专利名称：气压式多功能健身器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种无级调节阻力的气压式多功能健身器。
背景技术：
目前市场上所售的健身器，往往是通过绳拉重块来达到锻炼的目的，重块的增加或减少量只能是每个重块重量的整数倍，使用不方便，体积较大，笨重。另外使用中重块之间发出的声音很大，而且每个健身器只能一个方向运动。
发明内容
针对目前市售的健身器存在的问题，本实用新型提供一种无级调节阻力的气压式多功能健身器。
本实用新型采用如下技术方案该健身器由器械部分和气压控制元件部分组成，器械部分包括气缸和杠杆，气缸通过轴销与一固定点相连，杠杆通过轴销与另一固定点相连，气缸活塞杆通过轴销与杠杆相连。气压控制元件部分包括一个调压阀、两个二通换向阀、一个单向阀、一个两位五通换向阀、两个双气控二通换向阀、一个安全阀、一个紧急人工排气阀、一个气罐；两个二通换向阀对应固定在器械部分的两侧。健身者运动前调节调压阀，向气缸的有杆腔或无杆腔和气罐内输入一定压力范围内任一压力的压缩空气，健身者上推或下拉杠杆，气缸的活塞杆刚刚离开初始位置后，二通换向阀立即断开气缸的有杆腔或无杆腔和气罐与调压阀之间的气动回路，从而用力压缩气缸的有杆腔或无杆腔和气罐内已封闭的气体。健身者一个动作结束后，解除或减小力量，气缸的活塞杆会自动回到初始位置，使二通换向阀接通气缸的有杆腔或无杆腔和气罐连接调压阀的气动回路，调压阀自动调节气缸的有杆腔或无杆腔和气罐压力至初始设定值。此后健身者重复上述动作，健身器各元件亦重复上述状态。
本实用新型的有益效果是可以在一定的压力范围内无级地调节阻力的大小，并且在一个装置上实现两个方向分别进行运动，噪声小，结构紧凑，使用安全，运动时人体感觉舒适，并且具有人体肌肉受力过大时，可人工解除阻力的功能。
图1是本实用新型-气压式多功能健身器当气缸的活塞杆完全缩回状态时的结构示意图。
图2是本实用新型-气压式多功能健身器当气缸的活塞杆完全伸出状态时的结构示意图。
图3是图1所示的气压式多功能健身器当中的二通换向阀设置在杠杆两侧的实施例结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，杠杆(19)通过轴销(17)与固定点(16)相连，气缸(12)通过尾部轴销(11)与固定点(10)相连，气缸(12)的活塞杆(21)通过轴销(18)与杠杆(19)相连。健身者用力点在杠杆上与轴销(17)相对的另一端点(20)部位，用力点(20)距轴销(17)的距离是轴销(18)距轴销(17)的距离的3-7倍。两个机械式二通换向阀(14)和(23)对应固定在气缸(12)的两侧，机械式二通换向阀(14)与固定点(13)相连，机械式二通换向阀(23)与固定点(24)相连。气缸(12)的活塞杆(21)完全缩回时气缸缸体压触到机械式二通换向阀(23)的档块(25)，使机械式二通换向阀(23)处于左侧“通”的位置，气缸(12)的活塞杆(21)完全伸出时气缸缸体压触到机械式二通换向阀(14)的档块(15)，使机械式二通换向阀(14)处于右侧“通”的位置。
调压阀(2)的进气口连接气源(1)，调压阀(2)的出气口分别连接4条气动回路一路连接压力表(3)，一路连接双气控二通换向阀(9)的进气口，一路连接双气控二通换向阀(27)的进气口，一路连接单向阀(4)的进气口。双气控二通换向阀(9)的出气口连接机械式二通换向阀(14)的进气口，双气控二通换向阀(27)的出气口连接机械式二通换向阀(23)的进气口。单向阀(4)的出气口分别连接7条气动回路一路连接机械式二通换向阀(14)的出气口，一路连接机械式二通换向阀(23)的出气口，一路连接气罐(5)，一路连接安全阀(6)的进气口，一路连接压力表(7)，一路连接两位五通手动换向阀(8)的进气口，一路连接紧急人工排气阀(28)的进气口。两位五通手动换向阀(8)的出气口有两个，其中一个出气口分别连接3条气动回路一路连接气缸(12)的有杆腔(22)，一路连接双气控二通换向阀(9)的右控制口，一路连接双气控二通换向阀(27)的左控制口；另一个出气口也分别连接3条气动回路一路连接气缸(12)的无杆腔(26)，一路连接双气控二通换向阀(9)的左控制口，一路连接双气控二通换向阀(27)的右控制口。
健身者拨动两位五通手动换向阀(8)的手柄，使两位五通手动换向阀(8)处于左侧位置。这时双气控二通换向阀(27)处于左侧“通”的位置，双气控二通换向阀(9)处于右侧“断”的位置。气缸(12)的缸体压触到机械式二通换向阀(23)的档快(25)，使机械式二通换向阀(23)处于左侧“通”的位置，机械式二通换向阀(14)处于阀左侧“断”的位置。由气源(1)来的压缩空气通过调压阀(2)，压力表(3)，双气控二通换向阀(27)的左侧位置，机械式二通换向阀(23)的左侧位置，气罐(5)，安全阀(6)，压力表(7)，人工排气阀(28)，两位五通手动换向阀(8)的左侧位置，进入气缸(12)的有杆腔(22)，无杆腔(26)通大气。单向阀(4)的进气口和出气口压力此时相等，因而关闭。
健身者调节调压阀(2)，压力表(3)显示压力值，使有杆腔(22)和气罐(5)内的压力达到希望的值，然后健身者用力作用在杠杆(19)上的点(20)部位，使杠杆(19)绕轴销(17)向上运动，活塞杆(21)开始伸出，气缸(12)的缸体脱离开档块(25)，使机械式二通换向阀(23)处于右侧“断”的位置，从而使有杆腔(22)和气罐(5)内的气体与调压阀(2)之间的气动回路断开。杠杆(19)继续带动活塞杆(21)伸出，由于空气的可压缩性，有杆腔(22)和气罐(5)内的气体压力逐渐升高，健身者作用在杠杆(19)上的点(20)的力也要逐渐增加。当活塞杆(21)完全伸出时，气缸(12)的缸体的左侧压触到机械式二通换向阀(14)的档块(15)，而使机械式二通换向阀(14)处于右侧“通”的位置，但此时双气控二通换向阀(9)处于右侧“断”的位置，所以有杆腔(22)和气罐(5)内被压缩的气体与调压阀(2)之间的气动回路仍是不相通的。
健身者完成一个动作后，解除或减小用力，活塞杆(21)自动缩回，气缸(12)的缸体重新压触到机械式二通换向阀(23)的档块(25)，使机械式二通换向阀(23)重新处于左侧“通”的位置。气缸(12)的有杆腔(22)和气罐(5)内的气体重新与调压阀(2)接通，这时调压阀(2)自动调节有杆腔(22)和气罐(5)内的压力至初始设定值。此后健身者重复上述动作，健身器各元件亦重复上述工作状态。
图2是图1中两位五通手动换向阀(8)换向后处于阀右侧时的结构及气动回路示意图。
在图1的气动回路状态下，健身者拨动两位五通手动换向阀(8)的手柄，使两位五通手动换向阀(8)处于右侧位置。这时双气控二通换向阀(9)处于左侧“通”的位置，双气控二通换向阀(27)处于右侧“断”的位置。气缸(12)的有杆腔(22)内的气体排空并通大气，压缩气体进入气缸(12)的无杆腔(26)内，活塞杆(21)伸出，气缸(12)的缸体向左倾斜，此时气缸的缸体既不压触机械档块(25)，也不压触机械档块(15)，机械式二通换向阀(14)和(23)均处于“断”的位置。这时单向阀(4)的出气口压力会减小，当单向阀(4)的进气口和出气口的压力差达到该阀的开启压力后，单向阀(4)打开，从调压阀(2)来的压缩空气通过单向阀(4)继续进入气缸(12)的无杆腔(26)内。当活塞杆(21)完全伸出时，气缸(12)的缸体压触到机械档块(15)，使机械式二通换向阀(14)处于右侧“通”的位置。此时压缩空气也通过机械式二通换向阀(14)进入气缸(12)的无杆腔(26)内。当单向阀(4)的进气口和出气口压力相等时，单向阀(4)关闭。至此，气动回路处于图2所示的状态。
下面健身者仍然调节调压阀(2)，压力表(3)显示压力值，使无杆腔(26)和气罐(5)内的压力达到希望的值，然后健身者用力作用在杠杆(19)上的点(20)部位，只是同图1所示的运动方向相反，使杠杆(19)绕轴销(17)向下运动。活塞杆(21)开始缩回，气缸(12)的缸体脱离开档块(15)，使机械式二通换向阀(14)处于左侧“断”的位置，从而使无杆腔(26)和气罐(5)内的气体与调压阀(2)之间的气动回路断开。杠杆(19)继续带动活塞杆(21)缩回，由于空气的可压缩性，无杆腔(26)和气罐(5)内的气体压力逐渐升高，健身者作用在杠杆(19)上的点(20)的力也要逐渐增加。当活塞杆(21)完全缩回时。气缸(12)的缸体的右侧压触到机械式二通换向阀(23)的档块(25)，使机械式二通换向阀(23)处于左侧“通”的位置，但此时双气控二通换向阀(27)处于右侧“断”的位置，所以无杆腔(26)和气罐(5)内被压缩的气体与调压阀(2)之间的气动回路仍是不相通的。
健身者完成一个动作后，解除或减小用力，活塞杆(21)自动伸出，气缸(12)的缸体重新压触到机械式二通换向阀(14)的档块(15)，使机械式二通换向阀(14)重新处于右侧“通”的位置。无杆腔(26)和气罐(5)内的气体重新与调压阀(2)接通，这时调压阀(2)自动调节气缸(12)的无杆腔(26)和气罐(5)内的压力至初始设定值。此后健身者重复上述动作，健身器各元件亦重复上述工作状态。气缸(12)的有杆腔(22)和无杆腔(26)与各气压控制元件之间用耐压软管连接。
图3所示的结构图是把两个机械式二通换向阀(14)和(23)对应固定在杠杆(19)的两侧，当气缸(12)的活塞杆(21)完全缩回时，由杠杆(19)压触到机械式二通换向阀(23)的档块(25)，当气缸(12)的活塞杆(21)完全伸出时，由杠杆(19)压触到机械式二通换向阀(14)的档块(15)。
图1、图2和图3中气缸(12)的尾部轴销(11)也可用头部轴销与固定点连接。两位五通手动换向阀(8)也可采用电磁控制式换向阀，用电器元件或智能元件控制它的换向。机械式二通换向阀(14)和(23)亦可采用电磁控制式换向阀，与两个磁性传感器配合，当气缸(12)的活塞杆(21)完全伸出时，一个磁性传感器发出电信号，使二通换向阀(14)处于“通”的位置；当气缸(12)的活塞杆(21)完全缩回时，另一个磁性传感器发出电信号，使二通换向阀(23)处于“通”的位置。
图1和图2中人工排气阀(28)的作用是当健身者用力过大导致肌肉不能承受时，开启此阀，使有杆腔(22)或无杆腔(26)和气罐(5)内的气体排空，从而解除阻力。压力表(7)是用于显示气缸(12)和气罐(5)内气体受压后的压力值。安全阀(6)用于当气缸(12)的有杆腔(22)或无杆腔(26)和气罐(5)内气体受压后压力超过某一压力值时泄压之用。
图1和图2中气罐(5)的容积与气缸(12)的有杆腔(22)或无杆腔(26)的容积的比值越大，则气罐(5)和气缸(12)的有杆腔(22)或无杆腔(26)内的气体受压缩后的压力变化越小。
只需主要调整上述气缸的安装方向即可实现杠杆任意方向的双向分别运动，如使杠杆向左向右双向分别运动，或斜上斜下双向分别运动。
此气压式健身器的气源可由微型或小型电动气泵取得压缩空气。
权利要求1.一种无级调节阻力的气压式多功能健身器，由器械部分和气压控制元件部分组成，其特征在于器械部分包括气缸和杠杆，气缸(12)通过轴销与固定点(10)相连，杠杆(19)通过轴销(17)与固定点(16)相连， 气缸的活塞杆(21)通过轴销(18)与杠杆(19)相连，用力点(20)距轴销(17)的距离是轴销(18)距轴销(17)的距离的3-7倍；气压控制元件部分包括一个调压阀、两个二通换向阀、一个单向阀、一个两位五通换向阀、两个双气控二通换向阀、一个安全阀、一个紧急人工排气阀、一个气罐；两个二通换向阀(14)和(23)分别对应固定在器械部分的两侧；由气源(1)来的压缩空气进入调压阀(2)的进气口，调压阀(2)将压缩空气调压后输出，其出气口分别连接4条气动回路一路连接压力表(3)，一路连接双气控二通换向阀(9)的进气口，一路连接双气控二通换向阀(27)的进气口，一路连接单向阀(4)的进气口；双气控二通换向阀(9)的出气口连接二通换向阀(14)的进气口，双气控二通换向阀(27)的出气口连接二通换向阀(23)的进气口；单向阀(4)的出气口分别连接7条气动回路一路连接二通换向阀(14)的出气口，一路连接二通换向阀(23)的出气口，一路连接气罐(5)，一路连接安全阀(6)的进气口，一路连接压力表(7)，一路连接两位五通换向阀(8)的进气口，一路连接紧急人工排气阀(28)的进气口；两位五通换向阀(8)的出气口有两个，其中一个出气口分别连接3条气动回路一路连接气缸(12)的有杆腔(22)，一路连接双气控二通换向阀(9)的右控制口，一路连接双气控二通换向阀(27)的左控制口，另一个出气口也分别连接3条气动回路一路连接气缸(12)的无杆腔(26)，一路连接双气控二通换向阀(9)的左控制口，一路连接双气控二通换向阀(27)的右控制口；上述气压控制元件之间用耐压软管连接。
2.如权利要求1所述的气压式多功能健身器，其特征在于两个二通换向阀(14)和(23)对应固定在气缸(12)的两侧。
3.如权利要求1所述的气压式多功能健身器，其特征在于两个二通换向阀(14)和(23)对应固定在杠杆(19)的两侧。
4.如权利要求1所述的气压式多功能健身器，其特征在于两个二通换向阀(14)和(23)是机械式二通换向阀。
5.如权利要求1所述的气压式多功能健身器，其特征在于两个二通换向阀(14)和(23)是电磁控制式二通换向阀。
6.如权利要求1所述的气压式多功能健身器，其特征在于两位五通换向阀(8)是手动控制式换向阀。
7.如权利要求1所述的气压式多功能健身器，其特征在于两位五通换向阀(8)是电磁控制式换向阀。
专利摘要本实用新型公开了一种可无级地调节阻力的气压式多功能健身器；它由一个杠杆、一个气压缸、一个调压阀、两个二通换向阀、一个单向阀、一个两位四通换向阀、两个双气控二通换向阀、一个安全阀、一个紧急人工排气阀、一个气罐组成；气缸活塞杆与杠杆相连接；健身者上推或下拉杠杆，从而用力压缩气缸的有杆腔或无杆腔与气罐内封闭的气体，达到健身的目的；该装置结构紧凑，占空间小，使用安全，运动时人体感觉舒适，噪声小，避免了原有健身器的重块之间发出的声音。
文档编号A63B21/008GK2661242SQ20032010301
公开日2004年12月8日 申请日期2003年11月7日 优先权日2003年11月7日
发明者赵德民 申请人:赵德民