[发明专利]一种发电鞋

说明书

技术领域

本发明涉及节能领域，具体涉及一种发电鞋, 包括鞋跟和发电装置。

背景技术

便携式电子设备已成为人们生活的必需品，但在其实际使用过程中，因电池的续航能力差而使其饱受诟病，而携带移动电池又十分不便，因此，研发一种可随时随地满足便携式电子设备的应急供电需求的产品势在必行，现在市面上较常见的发电鞋在一定程度上解决了这个问题。但目前大多数发电鞋采用压电系统和流体系统发电，发电效率极低，鞋子舒适度差，并且当鞋子产生较大变形时，其发电的能力急剧下降，非常不实用。

窦丽华、赵勇立等在其专利《一种人体足部机械能发电装置》( CN201410230637)中提出的利用电磁式结合流体系统的发电方式，该装置在人体行走时将人体足部垂直方向的动量通过液体的流动转变为特制的磁体活塞水平方向的动量，这种方式磁体活塞水平位移量少，效率低下。

黄淞在其专利《发电鞋》(CN102273764A)中提出一种利用人体脚部踩踏鞋跟顶面的踏板，当踏板下移时踏板下方的弧形齿条带动齿轮旋转，齿轮旋转带动发电机的转轴转动，从而驱动发电机开始工作，该装置的发电机被驱动时转速低，发电量少,且该装置的踏板结构在复位之后会对人体足部产生挤压，鞋子的舒适度差。

因此，在现有发电鞋的技术基础上加以创新，提高发电机转速，增加发电量，提高发电效率，提升穿鞋的舒适度，满足各种便携式电子设备的应急供电需求，具有很强的现实意义。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明解决的技术问题是如何提高发电机转速，增加发电量，提高发电效率，提升穿鞋的舒适度，满足各种便携式电子设备的应急供电需求。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案是一种发电鞋，包括鞋跟和发电装置，所述鞋跟为折叠式的结构，里面设有所述发电装置，所述发电装置包括U形杆、轴、单向轴承、轴承座、推力轴承、隔圈、锥形齿，所述轴连接所述U形杆的两端，其在两端连接处安装有所述单向轴承和所述轴承座，其中一端的所述轴承座外侧还安装有所述推力轴承和所述隔圈，所述轴的安装有所述锥形齿。

优选地，所述折叠式鞋跟材料为橡胶。

优选地，所述U形杆材料为304不锈钢。

优选地，所述轴承座 材料为铝合金。

优选地，所述轴承座与所述U形杆的固定方式为螺纹固定。

进一步地，所述发电装置还包括支架座，所述支架座包括支架、支架开孔、轴承、定位孔、定位槽、发电机支架、发电机和锥形齿，所述支架左右两侧设有所述支架开孔，所述轴承放置在所述支架开孔内，所述支架底部设有所述定位孔和所述定位槽，用于固定所述发电机支架，所述发电机安装在所述发电机支架上，所述锥形齿安装在所述发动机上并和所述轴的锥形齿完全啮合。

优选地，所述支架的材料为硬塑料或轻质合金。

优选地，所述发电机为内置齿轮箱的航模舵机。

优选地，所述发电机支架通过所述定位孔和所述定位槽固定在所述支架上的方式为螺纹固定。

进一步地，所述轴穿过所述单向轴承的同时又穿过所述支架左右内侧的所述轴承。

本发明机械能发电原理如下：

当人行走或奔跑时，所述折叠式鞋跟与地面接触并被挤压，其内部的所述发电模块中的U形杆在所述折叠式鞋跟被挤压的同时做圆周运动。当所述折叠式鞋跟达到形变最大处即鞋跟有离开地面趋势时，所述 U形杆也从初始位置旋转到达终点位置，这个过程中所述轴承座和所述单向轴承也带动所述轴和其上的锥齿轮一同旋转，由于所述轴的锥齿轮和所述发电机的锥齿轮是互相啮合的，因此所述发电机上的锥齿轮带动所述发电机的旋子旋转发电。从所述折叠式鞋跟有离开地面的趋势至完全离开地面这段时间内，所述折叠式鞋跟的弹性材料特性使其自动复位，而所述单向轴承具有在一个方向上锁死而在另一个方向上自由运动的特性，因此所述U形杆、所述轴承座和所述单向轴承也随所述折叠式鞋跟的自动复位而复位。在复位的过程中，所述发电机的旋子保持静止，为下一次发电做准备。所述发电机产生的电能经过电能处理模块处理后可储存在充电电池内。

采用本发明的技术方案可取得以下有益效果：

1、采用U形杆的结构和折叠式鞋跟增加了人体足部运动时鞋跟处的变形量，增加可吸收的机械能，同时采用舵机做为发电机，利用其内置的齿轮箱可以提高发电机的转速，增加发电量，发电效率高。