TWI555554B - The use of eccentric wheel phase difference to adjust the amplitude of the fitness machine - Google Patents

Description

利用偏心輪相位差達到調整振幅之健身機

本發明係有關於健身器材之技術領域，特別是提供上、下振幅之一種利用偏心輪相位差達到調整振幅之健身機。

按，一般能進行上、下振動運動之健身機，除可用以提供使用者進行主動式之健身外，亦可進行被動式之健身，因此極受使用者之喜愛。

然而，此種能進行上、下振動運動之健身機，其振幅皆為固定，如需使用不同振幅之健身機時，便必須另外購買一台不同振幅之健身機，而有支出費用過高之問題。因此，目前市面上有一種能調整振幅之健身機，其係利用機械式之方式進行調整，但在調整時必須先將健身機進行停機，才能進行振幅之調整，待調整後再重新啟動健身機，以進行不同振幅之運動健身。然而，此種必須先停機再調整振幅之方式，不僅造成操作上之不方便，且停機後再調整之方式，將使運動健身之過程無法連貫，容易導致使用者之健身意願降低。

此外，習知上、下振動運動之健身機，其所謂的上、下振動，亦非真正的垂直上、下，而是以跑道圓的軌跡進 行上、下振動運動。

有鑑於上述習知技藝之問題與缺失，本發明之一 目的，就是在於提供一種利用偏心輪相位差達到調整振幅之健身機。

根據本發明上述目的，提供一種利用偏心輪相位 差達到調整振幅之健身機，其包括一基座、一設於基座上之動力機構、一受動力機構驅動之偏心傳動機構、一連接偏心傳動機構之連桿機構。該偏心傳動機構，具有第一、二傳動軸、及複數設於第一、二傳動軸兩端之偏心輪。該連桿機構包含兩對稱設置並與各偏心輪連接之第一、二連桿組、以及樞接第一、二連桿組之橫桿。實施時，控制偏心傳動機構作動行程之相位差，以驅動第一、二連桿組，讓樞接之橫桿產生不同震幅且垂直上、下的律動。

100‧‧‧利用偏心輪相位差達到調整振幅之健身機

11‧‧‧基座

2‧‧‧動力機構

21‧‧‧第一馬達

22‧‧‧第二馬達

23‧‧‧第一感測單元

231‧‧‧鏤空盤

232‧‧‧感測器

24‧‧‧第二感測單元

241‧‧‧鏤空盤

242‧‧‧感測器

25‧‧‧皮帶

26‧‧‧皮帶輪

3‧‧‧偏心傳動機構

31‧‧‧第一傳動軸

32‧‧‧第二傳動軸

33、34、35、36‧‧‧偏心輪

331‧‧‧軸孔

332‧‧‧左偏心孔

332、342、362‧‧‧左偏心孔

333、343、353、363‧‧‧右偏心孔

41‧‧‧第一連桿組

411‧‧‧第一傳動板

412‧‧‧第一左連桿

413‧‧‧第一右連桿

42‧‧‧第二連桿組

421‧‧‧第二傳動板

422‧‧‧第二左連桿

423‧‧‧第二右連桿

43‧‧‧橫桿

51‧‧‧第一舉升桿組

511、511’‧‧‧第一長立柱

512、512’‧‧‧第一短立柱

513‧‧‧第一連接板

514‧‧‧第一左擺臂

515‧‧‧第一右擺臂

516‧‧‧第一左直拉桿

517‧‧‧第一右直拉桿

518‧‧‧第一左橫拉桿

519‧‧‧第一右橫拉桿

52‧‧‧第二舉升桿組

526‧‧‧第二左直拉桿

527‧‧‧第二右直拉桿

53‧‧‧第一舉升橫桿

54‧‧‧第二舉升橫桿

55‧‧‧支撐桿

6‧‧‧律動感測機構

61‧‧‧第一角度感測單元

611‧‧‧第一角度感測片

612‧‧‧第一角度感測器

62‧‧‧第二角度感測單元

621‧‧‧第二角度感測片

622‧‧‧第二角度感測器

342、362‧‧‧左偏心孔

343、363‧‧‧右偏心孔

S1‧‧‧第一感測訊號

S2‧‧‧第二感測訊號

T1~T8‧‧‧時段

第1圖 係本發明實施例立體外觀示意圖。

第2圖 係第1圖所示實施例分解示意圖。

第3圖 係第2圖所示實施例局部構件立體示意圖。

第4圖 係第3圖所示實施例分解示意圖。

第5圖 係第4圖所示實施例局部構件分解示意圖(一)。

第6圖 係第4圖所示實施例局部構件分解示意圖(二)。

第7圖 係第4圖所示實施例局部構件分解示意圖(三)。

第8圖 係第7圖所示律動感測機構作動示意圖(一)。

第9圖 係第7圖所示動感測機構作動示意圖(二)。

第10圖係第7圖所示律動感測機構作動示意圖(三)。

第11圖係本發明實施例作動示意圖(一)。

第12圖係本發明實施例作動示意圖(二)。

第13圖係本發明實施例作動示意圖(三)。

第14圖係本發明實施例作動示意圖(四)。

第15圖係本發明實施例作動示意圖(五)。

第16圖係本發明實施例作動示意圖(六)。

第17圖係本發明實施例作動示意圖(七)。

第18圖係本發明實施例作動示意圖(八)。

第19圖係本發明實施例作動示意圖(九)。

第20圖係本發明實施例作動示意圖(十)。

以下請參照相關圖式進一步說明本發明利用偏心輪相位差達到調整振幅之健身機實施例。為便於理解本發明實施方式，以下相同零件係採相同符號標示說明。

請參閱第1至20圖所示，本發明之利用偏心輪相位差達到調整振幅之健身機100，其包括一基座11、一設於機座11上之動力機構2、一連接動力機構2之偏心傳動機構3、 一連接偏心傳動機構3之連桿機構、一連接連桿機構之舉升機構、一對應偏心傳動機構3設置之律動感測機構6、一鎖設於舉升機構5上之鎖板71、一繞圍基座11外周緣之下殼體72、一連接鎖板71並覆設於下殼體72頂端之上殼體73。

上述基座11，係設置於一支撐面上(例如地面)。

上述動力機構2(如第4、5圖所示)，包含兩設於基座11上之第一、二馬達21、22、以及兩分別與相對應第一、二馬達21、22輸出軸設置之第一、二感測單元23、24。

該第一、二馬達21、22，係選自(包含但不限)感應馬達、伺服馬達等其中之一。實施時，可選擇性的配合皮帶25、皮帶輪26與第一(二)馬達21(22)輸出軸連接，而傳遞第一(二)馬達21(22)輸出之動力(習知技藝)。

該第一、二轉速感測單元23、24，分別感測第一、二馬達21、22之轉速。該第一、二轉速感測單元23、24係為習知之技藝，例如透過與第一(二)馬達21(22)輸出軸同軸連接之鏤空盤231、241及對應鏤空盤231、241設置之感測器232、242，藉由感測器232、242感測鏤空盤231、241上，鏤空區經過感測器232、242的時間與次數，即可換算出該第一(二)馬達21(22)之轉速。實施時，第一、二轉速感測單元23、24可選擇性的省略。

上述偏心傳動機構3(如第4圖所示)，包含樞設於基座11上之第一、二傳動軸31、32、複數固設於第一、二傳 動軸31、32兩端之偏心輪33、34、35、36。各偏心輪33、34、35、36結構相同，故僅以第5圖中；圖號33之偏心輪33作為說明；該偏心輪33具有供第一(或第二)傳動軸31(32)穿設之軸孔331，與對稱配置於軸孔331兩側之左、右偏心孔332、333。所述左、右偏心孔332、333與軸孔331係沿一預設之軸線配置。實施時，各偏心輪33、34、35、36，以兩兩一組分別固設於第一(或第二)傳動軸31(32)兩端，且同組之偏心輪33、34(35、36)，其左、右偏心孔332、333係同心配置。另外，各偏心輪33、34、35、36之左偏心孔332，可於實施時，選擇性的省略。

上述連桿機構(如圖第4、5圖所示)，包含對稱設置於第一(二)傳動軸31(32)兩端之第一連桿組41與第二連桿組42、以及兩端分別樞接第一、二連桿組41、42的橫桿43。

上述第一、二連桿組41、42，分別具有一第一(二)傳動板411(421)、兩對稱配置之第一左、右連桿412、413(第二左、右連桿422、423)。該第一左、右連桿412、413(第二左、右連桿422、423)兩端，分別與第一(二)傳動板411(421)及相對應偏心輪33、34、35、36的右偏心孔333(如第11圖中343、353、363)樞接。

上述舉升機構(如圖第3、4、6圖)，包含對稱設置於第一(二)傳動軸31(32)兩端之第一舉升桿組51、第二舉升桿組52、分別樞接第一、二舉升桿組51、52之第一、二舉升橫桿53、54、以及複數對稱立設於第一、二舉升橫桿53、54上 之支撐桿55。首先，由於第一、二舉升桿組51、52之構件及作動方式相同，僅只是位置的差異，為便於閱讀與說明，只取第一舉升桿組51作為構件及連接關係之說明，至於第二舉升桿組52則依說明需求部份標註圖號，合先陳述。

所述第一舉升桿組51，包含複數第一長、短立柱 511(511’)、512(512’)、一第一連接板513、第一左、右擺臂514(515)、第一左、右直拉桿516(517)、以及第一左、右橫拉桿518(519)。

該各第一長、短立柱511(511’)、512(512’)，係同側立設於基座11。

該第一連接板513，係固設於連桿機構中的橫桿43其中一端，受橫桿43牽引產生垂直的上、下律動。

該第一左(右)擺臂514(515)，於預設位置與相對應之長立柱511(511’)樞接，讓第一左(右)擺臂514(515)兩端形成擺動，並分別與第一連接板513及第一左(右)直拉桿516(517)樞接。受第一連接板513之牽引，而讓第一左(右)擺臂514(515)形成擺動，以同步連動第一左(右)直拉桿516(517)產生上、下律動。

該第一左(右)橫拉桿518(519)，與第一左(右)直拉桿516(517)樞接之另一端，分別與相對應之短立柱512(512’)樞接，以維持左(右)直拉桿516(517)垂直的上、下律動。

該第一、二舉升橫桿53、54，同端分別與第一左(右) 直拉桿516(517)固接，另端則與第二左(右)直拉桿526(527)固接，以約束第一、二舉升桿組51、52同步作動。

該支撐桿55，係立設於第一(二)舉升橫桿53、54， 受第一(二)舉升橫桿53、54被第一、二左、右直拉桿516、517、526、527之連動，而同步運動形成垂直的上、下律動。各支撐桿55實施時可提供上鎖板71(如第2圖所示)之連接，並可依需求省略或置換。

上述律動感測機構6(如第7-10圖所示)，包含兩對 應第一、二傳動軸31、32同一端偏心輪34、36設置之第一、二角度感測單元61、62。藉由第一、二角度感測單元61、62分別取得套設於第一、二傳動軸31、32上，偏心輪33、34(35、36)之右偏心孔343(如第11圖中343、353、363)沿第一、二傳動軸31、32公轉的角度，亦可同步取得第一左、右連桿412、413(第二左、右連桿422、423)推頂第一(二)傳動板411(421)之行程位置。

該第一、二角度感測單元61、62含對應第一、二 傳動軸31、32同端偏心輪34、36設置之第一、二角度感測片611、621、以及對應第一、二角度感測片611、621設置之第一、二角度感測器612、622。

該第一、二角度感測片611、621為一半圓片體， 分別鎖設於偏心輪34、36之左偏心孔342、362，使第一、二角度感測片611、621圓弧兩未端與右偏心孔343、363形成約 90度的相位差(角度差)。實施時，第一、二角度感測片611、621之形態與相距右偏心孔343、363之角度，可依需求變化。

該第一、二角度感測器612、622，對應第一、二 角度感測片611、621旋轉路徑設置，且第一、二角度感測器612、622受第一、二角度感測片611、621之觸發，而分別輸出第一、二感測訊號S1、S2，透過調節第一、二馬達21、22之轉速，以改變第一、二感測訊號S1、S2形成同步或具時間差，進而調節連桿機構與舉升機構上、下律動的大小。

是以，上述即為本發明所提供一較佳實施例，利 用偏心輪相位差達到調整振幅之健身機各部機構介紹，接著再將本發明之組裝方式及使用特點介紹如下：首先，請參閱第4、11~20圖所示。第一、二馬達21、22驅動第一(二)傳動軸31(32)，以連動同軸連接之偏心輪33、34(35、36)，使各偏心輪33、34(35、36)與第一(二)傳動軸31、32同步旋轉。

各偏心輪33、34(35、36)旋轉時，會同步牽引樞接 (右偏心孔333、343、353、363)之第一左、右連桿412、413(第二左、右連桿422、423)一端，分別沿著第一(二)傳動軸31、32形成公轉，而此一行程並反應至第一左、右連桿412、413(第二左、右連桿422、423)另一端之第一(第二)傳動板411(421)，使第一(第二)傳動板411(421)樞接之橫桿43產生垂直的上、下律動。

藉由橫桿43之律動(如第1~3、6圖所示)，以連動 連接之第一、二舉升桿組51、52、以及鎖板71產生垂直的上、下律動。搭配上、下殼體73、72而為一健身機，提供使用者立(坐)於上殼體73上，進行垂直且上、下律動的運動。

而本發明所產生之上、下律動，其大小(或稱震 幅)，則可配合與動力機構2及律動感測機構6電性連接之控制器(圖中未示)控制。例如；取得律動感測機構6所輸出之第一、二感測訊號S1、S2，配合第一、二感測訊號S1、S2之時段T1~T8(如第10圖所示)變化，進而調節動力機構2第一、二馬達21、22之轉速，以達成調節上、下律動之大小。實施時，可進一步配合第一、二轉速感測單元23、24取得第一、二馬達21、22之轉速。

上述利用第一、二感測訊號S1、s2，透過控制器調節第一、二馬達21、22之轉速，茲列舉如下；

<上、下律動最大>

如圖第11、12圖所示，當第一、二傳動軸31、32之偏心輪33、34(35、36)，各右偏心孔333、343(353、363)彼此處於同步時，即各偏心輪33、34(35、36)轉速相同，且右偏心孔333、343(353、363)沿第一、二傳動軸31、32公轉之角度相同，此時第一左、右連桿412、413(第二左、右連桿422、423)另端樞接之第一(第二)傳動板411(421)被同步上、下推升，故第一(第二)傳動板411(421)之間所連接的橫桿43，被第一(第二) 傳動板411(421)牽引，而具有上、下律動的最大行程。

<上、下律動最小>

如圖第13、14圖所示，如果偏心輪33、34(35、 36)之右偏心孔333、343(353、363)沿第一(二)傳動軸31(32)公轉之角度彼此相差180度時，此時樞接之第一左、右連桿412、413(第二左、右連桿422、423)另端樞接第一(第二)傳動板411(421)的兩端，則會因第一左、右連桿412、413(第二左、右連桿422、423)行程的相位差(不同步)，讓第一(第二)傳動板411(421)以橫桿43為軸心，而形成左、右擺動的形態，藉此以抵消第一左、右連桿412、413(第二左、右連桿422、423)之作動行程，此時第一(第二)傳動板411(421)之間所連接的橫桿43其上、下律動為最小或趨近於零。

<上、下律動大小的調整>

由上述說明可知，當不同組偏心輪33、34(35、36) 之右偏心孔333、343(353、363)，彼此沿第一(二)傳動軸31(32)公轉之角度相差0度時，可提供最大的上、下律動；而當角度相差180度時，則可提供趨近於零的上、下律動。

故我們可於調節動力機構2運動的過程中，直接 透過電控調整第一、二馬達21、22的轉速，即可讓不同組的偏心輪33、34(35、36)，其右偏心孔333、343(353、363)彼此沿第一(二)傳動軸31(32)公轉的角度差(或相位差)形成變化，即時的改變上、下律動的大小，無需停機調整。此可參閱圖式第15~20 圖所示，分別以差30、60、90的角度變化作為示意，以形成不同大小之上、下振幅。

以上所述說明，僅為本發明的較佳實施方式而 已，意在明確本發明的特徵，並非用以限定本發明實施例的範圍，本技術領域內的一般技術人員根據本發明所作的均等變化，以及本領域內技術人員熟知的改變，仍應屬本發明涵蓋的範圍。

11‧‧‧基座

2‧‧‧動力機構

51‧‧‧第一舉升桿組

511、511’‧‧‧第一長立柱

512、512’‧‧‧第一短立柱

516‧‧‧第一左直拉桿

517‧‧‧第一右直拉桿

518‧‧‧第一左橫拉桿

519‧‧‧第一右橫拉桿

52‧‧‧第二舉升桿組

526‧‧‧第二左直拉桿

527‧‧‧第二右直拉桿

53‧‧‧第一舉升橫桿

54‧‧‧第二舉升橫桿

55‧‧‧支撐桿

Claims (9)

1. 一種利用偏心輪相位差達到調整振幅之健身機，其包括；一基座；一動力機構，包含兩設於該基座上之第一、第二馬達；一偏心傳動機構，包含兩對稱樞設於該基座上，且與該第一、該第二馬達對應連接之第一、第二傳動軸、複數個分別固設於該第一、該第二傳動軸兩端之偏心輪，該第一、該第二傳動軸兩端之各該偏心輪，分別具有一同心配置之右偏心孔；一連桿機構，包含兩對稱設置於該第一、該第二傳動軸兩端，並與各該偏心輪連接的第一、第二連桿組、以及一樞接該第一、該第二連桿組之橫桿；該第一連桿組，具有一第一傳動板、兩對稱樞接該第一傳動板之第一左、第一右連桿，該第一左、該第一右連桿另端與相對應之各該偏心輪之該右偏心孔連接；該第二連桿組，具有一第二傳動板、兩對稱樞接該第二傳動板之第二左、第二右連桿，該第二左、該第二右連桿另端與相對應之各該偏心輪之該右偏心孔連接；其中，該第一、該第二連桿組受偏心傳動機構之驅動，而連動該橫桿兩端，使該橫桿及該第一、該第二傳動 板，形成垂直的上、下律動。
2. 如申請專利範圍第1項所述之利用偏心輪相位差達到調整振幅之健身機，其中該橫桿進一步連接有一舉升機構，該舉升機構包含兩對稱連接該橫桿兩端之第一、第二舉升桿組、兩分別樞接該第一、該第二舉升桿組之第一、第二舉升橫桿、以及複數支對稱立設於該第一、該第二舉升橫桿上之支撐桿；該第一舉升桿組，包含一第一連接板、兩對稱連接該第一連接板之第一左擺臂與第一右擺臂、兩分別樞接該第一左擺臂與該第一右擺臂，並相對該基座呈垂直之第一左直拉桿與第一右直拉桿、以及兩樞接該第一左直拉桿、該第一右直拉桿與該基座之第一左橫拉桿與第一右橫拉桿，藉以維持該第一左直拉桿及該第一右直拉桿垂直運動；該第二舉升桿組，包含一第二連接板、兩對稱連接該第二連接板之第二左擺臂與第二右擺臂、兩分別樞接該第二左擺臂與該第二右擺臂，並相對該基座呈垂直之第二左直拉桿與第二右直拉桿、以及兩樞接該第二左直拉桿、該第二右直拉桿與該基座之第二左橫拉桿與第二右橫拉桿，藉以維持該第二左直拉桿及該第二右直拉桿垂直運動；以及該第一、該第二舉升橫桿，同端分別與該第一左直拉桿及該第一右直拉桿固接，另端則與該第二左直拉桿及該第二右直拉桿固接，以約束該第一舉升桿組及該第二舉 升桿組同步作動。
3. 如申請專利範圍第2項所述之利用偏心輪相位差達到調整振幅之健身機，其中該偏心傳動機構進一步連接有一律動感測機構，該律動感測機構包含兩對應該第一、該第二傳動軸同端各該偏心輪設置之第一、第二角度感測單元，藉由該第一、該第二角度感測單元，分別取得該第一、該第二傳動軸上相對應之各該偏心輪，彼此相差的角度。
4. 如申請專利範圍第3項所述之利用偏心輪相位差達到調整振幅之健身機，其中該第一、該第二角度感測單元含對應該第一、該第二傳動軸同端偏心輪設置之第一、第二角度感測片、以及對應該第一、該第二角度感測片設置之第一、第二角度感測器。
5. 如申請專利範圍第4項所述之利用偏心輪相位差達到調整振幅之健身機，其中該第一、該第二角度感測片為一半圓片體，分別鎖設於相對應之各該偏心輪，使該第一、該第二角度感測片圓弧兩未端與相對應之各該右偏心孔相距有一預設角度。
6. 如申請專利範圍第3項所述之利用偏心輪相位差達到調整振幅之健身機，其中該動力機構進一步對應該第一、該第二馬達，分別設有兩感測該第一、該第二馬達轉速之第一、第二轉速感測單元。
7. 如申請專利範圍第6項所述之利用偏心輪相位差達到調整振幅之健身機，其中該第一、該第二轉速感測單元，分別包含與該第一或該第二馬達輸出軸同軸連接之鏤空盤及一對應 該鏤空盤設置之感測器。
8. 如申請專利範圍第2至7項中任一項所述利用偏心輪相位差達到調整振幅之健身機，其中各該支撐桿上進一步鎖設有一鎖板。
9. 如申請專利範圍第2至7項中任一項所述利用偏心輪相位差達到調整振幅之健身機，其中該基座外周緣進一步繞圍有一下殼體，以及一覆設於該下殼體頂端之上殼體。