TWI528985B - Integrated flywheel set for sports equipment - Google Patents

Description

應用於運動器材之整合型飛輪組

本發明係關於一種飛輪組；特別是指一種應用於運動器材之飛輪組，其可將磁控阻尼構件、傳動機構整合於飛輪之內部。

近年來隨著工商業之發展，使得往昔農業社會之人口隨著農業逐漸沒落而向都會區進行發展，也因此造成都市人口密度逐年增加，且伴隨著科技快速發展及資源過度開發，外在環境之空氣汙染問題也就日漸嚴重，使得可供大眾運動之戶外空間越來越少，因此，室內運動已成為現代人運動健身之最佳選擇，其可讓人們隨時隨地地進行運動健身，如：踏步機、滑步機、健身車等。而為了能在有限之室內空間中達到運動健身之目的，市面上也就開始出現各種可改善內置空間佔用問題之健身器材。

如台灣專利第I372070號之曲柄、負載輪的同軸結構，該發明係於機架上樞設一主軸桿，主軸桿之兩端可供鎖設曲柄，且主軸桿上分別鎖設有同軸心之一受曲柄作動之驅動輪組及一具負載輪之被動輪組，且機架於鄰近負載輪邊緣設有一增速輪組，該增速輪組並具有可同軸轉動之一小徑輪體與一大徑輪體，又前述主動輪組可利用一連動件作動該小徑輪體，而大徑輪體則可利用另一連 動件帶動該被動輪組，透過前述的設計，使驅動之曲柄與被動之負載輪可於同一軸心上，藉此來達到縮小健身器材體積之目的。

然而，上述專利案之驅動輪組與飛輪雖已藉由同軸之方式使運動器材之體積進行縮小，但為了能夠達到習用飛輪之功效，故需將增速輪組之小徑輪體及大徑輪體軸設在飛輪外緣一段距離之機架上，如此並無法有效地提昇運動器材之內置空間，此外，該案之飛輪組在生產組裝上，工作人員必須將整台運動器材拉至產線，並於運動器材上一個零件一個零件依序進行組裝，如此組裝顯然費時費工。

綜上所陳，習用之結構具有上述之缺失而有待改進。

本發明之主要目的在於提供一種應用於運動器材之整合型飛輪組，其能讓磁控阻尼構件、驅動輪組、被動輪組及增速輪組整合於固定盤上，使運動器材之內置空間能有效地被利用，更可使生產作業或是後續維修服務較為簡單化，如此符合經濟效益。

為了達成上述目的，本發明之一種應用於運動器材之整合型飛輪組包括有一固定盤、一傳動機構、一飛輪以及一磁控阻尼構件，該固定盤設有一中心軸孔及一偏心軸孔，該中心軸孔位於該固定盤之中心位置，該偏心軸孔與該中心軸孔呈一距離；該傳動機構包括有一驅動輪組、一被動輪組及一增速輪組，該驅動輪組具有一穿設於該中心軸孔之驅動軸，以及一軸設於該驅動軸之驅動輪， 該被動輪組具有一穿設於該偏心軸孔之輪軸桿、一軸設於該輪軸桿且可受該驅動輪轉動之小徑輪，以及一軸設於該輪軸桿且與該小徑輪同步轉動之被動輪，該增速輪組軸設於該輪軸桿且可受該被動輪之帶動而轉動；該飛輪設有一與該中心軸孔同軸之樞接孔，以及一於該飛輪之周緣朝該固定盤之方向延伸的凸垣，該樞接孔軸設於該增速輪組，且可受該增速輪組轉動而同步帶動該飛輪產生一增速之慣性作動，該凸垣與該固定盤之間形成一容置空間，以罩設該傳動購機構；以及該磁控阻尼構件設置於該固定盤且位於該容置空間內，該磁控阻尼構件具有一磁吸力以阻礙該飛輪之運轉。

於此，本發明可將磁控阻尼構件、驅動輪組、被動輪組及增速輪組整合於飛輪之容置空間內部，使運動器材之內置空間能有效地被利用，並可降低製造及運輸成本，更可使生產作業或是後續維修服務較為簡單化，如此以符合經濟效益。

為使 貴審查委員能進一步了解本發明之構成、特徵及其目的，以下乃舉本發明之若干實施例，並配合圖式詳細說明如後，同時讓熟悉該技術領域者能夠具體實施，惟以下所述者，僅係為了說明本發明之技術內容及特徵而提供之一實施方式，凡為本發明領域中具有一般通常知識者，於了解本發明之技術內容及特徵之後，以不違背本發明之精神下，所為之種種簡單之修飾、替換或構件之減省，皆應屬於本發明意圖保護之範疇。

10‧‧‧飛輪組

20‧‧‧固定盤

21‧‧‧中心軸孔

23‧‧‧偏心軸孔

25‧‧‧樞轉孔

27‧‧‧調整孔

30‧‧‧傳動機構

31‧‧‧驅動輪組

311‧‧‧驅動軸

313‧‧‧驅動輪

33‧‧‧被動輪組

331‧‧‧輪軸桿

333‧‧‧小徑輪

335‧‧‧被動輪

35‧‧‧增速輪組

351‧‧‧增速輪

353‧‧‧軸承

40‧‧‧飛輪

41‧‧‧樞接孔

43‧‧‧凸垣

45‧‧‧支撐座

47‧‧‧容置空間

49‧‧‧通孔

50‧‧‧磁控阻尼構件

51‧‧‧磁鐵組

511‧‧‧自由端

513‧‧‧樞軸端

53‧‧‧控制組件

60‧‧‧調壓輪組

61‧‧‧壓輪

63‧‧‧調整件

70‧‧‧感測裝置

71‧‧‧被動單元

73‧‧‧主動單元

10’‧‧‧飛輪組

20’‧‧‧固定盤

21’‧‧‧中心軸孔

23’‧‧‧偏心軸孔

30’‧‧‧傳動機構

31’‧‧‧驅動輪組

311’‧‧‧驅動軸

313’‧‧‧驅動輪

33’‧‧‧被動輪組

331’‧‧‧輪軸桿

333’‧‧‧小徑輪

335’‧‧‧被動輪

35’‧‧‧增速輪組

351’‧‧‧增速輪

40’‧‧‧飛輪

41’‧‧‧樞接孔

42‧‧‧金屬盤

47’‧‧‧容置空間

50’‧‧‧磁控阻尼構件

51’‧‧‧磁鐵組

53’‧‧‧控制組件

60’‧‧‧調壓輪組

71’‧‧‧被動單元

73’‧‧‧主動單元

以下將藉由所列舉之實施例，配合隨附之圖式，詳細說明本發明之技術內容及特徵，其中：第1圖為本發明一較佳實施例所提供之立體圖。

第2圖為本發明該較佳實施例所提供之立體分解圖。

第3圖為本發明該較佳實施例所提供之右前方立體圖，主要顯示各零組件之相對位置。

第4圖為本發明該較佳實施例所提供之另一方向之立體圖，主要顯示內部零組件之配置關係。

第5圖為本發明一較佳實施例所提供之剖視圖。

第6圖為本發明該較佳實施例所提供之立體圖，主要顯示本發明之飛輪組實際安裝於運動器材之狀態。

第7圖為本發明另一較佳實施例所提供之立體圖。

第8圖為本發明該另一較佳實施例所提供之立體分解圖。

第9圖為本發明該另一較佳實施例所提供之右前方立體圖，主要顯示各零組件之相對位置。

第10圖為本發明該另一較佳實施例所提供之另一方向之立體圖，主要顯示內部零組件之配置關係。

第11圖為本發明該另一較佳實施例所提供之立體圖，主要顯示本發明之飛輪組實際安裝於運動器材之狀態。

請參閱第一圖至第六圖所示，為應用本發明較佳實施 例，一種應用於運動器材之整合型飛輪組10，包含有一固定盤20、一傳動機構30、一飛輪40以及一磁控阻尼構件50。

該固定盤20設有一中心軸孔21、一偏心軸孔23以及一樞轉孔25，該中心軸孔21位於該固定盤20之中心位置，該偏心軸孔23與該中心軸孔21呈一距離，該樞轉孔25位於鄰近該固定盤20之外緣處；該傳動機構30包括有一驅動輪組31、一被動輪組33及一增速輪組35，該驅動輪組31具有一穿設於該中心軸孔之驅動軸311，以及一軸設於該驅動軸之驅動輪313，該被動輪組33具有一穿設於該偏心軸孔23之輪軸桿331、一軸設於該輪軸桿331且可受該驅動輪313轉動之小徑輪333，以及一軸設於該輪軸桿331且與該小徑輪333同步轉動之被動輪335，該增速輪組35包括有一增速輪351以及一軸設於該增速輪之軸承353，而該軸承353穿設於該驅動軸311且該增速輪351可受該被動輪335之帶動而轉動；該飛輪40設有一與該中心軸孔21同軸之樞接孔41、一於該飛輪40之周緣朝該固定盤20之方向延伸的凸垣43，以及具有一支撐座45，該支撐座45中間位置具有一孔洞，該支撐座45同軸設置於該樞接孔41且以該孔洞套設於該增速輪351，且可受該增速輪組35轉動而同步帶動該飛輪40產生一增速之慣性作動，該凸垣43具有一內壁緣431，該內壁緣431係為一金屬導體，該凸垣43與該固定盤20之間形成一容置空間47，以罩設該傳動購機構30；以及該磁控阻尼構件50係設置於該固定盤20且位於該容 置空間47內，該磁控阻尼構件50包括有一磁鐵組51及一控制組件53，該磁鐵組51具有一樞軸端511及一自由端513，該樞軸端511可轉動地軸設於鄰近該內壁緣431之該樞轉孔25，該自由端513可受該控制組件53而作動，使該磁鐵組51可以樞轉孔25為軸心且與該飛輪40之內壁緣431形成一間距之變化，以利用該磁控阻尼構件50具磁吸力之功能而得以阻礙該飛輪40之運轉。

本發明之飛輪組10於動力傳遞之詳述煩請搭配第三圖至第六圖所示，首先，一外力驅動該驅動輪組31之驅動軸311並同步帶動該驅動輪313進行運轉，而該驅動輪313與被動輪組33之小徑輪333係利用一連動件37作為動力傳遞之媒介，於本實施例中該連動件37係為一皮帶，進而驅使該輪軸桿331相對轉動且同步帶動該被動輪335，由於該增速輪組35之增速輪351與該驅動軸311之間軸設該軸承353，故當該驅動軸311運轉時，該增速輪351並不會直接受到該驅動軸311之限制，而是可相對該驅動軸311而運行空轉，更因透過該皮帶將該被動輪335之動力傳遞至該增速輪351，最後再將該動力連動到容置上述各該輪組31、33、35之該飛輪40，且該飛輪40之支撐座45係以其中間位置之該孔洞套設於該增速輪351，使該飛輪40得以產生一增速效果之慣性運轉。藉此，本發明之傳動機構30可於該飛輪之有限的容置空間47內達到習知傳動機構與飛輪之功效，其主要原因在於該驅動輪313以較大之外徑帶動一較小外徑之該小徑輪333，使得該小徑輪333之轉速遠高於該驅動輪313，再因該被動輪335係同步於該小徑輪333轉動，以及帶動該增速輪 351，進而使得該飛輪40之轉速可高於該驅動輪313。

煩請再參閱第二圖及第四圖所示，本發明之固定盤20鄰近該驅動輪313之外緣處設有一感測裝置70，該感測裝置70包括有一被動單元71，以及該驅動輪313相對應該被動單元71之位置設有一主動單元73，以供該飛輪組10偵測該驅動輪313之轉動速度。如本案較佳實施例，該被動單元71係為可偵測磁變化之感測器，而該主動單元73為一磁石，藉此，當該驅動輪313開始轉動，該磁石73經過該感測器71即會達成觸發感測之要件，該感測器71則會將訊號傳遞至系統(圖中未示)進行運算，於此可得知該驅動輪313目前之轉動速度。此外，本案於該飛輪40之表面設有複數之通孔49，該通孔49係以該中心軸孔21為軸心而成一環狀設置，藉此釋放出該飛輪組10於運轉時所產生之熱量，以增加該飛輪組10之壽命。

請再參閱第五圖所示，其中該驅動輪組與該被動輪組之間設有一調壓輪組60，該調壓輪組60具有一可壓抵相對該連動件之壓輪61以及一可提供該壓輪61產生位移之調整件63，藉此可供各該皮帶37鬆緊度之調節。此外，為了讓使用者或維修人員在調整該皮帶37之鬆緊度上，不用花費較多時間與心力於拆裝，故本發明於該固定盤20於該調整件63之相對位置設有一調整孔27，藉此，使用者或維修人員僅需以簡單之手工具即可由該調整孔27直接調整該調整件63，已達方便調整該傳動機構30之動力傳遞效率。

請再參閱第七圖至第十一圖所示，為本發明第二較佳實施例，一種應用於運動器材之整合型飛輪組10’，包含有一固定 盤20’、一傳動機構30’、一飛輪40’以及一磁控阻尼構件50’。

該固定盤20’設有一中心軸孔21’及一偏心軸孔23’，該中心軸孔21’位於該固定盤20’之中心位置，該偏心軸孔23’與該中心軸孔21’呈一距離；該傳動機構30’包括有一驅動輪組31’、一被動輪組33’及一增速輪組35’，該驅動輪組31’具有一穿設於該中心軸孔21’之驅動軸311’，以及一軸設於該驅動軸311’之驅動輪313’，該被動輪組33’具有一穿設於該偏心軸孔23’之輪軸桿331’、一軸設於該輪軸桿331’且可受該驅動輪313’轉動之小徑輪333’，以及一軸設於該輪軸桿331’且與該小徑輪333’同步轉動之被動輪335’，該增速輪組35’軸設於該驅動軸311’且可受該被動輪335’之帶動而轉動；該飛輪40’設有一與該中心軸孔21’同軸之樞接孔41’且與該固定盤20’之間形成一容置空間47’，以及朝該固定盤20’方向設有一與該飛輪40’同軸之金屬盤42，該容置空間47’可供該傳動機構30’容置於其中，該樞接孔41’軸設於該增速輪組35’，且可受該增速輪組35’轉動而同步帶動該飛輪40’產生一增速之慣性作動；以及該磁控阻尼構件50’係設置於該固定盤20’且位於該固定盤20’與該金屬盤42之間，該磁控阻尼構件50’包括有一具磁吸力之磁鐵組51’及一控制組件53’，該磁鐵組51’平行於該金屬盤42之表面，且該控制組件53’可供該磁鐵組51’與該金屬盤42 形成一間距之變化，以阻礙該飛輪40’之運轉。

此外，由於該第二較佳實施例於該驅動輪組31’、被動輪組33'與增速輪組35’之間之動力傳遞方式、該調壓輪組60’對皮帶鬆緊度的調整方式，以及於該固定盤20’鄰近該驅動輪313’之外緣處設有一被動單元71’，並於該驅動輪313’相對應該被動單元71’之位置設有一主動單元73’，以供該飛輪組10’偵測轉速之方法皆與上述該第一較佳實施例相同，故於此不再多作贅述。

總括來說，本發明將該磁控阻尼構件50、50’、該傳動機構30、30’之驅動輪組31、31’、被動輪組33、33’以及增速輪組35、35’整合於該飛輪40、40’之容置空間47、47’內，使運動器材之內置空間能有效地被利用，並可降低製造及運輸成本，更可使生產作業或是後續維修服務較為簡單化，如此以符合經濟效益。

本發明於前揭露實施例中所揭露的構成元件，僅為舉例說明，並非用來限制本案之範圍，其他等效元件的替代或變化，亦應為本案之申請專利範圍所涵蓋。

20‧‧‧固定盤

21‧‧‧中心軸孔

23‧‧‧偏心軸孔

25‧‧‧樞轉孔

30‧‧‧傳動機構

31‧‧‧驅動輪組

311‧‧‧驅動軸

313‧‧‧驅動輪

33‧‧‧被動輪組

331‧‧‧輪軸桿

335‧‧‧被動輪

35‧‧‧增速輪組

351‧‧‧增速輪

353‧‧‧軸承

40‧‧‧飛輪

41‧‧‧樞接孔

43‧‧‧凸垣

45‧‧‧支撐座

47‧‧‧容置空間

49‧‧‧通孔

50‧‧‧磁控阻尼構件

51‧‧‧磁鐵組

511‧‧‧自由端

513‧‧‧樞軸端

53‧‧‧控制組件

60‧‧‧調壓輪組

61‧‧‧壓輪

70‧‧‧感測裝置

71‧‧‧被動單元

Claims (8)

1. 一種應用於運動器材之整合型飛輪組，包含有：一固定盤，設有一中心軸孔及一偏心軸孔，該中心軸孔位於該固定盤之中心位置，該偏心軸孔與該中心軸孔呈一距離；一傳動機構，包括有一驅動輪組、一被動輪組及一增速輪組，該驅動輪組具有一穿設於該中心軸孔之驅動軸，以及一軸設於該驅動軸之驅動輪，該被動輪組具有一穿設於該偏心軸孔之輪軸桿、一軸設於該輪軸桿且可受該驅動輪轉動之小徑輪，以及一軸設於該輪軸桿且與該小徑輪同步轉動之被動輪，該增速輪組包括有一增速輪以及一軸設於該增速輪之軸承，而該軸承穿設於該驅動軸且該增速輪可受該被動輪之帶動而轉動，其中驅動輪與該小徑輪以及該被動輪與該增速輪係分別利用一連動件作相互帶動，該驅動輪組與該被動輪組之間設有一調壓輪組，該調壓輪組具有一可壓抵相對該連動件之壓輪，以供調節各該連動件之鬆緊度；一飛輪，設有一與該中心軸孔同軸之樞接孔，該樞接孔軸設於該增速輪組，且可受該增速輪組轉動而同步帶動該飛輪產生一增速之慣性作動；以及一磁控阻尼構件，係設置於該固定盤且位於該固定盤與該飛輪之間，該磁控阻尼構件具有一磁吸力以阻礙該飛輪之運轉，其中，該固定盤與該飛輪形成一容置空間而該傳動機構與該磁控阻尼構件設置於該容置空間中。
2. 根據申請專利範圍第1項之應用於運動器材之整合型飛輪組， 其中該飛輪之周緣朝該固定盤之方向延伸一凸垣，該凸垣與該固定盤之間形成該容置空間，以罩設該傳動購機構。
3. 根據申請專利範圍第2項之應用於運動器材之整合型飛輪組，其中該飛輪之凸垣具有一內壁緣，該內壁緣係為一金屬導體。
4. 根據申請專利範圍第3項之應用於運動器材之整合型飛輪組，其中該固定盤鄰近該內壁緣設有一樞轉孔；該磁控阻尼構件包括有一磁鐵組及一控制組件，該磁鐵組具有一樞軸端及一自由端，該樞軸端可轉動地軸設於該樞轉孔，該自由端可受該控制組件而作動，使該磁鐵組可以樞轉孔為軸心且與該金屬導體形成一間距之變化。
5. 根據申請專利範圍第1項之應用於運動器材之整合型飛輪組，其中增速輪組包括有一增速輪以及一軸設於該增速輪之軸承；該飛輪具有一支撐座，該支撐座具有一孔洞，該支撐座同軸設置於該樞接孔且藉由該孔洞而套設於該增速輪。
6. 根據申請專利範圍第1項之應用於運動器材之整合型飛輪組，其中該固定盤鄰近該驅動輪之外緣處設有一被動單元；該驅動輪相對應該被動單元之位置設有一主動單元，以供該飛輪組偵測轉速之用。
7. 一種應用於運動器材之整合型飛輪組，包含有：一固定盤，設有一中心軸孔及一偏心軸孔，該中心軸孔位於該固定盤之中心位置，該偏心軸孔與該中心軸孔呈一距離；一傳動機構，包括有一驅動輪組、一被動輪組及一增速輪組，該驅動輪組具有一穿設於該中心軸孔之驅動軸，以及一軸設於該驅動軸之驅動輪，該被動輪組具有一穿設於該偏心軸孔之輪軸桿、一軸設於該輪軸桿 且可受該驅動輪轉動之小徑輪，以及一軸設於該輪軸桿且與該小徑輪同步轉動之被動輪，該增速輪組包括有一增速輪以及一軸設於該增速輪之軸承，而該軸承穿設於該驅動軸且該增速輪可受該被動輪之帶動而轉動，其中驅動輪與該小徑輪以及該被動輪與該增速輪係分別利用一連動件作相互帶動，該驅動輪組與該被動輪組之間設有一調壓輪組，該調壓輪組具有一可壓抵相對該連動件之壓輪，以供調節各該連動件之鬆緊度；一飛輪，設有一與該中心軸孔同軸之樞接孔且與該固定盤之間形成一容置空間，以及朝固定盤之方向設有一與該飛輪同軸之金屬盤，該容置空間可供該傳動機構容置於其中，該樞接孔軸設於該增速輪組，且可受該增速輪組轉動而同步帶動該飛輪產生一增速之慣性作動；以及一磁控阻尼構件，係設置於該固定盤且位於該固定盤與該金屬盤之間，該磁控阻尼構件包括有一具磁吸力之磁鐵組及一控制組件，該磁鐵組平行於該金屬盤之表面，且該控制組件可供該磁鐵組與該金屬盤形成一間距之變化，以阻礙該飛輪之運轉，其中，該傳動機構與該磁控阻尼構件設置於該容置空間中。
8. 根據申請專利範圍第7項之應用於運動器材之整合型飛輪組，其中該固定盤鄰近該驅動輪之外緣處設有一被動單元；該驅動輪相對應該被動單元之位置設有一主動單元，以供該飛輪組偵測轉速之用。