一种力量训练保护装置的制作方法

本实用新型涉及健身器材技术领域，特别涉及一种力量训练保护装置。

背景技术：

健身中往往需要大重量的全身性大肌肉群刺激来提升睾酮水平，这是一种常见的训练方式，其主要形式为：硬拉、卧推、负重深蹲，这些运动在训练者充分热身，严格遵守训练技术规范的情况下一般危险性较小，但随着训练者不断挑战自己的极限，在适应某个训练强度之后调整重量或训练方式时，有可能出现力竭无法有效自我保护的情形，这种时候非常容易产生运动损伤，尤其大负重的训练中，一旦危险不能被及时发现和阻止，发生的损害可能十分严重。

在当下健身房的自动化智能化程度还很低下，一般会由训练伙伴人力负责处理这种情况，力量速度都无法无机械相提并论，而且人的反应都是滞后的，不可能每次都做到正好帮助发生危险的训练者脱离困境。此类危险发生的共性在于大重量的器械(一般是杠铃)因为人的脱力而自由坠落砸伤或扭伤训练者。结合以上特性，再基于力量训练器械不易搬动的特点和力量训练要维持姿态缓慢运动的特点，因此，亟需一种保护装置来预防和处理力量训练时的危险。

技术实现要素：

针对上述问题，本实用新型的目的在于提供一种力量训练保护装置，能有效保护训练者免受重型训练器具带来的损伤。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案为：

一种力量训练保护装置，包括：安装箱，所述安装箱的内顶部设有辅助转动装置，所述安装箱一侧的侧壁上设有通孔，所述通孔内设有转动轴承，所述通孔一侧位于所述安装箱外侧设有安装外壳；主轴，转动设置在所述辅助转动装置上，并位于所述安装箱内部，所述主轴一端设有贯穿于所述转动轴承向所述安装外壳内部延伸的短轴，所述短轴一端设有第一传动齿轮；传动机构，设置在所述安装外壳内部，所述传动机构包括传动轴、离心锁止装置、电机传动齿轮、滑动齿轮和驱动电机，所述传动轴下端通过轴承竖向设置在所述安装外壳内部，所述传动轴上端设有电磁开关，所述传动轴上套设有与所述第一传动齿轮啮合连接的第二传动齿轮，所述离心锁止装置套设在所述传动轴上并固定设置在所述第二传动齿上端，所述离心锁止装置上端面环绕设有滚珠，所述电机传动齿轮套设在所述传动轴上，所述电机传动齿轮的下端面与所述滚珠相连，所述电机传动齿内部中心设有与所述滑动齿轮相适配的内齿圈，所述滑动齿轮可竖向滑动的套设在所述传动轴上，所述滑动齿轮与所述电磁开关电磁连接，所述驱动电机设置在所述电机传动齿轮一侧，所述驱动电机的输出轴端设有与所述电机传动齿轮啮合连接的电机齿轮；圆盘，对称设置在所述主轴上，所述圆盘外圆周面上设有绕索槽，所述绕索槽内绕设有绳索，所述绳索的一端向所述安装箱下方延伸并连接有举重杠铃。

进一步地，所述离心锁止装置包括单向轴承、安装盘、锁臂和复位弹簧，所述单向轴承中心设有内棘轮套环，所述单向轴承上端环绕设有球面凹槽，所述安装盘中心设有与所述传动轴固定套接的安装孔，所述锁臂为若干个，若干个所述锁臂的尾端通过转轴呈环形环绕设置在所述安装盘上，所述复位弹簧一端连接在所述锁臂的中部，另一端连接在相邻锁臂的尾端。

进一步地，所述锁臂头端的朝向与所述内棘轮的齿槽分布方向为相反设置。

进一步地，所述传动轴的上端部位于所述电机传动齿轮上方的所述传动轴为锥形轴，所述锥形轴的外周面设有延伸至所述内齿圈中心的齿槽。

进一步地，所述辅助转动装置包括连接支架和轴承座，所述连接支架上端固定连接在所述安装箱内顶部，所述轴承座固定设置在所述连接支架下端，所述轴承座与所述主轴之间套设置扭簧。

进一步地，所述绳索为钢丝绳索。

进一步地，还包括控制系统和测速传感器，所述举重杠铃上设有触控开关，所述控制系统与所述测速传感器、触控开关、电磁开关和驱动电机通讯连接。

本实用新型的有益效果：由于安装箱的一侧的侧壁上设有通孔，通孔内设有转动轴承，主轴通过辅助转动装置设置在安装箱内，其一端设有设有贯穿于转动轴承向安装外壳内部延伸的短轴，短轴一端设有第一传动齿轮，通过传动机构上的传动轴、离心锁止装置、电机传动齿轮、滑动齿轮、驱动电机与第一传动齿轮传动连接，使得当举重杠铃快速下坠时，离心锁止装置通过离心惯性触发释放，电磁开关闭合释放滑动齿轮与电机传动齿轮配合连接，对主轴进行止停，让举重杠铃停止下坠，并通过驱动电机输出轴端的电机齿轮与电机传动齿轮啮合连接，驱动主轴反向转动，带动举重杠铃向上回升，有效保护训练者免受重型训练器具带来的损伤，使训练者的安全得到有效保障。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型中a部的放大图；

图3为本实用新型中离心锁止装置的结构示意图；

图4为本实用新型中控制系统的运行原理图。

图中，10-安装箱；11-通孔；12-转动轴承；13-安装外壳；20-连接支架；21-轴承座；22-扭簧；30-主轴；31-短轴；32-第一传动齿轮；40-传动机构；41-传动轴；411-电磁开关；412-第二传动齿轮；413-锥形轴；42-离心锁止装置；421-单向轴承；4211-球面凹槽；422-内棘轮套环；423-安装盘；4231-安装孔；424-锁臂；425-复位弹簧；43-电机传动齿；44-滑动齿轮；45-驱动电机；451-电机齿轮；46-滚珠；50-圆盘；51-绕索槽；52-绳索；53-举重杠铃；54-触控开关；60-控制系统；61-测速传感器。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

一种力量训练保护装置，包括安装箱10、主轴30、传动机构40和圆盘50。安装箱10为金属硬质材料制成，其内部具有安装腔，安装箱10的内顶部设有辅助转动装置，用于让主轴30在安装箱10内进行转动，安装箱10一侧的侧壁上设有通孔11，通孔11内设有转动轴承12，通孔11一侧位于安装箱10外侧设有安装外壳13。其中，辅助转动装置包括连接支架20和轴承座21，连接支架20上端固定连接在安装箱10内顶部，轴承座21固定设置在连接支架20下端，轴承座21与主轴30之间套设置扭簧22。

主轴30与轴承座21相连，转动设置在辅助转动装置上，并位于安装箱10内部，主轴30一端设有贯穿于转动轴承12向安装外壳13内部延伸的短轴31，短轴31一端设有第一传动齿轮32，该第一传动齿轮32为锥形齿轮。

传动机构40设置在安装外壳13内部，传动机构40包括传动轴41、离心锁止装置42、电机传动齿43轮、滑动齿轮44和驱动电机45，传动轴41下端通过轴承竖向设置在安装外壳13内部，传动轴41上端设有电磁开关411，传动轴41上套设有与第一传动齿轮32啮合连接的第二传动齿轮412，离心锁止装置42套设在传动轴41上并固定设置在所述第二传动齿上端，离心锁止装置42上端面环绕设有滚珠46。该离心锁止装置42可其在释放状态时对传动轴41进行锁止，不让传动轴41转动。

电机传动齿43轮套设在传动轴41上，电机传动齿43轮的下端面设有与滚珠46相配合的球面凹槽4211，呈放置状态与滚珠46相连，电机传动齿43内部中心设有与滑动齿轮44相适配的内齿圈(未视出)，滑动齿轮44可竖向滑动的套设在传动轴41上，滑动齿轮44与电磁开关411电磁连接，当电磁开关411闭合时，电机传动齿43轮不会跟随主轴30转动，当电磁开关411释放时，滑动齿轮44沿着传动轴41落入电机传动齿43轮内部中心与内齿圈(未视出)啮合后才会跟随主轴30转动。

驱动电机45设置在电机传动齿43轮一侧，驱动电机45的输出轴端设有与电机传动齿43轮啮合连接的电机齿轮451，当滑动齿轮44沿着传动轴41落入电机传动齿43轮内部中心与内齿圈(未视出)啮合时，驱动电机45运作带动传动轴41反向转动。

圆盘50对称设置在主轴30上，圆盘50外圆周面上设有绕索槽51，绕索槽51内绕设有绳索52，绳索52的一端向安装箱10下方延伸并连接有举重杠铃53，通过绳索52吊起举重哑铃，方便训练着训练使用，通过轴承座21与主轴30之间的扭簧22，可始终让绳索52在绕索槽51达到紧绷状态。另外，绳索5225为钢丝绳索52，绳索52下端通过可拆卸轴套与举重哑铃的杆部连接。

具体的，离心锁止装置42包括单向轴承421、安装盘423、锁臂424和复位弹簧425，单向轴承421中心设有内棘轮套环422，单向轴承421上端环绕设有球面凹槽4211，用于配合电机传动齿43轮的下端面，使得滚珠46不会脱落，安装盘423中心设有与传动轴41固定套接的安装孔4231，锁臂424为若干个，若干个锁臂424的尾端通过转轴呈环形环绕设置在安装盘423上，复位弹簧425一端连接在锁臂424的中部，另一端连接在相邻锁臂424的尾端，在离心力的作用下锁臂424通过转轴向外转动张开释放，在张开后与单向轴承421中心的内棘轮套环422的棘轮齿槽相抵扣接，通过单向轴承421让主轴30停止转动。

锁臂424头端的朝向与所述内棘轮的齿槽分布方向为相反设置，以便于锁臂424张开后能够与内棘轮套环422的棘轮齿槽相抵。

传动轴41的上端部位于电机传动齿43轮上方的传动轴41为锥形轴413，锥形轴413的外周面设有延伸至内齿圈(未视出)中心的齿槽，以便于滑动齿轮44能够顺利沿着锥形轴413落入电机传动齿43内部中心的内齿圈(未视出)内，与内齿圈(未视出)啮合，以使得驱动电机45通过电机齿轮451带动传动轴41进行反向转动。

另外，在本实施中，还包括控制系统60和测速传感器61，控制系统60为mcu控制芯片，该控制系统60与测速传感器61、触控开关54、电磁开关411和驱动电机45通讯连接，负责协调测速传感器61、触控开关54、电磁开关411和驱动电机45按照指令程序运作，测速传感器61用于检测主轴30转速，感器举重杠铃53上设有触控开关54，作为人为触发开关，一旦发生意外训练者可用自己的意志按住触发开关，启动保护机制。

具体原理，在力量训练过程中发生意外时，举重杠铃53下坠绳索52联动主轴30快速旋转，通过第一传动齿与第二传动齿的啮合连接带动传动轴41快速旋转，此时锁臂424因传动轴41快速旋转的离心力张开与单向轴承421中心的内棘轮套环422的棘轮齿槽扣接，通过单向轴承421让主轴30停止转动，同时，通过控制系统60接收到测速传感器61传输的信号，控制电磁开关411闭合，释放滑动齿轮44沿着锥形轴413落入电机传动齿43内部中心的内齿圈(未视出)内，与内齿圈(未视出)啮合，驱动电机45通过电机齿轮451带动传动轴41进行反向转动，对绳索52进行回收，带动举重杠铃53向上回升。

另外，可通过在举重杠铃53上的人为触发开关，在力量训练过程中发生意外时，训练者可用自己的意志按住触发开关，控制系统60接收指令后，控制电磁开关411闭合，释放滑动齿轮44沿着锥形轴413落入电机传动齿43内部中心的内齿圈(未视出)内，与内齿圈(未视出)啮合，驱动电机45通过电机齿轮451带动传动轴41进行反向转动，对绳索52进行回收，带动举重杠铃53向上回升。

本实用新型的有益效果：由于安装箱的一侧的侧壁上设有通孔，通孔内设有转动轴承，主轴通过辅助转动装置设置在安装箱内，其一端设有设有贯穿于转动轴承向安装外壳内部延伸的短轴，短轴一端设有第一传动齿轮，通过传动机构上的传动轴、离心锁止装置、电机传动齿轮、滑动齿轮、驱动电机与第一传动齿轮传动连接，使得当举重杠铃快速下坠时，离心锁止装置通过离心惯性触发释放，电磁开关闭合释放滑动齿轮与电机传动齿轮配合连接，对主轴进行止停，让举重杠铃停止下坠，并通过驱动电机输出轴端的电机齿轮与电机传动齿轮啮合连接，驱动主轴反向转动，带动举重杠铃向上回升，有效保护训练者免受重型训练器具带来的损伤，使训练者的安全得到有效保障。

以上结合附图对本实用新型的实施方式作了详细说明，但本实用新型不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本实用新型原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本实用新型的保护范围内。

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