CN208145301U - 一种力量训练机的配重传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种力量训练机的配重传感器，包括壳体、卷绳盘、拉绳、发条、主动齿轮和精密电位器。其利用精密电位器的电阻值会随其转轴的转动而变化的原理，自动为运动资讯分析统计装置提供供其识别使用者运动过程所承受的加载重量以及是否驱动加载重量正常往复升降的信息。供运动资讯分析统计装置得出使用者在预定的时间内的运动次数（对应驱动配重块正常升降的次数）和消耗热量等运动资讯，并最终在运动资讯分析统计装置的显示屏中显示出来，供使用者观察并了解相应的运动资讯。

Description

一种力量训练机的配重传感器

技术领域

本实用新型涉及力量训练机技术领域，特别涉及一种力量训练机的配重传感器。

背景技术

力量训练机（例如，可参见中国专利号为201020506455.8的实用新型专利所公开的力量训练机）主要是通过使用者施力驱使施力机构往复移动或者摆动并带动选定加载重量的配重组件升降而实现力量训练。配重组件一般包括多块垂向分布且可升降套设于导向杆的配重块，多块所述配重块的相同一侧均开设有插销孔，所有的插销孔与插销（或称选择器）适配，使用者可将插销插入不同高度位置的配重块以选择所希望加载重量的配重块数量（即在运动时，使用者可通过驱使施力机构往复移动或者摆动而带动被插销插入的该配重块及以其上的配重块一同升降），从而达到相应的训练效果。

但现有的力量训练器仍有不足之处，如，现有的力量训练机不能对使用者在预定的时间内的运动次数和消耗热量等运动资讯进行统计，这不便于使用者制定运动强度和目标。而需要统计运动资讯，除了需要运动资讯分析统计装置之外，还必须要有能自动为运动资讯分析统计装置提供识别使用者运动过程所承受的加载重量以及是否驱动加载重量正常往复升降的信息的传感器。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提出一种力量训练机的配重传感器，旨在自动为运动资讯分析统计装置提供供其识别使用者运动过程所承受的加载重量以及是否驱动加载重量正常往复升降的信息。

为实现上述目的，本实用新型提出一种力量训练机的配重传感器，包括：

壳体，所述壳体内部中空形成容纳空间，容纳空间内可枢转设置有枢转轴；

卷绳盘，所述卷绳盘套设于枢转轴，并可与枢转轴同步转动；

拉绳，所述拉绳缠绕于卷绳盘，拉绳的自由端伸出壳体，自由端用于连接配重块插销，向外拉动拉绳的自由端时，拉绳可驱动卷绳盘和枢转轴转动；

发条，所述发条装于容纳空间内，用于驱动卷绳盘反向转动并收卷拉绳；

主动齿轮，所述主动齿轮装于枢转轴上，并可随枢转轴转动；以及

精密电位器，所述精密电位器装于壳体上，用于与运动资讯分析统计装置电连接，精密电位器的转轴装有从动齿轮，从动齿轮与主动齿轮啮合。

本实用新型利用精密电位器的电阻值会随其转轴的转动而变化的原理，自动为运动资讯分析统计装置提供供其识别使用者运动过程所承受的加载重量以及是否驱动加载重量正常往复升降的信息。具体地，在容纳空间内装有用于驱动卷绳盘反向转动并收卷拉绳的发条，分别在枢转轴和装于壳体的精密电位器的转轴上分别装有相啮合的主动齿轮和从动齿轮。运动前，在运动资讯分析统计装置处于待机状态（或者说处于待识别加载重量状态）的情况下，将与拉绳自由端相连的配重块插销插入预定的一个配重块中（应当说明的是，插入该配重块后，即会选择该配重块以及其上的配重块作为加载重量），同时，拉绳克服发条的弹力驱动卷绳盘和枢转轴转动，并通过主齿轮和从动齿轮的啮合驱动精密电位器的转轴转动至相应的电阻位，而与精密电位器电连接的运动资讯分析统计装置则通过检测精密电位器此时的电阻值，识别与该电阻值对应的加载重量。完成加载重量识别后，使用者将运动资讯分析统计装置设置为开始状态并开始运动，在运动的过程中，使用者施力驱使施力机构往复移动或者摆动并带动选定加载重量的配重块升降，而配重块在升降的同时，卷绳盘会在拉索和发条的作用下，经枢转轴、主动齿轮和从动齿轮驱使精密电阻器相应地正向和反向往复转动（即在配重块下降的过程中，配重块会通过配重块插销将拉绳外拉，并最终驱动精密电位器的转轴正向转动；在配重块上升的过程中，发条会驱动卷绳盘和枢转轴反向转动，并最终驱动电位器的转轴反向转动），并改变相应的阻值，而运动资讯分析统计装置则可根据精密电位器的阻值的变化情况，识别出在配重块在预定的运动时间内的升降次数以及升降的幅度，并得出使用者在预定的时间内的运动次数（对应驱动配重块正常升降的次数）和消耗热量等运动资讯，并最终在运动资讯分析统计装置的显示屏中显示出来，供使用者观察并了解相应的运动资讯。

附图说明

图1为力量训练机的配重传感器的立体示意图；

图2为力量训练机的配重传感器的剖视图；

图3为力量训练机的配重传感器的分解示意图；

图4为下盖的立体示意图；

图5为枢转轴的立体示意图；

图6为运动资讯分析统计装置的立体示意图；

图7为运动资讯分析统计装置的分解示意图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后、顶、底、内、外、垂向、横向、纵向，逆时针、顺时针、周向、径向、轴向……），则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态（如附图所示）下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”或者“第二”等的描述，则该“第一”或者“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出一种力量训练机的配重传感器。

本实用新型实施例中，如图1至7所示，该力量训练机的配重传感器，包括壳体1、卷绳盘2、拉绳3、发条4、主动齿轮5和精密电位器6。

其中，壳体1内部中空形成容纳空间以安装相应部件，容纳空间内可枢转设置有枢转轴7；卷绳盘2套设于枢转轴7，并可与枢转轴7同步转动；拉绳3缠绕于卷绳盘2，拉绳3优选钢绳或者其他强度和柔韧性较好的尼龙绳或者塑胶绳，拉绳3的定位端32与卷绳盘2连接（例如固连或者卡接），拉绳3的自由端31伸出壳体1（即壳体1的侧壁的相应位置开设有供拉绳3的自由端31伸出的过孔），自由端31用于连接配重块插销（未图示），向外拉动拉绳3的自由端31时，拉绳3可驱动卷绳盘2和枢转轴7转动；发条4装于容纳空间内，一端与壳体1连接，另一端与卷绳盘2连接，用于驱动卷绳盘2反向转动并收卷拉绳3；主动齿轮5装于枢转轴7上，并可随枢转轴7转动；精密电位器6装于壳体1上，用于与运动资讯分析统计装置电连接，与运动资讯分析统计装置电连接后，运动资讯分析统计装置可实时获取精密电位器6的电阻值，精密电位器6的转轴装有从动齿轮61，从动齿轮61与主动齿轮5啮合，主动齿轮5转动时，可驱动从动齿轮61带动精密电位器6的转轴转动，应当说明的是，精密电位器6为现有技术，其转轴可转动多圈（例如包括但不限于可转动十五圈），转动过程中，精密电位器6的阻值发生变化。

本实用新型利用精密电位器6的电阻值会随其转轴的转动而变化的原理，自动为运动资讯分析统计装置提供供其识别使用者运动过程所承受的加载重量以及是否驱动加载重量正常往复升降的信息。具体地，在容纳空间内装有用于驱动卷绳盘2反向转动并收卷拉绳3的发条4，分别在枢转轴7和装于壳体1的精密电位器6的转轴上分别装有相啮合的主动齿轮5和从动齿轮61。运动前，在运动资讯分析统计装置处于待机状态（或者说处于待识别加载重量状态）的情况下，将与拉绳3自由端31相连的配重块插销插入预定的一个配重块中（应当说明的是，插入该配重块（未图示）后，即会选择该配重块以及其上的配重块作为加载重量），同时，拉绳3克服发条4的弹力驱动卷绳盘2和枢转轴7转动，并通过主齿轮和从动齿轮61的啮合驱动精密电位器6的转轴转动至相应的电阻位，而与精密电位器6电连接的运动资讯分析统计装置则通过检测精密电位器6此时的电阻值，识别与该电阻值对应的加载重量。完成加载重量识别后，使用者将运动资讯分析统计装置设置为开始状态并开始运动，在运动的过程中，使用者施力驱使施力机构往复移动或者摆动并带动选定加载重量的配重块升降，而配重块在升降的同时，卷绳盘2会在拉索和发条4的作用下，经枢转轴7、主动齿轮5和从动齿轮61驱使精密电阻器相应地正向和反向往复转动（即在配重块下降的过程中，配重块会通过配重块插销将拉绳3外拉，并最终驱动精密电位器6的转轴正向转动；在配重块上升的过程中，发条4会驱动卷绳盘2和枢转轴7反向转动，并最终驱动电位器的转轴反向转动），并改变相应的阻值，而运动资讯分析统计装置则可根据精密电位器6的阻值的变化情况，识别出在配重块在预定的运动时间内的升降次数以及升降的幅度，并得出使用者在预定的时间内的运动次数（对应驱动配重块正常升降的次数）和消耗热量等运动资讯，并最终在运动资讯分析统计装置的显示屏中显示出来，供使用者观察并了解相应的运动资讯。

进一步地，所述壳体1外侧有设外延伸的安装部13，安装部13上设有螺钉过孔，以通过螺钉（未图示）将壳体1安装在力量训练机机架（未图示）的预定位置。

在本实用新型实施例中，壳体1包括上盖11以及与上盖11扣合的下盖12，所述上盖11和所述下盖12通过螺钉或者卡扣结构可拆卸连接，所述安装部13可以设于上盖11，也可以设于下盖12。具体地，所述下盖12的内侧底壁设有限位凸环14，发条4设于限位凸环14内，发条4的所述一端与限位凸环14连接相连，例如，在限位凸环14上开设卡位141，在发条4的所述一端设置第一弯折部41，并将第一弯折部41卡于卡位141处。同理，发条4的另一端可以设置第二弯折部42，第二弯折部42卡于卷绳盘2。

进一步地，所述枢转轴7的下端装有第一轴承8，所述下盖12开设有第一轴承槽15，所述第一轴承8装于第一轴承槽15中，枢转轴7与上盖11的内侧顶壁相邻的位置的周壁开设有卡簧槽71并卡接有卡簧74，卡簧74与上盖11的内侧顶壁相抵，以对枢转轴7轴向定位，防止枢转轴7轴向移动。

进一步地，所述上盖11对应枢转轴7的位置成型有凹台111，所述枢转轴7的上端向上伸入凹台111内，精密电位器6装于上盖11的外侧，精密电位器6的转轴伸入凹台111，主动齿轮5和从动齿轮61位于凹台111中，并分别与枢转轴7和精密电位器6的转轴连接。具体地，精密电位器6可通过螺钉或者卡扣结构可拆卸固紧于壳体1外侧，或者粘接于壳体1外侧。

进一步地，枢转轴7下端安装第一轴承8的部分72的直径小于其以上的部分，枢转轴7低于卡簧槽71且高于安装第一轴承8的部分72的周壁开设有切面73，使有枢转轴7有所述切面部分的截面形成非圆形，卷绳盘2的中部开设有与枢转轴7有所述切面73的部分相配合的通孔，并套装于枢转轴7有所述切面的部分上（即装配后，位于卡簧74和第一轴承8之间），可与枢转轴7同步运动。

进一步地，枢转轴7高于卡簧槽71的位置装有第二轴承9，所述上盖11对应第二轴承9的位置开设有第二轴承槽16，第二轴承9装于第二轴承槽16中，以使枢转轴7的转动更为顺畅。

为了便于技术领域的技术人员理解本实用新型技术方案，下面有必要对运动资讯分析统计装置的结构以及工作原理进行介绍。

如图6、图7所示，该运动资讯分析统计装置包括外壳10、控制器20、操控组件（未图示）和显示屏30。

其中，外壳101可手持或者装于力量训练机机架上，在使用时，外壳10安装显示屏30的一面为正面，且最好应朝向使用者。控制器20设于外壳10内部并通过连接线与精密电位器6电连接，用以在待机状态根据精密电位器6的阻值情况，识别出配重块的加载重量，以及在开始状态根据精密电位器6的阻值变化情况，识别出配重块在预定的运动时间内的升降次数以及升降幅度，并得出使用者在预定的时间内的运动次数（对应驱动配重块正常升降的次数）和消耗热量等运动资讯，并最终将相应的运动时间、运动次数和消耗热量等运动资讯在显示屏中显示出来，供使用者观察并了解相应的运动资讯，显示屏30和控制器20与电源电连接，电源用以对显示屏30和控制器20供电。具体地，控制器20包括印刷电路板（PCB板）以及加载于印刷电路板上的微控制单元（MCU）。操控组件设于外壳10（具体地讲，装于外壳10的正面）并与控制器20电连接，用于对控制器20进行控制。

应当说明的是，操控组件包括但不限于按键和/或旋钮式操作件，或者为触控屏，为触控屏时，触控屏可与显示屏30集成为一体。显示屏30优选LCD显示屏，当然也可以采用LED显示屏。

可以理解的，所述运动资讯包括但不限于加载重量、运动次数、消耗热量、运动时间和配重块升降幅度等。在此实施例中，显示屏30对应设置加载重量值显示区302、运动次数值显示区304、消耗热量值显示区305、运动时间值显示区301和配重块升降幅度值显示区303。控制器20可将其识别及分析统计的加载重量、运动次数、消耗热量、运动时间和配重块升降幅度的数值分别显示在对应的加载重量值显示区302、运动次数值显示区304、消耗热量值显示区305、运动时间值显示区301和配重块升降幅度值显示区303。

可以理解地，加载重量的具体数值视配重块的数量、单个配重块的重量以及配重块插销具体插入哪个配重块而定，加载重量可以包括5公斤、10公斤、15公斤、20公斤、25公斤、30公斤、37.5公斤、45公斤、52.5公斤、60公斤、65公斤和75公斤共12段。关于运动热量的计算方式，在一实施例中，当加载重量为10公斤时，每正常驱动其升降一次，计数一次消耗0.025Kcal（千卡）。当加载重量为20公斤时，每正常驱动其升降一次，计数一次消耗0.05Kcal。以此类推，控制器20会以公式：Q=G（加载重量）÷10×N×0.025Kcal，计算出预定时间时所消耗的热量，其中，G为加载重量值，N为升降次数。

在一实施例中，所述操控组件包括但不限于开始键、停止键、设定键和清除键。其中，控制器20在待机状态通过精密电位器6顺利感应出加载重量（即插销选择的配重块的重量）后，按下开始键并开始运动，控制器20即可开始识别出配重块在预定的运动时间内的升降次数以及升降的幅度，并得出使用者在预定的时间内的运动次数和消耗热量等运动资讯。而需要更改加载重量时，则可暂停运动并按下停止键，然后将配重块插销插入新目标配重块，并由控制器20根据精密电位器6最新的阻值识别出新的加载重量后，重新按开始键后，使用者即可重新开始运动。

进一步地，所述控制器20集成有无线通讯单元，控制器20可通过无线通讯单元与移动终端（如手机，平板电脑）或者云端服务器进行通讯，以将运动资讯发送到移动终端或者云端服务器，或者可通过移动终端操控控制器20。所述无线通讯单元可以为WIFI无线通讯单元，GPRS无线通讯单元、蓝牙无线通讯单元或者NFC无线通讯单元等。

进一步地，控制器20还可通过无线通讯单元与配备的感应手环进行通讯，在配备感应手环（未图示）的情况下，控制器20开启后，会先进入待感应状态，将启动状态的感应手环接近无线通讯单元并与无线通讯单元通讯感应后，控制器20即进入待机状态。而在待机状态按消除键则可注销感应手环和无线通讯单元的通讯感应，使控制器20重新进入待感应状态。此方式可防止没有使用权限的人非法使用运动资讯分析统计装置。

以上是在普通运动模式下对运动资讯分析统计装置的介绍，但在实际运动生活中，使用者可能会有不同的运动模式需求，因此，控制器20可以设置多种运动模式，例如，将运动时间分为多组，每组具有不同的时间，在每组的时间结束时会有提示（如声明或者灯光提示），使用者可按设定键进行运动模式的选择，以在不同的运动模式下运动。

进一步地，所述的外壳10上设置有置物托架40，用于放置手机、平板电脑或者书籍等物品。具体地，置物托架40包括一端固设于外壳10正面的承托部101以及从承托部101远离外壳10正面的一端向上延伸的弯折部402，所述承托部101用于支撑所述物品，所述弯折部402用于对物品进行限位，防止物品滑落。

更具体地，外壳10的正面开设有嵌槽103，承托部101卡入嵌槽103中，并通过螺钉（未图示）与外壳10固连。

进一步地，所述承托部101用于支撑物品的表面设置有防滑垫（未图示），以对放于其上的物品起缓冲以及起防滑作用。

具体地，所述电源为电池，外壳10背面设有电池安装槽（未图示），电池装于电池安装槽中，并与印刷电路板电连接，电池安装槽如何设置可采用现有技术，这里不再进行赘述，当然，电源也可以为市电，为市电时，控制器通过电源适配器连接市电。

具体地，所述外壳10包括第一盖体101和与第一盖体101扣合的第二盖体102，第一盖体101和第二盖体102通过螺钉或者卡扣结构连接。所述显示屏30和嵌槽103设于第一盖体101，所述电池槽设于第二盖体。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种力量训练机的配重传感器，其特征在于，包括：

壳体，所述壳体内部中空形成容纳空间，容纳空间内可枢转设置有枢转轴；

卷绳盘，所述卷绳盘套设于枢转轴，并可与枢转轴同步转动；

拉绳，所述拉绳缠绕于卷绳盘，拉绳的自由端伸出壳体，自由端用于连接配重块插销，向外拉动拉绳的自由端时，拉绳可驱动卷绳盘和枢转轴转动；

发条，所述发条装于容纳空间内，用于驱动卷绳盘反向转动并收卷拉绳；

主动齿轮，所述主动齿轮装于枢转轴上，并可随枢转轴转动；以及

精密电位器，所述精密电位器装于壳体上，用于与运动资讯分析统计装置电连接，精密电位器的转轴装有从动齿轮，从动齿轮与主动齿轮啮合。

2.如权利要求1所述的力量训练机的配重传感器，其特征在于：壳体包括上盖以及与上盖扣合的下盖，上盖和所述下盖通过螺钉或者卡扣结构可拆卸连接。

3.如权利要求2所述的力量训练机的配重传感器，其特征在于：壳体外侧有设外延伸的安装部，安装部上设有螺钉过孔，安装部设于上盖或者设于下盖。

4.如权利要求2所述的力量训练机的配重传感器，其特征在于：所述下盖的内侧底壁设有限位凸环，发条设于限位凸环内，发条的一端与限位凸环连接相连，另一端与卷绳盘相连。

5.如权利要求4所述的力量训练机的配重传感器，其特征在于：限位凸环上开设卡位，发条的所述一端设置第一弯折部，第一弯折部卡于卡位处；发条的另一端设置第二弯折部，第二弯折部卡于卷绳盘。

6.如权利要求2所述的力量训练机的配重传感器，其特征在于：枢转轴的下端装有第一轴承，下盖开设有第一轴承槽，第一轴承装于第一轴承槽中，枢转轴与上盖的内侧顶壁相邻的位置的周壁开设有卡簧槽并卡接有卡簧，卡簧与上盖的内侧顶壁相抵。

7.如权利要求2所述的力量训练机的配重传感器，其特征在于：上盖对应枢转轴的位置成型有凹台，所述枢转轴的上端向上伸入凹台内，精密电位器装于上盖的外侧，精密电位器的转轴伸入凹台，主动齿轮和从动齿轮位于凹台中，并分别与枢转轴和精密电位器的转轴连接。

8.如权利要求1所述的力量训练机的配重传感器，其特征在于：枢转轴下端安装第一轴承的部分的直径小于其以上的部分，枢转轴低于卡簧槽且高于安装第一轴承的部分的周壁开设有切面，使有枢转轴有所述切面部分的截面形成非圆形，卷绳盘的中部开设有与枢转轴有所述切面的部分相配合的通孔，并套装于枢转轴有所述切面的部分上。

9.如权利要求6所述的力量训练机的配重传感器，其特征在于：枢转轴高于卡簧槽的位置装有第二轴承，上盖对应第二轴承的位置开设有第二轴承槽，第二轴承装于第二轴承槽中。

10.如权利要求1至9中任意一项所述的力量训练机的配重传感器，其特征在于：拉绳为钢绳或者强度和柔韧性较好的尼龙绳或者塑胶绳。