被加热的鞋垫制造技术

一种对鞋的被加热的鞋垫的鞋垫进行加热的有效系统，在所述系统中，用于扁平的锂电池的智能电路(IC)位于鞋的外侧，并且在更有效的热绝缘和热传导构件之间放置用于鞋垫的加热器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】被加热的鞋垫相关申请本申请基于于2011年12月30日提交的美国临时专利申请序列号61/581,782和于2012年2月2日提交的美国临时专利申请61/594,043并且要求这两个美国临时专利申请的优先权，上述申请的内容被并入到本文中。
技术介绍
本专利技术涉及对穿着的鞋类(特别针对远足、骑行和滑雪的鞋，并且甚至针对普通的鞋(如果穿着者脚冷的话))的被加热的鞋垫的改进。多年来，已经设计和采用了各种系统来提供额外的内侧加热的鞋(当所述鞋被在户外环境中使用时)。在美国专利公开US2009/0013554中，示出了这样的现有技术的系统的一个示例，其涉及无线系统，在所述无线系统中，发送信号来控制鞋垫中的加热器。在一段时间中，出现了固定的硬线连接的系统(例如美国专利#4,665,301中所示的系统)，其中加热器被插入到墙壁的插座中，以将热量提供给在白天使用的鞋垫。其可以被通过适当的充电系统充电以对被加热的鞋垫进行再加热，以便向用户提供足够的温暖。这些系统通常使得在鞋垫的底部放置电加热器，并且在鞋垫中具有各种非导电性泡沫材料。当前的常规设计的限制在于，并未将热量的良好部分提供给鞋垫的与穿着者的足部更紧密地接触的上部分。已经集成了扁平的锂离子电池作为向鞋垫提供电力的电池，这相对于先前为加热鞋垫提供的在鞋的外侧具有电池电力。锂离子电池充电器通常由两个部分构成：·将线路AC转换为低电压DC的电力供应；以及·集成电路(IC)，所述集成电路接收低电压DC、监视电池充电状态、并且传送适当的电流和电压，以便完全地且安全地对用于加热被加热的护垫和鞋垫的电池进行充电。在此之前，具有内建锂离子电池的鞋垫将充电器电力供应作为墙壁上安装的设备和位于鞋垫中的智能充电电路。当鞋类被磨损时，这样的布置使得充电部件受到使用的机械压力和热量的影响。充电部件的任何故障都会导致整个产品无法使用。本专利技术的一个目的在于提供一种用于鞋的鞋垫的改进的加热系统。本专利技术的另一个目的在于在日常使用期间将热量更有效地提供给穿着者。本专利技术的另一个目的在于提供其中智能电路部件位于鞋外侧的改进的锂电池系统。本专利技术的另一个目的在于提供更有效、更经济的用于加热鞋垫的系统。本专利技术的另一个目的在于在鞋垫中更有效地放置加热器以便将热量更直接地提供给穿着者的足部。本专利技术的另一个目的在于提供更易于广泛使用的更有效和更经济的电池充电系统。根据以下描述，本专利技术的其他目的、优势和特征将变得更加明显。根据本专利技术的主旨，通过从锂离子电池自身分离对可充电锂电池进行充电的智能电路(IC)来实现上述目的。这可以是通过在AD/DC插头适配器组件中放置IC充电电路或使得IC充电电路组件作为紧密位于并且连接到AC/DC转换器的模块来实现的。由于IC是锂电池组件的相对昂贵的部件，因此令该IC免除通常遇到并且集成方式形成有要被充电的电池的物理磨损和撕破使得昂贵的组件能够延长其寿命，减小故障的可能性并且确保当必要时仅更换锂电池而无需更换整个的集成电路(IC)锂电池组件。此外，通过额外地将鞋垫中的加热器从距离用户的鞋垫最远的实质上的最底部的位置重新放置到更接近于用户的足部的位置，以便将更有效的热量直接提供给用户，从而减小能量消耗并且更有效和更快速地加热该区域，来实现上述目的。现有技术的鞋垫具有位于加热器之上的大约5mm厚度的EVA泡沫层。新的结构将EVA泡沫压缩到不超过2或3mm，随后在电池之上增加额外的导电层并且在足部和鞋的底部之间增加额外的绝缘层，以便改进到穿着者的足部的热传导性。在下文中，参照附图更详细地描述这些改进。附图说明图1是位于处于鞋垫中的锂电池的外侧的智能电路(IC)元件的框图。图2是用于对如图1中所示的锂电池进行充电的IC元件的示意图。图3是通过示出现有技术的鞋的鞋垫的剖视图。图4是与图3类似但示出了被更有效地放置以对用户的鞋垫进行加热的加热器的另一个剖视图。图5是示出了额外的实施例的与图4类似的鞋垫的另一个剖视图。图6是与图5类似的鞋垫结构的另一个实施例的立体视图。具体实施方式图1是在框10中仅被指示为DC的AC到DC的转换器的本专利技术的框图。这样的AC到DC转换器被插入到120V的墙壁插座上或任何其他适当的AC墙壁插座上来提供DC输出。DC转换器10的输出被供应到充电器智能电路(IC)12和14，所述智能电路12和14包括这样的能力：接收由转换器10产生的低DC电压，监视电池充电状态并且递送适当的电流和电压以完全地且安全地对电池进行充电。充电LED驱动器16被提供以随着电池被充电来点亮LED18。充电器智能电路12和14的输出被分别供应到电池20和22，所述电池20和22分别位于鞋垫中。电池20和22位于鞋垫中，并且提供两个电池来用于一双鞋的一对鞋垫。线缆或导体24和26被分别提供作为在要被加热的鞋中包括的插座的标准插头中终结的IC电路的输出。IC电路12和14、LED驱动器16和LED18均可以被包括在直接连接到AC到DC转换器10或在AC到DC转换器10中一体形成的单个外壳中。图2是示出了图1中所示的方框电路的电子部件的更详细的示意图。在AC/DC转换器处提供DC输入电力，并且DC输入电力在图2被示出为符号+，其通常是+5V。由电容器28和30传递的电力确保了电力是平整的并且不带有任何短暂的电压窄脉冲。Torex部件32和34是集成的锂离子电池充电IC。一个这样的IC是TorexXC6801A4PR-G。这些器件的用途是监视在位置上与PCB分离的鞋垫电池的状态以及在被加热的鞋垫自身中的鞋垫电池的状态。IC32和34均是智能器件，所述智能器件检查每个电池的充电特性并且调整它们的输出电压以匹配与电池的容量和电池的化学特性相匹配的当前概况(profile)。此输出分别是IC32和34的管脚36。电池状况被经由IC32和34的管脚38显示给用户，并且该管脚是开集器(opencollector)类型的输出，并且在充电状态期间被下拉。电力被通过电阻器31供应到管脚38。低电平充电随后开启被指定为编号40的P通道FETQ1-B，其继而开启接下来的被指定为42的P通道FETQ1-A。Q1-A42上的低电平允许电流从使LED发光的LED44的阴极流出，并且通过电阻器46接收其电力。IC32和34两者共享到Q1-B40的此连接，因为重要的是充电器器件32或34中的任一个能够在电池需要充电时激活充电LED指示器，或者充电器器件32或34中的仅一个这样做。一旦两个器件确定每一个电池被完全充电，它们就在它们的输出管脚36上呈现高电平，其随后被经由电阻器46拉动到+Power。此节点上的高电平随后去激活Q1-B40，随后Q1-A，使得来自LED44的电流被中断，并且使得LED熄灭。熄灭的LED指示对两个鞋垫电池的充电完成。部件48、50和52形成RC时间恒定，使得在充电期间IC32和34的输出处出现的小脉冲被忽略，并且仅DC状态指示LED状态的变化。电容器54和56是DC存储电容器，使得当充电器并未连接到电池时，经由IC32和34将电容器充电到这样的点，在所述点中，IC32和34两者都认定电池存在并且被完全充电，因此当没有电池连接到系统时关断LED。由于期望LED在没有连接电池时处于“关断”状态，在连接电池并且本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在鞋垫中携带的扁平电池的充电系统，以对鞋的鞋垫进行加热，所述充电系统包括：位于所述鞋垫的外侧的智能电路，用于通过监视电池的充电状态来控制对所述电池的充电，并且提供电流和电压来对所述电池进行充电；所述智能电路具有输入，所述输入用于接收DC输入电压；所述智能电路包括输出电导体，所述输出电导体用于将充电电压和电流传送到所述电池；位于所述鞋垫内的所述电池；以及在所述鞋中的电插座，所述电插座连接到所述导体和所述电池，以将所述充电电压和电流传送到所述电池。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.12.30 US 61/581,7821.一种用于对被布置在鞋垫中的内部电池进行充电的系统，以对鞋的鞋垫进行加热，所述进行充电的系统包括：位于所述鞋垫内的内部电池；与所述内部电池连接的插座；以及位于所述鞋垫的外侧的外部智能电路，用于通过监视内部电池的充电状态和基于内部电池的充电状态来调整传递给内部电池的电压来控制对所述内部电池的充电，其中，所述外部智能电路具有输入，所述输入用于接收DC输入电压；其中，所述外部智能电路包括输出电导体，所述输出电导体用于将充电电压和电流传送到所述内部电池；并且其中，所述插座连接到所述输出电导体和所述内部电池，以便将所述充电电压和电流传送到所述内部电池。2.如权利要求1所述的系统，其中所述输出电导体将监视信息从所述内部电池传送到所述外部智能电路。3.如权利要求1所述的系统，其中由AC到DC转换器生成所述DC输入电压，并且所述外部智能电路被形成为与所述AC到DC转换器集成的组件。4.如权利要求1所述的系统，其中所述输出电...

【专利技术属性】
技术研发人员：伊恩·怀特黑德，詹姆斯·K·林奇，斯蒂芬·J·夏皮罗，
申请(专利权)人：肖贝尔科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US