内嵌式飞轮阻力驱动整合装置的制作方法

本发明涉及一种飞轮控制装置，特别涉及一种内嵌式飞轮阻力驱动整合装置。

背景技术：

1、传统的健身车主要是供使用者通过踩动踏板带动飞轮而达到运动健身的效果。为了增加使用者在进行运动时的变化效果，故有在该健身车增设阻力系统的产品。为了产生该所需的阻力或抗力，目前主要系透过磁控阻力装置的型式，提供健身车不同阻力大小的调整，进而让使用者经由不同的阻力或抗力而达到运动健身的效果。

2、再者，传统运动健身车除了配置该磁控阻力装置之外，也有配置发电装置的设计，其主要是通过乘骑者运动时，脚踏施力带动磁控阻力装置旋转因而产生自发电能，利用此电能应用于外部电磁装置而针对转动飞轮产生磁吸效应，而形成阻力煞车装置。

3、在另一传统运动健身车的设计中，也有直接外接电源而应用此电能于磁控阻力装置，而直接针对转动的飞轮产生磁吸效应，而形成阻力煞车效果。此类设计，一般即无配置自发电装置，也无法达成运行于电动机驱动模式。

4、传统设计中，若欲配置电动机驱动装置应用于运动脚踏车中时，因为顾及电动机驱动效率，所以学理上该电动机驱动装置与阻力煞车理论互相矛盾，无法设计成一体结构，致整体结构复杂，且只能以外接的电阻将飞轮旋转时产生的电能予以泄能散热或以额外的风扇予以散热。传统健身车飞轮阻力驱动系统的主要缺失如下：

5、1.传统健身车飞轮阻力驱动系统，主要结构分为发电与阻力煞车两大部分，而发电部分设计于转动飞轮内部的定子装置，而阻力煞车部分设计于转动飞轮外部的另一固定装置，形成分离式构造，组装上极为不易，维修困难、材料成本偏高。

6、2.由于上述传统健身车飞轮阻力驱动系统的结构复杂，并非一体成形或内嵌式(embedded)设计，故必需另设计固定架固定电磁装置，不仅结构复杂，且质量不易控管。

7、3.传统健身车飞轮阻力驱动系统，主要结构分为发电与阻力煞车两大部分，并无电动驱动功能，无法运行于电动驱动模式，故无法应用于虚拟现实下坡段当成电动机驱动系统。

8、4.传统健身车飞轮阻力驱动系统，以外接电源的方式构成电动机驱动装置，另外再外接泄能电阻及另外设计散热装置，故设计复杂、成本太高且阻力煞车效率不佳。再者，此种设计无法达到自发电的功能，不符环保要求。更者，该传统的设计会产生高热能，不符合环保要求、质量劣、成本高，且易产生噪音。

技术实现思路

1、因此，本发明的主要目的即是提供一种飞轮阻力驱动装置，针对传统健身车的主要缺失，而突破学理的限制，研发一具高效率、高质量、低成本完全符合环保要求的内嵌式飞轮阻力驱动整合装置。

2、本发明所采用的技术手段系包括一飞轮和一电磁阻力制动装置，电磁阻力制动装置结合于一定子定位架的一外环部并位在该飞轮的一容置空间中。一发电/驱动装置定位在该定子定位架的一内环部，该发电/驱动装置包括一发电/驱动硅钢构件。该飞轮受一外力而转动时，该发电/驱动装置受该飞轮的旋转而转动而产生电能，该电能供应至该电磁阻力制动装置以施加一阻力于该飞轮。当一工作电能供应至该发电/驱动装置时，可驱动该飞轮转动。

3、效果方面，本发明除了应用骑乘者脚踏施力于飞轮的动能转换成自发电电能外，并应用该电能于内部定子的电磁阻力制动装置，针对转动的飞轮产生涡流(eddy current)的双重效率的阻力煞车装置。

4、本发明除了应用骑乘者脚踏施力于飞轮的动能转换成自发电电能外，并能储存乘骑者的运动产生的电能，应用于虚拟现实下坡段时，构成电动机自动驱动装置。

5、本发明具有发电机、涡流阻力煞车、及电动机驱动装置功效，除了应用于健身车，更可应用于户外自行车，通过骑乘者脚踏施力于转子飞轮的动能转换成自发电电能，并能将此电能应用于电磁装置上，对转动的飞轮上的铝、铜高导磁材料或碟煞片产生涡流阻力煞车。

6、更甚者，通过骑乘者当上坡段脚踏施力于转子飞轮，而内部发电绕组与转子飞轮内部的永久磁石相对运动而将动能转换成自发电电能，此电能除了提供电能给定子的电磁阻力制动装置产生电磁场与飞轮转子内环的高导磁金属环相对运动，而产生涡流的双重效率的阻力效果，并可向储能装置进行充电。当下坡段或骑乘者需要辅助时，本发明还可转换运行于电动机驱动模式。

7、本发明所采用的具体技术，将通过以下的实施例及附呈图式作进一步的说明。

技术特征：

1.一种内嵌式飞轮阻力驱动整合装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的内嵌式飞轮阻力驱动整合装置，其特征在于，

3.根据权利要求1所述的内嵌式飞轮阻力驱动整合装置，其特征在于，该控制电路包括：

4.根据权利要求3所述的内嵌式飞轮阻力驱动整合装置，其特征在于，该控制电路还包括：

5.根据权利要求3所述的内嵌式飞轮阻力驱动整合装置，其特征在于，该控制电路还包括：

6.一种内嵌式飞轮阻力驱动整合装置，其特征在于，包括：

7.根据权利要求6所述的内嵌式飞轮阻力驱动整合装置，其特征在于，

8.根据权利要求6所述的内嵌式飞轮阻力驱动整合装置，其特征在于，该控制电路包括：

9.根据权利要求8所述的内嵌式飞轮阻力驱动整合装置，其特征在于，该控制电路还包括：

10.根据权利要求8所述的内嵌式飞轮阻力驱动整合装置，其特征在于，该控制电路还包括：

技术总结
本发明提供了一种内嵌式飞轮阻力驱动整合装置，包括一飞轮和一电磁阻力制动装置，电磁阻力制动装置结合于一定子定位架的一外环部，并位在该飞轮的一容置空间中。一发电/驱动装置定位在该定子定位架的一内环部，该发电/驱动装置包括一发电/驱动硅钢构件。该飞轮受一外力而转动时，该发电/驱动装置受该飞轮的旋转而转动而产生电能，该电能供应至该电磁阻力制动装置以施加一阻力于该飞轮。当一工作电能供应至该发电/驱动装置时，可驱动该飞轮转动。

技术研发人员：陈侑郁
受保护的技术使用者：向一股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12