TWI556856B - A Two - in - one Shaft Drive Accelerator for Fitness - Google Patents

Description

健身車二合一軸心傳動加速裝置

本發明係有關於一種健身車的傳動裝置，尤指一種將使用者踩踏力量透過大斜齒輪帶動二合一軸心斜齒輪之方式，來增加荷重轉盤旋轉速度，並降低飛輪荷重與二合一軸心斜齒輪間之噪音的健身車二合一軸心傳動加速裝置。

市面上利用慣性帶動的健身車主要係透過使用者踩踏健身車踏板之力量，帶動健身車之車輪轉動，並同時驅使健身車上荷重轉盤之旋轉，然後藉由荷重轉盤之重力及轉動的速度產生轉動慣性，透過轉動慣性帶動健身車踏板，而令使用者之雙腳隨著健身車踏板不斷的產生踩踏之動作，而產生踩踏動作與轉動慣性的循環，進而達到運動之效果。

然而，此種健身車為了能使荷重轉盤藉由重力產生轉動慣性，因此荷重轉盤均具有一定重量，因此當使用者開始使用健身車時，必須用力地踩踏健身車踏板，方可帶動荷重轉盤開始旋轉，且為了能使荷重轉盤之轉動達到一定之速度，因此使用者必須增加踩踏的頻率，造成使用者在健身車產生轉動慣性之前即已消耗相當的體力，導致使用者利用健身車運動的時間縮短，而降低運動的效果，且習知健身車之荷重轉盤的軸心係經由一段傳動或二段傳動系統帶動，因此其成本較高且會產生相當大的噪音。

而為解決此問題，中華民國第M416482號「內崁轉盤加速結構的健身車發電模組」號新型專利案，及中華民國第M417159號「內崁轉盤加速結構的健身車發電模組」號新型專利案，即分別利用齒輪或皮帶輪帶動大轉盤驅動小轉盤的方式，藉由大轉盤與小轉盤的直徑比例差異來產生加速的效果，然而，此種結構由於所需空間較大且高速噪音高，因其係崁設於健身車之飛輪內，因此會增加健身車所佔之空間，且由於此種結構所需之必要元件眾多，會造成健身車的生產成本居高不下，而必要元件的增加也勢必會導致故障機率增加，因此並非一良善之設計。

另外，中華民國第M419335號「省電飛輪發電機裝置」新型專利案，亦與前述習知專利具有必要元件眾多及噪音之問題，因此也有生產成本較高且故障機率增加之狀況。

再者，上述之二專利案均是於軸心與荷重轉盤間以插銷帶動，因此當荷重轉盤轉動時，插銷會與軸心及荷重轉盤產生相當大的噪音，由此可見，上述習用方式及結構仍有諸多缺失，實非一良善之設計，而亟待加以改良。

本案發明人鑑於上述習用方式所衍生的各項缺點，乃亟思加以改良創新，並經苦心孤詣潛心研究後，終於成功研發完成本件健身車二合一軸心傳動加速裝置。

本發明之主要目的係在於提供一種利用斜齒輪加快健身車之荷重轉盤產生慣性轉動的健身車二合一軸心傳動加速裝置。

本發明之次要目的係在於提供一種結合二合一斜齒輪軸心 與斜齒輪帶動減少荷重轉盤產生高速轉動慣性所產生之噪音的健身車二合一軸心傳動加速裝置。

本發明之再一目的係在於提供一種提供高效率低噪音之發電系統的健身車二合一軸心傳動加速裝置。

本發明之又一目的係在於提供一種減少軸心和齒輪與飛輪軸固定插銷所產生之噪音，並降低生產成本之的健身車二合一軸心傳動加速裝置。

本發明之另一目的係在於提供一種利用斜齒輪之齒與齒之間角度契合傳動荷重，且減少齒與齒咬合時正面碰撞之噪音的健身車二合一軸心傳動加速裝置。

為達上述目的，本發明之健身車二合一軸心傳動加速裝置主要係透過一皮帶將使用者踩踏健身車踏板所產生之力量，帶動一皮帶輪旋轉，並利用與皮帶輪同軸轉動之大斜齒輪帶動與大斜齒輪齒接之二合一軸心斜齒輪，而使二合一軸心斜齒輪帶動荷重轉盤旋轉，以減少摩擦及齒與齒間撞擊所所產生之噪音。

本發明之健身車二合一軸心傳動加速裝置透過將使用者踩踏健身車踏板所產生之力量，經由大斜齒輪傳送至二合一軸心斜齒輪，並在傳送過程中，利用大斜齒輪與二合一軸心斜齒輪之齒數比及齒與齒間之契合面積增加，以增加荷重力量並減少噪音。

另外，本發明之健身車二合一軸心傳動加速裝置亦於荷重轉盤上設置發電裝置，透過荷重轉盤轉動而產生交流電，並藉由大斜齒輪與二合一軸心斜齒輪之齒數比，而可更有效利用使用者踩踏健身車踏板之力 量，產生交流電流。

1‧‧‧荷重轉盤

11‧‧‧環狀凹槽

12‧‧‧阻力環

13‧‧‧發電裝置

131‧‧‧定子

132‧‧‧轉子

133‧‧‧同心圓金屬圈

134‧‧‧底座

1341‧‧‧軸孔

1342‧‧‧對接部

14‧‧‧軸承

2‧‧‧二合一軸心斜齒輪

21‧‧‧連接軸

22‧‧‧小斜齒輪

3‧‧‧大斜齒輪

31‧‧‧軸桿

4‧‧‧皮帶輪

5‧‧‧外殼體

51‧‧‧定位單元

6‧‧‧圓盤

61‧‧‧穿孔

62‧‧‧連接部

7‧‧‧組合式制動器

71‧‧‧制動線圈

72‧‧‧制動件

721‧‧‧連接端

722‧‧‧制動端

73‧‧‧基座

第1圖 為本發明健身車二合一軸心傳動加速裝置之立體外觀圖；第2圖 為本發明健身車二合一軸心傳動加速裝置之立體分解圖；第3圖 為本發明健身車二合一軸心傳動加速裝置之荷重轉盤分解示意圖；第4圖 為本發明健身車二合一軸心傳動加速裝置另一實施例之立體分解圖；第5圖 為本發明健身車二合一軸心傳動加速裝置又一實施例之立體分解圖；第6圖 為本發明之制動件組合狀態示意圖。

請參閱第1~3圖，本發明健身車二合一軸心傳動加速裝置主要包括一荷重轉盤1、一二合一軸心斜齒輪2、一大斜齒輪3及一皮帶輪4、一外殼體5，該外殼體係包覆於該荷重轉盤1、該二合一軸心斜齒輪2及該大斜齒輪3之外緣，並以一定位單元51將該二合一軸心斜齒輪2及該大斜齒輪3定位於該外殼體5之固定位置，其中該荷重轉盤1為鑄鐵、鋼材、銅材、鋁材、水泥或鐵砂材質，該荷重轉盤1包括一主體及一發電裝置13，該荷重轉盤1之主體軸心具有一個或以上的單向轉動或雙向轉動之軸承14，該荷重轉盤1之主體外緣套設有一阻力環12，且該荷重轉盤1之主體一側內凹有一環狀凹槽11，該發電裝置13係設於該環狀凹槽11內，該發電裝置13包括一定子131及複數轉子132，該定子131係設於該荷重轉盤1之主體軸心並與該外殼體5連接，該等轉子132係環設排列於該環狀凹槽11之內部週緣並繞設於該定子 131之外緣，另外，該發電裝置具有一連接器接口(圖中未示)將產生之電力供給手機或平板電腦充電使用。

該二合一軸心斜齒輪2係由一小斜齒輪22與一連接軸21結合為一，該小斜齒輪2與該等連接軸21為一體成形或多段式連接形成，該二合一軸心斜齒輪2之連接軸21一端係與該軸承14樞接，該二合一軸心斜齒輪2相對樞接該軸承14另一端之連接軸21，係樞接於該外殼體5上，且該二合一軸心斜齒輪2係與該大斜齒輪3齒接，而該大斜齒輪3之齒數多於二合一軸心斜齒輪2之齒數，或該大斜齒輪3之齒數為該二合一軸心斜齒輪2之齒數的倍數。

該大斜齒輪3係利用一軸桿31與該皮帶輪4之軸心連接，而該皮帶輪4係透過一皮帶(圖中未示)接收使用者踩踏健身車踏板所產生力量，另外，該外殼體5係由該荷重轉盤1之兩側，將該荷重轉盤1、該二合一軸心斜齒輪2及該大斜齒輪3包覆外殼體5之間。

本發明健身車二合一軸心傳動加速裝置，係當使用者踩踏健身車踏板時，透過一皮帶將使用者踩踏健身車踏板之力量及轉速傳送至皮帶輪4，使皮帶輪4利用使用者踩踏健身車踏板之力量及轉速進行旋轉，並透過軸桿31與皮帶輪4相接之大斜齒輪3亦隨著皮帶輪4同軸旋轉，而當大斜齒輪3轉動時，與大斜齒輪3齒接之二合一軸心斜齒輪2亦同時受大斜齒輪3帶動旋轉，且由於大斜齒輪3之齒數多於二合一軸心斜齒輪2之齒數，或該大斜齒輪3之齒數為該二合一軸心斜齒輪2之齒數的倍數，因此，當大斜齒輪3轉動一圈時，二合一軸心斜齒輪2的轉動將圈數大於一圈，舉例說明，若該二合一軸心斜齒輪2之齒數為16齒，而大斜齒輪3之齒數為64齒，由於大 斜齒輪3之齒數為二合一軸心斜齒輪2的四倍，所以大斜齒輪3轉動一圈時，二合一軸心斜齒輪2將轉動四圈。

此時透過二合一軸心斜齒輪3帶動轉動之荷重轉盤1之轉動速度亦為使用者踩踏健身車踏板速度的四倍，因此，透過本發明健身車二合一軸心傳動加速裝置將可更快速有效的使荷重轉盤1產生轉動慣性，減少荷重轉盤1產生轉動慣性所需力量及時間，同時，由於本發明健身車二合一軸心傳動加速裝置之荷重轉盤1上設有發電裝置13，相較一般健身車上所設透過踩踏健身車帶動發電之裝置，本發明之發電裝置13之轉子132因轉速為使用者踩踏腳踏車踏板速度的四倍，因此，其產生之交流電流亦為一般健身車上發電裝置的四倍，另外，本發明利用二合一軸心斜齒輪2與大斜齒輪3之齒與齒做齒接以帶動荷重轉盤1時，藉由斜齒輪之接觸面積較一般齒輪的齒與齒之間的接觸面積更大，因此可產生更大的荷重力，且其所產生之噪音將比一般齒輪轉動時所產生之噪音更小。

請參閱第4~5圖，為本發明之另一實施例及再一實施例，本發明之健身車二合一軸心傳動加速裝置中，該荷重轉盤1包括一銅材或鋁材之圓盤6及一發電裝置13，該圓盤6之軸心具有一穿孔61供該二合一軸心斜齒輪2穿入，該發電裝置13包括一定子131、複數轉子132及一同心圓金屬圈133，該同心圓金屬圈133係設於該圓盤6之軸心並繞設於穿孔61之週緣，該等轉子係繞射於該同心圓金屬圈133之內環面並環繞於該定子之週緣，其中該同心圓金屬圈133係與該圓盤6一體成形，或者，該同心圓金屬圈133係設於一底座上134，該底座134之軸心具有一可供該二合一軸心斜齒輪2穿入之軸孔1341，該圓盤6之穿孔61週緣壁面設有複數連接部62，而該底座134上對 應該等連接部62之位置與數量設有複數對接部1342，以供該發電裝置13可穿入該軸孔61並以該等對接部1342與該等連接部62結合固定，又，該圓盤6之週緣設有一組合式制動器7，該組合式制動器7包括一制動線圈71、二制動件72及一基座73，該等制動件72係設於該基座73上，該等制動件72分別具有一連接端722及一制動端721，該等制動件72間係以連接端722互相對接或插接，而制動線71圈纏繞於該等連接端722對接或插接之位置外緣，且該等制動件72之制動端721係分別限位於圓盤6周緣任一位置之兩側，因此，本發明透過發電裝置產生之交流電流可供給該組合式制動器7使用，而使該二制動件72與圓盤6產生渦電流，進而產生吸力而達成制動效果。

綜上所述，本案不但在空間型態上確屬創新，並能較習用物品增進上述多項功效，應已充分符合新穎性及進步性之法定新型專利要件，爰依法提出申請，懇請 貴局核准本件新型專利申請案，以勵創作，至感德便。

1‧‧‧荷重轉盤

12‧‧‧阻力環

2‧‧‧二合一軸心斜齒輪

21‧‧‧連接軸

22‧‧‧小斜齒輪

3‧‧‧大斜齒輪

31‧‧‧軸桿

4‧‧‧皮帶輪

5‧‧‧外殼體

51‧‧‧定位單元

Claims (14)

1. 一種健身車二合一軸心傳動加速裝置，其主要包括：一荷重轉盤；一二合一軸心斜齒輪，該二合一軸心斜齒輪係由一小斜齒輪與一軸心結合為一，該二合一軸心斜齒輪一端係套設於該荷重轉盤上；一大斜齒輪，該大斜齒輪係與該二合一軸心斜齒輪齒接；一皮帶輪，該皮帶輪之軸心係利用一軸桿與該大斜齒輪之軸心連接。
2. 如請求項1所述之健身車二合一軸心傳動加速裝置，其中該荷重轉盤包括：一主體，該主體一側內凹有一環狀凹槽，且該主體之外緣套設有一阻力環；一發電裝置，該發電裝置包括一定子及複數轉子，該定子係設於該荷重轉盤之軸心，而該等轉子係環設排列於該環狀凹槽之內部週緣並繞設於該定子之外緣。
3. 如請求項1所述之健身車二合一軸心傳動加速裝置，其中該荷重轉盤為鑄鐵、鋼材、銅材、鋁材、水泥或鐵砂材質。
4. 如請求項2所述之健身車二合一軸心傳動加速裝置，其中該發電裝置可以一連接器接口將產生之電力供給手機或平板電腦充電使用。
5. 如請求項1所述之健身車二合一軸心傳動加速裝置，其中該荷重轉盤為一圓盤。
6. 如請求項5所述之健身車二合一軸心傳動加速裝置，其中該圓盤之軸心具有一穿孔，該穿孔可供一發電裝置穿入，該發電裝置包括一底座、複 數轉子及一定子，該底座上具有一同心圓金屬圈，該定子係設於該同心圓金屬圈之軸心位置，該等轉子係設於同心圓金屬圈之內環面並環繞於該定子之週緣。
7. 如請求項6所述之健身車二合一軸心傳動加速裝置，其中該穿孔之週緣壁面設有複數連接部，而該底座上對應該等連接部之位置與數量設有複數對接部，供該發電裝置可穿入穿孔並以該等對接部與該等連接部結合固定。
8. 如請求項5所述之健身車二合一軸心傳動加速裝置，其中該圓盤係與一發電裝置連接，該圓盤之軸心具有一穿孔，該發電裝置包括一定子、複數轉子及一同心圓金屬圈，該同心圓金屬圈係與該圓盤一體成形，該同心圓金屬圈繞設於穿孔之週緣，該等轉子係繞設於該同心圓金屬圈之內環面並環繞於該定子之週緣。
9. 如請求項5所述之健身車二合一軸心傳動加速裝置，其中該圓盤之週緣設有一組合式制動器，該組合式制動器包括一制動線圈、至少兩個制動件及一基座，該等制動件係設於該基座上，該等制動件分別具有一連接端及一制動端，該等制動件間係以連接端互相對接或插接，而制動線圈纏繞於該等連接端對接或插接之位置外緣，且該等制動件之制動端係分別限位於圓盤周緣任一位置之兩側。
10. 如請求項5所述之健身車二合一軸心傳動加速裝置，其中該圓盤為銅材或鋁材。
11. 如請求項1所述之健身車二合一軸心傳動加速裝置，其中該荷重轉盤上設有一供二合一軸心斜齒輪穿設之軸孔，該荷重轉盤之週緣設有一同心 圓金屬圈，且該同心圓金屬圈之內環面係繞設有複數轉子，且該等轉子係繞設於一定子之外緣。
12. 如請求項1所述之健身車二合一軸心傳動加速裝置，其中該荷重轉盤之軸心具有一個或以上軸承，而該二合一軸心斜齒輪係與該軸承連接。
13. 如請求項12所述之健身車二合一軸心傳動加速裝置，其中該軸承為單向轉動或雙向轉動。
14. 如請求項1所述之健身車二合一軸心傳動加速裝置，其中該二合一軸心斜齒輪為一體成形或多段式連接形成。