[發(fā)明專利]一種多功能鞋墊及其工作方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711004657.5
• 申請(qǐng)日: 2017-10-11
• 公開（公告）號(hào): CN107744211A
• 公開（公告）日: 2018-03-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 項(xiàng)銘;姜燕冰;陳華鋒;金步平;梅振林;張解放;張燕華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江傳媒學(xué)院
• 主分類號(hào): A43B7/04
• 分類號(hào): A43B7/04;A43B17/00
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• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種鞋墊，特別涉及是一種多功能的發(fā)電鞋墊，尤其適用于給小型電子設(shè)備充電。

背景技術(shù)

鞋是人們生活不可或缺的，主要用途是用于行走。隨著人們生活水平的提高，各式各樣的鞋被設(shè)計(jì)出來(lái)，如氣墊鞋，防滑鞋。

目前生活中很少有一種可以蓄電的鞋子，或鞋墊。特別是在野外活動(dòng)等一些特殊的場(chǎng)合，人們往往會(huì)發(fā)現(xiàn)無(wú)法及時(shí)給手機(jī)等一些小型用電器進(jìn)行有效的充電；由此專利號(hào)為：“CN200520073075.9”的中國(guó)專利公開了“帶發(fā)電裝置的鞋墊”，該專利旨在通過(guò)以下方式實(shí)現(xiàn)發(fā)電：人行走過(guò)程中通過(guò)腳后跟踏動(dòng)鞋墊內(nèi)的壓板，壓板帶動(dòng)蹺板下旋，使蹺板軸上的齒輪與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中的輸入端的齒輪嚙合，帶動(dòng)斜角齒輪組轉(zhuǎn)動(dòng)，再通過(guò)變速齒輪組提速最后帶動(dòng)微型發(fā)電機(jī)發(fā)電，實(shí)現(xiàn)機(jī)械能到電能的轉(zhuǎn)化。

上述專利結(jié)構(gòu)存在的問(wèn)題是：采用多個(gè)齒輪組傳動(dòng)，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，成本較高；再者，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)布置在殼體內(nèi)，而壓板布置在殼體外，兩者分開布置，占據(jù)鞋墊面積較大，不利于批量化生產(chǎn)及模塊化生產(chǎn)裝配；最主要的是，壓板復(fù)位時(shí)，存在機(jī)械能消失的空當(dāng)，為了解決這個(gè)問(wèn)題，該專利在微型發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸上設(shè)置慣性羅盤，在壓板復(fù)位一段時(shí)間內(nèi)不存在機(jī)械能的情況下，使微型發(fā)電機(jī)由于慣性羅盤的旋轉(zhuǎn)作用依舊保持發(fā)電狀態(tài)，但是根據(jù)能量守恒定律，這種做法存在問(wèn)題以及可靠性存在質(zhì)疑，在壓板下壓時(shí)一部分做功是給了慣性羅盤，要使慣性羅盤也同步轉(zhuǎn)起來(lái)，因此消耗了一部分本可以轉(zhuǎn)換為電能的動(dòng)能，而在壓板上升時(shí)又依靠慣性羅盤事先儲(chǔ)備的能量給發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸做功，這就基本等同于還是完全依靠壓板下壓時(shí)的動(dòng)力給發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸做功，仍然是存在機(jī)械能消失空當(dāng)發(fā)電機(jī)無(wú)法獲取能量的時(shí)間差；并且這種結(jié)構(gòu)成本較高，不易維修更換，斜角齒輪逆向旋轉(zhuǎn)時(shí)必然會(huì)給發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速造成影響，因?yàn)楸厝粫?huì)給發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸逆向轉(zhuǎn)動(dòng)的趨勢(shì)，以削弱發(fā)電能力。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供了一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、高效實(shí)用的多功能鞋墊及其工作方法，此鞋墊將人行走時(shí)的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能，再將電能儲(chǔ)存起來(lái)，可用作手機(jī)、MP3等電子設(shè)備的備用電源；最重要的是，本發(fā)明省去了多個(gè)齒輪的變速結(jié)構(gòu)與傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，將壓板與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)集成在一個(gè)外殼內(nèi)，不僅利于減少體積，還利于模塊化生產(chǎn)與批量裝配；同時(shí)采用兩個(gè)棘齒條在壓板下壓或上升復(fù)位時(shí)分別與棘輪嚙合，從而使得在人行走時(shí)，始終對(duì)棘輪做功使其保持同一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而促使微型發(fā)電機(jī)發(fā)電，保持較高的功率輸出，也就一直保持較高的發(fā)電能力。

本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種多功能鞋墊，包括鞋墊本體，在鞋墊本體內(nèi)設(shè)有用于將人行走時(shí)的動(dòng)能轉(zhuǎn)換為電能的發(fā)電裝置，所述的發(fā)電裝置包括外殼，在外殼內(nèi)設(shè)有壓力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、齒條傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與微型發(fā)電機(jī)；所述的壓力傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在外殼上端的壓板以及外殼內(nèi)的復(fù)位彈簧，壓板的一端與外殼鉸接，壓板的另一端朝下設(shè)有壓力傳動(dòng)齒條，復(fù)位彈簧設(shè)置在壓板的另一端并與壓板抵接；所述的齒條傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括棘輪、棘齒板、齒輪傳動(dòng)齒條以及同軸設(shè)置且在周向方向保持相對(duì)固定的小齒輪與大齒輪，所述的小齒輪與壓力傳動(dòng)齒條嚙合，所述的齒輪傳動(dòng)齒條與棘齒板轉(zhuǎn)動(dòng)連接且兩者均平躺設(shè)置在外殼底部，所述的齒輪傳動(dòng)齒條與大齒輪嚙合，所述的棘齒板包括棘齒板本體及沿棘齒板本體兩側(cè)向外延伸的棘齒條，兩個(gè)棘齒條相對(duì)的一側(cè)設(shè)有與棘輪配合的棘齒，所述的棘輪設(shè)置在兩個(gè)棘齒條之間，棘齒板在齒輪傳動(dòng)齒條前后移動(dòng)的帶動(dòng)下使得兩個(gè)棘齒條分別與棘輪嚙合，且兩個(gè)棘齒條上棘齒的設(shè)置使得兩個(gè)棘齒條分別與棘輪嚙合時(shí)均使棘輪保持同一方向轉(zhuǎn)動(dòng)，所述的棘輪與微型發(fā)電機(jī)的電機(jī)軸相連，微型發(fā)電機(jī)連接有導(dǎo)線接口。

為了減少體積，作為優(yōu)選，所述的微型發(fā)電機(jī)為盤式永磁體發(fā)電機(jī)。

作為優(yōu)選，所述的棘輪與微型發(fā)電機(jī)的電機(jī)軸通過(guò)單向軸承相連。這樣可以確保電機(jī)軸單向旋轉(zhuǎn)。

作為優(yōu)選，在鞋墊本體內(nèi)設(shè)有至少一層碳纖維遠(yuǎn)紅外發(fā)熱膜，所述的碳纖維遠(yuǎn)紅外發(fā)熱膜連接微型發(fā)電機(jī)的導(dǎo)線接口。這樣使得此鞋墊具有發(fā)熱功能，在寒冷的冬季使腳更加溫暖。

作為優(yōu)選，所述的導(dǎo)線接口上設(shè)有微型開關(guān)。這樣可以對(duì)碳纖維遠(yuǎn)紅外發(fā)熱膜的發(fā)熱功能進(jìn)行開關(guān)控制。

為了方便對(duì)電能進(jìn)行存儲(chǔ)，作為優(yōu)選，所述的導(dǎo)線接口連接有至少一個(gè)儲(chǔ)能模塊，所述的儲(chǔ)能模塊是由聚合物鋰離子電池和電能收集轉(zhuǎn)換模塊構(gòu)成。

作為優(yōu)選，外殼上設(shè)有對(duì)壓板進(jìn)行限位鎖定的鎖止開關(guān)。當(dāng)不想使用發(fā)電功能時(shí)，可通過(guò)鎖止開關(guān)關(guān)閉壓板。