CN201243654Y - 一种发电鞋 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种发电鞋，发电鞋，包括固接在一起的鞋帮和鞋底，其结构特点是：鞋底内设有空腔，空腔内设有支撑架，支撑架上安装有发电机，支撑架上还铰接有踏板，踏板通过传动装置驱动发电机转动，空腔内还设有蓄电池和电路板，发电机通过电路板和蓄电池构成电连接。所述传动装置包括齿轮和摆臂，齿轮安装在发电机的输入轴上，摆臂的一端通过摆臂转轴与支撑架连接在一起，摆臂转轴上设有扭簧，扭簧的一端卡装在摆臂上，使摆臂顶在踏板下部，扭簧的另一端卡装在支撑架上，摆臂的另一端设有齿条，齿条与齿轮啮合在一起。采用这种结构的发电鞋，结构简单、可以为电子数码设备的电池充电，特别适合常用电子数码设备的人群穿着。

Description

一种发电鞋

技术领域

本实用新型涉及一种鞋，具体涉及一种可以发电的发电鞋。

背景技术

目前公知的鞋主要包括鞋帮和与鞋帮固接在一起的鞋底，这种鞋结构简单、穿着方便，其不足之处在于，这种鞋除了能使人方便走路之外，不能提供任何帮助，尤其在电子数码设备流行的今天，手机、相机、游戏机等都需要电池来工作，但目前公知的鞋不能为电子数码设备的电池提供充电的功能。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是针对上述不足提供一种结构简单、可以为电子数码设备的电池充电的发电鞋。

为解决上述技术问题，本发电鞋，包括固接在一起的鞋帮和鞋底，其结构特点是：鞋底内设有空腔，空腔内设有支撑架，支撑架上安装有发电机，支撑架上还铰接有踏板，踏板通过传动装置驱动发电机转动，空腔内还设有蓄电池和电路板，发电机通过电路板和蓄电池构成电连接。

工作原理：人在行走时，正常情况下，脚后跟与鞋底之间会有一个小角度间隙间隔出现，当人体从后向前收脚时，脚后跟与鞋底分离，产生一个小角度间隙，此时，踏板在传动装置的作用下上翘到鞋底上部，并与鞋底上表面形成一个小的夹角，这个过程中，踏板通过传动装置驱动发电机反转，发电机发出电能，并通过电路板经波形处理后向蓄电池充电；当人体向前迈脚时，脚后跟开始向下踩踏踏板，直到将踏板压到鞋底面上，此过程中，踏板通过传动装置驱动发电机正转，发电机发出电能，并通过电路板经过波形处理后向蓄电池充电，这样循环往复，就实现了通过正常行走即可发电的目的，并通过蓄电池将电能储存起来，当需要为手机、相机和游戏机充电时，只需通过电路板上的接口连接充电器充电即可，非常方便。

为了使发电机发出的电能以更好的质量充入蓄电池，电路板上设有整流电路、滤波电路、稳压电路和控制电路。

经过电路板上各个电路的处理后，发电机发出的电能波形更平稳、电压更稳定，在充入蓄电池时对蓄电池的冲击更小，充电质量更高。

作为一种简单的实现方式，所述传动装置包括齿轮和摆臂，齿轮安装在发电机的输入轴上，摆臂的一端通过摆臂转轴与支撑架连接在一起，摆臂转轴上设有扭簧，扭簧的一端卡装在摆臂上，使摆臂顶在踏板下部，扭簧的另一端卡装在支撑架上，摆臂的另一端设有齿条，齿条与齿轮啮合在一起。

自然状态下，扭簧释放弹性势能，将摆臂摆起，摆臂的高端又将踏板顶起，此时，踏板翘离到鞋底上部并与鞋底形成一个小角度夹角，因为摆臂被扭簧摆起，此时只有齿条的下部与齿轮啮合；当人向前踏步行走时，脚后跟踩到踏板上，踏板沿踏板转轴向下旋转，同时压迫悬臂沿悬臂转轴向下旋转，扭簧积蓄弹性势能，此时齿条在悬臂的带动下向下移动，直到齿条的上部与齿轮啮合在一起，齿条带动齿轮旋转使发电机发出电能，经电路板波形处理后充入蓄电池内，完成踏步时的发电过程；当人向前蹬步行走时，脚后跟离开鞋底，扭簧释放弹性势能，将摆臂摆起，摆臂的高端又将踏板顶起，此时，踏板翘离到鞋底上部并与鞋底形成一个小角度夹角，因为摆臂被扭簧摆起，摆臂带动齿条向上移动，直到齿条的下部与齿轮啮合在一起，齿条带动齿轮旋转使发电机发出电能，经电路板波形处理后充入蓄电池内，完成蹬步时的发电过程；当再次踏步向前走时，重复上述过程，发电机将源源不断地发出电能，并存储到蓄电池内。

综上所述，采用这种结构的发电鞋，结构简单、可以为电子数码设备的电池充电，特别适合常用电子数码设备的人群穿着。

附图说明

结合附图对本实用新型作进一步详细说明：

图1为发电鞋的踏板被踩踏后的结构示意图；

图2为图1中A部放大图；

图3为发电鞋的踏板复位后的结构示意图；

图4为图3中B部放大图；

图5为发电鞋的电气原理图。

图中：1为鞋帮，2为鞋底，3为空腔，4为支撑架，5为发电机，5-1为齿轮，6为踏板，6-1为踏板转轴，7为蓄电池，8为电路板，9为摆臂，9-1为摆臂转轴，9-2为扭簧，9-3为齿条，10为凸台，11为鞋垫，C为滤波电容，D为整流二极管，T为三端稳压器，J为充电接口，K为充电开关。

具体实施方式

如图所示，本发电鞋，包括鞋帮1和鞋底2，鞋帮1和鞋底2固定连接在一起，在鞋底2的内部设有空腔3，为了防止人脚将空腔3踩扁，空腔3内设有支撑板，支撑板将空腔3分割成三个小的空腔3，三个空腔3分别位于鞋底2的后部、中部和前部，三个空腔3内从后往前依次设有支撑架4、电路板8和蓄电池7，这样分隔设置的好处是可以在鞋底2弯曲时避免支撑架4、电路板8和蓄电池7互相碰撞和摩擦，延长使用寿命；支撑架4内安装有发电机5，发电机5的输入轴上安装有齿轮5-1，发电机5的上方的支撑架4上安装有踏板6，踏板6的前端通过踏板转轴6-1与支撑架4铰接在一起，踏板6可沿踏板转轴转动；踏板6和发电机5通过摆臂9实现传动，摆臂9的后端通过摆臂转轴9-1与支撑架4铰接，摆臂转轴9-1上套装有扭簧9-2，扭簧9-2的一端卡装在摆臂9的下端，扭簧9-2的另一端卡装在支撑架4上，这样摆臂9在扭簧9-2的弹力作用下向上翘起，使摆臂9的前端可以将踏板6顶起，踏板6上翘到鞋底2的上方并与鞋底2的上表面形成一个小夹角，摆臂9的前端设有一个向下延伸的齿条9-3，齿条9-3与齿轮5-1啮合在一起，当摆臂9上翘时，如图3、图4所示，齿条9-3的下部与齿轮5-1啮合在一起，当摆臂9下落时，如图1、图2所示，齿条9-3的上部与齿轮5-1啮合在一起；为了使踏板6能以一个较小的角位移使摆臂9前端的齿条9-3产生一个较大的线位移，在摆臂9的中部设有一个凸台10，凸台10越接近摆臂转轴9-1，产生的线位移效果越好；为了防止踏板6在上翘过程中对人脚形成摩擦，在人脚和鞋底2之间设有鞋垫11；电路板8上焊接有整流二极管D、滤波电容C、三端稳压器T、充电接口J和充电开关K，其中，整流二极管D的阳极与发电机5的正极电连接，发电机5的负极经充电开关K后与蓄电池7的负极电连接，整流二极管D的阴极与滤波电容C的一端电连接，滤波电容C的另一端与蓄电池7的负极电连接，整流二极管D的阴极还与三端稳压器T的输入端电连接，三端稳压器T的接地端与蓄电池7的负极电连接，三端稳压器T的输出端与蓄电池7的正极电连接，充电接口J并联在蓄电池7的正、负极之间，为了充电的方便，充电接口J设在鞋底2的侧面，当需要为手机或数码相机充电时，将直流充电器插在充电接口J上即可，非常方便；为了方便对发电鞋进行控制，充电开关也设在鞋底2的侧面。

发电过程：如图1所示，为发电鞋的踏板6被人脚踩踏后的结构示意图，此时踏板6被人脚踩到鞋底2的上表面，摆臂9受到踏板6的压迫而下落，此时扭簧9积蓄弹性势能，齿条9-3的上部与齿轮5-1啮合在一起，踏板6处于受力平衡状态；当人开始向前蹬步行走时，如图3所示，人的脚后跟开始离开鞋底2，脚底板与鞋底2有一个小角度的夹角，踏板6失去人脚的踩踏后受力平衡被打破，在扭簧9的弹性势能开始释放，弹力作用下向上弹起，在扭簧9的弹力作用下，摆臂9开始上摆，踏板6也在摆臂9的推力下上摆，直到被支撑架或人脚卡住，此过程中，齿条9-3带动齿轮5-1转动，从而驱动发电机5发电，完成蹬步发电过程；发电机5发出的电经过整流二极管D整流后成为直流电，经过滤波电容C滤波后波形更平稳，再经过三端稳压器T，使输出电压更稳定，最后将电能充进蓄电池7内，完成将电能贮存的过程；当人开始向前迈步时，脚后跟将开始踩踏踏板6，并将踏板6踩到鞋底2的上表面，踏板6压迫摆臂9上的凸台10使摆臂9下落，摆臂9压缩扭簧9-2，扭簧2积蓄弹性势能，此过程中的齿条9-3带动齿轮5-1转动，从而驱动发电机5发电，完成迈步发电过程，充电过程与上述类似；人在行走时，迈步与蹬步交替进行，迈步发电和蹬步发电也交替进行，电能将源源不断地充进蓄电池7内。

在上述实施例中，采用了单相交流发电机，所以在电路板8中设有半波整流电路，如果采用桥式整流，电能利用率更高，如果直接采用直流发电机，则电路板8中无需设置整流电路；发电机5和蓄电池7为市场上销售的现成产品，其结构和工作原理为公知技术，在此不在细述。

Claims (3)

1、一种发电鞋，包括固接在一起的鞋帮(1)和鞋底(2)，其特征是：鞋底(2)内设有空腔(3)，空腔(3)内设有支撑架(4)，支撑架(4)上安装有发电机(5)，支撑架(4)上还铰接有踏板(6)，踏板(6)通过传动装置驱动发电机(5)转动，空腔(3)内还设有蓄电池(7)和电路板(8)，发电机(5)通过电路板(8)和蓄电池(7)构成电连接。

2、如权利要求1所述的发电鞋，其特征是：所述传动装置包括齿轮(5-1)和摆臂(9)，齿轮(5-1)安装在发电机(5)的输入轴上，摆臂(9)的一端通过摆臂转轴(9-1)与支撑架(4)连接在一起，摆臂转轴(9-1)上设有扭簧(9-2)，扭簧(9-2)的一端卡装在摆臂(9)上，使摆臂(9)顶在踏板(6)下部，扭簧(9-2)的另一端卡装在支撑架(4)上，摆臂(9)的另一端设有齿条(9-3)，齿条(9-3)与齿轮(5-1)啮合在一起。

3、如权利要求1或2所述的发电鞋，其特征是：电路板(8)上设有整流电路、滤波电路、稳压电路和控制电路。

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