CN110465046B - 一种脚踏式健身运动装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及健身运动装置领域，具体公开了一种脚踏式健身运动装置，包括车座、由车座支撑定位的车身及安装在车身上的车头、座椅、曲柄和脚踏，两所述曲柄的内端与车轴相连、外端与相应的脚踏相连，所述车轴通过传动机构与一飞轮传动连接；该装置还包括一固定在车座上的旋转阻尼器，所述飞轮的轮轴通过轴连接器与旋转阻尼器的转子以可拆卸方式相连且二者相连接时可同步旋转。本发明可改变装置的负荷，从而提高其适应性。

Description

一种脚踏式健身运动装置

技术领域

本发明涉及健身运动装置领域，尤其涉及一种脚踏式健身运动装置。

背景技术

在现今的生活习惯下，很多人会到健身房去使用健身运动装置，例如跑步机、踏步机及脚踏车等进行健身运动，或者自己购置放在室内，以产生健身或减重等效果。脚踏式健身运动装置的常规结构为脚踏车，常见的例如动感单车；这种装置一般包括车座、设于车座的车身，以及设于车身的车头、座椅、曲柄和脚踏，其使用原理与自行车相同，只是车身固定于车座，致使装置只能原地静止使用；曲柄的内端与车轴相连、外端与脚踏相连，使用者通过下肢对脚踏施加力量并使得车轴自轴旋转，由此消耗使用者的体能；为了增加人体体能的消耗，该装置一般还增设了飞轮作为配重，车轴与飞轮传动连接，以提高运动负荷；然而，由于飞轮不易(或不便)更换，导致了装置的负荷单一，无法适应不同使用者或者同一使用者不同状态下的使用需求。

因此，为解决上述问题，就需要一种脚踏式健身运动装置，可改变装置的负荷，从而提高其适应性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种脚踏式健身运动装置，可改变装置的负荷，从而提高其适应性。

本发明提供了一种脚踏式健身运动装置，包括车座、由车座支撑定位的车身及安装在车身上的车头、座椅、曲柄和脚踏，两所述曲柄的内端与车轴相连、外端与相应的脚踏相连，所述车轴通过传动机构与一飞轮传动连接；该装置还包括一固定在车座上的旋转阻尼器，所述飞轮的轮轴通过轴连接器与旋转阻尼器的转子以可拆卸方式相连且二者相连接时可同步旋转。

进一步，所述旋转阻尼器包括缸体，所述缸体设有内腔及分别位于内腔左右两端的左轴孔和右轴孔；所述转子包括转轴，两所述轴孔支撑转轴以使得转轴同轴穿过缸体并形成密封的内腔；所述内腔填充有阻尼流体；

所述转轴包括轴Ⅰ、轴Ⅱ及离合组件，所述轴Ⅰ由左轴孔支撑且其右侧伸入内腔，所述轴Ⅱ由右轴孔支撑且其左侧伸入内腔、右侧与飞轮的轮轴相连，所述轴Ⅰ与轴Ⅱ同轴设置并在离合组件的作用下连接成同步旋转的轴或者分离成独立旋转的轴；

所述离合组件包括至少两根连接杆；所述轴Ⅰ中设有与其轴向平行并用于供相应连接杆穿过的轴向通孔，所述轴Ⅱ设有与轴向通孔一一对应的轴向盲孔，所述轴向盲孔的开口端位于轴Ⅱ的左端面；所述连接杆穿过相应的轴向通孔后穿入轴向盲孔以将轴Ⅰ与轴Ⅱ连接成同步旋转的轴。

进一步，所述连接杆的外表面设有外螺纹，所述轴向通孔的内壁设有内螺纹，所述连接杆通过外螺纹与内螺纹的螺纹配合与轴向通孔相连。

进一步，所述连接杆位于轴向通孔内的部分套设有密封环。

进一步，各所述连接杆在以轴Ⅰ中心为圆心的圆周上沿周向均匀分布。

进一步，所述轴Ⅰ的右端面沿轴向向外延伸形成延长杆，所述轴Ⅱ的左端面沿轴向向内凹陷形成用于供延长杆同轴伸入的支撑盲孔；所述连接杆的长度大于轴向通孔的长度但小于轴向通孔与轴向盲孔的长度之和，所述连接杆的左端连接有操作柄。

进一步，所述轴Ⅰ和轴Ⅱ位于内腔的部分设有用于螺旋推动阻尼流体的螺旋条。

进一步，所述内腔中设有一与转轴同轴设置的环形套筒，所述环形套筒的左端面固定连接于缸体的左端盖，所述环形套筒的右端面与缸体的右端面及环形套筒的外壁与缸体的内壁之间均设有间隙，所述轴Ⅰ和轴Ⅱ部分置于环形套筒的内流道中，且所述环形套筒中设有连通间隙与内流道的流通孔，所述阻尼流体在螺旋条的推动下在间隙、内流道及流通孔形成流动通道中循环流动；所述流通孔靠近环形套筒的左端面设置。

进一步，所述轴连接器包括第一轴筒和第二轴筒，所述第一轴筒与第二轴筒同轴固定连接，所述飞轮的轮轴同轴穿入第一轴筒的内腔并固定连接，所述轴Ⅱ同轴穿入第二轴筒的内腔并间隙配合，且所述轴Ⅱ与第二轴筒通过穿过二者的径向螺栓固定连接在一起。

进一步，所述第二轴筒由固定在车座上的转动轴承支撑定位。

与现有技术相比，本发明具有以下有益技术效果：

本发明的脚踏式健身运动装置，通过增设旋转阻尼器，旋转阻尼器可对其转子产生扭转型的阻尼力，飞轮的轮轴与转子相连后，飞轮的旋转阻力增大，从而车轴的转动阻力也同步增大，此时装置的负荷变大，使用者需要消耗更多的体能来完成运动；飞轮的轮轴与转子之间通过轴连接器以可拆卸方式相连，因此可根据需要调整装置的负荷，从而提高了装置的适应性，满足不同的使用需求。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的旋转阻尼器的结构示意图；

图3为本发明的转轴的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

如图1至图3所示：本实施例提供了一种脚踏式健身运动装置，包括车座1、由车座1支撑定位的车身2及安装在车身2上的车头3、座椅4、曲柄5和脚踏6，两所述曲柄5的内端与车轴21相连、外端与相应的脚踏6相连，所述车轴21通过传动机构与一飞轮传动连接；车座1为固定主体，其底部与地面接触，用于支撑车身2；车身2为框架式结构，与现有的健身车结构近似；车头3、座椅4、曲柄5、脚踏6、车轴21的结构及功能均与现有的健身车一致，在此不再赘述。飞轮22具有较大的转动惯量，其与车轴21之间可通过带传动方式相连，即车轴21外套设有同步转动的第一筒体21a，飞轮22外套设有同步转动的第二筒体22a，第一筒体21a与第二筒体22a之间通过传动带实现传动连接。

本实施例提供了一种脚踏式健身运动装置，其主要改进就在于，该装置还包括一固定在车座1上的旋转阻尼器7，所述飞轮22的轮轴221通过轴连接器8与旋转阻尼器7的转子以可拆卸方式相连且二者相连接时可同步旋转。通过增设旋转阻尼器7，旋转阻尼器7可对其转子产生扭转型的阻尼力，飞轮22的轮轴221与转子相连后，飞轮22的旋转阻力增大，从而车轴21的转动阻力也同步增大，此时装置的负荷变大，使用者需要消耗更多的体能来完成运动；飞轮22的轮轴221与转子之间通过轴连接器8以可拆卸方式相连，因此可根据需要调整装置的负荷，从而提高了装置的适应性，满足不同的使用需求。

所述旋转阻尼器7除了转子外，还包括一缸体701，所述缸体701固定于车座1并设有内腔702及分别位于内腔702左右两端的左轴孔703和右轴孔704；所述转子包括转轴705，两所述轴孔支撑转轴705以使得转轴705同轴穿过缸体701并形成密封的内腔702；所述内腔702填充有阻尼流体706。缸体701为金属铸件，其设有筒体701a及左端盖701b、右端盖701c，左端盖701b、右端盖701c可通过固定螺栓与筒体固定连接，左轴孔703设于左端盖701b，右轴孔704设于右端盖701c。所述转轴705包括轴Ⅰ705a、轴Ⅱ705b及离合组件，所述轴Ⅰ705a由左轴孔703支撑且其右侧伸入内腔702，所述轴Ⅱ705b由右轴孔704支撑且其左侧伸入内腔702、右侧与飞轮22的轮轴221相连，所述轴Ⅰ705a与轴Ⅱ705b同轴设置并在离合组件的作用下连接成同步旋转的轴或者分离成独立旋转的轴；所述轴Ⅱ705b通过轴连接器8与轮轴221以可拆卸方式连接。阻尼流体706优选采用硅油，当然也可根据需要选用其他的材料。

转子除了转轴705外，还设有用于支撑转轴705的支撑组件(如轴承)及用于防止阻尼流体706泄漏的密封组件(如密封圈)，如图2可见，左轴孔703、右轴孔704处均安装有支撑组件及密封组件，此与现有技术一致，在此不再赘述。“左”“右”以图2所示方向为准。轴Ⅰ705a、轴Ⅱ705b的长度可根据需要而定，为了发挥二者的阻尼作用，轴Ⅰ705a、轴Ⅱ705b的长度比例可为1：(1-1.3)，将轴Ⅱ705b设计得长一点，因为轴Ⅱ705b用于与第一筒轴62a(或者第二筒轴62b)，作为转矩输入的主部件，在轴Ⅰ705a与轴Ⅱ705b断开连接的情况下，只有轴Ⅱ705b单独旋转，当然轴Ⅰ705a、轴Ⅱ705b是相对而言的，这一关系也可以互换。转轴705设计为两段组合式结构，且轴Ⅰ705a与轴Ⅱ705b在离合组件的作用下可连接成同步旋转的轴或者分离成独立旋转的轴，轴Ⅰ705a与轴Ⅱ705b独立作用时形成阻尼力较小的一级阻尼模式，或者轴Ⅰ705a与轴Ⅱ705b同步作用时形成阻尼力较大的二级阻尼模式，因此根据需要可在一级阻尼模式与二级阻尼模式之间切换，适应了康复患者的使用需求。同时，当轴Ⅱ705b与轮轴221断开连接后，旋转阻尼器7即不起作用，因此整体而言本装置可具有三级阻尼模式。

其中，所述离合组件包括至少两根连接杆707；所述轴Ⅰ705a中设有与其轴向平行并用于供相应连接杆707穿过的轴向通孔708，所述轴Ⅱ705b设有与轴向通孔708一一对应的轴向盲孔709，所述轴向盲孔709的开口端位于轴Ⅱ705b的左端面；所述连接杆707穿过相应的轴向通孔708后穿入轴向盲孔709以将轴Ⅰ705a与轴Ⅱ705b连接成同步旋转的轴。连接杆707、轴向通孔708及轴向盲孔709在位置及数量上一一对应设置；连接杆707优选为圆杆结构，其可在轴向通孔708中移动，当连接杆707穿过相应的轴向通孔708后穿入轴向盲孔709后，此时两连接杆707可将轴Ⅱ705b的转矩传递至轴Ⅰ705a，使得轴Ⅰ705a与轴Ⅱ705b同步旋转；连接杆707从轴Ⅰ705a的左端伸出，手动控制连接杆707即可进行操作，通过连接杆707将轴Ⅰ705a与轴Ⅱ705b连接起来，离合组件的结构简单、易于实施。

本实施例中，所述连接杆707的外表面设有外螺纹(图中未示出)，所述轴向通孔708的内壁设有内螺纹(图中未示出)，所述连接杆707通过外螺纹与内螺纹的螺纹配合与轴向通孔708相连。外螺纹可设在连接杆707的某一段，例如中间占整杆1/3的部位；连接杆707通过螺旋的方式，便于连接杆707的移动，同时螺纹副的密封作用较强，能有效实现对轴向通孔708的密封，防止阻尼流体706泄漏。当然，连接杆707也可以使用光杆，此时，为了保证轴向通孔708的密封性，所述连接杆707位于轴向通孔708内的部分套设有密封环170，密封环170例如可根据需要设置两个；由于阻尼流体706的自润滑作用，密封环并不会阻碍连接杆707的移动。

此外，各所述连接杆707在以轴Ⅰ705a中心为圆心的圆周上沿周向均匀分布，从而可保证轴Ⅰ705a结构的对称性，避免质量分布不均，提高其转动的同轴度。所述轴Ⅰ705a的右端面沿轴向向外延伸形成延长杆711，所述轴Ⅱ705b的左端面沿轴向向内凹陷形成用于供延长杆711同轴伸入的支撑盲孔712，所述延长杆711的杆径比支撑盲孔712的孔径小1.0-3.0mm。延长杆711可为轴Ⅰ705a长度的1/8-1/5，其杆径为轴Ⅰ705a杆径的1/2，支撑盲孔712的深度比延长杆711的略长；在重力的作用下延长杆711可能与支撑盲孔712内壁接触，但即使接触，二者之间的传动作用也极小，防止在轴Ⅱ705b单独旋转时驱动延长杆711；当然，通过增设支撑环，使支撑环在轴Ⅰ705a与轴Ⅱ705b的连接处进行支撑，也可以避免延长杆711与支撑盲孔712内壁的接触；通过延长杆711与支撑盲孔712，轴Ⅰ705a与轴Ⅱ705b可相互支撑，有利于简化转轴705结构，提高轴Ⅰ705a与轴Ⅱ705b的同轴度。所述连接杆707的长度大于轴向通孔708的长度但小于轴向通孔708与轴向盲孔709的长度之和，所述连接杆707的左端连接有操作柄715。通过拧动操作柄或者推移操作柄715而使得连接杆707移动，便于对连接杆707进行操作；操作柄715的外表面可设置防滑纹。

本实施例中，所述轴Ⅰ705a和轴Ⅱ705b位于内腔702的部分设有(或者也可以仅设于轴Ⅰ705a、轴Ⅱ705b)用于螺旋推动阻尼流体706的螺旋条713。螺旋条有利于增大转轴705与阻尼流体706的接触面，提高对阻尼流体706的剪切作用，从而增大阻尼力；同时，螺旋条713推动阻尼流体706流动，可防止阻尼流体706的变质，避免阻尼流体706长时间静止而发生沉降；流动的阻尼流体706具有相互交换的效果，利于阻尼流体706热量的传递及散发；所述内腔702中设有一与转轴705同轴设置的环形套筒714，所述环形套筒714的左端面固定连接于缸体701的左端盖701b，所述环形套筒714的右端面与缸体701的右端面及环形套筒714的外壁与缸体701的内壁之间均设有间隙，所述轴Ⅰ705a和轴Ⅱ705b部分置于环形套筒714的内流道中，且所述环形套筒714中设有连通间隙与内流道的流通孔714a，所述阻尼流体706在螺旋条的推动下在间隙、内流道及流通孔714a形成流动通道中循环流动。环形套筒714也为金属结构，可通过紧固螺栓进行固定；该结构使得阻尼流体706具有特定的流动通道，进一步防止阻尼流体706的变质。优选地，所述流通孔714a靠近环形套筒714的左端面设置，从而可延长阻尼流体706的流动路径。

本实施例中，所述轴连接器8包括第一轴筒81和第二轴筒82，所述第一轴筒81与第二轴筒82同轴固定连接，所述飞轮22的轮轴221同轴穿入第一轴筒81的内腔并固定连接，所述轴Ⅱ705b同轴穿入第二轴筒82的内腔并间隙配合，且所述轴Ⅱ与第二轴筒82通过穿过二者的径向螺栓83固定连接在一起。轮轴221与第一轴筒同步转动；第一轴筒81与第二轴筒82同步转动；当径向螺栓83将第二轴筒82与轴Ⅱ705b固定连接在一起时，第二轴筒82与轴Ⅱ705b之间同步转动，否则第二轴筒82的转动不会传递至轴Ⅱ705b，其调节简单、方便；为提高轴连接器8的稳定性，所述第二轴筒82由固定在车座1上的转动轴承9支撑定位。

以上所述实施例仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形、改进及替代，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种脚踏式健身运动装置，包括车座、由车座支撑定位的车身及安装在车身上的车头、座椅、曲柄和脚踏，两所述曲柄的内端与车轴相连、外端与相应的脚踏相连，所述车轴通过传动机构与一飞轮传动连接；其特征在于：

该装置还包括一固定在车座上的旋转阻尼器，所述飞轮的轮轴通过轴连接器与旋转阻尼器的转子以可拆卸方式相连且二者相连接时可同步旋转；

所述旋转阻尼器包括缸体，所述缸体设有内腔及分别位于内腔左右两端的左轴孔和右轴孔；所述转子包括转轴，两所述轴孔支撑转轴以使得转轴同轴穿过缸体并形成密封的内腔；所述内腔填充有阻尼流体；

所述转轴包括轴Ⅰ、轴Ⅱ及离合组件，所述轴Ⅰ由左轴孔支撑且其右侧伸入内腔，所述轴Ⅱ由右轴孔支撑且其左侧伸入内腔、右侧与飞轮的轮轴相连，所述轴Ⅰ与轴Ⅱ同轴设置并在离合组件的作用下连接成同步旋转的轴或者分离成独立旋转的轴；轴Ⅰ、轴Ⅱ的长度比例为1：(1-1.3)；

所述离合组件包括至少两根连接杆；所述轴Ⅰ中设有与其轴向平行并用于供相应连接杆穿过的轴向通孔，所述轴Ⅱ设有与轴向通孔一一对应的轴向盲孔，所述轴向盲孔的开口端位于轴Ⅱ的左端面；所述连接杆穿过相应的轴向通孔后穿入轴向盲孔以将轴Ⅰ与轴Ⅱ连接成同步旋转的轴；各所述连接杆在以轴Ⅰ中心为圆心的圆周上沿周向均匀分布。

2.根据权利要求1所述的一种脚踏式健身运动装置，其特征在于：

所述连接杆的外表面设有外螺纹，所述轴向通孔的内壁设有内螺纹，所述连接杆通过外螺纹与内螺纹的螺纹配合与轴向通孔相连。

3.根据权利要求1所述的一种脚踏式健身运动装置，其特征在于：

所述连接杆位于轴向通孔内的部分套设有密封环。

4.根据权利要求1所述的一种脚踏式健身运动装置，其特征在于：

所述轴Ⅰ的右端面沿轴向向外延伸形成延长杆，所述轴Ⅱ的左端面沿轴向向内凹陷形成用于供延长杆同轴伸入的支撑盲孔；所述连接杆的长度大于轴向通孔的长度但小于轴向通孔与轴向盲孔的长度之和，所述连接杆的左端连接有操作柄。

5.根据权利要求4所述的一种脚踏式健身运动装置，其特征在于：

所述轴Ⅰ和轴Ⅱ位于内腔的部分设有用于螺旋推动阻尼流体的螺旋条。

6.根据权利要求5所述的一种脚踏式健身运动装置，其特征在于：

所述内腔中设有一与转轴同轴设置的环形套筒，所述环形套筒的左端面固定连接于缸体的左端盖，所述环形套筒的右端面与缸体的右端面及环形套筒的外壁与缸体的内壁之间均设有间隙，所述轴Ⅰ和轴Ⅱ部分置于环形套筒的内流道中，且所述环形套筒中设有连通间隙与内流道的流通孔，所述阻尼流体在螺旋条的推动下在间隙、内流道及流通孔形成流动通道中循环流动；所述流通孔靠近环形套筒的左端面设置。

7.根据权利要求6所述的一种脚踏式健身运动装置，其特征在于：

所述轴连接器包括第一轴筒和第二轴筒，所述第一轴筒与第二轴筒同轴固定连接，所述飞轮的轮轴同轴穿入第一轴筒的内腔并固定连接，所述轴Ⅱ同轴穿入第二轴筒的内腔并间隙配合，且所述轴Ⅱ与第二轴筒通过穿过二者的径向螺栓固定连接在一起。

8.根据权利要求7所述的一种脚踏式健身运动装置，其特征在于：

所述第二轴筒由固定在车座上的转动轴承支撑定位。

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