JP2019500931A - 張力緩和要素を有する電気粘性流体構造およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

物品は、表面を有する第１のポリマ材料層を含んでよい。第１の導電性トレースは、第１層の表面の少なくとも一部を形成してよい。物品は更に、第２のポリマ材料層を含んでよい。第２層は第１の表面を有してよく、第２層の第１の表面の一部は、第１層の表面の一部に接着される。第２層は、内部に画定されたチャネルの一部を有し、チャネルは、第１の導電性トレースの一部と少なくとも部分的に一致する。物品は、第１層の表面と第２層の第１の表面との間に挟まれた第１のパッチも含んでよい。第１のパッチは、チャネルに架かり、第１の導電性トレースの一部を被覆してよい。【選択図】図３

Description

関連出願の相互参照
本出願は、２０１５年１１月３０日に出願された“ＥＬＥＣＴＲＯＲＨＥＯＬＯＧＩＣＡＬ ＦＬＵＩＤ ＳＴＲＵＣＴＵＲＥ ＨＡＶＩＮＧ ＳＴＲＡＩＮ ＲＥＬＩＥＦ ＥＬＥＭＥＮＴ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤ ＯＦ ＦＡＢＲＩＣＡＴＩＯＮ”と題された米国特許仮出願第６２／２６０，８８３号に対する優先権を主張するものである。仮出願第６２／２６０，８８３号は、参照によってその全体が本願に組み込まれる。

従来の履物製品は一般に、アッパーおよびソール構造を含む。アッパーは、足に被覆を提供し、足をソール構造に対して確実に固定する。ソール構造は、アッパーの下側部分に固定され、着用者が立ち止まり、歩き、または走っている時に足と地面との間に位置するように構成される。

従来の履物は多くの場合、特定の条件または条件のセットに関してシューを最適化するという目標を持って設計される。たとえば、テニスやバスケットボールなどのスポーツは、大幅な横方向運動を必要とする。そのようなスポーツをプレイする際に着用するために設計されたシューズは、多くの場合、横方向運動中により大きな力を受ける領域に頑丈な補強および／またはサポートを含む。他の例として、ランニングシューズは多くの場合、着用者による直線上の前進運動のために設計される。変化する条件下で、または複数の様々な種類の運動中にシューを着用しなければならない場合、困難が生じ得る。

本概要は、以下で発明を実施するための形態において詳述される概念の選択を簡略化形式で説明するために提供される。本概要は、本発明の主な特徴または本質的特徴を特定することは意図されていない。

少なくともいくつかの実施形態において、物品は、表面を有する第１のポリマ材料層を含む。第１の導電性トレースは、第１層の表面の少なくとも一部を形成してよい。物品は更に、第２のポリマ材料層を含んでよい。第２層は、第１の表面を有してよく、第２層の第１の表面の一部は、第１層の表面の一部に接着される。第２層は、内部に画定されたチャネルの一部を有してよく、チャネルは、第１の導電性トレースの一部と少なくとも部分的に一致する。物品は、第１層の表面と第２層の第１の表面との間に挟まれた第１のパッチも含んでよい。第１のパッチは、チャネルに架かり、第１の導電性トレースの一部を被覆してよい。

追加の実施形態が本明細書で説明される。

いくつかの実施形態は、類似した参照番号が同様の要素を示す添付図面の図において、限定的ではなく例示的に示される。

いくつかの実施形態に係るシューの内側側面図である。 図１のシューのソール構造の底面図である。 前足部アウトソール要素および傾斜アジャスタが取り除かれた、図１のシューのソール構造の底面図である。 図１のシューのソール構造の前足部アウトソール要素の底面図である。 図１のシューのソール構造の部分分解内側斜視図である。 図１のシューの傾斜アジャスタの拡大上面図である。 図４Ａの傾斜アジャスタのリアエッジ図である。 図４Ａの傾斜アジャスタの底層の上面図である。 図４Ａの傾斜アジャスタの中間層の上面図である。 図４Ａの傾斜アジャスタの上層の上面図である。 図４Ａの傾斜アジャスタの上層の底面図である。 図４Ａの傾斜アジャスタの上層の部分エリア断面図である。 いくつかの実施形態に係る傾斜アジャスタの製造における第１の組立て作業を示す。 いくつかの実施形態に係る傾斜アジャスタの製造における第２の組立て作業を示す。 層の接着後かつ電気粘性流体で満たされる前の部分的に完成した傾斜アジャスタの上面図である。 図４Ａに示す位置から見たエリア断面図である。 図４Ａに示す位置から見たエリア断面図である。 図１のシューにおける電気システム部品を示すブロック図である。 最小傾斜状態から最大傾斜状態まで変化する時の図１のシューの傾斜アジャスタの動作を示す部分模式エリア断面図である。 最小傾斜状態から最大傾斜状態まで変化する時の図１のシューの傾斜アジャスタの動作を示す部分模式エリア断面図である。 最小傾斜状態から最大傾斜状態まで変化する時の図１のシューの傾斜アジャスタの動作を示す部分模式エリア断面図である。 最小傾斜状態から最大傾斜状態まで変化する時の図１のシューの傾斜アジャスタの動作を示す部分模式エリア断面図である。 図１のシューの傾斜アジャスタおよび底板の上面図であり、図７Ａ〜図７Ｄの図に対応する区画線の概略位置を示す。 いくつかの実施形態に係る第１のＲＦ溶接工具の両面の上面図である。 いくつかの実施形態に係る第１のＲＦ溶接工具の両面の上面図である。 いくつかの実施形態に係る第２のＲＦ溶接工具の両面の上面図である。 いくつかの実施形態に係る第２のＲＦ溶接工具の両面の上面図である。

様々な種類の活動において、シューの着用者が走っているまたは他の方法で活動に参加している時、シューまたはシュー部分の形状を変化させることが有利になり得る。多くの競走競技において、たとえば選手は、「カーブ」としても知られる曲がった部分を有するトラックに沿って競走する。いくつかの場合、たとえば２００メートルまたは４００メートル競走など特定の短距離イベントにおいて、選手は、トラックのカーブを全力疾走ペースで走り得る。しかし、フラットカーブを速いペースで走ることは生体力学的に非効率的であり、ぎこちない身体運動を必要とし得る。そのような効果を打ち消すために、いくつかの競走用トラックのカーブは傾斜している。この傾斜は、より効率的な身体運動を可能にし、一般に、より速いランニングタイムをもたらす。試験は、シューの形状を変更することによって同様の利益がもたらされ得ることを示した。具体的には、地面に対して傾斜した中敷を有するシューでフラットトラックカーブを走ることで、傾斜していない中敷を有するシューで傾斜したカーブを走る場合の利益を模倣することができる。しかし、傾斜した中敷は、競走用トラックの直線部分において不利である。カーブを走る時に傾斜した中敷を提供し、直線トラック部分を走る時に傾斜を緩和または解消することができる履物は、大きな利点を提供するであろう。

いくつかの実施形態に係る履物において、電気粘性（ＥＲ）流体は、１または複数のシュー部分の形状を変化させるために用いられる。ＥＲ流体は一般に、非常に小さな粒子が浮遊した非導電性油または他の流体を備える。いくつかの種類のＥＲ流体において、粒子は、５ミクロン以下の径を有してよく、双極分子を有するポリスチレンまたは他のポリマで形成され得る。ＥＲ流体全体に電界が付加された場合、電界の強度が増加するほど流体の粘性は高くなる。以下で更に詳しく説明するように、この効果は、流体の移送を制御し、履物部品の形状を変化させるために用いられ得る。トラックシューの実施形態が最初に説明されたが、他の実施形態は、他のスポーツまたは活動のために意図された履物を含む。

後続する様々な実施形態の説明を支援し明確にするために、ここで様々な用語が定義される。文脈が明確に別の意味を示さない限り、以下の定義は、（特許請求の範囲を含む）本明細書全体に適用される。「シュー」および「履物製品」は、人間の足に着用することが意図された製品を指すために互換的に使用される。シューは、着用者の足全体を包含してもしなくてもよい。たとえばシューは、着用している足の大部分を露出させるサンダルのようなアッパーを含んでよい。シューの「内部」は、シューを着用した時に着用者の足が占める空間を指す。シュー部品の内側側面、表面、面、または他のアスペクトは、既成シューにおけるシュー内部の方を向いた（または向く）、その部品の側面、表面、面、または他のアスペクトを指す。部品の外側側面、表面、面、または他のアスペクトは、既成シューにおけるシュー内部から離れた方を向いた（または向く）、その部品の側面、表面、面、または他のアスペクトを指す。いくつかの場合、部品の内側側面、表面、面、または他のアスペクトは、その内側側面、表面、面、または他のアスペクトと既成シューにおける内側との間に他の要素を有してよい。同様に、部品の外側側面、表面、面、または他のアスペクトは、その外側側面、表面、面、または他のアスペクトと既成シューの外側の空間との間に他の要素を有してよい。

シュー要素は、シューの内部は着用する足に概ね一致し、および／または適切なサイズであると仮定して、そのシューを着用している人間の部位および／または解剖構造に基づいて説明され得る。足の前足部領域は、中足骨の前端および本体部分と指節骨とを含む。シューの前足部要素は、シューの着用時に着用者の前足部（またはその一部）の上、下、外側および／または内側側部、および／または前方に位置する１または複数の部分を有する要素である。足の中足部領域は、立方骨、舟状骨、および足根骨と、中足骨の付け根とを含む。シューの中足部要素は、シューの着用時に着用者の中足部（またはその一部）の上、下、および／または外側および／または内側側部に位置する１または複数の部分を有する要素である。足の踵領域は、距骨および踵骨を含む。シューの踵要素は、シューの着用時に着用者の踵（またはその一部）の下、外側および／または内側側部、および／または後方に位置する１または複数の部分を有する要素である。前足部領域は中足部領域と重なってよく、中足部と踵領域も同様である。

別段の指示がない限り、長手方向軸は、第２中足骨および第２指節骨に沿った直線に概ね平行な足の中心線に沿った、踵からつま先までの水平軸を指す。横軸は、長手方向軸に概ね垂直な、足を横切る水平軸を指す。長手方向は、長手方向軸に概ね平行である。横方向は、横軸に概ね平行である。

図１は、いくつかの実施形態に係るトラックシュー１０の内側側面図である。シュー１０の外側側部は同様の構成および外観を有するが、着用者の足の外側に対応するように構成される。シュー１０は、右足に着用するために構成され、シュー１０の左右対称形であって左足に着用するために構成されたシュー（不図示）を含むペアの一部である。

シュー１０は、ソール構造１２に取り付けられたアッパー１１を含む。アッパー１１は、様々な種類または材料のいずれかで形成され、多種多様な構造のいずれかを有してよい。いくつかの実施形態において、たとえばアッパー１１は、単一ユニットとして編成され、他の種類のライナーのブーティを含まなくてよい。いくつかの実施形態において、アッパー１１は、足受容内部空間を取り囲むようにアッパー１１のボトムエッジを縫い合わせることによって形作られたスリップであってよい。他の実施形態において、アッパー１１は、ストローベルを用いて、または他の何らかの方法で形作られてよい。電池アセンブリ１３は、アッパー１１の踵後部領域に設けられ、コントローラへ電力を供給する電池を含む。コントローラは図１には示されないが、他の図面に関連して以下で説明される。

ソール構造１２は、中敷１４、アウトソール１５、および傾斜アジャスタ１６を含む。傾斜アジャスタ１６は、前足部領域内のアウトソール１５と中敷１４との間に設けられる。以下で詳しく説明するように、傾斜アジャスタ１６は、中敷１４の内側前足部を支持する内側側部流体チャンバ、および中敷１４の外側前足部を支持する外側側部流体チャンバを含む。ＥＲ流体は、両チャンバの内部と流体連通している接続移送チャネルを通ってこれらの室間で移送され得る。この流体移送は、一方のチャンバの高さを他方のチャンバに対して高くし、チャンバの上に位置する中敷１４の一部に傾斜をもたらし得る。チャネルを通るＥＲ流体の更なる流れが中断すると、ＥＲ流体の流れが再開されるまで、傾斜は維持される。

アウトソール１５は、ソール構造１２の接地部分を形成する。シュー１０の実施形態において、アウトソール１５は、前方アウトソール部１７および後方アウトソール部１８を含む。前方アウトソール部１７と後方アウトソール部１８との関係は、ソール構造１２の底面図である図２Ａと、前足部アウトソール部１７および傾斜アジャスタ１６が取り除かれたソール構造１２の底面図である図２Ｂとを比較することによって分かる。図２Ｃは、ソール構造１２から取り除かれた前足部アウトソール部１７の底面図である。図２Ａに示すように、前方アウトソール部１７は、ソール構造１２の前足部および中央中足部領域を通って伸長し、狭小端部１９に向かって先細りになる。端部１９は、踵領域に設けられた接合部２０において後方アウトソール部１８に取り付けられる。後方アウトソール部１８は、側中足部領域および踵領域にわたって伸長し、中敷１４に取り付けられる。また前方アウトソール部１７は、支点要素および上述した傾斜アジャスタ１６の流体チャンバによって中敷１４にも連結される。前方アウトソール部１７は、接合部２０および前足部支点要素を通る長手方向軸Ｌ１の周囲を回転する。具体的には、後述するように、前方アウトソール部１７は、中敷１４の前足部が前足部アウトソール部１７に対して傾斜すると、軸Ｌ１の周囲を回転する。

アウトソール１５は、ポリマおよびポリマ複合体で形成され、接地表面にゴムおよび／または他の耐摩耗材料を含んでよい。トラクション要素２１は、アウトソール１５の底面にモールド成形または他の方法で形成され得る。前足部アウトソール部１７は、１または複数の着脱式スパイク要素２２を保持するための受容部も含んでよい。他の実施形態において、アウトソール１５は異なる構成を有してよい。

中敷１４は、ミッドソール２５を含む。シュー１０の実施形態において、ミッドソール２５は、人間の足の外形に概ね対応するサイズおよび形状を有し、中敷１４の全長および全幅に及ぶ単一片であり、輪郭付けられた上面２６（図３に図示）を含む。上面２６の輪郭は、人間の足の足底領域の形状に概ね対応し、アーチサポートを設けるように構成される。ミッドソール２５は、エチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）および／または１または複数の他の独立気泡ポリマ発泡材料で形成され得る。ミッドソール２５は、後述するように、コントローラおよび他の電子部品を収容するために内部に形成されたポケット２７および２８も有してよい。上向きに伸長する後方アウトソール部１８の内側および外側は、着用者の足に更なる内側および外側側部サポートをもたらし得る。他の実施形態において、中敷は異なる構成を有してよく、たとえばミッドソールは中敷の全てを覆わず、あるいは全く存在せず、および／または中敷が他の部品を含んでもよい。

図３は、ソール構造１２の部分分解内側斜視図である。底部支持板２９は、シュー１０の足底領域に設けられる。シュー１０の実施形態において、底部支持板２９は、前方アウトソール部１７の上面３０に取り付けられる。比較的剛直なポリマまたはポリマ複合体で形成され得る底部支持板２９は、前方アウトソール部１７の前足部領域を強固にして、傾斜アジャスタ１６のための安定した基部をもたらす。内側力計測抵抗器（ＦＳＲ）３１および外側ＦＳＲ３２は、底部支持板２９の上面３３に取り付けられる。後述するように、ＦＳＲ３１および３２は、傾斜アジャスタ１６のチャンバ内の圧力を決定するための出力を提供する。

支点要素３４は、下側支持板２９の上面３３に取り付けられる。支点要素３４は、底支持板２９の前部においてＦＳＲ３１と３２との間に位置する。支点要素３４は、ポリウレタン、シリコンゴム、ＥＶＡ、または、シュー１０の着用者が走る時に生じる負荷の下で通常圧縮しない１または複数の他の材料で形成され得る。支点要素３４は、傾斜アジャスタ１６に加わる横力および縦力への抵抗をもたらす。

傾斜アジャスタ１６は、下側支持板２９の上面３３に取り付けられる。傾斜アジャスタ１６の内側流体チャンバ３５は、内側ＦＳＲ３１の上に位置する。傾斜アジャスタ１６の外側流体チャンバ３６は、外側ＦＳＲ３２の上に位置する。傾斜アジャスタ１６は開口部３７を含み、それを通って支点要素３４が伸長する。支点要素３４の少なくとも一部は、チャンバ３５と３６との間に位置する。傾斜アジャスタ１６の更なる詳細は、後続の図面に関連して説明される。また上部支持板４１もシュー１０の足底領域に設けられ、傾斜アジャスタ１６の上に位置する。シュー１０の実施形態において、上部支持板４１は、底部支持板２９と概ね位置を合わせられる。比較的剛直なポリマまたはポリマ複合体で形成され得る上部支持板４１は、傾斜アジャスタ１６が押し当たる安定した比較的変形しにくい領域をもたらし、これは中敷１４の前足部領域を支持する。

ミッドソール２５の前足部領域部分の裏面は、上部支持板４１の上面４２に取り付けられる。踵および側中足部領域におけるミッドソール２５の一部の裏面は、後方アウトソール部１８の上面４３に取り付けられる。前方アウトソール部１７の端部１９は、部分１８のフロントエッジの最後部位置４４の後にある後方アウトソール部１８に取り付けられ、接合部２０を形成する。いくつかの実施形態において、端部１９は、位置４４またはその付近で部分１８に形成されたスロット内に滑り込むタブであってよく、および／または上面４３とミッドソール２５の裏面との間に押し込まれ得る。

図３には、コントローラ４７のＤＣ高電圧ＤＣコンバータ４５およびプリント回路基板（ＰＣＢ）４６も示される。コンバータ４５は、低電圧ＤＣ電気信号を、傾斜アジャスタ１６内の電極に印加される高電圧（たとえば５０００Ｖ）ＤＣ信号に変換する。ＰＣＢ４６は、１または複数のプロセッサ、メモリ、および他の部品を含み、コンバータ４５を介して傾斜アジャスタ１６を制御するように構成される。またＰＣＢ４６は、ＦＳＲ３１および３２からの入力を受信し、電池ユニット１３から電力を受け取る。ＰＣＢ４６およびコンバータ４５は、中足部領域４８において前方アウトソール部１７の上面に取り付けられ、かつそれぞれ裏面ミッドソール２５におけるポケット２８および２７内にあってよい。ワイヤ２３ａおよび２４ａは、コンバータ４５を傾斜アジャスタ１６に電気的に接続する。ワイヤ２３ａの第１の端部にある端子２３ｂは、傾斜アジャスタ１６のリアエッジにおいて接続路３９内に挿入され、以下で更に詳しく説明するように、アクセス路３９内に突出する導電性トレースの一部に接続される。ワイヤ２４ａの第１の端部にある端子２４ｂは、傾斜アジャスタ１６のリアエッジにおけるアクセス路４０内に挿入され、以下で更に詳しく説明するように、通路４０内に突出する別の導電性トレースの一部に接続される。いくつかの実施形態において、端子２３ｂおよび２４ｂは単純に、絶縁ジャケット材料を取り除くことによって露出しているワイヤ２３ａおよび２３ｂの導体の一部であってよい。他の実施形態において、別の端子構造が追加され得る。ワイヤ２３ａおよび２４ａの第２の端部は、コンバータ４５の適切な端子に接続される。図示されない追加のワイヤセットが、コンバータ４５とＰＣＢ４６とを接続し、ＰＣＢ４６を電池アセンブリ１３に接続する。

図４Ａは、傾斜アジャスタ１６の拡大上面図である。図４Ｂは、図４Ａに示す位置から見た傾斜アジャスタ１６のリアエッジ図である。内側流体チャンバ３５は、流体移送チャネル５１を通って外側流体チャンバ３６と流体連通している。ＥＲ流体がチャンバ３５および３６と移送チャネル５１とを満たしている。いくつかの実施形態において使用され得るＥＲ流体の一例は、Ｌａｎｄｗｅｈｒｓｔｒａｓｓｅ５５，６４２９３ Ｄａｒｍｓｔａｄｔ，Ｄｅｕｔｓｃｈｌａｎｄ（ドイツ）のＦｌｕｄｉｃｏｎ有限会社によって「ＲｈｅＯｉｌ ４．０」という名称で販売される。この例において、傾斜アジャスタ１６の上面は不透明層で形成されることが想定されるので、移送チャネル５１は図４Ａにおいて点線で示される。アクセス路３９および４０も同様に、図４Ａにおいて点線で示される。ワイヤ２３ａおよび２４ａ、および端子２３ｂおよび２４ｂは、アクセス路３９および４０の細部をより良く示すために図４Ａから省略される。ただし、少なくともいくつかの実施形態において、後述するように、ワイヤ２３ａおよび２４ａは、ＥＲ流体で満たされる前に傾斜アジャスタに接続される。

移送チャネル５１は、チャネル５１内の流体に電界を生成するための電極のための広い表面積をチャネル５１内にもたらすように、蛇行した形状を有する。たとえば図４Ａに示すように、チャネル５１は、チャンバ３５と３６との間の空間を覆うチャネル５１の他の部分を接合する３つの１８０度湾曲部を含む。いくつかの実施形態において、移送チャネル５１は、１ミリメートル（ｍｍ）の最大高さｈ（図４Ｂ）、２ｍｍの平均幅（ｗ）、および少なくとも２５７ｍｍの流れ方向に沿った最小長さを有してよい。

いくつかの実施形態において、移送チャネルの高さは、実際には、０．２５０ｍｍ以上３．３ｍｍ以下の範囲に制限され得る。柔軟な材料で構成された傾斜アジャスタは、使用中シューとともに折れ曲がることができる。移送チャネルを跨いて折れ曲がることによって、屈曲点における高さが局所的に減少する。十分な許容度がない場合、対応する電界強度の増加がＥＲ流体の最大絶縁強度を超え、電界の崩壊を招き得る。極端に言うと、電極は実際に接触するほど接近すると、同じ結果となる電界崩壊を伴う。

ＥＲ流体の粘性は、印加される電界強度に伴って増加する。その効果は非線形であり、最適電界強度は、１ミリメートル当たり３〜６キロボルト（ｋＶ／ｍｍ）の範囲内である。電池の３〜５Ｖをブーストするために使用される高電圧ｄｃｄｃコンバータは、物理的サイズおよび安全性の配慮によって２Ｗ未満または１０ｋＶ以下の最大出力電圧に制限され得る。したがって、電界強度を所望の範囲内に維持するために、移送チャネルの高さは、いくつかの実施形態において最大約３．３ｍｍ（１０ｋＶ／３ｋＶ／ｍｍ）に制限され得る。

移送チャネルの幅は、実際には、０．５ｍｍ以上４ｍｍ以下の範囲に制限され得る。後述するように、傾斜アジャスタは、３層以上の熱可塑性ウレタンフィルムで構成され得る。フィルムの層は、熱および圧力によって互いに接着され得る。この接着プロセス中、材料の一部における温度は、隣接層の融解材料を接着するために融解すると、ガラス遷移温度を超え得る。接着中の圧力は融解材料を混合するが、傾斜アジャスタの中間スペーサ層内でプリフォームされた移送チャネル内に融解材料の一部を押し出し得る。したがってチャネルは、この材料によって部分的に満たされ得る。０．５ｍｍ未満のチャネル幅において、押し出される材料の比率はチャネル幅の大きな割合を占め、ＥＲ流体の流れを制限し得る。

チャネルの最大幅は、傾斜アジャスタの２つのチャンバ間の物理空間によって制限され得る。チャネルの幅が広い場合、中間層内の材料が薄くなって構成中に支持されず、チャネルの壁が容易に移動し得る。またＥＲ流体の等価直列抵抗はチャネル幅の増加に伴って減少し、これは電力消費を増加させる。Ｍ５．５（米国）までの範囲のシューサイズの場合、実用的な幅は４ｍｍ未満に制限され得る。

移送チャネルの所望の長さは、使用時における傾斜アジャスタのチャンバ間の最大圧力差の関数であってよい。チャネルが長いほど、耐えられ得る圧力差が大きい。最適チャネル長さは、アプリケーション依存および構成依存であってよく、様々な実施形態によって変動し得る。長い移送チャネルによる不利益は、電界が除去された時の流体流れに対する大きな制限である。いくつかの実施形態において、チャネル長さの実用的な範囲は、２５ｍｍ〜３５０ｍｍの範囲内である。

傾斜アジャスタ１６は、内側側部フィルタブ１１７および外側側部フィルタブ１１８を含む。タブ１１７および１１８はそれぞれ、フィルチャネル１１９および１２０を含む。傾斜アジャスタ１１６の特定の部品が組立ておよび接着された後、更に詳しく後述するように、ＥＲ流体がチャネル１１９および／またはチャネル１２０を通ってチャンバ３５および３６内および移送チャネル５１内へ注入され得る。クリンプ１２５および１２６はその後、チャネル１１９および１２０を閉鎖および密封するために形成され得る。

図４Ｂに示すように、傾斜アジャスタ１６は、底層５３、中間／スペーサ層５４、および上層５５を含んでよい。底層５３は、チャンバ３５および３６の底部、移送チャネル５１の底部、アクセス路３９および４０の底部、およびフィルチャネル１１９および１２０の底部を形成する。中間／スペーサ層５４は、チャンバ３５および３６の側壁、移送チャネル５１の側壁、フィルチャネル１１９および１２０の側壁、および通路３９および４０の側壁を形成する開放空間を含む。上層５５は２つのポケットを含む。内側側部ポケット５７は、内側チャンバ３５の上部および上側側壁を形成する。外側側部ポケット５８は、外側チャンバ３６の上部および上側側壁を形成する。上層５５の他の部分は、移送チャネル５１の上部、フィルチャネル１１９および１２０の上部、および通路３９および４０の上部を形成する。中間層５４の底面は、底層５３の上面の一部に溶接または他の方法で接着され得る。中間層５４の上面は、上層５５の底面の一部に溶接または他の方法で接着され得る。

傾斜アジャスタ１６の構成は、図５Ａ〜図５Ｅ２を参照することによって詳しく理解される。図５Ａは、底層５３の上面図である。底層５３は、上面５９を有するフラットパネル８１を含む。支点開口部３７の一部である穴６０を除き、パネル８１は連続シートである。層５３は更に、上面５９に形成された連続導電性トレース１１６を含む。トレース１１６は、底部電極６１および伸長部６２を含む。電極６１は、移送チャネル５１の底部を形成する層５３の一部にわたって伸長するように位置する。以下で更に詳しく示されるように、電極６１は、チャネル５１の経路を辿り、チャネル５１と一致する。延長部６２は、チャネル５１の経路から底層５３のリアエッジへ向かって分岐する。以下で更に詳しく説明するように、延長部６２は、端子２３ｂ（図３）を電極６１に電気的に接続するための箇所を設ける。いくつかの実施形態において、導電性トレース１１６は、表面５９に印刷された導電性インクの及ぶ範囲である。導電性トレース１１６を形成するために使用される導電性インクは、たとえば、熱可塑性ポリウレタン（ＴＰＵ）を含むポリママトリックスに銀微粒子を備えるインクであってよく、パネル８１のＴＰＵと接着し、可撓性導電層を形成する。そのようなインクの一例は、Ｅ．Ｉ．Ｄｕｐｏｎｔ Ｄｅ Ｎｅｍｏｕｒｓ ａｎｄ Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能なＰＥ８７２伸縮可能導体である。

いくつかの実施形態において、パネル８１は、互いにラミネートされた２つの別個のポリマ材料製内側および外側シートから形成される。外側シートは、ショアＡデュロメータ値８５を有する０．４ｍｍのＴＰＵシートであってよい。そのような材料の例は、Ｈｕｎｔｓｍａｎ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能な製品番号Ａ９２Ｐ４６３７を有するＴＰＵ樹脂から形成されたシートを含む。いくつかの実施形態において、パネル８１における外側シートは、ショアＡデュロメータ値８５を有する０．５ｍｍのポリエステル系ＴＰＵ製シートであってよい。パネル８１における内側シートは、厚さ０．１ｍｍの２層ポリウレタン／ポリウレタンシートであってよく、シート層の一方は、これら２層のうちの他方よりも高いデュロメータである。そのような２層ポリウレタン／ポリウレタンシートの例は、Ｂｅｍｉｓ Ａｓｓｏｃｉａｔｅｓ Ｉｎｃによって市販されている。

いくつかの実施形態において、層５３は、以下の方法で製造され得る。パネル８１を形成する前に、導電性トレース１１６が、内側シートの高デュロメータ面にスクリーン印刷または他の方法で印加される。内側シートの低デュロメータ面はその後、外側シートの内側面と接するように設置され得る。内側および外側シートはその後、熱および圧力を加えることによってともにラミネートされ得る。次に、導電性トレース１１６が外側エッジおよび穴６０に対して適切な位置にあるように、ラミネートシートから底層５３が切り取られる。

図５Ｂは、中間層５４の上面６３を示す、中間層５４の上面図である。中間層５４は、中間層５４の上面６３から底面まで伸長する多数の開放空間を含む。開放空間６４は、層５４内の他の開放空間から隔離され、支点開口部３７の一部である。開放空間１２７は、内側流体チャンバ３５の側壁を形成する。開放空間１２８は、外側流体チャンバ３６の側壁を形成する。開放空間１２９は、開放空間１２７および１２８に連結され、チャネル５１の側壁を形成する。開放空間１３１および１３２はそれぞれ開放空間１２７および１２８に連結され、それぞれフィルチャネル１１９および１２０の側壁を形成する。互いに隔離され、かつ層５４内の他の開放空間から隔離された開放空間１３３および１３４は、それぞれアクセス路３９および４０の側壁を形成する。いくつかの実施形態において、中間層５４は、層５３および５５において使用されるＴＰＵよりも硬い単一ＴＰＵシートから切り取られる。そのようないくつかの実施形態において、層５４に使用されるＴＰＵは厚さ１．０ｍｍであり、ショアＡデュロメータ値９２を有する。そのような材料の例は、Ｈｕｎｔｓｍａｎ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手可能な製品番号Ａ８５Ｐ４４３０４を有するＴＰＵ樹脂で形成されたシートを含む。層５４に使用され得る材料の他の例は、ショアＤデュロメータ値７２を有する厚さ１．０ｍｍのＴＰＵ（たとえばＡｒｇｏｔｅｃ，ＬＬＣから入手可能な製品番号Ｄ７１０１を有するＴＰＵ樹脂で形成されたシート）およびショアＡデュロメータ値８７を有する厚さ１．０ｍｍのＴＰＵ（たとえばＡｒｇｏｔｅｃ，ＬＬＣから入手可能な製品番号ＳＴ‐３６８５‐８７を有する芳香族ポリエーテル系ＴＰＵ樹脂で形成されたシート）を含む。

図５Ｃ１は、上層５５の上面５２を示す、上層５５の上面図である。図５Ｃ１において、ポケット５７および５８は凸形構造である。内側ポケット５７は、内側側部における上層５５のシートにモールド成形または他の方法で形成され、内側流体チャンバ３５の上部および上側側壁を形成する。外側ポケット５８は、外側側部における上層５５のシートにモールド成形または他の方法で形成され、外側流体チャンバ３６の上部および上側側壁を形成する。層５５は、比較的柔らかく可撓性のＴＰＵで形成されてよく、それによってポケット５７および５８は容易にしぼんだり膨張したりすることができ、ＥＲ流体がチャンバ３５および３６を出入りして移動する時にチャンバ３５および３６の上部が高さを変えることができる。少なくともいくつかの実施形態において、後述するように、上層５５は、底層５３に使用されるものと同様の２シートラミネーションで形成され得る。

図５Ｃ２は、上層５５の底面図である。上層５５は、底面６８を有するパネル８２を含む。図５Ｃ２において、ポケット５７および５８は凹形構造である。層５５は更に、底面６８に形成された連続導電性トレース１３５を含む。トレース１３５は、上部電極６９および延長部７０を含む。電極６９は、移送チャネル５１の上部を形成する層５５の一部にわたって伸長する。以下で更に詳しく示されるように、電極６９は、チャネル５１の経路を辿り、チャネル５１と一致する。延長部７０は、チャネル５１の経路から上層５５のリアエッジに向かって分岐する。以下で更に詳しく説明するように、延長部７０は、端子２４ｂが電極６９に電気的に接続するための箇所を設ける。いくつかの実施形態において、導電性トレース１３５は、表面６８に印刷された導電性インクの及ぶ範囲である。導電性トレース１３５を形成するために使用される導電性インクは、導電性トレース１１６を形成するために使用されるインクと同じ種類であってよい。図５Ｃ２に示す位置から見た部分領域断面図である図５Ｃ３は、上部電極６９およびポケット５８の更なる細部を示す。ポケット５７と上部電極の他の部分とは同様であってよい。支点開口部３７の一部である穴６６を除き、図５Ｃ２においてパネル８２は連続シートとして示される。他の実施形態において、パネル８２に（たとえばトレース１３５の一部の間に）追加の穴または隙間が存在してよい。

パネル８２は、パネル８１を生成するために使用されたものと同じ材料のラミネートされた内側および外側シートを備えてよい。いくつかの実施形態において、層５５は、以下の方法で製造され得る。パネル８２を形成する前に、導電性トレース１３５が、内側シートの高デュロメータ面にスクリーン印刷または他の方法で印加される。内側シートの低デュロメータ面はその後、外側シートの内側面と接するように設置され得る。２つのシートはその後、熱および圧力を加えることによってともにラミネートされ得る。ラミネートシートはその後、ポケット５７および５８の形状に対応するキャビティを有する型を用いて熱成形される。熱成形プロセス中、トレース１３５の損傷を防ぎ、トレース１３５をポケット５７および５８に対して適切に配置するように注意される。層５５はその後、導電性トレース１３５が外側エッジおよび穴６６に対して適切な位置にあるように、ラミネートおよび熱成形されたシートから切り取られる。

図５Ｄ１は、傾斜アジャスタ１６を製造する時の第１の組立て作業を示す。第１の組立て作業の一部として、第１のパッチ１３９が、導電性トレース１１６の一部の上に設置される。具体的には、パッチ１３９は、分岐６２が電極６１と接続する領域における電極６１の幅、および電極６１に隣接する分岐６２の一部に架かる。いくつかの実施形態において、図５Ｄ１に示すように、パッチ１３９は分岐６２よりも幅が広い。パッチ１３９は、たとえばＴＰＵの細ストリップであってよい。いくつかの実施形態において、パネル８１および８２に使用される０．１ｍｍの内側シート材料がパッチ１３９にも使用されてよく、材料の高デュロメータ側面がトレース１１６に向くように設置される。パッチ１３９の設置後、中間層５４の底面６７がパネル８１の上面５９と接するように、かつパッチ１３９が上面５９と底面６７との間およびトレース１１６の一部と底面６７との間に挟まれるように、中間層５４が底層５３上に設置される。いくつかの実施形態において、図５Ｄ１の動作および後続する組立て作業中の位置決めを支援するためにアライメント穴（不図示）が層５３、５４、および５５に形成され得る。

図５Ｄ２は、傾斜アジャスタ１６を製造する時の第２の組立て作業を示す。図５Ｄ２の左側は、図５Ｄ１の組立て作業後の層５３および５４およびパッチ１３９を示す。中間層５４によって被覆されたパッチ１３９のエッジは点線で示される。電極６１は、チャネル５１の底部を形成する層５３上面の一部にわたって伸長する。延長部６２の一部は、アクセス路３９の底部を形成する層５３上面の一部にわたって伸長する。

図５Ｄ２の第２の組立て作業において、第２のパッチ１４０が、導電性トレース１３５の一部の上に設置される。具体的には、パッチ１４０は、分岐７０が電極６９と接続する領域における電極６９の幅、および電極６９に隣接する分岐７０の一部に架かる。いくつかの実施形態において、図５Ｄ２に示すように、パッチ１４０は分岐７０よりも幅が広い。パッチ１４０もまた、たとえばＴＰＵの細ストリップであってよい。いくつかの実施形態において、パッチ１４０は、パッチ１３９に使用されたものと同じ材料から切り取られ、高デュロメータ面がトレース１３５に向くように配置される。パッチ１４０の設置後、（間にパッチ１３９が挟まれた）集成層５３および５４は、パネル８２の底面６８が中間層５４の上面６３と接するように、かつパッチ１４０が上面６３と底面６８との間およびトレース１３５の一部と上面６３との間に挟まれるように、上層５５上に設置される。

図５Ｄ３は、図５Ｄ２の組立て作業後の層５３、５４、および５５を示す。パッチ１４０、チャネル５１、チャネル１１９および１２０、および通路３９および４０の位置は点線で示される。図５Ｄ３には示されないが、電極６９は、チャネル５１の上部を形成する層５５底面の一部にわたって伸長する。延長部７０の一部は、アクセス路４０の上部を形成する層５５底面の一部にわたって伸長する。

層５３、５４、および５５とパッチ１３９および１４０とは、組立て後、ＲＦ（無線周波）溶接によって接着され得る。いくつかの実施形態において、多段階ＲＦ溶接作業が実行される。図８Ａおよび図８Ｂは、いくつかの実施形態における第１の溶接作業において使用されるＲＦ溶接工具の両面の上面図である。図８Ａは、底層５３の露出した底面と接する側面４０１ａを示す。側面４０１ａは、平面基部４０５ａから外側へ伸長する壁４０３ａを含む。図８Ｂは、上層５５の露出した上面５２と接する側面４０１ｂを示す。側面４０１ｂは、平面基部４０５ｂから外側へ伸長する壁４０３ｂを含む。壁４０３ｂは、基部４０５ｂから上に、ポケット５７および５８の高さを上回る高さを有する。図８Ａおよび図８Ｂと図５Ｄ３とを比較することによって理解され得るように、壁４０３ａおよび４０３ｂは、チャネル５１の形状を画定する中間層５４の一部に対応する部分を含む。壁４０３ａおよび４０３ｂは更に、チャンバ３５および３６の側面を画定する中間層５４の一部に対応する部分、通路３９および４０を画定する中間層５４の一部に対応する部分、通路３９よび４０とチャネル５１との間の領域を画定する中間層５４の一部に対応する部分、およびチャネル１１９および１２０の側面を画定する中間層５４の一部に対応する部分を含む。

側面４０１ａおよび４０１ｂは、側面４０１ａおよび４０１ｂへのＲＦ電力の印加中に側面４０１ａおよび４０１ｂを押し合わせるように構成された取付け具の対向側面に取り付けられ得る。第１のＲＦ溶接作業中、図５Ｄ３のアセンブリは側面４０１ａと４０１ｂとの間に設置され、側面４０１ａは層５３の底面と接し、側面４０１ｂは層５５の上面と接し、壁４０３ａおよび４０３ｂのエッジは中間層５４の対応する部分と位置を合わせられる。いくつかの実施形態において、壁４０３ａおよび４０３ｂの上部の間にあるアセンブリ領域を、第１のＲＦ溶接作業前の厚さの８５％である第１のＲＦ溶接作業終了時の厚さまで圧縮するために、側面４０１ａおよび４０１ｂは（電力の印加中）アセンブリに対して押し合わせられる。

続いて、図５Ｄ３のアセンブリは、第２のＲＦ溶接作業を経る。図８Ｃおよび図８Ｄは、いくつかの実施形態における第２の溶接作業において使用されるＲＦ溶接工具の両面の上面図である。図８Ｃは、底層５３の露出した底面と接する側面４０２ａを示す。側面４０２ａは、平面基部４０６ａから外側へ伸長する壁４０４ａを含む。図８Ｂは、上層５５の露出した上面５２と接する側面４０２ｂを示す。側面４０２ｂは、平面基部４０６ｂから外側へ伸長する壁４０４ｂを含む。壁４０４ｂは、基部４０６ｂから上に、ポケット５７および５８の高さを上回る高さを有する。図８Ｃおよび図８Ｄと図５Ｄ３とを比較することによって理解され得るように、壁４０４ａおよび４０４ｂは、チャンバ３５および３６のエッジを画定する中間層５４の一部に対応する部分を含む。

第２のＲＦ溶接作業において、図５Ｄ３のアセンブリは、側面４０２ａと４０２ｂとの間に設置され、側面４０２ａは層５３の底面と接し、側面４０２ｂは層５５の上面と接し、壁４０４ａおよび４０４ｂのエッジは中間層５４の対応する部分と位置を合わせられる。いくつかの実施形態において、壁４０４ａおよび４０４ｂの上部の間にあるアセンブリ領域を、第２のＲＦ溶接作業の開始時の厚さの６５％である第２のＲＦ溶接作業終了時の厚さまで圧縮するために、側面４０２ａおよび４０２ｂは（電力の印加中）アセンブリに対して押し合わせられる。

いくつかの実施形態において、中間ＲＦ溶接作業が第１および第２の溶接作業の間に実行され得る。そのようないくつかの実施形態において、チャネル１１９および１２０の後端部にチューブが挿入される。これらのチューブはその後、タブ１１７および１１８の後端部に沿ってＲＦ溶接工具の側面を当てることによって定位置で密封される。これらのチューブおよびこれらのチューブに溶接されたタブ１１７および１１８の一部はその後、傾斜アジャスタ１６がＥＲ流体で満たされた後、切り落とされ得る。

上述したように、傾斜アジャスタ１６は、ペアのうちの右側シューに設置するために構成される。そのペアの左側シューに設置するために構成された傾斜アジャスタは、傾斜アジャスタ１６の左右対称形であってよい。したがって、左シュー傾斜アジャスタを製造するために使用されるＲＦ溶接工具の側面は、図８Ａ〜図８Ｄに示す工具側面の左右対称形であってよい。

層５３、５４、および５５と、間に挟まれたパッチ１３９および１４０とを接着するためのＲＦ溶接作業の結果、端子２３ｂおよび２４ｂは、アクセス路３９および４０において露出した延長部６２および７０の一部に接続され得る。いくつかの実施形態において、この接続は、参照によって本願に組み込まれる、本出願と同日に出願された“Ｅｌｅｃｔｒｏｒｈｅｏｌｏｇｉｃａｌ Ｆｌｕｉｄ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ Ｗｉｔｈ Ａｔｔａｃｈｅｄ Ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ Ｆａｂｒｉｃａｔｉｏｎ”と題された代理人整理番号２１５１２７．０２０９０を有する米国特許仮出願において説明される動作を用いて実行され得る。端子２３ｂおよび２４ｂの接続後、傾斜アジャスタ１６は、フィルチャネル１１９および／またはフィルチャネル１２０を通してＥＲ流体で満たされ得る。充填後、チャネル１１９および１２０は、クリンプ１２５および１２６を形成するようにタブ１１７および１１８の露出した上面および底面にＲＦ工具を当てることによって閉鎖および密封される。いくつかの実施形態において、傾斜アジャスタ１１６の充填は、参照によって本願に組み込まれる、本出願と同日に出願された“Ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ Ｆｉｌｌｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｒｈｅｏｌｏｇｉｃａｌ Ｆｌｕｉｄ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ”と題された代理人整理番号２１５１２７．０２０９１を有する米国特許仮出願において説明される動作を用いて実行され得る。

図５Ｅ１および図５Ｅ２は、図４Ａに示す位置から見た部分模式エリア断面図であり、組立て後の傾斜アジャスタ１６を示す。上述したように、端子２３ｂおよび２４ｂは図４Ａから省略されるので、図５Ｅ１および図５Ｅ２からも省略される。また、上述したように、傾斜アジャスタ１６の様々な領域は、組立てプロセスのＲＦ溶接部分において圧縮され得る。図５Ｅ１および図５Ｅ２において、圧縮された断面外形を正確に図示しようと試みるものではない。

図５Ｅ１および図５Ｅ２に示すように、ＥＲ流体１２１は移送チャネル５１を満たす。電極６１および６９は、それぞれチャネル５１の上面および底面に設置される。図５Ｅ１および図５Ｅ２は、穴１２９のエッジ付近に設置された電極６１および６９のエッジを示すが、いくつかの実施形態において、電極６１および６９は、移送チャネル５１の長さの一部または全部にわたり層５４の上下に更に伸長するようにより幅広く形成され得る。

層５３および５５のラミネート構造は、図５Ｅ１および図５Ｅ２にも見られる。層５３のパネル８１は、外側シート１６３に接着された内側シート１６４を含む。層５５のパネル８２は同様に、外側シート１６１に接着された内側シート１６２を含む。上述したように、シート１６１および１６３は、いくつかの実施形態において、シート１６２および１６４と同じ材料で形成され得る。

図５Ｅ１に示すように、延長部６２は、底部電極６１に接続され、移送チャネル５１からアクセス路３９へ伸長する。具体的には、延長部６２は、層５４の底面６７とパネル８１の上面５９との間に設けられる。上述したように、層５４は、ＲＦ溶接動作中に移送チャネル５１内へ突出する傾向がある。この突出は、穴１２９のエッジ付近の層５４と層５３との間の境界面において、トレース１１６の一部を断裂させる傾向がある。電極６１の多くの部分において、そのような断裂は問題ではない。しかし、電極６１と延長部６２との接合点において、そのような断裂は、電極６１と、端子２３ｂが接続される延長部６２との電気的接続の損失を招き得る。パッチ１３９は、そのような断裂を防ぐために層５４と５３との間に設置される。図５Ｅ１に示すように、パッチ１３９は、電極６１と延長部６２との接続領域においてチャネル５１に架かる。ＲＦ溶接中に層５４がチャネル５１内に突出すると、パッチ１３９は、張力緩和を提供する。具体的には、パッチ１３９は、せん断応力を吸収し、そのせん断応力の全てが、電極６１と延長部６２との接続を形成するトレース１１６の領域に伝達することを防ぐ。同様に、チャネル５１と通路３９との間の延長部６２の長さに沿って通路３９内に伸長することによってパッチ１３９は、通路３９内の層５３と５４との間の境界面における延長部６３の断裂を防ぐ。

図５Ｅ２に示すように、延長部７０は、上部電極６９に接続され、移送チャネル５１からアクセス路４０へ伸長する。具体的には、延長部７０は、パネル８２の底面６８と層５４の上面６３との間に設けられる。パッチ１４０は、電極６９と延長部７０との接続領域においてチャネル５１に架かる。パッチ１４０は更に、延長部７０の長さに沿って、チャネル５１と通路４０との間および通路４０内へ伸長する。パッチ１３９と同様、パッチ１４０は張力緩和を提供し、電極６９と延長部７０との接続を形成するトレース１３５の領域、または通路４０内の層５４と５５との間の境界面における延長部７０の領域におけるトレース１３５の断裂を防ぐ。

図６は、シュー１０の電気システム部品を示すブロック図である。図６内のブロック間の個々の直線は、信号（たとえばデータおよび／または電力）フロー経路を表し、必ずしも個々の導体を表すことは意図されていない。電池パック１３は、再充電可能なイオン電池１０１、電池コネクタ１０２、およびリチウムイオン電池保護ＩＣ（集積回路）１０３を含む。保護ＩＣ１０３は、充電異常および放電状態を検出し、電池１０１の充電を制御し、他の従来の電池保護回路動作を実行する。電池パック１３は、コントローラ４７との通信および電池１０１の充電のためのＵＳＢ（ユニバーサルシリアルバス）ポート１０４も含む。電力経路制御ユニット１０５は、ＵＳＢポート１０４または電池１０１のどちらからコントローラ４７へ電力が供給されるかを制御する。リセットボタン１０６は、コントローラ４７および電池パック１３を作動または停止させる。ＬＥＤ（発光ダイオード）１０７は、コントローラがＯＮであるか、および電界の状態を示す。上述した電池パック１３の個々の要素は、従来の市販されている部品であってよく、本明細書で説明される新規かつ創意的な方法で組み合わされ用いられる。

コントローラ４７は、ＰＣＢ４６に収容された部品とともに、コンバータ４５を含む。他の実施形態において、ＰＣＢ４６の部品およびコンバータ４５は単一のＰＣＢに収容されてよく、あるいは他の何らかの方法でパッケージされてよい。コントローラ４７は、プロセッサ１１０、メモリ１１１、慣性計測ユニット（ＩＭＵ）１１３、および低エネルギ無線通信モジュール１１２（たとえばＢＬＵＥＴＯＯＴＨ通信モジュール）を含む。メモリ１１１は、プロセッサ１１０によって実行され得る命令を格納し、他のデータを格納してよい。プロセッサ１１０は、メモリ１１１によって格納され、および／またはプロセッサ１１０に格納された命令を実行し、この実行の結果、コントローラ４７は、本明細書および参照によって（その全体が）本願に組み込まれる２０１５年５月２９日に出願された“Ｆｏｏｔｗｅａｒ Ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ａｎ Ｉｎｃｌｉｎｅ Ａｄｊｕｓｔｅｒ”と題された米国特許出願第１４／７２５，２１８号で説明されるような動作を実行する。本明細書で用いられる場合、命令は、ハードコードされた命令および／またはプログラマブル命令を含んでよい。

ＩＭＵ１１３は、ジャイロスコープおよび加速度計および／または磁力計を含んでよい。ＩＭＵ１１３によって出力されたデータは、プロセッサ１１０によって、シュー１０およびシュー１０を着用した足の方向および動きにおける変化を検出するために用いられ得る。以下で更に詳しく説明するように、プロセッサ１０は、シュー１０の一部の傾斜が変化すべき時を決定するためにそのような情報を用いてよい。無線通信モジュール１１２は、ＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）を含んでよく、プログラミング命令および他の命令をプロセッサ１１０へ伝達し、メモリ１１１またはプロセッサ１１０によって格納され得るデータをダウンロードするために用いられ得る。

コントローラ４７は、低ドロップアウト電圧レギュレータ（ＬＤＯ）１１４およびブーストレギュレータ／コンバータ１１５を含む。ＬＤＯ１１４は、電池パック１３から電力を受け取り、プロセッサ１１０、メモリ１１１、無線通信モジュール１１２、およびＩＭＵ１１３へ定電圧を出力する。ブーストレギュレータ／コンバータ１１５は、電池パック１３からの電圧を、コンバータ４５へ許容可能な入力電圧を提供するレベル（たとえば５ボルト）まで上げる。コンバータ４５はその後、電圧をより高いレベル（たとえば５０００ボルト）まで増加させ、傾斜アジャスタ１６の電極６１および６９にわたる高電圧を供給する。ブーストレギュレータ／コンバータ１１５およびコンバータ４５は、プロセッサ１１０からの信号によって有効および無効にされる。コントローラ４７は更に、内側ＦＥＲ３１および外側ＦＳＲ３２からの信号を受信する。これらＦＳＲ３１および３２からの信号に基づいて、プロセッサ１１０は、内側流体チャンバ３５および外側流体チャンバ３６にかかる着用者の足からの力が、チャンバ３５内にチャンバ３６内の圧力よりも高い圧力をもたらすか、またはその逆であるかを決定する。

上述したコントローラ４７の個々の要素は、従来の市販されている部品であってよく、本明細書で説明される新規かつ創意的な方法で組み合わされ用いられる。また、コントローラ４７は、メモリ１１１および／またはプロセッサ１１０に格納された命令によって、シュー１０の中敷１４の前足部分の傾斜を調整するためにチャンバ３５と３６との間の流体の移送を制御することに関連する本明細書で説明された新規かつ創意的な動作を実行するように物理的に構成される。

図７Ａ〜図７Ｄは、いくつかの実施形態に係る、最小傾斜状態から最大傾斜状態まで変化する時の傾斜アジャスタ１６の動作を示す部分模式エリア断面図である。最小傾斜状態において、底板に対する上板の傾斜角度αは、傾斜ソール構造１２が前足部領域にもたらすように構成された最小数量を表す値α_ｍｉｎを有する。いくつかの実施形態において、α_ｍｉｎ＝０°である。最大傾斜状態において、傾斜角度αは、傾斜ソール構造がもたらすように構成された最大数量を表す値α_ｍａｘを有する。いくつかの実施形態において、α_ｍａｘは少なくとも５°である。いくつかの実施形態において、α_ｍａｘ＝１０°である。いくつかの実施形態において、α_ｍａｘは１０°より大きくなり得る。

図７Ａ〜図７Ｄにおいて、底板２９、傾斜アジャスタ１６、上板４１、ＦＳＲ３１、ＦＳＲ３２、および支点要素３４が示されるが、他の要素は簡略性のために省略される。図７Ｅは、（最小傾斜状態の）傾斜アジャスタ１６および底板２９の上面図であり、図７Ａ〜図７Ｄの図に対応する区画線の概略位置を示す。上板４１は図７Ｅから省略されているが、もしも上板４１が図７Ｅに含まれていれば、上板４１の周縁は底板２９の周縁と概ね一致することになる。図７Ｅの区画線に沿ったエリア断面図に支点要素３４は示されないが、図７Ａ〜図７Ｄ内の他の要素の内側および外側側部に対する支点要素３４の概略位置が点線で示される。

図７Ａ〜図７Ｄには、外側側部ストップ１２３および内側側部ストップ１２２も示される。内側側部ストップ１２２は、傾斜アジャスタ１６および上板４１が最大傾斜状態である時、上板４１の内側側部を支持する。外側側部ストップ１２３は、傾斜アジャスタ１６および上板４１が最小傾斜状態である時、上板４１の外側側部を支持する。外側側部ストップ１２３は、上板４１が外側側部の方へ傾くことを防ぐ。競走中、走者はトラックに沿って反時計回りに進むので、シュー１０の着用者は、トラックのカーブ部分を走る時、自身の左側へ曲がる。そのような使用シナリオにおいて、右側シューソール構造の中敷を外側側部へ傾かせる必要はない。ただし他の実施形態において、ソール構造は、内側または外側側部のどちらに傾斜可能であってよい。

いくつかの実施形態において、シュー１０を含むペアのうちの左側シューは、図７Ａ〜図７Ｄに示すものとは僅かに異なる方法で構成され得る。たとえば、内側側部ストップが、シュー１０の外側側部ストップ１２３と同様の高さにあってよく、外側側部ストップが、シュー１０の内側側部ストップ１２２と同様の高さにあってよい。そのような実施形態において、左側シューの上板は、最小傾斜状態と、上板が外側側部の方へ傾斜した最大傾斜状態との間で動く。

外側側部ストップ１２３および内側側部ストップ１２２の位置は図７Ａ〜図７Ｄにおいて図示されるが、先述の図面には示されない。いくつかの実施形態において、外側側部ストップ１２３は、底板２９の外側側部またはエッジにおけるリムとして形成され得る。同様に、内側側部ストップ１２２は、底板２９の内側側部またはエッジにおけるリムとして形成され得る。

図７Ａは、上板４１が最小傾斜状態にある時の傾斜アジャスタ１６を示す。シュー１０は、シュー１０の着用者が立ち止まっている、または競走の開始直前にスターティングボックスにいる時、あるいは着用者がトラックの直線部分を走っている時、上板４１が最小傾斜状態になるように構成され得る。図７Ａにおいて、コントローラ４７は、電極６１および６９間の電圧を１または複数の流動阻害電圧レベル（Ｖ＝Ｖ_ｆｉ）に維持する。具体的には、電極６１および６９間の電圧は、移送チャネル５１内のＥＲ流体２１の粘性を、チャンバ３５および３６の内外への流れを阻止する粘性レベルまで高めるのに十分な強度を有する電界を生成するのに十分なほど高い。いくつかの実施形態において、流動阻害電圧レベルＶ_ｆｉは、電極６１及び６９間の約３ｋＶ／ｍｍ〜６ｋＶ／ｍｍの電界強度を生成するのに十分な電圧である。図７Ａ〜図７Ｄにおいて、通常粘性レベル、すなわち電界による影響を受けていない粘性を有するＥＲ流体１２１を示すために光の点描が用いられる。密度の高い点描は、チャネル５１を通る流れを阻止するレベルまで粘性が高くなったＥＲ流体１２１を示すために用いられる。図７Ａに示す状態においてＥＲ２１はチャネル５１を通って流れることができないので、上板４１の傾斜角度αは、シュー１０の着用者がシュー１０の内側側部と外側側部との間で体重を移動しても変化しない。

図７Ｂは、コントローラ４７が、上板４１が最大傾斜状態になるべき、すなわちα＝α_ｍａｘまで傾斜すべきであると決定した直後の傾斜アジャスタ１６を示す。いくつかの実施形態において、コントローラ４７は、シュー１０の着用者によって行われる歩の数に基づいてそのような決定をしてよい。上板４１がα_ｍａｘまで傾斜すべきであると決定すると、コントローラ４７は、シュー１０を着用している足が、着用者の歩行周期のうちシュー１０が地面と接する部分にあるかを決定する。コントローラ４７は、内側側部チャンバ３５内のＥＲ流体１２１の圧力Ｐ_Ｍと外側側部チャンバ３６内のＥＲ流体１２１の圧力Ｐ_Ｌとの差ΔＰ_Ｍ−Ｌが正であるか、すなわちＰ_Ｍ−Ｐ_Ｌがゼロより大きいかも決定する。シュー１０が地面と接しており、ΔＰ_Ｍ−Ｌが正である場合、コントローラ４７は、電極６１および６９間の電圧を流動可能電圧レベルＶ_ｆｅまで低減する。具体的には、電極６１および６９間の電圧は、移送チャネル５１内のＥＲ流体１２１が通常粘性レベルになるように、移送チャネル５１内の電界強度を低減するのに十分なほど低いレベルまで低減される。

電極６１および６９間の電圧をＶ_ｆｅレベルまで低減すると、チャネル５１内のＥＲ流体１２１の粘性は低下する。その後ＥＲ流体１２１は、チャンバ３５からチャンバ３６内へ流れ始める。それによって、上板４１の内側側部は、底板２９に向かって動き始め、上板４１の外側側部は、底板２９から離れるように動き始める。その結果、傾斜角度αはα_ｍｉｎからの増加を開始する。

いくつかの実施形態において、コントローラ４７は、ＩＭＵ１１３からのデータに基づいて、シュー１０が歩行周期の歩部分にあるか、および地面に接しているかを決定する。具体的には、ＩＭＵ１１３は、３軸加速度計および３軸ジャイロスコープを含んでよい。加速度計およびジャイロスコープからのデータを用いて、および走者の足の既知の生物力学、たとえば歩行周期の様々な部分における様々な方向への回転および加速に基づいて、コントローラ４７は、シュー１０の着用者の右足が地面を踏んでいるかを決定することができる。コントローラ４７は、ＦＳＲ３１およびＦＳＲ３２からの信号に基づいて、ΔＰ_Ｍ−Ｌが正であるかを決定してよい。これらの信号の各々は、ＦＳＲを押し下げる着用者の足による力の大きさに対応する。これらの力の大きさおよびチャンバ３５および３６の既知の寸法に基づいて、コントローラ４７は、ＦＳＲ３１およびＦＳＲ３２からの信号の値を、ΔＰ_Ｍ−Ｌの符号および大きさに相関付けることができる。

図７Ｃは、図７Ｂに関連する時間のすぐ直後の傾斜アジャスタ１６を示す。図７Ｃにおいて、上板４１は、最大傾斜状態に達している。具体的には、上板４１の傾斜角度がα_ｍａｘに到達している。内側ストップ１２２は、傾斜角度αがα_ｍａｘを超えることを防ぐ。図７Ｄは、図７Ｃに関連する時間のすぐ直後の傾斜アジャスタ１６を示す。図７Ｄにおいて、コントローラ４７は、電極６１および６９間の電圧を、流動阻害電圧レベルＶ_ｆｉまで上昇させている。これは、移送チャネル５１を通る更なる流れを阻止し、上板４１を最大傾斜状態に保持する。通常の歩行周期において、シューにかかる右足の下方向への力は、最初に外側側部においてより強く、同時に前足部が内側側部にロールする。もしもチャネル５１を通る流れが阻止されていなければ、着用者の右足の外側側部にかかる最初の下方向への力は、傾斜角度αを減少させるであろう。

いくつかの実施形態において、シューは、傾斜アジャスタと、シューの中敷の様々な部分を傾斜させるように構成された他の部品とを含んでよい。ほんの一例として、バスケットボールシューは、傾斜アジャスタ１６と同様であるが、内側中足部または踵領域に位置する１つのチャンバと外側中足部または踵領域に位置する別のチャンバとを有し、チャンバの形状がこれらの位置に合うように変更された傾斜アジャスタを含んでよい。そのようなシューのコントローラは、着用者の身体部位が中足部および／または踵を傾斜させる必要があると決定した時、およびそのような傾斜が必要ではなくなったと決定した時、上述した動作と同様の動作を実行するように構成され得る。たとえば左へ方向を変えると、内側へ傾斜した中足部および踵領域を有する右側シューは、更なるサポートおよび安定性を提供し得る。コントローラは、方向を変える動きの発生を、着用者の胴体の位置および／または運動、および／またはシューの内側側部にかかる圧力の急速な増加、および／または踵領域が前足部領域に対して傾斜したことを示すアッパー内に設けられたセンサに基づいて決定するように構成され得る。

コントローラは、ソール構造内に設けられなくてもよい。たとえばいくつかの実施形態において、コントローラの一部または全ての部品は、たとえば電池アセンブリ１３などの電池アセンブリのハウジング内、および／または履物のアッパーに位置する別のハウジング内に設けられ得る。

上記から理解され得るように、傾斜アジャスタ１６は、ＥＲ流体を保持する構造である。他の実施形態は、ＥＲ流体を保持し、または保持するように構成され、傾斜アジャスタ１６に関連して説明した特徴と同様の特徴を有するが、１または複数の点において傾斜アジャスタ１６とは異なり得る他の構造を含む。本明細書では便宜上ＥＲ流体構造と称されるそのような構造は、履物または他の用途において用いられてよい。

いくつかの実施形態において、ＥＲ流体構造は、上述したものとは異なるサイズおよび／または形状を有するチャンバを含んでよい。同様に、移送チャネルは、他のサイズおよび／または形状を有してよい。

いくつかの実施形態において、ＥＲ流体構造は、単一のチャンバしか有さず、移送チャネルの一端が開いた状態であってよい。この開放移送チャネルは、後続して、ＥＲ流体貯蔵器またはチャンバを有する別の構造に連結され、ＥＲ流体を独立した貯蔵器またはチャンバから、または他の何らかの部品へ移送するように構成されたポンプに連結され得る。

いくつかの実施形態において、ＥＲ流体構造は、チャンバを含まなくてもよい。たとえばそのような構造は、移送チャネル５１およびアクセス路３９および４０を含む傾斜アジャスタ１６の中央部分と同様であってよい。ただし構造内でチャンバに連結される代わりに、移送チャネルの両端は開いており、他の部品に連結可能であってよい。そのような構造は、たとえばＥＲ流体システム内の弁として用いられ得る。

実施形態の上記説明は、図示および説明の目的で提示された。上記説明は、網羅的であること、および本発明の実施形態を開示された形式通りのものに限定することは意図されず、変更および変形例が上記教示の観点において可能であり、様々な実施形態の実践から得られ得る。本明細書で説明される実施形態は、様々な実施形態の原理および本質およびこれらの実用的応用を説明するために選択および記載され、当業者が、考えられる特定の用途に適した様々な変更を伴って様々な実施形態で本発明を利用することを可能にする。本明細書で説明された実施形態における特徴のあらゆる全ての組み合わせ、部分的組み合わせ、および並べ替えは、本発明の範囲内である。特許請求の範囲において、部品の潜在的または意図された着用者または使用者への言及は、部品の実際の着用または使用、あるいは着用者または使用者の存在を、特許請求対象である発明の一部として必要とするものではない。
実施形態例の非限定的リスト
１．
表面を有する第１のポリマ材料層と、
上記第１層の表面の少なくとも一部を形成する第１の導電性トレースと、
第１の表面を有する第２のポリマ材料層であって、上記第２層の第１の表面の一部は上記第１層の表面の一部に接着され、上記第２層は内部に画定されたチャネルの一部を有し、上記チャネルは上記第１の導電性トレースの一部と少なくとも部分的に一致する、第２層と、
上記第１層の表面と上記第２層の第１の表面との間に挟まれ、上記チャネルに架かり上記第１の導電性トレースの一部を被覆する第１のパッチと
を備える物品。
２．
表面を有するポリマ材料の第３層を更に備え、上記第３層の表面の一部は、上記第２層の第２の表面の一部に接着され、上記第１層、上記第２層、および上記第３層は、上記チャネルと流体連通している第１のチャンバを画定する、実施形態１に記載の物品。
３．
上記第１のチャンバおよび上記チャネルは電気粘性流体で満たされ、上記第１のチャンバは、上記第１のチャンバの内外への上記電気粘性流体の移送に応じて変化する高さを有する、実施形態２に記載の物品。
４．
上記第１層、上記第２層、および上記第３層は、上記チャネルと流体連通している第２のチャンバを画定し、上記第２のチャンバは上記電気粘性流体で満たされ、上記第２のチャンバは、上記第２のチャンバの内外への上記電気粘性流体の移送に応じて変化する高さを有する、実施形態３に記載の物品。
５．
上記第１層、上記第２層、および上記第３層の各々は、存在する場合、熱可塑性ポリウレタンを備える、実施形態１〜４のいずれかに記載の物品。
６．
上記第１のパッチはポリマ材料を備える、実施形態１〜５のいずれかに記載の物品。
７．
上記第１のパッチは熱可塑性ポリウレタンを備える、実施形態１〜６のいずれかに記載の物品。
８．
上記第１の導電性トレースは、上記チャネルの経路を辿る第１の電極と、上記チャネルの上記経路から分岐し、上記第２層の第１の表面を横切る第１の延長部とを備え、上記第１のパッチは、上記第１の延長部の一部と、上記第１の延長部に接合された上記第１の電極の一部とを被覆する、実施形態１〜７のいずれかに記載の物品。
９．
上記第３層の少なくとも一部を形成し、上記チャネルと少なくとも部分的に一致する第２の導電性トレースと、
上記第２層の第２の表面と上記第３層の表面との間に挟まれ、上記チャネルに架かり、上記第２の導電性トレースの一部を被覆する第２のパッチと
を更に備える、実施形態２〜４のいずれかに記載の物品。
１０．
上記第２の導電性トレースは、上記チャネルの上記経路を辿る第２の電極と、上記チャネルの上記経路から分岐し、上記第２層の第２の表面を横切る第２の延長部とを備え、上記第２のパッチは、上記第２の電極の一部と、上記第２の電極に接合された上記第２の延長部の一部とを被覆する、実施形態９に記載の物品。
１１．
実施形態１〜１０のいずれかに記載の物品を組み込む、履物製品のためのソール構造。
１２．
実施形態１〜１０のいずれかに記載の物品を組み込む履物製品。
１３．
ポリマ材料の第１層、ポリマ材料の第２層、および第１のパッチを、
上記第１層の表面の一部を形成する第１の導電性トレースが、上記第２層内に形成された部分を有するチャネルと少なくとも部分的に一致し、
上記第１層の表面の一部が、上記第２層の第１の表面の一部と接し、
上記第１のパッチが、上記第１層の表面と上記第２層の第１の表面との間に挟まれ、
上記第１のパッチが、上記チャネルに架かり、上記第１の導電性トレースの一部を被覆する
ように配置することと、
上記第１層、上記第２層、および上記第１のパッチを接着することと
を備える方法。
１４．
上記配置することは、上記第２層および第３層を、上記第３層の表面の一部を形成する第２の導電性トレースが上記チャネルと少なくとも部分的に一致し、上記第３層の表面の一部が上記第２層の第２の表面の一部と接するように配置することを備え、
上記接着することは、上記第２層および上記第３層を接着することを備える、実施形態１３に記載の方法。
１５．
上記配置することは、上記第２層、上記第３層、および第２のパッチを、上記第２のパッチが上記第２層の第２の表面と上記第３層の表面との間に挟まれ、上記第２のパッチが上記チャネルに架かり上記導電性トレースの一部を被覆するように配置することを備え、
上記接着することは、上記第２層、上記第３層、および上記第２のパッチを接着することを備える、実施形態１４に記載の方法。
１６．
上記接着することはＲＦ溶接を備える、実施形態１３〜１５のいずれかに記載の方法。

Claims (16)

1. 表面を有する第１のポリマ材料層と、
   前記第１層の表面の少なくとも一部を形成する第１の導電性トレースと、
   第１の表面を有する第２のポリマ材料層であって、前記第２層の第１の表面の一部は前記第１層の表面の一部に接着され、前記第２層は内部に画定されたチャネルの一部を有し、前記チャネルは前記第１の導電性トレースの一部と少なくとも部分的に一致する、第２層と、
   前記第１層の表面と前記第２層の第１の表面との間に挟まれ、前記チャネルに架かり前記第１の導電性トレースの一部を被覆する第１のパッチと
   を備える物品。
2. 表面を有するポリマ材料の第３層を更に備え、前記第３層の表面の一部は、前記第２層の第２の表面の一部に接着され、前記第１層、前記第２層、および前記第３層は、前記チャネルと流体連通している第１のチャンバを画定する、請求項１に記載の物品。
3. 前記第１のチャンバおよび前記チャネルは電気粘性流体で満たされ、前記第１のチャンバは、前記第１のチャンバの内外への前記電気粘性流体の移送に応じて変化する高さを有する、請求項２に記載の物品。
4. 前記第１層、前記第２層、および前記第３層は、前記チャネルと流体連通している第２のチャンバを画定し、前記第２のチャンバは前記電気粘性流体で満たされ、前記第２のチャンバは、前記第２のチャンバの内外への前記電気粘性流体の移送に応じて変化する高さを有する、請求項３に記載の物品。
5. 前記第１層、前記第２層、および前記第３層の各々は、存在する場合、熱可塑性ポリウレタンを備える、請求項１〜４のいずれか一項に記載の物品。
6. 前記第１のパッチはポリマ材料を備える、請求項１〜４のいずれか一項に記載の物品。
7. 前記第１のパッチは熱可塑性ポリウレタンを備える、請求項１〜４のいずれか一項に記載の物品。
8. 前記第１の導電性トレースは、前記チャネルの経路を辿る第１の電極と、前記チャネルの前記経路から分岐し、前記第２層の第１の表面を横切る第１の延長部とを備え、前記第１のパッチは、前記第１の延長部の一部と、前記第１の延長部に接合された前記第１の電極の一部とを被覆する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の物品。
9. 前記第３層の少なくとも一部を形成し、前記チャネルと少なくとも部分的に一致する第２の導電性トレースと、
   前記第２層の第２の表面と前記第３層の表面との間に挟まれ、前記チャネルに架かり、前記第２の導電性トレースの一部を被覆する第２のパッチと
   を更に備える、請求項２〜４のいずれか一項に記載の物品。
10. 前記第２の導電性トレースは、前記チャネルの前記経路を辿る第２の電極と、前記チャネルの前記経路から分岐し、前記第２層の第２の表面を横切る第２の延長部とを備え、前記第２のパッチは、前記第２の電極の一部と、前記第２の電極に接合された前記第２の延長部の一部」とを被覆する、請求項９に記載の物品。
11. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の物品を組み込む、履物製品のためのソール構造。
12. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の物品を組み込む履物製品。
13. ポリマ材料の第１層、ポリマ材料の第２層、および第１のパッチを、
    前記第１層の表面の一部を形成する第１の導電性トレースが、前記第２層内に形成された部分を有するチャネルと少なくとも部分的に一致し、
    前記第１層の表面の一部が、前記第２層の第１の表面の一部と接し、
    前記第１のパッチが、前記第１層の表面と前記第２層の第１の表面との間に挟まれ、
    前記第１のパッチが、前記チャネルに架かり、前記第１の導電性トレースの一部を被覆する
    ように配置することと、
    前記第１層、前記第２層、および前記第１のパッチを接着することと
    を備える方法。
14. 前記配置することは、前記第２層および第３層を、前記第３層の表面の一部を形成する第２の導電性トレースが前記チャネルと少なくとも部分的に一致し、前記第３層の表面の一部が前記第２層の第２の表面の一部と接するように配置することを備え、
    前記接着することは、前記第２層および前記第３層を接着することを備える、請求項１３に記載の方法。
15. 前記配置することは、前記第２層、前記第３層、および第２のパッチを、前記第２のパッチが前記第２層の第２の表面と前記第３層の表面との間に挟まれ、前記第２のパッチが前記チャネルに架かり前記導電性トレースの一部を被覆するように配置することを備え、
    前記接着することは、前記第２層、前記第３層、および前記第２のパッチを接着することを備える、請求項１４に記載の方法。
16. 前記接着することはＲＦ溶接を備える、請求項１３〜１５のいずれか一項に記載の方法。

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