带磁流变可调阻尼的坐姿训练器的制作方法

1.本实用新型涉及健身器材领域，更具体地涉及一种带磁流变可调阻尼的坐姿训练器。


背景技术：

2.在现有技术的健身坐姿训练器中，其健身的负荷重量的施加，通常是通过哑铃片或负重板来实现的，一般通过插销的插取来决定哑铃片或负重板的增减，进而来调节健身时的负荷。现有技术的这种健身负荷施加手段，其噪声大，重量稍大一点的训练都需要健身教练在旁辅助或看护，以避免在增加重量预估失误时，可能由于健身者操作失误或力竭造成对身体伤害。另外，由于配有很多负重板，导致训练器非常笨重，搬运移动很麻烦。
3.本实用新型的说明书的此背景技术部分中所包括的信息，包括本文中所引用的任何参考文献及其任何描述或讨论，仅出于技术参考的目的而被包括在内，并且不被认为是将限制本实用新型范围的主题。


技术实现要素：

4.鉴于以上所述以及其它更多的构思而提出了本实用新型。本实用新型旨在解决以上的技术缺陷和其它的技术问题。
5.为解决现有技术中负荷调节麻烦、有噪声、存在安全隐患等缺陷，本实用新型提供了如下技术方案：
6.本实用新型一方面提供了一种带磁流变可调阻尼的坐姿训练器，包括：主体支架；安装于所述主体支架上的座位、负荷装置和负荷牵引装置；以及健身者加力装置，其构造成通过所述负荷牵引装置连接至所述负荷装置，以便将所述负荷装置的负荷通过所述负荷牵引装置和所述健身者加力装置施加给健身者进行训练；其特征在于，所述负荷装置是能够通过控制装置控制的可调式磁流变阻尼器，所述可调式磁流变阻尼器中的磁流变流体的阻尼是可调节的，使得通过所述负荷牵引装置和所述健身者加力装置施加给健身者的负荷的大小也是可调节的。
7.本实用新型另一方面提供了一种带磁流变可调阻尼的坐姿训练器，包括：主体支架；安装于所述主体支架上的座位，其中，所述座位固定于所述主体支架上；和负荷牵引装置；其特征在于，所述带磁流变可调阻尼的坐姿训练器还包括可调式磁流变阻尼器以及控制装置，其中，所述可调式磁流变阻尼器位于所述座位的后方或者位于所述座位的任一侧或两侧；以及通过所述负荷牵引装置连接至所述可调式磁流变阻尼器的健身者加力装置；所述控制装置设置成与所述可调式磁流变阻尼器可操作性地电耦合，以通过控制所述可调式磁流变阻尼器中的激励电流大小来改变其阻尼大小，进而改变所述可调式磁流变阻尼器经由所述负荷牵引装置和所述健身者加力装置所施加给健身者的负荷的大小。
8.在一实施例中，所述带磁流变可调阻尼的坐姿训练器进一步包括牵引力反馈计，所述牵引力反馈计设置于所述负荷牵引装置的与所述可调式磁流变阻尼器相连的一端。
9.在一实施例中，所述可调式磁流变阻尼器包括缸筒、浮动活塞、工作活塞以及与所述工作活塞固定连接的活塞杆，其中，所述工作活塞将所述缸筒内的用于容纳作为工作流体的磁流变液的空间，在所述缸筒的长度方向上，分隔为靠近所述缸筒顶部一侧的有杆磁流变液仓和靠近所述缸筒底部一侧的无杆磁流变液仓；其中，所述活塞杆一端与所述工作活塞固定连接，另一端穿过安装在所述缸筒顶部的密封上端盖而延伸到所述缸筒之外；所述工作活塞包括导磁芯和导磁外壁，在所述导磁芯和所述导磁外壁之间设有供磁流变液通过的过液间隙，所述过液间隙连通所述有杆磁流变液仓和所述无杆磁流变液仓；其中，在所述可调式磁流变阻尼器工作期间，通过改变施加到位于所述工作活塞部位或其附近的励磁线圈的电流来改变施加到至少所述过液间隙位置的磁场强度，来调节在所述有杆磁流变液仓和所述无杆磁流变液仓之间通过所述过液间隙流动的磁流变液的流动阻力，由此调节所述工作活塞在所述缸筒内活塞运动的阻尼力，使得所述可调式磁流变阻尼器提供的阻尼大小可调。
10.在一实施例中，所述可调式磁流变阻尼器还包括位于所述缸筒底部的氮气仓，其中，所述氮气仓设置在所述浮动活塞与所述缸筒的底部之间。
11.在一实施例中，所述健身者加力装置是握持装置、脚踏装置或身体部位负荷牵引装置。
12.在一实施例中，所述控制装置包括位于控制盒上的控制旋钮，其中，通过所述控制旋钮能够调节施加给所述可调式磁流变阻尼器的励磁电流的大小。
13.在一实施例中，所述健身者加力装置包括下拉训练器，所述下拉训练器通过第一牵引绳跨过一系列滑轮与所述可调式磁流变阻尼器相连，所述下拉训练器悬置在所述座位上方并包括第一拉手。
14.在一实施例中，所述带磁流变可调阻尼的坐姿训练器进一步包括脚部固定架，所述脚部固定架通过第二牵引绳跨过一系列滑轮连接至所述主体支架的底部，所述第二牵引绳和所述第一牵引绳通过第一滑轮组相连接。
15.在一实施例中，所述带磁流变可调阻尼的坐姿训练器进一步包括平推训练器，所述平推训练器的顶部滑接于主体支架的顶部横杆，所述平推训练器的后部的两端通过第三牵引绳跨过一系列滑轮相连，所述平推训练器悬置在所述座位上方并包括第二拉手，所述第三牵引绳和所述第二牵引绳通过第二滑轮组相连接。
16.现有技术中负荷装置多为负重板或哑铃片，增加负荷过程麻烦、有噪声且容易造成人员伤害，而通过可调式磁流变阻尼器来调节负荷，可以实现无级调节，且调节过程中无噪声产生。可以通过调整可调式磁流变阻尼器中的电流大小，增加或减少负荷，而器件本身的自重并没有增加。通过磁流变液阻尼器的应用可以有效减少负重板数量，杜绝由于健身者训练时力竭或操作不当而产生的意外伤害。
17.本实用新型的更多实施例还能够实现其它未一一列出的有利技术效果，这些其它的技术效果在下文中可能有部分描述，并且对于本领域的技术人员而言在阅读了本实用新型后是可以预期和理解的。
18.本“实用新型内容”部分旨在以简化的形式引入将在“具体实施方式”中如下文进一步描述的构思和选择，以帮助阅读者更易于理解本实用新型。本实用新型内容并非旨在识别所要求保护的主题的关键特征或基本特征，也并非旨在用于限制所要求保护的主题的
范围。所有的上述特征都将被理解为只是示例性的，并且可以从本实用新型公开中收集关于结构和方法的更多的特征和目的。对本实用新型的特征、细节、实用性以及优点的更全面的展示，将在以下对本实用新型的各种实施例的书面描述中提供，在附图中图示，并且在所附权利要求中限定。因此，如果不进一步阅读整个说明书以及权利要求书及附图，可能无法理解对本实用新型内容的诸多限制性解释。
附图说明
19.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单说明。
20.通过参考下文的描述连同附图，这些实施例的上述特征和优点及其他特征和优点以及实现它们的方式将更显而易见，并且可以更好地理解本实用新型的实施例，在附图中：
21.图1示例性地示出了根据本实用新型的一示例性实施例的带磁流变可调阻尼的坐姿训练器。
22.图2示例性地示出了图1中所示的可调式磁流变阻尼器的截面图。
23.其中，图中各附图标记如下：
24.1-可调式磁流变阻尼器；2-负荷牵引装置；3-牵引力反馈计；4-控制旋钮；5-控制盒；6-主体支架；7-第一拉手；8-第二拉手；9-座位；10-脚部固定架；01-缸筒；02-工作活塞；03-活塞杆；04-浮动活塞；05-密封上端盖；06-氮气灌装口；07-氮气仓；08-无杆磁流变液仓；09-有杆磁流变液仓；041-密封圈；021-导磁芯；022-导磁外壁；023-过液间隙；024-励磁线圈；025-顶部端盖；026-底部端盖。
具体实施方式
25.在以下对附图和具体实施方式的描述中，将阐述本实用新型的一个或多个实施例的细节。从这些描述、附图以及权利要求中，可以清楚本实用新型的其它特征、目的和优点。
26.应当理解，所图示和描述的实施例在应用中不限于在以下描述中阐明或在附图中图示的构件的构造和布置的细节。所图示的实施例可以是其它的实施例，并且能够以各种方式来实施或执行。各示例通过对所公开的实施例进行解释而非限制的方式来提供。
27.实际上，将对本领域技术人员显而易见的是，在不背离本实用新型公开的范围或实质的情况下，可以对本实用新型的各实施例作出各种修改和变型。例如，作为一个实施例的一部分而图示或描述的特征，可以与另一实施例一起使用，以仍然产生另外的实施例。因此，本实用新型公开涵盖属于所附权利要求及其等同要素范围内的这样的修改和变型。
28.同样，要理解到，本文中所使用的词组和用语是出于描述的目的，而不应当被认为是限制性的。例如，本文中的“包括”、“具有”或“设有”及其变型的使用，旨在开放式地包括其后列出的项及其等同项以及附加的项。
29.需要说明的是，当一元件被称为“固定于”、“连接于”、“安装于”或“设置于”于另一个元件上时，它可以是以直接的方式，或者是以间接的方式。
30.需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理
解为对本实用新型的限制。
31.下面将参考本实用新型的具体实施例结合附图对本实用新型进行更详细的阐释与说明。
32.传统的坐姿训练器包括：支架，安装于支架上的座位、负荷装置、负荷牵引装置，以及通过负荷牵引装置连接至负荷装置的健身者加力装置，用于锻炼上身或腿部力量。传统的坐姿训练器的负荷装置通常为负重板或哑铃片，本实用新型的实施例中，用可调式磁流变阻尼器来替代传统坐姿训练器中的负荷装置，以解决现有技术中负重板调节麻烦、有噪声且存在安全隐患等问题。该带磁流变可调阻尼的坐姿训练器可包括现有技术中的各种训练器部件，以便健身者可以使用该坐姿训练器同时或分别锻炼身体的一个或多个部位的肌肉。
33.本实用新型提供了一种带磁流变可调阻尼的坐姿训练器，包括：主体支架6、安装于主体支架6上的座位9、负荷装置和负荷牵引装置2，以及健身者加力装置。健身者加力装置其构造成通过负荷牵引装置2连接至负荷装置，以便将负荷装置的负荷通过负荷牵引装置2和健身者加力装置施加给健身者进行训练。负荷装置是能够通过控制装置控制的可调式磁流变阻尼器1，可调式磁流变阻尼器1中的磁流变流体的阻尼是可调节的，使得通过负荷牵引装置2和健身者加力装置施加给健身者的负荷的大小也是可调节的。
34.参考图1，本实用新型提供了一种带磁流变可调阻尼的坐姿训练器，包括：主体支架6、安装于主体支架6上的座位9，以及负荷牵引装置2，其中，座位9固定于主体支架6上。带磁流变可调阻尼的坐姿训练器还包括可调式磁流变阻尼器1以及控制装置，其中，可调式磁流变阻尼器1位于座位9的后方或者位于座位9的任一侧或两侧。带磁流变可调阻尼的坐姿训练器还包括健身者加力装置，健身者加力装置通过负荷牵引装置2连接至可调式磁流变阻尼器1。控制装置设置成与可调式磁流变阻尼器1可操作性地电耦合，以通过控制可调式磁流变阻尼器1中的激励电流大小来改变其阻尼大小，进而改变可调式磁流变阻尼器1经由负荷牵引装置2和健身者加力装置所施加给健身者的负荷的大小。
35.在一实施例中，可调式磁流变阻尼器1的数量为一个或两个。
36.在一实施例中，负荷牵引装置2包括：牵引绳、动滑轮，以及固定在主体支架6上的定滑轮，牵引绳跨过一系列定滑轮及动滑轮连接至健身者加力装置以牵引负荷。
37.在一实施例中，带磁流变可调阻尼的坐姿训练器进一步包括牵引力反馈计3，牵引力反馈计3设置于负荷牵引装置2的与可调式磁流变阻尼器1相连的一端。可选地，牵引力反馈计3可以设置于负荷牵引装置2的其他位置，以测量负荷牵引装置2的牵引力的大小。可选地，牵引力反馈计3的测量结果可实时反馈至控制装置。
38.参考图2，在一实施例中，可调式磁流变阻尼器1包括缸筒01、浮动活塞04、工作活塞02以及与工作活塞02固定连接的活塞杆03。其中，工作活塞02将缸筒01内的用于容纳作为工作流体的磁流变液的空间，在缸筒01的长度方向上，分隔为靠近缸筒01顶部一侧的有杆磁流变液仓09和靠近缸筒01底部一侧的无杆磁流变液仓08。其中，活塞杆03一端与工作活塞02固定连接，另一端穿过安装在缸筒01顶部的密封上端盖05而延伸到缸筒01之外。工作活塞02包括导磁芯021和导磁外壁022，在导磁芯021和导磁外壁022之间设有供磁流变液通过的过液间隙023，过液间隙023连通有杆磁流变液仓09和无杆磁流变液仓08。在有杆磁流变液仓09和无杆磁流变液仓08中填充作为工作流体的磁流变液，磁流变液可以通过过液
间隙023在有杆磁流变液仓09和无杆磁流变液仓08之间流动。励磁线圈024的导线通过活塞杆03的中心开孔接出。在可调式磁流变阻尼器1工作期间，通过改变施加到位于工作活塞02部位或其附近的励磁线圈024的电流来改变施加到至少过液间隙023位置的磁场强度，来调节在有杆磁流变液仓09和无杆磁流变液仓08之间通过过液间隙023流动的磁流变液的流动阻力，由此调节工作活塞02在缸筒01内活塞运动的阻尼力，使得可调式磁流变阻尼器1提供的阻尼大小可调。在一实施例中，浮动活塞04与缸筒01的外壁之间设有密封圈041。在一实施例中，工作活塞02还包括顶部端盖025及底部端盖026，顶部端盖025及底部端盖026将工作活塞02的导磁芯021相对于外部流体密封。在一实施例中，励磁线圈024安装在导磁芯021外侧开设的线圈槽内。
39.在一实施例中，可调式磁流变阻尼器1还包括位于缸筒01底部的氮气仓07，其中，氮气仓07设置在浮动活塞04与缸筒01的底部之间。氮气仓07内充满氮气或与之可等同使用的气体如惰性气体或二氧化碳，等等。在一实施例中，缸筒01的底部设有氮气灌装口06。
40.在一实施例中，可调式磁流变阻尼器1进一步包括设置于密封上端盖05与活塞杆03之间的导向环。在一实施例中，可调式磁流变阻尼器1进一步包括设置于导磁外壁022和缸筒01外壁之间的导向活塞环。
41.在一实施例中，可调式磁流变阻尼器1进一步包括位于导磁芯021内部的接线注胶仓。
42.在一实施例中，健身者加力装置是握持装置、脚踏装置或身体部位负荷牵引装置2。在其他实施例中，带磁流变可调阻尼的坐姿训练器还可以包括其他基础训练器件。健身者可分别或同时进行一项或多项负载通过电流可调的训练。
43.在一实施例中，控制装置包括位于控制盒5上的控制旋钮4，其中，通过控制旋钮4能够调节施加给可调式磁流变阻尼器1的励磁电流的大小。在一优选实施例中，控制盒5位于座位9下方，控制旋钮4位于控制盒5的上方或侧面，以方便健身者调节负荷。
44.在一实施例中，通过手动转动调节控制旋钮4调节可调式磁流变阻尼器1中的电流大小，电流的最大可调节值设置为合理范围，例如人体约等于人体的负荷极限，或者小于负荷牵引装置2的负荷极限。
45.在一实施例中，控制旋钮4周围设有负荷刻度，负荷刻度被设置成与可调式磁流变阻尼器1所施加的负荷大小相对应。该操作一般在训练器出产或投入使用之前完成。通过在手动调节控制旋钮4改变电流大小的同时测量可调式磁流变阻尼器1的阻尼大小，实现对控制旋钮4的刻度标记。
46.在一实施例中，牵引力反馈计3将负荷牵引装置2的拉力实时反馈给控制盒5，当拉力瞬时大范围减小时，控制盒5主动控制电流大小，使得可调式磁流变阻尼器1的阻尼缓慢回弹。牵引力反馈计3将该拉力实时反馈给控制盒5，如果出现健身者误操作或手滑突然掉落，拉力瞬时大范围减小，控制盒5主动控制电流大小，让磁流变阻尼放缓回弹速度，避免健身者人身伤害。
47.在一实施例中，健身者加力装置包括下拉训练器，下拉训练器通过第一牵引绳跨过一系列滑轮与可调式磁流变阻尼器1相连，下拉训练器悬置在座位9上方并包括第一拉手7。健身者通过双手下拉第一拉手7可以进行下拉训练。
48.在一实施例中，带磁流变可调阻尼的坐姿训练器进一步包括脚部固定架10，脚部
固定架10通过第二牵引绳跨过一系列滑轮连接至主体支架6的底部，第二牵引绳和第一牵引绳通过第一滑轮组相连接。健身者通过蹬脚部固定架10可以进行腿部训练。可选地，可同时进行下拉训练和腿部训练。
49.在一实施例中，带磁流变可调阻尼的坐姿训练器进一步包括平推训练器，平推训练器的顶部滑接于主体支架6的顶部横杆，平推训练器的后部的两端通过第三牵引绳跨过一系列滑轮相连，平推训练器悬置在座位9上方并包括第二拉手8，第三牵引绳和第二牵引绳通过第二滑轮组相连接。健身者通过手握第二拉手8向前推可以进行平推训练。可选地，可同时进行平推训练和腿部训练。
50.在本实用新型的实施例中，通过调节可调式磁流变阻尼器1中的电流大小可电控调节通过过液间隙023的磁流变液的“刚度”(电流越大，磁流变液体的“刚度”越大)，从而调节工作活塞02的运动阻力，该可调的阻尼力作为健身负荷经由活塞杆03和其他部件传递给健身者。
51.在本实用新型中，“健身者”一词应做宽泛意义上的理解，即，不仅包括健身者，还包括部分需要康复训练的群体或病人。本实用新型不仅可以用于一般的健身用途，而且还可以用于部分病人康复训练用途，用于训练臂力、腕力、腿部力量、等等。
52.本实用新型使用一根或两根较小的可调式磁流变阻尼器的阻力可调特性，代替传统的哑铃片或负重板以增减负荷。能减轻整个装置的重量与体积。通过控制装置控制可调式磁流变阻尼器内的线圈电流以调节负荷，整个调节过程连续且无噪声产生。而且磁流变液属于自动保护装置，在健身者使用过程中如不小心突然手滑，不至于由于负重板的突然掉落造成身体拉伤。另外，控制装置的控制旋钮带重量标示，旋到不同位置显示不同重量，实现负荷可视化。
53.出于说明的目的而提出了对本实用新型的对若干个实施例的前文描述。所述前文描述并非意图是穷举的，也并非将本实用新型限于所公开的精确特征和/或形式。
54.显然，根据上文的教导，可作出许多修改和变型，这些都属于本实用新型的范围内。本实用新型的范围仅由所附权利要求来限定。