一種抗力、阻力機構的製作方法

2023-10-05 18:22:14 2

專利名稱：一種抗力、阻力機構的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及機械類，特別涉及一種抗力、阻力機構。
眾所周知，目前常見的作用於旋轉機構的阻力裝置不外乎有摩擦式、油壓式、渦流式及發電機式等，其中，摩擦式阻力裝置有磨耗及負載不穩定且無法精確控制阻力大小的缺點；油壓式則有漏油燥音及高音時負載降低的缺欠；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；以永久磁鐵作為磁場源者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如附圖1所示，主要是藉由將電磁線圈4』繞設於一U形電磁鐵心3』上，將制動輪2』輪緣嵌置於U形鐵心開口的空隙P』間，當電流流經線圈形成一磁場，鐵心3』上產生磁通量，此時當制動輪2』輪緣旋轉切過U形鐵心3』開口的空隙間P』時，即會有渦電流產生，該渦電流即會形成一反向轉矩的阻力作為加於此制動輪2』的負載，此類電磁鐵線圈結構的缺點在於整個阻力的施力點較小，僅及於U形鐵心開口的空隙P』間的狹小區域，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。
本實用新型的目的就是針對上述常見抗力、阻力機構存在的缺欠，提供一種抗力、阻力機構，其優點是產生的阻力施力面較大，可及於整個制動輪輪面的環狀區域，且其磁迴路不易漏磁，因此可使輸入的電流有效產生穩定的磁通量，並因其制動輪轉動所感應的渦流與磁通相互作用的面積較大，因此其產生的轉矩可有效控制整個制動輪，達到藉由控制輸入的電流大小以精確有效的控制制動輪抗力、阻力大小的目的。
本實用新型的技術方案依據本實用新型的目的，提供一種抗力、阻力機構，其結構主要是藉一固定軸將一制動輪、激磁碟及激磁線圈套固於支架上，激磁碟與制動輪是由可導磁的材質製成；激磁碟的盤面上沿盤面周緣環狀地帶開有類似波浪紋般起伏的N/S極的空隙，且此空隙的左右兩岸(磁極)皆較其餘部分(磁路)略為厚或高；該加厚較高部分即恰分布於激磁碟的盤面周邊環狀部分，當通電後此環狀位置的加厚較高部分即為磁極，並作為與其側邊制動輪相互作用時的渦流感應區；制動輪是設置於激磁碟的盤面外側邊，並使激磁碟的盤面與制動輪面貼近正對；並向隔有適距的氣隙，在通電後線圈周圍產生一磁場，而在激磁碟上產生磁通，使加厚部分成為磁極，其磁力線由激磁線圈幅向內磁路、外磁路、磁極及制動輪而構成磁迴路；當制動輪因電動機的帶動或外部施力而轉動時，其側邊激磁碟盤面上的渦流感應區(磁極)會感應渦流，藉此渦流與磁通的相互作用即產生與制動輪轉向相反的反向轉距，此反向轉距即可成為制動輪的抗力及阻力，因此本實用新型所產生的阻力作用於制動輪及於整個輪周面，其所產生的轉距可更有效控制整個制動輪。
結合

本實用新型的結構及實施例圖1為常見抗力、阻力機構立體外觀示意圖。
圖2為本實用新型的立體外觀分解示意圖。
圖3為本實用新型的立體外觀組合示意圖。
圖4為本實用新型的激磁碟的盤面示意圖。
圖5為本實用新型的組合剖視示意圖。
圖6為本實用新型的激磁碟立體分解示意圖。
圖7為本實用新型應用狀態的立體外觀示意圖。
2』為制動輪、3』為U形電磁鐵心、4』為電磁線圈、P』為U形鐵心開口的空隙、1為固定軸、12為固定軸線孔、13為固定軸通孔、2為制動輪、24為輪孔、3為激磁碟、32為內激磁碟、321為軸座、321H為軸座線孔、H為軸孔、322為翼片、322a為翼片外側面、322b為翼片內側面、322P為翼片加厚部分、323為斜面、34為外激磁碟、342P為圓齒加厚部分，4為激磁線圈、5為支架、6為軸承、S為波浪紋般起伏的空隙、W為中介皮帶輪、T為皮帶、R為健身車踏板輪盤。
如附圖2至附圖6所示，本實用新型是由固定軸1、制動輪2、激磁碟3、激磁線圈4、支架5、軸承6等所構成，其中，激磁線圈4套設於激磁碟3的軸座321上，使其與激磁碟3結合一整體；激磁碟3主要由一內激磁碟32及一外激磁碟34接合構成，內激磁碟32略可分為放射翼狀盤面部分與軸承321部分，且盤面與軸座321二者是互相接連；盤面是以與軸座321相連部分為中心，向外凸伸有數個放射的翼片322，此各翼片的外側面322a較寬，而內側面322b較窄，即翼片322是自外側面向內側漸縮小，使翼片322左右兩端形成略為向內側傾斜的斜面323，且各翼片的外側面322a尾端都沒有加厚部分322P作為感應區，此斜面323可作為機構旋轉時氣流的導流面，軸座321略呈圓筒狀，其中央開設有軸孔H，可供固定軸1自盤面中央穿經此軸座軸孔H再將其他組件撐持於支架5上；外激磁碟34則是恰可供內激磁碟32嵌入其空隙中的中空圓齒環，其是向內圈凸出有圓齒的環狀結構，其中空部分恰略可供內激磁碟32的盤面翼片部分嵌入並接合，翼片與圓齒形成機構的N/S極，且其間留有N/S極的空隙，又外激磁碟凸出的各圓齒的尖端同樣有加厚部分作為感應區，內激磁碟32與外激磁碟34結合後，其盤面即形成類似波狀波浪起伏的N/S極的空隙S，該加厚部分322P、342P即恰分布于波狀N/S極的空隙S的兩岸，即盤面周邊環狀位置，當通電後，此環狀位置的加厚部分即成為磁極322P,342P並作為與其側邊的制動輪2相互作用時的渦流感應區，激磁線圈4其上纏繞有N匝的電線，此纏繞有N匝電線的激磁線圈是套接於內激磁碟的軸座321上；制動輪2位於激磁碟3的感應區外側邊，在制動輪2中央開有一輪孔24，輪孔內嵌置有軸承6；固定軸1可穿過激磁碟3及激磁線圈4，並穿過制動輪中央輪孔軸承6，將上述各組件固定在支架5上，其中，激磁碟3及激磁線圈4二者位置是固定不動，而制動輪2則因軸承6的設置而可經向轉動；固定軸1沿中心軸線開有一通孔13，固定軸1及內激磁碟軸座321此二組件與激磁線圈4之間各開有一供電線穿出的線孔12、321H，使激磁線圈上的電線得以經此孔穿入於固定軸1中心通孔13中，並沿固定軸中心軸線穿出外接電源；激磁碟3置於制動輪2一側，並使激磁碟面與制動輪面間隔有適距的氣隙；當線圈4通電而導入電流時，線圈4周圍即會產生一磁場，而在激磁碟3上產生磁通，使內激磁碟各翼片尾端322P與外激磁碟各圓齒尖端加厚部分342P成為磁極，其磁力線由激磁一圈幅向內磁路、外磁路、磁極及制動輪而構成磁迴路，因此當制動輪2因電動機的皮帶或外部施力而轉動時，則側邊激磁碟的渦流感應區322P、342P會感應渦流，藉此渦流與磁通的相互作用即產生與制動輪2轉向相反的反向轉距。
如附圖7所示，為本實用新型應用於健身車上的車輪阻力控制機構，藉由一皮帶T套於制動輪2與中介皮帶輪W上，並再以一皮帶T套於中介皮帶輪W與健身車車踏板輪盤R上，當制動輪2轉動中受到激磁碟3上渦流與磁通的相互作用產生與制動輪轉向相反的反向轉矩時，其阻力即由皮帶T的傳輸經由中介皮帶輪W的轉換送到健身車踏板輪盤R上，藉此即可使健身車的使用者於踩踏時感受到予設的阻力，另外本實用新型可與電源控制機構連結，以控制輸入的電流大小，從而有效的精確控制阻力的大小更好控制阻力的實用目的。
權利要求1．一種抗力、阻力機構，它是由固定軸(1)、制動輪(2)、激磁碟(3)、激磁線圈(4)、支架(5)及軸承(6)所構成，其特徵在於制動輪(2)位於激磁碟(3)的外側邊，在制動輪(2)中央開有一輪孔(24)，輪孔內嵌置有一軸承(6)；固定軸(1)可穿過激磁碟(3)及激磁線圈(4)，並穿過制動輪(2)中央輪孔軸承(6)，將上述各組件固於支架(5)上；激磁碟(3)及激磁線圈(4)固定不動，制動輪(2)則因軸承(6)的設置而可經向轉動；固定軸(1)沿中心軸線開有一通孔(13)，固定軸(1)及內激磁碟軸承(321)此二組件與激磁線圈(4)之間各開有一供電線穿出的線孔(12)、(321H)，使激磁線圈(4)上的電線得以經此孔穿入於固定軸(1)中心通孔(13)中，並沿固定軸(1)中心軸線穿出外接電源。
2．按照權利要求1所述的一種抗力、阻力機構，其特徵在於所說的激磁碟(3)，它是由一內激磁碟(32)及一外激磁碟(34)接合構成，內激磁碟(32)略可分為放射翼狀盤面部份與軸座(321)部分，且盤而與軸座(321)相互接連，盤面是以與軸座(321)相連部分為中心，向外凸伸有數個放射狀的翼片(322)，各翼片的外側面(322a)較寬而內側面(322b)較窄，即翼片(322)是自外側面向內側漸縮小，使翼片(322)左右兩端形成略為向內側傾斜的斜面(323)，且各翼片的外側面(322a)尾端都設有加厚部分(322P)作為感應區，此斜面(323)可作為機構旋轉時氣流的導流面，軸座(321)略呈圓筒狀，其中央開設有軸孔H，可供固定軸(1)自盤面中央穿經此軸座軸孔H再將其他組件撐持於支架(5)上；外激磁碟(34)可供內激磁碟(32)嵌入其空隙中的中空圓齒環，其是向內圈凸出有圓齒的環狀結構，其中空部分恰略可供內激磁碟(32)的盤面翼片部分嵌入並接合，翼片與圓齒形成機構的N/S極，其間留有N/S極的空隙；外激磁碟凸出的各圓齒的尖端同樣有加厚部分作為磁極感應區。
3．按照權利要求1所述的一種抗力、阻力機構，其特徵在於所說的制動輪(2)設置於激磁碟的盤面外側邊，並使激磁碟的盤面與制動輪面貼近正對，仍間隔有適距的氣隙。
專利摘要本實用新型是一種抗力、阻力機構,主要是由固定軸1、制動輪2、激磁碟3、激磁線圈4、支架5及軸承6所構成,其中,激磁線圈4套設於激磁碟3的軸承座上,激磁碟上沿盤面緣環狀地帶開有類似波浪紋狀起伏的N/S極的空隙,此空隙的左右兩岸較其餘部分略為厚或高,該加厚部分即恰分布於激磁碟的盤面周邊環狀部分,當通電後即成為磁極,並與制動輪相互作用形成渦流感應區,當制動輪轉動時,藉渦流與磁通的相互作用即產生與制動輪轉向相反的反向轉矩,即可成為制動輪的抗力及阻力。
文檔編號H02K49/04GK2439872SQ00250929
公開日2001年7月25日 申請日期2000年8月28日 優先權日2000年2月11日
發明者張煌東 申請人:張煌東