健身發電划船機的製作方法

2023-07-25 13:18:51

專利名稱：健身發電划船機的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種健身器材，特別涉及一種能夠利用人體健身時消耗的體能發電的健身發 電划船機。
背景技術：
普通的健身器在人們使用的過程中通常不能將人體運動所消耗的能量轉化為電能儲藏起 來，這實際上是一種明顯的能源浪費。在能源緊缺的今天,尋找一種方便可行的辦法將人體運 動時消耗的能量收集起來轉化為電能加以利用顯得非常必要。但是傳統的發電機往往體積龐 大，啟動轉速高，難以應用到現有的划船機等健身設備中。在200620110696. 4號已授權的中 國實用新型專利中提到一種新型小型風力發電機系統，其體積小，在低轉速下就能夠開始發 電。在200820104208.8、 200810073553. 4和200810075354. 9等中國專利申請中更進一步提 出了一種新型的雙層轉子風力發電機。上述發電機具備在40-60 rpm的低轉速下開始發電的 能力，因而同樣適用於健身發電兩用健身設備中。
現有的划船機在使用時，人體手部的運動軌跡通常接近於直線往復，或在一個半徑比較 大的圓弧上的往復。而實際上的划船運動，漿的出水、歸位、入水、拉漿等動作是一個接近 橢圓的軌跡。通過借鑑橢圓機的設計原理，可以很好地模擬划船運動
發明內容
本發明通過在傳統的健身划船機上安裝專門設計的能夠在低速下開始發電的小型發電機 來替代傳統的單純採用彈簧、拉簧或提拉重物的方式，實現了將人體運動時所消耗的部分能 量轉化為電能，並儲藏起來提供電力供應的願望。本發明在實現運動健身的目的的同時部分 地解決電力匱乏的問題，而且這種電能是環保的。
本發明所述的健身發電划船機的主動輪和從動輪之間由傳動帶連接，從動輪通過軸承與 發電機的機軸連接；當人體做划船式運動時，在用力回拉的行程，人體產生的一部分能量傳 遞到主動輪，另一部分能量儲存在彈簧中，在放鬆歸位的行程，彈簧拉動主動輪繼續旋轉並 把能量傳遞到主動輪，主動輪通過傳動帶帶動從動輪並進而帶動發電機的機軸轉動。本發明 的特徵是，所述發電機的起始電壓為0至30伏。
進一步的優化在於，所述發電機的起始轉速為0至80 rpm。
作為一種優選設計，所述發電機的起始電壓為8至25伏，起始轉速為20至70 rpm。 更進一步地，所述主動輪的半徑為7. 5至20釐米，所述從動輪的半徑為1至3釐米，主
動輪和從動輪的轉速比為1:7至1:4;
作為一種優選結構，所述主動輪的半徑為10至15釐米，所述從動輪的半徑為1. 5至2. 5
釐米，主動輪和從動輪的轉速比為1:6至1:5。
更進一步地，所述發電機的起始電壓為8至10伏，起始轉速為30至65 rpm。 上述參數的設定是基於普通人體划船機上鍛鍊時比較合理的運動速率和運動消耗而得出
的。普通人體在250瓦的運動功率時能夠堅持30分鐘左右，而本發明所採用的發電機的額定
功率為150-250瓦左右，額定轉速為240至400 rpm。


圖1是本發明的整體結構側視圖2是本發明中傳動機構的連接關係示意圖中l.主動輪；2.發電機；3.蓄電池、控制電路和輸出接口； 4.傳動杆；5.彈簧杆； 7.從動輪；8.傳動帶。
圖3是本發明中主動輪和從動輪之間的半徑比例關係示意圖。 圖中符號含義為R為主動輪的半徑；r為從動輪的半徑。
圖4是本發明採用兩級傳動結構的實施例示意圖。圖中9.中間輪；81.傳動帶；82.傳動帶。
具體實施例方式
以下根據本發明的一個較佳實施例並配合附圖詳細說明本發明的技術特徵及有益效果。
圖1及圖2是本發明一實施例的整體外觀和傳動機構部分的連接關係示意圖。當人體做 划船式運動時，傳動杆4帶動主動輪1轉動，主動輪1通過傳動帶8帶動從動輪7轉動，從 而使發電機2發電，產生的電能儲存在蓄電池裡，圖中3包括了蓄電池、控制電路和輸出接□。
在本實施例中，傳動輪可以是皮帶輪，也可以是鏈輪。
在本實施例中，主動輪的半徑為IO釐米，從動輪的半徑為2釐米，主動輪和從動輪的半 徑比為5:1， 也就是R:r = 5:1，這時主動輪和從動輪之間的轉速比為1:5。
當主動輪的轉速，也就是鍛鍊者做划船運動的頻率達到每分鐘48至80圈(48-80 rpm)時，發電機達到額定轉速240-400 rpm。此時，由人體上臂、腿和腰背協同運動產生的有效 拉力達到20公斤左右，發電機達到額定功率200瓦左右。
從上面的參數可以看到，以20公斤的有效拉力，按每分鐘60圈左右的轉速運動完全符 合大多數人的運動生理特點。實際上，當有效拉力超過彈簧杆的拉力1.5公斤時，發電機就 開始發電了。這同樣使得兒童和老年人也可以輕鬆地使用本發明。
這裡彈簧杆的拉力設計為5至15公斤左右。
最後需要補充說明的是，本發明所述及的主動輪和從動輪之間採用皮帶輪或鏈輪來傳動 的一級結構同樣可以擴展為增加一個中間輪的兩級傳動結構主動輪帶動中間輪轉動，中間 輪帶動從動輪轉動。中間輪的存在豐富了健身划船機的機械機構設計思路，同時也可以用來 調整主動輪和從動輪的轉速比關係。
圖4顯示的就是一種增加了中間輪的兩級傳動結構實施例。在主動輪1和從動輪7之間 存在一個中間輪9，主動輪1和中間輪9之間由傳動帶81連接，中間輪9和從動輪7之間由 傳動帶82連接。
當然上述傳動帶中的一個或兩個都可以改用齒輪傳動。
權利要求
1.一種健身發電划船機，包括支架、坐墊、腳蹬、傳動杆(4)、主動輪(1)、發電機(2)、從動輪(7)和傳動帶(8)，健身發電划船機的主動輪(1)和從動輪(7)之間由傳動帶(8)連接，從動輪(7)通過軸承與發電機(2)的機軸連接；當人體做划船式運動時，傳動杆(4)帶動主動輪(1)轉動，主動輪(1)通過傳動帶(8)帶動從動輪(7)並進而帶動發電機(2)的機軸轉動發電，其特徵在於，所述發電機(2)的起始電壓為0至30伏。
2. 根據權利要求1所述的健身發電划船機，其特徵在於，所述發電機(2)的起始轉速為0 至80 rpm。
3. 根據權利要求2所述的健身發電划船機，其特徵在於，所述發電機(2)的起始電壓為8 至25伏。
4. 根據權利要求3所述的健身發電划船機，其特徵在於，所述發電機(2)的起始轉速為20 至70 rpm。
5. 根據權利要求1至4之一所述的健身發電划船機，其特徵在於，所述主動輪(l)和從動 輪(7)的轉速比為1:7至1:4。
6. 根據權利要求5所述的健身發電划船機，其特徵在於，所述主動輪(1)的半徑為7.5至 20釐米，所述從動輪(7)的半徑為1至3釐米。
7. 根據權利要求6所述的健身發電划船機，其特徵在於，主動輪(1)和從動輪(7)的轉 速比為l:6至1:5。
8. 根據權利要求7所述的健身發電划船機，其特徵在於，所述發電機(2)的起始電壓為8 至10伏，起始轉速為30至65 rpm。
9. 根據權利要求5所述的健身發電划船機，其特徵在於，在主動輪(1)和從動輪(7)之 間存在一個中間輪(9)，主動輪(1)和中間輪(9)之間由齒輪或傳動帶(81)連接， 中間輪(9)和從動輪(7)之間由齒輪或傳動帶(82)連接。
10. 根據權利要求5所述的健身發電划船機，其特徵在於，所述彈簧杆(5)的拉力為5至15 公斤。
全文摘要
本發明涉及一種健身器材，特別涉及一種能夠利用人體健身時消耗的體能發電的健身發電划船機。本發明通過在傳統的健身划船機上安裝專門設計的能夠在低速下開始發電的小型發電機將人體運動時所消耗的部分能量轉化為電能，並儲藏起來提供電力供應。本發明所述的健身發電划船機的主動輪和從動輪之間由傳動帶連接，從動輪通過軸承與發電機的機軸連接；當人體做划船式運動時，在用力回拉的行程，人體產生的一部分能量傳遞到主動輪，另一部分能量儲存在彈簧中，在放鬆歸位的行程，彈簧拉動主動輪繼續旋轉並把能量傳遞到主動輪，主動輪通過傳動帶帶動從動輪並進而帶動發電機的機軸轉動。本發明的特徵是，所述發電機的起始電壓為0至30伏。
文檔編號A63B21/00GK101618259SQ20081006363
公開日2010年1月6日 申請日期2008年6月30日 優先權日2008年6月30日
發明者江 曹 申請人:寧波保稅區唯英能源科技有限公司