機(jī)動張緊系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】機(jī)動張緊系統(tǒng)
[0001]相關(guān)申請
[0002]本申請要求于2012年8月31日提交的美國臨時專利申請序列號為61/695，930的優(yōu)先權(quán)的權(quán)益，其通過引用以其整體并入本文。
[0003]背景
[0004]本實(shí)施方案大體涉及包括張緊系統(tǒng)的鞋類物品和服裝物品。
[0005]鞋類物品大體包括兩個主要元件:鞋面和鞋底結(jié)構(gòu)。鞋面常常由被縫合或膠著地結(jié)合在一起以在鞋類的內(nèi)部形成用于舒適且牢固地容納足部的空腔(void)的多種材料元件(例如，織物、聚合物薄片層、泡沫層、皮革、合成皮革)形成。更特別地，鞋面形成在足部腳背區(qū)和腳趾區(qū)上、沿著足部內(nèi)側(cè)和外側(cè)并且在足跟區(qū)周圍延伸的結(jié)構(gòu)。鞋面還可結(jié)合有調(diào)節(jié)鞋類的合適性以及允許足部進(jìn)入鞋面內(nèi)的空腔和從鞋面內(nèi)的空腔中移除的鞋帶系統(tǒng)。同樣地，某些服裝物品可包括各個種類的閉合系統(tǒng)以用于調(diào)節(jié)服裝的合適性。
[0006]概述
[0007]在一方面中，用于調(diào)節(jié)物品中的張緊構(gòu)件的機(jī)動張緊裝置包括馬達(dá)和齒輪減速系統(tǒng)，其中馬達(dá)驅(qū)動齒輪減速系統(tǒng)。裝置還包括線管(spool)，其連接至齒輪減速系統(tǒng)并且配置為卷繞張緊構(gòu)件，其中線管以第一旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)以拉緊張緊構(gòu)件，以及其中線管以與第一旋轉(zhuǎn)方向相反的第二旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)以放松張緊構(gòu)件。裝置還包括與線管合作的扭矩傳遞系統(tǒng)，其中扭矩傳遞系統(tǒng)實(shí)質(zhì)上防止線管驅(qū)動馬達(dá)。扭矩傳遞系統(tǒng)被配置為使扭矩自齒輪減速系統(tǒng)的齒輪傳遞至線管。
[0008]在另一方面中，用于調(diào)節(jié)物品中的張緊構(gòu)件的機(jī)動張緊裝置包括馬達(dá)和齒輪減速系統(tǒng)，其中馬達(dá)配置為驅(qū)動齒輪減速系統(tǒng)。裝置還包括線管，其配置為卷繞張緊構(gòu)件，其中線管可以第一旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)以便拉緊張緊構(gòu)件，以及其中線管可以與第一方向相反的第二旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)以便放松張緊構(gòu)件。裝置還包括扭矩傳遞系統(tǒng)，其能夠使扭矩自齒輪減速系統(tǒng)傳遞至線管，使得可使用由馬達(dá)產(chǎn)生的扭矩來以第一旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)線管。扭矩傳遞系統(tǒng)在遞增拉緊模式下可操作，其中使用由馬達(dá)產(chǎn)生的扭矩來以第一旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)線管并且從而拉緊張緊構(gòu)件。扭矩傳遞系統(tǒng)在遞增放松模式下可操作，其中張緊構(gòu)件的張力被遞增地減少。扭矩傳遞系統(tǒng)在完全放松模式下可操作，其中實(shí)質(zhì)上無扭矩自扭矩傳遞系統(tǒng)傳遞至線管。
[0009]在另一方面中，用于調(diào)節(jié)物品中的張緊構(gòu)件的機(jī)動張緊裝置包括馬達(dá)和齒輪減速系統(tǒng)，其中馬達(dá)配置為驅(qū)動齒輪減速組件。裝置還包括線管，其配置為卷繞張緊構(gòu)件，其中線管可以第一旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)以便拉緊張緊構(gòu)件，以及其中線管可以與第一方向相反的第二旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)以便放松張緊構(gòu)件。裝置還包括扭矩傳遞系統(tǒng)，其能夠使扭矩自齒輪減速系統(tǒng)傳遞至線管，使得可使用由馬達(dá)產(chǎn)生的扭矩來以第一旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)線管。扭矩傳遞組件還包括:軸，其包括螺紋端，其中線管可旋轉(zhuǎn)地安裝到軸上；棘輪組件，其安裝到軸的螺紋端上，其中棘輪組件被布置在齒輪減速系統(tǒng)和線管的第一端之間，并且其中棘輪組件使扭矩自齒輪減速組件傳遞至線管的第一端；旋轉(zhuǎn)控制組件，其安裝到軸上，旋轉(zhuǎn)控制組件與線管的第二端相關(guān)聯(lián)。棘輪組件通過在軸的螺紋端上旋轉(zhuǎn)以及抵靠線管的第一端夾緊使扭矩傳遞至線管的第一端?？墒褂眯D(zhuǎn)控制組件來使軸和線管鎖在一起，使得軸與線管不能獨(dú)立旋轉(zhuǎn)。
[0010]在另一方面中，用于調(diào)節(jié)物品中的張緊構(gòu)件的機(jī)動張緊裝置包括馬達(dá)和齒輪減速系統(tǒng)，其中馬達(dá)配置為驅(qū)動齒輪減速系統(tǒng)。裝置還包括線管，其配置為卷繞張緊構(gòu)件，其中線管可以第一旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)以便拉緊張緊構(gòu)件，以及其中線管可以與第一方向相反的第二旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)以便放松張緊構(gòu)件。裝置還包括扭矩傳遞組件，其機(jī)械地連接至齒輪減速系統(tǒng)的齒輪，并且配置為使由馬達(dá)產(chǎn)生的扭矩遞送至線管。裝置還包括次級卷繞組件，其配置為將扭矩應(yīng)用于線管。次級卷繞組件獨(dú)立于扭矩傳遞組件將扭矩應(yīng)用于線管。
[0011]在另一方面中，用于調(diào)節(jié)物品中的張緊構(gòu)件的機(jī)動張緊裝置包括馬達(dá)，其配置為驅(qū)動曲軸，曲軸以第一方向定向。裝置還包括線管，其包括:第一容納部分，其用于容納張緊構(gòu)件；以及第二容納部分，其鄰近第一容納部分布置，其中線管可旋轉(zhuǎn)地安裝至軸，軸與第一方向近似平行。裝置還包括齒輪減速系統(tǒng)，其配置為使扭矩自曲軸傳遞至線管。裝置還包括彈簧構(gòu)件，其附接至線管的第二容納部分，彈簧構(gòu)件配置為提供扭矩，以便卷繞線管。彈簧構(gòu)件被布置為鄰近馬達(dá)。
[0012]在另一方面中，鞋類物品包括:鞋面，其包括多個鞋帶引導(dǎo)裝置；以及鞋帶，其穿過多個鞋帶引導(dǎo)裝置插入。物品還包括機(jī)動拉緊裝置，其包括線管，其中鞋帶被卷繞到線管上。機(jī)動拉緊裝置還包括:馬達(dá)，其配置為驅(qū)動齒輪減速系統(tǒng)；以及扭矩傳遞系統(tǒng)，其能夠使扭矩自齒輪減速系統(tǒng)傳遞至線管，以便使鞋帶卷繞在線管周圍。扭矩傳遞系統(tǒng)防止線管驅(qū)動馬達(dá)。
[0013]在另一方面中，服裝物品包括:張緊構(gòu)件，其合并到服裝物品中；以及機(jī)動拉緊裝置，其包括線管，其中張緊構(gòu)件被卷繞到線管上。機(jī)動拉緊裝置還包括:馬達(dá)，其配置為驅(qū)動齒輪減速組件；以及扭矩傳遞系統(tǒng)，其能夠使扭矩自齒輪減速組件傳遞至線管，以便使張緊構(gòu)件卷繞在線管周圍。扭矩傳遞系統(tǒng)防止線管驅(qū)動馬達(dá)。
[0014]根據(jù)以下圖形和詳細(xì)描述的查閱，實(shí)施方案的其他系統(tǒng)、方法、特征和優(yōu)點(diǎn)對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將是明顯的或?qū)⒆兊妹黠@。意圖包括在本說明書和本概述內(nèi)的所有這類另外的系統(tǒng)、方法、特征和優(yōu)點(diǎn)在實(shí)施方案的范圍內(nèi)，并且通過以下權(quán)利要求保護(hù)。
[0015]附圖簡述
[0016]參考以下附圖和描述可更好地理解實(shí)施方案。圖中的部件不一定按比例繪制，重點(diǎn)反而放在圖示本發(fā)明的原理上。此外，在圖中，相同的參考數(shù)字指明貫穿不同視圖的相應(yīng)部分。
[0017]圖1是具有張緊系統(tǒng)的鞋類物品以及用于控制張緊系統(tǒng)的遙控裝置的實(shí)施方案的示意性等距視圖；
[0018]圖2是遙控裝置運(yùn)行鞋帶控制應(yīng)用的實(shí)施方案的示意圖；
[0019]圖3是足部正插入物品中以及遙控裝置運(yùn)行鞋帶控制應(yīng)用的實(shí)施方案的示意圖；
[0020]圖4是足部完全插入物品中以及遙控裝置運(yùn)行鞋帶控制應(yīng)用的實(shí)施方案的示意圖；
[0021]圖5是當(dāng)遙控裝置向張緊系統(tǒng)發(fā)送遞增拉緊命令時物品被拉緊的實(shí)施方案的示意圖；
[0022]圖6是當(dāng)遙控裝置向張緊系統(tǒng)發(fā)送遞增放松命令時物品被放松的實(shí)施方案的示意圖；
[0023]圖7是在遙控裝置已向張緊系統(tǒng)發(fā)送打開命令以后物品被打開以允許足部移除的實(shí)施方案的示意圖；
[0024]圖8是其中殼體單元的外蓋被移除的機(jī)動張緊裝置的實(shí)施方案的示意性等距視圖；
[0025]圖9是機(jī)動張緊裝置的某些部件的實(shí)施方案的示意性分解等距視圖；
[0026]圖10是棘輪組件的實(shí)施方案的示意性分解等距視圖；
[0027]圖11是顯示了棘輪組件夾至線管的機(jī)動張緊系統(tǒng)的一部分的示意性等距視圖；
[0028]圖12是軸和旋轉(zhuǎn)控制組件的實(shí)施方案的示意性等距視圖；
[0029]圖13是顯示了旋轉(zhuǎn)控制組件接合線管的機(jī)動張緊系統(tǒng)的一部分的示意性等距視圖；
[0030]圖14是圖13的旋轉(zhuǎn)控制組件的一部分的另一示意性等距視圖；
[0031]圖15是線管的實(shí)施方案的示意性等距視圖；
[0032]圖16是扭矩傳遞系統(tǒng)的實(shí)施方案的側(cè)面示意圖；
[0033]圖17是扭矩傳遞系統(tǒng)在完全放松配置下的實(shí)施方案的側(cè)面示意圖；
[0034]圖18是扭矩傳遞系統(tǒng)在正在遞增拉緊配置下的實(shí)施方案的側(cè)面示意圖；
[0035]圖19是扭矩傳遞系統(tǒng)在已經(jīng)遞增拉緊配置下的實(shí)施方案的側(cè)面示意圖；
[0036]圖20是當(dāng)齒輪接觸棘輪組件時扭矩傳遞系統(tǒng)的一部分的示意性等距視圖；
[0037]圖21是圖20的扭矩傳遞系統(tǒng)的部分的示意性等距視圖，其中齒輪、棘輪組件和線管夾在一起并且線管被旋轉(zhuǎn)；
[0038]圖22是扭矩傳遞系統(tǒng)在遞增放松配置下的側(cè)面示意性等距視圖；
[0039]圖23是扭矩傳遞系統(tǒng)在遞增放松配置的第一階段的示意性等距視圖；
[0040]圖24是扭矩傳遞系統(tǒng)在遞增放松配置的第二階段的示意性等距視圖；
[0041]圖25是扭矩傳遞系統(tǒng)在遞增放松配置的第三階段的示意性等距視圖；
[0042]圖26是扭矩傳遞系統(tǒng)過渡到完全放松配置的實(shí)施方案的示意性側(cè)視圖；
[0043]圖27是當(dāng)鞋帶正卷繞到線管上時次級卷繞組件操作的示意性等距視圖；
[0044]圖28是當(dāng)鞋帶由于鞋帶上的張力正從線管解開時次級卷繞組件操作的示意性等距視圖；
[0045]圖29是當(dāng)鞋帶已經(jīng)在線管近處形成某些松弛部分時次級卷繞組件操作的示意性等距視圖；
[0046]圖30是包括用于次級卷繞組件的可選配置的機(jī)動張緊裝置的示意性等距視圖；
[0047]圖31是物品的包括外部鞋跟穩(wěn)定器(heel counter)的一部分的自頂向下的示意圖，其中機(jī)動張緊裝置、控制單元和電池的位置被示意性地指示；
[0048]圖32是包括由使用者穿戴的肩墊的服裝物品的等距示意圖；
[0049]圖33是配置有張緊系統(tǒng)的墊的實(shí)施方案的示意性放大圖；
[0050]圖34是配置有張緊系統(tǒng)的墊的實(shí)施方案的示意性放大圖，其中張緊系統(tǒng)的纜繩已經(jīng)在墊周圍拉緊；
[0051]圖35是使用者以及具有張緊裝置的服裝物品和用于控制張緊裝置的遙控裝置的實(shí)施方案的不意性等距視圖；
[0052]圖36是圖35的使用者、服裝和遙控裝置的示意性等距視圖，其中使用者已經(jīng)選擇遞增拉緊按鈕，并且機(jī)動張緊裝置已經(jīng)增大墊周圍的張力；
[0053]圖37是可配置有包括機(jī)動張緊裝置的張緊系統(tǒng)的另外的服裝物品的實(shí)施方案的示意性等距視圖；
[0054]圖38是包括張緊系統(tǒng)和遙控手環(huán)的鞋類物品的實(shí)施方案的示意性等距視圖，所述遙控手環(huán)配置為控制張緊系統(tǒng)的機(jī)動張緊裝置；
[0055]圖39是用于自動控制物品中的張力以維持初始張力的示意性過程；
[0056]圖40是根據(jù)使用者選擇的張緊模式用于自動控制張力的示意性過程；
[0057]圖41是機(jī)動張緊裝置的可選實(shí)施方案的示意性等距視圖；
[0058]圖42是圖41的機(jī)動張緊裝置的負(fù)載保持機(jī)構(gòu)的放大等距視圖；
[0059]圖43是機(jī)動張緊裝置的一部分的實(shí)施方案的剖視圖；
[0060]圖44是機(jī)動張緊裝置的負(fù)載保持機(jī)構(gòu)的另一實(shí)施方案的等距視圖；
[0061]圖45是圖44的負(fù)載保持機(jī)構(gòu)的等距視圖，其中輸出環(huán)已經(jīng)被移除；
[0062]圖46是用于包括機(jī)動張緊裝置的張緊系統(tǒng)的手動釋放機(jī)構(gòu)的實(shí)施方案的示意性等距視圖；
[0063]圖47是用于機(jī)動張緊裝置的負(fù)載保持機(jī)構(gòu)的另一實(shí)施方案的等距視圖；
[0064]圖48圖示拉緊系統(tǒng)和計算機(jī)之間的示例性通信模式；
[0065]圖49圖示包括用于拉緊或放松張力的刻度盤的示例性用戶界面；
[0066]圖50圖示用于拉緊膝支架的示例性遙控界面；
[0067]圖51圖不用于支架(brace)的感應(yīng)充電配置；
[0068]圖52圖示用于機(jī)動拉緊裝置的用戶界面，所述界面包括導(dǎo)電板；以及
[0069]圖53-54圖不用于機(jī)動張緊裝置的不同實(shí)施方案的棘輪機(jī)構(gòu)的實(shí)施例。
【具體實(shí)施方式】
[0070]概覽
[0071]圖1圖示配置有張緊系統(tǒng)150的鞋類物品100的實(shí)施方案的示意性等距視圖。在當(dāng)前實(shí)施方案中，也在以下被簡稱為物品100的鞋類物品100以運(yùn)動鞋比如跑步鞋的形式示出。然而，在其他實(shí)施方案中，張緊系統(tǒng)150可與任何其他種類的鞋類一起使用，所述其他種類的鞋類包括但不限于:登山鞋、英式足球鞋、美式足球鞋、帆布膠底運(yùn)動鞋、跑步鞋、交叉訓(xùn)練鞋、橄欖球鞋、籃球鞋、棒球鞋以及其他種類的鞋。此外，在某些實(shí)施方案中，物品100可被配置以便與各種種類的非運(yùn)動相關(guān)的鞋類一起使用，所述非運(yùn)動相關(guān)的鞋類包括但不限于:拖鞋、涼鞋、高跟鞋類、懶漢鞋以及任何其他種類的鞋類。如在以下進(jìn)一步詳細(xì)討論的，張緊系統(tǒng)可不限于鞋類，并且在其他實(shí)施方案中，張緊系統(tǒng)可與各種種類的服裝一起使用，所述服裝包括衣服、運(yùn)動服、體育器材和其他種類的服裝。在還其他實(shí)施方案中，張緊系統(tǒng)可與支架比如醫(yī)療支架一起使用。
[0072]為了參考的目的，參照圖1，物品100可分成鞋前部部分10、鞋中部部分12和鞋跟部分14。鞋前部部分10可大體上與腳趾以及使跖骨與趾骨連接的關(guān)節(jié)相關(guān)聯(lián)。鞋中部部分12可大體上與足部的足弓相關(guān)聯(lián)。同樣地，鞋跟部分14可大體上與足部的后跟(包括跟骨)相關(guān)聯(lián)。將理解的是，鞋前部部分10、鞋中部部分12和鞋跟部分14僅意圖描述的目的并且不意圖區(qū)分物品100的精確區(qū)域。
[0073]為了一致和方便起見，方向性形容詞貫穿對應(yīng)于圖示的實(shí)施例的此詳細(xì)描述被使用。如貫穿此詳細(xì)描述和權(quán)利要求中使用的術(shù)語“縱向”指的是延伸部件的長度的方向。并且，如貫穿此詳細(xì)描述和權(quán)利要求中使用的術(shù)語“橫向”指的是延伸部件的寬度的方向。此夕卜，如貫穿此詳細(xì)描述和權(quán)利要求中使用的術(shù)語“豎直”指的是垂直于縱向和橫向方向兩者的方向。將理解的是，這些方向性形容詞的每一個可應(yīng)用于實(shí)施方案中示出的各個部件，包括物品100以及張緊系統(tǒng)120的部件。
[0074]物品100可包括鞋面102和鞋底結(jié)構(gòu)104。通常，鞋面102可為任何類型的鞋面。特別地，鞋面102可具有任何設(shè)計、形狀、大小和/或顏色。例如，在其中物品100是籃球鞋的實(shí)施方案中，鞋面102可為高幫鞋面，其被成形為對腳踝提供高度的支撐。在其中物品100是跑步鞋的實(shí)施方案中，鞋面102可為低幫鞋面。
[0075]在某些實(shí)施方案中，鞋底結(jié)構(gòu)104可被配置為對物品100提供附著摩擦力。除了提供附著摩擦力之外，鞋底結(jié)構(gòu)104可減弱當(dāng)在行走、跑步或其他步行活動期間在足部和地面之間被壓縮時的地面反作用力。在不同的實(shí)施方案中，鞋底結(jié)構(gòu)104的配置可顯著改變，以包括多種常規(guī)或非常規(guī)結(jié)構(gòu)。在某些情況下，鞋底結(jié)構(gòu)104的配置可根據(jù)在其上可使用鞋底結(jié)構(gòu)104的一個或更多個類型的地面表面來配置。地面表面的實(shí)施例包括但不限于:天然草皮、合成草皮、泥土以及其他表面。
[0076]在不同的實(shí)施方案中，鞋底結(jié)構(gòu)104可包括不同的部件。例如，鞋底結(jié)構(gòu)104可包括鞋外底、鞋底夾層和/或鞋內(nèi)底(insole)。此外，在某些情況下，鞋底結(jié)構(gòu)104可包括一個或更多個防滑構(gòu)件或附著摩擦力元件，其被配置為增大與地面表面的附著摩擦力。
[0077]在某些實(shí)施方案中，鞋底結(jié)構(gòu)104可與鞋面102連接。在某些情況下，鞋面102被配置為纏繞在足部周圍并且使鞋底結(jié)構(gòu)104固定至足部。在某些情況下，鞋面102可包括開口 130，其提供通向物品100的內(nèi)部空腔的入口。
[0078]張緊系統(tǒng)可包括張緊構(gòu)件。如貫穿此詳細(xì)描述和權(quán)利要求中使用的術(shù)語“張緊構(gòu)件”指的是具有通常長形形狀和高抗張強(qiáng)度的任何部件。在某些情況下，張緊構(gòu)件還可具有通常低的彈性。不同張緊構(gòu)件的實(shí)施例包括但不限于:鞋帶、纜繩、狹條(strap)和細(xì)繩。在某些情況下，可使用張緊構(gòu)件來扣緊和/或拉緊物品，包括衣服物品和/或鞋類物品。在其他情況下，可使用張緊構(gòu)件來在預(yù)定的位置處應(yīng)用張力，以用于促動某些部件或系統(tǒng)的目的。
[0079]張緊系統(tǒng)150可包括各種部件和系統(tǒng)，以便調(diào)節(jié)開口 130的大小并且從而使鞋面102在穿戴者的足部周圍拉緊(或放松)。在某些實(shí)施方案中，張緊系統(tǒng)150可包括鞋帶152以及機(jī)動張緊裝置160。鞋帶152可被配置為經(jīng)過各個不同的鞋帶引導(dǎo)裝置154，其可進(jìn)一步與鞋喉部開口(throat opening) 132的邊緣相關(guān)聯(lián)。在某些情況下,鞋帶引導(dǎo)裝置154可對鞋面上的傳統(tǒng)孔眼提供相似的功能。特別地，當(dāng)鞋帶152被拉動或張緊時，鞋喉部開口 132可通常束緊，使得鞋面102在足部周圍拉緊。
[0080]在本實(shí)施方案中，鞋帶引導(dǎo)裝置154的布置僅意圖為示例性的，并且將理解的是，其他實(shí)施方案不限于用于鞋帶引導(dǎo)裝置154的特定配置。此外，實(shí)施方案中圖示的特定類型的鞋帶引導(dǎo)裝置154也為示例性的，并且其他實(shí)施方案可結(jié)合任何其他種類的鞋帶引導(dǎo)裝置或類似的鞋帶設(shè)備(lacing provis1n)。在某些其他實(shí)施方案中，例如,鞋帶154可通過傳統(tǒng)孔眼插入?？山Y(jié)合到實(shí)施方案中的鞋帶引導(dǎo)設(shè)備的