CN106901442A - 保暖鞋及保暖装备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种保暖鞋及保暖装备，涉及生活用品技术领域。保暖鞋包括鞋面、设置于鞋面下部的鞋底、设于鞋底内部的用于支撑人体脚部的支撑装置、设于鞋底内部的用于传递人体踩压的传动装置、与传动装置相连的发电装置以及与发电装置相连的发热装置，解决了现有技术中存在的保暖鞋对阳光或电源等外界条件的依赖性强，使用不便的技术问题，保暖鞋能够利用人体行走过程中的踩压进行发电，将机械能转化为电能，又利用发热装置将电能转化为热能，以使保暖鞋具备保暖功能，降低了保暖鞋对外界条件的依赖性，提高了使用的便利性。

Description

保暖鞋及保暖装备

技术领域

本发明涉及生活用品技术领域，尤其是涉及一种保暖鞋及保暖装备。

背景技术

当冬天来临时，或是人们处于极为寒冷的环境中，脚部极易缺血发冷，出现冻疮，为了保护自己的双脚，避免脚部冻伤，对人们的生活和工作造成不便，于是就出现了各种各样保暖的鞋子。

现有的保暖鞋主要有两种，一种是传统的保暖鞋，即采用保暖的材质或增加鞋子里面的保暖材料，如采用棉花、人工合成材料或皮毛类等，以使鞋子具备良好的保暖性能，虽然这种鞋子的保暖性能较好，但当穿的时间久了或者鞋子湿掉之后，就需要利用阳光或者电器设备等花很长时间来进行晒干或者烘干，一旦失去了阳光或者电等外界条件就会使鞋子无法起到保暖的作用。

另一种就是电热保暖鞋，即利用电能发热使鞋子具备保暖性能，例如烘干器或者可以充电发热的鞋子，由于这种鞋子采用外界热源，相比于传统的保暖鞋，能够使鞋子更加温暖，但这种保暖鞋子也有一定的缺点，即必须有外界电源，它们需要充电插孔并且需用专用充电器充电，依赖性强，还要定时检查功能是否正常，否则会引起电器或触电事故，安全性能较低，一旦使用者在旅途中鞋子没电了，或是找不到外界电源，鞋子就失去了加热保暖的作用，给使用者带来了极大的不便。

发明内容

本发明的目的在于提供一种保暖鞋及保暖装备，以解决现有技术中存在的保暖鞋对阳光或电源等外界条件的依赖性强，使用不便的技术问题。

本发明提供的保暖鞋包括鞋面、设置于所述鞋面下部的鞋底、设于所述鞋底内部的用于支撑人体脚部的支撑装置、设于所述鞋底内部的用于传递人体踩压的传动装置、与所述传动装置相连的发电装置以及与所述发电装置相连的发热装置。

进一步的，所述支撑装置包括设于所述鞋底的上部并沿所述鞋底的长度方向设置的第一支撑板以及设于所述第一支撑板沿所述鞋底的宽度方向的两端并与所述鞋底的下部相连的两个第二支撑板。

进一步的，所述传动装置包括设于所述鞋底下部的弹性组件、与所述弹性组件相连的传动齿条、与所述传动齿条相啮合的第一传动齿轮、与所述第一传动齿轮同轴设置的第二传动齿轮、与所述第二传动齿轮相啮合的第三传动齿轮以及与所述第三传动齿轮同轴设置的棘轮机构。

进一步的，所述弹性组件包括设于所述鞋底下部的承压板以及设于所述承压板上并与所述传动齿条相连的盘状弹片。

进一步的，所述发电装置包括与所述棘轮机构相连的线圈、设于所述线圈外部的磁铁以及用于固定所述磁铁的固定架。

进一步的，所述第一传动齿轮和所述第二传动齿轮通过第一转动芯轴相连，所述第三传动齿轮、所述棘轮机构和所述固定架通过第二转动芯轴相连；

所述第一转动芯轴和所述第二转动芯轴的两端分别与两个所述第二支撑板相连。

进一步的，所述发热装置包括设于所述第一支撑板的下部并与所述线圈相连的电阻丝。

进一步的，还包括设于所述电阻丝下部的填充物。

进一步的，所述鞋面上设有透气孔。

本发明提供的保暖装备，包括如上述技术方案中任一项所述的保暖鞋。

本发明提供的保暖鞋包括鞋面、鞋底、支撑装置、传动装置、发电装置以及发热装置，支撑装置、传动装置、发电装置以及发热装置均设于鞋底内部以实现保暖鞋的保暖功能，支撑装置用于支撑人体脚部，为实现支撑装置的支撑功能，支撑装置的结构与人体脚部及保暖鞋的结构应相适配，以使人们获得舒适的行走体验，保证保暖鞋的基本功能。由于人体在行走过程中，脚部踩在支撑装置上，脚的抬起和落下使脚部的起伏形成人体踩压，人体踩压由支撑装置传递至鞋底，因此，将传动装置设于鞋底的内部，能够更好的感应人体行走时脚部的起伏，从而更好地传递人体踩压，传动装置与发电装置相连，使得发电装置能够利用传动装置传递的人体踩压进行发电，产生电能，而发电装置与发热装置相连，使得发电装置能够为发热装置供电，从而使发热装置产生热能，以加热保暖鞋，实现保暖鞋的保暖功能。

由于发电装置利用人体行走过程中的踩压进行发电，将机械能转化为电能，又利用发热装置将电能转化为热能，以使保暖鞋具备保暖功能，相比于现有技术中传统的保暖鞋以及电热保暖鞋，不需要利用阳光或外界电源来进行烘干或保暖，也不需要使用充电器，利用人体自身的活动便可以实现鞋子的发热和保暖，使用起来极为方便，同时极大地降低了保暖鞋对外界条件的依赖性，而且在使用过程中能够随时随地加热鞋子，使保暖鞋的保暖性能更好，从而使人们在气候较为寒冷时，能够更好地保护自己的双脚，避免脚部冻伤，对人们的生活和工作造成不便。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的保暖鞋的结构主视图；

图2为本发明实施例提供的保暖鞋的结构俯视图；

图3为本发明实施例提供的保暖鞋的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的保暖鞋的工作原理图。

图标：100-鞋面；200-支撑装置；300-传动装置；400-发电装置；500-发热装置；600-第一转动芯轴；700-第二转动芯轴；800-填充物；900-透气孔；210-第一支撑板；220-第二支撑板；310-弹性组件；311-承压板；312-盘状弹片；320-传动齿条；330-第一传动齿轮；340-第二传动齿轮；350-第三传动齿轮；360-棘轮机构；410-线圈；420-磁铁；430-固定架；510-电阻丝。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等，其所指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，如出现术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，如出现术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面结合附图对实施例1及实施例2进行详细描述：

图1为本发明实施例提供的保暖鞋的结构主视图；图2为本发明实施例提供的保暖鞋的结构俯视图；图3为本发明实施例提供的保暖鞋的结构示意图；图4为本发明实施例提供的保暖鞋的工作原理图。

实施例1

请一并参照图1-4，本实施例提供了一种保暖鞋，包括鞋面100、设置于鞋面100下部的鞋底、设于鞋底内部的用于支撑人体脚部的支撑装置200、设于鞋底内部的用于传递人体踩压的传动装置300、与传动装置300相连的发电装置400以及与发电装置400相连的发热装置500，具体而言：

保暖鞋包括鞋面100、鞋底、支撑装置200、传动装置300、发电装置400以及发热装置500，支撑装置200、传动装置300、发电装置400以及发热装置500均设于鞋底内部以实现保暖鞋的保暖功能，支撑装置200用于支撑人体脚部，为实现支撑装置200的支撑功能，支撑装置200的结构与人体脚部及保暖鞋的结构应相适配，以使人们获得舒适的行走体验，保证保暖鞋的基本功能。由于人体在行走过程中，脚部踩在支撑装置200上，脚的抬起和落下使脚部的起伏形成人体踩压，人体踩压由支撑装置200传递至鞋底，因此，将传动装置300设于鞋底的内部，能够更好的感应人体行走时脚部的起伏，从而更好地传递人体踩压，传动装置300与发电装置400相连，使得发电装置400能够利用传动装置300传递的人体踩压进行发电，产生电能，而发电装置400与发热装置500相连，使得发电装置400能够为发热装置500供电，从而使发热装置500产生热能，以加热保暖鞋，实现保暖鞋的保暖功能。

由于发电装置400利用人体行走过程中的踩压进行发电，将机械能转化为电能，又利用发热装置500将电能转化为热能，以使保暖鞋具备保暖功能，相比于现有技术中传统的保暖鞋以及电热保暖鞋，不需要利用阳光或外界电源来进行烘干或保暖，也不需要使用充电器，利用人体自身的活动便可以实现鞋子的发热和保暖，使用起来极为方便，同时极大地降低了保暖鞋对外界条件的依赖性，而且在使用过程中能够随时随地加热鞋子，使保暖鞋的保暖性能更好，从而使人们在气候较为寒冷时，能够更好地保护自己的双脚，避免脚部冻伤，对人们的生活和工作造成不便。

由于保暖鞋是利用鞋底内部的发热装置500来进行发热，以加热保暖鞋使保暖鞋具备保暖功能，发热装置500的正常运行也要靠发电装置400产生的电能来维持，因此保暖鞋也属于电热保暖鞋，但由于保暖鞋是采用人体自身活动时的踩压，即人体正常行走时脚的起伏，来实现发电装置400的发电，相比于现有技术中，采用外界电源来供电，节约了能源，提高了保暖鞋的便利性，同时在天气寒冷时，使人们通过运动来使保暖鞋发热，加快了血液循环，避免了脚部缺血发冷，出现冻疮，对人们的健康产生不利的影响。

为了更好地保护人们的双脚，提高保暖鞋的保暖性能，保暖鞋在通过人体活动产生电能使鞋子自发热的基础上，还可对保暖鞋本身实施相应的保暖措施，如鞋面100可采用传统的保暖鞋的鞋面100，采用人工合成材料或牛皮等保暖性能较好的材质，鞋面100内部采用加厚的棉花或动物皮毛等，使保暖鞋获得更好的保暖性能，从而能够抵御更加严寒的环境，保证人们的正常生产和生活，为人们脚部的健康保驾护航。

由于在鞋底内部设有发电装置400和发热装置500，为了提高保暖鞋的安全性能，降低因电产生的安全事故发生的概率，同时，降低保暖鞋的故障率，使保暖鞋能够具备正常的保暖功能，提高保暖鞋的使用寿命，保暖鞋的鞋底应做防水处理，使保暖鞋具备防水性能，鞋底内部的支撑装置200用于支撑人体脚部，因此支撑装置200将鞋面100与鞋底分隔开来，为了避免水由支撑装置200漫入鞋底，对传动装置300、发电装置400及发热装置500的正常运作产生影响，使保暖鞋产生安全事故，支撑装置200与鞋面100的连接处应做密封处理，使支撑装置200下鞋底的密封性良好，从而确保保暖鞋能够实现保暖功能。

一种具体的实施方式中，支撑装置200包括第一支撑板210以及两个第二支撑板220，第一支撑板210用于与人体脚部相接触，第一支撑板210设于鞋底的上部，并沿鞋底的长度方向设置，把保暖鞋分隔为鞋面100和鞋底，鞋面100的内部用于放置人体脚部，鞋底为中空结构，用于放置传动装置300、发电装置400以及发热装置500，为使人体脚部能够较为舒适地踩在第一支撑板210上，第一支撑板210应相对于鞋底向鞋头处倾斜设置，并且第一支撑板210的结构与保暖鞋的结构和人体脚部相适应，第一支撑板210上还应设置鞋垫等以使人们获得舒适的行走体验。第二支撑板220用于支撑第一支撑板210，因此第二支撑板220设有两个，两个第二支撑板220分别设于第一支撑板210沿鞋底的宽度方向的两端，并与鞋底的结构相适应，第二支撑板220的底部与鞋底的下部相连，使得第二支撑板220能够支撑第一支撑板210并将人体脚部踩在第一支撑板210上的踩压由第二支撑板220传递至鞋底下部，从而使支撑装置200能够更好地传递人体踩压，为发电装置400的正常发电提供原动力。

为将人体踩压转化为能够驱动发电装置400发电的驱动力，还需要通过传动装置300来实现，传动装置300与发电装置400相连，并能够将第二支撑板220传递过来的人体踩压转化为驱动力，带动发电装置400发电，一种具体的实施方式中，传动装置300设于鞋底内部，包括弹性组件310、传动齿条320、第一传动齿轮330、第二传动齿轮340、第三传动齿轮350以及棘轮机构360，弹性组件310设于鞋底下部，当人体脚部踩在第一支撑板210上时，第二支撑板220受力对鞋底下部产生压力，从而使设置在鞋底下部的弹性组件310变形，弹性组件310上连接有传动齿条320，弹性组件310变形使得传动齿条320开始运动，具体地，传动齿条320采用弧形传动齿条320，并在弹性组件310的带动下能够沿弧形进行运动，从而降低了传动装置300的高度，使传动装置300结构紧凑。

通过传动齿条320使人体踩压转换成了驱动力，传动齿条320与第一传动齿轮330相啮合，因此在传动齿条320运动时，能够带动第一传动齿轮330旋转，第一传动齿轮330与第二传动齿轮340同轴设置，并且，第一传动齿轮330与第二传动齿轮340通过第一转动芯轴600相连，在第一传动齿轮330转动时，通过第一转动芯轴600带动第二传动齿轮340旋转，第二传动齿轮340的齿数多于第一传动齿轮330，以便于传动装置300实现二级传动，增大传动比，具体地，第二传动齿轮340与第三传动齿轮350相啮合，并由第二传动齿轮340带动第三传动齿轮350的转动，第二传动齿轮340的齿数多于第三传动齿轮350，从而实现了传动齿条320与第一传动齿轮330之间的一级传动，以及第二传动齿轮340与第三传动齿轮350之间的二级传动，由于二级传动采用大齿数齿轮带动小齿数齿轮运动，增大了传动比，加快了第三传动齿轮350的转动速度。

由于发电装置400是利用人体踩压进行发电，而人体踩压是间歇性的产生，当人体脚部抬起和落下时，弹性组件310的形变是不同的，因此传动齿条320的运动方向是不同的，从而使第三传动齿轮350的转动方向不同，为了实现发电装置400的发电功能，保证在人体脚部落下踩到第一支撑板210时，发电装置400能够进行发电，而在人体脚部抬起时，发电装置400不发电，传动装置300应设置间歇性运动的棘轮机构360。棘轮机构360与第三传动齿轮350同轴设置，具体地，棘轮机构360采用内啮合的双棘爪结构，第三传动齿轮350和棘轮机构360通过第二转动芯轴700相连，由第三传动齿轮350带动第二转动芯轴700旋转，并由第二转动芯轴700带动棘爪转动，由棘爪再带动棘轮转动，棘爪与棘轮的运动方向相同时，棘爪与棘轮均转动，棘爪与棘轮的运动方向相反时，棘爪转动，棘轮不转动，棘轮机构360与发电装置400相连，从而使人体在行走时，保证发电装置400能够获得间歇式的单一方向的驱动力，使发电装置400的功能得以实现。

本实施例的可选方案中，弹性组件310包括承压板311和盘状弹片312，承压板311设于鞋底的下部，盘状弹片312设于承压板311上，并与传动齿条320相连，从而使第二支撑板220传递过来的人体踩压通过承压板311传递给盘状弹片312，盘状弹片312产生形变从而带动传动齿条320运动。采用盘状弹片312能够使弹性组件310的结构紧凑，降低传动装置300的高度，从而使人们在穿上保暖鞋行走时更加舒适。

发电装置400利用直流发电机的工作原理，通过线圈410切割磁感线产生电流来为发热装置500提供电能。具体地，发电装置400包括线圈410、磁铁420以及固定架430，线圈410与棘轮机构360的棘轮相连，当棘轮旋转时能够带动线圈410旋转，磁铁420设于线圈410的外部，用以产生磁感线，当线圈410旋转时，线圈410切割磁感线，线圈410中便会产生电流，为了使发电装置400能够正常稳定的工作，还需要利用固定架430对磁铁420和线圈410进行固定连接，固定架430可与线圈410的结构相配合，并套设于线圈410外，磁铁420设于固定架430靠近线圈410的一侧，固定架430可与第二转动芯轴700相连，但固定架430是固定不运动的，并不会随第二转动芯轴700的转动而转动，为使传动可靠，第一转动芯轴600和第二转动芯轴700的两端分别与两个第二支撑板220相连，且第一转动芯轴600和第二转动芯轴700相互平行设置，从而保证了传动装置300和发电装置400的正常作业，保证了保暖鞋的保暖功能。

发热装置500用于将发电装置400产生的电能转化为热能，具体地，发热装置500包括电阻丝510，电阻丝510与线圈410相连，并且电阻丝510可通过导线与线圈410相连，以使线圈410与电阻丝510之间形成回路，从而使线圈410为电阻丝510供电，使电阻丝510产生热能，来加热保暖鞋，使保暖鞋实现保暖功能，电阻丝510可与第一支撑板210相连，并设于第一支撑板210的下部，由于第一支撑板210与人体脚部相接触，利用电阻丝510产生热能使人体脚部能够快速感受到温暖，从而加快脚部的血液循环，避免脚部被冻伤，电阻丝510可采用镍铬丝，电阻率高，产生的热能大，能够使保暖鞋快速发热。

在电阻丝510的下部和鞋底的下部之间还设置有填充物800，填充物800可采用橡胶材料等，填充物800设置在鞋底的下部，起到减震缓冲的作用，同时，由于在填充物800和第一支撑板210之间设有电阻丝510，在电阻丝510发热时，填充物800起到了一定的保温作用，能够减小热量散失，使保暖鞋的保暖性能更好。

本实施例的可选方案中，在鞋面100上设有透气孔900，使保暖鞋的透气性良好，穿着起来更加舒适，避免保暖鞋内部温度过高，导致湿度加大，影响穿着的舒适度，为使保暖鞋的透气性更好，鞋面100还可采用透气性较好的材质制成。

实施例2

本实施例提供了一种保暖装备，包括实施例1中的保暖鞋。保暖装备还可包括保暖衣、保暖帽等，使人们能够在寒冷的环境中也能感受到温暖，保暖鞋上还可设置温度感应器等，使人们随时了解鞋内温度变化。由于保暖鞋内设置了发电装置400和发热装置500，发电装置400能够利用人体行走过程中的踩压进行发电，将机械能转化为电能，又利用发热装置500将电能转化为热能，以使保暖鞋具备保暖功能，相比于现有技术中传统的保暖鞋以及电热保暖鞋，不需要利用阳光或外界电源来进行烘干或保暖，也不需要使用充电器，利用人体自身的活动便可以实现鞋子的发热和保暖，使用起来极为方便，同时极大地降低了保暖鞋对外界条件的依赖性，由于在使用过程中能够随时随地加热鞋子，使保暖鞋的保暖性能更好，从而使人们在气候较为寒冷时，也能够更好地保护自己的双脚，避免脚部冻伤，对人们的生活和工作造成不便。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种保暖鞋，其特征在于，包括鞋面(100)、设置于所述鞋面(100)下部的鞋底、设于所述鞋底内部的用于支撑人体脚部的支撑装置(200)、设于所述鞋底内部的用于传递人体踩压的传动装置(300)、与所述传动装置(300)相连的发电装置(400)以及与所述发电装置(400)相连的发热装置(500)。

2.根据权利要求1所述的保暖鞋，其特征在于，所述支撑装置(200)包括设于所述鞋底的上部并沿所述鞋底的长度方向设置的第一支撑板(210)以及设于所述第一支撑板(210)沿所述鞋底的宽度方向的两端并与所述鞋底的下部相连的两个第二支撑板(220)。

3.根据权利要求2所述的保暖鞋，其特征在于，所述传动装置(300)包括设于所述鞋底下部的弹性组件(310)、与所述弹性组件(310)相连的传动齿条(320)、与所述传动齿条(320)相啮合的第一传动齿轮(330)、与所述第一传动齿轮(330)同轴设置的第二传动齿轮(340)、与所述第二传动齿轮(340)相啮合的第三传动齿轮(350)以及与所述第三传动齿轮(350)同轴设置的棘轮机构(360)。

4.根据权利要求3所述的保暖鞋，其特征在于，所述弹性组件(310)包括设于所述鞋底下部的承压板(311)以及设于所述承压板(311)上并与所述传动齿条(320)相连的盘状弹片(312)。

5.根据权利要求3或4所述的保暖鞋，其特征在于，所述发电装置(400)包括与所述棘轮机构(360)相连的线圈(410)、设于所述线圈(410)外部的磁铁(420)以及用于固定所述磁铁(420)的固定架(430)。

6.根据权利要求5所述的保暖鞋，其特征在于，所述第一传动齿轮(330)和所述第二传动齿轮(340)通过第一转动芯轴(600)相连，所述第三传动齿轮(350)、所述棘轮机构(360)和所述固定架(430)通过第二转动芯轴(700)相连；

所述第一转动芯轴(600)和所述第二转动芯轴(700)的两端分别与两个所述第二支撑板(220)相连。

7.根据权利要求6所述的保暖鞋，其特征在于，所述发热装置(500)包括设于所述第一支撑板(210)的下部并与所述线圈(410)相连的电阻丝(510)。

8.根据权利要求7所述的保暖鞋，其特征在于，还包括设于所述电阻丝(510)下部的填充物(800)。

9.根据权利要求1所述的保暖鞋，其特征在于，所述鞋面(100)上设有透气孔(900)。

10.一种保暖装备，其特征在于，包括如权利要求1-9中任一项所述的保暖鞋。