外部轮式飞行装置和方法 【技术领域】
本发明总体涉及鞋类活动体育领域，尤其涉及外部轮式飞行(heeling)装置和方法。
背景技术
在鞋后跟中具有轮子的活动的鞋由本申请的发明人发明。但是一些个人希望比标准的飞行装置提供更多的控制、功能和多用性。为此，对于那些更具有攻击性的“飞行者”来说，需要改进的飞行装置，以实现他们期望的飞行水平。
为此，需要改进的飞行装置，该飞行装置能够提供给飞行者额外的能力。
【发明内容】
从上述说明可知，需要一种用于高级飞行的外部轮式飞行装置和方法。
根据本发明的一方面，提供一种可操作以滚动的鞋类。所述鞋类具有鞋底，所述鞋底具有鞋后跟部分和可转动地安装在轮轴上的至少两个轮子。轮轴至少部分地由鞋底保持，从而至少两个轮子可操作地在鞋的鞋底的鞋后跟部分的外周边缘旁边转动。
根据本发明的又一方面，提供了一种可操作以滚动的鞋。所述鞋具鞋底，所述鞋底具有鞋后跟部分和可转动地安装在轮轴上的至少第一轮子和第二轮子。所述轮轴如此定位，即第一轮子邻近鞋底的鞋后跟部分的第一侧定位，而第二轮子邻近鞋底的鞋后跟部分的第二侧定位。在一方面中，第二轮子邻近相对设置地鞋底的鞋后跟部分的第二侧定位。
根据本发明的再一方面，提供了一种可操作以滚动的鞋。所述鞋具鞋底，所述鞋底具有鞋后跟部分和可转动地安装在轮轴上的至少第一轮子和第二轮子。轮轴的一部分通过鞋的鞋底延伸，从而第一轮子邻近鞋底的鞋后跟部分的第一侧定位而第二轮子邻近鞋底的鞋后跟部分的第二侧定位。在一方面中，第一轮子可转动地安装在第一轮轴上而第二轮子可转动地安装在第二轮轴上。第一轮轴的一部分邻近鞋底的鞋后跟部分的第一侧连接到鞋底而第二轮轴的一部分邻近鞋底的鞋后跟部分的第二侧连接到鞋底。
在一方面中，本发明还提供了连接到轮轴的悬吊机构，或在两个轮轴的情况下，第一和第二悬吊机构分别连接到第一轮轴和第二轮轴。悬吊机构可操作以减震并促进与可转动地安装在轮轴上的轮子表面接合。
在又一方面中，轮轴如此连接，即第一轮子和第二轮子设置在鞋的鞋底的鞋后跟部分的至少一部分之下。在另一方面中，第一轮子和第二轮子的第一部分设置在鞋的鞋底的鞋后跟部分的至少一部分之下而第一轮子和第二轮子的第二部分从鞋的鞋底的鞋后跟部分横向延伸一距离。
在另一方面中，轮轴从鞋底延伸，从而第一轮子和第二轮子邻近鞋底的鞋后跟部分的外周边缘定位。在另一方面中，轮子与鞋的鞋底的鞋后跟部分的外周边缘距离一距离定位。
在一方面中，轮子与轮轴可拆卸。在又一方面中，轮子设有锁定机构，当所述锁定机构处于锁定位置时，所述锁定机构可操作以防止在轮轴上转动。在另一方面中，外部轮式飞行装置设有磨板，所述磨板邻近鞋的鞋底的拱形部分的至少一部分定位。
在一方面中，本发明提供了用于飞行的方法，包括提供外部轮式飞行装置，所述飞行装置包括具有鞋底的鞋。所述鞋具有可转动地安装在轮轴上的第一轮子和第二轮子。轮轴的第一端从鞋的鞋底的鞋后跟部分的第一外周边缘伸出并且轮轴的第二端从鞋的鞋底的鞋后跟部分的第二外周边缘伸出，并且第一轮子在鞋底的鞋后跟部分的第一外周边缘旁边可操作地转动而第二轮子在鞋底的鞋后跟部分的第二外周边缘旁边可操作地转动。
在本发明的另一方面中，本发明提供了一种用于在表面上行走和奔跑并且转变到滚动的外部轮式飞行装置。所述外部轮是飞行装置包括鞋底、第一轮子和第二轮子。鞋底具有脚前端部分、拱形部分和设有鞋后跟部分的第一侧和鞋后跟部分的第二侧的鞋后跟部分。
所述脚前端部分可操作以便接合表面用于行走和奔跑。第一轮子可操作地连接以邻近所述鞋后跟部分的第一侧转动。第二轮子可操作地连接以邻近所述鞋后跟部分的第二侧转动。
在另一方面中，本发明提供一种在表面上从静止状态转变到滚动状态的方法。所述方法包括将鞋的脚前端部分的至少一部分接触在表面上，以抑制滚动。鞋的鞋底具有鞋后跟部分，鞋后跟部分具有第一外侧和第二外侧。鞋底还具有拱形部分。
本方法提供了相对于表面升起鞋的鞋底的脚前端部分，从而使用者的重量的全部或实质的部分不由脚前端部分支撑。该方法包括利用可操作以邻近鞋底的鞋后跟部分的第一外侧转动的第一轮子和利用可操作以邻近鞋底的鞋后跟部分的第二外侧转动的第二轮子在支撑使用者重量的至少一部分的同时在表面上滚动。
从下面的附图、说明以及权利要求本领域所属技术人员将容易理解其它技术优点。
【附图说明】
为了更完全地理解本发明和其优点，下面结合附图和详细的说明参照下面的简要说明，其中相同的附图标记表示相同的部件；其中
图1是描述根据本发明一个实施例的利用运动鞋实施的飞行装置的侧视图；
图2A和2B是描述在鞋底中具有开口的飞行装置的鞋底的两个实施例的仰视图；
图3A和3B是如图2A和2B中所示的鞋底的两个实施例的仰视图并且描述了鞋底的开口的每一个中的轮子；
图4是描述可转动地安装到轮轴(也可以称作轮子/轮轴组件)并用于根据本发明一个实施例的轮子组件的轮子的透视图；
图5是描述与如图4中所示的可转动地安装到轮轴的轮子一起使用以形成轮子组件的安装结构的透视图；
图6是描述包括如图4中所示的可转动地安装在轮轴上的轮子和图5中的安装结构的轮子组件的仰视图；
图7是描述在鞋中的开口之上并且通过该开口定位以形成飞行装置的轮子组件的侧视图；
图8A、8B、8C和8D是描述可以用于本发明的各个实施例的各种轮子表面轮廓的各种轮子的轮廓图；
图9是描述用于飞行装置的轮子组件中的另一个实施例的安装结构的透视图；
图10是描述利用又一个用于飞行装置中的实施例的轮子组件的透视图；
图11是描述飞行装置的一个实施例的局部剖侧视图，其中示出了设置在飞行装置的鞋底中的轮子组件和在鞋底中不完全通过鞋底延伸的开口；
图12是描述本发明的飞行装置的另一个实施例的侧视图，其中可拆卸轮子盖定位为覆盖轮子和鞋底中的开口；
图13是描述本发明的另一个实施例的仰视图，其中球形球用作轮子并且定位在鞋底的鞋后跟部分中的开口中的安装结构中；
图14是描述利用本发明以“飞行”的“飞行者”的透视图；
图15是描述可转动地安装到类似于图4的轮轴(还可称作轮子/轮轴组件)的轮子的透视图；
图16是描述实施为弹簧加载的可折叠轮轴的图15中的轮子/轮轴组件的可折叠轮轴的剖视图；
图17是描述与图16和15中所示的轮子/轮轴组件和可折叠轮轴一起使用以形成轮子组件的另一种安装结构的透视图；
图18是描述通过鞋底中的开口定位的轮子组件的侧剖视图，其中示出了利用可以称作中心销轴布置的组件连接到安装结构以提供可伸缩轮子的轮轴的一个实施例；
图19是描述图18中所示的轮子组件的仰视图，其中进一步示出了双中心销轴布置；
图20是描述安装结构的一个元件的侧视图，其中进一步示出了利用双中心销轴布置将轮轴连接到安装结构；
图21是描述包括内芯和外胎并且可以用于本发明的两件结构的轮子的剖透视图；
图22是根据本发明的一方面构造的外部轮式飞行装置的侧视图；
图23是描述通过鞋的鞋底部分延伸的轮轴的图22中所示的本发明的仰视图；
图24是描述邻近鞋的鞋底部分定位的轮子的图22和23中所示的本发明的后视图；
图25示出了根据另一方面构造的本发明，其中示出了设有凹部的鞋底，轮子设置在凹部中；
图26是图25中所示的鞋的仰视图；
图27是图25和26中所示的鞋的后视图，其中示出了局部在鞋的鞋底的鞋后跟部分之下设置并且局部从鞋的鞋底横向延伸的轮子；
图28是本发明的另一方面的仰视图，其中示出了连接到第一和第二轮子的第一和第二轮轴；
图29是根据本发明的一方面构造的用于锁定轮子防止转动的锁定机构的透视图；
图30是锁定机构的另一方面的透视图；
图31是描述本发明的另一方面的鞋的后视图；
图32是悬吊系统和悬臂机构的侧视图，其中悬吊系统和悬臂机构可操作以升起轮轴和轮子以使用户能够在穿着该鞋的同时行走；
图33示出了在升起轮轴的位置中的悬臂机构；
图34示出了根据本发明又一方面的设置在鞋的鞋底中的悬吊机构；
图35是本发明的另一方面的后视图，其中以虚线描述了保持机构和释放机构；以及
图36是具有保持轮轴的连接部分的本发明的轮轴的另一方面的侧视图。
【具体实施方式】
首先应当理解，尽管下面描述了本发明的示例性实施方式，但是本发明可以利用任何目前知道或存在的许多的技术、材料、设计、和构造实施。本发明决不限于下面描述的示例性的实施方式、附图和技术(包括这里描述和示出的示例性的设计和实施方式)。
图1-21描述了根据本发明的一方面或多方面的可以利用外部轮式飞行装置进行构造、变更或使用的作为示例性运动鞋的飞行装置和方法的各个方面。然而，可以理解本发明不限于图1-21中所示的飞行装置的结构、构造和实施方式并且可以用于任何鞋或与本发明的精神和范围内的另外的或不同的元件或构造一起使用。
图1是根据本发明一个实施例的利用运动鞋12实施的飞行装置10的侧视图。飞行装置10优选包括设置在鞋的鞋底的鞋后跟部分中的开口中的轮子组件。例如，运动鞋12包括鞋底14的后跟部分18的底部中的开口，轮子组件设置在该孔中，并且轮子16在鞋底14的底部之下延伸。轮子组件优选包括至少一个可转动地安装在轮轴(图1中未示出)上的轮子，例如轮子16。安装在轮轴上的轮子16优选通过安装结构(图1中未示出)定位在鞋底14的开口中，安装结构可操作以支撑轮轴，从而轮子16的一部分在鞋底14的鞋后跟部分18之下延伸。
如距离24限定的在鞋底14的底部之下延伸的轮子16的部分的数量或长度优选小于轮子16的直径。然而距离24可以大于、小于、或等于轮子16的直径。
如大多数鞋一样，运动鞋12可以通常描述为具有鞋底14和上部26。例如，上部26可以实际上由诸如皮革、塑料或帆布的任何材料构造。鞋底14可以包括三部分：(1)内鞋底或鞋内底(图1中未示出)；(2)鞋底夹层28；以及(3)外鞋底或鞋外底30。鞋内底可以提供额外的鞋垫并且可以或不可以是可移出的。在一些实施例中，鞋内底可以包括可拆卸部分(例如DR.SCHOLL的鞋内底)和保持连接到运动鞋12的部分。鞋外底30将优选由诸如橡胶的耐久材料制造并且可以具有诸如具有小球形的质地表面，以提供额外的摩擦力。鞋底夹层28通常将由柔软的或“垫子似的”材料构造并且通常将比鞋内底和鞋外底30厚。然而，在一些实施例中，鞋底14将仅仅包括一部分，例如平底便鞋的皮革鞋底。在另外一些实施例中，鞋底14可以包括升起鞋的单独的鞋后跟垫块或物体，例如翼波状盖饰礼服鞋。这种鞋后跟垫块或物体可以认为是鞋底14的鞋后跟部分18的部分。应当理解，无论是鞋底14的设计还是构造本发明都可以实际上以任何鞋实施。各种式样的鞋和制造鞋的方法在本领域公知并且被本领域所属技术人员所熟知。例如，美国专利No.4,245,406、No.5,319,869、No.5,384,973、No.5,396,675、No.5,572,804、No.5,595,004以及No.5,885,500，这些专利通过所有目的的参考在这里被并入，并且提供关于各种鞋和制造鞋的方法的各种背景信息。
在大多数鞋中，包括运动鞋12，鞋底14还可以分成三个部分或区域：(1)鞋后跟部分18，(2)拱形部分20，以及(3)脚前端部分22，如图1中所示。应当理解鞋底14的鞋后跟部分18、拱形部分20以及脚前端部分22不能被确切地限定和定位，并且这种部分由于鞋的不同而变化。因此，鞋底14的鞋后跟部分18、拱形部分20以及脚前端部分22之间的定位、边界以及其尺寸仅仅是大致的近似。
还应当理解，尽管鞋底14底部中的开口的位置以及由此确定的轮子16优选位于鞋底14的鞋后跟部分18中，但是这种开口还可以位于鞋后跟部分18和拱形部分20的边界、拱形部分20或实际上鞋底14上的任何其它位置。鞋底14的底部中的开口可以全部通过鞋底14，例如通过鞋外底、鞋底夹层和鞋内底延伸，或仅仅部分通过鞋底14，例如部分通过鞋外底、以及鞋底夹层的部分或全部延伸。
例如，轮子16可以由实际上任何已知或可获得的材料构造或制成，例如氨基甲酸乙酯、塑料、聚合物、金属、合金、木材、橡胶、复合材料等。例如，这可以包括铝、钛、钢铁、以及树脂。优选方式是，材料将是耐久的，提供无噪性能，并且将提供“柔软”或“垫子”的感觉。在一个实施例中，轮子16可以实施为一个或多个精密轴承，从而精密轴承用作轮子16自身。在又一个实施例中，轮子组件可以包括例如诸如板簧的弹簧或悬吊件，以便当轮子16接触表面并且作用力沿表面的方向施加到运动鞋12上时，诸如当某人穿着飞行装置10并以该飞行装置10行走时，提供额外的衬垫或悬浮作用。该弹簧优选作为轮子组件的安装结构的部分设置。在另一个实施例中，轮子16设置为两件结构的轮子，诸如坚硬内芯的内芯被诸如聚氨脂的外胎围绕。
依照期望的实施方式，轮子16和轮轴可以是可从轮子组件取下的。在这种情况下，可拆卸的盖子可以设置在鞋底14中的开口中以覆盖开口，从而碎片和污物不能进入开口。可拆卸的盖子实际上可以以本领域普通技术人员可容易确定的任何可获得的构造设置。在可拆卸的盖子的一个实施例中，可拆卸的盖子的轮轴部分以安装轮子16的轮轴配合和/或连接到轮子组件的安装结构相同或类似的方式配合和/或连接到安装结构。也可以提供工具，以方便轮轴和轮子16的拆卸。该工具优选较小并且是多功能的，以提供对于飞行装置10的任何可能的其它调节，例如螺丝起子，扳手等。在飞行装置10的其它实施例中，轮子16可以收缩到鞋底14中的开口中。以这种方式，轮子16可以收回到鞋底14中，从而将不在鞋底14的底部之下延伸。这使飞行装置10起正象诸如运动鞋12的普通鞋一样的作用。
在本发明的一个实施例中，轮子组件不包括轮轴，并且可论证地不包括安装结构，而轮子16设置为诸如不锈钢滚珠的球，该球可转动地定位在鞋底14的鞋后跟部分18的底部中的开口中，其一个实施例在图13中示出。在另一个实施例中，轮子组件包括完全通过或部分通过鞋底14的鞋后跟部分18定位的轮轴，并且鞋底14支撑轮轴而轮子可转动地安装在鞋底14的开口中的轮轴上。以这种方式，消除了对安装结构的需要。
在操作中，穿着飞行机构10的人可以正常行走或通过升起鞋底14从而仅仅或几乎仅仅轮子16接触表面而在轮子16上滚动。这种动作可以称为“飞行”。依本发明的期望实施方式，轮子16可以拆卸或缩回到轮子16不在鞋底14的底部之下延伸的位置。这通常使得飞行装置10与相关的鞋一样使用。当轮子16拆卸或缩回时，可拆卸的盖子可以放置在鞋底14的底部中的开口之上，以防止碎片进入开口并且潜在地损坏轮子组件。在又一个实施例中，在轮子16的部分保持在鞋底14的底部之下延伸以帮助行走的同时，可拆卸盖子可以放置在轮子16之上，该方式的例子在图12中示出。
然而，应当理解，即使轮子16不是如上所述拆卸或缩回，即使轮子16延伸，用户也可以舒服地行走或奔跑。这通常由于距离24能够是最小值，该最小值对于飞行提供了独特的“秘密行动”或“隐蔽”的方面。这还使得轮子在飞行装置10的鞋底14中的开口或孔滚动。在一个实施例中，距离24小于轮子16的半径，该使得轮子的大部分处于鞋底14的开口内。
图2A和2B是飞行装置10的鞋底14的两个实施例的仰视图。特别是鞋外底30或鞋底14的底部在图2A中示出，其中开口40在鞋底14的鞋后跟部分18中。在图示的实施例中，开口40以正方形或长方形构造设置。然而，开口40可以实际上以例如诸如圆形或椭圆形构造的任何结构设置。
如前面所述，开口40可以部分或全部通过鞋底14延伸。开口40可以通过鞋后跟垫块或物体设置。此外，开口40可以定位在鞋后跟部分18、拱形部分20、以及脚前端部分22中、附近、或其组合中。
图2B示出了关于开口40的设置和构造的第二个实施例。鞋外底30与鞋底14的鞋后跟部分18中的开口40A和开口40B一起示出。以这种方式，一个或多个轮子，包括一个或多个轮轴可以定位在两个开口40A和40B中。
图3A和3B是如图2A和2B中所示的鞋底14的两个实施例的仰视图并且描述了鞋底开口的每一个中的轮子。这包括定位在图3A中的开口40中的轮子42和分别在图3B中的开口40A和40B中的轮子42A和42B。
轮子42和轮子42A和42B描述为圆柱形的轮子。然而，这种轮子可以实际上以任何可获得的构造设置，此外，一个或多个轮子可以定位在每一个开口中。
图3A进一步示出了轮子组件的其它元件，该元件包括用于可拆卸地与轮轴50连接的安装结构的第一件48和第二件54。轮轴50通过轮子42延伸，并且轮子42可转动地连接或安装到轮轴50。这优选涉及利用设置在轮子42任一侧的诸如环形凹部的凹部中的诸如高性能精密轴承的精密轴承。第一精密轴承56和第二精密轴承58可以是ABEC级精密轴承并且用隐线示出并且定位在轮子42的第一凹部和第二凹部中。在可选择的实施例中，可以利用不精密的滚珠轴承。
轮轴50可以由提供适当的诸如例如强度和重量的物理特性的材料制造。轮轴50优选由坚硬的钢制成、是圆柱形的、每一端成圆形，并且分别可拆卸地与安装结构的第一件48和第二件54连接。在轮轴50的每一端与第一件48和第二件54之间可拆卸的连接可以由任何已知或可获得的机构实现。在优选实施例中，球形或球形滚珠用于优选利用可拆卸的弹簧和/或螺钉偏置而在安装结构的一个或件与轮轴50之间接触和施加侧壁力。
还应当注意，由于飞行装置10使用者的重量将施加显著的向下作用力并且地面或表面将施加相等的向上作用力，因此轮轴50以及因此轮子42通常将被强制到适当的位置。仅仅当鞋后跟从表面升起时，才需要作用力或摩擦力来保持轮轴50在适当的位置。从而，本发明不需要较大的侧力来保持轮轴50和轮子42在适当的位置。该事实的识别可以认为是所示实施例的本发明的一方面。该识别允许在轮轴50的每一端与第一件48和第二件54之间的可拆卸的连接最优设计。
图3A还示出了可以与本发明的飞行装置10结合使用的磨板44(还可以称作滑动板44)。磨板44提供了平滑或相对平滑的表面，以允许使用者在诸如扶手、路缘石、阶梯、角落等的各种表面上“研磨”或“滑动”。磨板44优选稍薄并且由塑料或聚合物材料制造。在优选实施例中，磨板44可拆卸地连接到鞋底14的鞋外底30的拱形部分20。磨板44可以利用任何已知或可获得的紧固件连接，诸如例如在磨板44周边周围的各个位置中所示的紧固件46。
图3B进一步示出了轮轴52，其中轮子42A和轮子42B分别连接到开口40A和开口40B中的任一端。轮轴52通过轮子42A和42B和通过鞋底14的部分延伸，图3B中看不见。这用于支撑轮轴52并且描述了鞋底14用作轮子组件的安装结构的情形。这降低了部件的整体数目。在可选择的实施例中，金属或一些其它适当的材料可以用在轮轴52被定位以提供额外的支撑或稳定性的鞋底14的鞋后跟部分18内。这是安装结构有效地整体形成到鞋底14中的例子。本领域所属技术人员可以理解，本发明可以以任何许多种方式实施。
图4是可转动地安装到轮轴62(也可以称作轮子/轮轴组件)并用于根据本发明一个实施例的轮子组件或飞行装置中的轮子60的透视图。轮子60和轮轴62还可以称为轮子/轮轴组件400。在该实施例中，轮轴62通过轮子60延伸并包括成圆形或子弹形的两端。精密轴承64示出为定位在轮子60的示出为环形凹部的凹部中，以方便轮子60围绕轮轴62转动。优选方式是，第二精密轴承定位在第二凹部(图4中未示出)中，以进一步方便这种转动。
滑动夹、滑动环，或环形夹66示出为围绕、或几乎围绕接近精密轴承64的轮轴62定位。这用于确保精密轴承64保持在轮子60的凹部中的适当位置。滑动夹或环形夹66将优选通过轮轴62中的诸如径向凹槽或径向缺口的凹槽定位在轮轴62上。然而，应当理解，本领域所属技术人员可以利用各种其它布置中的任何一种以确保精密轴承64保持在适当位置。在可选择的实施例中，精密轴承64可以省去或可以使用低精度轴承。
在可选择的实施例中，可转动地安装在轮轴62上的轮子60可以用作本发明的轮子组件。在这种情况下，轮轴62的末端可以安装到鞋底，例如鞋底夹层和鞋后跟部分，同时轮子60可转动地设置在鞋底的开口中。以这种方式，可以认为是消除了对于安装结构的需要，或者作为选择，安装结构可以认为是一体形成到鞋的鞋底中。
图5是与诸如图4中所示的可转动地安装到轮轴的轮子一起使用以形成轮子组件的安装结构70的透视图。安装结构70通常包括鞋后跟控制板72、第一件74以及第二件76。在可选择的实施例中，诸如板簧的弹簧可以设置在两个件接触鞋后跟控制板72的地方。这将提供更大的衬垫和悬吊的额外益处。两个件包括诸如第一件74的开口78的开口，以容纳轮轴的端部。应当说明，开口实际上以任何构造设置，包括通过该件延伸，或设置在该件上的不同位置，或甚至用于在可伸缩位置和延伸位置安装轮子/轮轴组件400的多个位置。
将定位在第一件74和第二件76的开口中的轮轴优选可拆卸地连接。这可以通过任何许多的布置和构造现实，所有这些布置和构造落入本发明的范围内。一种这种布置是设置在第一件74中的螺钉/弹簧/滚珠轴承布置80。这种结构提供了当它插入开口78中时能够逆着轮轴施加的可调节偏置力或作用力。螺钉是用户容易取得和可调节的。螺钉的转动影响弹簧的压力，该弹簧由提供作用在伸到开口78中的滚珠轴承上的作用力。当轮轴插入开口78中时，滚珠轴承可以移动一数量并且螺钉/弹簧/滚珠轴承布置80将提供侧向力，以允许轮轴被固定，然而可拆卸。类似的布置也可以设置在第二件76中，以在轮轴62的另一端上提供摩擦配合或连接。
尽管图5中所示的螺钉/弹簧/滚珠轴承布置80描述为通过第一件74的水平开口实施，但是它可以利用实际上在该件中的方式对准的开口实施。例如，对于螺钉/弹簧/滚珠轴承布置80的拉力或压力的调节可以通过对角开口实现，从而螺钉/弹簧/滚珠轴承布置80的暴露端部，通常螺钉头部端，设置在用于图5中标号74的参考线接触第一件74的位置。这使得更容易接近，以在诸如图6中所示的轮子组件100的轮子组件接合或定位在鞋底的开口内以形成飞行装置时调节在轮轴62上的拉伸或摩擦配合。当然，各种其它布置、构造和开口对准中的任一种可以考虑并且在本发明下实施。
安装结构70实际上能够由任何材料制成或构造，通常取决于诸如例如刚度和强度的期望的机械性能。这些材料可以包括例如塑料、聚合物、金属、合金、木材、橡胶、复合材料等。这可以包括铝、钛、钢铁、和树脂。在一个实施例中，安装结构70由已经阳极氧化从而安装结构70呈现黑色的诸如铝的金属制成。
图6是包括如图4中所示的可转动地安装在轮轴62上的轮子60和图5中的安装结构70的轮子组件100的仰视图。第一件74和第二件76每一个都通过利用诸如螺钉/弹簧/滚珠轴承布置80的偏压机构实施的偏压机构与轮轴62的端部可拆卸连接。滚珠轴承102示出为接触开口78中的轮轴62的一端。还设置了诸如环状夹66的滑动夹或环状夹(可以称作弹性挡环或滑动环)，以确保定位在轮子的凹部中的精密轴承保持在适当位置。
鞋后跟控制板72允许飞行装置的使用者获得更大的控制并且从飞行装置获得更多的性能。
图7是在开口之上并且通过该开口定位以形成飞行装置120的轮子组件100的侧视图。鞋后跟控制板72位于鞋内，从而用户的脚后跟可以根据需要将压力施加到鞋后跟控制板，以提供对于飞行装置120的更好的操纵和飞行装置120的更好的性能。
图8A、8B、8C和8D是描述可以用于本发明的各个实施例的各种轮子表面轮廓的各种轮子200的轮廓图。在图8A中，轮子202示出为具有平或正方形的表面或外部轮廓204。在图8B中，轮子206描述为具有倒置的表面轮廓208。在图8C中，轮子210示出为具有圆形表面轮廓212。最后，在图8D中，轮子214示出为具有陡峭的表面轮廓216。本发明实际上可以并入任何可获得的轮子的表面轮廓。
图9是描述用于飞行装置的轮子组件中的另一个实施例的安装结构500的透视图。安装结构500包括轮轴502，轮轴502可以认为是通过件50延伸并且通过件50安装的一个轮轴或认为是和轮轴504一起与件506连接的轮轴502，其中轮轴504与和轮轴502相对的件506连接。安装结构500还包括与件506连接的鞋后跟控制板508。
安装结构500允许安装两个轮子，以形成轮子组件。轮子可以可转动地安装在轮轴502上，优选利用精密轴承，并且轮子可以可转动地安装在轮轴504上，同样优选通过如上所述的精密轴承。
轮轴502和轮轴504包括螺纹部分，从而可以包括诸如锁定螺母510的螺母，以将轮子固定到每一个轮轴。在另一个实施例中，轮轴的端部可以包括与所示的外螺纹相对的内螺纹，从而诸如图10中所示的六角螺钉的螺钉与其配合。应当理解，实际上任何可获得的连接都可以设置在轮轴和件之间。
图10是描述利用又一个用于飞行装置中的实施例的轮子组件520的透视图，其中轮子组件包括利用精密轴承526可转动地安装到轮轴524的轮子522，以及通过诸如六角螺钉532的螺钉连接到轮轴524每一端的第一件528和第二件530。除了轮子/轮轴组件不能容易地插入和拆卸之外，轮子组件520类似于上面结合图6描述的轮子组件100。
图11是描述飞行装置600的一个实施例的局部剖侧视图，其中示出了设置在鞋底604中的轮子组件602和在鞋底602中不完全通过鞋底602延伸的开口606。由此，安装结构608可以设置或一体形成到鞋底602中并且不可容易地拆卸。轮子610还示出为部分在鞋底602的底部之下延伸，这提供了秘密飞行的优点。
图12是描述本发明的飞行装置620的另一个实施例的侧视图，其中可拆卸轮子盖622定位为覆盖轮子624和鞋底628中的开口626。可拆卸的轮子盖子622允许轮子设置在延伸的位置中，即在鞋底628的底部表面之下，然而不接合表面，以滚动。尽管本发明的飞行装置620即使轮子在接合位置也允许用户行走或奔跑，但是可拆卸的轮子盖子622提供了对于污物和碎片的防护并且提供了更大的稳定性。
在可选择的实施例中，代替或结合可拆卸的轮子盖子622，可以设置轮子停止器(没有明确地在图12中示出)，以停止轮子624的转动。在一个实施例中，轮子停止器实际上由诸如海绵或柔软材料的任何材料制造，该材料能够楔入轮子624和开口626之间，以停止或防止轮子624转动并且通过摩擦力保持在适当位置。
在轮子盖子622的另一个实施例中，当轮子624已经从飞行装置620拆下时，设置轮子盖子。在优选实施例中，该轮子盖子通常与鞋底608的底部的其余部分齐平，从而当需要时提供普同鞋的功能并且保护开口。该轮子盖子可以以任何可获得的方式连接，但是优选以与轮子/轮轴组件连接到安装结构相同或类似的方式连接到轮子组件。可拆卸轮子盖子可以以许多不同的方式夹或连接到轮子组件。
图13是描述飞行装置700的另一个实施例的仰视图，其中球形球702用作轮子并且定位在鞋底706的鞋后跟部分中的开口中的安装结构704中。
图14是描述利用本发明以“飞行”的“飞行者”800的透视图。飞行能够利用各种技术实现并且通常需要平衡、定位、柔性和协调技术集合。
一种在表面上利用飞行装置的示例性方法包括通过利用飞行装置的鞋底的脚前端部分接触表面而在表面上奔跑，然后，通过利用飞行装置的轮子接触表面用通过鞋底中的开口在鞋底的底部之下延伸的飞行装置的轮子在表面上滚动。在表面上奔跑之前，该方法可以包括在表面上奔跑之前在穿着飞行装置且飞行装置的轮子在飞行装置的鞋底部分的底部之下延伸的同时，在表面上行走。飞行还可以在斜坡或包括斜面的表面上进行。
飞行方法还可以包括在表面上行走之前接合飞行装置的轮子，以在飞行装置的鞋底部分的底部之下延伸。该方法该可以包括在接合飞行装置的轮子之前穿着飞行装置且飞行装置的轮子缩回的同时，在表面上行走。该方法的其它变化可以包括通过紧接在表面上的滚动之后利用飞行装置的鞋底的脚前端部分接触表面在表面上奔跑从在表面上的滚动转变到在表面上奔跑、行走、或停止。
正在飞行时的优选位置由图14中的飞行者800示出，其中在表面上滚动的同时一个飞行装置802放置在另一个飞行装置804的前面。从飞行装置804的后鞋后跟部分806可以看出，有时后鞋后跟部分806和表面之间的间隙较小。结果，在优选实施例中，后鞋后跟部分806有耐磨材料制造。
飞行方法还可以实施任何许多的减速或停止技术。例如，滚动可以通过接触飞行装置的鞋底的脚前端部分以接触表面从而产生摩擦力并且从表面移去轮子而减速。另一个例子包括通过接触飞行装置的鞋底的鞋后跟部分以接触表面而减速。
图15是描述可转动地安装到类似于图4的可折叠轮轴904(还可称作轮子/轮轴组件900)的轮子902的透视图。可折叠轮轴904可以以类似于图16中所示的诸如弹簧加载的可调节轮轴或螺钉折叠轮轴的任何许多方式实施。如果轮子/轮轴组件900在飞行装置中实施这允许轮子/轮轴组件900更容易拆去和/或缩回到轮子不接合地面的位置。
图16是描述实施为弹簧加载的可折叠轮轴的图15所示轮子/轮轴组件900的可折叠轮轴904的剖视图。可以看出，可折叠轮轴904可以通过向内压可折叠轮轴904的两端以克服内部弹簧力而被调节或缩短。
图17是描述分别与图15和16中所示的轮子/轮轴组件900和可折叠轮轴904一起使用以形成轮子组件的另一种安装结构920的透视图。可折叠轮轴904可以在位于第一件922和第二件924的第一位置926连接到第一件922和第二件924，从而轮子处于缩回位置。可折叠轮轴904还可以在第二位置928连接到第一件922和第二件924，从而轮子处于伸出位置。
图18是描述通过鞋底942中的开口定位的轮子组件940的侧剖视图，其中示出了利用可以称作中心销轴布置或双中心销轴布置的组件连接到安装结构946以提供可伸缩轮子948的轮轴944的一个实施例。这允许可伸缩轮子948根据需要被上下调节，并且从缩回位置调节到伸出位置。中心销950(可以实施为带有螺纹的螺钉或螺栓)示出为以螺纹方式接合在安装结构946的件中的螺纹开口中。当中心销950进一步拧紧到该件中的开口中时，轮轴944进一步缩回。中心销950还设置在另一个件，以升起轮轴944的另一侧。在另一个实施例中，例如图9中所示的安装结构500，单个中心销可以通过单个件设置以通过件或轮轴的连接提供可伸缩的轮子。
中心销型组件的例子如美国专利No.4,295,655中所示，该专利授予David L.Landay等，1979年7月18日申请，1981年10月20日授权。该专利为了各种用途通过参考并入这里。该专利示出了能够在本发明的实施例中实施的中心销型组件。
图19是描述图18中所示的轮子组件940的仰视图，其中进一步示出了双中心销轴布置和通过安装结构946的件的中心销950。
图20是描述安装结构的一个件的侧视图，其中进一步示出了利用类似于图18中所示的双中心销轴布置将轮轴944连接到安装结构946。如上所述，这允许轮轴944并且因此所连接的轮子传送到任何期望的高度并且从缩回位置传送到伸出位置。
应当理解，轮轴可以利用任何可获得的技术以及以实际上无限的许多方式连接到安装结构的件。例如，轮轴可以通过弹簧布置连接到安装结构的第一件和第二件，以从缩回位置移动到伸出位置。类似地，轮轴可以通过铰链布置连接到安装结构的第一件和第二件，以从缩回位置移动到伸出位置。
许多其它的例子是可能的，例如，美国专利No.3,983,643示出了可以在本发明的一个实施例中实施的伸缩机构，该专利为了所有用途通过参考并入这里。该专利授予Walter Schreyer等，于1975年5月23日申请，于1976年10月5日授权。美国专利No.5,785,327同时示出了可伸缩的轮子，该专利为了所有用途通过参考并入这里。该专利授予Raymond J.Gallant，于1997年6月20日申请，于1998年7月28日授权。
图21是描述包括内芯972、诸如聚氨酯轮子的外胎974、轮轴976(对于本领域普通技术人员可以不示出)以及可以用于本发明的轴承978的两件结构的轮子970的剖透视图。在优选实施例中，轴承978与两件结构的轮子970相比较小，例如，轴承978的外径可以小于外胎974的外径的一半。这能够提供显著的优点，包括更柔软的踩踏、更好的控制、以及更持久。这是由于外胎974可以更大或更厚。在另一个实施例中，轴承978较大并且其外径大于外胎974的外径的一半。在优选实施例中，两件结构的轮子的内芯部分由能够提供加强的承载支撑的刚性的较坚硬材料制造，而外胎部分由用于改进的性能和安静的踩踏的诸如柔软的聚氨酯的较柔软的材料制造。这些类型的轮子可以称为“双硬度计”型轮子。
图22示出了根据本发明构造的用于使用者飞行的外部轮式飞行装置1010。本申请的发明者通过提供作为用于溜冰的替代物的飞行装置使活动鞋产业发生巨大变化，该飞行装置使用户能够以鞋的部分行走并且以鞋的第二部分滚动。本发明者最终认识到攻击性的飞行者需要必须改进设计以满足这些飞行者的更佳的性能。本发明提供用于满足对于高性能飞行装置的需要。
外部轮式飞行组件1010包括具有鞋底1014的鞋1012。鞋1012的鞋底1014包括鞋后跟部分1016、拱形部分1018以及脚前端部分1020。应当理解，在鞋后跟部分1026和拱形部分1018之间或拱形部分1018和脚前端部分1020之间没有清楚的分界线，因此鞋底1014的这些部分仅仅通常相对于鞋底1014的区域被称呼。
同时参见图23，外部轮式飞行装置设有轮子1022，轮子1022可转动地连接到通过鞋底1014的鞋后跟部分1016的部分延伸的轮轴1024。在该方面中，鞋底1014设有在鞋底1014内从鞋底1014的鞋后跟部分1016的第一侧1030延伸到第二侧1032的开口1026。开口1026的尺寸确定为通过开口1026接收轮轴1024。
在一方面中，轮轴可以直接通过鞋底1014中的开口1026设置。然而，在另一方面中，可以是由坚硬的塑料或其它材料构造的圆筒形管状件的套(图中未示出)可以设置在开口1026内，以给开口1026加衬并且提供用于保持轮轴1024的更坚硬的壳体。在该示图中，可以看出，轮子1022邻近鞋底1014的鞋后跟部分1016的外周边缘1034设置。一些方面中的轮子可以更接近鞋后跟部分1016的外周边缘1034，而在另一方面中轮轴1026可以被拉长，从而轮子1022设置在与外周边缘1034更远的距离。
根据本发明的一方面，磨板1036可以定位在对于研磨有用的接近鞋底1014的拱形部分1018的鞋1012的底部上。磨板1036可以利用许多公知连接方法连接并且可以由诸如刚性聚合材料的许多材料构造。设置在拱形部分1018中的磨板1036提供的用于外部轮式飞行装置1010的额外功能在于用户不仅可以使用本发明飞行，而且可以使用本发明在人行道、扶手和其它位置上研磨。
图24示出了外部轮式飞行装置1010的后视图。在该方面中，可以看出，轮子1022设置在鞋底1014的鞋后跟部分1016的旁边提供给用户飞行时的增加的稳定性。由该构造提供了额外的稳定性源于相对于轮子1022的构造和在鞋底1014内的轮轴1024的锚定的更宽的轮子-底部和更大的多功能性。由此，当利用用于高性能飞行的外部轮式飞行装置1010时这种构造提供了更多的控制、更大的稳定性、更多的舒适和转动和无数其它优点的多功能性。
图25示出了具有设置在鞋底1014的鞋后跟部分1016中的开口1014中的轮子1022的多轮式飞行装置1010的另一方面。同时参照图26，图25中所示的外部轮式飞行装置1010的下侧示出了部分在鞋底1014中的开口1040内设置的轮子1022。在该方面中，可以看出，稍小的轮子可以被使用，并且它设置在象鞋底1014中的轮子井内状的开口1040内。本方面提供了较低的轮廓，同时保持了本发明所获得的增加的稳定性、可控性和其它上述优点的额外优点。
图27示出了描述轮子1022的设置的外部轮式飞行装置1010的本方面的后视图，其中至少轮子1022的部分延伸超过鞋底1014的鞋后跟部分1016的外周边缘1034。
图28示出了利用连接到轮子1022的第一和第二轮轴1042和1044的外部轮式飞行装置1010的本发明的另一方面。第一轮轴1042和第二轮轴1044可以以各种方式连接到鞋底1014，包括利用粘结材料或其它连接，例如将轮轴螺纹连接到鞋底1014，或本领域所属技术人员熟知和容易想到的其它连接装置。
对于提供单独的轮轴的一个优点是轮轴能够彼此独立地从悬吊点移动，当进行一定的更复杂的运动时，这可能是有用的。鞋底1014的聚合构造用作减震器，以缓冲类似于上面的轮轴1024的连接的轮轴1042和1044，以及加速轮子1022到地面的接合，依靠在接合用户滚动。另外的悬吊构造将在后面更详细地讨论。
根据本发明的另一方面，图29示出了可操作用于锁定轮子1022以防止轮子1022转动的锁定机构1050。在该示图中，锁定机构1050设有轴1052，轴1052滑动连接到连接件1054并且可操作用于滑动，从而轴1052可以设置在轮子1022中的开口1056中。可以看出，当轴1052设置在轮子1022的开口1056中时，可防止轮子1022转动，因为轴1052通过连接件1054连接到轮轴1026。
图30示出了可操作用于抑制轮子1022转动的锁定机构1050的另一方面。在该方面中，锁定机构1050示出为具有衬垫1058的制动闸，可以使衬垫1058接合轮子1022的表面，以摩擦接合轮子1022，从而防止转动。本领域所属技术人员可以理解，宽范围的锁定机构可以被构造并且用于防止轮子1022转动，并且为了该披露简洁的目的，将不再更详细讨论大量可能的锁定机构1050。
本发明的一个优点是锁定机构1050可操作以允许用户锁定轮子1022并且防止转动，使用户在穿着外部轮式飞行装置1010而不滚动的同时行走，以提供当行走或奔跑时的增加的稳定性，仿佛穿着普通鞋。根据本发明的另一方面，轮子1022可以从轮轴1024拆下，也是为了允许用户当不希望飞行或滚动时利用外部轮式飞行装置1010作为普通网球鞋。
轮轴可以构造为具有标准的螺纹端部，以接收用于固定轮子1022的螺母并且适当的时候促进轮子1022的容易拆卸。类似于锁定机构1050的促进容易的轮子拆卸的构造可以以大量公知的构造实现，为了简洁，这里不讨论这些构造。
图31示出了外部轮式飞行装置1010的本发明的另一方面，其中由局部剖暴露了通过鞋底1014中的开口1026设置的套1060。轮轴1024定位在该套内并且通过鞋底1014延伸，以连接到轮子1022。在该方面中，悬臂机构1062设置在鞋底1014中并且接合轮轴1024。
同时参照图32和33，悬臂机构1062可以设置到设置在轮轴1024之上的鞋底1014内的铰链连接件1064。在该方面中，轮轴1024可以设有偏压机构(图中未示出)，当通常朝向鞋1012的上部设置在套1060内时该偏压机构沿向上的方向推动轮轴，从而可以使轮子1022升起到轮子1022可以不接合表面的点。如上所述，这可用于允许用户当不想滚动或飞行时可以象穿着普通网球鞋一样行走。
悬臂1062沿向下的方向朝向鞋底1014的底部推动轮轴，使连接到轮轴1024的轮子1022设置得相对于鞋底1014足够低，以便轮子1022接合表面。如图33中所示，当转动时，悬臂机构1062可以与轮轴1024分开并且允许轮轴1024相对于平面1066升起。因此，可以看出，如图32中所示，当悬臂机构1062处于接合位置时，轮轴1024相对于平面1066降低，于分开位置相对，如图33中所示，此时轮轴1024移动得高于平面1066。如上所述，用于轮轴1024移动的基本原理可以是在轮轴1024上引起向上张力的诸如弹簧或其它装置的偏压机构。可以理解，尽管偏压机构示出为相对于铰链连接件1064移动，但是它也可以沿弯成弓形的方向1068移动，而一侧到另一侧地移动悬臂机构1062，该悬臂机构1062也可操作。本领域所属技术人员将容易想到用于偏压和降低轮轴1024的各种悬臂机构1062或其它构造，为了简洁不进行更详细的讨论。
图34示出了外部轮式飞行装置1010的局部后视图，其中以虚线示出了设置在鞋底1014的鞋后跟部分1016内的悬吊机构1070。在该方面中，尽管仅仅示出了第一轮轴1024，但是设置了双轮轴1024。轮轴1024能够在鞋底1014内的开口1026内自由移动。在该方面中，悬吊机构1070示为设置在鞋底1014中的开口1026内的多个弹簧1072，但是也可以使用许多悬吊装置。可以看出，当轮轴1024在其第一端1076固定到鞋底1014时，轮轴1024可以在开口1026内在弹簧1072的拉力作用下自由移动，弹簧1072使得轮轴1024在开口1026内可以进行有限的运动，以在滚动或飞行的同时进行减震或改进轮子1022与表面的接合。
本发明提供了无数优点，包括使人能够通过升起鞋1012的脚前端部分1020并且转变到使用者在外部轮式飞行装置1010的轮子1022上滚动的滚动状态而飞行。
根据一方面，本发明提供了一种类似于上面图14中所示的方法，但是，利用外部轮式飞行装置1010，以从静止状态转变到在表面上的滚动状态。该方法包括使鞋1012的脚前端部分1020的至少部分接触表面，以抑制滚动。如上所述，脚前端部分1020不可操作以滚动。鞋底1014具有设有第一侧和第二侧的鞋后跟部分1016并且鞋底部分1014还具有拱形部分1018。该方法提供相对于表面升起鞋底1014的脚前端部分1020，从而使用者的重量的全部或实质的部分不由鞋1012的脚前端部分1020支撑。
该方法还提供利用诸如轮子1022的第一轮子和第二轮子在表面上滚动，其中第一轮子可操作以邻近鞋底1014的鞋后跟部分1016的第一侧转动以及利用第二轮子在表面上滚动，第二轮子可操作以邻近鞋底1014的鞋后跟部分1016的第二侧转动，同时支撑使用者的重量的至少部分。
图35示出了外部轮式飞行装置1010的另一方面，其中鞋底1014的鞋后跟部分1016设有第一开口1080和第二开口1082。在一些方面中(图中未示出)，套或管状件可以设置在第一开口1080和第二开口1082内，以提供用于轮子和轮轴组件的额外支撑。同时参照图36，其中示出了轮轴1084的另一方面，其中轮轴1084的第一端设有例如用于将轮轴1084保持在第一开口1080和第二开口1082内的可以是缺口、凹部或其它连接的连接部分1086。
在本方面中，外部轮式飞行装置1010还设有与第二开口1082连通的第一保持机构1088。第一保持机构1088设置用于连接到轮轴1084的连接部分1086，以将轮轴1084保持在第二开口1082内。
在设有单个轮轴的方面中，仅仅需要诸如第一保持机构1088的单个保持机构，以将轮轴保持在鞋底1014的鞋后跟部分1016内。然而，在第一开口1080和第二开口1082设置用于接收两个单独的轮轴1084的本方面中，第二保持机构1090用于保持设置在第一开口1080中的第二轮轴1084。
释放机构1092设置在外部轮式飞行装置1010上并与第一保持机构1088和第二保持机构1090连通，以可操作地释放第一保持机构1080和第二保持机构1090与轮轴1084的连接。这可以以许多方式实现，包括螺旋弹簧、夹、铰链或各种其它可释放连接，这些在本发明的这里披露和描述的精神和范围内。
在一些方面中，本发明可以包括第一弹簧1094和第二弹簧1096，该第一弹簧1094和第二弹簧1096分别在第二开口1082和第一开口1080内用于偏压轮轴1084，一旦保持机构1088和1090已经被释放机构1092释放以强制轮轴1084离开第一开口1080和第二开口1082。一旦释放机构1092被操作，这允许轮轴1084部分从第一开口和第二开口1082弹出。根据一些方面，轮子1022可以是可独立地从轮轴1084拆卸的，从而可以容易地达到轮轴1084或轮子1022的任何机械故障、损坏或清洗。
为了更加理解本发明，这里通过参考并入：授予Inman的美国专利No.5,970,630、授予Morris等的美国专利No.6,006,451、授予Morris等的美国专利No.6,115,946、授予Morris等的美国专利No.6,151,806、授予Morris等的美国专利No.6,158,150。
因此，很明显，本发明提供了外部轮式飞行装置，该飞行装置满足了上述一个或多个优点。尽管详细描述了优选实施例，应当理解在不偏离本发明的范围的情况下，尽管不能呈现所有的优点，但是可以对该实施例做出各种变化、替换、和变更。例如，各个要素或元件可以合并或并入另一个系统中或一定的特征可以不实施。
而且，在不偏离本发明的范围的情况下，在优选实施中分别或单独描述或图示的元件、技术、系统、分系统、各层、组成和方法可以与其它的元件、系统、模块、技术、或方法合并或一体化。在不偏离本发明的精神和范围的情况下本领域所属技术人员可容易确定变化、替换和变更的其它例子并且能够进行变化、替换和变更的其它例子。