CN201012243Y - 直线发电机在健身器械上的应用 - Google Patents

Abstract

本实用新型表述了直线发电机在健身器械上的应用技术。将直线发电机(1)固定在健身器械的支架(2)上，直线发电机(1)的滑动磁极(11)的一端连接一个(或多个)复位弹簧(3)，再将复位弹簧连接到支架(2)上，滑动磁极(11)另一端由连接件(5)与操作件(6)连接，直线发电机(1)连接有输出导线(13)，用于将电流输送到电流转换或储存装置。其作用是将人们在健身运动时消耗的体能最大程度地转换成电能。让人们既煅炼了身体，又获得了节约能源、保护环境的良好社会效益和一定的经济效益，是一项符合循环经济政策的新技术。

Description

直线发电机在健身器械上的应用

技术领域

本实用新型涉及直线发电机在健身器械上的应用。

背景技术

人们现在使用的健身器械大部分是利用磨擦、空气阻尼或重物、弹力耗能的方法来消耗人们健身运动时的体能的。如果在健身器械上安装专用的发电机，把人们在健身或娱乐时产生能量转换成可供使用的电能，就能够节约能量资源，使人们在健身的同时，产生了资源效益和循环经济效益。

而力量系列的以推、举、拉、压、蹬、踩等形式的健身训练器，大部分是以直线状态运动的，要使其带动普通的发电机(即现有的旋转发电机)工作，就必须将直线运动转换成圆周运动，这样装置较复杂，能量消耗较大，制造成本也较高。如果将运动能量直接带动直线发电机工作，就会减少能量的消耗，其装置也相对较简单，制造成本也将降低，便于推广应用。

直线发电机有感应直线发电机、永磁直线发电机、磁阻直线发电机等，均可应用于健身器械上。

发明内容

本实用新型提供了直线发电机在健身器械上的应用，将人们在进行健身运动时消耗的体能直接转换成电能，通过储存、转换过程后供人们使用。

本实用新型的技术方案是：

将直线发电机(感应式、永磁式和磁阻式)固定在支架上，在直线发电机的滑动磁极的一端连接一个(或多个)复位弹簧，再将弹簧固定到支架上，将滑动磁极的另一端用连接件与健身用的操作件连接件。当人们进行健身活动，外力对健身器械上的操作件进行拉、推、举、压、蹬、踩等动作时，操作件带动连接件连同滑动磁极向力的方向运动，当外力消失时，复位弹簧就拉动滑动磁极回复原位。这样，直线发电机内滑动磁极的往复直线运动使定子内的感应线圈切割磁力线而产生电流，获得电能。

一个健身器械支架上可以安装一个或多个直线发电机和多个健身操作件，或者一个直线发电机由多个健身操作件同时带动；直线发电机可以根据不同的功能需要以不同形式、不同方向安装在健身器支架的不同部位；操作件与滑动磁极之间的连接件可以是软性的钢丝绳、皮带等，也可以是硬性的钢条或由其它耐用材料制成；复位弹簧可以用垂直方向的重物代替；健身操作件可以根据操作方法不同做成手动式或脚动式的。如果固定在健身器械支架上的是发电机的磁极，则复位弹簧和连接件就应分别连接到感应线圈的两端。

也可以用一个活动的把手代替健身支架，将直线发电机固定到把手上，再将滑动磁极的一端也连接到把手上，将另一端与连接件连接的健身操作件也做成一个把手形状，这样就成为一个活动的健身型直线发电机，使用和带动都十分灵活方便。

当直线发电机工作时，由于滑动磁极作的往复运动，定子中的感应线圈产生的电流方向是呈正反变化的，只要在感应定子线圈的输出端上安装一个桥式整流器就可以解决这个问题。

发电机的选用可以是现有技术制造的直线发电机，但存在的问题是：当体能小于发电机基本动力要求的人使用健身器械时，就会感到吃力，发电机发出的电压就很低；而当使用健身器械的人的体能大于发电机的动力要求时，就会感到过于轻松而达不到健身的目的。尽管可以通过调节弹簧数量或重物重量来调节使用力度，或在发电机的输出线路上连接可变电阻器，亦或对磁极(指发电机的磁极为电磁极)的电流或电压进行调节，但均有一个浪费能量的问题。

本实用新型同时提供一种直线发电机，即：直线发电机的感应线圈的每一匝(股)均由多根(二根以上)小电线组成，也就是用多根独立绝缘的小面积电线代替一根面积较大的电线，将每一根小电线线头均引出，其中一根上连接一个可调电阻，其余均集中连接到一个多位调节器上，然后将所有小线再集中成一根输出线。这个多位调节器可以只与一根小连接，也可以同时与多根小线连接。这样，不管使用健身器械的人的体能大小不同，均可以通过调节多位调节器(粗调)和可调电阻(微调)来控制输出电流大小，以设定发电机的阻力。而滑动磁极回复原位的动力可调整复位弹簧的数量或复位重物的重量进行调节。这种直线发电机不管外力大小如何变化，只改变了输出电流的大小，而其输出的电压是基本不变的，并力度调节范围较大。

将上述各种方法获得的电能通过储存、转换后，即可用于人们的生产与生活中，或直接运用于健身器材的耗能器件。

本实用新型的有益效果是：它将人们在健身运动时消耗的体能最大程度地转换成电能，并且这种电能是清洁、安全、环保的。让人们既煅炼了身体，又获得了节约能源、保护环境的良好社会效益和一定的经济效益，是一项符合循环经济发展的有益技术。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型直线发电机应用在健身器械上的基本原理示意图；

图2是本实用新型腿脚专用型原理示意图；

图3是本实用新型双手专用型原理示意图；

图4是本实用新型另一种双手专用型原理示意图；

图5是本实用新型健身型直线发电机原理示意图；

图6是本实用新型电机与电路原理示意图。

附图标号：1.直线发电机，11.滑动磁极，12.感应线圈，121.线圈电线，122.可调电阻，123.多位调节器，124.桥式整流器，125.电池，13.输出导线；2.支架，21.撑架；3.复位弹簧；5.连接件，51、52.滑轮；6.操作件，61.划动把，62.连接把，601.活动把手。

具体实施方式

在图1所示实施例中，将直线发电机(1)固定在健身器械的支架(2)上，直线发电机内部的滑动磁极(11)的一端连接有一个(或多个)复位弹簧(3)，复位弹簧再连接到支架(2)上，滑动磁极(11)另一端由连接件(5)与操作件(6)连接，直线发电机(1)连接有输出导线(13)，用于将电流输送到电流转换或储存装置。这样，当人们使用健身器械给操作件(6)施加外力时，就会带动直线发电机(1)内的滑动磁极(11)向外移动，发电机内部的感应线圈(12)切割磁力线产生电流，当操作件(6)上的外力放弃后，复位弹簧(3)拉动滑动磁极(11)回位时，发电机内部的感应线圈(12)同样能切割磁力线产生电流。1-1所示为直线发电机(1)呈竖向固定在支架(2)上，连接件(5)通过滑动两个滑轮(51、52)后，适宜向下施加外力，这两个滑轮也可以只要一个，效果相同，但操作不方便。1-2所示为直线发电机(1)呈水平向固定在支架(2)上，连接件(5)通过一个滑轮(51)，外力向上。1-3所示为直线发电机(1)呈水平方向固定在支架(2)上，在支架上还有一撑架(21)，外力向内。1-4所示为直线发电机(1)呈水平方向固定在支架(2)上，外力方向与1-3所示方向相反。1-5所示为直线发电机(1)呈垂直方向固定在支架(2)上，外力向上。1-6所示为直线发电机(1)呈水平固定在支架(2)上，外力向下。

1-7所示为直线发电机(1)的基本构造，直线发电机内部周围是一圈感应线圈(12)，感应线圈包围住一个或并列多个可以在其中往复活动的滑动磁极(11)，滑动磁极(11)的一端连接有一个(或多个)复位弹簧(3)，另一端与连接件(5)连接。需要说明的是：图示中将滑动磁极(11)画成一个T形是为了在图一中表示方便，连接件是可以直接连接到直线发电机(1)内部的滑动磁极(11)上的。直线发电机(1)有输出导线(13)与外部连接。直线发电机的外型可以是圆的、椭圆的或方形的均可。

在图2所示实施例中，直线发电机(1)固定在一个平板支架(2)上，复位弹簧(3)安装在直线发电机上部并套在滑动磁极(11)的外面。在2-1所示中，操作件(6)直接置于滑动磁极(11)上端。在2-2所示中，与滑动磁极(11)接触的连接件(5)的一端有一操作件(6)。这两种形式均只能承受向下的外力，将两套装置靠近安装，就是一个踏步健身器，主要用于腿脚活动，靠人体重量作为外力施加给直线发电机。立柱上一个扶手(22)是在腿脚活动时作为扶手用的。

在上述实施例中，图中空心箭头为外力方向，但不一定完全与外力方向平行。

在图3所示实施例中，是一个支架(2)上安装有二条立柱，立柱各有一套直线发电机(1)、连接件(5)、操作件(6)，操作件(6)上有一个划动把(61)和一个连接把(62)，连接把(62)用于与连接件(5)连接。划动把(61)可以绕操作件(6)做弧形运动，使用时相似于一个划船动作。在支架(2)上安装两套装置是为了达到双手同时活动的目的。其中的直线发电机也可以只要一台，由两套连接件和操作件共同带动。

在图4所示实施例中，是在一个平板支架(2)上安装的两条立柱各设置一套直线发电机(1)，直接由连接件(5)悬挂到支架(2)上，操作件(6)是一个圆环形状，在其中穿入一条横杠，即可作为举重健身器使用。

在图5所示实施例中，用一个活动把手(601)代替健身支架，将直线发电机(1)固定到把活动把手(601)上，再将滑动磁极(11)的一端也连接到活动把手(601)上，将另一端由连接件(5)与操作件(6)连接，操作件(6)也做成一个把手形状，这样就成为一个可活动型发电健身器，使用和带动都十分灵活方便。

在图6所示中，直线发电机(1)的感应线圈(12)由许多根(2根以上)细电线合成线圈电线(121)后绕成的。在一个输出端的多根细线的其中一根上连接一个可调电阻(122)，将其余的细线引入一个多位调节器(123)，然后将由可调电阻(122)和多位调节器(123)上引出的电线合起来接到桥式整流器(124)，通过桥式整流器整流后即可获得一个电源，将这个电源连接到电池(125)即可。

在上述所示直线发电机在健身器械上的应用中，一个健身器械支架上可以安装一台或多台直线发电机和多个健身操作件，组成一个综合型可发电的多功能健身器械。或者一台直线发电机由多个健身操作件同时带动；直线发电机可以根据不同的功能需要以不同形式、不同方向安装在健身器支架的不同部位；操作件与滑动磁极之间的连接件可以是软性的钢丝绳、皮带等，也可以是硬性的钢条或由其它耐用材料制成；复位弹簧可以用垂直方向的重物代替；健身操作件可以根据操作方法不同和外力对象做成手动式或脚动式的，还可以加上有按摩功能的附属物。

也可以将直线发电机的磁极固定在健身器械支架上，这时，就应该将复位弹簧和连接件分别连接到感应线圈的两端。可获得基本相同的发电效果，但构造较麻烦复杂。

所有示图中未给出坐卧时所用的附件，制作时可根据实际需要设置。

本实用新型是一项集健身、清洁能源于一体的技术，将会改变人们对传统健身运动的新认知，启动一个全新的健身器械制造业。

Claims (3)

1.直线发电机在健身器械上的应用，包括直线发电机、健身器械，其特征是：将一台或多台直线发电机(1)同时或分别固定在支架(2)上，直线发电机内部的滑动磁极(11)的一端连接有有复位弹簧(3)，复位弹簧连接在支架(2)上，滑动磁极(11)另一端由一个或多个连接件(5)与一个或多个操作件(6)连接，直线发电机(1)连接有输出导线(13)。

2.一种活动型可发电健身器，包括直线发电机、活动把手、连接件和操作件，其特征是：直线发电机(1)固定到把活动把手(601)上，滑动磁极(11)的一端也连接到活动把手(601)上，滑动磁极(11)另一端由连接件(5)与操作件(6)连接。

3.直线发电机在健身器械上应用的电路，其特征是：直线发电机(1)的感应线圈(12)由是由多根(2根或以上)独立绝缘的细电线组合成线圈电线(121)后绕成的，多根细电线的其中一根上连接有可调电阻(122)，其余的细电线引入到多位调节器(123)，由可调电阻(122)和多位调节器(123)上引出的电线合起来连接到桥式整流器(124)，桥式整流器(124)与电池(125)连接。

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