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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Schuhartikel, bestimmt für das Ausüben eines Sports.
Er zielt darauf ab, die Füße und die
Beine eines Benutzers zu schützen.
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Er
ist insbesondere für
das Ausüben
von Motorsportarten, spezieller für das Motorradfahren im Gelände, ausgestaltet,
bei dem die Füße und die
Beine des Benutzers sehr exponiert sind. Jedoch ist er gleichermaßen vorteilhaft
beim Motorradfahren auf der Straße, beim Snowboardfahren, beim
Mountainbikefahren, beim Jet-Ski-Fahren oder speziell beim Wandern.
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Es
sind bereits Motocross-Stiefel bekannt, die einen Lederschaft aufweisen,
an dem Verstärkungen
aus Kunststoff angebracht sind. Die Verstärkungen gewährleisten den Schutz, während das
Leder die Verbindung zwischen den Verstärkungen sicherstellt und dabei
eine gewisse Geschmeidigkeit zuläßt. Solche
Stiefel sind jedoch unbefriedigend, da der Schutz begrenzt ist und
die Bewegungsfreiheit reduziert wird.
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Dagegen
wird in der WO-A-0135781 ein Stiefel offenbart, welcher folgendes
aufweist:
- – eine
erste starre Schale, die einen Körper
bildet, welcher dafür
bestimmt ist, den Fuß eines
Benutzers aufzunehmen, und der sich entlang einer Längsrichtung
erstreckt,
- – eine
zweite starre Schale, die einen Schaft bildet, welcher dafür bestimmt
ist, das Bein des Benutzers aufzunehmen, und der sich im wesentlichen
entlang einer Höhenrichtung
erstreckt, und
- – ein
Gelenk, welches den Körper
mit dem Schaft verbindet, das Drehen des Schafts in Bezug auf den
Körper
entlang zweier Drehachsen, die im wesentlichen zueinander senkrecht
sind, gestattet.
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Obgleich
jedoch dieser Stiefel mit großem mechanischen
Widerstand einen zufriedenstellenden Schutz des Benutzers und aufgrund
seines Aufbaus aus kugelförmigen
Kappen eine große
Härte bei
der Führung
der Bewegungen sicherstellt, bietet er im Gebrauch einen mittelmäßigen Komfort.
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Um
diesen Nachteil zu beheben und die Realisierung des Stiefels zu
vereinfachen, ohne den Schutz für
den Benutzer zu verringern, schlägt
die Erfindung vor, daß das
Gelenk zusätzlich
eine Translationsbewegung der Gelenkachsen in Bezug auf den Körper gestattet,
um die Drehachsen des Gelenks im wesentlichen entsprechend den Drehachsen
des Fußes
in Bezug auf das Bein des Benutzers in Übereinstimmung zu bringen.
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So
paßt sich
der Stiefel an die Morphologie des Benutzers an, stellt eine größere Mobilität und ein
Gefühl
größerer Geschmeidigkeit
bereit und folgt dabei zuverlässiger
der Komplexität
der Bewegungen des Fußknöchels.
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In
vorteilhafter Weise weist das Gelenk wenigstens ein elastisch verformbares
Element auf, welches darauf abzielt, den Schuhartikel in eine Anfangsposition
zurückzubringen.
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Der
Benutzer verspürt
dadurch eine progressive Unterstützung
seiner Bewegungen und ein sehr deutliches Gefühl der Hilfe.
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Gemäß einem
weiteren vorteilhaften Merkmal der Erfindung weist das Gelenk zwei
elastisch verformbare Elemente auf, die in Bezug auf die Höhenrichtung
symmetrisch angeordnet sind und unterschiedliche mechanische Merkmale
aufweisen.
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So
können
die Merkmale des Widerstands gegen Verformung genauer auf den Anspruch
eines Schutzes für
den Benutzer angepaßt
werden, insbesondere im Hinblick auf die unvollständige Symmetrie
der Verbindung des Kugelgelenks zwischen dem Fuß und dem Bein.
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In
vorteilhafter Weise weist jedes elastisch verformbare Element wenigstens
einen flexiblen Streifen auf, der bei Fehlen einer äußeren Belastung eine
gekrümmte
Form aufweist. Die Biegearbeit des Streifens erlaubt es, in effektiver
Weise gleichzeitig die Drehbewegungen und die Translationsbewegungen
zwischen dem Körper
und dem Schaft zu kontrollieren.
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Ein
einfaches und robustes Gelenk mit den vorgenannten Merkmalen ist
so aufgebaut, daß jedes elastisch
verformbare Element zwei flexible Streifen mit im wesentlichen der
Form eines V oder eines U aufweist, so daß jeder flexible Streifen zwei
Arme aufweist, von denen jeder ein erstes Ende und ein zweites Ende
hat, wobei die ersten Enden jedes flexiblen Streifens miteinander
verbunden sind und die zweiten Enden jedes flexiblen Streifens hinsichtlich eines
der Arme am Körper
und hinsichtlich des anderen der Arme am Schaft miteinander verbunden
sind.
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Gemäß einem
vorteilhaften weiteren Merkmal weist der Schuhartikel darüber hinaus
ein elastisch verformbares Material auf, welches sich von dem der
Arme unterscheidet und welches sich zwischen den Armen wenigstens
einiger der flexiblen Streifen erstreckt.
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So
wird die Verformung der flexiblen Streifen gedämpft und ist leicht anzupassen,
wenn die Merkmale des elastisch verformbaren Materials modifiziert
werden. Des weiteren wird dadurch vermieden, daß ein unerwünschtes Element (Kieselsteine, Schmutz,
Sand...) zwischen den Ar men der flexiblen Streifen eindringt und
die mechanischen Eigenschaften des elastisch verformbaren Elements
verändert.
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Um
den Schutz des Benutzers zu vergrößern, weist gemäß einem
weiteren vorteilhaften Merkmal, bei dem die Höhenrichtung und die Längsrichtung
eine mittlere Ebene bestimmen, der Schuhartikel darüber hinaus
Anschläge
auf, um die Drehamplitude in der mittleren Ebene auf einen Wert zwischen
50 Grad und 60 Grad zu beschränken.
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Dadurch
können
Verletzungen oder Läsionen
vermieden werden, wobei gleichzeitig eine große Bewegungsfreiheit ermöglicht wird.
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Gemäß einem
weiteren Merkmal schlägt
die Erfindung vor, daß der
Schuhartikel ferner Anschläge aufweist,
um die Drehamplitude entlang der Längsrichtung auf einen Wert
zwischen 25 Grad und 35 Grad zu beschränken.
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Außerdem gestattet
gemäß einem
anderen vorteilhaften Merkmal der Erfindung das Gelenk eine Verschiebungsbewegung
nur entlang der Höhenrichtung.
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Die
Verschiebungsbewegung der Gelenkachsen in Bezug auf den Körper, selbst
wenn sie nur eine kleine Amplitude hat, die in vorteilhafter Weise zwischen
5 Millimeter und 15 Millimeter liegt, stellt dennoch ein Gefühl von Bewegungsfreiheit
sicher und hält
gleichzeitig in wirkungsvoller Weise den Fußknöchel des Benutzers fest.
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Die
Erfindung wird in der nachfolgenden Beschreibung noch klarer verständlich,
wobei auf die anhängenden
Zeichnungen Bezug genommen wird, in denen:
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1 einen
Motorradstiefel gemäß der Erfindung
in der Ruheposition zeigt,
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2 den
Stiefel aus 1 in gebeugter Position zeigt,
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3 den
Stiefel aus 1 in gestreckter Position zeigt,
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4 eine
Ansicht entlang des Pfeils IV aus 1 ist,
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5 eine
Schnittansicht entlang des Pfeils V-V aus 1 in der
Ruheposition ist,
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6 eine
Ansicht entsprechend 5 in der nach einwärts gedrehten
Position des Stiefels ist,
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7 eine
Ansicht entsprechend 5 in der nach auswärts gedrehten
Position des Stiefels ist.
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Die
Figuren veranschaulichen einen Stiefel 1, der im unteren
Teil einen Körper 2,
welcher dafür bestimmt
ist, den Fuß eines
Benutzers aufzunehmen, im oberen Teil einen Schaft 4, welcher dafür bestimmt
ist, das Bein eines Benutzers aufzunehmen, und im mittleren Teil
eine Gelenkvorrichtung 6, welche den Schaft 4 mit
dem Körper 2 verbindet,
aufweist.
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Der
Körper 2 und
der Schaft 4 weisen jeweils eine relativ starre Schale
auf, die dafür
bestimmt ist, die unteren Extremitäten des Benutzers zu schützen. Diese
Schalen können
lokal durchbrochen sein. Sie sind für den Komfort des Benutzers
innen und gegebenenfalls auch außen gefüttert. Der Körper erstreckt sich
entlang einer im wesentlichen horizontalen Längsrichtung 8, wenn
der Benutzer seinen Fuß auf einen
horizontalen Boden stellt, während
sich der Schaft entlang einer im wesentlichen vertikalen Höhenrichtung 10 erstreckt.
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Die
Längsrichtung 8 und
die Höhenrichtung 10 bestimmen
eine mittlere Ebene P, die zur Darstellungsebene der 1 bis 3 parallel
ist. Der Stiefel weist eine Innenfläche 1a und eine Außenfläche 1b auf,
die sich beiderseits der mittleren Ebene P erstrecken.
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Der
Stiefel 1 weist weiterhin eine Querrichtung 12 auf,
die sich im wesentlichen senkrecht zur Längsrichtung 8 und
zur Höhenrichtung 10 erstreckt.
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Die
Gelenkvorrichtung beinhaltet zwei Aufbauten 14, 14' mit elastisch
verformbarer Geometrie, die in Bezug auf die Ebene P im wesentlichen
symmetrisch, die eine auf der Innenfläche 1a und die andere
auf der Außenfläche 1b,
angeordnet sind.
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Jeder
Aufbau 14, 14' beinhaltet
hauptsächlich
einen vorderen flexiblen Streifen 16 und einen hinteren
flexiblen Streifen 18 (die flexiblen Streifen des Aufbaus 14' sind in den
Zeichnungen nicht zu sehen), wobei jeder im wesentlichen in Form
von Rippen als V oder U gekrümmt
ist. Jeder flexible Streifen weist einen oberen Arm 16a, 18a und
einen unteren Arm 16b, 18b auf. Jeder Arm 16a, 16b, 18a, 18b erstreckt
sich zwischen jeweils einem ersten Ende 16a1 , 16b1 , 18a1 , 18b1 und jeweils einem zweiten Ende 16a2 , 16b2 , 18a2 , 18b2 .
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Die
ersten Enden 16a1 , 16b1 der Arme des vorderen flexiblen Streifens 16 sind
in einem vorderen Scheitelbereich 20 miteinander verbunden,
was eine Drehung zwischen den oberen Armen 16a und den
unteren Armen 16b erlaubt. Die ersten Enden 18a1 , 18b1 der
Arme des hinteren flexiblen Streifens 18 sind in einem
hinteren Scheitelbereich 22 miteinander verbunden, was
eine Drehung zwischen den oberen Armen 18a und den unteren
Armen 18b erlaubt.
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Die
zweiten Enden 16bz, 18b2 der
unteren Arme sind am Körper 2 befestigt,
während
die zweiten Enden 16a2 , 18a2 der oberen Arme am Schaft 4 befestigt
sind.
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Die
vorderen flexiblen Streifen 16 und die hinteren flexiblen
Streifen 18 haben eher die Form eines offenen V, wie gezeigt,
wenn die Scheitelbereiche 20, 22 sehr beschränkt sind,
oder haben eher die Form eines offenen U, wenn die Bereiche 20, 22 relativ
gestreckt sind.
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Sie
sind in vorteilhafter Weise entgegengesetzt angeordnet, mit anderen
Worten symmetrisch in Bezug auf die Höhenrichtung 10. Hier
sind sie zueinander geöffnet,
derart, daß jeder
Aufbau 14 im wesentlichen die Form eines verformbaren Parallelogramms
aufweist. Alternativ könnten
sie Rücken
an Rücken
angeordnet sein, derart, daß jeder
Aufbau 14 im wesentlichen die Form eines verformbaren >< hat.
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Sie
weisen ein Modul für
die Beugungsfunktion des ausgeübten
Sports und für
den Körperwiderstand
des Benutzers auf.
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Die
Gelenkvorrichtung 6 weist weiterhin zwei Drehzapfen 24, 26 auf,
die sich im wesentlichen entlang der Querrichtung zwischen den vorderen
flexiblen Streifen 16 und den hinteren flexiblen Streifen 18 erstrecken.
Sie sind am Körper 2 befestigt
und gleiten jeweils in einer Nut 28, 30, die im
Schaft 4 ausgespart ist. Die Nuten 28, 30 haben
jeweils eine längliche Form
und erstrecken sich im wesentlichen entlang der Höhenrichtung 10 zwischen
einem oberen Ende 28a, 30a und einem unteren Ende 28, 30b,
welches in vorteilhafter Weise um ungefähr 10 Millimeter entfernt liegt.
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So
kontrollieren die Drehzapfen 24, 26 die Verformung
der Aufbauten 14, 14' und können entlang einer Höhenrichtung
verschoben werden, derart, daß die
Aufbauten 14, 14' mit
variabler Geometrie so eine schwimmende Gelenkvorrichtung bestimmen,
die im wesentlichen auf der Höhe
des Fußknöchels beiderseits
des Knöchels
eines Benutzers gleitend angeordnet sind.
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Wie
in den 1 und 2 gezeigt ist, dreht sich bei
einer Beugungsbewegung des Knöchels
eines Benutzers um die Querrichtung 12 der Schaft 4 um
die Drehzapfen 24, 26, die Arme 16a, 16b der vorderen
flexiblen Streifen 16 nähern
sich durch Verformung der vorderen Scheitelbereiche 20,
während sich
die Arme 18a, 18b der hinteren flexiblen Streifen 18 durch
Verformung der hinteren Scheitelbereiche 22 weg bewegen.
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Wie
in den 1 und 3 gezeigt ist, verformt sich
die Gelenkvorrichtung 6 umgekehrt bei einer Dehnbewegung,
die vorderen flexiblen Streifen 16 bewegen sich weg, und
die hinteren flexiblen Streifen 18 nähern sich.
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Weiterhin
drehen sich bei diesen Beuge- und Streckbewegungen die oberen Arme 16a, 18a in
Bezug auf den Schaft 4 durch elastische Verformung in die
Nähe ihres
zweiten Endes 16a2 , 18a2 , so wie auch die unteren Arme 16b, 18b sich
in Bezug auf den Körper 2 durch
elastische Verformung in der Nähe
ihres zweiten Endes 16b2 , 18b2 drehen.
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Die
Drehzapfen 24, 26 können in einer extremen Beugungsposition
in den Nuten 28, 30 gleiten, der Schaft 4 schlägt vorne
an den Körper 2 an,
und die Drehzapfen 24, 26 kommen in die Nähe des oberen
Endes 28a, 30a der Nuten 28, 30,
um der Bewegung des Knöchels
des Benutzers zu folgen. Folgte man der Beugebewegung, neigten die
Drehzapfen 24, 26 dazu, in den Nuten 28, 30 in
Richtung ihres unteren Endes zu gleiten. Da eine solche Bewegung
für den
Benutzer möglicherweise
gefährlich
ist, weist der Stiefel 1 weiterhin eine hintere Anschlagvorrichtung 32 auf.
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Wie
in 4 gezeigt ist, weist die hintere Anschlagvorrichtung 32,
die darauf abzielt, die Beugebewegung zu begrenzen, einen Zapfen
mit verdicktem Kopf 34 auf, der einstückig mit dem Körper 2 ist und
in einer länglichen
Nut 40 gleitet, die in dem Schaft 4 ausgespart
ist. Die äußeren Positionen
des Zapfens mit verdicktem Kopf 34, die der maximalen Beugung
und der maximalen Streckung entsprechen, sind strichpunktiert in 4 gezeigt.
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Wie
in 2 gezeigt ist, beträgt die Amplitude α1 der
Beugebewegung, welche durch die Gelenkvorrichtung 6 gestattet
ist, ungefähr
25 Grad in Bezug auf die in 1 gezeigte
Anfangsposition.
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In
der Position mit extremer Streckung schlägt der Schaft 4 hinten
an den Körper 2 an,
und die Drehzapfen 24, 26 schlagen an das untere
Ende 28b, 30b der Nuten 28, 30 an.
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Wie
in 3 gezeigt ist, beträgt die Amplitude α2 der
Streckbewegung, welche durch die Gelenkvorrichtung 6 gestattet
wird, ungefähr
30 Grad in Bezug auf die in 1 gezeigte
Anfangsposition.
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Die
Aufbauten 14, 14' erlauben
darüber
hinaus durch ihre Geometrie eines Parallelogramms eine seitliche
Verformung entlang einer Richtung im wesentlichen parallel zur Längsrichtung 8,
um den Fuß des
Benutzers in seinen Einwärts-
und Auswärtsdrehbewegungen
und seinen kombinierten Torsionsbewegungen zu begleiten.
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Wie
in den 5 und 6 gezeigt ist, nähern sich
bei einer Einwärtsdrehbewegung
des Fußknöchels eines
Benutzers die oberen Arme 16a, 18a durch Verformung
der vorderen Scheitelbereiche 20 und der hinteren Scheitelbereiche 22 den
unteren Armen 16b, 18b. Des weiteren nähert sich
der Drehzapfen 24 dem oberen Ende 28a der Nut 28.
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Betreffend
den Aufbau 14' bewegen
sich umgekehrt die oberen Arme von den unteren Armen durch Verformung
der vorderen und hinteren Scheitelbereiche weg. Darüber hinaus
nähert
sich der Drehzapfen 26 dem unteren Ende 26b der
Nut 26.
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In
der extremen Position der Einwärtsdrehung
des Stiefels schlägt
der Drehzapfen 24 am oberen Ende 28a der Nut 28 an,
und der Drehzapfen 26 schlägt am unteren Ende 26b der
Nut 26 an. Die Amplitude der Einwärtsdrehbewegung θ1, welche durch die Gelenkvorrichtung 6 in
Bezug auf die in 5 gezeigte Anfangsposition gestattet
wird, beträgt
ungefähr
15 Grad.
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Wie
in den 5 und 7 gezeigt ist, bewegen sich
umgekehrt bei einer Auswärtsdrehbewegung
des Knöchels
eines Benutzers die oberen Arme 16a, 18a von den
unteren Armen 16b, 18b durch Verformung der vorderen
Scheitelbereiche 20 und der hinteren Scheitelbereiche 22 weg.
Ferner nähert
sich der Drehzapfen 24 dem unteren Ende 28b der
Nut 28 an.
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Betreffend
den Aufbau 14' nähern sich
die oberen Arme den unteren Armen durch Verformung der vorderen
und hinteren Scheitelbereiche. Weiterhin nähert sich der Drehzapfen 26 dem
unteren Ende 26a der Nut 26.
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In
der extremen Position der Auswärtsdrehung
des Stiefels schlägt
der Drehzapfen 24 an dem unteren Ende 28b der
Nut 28 an, und der Drehzapfen 26 schlägt am oberen
Ende 26a der Nut 26 an. Die Amplitude der Auswärtsdrehbewegung θ2, welche durch die Gelenkvorrichtung gestattet
wird, beträgt ungefähr 15 Grad
in Bezug auf die in 5 gezeigte Anfangsposition.
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Die
Gelenkvorrichtung 6 beinhaltet weiterhin ein elastisch
verformbares Dämpfungsmaterial 36, das
sich von dem unterscheidet, welches die flexiblen Streifen 16, 18 bildet.
Dieses Dämpfungsmaterial 36 ist
zwischen den flexiblen Streifen 16, 18 angeordnet
und füllt
den Raum aus, der die Arme 16a, 16b; 18a, 18b von
den flexiblen Streifen trennt.
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Während der
Verformung der Aufbauten 14, 14' in Bezug auf die Anfangsposition
wird das Dämpfungsmaterial 36 auseinandergezogen
oder zusammengedrückt.
So übt
es eine zunehmende Widerstandskraft aus, durch die der Stoß beim Anschlagen der
Gelenkvorrichtung vermieden oder zumindest reduziert wird.
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In
vorteilhafter Weise sind das Dämpfungsmaterial 36,
welches an den Aufbau 14 angrenzt, mit anderen Worten,
welches an der Innenfläche 1a angeordnet
ist, und das an den Aufbau 14' angrenzende, mit anderen Worten,
an der Außenfläche 1b angeordnete
Dämpfungsmaterial,
verschieden, um ein asymmetrisches Verhalten der Gelenkvorrichtung 6 zu
erzielen. Gleichermaßen können die
Aufbauten 14, 14' unterschiedliche
mechanische Merkmale aufweisen, wie zuvor erwähnt wurde.
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Das
Material der Aufbauten 14, 14' mit elastisch verformbarer Geometrie
besteht in vorteilhafter Weise aus technischen Polymeren, wie Polyamiden oder
Polyurethanen. Das Dämpfungsmaterial
weist in vorteilhafter Weise schwächere mechanische Widerstandseigenschaften
auf. Es kann insbesondere aus Polyurethanschaum hergestellt sein.
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Wie
gezeigt, werden die Aufbauten 14, 14' durch Formen
in einem Stück
mit dem Schaft sowie einem Zwischenteil 38, der mit dem
zweiten Ende 16b2 , 18b2 der unteren Arme 16b, 18b verbunden
ist, erhalten. Dieser mittlere Teil 38 ist somit fest an
dem Körper 2 angebracht.