TW202033239A

TW202033239A - 運動復健器材之主、被動內轉式磁控模組系統

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Publication number: TW202033239A
Application number: TW108108184A
Authority: TW
Inventors: 謝莉婷
Original assignee: 謝莉婷
Priority date: 2019-03-12
Filing date: 2019-03-12
Publication date: 2020-09-16
Also published as: TWI682797B

Abstract

一種運動復健器材之主、被動內轉式磁控模組系統，係組設於一復健運動器材上，包括有一磁控阻力單元、一動力馬達、一下控制單元、一上控制單元以及一模組定位座，當使用者使用運動復健器材時，係由該上控制單元透過下控制單元間接控制以及偵測該磁控阻力單元產生之磁控阻力、或該動力馬達轉動之速度，讓使用者之手部或腳部推動該復健運動器材之圓周運動裝置作圓周轉動，同時透過該磁控阻力單元之磁控阻力，以提供主動式之運動復健動作，或可透過該動力馬達直接傳動圓周運動裝置轉動，以提供被動式之運動復健動作；藉此，透過主、被動模式切換之選擇，以達到人性化之運動或復健操作使用目的。

Description

運動復健器材之主、被動內轉式磁控模組系統

本發明係有關於一種運動復健器材之主、被動內轉式磁控模組系統，係指利用上、下電性傳輸控制單元控制相互傳動之磁控阻力單元與動力馬達組件，並同步連動運動復健器材之圓周運動裝置，利用主、被動模式切換之選擇，達到人性化之運動或復健操作使用目的。

按，習用之運動器材係利用磁控阻尼裝置傳動轉動或擺動裝置，以達到主動式的肢體肌力訓練目的及效果，因此，肢體復健者或運動者受傷後無法利用運動器材作肢體復健動作。反之，習用之復健器材係利用馬達的轉動直接傳動轉動或擺動裝置，以達到被動式的肢體復健練習目的及效果，因此，運動者或復健者在受傷後復原狀況轉好後無法利用復健器材作肢體肌力訓練動作。是以，如何確實改善上述之缺點並進行研發改良結構，將運動器材與復健器材合而為一並兼具二者之功能效用，實為相關業界所需努力研發之目標。

有鑒於習知之運動器材以及復健器材，僅具有單一運動或復健的功能，導致運動者無法利用運動器材作肢體復健動作，且復健者無法利用復健器材肢體肌力訓練動作。

本發明係在提供一種運動復健器材之主、被動內轉式磁控模組系統，係包括：一磁控阻力單元，係包含有一磁性組件、一非導磁性之金屬導體環片以及一環形殼體，其中，該環形殼體具有一中央軸孔以及一徑向周緣，該徑向周緣形成有一環形內壁面以及一環形外壁面，該金屬導體環片係套設於該徑向周緣，而該磁性組件係有間隙地面向對應該金屬導體環片，藉以產生磁力效應來調整其所輸出之阻尼力道；一動力馬達，係至少具有一馬達外殼以及一可轉動之心軸，該心軸一端樞固於該環形殼體之中央軸孔，使該環形殼體隨著該心軸轉動而轉動；一下控制單元，係電性傳輸接收一調整訊號後並電性傳輸發出一控制訊號給該磁控阻力單元或動力馬達，並可偵測該磁控阻力單元或動力馬達之運作數值資訊後，且電性傳輸發出一回饋資訊；一上控制單元，係對該下控制單元電性傳輸發出該調整訊號，且電性傳輸接收該下控制單元之回饋資訊；一轉動輪，係連動該動力馬達之心軸，並隨著該心軸轉動而轉動；一模組定位座，係共同並排地組結該磁控阻力單元、動力馬達以及轉動輪；藉此，可組設於一復健運動器材上，並利用該轉動輪傳動該運動復健器材之圓周運動裝置，當使用該運動復健器材時，由上控制單元透過下控制單元間接控制該磁控阻力單元產生一適當磁控阻力，並以使用者之手部或腳部推動該圓周運動裝置作圓周轉動，且透過該磁控阻力單元之磁控阻力，以提供主動式之運動復健動作，同時，亦可透過該動力馬達直接傳動該圓周運動裝置轉動，以提供被動式之運動復健動作。

本發明之功效在於：(一)、可由上控制單元透過下控制單元間接控制動力馬達組件產生適當轉動，同時，並控制關閉該磁控阻力單元且不輸出功率，讓使用者之手部或腳部被動地隨著該圓周運動裝置作圓周轉動，以提供被動式之運動復健動作；(二)、亦可由上控制單元透過下控制單元間接控制該磁控阻力單元產生一適當磁控阻力，同時，並控制關閉該動力馬達組件且不輸出功率，讓使用者之手部或腳部主動地推動圓周運動裝置作圓周轉動，以提供主動式之運動復健動作；藉此，得以透過主、被動模式切換之選擇，以達到人性化之運動或復健操作使用。

1‧‧‧運動復健器材

2‧‧‧圓周運動裝置

10‧‧‧磁控阻力單元

11‧‧‧磁性組件

111‧‧‧電流線圈組

112‧‧‧磁性片

113‧‧‧弧形擺動片

114‧‧‧磁鐵

12‧‧‧金屬導體環片

13‧‧‧環形殼體

14‧‧‧中央軸孔

15‧‧‧徑向周緣

151‧‧‧環形內壁面

152‧‧‧環形外壁面

20‧‧‧動力馬達

21‧‧‧馬達外殼

22‧‧‧心軸

30‧‧‧下控制單元

31‧‧‧控制訊號

32‧‧‧運作數值資訊

33‧‧‧回饋資訊

40‧‧‧上控制單元

41‧‧‧調整訊號

50‧‧‧模組定位座

51‧‧‧第一定位板

52‧‧‧第二定位板

60‧‧‧轉動輪

70‧‧‧穿戴式電子裝置

71‧‧‧生理資訊

第1圖係本發明第一較佳實施方式之立體組合圖。

第2圖係本發明第一較佳實施方式之立體分解圖。

第3圖係本發明第一較佳實施方式之另一視角立體分解圖。

第4圖係本發明之電性傳輸流程圖。

第5圖係本發明第二較佳實施方式之立體組合圖。

第6圖係本發明第二較佳實施方式之立體分解圖。

第7圖係本發明第二較佳實施方式之另一視角立體分解圖。

第8圖係本發明第三較佳實施方式之立體組合圖。

第9圖係本發明第三較佳實施方式之立體分解圖。

第10圖係本發明第三較佳實施方式之另一視角立體分解圖。

第11圖係本發明第三較佳實施方式弧形擺動片之擺動示意參考圖。

第12圖係本發明第四較佳實施方式之立體組合圖。

第13圖係本發明第四較佳實施方式之立體分解圖。

第14圖係本發明第四較佳實施方式弧形擺動片之擺動示意參考圖。

第15圖係本發明組設於復健運動器材上之示意參考圖。

為使貴審查委員對本發明之目的、特徵及功效能夠有更進一步之瞭解與認識，以下茲請配合【圖式簡單說明】列舉實施例，詳述說明如后：請綜合參閱第1~4圖並配合第15圖所示，本創作係提供一種運動復健器材之主、被動內轉式磁控模組系統，係包括：一磁控阻力單元10，係包含有一磁性組件11、一非導磁性銅材料或鋁材料之金屬導體環片12以及一環形殼體13，其中，該環形殼體13係為塑膠或鐵材料，或與該金屬導體環片12一體成型為銅或鋁材料，該環形殼體13具有一中央軸孔14以及一徑向周緣15，該徑向周緣15形成有一環形內壁面151以及一環形外壁面152，該金屬導體環片12係套設於該徑向周緣15，而該磁性組件11係有間隙地面向對應該金屬導體環片12，藉以產生磁力效應來調整其所輸出之阻尼力道；一動力馬達20，係至少具有一馬達外殼21以及一可單向或雙向轉動之心軸22，該心軸22一端樞固於該環形殼體13之中央軸孔14，使該環形殼體13隨著該心軸22轉動而轉動；一下控制單元30，係電性傳輸接收一調整訊號41後並電性傳輸發出一控制訊號31給該磁控阻力單元10或動力馬達20，並可偵測該磁控阻力單元10或動力馬達20之運作數值資訊32後，且電性傳輸發出一回饋資訊33；一上控制單元40，係可為一儀表板、手機、電腦或遠端電腦，並對該下控制單元30電性傳輸發出該調整訊號41，且電性傳輸接收該下控制單元30之回饋資訊33；一轉動輪60，係樞固或一體成型地結合該動力馬達20之心軸22，並隨著該心軸22轉動而轉動；一模組定位座50，係包括有一第一定位板51以及一第二定位板52，並共同並排地組結該磁控阻力單元10、動力馬達20以及轉動輪60，並使該動力馬達20位於該第一定位板51以及第二定位板52之間，該磁控阻力單元10組結於該第二定位板52外側，且該轉動輪60位於該第一定位板51外側；藉此，可組設於一復健運動器材1上，並利用該轉動輪60傳動該運動復健器材1之圓周運動裝置2，當使用該運動復健器材1時，由上控制單元40透過下控制單元30間接控制該磁控阻力單元10產生一適當磁控阻力，並以使用者之手部或腳部推動該圓周運動裝置2作圓周轉動，且透過該磁控阻力單元10之磁控阻力，以提供主動式之運動復健動作，同時，亦可透過該動力馬達20直接傳動該圓周運動裝置2轉動，以提供被動式之運動復健動作。

其中，該磁性組件11係包括有相互組結之一電流線圈組111以及複數個堆疊組固之磁性片112，該磁性片112係矽鋼片材料製成，藉此，得以控制該磁性組件11的電流，以產生磁力效應來調整其所輸出之阻尼力道。

其中，該磁性組件11係包括有一可擺動之弧形擺動片113以及排列於該弧形擺動片113上之複數磁鐵114，藉此，擺動該弧形擺動片113以變動與該金屬導體環片12之間的距離而產生不同的磁力效應，藉以調整其所輸出之阻尼力道。

其中，該上控制單元40、下控制單元30、磁控阻力單元10以及動力馬達20之間之電性傳輸方式係為有線或無線傳輸。

其中，當使用者使用復健運動器材1並佩戴一穿戴式電子裝置70時，該穿戴式電子裝置70偵測使用者之生理資訊71後，並以有線或無線電性傳輸方式傳輸至該上控制單元40。

以下就本發明各種可實施之方式加以說明：首先，本發明第一~四較佳實施方式之相同處在於：該金屬導體環片12係套設於該徑向周緣15，並利用該第一定位板51以及一第二定位板52共同並排地組結該磁控阻力單元10、動力馬達20以及轉動輪60，並使該動力馬達20位於該第一定位板51以及第二定位板52之間，該磁控阻力單元10組結於該第二定位板52外側，且該轉動輪60位於該第一定位板51外側。

其次，本發明第一~四較佳實施方式之不相同處在於：

(一)、本發明第一較佳實施方式如第1~3圖所示，即，該磁性組件11係包括有相互組結之一電流線圈組111以及複數個堆疊組固之磁性片112，該金屬導體環片12係套設於該環形殼體13內之環形內壁面151，使該磁性組件11有間隙地位於該環形殼體13內並面向對應該金屬導體環片12，藉此，得以控制該磁性組件的電流，以產生磁力效應來調整其所輸出之阻尼力道。

(二)、本發明第二較佳實施方式如第5~7圖所示，即，該磁性組件11係包括有相互組結之一電流線圈組111以及複數個堆疊組固之磁性片112，該金屬導體環片12係套設於該環形殼體13內之環形外壁面152，使該磁性組件11有間隙地位於該環形殼體13外並面向對應該金屬導體環片12，藉此，得以控制該磁性組件的電流，以產生磁力效應來調整其所輸出之阻尼力道。

(三)、本發明第三較佳實施方式如第8~11圖所示，即，該磁性組件11係包括有一可擺動之弧形擺動片113以及排列於該弧形擺動片113上之複數磁鐵114，該弧形擺動片113係以一端樞接於該模組定位座50上作擺動，該金屬導體環片12係套設於該環形殼體13內之環形內壁面151，使該磁性組件11位於該環形殼體13內並有間隙地面向對應該金屬導體環片12；藉此，擺動該弧形擺動片113以變動與該金屬導體環片12之間的距離而產生不同的磁力效應，藉以調整其所輸出之阻尼力道。

(四)、本發明第四較佳實施方式如第12~14圖所示，即，該磁性組件11係包括有一可擺動之弧形擺動片113以及排列於該弧形擺動片113上之複數磁鐵114，該弧形擺動片113係以一端樞接於該模組定位座50上作擺動，該金屬導體環片12係套設於該環形殼體13內之環形外壁面152，使該磁性組件11位於該環形殼體13外並有間隙地面向對應該金屬導體環片12；藉此，擺動該弧形擺動片113以變動與該金屬導體環片12之間的距離而產生不同的磁力效應，藉以調整其所輸出之阻尼力道。

藉由上述之結構、組成設計，茲就本發明之操作使用情形說明如下：

(一)、被動式：由上控制單元40透過下控制單元30間接控制動力馬達20產生適當轉動，同時，並控制關閉該磁控阻力單元10且不輸出功率，以提供被動式之復健練習動作。

(二)、主動式：由上控制單元40透過下控制單元30間接控制該磁控阻力單元10產生一適當磁控阻力，同時，並控制關閉該動力馬達20且不輸出功率，以提供主動式之運動訓練動作。

藉上述具體實施例之結構，可得到下述之效益：本發明主要係利用該轉動輪60相互傳動運動復健器材1之圓周運動裝置2，因此，當使用者使用該運動復健器材1時，可以產生切換二種使用模式：

(一)、當使用者在復建初期需作肢體被動式復健時，可由上控制單元40透過下控制單元30間接控制動力馬達20產生適當轉動，同時，並控制關閉該磁控阻力單元10且不輸出功率，讓使用者之手部或腳部被動地隨著該圓周運動裝置2作圓周轉動，以提供被動式之運動復健動作。

(二)、當使用者復原情況較佳且有強化肢體肌力的需求時，可由上控制單元40透過下控制單元30間接控制該磁控阻力單元10產生一適當磁控阻力，同時，並控制關閉該動力馬達20且不輸出功率，讓使用者之手部或腳部主動地推動圓周運動裝置2作圓周轉動，以提供主動式之運動復健動作。

(三)、當使用者使用復健運動器材1並佩戴一穿戴式電子裝置70時，該穿戴式電子裝置偵測到使用者之生理資訊71(如：心跳、脈搏或血壓等)後，並電性傳輸至該上控制單元40，該上控制單元40可依偵測到之生理資訊71 的情況自動切換主、被動模式，以提升保護使用者使用復健運動器材1的安全性。

藉此，得以透過主、被動模式切換之選擇，以達到人性化之運動或復健操作使用。

綜上所述，本發明係能有效解決習知創作缺陋，並能為所屬技術領域中普通知識者所理解而輕易實施，惟，以上所述者，僅為本發明之一較佳實施例而已，當不能以之限定本發明實施之範圍；即大凡依本發明申請專利範圍所作之均等變化與修飾，皆應仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。