CN106422179A - 健身车飞轮发电装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种健身车飞轮发电装置，包括一飞轮、一承架、一涡流自激式发电装置、一阻尼装置。涡流自激式发电装置包括有一定子、线圈架、多组定位在线圈架的自激线圈、一环状壳体、多个环列的磁性组件环列在环状壳体的外环面，并位在飞轮的邻近位置处。飞轮转动时，涡流自激式发电装置的磁性组件和飞轮的金属环间产生磁吸作用，使环状壳体转动，再由自激线圈产生一电能。一控制器电连接于涡流自激式发电装置的自激线圈，以接收自激线圈所产生的电能。

Description

健身车飞轮发电装置

【技术领域】

本发明是关于一种健身车飞轮装置，特别是一种健身车飞轮发电装置。

【背景技术】

由于现代工商业社会的忙碌以及人们对于适当运动的日渐重视，若只是单纯的通过人体的自主运动来计算运动的成效的话，即会有许多不足且待加强的地方，且会有许多的人会因为不正确的运动方法，而会有受伤之虞，减低人们对于运动的兴趣，有鉴于此，亦有许多业者即针对人们的使用习惯、运动效果以及运动的方式，以设计出许多让人们可达到最佳运动效果的运动器材供人们使用。

而在各项运动器材之中，飞轮式的运动装置(如室内运动健身车…等)即是人们最常使用的运动器材种类之一。现有技术的飞轮式的运动装置，其飞轮材料大多是铸铁轮加上铝圈或铜圈，为了对制动阻力装置产生较佳磁场制动效果而加上铝圈或铜圈的金属材料。

而现有技术在制造飞轮是采用金属材料铸造，为了降低使用金属材料的成本，中国台湾专利公告第M432441号公开使用一中空的壳体，壳体包括一第一侧壁、一沿一轴线间隔于第一侧壁的第二侧壁，及一围绕轴线且连接在第一侧壁和第二侧壁之间的外围绕壁，第一侧壁具有多个散布在轴线的径向的安装部。而在安装部组合有至少一第一配重件。并在中空的壳体内灌注一填充物，填充物是分布在壳体内的胶结材料。在对飞轮进行测试时，如果发现填充物和壳体所建立的一初始重心，发生自轴线偏离的情形，制造者就能将第一配重件组合在适合的安装部中，进而使得惯性飞轮整体的重心趋近于轴线。

阻力制动方式是利用电磁铁的磁场强度因转动时飞轮式的运动装置产生的阻力制动的强度大小取决于磁场强度大小。

为了控制飞轮式的运动装置阻力大小的变化，必须用手动的方式或者电控的方式调整电磁铁和飞轮的距离，当电磁铁和飞轮的距离越近磁场强度则越强，反之则越弱。转动时飞轮式的运动装置因磁铁的磁场，飞轮在转动时因铝圈或铜圈导磁性不佳所产生极大的涡流因而发热，而必须设计散热装置以提供散热作用。

因此要如何解决上述习知技术的不足，即为从事此行业相关业者所亟欲研发的课题。

【发明内容】

鉴于现有技术的飞轮式运动装置的缺失，本发明提出一种健身车飞轮发电装置，是针对现有技术的飞轮式的运动装置的缺失加以改良。

本发明提出一种健身车飞轮发电装置，包括一飞轮、一承架、一涡流自激式发电装置、一阻尼装置。涡流自激式发电装置包括有一定子、线圈架、多组定位在线圈架的自激线圈、一环状壳体、多个环列的磁性组件环列在环状壳体的外环面，并位在飞轮的邻近位置处。飞轮转动时，涡流自激式发电装置的磁性组件和飞轮的金属环间产生磁吸作用，使环状壳体转动，再由自激线圈产生一电能。一控制器电连接于涡流自激式发电装置的自激线圈，以接收自激线圈所产生的电能。

进一步地，上述本发明的健身车飞轮发电装置，其中飞轮所使用的材料是选自铸铁、锻铁、铸钢或者金属、非金属的填充物为媒介材料。阻尼装置还包括至少一电磁性组件。

进一步地，上述本发明的健身车飞轮发电装置，其中阻尼装置还包括有：一承架；一弧形板件，具有一轴柱、一自由端，弧形板件以轴柱结合在承架，并以轴柱作为旋转中心；一驱动马达，电连接于控制器，并定位在承架，驱动马达结合在弧形板件的自由端；多个第一磁性组件和多个第二磁性组件，成对地设置在承架的弧形板件且邻近面对于飞轮，各个相邻的第一磁性组件和第二磁性组件之间建立有一磁力场；其中驱动马达接收控制器所产生的驱动电力后，驱动弧形板件以轴柱为旋转中心旋动，使自由端旋动一角度，进而接近或远离飞轮，以对飞轮产生制动。

进一步地，上述本发明的健身车飞轮发电装置，其中金属环为铝圈或铜圈等非导磁性金属，且金属环可环设在飞轮的外环面，亦可环设在飞轮的内环面。

本发明所采用的具体技术，将通过以下的实施例及附呈图式作进一步的说明。

【附图说明】

图1为本发明较佳实施方式的立体图。

图2为本发明较佳实施方式的平面示意图(一)。

图3为本发明较佳实施方式的平面示意图(二)。

图4为本发明第二实施方式的健身车飞轮发电装置的示意图。

图5为本发明第三实施方式的健身车飞轮发电装置的示意图。

图6为本发明第四实施方式的健身车飞轮发电装置的示意图。

主要组件符号说明：

100 健身车飞轮发电装置

200 阻尼装置

1 飞轮

11 中心转轴

12 金属环

121 表面

2 承架

21 承置空间

22 第一磁性组件

23 第二磁性组件

24 弧形面

25 轴柱

26 弧形板件

27 自由端

3 涡流自激式发电装置

31 定子

311 轴承

312 线圈架

32 自激线圈

33 环状壳体

331 外环面

34 磁性组件

35 培林

4 控制器

5 驱动马达

51 齿轮组

52 驱动杆

6 电磁性组件

61 线圈

7 健身控制装置

E1 电能

E2 驱动电力

M 磁力场

M1 磁吸作用

N 涡流

【具体实施方式】

参阅图1、图2及图3，是分别显示本发明较佳实施方式的立体图、较佳实施方式的平面示意图(一)、较佳实施方式的平面示意图(二)。如图所示，本发明健身车飞轮发电装置100包括有一飞轮1、一承架2、一涡流自激式发电装置3、一阻尼装置200。

飞轮1的形体是为圆形体，其中心位置处具有一中心转轴11。飞轮1所使用的材料可为铸铁、锻铁、铸钢或者金属、非金属的填充物为媒介材料。一金属环12结合在飞轮1的外环处。金属环12可为铝圈或铜圈等非导磁性金属。

阻尼装置200配置在飞轮1的邻近位置。阻尼装置200包括一承架2，并在承架2中形成一承置空间21。承架2具有一弧形面24，并配置有一弧形板件26。弧形板件26一端结合在一轴柱25，另一端为自由端27。

多个第一磁性组件22及相间隔成对的多个第二磁性组件23布设在弧形板件26。由于各个相邻的第一磁性组件22及第二磁性组件23之间存在一磁力场M，且第一磁性组件22及第二磁性组件23邻近于金属环12的表面121，故金属环12的表面121会因磁力场M而产生涡流N(如图3所示)。第一磁性组件22及第二磁性组件23为永久磁铁。

承架2的承置空间21中有一控制器4及一驱动马达5，驱动马达5电连接于控制器4并连结一齿轮组51，齿轮组51可经由一驱动杆52连结在弧形板件26的自由端27。

一涡流自激式发电装置3设置在邻近于飞轮1的金属环12处。涡流自激式发电装置3具有一定子31、多组自激线圈32、一环状壳体33及多个磁性组件34，其中磁性组件34环列在环状壳体33的外环面331，且磁性组件34对应于金属环12的表面121。

涡流自激式发电装置3的定子31通过一培林35结合在一轴承311。定子31包括有一线圈架312以及多组定位在线圈架312的自激线圈32，自激线圈32电连接于控制器4。控制器4接收到自激线圈32所产生的电能E1后，产生一驱动电力E2送至驱动马达5。

当使用者踩踏踏板时(图未示)，会带动飞轮1旋转。此时，涡流自激式发电装置3的磁性组件34会和形成在飞轮1的金属环12的涡流N形成磁吸作用M1而使环状壳体33转动，再由自激线圈32感应产生电能E1。当电能E1传输至控制器4后，控制器4产生一驱动电力E2至驱动马达5，再由驱动马达5驱动弧形板件26以轴柱25为旋转中心旋动一角度，使自由端27接近或远离飞轮1的金属环12，据以对飞轮1产生制动力。

请参阅图4，其显示本发明第二实施方式的示意图。本实施例的大部份组成构件和第一实施例相同，故相同组件乃标示相同的组件编号，以资对应。在本实施例中，是在邻近于金属环12的表面121位置处配置一电磁性组件6，而此电磁性组件6的线圈61则电连接至控制器4。

当飞轮1转动时，涡流自激式发电装置3的磁性组件34会和形成在飞轮1的金属环12的涡流N形成磁吸作用M1而使环状壳体33转动，再由自激线圈32感应产生电能E1。当电能E1传输至控制器4后，控制器4产生一驱动电力E2至电磁性组件6，而使电磁性组件6产生一磁力场M，据以对飞轮1产生制动力。

请参阅图5，其显示本发明第三实施方式的示意图。本实施例的大部份组成构件和第一实施例相同，故相同组件乃标示相同的组件编号，以资对应。在本实施例中，控制器4连接有一健身控制装置7。

当飞轮1转动时，涡流自激式发电装置3的磁性组件34会和形成在飞轮1的金属环12的涡流N形成磁吸作用M1而使环状壳体33转动，再由自激线圈32感应产生电能E1。当电能E1传输至控制器4后，控制器4产生一驱动电力E2至健身控制装置7，而使电磁性组件6产生一磁力场M，据以对飞轮1产生制动力。

请参阅图6，其显示本发明第四实施方式的示意图。如图所示，一金属环12结合在飞轮1的内环面。

阻尼装置200是配置在飞轮1的内环面空间中。阻尼装置200包括一承架2，且承架2结合在飞轮1的中心转轴11。承架2具有一弧形板件26。弧形板件26一端结合在一轴柱25，另一端为自由端27。

多个第一磁性组件22及相间隔对应的多个第二磁性组件23布设在弧形板件26。相同于前一实施例，第一磁性组件22及第二磁性组件23邻近于金属环12的内侧面，故金属环12的内侧面会因磁力场而产生涡流。

承架2中有一控制器4及一驱动马达5，驱动马达5电连接于控制器4并连结一齿轮组51，齿轮组51可经由一驱动杆52连结在弧形板件26的自由端27。

一涡流自激式发电装置3设置在邻近于飞轮1的金属环12的内侧面。涡流自激式发电装置3具有一定子31、多组自激线圈32、一环状壳体33及多个磁性组件34，其中磁性组件34环列在环状壳体33的外环面331，且磁性组件34对应于金属环12的内侧面。

涡流自激式发电装置3的定子31通过一培林35结合在一轴承311。定子31包括有一线圈架312以及多组定位在线圈架312的自激线圈32，自激线圈32电连接于控制器4。控制器4接收到自激线圈32所产生的电能E1后，产生一驱动电力E2送至驱动马达5。

当飞轮1转动时，涡流自激式发电装置3的磁性组件34会和形成在飞轮1的金属环12的涡流形成磁吸作用而使环状壳体33转动，再由自激线圈32感应产生电能E1。当电能E1传输至控制器4后，控制器4产生一驱动电力E2至驱动马达5，再由驱动马达5驱动弧形板件26以轴柱25为旋转中心旋动一角度，使自由端27接近或远离飞轮1的金属环12，据以对飞轮1产生制动力。

虽然本发明的实施例揭露如上所述，然并非用以限定本发明，任何熟习相关技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，举凡依本发明申请范围所述的形状、构造、特征及数量当可做些许的变更，因此本发明的专利保护范围须视本说明书所附的权利要求范围所界定者为准。

Claims (12)

1.一种健身车飞轮发电装置，其特征在于，所述健身车飞轮发电装置包括：

一飞轮，以一中心转轴转动；

一金属环，结合于所述飞轮；

一涡流自激式发电装置，所述涡流自激式发电装置包括；

一定子，包括有一轴承、一结合在所述轴承的线圈架；

多组定位在所述线圈架的自激线圈；

一环状壳体，通过一培林可转动地结合在所述轴承；以及

多个环列的磁性组件，环列在所述环状壳体的外环面，并位在所述飞轮的邻近位置；

所述飞轮转动时，所述涡流自激式发电装置的所述磁性组件和所述飞轮的所述金属环间产生磁吸作用，使所述环状壳体转动，再由所述自激线圈产生一电能；以及

一控制器，电连接于所述涡流自激式发电装置的所述自激线圈，以接收所述自激线圈所产生的所述电能。

2.根据权利要求1所述的健身车飞轮发电装置，其特征在于，所述控制器连接于一健身控制装置，以将所述自激线圈所产生的所述电能供应至所述健身控制装置。

3.根据权利要求1所述的健身车飞轮发电装置，其特征在于，所述飞轮所使用的材料选自铸铁、锻铁、铸钢或者金属、非金属的填充物为媒介材料。

4.一种健身车飞轮发电装置，其特征在于，所述健身车飞轮发电装置包括：

一飞轮，以一中心转轴转动；

一涡流自激式发电装置，所述涡流自激式发电装置包括；

一定子，包括有一轴承、一结合在所述轴承的线圈架；

多组定位在所述线圈架的自激线圈；

一环状壳体，通过一培林可转动地结合在所述轴承；

多个环列的磁性组件，环列在所述环状壳体的外环面，并位在所述飞轮的邻近位置处；

所述飞轮转动时，所述涡流自激式发电装置的所述磁性组件和所述飞轮的所述金属环间产生磁吸作用，使所述环状壳体转动，再由所述自激线圈产生一电能；

一控制器，电连接于所述涡流自激式发电装置的所述自激线圈，以接收所述自激线圈所产生的所述电能，再输出一驱动电力；

一阻尼装置，设置在所述飞轮的邻近位置，并连接于所述控制器以接收所述控制器所产生的所述驱动电力后，产生一制动力对所述飞轮产生制动。

5.根据权利要求4所述的健身车飞轮发电装置，其特征在于，所述飞轮所使用的材料选自铸铁、锻铁、铸钢或者金属、非金属的填充物为媒介材料。

6.根据权利要求4所述的健身车飞轮发电装置，其特征在于，所述阻尼装置还包括至少一电磁性组件。

7.根据权利要求4所述的健身车飞轮发电装置，其特征在于，所述阻尼装置还包括有：

一承架；

一弧形板件，具有一轴柱、一自由端，所述弧形板件以所述轴柱结合在所述承架，并以所述轴柱作为旋转中心；

一驱动马达，电连接于所述控制器，并定位在所述承架，所述驱动马达结合于所述弧形板件的所述自由端；

多个第一磁性组件和多个第二磁性组件，成对地设置在所述承架的所述弧形板件且邻近面对于所述飞轮，各个相邻的所述第一磁性组件和所述第二磁性组件之间建立有一磁力场；

其中所述驱动马达接收所述控制器所产生的所述驱动电力后，驱动所述弧形板件以所述轴柱为旋转中心旋动，使所述自由端旋动一角度，进而接近或远离所述飞轮，以对所述飞轮产生制动。

8.根据权利要求4所述的健身车飞轮发电装置，其特征在于，所述磁性组件为永久磁铁。

9.根据权利要求4所述的健身车飞轮发电装置，其特征在于，所述飞轮结合有一金属环。

10.根据权利要求9所述的健身车飞轮发电装置，其特征在于，所述金属环为铝圈或铜圈等非导磁性金属。

11.根据权利要求9所述的健身车飞轮发电装置，其特征在于，所述金属环是环设在所述飞轮的外环面。

12.根据权利要求9所述的健身车飞轮发电装置，其特征在于，所述金属环是环设在所述飞轮的内环面。