CN206852141U - 具有充电功能的鞋 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有充电功能的鞋，包括鞋底和鞋后帮，在所述鞋底中内置有摩擦发电装置，在所述鞋后帮中内置有主控盒，在所述主控盒上设置有充电线接口，主控盒内部安装有主控板和充电电池，在所述主控板上设置有连接所述充电线接口的电源管理电路，所述充电电池与所述的摩擦发电装置和主控板相连接。本实用新型通过在鞋体中增设摩擦发电装置和充电电池，使得人们在走路和跑步过程中，鞋体中的摩擦发电装置可以随之摩擦产生电荷，利用充电电池将摩擦发电装置产生的电能储存起来，在智能产品需要充电时，只需选择合适的充电线连接在鞋体与智能产品之间，即可利用鞋体中储存的电能为智能产品充电，从而解决了智能产品户外充电不便的问题。

Description

具有充电功能的鞋

技术领域

本实用新型涉及一种人脚穿的鞋，具体地说，是涉及一种可以产生电荷的自发电鞋。

背景技术

随着智能手机等智能化电子产品的快速发展，其自身所集成的功能也日渐增多，这在给人们带来生活上的乐趣和便利的同时，也使系统运行时的功耗明显增大，导致产品的续航时间明显缩短，需要对产品执行更频繁的充电操作。

人们在户外活动遇到智能产品电量不足的问题时，现有的解决办法是利用自身携带的充电宝为智能产品补充电量。但是，现有的充电宝，体积都相对较大且较为笨重，会给人们的出行带来不便。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种具有充电功能的鞋，通过在鞋底部分增设摩擦发电装置，并将摩擦发电装置产生的电荷储存起来，由此便可作为充电装置为外部的电子产品补充电量，实现其充电功能。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

一种具有充电功能的鞋，包括鞋底、鞋后帮、摩擦发电装置、主控盒、主控板和充电电池；所述摩擦发电装置内置于所述鞋底中；所述主控盒内置于所述鞋后帮中，在所述主控盒上设置有充电线接口；所述主控板安装在所述主控盒内，其上设置有连接所述充电线接口的电源管理电路；所述充电电池安装在所述主控盒内，并与所述的摩擦发电装置和主控板相连接。

进一步的，在所述摩擦发电装置中设置有成上下位置关系的上摩擦层和下摩擦层，所述上摩擦层和下摩擦层各自经由一根导线与所述充电电池的正极和负极一一对应连接。

又进一步的，所述上摩擦层和下摩擦层在无外力施压下彼此间隔，而在有外力施压时相互摩擦产生电荷，并与所述充电电池形成闭合回路，为所述充电电池充电。

再进一步的，所述鞋底包括鞋底基体和位于鞋底基体上方的弹性鞋垫，所述弹性鞋垫在无外力施压时，其中间区域与所述鞋底基体间隔开一段距离；为了使所述上摩擦层和下摩擦层在无外力施压下彼此间隔，本实用新型将所述上摩擦层设置在所述弹性鞋垫的底面的中间区域，将所述下摩擦层设置在所述鞋底基体的顶面的中间区域；或者，在鞋底基体的上方设置至少两层弹性鞋垫，并且使两层弹性鞋垫在无外力施压时，其中间区域彼此间隔开一段距离；然后将所述上摩擦层设置在上层弹性鞋垫的底面的中间区域，将所述下摩擦层设置在下层弹性鞋垫的顶面的中间区域，由此使上下两个摩擦层能够间隔开。

为了在清洗所述鞋时，能够方便地将所述摩擦发电装置从鞋中取出，以避免其在鞋体清洗过程中受到损坏，本实用新型优选将所述上摩擦层通过可重复粘贴部件贴附在所述弹性鞋垫的底面，将所述下摩擦层通过可重复粘贴部件贴附在鞋底基体的顶面；或者，优选通过可重复粘贴部件分别将所述上摩擦层和下摩擦层贴附在上下两层弹性鞋垫上。

此外，在所述主控盒上可以进一步设置用于与所述摩擦发电装置相插接的电插口，在清洗鞋体时，可以方便地将所述摩擦发电装置与主控盒分离，以便于将所述摩擦发电装置从鞋体中取出。

为了便于将主控盒从鞋体中取出，设计所述鞋后帮包括外侧基体和内侧基体，所述外侧基体和内侧基体的顶部接合，形成接合部，并从所述接合部向下分离，所述主控盒夹装在所述外侧基体与内侧基体之间，在清洗鞋体时，将内侧基体掀开，即可方便地将主控盒从鞋体中取出，避免其内部的电子部件遇水损坏。

为了增加接触摩擦面积，使上下两个摩擦层能够更容易释放电荷，本实用新型将所述上摩擦层的下表面和下摩擦层的上表面形成凹凸表面，在所述上摩擦层与下摩擦层接触摩擦时，上摩擦层的凹凸表面与下摩擦层的凹凸表面相互咬合，且咬合的凹凸部的顶底面接触、侧面接触。

为了保护充电线接口，本实用新型优选在所述鞋后帮上开设一个在自然状态下闭合的弹性开口，将所述开口与所述充电线接口正对且贯通，在无充电线插接时，弹性开口闭合，遮挡充电线接口，避免其暴露在外界，遭受脏物污染。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：本实用新型通过在鞋体中增设摩擦发电装置和充电电池，使得人们在走路和跑步过程中，鞋体中的摩擦发电装置可以随之摩擦产生电荷，利用充电电池将摩擦发电装置产生的电能储存起来，在智能产品需要充电时，只需选择合适的充电线连接在鞋体与智能产品之间，即可利用鞋体中储存的电能为智能产品充电，从而解决了智能产品户外充电不便的问题。

结合附图阅读本实用新型实施方式的详细描述后，本实用新型的其他特点和优点将变得更加清楚。

附图说明

图1是本实用新型所提出的具有充电功能的鞋的一种实施例的纵向剖视图；

图2是图1所示的具有充电功能的鞋在不外接充电线并且鞋后帮的内侧基体被掀开状态下的纵向剖视图；

图3是图1中的上摩擦层和下摩擦层的一种实施例的局部放大图；

图4是图3中的上摩擦层与下摩擦层接触后的局部放大图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细地说明。

本实施例为了解决采用充电宝为智能产品充电，外出携带不便的问题，提出了一种对人们外出时穿着的鞋进行改进，使其能够代替充电宝执行户外充电任务的设计思想，不仅方便了人们的出行，而且可以节约能源，绿色环保。

下面结合图1-图4，对具有充电功能的鞋的具体结构设计以及工作原理进行详细阐述。

图1中，本实施例的鞋1包括鞋底10、鞋后帮20、鞋面30等部分。在鞋底10内部安装有一个摩擦发电装置40，当人穿着鞋1走路或跑步时，促使摩擦发电装置40摩擦发电，产生电荷，实现鞋1的自动发电功能。在鞋后帮20内部安装有一个主控盒50，主控盒50中安装有充电电池60和主控板70，摩擦发电装置40通过导线43、44连接所述充电电池60，将摩擦发电装置40产生的电能传输至充电电池60加以储存。在主控板70上布设有电源管理电路，连接所述的充电电池60，并与安装在主控盒50上的充电线接口80电连通，在外部的智能产品通过充电线90插接到所述充电线接口80上时，电源管理电路可以将充电电池60输出的电能转换成智能产品所需的充电电源，为智能产品充电。考虑到目前的智能产品，其所使用的充电线上基本上都具有USB接口，因此，本实施例优选采用USB接口作为所述的充电线接口80，以使本实施例的鞋1能够为目前的所有智能产品充电。

在本实施例的摩擦发电装置40中，设置有两个可以在相互摩擦时产生电荷的摩擦层，两个摩擦层布设成上下相对的位置关系，分别定义为上摩擦层41和下摩擦层42。作为本实施例的一种优选设计方案，所述上摩擦层41优选采用聚酰亚胺薄片，所述下摩擦层42优选采用聚二甲基氧烷（PDMS）薄片。聚酰亚胺和聚二甲基氧烷是两种特殊的材料，当两者发生摩擦时，就会产生感应电荷。将聚酰亚胺薄片41通过导线43连接至充电电池60的正极，将聚二甲基氧烷（PDMS）薄片42通过导线44连接至充电电池60的负极。当聚酰亚胺薄片41与聚二甲基氧烷（PDMS）薄片42相互接触，产生摩擦时，聚酰亚胺材料中将产生电子，聚二甲基氧烷材料则负责接收电子，两层聚合物薄膜之间产生电荷分离并生成电势差，经由聚酰亚胺薄片41、聚二甲基氧烷（PDMS）薄片42和充电电池60便构成闭合回路即可形成电流，电流通过导线43、44传送至充电电池60，为充电电池60充电蓄能。

当然，能够摩擦起电产生电流的材料，除了聚酰亚胺和聚二甲基氧烷以外还有很多种，例如聚氯乙烯、聚乙烯醇、聚氯醚、聚异丁烯等，本实施例对上摩擦层41和下摩擦层42所选用的材料并不仅限于以上举例。

为了确保两个摩擦层41、42能够正常工作，在无外力施压时，应使两个摩擦层41、42彼此分离，间隔开一定距离，为此本实施例提出以下两种优选实现方案：

其一是，对于鞋底10部分包括鞋底基体11和仅一层鞋垫12的情况，可以采用弹性鞋垫12铺设在鞋底基体11的上方，且在弹性鞋垫12放入鞋体时，弹性鞋垫12仅四周区域与鞋底基体11贴合，除四周以外的中间区域在无外力施压时，与鞋底基体11间隔开一段距离，以便在人们走路或跑步时，能够为人脚提供更大的缓冲力，提高人脚穿着的舒适性。对于这种鞋体，可以将摩擦发电装置40安装在鞋底基体11和弹性鞋垫12之间，例如，可以将上摩擦层41贴附在弹性鞋垫12的底面，且位于中间区域的位置；而将下摩擦层42贴附在鞋底基体11的顶面，且位于中间区域的位置。这样，人脚在未对弹性鞋垫12踩压时，可以保证上摩擦层41和下摩擦层42彼此间隔，而仅在人脚踩压在弹性鞋垫12上时，上摩擦层41和下摩擦层42才在外力作用下彼此接触，摩擦产生感应电荷。

其二是，对于鞋底10部分包括鞋底基体11和至少两层鞋垫12的情况，可以选择两层弹性鞋垫12铺设在鞋底基体11的上方，且使两层弹性鞋垫12仅四周区域贴合，中间区域间隔开来。对于这种鞋体，可以将摩擦发电装置40安装在两层所述的弹性鞋垫12之间，例如，将上摩擦层41贴附在上层弹性鞋垫的底面的中间区域，将下摩擦层42贴附在下层弹性鞋垫的顶面的中间区域。这样，在人脚未踩压弹性鞋垫12时，上摩擦层41和下摩擦层42之间可以间隔开一定距离；而在行走或跑步时，由于人脚对弹性鞋垫12的踩压，而使得上摩擦层41和下摩擦层42接触产生摩擦，进而生成电流，通过导线43、44为充电电池60充电，达到一种边行走（或跑步）边发电的自发电效果。

此外，为了使上摩擦层41和下摩擦层42在接触摩擦时能够产生更多的电荷，以提高鞋的发电效率，本实施例优选在上摩擦层41的下表面和下摩擦层42的上表面分别形成多个凸起，即，将上摩擦层41的下表面和下摩擦层42的上表面形成凹凸表面，如图3所示。当人脚踩压在弹性鞋垫12上时，上摩擦层41的凹凸表面与下摩擦层42的凹凸表面相互咬合，如图4所示，且相互咬合的凹凸部除了其顶面与底面接触摩擦外，其四周侧面也接触摩擦，由此可以增加上摩擦层41与下摩擦层42的接触面积，继而形成更多的电荷，使充电电池60在短时间内可以储存更多的能量。

为了便于在鞋1上插接充电线90，并且在插接上充电线90后仍不妨碍人们的正常活动，本实施例优选将主控盒50安装在鞋后帮20中，并使充电线接口80朝向正后方。在鞋后帮20的后部开设一个开口24，所述开口24的开设位置应与充电线接口80正对且贯通，以便于充电线90从所述开口24插入到主控盒50上的充电线接口80中。

由于鞋1在使用过程中接触地面，极易受到脏物污染。为了避免脏物进入充电线接口80，导致主控板70上的电路出现故障，本实施例优选将所述开口24设计成弹性开口。在无充电线90插入时，所述弹性开口24在自然状态下闭合，如图2所示，遮挡住充电线接口80，避免脏物侵入。而当需要插接充电线90时，将充电线90伸入到所述弹性开口24中，使弹性开口24发生弹性变形而张开，露出充电线接口80，以便于将充电线90插入到充电线接口80中。此时，由于弹性开口24与充电线90紧密贴合，由此也可防止外界的污物进入充电线接口80，起到保护充电线接口80的作用。

考虑到鞋在穿着一段时间后需要进行清洗，为了避免在清洗过程中摩擦发电装置40、充电电池60、主控板70遇水损坏，本实施例优选对鞋底10和鞋后帮20的结构进行改进设计，使得摩擦发电装置40和主控盒50可以方便地从鞋底10和鞋后帮20中取出。为此，本实施例对于摩擦发电装置40，采用可重复粘接的方式固定在鞋底10中。具体来讲，对于摩擦发电装置40设置在鞋底基体11与弹性鞋垫12之间的情况，可以将上摩擦层41通过可重复粘贴部件（例如，撕拉扣等）贴附在弹性鞋垫12的底面的中间区域，将下摩擦层42通过可重复粘贴部件贴附在鞋底基体11的顶面的中间区域。对于摩擦发电装置40设置在两层弹性鞋垫12之间的情况，可以将上摩擦层41通过可重复粘贴部件贴附在上层弹性鞋垫的底面的中间区域，而将下摩擦层42通过可重复粘贴部件贴附在下层弹性鞋垫的顶面的中间区域。同时，在主控盒50上设置用于插接导线43、44的插接口（图中未示出），将连接上摩擦层41和下摩擦层42的导线43、44从插接口中拔出，并将上摩擦层41从弹性鞋垫12上撕下，下摩擦层42从鞋底基体11（或下层弹性鞋垫）上撕下，由此便可将摩擦发电装置40从鞋体中取出。

对于主控盒50来说，可以将鞋后帮20分成外侧基体21和内侧基体22两部分，如图2所示。其中，外侧基体21的顶部和内侧基体22的顶部接合在一起，形成接合部23。沿接合部23向下，外侧基体21与内侧基体22分开，并在中间位置形成容置腔室，以用于安装所述的主控盒50。在需要将主控盒50从鞋体中取出时，只需将内侧基体22从底部向上掀开，即可露出主控盒50并方便地将其取出。

当然，对于摩擦发电装置40和主控盒50在鞋体中的取放形式，也可以采用其他多种方式，本实施例并不仅限于以上举例。

应当指出的是，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种具有充电功能的鞋，包括鞋底和鞋后帮，其特征在于，还包括：

摩擦发电装置，其内置于所述鞋底中；

主控盒，其内置于所述鞋后帮中，在所述主控盒上设置有充电线接口；

主控板，其安装在所述主控盒内，其上设置有连接所述充电线接口的电源管理电路；

充电电池，其安装在所述主控盒内，并与所述的摩擦发电装置和主控板相连接。

2.根据权利要求1所述的具有充电功能的鞋，其特征在于，在所述摩擦发电装置中设置有成上下位置关系的上摩擦层和下摩擦层，所述上摩擦层和下摩擦层各自经由一根导线与所述充电电池的正极和负极一一对应连接。

3.根据权利要求2所述的具有充电功能的鞋，其特征在于，所述上摩擦层和下摩擦层在无外力施压下彼此间隔，而在有外力施压时相互摩擦产生电荷，并与所述充电电池形成闭合回路，为所述充电电池充电。

4.根据权利要求3所述的具有充电功能的鞋，其特征在于，所述鞋底包括鞋底基体和位于鞋底基体上方的弹性鞋垫，所述弹性鞋垫在无外力施压时，其中间区域与所述鞋底基体间隔开一段距离；所述上摩擦层设置在所述弹性鞋垫的底面的中间区域，所述下摩擦层设置在所述鞋底基体的顶面的中间区域。

5.根据权利要求4所述的具有充电功能的鞋，其特征在于，所述上摩擦层通过可重复粘贴部件贴附在所述弹性鞋垫的底面，所述下摩擦层通过可重复粘贴部件贴附在鞋底基体的顶面。

6.根据权利要求3所述的具有充电功能的鞋，其特征在于，所述鞋底包括鞋底基体和位于鞋底基体上方的至少两层弹性鞋垫，所述两层弹性鞋垫在无外力施压时，其中间区域彼此间隔开一段距离；所述上摩擦层设置在上层弹性鞋垫的底面的中间区域，所述下摩擦层设置在下层弹性鞋垫的顶面的中间区域。

7.根据权利要求6所述的具有充电功能的鞋，其特征在于，所述上摩擦层通过可重复粘贴部件贴附在所述上层弹性鞋垫的底面；所述下摩擦层通过可重复粘贴部件贴附在所述下层弹性鞋垫的顶面。

8.根据权利要求2至7中任一项所述的具有充电功能的鞋，其特征在于，所述上摩擦层的下表面和下摩擦层的上表面形成凹凸表面，在所述上摩擦层与下摩擦层接触摩擦时，上摩擦层的凹凸表面与下摩擦层的凹凸表面相互咬合，且咬合的凹凸部的顶底面接触、侧面接触。

9.根据权利要求1至7中任一项所述的具有充电功能的鞋，其特征在于，在所述鞋后帮上具有一个在自然状态下闭合的弹性开口，所述开口与所述充电线接口正对且贯通。

10.根据权利要求1至7中任一项所述的具有充电功能的鞋，其特征在于，在所述主控盒上设置有与所述摩擦发电装置相插接的电插口；所述鞋后帮包括外侧基体和内侧基体，所述外侧基体和内侧基体的顶部接合，形成接合部，并从所述接合部向下分离，所述主控盒夹装在所述外侧基体与内侧基体之间。