阻力調節裝置及健身車的製作方法
2023-04-26 09:52:46 2
專利名稱：阻力調節裝置及健身車的製作方法
技術領域：
阻力調節裝置及健身車
技術領域：
本實用新型涉及一種健身車的運動控制領域，特別涉及一種阻力調節裝置及健身車。
背景技術：
健身車是一種較為常用的健身器械，市場需求量較大。它是模擬自行車運動姿態 的一種固定式的健身器材。目前市場上已出現的雙腳獨立驅動的健身車在腳踏或提拉的過 程中，人會感覺踩踏時阻力偏小，提拉時阻力偏大，且不能對該阻力進行調節，讓人騎乘時 感覺不舒適。
實用新型內容基於此，有必要提供一種可調節阻力大小且使騎乘者感覺舒適的阻力調節裝置。有必要提供一種可調節阻力大小且使騎乘者感覺舒適的健身車。一種阻力調節裝置，包括磁體和與磁體相連且調節磁體與飛輪相對位置而調節產 生的阻力大小的調節單元。優選地，所述調節單元包括將腳踏機構的運動變化轉換為磁體的位置變化的主調 節單元和與主調節單元相連且根據磁體位置變化調節產生的阻力的大小的從調節單元。優選地，所述主調節單元包括凸輪、凸輪擺杆、擺杆、動導輪，調節帶、驅動部件和 固定導輪，所述凸輪、凸輪擺杆和擺杆依次相連，所述動導輪安裝在擺杆上，所述調節帶一 端固定在驅動部件上，另一端依次繞在所述固定導輪、動導輪上。優選地，所述凸輪為外凸輪形式或內凸輪形式或所述凸輪採用搖杆代替。優選地，所述從調節單元包括固定在所述磁體上的轉軸，所述調節帶繞過所述動 導輪固定在所述轉軸上。優選地，所述從調節單元包括導軌、安放所述磁體的磁體託架、安裝在所述導軌上 的滑動部、推桿和導輪，所述調節帶繞在所述動導輪，再繞在所述導輪，且固定在所述推板 上。一種健身車，包括車體、安裝在車體上的飛輪和驅動飛輪的腳踏機構，還包括阻力 調節裝置，所述阻力調節裝置設置於車體上且靠近所述飛輪，所述阻力調節裝置包括磁體 和與磁體相連且調節磁體與飛輪相對位置變化而調節產生的阻力大小的調節單元。優選地，所述調節單元包括將腳踏機構的運動變化轉換為磁體與飛輪相對位置變 化的主調節單元和設置在主調節單元和磁體之間且根據磁體與飛輪相對位置變化調節產 生的阻力大小的從調節單元，所述主調節單元與所述腳踏機構相連。優選地，所述腳踏機構包括腳踏曲柄，所述主調節單元包括凸輪、凸輪擺杆、擺杆、 動導輪，調節帶、驅動部件和固定導輪，所述凸輪固定在所述腳踏曲柄上，所述凸輪、凸輪擺 杆和擺杆依次相連，所述動導輪安裝在擺杆上，所述調節帶一端固定在驅動部件上，另一端 依次繞在所述固定導輪、動導輪上。[0014]優選地，所述腳踏曲柄包括左腳踏曲柄和右腳踏曲柄，所述主調節單元包括依次 相連的第一凸輪、第一凸輪擺杆、第一擺杆、第一動導輪，依次相連的第二凸輪、第二凸輪擺 杆、第二擺杆和第二動導輪，還包括第一固定導輪、第二固定導輪、驅動部件、調節帶，所述 調節帶一端固定在驅動部件上，另一端依次繞在所述第一固定導輪、第二動導輪、第一動導 輪和第二固定導輪，且固定在所述從調節單元上，所述第一凸輪固定在所述右腳踏曲柄上， 所述第二凸輪固定在所述左腳踏曲柄上。優選地，所述從調節單元包括固定在所述磁體上的轉軸，所述調節帶繞過所述動 導輪固定在所述轉軸上。優選地，所述從調節單元包括導軌、安放所述磁體的磁體託架、安裝在所述導軌上 的滑動部、推桿和導輪，所述調節帶繞在所述動導輪，再繞在所述導輪，且固定在所述推板 上。上述阻力調節裝置及健身車，採用調節單元調節磁體與飛輪的相對位置變化從而 調節產生的阻力大小，通過調節阻力的大小使人在騎乘時感覺舒適。
圖1為一個實施例中阻力調節裝置結構示意圖；圖2為一個實施例中阻力調節裝置應用在健身車上的結構示意圖；圖3為一個實施例中阻力調節裝置工作示意圖；圖4為一個實施例中阻力調節裝置結構示意圖；圖5為一個實施例中阻力調節裝置的從調節單元結構示意圖。
具體實施方式下面結合具體的實施例對本實用新型的技術方案進行詳細的描述。在一個實施例中，一種健身車包括阻力調節裝置10、車體、安裝在車體上的飛輪 20和驅動飛輪的腳踏機構。如圖1和圖2所示，阻力調節裝置10設置於車體上且靠近飛輪 20。阻力產生的原理是在健身車的飛輪20兩側分別布置磁體100，形成垂直於飛輪20平 面的磁場，當飛輪20轉動，根據電磁感應原理，此時飛輪20相當於在做切割磁場線的運動， 由此產生的感生磁場總會阻礙飛輪20運動，此力作用在飛輪20的半徑上，從而實現阻力矩 的產生。其中，如圖2所示，該阻力調節裝置10包括磁體100和調節單元(圖中未標示)。 調節單元調節磁體100與飛輪20的重合面積改變磁場強度從而改變磁體100產生阻力的 大小，且將產生的阻力傳遞到腳踏機構。調節單元包括從調節單元和與從調節單元相連的 主調節單元，該從調節單元調節磁體100與飛輪20的重合面積改變磁場強度從而調節阻力 的大小，該主調節單元與腳踏機構相連，將腳踏機構的運動變化轉換為磁體100與飛輪20 的相對位置變化。在本實施例中，從調節單元包括軸芯102和轉軸103，軸芯102穿入轉軸 103，便於轉軸103轉動，轉軸103安裝在磁體100上。磁體100和轉軸103位置固定，當轉 軸103轉動，磁體100也進行相應的擺動，從而調節磁體100與飛輪20的重合面積來改變 磁場強度，實現阻力的調節。本實施例中，該主調節單元包括凸輪、凸輪擺杆、擺杆、動導輪，調節帶、驅動部件
4和固定導輪，所述凸輪、凸輪擺杆和擺杆依次相連，該動導輪安裝在擺杆上，該調節帶一端 固定在驅動部件上，另一端依次繞在所述固定導輪、動導輪上。如圖2所示，該主調節單元 包括依次相連的第一凸輪113、第一凸輪擺杆114、第一擺杆110和第一動導輪108，依次相 連的第二凸輪112、第二凸輪擺杆115、第二擺杆111和第二動導輪107，還包括第一固定導 輪106、第二固定導輪109，驅動部件104和調節帶105。腳踏機構包括腳踏曲柄，腳踏曲柄 又包括左腳踏曲柄300和右腳踏曲柄302。其中，第一凸輪113與右腳踏曲柄302相連，第 二凸輪112與左腳踏曲柄300相連，驅動部件104安裝在靠近第一凸輪擺杆114的位置，調 節帶105的一端固定在驅動部件104的轉子上，調節帶105的另一端依次繞過第一固定導 輪106、第二動導輪107、第一動導輪108和第二固定導輪109，且固定在從調節單元上，本實 施例中，調節帶105可為拉絲、具有韌性的絲線等。第一凸輪113和右腳踏曲柄302固定，第二凸輪112和左腳踏曲柄300固定。第 一、第二凸輪可採用內凸輪形式，以便於簡化機構。此外，第一、第二凸輪還可以採用外凸輪 形式或搖杆機構代替。用戶運動中主調節單元的各部分的工作狀態是在用戶處於踩踏位 置時，第二凸輪112和第一凸輪113處於近休止程，第一凸輪113將第一凸輪擺杆114拉向 內側，第二凸輪112將第二凸輪擺杆115拉向內側，第一凸輪擺杆114和第二凸輪擺杆115 通過鍵與第一擺杆110和第二擺杆111固定，當第一凸輪擺杆114和第二凸輪擺杆115向 內側擺動，則第一擺杆110和第二擺杆111向上下兩側張開，在不考慮驅動部件104轉動的 情況下，第一擺杆110和第二擺杆111拉緊調節帶105，使得轉軸103逆時針轉動，增加了 磁體100與飛輪20的重合位置，阻力矩隨之增大；相反，在用戶處於提拉位置時，第二凸輪 112和第一凸輪113處於遠休止程，第一凸輪擺杆114和第二凸輪擺杆115被推向外側，相 應的第一擺杆110和第二擺杆111向內側合攏，從而放鬆調節帶105，轉軸103順時針轉動， 從而減少了磁體100與飛輪20的重合面積，阻力矩隨之減小。因此，該阻力調節機構結構 設計簡單，操作方便。如圖3所示的阻力矩產生示意過程。另外，通過程序的編寫，用戶可以通過按鈕控制驅動部件104的轉角，當驅動部件 104逆時針旋轉時，調節帶105將轉軸103拉緊，在不考慮第一擺杆110和第二擺杆111擺 動的情況下，轉軸103會隨之逆時針轉動，從而增加了磁體100與飛輪20的重合面積，阻力 矩隨之增大；相反，當驅動部件104順時針旋轉時，調節帶105被放鬆，磁體100順時針擺 動，減少了磁體100與飛輪20的重合面積，阻力矩隨之減小，並通過飛輪的主軸傳遞到腳踏 機構。再者，阻力調節裝置10還包括測速傳感器。測速傳感器可以是光電傳感器，霍爾 傳感器等。通過測速傳感器來測量飛輪20的轉速脈衝，使用微處理器進行速度計算，並根 據當前轉速，通過電子系統控制驅動部件104轉動，來達到控制阻力矩大小的目的。通過 測速傳感器進行測量檢測，再通過微處理器處理來控制阻力矩，準確、快速。在一個實施例中，阻力調節裝置10中磁體100的運動方式可由擺動式改為滑動 式。如圖4和圖5所示，從調節單元包括第一導軌121、第二導軌122、磁體託架123、滑動 部、導輪127、推桿126和擋杆128。磁體100安裝在磁體託架123上，磁體託架123側面安 裝四個軸承或輪子作為滑動部，磁體託架123的兩側由第一導軌121和第二導軌122扣住 磁體託架123，使其沿導軌滑動。磁體託架123的後部設有推桿126，導輪127設置在推桿 126的豎直方向的上方。調節帶105繞過導輪127連接在磁體託架123後部的推桿126上。擋杆128與導輪127配合使推桿1 沿導軌方向移動。這樣，當調節帶105拉緊，推桿1 沿導軌向前，則切入飛輪20面積變大，阻力變大；反之，當調節帶105鬆開，推桿126向後 將磁片託架123拉回，切入飛輪20面積變小，則阻力變小。本實施例中，整個從調節單元與 飛輪20形成傾斜角，當調節帶105拉緊時，推桿1 沿傾斜角向上移動推動磁體託架123， 切入飛輪20面積變大，阻力變大；當調節帶105鬆開時，由於從調節單元的重力勢能使磁 體託架123沿傾斜角向下移，切入飛輪20面積變小，則阻力變小。這樣採用阻力調節裝置 10速度變化調節阻力大小，當速度提升後，所需的驅動力變小，相應的變小部分由阻力來補 充，即當速度加快時，阻力加大；當速度變小時，阻力減小。這樣使得運動者運動時間加長， 運動更加平穩、舒適。上述阻力調節裝置及健身車，採用調節單元調節磁體100與飛輪20的相對位置變 化而調節產生的阻力大小，通過調節阻力的大小使人在騎乘時感覺舒適。另外，採用轉軸轉動帶動磁體擺動，操作簡單；採用磁體託架將磁體裝載，通過移 動磁體託架帶動磁體移動，操作穩定可靠。以上所述實施例僅表達了本實用新型的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細， 但並不能因此而理解為對本實用新型專利範圍的限制。應當指出的是，對於本領域的普通 技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬 於本實用新型的保護範圍。因此，本實用新型專利的保護範圍應以所附權利要求為準。
權利要求1.一種阻力調節裝置，其特徵在於，包括磁體和與磁體相連且調節磁體與飛輪相對位 置而調節產生的阻力大小的調節單元。
2.根據權利要求1所述的阻力調節裝置，其特徵在於，所述調節單元包括將腳踏機構 的運動變化轉換為磁體的位置變化的主調節單元和與主調節單元相連且根據磁體位置變 化調節產生的阻力的大小的從調節單元。
3.根據權利要求2所述的阻力調節裝置，其特徵在於，所述主調節單元包括凸輪、凸輪 擺杆、擺杆、動導輪，調節帶、驅動部件和固定導輪，所述凸輪、凸輪擺杆和擺杆依次相連，所 述動導輪安裝在擺杆上，所述調節帶一端固定在驅動部件上，另一端依次繞在所述固定導 輪、動導輪上。
4.根據權利要求3所述的阻力調節裝置，其特徵在於，所述凸輪為外凸輪形式或內凸 輪形式或所述凸輪採用搖杆代替。
5.根據權利要求3所述的阻力調節裝置，其特徵在於所述從調節單元包括固定在所 述磁體上的轉軸，所述調節帶繞過所述動導輪固定在所述轉軸上。
6.根據權利要求3所述的阻力調節裝置，其特徵在於所述從調節單元包括導軌、安放 所述磁體的磁體託架、安裝在所述導軌上的滑動部、推桿和導輪，所述調節帶繞在所述動導 輪，再繞在所述導輪，且固定在所述推板上。
7.一種健身車，包括車體、安裝在車體上的飛輪和驅動飛輪的腳踏機構，其特徵在於 還包括阻力調節裝置，所述阻力調節裝置設置於車體上且靠近所述飛輪，所述阻力調節裝 置包括磁體和與磁體相連且調節磁體與飛輪相對位置變化而調節產生的阻力大小的調節 單元。
8.根據權利要求7所述的健身車，其特徵在於所述調節單元包括將腳踏機構的運動 變化轉換為磁體與飛輪相對位置變化的主調節單元和設置在主調節單元和磁體之間且根 據磁體與飛輪相對位置變化調節產生的阻力大小的從調節單元，所述主調節單元與所述腳 踏機構相連。
9.根據權利要求8所述的健身車，其特徵在於所述腳踏機構包括腳踏曲柄，所述主調 節單元包括凸輪、凸輪擺杆、擺杆、動導輪，調節帶、驅動部件和固定導輪，所述凸輪固定在 所述腳踏曲柄上，所述凸輪、凸輪擺杆和擺杆依次相連，所述動導輪安裝在擺杆上，所述調 節帶一端固定在驅動部件上，另一端依次繞在所述固定導輪、動導輪上。
10.根據權利要求8所述的健身車，其特徵在於所述腳踏曲柄包括左腳踏曲柄和右 腳踏曲柄，所述主調節單元包括依次相連的第一凸輪、第一凸輪擺杆、第一擺杆、第一動導 輪，依次相連的第二凸輪、第二凸輪擺杆、第二擺杆和第二動導輪，還包括第一固定導輪、第 二固定導輪、驅動部件、調節帶，所述調節帶一端固定在驅動部件上，另一端依次繞在所述 第一固定導輪、第二動導輪、第一動導輪和第二固定導輪，且固定在所述從調節單元上，所 述第一凸輪固定在所述右腳踏曲柄上，所述第二凸輪固定在所述左腳踏曲柄上。
11.根據權利要求8所述的健身車，其特徵在於所述從調節單元包括固定在所述磁體 上的轉軸，所述調節帶繞過所述動導輪固定在所述轉軸上。
12.根據權利要求8所述的健身車，其特徵在於所述從調節單元包括導軌、安放所述 磁體的磁體託架、安裝在所述導軌上的滑動部、推桿和導輪，所述調節帶繞在所述動導輪， 再繞在所述導輪，且固定在所述推板上。
專利摘要本實用新型涉及一種阻力調節裝置及健身車，該阻力調節裝置包括磁體和與磁體相連且調節磁體與飛輪相對位置而調節產生的阻力大小的調節單元。上述阻力調節裝置及健身車，採用調節單元調節磁體與飛輪的相對位置變化從而調節產生的阻力大小，通過調節阻力的大小使人在騎乘時感覺舒適。
文檔編號A63B22/08GK201871163SQ20102026851
公開日2011年6月22日 申請日期2010年7月22日 優先權日2010年7月22日
發明者張俊, 張建偉, 胡穎, 靳海洋, 龍志健 申請人:中國科學院深圳先進技術研究院