专利名称：一种健身车转轴结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及健身车技术领域，具体涉及一种健身车转轴结构。
背景技术：
随着人们生活水平的提高，人们对健康的关注越来越多，运动健身作为一种强身健体的方式，逐渐深入到普通老百姓的生活。但是现代生活节奏很快，每次健身需要跑去健身房或者运动场地则显然比较浪费时间，很多人都没有这个时间专门跑去健身房或者运动场地，于是，以健身车为代表的有氧运动健身器材走入到家庭，足不出户便可以达到锻炼身体的目的。人们通过在健身车上进行行走踩踏动作，即可达到增强体质的目的，使用健身车进行锻炼，无需占用很大的空间而且不受外界天气的影响，随时可以进行锻炼。因此健身车成为大受喜爱的一种健身器材。人们在传统的健身车上运动时，由于运动方式单一枯燥，因此很难坚持下去。于是市场上出现了一种可以结合游戏(比如自行车、赛车等)于一体的带游戏功能的健身车。游戏健身车改变了消费者健身时候的态度和感受，让消费者有种身临其境的感觉，使健身 运动成为时尚有趣的消遣，大大增加了人们的有效运动时间，为家庭健身提供了一种普遍认同的、积极有效的健身运动方式。现有的有些健身车为了提高游戏的仿真度，将健身车的把手(或者称之为“龙头”)设计成可旋转的，将把手连接至一转动轴上，如中国专利 ZL200920307309.X健身车的转轴结构中所述，将转轴设置为三段结构，包括上中下三个轴体，其中上下轴体是固定的，而限位轴体可以转动，从而实现了把手的转动。并同时设置了可以探测把手旋转方向的传感器。但是，上述健身车的把手在不使用状态下，会由于把手自身的重力作用而垂向一边，出现“歪脖子”现象，非常影响健身车的外形美观。而且把手自发的歪向一边，容易导致转动过度和扭断传感器的转轴，从而造成转轴以及传感器的损坏，影响健身车寿命。另外， 使用时，把手的转动太过轻易，使得健身车的仿真度不够高，使用者的体验感不强。
发明内容本实用新型解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种能够使得把手自动居中、提高使用寿命且仿真度高的健身车转轴结构。为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案如下一种健身车转轴结构，包括主轴芯、与主轴芯固定连接的下轴体和可绕主轴芯转动的上轴体，所述上轴体与健身车的把手固定连接，下轴体与健身车的车体固定连接，还包括可转动的安装于主轴芯上用于限定上轴体在设定的角度范围内转动的限位轴体，所述限位轴体设于上轴体和下轴体之间，所述限位轴体与上轴体同轴设置；所述上轴体和限位轴体之间、限位轴体和下轴体之间分别设有用于使把手转动后恢复居中位置的第一扭簧和第二扭簧。本实用新型的健身车转轴结构，通过巧妙的加入限位轴体的结构，并结合扭簧的特别设计，限位轴体可以很好的控制转轴的左右旋转角度范围，限制转向的角度，起到安全止转的作用。而扭簧使得转轴在无外力作用时，自动平衡居中，即把手自动恢复居中位置，不会出现现有技术中“歪脑袋“的现象，提高了转轴的使用寿命。另外，由于扭簧的设置，使得使用者在转动把手时，具有一定的回力作用，这样增强了健身车的仿真度，提高了使用者的体验感。进一步的，所述限位轴体的具体结构如下所述限位轴体包括轴主体和分别位于轴主体上端和下端的上限位凸起和下限位凸起，在上轴体下部设有与上限位凸起对应以限定上限位凸起活动范围的第一缺口 ；在下轴体上部设有与下限位凸起对应以限定下限位凸起活动范围的的第二缺口，上限位凸起和下限位凸起在非工作状态时分别位于第一缺口和第二缺口的同一侧。通过设置缺口的长度，就可以限定上下限位凸起分别在第一缺口和第二缺口的活动范围，进而设定了健身车的转轴的转动范围。进一步的，所述上限位凸起和下限位凸起是柱销或凸块。如果采用凸块，可以将所述凸块与轴主体一体成型制成，这样既结构牢固，又简化了制作工艺。进一步的，所述限位轴体和下轴体均通过含油轴承安装于主轴芯上。含油轴承，即多孔质轴承(Porous Bearing),以金属粉末为主要原料，用粉末冶金法制作的烧结体，其本来就是多孔质的，利用烧结体的多孔性，使之含浸109^40%(体积分数)润滑油，于自行供油状态下使用。其工作原理是，在运转时，含油轴承温度升高，由于油的膨胀系数比金属大， 因而自动进入滑动表面以润滑含油轴承，停止工作时油又随温度下降被吸回孔隙。相对于传统的带有滚动体的轴承而言，具有体积小，成本低等优点，可大大缩小装置的体积和降低生产成本。进一步的，为了能够测量把手转动的角度，所述上轴体上端设有用于测量转轴转动角度和方向的角度传感器，所述主轴芯的伸出部分穿过上轴体顶端与角度传感器连接。进一步的，所述角度传感器中心设有转轴，所述角度传感器转轴与主轴芯通过一连接套相互套接连接，所述连接套固定于上轴体上。进一步的，所述角度传感器是电位器或光栅编码器。这两种角度传感器各有优缺点，电位器的结构较为简单，成本低，但是可靠性差，使用寿命短。而光栅编码器可靠性较高，能够延长部件使用寿命，但是成本相对较高。可根据实际需要选用。进一步的，所述角度传感器通过一支架与上轴体连接，所述支架固定于上轴体顶端，所述角度传感器的转轴穿过支架顶端设置的通孔与主轴芯连接。通过支架将角度传感器很好的固定，使得角度传感器具有稳定的运行环境。进一步的，所述角度传感器设有与外部游戏设备连接的输出端子。连接至外部游戏设备，即可达到结合健身和娱乐于一体的目的，提高健身的乐趣。进一步的，上轴体、限位轴体和下轴体为同轴设置，并且为了使得本实用新型的转轴转动顺利，减少与健身车的立柱之间的摩擦，所述上轴体和下轴体的外径大于限位轴体的外径。所述第一扭簧和第二扭簧均包括簧体和从该簧体的上下末端分别延伸出的簧臂，所述第一扭簧的簧臂分别固定于上轴体和限位轴体上，所述第二扭簧的簧臂分别固定于限位轴体和下轴体上。与现有技术相比，本实用新型技术方案的有益效果是本实用新型的健身车转轴结构，通过巧妙的设计上中下轴体的结构，并在限位轴体上下端均设置限位凸起，而且结合扭簧的特别设计，限位凸起可以很好的控制转轴的左右旋转角度范围，限制转向的角度，起到安全止转的作用。而扭簧使得转轴在无外力作用时，自动平衡居中，即把手自动恢复居中位置，不会出现现有技术中“歪脑袋“的现象，提高了转轴的使用寿命。另外，由于扭簧的设置，使得使用者在转动把手时，具有一定的回力作用，这样增强了健身车的仿真度，提高了使用者的体验感。再者，本实用新型的转轴结构，通过设置电位器或者光栅编码器，来精确测量转轴转动的角度和方向，将该方向和角度信息通过输出端子传至外部游戏设备，进一步增强了使用者的体验感。
图I是本实用新型的健身车转轴结构示意图；图2是本实用新型的健身车转轴剖视图；图3是图I中第一扭簧结构示意图；图4为图I中第二扭簧结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型的技术方案做进一步的说明。实施例I本实用新型的健身车转轴结构，如图I和2所示，包括主轴芯9、以及同轴设置的上轴体I、下轴体2和限位轴体5。上轴体I和下轴体2的外径大于限位轴体5的外径。上轴体I和限位轴体5可绕主轴芯9转动，限位轴体5和下轴体2均通过含油轴承10安装于主轴芯9上，下轴体2与主轴芯9固定连接。上轴体I与健身车的把手固定连接，下轴体2 与健身车的车体固定连接。限位轴体5设于上轴体I和下轴体2之间，限位轴体5包括轴主体和分别设于轴主体上、下端的上限位凸起51和下限位凸起52，用于限定上轴体I在设定的角度范围内转动。上限位凸起51和下限位凸起52是与限位轴体5的轴主体一体成型的凸块结构。在上轴体I下部开设有与上限位凸起51对应以限定上限位凸起51活动范围的第一缺口，下轴体2上部开设有与下限位凸起52对应以限定下限位凸起52活动范围的第二缺口，在非工作状态下，上限位凸起51和下限位凸起52分别位于第一缺口和第二缺口的左侧。在本实施例中，为了加工的方便，将第一缺口和第二缺口上下对齐设置，且大小相同，相应的，上限位凸起51和下限位凸起52也位于轴主体的上下对齐的位置，如图I所示。 上轴体I和限位轴体5之间、限位轴体5和下轴体2之间分别设有第一扭簧3和第二扭簧 4，用于使把手转动后恢复居中位置。第一扭簧3和第二扭簧4的结构相同，只是扭力方向相反，均包括簧体和从该簧体的上下末端分别延伸出的簧臂。第一扭簧3的簧臂31、32分别固定于上轴体I和限位轴体5上，第二扭簧4的簧臂41、42分别固定于限位轴体5和下轴体2上。扭簧是这样固定的，在上轴体I、限位轴体5和下轴体2相应位置各开设一个盲孔，然后将扭簧的簧臂插入即可。在本实施例中第一扭簧3的扭转方向为逆时针,称之为左旋扭簧，如图3所示，第二扭簧4的扭转方向为顺时针，称之为右旋扭簧，如图4所示。在上轴体I上端设有电位器8,用于测量转轴转动角度和方向。电位器8通过一支架7与上轴体I连接，支架7通过焊接或者螺丝固定于上轴体I顶端，电位器8外围具有外螺纹，通过螺母固定于支架上(图中未示出)。支架7的顶端设有供电位器转轴81穿过的通孔。电位器8中心具有转轴，电位器转轴81与主轴芯9通过一连接套6相互套接连接，主轴芯9的伸出部分穿过上轴体I的顶端与电位器转轴81实现套接。连接套6上具有外螺纹，通过螺母固定于上轴体I上。电位器8设有与外部游戏设备连接的输出端子(图中未示出)。当然了，还可以采用光栅编码器来作为角度传感器，只是与电位器8的工作原理不同，而安装方法相同。本实用新型的工作原理是使用时，将上轴体I和下轴体2通过其上的安装孔分别装设于健身车的上、下段立柱中。在非工作状态时，上限位凸起51和下限位凸起52分别位于第一缺口和第二缺口的左侧，此为本实用新型的把手的初始位置，此时健身车的把手居中。当然，也可以根据需要设置于缺口右侧，但上限位凸起51和下限位凸起52的初始位置一定要位于同一侧。当顺时针转动健身车的把手时(即把手右转时)，上轴体I随之右转，第一扭簧3受扭拉力，产生回力，当上轴体I的第一缺口右侧转至上限位凸起51的位置时，由于上限位凸起51的阻挡，限制了本实用新型转轴的右转过量。当松开把手时，第一扭簧3自动推动上轴体I往回转，健身车的把手回到初始位置。同理，当健身车的把手 左转时，上轴体I随之左转，第二扭簧4受扭拉力，产生回力。由于上限位凸起51的限位作用，上轴体I带动限位轴体5 —起左转，当下限位凸起52转至第二缺口的右侧位置时，被第二缺口阻挡，无法继续转动，限制了本实用新型的左转过量。而当外力解除时，第二扭簧4推动限位轴体5往回转，进而带动上轴体I往回转，健身车的把手回到初始位置。上述实施例为本实用新型较佳的实施方式，但并不受限于上述实施例，任何其他的未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合或简化，均为等效的置换方式，而落入本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.ー种健身车转轴结构，包括主轴芯、与主轴芯固定连接的下轴体和可绕主轴芯转动的上轴体，所述上轴体与健身车的把手固定连接，下轴体与健身车的车体固定连接，其特征在于，还包括可转动的安装于主轴芯上用于限定上轴体在设定的角度范围内转动的限位轴体，所述限位轴体设于上轴体和下轴体之间，所述限位轴体与上轴体同轴设置；所述上轴体和限位轴体之间、限位轴体和下轴体之间分别设有用于使把手转动后恢复居中位置的第一扭簧和第二扭簧。
2.根据权利要求I所述的健身车转轴结构,其特征在于,所述限位轴体包括轴主体和分别位于轴主体上端和下端的上限位凸起和下限位凸起，在上轴体下部设有与上限位凸起对应以限定上限位凸起活动范围的第一缺ロ ；在下轴体上部设有与下限位凸起对应以限定下限位凸起活动范围的的第二缺ロ，上限位凸起和下限位凸起在非工作状态时分别位于第一缺口和第二缺ロ的同一侧。
3.根据权利要求2所述的健身车转轴结构，其特征在于，所述上限位凸起和下限位凸起是柱销或凸块。
4.根据权利要求3所述的健身车转轴结构，其特征在于，所述凸块与轴主体为一体成型。
5.根据权利要求I所述的健身车转轴结构，其特征在于，所述限位轴体和下轴体均通过含油轴承安装于主轴芯上。
6.根据权利要求I所述的健身车转轴结构，其特征在于，所述上轴体上端设有用于测量转轴转动角度和方向的角度传感器，所述主轴芯的伸出部分穿过上轴体顶端与角度传感器连接。
7.根据权利要求6所述的健身车转轴结构，其特征在于，所述角度传感器中心设有转轴，所述角度传感器转轴与主轴芯通过ー连接套相互套接连接，所述连接套固定于上轴体上；所述角度传感器是电位器或光栅编码器。
8.根据权利要求6所述的健身车转轴结构，其特征在于，所述角度传感器通过ー支架与上轴体连接，所述支架固定于上轴体顶端，所述角度传感器的转轴穿过支架顶端设置的通孔与主轴芯连接。
9.根据权利要求I所述的健身车转轴结构，其特征在于，上轴体、限位轴体和下轴体为同轴设置，所述上轴体和下轴体的外径大于限位轴体的外径。
10.根据权利要求I所述的健身车转轴结构，其特征在于，所述第一扭簧和第二扭簧均包括簧体和从该簧体的上下末端分别延伸出的簧臂，所述第一扭簧的簧臂分别固定于上轴体和限位轴体上，所述第二扭簧的簧臂分别固定于限位轴体和下轴体上。
专利摘要本实用新型涉及健身车技术领域，具体涉及一种健身车转轴结构，包括主轴芯、与主轴芯固定连接的下轴体和可绕主轴芯转动的上轴体，所述上轴体与健身车的把手固定连接，下轴体与健身车的车体固定连接，还包括可转动的安装于主轴芯上用于限定上轴体在设定的角度范围内转动的限位轴体，所述限位轴体设于上轴体和下轴体之间，所述限位轴体与上轴体同轴设置；所述上轴体和限位轴体之间、限位轴体和下轴体之间分别设有用于使把手转动后恢复居中位置的第一扭簧和第二扭簧。本实用新型通过限位轴体和扭簧设计，使得把手转动后能自动居中，防止由于出现“歪脑袋”，导致转轴损坏，提高使用寿命。而且使得转动把手时具有回力，提高仿真度。
文档编号A63B22/00GK202459965SQ20122007343
公开日2012年10月3日 申请日期2012年3月1日 优先权日2012年3月1日
发明者王裔 申请人:广州路康电子科技有限公司