具有可移除的机动调节系统的鞋类的制作方法
【专利说明】具有可移除的机动调节系统的鞋类
[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 本申请是于2013年8月30 日提交且题为 "Motorized Tensioning System with Sensors"的Beers等人的美国专利号_____(现在美国专利申请号14/014，555)的部分继 续申请(CIP)，其根据35 U.S.C.§119(e)要求于2012年8月31日提交的且题为"Motorized Tensioning System with Sensors"的Beers等人的美国临时专利申请号61/695,953的优 先权，上述申请的全部公开内容通过引用并入本文。
[0003] 背景
[0004] 本实施方案通常涉及鞋类物品且包括可移除的机动调节系统。
[0005] 鞋类物品通常包括两个主要元件：鞋面和鞋底结构。鞋面通常由多种材料元件 (如，织物、聚合物片层、泡沫层、皮革、合成皮革)形成，该多种材料元件被缝合或黏附地结 合在一起，以在鞋类的内部上形成用于舒适且牢固地容纳足部的空腔。更特别地，鞋面形成 在足部的脚背和脚趾区域上方、沿着足部的内侧和外侧、以及在足部的脚跟区域周围延伸 的结构。鞋面还可包含束紧系统，以调节鞋类的适合性，以及允许足部进入鞋面内的空腔和 从鞋面内的空腔移开足部。同样，一些服装物品可以包括用于调节服装的适合性的各种种 类的封闭系统。
[0006] 概述
[0007] 在一方面中，本公开涉及包括机动张紧系统的鞋类物品。该张紧系统可以包括拉 伸构件和构造成在该拉伸构件中施加张力以调节由鞋类物品界定的内部空腔的尺寸的机 动拉紧设备。该张紧系统还可以包括构造成向机动拉紧设备供应电力的电源。拉伸构件、机 动拉紧设备以及电源可以构造成可移除地附接至鞋类物品。
[0008] 在另一个方面中，本公开涉及改变鞋类物品的束紧系统的方法。该方法可以包括 提供鞋类物品，该鞋类物品包括附接至鞋类物品的机动张紧系统，该机动张紧系统包括穿 过鞋类物品的束紧区域中的鞋眼片束紧的拉伸构件、构造成在拉伸构件中施加张力以调节 由鞋类物品界定的内部空腔的尺寸的机动拉紧设备和构造成向机动拉紧设备供应电力的 电源。该方法还可以包括从鞋类物品移除拉伸构件、机动拉紧设备以及电源。此外，该方法 可以包括将手动鞋带束紧至鞋类物品中。
[0009] 在另一方面，本公开涉及机动鞋类束紧系统。该束紧系统可以包括鞋类物品和手 动鞋带。此外，该束紧系统可以包括机动张紧系统，该机动张紧系统包括拉伸构件和机动拉 紧设备，该机动拉紧设备构造成在该拉伸构件中施加张力以调节由鞋类物品界定的内部空 腔的尺寸。该束紧系统还可以包括构造成容纳鞋类物品、手动鞋带、拉伸构件以及机动拉紧 设备的容器。而且，拉伸构件和机动拉紧设备可以构造成可移除地附接至鞋类物品且替换 为手动鞋带。
[0010] 在查阅以下附图和详细描述后，实施方案的其他系统、方法、特征和优点对本领域 普通技术人员将是明显的或将变得明显。意图是所有这类另外的系统、方法、特征和优点被 包括在本描述和本概述内、在实施方案的范围内并且由以下权利要求保护。
[0011] 附图简述
[0012] 实施方案可以参照以下的附图和描述被更好地理解。图中的部件不一定按比例绘 制，而是将重点放在示出本发明的原理上。此外，在附图中，相同的参考数字表示贯穿不同 视图的相应的部分。
[0013] 图1是包括鞋类物品、机动张紧系统以及用于控制张紧系统的远程设备的部分的 成套设备的实施方案的示意图；
[0014] 图2是鞋类物品和可附接的机动张紧系统的实施方案的分解图；
[0015] 图3是鞋类物品和可附接的机动张紧系统的实施方案的透视的装配图；
[0016] 图4是可附接的机动张紧系统的局部剖视图；
[0017] 图5是包括可移除的调节装置的鞋类物品的一部分的俯视示意图，在该俯视示意 图中，机动张紧设备、控制单元以及电池组的位置被示意性示出；
[0018] 图6是用于包括机动张紧设备的张紧系统的手动释放机构的实施方案的示意性等 距视图；
[0019] 图7是用于包括机动张紧设备的张紧系统的另一个手动释放机构的实施方案的示 意图；
[0020] 图8是外壳单元的外部盖被移除的机动张紧设备的实施方案的示意性等距视图； [0021 ]图9是机动张紧设备的一些部件的实施方案的示意性分解等距视图；
[0022]图10是棘轮组件的实施方案的示意性分解等距视图；
[0023]图11是示出夹紧至卷轴的棘轮组件的机动张紧系统的一部分的示意性等距视图； [0024]图12是轴和旋转控制组件的实施方案的示意性等距视图；
[0025]图13是示出接合卷轴的旋转控制组件的机动张紧系统的一部分的示意性等距视 图；
[0026]图14是图13的旋转控制组件的一部分的另一个示意性等距视图；
[0027]图15是卷轴的实施方案的示意性等距视图；
[0028] 图16是扭矩传输系统的实施方案的侧面不意图；
[0029] 图17是处于完全松开配置的扭矩传输系统的实施方案的侧面示意图；
[0030] 图18是处于增量拉紧配置的扭矩传输系统的实施方案的侧面示意图；
[0031] 图19是处于增量拉紧配置的扭矩传输系统的实施方案的侧面示意图；
[0032]图20是当齿轮接触棘轮组件时，扭矩传输系统的一部分的示意性等距视图；
[0033]图21是图20的扭矩传输系统的该部分的示意性等距视图，其中，齿轮、棘轮组件以 及卷轴被夹紧在一起且卷轴是旋转的；
[0034] 图22是处于增量松开配置的扭矩传输系统的侧面示意性等距视图；
[0035] 图23是处于增量松开配置的第一阶段的扭矩传输系统的示意性等距视图；
[0036]图24是处于增量松开配置的第二阶段的扭矩传输系统的示意性等距视图；
[0037]图25是处于增量松开配置的第三阶段的扭矩传输系统的示意性等距视图；
[0038] 图26是转换至完全松开配置的扭矩传输系统的实施方案的示意性侧视图；
[0039] 图27是当鞋带缠绕在卷轴上时操作的二次缠绕组件（secondary winding assembly)的示意性等距视图；
[0040] 图28是当鞋带由于鞋带上的张力而从卷轴退绕时操作的二次缠绕组件的示意性 等距视图；
[0041]图29是当鞋带靠近卷轴发展了一些松弛时操作的二次缠绕组件的示意性等距视 图；
[0042]图30是包括二次缠绕组件的可选择的配置的机动张紧设备的示意性等距视图； [0043]图31是具有张紧系统和用于控制该张紧系统的远程设备的鞋类物品的实施方案 的示意性等距视图；
[0044]图32是运行束紧控制应用的远程设备的实施方案的示意图；
[0045]图33是正在插入至物品中的足部和运行束紧控制应用的远程设备的实施方案的 示意图；
[0046] 图34是完全插入至物品中的足部和运行束紧控制应用的远程设备的实施方案的 示意图；
[0047] 图35是当远程设备向张紧系统发送增量拉紧指令时，正在被拉紧的物品的实施方 案的不意图；
[0048]图36是当远程设备向张紧系统发送增量松开指令时，正在被松开的物品的实施方 案的示意图；
[0049] 图37是远程设备已经向张紧系统发送打开指令后，打开以允许足部移开的物品的 实施方案的示意图；
[0050] 图38是包括张紧系统和构造成控制该张紧系统的机动张紧设备的远程手环的鞋 类物品的实施方案的不意性等距视图；
[0051] 图39是用于自动地控制物品中的张力以保持初始张力的示意性过程；
[0052]图40是用于根据用户选定的张紧模式自动地控制张力的示意性过程；
[0053]图41是机动张紧设备的可选择的实施方案的示意性等距视图；
[0054]图42是图41的机动张紧设备的载荷保持机构的放大等距视图；
[0055]图43是机动张紧设备的一部分的实施方案的剖视图；
[0056]图44是用于机动张紧设备的载荷保持机构的另一个实施方案的等距视图；
[0057]图45是图44的载荷保持机构的等距视图，其中，输出环已经被移除；
[0058]图46是具有可附接的张紧系统且示出鞋类的鞋底结构的选定部件的鞋类物品的 示意图；
[0059] 图47是具有可附接的张紧系统的鞋类物品的另一个实施方案的示意图；
[0060] 图48是具有可附接的张紧系统的鞋类物品的另一个实施方案的示意图；和
[0061] 图49是具有可附接的张紧系统的鞋类物品的另一个实施方案的示意图。
[0062] 详细描述
[0063] 以下讨论和附图公开了鞋类物品和用于该鞋类的机动束紧系统。本文公开的与鞋 类相关的概念可以应用到各种运动鞋类类型，包括例如跑鞋、篮球鞋、英式足球鞋、棒球鞋、 橄榄球鞋和高尔夫鞋。因此，本文公开的概念适用于多种鞋类类型。
[0064] 为了帮助和澄清各个实施方案的后续描述，各个术语在此被定义。除非另有指示， 否则以下的定义在本说明书全文(包括权利要求书）中适用。为了一致和方便起见，贯穿对 应于图示的实施方案的此详细描述使用了方向性形容词。
[0065] 如贯穿该详细描述和在权利要求中使用的术语"纵向"指的是延伸部件的长度的 方向。例如，鞋类物品的纵向方向从鞋前部区域延伸至该鞋类物品的鞋跟区域。术语"向前" 用来指足部的脚趾指向的大体方向，并且术语"向后"用来指相反的方向，即足部的后跟面 向的方向。
[0066] 如贯穿本详细描述和在权利要求中所用的术语"横向方向"是指延伸部件的宽度 的左到右方向。换言之，横向方向可以在鞋类物品的内侧和外侧之间延伸，其中鞋类物品的 外侧是背离另一只脚的表面，而内侧是面向另一只脚的表面。
[0067] 如在本说明书和权利要求中使用的术语"侧面"是指部件的大体面对与向上或向 下方向相对比的外侧方向、内侧方向、向前方向或向后方向的任何部分。
[0068] 如贯穿本详细描述和在权利要求中所用的术语"竖直的"是指大体上垂直于横向 方向和纵向方向的方向。例如，在鞋底被平放在地表面上的情况下，竖直方向可以从地表面 向上延伸。将理解的是，这些方向性的形容词中的每一个可以应用到鞋底的各个部件。术语 "向上"是指离开地面前进的竖直方向，而术语"向下"是指朝向地面前进的竖直方向。同样， 术语"顶部"、"上部"和其他类似的术语是指物体的大体在竖直方向上离地面最远的部分， 而术语"底部"、"下部"和其他类似的术语是指物体的大体在竖直方向上离地面最近的部 分。
[0069] 鞋的"内部"是指当鞋被穿上时穿用者的足部占据的空间。面板或其他鞋元件的 "内侦Γ是指在已完成的鞋中朝向（或将朝向）鞋内部定向的该面板或元件的面。元件的"外 侦Γ或"外部"是指在已完成的鞋中远离(或将远离)鞋内部定向的该元件的面。在一些情况 中，元件的内侧可以具有在已完成的鞋中的在该内侧和内部之间的其他元件。相似地，元件 的外侧可以具有在该外侧和在已完成的鞋的外部的空间之间的其他元件。此外，术语"向内 的"和"向内地"应指朝着鞋内部的方向，而术语"向外的"和"向外地"应指朝着鞋外部的方 向。
[0070] 为了本公开的目的，上述方向性术语当用于指示鞋类物品时，应指位于直立位置 且鞋底面向地面时的鞋类物品，也就是说，如鞋类物品被穿用者穿上时，其被定位成站立在 大体水平的表面上。
[0071] 另外，为了本公开的目的，术语"固定地附接"应指两个部件以使得部件不可以被 轻易分开(例如，不破坏部件中的一个或两个)的方式连接。固定的附接的示例性形式可以 包括使用永久粘合剂、铆钉、缝合部、钉子、卡钉、焊接或其他热结合或其他连接技术连接。 另外，两个部件可以借助于例如以模制工艺整体成型而被"固定地附接"。
[0072] 为了本公开的目的，术语"可移除地附接"应该指两个部件以使得该两个部件被固 定在一起，但可以容易地彼此拆卸的方式进行连接。可移除的附接机构的示例可以包括钩 和环紧固件、摩擦配合连接部、过盈配合连接部、螺纹连接器、凸轮锁定连接器以及其它这 样的容易可拆卸的连接器。
[0073] 机动鞋类束紧系统可以包括鞋类物品、手动鞋带以及机动张紧系统。机动张紧系 统可以包括拉伸构件和可以是可移除的且与手动鞋带是可互换的机动拉紧设备。在一些实 施方案中，束紧系统可以提供为成套部分，其包括容器，一对鞋类、一对机动张紧系统以及 一对手动鞋带可以被设置在该容器中。在一些实施方案中，机动拉紧设备可以被可移除地 附接至鞋类物品的鞋跟部分。该拉伸构件可以包括附接至机动拉紧设备的细绳或其它鞋带 状的构件。在一些实施方案中，该细绳可以穿过鞋类物品的束紧区域中的鞋眼片被束紧。因 此，当机动拉紧设备和拉伸构件从鞋类被移除时，手动鞋带可以被束紧至拉伸构件在其中 被使用的相同的鞋眼片中。
[0074] 机动张紧系统能够相对迅速地拉紧鞋类。另外，在一些实施方案中，该拉紧系统可 以提供增量拉紧（incremental tightening)。这样的增量拉紧可以能够使用户实现每次穿 着的可预测的紧度。在一些实施方案中，传感器可以被包括以监测紧度。在这样的实施方案 中，用户还可以实现可预测的紧度。
[0075] 在一些情况中，使用机动张紧设备可以移除可能与其它张紧技术(拉动带、尼龙搭 扣以及其它这样的手动闭合系统)一起发生的灵活的问题。这样的设计可以改善可能在其 它情况下穿上它们的鞋类且调节它们的鞋类有困难的身体残疾或受伤的人对鞋类的使用。 使用本文提出的设计，鞋类可以通过按钮或远程界面被拉紧。
[0076] 在一些实施方案中，张紧系统例如，通过手环或手持式设备可以被远程地控制。在 这样的实施方案中，调节可以被进行而不用穿用者必须停止他们正在进行的运动。例如，长 跑运动员可以调节他们的鞋类的紧度而不会打断他们的运动或竞技项目。
[0077] 此外，该张紧系统还可以构造成进行自动调节。例如，使用紧度传感器，该系统可 以构造成通过根据适合性的变化调节紧度来保持穿着期间的紧度。例如，当穿着过程中感 觉膨胀，该张紧系统可以释放拉伸构件上的张力，以保持初始选定的紧度。
[0078] 此外，张紧系统可以构造成调节使用过程中的紧度以改善性能。例如，当穿用者在 运动活动过程中在鞋类上放置载荷时，该系统可以拉紧或松开拉伸构件以实现期望的性能 特征。例如，当跑步者围绕曲线前进时，该张紧系统可以拉紧鞋类以提供另外的稳定性且将 足部保持在鞋类内的居中的位置。作为另一个示例，当跑步者在跑步下坡时，由于足部在下 坡跑步的过程中倾向于朝鞋类的前部滑动，该拉紧系统可以松开鞋类以限制施加在足部上 的另外的力。大量的其它自动调节可以被用于性能。对于各个运动，这样的自动调节可以变 化。此外，这样的调节的类型和量可以被用户预先选定。例如，使用上面的示例，当围绕曲线 前进时，用户可以选择是否拉紧或松开鞋类。此外，在某些情况中，用户可以选择是否利用 自动调节。例如，当围绕曲线前进时，用户可以选择实施调节，但当跑步下坡时，用户可以选 择不利用调节。
[0079] 提供从鞋类物品可移除的机动张紧系统可以能够让鞋类被常规地使用。此外，该 张紧系统的可移除性可以能够使该张紧系统的部件独立于鞋类被维修或更换。此外，该张 紧系统的可移除性能够使鞋类独立于该张紧系统被维修或更换。
[0080] 图1示出机动鞋类束紧系统1100。如图1所示，系统1100可以是成套部分。该成套部 分可以包括容器1105,其构造成储存机动鞋类束紧系统1100的部件。系统1100可以包括第 一鞋类物品1100。系统1100还可以包括构造成以常规的方式被束紧至鞋类1110中的第一手 动鞋带1116。鞋带1116可以被用于修改内腔1165的尺寸，从而将穿用者的足部固定在内腔 1165中，并且有利于足部进入内腔1165和从内腔1165移出。
[00811系统1100可以包括第一机动张紧系统1120,第一机动张紧系统1120可以包括第一 拉伸构件和构造成在拉伸构件中施加张力以调节由鞋类1110界定的内腔的尺寸的第一机 动拉紧设备1125。如贯穿本详述以及在权利要求中使用的术语"拉伸构件"指具有大体长形 形状和高拉伸强度的任何部件。在一些情况中，拉伸构件还可以具有大体低的弹性。不同的 拉伸构件的示例包括但不限于:鞋带、绳索、带以及细绳。在一些情况中，拉伸构件可以被用 于紧固和/或拉紧鞋类物品。在其它的情况中，拉伸构件可以被用于在预定位置处施加张力 以用于致动一些部件或系统的目的。
[0082]在一些实施方案中，拉伸构件可以被设置成节段。例如，拉伸构件可以包括可以与 张紧设备1125相关的第一拉伸构件部分1130。例如，如图1所示，第一拉伸构件部分1130可 以延伸穿过机动拉紧设备1125。此外，拉伸构件可以包括可以可释放地附接至第一拉伸构 件部分1130的第二拉伸构件部分1135。同样，拉伸构件可以包括可以可附接至第一拉伸构 件部分1130的第三拉伸构件部分1136。第二拉伸构件部分1135和第三拉伸构件部分1136可 以被束紧至鞋类1110中，且因此替换手动鞋带1116。一旦第二拉伸构件部分1135和第三拉 伸构件部分1136被束紧至鞋类1110中，第二拉伸构件部分1135可以被可释放地紧固至第三 拉伸构件部分1136。
[0083]机动拉紧设备1125和拉伸构件可以被可移除地附接至鞋类1110。此外，手动鞋带 1116与拉伸构件和机动拉紧设备1125可以是可互换的。
[0084] 在一些实施方案中，系统1100可以包括一对鞋类且因此可以包括第二鞋类物品 1111。而且，由于系统1100可以包括一对鞋类，系统1100的其他部件还可以成对设置。例如， 系统1100可以包括第二手动鞋带1115。此外，系统1100可以包括第二机动张紧系统1121。第 二机动张紧系统1121可以包括第二机动张紧设备1126。第二机动张紧系统1121还可以包括 第二拉伸构件，第二拉伸构件包括第四拉伸构件部分1131、第五拉伸构件部分1140以及第 六拉伸构件部分1141。为了描述的目的，每对部件中仅有一个将在下面被详细讨论。
[0085] 如图1进一步所示，机动鞋类束紧系统1100可以包括构造成控制机动拉紧设备 1125的远程设备1145。如图1所示，在一些实施方案中，远程设备1145可以设置成手环的形 式。例如，远程设备1145可以实现为手表的功能。在一些实施方案中，远程设备1145可以是 手持式设备。例如，远程设备1145可以实现