DE202012007256U1 - Permanent magnet eddy current brake with integrated power generation function - Google Patents

Abstract

Permanent magnet eddy current brake with integrated power generation function, which is designed for fitness equipment, comprising: a fastening shaft (10), which has a fastening section (11) on each side, which is attached to a support frame of a fitness machine; a drive wheel (13) which is rotatably connected to the fastening shaft (10) and serves to transmit external energy; an outer rotor (20), which consists of a flywheel (21) and a plurality of permanent magnets (22), wherein the permanent magnets (22) are arranged in a ring on the inner circumference of the flywheel, and wherein the permanent magnets (22) simultaneously for power generation and for Generating an eddy current for braking, and wherein the flywheel (21) is rotatably connected to the mounting shaft (10) so that the flywheel (21) can rotate on the drive wheel (13) in a single direction; a fan (27) which is connected to the flywheel and runs in synchronism therewith to achieve a cooling effect; an inner stator (30), which consists of a mounting frame (32) and a ...

Description

The invention relates to a permanent magnet eddy current brake with integrated power generation function, in particular designed for fitness equipment permanent magnet eddy current brake, in which the power generation function is combined with an adjustable braking resistor.

Many exercise machines use a flywheel that not only increases moment of inertia during rotation, but also provides resistance for a better fitness effect. Such a construction can be, for example, from the U.S. Patent No. 5,711,404 Take out "Magnetic Adjustable Loading Device with Eddy Current". In relation to 1-1 a device disclosed in the above-mentioned patent is shown, whose rotor consists of a flywheel 710 and a conductive metal part 720 consists. Inside edge of the rotor is a stator 750 consisting of a plurality of magnetically conductive iron 751 and permanent magnets 752 arranged. Using an adjusting device 770 and a control device 780 can the movement clearance d1 between the rotor 710 . 720 and the stator 750 be changed, resulting in a change in the magnetic flux density. The control device 780 is with a guide rope 781 provided with an adjusting body 771 the adjusting device 770 connected is. Will the guide rope 781 pulled, the adjusting body moves 771 in a slot 743 up, what the magnetically conductive iron 751 with her free end in motion, as in 1-2 is shown. As in 1-3 shown, the free ends of the magnetically conductive iron 751 by the restoring force of corresponding spring 753 returned to their original position when the guide rope 781 is released. Although the patent is a slight change in the magnetic flux density and thus a continuous and continuous adjustment of a load resistance by a radial movement of the free ends of the magnetically conductive iron 751 However, this solution is disadvantageous because the control device 780 is operated manually and an automatic adjustment of the load resistance is not possible. Therefore, the above-mentioned construction can be further improved.

The apparatus using the flywheel having permanent magnets as a rotor and the armature as a stator using an alternating current generated by a stator coil for control and braking load has become very popular in recent years. This is off US 6,084,325 "Brake Device with a Combination of Power Generating and Eddy Current Magnetic Resistance" and US 7,732,961 "Combined Generator with Build-in Eddy-Current Magnetic Resistance" known. The devices disclosed in the two cited patents are each incorporated herein by reference to the attached drawings, 2-1 and 2-2 respectively. 3 explained. In 2-1 and 2-2 becomes the flywheel 820 driven by a drive pulley A mounted on the fitness device, wherein the inner edge of the flywheel 820 glued permanent magnets 821 and the stator core 830 form a magnetic circuit, so that the stator coil 831 generates a current. The generated current is rectified, filtered out and converted into a direct current, on the one hand a control panel 890 and on the other hand, a side of the flywheel 820 attached brake core 850 is fed so that the brake core 850 a magnetic resistance with eddy current is created, which then the flywheel 820 loaded. In the 3 a similar device is shown, which operates on the same principle as in the 2-1 shown device works. The only difference between the two devices is that the brake core 850 in the 2-1 at the side of the flywheel 820 is arranged while the brake core 980 in the 3 inside edge of the flywheel 920 located.

The top of the 2-1 and the 3 The patents cited have one thing in common: A kinetic energy applied to a fitness device is used to generate energy, with the generated current being fed back to generate a magnetoresistance and thus a movement load during fitness training. The design designed according to the above-mentioned patents can achieve an optimal effect in fitness training because it can generate a larger current and thus a larger magnetoresistance. The disadvantage, however, in the solution that it is suitable only for relatively larger fitness equipment or fitness equipment with multiple control functions, because the solution takes a complicated structure and relatively higher production costs. Fitness equipment, which is in a lower price segment and requires only relatively small braking resistance, it is doubtful whether it is worthwhile, in the 2-1 to use illustrated device. Because the load adjustment at a in the 1-1 shown device can only be done manually and because of the larger current and the larger magnetoresistance, both of which in the 2-1 Therefore, the inventor has the task to provide for smaller fitness equipment a novel braking device with a relatively smaller load resistance, which not only combines advantages of the two mentioned constructions, but also for a smaller price segment Simplify and downsize existing designs to lower manufacturing costs accordingly.

The invention has for its object to provide a braking device that can produce a smaller current and lower braking load. Another object of the present invention is to provide a brake device whose braking load is automatically adjustable.

In the following the invention and its embodiments will be explained in more detail with reference to the drawing. In the drawing shows:

1-1 a perspective view of a conventional, magnetically adjustable eddy current resistance device;

1-2 a section through the conventional, magnetically adjustable eddy current resistance device after adjusting the stator;

1-3 a section through the conventional magnetically adjustable eddy current resistance device before adjusting the stator;

2-1 a side view of a conventional braking device with combined functions of the power generation function and the magnetic eddy current resistance;

2-2 a block diagram of the control of the conventional braking device with combined functions of the power generation function and the magnetic eddy current resistance;

3 a schematic representation of a conventional hybrid generator with a built-in eddy current resistance device;

4 a schematic representation of a preferred embodiment according to the invention;

5 a perspective view of the preferred embodiment according to the invention;

6 an assembled perspective view of the preferred embodiment according to the invention;

7 an end view of the preferred embodiment according to the invention;

8th a section along the line 8-8 in 7 ; and

9 a schematic representation of the preferred embodiment according to the invention after the adjustment of the magnetic resistance.

• – einen Befestigungsschaft 10, der beiderseitig je einen Befestigungsabschnitt 11 und in der Mitte einen Zusammenbauabschnitt 12 aufweist, wobei die vorliegende Erfindung durch die jeweiligen Befestigungsabschnitte 11 an einem Stützrahmen des Fitnessgerätes befestigt wird;
• – ein Antriebsrad 13, das zur Übertragung einer auf das Fitnessgerät ausgeübten, kinetischen Energie dient. In dem Ausführungsbeispiel ist das Antriebsrad 13 in Form einer Riemenscheibe ausgeführt, die eine gezahnte Oberfläche 131 aufweist, auf der ein Riemen gespannt wird, welcher das Antriebsrad 13 mit einem am Fitnessgerät angebrachten Drehrad verbindet. An der Riemenscheibe 13 ist eine Lagerbohrung 132 ausgebildet, die mittels eines Kugellagers 14 aufgesteckt an dem Zusammenbauabschnitt 12 des Befestigungsschaftes 10 angebracht wird, wobei das Kugellager 14 mit einem Sicherungsring 15 befestigt wird, sodass die Riemenscheibe 13 um den Befestigungsschaft drehen kann;
• – einen Außenrotor 20, der aus einem Schwungrad 21. und einer Mehrzahl von Permanentmagneten 22 besteht. Das Schwungrad 21 ist mit einem Grundkörper 211 versehen, der einen ringförmigen Außenrand 212 aufweist, wobei ein konkaver Raum 213 zwischen dem Innenumfang des ringförmigen Außenrandes 212 und dem Grundkörper 211 ausgebildet ist. Die Permanentmagneten 22 sind ringförmig im vollen Innenumfang des ringförmigen Außenrandes 212 angeordnet, wobei die Permanentmagneten 22 außenrandseitig an dem Innenumfang des Schwungrades 21 angeklebt werden, was die Permanentmagneten 22 und das Schwungrad 21 zu einer Einheit macht. Der Grundkörper 211 ist zudem mit einem Flansch 214 versehen, dessen Mitte eine größere Lagerbohrung 215 und eine kleinere Lagerbohrung 216 aufweist. In der größeren Lagerbohrung 215 werden ein unidirektionales Lager 23 und eine Lagerbuchse 24 eingebaut. Dann wird der herausragende Dorn 133 der Riemenscheibe 13 eingesteckt im Lager 23 angebracht, sodass der an der Riemenscheibe 13 angebrachte Außenrotor 20 nur in einer bestimmten Richtung drehen kann. Die kleinere Lagerbohrung 216 dient zur Aufnahme eines an dem Zusammenbauabschnitt 12 des Befestigungsschaftes 10 aufgesteckten Kugellagers 25, wobei das Kugellager 25 mit einem Sicherungsring 26 befestigt wird, was eine gleichzeitige Rotation des Außenrotors 20 an dem Befestigungsschaft 10 ermöglicht;
• – einen zum Abkühlen dienenden Lüfter 27, der eine Scheibenfläche 271, eine Mehrzahl von Flügeln 272, eine Lagerbohrung 273 aufweist. Die Lagerbohrung 273 wird aufgesteckt am Flansch 214 des Schwungrades 21 angebracht. Die Scheibenfläche 271 ist mit einer Mehrzahl von Schraubenlöchern 274 versehen. Die Scheibenfläche 271 wird mit den Schrauben 28 fest an dem Grundkörper 211 verschraubt, sodass der Lüfter 27 in dem am Schwungrad 21 ausgebildeten, konkaven Raum 213 angebracht wird und synchron mit dem Schwungrad 21 drehen kann, um die erfindungsgemäße Bremsvorrichtung abzukühlen;
• – einen Innenstator 30, bestehend aus einer Befestigungshülse 31, einem Befestigungsrahmen 32 und einem dachziegelförmigen Anker 33. Die Befestigungshülse 31 weist eine Lagerbohrung 311, eine tellerförmige Scheibe 312 und einen Flansch 313 auf. Die Lagerbohrung 311 wird fest an einer anderen Seite des am Befestigungsschaft 10 ausgebildeten Zusammenbauabschnittes 12 angebracht, sodass die Befestigungshülse 31 am Befestigungsschaft 10 befestigt wird. Dadurch ist eine Positionierung der Befestigungshülse 31 in dem am Schwungrad 21 ausgebildeten, konkaven Raum realisiert. Der Befestigungsrahmen 32 weist eine Lagerbohrung 321 und eine Befestigungsfläche 322 auf, wobei die Befestigungsfläche 322 mit vier Befestigungslöchern versehen ist. Die Lagerbohrung 321 wird auf den Flansch 313 der Befestigungshülse 31 aufgesteckt und der Befestigungsrahmen 32 wird mit vier Schrauben und den dazugehörigen Schraubenmuttern an der tellerförmigen Scheibe 312 der Befestigungshülse verschraubt. Außenumfangseitig am dachziegelförmigen Anker 33 sind einzelne Stromerzeugungsspulen 331 zur Stromerzeugung angeordnet. Innenumfangseitig am dachziegelförmigen Anker 33 ist ein Kernbefestigungsstreifen 332 vorgesehen. Die Stromerzeugungsspulen 331 werden außenseitig an einem Ausgangskabel 33 angeschlossen. Der Kernbefestigungsstreifen 332 ist mit entsprechenden Befestigungsbohrungen versehen. Der Kernbefestigungsstreifen 332 wird mit drei Schrauben und den dazugehörigen Schraubenmuttern fest an dem oberen Außenrand des Befestigungsrahmens 32 verschraubt, sodass sich die Stromerzeugungsspulen 331 dicht an dem Innenumfang der Permanentmagneten 22 befinden. Wenn der Außenrotor 20 rotiert, erzeugen die Stromerzeugungsspulen 331 einen Dreiphasen-Wechselstrom, der durch das Ausgangskabel 333 ausgeführt wird. Obwohl die Stromerzeugungsspulen 331 in dem Ausführungsbeispiel außenumfangseitig ein Bogenmaß von 90 Grad aufweist, der nur ein Viertel eines vollständigen Kreisumfangs beträgt, kann das Schwungrad 21 trotzdem bei einer sehr niedrigeren Drehzahl genügende Leistung zur Verfügung stellen, wie es in der 4 und der 5 dargestellt ist, weil sowohl die Frequenz als auch die Spannung des von den Stromerzeugungsspulen 331 erzeugten Stroms vervierfacht werden, wenn die Permanentmagneten 22 um eine volle Umdrehung rotieren;
• – eine Wirbelstrombremse 40, die aus zwei magnetisch leitenden Ringhälften 41 und zwei bogenförmigen Metallscheiben 42 besteht. Die zwei magnetisch leitenden Ringhälften 41 weisen je ein Befestigungsende 411 und ein Verstellungsende 412 auf. Das Befestigungsende 411 ist mit einem Befestigungsloch versehen. Die zwei magnetisch leitenden Ringhälften 41 werden je mit einer Schraube und einer dazugehörigen Schraubenmutter symmetrisch links und rechts an dem unteren Außenrand des Befestigungsrahmens 32 verschraubt. Die bogenförmigen Metallscheiben 42 werden jeweils außenrandseitig an einem magnetisch leitenden Ringhälften 41 angeklebt. Weil ein Spiel zwischen den bogenförmigen Metallscheiben 42 und den Permanentmagneten 22 entsteht, können bogenförmigen Metallscheiben 42 durch die Rotation des Außenrotors 20 einen Wirbelstrom und somit einen als Bremswiderstand dienenden Magnetwiderstand erzeugen;
• – einen Verstellmechanismus 50, bestehend aus einem Antriebshebel 51, einer linken Verbindungsstange 52, einer rechten Verbindungsstange 53, einer Torsionsfeder 54, einer Zugseil-Halterung 55 und einem Zugseil 56. Der Antriebshebel 51 weist eine Mittelbohrung 511, ein oberes Bewegungsloch 512, ein unteres Bewegungsloch 513 und ein Ziehloch 514 auf und wird mittels eines durch die Mittelbohrung 511 durchgeführten Zapfens 57 drehbar an der Befestigungsfläche 322 des Befestigungsrahmens 32 befestigt. Die linke Verbindungsstange 52 weist ein Bewegungsende 521 und ein Verbindungsende 522 auf, wobei das Verbindungsende 522 drehbar mit dem Verstellungsende 412 eines magnetisch leitenden Ringhälftens 41, der an der linken Seite des Befestigungsrahmens 32 angebracht ist, verbunden wird, während das Bewegungsende 521 drehbar mit dem am Antriebshebel 51 ausgebildeten, unteren Bewegungsloch 513 verbunden ist. Die rechte Verbindungsstange 53 weist ein Bewegungsende 531 und ein Verbindungsende 532 auf, wobei das Verbindungsende 532 drehbar mit dem Verstellungsende 412 eines magnetisch leitenden Ringhälftens 41, der an der rechten Seite des Befestigungsrahmens 32 angebracht ist, verbunden wird, während das Bewegungsende 531 drehbar mit dem am Antriebshebel 51 ausgebildeten, oberen Bewegungsloch 512 verbunden ist. Die Zugseil-Halterung 55 ist mit einem Seilloch 551 versehen und wird fest an der Befestigungsfläche 322 des Befestigungsrahmens 32 befestigt. Ein Befestigungsstift 58 wird in das Ziehloch 514 des Antriebshebels 51 eingebaut. Das Zugseil 56 ist einerseits mit dem Befestigungsstift 58 verbunden und anderseits durch das an der Zugseil-Halterung 55 ausgebildete Seilloch 551 durchgeführt und mit einer Kraftquelle verbunden. Die Torsionsfeder 54 wird aufgesteckt an dem Zapfen 57 angebracht, wobei die Torsionsfeder 54 beiderseitig jeweils gegen die linke bzw. die rechte Verbindungsstange 52/53 anliegt. Wird das Zugseil 56 durch die Kraftquelle gezogen, so benutzt der Antriebshebel 51 die Mittelbohrung 511 als Mittelpunkt und rotiert gegen den Uhrzeigersinn, wobei das obere Bewegungsloch 512 und das untere Bewegungsloch 513 jeweils die linke Verbindungsstange 52 und die rechte Verbindungsstange 53 bewegen, was ermöglicht, dass die Verstellungsenden 412 der magnetisch leitenden Ringhälften 41 jeweils in einer nach der Achse weisenden Richtung bewegt werden. Wie in der 9 dargestellt wird das Spiel zwischen den bogenförmigen Metallscheiben 42 und den Permanentmagneten 22 dadurch vergrößert, sodass die Magnetflussdichte geändert wird. Wenn der Antriebshebel 51 gegen den Uhrzeigersinn dreht, werden die linke Verbindungsstange 52 und die rechte Verbindungsstange 53 gegen die Torsionsfeder 54 gedrückt, sodass diese unter Belastung nachgibt. Wird das Zugseil 56 von der Kraftquelle losgelassen, so wird die Torsionsfeder 54 entlastet, was dazu führt, dass die Torsionsfeder 54 in ihre ursprüngliche Gestalt zurückkehrt, wobei die linke und die rechte Verbindungsstange 52/53 in einer Gegenrichtung bewegt werden. Wie es in der 7 dargestellt ist, wird das Spiel zwischen den bogenförmigen Metallscheiben 42 und den Permanentmagneten 22 vergrößert. Dadurch ist verwirklicht, dass das Spiel zwischen den bogenförmigen Metallscheiben 42 und den Permanentmagneten 22 durch das Ziehen bzw. Loslassen des Zugseils 56 geändert wird, was zu einer Änderung der Magnetflussdichte führt, sodass ein einstellbarer Bremswiderstand erzielt wird;
• – ein Steuerwerk 61, das einen Dreiphasengleichrichter 62 und einen Gleichstromwandler 63 beinhaltet. Der von dem dachziegelförmigen Anker 33 erzeugte Dreiphasen-Wechselstrom wird durch das Ausgangskabel 333 an den Dreiphasengleichrichter 62 weitergeleitet. An dem Ausgang des Gleichstromwandlers 63 wird ein Gleichstrom erzeugt, welcher einem elektronischen Steuerpult 64 und einer Servoeinrichtung 65 zugeführt wird. Das elektronische Steuerpult 64 dient zur Eingabe eines für Fitnesssport festgelegten Sollwertes. Anhand des Sollwertes wird ein Steuerwert erzeugt und an die Servoeinrichtung 65 eingegeben. Die Servoeinrichtung 65 dient als die oben genannte Kraftquelle. In dem Ausführungsbeispiel wird ein Zahnrad-Servomotor als Kraftquelle benutzt. Der Zahnrad-Servomotor 65 empfängt ein Signal mit dem Steuerwert und dreht in der linksdrehenden bzw. der rechtsdrehenden Richtung dementsprechend um einen bestimmten Winkel. Weil das Zugseil 56 des vorgenannten Verstellmechanismus 50 durch die Zugseil-Halterung 55 durchgeführt und mit einer Hauptspindel des Zahnrad-Servomotors 65 verbunden ist, so wird das Zielseil 56 betätigt, wenn der Zahnrad-Servomotor 65 das Steuerwert-Signal empfängt und in der linksdrehenden bzw. rechtsdrehenden Richtung um einen bestimmten Winkel dreht, was das Spiel zwischen den bogenförmigen Metallscheiben 42 und den Permanentmagneten 22 ändert. Dadurch ist die Verstellung des Bremswiderstands realisiert, wie es in der 4 dargestellt ist.

Based on accompanying drawings, 4 to 9 a preferred embodiment of the present invention is explained, wherein a permanent magnet eddy current brake according to the invention with integrated power generation function comprises the following components:

• - a fastening shaft 10 , the two sides each have a mounting portion 11 and in the middle an assembly section 12 having, the present invention by the respective fastening portions 11 attached to a support frame of the fitness device;
• - a drive wheel 13 which is used to transmit a kinetic energy exerted on the fitness device. In the embodiment, the drive wheel 13 in the form of a pulley, which has a toothed surface 131 has, on which a belt is tensioned, which the drive wheel 13 connects with a rotary wheel attached to the fitness machine. At the pulley 13 is a bearing bore 132 formed by means of a ball bearing 14 attached to the assembly section 12 of the attachment shaft 10 is attached, the ball bearing 14 with a locking ring 15 is attached so that the pulley 13 can turn around the attachment shaft;
• - an outer rotor 20 that made a flywheel 21 , and a plurality of permanent magnets 22 consists. The flywheel 21 is with a body 211 provided, which has an annular outer edge 212 having a concave space 213 between the inner periphery of the annular outer edge 212 and the body 211 is trained. The permanent magnets 22 are annular in the full inner circumference of the annular outer edge 212 arranged, wherein the permanent magnets 22 outside edge on the inner circumference of the flywheel 21 be adhered to what the permanent magnets 22 and the flywheel 21 to make a unit. The main body 211 is also with a flange 214 provided, the center of a larger bearing bore 215 and a smaller bearing bore 216 having. In the larger bearing bore 215 become a unidirectional warehouse 23 and a bearing bush 24 built-in. Then the outstanding thorn 133 the pulley 13 plugged in the warehouse 23 attached so that on the pulley 13 attached outer rotor 20 can only turn in a certain direction. The smaller bearing bore 216 serves to receive one on the assembly section 12 of the attachment shaft 10 plugged on ball bearing 25 , where the ball bearing 25 with a locking ring 26 is attached, causing a simultaneous rotation of the outer rotor 20 at the attachment shaft 10 permits;
• - A cooling fan 27 that has a disk surface 271 , a plurality of wings 272 , a bearing bore 273 having. The bearing bore 273 is attached to the flange 214 the flywheel 21 appropriate. The disk surface 271 is with a plurality of screw holes 274 Mistake. The disk surface 271 will with the screws 28 firmly on the body 211 screwed, so the fan 27 in the flywheel 21 trained, concave room 213 is attached and synchronous with the flywheel 21 can rotate to cool the braking device according to the invention;
• - an indoor stator 30 , consisting of a fastening sleeve 31 , a mounting frame 32 and a roof-tile anchor 33 , The mounting sleeve 31 has a bearing bore 311 , a plate-shaped disk 312 and a flange 313 on. The bearing bore 311 is firmly attached to another side of the attachment shaft 10 trained assembly section 12 attached so that the mounting sleeve 31 on the attachment shaft 10 is attached. This is a positioning of the mounting sleeve 31 in the flywheel 21 realized, concave room realized. The mounting frame 32 has a bearing bore 321 and a mounting surface 322 on, with the attachment surface 322 provided with four mounting holes. The bearing bore 321 is on the flange 313 the fastening sleeve 31 attached and the mounting frame 32 is with four screws and the corresponding nuts on the plate-shaped disc 312 bolted to the mounting sleeve. Outer circumference side of the roof tile-shaped anchor 33 are individual power generation coils 331 arranged for power generation. Inner peripheral side of the roof tile-shaped anchor 33 is a core fastening strip 332 intended. The power generation coils 331 are on the outside of an output cable 33 connected. The core fastening strip 332 is provided with appropriate mounting holes. The core fastening strip 332 Fits tightly to the upper outer edge of the mounting frame with three screws and the corresponding nuts 32 bolted so that the power generating coils 331 close to the inner circumference of the permanent magnet 22 are located. If the outer rotor 20 rotate, generate the power generation coils 331 a three-phase alternating current through the output cable 333 is performed. Although the power generation coils 331 in the embodiment outside circumference has a radian measure of 90 degrees, which is only a quarter of a full circumference, the flywheel 21 nevertheless provide sufficient power at a very lower speed, as is the case in the 4 and the 5 is shown because both the frequency and the voltage of the power generating coils 331 generated current are quadrupled when the permanent magnets 22 rotate one full turn;
• - An eddy current brake 40 consisting of two magnetically conductive ring halves 41 and two arcuate metal discs 42 consists. The two magnetically conductive ring halves 41 each have a fastening end 411 and an end of adjustment 412 on. The attachment end 411 is provided with a mounting hole. The two magnetically conductive ring halves 41 are each symmetrically with a screw and an associated nut on the left and right at the lower outer edge of the mounting frame 32 screwed. The arched metal discs 42 are each outside the edge of a magnetically conductive ring halves 41 glued. Because a game between the arched metal discs 42 and the permanent magnet 22 can arise, arcuate metal discs 42 by the rotation of the outer rotor 20 generate an eddy current and thus serving as a braking resistor magnetoresistor;
• - An adjustment mechanism 50 , consisting of a drive lever 51 , a left connecting rod 52 , a right connecting rod 53 , a torsion spring 54 , a pull rope holder 55 and a pull rope 56 , The drive lever 51 has a center hole 511 , an upper movement hole 512 , a lower movement hole 513 and a drawing hole 514 on and is by means of one through the center hole 511 performed pin 57 rotatable on the mounting surface 322 of the mounting frame 32 attached. The left connecting rod 52 has an end of movement 521 and a connection end 522 on, with the connecting end 522 rotatable with the adjustment end 412 a magnetically conductive ring halves 41 on the left side of the mounting frame 32 attached, is connected while the end of movement 521 rotatable with the drive lever 51 trained, lower movement hole 513 connected is. The right connecting rod 53 has an end of movement 531 and a connection end 532 on, with the connecting end 532 rotatable with the adjustment end 412 a magnetically conductive ring halves 41 on the right side of the mounting frame 32 attached, is connected while the end of movement 531 rotatable with the drive lever 51 trained, upper movement hole 512 connected is. The pull rope holder 55 is with a rope hole 551 provided and is firmly attached to the mounting surface 322 of the mounting frame 32 attached. A fixing pin 58 gets into the draw hole 514 of the drive lever 51 built-in. The rope 56 on the one hand with the fixing pin 58 connected and on the other hand by the at the cable holder 55 trained rope hole 551 carried out and connected to a power source. The torsion spring 54 is attached to the pin 57 attached, the torsion spring 54 on both sides against the left or right connecting rod 52 / 53 is applied. Will the pull rope 56 pulled by the power source, so uses the drive lever 51 the center hole 511 as the center and rotate counterclockwise, with the upper movement hole 512 and the lower movement hole 513 each the left connecting rod 52 and the right connecting rod 53 move, which allows the end of the adjustment 412 the magnetically conductive ring halves 41 are each moved in a direction pointing in the direction of the axis. Like in the 9 The game is shown between the arcuate metal discs 42 and the permanent magnet 22 increased thereby, so that the magnetic flux density is changed. When the drive lever 51 turns counterclockwise, the left connecting rod 52 and the right connecting rod 53 against the torsion spring 54 pressed so that it yields under load. Will the pull rope 56 released from the power source, so is the torsion spring 54 relieves, which causes the torsion spring 54 returns to its original shape, with the left and right tie rods 52 / 53 be moved in a reverse direction. As it is in the 7 is shown, the game between the arcuate metal discs 42 and the permanent magnet 22 increased. This realizes that the game between the arcuate metal discs 42 and the permanent magnet 22 by pulling or releasing the pull rope 56 is changed, resulting in a change in the magnetic flux density, so that an adjustable braking resistor is achieved;
• - a control unit 61 that has a three-phase rectifier 62 and a DC-DC converter 63 includes. The one of the roof-shaped anchor 33 generated three-phase alternating current is through the output cable 333 to the three-phase rectifier 62 forwarded. At the output of the DC-DC converter 63 a direct current is generated, which is an electronic control panel 64 and a servo device 65 is supplied. The electronic controller 64 is used to enter a setpoint for fitness sports. Based on the setpoint, a control value is generated and sent to the servo device 65 entered. The servo device 65 serves as the above-mentioned power source. In the embodiment, a gear servomotor is used as the power source. The gear servomotor 65 receives a signal with the control value and rotates in the left-handed and the right-handed direction accordingly by a certain angle. Because the pull rope 56 the aforementioned adjustment mechanism 50 through the pull cable holder 55 performed and with a main spindle of the gear servomotor 65 is connected, then the target rope 56 operated when the gear servomotor 65 receives the control value signal and rotates in the anti-clockwise or clockwise direction by a certain angle, which is the clearance between the arcuate metal discs 42 and the permanent magnet 22 changes. As a result, the adjustment of the braking resistor is realized, as in the 4 is shown.

The present invention provides a permanent magnet eddy current brake with integrated power generation function which not only is capable of generating a relatively smaller current but also has a function of automatically controlling its braking load.

QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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• US 7732961 [0003]

Claims (5)

Permanent magnet eddy current brake with integrated power generation function, designed for fitness equipment, comprising: a mounting shaft ( 10 ), each on both sides a fastening portion ( 11 ) which is attached to a support frame of a fitness device; a drive wheel ( 13 ) rotatably connected to the attachment shaft ( 10 ) and is used to transmit an external energy; an outer rotor ( 20 ), which consists of a flywheel ( 21 ) and a plurality of permanent magnets ( 22 ), wherein the permanent magnets ( 22 ) are arranged annularly on the inner circumference of the flywheel, and wherein the permanent magnets ( 22 ) are used simultaneously to generate electricity and to generate an eddy current for braking, and wherein the flywheel ( 21 ) rotatable with the attachment shaft ( 10 ), so that the flywheel ( 21 ) on the drive wheel ( 13 ) can rotate in a single direction; a fan ( 27 ) connected to and in synchronization with the flywheel to achieve a cooling effect; an indoor stator ( 30 ), which consists of a mounting frame ( 32 ) and a roof tile-shaped anchor ( 33 ), the mounting frame ( 32 ) attached to the attachment shaft ( 10 ), wherein the roof-tile-shaped anchor ( 33 ) inside on the outer edge of the mounting frame ( 32 ), so that the roof-tile-shaped anchor ( 33 ) is located on the outer peripheral side in the vicinity of the inner circumference of the permanent magnet, whereby it is realized that the roof-tile-shaped armature ( 33 ) by the rotation of the outer rotor ( 20 ) generates a three-phase alternating current, which by an outside of the roof tile-shaped anchor ( 33 ) connected output cable can be output; an eddy current brake ( 40 ), consisting of two arched metal discs ( 41 ) and two magnetically conductive ring halves ( 41 ), wherein the two magnetically conductive ring halves ( 42 ) symmetrically on the left and the right side of the mounting frame ( 32 ), wherein the magnetically conductive ring halves ( 41 ) one end of adjustment ( 412 ), and wherein the arcuate metal discs ( 42 ) on the outside edge of the respective magnetically conductive ring halves ( 41 ) are mounted so that a game between the arcuate metal discs ( 42 ) and the permanent magnet ( 22 ), and whereby by rotation of the outer rotor ( 20 ) is realized that the arcuate metal discs ( 42 ) generate an eddy current and a brake resistor for braking; an adjustment mechanism ( 50 ), which coincides with the end of 412 ) of the magnetically conductive ring halves 41 connected to the game between the arcuate metal discs ( 42 ) and the permanent magnet ( 22 ), whereby the eddy current of different magnitude results, which provides a braking resistor for a corresponding load request; a control unit ( 61 ) electrically connected to the output line ( 333 ) of the roof-tile-shaped anchor ( 33 ), the electronic control panel ( 64 ) and the servo device ( 65 ), wherein the servo device ( 65 ) with the adjustment mechanism ( 50 ), and wherein the electronic control panel ( 64 ) is used to enter a set fitness value for sports, based on the target value, a control value to the servo device ( 65 ) is set to set braking resistance, and wherein the control unit ( 61 ) ensures the three-phase alternating current generated by the output cable of the roof-tile-shaped armature ( 33 ) is converted into a direct current, so that the electronic control panel ( 64 ) and the servo device ( 65 ) are supplied with the required power. Permanent magnet eddy current brake with integrated power generation function according to claim 1, characterized in that - the adjusting mechanism ( 50 ) from a drive lever ( 51 ), a left connecting rod ( 52 ), a right connecting rod ( 53 ), a torsion spring ( 54 ), a pull rope mount ( 55 ) and a pull rope ( 56 ) is constructed; - that the drive lever ( 51 ) by means of a pin ( 57 ) rotatable on the mounting frame ( 32 ) is arranged; - that the left and the right connecting rod ( 52 . 53 ) on the one hand rotatable with the adjustment end ( 412 ) of the magnetically conductive ring halves ( 41 ) and on the other hand with the drive lever ( 51 ) and wherein the pull rope mount ( 55 ) on the mounting frame ( 32 ), and wherein the traction cable ( 56 ) on the one hand with the fixing pin ( 58 ) and on the other hand by the on the tow rope bracket ( 55 ) trained rope hole ( 551 ), and wherein the torsion spring ( 54 ) on the pin ( 57 ) and between the left and the right connecting rod ( 52 . 53 ), whereby the play between the arcuate metal discs ( 42 ) and the permanent magnet ( 22 ) is adjustable when the servo device ( 65 ) the traction cable ( 56 ) and lets go. Permanent magnet eddy current brake with integrated power generation function according to claim 1, characterized in that the flywheel ( 21 ) and the drive wheel ( 13 ) via a unidirectional bearing ( 23 ) are interconnected. Permanent magnet eddy current brake with integrated power generation function according to claim 1, characterized in that the drive wheel ( 13 ) is designed as a pulley. Permanent magnet eddy current brake with integrated power generation function according to claim 1, characterized in that the outer periphery of the roof-shaped anchoring ( 33 ) has a radian measure of 90 °, whereby the outer rotor ( 20 ) provides electrical energy even at low speed, which is required for operation of the control panel ( 64 ) and the servo device ( 65 ) is sufficient.

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