CN101088484A - 具线型电机的人体振动产生装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具线型电机的人体振动产生装置，该装置运用在全身性人体振动训练机，其构造用以产生以及传授振动给一供使用者支持的平台，而所运用的线型电机包含一个以上直线排列的线圈，用以产生电磁感应给一个以上的磁性体，每一磁性体配置于线圈内，而电磁感应的流向循环是间歇性地流过线圈，而产生一可被设定频率范围于平台的振动效果。

Description

具线型电机的人体振动产生装置

技术领域

本发明一种涉及于身体保健、训练的全身性振动训练机，尤其涉及一种线型电机运用于对人体产生振动效果的振动训练机。

背景技术

目前有一种称作振动训练法，其主要利用机械引起人体肌肉振荡，以达到刺激神经肌肉的效果，其强度取决于机械器具产生振动的频率与振幅，其中频率是指振动器在每单位时间内所产生的周期，而振幅则是周期性振动中最大值与最小值的差值的一半。振动训练的生理机制主要与增强式训练的「牵张缩短循环」类似，利用其离心收缩后立即作向心收缩的作用方式，通过弹性与伸张反射机转的影响，使肌肉产生较大的瞬发力。

目前的振动训练机多是采取间接刺激法，即脚部站在一座台上，而手握住座台外侧延伸的手握把，以供双脚或单脚站立于座台上，接受座台传递过来的振动作用力，达到振动全身的效果，一般所称为全身性振动训练。

但前述振动训练机的振动构造多是电机带动偏心机构形成偏心振动效果，不仅机构组件较为复杂，因此使得训练机的体积增大，搬运收存尚难称便利。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种具线型电机的人体振动产生装置，其主要利用线型电机提供间歇性垂直的反复振动，使振动力传递到用以支持人体的平台，使得振动装置的构造更为简单。

本发明是采用以下技术手段实现的：

一种具线型电机的人体振动产生装置，有一个定子，包含至少两个平行并且排成直线的线圈，线圈并且电连接一电源；

至少一磁性体配置于该线圈内部中；

一为了适应电流对该线圈而产生间歇电流脉冲的电流调节；

一用以支持人体的可移动的平台，其支持该磁性体。

本发明与现有技术相比，具有以下明显的优势和有益效果：

1、本发明主要通过线型电机结合于振动训练，由取用电力而供线型电机产生间歇性、垂直单向性的力量，给予该供支持人体的平台，使人体因此接收振动力量，达到振动训练的效果。因此不同于以往运用旋转电机需要配合联结复杂的连杆机件构造，本发明构造更简单、体积空间更轻便，并得免除机件组装的成本等。

2、以往旋转电机包含转子和定子，转子为导磁性材料制成可旋转部份，置于转子内的定子则为固定不动的线圈，经由外界提供一电源以通过定子，以产生磁力相互作用而形成转子旋转，但是本发明运用的线型电机则不需要转子，而设置一包含数磁盘的活动部，供电流通过毗邻的线圈致产生磁场。本发明的磁盘可以是永久磁盘或是电磁盘，其置于线圈总成之内，线圈总成由数对线圈首、尾连接形成，每对线圈分别由两呈反向卷绕的线圈组成，以磁盘采取极性相斥的型态迭置，因此外界电源通过线圈产生的间歇性电磁感应作用，造成该用以支持人体的平台形成垂直向反复振动的效果。

3、本发明适用任何形式的交流电，无论交流电的来源是一般电力能源，或是通过直流电而转换成交流电，本发明均可适用。

附图说明

图1本发明较佳实施例的全身性振动训练机立体外观图。

图2本发明较佳实施例的线型电机所安排的磁盘与钢盘立体分解图。

图3A本发明较佳实施例的线型电机在座体内室安置弹簧的立体图。

图3B本发明较佳实施例的线型电机，将要配置于座体内的线圈总成立体分解图。

图4本发明较佳实施例的线型电机内安排的磁盘与钢盘立体组合图。

图5本发明较佳实施例的线型电机供输入控制条件的显示器平面图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施例加以说明：

本发明一种具线型电机的人体振动产生装置，请参看图1，该全身性振动训练机10隐藏置于平台20的下侧，而该平台20供人体脚部站立支持的位置，而平台20可因应供人体或动物支持的需求变化造型，甚至平台20也可设置形成悬挂式。全身性振动训练机10底侧是受到数个由骨架4连接组成的基座3而被支持。骨架4一外侧另外连接一呈纵向的圆柱9，圆柱9的顶端也可以支持连结一屏幕显示器5，屏幕显示器5显示诸如提供使用者在使用振动训练机的期间，得以了解振动使用的时间、振幅及频率等等。

而图2则显示本发明线型电机的活动部30以及定子21。定子2包含一筒状的座体23，以保持安置一总圈总成22，该线圈总成22包含数对线圈，每一对线圈包含两反向卷绕并且首尾连接的导线，较佳实施例的导线是为铜线。定子21进一步包含座体22，为使各对线圈以平行关系而安置妥当。

图2也2示了活动部30的包含纵向排列的数磁盘31、32、33，在图面显示，磁盘31、32、33是由下、中、上的排列，在磁盘31两面分别迭置钢盘41B、41A，磁盘32的两面分别迭置钢盘42B、42A，磁盘33的两面分别迭置钢盘43B、43A，使得每一磁盘31、32、33有如三明治般地都有夹设钢盘。该些钢盘按这些特意排列条件，以及再配合引用这些可产生磁场的磁盘，得在毗邻的线圈接受的电激发的下，倾向使位于中间位置的钢盘提高电磁感应效果。钢盘控制最大限度的磁通量是容许在以百计的安培内。

该些磁盘31、32、33产生的磁通量，通过有如三明治般地的构造，让每一侧面所包夹的钢盘41A、41B、42A、42B、43A、43B也感应到磁力而具磁性，如图4所示。在本发明中，各对钢盘与各对磁盘，以保持小间距状地置于线圈总成内，而前述组件的分解状态已经在图2清楚表示。图4则显示这些钢盘与磁盘堆栈一起，由螺栓及螺帽的锁设手段连结于线型电机的中心位置。

本发明的主体构造如图2所示，而磁盘31、32、33和成对的钢盘41A和41B、42A和42B、43A和43B，均设置数个呈对准排列的孔62。磁盘和钢盘组成该活动部30，由活动部30而可容许在呈管状座体23内径空间，得以呈垂直方向的可移动状。图2也显示说明，线圈总成22包含线圈22A、22B、22C和22D是自座体23分离出来的。

前述本发明的主体构造显示于图2和图4，是具有一包含磁性体的活动部，以及一由线圈形成圆周状的定子。利用线圈定位于中心处的可移动的活动部外侧，并且外部电源电连接至线圈总成，使线圈总成一通电而产生磁性感应，造成中心位置的活动部，活动部因为周围定子的线圈总成，使得活动包含的磁盘，在活动部范围内产生电磁感应。当然，本发明包含实施范围，也可以用中心静电部，其包含至少一个磁性体由垂直向地可移动线圈套，来连接于一电源线。所有构造组成，可由此原则手段来改变操控振幅，也就是说，通过一操控界面而使不同电流条件通过线圈，以在对应条件下，产生间歇性的电磁感应形成振幅的磁场。

这些安置于座体23的线圈，可以是固定地锁定于座体23内，或是可活动拆卸地设置于座体23内。座体23可以是一般所知导磁性材料制成，诸如低碳材料。线圈本身外侧可成形包覆非导电性材料，诸如高分子塑性材料。

如图2所示，磁盘31、32、33是特意安排，以这些磁盘之间的安排以磁性减退的状态呈邻近。具体来说，最底部的磁盘31与33，彼此N极与其S极是为同向安排，N极都朝上，S极都朝下。但是却使磁盘32的N极与S极呈反向安排，造成磁盘32的N极在下方，S极在上方，磁盘32的N极与磁盘31的N极呈相对，磁盘33的S极与磁盘32的S极呈相对。由该构造利用极性相斥形成的磁流，在电流通过线圈的流路通道中，有助于提升整体性的电磁力。这项构造并可以在振幅的转变中提供重要的磁性缓冲，而该振幅的转变从线型电机的活动部30到平台20，移走该来自活动部30的电磁力。

图3B显示线圈总成22包含数对反向卷绕的线圈22A、22B、22C、22D，每一对线圈互相电连接，线圈22A联接线圈22B，线圈22B联接线圈22C，线圈22C联接线圈22D，而最上方的线圈22D同样也电连接最下方的线圈22A。并且图3显示各线圈经通电流的流动循环方向。

在此对座体23进一步细节描述，其用以支持并供磁盘31、32、33安置，座体23安置活动部30的内部区域，是在线圈总成22的电激发上产生电磁感应场。特别是磁盘31是相对位于线圈22A与22B之间，磁盘32是位于线圈22B与22C之间，而磁盘33是位于线圈22C与22C之间。前述这些线圈形成卷绕型态，是各自一起因应协力产生磁场，这磁场是传授给磁盘31、32、33，使之各自对应形成电磁感应，而随电流流动中以朝上方方向碰撞平台20。如图2，磁盘31、32的极性和磁盘33的极性，是安排形成N-S、S-N，以及N-S，各自如此转动方向，使得对应搭配的线圈22A-22B以及22B-22C、22C、22D，在线圈总成22通电给予的电激发上，各自协力地随着磁盘31、32、33的极性安排位置，用以驱使各磁盘31、32、33向上碰撞平台20。

如图3A是显示本发明显示座体23较佳实施中，于内部形成一内室54，座体23具有一直柱57大体性地相对于内室54的中心处，以及以直柱57为中心，于外侧安排数个用以支持弹簧50的凹槽51。这些大体安排在四周来支持弹簧50，其接触、支持钢盘41B，并且也支撑并且限制磁盘31、32、33，以及钢盘41A、42A、42B、43A、43B、平台20。而使用者在平台20上，正常是未让线型电机插出去者。该直柱57是因应各磁盘31、32、33以及各钢盘41A、41B、42A、42B、43A、44B的孔洞对应滑动插装，以避免前述构件会脱位于座体23。

支持弹簧50是因应配合线型电机的活动部30频率的振动现象。弹簧50接触的设计用意，是支持使用者，以及当支持者站在平台20而可支撑平台20等状态时，用以希望同时定向保持这些磁盘的位置。

图3B是显示线圈总成22以及在线圈22A与22B、线圈22B与22C、线圈22C与22D彼此反向卷绕的相互关系，它们大体地置于座体23相对在线型电机的活动部30的外周侧[活动部30请见于图2]。

图4是配合图2显示本发明线型电机的较佳实施例中的活动部30。图4显示活动部30是以倒置的方向角度来看。图4显示磁盘31、32、33和钢盘41A、41B、42A、42B、43A、44B集合为整体的关系。活动部30显示于图4是呈压靠一起的情况，也就是说是各磁盘31、32、33以及各钢盘41A、41B、42A、42B、43A、44B是呈堆栈状，各磁盘31、32、33与各钢盘41A、41B、42A、42B、43A、44B是牵强进入很接近状态，其对照于形成压靠堆栈的磁性松退力量。而抗转突出物60是利用螺栓61锁定于活动部30，而螺栓61锁定同时也贯穿各对准安排的孔62。各螺栓61均在活动部30的另一面配合螺帽[图中未示]锁定，使之维持堆栈的外形，更胜于排斥力而介于该毗邻的磁盘压缩成堆栈状和集合各磁性流动在重要位置。抗转突出物60是分配以同时发生的形式，其随着支持弹簧50的所在位置[弹簧请见图3A]和因应被接受内部的弹簧50簧圈，以防止磁盘43B旋转。

钢盘在每面对磁盘是磁性化稳定地锁定在相反面的磁盘。特别是钢盘43A和43B是磁性化锁定在相反面的磁盘33，以及钢盘42A、43B是磁性地锁定于相反面的磁盘32，以及钢盘43A、43B也是磁性地锁定于相反面的磁盘33。一钢盘可以被磁性地锁定并且围绕于突出物20A，该突出物20A是自平台20的内侧而延伸。依据磁盘的的磁力以及来自使用者的负载，这些在各毗邻的钢盘之间保持隙，是因为这些存在于各磁盘因为极性相同的磁性排斥力。而硬质的数个肋20b是以等分角度、有棱角状地大体分布于平台20的底部内侧，用以支持平台20的刚性。而轴承58为促进活动部30相对直柱57的转动动作可以很滑顺[直柱57请图3A]，直柱57相对位于轴承58内侧部位为57A，而另外诸如轴衬此类组件，也都可以替换轴承58，而不仅限于轴承58型态。

操作实施本发明的线型电机，伴随该传送给线圈的电流脉冲。如图2所示，一交流电源26间歇地给予该由电线卷成四个线圈的22A、22B、22C、22D。这四个线圈由三对反向卷绕的线圈彼此首尾连接而成。经由电激发，每一对线圈产生磁场，并且磁场大体是沿面向磁盘方向而形成。线圈22A产生一磁场的S极是垂直向直线，并且低于磁盘31S极之下，用以向上状地排斥磁盘31；以及线圈22B产生一磁场的S极是垂直向直线，并且配置于磁盘31N极之上，用以向上地吸引磁盘31，以结合向上感应力量碰击平台20。

线圈22B产生一磁场的N极是垂直向直线，并且低于磁盘32N极之下，用以向上状地排斥磁盘32；以及线圈22C产生磁场的N极是垂直向直线，并且配置于磁盘32S极之上，用以向上地吸引磁盘32，以结合向上的感应力量碰击平台20。

线圈22C产生磁场的S极是垂直向直线，并且低于磁盘33S极之下，用以向上状地排斥磁盘33；以及线圈22D产生磁场的S极是垂直向直线，并且配置于磁盘33N极之上，用以向上地吸引磁盘33，以结合向上的感应力量碰击平台20。

本发明按一般可见的供给动力能源，是来自高压输电线路网的交流电。诸如动力来源收到交流电，以及首先转换交流电到直流电，用以产生直流电会伴随着极低的涟波。线型电机的动力是由控制电压变化，以及振幅的频率线型电机变化控制交流电供给线型电机不同周期条件而产生。流动波是来自呈正弦波的动力来源。

随着电流脉冲以及特意安排磁性位置，合计这些诸如极性相斥和对立的极性吸引，提供一向上状与向下状交替的间歇性脉冲，以碰撞平台20，因此配合控制装置27来设计振动的频率和幅度。

磁性和联合上面、下面需要经常性地位于中间的线圈，用以最大利用效率，而自传授力到磁盘是一项参数，这个参数是电激发线圈感应产生伴随间歇性流动的磁场。每一线圈产生的磁场具有一N极与一S极，以及适合位置的磁盘关系到线圈是关键于该电流在线圈产生感应的过程。

线型电机是让平台20可以适感调整多项变化负荷。线型电机需要更多动力，来对站在平台20有动作的人体制造相同的频率和广宽变位。这个平台20的变位，一部份是依靠位于平台20的负荷以及提供给线型电机动力来穿过交流电26。站在平台20的承载重量，将会视使用全身性振动训练的使用需要而变化。总之，在本发明其中一较佳方法，预定总合电力是最初适用于线型电机的线圈总成22，尤其线型电机在作动状态产生平台20的变位。当使用者设定变位的广度，就可以在如图1所示显示器50上使用操控，使设定电流适用给线型电机以产生振动。而感应变位广度的感感开关系用以测知平台20的振动。而响应操作状态的控制装置会自变位感应开关来传递测知的信息，并且调整供给线型电机的电流，以达到使用者想要的变位广度。

交流电供给线型电机的控制型态，在本发明中由控制装置27来使用，如图2所示。控制装置27也许是计算机，或是微处理器，或是电动机，或是任何可控制交流电的设备装置。本发明的线型电机是适应任何电压供给的电流来操作，不过一般较佳操作状态是在12到400伏特，最佳模式状态是100到300伏特。

图5是解说显示图1所示显示器5的平面型态，这是设置于本发明具有线型电机的全身性振动训练机上。平台20振动的频率是可以控制调整，比如调整于20至60赫芝(HZ)，变位广度可以调整自0.5mm到6mm，而一般时间范围是在1分钟到20分钟内。

本发明的线型电机将能满足没有纯粹正弦波的交流电。本发明的线型电机没有需要一正弦波的电输入，因为线型电机不需要旋转。本发明的线型电机是具有显著利用性，此乃它可以使用任何一种形式的交流电作为动力源。改变以往旋转电机需要三相激发定子，伴随每一相利用电机分布于120度的转子而运转目的。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案；因此，尽管本说明书参照上述的各个实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换；而一切不脱离发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (18)

1.一种具线型电机的人体振动产生装置，其特征在于：

一个定子，包含至少两个平行并且排成直线的线圈，线圈并且电连接一电源；

至少一磁性体配置于该线圈内部中；

一个为了适应电流对该线圈而产生间歇电流脉冲的电流调节；

一个用以支持人体的可移动的平台，其支持该磁性体。

2.根据权利要求1所述的具线型电机的人体振动产生装置，其特征在于：进一步包含交流电的电力能源。

3.根据权利要求1所述的具线型电机的人体振动产生装置，其特征在于：所述两个以上的磁性体锁定在一个固定关系，每个磁性体之间以磁性排斥力而配置，即各磁性体以其相同极性呈相邻接近。

4.根据权利要求1所述的具线型电机的人体振动产生装置，其特征在于：所述电流调节是适应该线圈连接的交流电，引起磁性体和支持的平台迅速垂直往复，在20HZ至60HZ的频率范围内。

5.一种磁性体传受振动给平台的线型电机，其特征在于：

一电流导体设置于一般毗邻的线圈，以及电连接至电流源；

一循环来源连接到该导体，用以间歇性地产生毗邻磁场范围，穿过该交流电所适用的导体；以及

一磁性体配置于线圈中的方位，以致于在中间处的磁场，电流循环致有两个方向作用的力产生于该磁性体。

6.根据权利要求5所述的磁性体传受振动给平台的线型电机，其特征在于：所述进一步包含交流电的动力来源，  其由电力能源供应。

7.一种适用于线型电机供给动力的振动机，其特征在于：

一个定子，包含两个以上由导体形成毗邻的线圈，每一线圈都是排成垂直直线状，并且每一线圈彼此水平平行，以显示位于一内室，其中

一相互作用总成，可移动地支持于内室，以及在内室包含一个以上的磁性体，每一磁性体的位置垂直于各对线圈；以及

一平台相互作用总成以适应支持的使用者；

其中间歇性电流脉冲穿过该线圈传授振动给该平台。

8.根据权利要求7所述的适用于线型电机供给动力的振动机，其特征在于：所述进一步包含交流电的动力来源，其由电力能源供应。

9.根据权利要求7所述的适用于线型电机供给动力的振动机，其特征在于：所述两个以上的磁性体锁定在一固定关系，每个磁性体之间以磁性排斥力而配置，即各磁性体以其相同极性呈相邻接近。

10.一种产生振动于一个支持用者的平台的方法，其特征在于：包含：成形一对以上成直线排列的线圈，以及一个供线圈支持的座体；以及设定安排和安置一个以上的磁性体于至少一个以上的线圈中；以在电流经过线圈的通道，间歇性地产生电磁感应以碰撞平台。

11.根据权利要求10所述的产生振动于一个支持用者的平台的方法，其特征在于：所述一个以上的磁性体是置于一呈圆筒状内室，内室设置于一供线圈排列安置的座体。

12.根据权利要求10所述的产生振动于一个支持用者的平台的方法，其特征在于：所述一个以上的磁性体是受到环绕排列的线圈内。

13.根据权利要求11所述的产生振动于一个支持用者的平台的方法，其特征在于：所述座体是锁定于一基座，并且有一个以上的磁性体是电磁感应状地相对座体与基座而移动。

14.根据权利要求11所述的产生振动于一支持用者的平台的方法，所述一个以上的磁性体是锁定于一基座，而座体是电磁感应状地相对基座与磁性体而移动。

15.根据权利要求12所述的产生振动于一支持用者的平台的方法，其特征在于：所述座体是锁定基座，并且一个以上的磁性体是电磁感应状地相对基座与座体而移动。

16.根据权利要求12所述的产生振动于一支持用者的平台的方法，其特征在于：所述一个以上的磁性体是锁定于一基座，而座体是电磁感应状地相对基座与磁性体而移动。

17.根据权利要求14所述的产生振动于一支持用者的平台的方法，其特征在于：所述座体以挠性线而电连接至电源。

18.根据权利要求16所述的产生振动于一支持用者的平台的方法，其特征在于：所述座体以挠性线而电连接至电源。

Images