本發(fā)明屬于智能體育用品領(lǐng)域,主要涉及一種具有電磁能量回收系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)鞋。
背景技術(shù):
舒適、享受、健康是人類(lèi)所一直追求的生活狀態(tài),千百年來(lái),人們?yōu)榇瞬恍傅刈非螅ㄟ^(guò)各種手段提升人類(lèi)的生活質(zhì)量。但是隨著工業(yè)的發(fā)展,人們對(duì)于享受生活的體驗(yàn)越來(lái)越好的同時(shí),環(huán)境污染、資源浪費(fèi)使人們對(duì)于舒適和健康的生活追求變成了一種奢求。
保持運(yùn)動(dòng)是保持身體康健的最重要的手段之一,而現(xiàn)階段人們?cè)谶M(jìn)行健身活動(dòng)過(guò)程中,不可避免的要在身上穿戴一些智能設(shè)備、健康設(shè)備或是安全設(shè)備,這些設(shè)備需要電能來(lái)支持,那么在某種程度上人們?yōu)榱吮3肿陨淼慕】底鲞M(jìn)行的運(yùn)動(dòng)反而會(huì)因?yàn)橄母嗟淖匀毁Y源、污染自然環(huán)境,與運(yùn)動(dòng)健康的初衷相悖。
跑步是一種最基本的運(yùn)動(dòng)方式,然而在跑步的過(guò)程中,人需要克服地表摩擦力做功前行,需要克服地心引力向上跳躍,在反復(fù)不斷的跑步過(guò)程中,大量生物能量被消耗掉,轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能量,也就是運(yùn)動(dòng)的直觀(guān)表現(xiàn)形式,進(jìn)而這些機(jī)械能又變成了熱量浪費(fèi)掉。所以說(shuō)在跑步過(guò)程中伴隨了大量的能量損失,如果能夠在跑步過(guò)程中收集一部分能量供給自身穿戴的電子設(shè)備的話(huà),能夠在一定程度上減輕資源浪費(fèi)的情況。
而在跑步的過(guò)程中,人體內(nèi)部的能量轉(zhuǎn)化外界無(wú)法參與,軀干、四肢存在大量的能量轉(zhuǎn)換過(guò)程,然而在軀干四肢上添加設(shè)備極容易引起運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的不舒適感,而腳部是直接與地面接觸、能量轉(zhuǎn)化最為頻繁、劇烈的地方,在鞋子上加入能量轉(zhuǎn)換收集設(shè)備是最好的選擇,然而目前并沒(méi)有相關(guān)的運(yùn)動(dòng)鞋或穿戴設(shè)備,能夠收集跑步過(guò)程中的能量并且加以利用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種具有電磁能量回收系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)鞋用以克服上述技術(shù)缺陷。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明提供一種具有電磁能量回收系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)鞋,包括鞋本體,鞋本體包括鞋面、鞋底、鞋帶結(jié)構(gòu),鞋帶結(jié)構(gòu)包括若干組通孔,,同一水平線(xiàn)上的通孔構(gòu)成同組通孔,所述鞋本體分為前端與后端,所述前端與所述后端以跑動(dòng)時(shí)運(yùn)動(dòng)鞋折彎處劃分,鞋底包括減震層,減震層包括減震上層、減震下層、減震層空腔與減震結(jié)構(gòu),還包括設(shè)置在所述減震層空腔中的互補(bǔ)能量回收裝置、按摩充能結(jié)構(gòu)與鞋體回收結(jié)構(gòu);
所述互補(bǔ)能量回收裝置包括一第一回收桶、一第二回收桶與互補(bǔ)回收線(xiàn)圈;
所述第一回收桶包括永磁性的一第一回收頂板與一第一回收底板,所述第一回收頂板與所述第一回收底板之間設(shè)置有能夠膨脹收縮的第一回收腹;
所述第二回收桶包括永磁性的一第二回收頂板與一第二回收底板,所述第二回收頂板與所述第二回收底板之間設(shè)置有能夠膨脹收縮的第二回收腹;
所述互補(bǔ)回收線(xiàn)圈具有限定的長(zhǎng)度,一端纏繞在所述第一回收腹上形成正向螺旋線(xiàn)圈,另一端纏繞在所述第二回收腹上形成反向螺旋線(xiàn)圈;
所述按摩充能結(jié)構(gòu)包括按摩棒、氣囊、執(zhí)行結(jié)構(gòu)與固定結(jié)構(gòu);
所述按摩棒固定在所述減震下層上,所述按摩棒為永磁性材料,并且其上有螺紋;
所述氣囊為在所述減震上層中開(kāi)設(shè)的四周及頂部封閉、向下開(kāi)口的空腔,能夠在受到壓力時(shí)排氣;
所述固定結(jié)構(gòu)一端固定于所述減震上層底,與所述執(zhí)行結(jié)構(gòu)配合并對(duì)所述執(zhí)行結(jié)構(gòu)進(jìn)行限位;
所述執(zhí)行結(jié)構(gòu)包括執(zhí)行風(fēng)扇、執(zhí)行螺母與執(zhí)行彈簧線(xiàn)圈,所述執(zhí)行風(fēng)扇在所述氣囊使動(dòng)作用下正向旋轉(zhuǎn),所述執(zhí)行螺母在所述按摩棒的使動(dòng)作用下反向旋轉(zhuǎn),所述執(zhí)行彈簧線(xiàn)圈設(shè)置于所述執(zhí)行風(fēng)扇與所述執(zhí)行螺母之間,并在所述執(zhí)行風(fēng)扇與所述執(zhí)行螺母的帶動(dòng)作用下旋松或旋緊;
所述鞋體回收結(jié)構(gòu)包括位于所述前端底部設(shè)置的前端永磁體,位于所述前端永磁體上方設(shè)置的第一感應(yīng)線(xiàn)圈,位于所述折彎處之后設(shè)置的中部永磁體以及第二感應(yīng)線(xiàn)圈,鞋尾處設(shè)置的后端永磁體;
所述第二感應(yīng)線(xiàn)圈包括隱藏部與連接部,所述隱藏部埋藏于鞋底和/或鞋幫和/或鞋面中,同組通孔之間由所述隱藏部連接,不同組通孔之間由連接部連接。
較佳的,所述第一回收桶高度大于所述第二回收桶、所述第一回收頂板尺寸大于所述第二回收頂板,所述第一回收腹直徑大于所述第二回收腹直徑;所述第一回收桶設(shè)置于前腳掌位置,所述第二回收桶設(shè)置于后腳跟位置。
較佳的,所述氣囊包括位于所述減震上層中的氣囊空腔,氣囊空腔向下開(kāi)有氣囊出口;
所述氣囊出口直徑大于所述按摩棒直徑,在所述減震上層受到足底壓力時(shí),所述按摩棒能夠觸及所述氣囊的上壁。
較佳的,所述第一感應(yīng)線(xiàn)圈軸線(xiàn)垂直于所述鞋底設(shè)置,所述后端永磁體垂直于所述鞋底設(shè)置并在靜止?fàn)顟B(tài)形成平行于所述鞋底的磁場(chǎng);
所述前端永磁體平行于所述鞋底設(shè)置并在靜止?fàn)顟B(tài)形成垂直于于所述鞋底的磁場(chǎng),靜止?fàn)顟B(tài)下,所述第二感應(yīng)線(xiàn)圈軸線(xiàn)平行于所述鞋底設(shè)置,運(yùn)動(dòng)鞋處于跑動(dòng)過(guò)程中時(shí),所述第二感應(yīng)線(xiàn)圈軸線(xiàn)在垂直于所述鞋底與平行于所述鞋底的位置來(lái)回?cái)[動(dòng)。
較佳的,每組所述通孔包括一鉤子與一鉤母,所述鉤子與鉤母能夠配合形成電連接的所述連接部。
較佳的,所述第一回收腹具有褶皺結(jié)構(gòu),所述褶皺結(jié)構(gòu)包括若干峰段與谷段,所述峰段與所述谷段配合供所述互補(bǔ)回收線(xiàn)圈纏繞形成正向螺旋線(xiàn)圈;
所述第二回收腹具有褶皺結(jié)構(gòu),所述褶皺結(jié)構(gòu)包括若干峰段與谷段,所述峰段與所述谷段配合供所述互補(bǔ)回收線(xiàn)圈纏繞形成反向螺旋線(xiàn)圈。
較佳的,所述第一回收桶與所述第二回收桶上設(shè)置有單向限氣閥。
較佳的,所述固定結(jié)構(gòu)包括一第一固定段、一第二固定段與一第三固定段,所述第一固定段從所述減震上層下緣向下延伸并與所述第二固定段連接,所述第二固定段為一水平圓環(huán),水平圓環(huán)的上表面為所述執(zhí)行風(fēng)扇提供支撐,所述水平圓環(huán)的下表面向下延伸出豎直圓筒結(jié)構(gòu)或桿狀結(jié)構(gòu)的所述第三固定段,所述第三固定段下緣與所述執(zhí)行螺母上表面相抵,阻止所述執(zhí)行螺母在運(yùn)動(dòng)中的向上運(yùn)動(dòng)。
較佳的,每組所述通孔的后個(gè)通孔與下一組通孔的前個(gè)通孔連接,形成所述連接部;所述連接部與所述隱藏部連接形成軸線(xiàn)平行于所述鞋底的螺旋線(xiàn)圈。
較佳的,每組所述通孔的后個(gè)通孔與下一組通孔的前個(gè)通孔連接所形成的單條線(xiàn)圈與垂直方向之間的夾角α滿(mǎn)足以下公式:
公式中,α為每組所述通孔的后個(gè)通孔與下一組通孔的前個(gè)通孔連接所形成的單條線(xiàn)圈與垂直方向之間的夾角;同組通孔之間的距離為l1;每組所述通孔的后個(gè)通孔與下一組通孔的前個(gè)通孔連接所形成的線(xiàn)圈長(zhǎng)度為l2,即所述鉤子與所述鉤母的長(zhǎng)度和;所述隱藏部距離所述連接部的垂直距離為l3;e為自然常數(shù)。
較佳的,其還包括設(shè)置在運(yùn)動(dòng)鞋底側(cè)邊的照明燈,所述互補(bǔ)回收線(xiàn)圈兩端分別與一整流電路連接,所述第一感應(yīng)線(xiàn)圈兩端分別與所述整流電路連接,所述第二感應(yīng)線(xiàn)圈兩端分別與所述整流電路連接,所述執(zhí)行彈簧線(xiàn)圈與所述整流電路連接,所述整流電路與所述照明燈電連接。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果是:提供了一種基于電磁收集的運(yùn)動(dòng)鞋,能夠在跑步或者是其他運(yùn)動(dòng)中將運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的一部分機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?,加以利用或者進(jìn)行存儲(chǔ);本發(fā)明所提供的技術(shù)方案采用了三種不同的電磁收集技術(shù)進(jìn)行了復(fù)用,適用于不同的運(yùn)動(dòng)情況;本發(fā)明中所提出的電磁收集結(jié)構(gòu)充分利用了鞋底、鞋面、鞋幫等結(jié)構(gòu),利用這些結(jié)構(gòu)能夠制備出大體積的電磁收集裝置,收集效率高、效果好,并且,電磁線(xiàn)圈分成兩部分,一部分埋入鞋中不可改動(dòng),另一部分由使用者自行搭建,這樣可以根據(jù)不同情況進(jìn)行不同的電連接以滿(mǎn)足不同的情況需求;按摩充能結(jié)構(gòu)體積小、獨(dú)立,能夠方便、靈活地設(shè)置于鞋子的不同位置,并且將充能結(jié)構(gòu)與按摩結(jié)構(gòu)合并,一舉兩得。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明運(yùn)動(dòng)鞋結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本發(fā)明運(yùn)動(dòng)鞋局部剖面圖;
圖3為本發(fā)明運(yùn)動(dòng)鞋俯視剖面示意圖;
圖4為本發(fā)明運(yùn)動(dòng)鞋互補(bǔ)能量回收裝置結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5a為本發(fā)明運(yùn)動(dòng)鞋互補(bǔ)能量回收裝置結(jié)構(gòu)工作過(guò)程之踩下?tīng)顟B(tài)示意圖;
圖5b為本發(fā)明運(yùn)動(dòng)鞋互補(bǔ)能量回收裝置結(jié)構(gòu)工作過(guò)程之抬腳狀態(tài)示意圖;
圖5c為本發(fā)明運(yùn)動(dòng)鞋復(fù)位調(diào)節(jié)裝置結(jié)構(gòu)示意圖
圖6為本發(fā)明運(yùn)動(dòng)鞋俯視平面結(jié)構(gòu)示意圖之一;
圖7為本發(fā)明運(yùn)動(dòng)鞋俯視平面結(jié)構(gòu)示意圖之二;
圖8為本發(fā)明運(yùn)動(dòng)鞋按摩充能結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖9為本發(fā)明運(yùn)動(dòng)鞋按摩充能結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)工作狀態(tài)示意圖;
圖10為本發(fā)明運(yùn)動(dòng)鞋執(zhí)行風(fēng)扇的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖11a為本發(fā)明運(yùn)動(dòng)鞋使用靜態(tài)圖之一;
圖11b為本發(fā)明運(yùn)動(dòng)鞋使用動(dòng)態(tài)圖之一;
圖12a為本發(fā)明運(yùn)動(dòng)鞋使用靜態(tài)圖之二;
圖12b為本發(fā)明運(yùn)動(dòng)鞋使用動(dòng)態(tài)圖之二;
圖13a為本發(fā)明運(yùn)動(dòng)鞋鞋面結(jié)構(gòu)圖之一;
圖13b為本發(fā)明圖13a所示a處局部放放大圖;
圖14為本發(fā)明運(yùn)動(dòng)鞋第二感應(yīng)線(xiàn)圈的示意圖之一;
圖15為本發(fā)明運(yùn)動(dòng)鞋鞋面結(jié)構(gòu)圖之二;
圖16為本發(fā)明運(yùn)動(dòng)鞋第二感應(yīng)線(xiàn)圈的示意圖之二。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖,對(duì)本發(fā)明上述的和另外的技術(shù)特征和優(yōu)點(diǎn)作更詳細(xì)的說(shuō)明。
請(qǐng)參見(jiàn)圖1所示,圖1為本發(fā)明所述運(yùn)動(dòng)鞋的結(jié)構(gòu)示意圖,本發(fā)明所述的運(yùn)動(dòng)鞋與普通運(yùn)動(dòng)鞋在整體上具有相似的結(jié)構(gòu),本說(shuō)明書(shū)中僅選擇與本發(fā)明相關(guān)的部分進(jìn)行描述與說(shuō)明。
本發(fā)明所述的運(yùn)動(dòng)鞋包括鞋本體,鞋本體包括用于容置足部的空腔、圍繞形成空腔的鞋面1以及鞋底3,部分運(yùn)動(dòng)鞋具有鞋帶,本發(fā)明中并不局限于帶有鞋帶的鞋子,但仍然將鞋帶部分標(biāo)記為鞋帶結(jié)構(gòu)2,為便于說(shuō)明,鞋面1的側(cè)面稱(chēng)為側(cè)鞋面4。
實(shí)施例一
請(qǐng)參見(jiàn)圖2所示,圖2是本發(fā)明實(shí)施例一將鞋面4局部剖開(kāi)的局部剖面圖,其中所述鞋底3為一減震層3,所述減震層包括減震上層304以及減震下層305,所述減震上層304與減震下層305中形成減震空腔302,減震空腔中設(shè)置有多個(gè)支撐、連接所述減震上層304與減震下層305的支撐結(jié)構(gòu)303,所述支撐結(jié)構(gòu)303可以是柔性支撐柱或者是其他復(fù)雜的減震支撐結(jié)構(gòu)。
圖2中同時(shí)標(biāo)記出了用于容置足部的足部?jī)?nèi)腔101與內(nèi)腔底102,所述內(nèi)腔底102與所述減震上層304可以是兩層結(jié)構(gòu)也可以是同一層結(jié)構(gòu)。
請(qǐng)參見(jiàn)圖3所示,圖3為本發(fā)明實(shí)施例一俯視剖面示意圖,其中,在所述減震層3中設(shè)置互補(bǔ)能量回收裝置,所述互補(bǔ)能量回收裝置包括第一回收桶31、第二回收桶32及互補(bǔ)回收線(xiàn)圈33。
請(qǐng)參見(jiàn)圖4所示,圖4為本發(fā)明實(shí)施例一互補(bǔ)能量回收裝置結(jié)構(gòu)圖。所述第一回收桶31與所述第二回收桶32具有相似的結(jié)構(gòu),但是相較于所述第二回收桶32具有一個(gè)更大的尺寸。所述第一回收桶包括第一回收頂板311、第一回收底板312與第一回收腹313,所述第一回收腹內(nèi)部中空,由所述第一回收頂板311、第一回收底板312構(gòu)成所述第一回收腹313的上下面,所述第一回收頂板311與所述第一回收底板312由永磁性材料構(gòu)成,在所述第一回收腹313中形成恒定的磁場(chǎng)。
所述第二回收桶32具有與所述第一回收桶31相似的第二回收頂板321、第二回收底板322以及第二回收腹323。
所述第一回收腹313與所述第二回收腹323上可供所述互補(bǔ)回收線(xiàn)圈33進(jìn)行纏繞,即所述互補(bǔ)回收線(xiàn)圈33分別在所述第一回收腹與所述第二回收腹323形成方向相反的螺旋線(xiàn)圈,所述第一回收頂板311、第一回收底板312以及所述第二回收頂板321、第二回收底板322分別為永磁體材質(zhì)構(gòu)成,所述第一回收桶31與所述第二回收桶32均設(shè)置有單向限氣閥。
結(jié)合圖3,所述第一回收桶31所設(shè)置的位置位于前腳掌、所述第二回收桶32位置位于后腳跟附近,同時(shí)所述第一回收桶31的尺寸要全面大于所述第二回收桶32,包括所述第一回收腹313的大小、所述第一回收頂板311、第一回收底板312的大小尺寸。
請(qǐng)參見(jiàn)圖5a、圖5b所示(此處亦可參閱圖11b),圖5a、圖5b為實(shí)施例一互補(bǔ)能量回收裝置工作過(guò)程示意圖。人在跑步過(guò)程中,前腳的前腳掌先著地,然后后腳跟上,然后前腳蹬地如此往返,那么在前腳掌先著地時(shí),所述第一回收桶31受擠壓(圖5a)由于所述第一回收桶31設(shè)置有單向限氣閥,單向限氣閥的作用是限制氣體流出兩個(gè)回收桶,而不限制氣體進(jìn)入兩個(gè)回收桶。
所以當(dāng)前腳掌踩下來(lái)的時(shí)候,所述第一回收桶31受到壓力,所述第二回收桶32沒(méi)有受到壓力,由于第一回收桶31中的單向限氣閥作用,氣體難以短時(shí)間內(nèi)排除,所以對(duì)所述第一回收腹313內(nèi)壁形成強(qiáng)大的壓力,逼迫所述第一回收腹313的側(cè)壁向外膨脹,所述第一回收腹313外纏繞有所述互補(bǔ)回收線(xiàn)圈33,所述互補(bǔ)回收線(xiàn)圈隨所述第一回收腹313的膨脹而擴(kuò)張,所述互補(bǔ)回收線(xiàn)圈33的長(zhǎng)度有限度,由于在所述第一回收腹313處線(xiàn)圈擴(kuò)張,所以必須從所述第二回收腹323處“借”得一部分線(xiàn)圈長(zhǎng)度,這一部分線(xiàn)圈“勒緊”了所述第二回收腹323。綜上所述,在前腳掌著地的時(shí)候,所述第一回收腹313膨脹、所述第二回收腹323收縮、線(xiàn)圈向由所述第二回收桶32向所述第一回收桶31移動(dòng)。同理,在抬腳的時(shí)候,所述第一回收腹313收縮、所述第二回收腹323膨脹、線(xiàn)圈向由所述第一回收桶31向所述第二回收桶32移動(dòng)。
在第一回收桶31膨脹的時(shí)候,纏繞在所述第一回收桶上的螺旋線(xiàn)圈也會(huì)隨之膨脹,螺旋線(xiàn)圈所圍繞的面積變大,通過(guò)更多的磁通量,在螺旋線(xiàn)圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流;由于所述互補(bǔ)回收線(xiàn)圈33長(zhǎng)度固定,所述兩個(gè)回收桶總是一個(gè)膨脹、一個(gè)收縮,兩個(gè)回收桶上纏繞的反向的螺旋線(xiàn)圈總是會(huì)形成相同方向的感應(yīng)電流,這樣在人腳不斷的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,會(huì)源源不斷將感應(yīng)電流收集起來(lái),形成能量自收集系統(tǒng)。
而對(duì)于慢步走的情況,人通常是后腳跟先著地,那么便是所述第二回收桶32先膨脹,然而工作原理與上述無(wú)實(shí)際區(qū)別。
作為一種更好的方案:對(duì)于前后腳掌同時(shí)著地的情況,通常比較罕見(jiàn),這種情況可通過(guò)將所述第一回收桶31整體尺寸設(shè)置的比所述第二回收桶32更大來(lái)解決。這樣即使前后腳掌同時(shí)著地,也會(huì)是所述第一回收桶31膨脹、所述第二回收桶32收縮。
作為一種更好的方案:所述第一回收腹313與所述第二回收腹323上設(shè)置有螺旋褶皺結(jié)構(gòu),所述螺旋褶皺結(jié)構(gòu)上設(shè)置有波峰3131、3231,與波谷3132、3232,這樣,所述互補(bǔ)回收線(xiàn)圈33可以良好地定位在所述波谷3132、3232中。
這樣,無(wú)論是人在跑步、走路或者其他情況,可以將足部的機(jī)械能通過(guò)電磁形式轉(zhuǎn)化成電能,通過(guò)整流電路后,給鞋子上的設(shè)備進(jìn)行供電,例如運(yùn)動(dòng)鞋上配備的計(jì)步器、小夜燈或者是充電電池進(jìn)行充電。
作為一種更好的方案:所述互補(bǔ)能量回收裝置還包括復(fù)位調(diào)節(jié)裝置,請(qǐng)參見(jiàn)5c所示,所述復(fù)位調(diào)節(jié)裝置設(shè)置于所述第一回收桶31與所述第二回收桶32之間部分的所述減震層空腔內(nèi),所述互補(bǔ)回收線(xiàn)圈33穿過(guò)所述復(fù)位調(diào)節(jié)裝置。所述復(fù)位調(diào)節(jié)裝置包括殼體341、復(fù)位彈簧342、第一限位塊343、第二限位塊344以及旋轉(zhuǎn)軸345;所述第一限位塊343以及所述第二限位塊344固定于所述減震層3上,所述第一限位塊以及所述第二限位塊之間形成所述互補(bǔ)回收線(xiàn)圈33穿過(guò)的通道,所述第二限位塊上活動(dòng)連接有所述旋轉(zhuǎn)軸345,所述旋轉(zhuǎn)軸向外延伸穿過(guò)所述殼體341以及所述復(fù)位彈簧342,所述旋轉(zhuǎn)軸345與所述互補(bǔ)回收線(xiàn)圈33為面接觸;所述殼體341固定于所述減震層3上,所述復(fù)位彈簧342外繞于所述旋轉(zhuǎn)軸后,另一端固定于所述殼體上。
所述互補(bǔ)回收線(xiàn)圈33由所述第一回收桶31向所述第二回收桶32運(yùn)動(dòng)的過(guò)程會(huì)帶動(dòng)所述旋轉(zhuǎn)軸正向旋轉(zhuǎn)(此處正向旋轉(zhuǎn)并不特指順時(shí)針或者逆時(shí)針,僅為與下文中所述旋轉(zhuǎn)軸的反向旋轉(zhuǎn)相區(qū)分),所述旋轉(zhuǎn)軸345正向旋轉(zhuǎn)的過(guò)程帶動(dòng)所述復(fù)位彈簧342收緊或膨脹。所述旋轉(zhuǎn)軸345與所述互補(bǔ)回收線(xiàn)圈33為面接觸,會(huì)增加所述互補(bǔ)回收線(xiàn)圈33運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的摩擦力,降低所述互補(bǔ)回收線(xiàn)圈33的運(yùn)動(dòng)速度,避免急速運(yùn)動(dòng)損耗線(xiàn)圈的使用壽命。當(dāng)所述互補(bǔ)回收線(xiàn)圈33停止運(yùn)動(dòng)后不再對(duì)所述旋轉(zhuǎn)軸345施加力,所述旋轉(zhuǎn)軸345亦停止轉(zhuǎn)動(dòng),此時(shí)所述復(fù)位彈簧342要從收緊或膨脹狀態(tài)恢復(fù)到原狀,所述復(fù)位彈簧342恢復(fù)到原狀的過(guò)程會(huì)帶動(dòng)所述旋轉(zhuǎn)軸345反向旋轉(zhuǎn),所述旋轉(zhuǎn)軸345的反向旋轉(zhuǎn)有助于所述互補(bǔ)回收線(xiàn)圈33由所述第二回收桶32向所述第一回收桶31運(yùn)動(dòng),即有助于實(shí)現(xiàn)所述互補(bǔ)回收線(xiàn)圈33的復(fù)位。
所述復(fù)位調(diào)節(jié)裝置的設(shè)置不僅能夠避免所述互補(bǔ)回收線(xiàn)圈的急速運(yùn)動(dòng),還能夠有助于所述互補(bǔ)回收線(xiàn)圈的復(fù)位,使得所述兩個(gè)回收桶的膨脹或收縮均能夠順利緩和的進(jìn)行,減少震感的同時(shí)增加能量自收集系統(tǒng)的使用壽命。
實(shí)施例二
圖6為本發(fā)明實(shí)施例二運(yùn)動(dòng)鞋俯視平面結(jié)構(gòu)示意圖。
實(shí)施例二中所述的運(yùn)動(dòng)鞋的鞋底3為一減震層3,所述減震層3中設(shè)置有若干支撐結(jié)構(gòu)303與若干按摩充能結(jié)構(gòu)5,兩個(gè)所述按摩充能結(jié)構(gòu)5之間都應(yīng)當(dāng)設(shè)置由一個(gè)所述支撐結(jié)構(gòu)303。而所述每一個(gè)按摩充能結(jié)構(gòu)5通過(guò)整流電路與照明燈301進(jìn)行連接,所述按摩充能結(jié)構(gòu)5能夠?qū)⑦\(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能并且收集起來(lái);圖6中僅展示出了一個(gè)照明燈301,實(shí)際情況下,所述照明燈301可以在鞋底周邊設(shè)置一圈,這樣的話(huà),不同的所述按摩充能結(jié)構(gòu)為不同的所述照明燈301供電,不同的所述按摩充能結(jié)構(gòu)5由于受到的力的力度的不同所以產(chǎn)生的電能也不一樣,收集到的電能強(qiáng)弱反應(yīng)在所述照明燈301的亮度上。
對(duì)于另外一種應(yīng)用方式請(qǐng)參見(jiàn)圖7所示,圖7為實(shí)施例二運(yùn)動(dòng)鞋的另外一種應(yīng)用方式的俯視平面結(jié)構(gòu)示意圖。
所述按摩充能結(jié)構(gòu)5將收集到的電能沖入所述充電電池306中,所述充電電池306充滿(mǎn)后可以應(yīng)用于其他設(shè)備。
請(qǐng)參見(jiàn)圖8所示,圖8為按摩充能結(jié)構(gòu)5的結(jié)構(gòu)示意圖。
所述按摩充能結(jié)構(gòu)5包括按摩棒51、氣囊52、執(zhí)行結(jié)構(gòu)53與固定結(jié)構(gòu)。所述按摩棒51能夠貫穿所述執(zhí)行結(jié)構(gòu)53觸及所述氣囊頂部,所述執(zhí)行結(jié)構(gòu)53能夠在所述氣囊52的使動(dòng)作用下運(yùn)動(dòng),也可以在所述按摩棒51的使動(dòng)作用下進(jìn)行運(yùn)動(dòng);所述固定結(jié)構(gòu)對(duì)所述執(zhí)行結(jié)構(gòu)53進(jìn)行限位,使所述執(zhí)行結(jié)構(gòu)53在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不至于脫出可控范圍;所述按摩棒51是磁性機(jī)構(gòu),采用永磁性材料制備;所述執(zhí)行結(jié)構(gòu)53能夠在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?,從而?shí)現(xiàn)自充能的功能。
下面對(duì)各結(jié)構(gòu)進(jìn)行展開(kāi)描述:
所述按摩棒51為磁性螺桿。
所述氣囊52被設(shè)置在所述減震上層304中,包括氣囊空腔521、氣囊收口522。所述減震上層304中被挖空形成氣囊空腔521,所述氣囊52具有一個(gè)相對(duì)于所述氣囊空腔521較窄的氣囊收口522,所述氣囊收口522位于收口處形成氣囊出口523,所述氣囊出口523正對(duì)所述執(zhí)行結(jié)構(gòu)53。
所述執(zhí)行結(jié)構(gòu)53包括執(zhí)行風(fēng)扇531、執(zhí)行線(xiàn)圈彈簧532與執(zhí)行螺母533,所述執(zhí)行風(fēng)扇531與所述執(zhí)行螺母533通過(guò)所述執(zhí)行線(xiàn)圈彈簧相連,所述執(zhí)行螺母533、執(zhí)行風(fēng)扇531平行于所述減震上層304,所述執(zhí)行螺母533與所述按摩棒51相配合,在所述按摩棒51穿過(guò)所述執(zhí)行螺母533的時(shí)候能夠帶動(dòng)所述執(zhí)行螺母533進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng);所述執(zhí)行線(xiàn)圈彈簧532具有彈簧彈性,能夠在所述執(zhí)行螺母533、所述執(zhí)行風(fēng)扇531的帶動(dòng)下動(dòng)作,也能夠在所述執(zhí)行螺母533、所述執(zhí)行風(fēng)扇531失去使動(dòng)作用時(shí)將所述執(zhí)行螺母533、所述執(zhí)行風(fēng)扇531帶回至原位;所述執(zhí)行風(fēng)扇531正對(duì)所述氣囊出口523,并且能夠在所述氣囊出氣的時(shí)候轉(zhuǎn)動(dòng),帶動(dòng)所述執(zhí)行線(xiàn)圈彈簧轉(zhuǎn)動(dòng)。
所述固定結(jié)構(gòu)整體呈現(xiàn)階梯筒形結(jié)構(gòu),包括第一固定段541、第二固定段542與第三固定段543;所述第一固定段541為一圓筒結(jié)構(gòu),從所述減震上層304下緣向下延伸并與所述第二固定段542連接,所述第二固定段542為一水平圓環(huán),水平圓環(huán)的上表面為所述執(zhí)行風(fēng)扇提供支撐,所述水平圓環(huán)的下表面向下延伸出豎直圓筒結(jié)構(gòu)或桿狀結(jié)構(gòu)的所述第三固定段543,所述第三固定段543下緣與所述執(zhí)行螺母上表面相抵,阻止所述執(zhí)行螺母在運(yùn)動(dòng)中的向上運(yùn)動(dòng)。
請(qǐng)參見(jiàn)圖9所示,圖9為按摩充能結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)工作狀態(tài)示意圖。工作過(guò)程中,首先由足底對(duì)減震上層304施加壓力,所述減震上層將壓力傳遞至所述氣囊中壓迫氣囊52,所述氣囊52受到壓迫,其中的氣體從所述氣囊出口523釋放,釋放出的氣體直接作用在所述執(zhí)行風(fēng)扇531上,引起風(fēng)扇531正向轉(zhuǎn)動(dòng)(此處正向轉(zhuǎn)動(dòng)并不特指順時(shí)針或者逆時(shí)針,僅為與下文中所述執(zhí)行螺母的反向轉(zhuǎn)動(dòng)相區(qū)分);
而足底的壓力導(dǎo)致所述減震上層304整體下壓,使所述按摩棒51相對(duì)向上運(yùn)動(dòng),所述按摩棒51在向上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,與所述執(zhí)行螺母配合,帶動(dòng)所述執(zhí)行螺母533反向轉(zhuǎn)動(dòng);
所述執(zhí)行風(fēng)扇531正向轉(zhuǎn)動(dòng)、所述執(zhí)行螺母533反向轉(zhuǎn)動(dòng),使得其中的執(zhí)行線(xiàn)圈彈簧532擴(kuò)張,所述線(xiàn)圈彈簧532的擴(kuò)張?jiān)黾恿司€(xiàn)圈中的磁通量,在線(xiàn)圈中產(chǎn)生了感應(yīng)電流,另有整流電路與所述執(zhí)行線(xiàn)圈彈簧532電連接,將感應(yīng)出來(lái)的電流進(jìn)行收集。
圖9中同時(shí)展示出了受壓力而變形的支撐結(jié)構(gòu)303。
所述按摩棒的長(zhǎng)度本發(fā)明中并不做為強(qiáng)制的要求或者限制,只要其長(zhǎng)度足夠帶動(dòng)所述執(zhí)行螺母533轉(zhuǎn)動(dòng)即可,作為一種改進(jìn)的方案,可以使所述按摩棒在足底下壓的時(shí)候觸及所述氣囊52的頂部,并且將所述氣囊52頂部頂起,從而起到按摩足底的作用。為了增加按摩的舒適度,所述按摩棒的端部設(shè)置為圓滑端部。
作為一種改進(jìn)的方案,圖10為本發(fā)明運(yùn)動(dòng)鞋執(zhí)行風(fēng)扇的結(jié)構(gòu)示意圖,所述執(zhí)行風(fēng)扇531包括軸心5311以及扇葉5312,通過(guò)所述軸心5311與所述第二固定段542固定連接,所述扇葉5312末端長(zhǎng)度大于所述扇葉首端長(zhǎng)度,所述扇葉5312向一側(cè)彎曲形成一開(kāi)放的空腔,所述空腔朝向所述氣囊出口設(shè)置,所述扇葉5312的形狀為:
其中,(y,x)為所述扇葉上的點(diǎn),l為所述扇葉末端距所述扇葉首端的距離,單位為cm,cosh為雙曲余弦函數(shù),e為自然常數(shù),k為修正系數(shù)。
通過(guò)該公式設(shè)置所述扇葉5312的形狀,使得所述扇葉5312首端處的所述空腔的曲率較大,向所述扇葉5312末端處的所述空腔的曲率較小,即所述扇葉5312自所述末端處向所述首端處的彎曲程度逐漸增大,形成聚能效應(yīng),越向內(nèi)風(fēng)速越大。該形狀設(shè)置使得所述扇葉5312在所述末端處具有較大的有效接觸面積,能夠有效的利用所述氣囊出口523所釋放出的氣體所產(chǎn)生的風(fēng)能,而向所述首端方向延伸的所述空腔趨向于狹窄,形成聚能效應(yīng),越向內(nèi)風(fēng)速越大,最大限度地利用所述所述氣囊出口的風(fēng)能增大風(fēng)速,有效增加所述扇葉5312在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中的驅(qū)動(dòng)力。
實(shí)施例三
請(qǐng)參見(jiàn)圖11a、圖11b所示,圖11a、圖11b展示了運(yùn)動(dòng)鞋在跑動(dòng)過(guò)程中所經(jīng)歷的形態(tài)變化,其中,鞋面分為前端41與后端42,在腳用力的時(shí)候,所述前端41與所述后端42的分界線(xiàn)即為鞋子產(chǎn)生彎折的位置,以這個(gè)彎折線(xiàn)為界,所述后端42在用力過(guò)程中的某個(gè)時(shí)間段內(nèi)會(huì)從圖11a的位置變動(dòng)到圖11b的位置,如果跑動(dòng)速度較快或較為用力的時(shí)候,所述后端42甚至可以與所述前端41形成垂直。
請(qǐng)參見(jiàn)圖12a、圖12b所示,本實(shí)施例中所述的運(yùn)動(dòng)鞋,包括設(shè)置在所述前端41底部位置的前端永磁體61、所述前端永磁體上方的第一感應(yīng)線(xiàn)圈62以及設(shè)置在彎折線(xiàn)之后的中部永磁體63、第二感應(yīng)線(xiàn)圈64以及設(shè)置在鞋尾處的后端永磁體65。
所述第一感應(yīng)線(xiàn)圈62軸線(xiàn)垂直于所述鞋底設(shè)置,所述后端永磁體65垂直于所述鞋底設(shè)置并在靜止?fàn)顟B(tài)形成平行于所述鞋底的磁場(chǎng);所述前端永磁體61平行于所述鞋底設(shè)置并在靜止?fàn)顟B(tài)形成垂直于所述鞋底的磁場(chǎng),靜止?fàn)顟B(tài)下,所述第二感應(yīng)線(xiàn)圈64軸線(xiàn)平行于所述鞋底設(shè)置。
在靜止?fàn)顟B(tài)時(shí),所述第一感應(yīng)線(xiàn)圈62中通過(guò)所述前端永磁體61的磁場(chǎng),而所述中部永磁體63與后端永磁體65的磁場(chǎng)方向與所述第一感應(yīng)線(xiàn)圈62平行;相似的,所述第二感應(yīng)線(xiàn)圈64在靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)與所述前端永磁體61平行,所述第二感應(yīng)線(xiàn)圈64在靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)僅通過(guò)所述中部永磁體63與后端永磁體65的磁場(chǎng)。
在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,由于后端抬起,所述后端永磁體65在垂直于所述鞋底與平行于所述鞋底的位置來(lái)回?cái)[動(dòng),所述第二感應(yīng)線(xiàn)圈64軸線(xiàn)在垂直于所述鞋底與平行于所述鞋底的位置來(lái)回?cái)[動(dòng),所述第二感應(yīng)線(xiàn)圈64相對(duì)于所述前端永磁體61角度增加,所述第二感應(yīng)線(xiàn)圈64由于與所述前端永磁體61的相對(duì)位置變化而在所述第二感應(yīng)線(xiàn)圈64上形成了感應(yīng)電流;同理,所述第一感應(yīng)線(xiàn)圈62由于與所述中部永磁體63及所述后端永磁體65的相對(duì)位置變化而產(chǎn)生感應(yīng)電流,再把這些感應(yīng)電流送至整流電路,與其他設(shè)備相接實(shí)現(xiàn)能量收集。
其中,所述第一感應(yīng)線(xiàn)圈62由于完全藏于鞋底,所以非常好實(shí)現(xiàn),但是所述第二感應(yīng)線(xiàn)圈64卻并不好實(shí)現(xiàn)其結(jié)構(gòu),發(fā)明提供一種實(shí)現(xiàn)的方式。
請(qǐng)參見(jiàn)圖13a、圖14所示,圖13a是鞋面部位的示意圖,圖14是所述第二感應(yīng)線(xiàn)圈64的抽象示意圖。所述第二感應(yīng)線(xiàn)圈64包括隱藏部8和連接部:
舉例說(shuō)明,鞋子上共有8個(gè)供穿鞋帶的通孔,所述通孔由導(dǎo)體材料制備,分別是第一通孔21、第二通孔22、第三通孔23、第四通孔24、第五通孔25、第六通孔26、第七通孔27、第八通孔28,其中第一通孔21與第二通孔22處于一個(gè)水平線(xiàn)上,為同組通孔、第三通孔23與第四通孔24處于一個(gè)水平線(xiàn)上,為同組通孔、第五通孔25與第六通孔26處于一個(gè)水平線(xiàn)上,為同組通孔、第七通孔27與第八通孔28處于一個(gè)水平線(xiàn)上,為同組通孔,見(jiàn)圖14所示(為方便理解將鞋面、鞋幫、鞋底抽象為鞋里面7),在鞋里面7中,埋藏著相互平行的若干隱藏部8,所述隱藏部8連接處于同一水平線(xiàn)上的兩個(gè)通孔,即所述隱藏部8連接同組通孔,例如通孔21與通孔22,所述隱藏部由導(dǎo)體材料制成。如圖13a、13b所示,而在鞋子正面,每組所述通孔上配備有鉤子241與鉤母251,所述鉤母251首端固定于所述通孔上,末端含有閉合的鉤環(huán)2511,所述鉤子241首端固定于所述通孔上,末端含有鉤體2411,所述鉤環(huán)與所述鉤體配合卡緊。所述鉤子241與所述鉤母251由金屬制成、兩者相互配合卡緊,形成電連接的單條線(xiàn)圈,所述鉤子與鉤母配合形成的單挑線(xiàn)圈共同構(gòu)成所述連接部,用于連接不同組通孔,通孔22與通孔23相連,通孔24與通孔25相連,通孔26與通孔27相連,通孔27與通孔28通過(guò)隱藏部相連,從而形成圖14所示的完整螺旋線(xiàn)圈結(jié)構(gòu),螺旋線(xiàn)圈通過(guò)第一電極281與第二電極211連接到整流電路中。參見(jiàn)圖14,每組所述通孔的后個(gè)通孔與下一組通孔的前個(gè)通孔連接所形成的單條線(xiàn)圈與垂直方向之間的夾角α滿(mǎn)足以下公式:
公式中,α為每組所述通孔的后個(gè)通孔與下一組通孔的前個(gè)通孔連接所形成的單條線(xiàn)圈與垂直方向之間的夾角;同組通孔之間的距離為l1;每組所述通孔的后個(gè)通孔與下一組通孔的前個(gè)通孔連接所形成的線(xiàn)圈長(zhǎng)度為l2,即所述鉤子與所述鉤母的長(zhǎng)度和;所述隱藏部8距離所述連接部的垂直距離為l3;e為自然常數(shù)。
通過(guò)該公式可以對(duì)各參數(shù)實(shí)現(xiàn)精確設(shè)置,使得所述第二感應(yīng)線(xiàn)圈64的形成過(guò)程更加標(biāo)準(zhǔn)化,簡(jiǎn)單化,而且通過(guò)該公式對(duì)各參數(shù)進(jìn)行設(shè)置所形成的所述第二感應(yīng)線(xiàn)圈64在保證運(yùn)動(dòng)鞋的正常穿脫外,最大限度的增加所述第二感應(yīng)線(xiàn)圈64的面積,使得在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,供磁感線(xiàn)穿過(guò)的線(xiàn)圈面積增加,從而增加產(chǎn)生的感應(yīng)電流量,提高運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的機(jī)械能轉(zhuǎn)換效率。
如圖15、圖16所示,每組通孔配備有所述鉤子241與所述鉤母251,所述鉤母251首端固定于所述通孔上,末端含有閉合的鉤環(huán),所述鉤子241首端固定于所述通孔上,末端含有鉤體,所述鉤環(huán)與所述鉤體(圖中未畫(huà)出)配合卡緊,即所述鉤子241與所述鉤母251可以與相鄰的通孔形成電連接的所述連接部,從而與所述隱藏部連接形成不同的螺旋線(xiàn)圈結(jié)構(gòu)。例如圖15中,在所述鞋帶結(jié)構(gòu)2中,第三通孔23與第五通孔25連接,第二通孔22與第四通孔24連接,第六通孔26與第八通孔28連接,形成如圖16所示的螺旋線(xiàn)圈,而圖16所示的螺旋線(xiàn)圈對(duì)于垂直于所述鞋帶結(jié)構(gòu)2的磁場(chǎng)不敏感,對(duì)于平行于鞋帶結(jié)構(gòu)2的磁場(chǎng)更加敏感,這種線(xiàn)圈在平穩(wěn)的跑動(dòng)過(guò)程中,能夠收集到的能量較少,而在不規(guī)則運(yùn)動(dòng),例如經(jīng)常性的疾跑、急?;蛘吲?dòng)等有較強(qiáng)的感應(yīng)效果。
本發(fā)明實(shí)施例一、實(shí)施例二、實(shí)施例三中分別提供了不同的基于電磁式的自充能結(jié)構(gòu),三種結(jié)構(gòu)可以復(fù)用,例如實(shí)施例一中的互補(bǔ)能量收集機(jī)構(gòu)的第一回收桶31的第一回收底板312可以作為第二感應(yīng)線(xiàn)圈64的感應(yīng)磁體。
以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明,不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說(shuō)明。對(duì)于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō),在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下,還可以做出若干簡(jiǎn)單推演或替換,都應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。