专利名称：健身康复器材阻力系统的制作方法
技术领域：
本实用新型属于健身康复器材领域，尤其涉及一种健身康复器材阻力系统。
背景技术：
如附图1所示，是以传统的肩部肌肉锻炼康复器材的阻力系统为例说明。所述的 肩部肌肉锻炼康复器材包括承载架101、导向杆102、选择棒103、数个堆放在承载架101 上安装于导向杆102和选择棒103中的一定重量的配重块105以及可拉动配重块105和 选择棒103的拉索106。此外，所述的健身康复器材除了阻力配重机构外还有运动装置推 臂107、安装推臂107的机架等等。当健身或康复者运动时，运动者手臂垂直向上推举推臂 107，推臂107绕轴旋转拉动拉索106，由拉索106拉动选择棒103和配重块105沿导向杆 102向上运动，同时运动者能够感受到配重块105的重力所产生的负载阻力，运动者从而达 到健身或康复的目的。然而，对于由使用配重块105产生负载阻力的健身康复器材而言，当运动者欲调 整负载阻力大小时，必须从配重块105和选择棒103中抽出插销104，计算所需配重重量，再 插入的所选择的配重块105和选择棒103组合的孔中。此配重阻力机构有如下弊端一是 运动者调整配重负载阻力时，需计算出所需配重块重量找到相应选择棒103上的孔，再将 插销104插入配重块105和选择棒103的组合孔中，使用不方便；二是承载架101、导向杆 102、配重块105、选择棒103、插销104和配重块防护装置组成的配重阻力机构，零件多、占 地广，生产、运输、安装困难；三是运动者选择配重的阻力范围小，如果配重块最小的重量是 5公斤，那么运动者想调节的配重负载阻力只能是5kg的倍数，否则整个机构就会很复杂。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供了一种健身康复器材阻力系统，该阻力系 统采用机电一体化设计，利用磁粉制动器产生阻力，调节阻力十分方便。本实用新型是这样实现的一种健身康复器材阻力系统，包括机架、传动组件、阻 力装置、张力检测器、回位组件和控制组件；所述述张力检测器与传动组件相连，所述传动 组件包括传动杆、传动带和绕线轮，所述传动杆的固定端铰接在机架上，活动端与健身康复 器材的受力臂相连，所述绕线轮设置在阻力装置的输出轴上，所述传动带一端绕接固定在 绕线轮上，另一端固定在传动杆的活动端上；所述阻力装置为磁粉制动器，所述磁粉制动 器包括定子、转子、磁粉、非磁性圆盘、励磁绕组和磁粉制动器输出轴，所述定子固定在机架 上，转子与定子相配合，励磁绕组安装在定子中，励磁绕组与定子间用非磁性圆盘隔离，转 子与磁粉制动器输出轴连为一体，在转子与定子之间的工作间隙中填充磁粉；回位组件和 磁粉制动器输出轴相连，所述控制组件控制连接张力检测器、磁粉制动器和回位组件。所述的回位组件包括一小马达、两分别安装在小马达和磁粉制动器输出轴轴端的 主动皮带轮和从动皮带轮，主动皮带轮和从动皮带轮之间连接有皮带。所述的控制组件包括控制盒、电子表、磁铁和感应器；控制盒接收电子表的指令控
3制磁粉制动器和回位组件，感应器固定在机架上，感应器的输出端连接控制盒，磁铁安装在 旋转的绕线轮上，感应器和磁铁相配合。所述的传动带为钢索或织带。本实用新型利用磁粉制动器的扭力值与磁粉被磁化程度成正比，通过电子电路控 制供给磁粉制动器电流大小调节阻力值，同时借助张力检测器检测钢索的张力值控制小马 达旋转收回钢索实现机电一体化设计，来取代传统的拉动重量片产生阻力、并借助重量片 的重力收回钢索的机械机构，具有调节配重阻力的大小方便、且调节配重阻力范围面广、占 地空间小、生产运输安装简单、运动者可随时了解运动参数等优点，并且能轻松实现健身教 练或康复医生数据跟踪进行远程指导监控，提高其实用性。
图1为现有的肩部肌肉锻炼康复器材结构示意图；图2为实用新型健身康复器材阻力系统立体结构示意图；图3为本实用新型结构剖视示意图；图4为本实用新型磁粉制动器的剖视示意图；图5为本实用新型的测量运动量的感应器装置结构示意图。图中承载架101、导向杆102、选择棒103、104插销、105配重块、106拉索、107推 臂、201机架、202传动组件、203磁粉制动器、204张力检测器、205回位组件、206控制组件、 2021传动杆、2022传动带、2023绕线轮、2031定子、2032转子、2033磁粉、2034非磁性圆盘、 2035励磁绕组、2036磁粉制动器输出轴、2051小马达、2052从动皮带轮、2053皮带、2054主 动皮带轮、2061控制盒、2062电子表、2063磁铁、2064感应器。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本 实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型表述的内容 之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申 请所附权利要求书所限定的范围。如图2、3所示，一种健身康复器材阻力系统，包括机架201、传动组件202、阻力装 置、张力检测器204、回位组件205和控制组件206 ；所述述张力检测器204与传动组件202 相连，所述传动组件202包括传动杆2021、传动带2022和绕线轮2023，所述传动杆2021的 固定端铰接在机架201上，活动端与健身康复器材的受力臂相连，所述绕线轮2023设置在 阻力装置的输出轴上，所述传动带2022 —端绕接固定在绕线轮2023上，另一端固定在传动 杆2021的活动端上；如图4所示，所述阻力装置为磁粉制动器203，所述磁粉制动器203包 括定子2031、转子2032、磁粉2033、非磁性圆盘2034、励磁绕组2035和磁粉制动器输出轴 2036，所述定子2031固定在机架201上，转子2032与定子2031相配合，励磁绕组2035安装 在定子2031中，励磁绕组2035与定子2031间用非磁性圆盘2034隔离，以防止磁通短路； 转子2032与磁粉制动器输出轴2036连为一体，两者的运动同步；在转子2032与定子2031 之间的工作间隙中填充磁粉2033 ；回位组件205和磁粉制动器输出轴2036相连，所述控制 组件206控制连接张力检测器204、磁粉制动器203和回位组件205。[0018]在本实施例中，所述传动带2022为钢索2022或织带；使用时，励磁绕组2035通电 产生磁场，转子2032与定子2031间的磁粉被磁化产生剪力阻止转动件转动，磁粉2033的 磁化程度与励磁绕组2035的电流大小成正比，磁粉产生的抗剪力与磁粉磁化程度成正比， 也就是说转子部分旋转所需扭力必须大于磁粉被励磁绕组通电形成的磁场磁化所产生剪 力，通电电流增加，磁粉磁化所产生阻碍转子转动的制动扭力增加，若要转子部分转动，则 施加给转子上的旋转扭力相应增加；反之，通过磁粉制动器203中励磁绕组2035的电流减 弱，通电线圈形成的磁场变弱，磁粉2033被磁化程度降低，从而对转动部分形成的制动扭 力也会变小；当供给磁粉制动器203励磁绕组2035的电流被切断时，通电线圈产生的磁场 消失，磁粉2033就不再被磁化而集结形成阻碍转子部分旋转的阻力力矩。本实用新型可以进一步描述为所述张力检测器204，是运用应变片电桥的检测原 理，检测传动带2022通过张力检测器204上的张力辊外圈时，施加在张力辊上的力，根据张 力辊所承受的力的大小，检测器给出与之成正比的电信号，检测得到张力后送入控制组件 206。在本新设计实施案例中，运动时磁粉制动器203会产生反向力矩阻碍钢索2022拉伸， 钢索2022所受的力就会压迫张力辊外圈传递给张力检测器204 ；张力检测器204所检测到 的张力大小，与钢索2022承受绕线轮2023的反向力矩大小成正比，也就是与磁粉制动器 203的阻碍转动部分旋转的阻力力矩成正比，阻力力矩不同，张力检测器204就会给出不同 的电信号。需要特别说明的是，在本实施例中所述的回位组件205包括一小马达2051、两分 别安装在小马达2051和磁粉制动器输出轴2036轴端的主动皮带轮2054和从动皮带轮 2052，主动皮带轮2054和从动皮带轮2052之间连接有皮带2053。当通过磁粉制动器203的 励磁绕组2035的电流被切断时，磁粉制动器203所输出的制动力矩就会失去，小马达2051 通电，只要克服较小的摩擦阻力力矩，带动磁粉制动器203的转子2032部分和绕线轮2023 反向旋转，进行收卷。运动者任意改变往复运动角度(行程)，钢索2022都会在张力检测器 204的帮助下，通过控制组件206让磁粉制动器203断电的同时让小马达2051通电带动传 动部分运动，既磁粉制动器转子部分和绕线轮2023旋转而收卷。如图5所示，所述的控制组件206包括控制盒2061、电子表2062、磁铁2063和感 应器2064 ；控制盒2061接收电子表2062的指令控制磁粉制动器203和回位组件205，感应 器2064固定在机架201上，感应器2064的输出端连接控制盒2061，磁铁2063安装在旋转 的绕线轮2023上，感应器2064和磁铁2063相配合。另外，所述的控制组件206包含控制盒2061、电子表2062、磁铁2063和感应器 2064。控制盒2061内有芯片电子板电路，主要作用是提供给磁粉制动器203、小马达2051、 张力检测器204适时电压的电流，接受电子表2062的指令控制输入磁粉制动器203的电流 大小来控制磁粉制动器203转子部件的反向阻力力矩；接受张力检测器204的电信号，配合 运动过程给小马达2051接通电源的同时切断磁粉制动器203的电源；接受感应器2064检 测的信号，进行计算反馈给电子表显示运动者的运动数据。电子表2062的面板上有操作按 键和液晶显示屏，内有简单电子电路，操作按键是运动者设定磁粉制动器203转子部分输 出的阻力力矩大小和了解运动数据用，显示屏是显示参数用。感应器2064和磁铁2063配 合使用，感应器2064固定在机架上，磁铁2063安装在旋转的绕线轮2023上，绕线轮2023 旋转一周，感应器2064就会感应一次并将信号传递给控制盒2061，综合磁粉制动器203的转子输出的反向阻力力矩的大小和感应器2064的累计感应数值，通过控制盒计算，运动者 就能了解自身运动参数。 结合本实施案例，以一个运动过程来对本实用新型作阐述运动者运动前，先通过 电子表2062的按键控制控制盒2061供给磁粉制动器203的电流来设定运动阻力力矩，磁 粉制动器203通电后其转子部分产生阻力力矩，数据显示在电子表2062的显示屏上。运 动者向上推举传动杆2021，钢索2022拉动绕线轮2023绕磁粉制动器的磁粉制动器输出轴 2036旋转，运动者运动受到阻碍，转子部分阻碍传动杆2021运动时给钢索2022 —张力，张 力检测器204可检测出钢索2022承受的张力值，同时绕线轮2023旋转时感应器2064可测 量出运动量，经控制盒2061整理后供运动者随时查询。运动者推举到一定高度后下放传动 杆2021，钢索2022回收不受力作用，张力检测器204检测后发出电信号给控制盒2061，控 制盒2061切断磁粉制动器203的电源，转子部分所受制动力矩消失，同时接通小马达2501 的电源使其旋转，带动转子部分和绕线轮2023反向旋转，将钢索绕回在绕线轮2023上，反 复循环，实现运动者健身康复功能。
权利要求一种健身康复器材阻力系统，包括机架(201)、传动组件(202)、阻力装置、张力检测器(204)、回位组件(205)和控制组件(206)；所述张力检测器(204)与传动组件(202)相连，所述传动组件(202)包括传动杆(2021)、传动带(2022)和绕线轮(2023)，所述传动杆(2021)的固定端铰接在机架(201)上，活动端与健身康复器材的受力臂相连，所述绕线轮(2023)设置在阻力装置的输出轴上，所述传动带(2022)一端绕接固定在绕线轮(2023)上，另一端固定在传动杆(2021)的活动端上；其特征是所述阻力装置为磁粉制动器(203)，所述磁粉制动器(203)包括定子(2031)、转子(2032)、磁粉(2033)、非磁性圆盘(2034)、励磁绕组(2035)和磁粉制动器输出轴(2036)，所述定子(2031)固定在机架(201)上，转子(2032)与定子(2031)相配合，励磁绕组(2035)安装在定子(2031)中，励磁绕组(2035)与定子(2031)间用非磁性圆盘(2034)隔离，转子(2032)与磁粉制动器输出轴(2036)连为一体，在转子(2032)与定子(2031)之间的工作间隙中填充磁粉(2033)；回位组件(205)和磁粉制动器输出轴(2036)相连，所述控制组件(206)控制连接张力检测器(204)、磁粉制动器(203)和回位组件(205)。
2.如权利要求1所述的健身康复器材阻力系统，其特征是所述的回位组件(205)包 括一小马达(2051)、两分别安装在小马达(2051)和磁粉制动器输出轴(2036)轴端的主动 皮带轮(2054)和从动皮带轮(2052)，主动皮带轮(2054)和从动皮带轮(2052)之间连接有 皮带(2053)。
3.如权利要求1所述的健身康复器材阻力系统，其特征是所述的控制组件(206)包 括控制盒(2061)、电子表(2062)、磁铁(2063)和感应器(2064)；控制盒(2061)接收电子表 (2062)的指令控制磁粉制动器(203)和回位组件(205)，感应器(2064)固定在机架(201) 上，感应器(2064)的输出端连接控制盒(2061)，磁铁(2063)安装在旋转的绕线轮(2023) 上，感应器(2064)和磁铁(2063)相配合。
4.如权利要求1 3中任意一权利要求所述的健身康复器材阻力系统，其特征是所 述的传动带(2022)为钢索或织带。专利摘要本实用新型属于健身康复器材领域，尤其涉及一种健身康复器材阻力系统。一种健身康复器材阻力系统，该系统中阻力装置为磁粉制动器，所述磁粉制动器包括定子、转子、磁粉、非磁性圆盘、励磁绕组和磁粉制动器输出轴，所述定子固定在机架上，转子与定子相配合，励磁绕组安装在定子中，励磁绕组与定子间用非磁性圆盘隔离，转子与磁粉制动器输出轴连为一体，在转子与定子之间的工作间隙中填充磁粉。本实用新型具有调节配重阻力的大小方便、且调节配重阻力范围面广、占地空间小、生产运输安装简单、运动者可随时了解运动参数等优点，并且能轻松实现健身教练或康复医生数据跟踪进行远程指导监控，提高其实用性。
文档编号A63B21/005GK201631963SQ20102012383
公开日2010年11月17日 申请日期2010年3月5日 优先权日2010年3月5日
发明者肖姝红 申请人:肖姝红