运动器材轮件的阻力装置的制作方法

1.本实用新型与运动器材有关，尤指一种运动器材轮件的阻力装置。


背景技术：

2.跑步机、椭圆运动机及划船机之类的运动器材都是利用反复施力驱动轮子，使其持续转动而达成人体做功以消耗热量的目的。为了增加踩踏驱动轮子所需的力量，则会在轮子上施加转动阻力，例如在双轮系统上可以透过变换齿轮比达成，而在单轮系统上可以透过磁力在金属轮圈上产生涡电流达成。
3.习知磁阻式的阻力装置设有支撑臂，其连接在运动器材上靠近轮子的支撑架上，且支撑臂设有一永久磁铁。该支撑臂可被控制移动，进而改变永久磁铁与轮子交叠的面积。据此，当永久磁铁的部分面积与轮子重叠时，轮子转动则相对永久磁铁移动，此将产生涡电流效应而对轮子产生磁阻力量，且若永久磁铁与轮子重叠的面积越大，则所产生的涡电流也越强，所形成的转动阻力也会越大。
4.然而前述已知结构中，由于支撑臂与永久磁铁是在轮面的外围进行平行于轮面的前后及左右方向移动，则在轮子的外围需要确保较大的净空空间才不会干扰到支撑臂的移动，也就是说需要保留相当的组设空间容留支撑臂移动换位，此则将导致运动器材设计上难以更为精简化，使整体上占用较大的体积。
5.有鉴于此，如何改进上述问题即为本实用新型所欲解决的首要课题。


技术实现要素：

6.本实用新型的主要目的在于提供一种运动器材轮件的阻力装置，其利用简单的结构设计达到量测飞轮机轮件的扭矩的功能，使其作动所需的活动空间较小，不会影响到使用者操作运动器材。
7.为达成前述的目的，本实用新型提供一种运动器材轮件的阻力装置，其包括有：
8.一基座，其枢接于所述运动器材的一固定架上，该基座设有一驱动装置；
9.至少一个设于该基座一侧的摆臂，该摆臂连接于该驱动装置，该摆臂的一后端伸于所述轮件的轴向一侧，该后端设有一永久磁铁，该驱动装置可驱动该摆臂相对该轮件轴向移动，并使该永久磁铁相对该轮件轴向移动；
10.一设于该基座的顶端的阻力测量装置，其与该固定架的一抵靠部相望，当该轮件转动以致该摆臂摆动，该基座被该摆臂带动而使该阻力测量装置抵于该抵靠部时，该阻力测量装置借由测量抵靠压力以换算得该轮件旋转的扭矩。
11.较佳地，该摆臂的数量为两个，该驱动装置穿设有一驱动杆，该驱动杆两端分别位在该驱动装置的两相对侧，而该驱动杆两端的外周壁分别设有一互为相反螺纹的螺纹段，两摆臂分别设于该驱动杆的两端，且两摆臂分别设有一与螺纹段对应螺接的螺孔，两摆臂的一前端分别设有一前穿孔，该基座设有一穿伸于该前穿孔的前固定轴，该驱动装置可驱动该驱动杆转动，进而带动两摆臂沿着该前固定轴反向移动。
12.较佳地，该摆臂的数量为两个，两摆臂分别设有一螺孔并分别螺设有一互为相反螺纹的螺杆，两螺杆分别连接于该驱动装置的相对两侧，两摆臂的一前端分别设有一前穿孔，该基座设有一穿伸于该前穿孔的前固定轴，该驱动装置可驱动两螺杆转动，进而带动两摆臂沿着该前固定轴反向移动。
13.较佳地，两摆臂分别设有一后穿孔，该基座设有一穿伸于该后穿孔的后固定轴。
14.较佳地，该阻力测量装置包括有一球形的压抵件，该抵靠部贴设一应变规，借由该压抵件抵靠于该抵靠部而使该抵靠部产生应变，该应变规侦测该抵靠部的应变而生成电流并换算得该轮件旋转的扭矩。
15.本实用新型的有益效果：在于轮件阻力的调整是透过两摆臂带动永久磁铁在轮面的轴向位移所完成，因而所需保留给摆臂的移动空间较现有结构为小，故不会影响到使用者操作运动器材，且运动器材整体所占的体积也可以较少，据此可以提升空间环境的使用率。
附图说明
16.图1为本实用新型的立体示意图；
17.图2为本实用新型的立体分解示意图；
18.图3、图4为本实用新型于阻力调整前、后的剖面示意图；
19.图5、图6为本实用新型量测阻力时的使用状态示意图。
具体实施方式
20.请参阅图1至图3，所示者为本实用新型提供的运动器材轮件的阻力装置。所述的运动器材并没有限制种类，凡是须借由驱动轮子转动以形成功耗的都属于本实用新型的范围；于本实施例中则举飞轮机做为说明例。
21.所述飞轮机包括有一固定架91及一可转动的轮件92，该轮件92可供使用者借由踩踏踏板而驱动，并形成功耗。该阻力装置包括有一基座1，其以一枢轴11枢设在固定架91上靠近轮件92的位置。该基座1上设有一驱动装置，于本实施例中是一马达12。
22.该基座1的两侧分别设有一形状相同且位置相对的摆臂2，该摆臂2的前端设有一前穿孔21，后端设有一后穿孔22。两摆臂2的前穿孔21被一固定于该基座1的前固定轴31同轴穿过，后穿孔22被一固定于该基座1的后固定轴32同轴穿过。据此，两摆臂2的移动自由度受到限制，而只能沿着该前固定轴31及该后固定轴32的延伸方向移动。
23.此外两摆臂2的中间位置设有一螺孔23，分别有一螺杆33穿过该螺孔23并伸入该基座1 中，且两个螺杆33连接至该马达12。连接两摆臂2的两螺杆33其螺纹方向是相反的，因而当马达12驱动两螺杆33转动时，两摆臂2会受到各自的螺杆33带动而产生相反方向的位移，而两摆臂2与马达12的连接方式亦可为马达12的驱动杆两端分别具有互为相反螺纹的螺纹段，并以马达12的螺纹段分别螺接两摆臂2的螺孔23，本实用新型并不限制。又两摆臂2的后端分别伸于该轮件92的轴向两侧之外，且设有一永久磁铁24，其以相异的磁极彼此相对，两个永久磁铁24可随着前述摆臂2的移动而变化间距，进而改变二者之间的磁场强度。
24.该基座1的顶端设有一阻力测量装置4，其包括有一向外伸出的底座41及一设于该
底座 41上的压抵件，于本实施例中，该压抵件为一球形的钢珠42。该阻力测量装置4可随该基座1一起相对该固定架91枢摆，进而使钢珠42抵靠于该固定架91上的一抵靠部43上。上述该抵靠部43为一可双向挠曲的金属板件，且贴设一以压电材料制成的压电片，或是一应变规，其固定在该固定架91上，当该钢珠42抵靠于该抵靠部43上时，可透过压电效应基于该抵靠部43受压变形而使应变规侦测该抵靠部43的应变，以生成微量电流。
25.借由上述结构，本实用新型利用两个分别位于轮件92两侧的永久磁铁24对该轮件92生成磁场，进而在使用者踩动轮件92转动时，因为轮件92内部生成涡电流而产生抵抗其转动的阻力，则使用者会感到踩踏时较为吃力，亦即增加功耗。若要调整阻力值时，只要启动马达12驱动螺杆33，则两摆臂2将会基于螺杆33转动的方向而产生相对靠近或相对远离的位移(两摆臂2沿着前固定轴31及后固定轴32滑移)。如图3、图4所示，当两个永久磁铁 24随着两摆臂2相对靠近时，二者之间的磁场强度提高，该轮件92中生成的涡电流越大，则阻力变大；反之当两个永久磁铁24随着两摆臂2相对远离时，二者之间的磁场强度降低，该轮件92中生成的涡电流越小，则阻力变小。
26.承上，一旦阻力值调整完毕，在使用者踩动轮件92后，基于牛顿第三运动定律，既然永久磁铁24对轮件92施加阻力，那么轮件92亦将对永久磁铁24施加反作用力。据此，转动的轮件92将以一无形的反作用力推动永久磁铁24，由于该基座1具有相对固定架91枢摆的自由度，进而令整个基座1产生枢摆，枢摆幅度则依反作用力(即阻力)的大小而定。如第5、6图所示，当该基座1向上枢摆时，该钢珠42抵靠于该抵靠部43上，且依摆幅对该抵靠部43施加压力，而应变规可借由压电效应基于该抵靠部43受压变形而生成微量电流，进而可利用此电流量换算得到该轮件92旋转的扭矩。
27.另外，本实用新型更可再设置一转速量测装置(图中未示)，其可计算或查表得出所述飞轮机轮件92的转动功率，亦即驱动所述飞轮机的使用者运动功率，据以在一显示荧幕(图中未示)上显示运动瓦特值、热量的消耗速度、代谢当量(met)等。
28.本实用新型的特点在于轮件92阻力的调整是透过两摆臂2带动永久磁铁24在轮面的轴向位移所完成，因而所需保留给摆臂2的移动空间较现有结构为小，故不会影响到使用者操作运动器材，且运动器材整体所占的体积也可以较少，据此可以提升空间环境的使用率。
29.惟以上实施例的揭示仅用以说明本实用新型，并非用以限制本实用新型，举凡等效元件的置换仍应隶属本实用新型的范畴。
30.综上所述，可使熟知本领域技术者明了本实用新型确可达成前述目的，实已符合专利法的规定，依法提出申请。