CN114949745A - 一种动能转换为电能的多功能健身器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种动能转换为电能的多功能健身器，它包含二条横梁(2)，横梁(2)上安装有一台12V交流转换为直流的发电机(402)和三条转轴，其中，第三转轴(306)上设有第三大棘轮(301)、第三小棘轮(302)、刹车器(303)和大飞轮(304)，第二转轴(206)上设有第二大棘轮(202)和内部为单向转齿结构的第二小棘轮(201)，设在转筒(102)内的转轴(103)上设有第一大棘轮(101)、两端各通过销子安装一脚踏板(104)；第一大棘轮(101)与第二小棘轮(201)之间、第二大棘轮(202)与第三小棘轮(302)之间和第三大棘轮(301)与第四小棘轮(401)之间分别由三条传送链带(8)来连接；最后把使用者的动能转换为电能，并由蓄电池(5)储存和加以利用。

Description

一种动能转换为电能的多功能健身器
技术领域
本发明属于健身器材技术领域，具体涉及一种动能转换为电能的多功能健身器。
背景技术
随着人们对美好生活的不断追求，能源的消耗也在不断地增加，为了满足生活的需要，风能、太阳能、潮汐能等环保的新能源都在不断地被人们所开发和利用，同时也提倡“每天节约一度电”。近20年来，随着我国国力的逐渐强大，国家免费给各村居点和活动场所设置了多种健身器材，如锻炼腿部与膝关节的骑自行车器、锻炼背部肌肉与肩关节的双手摇摆拉升器、锻炼臂力与收缩腹部肌肉的划船器等等，可是，当广大人民参与健身锻炼或减肥的过程中，其运动所产生的能量都是被白白地浪费的。另外，在运动的时候，有的人也想给手机充充电或扇扇凉风。为了充分利用能源和方便健身者的需求，现代的健身器材上亟需一种把其动能转换为电能的装置。
发明内容
本发明的目的是提供一种把动能转换为电能的多功能健身器，在使用健身器的过程中把其所产生的动能通过加速装置传递给发电机，再由发电机传送给蓄电池，同时在蓄电池上设置一个多用充电插座来满足使用者的需求和能源再储存利用。
本发明的技术方案是：根据自行车的原理，通过三级倍速装置组合发电机，然后再存储电能与通过多用充电插座来方便使用者扇电风扇或手机充电等。即：
一种动能转换为电能的多功能健身器，包含二条横梁2，横梁2下面设有两只支撑脚3，支撑脚3上设有与地面固定的螺栓；横梁2的最后段安装有一台12V交流转换为直流的发电机402，发电机402的转轴上设有一个第四小棘轮401，发电机402通过导线4与插头插接在多用充电插座6和12V蓄电池5上；横梁2的中后段通过两个小轴承安装有一条第三转轴306，第三转轴306与横梁2右侧设有一个第三大棘轮301，第三转轴306的中端设有一个第三小棘轮302，第三转轴306左端设有一个刹车器303，刹车器303内设有弧形刹车片305，一条刹车丝连接在弧形刹车片305与刹车把手9之间，刹车把手9安装在把手横梁1上，第三转轴306最左端安装有一个大飞轮304；横梁2的中前段通过两个小轴承安装有一条第二转轴206，第二转轴206在两条横梁2之间设有一个第二大棘轮202，第二转轴206右端设有一个第二小棘轮201，第二小棘轮201内部为单向转齿结构，第二小棘轮201内转轮上通过连杆链接有两个棘爪207，第二小棘轮201外转轮内圈设有一周单向转齿203；一个设有靠背的坐垫7通过弯管连接在转筒102的中段；两条横梁2的最前端焊接在转筒102上，转筒102内通过两个小轴承安装有一条转轴103，转轴103的右端设有一个第一大棘轮101，转轴103的两端各通过销子安装一只脚踏板104；一条把手横梁1通过延伸钢管连接在转筒 102上，把手横梁1上安装有一个多用充电插座6；第一大棘轮101与第二小棘轮201之间、第二大棘轮202与第三小棘轮302之间和第三大棘轮301与第四小棘轮401之间分别由三条传送链带8来连接，并构成一个三级加速结构带动发电机402发电；其特征是：所说的第二小棘轮201内转轮上的两个棘爪207与外转轮内圈上的一周单向转齿203之间形成单向转齿结构。
本发明的有益效果：由上述方案和结构可知，当使用者坐在设有靠背的坐垫7上用双脚像骑自行车一样踩踏脚踏板104并做旋转(顺时针)运动时，不仅可以锻炼使用者的膝关节和大小腿部的肌肉，同时，脚踏板104带动第一大棘轮101转动(两只脚踏板104和第一大棘轮101都固定在转轴103上)、第一大棘轮101通过传送链带8带动第二小棘轮201转动的同时也带动第二大棘轮202转动(第二小棘轮201内部通过单向棘齿结构和第二大棘轮 202分别固定在第二转轴206上)、第二大棘轮202再通过传送链带8带动第三小棘轮302 转动的同时也带动第三大棘轮301和大飞轮304的转动(第三小棘轮302、第三大棘轮301 和大飞轮304都固定在第三转轴306上)、第三大棘轮301又通过传送链带8带动第四小棘轮401的同时即带动发电机402的运转而发电(第四小棘轮401固定在发电机402的转轴上)，最后通过导线4与插头插接在多用充电插座6和12V蓄电池上。也就是说，使用者在用脚踏脚踏板104锻炼膝关节与大小腿部时所产生的动能通过三级加速装置带动发电机402的高速运转而产生电能，再通过蓄电池5把它储存起来，最后加以利用。同时，在锻炼(运转)的过程中，使用者可以把手机插在多用充电插座6上充电，夏天可以把电风扇插在多用充电插座6上给自己扇扇凉风，冬天可以把“暖宝宝”插在多用充电插座6上加热，还可以带着 12V蓄电池对插接在导线4的插头上充电，然后边锻炼边充电，即把自己运动所消耗的能量转化为电能储存起来再利用。可见，本发明具有健康、低碳环保、能源循环再利用的优点，还具有健身功能多、可多种充电器同时使用和储存电能的优点。
附图说明
下面结合附图详细说明本发明的实施例：
图1是本发明在实施例中的示意图(为了图面的清晰好认，防止异物卡住的安全外罩在附图中未示出，部分部件作简单绘示或不作标记)。
图2是在实施例中，本第三转轴306上部件的示意图，其中，第三转轴306上第三大棘轮301与第三小棘轮302之间和第三小棘轮302与刹车器303之间的两个黑点为代示第三转轴306与两条横梁2之间连接的小轴承。
图3是在实施例中，本第二转轴206上部件的示意图，其中，第二转轴206上第二小棘轮201与第二大棘轮202之间和第二大棘轮202右侧的两个黑点为代示第二转轴206与两条横梁2之间连接的小轴承。
图4是在实施例中，本转轴103在转筒102内及转轴103与第一大棘轮101和两只脚踏板104之间的示意图。
具体实施方式
如图所示，一种动能转换为电能的多功能健身器，包含二条横梁2，横梁2下面设有两只支撑脚3，支撑脚3上设有与地面固定的螺栓；横梁2的最后段安装有一台发电机402，发电机402的转轴上设有一个第四小棘轮401，发电机402通过导线4与插头插接在多用充电插座6和12V蓄电池5上；横梁2的中后段通过两个小轴承安装有一条第三转轴306，第三转轴306与横梁2右侧设有一个第三大棘轮301，第三转轴306的中端设有一个第三小棘轮302，第三转轴306左端设有一个刹车器303，刹车器303内设有弧形刹车片305，一条刹车丝穿过弹簧(弹簧在附图中未示出)连接在弧形刹车片305与刹车把手9之间，刹车把手9安装在把手横梁1上，第三转轴306最左端安装有一个大飞轮304；横梁2的中前段通过两个小轴承安装有一条第二转轴206，第二转轴206在两条横梁2之间设有一个第二大棘轮202，第二转轴206右端设有一个第二小棘轮201，第二小棘轮201内部为单向转齿结构，第二小棘轮201内转轮上通过连杆链接有两个棘爪207，第二小棘轮201外转轮内圈设有一周单向转齿203；一个设有靠背的坐垫7通过弯管连接在转筒102的中段；两条横梁2的最前端焊接在转筒102上，转筒102内通过两个小轴承安装有一条转轴103，转轴103的右端设有一个第一大棘轮101，转轴103的两端各通过销子安装一只脚踏板104；一条把手横梁 1通过延伸钢管连接在转筒102上，把手横梁1上安装有一个多用充电插座6；第一大棘轮 101与第二小棘轮201之间、第二大棘轮202与第三小棘轮302之间和第三大棘轮301与第四小棘轮401之间分别由三条传送链带8来连接。
在实施例，本发电机402为12V交流转换为直流的发电机；两条导线4的一端接在发电机402上、另一端通过并联结构分别用插头与多用充电插座6和12V蓄电池5插接；12V 蓄电池5可安装在两条横梁2底下，也可由使用者自己携带过来方便式插接使用；多用充电插座6上设有多个型号的插孔，可插接手机、电风扇、“暖宝宝”等；把手横梁1的左段设有夹放手机、电风扇的部件；发电机402、大飞轮304、第三大棘轮301、第二大棘轮202 和第一大棘轮101及三条传送链带8等部件的外围均由一整个防止异物卡住的安全外罩护罩着使用。
在实施例，一条刹车丝穿过弹簧连接在弧形刹车片305与刹车把手9之间，弧形刹车片 305与刹车器303外壳之间设有弹簧，刹车丝的一端穿过弹簧固定在弧形刹车片305上、另一端连接在刹车把手9上；在使用过程中，使用者裙子的下边万一被风吹入而卡或者使用者想立即停止运转，使用者用左手扣押把手横梁1上的刹车把手9来控制弧形刹车片305的抱紧作用，立即控制大飞轮304的惯性运转，同时制止第三转轴306的转动，最后也就停止整个运转系统的发电；在试用中，如果刹车器303设在第二转轴206或发电机402的转轴上，则很难控制大飞轮304的马上停止；经过对比发现，只有把刹车器303设在第三转轴306上，靠近大飞轮304的位置，最能起到快速、安全、有效地制止大飞轮304的运转，从而制止整个系统的立即停止。
在实施例，在测试的过程中，如果不增设大飞轮304，用脚踩踏脚踏板104带动三级增速结构来持续带动发电机402的转动就比较费力，而且在停止脚踏转动之后发电机402立即停止运转；在第三转轴306上增设了大飞轮304之后，使用者在做运动的过程中借用大飞轮 304的惯性运动，运转3-6秒之后就进入一个比较省力的持续运转状态，最后使用者在持续的运动中都比较省力，同时也延长了使用(锻炼)的时间，更有利于中老年人的使用，最后，在每次停止脚踏运转之后，大飞轮304通过惯性作用仍然带动发电机402继续运转(发电) 15-30秒钟；如果把大飞轮304设置在发电机402的转轴上，通过三级加速之后再带动大飞轮304的运转，开始转动时比较吃力，对于膝关节已经退变的中老年来说很容易受伤；如果大飞轮304设置在第二转轴206上，起动时是较轻松，但大飞轮304的转速较低，最后惯性的利用率不高；其特征是：所说的第三转轴306上设有刹车器303和大飞轮304。
在实施例，转轴103与两只脚踏板104之间由销子固定，销子可拆卸；根据使用者的需要，卸掉两只脚踏板104，并抬高整个装置(或挂起来固定)，再通过销子在转轴103的左侧面设置一条弧形横杆，并在弧形横杆的两端各链接一个拉手，改为“双手摇摆拉升器”，然后使用者站在地上，双手分别拉着“双手摇摆拉升器”的两只拉手作间歇拉伸运动，来锻炼肩关节和背部及上肢，同时，在双手间歇拉伸的过程中，弧形横杆即拉动转轴103作半弧运动，由于第二小棘轮201内部为单向转齿结构，最后就带动三级增速结构用来发电；所说的动能转换为电能的多功能健身器可改装为双手摇摆拉升器结构。
在实施例，根据使用者的需要，卸掉两只脚踏板104与缩短坐垫7底下的弯管，再通过销子在转轴103的两端安装一个“门”字形的框架，改为“划船器”，然后使用者坐在坐垫 7上，双手托起“门”字形的框架做伸收肱二头肌运动和腹肌运动，来减少腹部脂肪、锻炼上肢与按摩腰背部，同时，在抬高与放下“门”字形的框架的同时即拉动转轴103作半弧运动，由于第二小棘轮201内部为单向转齿结构，最后也就带动三级增速结构用来发电；所说的动能转换为电能的多功能健身器可改装为划船器结构。
在实施例，第二小棘轮201内部为单向转齿结构，第二小棘轮201内转轮上通过连杆链接有两个棘爪207，第二小棘轮201外转轮内圈设有一周单向转齿203；当使用者作顺时针运转脚踏板104时，因脚踏板104与第一大棘轮101都固定在转轴103上，于是第一大棘轮101通过传送链带8带动第二小棘轮201上的外棘齿运转；当第二小棘轮201向顺时针运转时，第二小棘轮201内转轮上的两个棘爪207即由两个弹簧推出并支顶在第二小棘轮201外转轮内圈的单向转齿203上，从而推着第二转轴206运转；如果使用者作逆时针运动时，第二小棘轮201外转轮内圈上的单向转齿203就压着第二小棘轮201内转轮上的两个棘爪207 作压缩状，从而使内、外圈之间形成切离状态，最后就使第二小棘轮201“空转”；如果第二小棘轮201内部不为单向转齿结构，使用者在停止脚踏运动的时候，由于惯性的作用，惯性运转通过传送链带8逆向带动第一大棘轮101的转动，从而带动脚踏板104的运转；当把本脚踏板104改为双手摇摆拉升器和划船器使用时，由于第二小棘轮201内部为单向转齿结构，双手摇摆拉升器和划船器都为作半圈运动，最后也都起到带动发电机402的运转而发电。
在实施例，根据使用者的需要，卸掉两只脚踏板104，向左旋转90度并固定，再通过销子在转轴103的左侧面上设置一个设有把手的大转盘，改为“健肩磨盘”，然后使用者站在地上，用一只手握着大转盘上的把手作“磨粉式”转动来锻炼肩关节和胁部，同时，在“磨粉式”持续旋转的过程中也就带动第一大棘轮101的运转，最后通过三级增速结构用来发电。
在实施例，本动能转换为电能的多功能健身器在使用过程中，通过三级增速传递结构后，如果使用者每分钟脚踏、或手拉、或旋转、或双手划40-50次，其传递给发电机402的转速为每分钟1500-1800转，其输出功率为11-14V。
在实施例，本动能转换为电能的多功能健身器可在公共场所设置使用，也可在私家使用；为满足锻炼者的需要，还可改换为双手摇摆拉升器、划船器和健肩磨盘器式的结构来使用；并且大小皆宜，健身、减肥、锻炼均可；最后使用者所消耗掉的能量均可通过本动能转换为电能的多功能健身器储存在蓄电池5内再加以有效使用，从而起到低碳绿色环保的作用。

Claims (2)

1.一种动能转换为电能的多功能健身器，包含二条横梁(2)，横梁(2)下面设有两只支撑脚(3)，支撑脚(3)上设有与地面固定的螺栓；横梁(2)的最后段安装有一台12V交流转换为直流的发电机(402)，发电机(402)的转轴上设有一个第四小棘轮(401)，发电机(402)通过导线(4)与插头插接在多用充电插座(6)和12V蓄电池(5)上；横梁(2)的中后段通过两个小轴承安装有一条第三转轴(306)，第三转轴(306)与横梁(2)右侧设有一个第三大棘轮(301)，第三转轴(306)的中端设有一个第三小棘轮(302)，第三转轴(306)左端设有一个刹车器(303)，刹车器(303)内设有弧形刹车片(305)，一条刹车丝连接在弧形刹车片(305)与刹车把手(9)之间，刹车把手(9)安装在把手横梁(1)上，第三转轴(306)最左端安装有一个大飞轮(304)；横梁(2)的中前段通过两个小轴承安装有一条第二转轴(206)，第二转轴(206)在两条横梁(2)之间设有一个第二大棘轮(202)，第二转轴(206)右端设有一个第二小棘轮(201)，第二小棘轮(201)内部为单向转齿结构，第二小棘轮(201)内转轮上通过连杆链接有两个棘爪(207)，第二小棘轮(201)外转轮内圈设有一周单向转齿(203)；一个设有靠背的坐垫(7)通过弯管连接在转筒(102)的中段；两条横梁(2)的最前端焊接在转筒(102)上，转筒(102)内通过两个小轴承安装有一条转轴(103)，转轴(103)的右端设有一个第一大棘轮(101)，转轴(103)的两端各通过销子安装一只脚踏板(104)；一条把手横梁(1)通过延伸钢管连接在转筒(102)上，把手横梁(1)上安装有一个多用充电插座(6)；第一大棘轮(101)与第二小棘轮(201)之间、第二大棘轮(202)与第三小棘轮(302)之间和第三大棘轮(301)与第四小棘轮(401)之间分别由三条传送链带(8)来连接，并构成一个三级加速结构带动发电机(402)发电；其特征是：所说的第二小棘轮(201)内转轮上的两个棘爪(207)与外转轮内圈上的一周单向转齿(203)之间形成单向转齿结构。
2.根据权利要求1所述的一种动能转换为电能的多功能健身器，其特征是：所说的第三转轴(306)上设有刹车器(303)和大飞轮(304)。
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