KR101602246B1

KR101602246B1 - 자가발전용 신발

Info

Publication number: KR101602246B1
Application number: KR1020150014788A
Authority: KR
Inventors: 김성옥; 문광섭; 송현수; 최창주
Original assignee: 한국신발피혁연구원
Priority date: 2015-01-30
Filing date: 2015-01-30
Publication date: 2016-03-15

Abstract

본 발명의 자가발전용 신발은 밑창(1)과, 중창(2) 및 갑피(3)로 이루어지는 신발본체가 구비되고, 상기 중창(2)에는 발뒤꿈치 하부에서 신발본체의 중간부위로 길게 형성된 수용공간(2a)이 형성되며, 상기 수용공간(2a)에 설치되며, 길이방향의 중간부위가 상부로 돌출되어 형성되고, 보행시나 런닝시 발뒤꿈치 하부에 위치한 발바닥 부위에서 전달되는 충격이 전달되어 상하로 변위되고, 상하 변위에 의해 전방 단부가 상기 중창(2)의 길이방향으로 변위되는 판스프링(10); 상기 판스프링(10)의 변위시 연동되어 습동되는 막대자석(20); 상기 막대자석(20)의 습동에 의해 유도전류를 발생시키는 코일(30); 상기 막대자석(20)을 안내하는 가이드(40); 유도전류를 충전되도록 하는 충전부(50); 전기를 저장하는 배터리(60);를 포함하는 자가발전장치가 구비된 것을 특징으로 한다.

Description

자가발전용 신발{Self Generating Shoes}

본 발명은 보행시나 런닝시에 신발에 작용하는 하중을 이용하여 스프링의 변위를 발생시켜 이 변위를 이용하여 코일내로 자석을 왕복시킴으로써 유도전기를 발생되도록 하는 자가발전용 신발에 관한 것이다.

일반적으로, 신발은 경질의 바닥판과 섬유질의 외피로 이루어져 보행 및 생활시에 발의 피로를 덜어주고 발을 보호하는 역할을 한다. 그러나, 이러한 신발의 기능이 단순히 발의 보호나 보행의 편이만을 위한 기능에 머물지 않고 그 이용분야에 따라 다양하게 확장되었다.

보행하거나 달리는 경우 발에서 신발에 전달되는 에너지를 이용하여 자가발전을 하는 자가발전 신발은 여러 가지 형태로 개발되어 왔다.

자가발전 신발은 발에서 신발에 전달되는 에너지를 이용하여 자석이 코일내부에서 습동되도록 함으로써 전기를 발생시키도록 하는 기계식과, 압전소자 등을 이용하는 전자적 방식으로 나눌 수 있다.

기계식의 경우에는 전자식에 비해 가격이 싸고 쉽게 구성할 수 있는 장점이 있다.

기계식 자가발전 신발의 일예로는 한국등록실용신안 제20-0259489호(고안의 명칭: 충전용 자가 발전 구조를 갖는 신발)가 개시된 바 있으며, 이를 도 1에 도시하였다.

상기 신발은 신발창(S)의 상부창(S1)과 하부창(S2)의 사이에 일정 깊이로 형성되는 작동공간(111)과, 상기 작동공간(111)내의 상부창(S1)에 일체로 설치되며 상부창(S1)의 변형에 따라 승강운동을 하는 자석(112)과, 상기 작동공간(111) 내의 하부창(S2)에 고정설치되며 자석(112)의 변위를 통해 기전력을 발생시키기 위한 도전성의 금속 코일(113)로 구성되는 다수의 자가발전구조(110)를 갖는다.

상기 신발은 상부창(S1)의 변형에 따라 자석(112)이 승강운동을 하므로 상부창의 변형이 자유로워야만 자석(112)의 변위가 발생되게 된다. 또한, 자석(12)의 변위가 커야만 기전력이 발생되기 쉬우므로 자석(112)의 변위를 크게 하기 위해서는 신발창(S)이 두께를 크게 하여야 하나, 신발창이 두꺼우면 불편함이 발생되므로 신발창의 두께를 크게 하는 데에 제약이 있어 자석(112)의 변위를 크게 할 수 없으므로 기전력의 발생이 용이하지 않는 문제점이 있다. 또한, 상기 자석은 신발창 전체에 분포되게 되므로 신발에 전달되는 에너지가 적은 지점에서는 기전력이 거의 발생되지 않아 효율적이지 못하는 문제점이 있다.

기계식 자가발전 신발의 다른 예로는 한국특허공개 제10-2002-0060934호(발명의 명칭: 발전수단이 구비된 보온 신발)가 개시된 바 있으며, 이를 도 2에 도시하였다.

상기 신발의 자가발전을 위한 구성은 뒷굽의 내부에 장착되어 상하 유동 가능하게 구성된 스프링(202)과, 상기 스프링(202)의 상단부에 힌지 결합된 링크(204)와, 상기 스프링(202)의 전방부에 내장되어 회전자(222)를 가이드하며, 그 내부에 고정자인 코일이 권취된 가이드편과, 상기 가이드편의 내부 중심에 축결합되며 자석으로 이루어진 회전자(222)를 포함하여 이루어진다.

상기 신발의 자가발전을 위한 구성은 전술한 신발과는 달리 자석이 회전자(202)로 구비되나, 전술한 신발과 마찬가지로 신발창의 두께에 제한이 있어 회전자를 크게 구성할 수 없어 기전력의 발생이 용이하지 않는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 문제점을 개선하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 두께에 제한이 있는 신발창에도 적용할 수 있도록 하는 자가발전 신발을 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 보행 또는 런닝시에 신발에 전달되는 에너지를 적극 활용하여 탄성에너지로 변환시킴으로써 기전력을 발생되도록 하는 자가발전 신발을 제공하는 것이다.

또, 본 발명의 또 다른 목적은 신발이 전달되는 에너지가 임의의 방향에서 전달되더라도 기전력을 발생되도록 하는 자가발전 신발을 제공하는 것이다.

아울러, 본 발명의 또 다른 목적은 신발창을 두껍게 하지 않아도 자가발전기구의 설치가 용이한 자가발전 신발을 제공하는 것이다.

본 발명에 따른 자가발전용 신발은, 바닥과 접하는 밑창(1)과, 상기 밑창(1)의 상부에 부착되어 신발로 전달되는 충격을 흡수하는 중창(2) 및 상기 중창(2)의 상부에 부착되어 발뒷꿈치 및 발등부위를 덮어 보호하는 갑피(3)로 이루어지는 신발본체가 구비되고, 상기 중창(2)에는 발뒤꿈치 하부에서 신발본체의 중간부위로 길게 형성된 수용공간(2a)이 형성되며, 상기 수용공간(2a)에 설치되며, 상기 중창(2)의 길이방향으로 길게 설치되고, 길이방향의 중간부위가 상부로 돌출되어 형성되고, 후방 단부가 상기 중창(2)에 고정되고, 보행시나 런닝시 발뒤꿈치 하부에 위치한 발바닥 부위에서 전달되는 충격이 전달되어 상하로 변위되고, 상하 변위에 의해 전방 단부가 상기 중창(2)의 길이방향으로 변위되며, 충격이 소멸되면 탄성력에 의해 원위치로 복귀되는 판스프링(10); 상기 수용공간(2a)에 설치되고, 상기 중창(2)의 길이방향에 위치하는 상기 판스프링(10)의 전방단부에 체결고정되며 상기 중창(2)의 길이방향으로 설치되어 상기 판스프링(10)의 변위시 연동되어 습동되는 막대자석(20); 상기 수용공간(2a)에 설치되고, 상기 막대자석(20)의 외부에 이격되어 설치되며 상기 막대자석(20)의 습동에 의해 유도전류를 발생시키는 코일(30); 상기 수용공간(2a)에 설치되며, 상기 중창(2)에 고정되고, 상기 막대자석(20)이 결합되어 상기 막대자석(20)의 습동시 상기 막대자석(20)을 안내하는 가이드(40); 상기 수용공간(2a)에 설치되며, 상기 코일(30)과 연결되어 발생된 유도전류를 충전되도록 하는 충전부(50); 상기 충전부(50)와 연결되어 전기를 저장하는 배터리(60);를 포함하는 자가발전장치가 구비된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 막대자석(20)은 다수개로 되며, 각각의 상기 막대자석(20)은 상기 판스프링(10)의 폭방향으로 이격설치되고, 상기 코일(30) 및 상기 가이드(40)는 상기 막대자석(20)의 개수와 상응하는 개수만큼 구비되고, 상기 충전부(50)는 각각의 상기 코일(30)과 병렬연결되는 것을 특징으로 한다.

또, 상기 충전부(50)는 상기 중창(2) 수용공간(2a)의 측부 또는 후부에 설치되며, 상기 배터리(60)가 수용되어 고정되는 별도의 배터리수용 케이스(51)가 구비되며, 상기 중창(2)은 상기 배터리수용 케이스(51)에 상기 배터리(60)를 수용 고정시킬 수 있도록 상기 배터리수용 케이스(51)를 노출되도록 하며, 상기 배터리(60)가 수용된 상기 배터리수용 케이스(51)를 밀폐시키도록 하는 착탈가능한 착탈부(2b)가 더 구비된 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 배터리(60)는 상기 갑피(3) 또는 신발뒷축 부위에 부착되어 사용되는 신발의 액세서리(4)에 수용되며, 상기 액세서리(4)에 수용된 상기 배터리(60)를 휴대폰과 같은 외부 장치와 연결되도록 하여 전원을 공급되도록 하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 중창(2)에는 상기 수용공간(2a)과 인접한 부위에 상기 배터리(60)와 연결되어 상기 배터리(60)로부터 휴대폰과 같은 외부 장치와 연결되도록 하여 전원을 공급되도록 하는 전원공급포트(52)가 구비되고, 상기 중창(2)에 결합되어 상기 전원공급포트(52)를 개폐되도록 하는 개폐부(2c)가 더 구비된 것을 특징으로 한다.

또, 상기 수용공간(2a)에는 에어 또는 합성수지 겔(gel)이 충전된 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 판스프링(10)의 상기 중창(2)의 길이방향 변위시에 상부에서 볼 때 좌측과 우측의 변위가 다른 경우, 상기 막대자석(20)이 회동되어 상기 가이드(40)에 의해 안내될 수 있도록 상기 막대자석(20)과 상기 판스프링(10)은 서로 힌지결합된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 중창(2)은, 발뒤꿈치 하부에 위치한 발바닥 부위를 지지하고, 상기 자가발전장치가 수용된 상기 수용공간(2a)을 포함하며, 상기 신발본체로부터 분리 및 결합가능한 모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은, 스프링의 상하변위에 따른 자석의 상하 습동에 의해 전기를 발생하는 종래의 방법과는 달리, 상기 판스프링(10)의 상하변위에 따라 상기 중창(2)의 길이방향으로 상기 판스프링(10)의 전진 및 후진되는 변위가 발생되도록 하고, 이 변위를 이용하여 상기 판스프링(10)에 결합된 막대자석(20)이 습동하게 되므로, 유도전기를 발생시키게 된다. 따라서, 중창의 높이에 제한이 있는 종래의 방법과는 달리 상기 판스프링(10)의 전진 및 후진되는 변위를 이용하므로 막대자석(20)의 습동거리를 크게 할 수 있게 되고, 이에 따른 코일감김수를 크게 할 수 있어 유도전류의 세기를 크게 함으로써 자가발전효율을 높일 수 있게 된다.

보행시나 런닝시에 발바닥에서 신발에 전달되는 하중이 가장 큰 부분인 발뒤꿈치 하부에 위치한 발바닥 부위에 판스프링을 설치함으로써 변위를 크게 발생되도록 하여 자석이 습동되는 거리를 크게 함으로써 자가발전효율을 높일 수 있게 된다.

도 1과 도 2는 종래의 자가발전용 신발을 나타낸 도면이다.
도 3과 도 4는 본 발명에 의한 자가발전용 신발을 나타낸 사시도이다.
도 5와 도 6은 본 발명에 의한 자가발전용 신발의 작동상태를 나타낸 평면도이다.
도 7은 본 발명에 의한 자가발전용 신발의 작동상태를 나타낸 측면도이다.
도 8과 도 9는 본 발명에 의한 자가발전용 신발에서 배터리가 내장된 악세서리를 적용한 사용상태도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 자가발전용 신발을 설명한다.

도 3과 도 4는 본 발명에 의한 자가발전용 신발을 나타낸 사시도이고, 도 5와 도 6은 본 발명에 의한 자가발전용 신발의 작동상태를 나타낸 평면도이며, 도 7은 본 발명에 의한 자가발전용 신발의 작동상태를 나타낸 측면도이고, 도 8과 도 9는 본 발명에 의한 자가발전용 신발에서 배터리가 내장된 악세서리를 적용한 사용상태도이다.

본 발명의 자가발전용 신발의 외관구조는 도 3 및 도 4에서와 같이 바닥과 접하는 밑창(1)과, 상기 밑창(1)의 상부에 부착되어 신발로 전달되는 충격을 흡수하는 중창(2) 및 상기 중창(2)의 상부에 부착되어 발뒷꿈치 및 발등부위를 덮어 보호하는 갑피(3)로 이루어지며, 일반적인 신발의 외관구조와 동일하다.

본 발명의 자가발전용 신발의 자가발전을 위한 자가발전장치는 도 4에서와 같이 신발의 중창(2)에 발뒤꿈치 하부에 위치한 발바닥 부위에 신발의 길이방향으로 길게 형성된 수용공간(2a)에 구비된다.

도 3 및 도 4에서와 같이, 본 발명에 따른 자가발전용 신발의 자가발전을 위한 자가발전장치는 판스프링(10), 막대자석(20), 코일(30), 가이드(40), 충전부(50) 및 배터리(60)를 포함하여 이루어진다.

상기 판스프링(10)은 상기 수용공간(2a)에 설치되며 발뒤꿈치 하부에 위치한 발바닥 부위에 설치된다. 상기 판스프링(10)은 상기 중창(2)의 길이방향으로 길게 설치되며, 길이방향의 중간부위가 상부로 돌출되어 형성된다. 상기 판스프링(10)이 발뒤꿈치 하부에 위치한 발바닥 부위에 설치되는 이유는 실제로 보행시나 런닝시에 발뒤꿈치 하부에 위치한 발바닥 부위가 지면에 먼저 닫게 되면서 신발에 전달되는 충격이 가장 큰 부분에 해당되므로 상기 판스프링(10)의 변위를 가장 크게 발생하도록 하기 위함이다.

상기 판스프링(10)의 후방 단부는 상기 중창(2) 내부에 고정된다. 상기 판스프링(10)은 후방단부가 고정되므로, 보행시나 런닝시 발뒤꿈치 하부에 위치한 발바닥 부위에서 전달되는 충격이 전달되면, 도 7에서와 같이 상기 판스프링(10)은 상하로 변위되고, 상하 변위에 의해 상기 판스프링(10)의 전방 단부가 도 5의 상태에서 도 6에서와 같이 상기 중창(2)의 길이방향으로 변위되게 된다. 즉, 상기 판스프링(10)이 상하로 변위가 발생되면 상기 중창(2)의 길이방향으로 전진 및 후진됨으로써 변위가 발생된다. 아울러, 상기 판스프링(10)에 전달된 충격이 소멸되면, 상기 판스프링(10)은 탄성력에 의해 원위치로 복귀되게 된다.

도 5는 신발에 하중이 전달되기 전의 상태로 막대자석(20)이 코일(30)에 삽입되기 전의 상태를 나타내고, 도 6은 신발에 하중이 전달되어 막대자석(20)이 코일(30)에 삽입된 상태를 나타낸다.

상기 중창(2)는 발바닥으로부터 전달되는 하중이 전달되어 상기 수용공간(2a)을 덮고 있는 상부가 변위가 발생되어 상기 수용공간(2a)에 수용된 상기 판스프링(10)이 상하방향으로의 변위가 발생될 수 있도록 하며, 상기 판스프링(10)이 복원될 때 원위치로 복원될 수 있도록 탄성재질로 되는 것이 바람직하다.

상기 판스프링(10)의 변위가 크게 발생될수록 상기 판스프링(10)에 결합된 막대자석(20)의 이동거리도 커지게 되므로 상기 막대자석(20)이 상기 코일(30) 내부로 습동되는 것을 안정적으로 수행할 수 있게 된다. 상기 막대자석(20)의 이동거리를 크게 할 수 있게 되면 상기 코일(30)의 길이를 크게 할 수 있게 되며 상기 코일(30)의 길이를 크게 할 수 있다는 것은 코일의 감김횟수를 많게 할 수 있다는 것이다. 코일의 감김횟수를 많게 하면 할수록 유도전류의 세기도 커지게 되므로 자가발전효율을 높일 수 있게 된다.

본 발명은 상기 판스프링(10)이 신발에 전달되는 충격이 가장 큰 부분에 해당되는 발뒤꿈치 하부에 위치한 발바닥 부위에 설치되므로, 상기 판스프링(10)의 변위를 가장 크게 발생할 수 있어 자가발전효율을 높일 수 있게 된다.

상기 막대자석(20)은 상기 수용공간(2a)에 설치되고, 상기 중창(2)의 길이방향에 위치하는 상기 판스프링(10)의 전방단부에 체결고정되며, 상기 중창(2)의 길이방향으로 설치된다. 이에 따라 상기 막대자석(20)은 상기 판스프링(10)의 상기 중창(2)의 길이방향 변위시 연동되어 습동되게 된다.

이와 같이 본 발명은 스프링의 상하변위에 따른 자석의 상하 습동에 의해 전기를 발생하는 종래의 방법과는 달리, 상기 판스프링(10)의 상하변위에 따라 상기 중창(2)의 길이방향으로 상기 판스프링(10)의 전진 및 후진되는 변위가 발생되도록 하고, 이 변위를 이용하여 상기 판스프링(10)에 결합된 막대자석(20)이 습동하게 되므로, 유도전기를 발생시키게 된다. 따라서, 중창의 높이에 제한이 있는 종래의 방법과는 달리 상기 판스프링(10)의 전진 및 후진되는 변위를 이용하므로 막대자석(20)의 습동거리를 크게 할 수 있게 되고, 코일감김수를 크게 할 수 있어 유도전기 발생을 효율적으로 할 수 있게 된다.

상기 코일(30)은 상기 수용공간(2a)에 설치되고, 상기 막대자석(20)의 외부에 이격되어 설치되며 상기 막대자석(20)의 습동에 의해 유도전류를 발생시킨다.

유도전류가 발생되는 원리는 전자기 유도현상, 즉, 코일과 자석이 상호간에 상대적인 운동을 하게 되면, 자석의 운동에 의해 자기장이 형성되어 코일에 전류가 흐르게 현상을 이용한 것이다.

상기 코일(30)은 상기 코일을 수용하는 코일수용부(35)에 수용되도록 하여, 상기 코일(30)들을 안정적으로 고정되도록 하는 것이 바람직하다.

상기 가이드(40)는 상기 수용공간(2a)에 설치되며, 상기 중창(2)에 고정되고, 상기 막대자석(20)이 결합되어 상기 막대자석(20)의 습동시 상기 막대자석(20)을 안정적으로 안내하는 역할을 한다.

상기 충전부(50)는 상기 수용공간(2a)에 설치되며, 상기 코일(30)과 연결되어 발생된 유도전류를 충전되도록 하는 역할을 한다. 상기 충전부(50)는 교류전류를 정류하거나 교류전류를 직류전류로 변환해서 배터리에 전류를 충전시키는 공지된 것을 사용한다.

상기 배터리(60)는 상기 충전부(50)와 연결되어 충전전류를 저장한다.

자가발전효율을 높이기 위하여 본 발명의 자가발전용 신발은 막대자석(20)을 다수개 설치되도록 한다.

상기 막대자석(20)은 다수개로 되며, 각각의 상기 막대자석(20)은 상기 판스프링(10)의 폭방향으로 이격설치된다. 이때, 상기 코일(30) 및 상기 가이드(40)는 상기 막대자석(20)의 개수와 상응하는 개수만큼 구비되고, 상기 충전부(50)는 각각의 상기 코일(30)과 병렬연결되도록 한다.

상기 막대자석(20)이 다수개 설치되는 경우에는 각각의 상기 가이드(40)는 상기 막대자석(20)의 개수만큼 구비되어도 되며, 도면에서와 같이 하나의 몸체로 되어 각각의 상기 막대자석(20)이 습동되는 통로가 구비되는 형태로 되어도 무방하다.

본 발명의 자가발전용 신발에서 자가발전된 전기를 상기 배터리(60)에 충전하게 되는데, 상기 배터리(60)에 충전된 전기를 사용할 수 있도록 하기 위하여 3가지 방법을 사용한다.

첫 번째로는, 상기 배터리(60)를 신발로부터 분리시켜 사용하는 방법으로 상기 중창(2)에 배터리수용 케이스(51)와, 착탈부(2b)가 구비되도록 한다.

상기 배터리수용 케이스(51)는 상기 중창(2)의 측부 또는 후부에 설치되며, 상기 배터리(60)가 수용되어 고정된다. 상기 배터리수용 케이스(51)는 상기 충전부(50)와 전기적으로 연결되며 내측에 배터리 단자와 접촉하여 상기 배터리(60)로 전류를 충전할 수 있도록 하는 충전단자가 구비된 공지된 것이다.

상기 배터리(60)가 상기 배터리수용 케이스(51)에 수용고정되게 되면 상기 배터리수용 케이스(51)에 구비된 충전단자에 배터리 단자가 접촉하여 상기 배터리(60)로 전류를 충전할 수 있게 된다.

상기 착탈부(2b)는 상기 배터리수용 케이스(51)와 인접하는 상기 중창(2)에 구비되며, 상기 배터리수용 케이스(51)에 상기 배터리(60)를 수용 고정시킬 수 있도록 상기 배터리수용 케이스(51)를 노출되도록 하며, 상기 배터리(60)가 수용된 상기 배터리수용 케이스(51)를 밀폐시키는 역할을 하며, 상기 중창(2)에 착탈가능하도록 구비된다.

충전된 배터리(60)를 사용할 경우에는 상기 착탈부(2b)를 상기 중창(2)으로부터 분리시키고 노출된 배터리(60)를 상기 배터리수용 케이스(51)로부터 꺼내어 휴대폰과 같은 외부 장치와 연결하여 사용하도록 한다.

두 번째로는 첫 번째와 마찬가지로 상기 배터리(60)를 신발로부터 분리시켜 사용하는 방법이지만, 첫 번째와는 달리 상기 배터리(60)를 수용하는 신발의 액세서리(4)를 이용한다.

상기 배터리(60)는 도 8 및 도 9에서와 같이 상기 갑피(3) 또는 신발뒷축 부위에 부착되어 사용되는 신발의 액세서리(4)에 수용된다. 도 8은 상기 갑피(3)에 부착되어 사용되는 신발의 액세서리(4)를 도시하였고, 도 9는 신발뒷축 부위에 부착되어 사용되는 신발의 액세서리(4)를 도시하였다.

이 경우에는 상기 충전부(50)와 상기 배터리(60)를 연결하는 전선을 상기 중창(2)에서부터 상기 갑피(3) 내부를 거쳐 상기 액세서리(4)가 설치되는 부위로 설치하고 상기 배터리(60)과 연결되는 충전단자를 상기 액세서리(4)가 설치되는 부위에 설치되도록 한다. 상기 액세서리(4)는 충전단자와 결합되는 결합단자가 구비되며 결합단자는 배터리 단자가 접촉하여 상기 배터리(60)로 전류를 충전할 수 있으며, 결합단자를 휴대폰과 같은 외부 장치와 연결하여 상기 배터리(60)로부터 충전된 전류를 사용할 수 있도록 하는 공지된 구성을 사용한다.

상기 액세서리(4)는 자가발전을 위한 기능역할을 수행할 뿐만 아니라, 그 자체가 신발 디자인의 일부로서의 기능을 수행할 수 있게 된다.

세 번째로는 상기 중창(2)에 상기 배터리(60)가 수용된 상태로 상기 배터리(60)에 충전된 전류를 이용하는 방법이다.

상기 배터리(60)는 전술한 상기 배터리수용 케이스(51)에 수용되며, 상기 중창(2)에는 상기 배터리(60)와 연결되어 상기 배터리(60)로부터 휴대폰과 같은 외부 장치와 연결되도록 하여 전원을 공급되도록 하는 전원공급포트(52)가 구비되고, 상기 중창(2)에 결합되어 상기 전원공급포트(52)를 개폐되도록 하는 개폐부(2c)가 구비되도록 한다.

아울러, 본 발명의 자가발전용 신발은 상기 수용공간(2a)에는 에어 또는 합성수지 겔(gel)이 충전된 것이 바람직하다.

상기 수용공간(2a)에는 에어 또는 합성수지 겔(gel)이 충전되게 되면, 상기 판스프링(10) 복원시에 탄성재질로 된 상기 중창(2)가 원상태로 복원되는 것을 더 원활하게 할 수 있게 된다.

또한, 상기 판스프링(10)의 상기 중창(2)의 길이방향 변위시에 상부에서 볼 때 좌측과 우측의 변위가 다른 경우, 상기 막대자석(20)이 회동되어 상기 가이드(40)에 의해 안내될 수 있도록 상기 막대자석(20)과 상기 판스프링(10)은 서로 힌지결합된 것이 바람직하다.

보행시나 런닝시에 발바닥으로부터 신발에 전달되는 하중이 대부분 수직방향으로 작용하지만, 보도 등이 경사진 경우에는 하중이 경사진 방향으로 신발에 전달되게 되므로 상부에서 볼 때 상기 판스프링(10)의 상기 중창(2)의 길이방향 변위시에 좌측과 우측의 변위가 다르게 된다. 이 경우에는 상기 판스프링(10)에 고정된 상기 막대자석(20)이 상기 가이드(40)에 의해 안내되어 습동될 때 상기 막대자석(20)이 상기 가이드(40)에 부딪히거나 마찰을 발생시키는 등 원활한 습동이 되지 않게 되고, 이들 간의 마모가 발생될 수 있다. 이를 방지하기 위하여 상기 막대자석(20)과 상기 판스프링(10)은 서로 힌지결합되도록 한다.

아울러, 본 발명의 자가발전용 신발의 중창(2)에 보행분석기를 설치할 수 있다. 이 경우에는 자가발전된 전기를 상기 보행분석기를 작동하기 위한 전기로 사용하도록 하여 보행분석기 작동을 위한 별도의 전원을 구비하지 않아도 된다.

또한, 본 발명은 자가발전용 신발의 자가발전장치가 고장이 발생하는 경우 이를 교체할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

이를 위하여, 상기 중창(2)은, 발뒤꿈치 하부에 위치한 발바닥 부위를 지지하고, 상기 자가발전장치가 수용된 상기 수용공간(2a)을 포함하며, 상기 신발본체로부터 분리 및 결합가능한 모듈을 포함하도록 한다. 상기 자가발전장치가 고장이 발생되면, 기존의 모듈을 분리하고 새로운 모듈을 신발에 장착하여 사용하도록 한다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징으로 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

1: 밑창 2: 중창
2a: 수용공간 2b: 착탈부
2c: 개폐부 3: 갑피
4: 액세서리 10: 판스프링
20: 막대자석 30: 코일
40: 가이드 50: 충전부
51: 배터리수용 케이스 52: 전원공급포트
60: 배터리

Claims

바닥과 접하는 밑창(1)과, 상기 밑창(1)의 상부에 부착되어 신발로 전달되는 충격을 흡수하는 중창(2) 및 상기 중창(2)의 상부에 부착되어 발뒷꿈치 및 발등부위를 덮어 보호하는 갑피(3)로 이루어지는 신발본체가 구비되고,
상기 중창(2)에는 발뒤꿈치 하부에서 신발본체의 중간부위로 길게 형성된 수용공간(2a)이 형성되며,
상기 수용공간(2a)에 설치되며, 상기 중창(2)의 길이방향으로 길게 설치되고, 길이방향의 중간부위가 상부로 돌출되어 형성되며, 후방 단부가 상기 중창(2)에 고정되고, 보행시나 런닝시 발뒤꿈치 하부에 위치한 발바닥 부위에서 전달되는 충격이 전달되어 상하로 변위되고, 상하 변위에 의해 전방 단부가 상기 중창(2)의 길이방향으로 변위되며, 충격이 소멸되면 탄성력에 의해 원위치로 복귀되는 판스프링(10);
상기 수용공간(2a)에 설치되고, 상기 중창(2)의 길이방향에 위치하는 상기 판스프링(10)의 전방단부에 체결고정되며 상기 중창(2)의 길이방향으로 설치되어 상기 판스프링(10)의 변위시 연동되어 습동되는 막대자석(20);
상기 수용공간(2a)에 설치되고, 상기 막대자석(20)의 외부에 이격되어 설치되며 상기 막대자석(20)의 습동에 의해 유도전류를 발생시키는 코일(30);
상기 수용공간(2a)에 설치되며, 상기 중창(2)에 고정되고, 상기 막대자석(20)이 결합되어 상기 막대자석(20)의 습동시 상기 막대자석(20)을 안내하는 가이드(40);
상기 수용공간(2a)에 설치되며, 상기 코일(30)과 연결되어 발생된 유도전류를 충전되도록 하는 충전부(50);
상기 충전부(50)와 연결되어 전기를 저장하는 배터리(60);를 포함하는 자가발전장치가 구비된 것을 특징으로 하는 자가발전용 신발.
제 1 항에 있어서,
상기 막대자석(20)은 다수개로 되며, 각각의 상기 막대자석(20)은 상기 판스프링(10)의 폭방향으로 이격설치되고,
상기 코일(30) 및 상기 가이드(40)는 상기 막대자석(20)의 개수와 상응하는 개수만큼 구비되고,
상기 충전부(50)는 각각의 상기 코일(30)과 병렬연결되는 것을 특징으로 하는 자가발전용 신발.
제 2 항에 있어서,
상기 충전부(50)는 상기 중창(2) 수용공간(2a)의 측부 또는 후부에 설치되며, 상기 배터리(60)가 수용되어 고정되는 별도의 배터리수용 케이스(51)가 구비되며,
상기 중창(2)은 상기 배터리수용 케이스(51)에 상기 배터리(60)를 수용 고정시킬 수 있도록 상기 배터리수용 케이스(51)를 노출되도록 하며, 상기 배터리(60)가 수용된 상기 배터리수용 케이스(51)를 밀폐시키도록 하는 착탈가능한 착탈부(2b)가 더 구비된 것을 특징으로 하는 자가발전용 신발.
제 3 항에 있어서,
상기 배터리(60)는 상기 갑피(3) 또는 신발뒷축 부위에 부착되어 사용되는 신발의 액세서리(4)에 수용되며, 상기 액세서리(4)에 수용된 상기 배터리(60)를 휴대폰과 같은 외부 장치와 연결되도록 하여 전원을 공급되도록 하는 것을 특징으로 하는 자가발전용 신발.
제 4 항에 있어서,
상기 중창(2)에는 상기 수용공간(2a)과 인접한 부위에 상기 배터리(60)와 연결되어 상기 배터리(60)로부터 휴대폰과 같은 외부 장치와 연결되도록 하여 전원을 공급되도록 하는 전원공급포트(52)가 구비되고,
상기 중창(2)에 결합되어 상기 전원공급포트(52)를 개폐되도록 하는 개폐부(2c)가 더 구비된 것을 특징으로 하는 자가발전용 신발.
제 5 항에 있어서,
상기 수용공간(2a)에는 에어 또는 합성수지 겔(gel)이 충전된 것을 특징으로 하는 자가발전용 신발.
제 6 항에 있어서,
상기 판스프링(10)의 상기 중창(2)의 길이방향 변위시에 상부에서 볼 때 좌측과 우측의 변위가 다른 경우, 상기 막대자석(20)이 회동되어 상기 가이드(40)에 의해 안내될 수 있도록 상기 막대자석(20)과 상기 판스프링(10)은 서로 힌지결합된 것을 특징으로 하는 자가발전용 신발.
제 1 항 내지 제 7 항에서 선택되는 어느 한 항에 있어서,
상기 중창(2)은, 발뒤꿈치 하부에 위치한 발바닥 부위를 지지하고, 상기 자가발전장치가 수용된 상기 수용공간(2a)을 포함하며, 상기 신발본체로부터 분리 및 결합가능한 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 자가발전용 신발.