CN220711254U - 一种飞轮发电系统及健身车 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于健身设备技术领域，公开了一种飞轮发电系统及健身车，该飞轮发电系统旋转轴、飞轮、磁铁件、支架、定子线圈、第一刹车件、第二刹车件以及驱动组件。本实用新型由驱动组件驱动所述第一活动端和所述第二活动端相互靠近或远离，即能够实现对第一刹车件、第二刹车件与磁铁件之间间隙的调整，进能够实现骑行阻力的调整。同样可以理解的是，飞轮转动时能够带动磁铁件同步转动，磁铁件在经过定子线圈时切割磁场进行产生电动势，以形成感应电流，即产生电能。由此可以得知，该飞轮发电结构中的阻力调节机构与发电机构共用同一组磁铁件，从而使得飞轮发电系统的结构紧凑、成本低。包括上述飞轮发电系统的健身车，也结构更紧凑且成本低。

Description

一种飞轮发电系统及健身车

技术领域

本实用新型涉及健身设备技术领域，尤其涉及一种飞轮发电系统及健身车。

背景技术

随着城市化进程和人们生活节奏的加快，锻炼的空间和时间也越来越少，人们越来越多的选择进入健身房和居家进行锻炼。室内健身车以其占地空间小，有氧无氧相结合的运动模式，模拟自行车的骑行方式，不伤害膝关节的运动动作等优势，受到越来越多的欢迎。

为了节省能耗，现有技术中会在健身车上设置发电机，以将健身车的动能转化为电能，供健身车自身使用，或，将多台键身车的发电机所产生的电通过蓄电池储存起来，供健身场地内其他电器使用。

例如，在中国专利文献CN218958717U的技术中，一种用于健身车的发电装置，包括支架、飞轮、环形磁石及发电机线圈，飞轮通过旋转轴承转动设置在支架上，环形磁石设置在飞轮上，且与飞轮呈同心圆结构，环形磁石包括沿周向设置的若干对NS磁极，且NS磁极的N极和S极交错分布，发电机线圈包括若干组，且其设置在环形磁石一侧的支架上用于切割环形磁石的磁场。实际应用中，飞轮与健身车的踏板进行连接，当健身车的踏板被踩动时，飞轮进行转动，当环形磁石跟着飞轮转动，环形磁石的N极S极磁场快速交错通过发电机线圈，由于磁生电原理，发电机闭合电路的一部分导体做切割磁感线运动时，在导体发生电磁感应现象，产生感应电流，从而发电机进行发电工作。然而，上述方案中的需要在飞轮的外侧设置磁石以及支架上设置发电机线圈，空间需求大，成本高。

因此，上述问题亟待解决。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种飞轮发电系统及健身车，以使得健身车的结构更紧凑，降低成本。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种飞轮发电系统，包括：

旋转轴；

飞轮，所述飞轮与所述旋转轴固定连接,所述飞轮包括呈圆形的容纳槽；

磁铁件，固定设置于所述容纳槽的周向槽壁上；

支架，其与所述旋转轴转动连接，所述支架位于所述容纳槽内；

定子线圈，固定设置于所述支架上；

第一刹车件，呈弧形设置，所述第一刹车件包括第一固定端与第一活动端，所述第一固定端转动设置于所述支架上；

第二刹车件，呈弧形设置，所述第二刹车件包括第二固定端与第二活动端，所述第二固定端转动设置于所述支架上；

所述第一刹车件与所述第二刹车件能够配合以实现与所述刹车件相仿形；

驱动组件，被配置为驱动所述第一活动端和所述第二活动端相互靠近或远离。

作为优选地，所述磁铁件包括：

多对NS磁极，多对NS磁极呈环形排列至所述容纳槽的轴向槽壁上；

所述NS磁极的N极和S极交错分布。

作为优选地，所述飞轮发电系统还包括：

电池，设置于所述支架上，所述电池被配置为储存产生的电流。

作为优选地，所述飞轮发电系统还包括：

第一连杆件与第二连杆件，所述第一连杆件一端与所述第一活动端固定连接，所述第二连杆件一端与所述第二活动端固定连接；

第一齿轮与第二齿轮，两者均转动设置于所述支架上，所述第一齿轮与所述第二齿轮转向相反；

所述第一齿轮包括第一偏心轴，所述第一连杆件的另一端与所述第一偏心轴转动连接；

所述第二齿轮包括第二偏心轴，所述第一连杆件的另一端与所述第二偏心轴转动连接。

作为优选地，所述驱动组件设置于所述支架上。

作为优选地，所述第一齿轮与所述第二齿轮相啮合；

所述驱动组件包括：

电机，设置于所述支架上；

传动齿轮组，所述第一齿轮或所述第二齿轮与所述电机通过所述传动齿轮组传动。

作为优选地，所述传动齿轮组包括：

蜗杆，同轴固定设置于所述电机的输出轴上；

多个中间齿轮，多个中间齿轮逐个啮合传动以形成沿预设方向设置的传动路径，所述蜗杆与位于所述传动路径起始端的所述中间齿轮相啮合，所述第一齿轮或所述第二齿轮与位于所述传动路径末端的所述中间齿轮相啮合。

作为优选地，所述飞轮发电系统还包括角度传感器，所述角度传感器用于检测所述第一齿轮或第二齿轮的转动角度。

一种健身车，包括上述的飞轮发电系统。

本实用新型的有益效果：

本实用新型由驱动组件驱动所述第一活动端和所述第二活动端相互靠近或远离，即能够实现对第一刹车件、第二刹车件与磁铁件之间间隙的调整，进能够实现骑行阻力的调整。同样可以理解的是，飞轮转动时能够带动磁铁件同步转动，磁铁件在经过定子线圈时切割磁场进行产生电动势，以形成感应电流，即产生电能。由此可以得知，该飞轮发电结构中的阻力调节机构与发电机构共用同一组磁铁件，从而使得飞轮发电系统的结构紧凑、成本低。

另外，采用飞轮上的容纳槽容置磁铁件、第一刹车件、第二刹车件等部件，能够使得飞轮发电系统的结构更紧凑，且能够使得飞轮发电系统内的某些部件能够共用，成本低、组装方便。

附图说明

图1是本实用新型提供的飞轮系统的结构示意图；

图2是本实用新型提供的飞轮系统去除固定件的结构示意图；

图3是图2中A处的放大图。

图中：

10、旋转轴；20、飞轮；1、磁铁件；2、支架；30、定子线圈；40、电池；3、第一刹车件；31、第一固定端；32、第一活动端；4、第二刹车件；41、第二固定端；42、第二活动端；5、第一连杆件；6、第二连杆件；7、第一齿轮；8、第二齿轮；9、驱动组件；91、电机；92、传动齿轮组；921、蜗杆；922、中间齿轮。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

基于前文述及的内容，现有的方案中的需要在飞轮20的外侧设置磁石以及支架2上设置发电机91线圈，空间需求大，成本高。

为解决上述问题，请参阅图1至图3，本实施例提供一种飞轮发电系统及健身车，该飞轮发电系统旋转轴10、飞轮20、磁铁件1、支架2、定子线圈30、第一刹车件3、第二刹车件4以及驱动组件9。其中，旋转轴10由健身车上的脚蹬机构驱动而旋转，具体连接方式为现有技术，本实施例不做赘述。飞轮20与旋转轴10固定连接，从而使得使用人员能够通过脚蹬驱动飞轮20转动，以达到锻炼的目的。

飞轮20与旋转轴10固定连接,飞轮20包括呈圆形的容纳槽。磁铁件1固定设置于容纳槽的周向槽壁上。支架2与旋转轴10转动连接，支架2位于容纳槽内。定子线圈30固定设置于支架2上。第一刹车件3呈弧形设置，第一刹车件3包括第一固定端31与第一活动端32，第一固定端31转动设置于支架2上。第二刹车件4呈弧形设置，第二刹车件4包括第二固定端41与第二活动端42，第二固定端41转动设置于支架2上。第一刹车件3与第二刹车件4能够配合以实现与刹车件相仿形。驱动组件9被配置为驱动第一活动端32和第二活动端42相互靠近或远离。

可以理解的是，由驱动组件9驱动第一活动端32和第二活动端42相互靠近或远离，即能够实现对第一刹车件3、第二刹车件4与磁铁件1之间间隙的调整，进能够实现骑行阻力的调整。同样可以理解的是，飞轮20转动时能够带动磁铁件1同步转动，磁铁件1在经过定子线圈30时切割磁场进行产生电动势，以形成感应电流，即产生电能。由此可以得知，该飞轮20发电结构中的阻力调节机构与发电机91构共用同一组磁铁件1，从而使得飞轮发电系统的结构紧凑、成本低。

还可以得知的是，采用飞轮20上的容纳槽容置磁铁件1、第一刹车件3、第二刹车件4等部件，能够使得飞轮发电系统的结构更紧凑，且能够使得飞轮发电系统内的某些部件能够共用，成本低、组装方便。另外，在本实施例中第一刹车件3与第二刹车件4均为铝制品，使用成本低。

在一个具体的实施例中，磁铁件1包括多对NS磁极，多对NS磁极呈环形排列至容纳槽的轴向槽壁上。NS磁极的N极和S极交错分布，从而当飞轮20进行转动，磁铁件1的N极S极磁场快速交错通过定子线圈30处，由于磁生电原理，产生感应电流，以保证电流的正常产生。

进一步地，飞轮发电系统还包括电池40，电池40设置于支架2上，电池40被配置为储存产生的电流。可以理解的是，采用电池40对电流进行储存，更便于实际使用。另外，将电池40设置于支架2上，即使得电池40位于容纳槽内，能够进一步提升飞轮发电系统的结构紧凑性。需要说明的是，电池40为现有技术，电池40与上述的发电机91构的连接方式也为现有技术，对此不做赘述。

为进一步提升飞轮发电系统的结构紧凑性，驱动组件9设置于支架2上。

优选地，飞轮发电系统还包括第一连杆件5与第二连杆件6，第一连杆件5一端与第一活动端32固定连接，第二连杆件6一端与第二活动端42固定连接。第一齿轮7与第二齿轮8，两者均转动设置于支架2上，第一齿轮7与第二齿轮8转向相反。第一齿轮7包括第一偏心轴，第一连杆件5的另一端与第一偏心轴转动连接。第二齿轮8包括第二偏心轴，第一连杆件5的另一端与第二偏心轴转动连接。第一齿轮7与第二齿轮8相啮合。驱动组件9包括电机91与传动齿轮组92，电机91设置于支架2上。第一齿轮7或第二齿轮8与电机91通过传动齿轮组92传动。

可以理解的是，上述动作中，由第一连杆件5与第二连杆件6分别带动第一刹车件3与第二刹车件4运动，从而能够有效规避现有技术中采用钢索牵拉磁铁件1运动至极限位置会卡死的情况，进而能够避免噪声的产生以及电机91烧毁的情况。同样可以理解的是，如出现上控仪表的程序故障，仅只需对上控仪表的程序进行调整。同样理解的是，因第一齿轮7与第二齿轮8相啮合，即，能够通过驱动第一齿轮7或第二齿轮8其中的任一一个就带通第一齿轮7与第二齿轮8同步转动，从而使得飞轮发电系统的结构更紧凑，且能够保证第一齿轮7与第二齿轮8转动的一致性。另外，因第一齿轮7与第二齿轮8直接啮合，能够保证两者转向始终相反。

进一步地，传动齿轮组92包括蜗杆921与多个中间齿轮922，蜗杆921同轴固定设置于电机91的输出轴上。多个中间齿轮922逐个啮合传动以形成沿预设方向设置的传动路径，蜗杆921与位于传动路径起始端的中间齿轮922相啮合，第一齿轮7或第二齿轮8与位于传动路径末端的中间齿轮922相啮合。可以理解的是，利用蜗轮蜗杆的传动方式，能够使得驱动组件9具有传动效率高、噪声小以及使用寿命长等优点。需要说明的是，位于传动路径起始端的中间齿轮922因固定设置有蜗杆921相适配的蜗轮。还需要说明的是，本实施例中中间齿轮922的数量是三个，在其他实施例中，中间齿轮922的数量还可以是五个、七个或者更多个。

在一些实施例中，飞轮发电系统还包括角度传感器(图中未标示)，角度传感器用于检测第一齿轮7或第二齿轮8的转动角度，从而能够更精准地控制磁铁与刹车件之间的间隙。需要说明的是，角度传感器可以优选现有技术中的光电传感器，不做赘述。另外，角度传感器的安装位置，可根据实际应用场景进行选择，例如在前文述及的驱动组件9中，采用角度传感器检测第一齿轮7、第二齿轮8或任一中间齿轮922的转动角度，均可得出第一齿轮7与第二齿轮8转动的角度。

在一些实施例中，飞轮发电系统还包括固定件，其与旋转轴10转动连接，固定件被配置为与支架2相配合对位于支架2上的部件进行固定，从而有助于保证飞轮发电系统的稳定性。需要说明的是，固定件与支架2的配合方式，可以采用卡接或螺接等任意一种便于实施的方式。

本实施例另外还提供一种健身车，该健身车包括上述的飞轮发电系统，从而使得该健身车的结构更紧凑且成本低。

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种飞轮发电系统，其特征在于，包括：

旋转轴(10)；

飞轮(20)，所述飞轮(20)与所述旋转轴(10)固定连接,所述飞轮(20)包括呈圆形的容纳槽；

磁铁件(1)，固定设置于所述容纳槽的周向槽壁上；

支架(2)，其与所述旋转轴(10)转动连接，所述支架(2)位于所述容纳槽内；

定子线圈(30)，固定设置于所述支架(2)上；

第一刹车件(3)，呈弧形设置，所述第一刹车件(3)包括第一固定端(31)与第一活动端(32)，所述第一固定端(31)转动设置于所述支架(2)上；

第二刹车件(4)，呈弧形设置，所述第二刹车件(4)包括第二固定端(41)与第二活动端(42)，所述第二固定端(41)转动设置于所述支架(2)上；

所述第一刹车件(3)与所述第二刹车件(4)能够配合以实现与所述刹车件相仿形；

驱动组件(9)，被配置为驱动所述第一活动端(32)和所述第二活动端(42)相互靠近或远离。

2.根据权利要求1所述的一种飞轮发电系统，其特征在于，所述磁铁件(1)包括：

多对NS磁极，多对NS磁极呈环形排列至所述容纳槽的轴向槽壁上；

所述NS磁极的N极和S极交错分布。

3.根据权利要求1所述的一种飞轮发电系统，其特征在于，所述飞轮发电系统还包括：

电池(40)，设置于所述支架(2)上，所述电池(40)被配置为储存产生的电流。

4.根据权利要求1所述的一种飞轮发电系统，其特征在于，所述飞轮发电系统还包括：

第一连杆件(5)与第二连杆件(6)，所述第一连杆件(5)一端与所述第一活动端(32)固定连接，所述第二连杆件(6)一端与所述第二活动端(42)固定连接；

第一齿轮(7)与第二齿轮(8)，两者均转动设置于所述支架(2)上，所述第一齿轮(7)与所述第二齿轮(8)转向相反；

所述第一齿轮(7)包括第一偏心轴，所述第一连杆件(5)的另一端与所述第一偏心轴转动连接；

所述第二齿轮(8)包括第二偏心轴，所述第一连杆件(5)的另一端与所述第二偏心轴转动连接。

5.根据权利要求4所述的一种飞轮发电系统，其特征在于，所述驱动组件(9)设置于所述支架(2)上。

6.根据权利要求5所述的一种飞轮发电系统，其特征在于，所述第一齿轮(7)与所述第二齿轮(8)相啮合；

所述驱动组件(9)包括：

电机(91)，设置于所述支架(2)上；

传动齿轮组(92)，所述第一齿轮(7)或所述第二齿轮(8)与所述电机(91)通过所述传动齿轮组(92)传动。

7.根据权利要求6所述的一种飞轮发电系统，其特征在于，所述传动齿轮组(92)包括：

蜗杆(921)，同轴固定设置于所述电机(91)的输出轴上；

多个中间齿轮(922)，多个中间齿轮(922)逐个啮合传动以形成沿预设方向设置的传动路径，所述蜗杆(921)与位于所述传动路径起始端的所述中间齿轮(922)相啮合，所述第一齿轮(7)或所述第二齿轮(8)与位于所述传动路径末端的所述中间齿轮(922)相啮合。

8.根据权利要求4所述的一种飞轮发电系统，其特征在于，所述飞轮发电系统还包括角度传感器，所述角度传感器用于检测所述第一齿轮(7)或第二齿轮(8)的转动角度。

9.一种健身车，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的飞轮发电系统。