CN112402894B - 一种单双向飞轮及其调节系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种单双向飞轮及其调节系统，属于健身器材领域，单双向飞轮包括飞轮本体、中轴以及联轴器，飞轮本体的轴心处嵌设有单向轴承，中轴穿过所述单向轴承设置，联轴器可移动套设在所述中轴上，以实现与所述飞轮本体的啮合、分离。单双向飞轮调节系统包括：单双向飞轮和拨档组件，拨档组件包括弹簧拨叉、调节手柄和拨档拉线，弹簧拨叉设置在所述联轴器上，调节手柄可转动设置；拨档拉线用于将所述弹簧拨叉和调节手柄连接，以通过调节手柄控制所述弹簧拨叉的放松收紧，进而带动联轴器沿中轴移动。本发明通过调节系统可以实现单双向飞轮单向模式和双向模式的切换，即可以通过一台健身车实现两种运动方式，使用方便且能降低成本。

Description

一种单双向飞轮及其调节系统

技术领域

本发明属于健身器材领域，具体涉及一种单双向飞轮，另外，本发明还涉及一种单双向飞轮调节系统。

背景技术

现有的健身车按照运动方式不同可以分为为立式健身车、卧式健身车和动感单车。其中立式健身车和卧式健身车采用的是单向飞轮，即飞轮只能往一个方向转，脚部停止驱动的时候，飞轮仍会以惯性继续旋转；动感单车使用的是双向飞轮，飞轮可以正反两个方向转动，脚部停止驱动时，飞轮因惯性转动会带动脚部继续运动。

单向飞轮健身车(立式健身车或卧式健身车)因为飞轮的惯性不能传递到轴，在脚部停止驱动时，无法带动轴和脚踏板继续运动，因此无法在上面跳单车操或无法做出很多健身动作；双向飞轮健身车(动感单车)在需要立即停止转动时，由于惯性会继续带动轴和脚部运动，存在导致人体受伤的风险。

另外，要实现两种运动方式的健身时，使用者需要两台健身设备，不仅不方便而且会造成健身成本增加。

发明内容

基于上述背景问题，本发明旨在提供一种单双向飞轮，可以实现单向飞轮模式和双向飞轮模式的切换，进而可以通过一台健身车实现两种运动方式，使用方便且能降低成本；本发明的另一目的是提供一种包括上述单双向飞轮的调节系统。

为达到上述目的，一方面，本发明实施例提供的技术方案是：

一种单双向飞轮，包括：

飞轮本体，所述飞轮本体的轴心处嵌设有单向轴承；

中轴，穿过所述单向轴承设置；

联轴器，可移动套设在所述中轴上，以实现与所述飞轮本体的啮合、分离。

在一个实施例中，所述联轴器的端面环形分布有多个凸起，所述飞轮本体的轴心处与联轴器相对的端面上开设有多个凹槽，所述凹槽与所述凸起一一对应，以实现联轴器与飞轮本体的啮合。

在一个实施例中，所述单双向飞轮还包括：

支撑机构，由左支板和右支板形成，用于对所述中轴进行支撑。

优选地，所述单双向飞轮还包括：

电磁铁，通过支杆固定在所述左支板和右支板之间，且位于所述飞轮本体的外侧。

另一方面，本发明实施例还提供一种单双向飞轮调节系统，包括：拨档组件以及上述的单双向飞轮，所述拨档组件包括：

弹簧拨叉，设置在所述联轴器上，以拨动联轴器移动；

调节手柄，可转动设置，用于供使用者操作；

拨档拉线，用于将所述弹簧拨叉和调节手柄连接，以通过调节手柄控制所述弹簧拨叉的放松收紧，进而带动联轴器沿中轴移动。

在一个实施例中，所述联轴器的外壁上开设有环形卡槽，所述弹簧拨叉通过端部设置的U型槽卡设在所述环形卡槽内；

所述弹簧拨叉的材质为弹簧钢，所述弹簧拨叉处于放松状态时，弹簧拨叉压住所述联轴器使其与飞轮本体啮合，所述弹簧拨叉处于收紧状态时，弹簧拨叉拨动联轴器使其与飞轮本体分离。

在一个实施例中，所述单双向飞轮调节系统还包括刹车组件，所述刹车组件包括：

刹车片，可转动设置在所述飞轮本体的外侧；

复位扭簧，设置在所述刹车片的转轴上，以带动所述刹车片回复。

在一个实施例中，所述拨档拉线为U形结构，所述拨档拉线的U型弯折部与所述刹车片固定，以通过所述调节手柄带动所述刹车片转动。

在一个实施例中，所述刹车片上连接有刹车线，所述刹车线远离刹车片的端部连接有刹车手柄，以通过刹车手柄带动所述刹车片转动。

在一个实施例中，所述拨档拉线由拉线A和拉线B组成，所述拉线A的一端与调节手柄连接，另一端固定在转向盘上，所述拉线B的一端与所述弹簧拨叉连接，另一端固定在转向盘上；所述刹车片上连接有刹车线，所述刹车线远离刹车片的端部固定在所述转向盘上。

与现有技术相比，本发明具有以下效果：

1、本发明提供一种单双向飞轮，通过移动联轴器可以实现与飞轮本体的啮合、分离，当联轴器与飞轮本体啮合时，为双向飞轮模式，当联轴器与飞轮本体分离时为单向飞轮模式；即本发明的单双向飞轮可以实现单向飞轮和双向飞轮的切换，进而可以通过一台健身车实现两种运动方式，使用方便且能降低成本。

2、本发明提供一种单双向飞轮调节系统，通过拨档组件可以实现联轴器的移动，拨档组件包括弹簧拨叉、拨档拉线和调节手柄，通过操作调节手柄带动拨档拉线放线、收线，进而实现弹簧拨叉的放松和收紧，从而带动联轴器移动，实现联轴器与飞轮本体的啮合、分离，操作时只需按压或拉起调节手柄，调节方便。

3、本发明还包括刹车组件，刹车组件包括刹车片和复位扭簧，通过将刹车片与拨档拉线固定，可以用一个调节手柄和一组拨档拉线实现单双向模式的切换以及飞轮本体的刹车，使用方便且能减少成本。

4、本发明的拨档拉线为U形结构，拨档拉线的U型弯折处与刹车片固定，当按压调节手柄时，拨档拉线被拉动，拨档拉线带动刹车片顺时针转动，弹簧拨叉放松，联轴器向右移动与飞轮本体啮合，使中轴与飞轮本体连为一体，此时为双向飞轮模式；继续按压调节手柄，刹车片会继续顺时针转动至与飞轮本体外缘摩擦，从而起到刹车作用；当拉起调节手柄后，刹车片失去作用力会在复位扭簧的作用下回弹，刹车片逆时针转动，拉动弹簧拨叉收紧，将联轴器向左拨动，使联轴器与飞轮本体分离，此时为单向飞轮模式。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为本发明实施例1中单双向飞轮的结构示意图(联轴器与飞轮本体啮合)；

图2为本发明实施例1中单双向飞轮的爆炸图；

图3为本发明实施例1中单双向飞轮的主视图；

图4为本发明实施例1中联轴器与中轴的结构示意图；

图5为本发明实施例1中联轴器与中轴的连接示意图；

图6为本发明实施例2中单双向飞轮调节系统的结构示意图；

图7为本发明实施例2中单双向飞轮调节系统的拆解图；

图8为本发明实施例2中单双向飞轮调节系统的另一拆解图；

图9为本发明实施例2中单双向飞轮的结构示意图(联轴器与飞轮本体分离)；

图10为本发明实施例4中单双向飞轮调节系统的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“顶”、“底”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于说明书附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

实施例1

一种单双向飞轮，如图1-3所示，包括飞轮本体1、中轴2、联轴器3以及支撑机构。

在本实施例中，如图2所示，所述飞轮本体1的左右两侧均设有滚动轴承101，本实施例中滚动轴承101选用深沟球轴承，但不局限于此；所述飞轮本体1轴心处嵌设有单向轴承102，本实施例中的单向轴承102选用单向滚针轴承，但不局限于此。

所述中轴2穿设在所述飞轮本体1的轴心处，且穿过所述滚动轴承101、单向轴承102设置，所述中轴2的两端通过所述支撑机构支撑。

在本实施例中，所述支撑机构由左支板4-1和右支板4-2组成，所述左支板4-1和右支板4-2之间还通过至少两根连杆4-3固定，所述左支板4-1和右支板4-2分设在飞轮本体1的左右两侧。

具体的，如图2所示，本实施例还设有第一轴承座103和第二轴承座104，第一轴承座103套设在左侧的滚动轴承101上，第二轴承座104套设在右侧的滚动轴承101上，为了对所述滚动轴承101进行支撑，所述左支板4-1和右支板4-2上均开设有供所述滚动轴承101穿设的通孔。

在本实施例中，所述联轴器3套设在所述中轴2上，且可沿中轴2左右移动，当联轴器3向右移动至联轴器3的右端面与飞轮本体1轴心处的左端面相接时，联轴器3与飞轮本体1啮合，此时飞轮本体1与中轴2连为一体，可以同步转动，为双向轮模式；当联轴器3向左移动至与飞轮本体1轴心处的左端面脱开时，联轴器3与飞轮本体1分离，此时飞轮本体1与中轴2可以超越分离，仅在单向轴承102的作用下，飞轮本体1才与中轴2一起同步单向转动，为单向轮模式。

具体的，如图4所示，所述中轴2的左侧为台阶轴，具体为方形台阶轴，用于传递动力，所述联轴器3上开设有方孔3-1，所述联轴器3通过所述方孔3-1套设在所述中轴2左侧的方形台阶轴处，当联轴器3与飞轮本体1啮合，由于联轴器3通过方孔3-1套设在中轴2的方形台阶轴处，当中轴2转动时会通过联轴器3带动飞轮本体1同步转动。

为了便于联轴器3与飞轮本体1的啮合，如图2和5所示，所述联轴器3的右端面环形分布有多个凸起3-2，所述飞轮本体1轴心处的左端面上开设有多个凹槽1-1，所述凹槽1-1与所述凸起3-2一一对应，当联轴器3与飞轮本体1啮合时，凸起3-2嵌入所述凹槽1-1内。需要说明的是，联轴器3与飞轮本体1的啮合方式并不局限与上述结构。

在本实施例中，如图1-3所示，所述单双向飞轮还包括电磁铁5，电磁铁5可以提供电磁场，飞轮本体1运转时产生感应电流，感应电流在磁场中阻止相对运动，即对飞轮本体1的运转提供阻力，这样可以达到腿部训练的目的，具体使用时可以够根据电流大小改变磁场强度。如图2所示，所述电磁铁5通过多根支杆501固定在所述左支板4-1和右支板4-2之间，且所述电磁铁5位于所述飞轮本体1的外侧。

在本实施例中，如图2和3所示，所述中轴2的右端还连接有皮带轮6，所述皮带轮6设置在所述右支板4-2的右侧，皮带轮6作为传动机构的一部分，可以将力传递给中轴2。

实施例2

一种单双向飞轮调节系统，包括拨档组件、刹车组件以及实施例1中的单双向飞轮。

如图6-8所示，所述拨档组件包括：弹簧拨叉7、调节手柄8、拨档拉线9。

在本实施例中，如图7和8所示，所述弹簧拨叉7设置在联轴器3上，用于拨动联轴器3移动。如图4所示，所述联轴器3的外壁上开设有环形卡槽3-3，所述弹簧拨叉7的顶端凹设有U型槽7-1，所述U型槽7-1的弧度与所述环形卡槽3-3的弧度相匹配，这样可以通过U型槽7-1将弹簧拨叉7卡设在环形卡槽3-3内，如图3所示，所述弹簧拨叉7的底部通过螺栓与所述左支板4-1固定。

需要说明的是，弹簧拨叉7与联轴器3的连接方式并不局限于此，在其他实施例中，也可直接在弹簧拨叉7的端部设置连接头，通过连接头将弹簧拨叉7套设在联轴器3的环形卡槽3-3上。

如图7所示，所述调节手柄8可转动设置，用于供使用者操作，所述拨档拉线9用于将所述弹簧拨叉7和调节手柄8连接，以通过调节手柄8控制所述弹簧拨叉7的放松收紧，进而带动联轴器3沿中轴2移动。

具体的，所述弹簧拨叉7的材质为弹簧钢，即弹簧拨叉7为弹簧钢片，初始状态时，所述弹簧拨叉7处于放松状态时，弹簧拨叉7压住所述联轴器3使其与飞轮本体1啮合，当所述调节手柄8通过拨档拉线9拉动弹簧拨叉7时，所述弹簧拨叉处7于收紧状态时，弹簧拨叉7拨动联轴器3使其与飞轮本体1分离。

如图7所示，所述刹车组件包括：刹车片10以及复位扭簧11。

在本实施例中，所述刹车片10为弧形结构，所述刹车片10可转动设置在所述飞轮本体1的左侧，为了实现刹车片10的可转动设置，具体的，如图8所示，本实施例在所述左支板4-1和右支板4-2之间可转动设有转轴10-1，所述刹车片10的底端与所述转轴10-1固定。刹车片10可转动设置的结构并不局限于此，在其他实施例中，也可以设置转轴10-1固定不转，并在刹车片10的底端设置套管，通过套管将刹车片与转轴10-1转动连接。

如图7所示，所述复位扭簧11设置在所述转轴10-1上，且一端与所述刹车片10固定，当刹车片10顺时针转动时，会使复位扭簧11挤压，当刹车片1失去作用力时，复位扭簧11会带动所述刹车片10回复到初始位置。

为了实现结构简化，本实施例通过调节手柄8和拨档拉线9同时实现单双向模式的切换以及飞轮本体1的刹车制动。具体的，如图6-8所示，所述拨档拉线9为U形结构，所述拨档拉线9的右端与调节手柄8连接，拨档拉线9的U型弯折部与所述刹车片10连接，拨档拉线9的左端穿过所述左支板4-1并与所述弹簧拨叉7连接。

为了方便拨档拉线9与刹车片10的连接，如图6-8所示，本实施例在刹车片10的顶部设有固定座10-2，固定座10-2为L形结构，此时，拨档拉线9的U型弯折部固定在所述固定座10-2。在本实施例中，所述刹车片10为牛皮刹车片，可以直接将牛皮刹车片粘贴在固定座10-2上，但是刹车片10并不局限于此。

为了对拨档拉线9进行保护，如图6所示，本实施例在所述拨档拉线9上还套设有防护套管901，所述左支板4-1上设置有套管支座902，所述防护套管901的左端固定在所述套管支座902上。

本实施例的工作原理是：

当按压调节手柄8时，拨档拉线9的尾端(与调节手柄8连接的一端)被拉动，拨档拉线9通过固定座10-2带动刹车片10顺时针转动，拨档拉线9的前端(与弹簧拨叉7连接的一端)放线，致使弹簧拨叉7放松，联轴器3向右移动与飞轮本体1啮合，进而使中轴2与飞轮本体1连为一体，此时为双向飞轮模式。

继续按压调节手柄8，固定座10-2继续带动刹车片10顺时针转动至与飞轮本体1外缘摩擦，从而起到刹车作用。

当拉起调节手柄8后，刹车片10失去作用力会在复位扭簧11的作用下回弹，即刹车片10逆时针转动，此时拨档拉线9的前端收线，拉动弹簧拨叉7收紧，进而将联轴器3向左拨动，使联轴器3与飞轮本体1分离，如图9所示，此时为单向飞轮模式。

实施例3

本实施例提供一种单双向飞轮调节系统，与实施例2不同的是，本实施例将拨档组件和刹车组件的调节分开设置。

具体的，在所述固定座10-2上直接连接刹车线，所述刹车线远离刹车片10的端部连接刹车手柄，通过刹车手柄带动所述刹车片10转动，此时拨档拉线9可以设置为直线，拨档拉线9的尾端与调节手柄8连接，前端与弹簧拨叉7连接，通过调节手柄8调节飞轮的单双向模式。

实施例4

本实施例提供一种单双向飞轮调节系统，本实施例将拨档组件和刹车组件的调节通过调节手柄8控制，与实施例2不同的是，如图10所示，本实施例在所述左支板4-1上设有转向盘12。

所述拨档拉线9由拉线A9-1和拉线B9-2组成，所述拉线A9-1的右端与调节手柄8连接，左端固定在转向盘12上，所述拉线B9-2的右端与所述弹簧拨叉7连接，左端固定在转向盘12上；所述刹车片10的固定座10-2上连接有刹车线13，所述刹车线13的右端固定在所述转向盘12上。

具体的，所述拉线A9-1和拉线B9-2在转向盘12上的固定点相邻近，且位于转向盘12右半部分的顶部，以在按压调节手柄8时，拉线A9-1会带动转向盘12顺时针转动，此时拉线B9-2的右端会放线，致使弹簧拨叉7放松，联轴器3向右移动与飞轮本体1啮合，进而使中轴2与飞轮本体1连为一体，此时为双向飞轮模式。

当拉线A9-1带动转向盘12顺时针转动时，会通过刹车线13带动刹车片10顺时针转动，直至与飞轮本体1外缘摩擦，从而起到刹车作用。

当将调节手柄8抬起时，拉线A9-1会带动转向盘12逆时针转动，拉线B9-2的右端收线，弹簧拨叉7收紧，进而将联轴器3向左拨动，使联轴器3与飞轮本体1分离，此时为单向飞轮模式。松开刹车，刹车片10在复位扭簧11的作用下回复初始位置。

应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种单双向飞轮调节系统，其特征在于，包括：单双向飞轮、拨档组件和刹车组件；

所述单双向飞轮包括：

飞轮本体，所述飞轮本体的轴心处嵌设有单向轴承；

中轴，穿过所述单向轴承设置；

联轴器，可移动套设在所述中轴上，以实现与所述飞轮本体的啮合、分离，所述联轴器的端面环形分布有多个凸起，所述飞轮本体的轴心处与联轴器相对的端面上开设有多个凹槽，所述凹槽与所述凸起一一对应，以实现联轴器与飞轮本体的啮合；

所述拨档组件包括：

弹簧拨叉，设置在所述联轴器上，以拨动联轴器移动；

调节手柄，可转动设置，用于供使用者操作；

拨档拉线，用于将所述弹簧拨叉和调节手柄连接，以通过调节手柄控制所述弹簧拨叉的放松收紧，进而带动联轴器沿中轴移动；

所述刹车组件包括：

刹车片，可转动设置在所述飞轮本体的外侧；

复位扭簧，设置在所述刹车片的转轴上，以带动所述刹车片回复；

所述拨档拉线由拉线A和拉线B组成，所述拉线A的一端与调节手柄连接，另一端固定在转向盘上，所述拉线B的一端与所述弹簧拨叉连接，另一端固定在转向盘上；

所述刹车片上连接有刹车线，所述刹车线远离刹车片的端部固定在所述转向盘上。

2.根据权利要求1所述的单双向飞轮调节系统，其特征在于，还包括：

支撑机构，由左支板和右支板形成，用于对所述中轴进行支撑。

3.根据权利要求2所述的单双向飞轮调节系统，其特征在于，还包括：

电磁铁，通过支杆固定在所述左支板和右支板之间，且位于所述飞轮本体的外侧。

4.根据权利要求1所述的单双向飞轮调节系统，其特征在于，所述联轴器的外壁上开设有环形卡槽，所述弹簧拨叉通过端部设置的U型槽卡设在所述环形卡槽内；

所述弹簧拨叉的材质为弹簧钢，所述弹簧拨叉处于放松状态时，弹簧拨叉压住所述联轴器使其与飞轮本体啮合，所述弹簧拨叉处于收紧状态时，弹簧拨叉拨动联轴器使其与飞轮本体分离。

Images