[实用新型]自动发电保暖鞋

说明书

技术领域

本实用新型属于一种鞋，具体涉及一种带有电热元件可以使足部保暖的电暖鞋。

背景技术

传统的电暖鞋依靠普通电池提供电能使电热元件发热。但普通电池的电能消耗快，不能长时间提供电能，而且电池必须频繁更换，不但成本高，更不利于环境保护。

为此，人们设计了一种带有机械发电装置的电暖鞋，该电暖鞋在人体的脚着地后，与地面接触的推杆带动齿条上下移动，经过多级齿轮的传动，从而带动发电机高速转动，使电热元件发热，使鞋内温度升高。但上述电暖鞋由于必须采用多级传动机构的传动，部件数量太多，结构复杂，部件易磨损，容易因为部件之间的配合问题而损坏，使用寿命短。另外，该电暖鞋还要求齿条的竖向行程达到一定数值，因此要求鞋跟部的高度达到一定数值，使鞋的整体造型受到一定影响。

发明内容

本实用新型的目的是针对现有技术的上述不足而提供一种自动发电保暖鞋，它结构简单，运行可靠。

为实现上述目的，本实用新型的自动发电保暖鞋包括鞋面、鞋底，鞋底中安装有电热元件、充电电池和电源开关，充电电池经过电源开关连接到电热元件，其主要特点在于，在鞋底设有若干个空腔，每个空腔的内部设有压电材料元件，压电材料元件下方设有竖向滑动部件，竖向滑动部件的一端安装在空腔中，竖向滑动部件的另一端露出在空腔之外；竖向滑动部件的上方还设有对其施加向下推力的复位弹簧；压电材料元件的两端利用导线连接到充电电池。

较好的是，各压电材料元件的两端并联连接到充电电池。

更好的是，所述空腔呈柱形，柱形空腔的侧壁形成竖向滑动部件上下滑动的轨道。

所述竖向滑动部件为滑动块，滑动块的横截面与柱形空腔横截面匹配。

所述电源开关包裹有防水材料。

所述充电电池为高能充电电池。

所述电热元件可以为电阻丝。

压电材料元件可以是压电陶瓷。

压电材料元件也可以是压电晶体。

本实用新型具有以下优点和效果：

1、在行走过程中，当人体的脚着地后，位于鞋底的竖向滑动部件对压电材料元件产生冲击压力，压电材料元件的特性就是在冲击压力作用下产生微小变形，其内部会极化，其两端表面会产生电荷，形成电压，因此可以不断向电池充电；当人体的脚离地后，弹簧的推力使竖向滑动部件向下滑动复位，为下一次冲击作准备，如此不断重复。因此，只要打开电源开关，就可使电热元件通电产热，鞋底温度升高，从而达到足部保暖的目的

2、本实用新型以人体自身重量和行走运动为动力源，利用压电材料的特性进行发电，不需多级机械传动机构，整体结构简单，运行可靠，具有结构新颖、经济实用、经久耐用、成本低的优点，易于被人们所接受。

3、本实用新型的发电装置主要依靠人体自身重量产生压力，而对机械部件的竖向行程大小无特殊要求，即竖向滑动部件滑动的行程只需很小，因此对鞋跟厚度无影响。

4、由于竖向滑动块的运动方向是竖向，每块竖向滑动块占用用鞋底的水平面积小，可以充分利用鞋底水平面积设置多套压电发电单元，各多套压电发电单元的输出端并联，使整体发电量更充足，对鞋底升温效果明显。

5、由于鞋底设置有弹簧，可以减轻、缓冲人体脚根着地时的冲击力，这样使人们走起路来觉得柔软舒适。

附图说明

图1是本实用新型第一种实施方式的结构示意图。

图2是图1中鞋底各构件的分布位置示意图。

图3是图1中每套压电发电单元的放大结构示意图。

具体实施方式

图1、图2、图3所示的自动发电保暖鞋包括鞋面1、鞋底2，鞋底2中安装有电阻丝9、高能充电电池8和电源开关10，电源开关10包裹有防水材料，充电电池8经过电源开关10电连接到电阻丝9。在鞋底设有四个柱形空腔4，每个柱形空腔4的内部设有一套压电发电单元3；压电发电单元3包括压电陶瓷5、竖向滑动块6、复位弹簧7，其中压电陶瓷5安装在空腔4内部，竖向滑动块6可上下滑动地安装在压电陶瓷5下方，柱形空腔4的侧壁形成竖向滑动块6上下滑动的轨道。竖向滑动块6一端安装在空腔4中，竖向滑动块6另一端露出在空腔4外；复位弹簧7设在竖向滑动块6上部外围，复位弹簧7上端抵靠在空腔内端面，复位弹簧7对竖向滑动块6施加向下推力；压电陶瓷5的两端镀有金属层，形成两个电极，两个电极利用导线与充电电池8连接并构成回路。各压电发电单元的两端并联连接到充电电池8。

上述保暖鞋使用过程中，当人体的脚着地后，位于鞋底的竖向滑动块6受压，相对于鞋体产生上升运动，对压电陶瓷5表面产生冲击压力，压电陶瓷5受压后两端表面会产生电荷，形成电压，因此不断向充电电池8充电。当人体的脚离地后，复位弹簧7的推力使竖向滑动块6向下滑动复位，为下一次冲击作准备，如此不断重复。当打开电源开关10，就可以使电路中不断产生电流，使电阻丝9通电产热，于是鞋底温度升高。