專(zhuān)利名稱(chēng)：電暖鞋墊、以及它聯(lián)連電源用的鞋夾、踏座的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
電暖鞋墊，屬電熱取暖器具類(lèi)的個(gè)人腳部電熱取暖保暖用品。
背景技術(shù)：
近年在市面上見(jiàn)到的保暖鞋一般是應(yīng)用傳統(tǒng)的各式鞋子以增加鞋面、鞋墊的厚度，或在鞋腔內(nèi)放入一些充填材料(如棉花、絨料、海棉等)通過(guò)減少穿用者腳部熱量的散發(fā)以對(duì)腳部進(jìn)行保暖。但這類(lèi)型的保暖鞋本身不產(chǎn)生熱量，屬于被動(dòng)保暖，所以保暖的作用和效果非常有限，不能真正滿(mǎn)足人們的需要。
近年國(guó)內(nèi)也有一些關(guān)于電熱鞋具制作方案的報(bào)道，如《電子報(bào)》2001年2月11日第六期《新型SGC聚合紅外膜恒溫電熱布》一文，提到了應(yīng)用這種材料制作電熱鞋墊可行性問(wèn)題，方案是將這種材料整體輔設(shè)于鞋墊當(dāng)中。但是，人體腳部最怕受冷的部位是腳指和后跟等處，并且電熱鞋具使用的范圍應(yīng)既能在室內(nèi)，也能在室外，當(dāng)在室外和不方便使用低壓交流電源、直流電源的環(huán)境、場(chǎng)合而使用便攜式小容量直流電源供電時(shí)，對(duì)于有限的輸入電功率產(chǎn)生的熱量更應(yīng)集中在腳前掌至腳指和腳后跟部位，另外，使用其它外接電源時(shí)，如直接用導(dǎo)線(xiàn)連接、用電源插頭插座連接等方法給電熱鞋具供電，都可能會(huì)給使用者帶來(lái)不便，不夠安全，或者由于電源聯(lián)接的可靠性不夠而影響實(shí)際的使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是在上述一些電熱鞋具設(shè)計(jì)方案的基礎(chǔ)上提供一種設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)更合理的電暖鞋墊；為此，本發(fā)明還要提供一種為這種電暖鞋墊方便、安全、可靠使用外接電源而配套的專(zhuān)用鞋夾、踏座。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明對(duì)電熱元件在鞋墊平面作整體排列、布置的做法作了進(jìn)一步改進(jìn)，使用電熱元件安裝于對(duì)應(yīng)人體腳掌至腳指和腳后跟的鞋墊相應(yīng)部位，使這種電暖鞋墊在工作時(shí)，熱量能更好地集中于人體腳指和后跟這些尤其怕冷和容易凍傷的部位，由于熱量在鞋內(nèi)對(duì)流的作用而又不影響整個(gè)腳部的取暖保暖效果，并且，這樣的設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)，使電暖鞋墊的額定輸入電功率可以設(shè)計(jì)得較小，既可節(jié)約了電能、電熱材料又能滿(mǎn)足人們實(shí)際使用的需要。
這種電暖鞋墊使用的電熱元件可有多種類(lèi)型，優(yōu)選的有金屬電熱絲、電熱膜和電熱布等，工作電壓在3-36V范圍內(nèi)選用，優(yōu)選的工作電壓在6-24V，交流、直流均可，每雙電暖鞋墊輸入電功率一般設(shè)計(jì)在6-16W(即每只3-8W)，優(yōu)選的方案是每雙10W(即每只5W)左右。電熱元件通電工作時(shí)均無(wú)明火。
這種電暖鞋墊可生產(chǎn)各種尺碼的產(chǎn)品供人們選用，其外觀質(zhì)地與人們?nèi)粘Ｋ褂玫牟粦?yīng)有很大差別，鞋墊本體一般使用布質(zhì)原料制作，當(dāng)然也可采用其他常用的材料，平常可作普通鞋墊使用；當(dāng)接上符合額定工作電壓和容量要求的電源后，即可按設(shè)計(jì)的額定輸入電功率產(chǎn)生適當(dāng)?shù)臒崃抗┤藗冏髂_部的取暖和保暖。電暖鞋墊與電源的連接主要采用簡(jiǎn)單、可靠、無(wú)障礙的扣式連接，可直接采用已廣泛應(yīng)用于服裝上的各種直徑0.8-1.2厘米左右的金屬結(jié)構(gòu)的掀扣，把2只掀扣中稱(chēng)為陽(yáng)扣(或陰扣)的部份，間隔約1-2厘米安裝固定于鞋墊中部對(duì)應(yīng)于人體腳部?jī)?nèi)側(cè)邊緣處，并分別與電熱元件電源引線(xiàn)牢固連接，當(dāng)通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)與電源連接的陰扣(或陽(yáng)扣)與鞋墊的掀扣扣合時(shí)，電暖鞋墊電熱元件即可與電源連通得電工作。
為了使電暖鞋墊可用便攜直流電源供電，可使用市面上已有的裝有小夾子的電池架裝上電池，靈活地固定于鞋面，鞋幫等部位，優(yōu)選方案是使用4節(jié)1.5V、容量不小于800mAh的可充電電池供電。實(shí)際使用時(shí)，只是需對(duì)這類(lèi)電池架進(jìn)行小改裝，即在電池架的兩輸出端，用導(dǎo)線(xiàn)連接有一對(duì)金屬掀扣，而這對(duì)金屬掀扣的規(guī)格應(yīng)與電暖鞋墊使用的金屬掀扣可配套使用，以使便攜電源能對(duì)電暖鞋墊進(jìn)行聯(lián)接且供電。
為了使電暖鞋墊能安全、方便、可靠地使用外接電源，本發(fā)明需要使用專(zhuān)用的電源聯(lián)接裝置。該裝置由鞋夾和踏座兩部份組成，且成套使用；鞋夾的工作原理和造型與人們所熟悉的日常使用的各類(lèi)夾子相似，其作用是能可靠地對(duì)平放的鞋子順?biāo)椒较驃A持在鞋底的后跟(或是鞋子前端)部位，結(jié)構(gòu)和規(guī)格相同的左、右?jiàn)A臂下端面各裝有同規(guī)格的電源輸入接觸聯(lián)接部件，用來(lái)與踏座的電源輸出接觸聯(lián)接部件進(jìn)行接觸聯(lián)接。鞋夾主要由左、右?jiàn)A臂和寬度調(diào)節(jié)支架構(gòu)成，左、右?jiàn)A臂與寬度調(diào)節(jié)支架通過(guò)鉸鏈結(jié)構(gòu)進(jìn)行聯(lián)接，夾臂能繞鉸鏈軸作不小于60度角的轉(zhuǎn)動(dòng)，并通過(guò)裝于鉸鏈軸上的螺線(xiàn)管狀彈簧提供的彈力，使夾臂保持向內(nèi)側(cè)的夾持狀態(tài)；寬度調(diào)節(jié)支架有兩個(gè)作用，一個(gè)是支承夾臂以形成鞋夾的整體結(jié)構(gòu)，另一個(gè)作用是使鞋夾的夾口寬度可進(jìn)行調(diào)整，以使鞋夾能適用于不同尺碼規(guī)格的鞋子；寬度調(diào)節(jié)支架主要由滑槽架和調(diào)節(jié)板構(gòu)成，滑槽架與調(diào)節(jié)板統(tǒng)一做成與鞋跟后側(cè)外沿相似的圓弧狀，只是滑槽架內(nèi)形成一條橫截面呈矩形的槽狀空腔；調(diào)節(jié)板呈圓弧條狀，其橫截面外形尺寸與滑槽內(nèi)的滑槽橫截面形狀相似但尺寸略小，以使調(diào)節(jié)板能插入槽中并能靈活滑動(dòng)，當(dāng)調(diào)整調(diào)節(jié)板在滑槽中的位置即整個(gè)鞋夾夾口寬度已確定，可擰緊滑槽架中的螺釘進(jìn)行限位固定；電源輸入接觸聯(lián)接部件是安裝固定于鞋夾左、右?jiàn)A臂下端面的金屬片，這兩塊金屬片分別通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)連接有一對(duì)金屬掀扣，該掀扣的規(guī)格與電暖鞋墊作電源輸入聯(lián)接用的金屬掀扣相配套。與鞋夾配套使用的踏座，其作用是確保外接電源通過(guò)它的一對(duì)電源輸出接觸聯(lián)接部件，與鞋夾的一對(duì)電源輸入接觸聯(lián)接部件進(jìn)行有效接觸，使外接電源能向電暖鞋墊正常供電；踏座主要由座基和一對(duì)電源輸出接觸聯(lián)接部件兩部分組成，座基基體呈薄板狀，一般由硬質(zhì)的塑料等材料制成，其平面造型與普通男裝鞋后跟底平面造型相似，在座基板面中部縱向的左右兩側(cè)對(duì)稱(chēng)各裝一塊帶彈性的金屬片，其中一塊金屬片固定于座基，另一塊則可以在與這塊金屬片連接的調(diào)節(jié)槽內(nèi)作一定距離的移動(dòng)，用以調(diào)整兩塊金屬片的間距，以適用于不同尺碼規(guī)格的鞋子；兩塊金屬片用作電源輸出接觸聯(lián)接部件，以能與鞋夾夾臂的電源輸入接觸聯(lián)接部件在踏壓狀態(tài)下有良好的接觸，同時(shí)，這兩塊金屬片分別通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)與外接電源連接。實(shí)際使用時(shí)，只要把鞋子裝好鞋夾的部位踩入踏座，使鞋夾左、右?jiàn)A臂與踏座左、右兩塊金屬片對(duì)齊相接，夾臂下端面用作電源輸入接觸聯(lián)接部件的金屬片，就會(huì)與踏座用作電源輸出接觸聯(lián)接部件帶彈性的金屬片有效接觸，就可實(shí)現(xiàn)電暖鞋墊與外接電源聯(lián)接得電而正常工作。
鞋夾和踏座的外形尺寸甚至結(jié)構(gòu)隨使用不同材料加工而有一定變化。一套實(shí)用樣品是用工程塑料加工而成，鞋夾左、右?jiàn)A臂長(zhǎng)8厘米，寬1.5厘米，厚0.6厘米；滑槽架與調(diào)節(jié)板圓弧半徑6厘米，外邊弧長(zhǎng)分別為5厘米和5.5厘米；滑槽架寬1.5厘米、厚1厘米，內(nèi)槽高1厘米，寬0.6厘米；踏座座基長(zhǎng)8厘米，寬10厘米，厚0.5厘米；兩塊金屬片長(zhǎng)3厘米，高1厘米，寬0.6厘米；調(diào)節(jié)槽長(zhǎng)4厘米，寬0.5厘米。
為電暖鞋墊供電的外接電源，可使用交流或直流。使用交流電源時(shí)，應(yīng)使用初、次級(jí)繞組分別獨(dú)立的電源降壓變壓器，把220V的市電降至電暖鞋墊額定工作電壓，該變壓器的額定輸出功率比電暖鞋墊的額定輸入電功率有不小于30％的功率余量，以保證電源變壓器工作的可靠性，同時(shí)，在初級(jí)電源輸入端還應(yīng)裝接符合額定保護(hù)電流要求的熔斷絲保險(xiǎn)管；使用直流電源時(shí)，只要該電源的額定輸出電壓、容量滿(mǎn)足電暖鞋墊工作的需要即可。
實(shí)際使用時(shí)，每雙鞋需配用一對(duì)結(jié)構(gòu)和規(guī)格相同的鞋夾、踏座，當(dāng)鞋子中的電暖鞋墊電源輸入端與鞋夾的電源接觸聯(lián)接部件搞好聯(lián)接，把該鞋子踏入已與外接電源連接好的踏座，使鞋夾、踏座中電源接觸聯(lián)接部件相互接觸，實(shí)現(xiàn)外接電源與電暖鞋墊安全、方便的聯(lián)接，起到用電暖鞋墊產(chǎn)生適當(dāng)熱量為使用者腳部提供取暖和保暖的作用。使用中，使用者如感覺(jué)鞋子中的熱量已夠，或者需要活動(dòng)，只要把鞋子從踏座中抽出來(lái)即可，使用者如感覺(jué)需要再通電加熱，則可靈活地重復(fù)上述的使用過(guò)程。


圖1是本實(shí)用新型的電暖鞋墊俯視圖。
圖2是圖1所示電暖鞋墊沿I-I線(xiàn)的剖視圖。
圖3是本實(shí)用新型的鞋夾底視圖。
圖4是圖3所示鞋夾的后視圖。
圖5是本實(shí)用新型的踏座俯視圖。
圖6是圖5所示踏座側(cè)視圖。
圖7是裝有電暖鞋墊的鞋子與鞋夾、踏座聯(lián)接示意圖。
具體實(shí)施方式
圖1所示為本實(shí)用新型電暖鞋墊俯視圖在鞋墊本體1內(nèi)電熱元件2(這里以金屬電熱絲為例)以盤(pán)狀布置于對(duì)應(yīng)腳部腳指、前掌和后跟部位，作為電熱元件2電源輸入聯(lián)接部件3的金屬掀扣，這種扣子是在各類(lèi)服裝上已普遍使用的金屬結(jié)構(gòu)的掀扣品種，把一對(duì)金屬掀扣固定于鞋墊中部對(duì)應(yīng)人體腳部?jī)?nèi)側(cè)邊緣部位，電熱元件2兩端導(dǎo)線(xiàn)分別與兩只金屬掀扣連接；圖2是圖1沿I-I線(xiàn)的剖視圖展示了鞋墊本體1結(jié)構(gòu)有二層，下層為保護(hù)層，上層的下底面安裝電熱元件2，電熱元件2電源輸入聯(lián)接部件3使用了一對(duì)金屬掀扣，分別與電熱元件導(dǎo)線(xiàn)連接并固定于鞋墊本體上層，扣面曝露于鞋墊上底表面。
電暖鞋墊的一個(gè)設(shè)計(jì)制作實(shí)例為，取一根長(zhǎng)約100厘米電阻值約18Ω的鋅、鉑、鋼合金電熱絲(這是一只鞋墊的用料，具體生產(chǎn)時(shí)每雙鞋墊用料參數(shù)基本一致)，按上述方法制作38碼的電暖鞋墊，鞋墊本體是布質(zhì)材料，工作電壓9V(交、直流均可)，工作電流約0.5A，由于該電熱元件在交、直流電源中工作時(shí)，其電壓、電阻、電流三者的關(guān)系符合歐姆定律，此時(shí)的輸入電功率約4.5W，放入普通的38碼膠底布面鞋內(nèi)通電工作約5分鐘，常溫下測(cè)試鞋腔內(nèi)靠近鞋頭部位的鞋墊表面溫度，在不穿用狀態(tài)為42℃左右，穿用5分鐘時(shí)同樣部位測(cè)試約為38℃，具有較好的實(shí)用效果。
圖3所示的電暖鞋墊使用外接電源配套的專(zhuān)用鞋夾底視圖，鞋夾本體一般使用金屬或硬質(zhì)塑料等材料制作；結(jié)構(gòu)和規(guī)格相同的左、右?jiàn)A臂4下端面各裝有同規(guī)格的電源接觸聯(lián)接部件5，左、右?jiàn)A臂4通過(guò)鉸鏈9與寬度調(diào)節(jié)支架的調(diào)節(jié)板6、滑槽架7聯(lián)接，限位螺釘8可固定調(diào)節(jié)板6在滑槽架7中的位置；鉸鏈軸10上螺線(xiàn)管狀金屬?gòu)椈?1提供夾臂4向內(nèi)夾持的壓力；電源接觸聯(lián)接部件5通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)12分別與一對(duì)金屬小掀扣13連接，這對(duì)金屬掀扣與電暖鞋墊使用的金屬掀扣3配套，以使鞋夾的一對(duì)電源接觸部件5通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)12能與電暖鞋墊進(jìn)行電路聯(lián)接。
圖5所示的是本實(shí)用新型踏座俯視圖座基14一般用硬質(zhì)塑料制作，平面造型呈矩形，但后邊可做成圓弧狀；座基14平面縱方向的兩側(cè)裝金屬片15、18，金屬片18固定于座基14上，金屬片15可沿寬度調(diào)節(jié)槽17移動(dòng)，限位螺釘16可固定金屬片15在調(diào)節(jié)槽17中的位置；金屬片15、18用作電源接觸聯(lián)接部件，用帶彈性的金屬片制作，這對(duì)金屬片連接有導(dǎo)線(xiàn)19與外接電源連接。
當(dāng)然，本實(shí)用新型電暖鞋墊所使用的電熱元件有多種選擇，比如金屬電熱絲(例如鋅、鉑、鋼合金電熱絲)、電熱膜(例如聚四氟乙烯柔性電熱帶)、電熱布(例如SGC聚合紅外膜恒溫電熱布)等，應(yīng)用任何一種電熱元件制作與本實(shí)用新型相同或相似的電暖鞋墊，均屬本實(shí)用新型的范圍。
按本實(shí)用新型設(shè)計(jì)和方案制作的電暖鞋墊，其輸入電功率在優(yōu)選方案之外的選擇和調(diào)整，同樣落入本實(shí)用新型的范圍。
另外，為電暖鞋墊使用外接電源配套的鞋夾、踏座，它們使用不同的制作材料，以及造型、尺寸、結(jié)構(gòu)的變化、調(diào)整，均屬于本實(shí)用新型的范圍。
權(quán)利要求1.一種電暖鞋墊，由鞋墊本體、電熱元件、金屬扣式電源聯(lián)接部件組成，其特征在于電熱元件(2)布置安裝于鞋墊(1)對(duì)應(yīng)腳指、前掌和后跟部位夾層內(nèi)，電暖鞋墊電源輸入聯(lián)接部件(3)是一對(duì)金屬掀扣，固定于鞋墊中部對(duì)應(yīng)腳內(nèi)側(cè)的邊緣處。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電暖鞋墊，其特征在于電熱元件(2)在鞋墊(1)對(duì)應(yīng)腳指、前掌和后跟排列形狀不限單一方向和造型，只需電熱元件(2)相互不交枷、不重疊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電暖鞋墊，其特征在于電源聯(lián)接用金屬掀扣(3)可安裝于鞋墊(1)上、下底面任何合適或需要的位置。
4.一種為權(quán)利要求1所述電暖鞋墊聯(lián)接外接電源配套的鞋夾、踏座，其特征在于鞋夾(20)左、右?jiàn)A臂(4)依靠彈簧(11)作用力按水平方向夾持于鞋后跟(或鞋頭)屬鞋底結(jié)構(gòu)部位，夾臂(4)通過(guò)鉸鏈(9)與由調(diào)節(jié)板(6)、滑槽架(7)組成的鞋夾寬度調(diào)節(jié)支架聯(lián)接，并可繞鉸鏈軸(10)作不小于60度角的左右活動(dòng)，調(diào)節(jié)板(6)可在滑槽架(7)槽內(nèi)滑動(dòng)并有螺釘(8)固定，以調(diào)整鞋夾寬度，左、右?jiàn)A臂(4)下端面裝電源接觸聯(lián)接金屬部件(5)，該部件(5)通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)(12)連接一對(duì)金屬掀扣(13)，該掀扣應(yīng)與電暖鞋墊金屬掀扣(3)相配套并可聯(lián)接；踏座(21)電源接觸聯(lián)接部件(18)固定于座基(14)上底面的一側(cè)，上底面的另一側(cè)電源接觸聯(lián)接部件(15)可在座基(14)調(diào)節(jié)槽(17)內(nèi)滑動(dòng)并由限位螺釘(16)固定，以使鞋子后跟(或鞋頭)踏入踏座時(shí)不產(chǎn)生左右位移，以保證帶彈性的電源接觸聯(lián)接部件(15)、(18)通過(guò)踏壓與左、右?jiàn)A臂下端面的電源接觸聯(lián)接部件(5)接觸聯(lián)接，外接電源通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)(19)連接踏座的電源接觸聯(lián)接部件(15)、(18)，實(shí)現(xiàn)外接電源對(duì)電暖鞋墊的正常供電而使電暖鞋墊工作。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鞋夾、踏座，其特征在于鞋夾(20)左、右?jiàn)A臂(4)的電源接觸聯(lián)接部件(5)，可裝于其中一支夾臂，或者裝于寬度調(diào)節(jié)支架；踏座(21)的電源接觸聯(lián)接部件(15)、(18)按鞋夾電源接觸聯(lián)接部件(5)的安裝位置可作相應(yīng)調(diào)整。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的鞋夾，其特征在于鞋夾(20)左、右?jiàn)A臂(4)、調(diào)節(jié)板(6)、滑槽架(7)橫截面的形狀可做成方形、圓形、橢圓形或其它合適的形狀，并且以上各結(jié)構(gòu)件的長(zhǎng)度尺寸可作適當(dāng)增加或減??；調(diào)節(jié)板(6)與滑槽架(7)可做成尺寸固定的單一構(gòu)件。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種電暖鞋墊、電暖鞋墊連接外接電源使用的鞋夾、踏座。電熱元件(2)裝于鞋墊(1)夾層內(nèi)對(duì)應(yīng)腳指、前掌和后跟部位；電暖鞋墊用金屬掀扣(3)聯(lián)接電源。電暖鞋墊可用便攜直流電源供電。外接電源通過(guò)鞋夾(20)、踏座(21)聯(lián)接鞋夾(20)夾持于鞋跟(或鞋頭)，左、右?jiàn)A臂(4)電源接觸聯(lián)接部件(5)有導(dǎo)線(xiàn)(12)連接金屬掀扣(13)與電暖鞋墊金屬掀扣(3)聯(lián)接；部件(5)與踏座(21)電源接觸聯(lián)接部件(15)、(18)接觸，部件(15)、(18)有導(dǎo)線(xiàn)(19)連接外接電源，電暖鞋墊得電工作。
文檔編號(hào)A61F7/00GK2698123SQ20042000134
公開(kāi)日2005年5月11日 申請(qǐng)日期2004年1月3日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月3日
發(fā)明者楊建輝 申請(qǐng)人:楊建輝