自动束紧

申请号 CN200880019973.2 申请日 2008-06-11 公开(公告)号 CN101784210A 公开(公告)日 2010-07-21
申请人 格雷戈里·G·约翰逊; 发明人 格雷戈里·G·约翰逊;
摘要 一种自动束紧 鞋 ,其具有十字交叉的鞋带或关闭板,和沿一个方向操作以使十字交叉的鞋带或关闭板自动束紧在穿者的脚上的束紧机构,并且能够容易地松开该束紧机构,以使该鞋从穿者的脚上脱下。从鞋的后 鞋底 部分凸出的 驱动轮 在该束紧方向为该自动束紧机构提供方便且可靠的 制动 手段。
权利要求

1.一种自动束紧,其包括:
(a)鞋,所述鞋具有鞋底和连接到该鞋底的鞋帮,所述鞋帮包括鞋尖、鞋跟、内侧部和外侧部;
(b)连接到该鞋帮的内侧部和外侧部的关闭装置,用来围绕放置在所述鞋的内部的脚拉动所述内侧部和所述外侧部;
(c)固定到所述鞋的束紧机构,该束紧机构包括带有驱动轮的轴,所述驱动轮刚性地连接到所述轴并延伸出鞋外;
(d)至少一根接合绳,所述至少一根接合绳在其一端连接到所述关闭装置,并且在其另一端连接到所述束紧机构;
(e)凭借延伸出该鞋外的该驱动轮的旋转,使所述束紧机构的所述轴旋转,以沿束紧方向拉动该接合绳,从而围绕脚拉动所述关闭装置和内侧和外侧鞋帮部,操作性地连接到该束紧机构的安全装置用于阻止所述轴反转,以防止所述接合绳松开;以及
(f)操作性地连接到所述安全装置的释放装置,所述释放装置用于所述安全装置的选择性脱离,以使所述轴能反转,从而使所述关闭装置松开。
2.如权利要求1所述的自动束紧鞋,其中所述关闭装置包括:
(a)沿内侧和外侧鞋帮的边缘间隔开设置的多个引导装置;和
(b)至少一根鞋带,所述至少一根鞋带以十字交叉或之字形的方式延伸穿过交替的引导装置,该鞋带的端部连接到所述接合绳上。
3.如权利要求2所述的自动束紧鞋,其中所述引导装置包括至少一个鞋带眼孔。
4.如权利要求2所述的自动束紧鞋,其中所述引导装置包括至少一个钩。
5.如权利要求1所述的自动束紧鞋,其进一步包括鞋底中的腔室,所述腔室用来容纳所述束紧机构。
6.如权利要求5所述的自动束紧鞋,其中所述腔室设置在紧密邻接该鞋的鞋跟的位置
7.如权利要求1所述的自动束紧鞋,其中所述束紧机构可连接在该鞋的外部。
8.如权利要求1所述的自动束紧鞋,其中所述安全装置包括:
(a)具有多个棘齿的至少一个棘轮,所述至少一个棘轮以固定的关系连接到所述束紧机构的所述轴;和
(b)连接到所述释放装置的棘爪装置,所述棘爪装置沿所述棘轮与棘齿接合,以防止所述束紧机构的所述轴反转。
9.如权利要求1所述的自动束紧鞋,其进一步包括偏压装置,所述偏压装置用来迫使所述释放装置与所述安全装置接合。
10.如权利要求9所述的自动束紧鞋,其中所述偏压装置包括扭转弹簧
11.如权利要求1所述的自动束紧鞋,其进一步包括包围所述束紧机构的箱体
12.如权利要求1所述的自动束紧鞋,其中所述释放装置包括可枢转的杆。
13.如权利要求1所述的自动束紧鞋,其中所述释放装置包括按钮。
14.如权利要求1所述的自动束紧鞋,其中所述释放装置包括拉环
15.如权利要求1所述的自动束紧鞋,其进一步包括至少一个引导管,所述至少一个引导管设置在鞋帮内,用来容纳该接合绳。
16.如权利要求1所述的自动束紧鞋,其中所述鞋包括运动鞋。
17.如权利要求1所述的自动束紧鞋,其中所述鞋包括徒步鞋。
18.如权利要求1所述的自动束紧鞋,其中所述鞋包括靴子。
19.如权利要求1所述的自动束紧鞋,其中所述鞋包括休闲鞋。

说明书全文

技术领域

发明涉及一种,尤其是一种自动束紧鞋。该鞋具有自动束紧系统,其包括束紧机构,该束紧机构在一个方向上操作使得该鞋自动束紧在穿者的脚上,并且也能容易地被松开以使该鞋容易地从穿者的脚上脱下。本发明主要涉及运动或体育鞋品种的自动束紧鞋,但本发明的原理可适用于许多其它类型和款式的鞋子。

背景技术

鞋类,包括鞋和靴,是一种重要的服饰类用品。它们保护脚部并且在穿者站立、走或跑时提供必要的支撑。它们也能为穿者个人提供美学成分。
鞋包括由外底和鞋跟组成的鞋底,其接触地面。不构成拖鞋或凉鞋的鞋上连接有包围脚部的鞋帮,其通常连接有鞋舌。最后,关闭机构紧贴地围绕鞋舌和穿者的脚拉着鞋帮的内和外侧部以将鞋固定到脚上。
关闭机构的最普通形式是在鞋帮的内和外侧部之间的十字交叉的鞋带,穿者将鞋带围绕脚背拉紧并且系上结。虽然在功能性上简单且实用,但是当结围绕穿者的脚自然松开时,这种鞋带在一整天中需要被系上和重新系上。这就会为普通的穿鞋者带来困扰。而且,小孩子可能不知道怎样在鞋带上打结,因此需要父母或看护者的帮助。此外,受关节炎困扰的老年人,为了将鞋固定到脚上而将鞋带拉紧并且打结,可能会觉得疼痛或者过度地挑战。
鞋工业多年以来已经采用了用来固定系着的鞋带的附加部件,或是将鞋固定在穿着脚上的替代装置。因此,在1903年授予Preston的美国专利No.737,769附加了横跨鞋背的关闭盖,其通过眼孔和扣子组合以固定到鞋帮上。授予Cardaropoli的美国专利No.5,230,171使用了钩和眼孔组合以将关闭盖固定到鞋帮上。授予Murr,Jr.的美国专利No.2,124,310公开军用猎靴使用了鞋带,其成之字形围绕在内和外鞋帮上的多个钩上,并最后依靠夹扣件扣住,从而无需再打结。同样可参考授予Zebe,Jr.的美国专利Nos.6,324,774,和授予Caberlotto等人的5,291,671,以及由Dinndorf等人公开的美国申请2006/0191164。其它鞋产品已采取将鞋带固定在鞋子的适当位置上的小夹子或夹机构,以延缓由整天穿在鞋里的脚施加的压,该压力会拉断鞋带结。参见,例如,授予Hanson的美国专利Nos.5,335,401,授予Borsoi等人的6,560,898,以及授予Liu的6,671,980。
其它制造产品已完全省去了鞋带。例如,滑靴经常使用带扣以使靴帮围绕脚和腿固定。参见,例如,授予Gertsch等人的美国专利Nos.3,793,749和授予Morrow等人的6,883,255。同时,授予Seidel的美国专利No.5,175,949披露了一种滑雪靴,其具有从鞋帮的一部分延伸出的轭,所述轭可以立刻将位于鞋帮另一部分的向上突起的“鼻”与用来调整合成锁机构的拉力的主轴驱动机构翻转锁上。由于避免鞋带被冻或被封的需要,除去滑雪靴的外部鞋带和代替与刚性滑雪靴帮接合的外部锁机构是合理的。
一种用于滑雪靴的不同方式是利用内部布线的绳系统,其由束紧绳的旋转棘轮和棘爪机构束紧,并且因此滑雪靴,紧紧围绕穿者的脚。参见,例如,授予Morell等人的美国专利No.4,660,300和4,653,204,授予Schoch的4,748,726,授予Walkhoff的4,937,953,以及授予Spademan的4,426,796。授予Hammerslang的美国专利No.6,289,558对冰鞋的脚背带延伸了这样一种旋转棘轮和棘爪束紧机构。这种旋转棘轮和棘爪束紧机构和内部绳组合也已经被应用到运动鞋和休闲鞋中。参见,例如,授予Carroll的5,157,813,授予Hallenbeck的5,327,662和5,341,583,以及授予Sussmann的5,325,613。
授予Pozzobon等人的美国专利No.4,787,124,授予Schoch的5,152,038,授予Jungkind的5,606,778,以及授予Sakabayashi的7,076,843披露了旋转束紧机构的其它具体实施方式,其基于由手动或拉绳操作的棘轮和棘爪或传动齿轮组合。这些机构在它们需要协调操作的部件数量上是复杂的。
还有其它机构可用在鞋子或滑雪靴上,用来束紧内部或外部布线的绳。授予Olivieri的美国专利Nos.4,937,952,授予Walkhoff的5,167,083,授予Seidel的5,379,532,以及授予Jones等人的7,065,906教导了一种沿后鞋帮设置的手动操作的枢转杆。Tsai提交的美国申请2003/0177661披露了一种沿后鞋帮设置的手动操作的滑动机构,其将外部布线的鞋带拉紧。同样可参见授予Martin的美国专利Nos.4,408,403和授予Hieblinger的5,381,609。
其它制鞋者已设计了包括束紧机构的鞋,该束紧机构由穿者的脚而不是手来启动。例如,授予Voswinkel的美国专利No.6,643,954中披露了一种设置在鞋内的拉杆,其被脚压下以束紧横跨鞋帮的带。在授予Chou的美国专利Nos.5,983,530和6,427,361,以及授予Rotem等人的6,378,230中,内部布线鞋带绳由类似的机构来制动。然而,这种拉杆或推板可能没有用脚施加到其上的恒定压力,这会导致束紧绳或带松开。此外,整天踏在拉杆或推板上,穿着会感觉不舒服。授予Bernier等人的美国专利No.5,839,210采用不同的方法来拉动横跨鞋背的几条带,其使用了位于鞋外部的,带有关联的电动达的充电电池牵引机构。但是,这种电池操作的装置在潮湿的环境中会引起短路,或使穿者遭受电击。
鞋工业也已经生产了包含代替鞋带的维可牢尼龙搭扣带的儿童鞋和成人鞋。这种从内鞋帮延伸的带,容易地紧固到固定在侧鞋帮上的互补的Velcro维可牢尼龙搭扣片上。但是,当脚施加太大的压力时,这种Velcro维可牢尼龙搭扣关闭件会频繁分离。这种情况尤其会发生在运动鞋和徒步靴上。而且,Velcro维可牢尼龙搭扣关闭件会相对快地穿坏,失去其可靠的闭合能力。此外,很多穿者觉得Velcro维可牢尼龙搭扣带用在鞋上在审美上是丑陋的。
申请人Gregory G.Johnson开发了许多含有自动束紧机构的鞋产品,该自动束紧机构设置在鞋底的一隔间中或是沿鞋的外部设置,用来束紧位于内侧或外侧鞋帮的内部或外部绳,同时,防止绳发生不想要的松开。这种束紧机构会需要一对与束紧了的绳接合的夹紧凸轮,轨道滑动机构,其像棘轮和棘爪一样操作以使其在束紧方向运动,同时阻止在松开方向滑动,或者是用手缠绕鞋带绳的轴组件,其也具有与释放杆上的棘爪接合的棘轮,用来防止反转。Johnson的自动束紧机构能通过手拉绳或轨道滑动机构操作,或是由从鞋底后部延伸出来的制动杆或推板来操作,其中由穿者相对地面或地板压着制动杆或推板以束紧鞋带绳。关联的释放杆可通过穿者的手或脚加压以使其从它的固定位置脱离自动束紧机构,以使得鞋带或绳松开而脱掉鞋子。参见授予Johnson的美国专利No.6,032,387,6,467,194,6,896,128,7,096,559和7,103,994。
然而,迄今为止设计出的自动束紧系统没有是完全成功和令人满意的。现有技术的自动束紧系统中主要的不足是它们不能从两边都束紧鞋而使其合脚地与穿者的脚相适合,并且当需要从穿者的脚上脱掉鞋子时,它们缺少任何快速松开鞋的装置。而且,它们会频繁地遭遇:(1)复杂性,因为他们包括许多个部件;(2)包含昂贵的部件,如小型电动马达;(3)使用需要定期更换的部件,如电池;或者(4)现有的部件需要频繁的维护。这些方面以及其它未特别提及的方面都显示了,为了获得完全成功和令人满意的自动束紧鞋,还需要做相当大的改进。
因此,提供一种包括自动束紧机构的鞋或是其它鞋类产品是有利的,其中的自动束紧机构由少数操作部件简单设计而成,所述操作部件用脚而不用穿者的手来操作,例如通过从鞋底的跟部延伸出来的滚轮。通过从鞋底的存储隔间中枢转出的滚轮将鞋转变为轮滑鞋是已知的。参见,例如,授予Wang的美国专利Nos.6,926,289,和授予Walker的7,195,251。品牌下有这种流行鞋出售。然而,这种可转换类型的轮滑鞋不包括自动束紧机构,其只是单独使用滚轮来制动这样一个机构。使用滚子作替代只是为了娱乐目的。

发明内容

本发明提供一种自动束紧鞋,其围绕穿者的脚紧贴地束紧,而无需借助穿者的手,并且根据需要能容易地松开。该自动束紧鞋包括鞋底和可用任何适合的材料制成的整体构件或鞋帮。该鞋帮包括鞋尖、鞋跟、鞋舌和内和外侧壁部。提供一根鞋带或一双鞋带与一系列眼孔接合,这些眼孔在沿着内和外鞋帮的边缘的加强带上。这根或这双鞋带由自动束紧机构以十字交叉的方式横跨该鞋舌拉动,以围绕穿者的脚拉动该内和外鞋帮,并紧贴地将该鞋舌靠在穿者的脚背上。可替换地,关闭板可代替鞋带,该关闭板固定到该内鞋帮并横跨鞋舌延伸,并由该自动束紧机构拉到该外鞋帮,或由该自动束紧机构从两侧拉动。
这种自动束紧机构组件优选地设置包含在该鞋底内的腔室内,并且包括用来缠绕系到鞋带或关闭板上的接合绳的可旋转轴。滚轮连接到部分地从鞋的后鞋底延伸的该轴上,因此穿者能在地面或地板上旋转该滚轮以在束紧方向上偏置该自动束紧机构的轴。具有也固定到该轴上的棘齿的棘轮相继由在释放杆末梢端的棘爪接合,以防止该轴反转。当穿者使用优选地从鞋跟延伸出来的释放杆时,然而,该棘爪从与该棘轮的棘齿的接合中枢转出来,使得该自动束紧机构的轴能自由地反转以释放该束紧绳至其准备位置,并允许鞋带或关闭板松开。
附图说明
当结合附图考虑时,通过参考如下详细描述,本发明中其它对象和许多附带优点,将会是显而易见的,并且也会更容易理解,在如下说明中附图中相同的附图标记表示相同的部件。
图1为本发明中具有十字交叉鞋带的自动束紧鞋在其松开状态下的俯视图;
图2为图2的自动束紧鞋实施例在部分剖面的侧视图;
图3为本发明中具有关闭板的自动束紧鞋的俯视图;
图4为本发明中的自动束紧机构的部件的分解立体图;
图5为没有驱动轮的自动束紧机构轴组件的立体图;
图6为带有驱动轮的轴组件的侧视图;
图7为自动束紧机构的壳底的立体图;
图8为自动束紧机构的壳顶的倒置立体图;
图9为自动束紧机构的释放杆的倒置立体图;
图10为释放杆的立体图;
图11为自动束紧机构的扭转弹簧的立体图;和
图12为自动束紧机构的壳盖的倒置立体图。

具体实施方式

本发明种提供了一种包含轮制动束紧机构的自动束紧鞋,该束紧机构用来束紧十字交叉的鞋带或者束紧用来围绕穿者的脚拉动鞋帮的关闭板。这种自动束紧机构组件优选地包括轴,该轴用于沿束紧方向缠绕连接到鞋带或关闭板的接合绳;固定滚轮,其优选从鞋的后鞋底部分地突出,以沿束紧方向旋转该轴;以及带有棘齿的固定棘轮,其用来相继接合在释放杆的端部上的棘爪,以防止该轴反转。当偏置释放杆以使棘爪从棘轮的棘齿脱离时,该轴能够自由地反转以松开该接合绳,从而允许该鞋带或关闭板松开。本发明提供了一种具有少量部件、且在操作上可靠的自动束紧机构。
基于本发明的目的,“鞋”是指任何封闭的鞋类产品,其具有帮助鞋子保持在脚上的鞋帮部,包括但不限于靴子;工作鞋;雪地鞋;滑雪或滑雪板靴;运动或体育鞋,象帆布胶底运动鞋,网球鞋,跑步鞋,高尔夫鞋,防滑鞋和篮球鞋;冰鞋,轮滑鞋;单排轮滑鞋;滑板鞋;保龄鞋;徒步鞋或徒步靴;正装鞋;休闲鞋;旅游鞋;舞鞋;以及矫形鞋。
尽管本发明能用于各种各样的鞋中,仅作为示例性的目的,本发明在这里详细描述有关运动鞋的内容。这不意味着以任何方式限制本发明的自动束紧机构在其它适合的或想要的类型的鞋中的应用。
图1为本发明中的自动束紧鞋110处于打开状态下的俯视图,并且图2为展示束紧机构的自动束紧鞋110在局部剖面的侧视图。该自动束紧鞋110具有鞋底120,包括鞋舌116,鞋尖113,鞋跟118的整体构件或鞋帮112,以及加强带垫114,所有这些都可由用于鞋子应用的最终使用的任何适合的材料构成。
在鞋舌116的鞋尖113端,提供有两个锚钮122和124,其分别在一端固定鞋带136和137,如图所示,鞋带136和137然后在鞋舌116上十字交叉,并且在穿过鞋带保持环142之前通过鞋带眼孔126、128、130和130。穿过鞋带保持环142后,鞋带136穿过加强带垫114上的孔146,并且向后行进通过管150的一部分,管150在鞋帮112的外部和内部材料之间通过并向下到鞋跟。如图所示,鞋带137穿过加强带垫114上的孔144,并且向后通过管148的一部分,管148也在鞋帮112的外部和内部材料之间通过并向下到鞋跟部。鞋带136和137可二选一地连接接合绳160,接合绳160通过管162的一部分,且管162在鞋帮的外部和内部材料之间通过并向下到鞋帮112的鞋跟。
为了本发明的目的,可以使用一根单独的鞋带,如图1所示,在其中间区域连接锚钮122和124,使鞋带的两端部十字交叉地通过眼孔。可替代地,之字形鞋带样式可用来代替十字交叉样式。在这种之字形结构中,被固定的鞋带,例如固定到锚钮124的鞋带,顺序地通过眼孔126、132以及孔144,然后穿过管148,以在它的另一端固定到自动束紧机构。
如图3所示,自动束紧鞋110可替代地采用关闭板170来代替十字交叉鞋带136、137或之字形鞋带。关闭板170在其前端部172通过沿内支撑侧的拉环174和176,以及沿着外支撑侧的拉环178和180被固定到鞋底120上。关闭板170覆盖鞋舌116。同时,上部的拉环182和184,分别地固定到接合绳190和192上,接合绳190和192通过如下所述的自动束紧机构束紧关闭板170。可替代地,关闭板170可被沿其一侧固定到内鞋帮186上,并且然后利用接合绳146被贴着外鞋帮188拉动。
管148、150、162的下端进入位于该自动束紧鞋110的鞋底120内的腔室200。需注意的是,本发明中为省略管需要的目的,可替代地,接合绳160或鞋带136、137可以沿鞋帮外部布线。
如在图2中更充分地所示,自动束紧机构210位于固定到箱体基板202的箱体200中。驱动轮212固定到自动束紧机构210,并且超过鞋110的后鞋底部部分地凸出。通过在地板或地面上滚动驱动轮212,将自动束紧机构210旋转至束紧位置。接合绳190、192、160向下延伸进入腔室200,并且在它们的端部固定到束紧机构210,以束紧鞋带136和137,或关闭板170。如在此充分地描述,释放杆214优选地从鞋110的后鞋帮延伸出来,以提供释放该自动束紧机构的方便手段。
图4中更详细地示出了该自动束紧机构210。其包括壳底220和壳顶222,主轴组件224固定在壳底220和壳顶222之间。螺钉226和227将壳盖222固定到壳底220。依靠壳盖230和螺钉232和233,将释放杆214固定到壳顶222中。固定到释放杆214的扭转弹簧236与壳盖230的内表面相互作用以偏置释放杆214,使其进入与主轴组件224上的棘轮240的棘齿238的接合位置。
如图5中更充分地示出了该主轴224。其优选地包括具有第一轴部分242和第二轴部分244的整体单元,该整体单元由10%的RTP301聚酸酯玻璃纤维或功能相同的材料浇铸而成。通孔246和247用于将接合绳190和192的端部固定到轴242和244。第一法兰盘248和第二法兰盘250与翼252、254等配合,将驱动轮212固定到主轴224。棘轮240和256也环绕轴242和244整体浇铸而成。该棘轮具有许多从其周边延伸出来的齿248和258。
可替代地,该驱动轮和棘轮可以是用螺钉拧,装在枢轴上或其它的方式固定到分离轴。虽然本发明中示出了具有两个棘轮的情况,但单个棘轮、三个棘轮或是更多个棘轮的情况也同样满足。
图6示出了固定到轴242的驱动轮212与从轴242延伸出来的棘轮240整体固定关系。滚动从鞋110的鞋跟部分地延伸出来的驱动轮212将使轴242和棘轮240以共同方向的方式旋转。驱动轮212应由肖氏70A硬度的甲酸(乙)酯或功能相同的材料制造。优选地,该轮的直径为1英寸,体积为0.311英寸3。这样的轮子尺寸将足够大能从鞋跟伸出来,并能装进鞋110的鞋底内的箱体200。依据鞋的大小和其最终用途的应用,驱动轮212可具有的直径范围为英寸。
如图7所示的壳底220,其优选地由10%的RTP301聚碳酸酯玻璃纤维或功能相同的材料浇铸而成。具有带螺纹的螺孔254和256的部250和252从壳底220的两端部延伸出来。壳底220以容纳驱动轮212的切掉部260为特征。驱动轮212必须能自由旋转,而不与壳底220发生摩擦。由凹槽264和265限定的肩表面262和263为轴242和244的端部提供支承面,并且与壳顶222配合以确保轴224固定在由壳底220和壳顶222限定的箱体内。肩270a、270b、270c和270d为支承轴242和244提供附加手段。壳底220中的井槽272和274容纳轴组件240上的棘轮240和256。最后,当接合绳190和192缠绕在轴242和244周围时,井槽276和278容纳接合绳190和192。
图8中示出了壳顶222的下侧面。耳部280和282具有用于穿过螺钉226和227的通孔254和286,以将壳顶222固定到壳底220。凹槽290和292固定轴242和244的端部。该轴由肩部294、296、298a、298b、298c和298d支承。切掉区域300容纳驱动轮212。井槽302和304容纳棘轮240和256。井槽306和308容纳接合绳150和145,当他们缠绕在轴组件224的轴242和244上。
图9和10中更详细地示出了释放杆214。其优选地由10%的RTP301聚碳酸酯玻璃纤维或功能相同的材料浇铸而成。其一端具有杆310,在另一端具有两臂312和314。轴销316和318从释放杆214的中点延伸出来。
从图4中可看,通过将轴销316和318分别安装在凹槽320和322内,而将释放杆214安装在壳顶222的顶部。同时,臂312和314向下延伸至壳顶中的通孔324和326,从而释放杆臂312和314的棘爪端部330和332可以邻接棘轮256和240的棘齿258和238。
代替本申请中所述的释放杆,任何其它能将棘爪从棘轮的棘齿脱离的释放机构都可以使用。可能地可替代的实施方式包括但不限于推压按钮、拉弦、或拉键等。
拉紧弹簧236优选地应由0.020的不锈琴用钢丝或功能相同的材料制成。如图11中更充分地所示,其包括中间支承面230,支承臂232和234,以及扭转环236和238。如图4中所示,扭转弹簧236安装在释放杆214的顶部,因此扭转环236和298结合到释放杆的轴销316和315上。扭转弹簧214的支承臂232和234邻接释放臂214的肩部240和242。可替代地,压缩弹簧或板簧也被用来偏置释放杆棘爪使其与自动束紧机构的棘轮的棘齿接合。
图12中更详细地示出了壳盖230。其优选地由10%的RTP301聚碳酸酯玻璃纤维或功能相同的材料浇铸而成,柱246和248以钻出的通孔250和252为特征,因此,螺钉232和233能通过螺孔254和256(见图7)将壳盖230安装到壳底220。释放杆214的轴销316和318陷入在壳盖230的凹槽260和262(图12)与壳顶222的凹槽322和324之间,因此释放杆214能在自动束紧机构内轴转。沿着壳盖230的内表面,肩部264为扭转弹簧236的支承部分230提供邻接面。代替螺杆,其它适合的紧固方式,如胶或声焊也可以用于固定该自动束紧机构的腔部件。
在操作中,穿者会确定其脚的位置,因而从自动束紧鞋110的鞋底120后部延伸出来的驱动轮212就会接触到地板或地面上。通过滚动鞋跟远离他的身体,驱动轮212会在逆时针方向旋转。轴组件224和结合轴242和244会同样在逆时针方向旋转,从而使鞋带136和137在自动束紧机构的腔内绕轴242和244缠绕。这样做的话,鞋带136和137就会在鞋110内围绕穿者的脚束紧。释放杆214的棘爪端部330和332会相继地与每一个棘轮240和256的棘齿238和258接合,以防止棘轮顺时针旋转,否则就会使轴242和242旋转以松开鞋带。扭转弹簧236支承壳盖230内侧的邻接面264和释放杆214的肩部240和244,以偏置释放杆214的棘爪端部以使其与棘轮齿接合。
如果穿者想要松开鞋带136和137或关闭板170以脱掉鞋110,他只需要向下压释放杆214,该释放杆214优选地从鞋的后鞋底延伸出来。如上面所述,这样就可克服扭转弹簧236的偏压,使棘爪端部330和332从棘轮240的256的棘齿中脱离。随着轴242和244在顺时针方向旋转,鞋带136和137或关闭板170就会自然地松开。
本发明中的自动束紧机构210,在设计上要比产业中其它已知的装置简单。因此,在制造鞋时的装配中以及鞋使用后的分解中都只需较少的部件。本发明中自动束紧机构的实施例210的另一个重要优点是,鞋带136和137,和它们的结合导引管可以向下穿过鞋帮的鞋跟部,以代替对地穿过内和外鞋帮。这一特征极大地简化了鞋110的制造。而且,通过将自动束紧机构210设置得靠近鞋底120内部的鞋跟,可以使用较小的腔室200,以及在制造中整个单元可以更容易地嵌入并粘到鞋底内部的较小的凹槽中。
只要其能从鞋底延伸出来且不妨碍鞋子正常走路或跑步的使用,轮制动器212的直径可以具有尺寸。同时,它必须装进自动束紧机构的箱体内。它应具有英寸的直径,优选地是具有1英寸的直径。其可由弹性的和耐用的材料制成,像聚氨酯橡胶、合成橡胶或类似聚合橡胶材料。
本发明中的鞋带136、137和接合绳190、192、162可由任何适合的材料制成,包括但不限于纤维、凯夫拉尔纤维、尼龙、聚酯或金属丝。其优选地由带有聚酯外部编织的Spectra内核制成。理想地,接合绳会具有锥形剖面,与鞋带136、137相比,其在管148、150、162内传送要方便。接合绳和/或鞋带的强度在200-1000磅测试重量之内。
管148、150、162可由任何适合的材料制造,包括但不限于尼龙或特氟纶聚四氟乙烯。其应是耐用的,以保护接合绳或鞋带,同时能展现其自润滑性能,以在操作自动束紧机构时减少接合绳或鞋带穿过管时的摩擦。
上述的详细说明和附图提供了本发明中自动束紧机构和鞋的结构和操作方法的完整说明。然而,只要不偏离本发明精神实质和范围,本发明能在其它不同的组合、修正形式、实施例和环境中使用。例如,接合绳可以沿鞋帮的外部布线,而不是在内和外层材料之间的鞋帮内侧布线。而且,自动束紧机构可以设置在除了后部之外的鞋底内部的不同位置,例如中点或鞋尖。实际上,自动束紧机构可以固定到鞋外部,而不是鞋底内部。也可以使用多个驱动轮,来驱动自动束紧机构的公共轴。虽然制动器已被描述成轮,其也可以采用任何多种其他可能的形状,只要他们能沿平面滚动。因此,本说明书并不意味着限制本发明为公开的这一特定形式。
交叉引用的相关申请
本申请是于2007年6月14日提交的美国申请U.S.S.N.11/818,370的部分继续申请,其全部内容通过引用并入于此。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
国际局于2008年11月24日收到(2008.11.24)。
1.一种自动束紧鞋,其包括:
(a)鞋,所述鞋具有鞋底和连接到该鞋底的鞋帮,所述鞋帮包括鞋尖、鞋跟、内侧部和外侧部;
(b)连接到该鞋帮的内侧部和外侧部的关闭装置,用来围绕放置在所述鞋的内部的脚拉动所述内侧部和所述外侧部;
(c)固定到所述鞋内部的束紧机构,该束紧机构包括带有驱动轮的轴,所述驱动轮刚性地连接到所述轴并部分地延伸出鞋外;
(d)至少一根接合绳,所述至少一根接合绳在其一端连接到所述关闭装置,并且在其另一端连接到所述束紧机构;
(e)凭借部分地延伸出所述鞋外的所述驱动轮相对地面或其它硬表面的旋转,使所述束紧机构的所述轴旋转,以沿束紧方向拉动该接合绳,从而围绕脚拉动所述关闭装置和内侧和外侧鞋帮部,操作性地连接到该束紧机构的安全装置用于阻止所述轴反转,以防止所述接合绳松开;以及
(f)操作性地连接到所述安全装置的释放装置,所述释放装置用于所述安全装置的选择性脱离,以使所述轴能反转,从而使所述关闭装置松开。
2.如权利要求1所述的自动束紧鞋,其中所述关闭装置包括:
(a)沿内侧和外侧鞋帮的边缘间隔开设置的多个引导装置;和
(b)至少一根鞋带,所述至少一根鞋带以十字交叉或之字形的方式延伸穿过交替的引导装置,该鞋带的端部连接到所述接合绳上。
3.如权利要求2所述的自动束紧鞋,其中所述引导装置包括至少一个鞋带眼孔。
4.如权利要求2所述的自动束紧鞋,其中所述引导装置包括至少一个钩。
5.如权利要求1所述的自动束紧鞋,其进一步包括鞋底中的腔室,所述腔室用来容纳所述束紧机构。
6.如权利要求5所述的自动束紧鞋,其中所述腔室设置在紧密邻接该鞋的鞋跟的位置。
7.如权利要求1所述的自动束紧鞋,其中所述束紧机构可连接在该鞋的外部。
8.如权利要求1所述的自动束紧鞋,其中所述安全装置包括:
(a)具有多个棘齿的至少一个棘轮,所述至少一个棘轮以固定的关系连接到所述束紧机构的所述轴;和
(b)连接到所述释放装置的棘爪装置,所述棘爪装置沿所述棘轮与棘齿接合,以防止所述束紧机构的所述轴反转。
9.如权利要求1所述的自动束紧鞋,其进一步包括偏压装置,所述偏压装置用来迫使所述释放装置与所述安全装置接合。
10.如权利要求9所述的自动束紧鞋,其中所述偏压装置包括扭转弹簧。
11.如权利要求1所述的自动束紧鞋,其进一步包括包围所述束紧机构的箱体。
12.如权利要求1所述的自动束紧鞋,其中所述释放装置包括可枢转的杆。
13.如权利要求1所述的自动束紧鞋,其中所述释放装置包括按钮。
14.如权利要求1所述的自动束紧鞋,其中所述释放装置包括拉环。
15.如权利要求1所述的自动束紧鞋,其进一步包括至少一个引导管,所述至少一个引导管设置在鞋帮内,用来容纳该接合绳。
16.如权利要求1所述的自动束紧鞋,其中所述鞋包括运动鞋。
17.如权利要求1所述的自动束紧鞋,其中所述鞋包括徒步鞋。
18.如权利要求1所述的自动束紧鞋,其中所述鞋包括靴子。
19.如权利要求1所述的自动束紧鞋,其中所述鞋包括休闲鞋。
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