CN106823248A - 健身器械阻力发生器 - Google Patents

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Abstract

一种利用限流调阻技术、基于液压传动的无惯性、负荷可调健身器械阻力发生器，所述健身器械阻力发生器包括底座、支架、油缸、连杆、恒阻结构、轴承、曲轴、恒阻主动齿轮、传动齿轮和传动轴、以及油缸联通管道、恒阻轴和调阻结构，其特征在于支架、油缸固定在底座上，部分油缸联通管道嵌入底座，所述曲轴、恒阻主动齿轮和传动齿轮是一组同轴部件，固定在传动轴上，通过轴承与支架连接，所述曲轴通过连杆与油缸中的活塞连接，所述恒阻结构包括恒阻主动齿轮、恒阻被动齿轮、恒阻椭圆轮、恒阻轴、恒阻活塞、恒阻活塞缸、复位弹簧、以及恒阻链条和油缸联通管道的一部分，所述恒阻被动齿轮、恒阻椭圆轮固定在恒阻轴上，恒阻链条连接恒阻被动齿轮和恒阻主动齿轮。

Description

健身器械阻力发生器
技术领域
本发明涉及机械类，特别是涉及一种利用液压技术，基于限流可调的健身器械阻力发生器。所述仪器通过液压油传递动能，通过调节油路管径来改变阻力大小。
背景技术
当代社会，人们生活方式改变，生活节奏加快，大众健身活动成为迫切需要。健身方式，有专家称力量练习甚至比有氧练习还重要，现存练习器械和实现方法都较为笨重，一般都是使用配重块调节负荷，存在材料使用量大的问题，而且在练习时负荷不易调节，器械存在惯性，练习时容易出危险，方便性尚且不论安全隐患不容忽视。
相等负荷时，肌肉做离心收缩比向心收缩收到的刺激要大得多，而离心收缩的动作结构与大多日常动作不符，更需要的是向心收缩的能力，由于现存器械和技术无法解决连续练习中只完成向心收缩的要求，应此也影响到最大向心收缩能力的练习。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种利用限流调阻技术、基于液压传动的无惯性、负荷可调健身器械阻力发生器，所述健身器械阻力发生器包括底座(1)、支架(2)、油缸(3)、连杆(4)、恒阻结构(5)、轴承(6)、曲轴(7)、恒阻主动齿轮(8)、传动齿轮(9)和传动轴(10)、以及油缸联通管道(11)、恒阻轴(12)和调阻结构，其特征在于支架(2)、油缸(3)固定在底座(1)上，部分油缸联通管道(11)嵌入底座(1)，所述曲轴(7)、恒阻主动齿轮(8)和传动齿轮(9)是一组同轴部件，固定在传动轴(10)上，通过轴承(6)与支架(2)连接，所述曲轴(7)通过连杆(4)与油缸(3)中的活塞连接，所述恒阻结构(5)包括恒阻主动齿轮(8)、恒阻被动齿轮(2-5)、恒阻椭圆轮(2-4)、恒阻轴(12)、恒阻活塞(2-1)、恒阻活塞缸(2-3)、复位弹簧(2-2)、以及恒阻链条(2-6)和油缸联通管道(11)的一部分，所述恒阻被动齿轮(2-5)、恒阻椭圆轮(2-4)固定在恒阻轴(12)上，恒阻链条(2-6)连接恒阻被动齿轮(2-5)和恒阻主动齿轮(8)。
优选的，所述底座(1)是中空结构，两端具有安装孔，底部具有可拆卸面板，内置部分油缸联通管道(11)，上部固定支架(2)和油缸(3)。
优选的，所述恒阻主动齿轮(8)和恒阻被动齿轮(2-5)具有相同的直径。
优选的，所述恒阻椭圆轮(2-4)的长半轴和短半轴之差等于油缸联通管道(11)的内直径。
优选的，所述恒阻轴(12)与传动轴(10)平行，由恒阻轴轴承和恒阻轴轴承支架与底座(1)或者支架(2)连接。
优选的，所述调阻结构与油缸联通管道(11)是不限位置一体的，包括调阻活塞(5-1)、调阻活塞缸(5-2)、往复直线齿(5-3)、以及旋钮齿轮(5-4)，调阻活塞缸(5-2)与油缸联通管道(11)连接部分垂直，旋钮齿轮(5-4)的轴与调阻活塞(5-1)垂直，旋钮齿轮(5-4)与往复直线齿(5-3)啮合。
优选的，所述油缸(3)的高度与内半径、连杆(4)的长度以及曲轴(7)的长度符合关系：油缸(3)的高度小于H加上曲轴(7)的长度和、同时大于曲轴(7)的长度，其中H的平方等于X的平方减去油缸(3)内半径的平方之差，X等于油缸(3)内半径乘以连杆(4)长度的积再除以曲轴(7)的长度。
优选的，所述曲轴(7)运转到两个曲轴形成的平面与两个油缸(3)形成的平面平行时，恒阻椭圆轮(2-4)的长半轴与恒阻活塞(2-1)中心轴重合，恒阻活塞(2-1)完全闭合油缸联通管道(11)，所述曲轴(7)运转到两个曲轴形成的平面与两个油缸(3)形成的平面垂直时，恒阻椭圆轮(2-4)的长半轴与恒阻活塞(2-1)中心轴垂直，恒阻活塞(2-1)完全打开油缸联通管道(11)。
优选的，恒阻结构(5)和传动齿轮(9)是非必须结构，作为健身单车的阻力发生器时，可以去掉恒阻结构(5)和传动齿轮(9)，脚踏板安装在轴承(6)的外侧与传动轴(10)连接。
优选的，恒阻结构(5)的复位弹簧(2-2)一端固定在恒阻活塞(2-1)的一端上，一端固定在油缸联通管道(11)上，所述恒阻活塞(2-1)嵌入在恒阻活塞缸(2-3)中。
本发明具有体积小，重量轻，安装方便，做功距离不受限制，适用范围广的有点，尤其是没有惯性，阻力可调，装备在健身器械上，简单实用，安全有效。
附图说明
图1健身器械阻力发生器结构图。
1底座 2支架 3油缸 4连杆 5恒阻结构 6轴承 7曲轴 8恒阻主动齿轮 9传动齿轮 10传动轴 11油缸联通管道 12恒阻轴。
图2恒阻结构示意图。
2-1恒阻活塞 2-2复位弹簧 2-3恒阻活塞缸 2-4恒阻椭圆轮 2-5恒阻被动齿轮 2-6恒阻链条。
图3负荷发生方式示意图。
3-1握把或者横杆安放处 3-2传动链条 3-3支撑齿轮。
图4装备健身单车时的结构。
4-1调阻结构安装处 4-2活塞 4-3脚踏板。
图5调阻结构。
5-1调阻活塞 5-2调阻活塞缸 5-3往复直线齿 5-4旋钮齿轮。
具体实施方式
下面结合图例进一步说明本发明的特点：
具体实施例一：本发明的阻力发生方式是传动齿轮(9)旋转时带动传动轴(10)转动，传动轴(10)带动曲轴(7)转动，曲轴(7)通过连杆(4)带动活塞(4-2)上下移动，两个油缸(3)的底部是联通的，活塞(4-2)上下移动造成油缸(3)中的液压油通过油缸联通管道(11)来回流动，油缸联通管道(11)上敷设的调阻结构可以改变油缸联通管道(11)的内径，从而改变油缸联通管道(11)中液压油的流动阻力。
具体实施例二：本发明通过恒阻结构(5)实现传动齿轮(9)边缘的切线阻力恒定。油缸(3)中的活塞分别运行到上下止点时，传动轴(10)的转动阻力最小，此时通过恒阻结构(5)的恒阻椭圆轮(2-4)的长半轴与恒阻活塞(2-1)的轴心重合将恒阻活塞(2-1)压到油缸联通管道(11)中，实现增大阻力到最大。油缸(3)中的活塞运行到中间点时，传动轴(10)的转动阻力最大，此时恒阻椭圆轮(2-4)的长半轴与恒阻活塞(2-1)的轴心垂直，恒阻活塞(2-1)在复位弹簧(2-3)的作用下，从油缸联通管道(11)中全部撤出，实现减小阻力到最小。
具体实施例三：将本发明应用于健身单车时，可以选择去掉恒阻结构(5)和传动齿轮(9)，脚踏板安装在轴承(6)的外侧与传动轴(10)连接。因为人在蹬健身单车时的动作结构是由脚踏板的运行轨迹决定的，而人在脚踏板的运行轨迹上的用力不是均匀的，两脚一前一后时最有利于用力，两脚一上一下时最不易于发力。本发明的结构刚好有最大阻力和最小阻力的角度，因此，不需要恒阻结构(5)和传动齿轮(9)。
具体实施例四：将本发明应用于需要往复阻力的时候，需要恒阻结构(5)结合传动齿轮(9)，比如划船器、卧推架，甚至综合健身器的下拉、蹬伸等动作结构都可以使用本发明的结构，在人体做功的过程中本发明可以提供均匀的阻力，实际上可以说是随使用者的用力改变而改变，使用者使用恒力做练习时感觉到的阻力是恒定的。本发明不受做功距离的限制，几乎不受最大最小阻力的限制。
具体实施例五：本发明的传动齿轮(9)可以使用单向回弹结构，这样，在使用划船器等往复式阻力的时候，可以单向用力，反方向不用力。

Claims (10)

1.一种利用限流调阻技术、基于液压传动的无惯性、负荷可调健身器械阻力发生器，所述健身器械阻力发生器包括底座(1)、支架(2)、油缸(3)、连杆(4)、恒阻结构(5)、轴承(6)、曲轴(7)、恒阻主动齿轮(8)、传动齿轮(9)和传动轴(10)、以及油缸联通管道(11)、恒阻轴(12)和调阻结构，其特征在于支架(2)、油缸(3)固定在底座(1)上，部分油缸联通管道(11)嵌入底座(1)，所述曲轴(7)、恒阻主动齿轮(8)和传动齿轮(9)是一组同轴部件，固定在传动轴(10)上，通过轴承(6)与支架(2)连接，所述曲轴(7)通过连杆(4)与油缸(3)中的活塞连接，所述恒阻结构(5)包括恒阻主动齿轮(8)、恒阻被动齿轮(2-5)、恒阻椭圆轮(2-4)、恒阻轴(12)、恒阻活塞(2-1)、恒阻活塞缸(2-3)、复位弹簧(2-2)、以及恒阻链条(2-6)和油缸联通管道(11)的一部分，所述恒阻被动齿轮(2-5)、恒阻椭圆轮(2-4)固定在恒阻轴(12)上，恒阻链条(2-6)连接恒阻被动齿轮(2-5)和恒阻主动齿轮(8)。
2.按照权利要求1所述的健身器械阻力发生器，其特征在于所述底座(1)是中空结构，两端具有安装孔，底部具有可拆卸面板，内置部分油缸联通管道(11)，上部固定支架(2)和油缸(3)。
3.按照权利要求1所述的健身器械阻力发生器，其特征在于所述恒阻主动齿轮(8)和恒阻被动齿轮(2-5)具有相同的直径。
4.按照权利要求1所述的健身器械阻力发生器，其特征在于所述恒阻椭圆轮(2-4)的长半轴和短半轴之差等于油缸联通管道(11)的内直径。
5.按照权利要求1所述的健身器械阻力发生器，其特征在于所述恒阻轴(12)与传动轴(10)平行，由恒阻轴轴承和恒阻轴轴承支架与底座(1)或者支架(2)连接。
6.按照权利要求1所述的健身器械阻力发生器，其特征在于所述调阻结构与油缸联通管道(11)是不限位置一体的，包括调阻活塞(5-1)、调阻活塞缸(5-2)、往复直线齿(5-3)、以及旋钮齿轮(5-4)，调阻活塞缸(5-2)与油缸联通管道(11)连接部分垂直，旋钮齿轮(5-4)的轴与调阻活塞(5-1)垂直，旋钮齿轮(5-4)与往复直线齿(5-3)啮合。
7.按照权利要求1所述的健身器械阻力发生器，其特征在于所述油缸(3)的高度与内半径、连杆(4)的长度以及曲轴(7)的长度符合关系：油缸(3)的高度小于H加上曲轴(7)的长度和、同时大于曲轴(7)的长度，其中H的平方等于X的平方减去油缸(3)内半径的平方之差，X等于油缸(3)内半径乘以连杆(4)长度的积再除以曲轴(7)的长度。
8.按照权利要求1所述的健身器械阻力发生器，其特征在于所述曲轴(7)运转到两个曲轴形成的平面与两个油缸(3)形成的平面平行时，恒阻椭圆轮(2-4)的长半轴与恒阻活塞(2-1)中心轴重合，恒阻活塞(2-1)完全闭合油缸联通管道(11)，所述曲轴(7)运转到两个曲轴形成的平面与两个油缸(3)形成的平面垂直时，恒阻椭圆轮(2-4)的长半轴与恒阻活塞(2-1)中心轴垂直，恒阻活塞(2-1)完全打开油缸联通管道(11)。
9.按照权利要求1所述的健身器械阻力发生器，其特征在于恒阻结构(5)和传动齿轮(9)是非必须结构，作为健身单车的阻力发生器时，可以去掉恒阻结构(5)和传动齿轮(9)，脚踏板安装在轴承(6)的外侧与传动轴(10)连接。
10.按照权利要求1所述的健身器械阻力发生器，其特征在于恒阻结构(5)的复位弹簧(2-2)一端固定在恒阻活塞(2-1)的一端上，一端固定在油缸联通管道(11)上，所述恒阻活塞(2-1)嵌入在恒阻活塞缸(2-3)中。
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