KR102545514B1 - 신발류용 모터 작동형 인장 시스템을 위한 변속 장치 - Google Patents

신발류용 모터 작동형 인장 시스템을 위한 변속 장치 Download PDF

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나이키 이노베이트 씨.브이.
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Abstract

인장 시스템, 방법, 및 신발 물품은, 모터, 릴, 및 릴 샤프트를 구동하여 회전시키기 위해 모터 샤프트로부터 릴 샤프트로 토크 경로를 따라 토크를 전달하도록 구성된 변속 장치를 포함한다. 변속 장치는 복합 기어를 갖는다. 복합 기어는 샤프트 기어 및 링 기어를 포함하고, 샤프트 기어는 길이방향 축에 대해 실질적으로 평행하고 가로 축을 따라 모터 샤프트에 대해 오프셋된 세장형 샤프트를 포함하고, 샤프트 기어는 고정된 기준에 대해 독립적으로 회전하도록 구성되고 릴에 작동가능하게 결합되고, 링 기어는 모터에 작동가능하게 결합되고 샤프트 기어의 제1 단부에 고정식으로 결합된다.

Description

신발류용 모터 작동형 인장 시스템을 위한 변속 장치{TRANSMISSION FOR MOTORIZED TENSIONING SYSTEM FOR FOOTWEAR}
본 출원은, "Transmission For Motorized Tensioning System of Article of Footwear"라는 명칭으로 2016년 3월 15일에 출원된 미국 가출원 번호 62/308,628, 및 "Transmission For Motorized Tensioning System of Article of Footwear"라는 명칭으로 2016년 11월 18일에 출원된 미국 가출원 번호 62/424,304에 대한 우선권의 이익 향유를 주장하며, 상기 출원들 둘 모두는 그 전체 내용이 인용에 의해 본원에 포함된다.
본원에서 개시되는 청구 대상은 일반적으로, 신발류용 모터 작동형 인장 시스템을 위한 변속 장치에 관한 것이다.
신발 물품들은 일반적으로 2개의 주요 요소들: 즉, 상부 및 밑창 구조를 포함한다. 상부는 발 주위에 맞고 발을 수용하도록 구성된 하나 이상의 요소를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 상부는, 발의 발등 영역 및 발가락 영역 위에, 발의 내측 및 외측을 따라, 그리고 발의 뒤꿈치 영역 주위에 연장되는 구조를 형성할 수 있다. 상부는 또한, 신발의 맞음새를 조정하는 데에 사용될 수 있는 고정 시스템, 예컨대, 신발끈, 스트랩들, 또는 다른 부재들을 포함할 수 있다. 고정 시스템은 또한, 상부 내 공간으로부터 발을 넣고 빼는 것을 허용할 수 있다.
미국 특허출원공개공보 US2014/0068838호(2014년 3월 13일 공개)
본 발명은 신발류용 모터 작동형 인장 시스템을 위한 변속 장치에 관한 것이다.
본 개시내용은 다음의 도면들 및 설명과 관련하여 더 잘 이해될 수 있다. 도면들의 구성요소들은 반드시 실제 척도로 도시되는 것은 아니며, 오히려, 본 개시내용의 원리들을 예시할 때 강조된다. 게다가, 도면들에서, 유사한 참조 번호들은, 상이한 도면들 전체에 걸쳐, 대응하는 부분들을 지칭한다.
도 1은, 본 개시내용의 예시적인 실시예들에 따른 신발 물품의 등각도이고;
도 2는, 도 1의 신발 물품의 분해도이고;
도 3은, 도 1의 신발 물품의 물품의 측면도이고;
도 4a 및 4b는, 각각, 예시적인 실시예에서, 인장 시스템(300)과 관련하여 변속 장치(1001)의 외부도 및 절단면도이고;
도 5는, 예시적인 실시예에서, 변속 장치 시스템(1001)의 다양한 기어들이 어떻게 함께 맞물리게 되는지의 도면이고;
도 6은, 예시적인 실시예에서, 변속 장치(1001)의 토크 경로(1102)를 예시하고;
도 7은, 예시적인 실시예에서, 인장 시스템을 만들기 위한 흐름도이다.
예시적인 방법들 및 시스템들은 신발류용 모터 작동형 인장 시스템을 위한 변속 장치에 관한 것이다. 예들은 단지, 가능한 변형들을 대표할 뿐이다. 명시적으로 달리 언급되지 않는 한, 구성요소들 및 기능들은 선택 사항이고, 결합되거나 세분될 수 있으며, 작동들은 순서가 변할 수 있거나 결합될 수 있거나 세분될 수 있다. 다음의 설명에서, 설명의 목적들을 위해, 예시적인 실시예들의 충분한 이해를 제공하기 위해, 다양한 특정 세부 사항들이 열거된다. 그러나, 본 청구 대상은 이러한 특정 세부 사항들 각각 또는 전부가 없어도 실시될 수 있다는 것이 관련 분야의 통상의 기술자에게 명백할 것이다.
신발 물품들은, 신발 물품을 착용자의 발에 고정시키기 위해, 끈들의 수동 조작을 수반하는 끈매기 기구들 또는, 예를 들어, 끈들을 수동으로 매는 다른 기구들을 통상적으로 활용해왔다. 그러나, 모터들, 변속 장치들 및 기어들을 사용하여 끈들, 케이블들 등을 조이는 것을 제공하는 대안적인 기구들이 개발되었다. 그러한 모터들, 변속 장치들, 및 기어들이 신발 물품 내에 반드시 포함되어야 할 수 있고, 격렬한 신체 활동 중에 신발 물품을 고정하기에 충분한 끈들을 조여야 할 수 있으며, 신발 물품들의 전형적인 비용 제한들 내에서 제조되어야 할 수 있기 때문에, 그러한 모터들 및 기어들의 기계적 특성들은 모터들, 변속 장치들 및 기어들의 다양한 다른 구현들과 관련하여 비교적 제약될 수 있다. 특히, 크기, 토크, 제조 수율, 및 비용과 같은 인자들은 합리화하기에 비교적 어려울 수 있다.
개별 구성요소들로서 링 기어 및 세장형 샤프트 기어를 구비한 복합 기어를 갖는 변속 장치를 활용하는 모터 작동형 끈매기 인장 시스템을 개발하였다. 복합 기어의 개별 구성요소들은, 변속 장치의 다른 구성요소들과 함께, 인장 시스템 변속 장치들의 대안적인 예들에서 볼 수 없는 특정 장점들 ― 변속 장치에 관한 설계 수정 사항들에 대한 복합 기어의 개선된 제조 공정 및 적응성을 포함 ― 을 제공할 수 있다. 또한, 복합 기어는 인장 시스템의 나머지와 효과적으로 통합될 수 있는 비교적 소형 변속 장치를 허용할 수 있다.
도 1-3은, 신발 물품(100)의 예시적인 실시예를 예시한다. 도 2 및 3에 도시된 바와 같이, 신발 물품(100)은 고정 시스템(130) 및 인장 시스템(300)을 포함할 수 있다. 신발류(100), 고정 시스템(130) 및 인장 시스템(300)의 다양한 특징들이 아래에서 상세히 논의될 것이다. 신발류(100), 고정 시스템(130), 및 인장 시스템이, 2015년 5월 28일자로 출원된 미국 특허 출원 번호 14/723,972, 및 2016년 3월 15일자로 출원된 미국 특허 출원 번호 15/070,138 문헌들 중 하나 이상에 설명된 특징들을 포함할 수 있음이 이해될 것이며, 상기 특허 출원 모두는 그 전체가 인용에 의해 포함된다.
상세히 논의될 바와 같이, 고정 시스템(130)은 신발류(100)를 착용자의 발에 선택적으로 고정시키고 신발류(100)를 착용자의 발로부터 선택적으로 해제시키는 데에 사용될 수 있다. 다르게 말하면, 고정 시스템(130)은 신발류(100)를 발에 조여 고정시킬 수 있고, 고정 시스템(130)은 발로부터 신발류(100)를 느슨하게 하여 해제시킬 수 있다. 다시 말해서, 고정 시스템(130)은 신발류(100)를 착용자의 발에 대해 고정된 위치와 느슨해진 위치 사이에서 이동시킬 수 있다.
인장 시스템(300)은 고정 시스템(130)을 작동시키는 데에 사용될 수 있다. 이로써, 인장 시스템(300)은 신발류(100)를 발에 자동으로 고정시키고/고정시키거나 발로부터 신발류(100)를 자동으로 느슨하게 하는 데에 사용될 수 있다.
인장 시스템(300)은 아래에서 상세히 논의될 하나 이상의 특징으로 인해 강건할 수 있다. 이로써, 인장 시스템(300)은, 발로부터 신발류(100)를 느슨하게 하도록 작용하는 비교적 높은 하중 하에서도, 신발류(100)가 발에 조여져 고정된 상태를 유지할 것을 보장할 수 있다. 부가적으로, 인장 시스템(300)은 착용자가 그렇게 선택할 때 발로부터 신발류(100)가 효율적으로 그리고 효과적으로 느슨해지도록 구성될 수 있다.
또한, 인장 시스템(300)은 소형이고 경량일 수 있다. 이로써, 인장 시스템(300)은 신발류(100) 내에 눈에 띄지 않게 포장될 수 있다.
부가적으로, 인장 시스템(300)은 비교적 단순한 설계를 가질 수 있다. 예를 들어, 인장 시스템(300)은 낮은 총 부품 수를 가질 수 있다. 게다가, 인장 시스템(300)은 높은 제조가능성을 가질 수 있다.
도 1-3의 현재 실시예에서, 신발 물품(100)이 운동화 형태로 도시된다. 그러나, 다른 실시예들에서, 고정 시스템(130) 및 인장 시스템(300)은: 등산화, 축구화, 풋볼화, 스니커즈, 런닝화, 크로스 트레이닝화, 럭비화, 농구화, 야구화뿐만 아니라 다른 종류의 신발들을 포함하는(그러나 이에 제한되지는 않음) 임의의 다른 종류의 신발과 함께 사용될 수 있다. 게다가, 일부 실시예들에서, 신발 물품(100)은: 슬리퍼, 샌들, 하이힐 신발, 로퍼뿐만 아니라 임의의 다른 종류들의 신발을 포함하는(그러나 이에 제한되지는 않음) 다양한 종류들의 비스포츠 관련 신발과 함께 사용하기 위해 구성될 수 있다. 아래에서 더 상세히 논의되는 바와 같이, 인장 시스템(300)은 신발류에 한정되지 않을 수 있다. 예를 들어, 인장 시스템(300)은 본 개시내용의 범위를 벗어나지 않으면서 운동복, 다른 의복 및 의류, 스포츠 장비, 의료용 보조기들 등과 함께 사용될 수 있다.
참조 목적들을 위해, 신발 물품(100)은, 3개의 대략적인 영역들: 발 앞쪽 영역(10), 발 중간 영역(12) 및 뒤꿈치 영역(14)으로 나눠질 수 있고, 이들 각각은 도 1에 표시된다. 발 앞쪽 영역(10)은 일반적으로, 발가락들, 및 중족골과 지골을 연결하는 관절들에 대응하는, 신발 물품(100)의 부분들을 포함한다. 발 중간 영역(12)은 일반적으로, 발의 장심 영역에 대응하는, 신발 물품(100)의 부분들을 포함한다. 뒤꿈치 영역(14)은 일반적으로, 종골을 포함하는, 발의 후방 부분들에 대응한다. 신발 물품(100)은 또한, 발 앞쪽 영역(10), 발 중간 영역(12), 및 뒤꿈치 영역(14) 각각을 통해 연장되고 신발 물품(100)의 대향하는 측들에 대응하는, 내측(16) 및 외측(18)을 포함한다. 더 구체적으로, 내측(16)은 발의 내부 영역(즉, 다른쪽 발을 향하는 표면)에 대응하고, 외측(18)은 발의 외부 영역(즉, 다른쪽 발을 등진 표면)에 대응한다. 발 앞쪽 영역(10), 발 중간 영역(12), 뒤꿈치 영역(14), 내측(16), 및 외측(18)은 물품(100)의 정확한 영역들의 경계를 정하도록 의도된 것은 아니다. 오히려, 발 앞쪽 영역(10), 발 중간 영역(12), 뒤꿈치 영역(14), 내측(16), 및 외측(18)은, 다음의 논의에 도움이 되도록, 신발 물품(100)의 대략적인 영역들을 나타내도록 의도된다. 부가적으로, 발 앞쪽 영역(10), 발 중간 영역(12), 뒤꿈치 영역(14), 내측(16), 및 외측(18)은 또한, 신발 물품(100)의 밑창 구조, 상부, 및 다른 개별 요소들에 적용될 수 있다.
일부 실시예들에서, 신발 물품(100)은 밑창 구조(110) 및 상부(120)를 포함할 수 있다. 밑창 구조(110)는 신발 물품(100)을 위한 견인력을 제공하도록 구성될 수 있다. 견인력을 제공하는 것에 부가적으로, 밑창 구조(110)는, 걷거나, 뛰거나, 다른 보행 활동들 동안에 발과 지면 사이에서 압축될 때, 지면 반발력들을 감쇠시킬 수 있다. 상이한 실시예들에서, 밑창 구조(110)의 구성은, 다양한 통상적인 또는 비-통상적인 구조들을 포함하기 위해, 상당히 달라질 수 있다. 일부 경우들에서, 밑창 구조(110)의 구성은, 밑창 구조(110)가 사용될 수 있는 하나 이상의 유형의 지표면들에 따라 구성될 수 있다. 지표면들의 예들은, 천연 잔디, 인조 잔디, 비포장 노면뿐만 아니라 다른 표면들을 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다.
상이한 실시예들에서, 밑창 구조(110)는 상이한 구성요소들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 밑창 구조(110)는 겉창, 중창, 및/또는 안창을 포함할 수 있다. 부가적으로, 일부 경우들에서, 밑창 구조(110)는, 지표면과의 견인력을 증가시키도록 구성된 하나 이상의 미끄럼 방지용 밑창 부재 또는 견인력 요소를 포함할 수 있다.
예시적인 실시예에서, 밑창 구조(110)는 상부(120)에 고정되고, 신발 물품(100)이 착용되었을 때 발과 지면 사이에서 연장된다. 상부(120)는, 발을 수용하고 발을 밑창 구조(110)에 대해 고정시키기 위한 내부 공간을 신발 물품(100) 내에 한정한다. 공간은, 발을 수용하도록 성형되고, 발의 외측을 따라, 발의 내측을 따라, 발 위로, 뒤꿈치 둘레로, 그리고 발 아래로 연장될 수 있다.
상부(120)는 또한, 적어도 뒤꿈치 영역(14)에 위치되고 목구멍 개구부(140)를 형성하는 깃을 포함할 수 있다. 상부(120)의 내부 공간으로의 접근은 목구멍 개구부(140)에 의해 제공될 수 있다. 더 구체적으로, 발은 목구멍 개구부(140)를 통해 상부(120) 내로 삽입될 수 있고, 발은 목구멍 개구부(140)를 통해 상부(120)로부터 철수될 수 있다.
상부(120)는 또한, 끈매기 영역(132)을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 끈매기 영역(132)은 목구멍 개구부(140)로부터 발 앞쪽 영역(10)을 향해 연장되고 내측(16)과 외측(18) 사이에 한정된 개구부일 수 있다. 일부 실시예들에서, 상부(120)는 설부(138)를 부가적으로 포함할 수 있다. 설부(138)는 끈매기 영역(132) 내에 배치될 수 있다.
도 1-3의 실시예에 도시된 바와 같이, 고정 시스템(130)은 끈매기 영역(132)의 부분들에 걸쳐 연장되는 하나 이상의 스트랩 부재(136)를 포함할 수 있다. 게다가, 도 2 및 3에 도시된 바와 같이, 고정 시스템(130)은 또한, 적어도 하나의 인장 부재(137)를 포함할 수 있다. 인장 부재(137)는 구두끈, 케이블, 또는 다른 세장형 부재일 수 있다. 일부 실시예들에서, 인장 부재(137)는 또한, 가요성일 수 있지만, 인장 부재(137)는 실질적으로 고정된 길이를 가질 수 있다. 인장 부재(137)는 스트랩 부재들(136) 중 하나 이상을 통해 연장될 수 있다. 인장 부재(137)의 다른 부분들은 중공 세장형 안내 부재들(135)을 통해 연장될 수 있다. 게다가, 일부 실시예들에서, 인장 부재(137) 및 안내부들(135)은 신발 물품(100)의 상부(120)에 의해 에워싸일 수 있다.
일부 실시예들에서, 인장 부재(137)는, 도 2에 도시된 바와 같이 스트랩 부재들(136) 및 안내부들(135)을 통해 사행 방식으로 연장될 수 있다. 또한, 인장 부재(137)는, 신발 물품(100)의 내측(16)과 외측(18) 사이를 교번하면서 끈매기 영역(132)을 따라 연장될 수 있다. 게다가, 인장 부재(137)의 제1 단부(139)는 상부(120) 및/또는 밑창 구조(110)에 고정될 수 있다. 유사하게, 인장 부재(137)의 제2 단부(141)는 상부(120) 및/또는 밑창 구조(110)에 고정될 수 있다.
부가적으로, 일부 실시예들에서, 인장 부재(137)는, 도 2 및 3에 개략적으로 도시된 인장 시스템(300)에 부착될 수 있다. 논의될 바와 같이, 인장 시스템(300)은 모터(1002) 및 릴(1004)을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 모터(1002) 및 릴(1004)은 하우징(1003) 내에 캡슐화되고 지지될 수 있다. 부가적으로, 하우징(1003)은 신발 물품(100) 내에, 예를 들어, 밑창 구조(110) 내에 한정된 포켓(1006) 내에 수용될 수 있다.
모터(1002)는, 릴(1004)이 권취하여 인장 부재(137)가 릴(1004) 상에 감기도록 릴(1004)을 선택적으로 구동할 수 있다. 결과적으로, 상부(120)를 발에 고정시키기 위해, 인장 부재(137)는 스트랩들(136)을 착용자의 발에 대해 조일 수 있다. 부가적으로, 일부 실시예들에서, 모터(1002)는, 인장 부재(137)가 릴(1004)로부터 풀려서 스트랩들(136)이 느슨해지도록 릴(1004)을 권출할 수 있다.
인장 시스템(300)은 또한, 모터(1002)를 릴(1004)에 작동가능하게 결합시키는 변속 장치(1001)를 포함할 수 있다. 변속 장치(1001)는 또한, 하우징(1003) 내에 캡슐화되고 지지될 수 있다. 일반적으로, 일부 실시예들에서, 변속 장치(1001)는 동력 및 토크를 모터(1002)로부터 릴(1004)로 전달할 수 있다.
변속 장치(1001)는, 인장 시스템(300)이 신발류(100)를 발에 고정시키고 신발류(100)를 고정된 위치에 유지할 수 있는 것을 보장하는 하나 이상의 특징을 포함할 수 있다. 예를 들어, 변속 장치(1001)는 이러한 목적들을 위해 비교적 높은 기어비를 제공할 수 있다. 또한, 변속 장치(1001)는 소형이고 경량일 수 있다. 게다가, 변속 장치(1001)는 클러치 및/또는 브레이크에 대한 필요를 회피할 수 있다. 대신에, 변속 장치(1001)는 일관된 단일 기어 감속을 제공할 수 있다.
도 4a 및 4b는, 각각, 예시적인 실시예에서, 인장 시스템(300)과 관련하여 변속 장치(1001)의 외부도 및 절단면도이다. 변속 장치(1001)는 길이방향 축(1016) 및 횡방향 가로 축(1018)에 대해 배열될 수 있다. 길이방향 축(1016) 및 가로 축(1018)이 참조 목적들로 변속 장치(1001)의 논의를 보조하기 위해 포함되었음이 이해될 것이다.
모터(1002)는 임의의 적합한 유형, 예컨대, 전기 모터일 수 있다. 또한, 릴(1004)은 회전가능할 수 있다. 릴(1004)이 한 방향으로 회전함에 따라, 릴(1004)은 신발류(100)를 착용자의 발에 대해 조이기 위해 느슨함을 죄어서 인장 부재(137)(도 3)의 장력을 증가시킬 수 있다. 릴(1004)이 반대 방향으로 회전함에 따라, 인장 부재(137)는 인장 부재(137)의 장력이 감소하고 발로부터 신발류(100)가 느슨해지도록 릴(1004)로부터 권출될 수 있다.
모터(1002)는 모터 샤프트(1010)를 포함할 수 있고, 릴(1004)은 릴 샤프트(1012)를 포함할 수 있다. 모터 샤프트(1010)는 제1 단부(1020) 및 제2 단부(1022)를 포함할 수 있다. 릴 샤프트(1012)는 또한, 제1 단부(1013) 및 제2 단부(1015)를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 모터 샤프트(1010)는, 실질적으로 직선 길이방향 축(1009)을 갖는 세장형일 수 있다. 유사하게, 일부 실시예들에서, 릴 샤프트(1012)는 실질적으로 직선 길이방향 축(1011)을 갖는 세장형일 수 있다. 모터 샤프트(1010)는 축(1009)을 중심으로 회전할 수 있고, 릴 샤프트(1012)는 축(1011)을 중심으로 회전할 수 있다. 따라서, 축(1009)은 모터 샤프트(1010)에 대한 회전 축일 수 있고, 축(1011)은 릴 샤프트(1012)에 대한 회전 축일 수 있다.
일부 실시예들에서, 모터 샤프트(1010)의 축(1009) 및 릴 샤프트(1012)의 축(1011) 둘 모두는 서로 실질적으로 평행할 수 있다. 예를 들어, 축(1009) 및 축(1011) 둘 모두는 길이방향 축(1016)에 실질적으로 평행할 수 있다. 또한, 일부 실시예들에서, 모터 샤프트(1010)는 릴 샤프트(1012)가 릴(1004)로부터 돌출되는 방향과 동일한 방향으로 모터(1002)로부터 돌출될 수 있다. 게다가, 모터 샤프트(1010) 및 릴 샤프트(1012)는 횡방향 축(1018)을 따라 이격될 수 있다.
인장 시스템(300)의 변속 장치(1001)는, 순서대로 배열되어 맞물리는 복수의 기어들을 포함하는 기어열(1014)을 포함할 수 있다. 기어열(1014)은 모터 샤프트(1010)로부터 릴 샤프트(1012)로 토크 및 동력을 전달할 수 있다.
변속 장치(1001)는 또한, 기어열(1014)의 각각의 기어를 지지하는 하나 이상의 중간 샤프트를 포함할 수 있다. 예를 들어, 변속 장치(1001)는 제1 중간 샤프트(1096) 및 제2 중간 샤프트(1086)를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 제1 중간 샤프트(1096) 및 제2 중간 샤프트(1086)는 제1 지지 부재(1312) 및 제2 지지 부재(1314)에 의해 지지될 수 있다. 다양한 예에서, 제1 지지 부재(1312) 및 제2 지지 부재(1314)는 제1 중간 샤프트(1096)의 단부들(1098, 1100) 및 제2 중간 샤프트(1086)의 단부들(1302, 1304)을 착좌시키도록 구성된 지지 판들 또는 다른 구조들일 수 있다.
논의될 바와 같이, 기어열(1014)은 미리 결정된 기어비 및 미리 결정된 기어 감속을 제공할 수 있다. 이에 따라, 모터 샤프트(1010)로부터 릴 샤프트(1012)로 토크가 전달될 때, 기어열(1014)은 토크를 증가시키면서 회전 속도를 감소시킬 수 있다. 기어비/감속은, 신발류(100)를 조이고 느슨하게 할 때 모터 샤프트(1010)로부터 릴 샤프트(1012)로의 신뢰성있고 효과적인 동력 전달을 제공하도록 선택될 수 있다. 또한, 일단 신발류(100)가 발에 조여지면, 다양한 힘들이 신발류(100)를 느슨하게 하도록 작용할 수 있음이 이해될 것이다. 그러나, 기어비/감속은 인장 시스템(300)이 이 힘들에 저항할 수 있도록, 그리고 발로부터 신발류(100)가 부주의하게 느슨해지는 것을 방지하도록 선택될 수 있다.
기어열(1014)은 본 개시내용의 범위를 벗어나지 않으면서 다양한 구성을 가질 수 있다. 그러나, 기어열(1014)은, 본 개시내용의 범위를 벗어나지 않으면서, 예시된 실시예들과 다를 수 있다는 것이 이해될 것이다.
기어열(1014)은, 제1 기어(1050), 제2 기어(1052), 제3 기어(1054), 제4 기어(1058), 제5 기어(1060), 제6 기어(1064), 제7 기어(1066), 제8 기어 1070), 제9 기어(1072), 제10 기어(1076), 제11 기어(1078) 및 제12 기어(1082)를 포함해, 복수의 기어들을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 기어열(1014)의 기어들 중 하나 이상은 평 기어일 수 있다. 그러나, 기어들은 본 개시내용의 범위를 벗어나지 않으면서 다른 방식으로 구성될 수 있다.
기어열(1014)의 기어들은 원하는 기어비/감속을 제공하는 미리 결정된 특징들을 가질 수 있다. 예를 들어, 기어들은 미리 결정된 직경들, 피치 직경들 및 가로 방향(1018)으로 측정된 다른 유사한 치수들을 가질 수 있다. 게다가, 기어들의 잇수 및 치형 윤곽이 미리 선택될 수 있다. 부가적으로, 하나 이상의 기어는 길이 방향(1016)으로 측정된 미리 결정된 폭을 가질 수 있다. 게다가, 기어들은 미리 결정된 재료들, 예컨대, 중합체들, 금속들, 및/또는 복합 재료들로 만들어질 수 있다.
제1 기어(1050)는, 회전을 위해, 제2 단부(1022)에 근접하여 모터 샤프트(1010) 상에 장착될 수 있다. 일부 실시예들에서, 제1 기어(1050)는, 모터 샤프트(1010)의 회전이 제1 기어(1050)의 동기 회전을 야기하도록, 모터 샤프트(1010)에 회전가능하게 고정될 수 있다. 제1 기어(1050)는 제2 기어(1052)와 맞물릴 수 있다.
제2 기어(1052)는 제1 중간 샤프트(1096) 상에 장착될 수 있다. 일부 실시예들에서, 제2 기어(1052)는 제1 중간 샤프트(1096)의 제1 단부(1100)에 근접하여 장착될 수 있다. 또한, 일부 실시예들에서, 제2 기어(1052)는 제1 중간 샤프트(1096)에 대해 회전하도록 장착될 수 있다. 예를 들어, 제2 기어(1052)는, 제2 기어(1052)가 제1 중간 샤프트(1096)에 대해 독립적으로 회전하는 것을 허용하는 베어링을 통해 제1 중간 샤프트(1096) 상에 장착될 수 있다.
제3 기어(1054)는 또한, 제2 기어(1052)에 근접하여 제1 중간 샤프트(1096) 상에 장착될 수 있다. 일부 실시예들에서, 제3 기어(1054)는 제1 중간 샤프트(1096)에 대해 회전하도록 장착될 수 있다. 예를 들어, 제3 기어(1054)는, 제3 기어(1054)가 제1 중간 샤프트(1096)에 대해 독립적으로 회전하는 것을 허용하는 베어링을 통해 제1 중간 샤프트(1096) 상에 장착될 수 있다.
부가적으로, 일부 실시예들에서, 제3 기어(1054)는 제2 기어(1052)에 회전가능하게 결합될 수 있다. 이에 따라, 제3 기어(1054) 및 제2 기어(1052)는 협력하여 제1 복합 기어(1056)를 한정할 수 있다. 이들이 회전가능하게 결합되기 때문에, 제3 기어(1054)는 제2 기어(1052)와 동기하여 회전하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 제3 기어(1054)는 제2 기어(1052)에 바로 인접하여 고정될 수 있다. 예를 들어, 제3 기어(1054) 및 제2 기어(1052)는, 제1 복합 기어(1056)가 비교적 소형이도록 "직렬"로 고려될 수 있고 종단간으로 적층될 수 있다.
부가적으로, 제3 기어(1054) 및 제2 기어(1052)는 상이한 피치 직경들을 가질 수 있다. 피치 직경들이 횡방향 축(1018)을 따라 측정된다는 것이 이해될 것이다. 도시된 실시예들에서, 제3 기어(1054)의 피치 직경은 제2 기어(1052)의 피치 직경보다 작을 수 있다. 또한, 제3 기어(1054) 및 제2 기어(1052)는 상이한 두께들을 가질 수 있다. 두께들이 길이방향 축(1016)을 따라 측정된다는 것이 이해될 것이다. 도시된 실시예들에서, 제3 기어(1054)의 두께는 제2 기어(1052)의 두께보다 클 수 있다. 제3 기어(1054)와 제2 기어(1052) 사이의 이러한 치수 차이들은, 원하는 기어비/감속이 기어열(1014)을 통해 달성되는 것을 보장할 수 있다.
일부 실시예들에서, 제3 기어(1054) 및 제2 기어(1052)는 함께 용접되거나, 함께 압착되거나, 함께 키잉되거나, 접착제로 고정되거나, 파스너들에 의해 부착되거나 또는 다른 방식으로 함께 고정될 수 있다. 부가적인 실시예들에서, 제3 기어(1054)와 제2 기어(1052)는, 제3 기어(1054) 및 제2 기어(1052)가, 단일체 일원화된 단일 피스 기어 부재(1056)를 한정하도록, 일체형으로 연결될 수 있다.
제2 복합 기어(1062)는 본원에서 "링 기어"(1058)로 지칭되는 제4 기어(1058)를 포함한다. 링 기어(1058)는 헤드(1320)를 포함하거나 그렇지 않으면 헤드(1320)에 결합된다. 헤드(1320)는 환형일 수 있고, 그 길이를 따라 측정된 바와 같이 실질적으로 일정한 직경을 가질 수 있다. 링 기어(1058)는 샤프트(1086)의 제1 단부(1304)에 근접하여 샤프트(1086)에 고정식으로 고정된다. 다양한 예들에서, 샤프트(1086)는 제2 중간 샤프트이다. 샤프트(1086)는 다양하게, 샤프트(1086)의 제2 단부(1302)에 근접한 제5 기어(1060)에 고정식으로 고정되거나 이를 일체형 구성요소로서 포함한다. 제5 기어(1060)는 제1 중간 샤프트(1096)를 중심으로 회전하는 제6 기어(1064)와 맞물린다. 결합된 샤프트(1086) 및 제5 기어(1060)는 세장형 샤프트 기어(1310)로서 본원에서 총체적으로 지칭된다. 링 기어(1058) 및 세장형 샤프트 기어(1310)는 결합되어 제2 복합 기어(1062)를 형성한다. 이로써, 링 기어(1058) 및 세장형 샤프트 기어(1310)는 동기 회전을 위해 서로에 대해 고정된다.
서로에 대해 고정식으로 고정되는 구성요소들은 다양한 모드들 중 임의의 모드에 따라 고정될 수 있다. 다양한 예들에서, 링 기어(1058) 및 세장형 샤프트 기어(1310)는 압입 또는 마찰 끼워맞춤에 의해 서로에 대해 고정식으로 고정된다. 부가적으로 또는 대안적으로, 그러한 개개의 구성요소들은 용접, 파스너 또는 다른 고정 부재, 예컨대, 키에 의해 서로에 대해 고정식으로 고정될 수 있다. 그들의 개별적으로 식별가능한 구성요소들에도 불구하고, 링 기어(1058) 및 세장형 샤프트 기어(1310)는 밀링, 기계가공 또는 다른 방식으로 단일 베이스 재료로부터 형성될 수 있거나, 예를 들어, 3차원 프린팅 기법들에 의해 단일 피스로 형성될 수 있다.
샤프트(2086)는, 회전을 위해, 제1 지지 부재(1312) 및 제2 지지 부재(1314) 상에 장착된다. 일 예에서, 제2 중간 샤프트(1086)는 보어를 포함하지 않고 대신에 샤프트의 길이를 따라 실질적으로 중실이다. 이로써, 제조시 보어를 형성하는 것을 피할 수 있고, 이는 제조 효율을 높일 수 있다. 부가적으로, 샤프트(1086)를 통해 연장되는 보어가 없기 때문에, 링 기어(1058) 및 제5 기어(1060)를 그들의 공동 회전축을 중심으로 중심맞춤하는 것이 더 쉬울 수 있다. 게다가, 헤드(1320)는 보어가 있을 때 가능할 수 있는 것보다 더 두꺼운 벽 두께를 가질 수 있으며, 잠재적으로, 링 기어(1058)로부터 샤프트 기어(1310)로 토크를 전달하기 위해 제2 중간 샤프트(1086)를 대안적인 샤프트들보다 더 강하게 만든다.
이들이 회전가능하게 결합되기 때문에, 제5 기어(1060)는 제4 기어(1058)와 동기하여 회전하도록 구성될 수 있다. 제5 기어(1060) 및 제4 기어(1058)는 다수의 부품들을 함께 조립함으로써 회전가능하게 결합될 수 있다. 다른 실시예들에서, 제5 기어(1060)와 제4 기어(1058)는, 제2 복합 기어(1062)가 단일체이고 일원화되도록, 일체형으로 연결될 수 있다.
제6 기어(1064)는 제2 단부(1098)에 근접하여 제1 중간 샤프트(1096) 상에 장착될 수 있다. 일부 실시예들에서, 제6 기어(1064)는 제1 중간 샤프트(1096)에 대해 회전하도록 장착될 수 있다.
제7 기어(1066)는 또한, 제6 기어(1064)에 근접하여 제1 중간 샤프트(1096) 상에 장착될 수 있다. 제6 기어(1064)와 유사하게, 제7 기어(1066)는 제1 중간 샤프트(1096)에 대해 회전하도록 장착될 수 있다.
부가적으로, 일부 실시예들에서, 제7 기어(1066)는 제6 기어(1064)에 회전가능하게 결합될 수 있다. 이에 따라, 제7 기어(1066) 및 제6 기어(1064)는 협력하여 제3 결합된 기어 부재(1068)를 한정할 수 있다. 이들이 회전가능하게 결합되기 때문에, 제7 기어(1066)는 제6 기어(1064)와 동기하여 회전하도록 구성될 수 있다. 제7 기어(1066) 및 제6 기어(1064)는 다수의 부품들을 함께 조립함으로써 회전가능하게 결합될 수 있다. 다른 실시예들에서, 제7 기어(1066)와 제6 기어(1064)는, 제3 결합된 기어 부재(1068)가 단일체이고 일원화되도록, 일체형으로 연결될 수 있다.
게다가, 제8 기어(1070)는 제2 단부(1015)에 근접하여 릴 샤프트(1012) 상에 장착될 수 있다. 일부 실시예들에서, 제8 기어(1070)는 릴 샤프트(1012)에 대해 회전하도록 장착될 수 있다. 제9 기어(1072)는 또한, 제8 기어(1070)에 근접하여 릴 샤프트(1012) 상에 장착될 수 있다. 제8 기어(1070)와 유사하게, 제9 기어(1072)는 릴 샤프트(1012)에 대해 회전하도록 장착될 수 있다.
부가적으로, 일부 실시예들에서, 제9 기어(1072)는 제8 기어(1070)에 회전가능하게 결합될 수 있다. 이에 따라, 제9 기어(1072) 및 제8 기어(1070)는 협력하여 제4 결합된 기어 부재(1074)를 한정할 수 있다. 이들이 회전가능하게 결합되기 때문에, 제9 기어(1072)는 제8 기어(1070)와 동기하여 회전하도록 구성될 수 있다. 제9 기어(1072) 및 제8 기어(1070)는 다수의 부품들을 함께 조립함으로써 회전가능하게 결합될 수 있다. 다른 실시예들에서, 제9 기어(1072)와 제8 기어(1070)는, 제4 결합된 기어 부재(1074)가 단일체이고 일원화되도록, 일체형으로 연결될 수 있다.
게다가, 제10 기어(1076)는 제1 중간 샤프트(1096) 상에, 제1 복합 기어(1056)와 제3 결합된 기어 부재(1068) 사이에 장착될 수 있다. 일부 실시예들에서, 제10 기어(1076)는 제1 중간 샤프트(1096)에 대해 회전하도록 장착될 수 있다.
제11 기어(1078)는 또한, 제10 기어(1076)에 근접하여 제1 중간 샤프트(1096) 상에 장착될 수 있다. 구체적으로, 제11 기어(1078)는 제1 복합 기어(1056)의 제3 기어(1054)에 근접할 수 있는 반면, 제10 기어(1076)는 제3 결합된 기어 부재(1068)의 제7 기어(1066)에 근접할 수 있다. 제10 기어(1076)와 유사하게, 제11 기어(1078)는 제1 중간 샤프트(1096)에 대해 회전하도록 장착될 수 있다.
부가적으로, 일부 실시예들에서, 제11 기어(1078)는 제10 기어(1076)에 회전가능하게 결합될 수 있다. 이에 따라, 제11 기어(1078) 및 제10 기어(1076)는 협력하여 제5 결합된 기어 부재(1080)를 한정할 수 있다. 이들이 회전가능하게 결합되기 때문에, 제11 기어(1078)는 제10 기어(1076)와 동기하여 회전하도록 구성될 수 있다. 제11 기어(1078) 및 제10 기어(1076)는 다수의 부품들을 함께 조립함으로써 회전가능하게 결합될 수 있다. 다른 실시예들에서, 제11 기어(1078)와 제10 기어(1076)는, 제5 결합된 기어 부재(1080)가 단일체이고 일원화되도록, 일체형으로 연결될 수 있다.
최종적으로, 제12 기어(1082)는 제1 단부(1013)에 근접하여 릴 샤프트(1012) 상에 장착될 수 있다. 일부 실시예들에서, 제12 기어(1082)는 릴 샤프트(1012)와 동기하여 회전하도록 고정될 수 있다.
도 5는, 예시적인 실시예에서, 변속 장치 시스템(1001)의 다양한 기어들이 어떻게 함께 맞물리게 되는지의 도면이다. 예시된 바와 같이, 기어열(1014) 내의 미리 결정된 쌍들의 기어들이 함께 맞물릴 수 있다. 구체적으로, 제1 기어(1050)는 제2 기어(1052)와 맞물릴 수 있다. 또한, 제3 기어(1054)는 제4 기어(1058)와 맞물릴 수 있다. 제5 기어(1060)는 제6 기어(1064)와 맞물릴 수 있다. 제7 기어(1066)는 제8 기어(1070)와 맞물릴 수 있다. 제9 기어(1072)는 제10 기어(1076)와 맞물릴 수 있다. 최종적으로, 제11 기어(1078)는 제12 기어(1082)와 맞물릴 수 있다. 이에 따라, 토크 및 동력은 모터 샤프트(1010)로부터 릴 샤프트(1012)로 전달될 수 있다. 기어열(1014)은 맞물림된 상태로 유지될 수 있고, 개별 클러치, 브레이크, 또는 다른 구성요소들은 필요하지 않을 수 있다. 달리 말하면, 변속 장치(1001)는 클러치가 없고/없거나 브레이크가 없을 수 있다. 게다가, 기어열(1014)은 변속 장치(1001)에 대해 단일의 일정한 기어 감속을 제공할 수 있다.
제1 복합 기어(1056)는 제1 복합 기어(1056)에 대해 고유한 대각선 교차 빗금치기를 통해 개략적으로 예시된다. 제2 복합 기어(1062)는 원들을 포함하는 교차 빗금치기 패턴을 통해 개략적으로 예시된다. 제3 결합된 기어 부재(1068)는 직사각형들을 포함하는 교차 빗금치기 패턴을 통해 개략적으로 예시된다. 제4 결합된 기어 부재(1074)는 별표들을 포함하는 교차 빗금치기 패턴을 통해 개략적으로 예시된다. 제5 결합된 기어 부재(1080)는 "=" 기호들을 포함하는 교차 빗금치기 패턴을 통해 개략적으로 예시된다.
도 6은, 예시적인 실시예에서, 변속 장치(1001)의 토크 경로(1102)를 예시한다. 토크 경로(1102)는 모터 샤프트(1010)와 릴 샤프트(1012) 사이에서 연장될 때 다중 방향일 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예들에서, 토크 경로(1102)는 길이방향 축(1016)을 따라 일 방향으로 연장될 수 있고, 나중에 길이방향 축(1016)을 따라 적어도 한 번 반대 방향으로 역전될 수 있다. 유사하게, 일부 실시예들에서, 토크 경로(1102)는 횡방향 축(1018)을 따라 일 방향으로 연장될 수 있고, 나중에 횡방향 축(1018)을 따라 적어도 한 번 반대 방향으로 역전될 수 있다.
예시된 실시예에서, 모터 샤프트(1010)의 회전은 제1 기어(1050)를 회전시킬 수 있다. 따라서, 제1 기어(1050)는 변속 장치(1001)에 토크를 입력하는 입력 기어 또는 모터 기어로 간주될 수 있다. 또한, 변속 장치(1001)를 통한 토크 전달은 제12 기어(1082)를 회전시킬 수 있고, 이는 궁극적으로 릴(1004)을 회전시킨다. 따라서, 제12 기어(1082)는 릴(1004)에 토크를 출력하는 출력 기어 또는 릴 기어로 간주될 수 있다. 다른 기어들은 제1 기어(1050)로부터 제12 기어(1082)로 토크를 전달하는 중간 기어들로 간주될 수 있다.
토크는 다음 순서: 제1 기어(1050)로부터 제2 기어(1052)로, 제3 기어(1054)로, 제4 기어(1058)로, 제5 기어(1060)로, 제6 기어(1064)로, 제7 기어(1066)로, 제8 기어(1070)로, 제9 기어(1072)로, 제10 기어(1076)로, 제11 기어(1078)로, 그리고 마지막으로 제12 기어(1082)로의 토크 경로(1102)를 따라 이동할 수 있다.
일부 실시예들에서, 토크 경로(1102)는 방향들을 여러 번 변경할 수 있다. 또한, 일부 실시예들에서, 토크 경로(1102)는 방향들을 역전할 수 있다. 예를 들어, 토크 경로(1102)의 일 부분은 길이방향 축(1016)을 따라 일 방향으로 연장될 수 있고, 토크 경로(1102)의 다른 부분은 길이방향 축(1016)을 따라 반대 방향으로 연장될 수 있다. 부가적으로, 토크 경로(1102)의 일 부분은 횡방향 축(1018)을 따라 일 방향으로 연장될 수 있고, 토크 경로(1102)의 다른 부분은 횡방향 축(1016)을 따라 반대 방향으로 연장될 수 있다. 이는, 변속 장치(1001)가 더 소형이 되는 것을 허용할 수 있다. 부가적으로, 일부 실시예들에서, 토크 경로(1102)는 변속 장치(1001)를 통해 사행 방식으로 연장될 수 있다. 예를 들어, 토크 경로(1102)는, 토크 경로(1102)가 길이방향 축(1016)을 따라 전진할 때, 횡방향 축(1018)을 따라 방향들을 교번하거나 역전할 수 있다.
참조 목적들을 위해, 길이방향 축(1016) 및 횡방향 축(1018) 상에 양 및 음의 방향들이 표시된다. 부가적으로, 논의의 목적들을 위해, 토크 경로(1102)는 복수의 세그먼트들로 세분된다.
도시된 바와 같이, 토크 경로(1102)의 제1 세그먼트(1110)는 제1 기어(1050)로부터 제2 기어(1052)까지 연장될 수 있다. 이로써, 제1 세그먼트는 횡방향 축(1018)을 따라 양의 방향으로 연장될 수 있다. 또한, 토크 경로(1102)의 제2 세그먼트(1112)는 제2 기어(1052)로부터 제3 기어(1054)까지 연장될 수 있고, 제2 세그먼트(1112)는 길이방향 축(1016)을 따라 음의 방향으로 연장될 수 있다. 그 다음, 제3 세그먼트(1114)는 제3 기어(1054)로부터 제4 기어(1058)까지, 또한, 횡방향 축(1018)을 따라 음의 방향으로 연장될 수 있다. 부가적으로, 제4 세그먼트(1116)는, 제4 세그먼트(1116)가 제4 기어(1058)로부터 제5 기어(1060)까지 연장될 때, 길이방향 축(1016)을 따라 음의 방향으로 연장될 수 있다. 그 다음, 제5 세그먼트(1118)는, 제5 세그먼트(1118)가 제5 기어(1060)로부터 제6 기어(1064)까지 연장될 때 횡방향 축(1018)을 따라 양의 방향으로 연장될 수 있다. 부가적으로, 토크 경로(1102)의 제6 세그먼트(1120)는, 제6 세그먼트(1120)가 제6 기어(1064)로부터 제7 기어(1066)까지 연장될 때 길이방향 축(1016)을 따라 양의 방향으로 연장될 수 있다. 게다가, 제7 세그먼트(1122)는, 제7 세그먼트(1122)가 제7 기어(1066)로부터 제8 기어(1070)까지 연장될 때 횡방향 축(1018)을 따라 양의 방향으로 연장될 수 있다. 또한, 제8 세그먼트(1124)는, 제8 세그먼트(1124)가 제8 기어(1070)로부터 제9 기어(1072)까지 연장될 때 길이방향 축(1016)을 따라 양의 방향으로 연장될 수 있다. 그 다음, 토크 경로(1102)의 제9 세그먼트(1126)는, 제9 세그먼트가 제9 기어(1072)로부터 제10 기어(1076)까지 연장될 때 횡방향 축(1018)을 따라 음의 방향으로 연장될 수 있다. 또한, 제10 세그먼트(1128)는, 제10 세그먼트(1128)가 제10 기어(1076)로부터 제11 기어(1078)까지 연장될 때 길이방향 축(1016)을 따라 양의 방향으로 연장될 수 있다. 마지막으로, 토크 경로(1102)의 제11 세그먼트(1130)는, 제11 세그먼트(1130)가 제11 기어(1078)로부터 제12 기어(1082)까지 연장될 때 횡방향 축(1018)을 따라 양의 방향으로 연장될 수 있다.
따라서, 예시된 실시예에서, 토크 경로(1102)의 제1 세그먼트(1110)의 방향은 제3 세그먼트(1114)의 방향과 반대일 수 있다. 유사하게, 제3 세그먼트(1114)의 방향은 제5 세그먼트(1118)의 방향과 반대일 수 있다. 게다가, 제4 세그먼트(1116)의 방향은 제6 세그먼트(1120)의 방향과 반대일 수 있다. 부가적인 세그먼트들도 서로 반대이다. 게다가, 제6 세그먼트(1120), 제7 세그먼트(1122), 제8 세그먼트(1124), 제9 세그먼트(1126), 제10 세그먼트(1128) 및 제11 세그먼트(1130)는, 토크가 길이방향 축(1016)을 따라 전달될 때 횡방향 축(1018)을 따라 앞뒤로 사행 방식으로 연장될 수 있다.
토크 경로(1102)가 매우 많이 방향을 바꾸기 때문에, 비교적 많은 수의 기어들이 기어열(1014) 내에 포함될 수 있으면서 여전히 변속 장치(1001)는 비교적 소형일 수 있다. 또한, 기어열(1014)에 포함되는 기어들의 개수가 많으면, 기어열(1014)은 집합적으로, 매우 높은 기어비를 달성할 수 있다. 이로써, 토크가 토크 경로(1102)를 따라 증가되는 동안 모터 샤프트(1010)의 회전 속도는 감소될 수 있다. 일부 실시예들에서, 기어비는 적어도 300:1일 수 있다. 부가적인 실시예들에서, 기어비는 적어도 400:1일 수 있다. 더 부가적인 실시예들에서, 기어비는 적어도 410:1일 수 있다. 일 실시예에서, 기어비는 대략 418.6:1일 수 있다.
예시된 예에서, 제1 기어(1050)로부터 제2 기어(1052)까지의 기어비는 대략 4.6:1이다. 제3 기어(1054)로부터 제4 기어(1058)까지의 기어비는 대략 2.8:1이다. 또한, 제5 기어(1060)로부터 제6 기어(1064)까지의 기어비는 대략 3.8:1이다. 또한, 제7 기어(1066)로부터 제8 기어(1070)까지의 기어비는 대략 2.5:1이다. 게다가, 제9 기어(1072)로부터 제10 기어(1076)까지의 기어비는 대략 1.9:1이다. 마지막으로, 제11 기어(1078)로부터 제12 기어(1082)까지의 기어비는 대략 1.9:1이다. 집합적으로, 기어열(1014)은 제1 기어(1050)로부터 제12 기어(1082)까지의, 대략 418.6:1의 기어비를 제공할 수 있다.
그러한 기어비에 의해, 인장 시스템(300)은 비교적 강하고 신뢰성있는 권취 토크를 릴(1004)에 제공하여, 인장 부재(137)가 고정 시스템(130)을 조여 착용자의 발에 신발류(100)를 고정시키게 할 수 있다. 또한, 신발류(100)가 발에 고정될 때, 착용자의 점프, 달리기, 또는 다른 활동들이 인장 부재(137)를 릴(1004)로부터 잡아 당길 수 있다. 그러나, 기어열(1014)에 의해 제공되는 높은 기어비는 이 힘들에 저항하기 위한 기계적 장점을 제공할 수 있다. 따라서, 일단 인장 부재(137)가 릴(1004) 상에 감기면, 변속 장치(1001)는 인장 부재(137)를 감겨 고정된 위치에 유지할 수 있다. 변속 장치(1001)가 브레이크의 사용 없이도 릴(1004)의 권출에 저항할 수 있다는 것이 이해될 것이다. 기어열(1014)의 기어들은 맞물림 상태로 유지될 수 있다. 따라서, 클러치가 필요하지 않을 수 있다. 즉, 매우 높은 일관된 단일 기어비가 제공된다. 또한, 모터가 꺼져서 에너지 공급이 안될 수 있지만, 모터(1002)의 전자기력은, 기어열(1014)의 높은 기어비에 의해 제공되는 기계적 장점으로 인해 릴(1004)을 제 위치에 유지하기에 여전히 충분할 수 있다. 기어열(1014) 내의 마찰력들이 또한, 릴(1004)을 제 위치에 유지하는 것을 보조할 수 있다.
착용자가 발로부터 신발류(100)를 느슨하게 하기를 원하는 경우, 착용자는 모터(1002)에 반대 방향으로 에너지를 공급할 수 있다. 모터 샤프트(1010)가 반대 방향으로 회전할 수 있고, 변속 장치(1001)는 릴(1004)에 동력을 전달하여 릴 샤프트(1012)가 반대 방향으로 회전하게 할 수 있다.
도 7은, 예시적인 실시예에서, 인장 시스템을 만들기 위한 흐름도이다. 흐름도는 인장 시스템(300)과 관련하여 설명되지만, 이 흐름도가, 임의의 적합한 인장 시스템 또는 다른 구조 또는 장치들을 만드는데 활용될 수 있다는 것이 주목된다.
700에서, 세장형 샤프트를 포함하는 샤프트 기어가 획득된다.
702에서, 링 기어가 샤프트 기어의 제1 단부에 고정식으로 결합되어 복합 기어를 형성한다. 일 예에서, 링 기어를 샤프트 기어에 고정식으로 결합시키는 것은 압입 끼워맞춤에 의한 것이다. 일 예에서, 링 기어는 홀을 형성하고, 링 기어를 샤프트 기어에 고정식으로 결합시키는 것은 샤프트 기어를 홀 내부에 압입 끼워맞춤하는 것이다.
704에서, 부분적으로, 고정된 기준에 대해 독립적으로 회전하도록 샤프트 기어를 고정시킴으로써, 복합 기어를 갖는 변속 장치 ― 세장형 샤프트는 변속 장치의 길이방향 축에 실질적으로 평행함 ―가 형성된다. 일 예에서, 고정된 기준은 지지 부재이고, 변속 장치를 형성하는 것은 제1 단부 반대쪽의 샤프트 기어의 제2 단부를 지지 부재에 착좌시키는 것을 포함한다. 일 예에서, 변속 장치를 형성하는 것은, 중간 기어를 중간 샤프트 상에 장착하는 것, 및 중간 샤프트를 지지 부재에, 샤프트 기어에 평행하게, 그리고 가로 축을 따라 샤프트 기어에 대해 오프셋하여 착좌시키는 것을 포함한다. 일 예에서, 변속 장치를 형성하는 것은, 지지 부재에 릴 샤프트를 착좌시키는 것을 더 포함한다. 일 예에서, 링 기어는 홀을 형성하고, 지지 부재는 제1 지지 부재이고, 변속 장치를 형성하는 것은, 제2 지지 부재를 부분적으로, 샤프트 기어의 제1 단부에 근접한 홀 내에 착좌시키는 것을 더 포함한다.
706에서, 모터의 모터 샤프트는 변속 장치에 결합되고, 세장형 샤프트는 가로 축을 따라 모터 샤프트에 대해 오프셋된다.
708에서, 릴의 릴 샤프트가 변속 장치에 결합되고, 릴은 인장 부재를 감도록 구성되며, 릴 샤프트, 모터 샤프트 및 샤프트 기어는 길이방향 축에 대해 실질적으로 평행하고, 모터 샤프트, 릴 샤프트 및 샤프트 기어는 가로 축을 따라 이격된다.
예들
예 1에서, 신발 물품의 인장 부재를 조정하기 위한 인장 시스템은 릴, 모터, 및 변속 장치를 포함하고, 릴은 인장 부재를 감도록 구성되고, 릴은 릴 샤프트를 포함하고, 모터는 모터 샤프트를 포함하고, 모터 샤프트 및 릴 샤프트는 길이방향 축에 대해 실질적으로 평행하고, 모터 샤프트는 가로 축을 따라 릴 샤프트로부터 이격되고, 변속 장치는 릴 샤프트를 구동하여 회전시키기 위해 모터 샤프트로부터 릴 샤프트로 토크 경로를 따라 토크를 전달하도록 구성되고, 변속 장치는 복합 기어를 포함하고, 복합 기어는 샤프트 기어 및 링 기어를 포함하고, 샤프트 기어는 길이방향 축에 대해 실질적으로 평행하고 가로 축을 따라 모터 샤프트에 대해 오프셋된 세장형 샤프트를 포함하고, 샤프트 기어는 고정된 기준에 대해 독립적으로 회전하도록 구성되고 릴에 작동가능하게 결합되고, 링 기어는 모터에 작동가능하게 결합되고 샤프트 기어의 제1 단부에 고정식으로 결합된다.
예 2에서, 예 1의 인장 시스템은, 링 기어가 압입 끼워맞춤에 의해 샤프트 기어에 고정식으로 결합되는 것을 임의로 더 포함한다.
예 3에서, 예 1 또는 2의 인장 시스템은, 링 기어가 홀을 형성하고 샤프트 기어가 홀 내부에 압입 끼워맞춤되는 것을 임의로 더 포함한다.
예 4에서, 예 1-3 중 임의의 하나 이상의 예의 인장 시스템은, 고정된 기준이 지지 부재이고, 제1 단부 반대쪽의 샤프트 기어의 제2 단부가 지지 부재에 착좌되는 것을 임의로 더 포함한다.
예 5에서, 예 1-4 중 임의의 하나 이상의 예의 인장 시스템은, 변속 장치가 중간 기어, 및 샤프트 기어에 대해 평행하고 가로 축을 따라 샤프트 기어에 대해 오프셋된 중간 샤프트를 더 포함하고, 중간 기어가 중간 샤프트 상에 장착되고 중간 샤프트가 지지 부재에 착좌되는 것을 임의로 더 포함한다.
예 6에서, 예 1-5 중 임의의 하나 이상의 예의 인장 시스템은, 릴 샤프트가 지지 부재에 착좌되는 것을 임의로 더 포함한다.
예 7에서, 예 1-6 중 임의의 하나 이상의 예의 인장 시스템은, 링 기어가 홀을 형성하고, 지지 부재가 제1 지지 부재이고, 변속 장치가, 샤프트 기어의 제1 단부에 근접한 홀 내에 부분적으로 착좌된 제2 지지 부재를 더 포함하는 것을 임의로 더 포함한다.
예 8에서, 방법은, 세장형 샤프트를 포함하는 샤프트 기어를 획득하는 단계, 링 기어를 샤프트 기어의 제1 단부에 고정식으로 결합시켜 복합 기어를 형성하는 단계, 부분적으로, 고정된 기준에 대해 독립적으로 회전하도록 샤프트 기어를 고정시킴으로써, 복합 기어를 갖는 변속 장치를 형성하는 단계 ― 세장형 샤프트는 변속 장치의 길이방향 축에 실질적으로 평행함 ―, 모터의 모터 샤프트를 변속 장치에 결합시키는 단계 ― 세장형 샤프트는 가로 축을 따라 모터 샤프트에 대해 오프셋됨 ―, 및 릴의 릴 샤프트를 변속 장치에 결합시키는 단계 ― 릴은 인장 부재를 감도록 구성되고, 릴 샤프트, 모터 샤프트, 및 샤프트 기어는 길이방향 축에 대해 실질적으로 평행하고, 모터 샤프트, 릴 샤프트, 및 샤프트 기어는 가로 축을 따라 이격됨 ― 를 포함한다.
예 9에서, 예 8의 방법은, 링 기어를 샤프트 기어에 고정식으로 결합시키는 것이 압입 끼워맞춤에 의한 것임을 임의로 더 포함한다.
예 10에서, 예 8 또는 9의 방법은, 링 기어가 홀을 형성하고, 링 기어를 샤프트 기어에 고정식으로 결합시키는 것이 샤프트 기어를 홀 내부에 압입 끼워맞춤하는 것임을 임의로 더 포함한다.
예 11에서, 예 8-10 중 임의의 하나 이상의 예의 방법은, 고정된 기준이 지지 부재이고, 변속 장치를 형성하는 것이 제1 단부 반대쪽의 샤프트 기어의 제2 단부를 지지 부재에 착좌시키는 것을 포함하는 것을 임의로 더 포함한다.
예 12에서, 예 8-11 중 임의의 하나 이상의 예의 방법은, 변속 장치를 형성하는 것이, 중간 기어를 중간 샤프트 상에 장착하는 것, 및 중간 샤프트를 지지 부재에, 샤프트 기어에 평행하게, 그리고 가로 축을 따라 샤프트 기어에 대해 오프셋하여 착좌시키는 것을 더 포함하는 것을 임의로 더 포함한다.
예 13에서, 예 8-12 중 임의의 하나 이상의 예의 방법은, 변속 장치를 형성하는 것이, 지지 부재에 릴 샤프트를 착좌시키는 것을 더 포함하는 것을 임의로 더 포함한다.
예 14에서, 예 8-13 중 임의의 하나 이상의 예의 방법은, 링 기어가 홀을 형성하고, 지지 부재가 제1 지지 부재이고, 변속 장치를 형성하는 것이, 제2 지지 부재를 부분적으로, 샤프트 기어의 제1 단부에 근접한 홀 내에 착좌시키는 것을 더 포함하는 것을 임의로 더 포함한다.
예 15에서, 신발 물품은, 신발 물품을 발에 고정시키기 위해 인장 부재를 착좌시키도록 구성된 상부 섹션, 상부에 고정된 밑창 섹션, 밑창 섹션에 착좌된 릴, 밑창 섹션에 착좌된 모터, 및 밑창 섹션에 착좌된 변속 장치를 포함하고, 릴은 인장 부재를 감도록 구성되고, 릴은 릴 샤프트를 포함하고, 모터는 모터 샤프트를 포함하고, 모터 샤프트 및 릴 샤프트는 길이방향 축에 대해 실질적으로 평행하고, 모터 샤프트는 가로 축을 따라 릴 샤프트로부터 이격되고, 변속 장치는 릴 샤프트를 구동하여 회전시키기 위해 모터 샤프트로부터 릴 샤프트로 토크 경로를 따라 토크를 전달하도록 구성되고, 변속 장치는 복합 기어를 포함하고, 복합 기어는 샤프트 기어 및 링 기어를 포함하고, 샤프트 기어는 길이방향 축에 대해 실질적으로 평행하고 가로 축을 따라 모터 샤프트에 대해 오프셋된 세장형 중간 샤프트를 포함하고, 샤프트 기어는 고정된 기준에 대해 독립적으로 회전하도록 구성되고 릴에 작동가능하게 결합되고, 링 기어는 모터에 작동가능하게 결합되고 샤프트 기어의 제1 단부에 고정식으로 결합된다.
예 16에서, 예 15의 신발 물품은, 링 기어가 압입 끼워맞춤에 의해 샤프트 기어에 고정식으로 결합되는 것을 임의로 더 포함한다.
예 17에서, 예 15 또는 16의 신발 물품은, 링 기어가 홀을 형성하고 샤프트 기어가 홀 내부에 압입 끼워맞춤되는 것을 임의로 더 포함한다.
예 18에서, 예 15-17 중 임의의 하나 이상의 예의 신발 물품은, 고정된 기준이 지지 부재이고, 제1 단부 반대쪽의 샤프트 기어의 제2 단부가 지지 부재에 착좌되는 것을 임의로 더 포함한다.
예 19에서, 예 15-18 중 임의의 하나 이상의 예의 신발 물품은, 변속 장치가 중간 기어, 및 샤프트 기어에 대해 평행하고 가로 축을 따라 샤프트 기어에 대해 오프셋된 중간 샤프트를 더 포함하고, 중간 기어가 중간 샤프트 상에 장착되고 중간 샤프트가 지지 부재에 착좌되는 것을 임의로 더 포함한다.
예 20에서, 예 15-19 중 임의의 하나 이상의 예의 신발 물품은, 릴 샤프트가 지지 부재에 착좌되는 것을 임의로 더 포함한다.
예 21에서, 예 15-20 중 임의의 하나 이상의 예의 신발 물품은, 링 기어가 홀을 형성하고, 지지 부재가 제1 지지 부재이고, 변속 장치가, 샤프트 기어의 제1 단부에 근접한 홀 내에 부분적으로 착좌된 제2 지지 부재를 더 포함하는 것을 임의로 더 포함한다.
예 22에서, 예 1-21 중 임의의 하나 이상의 예의 인장 시스템, 방법, 또는 신발 물품은, 복합 기어를 지지하고 모터 샤프트로부터 오프셋된 중간 샤프트를 임의로 더 포함한다.
예 23에서, 예 1-22 중 임의의 하나 이상의 예의 인장 시스템, 방법, 또는 신발 물품은, 중간 샤프트가 제2 중간 샤프트이고, 복합 기어가 제2 복합 기어이고, 제2 복합 기어 및 모터와 연통하는 제1 복합 기어를 지지하는 제1 중간 샤프트를 더 포함하는 것을 임의로 더 포함한다.
다양한 실시예들이 설명되었지만, 본 설명은 제한보다는 예시적인 것으로 의도되며, 본 개시내용의 범위 내에 있는 더 많은 실시예들 및 구현들이 가능하다는 것이 관련 기술분야의 통상의 기술자에게 자명할 것이다. 특징들의 많은 가능한 조합들이 첨부 도면들에 도시되어 있고 이러한 상세한 설명에서 논의되었지만, 개시된 특징들의 많은 다른 조합들이 가능하다. 임의의 실시예의 임의의 특징은, 특별히 제한되지 않는 한, 임의의 다른 실시예의 임의의 다른 특징 또는 요소와 조합하여 사용될 수 있거나 대체될 수 있다. 그러므로, 본 개시내용에 도시되고/도시되거나 논의된 특징들 중 임의의 특징은 임의의 적합한 조합으로 함께 구현될 수 있음이 이해될 것이다. 이에 따라, 실시예들은 첨부된 청구항들 및 그 동등물들의 관점을 제외하고는 제한되지 않는다. 또한, 첨부된 청구항들의 범위 내에서 다양한 수정들 및 변경들이 이루어질 수 있다.

Claims (21)

  1. 신발 물품의 인장 부재를 조정하기 위한 인장 시스템으로서,
    상기 인장 부재를 감도록 구성된 릴 ― 상기 릴은 릴 샤프트를 포함함 ―;
    모터 샤프트를 포함하는 모터 ― 상기 모터 샤프트 및 상기 릴 샤프트는 길이방향 축에 대해 평행하고, 상기 모터 샤프트는 가로 축을 따라 상기 릴 샤프트로부터 이격됨 ―; 및
    상기 릴 샤프트를 구동하여 회전시키기 위해 상기 모터 샤프트로부터 상기 릴 샤프트로 토크 경로를 따라 토크를 전달하도록 구성된 변속 장치를 포함하고, 상기 변속 장치는:
    상기 길이방향 축에 대해 평행하고 상기 모터 샤프트에 대해 가로로 오프셋된 중간 샤프트;
    상기 중간 샤프트에 회전가능하게 위치되고, 상기 모터에 작동가능하게 결합된 제1 기어;
    상기 중간 샤프트에 회전가능하게 위치되고, 상기 릴에 작동가능하게 결합된 제2 기어; 및
    복합 기어를 포함하고, 상기 복합 기어는:
    상기 길이방향 축에 대해 평행하고 상기 가로 축을 따라 상기 모터 샤프트 및 상기 중간 샤프트에 대해 오프셋된 세장형 샤프트를 포함하는 샤프트 기어 ― 상기 샤프트 기어는 고정된 기준에 대해 독립적으로 회전하도록 구성되고 상기 제2 기어에 작동가능하게 결합됨 ―; 및
    상기 제1 기어에 작동가능하게 결합되고 상기 샤프트 기어의 제1 단부에 고정식으로 결합된 링 기어를 포함하는, 인장 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 링 기어가 압입 끼워맞춤에 의해 상기 샤프트 기어에 고정식으로 결합되는, 인장 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 링 기어가 홀을 포함하고 상기 샤프트 기어가 상기 홀 내부에 압입 끼워맞춤되는, 인장 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 고정된 기준은 지지 부재이고, 제1 단부 반대쪽의 상기 샤프트 기어의 제2 단부는 상기 지지 부재에 착좌되는, 인장 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 중간 샤프트는 상기 지지 부재에 착좌되는, 인장 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 릴 샤프트는 상기 지지 부재에 착좌되는, 인장 시스템.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 링 기어는 홀을 포함하고, 상기 지지 부재는 제1 지지 부재이고, 상기 변속 장치는, 상기 샤프트 기어의 제1 단부에 근접한 상기 홀 내에 부분적으로 착좌된 제2 지지 부재를 더 포함하는, 인장 시스템.
  8. 신발 물품으로서,
    상기 신발 물품을 발에 고정시키기 위해 인장 부재를 착좌시키도록 구성된 상부 섹션;
    상기 상부에 고정된 밑창 섹션;
    상기 밑창 섹션에 착좌된, 상기 인장 부재를 감도록 구성된 릴 ― 상기 릴은 릴 샤프트를 포함함 ―;
    상기 밑창 섹션에 착좌된, 모터 샤프트를 포함하는 모터 ― 상기 모터 샤프트 및 상기 릴 샤프트는 길이방향 축에 대해 평행하고, 상기 모터 샤프트는 가로 축을 따라 상기 릴 샤프트로부터 이격됨 ―; 및
    상기 릴 샤프트를 구동하여 회전시키기 위해 상기 모터 샤프트로부터 상기 릴 샤프트로 토크 경로를 따라 토크를 전달하도록 구성된, 상기 밑창 섹션에 착좌된 변속 장치를 포함하고, 상기 변속 장치는:
    상기 길이방향 축에 대해 평행하고 상기 모터 샤프트에 대해 가로로 오프셋된 중간 샤프트;
    상기 중간 샤프트에 회전가능하게 위치되고, 상기 모터에 작동가능하게 결합된 제1 기어;
    상기 중간 샤프트에 회전가능하게 위치되고, 상기 릴에 작동가능하게 결합된 제2 기어; 및
    복합 기어를 포함하고, 상기 복합 기어는:
    상기 길이방향 축에 대해 평행하고 상기 가로 축을 따라 상기 모터 샤프트 및 상기 중간 샤프트에 대해 오프셋된 세장형 샤프트를 포함하는 샤프트 기어 ― 상기 샤프트 기어는 고정된 기준에 대해 독립적으로 회전하도록 구성되고 상기 제2 기어에 작동가능하게 결합됨 ―; 및
    상기 제1 기어에 작동가능하게 결합되고 상기 샤프트 기어의 제1 단부에 고정식으로 결합된 링 기어를 포함하는, 신발 물품.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 링 기어가 압입 끼워맞춤에 의해 상기 샤프트 기어에 고정식으로 결합되는, 신발 물품.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 링 기어가 홀을 포함하고 상기 샤프트 기어가 상기 홀 내부에 압입 끼워맞춤되는, 신발 물품.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 고정된 기준은 지지 부재이고, 제1 단부 반대쪽의 상기 샤프트 기어의 제2 단부는 상기 지지 부재에 착좌되는, 신발 물품.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 중간 샤프트는 상기 지지 부재에 착좌되는, 신발 물품.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 릴 샤프트는 상기 지지 부재에 착좌되는, 신발 물품.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 링 기어는 홀을 포함하고, 상기 지지 부재는 제1 지지 부재이고, 상기 변속 장치는, 상기 샤프트 기어의 제1 단부에 근접한 상기 홀 내에 부분적으로 착좌된 제2 지지 부재를 더 포함하는, 신발 물품.
  15. 방법으로서,
    세장형 샤프트를 포함하는 샤프트 기어를 획득하는 단계;
    링 기어를 상기 샤프트 기어의 제1 단부에 고정식으로 결합시켜 복합 기어를 형성하는 단계;
    부분적으로, 고정된 기준에 대해 독립적으로 회전하도록 상기 샤프트 기어를 고정시킴으로써, 상기 복합 기어를 갖는 변속 장치 ― 상기 세장형 샤프트는 상기 변속 장치의 길이방향 축에 평행함 ― 를 형성하는 단계;
    모터의 모터 샤프트를 상기 변속 장치에 결합시키는 단계 ― 상기 세장형 샤프트는 가로 축을 따라 상기 모터 샤프트에 대해 오프셋됨 ―;
    릴의 릴 샤프트를 상기 변속 장치에 결합시키는 단계 ― 상기 릴은 인장 부재를 감도록 구성되며, 상기 릴 샤프트, 상기 모터 샤프트 및 상기 샤프트 기어는 길이방향 축에 대해 평행하고, 상기 모터 샤프트, 상기 릴 샤프트 및 상기 샤프트 기어는 상기 가로 축을 따라 이격됨 ―;
    중간 샤프트를 상기 길이방향 축에 대해 평행하고 상기 모터 샤프트에 대해 가로로 오프셋되도록 결합시키는 단계;
    제1 기어를 상기 모터에 작동가능하게 결합되고 상기 중간 샤프트에 회전가능하게 위치시키는 단계;
    제2 기어를 상기 릴에 작동가능하게 결합되고 상기 중간 샤프트에 회전가능하게 위치시키는 단계;
    를 포함하는, 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 링 기어를 상기 샤프트 기어에 고정식으로 결합시키는 단계는 압입 끼워맞춤에 의한 것인, 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 링 기어는 홀을 포함하고, 상기 링 기어를 상기 샤프트 기어에 고정식으로 결합시키는 단계는 상기 샤프트 기어를 상기 홀 내부에 압입 끼워맞춤하는 것인, 방법.
  18. 제15항에 있어서,
    상기 고정된 기준은 지지 부재이고, 상기 변속 장치를 형성하는 단계는 제1 단부 반대쪽의 상기 샤프트 기어의 제2 단부를 상기 지지 부재에 착좌시키는 것을 포함하는, 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 변속 장치를 형성하는 단계는:
    상기 중간 샤프트를 상기 지지 부재에, 상기 샤프트 기어에 평행하게, 그리고 상기 가로 축을 따라 상기 샤프트 기어에 대해 오프셋하여 착좌시키는 것을 더 포함하는, 방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 변속 장치를 형성하는 단계는, 상기 지지 부재에 상기 릴 샤프트를 착좌시키는 것을 더 포함하는, 방법.
  21. 제18항에 있어서,
    상기 링 기어는 홀을 포함하고, 상기 지지 부재는 제1 지지 부재이고, 상기 변속 장치를 형성하는 단계는, 제2 지지 부재를 부분적으로, 상기 샤프트 기어의 제1 단부에 근접한 상기 홀 내에 착좌시키는 것을 더 포함하는, 방법.
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