DE69015527T2 - Normale Knöchelbewegungen zulassender gelenkiger Skischuh. - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft den allgemeinen technischen Bereich der Ausrüstungen, die für den alpinen Skisport und die zugehörigen Bereiche bestimmt sind, und betrifft genauer den besonderen technischen Bereich der Skischuhe.
• Die Konstruktionsweise moderner Skischuhe basiert auf zwei Hauptprinzipien, die zum einen im Schutz des Knöchels und zum anderen in einer guten Führung der Skier bestehen. Ein einfaches Mittel, um dies zu erreichen, besteht darin, den Knöchel in dem Schuh zu blockieren, wodurch Verletzungen an diesem Gelenk erheblich verringert werden und Bein und Ski zu einer Einheit werden, wodurch der Ski dann nur durch das Knie- und das Hüftgelenk geführt wird.
• Die Konstruktionsweise der meisten Skischuhe orientiert sich daher einzig an der anatomischen Form des Fußes und des Knöchels.
• Aus dem Patent FR-A-2 091 832 ist ein Skischuh bekannt, der anatomisch an den Fuß und an das Schienbein jedes Skifahrers angepaßt werden kann, der dabei gleichzeitig zwischen dem Schaft und der Sohle des Schuhs dicht ist. Die Unterkante des Schaftes ist in das Innere einer in der Sohle vorgesehenen Rille geführt. Der Schaft dieses Schuhs soll nach seiner Anpassung an die Körpermaße des Skifahrers bezüglich der Sohle blockiert sein.
• Derartige Schuhe haben den Nachteil, die physiologischen Bewegungen des Knöchels zu verhindern, die auf drei Raumebenen stattfinden, und zwar der Frontalebene, der Horizontalebene und der Sagittalebene. Das Verhindern der Knöchelbewegungen hat den Nachteil, daß es die Anpassungsfähigkeit des Fußes an den Boden über den Knöchel verringert und die Ausstiegmöglichkeiten des Unterschenkels stark, wenn nicht völlig einschränkt, wenn der Fuß am Boden blockiert ist. Diese Mißachtung der Physiologie des Knöchelgelenks bedeutet insbesondere bei Stürzen eine erheblich höhere mechanische Belastung für das Knie und besonders das Bändersystem. Häufigkeit und Schwere der Bänderverletzungen am Knie erhöhen sich somit bei solcherart Stiefeln erheblich.
• Zur Erhöhung der Bequemlichkeit und Leistung wurde auch schon die Herstellung von Skistiefeln vorgeschlagen, die zumindest teilweise eine Bewegung des Knöchelgelenks ermöglichen. Diese Skischuhe weisen eine Fußsohlenschale mit einem Vorderblatt und einem Schaft auf, der über dem oberen Sprunggelenk um eine zur Extensionsebene der Sohle im wesentlichen ebene Achse an die Fußsohlenschale gelenkig angebracht ist. Diese Ausführungsart hat zwar den Vorteil, einen bestimmten Beugungsgrad des Knöchels um die Achse des oberen Sprunggelenks und somit auf der Sagittalebene zu erlauben, doch hält diese Ausführungsart das Knöchelgelenk auf der Frontal - oder Horizontalebene immer in einem Zustand völliger Blockierung. Bei bestimmten Ausführungsformen wie denen der in den Patentschriften DE-U-8 702 913 oder DE-A-3 303 520 offenbarten, ist der Schaft so angebracht, daß er sich der Anatomie jedes Skifahrers anpassen kann, indem er entlang einer im wesentlichen vertikalen Achse gleitet. Ein solcher Aufbau läßt dem Knöchel jedoch keine Bewegungsfreiheit auf einer Horizontalebene, wodurch auch die geringste Winkelausfederung, die den natürlichen Bewegungen des natürlichen Knöchelgelenks entspricht, unmöglich wäre.
• Wenn die Konstruktionsweise eines Skistiefels mit um die Achse des oberen Sprunggelenks schwenkbarem Schaft eine Beugung des Knöchels auch in gewissem Rahmen zuläßt und dabei im Rahmen der herkömmlichen Techniken zur Führung des Skis verbleibt, so hilft sie dennoch den zunehmend schwereren Bänderverletzungen am Knie nicht ab und verhindert die Ausnutzung des kompletten physiologischen Potentials des Knöchelgelenks.
• Außerdem ist das Patent FR-A-2 536 966 bekannt, das das Ziel verfolgt, den natürlichen Neigungswinkel des Beins des Skiläufers wiederzugeben, indem es einen Skistiefel vorschlägt, dessen starrer Schaft auf einer zur Längsachse des Fußes quer verlaufenden, vertikalen Ebene beweglich ist. Die Beweglichkeit des Schafts wird dadurch erreicht, daß der starre Schaft auf einen halbrunden Bügel aufmontiert wird, der in einer Führung gleitet, die im Innern der Schale des Schuhs vorgesehen ist. Mit dieser Art Schuh sind physiologische Bewegungen des Knöchelgelenks unmöglich, da nur eine seitliche Neigung des Beins zum Fuß des Skiläufers möglich ist.
• Dieser Stiefel macht die physiologischen Bewegungen des Knöchels unmöglich, da jede Bewegung auf der Frontalebene des Knöchels mit einer Bewegung auf der Horizontalebene und - in geringerem Ausmaß - auf der Sagittalebene einhergeht.
• Ebenso ist der in dem Patent US-A-4 199 879 beschriebene Skischuh bekannt, der dem Knöchelgelenk aus Sicherheitsgründen eine gewisse Freiheit auf den drei Raumebenen geben will. Hierzu wird vorgeschlagen, eine Fußsohlenschale, in welcher der Fuß-Fersenbein-Bereich liegt, mit einer starren Hülle zu verbinden, die einem einfachen zylindrischen Körper vergleichbar ist und den Unterschenkel des Beins des Skifahrers über dem inneren und dem äußeren Knöchel aufnehmen soll. Die starre Hülle ist mit der Schale über eine Gelenkvorrichtung verbunden, die aus zwei Spiralfedern besteht, die jeweils außen und seitlich am Schuh angeordnet sind.
• Eine solche Anordnung läßt eine winklige Ausfederung von Schale und Schaft zueinander auf den drei Raumebenen zu, liefert jedoch keine dichte Verbindung zwischen beiden Teilen, da eine biegsame Außenhülle vorgesehen werden muß. Außerdem führen die Federn zu einer einfachen dynamischen Dämpfung der Bewegungen des Knöchelgelenks und nicht zu einer passiven Kontrolle der Bewegungen des Gelenks in seinen natürlichen physiologischen Grenzen. Außerdem haben seitlich und außen angebrachte Federn einen doppelten Nachteil, der verbunden ist mit einer hohen Muskelanspannung des Gelenks, und zwar an geometrischen Stellen außerhalb des natürlichen Knöchelgelenks. Schließlich bedeutet die Außenanbringung der Federn für den Skiläufer eine potentielle Quelle für Verhakungen und Stürze.
• Ziel der vorliegenden Erfindung ist es somit, diesen Nachteilen der Skistiefel des Stands der Technik abzuhelfen und einen Skischuh herzustellen, der zumindest teilweise der Physiologie des Knöchelgelenks Rechnung trägt, ohne dessen Schutz oder die Führung des Skis zu beeinträchtigen, und dabei gleichzeitig das Risiko von Bänderverletzungen am Knie verringert.
• Ein weiterer Gegenstand der Erfindung besteht darin, einen Skischuh herzustellen, in dem der Fuß gleichzeitig auf der Horizontal- und Frontalebene Bewegungsfreiheit hat.
• Ein sekundärer Gegenstand der Erfindung ist es, einen Skischuh herzustellen, der der Form des Knöchelgelenks auf der Sagittalebene besser entspricht.
• Das Ziel der Erfindung wird mit einem Skischuh erreicht, der einerseits eine Fußsohlenschale mit einer Sohle und einem Vorderblattbereich umfaßt, die dazu bestimmt ist, direkt oder indirekt auf einer Unterlage wie beispielsweise einem Ski aufzuliegen, und geeignet ist, zumindest die Fußsohle und den Fuß-Fersenbein-Bereich aufzunehmen, und andererseits einen starren Schaft, der an diese Schale angepaßt werden kann und geeignet ist, das obere Sprunggelenk zu umhüllen und zu stützen, wobei Schale und Schaft zueinander Bewegungsfreiheit haben.
• Nach der Erfindung ist die starre Hülle ein Schaft, der geeignet ist, das obere Sprunggelenk und den Astragalus bzw. das Sprungbein zu umhüllen und zu stützen, und der dicht an die Schale montiert und angepaßt ist, mittels der Gelenkvorrichtung, die so montiert ist, daß sie eine winklige gegenseitige Ausfederung zwischen Schaft und Schale zuläßt, mit zumindest einer Bewegungsfreiheit, deren Bewegungsschraubachse/n innerhalb einer geometrischen umgebenden Fläche in Form eines Kreiskonus enthalten ist/sind, der als Subastragaluskonus bzw. subastragaler Konus bezeichnet wird und die Eversions- und Inversionsbewegungen darstellt.
• Weitere besondere Ausführungsformen der Erfindung sind in den Ansprüchen 2 bis 16 aufgeführt.
• Verschiedene andere Merkmale gehen aus der Beschreibung hervor, die mit Bezug zu den beiliegenden Zeichnungen folgt und beispielhaft und ohne Anspruch auf Vollständigkeit Ausführungsformen des Gegenstands der Erfindung zeigen.
• Fig. 1 zeigt eine schematische seitliche Außenansicht des Knöchels und des Fußes in einem erfindungskonformen Skischuh.
• Fig. 2 zeigt, ausgehend von Fig. 1, eine Ansicht des Knöchelgelenks von oben.
• Fig. 3 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungskonformen Skischuhs im Längsschnitt.
• Fig. 4 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines Schuhs der Erfindung, im Schnitt entlang der Linie IV-IV der Fig. 3.
• Fig. 5 zeigt ein Detail der Gelenkvorrichtung der Erfindung nach dem Schnitt V-V der Fig. 3.
• Fig. 6 zeigt ein Detail der Gelenkvorrichtung der Erfindung nach dem Schnitt VI-VI der Fig. 3.
• Fig. 7 und 8 zeigen Ausführungsvarianten der erfindungskonformen Gelenkvorrichtung.
• Fig. 9 zeigt die Ansicht eines erfindungskonformen Skischuhs in einer Ansicht der Hinterseite des Schuhs.
• Fig. 10 und 11 zeigen eine weitere Ausführungsvariante, die eine spezielle Verbindung der beiden Teile des Schuhs zeigt.
• Fig. 1 zeigt schematisch die Verteilung der Knochen, die das untere Sprunggelenk eines Menschen bilden, in einem Skischuh, dessen Außenhülle 1 und Sohle 2 gestrichelt dargestellt sind. Die dargestellte Gesamtansicht kann als seitliche Darstellung der Lage des Knöchels und des rechten hinteren Fußes eines Skifahrers von außen angesehen werden, entlang einer Ebene, die sich in Richtung der Hauptlängsachse des Schuhs und im wesentlichen senkrecht zur Stütz- und Extensionsebene des Schuhs erstreckt, die hier durch die Ebene P dargestellt ist, die als Auflage- und Extensionsebene der Sohle 2 des Schuhs gilt.
• Das untere Sprunggelenk besteht aus dem Fersenbein 3, dem Sprungbein 4, der vom Würfelbein 5 gebildeten Einheit, dem Kahnbein 6, den Keilbeinen 7, dann den Mittelfußknochen und schließlich den auf Fig. 1 nicht dargestellten Zehengliedern, welche den Fuß-Fersenbein-Bereich bilden.
• Die Bewegungen des unteren Sprunggelenks im Raum können als Ergebnis der gegenseitigen Positionen aller Positionen des Fuß-Fersenbein-Bereichs, der aus dem Fersenbein 3, dem Würfelbein 5, dem Kahnbein 6, den Keilbeinen 7 und den Mittelfußknochen 8 besteht, im Raum zum Sprungbein 4 angesehen werden. Genauer gesagt, werden diese Bewegungen üblicherweise in der Anatomie als Inversions- und Eversionsbewegung bezeichnet.
• Unter der Inversionsbewegung des Knöchels versteht man eine Bewegung, die eine Kombination, partiell oder nicht, aus allen nachfolgenden Bewegungen auf den drei Raumebenen verbindet, und zwar:
• - auf der Horizontalebene, die auf Fig. 1 mit der Ebene P zusammenfällt, eine Drehung, die Innendrehung genannt wird, da sie zur Innenseite des anderen Fußes gerichtet ist, wobei diese Innendrehung einen Drehausschlag von höchstens 30º bezüglich einer normalen lotrechten Position des Fußes hat, in der die Längsachse des Fußes im wesentlichen parallel zur Symmetrieebene des Menschen ist,
• - auf der Frontalebene, die einer zur Ebene P senkrechten Ebene F entspricht, ein sogenanntes Innenrollen einer Ausschlagweite von etwa 25º, das bezogen auf die untere und obere Endposition des Ausschlags des Innenrollens definiert ist,
• - auf der Sagittalebene, die nicht dargestellt und von der Ebene des Schnitts der Fig. 1 verkörpert ist, eine sogenannte Fußsohlenbeugung in Pfeilrichtung f&sub1; mit einer Ausschlagweite von etwa 10º, die bezogen auf die normale senkrechte Position eines auf einer Horizontalebene befindlichen Menschen definiert ist.
• Die oben genannten, als Bezugsziffern gegebenen Ausschlagweiten entsprechen Mittelwerten, wobei jede Ausschlagweite je nach Alter der Person und der ihr eigenen Anatomie um 5 bis 10º schwanken kann.
• In gleicher Weise bezeichnet man mit Bewegung des Knöchels nach außen eine Bewegung, welche auf den drei Raumebenen in einer Gesamtrichtung, die sich von der vertikalen Symmetriebene des Menschen entfernt,
• - eine äußere Drehung um höchstens 30 auf der Horizontalebene,
• - auf der Frontalebene F ein äußeres Rollen von etwa 20º,
• - auf der Sagittalebene eine sogenannte dorsale Beugung in Pfeilrichtung f&sub2; mit einer Ausschlagweite von etwa 10º verbindet.
• Erforschungen der Bewegungen des so definierten unteren Sprunggelenks des Fußes und des so definierten Knöchels haben ergeben, daß alle diese Inversions- und Eversionsbewegungen auf den drei Raumebenen Verschiebungs- oder auch Bewegungsschraubachsen aufwiesen, deren Verschiebung begrenzt war und auf einer geometrischen umgebenden Fläche lag, die einem Drehkonus 11 glich, der nachfolgend subastragaler Konus genannt wird.
• Die Spitze S des Konus 11 kann als in einem Abstand d hinter dem Fersenbein und in einer Höhe H&sub1; befindlich angesehen werden, die im wesentlichen gleich einem Drittel der Höhe H ist, die die Höhe des hinteren Außenrandes des Fersenbeins 3 darstellt. Die Spitze S ist vorzugsweise außerdem im Zentrum der geometrischen Projektion des Fersenbeins 3 auf die Frontalebene F angeordnet.
• Die Neigung des Konus 11 bezüglich der Ebene P kann mit den beiden überkreuzten Bänderbündeln 12 und 13 bestimmt werden, deren Schnittpunkt sich auf der Mittelachse 14 des Konus 11 befinden muß. In der Praxis hat der Winkel α, der durch den Schnittpunkt der Mittelachse 14 des Konus 11 mit der Ebene P gebildet wird, einen Wert von 20 bis 50º und vorzugsweise zwischen 30 und 45º. Der Konus 11 ist außerdem definiert durch seinen Öffnungswinkel ß, dessen Mittelwert je nach Alter und den anatomischen Gegebenheiten der Personen von 15 bis 30º schwankt.
• Fig. 2 zeigt einen rechten Fuß in einem Schuh 1 in Draufsicht. Auf Fig. 2 stellt die Achse x-x' die Längsachse des Schuhs 1 dar. Bei Projektion auf eine Horizontalebene bilden die Achse x-x' und die Mittelachse 14 des Konus 11 einen Winkel γ von 10 bis 30º, so daß der Konus 11 zum Inneren des Fußes weist.
• Mit allen diesen geometrischen und Winkeldefinitionen kann also die Anordnung und Ausrichtung des subastragalen Konus 11 im Raum definiert werden, der die umgebende Fläche darstellt, innerhalb derer sich die Bewegungsschraubachsen des unteren Sprunggelenks bewegen.
• Fig. 3 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungskonformen Schuhs, der aus einer Fußsohlenschale 15 mit einer Sohle 2 besteht, die direkt oder indirekt auf einer Unterlage aufliegen soll, die durch die Ebene P dargestellt ist. Die Fußsohlenschale 15 ist geeignet, als Unterlage für die Fußsohle zu dienen und mittels eines Vorderblattbereichs 16 zumindest einen Teil des Fußrückens, Fuß-Fersenbein- Bereich eingeschlossen, aufzunehmen.
• Der Schuh der Erfindung besteht außerdem aus einem starren Schaft 17, der dicht abschließend an die Fußsohlenschale 15 angepaßt werden kann und die Knöchelgelenke und vor allem das obere Sprunggelenk 10 und das Sprungbein 4 sowohl seitlich als auch vorne und hinten umschließt und stützt.
• Die Anpassung des starren Schafts 17 an die Fußsohlenschale 15 erfolgt mittels einer Gelenkvorrichtung, die im Beispiel der Fig. 3 zwei Vorrichtungen zur Verbindung zwischen Fußsohlenschale 15 und starremn Schaft 17 aufweist, um eine winklige Ausfederung zwischen Schale und Schaft zuzulassen.
• Das erste Verbindungselement 22 (Fig. 3 und 6) ist im hinteren Bereich des Schuhs angeordnet, und zwar in der Zone, welche die Ferse des Skifahrers aufnehmen und dieser als Sitz dienen soll, und besteht aus einem fest mit der Fußsohlenschale 15 verbundenen Nocken 23, der beispielsweise einen runden oder halbrunden Kopf aufweist und mit Montagespiel in einen Hohlraum 24 geführt ist, der im Inneren der Wand des Endbereichs 25 des starren Schafts 17 angeordnet ist. Der Nocken 23 und der Hohlraum 24 sind am Schuh in der Nähe der Spitze S des subastragalen Konus 11 angeordnet und ausgeführt, so daß Fußsohlenschale 15 und starrer Schaft 17 um Schraubachsen zueinander ausfedern können, die sich innerhalb des vorstehend definierten subastragalen Konus 11 befinden.
• Entsprechend den zusammenpassenden Formen von Nocken 23 und Hohlraum 24 kann die durch das hintere Verbindungselement 22 zugelassene Bewegungsfreiheit in Drehungen um eine Achse A&sub1;, die vom hinteren Bereich des Schuhs zum vorderen Bereich des Schuhs innerhalb des Konus 11 verläuft, und/oder in Drehungen um eine Achse A&sub2; einer Richtung bestehen, die mit der Längsachse des Trägerteils des Drehkopfs des Nockens 23 zusammenfällt, wobei die Achse A&sub2; natürlich auf das Innere des subastragalen Konus 11 begrenzt ist. Das hintere Verbindungselement 22 läßt vorzugsweise eine Kombination der vorstehend definierten Drehungen zu, und es kann vorteilhafterweise eine beliebige Verbindungsvorrichtung verwendet werden, die eine gegenseitige Bewegung von Fußsohlenschale 15 und starrem Schaft 17 auf drei Raumebenen zuläßt. Als Variante kann die vorgeschlagene Anordnungsart umgekehrt werden und der Nocken 23 fest mit dem starren Schaft 17 verbunden und der Hohlraum 24 in der Wand der Fußsohlenschale 15 vorgesehen sein.
• Ebenso ist es als Variante möglich, die auf Fig. 3 dargestellte Nockenanordnung durch eine Kugelgelenkanordnung zu ersetzen, wie auf Fig. 8 gezeigt. Bei dieser Ausführungsvariante sind die beiden Hohlräume 26 und 27 vorzugsweise halbkugelförmig, weisen ringförmige Rücknahmebereiche auf und sind jeweils in der Wand des starren Schafts 17 und der Fußsohlenschale 15 vorgesehen, wobei diese Hohlräume 26 und 27 als Aufnahmesitz für ein Kugelgelenk 28 dienen, das mittels einer beliebigen geeigneten Vorrichtung an der Fußsohlenschale oder dem starren Schaft dauerhaft befestigt ist. Eine solche Anordnung mit gegenseitigem Spiel sorgt ebenfalls für eine winklige Ausfederung der Fußsohlenschale 15 zum starren Schaft 17 auf allen drei Raumebenen.
• Die Gelenkvorrichtung der Fig. 3 wird durch eine vordere Verbindungsvorrichtung 32 vervollständigt, die günstigenfalls zwischen dem Vorderblattbereich 16 der Fußsohlenschale 15 und dem vorderen Bereich 17a des starren Schafts 17 angeordnet ist. Um der Physiologie des unteren Sprunggelenks, wie dies oben definiert wurde, zumindest teilweise Rechnung zu tragen, ist die vordere Verbindungsvorrichtung zumindest teilweise in dem subastragalen Konus 11 angeordnet, damit die Bewegungsschraubachsen der Fußsohlenschale 15 und des starren Schafts 17 auf den drei Raumebenen innerhalb des subastragalen Konus 11 liegen. Hierzu ist vorzugsweise die Verwendung eines Nockens 33 mit einem halbkugel- oder kugelförmigen Kopf vorgesehen, der beispielsweise über einen zylindrischen Ansatz 34 hinausragt, der fest an dem Vorderblattbereich 16 sitzt. Der Kopf des Nockens 33 ist innerhalb eines Aufnahmeraums 35 montiert, der in der Wand des vorderen Bereichs 17a des starren Schafts vorgesehen ist, wobei der Kopf des Nockens 33 in dem Hohlraum 35 mittels einer in dem Hohlraum 35 vorgesehenen, ringförmigen Erhöhung 36 am Platz gehalten wird.
• Fig. 4 und 5 zeigen, daß der Hohlraum 35 vorteilhafterweise den Querschnitt einer Ellipse haben kann, die von der ringförmigen Erhöhung 36 zum Inneren des Hohlraums hin abnimmt, um zusammen mit dem gegenseitigen Montagespiel des Nockens 33 in dem Hohlraum 35 eine völlig freie Bewegung der Fußsohlenschale 15 zum starren Schaft 17 zu ermöglichen. Wie dies Fig. 4 zeigt, kann sich der Nocken 33 somit parallel zur Ebene P bewegen, um beispielsweise eine auf der Achse B&sub1; oder B&sub2; gelegene Position einzunehmen.
• In gleicher Weise können diese Bewegungen natürlich mit Winkeldrehungen der Fußsohlenschale 15 oder des starren Schafts 17 um die Bewegungsschraubachse kombiniert werden, die von der Achse des zylindrischen Ansatzes 34 gebildet und beispielsweise durch die Bewegung des starren Schafts von der fiktiven Mittelebene R in die Positionen R&sub1; und R&sub2; dargestellt wird.
• Die Winkelausfederungen der Fußsohlenschale 15 zum starren Schaft 17 sind günstigerweise einerseits durch das Spiel der vorderen und hinteren Gelenkvorrichtung zueinander und andererseits durch Anschlagvorrichtungen begrenzt, die in Höhe des Verbindungs- und Aufsetzbereichs 41 zwischen Fußsohlenschale 15 und starrem Schaft 17 vorgesehen sind. Der untere Anschlag kann somit von der Oberkante 42 der Obergrenze der Fußsohlenschale 15 gebildet werden. Der obere Anschlag wird dann von der Unterkante 43 der Untergrenze des starren Schafts 17 gebildet.
• Die so beschriebene Gelenkvorrichtung weist vorteilhafterweise eine Elastizität auf, die durch die Anbringung von Federdynamometern 44 - wie auf Fig. 9 gezeigt - an den beiden Seitenkanten des Schuhs und zwischen der Fußsohlenschale 15 und dem starren Schaft 17 erreicht werden kann. Die Federdynamometer 44 weisen sinnvollerweise ein System zum Einstellen der Federspannung auf, damit die gegenseitige winklige Ausfederung zwischen der Fußsohlenschale 15 und dem starren Schaft 17 in ihrer Flexibilität eingestellt werden kann. Natürlich kann jedes gleichwertige elastische System verwendet werden, das eine kontrollierte Starrheit der Gelenkvorrichtung 21 sicherstellt, ohne daß dies den Rahmen der Erfindung sprengt.
• Fig. 7 zeigt im Schnitt eine Ausführungsvariante der vorderen Verbindungsvorrichtung 32, die aus einem Doppelkugelgelenk 45 mit einem zylindrischen Mittelkörper 46 bestehen kann, der an seinen beiden Enden zwei kugelförmige Gelenke 47 und 48 trägt. Die Aufnahmesitze der Kugelgelenke 47 und 48 bestehen aus Hohlräumen 49 und 50, die identisch mit dem Hohlraum 35 der auf Fig. 3 dargestellten Variante und jeweils in der Vorderwand 17a des starren Schafts 17 und im Vorderblattbereich 16 vorgesehen sind. Die Hohlräume 49 und 50 münden außerhalb der Vorderwand 17a und des Vorderblattbereichs 16 mit zwei zylindrischen Bohrungen 51, 52, durch welche der zylindrische Körper 46 geführt wird. Die jeweiligen Abmessungen des Doppelkugelgelenks 45, der Hohlräume 49, 50 und der zylindrischen Bohrungen 51 und 52 zueinander sind derart, daß sie einerseits das Doppelkugelgelenk 45 in den Hohlräumen 49 und 50 halten und andererseits eine winklige Ausfederung des starren Schafts 17 bezüglich der Fußsohlenschale 15 auf allen drei Raumebenen zulassen, und zwar um innerhalb des subastragalen Konus 11 gelegene Bewegungsschraubachsen.
• Eine besonders vorteilhafte und praktische Anordnung der vorderen und hinteren Verbindungsvorrichtung besteht darin, die jeweiligen geometrischen Mittelpunkte der hinteren 22 und vorderen Verbindungsvorrichtung 32 auf der Mittelachse 14 des subastragalen Konus 11 anzuordnen. Durch die Formbarkeit des Fußsohlengewebes können diese geometrischen Mittelpunkte jedoch auch auf einer vertikalen Ebene liegen, welche die große Mittel- und Längsachse x-x' des Skischuhs einschließt.
• Fig. 9 zeigt eine Ansicht eines erfindungskonformen, rechten Schuhs von hinten. Die dargestellte Anordnung zeigt einen Aufbau, bei dem ein oberer starrer Schaft 55 an den Schaft 17 um eine zur Mittellängsebene M des Schuhs 1 quer verlaufende Achse y-y' angelenkt ist. Die Achse y-y' des Gelenks 56 verläuft in der Weise am Schuh 1, daß sie im wesentlichen in Höhe der Waden-Schienbeingabel verläuft, die für das obere Sprunggelenk 10 steht (s. Fig. 1), um die Beugung dieses Gelenks zu erleichtern. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Querachse y-y' bezüglich der Hauptstütz- und Extensionsebene P des Schuhs geneigt ist und allmählich vom Äußeren zum Inneren des Schuhs ansteigt. Die Achse y-y' weist eine Neigung von etwa 15 bis 25º bezogen auf die Ebene P auf.
• Die Dichtheitsprobleme, die sich bei einem Skischuh ergeben, der mindestens aus zwei Teilen besteht, werden dadurch gelöst, daß Abdichtungslaschen vorgesehen werden, die innerhalb oder außerhalb des Schuhs vorgesehen sind und beispielsweise entlang des Verbindungsbereichs 41 verlaufen.
• Fig. 10 und 11 zeigen eine Ausführungsvariante, bei der die Gelenkvorrichtung aus zwei Stegen 51 besteht, die seitlich zwischen der Schale 15 und dem Schaft 17 vorgesehen sind. Jeder Steg 51 sitzt fest an der Schale 15, und zwar mit einem unteren Arretierungselement 52 nach Art einer Schraube, Niete o.ä., sowie mit einem oberen Befestigungselement 53 nach Art einer Schraube, eines Bolzens, einer Niete oder eines Einsatzes zum Beispiel. Das obere Befestigungselement 53 und der Steg 51 weisen ein gegenseitiges Montagespiel auf, das Bewegungen des Schafts 17 auf den drei Raumebenen um Bewegungsschraubachsen zuläßt, deren geometrische Resultierende sich in dem Konus 11 verschiebt, um dem Knöchelgelenk Rechnung zu tragen. Natürlich können die jeweiligen Positionen der Elemente 52 und 53 umgekehrt werden, ohne daß der Rahmen der Erfindung gesprengt wird.
• Mit dem Skischuh der Erfindung können dank der Gelenkvorrichtung die Inversions- und Eversionsbewegungen des Fuß-Fersenbein-Bereichs unter dem Sprungbein zumindest teilweise oder vorzugsweise ganz reproduziert werden, ohne daß Leistung und Halt des Fußes und des Knöchels des Skifahrers beeinträchtigt werden. Die Definition eines geometrischen und mechanischen Modells, das die Kinematik der Bewegungen des Knöchelgelenks auf anatomischer und physiologischer Basis darstellt, hat nämlich zur Definition des subastragalen Konus 11 geführt, mit dessen Hilfe bislang antinomische Elemente, nämlich Sicherheit und Leistung des Skifahrers, in Einklang gebracht werden können.
• Die Möglichkeiten der gegenseitigen Ausfederung der beiden Bestandteile des Schuhs der Erfindung auf den drei Raumebenen lassen bei einem Stoß oder Fall beispielsweise Ausweichbewegungen des Unterschenkels auf allen drei Raumebenen zu, was dazu beiträgt, daß der Druck auf das Knie und insgesamt auf das Bändersystem reduziert wird. Insbesondere die Verwendung einer passiven Gelenkvorrichtung ohne bevorzugte aktive Beanspruchung läßt die Inversions- und Eversionsbewegungen des unteren Sprunggelenks in den durch den subastragalen Konus definierten geometrischen Grenzen zu, ohne Beanspruchung von Muskeln oder anderen, was zu einer vollkommenen Anpassung der Inversions- und Eversionsbewegungen führt.
• Außerdem erweist es sich, daß die zusätzlichen Bewegungsmöglichkeiten, die dem Skifahrer durch die in der Erfindung vorgeschlagene Gelenkvorrichtung zur Verfügung stehen, ein besseres Gefühl für den Schnee sowie eine bessere Führung des Skis beim Slalom durch ein winkliges Ausschlagen des Skis in der Kurve ermöglichen, wobei diese beiden Vorteile genau durch die Gelenkvorrichtung der Erfindung erreicht werden.
• Abschließend ist noch zu bemerken, daß anstelle der beschriebenen Gelenkvorrichtungen mit Nocken oder Doppelgelenklager natürlich ebensogut Lagersysteme verwendet oder die Biegeelastizitäts- und Starrheitseigenschaften bestimmter Kunststoffe oder anderer genutzt werden können. Die hintere Verbindungsvorrichtung 22 könnte auch aus einer hinteren Verbindungszone zwischen dem Schaft 17 und der Schale 15 bestehen, wobei diese Zone im wesentlichen ein elastisch verformbares Material aufweisen würde.

Claims (16)

1 - Skischuh umfassend einerseits eine Fußsohlenschale (15) mit einer Sohle (2) und einem Vorderblattbereich (16), die dazu bestimmt ist, direkt oder indirekt auf einer Unterlage wie beispielsweise einem Ski aufzuliegen, und geeignet ist, zumindest die Fußsohle und den Fuß-Fersenbein- Bereich zu enthalten, und andererseits eine starre Hülle (17), die mittels einer Gelenkvorrichtung (22, 32) mit der Schale verbunden ist, damit die Schale (15) bezüglich der starren Hülle (17) winklig ausfedern kann,

dadurch gekennzeichnet, daß die starre Hülle ein Schaft (17) ist, der das Schienbein-Fersenknochen-Gelenk zwischen Knöchel und Astragalus (4) hält und umschließt und dicht an die Schale (15) montiert und angepaßt ist, und zwar mittels der Gelenkvorrichtung (22, 32), die so montiert ist, daß sie eine winklige Ausfederung zwischen Schaft (17) und Schale (15) erlaubt, nach zumindest einer Bewegungsfreiheit, deren Bewegungsschraubachse/n innerhalb einer geometrischen umgebenden Fläche in Form eines Kreiskonus (11) beschrieben ist/sind, der Subastralaguskonus genannt wird und die Bewegungen nach innen und außen darstellt.

2 - Schuh nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Spitze (S) des Subastralaguskonus (11) im mittleren Bereich des Schuhabsatzes hinter dem Fersenbein (3) und in einem Abstand (d) von 1 bis 3 cm von diesem und ungefähr auf einem Drittel von dessen Höhe befindet, wobei dieser Konus (11) einerseits in Richtung des Schuhoberteils geneigt ist, so daß seine Hauptachse (14) einen Winkel (α) zwischen 20 und 50º und vorzugsweise zwischen 30 und 45º mit der Hauptstütz- und Streckebene (P) des Schuhs bildet und andererseits einen Öffnungswinkel (ß) zwischen 15 und 30º besitzt.

3 - Schuh nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Konus (11) zum Inneren des Schuhs geneigt ist, so daß seine Hauptachse (14) auf der Horizontalebene einen Winkel (τ) zwischen 15 und 30º mit der Längsachse (x-x') des Schuhs bildet.

4 - Schuh nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptachse (14) des Konus (11) mit der Längsachse (x-x') des Schuhs zusammenfällt.

5 - Schuh nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkvorrichtung (22, 32) mehrere Bewegungsfreiheiten und vorzugsweise drei zuläßt, wobei Dreh-, geradlinige und kreisförmige Bewegungen kombiniert sind.

6 - Schuh nach Anspruch 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkvorrichtung eine vordere Verbindungsvorrichtung (32) aufweist, die im vorderen Bereich des Schuhs zwischen der Schale und dem Schaft zumindest teilweise innerhalb des Subastralaguskonus (11) montiert ist.

7 - Schuh nach Anspruch 1, 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkvorrichtung eine hintere Verbindungsvorrichtung (32) aufweist, die im hinteren Bereich des Schuhs nahe der Spitze (S) des Subastralaguskonus montiert ist.

8 - Schuh nach den Ansprüchen 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß vordere und hintere Verbindungsvorrichtung auf ein und derselben Achse (14) liegen.

9 - Schuh nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die vordere Verbindungsvorrichtung (32) aus einem Doppelkugelgelenk (45) oder aus einem System mit einem vorzugsweise mindestens teilweise kugelförmigen Nocken (33, 34, 36) besteht.

10 - Schuh nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das vordere Verbindungselement (22) aus einem einfachen Kugelgelenk (28), einem kugelförmigen Nocken (23) oder einem elastisch verformbaren Verbindungsbereich zwischen dem Schaft (17) und der Schale (15) besteht.

11 - Schuh nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß Anschlagvorrichtungen (42, 43), die vorzugsweise an den Seitenflächen des Schuhs vorgesehen sind, das Ausfedern zwischen der Schale und dem Schaft begrenzen.

12 - Schuh nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlagvorrichtungen (42, 43) in einem Ineinanderschieben mit Spiel von Schale (15) und Schaft (17) bestehen, wobei die Flächen der unteren bzw. oberen Kante von Schaft und Schale die Funktion des Anschlags übernehmen.

13 - Schuh nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkvorrichtung zwei Stege (51) aufweist, die seitlich zwischen dem Schaft (17) und der Schale (15) vorgesehen sind.

14 - Schuh nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der starre Schaft (17) einen oberen Schaft (55), der gelenkig bezüglich dem Hauptkörper des Schafts (17) um eine zur Hauptmittelebene (M) des Schuhs quer verlaufende Achse (y-y') montiert ist, aufweist, wobei sich diese Achse im wesentlichen in Höhe der Wadenbein-Schienbeinklammer (56) des Knöchelgelenks befindet, um die Biegung dieses Gelenks zu ermöglichen.

15 - Schuh nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Transversalachse (y-y') bezüglich der Hauptstütz- und Streckebene (P) des Schuhs geneigt ist und allmählich vom Äußeren zum Inneren des Schuhs hin nach oben verläuft.

16 - Schuh nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontrollvorrichtungen (44) für die Ausfederungsgeschmeidigkeit zwischen dem Schaft (17) und der Schale (15), und zwar vorzugsweise seitlich, angeordnet sind.