DE60005503T2

DE60005503T2 - Sportschuh, insbesondere alpin-, touren-, oder langlaufskischuh

Info

Publication number: DE60005503T2
Application number: DE60005503T
Authority: DE
Inventors: Jean-François Couturier
Original assignee: Individual
Current assignee: Decathlon SE
Priority date: 1999-05-17
Filing date: 2000-05-17
Publication date: 2004-06-24
Anticipated expiration: 2020-05-18
Also published as: ATE250353T1; FR2793660A1; JP2002543902A; EP1178744B1; WO2000069297A2; US6691434B1; CA2373686A1; AU4283500A; DE60005503D1; EP1178744A2; FR2793660B1; WO2000069297A3

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Sportschuh, insbesondere für den alpinen Skilauf, zum Wandern, für den Skilanglauf oder zum Snowboarden, der einen unterhalb des Fußknöchels des Benutzers angeordneten, starren Rahmen aufweist, der mindestens eine Aufnahme festlegt, in welcher ein den Fuß des Benutzers aufnehmender und mit dem Rahmen zusammenwirkender Schuh positioniert ist, der mindestens einen Verbindungsarm zwischen dem Rahmen und dem Bein des Benutzers, und mindestens ein zum geschlossenen Verbinden des Beines des Benutzers mit dem Verbindungsarm angeordnetes Gehäuseelement aufweist.
Die breite Mehrheit der Skischuhe weist eine starre Schale auf, die sich umfassend über dem Fußknöchel erstreckt und denselben so umschließt, dass er dessen Bewegungen bei der Praktizierung des Sports praktisch vollkommen blockiert.
Diese Art von Schuhen weist eine bestimmte Anzahl von Nachteilen auf. Durch den Gebrauch solcher Schuhe werden insbesondere auf Grund ihrer Starrheit oftmals verschiedene Verletzungen verursacht, wie z. B.:

• Verletzungen der Bänder des Knies und des Fußknöchels,
• schmerzhafte Schienbeinabstützungen, Verletzung des hinteren Schienbeinmuskels,
• Schleimbeutelentzündung an den Füßen (Chondromalacia patellae)
• Entzündung der Achillessehne,
• Schmerzen an dem Schienbeinknöchel und dem Wadenbeinknöchel,
• Knochenhautentzündungen,
• Verlagerungen und Verletzungen des Meniskus im Knie,
• Kompression der Vorderfußknochen (Morton-Neuralgie),
• Einschlafen des Beines auf Grund von Kompression,
• Schwund der Fuß-, Knöchel- u. Wadenmuskeln zum Saisonende,
• kalte Füße, Teilerfrierungen und damit zusammenhängende Durchblutungsstörungen.

Es wurden andere Skischuhe mit einer unterhalb des Fußknöchels aufhörenden starren Schale verwirklicht, die den Fußknöchel freigeben sollten. Das Merkmal dieser Schuhe besteht darin, dass sie den Fuß in der Schale mittels auf der Höhe des Fußrückens angeordneter Schellen blockieren.
Die für die Konzeption von Schuhen verwendeten Techniken haben sich dahingehend entwickelt, dass sie einen besseren Komfort bieten. Trotzdem verursacht dieser Vorgang des Festhaltens und der Blockierung des Unterschenkels immer noch viele Verletzungen und Unbequemlichkeit für die Benutzer, die oftmals Verdrehungen des Unterschenkels insbesondere bei Stürzen ausgesetzt sind. Bei starren Schuhen verkürzt sich die maximale Widerstandszeitdauer des verdrehten Beines durch die Starrheit der Schuhe beträchtlich, die keine Mobilisierung der Gesamtheit der Gelenk- und Muskelkette des Beinabschnittes ermöglicht. Eine gewaltsame Verdrehung bei einem Sturz nach hinten wird durch den Mangel an Mobilität der hinteren Gelenke und Muskeln des Beines verstärkt, wodurch die Drehbeanspruchungen plötzlich auf die Knie übertragen werden. Das Bein wird durch die starre Schelle des Schuhs blockiert. Diese insbesondere in den Arbeiten von Professor Johnson in den Vereinigten Staaten beschriebene Sturzart stellt das von zu starren Skischuhen bei Drehstürzen nach hinten ausgehende Risiko unter Beweis. Andererseits scheint die Blockade der Gelenke des Fußes und des Fußknöchels für die Versetzung der Beinmuskeln in den Ruhezustand verantwortlich zu sein. Dadurch werden die Muskeln nicht mehr richtig benutzt, um bei einem Sturz oder unerwartetem Richtungswechsel zu reagieren, und schützen somit die Knie und die Bänder nicht richtig. Außerdem wird die Empfindlichkeit des Fußes durch dieselbe Blockierung des Fußes und des Unterschenkels verstärkt, auf den ein umfassender äußerer Druck ausgeübt wird, um Haltung und Präzision zu erreichen. Hierdurch werden die sensorischen Aktivitäten begrenzt. Dadurch erklären sich teilweise die Gleichgewichtsprobleme bei vielen Skifahrern.
Es wurden bestimmte Entwicklungen in Angriff genommen, um zu versuchen, die Probleme von Schuhen mit starren Schalen zu lösen. Eine der Entwicklungen ist in dem Amerikanischen Patent US-A-3 747 235 veranschaulicht. In dem Dokument ist ein Skischuh beschrieben, der einen an dem Ski befestigten und den Fuß umgebenden Innenschuh, einen an dem Innenschuh befestigten Hebel, der praktisch bis in eine Flucht mit dem Knie verlängert ist, einen an dem Hebel befestigten Bügel aufweist, der dazu bestimmt ist, eine seitliche Bewegung des Beines im Verhältnis zu dem Hebel zu verhindern, und eine Schelle aufweist, die eine Längsbewegung des Beines im Verhältnis zu dem Hebel verhindert. Der starre Innenschuh hört unter dem Fußknöchel auf, und scheint dessen Bewegung nicht zu blockieren. In Wirklichkeit wird der Fuß in dem Schuh blockiert und das Fußknöchelgelenk wird blockiert, wenn der Schuh in einer Skibindung gehalten wird. Die Verbindung zwischen dem Bein und dem Fußknöchel wird durch den Hebel hergestellt, der die Kräfte so auf die Skier überträgt, dass der Benutzer sie steuern kann.
Mit diesem Schuh soll eine bestimmte Anzahl von mit Schuhen mit starren Schalen, insbesondere die mit der Kompression des Fußes in dem Schuh (Schleimbeutelentzündungen, Schmerzen an den Wadenbein- und Schienbeinknöcheln, ...) in Zusammenhang stehenden Problemen vermieden werden.
Unglücklicherweise lässt dieses System keinen Gebrauch der muskulären und gelenkigen Blockierung der Gesamtheit des Beines zu. Auf diese Weise besteht eine bestimmte Anzahl von Problemen weiter, und andere treten auf.
Die Verbindung zwischen dem Bein und dem Ski wird unmittelbar unterhalb des Knies hergestellt. Dies schließt das Risiko einer "schubladenförmigen" Verlagerung des Knies mit ein. Dieser "Schubladeneffekt" tritt sehr oft bei Personen mit nachgiebigen oder verletzten Bändern im Knie auf. Dadurch kann auch eine Entzündung der Bänder im Bereich des Knies sowie eine Kompression der hinteren Drüsen und Stränge entstehen. Durch diese Verbindung wird eine Kompression und eine Quetschung der hinteren Schienbeinschlagader erzeugt, wodurch die Durchblutung des Unterschenkels begrenzt wird. Die Schelle liegt außerdem direkt auf dem Wadenbein auf. Sie blockiert die Verlagerung des letzteren, welches normalerweise bei jeder Bewegung des Beines verlagert wird, in Bezug auf Dreh-, als auch auf Translationsbewegungen.
Durch die Tatsache der Blockierung des Wadenbeines werden Schmerzen verursacht und die natürliche Blockierung des Beines durch Gelenke und Muskeln wird verhindert. Ein weiteres, mit der Verwendung einer Schelle in Zusammenhang stehendes Problem ist das der Übertragung von Bewegungen des Beines auf den Ski. Wenn die Schelle nur leicht angespannt ist, erfolgt eine schlechte Übertragung, und die Steuerung der Skier ist schwierig, wenn nicht gar unmöglich. Um eine zuverlässige Übertragung zu erreichen, darf sich das Bein in der Schelle überhaupt nicht bewegen lassen. Dies schließt mit ein, dass die Schelle sehr straff angespannt sein muss. Dies hat die Schmerzen derselben Art zur Folge wie diejenigen, die beim Gebrauch starrer Schuhe entstehen.
Außerdem besteht ein wesentliches Problem dieses Schuhs und dieser Bindung in der Tatsache, dass der Innenschuh fest in der Bindung fixiert ist. Obwohl der Fußknöchel nicht durch den Schuh an sich blockiert ist, verhindert die starre Befestigung des Schuhs in der Bindung eine natürliche Bewegung des Fußes, wie nachfolgend detailliert erklärt wird.
Es sind weitere Dokumente vorhanden, in denen Skischuhe beschrieben sind, die eine freie gelenkige Bewegung des Fußknöchels ermöglichen sollen. Unter diesen Dokumenten kann die Deutsche Veröffentlichung DE-A-27 18 939 aufgeführt werden.
In diesem Dokument ist ein Skischuh beschrieben, der mit einem herkömmlichen Innenschuh verwendet werden kann. Dieser Schuh weist eine Schale auf, in welcher der Innenschuh mittels Luftpolstern unbeweglich gehalten wird. Die Aufgabe dieser Erfindung besteht darin, den Fuß fest in der Schale zu halten, wobei Belastungszonen vermieden werden. Durch die Tatsache, dass der Fuß festgehalten wird, wird die natürliche Bewegung des Beines verhindert.
Wie nachfolgend detailliert beschrieben, umfassen die Bewegungen des Beines eine koordinierte Bewegung des Fußknöchels, des Knies und der Hüfte. Dadurch, dass die Bewegung eines der Gelenke selbst in einer Richtung unmöglich gemacht wird, wird die Koordinierung der Bewegungen zerstört und das Bein an der Ausführung einer physiologischen Verlagerung gehindert.
Bei allen Skischuhen nach dem Stand der Technik besteht die Aufgabe darin, den Fuß entweder in einer starren Schale, oder durch Gurte auf der Höhe des Spanns, durch aufblasbare Polster fest einzuspannen, wobei sie als Merkmal aufweisen, dass sie die Verlagerung des Fußknöchels mindestens in einer Richtung verhindern. Dies ist insbesondere bei dem Skischuh der Fall, der Gegenstand der Veröffentlichung EP-A-0 471 955 ist. Dieser Schuh ist mit einer starken Verstärkungsstange versehen, die sich nach oben über eine starre Schelle fortsetzt, die dazu bestimmt ist, den Fußknöchel zu umklammern und ihn in Querrichtung festzuhalten.
Aus diesem Grund lässt keine der in den Dokumenten des Standes der Technik beschriebenen Erfindungen bei der praktischen Ausübung des betroffenen Sportes selbst in den Fällen keine physiologische Bewegung des Beines zu, in denen eine freie gelenkige Bewegung des Fußknöchels möglich zu sein scheint.
Bei der vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, die Nachteile der Schuhe des Standes der Technik durch die Bereitstellung eines Schuhs zu beseitigen, der die physiologischen Bewegungen des Beines im Allgemeinen, und des Fußknöchels und insbesondere des Knies insbesondere dadurch zulässt, dass er eine Bewegung der Fußsohle im Verhältnis zu dem Ski ermöglicht.
Wie zuvor erwähnt, kann die Drehung des Beines in seiner Gesamtheit von einer Drehung des Knies, einer Drehung des Fußknöchels und einer Drehung der Hüfte getrennt werden.
Die Drehung des Knies wird von zwei Muskelgruppen gesteuert. Die erste Gruppe besteht aus externen Rotatoren, die bei ihrer Betätigung dahingehend wirken, dass sie das Schienbeinkopfplateau so drehen, dass die Fußspitze nach außen gedreht wird. Die zweite Gruppe besteht aus den internen Rotatoren, die eine Neigung aufweisen, die Fußspitze nach innen zu drehen. Insgesamt ist die Gruppe der internen Rotatoren etwas kraftvoller als die Gruppe der externen Rotatoren. Die Beugung des Knies führt zu einer Drehung des Schienbeines nach innen, sowie einer Drehverlagerung des Wadenbeines und einer Translationsbewegung um seine Längsachse.
Die Drehung des Fußknöchels kann um drei Achsen erfolgen. Es handelt sich dabei um eine praktisch horizontale Querachse X, die praktisch durch die Wadenbein- und Schienbeinknöchel verläuft, eine in der Verlängerung des Beines verlaufende vertikale Achse Y und eine horizontale Längsachse Z.
Die Drehbewegung des Fußknöchels um die horizontale Querachse X wird als "Streckung" bezeichnet, wenn sich die Fußspitze senkt, und die entgegengesetzte Bewegung wird als "Beugung" bezeichnet. Die Drehbewegung um die vertikale Achse X wird als "Adduktion" bezeichnet, wenn sich die Fußspitze nach innen in Richtung der Symmetrieebene des Körpers bewegt, und wird als "Abduktion" bezeichnet, wenn sich die Fußspitze von dieser Symmetrieebene wegbewegt. Schließlich wird die Bewegung um die horizontale Längsachse Z als "Auswärtsdrehung um die Längsachse" bezeichnet, wenn sich die Fußsohle nach innen ausrichtet, und als "Einwärtsdrehung um die Längsachse" bezeichnet, wenn sie sich nach außen ausrichtet.
Bei der natürlichen Drehung des Fußknöchels sind die Bewegungen um die drei Achsen immer miteinander verbunden. Die Adduktion ist notwendigerweise von einer Auswärtsdrehung um die Längsachse, und von einer Streckung begleitet. Bei der durch diese Verlagerung erreichten Position handelt es sich um eine sogenannte Umkehrungsposition. Wenn die Streckung durch eine gleichwertige Beugung ausgeglichen wird, erhält man eine sogenannte Varushaltung.
In der anderen Richtung ist die Abduktion notwendigerweise von einer Einwärtsdrehung um die Längsachse, und von einer Beugung begleitet. Bei der erreichten Position handelt es sich um eine Auswärtsdrehungsposition. Wenn die Beugung durch eine gleichwertige Streckung des Fußknöchels aufgehoben wird, erhält man die Valgushaltung.
Die Auswärtsdrehungsposition wird im Wesentlichen durch die Wirkung von zwei Muskeln, d. h. dem kurzen seitlichen Wadenbeinmuskel, und dem langen seitlichen Wadenbeinmuskel erhalten. Diese sind auf der Höhe der Fußsohle auf der vorderen Hälfte jeweils auf dem Außenrand und auf dem Innenrand des Fußes angeordnet.
Bei allen Schuhen des Standes der Technik wird der Fuß fest gegen die Abstützung gedrückt gehalten. Außerdem verhindern sie die Drehung des Fußknöchels um die horizontale Längsachse Z. Durch die Blockierung dieser Bewegung wird die durch den Fußknöchel, das Knie und die Hüfte ausgebildete Gelenkkette unterbrochen. Dies bewirkt auch die Verhinderung der durch den physiologischen Gebrauch der Muskeln erhaltenen natürlichen muskulären Blockierung.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Beseitigung der Nachteile der Skischuhe des Standes der Technik und darin, eine natürliche Bewegung der Gesamtheit des Beines zuzulassen, indem eine zusammenwirkende Muskelarbeit in Form einer Gelenkkette des Beines, wie oben beschrieben, ermöglicht wird. Diese Aufgabe wird durch die Tatsache gelöst, dass das Bein frei, d. h. sensibel ist.
Diese Aufgaben werden durch einen Sportschuh gelöst, wie er in dem Oberbegriff definiert ist, der dadurch gekennzeichnet ist, dass der Schuh außerdem mindestens eine zwischen der Sohle des Schuhs und dem Rahmen angeordnete Längswölbung aufweist, die angeordnet ist, um bei Benutzung des Schuhs eine Bewegung des Schuhs im Verhältnis zu dem Rahmen um die Längsachse des Fußes zu ermöglichen.
Gemäß einer ersten Ausführungsform kann die Längswölbung fest mit der Sohle des Schuhs oder mit dem Rahmen verbunden sein.
Gemäß einer Ausführungsvariante weist die Längswölbung zwei jeweils in der Verlängerung der anderen angeordnete Wölbungen auf, die jeweils aus einer Plattform gebildet sind, die mittels einer mit der Längsachse des Fußes ausgerichteten halbstarren, ebenen Rippe mit der Sohle des Schuhs verbunden ist.
Die zwischen dem Schuh und dem Rahmen angeordnete Längswölbung legt beiderseits der Längswölbung Zwischenräume fest, wobei die Zwischenräume vorteilhafterweise mit einem weichen Werkstoff gefüllt sind.
Vorteilhafterweise können die Einrichtungen, die eine vertikale Bewegung des hinteren Teils des Schuhs im Verhältnis zu dem Rahmen ermöglichen, einen auf dem Schuh angeordneten Absatz und einen in dem Rahmen ausgebildeten Anschlag umfassen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist der Schuh gemäß der Erfindung ein an die Morphologie der Wade des Benutzers anpassbares, hinteres Gehäuseelement und ein an die Morphologie des Schienbeinkopfplateaus des Benutzers anpassbares, vorderes Gehäuseelement auf, wobei mindestens eines der Gehäuseelemente mit dem Verbindungsarm verbunden ist.
Das vordere Gehäuseelement kann ein Stützelement für das Knie des Benutzers aufweisen, welches angeordnet ist, um mit dem Knie in Berührung zu stehen.
Das mit dem Verbindungsarm verbundene Gehäuseelement ist innerhalb eines vorgegebenen Winkelbereiches um den Verbindungsarm herum bewegbar, und weist Einstelleinrichtungen zur Einstellung des zwischen dem hinteren Gehäuseelement und dem vorderen Gehäuseelement enthaltenen Volumens, und Einstelleinrichtungen für die Höhe des vorderen Gehäuseelementes und/oder des hinteren Gehäuseelementes auf.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist ein äußerstes Ende eines der Verbindungsarme in der Nähe des äußersten Endes der Wadenmuskeln des Benutzers angeordnet.
Ein äußerstes Ende eines der Verbindungsarme kann auch der Nähe des äußersten Endes der Ferse des Benutzers angeordnet sein.
Gemäß einer besonderen Ausführungsform weist der Schuh zwei Verbindungsarme auf.
In einer ersten Ausführungsform der Erfindung ist mindestens einer der Verbindungsarme in Richtung des hinteren Teils des Schuhs angeordnet.
In einer zweiten Ausführungsform der Erfindung sind die zwei Verbindungsarme auf den Seiten des Schuhs angeordnet.
In einer besonderen Ausführungsform ist der Verbindungsarm zwischen dem Schuh und dem Rahmen angeordnet.
Der Verbindungsarm kann auch aus mindestens zwei übereinanderliegenden Streifen ausgebildet sein.
Gemäß einer vorteilhaften Variante ist der Schuh in dem Rahmen bewegbar.
Gemäß einer besonderen Ausführungsform, bei welcher der Schuh als Skischuh verwendet wird, ist der Schuh so in dem Rahmen positioniert, dass wenn die zwei Skier eines Paares von Skiern parallel zueinander verlaufen, der Rand des fest mit dem ersten Ski verbundenen Schuhs, der in Richtung der Symmetrieebene des Körpers des Benutzers angeordnet ist, nach vorne einen offenen Winkel mit dem entsprechenden Rand des mit dem zweiten Ski verbundenen zweiten Schuhs bildet.
Die vorliegende Erfindung und ihre Vorteile werden unter Bezugnahme auf verschiedene Ausführungsformen der Erfindung und auf die beigefügten Zeichnungen besser verständlich, wobei:
1 und 2 zwei verschiedene Ausführungsformen des Sportschuhs gemäß der Erfindung veranschaulichen,
3 eine Rückansicht des Schuhs von 2 ist,
4 eine Variante des in 1 veranschaulichten Sportschuhs ist,
5 eine Vorderansicht des Schuhs von 4 ist,
6 eine perspektivische Ansicht einer besonderen Ausführungsform des in 2 veranschaulichten Schuhs gemäß der Erfindung ist,
7 eine Vorderansicht einer Variante des in 3 veranschaulichten Schuhs gemäß der Erfindung ist,
8a, 8b und 8c Vorderansichten eines Teils der in den vorangegangenen Figuren veranschaulichten Schuhe in drei verschiedenen Positionen sind,
9 und 10 ebenfalls zwei Varianten veranschaulichen, die eine Bewegung des Schuhs in dem Rahmen des Schuhs ermöglichen.
11 eine Schnittansicht eines Teils des Schuhs von 10 ist,
12 eine Position des Schuhs bei einer Kurvenfahrt mit Skiern veranschaulicht,
13 die Verteilung der Kräfte durch die Verwendung eines Schuhs gemäß der vorliegenden Erfindung auf einen Ski veranschaulicht,
14 eine Profilschnittansicht eines Teils des Schuhs gemäß der Erfindung ist,
15 eine 14 ähnliche Ansicht einer weiteren Ausführungsform des Schuhs ist,
16 eine Schnittansicht einer Variante des Schuhs gemäß der Erfindung ist,
17 eine besondere Ausführungsform eines Elementes eines Schuhs gemäß der Erfindung veranschaulicht,
18 einen Teil eines das Element von 17 aufweisenden Schuhs veranschaulicht, und
19 eine besonders Ausführungsform eines Schuhs gemäß der Erfindung veranschaulicht.
Der Sportschuh gemäß der vorliegenden Erfindung ist in der Ausführungsform eines Alpinskischuhs veranschaulicht, obwohl er auch für andere Sportarten wie insbesondere Skiwandern, Skilanglauf und Snowboarden verwendet werden kann.
In 1 ist ein Schuh 10 veranschaulicht, der im Wesentlichen einen Rahmen 11, einen Schuh 12, einen Verbindungsarm 13 und zwei Haltegehäuse, d. h. jeweils ein hinteres Gehäuse 14 und ein vorderes Gehäuse 15 aufweist.
Der Rahmen 11 besteht aus einem starren Teil, welches eine mit zwei Absätzen 17, 17' ausgestattete Basis 16 aufweist, die so angeordnet sind, dass sie das Halten des Rahmens in einer herkömmlichen Skibindung (nicht dargestellt) ermöglichen. Die Basis 16 ist außerdem mit einer ersten Aufnahme 18a versehen, die dazu bestimmt ist, den vorderen Teil des Schuhs 12 fest in dem Rahmen 11 zu halten, und mit einer zweiten Aufnahme 18b versehen, die dazu bestimmt ist, den hinteren Teil des Schuhs 12 in dem Rahmen zu halten.
Der Schuh 10 weist ebenfalls mindestens eine zwischen der Sohle 9 des Schuhs 12 und dem Rahmen 11 angeordnete Längswölbung 19 auf, um während der Verwendung des Schuhs eine Bewegung des Schuhs 12 im Verhältnis zu dem Rahmen um die Längsachse des Fußes zu ermöglichen, wie unter Bezugnahme auf 8 bis 11 detaillierter beschrieben werden wird. Der Rahmen 11 ist so unter dem Fußknöchel des Benutzers angeordnet, dass die Bewegungen des Fußknöchels in keinem Fall von dem Rahmen gehemmt werden.
Bei dem Schuh 12 handelt es sich um einen weichen Schuh, wie z. B. einen Basketball- oder Tennisschuh, der die gelenkige Bewegung des Fußknöchels nicht blockiert. Dieser Schuh kann so ausgewählt werden, dass er einen besonderen Komfort bietet. Er kann hochgeschlossen sein und über dem Niveau des Fußknöchels abschließen, wobei er in diesem Fall weich genug sein muss, um die Bewegungen des Fußknöchels nicht zu hemmen.
Der Schuh weist außerdem einen hinteren Verbindungsarm 13 auf. Dieser weist einen in den Rahmen 11 eingeführten, praktisch horizontalen Teil 20, und einen sich im Großen und Ganzen parallel zu dem unteren Teil des Beines des Skifahrers erstreckenden, praktisch vertikalen Teil 21 auf.
Der horizontale Teil 20 des Verbindungsarmes 13 endet praktisch unter dem vorderen äußersten Ende der zwei seitlichen Wadenbeinmuskeln. Dies bewirkt deshalb eine starke Verbesserung der Propriozeption des Skifahrers, weil sich die sensiblen Zonen des Fußes in der Nähe eines der Elemente befinden, welche die Führung des Skis ermöglichen. Es könnten jedoch auch andere Ausführungen in Betracht gezogen werden.
Der hintere Verbindungsarm 13 ist mit dem hinteren Gehäuse 14 verbunden, welches sich an die Form des Wadenbeins des Skifahrers anpasst. Das Gehäuse 14 wird von dem Verbindungsarm gehalten, wobei seine Position auf herkömmliche Art und Weise angepasst werden kann. Das Gehäuse kann mit einem anatomischen Schaumstoff oder einem Füllschaumstoff ausgefüllt werden, der es jeder Person ermöglicht, eine Anpassung der Gehäuse an die Form und das Volumen ihrer Beine vorzunehmen. Das Gehäuse wirkt mit dem Verbindungsarm 13, insbesondere bei einer Drehung bei Beugungen dieses Armes zusammen. Dadurch kann das Gehäuse im Verhältnis zu dem Bein unbeweglich bleiben, und eine Reibungswirkung auf das Bein vermieden werden.
Der hintere Verbindungsarm 13 kann aus einer Einzelstange 22, einer Doppelstange, sogar Dreifachstange bestehen, wie z. B. in 3 veranschaulicht. Der Werkstoff, aus dem der Verbindungsarm 13 besteht, wird so ausgewählt, dass er eine bestimmte, zuvor festgelegte Elastizität bei Beugung und Drehung aufweist. Bei diesem Werkstoff kann es sich z. B. um ein Metall, einen synthetischen Werkstoff, einen Verbundwerkstoff wie z. B. Kohlenstoff oder Polyamidkohlenstoff, und eventuell Beimischungen von Fasern oder Partikeln handeln, welche die Anpassung der Elastizitätsmodule bei Beugung und bei Drehung ermöglichen. Die Form der Arme wird ebenfalls so ausgewählt, dass sie eine Beugung nach vorne ermöglicht, wobei gleichzeitig die Beugung nach hinten begrenzt wird, ohne diese jedoch vollständig zu verhindern.
Wie bereits zuvor beschrieben, hat die Drehung des Knies eine Drehung des unteren Teils des Beines zur Folge. Die Drehelastizität des Verbindungsarmes 13 ermöglicht einerseits diese Drehung, und überträgt andererseits von dem Skifahrer erzeugte Kräfte so auf die Ski, dass diese gesteuert werden.
Durch die Beugungselastizität des Verbindungsarmes 13 wird die Verlagerung der Arme in Richtung des hinteren Teils des Skis begrenzt. Bei der Beugung des Beines nach vorne umfasst die Elastizität des Armes die Ausübung einer Kraft auf den vorderen Teil des Skis. Dadurch wird eine sehr gute Richtungssteuerung des Skis ermöglicht.
Nach einer Kurve, wenn sich der Skifahrer wieder aufrichtet, gibt der Verbindungsarm die gespeicherte Energie frei, und erleichtert die Wiedereinnahme der Ausgangsposition. Die Elastizität des Verbindungsarmes ermöglicht auch die Beseitigung des unnötigen Überdrucks der Skier auf den Boden beim Überfahren von Buckeln. Bei den starren Schuhen nach dem Stand der Technik wird die Energie, die beim Überfahren eines Buckels durch den Skifahrer teilweise durch die Verformung der Skierabsorbiert wird, anschließend über den Schuh auf den Skifahrer übertragen, wodurch sich schädliche Auswirkungen ergeben können, die den Skifahrer bei seinen Bewegungen abrupt hemmen können.
Für einen Skifahrerneuling oder einen durchschnittlichen Skifahrer wird der Vorgang der Überwindung einer Bodenerhebung erschwert, da beim Überwinden eines Buckels durch die Ski die Energie von den sich verformenden Skiern in Richtung des starren Schuhs übertragen wird, der die Beanspruchungen und Belastungen auf das Bein des Skifahrers überträgt. Dieses Überwinden von Bodenerhebungen fördert ein Schwanken des Skifahrers nach hinten, was zu einem Verlust der Kontrolle über die Ski, und schließlich zu einem Sturz führen kann.
Bei dem erfahrenen Skifahrer wird die Überwindung eines Hindernisses oftmals durch einen Widerstand oder einen ausgleichenden Druck auf die Lasche des Schuhs ausgeglichen, was die Erzeugung nutzloser Überdrücke unter den Skiern zur Folge hat, deren direkte Folge Bewegungshemmungen sind. Auf einer Wettkampfstrecke können die Hemmungen durch Überdruck eine Häufung mehrerer, für die Endleistung des Skifahrers nachteiliger Ereignisse ergeben.
Bei dem Schuh gemäß der vorliegenden Erfindung erfolgen die gleichzeitigen Verformungen des Skis und des Schuhs proportional zu einander, woraus sich ein Vorteil für den Skifahrerneuling oder den durchschnittlichen Skifahrer ergibt, der nicht mehr den Stößen durch die Buckel und Bodenerhebungen ausgesetzt ist.
Bei dem Wettkampfskifahrer werden sich die Leistungen dank des Nichtvorhandenseins von Überdrücken unter den Skiern, die das Gleiten erleichtern, bei einer gleichzeitigen besseren Verteilung der Verformungen des Skis und der Schuhe bei den sich verändernden Bodenerhebungen steigern.
Das vordere Gehäuse 15 des Schuhs 10 ist an die Morphologie des Beines des Benutzers angepasst. Es ist mit einem Stützelement 23 für das Knie verbunden, welches teilweise den unteren Teil des Knies umgibt. Dieses Stützelement 23 ist im Verhältnis zu dem vorderen Gehäuse 15 so drehbar, dass es das Knie unterstützt, ohne es zu hemmen. Außerdem umgibt das vordere Gehäuse 15 teilweise das Bein und weist zwei seitliche Zonen 24 auf, welche den seitlichen unteren Teil des Knies schützen.
Die hinteren 14 und vorderen Gehäuse 15 sind untereinander mittels eines starren oder elastischen Gurtes 25 oder z. B. mittels eines Velcro^®-Bandes verbunden. Diese Verbindung kann sehr flexibel sein. Die Gehäuse umhüllen das Bein auf einer großen Fläche. Die sinnvolle Anordnung der Abstützungen, insbesondere auf der Schienbeinkante und dem oberen und seitlichen Teil des Schienbeins sowie den Innen- und Außenseiten der Basis des Knies ermöglichen einen genauen Halt. Es ist somit nicht notwendig, dass die Verbindung angespannt ist, um die Bewegungen auf die Ski zu übertragen, womit diese gesteuert werden, wobei auf diese Weise jede Dauerkompression auf den Beingeweben vermieden wird. Die Verlagerung der Beinknochen und insbesondere des Wadenbeines wird nicht gehemmt.
Die in 2 und 3 veranschaulichte Ausführungsform unterscheidet sich von derjenigen in 1 darin, dass der Schuh 10 einen Rahmen 11' ohne Aufnahmen für die Positionierung des Schuhs 12 aufweist. Bei dieser Variante erfolgt das Halten des Schuhs auf der Basis 16 mittels einer Befestigungsschraube 26, die unter der Sohle des Schuhs eingeschraubt ist. Dieser Schuh 10 weist außerdem einen mit einem vorderen Gehäuse 15 verbundenen, vorderen Verbindungsarm 27 auf. Genauer ausgedrückt erfüllt der vordere Verbindungsarm 27 ebenfalls die Funktion des vorderen Gehäuses 15. Diese zwei Funktionen werden in der Tat durch dieselben Teile sichergestellt.
Die Position des vorderen Verbindungsarmes 27 ist ebenfalls so regulierbar, dass er sich bestmöglichst an die Form und an die Morphologie des Benutzers anpasst. Der vordere Arm 27 weist eine untere Zone auf, die in zwei beiderseits des Fußes angeordnete Laschen 28 unterteilt ist. Diese Laschen sind drehbar auf dem hinteren Verbindungsarm 13 befestigt.
Wie zuvor sind die hinteren 14 und vorderen Gehäuse 15 untereinander mittels eines starren oder elastischen Gurtes 25 oder z. B. eines Velcro^®-Bandes verbunden. Die Regulierung der Position des hinteren Gehäuses erfolgt mittels Langlöchern 29, wie aus 3 ersichtlich ist.
Die in 4 und 5 veranschaulichte Ausführungsform unterscheidet sich von derjenigen in 1 darin, dass der Schuh 10 einen hinteren Verbindungsarm 30 und einen vorderen Verbindungsarm 31 aufweist. Der hintere Verbindungsarm 30 ist direkt mit dem Rahmen 11 verbunden, ohne mit dem vorderen Verbindungsarm 31 verbunden zu sein. Das äußerste Ende des hinteren Armes 30 endet unter der Ferse. Der vordere Arm unterteilt sich in zwei Laschen 32, die jeweils von einer Seite des Rahmens 11 eindringen und unter dem Vorderteil der seitlichen Wadenbeinmuskeln enden. Bei dieser Ausführung befinden sich die drei sensiblen Zonen der Fußsohle, nämlich die Ferse und die äußersten Enden der zwei Wadenbeinmuskeln, in der Nähe der Zonen der äußersten Enden der Verbindungsarme. Dadurch wird eine besonders wirksame Propriozeption ermöglicht. Der hintere Ver bindungsarm 30 ist aus zwei Streifen 30a, 30b ausgebildet, die eine besonders gute Aufteilung der Drehungs- und Beugungskräfte ermöglichen.
Der vordere Verbindungsarm 31 weist eine Regulierungszone 33 auf, welche die genaue Positionierung des vorderen Gehäuses 15 ermöglicht. Ihre Position und Form sind so ausgewählt, dass sie sich bestmöglichst an die Morphologie des Benutzers anpassen. Die vorderen 15 und hinteren Gehäuse 14 sind ebenfalls durch einen Gurt 25 miteinander verbunden.
In 6 und 7 sind zwei Varianten des in 2 veranschaulichten Schuhs veranschaulicht, bei welchen die Verbindungsarme seitliche Arme sind, d. h. sie sind mit dem Rahmen 11' über die Seiten desselben verbunden. Außerdem erstrecken sich diese Arme auf den Seiten des Fußes und von dem unteren Teil des Fußes des Benutzers aus.
Bei der Ausführungsform von 6 treffen die zwei seitlichen Arme 40, 41 auf dem Vorderteil des Schienbeins wieder zusammen und werden auf dieser Höhe miteinander verbunden. Die Verbindungszone 42 der zwei Arme trägt ein den zwei vorderen Gehäusen der vorangegegangenen Ausführungsformen ähnliches, vorderes Gehäuse 43. Das vordere Gehäuse ist mittels Gurten 25 mit einem hinteren Gehäuse 44 verbunden. Die Verbindung zwischen den seitlichen Armen 40, 41 und dem Rahmen 11' wird mittels herausnehmbarer Stifte 45 hergestellt. Dies ermöglicht die vollständige Trennung der die Verbindungsarme aufweisenden Gesamtheit und der Gehäuse des Rahmens voneinander. Durch diese Ausführung ist es möglich, einen komfortablen Skischuh zum Skiwandern bereitzustellen. Das Bein des Benutzers ist mit dem Verbindungsarm 40, 41 und mit den Gehäusen 43 und 44 verbunden. Der Schuh (nicht dargestellt) wird ausschließlich über das Vorderteil des Rahmens, z. B. mittels einer Schraube oder einer geeigneten Befestigungsvorrichtung gehalten. Der hintere Teil des Schuhs wird überhaupt nicht gehalten, wodurch Laufen möglich ist. Wenn dieser Schuh für Pistenabfahrtski verwendet wird, werden die Stifte 45 so umpositioniert, dass sie die Verbindung des Schuhs und der Verbindungsarme mit dem Rahmen sicherstellen.
Bei der Ausführungsform von 7 treffen die zwei seitlichen Verbindungsarme 50, 51 nicht zusammen, und sind nicht auf den Seiten des Beines des Benutzers angeordnet. Jeder der Arme hält stützt eine Seite des vorderen Gehäuses 43.
Bei den zwei oben beschriebenen Ausführungsformen ist zu bemerken, dass die Verbindungsarme nicht symmetrisch sind. Die zwei Arme weisen sich leicht voneinander unterscheidende Funktionen auf, und ihre Form ist an diese Funktionen angepasst. Der seitliche innere Verbindungsarm 41, 51 ist dazu bestimmt, als Abstützung beim Lenken des Skis zu dienen. Er dient auch zur Übertragung der Beugung und der Drehung des Beines des Benutzers auf den Ski, so dass dieser steuerbar ist. Bei Kurven arbeitet er im Wesentlichen mit Druck.
Aus diesem Grund muss er relativ starr sein. Der seitliche äußere Verbindungsarm 40, 50 ist im Wesentlichen zur Begrenzung der Beugung bestimmt. Er arbeitet hauptsächlich mit mechanischem Zug und kann relativ flexibel und lose sein. Der seitliche innere Arm könnte mit dem Schienbein des Beines verglichen werden, während der seitliche äußere Arm mit dem Wadenbein verglichen werden könnte.
In 8 bis 11 sind die in dem Rahmen möglichen seitlichen Bewegungen des Schuhs 12 detailliert veranschaulicht.
Unter Bezugnahme auf 8a, 8b und 8c, und wie zuvor erwähnt, nimmt der Fuß bei der Beugung des Knies und des Fußknöchels natürlicherweise eine Auswärtsdrehungs- oder Valgusposition ein. In dieser Position ist die Fußsohle nicht flach aufliegend positioniert, sondern leicht nach außen geneigt. Umgekehrt nimmt der Fuß bei der Streckung des Knies die Umkehrungsposition oder Varusposition ein, in welcher der Fuß nach innen geneigt ist.
Um diese Bewegung zuzulassen, ermöglicht die Längswölbung 19 des Schuhs 10 die Valgus-/Varuspositionierung des Fußes. Zu diesem Zweck weist die Basis 16 des Rahmens 11 eine praktisch ebene Oberseite 61 auf. Der Schuh 12 weist im Gegensatz dazu eine leicht gewölbte Sohle 9 auf. Diese Sohle weist in der Tat zwei geneigte Ebenen 63, 64 auf, die der Längsachse des Fußes folgend, beiderseits der Längswölbung 19 angeordnet sind. Die Wölbung 19 und die zwei geneigten Ebenen legen zwei Zwischenräume 66, 67 zwischen der Oberseite 61 der Basis des Rahmens und der Sohle 9 des Schuhs fest. Diese Zwischenräume können mit einem sich leicht verformenden Schaumstoff gefüllt sein, müssen aber nicht. Die Längswölbung 19 dient als Scharnier und lässt Kippbewegungen um eine Längsachse zu. Sie kann aus einem Torsionsstab, einem verformbaren Streifen, aus einem oder mehreren elastischen Elementen wie z. B. Silentblocs^® oder aus jedem anderen flexiblen Verbindungssystem bestehen.
In der durch 8a veranschaulichten Position sind die Zwischenräume 66 und 67 unter jeder der geneigten Ebenen praktisch identisch. Diese Position des Fußes entspricht einer neutralen Position des Skifahrers. In 8b wird der innere Teil des Schaumstoffes zusammengedrückt. Der Fuß befindet sich in der Varusposition. Der Fuß ruht auf der in Richtung der Symmetrieebene des Skifahrers angeordneten geneigten Ebene 63. Schließlich wird in 8c der äußere Teil des Schaumstoffes zusammengedrückt. Der Fuß befindet sich in der Valgusposition und der Schuh ruht auf der in entgegengesetzter Richtung zur Richtung der Symmetrieebene des Skifahrers angeordneten geneigten Ebene 64.
Bei der durch 9 veranschaulichten Ausführungsform ist die Sohle 9 des Schuhs 12 eben, während die Basis 16 des Rahmens 11 eine leicht gewölbte Oberseite 71 aufweist, welche die Wölbung 19 festlegt. Die Funktion dieser Ausführungsform ist mit der durch 8a bis 8c veranschaulichten Funktion identisch. Bei einem herausnehmbaren Schuh ist jedoch die Tatsache, dass die Sohle des Schuhs eben ist, ein Vorteil.
Durch die Auswahl der "Starrheit" des in die zwischen der Basis des Rahmens und der Sohle des Schuhs festgelegten Zwischenräume beiderseits der Längswölbung eingeführten Schaumstoffes ist es möglich, die zur Positionierung des Fußes in der Valgus- oder Varusposition notwendige Kraft zu regulieren. Es ist auch möglich, nur die Valgus- oder Varusposition unter Ausschluss der anderen Position zuzulassen. In gleicher Weise kann der Valgus-/Varuswinkel durch die Form der Wölbung oder durch diejenige der Basis des Rahmens oder der Sohle des Schuhs reguliert werden.
In 10 und 11 ist eine weitere Ausführungsform eines Schuhs gemäß der Erfindung veranschaulicht, welche die Valgus-/Varusverlagerung des Fußes ermöglicht. Bei dieser Variante ist die Wölbung 19 aus zwei entsprechend einer Längsachse des Fußes jeweils in der Verlängerung der anderen angeordneten Längswölbungen 19' ausgebildet. Jede Wölbung 19' weist eine Plattform 73' auf, die mittels einer halbstarren Rippe 74' mit der Sohle 9 des Schuhs 12 verbunden ist, die dem Schuh eine leichte Drehung im Verhältnis zu einer Längsachse der Sohle 9 ermöglicht. Die Plattformen 73' können z. B. in dem Rahmen verschraubt sein. Wie zuvor kann ein Füllschaum so unter der Sohle 9 abgelagert werden, dass eine gute Verbindung zwischen dem Schuh und dem Ski, und eine gute Steuerung der Skier ohne Totzeit und ohne Flattern möglich ist.
Bei dieser Konstruktionsart behalten der Fuß und das Bein eine große Freiheit bei den natürlichen Bewegungen bei Beugung und Drehung, ohne dass ein Spiel zwischen dem Bein und den Gehäusen vorhanden ist.
In 12 ist die Verlagerung des Schienbeines des Beines eines Skifahrers bei einer Kurve mit einem Schuh gemäß der vorliegenden Erfindung, sowie die Verteilung der Kräfte in der Kurve veranschaulicht.
Wenn der Skifahrer z. B. nach rechts drehen möchte, beugt er sein Bein nach vorne und dreht gleichzeitig das Schienbein nach rechts. Die Achse des Schienbeines ist durch einen in die Richtung ausgerichteten Pfeil 90, die der Skifahrer ansteuern will, veranschaulicht. Diese Drehbewegung des Schienbeines ist dank der Wölbung des Schuhs möglich, die eine Bewegung um die Längsachse des Fußes ermöglicht. Diese Verlagerungen erzeugen eine in Richtung des Vorderteils des Skis ausgerichtete Kraft F_x, und eine in Richtung der Seite des Skis in Richtung der Innenseite der Kurve ausgerichtete Kraft F_y. Die Resultierende dieser zwei Kräfte ist in die Richtung ausgerichtet, die der Skifahrer ansteuern will. Auf diese Weise wird eine die Kurvenfahrt erleichternde vordere diagonale Auflagekraft erzeugt.
Bei den Schuhen des Standes der Technik ist die in Richtung des Vorderteils ausgerichtete Kraft F_x immer vorhanden. Im Gegensatz dazu wird die seitliche Kraft durch eine Bewegung der Seite des Beines erhalten, die das Erreichen des Kanteneinsatzes des Skis ermöglicht. Da die Bewegungen des Unterschenkels mit den Schuhen des Standes der Technik nicht möglich sind, verursacht diese Verlagerung des Beines auf die Seite ein Ungleichgewicht.
In 13 ist die Verteilung der Kräfte bei einem Schwanken des Skifahrers nach hinten veranschaulicht. Der Verbindungsarm ermöglicht ein leichtes Schwanken nach hinten, wobei er eine nach vorne ausgerichtete Kraft erzeugt, die dem Skifahrer hilft, wieder eine richtige Position einzunehmen. Die Achse 90 des Schienbeines kann sich ebenfalls um einen von der Position des Skifahrers abhängigen Winkel drehen. In allen Fällen ist die Position der Gesamtheit des Beines, und insbesondere des Fußes und des Unterschenkels eine natürliche Position, die den Gebrauch aller Muskeln zulässt. Dadurch kann sich der Skifahrer leichter wieder fangen, und Bänderrisse und Knochenbrüche bei Drehstürzen nach hinten werden größtenteils vermieden.
Bei 14 handelt es sich um eine Schnittansicht einer weiteren Ausführungsvariante des in 1 veranschaulichten Schuhs, bei welcher der Schuh 12 in dem Rahmen 11 beweglich ist. In diesem Fall ist der Schuh 12 auf seinem hinteren Teil mit einem Absatz 80 versehen, und die Wölbung 19 ist nur auf dem sich immer mit der Basis 16 des Rahmens 11 in Kontakt befindenden Teil angeordnet. Der Rahmen 11 selbst weist einen Anschlag 81 auf, der angeordnet ist, um mit dem Absatz 80 des Schuhs so zusammenzuwirken, dass er die vertikale Bewegung des hinteren Teils des Schuhs über einen in der Figur stark vergrößerten, zuvor festgelegten Abstand zulässt, jedoch ohne dass dieser vollkommen frei beweglich ist. Durch diesen Halt mit Spiel kann der Fuß eine natürliche Streckbewegung ausführen, wie oben beschrieben. Der Absatz 80 oder Anschlag 81 kann außerdem eine leicht gekrümmte Form aufweisen, um eine kleine Winkeldrehung des Fußes im Verhältnis zu einer Längsachse zu ermöglichen.
In 15 ist eine Ausführungsvariante des in 2 dargestellten Schuhs 10 veranschaulicht, bei welcher der Schuh 12 z. B. mit zwei Schrauben 85, 86 an dem Rahmen 11' befestigt ist. Der Rahmen ist nicht vollkommen starr, wodurch der Rahmen und der Schuh der Verformung des Skis 87 "folgen" kann, auf dem der Schuh befestigt ist. Dadurch wird vermieden, dass durch die Verformung des Skis Kräfte auf die Bindungen 88 des Schuhs auf dem Ski ausgeübt werden, so wie dies bei der Verwendung herkömmlicher starrer Skischuhe der Fall ist, was auch ohne Sturz zu einem Auslösen der Bindung führen kann. Der Kopf der hinteren Schraube 86 kann ein bestimmtes Spiel im Verhältnis zu der Aufnahme aufweisen, in der er positioniert ist, wodurch ebenfalls eine Valgus-/Varusbewegung des Fußes ermöglicht wird.
In 16 ist eine weitere Variante des Schuhs gemäß der Erfindung veranschaulicht, die dem Schuh in 2 ähnlich ist. Bei dieser Variante wird der in Form eines elastischen Streifens dargestellte Verbindungsarm 13 in den Rahmen 11' eingeführt. Er ist unter der Sohle 9 des Schuhs 12 positioniert, und dringt in den Rahmen ein. Die Elastizität des Verbindungsarmes 13 sowie seine Positionierung im Verhältnis zu dem Rahmen, sowie die Art seiner Befestigung in dem Rahmen ermöglichen der Ferse die Ausführung einer den Verformungen des Armes folgenden, vertikalen Bewegung. Dadurch wird, wie zuvor, eine natürliche Bewegung des Beines des Benutzers ermöglicht. Diese Ausführungsform ist auf Grund der Tatsache vorteilhaft, dass die Verlagerungen der Ferse, und diejenigen des Verbindungsarmes und folglich der Gehäuse, miteinander verbunden sind. Die Gehäuse bleiben somit unabhängig von den Bewegungen der Ferse immer in der passenden Position.
Es ist auch möglich, dass der Absatz des Schuhs 12 fest mit dem Rahmen 11' verbunden ist, und den Bewegungen des Verbindungsarmes 13 nicht folgt. In diesem Fall muss ein Zwischenraum zwischen dem Schuh und dem in dem Rahmen befestigten Arm erhalten bleiben.
In beiden Fällen bleibt die Möglichkeit der Bewegung um eine Längsachse des Fußes erhalten.
In 17 und 18 ist eine besondere Ausführungsform eines Verbindungsarmes 13' des Schuhs 10 gemäß der Erfindung veranschaulicht. Dieser Arm unterteilt sich in seinem oberen Drittel in zwei Schenkel 91. Der Arm ermöglicht die Lösung der Probleme bei Schuhen, die wie die in dem Stand der Technik zitierten einen Verbindungsarm aufweisen. Bei seiner maximalen Beugung berührt der Schenkel die Wadenmuskeln (Trizeps). Wenn sich ein als hinterer Hebel dargestelltes Element über das untere Drittel der Wade hinaus bewegt, besteht bei einer maximalen Beugung das Risiko eines Konfliktes des Elementes zwischen dem Trizeps und den Sitzbein- und Schienbeinmuskeln des Schenkels. Diese Art der Beugung ist bei Skifahrern beim Schwanken nach hinten sehr häufig, wie z. B. bei Skifahrerneulingen und bei Skifahrern, die beim Abfahrtsskifahren Angst haben. Auch Wettkampfskifahrer können von dieser Art des Schwankens oder Ausgleichens betroffen sein.
Bei der vorliegenden Ausgestaltung des Verbindungsarmes 13' wird das Prinzip des Vorhandenseins eines Abstützungspunktes über dem Mittelteil des Schienbeines eingehalten. Die Verbindungsarme enden in zwei seitlichen Schenkeln 91, auf welchen das hintere Gehäuse 14' befestigt ist. Das Gehäuse kann beweglich, oder in die Konstruktion des Schuhs integriert sein.
Das vordere Gehäuse 15' ist direkt auf den äußeren Schenkeln des Verbindungsarmes befestigt oder frei, und mittels eines Gurtes oder einer Lasche an den Verbindungsarmen befestigt. Um Parallelogrammeffekte zu vermeiden, die den Halt des Beines beim Beugen stören können, sind die zwei Gehäuse bzw. die Haltelasche des Beines gemeinsam auf zwei Bolzen 92, 93 befestigt, die auf den seitlichen oberen Teilen des Verbindungsarmes angeordnet sind. Sie verbessern die Mobilität des Beines und der Gehäuse beim Beugen, ohne dessen Halt zu verschlechtern.
In 19 ist ein Skischuh gemäß der Erfindung dargestellt, der den Benutzer gegen Wasser, Kälte und Stöße schützt, wobei es sich bei dem Schuh 12 um einen Schuh mit hohem Schaft 103 handelt. Dieser Schuh ist in dem Rahmen 11 angebracht, indem ein Zwischenraum 100 zwischen dem oberen Rand des Rahmens und dem Schuh eingearbeitet ist. Um das Ganze dicht zu gestalten, kann dieser Zwischenraum mit einem leicht verformbaren Schaumstoff gefüllt, oder mit einem Band aus einem die Dichtheit sicherstellenden Werkstoff überzogen werden. Dieser Schuh weist außerdem Einrichtungen 101 zur Regulierung der Ausgangsposition des Verbindungsarmes 13 auf. Die Positionierung des Verbindungsarmes ermöglicht die Anpassung an das Volumen der Wade des Benutzers, so dass sich das Bein unabhängig von dem Volumen der Wade des Benutzers in einer komfortablen Position befindet. Der durch die Arme im Verhältnis zu einer Vertikalen ausgebildete Winkel kann in drei möglichen Positionen der Regulierungseinrichtungen z. B. 10°, 13° und 16° betragen. Die Regulierungseinrichtungen 101 können z. B. einen Exzenter aufweisen. Der Schuh kann auch eine Vorrichtung 102 zum Lösen des Armes aufweisen, um das Gehen zu erleichtern. Diese Vorrichtung ermöglicht ein gewisses Spiel des unteren Teils des Verbindungsarmes 13. Sie besteht z. B. ebenfalls aus einem Exzenter, der in zwei Positionen positio niert werden kann, wie in 19 dargestellt. Der hohe Schaft 103, der unbedingt so flexibel sein muss, dass er die Bewegungen des Beines nicht hemmt, kann Schutzelemente gegen Wasser und Kälte, und Überdicken 104 aufweisen, die den Schutz des Benutzers vor Stößen und Schnitten ermöglichen. Die verschiedenen Komponenten können in dem Schuh so enthalten sein, dass sie eine homogene Gesamtheit mit dem Aussehen eines Stiefels bilden.
Der Schuh kann an dem Rahmen befestigt, oder ohne starre Verbindung mit demselben nur in diesen hineingesetzt sein. In diesem Fall werden das Bein und der Ski ausschließlich durch die Verbindungsarme gehalten. Diese Ausführung weist zwei bedeutende Vorteile auf. Der Skifahrer kann praktisch jeden Schuh verwenden, der in den Rahmen hineinpasst. Somit kann er Schuhe auswählen, in denen er sich besonders wohlfühlt. Andererseits ist der Fuß nicht gegen Drehung blockiert. Dadurch wird es dem Fuß ermöglicht, eine Drehung um die vertikale Achse Y auszuführen, die auf natürliche Art und Weise mit einer Drehung des Knies in Verbindung steht.
Um eine natürliche Position einzunehmen, sind die Innenränder der zwei Füße nicht absolut parallel zueinander, wenn die Skier parallel zueinander verlaufen. Sie sind im Gegenteil nach vorne leicht voneinander beabstandet, so dass sie einen Winkel von einigen Graden nach außen bilden. Durch diesen Winkel soll die Rollbewegung des Fersenbeines auf dem Sprungbein be günstigt werden, wodurch die Valgus-/Varuspositionierung der Zone im hinteren Teil des Fußes, und folglich die natürliche Einwärtsdrehungs- und Auswärtsdrehungbewegung um die Längsachse erleichtert wird.
Der vorliegende Schuh bietet eine vollkommene Verbindung zwischen dem Bein und dem Ski. Diese Verbindung wird ohne Druck auf einer relativ großen Fläche hergestellt. Sie verursacht daher keine Schmerzen wie bei starren Schuhen. Andererseits lässt diese Verbindung alle natürlichen Bewegungen des Beines und des Fußes zu. Dies bringt den Vorteil der Begrenzung der Verletzungsrisiken, der Steigerung des Komforts des Skifahrers und der wesentlichen Verbesserung der Propriozeption mit sich. Der Schuh bildet ein "selbsttragendes Außenskelett", welches in keinster Weise die Bewegungen des Benutzers behindert. Die Bewegungen des Benutzers werden vollständig von dem Innenskelett des Benutzers auf das "Außenskelett" übertragen, welches so mit dem Ski verbunden ist, dass er gesteuert wird.
Die Elastizität des Skis, der Verbindungsarme und schließlich des Rahmens bieten eine vollständige Beugungsfreiheit des Knöchels. Auf diese Weise verursacht die Verformung des Skis auf einem Hindernis mit dem Schuh gemäß der Erfindung in Kombination mit der Beugung der Verbindungsarme keine Druckstellen mehr auf dem Schienbein, d. h. keine Schwankungen, die normalerweise mit den Wirkungen von Auflagepunkten in Zusammenhang stehen, und ermöglicht eine Absorption der Bodenerhebungen, wobei maximaler Komfort geboten wird. Bei herkömmlichen starren Schuhen verformt sich der Ski, wenn er auf einem Hindernis aufstößt, und die Energie wird direkt an das Bein des Benutzers abgegeben. Der letztere schwankt auf Grund der starken Hemmung und der Beschleunigung des Körpers nach vorne, auf Grund des dann erfolgenden Ausgleichs nach hinten. Der Schuh gemäß der Erfindung hat eine Stoßdämpferfunktion.
Ein solcher Schuh hilft dem Bein dank einer flexiblen dynamischen Wirkung des Verbindungsarmes, große Drehbeanspruchungen bei Stürzen auszuhalten. Insbesondere bei Stürzen nach hinten ist das Bein durch die Ausfederung, die Beugungsflexibilität und die kontrollierte Drehungstoleranz weniger anfällig für Verletzungen und Bänderrisse, insbesondere Bänderrisse im Knie, die bei mehr als einem Drittel der Skiunfälle auftreten.
Die Widerstandszeitdauer des Beines bei Ausübung von dessen Maximalkraft wird verlängert, wodurch Scherbeanspruchungswirkungen auf Grund von starken und plötzlich auftretenden Kräften, wie sie bei den Schuhen des Standes der Technik auftreten, vermieden werden.
Das Vorhandensein der Möglichkeit einer freien Beugung nach hinten ermöglicht die Inanspruchnahme des Sitzbein- und Schienbeinmuskelsystems und der Muskelansatzhohlräume des Beines und des Fußes, wobei dieses Muskelsystem in der Lage ist, die passiven Bänder strukturen bei Schwankungen oder einem Sturz zu schützen.
Ein weiterer erkannter Verletzungsfaktor beim Skifahren ist der Drehsturz und/oder frontale Ablenkungssturz. Die Überlegung in Bezug auf die Beugung und Streckung (Bewegung auf der Sagittalebene) und deren Kontrolle entsprechend der Art des Schuhs gilt auch auf der Frontalebene (Varus-Valgus).
Auf der Horizontalebene ist die Drehung des Schienbeines über den feststehenden Fuß auf Grund der Möglichkeit der Freisetzung der Umkehrungs- und Auswärtsdrehungsbewegungen möglich, während dies bei den Schuhen nach dem Stand der Technik überhaupt nicht der Fall ist. Die geringste Drehbelastung des Oberschenkelknochens im Verhältnis zu dem Schuhsystem muss durch das Knie oder die Bindung absorbiert werden.
Wenn das Knie über 45 Grad hinaus gebeugt wird, beträgt der Drehbeweglichkeitsfreiheitsgrad desselben 30 bis 40 Grad, und die Drehkomponente der Sitzbein- und Schienbeinmuskeln ist maximal. Im Gegensatz dazu nimmt, je mehr man sich der Streckung nähert, der Drehbeweglichkeitsfreiheitsgrad des Knies ab, so dass er bei der vollständigen Streckung Null beträgt. Die Drehkomponente der Sitzbein- und Schienbeinmuskeln nimmt ebenfalls ab, und damit auch ihre Fähigkeit der Verhinderung der Drehung des Oberschenkelknochens auf dem Schienbein. Da aber nur die Knochen- und Bänderstrukturen diese Funktion erfüllen können, gibt es häufig Verletzungen der vorderen Kreuzbänder, der Schienbein-Wadenbeinmuskelbänder oder Torsionsbrüche des Scheinbeines.
Bei den Schuhen der vorliegenden Erfindung ist die freie Drehbeweglichkeit des Komplexes Ski-Schuh unter dem Knie größer als bei den Schuhen nach dem Stand der Technik, und diese Bewegung wird durch die Bein- und Fußmuskeln gesteuert (Wadenbeinmuskeln und Schienbeinmuskeln). Dieser Faktor ist ein beträchtliches Schutzelement für die passiven Strukturen wie z. B. Bänder und Knochen des Beines.
Da der Schuh aus verschiedenen, voneinander unabhängigen Elementen besteht, kann jedes der Elemente an die Morphologie des Skifahrers, sowie an seine Fähigkeiten angepasst werden. Es ist demnach möglich, jedes der Elemente aus einer Reihe von Standardelementen so auszuwählen, dass ein Schuh nach Maß ausgebildet wird.
Durch die Verwendung des Verbindungsarmes wird der Schuh dynamisch. Der oder die Arme können die Energie speichern und sie bei Beugungs- und Streckungsbewegungen des Skifahrers wieder abgeben.
Die Form der Verbindungsarme ermöglicht auch das Speichern der Energie bei Drehbewegungen. Bei der Beugung des Knies führt der untere Teil des Beines eine Drehung aus, die auf den Verbindungsarm übertragen wird. Dies ermöglicht das Speichern der Energie, die bei z. B. bei einer Kurve freigegeben wird, was die Steuerung der Skier erleichtert. Die Gehäuse sorgen für die vollständige Übertragung der Drehbewegungen vollständig auf den Schuh, wobei andernfalls die Skier schwierig zu steuern wären, und der Fußknöchel die nicht übertragenen Kräfte ausgleichen müsste.
Der Schuh gemäß der vorliegenden Erfindung ist besonders komfortabel. Er ermöglicht die optimale Steuerung der Skier, und er begrenzt die Risiken von Knochenbrüchen im unteren Teil des Beines sehr stark. Außerdem behält der Benutzer eine hervorragende Sensibilität, wodurch die Aufrechterhaltung des Gleichgewichtes erleichtert wird. Dadurch wird auch das Erlernen des Skifahrens erleichtert.
Die kombinierte Funktion der Valguspositionierung des Fußes auf dem Rahmen, und der Drehung der Gehäuse führen eine diagonale Abstützwirkung herbei. Diese kombinierte Abstützwirkung einer nach vorne und seitlich ausgerichteten Kraft wird von allen Skifahrern angestrebt, wobei die Kraft bei den Schuhen nach dem Stand der Technik jedoch in zwei unterschiedliche Bewegungen zerlegt wird: In eine nach vorne ausgerichtete, um bei der Einleitung einer Kurve eine Belastung auf dem vorderen Teil des Skis zu erreichen, eine Bewegung des Beines auf die Seite, um den Kanteneinsatz des Skis zu erreichen, so dass er auf diese Weise im Schnee Halt findet.
Bei der vorliegenden Erfindung wird die Valgus- oder Varusbewegung des Fußes bei der Beugung des Skifahrers mit der natürlichen Drehung des Beines kombiniert. Daraus ergibt sich eine in die Richtung, die der Skifahrer anstrebt, ausgerichtete vordere, diagonale Abstützung. Aus diesem Grund erfolgt die Einleitung einer Kurve augenblicklich, und die Steuerung in der Kurve ist sehr genau. Der Skifahrer ist seiner Gestik voraus, und muss sich nicht mehr gleichzeitig auf die vordere Abstützung und auf die seitliche Abstützung konzentrieren.
Ein solcher Schuh stellt einen beträchtlichen Vorteil während der Phasen des Erlernens des Skifahrens dar. Die Kräfte bei der Drehung des Skis werden dank der Hebelwirkung und dank der eingehaltenen physiologischen Bewegungen der Gelenke und der Muskeln des Fußes, des Fußknöchels und des Beines erleichtert. Auf diese Weise erhalten die modernen Skier mit ausgeprägten Einbuchtungen mit diesem Schuh ein echtes "Lenkrad" oder eine "Servolenkung" für ihre Steuerung.
Die durch den Skifahrer gelieferte, und bei Belastung gespeicherte Energie wird proportional zu den Anstrengungen des letzteren abgegeben. Bei kleinen engen Kurven ist eine gute Dynamik notwendig, wobei die Arbeit des Materials die Einsparung von Kräften ermöglicht. Bei großen Kurven, die eine progressivere Dynamik bei der Abgabe der Abstützungskräfte ohne Totzeit verlangen, gibt der Schuh die Energie ebenfalls proportional ab.
Verschiedene Ausführungsformen von Haltegehäusen ermöglichen die direkte Übertragung von Kräften von dem Bein auf den Ski über die Verbindungsarme, wobei die verschiedenen Ausführungsformen sowohl in Bezug auf die Volumina der Beine, als auch in Bezug auf die Drehbeweglichkeit durch ihre Verbindung mit den Armen regulierbar sind.

Claims

Sportschuh, insbesondere für den alpinen Skilauf, zum Wandern, für den Skilangkauf oder zum Snowboarden, der einen unterhalb des Fußknöchels des Benutzers angeordneten, starren Rahmen (11, 11') aufweist, der mindestens eine Aufnahme (18a, 18b) festlegt, in welcher ein den Fuß des Benutzers aufnehmender und mit dem Rahmen zusammenwirkender Schuh (12) positioniert ist, der mindestens einen Verbindungsarm (13, 13', 27, 30, 31, 40, 41, 50, 51) zwischen dem Rahmen und dem Bein des Benutzers und mindestens ein zum geschlossenen Verbinden des Beines des Benutzers mit dem Verbindungsarm angeordnetes Gehäuseelement (14, 14', 15) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Schuh außerdem mindestens eine zwischen der Sohle (9) des Schuhs (12) und dem Rahmen (11, 11') angeordnete Längswölbung (19) aufweist, die angeordnet ist, um bei Benutzung des Schuhs eine Bewegung des Schuhs (12) im Verhältnis zu dem Rahmen (11, 11') um die Längsachse des Fußes zu ermöglichen.
Schuh nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Längswölbung (19) fest mit der Sohle (9) des Schuhs (12) verbunden ist.
Schuh nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Längswölbung (19) fest mit dem Rahmen (11, 11') verbunden ist.
Schuh nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Längswölbung (19) zwei jeweils in der Verlängerung der anderen angeordnete Wölbungen (19") aufweist, die jeweils aus einer Plattform (73') gebildet sind, die mittels einer mit der Längsachse des Fußes ausgerichteten halbstarren, ebenen Rippe (74') mit der Sohle (9) des Schuhs verbunden ist.
Schuh nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zwischen dem Schuh und dem Rahmen angeordnete Längswölbung (19) beiderseits der Längswölbung Zwischenräume (66, 67) festlegt, wobei die Zwischenräume mit einem weichen Werkstoff gefüllt sind.
Schuh nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen (11, 11') Einrichtungen aufweist, die eine vertikale Bewegung des hinteren Teils des Schuhs (12) im Verhältnis zu dem Rahmen ermöglichen.
Schuh nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtungen, die eine vertikale Bewegung des hinteren Teils des Schuhs (12) ermöglichen, einen auf dem Schuh angeordneten Absatz (80) und einen in dem Rahmen (11) ausgebildeten Anschlag (81) umfassen.
Schuh nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er ein an die Morphologie des Benutzers anpassbares, hinteres Gehäuseelement (14, 14', 44) und ein an die Morphologie des Schienbeinkopfplateaus des Benutzers anpassbares, vorderes Gehäuseelement (15,43) aufweist, wobei mindestens eines der Gehäuseelement mit dem Verbindungsarm (13, 13'; 27; 30, 31; 40, 41; 50, 51) verbunden ist.
Schuh nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das vordere Gehäuseelement (15) ein Stützelement (23) für das Knie des Benutzers aufweist, welches angeordnet ist, um mit dem Knie in Berührung zu stehen.
Schuh nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das mit dem Verbindungsarm verbundene Gehäuseelement (14', 15) innerhalb eines vorgegebenen Winkelbereiches um den Verbindungsarm herum bewegbar ist.
Schuh nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass er Einstelleinrichtungen zur Einstellung des zwischen dem hinteren Gehäuseelement und dem vorderen Gehäuseelement enthaltenen Volumens aufweist.
Schuh nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass er Einstelleinrichtungen (33) für die Höhe des hinteren Gehäuseelementes (15) und/oder des vorderen Gehäuseelementes (14) aufweist.
Schuh nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein äußerstes Ende des Verbindungsarmes (13, 31) in der Nähe des äußersten Endes der Wadenmuskeln des Benutzers angeordnet ist.
Schuh nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein äußerstes Ende des Verbindungsarmes (30) in der Nähe des äußersten Endes der Ferse des Fußes des Benutzers angeordnet ist.
Schuh nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass er zwei Verbindungsarme (13, 13', 27, 30, 31, 40, 41, 50, 51) aufweist.
Schuh nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der Verbindungsarme (13,13',30,31) in Richtung des hinteren Teils des Schuhs (12) angeordnet ist.
Schuh nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Verbindungsarme (40, 41, 50, 51) auf den Seiten des Schuhs (12) angeordnet sind.
Schuh nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsarm (13) zwischen dem Schuh (12) und dem Rahmen (11) angeordnet ist.
Schuh nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbindungsarm (30) aus mindestens zwei übereinanderliegenden Streifen (30a, 30b) ausgebildet ist.
Schuh nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schuh (12) in dem Rahmen (11,11') bewegbar ist.
Schuh nach Anspruch 1, der als Skischuh verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Schuh (12) so in dem Rahmen (11, 11') positioniert ist, dass wenn die zwei Skier eines Paares von Skiern parallel zueinander verlaufen, der Rand des fest mit dem ersten Ski verbundenen Schuhs, der in Richtung der Symmetrieebene des Benutzers angeordnet ist, nach vorne einen offenen Winkel mit dem entsprechenden Rand des mit dem zweiten Ski verbundenen zweiten Schuhs bildet.