstruktion (12) vom Absatzbereich zum Fußgewölbe bereich hin wächst.

3. Sohlenkonstruktion für Sportschuh nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für einen unterpronierenden Fuß die Perforierung (16a) in der elastischen Schicht (13a) in dem Bereich vom Absatz zum Fußgewölbe schmaler werdend aus geführt ist derart, daß die Perforierung (16a) entlang der Innenkante der Sohlenkonstruktion (12) einheitlich fortsetzt, wobei der unperforierte, Stützwirkung erzeugende Bereich (17a) der elastischen Schicht (13a) an der Außenkante der Laufsohlenkonstruktion (12) vom Absatzbereich zum Fußgewölbe bereich hin wächst.

4. Sohlenkonstruktion für Sportschuh nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für einen überpronierenden Fuß die Perforierung (16b) in der elastischen Schicht (13b) im Bereich vom Absatz zum Fußgewölbe schmaler werdend ausgeführt ist derart, daß die Perforierung (16b) entlang der Außenkante der Sohlenkonstruktion (12) einheitlich fortsetzt, wobei der unperforierte, Stützwirkung erzeugende Bereich (18b) der elastischen Schicht (13b) an der Innenkante der Laufsohlen konstruktion (12) vom Absatzbereich zum Fußgewölbebereich hin wächst.