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Dokumentenidentifikation DE10130083A1 23.01.2003
Titel Fahrradschuhsohle
Anmelder Gorgos, Evelyn, 83620 Feldkirchen-Westerham, DE
Erfinder Heine, Götz, 87719 Mindelheim, DE
Vertreter Meissner, Bolte & Partner, 80538 München
DE-Anmeldedatum 21.06.2001
DE-Aktenzeichen 10130083
Offenlegungstag 23.01.2003
Veröffentlichungstag im Patentblatt 23.01.2003
IPC-Hauptklasse A43B 5/14
Zusammenfassung Fahrradschuhsohle (1) mit Eingriffsmitteln, insbesondere Bohrungen und/oder Langlöchern, zur Befestigung einer an ein Fahrradpedal mit Fixierungsmitteln angepaßten Pedalplatte (3A, 3B), wobei eine erste Gruppe von Eingriffsmitteln derart positioniert ist, daß im befestigten Zustand der Pedalplatte die der Lage einer Pedalachse des Fahrradpedals entsprechende Linie (QA2) an der Pedalplatte gegenüber dem der Mitte des Großzehengrundgelenkes entsprechenden Punkt (GG) an der Fahrradschuhsohle um 30 bis 60 mm nach hinten versetzt ist, mit einer zweiten an die Pedalplatte angepaßten Gruppe von Eingriffsmitteln, die derart positioniert ist, daß im befestigten Zustand der Pedalplatte die der Lage einer Pedalachse des Fahrradpedals entsprechende Linie (QA1) an der Pedalplatte den der Mitte des Großzehengrundgelenkes entsprechenden Punkt an der Fahrradschuhsohle enthält oder diesem gegenüber um bis zu 10 mm nach hinten oder bis zu 15 mm nach vorn versetzt ist.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Fahrradschuhsohle nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie weiterhin einen Fahrradschuh mit einer solchen.

Im Radrennsport kommen seit Jahren Pedal-Schuh-Anordnungen zum Einsatz, bei denen das Pedal und die Schuhsohle zueinander korrespondierende Eingriffsmittel zur Fixierung des Schuhs am Pedal aufweisen. Hierfür gibt es verschiedene Systeme, die aber bestimmte Gemeinsamkeiten aufweisen. Diese bestehen im Vorsehen einer Pedalplatte mit einer an die pedalseitigen Eingriffsmittel, speziell Haken bzw. Rastmittel, angepaßten Gestalt und einer derartigen Ausführung der Eingriffsmittel, daß eine Festlegung des Schuhs relativ zum Pedal in Längsrichtung erfolgt.

Bei den bekannten Systemen ist die Pedalplatte in einer solchen Position an der Schuhsohle angebracht, daß nach der Verriegelung mit dem Pedal die Pedalachse auf Höhe des Großzehengrundgelenkes des Trägers des Fahrradschuhs liegt.

Durch diese Anordnung ist zugleich festgelegt, daß das Großzehengrundgelenk beim Treten gemeinsam mit der Pedalachse eine Kreisbahn um die Tretlagerachse beschreibt.

Im Ergebnis von biomechanischen Überlegungen und Untersuchungen des Erfinders wurde die Erkenntnis gewonnen, daß speziell zum Befahren von Anstiegen diese Geometrie nicht optimal ist. Der Erfinder ist insbesondere zur Erkenntnis gelangt, daß ein effizienterer Einsatz der Oberschenkelmuskulatur (insbesondere beim Fahren unter höherer Last, also etwa beim erwähnten Befahren von Anstiegen) dann möglich wird, wenn bei Pedalstellungen vor der die Tretlagerachse enthaltenen Vertikalebene (in Fahrtrichtung) ein längerer Kraftarm (Hebel) wirkt.

Zur technischen Umsetzung dieser Erkenntnis wurde eine Pedalkonstruktion vorgeschlagen, bei der die Pedalachse ein Pleuel trägt, an dem dann die erwähnten pedalseitigen Eingriffsmittel angeordnet sind. Durch diesen Aufbau wird erreicht, daß der Kreisbahnbewegung der (primären) Pedalachse um die Tretlagerachse eine zusätzliche Kreisbahnbewegung des - im Grunde nur noch durch die Eingriffsmittel gebildeten - Pedals um die Pedalachse überlagert ist. In der Superposition dieser Bewegungen ergibt sich effektiv ein variabler Hebelarm des Pedals in der oben skizzierten Weise.

Diese Lösung wird in der Praxis eingesetzt, ist aber konstruktiv relativ aufwendig und daher kostspielig und hat sich zudem für viele Fahrer als gewöhnungsbedürftig erwiesen.

In der (unveröffentlichten) deutschen Patentanmeldung DE 100 12 900.5 wird - in mehreren Varianten der konstruktiven Ausführung - eine Fahrradschuhsohle vorgeschlagen, bei der die der Lage einer Pedalachse des Fahrradpedals entsprechende Linie an der Pedalplatte gegenüber dem der Mitte des Großzehengrundgelenkes entsprechenden Punkt an der Fahrradschuhsohle um 20 bis 60 mm, bevorzugt 35 bis 45 mm, nach hinten versetzt ist.

Diese Fahrradschuhsohle hat in ersten Erprobungen die erwarteten guten Ergebnisse beim Fahren am Berg und über lange Distanzen gebracht. Zugleich hat sich aber herausgestellt, daß die veränderten Hebelverhältnisse für den Fahrer beim Sprinten bestimmte Nachteile bringen können. Da jeder Rennfahrer natürlich von seinem bevorzugten Schuh optimale Eigenschaften auch in renn-entscheidenden Phasen erwartet, kann diese Einschränkung die Akzeptanz der seinerzeit vorgeschlagenen Fahrradschuhsohle beeinträchtigen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine weiter verbesserte Fahrradschuhsohle anzugeben, welche einen optimalen Krafteinsatz sowohl am Berg und über lange Strecken als auch beim Sprinten ermöglicht und damit auf sämtliche Rennsituationen hin optimiert ist.

Diese Aufgabe wird durch eine Fahrradschuhsohle mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Die Erfindung schließt den grundlegenden Gedanken ein, den Besonderheiten des Krafteinsatzes beim Fahren am Berg einerseits und beim Sprint andererseits durch das Vorsehen zweier Gruppen von Eingriffsmitteln mit jeweils auf eine der beiden Fahrsituationen optimierter Positionierung Rechnung zu tragen. Im Gebrauch des Fahrradschuhs mit einer solchen Fahrradschuhsohle ist an beiden Gruppen von Eingriffsmitteln jeweils eine Pedalplatte (des gleichen Systemstandards) angebracht, so daß der Fahrer während der Fahrt durch einfaches Ausklinken der Pedalplatte aus den Fixierungsmitteln am Pedal und Wiedereinklinken der anderen der beiden Pedalplatten die Position des Schuhs und Fußes bezüglich der Pedalachse umstellen kann.

Die beiden Gruppen von Eingriffsmitteln müssen dazu relativ zueinander so positioniert sein, daß zum einen zwei Pedalplatten des entsprechenden Systems gleichzeitig Platz auf der Schuhsohle haben und zum anderen auch soviel Platz zwischen ihnen ist, daß das erwähnte "Umsteigen" während der Fahrt möglich ist. Es liegt auf der Hand, daß die genauen Abstandsmaße zur Erfüllung dieses Kriteriums vom Systemstandard des Pedal/Pedalplatten- Systems abhängig sind und daher hier auf die entsprechenden Systemstandards der Hersteller verwiesen werden muß.

Desweiteren schließt die Erfindung den Gedanken ein, die Positionierung der ersten Gruppe von Eingriffsmitteln gemäß den Vorgaben der o. a. deutschen Patentanmeldung vorzunehmen, während die zweite Gruppe von Eingriffsmitteln entsprechend den beim Sprint bestehenden Anforderungen derart positioniert ist, daß eine daran montierte Pedalplatte das Großzehengrundgelenk des Fußes in unmittelbarer Nähe der durch die Pedalplatte festgelegten Pedalachse bringt. Abweichend von bekannten Einstellungen wird im Zusammenhang mit der Anordnung zweier Gruppen von Eingriffsmitteln vorgeschlagen, die zweite Gruppe gegebenenfalls auch so anzubringen, daß die Pedalachse etwas vor dem Großzehengrundgelenk liegt. Bei den bekannten Fahrradschuhsohlen mit nur einer Gruppe von Eingriffsmitteln wird diese Positionierung nicht praktiziert.

In einer bevorzugten Ausführung ist vorgesehen, daß die erste Gruppe von Befestigungsmitteln derart positioniert ist, daß im befestigten Zustand der Pedalplatte die der Lage einer Pedalachse des Fahrradpedals entsprechende Linie an der Pedalplatte gegenüber dem der Mitte des Großzehengrundgelenkes entsprechenden Punkt an der Fahrradschuhsohle um 35 bis 45 mm nach hinten versetzt ist, und die zweite Gruppe von Eingriffsmitteln derart positioniert ist, daß die entsprechende Linie an der Pedalplatte den der Mitte des Großzehengrundgelenkes entsprechenden Punkt an der Fahrradschuhsohle enthält oder diesem gegenüber um bis zu 5 mm nach hinten oder bis zu 10 mm nach vorn versetzt ist. In Verbindung mit der Maßgabe, daß zwischen den beiden Eingriffsmittel-Gruppen ausreichend Abstand zur Anbringung der Pedalplatten und zum Aus-/Einsteigen aus dem Pedal vorhanden sein muß, ergibt sich hierbei eine ausreichende Differenzierung der alternativen Fahrpositionen bei gleichzeitiger Begrenzung der Muskel-Wechselbelastung beim Fahrer.

Die Umstellung der Position des Fußes bezüglich der Pedalachse erfordert zur Optimierung der Hebelgeometrie des Beines bezüglich des Drehpunktes Hüftgelenk eine Veränderung des Abstandes zwischen der Satteloberfläche und Pedalachse. Zwar wäre eine solche Verstellung grundsätzlich mit einer Schnellverstellung am Rahmen oder der Sattelstütze realisierbar. Eine einfachere Lösung wird in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung jedoch darin gesehen, daß für das Fahren am Berg - also mit nach vorn verschobener Fußposition gegenüber der Pedalachse - die Fußsohle zugleich angehoben wird. Dies geschieht durch einen erhabenen Bereich der Fahrradschuhsohle im Bereich der ersten Gruppe von Eingriffsmitteln. Dieser erhabene Bereich kann an die Schuhsohle integral angeformt sein oder als separate Distanzplatte realisiert werden.

In einer ersten Konstruktion der vorgeschlagenen Fahrradschuhsohle sind die beiden Gruppen von Eingriffsmitteln direkt in die Schuhsohle selbst eingeformt, während sie in einer zweiten Ausführung Teil eines Zwischenstücks (Inserts oder Interfaces) sind, welches seinerseits in eine dafür vorgesehene Ausnehmung der Fahrradschuhsohle fest eingefügt werden kann. Der erwähnte erhabene Abschnitt im Bereich der ersten Gruppe von Eingriffsmitteln ist in der letztgenannten Ausführung bevorzugt integral an das Zwischenstück angeformt.

Die als Eingriffsmittel dienenden Bohrungen bzw. Langlöcher werden in ihren Abmessungen und ihrer Anordnung relativ zueinander bevorzugt als Paare oder auch Dreiergruppen (im Ausnahmefall auch als Vierergruppen) gemäß dem Systemstandard der etablierten Pedal-/Pedalplatten-Systeme ausgeführt. Als derartige Systeme sind beispielsweise das System Shimano SPD, das System Look und das System Time zu nennen. Sofern bei diesen Systemen der Einsatz von in Längsrichtung der Schuhsohle verlaufenden Langlöchern vorgesehen ist, sind die oben sowie in den Ansprüchen erwähnten Positionsangaben als typische Werte für den praktischen Einsatz zu verstehen, sie bezeichnen also nicht unbedingt das äußerste Ende der Langlöcher. Sofern zu dem jeweiligen System eine im Schuh anzubringende Widerlagerplatte gehört, ist die Schuhsohle natürlich zur Aufnahme einer solchen im Inneren des Schuhs ausgebildet.

Vorteile und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich im übrigen aus den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Figuren. Von diesen zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Fahrradschuhsohle (Untersicht) mit angeschraubten Pedalplatten gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 2 eine schematische Darstellung (Untersicht) einer Fahrradschuhsohle mit Insert gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung und

Fig. 3 eine weitere schematische Darstellung (Seitenansicht) der zweiten Ausführungsform.

Fig. 1 zeigt eine Fahrradschuhsohle 1 für einen Rennradschuh, an die zwei identische Pedalplatten 3A, 3B eines standardisierten Pedal-/Pedalplatten-Systems (in Art der Shimano SPD) angeschraubt sind. Die Pedalplatten 3A, 3B umfassen jeweils einen Grundkörper 5A, 5B, eine Metallbrücke 7A, 7B und zwei Schrauben 9A, 9B, die in (in der Figur verdeckte) Gewindebohrungen in der Schuhsohle 1 eingreifen.

Das erste Paar Bohrungen liegt in einem durch das Pedal-/Pedalplatten-System vorgegebenen Abstand auf einer ersten gedachten Querachse QA2 der Schuhsohle 1, die annähernd in der Mitte der Schuhsohle und damit auch ihres mittleren Drittels II liegt.

Hingegen liegen die zweiten Bohrungen zur Befestigung der zweiten Pedalplatte 3B auf einer Linie QA1, die den Punkt GG enthält, über dem im Gebrauchszustand das Großzehengrundgelenk des Trägers des Schuhs liegt. Diese Querlinie oder -achse QA1 begrenzt zugleich näherungsweise das mittlere Drittel II der Schuhsohle nach vorn. Die Querlinien QA1 und QA2 haben - je nach Schuhgröße und konkreter Konstruktion - typischerweise einen Abstand von 35 bis 40 mm voneinander.

In Fig. 2 ist als weitere Ausführungsform eine Fahrradschuhsohle 11 in Untersicht dargestellt, die im mittleren vorderen Bereich eine Ausnehmung 13 zum festen Einsetzen eines Zwischenstücks (Insert oder Interface) 15 mit zwei Gruppen von Langlöchern 17A, 17B zur Fixierung einer (nicht dargestellten) Pedalplatte hat. Zu dem Zwischenstück 15 gehören Widerlagerplatten 19A, 19B mit jeweils einem Paar von Gewindebohrungen 21A, 21B, welche im Inneren des Schuhes verschieblich hinter den Langloch-Paaren 17A, 17B liegen.

Der das Langlochpaar 17A aufweisende hintere Bereich 15A des Zwischenstücks 15 ist - wie in Fig. 3 zu erkennen ist - um einige Zentimeter erhaben gegenüber der übrigen Oberfläche des Zwischenstücks ausgeführt. In Fig. 3 ist ein Fahrradschuh 23 mit einer Sohle der in Fig. 2 in der Untersicht dargestellten Art in Seitenansicht gezeigt. In dieser Figur sind (mit punktierten Linien) zudem grob die Umrisse der Pedalplatten 3A, 3B (siehe Fig. 1) sowie eines zugehörigen Pedals 25 in Seitenansicht gezeigt. Es ist hier zu erkennen, wie die Pedalplatte 3A in das Pedal 25 eingehakt ist. In dieser Position wäre der Schuh optimal für das Fahren am Berg und auf der langen Strecke ausgerichtet. Hakt der Fahrer hingegen die Pedalplatte 3B in das Pedal 25 ein, befindet sich sein Fuß in einer für den Sprint optimalen Stellung.

Die Ausführung der Erfindung ist nicht auf diese Beispiele und oben hervorgehobenen Aspekte beschränkt, sondern ebenso in einer Vielzahl von Abwandlungen möglich, die im Rahmen fachgemäßen Handelns liegen.

So ist insbesondere auch bei der in Fig. 1 gezeigten Anordnung ein Höhenversatz der ersten Pedalplatte 3A gegenüber der zweiten Pedalplatte 3B durch ein entsprechendes Relief der Sohlenoberfläche oder auch durch Einfügung einer Distanzplatte realisierbar. Weiterhin sind neben den schematisch dargestellten Pedalplatten auch anders geformte Platten mit den entsprechenden systemspezifischen Fixierungsmitteln im Rahmen der Erfindung einsetzbar, wobei dann die zugehörigen Bohrungen bzw. Langlöcher oder anderen Eingriffsmittel in der Schuhsohle systemkonforme Abmessungen und Abstände haben. Insbesondere bei Systemen, bei denen die Pedalplatten relativ große Abmessungen haben, kann ein seitlicher Versatz der ersten und zweiten Gruppe von Eingriffsmitteln und damit auch der ersten und zweiten Pedalplatte die Ausführung der Erfindung erleichtern oder u. U. erst ermöglichen.


Anspruch[de]
  1. 1. Fahrradschuhsohle (1; 11) mit Eingriffsmitteln, insbesondere Bohrungen und/oder Langlöchern (17A, 17B), zur Befestigung einer an ein Fahrradpedal (25) mit Fixierungsmitteln angepaßten Pedalplatte (3A, 3B), wobei eine erste Gruppe von Eingriffsmitteln (17A) derart positioniert ist, daß im befestigten Zustand der Pedalplatte die der Lage einer Pedalachse des Fahrradpedals entsprechende Linie (QA2) an der Pedalplatte gegenüber dem der Mitte des Großzehengrundgelenkes entsprechenden Punkt (GG) an der Fahrradschuhsohle um 30 bis 60 mm nach hinten versetzt ist, gekennzeichnet durch eine zweite an die Pedalplatte angepaßte Gruppe von Eingriffsmitteln (17B), die derart positioniert ist, daß im befestigten Zustand der Pedalplatte die der Lage einer Pedalachse des Fahrradpedals entsprechende Linie (QA1) an der Pedalplatte den der Mitte des Großzehengrundgelenkes entsprechenden Punkt an der Fahrradschuhsohle enthält oder diesem gegenüber um bis zu 10 mm nach hinten oder bis zu 15 mm nach vorn versetzt ist.
  2. 2. Fahrradschuhsohle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

    die erste Gruppe von Befestigungsmitteln (17A) derart positioniert ist, daß im befestigten Zustand der Pedalplatte (3A) die der Lage einer Pedalachse des Fahrradpedals (25) entsprechende Linie (QA2) an der Pedalplatte gegenüber dem der Mitte des Großzehengrundgelenkes entsprechenden Punkt (GG) an der Fahrradschuhsohle um 35 bis 45 mm nach hinten versetzt ist und

    die zweite Gruppe von Eingriffsmitteln (17B) derart positioniert ist, daß im befestigten Zustand der Pedalplatte die der Lage einer Pedalachse des Fahrradpedals entsprechende Linie (QA1) an der Pedalplatte den der Mitte des Großzehengrundgelenkes entsprechenden Punkt an der Fahrradschuhsohle enthält oder diesem gegenüber um bis zu 5 mm nach hinten oder bis zu 10 mm nach vorn versetzt ist.
  3. 3. Fahrradschuhsohle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingriffsmittel (17A, 17B) als Paare oder Dreiergruppen von Bohrungen oder Langlöchern mit Abmessungen und einem Abstand gemäß einem Pedal-Pedalplatten-Systemstandard ausgebildet sind.
  4. 4. Fahrradschuhsohle nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Gruppe von Eingriffsmitteln (17A) derart angeordnet ist, daß die Pedalplatte dort um 10 bis 50 mm, bevorzugt 25 bis 40 mm, erhaben gegenüber der Unterseite der Fahrradschuhsohle (11) anbringbar ist.
  5. 5. Fahrradschuhsohle nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine separate Distanzplatte zur Ausbildung des erhabenen Bereiches der Fahrradschuhsohle im Bereich der ersten Gruppe von Eingriffsmitteln.
  6. 6. Fahrradschuhsohle nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und zweite Gruppe von Eingriffsmitteln zueinander seitlich versetzt angeordnet sind.
  7. 7. Fahrradschuhsohle nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste und/oder zweite Gruppe von Eingriffsmitteln (17A, 17B), bevorzugt beide Gruppen von Eingriffsmitteln, in einem Zwischenstück (15) angeordnet ist, welches in eine langgestreckte Ausnehmung der Fahrradschuhsohle (1) fest einzufügen ist.
  8. 8. Fahrradschuhsohle nach Anspruch 5 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß der erhabene Bereich (15A) im Bereich der ersten Gruppe von Eingriffsmitteln an das Zwischenstück (15) integral angeformt ist.
  9. 9. Fahrradschuh mit einer Fahrradschuhsohle nach einem der vorangehenden Ansprüche.






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