CN110075469A - 一种自发电惯性轮装置及磁控健身器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种自发电惯性轮装置及磁控健身器，磁控健身器包括自发电惯性轮装置，包括惯性轮、轮轴、磁铁组和发电机线圈组，惯性轮一侧的中心处设有一凹槽，磁铁组和发电机线圈组设置于凹槽内，凹槽中心向惯性轮另一侧设有通孔，轮轴穿设于通孔和发电机线圈组并向两端延伸，其中发电机线圈组固定在轮轴上形成定子部分，磁铁组固定在惯性轮的凹槽周壁上，磁铁组和惯性轮同步转动并与发电机线圈组配合发电。磁控健身器采用自发电惯性轮发电装置为机台的显示仪表和拉力马达供电。本发明自发电惯性轮发电装置，在现有惯性轮增加一凹槽来存放发电机即可，不需要额外增加外接电源，造价便宜，性价比极高，通用性广。
Description
技术领域
本发明公开一种自发电惯性轮装置及磁控健身器，按国际专利分类表(IPC)划分属于健身器材制造技术领域。
背景技术
中国健身器材行业的发展始于20世纪80年代末，随着社会的进步和人们追求生活品质的提高，为健身器材行业的发展提供了有利条件和发展机遇，健身队伍的不断扩大。中国健身器材行业在迅速发展的同时，一些问题也日益显露出来，如产品附加值较低，产品研发和技术创新能力不足。健身器材常用的有划船器、椭圆机、健身车、跑步机等，健身器材上一般都安装显示仪表用于监测健身参数，而显示仪表需要外接电源。中国文献CN108671475A公开一种自发电椭圆机，包括有机架、转轮、两个扶手脚踏机构；机架上转动连接有转动轴，扶手脚踏机构包括有扶手杆、连杆、脚踏杆、摆臂；机架上还设有触摸屏、发电机、与发电机电连接的蓄电池，该方案发电机与飞轮直接皮带连接，发电机需要安装在单独的空间，并且只是为触摸屏供电。
中国文献CN108939398A公开了自发电磁控轮，包括电磁铁、定子线圈、定子矽钢片、瓦型磁铁、飞轮、支架、后盖皮带轮，本发明工作时，外部动力带动皮带轮转动，皮带轮带动飞轮转动，飞轮转动带动瓦型磁铁转动，从而定子线圈切割瓦型磁铁产生的磁感线，定子线圈产生电能，发电供给电磁铁用，电磁铁从而又产生对瓦型磁铁的阻力；该方案中采用电磁原理形成阻力，需要自发电的电流、电压大才能达到相应的磁控效果，瓦型磁铁设置在飞轮的靠近周边处，飞轮改造大。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种自发电惯性轮发电装置，在现有惯性轮增加一凹槽来存放发电机即可，结构简单、成本低。
为达到上述目的，本发明是通过以下技术方案实现的：
一种自发电惯性轮装置，包括惯性轮、轮轴、磁铁组和发电机线圈组，惯性轮一侧的中心处设有一凹槽，磁铁组和发电机线圈组设置于凹槽内，凹槽中心向惯性轮另一侧设有通孔，轮轴穿设于通孔和发电机线圈组并向两端延伸，其中发电机线圈组固定在轮轴上形成定子部分，磁铁组固定在惯性轮的凹槽周壁上，惯性轮位于凹槽的另一侧形成从动端并由主动轮驱动运行，磁铁组和惯性轮同步转动并与发电机线圈组配合发电。
进一步，磁铁组是由多片磁铁组成一环状结构并固定在惯性轮的凹槽周壁，发电机线圈组中心具有轴管，轴管套在轮轴上，轴管侧壁设有至少一定位孔，通过紧定螺钉将发电机线圈组与轮轴固定组合。
进一步，惯性轮与轮轴之间设有轴承以使两者相对旋转，轮轴两端设有调链螺钉组合，调链螺钉组合内外侧的轮轴上设有螺母定位。
进一步，发电机线圈组具有接线端以向外输出电信号供健身器的的显示仪表和拉线马达使用。
本发明另一目的是提供一自发电磁控健身器，采用自发电惯性轮发电机构为机台的显示仪表和拉力马达供电。
一种自发电磁控健身器，包括机架，机架上设有自发电惯性轮装置，惯性轮的外圈设有金属层，惯性轮一侧设有磁力板，磁力板内侧设有多个永磁体，磁力板连接于机架的一支点，磁力板通过拉线与拉线马达连接，惯性轮运行时产生电能供给拉线马达，同时惯性轮外圈的导电层切割磁场产生磁控阻力，拉线马达控制磁力板与惯性轮外圈间距以调节磁控阻力的大小。
进一步，机架前端安装显示仪表，显示仪表的电源是自发电惯性轮装置的发电机线圈组输出的电能。
进一步，机架设有惯性轮支架用于支撑固定自发电惯性轮装置的轮轴，惯性轮支架上设有与调链螺钉组合配合的调位立板，惯性轮支架底部设有限位长孔以供磁力轴穿过，磁力轴套有磁力板连接件并与磁力板连接，磁力轴在磁力板调节时仅在限位长孔内移位，磁力板通过微调拉线座与机架连接固定，磁力板与拉线相反的方向设有复位拉簧，微调拉线座上设有调节螺栓用于调节磁力板与惯性轮相对位置。
进一步，机架后端设有主动轮架，主动轮架上安装主动轮，主动轮通过皮带或传动链与惯性轮的从动端连接，在皮带或传动链一侧设有惰轮，该惰轮通过轴安装在惯性轮支架上，主动轮的中心轴两端连接转盘，两转盘对应连接左、右踏板，左右踏板前端竖向连接左、右摆杆，左、右摆杆通过一横轴连接在机架上，左、右摆杆连接左、右扶手。
进一步，左、右扶手之间的机架上安装显示仪表，显示仪表外侧设有中握把，中握把固定在机架顶端。
进一步，机架包括底梁和把立管，底梁前后端设有前底管和后底管，把立管连接固定在底梁靠近前底管处，底梁靠近后底管处设有主动轮架，主动轮架上安装一桥管，桥管上固定拉线马达。
本发明自发电惯性轮装置，只需把原来的磁控惯性轮上增加一个凹槽来存放磁铁组及发电机线圈组，磁铁组及发电机线圈组配合形成低电压小电流发电机，在正常踩踏机台时，磁铁和惯性轮一起转动即可发电。一种自发电阻尼控制健身器，应用自身发电供拉线马达使用，同时能调节磁力板系统改变阻力大小，具有结构合理、通用性广等优点。
附图说明
图1是本发明自发电惯性轮装置示意图。
图2是自发电惯性轮装置分解图。
图3是自发电惯性轮装置侧视图。
图4是图3剖视图。
图5是本发明自发电磁控健身器示意图。
图6是自发电磁控健身器另一示意图。
图7是图6局部放大图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明：
实施例：请参阅图1至图4，一种自发电惯性轮装置100，包括惯性轮11、轮轴12、磁铁组13和发电机线圈组14，惯性轮11一侧的中心处设有一凹槽，磁铁组13和发电机线圈组14设置于凹槽内，凹槽中心向惯性轮另一侧设有通孔，轮轴12穿设于通孔和发电机线圈组14并向两端延伸，其中发电机线圈组14固定在轮轴12上形成定子部分，磁铁组13固定在惯性轮1的凹槽周壁上，惯性轮11位于凹槽的另一侧形成从动端110并由主动轮驱动运行，磁铁组13和惯性轮11同步转动并与发电机线圈组14配合发电。磁铁组13是由多片磁铁组成一环状结构并固定在惯性轮的凹槽周壁，发电机线圈组14中心具有轴管141，轴管套在轮轴12上，轴管141侧壁设有至少一定位孔，通过紧定螺钉15将发电机线圈组14与轮轴12固定组合。惯性轮1与轮轴12之间设有轴承16以使两者相对旋转，轮轴12两端设有调链螺钉组合17，调链螺钉组合17内外侧的轮轴上设有六角螺母18和六角薄螺母19定位。发电机线圈组具有接线端以向外输出电信号供健身器的的显示仪表和拉线马达使用。
本发明自发电惯性轮装置的轴承为轴承6000型，且有两个支撑于惯性轮与轮轴之间。一种自发电惯性轮装置，包括六角螺母18、调链螺钉组合17、六角薄螺母19、轴承6000、磁铁组13(磁铁)、发电机线圈组14、紧定螺钉15、惯性轮轴12、惯性轮1。组装此机构时，先把磁铁组(磁铁)13安装在惯性轮1上，再用紧定螺钉15把发电机线圈组14固定在惯性轮轴12上，一套惯性轮组合组装起来后安装在原健身车机台上即可使用此发电机系统。
请参阅图5、6及图7，一种自发电磁控健身器，包括机架21，机架21上设有自发电惯性轮装置100，惯性轮11的外圈设有金属层，惯性轮11一侧设有磁力板22，磁力板22内侧设有多个永磁体，磁力板22连接于机架21的一支点，磁力板22通过拉线23与拉线马达24连接，惯性轮运行时产生电能供给拉线马达，同时惯性轮外圈的导电层切割磁场产生磁控阻力，拉线马达24控制磁力板与惯性轮外圈间距以调节磁控阻力的大小。机架21前端安装显示仪表25，显示仪表25的电源是自发电惯性轮装置100的发电机线圈组输出的电能。机架21设有惯性轮支架26用于支撑固定自发电惯性轮装置100的轮轴12，惯性轮支架26上设有与调链螺钉组合17配合的调位立板，惯性轮支架26底部设有限位长孔以供磁力轴261穿过，磁力轴261套有磁力板连接件并与磁力板22连接，磁力轴在磁力板调节时仅在限位长孔内移位，磁力板22通过微调拉线座27与机架21连接固定，磁力板22与拉线23相反的方向设有复位拉簧28，微调拉线座27上设有调节螺栓271用于调节磁力板22与惯性轮相对位置。优选的，磁力板22底部连接在磁力轴261上，磁力板22上部通过连板与拉线23或复位拉簧28连接。机架21后端设有主动轮架29，主动轮架29上安装主动轮30，主动轮30通过皮带或传动链与惯性轮的从动端连接，在皮带或传动链一侧设有惰轮，该惰轮通过轴安装在惯性轮支架26上，主动轮的中心轴两端分别连接转盘31，两转盘31对应连接左、右踏板32，左右踏板32前端竖向连接左、右摆杆，左、右摆杆通过一横轴连接在机架21上，左、右摆杆连接左、右扶手33。左、右扶手33之间的机架上安装显示仪表25，显示仪表外侧设有中握把34，中握把固定在机架顶端。机架21包括底梁211和把立管212，底梁211前后端设有前底管和后底管，把立管212连接固定在底梁靠近前底管处，底梁靠近后底管处设有主动轮架29，主动轮架上安装一桥管35，桥管上固定拉线马达24。
本发明磁力板及永磁体是外置磁场，因此，调节磁力板的力较小，相应的拉线马达功率小，其输入的电能较小就能实现，所以，在自发电惯性轮装置中的磁铁组及发电机线圈组配合形成低电压小电流发电机，其发电量就能满足拉线马达的设计要求，同时，低电压小电流发电机发电量还能满足显示仪表的电源需求。本发明自发电惯性轮装置与拉线马达和显示仪表的供电电路中设有蓄电池及控制器用于管控分配用电单元的不同需求。
使用该自发电惯性轮装置，可在不增加其他单独的发电机系统装置，只需把原来的磁控惯性轮上增加一个凹槽来存放磁铁及线圈，凹槽圆形槽，尺寸小，圆形槽半径小于惯性轮半径的1/8，在正常踩踏机台时，磁铁和惯性轮一起转动，即可发电，供机台的电子表和拉线马达使用，不需要额外增加外接电源，且造价便宜，性价比极高，即新型简易自发电系统。
本发明中金属层可以是铝板层及铜板层，具有导电性，加工方便，当惯性轮旋转时，切割磁场产生磁控阻力，磁力板及永铁体上设置在轮体的外侧，使用时，弧形磁力板内的磁铁或永磁体形成磁极分布，金属铝层或铜通过惯性轮的旋转切断磁场产生磁控阻力(洛伦兹力)，通过调节惯性轮旋转速度来调节磁控阻力，速度越快，阻力越大，还可以通过调节磁力板永磁体与惯性轮外圈的间距来调节磁控阻力，间隙越小，磁场强度越大，阻力越大。
以上所记载，仅为利用本创作技术内容的实施例，任何熟悉本项技艺者运用本创作所做的修饰、变化，皆属本创作主张的专利范围，而不限于实施例所揭示者。
Claims (10)
1.一种自发电惯性轮装置，其特征在于：包括惯性轮、轮轴、磁铁组和发电机线圈组，惯性轮一侧的中心处设有一凹槽，磁铁组和发电机线圈组设置于凹槽内，凹槽中心向惯性轮另一侧设有通孔，轮轴穿设于通孔和发电机线圈组并向两端延伸，其中发电机线圈组固定在轮轴上形成定子部分，磁铁组固定在惯性轮的凹槽周壁上，惯性轮位于凹槽的另一侧形成从动端并由主动轮驱动运行，磁铁组和惯性轮同步转动并与发电机线圈组配合发电。
2.根据权利要求1所述的一种自发电惯性轮装置，其特征在于：磁铁组是由多片磁铁组成一环状结构并固定在惯性轮的凹槽周壁，发电机线圈组中心具有轴管，轴管套在轮轴上，轴管侧壁设有至少一定位孔，通过紧定螺钉将发电机线圈组与轮轴固定组合。
3.根据权利要求1或2所述的一种自发电惯性轮装置，其特征在于：惯性轮与轮轴之间设有轴承以使两者相对旋转，轮轴两端设有调链螺钉组合，调链螺钉内外侧的轮轴上设有螺母定位。
4.根据权利要求1或2所述的一种自发电惯性轮装置，其特征在于：发电机线圈组具有接线端以向外输出电信号供健身器的的显示仪表和拉线马达使用。
5.一种自发电磁控健身器，包括机架，其特征在于：机架上设有权利要求1至3之一所述的自发电惯性轮装置，惯性轮的外圈设有金属层，惯性轮一侧设有磁力板，磁力板内侧设有多个永磁体，磁力板连接于机架的一支点，磁力板通过拉线与拉线马达连接，惯性轮运行时产生电能供给拉线马达，同时惯性轮外圈的导电层切割磁场产生磁控阻力，拉线马达控制磁力板与惯性轮外圈间距以调节磁控阻力的大小。
6.根据权利要求5所述的一种自发电磁控健身器，其特征在于：机架前端安装显示仪表，显示仪表的电源是自发电惯性轮装置的发电机线圈组输出的电能。
7.根据权利要求5所述的一种自发电磁控健身器，其特征在于：机架设有惯性轮支架用于支撑固定自发电惯性轮装置的轮轴，惯性轮支架上设有与调链螺钉组合配合的调位立板，惯性轮支架底部设有限位长孔以供磁力轴穿过，磁力轴套有磁力板连接件并与磁力板连接，磁力轴在磁力板调节时仅在限位长孔内移位，磁力板通过微调拉线座与机架连接固定，磁力板与拉线相反的方向设有复位拉簧，微调拉线座上设有调节螺栓用于调节磁力板与惯性轮相对位置。
8.根据权利要求5至7之一所述的一种自发电磁控健身器，其特征在于：机架后端设有主动轮架，主动轮架上安装主动轮，主动轮通过皮带或传动链与惯性轮的从动端连接，在皮带或传动链一侧设有惰轮，该惰轮通过轴安装在惯性轮支架上，主动轮的中心轴两端连接转盘，两转盘对应连接左、右踏板，左右踏板前端竖向连接左、右摆杆，左、右摆杆通过一横轴连接在机架上，左、右摆杆连接左、右扶手。
9.根据权利要求8所述的一种自发电磁控健身器，其特征在于：左、右扶手之间的机架上安装显示仪表，显示仪表外侧设有中握把，中握把固定在机架顶端。
10.根据权利要求5或6或7或9所述的一种自发电磁控健身器，其特征在于：机架包括底梁和把立管，底梁前后端设有前底管和后底管，把立管连接固定在底梁靠近前底管处，底梁靠近后底管处设有主动轮架，主动轮架上安装一桥管，桥管上固定拉线马达。
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