TWM456828U - 腳踏傳動飛輪加速裝置 - Google Patents

Description

腳踏傳動飛輪加速裝置

本創作係為一種阻尼機構，尤指應用於健身器材之飛輪的腳踏傳動飛輪加速裝置，將運動者所施加之踩踏力所產生之第一速度藉由加速機構將第一速度加速至一第二速度。

傳統的健身器材，例如健身車，運動者主要係藉由踩動踏板，藉以驅動健身車上所設的飛輪產生轉動，而為了使得踩動踏板時可以讓運動者承受適當的阻力或抗力，目前主要係透過磁阻力的方式，提供健身車不同阻力大小的調整，進而讓運動者經由對抗不同的阻力或抗力而達到運動健身的效果。

例如中華民國新型專利號第M343500號所揭示的一種運動器材之內磁式阻力調整裝置，其主要係設有一個圓盤，並在圓盤周圍的外側結合一金屬阻力環，另在金屬阻力環圍饒的範圍內設置一控制座，並在設置盤外緣的一端樞接一弧形板體，於弧形板體外壁對應該金屬阻力環結合複數磁石，以藉由調整磁石位置提供轉動圓盤的阻力。

惟，習知技術由於必須透過鋼絲拉動弧形板體藉以調整磁石與金屬阻力環內周壁之間的間距，來達到調整所受磁阻力量的大小，然而此類的阻力結構不但體積較為龐大且磁力受鑄鐵輪影響，結構過於複雜無法準確計算阻力大小之外，亦不易於組裝，且製造成本也較為昂貴。

再者，由於主要係透過在弧形板體的一端進行施力及拉引，使得磁石相對應於金屬阻力環的行程距離較大，且所產生的阻力變化不但受金屬環影響，亦受鑄鐵輪材料影響，使得對於運動者來說阻力的定量調整及控制更較為不易。

由於係採用強力彈簧的方式來調整弧形板體與金屬阻力環之間的間距，經長久使用後彈簧易於失去彈性，進而造成阻力調整的失效。

此外，運動者在使用傳統健身設備進行運動時，傳統健身設備往往無法有效回收運動者在進行運動時產生的能量，而造成能量的浪費。

雖然現在已發展出將飛輪結合一發電機組之技術，利用運動者在使用健身設備進行運動時，將運動者在運動時所產生的能量進行發電，讓運動者在運動時產生的能量能有效地被利用。

然而飛輪之轉速係依據運動者所施加的踩踏力所產生之速度而定，並進一步影響發電機組之發電效率，當運動者所施加的踩踏力所產生的速度較慢時，發電機組之發電效率亦較差，因此如何有效地提高發電機組之發電效率成為一個重要的課題。

為了能有效克服上述習知技術的問題，本創作主要在於提供一種可應用於健身器材，結構較為簡單之腳踏傳動飛輪高效能發電、增加慣性、節省材料的加速裝置，易於運動 者調整阻力大小，且阻力大小單純依據磁鐵強度而進行調整阻力大小。

本創作解決問題之技術手段係提供一種腳踏傳動飛輪加速裝置，藉由一施力傳動機構之踏板受一運動者施加一踩踏力而以一第一速度轉動，踩踏力經由傳動帶而傳導至加速機構，再由加速機構將第一速度加速至一第二速度，並同時帶動發電機組發電，以提高發電機組之發電效率，並在一以非導磁性材料所製成之金屬環配置有一磁性制動單元，並藉由發電機組所產生的回授電力經一電力控制單元後產生一輸出電力送至磁性制動單元，由磁性制動單元產生一磁力場，以在金屬環產生渦電流，進而對飛輪產生制動。

經由本創作所採用之技術手段，運動者在使用健身設備進行運動時，運動者所施加之踩踏力經由傳動帶而傳導至加速機構，再由加速機構將第一速度加速至一第二速度，同時帶動發電機組發電，並藉由發電機組所產生的回授電力經一電力控制單元後產生一輸出電力送至磁性制動單元，由磁性制動單元產生一磁力場，以在金屬環產生渦電流，進而對飛輪產生制動，可有效利用運動者在運動時所產生的能量進行發電，讓運動者在運動時產生的能量能有效地被利用，且結構簡單，設備維護方便。

運動者所施加之踩踏力經由傳動帶而傳導至加速機構，當加速機構之中介齒輪受傳動帶驅動而旋轉，帶動中心轉軸齒輪轉動，藉由加速機構將傳動帶的驅動力提高，以提高電機組之發電效率。

在本創作之實際應用中，加速機構可以是由一第一轉盤、一第二轉盤、一皮帶及一附輪所組成之一附輪加速機構，或是由一第一轉盤、一第二轉盤及一時規皮帶所組成之一時規皮帶加速機構，而時時規皮帶加速機構更可包括有一加壓帶輪，設置於第一轉盤與該第二轉盤之間，並接觸扺壓於時規皮帶。

本創作所採用的具體實施例，將藉由以下之實施例及附呈圖式作進一步之說明。

請參閱第1圖至第5圖，其中第1圖係顯示本創作第一實施例之部分分解示意圖，第2圖係顯示本創作第一實施例之組合示意圖，第3圖係顯示本創作發電機組之轉子繞設有一電線圈組之結構示意圖，第4圖係顯示本創作第一實施例結合一施力傳動機構之結構示意圖，而第5圖係顯示第4圖中5-5斷面之剖面示意圖。如圖所示，本創作之腳踏傳動飛輪加速裝置係包括有一施力傳動機構1、一飛輪固定座2、一飛輪3、一加速機構4、一金屬環5及一磁性制動單元6。

施力傳動機構1包括有一踏板11、一連結於踏板11之一傳動帶12，用以提供一驅動力，飛輪固定座2係包括有兩對應側板21及一加速機構定位座22，而飛輪3則包括有一中心轉軸31，可轉動地受飛輪固定座2支持定位，中心轉軸31結合有一軸座32。

加速機構4係連結於施力傳動機構1之傳動帶12與飛輪3之中心轉軸31之間，並位在飛輪固定座2之加速機構定位座22。施力傳動機構1之踏板11受一運動者施加一踩踏力而以一第一速度轉動，踩踏力經由傳動帶12而傳導至加速機構4，再由加速機構4將該第一速度加速至一第二速度。

加速機構4係包括有一中心轉軸齒輪41及至少一個中介齒輪42。其中，中心轉軸齒輪41係結合在飛輪3之中心轉軸31，而中介齒輪42則囓合於中心轉軸齒輪41，且以一相鄰於飛輪3之中心轉軸31之中介齒輪軸43為旋轉中心，中介齒輪42係結合於施力傳動機構1之傳動帶12，並由傳動帶12驅動旋轉。

金屬環5係結合於飛輪3的一內側環緣33，且金屬環5係由非導磁性材料所製成，而非導磁性材料係選自鋁、銅之一。磁性制動單元6則配置於面向金屬環5的鄰近位置，磁性制動單元6產生一磁力場，在金屬環5產生渦電流，進而對飛輪3產生制動。

磁性制動單元6包括有一制動線圈架61及至少一線圈62。其中，制動線圈架61係固定在飛輪固定座2之加速機構定位座22，而線圈62則繞置在制動線圈架61，線圈62的一對導線621係電連接至一電力控制單元63，使磁性制動單元6產生一磁力場，在金屬環5產生渦電流，進而對飛輪3產生制動。其中，電力控制單元63係結合一發電機組7，用以接收該發電機組7所產生之一回授電力V1，並據以 產生一輸出電力V2至磁性制動單元6之線圈62。

發電機組7包括有一轉子71、一定子72及一發電線圈組73。其中，轉子71係結合固定在飛輪3，並受飛輪3帶動旋轉，定子72係固定在飛輪3之中心轉軸3、飛輪固定座2之加速機構定位座22之一，並相對應於轉子71，而發電線圈組73則繞設在定子72並電連接至電力控制單元63，轉子71受飛輪3帶動旋轉時，發電線圈組73的一對電力輸出端631輸出一回授電力V1至電力控制單元63，電力控制單元63可將回授電力V1進行電壓及電流調節後產生一輸出電力V2至磁性制動單元6之線圈62，使磁性制動單元6產生一制動力施加至飛輪3。在本創作實施例中，磁性制動單元6係產生一磁力場，在金屬環5產生渦電流，進而對飛輪3產生制動。

此外，在實際應用中，飛輪固定座2之加速機構定位座22係固定磁性制動單元6、發電機組7及加速機構4。

請參閱第6圖至第8圖，其中第6圖係顯示本創作第二實施例之部分分解示意圖，第7圖係顯示本創作第二實施例之感應電動勢信號示意圖，而第8圖係顯示本創作第二實施例之感應處理裝置方塊圖。如圖所示，本實施例與第一實施例相比較，其大抵結構上皆相似，所不同者在於金屬環5a係由複數弧形金屬片51a所組成，相鄰二弧形金屬片之間構成有一間距。

此外，本創作之腳踏傳動飛輪加速裝置更包括至少一感應線圈9及一感應處理裝置91。感應線圈9係配置在金 屬環5a的相鄰位置，用以感測磁性制動單元6在金屬環5a所產生的渦電流，並產生一相對應的感應電流，而感應處理裝置91則連接於感應線圈9，用以接收感應線圈9所產生之感應電流。

當飛輪3轉動時，由於在本實施例中，金屬環5a是由複數弧形金屬片51a所組成，且弧形金屬片51a之間具有間距，因此當位於弧形金屬片51a之間的間距轉動至感應線圈9之位置時，間距部位的磁性制動單元6與金屬環5a之間無磁力線切割，故無法產生渦電流效應，因此感應線圈9亦無法感測渦電流而導致感應電流的信號中斷，進而構成一週期性的斷續信號，如第8圖所示，由圖示中顯示每一次感應線圈9經感應產生時間長度ti的感應電流之波形後，將接著有時間長度tj的無波形狀態，其中時間長度ti與弧形金屬片51a的弧長成正相關，與飛輪3的轉速成反比，時間長度tj則與間隔長度成正相關。

感應處理裝置91包括有一整流濾波模組911、一A/D轉換模組912、一處理模組913及一顯示模組914。整流濾波模組911係與感應線圈9電連接，使得感應線圈9感應渦電流所產生的感應電流經由整流濾波模組911執行一整流及濾波之處理後輸出，A/D轉換模組912電連接於整流濾波模組911，用以將經整流濾波模組911處理及輸出的類比式感應電流轉換處理成一數位信號後輸出，處理模組913係與A/D轉換模組912電連接，用以接收及處理由A/D轉換模組912輸出的數位信號，而顯示模組914係與處理模組913 電連接，係用以接收及顯示處理模組913所輸出的控制訊號及資訊。

由於在本實施例中，當飛輪3轉動的速度愈快時，感應線圈9在單位時間間隔內產生無感應電流的次數將成正相關而遞增，因此處理模組913主要係透過判斷單位時間內無感應電流的次數後，將其轉換成為飛輪3的轉速，且由於渦電流(Eddy Current)的大小(即阻力)與磁性制動單元6之磁場強度亦成正比，因此藉由偵測所得的A/D轉換模組912可以轉換成為目前磁性制動單元6與金屬環5a之間所產生的阻力大小而顯示於顯示模組914，但顯示模組914所顯示的資訊可以包括但不限於飛輪3的轉速、阻力值或騎乘距離等。

請參閱第9圖，係顯示本創作第三實施例之結構示意圖。如圖所示，本實施例與第一實施例相比較，其大抵結構上皆相似，所不同者在於金屬環5係結合於飛輪3的一外側環緣34，而磁性制動單元6係設置在面向金屬環5的鄰近位置。

請參閱第10圖，係顯示本創作第四實施例結合一施力傳動機構之結構示意圖。如圖所示，本實施例與第一實施例相比較，其大抵結構上皆相似，所不同者在於加速機構4係為一附輪加速機構4a包括一第一轉盤41a、一第二轉盤42a、一副軸43a、一皮帶44a及一附輪45a。

第一轉盤41a係結合在飛輪3之中心轉軸31，第二轉盤42a以一相鄰於飛輪3之中心轉軸31之一副軸43a為旋 轉中心。皮帶44a係連結於第一轉盤41a與第二轉盤42a之間，而附輪45a則設置於第一轉盤41a與第二轉盤42a之間，並接觸扺壓於皮帶44a。

請參閱第11圖，係顯示本創作第五實施例結合一施力傳動機構之結構示意圖。如圖所示，本實施例與第一實施例相比較，其大抵結構上皆相似，所不同者在於加速機構4係為一時規皮帶加速機構4b，時規皮帶加速機構4b包括有一第一轉盤41b、一第二轉盤42b、一副軸43b及一時規皮帶44b。

第一轉盤41b係結合在飛輪3之中心轉軸31，第二轉盤42b則以一相鄰於飛輪3之中心轉軸31之副軸43b為旋轉中心，並可受傳動帶12驅動而旋轉，時規皮帶44b係連結於第一轉盤41b與第二轉盤42b之間。

請參閱第12圖，係顯示本創作第六實施例結合一施力傳動機構之結構示意圖。如圖所示，時規皮帶加速機構4b更可包括有一加壓帶輪45b，設置於第一轉盤41b與第二轉盤42b之間，並接觸扺壓於時規皮帶44b。

請參閱第13圖及第14圖，其中第13圖係顯示本創作第七實施例之加速機構之部分分解示意圖，而第14圖係顯示本創作第七實施例之驅動組件之部分分解示意圖。如圖所示，本實施例與第一實施例相比較，其大抵結構上皆相似，所不同者在於本實施例更包括有一承架2a，而磁性制動單元6a包括有一磁性元件支架61a以及複數個磁性元件62a。

承架2a具有一轉軸結合端21a及一外側端22a，其中 轉軸結合端21a係結合在飛輪3之軸座32，而外側端22a則延伸至金屬環5a之鄰近位置，且在外側端22a設有一軸桿221a，而磁性制動單元6a之磁性元件62a係結合於磁性元件支架61a之外環面611a且面向鄰近於金屬環5a，磁性元件支架61a之一端係為自由端612a，而另一端係可轉動地結合在承架2a之外側端22a之軸桿221a。

磁性制動單元6a更結合有一驅動組件8，驅動組件8包括一驅動馬達81、一齒輪組82及一傳動輪組83。齒輪組82係與驅動馬達81之一轉軸811相齧合，並由驅動馬達81帶動旋轉，而齒輪組82具有一輸出軸柱821。

傳動輪組83包括有一傳動輪831及一傳動軸832。傳動輪831具有一中央軸孔833及位在該中央軸孔之鄰近位置之一輸出軸孔834，中央軸孔833係結合在齒輪組82的輸出軸柱821，並以輸出軸柱821為軸心旋轉，而傳動軸832係結合在傳動輪831之輸出軸孔834，傳動軸832具有一傳動軸柱835，係可轉動地結合在磁性制動單元6a之磁性元件支架61a。

驅動馬達81作動後，經由齒輪組82驅動傳動輪組83之傳動輪831轉動，傳動輪組83之傳動輪831帶動傳動軸832位移，再由傳動軸832帶動磁性制動單元6a之磁性元件支架61a以承架2a之外側端22a之軸桿221a為旋轉中心而接近或遠離金屬環5a。

請參閱第15圖，係顯示本創作第八實施例之結構示意圖。如圖所示，磁性制動單元6a更結合有一手動操作組件 8a，運動者可透過一手動操作組件8a以手動的方式來操作阻力的大小。手動操作組件8a中包括有一手動操作件81a、一彈性元件82a及一手動微調旋鈕83a。

手動操作件81a(例如一鋼線)的一端結合於磁性制動單元6a之磁性元件支架61a，另一端則接至一手動微調旋鈕83a，彈性元件82a之一端係結合於磁性元件支架6a之自由端612a，另一端則結合於承架2a。當運動者經由手動微調旋鈕83a之旋動操作，使手動操作件81a帶動磁性制動單元6a之磁性元件支架61a以承架2a之外側端22a之軸桿221a為旋轉中心而接近或遠離金屬環5a。

此外，在實際應用中，飛輪固定座2之加速機構定位座22係固定磁性制動單元6a及加速機構4。

請參閱第16圖，係顯示本創作第九實施例之結構示意圖。如圖所示，金屬環5a係結合於飛輪3的一外側環緣34，而磁性制動單元6a係設置在面向金屬環5a的鄰近位置，運動者可透過一手動操作組件8a以手動的方式來操作阻力的大小。

手動操作組件8a中包括有一結合於磁性制動單元6a之磁性元件支架61a的一導桿84a、一承置85a、一設置在承置85a內部的滑道86a、一置於滑道86a中的彈簧87a、一手動微調旋鈕83a以及一手動操作件81a。

手動操作件81a(例如一鋼線)的一端結合結合於導桿84a，另一端則接至一手動微調旋鈕83a。當運動者經由手動微調旋鈕83a之旋動操作，使手動操作件81a拉引導桿 84a，進而帶動導桿84a在滑道86a移動，再帶動磁性制動單元6a之磁性元件支架61a以承架2a之外側端22a之軸桿221a為旋轉中心而接近或遠離金屬環5。

請參閱第17圖，係顯示本創作第十實施例之結構示意圖。如圖所示，飛輪3更包括有一延伸部35，飛輪3係由鋁、鑄鐵等金屬製成。本實施例更包括有一驅動組件8b，驅動組件8b包括有一驅動馬達81b、一齒輪組82b、一滑座83b及一螺桿84b。

齒輪組82b與驅動馬達81b之一轉軸811b相齧合，由驅動馬達81b帶動旋轉，齒輪組82b具有一輸出軸柱821b。

滑座83b位於飛輪3之延伸部35的鄰近位置，滑座83b上設有磁性制動單元6，並分別對應於飛輪3之延伸部35兩側，而螺桿84b的一端與齒輪組82b的輸出軸柱821b相齧合，另一端則螺接於滑座83b。

當驅動馬達81b作動後，經由齒輪組82b驅動螺桿84b轉動，再由螺桿84b驅動滑座83b接近或遠離飛輪3之延伸部35。

請參閱第18圖，係顯示本創作第十一實施例之結構示意圖。如圖所示，磁性制動單元6a包括有一磁性元件支架61a以及複數個磁性元件62a。

磁性制動單元6a之磁性元件62a係結合於磁性元件支架61a之外環面611a且面向鄰近於飛輪3，磁性元件支架61a之一端係為自由端612a，而另一端係可轉動地結合在飛輪固定座2之加速機構定位座22之一軸桿221。其中飛輪3 係由鋁、鑄鐵等金屬製成。

磁性制動單元6a更結合有一驅動組件8c，驅動組件8c包括一驅動馬達81c、一齒輪組82c及一傳動輪組83c。齒輪組82c係與驅動馬達81c之一轉軸811c相齧合，並由驅動馬達81c帶動旋轉，而齒輪組82c具有一輸出軸柱821c。

傳動輪組83c包括有一傳動輪831c及一傳動軸832c。傳動輪831c具有一中央軸孔833c及位在該中央軸孔之鄰近位置之一輸出軸孔834c，中央軸孔833c係結合在齒輪組82c的輸出軸柱821c，並以輸出軸柱821c為軸心旋轉，而傳動軸832c係結合在傳動輪831c之輸出軸孔834c，傳動軸832c具有一傳動軸柱835c，係可轉動地結合在磁性制動單元6a之磁性元件支架61a。

驅動馬達81c作動後，經由齒輪組82c驅動傳動輪組83c之傳動輪831c轉動，傳動輪組83c之傳動輪831c帶動傳動軸832c位移，再由傳動軸832c帶動磁性制動單元6a之磁性元件支架61a以飛輪固定座2之加速機構定位座22之軸桿221為旋轉中心而接近或遠離飛輪3。

請參閱第19圖，係顯示本創作第十二實施例之部分分解示意圖。如圖所示，本實施例與第一實施例相比較，其大抵結構上皆相似，所不同者在於磁性制動單元6b之制動線圈架61b係一長條狀結構，而線圈62b則繞置在制動線圈架61b。

以上所舉實施例僅係用以說明本創作，並非用以限制本創作之範圍，凡其他未脫離本創作所揭示之精神下而完成 的等效修飾或置換，均應包含於後述申請專利範圍內。

1‧‧‧施力傳動機構

11‧‧‧踏板

12‧‧‧傳動帶

2‧‧‧飛輪固定座

21‧‧‧側板

22‧‧‧加速機構定位座

221‧‧‧軸桿

2a‧‧‧承架

21a‧‧‧轉軸結合端

22a‧‧‧外側端

221a‧‧‧軸桿

3‧‧‧飛輪

31‧‧‧中心轉軸

32‧‧‧軸座

33‧‧‧內側環緣

34‧‧‧外側環緣

35‧‧‧延伸部

4‧‧‧加速機構

41‧‧‧中心轉軸齒輪

42‧‧‧中介齒輪

43‧‧‧中介齒輪軸

4a‧‧‧加速機構

41a‧‧‧第一轉盤

42a‧‧‧第二轉盤

43a‧‧‧副軸

44a‧‧‧皮帶

45a‧‧‧附輪

4b‧‧‧時規加速機構

41b‧‧‧第一轉盤

42b‧‧‧第二轉盤

43b‧‧‧副軸

44b‧‧‧時規皮帶

45b‧‧‧加壓帶輪

5‧‧‧金屬環

5a‧‧‧金屬環

51a‧‧‧弧形金屬片

6‧‧‧磁性制動單元

61‧‧‧制動線圈架

62‧‧‧線圈

621‧‧‧導線

63‧‧‧電力控制單元

6a‧‧‧磁性制動單元

61a‧‧‧磁性元件支架

611a‧‧‧外環面

612a‧‧‧自由端

62a‧‧‧磁性元件

6b‧‧‧磁性制動單元

61b‧‧‧制動線圈架

62b‧‧‧線圈

7‧‧‧發電機組

71‧‧‧轉子

72‧‧‧定子

73‧‧‧發電線圈組

731‧‧‧電力輸出端

8‧‧‧驅動組件

81‧‧‧驅動馬達

811‧‧‧轉軸

82‧‧‧齒輪組

821‧‧‧輸出軸柱

83‧‧‧傳動輪組

831‧‧‧傳動輪

832‧‧‧傳動軸

833‧‧‧中央軸孔

834‧‧‧輸出軸孔

835‧‧‧傳動軸柱

8a‧‧‧手動操作組件

81a‧‧‧手動操作件

82a‧‧‧彈性元件

83a‧‧‧手動微調旋鈕

84a‧‧‧導桿

85a‧‧‧承置

86a‧‧‧滑道

87a‧‧‧彈簧

8b‧‧‧驅動組件

81b‧‧‧驅動馬達

811b‧‧‧轉軸

82b‧‧‧齒輪組

821b‧‧‧輸出軸柱

83b‧‧‧滑座

84b‧‧‧螺桿

8c‧‧‧驅動組件

81c‧‧‧驅動馬達

811c‧‧‧轉軸

82c‧‧‧齒輪組

821c‧‧‧輸出軸柱

83c‧‧‧傳動輪組

831c‧‧‧傳動輪

832c‧‧‧傳動軸

833c‧‧‧中央軸孔

834c‧‧‧輸出軸孔

835c‧‧‧傳動軸柱

9‧‧‧感應線圈

91‧‧‧感應處理裝置

911‧‧‧整流濾波模組

912‧‧‧A/D轉換模組

913‧‧‧處理模組

914‧‧‧顯示模組

ti‧‧‧時間長度

tj‧‧‧時間長度

V1‧‧‧回授電力

V2‧‧‧輸出電力

第1圖係顯示本創作第一實施例之部分分解示意圖；第2圖係顯示本創作第一實施例之組合示意圖；第3圖係顯示本創作發電機組之轉子繞設有一電線圈組之結構示意圖；第4圖係顯示本創作第一實施例結合一施力傳動機構之結構示意圖；第5圖係顯示第4圖中5-5斷面之剖面示意圖；第6圖係顯示本創作第二實施例之部分分解示意圖；第7圖係顯示本創作第二實施例之感應電動勢信號示意圖；第8圖係顯示本創作第二實施例之感應處理裝置方塊圖；第9圖係顯示本創作第三實施例結合一施力傳動機構之結構示意圖；第10圖係顯示本創作第四實施例結合一施力傳動機構之結構示意圖；第11圖係顯示本創作第五實施例結合一施力傳動機構之結構示意圖；第12圖係顯示本創作第六實施例之結構示意圖；第13圖係顯示本創作第七實施例之加速機構之部分分解示意圖；第14圖係顯示本創作第七實施例之驅動組件之部分分解示意圖； 第15圖係顯示本創作第八實施例之結構示意圖；第16圖係顯示本創作第九實施例之結構示意圖；第17圖係顯示本創作第十實施例之結構示意圖；第18圖係顯示本創作第十一實施例之結構示意圖；第19圖係顯示本創作第十二實施例之結構示意圖。

2‧‧‧飛輪固定座

21‧‧‧側板

22‧‧‧加速機構定位座

3‧‧‧飛輪

31‧‧‧中心轉軸

32‧‧‧軸座

4‧‧‧加速機構

41‧‧‧中心轉軸齒輪

42‧‧‧中介齒輪

43‧‧‧中介齒輪軸

5‧‧‧金屬環

6‧‧‧磁性制動單元

61‧‧‧制動線圈架

62‧‧‧線圈

7‧‧‧發電機組

71‧‧‧轉子

72‧‧‧定子

Claims (20)

1. 一種腳踏傳動飛輪加速裝置，包括有：一施力傳動機構，包括有一踏板、一連結於該踏板之一傳動帶；一飛輪固定座，包括有兩對應側板及一加速機構定位座；一飛輪，包括有一中心轉軸，可轉動地受該飛輪固定座支持定位，該中心轉軸結合有一軸座；一加速機構，連結於該施力傳動機構之傳動帶與該飛輪之該中心轉軸之間，並位在該飛輪固定座之加速機構定位座，該施力傳動機構之踏板受一運動者施加一踩踏力而以一第一速度轉動，該踩踏力經由該傳動帶而傳導至該加速機構，再由該加速機構將該第一速度加速至一第二速度；一金屬環，結合於該飛輪，該金屬環係由非導磁性材料所製成；一磁性制動單元，定位在該飛輪固定座之其中一側板，並位於該金屬環的鄰近位置，該磁性制動單元產生一磁力場，在該金屬環產生渦電流，進而對該飛輪產生制動。
2. 如申請專利範圍第1項所述之腳踏傳動飛輪加速裝置，其中該加速機構包括：一中心轉軸齒輪，結合在該飛輪之該中心轉軸；至少一個中介齒輪，囓合於該中心轉軸齒輪，且以一相鄰於該飛輪之該中心轉軸之中介齒輪軸為旋轉中心；該中介齒輪係結合於該傳動帶，由該傳動帶驅動旋轉。
3. 如申請專利範圍第1項所述之腳踏傳動飛輪加速裝置，其中該加速機構係一附輪加速機構，其包括有：一第一轉盤，結合在該飛輪之該中心轉軸；一第二轉盤，以一相鄰於該飛輪之該中心轉軸之一副軸為旋轉中心，可受該傳動帶驅動而旋轉；一皮帶，連結於該第一轉盤與該第二轉盤之間；一附輪，設置於該第一轉盤與該第二轉盤之間，並接觸抵壓於該皮帶。
4. 如申請專利範圍第1項所述之腳踏傳動飛輪加速裝置，其中該加速機構係一時規皮帶加速機構，其包括有：一第一轉盤，結合在該飛輪之該中心轉軸；一第二轉盤，以一相鄰於該飛輪之該中心轉軸之一副軸為旋轉中心，可受該傳動帶驅動而旋轉；一時規皮帶，連結於該第一轉盤與該第二轉盤之間。
5. 如申請專利範圍第4項所述之腳踏傳動飛輪加速裝置，其中該時規皮帶加速機構更包括有一加壓帶輪，設置於該第一轉盤與該第二轉盤之間，並接觸抵壓於該時規皮帶。
6. 如申請專利範圍第1項所述之腳踏傳動飛輪加速裝置，其中該磁性制動單元包括有：一制動線圈架，固定在該飛輪固定座之該加速機構定位座；至少一線圈，繞置在該制動線圈架，該線圈的一對導線係電連接至一電力控制單元，使該磁性制動單元產生一磁力場，在該金屬環產生渦電流，進而對該飛輪產生制動。
7. 如申請專利範圍第6項所述之腳踏傳動飛輪加速裝置，其中 該電力控制單元係結合一發電機組，該發電機組包括有：一轉子，結合固定在該飛輪，並受該飛輪帶動旋轉；一定子，固定在該飛輪之該中心轉軸、該飛輪固定座之該加速機構定位座之一，並相對應於該轉子；一發電線圈組，繞設在該定子並電連接至該電力控制單元，該飛輪受該加速機構帶動旋轉，再由該飛輪帶動該發電線圈組之該轉子旋轉時，該發電線圈組的一對電力輸出端輸出一回授電力至該電力控制單元，該電力控制單元接收該發電線圈組所產生之一回授電力，並據以產生一輸出電力至該磁性制動單元之該線圈。
8. 如申請專利範圍第7項所述之腳踏傳動飛輪加速裝置，其中該飛輪固定座之該加速機構定位座係固定該磁性制動單元、該發電線圈組及該加速機構。
9. 如申請專利範圍第1項所述之腳踏傳動飛輪加速裝置，其中該金屬環係結合於該飛輪的一內側環緣，而該磁力單元係設置在面向該金屬環的鄰近位置。
10. 如申請專利範圍第1項所述之腳踏傳動飛輪加速裝置，其中該金屬環係結合於該飛輪的一外側環緣，而該磁性制動單元係設置在面向該金屬環的鄰近位置。
11. 如申請專利範圍第1項所述之腳踏傳動飛輪加速裝置，更包括有一承架，具有一轉軸結合端及一外側端，其中該轉軸結合端係結合在該飛輪之該軸座，而該外側端則延伸至該金屬環之鄰近位置，且在該外側端設有一軸桿，該磁性制動單元包括有一磁性元件支架以及複數個磁性元件，該磁性元件係 結合於該磁性元件支架之外環面且面向鄰近於該金屬環，該磁性元件支架之一端係為自由端，而另一端係可轉動地結合在該承架之外側端之軸桿。
12. 如申請專利範圍第11項所述之腳踏傳動飛輪加速裝置，該磁性制動單元更結合有一驅動組件，該驅動組件包括：一驅動馬達；一齒輪組，與該驅動馬達之一轉軸相齧合，由該驅動馬達帶動旋轉，該齒輪組具有一輸出軸柱；一傳動輪組，包括有：一傳動輪，具有一中央軸孔及位在該中央軸孔之鄰近位置之一輸出軸孔，該中央軸孔結合在該齒輪組的該輸出軸柱，以該輸出軸柱為軸心旋轉；一傳動軸，係結合在該傳動輪之該輸出軸孔，該傳動軸具有一傳動軸柱，係可轉動地結合在該磁性制動單元之該磁性元件支架；其中該驅動馬達作動後，經由該齒輪組驅動該傳動輪組之該傳動輪轉動，該傳動輪組之該傳動輪帶動該傳動軸位移，再由該傳動軸帶動該磁性制動單元之磁性元件支架以該承架之外側端之該軸桿為旋轉中心而接近或遠離該金屬環。
13. 如申請專利範圍第11項所述之腳踏傳動飛輪加速裝置，該磁性制動單元更結合有一手動操作組件，該手動操作組件包括有一手動操作件、一彈性元件及一手動微調旋鈕，其中該手動操作件結合於該磁性制動單元之該磁性元件支架，該彈 性元件之一端係結合於該磁性元件支架之該自由端，另一端則結合於該承架，該手動微調旋鈕經由該手動操作件帶動該磁性制動單元之磁性元件支架以該承架之外側端之軸桿為旋轉中心而接近或遠離該金屬環。
14. 如申請專利範圍第11項所述之腳踏傳動飛輪加速裝置，其中該飛輪固定座之該加速機構定位座係固定該磁性制動單元及該加速機構。
15. 如申請專利範圍第1項所述之腳踏傳動飛輪加速裝置，其中該金屬環係由複數弧形金屬片所組成，相鄰二弧形金屬片之間構成有一間距。
16. 如申請專利範圍第1項所述之腳踏傳動飛輪加速裝置，更包括有：至少一感應線圈，配置在該金屬環的相鄰位置，用以感測該磁性制動單元在該金屬環所產生的渦電流，並產生一相對應的感應電流；一感應處理裝置，連接於該感應線圈，用以接收該感應線圈所產生之感應電流。
17. 如申請專利範圍第16項所述之腳踏傳動飛輪加速裝置，其中該感應處理裝置包括有：一整流濾波模組，與該感應線圈電連接，接收該感應電流，並執行一整流及濾波之處理後進行輸出；一A/D轉換模組，電連接於該整流濾波模組，接收經該整流濾波模組處理後之感應電流，並轉換處理成一數位信號後輸出； 一處理模組，與該A/D轉換模組電連接，用以接收及處理該數位信號。
18. 如申請專利範圍第1項所述之腳踏傳動飛輪加速裝置，其中更包括有一驅動組件，該驅動組件包括：一驅動馬達；一齒輪組，與該驅動馬達之一轉軸相齧合，由該驅動馬達帶動旋轉，該齒輪組具有一輸出軸柱；一滑座，位於該飛輪之一延伸部的鄰近位置，該滑座上設有該磁性制動單元，並分別對應於該飛輪之該延伸部兩側；一螺桿，該螺桿的一端與該齒輪組的該輸出軸柱相齧合，另一端則螺接於該滑座；其中該驅動馬達作動後，經由該齒輪組驅動該螺桿轉動，再由該螺桿驅動該滑座接近或遠離該飛輪之該延伸部。
19. 如申請專利範圍第1項所述之腳踏傳動飛輪加速裝置，其中該磁性制動單元包括有一磁性元件支架以及複數個磁性元件，該磁性元件係結合於該磁性元件支架之外環面且面向鄰近於該金屬環，該磁性元件支架之一端係為自由端，而另一端係可轉動地結合在該飛輪固定座之該加速機構定位座之一軸桿。
20. 如申請專利範圍第19項所述之腳踏傳動飛輪加速裝置，該磁性制動單元更結合有一驅動組件，該驅動組件包括：一驅動馬達；一齒輪組，與該驅動馬達之一轉軸相齧合，由該驅動馬達 帶動旋轉，該齒輪組具有一輸出軸柱；一傳動輪組，包括有：一傳動輪，具有一中央軸孔及位在該中央軸孔之鄰近位置之一輸出軸孔，該中央軸孔結合在該齒輪組的該輸出軸柱，以該輸出軸柱為軸心旋轉；一傳動軸，係結合在該傳動輪之該輸出軸孔，該傳動軸具有一傳動軸柱，係可轉動地結合在該磁性制動單元之該磁性元件支架；其中該驅動馬達作動後，經由該齒輪組驅動該傳動輪組之該傳動輪轉動，該傳動輪組之該傳動輪帶動該傳動軸位移，再由該傳動軸帶動該磁性制動單元之磁性元件支架以該飛輪固定座之該加速機構定位座之該軸桿為旋轉中心而接近或遠離該飛輪。