TWI664994B - 健身器材之阻力感測機構 - Google Patents

Abstract

一種阻力感測機構，包含有一阻力調整單元與一感測單元。其中，阻力調整單元具有一調整座、一固定套管、一調整桿以及一螺座，調整座設於輪體之周緣且一端樞設於一自行車的一車架。固定套管位於調整座的上方，調整桿設於固定套管且具有一螺紋段，並且螺座螺接於螺紋段且樞接調整座。感測單元具有一連動座、一感測元件與一被感測元件，連動座的二端分別樞接調整座以及固定套管或車架，感測元件與被感測元件分別設於連動座與調整座，二者位置上相互對應。本發明的整體結構是相對簡約，且在作動上能使感測元件與被感測元件保持對應，降低了量測的誤差。

Description

健身器材之阻力感測機構

本發明係與健身器材有關，特別是指一種健身器材之阻力感測機構。

一般的健身器材為了讓使用者可以根據自身的訓練需求(例如心肺耐力訓練或肌耐力訓練)來調整操作難易度，在結構上通常會配置一阻力調整器，讓使用者能夠透過阻力調整器對飛輪或其他類似的元件施加不同程度的阻力，在調整阻力的同時，為了讓使用者能夠確實掌握阻力調整器所施加的阻力大小，有一部分的健身器材會再配置一感測裝置，主要是用來對阻力調整器所施加的阻力大小進行感測，以便讓使用者能夠隨時視情況作調整。

已知中華民國公告號第M435942號專利案所揭露之扭力感測裝置主要是將主感測元件與被感測元件分別設置於固定件與位置調整件上，藉由旋轉調整桿即能改變位置調整件與固定件之間的相對距離，使主感測元件與被感測元件二者之間產生距離上的改變，進而產生相對應的感測訊號。

又已知中華民國申請號第105113436號專利案，揭露了一種健身器材之阻力感測機構，其係透過相樞接的一第一連桿座與一第二連桿座來分別樞接固定套管與螺帽，並且一感測元件與一被感測元件是分別設置於上述第二連桿座與上述第一連桿座。可看到上述專利之整體結構是相對較為複雜，而且在作動時，感測元件與被感測元件是隨著第一連桿座與第二連桿座而移動，使感測元件與被感測元件無法完全地相對應，致使被感測元件所量測到的磁力訊號可能失準，產生誤差。

又已知中華民國申請號第105113439號專利案，揭露了另一種健身器材之阻力感測機構，其係將感測元件與被感測元件分別設置於調整座與連動座，連動座是透過一第二樞軸而與一第二螺帽樞接，並且第二螺帽是螺設於調整桿的螺桿部的第二螺紋段。可看到上述專利所使用的元件相對較多，且各元件在組裝上也相對較為複雜，因此尚待改善。

為了改善上述專利的種種缺失，本發明提供一種嶄新的阻力感測機構，其係設於一健身器材上，上述健身器材包含有一車架與設於上述車架之一輪體，上述阻力感測機構包含有一阻力調整單元與一感測單元。其中，上述阻力調整單元具有一調整座、一固定套管、一調整桿以及一螺座，上述調整座設於上述輪體之周緣且上述調整座之一端樞設於上述車架，上述固定套管設於上述車架且位於上述調整座的上方。上述調整桿可原地轉動地穿設於上述固定套管且具有一螺紋段，上述螺座螺接於上述調整桿之螺紋段且樞接於上述調整座。上述感測單元具有一連動座、一感測元件以及一被感測元件，上述連動座的一端樞設於上述調整座且相對的另一端樞設於上述固定套管或上述車架，上述感測元件設於上述調整座與上述連動座的其中之一，上述被感測元件設於上述調整座與上述連動座的另外之一，上述感測元件與上述被感測元件二者之間相互對應。

本發明的有益效果是：阻力感測機構所使用的元件數量較少且作動方式較為簡約，而且隨著阻力感測機構的作動過程中，感測元件與被感測元件能相互地對應，使感測元件能更為精準地量測到被感測元件所發出的磁力訊號，降低了感測元件的量測誤差。

在本發明的其中一個方面，健身器材可為一台飛輪車或一台橢圓機(滑步車)。

在另一個方面，上述固定套管更包含有一連接件，並且上述連動座是一端樞設於上述固定套管的上述連接件。

在另一個方面，上述被感測元件是設置於上述調整座的頂部且上述感測元件是設置於上述連動座的底部。

在另一個方面，上述連動座是具有一底板與二側板，上述二側板是連接於上述底板的二側並且各自朝上述連接件之二側延伸。上述連動座是透過上述二個側板而與上述固定套管樞接，並且上述感測元件是設置於上述底板的底部。

較佳地，各個側板都開設有一長槽，上述連接件的二側都分別開設有一樞接孔，上述連動座更包含有二樞軸，上述各個樞軸穿過上述長槽與並樞接上述樞接孔。

較佳地，上述二個側板的其中之一相對於上述連接件的一端是樞接於上述調整座。

較佳地，上述調整座更包含有一固定板，上述被感測元件是設於上述固定板的頂面。

較佳地，其中上述調整座更包含有一凸部，上述凸部的延伸方向是垂直於上述固定板的頂面，上述二個側板的其中之一相對於上述連接件的一端是樞接於上述凸部。

較佳地，當所述連動座位於所述第二位置時，所述連動座的延伸方向是垂直於所述凸部。

較佳地，各個側板都開設有一長槽，上述連接件的二側分別開設有一樞接孔，上述連動座更包含有二樞軸，各個樞軸穿過上述長槽與並樞接上述樞接孔，並且當上述連動座位於上述第二位置時，上述二個長槽的其中之ㄧ的一端壁對應地接觸到上述二個樞軸的其中之ㄧ。

為了詳細說明本發明之技術特點所在，茲舉以下之實施例並配合圖式說明如何，其中：

請先參閱第1圖與第3圖，圖中所示之健身器材1為一台飛輪車，飛輪車包含有一車架3與一可轉動地設於車架3之輪體5，以及一前管7與一座管(圖未繪示)，前管7與座管是分別用來裝設一把手(圖未繪示)與一座墊(圖未繪示)。請再一併參閱第1至4圖，本實施例所提供之一阻力感測機構10，包含有一阻力調整單元20與一感測單元40，其中：

請特別參考第1圖與第2圖。阻力調整單元20，具有一調整座22、二相對之磁性件24、一固定套管26、一調整桿28，以及一螺座30。

調整座22設於輪體5之周緣且調整座22之一端樞設於車架3，此外，調整座22還設有一固定板221與一凸部223，凸部223係向上地延伸，並且其延伸方向是大致垂直於固定板221的頂面。二磁性件24分別設於調整座22之內側面，並且與輪體5保持一預定距離，使二磁性件24能隨調整座22的上下移動而位於輪體5的二側但不接觸輪體5。固定套管26設於車架3且位於調整座22的上方，並且固定套管26包含有一套管本體261以及固接套管本體261的一連接件263，連接件263的二側設有樞接孔265。可以理解的是，由於套管本體261、連接件263與車架3都是固定不動的元件，連接件263有可能不連接套管本體261但和車架3相連接，或者是連接件263不連接套管本體261但與車架3一體成形地製程。調整桿28具有一旋鈕282與一連接旋鈕282之螺桿284(如第3圖)，螺桿284可原地轉動地穿設於固定套管26內且螺桿284具有一螺紋段286與一連接段288(見第2圖)，螺桿284的螺紋段286的內徑小於螺桿284的連接段288的內徑。螺座30螺接於調整桿28之螺桿284的螺紋段286且樞接於調整座22。在本實施例中，螺座30還包含有二第一樞軸32、二第二樞軸34及二連動桿36，各連動桿36之一端分別透過第一樞軸32樞設於螺座30之兩相對側面，各連動桿36之另一端分別透過第二樞軸34樞設於調整座22之兩相對之外側面。

感測單元40具有一連動座42、一感測元件44，以及一被感測元件46。

連動座42具有一底板421、二側板422A,422B與二第三樞軸425，二側板422A,422B連接底板421的二側並且朝連接件263的二側延伸，各側板422A,422B都開設有一長槽423，上述二個第三樞軸425分別穿過上述二個長槽423並分別樞接連接件263的二個樞接孔265，使得連動座42的上端是樞設於固定套管26的連接件263。另外，其中一個側板422A相對於長槽423的另一端(亦即連動座42的下端)也透過一第四樞軸426而樞接調整座22。感測元件44設置於連動座42的底板421的底面，被感測元件46設置於調整座22的固定板221的頂面。可以理解的是，感測元件44也可以改為設置於調整座22的固定板221的頂面，並且被感測元件46也可對應地改為設置於連動座42的底板421的底面。然而不論是採用前述何種方式設置，感測元件44與被感測元件46之間必須要相互對應。在實施時，感測元件44可為霍爾感測器，被感測元件46可為磁鐵，霍爾感測器可以感應磁鐵的磁力，並可依據所感應的磁力的大小而判斷霍爾感測器與磁鐵二者之間的距離。

以上說明了本實施例的結構，接下來說明本實施例的使用狀態及功效所在。

請再參閱第3圖及第4圖，當一使用者轉動調整桿28之旋鈕282時，調整桿28會經由其螺桿284之螺紋段286而驅動螺座30沿著調整桿28之軸向上下位移，在螺座30的位移過程中，螺座30會透過二連動桿36來帶動調整座22相對輪體5作上下偏轉，使調整座22在相對輪體5偏轉時能利用上述二個磁性件24之間的磁通量變化，來增加或減少磁性件24在輪體5所感應產生的渦電流阻力，進而對輪體5提供阻力效果。另一方面，由於連動座42的一端是樞接於調整座22且另一端是樞接於固定套管26的連接件263，並且連接件263是固定不動的，因此當調整座22受到調整桿28之驅動時，將連帶地帶動連動座42於一第一位置(如第3圖)與一第二位置(如第4圖)之間樞轉，當連動座42位於第一位置(如第3圖)時，連動座42是相對遠離調整座22；並且當連動座42位於第二位置(如第4圖)時，連動座42是相對靠近調調整座22。如此一來，感測元件44與被感測元件46之間即可利用調整座22與螺座30的相對作動來改變彼此之間的距離，一旦兩者之間的距離有所變化，感測元件44便能產生相對應的感測訊號至一控制面板(圖中未示)，使用者便能根據控制面板所顯示的訊息得知阻力的變化情況。

綜上所述，本發明之阻力感測機構10通過改變連動座42的結構設計，使調整座22能受到螺座30的帶動而與連動座42產生相對運動，進而使感測元件44與被感測元件46可以彼此靠近或遠離，相較於習知技術，本發明阻力感測機構10的結構設計是更為簡約而經濟的，但卻同樣能讓阻力感測機構10在作動時，保持感測元件44與被感測元件46二者位置上的對應，使感測元件44始終能準確地量測到被感測元件46的磁力訊號，降低量測誤差的產生。

惟須特別說明的是，如第5圖所繪示的阻力感測機構10的局部放大圖，本實施例所揭示的長槽423的尺寸(特別是指在長槽423內從第三樞軸425的位置朝第四樞軸426的方向延伸到端壁424的距離H)是可以作適當地設計，使得當連動座42樞轉至第二位置時(如第4圖)，長槽423的端壁424是剛好接觸到第三樞軸425，且連動座42是約略垂直於凸部223(如第4圖)，使得感測元件44是剛好正對著被感測元件46。如此，更能有效地讓感測元件44在位置上保持對應被感測元件46。

最後，必須再次說明的是，本發明於前述實施例中所揭露的構成元件僅為舉例說明，並非用來限制本發明的專利範圍，舉凡未超脫本發明精神所作的簡易結構潤飾或變化，或與其他等效元件的更替，仍應屬於本創作申請專利範圍涵蓋的範疇。

1‧‧‧健身器材

3‧‧‧車架

5‧‧‧輪體

7‧‧‧前管

10‧‧‧阻力感測機構

20‧‧‧阻力調整單元

22‧‧‧調整座

221‧‧‧固定板

223‧‧‧凸部

24‧‧‧磁性件

26‧‧‧固定套管

261‧‧‧套管本體

263‧‧‧連接件

265‧‧‧樞接孔

28‧‧‧調整桿

282‧‧‧旋鈕

284‧‧‧螺桿

286‧‧‧螺紋段

288‧‧‧連接段

30‧‧‧螺座

32‧‧‧第一樞軸

34‧‧‧第二樞軸

36‧‧‧連動桿

40‧‧‧感測單元

42‧‧‧連動座

421‧‧‧底板

422A, 422B‧‧‧側板

423‧‧‧長槽

424‧‧‧端壁

425‧‧‧第三樞軸

426‧‧‧第四樞軸

44‧‧‧感測元件

46‧‧‧被感測元件

H‧‧‧距離

第1圖係本發明較佳實施例阻力感測機構的立體圖； 第2圖係本發明較佳實施例阻力感測機構的分解圖； 第3圖係本發明較佳實施例阻力感測機構的作動示意圖，用以說明調整座位於第一位置的情況；以及 第4圖係本發明較佳實施例阻力感測機構的作動示意圖，用以說明調整座位於第二位置的情況； 第5圖係第3圖的局部放大圖。

Claims (10)

1. 一種健身器材之阻力感測機構，係設於一健身器材，該健身器材包含有一車架與設於該車架之一輪體，該阻力感測機構包含有：一阻力調整單元，具有一調整座、一固定套管、一調整桿以及一螺座，該調整座設於該輪體之周緣且該調整座之一端樞設於該車架，該固定套管設於該車架且位於該調整座的上方，該調整桿可原地轉動地穿設於該固定套管且具有一螺紋段，該螺座螺接於該調整桿之螺紋段且樞接於該調整座；一感測單元，具有一連動座、一感測元件，以及一被感測元件，該連動座的一端樞設於該調整座且相對的另一端樞設於該固定套管或該車架，該感測元件設於該調整座與該連動座的其中之一，該被感測元件設於該調整座與該連動座的另外之一，該感測元件與該被感測元件之間相互對應；其中，該連動座可於一第一位置與一第二位置之間樞轉以分別遠離或靠近該調整座。
2. 如請求項1所述的阻力感測機構，其中該被感測元件設於該調整座的頂部且該感測元件設於該連動座的底部。
3. 如請求項1所述的阻力感測機構，其中該固定套管包含有一套管本體與連接該套管本體的一連接件，該連動座是一端樞設於該固定套管的該連接件。
4. 如請求項2所述的阻力感測機構，其中該連動座具有一底板與二側板，該二側板連接該底板的二側並且朝該連接件之二側延伸，該連動座是透過該二側板而與該固定套管樞接，並且該感測元件設於該底板的底面。
5. 如請求項4所述的阻力感測機構，其中各該側板都開設有一長槽，該連接件的二側分別開設有一樞接孔，該連動座更包含有二樞軸，各該樞軸穿過該長槽與並樞接該樞接孔。
6. 如請求項4所述的阻力感測機構，其中該調整座更包含有一固定板，該被感測元件是設於該固定板的頂面。
7. 如請求項4或5所述的阻力感測機構，其中該二側板的其中之一相對於該連接件的一端是樞接於該調整座。
8. 如請求項6所述的阻力感測機構，其中該調整座更包含有一凸部，該凸部的延伸方向是垂直於該固定板的頂面，該二側板的其中之一相對於該連接件的一端是樞接於該凸部。
9. 如請求項8所述的阻力感測機構，其中當該連動座位於該第二位置時，該連動座的延伸方向是垂直於該凸部。
10. 如請求項9所述的阻力感測機構，其中各該側板都開設有一長槽，該連接件的二側分別開設有一樞接孔，該連動座更包含有二樞軸，各該樞軸穿過該長槽與並樞接該樞接孔，並且當該連動座位於該第二位置時，該二長槽的其中之一的一端壁接觸該二樞軸的其中之一。