专利名称：复合发电鞋的制作方法
技术领域：
本发明涉及发电技术，特别是一种复合发电鞋。
背景技术：
人们已想方设法利用人体发电。如已披露研究利用人的心脏或脉搏的跳动能量发 电取得一些成果，企图给手机供电；还有人提出在人流密集的公共场所，利用行人踩踏研制
的发电装置发电。但是，前者发电太小，后者发电受条件限制，两者都没有利用或充分利用 人行走的能量。
发明内容
本发明的目的是充分利用人行走的能量发电，并把所发的电能收集起来，或者为
便携式电子产品充电。 本发明通过下述技术方案实现。 鞋底由上鞋底和下鞋底组成；在鞋底的下鞋底，沿鞋长方向设置外部绕制线圈的 曲形非磁性绝缘管、充电控制器及蓄电池，在曲形非磁性绝缘管内放置可滚动的磁球或磁 滚柱；在鞋底的上鞋底前部和后部各设置一个可胀縮的软囊，两软囊用管子连接，在两软囊 和管子中充满流体，在管子上设置发电装置；所述线圈、发电装置输出端均与所述充电控制 器的输入端连接，所述充电控制器的输出端与所述蓄电池连接，或者将所述充电控制器与 所述蓄电池做成一体，在所述充电控制器的输出端或者所述蓄电池设置供外充电接口 ，使 所述蓄电池能方便地从鞋底拆装。 人穿上所述复合发电鞋行走时，由于脚的摆动，所述磁球或磁滚柱在曲形非磁性 绝缘管内滚动，磁球或磁滚柱的磁力线穿过曲形非磁性绝缘管的管壁且依次扫过线圈的每 一匝，线圈切割磁球或磁滚柱的磁力线而感生电；人穿上所述复合发电鞋行走时，脚掌后部 和前部交替下压前后软囊，当一个软囊受压縮时迫使其中的流体快速通过所述管子流向另 一软囊使其膨胀，同时当流体流过所述管子时，驱动管子上的发电装置发电；线圈的感生电 和发电装置发出的电输入到所述充电控制器，经整流、滤波、调压后存入所述蓄电池，所述 充电控制器具有充电保护功能。
由人体生理学知，人脚掌上的经络几乎联系着人的所有器官及肢体。人穿上所述 复合发电鞋无论是否行走，鞋底中磁体的磁力对人脚掌上的经络穴位起按摩作用，这种磁 按摩，由医疗理论和临床实践证明对人能起到保健作用，甚至能治疗或减轻某些疾病。我们 只要根据人脚掌上的经络穴位，优化设计所述复合发电鞋，就能达到磁疗保健作用。
本发明有益的效果是 1、人行走时，脚随小腿摆动，且脚掌后部和前部交替着地而产生下压力。本发明设
法同时利用脚的摆动和下压力复合发电，比只利用下压力的发电装置效率高。 2、人穿上所述复合发电鞋，利用自身行动能量极方便地无意识发电，并可将满载
电能的所述蓄电池收集起来，收集其电能到大的蓄电中心以供外界使用，比如用于照明、空调、电子产品、家电等。所述复合发电鞋，可使人人自带不需要发电物质的超微型发电站，简便环保地收获能量，减轻人们对靠消耗资源，且对环境有污染的发电方式的依赖，所述复合发电鞋能给手机、手灯等便携式移动电子产品充电。 3、所述复合发电鞋可能促使不爱动的人或活动量少的人积极运动健身，因为运动不但能健身，而且产电可自用或用于家庭，也可有偿地给蓄电中心。更可贵的是所述复合发电鞋对穿它的人保健。所以说所述复合发电鞋一举多得。
图1为本发明的实施例一的结构示意图；图2为图1的A-A剖视图；图3为图1中发电机I的结构示意图；图4为图3的B-B或B1-B1剖视图；图5为图4的C-C剖视图；图6为本发明的实施例二的结构示意图；图7为图6中发电装置35的放大图；图8为本发明的实施例三的结构示意图；图9为图8图的D-D剖面放大图；图10为本发明的实施例四的结构示意图;图11为图10挡块37的放大图；图12为图11的右视图；图13为本发明的实施例五的结构示意图。
具体实施例方式
下面结合实施例和说明书附图详细说明。 实施例一 如图l示，在曲形非磁性绝缘管3外绕制线圈2，在曲形非磁性绝缘管3内放置磁球或磁滚柱4，磁球或磁滚柱4能在曲形非磁性绝缘管3内滚动；如图2示，将一组或多组线圈2、曲形非磁性绝缘管3、磁球或磁滚柱4置于下鞋底1中，并使线圈2顺着鞋底1的长方向与鞋底1联接；如图1示，上鞋底5盖在线圈2上及曲形非磁性绝缘管3 口上，并与下鞋底l上面联接；在鞋底的上鞋底前部和后部窝中分别设置可胀縮的软囊7、12，软囊7与管子8连接，软囊12与管子10连接，管子8、管子10分别与发电装置的端口联接，所述发电装置为发电机F。 发电机F由定子、转子组成，如图3至图5所示。 转子构成-在导磁环22的凸沿上固结沿轴向充磁的永磁圆盘I 21、II24、III 25、IV27和沿径向充磁的永磁圆环23、26，且使永磁圆盘I 21、永磁圆环23、永磁圆盘I1 24的外表面为N极，使永磁圆盘III25、永磁圆环26、永磁圆盘IV27的外表面为S极；叶片17的顶端固定于导磁环22的内圆，叶片17的另一端固定在两端带锥的圆柱体19的外圆，从而组成叶轮，圆柱体19的中心线与导磁环22的轴线重合，导磁环22内圆左右端为锥口 ，以减小对流体的阻力。 定子构成-在高电阻率导磁圆筒15 沿轴向依次装入并若干U槽形线圈14、若干沿轴向充磁的扇形永磁板30、若干沿径向充磁的瓦片形永磁块29a、若干沿轴向充磁的扇 形永磁板31、高电阻率导磁圆圈16、若干U槽形线圈18，若干沿轴向充磁的扇形永磁板32、 若干沿径向充磁的瓦片形永磁块29b、若干沿轴向充磁的扇形永磁板33 ;扇形永磁板30 、永 磁块29a及扇形永磁板31拼接成左U槽形永磁体，且使其内腔壁为N极，扇形永磁板32、永 磁块29b及扇形永磁板33拼接成右U槽形永磁体，且使其内腔壁为S极；U槽形线圈14与 左U槽形永磁体沿周向相间组拼成一个大小一致的左U形环槽，U槽形线圈18与右U槽形 永磁体沿周向相间组拼成一个大小一致的右U形环槽，U槽形线圈14与U槽形线圈18沿 轴向对齐，左U槽形永磁体与右U槽形永磁体沿轴向对齐；导磁圆筒15有数个径向散热小 孔15-1、导磁圆圈16上有数个径向散热小孔16-1，散热小孔15-1与散热小孔16-1对正； 环槽形线圈14的外圆、高电阻率导磁圆圈16的外圆、环槽形线圈18的外圆、瓦片形永磁块 29a的外圆及瓦片形永磁块29b的外圆与导磁圆筒15的内圆固定；圆圈13与导磁圆筒15 的左端面联接，并紧贴U槽形线圈14和永磁板扇形30的左端面，圆圈20与导磁圆筒15的 右端面联接，并紧贴U槽形线圈18和扇形永磁板33的右端面；所有U槽形线圈14并联连 接，所有U槽形线圈18并联连接，再将并联连接后的U槽形线圈14与并联连接后的U槽形 线圈18串联连接，从而引出两个外接线端。 所述定子隔间隙包围着所述转子，定子与转子同轴，且使定子上的U槽形永磁体 与转子永磁体外表面同性极平行相对，则由于磁斥力，转子被完全悬浮于定子之中。工作 时，转子跟转子与定子之间隙中的流体摩擦产生的微热流通过散热小孔15-1和散热小孔 16-1逸出。 所述U槽形线圈与在其中的转子永磁体组组数相等，根据实际情况，可设计成若 干组，但最少为两组。 以上所述线圈还可以用非磁性导电材料制作成整体的。
在软囊7和12中、管子8和10中、发电机I中充满流体。 在上鞋底5的窝9中能方便放置能方便拆装的充电控制器及蓄电池；线圈2、发电 机F的外接线端均与所述充电控制器的输入端连接，所述充电控制器的输出端与所述蓄电 池连接；所述充电控制器及蓄电池用鞋垫11盖住保护，鞋垫11底面前后各有凸出的台面与 相应的软囊7和12接触，鞋垫11卡在鞋壳6内，鞋壳6与鞋底连接。 发电机F的工作原理与现有的直流发电机相同，遵循电磁感应原理。当脚掌后部 和前部交替下压前后软囊7和12时，迫使所述流体冲击所述叶轮，从而带动所述转子旋转， 所述线圈相对于转子做切割转子磁场磁力线的运动，从而在线圈中产生感生电动势，其方 向用右手定则判定(这里不赘述)，若线圈外接负载，则在闭合电路中形成感生电流。
由于转子完全悬浮于定子之中，转子不需要对流体产生阻力的支架支撑，因此无 机械摩擦能量损耗、流体运动无阻力损耗。 实施例二 如图6图7示。管子34沿鞋长方向将所述两软囊连通，在管子34内安 装发电装置35，所述发电装置为发电装置35由发电机35-1、支架35-2、叶轮35_3组成，支 架35-2与管子34内壁联接，发电装置35的线圈输出端接到所述充电控制器的输入端，在 所述两软囊中、管子34中充满流体。 当脚掌后部和前部交替下压前后软囊时，迫使所述流体冲击叶轮35-3带动由发 电机35-l发电。
实施例三如图8图9示。管子36沿鞋长方向将所述两软囊连通；管子36由上下 相对应磁板36-1和36-2、左右相对应的导电板36-2和36_4围结构成所述发电装置，管子 36的截面为矩形圈；导电板36-2和36-4接到所述充电控制器的输入端；在所述两软囊中、 管子36中充满导电流体。 当脚掌后部和前部交替下压前后软囊时，迫使所述导电流体在管子36中流动切 割磁板36-1和36-2之间的磁力线而在导电流体中产生流向左右相对应的导电板36-2和 36-4的感应电，导电板36-2和36-4将此感应电输给所述充电控制器。
实施例四如图10至图12示。非磁性绝缘管子40沿鞋长方向将所述两软囊连 通；在管子40中放置能滚动的磁球或磁滚柱38，管子40的两头设置弧形挡块37和41，挡 块37和41相同，并在管子40外圆绕制线圈39，线圈39接到所述充电控制器的输入端；在 所述两软囊中、管子40中充满流体；非磁性绝缘管子40、磁球或磁滚柱38、线圈39构成所 述发电装置。 当脚掌后部和前部交替下压前后软囊时，迫使管子40中上部流体冲击磁球或磁 滚柱38的上部使其滚动，其磁力线穿透管子40被线圈39切割，从而在线圈39产生感应电。
实施例五如图13示。非磁性绝缘直管子45沿鞋长方向将所述两软囊连通；在管 子45中放置能沿管子45轴线运动的磁柱43，磁柱43的外周与管子45的内壁配滑合，管 子45的两头设置弧形挡块42和46，并在管子45外周绕制线圈44，线圈44接到所述充电 控制器的输入端；在所述两软囊中、管子45中充满流体；非磁性绝缘管子45、磁柱43、线圈 44构成所述发电装置。 当脚掌后部和前部交替下压前后软囊时，迫使管子40中的流体冲击磁柱43沿管 子45轴线运动，其磁力线穿透管子45被线圈44切割，从而在线圈44产生感应电。
权利要求
一种复合发电鞋，其特征是鞋底由上鞋底和下鞋底组成；在鞋底的下鞋底，沿鞋长方向设置外部绕制线圈的曲形非磁性绝缘管、充电控制器及蓄电池，在曲形非磁性绝缘管内放置可滚动的磁球或磁滚柱；在鞋底的上鞋底前部和后部各设置一个可胀缩的软囊，两软囊用管子连接，在两软囊和管子中充满流体，在管子上设置发电装置；所述线圈、发电装置输出端均与所述充电控制器的输入端连接，所述充电控制器的输出端与所述蓄电池连接，或者将所述充电控制器与所述蓄电池做成一体，在所述充电控制器的输出端或者所述蓄电池设置供外充电接口，所述蓄电池能方便地从鞋底拆装。
2. 根据权利要求1所述复合发电鞋，其特征是在曲形非磁性绝缘管(3)外绕制线圈 (2)，在曲形非磁性绝缘管(3)内放置磁球或磁滚柱(4)，磁球或磁滚柱(4)能在曲形非磁性 绝缘管(3)内滚动；将一组或多组线圈(2)、曲形非磁性绝缘管(3)、磁球或磁滚柱(4)置于 下鞋底(1)中，并使线圈(2)顺着鞋底(1)的长方向与鞋底(1)联接；上鞋底(5)盖在线圈 (2)上及曲形非磁性绝缘管(3) 口上，并与下鞋底(1)上面联接；在鞋底的上鞋底前部和后 部窝中分别设置可胀縮的软囊(7)、(12)，软囊(7)与管子(8)连接，软囊(12)与管子(10) 连接，管子(S)、管子(10)分别与发电装置的端口联接，所述发电装置为发电机(F);发电机(F)由定子、转子组成转子构成-在导磁环(22)的凸沿上固结沿轴向充磁的永磁圆盘(1 21)、 (II 24)、 (III 25) 、 (IV27)和沿径向充磁的永磁圆环(23) 、 (26)，且使永磁圆盘(I 21)、永磁圆环(23)、永 磁圆盘(II 24)的外表面为N极，使永磁圆盘(III 25)、永磁圆环(26)、永磁圆盘(IV27) 的外表面为S极；叶片(17)的顶端固定于导磁环(22)的内圆，叶片(17)的另一端固定在 两端带锥的圆柱体(19)的外圆，从而组成叶轮，圆柱体(19)的中心线与导磁环(22)的轴 线重合，导磁环(22)内圆左右端为锥口 ；定子构成-在高电阻率导磁圆筒(15)内沿轴向依次装入并若干U槽形线圈(14)、若干 沿轴向充磁的扇形永磁板(30)、若干沿径向充磁的瓦片形永磁块(29a)、若干沿轴向充磁 的扇形永磁板(31)、高电阻率导磁圆圈(16)、若干U槽形线圈(18)，若干沿轴向充磁的扇形 永磁板(32)、若干沿径向充磁的瓦片形永磁块(29b)、若干沿轴向充磁的扇形永磁板(33); 扇形永磁板(30)、永磁块(29a)及扇形永磁板(31)拼接成左U槽形永磁体，且使其内腔壁 为N极，扇形永磁板(32)、永磁块(29b)及扇形永磁板(33)拼接成右U槽形永磁体，且使 其内腔壁为S极；U槽形线圈(14)与左U槽形永磁体沿周向相间组拼成一个大小一致的左 U形环槽，U槽形线圈(18)与右U槽形永磁体沿周向相间组拼成一个大小一致的右U形环 槽，U槽形线圈(14)与U槽形线圈(18)沿轴向对齐，左U槽形永磁体与右U槽形永磁体沿 轴向对齐；导磁圆筒(15)有数个径向散热小孔(15-1)、导磁圆圈(16)上有数个径向散热 小孔(16-l)，散热小孔(15-1)与散热小孔(16-1)对正；环槽形线圈(14)的外圆、高电阻率 导磁圆圈(16)的外圆、环槽形线圈(18)的外圆、瓦片形永磁块(29a)的外圆及瓦片形永磁 块(29b)的外圆与导磁圆筒(15)的内圆固定；圆圈(13)与导磁圆筒(15)的左端面联接， 并紧贴U槽形线圈(14)和永磁板扇形(30)的左端面，圆圈(20)与导磁圆筒(15)的右端 面联接，并紧贴U槽形线圈(18)和扇形永磁板(33)的右端面；所有U槽形线圈(14)并联 连接，所有U槽形线圈(18)并联连接，再将并联连接后的U槽形线圈(14)与并联连接后的 U槽形线圈(18)串联连接，从而引出两个外接线端；所述定子隔间隙包围着所述转子，定子与转子同轴，且使定子上的U槽形永磁体与转子永磁体外表面同性极平行相对；所述U槽形线圈与在其中的转子永磁体组组数相等，最少为两组；以上所述线圈(14)或者用非磁性导电材料制作成整体的；在软囊(7)和(12)中、管子(8)和(10)中、发电机(F)中充满流体;池；线圈(2)、发电机(F)的外接线端均与所述充电控制器的输入端连接，所述充电控 制器的输出端与所述蓄电池连接；所述充电控制器及蓄电池用鞋垫(11)盖住保护，鞋垫 (11)底面前后各有凸出的台面与相应的软囊(7)和(12)接触，鞋垫(11)卡在鞋壳(6)内， 鞋壳(6)与鞋底连接。
3. 根据权利要求l所述复合发电鞋，其特征是管子(34)沿鞋长方向将所述两软囊连 通，在管子(34)内安装发电装置(35)，所述发电装置为发电装置(35)由发电机(35-1)、支 架(35-2)、叶轮(35-3)组成，支架(35-2)与管子(34)内壁联接，发电装置(35)的线圈输 出端接到所述充电控制器的输入端；在所述两软囊中、管子(34)中充满流体。
4. 根据权利要求l所述复合发电鞋，其特征是管子(36)沿鞋长方向将所述两软囊连 通；管子(36)由上下相对应磁板(36-1)和(36-2)、左右相对应的导电板(36_2)和(36_4) 围结构成所述发电装置，管子(36)的截面为矩形圈；导电板(36-2)和(36-4)接到所述充 电控制器的输入端；在所述两软囊中、管子(36)中充满导电流体。
5. 根据权利要求1所述复合发电鞋，其特征是非磁性绝缘管子(40)沿鞋长方向将所 述两软囊连通；在管子(40)中放置能滚动的磁球或磁滚柱(3S)，管子(40)的两头设置弧 形挡块(37)和(41)，挡块(37)和(41)相同，并在管子(40)外圆绕制线圈(39)，线圈(39) 接到所述充电控制器的输入端；在所述两软囊中、管子(40)中充满流体；非磁性绝缘管子 (40)、磁球或磁滚柱(3S)、线圈(39)构成所述发电装置。
6. 根据权利要求l所述复合发电鞋，其特征是非磁性绝缘直管子(45)沿鞋长方向 将将所述两软囊连通；在管子(45)中放置能沿管子(45)轴线运动的磁柱(43)，磁柱(43) 的外周与管子(45)的内壁配滑合，管子(45)的两头设置弧形挡块(42)和(46)，并在管子 (45)外周绕制线圈(44)，线圈(44)接到所述充电控制器的输入端；在将所述两软囊中、管 子(45)中充满流体；非磁性绝缘管子(45)、磁柱(43)、线圈(44)构成所述发电装置。
全文摘要
复合发电鞋，鞋底由上鞋底和下鞋底组成；在鞋底的下鞋底，沿鞋长方向设置外部绕制线圈的曲形非磁性绝缘管、充电控制器及蓄电池，在管内放置可滚动的磁球或磁滚柱；在鞋底的上鞋底前部和后部各设置一个可胀缩的软囊，两软囊用管子连接，在两软囊和管子中充满流体，在管子上设置发电装置；所述线圈、发电装置输出端均与充电控制器连接，充电控制器与蓄电池连接。人穿上所述复合发电鞋行走时，磁球或磁滚柱滚动，其磁力线穿过曲形非磁性绝缘管的管壁且依次扫过线圈的每一匝，线圈感生电；脚掌后部和前部交替下压前后软囊，当一个软囊受压缩时迫使其中的流体流动，驱动管子上的发电装置发电。复合发电鞋发电容易，还对人保健。
文档编号A43B7/00GK101721007SQ200810171678
公开日2010年6月9日 申请日期2008年10月24日 优先权日2008年10月24日
发明者刘新广 申请人:刘新广