专利名称：电磁驱动的弹力跑鞋的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种跑鞋，特别是一种电磁作用力可自调的电磁驱动的弹力跑鞋。
背景技术：
在鞋的底部放置弹簧以利用其提供的弹力作为前进的动力的鞋被称为弹力跑鞋， 现有的弹力跑鞋的主体通常由鞋面、鞋内底、中底及附于中底下侧的弹性鞋底、设置于中底 和弹性鞋底之间的线圈弹簧组成，弹性鞋底和中底之间分开一段间距，弹簧即布置于这段 间距内。弹簧提供的弹力和缓冲力的作用，可以使得穿着者获得运动效果，而由于弹簧的 压缩_恢复过程的反复进行，会使得弹簧在交变载荷作用下产生疲劳从而逐渐失去弹性效 果，最终会使得弹簧如同虚设而不能发挥任何作用；再则所设置弹簧(弹簧两端)的上下两 个平面之间的水平方向稳定性较差，在运动中两个平面之间很容易错位，容易导致弹簧损 坏甚至扭伤脚步。
发明内容
本发明的目的在于提供一款内置电磁驱动的弹力跑鞋，可以避免传统弹力跑鞋的 弹簧在交变作用下产生疲劳而失去弹性作用，并且有望像自行车和直排轮滑一样，成为人 们的一种交通装置。本发明通过以下技术方案达到上述目的。一种电磁驱动的弹力跑鞋，该跑鞋包括 倒U形板簧、鞋面、电枢铁心、电枢绕组、环形永磁体、极靴、圆柱型外壳、压力传感器、简易 控制装置和直流电源，其结构和连接方式为所述鞋面固定在倒U形板簧顶板上，圆柱形外壳固定在板簧顶板下；开有环形槽 的极靴与圆柱形外壳的内壁固结在一起；环形永磁体安装于极靴的环形槽内；电枢铁心固 定在倒U形板簧底板上；电枢铁心外表面绕有电枢绕组；压力传感器贴在倒U形板簧底板 下；简易控制装置与压力传感器和电枢绕组电气相连；直流电源与简易控制装置和压力传 感器电器连接，为其提供动力来源。所述电枢铁心是沿轴向挖空的圆筒形铁心。所述圆柱形外壳的底部开有倒角。所述电磁驱动的弹力跑鞋的工作原理是人前进的动力来自离脚时地面对鞋的反 作用力，而地面对鞋的反作用力由电磁力和板簧弹力共同产生。其中电磁力的大小能随着 鞋底的压力传感器检测到的压力大小进行自动调节压力传感器检测到落脚时的压力信 号，传输给简易控制装置，经运算处理电路运算处理后，控制放大器输出与压力大小对应的 直流信号、给电枢铁心上的电枢绕组通入直流电流，环形永磁体在电枢铁心内部产生主磁 通，并通过气隙、极靴构成回路，气隙磁通的径向分量与电枢绕组电流相互作用，从而在电 枢铁心的每个极上产生单方向的轴向力。因此，在某个范围内，人落脚时用的力越大，产生 的电磁作用力也越大，离脚前进时地面对鞋的反作用力也越大，便可跳得更高、更远。本发明的有益效果在于
由于所述跑鞋采用电磁驱动，在运动中两个平面之间比较平衡，稳定性较好，解决 了传统弹力跑鞋的弹簧在交变作用下产生疲劳而失去弹性作用，导致弹簧损坏，在运动中 弹簧两个平面之间容易错位，造成扭伤脚的问题。由放大器输出给电枢绕组的电流有一定的上限值，超过上限值后便恒定不变，在 电枢铁心的每个极上产生的单方向轴向力也不变，这样可以防止人下落时，鞋对地面产生 的巨大冲击压力而由此引起的巨大电磁作用力，从而避免事故的发生。
图1为本发明所述电磁驱动的弹力跑鞋的结构示意图。图2为图1的A-A剖视图。图3为本发明所述电磁驱动的弹力跑鞋的控制部分电气连接图。图4为压力传感器检测压力与简易控制装置控制放大器输出给电枢绕组的电流 关系图。
具体实施例方式实施例1对照图1和图2，所述鞋面9固定于所述倒U形板簧8顶板上，圆柱形外壳3固定 于所述倒U形板簧8顶板下；开有环形槽的极靴2与所述圆柱形外壳3的内壁固结在一起； 环形永磁体1安装于所述极靴2的环形槽内；电枢铁心4固定在所述倒U形板簧8底板上； 所述电枢铁心4外表面绕有电枢绕组5 ；压力传感器6贴在所述倒U形板簧8底板下；简易 控制装置7与所述压力传感器6和所述电枢绕组5电气相连；电源10与所述简易控制装置 7和压力传感器6电气连接。所述电磁驱动的弹力跑鞋的实现方式是实现方式1 对照图1、图2和图4，当想按常规鞋一样正常行走时，可以用小于某 一个值Fl的力踩鞋底，这时压力传感器6检测到小于Fl的压力信号，经简易控制装置7运 算处理后，由放大器输出给电枢绕组5的直流电流为0，此时不产生电磁作用力，离脚时地 面对鞋的反作用力仅由板簧8的变形弹力产生，适合小步距低速行走。实现方式2 对照图1、图2和图4，当人踩鞋底的力在[Fl，F2]区间时，由简易控 制装置7的放大器输出给电枢绕组5的直流电流随检测到的压力大小的增大而增大，通过 气隙磁通的径向分量与电枢绕组电流相互作用，从而在电枢铁心的每个极上产生的单方向 轴向力也随之增大，离脚时地面对鞋的反作用力由电枢铁心轴向力和板簧8的变形弹力共 同产生，可以根据需要或快速或慢速行走。实现方式3 对照图1、图2和图4，当人踩鞋底的力超过F2时，压力传感器6会检 测到该压力信号，经控制装置7运算处理后，由放大器给电枢绕组5输出最大直流电流Imax， 通过气隙磁通的径向分量与电枢绕组电流相互作用，从而在电枢铁心的每个极上产生的单 方向轴向力最大，离脚时地面对鞋的反作用力也达到最大，适合大步距快速行走。并且压力再增大时，放大器输出给电枢绕组的电流恒定不变，因此在电枢铁心的 每个极上产生的单方向轴向力也不变，这样可以防止人下落时，鞋对地面产生的巨大冲击 压力而由此引起的巨大电磁作用力，从而避免事故的发生。
权利要求
一种电磁驱动的弹力跑鞋，其特征在于，该跑鞋包括倒U形板簧、鞋面、电枢铁心、电枢绕组、环形永磁体、极靴、圆柱型外壳、压力传感器、简易控制装置和直流电源，其结构和连接方式为所述鞋面固定在倒U形板簧顶板上，圆柱形外壳固定在板簧顶板下；开有环形槽的极靴与圆柱形外壳的内壁固结在一起；环形永磁体安装于极靴的环形槽内；电枢铁心固定在倒U形板簧底板上；电枢铁心外表面绕有电枢绕组；压力传感器贴在倒U形板簧底板下；简易控制装置与压力传感器和电枢绕组电气相连；直流电源与简易控制装置和压力传感器电器连接。
2.如权利要求1所述的电磁驱动的弹力跑鞋，其特征在于，所述电枢铁心是沿轴向挖 空的圆筒形铁心。
3.如权利要求1所述的电磁驱动的弹力跑鞋，其特征在于，所述圆柱形外壳的底部开 有倒角。
全文摘要
本发明涉及一种电磁驱动的弹力跑鞋，所述跑鞋的鞋面固定在倒U形板簧顶板上，圆柱形外壳固定于板簧顶板下；开有环形槽的极靴与圆柱形外壳的内壁固结在一起；环形永磁体安装于极靴的环形槽内；电枢铁心固定在倒U形板簧底板上；电枢铁心外表面绕有电枢绕组；压力传感器贴在倒U形板簧底板下；简易控制装置与压力传感器和电枢绕组电气相连；直流电源与简易控制装置和压力传感器电器连接。采用本发明能够使人们象使用自行车和直排轮滑一样，成为一种交通工具，并且省力、方便。
文档编号A43B7/32GK101982128SQ20101052990
公开日2011年3月2日 申请日期2010年11月3日 优先权日2010年11月3日
发明者徐细勇, 李岩舟, 温芳, 潘宇晨, 王红州, 蔡敢为 申请人:广西大学