CN204017350U - 一种自发电跷跷板 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供自发电跷跷板，包括：第一支撑杆(11)与第二支撑杆(12)；所述第一支撑杆(11)与第二支撑杆(12)通过轴承垂直交叉连接转轴(2)，所述转轴(2)与地面平行设置；转动板(3)与所述转轴(2)连接，并且位于所述转轴(2)的上方，所述转动板(3)在外力的作用下能够转动；所述第一支撑杆(11)与第二支撑杆(12)分别固定第一显示器(81)和第二显示器(82)；所述转轴(2)连接一个发电机(6)，所述转轴(2)转动时带动所述发电机(6)发电；所述发电机(6)的电流输出端设有导线7并连接所述第一显示器(81)和第二显示器(82)的电源输入端。

Description

一种自发电跷跷板

技术领域

本实用新型涉及健身器材，尤其是一种自发电的跷跷板。

背景技术

在当今时代，人们对健康的关心逐渐变高，目前市场上有各种各样的健身器材种类也是越来越多，不同健身器材有它自己不同的功能，跷跷板作为一个健康的娱乐设施，它的基本原理是利用杠杆原理，人对跷跷板的压力是动力和阻力，人到跷跷板的固定点的距离是力臂。重力加速度导致一上一下，高者重力加速度要大于低者，所以高者下降，同时在杠杆原理作用下将低者翘起来，如此循环。它可以满足人们在狭窄的空间内活动的要求。商家为了提高自发电跷跷板的用户体验，往往会将跷跷板固定在一个平台上，并且在平台上安装有显示屏，锻炼者可以在显示屏上观察到自己的体重、心率、血压、卡路里消耗、速度，也可以在显示屏上观看电影、收听歌曲，有的商家甚至将显示屏连接到数码器材上，锻炼者可以在显示屏上收看视频或者视频通话等等。

随着显示屏被赋予越来越多的功能，其耗电量越来越高，处于安全考虑，商家一般会使用电池为显示屏供电，这样设计就带来一个问题，由于用电量越来越高，消费者需要频繁的更换电池，而当今社会环境问题越来越受到重视，频繁更换电池对环境的影响较高。

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型的目的是提供一种自发电跷跷板。

根据本实用新型的一个方面，提供一种自发电跷跷板，包括：第一支撑杆11与第二支撑杆12，且所述第一支撑杆11与第二支撑杆12与地面垂直向上设置并且相距一定距离；

所述第一支撑杆11与第二支撑杆12通过轴承垂直交叉连接转轴2，所述转轴2与地面平行设置；转动板3与所述转轴2连接，并且位于所述转轴2的上方，所述转动板3在外力的作用下能够转动；

所述第一支撑杆11与第二支撑杆12分别固定第一显示器81和第二显示器82；

所述转轴2连接一个发电机6，所述转轴2转动时带动所述发电机6发电；所述发电机6的电流输出端设有导线并连接所述显示器8的电源输入端。

优选地，所述导线连接一蓄电池，所述蓄电池连接所述显示器8的电源输入端。

优选地，所述发电机6为链条驱动的发电机，且所述转轴2与所述发电机6的轴承通过链条相连接，当所述转轴2转动时，所述链条带动所述发电机的轴承转动，从而带动所述发电机6发电。

优选地，所述发电机6为手摇发电机，且所述转轴2连接所述手摇发电机的摇杆轴承，且所述转轴2转动时带动所述手摇发电机的摇杆轴承转动，从而带动所述手摇发电机发电。

优选地，所述的自发电跷跷板还包括一发电量计量装置，所述发电量计量装置包括I/U变换器以及A/D转换器，所述I/U变换器、A/D转换器串联连接，且所述I/U变换器的输入端与所述发电机6的电流输出端电连接，所述A/D转换器的输出端连接到所述显示器8内的单片机的第一输入引脚。

本实用新型通过在锻炼者蹬踏地面，在跷跷板上上下起伏运动，带动转动板3上下起伏转动，所述转动板3带动所述转轴2转动，所述转轴2通过链条带动所述发电机6转动，所述发电机6使动能转化为电能，将电能传输到第一显示器81和第二显示器82，数据处理电路，传感器系统，这样显示器不需要额外的供电装置即可运作，使器材更加环保，并且可以降低消费者的使用成本。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1示出根据本实用新型的一个具体实施方式的，一种自发电跷跷板的结构示意图；

图2示出根据本实用新型的一个具体实施方式的，一种自发电跷跷板的电路结构示意图；以及

图3示出根据本实用新型的第一实施例的，一种自发电跷跷板结构示意图。

具体实施方式

图1示出了本实用新型的一个具体实施方式的，一种自发电跷跷板，具体地，包括第一支撑杆11与第二支撑杆12，且所述第一支撑杆11与第二支撑杆12与地面垂直向上设置并且相距一定距离；，所述第一支撑杆11与第二支撑杆12的材质可以是金属、塑料等，第一支撑杆11与第二支撑杆12与地面相连可以采用粘结或焊接的方式，例如可以地面上设置金属预埋件，所述第一支撑杆11与第二支撑杆12直接与所述金属预埋件通过焊接、螺纹等方式连接。又例如一种更为简便的方式，直接在地面上开孔，将所述第一支撑杆11与第二支撑杆12直接插入到孔中，再用混凝土填缝即可。无论采用何种方式，只要能够实现平行设置的所述第一支撑杆11与第二支撑杆12与地面相对固定且相距一定距离，并不影响本实用新型的实质内容，在此不再赘述。

在一个变化例中，本实用新型需要放置于室内，则可增加一支撑台，所述支撑台与地面相对固定，所述支撑台与所述第一支撑杆11与第二支撑杆12垂直相连，进一步地，优选地，所述第一支撑杆11与第二支撑杆12和所述支撑台之间可以采用焊接、螺纹连接的方式。

进一步地，所述第一支撑杆11与第二支撑杆12通过轴承垂直交叉连接转轴2，所述转轴2与地面平行设置。所述连接方式优选地采用如下方式，在所述第一支撑杆11与第二支撑杆12需要设置所述转轴2的位置开孔，所述开孔的尺寸与所述轴承的尺寸相配合，所述轴承内嵌于所述开孔中，并通过卡销、螺纹等方式与所述开孔保持相对固定，所述转轴2穿伸入嵌在开孔中的轴承并垂直于所述第一支撑杆11与第二支撑杆12，且所述转轴2可以在外力作用下自由转动。

进一步地，如图1所示，转动板3与所述转轴2连接，并且位于所述转轴2的上方，所述转动板3在外力的作用下能够转动，所述转动板位于转轴2的水平上方，优选的，位于转轴2的中间。进一步地，为了增加锻炼者的体验乐趣，所述转动板3上设置有护栏、挡板，也可以在转动板与锻炼者接触部分设置护垫等安全措施。更进一步的，跷跷板可以支持多人共同体验，例如所述转动板3设置多个挡板，所述挡板按人等分平均固定于转动版3的水平上方并在所述挡板上安装把手。所述转轴2与所述转动板3连接方式有多种，例如较为简便的，可一直将所述转轴2与所述转动板3焊接。又例如，所述转动板3的厚度大于所述转轴2的直径，在需要设置转轴2的位置开横向通孔，所述转轴2穿过所述通孔并形成紧配合，作为一种变化，所述横向通孔与所述转轴2也可以通过螺纹连接的方式连接。又例如，在所述转轴2直径方向开通孔，所述通孔的长度与所述转动板3的长度相适应，所述转动板3穿过所述通过，并通过卡销与所述通孔3相对固定。本领域技术人员理解，以上固定方式均属于现有技术，在此不再赘述。

进一步地，所述第一支撑杆11与第二支撑杆12分别固定第一显示器81和第二显示器82，如图1所示，本领域技术人员理解，为了能使锻炼者在锻炼时能看见所述第一显示器81或所述第二显示器82上所显示的内容，所述第一显示器81和所述第二显示器82安装的高度应在所述第一支撑杆11与第二支撑杆12的上端，具体地，应按照在与正常人眼水平或偏下的位置。进一步地，所述第一显示器81的显示屏面朝锻炼者，所述第二显示器82的显示屏背朝锻炼者，这样做的目的是为了是跷跷板两侧的锻炼者都可以看到所述显示器81，82。优选地，可以在所述第一支撑杆11与第二支撑杆12中增加可伸缩的活动杆，满足各种年龄，各种高度的锻炼需求。这些实现方式并不影响本实用新型的技术方案。所述第一支撑杆11和第二支撑杆12与所述第一显示器81和所述第二显示器82之间的固定可以采用焊接、紧锁螺母固定、卡簧固定等方式，优选地，为了保证所述第一显示器81和所述第二显示器82能稳定的固定在所述第一支撑杆11和第二支撑杆12上，连接方式采用紧锁螺母固定，本领域技术人员理解，采用何种方式并不影响本实用新型的实质性，在此不再赘述。

进一步地，如图1所示，所述转轴2连接一个发电机6，所述转轴2转动时带动所述发电机6发电，本领域技术人员理解，所述发电机6可固定在所述第一支撑杆11或所述第二支撑杆12的上，所述第一支撑杆11或所述第二支撑杆12与所述发电机6可以采用焊接、螺纹连接、卡销连接等。作为一种变化，所述发电机6也可以固定于地面或者支撑台上，本领域技术人员理解，此种设计需要再额外增加第三支撑杆，用于支撑所述发电机6。优选地，为了保证锻炼者在使用时意外损坏到所述发电机6，或造成其他人身安全，可以将所述发电机6置于所述转轴2的下方或者与转轴2平行，进一步地，离锻炼者较远处，固定在所述第一支撑杆11或所述第二支撑杆12的上。这并不影响本实用新型的技术方案。

本领域技术人员理解，所述发电机通常由定子、转子、端盖.机座及轴承等部件构成。其中，所述定子由机座、定子铁芯、线包绕组、以及固定这些部分的其他结构件组成。所述转子由转子铁芯、转子磁极(有磁扼.磁极绕组)、滑环、(又称铜环、集电环)、风扇及转轴等部件组成。通过轴承、机座及端盖将发电机的定子，转子连接组装起来，使转子能在定子中旋转，通过滑环通入一定励磁电流，使定子成为一个旋转才磁场，定子线圈做切割磁力线的运动，从而产生感应电势，通过接线端子引出，接在回路中，便产生了电流。例如，人民教育出版社出版的《义务教育课程标准试验教科书物理(八年级下)》中的第八章“电与磁”就介绍了手摇发电机的基本原理，同时本领域技术人员理解还可以参考珠海市康能电子科技有限公司(www.koncan.cn)生产的FSD-65W型号手摇发电机实现本实用新型内容，在此不予赘述。

进一步地，所述转轴2与所述发电机6可以通过专门连接装置连接，例如齿轮和链条的组合，又例如同步带与传动盘的组合。作为一种变化，所述转轴2与所述发电机6的转轴为同一根转轴，从而在所述转轴转动时直接带动所述发电机6的转轴转动，进而使得所述发电机6发电。本领域技术人员理解，在这样的方式下，所述发电机6的位置应该变化，所述发电机6的转轴应该与所述转轴2在一个直线上，在此不予赘述。

本领域技术人员理解，通过以上连接方式，锻炼者甲在使用所述跷跷板时，双脚对地面施加踩踏力，通过地面对双脚的反作用力使锻炼者自身垂直向上运动，同时坐在锻炼者甲对面的锻炼者乙则朝相反的方向运动，即垂直向下运动，由于锻炼者甲和锻炼者乙分别位于跷跷板的两端，当锻炼者甲和锻炼者乙交替向下或向上运动时，所述跷跷板的两端即交替向下或向上运动，进而位于所述跷跷板中间位置的转轴2则会交替的做顺时针或逆时针方向的转动，同时带动所述发电机6发电。

进一步地，所述发电机6的电流输出端设有导线并连接所述第一显示器81和所述第二显示器82的电源输入端。本领域技术人员理解，所述发电机6可以是直流发电机，也可以是交流发电机，如果采用交流发电机则需要设置整流器将交流电转化为直流电。所述第一显示器81和所述第二显示器82的功能主要是显示锻炼者的运动时间、运动量等，也可以播放视频、动画等。这样当锻炼者运动时，带动所述发电机6发电，通过所述导线将发出的电能传输给所述第一显示器81和所述第二显示器82。

优选地，作为本具体实施方式的第一个实施例，所述导线连接一蓄电池，所述蓄电池连接所述第一显示器81和所述第二显示器82的电源输入端。目前常见的蓄电池有铅酸蓄电池、磷酸铁锂蓄电池，优选地采用磷酸铁锂蓄电池，当锻炼者运动时，通过所述发电机为所述蓄电池充电，充电的方式可采用纯直流电充电、脉冲直流充电、直流正玄充电、直流带间歇放电的充电，这些均属于现有技术，在此不再赘述。通过设置所述蓄电池，并通过所述发电机为所述蓄电池充电，所述蓄电池即可作为常备电源，对所述自发电跷跷板的电子设备供电，包括所述第一显示器81和所述第二显示器82。

优选地，作为本具体实施方式的第二实施例，如图1所示，所述链条发电机设置有第一齿轮61，所述第一齿轮61固定在发电机6的外面，所述发电机6内部固定有轴承、线圈骨架等其他发电机零部件，所述转轴2上设置有第二齿轮62，所述第一齿轮61与第二齿轮62通过链条连接。锻炼者通过脚踏地面，带动所述转动板3上下起伏运动，所述转动板3带动所述转轴2转动，所述转轴2带着所述第二齿轮62转动，所述第二齿轮62通过所述链条带动所述发电机6的第一齿轮61转动，完成动力的传导，所述发电机6进而将动能转化为电能。

优选地，作为本具体实施方式的第三实施例，所述发电机6为手摇发电机，所述转轴2连接所述手摇发电机的摇杆轴承，锻炼者通过脚踏地面，带动所述转动板3上下起伏运动，所述转动板3带动所述转轴2转动，且所述转轴2转动时带动所述手摇发电机的摇杆轴承转动，从而带动所述手摇发电机发电。本领域技术人员理解，本实施例的动力传导原理与第二实施例类似，在此不再赘述。

优选地，作为本具体实施方式的第四实施例，所述自发电跷跷板还设置有发电量计量装置，用于计量所述手摇发电机6发出的电量。如图2所示，所示发电量计量装置包括I/U变换器以及A/D转换器，所述I/U变换器的输入端与所述手摇发电机6的电流输出端电连接，用于接收手摇发电机6发出的电流信号。所述I/U变换器的作用是将所述手摇发电机6所发出的电流信号转换为电压信号(即模拟信号)，以利于后面的信号采集，例如比较简单的方法是分压器方法，即将电流通入电阻，在电阻上采样出电压信号，同时可以使用电位器调节输出电压大小，另外还有霍尔传感器法，三极管方法等，在此不再赘述。

进一步地，所述I/U变换器、A/D转换器串联连接，所述A/D转换器的作用是将所述I/U变换器转换的电压信号(即模拟信号)转换为数字信号，比较常用的方法是逐次比较型A/D转换器，其原理是所述A/D转换器由一个比较器和DA转换器通过逐次比较逻辑构成，从最高位开始，顺序地对每一位将输入电压与内置DA转换器输出进行比较，经n次比较而输出数字值。此外还有电容阵列逐次比较型、压频变换型等，在此不再赘述。

例如图2示出根据本实用新型的一个具体实施方式的，一种自发电跷跷板的电路结构示意图。进一步地，本领域技术人员理解，所述A/D转换器的输出端连接到所述第一显示器81和所述第二显示器82内的单片机的第一输入引脚。所述单片机其作用是将所述A/D转换器的数字信号处理后输出到所述第一显示器81和所述第二显示器82。例如所述单片机基本结构由运算器、累加器、存储器、控制器、输入输出设备构成，其工作原理为：所述A/D转换器先后输入a、b两个数字信号，运算器执行加法操作，在相加之前，数字信号a放在累加器中，b放在数据寄存器中，当执行加法指令时，运算器即把两个数相加并把结果c存入累加器，取代累加器原来的内容a，当所述A/D转换器连续输入数字信号时，运算器会重复上述步骤最后得出计算结果。

进一步地，所述单片机与显示器相连接，所述单片机控制器的功能是从存储器中取出计算结果，对计算结果进行译码和测试，并产生相应的操作控制信号，输出到显示器中显示。

进一步地，图3示出根据本实用新型的第五实施例的，一种自发电跷跷板的电路结构示意图。本领域技术人员理解，在本实施例中，所述自发电跷跷板的传动装置，即上述实施例中所描述的转轴2通过轴承与所述发电机连接，从而将用户运动所带动的轴承转动传动给所述发电机，使得所述发电机向所述第一显示器81和所述第二显示器82供电。进一步地，本实用新型所提供的显示器包括显示屏、数据处理电路以及传感器系统，其中，所述传感器系统用于获取所述转轴2的轴承的转数，并转换为数字信号后传输给所述数据处理电路，相应地，所述数据处理电路将所述转轴2的轴承的转数显示在所述显示屏上，从而使得用户可以边锻炼边查看其运动的参数，例如轴承转动的圈数。进一步地，所述数据处理电路还通过所述传感器系统获取发电机发电的瓦数，从而相应地所述显示屏上显示发电量。

以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。

Claims (5)

1.一种自发电跷跷板，其特征在于，包括： 

第一支撑杆(11)与第二支撑杆(12)，且所述第一支撑杆(11)与第二支撑杆(12)与地面垂直向上设置并且相距一定距离； 

所述第一支撑杆(11)与第二支撑杆(12)通过轴承垂直交叉连接转轴(2)，所述转轴(2)与地面平行设置； 

转动板(3)与所述转轴(2)连接，并且位于所述转轴(2)的上方，所述转动板(3)在外力的作用下能够转动； 

所述第一支撑杆(11)与第二支撑杆(12)分别固定第一显示器(81)和第二显示器(82)； 

所述转轴(2)连接一个发电机(6)，所述转轴(2)转动时带动所述发电机(6)发电；所述发电机(6)的电流输出端设有导线并连接所述第一显示器(81)和第二显示器(82)的电源输入端。 

2.根据权利要求1所述的自发电跷跷板，其特征在于，所述导线连接一蓄电池，所述蓄电池连接所述第一显示器(81)和第二显示器(82)的电源输入端。 

3.根据权利要求1或2所述的自发电跷跷板，其特征在于，所述发电机(6)为链条驱动的发电机，且所述转轴(2)与所述发电机(6)的轴承通过链条相连接，当所述转轴(2)转动时，所述链条带动所述发电机的轴承转动，从而带动所述发电机(6)发电。 

4.根据权利要求1或2所述的自发电跷跷板，其特征在于，所述发电机(6)为手摇发电机，且所述转轴(2)连接所述手摇发电机的摇杆轴承，且所述转轴(2)转动时带动所述手摇发电机的摇杆轴承转动，从而带动所述手摇发电机发电。 

5.根据权利要求4所述的自发电跷跷板，其特征在于，还包括一发电量计量装置，所述发电量计量装置包括I/U变换器以及A/D转换器，所述I/U变换器、A/D转换器串联连接，且所述I/U变换器的输入端与所述发电机(6)的电流输出端电连接，所述A/D转换器的输出端连接到所述第一显示器(81)和第二显示器(82)内的单片机的第一 输入引脚。