專利名稱：一種發(fā)電鞋的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種鞋，具體涉及一種可以發(fā)電的發(fā)電鞋。
背景技術：
目前公知的鞋主要包括鞋幫和與鞋幫固接在一起的鞋底，這種鞋結構簡單、穿 著方便，其不足之處在于，這種鞋除了能使人方便走路之外，不能提微壬何幫助， 尤其在電子數(shù)碼設備流行的今天，手機、相機、游戲機等都需要電池來工作，但目 前公知的鞋不能為電子數(shù)碼設備的電池提供充電的功能。
實用新型內(nèi)容
本實用新型要解決的技術問題是針對上述不足提供一種結構簡單、可以為電子 數(shù)碼設備的電池充電的發(fā)電鞋。
為解決上述技術問題，本發(fā)電鞋，包括固接在一起的鞋幫和鞋底，其結構特點 是鞋底內(nèi)設有空腔，空腔內(nèi)設有支撐架，支撐架上安裝有發(fā)電機，支撐架上還鉸 接有踏板，踏板通過傳動裝置驅(qū)動發(fā)電機轉(zhuǎn)動，空腔內(nèi)還設有蓄電池和電路板，發(fā) 電機通過電路板和蓄電池構成電連接。
工作原理人在行走時，正常情況下，腳后跟與鞋底之間會有一個小角度間隙 間隔出現(xiàn)，當人體從后向前收腳時，腳后跟與鞋底分離，產(chǎn)生一個小角度間隙，此 時，踏板在傳動裝置的作用下上翹到鞋底上部，并與鞋底上表面形成一個小的夾角， 這個過程中，踏板通過傳動裝置驅(qū)動發(fā)電機反轉(zhuǎn)，發(fā)電機發(fā)出電能，并通過電路板 經(jīng)波形處理后向蓄電池充電；當人體向前邁腳時，腳后跟開始向下踩踏踏板，直到 將踏板壓到鞋底面上，此過程中，踏板通過傳動裝置驅(qū)動發(fā)電機正轉(zhuǎn)，發(fā)電機發(fā)出 電能，并通過電路板經(jīng)過波形處理后向蓄電池充電，這樣循環(huán)往復，就實現(xiàn)了通過 正常行走即可發(fā)電的目的，并通過蓄電池將電能儲存起來，當需要為手機、相機和 游戲機充電時，只需通過電路板上的接口連接充電器充電即可，非常方便。
為了使發(fā)電機發(fā)出的電能以更好的質(zhì)量充入蓄電池，電路板上設有整流電路、 f麼波電路、穩(wěn)壓電路和控制電路。
經(jīng)過電路板上各個電路的處理后，發(fā)電機發(fā)出的電能波形更平穩(wěn)、電壓更穩(wěn)定， 在充入蓄電池時對蓄電池的沖擊更小，充電質(zhì)量更高。作為一種簡單的實現(xiàn)方式，所述傳動裝置包括齒輪和擺臂，齒輪安裝在發(fā)電機 的輸入軸上，擺臂的一端通過擺臂轉(zhuǎn)軸與支撐架連接在一起，擺臂轉(zhuǎn)軸上設有扭簧， 扭簧的一端卡裝在擺臂上，使擺臂頂在踏板下部，扭簧的另一端卡裝在支撐架上， 擺臂的另一端設有齒條，齒條與齒輪嚙合在一起。
自然狀態(tài)下，扭簧釋放彈性勢能，將擺臂擺起，擺臂的高端又將踏板頂起，此 時，踏板翹離到鞋底上部并與鞋底形成一個小角度夾角，因為擺臂被扭簧擺起，此 時只有齒條的下部與齒輪嚙合；當人向前踏歩行走時，腳后跟踩到踏板上，踏板沿 踏板轉(zhuǎn)軸向下旋轉(zhuǎn)，同時壓迫懸臂沿懸臂轉(zhuǎn)軸向下旋轉(zhuǎn)，扭簧積蓄彈性勢能，此時 齒條在懸臂的帶動下向下移動，直到齒條的上部與齒輪嚙合在一起，齒條帶動齒輪 旋轉(zhuǎn)使發(fā)電機發(fā)出電能，經(jīng)電路板波形處理后充入蓄電池內(nèi)，完成踏步時的發(fā)電過 程；當人向前蹬步行走時，腳后跟離開鞋底，扭簧釋放彈性勢能，將擺臂擺起，擺
臂的高端又將踏板頂起，此時，踏板翹離到鞋底上部并與鞋底形成一個小角度夾角， 因為擺臂被扭簧擺起，擺臂帶動齒條向上移動，直到齒條的下部與齒輪嚙合在一起， 齒條帶動齒輪旋轉(zhuǎn)使發(fā)電機發(fā)出電能，經(jīng)電路板波形處理后充入蓄電池內(nèi)，完成蹬
步時的發(fā)電過程；當再次踏步向前走時，重復上述過程，發(fā)電機將源源不斷地發(fā)出 電能，并存儲到蓄電池內(nèi)。
綜上所述，采用這種結構的發(fā)電鞋，結構簡單、可以為電子數(shù)碼設備的電池充 電，f寺別適合常用電子數(shù)碼設備的人群穿著。

結合附圖對本實用新型作進一步詳細說明， 圖1為發(fā)電鞋的踏板被踩踏后的結構示意圖； 圖2為圖1中A部方文大圖； 圖3為發(fā)電鞋的踏板復位后的結構示意圖，-圖4為圖3中B部放大圖； 圖5為發(fā)電鞋的電氣原理圖。
圖中l(wèi)為鞋幫，2為鞋底，3為空腔，4為支撐架，5為發(fā)電機，5-l為齒輪， 6為踏板，6-l為踏板轉(zhuǎn)軸，7為蓄電池，8為電路板，9為擺臂，9-l為擺臂轉(zhuǎn)軸， 9-2為扭簧，9-3為齒條，IO為凸臺，ll為鞋墊，C為濾波電容，D為整流二極管， T為三端穩(wěn)壓器，J為充電接口， K為充電開關。
具體實施方式
如圖所示，本發(fā)電鞋，包括鞋幫1和鞋底2，鞋幫1和鞋底2固定連接在一起，
在鞋底2的內(nèi)部設有空腔3，為了防止人腳將空腔3踩扁，空腔3內(nèi)設有支撐板， 支撐板將空腔3分害喊三個小的空腔3，三個空腔3分別位于鞋底2的后部、中部 和前部，三個空腔3內(nèi)從后往前依次設有支撐架4、電路板8和蓄電池7，這樣分 隔設置的好處是可以在鞋底2彎曲時避免支撐架4、電路板8和蓄電池7互相碰撞 和摩擦，延長使用壽命；支撐架4內(nèi)安裝有發(fā)電機5，發(fā)電機5的輸入軸上安裝有 齒輪5-1，發(fā)電機5的上方的支撐架4上安裝有踏板6，踏板6的前端通過踏板轉(zhuǎn) 軸6-1與支撐架4鉸接在一起，踏板6可沿踏板轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動；踏板6和發(fā)電機5通過 擺臂9實現(xiàn)傳動，擺臂9的后端通過擺臂轉(zhuǎn)軸9-1與支撐架4鉸接，擺臂轉(zhuǎn)軸9-1 上套裝有扭簧9-2，扭簧9-2的一端卡裝在擺臂9的下端，扭簧9-2的另一端卡裝 在支撐架4上，這樣擺臂9在扭簧9-2的彈力作用下向上翹起，使擺臂9的前端可 以將踏板6頂起，踏板6上翹到鞋底2的上方并與鞋底2的上表面形成一個小夾角， 擺臂9的前端設有一個向下延伸的齒條9-3，齒條9-3與齒輪5-1嚙合在一起，當 擺臂9上翹時，如圖3、圖4所示，齒條9-3的下部與齒輪5-1嚙合在一起，當擺 臂9下落時，如圖l、圖2所示，齒條9-3的上部與齒輪5-1嚙合在一起；為了使 踏板6能以一個較小的角位移使擺臂9前端的齒條9-3產(chǎn)生一個較大的線位移，在 擺臂9的中部設有一個凸臺10，凸臺10越接近擺臂轉(zhuǎn)軸9-1，產(chǎn)生的線位移效果 越好；為了防止踏板6在上翹過程中對人腳形成摩擦，在人腳和鞋底2之間設有鞋 墊11;電路板8上焊接有整流二極管D、濾波電容C、三端穩(wěn)壓器T、充電接口 J 和充電開關K，其中，整流二極管D的陽極與發(fā)電機5的正極電連接，發(fā)電機5的 負極經(jīng)充電開關K后與蓄電池7的負極電連接，整流二極管D的陰極與濾波電容C 的一端電連接，滄波電容C的另一端與蓄電池7的負極電連接，整流二極管D的陰 極還與三端穩(wěn)壓器T的輸入端電連接，三端穩(wěn)壓器T的接地端與蓄電池7的負極電 連接，三端穩(wěn)壓器T的輸出端與蓄電池7的正極電連接，充電接口J并聯(lián)在蓄電池 7的正、負極之間，為了充電的方便，充電接口 J設在鞋底2的側面，當需要為手 機或數(shù)碼相機充電時，將直流充電器插在充電接口 J上即可，非常方便；為了方便 對發(fā)電鞋進行控制，充電開關也設在鞋底2的偵曬。
發(fā)電過程如圖1所示，為發(fā)電鞋的踏板6被人腳踩踏后的結構示意圖，此時 踏板6被人腳踩到鞋底2的上表面，擺臂9受到踏板6的壓迫而下落，此時扭簧9 積蓄彈性勢能，齒條9-3的上部與齒輪5-1嚙合在一起，踏板6處于受力平衡狀態(tài)；當人開始向前蹬步行走時，如圖3所示，人的腳后跟開始離開鞋底2，腳底板與鞋
底2有一個小角度的夾角，踏板6失去人腳的踩踏后受力平衡被打破，在扭簧9的 彈性勢能開始釋放，彈力作用下向上彈起，在扭簧9的彈力作用下，擺臂9開始上 擺，踏板6也在擺臂9的推力下上擺，直到被支撐架或人腳卡住，此過程中，齒條 9-3帶動齒輪5-1轉(zhuǎn)動，從而驅(qū)動發(fā)電機5發(fā)電，完成蹬步發(fā)電過程；發(fā)電機5發(fā) 出的電經(jīng)過整流二極管D整流后成為直流電，經(jīng)過濾波電容C濾波后波形更平穩(wěn)， 再經(jīng)過三端穩(wěn)壓器T，使輸出電壓更穩(wěn)定，最后將電能充進蓄電池7內(nèi)，完成將電 育^:存的過程；當人開始向前邁步時，腳后跟將開始踩踏踏板6，并將踏板6踩到 鞋底2的上表面，踏板6壓迫擺臂9上的凸臺10使擺臂9下落，擺臂9壓縮扭簧 9-2，扭簧2積蓄彈性勢能，此過程中的齒條9-3帶動齒輪5-l轉(zhuǎn)動，從而驅(qū)動發(fā) 電機5發(fā)電，完成邁步發(fā)電過程，充電過程與上述類似；人在行走時，邁步與蹬步 交替進行，邁步發(fā)電和蹬步發(fā)電也交替進行，電能將源源不斷地充進蓄電池7內(nèi)。
在上述實施例中，采用了單相交流發(fā)電機，所以在電路板8中設有半波整流電 路，如果采用橋式整流，電能利用率更高，如果直接采用直流發(fā)電機，則電路板8 中無需設置整流電路；發(fā)電機5和蓄電池7為市場上銷售的現(xiàn)成產(chǎn)品，其結構和工 作原理為公知技術，在此不在細述。
權利要求1、一種發(fā)電鞋，包括固接在一起的鞋幫(1)和鞋底(2)，其特征是鞋底(2)內(nèi)設有空腔(3)，空腔(3)內(nèi)設有支撐架(4)，支撐架(4)上安裝有發(fā)電機(5)，支撐架(4)上還鉸接有踏板(6)，踏板(6)通過傳動裝置驅(qū)動發(fā)電機(5)轉(zhuǎn)動，空腔(3)內(nèi)還設有蓄電池(7)和電路板(8)，發(fā)電機(5)通過電路板(8)和蓄電池(7)構成電連接。
2、 如權利要求1所述的發(fā)電鞋，其特征是所述傳動裝置包括齒輪(5-1)和 擺臂(9)，齒輪(5-1)安裝在發(fā)電機(5)的輸入軸上，擺臂(9)的一端通過擺 臂轉(zhuǎn)軸(9-1)與支撐架(4)連接在一起，擺臂轉(zhuǎn)軸(9-1)上設有扭簧(9-2)， 扭簧(9-2)的一端卡裝在擺臂(9)上，使擺臂(9)頂在踏板(6)下部，扭簧(9-2) 的另一端卡裝在支撐架(4)上，擺臂(9)的另一端設有齒條(9-3)，齒條(9-3) 與齒輪(5-1)嚙合在一起。
3、 如權利要求1或2所述的發(fā)電鞋，其特征是電路板(8)上設有整流電路、 濾波電路、穩(wěn)壓電路和控制電路。
專利摘要本實用新型公開了一種發(fā)電鞋，發(fā)電鞋，包括固接在一起的鞋幫和鞋底，其結構特點是鞋底內(nèi)設有空腔，空腔內(nèi)設有支撐架，支撐架上安裝有發(fā)電機，支撐架上還鉸接有踏板，踏板通過傳動裝置驅(qū)動發(fā)電機轉(zhuǎn)動，空腔內(nèi)還設有蓄電池和電路板，發(fā)電機通過電路板和蓄電池構成電連接。所述傳動裝置包括齒輪和擺臂，齒輪安裝在發(fā)電機的輸入軸上，擺臂的一端通過擺臂轉(zhuǎn)軸與支撐架連接在一起，擺臂轉(zhuǎn)軸上設有扭簧，扭簧的一端卡裝在擺臂上，使擺臂頂在踏板下部，扭簧的另一端卡裝在支撐架上，擺臂的另一端設有齒條，齒條與齒輪嚙合在一起。采用這種結構的發(fā)電鞋，結構簡單、可以為電子數(shù)碼設備的電池充電，特別適合常用電子數(shù)碼設備的人群穿著。
文檔編號A43B3/00GK201243654SQ20082018775
公開日2009年5月27日 申請日期2008年8月15日 優(yōu)先權日2008年8月15日
發(fā)明者馬振東 申請人:馬振東