CN220918022U - 一种阻力轮 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种阻力轮，涉及健身器材技术领域。阻力轮包括中轴、惯性轮、磁阻组件、止转连接件以及固定座；惯性轮转动设置于中轴，中轴固定于固定座，且中轴依次连接固定座和惯性轮；磁阻组件通过止转连接件连接固定座，止转连接件包括依序连接的支撑件、称重传感器和抵压件，称重传感器内设置有电阻应变片；其中，磁阻组件用于产生供惯性轮切割磁力线的磁场，以在惯性轮切割磁场的磁力线时使磁阻组件对惯性轮施加有与惯性轮的转动方向相反的阻力扭矩；称重传感器基于电阻应变片在阻力扭矩的反作用扭矩的作用下产生的形变而产生对应阻力扭矩的电信号。本申请能便于阻力扭矩的获取且能够降低阻力扭矩的测量误差。

Description

一种阻力轮

技术领域

本申请涉及健身器材技术领域，具体而言涉及一种阻力轮。

背景技术

磁阻式阻力轮是健身器材中常用的阻力轮，一般包括惯性轮、中轴和磁阻组件，其中，磁阻组件提供磁场，以使惯性轮在旋转时，切割磁力线，在惯性轮表面形成涡流，涡流与磁场相互作用，产生与惯性轮转动方向相反的阻力，阻力在惯性轮的外圈形成阻力扭矩。常见的磁阻式阻力轮有用电磁铁来产生阻力扭矩或用永磁铁来产生阻力扭矩。

为了实现对阻力扭矩的调节，常需要对阻力扭矩进行测量。一般用电磁铁来产生阻力扭矩的阻力轮中阻力扭矩的测量根据电磁铁线圈里面的电流、阻力轮的转速等数值，通过计算或者根据测量的经验值，计算出阻力轮的阻力扭矩。如此，可获得动态阻力扭矩，但测量的误差比较大。而用永磁铁来产生阻力扭矩的阻力轮中阻力扭矩的测量通过建立永磁体距离阻力轮的距离与阻力扭矩的对应关系，根据永磁体的位置来获得阻力扭矩数值。如此，只能获得有限点位的阻力扭矩值，误差大。

因此，急需能便于阻力轮的阻力扭矩的获取且能够降低阻力扭矩的测量误差的阻力轮。

实用新型内容

有鉴于此，为解决上述技术问题，本申请提供一种阻力轮。

为实现上述目的，本申请提供一种阻力轮，该阻力轮包括：

中轴以及转动设置于中轴的惯性轮，中轴固定于固定座，且中轴依次连接固定座和惯性轮；

以及通过止转连接件与固定座连接的磁阻组件，止转连接件用以阻碍磁阻组件相对于中轴的运动，止转连接件包括依序连接的支撑件、称重传感器和抵压件，称重传感器内设置有电阻应变片；

其中，磁阻组件用于产生供惯性轮切割磁力线的磁场，以在惯性轮切割磁场的磁力线时使磁阻组件对惯性轮施加有与惯性轮的转动方向相反的阻力扭矩；称重传感器基于电阻应变片在阻力扭矩的反作用扭矩的作用下产生的形变而产生对应阻力扭矩的电信号。

有益效果：区别于现有技术，本申请中由于阻力扭矩的反作用扭矩传递至止转连接件中的称重传感器的电阻应变片上，使电阻应变片因受到阻力扭矩的反作用扭矩而形变，进而电阻应变片能够产生与阻力扭矩对应的电信号，从而通过该电信号能够便于阻力扭矩的获取且能够降低阻力扭矩的测量误差，实现对阻力扭矩的准确感测。

附图说明

图1是本申请的阻力轮具体实施例一的半剖结构示意图；

图2是本申请的阻力轮具体实施例一的一视角的整体结构示意图；

图3是本申请的阻力轮具体实施例一另一视角的整体结构的示意图；

图4是图3所示阻力轮的受力示意图；

图5是本申请的阻力轮具体实施例一的磁阻组件和抵压件的组装结构的一视角的示意图；

图6是本申请的阻力轮具体实施例二的一视角的整体结构示意图；

图7是本申请的阻力轮基体实施例三的一侧视角的整体结构示意图；

图8是本申请的阻力轮基体实施例三的另一侧视角的整体结构示意图。

附图标记说明：

10-阻力轮；100-中轴；200-惯性轮；210-轮体支架；220-环形轮体；300-磁阻组件；400-止转连接件；500-固定座；600-安装板；C-转动方向；F1-抵压力；F2-支撑力；

330-磁性件；410-称重传感器；411-第一端；412-第二端；413-第一侧面；414-第二侧面；415-信号线；420-支撑件；430-抵压件；510-第三侧面；520-第四侧面；610-外接安装孔。

具体实施方式

为使本领域的技术人员更好地理解本申请的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本申请做进一步详细描述。显然，所描述的实施方式仅仅是本申请的一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，均属于本申请保护的范围。

请参阅图1-图5所示，本申请的阻力轮10包括中轴100、惯性轮200、磁阻组件300、止转连接件400和固定座500。

惯性轮200转动设置于中轴100，中轴100固定于固定座500，且中轴100依次连接固定座500和惯性轮200。止转连接件400分别连接固定座500和磁阻组件300以阻碍磁阻组件300相对于中轴100的转动，止转连接件400包括依序连接的的支撑件420、称重传感器410和抵压件430，称重传感器410内设置有电阻应变片(图未示)。

其中，磁阻组件300用于产生供惯性轮200切割磁力线的磁场，以在惯性轮200切割磁场的磁力线时使磁阻组件300对惯性轮200施加有与惯性轮200的转动方向C相反的阻力扭矩。称重传感器410基于电阻应变片在阻力扭矩的反作用扭矩的作用下产生的形变而产生对应阻力扭矩的电信号。

需要说明的是，力总是成对出现的，当磁阻组件300通过磁场对惯性轮200施加有阻力扭矩时，惯性轮200同时也会对磁阻组件300施加与该阻力扭矩方向相反且大小相等的反作用扭矩。在该反作用扭矩的作用下磁阻组件300会产生相对于中轴100转动的运动趋势，进而会引起止转连接件400内连接的称重传感器410的电阻应变片产生对应的形变而生成对应阻力扭矩的电信号。

示例性地，结合图1-图2参阅图4，阻力扭矩即是作用方向与转动方向C相反且作用于惯性轮200的扭矩。反作用扭矩即是作用方向与转动方向C相同且作用于磁阻组件300的扭矩。

通过上述方式，由于阻力扭矩的反作用扭矩传递至止转连接件400内的称重传感器410的电阻应变片，使电阻应变片因受到阻力扭矩的反作用扭矩而形变，进而电阻应变片能够产生与阻力扭矩对应的电信号，从而通过该电信号能够便于阻力扭矩的获取且能够降低阻力扭矩的测量误差，实现对阻力扭矩的准确感测。

进一步地，参阅图1-图5所示，称重传感器410沿中轴100的径向延伸以具有靠近中轴100的第一端411和远离中轴100的第二端412。称重传感器410在垂直于中轴100的径向上具有相背设置的第一侧面413和第二侧面414。

其中，固定座500通过支撑件420固定连接称重传感器410靠近中轴100的的第一端411的第一侧面413，磁阻组件300通过抵压件430固定连接称重传感器410的远离中轴100的第二端412的第二侧面414。

通过上述方式，结合图2参阅图4，支撑件420能够在阻力扭矩的反作用扭矩的作用下为称重传感器410的第一端411的第一侧面413提供支撑力F2；抵压件430能够在阻力扭矩的反作用扭矩的作用下为称重传感器410的第二端412的第二侧面414提供与支撑力F2的大小相等方向相反的抵压力F1。如此在，抵压力F1和支撑力F2的作用下，使称重传感器410的电阻应变片产生形变。

此外，相比于现有技术中采用扭矩传感器来测量惯性轮上的阻力扭矩，本申请的阻力轮10中采用上述支撑件420、称重传感器410和抵压件430组成的止转连接件400，以用于实现对阻力扭矩的测量，所需的成本更低且安装的精度要求也更低。

可选地，固定连接例如为包括但不限于螺纹连接、卡扣连接、焊接。其中，螺纹连接例如为通过紧固件连接。该紧固件包括但不限于为螺钉、螺栓和螺母中的至少一者或两者的组合。

进一步地，结合图1参阅图2，支撑件420凸出于固定座500设置，抵压件430设置在磁阻组件300上。支撑件420与称重传感器410固定连接的一端与称重传感器410的第一端411的第一侧面413形成面接触。抵压件430与称重传感器410固定连接的一端与称重传感器410的第二端412的第二侧面414形成面接触。

通过上述方式，利用支撑件420与称重传感器410的第一端411的第一侧面413形成的面接触，以及抵压件430与称重传感器410的第二端412的第二侧面414形成的面接触，能够防止称重传感器410安装后整体的扭曲变形，避免了因称重传感器410整体的扭曲变形而带来的测量误差，从而能够提高阻力扭矩的测量精度。

优选地，支撑件420与称重传感器410的第一端411的第一侧面413形成的接触界面为第一平面，抵压件430与称重传感器410的第二端412的第二侧面414形成的接触界面为第二平面，第一平面与第二平面平行。如此，使得支撑件420对称重传感器410的支撑力F2垂直作用于称重传感器410的第一侧面413，且使得抵压件430对称重传感器410施加的抵压力F1垂直作用于称重传感器410的第二侧面414。从而使得在第一端411的第一侧面413的支撑力F2及第二端412的第二侧面414的抵压力F1都垂直作用于称重传感器410，进而使得称重传感器410的电阻应变片形变更准确灵敏。

进一步地，参阅图1-图5所示，阻力轮10包括分别固定于中轴100两端的两个安装板600，惯性轮200设置于两个安装板600之间，两个安装板600中的至少一者形成为固定座500。

其中，安装板600设置有多个外接安装孔610，多个外接安装孔610绕中轴100的环向间隔分布于中轴100外，用于与其他结构配合以固定安装板600。通过上述方式，利用安装板600上的外接安装孔610，通过紧固件，包括但不限于为如销钉和螺纹连接件等，能够将阻力轮10安装于其他结构，该其他结构包括但不限于为健身器的机架。

可选地，支撑件420包括但不限于为支撑块、支撑板和支撑杆中的一种或至少两种的组合，抵压件430包括但不限于为抵压块、抵压板和抵压杆中的一种或至少两种的组合。

进一步地，结合图1参阅图2，多个止转连接件400绕中轴100的环向间隔分布。如此，可以综合位于中轴100的环向不同位置的称重传感器410内的电阻应变片产生的与阻力扭矩对应的电信号，来获得阻力扭矩的测量值，使得阻力扭矩的测量值更为准确。

可选地，中轴100的环向分为绕向相反的第一环向和第二环向，且不同的止转连接件400中，第一侧面413均为顺应第一环向朝向的一侧，第二侧面414均为顺应第二环向朝向的一侧。如此能够提高位于中轴100的环向不同位置的止转连接件400的结构一致性，使不同位置的称重传感器410因形变而产生的电信号变化一致，进而能够提高最终对阻力扭矩的测量结果。

示例性地，第一环向可以是与转动方向C绕向相反的方向，第二环向可以是与转动方向C绕向相同的方向。

可选地，支撑件420与称重传感器410的连接以及抵压件420与称重传感器410的连接均为刚性连接。例如，支撑件430和抵压件420的材料包括但不限于金属、合金、陶瓷以及其他刚度较大的材料。如此，能够避或减小支撑件420和抵压件430的形变，从而能够提高称重传感器410对阻力扭矩的测量精度。

可选地，参阅图1-图5，磁阻组件300包括至少一个磁性件330。磁性件330用于产生供惯性轮切割磁力线的磁场。磁性件330设置于惯性轮200的内侧或外侧。

以下，以具体实施例对阻力轮10的结构做进一步的说明。

具体实施例一

参阅图1-图5，对于具体实施例一的阻力轮10与前述阻力轮10相同的部分不再赘述，其进一步的限定如下。

磁阻组件300转动设置于中轴100，并位于惯性轮200的内侧。中轴100依次连接固定座500、磁阻组件300和惯性轮200。磁阻组件300背离惯性轮200一侧的安装板600形成为固定座500，且固定座500具有靠近惯性轮200的第三侧面510和背离惯性轮200的第四侧面520。称重传感器410设置于固定座500的第四侧面520所朝向的一侧。

具体实施例二

对比图1-图5参阅图6，对于具体实施例二的阻力轮10与具体实施例一阻力轮10相同的部分不再赘述，其与具体实施例一的不同之处在于称重传感器410的设置位置，具体如下。

对比图1-图5参阅图6，具体实施例二中的阻力轮10中，称重传感器410设置于固定座500的第三侧面510所朝向的一侧并位于磁阻组件300与固定座500之间。如此，能够采用更短的抵压件430来实现对第二端412的第二侧面414的抵压。

具体实施例三

对比图1-图5参阅图7-图8，对于具体实施例三的阻力轮10与具体实施例一阻力轮10相同的部分不再赘述，其与具体实施例一的不同之处在于磁阻组件300的设置位置，具体如下。

对比图1-图5参阅图7-图8所示，具体实施例三的阻力轮10中，磁阻组件300位于惯性轮200的外侧且与惯性轮200的外周相对设置。位于惯性轮200两侧的安装板600均形成为固定座500，也即惯性轮200位于两个固定座500之间。每个固定座500与磁阻组件300之间均对应连接有止转连接件400，以使磁阻组件300架设于两个固定座500之间。

举例而非限制，称重传感器410设置有用于传输信号的信号线415。如此，称重传感器410所生成的对应阻力扭矩的电信号能够通过信号线415向外传输。

以上仅为本申请的实施方式，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围。

Claims (10)

1.一种阻力轮，其特征在于，所述阻力轮包括：

中轴以及转动设置于中轴的惯性轮，中轴固定于固定座，且所述中轴依次连接所述固定座和所述惯性轮；

以及通过止转连接件与所述固定座连接的磁阻组件，所述止转连接件用以阻碍所述磁阻组件相对于所述中轴的转动，所述止转连接件包括依序连接的支撑件、称重传感器和抵压件，所述称重传感器内设置有电阻应变片；

其中，所述磁阻组件用于产生供所述惯性轮切割磁力线的磁场，以在所述惯性轮切割磁场的磁力线时使所述磁阻组件对所述惯性轮施加有与所述惯性轮的转动方向相反的阻力扭矩；所述称重传感器基于所述电阻应变片在所述阻力扭矩的反作用扭矩的作用下产生的形变而产生对应所述阻力扭矩的电信号。

2.根据权利要求1所述的阻力轮，其特征在于，所述称重传感器沿所述中轴的径向延伸以具有靠近中轴的第一端和远离中轴的第二端；所述称重传感器在垂直于所述中轴的径向上具有相背设置的第一侧面和第二侧面；

其中，所述固定座通过所述支撑件固定连接所述称重传感器靠近中轴的第一端的第一侧面，所述磁阻组件通过所述抵压件固定连接所述称重传感器的远离中轴的第二端的第二侧面。

3.根据权利要求2所述的阻力轮，其特征在于，所述支撑件凸出于所述固定座设置，所述抵压件设置于所述磁阻组件；

其中，所述支撑件与所述称重传感器固定连接的一端与所述称重传感器的第一端的第一侧面形成面接触；所述抵压件与所述称重传感器固定连接的一端与所述称重传感器的第二端的第二侧面形成面接触。

4.根据权利要求3所述的阻力轮，其特征在于，所述支撑件与所述称重传感器的第一端的第一侧面形成的接触界面为第一平面，所述抵压件与所述称重传感器的第二端的第二侧面形成的接触界面为第二平面，所述第一平面与所述第二平面平行。

5.根据权利要求4所述的阻力轮，其特征在于，

所述磁阻组件转动设置于所述中轴，并位于所述惯性轮的内侧；所述中轴依次连接所述固定座、所述磁阻组件和所述惯性轮，且所述固定座具有靠近所述惯性轮的第三侧面和背离所述惯性轮的第四侧面；所述称重传感器设置于所述固定座的第四侧面所朝向的一侧；

或者，所述磁阻组件转动设置于所述中轴，并位于所述惯性轮的内侧；所述中轴依次连接所述固定座、所述磁阻组件和所述惯性轮，且所述固定座具有朝向所述磁阻组件的第三侧面和背向所述磁阻组件的第四侧面；所述称重传感器设置于所述固定座的第三侧面所朝向的一侧并位于所述磁阻组件与所述固定座之间；

或者，所述磁阻组件位于所述惯性轮的外侧且与所述惯性轮的外周相对设置；所述惯性轮位于两个所述固定座之间，每个所述固定座与所述磁阻组件之间均对应连接有所述止转连接件，以使所述磁阻组件架设于两个所述固定座之间。

6.根据权利要求3所述的阻力轮，其特征在于，所述阻力轮包括分别固定于所述中轴两端的两个安装板，所述惯性轮设置于两个所述安装板之间，两个所述安装板中的至少一者形成为所述固定座；

其中，所述安装板设置有多个外接安装孔，多个所述外接安装孔绕所述中轴的环向间隔分布于所述中轴外，用于与其他结构配合以固定所述安装板。

7.根据权利要求3所述的阻力轮，其特征在于，多个所述止转连接件绕所述中轴的环向间隔分布。

8.根据权利要求7所述的阻力轮，其特征在于，所述中轴的环向分为绕向相反的第一环向和第二环向，且不同的所述止转连接件中，所述第一侧面均为顺应所述第一环向朝向的一侧，所述第二侧面均为顺应所述第二环向朝向的一侧。

9.根据权利要求7所述的阻力轮，其特征在于，所述支撑件与所述称重传感器的连接以及所述抵压件与所述称重传感器的连接均为刚性连接。

10.根据权利要求9所述的阻力轮，其特征在于，所述磁阻组件包括至少一个磁性件，所述磁性件设置于所述惯性轮的内侧或外侧，用于产生供惯性轮切割磁力线的磁场。