CN108114410B - 具无段磁力控制阻尼并结合手动紧急刹车的健身器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种具无段磁力控制阻尼并结合手动紧急刹车的健身器，其包含一健身车、一人机控制界面、一磁控阻尼装置及一阻力及刹车调控装置；该健身车可通过转动的飞轮自行发电供应电力给人机控制界面、磁控阻尼装置及阻力及刹车调控装置等；该磁控阻尼装置通过人机控制界面及阻力及刹车调控装置，可对健身车的飞轮产生无段电磁阻尼；该阻力及刹车调控装置可供使用者操作无段电控刹车与手动紧急刹车两种模式，且无段电控刹车功能也能够用于控制对健身车的飞轮产生无段电磁阻尼，藉此达到自发电供应所需的电力、无段控制健身车阻尼、无段渐进式刹车及多功能刹车等目的。

Description

具无段磁力控制阻尼并结合手动紧急刹车的健身器

技术领域

本发明涉及一种健身器，更具体地说，尤指一种具无段磁力控制阻尼并结合手动紧急刹车的健身器。

背景技术

已知的健身车又称为飞轮车，其具有类似骑乘自行车的功能，能让使用者在室内进行一般健身或特殊的体能训练。一般的健身车都具有车架、座椅、把手、脚踏板、传动系统、飞轮及刹车装置等构造，让使用者坐在座椅上，双脚轮动施力于脚踏板，再通过传动系统带动飞轮转动，飞轮具有一定的重量，因此使用者必施一定的力踩踏，如此达到运动、健身与训练的效果。又为了增加使用者踩踏的阻力，达到更强度的运动，已知的健身车实施有阻尼装置，常见的阻尼装置为机械式构造，例如CN202263342U、CN201064638Y专利公告所示，由于机械式阻尼装置构造复杂，不能够精确地无段调整阻尼，而且不能显示阻尼的数值，因此，现有的健身车有采用电磁阻尼装置，CN205549351U所示，通过电磁调控健身车的阻尼。然而，现有具备电磁阻尼装置的健身车需额外连接外部的电力，而且其调整阻尼为分段式的调整，往往不能符合使用者的需求。再者，已知健身车的刹车装置，也不能以无段渐进的模式刹车或用于产生阻尼，而且无法达到多种健身模式的设定，因此亟待改进。

发明内容

有鉴于上述已知技术的缺憾，发明人有感其未臻于完善，遂竭其心智悉心研究克服，凭其从事该项产业多年的累积经验，进而研发出一种具无段磁力控制阻尼并结合手动紧急刹车的健身器，以期达到自发电供应所需的电力、无段控制健身车阻尼、结合手动紧急刹车及多功能刹车等目的。

本发明的主要目的在于提供一种具无段磁力控制阻尼并结合手动紧急刹车的健身器，通过发电装置产生电力给人机控制界面、磁控阻尼装置并结合阻力及刹车调控装置，使阻力及刹车调控装置传递信号给人机控制界面，进而控制磁控阻尼装置对健身车的飞轮产生阻尼。

本发明的次要目的在于提供一种具无段磁力控制阻尼并结合手动紧急刹车的健身器，其阻力及刹车调控装置具有电控刹车并结合手动紧急刹车的相关模式提供使用者选择，且电控刹车功能也能用于调控健身车的阻尼式刹车。

本发明的另一目的在于提供一种具无段磁力控制阻尼并结合手动紧急刹车的健身器，阻力及刹车调控装置的电控刹车功能可应用码盘与编码器或磁体与感应晶片来达成。

为达上述目的及其他目的，本发明提供一种具无段磁力控制阻尼并结合手动紧急刹车的健身器，其包含：一健身车、一人机控制界面、一磁控阻尼装置及一阻力及刹车调控装置，其中：该健身车具有一车体，一设置在该车体用于被脚踏转动的飞轮，一相邻该飞轮的刹车器，一结合在该车体中的控制单元，一设置在该飞轮中透过旋转动力进行发电的发电装置，该发电装置供电给该控制单元；该人机控制界面设置在该健身车上，并电性连接该控制单元，用于提供使用者操作；该磁控阻尼装置结合在该飞轮上的车体，该磁控阻尼装置具有一轭铁，及一绕设在该轭铁上的电磁线圈，该轭铁具有二磁极，该二磁极延伸到该飞轮的二侧面，该电磁线圈电性连接该人机控制界面与该控制单元，该人机控制界面提供控制信号给该控制单元，用以控制该磁控阻尼装置对该飞轮产生磁性阻尼作用；该阻力及刹车调控装置包含一手杆，一结合在该手杆的杆身的活动块，一结合在该手杆的一工作端的转动体，一设置在该活动块上并对应该转动体的感应单元，及一结合在该手杆或该活动块的刹车推杆或刹车钢索；该手杆可被扭转同时转动该转动体，该感应单元感应该转动体的转动角度产生一信号回馈到该控制单元，用于使该控制单元控制该磁控阻尼装置对该飞轮产生磁性阻尼作用；该手杆用于被下压或推拉以带动该刹车推杆或刹车钢索，该刹车推杆或刹车钢索用于带动该健身车的刹车器。

进一步的，该刹车推杆可改用刹车钢索连接于健身车较远端的刹车器。

本发明具无段磁力控制阻尼并结合手动紧急刹车的健身器，能够达到以下的功效：

(一)通过发电装置产生人机控制界面及磁控阻尼装置所需的电力，无需额外的外部电力就能达到调控阻尼的功能。

(二)应用磁控阻尼装置飞轮的阻尼，能无段调控阻尼，确实符合使用者个人的需求。

(三)阻力及刹车调控装置为整合电控刹车与手动紧急刹车两种模式的多功能刹车装置，可让使用者自由决定操作的模式。

(四)阻力及刹车调控装置的电控刹车模式，可用于产生信号给人机控制界面或控制单元，进而控制磁控阻尼装置对健身车的飞轮产生无段磁性阻尼或刹车作用。

附图说明

图1是本发明应用于健身器的实施例的立体示意图。

图2是本发明应用于健身器的实施例的侧视示意图。

图3是本发明无段磁力控制阻尼并结合手动紧急刹车的实施例示意图。

图4是本发明阻力及刹车调控装置第一实施例的侧视示意图。

图5是本发明阻力及刹车调控装置第一实施例的码盘与编码器示意图。

图6是本发明阻力及刹车调控装置第一实施例的手动按压动作示意图。

图7是本发明阻力及刹车调控装置第一实施例的磁体与感应晶片示意图。

图8是本发明阻力及刹车调控装置第二实施例的立体示意图。

图9是本发明阻力及刹车调控装置第二实施例的码盘编码器示意图。

图10是本发明阻力及刹车调控装置第二实施例的磁体与感应晶片示意图。

图11是本发明阻力及刹车调控装置第二实施例的应用状态示意图。

符号说明：

1、1’－－健身车、11－－车体、111－－车架、112－－座椅、113－－把手、114－－脚踏板系统、115－－叉杆、12－－飞轮、13、13’－－刹车器、131－－弹片、132－－刹车皮、2－－人机控制界面、3－－磁控阻尼装置、31－－轭铁、311－－磁极、32－－电磁线圈、4、4’－－阻力及刹车调控装置、41、41’－－外壳、411－－筒形壳、412－－盖体、413’－－片体、42、42’－－手杆、421、421’－－工作端、422、422’－－杆体、423、423’－－手钮、424’－－弹性元件、43、43’－－活动块、44、44’－－转动体、441、441’－－码盘、442、442’－－磁体、45、45’－－感应单元、451、451’－－编码器、452、452’－－感应晶片、453、453’－－电路板、454－－信号线、46－－刹车推杆、461－－推动端、47－－弹性元件、48’－－刹车钢索、5－－控制单元、6－－发电装置。

具体实施方式

为充分了解本发明的目的、特征及功效，兹藉由下述具体的实施例，并配合所附的图式，对本发明做一详细说明，说明如后：

参阅图1、图2及图3所示，本发明具无段磁力控制阻尼并结合手动紧急刹车的健身器，其应用于健身车(飞轮车)上，可无段控制飞轮的阻尼并结合手动紧急刹车，其实施例包含一健身车1、一人机控制界面2、一磁控阻尼装置3及一阻力及刹车调控装置4，其中：

如图1及图2所示，该健身车1具有一车体11，一设置在该车体11用于被脚踏转动的飞轮12，一相邻该飞轮12的刹车器13，一结合在该车体11中的控制单元5，一设置在该飞轮12中透过旋转动力进行发电的发电装置6，使该发电装置6供应电力给该控制单元5；其中该车体11具有车架111、座椅112、把手113及脚踏板系统114等构造，该飞轮12可设置在该车架111前方的叉杆115之间(如图1所示)，或设置在该车架111后方的叉杆之间(如图11所示)；该刹车器13可实施有一固定在该车架111的弹片131，及一结合在该弹片131的刹车皮132，该刹车皮132相邻于该飞轮12的圆周或任一侧面，该刹车皮132用于接触该飞轮12产生刹车力；该控制单元5可设置在该车架111内，用于控制该发电装置6、该磁控阻尼装置3及该阻力及刹车调控装置4，该控制单元5亦可实施有充电电池(未图式)用以储存电力，提供健身车1所有所需的电力；该发电装置6为已知的技术，可在该飞轮12内实施有转子、定子等(未图示)，该转子设有多数个永久磁铁，该定子设有多数个线圈，透过该飞轮12与转子一起转动，进而与该定子产生发电功能，藉以提供健身车1所需的电力。

如图1及图3所示，该人机控制界面2设置在该健身车1的把手113前方，并电性连接上述该控制单元5、磁控阻尼装置3及阻力及刹车调控装置4，通过该控制单元5供电给该人机控制界面2，使该人机控制界面2用于提供使用者操作与控制健身车1的各项功能，或观看使用的状态等资讯。

如图3所示，该磁控阻尼装置3结合在该飞轮12上方或一侧的车体11上，其较佳的实施有一轭铁31，及一绕设在该轭铁31上的电磁线圈32；该轭铁31可实施成类似C形状，使该轭铁31形成有二磁极311，该二磁极311邻靠在上述该飞轮12的二侧面；该电磁线圈32缠绕在该轭铁31中间，并电性连接上述该控制单元5；藉此，可提供使用者透过该人机控制界面2及控制单元5的控制，使该磁控阻尼装置3对该飞轮12产生磁性阻尼作用，详言之，该磁性阻尼作用是由一电流通过该电磁线圈32，使该轭铁31的二磁极311产生电磁场，因此该电磁场对该飞轮12产生一转动阻力，如此能够调控该健身车1踩踏的阻力；又，当该电磁场被调控到达一定数值时，亦可用于使该飞轮12接近停止状态，此时结合手动式紧急刹车即可达到完全停止刹车的功能。

如图4至图7所示，该阻力及刹车调控装置4是一种整合电控刹车与手动紧急刹车两种模式的多功能刹车装置，其第一较佳实施例除了具有电控刹车功能之外，并可用于推动上述该刹车器13而具有手动紧急刹车功能；具体而言，在第一较佳实施例中，该阻力及刹车调控装置4包含一外壳41、一手杆42，一结合在该手杆42的杆身的活动块43，一结合在该手杆42的一工作端421的转动体44，一设置在该活动块43上并对应该转动体44的感应单元45，及一结合在该手杆42或该活动块43的刹车推杆46。

上述该外壳41可实施有一筒形壳411，及二个封闭该筒形壳411上下二端的盖体412；该手杆42具有一杆体422及一手钮423，该杆体422的一端为该工作端421并从上方的盖体412延伸进入该外壳41内，该手钮423结合在该杆体422的另一端并位于该外壳41外的上方。该活动块43可为矩型框体，其滑动地设置在该外壳41内，并与该手杆42的杆体422彼此可转动状地相结合，使得该手杆42能够自己转动，也能够用于下压推动该活动块43。该刹车推杆46一端穿过下方的该盖体412进入该外壳41内并结合在该活动块43，另一端为延伸到该外壳41外的推动端461，该推动端461用于推动上述该健身车1的刹车器13，且该刹车推杆46的杆身可设有一弹性元件47，该弹性元件47用于推动该刹车推杆46、该活动块43及该手杆42回复原位。

藉此，本发明第一实施例中的阻力及刹车调控装置4使用时，如图5或图7所示，可提供使用者操作无段电控刹车的功能，由使用者转动该手杆42的手钮423，使该手杆42被扭转的同时也转动该转动体44，当该转动体44被转动时，使该感应单元45感应该转动体44的转动角度，进而产生一信号回馈到上述该人机控制界面2或控制单元5，如此用于使该人机控制界面2或控制单元5控制该磁控阻尼装置3对该飞轮12产生磁性阻尼或刹车作用。再如图5所示，本发明第一实施例中的阻力及刹车调控装置4，亦可提供使用者操作手动机械式紧急刹车的功能，由使用者下压该手杆42的手钮423，进而推动活动块43与该刹车推杆46，使该刹车推杆46的推动端461推动该健身车1的刹车器13的弹片131，使其刹车皮132接触该飞轮12，如此达到手动机械式紧急刹车的功能。

再如图5及图6所示，上述第一实施例的阻力及刹车调控装置4中，该转动体44具体的可为一结合在该手杆42的工作端421的码盘441，而该感应单元45为一读取该码盘441转动角度的编码器451，因此可随使用者转动的角度，由编码器451将信号回馈到该人机控制界面2或控制单元5，进而使该磁控阻尼装置3可无段且渐进式的控制磁性阻尼或用于产生刹车作用。再如图7所示，上述该转动体44具体的可改为一磁体442，而该感应单元45为一感应该磁体442转动角度的感应晶片452，其同样可随使用者转动手杆42与磁体442的角度，由感应晶片452将感应的信号回馈到该人机控制界面2或控制单元5，达到相同的电控功能。再者，上述该感应单元45的编码器451或感应晶片452可结合在一电路板453，通过该电路板453及信号线454电性连接该人机控制界面2或控制单元5，或通过无线传递方式将信号回馈给该人机控制界面2或控制单元5。

如图8至图11所示，该阻力及刹车调控装置4’为本发明的第二较佳实施例，其同样具有电控刹车功能，惟其用于手动紧急刹车的构造与上述该刹车推杆46不同；具体而言，该阻力及刹车调控装置4’同样包含一外壳41’、一手杆42’，一结合在该手杆42’的杆身的活动块43’，一结合在该手杆42’的一工作端421’的转动体44’，一设置在该活动块43’上并对应该转动体44’的感应单元45’，及一连接该手杆42’或该活动块43’的刹车钢索48’。其中，该外壳41’可为二片体413’之间用多个固定元件(未图示)连接的构造，而该手杆42’、活动块43’、转动体44’及感应单元45’的构造，与上述第二较佳实施例相同，只有该手杆42’的杆体422’可设有一弹性元件424’，使该弹性元件424’用于推动该活动块43’及该手杆42’回复原位。特别是，该刹车钢索48’与前述的刹车推杆46不同，其一端结合在该活动块43’，另一端延伸出该外壳41’并可连接于上述该健身车1的刹车器13，或用于连接于一种后飞轮的健身车1’的刹车器13’(如图11所示)，因此当下压该手杆42’与活动块43’时，可通过该刹车钢索48’带动上述该刹车器13，或是带动较远端的后飞轮的一种刹车器13’，如此使得阻力及刹车调控装置4’可安装的位置更为自由，可适用的健身车机型也更多样化。再者，在第二较佳实施例中，该转动体44’与该感应单元45’的实施例，与第一较佳实施例相同，可为码盘441’与编码器451’相匹配应用的型式(如图9所示)，或磁体442’与感应晶片452’相匹配应用的型式(如图10所示)，可以达到相同于上述的功能。

本发明在上文中已以较佳实施例公开，然熟习本项技术者应理解的是，该实施例仅用于描绘本发明，而不应解读为限制本发明的范围。应注意的是，凡是与该实施例等效的变化与置换，均应设为涵盖于本发明的范畴内。因此，本发明的保护范围当以权利要求范围所界定的为准。

Claims (12)

1.一种具无段磁力控制阻尼并结合手动紧急刹车的健身器，其特征在于，其包含一健身车、一人机控制界面、一磁控阻尼装置及一阻力及刹车调控装置，其中:该健身车具有一车体，一设置在该车体用于被脚踏转动的飞轮，一相邻该飞轮的刹车器，一结合在该车体中的控制单元，一设置在该飞轮中透过旋转动力进行发电的发电装置，该发电装置供电给该控制单元；该人机控制界面设置在该健身车上，并电性连接该控制单元，用于提供使用者操作；该磁控阻尼装置结合在该飞轮上的车体，该磁控阻尼装置电性连接该人机控制界面或该控制单元，用以控制该磁控阻尼装置对该飞轮产生磁性阻尼作用；该阻力及刹车调控装置包含一手杆，一结合在该手杆的杆身且可滑动于该阻力及刹车调控装置内的活动块，一结合在该手杆的一工作端的转动体，一设置在该活动块上并对应该转动体的感应单元，及一结合在该手杆或该活动块的刹车推杆；该手杆可被扭转同时转动该转动体，该转动体相对该活动块的位置被维持，该感应单元感应该转动体的转动角度产生一信号回馈到该控制单元，用于使该控制单元控制该磁控阻尼装置对该飞轮产生磁性阻尼作用；该手杆用于被下压或推拉以带动该刹车推杆，该刹车推杆用于推动该健身车的刹车器。

2.如权利要求1所述具无段磁力控制阻尼并结合手动紧急刹车的健身器，其特征在于，其中该磁控阻尼装置具有一轭铁，及一绕设在该轭铁上的电磁线圈，该轭铁具有二磁极，该二磁极延伸到该飞轮的二侧面，该电磁线圈电性连接该人机控制界面或该控制单元。

3.如权利要求1所述具无段磁力控制阻尼并结合手动紧急刹车的健身器，其特征在于，其中该转动体为码盘，该感应单元为一读取该码盘转动角度的编码器。

4.如权利要求1所述具无段磁力控制阻尼并结合手动紧急刹车的健身器，其特征在于，其中该转动体为磁体，该感应单元为一感应该磁体转动角度的感应晶片。

5.如权利要求3或4所述具无段磁力控制阻尼并结合手动紧急刹车的健身器，其特征在于，其中该感应单元结合在一电路板，该电路板电性连接该人机控制界面或该控制单元。

6.如权利要求1所述具无段磁力控制阻尼并结合手动紧急刹车的健身器，其特征在于，其中该阻力及刹车调控装置包含一外壳；该手杆具有一杆体及一手钮，该杆体的一端为该工作端并延伸进入该外壳内，该手钮结合在该杆体的另一端并位于该外壳外；该活动块滑动地设置在该外壳内，并与该杆体彼此可转动状地相结合；该刹车推杆一端结合在该活动块，另一端为延伸到该外壳外的推动端，该推动端用于推动该健身车的刹车器；及该刹车推杆设有一弹性元件，该弹性元件用于推动该刹车推杆、该活动块及该手杆回复原位。

7.一种具无段磁力控制阻尼并结合手动紧急刹车的健身器，其特征在于，其包含一健身车、一人机控制界面、一磁控阻尼装置及一阻力及刹车调控装置，其中:该健身车具有一车体，一设置在该车体用于被脚踏转动的飞轮，一相邻该飞轮的刹车器，一结合在该车体中的控制单元，一设置在该飞轮中透过旋转动力进行发电的发电装置，该发电装置供电给该控制单元；该人机控制界面设置在该健身车上，并电性连接该控制单元，用于提供使用者操作；该磁控阻尼装置结合在该飞轮上的车体，该磁控阻尼装置电性连接该人机控制界面或该控制单元，用以控制该磁控阻尼装置对该飞轮产生磁性阻尼作用；该阻力及刹车调控装置包含一手杆，一结合在该手杆的杆身且可滑动于该阻力及刹车调控装置内的活动块，一结合在该手杆的一工作端的转动体，一设置在该活动块上并对应该转动体的感应单元，及一连接该手杆或该活动块的刹车钢索；该手杆可被扭转同时转动该转动体，该转动体相对该活动块的位置被维持，该感应单元感应该转动体的转动角度产生一信号回馈到该控制单元，用于使该控制单元控制该磁控阻尼装置对该飞轮产生磁性阻尼作用；该手杆用于被下压或推拉以带动该刹车钢索，该刹车钢索用于拉动该健身车的刹车器。

8.如权利要求7所述具无段磁力控制阻尼并结合手动紧急刹车的健身器，其特征在于，其中该磁控阻尼装置具有一轭铁，及一绕设在该轭铁上的电磁线圈，该轭铁具有二磁极，该二磁极延伸到该飞轮的二侧面，该电磁线圈电性连接该人机控制界面与或该控制单元。

9.如权利要求7所述具无段磁力控制阻尼并结合手动紧急刹车的健身器，其特征在于，其中该转动体为码盘，该感应单元为一读取该码盘转动角度的编码器。

10.如权利要求7所述具无段磁力控制阻尼并结合手动紧急刹车的健身器，其特征在于，其中该转动体为磁体，该感应单元为一感应该磁体转动角度的感应晶片。

11.如权利要求9或10所述具无段磁力控制阻尼并结合手动紧急刹车的健身器，其特征在于，其中该感应单元结合在一电路板，该电路板电性连接该人机控制界面或该控制单元。

12.如权利要求7所述具无段磁力控制阻尼并结合手动紧急刹车的健身器，其特征在于，其中该阻力及刹车调控装置包含一外壳；该手杆具有一杆体及一手钮，该杆体的一端为该工作端并延伸进入该外壳内，该手钮结合在该杆体的另一端并位于该外壳外；该活动块滑动地设置在该外壳内，并与该杆体彼此可转动状相结合；该刹车钢索一端结合在该活动块，另一端为延伸出该外壳并连接于该健身车的刹车器；及该杆体设有一弹性元件，该弹性元件用于推动该活动块及该手杆回复原位。