KR20150096160A - 충전장치가 내장된 신발 - Google Patents

Abstract

본 발명은 충전장치가 내장된 신발에 관한 것으로, 발을 감싸는 몸체; 상기 몸체의 하부에 구비되어 발바닥과 면접하는 위치에 동심원으로 형성된 복수 개의 압전소자 및 상기 압전소자와 전기적으로 연결되는 축전부를 구비하는 쿠션부; 및 상기 몸체의 하부에 구비되어 상기 쿠션부의 상면에 배치되는 깔창부;를 포함하고,상기 깔창부의 하부에는 복수 개의 가압부재가 구비되어 상기 압전소자를 가압하는 것을 특징으로 하는 충전장치가 내장된 신발을 제공한다.

Description

충전장치가 내장된 신발{Charging device are built in Shoes}

본 발명은 충전장치가 내장된 신발에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 사용자의 걷기동작시 발생하는 운동에너지를 전기에너지로 바꾸어 축전지에 충전하는 충전장치가 내장된 신발에 관한 것이다.

근래 들어 태양광, 열, 진동, 풍력과 같은 생활 속에서 무의식적으로 버려지는 에너지를 활용하여 쉽고 간단하게 사용 가능한 전기에너지로 변환시키는 에너지 수확에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다.

특히, 걷기 점차 화석연료를 비롯한 에너지 자원이 고갈되고 있어, 대체에너지 개발에 대란 관심이 고조되고 있다.

근래에 들어서는 태양광, 열, 진동, 풍력과 같은 생활 속에서 무의식적으로 버려지는 에너지를 수확하여 쉽고 간단하게 사용 가능한 전기에너지로 변환시키는 에너지 하베스팅에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다.

이러한 에너지 하베스팅의 주요 에너지원은 진동, 사람의 움직임, 빛, 열, 전자기파 등으로 종래의 화력이나 원자력과 같은 제한적인 에너지를 사용하는 것과 달리 비제한적인 에너지를 사용하는 것이다.

다양한 에너지 하베스팅의 에너지원 중 보행동작을 통해서 발생하는 운동에너지는 가장 일상적이면서 비교적 높은 전력을 얻을 수 있는 것으로 알려져 있다.

일반적으로 사람들은 보행동작을 할 때 발을 보호하거나 충격을 흡수하도록 신발을 착용한다.

이러한 신발은 근래에 들어 생활수준의 향상과 수요자의 다양한 욕구에 의해 여러 가지 디자인을 갖는 수많은 종류의 신발이 제작되고 있으며, 각 기능에 따른 특수신발 또한 제작이 증대하고 있는 추세이다.

도 1에 도시된 바와 같이 종래에는 한국공개특허 10-2012-0069976호(2012.06.29(공개일))에는 신발의 전방측 발등부에 태양전지 패널을 장착하고 이를 통해 얻어진 전기에너지를 카트리지 형태로 탈부착 가능한 전기 집하장치에 저장할 수 있는 "그린에너지 슈즈"를 개시하고 있다.

하지만 종래의 신발은 태양전지 패널을 이용하는 것으로 태양전지 패널의 가격 때문에 생산비용이 증대하며, 날씨의 영향에 따라 수득할 수 있는 에너지 양이 한정적이라는 문제점이 있었다.

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 신발에 압전소자를 내장함으로써 날씨에 상관없이 축전지를 충전할 수 있으며, 동심원으로 형성된 압전소자를 앞꿈치에서 뒷꿈치의 위치까지 배치함으로써 수득할 수 있는 에너지의 양을 높이는 충전장치가 내장된 신발을 제공하는데 있다.

또한 본 발명은 축전지가 위치하는 쿠션부의 일측에 삽입홈과 마개를 구비함으로써 축전지를 삽입하거나 분리할 수 있는 충전장치가 내장된 신발을 제공하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 구체적인 수단으로서 본 발명은, 발을 감싸는 몸체; 상기 몸체의 하부에 구비되어 발바닥과 면접하는 위치에 동심원으로 형성된 복수 개의 압전소자 및 상기 압전소자와 전기적으로 연결되는 축전부를 구비하는 쿠션부; 및 상기 몸체의 하부에 구비되어 상기 쿠션부의 상면에 배치되는 깔창부;를 포함하고, 상기 깔창부의 하부에는 복수 개의 가압부재가 구비되어 상기 압전소자를 가압하는 것을 특징으로 하는 충전장치가 내장된 신발을 제공한다.

또한 본 발명은, 발을 감싸는 몸체; 상기 몸체의 하부에 구비되어 발바닥의 볼록부 위치에 동심원으로 형성된 복수 개의 압전소자 및 상기 압전소자와 전기적으로 연결되는 축전부를 구비하는 쿠션부; 및 상기 몸체의 하부에 구비되어 상기 쿠션부의 상면에 배치되는 깔창부;를 포함하고, 상기 깔창부에는 발바닥의 볼록부 위치에 굴곡요홈이 구비되어 상기 압전소자를 가압하는 것을 특징으로 하는 충전장치가 내장된 신발을 제공한다.

바람직하게 상기 쿠션부는 앞꿈치에서 뒷꿈치의 위치로 배열되는 복수 개의 홈부;와 상기 홈부에 내장되며 병렬로 연결되는 복수 개의 압전소자; 상기 압전소자와 전기적으로 연결되어 상기 압전소자로부터 생성되는 전기를 직류로 바꾸는 정류뷰; 및 상기 정류부와 전기전으로 연결되어 변환된 전기를 저장하는 축전부;를 포함할 수 있다.

바람직하게 상기 홈부의 양측에는 고정지그가 구비되어 상기 압전소자를 억지 끼움 할 수 있다.

바람직하게 상기 가압부재는 탄성체로 구비될 수 있다.

바람직하게 상기 쿠션부의 일측에는 상기 축전부를 삽입할 수 있는 삽입부가 구비되고, 상기 삽입부를 개폐하도록 동일한 형상의 마개가 구비될 수 있다.

더욱 바람직하게 상기 마개에는 복수 개의 돌기를 구비하고, 상기 돌기와 면접하는 쿠션부에는 잠금홈을 구비하여 상기 돌기를 상기 잠금홈에 끼움 결합함으로써 상기 마개의 이탈을 방지할 수 있다.

상기한 바와 같은 본 발명에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.

(1) 신발 내부에 구비된 압전소자를 통해 날씨에 상관없이 보행 또는 뛰기 동작을 통해서 축전지를 충전할 수 있다.

(2) 압력을 받는 쿠션부의 앞꿈치에서 뒷꿈치의 위치에 동심원으로 형성된 복수 개의 앞전소자를 배치하고, 배치된 복수 개의 압전소자를 병렬로 연결함으로써 수득할 수 있는 전기에너지의 양을 최대화할 수 있다.

(3) 쿠션부의 일측에 삽입홈과 마개를 구비함으로써 쿠션부에 내장된 축전지를 삽입하거나 분리할 수 있다.

도 1은 종래의 신발을 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 충전장치가 내장된 신발을 도시한 사시도이다.
도 3은 도 2의 확대도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 깔창부와 쿠션부를 도시한 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제 1실시예에 따른 충전장치가 내장된 신발을 도시한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제 2실시예에 따른 충전장치가 내장된 신발을 도시한 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제 2실시예에 따른 깔창부의 다른 실시예를 도시한 단면도이다.

상술한 본 발명의 목적, 특징 및 장점은 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 명확해질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

다만, 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구조원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

본 발명의 충전장치가 내장된 신발(100)은 도 2 내지 도 7에 도시된 바와 같이 몸체(110), 깔창부(120) 및 쿠션부(130)를 포함한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 충전장치가 내장된 신발을 도시한 사시도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 몸체(110)는 사용자가 발을 삽입하여 착용하는 곳으로, 발을 감싸는 통상의 신발과 같은 구조를 갖는다. 이때, 몸체(110)를 조이는 조임부재는 편의상 신발끈으로 조이는 형태로 도시되어 있으나, 용도에 따라 고무와 같은 탄성체 방식이나 벨크로(velcro) 방식 등 다양한 방식이 사용될 수 있다. 또한, 도면에서는 편의상 조깅화 또는 운동화의 예를 도시하였으나, 등산화나 안전화 또는 작업화의 경우에도 본 발명이 적용될 수 있음은 물론이다.

도 3은 도 2의 확대도이다.

상기 쿠션부(130)는 몸체(110)의 하부에 구비되어 신발(100)의 밑창 기능을 수행하고, 보행시 발과 지면 사이의 충격을 완화하는 완충작용을 수행한다.

도 3을 참조하면, 상기 쿠션부(130)는 가장 큰 압력을 받는 앞꿈치에서 뒷꿈치의 위치로 복수 개의 홈부(131)를 구비한다. 이러한 홈부(131)에는 동심원으로 형성된 압전소자(134)가 내장되는데, 이때 홈부(131)의 양측에는 고정지그(132)가 구비되어 압전소자(134)를 억지끼움 결합하여 고정한다.

상기 압전소자(134)는 압력을 받으면 전기에너지를 생성하는 것으로, 보행시 발생하는 압력을 받아 전기를 생성한다.

바람직하게 각각의 홈부(131)에 내장된 압전소자(134)는 병렬로 연결함으로써, 많은 양의 전기에너지를 생성할 수 있다.

상기 쿠션부(130)에는 압전소자(134)에서 생성한 직류의 전기를 직류로 바꾸는 정류부(200)가 구비된다. 바람직하게 정류부(200)는 복수 개의 브릿지 다이오드로 구비될 수 있다.

정류부(200)에서 변환된 전기에너지는 정류부(200)와 전기적으로 연결된 축전부(300)에 저장된다. 이러한 축전부(300)는 도 2에 도시된 바와 같이 상기 쿠션부(130)의 일측에 구비된 삽입홈(138)을 통해 삽입 및 분리가 가능하다. 이러한 축전부는 휴대용 전자기기의 배터리와 같은 다양한 축전기로 구비될 수 있다.

상기 쿠션부(130)는 삽입부(138)를 개폐하도록 동일한 형상의 마개(140)가 구비된다. 이러한, 마개(140)는 상기 쿠션부(130)와 동일한 재질로 구비되어 억지 끼움결합할 수 있지만, 이에 한정하는 것은 아니며, 실리콘과 같은 다양한 재질로 구비되어 네임판과 같은 광고효과를 나타낼 수도 있다.

상기 마개(140)는 삽입부(138)와의 결합력을 높이기 위해 측면에 복수 개의 돌기(144)를 구비하고, 이에 대응하여 삽입부(138)에는 복수 개의 삽입홈(136)이 구비된다. 이에 따라, 상기 돌기(144)가 삽입홈(136)에 끼움 결합함으로써 삽입부(138)에서 마개(140)가 이탈되는 것을 방지할 수 있다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 깔창부와 쿠션부를 도시한 단면도이다.

도 4에 도시된 바와 같이 상기 깔창부(120)는 신발 몸체(110)와 쿠션부(130) 사이에 삽입되는 것으로, 사용자의 발 곡선에 부합하도록 제조되어 푹신함과 안락함을 제공하고, 삽입과 분리가 자유로워 별도 세탁이 가능하도록 한다.

도 5는 본 발명의 제 1실시예에 따른 충전장치가 내장된 신발을 도시한 단면도이다.

도 5에 도시된 바와 같이 쿠션부에 구비된 홈부(131)와 면접하는 상기 깔창부(120)의 하부에는 복수 개의 가압부재(133)가 구비된다. 바람직하게 가압부재(133)는 일정크기의 탄성력을 갖는 탄성체로 구비될 수 있다. 이러한 가압부재(133)는 사용자가 신발을 착용한 상태에서 보행을 하거나 뛰는 행위를 하게 된다면, 하부에 위치한 압전소자(134)를 가압하게 된다. 이에 따라 가압부재(134)에는 더욱 큰 압력이 가해져 보다 큰 전기에너지를 생성할 수 있다.

도 6은 본 발명의 제 2실시예에 따른 충전장치가 내장된 신발을 도시한 단면도이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 상기 깔창부(120)에는 발바닥의 볼록부 위치에 굴곡요홈(120)이 형성된다. 이에 따라, 보행이나 뛰기 동작시 굴곡요홈(122)을 통해 하부에 위치한 압전소자(134)에 더욱 큰 압력이 가해지므로 보다 큰 전기에너지를 생성할 수 있다.

도 7은 본 발명의 제 2실시예에 따른 깔창부의 다른 실시예를 도시한 단면도이다.

상기 깔창부(120)의 굴곡요홈(122)에는 충진부재(124)가 구비될 수 있다. 이러한 충진부재(124)는 하부에 위치한 압전소자(134)에 더욱 큰 압력을 가하기 때문에 더욱 많은 전기에너지를 생성하는 동시에 발을 지압하는 효과가 있어 신발을 착용하는 사용자의 건강을 증진시킬 수 있는 효과가 있다.

이와 같이 본 발명에 따른 충전장치가 내장된 신발은 상기한 바와 같은 본 발명에 의하면 신발 내부에 구비된 압전소자를 통해 날씨에 상관없이 보행 또는 뛰기 동작을 통해서 축전지를 충전할 수 있으며, 압력을 받는 쿠션부의 앞꿈치에서 뒷꿈치의 위치에 동심원으로 형성된 복수 개의 앞전소자를 배치하고, 배치된 복수 개의 압전소자를 병렬로 연결함으로써 수득할 수 있는 전기에너지의 양을 최대화할 수 있다. 또한 쿠션부의 일측에 삽입홈과 마개를 구비함으로써 쿠션부에 내장된 축전지를 삽입하거나 분리할 수 있는 효과가 있다.

이상에서 설명한 본 고안은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 고안의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.

100 : 충전장치가 내장된 신발 110 : 몸체
120 : 깔창 122 : 굴곡요홈
130 : 쿠션부 131 : 홈부
132 : 고정지그 133 : 가압부재
134 : 압전소자 136 : 잠금홈
140 : 마개 144 : 돌기
200 : 정류부 300 : 축전부

Claims (7)

1. 발을 감싸는 몸체;
   상기 몸체의 하부에 구비되어 발바닥과 면접하는 위치에 동심원으로 형성된 복수 개의 압전소자 및 상기 압전소자와 전기적으로 연결되는 축전부를 구비하는 쿠션부; 및
   상기 몸체의 하부에 구비되어 상기 쿠션부의 상면에 배치되는 깔창부;를 포함하고,
   상기 깔창부의 하부에는 복수 개의 가압부재가 구비되어 상기 압전소자를 가압하는 것을 특징으로 하는 충전장치가 내장된 신발.
2. 발을 감싸는 몸체;
   상기 몸체의 하부에 구비되어 발바닥의 볼록부 위치에 동심원으로 형성된 복수 개의 압전소자 및 상기 압전소자와 전기적으로 연결되는 축전부를 구비하는 쿠션부; 및
   상기 몸체의 하부에 구비되어 상기 쿠션부의 상면에 배치되는 깔창부;를 포함하고,
   상기 깔창부에는 발바닥의 볼록부 위치에 굴곡요홈이 구비되어 상기 압전소자를 가압하는 것을 특징으로 하는 충전장치가 내장된 신발.
3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
   상기 쿠션부는 앞꿈치에서 뒷꿈치의 위치로 배열되는 복수 개의 홈부;와 상기 홈부에 내장되며 병렬로 연결되는 복수 개의 압전소자; 상기 압전소자와 전기적으로 연결되어 상기 압전소자로부터 생성되는 전기를 직류로 바꾸는 정류뷰; 및 상기 정류부와 전기전으로 연결되어 변환된 전기를 저장하는 축전부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 충전장치가 내장된 신발.
4. 제 3항에 있어서,
   상기 홈부의 양측에는 고정지그가 구비되어 상기 압전소자를 억지끼움하는 것을 특징으로 하는 충전장치가 내장된 신발.
5. 제 1항에 있어서,
   상기 가압부재는 탄성체로 구비되는 것을 특징으로 하는 충전장치가 내장된 신발.
6. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
   상기 쿠션부의 일측에는 상기 축전부를 삽입할 수 있는 삽입부가 구비되고, 상기 삽입부를 개폐하도록 동일한 형상의 마개가 구비되는 것을 특징으로 하는 충전장치가 내장된 신발.
7. 제 6항에 있어서,
   상기 마개에는 복수 개의 돌기를 구비하고, 상기 돌기와 면접하는 쿠션부에는 잠금홈을 구비하여 상기 돌기를 상기 잠금홈에 끼움 결합함으로써 상기 마개의 이탈을 방지하는 것을 특징으로 하는 충전장치가 내장된 신발.

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