本发明涉及一种调节穿过鞋眼的鞋带的松紧的装置。 许多通常的鞋子，尤其是参加体育活动所穿的鞋子，具有多个沿上部中央两侧从鞋子的鞋面向鞋子的踝关节处延伸的加强的鞋眼，鞋眼设置在直接盖在鞋舌上的鞋上部的相对的两侧上。然后，鞋带穿过鞋眼。鞋带的自由端一般用便于将鞋带端部穿过鞋眼的小的、刚性的、圆筒形塑料头包住。鞋带的端部首先穿过近鞋面处的鞋眼，然后逐渐向上穿，每次从一个鞋眼横过鞋舌上方至下一个，从鞋面起直到踝关节处。一旦鞋带的自由端交叉穿过鞋子的踝关节处的最上部的鞋眼时，通常它们就被系在一起。
在激烈的体育比赛中，穿鞋者的脚因而也就使鞋子承受大量的弯曲运动。结果，较宽松而舒适地系在穿鞋者脚上的鞋子的鞋带随穿鞋者脚的弯曲运动，有时随鞋子内的脚的肿胀而处于大得多的张力之下。由于鞋带的端部系在一起，鞋带穿过鞋眼部分的长度是固定的。这样，鞋子在弯曲时鞋带不能在较大范围内放出，结果，在弯曲时鞋带中增加的张力使穿鞋者的脚感到不舒服。
往往，对系得很紧的鞋子来说，鞋子的弯曲运动将使鞋带抽紧穿鞋者的脚背，这使穿鞋者感到不舒服。确实，如果鞋带系得太紧，当脱去鞋袜时，经常可以看到穿鞋者脚背的皮肤上有抽紧的鞋带的印痕。这不仅使穿鞋者感到不舒服，而且导致疲劳增加，有可能大大降低穿鞋者在体育运动中的成绩。
另一方面，如果在体育比赛时穿鞋者企图开始时将鞋带系得松一点以适应鞋子预期的弯曲时，鞋子穿在穿鞋者脚上时经常觉得太松。在这种情况下，穿鞋者的脚下功夫可能要比穿鞋者的鞋子系得较紧时欠灵活和较笨拙些。这种灵活性的丧失可能对要求有高水平的快速运动和灵活性的激烈的体育运动，例如篮球、足球、网球和排球之类的体育运动中的穿鞋者的体育表演起着不利的影响。
人们已经设计出一些鞋类制品，其中在穿鞋者的脚背上的鞋子的上部配有弹性材料。这样，当脚弯曲和不弯曲时，弹性材料就伸缩，由此在一定程度上调节了穿着者脚背上鞋类的张力。然而，穿鞋者对鞋子上部的弹性量不能控制。说得更确切些，鞋子的弹性度在鞋子生产时已确定，不能由穿鞋者根据特定的情况或穿鞋者希望参加的不同的体育活动来加以变化。
本发明为穿鞋者提供一种鞋类制品，尤其是用于体育比赛时可选择地调节和控制穿在脚上的鞋子使鞋子系得松些或紧些的紧度的鞋类制品。本发明的装置可使穿鞋者通过瞬间就可实现的调节来增加系在穿鞋者脚上的鞋子的鞋带的张力。穿鞋者能以比松开并系紧一双鞋子的鞋带快得多的速度增加或减小张力。
本发明的鞋带松紧调节装置可使穿鞋者随自己地意愿可选择地控制鞋子的松紧度，而不受鞋子结构的限制。如果穿鞋者希望增加鞋带的张力以更紧地将鞋子穿在脚上而提高脚部运动的灵活性，只要用一只手的手指就可以完成，而不需要松开或重新系紧鞋带。反之，如果穿鞋者希望减小鞋带的张力以增加鞋子的舒适感，同样只要用单手的手指进行这种调节，而不需要松开或重新系紧鞋带。
本发明涉及一置于穿鞋者的鞋子上面、至少直接在鞋子的部分鞋眼上的装置。与现有的系带的情况相反，鞋带的自由端并不系在一起，而是引入鞋带松紧调节装置中。然后，使用者通过用方便、快速的动作就能调节系紧装置将鞋带的松紧调到所希望的程度。而且，本发明的装置可以由使用者快速且方便地调节和重新调节任何次数，以根据穿鞋者目前的活动程度选择最佳的鞋带张力。
从广义上来说，本发明可以被认为是一种用于调节自由端不系在一起的且穿过鞋子的鞋眼的鞋带张力（松紧）的装置。该装置包括一具有固定到鞋子上的部件和一接纳鞋带的自由端的开口的壳体，一卷带盘可转动地安装在壳体内，卷带盘具有连接到鞋带端部的部件。一转盘装置可从壳体的外部进行操作，以将鞋带的自由端卷绕在卷带盘上，由此增加鞋带的张力。一张紧弹簧设置在转盘装置和卷带盘之间，以便当鞋带的自由端进一步卷绕在卷带盘上时承受增加的弹性变形。还包括一可释放的锁定装置，用于允许卷带盘转动，以增加张紧弹簧的弹性变形，且用于阻止卷带盘反转。
通过在鞋子上使用张力（鞋带松紧）调节装置，鞋带通过装置内的张紧弹簧维持在张紧状态下。因为壳体内的张紧弹簧会弹性收缩，允许鞋带的自由端的一部分略微且瞬时从卷带盘上拉出且拉出壳体，以暂时减小过大的力，因此由于对鞋带的自由端上施加较大的力的脚的剧烈的弯曲运动得以减轻，脚的过分的不舒服感觉可以避免。反之，当鞋子不受弯曲且松弛时，由于张紧弹簧趋向于将鞋带的自由端进一步拉入壳体中，因此鞋带的张力可维持在所希望的水平上。
鞋带张力的调节可以通过转盘装置和转盘释放装置来进行。装置的壳体最好大致呈圆盘形状。转盘装置最好包括一在壳体上的可转动的顶盖，顶盖具有一安装在壳体的顶上、在其周缘带有一翻折的凸缘和一延伸入壳体的中心轴向毂的圆形板。张紧或张力调节弹簧最好是一具有相对端的螺旋形卷簧，卷簧置于卷带盘或鼓和转盘毂之间的壳体内。卷簧的两相对端之一固定的转盘毂上，另一端固定在卷带盘上。这样，顶盖的圆形板可以用一只手的手指抓在其周向凸缘上而抓牢并使之相对于壳体转动。以一个方向转动将不断张紧卷簧，增加由卷簧施加在鞋带端部的张力。
释放机构最好包括一固定在转盘毂上且随其转动的棘轮。一棘爪从可转动地安装在壳体上的杠杆臂的一端凸出，用弹簧使棘爪偏向棘轮且与棘轮的齿相啮合，杠杆臂的相反端伸出壳体。结果，当转动转盘而张紧卷簧时，鞋带端部进一步卷入壳体内且卷绕在卷带盘上。同时，棘轮随卷带盘一起转动且棘爪与棘轮的齿相啮合，阻止棘轮反转。由于有能量储存在卷簧内，若无制动，这种反转就将发生。
将鞋带连接到卷带盘上的装置最好是一可大致变成“W”形状的钩子机构，鞋带的两自由端的每一个塑料头被钩子机构勾住。为了便于鞋带头的啮合，卷带盘最好具有一片簧，该片簧的第一端固定在卷带盘上，第二端由片簧结构从卷带盘径向向外偏置，片簧设置得可以通过转动与壳体的开口对准。
钩子机构装在片簧露出的自由端上以便于勾住鞋带的自由端，到鞋带连接在钩子机构上时，卷带盘以棘爪允许的方向转动会使片簧的自由端和装在其上的钩子机构周期地从壳体的开口中露出。片簧最好足够长，这样当片簧的自由端与壳体开口对准时，带有钩子机构的片簧的自由端可以从壳体中向外伸出。一旦鞋带端部的塑料头连接在钩子机构上，当转盘连续转动时，片簧和鞋带的端部将置于卷带盘且卷绕在其上。
壳体最好通过附在壳体上且至少具有一个贯通的开口的凸缘固定到鞋子上。当鞋带穿在相邻的鞋眼之间时，鞋带穿过该开口，即当鞋子最初穿上鞋带时，凸缘位于鞋子顶部的从踝关节起一般三个或四个鞋眼上，鞋带端部从凸缘下面的鞋子上的鞋眼穿过凸缘上的开口，然后以通常的方式交叉穿过余下的鞋眼。由于壳体通过鞋带穿在鞋子上，因此壳体固定在鞋子的顶面上。壳体和凸缘位于鞋子的顶面上，这样壳体上的开口贴近鞋子的踝关节处的最上方的鞋眼。
本发明结合附图进行描述时可以更清楚和更为具体。
图1是其上固定有本发明的鞋带松紧调节装置的运动鞋的立体图;
图2是图1中的鞋子和鞋带松紧调节装置的侧视图;
图3是图1中的鞋带松紧调节装置的前视图;
图4是图3中的鞋带松紧调节装置的俯视图，示出了鞋带端部的连接方式;
图5是从上面看且顶盖除去时的图3和4中的鞋带松紧调节装置的俯视图;
图6是沿图3中的线“6-6”剖截鞋带松紧调节装置的分解剖视图;
图7是沿图6中的线“7-7”剖截的剖视图;
图8是沿图3中的线“8-8”剖截的仰视图;
图9是图3中的鞋带松紧调节装置的后视图。
图1示出的是一种如已知的一般形式的运动鞋一样的通常的运动鞋10。鞋子10具有一帆布或皮革的上部和由一片软橡胶形成的连续的底部和跟部，鞋子10是广泛地用于激烈的体育运动中，如篮球、网球、足球和田径运动的那种形式。鞋面上部在穿鞋者的脚背上从踝关节处到鞋子10的头端附近中央分开，鞋子10在分开的上部的两侧上具有多个鞋眼22，分开的上部两侧用鞋带12穿在一起。鞋子通过具有图8中可见的相对的自由端14和16的鞋带12系在穿鞋者的脚上，鞋带端部14和16的末端分别用刚性的、圆筒形塑料头18和20包住。
本发明是一种适于装在鞋子10上的鞋带松紧调节装置24，鞋带松紧调节装置24调节鞋带12的张力，鞋带12的两自由端14和16穿过鞋眼22，鞋带12的端部14和16不打结，而是用图4所示的方法连接到鞋带松紧调节装置24上。
鞋带松紧调节装置24具有一大致盘形的、中空的、金属或塑料壳体或盒体26，壳体26适于以图1和2所示描述的方法置于鞋子10的至少一些鞋眼22的上面，壳体26内具有一弓形的开口28，如图4和9所示，以接纳鞋带12的自由端14和16。
壳体26具有一呈顶盖30形式的可转动的转盘装置，顶盖30套叠地设在壳体26的顶部。一鼓或盘32可转动地装在壳体26内，盘32具有一呈钩子机构34的形式、用于钩住鞋带12的自由端14和16的装置。顶盖30用作转盘且可在壳体26外部进行操作，使盘32以图4和7中的方向箭头36中所示的第一方向转动，以将鞋带12的自由端14和16卷绕在盘32上。
呈螺旋形的卷簧38形式（如图6中可看到的）的张紧弹簧设置在可转动的顶盖30和盘32之间，由此可转动的顶盖30以方向箭头36所示的第一方向的转动可逐渐增加张紧卷簧38的张力。卷簧38倾向于抑制盘以图7中的方向箭头40所示的方向反向旋转，该方向与方向36相反。
鞋带松紧调节装置24还包括一可释放装置，它包括棘轮42、杠杆臂44和与壳体26相连的棘爪46，在图5中可以清楚地看出，它可以允许可转动的顶盖30以方向36转动盘32，并且阻止盘32以相反方向40反转。
如图6所示，壳体26是一大致盘形或盖形件，它具有一从圆形的、横向基体50向外延伸的弓形侧缘或侧壁48，侧壁48的弧形长度约为280°，这在图4中可清楚地看出，在侧壁48上约80°的缺口形成了壳体26上的弧形开口28。如图6所示，壳体基体50的内底板52做成稍稍凹入以接纳棘轮42。一中空的、内部有螺纹的圆柱形中心柱54在侧壁48围绕的空间内从底板52向外同轴地延伸。与壳体26的开口28径向相对的是通过螺钉58固定到基体50上的弧形的凸缘56。在基体50下，凸缘56形成一对贯通的侧向间隔开的开口60。鞋带12穿过在相邻的鞋眼22之间的开口60，如图1、2和8所示。
可转动的顶盖30具有一延伸过壳体26的开口侧的平的圆形板62，板62在其周缘具有一翻折的凸缘64，顶盖30中央也具有一中空的圆柱形环状轴向毂66，毂66从板62向壳体26的基体50凸出，毂66伸入壳体26以将中心柱54接纳其内。中央带有轴向凹入部的环状垫圈68设在板62的外表面上。用螺钉70将顶盖30固定在壳体26上，螺钉70的外螺纹部分与壳体26的中心柱54的内螺纹相啮合。顶盖30相对于壳体轴向固定，但可相对壳体作转动。
卷簧38是由弹簧钢制成并被从转动盖30的轴向的毂66朝外螺旋形地卷绕到卷盘32上。卷盘32是由装配在一起形成卷盘形结构的两部分构件组成。卷盘32的的构件72是由一平的圆形座构成，该座有一个在其中的中心轴向孔用以容纳可转动顶盖30的毂66。从在构件72上的中心轴向孔径向地朝外有一纵向地伸出的筒形环壁74，它有一鞋带12卷绕其上的径向的外表面。卷盘32的另一构件76是一平的圆形板，带有在其中也是容纳可转动顶盖30的毂66的一中心轴向孔。如图6所示，当卷盘32的构件72和76在毂上被装配在一起时，它们就形成一卷盘，在其上面构件72和76的两圆形端板从两侧把鞋带12限制在它的环形区域间。
该卷簧38是由螺旋地卷绕的细长弹簧钢条制成。所述的卷簧38有被径向定位螺钉80固定到可转动顶盖30的毂66上的一内端78。该卷簧的另一端82被另一径向地朝外进入卷盘构件72的圆筒形环壁74内的螺钉80所固定。于是该可转动顶盖30就由位于其间的弹性卷簧38连结到卷盘上。
虽然卷盘不是刚性地固定于顶盖30，但如图5和图7所示，顶盖30沿方向36的旋转动可使卷盘32以相同方向转动。由于卷盘和顶盖30不是刚性固定的，带簧38的弹性可以允许卷盘相对于顶盖30作一定范围的运动。
在图5、6和7上可看得更清楚，棘轮42是由联结销84固定在可转动的顶盖30的毂66上面的，联结销84纵向地穿过棘轮42并进入毂66的结构之中。棘轮42有一通过中心的轴向开口因而被固定在与中心柱54同轴的位置上，而该中心柱又与毂66同轴对准，因此棘轮42与盖30是固定啮合的。盖30每旋转一周，棘轮42可随之转一整圈。
如图5和图7所示，棘轮42的棘齿86有一与方向36反向的角度，棘爪46安装在杠杆臂44的里端并朝棘轮42径向突出。该杠杆臂的另一端88从壳体26朝外弯折一角度通过壳体的一狭槽90。杠杆臂44通过一转销92可转动地安装到壳体26的底部50上，转销92作为杠杆的一个支点。如图5所示，具有棘爪46的杠杆臂的一端由一小的螺旋弹簧94径向地偏向棘轮42，而该簧94则被压缩在凸缘56和具有棘爪46的杠杆端的背部的凹座之间。因此弹簧94就压使棘爪与棘轮42的轮齿相啮合。如果把杠杆的44的突出端88按图5所示的箭头96方向压向壳体26，则棘爪46就可以从与棘轮相啮合的位置上脱开。因此杠杆44的伸了端可用作在壳体外体棘爪46脱开棘轮42的机构。从图4和图9可以清楚地看出钩子机构34是如何钩住鞋带端14和16的。如图所示，钩子机构34是弯成“W”形的刚性钢丝并固定在片簧98一端的小孔之内。片簧98的另一端通过一螺钉100固定到卷盘32的圆柱环壁74上。该片簧98的长度最好远大于壳体26的直径，如图所示。片簧88的自由端由此径向地从卷盘32朝外对准壳体26上的开口28。尽管顶盖30以箭头36所示的方向旋转会使片簧98弧形弯曲与所述壳体侧壁环48的内表面相一致，但是所述的片簧则趋于维持直线状态。然而，随着盖30的每次转动每当片簧98的自由端与开口28对准时，片簧98的弹性将使具有钩子机构98的片簧98的该伸出端通过开口28朝外弹邮。
如图4所示，当片簧从开口28伸出时，鞋带端头14和16可以容易地被钩子机构上的钩子所钩住。形成钩子机构34的钢丝要足够硬并要弯曲得足够紧，以便当鞋带12由顶盖按36方向旋转而被卷绕到卷盘32上时塑料端头18和20不能从钩子机构34的弯钩内拉出。
下面描述鞋带松紧调节装置24的使用。在完全穿好鞋带12以前，使用者把装置24放置在鞋面上，并使开口28对着穿鞋者的踝节102并使凸缘56面向鞋面。当鞋带的端头14和16从直接毗邻凸缘56的第四对眼孔22中抽出时，就如图8所示的方式穿进凸缘56上的开口60。接下去以通常的方式继续穿鞋带即鞋带头14和16在鞋舌的上面来回交叉穿过孔眼直到鞋10顶部的最上面的眼孔22为止。
当鞋带头14和16从直接毗邻于穿鞋者的踝节102的最上面的孔眼穿出时，它们根本不相互系结起来。而是每个鞋带头14和16以图4所示的方式在钩子机构34的钩子中被分别钩住。一旦鞋带头14和16由钩子机构34系结到鞋带松紧调整机构24上，盖顶30就以图4、5和7所指示方向被转动。所述的盖子的转动使卷盘32及棘轮42都以与盖30相同的方向转动。带头14和16由此就被转入到壳体26和顶盖30之间的内腔并螺旋状地绕在圆形板72和76之间的卷盘32的环壁74的圆柱体卷绕表面上
当顶盖30以方向36连续转动时，螺旋带弹簧38虽然处于张力增长状态，是棘轮46与棘轮42相啮合并锁在通过的牙齿86之间从而防止了棘轮42以与卷绕方向36相反的方向40逆转。因此，即使带簧38是处于张力增长状态而对卷盘32施加一反向旋转的力，被锁定的棘轮42（它固定在卷盘32上）还是不允许卷盘32反向旋转。
使用者通过继续以方向36转动盖30来连续卷绕鞋带头14和16直到用户对由卷簧38产生的、施加到带12的带头14和16上的张力满意为止。然后使用者便可参加各种想参加的运动项目。
当使用者运动使鞋10上部随着运动挠曲时，由于卷簧38的弹性，鞋带12的带头14和16进出开口28而有所移动。当该鞋上部挠曲严重时，在挠曲力的作用下由于卷簧38的弹性进一步变形而允许鞋带带头14和16被抽出壳体26短短的一段。相反地，当该挠曲力消失时，卷簧38的张力在带12的头14和16上抽紧带子把鞋带一短段一短段地抽回到壳体26中。
当穿鞋者由于鞋带12的过紧或过松而感到不舒适和烦恼等，鞋带12上的张力可以迅速和容易地加以调整。在鞋带12的带头14和16绕到卷盘32上以后要想增加鞋带12的张力时，使用者只要以方向36相对壳体26转动顶盖30即可。当棘轮42以该方向转动，卷簧38被置于张力增长的状态下。当使用者对施加在鞋带头14和16上的张力感到满意时，就可以释放顶盖30。除了卷绕的卷簧的弹性所许可的范围之外，棘爪46与棘轮42始终相互作用着以防止卷盘32的反转。卷簧38被卷得越紧，则作用于鞋带12的带头14和16上的张力就越紧。
要想减小鞋带12的张力时，使用者只从壳体26的外面把棘爪杠杆44的伸出端88向内压向棘轮42即可。这样就可使棘爪46脱离与棘轮42的啮合，从而使被卷绕着的卷簧38的张力由于在卷簧38作用力下的卷盘32的反转而被降低一些。
这个方法也可用在使用者希望从共脚上把鞋脱下的场合。这就是说，为了脱下鞋子10，把杠杆88径向地压向壳体26，使鞋带头14和16完全从壳体26拉出。一旦鞋带头14和16不再卷绕其上而使片簧98外露时，片簧98将朝外地伸出开口28，从而可以将鞋带头18和28与钩子机构34的钩子脱离。这时就可以以通常的方式把鞋子10从穿者的脚上脱下。
利用一副上述的鞋带松紧调整装置24，运动员在参加强烈运动时就能精确地控制运动鞋的舒适度。相应于鞋子的挠曲运动;所述的卷簧的弹性可使鞋带头14和16相对于孔眼22作轻微的往复运动。这样就趋向于保持鞋带12上有均匀的松紧度，由此增加了穿鞋者的合适感。一旦使用以可转动盖30的形式提供的转盘机构使卷簧38的松紧被调整到穿鞋者完全满意之后，他就能舒适地进行运动而不会感受到使用传统的以结住鞋带的方式穿鞋的不舒适感。
毫无疑问，对那些熟悉鞋业的人来说显而易见，可以对本发明作出种种不同的变化和改变。例如该鞋带松紧调节装置的使用可以不限于运动鞋的范围，而可以用于任何系带的鞋类之中。本发明对参加体育运动以外的各种剧烈活动的人们同样可以增加舒适感。本发明还可以对跑动得很多以及工作中要经常弯身、俯腰步行较长距离的人所极大地增加他们所穿鞋子的舒适感。因此，本发明能被认为局限在本说明书所描述的实施例的范围之内，本发明只受所附权利要求中所阐述的范围的限定。