内磁控飞轮阻力调节装置及组合装置的制作方法

2021-01-11 14:01:03|

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本实用新型涉及健身和运动器材领域，具体地，涉及一种内磁控飞轮阻力调节装置及组合装置。

背景技术：

很多健身运动器材中，如健身车、椭圆机、划船机等器械，在运动中需要有一定的阻尼来刺激人体肌肉的发力。传统的如专利文献cn109381834a所公开的一种飞轮阻力调节系统，包含飞轮、电机、传动结构、磁瓦以及pcb板；电机、传动结构、磁瓦以及pcb板均安装在飞轮上；所述传动结构包含减速组件与丝杠组件，电机、减速组件、丝杠组件、磁瓦依次相连，所述磁瓦滑动安装在飞轮上；pcb板上设置有电机运行保护电路，所述电机运行保护电路与电机相连；所述丝杠组件包含丝杆与调节螺母；所述减速组件包含蜗轮与蜗杆，所述蜗杆与电机周向固定连接，所述蜗轮与丝杆周向固定连接；所述调节螺母形成滑块，所述滑块通过设置的拉绳连接到磁瓦上。

但是传统的飞轮阻力调节系统存在如下问题：

1、在结构上仍存在可优化之处。

2、结构复杂、安装调试困难、动力传递路径上的任何一个部件的损坏都会直接导致整体功能的损坏，故障率极高。

专利文献cn106730636a提供的一种便捷型健身器材通过拉动把手来调节磁铁组与金属飞轮(1)之间的间距以达到调节阻力的目的，但是该结构适用于手动操作，难以适应电机驱动的结构，不利于电动或自动调节。专利文献cn202620563u提供了一种健身车金属飞轮(1)装置，该装置通过对电磁铁中电流的控制达到调节金属飞轮(1)阻力的目的，但是需要额外配置电磁铁结构及相关线路，增加了制造难度。专利文献cn105848733b提供的缆绳器械中的磁性阻力机构中，阻力机构包括金属飞轮(1)和布置为抵抗金属飞轮(1)移动的磁性单元，但是该移动结构并不适用于例如健身车等空间较小、结构紧凑的应用环境中。

此外，现有的健身器材中的电机的工作状态全由电源决定，电机的转动时长，转动方向由电源接通时长，接口正负决定，无法实现对电机输出端的位移控制和监测。在实际应用中，有40％的故障是由于缺少该类保护而引起的，造成大量用户的抱怨，以及极高的维护成本。

技术实现要素：

针对现有技术中的缺陷，本实用新型的目的是提供一种内磁控飞轮阻力调节装置及组合装置。

根据本实用新型提供的一种内磁控飞轮阻力调节装置，包括：金属飞轮1、金属圈2、塑料底盘3以及磁瓦4、圆周运动组件5、驱动电机6和传动结构；所述金属飞轮1绕塑料底盘3旋转；所述金属圈2与金属飞轮1紧固连接；所述驱动电机6安装在塑料底盘3上；所述磁瓦4安装在圆周运动组件5上；所述圆周运动组件5绕转轴可旋转安装；所述驱动电机6的输出端设置有蜗杆9，所述传动结构连接在所述蜗杆9与所述圆周运动组件5之间；所述驱动电机6通过所述传动结构驱动所述圆周运动组件5绕转轴旋转，带动磁瓦4运动，其中，所述磁瓦4运动包括径向方向的运动分量；所述多个内磁控飞轮阻力调节装置之间或者所述内磁控飞轮阻力调节装置与所述金属飞轮(1)之外的其它飞轮之间能够通过级联或者并联的方式连接。

优选地，所述传动结构包括：减速箱22、连杆组件7；所述驱动电机6通过蜗杆9与减速箱22连接，通过减速箱22带动所述连杆组件7，从而驱动所述圆周运动组件5。

优选地，所述塑料底盘3上设置有涡轮10；所述涡轮10与蜗杆9连接；还包括：齿条21；所述齿条21与减速箱22连接；还包括：连杆组件7；所述连杆组件7与磁瓦4连接；所述还包括轴12；所述轴12通过轴承与塑料底盘3连接；还包括：圆周运动组件5，所述圆周运动组件5安装在塑料底盘3上。

优选地，还包括：法兰盘11；所述塑料底盘3通过法兰盘11与轴12连接；所述磁瓦4为多个；所述圆周运动组件5为多个；所述减速箱22上设置有输出齿轮23；所述输出齿轮23与齿条21连接。

优选地，还包括：齿轮组件；所述齿轮组件驱动圆周运动组件5；所述齿轮组件包括多个相互啮合的齿轮；所述连杆组件7包括：第一连杆与第二连杆；所述第一连杆、第二连杆分别与圆周运动组件5活动连接；所述第一连杆与第二连杆安装在圆周运动组件5的同侧，或者所述第一连杆、第二连杆分别安装在圆周运动组件5的两侧；所述圆周运动组件5上设置有限位块8；还包括：蜗杆9；所述蜗杆9上设置有涡轮10；所述蜗杆9与驱动电机6连接。

优选地，还包括：pcb板205；传动结构、pcb板205均安装在塑料底盘3上；所述传动结构包括：减速组件与丝杠组件；所述驱动电机6、减速组件、丝杠组件、圆周运动组件5依次相连；pcb板205上设置有电机运行保护电路，所述电机运行保护电路与驱动电机6相连；所述丝杠组件包含丝杆213与调节螺母；所述减速组件包含涡轮10与蜗杆9，所述蜗杆9与驱动电机6周向固定连接，所述涡轮10与丝杆213周向固定连接；所述调节螺母形成滑块215，所述滑块215通过设置的拉绳连接到圆周运动组件5上；所述金属飞轮1上设置有相互连通的第一容纳槽与第二容纳槽；驱动电机6、丝杠组件分别安装在第一容纳槽、第二容纳槽中，第二容纳槽的槽壁面形成对滑块215的导向面；所述丝杆213与金属飞轮1之间设置有第一轴承214；所述金属飞轮1上还紧固安装有法兰盘11；所述驱动电机6通过设置的电机压块209紧固安装在塑料底盘3上；所述拉绳包含钢丝拉绳206；所述塑料底盘3包含紧固连接的第一盖体201与第二盖体202；第一盖体201与第二盖体202装配后在沿径向的外端形成环形孔，环形孔内部形成磁瓦4的滑动空间；所述环形孔中还设置有铜套208与钢套207；或者，环形孔中还设置有铜套208，不设置钢套207；第一盖体201与第二盖体202之间还设置有弹簧217。

优选地，所述丝杆213与塑料底盘3之间设置有第一轴承214；所述塑料底盘3上还紧固安装有法兰盘11；所述驱动电机6通过设置的电机压块209紧固安装在塑料底盘3上。

优选地，电机运行保护电路包含mcu控制电路、电机启停电路、外部接口电路以及状态显示电路；所述mcu控制电路的控制信号输出端口连接至电机启停电路的控制信号输入端口；mcu控制电路的显示输出端口连接至状态显示电路的显示输入端口；所述外部接口电路的外部信号输出端口分别连接至mcu控制电路的第一外部信号输入端口、电机启动电路的第二外部信号输入端口；所述mcu控制电路包含mcu件；muc件包含的up端口与down端口均形成所述控制信号输出端口；mcu件包含的led端口形成所述显示输出端口；mcu件包含的vcc端口与gnd端口均形成所述第一外部信号输入端口；所述mcu控制电路还包含位置传感器rw1、温度传感器rt1、温度传感器rt2、电容c1以及电阻r9；所述位置传感器rw1包含滑动变阻器tap；所述mcu件还包含a1端口与temp端口；多个外部信号输出端口中包含有第五端口、第四端口以及第三端口；所述vcc端口分别连接至电容c1的一端、滑动变阻器tap的固定电阻的一端、第五端口、温度传感器rt1的一端、温度传感器rt2的一端；a1端口分别连接至滑动变阻器tap的滑动端、第四端口；gnd端口分别连接至电容c1的另一端、滑动变阻器tap的固定电阻的另一端、第三端口且gnd端口接地；所述temp端口分别连接至温度传感器rt1的另一端、温度传感器rt2的另一端、电阻r9的一端；电阻r9的另一端接地。

优选地，所述状态显示电路包含电阻r7、电阻r8、发光二极管led1以及发光二极管led2；多个led端口中包含有led1端口与led2端口；led1端口、电阻r7、发光二极管led1的正极依次连接，发光二极管led1的负极接地；led2端口、电阻r8、发光二极管led2的正极依次连接，发光二极管led2的负极接地；所述电机启停电路包含光耦pc1、光耦pc2、开关管q1、开关管q2、二极管d1、二极管d2、电容c2、压敏电阻rv1、电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、电阻r5以及电阻r6；多个外部信号输出端口中还包含有第二端口、第一端口；up端口、电阻r5、光耦pc1的发光器pc1a依次连接后接地；down端口、电阻r6、光耦pc2的发光器pc2a依次连接后接地；驱动电机6的一端分别连接至电阻r3的一端、压敏电阻rv1的一端、电容c2的一端、电阻r4的一端、第二端口；驱动电机6的另一端分别连接至压敏电阻rv1的另一端、电容c2的另一端、开关管q1的集电极、开关管q1的发射极；电阻r3的另一端连接光耦pc1的受光器pc1b的一端，受光器pc1b的另一端分别连接至电阻r1的一端、开关管q1的基极；电阻r1的另一端分别连接至开关管q1的发射极、二极管d1的正极；二极管d1的负极分别连接至二极管d2的正极、第一端口；电阻r4的另一端连接光耦pc2的受光器pc2b的一端，受光器pc2b的另一端分别连接至开关管q2的基极、电阻r2的一端；电阻r2的另一端分别连接至开关管q2的集电极、二极管d2的负极；所述丝杠组件按照以下任一种方式布置：--丝杆213与减速组件相连，调节螺母与磁瓦4相连；--调节螺母与减速组件相连，丝杆213与磁瓦4相连。

根据本实用新型提供的一种组合装置，包括：多个内磁控飞轮阻力调节装置，其中，多个内磁控飞轮阻力调节装置之间和/或，内磁控飞轮阻力调节装置与所述金属飞轮(1)之外的其它飞轮之间通过级联或者并联的方式连接。

与现有技术相比，本实用新型具有如下的有益效果：

1、本实用新型结构合理，操作方便。

2、本实用新型通过磁瓦和金属飞轮上金属圈之间的间隙调整，从而调整磁场强度和金属圈相互作用产生的阻尼强度，简单、可靠、成本低。

3、本实用新型通过简化传动部分，有利于成本控制和提高寿命。

4、本实用新型通过齿轮、齿条传动，阻力变化控制更精确。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本实用新型提供的第一种内磁控飞轮阻力调节装置整体结构示意图。

图2为本实用新型提供的第一种内磁控飞轮阻力调节装置局部放大结构示意图。

图3为本实用新型提供的第二种内磁控飞轮阻力调节装置整体结构示意图。

图4为本实用新型提供的第二种内磁控飞轮阻力调节装置正面结构示意图。

图5为本实用新型提供的第二种内磁控飞轮阻力调节装置侧面结构示意图。

图6为本实用新型实施例中提供的金属飞轮阻力调节系统的示意图；

图7为本实用新型实施例中提供的金属飞轮阻力调节系统a-a向剖视图。

图8为本实用新型实施例中pcb板上电子元件连接结构图。

图9为本实用新型实施例中电机运行监控系统结构示意图。

图10为本实用新型实施例中内磁控飞轮阻力调节构件通过级联连接示意图。

图11为本实用新型实施例中内磁控飞轮阻力调节构件通过并联方式连接示意图。

图中：

金属飞轮1齿条21

金属圈2减速箱22

塑料底盘3输出齿轮23

磁瓦4第一盖体201

圆周运动组件5第二盖体202

驱动电机6pcb板205

连杆组件7钢丝拉绳206

第一连杆钢套207

第二连杆铜套208

限位块8电机压块209

蜗杆9丝杆213

涡轮10第一轴承214

法兰盘11滑块215

轴12滑动电阻216

固定法兰13弹簧217

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。

如图1-11所示，根据本实用新型提供的一种内磁控飞轮阻力调节装置，包括：金属飞轮1、金属圈2、塑料底盘3以及磁瓦4、圆周运动组件5、驱动电机6和传动结构；所述金属飞轮1绕塑料底盘3旋转；所述金属圈2与金属飞轮1紧固连接；所述驱动电机6安装在塑料底盘3上；所述磁瓦4安装在圆周运动组件5上；所述圆周运动组件5绕转轴可旋转安装；所述驱动电机6的输出端设置有蜗杆9，所述传动结构连接在所述蜗杆9与所述圆周运动组件5之间；所述驱动电机6通过所述传动结构驱动所述圆周运动组件5绕转轴旋转，带动磁瓦4运动，其中，所述磁瓦4运动包括径向方向的运动分量；多个内磁控飞轮阻力调节装置之间或者所述内磁控飞轮阻力调节装置与所述金属飞轮(1)之外的其它飞轮之间能够通过级联或者并联的方式连接。具体地，在一个实施例中，所述金属圈为铝圈。

1、具体来说，级联后每个轮子产生10kg的拉力，那么整体的拉力为10kg^n,n为级联数量

2、并联后每个轮子产生10kg的拉力，那么整体的拉力为10kg×级联数量。

本实用新型结构合理，操作方便；通过磁瓦和金属飞轮上金属圈之间的间隙调整，从而调整磁场强度和金属圈相互作用产生的阻尼强度，简单、可靠、成本低；通过简化传动部分，有利于成本控制和提高寿命；通过齿轮、齿条传动，阻力变化控制更精确。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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申请和简化描述，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申请的限制。

以上对本实用新型的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本实用新型的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

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