飞轮及应用其的划船的制造方法
【专利摘要】本发明是有关于一种应用在训练机器的飞轮，其包含转轮以及驱动机构。转轮用于其被转动时储存旋转能量，驱动机构用于驱动转轮旋转。转轮还包含有挖空槽，其至少一部分填充负重材料，至少一个金属片固定在转轮的外围，以及多个磁石设置于转轮的外面，其中借由调整金属片与磁石的距离，改变转轮的阻尼(damping)。
【专利说明】飞轮及应用其的划船机
【技术领域】
[0001]本发明有关于一种飞轮，以及具有飞轮的训练机器，例如划船机。
【背景技术】
[0002]飞轮是一种用于储存旋转能量的旋转装置。飞轮本身是一种转动转子，具有固定轴，而能量以「旋转动能」的形式，储存在转子。飞轮具有转动惯量(moment of inertia)可抵抗转速的改变。旋转动能是正比于转速的平方。当施加力矩至飞轮，可增加飞轮的转速；当施加力矩在机械负荷，可降低飞轮的转速。
[0003]台湾专利申请号100202361，揭露一种磁控飞轮，包含磁飞轮以及设置于磁飞轮内的容置空间。金属环设置于容置空间的壁上。磁控组件，具有磁石和多个控制元件，设置于容置空间。
[0004]现有习知技术的缺点在于，飞轮的成本较高，且结构复杂，因此有需要提供好的改善方案。
[0005]由此可见，上述现有的飞轮在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。为了解决上述存在的问题，相关厂商莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的设计被发展完成，而一般产品又没有适切结构能够解决上述问题，此显然是相关业者急欲解决的问题。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于提供一种飞轮，以及具有该飞轮的训练机器，例如划船机。
[0007]本发明的目的是采用以下技术方案来实现的。本发明揭露一种飞轮，应用于训练机器。该飞轮包含转轮和驱动机构。转轮用于当其被驱动旋转时储存旋转动能，驱动机构用于驱动该转轮旋转。该转轮包含挖空槽，其至少一部分填满负重材料，至少一个金属片，固定在该转轮的周边，以及多个磁石，设置在转轮之外。该转轮的阻尼，借由调整该金属片与多个磁石的距离而改变。
[0008]本发明的目的还可采用以下技术措施进一步实现。
[0009]较佳的，前述的飞轮，其中该负重材料是一种非金属材料。
[0010]较佳的，前述的飞轮，其中该负重材料包含水泥或混凝土。
[0011]较佳的，前述的飞轮，其中该金属片的材质为铝，形状是环形。
[0012]较佳的，前述的飞轮，其中该飞轮还包含多个叶片，固定于该金属片与转轮之间，当转轮被驱动而旋转，所述多个叶片跟着旋转，借此产生空气扰动。
[0013]较佳的，前述的飞轮，其中该驱动机构包含:轴承组件，包含单向轴承，以限制该转轮的转动方向；带，绕着该轴承组件，当该带被拉出可驱动该转轮旋转；以及归位机构，用于当拉该带的力被取消或释放时，将该带拉回其原先位置。
[0014]较佳的，前述的飞轮，其中该归位机构包含涡漩弹簧，用于当拉该带的力被取消或释放，将该带拉回其原先位置。
[0015]本发明的目的还采用以下技术方案来实现的。本发明还揭露一种划船机，其包含飞轮、把手、支撑机构。该飞轮包含转轮和驱动机构。该把手连接并驱动该驱动机构。该支撑机构支撑该飞轮。转轮用于当其被驱动旋转时储存旋转动能，驱动机构用于驱动该转轮旋转。该转轮包含挖空槽，其至少一部分填满负重材料，至少一个金属片，固定在该转轮的周边，以及多个磁石，设置在转轮之外。该转轮的阻尼，借由调整该金属片与多个磁石的距离而改变。
[0016]本发明的目的还可采用以下技术措施进一步实现。
[0017]较佳的，前述的划船机，其中该负重材料是一种非金属材料。
[0018]较佳的，前述的划船机，其中该负重材料包含水泥或混凝土。
[0019]较佳的，前述的划船机，其中该飞轮还包含多个叶片，固定于该金属片与转轮之间，当转轮被驱动而旋转，所述多个叶片跟着旋转，借此产生空气扰动。
[0020]较佳的，前述的划船机，其中该驱动机构包含:轴承组件，包含单向轴承，以限制该转轮的转动方向；带，绕着该轴承组件，当该带被拉出可驱动该转轮旋转；以及归位机构，包含涡漩弹簧，用于当拉该带的力被取消或释放，将该带拉回其原先位置。
[0021]借由上述技术方案，本发明的飞轮及应用其的划船机至少具有下列优点及有益效果:本发明的飞轮使用低成本或非金属的负重材料，以及将磁石设置于飞轮之外，借此可降低成本、简化设计。
[0022]上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]图1显示根据本发明较佳实施例的飞轮的分解图。
[0024]图2A至图2B显示根据本发明实施例的飞轮的侧视图，其中图2A显示磁石被控制以接近金属环，而图2B显示磁石被控制而远离金属环。
[0025]图3A显示根据本发明实施例的飞轮的剖开示意图。
[0026]图4A至图4B显示根据本发明另一实施例的飞轮的立体图，其中图4A显示磁石被控制以接近金属环，而图4B显示磁石被控制而远离金属环。
[0027]图5A至图5B显示根据本发明另一实施例具有飞轮的训练机器，其中图5A显示把手在第一位置，图5B显示把手在第二位置。
[0028]图6显示根据本发明另一实施例的划船机的立体图。
[0029]【主要元件符号说明】
[0030]2:飞轮3:把手
[0031]4:支撑机构20:转轮
[0032]202:挖空槽204:金属片/金属环
[0033]206:磁石208:叶片
[0034]22:轴承组件222:单向轴承
[0035]24:带26:归位机构
[0036]262:回带盘264:归位弹簧
[0037]28:控制装置280:固定基板
[0038]281:可动基板282:弹簧
[0039]283:螺栓284:螺帽
[0040]285:线材285a:端
【具体实施方式】
[0041]为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的一种飞轮及应用其的划船机的【具体实施方式】、结构、特征及其功效，详细说明如后。
[0042]以下将详述本案的各实施例，并配合图式作为例示。除了这些详细描述之外，本发明还可以广泛地施行在其他的实施例中，任何所述实施例的轻易替代、修改、等效变化都包含在本案的范围内，并以之后的专利范围为准。在说明书的描述中，为了使读者对本发明有较完整的了解，提供了许多特定细节；然而，本发明可能在省略部分或全部这些特定细节的前提下，仍可实施。此外，众所周知的步骤或元件并未描述于细节中，以避免造成本发明不必要的限制。图式中相同或类似的元件将以相同或类似符号来表示。特别注意的是，图式仅为示意之用，并非代表元件实际的尺寸或数量，除非有特别说明。
[0043]图1-图3显示根据本发明较佳实施例的飞轮，其中图1为分解图，图2A至图2B为侧视图，图3为剖开图。
[0044]飞轮主要包含转轮20以及驱动机构。转轮20用于当其转动时储存旋转动能，而驱动机构用于驱动转轮20旋转。较佳地，驱动机构可包含但不限于:轴承组件22，包含单向轴承222以限制转轮20的转动方向；带24，绕在轴承组件22上，且可被拉动以驱动转轮20旋转；归位机构26，用于当带24被拉出的力被取消或释放时，将带24拉回至其原先的位置。
[0045]具体而言，归位机构26可包含但不限于，回带盘262，其内设置有归位弹簧264，用于当带24被拉出的力被取消或释放时，将带24拉回至其原先的位置。
[0046]较佳地，回带盘262被设置于转轮20的一侧。轴承组件22设置于回带盘262与转轮20之间，其包含单向轴承222，设计用于传输单方向的力矩，且不允许相反方向的运动，如此可避免转轮20被不经意的逆方向旋转。此外，带24可被拉动，以造成转轮20与回带盘262旋转。转轮20的转速(例如角速度)与旋转方向可不同于回带盘262的转速与旋转方向。
[0047]转轮20的储存能量，是正比于旋转中心，亦即，转轮20中心质量的转动惯量。如果转轮20并未扭曲变形或损坏，旋转动能可被安全地储存。如图3所示，为了提供阻尼效果抵抗转速，转轮20可具有挖空槽202，其填满负重材料(图未示)。较佳地，该负重材料是一种非金属材料，例如水泥或混凝土。在本发明其他实施例，负重材料可以是任何其他便宜的非金属材料。负重材料或非金属负重材料，其填充的量，限制为使储存能量可被安全地储存，而转轮20不会扭曲变形或损坏。在本发明一些实施例，挖空槽202被部分填满上述的负重或非金属材料。在本发明另一实施例，转轮20并未具有挖空槽202，且转轮20全部是由该负重材料制成。
[0048]此外，转轮20可再包含至少一个金属片204，多个磁石206、多个叶片208。多个叶片208可设置于转轮20的周边。例如，多个叶片208，可间隔地固定于转轮20的外围。当转轮20旋转时，叶片208也跟着旋转，因而产生空气扰动(turbulence)。由于空气扰动，使用者将感到凉爽、舒适。
[0049]较佳地，多个金属片204可以是金属环204。金属环204可固定在多个叶片208的周边。注意，在本发明另一实施例，多个叶片208被省略而金属片204或金属环204被固定在转轮20的周边。当转轮20旋转，金属环204跟着旋转。较佳地，金属片204或金属环204可由铝制成，但不限于此，在本发明其他实施例，金属片204或金属环204也可以由其他的导电金属制成。
[0050]如图2A至图2B所示，磁石206被设置于转轮20和金属环204 (或金属片204)的外面，且金属环204和磁石206之间具有距离或空间。控制装置28是用于控制金属环204和磁石206的距离。在本实施例，控制装置28可包含但不限于:固定基板280、可动基板281、弹簧282、螺栓283、螺帽284。磁石206设置在可动基板281上。弹簧282位于固定基板280和可动基板281之间。螺栓283通过可动基板281的孔，且螺帽284装设在穿过可动基板281该孔的螺栓283上。驱动装置(图未示)连接螺栓283以驱动螺栓283旋转，借此可移动可动基板281沿着螺栓283移动。
[0051 ] 图2A显示磁石206被控制以接近金属环204，而图2B显示磁石206被控制以远离金属环204。当磁石206接近金属环204，转轮20的阻尼增加；当磁石206远离金属环204，转轮20的阻尼减少。
[0052]此外，归位弹簧264可被设置于回带盘262的内部，其一端连接回带盘262，另一端连接轴承组件22。在本发明较佳实施例，归位弹簧264是一种涡漩弹簧，但在本发明其他实施例，也可以是其他类型的弹簧。当施加在带24上的拖引力被取消或释放，归位弹簧264施加力，将带24拖回至原先的位置。而带24可再被力拉出，使得转轮20持续旋转。
[0053]当转轮20旋转，金属环204跟着旋转，如此可产生磁感应。转轮20的阻尼，可通过控制装置28调整金属环204与磁石206之间的距离而改变。
[0054]图4A至图4B为立体图，显示根据本发明另一实施例的飞轮。在本实施例，控制装置28可包含但不限于，固定基板280、可动基板281、弹簧282、螺栓283、螺帽284，以及线材285。磁石206设置于可动基板281上。弹簧282位于固定基板280与可动基板281之间。螺栓282穿过可动基板281的孔，且穿过可动基板281的螺栓283上固设有螺帽284。线材285的一部分位于弹簧282内部，且线材285的一端285a与可动基板281铆接，另一个驱动装置(图未示)连接线材285的另一端，并可拉动或释放线材285，借此可使可动基板281沿着线材285移动。注意，螺栓283与螺帽284是用于限制可动基板281的位置，避免磁石206与金属环204 (或金属片204)接触。在本发明另一实施例，螺栓283和螺帽284被省略。图4A显示磁石206被控制以接近金属环204，而图4B显示磁石206被控制以远离金属环204。
[0055]图5A至图5B为立体图，显示根据本发明实施例的具有飞轮的训练机器。在本实施例，前述实施例的飞轮被应用在训练机器，例如划船机。于本实施例，把手3与带24连接，如此可通过把手3将带24拉出。图5B显示带24被拉出的情形，而图5A显示带24被拉回的情形。
[0056]传统的飞轮是由钢铁制成，并具有复杂的结构。本发明实施例以便宜的水泥(cement)或混凝土(concrete)取代钢铁,如此可降低成本。此外,将磁石设置于飞轮的外面，可减少飞轮的元件，简化飞轮的结构设计。
[0057]图6是立体图，显示根据本发明实施例的划船机。较佳地，划船机具有飞轮2，其可包含如前述图1至图5所讨论的转轮与驱动机构，此外，还包含把手3以及支撑机构4。转轮用于当其转动时可储存旋转动能。支撑机构4用于支撑飞轮。把手3连接至驱动机构，例如，如图5A与图5B所示连接至带24。此外，转轮可包含挖空槽，其填满或部分填满负重材料，至少一个金属片，固定在转轮的周边，多个磁石设置于转轮的外面，其中转轮的阻尼，可通过调整金属片与多个磁石之间的距离而改变。
[0058]以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
【权利要求】
1.一种飞轮，应用于训练机器，其特征在于该飞轮包含: 转轮，用于当其被驱动旋转时储存旋转动能；以及 驱动机构，用于驱动该转轮旋转； 其中该转轮包含: 挖空槽，其至少一部分填满负重材料； 至少一个金属片，固定在该转轮的周边；以及 多个磁石，设置在转轮之外； 其中该转轮的阻尼，借由调整该金属片与多个磁石的距离而改变。
2.如权利要求1所述的飞轮，其特征在于其中该负重材料是一种非金属材料。
3.如权利要求2所述的飞轮，其特征在于其中该负重材料包含水泥或混凝土。
4.如权利要求1所述的飞轮，其特征在于其中该金属片的材质为铝，形状是环形。
5.如权利要求1所述的飞轮，其特征在于其中该飞轮还包含多个叶片，固定于该金属片与转轮之间，当转轮被驱动而旋转，所述多个叶片跟着旋转，借此产生空气扰动。
6.如权利要求1所述的飞轮，其特征在于其中该驱动机构包含: 轴承组件，包含单向轴承，以限制该转轮的转动方向； 带，绕着该轴承组件，当该带被拉出可驱动该转轮旋转；以及 归位机构，用于当拉该带的力被取消或释放，将该带拉回其原先位置。
7.如权利要求6所述的飞轮，其特征在于其中该归位机构包含涡漩弹簧，用于当拉该带的力被取消或释放，将该带拉回其原先位置。
8.一划船机，其特征在于其包含: 飞轮，包含转轮，用于当其被驱动旋转时储存旋转动能，以及驱动机构，用于驱动该转轮旋转； 支撑机构，用于支撑该飞轮；以及 把手，连接并操作该驱动机构； 其中该转轮包含: 挖空槽，其至少一部分填满负重材料； 至少一个金属片，固定在该转轮的周边；以及 多个磁石，设置在转轮之外； 其中该转轮的阻尼，借由调整该金属片与多个磁石的距离而改变。
9.如权利要求8所述的划船机，其特征在于其中该负重材料是一种非金属材料。
10.如权利要求9所述的划船机，其特征在于其中该负重材料包含水泥或混凝土。
11.如权利要求8所述的划船机，其特征在于其中该飞轮还包含多个叶片，固定于该金属片与转轮之间，当转轮被驱动而旋转，所述多个叶片跟着旋转，借此产生空气扰动。
12.如权利要求8所述的划船机，其特征在于其中该驱动机构包含: 轴承组件，包含单向轴承，以限制该转轮的转动方向； 带，绕着该轴承组件，当该带被拉出可驱动该转轮旋转；以及 归位机构，包含涡漩弹簧，用于当拉该带的力被取消或释放，将该带拉回其原先位置。
【文档编号】A63B21/005GK104415498SQ201310373815
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2013年8月23日 优先权日:2013年8月23日
【发明者】林岳佐, 黄铉富, 陈明男 申请人:岱宇国际股份有限公司