TW201536381A - 拔河訓練模擬機 - Google Patents

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Abstract

一種拔河訓練模擬機，其設有阻尼單元，係由一具有頂升作用力之壓缸所構成，該壓缸包括一缸體、可於缸體上升降之活塞桿及可使活塞桿升降之壓力源，且控制器耦接阻尼單元之壓力源及荷重單元，用以計算及控制荷重單元所設定之負荷值，並可改變阻尼單元之活塞桿上阻尼力來連動升降滑輪座體，使滑輪座體中的各動滑輪平均可承受纜繩之負載力而省力，及阻尼力可減緩強大回復力而安全，可取代需要用電的複雜減速機構，或取代體積較大的配重塊，如此一來，本發明體積小較不佔空間、傳動噪音較低及不用電較不侷限設置範圍，可適用於空間狹小之地方。

Description

拔河訓練模擬機
本發明係有關一種拔河訓練模擬機，尤指一種以控制器模擬出抗衡力，並與選手所施力於纜繩之負載力進行互拔，並以複數動滑輪承受負載力而省力，且控制阻尼變化減緩抗衡力大於負載力所產生的強大回復力而安全。
按，拔河運動為一種團隊合作的運動，並已發展成一項國際運動項目，係由兩組團隊分別站立於纜繩之兩側，且纜繩之中間設有標記，而經由互拔纜繩進行對抗，以標記移動位置來判定那一組獲勝，然而，在拔河最佳訓練模式，通常以實際拔河比賽進行訓練，但常受限於人數、場地及重量等級等問題，難以進行實戰訓練，導致無法體會與對手實際互拔的臨場感。
次按，如圖1~圖3所示之各種拔河運動的訓練機，乃為各業者為了解決拔河的人數、場地及重量等級等問題所研發，俾供選手模擬實戰來訓練臨場感與團隊合作技巧，如此一來，教練可適時調整選手基本動作與模擬實際比賽的訓練，使選手們在團隊當中，可發揮最大之有效力量，進一步說明各種拔河運動的訓練機可模擬抗衡力，並與選手所施於纜繩之負載力進行互拔，且各種拔河運動的訓練機以不同架體固設可模擬抗衡力的結構，再者，架體固設型態並非為比較說明的重點，故容不贅述。
如圖1係台灣公告I375580發明專利的拔河訓練裝置10，其抗衡力的結構係以利用一減速機構11，包括一伺服馬達111、一個受該伺服馬達111驅動的第一減速齒輪組112、一個與該第一減速齒輪112組相間隔設置的第二減速齒輪組113及一個掛連在該第一、第二減速齒輪組112、113間並受該第一減速齒輪組112驅動而沿一封閉軌跡轉動並驅使該第二減速齒輪組113轉動的傳動鏈條114，且該減速機構11連動一捲繩器12；藉此，該捲繩器12可捲放該纜繩13模擬抗衡力，但各該減速齒輪組112、113及傳動鏈條114之間摩擦力較高，除此之外，不僅承受該伺服馬達111之動力，也要承受該纜繩13之負載力，使該減速機構11在傳動上較為費力，且當該纜繩13之負載力突然減弱，則該捲繩器12瞬間捲收該纜繩13，而易導致選手C受傷。
如圖2係台灣公告I335831發明專利的大型多人拔河機20，其抗衡力的結構係以一第一滑輪21及第二滑輪22，且該第二滑輪22高於該第一滑輪22；一配重塊盛盤23，其下設有複數個緩衝器24，且該配重塊盛盤23盛裝複數預定重量之配重塊25；一纜繩26，其中段部分係跨設於該第二滑輪22上的徑向凹槽，其一端可跨設於該第一滑輪22上的徑向凹槽；一配重塊纜繩連結裝置27，該纜繩26之另一端係連結於該配重塊纜繩連結裝置27；藉此，該配重塊纜繩連結裝置27可拉放該配重塊25可模擬抗衡力，但僅以該第二滑輪22承受該纜繩26之負載力與該配重塊25之重力，使該第二滑輪在傳動上較為費力，且當該纜繩26之負載力突然減弱，則該配重塊25暴衝向下連動該纜繩26，而易導致選手受傷。
如圖3係台灣公告M304359新型專利的單人拔河拉力機30，其抗衡力的結構係以一鋼索31之一端繞設於一滑輪組32上，並相連接一拔河繩33，另一端與複數預定重量的配重塊34相連接；藉此，該鋼索可拉放該配重塊34可模擬抗衡力，但僅以該滑輪組32承受該拔河繩33之負載力與該配重塊34之重力，使該滑輪組32在傳動上較為費力，且當該拔河繩33之負載力突然減弱，則該配重塊34暴衝向下連動該拔河繩33，而易導致選手C受傷。
惟查，上述各種拔河運動的訓練機，在模擬拔河的過程中具有以下之問題:     (1).前述捲繩器12、第二滑輪22或滑輪組32為承載構件，該承載構件不易承受較大的負載力，使該承載構件在傳動上較為費力而易造成損壞。     (2).前述需要用電的複雜減速機構11，或體積較大的配重塊25、34為動力構件，而不易改善體積大較佔空間、傳動噪音較高或用電較侷限設置範圍等問題，且該動力構件帶動該承載構件產生抗衡力，當選手C施力於前述纜繩13、纜繩26或拔河繩33逐漸變小，令抗衡力大於負載力而形成強大回復力，將造成選手C受傷。
本發明人有鑑於上述問題點，乃積極研究改良，以克服其缺失，為本創作所欲解的課題。
緣是，本發明之主要目的，係在提供一種拔河訓練模擬機，其改良承載構件平均承受負載力，用以解決先前技術在模擬拔河過程之問題點，可避免承載構件在傳動上較為費力，進而使承載構件具有省力之功效增進。
本發明之又一目的，則在提供拔河訓練模擬機，其改良動力構件減緩強大回復力，用以解決先前技術在抗衡力大於負載力之問題點，可避免動力構件形成強大回復力，進而使動力構件具有安全之功效增進。
為達上述目的，本發明所採用之技術手段包含：一機台；一阻尼單元，係設在該機台上，其係由一具有頂升作用力之壓缸所構成，其包括一缸體、可於缸體上升降之活塞桿及可使活塞桿升降之壓力源；一荷重單元，係設在該機台上；一控制器，係耦接該阻尼單元之壓力源及該荷重單元，用以計算該荷重單元所設定之負荷值，當負荷值超出於設定範圍，則負荷值訊號將回饋至該控制器，用以控制該阻尼單元之阻尼力；一滑輪座體，其中間係連接在該阻尼單元之活塞桿上阻尼力，並隨其阻尼力改變而與該活塞桿連動升降，該滑輪座體中間設有一中間動滑輪，且該滑輪座體於該中間動滑輪兩側對稱至少設有一左側動滑輪及右側動滑輪，俾使該滑輪座體於升降時呈平衡狀態；至少一左定滑輪，其軸心係固定在該機台上，且呈較低位置設於該中間動滑輪與該左側動滑輪之間；至少一右定滑輪，軸心係固定在該機台上，且呈較低位置設於該中間動滑輪與該右側動滑輪之間；一鋼索，其一內端連接在該荷重單元，且繞經該左側動滑輪，向下繞經該左側定滑輪後朝上繞經該中間動滑輪，向下繞經該右側定滑輪後朝上繞經該右側動滑輪後，向下經一導口後伸出該機台，形成一自由端；以及一纜繩，其一端係連結在該鋼索之自由端；藉此，該滑輪座體上之各該動滑輪平均承受該纜繩所施力之負載，當負載大於該荷重單元之負荷值，則該阻尼單元之阻尼力變小，使該滑輪座體下降或當負載小於該荷重單元之負荷值，則該阻尼單元之阻尼力變大，使該滑輪座體上升。
依據前揭特徵，該壓缸為油壓缸或氣壓缸其中任一所構成。
本發明更包括至少二個導軌，該導軌分別位於該中間動滑輪之兩側，且該導軌之兩側為開口槽型態，並分別固定在該滑輪座體上，俾供該左側動滑輪之軸心與該右側動滑輪之軸心的兩端導入。
本發明更包括一組導輪，係設在該右側動滑輪與該導口之間，用以輔助該鋼索導出。
本發明更包括一操作介面，係設在該機台上，其耦接該控制器，用以設定該荷重單元之負載值。
本發明更包括一顯示單元，係設在該機台上，其耦接該控制器，用以顯示該荷重單元之負載值。
藉助上揭技術手段，本發明之拔河訓練模擬機，其改良承載構件為該滑輪座體，該滑輪座體之各該動滑輪平均可承受負載力而省力，再者，改良動力構件為該阻尼單元，該阻尼單元之阻尼力可減緩回復力而安全，如此一來，藉由該阻尼單元之阻尼力來升降該滑輪座體，使本發明體積小較不佔空間、傳動噪音較低或不用電較不侷限設置範圍，可適用於空間狹小之地方。
首先，請參閱圖4~圖8所示，本發明較佳實施例之拔河訓練模擬機40包含：一機台41；一阻尼單元42，係設在該機台41上，其係由一具有頂升作用力之壓缸所構成，其包括一缸體421、可於缸體上升降之活塞桿422及可使活塞桿升降之壓力源423，本實施例中，該壓缸為油壓缸或氣壓缸其中任一所構成。
一荷重單元43，係設在該機台41上；一控制器44，係耦接該阻尼單元之壓力源423及該荷重單元43，用以計算該荷重單元43所設定之負荷值，當負荷值超出於設定範圍，則負荷值訊號將回饋至該控制器44，用以控制該阻尼單元42之阻尼力，本實施例中，如圖4、圖5所示，本發明更包括一操作介面70及顯示單元80，係分別設在該機台41上，其分別耦接該控制器44，用以設定及顯示該荷重單元43之負載值，該荷重單元43可依據選手人數與重量等級自由選擇設定負載值，並透過該操作介面70及顯示單元80來掌握負載值的調整。
一滑輪座體45，其中間係連接在該阻尼單元之活塞桿422上阻尼力，並隨其阻尼力改變而與該活塞桿422連動升降，該滑輪座體45中間設有一中間動滑輪451，且該滑輪座體45於該中間動滑輪451兩側對稱至少設有一左側動滑輪452及右側動滑輪453，俾使該滑輪座體45於升降時呈平衡狀態，本實施例中，如圖6、圖6A及圖7所示，本發明更包括至少二個導軌50，該導軌50分別位於該中間動滑輪451之兩側，且該導軌50之兩側為開口槽型態，並分別固定在該滑輪座體45上，俾供該左側動滑輪452之軸心與該右側動滑輪453之軸心的兩端導入，但不以此為限。
至少一左定滑輪46，其軸心係固定在該機台41上，且呈較低位置設於該中間動滑輪451與該左側動滑輪452之間；至少一右定滑輪47，軸心係固定在該機41台上，且呈較低位置設於該中間動滑輪451與該右側動滑輪453之間。
一鋼索48，其一內端連接在該荷重單元43，且繞經該左側動滑輪452，向下繞經該左側定滑輪46後朝上繞經該中間動滑輪451，向下繞經該右側定滑輪47後朝上繞經該右側動滑輪453後，向下經一導口411後伸出該機台41，形成一自由端；以及一纜繩49，其一端係連結在該鋼索48之自由端，本實施例中，本發明更包括一組導輪60，係設在該右側動滑輪453與該導口411之間，用以輔助該鋼索48導出。
藉此，該滑輪座體45上之各該動滑輪451、452、453平均承受該纜繩49所施力之負載，當負載大於該荷重單元43之負荷值，則該阻尼單元42之阻尼力變小，使該滑輪座體45下降或當負載小於該荷重單元43之負荷值，則該阻尼單元42之阻尼力變大，使該滑輪座體45上升。
如圖8所示，本發明之拔河訓練模擬機40經由該滑輪座體45及阻尼單元42設計來模擬出穩定的抗衡力，並與選手C所施力於纜繩49之負載力進行互拔，當選手C將該鋼索48拔至4公尺(L)的長度，則判定選手C獲勝。
基於如此之構成，該滑輪座體45不僅可承受負載力，也可在傳動上較為省力，及該阻尼單元42不僅能帶動該滑輪座體45，也能減緩強大回復力較為安全等構件設計，可取代需要用電的複雜減速機構，或取代體積較大的配重塊，如此一來，本發明體積小較不佔空間、傳動噪音較低及不用電較不侷限設置範圍，可適用於空間狹小之地方。
綜上所述，本發明所揭示之技術手段，確具「新穎性」、「進步性」及「可供產業利用」等發明專利要件，祈請  鈞局惠賜專利，以勵發明，無任德感。
惟，上述所揭露之圖式、說明，僅為本發明之較佳實施例，大凡熟悉此項技藝人士，依本案精神範疇所作之修飾或等效變化，仍應包括在本案申請專利範圍內。
40‧‧‧拔河訓練模擬機
41‧‧‧機台
411‧‧‧導口
42‧‧‧阻尼單元
421‧‧‧缸體
422‧‧‧活塞桿
423‧‧‧壓力源
43‧‧‧荷重單元
44‧‧‧控制器
45‧‧‧滑輪座體
451‧‧‧中間動滑輪
452‧‧‧左側動滑輪
453‧‧‧右側動滑輪
46‧‧‧左定滑輪
47‧‧‧右定滑輪
48‧‧‧鋼索
49‧‧‧纜繩
50‧‧‧導軌
60‧‧‧導輪
70‧‧‧操作介面
80‧‧‧顯示單元
L‧‧‧4公尺
C‧‧‧選手
圖1係習用拔河訓練裝置之示意圖。 圖2係習用大型多人拔河機與製造方法之示意圖。 圖3係習用單人拔河拉力機之示意圖。 圖4係本發明之外觀立體圖。 圖5係本發明之方塊示意圖。 圖6係本發明之內部結構圖。 圖6A係圖6中6A-6A之斷面剖視圖。 圖7係本發明之使用狀態圖。 圖8係本發明之使用狀態參考圖。
40‧‧‧拔河訓練模擬機
41‧‧‧機台
411‧‧‧導口
42‧‧‧阻尼單元
421‧‧‧缸體
422‧‧‧活塞桿
423‧‧‧壓力源
43‧‧‧荷重單元
44‧‧‧控制器
45‧‧‧滑輪座體
451‧‧‧中間動滑輪
452‧‧‧左側動滑輪
453‧‧‧右側動滑輪
46‧‧‧左定滑輪
47‧‧‧右定滑輪
48‧‧‧鋼索
50‧‧‧導軌
60‧‧‧導輪

Claims (6)

  1. 一種拔河訓練模擬機，包含： 一機台； 一阻尼單元，係設在該機台上，其係由一具有頂升作用力之壓缸所構成，其包括一缸體、可於缸體上升降之活塞桿及可使活塞桿升降之壓力源； 一荷重單元，係設在該機台上； 一控制器，係耦接該阻尼單元之壓力源及該荷重單元，用以計算該荷重單元所設定之負荷值，當負荷值超出於設定範圍，則負荷值訊號將回饋至該控制器，用以控制該阻尼單元之阻尼力； 一滑輪座體，其中間係連接在該阻尼單元之活塞桿上阻尼力，並隨其阻尼力改變而與該活塞桿連動升降，該滑輪座體中間設有一中間動滑輪，且該滑輪座體於該中間動滑輪兩側對稱至少設有一左側動滑輪及右側動滑輪，俾使該滑輪座體於升降時呈平衡狀態； 至少一左定滑輪，其軸心係固定在該機台上，且呈較低位置設於該中間動滑輪與該左側動滑輪之間； 至少一右定滑輪，軸心係固定在該機台上，且呈較低位置設於該中間動滑輪與該右側動滑輪之間； 一鋼索，其一內端連接在該荷重單元，且繞經該左側動滑輪，向下繞經該左側定滑輪後朝上繞經該中間動滑輪，向下繞經該右側定滑輪後朝上繞經該右側動滑輪後，向下經一導口後伸出該機台，形成一自由端；以及 一纜繩，其一端係連結在該鋼索之自由端； 藉此，該滑輪座體上之各該動滑輪平均承受該纜繩所施力之負載，當負載大於該荷重單元之負荷值，則該阻尼單元之阻尼力變小，使該滑輪座體下降或當負載小於該荷重單元之負荷值，則該阻尼單元之阻尼力變大，使該滑輪座體上升。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之拔河訓練模擬機，其中，該壓缸為油壓缸或氣壓缸其中任一所構成。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之拔河訓練模擬機，更包括至少二個導軌，該導軌分別位於該中間動滑輪之兩側，且該導軌之兩側為開口槽型態，並分別固定在該滑輪座體上，俾供該左側動滑輪之軸心與該右側動滑輪之軸心的兩端導入。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之拔河訓練模擬機，更包括一組導輪，係設在該右側動滑輪與該導口之間，用以輔助該鋼索導出。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之拔河訓練模擬機，更包括一操作介面，係設在該機台上，其耦接該控制器，用以設定該荷重單元之負載值。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之拔河訓練模擬機，更包括一顯示單元，係設在該機台上，其耦接該控制器，用以顯示該荷重單元之負載值。
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