CN104273774A - 一种行走鞋 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种行走鞋，所述行走鞋包括鞋面，鞋底和鞋带或鞋扣，所述行走鞋还包括：所述鞋底内部的空腔；所述空腔内包括顺次连接的发电机，稳压电路，蓄电池，稳流电路以及传输接口；所述发电机用于采集行走动能，并将所述行走动能转化为电能；所述蓄电池用于存储所述转化的电能；所述稳压电路用于将所述发电机转化的电能进行稳压处理；所述稳流电路用于将所述蓄电池中存储的电能进行稳流处理；所述传输接口用于在小功率用电设备连接时，将蓄电池中存储的电能传导至连接的小功率用电设备。本发明可以有效的尽量多的收集人在走动时多余的动能，通过发动机然后将动能转换为电能送入蓄电池储存。

Description

一种行走鞋

技术领域

本发明涉及鞋的技术领域，特别是涉及一种行走鞋。

背景技术

随着信息技术的发展，出现了许多人体携带的电子设备，如移动通讯工具、个人数字助理、医学电子装置。这些设备功率需求较小，一般为毫瓦级。目前这些移动电子设备大多采用电池供电。然而电池电量有限，当电池电量耗尽，设备也就无法使用。以日常使用的手机为例，一般充一次电仅可使用3—5天。频繁的充电为人类生活带来不便。由于电池带来的问题在各领域是广泛存在的。植入人体的医学电子设备，由于电池能量的限制在数年后需从患者体内取出，给患者带来了巨大的痛苦。士兵携带的作战电子设备如GPS仪、无线通讯装置一旦电池能量耗尽，就成了一堆废品，高科技带来的作战优势不复存在。此外，废弃电池对环境造成重大污染。电池已造成许多耕地遭重金属污染。而对废弃电池的处理需要大量的社会资源。遗憾的是，和信息电子技术日新月异的发展相比，电池技术的发展相对滞后。有统计表明，对于笔记本电脑而言，自1990年以来，内存增加了256倍，磁盘容量增加了4000倍，而电池的能量密度却增加了不到3倍。聪明的人类对电池这一世纪难题进行了一次又一次的攻关，然而，即使是目前公认的最有前途的燃料电池，离真正的实用（人体携带）还有很长的路要走。

在利用人体能量上，最为人所注意的为足部。因为人行走时足部动作比较规则，能量应用潜力大。现有技术中，归结起来主要有电磁传动发电和压电材料发电两种方法。电磁传动发电一般采用机械传动、液压和气动这三种方法，带动电磁发电机构运转。现有技术中电磁传动发电的方法由于采用了较多的传动环节，液压、气动的方法又有泄漏问题，结构复杂，成本高，由于足底运动的频繁和随意性，电磁传动发电的方法可靠性较低；另外，现有技术中的电磁传动发电体积庞大，无法安装到鞋底或者鞋子内部，只能安装在鞋外部，造成鞋子不美观，行走不便，也降低了行走的舒适性。

因此，目前需要本领域技术人员迫切解决的一个技术问题就是，提供一种行走鞋，能够有效的尽量多的收集人在走动时多余的动能，同时鞋子美观，不影响人的正常行走、行走时的舒适性以及可靠性高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种行走鞋，能够有效的尽量多的收集人在走动时多余的动能，同时鞋子美观，不影响人的正常行走、行走时的舒适性以及可靠性高。

为了解决上述问题，本发明公开了一种行走鞋，包括：鞋面，鞋底和鞋带或鞋扣，所述行走鞋还包括：

所述鞋底内部的空腔；

所述空腔内包括顺次连接的发电机，稳压电路，蓄电池，稳流电路以及传输接口；

所述发电机用于采集行走动能，并将所述行走动能转化为电能；

所述蓄电池用于存储所述转化的电能；

所述稳压电路用于将所述发电机转化的电能进行稳压处理；

所述稳流电路用于将所述蓄电池中存储的电能进行稳流处理；

所述传输接口用于在小功率用电设备连接时，将蓄电池中存储的电能传导至连接的小功率用电设备。

优选地，所述发电机包括：线圈，永磁体和永磁体运动轨迹固定棒；

其中，所述永磁体套住永磁体运动轨迹固定棒，线圈的中心通孔套住永磁体；所述永磁体在行走动能驱动作用下在永磁体运动轨迹固定棒上滑动，静止的线圈相对于运动的永磁体做相对运动时切割磁感线，产生磁通量的变化，进而产生电动势，电动势形成电压，继而产生电场力，在电场力的作用下，处于电场内的电荷发生定向移动，形成电流;

所述稳压电路包括：稳压控制微电路板和电线；

其中，所述电流经过电线传导给稳压控制微电路板进行稳压处理后，经过电线再传导给蓄电池进行储存；

所述稳流电路包括：稳流控制微电路板和电线；

其中，当有小功率用电设备接入时，蓄电池输出的电流通过电线传导给稳流控制微电路板进行稳流处理后，经过与电线相连接的传输接口传导给小功率用电设备使用。

优选地，所述鞋底内部的空腔包括：

靠近脚趾的前空腔，靠近脚跟的后空腔，以及，脚底板下的中空腔。

优选地，所述发电机位于靠近脚跟的后空腔，所述蓄电池位于靠近脚趾的前空腔，所述稳压电路、稳流电路位于脚底板下的中空腔。

优选地，所述发电机的永磁体为圆柱形和/或立方体，永磁体垂直于横截面中心有一通孔。

优选地，所述发电机的永磁体运动轨迹固定棒用于固定永磁体做垂直水平面的上下运动。

优选地，所述发电机的永磁体运动轨迹固定棒通过永磁体垂直于横截面中心的通孔，永磁体运动轨迹固定棒与水平面呈直角，永磁体运动轨迹固定棒高度度为空腔厚度，且高度比永磁体高。

优选地，所述发电机的线圈位于永磁体运动轨迹固定棒的中点水平位面。

优选地，所述鞋底还包括：空腔下面的耐磨材质防滑面及电路保护层，以及空腔上面的压力缓冲层。

优选地，所述压力缓冲层为气垫缓冲。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、本发明是一种行走鞋，内置发电机，蓄电池，以及，稳压电路、稳流电路，能够有效的尽量多的收集人在走动时多余的动能，通过发动机然后将动能转换为电能送入蓄电池储存；

2、本发明的发电机，蓄电池，以及，稳压电路、稳流电路都置于鞋底内部，形成一体，简洁美观；

3、本发明在鞋底设置了缓冲层和保护层，舒适性高，具有稳压电路、稳流电路，可靠性高。

附图说明

图1为本发明一种行走鞋的装置的内部电路结构框图；

图2为本发明一种行走鞋的鞋底空腔内部构成结构框图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

本发明的构思在于：提供一种行走鞋，能够有效的尽量多的收集人在走动时多余的动能，同时鞋子美观，不影响人的正常行走、行走时的舒适性以及可靠性高。

参考图1，示出了本发明一种行走鞋的装置实施例1的内部电路结构框图，具体可以包括：

顺次连接的发电机1，稳压电路2，蓄电池5，稳流电路3，传输接口4；

所述发电机1用于采集行走动能，并将所述行走动能转化为电能；此设备能够有效的收集人在走动时尽量多的收集多余的动能并转化为电能；

所述稳压电路2用于将所述发电机转化的电能进行稳压处理，用以最大限度保证发电机输给蓄电池的电压稳定，从而保证蓄电池不被烧坏（击穿），提高可靠性和安全性；

所述蓄电池5用于存储所述转化的电能；

所述稳流电路3用于将所述蓄电池中存储的电能进行稳流处理，用以最大限度保证从蓄电池中出来的电流稳定，从而保证小功率用电设备不会因为电流不稳而无法正常工作，提高可靠性和安全性；

所述传输接口4用于在小功率用电设备连接时，将蓄电池中存储的电能传导至连接的小功率用电设备。

参考图2，示出了本发明的一种行走鞋的装置实施例2的鞋底空腔内部构成结构框图，具体可以包括：

鞋面（图中未示出），以及，鞋底和鞋带或鞋扣（图中未示出）；

所述鞋底内部的空腔；空腔内包括顺次连接的发电机，稳压电路11，蓄电池10，稳流电路12以及传输接口（图中未示出）；空腔分为前、中、后，具体的，靠近脚趾的前空腔7，靠近脚跟的后空腔9，脚底板底下的中空腔8；

以及，位于靠近脚趾的前空腔7里面的蓄电池10；

位于靠近脚跟的后空腔9里面的发电机；所述发电机包括：线圈13，永磁体14和永磁体运动轨迹固定棒15；其中，所述永磁体14套住永磁体运动轨迹固定棒15，线圈13的中心通孔套住永磁体14，永磁体14在行走动能驱动作用下在永磁体运动轨迹固定棒15上滑动，静止的线圈13相对于运动的永磁体14做相对运动时切割磁感线，产生磁通量的变化，进而产生电动势，电动势形成电压，继而产生电场力，在电场力的作用下，处于电场内的电荷发生定向移动，形成电流;

位于脚底板底下的中空腔8内的稳压电路11、稳流电路12；

其中，所述稳压电路11可以包括稳压控制微电路板和电线；所述发电机形成的电流经过电线传导给稳压控制微电路板进行稳压处理后，经过电线再传导给蓄电池进行储存；

所述稳流电路12可以包括稳流控制微电路版和电线；当有小功率用电设备接入时，蓄电池输出的电流通过电线传导给稳流控制微电路板进行稳流处理后，经过与电线相连接的传输接口传导给小功率用电设备使用；所述传输接口优选为标准USB接口，还可以为其他非标准充电接口。

在具体实现中，所述发电机的永磁体可以为圆柱形和/或立方体，永磁体垂直于横截面中心有一通孔。

在具体实现中，所述发电机的永磁体运动轨迹固定棒优选用于固定永磁体做垂直水平面的上下运动。

在具体实现中，所述发电机的永磁体运动轨迹固定棒优选通过永磁体垂直于横截面中心的通孔，永磁体运动轨迹固定棒与水平面呈直角，永磁体运动轨迹固定棒高度度为空腔厚度，且高度比永磁体高。

在具体实现中，所述发电机的线圈优选位于永磁体运动轨迹固定棒的中点水平位面。

在具体实现中，所述鞋底还可以包括：空腔下面的耐磨材质防滑面及电路保护层，以及空腔上面的压力缓冲层。

在具体实现中，所述压力缓冲层优选为气垫缓冲；缓冲气垫接受来自人体重力产生的压力后，将压力通过压缩空气逐渐降低，提升鞋底的柔软度，提高了舒适性；所述耐磨材质防滑面通常为鞋底，作用为耐磨防滑；所述电路保护层作用为保护电路不挤压而降低整套电路的可靠性。

在具体实现中，所述空腔还可以有一个支撑装置，用以支撑空腔，以防空腔变形致使电路可靠性和安全性降低。

参考图2示出了本发明的一种行走鞋的两种工作实施例：

实施例3：

以下提供一种行走鞋工作的示例：

当人行走时，左右两脚交替运动，在后空腔内部永磁体通过永磁体运动轨迹固定棒14固定在一个固定轨迹（垂直于水平面上下空间内），在加上永磁体15高度比永磁体运动轨迹固定棒14低，在人行走垂直于水平面上下空间内产生动能，驱动永磁体15做垂直于水平面上下空间运动，线圈13固定不动切割磁感线会使垂直于水平面上下空间内的磁通量变化，从而转化为电动势，由于人行走时连续动作，所以电动势会连续存在。

电动势产生后，电动势形成电压，继而产生电场力，在电场力的作用下，处于电场内的电荷发生定向移动，形成电流，电流通过电线流往稳压电路11，稳压电路11经过稳压处理后，将符合蓄电池10标准的电流输送往蓄电池10储存，不会造成蓄电池10因电压不稳定而烧坏。

当有小功率耗电设备连接时，蓄电池10输出的电流通过电线传导给稳流电路12进行稳流处理后，经过与电线相连接的传输接口传导给小功率用电设备使用。

同时，人在行走时，由于重力作用会产生向下的压力，由于空气具有良好的压缩性能，压力缓冲层为缓冲气垫，缓冲气垫接受来自人体重力产生的压力后，将压力通过压缩空气逐渐降低，提升鞋底的柔软度，提高了舒适性；同时电路保护层和支撑装置可以保护空腔内设备，提高电路的安全性，具有稳压电路和稳流电路，提高了电路的可靠性；再者所有设备都在鞋底空腔内，隔绝了可能产生不整洁、不简便、不美观视觉效果，使之看上去整洁、简便、美观。

实施例4：

以下提供一种行走鞋另一种工作的示例：

本发明的蓄电设备优选为蓄电池，还可以为电容器，当人行走时，左右两脚交替运动，在后空腔内部永磁体通过永磁体运动轨迹固定棒14固定在一个固定轨迹（垂直于水平面上下空间内），在加上永磁体15高度比永磁体运动轨迹固定棒14低，在人行走垂直于水平面上下空间内产生动能，驱动永磁体15做垂直于水平面上下空间运动，线圈13固定不动切割磁感线会使垂直于水平面上下空间内的磁通量变化，从而转化为电动势，由于人行走时连续动作，所以电动势会连续存在。

电动势产生后，电动势形成电压，继而产生电场力，在电场力的作用下，处于电场内的电荷发生定向移动，形成电流，电流通过电线流往稳压电路11，稳压电路11经过稳压处理后，将符合电容器10标准的电流输送往蓄电池10储存，不会造成电容器10因电压不稳定而烧坏。

当有小功率耗电设备连接时，电容器10输出的电流通过电线传导给稳流电路12进行稳流处理后，经过与电线相连接的传输接口传导给小功率用电设备使用。

同时，人在行走时，由于重力作用会产生向下的压力，由于空气具有良好的压缩性能，压力缓冲层为缓冲气垫，缓冲气垫接受来自人体重力产生的压力后，将压力通过压缩空气逐渐降低，提升鞋底的柔软度，提高了舒适性；同时电路保护层和支撑装置可以保护空腔内设备，提高电路的安全性，具有稳压电路和稳流电路，提高了电路的可靠性；再者所有设备都在鞋底空腔内，隔绝了可能产生不整洁、不简便、不美观视觉效果，使之看上去整洁、简便、美观。

本发明具有如下明显的优点：

1、本发明是一种行走鞋，内置发电机，蓄电池，以及，稳压电路、稳流电路，能够有效的尽量多的收集人在走动时多余的动能，通过发动机然后将动能转换为电能送入蓄电池储存；

2、本发明的发电机，蓄电池，以及，稳压电路、稳流电路都置于鞋底内部，形成一体，简洁美观；

3、本发明在鞋底设置了缓冲层和保护层，舒适性高，具有稳压电路、稳流电路，可靠性高。

以上对本发明所提供的一种行走鞋，进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种行走鞋，其特征在于，包括鞋面，鞋底和鞋带或鞋扣，所述行走鞋还包括：

所述鞋底内部的空腔；

所述空腔内包括顺次连接的发电机，稳压电路，蓄电池，稳流电路以及传输接口；

所述发电机用于采集行走动能，并将所述行走动能转化为电能；

所述蓄电池用于存储所述转化的电能；

所述稳压电路用于将所述发电机转化的电能进行稳压处理；

所述稳流电路用于将所述蓄电池中存储的电能进行稳流处理；

所述传输接口用于在小功率用电设备连接时，将蓄电池中存储的电能传导至连接的小功率用电设备。

2.如权利要求1所述的行走鞋，其特征在于：

所述发电机包括：线圈，永磁体和永磁体运动轨迹固定棒；

其中，所述永磁体套住永磁体运动轨迹固定棒，线圈的中心通孔套住永磁体；所述永磁体在行走动能驱动作用下在永磁体运动轨迹固定棒上滑动，静止的线圈相对于运动的永磁体做相对运动时切割磁感线，产生磁通量的变化，进而产生电动势，电动势形成电压，继而产生电场力，在电场力的作用下，处于电场内的电荷发生定向移动，形成电流;

所述稳压电路包括：稳压控制微电路板和电线；

其中，所述电流经过电线传导给稳压控制微电路板进行稳压处理后，经过电线再传导给蓄电池进行储存；

所述稳流电路包括：稳流控制微电路板和电线；

其中，当有小功率用电设备接入时，蓄电池输出的电流通过电线传导给稳流控制微电路板进行稳流处理后，经过与电线相连接的传输接口传导给小功率用电设备使用。

3.如权利要求1所述的行走鞋，其特征在于，所述鞋底内部的空腔包括：

靠近脚趾的前空腔，靠近脚跟的后空腔，以及，脚底板下的中空腔。

4.如权利要求1或3所述的行走鞋，其特征在于，所述发电机位于靠近脚跟的后空腔，所述蓄电池位于靠近脚趾的前空腔，所述稳压电路、稳流电路位于脚底板下的中空腔。

5.如权利要求1所述的行走鞋，其特征在于，所述发电机的永磁体为圆柱形和/或立方体，永磁体垂直于横截面中心有一通孔。

6.如权利要求1所述的行走鞋，其特征在于，所述发电机的永磁体运动轨迹固定棒用于固定永磁体做垂直水平面的上下运动。

7.如权利要求1或6所述的行走鞋，其特征在于，所述发电机的永磁体运动轨迹固定棒通过永磁体垂直于横截面中心的通孔，永磁体运动轨迹固定棒与水平面呈直角，永磁体运动轨迹固定棒高度度为空腔厚度，且高度比永磁体高。

8.如权利要求1或6或7所述的行走鞋，其特征在于，所述发电机的线圈位于永磁体运动轨迹固定棒的中点水平位面。

9.如权利要求1所述的行走鞋，其特征在于，所述鞋底还包括：空腔下面的耐磨材质防滑面及电路保护层，以及空腔上面的压力缓冲层。

10.如权利要求8所述的行走鞋，其特征在于，所述压力缓冲层为气垫缓冲。