蓄能健身器的製作方法

2023-05-21 06:09:56

專利名稱：蓄能健身器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及健身器領域，尤其涉及一種蓄能健身器。
背景技術：
「欸拉」是流行於西北民間的ー種古老的簡易玩具，由於欸拉在拉伸轉動時發出「欸欸」的聲音，故稱為「欸拉」。「欸拉」 一般由兩個核桃做成，ー個實心，一個空心；空心殼上有三個孔，兩個用於安裝轉軸，ー個用於穿拉カ線。如圖I所示，實心核桃10位於欸拉上部，空心核桃11位於下部，三個孔14分別位於空心核桃11的頂部、底部和側壁，頂部和底部的孔14用於安裝轉軸13，拉カ線12纏繞 轉軸13並通過側壁孔14延伸出來。欸拉一直作為ー種民間自製的核桃玩具，市場上尚無作為娛樂玩具或者健身器的欸拉商品出售。

實用新型內容本實用新型要解決的技術問題是提供一種蓄能健身器，在玩耍健身的同時，達到轉化健身者能量的目的。進ー步的，還可以利用轉化的能量對電器供電或利用蓄電池儲能。根據本實用新型的ー個方面，提供一種蓄能健身器，包括機械單元，包括剛體、基身殼、轉軸和拉カ線；所述基身殼具有多個孔，轉軸的兩端穿過兩個孔與剛體連接，拉カ線纏繞轉軸並通過孔延伸出來；其中，拉動拉力線能夠使轉軸轉動；發電單元，包括發電機，用於將機械單元中轉軸的轉動產生的能量變為電能；和能量傳輸單元，包括第一齒輪和第二齒輪；第一齒輪位於機械単元的轉軸上，轉軸轉動帶動第一齒輪轉動；第二齒輪位於發電単元的發電機的轉軸上，第二齒輪轉動帶動發電機的轉軸轉動。可選的，所述能量傳輸單元還包括第三齒輪，位於所述第一齒輪和第二齒輪之間。可選的，所述的蓄能健身器還包括電路單元，包括微型用電器和/或微型蓄電池；其中，微型用電器與發電單元耦接，利用發電單元的電能工作；微型蓄電池與發電單元耦接，存儲發電單元的電能。可選的，所述電路単元包括ニ極管，用於選通電流；與所述ニ極管耦接的第一開關結構，包括第一開關和第二開關；與所述第一開關耦接的微型用電器；和與所述第二開關耦接的微型蓄電池；其中，當第一開關閉合、第二開關斷開，發電機的電能用於微型用電器；當第一開關斷開、第二開關閉合，發電機的電能用於微型蓄電池。可選的，所述電路單元還包括第二開關結構，其中包括一個或多個開關；和對外供電接ロ，與所述第二開關結構中的開關耦接；其中，當所述第一開關和第二開關都斷開、第二開關結構中的開關閉合，所述對外供電接ロ向外輸送發電機的電能。可選的，所述的蓄能健身器還包括把手； 和拉手；其中，把手固定在所述基身殼的外壁，拉手與所述拉カ線的延伸出基身殼的一端連接。與現有技術相比，本實用新型的優點在於作為微型玩具健身器，可隨身攜帯，適用對象為小孩，儲存的能量可用來使彩色LED燈發亮；作為小型健身器，可作為家庭健身器材，適用對象為家裡任何有力量拉得動的成員，同時儲存的能量可以照明或給小型電器充電等；作為大型健身器，可安置在公共娛樂場所，作為公共健身器，儲存的能量可以用作公共事業或免費給公眾攜帶的小型電器充電。

圖I是現有技術中以核桃製作的欸拉的結構示意圖；圖2是本實用新型一個實施例中提供的蓄能健身器結構示意圖；圖3是圖2中單元109的放大圖，單元109為電路結構。
具體實施方式
為了使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，
以下結合附圖，對本實用新型進ー步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，並不用於限定本實用新型。欸拉在運行時需要拉伸，中間暫停拉伸時又能藉助剛體的轉動慣性將拉伸的線反拉收縮回去，所以就可以周期性地做拉伸與收縮運動，這是欸拉被孩子們喜歡的ー個重要原因。欸拉既然是ー種孩子特別喜歡的樸素玩具，而在使用過程中又能夠起到健身作用，可以利用這些特點對其進行改進，做成一款兼具玩具和健身器同時又能在娛樂或健身的過程中把消耗的能量儲存下來的裝置。即提供一種兼具玩具和健身器功能同時又能在娛樂或健身的過程中把人體消耗的能量儲存下來供其他微型用電器使用的裝置。不僅節能環保，也可適當放大後安裝在公共場所供人們健身娛樂。首先，欸拉是利用了剛體轉動慣性原理來運行的，定軸轉動的剛體的動能可以表示為Et =2⑴其中，J為剛體對轉軸的轉動慣量，《為轉動角速度；在欸拉中，剛體主要是實心球體[0041]其中，m為球體質量，r為球體半徑；所以Eli = ZmT CD(3)根據上式可知，要使欸拉具有很大的動能，應該使實心球的質量m、半徑r和角速度《増大；這三個參量中質量m和半徑r可以根據需要設計其大小，《則由人的拉カ決定，欸拉回拉線時的摩擦力由實心球與空心球間、轉軸與實心球和空心球上的孔壁間、拉線與孔壁間產生，由於接觸面較小，所以摩擦カ也不是很大，還可通過減小摩擦係數來減小摩擦。其次，拉伸時要使欸拉反拉回拉線，拉伸停止放開拉線時必須要有ー個最小初速度，這個最小初速度要足夠的大。當m和r 一定時，要達到最小初速度,拉伸就必須要快，而拉得越快所需要的拉カ就越大，在不損壞欸拉的前提下，拉カ越大，拉得越快，效果越好。這樣也能夠起到鍛鍊身體的作用。再次，欸拉裝置有很大的改進空間，例如，將運動時的能量儲存起來，就可以利用轉換裝置將其應用於各種小型用電器，如使小型LED燈發光，給微型手機充電，為mp3、mp4供電等。如圖2所示，根據本實用新型一個實施例，提供一種蓄能健身器。該蓄能健身器用實心塑料圓球作為球型剛體101，採用空心方盒(或空心圓球、空心圓盒等)作為基身殼111，以鐵桿作為轉軸112，用牢固繩索(根據實物大小選擇粗細)作為拉カ線103。在本實用新型其他實施例中，剛體101的材料還可以為金屬，剛體101可以為中空結構，剛體101也可以為非球形結構。轉軸112的材料還可以為實心塑料或其他符合硬度要求的材料。拉カ線103的還可以為魚線等強度符合要求的材料。其中，實心塑料圓球固定在鐵桿(即轉軸112)最上端作為剛體101。基身殼111有三個孔，其中上下兩個孔所在的直線垂直於地面，轉軸112的上下端分別插入這兩個孔；第三個孔在基身殼111的側壁，用於穿出拉カ線103。採用齒輪結構即相互配合的齒輪(例如本實施例中為兩個齒輪106、107)作為傳遞能量中轉樞紐，帶動微型發電機108產生電能，通過導線將產生的電能傳到電路單元109，供電路單元109使用或存儲。電路單元109可以包括微型用電器(如LED燈)或微型蓄電池，微型蓄電池可以向其它微型用電器供電。本實施例中的能量傳輸單元為上述齒輪結構，在本實用新型其他實施例中也可以為其他能量傳輸結構；如果為齒輪結構，還可以包括更多齒輪，位於齒輪106和齒輪107之間，克服這兩個齒輪因為齒的大小不同而產生的轉動不順暢問題。為了方便人們利用該裝置鍛鍊，裝置還包括把手105和拉手104，其中，把手105固定在殼111側壁(與拉カ線103延伸出殼111的側壁相対)，拉手104位於拉カ線103的延伸出殼111的一端連接。左右手分別握住把手105和拉手104進行拉伸，達到鍛鍊身體的目的。圖2中的電路單元109的詳細描述如下參考圖3,微型發電機108產生的電流通過一個ニ極管1090篩選同一個方向的電流，開關1091 (包括開關I和開關2，圖中為Ic1和k2)中閉合Ic1斷開k2，則蓄能健身器運行時微型燈1093發光；斷開Ic1閉合k2，同時斷開k3和k4(開關1092包括開關3和開關4，圖中為k3和k4)，當蓄能健身器運行時處於蓄電池1094充電狀態；斷開k2，k4,閉合k3，則是蓄電池向外供電使燈1095發光；斷*k2,k3，閉合k4,則為蓄電池向其它微型用電器1096供電。當然，圖3中所示的電路單元109的結構只是ー個示例，根據實際情況需要的用電設備而設計的供電結構都可以採用；即只要能夠利用微型發電機108產生的能量即可。另外，根據本實用新型另ー個實施例，蓄電池1094還可以作為對手機進行充電的充電單元。根據本實用新型另ー個實施例，蓄能健身器可以放置在小區、公園或健身房內， 共人們鍛鍊身體使用；其中的蓄電池1094還可以作為對公共設施(例如路燈、電子路標)進行充電的充電單元。本實用新型提供的蓄能健身器的應用領域包括I、生產微型玩具健身器，可隨身攜帯，適用對象為小孩，儲存的能量可用來使彩色LED燈發亮。2、生產小型健身器，可作為家庭健身器材，適用對象為家裡任何有力量拉得動的成員，同時儲存的能量可以照明或給小型電器充電等。3、生產大型健身器，可安置在公共娛樂場所，作為公共健身器，儲存的能量可以用作公共事業或免費給公眾攜帶的小型電器充電。4、生產剛體轉動慣性定理演示教具或科普展品等。應該注意到並理解，在不脫離後附的權利要求所要求的本實用新型的精神和範圍的情況下，能夠對上述詳細描述的本實用新型做出各種修改和改進。因此，要求保護的技術方案的範圍不受所給出的任何特定示範教導的限制。
權利要求1.一種蓄能健身器，其特徵在於，包括 機械單元，包括剛體、基身殼、轉軸和拉カ線；所述基身殼具有多個孔，轉軸的兩端穿過兩個孔與剛體連接，拉カ線纏繞轉軸並通過孔延伸出來；其中，拉動拉力線能夠使轉軸轉動； 發電單元，包括發電機，用於將機械單元中轉軸的轉動產生的能量變為電能；和能量傳輸單元，包括第一齒輪和第二齒輪；第一齒輪位於機械単元的轉軸上，轉軸轉動帶動第一齒輪轉動；第二齒輪位於發電単元的發電機的轉軸上，第二齒輪轉動帶動發電機的轉軸轉動。
2.根據權利要求I所述的蓄能健身器，其特徵在於，所述能量傳輸單元還包括 第三齒輪，位於所述第一齒輪和第二齒輪之間。
3.根據權利要求I所述的蓄能健身器，其特徵在於，還包括 電路單元，包括微型用電器和/或微型蓄電池；其中，微型用電器與發電單元耦接，利 用發電單元的電能工作；微型蓄電池與發電單元耦接，存儲發電單元的電能。
4.根據權利要求3所述的蓄能健身器，其特徵在於，所述電路単元包括 ニ極管，用於選通電流； 與所述ニ極管耦接的第一開關結構，包括第一開關和第二開關； 與所述第一開關耦接的微型用電器；和 與所述第二開關耦接的微型蓄電池； 其中，當第一開關閉合、第二開關斷開，發電機的電能用於微型用電器；當第一開關斷開、第二開關閉合，發電機的電能用於微型蓄電池。
5.根據權利要求4所述的蓄能健身器，其特徵在於，所述電路單元還包括 第二開關結構，其中包括一個或多個開關；和 對外供電接ロ，與所述第二開關結構中的開關耦接； 其中，當所述第一開關和第二開關都斷開、第二開關結構中的開關閉合，所述對外供電接ロ向外輸送發電機的電能。
6.根據權利要求I所述的蓄能健身器，其特徵在於，還包括 把手； 和拉手； 其中，把手固定在所述基身殼的外壁，拉手與所述拉カ線的延伸出基身殼的一端連接。
專利摘要本實用新型提供一種蓄能健身器，包括機械單元，包括剛體、基身殼、轉軸和拉力線；所述基身殼具有多個孔，轉軸的兩端穿過兩個孔與剛體連接，拉力線纏繞轉軸並通過孔延伸出來；其中，拉動拉力線能夠使轉軸轉動；發電單元，包括發電機，用於將機械單元中轉軸的轉動產生的能量變為電能；和能量傳輸單元，包括第一齒輪和第二齒輪；第一齒輪位於機械單元的轉軸上，轉軸轉動帶動第一齒輪轉動；第二齒輪位於發電單元的發電機的轉軸上，第二齒輪轉動帶動發電機的轉軸轉動。還可以包括電路單元，包括微型用電器和/或微型蓄電池；其中，微型用電器與發電單元耦接，利用發電單元的電能工作；微型蓄電池與發電單元耦接，存儲發電單元的電能。
文檔編號A63B21/22GK202751736SQ201220419840
公開日2013年2月27日 申請日期2012年8月23日 優先權日2012年8月23日
發明者李石平, 周俊青, 武偉, 都衛 申請人:安徽省科普產品工程研究中心有限責任公司