专利名称：健身发电椭圆机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种健身器材，特别涉及一种能够利用人体健身时消耗的体能发电的健身发 电椭圆机。
背景技术：
普通的健身器在人们使用的过程中通常不能将人体运动所消耗的能量转化为电能储藏起 来，这实际上是一种明显的能源浪费。在能源紧缺的今天，寻找一种方便可行的办法将人体运 动时消耗的能量收集起来转化为电能加以利用显得非常必要。但是传统的发电机往往体积庞 大，启动转速高，难以应用到现有的椭圆机等健身设备中。在200620110696. 4号已授权的中 国实用新型专利中提到一种新型小型风力发电机系统，其体积小，在低转速下就能够开始发 电。在200820104208. 8、 200810073553. 4和200810075354. 9等中国专利申请中更进一步提 出了一种新型的双层转子风力发电机。上述发电机具备在40-60 rpm的低转速下开始发电的 能力，因而同样适用于健身发电两用健身设备中。
发明内容
本发明通过在传统的健身椭圆机上安装专门设计的能够在低速下开始发电的小型发电机 来替代传统的阻尼机构，实现了将人体运动时所消耗的部分能量转化为电能，并储藏起来提 供电力供应的愿望。本发明在实现运动健身的目的的同时部分地解决电力匮乏的问题，而且这种电能是环保的。
本发明所述的健身发电椭圆机包括支架、脚踏板、支撑杆、主动轮、发电机、从动轮和 传动带，主动轮和从动轮之间由传动带连接，从动轮通过轴承与发电机的机轴连接；当人体 踩动脚踏板运动时，与脚踏板相连的支撑杆驱动主动轮转动，通过传动带带动从动轮并进而 带动发电机的机轴转动，手和上臂可以同时推拉与支撑杆相连的摆臂参与驱动主动轮转动； 本发明的特征是，所述发电机的起始电压为0至30伏。
进一步的优化在于，所述发电机的起始转速为0至80 rpm。
作为一种优选设计，所述发电机的起始电压为8至25伏，起始转速为20至70 rpm。
更进一步地，所述主动轮的半径为7. 5至30厘米，所述从动轮的半径为1至3厘米，主 动轮和从动轮的转速比为1:20至1:4;
作为一种优选结构，所述主动轮的半径为10至20厘米，所述从动轮的半径为1. 5至2. 5 厘米，主动轮和从动轮的转速比为1:15至1:5。
更进一步地，所述发电机的起始电压为8至10伏，起始转速为30至65 rpm。
上述参数的设定是基于普通人体在椭圆机上锻炼时比较合理的运动速率和运动消耗而得 出的。普通人体在椭圆机上250瓦的运动功率时能够坚持30分钟以上，而本发明所采用的发 电机的额定功率为250瓦左右，额定转速为240至400 rpm。
作为更进一步的优选结构，主动轮和从动轮的转速比为1:12至1:8。
采用上述参数设计的发电机具有如下特征
额定转速为240-400 rpm;
额定功率约为200-300瓦。
图1是本发明的整体结构侧视图2是本发明中传动机构的连接关系示意图中l.主动轮；2.发电机；3.蓄电池、控制电路和输出接口； 4.支撑杆；5.脚踏板；
6.弹簧；7.从动轮；8.传动带。
图3是本发明中主动轮和从动轮之间的半径比例关系示意图。 图中符号含义为R为主动轮的半径；r为从动轮的半径。
图4是本发明采用曲柄和导轨的实施例示意图。为简化图形，图中省略了另一侧的曲柄 和脚踏板。图中ll.导轨；13.滚轮；14.曲柄。
图5是本发明釆用两级传动结构的实施例示意图。图中9.中间轮；81.传动带；82.传动带。
具体实施例方式
以下根据本发明的较佳实施例并配合附图详细说明本发明的技术特征及有益效果。
图1及图2是本发明一实施例的整体外观和传动机构部分的连接关系示意图。当人体踩 动脚踏板5运动时，手和上臂可以同时推拉与支撑杆4相连的摆臂参与驱动主动轮1转动， 主动轮1通过传动带8带动从动轮7转动，从而使发电机2发电，产生的电能储存在蓄电池 里，图中3包括了蓄电池、控制电路和输出接口。
在本实施例中，传动轮可以是皮带轮，也可以是链轮。在本实施例中，主动轮的半径为20厘米，从动轮的半径为2厘米，主动轮和从动轮的半 径比为10:1， 也就是R:r = 10:1，这是主动轮和从动轮之间的转速比为1: 10。
当主动轮的转速，也就是锻炼者的运动转速达到每分钟40至80圈(40-80rpm)时，发 电机达到额定转速240-400 rpm。此时，人体作用在脚踏板上的有效驱动力达到30公斤左右， 发电机达到额定功率250瓦左右。
从上面的参数可以看到，以30公斤的有效驱动力，按每分钟40圈左右的转速运动完全 符合大多数人在椭圆机上锻炼时的运动生理特点。实际上，对于椭圆机，用户只要站在机器 上，抬高身体,然后侧身发电机就开始发电了。这同样使得儿童和老年人也可以轻松地使用本 发明。
在上述实施例中，脚踏板5与支撑杆4之间有一端用弹簧6连接，这样可以适应人体在 运动时不同位置的脚底部位用力点的变化和相应的倾斜角度，以达到良好的人体工程学舒适 度。
图4是另一种采用了曲柄和导轨结构的实施例。在200610078954. X号专利文件中提到了 采用曲柄和导轨结构的椭圆机。本实施例在运动部分也借鉴了类似的结构。图中曲柄14的一 端与主动轮枢接，另一端为滚轮13，滚轮13在导轨11上滚动，支撑杆4的一端与曲柄14 枢接。当人体驱动支撑杆运动时，曲柄14的一端驱动主动轮1转动，另一端通过滚轮13在 在导轨ll上滚动。
在本实施例中，脚踏板5与支撑杆4之间同样有一端用弹簧6连接，这样可以适应人体 在运动时不同位置的脚底部位用力点的变化和相应的倾斜角度，以达到良好的人体工程学舒 适度。最后需要补充说明的是，本发明所述及的主动轮和从动轮之间采用皮带轮或链轮来传动 的一级结构同样可以扩展为增加一个中间轮的两级传动结构主动轮带动中间轮转动，中间 轮带动从动轮转动。中间轮的存在丰富了健身椭圆机的机械机构设计思路，同时也可以用来 调整主动轮和从动轮的转速比关系。
图5显示的就是一种增加了中间轮的两级传动结构实施例。在主动轮1和从动轮7之间
存在一个中间轮9，主动轮1和中间轮9之间由传动带81连接，中间轮9和从动轮7之间由 传动带82连接。
由于中间轮的存在，可以在保持主动轮和从动轮之间的转速比的前提下，有效縮小主动 轮的尺寸，方便了椭圆机的结构设计。
当然上述传动带中的一个或两个都可以改用齿轮传动。
权利要求
1.一种健身发电椭圆机，包括支架、脚踏板(5)、支撑杆(4)、主动轮(1)、发电机(2)、从动轮(7)和传动带(8)，所述椭圆机的主动轮(1)和从动轮(7)之间由传动带(8)连接，从动轮(7)通过轴承与发电机(2)的机轴连接；当人体踩动脚踏板(5)运动时，与脚踏板(5)相连的支撑杆(4)驱动主动轮(1)转动，通过传动带(8)带动从动轮(7)并进而带动发电机(2)的机轴转动，手和上臂可以同时推拉与支撑杆相连的摆臂参与驱动主动轮(1)转动；其特征在于，所述发电机(2)的起始电压为0至30伏。
2. 根据权利要求1所述的健身发电椭圆机，其特征在于，所述发电机(2)的起始转速为O 至80 rpm。
3. 根据权利要求2所述的健身发电椭圆机，其特征在于，所述发电机(2)的起始电压为8 至25伏。
4. 根据权利要求3所述的健身发电椭圆机，其特征在于，所述发电机(2)的起始转速为20 至70 rpm。
5. 根据权利要求1至4之一所述的健身发电椭圆机，其特征在于，所述主动轮(1)和从动轮(7)的转速比为l:20至1:4。
6. 根据权利要求5所述的健身发电椭圆机，其特征在于，所述主动轮(1)的半径为7.5至 30厘米，所述从动轮〔7)的半径为1至3厘米。
7. 根据权利要求6所述的健身发电椭圆机，其特征在于，主动轮(1)和从动轮(7)的转 速比为1:15至1:5。
8. 根据权利要求7所述的健身发电椭圆机，其特征在于，所述发电机(2)的起始电压为8 至10伏，起始转速为30至65 rpm。
9. 根据权利要求5所述的健身发电椭圆机，其特征在于，在主动轮(1)和从动轮(7)之 间存在一个中间轮(9)，主动轮(1)和中间轮(9)之间由齿轮或传动带(81)连接， 中间轮(9)和从动轮(7)之间由齿轮或传动带(82)连接。
全文摘要
本发明涉及一种健身器材，特别涉及一种能够利用人体健身时消耗的体能发电的健身发电椭圆机。本发明通过在传统的健身椭圆机上安装专门设计的能够在低速下开始发电的小型发电机将人体运动时所消耗的部分能量转化为电能，并储藏起来提供电力供应。本发明所述的健身发电椭圆机包括支架、脚踏板、支撑杆、主动轮、发电机、从动轮和传动带，主动轮和从动轮之间由传动带连接，从动轮通过轴承与发电机的机轴连接；当人体踩动脚踏板运动时，与脚踏板相连的支撑杆驱动主动轮转动，通过传动带带动从动轮并进而带动发电机的机轴转动，手和上臂可以同时推拉与支撑杆相连的摆臂参与驱动主动轮转动；本发明的特征是，所述发电机的起始电压为0至30伏。
文档编号A63B22/04GK101618260SQ200810063630
公开日2010年1月6日 申请日期2008年6月30日 优先权日2008年6月30日
发明者江 曹 申请人:宁波保税区唯英能源科技有限公司