[0001] Die Erfindung betrifft eine schwenkbare Verbindungseinrichtung zwischen einem Sportgerät
und einer Aufstandsfläche für einen Fuß eines Benutzers sowie einen Schuh und ein
Sportgerät für die Verbindungseinrichtung gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 1,
5 und 6.
[0002] In der
WO 96/37269 A1 ist eine Vorrichtung zum Verbinden eines Schuhes mit einem Sportgerät geoffenbart.
Diese Vorrichtung umfasst einen oberen Teilrahmen, welcher mit einem Schuh des Benutzers
verbindbar ist und über einen Gelenksmechanismus umfassend eine Vielzahl von Übertragungsarmen
und Gelenken mit einem unteren Teilrahmen, welcher zur Befestigung an diversen Sportgeräten
ausgebildet ist, gelenkig verbunden ist. Der den oberen mit dem unteren Teilrahmen
verbindende Gelenksmechanismus ist derart konstruiert, dass ein Verschwenken des oberen
Teilrahmens relativ zum unteren Teilrahmen gleichzeitig eine Relativverschiebung zwischen
den beiden Teilrahmen bewirkt. Weiters sind rückstellende Federmittel vorgesehen,
welche die beiden Teilrahmen in einer vordefinierten Relativposition federelastisch
aneinanderdrücken. Nachteilig ist hierbei, dass die ordnungsgemäße Funktion unter
widrigen Einsatzbedingungen leicht beeinträchtigt werden kann.
[0003] In der
WO 87/01296 A1 ist eine Bindungseinheit zwischen einem Schuh und einem Sportgerät, insbesondere
eine Tourenschibindung geoffenbart, deren Gelenksverbindung zum Sportgerät in dem
dem Fußballen zugeordneten Bereich hergestellt ist. Die Bindungseinheit für den Schuh
des Benutzers kann dabei relativ zum Sportgerät in eine obere Aktivstellung, in welcher
eine Verschwenkung um die Gelenksverbindung relativ zum Sportgerät möglich ist, verlagert
und ebenso in eine untere Sperrstellung, in welcher eine Verschwenkung der Bindung
verhindert ist, verstellt werden. Nachteilig ist hierbei, dass eine Umstellung von
der Aktiv- in die Sperrlage der Gelenksverbindung und umgekehrt schwierig durchzuführen
ist und die auftretenden Scherkräfte bzw. Verdrehkräfte bezogen auf eine vertikale
Achse zwischen dem Sportgerät und dem Fuß des Benutzers hohe Anforderungen an die
verwendeten Teile stellen. Darüber hinaus tritt in der Aktivstellung der Bindungseinheit
eine hohe Belastung des Sportgerätes im Zentrumsbereich unterhalb des Schuhs des Benutzers
auf, da kleinflächige bzw. linienförmige Auflagestellen gebildet sind. Weiters ist
es nachteilig, dass Rückenlagen des Benutzers zu einer Anhebung des Frontbereiches
des Sportgerätes führen können.
[0004] In der
FR 2 573 317 A1 ist eine Verbindungseinrichtung zwischen einem Schuh und einem Sportgerät gezeigt,
welche sowohl eine Verschwenkung des Schuhs relativ zum Sportgerät um eine quer zu
dessen Längsachse verlaufende Schwenkachse ermöglicht und darüber hinaus gleichzeitig
eine Relativverschiebung des Schuhs in Längsrichtung des Sportgerätes vorsieht. Nachteilig
ist hierbei, dass dem Benutzer dieser Verbindungseinrichtung kein stabiler Halt am
Sportgerät vermittelt werden kann, wodurch die Leistungsfähigkeit desselben gemindert
ist. Weiters ist es nachteilig, dass der mit dieser Vorrichtung erzielbare Bewegungsablauf
nur schwer zu kontrollieren ist und insbesondere bei einer Veränderung der Geländebeschaffenheiten
gewisse Instabilitäten im Bewegungsablauf nicht zu vermeiden sind.
[0005] In der den nächstliegenden Stand der Technik bildenden
CH 659 397 A5 ist eine Skibindung für das Skiwandern beschrieben. Dabei ist eine erste Platte vorgesehen,
auf welcher ein Skischuh fixierbar ist. Diese erste Platte ist über einen stabilen
Hebel mit zwei in dessen Endbereichen vorgesehenen Gelenken mit einer zweiten Platte
verbunden. Die zweite Platte ist dabei schuhsohlenähnlich ausgebildet, um analog zu
einem Skischuh von einer üblichen Skibindung aufgenommen werden zu können. In der
Ausgangs- bzw. Ruhelage dieser Vorrichtung, in welcher die erste Platte und die zweite
Platte im wesentlichen zueinander parallel verlaufen, stützt sich die erste Platte
lastübertragend auf der zweiten Platte ab. Zudem ist ein flexibles, federelastisch
streckbares Spannband zwischen der ersten Platte und der zweiten Platte vorgesehen,
welches bei einer Verschwenkung der ersten Platte gegenüber der zweiten Platte gedehnt
wird, und damit der Bewegung der ersten Platte gegenüber der zweiten Platte einen
federelastischen Widerstand entgegensetzt und nachfolgend die Rückstellbewegung in
die Ausgangs- bzw. Ruhelage unterstützt. Dieser Aufbau ergibt einen zweistufigen Bewegungsablauf,
wobei in einer ersten Bewegungsphase der Verbindungshebel gemeinsam mit der ersten
Platte bis zu einer Endstellung verschwenkt wird und erst am Ende dieser Bewegungsphase
das der ersten Platte zugewandte Gelenk wirksam wird. Diese zeitlich nacheinander
einsetzenden Verschwenkbewegungen um die beiden zueinander beabstandeten Schwenkachsen
der Gelenke verursachen einen nachteilig spürbaren Bewegungsübergang bzw. eine ab
einem gewissen Schwenkwinkel abrupt veränderte Verstellbewegung. Diese Bewegungsveränderung
tritt beim Übergang von der ersten Schwenkphase zur zweiten Schwenkphase auf, nämlich
dann, wenn die Verstellung um das erste Gelenk beendet ist und darauf hin das zweite
Gelenk mit einem anderen Schwenkmittelpunkt aktiviert wird. Ein ähnlicher Bewegungssprung
tritt bei der Rückstellbewegung in die Ausgangs bzw. Ruhelage auf.
[0006] Die
FR 2 659 534 A1 zeigt eine sogenannte Klappschlittschuhanordnung, bei der ein Sportschuh über eine
gelenkige Verbindungsvorrichtung mit einer Schlittschuhkufe bedarfsweise lösbar verbunden
ist. Diese Verbindungseinrichtung umfasst dabei eine mittels einem Betätigungshebel
verstellbare Klauenanordnung, welche mit einem schuhseitigen Achsbolzen formschlüssig
kuppelbar ist. Dieser Achsbolzen ist dabei im vorderen Zehenspitzenbereich des Schuhes
befestigt. Zudem umfasst diese Verbindungseinrichtung ein federelastisch nachgiebiges
Widerlager, welches sich am Fußspitzenbereich abstützt und einer Hochschwenkbewegung
des Schuhs einen entsprechenden mechanischen Widerstand entgegensetzt. Nachteilig
ist dabei, dass die Verschwenkung des Sportschuhs primär im vordersten Zehenbereich
um eine starre Achse erfolgt. Darunter leidet die Natürlichkeit der Laufbewegung.
[0007] Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine schwenkbare Verbindungseinrichtung
zwischen einem Fuß eines Benutzers und einem Sportgerät zu schaffen, welche die Leistungsfähigkeit
eines Benutzers zu steigern vermag.
[0008] Diese Aufgabe der Erfindung wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Besonders vorteilhaft bei dieser Ausbildung ist, dass mit verhältnismäßig wenigen
und einfachen Bauteilen die natürliche Abrollbewegung des Fußes über den Zehenballen
nachgebildet ist und dadurch das Leistungsvermögen eines jeden Benutzers erhöht werden
kann. Der mit der erfindungsgemäßen Ausbildung erzielbare Leistungszuwachs ist dabei
in überraschender Art und Weise aber nicht mit Einbußen am Komfortverhalten verbunden.
Vielmehr ist durch den harmonischen bzw. runden Bewegungsablauf der Verbindungseinrichtung
ein Komfortgewinn feststellbar. Der kombinierte bzw. weitgehend starr gekoppelte translatorische
und rotatorische Bewegungsablauf des Fußes des Benutzers relativ zum Sportgerät während
der Aktivphase der Verbindungseinrichtung, d.h. während der Einnahme einer bestimmten
Schwenkstellung, vermittelt dem Benutzer das Gefühl von Stabilität und Funktionssicherheit.
Dadurch kann sich dieser gänzlich auf die jeweiligen Leistungsreserven konzentrieren
und muss nicht bewusst auf einen ordnungsgemäßen Bewegungsablauf achten, da dieser
durch die Verbindungseinrichtung gewissermaßen vorprogrammiert ist. Darüber hinaus
umfasst die Verbindungseinrichtung wenige Einzelkomponenten, welche eine gewichtsoptimale
Ausführung ermöglichen und trotzdem den vorteilhaften, translatorischen und rotatorischen
Bewegungsablauf ergeben. Gleichzeitig können unerwünschte Freiheitsgrade zwischen
dem Fuß des Benutzers und dem Sportgerät, wie zum Beispiel Verdrehungen um eine Vertikalachse
zuverlässig verhindert werden und kann dabei hohen Krafteinwirkungen standgehalten
werden. Weiters können aufgrund der niedrigen Zahl an Lagerstellen Reibungsverluste
zwischen den Gelenksteilen der Verbindungseinrichtung besonders gering gehalten werden,
wodurch das zur Verfügung stehende Leistungspotential eines Benutzers in hohem Maß
in Bewegungsenergie zur Fortbewegung des Sportgerätes umgesetzt werden kann. Ein weiterer
bedeutender Vorteil besteht darin, dass die Sohle des Sportschuhes, beispielsweise
eines Langlaufschuhes, nunmehr im Vergleich zu typengleichen, herkömmlichen Sportschuhen
vergleichsweise biegesteif ausgeführt werden kann, da der für eine optimale Fortbewegung
erforderliche, harmonische bzw. fließende Bewegungsablauf durch die Verbindungseinrichtung
erzielt werden kann. Der natürliche Abrollvorgang über den Fersenballen beim Gehen
bzw. Laufen wird nämlich jetzt mit der erfindungsgemäßen Verbindungseinrichtung simuliert
und steigert dadurch das Wohlbefinden bei der Verwendung des Sportgerätes. Durch die
vergleichsweise verformungssteifere Dimensionierungsmöglichkeit des Sportschuhes kann
die vom Benutzer aufzubringende Abstoßenergie effektiver in Fortbewegungsenergie umgesetzt
und dadurch das zum Komfortverhalten scheinbar gegensätzliche Kriterium hoher Leistungsfähigkeit
gleichzeitig gesteigert werden. Von besonderem Vorteil ist, dass in vorteilhafter
Art und Weise eine Relativverschiebung zwischen der Aufstandsfläche bzw. dem Sportschuh
und dem damit verbundenen Sportgerät bei jeder Hochschwenkbewegung des Sportschuhes
relativ zum Sportgerät in dessen Längsrichtung bzw. in Richtung der üblichen Fortbewegungs-
bzw. Fahrtrichtung bewirkt ist, so dass eine das Leistungsvermögen steigernde, mit
der Hochschwenkbewegung einhergehende Schrittweitenverlängerung erreicht ist.
[0009] Von Vorteil ist auch eine Weiterbildung nach Anspruch 2, da dadurch das Sportgerät
stets in eine definierte Ausgangs- bzw. Ruhelage relativ zum Sportschuh drängt.
[0010] Weiters ist eine Ausbildung gemäß Anspruch 3 von Vorteil, da dadurch der Hebel exakt
geführt werden und hohen Kräften standhalten kann. Weiters können durch die Begrenzung
der Verschwenkbarkeit kinematisch ungünstige Hebelstellungen verhindert werden.
[0011] Von Vorteil ist aber auch eine Ausführung nach Anspruch 4, da dadurch bei jeder Hochschwenkbewegung
des Sportschuhes relativ zum Sportgerät gleichzeitig eine Relativverschiebung zwischen
Sportschuh und Sportgerät in Längsrichtung des Sportgerätes resultiert und somit eine
mechanische Schrittweitenverlängerung darstellt.
[0012] Die Erfindung umfasst auch einen Schuh, wie dieser im Oberbegriff des Anspruches
5 beschrieben ist. Dieser Schuh ist durch die Merkmale im Anspruch 5 gekennzeichnet.
Die damit erzielbaren Vorteile sind der detaillierten Figurenbeschreibung zu entnehmen.
[0013] Weiters umfasst die vorliegende Erfindung ein Sportgerät, wie dieses im Oberbegriff
des Anspruches 6 beschrieben ist. Dieses Sportgerät ist durch die Merkmale im Anspruch
6 gekennzeichnet. Die damit erzielbaren Vorteile sind der detaillierten Figurenbeschreibung
zu entnehmen.
[0014] Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese im nachfolgenden anhand der in
den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.
[0015] Es zeigen:
- Fig. 1
- eine Verbindungseinrichtung zur Halterung eines Benutzers auf einem Sportgerät in
Seitenansicht und stark vereinfachter, schematischer Darstellung;
- Fig. 2
- die Verbindungseinrichtung gemäß Fig. 1 in hochgeschwenktem Zustand des Sportschuhes,
z.B. während einer Abstoßphase vom Untergrund in stark vereinfachter, schematischer
Darstellung;
- Fig. 3
- die Verbindungseinrichtung in Querschnittsdarstellung, geschnitten gemäß den Linien
III - III in Fig. 1;
- Fig. 4
- eine andere Ausführungsvariante einer Verbindungseinrichtung zwischen einem Sportschuh
und einem Sportgerät mit einer zusätzlichen Gelenksanordnung zwischen dem Sportschuh
und dem Verbindungselement in stark vereinfachter, schematischer Darstellung;
- Fig. 5
- eine weitere Ausführungsform einer Verbindungseinrichtung zwischen einem Sportschuh
und einem Sportgerät in Seitenansicht und stark vereinfachter, schematischer Darstellung;
- Fig. 6
- die Verbindungseinrichtung gemäß Fig. 5, geschnitten gemäß den Linien VI - VI in Fig.
5;
- Fig. 7
- eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Verbindungseinrichtung in Seitenansicht
und stark vereinfachter, schematischer Schnittdarstellung;
- Fig. 8
- die Verbindungseinrichtung nach Fig. 7 in Frontansicht gemäß Pfeil VIII in stark vereinfachter,
schematischer Darstellung.
[0016] Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlichen Ausführungsformen gleiche
Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden,
wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche
Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden
können. Weiters können auch Einzelmerkmale aus den gezeigten unterschiedlichen Ausführungsbeispielen
für sich eigenständige, erfindungsgemäße Lösungen darstellen.
[0017] In den Fig. 1 bis 3 ist eine Ausführungsvariante einer Verbindungseinrichtung 1 zwischen
einem Sportgerät 2 in Art eines Gleit- oder Rollkörpers 3, wie z.B. einem Schi 4 oder
einem Rollschuh, und einer Aufstandsfläche 5 für einen Fuß eines Benutzers gezeigt.
Die Aufstandsfläche 5 für den Fuß des Benutzers ist dabei bevorzugt durch eine Schuhsohle
6 eines Sportschuhes 7 gebildet.
[0018] Alternativ dazu kann zur Bildung der Aufstandsfläche 5 für den Fuß des Benutzers
auch ein gesondertes, profilartiges und weitgehend formstabiles Tragelement eingesetzt
werden, welches zur Abstützung bzw. lösbaren Aufnahme des Sportschuhes 7 ausgebildet
ist.
[0019] Die Verbindungseinrichtung 1 kann dabei bei einer Vielzahl von Sportgeräten 2 Anwendung
finden. Insbesondere ist die Verbindungseinrichtung 1 zur Verbindung von entsprechenden
Sportschuhen 7 mit Schiern für den Langlauf- und/oder Tourenschisport geeignet. Ebenso
kann die Verbindungseinrichtung 1 bei Eislaufschuhen und/oder bei ein- oder mehrspurigen
Rollschuhen Anwendung finden. In diesen Fällen ist dann unter Sportgerät 2 eine Eislaufkufe
bzw. ein ein- oder mehrspuriger Rollenkörper bzw. ein Aufnahmegestell für Rollen zu
verstehen. Derartige Sportgeräte werden auch als Klapp-Eislaufschuh bzw. Klapp-Rollschuh
bezeichnet.
[0020] Der Sportschuh 7 bzw. die Aufstandsfläche 5 für den Fuß des Benutzers ist dabei um
eine gedachte bzw. ideelle Achse, welche senkrecht zu einer Vertikalebene 8 verläuft,
relativ zum Sportgerät 2 verschwenkbar. Diese gedachte Vertikalebene 8 erstreckt sich
dabei in Längsrichtung - Doppelpfeil 9 - und ist weiters im wesentlichen rechtwinkelig
zur Aufstandsfläche 5 für den Fuß ausgerichtet. Bezogen auf das Sportgerät 2 verläuft
die Vertikalebene 8 also parallel zu dessen Längserstreckung und im wesentlichen rechtwinkelig
zu einer Lauffläche 10 des Sportgerätes 2.
[0021] Die eine ideelle Schwenkachse ausbildende Verbindungseinrichtung 1 umfasst zumindest
ein Verbindungselement 11, welches im gezeigten Ausführungsbeispiel das einzige Verbindungsglied
zwischen dem Sportschuh 7 und dem Sportgerät 2 darstellt.
[0022] Das Verbindungselement 11 ist dabei in der Vertikalebene 8 federelastisch rückstellend
verformbar. Insbesondere ist das Verbindungselement 11 bei Projektion auf die Vertikalebene
8 bzw. bei Betrachtung in senkrechter Richtung zur Vertikalebene 8 in dieser Ebene
formveränderlich.
[0023] Das flexible Verbindungselement 11 zwischen der Aufstandsfläche 5 und dem Sportgerät
2 ist bevorzugt durch eine federelastisch rückstellende Blattfeder 12 aus einem metallischen
Werkstoff, wie z.B. Federstahl, gebildet.
[0024] Die beiden Breitseiten 13, 14 des bandförmigen Verbindungselementes 11 sind dabei
im wesentlichen parallel zur Aufstandsfläche 5 ausgerichtet, sofern sich die Verbindungseinrichtung
1 in der in Fig. 1 dargestellten Ruhe- bzw. Ausgangslage befindet. In dieser Ruhe-
bzw. Ausgangslage gemäß Fig. 1 beträgt ein zwischen der Aufstandsfläche 5 und der
Lauffläche 10 oder einer Oberseite 15 des Sportgerätes 2 eingeschlossener Schwenkwinkel
16 in etwa 0°, d.h. die Aufstandsfläche 5 und die Lauffläche 10 bzw. die Oberseite
15 des Sportgerätes 2 sind im wesentlichen parallel zueinander ausgerichtet.
[0025] Bei einem Hochschwenken des Fersenbereiches des Sportschuhes 7 relativ zum Sportgerät
2 um die durch das bandförmige Verbindungselement 11 gebildete ideelle Achse vergrößert
sich der Schwenkwinkel 16 zunehmend und kann bis zu 90°, üblicherweise in etwa bis
zu 45° betragen.
[0026] Das bandförmige, federelastische Verbindungselement 11 weist naturgemäß eine Breitenabmessung
auf, welche ein Vielfaches der Höhenabmessung bzw. der Dicke des bandförmigen Verbindungselementes
11 beträgt. Dadurch ist das Verbindungselement 11 bzw. die Blattfeder 12 bei Belastung
in senkrechter Richtung zu dessen beiden Breitseiten 13, 14 relativ leichtgängig verformbar
und kehrt durch die dem Verbindungselement 11 innewohnende Elastizität bei einer Entlastung
wieder in die Ausgangs- bzw. Ruhelage zurück. In der Ausgangs- bzw. Ruhelage nimmt
das Verbindungselement 11 bzw. die Blattfeder 12 bevorzugt eine weitgehend geradlinige,
langgestreckte Form ein.
[0027] Weiters ist das Verbindungselement 11 weitgehend dehnungs- und stauchfest ausgebildet.
Diese Eigenschaften können in einfacher Art und Weise durch ein metallisches Band
mit entsprechender Dicke bzw. entsprechender Elastizität oder Festigkeit erreicht
werden.
[0028] Durch die bandförmige Ausgestaltung des aus metallischen Werkstoffen und/oder aus
biegeelastischen Kunststoffen gebildeten Verbindungselementes 11 wird in vorteilhafter
Art und Weise eine hohe Biegesteifigkeit des Verbindungselementes 11 bezugnehmend
auf auftretende Verformungskräfte um eine vertikal verlaufende Achse erzielt. Bereits
durch die blattfederartige Ausbildung des Verbindungselementes 11 wird also eine hohe
Verdrehsicherheit der Aufstandsfläche 5 um eine vertikale Achse relativ zum Sportgerät
2 erzielt.
[0029] Die sich in Längsrichtung - Doppelpfeil 9 - der Aufstandsfläche 5 bzw. des Sportgerätes
2 erstreckende Blattfeder 12 bzw. das dementsprechende Verbindungselement 11 ist dabei
in den auf die Längsrichtung bezogenen Endbereichen 17, 18 einerseits mit der Aufstandsfläche
5 bzw. der Schuhsohle 6 und andererseits mit dem Sportgerät 2 verbunden. Insbesondere
ist der auf eine übliche Fahrtrichtung - Pfeil 19 - des Sportgerätes 2 bezogene vordere
Endbereich 17 mit der Schuhsohle 6 und der auf die Fahrtrichtung - Pfeil 19 - bezogene
hintere Endbereich 18 des Verbindungselementes 11 mit dem Sportgerät 2 verbunden.
[0030] Selbstverständlich wäre es alternativ dazu auch möglich, den auf die Längsrichtung
- Doppelpfeil 9 - bezogenen vorderen Endbereich 17 am Sportgerät 2 zu fixieren und
den in Bezug dazu hinteren Endbereich 18 mit dem Sportschuh 7 zu verbinden. Diese
Verbindung kann dabei bedarfsweise lösbar oder auch unlösbar ausgebildet sein. Das
Verbindungselement 11 kann demnach mit der Schuhsohle 6 bzw. mit dem Sportgerät 2
über schematisch angedeutete Befestigungsmittel 20, 21 verschraubt oder vernietet
bzw. auch verklebt werden. Weiters ist es möglich, das Verbindungselement 11 bzw.
die Blattfeder 12 in den Endbereichen 17, 18 mit den jeweiligen Komponenten zusätzlich
oder ausschließlich formschlüssig zu verbinden. Zudem ist es möglich, das Verbindungselement
11 in die Schuhsohle 6 bzw. in das Sportgerät 2 oder in eine zusätzliche, eine Montage-
und Abstützfunktion übernehmende Komponente der Verbindungseinrichtung 1 beim Herstellungsvorgang
einzuspritzen bzw. zu integrieren oder nachträglich daran zu verankern.
[0031] Dabei können sämtliche aus dem Stand der Technik bekannte Befestigungs- bzw. Verbindungsmethoden
eingesetzt werden. Es ist lediglich darauf zu achten, dass das Verbindungselement
11 bzw. die Blattfeder 12 ausschließlich in dessen Endbereichen 17, 18 mit der Schuhsohle
6 bzw. dem Sportgerät 2 verbunden ist und der dazwischenliegende Mittelbereich weitgehend
ungebunden bzw. unfixiert verbleibt, so dass eine verspannungsfreie Verformung des
Verbindungselementes 11 bei einem Hochschwenken des Sportschuh 7 relativ zum Sportgerät
2 möglich ist.
[0032] Insbesondere ist eine Zweipunkt-Befestigung vorgesehen, wobei der erste Verbindungspunkt
zwischen dem ersten Endbereich 17 des Verbindungselementes 11 und der Aufstandsfläche
5 bzw. der Schuhsohle 6 gebildet und der zweite Verbindungspunkt zwischen dem zweiten
Endbereich 18 des Verbindungselementes 11 und dem Sportgerät 2 bzw. einem zusätzlichen
Abrollkörper 22 am Sportgerät gebildet ist.
[0033] Um eine harmonische, energieoptimierte Hub- und/oder Schwenkbewegung des Sportschuhes
7 um die ideelle Achse relativ zum Sportgerät 2 zu ermöglichen, ist der Abrollkörper
22 zwischen der Aufstandsfläche 5 bzw. der Schuhsohle 6 und der Oberseite 15 des Sportgerätes
2 angeordnet. Der Abrollkörper 22 zwischen der Schuhsohle 6 und dem Sportgerät 2 ist
bevorzugt in einem dem Zehenballen zugeordneten Abschnitt der Sohlenunterseite angeordnet
und form- und/oder kraftschlüssig mit dem Sportgerät 2 verbunden, wie z.B. verschraubt,
verklebt, verrastet oder einstückig am Sportgerät 2 angeformt.
[0034] Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Abrollkörper 22 über Befestigungsmittel
23 mit dem Sportgerät 2, insbesondere mit dem Schi 4 verschraubt.
[0035] Dieser Abrollkörper 22 bewirkt durch die beschriebene Zwischenschaltung eine Abstützung
der Aufstandsfläche 5 bzw. der Schuhsohle 6 in einem Vertikalabstand 24 oberhalb der
Oberseite 15 des Sportgerätes 2.
[0036] Der Abrollkörper 22, über welchen sich die Schuhsohle 6 am Sportgerät 2 abstützt,
weist zumindest eine bogenförmig gekrümmte Abrollfläche 25, 26 für die Schuhsohle
6 auf. Diese Abrollflächen 25, 26 erstrecken sich bevorzugt in Längsrichtung des Sportgerätes
2 bzw. der Aufstandsfläche 5 und sind zumindest in einem Teilbereich im wesentlichen
parallel zur Aufstandsfläche 5 ausgerichtet.
[0037] Bevorzugt sind zwei senkrecht zur Vertikalebene 8 voneinander beabstandete Abrollflächen
25, 26 vorgesehen, die vor allem den Längsseitenbereichen der Schuhsohle 6 zugeordnet
und zur Abstützung derselben vorgesehen sind. Zwischen den beiden den Längsseitenbereichen
des Sportgerätes 2 zugeordneten und in dessen Längsrichtung verlaufenden Abrollflächen
25, 26 ist bevorzugt eine weitere Abrollfläche 27 vorgesehen, welche die Abrollkurve
bzw. die Verformung des Verbindungselementes 11 bzw. der Blattfeder 12 bei einem Hochschwenken
des Sportschuhs 7 vordefiniert.
[0038] Die mittlere Abrollfläche 27 für das Verbindungselement 11 ist gegenüber den beiden
seitlichen Abrollflächen 25, 26 für die Schuhsohle 6 höher angeordnet.
[0039] Im Querschnitt betrachtet - gemäß Fig. 3 - weist der Abrollkörper 22 eine im wesentlichen
rechteckige Umrissform mit einem mittig angeordneten Vorsprung 28 zur Bildung der
Abrollfläche 27 auf.
[0040] Der mittlere Vorsprung 28 zwischen den Abrollflächen 26, 27 am Abrollkörper 22 ist
dabei zum formschlüssigen Eingriff in eine nutförmige Vertiefung 29 in der Schuhsohle
6 ausgebildet. Insbesondere bilden der gegenseitig in Eingriff versetzbare Vorsprung
28 und die in etwa gegengleiche Vertiefung 29 in der Schuhsohle 6 eine Seitenführungsvorrichtung
30, welche ein seitliches Abweichen des Sportschuhes 7 relativ zum Sportgerät 2 bzw.
relativ zur Verbindungseinrichtung 1 unterbindet. Neben der Vermeidung von senkrecht
zur Vertikalebene 8 gerichteten Verschiebebewegungen zwischen dem Sportschuh 7 und
dem Sportgerät 2 bzw. dem Abrollkörper 22 oder der Verbindungseinrichtung 1 wirkt
die Seitenfiihrungsvorrichtung 30 auch Drehbewegungen zwischen dem Sportschuh 7 und
dem Sportgerät 2 um eine vertikale Achse entgegen.
[0041] Der Abrollkörper 22 der Verbindungseinrichtung 1 übernimmt also eine Stütz- und Führungsaufgabe
für den Sportschuh 7 relativ zum Sportgerät 2, so dass ein geordneter Bewegungsablauf
für eine effiziente Fortbewegung mit dem Sportgerät 2 erreicht wird.
[0042] Die Seitenführungsvorrichtung 30 der Verbindungseinrichtung 1 bzw. des Abrollkörpers
22 ist insbesondere durch vertikale Seitenflächen 31, 32 des Vorsprunges 28 in Zusammenwirken
mit Seitenwänden 33, 34 der nutförmigen Vertiefung 29 gebildet. Im einsatzbereiten
Zustand der Verbindungseinrichtung 1 liegen zumindest Teilbereiche der Seitenflächen
31, 32 des Vorsprunges 28 weitgehend spielfrei an den in etwa vertikal ausgerichteten
Seitenwänden 33, 34 der nutförmigen Vertiefung 29 in der Schuhsohle 6 an.
[0043] Für eine langfristig exakte Führung zwischen dem Sportschuh 7 und dem Sportgerät
2 bzw. dem Abrollkörper 22 können die Seitenwände 33, 34 bzw. die Seitenflächen 31,
32 ausgehend vom Sportgerät 2 in vertikaler Richtung bezogen auf die Querschnittsdarstellung
- gemäß Fig. 3 - konisch verjüngend zueinander verlaufen. Die Seitenwände 33, 34 der
Vertiefung 29 können dadurch stets einen gewissen Anpressdruck für eine spielfreie
Anlage an den Seitenflächen 31, 32 des Vorsprunges 28 ausüben.
[0044] Die Seitenführungsvorrichtung 30 zwischen der Schuhsohle 6 und dem Abrollkörper 22
bildet dabei eine möglichst reibungsarme Führung. Dies kann beispielsweise durch eine
gezielte Materialwahl mit entsprechenden Reibungskoeffizienten erfolgen. Bevorzugt
ist der Werkstoff für den Abrollkörper 22 bzw. die Schuhsohle 6 durch einen Hartkunststoff
mit möglichst glatter Oberfläche gebildet. Gegebenenfalls können zumindest die Seitenflächen
31, 32 und/oder die Seitenwände 33, 34 mit einer reibungsvermindernden Beschichtung,
z.B. in Art einer Teflon- oder Gleitmittelbeschichtung, versehen sein.
[0045] Die Abrollflächen 25 bis 27, auf welchen die Schuhsohle 6 bzw. das beispielsweise
aus Federstahl gebildete Verbindungselement 11 bei einem Hochschwenken des Sportschuhes
7 gegenüber dem Sportgerät 2 vordefiniert abrollt, verlaufen ausgehend von einem auf
die übliche Fahrtrichtung - gemäß Pfeil 19 - bezogenen Anfangsbereich 35 des Abrollkörpers
22 in Richtung zu einem vorderen Endbereich 36 des Abrollkörpers 22 zunehmend in Richtung
zum Sportgerät 2 bzw. zunehmend in Richtung zur Oberseite 15 des Sportgerätes 2, d.h.
eine Abstützhöhe 37 des Abrollkörpers 22 bezugnehmend auf die Oberseite 15 des Sportgerätes
2 nimmt mit Fortschreiten in Richtung zum vorderen Bereich des Sportgerätes 2 bzw.
mit Fortschreiten in Richtung zum Zehenbereich der Aufstandsfläche 5 zunehmend ab.
Eine Abstützhöhe 38 im vorderen Endbereich 36 des Abrollkörpers 22 beträgt also nur
mehr einen Bruchteil der Abstützhöhe 37 im Anfangsbereich 35 des Abrollkörpers 22.
Insbesondere kann die Abstützhöhe 38 mit dem Fortschreiten in Bewegungs- bzw. Fahrtrichtung
- Pfeil 19 - des Sportgerätes 2 zu Null werden.
[0046] Insbesondere verlaufen die Abrollflächen 25 bis 27 ausgehend von einem dem Fersenballen
nächstliegenden Bereich der Aufstandsfläche 5 in Richtung zu einem den Zehen zugeordneten
Bereich der Aufstandsfläche 5 zunehmend in Richtung zur Lauffläche 10 oder zur Oberseite
15 des Sportgerätes 2.
[0047] Die beidseits der mittleren, höher angeordneten Abrollfläche 27 angeordneten Abrollflächen
25, 26 bilden also eine nach unten verlaufende Abrollbahn für die Schuhsohle 6 und
die mittlere, höher liegende Abrollfläche 27 bildet eine nach unten in Richtung zum
Sportgerät 2 gekrümmt verlaufende Abrollbahn für das flexible Verbindungselement 11.
[0048] Projiziert auf die Vertikalebene 8 weisen die Abrollflächen 25, 26, 27 in Bezug auf
die Oberseite 15 des Sportgerätes 2 eine konvexe Krümmung auf. Die Krümmungsradien
der Abrollflächen 25, 26 können dabei gegenüber dem Krümmungsradius der Abrollfläche
27 unterschiedlich, insbesondere größer, bemessen sein. Die unterschiedlichen Krümmungsradien
der Abrollflächen 25 bis 27 sind dabei von gegebenenfalls in Längsrichtung - Doppelpfeil
9 - der Aufstandsfläche 5 variierenden Tiefen der nutförmigen Vertiefung 29 abhängig.
Gegebenenfalls sind die Abrollflächen 25 bis 27 derart geformt, dass trotz variierender
Tiefenabmessungen der Vertiefung 29 in der Schuhsohle 6 bei möglichst vielen einnehmbaren
Schwenkwinkeln 16 ein annähernd linienförmiger Kontakt zwischen den Abrollflächen
25 bis 27 bzw. zwischen den Abrollflächen 25, 26 und der Unterseite der Schuhsohle
6 besteht.
[0049] Speziell die mittlere Abrollfläche 27 bildet eine Kulisse für das blattfederartige
Verbindungselement 11 und die beidseits der mittleren Abrollfläche 27 angeordneten
Abrollflächen 25, 26 bilden eine Kulisse für die Abrollbewegung der Schuhsohle 6 bei
einer Verschwenkbewegung des Sportschuhes 7.
[0050] Der Verformungswiderstand des flexiblen Verbindungselementes 11 bzw. der Blattfeder
12 ist bevorzugt derart bemessen, dass die durch das Sportgerät 2 auf die Blattfeder
12 einwirkende Schwerkraft beim Abheben des Sportgerätes 2 vom Untergrund höchstens
eine geringfügige Verformung des Verbindungselementes 11 ergibt. Somit kann sich das
Sportgerät 2 bei einem Abheben vom entsprechenden Untergrund nicht wesentlich vom
Sportschuh 7 bzw. von der Schuhsohle 6 entfernen. Das Sportgerät 2 bzw. der Abrollkörper
22 liegt also beim bloßen Hochheben des Fußes vom Untergrund weitgehend spielfrei
an der Schuhsohle 6 an, sofern keine zusätzlichen Kräfte, wie z.B. außerordentliche
Fliehkräfte oder Trägkeitskräfte einwirken. Die Flexibilität bzw. der Verformungswiderstand
des Verbindungselementes 11 bzw. der Blattfeder 12 kann durch die Wahl einer entsprechenden
Dicke, Formgebung oder durch eine entsprechende Materialwahl beeinflusst und den entsprechenden
Anforderungen angepasst werden.
[0051] Auch durch eine entsprechende Wahl der Gewichtsverteilung bzw. des Montagepunktes
der Verbindungseinrichtung 1 am Sportgerät 2 kann verhindert werden, dass das Sportgerät
2 beim bloßen Abheben vom Untergrund relativ zum Sportschuh 6 bzw. zur Aufstandsfläche
5 verschwenkt wird. Dies kann beispielsweise dadurch erzielt werden, dass der auf
die Fahrtrichtung - Pfeil 19 - bezogene vordere Teilbereich des Sportgerätes 2 eine
höhere Masse aufweist als der auf die Fahrtrichtung - Pfeil 19 - bezogene hintere
Teilbereich des Sportgerätes 2 ausgehend vom Montagepunkt der Verbindungseinrichtung
1. Auch durch eine entsprechende Wahl des Verformungswiderstandes bzw. der Flexibilität
der Blattfeder 12 kann einer ungewollten Verschwenkung des Sportgerätes 2 relativ
zum Sportschuh 7 entgegengewirkt werden.
[0052] Der Verformungswiderstand der Blattfeder 12 beträgt demnach in etwa 10 N bei relativ
leichten Sportgeräten 2 und bis zu 100 N bei Sportgeräten 2 mit höherer Masse.
[0053] Der Verformungswiderstand ist jedoch stets derart bemessen, dass dieser vom Fuß des
Benutzers bei einer beabsichtigten Hochschwenkbewegung der Aufstandsfläche 5 relativ
zum Sportgerät 2 problemlos überwunden werden kann.
[0054] Das Rückstellvermögen des bandförmigen, flexiblen Verbindungselementes 11 bzw. der
Blattfeder 12 kann gegebenenfalls auch durch Anordnung eines elastisch rückstellenden
Federmittels 39 unterstützt werden. Dieses Federmittel 39 ist dabei derart ausgebildet
bzw. derart angeordnet, dass es der Hochschwenkbewegung der Aufstandsfläche 5 relativ
zum Sportgerät 2 einen vom Fuß des Benutzers überwindbaren, mechanischen Widerstand
entgegensetzt und die Aufstandsfläche 5 in die in Fig. 1 dargestellte Ausgangs- bzw.
Ruhelage drängt, sofern keine Krafteinwirkung über den Fuß des Benutzers erfolgt.
Das Federmittel 39 kann dabei durch einen bei Druckeinwirkung federelastisch nachgiebigen
und rückstellenden Dämpfungskörper 40, insbesondere aus einem elastomeren Kunststoff,
gebildet sein. Dieser für Druckbeanspruchungen konzipierte Dämpfungskörper 40 ist
insbesondere in dem den Zehen zugeordneten Bereich der Aufstandsfläche 5, zwischen
der Unterseite der Schuhsohle 6 und dem Sportgerät 2 angeordnet, so dass der Hochschwenkbewegung
des Sportschuhes 7 ein mechanischer, bevorzugt stetig zunehmender Widerstand entgegengesetzt
wird.
[0055] Ebenso kann ein in Fig. 4 in strichlierten Linien dargestelltes Federmittel 41 vorgesehen
sein, welches Zugbeanspruchungen einen definierten Verformungswiderstand entgegensetzt
und insbesondere als federelastisches Zugband 42 aus einem elastomeren Kunststoff
gebildet ist. Dieses federelastisch rückstellende Zugband 42 würde dann bezogen auf
die übliche Bewegungs- bzw. Fahrtrichtung - Pfeil 19 - des Sportgerätes 2 vor der
Verbindungsstelle zwischen dem Verbindungselement 11 und der Schuhsohle 6 zwischen
dieser und dem Sportgerät 2 angeordnet sein. Insbesondere wäre das für Zugbeanspruchungen
ausgelegte Federmittel 41 bzw. das Zugband 42 einerseits mit der Schuhsohle 6 verbunden
und andererseits am Sportgerät 2 oder an einer Komponente der Verbindungseinrichtung
1 befestigt.
[0056] Das Federmittel 41 bzw. das Zugband 42 kann dabei alternativ zum Dämpfungskörper
40 angeordnet sein oder auch mit diesem kombiniert angeordnet sein.
[0057] Die Federmittel 39, 41 können dabei durch Hohlkörper, insbesondere durch Dämpfungspolster,
gebildet werden, um einen relativ großen Dämpfungsweg zu ermöglichen, wie dies insbesondere
in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist. Wie nachfolgend noch näher erläutert werden wird,
können die Federmittel 39, 41 auch durch hohlprofilartige Dämpfungskörper 40 bzw.
durch Dämpfungskörper 40 mit Einschnitten im Umfangsbereich gebildet sein.
[0058] Bei entsprechender Wahl der Flexibilität der Blattfeder 12 können die zusätzlichen
Federmittel 39,41 optional vorgesehen sein.
[0059] Zurückkommend auf die Darstellungen in den Fig. 1 bis 3 ist bevorzugt im Fersenbereich
der Aufstandsfläche 5 bzw. der Schuhsohle 6 zwischen dieser und dem Sportgerät 2 ein
Führungsorgan 43 angeordnet, welches im Zusammenwirken mit der Schuhsohle 6 eine Relativverschiebung
zwischen dem Sportschuh 7 und dem Sportgerät 2 in senkrechter Richtung zur Vertikalebene
8 unterbindet, wenn der Sportschuh 7 mit dem Fersenbereich am Sportgerät 2 aufliegt.
Insbesondere wirkt das ortsfest am Sportgerät 2 montierbare Führungsorgan 43 in der
aufgesetzten Stellung des Sportschuhes 7 am Sportgerät 2 mit einer in Längsrichtung
der Aufstandsfläche 5 verlaufenden Ausnehmung 44 im Fersen- bzw. Absatzbereich der
Schuhsohle 6 zusammen, so dass seitliche Abweichbewegungen bei einem Eingreifen des
Führungsorgans 43 in die Ausnehmung 44 verhindert sind.
[0060] In Fig. 4 ist eine andere Ausführungsvariante der Verbindungseinrichtung 1 gezeigt,
wobei für vorhergehend bereits beschriebene Teile gleiche Bezugszeichen verwendet
werden.
[0061] Hierbei ist das Verbindungselement 11 nicht wie bei der Ausführungsform gemäß den
Fig. 1 bis 3 weitgehend starr mit der Aufstandsfläche 5 bzw. der Schuhsohle 6 verbunden,
sondern über eine Gelenksanordnung 45 mit der Aufstandsfläche 5 bzw. mit der Schuhsohle
6 verschwenkbar verbunden. Die Gelenksanordnung 45 zwischen der Schuhsohle 6 und dem
dieser zugeordneten Endbereich 17 des Verbindungselementes 11 bildet dabei eine senkrecht
zur Vertikalebene 8 verlaufende Schwenkachse 46 aus. Diese Schwenkachse 46 ermöglicht
eine Verschwenkung der Aufstandsfläche 5 bzw. des Sportschuhes 7 relativ zum Verbindungselement
11 bzw. relativ zum Sportgerät 2. Die über die Gelenksanordnung 45 gebildete Schwenkachse
46 verläuft dabei im wesentlichen parallel zur Aufstandsfläche 5 und im wesentlichen
quer zur Längsrichtung - Doppelpfeil 9 - des Sportgerätes 2 bzw. der Aufstandsfläche
5. Durch die Gelenksverbindung zwischen der Schuhsohle 6 und dem bandförmigen, flexiblen
Verbindungselement 11 wird eine in Vertikalrichtung relativ zum Sportgerät 2 höhenveränderliche
Schwenkachse 46 gebildet. Diese in der Vertikalebene 8 über das flexible Verbindungselement
11 höhenvariable Schwenkachse 46 begünstigt den Abrollvorgang des Sportschuhes 7 relativ
zum Sportgerät 2, so dass ein möglichst natürlicher Bewegungsablauf erzielt wird.
Zusätzlich zu der über das flexible Verbindungselement 11 ermöglichten Schwenkbewegung
des Sportschuhes 7 relativ zum Sportgerät 2 ist also durch die zusätzliche Gelenksanordnung
45 ein weiterer Freiheitsgrad in Form einer Verschwenkmöglichkeit gegeben.
[0062] Die Schwenkachse 46 wandert dabei auf einer von den Abrollflächen 25 bis 27 und von
der Elastizität des Verbindungselementes 11 bestimmten Kreisbahn 47 in Richtung zum
Sportgerät 2, wenn der Fuß des Benutzers die Aufstandsfläche 5 in einer bestimmten
Phase des Fortbewegungszyklusses entsprechend belastet. Insbesondere nähert sich der
vordere, den Zehen zugeordnete Bereich des Sportschuhes 7 bzw. die Aufstandsfläche
5 bei senkrechter Belastung des den Zehen bzw. den Zehenballen zugeordneten Bereiches
und einer Anhebung des Fersenbereiches dem Sportgerät 2 und rollt dabei definiert
auf dem Abrollkörper 22 ab.
[0063] Diesen Abrollbewegungen kann dabei durch die Anordnung der Federmittel 39 und/oder
41 zwischen der Unterseite der Schuhsohle 6 und der Oberseite 15 des Sportgerätes
2 eine entsprechende Gegenkraft entgegengesetzt werden.
[0064] Zwischen dem Sportschuh 7 bzw. dessen Schuhsohle 6 und der Verbindungseinrichtung
1 am Sportgerät 2 ist bevorzugt auch eine bedarfsweise lösbare Kupplungsvorrichtung
48 vorgesehen. Über diese Kupplungsvorrichtung 48 ist bei Bedarf ein Lösen bzw. Verbinden
des Sportschuhes 7 von bzw. mit der Verbindungseinrichtung 1 bzw. dem Sportgerät 2
ermöglicht. Diese Kupplungsvorrichtung 48 kann dabei gemäß sämtlichen aus dem Stand
der Technik bekannten Schnellkuppelsystemen, welche bevorzugt manuell und ohne Zuhilfenahme
von Werkzeugen betätigbar sind, ausgebildet sein.
[0065] Beispielsweise kann die Kupplungsvorrichtung 48 durch zumindest zwei relativ zueinander
verstellbare Lagerklauen 49, 50 gebildet sein. Die Relativverschiebung der Lagerklauen
49, 50 zueinander kann dabei über ein Betätigungsorgan 51 erfolgen, welches mit zumindest
einer der Lagerklauen 49, 50 in Wirkverbindung steht. Das Betätigungsorgan 51 kann
beispielsweise eine Gewindespindelanordnung mit zugehöriger Schraubenmutter umfassen,
über welche zumindest eine der Lagerklauen 49, 50 bei einer Verdrehung des Betätigungsorganes
51 linear verschiebbar ist. Die Lagerklauen 49, 50 bilden eine Aufnahme für einen
Schwenkzapfen, welcher im Endbereich 17 des Verbindungselementes 11 an diesem fixiert
ist. Die Lagerklauen 49, 50 sind bevorzugt in der Schuhsohle 6 integriert bzw. an
dieser festgelegt. Die Lagerklauen 49, 50 sind bevorzugt in der Vertiefung 29 der
Schuhsohle 6 angeordnet und ragen nicht über eine Unterseite der Schuhsohle 6 vor,
so dass bei vom Sportgerät 2 getrenntem Sportschuh 7 eine möglichst ungehinderte Fortbewegung
ermöglicht ist.
[0066] Im auf die Fortbewegungsrichtung - Pfeil 19 - bezogenen hinteren Endbereich 18 ist
das Verbindungselement 11 starr auf der Oberseite des Abrollkörpers 22 festgelegt.
[0067] Neben einer entsprechenden Dimensionierung des flexiblen Verbindungselementes 11
zur Vermeidung von Abweichungen zwischen dem Sportschuh 7 und dem Sportgerät 2 beim
Hochheben des Fußes vom Untergrund kann zur Erzielung einer stetigen Anlage zwischen
dem Sportschuh 7 und dem Sportgerät 2 auch ein Verbindungselement 11 mit begrenzter
Verformbarkeit eingesetzt werden. Insbesondere ist dieses eingeschränkt verformbare
Verbindungselement 11 ausgehend vom Sportgerät 2 in vertikaler Richtung nicht über
eine bestimmte Verformungsgrenze hinaus verformbar. Diese Verformungsgrenze kann dabei
z.B. durch die langgestreckte Form des bandförmigen Verbindungselementes 11 definiert
sein. Hierzu kann das Verbindungselement 11 beispielsweise durch ein Gliederband mit
ausgehend von der Oberseite 15 des Sportgerätes 2 in vertikaler Richtung anschlagbegrenzt
verschwenkbaren Gliedern gebildet werden. Auch dieses Gliederband ist ausgehend von
einer im wesentlichen langgestreckten Lage in eine in Richtung zum Sportgerät 2 gekrümmte
Lage verstellbar und auch wieder rückstellbar. Diesem Gliederband kann dabei zur Rückstellung
in die annähernd gestreckte Lage bzw. in die Ausgangslage gemäß Fig. 1 bzw. gemäß
Fig. 4 die federelastische Blattfeder 12 zugeordnet sein. Insbesondere können die
einzelnen, die Anschlagbegrenzung bewirkenden Glieder auf der Blattfeder 12 aufgeschoben
sein und eine Verformung über eine bestimmte Anschlaggrenze hinweg, z.B. über die
lang-gestreckte Form hinaus, unterbinden und somit ein Abheben des Sportschuhes 7
vom Sportgerät 2 ausschließen.
[0068] Eine weitere Abhebsicherung 52 für den Sportschuh 7 vom Sportgerät 2 kann auch durch
ein zugfestes Sicherungselement 53 gebildet werden. Dieses Sicherungselement 53 ist
dabei einerseits mit dem Sportgerät 2 und andererseits mit der Aufstandsfläche 5 bzw.
der Schuhsohle 6 verbunden und derart bemessen, dass dieses bei Einnahme der Ausgangs-
bzw. Ruhelage des Sportschuhes 7 relativ zum Sportgerät 2 gespannt bzw. langgestreckt
ist. Dieses Sicherungselement 53 kann beispielsweise durch ein zugfestes jedoch stauchbares
oder faltbares Band 54, z.B. aus einem textilen Werkstoff oder dgl. gebildet sein.
Ebenso ist es möglich, das Sicherungselement 53 durch zumindest zwei in den aufeinander
zugewandten Endbereichen gelenkig miteinander verbundene Hebel zu bilden, die in ihren
von der gemeinsamen Gelenksachse abgewandten Enden jeweils mit dem Sportgerät 2 bzw.
der Schuhsohle 6 verbunden sind. Eine derartige Ausbildung kann auch als Kniehebelanordnung
bezeichnet werden.
[0069] In den Fig. 5 und 6 ist eine weitere Ausführungsform der Verbindungseinrichtung 1
gezeigt, wobei für vorhergehend bereits beschriebene Teile gleiche Bezugszeichen verwendet
werden.
[0070] Hierbei umfasst die Seitenführungsvorrichtung 30 zwischen dem Sportschuh 7 und dem
Sportgerät 2 ein gesondertes Führungselement 55, welches mit dem am Sportgerät 2 unbeweglich
fixierten Abrollkörper 22 zusammenwirkt, um die Seitenführungsvorrichtung 30 zu bilden.
[0071] Das als eigener Bauteil ausgeführte Führungselement 55 ist dabei zur Verbindung mit
der Schuhsohle 6 vorgesehen. Insbesondere umfasst das Führungselement 55 eine Montageplatte
56 dessen Oberseite 57 zur Verbindung mit der Unterseite der Schuhsohle 6 vorgesehen
ist. Dabei kann eine lösbare Verbindung zwischen der weitgehend horizontal ausgerichteten
Montageplatte 56 und der Schuhsohle 6 durch Anordnung einer entsprechenden Kupplungsvorrichtung
48 vorgesehen sein. Diese Kupplungsvorrichtung 48 kann dabei beliebige aus dem Stand
der Technik bekannte Verbindungsorgane umfassen, die durch eine Verschiebe- und/oder
durch eine Verdrehbewegung die Schuhsohle 6 und die Montageplatte 56 in bzw. außer
formschlüssigen Eingriff versetzen können. Dadurch ist der Sportschuh 7 bei Bedarf
in einfacher Art und Weise vom Sportgerät 2 bzw. von der Verbindungseinrichtung 1
trennbar und kann sich der Benutzer bei Bedarf auch ohne Sportgerät 2 fortbewegen.
[0072] Das Führungselement 55 der Verbindungseinrichtung 1 umfasst zumindest zwei zueinander
beabstandete und von der Montageplatte 56 in Richtung zur Oberseite 15 des Sportgerätes
2 ragende Seitenwangen 58, 59. Die inneren, einander zugewandten Seitenwände 33, 34
der Seitenwangen 58, 59 sind dabei zur weitgehend spielfreien Anlage an den Seitenflächen
31, 32 des Abrollkörpers 22 ausgebildet. Die inneren Seitenwände 33, 34 des Führungselementes
55 liegen also weitgehend spielfrei und möglichst großflächig an den Seitenflächen
31, 32 des Abrollkörpers 22 an. Die Seitenflächen 31, 32 und Seitenwände 33, 34 verlaufen
dabei parallel zur Vertikalebene 8.
[0073] Das Führungselement 55 weist also eine U-förmige Querschnittsform auf und übergreift
den Abrollkörper 22 zumindest teilweise mit der Montageplatte 56 und den beiden Seitenwangen
58, 59. Insbesondere ist der zumindest teilweise umgrenzte Freiraum zwischen den Seitenwangen
58, 59 zur Aufnahme des Abrollkörpers 22 vorgesehen.
[0074] Das bandartige, flexible bzw. rückstellend verformbare Verbindungselement 11 ist
hierbei zur Verbindung des Führungselementes 55 mit dem Abrollkörper 22 vorgesehen.
Insbesondere ist das Verbindungselement 11 bzw. die Blattfeder 12 in den auf die Längsrichtung
- Doppelpfeil 9 - bezogenen Endbereichen einerseits mit dem Abrollkörper 12 verbunden
und andererseits mit dem Führungselement 55 verbunden. Im Speziellen ist der auf die
übliche Fortbewegungs- bzw. Fahrtrichtung - Pfeil 19 - bezogene vordere Endbereich
17 des Verbindungselementes 11 bewegungsfest mit der Unterseite der Montageplatte
56 verbunden und der davon distanzierte, zweite Endbereich 18 des Verbindungselementes
11 ist bewegungsfest mit dem Abrollkörper 22 verbunden. Die beiden voneinander distanzierten
Verbindungsstellen können dabei durch vorhergehend beschriebene Befestigungsmittel
20, 21 bewerkstelligt werden.
[0075] Das bandförmige Verbindungselement 11 unterbindet in erster Linie Relativverschiebungen
zwischen dem Abrollkörper 22 und dem Führungselement 55 in Längsrichtung - Doppelpfeil
9 - des Sportgerätes 2, ermöglicht aber dennoch Schwenkbewegungen des Führungselementes
55 bzw. des Sportschuhes 7 relativ zum Abrollkörper 22 bzw. relativ zum Sportgerät
2 um eine ideelle senkrecht zur Vertikalebene 8 verlaufende Schwenkachse 46.
[0076] Zusätzlich umfasst diese Verbindungseinrichtung 1 eine andere Ausführungsform der
Abhebsicherung 52. Hierbei besteht die Abhebsicherung 52 aus zumindest einer bogenförmig
gekrümmten Führungskulisse 60, 61, welche mit zumindest einem Vorsprung 62, 63 zusammenwirkt.
[0077] Bevorzugt ist der Vorsprung 62, 63 dem Abrollkörper 22 zugeordnet und greift in die
in den Seitenwangen 58, 59 vorgesehenen bogenförmig verlaufenden Führungskulissen
60,61 ein. Insbesondere sind zapfenartige Vorsprünge 62, 63 an den Seitenflächen 31,
32 des Abrollkörpers 22 vorgesehen, die in die bogenförmig verlaufenden Führungskulissen
60, 61 in den Seitenwangen 58, 59 eingreifen.
[0078] Bevorzugt sind die Vorsprünge 62, 63 durch einen Führungszapfen 64 gebildet, welcher
die beiden Seitenwangen 58, 59 sowie den Abrollkörper 22 in senkrechter Richtung zur
Vertikalebene 8 durchsetzt.
[0079] In der in Fig. 5 und 6 dargestellten Ausgangs- bzw. Ruhelage der Verbindungseinrichtung
1 liegen die Vorsprünge 62, 63 am unteren Ende der Führungskulissen 60, 61 an, so
dass ein Abheben des Führungselementes 55 vom Abrollkörper 22 unterbunden aber dennoch
eine Verschwenkung desselben um die ideelle Schwenkachse ermöglicht ist. Ein Zentrumspunkt
der bogenförmig gekrümmten Führungskulissen 60 liegt dabei in der Vertikalebene 8
oberhalb der Oberseite 15 des Sportgerätes 2. Insbesondere ist ein gedachter Zentrumspunkt
der gekrümmt verlaufenden bzw. bogenförmigen Führungskulissen 60, 61 bezogen auf die
Vertikalebene 8 höher angeordnet als die die Führungskulissen 60, 61 bildenden Ausnehmungen
in den Seitenwangen 58, 59. Gegebenenfalls können die Führungskulissen 60, 61 auch
gemäß der in strichlierten Linien dargestellten Ausführung angeordnet sein. Hierbei
ist ein gedachter Zentrumspunkt der gekrümmt verlaufenden bzw. bogenförmigen Führungskulissen
60, 61 bezogen auf die Vertikalebene 8 tiefer angeordnet als die die Führungskulissen
60, 61 bildenden Ausnehmungen in den Seitenwangen 58, 59.
[0080] Im gezeigten Ausführungsbeispiel stellt die Abrollfläche 27 die Abrollbahn für das
Verbindungselement 11 als auch für das Führungselement 55 bzw. für den Sportschuh
7 dar und sind keine weiteren gekrümmt verlaufenden Abrollflächen 25 bis 27 am Abrollkörper
22 vorgesehen.
[0081] Gegebenenfalls können sich die Unterkanten 65, 66 der Seitenwangen 58, 59 an der
Oberseite 15 des Sportgerätes 2 abstützen. Bei einer derartigen Ausführung weisen
die Unterkanten 65, 66 einen bogenförmigen Verlauf auf, so dass eine ungehinderte
Verschwenkung und auch eine Abstützung des Führungselementes 55 an der Oberseite 15
des Sportgerätes 2 ermöglicht ist. In diesem Fall übernehmen die Seitenwangen 58,
59 die Funktion der zuvor beschriebenen Abrollflächen 25, 26.
[0082] In den Fig. 7 und 8 ist eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verbindungseinrichtung
1 gezeigt, wobei für vorhergehend bereits beschriebene Teile gleiche Bezugszeichen
verwendet werden.
[0083] Hierbei ist das Verbindungselement 11 zwischen der Aufstandsfläche 5 für den Fuß
des Benutzers und dem Sportgerät 2 bzw. dem Abrollkörper 22 durch einen Hebel 67 gebildet.
Das Verbindungselement 11 bzw. der Hebel 67 ist dabei in dem dem Abrollkörper 22 zugeordneten
Endbereich 18 über eine Gelenksanordnung 68 gelenkig mit dem Abrollkörper 22 verbunden.
Im davon in Längsrichtung - gemäß Doppelpfeil 9 - distanzierten Endbereich 17 ist
das Verbindungselement 11 bzw. der Hebel 67 über die Gelenksanordnung 45 mit der Schuhsohle
6 bzw. einem Abrollelement 69 in oder an der Schuhsohle 6 gelenkig verbunden. Das
einen Gelenksteil 70 der Gelenksanordnung 45 bildende Abrollelement 69 kann dabei
auf der Unterseite der Schuhsohle 6 lösbar oder auch unlösbar befestigt bzw. auch
in die Schuhsohle 6 integriert, insbesondere in diese eingebettet, sein.
[0084] Die Gelenksanordnung 45 bildet die senkrecht zur Vertikalebene 8 verlaufende Schwenkachse
46 zwischen dem vorderen Endbereich 17 des Hebels 67 und dem Ab-rollelement 69 bzw.
der Schuhsohle 6 aus.
[0085] Die Gelenksanordnung 68 im weiteren Endbereich 18 des Hebels 67 zwischen diesem und
dem Abrollkörper 22 ergibt eine senkrecht zur Vertikalebene 8 verlaufende Schwenkachse
71. Der Hebel 67 ist in einer Ausnehmung 72 des Abrollkörpers 22 gelagert. Die Ausnehmung
72 ist dabei in dem auf die Fahrtrichtung - gemäß Pfeil 19 - bezogenen vorderen Endbereich
36 des Abrollkörpers 22 vorgesehen und nimmt dabei den Großteil des Hebels 67 auf.
Die Ausnehmung 72 kann dadurch als Führungsorgan für den Hebel 67 eingesetzt werden.
Weiters bildet die Ausnehmung 72 ein Anschlagelement 73 aus, welches zur Begrenzung
der Schwenkbewegung des Hebels 67 um die Schwenkachse 71 dient. Insbesondere verhindert
das Anschlagelement 73 durch die Begrenzung der Verschwenkbarkeit des Hebels 67 um
die Schwenkachse 71 in vom Sportgerät 2 wegschwenkender Richtung ein Abheben der Schuhsohle
6 bzw. des Abrollelementes 69 vom Abrollkörper 22, so dass stets ein Berührungskontakt
zwischen den einander zugeordneten Komponenten besteht.
[0086] Zur Begrenzung der Schwenkbewegung des Hebels 67 um die Schwenkachse 71 in Richtung
zum Sportgerät 2 kann die Ausnehmung 72 ein weiteres Anschlagelement 74 ausbilden.
Selbstverständlich ist es zur Realisierung des weiteren Anschlagelementes 74 auch
möglich, dass der Hebel 67 direkt auf der Oberseite des Sportgerätes 2 zur Anlage
kommt.
[0087] Der Hebel 67 weist bei Projektion auf die Vertikalebene 8 eine Krümmung oder eine
Umformung auf, wobei das Krümmungszentrum oberhalb der Oberseite 15 des Sportgerätes
2 liegt. Weiters erstreckt sich der Hebel 67 zwischen dem Abrollkörper 22 und der
Schuhsohle 6 im wesentlichen parallel zur Aufstandsfläche 5. Im Speziellen nimmt in
der dargestellten Ausgangs- bzw. Ruhelage der Verbindungseinrichtung 1 eine die Schwenkachsen
71 und 46 Verbindende, bezugnehmend auf eine horizontal ausgerichtete Ebene, einen
spitzen Winkel, insbesondere einen Winkel von in etwa 2° bis 30°, ein.
[0088] Der Hebel 67 ist also derart ausgebildet, dass die Schwenkachse 46 zwischen dem Hebel
67 und der Schuhsohle 6 im Ruhe- bzw. Ausgangszustand gemäß den Fig. 7 und 8 höher
angeordnet ist als die Schwenkachse 71 zwischen dem Hebel 67 und dem Abrollkörper
22. Dadurch wird erreicht, dass bei einer Verschwenkung des Sportschuhes 7 relativ
zum Sportgerät 2 durch die Verschwenkung des Hebels 67 um die Schwenkachse 71 die
Schuhsohle 6 gleichzeitig in Fortbewegungs- bzw. Fahrtrichtung - gemäß Pfeil 9 - des
Sportgerätes 2 bewegt wird. Insbesondere wird eine Relativverschiebung zwischen dem
Abrollkörper 22 und der Schuhsohle 6 bei einer Hochschwenkbewegung des Sportschuhes
2 erzwungen, wodurch der Sportschuh 7 relativ zum Sportgerät 2 in Richtung der Fortbewegungsrichtung
verschoben wird und dadurch eine Vergrößerung der Schrittweite erzielt wird. Dieser
Effekt wird durch die Verstellbarkeit der Schwenkachse 46 auf einer Kreisbahn 75 um
die Schwenkachse 71 und durch die relativ zur Schwenkachse 71 höhergelegene Anordnung
der Schwenkachse 46 zwischen dem Sportschuh 7 und dem Hebel 67 erreicht. Insbesondere
befindet sich die Schwenkachse 46 in der in den Fig. 7 und 8 dargestellten Ausgangs-
bzw. Ruhelage in der oberen Hälfte der um die Schwenkachse 71 gezogenen Kreisbahn
75 und bewegt sich bei einer Hochschwenkbewegung des Sportschuhes 7 relativ zum Sportgerät
2 auf der Kreisbahn 75 in Richtung zur Oberseite 15 und gleichzeitig in Längsrichtung
bzw. Fortbewegungsrichtung - gemäß Pfeil 9.
[0089] Zumindest einer der Gelenksanordnungen 45, 68, bevorzugt jedoch beiden Gelenksanordnungen
45, 68, ist ein Energiespeicher 76, 77, insbesondere in Art von Drehfedern 78, 79,
zugeordnet. Diese Energiespeicher 76, 77 bzw. Drehfedern 78, 79 drängen die Aufstandsfläche
5 bzw. die Schuhsohle 6 in die dargestellte Ausgangs- bzw. Ruhelage, bei der diese
im wesentlichen parallel zur Oberseite 15 des Sportgerätes 2 verläuft und setzen einer
Hochschwenkbewegung des Sportschuhs 7 relativ zum Sportgerät 2 einen definierten,
überwindbaren Widerstand entgegen.
[0090] Bei einer Verschwenkung des Sportschuhs 7 relativ zum Sportgerät 2 gleitet das Abrollelement
69 bzw. die Schuhsohle 6 auf der Abrollbahn 27 des Abrollkörpers 22 in Richtung zum
Sportgerät 2 bzw. entfernt sich dieses auch wieder vom Sportgerät 2 beim Aufsetzen
des Fersenbereiches des Sportschuhes 7 am Führungsorgan 43 bzw. auf der Oberseite
15 des Sportgerätes 2.
[0091] Das Führungsorgan 43 und der Abrollkörper 22 bilden bevorzugt einen einstückigen
Bauteil, wobei zwischen den zuvor erwähnten Teilen eine Freistellung 80 zur Schuhsohle
6 ausgebildet ist.
[0092] Bevorzugt weist auch das Abrollelement 69 Seitenwangen 58, 59 zur Bildung einer Seitenführungsvorrichtung
30 zwischen dem Abrollelement 69 und dem Abrollkörper 22 auf.
[0093] Die Schuhsohle 6 des Sportschuhs 7 kann im Vergleich zu üblichen Sportschuhen 7 für
den Langlaufsport nunmehr relativ biegesteif ausgeführt werden, da die Abrollbewegung
jetzt mittels der erfindungsgemäßen Verbindungseinrichtung 1 erzielt werden kann.
Durch die vergleichsweise biegesteifere Dimensionierung der Schuhsohle 6 bzw. des
gesamten Sportschuhes 7 kann ein effektiverer Abstoß vom Untergrund des Sportgerätes
2 erreicht werden. Zudem ist die Führung des Sportschuhes 7 relativ zum Sportgerät
2 verbessert und dadurch die Effizienz der Umwandlung der vom Benutzer aufgebrachten
Kräfte in Bewegungsenergie zur Fortbewegung mit dem Sportgerät 2 gesteigert.
[0094] Durch die kombinierte rotatorische und translatorische Kopplung zwischen dem Sportschuh
7 und dem Sportgerät 2 mittels der Verbindungseinrichtung 1 ist also eine Leistungssteigerung
ohne Einbußen an Komfortverhalten möglich.
[0095] Selbstverständlich ist es im Rahmen der Erfindung auch möglich, die dargestellten
Ausführungen, z.B. die Seitenführungsvorrichtung, invers auszubilden und demnach beispielsweise
von der Unterseite der Schuhsohle ein leistenförmiges Führungsorgan abstehen zu lassen,
welches in eine damit korrespondierende Ausnehmung im Abrollkörper eingreift.
[0096] Der Ordnung halber sei abschließend darauf hingewiesen, dass zum besseren Verständnis
des Aufbaus der Verbindungseinrichtung 1 diese bzw. deren Bestandteile teilweise unmaßstäblich
und/oder vergrößert und/oder verkleinert dargestellt wurden.
[0097] Die den eigenständigen erfinderischen Lösungen zugrunde liegende Aufgabe kann der
Beschreibung entnommen werden.
[0098] Vor allem können die einzelnen in den Fig. 1, 2, 3; 4; 5, 6; 7, 8 gezeigten Ausführungen
den Gegenstand von eigenständigen, erfindungsgemäßen Lösungen bilden. Die diesbezüglichen,
erfindungsgemäßen Aufgaben und Lösungen sind den Detailbeschreibungen dieser Figuren
zu entnehmen.
Bezugszeichenaufstellung
[0099]
1 |
Verbindungseinrichtung |
41 |
Federmittel |
2 |
Sportgerät |
42 |
Zugband |
3 |
Gleit- oder Rollkörper |
43 |
Führungsorgan |
4 |
Schi |
44 |
Ausnehmung |
5 |
Aufstandsfläche |
45 |
Gelenksanordnung |
|
|
|
|
6 |
Schuhsohle |
46 |
Schwenkachse |
7 |
Sportschuh |
47 |
Kreisbahn |
8 |
Vertikalebene |
48 |
Kupplungsvorrichtung |
9 |
Doppelpfeil (Längsrichtung) |
49 |
Lagerklaue |
10 |
Lauffläche |
50 |
Lagerklaue |
|
|
|
|
11 |
Verbindungselement |
51 |
Betätigungsorgan |
12 |
Blattfeder |
52 |
Abhebsicherung |
13 |
Breitseite |
53 |
Sicherungselement |
14 |
Breitseite |
54 |
Band |
15 |
Oberseite |
55 |
Führungselement |
|
|
|
|
16 |
Schwenkwinkel |
56 |
Montageplatte |
17 |
Endbereich |
57 |
Oberseite |
18 |
Endbereich |
58 |
Seitenwange |
19 |
Pfeil (Bewegungs- bzw. Fahrtrichtung) |
59 |
Seitenwange |
20 |
Befestigungsmittel |
60 |
Führungskulisse |
|
|
|
|
21 |
Befestigungsmittel |
61 |
Führungskulisse |
22 |
Abrollkörper |
62 |
Vorsprung |
23 |
Befestigungsmittel |
63 |
Vorsprung |
24 |
Vertikalabstand |
64 |
Führungszapfen |
25 |
Abrollfläche |
65 |
Unterkante |
|
|
|
|
26 |
Abrollfläche |
66 |
Unterkante |
27 |
Abrollfläche |
67 |
Hebel |
28 |
Vorsprung |
68 |
Gelenksanordnung |
29 |
Vertiefung |
69 |
Abrollelement |
30 |
Seitenführungsvorrichtung |
70 |
Gelenksteil |
|
|
|
|
31 |
Seitenfläche |
71 |
Schwenkachse |
32 |
Seitenfläche |
72 |
Ausnehmung |
33 |
Seitenwand |
73 |
Anschlagelement |
34 |
Seitenwand |
74 |
Anschlagelement |
35 |
Anfangsbereich |
75 |
Kreisbahn |
|
|
|
|
36 |
Endbereich |
76 |
Energiespeicher |
37 |
Abstützhöhe |
77 |
Energiespeicher |
38 |
Abstützhöhe |
78 |
Drehfeder |
39 |
Federmittel |
79 |
Drehfeder |
40 |
Dämpfungskörper |
80 |
Freistellung |