专利名称：自动收紧鞋的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种鞋，尤其涉及一种自动收紧鞋。该鞋设有自动收紧系统，该系统包括收紧机构，该机构沿着一个方向操作以使得该鞋围绕穿着者的脚自动收紧，而且它可以容易地松开从而可将该鞋从穿着者的脚上容易地脱下。本发明主要涉及各种体育或运动鞋的自动收紧鞋，但本发明的原理也可应用于许多其它类型和式样的鞋。
背景技术：
结合有自动收紧系统的鞋在现有技术中是公知的。然而，到目前为止还没有设计出完全成功或令人完全满意的自动收紧系统。现有技术的自动收紧系统的主要缺点是，它们不能从两侧收紧鞋子以紧贴配合穿着者的脚，并且当希望从穿着者的脚上脱下鞋子时缺少快速松开鞋子的任何装置。现有技术的自动收紧系统不完全成功和不完全令人满意的方面包括(1)复杂，因为它们包括多个部件；(2)包含有昂贵的部件，例如小电机；(3)使用需要定期更换的部件，例如电池；以及(4)具有需要频繁维护的部件。以上这些以及其它未特别提及的方面表明，需要进行相当大的改进以获得完全成功和完全令人满意的自动收紧鞋。
发明内容
本发明的总体意图是提供一种自动收紧鞋，其避免了存在于现有技术中的该类鞋的各种缺点和缺陷特征。
因此，本发明的主要目的是生产一种自动收紧鞋，特别是体育或运动鞋，它从两侧围绕穿着者的脚紧贴收紧并能够被容易地松开。本发明的进一步的目的是通过提供一种自动收紧系统来达到该主要目的，该自动收紧系统不需要复杂或昂贵的部件，且不包括需要频繁维护或定期更换的部件。本发明的另一目的是提供一种自动收紧鞋，它容易操作且在使用中不会出故障。
本发明的前述主要意图和目的可通过本发明的自动收紧鞋而完全实现。如前所述，本发明的原理可应用于许多类型和式样的鞋，但尤其可应用于各种体育或运动鞋。因此，选择这类鞋来说明本发明的原理。
本发明的自动收紧鞋包括鞋底和连接到上述鞋底上的集成主体部件或鞋面，该集成主体部件或鞋面由任意普通的体育或运动鞋(一种或多种)材料构成。该集成主体部件或鞋面包括鞋尖、鞋跟、鞋舌、鞋舌上的间隙以及跨在鞋舌上的鞋带加固垫，该鞋带加固垫具有设在该间隙周边周围的一些成对的鞋带孔。该鞋还包括在鞋底中靠近鞋跟的腔室和在鞋跟中的通道，该通道与在鞋底中的该腔室相通并从该腔室沿着鞋跟向上延伸到鞋跟的顶部附近。在该间隙处设有一对用于收紧鞋的鞋带。每条鞋带的一个端部都通过锚定按钮而锚定到最靠近该鞋鞋尖的相应鞋带孔，并在鞋舌上以交叉的方式延伸穿过交替的鞋带孔，之后穿过鞋面材料以进入到鞋底中的腔室内，在此处其与一收紧机构相关联地操作。该收紧机构可以是几个不同形式的其中一个。
收紧机构的每种形式都包括接合带，其部分位于鞋底中的腔室内，且部分位于鞋跟中的通道内。该接合带可以沿着鞋底中的腔室并沿着鞋跟中的通道在收紧方向上运动。在这第一种形式中，除了该接合带外，该收紧机构还包括容纳在鞋底中的腔室内的两对弹簧加载夹紧凸轮。这两对弹簧加载夹紧凸轮位于鞋底中腔室的相对侧，并位于与鞋底平行的公共平面中。每条鞋带在相应一对弹簧加载夹紧凸轮之间通过。在相应一对弹簧加载夹紧凸轮之间通过之后，鞋带相互连接并连接到接合带的一端上。接合带的另一端延伸到鞋跟中通道的外面，并包括用于抓紧的拉动环以使得接合带沿着收紧方向运动。通过拉动该环，使得鞋带围绕鞋舌收紧，从而收紧鞋子。该弹簧加载夹紧凸轮允许鞋带在收紧期间在它们之间运动，并防止鞋带在收紧完成后反向运动。在鞋底中的腔室内还设有复进簧。该复进簧具有连接到接合带上的第一端和连接到鞋底中的腔室内的壁表面上的第二端。该复进簧操作以在收紧完成后将接合带拉回到鞋底中的腔室内。当希望将鞋松开以将它从穿着者的脚上脱下时，连接到弹簧加载夹紧凸轮和释放杆的释放带使得弹簧加载夹紧凸轮脱离与鞋带的接合以允许鞋带的自由反向运动，该释放杆从鞋跟中的通道向外伸出。
收紧机构的第二形式在所有方面与第一形式相同，除了两对弹簧加载夹紧凸轮的定位。取代两对弹簧加载夹紧凸轮位于鞋底中腔室的、在平行于鞋底的公共平面中的相对侧上，在第二形式中，这两对弹簧加载夹紧凸轮以在鞋底中腔室的中心垂直对齐的方式定位成一个在另一个的上面，并由一分隔板分隔。
除了接合带外，收紧机构的第三形式还包括沿着鞋跟的后部垂直延伸的轨道以及在该轨道中摩擦接合的滑动件。该接合带与在鞋跟中的通道内的滑动件接合，并可通过滑动件的相应运动在鞋跟中的通道内上下运动。
除了接合带外，收紧机构的第四形式还包括位于鞋底中的腔室内的轴，在该轴上安装具有棘轮齿的棘轮。可以与棘轮齿接合的棘爪固定到鞋跟上，并与从鞋跟后部伸出的释放杆连接。鞋带在进入到鞋底中腔室之后围绕该轴的相对端沿着相同的方向卷绕，且接合带在卷绕的鞋带之间大致中间的位置处但沿着与鞋带卷绕方向相反的方向围绕该轴卷绕。接合带具有延伸到鞋跟中通道外面的端部，并包括用于抓紧的拉动环以使其沿着收紧反向运动。当由拉动环拉动接合带时，鞋带进一步围绕该轴卷绕从而收紧鞋子。棘爪依次与棘轮的棘轮齿接合以防止反向运动。
尽管以上列举的自动收紧鞋的所有的方面和特征对于本发明的意图和目的的获得都很重要，并有助于鞋子的总体优异质量、易于操作以及无故障性能，但某些方面和特征特别显著并被认为特别有价值。
本发明的一个这样的显著方面和特征是交叉鞋带的布置，其实现了从两侧收紧该自动收紧鞋，因此产生了围绕穿着者脚的紧贴配合。
本发明的另一个这样的显著方面和特征是接合带，其与鞋带接合并可沿着收紧方向运动以收紧鞋带。
本发明的再一个这样的显著方面和特征是一对弹簧加载夹紧凸轮，其允许鞋带在收紧期间运动并在收紧完成后夹紧鞋带以防止鞋带的反向运动。
本发明的又一个这样的显著方面和特征是释放带和释放杆，用于使该弹簧加载夹紧凸轮与鞋带脱离，以允许鞋带的自由反向运动，从而使得鞋松开以从穿着者的脚上脱下。
本发明的还一个这样的显著方面和特征是复进簧，用于在收紧完成后沿着相反的方向拉回接合带。
本发明的再一个这样的显著方面和特征是收紧机构，其包括轨道和滑动件。
本发明的另一个这样的显著方面和特征是收紧机构，其包括安装在轴上的棘轮，该棘轮包括可以与棘爪接合的棘轮齿。
通过参考以下结合附图的详细描述将更好地理解从而更容易地了解本发明的其它目的和本发明的许多附带优点，其中在全部附图中相同的附图标记表示相同的部件，其中图1显示了本发明的自动收紧鞋在打开状态下的俯视图；图2显示了具有收紧机构的第一形式的自动收紧鞋的局部剖侧视图；图3显示了自动收紧鞋的仰视图，其中去掉了鞋底和机构基底以揭示收紧机构的第一形式的细节；图4显示了自动收紧鞋的仰视图，其中去掉了鞋底和机构基底以揭示收紧机构的第二形式的细节；图5显示了设有收紧机构的第二形式的自动收紧鞋后部的剖视图；图6显示了收紧机构的第二形式的剖视图；
图7显示了收紧机构的第三形式的结合有轨道和滑动件机构的自动收紧鞋的后视图；图8显示了自动收紧鞋的仰视图，其中去掉了鞋底和机构基底以揭示收紧机构的第四形式的细节；以及图9显示了收紧机构的第四形式的局部剖视图。
具体实施例方式
图1显示了本发明的自动收紧鞋110在打开状态下的俯视图，而图2显示了具有收紧机构的第一形式的自动收紧鞋110的局部剖侧视图。
如图所示，该自动收紧鞋110是体育或运动鞋，其具有鞋底120、包括鞋舌116的集成主体部件或鞋面112、鞋尖113、鞋跟118以及鞋带加固垫114，所有这些都由任何普通的体育或运动鞋材料构成。在鞋舌116的鞋尖113端部处设有两个锚定按钮122和124，它们在一端分别固定到鞋带136和137上。之后鞋带136和137在鞋舌116上交叉，并且如图所示在穿过鞋带容纳环142之前穿过鞋带孔126、128、130和132。如图所示，在穿过鞋带容纳环142之后，鞋带136穿过在鞋带加固垫114中的孔146并向下向后通过管150的一部分，该管150在鞋面112的外部和内部材料之间内部穿过，且鞋带137穿过在鞋带加固垫114中的孔144并向下向后通过管148的一部分，该管148也在鞋面112的外部和内部材料之间内部穿过。管148和管150的下端进入自动收紧鞋110的鞋底120的腔室160，在此处鞋带136和137离开管148和150并穿过收紧机构158的第一形式，该收紧机构158的第一形式固定到机构基底162上，而该机构基底162又固定到腔室160内侧的鞋底120的内部。还设有覆盖收紧机构158的容纳板178，并且该容纳板178与机构基底162结合以封闭收紧机构158。
穿过收紧机构158之后，鞋带136和137相互交叉并相互固定到接合带164上。之后接合带164穿过管152在鞋跟118中的通道161内向上延伸的部分。之后接合带164穿出管152和通道161，并终止于拉动环154。还设有释放带166，其固定到收紧机构158上并向上穿过管152至管152的大约中部处(释放杆156在此处进入管152)。释放带166穿过释放杆156并向下穿过管152，并固定到收紧机构158上。当释放带166被适当固定时，释放带166始终被拉紧。释放杆156作为一拨动开关，当被下压时其释放收紧机构158。还在腔室160中设置复进簧168，该复进簧在接合之后将接合带164拉回到腔室160中。通过参考图3将更容易理解并进一步说明收紧机构158的第一形式及其操作模式。
图3显示了自动收紧鞋110的仰视图，为了清楚显示的目的去掉了鞋底120和机构基底162以揭示收紧机构158的细节，其中前面已经出现的所有附图标记对应于前面描述的那些元件。特别示出的是收紧机构158及其组成部件的定向。管148和150分别将鞋带137和136引导到鞋底120的腔室160中。之后鞋带136在一对弹簧加载夹紧凸轮170和172之间被引导，而鞋带137在一对弹簧加载夹紧凸轮174和176之间被引导。之后两条鞋带136和137相互交叉并相互固定到腔室160中的交叉点165处的接合带164上。之后接合带164向上穿过通道161中的管152以到达拉动环154。当拉动环154被向上拉动直到收紧鞋带136和137时，自动收紧鞋110便与穿着者的脚紧贴配合。之后弹簧加载夹紧凸轮170、172、174和176防止鞋带136和137反向运动。之后复进簧168拉动接合带164的松弛部分，并将多余的鞋带拉回腔室160中。
为了脱下自动收紧鞋110，下压释放杆156以使得释放带166将弹簧加载夹紧凸轮170和176同时拉离鞋带136和137，从而导致自由运动。该自由运动允许使用者将自动收紧鞋110容易地脱下。
图4显示了自动收紧鞋110的仰视图，为了清楚显示的目的去掉了鞋底120和机构基底162以揭示收紧机构258的第二形式，而图5显示了设有收紧机构258的第二形式的自动收紧鞋110后部的剖视图，其中前面已经提及的所有附图标记对应于前面描述的那些元件。这些视图显示了图2和图3中所示部件的替换结构。收紧机构258的第二形式以与收紧机构158的第一形式类似的方式作用及构成，包括垂直对齐并由分隔板280分隔的两对弹簧加载夹紧凸轮270和272、以及274和276。鞋带136在弹簧加载夹紧凸轮270和272之间穿过，而鞋带137在弹簧加载夹紧凸轮274和276之间穿过。分隔板280防止鞋带136和137发生缠绕，并允许两对弹簧加载夹紧凸轮270和272、以及274和276垂直对齐以实现其功能而不会相互干涉。在鞋带136和137穿过成对的弹簧加载夹紧凸轮270和272、以及274和276之后，它们相互交叉并相互固定到接合带164上。该收紧机构的第二形式以与收紧机构的第一形式类似的方式作用，仅改变了部件的结构。
图6显示了收紧机构258的剖视图，其中前面已经出现的所有附图标记对应于前面描述的那些元件。特别示出的是复进簧268，其一端固定到机构基底162上，而相对端固定在接合带164之上及其周围。一旦将拉动环154(图5)拉到希望的收紧程度，该复进簧268就拉动接合带164的松弛部分，并将多余的带子拉回到腔室160中，以使得拉动环154返回到其初始位置。同时还显示了机构基底162相对于壳体板178的定向。
图7显示了收紧机构的第三形式的结合有轨道和滑动件机构288的自动收紧鞋110的后视图，其中前面已经出现的所有附图标记对应于前面描述的那些元件。另外参考图5，轨道和滑动件机构288可以代替拉动环154和释放杆156。该轨道和滑动件机构结合有轨道290，该轨道290与滑动件292摩擦接合，该滑动件292沿着轨道290的长度垂直运动。通过使滑动件292沿着轨道290向上运动，将使接合带164致动，以收紧自动收紧鞋110。与之相反，通过使滑动件292沿着轨道290向下运动，释放接合带164，从而松开自动收紧鞋110。
图8显示了自动收紧鞋110的仰视图，为了清楚显示的目的去掉了鞋底120和机构基底162以揭示收紧机构358的第四形式，而图9显示了收紧机构358的局部剖视图，其中前面已经出现的所有附图标记对应于前面描述的那些元件。收紧机构358能够代替前述实施例的收紧机构158、258和288，而不影响其功能或范围。收紧机构358由壳体板178构成，以垂直方式向下延伸的一对轴支撑件372和374固定到该壳体板178上并容纳棘轮轴370。设置带有棘轮齿366的棘轮364，棘轮364固定在位于轴支撑件372和374之间的中部的棘轮轴370之上及其周围。释放杆360通过释放杆轴362在其后部枢轴固定到壳体板178上。如图所示，释放杆360的内端结合有释放杆棘爪368，该释放杆棘爪368逐次与棘轮齿366接合。鞋带136和137在棘轮轴370之上及其周围卷绕并适当地固定在其上。接合带164同样在棘轮轴370之上及其周围卷绕并固定在其上，但是沿着相反的方向。当拉动接合带164时，棘轮轴370和棘轮364以逆时针方式转动，进一步卷绕鞋带136和137，从而收紧自动收紧鞋110。在接合处产生的张力使得释放杆棘爪368与棘轮齿366棘轮接合，这防止了接合期间的滑动。一旦释放杆360被接合，释放杆棘爪368就脱离棘轮齿366和棘轮轴370，且棘轮364以解开鞋带136和137并释放自动收紧鞋110中的鞋带张力的顺时针方式运动。还设置容纳垫圈376，其防止鞋带137与接合带164发生缠绕。该棘轮364作为容纳装置，其防止鞋带136与接合带164发生缠绕。如前所述，在接合带164的接合处产生的松弛被拉回到鞋中，或者可以结合有类似于剪草机拉动绳索中使用的离合器机构以实现相同的结果。
附图标记列表110自动收紧鞋148管112集成主体部件或鞋面150管113鞋尖 152管114鞋带加固垫154拉动环116鞋舌 156释放杆118鞋跟 158收紧机构120鞋底 160腔室122锚定按钮 161通道124锚定按钮 162机构基底126鞋带孔164接合带128鞋带孔165交叉点130鞋带孔166释放带132鞋带孔168复进簧136鞋带 170弹簧加载夹紧凸轮137鞋带 172弹簧加载夹紧凸轮142鞋带容纳环174弹簧加载夹紧凸轮144孔176弹簧加载夹紧凸轮146孔178壳体板
258收紧机构358收紧机构268复进簧 360释放杆270弹簧加载夹紧凸轮362释放杆轴272弹簧加载夹紧凸轮364棘轮274弹簧加载夹紧凸轮366棘轮齿276弹簧加载夹紧凸轮368释放杆棘爪280分隔板 370棘轮轴288轨道和滑动件机构372轴支撑件290轨道374轴支撑件292滑动件 376容纳垫圈可以在不脱离本发明明显范围的情况下对本发明作出各种修改。
权利要求
1.一种自动收紧鞋，包括a.鞋，其具有鞋底和连接到所述鞋底上的鞋面，所述鞋面包括鞋尖、鞋跟、鞋舌以及鞋带垫，该鞋舌具有靠近所述鞋尖的固定端和与所述鞋尖向后隔开的自由端，该鞋带垫跨过所述鞋舌并具有沿着其相对侧从靠近所述鞋舌的所述固定端到靠近所述鞋舌的所述自由端间隔开的鞋带孔；b.在所述鞋底中靠近所述鞋跟处的腔室，所述腔室与所述鞋跟中的一通道相通，该通道从所述鞋底向所述鞋跟顶部附近延伸；c.结合在所述鞋的后部的收紧机构，所述收紧机构包括接合带，该接合带部分地位于所述鞋底中的所述腔室中且部分地位于所述鞋跟中的所述通道中，所述接合带可在沿着所述鞋底中的所述腔室并沿着所述鞋跟中的所述通道在收紧方向上运动；以及，d.一对鞋带，每条鞋带都在一端锚定到距所述鞋舌的所述固定端最近的相应鞋带孔上，之后在所述鞋舌上以交叉的方式延伸穿过交替的所述鞋带孔，之后穿过所述鞋面材料进入到所述鞋底中的所述腔室内，并最终在所述鞋底中的所述腔室内与所述接合带关联地操作，从而所述接合带沿收紧方向的运动使得所述鞋带围绕所述鞋舌收紧并由此收紧所述鞋。
2.如权利要求1所述的自动收紧鞋，其特征在于，所述接合带具有第一和第二端，其中所述一对鞋带相互连接、并在位于所述鞋底中的所述腔室内的交叉点处连接到所述接合带的所述第一端上，且其中所述接合带的所述第二端延伸到所述鞋跟中的所述通道的外面，以能够抓住它，从而使得所述接合带沿着收紧方向运动。
3.如权利要求2所述的自动收紧鞋，其特征在于，所述收紧机构还包括容纳在所述鞋底中的所述腔室内的两对弹簧加载夹紧凸轮，在所述鞋带相互连接并连接到所述接合带处的所述交叉点的前方，每条所述鞋带在相应一对所述弹簧加载夹紧凸轮之间穿过，所述成对的弹簧加载夹紧凸轮允许所述鞋带在通过所述接合带收紧所述鞋的过程中在二者之间运动，并防止在所述鞋的收紧完成之后所述鞋带的反向运动。
4.如权利要求3所述的自动收紧鞋，其特征在于，所述两对弹簧加载夹紧凸轮位于所述鞋底中的所述腔室的相对侧，并位于与所述鞋底平行的公共平面中。
5.如权利要求4所述的自动收紧鞋，其特征在于，所述交叉点位于所述两对弹簧加载夹紧凸轮之间的中部处。
6.如权利要求5所述的自动收紧鞋，其特征在于，还包括位于所述鞋底中的所述腔室内的复进簧，所述复进簧具有连接到所述接合带上的第一端和连接到在所述鞋底中的所述腔室内的一表面上的第二端，在所述鞋的收紧完成之后所述复进簧操作以将所述接合带拉回到所述鞋底中的所述腔室内。
7.如权利要求3所述的自动收紧鞋，其特征在于，所述两对弹簧加载夹紧凸轮以在所述鞋底中的所述腔室中心垂直对齐的方式定位成一个在另一个的上面。
8.如权利要求7所述的自动收紧鞋，其特征在于，所述两对弹簧加载夹紧凸轮由一分隔板分隔。
9.如权利要求8所述的自动收紧鞋，其特征在于，还包括位于所述鞋底中的所述腔室内的复进簧，所述复进簧具有连接到所述接合带上的第一端和连接到在所述鞋底中的所述腔室内的一表面上的第二端，在所述鞋的收紧完成之后所述复进簧操作以将所述接合带拉回到所述鞋底中的所述腔室内。
10.如权利要求3所述的自动收紧鞋，其特征在于，还包括连接到所述弹簧加载夹紧凸轮和一释放杆上的释放带，所述释放杆从所述鞋跟中的所述通道向外伸出，用于使所述弹簧加载夹紧凸轮与所述鞋带脱离以允许所述鞋带自由反向运动，从而使得松开所述鞋。
11.如权利要求2所述的自动收紧鞋，其特征在于，所述接合带的所述第二端包括拉动环。
12.如权利要求1所述的自动收紧鞋，其特征在于，所述收紧机构还包括沿着所述鞋跟的后部垂直延伸的轨道和在所述轨道中摩擦接合的滑动件，所述接合带在所述鞋跟的所述通道中与所述滑动件接合，并可通过所述滑动件的相应运动在所述鞋跟中的所述通道内上下运动。
13.如权利要求1所述的自动收紧鞋，其特征在于，所述收紧机构还包括位于所述鞋底中的所述腔室内的轴、安装在所述轴上的具有棘轮齿的棘轮、以及可以与所述棘轮齿接合的棘爪，所述棘爪连接到从所述鞋跟的后部伸出的释放杆上；且其中所述鞋带围绕所述轴的相对端卷绕，且所述接合带在所述卷绕的鞋带之间的大致中部的位置处围绕所述轴卷绕，所述鞋带均围绕所述轴沿着相同的方向卷绕且所述接合带沿着与所述鞋带卷绕方向相反的方向围绕所述轴卷绕。
14.如权利要求13所述的自动收紧鞋，其特征在于，所述接合带具有伸出到所述鞋跟中的所述通道外面的端部，用于抓紧，以使所述接合带沿着收紧方向运动。
15.如权利要求14所述的自动收紧鞋，其特征在于，所述接合带的、伸出到所述鞋跟中的所述通道外面的所述端部包括拉动环。
全文摘要
一种自动收紧鞋(110)，其具有交叉的鞋带(136和137)和收紧机构(158)，该收紧机构(158)沿着一个方向操作以使得交叉的鞋带自动收紧，从而围绕穿着者的脚收紧鞋子，且它能够被容易地松开，从而使鞋子能够从穿着者的脚上脱下。
文档编号A43C11/00GK1694630SQ02829775
公开日2005年11月9日 申请日期2002年10月17日 优先权日1998年3月26日
发明者格里高利·G·约翰逊 申请人:格里高利·G·约翰逊