專利名稱：自動(dòng)束緊鞋的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鞋，尤其是一種自動(dòng)束緊鞋。該鞋具有自動(dòng)束緊系統(tǒng)，其包括束緊 機(jī)構(gòu)，該束緊機(jī)構(gòu)在一個(gè)方向上操作使得該鞋自動(dòng)束緊在穿者的腳上，并且也能容易地被 松開以使該鞋容易地從穿者的腳上脫下。本發(fā)明主要涉及運(yùn)動(dòng)或體育鞋品種的自動(dòng)束緊 鞋，但本發(fā)明的原理可適用于許多其它類型和款式的鞋子。
背景技術(shù)：
鞋類，包括鞋和靴，是一種重要的服飾類用品。它們保護(hù)腳部并且在穿者站立、走 或跑時(shí)提供必要的支撐。它們也能為穿者個(gè)人提供美學(xué)成分。 鞋包括由外底和鞋跟組成的鞋底，其接觸地面。不構(gòu)成拖鞋或涼鞋的鞋上連接有 包圍腳部的鞋幫，其通常連接有鞋舌。最后，關(guān)閉機(jī)構(gòu)緊貼地圍繞鞋舌和穿者的腳拉著鞋幫 的內(nèi)和外側(cè)部以將鞋固定到腳上。 關(guān)閉機(jī)構(gòu)的最普通形式是在鞋幫的內(nèi)和外側(cè)部之間的十字交叉的鞋帶，穿者將鞋 帶圍繞腳背拉緊并且系上結(jié)。雖然在功能性上簡(jiǎn)單且實(shí)用，但是當(dāng)結(jié)圍繞穿者的腳自然松 開時(shí)，這種鞋帶在一整天中需要被系上和重新系上。這就會(huì)為普通的穿鞋者帶來(lái)困擾。而 且，小孩子可能不知道怎樣在鞋帶上打結(jié)，因此需要父母或看護(hù)者的幫助。此外，受關(guān)節(jié)炎 困擾的老年人，為了將鞋固定到腳上而將鞋帶拉緊并且打結(jié)，可能會(huì)覺(jué)得疼痛或者過(guò)度地 挑戰(zhàn)。 鞋工業(yè)多年以來(lái)已經(jīng)采用了用來(lái)固定系著的鞋帶的附加部件，或是將鞋固定在 穿著腳上的替代裝置。因此，在1903年授予Preston的美國(guó)專利No. 737， 769附加了橫 跨鞋背的關(guān)閉蓋，其通過(guò)眼孔和扣子組合以固定到鞋幫上。授予Cardaropoli的美國(guó)專 利No. 5， 230,171使用了鉤和眼孔組合以將關(guān)閉蓋固定到鞋幫上。授予Murr， Jr.的美 國(guó)專利No. 2，124，310公開軍用獵靴使用了鞋帶，其成之字形圍繞在內(nèi)和外鞋幫上的多個(gè) 鉤上，并最后依靠夾扣件扣住，從而無(wú)需再打結(jié)。同樣可參考授予Zebe， Jr.的美國(guó)專利 Nos. 6， 324， 774，和授予Caberlotto等人的5， 291， 671，以及由Dinndorf等人公開的美國(guó)申 請(qǐng)2006/0191164。其它鞋產(chǎn)品已采取將鞋帶固定在鞋子的適當(dāng)位置上的小夾子或夾鎖機(jī) 構(gòu)，以延緩由整天穿在鞋里的腳施加的壓力，該壓力會(huì)拉斷鞋帶結(jié)。參見，例如，授予Hanson 的美國(guó)專利Nos. 5， 335， 401，授予Borsoi等人的6， 560， 898，以及授予Liu的6， 671， 980。
其它制造產(chǎn)品已完全省去了鞋帶。例如，滑雪靴經(jīng)常使用帶扣以使靴幫圍繞腳和 腿固定。參見，例如，授予Gertsch等人的美國(guó)專利Nos. 3， 793， 749和授予Morrow等人的 6， 883， 255。同時(shí)，授予Seidel的美國(guó)專利No. 5， 175， 949披露了一種滑雪靴，其具有從鞋 幫的一部分延伸出的軛，所述軛可以立刻將位于鞋幫另一部分的向上突起的"鼻"與用來(lái)調(diào)整合成鎖機(jī)構(gòu)的拉力的主軸驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)翻轉(zhuǎn)鎖上。由于避免鞋帶被凍或被冰封的需要，除去 滑雪靴的外部鞋帶和代替與剛性滑雪靴幫接合的外部鎖機(jī)構(gòu)是合理的。 —種用于滑雪靴的不同方式是利用內(nèi)部布線的繩系統(tǒng)，其由束緊繩的旋轉(zhuǎn)棘輪和 棘爪機(jī)構(gòu)束緊，并且因此滑雪靴，緊緊圍繞穿者的腳。參見，例如，授予Morell等人的美國(guó) 專利No. 4， 660， 300和4， 653， 204，授予Schoch的4， 748， 726，授予Walkhof f的4， 937， 953， 以及授予Spademan的4， 426， 796。授予Hammerslang的美國(guó)專利No. 6， 289， 558對(duì)冰鞋的 腳背帶延伸了這樣一種旋轉(zhuǎn)棘輪和棘爪束緊機(jī)構(gòu)。這種旋轉(zhuǎn)棘輪和棘爪束緊機(jī)構(gòu)和內(nèi)部 繩組合也已經(jīng)被應(yīng)用到運(yùn)動(dòng)鞋和休閑鞋中。參見，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等人的美國(guó)專利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披露了旋轉(zhuǎn)束緊機(jī)構(gòu)的其它具體實(shí)施方式
，其基于由手動(dòng)或拉繩操作的棘輪和棘爪或傳動(dòng)齒輪組合。這些機(jī)構(gòu)在它們 需要協(xié)調(diào)操作的部件數(shù)量上是復(fù)雜的。 還有其它機(jī)構(gòu)可用在鞋子或滑雪靴上，用來(lái)束緊內(nèi)部或外部布線的繩。授 予Olivieri的美國(guó)專利Nos. 4， 937， 952，授予Walkhof f的5， 167， 083，授予Seidel的 5， 379， 532，以及授予Jones等人的7， 065， 906教導(dǎo)了一種沿后鞋幫設(shè)置的手動(dòng)操作的樞 轉(zhuǎn)桿。Tsai提交的美國(guó)申請(qǐng)2003/0177661披露了一種沿后鞋幫設(shè)置的手動(dòng)操作的滑動(dòng)機(jī) 構(gòu)，其將外部布線的鞋帶拉緊。同樣可參見授予Martin的美國(guó)專利Nos. 4， 408， 403和授予 Hieblinger的5， 381， 609。 其它制鞋者已設(shè)計(jì)了包括束緊機(jī)構(gòu)的鞋，該束緊機(jī)構(gòu)由穿者的腳而不是手來(lái)啟 動(dòng)。例如，授予Voswinkel的美國(guó)專利No. 6， 643， 954中披露了一種設(shè)置在鞋內(nèi)的拉桿，其 被腳壓下以束緊橫跨鞋幫的帶。在授予Chou的美國(guó)專利Nos. 5， 983， 530和6， 427， 361，以 及授予Rotem等人的6， 378， 230中，內(nèi)部布線鞋帶繩由類似的機(jī)構(gòu)來(lái)制動(dòng)。然而，這種拉桿 或推板可能沒(méi)有用腳施加到其上的恒定壓力，這會(huì)導(dǎo)致束緊繩或帶松開。此外，整天踏在拉 桿或推板上，穿著會(huì)感覺(jué)不舒服。授予Bernier等人的美國(guó)專利No. 5， 839， 210采用不同的 方法來(lái)拉動(dòng)橫跨鞋背的幾條帶，其使用了位于鞋外部的，帶有關(guān)聯(lián)的電動(dòng)馬達(dá)的充電電池 牽引機(jī)構(gòu)。但是，這種電池操作的裝置在潮濕的環(huán)境中會(huì)引起短路，或使穿者遭受電擊。
鞋工業(yè)也已經(jīng)生產(chǎn)了包含代替鞋帶的Velcrc^維可牢尼龍搭扣帶的兒童鞋和成
人鞋。這種從內(nèi)鞋幫延伸的帶，容易地緊固到固定在側(cè)鞋幫上的互補(bǔ)的Velcro維可牢尼龍 搭扣片上。但是，當(dāng)腳施加太大的壓力時(shí)，這種Velcro維可牢尼龍搭扣關(guān)閉件會(huì)頻繁分離。 這種情況尤其會(huì)發(fā)生在運(yùn)動(dòng)鞋和徒步靴上。而且，Velcro維可牢尼龍搭扣關(guān)閉件會(huì)相對(duì)快 地穿壞，失去其可靠的閉合能力。此外，很多穿者覺(jué)得Velcro維可牢尼龍搭扣帶用在鞋上 在審美上是丑陋的。 本申請(qǐng)人Gregory G. Johnson開發(fā)了許多含有自動(dòng)束緊機(jī)構(gòu)的鞋產(chǎn)品，該自動(dòng)束 緊機(jī)構(gòu)設(shè)置在鞋底的一隔間中或是沿鞋的外部設(shè)置，用來(lái)束緊位于內(nèi)側(cè)或外側(cè)鞋幫的內(nèi)部 或外部繩，同時(shí)，防止繩發(fā)生不想要的松開。這種束緊機(jī)構(gòu)會(huì)需要一對(duì)與束緊了的繩接合 的夾緊凸輪，軌道滑動(dòng)機(jī)構(gòu)，其像棘輪和棘爪一樣操作以使其在束緊方向運(yùn)動(dòng)，同時(shí)阻止在 松開方向滑動(dòng)，或者是用手纏繞鞋帶繩的軸組件，其也具有與釋放桿上的棘爪接合的棘輪， 用來(lái)防止反轉(zhuǎn)。Johnson的自動(dòng)束緊機(jī)構(gòu)能通過(guò)手拉繩或軌道滑動(dòng)機(jī)構(gòu)操作，或是由從鞋底后部延伸出來(lái)的制動(dòng)桿或推板來(lái)操作，其中由穿者相對(duì)地面或地板壓著制動(dòng)桿或推板以 束緊鞋帶繩。關(guān)聯(lián)的釋放桿可通過(guò)穿者的手或腳加壓以使其從它的固定位置脫離自動(dòng)束 緊機(jī)構(gòu)，以使得鞋帶或繩松開而脫掉鞋子。參見授予Johnson的美國(guó)專利No. 6， 032， 387， 6， 467， 194， 6， 896， 128， 7， 096， 559和7， 103， 994。 然而，迄今為止設(shè)計(jì)出的自動(dòng)束緊系統(tǒng)沒(méi)有是完全成功和令人滿意的?，F(xiàn)有技術(shù) 的自動(dòng)束緊系統(tǒng)中主要的不足是它們不能從兩邊都束緊鞋而使其合腳地與穿者的腳相適 合，并且當(dāng)需要從穿者的腳上脫掉鞋子時(shí)，它們?nèi)鄙偃魏慰焖偎砷_鞋的裝置。而且，它們會(huì) 頻繁地遭遇(l)復(fù)雜性，因?yàn)樗麄儼ㄔS多個(gè)部件；(2)包含昂貴的部件，如小型電動(dòng)馬 達(dá)；(3)使用需要定期更換的部件，如電池；或者(4)現(xiàn)有的部件需要頻繁的維護(hù)。這些方 面以及其它未特別提及的方面都顯示了，為了獲得完全成功和令人滿意的自動(dòng)束緊鞋，還 需要做相當(dāng)大的改進(jìn)。 因此，提供一種包括自動(dòng)束緊機(jī)構(gòu)的鞋或是其它鞋類產(chǎn)品是有利的，其中的自動(dòng) 束緊機(jī)構(gòu)由少數(shù)操作部件簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)而成，所述操作部件用腳而不用穿者的手來(lái)操作，例如 通過(guò)從鞋底的跟部延伸出來(lái)的滾輪。通過(guò)從鞋底的存儲(chǔ)隔間中樞轉(zhuǎn)出的滾輪將鞋轉(zhuǎn)變?yōu)?輪滑鞋是已知的。參見，例如，授予Wang的美國(guó)專利Nos. 6， 926， 289，和授予Walker的
7， 195， 251。 Wheelies 品牌下有這種流行鞋出售。然而，這種可轉(zhuǎn)換類型的輪滑鞋不包
括自動(dòng)束緊機(jī)構(gòu)，其只是單獨(dú)使用滾輪來(lái)制動(dòng)這樣一個(gè)機(jī)構(gòu)。使用滾子作替代只是為了娛 樂(lè)目的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種自動(dòng)束緊鞋，其圍繞穿者的腳緊貼地束緊，而無(wú)需借助穿者的手，
并且根據(jù)需要能容易地松開。該自動(dòng)束緊鞋包括鞋底和可用任何適合的材料制成的整體構(gòu)
件或鞋幫。該鞋幫包括鞋尖、鞋跟、鞋舌和內(nèi)和外側(cè)壁部。提供一根鞋帶或一雙鞋帶與一系
列眼孔接合，這些眼孔在沿著內(nèi)和外鞋幫的邊緣的加強(qiáng)帶上。這根或這雙鞋帶由自動(dòng)束緊
機(jī)構(gòu)以十字交叉的方式橫跨該鞋舌拉動(dòng)，以圍繞穿者的腳拉動(dòng)該內(nèi)和外鞋幫，并緊貼地將
該鞋舌靠在穿者的腳背上?？商鎿Q地，關(guān)閉板可代替鞋帶，該關(guān)閉板固定到該內(nèi)鞋幫并橫跨
鞋舌延伸，并由該自動(dòng)束緊機(jī)構(gòu)拉到該外鞋幫，或由該自動(dòng)束緊機(jī)構(gòu)從兩側(cè)拉動(dòng)。 這種自動(dòng)束緊機(jī)構(gòu)組件優(yōu)選地設(shè)置包含在該鞋底內(nèi)的腔室內(nèi)，并且包括用來(lái)纏繞
系到鞋帶或關(guān)閉板上的接合繩的可旋轉(zhuǎn)軸。滾輪連接到部分地從鞋的后鞋底延伸的該軸
上，因此穿者能在地面或地板上旋轉(zhuǎn)該滾輪以在束緊方向上偏置該自動(dòng)束緊機(jī)構(gòu)的軸。具
有也固定到該軸上的棘齒的棘輪相繼由在釋放桿末梢端的棘爪接合，以防止該軸反轉(zhuǎn)。當(dāng)
穿者使用優(yōu)選地從鞋跟延伸出來(lái)的釋放桿時(shí)，然而，該棘爪從與該棘輪的棘齒的接合中樞
轉(zhuǎn)出來(lái)，使得該自動(dòng)束緊機(jī)構(gòu)的軸能自由地反轉(zhuǎn)以釋放該束緊繩至其準(zhǔn)備位置，并允許鞋
帶或關(guān)閉板松開。


當(dāng)結(jié)合附圖考慮時(shí)，通過(guò)參考如下詳細(xì)描述，本發(fā)明中其它對(duì)象和許多附帶優(yōu)點(diǎn)， 將會(huì)是顯而易見的，并且也會(huì)更容易理解，在如下說(shuō)明中附圖中相同的附圖標(biāo)記表示相同 的部件。
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圖1為本發(fā)明中具有十字交叉鞋帶的自動(dòng)束緊鞋在其松開狀態(tài)下的俯視圖； 圖2為圖2的自動(dòng)束緊鞋實(shí)施例在部分剖面的側(cè)視圖； 圖3為本發(fā)明中具有關(guān)閉板的自動(dòng)束緊鞋的俯視圖； 圖4為本發(fā)明中的自動(dòng)束緊機(jī)構(gòu)的部件的分解立體圖； 圖5為沒(méi)有驅(qū)動(dòng)輪的自動(dòng)束緊機(jī)構(gòu)軸組件的立體圖； 圖6為帶有驅(qū)動(dòng)輪的軸組件的側(cè)視圖； 圖7為自動(dòng)束緊機(jī)構(gòu)的殼底的立體圖； 圖8為自動(dòng)束緊機(jī)構(gòu)的殼頂?shù)牡怪昧Ⅲw圖； 圖9為自動(dòng)束緊機(jī)構(gòu)的釋放桿的倒置立體圖； 圖10為釋放桿的立體圖； 圖11為自動(dòng)束緊機(jī)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)彈簧的立體圖；禾口 圖12為自動(dòng)束緊機(jī)構(gòu)的殼蓋的倒置立體圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明種提供了一種包含輪制動(dòng)束緊機(jī)構(gòu)的自動(dòng)束緊鞋，該束緊機(jī)構(gòu)用來(lái)束緊十 字交叉的鞋帶或者束緊用來(lái)圍繞穿者的腳拉動(dòng)鞋幫的關(guān)閉板。這種自動(dòng)束緊機(jī)構(gòu)組件優(yōu)選 地包括軸，該軸用于沿束緊方向纏繞連接到鞋帶或關(guān)閉板的接合繩；固定滾輪，其優(yōu)選從鞋 的后鞋底部分地突出，以沿束緊方向旋轉(zhuǎn)該軸；以及帶有棘齒的固定棘輪，其用來(lái)相繼接合 在釋放桿的端部上的棘爪，以防止該軸反轉(zhuǎn)。當(dāng)偏置釋放桿以使棘爪從棘輪的棘齒脫離時(shí)， 該軸能夠自由地反轉(zhuǎn)以松開該接合繩，從而允許該鞋帶或關(guān)閉板松開。本發(fā)明提供了一種 具有少量部件、且在操作上可靠的自動(dòng)束緊機(jī)構(gòu)。 基于本發(fā)明的目的，"鞋"是指任何封閉的鞋類產(chǎn)品，其具有幫助鞋子保持在腳上
的鞋幫部，包括但不限于靴子；工作鞋；雪地鞋；滑雪或滑雪板靴；運(yùn)動(dòng)或體育鞋，象帆布
膠底運(yùn)動(dòng)鞋，網(wǎng)球鞋，跑步鞋，高爾夫鞋，防滑鞋和籃球鞋；冰鞋，輪滑鞋；單排輪滑鞋；滑板
鞋；保齡鞋；徒步鞋或徒步靴；正裝鞋；休閑鞋；旅游鞋；舞鞋；以及矯形鞋。 盡管本發(fā)明能用于各種各樣的鞋中，僅作為示例性的目的，本發(fā)明在這里詳細(xì)描
述有關(guān)運(yùn)動(dòng)鞋的內(nèi)容。這不意味著以任何方式限制本發(fā)明的自動(dòng)束緊機(jī)構(gòu)在其它適合的或
想要的類型的鞋中的應(yīng)用。 圖1為本發(fā)明中的自動(dòng)束緊鞋110處于打開狀態(tài)下的俯視圖，并且圖2為展示束 緊機(jī)構(gòu)的自動(dòng)束緊鞋110在局部剖面的側(cè)視圖。該自動(dòng)束緊鞋110具有鞋底120，包括鞋舌 116，鞋尖113，鞋跟118的整體構(gòu)件或鞋幫112，以及加強(qiáng)帶墊114，所有這些都可由用于鞋 子應(yīng)用的最終使用的任何適合的材料構(gòu)成。 在鞋舌116的鞋尖113端，提供有兩個(gè)錨鈕122和124，其分別在一端固定鞋帶136 和137，如圖所示，鞋帶136和137然后在鞋舌116上十字交叉，并且在穿過(guò)鞋帶保持環(huán)142 之前通過(guò)鞋帶眼孔126、 128、 130和130。穿過(guò)鞋帶保持環(huán)142后，鞋帶136穿過(guò)加強(qiáng)帶墊 114上的孔146，并且向后行進(jìn)通過(guò)管150的一部分，管150在鞋幫112的外部和內(nèi)部材料 之間通過(guò)并向下到鞋跟。如圖所示，鞋帶137穿過(guò)加強(qiáng)帶墊114上的孔144，并且向后通過(guò) 管148的一部分，管148也在鞋幫112的外部和內(nèi)部材料之間通過(guò)并向下到鞋跟部。鞋帶 136和137可二選一地連接接合繩160，接合繩160通過(guò)管162的一部分，且管162在鞋幫的外部和內(nèi)部材料之間通過(guò)并向下到鞋幫112的鞋跟。 為了本發(fā)明的目的，可以使用一根單獨(dú)的鞋帶，如圖l所示，在其中間區(qū)域連接錨鈕122和124，使鞋帶的兩端部十字交叉地通過(guò)眼孔?？商娲兀中涡瑤邮娇捎脕?lái)代替十字交叉樣式。在這種之字形結(jié)構(gòu)中，被固定的鞋帶，例如固定到錨鈕124的鞋帶，順序地通過(guò)眼孔126U32以及孔144，然后穿過(guò)管148，以在它的另一端固定到自動(dòng)束緊機(jī)構(gòu)。
如圖3所示，自動(dòng)束緊鞋110可替代地采用關(guān)閉板170來(lái)代替十字交叉鞋帶136、137或之字形鞋帶。關(guān)閉板170在其前端部172通過(guò)沿內(nèi)支撐側(cè)的拉環(huán)174和176，以及沿著外支撐側(cè)的拉環(huán)178和180被固定到鞋底120上。關(guān)閉板170覆蓋鞋舌116。同時(shí)，上部的拉環(huán)182和184，分別地固定到接合繩190和192上，接合繩190和192通過(guò)如下所述的自動(dòng)束緊機(jī)構(gòu)束緊關(guān)閉板170?？商娲兀P(guān)閉板170可被沿其一側(cè)固定到內(nèi)鞋幫186上，并且然后利用接合繩146被貼著外鞋幫188拉動(dòng)。 管148、 150、 162的下端進(jìn)入位于該自動(dòng)束緊鞋110的鞋底120內(nèi)的腔室200。需注意的是，本發(fā)明中為省略管需要的目的，可替代地，接合繩160或鞋帶136、137可以沿鞋幫外部布線。 如在圖2中更充分地所示，自動(dòng)束緊機(jī)構(gòu)210位于固定到箱體基板202的箱體200中。驅(qū)動(dòng)輪212固定到自動(dòng)束緊機(jī)構(gòu)210，并且超過(guò)鞋110的后鞋底部部分地凸出。通過(guò)在地板或地面上滾動(dòng)驅(qū)動(dòng)輪212，將自動(dòng)束緊機(jī)構(gòu)210旋轉(zhuǎn)至束緊位置。接合繩190、 192、 160向下延伸進(jìn)入腔室200，并且在它們的端部固定到束緊機(jī)構(gòu)210，以束緊鞋帶136和137，或關(guān)閉板170。如在此充分地描述，釋放桿214優(yōu)選地從鞋110的后鞋幫延伸出來(lái)，以提供釋放該自動(dòng)束緊機(jī)構(gòu)的方便手段。 圖4中更詳細(xì)地示出了該自動(dòng)束緊機(jī)構(gòu)210。其包括殼底220和殼頂222，主軸組件224固定在殼底220和殼頂222之間。螺釘226和227將殼蓋222固定到殼底220。依靠殼蓋230和螺釘232和233，將釋放桿214固定到殼頂222中。固定到釋放桿214的扭轉(zhuǎn)彈簧236與殼蓋230的內(nèi)表面相互作用以偏置釋放桿214，使其進(jìn)入與主軸組件224上的棘輪240的棘齒238的接合位置。 如圖5中更充分地示出了該主軸224。其優(yōu)選地包括具有第一軸部分242和第二軸部分244的整體單元，該整體單元由10%的RTP301聚碳酸酯玻璃纖維或功能相同的材料澆鑄而成。通孔246和247用于將接合繩190和192的端部固定到軸242和244。第一法蘭盤248和第二法蘭盤250與翼252、254等配合，將驅(qū)動(dòng)輪212固定到主軸224。棘輪240和256也環(huán)繞軸242和244整體澆鑄而成。該棘輪具有許多從其周邊延伸出來(lái)的齒248和258。 可替代地，該驅(qū)動(dòng)輪和棘輪可以是用螺釘擰，裝在樞軸上或其它的方式固定到分離軸。雖然本發(fā)明中示出了具有兩個(gè)棘輪的情況，但單個(gè)棘輪、三個(gè)棘輪或是更多個(gè)棘輪的情況也同樣滿足。 圖6示出了固定到軸242的驅(qū)動(dòng)輪212與從軸242延伸出來(lái)的棘輪240整體固定關(guān)系。滾動(dòng)從鞋110的鞋跟部分地延伸出來(lái)的驅(qū)動(dòng)輪212將使軸242和棘輪240以共同方向的方式旋轉(zhuǎn)。驅(qū)動(dòng)輪212應(yīng)由肖氏70A硬度的氨基甲酸(乙)酯或功能相同的材料制造。優(yōu)選地，該輪的直徑為1英寸，體積為0. 311英寸3。這樣的輪子尺寸將足夠大能從鞋跟伸出來(lái)，并能裝進(jìn)鞋110的鞋底內(nèi)的箱體200。依據(jù)鞋的大小和其最終用途的應(yīng)用，驅(qū)動(dòng)輪212可具有的直徑范圍為-l;英寸。 如圖7所示的殼底220，其優(yōu)選地由10%的RTP301聚碳酸酯玻璃纖維或功能相同的材料澆鑄而成。具有帶螺紋的螺孔254和256的耳部250和252從殼底220的兩端部延伸出來(lái)。殼底220以容納驅(qū)動(dòng)輪212的切掉部260為特征。驅(qū)動(dòng)輪212必須能自由旋轉(zhuǎn)，而不與殼底220發(fā)生摩擦。由凹槽264和265限定的肩表面262和263為軸242和244的端部提供支承面，并且與殼頂222配合以確保軸224固定在由殼底220和殼頂222限定的箱體內(nèi)。肩270a、270b、270c和270d為支承軸242和244提供附加手段。殼底220中的井槽272和274容納軸組件240上的棘輪240和256。最后，當(dāng)接合繩190和192纏繞在軸242和244周圍時(shí)，井槽276和278容納接合繩190和192。 圖8中示出了殼頂222的下側(cè)面。耳部280和282具有用于穿過(guò)螺釘226和227的通孔254和286，以將殼頂222固定到殼底220。凹槽290和292固定軸242和244的端部。該軸由肩部294、296、298a、298b、298c和298d支承。切掉區(qū)域300容納驅(qū)動(dòng)輪212。井槽302和304容納棘輪240和256。井槽306和308容納接合繩150和145，當(dāng)他們纏繞在軸組件224的軸242和244上。 圖9和10中更詳細(xì)地示出了釋放桿214。其優(yōu)選地由10 %的RTP301聚碳酸酯玻璃纖維或功能相同的材料澆鑄而成。其一端具有桿310，在另一端具有兩臂312和314。軸銷316和318從釋放桿214的中點(diǎn)延伸出來(lái)。 從圖4中可看，通過(guò)將軸銷316和318分別安裝在凹槽320和322內(nèi)，而將釋放桿214安裝在殼頂222的頂部。同時(shí)，臂312和314向下延伸至殼頂中的通孔324和326，從而釋放桿臂312和314的棘爪端部330和332可以鄰接棘輪256和240的棘齒258和238。
代替本申請(qǐng)中所述的釋放桿，任何其它能將棘爪從棘輪的棘齒脫離的釋放機(jī)構(gòu)都可以使用?？赡艿乜商娲膶?shí)施方式包括但不限于推壓按鈕、拉弦、或拉鍵等。
拉緊彈簧236優(yōu)選地應(yīng)由0. 020的不銹鋼琴用鋼絲或功能相同的材料制成。如圖11中更充分地所示，其包括中間支承面230，支承臂232和234，以及扭轉(zhuǎn)環(huán)236和238。如圖4中所示，扭轉(zhuǎn)彈簧236安裝在釋放桿214的頂部，因此扭轉(zhuǎn)環(huán)236和298結(jié)合到釋放桿的軸銷316和315上。扭轉(zhuǎn)彈簧214的支承臂232和234鄰接釋放臂214的肩部240和242?？商娲兀瑝嚎s彈簧或板簧也被用來(lái)偏置釋放桿棘爪使其與自動(dòng)束緊機(jī)構(gòu)的棘輪的棘齒接合。 圖12中更詳細(xì)地示出了殼蓋230。其優(yōu)選地由10X的RTP301聚碳酸酯玻璃纖維或功能相同的材料澆鑄而成，柱246和248以鉆出的通孔250和252為特征，因此，螺釘232和233能通過(guò)螺孔254和256 (見圖7)將殼蓋230安裝到殼底220。釋放桿214的軸銷316和318陷入在殼蓋230的凹槽260和262 (圖12)與殼頂222的凹槽322和324之間，因此釋放桿214能在自動(dòng)束緊機(jī)構(gòu)內(nèi)軸轉(zhuǎn)。沿著殼蓋230的內(nèi)表面，肩部264為扭轉(zhuǎn)彈簧236的支承部分230提供鄰接面。代替螺桿，其它適合的緊固方式，如膠或聲焊也可以用于固定該自動(dòng)束緊機(jī)構(gòu)的腔部件。 在操作中，穿者會(huì)確定其腳的位置，因而從自動(dòng)束緊鞋110的鞋底120后部延伸出來(lái)的驅(qū)動(dòng)輪212就會(huì)接觸到地板或地面上。通過(guò)滾動(dòng)鞋跟遠(yuǎn)離他的身體，驅(qū)動(dòng)輪212會(huì)在逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)。軸組件224和結(jié)合軸242和244會(huì)同樣在逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，從而使鞋帶
9136和137在自動(dòng)束緊機(jī)構(gòu)的腔內(nèi)繞軸242和244纏繞。這樣做的話，鞋帶136和137就會(huì)在鞋110內(nèi)圍繞穿者的腳束緊。釋放桿214的棘爪端部330和332會(huì)相繼地與每一個(gè)棘輪240和256的棘齒238和258接合，以防止棘輪順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，否則就會(huì)使軸242和242旋轉(zhuǎn)以松開鞋帶。扭轉(zhuǎn)彈簧236支承殼蓋230內(nèi)側(cè)的鄰接面264和釋放桿214的肩部240和244，以偏置釋放桿214的棘爪端部以使其與棘輪齒接合。 如果穿者想要松開鞋帶136和137或關(guān)閉板170以脫掉鞋110，他只需要向下壓釋放桿214，該釋放桿214優(yōu)選地從鞋的后鞋底延伸出來(lái)。如上面所述，這樣就可克服扭轉(zhuǎn)彈簧236的偏壓，使棘爪端部330和332從棘輪240的256的棘齒中脫離。隨著軸242和244在順時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)，鞋帶136和137或關(guān)閉板170就會(huì)自然地松開。
本發(fā)明中的自動(dòng)束緊機(jī)構(gòu)210，在設(shè)計(jì)上要比產(chǎn)業(yè)中其它已知的裝置簡(jiǎn)單。因此，在制造鞋時(shí)的裝配中以及鞋使用后的分解中都只需較少的部件。本發(fā)明中自動(dòng)束緊機(jī)構(gòu)的實(shí)施例210的另一個(gè)重要優(yōu)點(diǎn)是，鞋帶136和137，和它們的結(jié)合導(dǎo)引管可以向下穿過(guò)鞋幫的鞋跟部，以代替對(duì)角地穿過(guò)內(nèi)和外鞋幫。這一特征極大地簡(jiǎn)化了鞋110的制造。而且，通過(guò)將自動(dòng)束緊機(jī)構(gòu)210設(shè)置得靠近鞋底120內(nèi)部的鞋跟，可以使用較小的腔室200，以及在制造中整個(gè)單元可以更容易地嵌入并粘到鞋底內(nèi)部的較小的凹槽中。 只要其能從鞋底延伸出來(lái)且不妨礙鞋子正常走路或跑步的使用，輪制動(dòng)器212的
直徑可以具有尺寸。同時(shí)，它必須裝進(jìn)自動(dòng)束緊機(jī)構(gòu)的箱體內(nèi)。它應(yīng)具有^-1+英寸的直
徑，優(yōu)選地是具有l(wèi)英寸的直徑。其可由彈性的和耐用的材料制成，像聚氨酯橡膠、合成橡膠或類似聚合橡膠材料。 本發(fā)明中的鞋帶136、 137和接合繩190、 192、 162可由任何適合的材料制成，包括
但不限于Spectra 纖維、Kelvar■ 凱夫拉爾纖維、尼龍、聚酯或金屬絲。其優(yōu)選地由帶有聚酯外部編織的Spectra內(nèi)核制成。理想地，接合繩會(huì)具有錐形剖面，與鞋帶136、137相比，其在管148、 150、 162內(nèi)傳送要方便。接合繩和/或鞋帶的強(qiáng)度在200-1000磅測(cè)試重量之內(nèi)。 管148、150、162可由任何適合的材料制造，包括但不限于尼龍或Tef 1or^特氟綸聚四氟乙烯。其應(yīng)是耐用的，以保護(hù)接合繩或鞋帶，同時(shí)能展現(xiàn)其自潤(rùn)滑性能，以在操作自動(dòng)束緊機(jī)構(gòu)時(shí)減少接合繩或鞋帶穿過(guò)管時(shí)的摩擦。 上述的詳細(xì)說(shuō)明和附圖提供了本發(fā)明中自動(dòng)束緊機(jī)構(gòu)和鞋的結(jié)構(gòu)和操作方法的完整說(shuō)明。然而，只要不偏離本發(fā)明精神實(shí)質(zhì)和范圍，本發(fā)明能在其它不同的組合、修正形式、實(shí)施例和環(huán)境中使用。例如，接合繩可以沿鞋幫的外部布線，而不是在內(nèi)和外層材料之間的鞋幫內(nèi)側(cè)布線。而且，自動(dòng)束緊機(jī)構(gòu)可以設(shè)置在除了后部之外的鞋底內(nèi)部的不同位置，例如中點(diǎn)或鞋尖。實(shí)際上，自動(dòng)束緊機(jī)構(gòu)可以固定到鞋外部，而不是鞋底內(nèi)部。也可以使用多個(gè)驅(qū)動(dòng)輪，來(lái)驅(qū)動(dòng)自動(dòng)束緊機(jī)構(gòu)的公共軸。雖然制動(dòng)器已被描述成輪，其也可以采用任何多種其他可能的形狀，只要他們能沿平面滾動(dòng)。因此，本說(shuō)明書并不意味著限制本發(fā)明為公開的這一特定形式。
權(quán)利要求
一種自動(dòng)束緊鞋，其包括(a)鞋，所述鞋具有鞋底和連接到該鞋底的鞋幫，所述鞋幫包括鞋尖、鞋跟、內(nèi)側(cè)部和外側(cè)部；(b)連接到該鞋幫的內(nèi)側(cè)部和外側(cè)部的關(guān)閉裝置，用來(lái)圍繞放置在所述鞋的內(nèi)部的腳拉動(dòng)所述內(nèi)側(cè)部和所述外側(cè)部；(c)固定到所述鞋的束緊機(jī)構(gòu)，該束緊機(jī)構(gòu)包括帶有驅(qū)動(dòng)輪的軸，所述驅(qū)動(dòng)輪剛性地連接到所述軸并延伸出鞋外；(d)至少一根接合繩，所述至少一根接合繩在其一端連接到所述關(guān)閉裝置，并且在其另一端連接到所述束緊機(jī)構(gòu)；(e)憑借延伸出該鞋外的該驅(qū)動(dòng)輪的旋轉(zhuǎn)，使所述束緊機(jī)構(gòu)的所述軸旋轉(zhuǎn)，以沿束緊方向拉動(dòng)該接合繩，從而圍繞腳拉動(dòng)所述關(guān)閉裝置和內(nèi)側(cè)和外側(cè)鞋幫部，操作性地連接到該束緊機(jī)構(gòu)的安全裝置用于阻止所述軸反轉(zhuǎn)，以防止所述接合繩松開；以及(f)操作性地連接到所述安全裝置的釋放裝置，所述釋放裝置用于所述安全裝置的選擇性脫離，以使所述軸能反轉(zhuǎn)，從而使所述關(guān)閉裝置松開。
2. 如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)束緊鞋，其中所述關(guān)閉裝置包括(a) 沿內(nèi)側(cè)和外側(cè)鞋幫的邊緣間隔開設(shè)置的多個(gè)引導(dǎo)裝置；禾口(b) 至少一根鞋帶，所述至少一根鞋帶以十字交叉或之字形的方式延伸穿過(guò)交替的引 導(dǎo)裝置，該鞋帶的端部連接到所述接合繩上。
3. 如權(quán)利要求2所述的自動(dòng)束緊鞋，其中所述引導(dǎo)裝置包括至少一個(gè)鞋帶眼孔。
4. 如權(quán)利要求2所述的自動(dòng)束緊鞋，其中所述引導(dǎo)裝置包括至少一個(gè)鉤。
5. 如權(quán)利要求l所述的自動(dòng)束緊鞋，其進(jìn)一步包括鞋底中的腔室，所述腔室用來(lái)容納 所述束緊機(jī)構(gòu)。
6. 如權(quán)利要求5所述的自動(dòng)束緊鞋，其中所述腔室設(shè)置在緊密鄰接該鞋的鞋跟的位置。
7. 如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)束緊鞋，其中所述束緊機(jī)構(gòu)可連接在該鞋的外部。
8. 如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)束緊鞋，其中所述安全裝置包括(a) 具有多個(gè)棘齒的至少一個(gè)棘輪，所述至少一個(gè)棘輪以固定的關(guān)系連接到所述束緊 機(jī)構(gòu)的所述軸；禾口(b) 連接到所述釋放裝置的棘爪裝置，所述棘爪裝置沿所述棘輪與棘齒接合，以防止所 述束緊機(jī)構(gòu)的所述軸反轉(zhuǎn)。
9. 如權(quán)利要求l所述的自動(dòng)束緊鞋，其進(jìn)一步包括偏壓裝置，所述偏壓裝置用來(lái)迫使 所述釋放裝置與所述安全裝置接合。
10. 如權(quán)利要求9所述的自動(dòng)束緊鞋，其中所述偏壓裝置包括扭轉(zhuǎn)彈簧。
11. 如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)束緊鞋，其進(jìn)一步包括包圍所述束緊機(jī)構(gòu)的箱體。
12. 如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)束緊鞋，其中所述釋放裝置包括可樞轉(zhuǎn)的桿。
13. 如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)束緊鞋，其中所述釋放裝置包括按鈕。
14. 如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)束緊鞋，其中所述釋放裝置包括拉環(huán)。
15. 如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)束緊鞋，其進(jìn)一步包括至少一個(gè)引導(dǎo)管，所述至少一個(gè)引 導(dǎo)管設(shè)置在鞋幫內(nèi)，用來(lái)容納該接合繩。
16. 如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)束緊鞋，其中所述鞋包括運(yùn)動(dòng)鞋。
17. 如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)束緊鞋，其中所述鞋包括徒步鞋。
18. 如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)束緊鞋，其中所述鞋包括靴子。
19. 如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)束緊鞋，其中所述鞋包括休閑鞋。
全文摘要
一種自動(dòng)束緊鞋，其具有十字交叉的鞋帶或關(guān)閉板，和沿一個(gè)方向操作以使十字交叉的鞋帶或關(guān)閉板自動(dòng)束緊在穿者的腳上的束緊機(jī)構(gòu)，并且能夠容易地松開該束緊機(jī)構(gòu)，以使該鞋從穿者的腳上脫下。從鞋的后鞋底部分凸出的驅(qū)動(dòng)輪在該束緊方向?yàn)樵撟詣?dòng)束緊機(jī)構(gòu)提供方便且可靠的制動(dòng)手段。
文檔編號(hào)A43B5/04GK101784210SQ200880019973
公開日2010年7月21日 申請(qǐng)日期2008年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月14日
發(fā)明者格雷戈里·G·約翰遜 申請(qǐng)人:格雷戈里·G·約翰遜