綜合發電鞋的製作方法

2023-05-24 02:36:11 1

專利名稱：綜合發電鞋的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及發電技術，特別是一種綜合發電鞋。
背景技術：
人們已想方設法利用人體發電。如已披露研究利用人的心臟或脈搏的跳
動能量發電取得一些成果，企圖給手才幾供電；還有人提出在人流密集的公共 場所，利用行人踩踏研製的發電裝置發電。但是，前者發電太小，後者發電 受條件限制，兩者都沒有利用或充分利用人行走的能量。 發明內容
本實用新型的目的是充分利用人行走的能量發電，並把所發的電能收集 起來，或者為可攜式電子產品充電。 本實用新型通過下述技術方案實現。
鞋底由上鞋底和下鞋底組成；在上鞋底和下鞋底中均設置壓電板，在鞋 底的下鞋底，沿鞋長方向設置外部繞制線圈的曲形非,茲性絕緣管、充電控制 器及蓄電池，在曲形非磁性絕緣管內放置可滾動的磁球或磁滾柱；在鞋底的 上鞋底前部和後部各設置一個可脹縮的軟嚢，兩軟囊用管子連接，在兩軟嚢 和管子中充滿流體，在管子上設置發電裝置；所述線圈、壓電板、發電裝置 輸出端均與所述充電控制器的輸入端連接，所述充電控制器的輸出端與所述 蓄電池連接，或者將所述充電控制器與所述蓄電池做成一體，在所述充電控 制器的輸出端或者所述蓄電池設置供外充電接口 ，使所述蓄電池能方便地從 鞋底拆裝。
人穿上所述綜合發電鞋行走時，由於腳的擺動，所述磁球或磁滾柱在曲 形非磁性絕緣管內滾動，磁球或磁滾柱的磁力線穿過曲形非^茲性絕緣管的管 壁且依次掃過線圖的每一匝，線圈切割》茲球或磁滾柱的》茲力線而感生電；人穿上所述綜合發電鞋行走時，腳掌後部和前部交替下壓前後軟嚢，當一個軟 嚢受壓縮時迫使其中的流體快速通過所述管子流向另 一軟嚢使其膨脹，同時
當流體流過所述管子時，驅動管子上的發電裝置發電；人行走時壓電板受人 體重量的壓力生電；線圈的感生電、各壓電板生的電、發電裝置發出的電輸 入到所述充電控制器，經整流、濾波、調壓後存入所述蓄電池，所述充電控 制器具有充電保護功能。
由人體生理學知，人腳掌上的經絡幾乎聯繫著人的所有器官及肢體。人 穿上所述綜合發電鞋無論是否行走，鞋底中磁體的磁力對人腳掌上的經絡穴 位起按摩作用，這種》茲按摩，由醫療理論和臨床實踐證明對人能起到保健作 用，甚至能治療或減輕某些疾病。我們只要根據人腳掌上的經絡穴位，優化 設計所述綜合發電鞋，就能達到磁療保健作用。
本實用新型有益的效果是
1、 人行走時，腳隨小腿擺動，且腳掌後部和前部交替著地而產生下壓力。 本實用新型設法同時利用腳的擺動和下壓力綜合發電，比只利用下壓力的發 電裝置的發電功率高。
2、 人穿上所述綜合發電鞋，利用自身行動能量極方^f更地無意識發電，並 可將滿載電能的所述蓄電池收集起來，收集其電能到大的蓄電中心以供外界 使用，比如用於照明、空調、電子產品、家電等。所述綜合發電鞋，可使人 人自帶不需要發電物質的超微型發電站，簡便環保地收穫能量，減輕人們對 靠消耗資源，且對環境有汙染的發電方式的依賴，所述綜合發電鞋能給手機、 手燈等可攜式移動電子產品充電。
3、 所述綜合發電鞋可能促使不愛動的人或活動量少的人積極運動健身， 因為運動不但能健身，而且產電可自用或用於家庭，也可有償地給蓄電中心。 更可貴的是所述綜合發電鞋對穿它的人保健。所以說所述綜合發電鞋一舉多得。


圖1為本實用新型的實施例一的結構示意圖2為圖1的A-A剖視圖3為圖1中發電機I的結構示意圖4為圖3的B-B或B1-B1剖視圖5為圖4的C-C剖^L圖6為本實用新型的實施例二的結構示意圖7為圖6中發電裝置35的放大圖8為本實用新型的實施例三的結構示意圖9為圖8圖的D-D剖面放大圖IO為本實用新型的實施例四的結構示意圖11為圖IO檔塊37的》丈大圖12為圖11的右^L圖13為本實用新型的實施例五的結構示意圖。
具體實施方式
下面結合實施例和說明書附圖詳細說明。
實施例一如圖1示，在曲形非磁性絕緣管3外繞制線圈2，在曲形非 磁性絕緣管3內放置磁球或磁滾柱4，磁球或磁滾柱4能在曲形非磁性絕緣 管3內滾動；如圖2示，將一組或多組線圈2、曲形非石茲性絕緣管3、磁球或 磁滾柱4、壓電板1-1均置於下鞋底1中，並使線圈2順著鞋底1的長方向 與鞋底1聯接；如圖1示，上鞋底5中設置壓電板5-1，上鞋底5蓋在線圏2 上及曲形非磁性絕緣管3 口上，並與下鞋底1上面聯接；在鞋底的上鞋底前 部和後部窩中分別設置可脹縮的軟囊7、 12,軟嚢7與管子8連接，軟嚢12與管子10連接，管子8、管子IO分別與發電裝置的埠聯接，所述發電裝 置為發電機F。
發電機F由定子、轉子組成，如圖3至圖5所示。
轉子構成一在導》茲環22的凸沿上固結沿軸向充i茲的永磁圓盤I 21、 II 24、 11125、 IV27和沿徑向充》茲的永^茲圓環23、 26,且使永;茲圓盤I21、永磁 圓環23、 7:jcF茲圓盤n24的外表面為N極，使7Jcf茲圓盤ni25、永磁圓環26、 7Ja茲圓盤IV27的外表面為S極；葉片17的頂端固定於導磁環22的內圓，葉 片17的另一端固定在兩端帶錐的圓柱體19的外圓，從而組成葉輪，圓柱體 19的中心線與導A茲環22的軸線重合，導^茲環22內圓左右端為錐口，以減小 對流體的阻力。
定子構成一在高電阻率導^f茲圓筒15內沿軸向依次裝入並若干U槽形線圈 14、若千沿軸向充/f茲的扇形永^茲板30、若干沿徑向充f茲的瓦片形氺」磁塊29a、 若干沿軸向充^f茲的扇形永》茲板31、高電阻率導f茲圓圏16、若干U槽形線圏 18，若干沿軸向充i茲的扇形7lCf茲板32、若干沿徑向充》茲的瓦片形永」磁塊29b、 若干沿軸向充A茲的扇形永石茲4反33;扇形永i茲4反30、永,茲塊29a及扇形永^茲 板31拼接成左U槽形永》茲體，且使其內腔壁為N極，扇形永磁板32、永磁 塊29 b及扇形永J茲板33拼接成右U槽形永》茲體，且使其內腔壁為S極；U 槽形線圈14與左U槽形永A茲體沿周向相間組拼成一個大'J、一致的左U形環 槽，U槽形線圈18與右U槽形永磁體沿周向相間組拼成一個大d、一致的右U 形環槽，U槽形線圈14與U槽形線圏18沿軸向對齊，左U槽形永-茲體與右U 槽形永磁體沿軸向對齊；導磁圓筒15有數個徑向散熱小孔15-1、導磁圓圈 16上有數個徑向散熱小孔16-1,散熱小孔15-1與散熱小孔16-1對正；環槽 形線圈14的外圓、高電阻率導磁圓圈16的外圓、環槽形線圈18的外圓、瓦 片形永磁塊29a的外圓及瓦片形7Jcf茲塊29b的外圓與導磁圓筒15的內圓固 定；圓圏13與導磁圓筒1518和扇形永J茲板33的右端面；所有U槽形線圈14並聯連接，所有U槽形線 圈18並聯連接，再將並聯連接後的U槽形線圈14與並聯連接後的U槽形線 圈18串聯連接，從而引出兩個外接線端。
所述定子隔間隙包圍著所述轉子，定子與轉子同軸，且使定子上的U槽 形永磁體與轉子永》茲體外表面同性極平行相對，則由於i茲斥力，轉子被完全 懸浮於定子之中。工作時，轉子跟轉子與定子之間隙中的流體摩擦產生的微 熱流通過散熱小孔15-1和散熱小孔16-1逸出。
所述U槽形線圈與在其中的轉子永J茲體組組數相等，根據實際情況，可 設計成若干組，但最少為兩組。
以上所述線圈還可以用非磁性導電材料製作成整體的。
在軟嚢7和12中、管子8和10中、發電機I中充滿流體。
在上鞋底5的窩9中能方便放置能方便拆裝的充電控制器及蓄電池；所 述充電控制器及蓄電池用鞋墊11蓋住保護，鞋墊11底面前後各有凸出的臺 面與相應的軟嚢7和12接觸，鞋墊11中前後分別設置壓電板11-1和壓電板 11-2，鞋墊11卡在鞋殼6內，鞋殼6與鞋底聯接；壓電板1-1、壓電板5-1、 壓電板ll-1、壓電板ll-2、線圈2、發電機F的外接線端均與所述充電控制 器的輸入端連接，所述充電控制器的輸出端與所述蓄電池連接。
發電機F的工作原理與現有的直流發電^/L相同，遵循電^茲感應原理。當 腳掌後部和前部交替下壓前後^t嚢7和12時，迫^f吏所述流體沖擊所述葉4侖， 從而帶動所述轉子旋轉，所述線圈相對於轉子做切割轉子i茲場^f茲力線的運動， 從而在線圈中產生感生電動勢，其方向用右手定則判定(這裡不贅述)，若線 圈外接負載，則在閉合電路中形成感生電流。
由於轉子完全懸浮於定子之中，轉子不需要對流體產生阻力的支架支撐， 因此無機械摩擦能量損耗、流體運動無阻力損耗。
實施例二如圖6圖7示。管子34沿鞋長方向將所述兩軟嚢連通，在 管子34內安裝發電裝置35，所述發電裝置為發電裝置35由發電機35-1、支架35-2、葉輪35-3組成，支架35-2與管子34內壁聯接，發電裝置35的線 圈輸出端接到所述充電控制器的輸入端，在所述兩軟嚢中、管子34中充滿流 體。
當腳掌後部和前部交替下壓前後軟嚢時，迫使所述流體沖擊葉輪35-3 帶動由發電機35-l發電。
實施例三如圖8圖9示。管子36沿鞋長方向將所述兩軟嚢連通；管
子36由上下相對應磁板36-1和36-2、左右相對應的導電板36-2和36-4圍
結構成所述發電裝置，管子36的截面為矩形圈；導電板36-2和36-4接到所
述充電控制器的輸入端；在所述兩軟嚢中、管子36中充滿導電流體。
當腳掌後部和前部交替下壓前後軟嚢時，迫使所述導電流體在管子36
中流動切割磁4反36-1和36-2之間的^f茲力線而在導電流體中產生流向左右相
對應的導電板36-2和36-4的感應電，導電板36-2和36-4將此感應電輸給
所述充電控制器。
實施例四如圖10至圖12示。非磁性絕緣管子40沿鞋長方向將所述兩 軟嚢連通；在管子40中放置能滾動的磁球或磁滾柱38，管子40的兩頭設置 弧形擋塊37和41，擋塊37和41相同，並在管子40外圓繞制線圈39，線圈 39接到所述充電控制器的輸入端；在所述兩軟嚢中、管子40中充滿流體； 非磁性絕緣管子40、磁球或磁滾柱38、線圈39構成所述發電裝置。
當腳掌後部和前部交替下壓前後軟囊時，迫使管子40中上部流體衝擊磁 球或磁滾柱38的上部使其滾動，其磁力線穿透管子40被線圈39切割，從而 在線圏39產生感應電。
實施例五如圖13示。非磁性絕緣直管子45沿鞋長方向將所述兩軟嚢 連通；在管子45中放置能沿管子45軸線運動的磁柱43,磁柱43的外周與管子45的內壁配滑合，管子45的兩頭設置弧形擋塊42和46,並在管子45 外周繞制線圈44，線圏44接到所述充電控制器的輸入端；在所述兩軟嚢中、 管子45中充滿流體；非磁性絕緣管子45、磁柱43、線圏44構成所述發電裝 置。
當腳掌後部和前部交替下壓前後軟嚢時，迫使管子40中的流體衝擊磁柱 43沿管子45軸線運動，其f茲力線穿透管子45被線圈44切割，從而在線圈 44產生感應電。
權利要求1.一種綜合發電鞋，其特徵是鞋底由上鞋底和下鞋底組成；在上鞋底和下鞋底中均設置壓電板，在鞋底的下鞋底，沿鞋長方向設置外部繞制線圈的曲形非磁性絕緣管、充電控制器及蓄電池，在曲形非磁性絕緣管內放置可滾動的磁球或磁滾柱；在鞋底的上鞋底前部和後部各設置一個可脹縮的軟囊，兩軟囊用管子連接，在兩軟囊和管子中充滿流體，在管子上設置發電裝置；所述線圈、壓電板、發電裝置輸出端均與所述充電控制器的輸入端連接，所述充電控制器的輸出端與所述蓄電池連接，或者將所述充電控制器與所述蓄電池做成一體，在所述充電控制器的輸出端或者所述蓄電池設置供外充電接口，使所述蓄電池能方便地從鞋底拆裝。
2. 根據權利要求1所述綜合發電鞋，其特徵是在曲形非磁性絕緣管(3 ) 外繞制線圈(2),在曲形非磁性絕緣管(3)內放置磁球或磁滾柱(4)，磁球 或磁滾柱(4)能在曲形非i茲性絕緣管(3)內滾動；將一組或多組線圈(2)、 曲形非磁性絕緣管(3 )、磁球或磁滾柱(4 )、壓電板(1-1 )均置於下鞋底(1) 中，並使線圈(2 )順著鞋底(1)的長方向與鞋底(1 )聯接；上鞋底(5 ) 中設置壓電板(5-1),上鞋底(5 )蓋在線圈(2 )上及曲形非磁性絕緣管(3 ) 口上，並與下鞋底U)上面聯接；在鞋底的上鞋底前部和後部窩中分別設置 可脹縮的軟嚢(7 )、 ( 12 )，軟囊(7 )與管子(8 )連接，軟囊(12 )與管子(IO)連接，管子(8)、管子(10)分別與發電裝置的埠聯接，所述發電 裝置為發電機(F);發電機(F)由定子、轉子組成轉子構成一在導磁環(22 )的凸沿上固結沿軸向充磁的7l^茲圓盤(I 21 )、 (1124)、 (11125)、 (IV27)和沿徑向充不茲的永》茲圓環(23)、 (26)，且使永磁 圓盤(I 21)、永萬茲圓環(23)、永石茲圓盤(1124)的外表面為N極，使永磁 圓盤(III25 )、永磁圓環(26 )、永磁圓盤(IV27 )的外表面為S極；葉片(17 )的頂端固定於導》茲環(22)的內圓，葉片(17)的另一端固定在兩端帶錐的 圓柱體(19)的外圓，從而組成葉輪，圓柱體(19)的中心線與導磁環(22) 的軸線重合，導磁環(22)內圓左右端為錐口；定子構成一在高電阻率導磁圓筒(15)內沿軸向依次裝入並若干U槽形 線圈(14)、若千沿軸向充》茲的扇形永^t板(30)、若干沿徑向充^f茲的瓦片形 7JC磁塊(29a)、若干沿軸向充磁的扇形永》茲板(31)、高電阻率導》茲圓圈(16)、 若干U槽形線圈(18),若干沿軸向充磁的扇形永石茲板(32)、若干沿徑向充 磁的瓦片形永磁塊(29b)、若干沿軸向充磁的扇形泳J茲板(33);扇形永J茲板 (30 )、永;茲塊(29a )及扇形永》茲板(31)拼接成左U槽形永》茲體，且使 其內腔壁為N極，扇形永i茲板(32)、永^茲塊(Mb)及扇形永^茲板(33) 拼接成右U槽形永磁體，且使其內腔壁為S極；U槽形線圈(14)與左U槽形 永磁體沿周向相間組拼成一個大d、一致的左U形環槽，U槽形線圈(18)與右 U槽形永磁體沿周向相間組拼成一個大d、一致的右U形環槽，U槽形線圈(14 ) 與U槽形線圈(18)沿軸向對齊，左U槽形永^磁體與右U槽形永;茲體沿軸向 對齊；導磁圓筒(15)有數個徑向散熱小孔(15-1)、導磁圓圏(16)上有數 個徑向散熱小孔(16-1 )，散熱小孔(15-1 )與散熱小孔(16-1 )對正；環槽 形線圈(14)的外圓、高電阻率導磁圓圈(16)的外圓、環槽形線圈(18) 的外圓、瓦片形永石茲塊(29a)的外圓及瓦片形永; 茲塊(29b)的外圓與導^茲 圓筒(15)的內圓固定；圓圈(13)與導磁圓筒(15)的左端面聯接，並緊 貼U槽形線圈(14)和永磁板扇形(30)的左端面，圓圏(20)與導磁圓筒 (15)的右端面聯接，並緊貼U槽形線圈(18)和扇形永;茲板(33)的右端 面；所有U槽形線圏(14)並聯連接，所有U槽形線圈(18)並聯連接，再 將並聯連接後的U槽形線圈(14)與並聯連接後的U槽形線圈(18)串聯連 接，從而引出兩個外接線端；所述定子隔間隙包圍著所述轉子，定子與轉子同軸，且使定子上的U槽 形永磁體與轉子永磁體外表面同性極平行相對；所述U槽形線圏與在其中的轉子永》茲體組組^t相等，最少為兩組；以上所述線圈(14)或者用非磁性導電材料製作成整體的；在軟囊(7)和(12)中、管子(8)和(10)中、發電機(F)中充滿流體；在上鞋底(5)的窩(9)中能方便放置能方便拆裝的充電控制器及蓄電 池；所述充電控制器及蓄電池用鞋墊(11)蓋住保護，鞋墊(ll)底面前後 各有凸出的臺面與相應的軟嚢(7)和(12)接觸，鞋墊(11)中前後分別設 置壓電板(11-1)和壓電板(ll-2)，鞋墊(11)卡在鞋殼(6)內，鞋殼(6) 與鞋底聯接；壓電板(l-l)、壓電板(5-1)、壓電板(11-1)、壓電板(11-2)、 線圈(2)、發電機(F)的外接線端均與所述充電控制器的輸入端連接，所述 充電控制器的輸出端與所述蓄電池連接。
3.根據權利要求1所述綜合發電鞋，其特徵是管子(34)沿鞋長方向 將所述兩軟嚢連通，在管子(34)內安裝發電裝置(35)，所述發電裝置為發 電裝置(35 )由發電機(35-1 )、支架(35-2 )、葉輪(35-3 )組成，支架(35-2 ) 與管子(34)內壁聯接，發電裝置(35)的線圈輸出端接到所述充電控制器 的輸入端；在所述兩軟嚢中、管子(34)中充滿流體。
4. 根據權利要求1所述綜合發電鞋，其特徵是管子(36)沿鞋長方向 將所述兩軟嚢連通；管子(36 )由上下相對應磁板(36-1 )和(36-2 )、左右 相對應的導電板(36-2)和(36-4)圍結構成所述發電裝置，管子(36)的 截面為矩形圈；導電板(36-2)和(36-4)接到所述充電控制器的輸入端； 在所述兩軟嚢中、管子(36)中充滿導電流體。
5. 根據權利要求1所述綜合發電鞋，其特徵是非磁性絕緣管子(40) 沿鞋長方向將所述兩軟嚢連通；在管子(40)中放置能滾動的^f茲球或磁滾柱(38)，管子(40)的兩頭設置弧形擋塊(37)和(41)，擋塊(37)和(41) 相同，並在管子(40)外圓繞制線圈(39)，線圈U9)接到所述充電控制器 的輸入端；在所述兩軟嚢中、管子HO)中充滿流體；非磁性絕緣管子(40)、 ,茲球或》茲滾柱(38)、線團(39)構成所述發電裝置。
6.根據權利要求1所述綜合發電鞋，其特徵是非磁性絕緣直管子(45) 沿鞋長方向將將所述兩軟嚢連通；在管子(45)中放置能沿管子(45)軸線 運動的磁柱(43), f茲柱(43)的外周與管子(45)的內壁配滑合，管子(45) 的兩頭設置弧形擋塊(42)和(46)，並在管子(45)外周繞制線圏(44), 線圈(44)接到所述充電控制器的輸入端；在將所述兩軟嚢中、管子(45) 中充滿流體；非磁性絕緣管子(45)、磁柱(43)、線圈(44)構成所述發電 裝置。
專利摘要綜合發電鞋，鞋底由上鞋底和下鞋底組成；在上鞋底和下鞋底中均設置壓電板，在鞋底的下鞋底，沿鞋長方向設置外部繞制線圈的曲形非磁性絕緣管、充電控制器及蓄電池，在管內放置可滾動的磁球或磁滾柱；在鞋底的上鞋底前部和後部各設置一個可脹縮的軟囊，兩軟囊用管子連接，在兩軟囊和管子中充滿流體，在管子上設置發電裝置；所述線圈、發電裝置輸出端均與充電控制器連接，充電控制器與蓄電池連接。人穿上綜合發電鞋行走時，磁球或磁滾柱滾動，其磁力線穿過曲形非磁性絕緣管的管壁且依次掃過線圈的每一匝，線圈感生電；腳掌後部和前部交替下壓前後軟囊，當一個軟囊受壓縮時迫使其中的流體流動，驅動管子上的發電裝置發電。綜合發電鞋還對人保健。
文檔編號H02N2/00GK201384105SQ20092014766
公開日2010年1月20日 申請日期2009年4月14日 優先權日2009年4月14日
發明者劉新廣 申請人:劉新廣