CN203954549U - 兼具发电功能的鼠笼式跑步健身装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种兼具发电功能的鼠笼式跑步健身装置，包括固定在支架上的主轴、通过轴承和支撑梁安装在主轴上的鼠笼式壳体、电刷滑环结构和换向变速机构，所述鼠笼式壳体包括内壳、外壳，其一端敞口，在所述内壳的圆柱外表面、外壳的圆柱内表面分别安装有电枢线圈、永磁体，且该电枢线圈和永磁体之间留有间隙；所述换向变速机构设在鼠笼式壳体的端部，且对应连接内壳、外壳的端部，以使外壳与内壳的转动方向相反；所述电刷滑环结构安装于鼠笼式内壳一端与主轴的对接部位，用以向输出端输出电枢线圈中所产生的电流。本实用新型能在训练、健身、娱乐的同时进行发电，为开发可再生能源开辟了新的途径。

Description

兼具发电功能的鼠笼式跑步健身装置

技术领域

本实用新型属于跑步健身装置的机械技术领域，特别涉及一种兼具发电功能的鼠笼式跑步健身装置。

背景技术

跑步是广泛参与的健身和训练方式，人或动物跑步时，消耗大量的能量。目前，已经有人发明了能发电的跑步机，即在普通的跑步机上增加发电装置，试图将健身、训练时浪费的能量转化成电能。

人或动物跑步时，对地面施加两个方向的力量：水平方向的摩擦力，垂直方向的重力。已发明的能发电的跑步机，例如中国专利201120209628.4公开的发电跑步机（发明人吴德巍），只是在常见的跑步机上增加了发电机、变速机构等附件，仅能利用水平方向的摩擦力进行发电，垂直方向的重力被浪费了，因此发电效率较低。

中国专利200920014394.0公开的鼠笼式跑步发电装置（发明人贲春晓、贲东玉），鼠笼结构需要配合外置独立的发电机才能发电，无法充分利用鼠笼结构的发电潜力。外置发电机直径较小，电枢线圈和磁体的数量较少，因此发电效率较低。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本使用新型提供一种兼具发电功能的鼠笼式跑步健身装置。

本实用新型的技术方案是：一种兼具发电功能的鼠笼式跑步健身装置，包括固定在支架上的主轴、通过轴承和支撑梁安装在主轴上的鼠笼式壳体、电刷滑环结构和换向变速机构，所述鼠笼式壳体包括内壳、外壳，其一端敞口，在所述内壳的圆柱外表面、外壳的圆柱内表面分别安装有电枢线圈、永磁体，且该电枢线圈和永磁体之间留有间隙，并形成电枢线圈切割永磁体磁力线的位置关系；所述换向变速机构设在鼠笼式壳体的端部，且对应连接内壳、外壳的端部，以使外壳与内壳的转动方向相反；所述电刷滑环结构安装于鼠笼式内壳一端与主轴的对接部位，用以向输出端输出电枢线圈中所产生的电流。

所述鼠笼式内壳内的主轴上至少设有一处向上方突出的“几”字形弯曲，所述主轴“几”字形弯曲前、后两侧对称设置安全扶臂或安全吊带。“几”字形弯曲能避免跑步者撞到主轴。适用于人的鼠笼式跑步健身装置，在主轴“几”字形弯曲前后两侧对称位置安装安全扶臂、安全吊带、显示屏、储物架。适用于动物的鼠笼式跑步健身装置，在主轴“几”字形弯曲前后两侧对称位置的安全吊带。在主轴前后两侧对称位置重复安装这些附件的原因是，为了使通风系统的冷却风与外界自然风的方向保持一致，跑步者需要在两个相反的跑步方向中作出选择，主轴的两侧都是可选择的跑步位置。安全扶臂、安全吊带能防止跑步者摔倒，一旦发生跑步者摔倒，安全吊带自然将跑步者与鼠笼式内壳分开，防止跑步者被旋转的内壳带到高处。显示屏可显示整机的工作状态、跑步者的健康状态等信息。储物架方便跑步者存放手机、钥匙、水杯、衣服等随身物品。

加大整机的尺寸，增加“几”字形弯曲的数量，相应地增加安全扶臂、安全吊带、显示屏、储物架等的数量，可以制造出加强版的鼠笼式跑步健身装置，能容纳多个跑步者同时在一个装置内跑步。 

本实用新型还包括刹车机构，所述刹车机构包括制动件、刹车手柄和刹车线，所述主轴内设有空腔，所述安全扶臂上设有刹车手柄插槽，鼠笼式内壳的制动件设在内壳封闭底面和主轴附近，鼠笼式外壳的制动件设在外壳封闭底面圆周附近；所述制动件的旋转部分与内壳或外壳融为一体，内壳制动件的静止部分固定在主轴上，外壳制动件的静止部分固定在换向变速机构的固定梁上，刹车手柄活动插在插槽中，刹车线穿过主轴空腔，将制动件和刹车手柄连起来。

本实用新型刹车机构的另一种安装方式，所述刹车机构包括制动件、刹车手柄和刹车线，所述主轴内设有空腔，鼠笼式内壳的制动件设在内壳封闭底面和主轴附近，鼠笼式外壳的制动件设在外壳封闭底面圆周附近；制动件的旋转部分与内壳或外壳融为一体，内壳制动件的静止部分固定在主轴上，外壳制动件的静止部分固定在换向变速机构的固定梁上，刹车手柄设在外壳之外，刹车线穿过主轴空腔，将制动件和刹车手柄连起来。

本实用新型还包括通风系统，所述通风系统包括安装在外壳支撑斜梁上的鼓风桨叶、设置在内壳和外壳底面上的通风口，所述外壳支撑斜梁上的鼓风桨叶延伸到外壳底面圆周的外面。

本实用新型的换向变速机构包括一级变速齿轮组、二级变速齿轮组和三级变速齿轮组，一级变速齿轮组中的主动轮是固定在鼠笼式内壳封闭底面的圆周上的内齿轮，一级变速齿轮组中的从动轮和二级变速齿轮组中的主动轮固定在同一个平行于主轴的齿轮轴一上，该齿轮轴一通过轴承与垂直固定在主轴上的固定梁一连接，二级变速齿轮组中的从动轮和三级变速齿轮组中的主动轮固定在同一个平行于主轴的齿轮轴二上，该齿轮轴二通过轴承与垂直固定在主轴上的固定梁二连接，三级变速齿轮组中的从动轮固定在鼠笼式外壳底面上，所述换向变速机构中的一级变速齿轮组中的从动轮、二级变速齿轮组和的三级变速齿轮组中的主动轮均为三套，以等边三角形的布局固定在主轴上。三角形布局有良好的稳定性，并能均匀分担冲击力，从而减缓变速机构因持续受力而发生的金属疲劳，延长整机寿命。

本实用新型采用的另一种换向变速机构，包括皮带轮组和齿轮组，皮带轮组的主动轮固定在鼠笼式内壳底面上，皮带轮组的从动轮固定在齿轮轴的一端，齿轮轴的另一端安装齿轮组的主动轮，齿轮轴通过轴承安装在垂直于主轴的固定梁上，齿轮组的从动轮固定在鼠笼式外壳的底面上，皮带轮组的从动轮、齿轮组的主动轮共有三套，以等边三角形的布局固定在主轴上，皮带轮组的主动轮上设有三道皮带槽和三条皮带，分别与皮带轮组的三个从动轮相配合。

所述支撑梁包括垂直于主轴的支撑梁和与主轴有夹角的支撑斜梁，所述垂直支撑梁的一端连接在内壳或外壳的底面圆周上，另一端通过轴承与主轴连接；所述支撑斜梁一端连接在内壳或外壳的底面圆周上，另一端通过异型轴承组与主轴连接，每个异型轴承组由2个异型轴承和1个普通轴承组成。每个异型轴承组由2个异型轴承和1个普通轴承组成。2个异型轴承保证支撑斜梁不会往左、右两个方向移动，普通轴承承担垂直于主轴的压力和离心力。垂直支撑梁、倾斜支撑梁与异型轴承组，能为庞大的壳体提供有力的支撑，避免因为长期的旋转发生壳体变形或壳体位移。  

本实用新型还包括设在鼠笼式内壳底面与鼠笼式外壳底面之间的气隙封闭机构，鼠笼式壳体两端各有1套；所述气隙封闭机构包括设在鼠笼式内壳底面圆周与鼠笼式外壳内底面圆周之间的充气轮胎、轮胎固定槽、从充气轮胎伸到鼠笼式外壳外部的气门，充气轮胎固定在鼠笼式外壳底面圆周的内侧。

本实用新型还可以采用另一种气隙封闭机构，所述气隙封闭机构包括滑块、滑块控制杆、滑块控制梁、气隙封闭线、气隙封闭手柄；在壳体底面有敞口的一端，滑块设在鼠笼式内壳底面圆周上，滑块控制杆设在与主轴相连的滑块控制梁上，气隙封闭线将气隙封闭手柄和滑块控制杆连起来；在壳体底面封闭的一端，滑块设在鼠笼式外壳圆柱面的突起上，滑块控制杆设在换向变速机构的固定梁上，气隙封闭线穿过主轴空腔，将气隙封闭手柄和滑块控制杆连起来；滑块和滑块控制杆上分别装有弹簧；气隙封闭手柄和刹车手柄共用同一个活动轴， 刹车手柄的根部设有弧形筒，弧形筒下端设有挡块，气隙封闭手柄的根部设有弧形柱，气隙封闭手柄的末端设有带弹性的几字形活动圈。刹车手柄与气隙封闭手柄有互锁功能。在刹车和气隙被放开、壳体转动的状态下，弧形柱顶在挡块上，气隙封闭手柄无法活动，只有在拉紧刹车手柄之后，弧形柱才能对准弧形筒，气隙封闭手柄才能活动。在刹车被拉紧、壳体静止、气隙被封闭的状态下，几字形活动圈钩在安全扶臂上，刹车手柄和气隙封闭手柄都无法活动，只有在松开几字形活动圈，放开气隙封闭手柄之后，刹车手柄才能活动。

本实用新型的工作原理：人或动物在鼠笼形状的壳体内跑步，带动内壳转动，内壳通过变速机构驱动外壳，外壳进行高速反向的转动。内壳圆柱外面的电枢线圈切割外壳圆柱内面永磁体的磁力线，产生电流。 

本实用新型具积极有益的技术效果：

与增加了发电机构的跑步机相比，本实用新型运转时，可充分利用蹬踏所产生水平方向的摩擦力、垂直方向的重力，来驱动鼠笼式内壳转动，垂直方向的重力没有被浪费掉，因此本实用新型发电效率较高。

与已发明的鼠笼式跑步发电装置相比，本实用新型以鼠笼式内壳和外壳分别作为对转双转子永磁发电机的内、外转子，不需要外置独立的发电机。鼠笼式壳体的直径比外置发电机的直径大得多，电枢线圈和磁体的数量较多，电枢线圈和磁体之间相对运动的速度更大，因此本实用新型的发电效率较高。

本实用新型能在训练、健身、娱乐的同时进行发电，让人们以低廉的价格参与健身活动，为开发可再生能源开辟了新的途径。本实用新型能容纳多个跑步者同时使用，甚至还能利用动物来发电，所以适用范围相当广泛，适用于军队训练、运动队训练、监狱劳动改造、商场/社区/健身房/游乐场所的健身娱乐、动物训练等众多场合。本实用新型利用动物发电时，动物被关进笼子里并系有安全吊带，十分有利于驾驭有野性的动物。将运动量和发电量两种指标联系起来，有利于精确地安排运动量。

附图说明

图1是本实用新型的主视图；

图2是本实用新型实施例1的剖视图；

图3是图2中A处的放大图;

图4是实施例1中一级变速齿轮副组左视图；

图5是实施例1二级变速齿轮副组左视图；

图6是实施例1三级变速齿轮副组左视图；

图7是本实用新型实施例2的剖视图；

图8是图7中B处的放大图。

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施例对本实用新型中的兼具发电功能的鼠笼式跑步健身装置做进一步详细的描述。

在图中，支架1、主轴2、内壳3、外壳4、壳体支撑斜梁5、电刷滑环结构6、电枢线圈7、永磁体8、 “几”字形弯曲9、安全扶臂10、制动件11、刹车手柄12、刹车线13、鼓风桨叶14、一级变速齿轮组中的从动轮15、一级变速齿轮组中的主动轮16、二级变速齿轮组中的主动轮17、二级变速齿轮组中的从动轮18、三级变速齿轮组中的主动轮19、三级变速齿轮组中的从动轮20、齿轮轴一21、固定梁一22、齿轮轴二23、固定梁二24、充气轮胎25、轮胎固定槽26、气门27、皮带轮组的主动轮28、皮带轮组的从动轮29、皮带30、滑块31、滑块控制杆32、滑块控制梁33、气隙封闭线34、气隙封闭手柄35、异型轴承组36、齿轮轴鼓风桨叶37、通风口38、齿轮组的主动轮39、齿轮组的从动轮40、齿轮轴41、固定梁42、空腔43

实施例1 

参见图1、图2、图3、图4、图5、图6，本实用新型的技术方案是：一种兼具发电功能的鼠笼式跑步健身装置，包括固定在支架1上的主轴2、通过轴承和支撑梁安装在主轴2上的鼠笼式壳体、电刷滑环结构6、换向变速机构、刹车机构、通风系统和气隙封闭机构，所述鼠笼式壳体包括内壳3、外壳4，其一端敞口，在所述内壳3的圆柱外表面、外壳4的圆柱内表面分别安装有电枢线圈7、永磁体8，且该电枢线圈7和永磁体8之间留有间隙，并形成电枢线圈7切割永磁体8磁力线的位置关系；所述换向变速机构设在鼠笼式壳体的端部，且对应连接内壳3、外壳4的端部，以使外壳4与内壳3的转动方向相反；所述电刷滑环结构6安装于鼠笼式内壳3一端与主轴2的对接部位，用以向输出端输出电枢线圈7中所产生的电流。所述鼠笼式内壳3内的主轴2上至少设有一处向上方突出的”几”字形弯曲9，所述主轴“几”字形弯曲9前、后两侧对称设置安全扶臂10或安全吊带。

所述刹车机构包括制动件11、刹车手柄12和刹车线13，所述主轴2内设有空腔43，鼠笼式内壳3的制动件11设在内壳封闭底面和主轴2附近，鼠笼式外壳4的制动件11设在外壳封闭底面圆周附近；制动件11的旋转部分与内壳3或外壳4融为一体，内壳制动件11的静止部分固定在主轴2上，外壳制动件11的静止部分固定在换向变速机构的固定梁22上，刹车手柄12设在外壳4之外，刹车线13穿过主轴空腔43，将制动件11和刹车手柄12连起来。

所述通风系统包括安装在外壳支撑斜梁5上的鼓风桨叶14、设置在内壳3和外壳4底面上的通风口38，所述外壳支撑斜梁5上的鼓风桨叶14延伸到外壳底面圆周的外面。

所述换向变速机构包括一级变速齿轮组、二级变速齿轮组和三级变速齿轮组，一级变速齿轮组中的主动轮16是固定在鼠笼式内壳封闭底面的圆周上的内齿轮，一级变速齿轮组中的从动轮15和二级变速齿轮组中的主动轮17固定在同一个平行于主轴2的齿轮轴一21上，该齿轮轴一21通过轴承与垂直固定在主轴2上的固定梁一22连接，二级变速齿轮组中的从动轮18和三级变速齿轮组中的主动轮19固定在同一个平行于主轴2的齿轮轴二23上，该齿轮轴二23通过轴承与垂直固定在主轴2上的固定梁二24连接，三级变速齿轮组中的从动轮20固定在鼠笼式外壳4底面上，所述换向变速机构中的一级变速齿轮组中的从动轮15、二级变速齿轮组和的三级变速齿轮组中的主动轮19均为三套，以等边三角形的布局固定在主轴2上，齿轮轴二上装有鼓风桨叶37。

所述支撑梁包括垂直于主轴2的支撑梁和与主轴2有夹角的支撑斜梁5，所述垂直支撑梁的一端连接在内壳3或外壳4的底面圆周上，另一端通过轴承与主轴2连接；所述支撑斜梁5一端连接在内壳3或外壳4的底面圆周上，另一端通过异型轴承组36与主轴2连接，每个异型轴承组36由2个异型轴承和1个普通轴承组成。

所述气隙封闭机构设在鼠笼式内壳3底面与鼠笼式外壳4底面之间的，鼠笼式壳体两端各有1套；所述气隙封闭机构包括设在鼠笼式内壳底面圆周与鼠笼式外壳底面圆周之间的充气轮胎25、轮胎固定槽26、从充气轮胎伸到鼠笼式外壳4外部的气门27，充气轮胎固定在鼠笼式外壳底面圆周的内侧。

实施例2

参见图1、图7，图8，本实用新型的技术方案是：一种兼具发电功能的鼠笼式跑步健身装置，包括固定在支架1上的主轴2、通过轴承和支撑梁安装在主轴2上的鼠笼式壳体、电刷滑环结构6、换向变速机构、换向变速机构、刹车机构、通风系统和气隙封闭机构，所述鼠笼式壳体包括内壳3、外壳4，其一端敞口，在所述内壳3的圆柱外表面、外壳4的圆柱内表面分别安装有电枢线圈7、永磁体8，且该电枢线圈7和永磁体8之间留有间隙，并形成电枢线圈7切割永磁体8磁力线的位置关系；所述换向变速机构设在鼠笼式壳体的端部，且对应连接内壳3、外壳4的端部，以使外壳4与内壳3的转动方向相反；所述电刷滑环结构6安装于鼠笼式内壳一端与主轴2的对接部位，用以向输出端输出电枢线圈7中所产生的电流。所述鼠笼式内壳内的主轴2上至少设有一处向上方突出的“几”字形弯曲9，所述主轴“几”字形弯曲9前、后两侧对称设置安全扶臂10或安全吊带。

所述刹车机构包括制动件11、刹车手柄12和刹车线13，所述主轴2内设有空腔43，所述安全扶臂10上设有刹车手柄12插槽，鼠笼式内壳的制动件11设在内壳封闭底面和主轴2附近，鼠笼式外壳4的制动件11设在外壳封闭底面圆周附近；所述制动件11的旋转部分与内壳3或外壳4融为一体，内壳制动件11的静止部分固定在主轴2上，外壳制动件11的静止部分固定在换向变速机构的固定梁22上，刹车手柄12活动插在插槽中，刹车线13穿过主轴空腔43，将制动件11和刹车手柄12连起来。

所述通风系统包括安装在外壳支撑斜梁5上的鼓风桨叶14、设置在内壳和外壳底面上的通风口38，所述外壳支撑斜梁5上的鼓风桨叶14延伸到外壳底面圆周的外面。

所述换向变速机构包括皮带轮组和齿轮组，皮带轮组的主动轮28固定在鼠笼式内壳底面上，皮带轮组的从动轮29固定在齿轮轴41的一端，齿轮轴41的另一端安装齿轮组的主动轮39，齿轮轴41通过轴承安装在垂直于主轴2的固定梁42上，齿轮组的从动轮40固定在鼠笼式外壳的底面上，皮带轮组的从动轮29、齿轮组的主动轮39共有三套，以等边三角形的布局固定在主轴2上，皮带轮组的主动轮28上设有三道皮带槽和三条皮带30，分别与皮带轮组的三个从动轮相配合，齿轮轴上装有鼓风桨叶37。

所述支撑梁包括垂直于主轴2的支撑梁和与主轴2有夹角的支撑斜梁5，所述垂直支撑梁的一端连接在内壳3或外壳4的底面圆周上，另一端通过轴承与主轴2连接；所述支撑斜梁5一端连接在内壳3或外壳4的底面圆周上，另一端通过异型轴承组36与主轴2连接，每个异型轴承组36由2个异型轴承和1个普通轴承组成。 

所述气隙封闭机构包括滑块31、滑块控制杆32、滑块控制梁33、气隙封闭线34、气隙封闭手柄35；在壳体底面有敞口的一端，滑块31设在鼠笼式内壳底面圆周上，滑块控制杆32设在与主轴2相连的滑块控制梁33上，气隙封闭线34将气隙封闭手柄35和滑块控制杆32连起来；在壳体底面封闭的一端，滑块31设在鼠笼式外壳圆柱面的突起上，滑块控制杆32设在换向变速机构的固定梁42上，气隙封闭线34穿过主轴空腔43，将气隙封闭手柄35和滑块控制杆32连起来；滑块31和滑块控制杆32上分别装有弹簧；气隙封闭手柄35和刹车手柄12共用同一个活动轴， 刹车手柄12的根部设有弧形筒，弧形筒下端设有挡块，气隙封闭手柄35的根部设有弧形柱，气隙封闭手柄35的末端设有带弹性的几字形活动圈。刹车手柄12与气隙封闭手柄35有互锁功能。

虽然，上文及示意图已经用一般性说明及具体实施方案对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之作一些修改或改进（如零部件的等同替代、规格尺寸的变化、换向变速机构的结构变化、刹车机构的位置变化、通风方式的变化等），这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种兼具发电功能的鼠笼式跑步健身装置，其特征在于：包括固定在支架上的主轴、通过轴承和支撑梁安装在主轴上的鼠笼式壳体、电刷滑环结构和换向变速机构，所述鼠笼式壳体包括内壳、外壳，其一端敞口，在所述内壳的圆柱外表面、外壳的圆柱内表面分别安装有电枢线圈、永磁体，且该电枢线圈和永磁体之间留有间隙，并形成电枢线圈切割永磁体磁力线的位置关系；所述换向变速机构设在鼠笼式壳体的端部，且对应连接内壳、外壳的端部，以使外壳与内壳的转动方向相反；所述电刷滑环结构安装于鼠笼式内壳一端与主轴的对接部位，用以向输出端输出电枢线圈中所产生的电流。

2.如权利要求1所述的兼具发电功能的鼠笼式跑步健身装置，其特征在于：所述鼠笼式内壳内的主轴上至少设有一处向上方突出的“几”字形弯曲，所述主轴“几”字形弯曲前、后两侧对称设置安全扶臂或安全吊带。

3.如权利要求2所述的兼具发电功能的鼠笼式跑步健身装置，其特征在于：还包括刹车机构，所述刹车机构包括制动件、刹车手柄和刹车线，所述主轴内设有空腔，所述安全扶臂上设有刹车手柄插槽，鼠笼式内壳的制动件设在内壳封闭底面和主轴附近，鼠笼式外壳的制动件设在外壳封闭底面圆周附近；所述制动件的旋转部分与内壳或外壳融为一体，内壳制动件的静止部分固定在主轴上，外壳制动件的静止部分固定在换向变速机构的固定梁上，刹车手柄活动插在插槽中，刹车线穿过主轴空腔，将制动件和刹车手柄连起来。

4.如权利要求1中的兼具发电功能的鼠笼式跑步健身装置，其特征在于：还包括刹车机构，所述刹车机构包括制动件、刹车手柄和刹车线，所述主轴内设有空腔，鼠笼式内壳的制动件设在内壳封闭底面和主轴附近，鼠笼式外壳的制动件设在外壳封闭底面圆周附近；制动件的旋转部分与内壳或外壳融为一体，内壳制动件的静止部分固定在主轴上，外壳制动件的静止部分固定在换向变速机构的固定梁上，刹车手柄设在外壳之外，刹车线穿过主轴空腔，将制动件和刹车手柄连起来。

5.如权利要求1所述的兼具发电功能的鼠笼式跑步健身装置，其特征在于：还包括通风系统，所述通风系统包括安装在外壳支撑斜梁上的鼓风桨叶、设置在内壳和外壳底面上的通风口，所述外壳支撑斜梁上的鼓风桨叶延伸到外壳底面圆周的外面。

6.如权利要求1所述的兼具发电功能的鼠笼式跑步健身装置，其特征在于：所述换向变速机构包括一级变速齿轮组、二级变速齿轮组和三级变速齿轮组，一级变速齿轮组中的主动轮是固定在鼠笼式内壳封闭底面的圆周上的内齿轮，一级变速齿轮组中的从动轮和二级变速齿轮组中的主动轮固定在同一个平行于主轴的齿轮轴一上，该齿轮轴一通过轴承与垂直固定在主轴上的固定梁一连接，二级变速齿轮组中的从动轮和三级变速齿轮组中的主动轮固定在同一个平行于主轴的齿轮轴二上，该齿轮轴二通过轴承与垂直固定在主轴上的固定梁二连接，三级变速齿轮组中的从动轮固定在鼠笼式外壳底面上，所述换向变速机构中的一级变速齿轮组中的从动轮、二级变速齿轮组和的三级变速齿轮组中的主动轮均为三套，以等边三角形的布局固定在主轴上。

7.如权利要求1所述的兼具发电功能的鼠笼式跑步健身装置，其特征在于：所述换向变速机构包括皮带轮组和齿轮组，皮带轮组的主动轮固定在鼠笼式内壳底面上，皮带轮组的从动轮固定在齿轮轴的一端，齿轮轴的另一端安装齿轮组的主动轮，齿轮轴通过轴承安装在垂直于主轴的固定梁上，齿轮组的从动轮固定在鼠笼式外壳的底面上，皮带轮组的从动轮、齿轮组的主动轮共有三套，以等边三角形的布局固定在主轴上，皮带轮组的主动轮上设有三道皮带槽和三条皮带，分别与皮带轮组的三个从动轮相配合。

8.如权利要求1所述的兼具发电功能的鼠笼式跑步健身装置，其特征在于：所述支撑梁包括垂直于主轴的支撑梁和与主轴有夹角的支撑斜梁，所述垂直支撑梁的一端连接在内壳或外壳的底面圆周上，另一端通过轴承与主轴连接；所述支撑斜梁一端连接在内壳或外壳的底面圆周上，另一端通过异型轴承组与主轴连接，每个异型轴承组由2个异型轴承和1个普通轴承组成。

9.如权利要求1所述的兼具发电功能的鼠笼式跑步健身装置，其特征在于：还包括设在鼠笼式内壳底面与鼠笼式外壳底面之间的气隙封闭机构，鼠笼式壳体两端各有1套；所述气隙封闭机构包括设在鼠笼式内壳底面圆周与鼠笼式外壳内底面圆周之间的充气轮胎、轮胎固定槽、从充气轮胎伸到鼠笼式外壳外部的气门，充气轮胎固定在鼠笼式外壳底面圆周的内侧。

10.如权利要求3所述的兼具发电功能的鼠笼式跑步健身装置，其特征在于：还包括设在鼠笼式内壳底面与鼠笼式外壳底面之间的气隙封闭机构，所述气隙封闭机构包括滑块、滑块控制杆、滑块控制梁、气隙封闭线、气隙封闭手柄；在壳体底面有敞口的一端，滑块设在鼠笼式内壳底面圆周上，滑块控制杆设在与主轴相连的滑块控制梁上，气隙封闭线将气隙封闭手柄和滑块控制杆连起来；在壳体底面封闭的一端，滑块设在鼠笼式外壳圆柱面的突起上，滑块控制杆设在换向变速机构的固定梁上，气隙封闭线穿过主轴空腔，将气隙封闭手柄和滑块控制杆连起来；滑块和滑块控制杆上分别装有弹簧；气隙封闭手柄和刹车手柄共用同一个活动轴， 刹车手柄的根部设有弧形筒，弧形筒下端设有挡块，气隙封闭手柄的根部设有弧形柱，气隙封闭手柄的末端设有带弹性的几字形活动圈。