一種具有電磁能量回收系統的運動鞋的制作方法

本發明屬于智能體育用品領域，主要涉及一種具有電磁能量回收系統的運動鞋。

背景技術：

舒適、享受、健康是人類所一直追求的生活狀態，千百年來，人們為此不懈地追求，通過各種手段提升人類的生活質量。但是隨著工業的發展，人們對于享受生活的體驗越來越好的同時，環境污染、資源浪費使人們對于舒適和健康的生活追求變成了一種奢求。

保持運動是保持身體康健的最重要的手段之一，而現階段人們在進行健身活動過程中，不可避免的要在身上穿戴一些智能設備、健康設備或是安全設備，這些設備需要電能來支持，那么在某種程度上人們為了保持自身的健康做進行的運動反而會因為消耗更多的自然資源、污染自然環境，與運動健康的初衷相悖。

跑步是一種最基本的運動方式，然而在跑步的過程中，人需要克服地表摩擦力做功前行，需要克服地心引力向上跳躍，在反復不斷的跑步過程中，大量生物能量被消耗掉，轉變為機械能量，也就是運動的直觀表現形式，進而這些機械能又變成了熱量浪費掉。所以說在跑步過程中伴隨了大量的能量損失，如果能夠在跑步過程中收集一部分能量供給自身穿戴的電子設備的話，能夠在一定程度上減輕資源浪費的情況。

而在跑步的過程中，人體內部的能量轉化外界無法參與，軀干、四肢存在大量的能量轉換過程，然而在軀干四肢上添加設備極容易引起運動過程中的不舒適感，而腳部是直接與地面接觸、能量轉化最為頻繁、劇烈的地方，在鞋子上加入能量轉換收集設備是最好的選擇，然而目前并沒有相關的運動鞋或穿戴設備，能夠收集跑步過程中的能量并且加以利用。

技術實現要素：

本發明的目的在于提供一種具有電磁能量回收系統的運動鞋用以克服上述技術缺陷。

為實現上述目的，本發明提供一種具有電磁能量回收系統的運動鞋，包括鞋本體，鞋本體包括鞋面、鞋底、鞋帶結構，鞋帶結構包括若干組通孔，，同一水平線上的通孔構成同組通孔，所述鞋本體分為前端與后端，所述前端與所述后端以跑動時運動鞋折彎處劃分，鞋底包括減震層，減震層包括減震上層、減震下層、減震層空腔與減震結構，還包括設置在所述減震層空腔中的互補能量回收裝置、按摩充能結構與鞋體回收結構；

所述互補能量回收裝置包括一第一回收桶、一第二回收桶與互補回收線圈；

所述第一回收桶包括永磁性的一第一回收頂板與一第一回收底板，所述第一回收頂板與所述第一回收底板之間設置有能夠膨脹收縮的第一回收腹；

所述第二回收桶包括永磁性的一第二回收頂板與一第二回收底板，所述第二回收頂板與所述第二回收底板之間設置有能夠膨脹收縮的第二回收腹；

所述互補回收線圈具有限定的長度，一端纏繞在所述第一回收腹上形成正向螺旋線圈，另一端纏繞在所述第二回收腹上形成反向螺旋線圈；

所述按摩充能結構包括按摩棒、氣囊、執行結構與固定結構；

所述按摩棒固定在所述減震下層上，所述按摩棒為永磁性材料，并且其上有螺紋；

所述氣囊為在所述減震上層中開設的四周及頂部封閉、向下開口的空腔，能夠在受到壓力時排氣；

所述固定結構一端固定于所述減震上層底，與所述執行結構配合并對所述執行結構進行限位；

所述執行結構包括執行風扇、執行螺母與執行彈簧線圈，所述執行風扇在所述氣囊使動作用下正向旋轉，所述執行螺母在所述按摩棒的使動作用下反向旋轉，所述執行彈簧線圈設置于所述執行風扇與所述執行螺母之間，并在所述執行風扇與所述執行螺母的帶動作用下旋松或旋緊；

所述鞋體回收結構包括位于所述前端底部設置的前端永磁體，位于所述前端永磁體上方設置的第一感應線圈，位于所述折彎處之后設置的中部永磁體以及第二感應線圈，鞋尾處設置的后端永磁體；

所述第二感應線圈包括隱藏部與連接部，所述隱藏部埋藏于鞋底和/或鞋幫和/或鞋面中，同組通孔之間由所述隱藏部連接，不同組通孔之間由連接部連接。

較佳的，所述第一回收桶高度大于所述第二回收桶、所述第一回收頂板尺寸大于所述第二回收頂板，所述第一回收腹直徑大于所述第二回收腹直徑；所述第一回收桶設置于前腳掌位置，所述第二回收桶設置于后腳跟位置。

較佳的，所述氣囊包括位于所述減震上層中的氣囊空腔，氣囊空腔向下開有氣囊出口；

所述氣囊出口直徑大于所述按摩棒直徑，在所述減震上層受到足底壓力時，所述按摩棒能夠觸及所述氣囊的上壁。

較佳的，所述第一感應線圈軸線垂直于所述鞋底設置，所述后端永磁體垂直于所述鞋底設置并在靜止狀態形成平行于所述鞋底的磁場；

所述前端永磁體平行于所述鞋底設置并在靜止狀態形成垂直于于所述鞋底的磁場，靜止狀態下，所述第二感應線圈軸線平行于所述鞋底設置，運動鞋處于跑動過程中時，所述第二感應線圈軸線在垂直于所述鞋底與平行于所述鞋底的位置來回擺動。

較佳的，每組所述通孔包括一鉤子與一鉤母，所述鉤子與鉤母能夠配合形成電連接的所述連接部。

較佳的，所述第一回收腹具有褶皺結構，所述褶皺結構包括若干峰段與谷段，所述峰段與所述谷段配合供所述互補回收線圈纏繞形成正向螺旋線圈；

所述第二回收腹具有褶皺結構，所述褶皺結構包括若干峰段與谷段，所述峰段與所述谷段配合供所述互補回收線圈纏繞形成反向螺旋線圈。

較佳的，所述第一回收桶與所述第二回收桶上設置有單向限氣閥。

較佳的，所述固定結構包括一第一固定段、一第二固定段與一第三固定段，所述第一固定段從所述減震上層下緣向下延伸并與所述第二固定段連接，所述第二固定段為一水平圓環，水平圓環的上表面為所述執行風扇提供支撐，所述水平圓環的下表面向下延伸出豎直圓筒結構或桿狀結構的所述第三固定段，所述第三固定段下緣與所述執行螺母上表面相抵，阻止所述執行螺母在運動中的向上運動。

較佳的，每組所述通孔的后個通孔與下一組通孔的前個通孔連接，形成所述連接部；所述連接部與所述隱藏部連接形成軸線平行于所述鞋底的螺旋線圈。

較佳的，每組所述通孔的后個通孔與下一組通孔的前個通孔連接所形成的單條線圈與垂直方向之間的夾角α滿足以下公式：

公式中，α為每組所述通孔的后個通孔與下一組通孔的前個通孔連接所形成的單條線圈與垂直方向之間的夾角；同組通孔之間的距離為l1；每組所述通孔的后個通孔與下一組通孔的前個通孔連接所形成的線圈長度為l2，即所述鉤子與所述鉤母的長度和；所述隱藏部距離所述連接部的垂直距離為l3；e為自然常數。

較佳的，其還包括設置在運動鞋底側邊的照明燈，所述互補回收線圈兩端分別與一整流電路連接，所述第一感應線圈兩端分別與所述整流電路連接，所述第二感應線圈兩端分別與所述整流電路連接，所述執行彈簧線圈與所述整流電路連接，所述整流電路與所述照明燈電連接。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：提供了一種基于電磁收集的運動鞋，能夠在跑步或者是其他運動中將運動產生的一部分機械能轉變為電能，加以利用或者進行存儲；本發明所提供的技術方案采用了三種不同的電磁收集技術進行了復用，適用于不同的運動情況；本發明中所提出的電磁收集結構充分利用了鞋底、鞋面、鞋幫等結構，利用這些結構能夠制備出大體積的電磁收集裝置，收集效率高、效果好，并且，電磁線圈分成兩部分，一部分埋入鞋中不可改動，另一部分由使用者自行搭建，這樣可以根據不同情況進行不同的電連接以滿足不同的情況需求；按摩充能結構體積小、獨立，能夠方便、靈活地設置于鞋子的不同位置，并且將充能結構與按摩結構合并，一舉兩得。

附圖說明

圖1為本發明運動鞋結構示意圖；

圖2為本發明運動鞋局部剖面圖；

圖3為本發明運動鞋俯視剖面示意圖；

圖4為本發明運動鞋互補能量回收裝置結構示意圖；

圖5a為本發明運動鞋互補能量回收裝置結構工作過程之踩下狀態示意圖；

圖5b為本發明運動鞋互補能量回收裝置結構工作過程之抬腳狀態示意圖；

圖5c為本發明運動鞋復位調節裝置結構示意圖

圖6為本發明運動鞋俯視平面結構示意圖之一；

圖7為本發明運動鞋俯視平面結構示意圖之二；

圖8為本發明運動鞋按摩充能結構的結構示意圖；

圖9為本發明運動鞋按摩充能結構的結構工作狀態示意圖；

圖10為本發明運動鞋執行風扇的結構示意圖；

圖11a為本發明運動鞋使用靜態圖之一；

圖11b為本發明運動鞋使用動態圖之一；

圖12a為本發明運動鞋使用靜態圖之二；

圖12b為本發明運動鞋使用動態圖之二；

圖13a為本發明運動鞋鞋面結構圖之一；

圖13b為本發明圖13a所示a處局部放放大圖；

圖14為本發明運動鞋第二感應線圈的示意圖之一；

圖15為本發明運動鞋鞋面結構圖之二；

圖16為本發明運動鞋第二感應線圈的示意圖之二。

具體實施方式

以下結合附圖，對本發明上述的和另外的技術特征和優點作更詳細的說明。

請參見圖1所示，圖1為本發明所述運動鞋的結構示意圖，本發明所述的運動鞋與普通運動鞋在整體上具有相似的結構，本說明書中僅選擇與本發明相關的部分進行描述與說明。

本發明所述的運動鞋包括鞋本體，鞋本體包括用于容置足部的空腔、圍繞形成空腔的鞋面1以及鞋底3，部分運動鞋具有鞋帶，本發明中并不局限于帶有鞋帶的鞋子，但仍然將鞋帶部分標記為鞋帶結構2，為便于說明，鞋面1的側面稱為側鞋面4。

實施例一

請參見圖2所示，圖2是本發明實施例一將鞋面4局部剖開的局部剖面圖，其中所述鞋底3為一減震層3，所述減震層包括減震上層304以及減震下層305，所述減震上層304與減震下層305中形成減震空腔302，減震空腔中設置有多個支撐、連接所述減震上層304與減震下層305的支撐結構303，所述支撐結構303可以是柔性支撐柱或者是其他復雜的減震支撐結構。

圖2中同時標記出了用于容置足部的足部內腔101與內腔底102，所述內腔底102與所述減震上層304可以是兩層結構也可以是同一層結構。

請參見圖3所示，圖3為本發明實施例一俯視剖面示意圖，其中，在所述減震層3中設置互補能量回收裝置，所述互補能量回收裝置包括第一回收桶31、第二回收桶32及互補回收線圈33。

請參見圖4所示，圖4為本發明實施例一互補能量回收裝置結構圖。所述第一回收桶31與所述第二回收桶32具有相似的結構，但是相較于所述第二回收桶32具有一個更大的尺寸。所述第一回收桶包括第一回收頂板311、第一回收底板312與第一回收腹313，所述第一回收腹內部中空，由所述第一回收頂板311、第一回收底板312構成所述第一回收腹313的上下面，所述第一回收頂板311與所述第一回收底板312由永磁性材料構成，在所述第一回收腹313中形成恒定的磁場。

所述第二回收桶32具有與所述第一回收桶31相似的第二回收頂板321、第二回收底板322以及第二回收腹323。

所述第一回收腹313與所述第二回收腹323上可供所述互補回收線圈33進行纏繞，即所述互補回收線圈33分別在所述第一回收腹與所述第二回收腹323形成方向相反的螺旋線圈，所述第一回收頂板311、第一回收底板312以及所述第二回收頂板321、第二回收底板322分別為永磁體材質構成，所述第一回收桶31與所述第二回收桶32均設置有單向限氣閥。

結合圖3，所述第一回收桶31所設置的位置位于前腳掌、所述第二回收桶32位置位于后腳跟附近，同時所述第一回收桶31的尺寸要全面大于所述第二回收桶32，包括所述第一回收腹313的大小、所述第一回收頂板311、第一回收底板312的大小尺寸。

請參見圖5a、圖5b所示(此處亦可參閱圖11b)，圖5a、圖5b為實施例一互補能量回收裝置工作過程示意圖。人在跑步過程中，前腳的前腳掌先著地，然后后腳跟上，然后前腳蹬地如此往返，那么在前腳掌先著地時，所述第一回收桶31受擠壓(圖5a)由于所述第一回收桶31設置有單向限氣閥，單向限氣閥的作用是限制氣體流出兩個回收桶，而不限制氣體進入兩個回收桶。

所以當前腳掌踩下來的時候，所述第一回收桶31受到壓力，所述第二回收桶32沒有受到壓力，由于第一回收桶31中的單向限氣閥作用，氣體難以短時間內排除，所以對所述第一回收腹313內壁形成強大的壓力，逼迫所述第一回收腹313的側壁向外膨脹，所述第一回收腹313外纏繞有所述互補回收線圈33，所述互補回收線圈隨所述第一回收腹313的膨脹而擴張，所述互補回收線圈33的長度有限度，由于在所述第一回收腹313處線圈擴張，所以必須從所述第二回收腹323處“借”得一部分線圈長度，這一部分線圈“勒緊”了所述第二回收腹323。綜上所述，在前腳掌著地的時候，所述第一回收腹313膨脹、所述第二回收腹323收縮、線圈向由所述第二回收桶32向所述第一回收桶31移動。同理，在抬腳的時候，所述第一回收腹313收縮、所述第二回收腹323膨脹、線圈向由所述第一回收桶31向所述第二回收桶32移動。

在第一回收桶31膨脹的時候，纏繞在所述第一回收桶上的螺旋線圈也會隨之膨脹，螺旋線圈所圍繞的面積變大，通過更多的磁通量，在螺旋線圈中產生感應電流；由于所述互補回收線圈33長度固定，所述兩個回收桶總是一個膨脹、一個收縮，兩個回收桶上纏繞的反向的螺旋線圈總是會形成相同方向的感應電流，這樣在人腳不斷的運動過程中，會源源不斷將感應電流收集起來，形成能量自收集系統。

而對于慢步走的情況，人通常是后腳跟先著地，那么便是所述第二回收桶32先膨脹，然而工作原理與上述無實際區別。

作為一種更好的方案：對于前后腳掌同時著地的情況，通常比較罕見，這種情況可通過將所述第一回收桶31整體尺寸設置的比所述第二回收桶32更大來解決。這樣即使前后腳掌同時著地，也會是所述第一回收桶31膨脹、所述第二回收桶32收縮。

作為一種更好的方案：所述第一回收腹313與所述第二回收腹323上設置有螺旋褶皺結構，所述螺旋褶皺結構上設置有波峰3131、3231，與波谷3132、3232，這樣，所述互補回收線圈33可以良好地定位在所述波谷3132、3232中。

這樣，無論是人在跑步、走路或者其他情況，可以將足部的機械能通過電磁形式轉化成電能，通過整流電路后，給鞋子上的設備進行供電，例如運動鞋上配備的計步器、小夜燈或者是充電電池進行充電。

作為一種更好的方案：所述互補能量回收裝置還包括復位調節裝置，請參見5c所示，所述復位調節裝置設置于所述第一回收桶31與所述第二回收桶32之間部分的所述減震層空腔內，所述互補回收線圈33穿過所述復位調節裝置。所述復位調節裝置包括殼體341、復位彈簧342、第一限位塊343、第二限位塊344以及旋轉軸345；所述第一限位塊343以及所述第二限位塊344固定于所述減震層3上，所述第一限位塊以及所述第二限位塊之間形成所述互補回收線圈33穿過的通道，所述第二限位塊上活動連接有所述旋轉軸345，所述旋轉軸向外延伸穿過所述殼體341以及所述復位彈簧342，所述旋轉軸345與所述互補回收線圈33為面接觸；所述殼體341固定于所述減震層3上，所述復位彈簧342外繞于所述旋轉軸后，另一端固定于所述殼體上。

所述互補回收線圈33由所述第一回收桶31向所述第二回收桶32運動的過程會帶動所述旋轉軸正向旋轉(此處正向旋轉并不特指順時針或者逆時針，僅為與下文中所述旋轉軸的反向旋轉相區分)，所述旋轉軸345正向旋轉的過程帶動所述復位彈簧342收緊或膨脹。所述旋轉軸345與所述互補回收線圈33為面接觸，會增加所述互補回收線圈33運動過程中的摩擦力，降低所述互補回收線圈33的運動速度，避免急速運動損耗線圈的使用壽命。當所述互補回收線圈33停止運動后不再對所述旋轉軸345施加力，所述旋轉軸345亦停止轉動，此時所述復位彈簧342要從收緊或膨脹狀態恢復到原狀，所述復位彈簧342恢復到原狀的過程會帶動所述旋轉軸345反向旋轉，所述旋轉軸345的反向旋轉有助于所述互補回收線圈33由所述第二回收桶32向所述第一回收桶31運動，即有助于實現所述互補回收線圈33的復位。

所述復位調節裝置的設置不僅能夠避免所述互補回收線圈的急速運動，還能夠有助于所述互補回收線圈的復位，使得所述兩個回收桶的膨脹或收縮均能夠順利緩和的進行，減少震感的同時增加能量自收集系統的使用壽命。

實施例二

圖6為本發明實施例二運動鞋俯視平面結構示意圖。

實施例二中所述的運動鞋的鞋底3為一減震層3，所述減震層3中設置有若干支撐結構303與若干按摩充能結構5，兩個所述按摩充能結構5之間都應當設置由一個所述支撐結構303。而所述每一個按摩充能結構5通過整流電路與照明燈301進行連接，所述按摩充能結構5能夠將運動中產生的機械能轉化為電能并且收集起來；圖6中僅展示出了一個照明燈301，實際情況下，所述照明燈301可以在鞋底周邊設置一圈，這樣的話，不同的所述按摩充能結構為不同的所述照明燈301供電，不同的所述按摩充能結構5由于受到的力的力度的不同所以產生的電能也不一樣，收集到的電能強弱反應在所述照明燈301的亮度上。

對于另外一種應用方式請參見圖7所示，圖7為實施例二運動鞋的另外一種應用方式的俯視平面結構示意圖。

所述按摩充能結構5將收集到的電能沖入所述充電電池306中，所述充電電池306充滿后可以應用于其他設備。

請參見圖8所示，圖8為按摩充能結構5的結構示意圖。

所述按摩充能結構5包括按摩棒51、氣囊52、執行結構53與固定結構。所述按摩棒51能夠貫穿所述執行結構53觸及所述氣囊頂部，所述執行結構53能夠在所述氣囊52的使動作用下運動，也可以在所述按摩棒51的使動作用下進行運動；所述固定結構對所述執行結構53進行限位，使所述執行結構53在運動過程中不至于脫出可控范圍；所述按摩棒51是磁性機構，采用永磁性材料制備；所述執行結構53能夠在運動過程中機械能轉變為電能，從而實現自充能的功能。

下面對各結構進行展開描述：

所述按摩棒51為磁性螺桿。

所述氣囊52被設置在所述減震上層304中，包括氣囊空腔521、氣囊收口522。所述減震上層304中被挖空形成氣囊空腔521，所述氣囊52具有一個相對于所述氣囊空腔521較窄的氣囊收口522，所述氣囊收口522位于收口處形成氣囊出口523,所述氣囊出口523正對所述執行結構53。

所述執行結構53包括執行風扇531、執行線圈彈簧532與執行螺母533，所述執行風扇531與所述執行螺母533通過所述執行線圈彈簧相連，所述執行螺母533、執行風扇531平行于所述減震上層304,所述執行螺母533與所述按摩棒51相配合，在所述按摩棒51穿過所述執行螺母533的時候能夠帶動所述執行螺母533進行轉動；所述執行線圈彈簧532具有彈簧彈性，能夠在所述執行螺母533、所述執行風扇531的帶動下動作，也能夠在所述執行螺母533、所述執行風扇531失去使動作用時將所述執行螺母533、所述執行風扇531帶回至原位；所述執行風扇531正對所述氣囊出口523，并且能夠在所述氣囊出氣的時候轉動，帶動所述執行線圈彈簧轉動。

所述固定結構整體呈現階梯筒形結構，包括第一固定段541、第二固定段542與第三固定段543；所述第一固定段541為一圓筒結構，從所述減震上層304下緣向下延伸并與所述第二固定段542連接，所述第二固定段542為一水平圓環，水平圓環的上表面為所述執行風扇提供支撐，所述水平圓環的下表面向下延伸出豎直圓筒結構或桿狀結構的所述第三固定段543，所述第三固定段543下緣與所述執行螺母上表面相抵，阻止所述執行螺母在運動中的向上運動。

請參見圖9所示，圖9為按摩充能結構的結構工作狀態示意圖。工作過程中，首先由足底對減震上層304施加壓力，所述減震上層將壓力傳遞至所述氣囊中壓迫氣囊52，所述氣囊52受到壓迫，其中的氣體從所述氣囊出口523釋放，釋放出的氣體直接作用在所述執行風扇531上，引起風扇531正向轉動(此處正向轉動并不特指順時針或者逆時針，僅為與下文中所述執行螺母的反向轉動相區分)；

而足底的壓力導致所述減震上層304整體下壓，使所述按摩棒51相對向上運動，所述按摩棒51在向上運動的過程中，與所述執行螺母配合，帶動所述執行螺母533反向轉動；

所述執行風扇531正向轉動、所述執行螺母533反向轉動，使得其中的執行線圈彈簧532擴張，所述線圈彈簧532的擴張增加了線圈中的磁通量，在線圈中產生了感應電流，另有整流電路與所述執行線圈彈簧532電連接，將感應出來的電流進行收集。

圖9中同時展示出了受壓力而變形的支撐結構303。

所述按摩棒的長度本發明中并不做為強制的要求或者限制，只要其長度足夠帶動所述執行螺母533轉動即可，作為一種改進的方案，可以使所述按摩棒在足底下壓的時候觸及所述氣囊52的頂部，并且將所述氣囊52頂部頂起，從而起到按摩足底的作用。為了增加按摩的舒適度，所述按摩棒的端部設置為圓滑端部。

作為一種改進的方案，圖10為本發明運動鞋執行風扇的結構示意圖，所述執行風扇531包括軸心5311以及扇葉5312，通過所述軸心5311與所述第二固定段542固定連接，所述扇葉5312末端長度大于所述扇葉首端長度，所述扇葉5312向一側彎曲形成一開放的空腔，所述空腔朝向所述氣囊出口設置，所述扇葉5312的形狀為：

其中，(y，x)為所述扇葉上的點，l為所述扇葉末端距所述扇葉首端的距離，單位為cm，cosh為雙曲余弦函數，e為自然常數，k為修正系數。

通過該公式設置所述扇葉5312的形狀，使得所述扇葉5312首端處的所述空腔的曲率較大，向所述扇葉5312末端處的所述空腔的曲率較小，即所述扇葉5312自所述末端處向所述首端處的彎曲程度逐漸增大，形成聚能效應，越向內風速越大。該形狀設置使得所述扇葉5312在所述末端處具有較大的有效接觸面積，能夠有效的利用所述氣囊出口523所釋放出的氣體所產生的風能，而向所述首端方向延伸的所述空腔趨向于狹窄，形成聚能效應，越向內風速越大，最大限度地利用所述所述氣囊出口的風能增大風速，有效增加所述扇葉5312在轉動過程中的驅動力。

實施例三

請參見圖11a、圖11b所示，圖11a、圖11b展示了運動鞋在跑動過程中所經歷的形態變化，其中，鞋面分為前端41與后端42，在腳用力的時候，所述前端41與所述后端42的分界線即為鞋子產生彎折的位置，以這個彎折線為界，所述后端42在用力過程中的某個時間段內會從圖11a的位置變動到圖11b的位置，如果跑動速度較快或較為用力的時候，所述后端42甚至可以與所述前端41形成垂直。

請參見圖12a、圖12b所示，本實施例中所述的運動鞋，包括設置在所述前端41底部位置的前端永磁體61、所述前端永磁體上方的第一感應線圈62以及設置在彎折線之后的中部永磁體63、第二感應線圈64以及設置在鞋尾處的后端永磁體65。

所述第一感應線圈62軸線垂直于所述鞋底設置，所述后端永磁體65垂直于所述鞋底設置并在靜止狀態形成平行于所述鞋底的磁場；所述前端永磁體61平行于所述鞋底設置并在靜止狀態形成垂直于所述鞋底的磁場，靜止狀態下，所述第二感應線圈64軸線平行于所述鞋底設置。

在靜止狀態時，所述第一感應線圈62中通過所述前端永磁體61的磁場，而所述中部永磁體63與后端永磁體65的磁場方向與所述第一感應線圈62平行；相似的，所述第二感應線圈64在靜止狀態時與所述前端永磁體61平行，所述第二感應線圈64在靜止狀態時僅通過所述中部永磁體63與后端永磁體65的磁場。

在運動過程中，由于后端抬起，所述后端永磁體65在垂直于所述鞋底與平行于所述鞋底的位置來回擺動，所述第二感應線圈64軸線在垂直于所述鞋底與平行于所述鞋底的位置來回擺動,所述第二感應線圈64相對于所述前端永磁體61角度增加，所述第二感應線圈64由于與所述前端永磁體61的相對位置變化而在所述第二感應線圈64上形成了感應電流；同理，所述第一感應線圈62由于與所述中部永磁體63及所述后端永磁體65的相對位置變化而產生感應電流，再把這些感應電流送至整流電路，與其他設備相接實現能量收集。

其中，所述第一感應線圈62由于完全藏于鞋底，所以非常好實現，但是所述第二感應線圈64卻并不好實現其結構，發明提供一種實現的方式。

請參見圖13a、圖14所示，圖13a是鞋面部位的示意圖，圖14是所述第二感應線圈64的抽象示意圖。所述第二感應線圈64包括隱藏部8和連接部：

舉例說明，鞋子上共有8個供穿鞋帶的通孔，所述通孔由導體材料制備，分別是第一通孔21、第二通孔22、第三通孔23、第四通孔24、第五通孔25、第六通孔26、第七通孔27、第八通孔28，其中第一通孔21與第二通孔22處于一個水平線上，為同組通孔、第三通孔23與第四通孔24處于一個水平線上，為同組通孔、第五通孔25與第六通孔26處于一個水平線上，為同組通孔、第七通孔27與第八通孔28處于一個水平線上，為同組通孔，見圖14所示(為方便理解將鞋面、鞋幫、鞋底抽象為鞋里面7)，在鞋里面7中，埋藏著相互平行的若干隱藏部8，所述隱藏部8連接處于同一水平線上的兩個通孔，即所述隱藏部8連接同組通孔，例如通孔21與通孔22，所述隱藏部由導體材料制成。如圖13a、13b所示，而在鞋子正面，每組所述通孔上配備有鉤子241與鉤母251，所述鉤母251首端固定于所述通孔上，末端含有閉合的鉤環2511，所述鉤子241首端固定于所述通孔上，末端含有鉤體2411，所述鉤環與所述鉤體配合卡緊。所述鉤子241與所述鉤母251由金屬制成、兩者相互配合卡緊，形成電連接的單條線圈，所述鉤子與鉤母配合形成的單挑線圈共同構成所述連接部，用于連接不同組通孔，通孔22與通孔23相連，通孔24與通孔25相連，通孔26與通孔27相連，通孔27與通孔28通過隱藏部相連，從而形成圖14所示的完整螺旋線圈結構，螺旋線圈通過第一電極281與第二電極211連接到整流電路中。參見圖14，每組所述通孔的后個通孔與下一組通孔的前個通孔連接所形成的單條線圈與垂直方向之間的夾角α滿足以下公式：

公式中，α為每組所述通孔的后個通孔與下一組通孔的前個通孔連接所形成的單條線圈與垂直方向之間的夾角；同組通孔之間的距離為l1；每組所述通孔的后個通孔與下一組通孔的前個通孔連接所形成的線圈長度為l2，即所述鉤子與所述鉤母的長度和；所述隱藏部8距離所述連接部的垂直距離為l3；e為自然常數。

通過該公式可以對各參數實現精確設置，使得所述第二感應線圈64的形成過程更加標準化，簡單化，而且通過該公式對各參數進行設置所形成的所述第二感應線圈64在保證運動鞋的正常穿脫外，最大限度的增加所述第二感應線圈64的面積，使得在運動過程中，供磁感線穿過的線圈面積增加，從而增加產生的感應電流量，提高運動過程中的機械能轉換效率。

如圖15、圖16所示，每組通孔配備有所述鉤子241與所述鉤母251，所述鉤母251首端固定于所述通孔上，末端含有閉合的鉤環，所述鉤子241首端固定于所述通孔上，末端含有鉤體，所述鉤環與所述鉤體(圖中未畫出)配合卡緊，即所述鉤子241與所述鉤母251可以與相鄰的通孔形成電連接的所述連接部，從而與所述隱藏部連接形成不同的螺旋線圈結構。例如圖15中，在所述鞋帶結構2中，第三通孔23與第五通孔25連接，第二通孔22與第四通孔24連接，第六通孔26與第八通孔28連接，形成如圖16所示的螺旋線圈，而圖16所示的螺旋線圈對于垂直于所述鞋帶結構2的磁場不敏感，對于平行于鞋帶結構2的磁場更加敏感，這種線圈在平穩的跑動過程中，能夠收集到的能量較少，而在不規則運動，例如經常性的疾跑、急停或者扭動等有較強的感應效果。

本發明實施例一、實施例二、實施例三中分別提供了不同的基于電磁式的自充能結構，三種結構可以復用，例如實施例一中的互補能量收集機構的第一回收桶31的第一回收底板312可以作為第二感應線圈64的感應磁體。

以上內容是結合具體的優選實施例對本發明所作的進一步詳細說明，不能認定本發明的具體實施只局限于這些說明。對于本發明所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應視為本發明的保護范圍。