一種磁控阻尼裝置的製作方法
2023-05-20 08:07:41
專利名稱：一種磁控阻尼裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及機械類，特別涉及一種磁控阻尼裝置，尤指一種可運用在運動健身器材上，使健身器材提供運動者操練作動的構件產生阻力效應的磁控阻尼裝置。
背景技術：
眾所周知，目前常見作用於往返式作動機構中的阻力裝置不外乎有摩擦式、油壓式、渦流式及發電機式等多種；其中，摩擦式阻力裝置有磨耗及負載不穩定且無法精準控制阻力大小的缺點；油壓式則有漏油、噪音等缺失；發電機式則有構造複雜、價格高昂等缺點；至於渦流式則可分為採用永久磁鐵作為磁場源及使用外加電源的電磁鐵線圈作為磁場源永久磁鐵作為磁場源其缺點是不易與外界電信信號連接以精確控制阻力大小；而使用外加電源的電磁鐵線圈作為磁場源，則可藉與外界數位或類比信號連接以控制磁場阻力大小，改善其他類結構無法精確控制阻力的缺點，但目前市面上的各式以電磁鐵線圈作為磁場源的阻力結構的缺點在於整個阻力的施力點較小，僅及於一狹小區域，且其磁迴路結構易造成漏磁現象，因此其較無法有效控制所施加於制動輪的阻力；因此，有鑑於常見型式的缺失所在，需應加以改進。
實用新型內容依據本實用新型的目的，針對上述常見的阻力裝置存在的缺欠提供一種製造及組裝皆簡便快捷，可有效提升產量、降低成本及高精準度磁控調整設定的磁控阻尼裝置；其主要是運用感應電動機的感應電流與感應力矩的原理，在一固定軸上套固一線圈座，該線圈座外周彼此間隔固設有相鄰的數正、負極相間排列的線圈，線圈座外圍套設有一外轉子，該外轉子的內壁是與線圈座的外緣保持有適度寬度的間隙，以構成一封閉式磁場迴路；為了使外轉子限位在線圈座外圍預定位置，是以在外轉子兩側分別以一飛輪及一後蓋套設在固定軸上，將外轉子夾置固定，且該飛輪及後蓋與固定軸之間皆介設有軸承；藉由上述裝置，當該線圈座的線圈輸入電流後，且當外轉子受外力而轉動時，與線圈座產生的磁場，發生相對運動，而產生感應電流及一反向感應力矩，即具有阻尼作用。
本實用新型可有效準確的控制設定阻尼力大小的功效，主要利用輸入線圈座的電壓功率可輕易獲得撐控及設定，相對的經所設定的阻尼大小亦可得到明確穩定、誤差值小的設定值。
圖1為本實用新型的立體外觀分解示意圖。
圖2為本實用新型的立體外觀組合示意圖。
圖3為本實用新型的組合剖視示意圖。
圖4為本實用新型的實施例的分解示意圖。
圖5為本實用新型的實施例的組合剖視示意圖。
圖6為本實用新型的另一實施例的分解示意圖。
圖7為本實用新型的另一實施例的組合剖視示意圖。
具體實施方式
如附圖1至附圖3所示，本實用新型主要是在一固定軸10上套固一線圈座20，該線圈座20於外周面設計有彼此間隔適距且相鄰的數組正、負極相間排列線圈21，並且在線圈座20外圍套設有一外轉子30，該外轉子30是以為數若干相互短路的導條所環製成的管套，該外轉子30的內緣壁是與線圈座20的外緣壁保持有一適當寬度的間隙31，其主要是欲構成一封閉式磁場迴路；此外，為了使外轉子30限位在線圈座20外圍預定位置處，在外轉子30兩側分別以一飛輪40及一後蓋50套設在線圈座20所套設的固定軸10兩端，藉由飛輪40與後蓋50相對內側面將外轉子30予以夾置固定連結組構成一體；另，在飛輪40及後蓋50兩構件與固定軸10之間皆套介有一軸承41、51，使線圈座20與外轉子30可各自獨立轉動；其中，該後蓋50外周設有數凹環槽52，可供皮帶環套設以供連結至驅動機構；藉由上述組合，當對線圈座20的正、負極線圈21輸入電流後，該線圈座20可對外轉子30產生磁吸作用，如此，當外轉子30轉動時，在外轉子30上便會對線圈座20感應產生一種反向力矩的阻尼作用，藉由較容易控制調整對線圈座輸入電壓的功率大小，以取得穩定性佳、誤差值小的磁力矩阻尼力設定；其中，當外轉子30轉動感應時，會因能量轉換的損失作用，而產生熱能效應，因此，於外轉子30外圍套設一散熱環32，該散熱環32外圍分布數散熱片，以達到具良好、快速的散熱功能；再者，本實用新型為了欲達到可實際運用配置在健身器具上實施使用，特別在固定軸10與飛輪40外側端之間套設有一皮帶輪60，該皮帶輪60一端是套入飛輪40的中心孔，且介置有一單向軸承61，另端外周形成有數凹環槽62可供皮帶環套置供連結至驅動機構，又，皮帶輪60與固定軸10之間設有一軸承63；在此，先加以補充說明在皮帶輪60與飛輪40之間加裝一單向軸承61所欲達到的功效為何，其目的是利用單向軸承61的內環僅具單一方向可驅動外環從動，反向時則內環是呈現一種空轉狀態；當固定軸10架設限位固定後，於線圈座20輸入電壓，再驅使皮帶輪60往一方向轉動藉由單向軸承61，令飛輪40暨外轉子30呈同方向從動時，外轉子30便會因線圈座20磁吸作用而感應產生一反向磁力矩阻尼力；而當皮帶輪60反向轉動時，因單向軸承61因素則呈現一種空轉現象，使飛輪40暨外轉子30持續一種慣性狀態；線圈座20於外周面設計有彼此間隔適距且相鄰的數組正、負極排列線圈21，於本實用新型是以三組正、負極線圈21排列作為配合必要實施說明，並非欲加以限定組數，因此，在線圈座20外周所設計的正負極線圈21組數，可依實際需要考量增減組數；如附圖4及附圖5所示，該磁控阻尼裝置是在一固定軸10上套固一內轉子70，該內轉子70與上述的外轉子30構造相同，其是以為數若干相互短路的導條所環製成的環體；該內轉子70外圍套設有一線圈環80，該線圈環80是與線圈座20的構造相同，其內周壁設計有彼此間隔適距且相鄰的數組正、負極排列線圈21，其中，該內轉子70外緣與線圈環80內壁緣之間保持有適當寬度的間隙82，使其構成一封閉式磁場迴路；此外，本實施例的作動方式，是採用內轉子70轉動，線圈環80固定方式，因此，特別在固定軸10位在線圈環80兩側分別套置有一封蓋90夾制線圈環80，使其限位固定，並且在兩封蓋90與固定軸10之間各介設有軸承91，進而使內轉子70與線圈環80可各自獨立運轉；再者，該線圈環80外緣套置有一散熱環32，再藉由將散熱環32底部鎖固在一基座上，以達到限定線圈環80固定不動的目的；進一步在固定軸10一端依序套設一飛輪40及一皮帶輪60，該飛輪40是固定在固定軸10上，而皮帶輪60與固定軸10之間套設有軸承63，而皮帶輪60一端套入飛輪40，並且介設有一單向軸承61據此，對線圈環80輸入電流，當皮帶輪60往一定方向轉動時，可藉由單向軸承61牽動飛輪40進而帶動內轉子70轉動，而皮帶輪60反向轉動時，由於單向軸承61的功能，可令皮帶輪60呈現空轉現象；此時，當皮帶輪60轉動時，由於線圈環80對內轉子70產生感應電流及感應力矩的因素，造成驅動內轉子70時產生一種磁性阻抗力，並且，可藉由控制輸入線圈環80的電壓強弱，達到調整或設定驅動內轉子70的磁性阻抗大小；如附圖6及附圖7所示，是本實用新型另一實施例，設計重點是採用線圈座20轉動，外轉子30固定的方式進行，其主要構件包含附圖4及附圖5所示的全部零件，而差異性僅是將線圈環80再設計成線圈座20，而內轉子70再設計成外轉子30，並且將線圈座20套固在固定軸10上，外轉子30套設在線圈座20的外圍，其中，由於需要對線圈座20輸入電流，又要令套固在固定軸10上的線圈座20轉動，因此，在固定軸20位於後端封蓋90處加設一匯流環92，且在封蓋90相對稱端各套設有一碳刷93，而該兩碳刷93相對內側端是抵壓在匯流環92的外圍，藉由匯流環92對線圈座20輸入電壓，據此，當線圈座20轉動時，便不會有以電線導電而造成纏繞的困擾。
權利要求1.一種磁控阻尼裝置，其特徵是在一固定軸預定端套固有一線圈座，該線圈座外圍繞設有數組正、負極相間排列的線圈，該固定軸位在線圈座兩端分別套設有一外蓋及飛輪，該外蓋與飛輪間夾設有一外轉子，該外轉子內圈是供線圈座容置，並且預留有一定寬度的間隙。
2.按照權利要求1所述的一種磁控阻尼裝置，其特徵在於所說的外轉子外圈套設有一散熱環片，固定軸位在飛輪外端套設有一皮帶輪，在皮帶輪與飛輪間夾套有一單向軸承，而皮帶輪、飛輪及外蓋皆與固定軸夾介有軸承。
3.按照權利要求1所述的一種磁控阻尼裝置，其特徵在於所說的皮帶輪主要是供外接皮帶，以連接傳動機構。
4.按照權利要求1所述的一種磁控阻尼裝置，其特徵在於所說的外轉子內周緣固設有彼此間隔相鄰的數相反極面。
5.按照權利要求1所述的一種磁控阻尼裝置，其特徵在於所說的外轉子與線圈座的位置配置，可相互調換，即外轉子裝設於固定軸上，線圈座包覆在外轉子外圍。
專利摘要本實用新型公開了一種磁控阻尼裝置，主要是在一固定軸上套固有一線圈座，該線圈座外圍預留適距套設有以為數若干相互短路的導條所製成的外轉子，該外轉子兩端分別利用一飛輪及一後蓋套設於固定軸上，以夾固外轉子令其穩確定位；該飛輪及後蓋與固定軸間皆夾介有軸承，且該固定軸位在飛輪外側端套設有一皮帶輪，並夾套有一軸承，而該皮帶輪一端是套置飛輪且夾置有一單向軸承；當線圈座輸入電流後，於外轉子上會產生感應電流及反向的感應力矩，以達產生阻尼力的作用；進而當皮帶輪轉動藉由單向軸承牽動外轉子連動時，便可利用控制電壓對線圈座的功率輸入大小調整，達到設定牽動外轉子轉動的阻尼力大小。
文檔編號A63B21/005GK2684874SQ20042001155
公開日2005年3月16日 申請日期2004年2月19日 優先權日2004年2月19日
發明者張煌東 申請人:張煌東