CN113318389A - 一种可调节锻炼强度的臂力器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可调节锻炼强度的臂力器，包括呈眼镜盒形状且内部中空的壳体，所述壳体内设有磁场产生装置和关于磁场产生装置对称分布的两个臂力锻炼装置；所述磁场产生装置包括固定在壳体内壁的固定箱，所述固定箱内设置有电磁铁与大线圈，所述电磁铁包括铁芯和绕设在铁芯上的小线圈，且小线圈与大线圈的旋向相反，所述壳体的正面安装有电位器与电源开关，所述小线圈与电位器串联后构成锻炼强度调节支路，且锻炼强度调节支路通过电源开关与电源电连接。优点在于：本臂力器可调节锻炼强度，在加快复位以便继续锻炼的条件下防止快速反弹对人体造成伤害的可能，实用性较强。

Description

一种可调节锻炼强度的臂力器
技术领域
本发明涉及臂力器技术领域，尤其涉及一种可调节锻炼强度的臂力器。
背景技术
目前的臂力器通常指的是弹簧臂力器，即利用强力弹簧的形变能力来锻炼臂部肌群，主要锻炼臂力和胸肌，辅助锻炼腕力。弹簧臂力器的锻炼强度是根据需要使用力的大小分为不同类别，一般分为20，30,40,50,60，80,100,110KG几个级别，指将臂力器掰弯所需的力量。
现有的弹簧臂力器不能根据锻炼者的自身情况来调节锻炼强度，无法实现锻炼强度的渐变，容易出现肌肉拉伤且找不到合适的锻炼强度；在双手握持臂力器两端后向内弯折的过程中，一旦脱手，极易因强力弹簧的反弹力而对人体造成伤害，危险性较大。
为解决上述问题，我们提出了一种可调节锻炼强度的臂力器。
发明内容
本发明的目的是为了解决背景技术中的问题，而提出的一种可调节锻炼强度的臂力器。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种可调节锻炼强度的臂力器，包括呈眼镜盒形状且内部中空的壳体，所述壳体内设有磁场产生装置和关于磁场产生装置对称分布的两个臂力锻炼装置；所述磁场产生装置包括固定在壳体内壁的固定箱，所述固定箱内设置有电磁铁与大线圈，所述电磁铁包括铁芯和绕设在铁芯上的小线圈，且小线圈与大线圈的旋向相反，所述壳体的正面安装有电位器与电源开关，所述小线圈与电位器串联后构成锻炼强度调节支路，且锻炼强度调节支路通过电源开关与电源电连接；所述臂力锻炼装置包括与壳体前后两侧内壁转动连接的转动轴，所述转动轴的前端均贯穿壳体并使用密封轴承与之密封转动连接，所述壳体的正面且在转动轴的对应位置密封固定连接有圆筒，且转动轴的轴线与圆筒的轴线重合，所述圆筒远离壳体的一侧密封固定连接有盖板，所述壳体、圆筒与盖板共同构成转动腔，所述转动腔内填充有磁流变液，所述转动轴在转动腔内的一端环形阵列固定有多个搅动叶，所述转动轴位于壳体内的部分同轴固定套接有转盘，所述转动轴与壳体内壁共同连接有盘簧，两个所述转盘使用固定销固定连接有力矩杆，所述力矩杆远离转盘的一端连接有握持套，所述壳体的内壁且在转盘的外围设置有滑动变阻器，所述滑动变阻器包括定值电阻杆和滑动套设在定值电阻杆上的从动滑块，所述从动滑块靠近转盘的一侧开设有卡槽，所述定值电阻杆的两端分别固定连接有第一绝缘杆与第二绝缘杆，所述第一绝缘杆与第二绝缘杆互相远离的一端设有折边，所述定值电阻杆、第一绝缘杆、第二绝缘杆均呈弧形且与转盘同心设置，所述从动滑块与远离固定箱的一个折边共同固定连接有第一弹簧，且第一弹簧活动套设在第一绝缘杆与定值电阻杆上，所述转盘与定值电阻杆之间设有弧形的光杆，且光杆与转盘同心设置，所述光杆的两端均固定连接有三角形的分离凸起，两个所述分离凸起相互远离的一端均固定连接有限位挡边，所述转盘的外圆开设有凹槽，所述凹槽内壁固定连接有第二弹簧，所述第二弹簧远离凹槽的一端固定连接有主动滑块，所述主动滑块远离第二弹簧的一侧固定连接有与卡槽卡接配合的卡块，所述主动滑块的后侧固定连接有侧杆，所述侧杆上转动套接有与光杆滚动连接的转轮，所述握持套外胶合固定连接有橡胶套，所述橡胶套内表面嵌设有压电开关，两个所述臂力锻炼装置中的滑动变阻器、大线圈、压电开关串联后构成防脱手支路，且防脱手支路通过电源开关与电源电连接，所述防脱手支路与锻炼强度调节支路并联。
在上述的可调节锻炼强度的臂力器中，所述盖板采用弹性材料制成。
在上述的可调节锻炼强度的臂力器中，所述力矩杆靠近握持套的一端设有外螺纹，所述握持套的内周壁设有内螺纹，且内螺纹与外螺纹螺纹配合。
在上述的可调节锻炼强度的臂力器中，所述第一弹簧、卡块、主动滑块均采用绝缘材料制成。
在上述的可调节锻炼强度的臂力器中，所述转轮采用外圆向内凹陷结构，且光杆与转轮限位滚动连接。
在上述的可调节锻炼强度的臂力器中，所述侧杆的下端嵌装有滚珠，且滚珠与壳体滚动连接。
在上述的可调节锻炼强度的臂力器中，所述壳体的正面标刻有指示弧。
与现有的技术相比，本可调节锻炼强度的臂力器的优点在于：
1、本臂力器可根据自身锻炼强度的需要旋转电位器，调节电位器的电阻值/电磁铁所在电路的电流强度/磁流变液流动所需剪应力/锻炼强度的大小，可适用于不同年龄阶段的用户，并可无极调节锻炼强度，便于用户找到自己的锻炼强度点；
2、本臂力器在正常锻炼时不受防脱手电路的影响，直至转动力矩杆至底后，卡块卡入卡槽内，主动滑块便可带动从动滑块在定值电阻杆上滑移，逐渐减小滑动变阻器在防脱手电路中的电阻值，逐渐增大线圈对电磁铁的磁场削弱，加快力矩杆等的复位速度，以便继续锻炼；
3、本臂力器另外设置压电开关，即在感受到压力下打开，逐渐提高力矩杆的复位速度，一旦其中一个握持套发生脱手，压电开关自动关闭，大线圈所在电路断开，力矩杆便又回到缓慢恢复的情况，避免在力矩杆快速复位时对人体造成伤害；
4、本臂力器可调节锻炼强度，在加快复位以便继续锻炼的条件下防止反弹对人体造成伤害的可能，实用性较强。
附图说明
图1为本发明提出的一种可调节锻炼强度的臂力器的正视图；
图2为本发明提出的一种可调节锻炼强度的臂力器去除盖板后的正视图；
图3为本发明提出的一种可调节锻炼强度的臂力器的正剖视图；
图4为图3中A处放大的结构示意图；
图5为本发明提出的一种可调节锻炼强度的臂力器的电路图。
图中：1壳体、2转动轴、3转盘、4力矩杆、5握持套、6转动槽、7定值电阻杆、8第一绝缘杆、9第二绝缘杆、10折边、11第一弹簧、12从动滑块、13卡槽、14卡块、15凹槽、16第二弹簧、17主动滑块、18侧杆、19转轮、20光杆、21分离凸起、22限位挡边、23固定箱、24电磁铁、25大线圈、26圆筒、27搅动叶、28电位器、29指示弧、30电源开关、31盖板、32压电开关。
具体实施方式
以下实施例仅处于说明性目的，而不是想要限制本发明的范围。
实施例
参照图1-5，一种可调节锻炼强度的臂力器，包括呈眼镜盒形状且内部中空的壳体1，壳体1内设有磁场产生装置和关于磁场产生装置对称分布的两个臂力锻炼装置；
具体的，磁场产生装置包括固定在壳体1内壁的固定箱23，固定箱23内设置有电磁铁24与大线圈25，电磁铁24包括铁芯和绕设在铁芯上的小线圈，且小线圈与大线圈25的旋向相反，即两者产生的磁极方向相反，壳体1的正面安装有电位器28与电源开关30，电源开关30采用卡扣按键式开关，小线圈与电位器28串联后构成锻炼强度调节支路，且锻炼强度调节支路通过电源开关30与电源电连接；
具体的，臂力锻炼装置包括与壳体1前后两侧内壁转动连接的转动轴2，转动轴2的前端均贯穿壳体1并使用密封轴承与之密封转动连接，壳体1的正面且在转动轴2的对应位置密封固定连接有圆筒26，且转动轴2的轴线与圆筒26的轴线重合，圆筒26远离壳体1的一侧密封固定连接有盖板31，壳体1、圆筒26与盖板31共同构成转动腔，转动腔内填充有磁流变液，且磁流变液占转动腔容积的80-90％，留有少量空间以便流动，磁流变液具有转换能耗低、易于控制、响应迅速的优点，转动轴2在转动腔内的一端环形阵列固定有多个搅动叶27，搅动叶27刚度较强，不会发生弯折，转动轴2位于壳体1内的部分同轴固定套接有转盘3，转动轴2与壳体1内壁共同连接有盘簧(图中未示出)，两个转盘3使用固定销固定连接有力矩杆4，力矩杆4远离转盘3的一端连接有握持套5，壳体1的内壁且在转盘3的外围设置有滑动变阻器，滑动变阻器包括定值电阻杆7和滑动套设在定值电阻杆7上的从动滑块12，滑动变阻器为现有技术，从动滑块12靠近转盘3的一侧开设有卡槽13，定值电阻杆7的两端分别固定连接有第一绝缘杆8与第二绝缘杆9，第一绝缘杆8与第二绝缘杆9互相远离的一端设有折边10，定值电阻杆7、第一绝缘杆8、第二绝缘杆9均呈弧形且与转盘3同心设置，从动滑块12与远离固定箱23的一个折边10共同固定连接有第一弹簧11，且第一弹簧11活动套设在第一绝缘杆8与定值电阻杆7上，转盘3与定值电阻杆7之间设有弧形的光杆20，且光杆20与转盘3同心设置，光杆20的两端均固定连接有三角形的分离凸起21，两个分离凸起21相互远离的一端均固定连接有限位挡边22，用于限定转轮19的转动范围，限位挡板22用于阻挡主动滑块17，光杆20与分离凸起21远离壳体1的一侧凹于主动滑块17的一侧，转盘3的外圆开设有凹槽15，凹槽15内壁固定连接有第二弹簧16，第二弹簧16远离凹槽15的一端固定连接有主动滑块17，主动滑块17远离第二弹簧16的一侧固定连接有与卡槽13卡接配合的卡块14，主动滑块17的后侧固定连接有侧杆18，侧杆18上转动套接有与光杆20滚动连接的转轮19，握持套5外胶合固定连接有橡胶套，橡胶套内表面嵌设有压电开关32(橡胶套与压电开关32均未在图1-4中示出)，压电开关32为现有技术，即在感受到压力下打开，一旦其中一个握持套5发生脱手，压电开关32自动关闭，大线圈25在电路断开，力矩杆4便又回到缓慢恢复的情况，避免在力矩杆4快速复位时对人体造成伤害，两个臂力锻炼装置中的滑动变阻器、大线圈25、压电开关32串联后构成防脱手支路，且防脱手支路通过电源开关30与电源电连接，防脱手支路与锻炼强度调节支路并联。
进一步地，盖板31采用弹性材料制成。在搅动叶27发生转动时，会在转动腔内产生推力，此处设置弹性的盖板31来适应内部压力变化。
进一步地，力矩杆4靠近握持套5的一端设有外螺纹，握持套5的内周壁设有内螺纹，且内螺纹与外螺纹螺纹配合。作为本发明的改进，由于转动转盘3施力的大小与力矩长度(力矩杆4与握持套5的总长度)也有关系，在小范围内，可通过旋紧或旋出握持套5实现力矩长度的变化，更便于用户做出细微调整。
进一步地，第一弹簧11、卡块14、主动滑块17均采用绝缘材料制成。避免对滑动变阻器在电路造成干扰。
进一步地，转轮19采用外圆向内凹陷结构，且光杆20与转轮19限位滚动连接。增强主动滑块17移动的稳定性。
进一步地，侧杆18的下端嵌装有滚珠，且滚珠与壳体1滚动连接。减小侧杆18与壳体1内壁之间的摩擦阻力，提高机械效率。
进一步地，壳体1的正面标刻有指示弧29。指示弧29上即刻设有搅动磁流变液需要的剪应力，便于用户查看锻炼强度。
在适应本臂力器之前，力矩杆4与转动槽6的上端内壁相抵，盘簧为自由态，需要说明的是，盘簧本身的弹性系数要求不高，其起到的主要作用是使转动轴2复位；
当需要使用本臂力器时，用户可根据自身情况调节锻炼强度，具体如下：打开电源开关30，小线圈、电位器28、电源开关30与电源构成通路，小线圈与铁芯构成电磁铁24，电磁铁24在两个转动腔之间形成磁场，磁流变液属流动性可控的新型流体，在外部无磁场时呈现低粘度的牛顿流体特性，在外加磁场时呈现为高粘度、低流动性的宾汉流体，该流体的粘滞性/屈服应力/剪应力/本发明的锻炼强度与磁场强度/电流强度呈正相关，电流强度取决于电位器28在锻炼强度调节电路中的电阻值，根据欧姆定律，电流强度与电位器28的阻值大小呈反比，以此调节磁流变液的剪应力(该流体流动时所需要的力)，用户在正常使用本臂力器时，需双手握紧握持套5并相对施压转动，力矩杆4通过转盘3带动转动轴2和与之连接的搅动叶27转动，由于搅动叶27在转动过程中需搅动磁流变液，所需要的力也根据剪应力相应变化，由此实现锻炼强度的调节。
参照图3-4，本发明将力矩杆4转动至转动槽6下或上端极限处时，力矩杆4轴线对应的分离凸起21与折边10之间的点为a或b点，转轮19在第二弹簧16的弹力下使其始终与光杆20、分离凸起21滚动连接；本发明在未使用之前，力矩杆4与转动槽6上端内壁相抵，转轮19处于b点，从动滑块12在第一弹簧11的作用下处于a点对应位置，滑动变阻器在防脱手电路中的电阻较大，根据欧姆定律，那么大线圈25所产生的磁场对电磁铁24的磁场影响较小，在将力矩杆4由转动槽6上端内壁转动至下端内壁的过程中，用户需要耗力才能缓慢转动力矩杆4，在未设置结构部件7-22的条件下，那么力矩杆4在无人干预的情况下，则会在盘簧的回转力下缓慢复位，虽然安全但较为耗时，影响锻炼进度，在设置结构部件7-22的条件下，握持套5通过力矩杆4、转盘3、第二弹簧16带动转轮19、主动滑块17转动至a点，在此过程中，卡块14逐渐移动至非从动滑块12内表面所在圆形线上，第二弹簧16逐渐压缩，直至到达a点，卡块14便在第二弹簧16的弹力下卡入卡槽14中，用户双手握紧握持套5时，压电开关32打开，在盘簧以及人为共同作用下，转盘3朝向固定箱23方向旋转(参照图4箭头方向)，滑动变阻器在防脱手电路中的电阻逐渐缩小，使大线圈25对电磁铁24的干涉逐渐增大，削弱电磁铁24产生磁场，磁流变液所需剪应力逐渐缩小，加快转盘3、力矩杆4、握持套5的复位速度，以便继续锻炼，在主动滑块17转动至b点时，则同理卡块14脱离卡槽13，滑块12在已拉长的第一弹簧11的弹力下复位。
压电开关32，为现有技术，即在感受到压力下打开，渐提高力矩杆4的复位速度，一旦其中一个握持套5发生脱手，压电开关32自动关闭，大线圈25所在电路断开，力矩杆4便又回到缓慢恢复的情况，避免在力矩杆4快速复位时对人体造成伤害。
在靠近a点的限位挡边22处设置撞片，用户在听见撞击的金属声即代表转动到底，此时的卡块14卡入卡槽13内，卡块14卡入卡槽13内也会有咔咔声，以便用户使用。
为了增强本发明的便携性，本发明在壳体1内设置电源。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种可调节锻炼强度的臂力器，包括呈眼镜盒形状且内部中空的壳体(1)，其特征在于，所述壳体(1)内设有磁场产生装置和关于磁场产生装置对称分布的两个臂力锻炼装置；
所述磁场产生装置包括固定在壳体(1)内壁的固定箱(23)，所述固定箱(23)内设置有电磁铁(24)与大线圈(25)，所述电磁铁(24)包括铁芯和绕设在铁芯上的小线圈，且小线圈与大线圈(25)的旋向相反，所述壳体(1)的正面安装有电位器(28)与电源开关(30)，所述小线圈与电位器(28)串联后构成锻炼强度调节支路，且锻炼强度调节支路通过电源开关(30)与电源电连接；
所述臂力锻炼装置包括与壳体(1)前后两侧内壁转动连接的转动轴(2)，所述转动轴(2)的前端均贯穿壳体(1)并使用密封轴承与之密封转动连接，所述壳体(1)的正面且在转动轴(2)的对应位置密封固定连接有圆筒(26)，且转动轴(2)的轴线与圆筒(26)的轴线重合，所述圆筒(26)远离壳体(1)的一侧密封固定连接有盖板(31)，所述壳体(1)、圆筒(26)与盖板(31)共同构成转动腔，所述转动腔内填充有磁流变液，所述转动轴(2)在转动腔内的一端环形阵列固定有多个搅动叶(27)，所述转动轴(2)位于壳体(1)内的部分同轴固定套接有转盘(3)，所述转动轴(2)与壳体(1)内壁共同连接有盘簧，两个所述转盘(3)使用固定销固定连接有力矩杆(4)，所述力矩杆(4)远离转盘(3)的一端连接有握持套(5)，所述壳体(1)的内壁且在转盘(3)的外围设置有滑动变阻器，所述滑动变阻器包括定值电阻杆(7)和滑动套设在定值电阻杆(7)上的从动滑块(12)，所述从动滑块(12)靠近转盘(3)的一侧开设有卡槽(13)，所述定值电阻杆(7)的两端分别固定连接有第一绝缘杆(8)与第二绝缘杆(9)，所述第一绝缘杆(8)与第二绝缘杆(9)互相远离的一端设有折边(10)，所述定值电阻杆(7)、第一绝缘杆(8)、第二绝缘杆(9)均呈弧形且与转盘(3)同心设置，所述从动滑块(12)与远离固定箱(23)的一个折边(10)共同固定连接有第一弹簧(11)，且第一弹簧(11)活动套设在第一绝缘杆(8)与定值电阻杆(7)上，所述转盘(3)与定值电阻杆(7)之间设有弧形的光杆(20)，且光杆(20)与转盘(3)同心设置，所述光杆(20)的两端均固定连接有三角形的分离凸起(21)，两个所述分离凸起(21)相互远离的一端均固定连接有限位挡边(22)，所述转盘(3)的外圆开设有凹槽(15)，所述凹槽(15)内壁固定连接有第二弹簧(16)，所述第二弹簧(16)远离凹槽(15)的一端固定连接有主动滑块(17)，所述主动滑块(17)远离第二弹簧(16)的一侧固定连接有与卡槽(13)卡接配合的卡块(14)，所述主动滑块(17)的后侧固定连接有侧杆(18)，所述侧杆(18)上转动套接有与光杆(20)滚动连接的转轮(19)，所述握持套(5)外胶合固定连接有橡胶套，所述橡胶套内表面嵌设有压电开关(32)，两个所述臂力锻炼装置中的滑动变阻器、大线圈(25)、压电开关(32)串联后构成防脱手支路，且防脱手支路通过电源开关(30)与电源电连接，所述防脱手支路与锻炼强度调节支路并联。
2.根据权利要求1所述的一种可调节锻炼强度的臂力器，其特征在于，所述盖板(31)采用弹性材料制成。
3.根据权利要求1所述的一种可调节锻炼强度的臂力器，其特征在于，所述力矩杆(4)靠近握持套(5)的一端设有外螺纹，所述握持套(5)的内周壁设有内螺纹，且内螺纹与外螺纹螺纹配合。
4.根据权利要求1所述的一种可调节锻炼强度的臂力器，其特征在于，所述第一弹簧(11)、卡块(14)、主动滑块(17)均采用绝缘材料制成。
5.根据权利要求1所述的一种可调节锻炼强度的臂力器，其特征在于，所述转轮(19)采用外圆向内凹陷结构，且光杆(20)与转轮(19)限位滚动连接。
6.根据权利要求1所述的一种可调节锻炼强度的臂力器，其特征在于，所述侧杆(18)的下端嵌装有滚珠，且滚珠与壳体(1)滚动连接。
7.根据权利要求1所述的一种可调节锻炼强度的臂力器，其特征在于，所述壳体(1)的正面标刻有指示弧(29)。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN114028777A (zh) * 2021-11-22 2022-02-11 河南科技大学第二附属医院 一种神经内科疾病患者用肌肉康复训练装置

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