TW202140110A

TW202140110A - 磁控腳踏器

Info

Publication number: TW202140110A
Application number: TW109113777A
Authority: TW
Inventors: 蔡繼鴻
Original assignee: 美迪健康事業有限公司
Priority date: 2020-04-24
Filing date: 2020-04-24
Publication date: 2021-11-01
Also published as: TWI727767B

Abstract

一種磁控腳踏器，包含一轉動單元、一踏板單元及一磁阻單元。該轉動單元包括一可轉動的蝸輪及一與該蝸輪嚙合的蝸桿。該踏板單元包括一曲柄及兩踏板。該磁阻單元用來產生踩踏該等踏板時的運動阻力且包括一轉動盤組、一磁性組及一調整組。該轉動盤組隨著該蝸桿轉動且具有至少一金屬面，該金屬面為非磁性。該磁性組具有磁性且面對該金屬面，該磁性組與該金屬面相隔一個間距，藉由該轉動單元帶動該轉動盤組相對於該磁性組轉動，能產生磁阻以做為運動阻力。該調整組用來帶動該磁性組相對於該轉動盤組移動以調整該間距，進而改變運動阻力的大小。

Description

磁控腳踏器

本發明是有關於一種訓練器械，特別是指一種磁控腳踏器。

如圖1所示，以中華民國新型專利公告號M419585為例的一種腳踏器1，包括一支撐架11、一軸管12、一曲柄軸13、兩個踏板14及一阻力調整鈕15。該軸管12設置於該支撐架11的頂側，該曲柄軸13可轉動地穿設於該軸管12，該等踏板14分別設置在該曲柄軸13的兩相反端，該阻力調整鈕15可轉動地穿設於該軸管12並與該曲柄軸13摩擦接觸，藉由調整該阻力調整鈕15與該曲柄軸13間的摩擦力，就能改變該曲柄軸13的轉動阻力，並達到阻力訓練的效果。

雖然該腳踏器1具有上述使用特性，但隨著使用者的踩踏速度愈快，該曲柄軸13的轉動阻力只剩下動摩擦，會讓使用者感覺愈踩愈輕鬆而不需費力，因此，運動效果不佳。

因此，本發明的目的，即在提供一種運動效果較佳的磁控腳踏器。

於是，本發明磁控腳踏器，包含一支架單元、一轉動單元、一踏板單元及一磁阻單元。

該轉動單元設置於該支架單元，該轉動單元包括一可轉動的蝸輪及一與該蝸輪嚙合的蝸桿，該蝸桿沿一第一方向延伸。該踏板單元包括一曲柄及兩踏板，該曲柄沿一第二方向穿設於該蝸輪並用來帶動該蝸輪以一中心軸線為中心轉動，該第二方向實質上垂直於該第一方向，且該中心軸線平行於該第二方向，該等踏板分別設置在該曲柄的兩相反側且用來踩踏。

該磁阻單元用來產生踩踏該等踏板時的運動阻力，該磁阻單元包括一轉動盤組、一磁性組及一調整組。該轉動盤組設置於該蝸桿反向於該蝸輪的一端且隨著該蝸桿轉動，該轉動盤組具有至少一金屬面，該金屬面為非磁性且垂直於該第一方向。該磁性組具有磁性且面對該金屬面，該磁性組與該金屬面在該第一方向上相隔一個間距，藉由該轉動單元帶動該轉動盤組相對於該磁性組轉動，能產生磁阻以做為運動阻力。該調整組用來帶動該磁性組相對於該轉動盤組移動以調整該間距，進而改變運動阻力的大小。

本發明之功效在於：本發明運用該轉動盤組與該磁性組相對轉動時所產生的感應磁場做為磁阻，當踩踏該等踏板的速度愈快，所產生的運動阻力也就愈高，所以本發明的運動效果較佳。

在本發明被詳細描述前，應當注意在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。

參閱圖2至圖4，本發明磁控腳踏器的第一實施例，包含磁控腳踏器，包含一支架單元2、一轉動單元3、一踏板單元4及一磁阻單元500。

該支架單元2包括兩個在一第一方向Y上間隔設置的腳架21，及一設置於該等腳架21的樞接座22。每一腳架21具有一沿一第二方向X延伸的底管211、兩個分別固定於該底管211的兩相反端的止滑塊212，及一由該底管211朝上延伸的斜管213，且該等斜管213相向傾斜延伸，該第二方向X實質上垂直於該第一方向Y。該樞接座22的底端呈開放狀且連接於該等斜管213，較佳地，該樞接座22具有兩個分別供該等斜管213樞接的連接片221，及兩個在該第二方向X上間隔設置的勾爪片222，每一連接片221彎折成底端呈開放狀的倒U型管，每一勾爪片222的兩側分別連接於該等連接片221。該等腳架21可相對於該樞接座22樞轉至該等斜管213相互交疊的收納狀態，收納時體積小，不佔空間。

參閱圖2、圖5與圖6，該轉動單元3在一第三方向Z上反向於該等腳架21並設置於該支架單元2的樞接座22，該第三方向Z實質上垂直於該第一方向Y與該第二方向X。該轉動單元3包括一殼座31、一可轉動的蝸輪32及一與該蝸輪32嚙合的蝸桿33。該殼座31由兩個座體311互相對合而成並圍繞界定出一容室310，該蝸輪32設置於該容室310且以一中心軸線CL為中心轉動，該中心軸線CL平行於該第二方向X，該蝸桿33沿該第一方向Y延伸且在該第三方向Z上位於該蝸輪32的底側，該蝸桿33被該蝸輪32帶動並以一轉動軸線RL為中心轉動，該轉動軸線RL平行於該第一方向Y。較佳地，該蝸輪32與該蝸桿33的傳動比為1比26。

該踏板單元4包括一曲柄41及兩踏板42，該曲柄41沿該第二方向X穿設於該蝸輪32並用來帶動該蝸輪32以該中心軸線CL為中心轉動，較佳地，該曲柄41具有一穿設固定於該蝸輪32的轉軸411，及兩個分別連接於該轉軸411的兩軸端的連桿412，該等踏板42分別設置在該等連桿412且用來踩踏。踩踏該等踏板42時，該曲柄41會帶動該蝸輪32繞該中心軸線CL轉動，並連動該蝸桿33繞該轉動軸線RL轉動。

該磁阻單元500用來產生踩踏該等踏板42時的運動阻力，該磁阻單元500包括一殼罩6、一轉動盤組7、一磁性組8及一調整組9。該殼罩6鄰接於該殼座31且圍繞界定出一安裝室60，較佳地，該殼罩6具有一背靠於該殼座31的底蓋61、一沿該第一方向Y組合連接於該底蓋61的前蓋62，及一沿該第三方向Z蓋設於該底蓋61與該前蓋62的上蓋63，較佳地，該蝸桿33由該殼座31的容室310延伸至該殼罩6的安裝室60。藉由該殼座31與該殼罩6的設計及配置，能保護內部機構不沾染灰塵，維持轉動的順暢度，並防止手部或腳部捲入，安全性較高。

參閱圖5、圖6與圖7，該轉動盤組7位於該安裝室60且設置於該蝸桿33反向於該蝸輪32的一端，該轉動盤組7隨著該蝸桿33繞該轉動軸線RL轉動，且具有一供該蝸桿33穿設固定的輪座71、一環設於該輪座71的輪盤72，及一鎖固於該輪盤72且由該輪盤72沿徑向朝外延伸的金屬環片73，該金屬環片73為非磁性金屬材料製成例如鋁或銅，本第一實施例採用鋁。該金屬環片73具有兩個垂直於該第一方向Y的金屬面731，且該等金屬面731在該第一方向Y上反向設置。在其他變化例中，該轉動盤組7也能省略該輪座71與該輪盤72，並將該金屬環片73直接軸接於該蝸桿33，同樣具有隨著該蝸桿33轉動的作用。

該磁性組8位於該安裝室60且在該第三方向Z上高於該蝸桿33，本第一實施例的該磁性組8具有兩個分別面向該等金屬面731的磁性件81，每一磁性件81具有磁性，較佳地，每一磁性件81是一種永磁性的磁鐵。每一磁性件81與所對應的金屬面731在該第一方向Y上相隔一個間距D，藉由該轉動單元3帶動該轉動盤組7相對於該磁性組8轉動所產生的磁阻做為運動阻力。在其他實施態樣中，該磁性件81的數量也能為一、或三以上，只要沿著該金屬環片73排列即可，而且該等磁性件81的數量愈多，所產生的磁阻就愈大。

該調整組9具有一沿該第一方向Y延伸且穿入該殼罩6的螺桿91、兩個可轉動地設置於該螺桿91的螺帽92、兩個分別固定於該等螺帽92且被該等螺帽92帶動的安裝板93、兩個固定於該殼罩6且套設於該螺桿91的限位板94，及一外露於該殼罩6且固定連接於該螺桿91的旋動件95。該螺桿91是一種正反牙桿，該等螺帽92分別是右牙螺帽與左牙螺帽，因此，當該螺桿91以自身軸線為中心轉動時，該等螺帽92會相對靠近或遠離。該等安裝板93的數量對應於該等磁性件81的數量且分別供該等磁性件81設置，該等安裝板93分別連接於該等螺帽92且隨著該等螺帽92在該螺桿91上反向移動。該等限位板94固定於該殼罩6的上蓋63並用來擋止一側的該安裝板93與另一側的該螺帽92而達到限位作用。

藉由旋轉該旋動件95能帶動該螺桿91轉動，並連動該等磁性件81相對於該轉動盤組7靠近或遠離，以調整該等間距D，進而改變運動阻力的大小，舉例來說，當該等磁性件81更靠近該轉動盤組7時，該等間距D變小，運動阻力會增加。較佳地，該旋動件95是一種旋鈕，只要用手即可轉動，因此，本發明無需電力，即可操作，適用於各種場合。在其他變化例中，該旋動件95也能採用曲柄手把或其他等同元件，只要能以手動方式使該螺桿91轉動即可。

要說明的是，本第一實施例的該調整組9、該磁性組8與該蝸輪32在該第三方向Z上位於該蝸桿33的同一側，藉此，能使該旋動件95的配置位置更靠近使用者，便於調整運動阻力，同時還能避免與該等踏板42產生干涉。

藉此，使用者坐在一椅子(圖未示)並將本發明放置於前方地面，即可開始踩踏運動。本發明利用該轉動盤組7的金屬環片73與該磁性組8相對轉動時所產生的磁阻做為運動阻力，隨著踩踏該等踏板42的速度愈快，所產生的磁阻就愈高，運動阻力也就愈高，相較於習知利用轉動摩擦做為運動阻力，本發明則是利用感應磁場做為運動阻力，隨著踩踏的速度愈快，運動阻力就愈高，因此，需要更用力地踩踏，所以本發明的運動效果較佳。此外，本發明還利用該調整組9達成無需電力且為無段式調整運動阻力的作用，便於使用者選擇適合的運動阻力，因此，本發明能節省電費且適用性佳。同時，由於本發明採用非接觸式的磁阻做為運動阻力，相較於採用摩擦力做為運動阻力的方式，本發明不會產生摩擦生熱，使用上較為安全。

參閱圖8，為本發明磁控腳踏器的一第二實施例，該第二實施例是類似於該第一實施例，其主要差異之處在於：

該蝸桿33在該第三方向Z上位於該蝸輪32的頂側。

該調整組9'具有一軸座96、一彈性件97、一推動座98及該旋動件95。該軸座96固定於該殼罩6且具有一沿該第一方向Y延伸的軸桿961，該彈性件97是一種壓縮彈簧且可被彈壓地套設於該軸桿961外，該推動座98可移動地套設於該軸桿961且用來推抵該彈性件97，該旋動件95可轉動地安裝在該軸桿961且用來推動該推動座98。

其中一該磁性件81固定在該殼罩6且面向其中一該金屬面731，另一該磁性件81安裝於該推動座98且面向另一該金屬面731，藉由轉動該旋動件95能推動該推動座98朝該轉動盤組7的方向移動，而能縮短其中一該磁性件81與其中一該金屬面731的該間距D，同時，該彈性件97蓄積一恆使該推動座98復位的勢能。本第二實施例同樣具有能調整該間距D以改變運動阻力的相同作用。

惟以上所述者，僅為本發明的實施例而已，當不能以此限定本發明實施的範圍，凡是依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作的簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋的範圍內。

2:支架單元 21:腳架 211:底管 212:止滑塊 213:斜管 22:樞接座 221:連接片 222:勾爪片 3:轉動單元 31:殼座 310:容室 311:座體 32:蝸輪 33:蝸桿 4:踏板單元 41:曲柄 411:轉軸 412:連桿 42:踏板 500:磁阻單元 6:殼罩 60:安裝室 61:底蓋 62:前蓋 63:上蓋 7:轉動盤組 71:輪座 72:輪盤 73:金屬環片 731:金屬面 8:磁性組 81:磁性件 9:調整組 9':調整組 91:螺桿 92:螺帽 93:安裝板 94:限位板 95:旋動件 96:軸座 961:軸桿 97:彈性件 98:推動座 D:間距 CL:中心軸線 RL:轉動軸線 X:第二方向 Y:第一方向 Z:第三方向

本發明的其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：圖1是一張立體圖，說明現有的一種腳踏器；圖2是本發明磁控腳踏器的第一實施例的一張立體圖；圖3是該第一實施例的一張部分分解的立體圖，且圖中省略一踏板單元；圖4是一張側視圖，說明位於收納狀態的該第一實施例；圖5是該第一實施例的一轉動單元與一磁阻單元的一張剖視圖；圖6是該轉動單元與該磁阻單元的一張部分分解的立體圖；圖7是該轉動單元與該磁阻單元的一張不完整的側視圖；及圖8是類似於圖5的一張剖視圖，說明本發明的第二實施例。

3:轉動單元

31:殼座

311:座體

32:蝸輪

33:蝸桿

411:轉軸

500:磁阻單元

6:殼罩

61:底蓋

62:前蓋

63:上蓋

7:轉動盤組

73:金屬環片

9:調整組

91:螺桿

93:安裝板

94:限位板

95:旋動件

CL:中心軸線

X:第二方向

Y:第一方向

Z:第三方向

Claims

一種磁控腳踏器，包含：一支架單元；一轉動單元，設置於該支架單元，該轉動單元包括一可轉動的蝸輪及一與該蝸輪嚙合的蝸桿，該蝸桿沿一第一方向延伸；一踏板單元，包括一曲柄及兩踏板，該曲柄沿一第二方向穿設於該蝸輪並用來帶動該蝸輪以一中心軸線為中心轉動，該第二方向實質上垂直於該第一方向，且該中心軸線平行於該第二方向，該等踏板分別設置在該曲柄的兩相反側且用來踩踏；及一磁阻單元，用來產生踩踏該等踏板時的運動阻力，該磁阻單元包括：一轉動盤組，設置於該蝸桿反向於該蝸輪的一端且隨著該蝸桿轉動，該轉動盤組具有至少一金屬面，該金屬面為非磁性且垂直於該第一方向；一磁性組，具有磁性且面對該金屬面，該磁性組與該金屬面在該第一方向上相隔一個間距，藉由該轉動單元帶動該轉動盤組相對於該磁性組轉動，能產生磁阻以做為運動阻力，及一調整組，用來帶動該磁性組相對於該轉動盤組移動以調整該間距，進而改變運動阻力的大小。
如請求項1所述的磁控腳踏器，其中，該轉動盤組具有兩個該金屬面，該等金屬面在該第一方向上反向設置，該磁性組具有兩個分別面向該等金屬面的磁性件。
如請求項2所述的磁控腳踏器，其中，該轉動盤組具有一沿徑向朝外延伸的金屬環片，該金屬環片具有該等金屬面。
如請求項3所述的磁控腳踏器，其中，該轉動盤組還具有一供該蝸桿穿設固定的輪座，及一環設於該輪座且供該金屬環片固定的輪盤。
如請求項1所述的磁控腳踏器，其中，該調整組具有一沿該第一方向延伸的螺桿、至少一個可轉動地設置於該螺桿的螺帽，及至少一個被該螺帽帶動的安裝板，該磁性組具有數量對應於該安裝板的至少一個磁性件，該磁性件設置於該安裝板且面向該金屬面。
如請求項5所述的磁控腳踏器，其中，該磁性件是一種永磁性的磁鐵。
如請求項5所述的磁控腳踏器，其中，該調整組具有兩個該螺帽及兩個該安裝板，且該等安裝板反向移動，該磁性組具有兩個該磁性件，該等磁性件分別固定於該等安裝板且面向該等金屬面。
如請求項5所述的磁控腳踏器，其中，該調整組還具有一設置於該螺桿的旋動件，該旋動件用來帶動該螺桿轉動。
如請求項1所述的磁控腳踏器，其中，該調整組與該蝸輪在一第三方向上位於該蝸桿的同一側，該第三方向實質上垂直於該第一方向與該第二方向。
如請求項1所述的磁控腳踏器，其中，該轉動單元還包括一殼座，該殼座圍繞界定出一供該蝸輪設置的容室，該磁阻單元還包括一殼罩，該殼罩鄰接於該殼座且圍繞界定出一供該轉動盤組與該磁性組設置的安裝室，該蝸桿由該殼座的容室延伸至該殼罩的安裝室。