CN112386858B - 一种可以无级调控阻力大小的综合健身装置 - Google Patents

一种可以无级调控阻力大小的综合健身装置 Download PDF

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Abstract

本发明所公开的一种可以无级调控阻力大小的综合健身装置，其特征在于，包括机架，机架上滑移式安装有对重力进行调节的重力组件，重力组件上设置有阻力无级调控装置；阻力无级调控装置包括电机、减速器、主动轮和套于主动轮上从动环套，主动轮的外壁和从动环套的内孔内壁分别设置有弹性凸起和固定凸起，主动轮与减速器的旋转部固定相连，从动环套上缠绕有牵引绳，其中，控制输入电机的电流来实现电机转矩无级调节，以对牵引绳被拉动时的阻力进行无级调控，且弹性凸起与固定凸起呈相互阻挡状态，使主动轮或从动环套旋转后弹性凸起与固定凸起相互接触产生摩擦力和挤压力。其可对健身器材的阻力进行无级调节，并且对锻炼过程中的人员进行健身保护。

Description

一种可以无级调控阻力大小的综合健身装置
技术领域
本发明涉及一种具有重量无级调节功能的健身器材技术领域，尤其是一种可以无级调控阻力大小的综合健身装置。
背景技术
现在的健身器材使用的阻力装置都是利用重物块，通过体积的变化来调整重量，并且重量块的重力仅是通过卡管卡住一定体积的变化来调整阻力，阻力变化等级有限，无法精确适配所有人，然而用户在使用锻炼的时候只能是恒定的阻力，其实用户在锻炼过程中需要变化的力，才能实现最大的锻炼效果，因此人们研发了一种利用电机作为健身器材上的阻力源来实现阻力的无级调节，如专利号公告为CN211132850U一种力量型健身器械，然而此种类的力量型健身装置容易在电机突然卡死而使得身体无法抵消运动惯性使得肌肉造成较大损伤，因此安全性无法得到保障。
有鉴于上述常见的缺点，发明人针对前述缺点的研究改进之道，终于有本发明的产生。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述技术的不足而设计的一种可对健身器材的阻力进行无级调节，并且对锻炼过程中的人员进行健身保护的一种可以无级调控阻力大小的综合健身装置。
本发明所设计的一种可以无级调控阻力大小的综合健身装置，包括机架，机架上滑移式安装有对重力进行调节的重力组件，重力组件上设置有阻力无级调控装置；阻力无级调控装置包括电机、减速器、主动轮和套于主动轮上从动环套，主动轮的外壁和从动环套的内孔内壁分别设置有弹性凸起和固定凸起，主动轮与减速器的旋转部固定相连，从动环套上缠绕有牵引绳，其中，控制输入电机的电流来实现电机转矩无级调节，以对牵引绳被拉动时的阻力进行无级调控，且弹性凸起与固定凸起呈相互阻挡状态，使主动轮或从动环套旋转后弹性凸起与固定凸起相互接触产生摩擦力和挤压力。
作为优选，弹性凸起的接触面和固定凸起的接触面中的至少一个为圆弧面。
作为优选，弹性凸起包括中空结构的半圆状凸条或半圆状凸块或半球体。
作为优选，固定凸起包括实心结构的半圆状凸条或半圆状凸块或半球体。
作为优选，弹性凸起和固定凸起均设置为多个，且多个弹性凸起环形阵列设置形成多个间距相等的第一间隔，多个固定凸起环形阵列设置形成多个间距相等的第二间隔，弹性凸起插入第二间隔内，固定凸起插入第一间隔内。
作为优选，主动轮上设置有定位凸起，且从动环套的内孔侧壁设置有与定位凸起位置对应的定位环槽，定位凸起对应嵌入定位环槽内。
作为优选，还包括底板和外壳，外壳固定于底板上，底板固定于重力组件上，且电机、减速器均设置于外壳的内腔中，减速器的旋转部贯穿外壳与主动轮固定相连。
作为优选，底板上设置有支架，支架上设置有轴体，轴体上套接固定有轴承，轴承上套接固定有旋转盘，旋转盘与主动轮的端面固定相连。
作为优选，旋转盘限位于从动环套的一端面。
作为优选，还包括拉力传感器，牵引绳上设置有拉力传感器，电机输出一定的转速W与转矩T后，拉力传感器实时检测拉动牵引绳时拉力F，当用户拉动时，通过电机调节用户的速度与阻力，同时通过拉力传感器实时检测的阻力值，实时矫正。
本发明所设计的一种可以无级调控阻力大小的综合健身装置，其结构实现用户锻炼阻力的无级变化，增多阻力变化阶段细腻度，每个用户都可以选择自己合适的阻力进行锻炼。
实现用户锻炼的阻力周期变化，在用户一个动作周期不同阶段实现不同的阻力，从而达到最优的锻炼效果。
另外，在主动轮和从动环套之间设置弹性凸起和固定凸起，当电机或减速器卡死、电机无驱动力或用户用力过大等意外情况出现后，固定凸起与弹性凸起相互摩擦挤压产生弹性形变，用户仍然可以转动，防止用户用力后突然停止造成肌肉损伤，从而能实现最后一道保护，所以避免了面对突然卡死而使得身体抵消运动惯性对肌肉造成损伤的情况发生，提升使用性能。
附图说明
图1是实施例的整体结构示意图（一）；
图2是实施例的A处局部放大图；
图3是实施例的阻力无级调控装置结构图；
图4是实施例的阻力无级调控装置结构剖视图（一）；
图5是实施例的阻力无级调控装置结构剖视图（二）。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例：
如附图1-5所示，本实施例所描述的一种可以无级调控阻力大小的综合健身装置，包括机架1，机架1上滑移式安装有对重力进行调节的重力组件4，重力组件4上设置有阻力无级调控装置2；阻力无级调控装置2包括电机20、减速器22、主动轮24和套于主动轮24上从动环套23，主动轮24的外壁和从动环套23的内孔内壁分别设置有弹性凸起242和固定凸起232，主动轮24与减速器22的旋转部221固定相连，从动环套23上缠绕有牵引绳21，其中，控制输入电机的电流来实现电机转矩无级调节，以对牵引绳被拉动时的阻力进行无级调控，且弹性凸起与固定凸起呈相互阻挡状态，使主动轮或从动环套旋转后弹性凸起与固定凸起相互接触产生摩擦力和挤压力，其中从动环套上设置有线槽，而牵引绳缠绕在线槽内，并且牵引绳采用钢丝绳；另外，弹性凸起设置与主动轮外壁上和固定凸起设置于从动环套的内壁上，或者固定凸起设置与主动轮外壁上和弹性凸起设置于从动环套的内壁上。
优选地，在电机20的电流输入端设置电流监控电路，当发生电流输入超出电流监控电路的额定电流值后，则进行断电，对电机进行保护，并提醒用户设备出现故障。
基于上述健身装置，在正常工作过程中对电机输入电能，且电能中的电流经过调节，从而电机通电使其转轴旋转带动主动轮转动，然而在固定凸起和弹性凸起相互阻挡抵触的作用下，产生摩擦力F3，然后牵引绳被拉动产生拉力F1，其中拉力F1与电机的转轴旋转方向相反而形成阻力，此时在拉力F1＞阻力=重力块重力F2+电机转矩T、以及拉力F1＞摩擦力F3＞阻力=重力块重力F2+电机转矩T的情况下，使重力块被拉动，反之无法满足上述调节则重力块无法拉动，无法进行健身，然而到电机卡死或减速器卡死时，拉力F1处于无限大状态，并且重力块重力F2+电机转矩T=阻力也处理无限大，因此摩擦力F3相对较小了，从而从动环套上的固定凸起可以对弹性凸起施加足够大的摩擦力F3和挤压力F4，使弹性凸起发生变形，进一步达到从动环套可进行旋转，以对健身用户在忽然发生电机卡死或减速器卡死后从动环套仍可进行旋转，并且旋转过程中固定凸起和弹性凸起相互阻挡抵触形成一定的阻力，对健身用户在健身时的肌肉进行保护，防止受到损伤。
本实施例中，弹性凸起242的接触面100和固定凸起232的接触面100中的至少一个为圆弧面，其解释为：仅弹性凸起的接触面为圆弧面，或者仅固定凸起的接触面为圆弧面，或者弹性凸起的接触面和固定凸起的接触面均为圆弧面，其中圆弧面的设置使得在忽然发生电机卡死或减速器卡死后，拉动牵引绳时弹性凸起的接触面与固定凸起的接触面之间进行圆弧过渡，从而从动环套的旋转在具有阻力的情况下更加顺畅。
进一步地，弹性凸起242包括中空结构的半圆状凸条或半圆状凸块或半球体；固定凸起232包括实心结构的半圆状凸条或半圆状凸块或半球体，在基于上述形状结构基础上可根据实际情况选择相应结构的弹性凸起和固定凸起。
在另外一个实施例中，弹性凸起242和固定凸起232均设置为多个，且多个弹性凸起242环形阵列设置形成多个间距相等的第一间隔200，多个固定凸起232环形阵列设置形成多个间距相等的第二间隔300，弹性凸起242插入第二间隔300内，固定凸起232插入第一间隔200内，其结构使得主动轮从动环套之间所形成的阻力，提升使用性能。
本实施例中，主动轮24上设置有定位凸起241，且从动环套23的内孔侧壁设置有与定位凸起241位置对应的定位环槽231，定位凸起241对应嵌入定位环槽231内，其结构的定位凸起与定位环槽相互配合实现从动环套的定位，使得从动环套23单独旋转稳定，且定位凸起241为环体状结构。
本实施例中，还包括底板25和外壳28，外壳28固定于底板25上，底板25固定于重力组件4上，且电机20、减速器22均设置于外壳28的内腔中，减速器22的旋转部贯穿外壳28与主动轮24固定相连；底板25上设置有支架251，支架251上设置有轴体253，轴体253上套接固定有轴承29，轴承29上套接固定有旋转盘27，旋转盘27与主动轮24的端面固定相连；旋转盘27限位于从动环套23的一端面，其结构设置紧凑可靠，并且主动轮及从动环套的旋转稳定，提升使用性能。
进一步地，机架1上设置有滑移腔11，重力组件4包括多块相互堆叠的重力块41、导向板42、定位柱体43和插杆，所有重力块41置于滑移腔11内，导向板42设置于最顶部重力块41的上方，多块重力块41上分别设置有相互对应设置的定位通孔，多个定位通孔组成定位通道，且定位柱体43置于定位通道内，各重力块41上设置有与定位通孔连通的固定通孔411，定位柱体43上设置有分别与多个固定通孔411位置对应的多个固定插孔431，插杆插入任意位置处的固定通孔411和定位插孔431内，底板25固定于导向板42上；滑移腔11内固定有导向杆13，且导向板42上设置有导向孔421，导向杆13对应插入导向孔421内，同时，在机架1上设置有座垫7和背靠8，机架1上设置有滑轮组5，牵引绳21的牵引端绕过滑轮5组后与牵引驱动部6固定相连，其牵引驱动部6包括手拉把手等部件。
本实施例中，还包括拉力传感器3，牵引绳21上设置有拉力传感器3，电机输出一定的转速W与转矩T后，拉力传感器实时检测拉动牵引绳时拉力F，当用户拉动时，通过电机调节用户的速度与阻力，同时通过拉力传感器实时检测的阻力值，实时矫正，其设置使得用户对电机的转速及转矩调节更加精确，使用更加方便。
本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种可以无级调控阻力大小的综合健身装置，其特征在于，包括机架，机架上滑移式安装有对重力进行调节的重力组件，重力组件上设置有阻力无级调控装置；
阻力无级调控装置包括电机、减速器、主动轮和套于主动轮上从动环套，主动轮的外壁和从动环套的内孔内壁分别设置有弹性凸起和固定凸起，主动轮与减速器的旋转部固定相连，从动环套上缠绕有牵引绳，其中，控制输入电机的电流来实现电机转矩无级调节，以对牵引绳被拉动时的阻力进行无级调控，且弹性凸起与固定凸起呈相互阻挡状态，使主动轮或从动环套旋转后弹性凸起与固定凸起相互接触产生摩擦力和挤压力。
2.根据权利要求1所述的一种可以无级调控阻力大小的综合健身装置，其特征在于，弹性凸起的接触面和固定凸起的接触面中的至少一个为圆弧面。
3.根据权利要求1所述的一种可以无级调控阻力大小的综合健身装置，其特征在于，弹性凸起包括中空结构的半圆状凸条或半圆状凸块或半球体。
4.根据权利要求1所述的一种可以无级调控阻力大小的综合健身装置，其特征在于，固定凸起包括实心结构的半圆状凸条或半圆状凸块或半球体。
5.根据权利要求1-4任一项所述的一种可以无级调控阻力大小的综合健身装置，其特征在于，弹性凸起和固定凸起均设置为多个，且多个弹性凸起环形阵列设置形成多个间距相等的第一间隔，多个固定凸起环形阵列设置形成多个间距相等的第二间隔，弹性凸起插入第二间隔内，固定凸起插入第一间隔内。
6.根据权利要求1所述的一种可以无级调控阻力大小的综合健身装置，其特征在于，主动轮上设置有定位凸起，且从动环套的内孔侧壁设置有与定位凸起位置对应的定位环槽，定位凸起对应嵌入定位环槽内。
7.根据权利要求1-4、6任一项所述的一种可以无级调控阻力大小的综合健身装置，其特征在于，还包括底板和外壳，外壳固定于底板上，底板固定于重力组件上，且电机、减速器均设置于外壳的内腔中，减速器的旋转部贯穿外壳与主动轮固定相连。
8.根据权利要求7所述的一种可以无级调控阻力大小的综合健身装置，其特征在于，底板上设置有支架，支架上设置有轴体，轴体上套接固定有轴承，轴承上套接固定有旋转盘，旋转盘与主动轮的端面固定相连。
9.根据权利要求8所述的一种可以无级调控阻力大小的综合健身装置，其特征在于，旋转盘限位于从动环套的一端面。
10.根据权利要求1所述的一种可以无级调控阻力大小的综合健身装置，其特征在于，还包括拉力传感器，牵引绳上设置有拉力传感器，电机输出一定的转速W与转矩T后，拉力传感器实时检测拉动牵引绳时拉力F，当用户拉动时，通过电机调节用户的速度与阻力，同时通过拉力传感器实时检测的阻力值，实时矫正。
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