устройство для обогрева стопы

Формула изобретения

Устройство для обогрева стопы, содержащее корпус, в котором смонтировано средство выработки электрической энергии в виде генератора, и стельку с установленными на ней нагревательными элементами и токопроводами, отличающееся тем, что под корпусом установлена подвижная пластина, несущая на себе рабочие собачки и направляющие, которые размещены в стойках и контактируют верхними торцами с пружинами, при этом рабочие собачки взаимосвязаны с храповым колесом, сидящем на валу, который закреплен на перегородке и сочленен другим концом с барабаном, несущим спиральную пружину, взаимосвязанную с валиком, корпус вместе с подвижной пластиной заключен в эластичный чехол, а нагревательные элементы и токопровода уложены в расположенных на площади стельки канавках.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к обувной промышленности, в частности к устройствам для обогрева стопы.

Известно устройство для обогрева стопы по авторскому свидетельству СССР N 1709982, кл. A 43 B 7/02, 1992. Это устройство выполнено, преимущественно, в виде многослойной вкладной стельки обуви и содержит электронагревательные элементы, снабженные контактами, и расположенные в носочно-пучковой и пяточной частях внутреннего слоя стельки, малогабаритный источник питания и токопровод, причем наружные слои стельки выполнены электроизоляционными. Электронагревательные элементы выполнены в виде ситаловых пластин. А во внутреннем слое стельки образованы гнезда для размещения электронагревательных элементов с контактами и токопроводом (аналог).

Недостатком данного устройства является неудобство в пользовании, так как в данном случае всегда необходимо наличие нагревательных элементов, при их отсутствии устройство неработоспособно.

Наиболее близким техническим решением является патент США N 4674199, кл. A 43 B 7/02, 1987, в котором для движения генератора (средство выработки электрической энергии) применены винтовая передача для образования вертикального движения в горизонтально-вращательное, а также зубчатые передачи, специальная подметочная пластина и подъемное устройство для последней. Все это делает устройство сложным, дорогостоящим, с низким КПД, ненадежным, тяжелым.

Технический результат изобретения состоит в упрощении и удешевлении устройства для обогрева стопы и снижении инерционности конструкции.

Этот технический результат реализуется за счет того, что как в известном устройстве для обогрева стопы предложенное устройство содержит корпус, в котором смонтировано средство выработки электрической энергии в виде генератора, и стельку с установленными на ней нагревательными элементами и токопроводами. Но в отличие от ближайшего аналога под корпусом установлена подвижная пластина, несущая на себе рабочие собачки и направляющие, которые размещены в стойках и контактируют верхними торцами с пружинами. Рабочие собачки взаимосвязаны с храповым колесом, сидящим на валу, который закреплен на перегородке и сочленен другим концом с барабаном, несущим спиральную пружину, взаимосвязанную с валиком. Корпус вместе с подвижной пластиной заключен в эластичный чехол, а нагревательные элементы и токопроводы уложены в расположенных на площади стельки канавках.

Таким образом посредством взаимосвязи вышеописанных элементов конструкции при ходьбе человек надавливает своим весом на пятку, происходит движение всех взаимосвязанных элементов и вырабатывается механическая энергия, которая затем преобразуется за счет конструкции в электрическую, нагревая таким образом стельку обуви либо другие части сапога.

Возможно использование устройства в шагающих роботах при том же принципе - вес робота для выработки электроэнергии.

На фиг. 1 изображен общий вид обуви с указанием расположения отдельных узлов; на фиг. 2 изображена стелька, вид сверху на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 4; на фиг. 4 - сечение В-В на фиг. 3; на фиг. 5 - сечение С-С на фиг. 4.

Устройство для обогрева стопы содержит эластичный чехол 1, корпус 2, стельку 3 с установленными на ней нагревательными элементами 4 и токопроводами 5, уложенными в канавках 6 на площади стельки 3, средство выработки электрической энергии в виде генератора 7, смонтированного в корпусе 2, причем в эластичном чехле 1 под корпусом 2 установлена подвижная пластина 8, несущая на себе рабочие собачки 9, 10 и направляющие 11. Направляющие 11 в свою очередь размещены в стойках 12 и контактируют верхними торцами с пружинами 13, при этом рабочие собачки 9, 10 взаимосвязаны с храповым колесом 14, сидящим на валу 15. Вал 15 закреплен на перегородках 16 и сочленен другим концом с барабаном 17. В барабане 17 установлена спиральная пружина 18, которая в свою очередь взаимосвязана с валиком 19. В корпусе 2 установлен генератор 7, состоящий из якоря 20 в виде постоянного магнита в форме цилиндра, сидящего на валике 19, на котором закреплена спиральная пружина 18 пружинного двигателя 21, барабан 17 связан с храповым колесом 14 посредством вала 15, а спиральная пружина 18 вращает якорь 20 генератора 7. Обмотки генератора 22 вырабатывают электроэнергию. Винты 23 крепят корпус 2 к подошве 24 обуви. Заклепка 25 крепит спиральную пружину 18 к барабану 17. Устройство содержит клеммы 26 крепления выводов 27 с обмоткой 22 генератора 7 и токопроводов 5 от нагревательных элементов 4. В стельке выполнены отверстия 28, в подошве - отверстия 29 (полюса генератора 7 обозначены позицией 30). Корпус 2 вместе с подвижной пластиной 8 заключен в эластичный чехол 1 для предохранения устройства от пыли и влаги. Перегородки 16 служат для крепления вала 15 и валика 19 и для усиления корпуса 2.

Устройство работает при движении человека при ходьбе, беге за счет использования силы тяжести. Под действием давления на пятку пружины 13 в стойках 12 сжимаются направляющими 11, при этом рабочие собачки 9, 10 имеют разную конфигурацию: при движении вверх рабочая собачка 9 толкает храповое колесо 14 по часовой стрелке, при движении вниз вместе с подвижной пластиной 8, когда нога зависает в воздухе, в работу включается рабочая собачка 10 и снова храповое колесо 14 вращается по часовой стрелке. Таким образом вращением храпового колеса 14 через вал 15 закручивается барабан 17 пружинного двигателя 21, спиральная пружина 18 которого по мере закручивания приводит во вращательное движение валик 19 и вместе якорь 20 генератора. В результате в обмотках катушек 22 вырабатывается электроэнергия, которая в нагревательных элементах 4 превращается в тепло. При необходимости отключения нагревательных элементов от источника тока на обуви выше щиколотки (на чертеже не показано) в зависимости от типа обуви закрепляют плоский выключатель (на чертеже не показан).

Устройство может использоваться как для обогрева в медицинских целях, так и в зимней обуви, а также в обуви для полярников, альпинистов, строителей.