专利名称：阻尼限位装置及具有该装置的上肢牵引器的制作方法
技术领域：
本发明属于旋转摆动类健身器材技术领域，尤其涉及一种用于健身器材的阻尼限位装置及具有该装置的上肢牵引器。
背景技术：
人们越来越注重健身和锻炼，很多小区都配套设置有一些公共的健身器材，平时的使用率也很高。各种健身器材中，其中旋转摆动类健身器材有较多种类，如大转轮、上肢牵引器、下肢康复器、太极揉推器等。上肢牵引器是使用频率最高最常见的健身器材，它是由立柱，支架，和若干摆动杆及拉绳组成，摆动杆转动，拉绳实现上下交替运动，从而使用者上肢和肩背部得到锻炼，人为损坏或使用方法不正确，损坏率较高，因此国标规定旋转类器材应有限位装置，常见克服人为损坏的办法是把拉绳由麻绳或尼龙绳改为钢丝绳以防剪断，而钢丝绳又和定向限位套 (由旋转转换成上下运动的一个限位元件)摩擦而损坏钢丝绳和限位套(尼龙或铜材质) 返修率较高，因此上肢牵引器有很大的改进空间，但某些技术难题尚未解决为达到较好的健身效果，同时防止旋转过快以增强安全性，国家规定旋转类器材要有阻尼功能，国标要求摆动型运动器械的上下摆动时有限位装置，以保证使用者的安全。然而现有专利公开的各种上肢牵引器均没有阻尼限位装置，因此在使用安全性上有所欠缺。如一专利号为ZL201020213716. 7(公告号为CN201744129U)的中国实用新型专利《上肢牵引器》，及一专利号为ZL2010205832^.X(公告号为CN201906410U)的中国实用新型专利《一种上肢牵引器》，它们均披露了一种常规结构的上肢牵引器。为此现有旋转摆动类健身器材迫切需要安装一种阻尼和转角限位装置。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术现状而提供一种具有用于健身器材的旋转阻尼结构，该阻尼结构具有更换方便、阻尼大小可调节的优点。本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为一种阻尼限位装置，包括有安装轴和套管，套管套设在安装轴上并能相对安装轴旋转；其特征在于所述安装轴上还套设有两根扭簧，所述两根扭簧中的第一自由端均与安装轴固定，两根扭簧中的第二自由端外露出安装轴，所述套筒内还固定有两撞块，各撞块分别与各扭簧上的第二自由端对应，在套筒向前翻转超过一定角度状态下，其中一块撞块与其中一根扭簧的第二自由端碰撞而使该扭簧箍紧安装轴，在套筒向后翻转超过一定角度状态下，另一块撞块与其中另一根扭簧的第二自由端碰撞而使该扭簧箍紧安装轴；所述套管的前端固定有阻尼套，所述安装轴前端插入阻尼套内，安装轴的前端套设有静摩擦片和动摩擦片，其中，所述静摩擦片周向约束在安装轴上并能沿安装轴轴向移动，所述动摩擦片套设在安装轴上能沿阻尼套轴向滑移及相对安装轴旋转，动摩擦片与静摩擦片相互接触，同时，动摩擦片的周边约束在阻尼套的内壁上而能随阻尼套一起旋转，安装轴上还套设弹簧，该弹簧通过螺纹连接在安装轴顶部的锁紧螺母限位而使静摩擦片与动摩擦片之间保持压紧趋势。上述安装轴上开有沿轴向设置的卡槽，所述各扭簧的第一自由端均卡制在所述卡槽内。该结构便于安装扭簧并将扭簧的第一自由端与安装轴定位，安装时将各扭簧套设在安装轴上，再将各扭簧的自由端卡入卡槽内即完成。上述套筒上开有两安装孔，所述各撞块分别插设在相应安装孔内，各撞块的内端伸入套筒内而能与所述扭簧的第二自由端配合。该结构便于安装各撞块，安装时将撞块平面的一端从套筒外部插入安装孔内与套筒轴心平行以保证撞击准确，即完成安装，各撞块与安装孔之间为紧配，或在套筒外焊合。为使套筒相对安装轴转动更灵活，上述套筒内壁和安装轴周面之间设有两间隔设置的轴承，所述两根扭簧位于两轴承之间，所述位于安装轴外端的轴承通过固定在套筒内的挡环和套筒外端的内肩胛而约束在安装轴的外端，位于安装轴内端的轴承则通过卡扣在安装轴内端的孔用挡圈和套筒内端的内肩胛而约束在安装轴的内端。该结构便于将轴承安装并限位在安装轴上，而且如轴承损坏也便于更换。为加强转盘的阻尼效果，上述静摩擦片和动摩擦片各有两片，静摩擦片和动摩擦片彼此间隔设置，阻尼套具有底壁，位于两静摩擦片之间的动摩擦片的上下端面分别与相邻的静摩擦片的端面接触，位于最下端的动摩擦片的下表面与阻尼套的底壁接触。上述安装轴上固定有两平键，所述静摩擦片的内孔壁上开有两与平键外形相配的缺口，所述外露出安装轴周面的平键位于所述缺口内。其为一种静摩擦片的具体安装结构， 该结构具有结构简单和安装方便的优点，通过平键与缺口的配合，保证静摩擦片不能相对安装轴旋转的同时保证静摩擦片平稳沿安装轴轴向移动。上述阻尼套的内周壁上固定有两圆柱销，所述动摩擦片的周面上开有两与圆柱销外形相配的凹槽，所述圆柱销位于所述凹槽内。其为一种动摩擦片的具体安装结构，该结构具有结构简单和安装方便的优点，通过圆柱销与凹槽的配合，保证动摩擦片能随套管一起旋转，同时能相对套管轴向滑移。上述安装轴上还套设有垫圈，该垫圈位于锁紧螺母和弹簧之间。设置垫圈能支架锁紧螺母与弹簧之间的接触面积，使弹簧受力均勻。为防止杂质进入套管内，而影响阻尼结构，上述阻尼管的前端开口处设有端盖密封。一种具有前述阻尼限位装置的上肢牵引器，包括支架、摆动杆和两根拉绳，所述安装轴位于支架的上部，所述套管固定在摆动杆的中部，所述两根拉绳的上端分别通过接头转动连接在摆杆的两端，各拉绳的下端设置有把手。其为前述阻尼限位装置在上肢牵引器上的具体应用，当然也可用于其它类似健身器械。与现有技术相比，本发明的优点在于该装置具有转动角度限位和转动阻尼两种功能，其在套筒内设置两根扭簧，当套筒向前摆动超过一定角度，位于套筒内的其中一个撞块开始与其中一根扭簧的第二自由端碰撞，使扭簧箍紧安装轴，套筒不能继续向前摆动，当套筒向后摆动超过一定角度，位于套筒内的其中另一个撞块开始与其中另一根扭簧的第二自由端碰撞，使扭簧箍紧安装轴，套筒不能继续向后摆动，因此套筒只能在一定角度范围内摆动，实现转动角度限位；另外通过静摩擦片与安装轴相对固定，动摩擦片与阻尼套相对固定，并用弹簧将动摩擦片和静摩擦片相互压紧，实现对套管转动的阻尼作用。
图1为阻尼限位装置实施例的结构剖视图；图2为图1的A-A向剖视图；图3为阻尼限位装置实施例的立体结构分解图；图4为阻尼限位装置实施例中安装有撞块后的套筒的示意图；图5为阻尼限位装置实施例中静摩擦片的立体结构示意图；图6为阻尼限位装置实施例中动摩擦片的立体结构示意图；图7为具有本阻尼限位装置的上肢牵引器的立体结构示意图。
具体实施例方式以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。如图1 6所示，为本发明的一个优选实施例。一种阻尼限位装置，包括有安装轴1和套管2，套管2固定在健身器材的旋转部件上，套管2套设在安装轴1上并能相对安装轴1旋转。套筒2内壁和安装轴1周面之间设有两间隔设置的轴承9，位于安装轴1外端的轴承9通过固定在套筒内的挡环10和套筒2外端的内肩胛22而约束在安装轴1的外端，位于安装轴1内端的轴承9则通过卡扣在安装轴1内端的孔用挡圈12和套筒2内端的内肩胛23而约束在安装轴1的内端。转动角度限位部分的结构如下安装轴1上还套设有两根扭簧3，两根扭簧3位于两轴承9之间，两根扭簧3中的第一自由端31均与安装轴1固定，即在安装轴1上开有沿轴向设置的卡槽11，各扭簧3的第一自由端31均卡制在卡槽11内，两根扭簧3中的第二自由端32外露出安装轴1。套筒2内还固定有两撞块4，两撞块4之间的夹角呈大致80°，撞块4采用如下结构固定在套筒2内，在套筒2上开有两安装孔21，各撞块4分别插设在相应安装孔21内， 各撞块4的内端伸入套筒2内而能与扭簧3的第二自由端32配合。各撞块4分别与各扭簧3上的第二自由端32对应，在套筒2向前翻转超过一定角度状态下，其中一块撞块4与其中一根扭簧3的第二自由端32碰撞而使该扭簧3箍紧安装轴1，在套筒2向后翻转超过一定角度状态下，另一块撞块4与其中另一根扭簧3的第二自由端32碰撞而使该扭簧3箍紧安装轴1。当套筒2向前摆动超过一定角度(大致45度)，位于套筒2内的其中一个撞块4 开始与其中一根扭簧3的第二自由端32碰撞，扭簧3受力旋转10° 20°时，使扭簧3箍紧安装轴2，即完全“抱死”在安装轴1上，套筒2不能继续向前摆动，套筒2转动的能量被扭簧3在45度 55度角吸收，扭簧3起到缓冲作用；当套筒2向后摆动超过一定角度(大致45度)，位于套筒2内的其中另一个撞块4开始与其中另一根扭簧3的第二自由端32碰撞，使扭簧3箍紧安装轴1，套筒2不能继续向后摆动，因此套筒2只能在一定角度范围内摆动，避免了钢性撞击，有效的保护了使用者的安全。旋转阻尼结构具体如下套管2的前端焊接固定有阻尼套5，阻尼套5具有底壁，阻尼套5的前端开口处设有端盖52密封。安装轴1前端插入阻尼套5内，安装轴1的前端套设有静摩擦片6和动摩擦片7， 静摩擦片6和动摩擦片7各有两片，静摩擦片6和动摩擦片7彼此间隔设置，动摩擦片7为正弦波形片。正弦波形片即动摩擦片的端面外形呈沿圆周方向的波浪形，这种动摩擦片的端面受挤压时能增加与静摩擦片的接触面积，从而增大两者之间的摩擦力，进一步增强转盘的阻尼效果。其中，静摩擦片6周向约束在安装轴1上并能沿安装轴1轴向移动，静摩擦片6采用以下结构安装在安装轴1上，安装轴1上固定有两平键13，静摩擦片6的内孔壁上开有两与平键外形相配的缺口 61，外露出安装轴1周面的平键13位于缺口 61内。动摩擦片7套设在安装轴1上能沿阻尼套2轴向滑移及相对安装轴1旋转，同时动摩擦片7的周边约束在阻尼套5的内壁上而能随阻尼套5 —起旋转，动摩擦片7采用以下结构安装在安装轴1和阻尼套5之间，阻尼套5的内周壁上固定有两圆柱销51，动摩擦片 7的周面上开有两与圆柱销51外形相配的凹槽71，圆柱销51位于凹槽71内。位于两静摩擦片6之间的动摩擦片7的上下端面分别与相邻的静摩擦片6的端面接触，位于最下端的动摩擦片7的下表面与阻尼套5的底壁接触。安装轴1上还套设弹簧 8，该弹簧8通过螺纹连接在安装轴1顶部的锁紧螺母19限位而使静摩擦片6与动摩擦片 7之间保持压紧趋势。位于锁紧螺母9和弹簧8之间的安装轴1上还套设有垫圈14，该垫圈14位于锁紧螺母9和弹簧8之间。本旋转阻尼结构通过静摩擦片6与安装轴1相对固定，动摩擦片7与阻尼套5相对固定，并用弹簧8将动摩擦片7和静摩擦片6相互压紧，实现对阻尼套5转动的阻尼作用， 而阻尼套5与套管2固定，套管2则固定在健身器材的旋转部件上，故最终实现对旋转部件的阻尼作用，另外通过旋动锁紧螺母19来调节弹簧5的压力来最终实现阻尼力的调节，动摩擦片4和静摩擦片3磨损后更换也很方便。如图7所示，一种具有前述阻尼限位装置的上肢牵引器，包括支架15、摆动杆16和两根拉绳17，安装轴1位于支架15的上部，套管2固定在摆动杆16的中部，两根拉绳17的上端分别通过接头18转动连接在摆杆16的两端，各拉绳17的下端设置有把手19。
权利要求
1.一种阻尼限位装置，包括有安装轴(1)和套管O)，套管(2)套设在安装轴(1)上并能相对安装轴(1)旋转；其特征在于所述安装轴(1)上还套设有两根扭簧(3)，所述两根扭簧(3)中的第一自由端(31)均与安装轴⑴固定，两根扭簧⑶中的第二自由端(32)外露出安装轴(1)，所述套筒(2)内还固定有两撞块G)，各撞块(4)分别与各扭簧C3)上的第二自由端(3 对应，在套筒(2) 向前翻转超过一定角度状态下，其中一块撞块(4)与其中一根扭簧(3)的第二自由端(32) 碰撞而使该扭簧C3)箍紧安装轴(1)，在套筒O)向后翻转超过一定角度状态下，另一块撞块(4)与其中另一根扭簧(3)的第二自由端(3 碰撞而使该扭簧C3)箍紧安装轴(1)；所述套管O)的前端固定有阻尼套(5)，所述安装轴(1)前端插入阻尼套(5)内，安装轴(1)的前端套设有静摩擦片(6)和动摩擦片(7)，其中，所述静摩擦片(6)周向约束在安装轴(1)上并能沿安装轴(1)轴向移动，所述动摩擦片(7)套设在安装轴(1)上能沿阻尼套(2)轴向滑移及相对安装轴(1)旋转，动摩擦片(7)与静摩擦片(6)相互接触，同时，动摩擦片(7)的周边约束在阻尼套(5)的内壁上而能随阻尼套(5) —起旋转，所述安装轴(1) 上还套设弹簧(8)，该弹簧(8)通过螺纹连接在安装轴(1)顶部的锁紧螺母(19)限位而使静摩擦片(6)与动摩擦片(7)之间保持压紧趋势。
2.根据权利要求1所述的阻尼限位装置，其特征在于所述安装轴(1)上开有沿轴向设置的卡槽(11)，所述各扭簧⑶的第一自由端(31)均卡制在所述卡槽(11)内。
3.根据权利要求1所述的阻尼限位装置，其特征在于所述套筒(2)上开有两安装孔 (21)，所述各撞块⑷分别插设在相应安装孔内，各撞块⑷的内端伸入套筒(2)内而能与所述扭簧(3)的第二自由端(32)配合。
4.根据权利要求1所述的阻尼限位装置，其特征在于所述套筒(2)内壁和安装轴⑴ 周面之间设有两间隔设置的轴承(9)，所述两根扭簧(3)位于两轴承(9)之间，所述位于安装轴(1)外端的轴承(9)通过固定在套筒内的挡环(10)和套筒( 外端的内肩胛02)而约束在安装轴⑴的外端，位于安装轴⑴内端的轴承(9)则通过卡扣在安装轴⑴内端的孔用挡圈(12)和套筒O)内端的内肩胛03)而约束在安装轴(1)的内端。
5.根据权利要求1所述的阻尼限位装置，其特征在于所述静摩擦片(6)和动摩擦片 (7)各有两片，静摩擦片(6)和动摩擦片(7)彼此间隔设置，阻尼套(5)具有底壁，位于两静摩擦片(6)之间的动摩擦片(7)的上下端面分别与相邻的静摩擦片(6)的端面接触，位于最下端的动摩擦片(7)的下表面与阻尼套(5)的底壁接触。
6.根据权利要求1所述的阻尼限位装置，其特征在于所述安装轴(1)上固定有两平键(13)，所述静摩擦片(6)的内孔壁上开有两与平键外形相配的缺口(61)，所述外露出安装轴(1)周面的平键(13)位于所述缺口(61)内。
7.根据权利要求1所述的阻尼限位装置，其特征在于所述阻尼套(5)的内周壁上固定有两圆柱销(51)，所述动摩擦片(7)的周面上开有两与圆柱销(51)外形相配的凹槽 (71)，所述圆柱销(51)位于所述凹槽(71)内。
8.根据权利要求1所述的用于健身器材的旋转阻尼结构，其特征在于所述安装轴(1) 上还套设有垫圈(14)，该垫圈(14)位于锁紧螺母(19)和弹簧(8)之间。
9.根据权利要求1所述的用于健身器材的旋转阻尼结构，其特征在于所述阻尼套(5) 的前端开口处设有端盖(5 密封。
10. 一种具有如权利要求1 9中任一权利要求的阻尼限位装置的上肢牵引器，包括支架(15)、摆动杆(16)和两根拉绳(17)，所述安装轴(1)位于支架(1 的上部，所述套管 (2)固定在摆动杆(16)的中部，所述两根拉绳(17)的上端分别通过接头(18)转动连接在摆杆(16)的两端，各拉绳(17)的下端设置有把手(19)。
全文摘要
本发明涉及一种阻尼限位装置，通过套筒内设置两根扭簧，当套筒向前摆动超过一定角度，位于套筒内的其中一个撞块开始与其中一根扭簧的第二自由端碰撞，使扭簧箍紧安装轴，套筒不能继续向前摆动，当套筒向后摆动超过一定角度，位于套筒内的其中另一个撞块开始与其中另一根扭簧的第二自由端碰撞，使扭簧箍紧安装轴，套筒不能继续向后摆动，因此套筒只能在一定角度范围内摆动，实现转动角度限位；另外通过静摩擦片与安装轴相对固定，动摩擦片与阻尼套相对固定，并用弹簧将动摩擦片和静摩擦片相互压紧，实现对套管转动的阻尼作用。
文档编号A63B23/12GK102302837SQ20111023152
公开日2012年1月4日 申请日期2011年8月11日 优先权日2011年8月11日
发明者陆立青 申请人:宁波奇胜运动器材有限公司