专利名称：健身器材自激式发电及刹车装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种健身器材自激式发电及刹车装置，尤指转盘一部份 硅钢片通过一复设外加输入直流电，使第二组线圈呈单独缠绕以产生固定极 性并与永久磁铁产生相吸、相斥的作用力，以磁力刹车或控制该飞轮转动力 矩，具有重力负载健身效果。
背景技术：
现代人于压力大的都市生活中，以定期运动来释放压力及维持身体健 康，因为户外运动有天气上的限制，故有些人选择在室内运动，目前最热门 的室内健身器材是踩踏健身车，除了可模拟室外骑乘脚踏车运动，且不会过 度造成膝关节磨损受伤及能增强肌肉训练，同时安全方便，又无空气污染， 对于有限空间条件的健身器材是相当不错的选择，而健身脚踏车中又以磁控 阻力方式最受欢迎。请参阅图5所示，是中国台湾专利证书号第M 2 8 7 6 8 8 5的"健身 车的刹车及阻尼结构"的新型专利，其健身车是于二对合的框架7 l上方间 组设有一按压块7 2 ，内部枢组有一连动件7 3 ，且该连动件7 3的前方端 与按压块7 2相组设传动，后方端则以延设出框架7 l外的刹车线而与刹车 模块7 4相接连，其中，框架7 l上方设有插结柱，内侧面间设有枢结孔， 而枢结孔的下方一侧并设有透孔，又按压块7 2上方形成压4丑，而下方则延 伸出有连接杆；连动件的其前方端形成连接段，后方端形成结合段，而二侧面 重心处则均再延伸出有枢结柱；通过上述结构，得到刹车时具省力性及刹车 效果佳的健身车。由于上述已知结构7的组件多且构造很复杂，其是采用摩擦接触阻力原 理，故易产生噪音、发热、有异味、及磨耗等缺点，当然也有为改善上述机 械摩擦式的缺点，而使用发电机式原理，但该发电机式必须外加一电源来达 到刹车效果，故已知的发电机式健身器材须找有供电的场所，因此，仍有其 使用场所限制的缺点。实用新型内容本实用新型的主要目的在于提供健身器材一种自激发电来反馈而对飞 轮产生磁阻刹车的装置。本实用新型的次要目的在于提供一种以磁控调控重力负载的健身器 材，以自激发电回馈方式来加重磁控负载大小，以达健身运动效果。本实用新型的另一 目的在于本健身器材的飞轮装置自身提供一种自激 式发电，除让其面板操控不需有外来电源的供应，且以飞轮上的定子上并复 设有一预设的第二组线圈并受一直流控制电路控制以调节该形成磁阻尼大 小，以控制运动者作动及负载强度及大小。本实用新型的再一目的在于提供一种健身器材，让运动者的运动作动 4艮滑顺。为实现上述目的，本实用新型提供一种健身器材自激式发电及刹车装 置，其包含一控制面板，其包含一整流器，及一控制区，以提供交直流电源转换及 控制操作显示；一承座，用以提供支撑；一飞轮，包含一转盘、数个永久磁铁、及一定子，其中，该转盘的一侧 端设一凹槽，该凹槽的内缘周围设数个永久磁铁，该定子由第一部硅钢片缠 绕第一组线圈、及第二部硅钢片缠绕第二组线圈所组成，该定子固设于该承 座上而埋入该凹槽内，该定子呈一奇数个极数的硅钢片组合，且与永久^兹铁保持特定距离；一传动轴，包含一心轴、数个轴承、及一带动轮，其中，该心轴组设于 该轴承并贯穿该承座及该飞轮的转盘，该心轴的一端装有带动轮，且该带动 轮固设于该转盘的另侧端上，健身器材的驱动皮带挂入该带动轮来驱动该转 盘转动；一直流电源控制电路，控制输入该第二组线圈的直流电源大小； 通过上述组件的组成，将其固设于健身器材的车架上，并经运动者的作 动，使驱动皮带以带动该飞轮转动，而让该定子内的第一组线圏感应且产出 交流电源，并流经该控制面板的整流器，以转换成直流电源来提供给该控制 面板及该直流电源控制电路，因此，该直流电源控制电路据以调整输入该定 子内的第二组线圈的直流电源大小，亦即予以调整该定子的/f兹力阻抗的大 小，来调控负载以增进运动效果、及制止转盘转动的功能。换言之，本实用新型提供一种健身器材自激式发电及刹车装置，其包含 一控制面板、 一承座、 一飞轮、 一传动轴、及一直流控制电路，其中，该控 制面板，位于健身器材的前上方，其包含一整流器，及一控制区，以提供交 直流电源转换及运动者控制操作显示；该承座，其最主要用以提供飞轮支撑； 该飞轮，其包含一转盘、数个永久磁铁、及一定子，其中，该转盘的一侧端 设一凹槽，该凹槽的内缘周围设有8个永久磁铁，该每个磁铁具有N、 S两 极，故共有1 6极，又该转盘的另侧端i殳一凸轴；该定子由第一部硅钢片缠 绕第一组线圈共有1 2个极数、及第二部硅钢片缠绕第二组线圏所组成单独 一个极数，故共有1 3极，且该定子固设于该承座上而埋入该凹槽内，使该 定子呈奇数个极数的硅钢片组合，且该第一部硅钢片的极数比例由原先的 1: 2变成2: 3而与永久》兹铁保持特定距离，并于第一组线圈拉出一组传 出线，而与该控制面板连结，及于第二组线圈拉出一组传入线，而与该直流 电源控制器连结；该传动轴，包含一心轴、数个轴承、及一带动轮，其中， 该心轴得组:没该轴承以组设并贯穿该承座及该飞轮的转盘，该心轴的一端装有带动轮，且该带动轮固设于该转盘的另侧端，以提供健身器材的驱动皮带挂入来驱动该转盘转动，而让该飞轮自激发电；该直流电源控制电路，用以 控制输入该第二组线圏的直流电源大小，以通过传入线输入至该定子的第二 线圏，又该直流电源控制电路是受该控制面板控制。将上述组件于组设时，先将永久磁铁等份及极数同方向依序固设于转盘 的内缘位置，第一、二线圈分别以预设匝数缠绕第一、二部硅钢片，即完成 定子的组装；然后该心轴得组设该轴承以组设并贯穿该承座、转盘、及定子， 又该心轴的一端装有带动轮，且该带动轮固设于该转盘的另侧端的凸轴上， 再将整组装置组设于健身器材的五通装置之前的车架的一空间内，再将健身 器材的驱动皮带挂入该带动轮，即可让运动者作动以驱动飞轮转动。另外，该直流电源控制电路所需电源为设经由该控制面板上所设控制区 加以调整控制，或直接设经由该飞轮产生交流电源经控制面板上的整流器转 换廇直接供应，由以上说明得知，本实用新型相较先前技术，可达到如下的功效1、 本实用新型提供该飞轮的原预设有交流电输出的第一组线圏定子 中，其一部份的硅钢片并复设有一以供直流电输入的第二组线圈单独缠绕以 产生磁力感应并与转盘的永久磁铁极性呈相互作用，可达刹车制止飞轮的效 果。2、 本实用新型提供可依功效l所述的原理，让运动者作动的速度，来 产生回馈的重力负载，可达健身运动的效果。3 、本实用新型提供使该飞轮的转盘呈被动强制旋转，并使该飞轮凹槽 的内缘所设永久磁铁的磁力线与定子的第 一 组线圈作用产生 一 交流电源，可 达自激式发电、及供应健身器材本身所需电源的功效。4 、本实用新型提供飞轮凹槽的内缘所设8个永久磁铁共1 6极与定子 的第二组线圏单独缠绕以产生磁感应并与其作用，可使运动者的调控运动作 动具有纟艮滑顺的效果。
图1为本实用新型较佳实施例的平面组合示意图。图2为本实用新型较佳实施例的侧视剖面图。图3为本实用新型自激式发电磁控重力负载流程图。图4为本实用新型较佳实施例的实施态样图。图5为已知结构外观立体视图。附图标记i兌明A本实用新型1控制面板11整流器12控制区2承座3飞轮31转盘311凹槽312内缘313一侧端314另侧端31凸轴32永久磁铁33定子331第一部硅钢片332第一组线圏333第二部硅钢片34第二组线圈34传出线3传入线4传动轴41心轴42带动轮43轴承直流控制电路6健身器材61车架62驱动皮带了已知结构71框架72按压块73连动件74刹车模块具体实施方式
请参阅图1所示，本实用新型A涉及一种健身器材自激式发电及刹车装 置，其包含有 一控制面板l、 一承座2、 一飞轮3、 一传动轴4、及一直 流电源控制电路5;其中，该控制面板l,位于健身器材的前上方，提供运动者容易操作及目视， 其包含一整流器1 1 ,及一控制区1 2 ,以提供交直流电源转换及运动者控 制操作显示。该承座2，其最主要用以提供飞轮3支撑。该飞轮3 ，请配合图2所示，其包含一转盘3 1 、数个永久磁铁3 2 、 及一定子3 3 ，其中，该转盘3 1的一侧端3 1 3设一有凹槽3 1 1 ，该凹 槽3 1 1的内缘3 1 2周围设有8个永久磁铁3 2 ，该每个永久磁铁3 2具 有N、 S两极，故共有l 6极，并使该定子3 3呈一奇数个极数的硅钢片组 合，且该第一部硅钢片3 3 1与磁铁的极数比例由原先的1 : 2变成2 : 3 或以上；又该转盘3 1的另侧端3 1 4设一凸轴3 1 5;另外，该定子3 3 由第一部硅钢片3 3 l缠绕第一组线图3 3 2共有1 2个极数、及第二部硅 钢片3 3 3缠绕第二组线團3 3 4所组成单独一个极数，故共有1 3极，且 该定子3 3固设于该承座2上而埋入该凹槽3 1 1内，而与永久磁铁3 2保 持特定距离，并于第一组线圈3 3 2拉出一组传出线3 4，而与该控制面板 l连结，及于第二组线圈3 5拉出一组传入线3 5，而与该直流电源控制电 路5连结。该传动轴4,包含一心轴4 1、数个轴承4 3 、及一带动轮4 2 ，其中， 该心轴4 1得组设该轴承4 3以组设并贯穿该承座2及该飞轮3的转盘3 1，该心轴4 l的一端装有带动轮4 2,且该带动轮4 2固设于该转盘3 1 的另側端3 1 4，以提供健身器材6的驱动皮带6 2挂入来驱动该转盘3 1 转动，而让该飞轮3自激发电。该直流电源控制电路4 ，用以控制输入该第二組线圈3 3 4的直流电源大小，以通过传入线3 5输入至该定子的第二线圏3 3 2，又该直流电源控 制电路5是受该控制面板1控制。本实用新型A于组设时，先将永久磁铁3 2等份固设位置及极数同方向 依序固设于转盘3 1凹槽3 1 1的内缘3 1 2位置，第一、二组线圏3 3 23 3 4分别以预设匝数缠绕第一、二部硅钢片3 3 1、 3 3 3，即完成定子3 3的组装；然后该心轴4 1得组设该轴承4 3以组设并贯穿该承座2 、转 盘3 1、及定子3 3 ，又该心轴4 1的一端装有带动轮4 2 ，且该带动轮42亦固设于该转盘3 l的另侧端3 1 4的凸轴上，再将整组装置组设于健身 器材6的五通装置之前的车架6 1的一空间内，再将健身器材6的驱动皮带6 2挂入该带动轮4 2，即可让运动者作动以驱动飞轮3转动。另外，该直流电源控制电路5所需电源为设经由该控制面板1上所设控 制区1 2加以调整控制，或直接设经由该飞轮3产生交流电源经控制面板1 上的整流器ll转换后直接供应。本实用新型A于使用时，请参阅图3和4所示，当运动者健身运动使用 时，并通过驱动皮带6 2以使带动轮4 2传动而让转盘3 l转动，由于该飞 轮3的转盘3 1受力旋转，使凹槽3 1 1内缘3 1 2所设数个永久磁铁3 2 的磁力线，与静止不动的定子3 3的第一组线圈3 3 l感应作用自激而产出 交流电源，并经由传出线3 4将交流电源传出至组设于车架6 l上的控制面 板l内，并以其内设的整流器l l转换成直流电源，其一部份直流电源以供 应该控制区1 2操作显示及控制操作装置用，该控制区1 2又将一部份直流 电源经由传出线3 5传至直流电源控制电路5内，以控制其余直流电源输入 定子3 3内的第二组线圈3 3 4，以调整该单独缠绕成一极的第二部硅钢片3 3 3除呈磁力，并可供设与永久磁铁3 2作用，以产生磁控重力负载(磁 阻尼)，来达成刹车制止飞轮3的目的，故当正在运动的运动者欲休息时， 可于控制面板l操作，即可来刹车制止飞轮3，然后就可安心离开。而且，本实用新型A还可让运动者运动速度越快，则转盘3 l与定子33的间可产生电流越强时，经直流控制电路5传输直流电至第二组线圈3 3 4,使其可经电路调控设定输入电源越强，使该第二部硅钢片3 3 3呈磁力 并与转盘上的永久磁铁3 2作用力就越强，则重力负载增强以增加力量，来 消耗运动者更多体力；反之，倘若当运动者运动速度越慢，则转盘3 l与定 子3 3产生电流变弱，经直流控制电路5传输直流电至定子3 3的第二组线 圏3 3 4就变弱，使该第二部硅钢片3 3 3磁力与永久磁铁3 2作用力就变 弱，则重力负载減少使力量减弱，故健身运动者能依照实际踩踏速度，产生 一回々费调整重力负载(磁阻尼大小)以消耗运动者体力，以达真正健身运动 的效果。综上所述，本实用新型"健身器材自激式发电及刹车装置"，是指一种 由健身器材6上所设飞轮3装置，是由其转盘3 l的永久磁铁3 2与定子3 3产生自激式发电装置所组成，并以定子3 3上所复设第一组线圈3 3 l设 由供所产出的电源以输入第二组线圈3 3 3以产生一磁力并与永久磁铁3 2产生一作用力，以该磁阻尼来刹车或控制该飞轮3转动速度，故同时兼具 快速刹车、及有重力负载的健身效果。需要说明的是，以上所述是本实用新型的具体实施所运用的技术原理， 若依本实用新型的构想所作的改变，其所产生的功能作用仍未超出说明书及 附图示涵盖的精神时，均应在本实用新型的范围内。
权利要求1、一种健身器材自激式发电及刹车装置，其特征是，包含一控制面板，其包含提供交直流电源转换及控制操作显示的一整流器及一控制区；提供支撑的一承座；一飞轮，包含一转盘、数个永久磁铁、及一定子，其中，该转盘的一侧端设一凹槽，该凹槽的内缘周围设数个永久磁铁，该定子由第一部硅钢片缠绕第一组线圈、及第二部硅钢片缠绕第二组线圈所组成，该定子固设于该承座上而埋入该凹槽内，该定子呈一奇数个极数的硅钢片组合，且与永久磁铁保持距离；一传动轴，包含一心轴、数个轴承、及一带动轮，其中，该心轴组设于该轴承并贯穿该承座及该飞轮的转盘，该心轴的一端装有带动轮，且该带动轮固设于该转盘的另侧端上，健身器材的驱动皮带挂入该带动轮；控制输入该第二组线圈的直流电源大小的一直流电源控制电路。
2、 根据权利要求l所述的健身器材自激式发电及刹车装置，其特征是， 该转盘的另侧端设一凸轴，该心轴贯穿其中，而该带动轮固接于该凸轴上， 健身器材的驱动皮带挂入该带动轮。
3、 根据权利要求l所述的健身器材自激式发电及刹车装置，其特征是， 该第一部石圭钢片由该第一组线圈缠绕成1 2极或预定极数，并与数个永久磁 铁作用而产生交流电源；该第二部硅钢片由该第二组线圈缠绕成一极。
4、 根据权利要求l、 2、或3所述的健身器材自激式发电及刹车装置， 其特征是，该转盘凹槽内缘设有8个永久磁铁，与该第一部硅钢片的电极数 比例为2: 3或以上。
专利摘要本实用新型涉及一种健身器材自激式发电及刹车装置，包含一控制面板，其包含一整流器及一控制区；一承座；一飞轮，包含一转盘、数个永久磁铁、及一定子，该转盘的一侧端设一凹槽，该凹槽的内缘周围设数个永久磁铁，该定子由第一部硅钢片缠绕第一组线圈、及第二部硅钢片缠绕第二组线圈所组成，该定子固设于该承座上而埋入该凹槽内，该定子呈一奇数个极数的硅钢片组合，且与永久磁铁保持距离；一传动轴，包含一心轴、数个轴承、及一带动轮，该心轴组设于该轴承并贯穿该承座及该飞轮的转盘，该心轴的一端装有带动轮，该带动轮固设于该转盘的另侧端上；一直流电源控制电路。让运动者依照踩踏速度，产生回馈重力负载消耗体力，使健身器材具有多功能。
文档编号A63B22/06GK201113724SQ20072017571
公开日2008年9月10日 申请日期2007年9月25日 优先权日2007年9月25日
发明者陈宜渊 申请人:赐维实业股份有限公司