一种智能电磁变阻骑行台的制作方法

1.本实用新型属于骑行台技术领域，具体涉及一种智能电磁变阻骑行台。


背景技术：

2.骑行台是一种使用自行车在室内实现骑行训练的健身设备。近几年，继滚筒骑行台、液阻骑行台后，智能骑行台凭借能够与智能设备和显示终端连接而成为重要产品。现有的智能骑行台普遍将电磁加阻装置设置在惯性轮的内部，为了保持惯性轮的转动稳定性以及速度，往往需要设置数量较多或呈中心对称的质量较大的电磁铁结构，既增加了制造的难度，同时还增加了产品整体的质量。
3.惯性轮在运动过程中，其内部有电流通过，且有与运动方向相反的安培力产生，因此在高速运转，例如3000rad/min的过程中，会产生较大的热量，具有一定的危险性。然而现有技术中的骑行台针对其散热和保护较少涉及，导致用户在使用的过程中体验不佳并且存在一定的危险性。
4.此外，功率作为骑行台的一项重要数据，是很多用户购买时优先考虑的因素。目前市面上很多骑行台都是在内部设置一个功率测量模块或者外部加入测算功率设备，或者内部增加力矩传感器或功率测量设备，从而增加了骑行台结构的复杂度，也增加了生产成本。并且，骑行台本身是为了模拟室外骑行，其所测数据较室外实际情况本身就具有误差，而惯性轮在高速转动过程中会产生高温，也会对测量数据存在一定的影响。
5.因此，需要提供一种结构更加精简、散热功能更好的骑行台。


技术实现要素：

6.(一)要解决的技术问题
7.为解决现有技术中存在的电磁加阻装置质量较大、散热功能不足以及增设功率检测装置导致结构复杂、成本增加的问题，本实用新型提供一种智能电磁变阻骑行台。
8.(二)技术方案
9.为了达到上述目的，本实用新型采用的主要技术方案包括：
10.一种智能电磁变阻骑行台，包括：支撑装置、电磁变阻装置、传动装置、温度检测装置、速度检测装置以及电路板；
11.所述支撑装置包括主梁和支撑梁，所述主梁与所述支撑梁连接；
12.所述电磁变阻装置包括设置在所述主梁的同一侧的惯性轮以及电磁铁芯，所述电磁铁芯设置在所述惯性轮的外侧；
13.所述电路板设置在所述电磁铁芯的上方并与所述电磁铁芯信号连接，以调节所述电磁铁芯内的电流；
14.所述传动装置设置在所述主梁的另一侧，并与所述惯性轮以及自行车塔基连接；
15.所述速度检测装置设置在所述惯性轮以及所述电路板上；
16.所述温度检测装置设置在所述电磁铁芯上，并与所述电路板电性连接或者信号连
接。
17.如上所述的智能电磁变阻骑行台，优选地，所述速度检测装置包括设置在所述惯性轮上的反光贴，以及设置在所述电路板上的光敏传感器；
18.所述反光贴包括4个，所述4个反光贴均匀设置在所述惯性轮上。
19.如上所述的智能电磁变阻骑行台，优选地，所述温度检测装置为温度传感器，所述温度传感器设置在所述电磁铁芯的表面。
20.如上所述的智能电磁变阻骑行台，优选地，所述传动装置包括大皮带轮、小皮带轮以及多楔皮带；所述大皮带轮以及所述小皮带轮套设在所述多楔皮带的内侧，所述小皮带轮的轴心与所述惯性轮连接，所述大皮带轮的轴心与自行车塔基连接，所述自行车塔基与自行车飞轮连接。
21.如上所述的智能电磁变阻骑行台，优选地，所述传动装置还包括张紧轮，所述张紧轮设置在所述主梁上，且位于所述多楔皮带的外侧。
22.如上所述的智能电磁变阻骑行台，优选地，所述支撑装置还包括前底脚管和后底脚管；
23.所述支撑梁与所述前底脚管连接，所述主梁与所述后底脚管连接。
24.如上所述的智能电磁变阻骑行台，优选地，所述惯性轮的轴心设置惯性轮轴，所述小皮带轮通过所述惯性轮轴与所述惯性轮连接。
25.如上所述的智能电磁变阻骑行台，优选地，所述主梁与所述支撑梁通过调角器连接。
26.如上所述的智能电磁变阻骑行台，优选地，还包括保护壳，所述保护壳设置在所述传动组件以及所述惯性轮外侧。
27.如上所述的智能电磁变阻骑行台，优选地，还包括保护外壳，所述保护外壳设置在所述惯性轮以及所述电磁铁芯的外侧，所述保护外壳上开设散热通孔。
28.(三)有益效果
29.本实用新型的有益效果是：
30.首先，本实用新型将电磁铁芯设置在惯性轮的外侧，且仅设置设置1个电磁铁芯即可实现较好的电磁加阻功能，大大简化了骑行台的结构。另外，电磁铁芯设置在惯性轮的外侧，也使得惯性轮的散热更快。
31.其次，本实用新型省略了具体的功率测试设备，设置与电路板连接的速度测试装置，速度检测装置将检测到的速度信号反馈至电路板，电路板将惯性轮的速度信号转化为骑行台的功率，并将功率显示在显示设备中。
32.为解决电磁铁芯升温影响阻力输出，导致功率计算产生较大误差的问题，本实用新型还在电磁铁芯的表面设置温度测试装置，温度检测装置将检测到的电磁铁芯的温度信号反馈至电路板，电路板根据电磁铁芯的实际温度计算出此时的真实阻力值，并与对应训练环境中所需的阻力值进行比较，得出二者的差别，然后通过提升电磁铁芯中的电流，对骑行台提供的阻力进行补偿和修正，使得骑行台模拟的环境阻力更加接近真实值，对应的骑行功率也更加接近用户的真实功率。
33.因此，本实用新型的骑行台在保证模拟稳定真实的环境阻力以及获取较为真实的功率数据的前提下还具有更加精简的结构，更低的生产成本，生产和使用前景可观。
附图说明
34.图1为本实用新型中智能电磁变阻骑行台的整体结构示意图；
35.图2为本实用新型中另一角度下智能电磁变阻骑行台的结构示意图；
36.图3为本实用新型中再一角度下智能电磁变阻骑行台的结构示意图；
37.图4为本实用新型中智能电磁变阻骑行台的工作原理示意图。
38.【附图标记说明】
39.1：前底脚管；2：后底脚管；3：支撑梁；4：调角器；5：保护壳；6：惯性轮；7：反光贴；8：电路板；9：电磁铁芯；10：小皮带轮；11：多楔皮带；12：张紧轮；13：大皮带轮；14：保护外壳；15：主梁；16：自行车塔基；17：惯性轮轴。
具体实施方式
40.为了更好的解释本实用新型，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本实用新型作详细描述。
41.实施例1
42.如图1-图3所示，本实施例提供一种智能电磁变阻骑行台，包括：支撑装置、电磁变阻装置、传动装置、温度检测装置、速度检测装置以及电路板8。
43.支撑装置包括主梁15、支撑梁3、前底脚管1以及后底脚管2。主梁15与支撑梁3通过调角器4连接，方便骑行台的收纳，还能自由调节主梁15和支撑梁3之间的角度，让骑行台可以适配更多尺寸和型号的自行车轮胎，提高骑行台的产品适配性。支撑梁3与前底脚管1连接，主梁15与后底脚管2连接，前底脚管1和后底脚管2为支撑梁3以及主梁15提供更加稳定的支撑。本实施例中，前底脚管1和后底脚管2的两端还可以设置表面具有一定波纹的橡胶外套，以增加与地面之间的接触面积和摩擦力，防止打滑，增强骑行台的整体稳定性。
44.电磁变阻装置包括惯性轮6以及电磁铁芯9，惯性轮6与主梁15连接，惯性轮6和电磁铁芯9均设置在主梁15的同一侧。电磁铁芯9设置在惯性轮6的外侧，与惯性轮6之间存在一定间隙，本实施例通过将电磁铁芯9与惯性轮6之间调整为合适距离，有效地增加骑行台的阻力范围。另外，相比现有技术，本实施例仅设置设置1个电磁铁芯即可实现较好的电磁加阻功能，大大简化了骑行台的结构。此外，电磁铁芯设置在惯性轮的外侧，也使得惯性轮的散热更快。
45.电路板8设置在电磁铁芯9的上方，并与电磁铁芯9信号连接，以调节电磁铁芯9内的电流，改变电磁铁芯9产生的磁场强度，进而改变骑行台施加的阻力。传动装置设置在主梁15的另一侧，并与惯性轮6以及自行车塔基16连接。
46.本实施例中，电磁铁芯9具体包括永磁铁以及永磁铁外部绕置的可通电线圈。通电后的线圈在电磁铁芯的作用下产生磁场，惯性轮在传动装置的带动下旋转并切割磁感线，由于电磁感应，旋转的惯性轮中产生感应电流，该感应电流所产生的磁场会阻碍惯性轮和电磁铁芯之间的相对运动，以此实现骑行台对自行车的加阻功能。在实际使用过程中，可以根据实际骑行的需要，通过电路板调节通电线圈中的电流，使得电磁铁芯产生不同磁场，从而改变惯性轮受到的阻力，模拟不同环境中骑行受到的阻力。电路板8上设置若干电阻，通过控制电阻的连接和通电情况即可实现对电磁铁芯9中电流的控制。
47.传动装置包括大皮带轮13、小皮带轮10以及多楔皮带11。大皮带轮13以及小皮带
轮10套设在多楔皮带11的内侧，惯性轮6的轴心设置惯性轮轴17，小皮带轮10通过惯性轮轴17与惯性轮6连接。大皮带轮13的轴心与自行车塔基16连接，自行车塔基16与自行车飞轮连接。此外，传动装置还包括张紧轮12，张紧轮12设置在主梁15上，且位于多楔皮带11的外侧，用于增加多楔皮带11的张紧度。
48.速度检测装置设置在惯性轮6以及电路板8上，温度检测装置设置在电磁铁芯9上，并与电路板8电性连接或者信号连接。
49.具体地，速度检测装置包括设置在惯性轮6上的反光贴7，以及设置在电路板8上的光敏传感器。本实施例中，在惯性轮6的周向均匀设置4个反光贴7。惯性轮6旋转过程中，反光贴7不断地随之旋转，光敏传感器固定设置在电路板8上，每当反光贴7旋转，都会经过并触发光敏传感器，光敏传感器自动记录反光贴转过的圈数，并根据电路板记录的时长、惯性轮的半径计算出骑行过程中的速率。
50.本实施例中，温度检测装置为设置在电磁铁芯9的表面温度传感器，温度传感器与电路板电性连接或者信号连接。
51.本实施例的骑行台中省略了具体的功率测试设备，用体积较小造价成本较低的速度测试装置代替，既简化了骑行台的结构，又降低了生产成本。具体地，惯性轮上设置的反光贴和电路板上设置的光敏传感器组成速度测试装置，电路板计算出特定运动环境下用户的骑行速度，将骑行速度转化为功率，并将功率显示在显示设备中供用户参考。
52.上述通过电路板以及速度测试装置测试骑行速度并将其转化为用户骑行功率的过程是一种理想情况，前提是惯性轮不发热，电磁铁芯的温度保持恒定，其产生的磁场不受温度影响，骑行台输出的阻力恒定。然而实际运行过程中，惯性轮内会产生大量的热量，进而使电磁铁芯的温度升高，产生的磁场发生变化，使得骑行台实际提供的阻力小于理论值，与需要模拟的真实环境阻力存在一定差别，不利于骑行训练。
53.为解决电磁铁芯升温影响阻力输出，导致功率计算产生较大误差的问题，本实施例在电磁铁芯的表面设置温度传感器作为温度测试装置，温度传感器将检测到的电磁铁芯的温度信号反馈至电路板，电路板根据电磁铁芯的实际温度计算出此时的真实阻力值，并与对应训练环境中所需的阻力值进行比较，得出二者的差别，然后通过提升电磁铁芯中的电流，对骑行台提供的阻力进行补偿和修正，使得骑行台模拟的环境阻力更加接近真实值，对应的骑行功率也更加接近用户的真实功率。
54.本实施例中，反光贴、光敏传感器、温度传感器以及电路板的体积都比较小，其成本相对功率测试设备也更低，因此，本实施例中骑行台在保证提供的阻力稳定精准的前提下，结构上更加精简，生产成本也更低。
55.进一步地，本实施例中的骑行台还包括保护壳5，保护壳5设置在传动装置所在的一侧，其面积覆盖整个传动装置，并将惯性轮6与用户隔开，在保护用户安全的同时还增加了产品的一体型。
56.优选地，本实施例中的骑行台还包括保护外壳14，保护外壳14设置在惯性轮6以及电磁铁芯9的外侧，其上开设散热通孔，起到散热和保护作用。
57.实施例2
58.如图4所示，本实施例对实施例1中的骑行台的工作原理进行说明：
59.骑行台需要通过电路板控制阻力模块向骑行用户施加特定骑行环境中的阻力，达
到模拟特定的环境，例如上坡、下坡、顺风、逆风等的真实阻力。本实施例中，阻力模块包括惯性轮和电磁铁芯。
60.用户在骑行过程中，电路板以及感应模块中的速度测试装置测试并计算出惯性轮的转速，电路板将速度数据转化为功率数据反馈至实景骑行系统软件中进行显示，用户通过实景骑行系统软件即可获得所需的功率数据。具体地，实景骑行系统软件通过通信模块，例如蓝牙等无线通信设备与骑行台连接。
61.进一步地，感应模块中还包括温度测试装置，当惯性轮旋转发热后，阻力模块实际产生的磁场以及阻力会下降，此时通过温度测试装置检测阻力模块中电磁铁芯的温度，并将温度数据反馈至电路板，电路板根据温度变化计算出需要补偿的电流，以补偿电磁铁芯中电流的形式增加阻力模块提供的阻力，使得阻力模块提供的阻力更加接近用户所需的数值，也使最终实景骑行系统软件中显示的功率数值更加接近真实值。
62.因此，本实施例通过测定惯性轮的速度以及电磁铁芯的温度，通过电路板对速度数据以及温度数据进行计算，并控制阻力模块中的电流，使骑行台能够自动智能变阻。
63.以上实施例仅用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型保护范围的限定，本领域技术人员在权利要求的范围内做出各种变形或修改，均属于本实用新型的实质内容。