CN217246479U - 一种用于人体锻炼的带回力调节的阻力装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于人体锻炼的带回力调节的阻力装置，包括动力组件、转动轴、回力系统以及阻力调节系统，回力系统和所述阻力调节系统分别位于所述动力组件的两侧，且均穿设并固定在所述转动轴上，动力组件在外力作用下带动所述转动轴转动，当中心轴沿正向转动时，回力系统和阻力调节系统产生阻力作用于所述转动轴上产生负荷，当所述转动轴沿负向转动时，所述阻力调节系统的通过单向脱开装置与所述转动轴连接，所述回力系统提供转动轴复位的回力，所述动力组件在外加拉力对抗所述转动轴的复位速度。本实用新型人体锻炼的带回力调节的阻力装置，用于人体负重健身使用，采用了多种阻力调节系统和回力系统相结合的方式提供负荷。

Description

一种用于人体锻炼的带回力调节的阻力装置

技术领域

本实用新型涉及一种健身器材行业，尤其是提供负重阻力的健身器材。

背景技术

健身器材行业归纳起来，大致可分为三种类型：

①全身性健身器械：如10项综合训练器、家用16功能健身器等；

②局部性健身器械：如健身自行车、划船器、楼梯机、跑步机，以及小腿弯举器、重锤拉力器、提踵练习器等；

③小型健身器械：如人们所熟知的哑铃、壶铃、曲柄杠铃、弹簧拉力器、健身盘、弹力棒、握力器等。

在上述健身器械中，均可以提供抗阻力训练又称阻力训练，是一种对抗阻力的运动，主要目的是训练人体的肌肉。比如健美的所有训练动作都是阻力训练，具体内容就是针对买一个肌肉群或者肌肉快所做出的训练动作负荷器(阻力器)，常见的采用高强力橡胶块克服了调重块垛的噪音，且负荷可变具有等动力量练习之优点，练习动作简单易掌握，受伤的机会较少。质量好的器械根据人体结构设计阻力，从而保证了动作全程阻力均匀，加减重量简便，训练效果俱佳。但是，现有的阻力器只提供强度大的负荷同时，容易拉伤肌肉组织。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是一种用于人体锻炼的带回力调节的阻力装置，在提供阻力负荷的同时，具有回力缓冲复位的拉力，防止肌肉在拉回运动过程中造成损伤。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种用于人体锻炼的带回力调节的阻力装置，包括动力组件、转动轴、回力系统以及阻力调节系统，所述回力系统和所述阻力调节系统分别位于所述动力组件的两侧，且均穿设并固定在所述转动轴上，所述动力组件在外力作用下带动所述转动轴转动，当中心轴沿正向转动时，所述回力系统和阻力调节系统产生阻力作用于所述转动轴上产生负荷，当所述转动轴沿负向转动时，所述阻力调节系统的通过单向脱开装置与所述转动轴连接，所述回力系统提供转动轴复位的回力，所述动力组件在外加拉力对抗所述转动轴的复位速度。

进一步改进的方案在于，所述的单向脱开装置为单向轴承。

进一步改进的方案在于，所述阻力调节系统包括：电磁组件，所述电磁组件包括至少两个缠绕有电磁线圈的电磁片和阻尼片，所述电磁片间隔套设且空转连接在所述中心轴上，该电磁片的外缘固定在架体上，所述阻尼片穿设固定在所述中心轴上且位于两个电磁片之间。

进一步改进的方案在于，所述阻力调节系统包括：调节螺杆和螺母，穿设在该螺杆上转动片、摩擦片以及固定片，所述转动片和螺杆之间连接有压力轴承，所述摩擦片位于所述转动片和固定片之间且相对面上均设有压力传感器，所述转动片的中心两侧设有一段放置所述螺母转动的螺母通道，该螺母通道内还有穿设在所述螺杆上的弹簧。

进一步改进的方案在于，所述回力系统：包括固定架、多个弹性连接件和调节杆，弹性连接件的一端均固定在横梁上，所述弹性连接件的另一端固定于回力绳的一端，回力绳的另一端缠绕于所述转动轴上，调节杆连接于横梁上且通过螺纹调节连接于所述固定架上。

进一步改进的方案在于，所述回力系统包括：固定架以及齿轮轴，齿轮轴上通过恒簧连接有多个齿轮，传动片与所述齿轮对应啮合，多个所述传动片沿传动轴的圆周均匀分布，齿轮轴上缠绕有回力绳的一端，回力绳的另一端转动连接于变径轮上，该变径轮固定在所述转动轴外侧，变径轮的通过四爪调节装置调节外径的大小。

进一步改进的方案在于，所述变径轮的附近设有红外距离感应器。

进一步改进的方案在于，所述动力组件包括拉力绳、带动轮和位于固定轴两侧的挡环，所述拉力绳的一端固定且缠绕于所述带动轮上，另一端为自由端。

进一步改进的方案在于，调节回力的步骤如下：设定一个恒簧载荷为F，红外距离感应器到变径轮的中心距离设定值为L，动力组件的带动轮的直径为ra，回力系统提供的作用力为F，恒簧的个数为N，红外距离感应器测得感应到回力轮的动态距离为L1：

Fa = N×F×(L-L1)/ ra，

F= Fa最大值- Fa最小值；

设定摩擦片到轴中心的半径为rB，压力感应器感应的压力为FB，摩擦片摩擦系数为μ，阻力调节系统提供的作用力为Fc，Ft为动力组件的拉力；

则Fc=FB×μ× rB/ra，

Ft= Fa+Fc。

本实用新型的技术效果在于：

1、本实用新型带回力调节的阻力装置，改变了传统人体运动提供阻力的方式。有现有的配重块和弹簧等阻力方式改为阻力和回位阻力均可微调节，可实现智能控制的阻力装置。从而使人体在运动锻炼时得到更科学，更精准的力源。

2、本实用新型带回力调节的阻力装置，用于健身行业健身者可根据自身情况的需求对阻力和回位阻力分别进行微调。从而对人体锻炼起到逐步增加阻力,逐步增加回位阻力。从而更适合锻炼者锻炼，同时也适合给残疾人、少年、老年等特殊人群提供锻炼时所需的精准力源。例如用于各种力量型健身器械、也可用于健身划船器等等器械。

3、本实用新型带回力调节的阻力装置，用于康复医疗器械，康复锻炼者可根据自身身体康复运动中所需要的阻力和回力阻力设定调节装置提供力源。人体康复运动都是往复两个过程，本阻力装置不仅可以微调，也可以对往复两个过程中所需的力量分别进行微调。（例如:腿部康复全腿的阻力和人体伸腿的阻力可分别进行微调。）从而使康复锻炼者得到更科学，更精准的力源，同时对身体起到保护作用。例如用于康复医疗器械的康复训练床等等。

4、本实用新型带回力调节的阻力装置，极大地减小了传统提供人体阻力装置的成本、降低传统提供助力装置的噪音、而且体积小、可实现智能、同时起到对人体的保护功能。改变了以往装置不可为一条河往复阻力不可分别微调的现状。从而可做小型的力量器械走入家庭，使健身行业得到更好的发展，提高全民的身体素质。

附图说明

图1是本实用新型用于人体锻炼的带回力调节的阻力装置的结构示意图之一；

图2是图1的结构局部爆炸示意图；

图3为图1换个角度结构示意图；

图4为图1的俯视图；

图5是本实用新型用于人体锻炼的带回力调节的阻力装置的结构示意图之二；

图6是图5的另一个角度示意图；

图7是图5的结构局部爆炸示意图；

图8是本实用新型用于人体锻炼的带回力调节的阻力装置的结构示意图之三；

图9是本实用新型用于人体锻炼的带回力调节的阻力装置的结构示意图之四;

图10是本实用新型阻力装置和回力系统微调控制系统的结构示意图；

图11是本实用新型阻力装置和回力系统微调控制系统的工作原理流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本实用新型并能予以实施，但所举实施例不作为对实用新型的限定。

本实用新型采用的回力系统和阻力调节系统均各自有两种结构，并下面结合具体的不同的实施例进行说明。

实施例1：

如图1~图4所示，为本实用新型一种用于人体锻炼的带回力调节的阻力装置1a，包括动力组件1、转动轴2、第一回力系统31以及第一阻力调节系统4，第一回力系统31和第一阻力调节系统4分别位于所述动力组件1的两侧，且均穿设并固定在所述转动轴2上，所述动力组件1在外力作用下带动所述转动轴转动，当转动轴2沿正向转动时，第一回力系统31和第一阻力调节系统4产生阻力作用于所述转动轴2上产生负荷，当所述转动轴2沿负向转动时，所述阻力调节系统4的通过单向脱开装置5与所述转动轴2连接，第一回力系统31提供转动轴2复位的回力，所述动力组件1在外加动力作用下，对抗力减缓所述转动轴的复位速度。

所述的单向脱开装置5为单向轴承，第一阻力调节系统4只有在反向时产生阻力，动力组件1需要增加作用力才能使转动轴转动，动力组件1包括拉力绳11、带动轮12和位于固定轴两侧的挡环13，所述拉力绳11的一端固定且缠绕于所述带动轮12上，另一端为自由端。比如，当健身者用臂力健身时，用手提拉动力组件1，需要不断增加臂力达到健身效果，此时，第一阻力调节系统4提供阻力来平衡，当作用力最大或达到预期的力量值时，动力组件1需要力逐渐减小来达复位效果，此时，转动轴换向转动，单向轴承不工作，第一阻力调节系统4的中心轴和转动轴2断开。

第一阻力调节系统4为电磁提供的阻力系统：包括电磁组件，所述电磁组件包括至少两个缠绕有电磁线圈的电磁片41和阻尼片42，所述电磁片42间隔套设且空转连接在所述中心轴43上，该电磁片41的外缘固定在架体6上，所述阻尼片42穿设且固定在所述中心轴43上且位于两个电磁片41之间，两个电磁片41之间产生磁场。当两个电磁片41均接通电源后，两个电磁片41之间由于的磁性产生磁场，当电源提供变化的电流时，比如电流变大，阻尼片42跟中心轴43同步转动克服电磁片41之间产生的磁力变大，带动中心轴43的转动作用力随着增加，由于中心轴43和转动轴2通过单向轴承相连接，此时，拉动转动轴2的作用力需要增加，相当于增加了阻力而产生了负荷。当电源提供的电流恒定时，电磁片41和阻尼片42之间提供恒定的作用力。

如图4所示，第一回力系统31的齿轮传动结构如下：其包括固定架311以及齿轮轴312，齿轮轴312上通过恒簧313连接有多个齿轮314，传动片315与所述齿轮314对应啮合，多个所述传动片315沿传动轴316的圆周均匀分布，在本实施例中，传动片315共设有4个，呈楔形片的结构，当传动轴316沿一个方向正向转动是，传动片315与齿轮314卡接且同步转动，当反向运动时，传动片315和齿轮315脱开，齿轮轴312上缠绕有回力绳的一端，回力绳的另一端转动连接于变径轮6上，该变径轮6固定在所述转动轴2外侧，变径轮6的通过四爪调节装置调节9外径的大小，靠近所述变径轮设置有距离传感器，测量变径轮的外径大小。所述变径轮6的附近设有红外距离感应器61。四爪调节装置包括电机带动的动力轴92，动力轴92上设有卡槽盘93和卡齿92，卡尺背靠有扩口的四个爪91，当卡槽盘93和卡齿92的卡接的半径变大时，四个爪91的外径同步被扩大，反之，同步缩小。四个爪91的外径的变化带动变径轮6外径的变化。

实施例2

如图1~图4所示，为本实用新型一种用于人体锻炼的带回力调节的阻力装置，包括第二阻力调节系统41为摩擦阻力结构，包括：其包括调节螺杆411和螺母412，调节螺杆411在电机419的带动下转动，穿设在该螺杆411上的转动片415、摩擦片414以及固定片413，所述转动片415和螺杆411之间连接有压力轴承416，所述摩擦片414位于所述转动片415和固定片413之间且相对面上均设有压力传感器，所述转动片415的中心两侧设有一段放置所述螺母转动的螺母通道417，该螺母通道417内还有穿设在所述螺杆上的弹簧418。

如图5~图7所示，第二回力系统3提供为弹簧回力系统，包括：包括固定架31、多个弹性连接件32和调节杆33，在本实施例中，弹性连接件32采用弹簧，也可以采用其他能够提供拉伸和回缩的部件均可。弹性连接件32的一端均固定在横梁34上，所述弹性连接件32的另一端固定于回力绳35的一端，回力绳35的另一端缠绕于所述转动轴2上，调节杆33连接于横梁34上且通过螺纹调节连接于所述固定架31上。

实施例3

本实用新型阻力装置的又一结构方式，为图8中的第二阻力调节系统41的摩擦阻力结构和第一回力系统31的齿轮传动结构相结合的方式，由于上面两个实施例中都详细阐述了两种结构，在此不再赘述。

实施例4

本实用新型阻力装置的又一结构方式，为图9中，第一阻力调节系统4为电磁提供的阻力系统和第一回力系统31的齿轮传动结构的组合方式，由于上面两个实施例中都详细阐述了两种结构，在此不再赘述。

在上述四种实施例中，调节回力的步骤如下，如图10-图11所示，为本实用新型的微调控制系统，包括：主控单元、输入单元、脉冲整形、数字测试单元、电机以及红外传感器和压力传感器的控制单元，输入单元是用户根据需要可以定制自己使用的力量值，即拉力组件的拉力大小，并通过显示单元进行查看。

以实施例为例进行说明，首先设定一个恒簧载荷为F，红外距离感应器到变径轮的中心距离设定值为L，动力组件的带动轮的直径为ra，回力系统提供的作用力为Fa，恒簧的个数为N，红外距离感应器测得感应到回力轮的动态距离为L1：

Fa = N×F×(L-L1)/ ra，

F= Fa最大值- Fa最小值；

设定摩擦片到轴中心的半径为rB，压力感应器感应的压力为FB，摩擦片摩擦系数为μ，阻力调节系统提供的作用力为Fc，Ft为动力组件的拉力；

则Fc=FB×μ× rB/ra，

Ft= Fa+Fc。

其他实施例中，根据阻力装置提供的阻力值以及回力系统提供的回力值，根据上述公式的原理进行计算。

以上所述实施例仅是为充分说明本实用新型而所举的较佳的实施例，本实用新型的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本实用新型基础上所作的等同替代或变换，均在本实用新型的保护范围之内。本实用新型的保护范围以权利要求书为准。

Claims (8)

1.一种用于人体锻炼的带回力调节的阻力装置，其特征在于，包括动力组件、转动轴、回力系统以及阻力调节系统，所述回力系统和所述阻力调节系统分别位于所述动力组件的两侧，且均穿设并固定在所述转动轴上，所述动力组件在外力作用下带动所述转动轴转动，当中心轴沿正向转动时，所述回力系统和阻力调节系统产生阻力作用于所述转动轴上产生负荷，当所述转动轴沿负向转动时，所述阻力调节系统的通过单向脱开装置与所述转动轴连接，所述回力系统提供转动轴复位的回力，所述动力组件在外加拉力对抗所述转动轴的复位速度。

2.根据权利要求1所述的一种用于人体锻炼的带回力调节的阻力装置，其特征在于，所述的单向脱开装置为单向轴承。

3.根据权利要求2所述的一种用于人体锻炼的带回力调节的阻力装置，其特征在于，所述阻力调节系统包括：电磁组件，所述电磁组件包括至少两个缠绕有电磁线圈的电磁片和阻尼片，所述电磁片间隔套设且空转连接在所述中心轴上，该电磁片的外缘固定在架体上，所述阻尼片穿设固定在所述中心轴上且位于两个电磁片之间。

4.根据权利要求2所述的一种用于人体锻炼的带回力调节的阻力装置，其特征在于，所述阻力调节系统包括：调节螺杆和螺母，穿设在该螺杆上转动片、摩擦片以及固定片，所述转动片和螺杆之间连接有压力轴承，所述摩擦片位于所述转动片和固定片之间且相对面上均设有压力传感器，所述转动片的中心两侧设有一段放置所述螺母转动的螺母通道，该螺母通道内还有穿设在所述螺杆上的弹簧。

5.根据权利要求1所述的一种用于人体锻炼的带回力调节的阻力装置，其特征在于，所述回力系统：包括固定架、多个弹性连接件和调节杆，弹性连接件的一端均固定在横梁上，所述弹性连接件的另一端固定于回力绳的一端，回力绳的另一端缠绕于所述转动轴上，调节杆连接于横梁上且通过螺纹调节连接于所述固定架上。

6.根据权利要求1所述的一种用于人体锻炼的带回力调节的阻力装置，其特征在于，所述回力系统包括：固定架以及齿轮轴，齿轮轴上通过恒簧连接有多个齿轮，传动片与所述齿轮对应啮合，多个所述传动片沿传动轴的圆周均匀分布，齿轮轴上缠绕有回力绳的一端，回力绳的另一端转动连接于变径轮上，该变径轮固定在所述转动轴外侧，变径轮的通过四爪调节装置调节外径的大小，靠近所述变径轮设置有距离传感器。

7.根据权利要求6所述的一种用于人体锻炼的带回力调节的阻力装置，其特征在于，所述变径轮的附近设有红外距离感应器。

8.根据权利要求6所述的一种用于人体锻炼的带回力调节的阻力装置，其特征在于，所述动力组件包括拉力绳、带动轮和位于固定轴两侧的挡环，所述拉力绳的一端固定且缠绕于所述带动轮上，另一端为自由端。

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