具備發電功能的振動型運動裝置製造方法
2023-08-10 19:46:36 2
具備發電功能的振動型運動裝置製造方法
【專利摘要】根據本發明一實施例的振動型運動裝置包括：上部板及下部板，其隔開既定間隔形成；振動子，具備配置在上部板中央、以可上下振動的方式設的上下振動板，且接收驅動信號使可動部上下振動以使與可動部相鄰的上部板上下振動；及振動吸收部，在上部板和下部板之間，多個以保持一定間隔的方式配置在下部板邊緣區域，在上部板上下振動時吸收上部板下降時所產生的衝擊；可動部包括：外殼，連結於上部板且形成有多個既定半徑的連結孔；外廓輪，連結於外殼並呈帽狀；內廓輪，以帽狀形成在外廓輪內部；振動用磁鐵，以連結於內廓輪上部面且與外廓輪內部面相鄰的方式配置並有磁性；中心柱，從內廓輪中央突出成圓柱狀；及發電用磁鐵，連結於中心柱末端並有磁性。
【專利說明】具備發電功能的振動型運動裝置
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種振動型運動裝置，其可通過垂直振動的踏板提供運動效果，更詳細的說，涉及一種具備發電功能的振動型運動裝置，其在踏板或與結合有踏板的上部板進行精密垂直振動的運動時，利用發電子線圈來發電，從而可以用作輔助電源。
【背景技術】
[0002]一般而言，因攝取卡路裡高的食物及運動不足而肥胖患者有增加的趨勢，眾所周知，身體的肥胖與心臟病、高血壓、糖尿病等成人病的發病有關，因而在整形外科的領域，尤其與骨關節炎的發病有關，而成為相關醫生們的關注對象。
[0003]近年來，由於高卡路裡飲食文化和長時間利用電腦處理業務、遊戲等的原因，兒童肥胖、特別是腹部肥胖正在急劇增加。對於成人而言，可根據自身的意志通過控制飲食且進行適當的運動來消除肥胖，但是對於兒童肥胖而言，難以適用像成人一樣通過控制飲食且進行適當的運動等這樣的解決方法，即，可以在儘量避免過激運動的情況下有效地進行有氧運動的運動器械的需求逐漸提升。
[0004]特別是，對於過度肥胖而言，由於走路運動或慢跑等常常對膝蓋關節造成影響，使用者有迴避的傾向，因此作為對此的治療，可以利用腹部振動帶或者使用低速運行的跑步機等，這些是有氧運動且是衝擊小的運動。
[0005]作為這樣的有助於有氧運動且不給膝蓋關節造成過度負擔的運動器材，提出了垂直運動機。作為現有的垂直運動機，已知振動器利用旋轉馬達的的垂直運動機。因為這種旋轉式垂直運動機可根據頻率的適當設定只對腹部進行振動，從而容易實現有氧運動，因此在醫學上尤其對腹部肥胖的患者進行使用。
[0006]這種現有的垂直運動機有韓國專利第651766號(具備雙磁鐵的磁路及利用其的揚聲器和振動發生裝置)，韓國專利第620147號(利用振動發生裝置的振動型運動裝置)等，但是當使用者在踏板上偏離中心站立時，踏板會發生傾斜現象，從而振動不規則，發生顛簸，由此產生很大的噪音，此外，振動子的功能僅停留在使踏板產生振動的程度。
【發明內容】
[0007]因此，本發明是考慮這種現有技術的問題而提出的，本發明提供一種具備發電功能的振動型運動裝置，其在根據如正弦波那樣的振動信號而振動子進行垂直運動的同時使踏板進行垂直振動時時，在另外設置于振動子內的發電子線圈內進行發電，從而可以用作充電手機等的輔助電源，。
[0008]根據本發明一實施例，形成有框架和把手的振動型運動裝置包括:
[0009]上部板及下部板，它們隔開既定的間隔而形成；
[0010]振動子，其結合於所述上部板的中央，由可動部和繞線筒部構成，並且使上部板進行上下垂直振動，其中，所述可動部設置有磁鐵，所述繞線筒部設置在所述上部板的與套管部件對應的位置上，並且卷繞有通過接收驅動信號而產生磁場的線圈；以及[0011]振動吸收部，其設置於上部板和下部板之間，並且在上部板進行上下垂直振動時，吸收上部板下降時所產生的衝擊；
[0012]所述振動子的可動部包括:
[0013]可動部外殼，其由磁性體的圓盤形成，且形成有多個用於連結到上部板的連結孔；
[0014]外廓輪，其連結於所述外殼的邊緣，形成為既定高度的環形；
[0015]內廓輪，其向所述外廓輪內側形成同心圓，並且按照與所述外廓輪隔開既定距離的方式設置；
[0016]中心柱，其向所述內廓輪內側形成同心圓，並且按照與所述內廓輪隔開既定距離的方式設置；
[0017]振動用磁鐵，其由強磁性體形成，並且附著在所述內廓輪的一側面和所述可動部外殼之間，以使所述內廓輪和所述外廓輪磁化；以及
[0018]發電用磁鐵，其設置在所述中心柱的突出的末端；
[0019]所述振動子的繞線筒部包括:
[0020]內側繞線筒，其形成有供所述中心柱的磁鐵進出入的中央孔，並且在外周面上卷繞有發電用線圈；
[0021]外側繞線筒，其向所述內側繞線筒的外側形成同心圓，按照與內側繞線筒隔開所述可動部的內廓輪可進出入的距離的方式設置，並且在外周面上卷繞有振動用線圈；
[0022]繞線筒外殼，其結合有所述內側繞線筒和外側繞線筒，並且形成有多個用於連結到下部板的連結孔。
[0023]此外，在所述振動用線圈上可以連接有提供正弦波形驅動信號的驅動信號控制部。
[0024]此外，在與振動子鄰接的位置上，設置有用於對振動子進行空氣冷卻的散熱風扇。
[0025]此外，本發明的特徵在於，內廓輪和外廓輪在沒有另外的連結手段的情況下通過強磁性體的發電用磁鐵的磁力固定於驅動部外殼上。
[0026]另外，發電用磁鐵所在高度低於內廓輪的高度。
[0027]另外，本發明的特徵在於，在上部板和振動子上端之間，設置有間隔件，該間隔件由非磁性體構成、且形成有至少一個以上的冷卻孔和至少一個以上的連結孔。
[0028]如上述所述的本發明通過在因振動子的驅動而踏板的上部板進行精密垂直振動運動時，利用設置于振動子內的發電子線圈進行發電，並將其用作用於充電手機等的輔助電源，從而具有能夠節約能量的效果。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0029]圖1為本發明一實施例的振動型運動裝置的主視圖。
[0030]圖2為本發明一實施例的振動型運動裝置的側面圖。
[0031]圖3為本發明一實施例的振動型運動裝置的踏板的截面圖。
[0032]圖4為本發明一實施例的振動型可動部的截面圖。
[0033]圖5為本發明一實施例的振動子可動部的分解圖。
[0034]圖6為本發明一實施例的振動子繞線筒部的截面圖。[0035]圖7為本發明一實施例振動子繞線筒部的立體圖。
[0036]圖8為本發明一實施例的振動子的繞線筒部和可動部的組裝立體圖。
[0037]圖9為本發明一實施例的間隔件的立體圖。
[0038]圖10為本發明一實施例的踏板內部的概要圖。
[0039]符號說明
[0040]IlOa:下部板IlOb:上部板
[0041]120:振動子121:可動部
[0042]121a:外殼121b:外廓輪
[0043]121c:內廓輪121d:振動用磁鐵
[0044]121e:發電用磁鐵121f:中心柱
[0045]121g:連結孔122:繞線筒部
[0046]122a:外側繞線筒122b:振動用線圈
[0047]122c:內側繞線筒122d:發電用線圈
[0048]123:間隔件123a:冷卻孔
[0049]123b:連結孔124:散熱風扇
[0050]125:驅動信號控制部
[0051]130:振動吸收部130a:套管部件
[0052]130b:導引部件131:直線體法蘭
[0053]132:直線體部133:貫通孔
[0054]134:直線軸承135:吸收部件
[0055]136:導引鋼扣法蘭137:導引鋼扣部
[0056]138:緩衝部件140:支架
【具體實施方式】
[0057]以下，參照附圖，對本發明優選的實施例進行詳細的說明，以理解本發明的操作及作用所需的部分為中心進行了說明。
[0058]如圖1及圖2所示，根據本發明的一實施例的振動型運動裝置100包括:踏板110，其由上部板IlOb和下部板IlOa形成，且使上部板IlOb進行精密垂直振動；控制體10，其垂直設置在所述踏板110上，且在正面方向上設置有運動中用於穩定地使用裝置的把手11 ；以及顯示部12，其為了顯示啟動狀態等而設置於控制體10的上端。
[0059]所述把手11或顯示部12等並非是用於達成本發明目所需的構成要素，可根據用途實施變形或決定設置與否。
[0060]如圖3所示，對於踏板110而言，上部板IlOb和下部板IlOa隔開既定的距離沿水平方向相互平行設置，這種上部板IlOb和下部板IlOa可具備使用者能夠將兩腳張開約使用者的肩寬站立的程度的面積。
[0061]結合於上部板IlOb和下部板IlOa之間的中央的振動子120由設置有磁鐵的可動部121和卷繞有線圈的繞線筒部122構成。所述繞線筒部122固定於下部板IlOa的中央，可動部121在與所述繞線筒部122對應的位置上固定於上部板IlOb的中央，從而通過由施加到繞線筒部122的線圈內的電流形成的磁場和由可動部121的磁鐵形成的磁場的引力和斥力作用，可動部121發生振動而使上部板IlOb振動。
[0062]下面根據圖4至圖8，對振動子120的構成及作用進行更詳細的說明。
[0063]如圖4和圖5所示，所述振動子120的可動部121可以包括:可動部外殼121a、夕卜廓輪121b、內廓輪121c、振動用磁鐵121d、中心柱121f、發電用磁鐵121e。
[0064]可動部外殼121a連結於上部板110b，且形成有多個形成為既定半徑的連結孔121g，在此，可動部外殼121a的上部與後述的間隔件123的一面相鄰，可以利用連結部件(未圖示)分別貫穿在可動部外殼121a上形成的連結孔121g和在間隔件123上形成的連結孔123b而固定於上部板IlOb上。
[0065]外廓輪121b連結於可動部外殼121a上，形成為具備既定高度的環形。可沿著可動部外殼121a的邊緣連結這種外廓輪121b。
[0066]內廓輪121c與外廓輪121b具有同心圓，且與外廓輪121b同樣地形成為具有既定高度的環形，並設置於外廓輪121b的內側。
[0067]所述可動部外殼121a和外廓輪121b及內廓輪121c在置於磁場內時，成為被磁化的物質、即磁性體。因此，通過將由大小與內廓輪121c直徑對應的強磁性體形成的振動用磁鐵121d附著於所述內廓輪121c和可動部外殼121a之間，並且將外廓輪121b附著於所述可動部外殼121a的邊緣，從而使內廓輪121c和外廓輪121b磁化。尤其是，通過使振動用磁鐵121d由強磁性體構成，從而即使沒有另外的連結工具也可以將內廓輪121c和外廓輪121b固定於可動部外殼上121a。
[0068]所述振動用磁鐵121d形成強力磁場，而與後述的振動用線圈122b發生相互作用，由此使可動部121沿垂直方向上下振動。
[0069]另一方面，中心柱121f是為了設置用於發電的發電用磁鐵而配置的，其在內廓輪121c的中央突出形成為圓柱狀。優選地，這種中心柱121f從內廓輪121c的中央突出形成圓柱狀，而且，能夠以小於內廓輪121c高度的高度突出，並與內廓輪121c形成一體。
[0070]發電用磁鐵121e連結於所述中心柱121f的突出末端，且由強性磁體構成。這種發電用磁鐵121e在後述的發電用線圈122d周圍形成磁場而實現發電。
[0071]在此，發電用磁鐵121e所在高度優選設定為如下位置:在根據可動部121的振動而發電用線圈122d與由發電用磁鐵121e產生的磁通交鏈時，使洩漏磁通最小化的位置。
[0072]另外，如圖6和圖7所示，繞線筒部122可以包括:外側繞線筒122a;振動用線圈122b，其卷繞在所述外側繞線筒122a的外周圓面上；內側繞線筒122c ;和發電用線圈122d，其卷繞在所述內側繞線筒122c的外周圓面上。
[0073]外側繞線筒122a通過繞線筒外殼122e連結於下部板110a，且形成環形，以便能夠進出入外廓輪121b和內廓輪121c之間。因此，優選外側繞線筒122a的厚度稍微小於內廓輪121c和外廓輪121b間的間距，以在進出入外廓輪121b和內廓輪121c之間時不至於產生由內廓輪121c和外廓輪121b形成的幹擾。(參照圖8)
[0074]振動用線圈122b卷繞在外側繞線筒122a的外圓面上，其在向振動用線圈122b提供正弦波形的信號時，會形成極性交互改變的磁場。根據如此在振動用線圈122b內產生磁場的極性和在振動用磁鐵121d內產生的磁場的極性，產生引力和斥力，使可動部121進行上下垂直振動。這種振動用線圈122b可以從後述的驅動信號控制部125接收正弦波形的驅動信號，使可動部121進行上下振動。[0075]內側繞線筒122c形成為與外側繞線筒122a相比小的環形，且設置成可進出入內廓輪121c和中心柱121f的之間。另外，所述內側繞線筒122c在其中央形成有具備與中心柱121f半徑相比略大的半徑的圓形槽122f，以便供設置於中心柱121f的發電用磁鐵121e的插入，其外周面按照小於內廓輪121c的半徑的方式形成。此外，在內側繞線筒122c的外周面上卷繞有發電用線圈122d。
[0076]在可動部121的發電用磁鐵121e進出入圓形槽122f內時，所述發電用線圈122d與由發電用磁鐵121e產生的磁通交鏈而發電。
[0077]進而，如圖9所示，優選在可動部121上側與上部板IlOb之間設置由非磁性體形成的間隔件123，以便填充形成在可動部121和上部板IlOb之間的空間，並且防止所述上部板IlOb被磁化。
[0078]尤其是，在間隔件123上，在與可動部外殼121a的連結的一面上，可以形成至少一個以上的冷卻孔123a及至少一個以上的連結孔123b。如此，通過將間隔件123配置於可動部121的上部，從而可容易通過冷卻孔123a排出在可動部121進行垂直振動的過程中所產生的熱量。
[0079]另一方面，如圖10所示，在振動子120上連接有驅動信號控制部125，該驅動信號控制部125用於向振動用線圈提供正弦波形的驅動信號而產生振動。優選使所述驅動信號控制部125可根據使用者的操作來調節驅動信號的振動頻率、振動幅、時間等。
[0080]如上說明的振動子120利用振動用磁鐵121d和發電用磁鐵121e形成磁路，可以通過包括振動用磁鐵121d的磁路來實現均勻的磁力線分布、且通過循環型磁路來防止洩露磁通的同時使可動部121上下驅動。進而，可以通過包括發電用磁鐵121e的磁路實現均勻的磁力線分布、且通過循環型磁路防止洩露磁通的同時生產電能。
[0081]換句話說，如果向振動用線圈122b提供極性周期性變化的正弦波形驅動信號，則在振動用線圈122b周圍產生極性交互改變的磁場，這種磁場通過與因振動用磁鐵121d而在外廓輪121b和內廓輪121c中產生的磁場的相互作用，從而產生引力和斥力以使可動部121振動。此外，在通過可動部121的振動而發電用磁鐵121e進出入圓形槽122f時，根據弗萊明右手定則，在發電用線圈122d中產生電動勢。
[0082]尤其是，作為提供磁路的磁力的振動用磁鐵121d和發電用磁鐵121e，可以利用如下磁鐵:使用與現有的鐵氧體磁性材料相比具有數倍乃至數十倍以上的磁通密度的釹(Nd)磁性材料，利用磁化方式進行強磁化的磁鐵。
[0083]因此，本發明中，由於使用使具有強大的磁力的釹磁鐵預先直接磁化的磁鐵，因此可以使用低廉的直接磁化設備來代替間接磁化方式的高價的磁化設備，從而能夠減少設備的投資成本，並且因利用直接磁化方式而能夠加快磁化時間。
[0084]另外，在與振動子120隔開既定距離的位置上設置有散熱風扇124，當振動子120過度發熱時，啟動散熱風扇124來進行空氣冷卻，這是因為，如果振動子120的溫度上升至例如80°C以上，則磁力被弱化，使振動性能和發電性能降低。因此，為了有效地控制振動子120的溫度，優選感知振動子120周圍的溫度，並且如果判斷為振動子120的溫度上升至既定溫度以上，則啟動散熱風扇124以使其散熱。
[0085]再根據圖3對振動吸收部130進行說明，振動吸收部130設置於上部板IlOb和下部板IlOa之間，以便能夠保持上部板IlOb和下部板IlOa的既定間隔，並且在上部板IlOb進行上下振動的期間，吸收上部板IlOb下降時所產生的衝擊。
[0086]這種振動吸收部130的構成包括:套管部件130a，其固定於下部板IlOa ;導引部件130b，其在與套管部件130a對應的位置上固定於上部板IlOb ;和吸收部件135，在上部板IlOb和下部板IlOa之間，設置在所述套管部件130a的周圍，吸收上部板IlOb下降時所產生的衝擊。
[0087]所述套管部件130a的構成包括:直線體部132、直線體法蘭(linear bodyflange)31、導引孔133、直線軸承134和吸收部件135 ;導引部件130b的構成包括:導引體部 137 和導引體法蘭(gide body flange) 136。
[0088]因此，通過在套管部件130a的外周面上以一體式結合有吸收部件135，並且在內周面上設置有直線軸承134，從而由振動子120產生的上下垂直運動傳遞到上部板110b，有效地緩和上部板IlOb進行上下垂直運動時所產生的衝擊，由此可以改善振動性能、且顯著地減少振動子120運行時所產生的噪音。
[0089]另一方面，在如上所述的踏板110的內側，可以進一步設置負離子發生器150 (參照圖10)，所述負離子發生器150也可以以利用高電壓的帶電負離子發生裝置來設置，但是也可以使用產生負離子的天然礦物質。如果將這樣的負離子發生器150設置於踏板110內，則在上部板IlOb振動時，在踏板110內部產生的負離子向振動運動裝置100周圍擴散，中和對人體有害的物質，由此可以加倍增強運動效果。
[0090]另一方面，雖然對本發明的具體實施例進行了詳細說明，但在不超出本發明範圍的限度內，當然可以進行多種變形實施。因此本發明的範圍不應局限於所說明的實施例，應該由後述的權利要求書的範圍以及與該權利要求書的範圍等同物。
【權利要求】
1.一種具備發電功能的振動型運動裝置，其特徵在於， 該振動型運動裝置包括: 上部板及下部板，它們隔開既定的間隔而形成； 振動子，其結合於所述上部板的中央，由可動部和繞線筒部構成，並且使上部板進行上下垂直振動，其中，所述可動部設置有磁鐵，所述繞線筒部設置在所述上部板的與套管部件對應的位置上，並且卷繞有通過接收驅動信號而產生磁場的線圈；以及 振動吸收部，其設置於上部板和下部板之間，並且在上部板進行上下垂直振動時，吸收上部板下降時所產生的衝擊； 所述振動子的可動部包括: 可動部外殼，其由磁性體的圓盤形成，且形成有多個用於連結到上部板的連結孔； 外廓輪，其連結於所述外殼的邊緣，形成為既定高度的環形； 內廓輪，其向所述外廓輪內側形成同心圓，並且按照與所述外廓輪隔開既定距離的方式設置； 中心柱，其向所述內廓輪內側形成同心圓，並且按照與所述內廓輪隔開既定距離的方式設置； 振動用磁鐵，其由強磁性體形成，並且附著在所述內廓輪的一側面和所述可動部外殼之間，以使所述內廓輪和所述外廓輪磁化；以及 發電用磁鐵，其設置在所述中心柱的突出的末端； 所述振動子的繞線筒部包括: 內側繞線筒，其形成有供所述中心柱的磁鐵進出入的中央孔，並且在外周面上卷繞有發電用線圈； 外側繞線筒，其向所述內側繞線筒的外側形成同心圓，按照與內側繞線筒隔開所述可動部的內廓輪可進出入的距離的方式設置，並且在外周面上卷繞有振動用線圈； 繞線筒外殼，其結合有所述內側繞線筒和外側繞線筒，並且形成有多個用於連結到下部板的連結孔。
2.根據權利要求1所述的具備發電功能的振動型運動裝置，其特徵在於， 在所述振動子的振動用線圈上連接有提供正弦波形驅動信號的驅動信號控制部。
3.根據權利要求1所述的具備發電功能的振動型運動裝置，其特徵在於， 按照與所述振動子鄰接的方式設置有溫度傳感器和散熱風扇，根據溫度傳感器的感知溫度來啟動散熱風扇，以對振動子進行空氣冷卻。
4.根據權利要求1所述的具備發電功能的振動型運動裝置，其特徵在於， 在所述上部板和所述振動子之間，設置有間隔件，該間隔件由非磁性體構成、且形成有至少一個以上的冷卻孔和至少一個以上的連結孔。
5.根據權利要求1所述的具備發電功能的振動型運動裝置，其特徵在於， 在所述上部板及下部板之間，設置有負離子發生器，從而在上部板振動時，以使由負離子發生器產生的負離子向周圍擴散。
【文檔編號】H02K7/18GK103994037SQ201310181891
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2013年5月16日 優先權日:2013年2月15日
【發明者】辛熙燮 申請人:Ens科技有限公司, 辛熙燮