TWI747746B

TWI747746B - 可線性調整運動負載之阻力裝置

Info

Publication number: TWI747746B
Application number: TW110106372A
Authority: TW
Inventors: 李佳蓉
Original assignee: 祺驊股份有限公司
Priority date: 2021-02-23
Filing date: 2021-02-23
Publication date: 2021-11-21
Also published as: TW202233281A

Abstract

一種可線性調整運動負載之阻力裝置，包括：一設有二立桿之機架單元，二滑動單元，係個別組設於立桿內緣，且係在一連接板兩端連結一握把與一踏板；一連動單元，設有頭尾相連接之鏈條與皮帶，且分別鎖固在連接板上，使該連接板可分別在立桿內產生上、下相對性之滑動；以及二阻尼單元，係個別將複數磁鐵片組設於一固定座的兩側，並以一抗磁性金屬片設置在連接板上，且令其穿設該固定座以切割該磁鐵片所產生的磁路以形成阻尼；當使用者踩踏踏板將使連接板帶動金屬片往復切割磁路，而操作固定座的位移，即可變動阻尼大小而進一步達到線性調整運動負載之功效。

Description

可線性調整運動負載之阻力裝置

本發明係有關一種健身運動器材，尤指在上下相對性滑動之連接板上設有磁阻裝置，並可經由磁路切割面積的變化以達到改變運動負載之一種可線性調整運動負載之阻力裝置。

按，經濟繁榮帶動生活水平的提升，而追求健康身體便成為富裕人生中的首要；戶外運動固然可強健體魄，但並非隨時隨地可以進行；由於健身運動器材不受場地及天候的限制，因此運用健身運動器材以維繫運動習慣便成為現今上班族群的最佳決擇。

健身運動器材多針對人體不同的肢體部位進行鍛鍊，其中攀岩及登山由於受到眾多野外活動者的熱愛，於是攀岩機或攀爬登山機便應運而生。習知攀岩機案例如圖1A所示，其中該機構的阻力單元911，具有連接踏板912的驅動索913，及一受該驅動索913纏繞及驅動的飛輪914，使用者雙手握持握把915，雙腳踩踏於踏板912使其輪流上下運動，以模擬攀岩動作，同時藉由阻力單元911提供運動阻力以達到鍛鍊的效果。惟查，該飛輪914須有足夠重量方能形成運動阻力，同時該飛輪914亦缺乏調整阻力大小的機制；顯然，飛輪914並非攀岩機中合宜的阻力機構。

另一攀岩機案例如圖1B所示，該機構中的阻力單元包括一摩擦件811、一對應該摩擦件811且可以一旋轉軸線L為軸心旋轉並供連動件812繞設的轉動件813、一設置於該轉動件813且鄰靠該摩擦件811的剎車件814、一相鄰於該轉動件813的限位件815、及一沿該旋轉軸線L穿設於該轉動件813並用以提供該剎車件814壓抵於該摩擦件811之迫緊件816。從圖示中可知，該機構的阻力係由剎車件814壓抵摩擦件811之應力所產生，由於阻力的大小與應力成正比，然而應力越大，則剎車件814與摩擦件811之間的磨耗則越大，因此剎車件814與摩擦件811必然會磨損；再者，轉動迫緊件816固然可以改變阻力大小，但是迫緊件816與剎車件814兩者之間並不存在線性關係，因此使用者將無法因應自身體能需要而將阻力大小控制在所需的精確範圍。

緣是，本發明之主要目的，係在提供一種機構簡單、沒有磨耗困擾之阻尼單元，且該阻尼單元應用於阻力裝置中，將具有線性調整運動負載及方便操作與控制之功效者。

為達上述目的，本發明採取的技術手段，包括：一機架單元、二滑動單元、一連動單元、以及二阻尼單元；其中，該機架單元，具有一底架、一支撐架、與二立桿，該立桿係為一中空管，且平行並立於該底架上，並受該支撐架所撐持；二滑動單元，其個別具有一線軌，係固設於該立桿內緣之壁面，一上滑座與一下滑座，係組設於一連接板之兩端，且置於該線軌上並令其可上下滑動，一握把與一踏板，則分別組設於該上、下滑座上；該連動單元，具有一鏈輪與一滑輪，係分立上、下而組設於二立桿間，一鏈條與一皮帶，則分別繞設於該鏈輪與滑輪，並各以一結合件連結其兩端，該結合件更進一步鎖固在該二滑動單元之連接板上，進而使其產生上、下相對性之滑動；該阻尼單元，其個別具有複數個強力磁鐵片，係組設於一∩型固定座其凹部的兩側，且令其兩兩相鄰者、與兩兩相對者之磁鐵片其磁極相異，又該固定座係以一調整裝置樞設於該立桿之壁面，一金屬片，具有抗磁性，係組設在該連接板上，且穿設於該固定座其凹部之間，用以切割該複數個強力磁鐵片其所產生的磁路以形成阻尼，而操作該調整裝置，可令該固定座橫向位移，以改變該金屬片切割磁路的面積，進而變更阻尼的大小。

藉此，使用者雙手握持握把，雙腳踩踏於踏板輪流上下運動，以模擬攀岩或登山爬升的動作，則該連動單元將驅使二滑動單元的連接板帶動兩側的握把與踏板，分別在二立桿內產生上、下相對性之滑動；同時，使用者可因應自身體能需求藉由該阻尼單元以操作該調整裝置，則該固定座將橫向位移，由於連接板帶動抗磁性的金屬片在強力磁鐵片所產生的磁路間往復切割磁路，同時該固定座的位移量使切割磁路的面積呈現線性的變化，進而使阻尼大小的改變亦呈現線性的關係，因此操作該阻尼單元將可變動磁阻而進一步達到線性調整運動負載之功效。

依據前揭特徵，本發明中該金屬片包括銅或鋁材質所製造者。

依據前揭特徵，本發明中該立桿內緣更設有複數個導引塊，其設有導槽以令該連接板穿置其中，使該連接板於上下滑動時受其導引以增加其平穩性。

依據前揭特徵，本發明中更包括一拉伸彈簧，係以拉伸狀態將其一端組設於該立桿之壁面，另一端則連結該滑輪，以使該連動單元之鏈條與皮帶之間形成張力。

依據前揭特徵，本發明中更包括二上定位板，係個別組設在該上滑座之座面，且該定位板更進一步設有複數個組合孔，以提供該握把組設於所欲位置的組合孔內；二下定位板，係個別組設在該下滑座之座面，以提供該踏板組設在該下定位板上；又，該連接板之兩端則分別組設於該上、下定位板之上緣。

依據前揭特徵，本發明中更至少包括一彈簧，其下端係組設於該立桿之壁面，上端則連結該定位板，使該上滑座向上滑行時該彈簧可被拉伸，進而提供該上滑座復歸的動能。

依據前揭特徵，本發明中該阻尼單元之調整裝置更包括一螺帽、一螺栓、一保護蓋、與一調整旋鈕；其中，該螺帽係固設於該固定座之頂面中央處，該螺栓之螺牙對應於該螺帽且係穿設該螺帽；該保護蓋係鎖固在該立桿其背側之壁面，其頂面具有一穿孔可使該螺栓的頭部穿出，並與該調整旋鈕連結，令其旋轉該調整旋鈕以驅轉該螺栓，則螺帽將帶動該固定座橫向位移。

依據前揭特徵，本發明中該阻尼單元更包括二片導引套，係固定在該保護蓋內緣，其設有導引槽以容置該固定座的座體，並導引該磁鐵片在其間移動，進而提升該固定座橫向位移的平穩性。

依據前揭特徵，本發明中該阻尼單元更包括一壓縮彈簧，係以壓縮狀態套設在該螺栓外緣、及該螺帽的上端，則該壓縮彈簧的壓縮力將可消除該螺栓與該螺帽其螺牙之間的背隙，進而促使該固定座產生線性位移的效果。

藉助前揭特徵，本發明『可線性調整運動負載之阻力裝置』，具有如下之效益：

(1)本發明中之連動單元，係以一結合件連結鏈條與皮帶之頭尾兩端，且分別將其鎖固在連接板上，使二滑動單元產生連動功效；由於連動單元係透過鏈條與皮帶之連動即可輕易操作兩側之滑動單元，進而使連接板帶動兩側的握把與踏板，分別在二立桿內產生上、下相對性之滑動；因此本發明具有機構簡單成本低廉的效益。

(2)本發明之阻尼單元，係將複數個強力磁鐵片，組設於一∩型固定座的兩側，且令其兩兩相鄰者、與兩兩相對者之磁鐵片其磁極相異，則該複數個強力磁鐵片將產生磁路；又一具有抗磁性之金屬片，係組設在滑動單元的連接板上，且穿設於該固定座其凹部之間，用以切割磁路以形成阻尼；由於磁鐵片與抗磁性之金屬片之間並未接觸，金屬片通過磁鐵片之間會形成阻尼，但不會有接觸磨耗的現象；因此本發明具有元件不易磨損以及使用壽命長的效益。

(3)本發明阻尼單元之固定座係以一調整裝置樞設於軌道之壁面，操作該調整裝置，則該固定座將橫向位移，使金屬片與強力磁鐵片相互作用而切割磁路，進而產生阻尼；由於固定座的位移量使切割磁路的面積呈現線性的變化，進而使阻尼大小的改變亦呈現線性的關係，因此操作該阻尼單元將可變動磁阻而進一步達到線性調整運動負載之功效。

10:機架單元

11:底架

12:支撐架

13:立桿

131:溝槽

132:上缺口

133:下缺口

14:定位座

15:扶手

20:滑動單元

21:線軌

22:上滑座

23:下滑座

24:連接板

25:握把

26:踏板

27A:上定位板

27B:下定位板

271:組合孔

28:彈簧

29:導引塊

291:導槽

30:連動單元

31:鏈輪

32:滑輪

33:結合板

34:拉伸彈簧

35:鏈條

36:皮帶

37:結合件

40:阻尼單元

41:磁鐵片

42:固定座

421:凹部

43:螺帽

44:螺栓

45:保護蓋

451:穿孔

46:調整旋鈕

47:導引套

471:導引槽

48:壓縮彈簧

49:金屬片

100:可線性調整運動負載之阻力裝置

圖1A：係一種習用攀岩機其阻力單元之示意圖。

圖1B：係另一種習用攀岩機其阻力單元之示意圖。

圖2：係本發明之組合立體圖。

圖3：係本發明之組合側視圖。

圖4：係本發明之組合正視圖。

圖5A~5D：係本發明中其立桿組合結構之視圖。

圖6：係本發明中連動單元之組合正視圖。

圖7A~7B：係本發明中連動單元之分解立體圖。

圖8：係本發明中阻尼單元之組合正視圖。

圖9：係本發明中阻尼單元之分解立體圖。

圖10：係本發明中阻尼單元之組合立體圖。

圖11：係本發明中阻尼單元磁鐵片之配置示意圖。

圖12A~12B：係本發明中阻尼單元之操作狀態示意圖。

圖13：係本發明使用狀態之示意圖。

首先，請參閱圖2~4所示，為本發明『可線性調整運動負載之阻力裝置』100之相關結構，包含：一機架單元10、二滑動單元20、一連動單元30、以及二阻尼單元40；其中，該機架單元10，具有一呈T型配置之底架11、一圓型鐵管所製之支撐架12、與二中空鐵管所製之立桿13，一定位座14將該二立桿13與該底架11予以鎖合，該支撐架12則撐持該二立桿13之背側，使其平行且稍具傾斜地並立在該底架11上，該二立桿13的上、下側邊更分別設有溝槽131，使該滑動單元20的構件可以穿出該立桿13外緣而進行滑動之動作；本發明中更包括一扶手15，亦為圓型鐵管所製，係裝設於該二立桿13的兩側邊，以方便使用者可以扶持以平衡其肢體，同時該扶手15採左右對稱性配置，亦有強化本發明的美觀效果。

該滑動單元20，如圖5A~5D所示，其個別具有一線軌21，本發明係將線軌21分成上下兩段，且以螺栓與螺帽將該線軌21鎖固在立桿13內緣之壁面，一上滑座22與一下滑座23，係各別設置於上、下段之線軌21上，一上定位板27A，係以螺絲組設在該上滑座22之座面，且該上定位板27A更進一步設有複數個組合孔271，以提供使用者配合肢體長度可將該握把25組設於所欲位置的組合孔271內；一下定位板27B，係組設在該下滑座23之座面，以提供該踏板26組設在該下定位板27B上；又者，一該連接板24之兩端係分別組設於該上、下定位板27A/27B之上緣，且前述之握把25與踏板26係自立桿13上、下側邊之溝槽131穿出於立桿13外緣，因此該上、下滑座22/23可連同該連接板24置於該線軌21上以帶動該握把25與踏板26進行上、下之滑動；次者，本發明中更至少在一立桿13內裝設一彈簧28，並將其下端組設於該立桿13之壁面，其上端則連結該定位板27，使該上滑座22向上滑行時該彈簧28可被拉伸，進而提供該上滑座22復歸的動能；再者，本發明中更包括有複數個導引塊29，固定在該立桿13之內緣，其設有導槽291以令該連接板24穿置其中，可使該連接板24於上、下滑動時受其導引以增加其平穩性。

承上，該連動單元30，如圖6~7B所示，其具有一鏈輪31與一滑輪32，係分立上、下而組設於該立桿13之上、下缺口132/133間，且該鏈輪31係透過一結合板33以螺絲鎖固在鄰近該上缺口132處之立桿13壁面，而該滑輪32則置入該下缺口133內，並應用一拉伸彈簧34以拉伸狀態將其一端組設於該立桿13之壁面，另一端則連結該滑輪32；一鏈條35與一皮帶36，則分別繞設於該鏈輪31與滑輪32，並各以一結合件37連結其兩端，該結合件37更進一步以螺絲鎖固在該二滑動單元20之連接板24上，則當連結後之鏈條35與皮帶36進行迴轉時，將使其兩側之連接板24在立桿13內產生上、下相對性之滑動；再者，本發明中係應用該拉伸彈簧34，使該連結之鏈條35與皮帶36之間形成張力，而具有張力之迴轉運動將能進一步提升其兩側連接板24其上、下相對滑行的順暢性。

該阻尼單元40，請參閱圖8~11所示，其個別具有複數個強力磁鐵片41，係組設於一∩型固定座42其凹部421的兩側，又該固定座42之頂面中央處固設一螺帽43，一螺栓44係穿設該螺帽43；一保護蓋45，係以螺絲鎖固在該立桿13之背側壁面，用以防護該阻尼單元40的相關元件，其頂面具有一穿孔451可使該螺栓44的頭部穿出該保護蓋45的外緣，並與一調整旋鈕46連結，則旋轉該調整旋鈕46以驅轉該螺栓44，由於螺栓44在原處旋轉，則螺帽43將與該螺栓44產生相對移動，進而帶動該固定座42位移；本發明中更包括二片導引套47及一壓縮彈簧48，該導引套47係固定在該保護蓋45內緣，其設有導引槽471以容置該固定座42其凹部421兩側的座體，並導引該磁鐵片41在其間移動進而提升該固定座42橫向位移的平穩性；該壓縮彈簧48係以壓縮狀態套設在該螺栓44外緣、及該螺帽43的上端，則其壓縮力可消除螺牙的背隙，進而促使該固定座42產生線性位移的效果；一金屬片49，具有抗磁性，本發明中該金屬片49包括銅或鋁材質所製造者，其係組設在該連接板24上，且穿設於該固定座42其凹部421之間；組設於固定座42其凹部421的兩側強力磁鐵片41，其兩兩相鄰者、與兩兩相對者之磁極相異，亦即組設於同側之磁鐵片41其磁極為N、S、N、S之形式配置，而不同側之磁鐵片41其磁極為N<->S、N<->S之形式配置，如圖11所示，因此凹部421兩側的磁鐵片41將產生強力的磁路，而穿設於該固定座42其凹部421之間的抗磁性金屬片49，將會因切割該強力磁路而形成阻尼，而應用該阻尼即能形成阻力裝置的運動負載；當使用者正、反向旋轉調整旋鈕46，可令該固定座42往復位移，則該金屬片49佔據磁鐵片41相互作用的範圍將會改變，亦即固定座42的位移將改變該金屬片49切割磁路的面積，進而變更阻尼的大小；圖12A所示，係為阻尼單元40的初始狀態，該固定座42尚未移動，該金屬片49切割磁路的面積較少，因此所形成的阻尼較小；圖12B所示，係為正向旋轉調整旋鈕46以驅轉該螺栓44，該固定座42即被螺帽43帶動而使磁鐵片41位移，使該金屬片49切割磁路的面積增加，因此將形成較大的阻尼。

圖13所示係為本發明之使用狀態；藉此，使用者雙手握持握把25，雙腳踩踏於踏板26輪流上下運動，以模擬攀岩或登山爬升的動作，則該連動單元30將驅使二滑動單元20的連接板24帶動兩側的握把25與踏板26，分別在二立桿13內產生上、下相對性之滑動；同時，使用者可因應自身體能需求藉由該阻尼單元40以正、反向旋轉該調整旋鈕46，則該固定座42將橫向位移，由於連接板24帶動抗磁性的金屬片49在強力磁鐵片41所產生的磁路間往復切割，同時該固定座42的位移量使切割磁路的面積呈現線性的變化，進而使阻尼大小的改變亦呈現線性的關係，因此操作該阻尼單元40將可變動磁阻而進一步達到線性調整運動負載之功效。

由於本發明中之連動單元30，係以一結合件37連結鏈條35與皮帶36之頭尾兩端，且分別將其鎖固在連接板24上，使二滑動單元20產生連動功效；由於連動單元30係透過鏈條35與皮帶36之連動即可輕易操作兩側之滑動單元20，進而使連接板24帶動兩側的握把25與踏板26，分別在二立桿13內產生上、下相對性之滑動；因此本發明具有機構簡單成本低廉的效益。次者，本發明之阻尼單元40，係將複數個強力磁鐵片41，組設於一∩型固定座42的兩側，且令其兩兩相鄰者、與兩兩相對者之磁鐵片41其磁極相異，則該複數個磁鐵片41將產生強力磁路；又一具有抗磁性之金屬片49，係組設在滑動單元20的連接板24上，且穿設於該固定座42其凹部421之間，用以切割磁路以形成阻尼；由於磁鐵片41與抗磁性之金屬片49之間並未接觸，金屬片49通過磁鐵片41之間會形成阻尼，但不會產生接觸磨耗的現象；因此本發明具有元件不易磨損以及使用壽命長的效益。再者，本發明阻尼單元40之固定座42係以一調整裝置樞設於軌道之壁面，操作該調整裝置，則該固定座42將橫向位移，使金屬片49與強力磁鐵片41相互作用而切割磁路，進而產生阻尼；由於固定座42的位移量使切割磁路的面積呈現線性的變化，進而使阻尼大小的改變亦呈現線性的關係，因此操作該阻尼單元40將可變動磁阻而進一步達到線性調整運動負載之功效。

綜上所述，本發明所揭示之技術手段，確具「新穎性」、「進步性」及「可供產業利用」等發明專利要件，祈請鈞局惠賜專利，以勵發明，無任德感。

惟，上述所揭露之圖式、說明，僅為本發明之較佳實施例，大凡熟悉此項技藝人士，依本案精神範疇所作之修飾或等效變化，仍應包括在本案申請專利範圍內。