用于自动化鞋类平台的系带设备的制作方法
本申请要求于2016年3月15日提交的序列号为62/308,686的美国临时专利申请的优先权的权益，该美国临时专利申请通过引用以其整体被并入本文。
以下说明书描述了机动化系带系统、机动和非机动化系带引擎、与系带引擎相关的鞋类部件、自动化系带鞋类平台以及相关组装过程的多个方面。
背景
先前已经提出了用于自动地收紧鞋类物品的装置。在标题为“automatictighteningshoe”的第6,691,433号美国专利中，liu提供了安装在鞋子的鞋面部分上的第一紧固件以及第二紧固件，该第二紧固件连接到闭合构件并且能够与第一紧固件可移除地接合以将闭合构件保持在收紧状态。liu教导了安装在鞋底的鞋跟部分中的驱动单元。驱动单元包括壳体、可旋转地安装在壳体中的线轴、一对拉线和马达单元。每根线具有连接到线轴的第一端部和对应于在第二紧固件中的线孔的第二端部。马达单元联接到线轴。liu教导了马达单元可操作为驱动壳体中线轴的旋转，以将拉线缠绕在线轴上，用于将第二紧固件拉向第一紧固件。liu还教导了拉线可以延伸穿过的引导管单元。
概述
本发明人已经认识到，除其他方面之外，需要用于鞋带的自动化和半自动化收紧的改进的系带设备。除其他方面之外，本文件描述了鞋类平台的系带设备部分的机械设计。以下示例提供了本文所讨论的系带设备和支撑鞋类部件的非限制性概述。
示例1描述了包括鞋类系带设备的主题。在该示例中，该鞋类设备可以包括壳体结构、线轴和驱动机构。该壳体结构可以包括顶部部分和底部部分。该线轴可以包括上表面、在上表面下面的鞋带线轴和具有键控连接销的线轴轴杆。该线轴可以被集成到壳体结构的顶部部分中。该驱动机构可以经由在线轴轴杆上的键控连接销与线轴相联接。该驱动机构可以适于使线轴旋转以收紧或松开被集成到鞋类中的鞋带线缆。
在示例2中，根据示例1所述的主题可以可选地包括：与在线轴轴杆上的键控连接销相联接的驱动机构适于在使驱动结构反转以产生从收紧状态到松开状态的过渡和接合键控连接销以在松开方向上驱动线轴的旋转之间产生延迟时间。
在示例3中，根据示例2所述的主题可以可选地包括：驱动机构具有线轴键以接合键控连接销。
在示例4中，根据示例2和3中任一项所述的主题可以可选地包括：驱动机构具有齿轮，该齿轮围绕线轴轴杆的一部分并且接合键控连接销。
在示例5中，根据示例4所述的主题可以可选地包括：该齿轮具有线轴键，该线轴键在该齿轮的一段旋转行程上接合线轴轴杆上的键控连接销。
在示例6中，根据示例2所述的主题可以可选地包括：与键控连接销相联接的驱动机构包含从围绕线轴轴杆的齿轮的表面延伸的突出部。在该示例中，该突出部可以在齿轮沿第一方向旋转时接合键控连接销的第一侧部并且在齿轮沿第二方向旋转时接合键控连接销的第二侧部。
在示例7中，根据示例6所述的主题可以可选地包括：该延迟时间是由突出部从与键控连接销的第一侧部的接合旋转到与键控连接销的第二侧部的接合的行进时间而产生的。
在示例8中，根据示例2所述的主题可以可选地包括：在收紧状态与松开状态之间的过渡期间，线轴沿松开方向自由旋转直至键控连接销重新接合驱动机构。
在示例9中，根据示例8所述的主题可以可选地包括：通过使线轴沿松开方向旋转来延长延迟时间。
在示例10中，根据示例1至9中任一项所述的主题可以可选地包括：线轴的上表面与壳体结构的顶部部分的第二上表面齐平。
示例11描述了包括系带引擎的主题。在该示例中，该系带引擎可以包括壳体、鞋带线轴和蜗轮。该壳体可以包括上表面，该上表面包括圆形凹部，该圆形凹部被沿壳体的宽度延伸的通道平分。该通道可以被构造成引导鞋带线缆穿过圆形凹部。该鞋带线轴可以被设置在圆形凹部内。该鞋带线轴可以包括圆形上表面、鞋带凹部和线轴轴杆。该圆形上表面可以被收纳鞋带线缆的鞋带凹槽平分。该鞋带凹部可以由鞋带线轴的减小的圆形中间部分和圆形凹部形成。该线轴轴杆可以穿过圆形凹部中的孔向下延伸到壳体中。该蜗轮可以包括在至少两个旋转位置接合线轴轴杆的线轴键。该蜗轮可以由驱动机构沿第一方向驱动以在鞋带线轴上对鞋带线缆进行收线以及沿第二方向驱动以从鞋带线轴解开鞋带线缆。
在示例12中，根据示例11所述的主题可以可选地包括：使线轴键与线轴轴杆的接合适于在蜗轮沿第一方向驱动鞋带线轴与蜗轮沿第二方向驱动鞋带线轴之间的过渡期间产生延迟时间。
在示例13中，根据示例11和12中任一项所述的主题可以可选地包括：使线轴轴杆适于包括接合蜗轮上的线轴键的键控连接销。
在示例14中，根据示例13所述的主题可以可选地包括：键控连接销在蜗轮沿第一方向被驱动时接合线轴键的第一侧部，并且键控连接销在蜗轮沿第二方向被驱动时接合线轴键的第二侧部。
在示例15中，根据示例14所述的主题可以可选地包括：该延迟时间至少是线轴键从与键控连接销在第一侧部上接合过渡到与键控连接销在第二侧部上接合的行进时间的量。
在示例16中，根据示例12至15中任一项所述的主题可以可选地包括：在沿第一方向对鞋带线缆收线与沿第二方向解开鞋带线缆之间的过渡期间，线轴自由旋转直至键控连接销接合线轴键。
在示例17中，根据示例16所述的主题可以可选地包括：通过线轴在蜗轮沿第一方向驱动线轴到蜗轮沿第二方向驱动线轴之间的过渡期间沿第二方向旋转来延长延迟时间。
示例18描述了包括操作自动化鞋类平台内的系带引擎的方法的主题。在该示例中，该方法可以包括：接收收紧输入、命令驱动机构、接合键控连接销、接收松开输入以及进一步命令驱动机构。接收向系带引擎的收紧输入可以使用系带引擎的电路。命令驱动机构使用系带引擎的电路以基于收紧输入沿第一方向旋转鞋带线轴。使鞋带线轴的线轴轴杆上的键控连接销与驱动机构的键部分接合以基于收紧输入使鞋带线轴沿第一方向旋转是使用系带引擎的电路触发的。接收向系带引擎的松开输入使用系带引擎的电路并且命令驱动机构松开鞋带线轴。命令驱动机构松开使驱动机构反转，并且在延迟时间后，使线轴轴杆上的键控连接销与驱动机构的键部分相接合，以基于松开输入使鞋带线轴沿第二方向旋转。
附图简述
在无需按比例绘制的附图中，相似的数字可以在不同的视图中描述相似的部件。具有不同字母后缀的相似数字可以代表相似部件的不同实例。附图以示例而非限制的方式总体上图示了本文件中讨论的多个实施例。
图1是图示了根据一些示例性实施例的机动化系带系统的部件的分解视图。
图2a至图2n是图示了根据一些示例性实施例的机动化系带引擎的示图和图解。
图3a至图3d是图示了根据一些示例性实施例的用于与机动化系带引擎交互的致动器的示图和图解。
图4a至图4d是图示了根据一些示例性实施例的用于保持系带引擎的鞋底夹层板的示图和图解。
图5a至图5d是图示了根据一些示例性实施例的用于容纳系带引擎和相关部件的鞋底夹层和鞋外底的示图和图解。
图6a至图6d是根据一些示例性实施例的包括机动化系带引擎的鞋类组件的图示。
图7是图示了根据一些示例性实施例的用于组装包括系带引擎的鞋类的鞋类组装过程的流程图。
图8a至图8b是图示了根据一些示例性实施例的用于组装准备组装到鞋底夹层的鞋类鞋面的组装过程的图解和流程图。
图9是图示了根据一些示例性实施例的用于将鞋带固定在系带引擎的线轴内的机构的图解。
图10a是图示了根据一些示例性实施例的机动化系带系统的部件的框图。
图11a至图11d是图示了根据一些示例性实施例的用于机动化系带引擎的马达控制方案的示图。
本文提供的标题仅仅是为了方便，而并不一定影响所使用的术语的范围或含义。
详细描述
在1989年上映的电影《回到未来ii》中，由马蒂·麦克菲穿着的虚构的强力系带的
下面讨论的机动化系带引擎被开发成从地面向上为自动化系带鞋类平台提供了稳固、耐用且可互换的部件。系带引擎包括独特的设计元素，使得在模块化鞋类平台中能够进行零售级的最终组装。系带引擎设计允许鞋类组装过程的大部分利用已知的组装技术，并且对标准组装过程的独特适应仍然能够利用当前的组装资源。
在示例中，模块化自动化系带鞋类平台包括固定到鞋底夹层的鞋底夹层板，以用于收纳系带引擎。鞋底夹层板的设计允许系带引擎最晚在购买时被放入鞋类平台中。鞋底夹层板和模块化自动化鞋类平台的其他方面允许不同类型的系带引擎被可互换地使用。例如，下面讨论的机动化系带引擎可以被替换为人力驱动的系带引擎。可替代地，具有足部存在感测或其他可选特征的全自动机动化系带引擎可以被容纳在标准鞋底夹层板内。
本文讨论的自动化鞋类平台可以包括鞋外底致动器接口，以向最终用户提供收紧控制，以及通过被投射穿过半透明保护性鞋外底材料的led照明提供视觉反馈。致动器可以向用户提供触觉和视觉反馈，以指示系带引擎或其他自动化鞋类平台部件的状态。
该初始概述旨在介绍本专利申请的主题。这并不旨在提供对以下更详细描述中公开的多个发明的排他性或穷尽性解释。
自动化鞋类平台
下面讨论自动化鞋类平台的多个部件，包括机动化系带引擎、鞋底夹层板以及该平台的多个其他部件。虽然本公开的大部分集中于机动化系带引擎，但是所讨论的设计的许多机械方面可应用于人力驱动的系带引擎或具有另外或更少能力的其他机动化系带引擎。因此，在“自动化鞋类平台(automatedfootwearplatform)”中使用的术语“自动化”并不旨在仅覆盖在没有用户输入的情况下操作的系统。相反，术语“自动化鞋类平台”包括多种电动和人力驱动、自动激活和人力激活的机构，以用于收紧鞋类的系带或保持系统。
图1是图示了根据一些示例性实施例的用于鞋类的机动化系带系统的部件的分解视图。图1中所图示的机动化系带系统1包括系带引擎10、盖20、致动器30、鞋底夹层板40、鞋底夹层50和鞋外底60。图1图示了自动化系带鞋类平台的部件的基本组装顺序。机动化系带系统1以将鞋底夹层板40固定在鞋底夹层内开始。接下来，致动器30在与可以嵌入在鞋外底60中的接口按钮相反的方向上被插入到鞋底夹层板的外侧部中的开口中。接下来，系带引擎10落入鞋底夹层板40中。在示例中，系带系统1被插入在系带线缆的连续环下，并且系带线缆与系带引擎10中的线轴对齐(下面讨论)。最后，盖20被插入到鞋底夹层板40中的凹槽中、被固定到闭合位置中并且被锁定在鞋底夹层板40中的凹部中。盖20可以捕获系带引擎10，并且可以在操作期间帮助保持系带线缆的对齐。
在示例中，鞋类物品或机动化系带系统1包括可以监测或确定足部存在特性的一个或更多个传感器或被构造成与该一个或更多个传感器交互。基于来自一个或更多个足部存在传感器的信息，包括机动化系带系统1的鞋类可以被构造为执行多种功能。例如，足部存在传感器可以被构造为提供关于鞋类中是否存在足部的二进制信息。如果来自足部存在传感器的二进制信号指示足部存在，那么机动化系带系统1可以被激活，诸如自动收紧或放松(即，松开)鞋类系带线缆。在示例中，鞋类物品包括处理器电路，该处理器电路可以接收或译解来自足部存在传感器的信号。处理器电路可以可选地嵌入在系带引擎10中或嵌入有系带引擎10，诸如嵌入在鞋类物品的鞋底中。
参照图2a至图2n详细描述了系带引擎10的示例。参考图3a至图3d详细描述了致动器30的示例。参考图4a至图4d详细描述了鞋底夹层板40的示例。在整个说明书的其余部分中讨论了机动化系带系统1的多个另外的细节。
图2a至图2n是图示了根据一些示例性实施例的机动化系带引擎的示图和图解。图2a介绍了示例性系带引擎10的多个外部特征，包括壳体结构100、外壳螺钉108、鞋带通道110(也称为鞋带引导浮凸部(laceguiderelief)110)、鞋带通道壁112、鞋带通道过渡部114、线轴凹部115、按钮开口120、按钮121、按钮膜密封件124、编程头(programmingheader)128、线轴130和鞋带凹槽132。壳体结构100的另外的细节将在下面参照图2b进行讨论。
在示例中，系带引擎10通过一个或更多个螺钉(诸如外壳螺钉108)被保持在一起。外壳螺钉108被定位于主驱动机构附近，以增强系带引擎10的结构完整性。外壳螺钉108还用于辅助组装过程，诸如将外壳保持在一起以用于对外部接缝的超声波焊接。
在该示例中，系带引擎10包括鞋带通道110，一旦系带引擎10被组装到自动化鞋类平台中，该鞋带通道110接纳鞋带或鞋带线缆。鞋带通道110可以包括鞋带通道壁112。鞋带通道壁112可以包括倒角边缘，以在操作期间为鞋带线缆提供平滑引导表面。鞋带通道110的平滑引导表面的一部分可以包括通道过渡部114，该通道过渡部114是鞋带通道110的通向线轴凹部115的加宽部分。线轴凹部115从通道过渡部114过渡到与线轴130的轮廓紧密一致的大致圆形部分。线轴凹部115有助于保持缠绕的鞋带线缆，以及有助于保持线轴130的位置。然而，设计的其他方面提供了线轴130的主要保持。在这个示例中，线轴130成形为类似于溜溜球的半部，其具有延伸穿过平坦顶表面的鞋带凹槽132和从相对侧向下延伸的线轴轴杆133(图2a中未示出)。将在下面参考另外的附图更详细地描述线轴130。
系带引擎10的外侧部包括按钮开口120，该按钮开口120使用于激活机构的按钮121能够延伸穿过壳体结构100。如下面讨论的另外的附图中所图示的，按钮121提供用于激活开关122的外部接口。在一些示例中，壳体结构100包括按钮膜密封件124，以提供对污垢和水的防护。在该示例中，按钮膜密封件124是从壳体结构100的上表面越过拐角并沿外侧部向下粘合的达到几密耳(千分之一英寸)厚的透明塑料(或类似材料)。在另一示例中，按钮膜密封件124是覆盖按钮121和按钮开口120的2密耳厚的乙烯基粘合剂背衬膜。
图2b是包括顶部部分102和底部部分104的壳体结构100的图示。在该示例中，顶部部分102包括诸如外壳螺钉108、鞋带通道110、鞋带通道过渡部114、线轴凹部115、按钮开口120和按钮密封凹部126的特征。按钮密封凹部126是顶部部分102的被释放以提供用于按钮膜密封件124插入的部分。在该示例中，按钮密封凹部126是位于顶部部分104的上表面的外侧部上的几密耳的凹部，该凹部在上表面的外侧边缘的一部分上方过渡并且延伸顶部部分104的外侧部的一部分的长度。
在该示例中，底部部分104包括诸如无线充电器入口105、接合部106和油脂隔离壁109的特征。还图示了(但未具体标识)用于收纳外壳螺钉108的外壳螺钉基座以及在油脂隔离壁109内的用于保持驱动机构的部分的多种特征。油脂隔离壁109被设计成将驱动机构周围的油脂或类似化合物保持远离系带引擎10的电气部件，包括齿轮马达和封闭齿轮箱。在该示例中，蜗轮150和蜗杆驱动器140被包含在油脂隔离壁109内，而其他驱动部件(诸如齿轮箱144和齿轮马达145)在油脂隔离壁109的外部。例如，通过比较图2b和图2c可以理解多个部件的定位。
图2c是根据示例性实施例的系带引擎10的多个内部部件的图示。在该示例中，系带引擎10还包括线轴磁体136、o形环密封件138、蜗杆驱动器140、衬套141、蜗杆驱动器键142、齿轮箱144、齿轮马达145、马达编码器146、马达电路板147、蜗轮150、电路板160、马达头161、电池连接件162和有线充电头163。线轴磁体136有助于通过磁力计(图2c中未示出)进行的检测来跟踪线轴130的运动。o形环密封件138的作用是密封阻挡(sealout)可能在卷轴轴杆133周围迁移到系带引擎10中的污垢和水分。
在该示例中，系带引擎10的主要驱动部件包括蜗杆驱动器140、蜗轮150、齿轮马达145和齿轮箱144。蜗轮150被设计成阻止蜗杆驱动器140和齿轮马达145的反向驱动，这意味着通过线轴130从系带线缆进入的主要输入力在相对较大的蜗轮和蜗杆驱动齿上得到解决。这种布置保护齿轮箱144不需要包括足够强度的齿轮来承受来自鞋类平台的主动使用的动态载荷或来自收紧系带系统的收紧载荷。蜗杆驱动器140包括另外的特征以有助于保护驱动系统的更脆弱的部分，诸如蜗杆驱动器键142。在该示例中，蜗杆驱动器键142是蜗杆驱动器140的马达端中的径向槽，其通过从齿轮箱144出来的驱动轴杆与销对接。这种布置通过允许蜗杆驱动器140在轴向方向上自由移动(远离齿轮箱144)将那些轴向载荷传递到衬套141和壳体结构100上来防止蜗杆驱动器140在齿轮箱144或齿轮马达145上施加任何轴向力。
图2d是描绘系带引擎10的另外的内部部件的图示。在该示例中，系带引擎10包括驱动部件，诸如蜗杆驱动器140、衬套141、齿轮箱144、齿轮马达145、马达编码器146、马达电路板147和蜗轮150。图2d增加了电池170的图示以及上面讨论的一些驱动部件的更好的视图。
图2e是描绘系带引擎10的内部部件的另一图示。在图2e中，蜗轮150被移除以更好地图示标记轮(indexingwheel)151(也称为槽轮(genevawheel)151)。如下面进一步详细描述的，标记轮151提供了一种在电气或机械故障和丢失位置的情况下使驱动机构回复原位(home)的机构。在该示例中，系带引擎10还包括无线充电互连件165和无线充电线圈166，无线充电互连件165和无线充电线圈166位于电池170的下方(在该图中未示出)。在该示例中，无线充电线圈166被安装在系带引擎10的底部部分104的外部的下表面上。
图2f是根据示例性实施例的系带引擎10的横截面图示。图2f有助于图示线轴130的结构以及鞋带凹槽132和鞋带通道110如何与鞋带线缆131对接。如该示例中所示，鞋带131连续延伸穿过鞋带通道110并进入线轴130的鞋带凹槽132中。该横截面图示还描绘了鞋带凹部135和线轴中间部分，当由于线轴130的旋转而导致鞋带被收线时鞋带131将在鞋带凹部135和线轴中间部分聚集。线轴中间部分137是设置在线轴130的上表面下方的圆形的直径减小部分。鞋带凹部135由线轴130的上方部分形成，该上方部分径向延伸以大致填充线轴凹部115、线轴凹部115的侧部和底部以及线轴中间部分137。在一些示例中，线轴130的上方部分可以延伸超过线轴凹部115。在其他示例中，线轴130完全贴合在线轴凹部115内，并且上方径向部分延伸到线轴凹部115的侧壁，但是允许线轴130随线轴凹部115自由地旋转。鞋带131在其延伸穿过系带引擎10时被鞋带凹槽132捕获，使得当线轴130转动时，鞋带131旋转到在鞋带凹部135内的线轴130的主体上。
如通过系带引擎10的横截面所图示的，线轴130包括线轴轴杆133，线轴轴杆133在延伸穿过o形环138之后与蜗轮150联接。在这个示例中，线轴轴杆133通过键控连接销134联接到蜗轮。在一些示例中，键控连接销134仅在一个轴向方向上从线轴轴杆133延伸，并且通过蜗轮上的键接触，使得当蜗轮150的方向反转时，在键控连接销134接触之前，允许蜗轮150几乎完整的周转(completerevolution)。离合器系统也可以被实现为将线轴130联接到蜗轮150。在这样的示例中，离合器机构可以被去激活，以允许线轴130在解开鞋带(松开)时自由运行。在键控连接销134仅从线轴轴杆133在一个轴向方向上延伸的示例中，线轴在解鞋带过程的初始激活时被允许自由移动，同时蜗轮150被向后驱动。允许线轴130在解鞋带过程的初始部分期间自由移动有助于防止鞋带131中的缠结，因为它为使用者提供了开始松开鞋类的时间，这继而将在被蜗轮150驱动之前在松开方向上张紧鞋带131。
图2g是根据示例性实施例的系带引擎10的另一横截面图示。与图2f相比，图2g图示了系带引擎10的更靠内侧的横截面，图2g图示了诸如电路板160、无线充电互连件165和无线充电线圈166的另外的部件。图2g还用于描绘围绕线轴130和鞋带131接口的另外的细节。
图2h是根据示例性实施例的系带引擎10的顶视图。图2h强调油脂隔离壁109，并图示了油脂隔离壁109如何围绕驱动机构的某些部分，包括线轴130、蜗轮150、蜗杆驱动器140和齿轮箱145。在某些示例中，油脂隔离壁109将蜗杆驱动器140与齿轮箱145分开。图2h还提供了在线轴130和鞋带线缆131之间的接口的顶视图，其中鞋带线缆131沿内侧-外侧方向延伸穿过线轴130中的鞋带凹槽132。
图2i是根据示例性实施例的系带引擎10的蜗轮150和标记轮151部分的顶视图图示。标记轮151是制表和电影放映机中使用的众所周知的槽轮的变体。典型的槽轮或驱动机构提供了一种将连续旋转运动转换成间歇运动的方法，诸如电影放映机中需要的或者使手表的秒针间歇运动的方法。制表商使用不同类型的槽轮来防止机械表弹簧过度卷绕，而是使用带有缺失槽的槽轮(例如，槽轮槽(genevaslots)157中的一个会缺失)。缺失的槽将防止槽轮的进一步标记，槽轮负责卷绕弹簧并防止过度卷绕。在图示的示例中，系带引擎10包括对槽轮、标记轮151的变型，其包括小止动齿156，小止动齿156在回复原位操作(homingoperation)中充当止动机构。如图2j至图2m中所图示的，当标记齿152与紧挨着槽轮齿155中的一个槽轮齿的槽轮槽157接合时，标准槽轮齿155简单地对蜗轮150的每次旋转进行标记。然而，当标记齿152接合紧挨着止动齿156的槽轮槽157时产生更大的力，该力可用于在回复原位操作中停止驱动机构。止动齿156可用于产生机构(诸如马达编码器146)的已知位置，以用于在丢失其他定位信息的情况下回复原位。
图2j至图2m是根据示例性实施例的通过标记操作移动的蜗轮150和标记轮151的图示。如上所述，从图2j开始到图2m的这些附图图示了蜗轮150的单次完整的绕轴旋转期间发生的情况。在图2j中，蜗轮150的标记齿153被接合在槽轮齿155中的第一槽轮齿155a和止动齿156之间的槽轮槽157中。图2k图示了处于第一标记位置的标记轮151，其在标记齿153随着蜗轮150开始其绕轴旋转时被保持。在图2l中，标记齿153开始接合在第一槽轮齿155a的相对侧上的槽轮槽157。最后，在图2m中，标记齿153完全接合在第一槽轮齿155a和第二槽轮齿155b之间的槽轮槽157内。图2j至图2m中所示的过程随着蜗轮150的每次绕轴旋转而继续，直到标记齿153接合止动齿156。如上所述，当标记齿153接合止动齿156时，增加的力会使驱动机构停滞。
图2n是根据示例性实施例的系带引擎10的分解视图。系带引擎10的分解视图提供了所有不同部件如何贴合在一起的图示。图2n示出了倒置的系带引擎10，其中底部部分104位于页面的顶部，而顶部部分102靠近底部。在该示例中，无线充电线圈166被示出为粘合到底部部分104的外侧(底部)。分解视图还提供了蜗杆驱动器140如何与衬套141、驱动轴143、齿轮箱144和齿轮马达145组装的良好图示。该图示不包括被收纳在蜗杆驱动器140的第一端部上的蜗杆驱动器键142内的驱动轴销。如上所述，蜗杆驱动器140在驱动轴143上滑动，以接合蜗杆驱动器键142中的驱动轴销，蜗杆驱动器键142实质上是在蜗杆驱动器140的第一端部中横向于驱动轴143延伸的槽。
图3a至图3d是图示了根据示例性实施例的用于与机动化系带引擎接口连接的致动器30的示图和图解。在该示例中，致动器30包括诸如桥310、光管道320、后臂330、中央臂332和前臂334的特征。图3a还图示了系带引擎10的相关特征，诸如多个led340(也称为led340)、按钮121和开关122。在该示例中，后臂330和前臂334均可以通过按钮121单独激活开关122中的一个开关。致动器30还被设计成能够同时激活两个开关122，以用于进行像复位或其他功能的情形。致动器30的主要功能是向系带引擎10提供收紧和松开命令。致动器30还包括光管道320，该光管道320将来自led340的光引导到鞋类平台的外部部分(例如，鞋外底60)。光管道320被构造成将来自多个单独led光源的光均匀地分散在致动器30的面上。
在该示例中，致动器30的臂(后臂330和前臂334)包括凸缘，以防止开关122过度激活(overactivation)，从而提供了防止撞击鞋类平台的侧部的安全措施。大的中央臂332还被设计成承载抵靠系带引擎10的侧部的冲击载荷，而不是允许这些载荷抵靠按钮121传递。
图3b提供了致动器30的侧视图，其进一步图示了前臂334的示例性结构以及与按钮121的接合。图3c是致动器30的另外的顶视图，图示了穿过后臂330和前臂334的激活路径。图3c还描绘了剖面线a-a，其对应于图3d中所图示的横截面。在图3d中，在具有以虚线示出的透射光345的横截面中图示了致动器30。光管道320为来自led340的透射光345提供透射介质。图3d还图示了鞋外底60的多个方面，诸如致动器罩610和凸起的致动器接口615。
图4a至图4d是图示了根据一些示例性实施例的用于保持系带引擎10的鞋底夹层板40的示图和图解。在该示例中，鞋底夹层板40包括诸如系带引擎腔410、内侧鞋带引导件420、外侧鞋带引导件421、盖槽430、前凸缘440、后凸缘450、上表面460、下表面470和致动器切口480的特征。系带引擎腔410被设计成收纳系带引擎10。在该示例中，系带引擎腔410在横向和前/后方向上保持系带引擎10，但不包括将系带引擎10锁定到腔室中的任何内置特征。可选地，系带引擎腔410可以包括沿着可以将系带引擎10刚性地保持在系带引擎腔410内的一个或更多个侧壁的棘爪、凸片或类似的机械特征。
内侧鞋带引导件420和外侧鞋带引导件421有助于将鞋带线缆引导到鞋带引擎腔室410中并越过系带引擎10(当存在时)。内侧/外侧鞋带引导件420、421可以包括倒角边缘和向下倾斜斜面(inferiorlyslatedramps)，以帮助将鞋带线缆引导到系带引擎10上方的期望位置。在该示例中，内侧/外侧鞋带引导件420、421包括在鞋底夹层板40的侧部中的开口，该开口比典型系带线缆的直径宽许多倍，在其他示例中，内侧/外侧鞋带引导件420、421的开口可以仅比系带线缆的直径宽几倍。
在该示例中，鞋底夹层板40包括在鞋底夹层板40的内侧部上延伸得更远的塑形的或波状的前凸缘440。示例性前凸缘440被设计成在鞋类平台的足弓下提供额外的支撑。然而，在其他示例中，前凸缘440在内侧部上可能不太明显。在该示例中，后凸缘450还包括在内侧部和外侧部两者上具有延伸部分的特定轮廓。所图示的后凸缘450的形状为系带引擎10提供了增强的横向稳定性。
图4b至图4d图示了将盖20插入到鞋底夹层板40中以保持系带引擎10并捕获鞋带线缆131。在该示例中，盖20包括诸如闩锁210、盖鞋带引导件220、盖线轴凹部230和盖夹240的特征。盖鞋带引导件220可以包括内侧和外侧盖鞋带引导件220。盖鞋带引导件220有助于保持鞋带线缆131穿过系带引擎10的适当部分的对准。盖夹240还可以包括内侧和外侧的盖夹240。盖夹240提供用于将盖20附接到鞋底夹层板40的枢转点。如图4b中所图示的，盖20直接向下插入鞋底夹层板40，并且盖夹240通过盖槽430进入鞋底夹层板40。
如图4c中所图示的，一旦盖夹240被插入穿过盖槽430，盖20向前移动以防止盖夹240从鞋底夹层板40脱离。图4d图示了盖20围绕盖夹240的旋转或枢转，以通过闩锁210与鞋底夹层板40中的盖闩锁凹部490的接合来固定系带引擎10和鞋带线缆131。一旦卡入就位，盖20将系带引擎10固定在鞋底夹层板40内。
图5a至图5d是图示了根据一些示例性实施例的被构造成容纳系带引擎10和相关部件的鞋底夹层50和鞋外底60的示图和图解。鞋底夹层50可以由任何合适的鞋类材料形成，并且包括多种特征以容纳鞋底夹层板40和相关部件。在该示例中，鞋底夹层50包括诸如板凹部510、前凸缘凹部520、后凸缘凹部530、致动器开口540和致动器罩凹部550的特征。板凹部510包括多个切口和类似特征，以匹配鞋底夹层板40的对应特征。致动器开口540被设计尺寸并且被定位成从鞋类平台1的外侧部接近致动器30。如图5b和图5c中所图示的，致动器罩凹部550是鞋底夹层50的凹入部分，该凹入部分适于容纳模制的覆盖物以保护致动器30并为系带引擎10的主要用户接口提供特定的触觉和视觉外观。
图5b和图5c图示了根据示例性实施例的鞋底夹层50和鞋外底60的部分。图5b包括示例性致动器罩610和凸起的致动器接口615的图示，凸起的致动器接口615被模制或以其他方式形成在致动器罩610中。图5c图示了致动器610和凸起的致动器接口615的另一个示例，凸起的致动器接口615包括水平条纹以分散穿过致动器30的光管道320部分被传输到鞋外底60的光的部分。
图5d还图示了在鞋底夹层50上的致动器罩凹部550以及在应用致动器罩610之前致动器30在致动器开口540内的定位。在该示例中，致动器罩凹部550被设计成收纳粘合剂以将致动器罩610粘合到鞋底夹层50和鞋外底60。
图6a至图6d是根据一些示例性实施例的包括机动化系带引擎10的鞋类组件1的图示。在该示例中，图6a至图6c描绘了组装好的自动化鞋类平台1的透明示例，该组装好的自动化鞋类平台1包括系带引擎10、鞋底夹层板40、鞋底夹层50和鞋外底60。图6a是自动化鞋类平台1的外侧部视图。图6b是自动化鞋类平台1的内侧部视图。图6c是自动化鞋类平台1的顶部视图，其中鞋面部分被移除。顶部视图展示了系带引擎10、盖20、致动器30、鞋底夹层板40、鞋底夹层50和鞋外底60的相对定位。在该示例中，顶部视图还图示了线轴130、内侧鞋带引导件420、外侧鞋带引导件421、前凸缘440、后凸缘450、致动器罩610和凸起的致动器接口615。
图6d是根据一些示例性实施例的鞋面70的顶部视图，其图示了示例性系带构造。在该示例中，除了鞋带131和系带引擎10之外，鞋面70包括外侧鞋带固定件71、内侧鞋带固定件72、外侧鞋带引导件73、内侧鞋带引导件74和布里奥线缆(briocables)75。图6d中所图示的示例包括连续针织织物鞋面70，其具有包括不重叠的内侧和外侧的系带路径的斜线系带图案(diagonallacingpattern)。系带路径开始产生于外侧鞋带固定件，延伸穿过外侧鞋带引导件73，穿过系带引擎10，前进穿过内侧鞋带引导件74，回到内侧鞋带固定件72。在该示例中，鞋带131形成从外侧鞋带固定件71到内侧鞋带固定件72的连续环。在该示例中，从内侧到外侧的收紧是通过布里奥线缆75进行传递的。在其他示例中，系带路径可以交叉或结合额外的特征，以跨越鞋面70在内侧-外侧方向上传递收紧力。此外，连续鞋带环的概念可以结合到具有中央(内侧)间隙并且鞋带131在中央间隙上前后交叉的更传统的鞋面中。
装配过程
图7是图示了根据一些示例性实施例的用于组装包括系带引擎10的自动化鞋类平台1的鞋类组装过程的流程图。在该示例中，组装过程包括诸如以下的操作：在710中获得鞋外底/鞋底夹层组件，在720中插入并粘合鞋底夹层板，在730中附接已系带的鞋面，在740中插入致动器，在745中可选地将子组件运送到零售店，在750中选择系带引擎，在760中将系带引擎插入到鞋底夹层板中，以及在770中固定系带引擎。下面进一步详细描述的过程700可以包括所描述的过程操作中的一些或所有过程操作，并且至少一些过程操作可以发生在多个位置(例如，制造厂对零售店)。在某些示例中，参考过程700讨论的所有过程操作可以在制造场所内完成，并且完成的自动化鞋类平台直接交付给消费者或零售场所进行购买。过程700还可以包括与系带引擎10的组装相关联的组装操作，已参考包括图1至图4d在内的多个附图对该组装操作进行了说明和讨论。仅仅为了简洁和清楚起见，在下面提供的对过程700的描述中没有具体讨论这些细节中的许多。
在该示例中，过程700开始于710，在710中获得鞋外底和鞋底夹层组件，诸如鞋底夹层50和鞋外底60。在过程700期间或之前，鞋底夹层50可以粘合到鞋外底60。在720中，过程700继续，将鞋底夹层板(诸如鞋底夹层板40)插入到板凹部510。在一些示例中，鞋底夹层板40包括位于下表面上的粘合剂层，以将鞋底夹层板粘合到鞋底夹层中。在其他示例中，在插入鞋底夹层板之前，将粘合剂施加到鞋底夹层。在一些示例中，粘合剂可以在将鞋底夹层板40组装到板凹部510中之后被热活化。在另一些示例中，鞋底夹层被设计成与鞋底夹层板过盈配合，这不需要粘合剂来固定自动化鞋类平台的两个部件。在又一些示例中，鞋底夹层板通过过盈配合和紧固件(诸如粘合剂)的组合进行固定。
在730中，过程700继续，自动化鞋类平台的已系带的鞋面部分被附接到鞋底夹层。已系带的鞋面部分的附接是通过任何已知的鞋类制造工艺完成的，并且增加了将下部鞋带环定位到鞋底夹层板中，以用于随后与系带引擎(诸如系带引擎10)接合。例如，将已系带的鞋面附接到插入有鞋底夹层板40的鞋底夹层50，下部鞋带环被定位成与内侧鞋带引导件420和外侧鞋带引导件421对齐，当稍后在组装过程中插入系带引擎10时，内侧鞋带引导件420和外侧鞋带引导件421适当地定位鞋带环以与系带引擎10接合。下面参考图8a至图8b更详细地讨论鞋面的组装，包括如何在组装过程中形成鞋带环。
在740中，过程700继续将致动器(诸如致动器30)插入到鞋底夹层板中。可选地，可以在操作730处附接鞋面部分之前完成致动器的插入。在示例中，将致动器30插入到鞋底夹层板40的致动器切口480中涉及在致动器30和致动器切口480之间的卡扣配合。可选地，过程700在745中继续，其中将自动化鞋类平台的子组件运送到零售场所或类似的销售点。过程700中的剩余操作可以在没有特殊工具或材料的情况下执行，这允许在零售层面销售的产品的灵活定制，而不需要制造和库存自动化鞋类子组件和系带引擎选项的每种组合。即使只有两种不同的系带引擎选项，例如全自动化和手动激活，在零售层面上构造鞋类平台的能力也增强了灵活性并且使得系带引擎易于维护。
在750中，过程700继续，选择系带引擎，这在只有一个系带引擎可用的情况下可以是可选操作。在示例中，选择系带引擎10(机动化系带引擎)用于从操作710至740组装到子组件中。然而，如上所述，自动化鞋类平台被设计成容纳从全自动机动化系带引擎到人力手动激活的系带引擎的多种类型的系带引擎。在操作710至740中构建的具有诸如鞋外底60、鞋底夹层50和鞋底夹层板40的部件的子组件提供了模块化平台以容纳各种可选的自动化部件。
在760中，过程700继续，将所选择的系带引擎插入到鞋底夹层板中。例如，系带引擎10可以插入到鞋底夹层板40中，并且系带引擎10滑入鞋带环下方，延伸穿过系带引擎腔410。在系带引擎10就位并且系带线缆接合在系带引擎的线轴(诸如线轴130)内的情况下，可以将盖(或类似部件)安装到鞋底夹层板中以固定系带引擎10和鞋带。图4b至图4d中图示了并在上面讨论了将盖20安装到鞋底夹层板40中以固定系带引擎10的示例。在将盖固定在系带引擎上的情况下，自动化鞋类平台已经完成并准备好积极使用。
图8a至图8b包括总体上描绘了根据一些示例性实施例的用于组装准备用于组装到鞋底夹层中的鞋类鞋面的组装过程800的一组图示和流程图。
图8a可视地描绘了将鞋类组件的已系带的鞋面部分最终组装到自动化鞋类平台的一系列组装操作，诸如通过上文讨论的过程700。图8a中所图示的过程800包括下面参考图8b进一步讨论的操作。在该示例中，过程800开始于操作810，操作810涉及获得针织鞋面和鞋带(鞋带线缆)。接下来，在操作820中，利用鞋带对针织鞋面的第一半部系带。在该示例中，对鞋面系带包括将鞋带线缆穿过多个孔眼并将一端固定到鞋面的前方部分。接下来，在操作830中，系带线缆在支撑鞋面的固定装置下方进行布线且绕至相对侧。在一些示例中，固定装置包括特定的布线槽或特征，以产生期望的鞋带环长度。然后，在操作840中，鞋面的另一半部被系带，同时保持下部鞋带环围绕固定装置。操作840的图示版本还可以包括收紧鞋带，这是图8b中的操作850。在860中，固定并修剪鞋带，而在870中移除固定装置，以使带有下部鞋带环的已系带的针织鞋面保留在鞋面部分之下。
图8b是图示了用于组装鞋类鞋面的过程800的另一示例的流程图。在该示例中，过程800包括诸如以下的操作：在810中获得鞋面和鞋带线缆，在820中对鞋面的第一半部系带，在830中将鞋带布线在系带固定装置下方，在840中对鞋面的第二半部系带，在850中收紧系带，在860中完成鞋面，以及在870中移除系带固定装置。
过程800开始于810，通过获得鞋面和鞋带线缆以进行组装。获得鞋面可以包括将鞋面放置在过程800的其他操作中使用的系带固定装置上。如上所述，系带固定装置的一个功能可以是为特定鞋类鞋面提供用于产生可重复鞋带环的机构。在某些示例中，固定装置可以取决于鞋的尺寸，而在其他示例中，固定装置可以容纳多种尺寸和/或鞋面类型。在820中，过程800继续，用鞋带线缆对鞋面的第一半部进行系带。系带操作可以包括将系带线缆布线穿过一系列孔眼或内置于鞋面中的类似特征。在820中的系带操作还可以包括将系带线缆的一个端部(例如，第一端部)固定到鞋面的一部分。固定系带线缆可以包括缝合、打结或以其他方式将鞋带线缆的第一端部端接至鞋面的固定部分。
在830中，过程800继续，将鞋带线缆的自由端布置在鞋面下方和系带固定装置周围。在该示例中，系带固定装置用于在鞋面下方产生合适的鞋带环，以用于在鞋面与鞋底夹层/鞋外底组件接合后最终与系带引擎接合(参见上文对图7的讨论)。系带固定装置可以包括凹槽或类似特征，以在过程800的后续操作期间至少部分地保持系带线缆。
在840中，过程800继续，用鞋带线缆的自由端对鞋面的第二半部系带。对第二半部系带可包括将鞋带线缆布线穿过鞋面的第二半部上的第二系列孔眼或类似特征。在850中，过程800继续，收紧穿过多个孔眼并围绕系带固定装置的鞋带线缆，以确保下部鞋带环被适当地形成以与系带引擎适当接合。系带固定装置有助于获得合适的鞋带环长度，且不同的鞋带固定装置可用于不同尺寸或风格的鞋类。系带过程在860中完成，鞋带线缆的自由端被固定到鞋面的第二半部。鞋面的完成还可以包括额外的修剪或缝合操作。最后，在870中，过程800完成，从系带固定装置移除鞋面。
图9是图示根据一些示例性实施例的用于将鞋带固定在系带引擎的线轴内的机构的图。在该示例中，系带引擎10的线轴130收纳在鞋带凹槽132内的鞋带线缆131。图9包括具有套管(ferrules)的鞋带线缆和具有鞋带凹槽的线轴，该鞋带凹槽包括收纳套管的凹部。在该示例中，套管卡接(例如，过盈配合)到凹部中，以帮助将鞋带线缆保持在线轴内。诸如线轴130的其他示例性线轴不包括凹部，并且自动化鞋类平台的其他部件被用于将鞋带线缆保持在线轴的鞋带凹槽中。
图10a是图示了根据一些示例性实施例的用于鞋类的机动化系带系统的部件的框图。系统1000图示了机动化系带系统的基本部件，诸如包括接口按钮、足部存在传感器、带有处理器电路的印刷电路板组件(pca)、电池、充电线圈、编码器、马达、变速器和线轴。在该示例中，接口按钮和足部存在传感器与电路板(pca)通信，电路板也与电池和充电线圈通信。编码器和马达也连接到电路板并且连接到彼此。变速器将马达联接到线轴以形成驱动机构。
在示例中，处理器电路控制驱动机构的一个或更多个方面。例如，处理器电路可以被构造为从按钮和/或足部存在传感器和/或从电池和/或从驱动机构和/或从编码器接收信息，并且还可以被构造为向驱动机构发出命令，诸如以收紧或松开鞋类，或者获取或记录传感器信息以及其他功能。马达控制方案
图11a至图11d是图示了根据一些示例性实施例的用于机动化系带引擎的马达控制方案1100的图示。在该示例中，就鞋带收线而言，马达控制方案1100涉及将总行程分成多个节段，这些节段的尺寸基于连续的鞋带行程上的位置(例如，在一个端部上的原位/松开位置和另一端部上的最大收紧度之间)而变化。由于马达正在控制径向线轴并且将主要通过马达轴上的径向编码器进行控制，故可以根据线轴行程的程度来确定节段的大小(也可以根据编码器计数来查看)。在连续体(continuum)的松开侧上，因为鞋带运动的量不太重要，节段可以更大，诸如10度的线程行程。然而，随着鞋带被收紧，鞋带行程的每一次增加对于获得所期望的鞋带收紧度变得越来越重要。其他参数，诸如马达电流，可以用作鞋带收紧度或连续位置的辅助测量。图11a包括基于沿着收紧连续体的位置的不同节段尺寸的图示。
图11b图示了基于当前收紧连续体的位置和期望的结束位置而使用收紧连续体的位置来构建运动分布(motionprofiles)的表。然后，可以将运动分布转换成来自用户输入按钮的特定输入。运动分布包括线轴运动的参数，诸如加速度(加速度(度/秒/秒))、速度(速度(度/秒))、减速度(减速度(度/秒/秒))和运动的角度(角度(度))。图11c描绘了绘制在速度随时间变化曲线图上的示例性运动分布。
图11d是图示了示例性用户输入以激活沿着收紧连续体的多个运动分布的图表。
附加说明
在整个本说明书中，多个实例可以实现被描述为单个实例的部件、操作或结构。虽然一种或更多种方法的各个操作被图示和描述为单独的操作，但可以同时执行这些单独的操作中的一个或更多个，并且不需要以所示顺序执行操作。在示例构造中作为单独部件提出的结构和功能可以被实现为组合结构或部件。类似地，作为单个部件提出的结构和功能可以被实现为单独的部件。这些和其他变化、修改、添加和改进落入本文中的主题的范围内。
尽管已经参考特定示例性实施例描述了本发明主题的概述，但是在不脱离本公开的实施例的更宽范围的情况下，可以对这些实施例进行各种修改和改变。本发明主题的这些实施例在本文中可以单独地或统一地用术语“发明”指代，这仅仅是为了方便，而不旨在将本申请的范围自愿地限制到任何单个公开或发明概念(如果事实上公开了不止一个的话)。
本文所图示的实施例被足够详细地描述，以使本领域技术人员能够实践所公开的教导。可以使用其他实施例并从其导出，使得可以在不脱离本公开的范围的情况下进行结构和逻辑替换和改变。因此，本公开不应被理解为限制性的，并且多个实施例的范围包括所公开的主题被授权的等同物的全部范围。
如本文所使用的，术语“或”可以被解释为包含性的或排他性的含义。此外，可以为在本文中被描述为单个实例的资源、操作或结构提供多个实例。此外，多种资源、操作、模块、引擎和数据存储之间的边界有些任意，并且在特定说明性构造的上下文中说明了特定操作。功能的其他分配是可以预见的，并且可以落在本公开的多个实施例的范围内。通常，在示例性构造中作为单独资源提出的结构和功能可以被实现为组合的结构或资源。类似地，作为单个资源提出的结构和功能可以被实现为单独的资源。这些和其他变化、修改、添加和改进落入由所附权利要求表示的本公开的实施例的范围内。因此，说明书和附图被认为是说明性的而非限制性的含义。
这些非限制性示例中的每一个可以其自身独立存在，或者可以以多种排列或组合与一个或多个其他示例相组合。
以上详细描述包括对附图的参考，附图构成详细描述的一部分。附图以说明的方式示出了可以实施本发明的具体实施例。这些实施例在本文中也称为“示例”。这样的示例可以包括除了所示出或所描述的元素之外的元素。然而，本发明人还考虑了仅提供所示出或所描述的那些元素的示例。此外，本发明人还考虑了使用所示出或所描述的那些元素(或其一个或更多个方面)的任何组合或排列的示例，或者是关于特定示例(或其一个或更多个方面)，或者是关于本文所示出或所描述的其他示例(或其一个或更多个方面)。
如果本文件与通过引用而被并入的任何文件之间的用法不一致，则以本文件中的用法为准。
在本文件中，术语“一(a)”或“一(an)”如专利文件中常见的那样被用来包括一个或一个以上，独立于“至少一个”或“一个或更多个”的任何其他实例或用法。在本文件中，术语“或”用于指非排他性的或使得“a或b”包括“a但不是b”、“b但不是a”和“a和b”，除非另有说明。在本文件中，术语“包括(including)”和“在…中(inwhich)”被用作相应术语“包含(comprising)”和“其中(wherein)”的简单英语等价物。此外，在随附的权利要求中，术语“包括”和“包含”是开放式的，也就是说，除了在权利要求中这样的术语之后列出的那些元素之外，还包括其他元素的系统、装置、物品、组合物、制剂或工艺仍然被认为落入该权利要求的范围内。此外，在随附的权利要求中，术语“第一”、“第二”和“第三”等，仅用作标签，并不打算对其对象施加数字要求。
本文描述的方法示例，诸如马达控制示例，可以至少部分地由机器或计算机实现。一些示例可以包括编码有指令的计算机可读介质或机器可读介质，所述指令可操作为配置电子装置以执行上述示例中描述的方法。这些方法的实现可以包括代码，诸如微码、汇编语言代码、高级语言代码等。这种代码可以包括用于执行多种方法的计算机可读指令。代码可以形成计算机程序产品的部分。此外，在示例中，代码可以有形地存储在一个或更多个易失性、非暂时性或非易失性有形计算机可读介质上，诸如在执行期间或其他时间。这些有形计算机可读介质的示例可以包括但不限于硬盘、可移除磁盘、可移除光盘(例如，光盘和数字视频盘)、盒式磁带、存储卡或棒、随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)等。
以上描述旨在是说明性的而非限制性的。例如，上文描述的示例(或其一个或更多个方面)可以彼此结合使用。可以使用其他实施例，诸如通过本领域普通技术人员在查阅上述描述后可以使用的实施例。摘要(如果提供)被包括在内，以允许读者快速确定技术公开的性质。要理解是，摘要被提交单其不用于解释或限制权利要求的范围或含义。此外，在上面的描述中，多种特征可以组合在一起以简化本公开。这不应该被解释为意味着未声明的公开特征对于任何权利要求都是必不可少的。相反，本发明的主题可能比特定公开实施例的所有特征少。因此，随附的权利要求作为示例或实施例被结合到详细描述中，其中每个权利要求独立地作为单独的实施例，并且可以设想的是，这些实施例可以以各种组合或排列彼此组合。本发明的范围应当参考所附权利要求以及这些权利要求所涉及的等同物的全部范围来确定。
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