CN219149152U - 带磁流变旋转阻尼器的动感单车 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种带磁流变旋转阻尼器的动感单车，包括底部支架、从所述底部支架向上延伸的前支撑架、后支撑和设在所述后支撑上的车座，在所述后支撑的下方还安装有与蹬踏板一起操作的磁流变旋转阻尼器，所述磁流变阻尼器为所述蹬踏板提供可调的蹬踏阻尼力。本实用新型的动感单车结构简单，体积小，极大改善了用户体验，降低了故障率，提高了安全性。

Description

带磁流变旋转阻尼器的动感单车

技术领域

本实用新型涉及健身器材领域，具体而言，本实用新型涉及带磁流变旋转阻尼器的动感单车。

背景技术

传统的动感单车，作为室内健身器材的一种，又名飞轮健身车，其基本框架结构与普通单车相似，包括车把、车座、蹬板和轮子几个部分，车身稳固地联结为一个整体。动感单车的结构可以做很大的调整，使骑行的人感觉更舒适。

动感单车的车头由把手及水壶架构成，水壶架的设计是考虑长时间的健身运动随时需要补水的需求。挡泥板位于车体与刹车系统之间，保护飞轮免受汗液与锈迹的侵蚀。作为动感单车的常见的重要组成部分，飞轮的主要作用是配重，也就是增加运动的负荷以加大训练强度。在很多动感单车上还配有电子刹车系统，这也让很多动感单车运动者能够在疲惫的时候更好的控制和把握节奏。曲柄和脚踏同样是普通自行车的类似结构。动感单车的座椅高度是可以方便调节的。动感单车的整体框架支撑结构基本上由金属打造而成。

现有的动感单车的阻尼形式主要有接触式与磁控式阻尼两种。其中，传统的接触式阻尼是通过控制刹车片与车轮的摩擦力来增减阻尼。传统的磁控式阻尼则是通过控制磁体与飞轮之间的间距来调节阻力大小。

然而，无论是传统的刹车片接触式还是磁控式阻尼，其结构相对复杂，并且在出现故障或劳损后不易拆卸维修。另外，体积比较大，并且磁控式阻尼设计中的飞轮的飞速转动存在安全隐患。而且，无法精确地展示和调节阻尼参数，例如阻尼值的大小，对阻尼值无法精确量化智能控制；刹车片式的阻尼结构中，工作时摩擦会产生粉尘和碎屑，属于易损件，需要定期维护保养或者更换，并且其在工作时产生噪音，用户体验不好。

综上所述，上述传统动感单车的阻尼和结构设计，都有极大的改进空间。本领域需要改进的动感单车，以克服或者减轻上述技术缺陷，并实现其它的和更多的技术优势。

本实用新型说明书的此背景技术部分中所包括的信息，包括本文中所引用的任何参考文献及其任何描述或讨论，仅出于技术参考的目的而被包括在内，并且不被认为是将限制本实用新型范围的主题。

实用新型内容

鉴于以上所述以及其它更多的构思，而提出了本实用新型。

根据本实用新型一方面的构思，在动感单车的设计中，采用磁流变阻尼器来替代传统的阻尼结构，例如传统的飞轮，来提供和调节阻尼力，并简化传统动感单车的复杂结构。

更具体而言，根据本实用新型的一方面，提供了一种带磁流变旋转阻尼器的动感单车，包括底部支架、从所述底部支架向上延伸的前支撑架、后支撑和设在所述后支撑上的车座，在所述后支撑的下方还安装有与蹬踏板一起操作的磁流变旋转阻尼器，所述磁流变阻尼器为所述蹬踏板提供可调的蹬踏阻尼力。

根据一实施例，所述磁流变旋转阻尼器包括：中空的磁流变腔体，其中填充磁流变液；和可旋转地设在所述磁流变腔体中并且从中穿过而在两端露出的旋转轴组件；和用于产生激励磁场的励磁线圈。

根据一实施例，所述旋转轴组件包括旋转轴和布置在所述磁流变腔体中并能够在所述磁流变液中旋转的旋转阻尼盘；所述磁流变旋转阻尼器包括上端盖和下端盖，所述磁流变腔体位于所述上端盖和所述下端盖之间；并且，所述旋转轴的两端分别露出所述上端盖和所述下端盖之外。

根据一实施例，所述旋转轴的两端在所述上端盖和所述下端盖处分别承靠在轴承上；并且在所述轴承处设置卡簧。

根据一实施例，所述旋转阻尼盘固定在所述旋转轴上并随着一起旋转。

根据一实施例，所述底部支架包括前底梁、后底梁，和连接在所述前底梁与后底梁之间的底梁连接梁。

根据一实施例，所述旋转阻尼盘为带有多个彼此间隔开地布置的扇形叶片的圆盘。

根据一实施例，在所述动感单车上设置用于给磁流变旋转阻尼器散热的散热鳍片或风扇。

根据一实施例，所述动感单车还包括用于可枢转地安装所述蹬踏板的连轴杆，所述磁流变旋转阻尼器与所述连轴杆可操作地连接。

根据一实施例，所述前支撑架与所述后支撑之间通过支撑连接杆相连；所述蹬踏板和所述连轴杆设置在所述支撑连接杆部位；并且所述旋转轴与所述连轴杆之间形成轴联接。

根据一实施例，在所述前支撑架上还设有带控制功能的显示屏，通过所述显示屏能够电控调节所述磁流变阻尼器提供的蹬踏阻尼力。

根据一实施例，所述旋转轴露出所述磁流变腔体之外且相对于其形成轴密封。

根据一实施例，本实用新型的动感单车中，用磁流变旋转阻尼器直接取代传统的飞轮，从而实现无飞轮的轻便式动感单车。在该实施例中，磁流变旋转阻尼器可固定在前后支撑的连接杆上，蹬踏板的联轴杆可直接与阻尼器的旋转轴相连，并且旋转阻尼器内的励磁线圈可经由前支撑杆电连接和信号连接至控制显示屏，使用者借助于控制显示屏可通过触控方式精确控制和显示旋转阻尼器提供的蹬踏阻尼力的大小。

本实用新型的这种带磁流变旋转阻尼器的动感单车的结构简单、体积小，极大改善了用户体验，降低了故障率，适用更多场合与人群；由于取消了传统飞轮结构压缩空间，而避免了飞轮快速旋转带来的安全隐患，提高了安全性。

由于磁流变阻尼器的固有特性，在本实用新型的动感单车设计中，可以精确量化的电控方式来控制和调整磁流变旋转阻尼器的阻尼。

本实用新型的更多实施例还能够实现其它未一一列出的有利技术效果，这些其它的技术效果在下文中可能有部分描述，并且对于本领域的技术人员而言在阅读了本实用新型后是可以预期和理解的。

附图说明

通过参考下文的描述连同附图，这些实施例的上述特征和优点及其他特征和优点以及实现它们的方式将更显而易见，并且可以更好地理解本实用新型的实施例，在附图中：

图1是根据本实用新型一实施例的安装有磁流变阻尼器的动感单车的示意图。

图2是根据本实用新型一实施例的可安装在图1所示动感单车上的磁流变阻尼器的结构的示意性剖视图。

图3是图2所示磁流变阻尼器的旋转轴组件的一实施例的构造的示意图。

附图标记如下：

1-显示屏；2-扶手；3-前支撑；4-前底梁；5-底梁连接梁；6-连轴杆；7-脚踏；8-后底梁；9-后支撑；10-车座；11-座包；12-磁流变旋转阻尼器；13-支撑连接杆；14-显示屏连接线；21-旋转轴组件；22-上端盖；23-线芯；24-密封圈；25-下端盖；26-卡簧；27-轴承；28-外接电线；29-磁流变液；30-油封；211-旋转轴；212-旋转阻尼盘。

具体实施方式

在以下对附图和具体实施方式的描述中，将阐述本实用新型的一个或多个实施例的细节。从这些描述、附图以及权利要求中，可以清楚本实用新型的其它特征、目的和优点。

应当理解，所图示和描述的实施例在应用中不限于在以下描述中阐明或在附图中图示的构件的构造和布置的细节。所图示的实施例可以是其它的实施例，并且能够以各种方式来实施或执行。各示例通过对所公开的实施例进行解释而非限制的方式来提供。实际上，将对本领域技术人员显而易见的是，在不背离本实用新型公开的范围或实质的情况下，可以对本实用新型的各实施例作出各种修改和变型。例如，作为一个实施例的一部分而图示或描述的特征，可以与另一实施例一起使用，以仍然产生另外的实施例。因此，本实用新型公开涵盖属于所附权利要求及其等同要素范围内的这样的修改和变型。

同样，可以理解，本文中所使用的词组和用语是出于描述的目的，而不应当被认为是限制性的。本文中的“包括”、“包含”或“具有”及其变型的使用，旨在开放式地包括其后列出的项及其等同项以及附加的项。

下面将参考本实用新型的具体实施例对本实用新型进行更详细的描述。

如图1所示，展示了根据本实用新型一实施例的安装有磁流变阻尼器的动感单车的整体示意图。该实施例的动感单车具有由前底梁4、后底梁8和二者之间的底梁连接梁5构成的底部支架。由略微前倾地竖立安装在底部支架上的前支撑3和扶手2构成的前支撑架供骑手/健身训练人员在骑行过程中用手支撑，就像自行车骑手在传统的自行车骑行时的姿势一样。在前支撑架上优选可安装显示屏1，该显示屏1可提供基本的显示功能，例如训练参数，或者模拟的风景或道路，等等，并且还可选择性地用作控制屏。显示屏1可显示磁流变旋转阻尼器12实时提供的旋转阻尼力的大小，并且骑手/用户可根据自身需求方便地通过电控方式调节该旋转阻尼力。

在底部支架上还可大体上竖立地安装后支撑9和后支撑9上的车座10(可选择性设置座包11)，以供骑手/健身训练人员在训练骑行时像自行车骑手在传统自行车上骑行时的姿势一样。

后支撑9和前支撑3之间可通过支撑连接杆13相连，以起到加强动感单车的作用，并且，还可在支撑连接杆13上(或者例如穿过其中)布置显示屏连接线14与显示屏1电连接/信号连接，以接收来自例如旋转阻尼器和其它传感器的显示信息，例如阻尼力大小、车速、时间，等等。

如同传统动感单车或传统自行车那样，在支撑连接杆13处设置连轴杆6和蹬踏板(如图，但未标记)，以供骑手/健身训练人员在训练骑行时蹬踏骑行。

重要的是，在支撑连接杆13处，例如以与连轴杆6轴联接的方式(优选以同轴联接的方式)增设磁流变旋转阻尼器12以取代传统的飞轮，由磁流变旋转阻尼器12提供可调节的阻尼力。

进一步如图2所示，展示了根据本实用新型一实施例的可安装在图1所示动感单车上的磁流变阻尼器12的示意图。磁流变旋转阻尼器12具有中空的磁流变腔体，其中填充磁流变液29，并且磁流变旋转阻尼器12的旋转轴组件21的旋转阻尼盘212也布置成浸没在磁流变液29中并可在磁流变液29中旋转。

旋转轴组件21由旋转轴211和固定安装在旋转轴211上的旋转阻尼盘212构成，如图3所示。旋转阻尼盘212例如可通过焊接或者键联接(例如，采用键槽-键的配置实现联轴连接)的方式固定在旋转轴211上并随着一起旋转。如图3所示旋转阻尼盘212可包括带有多个彼此周向地间隔开地布置的多个径向叶片，这些叶片在可变粘稠度(刚度)的磁流变液29中旋转使会有效地受到磁流变液29的阻力，从而可提供增效的旋转阻尼。

磁流变旋转阻尼器12还设有用于产生激励磁场的励磁线圈(或称线芯)23，如图2所示。旋转阻尼盘212被置于磁流变液29(箭头指向图2中的黑色部分)中，这样，在对励磁线圈23施加/增大励磁电流后，磁流变液的粘度(或称刚度)就会变大，其剪切力也会相应地变大，例如以大体上相对于励磁电流线性增加的方式变大，使得旋转阻尼盘212在其中旋转的阻力也会随之增大，由此，磁流变旋转阻尼器12在通电后可增大或者减小的可方便地电控调节的旋转阻尼力，从而给骑手/健身训练人员在动感单车的骑行过程中提供训练用的方便可调的蹬踏阻尼。在骑手/健身训练人员骑行动感单车进行高强度训练期间，磁流变旋转阻尼器12可能会因发热而导致温度过高，因此，根据一个示例，可在动感单车上、优选在磁流变旋转阻尼器12部位或者其附近设置散热鳍片或者风扇(未在图中详细示出)，用于给磁流变旋转阻尼器12散热。

旋转轴211可承靠在磁流变旋转阻尼器12中的两端的轴承27上，并且可选择性地在此处设置卡簧26，卡簧26的作用就是挡住轴承27而防止轴承27被顶出，并且可防止旋转轴211上下窜动。旋转轴211的两端分别露出上端盖22和下端盖25之外，以便于与例如连轴杆6例如同轴地形成轴联接。旋转轴211优选相对于磁流变腔体设置轴封，从而形成轴密封，如下所述。

由于磁流变旋转阻尼器12是提供电控、例如控制励磁电流的方式来调节旋转阻尼力大小的，因此还可设有外接电线28与电源和/或控制系统(例如但不限于具有控制功能的显示屏1)电连接和/或信号连接。

旋转轴211的两端均露出磁流变腔体之外且相对于其形成密封，例如可通过油封30或者格莱圈来提供所需的密封，等等。

磁流变旋转阻尼器12在励磁线圈23部位还可设有密封圈24，等等。根据一示例，磁流变旋转阻尼器12上还可设有其它传感器。

根据一示例，例如如图3所示，旋转阻尼盘212可为具有带中心孔或中心筒的大体圆盘的构造。根据一实施例，在旋转阻尼盘212的圆盘上形成多个、优选为偶数个(例如4个、6个、8个等)彼此间隔开的例如可为大体扇形的叶片，每两个叶片之间设有缺口形式的间隔。缺口优选垂直于圆盘的平面，这样可优化工作时励磁线圈的磁力线分布，便于磁流变旋转阻尼器12更加平衡、平稳地工作以如所需提供阻尼。

综上所述，本实用新型的带磁流变旋转阻尼器的动感单车例如可以实现为无飞轮轻便式动感单车，它随时可提供大体线性的阻尼控制和反馈，其结构和配置相对传统动感单车要更加简单，节省安装空间、线性可控性好﹑鲁棒性高、操纵轻便灵活、所需的耗电量极小、并且工作可靠。

本实用新型的这种带磁流变旋转阻尼器的动感单车的结构简单、体积小，极大降低了故障率，适用更多场合与人群；由于取消了传统飞轮结构压缩空间，而避免了飞轮快速旋转带来的安全隐患；配合电控系统，可对动感单车的力值实现智能的多样化的调节，更大程度上满足用户的需求。

出于说明的目的而提出了对本实用新型的对若干个实施例的前文描述。所述前文描述并非意图是穷举的，也并非将本实用新型限于所公开的精确步骤和/或形式，显然，根据上文的教导，可作出许多修改和变型。本实用新型的范围和所有的等同者旨在由所附权利要求限定。

Claims (10)

1.一种带磁流变旋转阻尼器的动感单车，包括底部支架、从所述底部支架向上延伸的前支撑架、后支撑和设在所述后支撑上的车座，其特征在于：

在所述后支撑的下方还安装有与蹬踏板一起操作的磁流变旋转阻尼器，所述磁流变旋转阻尼器为所述蹬踏板提供可调的蹬踏阻尼力。

2.根据权利要求1所述的动感单车，其特征在于，所述磁流变旋转阻尼器包括：

中空的磁流变腔体，其中填充磁流变液；和

可旋转地设在所述磁流变腔体中并且从中穿过而在两端露出的旋转轴组件；和

用于产生激励磁场的励磁线圈。

3.根据权利要求2所述的动感单车，其特征在于：

所述旋转轴组件包括旋转轴和布置在所述磁流变腔体中并能够在所述磁流变液中旋转的旋转阻尼盘；

所述磁流变旋转阻尼器包括上端盖和下端盖，所述磁流变腔体位于所述上端盖和所述下端盖之间；并且

其中，所述旋转轴的两端分别露出所述上端盖和所述下端盖之外。

4.根据权利要求3所述的动感单车，其特征在于：

所述旋转轴的两端在所述上端盖和所述下端盖处分别承靠在轴承上；并且

在所述轴承处设置卡簧。

5.根据权利要求3所述的动感单车，其特征在于，所述旋转阻尼盘固定在所述旋转轴上并随着一起旋转。

6.根据权利要求3所述的动感单车，其特征在于，所述旋转阻尼盘为带有多个彼此间隔开地布置的扇形叶片的圆盘。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的动感单车，其特征在于，在所述动感单车上设置用于给所述磁流变旋转阻尼器散热的散热鳍片或风扇。

8.根据权利要求3-6中任一项所述的动感单车，其特征在于：

所述动感单车还包括用于可枢转地安装所述蹬踏板的连轴杆，所述磁流变旋转阻尼器与所述连轴杆可操作地连接。

9.根据权利要求8所述的动感单车，其特征在于，所述前支撑架与所述后支撑之间通过支撑连接杆相连；

所述蹬踏板和所述连轴杆设置在所述支撑连接杆部位；并且

所述旋转轴与所述连轴杆之间形成轴联接。

10.根据权利要求1-6中任一项所述的动感单车，其特征在于：在所述前支撑架上还设有带控制功能的显示屏，通过所述显示屏能够电控调节所述磁流变旋转阻尼器提供的蹬踏阻尼力。

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