健身训练器的制作方法

本发明涉及一种健身训练器，尤其是一种健身训练器。

背景技术：

在现代社会中，伴随着工作时间的延长、生活节奏的加快、工作压力的增大，人们的身体状况越来越差，亚健康人群越来越多，因此办公健身器材、武术健身器材、太极健身器材的市场正在迅速扩大，而现有的健身器材产品过于滞后，不能满足和适应社会的潜在需求。

随着科学意识的提升，健身更讲究科学训练，科学训练主要体现在训练方法的科学、及训练器材的科学上。目前市面上，针对上肢的训练设备并不多，且大多属于纯粹的活动设备，并不能根据训练者的需要实现训练力量调整，最常见的就是公园或小区内，用于老人手部训练的转盘。而另外一些带力量条件的上肢训练器材，存在以下缺陷：1、由于器材结构复杂、配件多，导致整体笨重；2、使用时因为配件间的摩擦，噪音大；3、活动部件易磨损，容易发生事故，造成使用者受伤；4、对场地要求高，设备成本高昂。

技术实现要素：

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种结构简单，训练操作方便，噪音小的健身训练器。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种健身训练器，包括机架，还包括，

转动安装于机架处的曲轴，该曲轴包括有主轴颈、连杆颈、及用于连接主轴颈和连杆颈的曲柄；

摇柄，固定于曲轴轴向的两端部；

固定于机架处、且用于向曲轴提供转动阻力的阻尼装置，该阻尼装置为活塞式液压缸，该活塞式液压缸的轴向与曲轴轴向相垂直，缸体与机架铰接配合，位于缸体外的活塞杆端部与连杆颈铰接配合。

本发明的有益效果是：曲轴包括主轴颈、曲柄和连杆颈，连杆颈通过曲柄与主轴颈连接。通过摇柄实现曲轴的转动，从而带动曲轴上连杆颈也一起转动，由于活塞杆端部与连杆颈铰接，因此曲轴在此作用是，将扭矩转化为活塞式液压缸中活塞杆的往复运动。由于活塞杆克服液压油做功时，需要动力输入，因此需要通过不同健身方式，实现手部或腿部发力来实现曲柄的转动，由此达到健身的目的。本专利中，整体只需要五个基本部件就能达到健身目的，因此结构简单，而且训练操作方便，通过增加曲轴转动阻力，达到对锻炼的强度控制；阻尼装置改变了传统方式中的摩擦增阻的方式，采用液压缸方式，减少了部件间的摩擦，因此大大减小运作时的噪音，以及设备的寿命损耗；摇柄可以实现双向转动，即可以实现顺时针和逆时针的双向运动，不会有方向性的限制。

垂直于曲轴轴向的截面为坐标面，所述曲轴上连杆颈数量为两个，在坐标面上，以主轴颈轴心为中心点，曲柄垂直于主轴颈设置，且曲柄包括与其中一连杆颈固定连接的第一曲柄、及与另一连杆颈固定连接的第二曲柄；在坐标面上，以主轴颈轴心为中心点，第一曲柄和第二曲柄在坐标面上投影所成夹角为90°；所述活塞式液压缸的数量与连杆颈的数量相一致，各活塞式液压缸并排安装、且与连杆颈一一对应设置。根据活塞式液压缸的运动轨迹和施力大小关系可知，第一曲柄和第二曲柄间夹角90°设置时，曲轴转至不同角度，所需的外力是相对均衡的，而不会因为活塞杆伸缩位置的不同而产生巨大差异。从而保证健身时，健身者施力过程中感受到阻尼较为均衡，减小了运动过程中阻尼脉冲的不均匀性，从而提升了运动体验感，实现科学健身的效果。

曲轴上连杆颈数量至少有两个，活塞式液压缸的数量与连杆颈的数量相一致，各活塞式液压缸并排安装、且与连杆颈一一对应设置。根据对阻尼输出特性的要求，可调整活塞式液压缸的数量。缸数增加则可以更加有利于阻尼输出的均衡性。同时随缸数变化，曲柄夹角也不限于90°。曲柄之间夹角可根据数量不同而有不同选择。

其中，活塞式液压缸包括有带液压腔的缸体，缸体内设有将液压腔分割为第一液压腔和第二液压腔的活塞，活塞处固定有延伸至缸体外的活塞杆，该活塞杆与缸体间密封配合，活塞上设有用于连通第一液压腔和第二液压腔的通孔，液压腔内填设有液压油。当活塞运动时，液压油将通过通孔在第一液压腔和第二液压腔间转移，而转移过程中，需要克服活塞的阻力做功，而这部分功就是施加于曲轴上的阻力。同时，这部分阻力就是需要健身者克服、并达到健身目的的直接需求。

另一种设置方案为，活塞式液压缸包括有带液压腔的缸体，缸体内设有将液压腔分割为第一液压腔和第二液压腔的活塞，活塞处固定有延伸至缸体外的活塞杆，该活塞杆与缸体间密封配合，缸体轴向两端部分别设有与第一液压腔连通的第一通孔、及与第二液压腔连通的第二通孔；第一通孔和第二通孔间通过连接管相连通。

进一步优选设置是，连接管处设有用于控制流量的流量阀。由于第一通孔和第二通孔间通过连接管相连通，因此可以通过流量阀控制连接管内的流量，从而控制驱动摇柄转动时的扭矩，也即控制健身时的力量，从而根据个人的阶段不同、性别不同，达到强度可调。

摇柄其中一种设置方案为：摇柄包括有连接柄、及与连接柄垂直设置的把手；所述连接柄与曲轴轴向端部固定，连接柄的轴向与曲轴的轴向相垂直。

主轴颈处固定有同轴设置的飞轮。通过飞轮来增加阻尼结构的转动惯量，可以平衡阻尼输出的波动性，从而增加健身者使用体验感。

在机架处设有输入单元和输出单元，该输入单元包括用于监测曲轴转动圈数的计数器，输出单元包括用于显示计数器所计数的显示屏。可以为健身者提供直观的健身量，以便健身者根据计划达到科学健身的目的。

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种结构简单，训练操作方便，噪音小的健身训练器。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种健身训练器，包括机架，其特征是，还包括，

转动安装于机架处的曲轴，该曲轴包括有主轴颈、连杆颈、及用于连接主轴颈和连杆颈的曲柄；

转盘，与主轴颈同轴固定，且转盘所在平面与主轴颈轴向相垂直；

固定于机架处、且用于向曲轴提供转动阻力的阻尼装置，该阻尼装置为活塞式液压缸，该活塞式液压缸的轴向与曲轴轴向相垂直，缸体与机架铰接配合，位于缸体外的活塞杆端部与连杆颈铰接配合。

本发明的有益效果是：曲轴包括主轴颈、曲柄和连杆颈，连杆颈通过曲柄与主轴颈连接。通过转动转盘来实现曲轴的转动，从而带动曲轴上连杆颈也一起转动，由于活塞杆端部与连杆颈铰接，因此曲轴在此作用是，将扭矩转化为活塞式液压缸中活塞杆的往复运动。由于活塞杆克服液压油做功时，需要动力输入，因此需要通过不同健身方式，用身体部位使转盘转动，从而由转盘带动曲柄转动，以此达到健身的目的。本专利中，整体只需要五个基本部件就能达到健身目的，因此结构简单，而且训练操作方便，通过增加曲轴转动阻力，达到锻炼的力量控制；阻尼装置改变了传统方式中的摩擦增阻的方式，采用液压缸方式，减少了部件间的摩擦，因此大大减小运作时的噪音，以及设备的寿命损耗；转盘可实现双向转动，即可以实现顺时针和逆时针的双向运动，不会有方向性的限制。

活塞式液压缸其中一种方案为：活塞式液压缸包括有带液压腔的缸体，缸体内设有将液压腔分割为第一液压腔和第二液压腔的活塞，活塞处固定有延伸至缸体外的活塞杆，该活塞杆与缸体间密封配合，活塞上设有用于连通第一液压腔和第二液压腔的通孔，液压腔内填设有液压油。活塞式液压缸另一种方案为：活塞式液压缸包括有带液压腔的缸体，缸体内设有将液压腔分割为第一液压腔和第二液压腔的活塞，活塞处固定有延伸至缸体外的活塞杆，该活塞杆与缸体间密封配合，缸体轴向两端部分别设有与第一液压腔连通的第一通孔、及与第二液压腔连通的第二通孔；第一通孔和第二通孔间通过连接管相连通。

附图说明

图1为本发明实施例一的结构示意图。

图2为本发明实施例二的结构示意图。

图3为本发明实施例中活塞式液压缸的结构示意图。

图4为本发明实施例中活塞式液压缸的另一种结构示意图。

图5为本发明实施例中阻尼装置工作时曲轴转角与阻尼的关系图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述：

实施例一：如图1、3、4所示，本实施例包括机架1，该机架1上安装有水平设置的曲轴2，该曲轴2与机架1间转动配合。曲轴2采用传统曲轴结构，曲轴2包括主轴颈21、连杆颈23、及用于连接主轴颈21和连杆颈23的曲柄22，主轴颈21轴向与连杆颈23轴向相平行，曲柄22垂直于主轴颈21设置，则曲柄22包括与其中一连杆颈23固定连接的第一曲柄22a、及与另一连杆颈23固定连接的第二曲柄22b。其中，连杆颈23的数量为两个；在主轴颈21上固定有飞轮4，飞轮4所在平面与主轴颈垂直设置；在主轴颈21两端部分别设有摇柄212，该摇柄212包括连接柄2121、及与连接柄2121垂直设置的把手2122，连接柄2121与曲轴2轴向端部固定，连接柄2121的轴向与曲轴2的轴向相垂直。在曲轴2的下方安装有用于向曲轴2提供转动阻力的活塞式液压缸3，该活塞式液压缸3包括有带液压腔的缸体31，缸体31内设有将液压腔分割为第一液压腔311和第二液压腔312的活塞32，活塞32处固定有延伸至缸体31外的活塞杆321，该活塞杆321与缸体31间密封配合，活塞32上设有用于连通第一液压腔311和第二液压腔312的通孔322，液压腔内填设有液压油；缸体31与机架1铰接配合，活塞杆321上位于缸体31外的端部与连杆颈23铰接配合。活塞式液压缸3的数量为两个，各活塞式液压缸3并排安装、且与连杆颈23一一对应设置。垂直于曲轴2轴向的截面为坐标面，在坐标面上，以主轴颈21轴心为中心点，第一曲柄22a和第二曲柄22b在坐标面上投影所成夹角为90°。当然，连杆颈23的数量可以根据需要进行调整，而且在坐标面上，相邻曲柄22在坐标面上投影所成夹角可根据需要进行调整，并不局限于90°；可选择采用为30°、60°、120°等方案。

活塞式液压缸3除了前述方案外，还可以采用另一种实施例，如：活塞式液压缸3包括有带液压腔的缸体31，缸体31内设有将液压腔分割为第一液压腔311和第二液压腔312的活塞32，活塞32处固定有延伸至缸体外的活塞杆321，该活塞杆321与缸体31间密封配合，缸体31轴向两端部分别设有与第一液压腔311连通的第一通孔313、及与第二液压腔312连通的第二通孔314；第一通孔313和第二通孔314间通过连接管315相连通；连接管315处设有用于控制流量的流量阀316。通过流量阀316控制连接管315内的流量，从而控制驱动摇柄212转动时的扭矩，也即控制健身时的强度，从而根据个人的阶段不同、性别不同，达到强度可调。如图5所示，横轴为曲轴2转角θ坐标轴，纵轴为阻尼力F的坐标轴。曲轴2转角将间接反映在活塞杆321的行程上，而阻尼大小即活塞杆321伸缩时所需克服的阻力大小，也即克服该阻力时健身者所需施加的力量。其中，活塞杆321在活塞式液压缸3中运动时，活塞杆321存在伸出最短、即伸出最长这两个极限位置，而位于两极限位置之间的中间位置为过渡位置；根据活塞式液压缸3的特性，通过转动曲轴2来实现活塞杆321的位置变化，在两极限位置时所需克服阻尼力最小(因为曲轴转动角度对应的活塞杆行程变化最小)，而在过渡位置时所需克服阻尼力最大(此时曲轴转动角度对应的行程变化相对最大)。曲轴2某一曲柄垂直活塞连杆时假定转角为0°时，曲线s1为活塞杆321位于中间过渡位置的阻尼曲线示意图；曲线s2为另一活塞杆321位于两端极限位置的状态。本实施例中，采用两活塞式液压缸3相互配合，且两连杆颈23间成90°夹角，则两活塞式液压缸3随着曲轴2的转动，活塞杆321所需克服的阻力分别为曲线s1和曲线s2，那么两活塞式液压缸3相互配合后所需克服阻力之和，即为曲线s1和曲线s2在纵轴方向上数值之和，由图可知，当两连杆颈23间夹角为90°时，无论曲轴2此时处于何种状态，所需克服的阻尼力之和就会相对平稳，因此就能保证健身者健身时，对于摇柄212所施加的扭矩也是相对波动较小，这样可以保证施力的均衡性，提升了健身者的使用体验感，而且能让健身更加科学，符合生理上的需要。

其中，主轴颈21处飞轮4的目的是增加阻尼结构的转动惯量，可以平衡阻尼输出的波动性，改善阻尼输出的脉冲性，从而进一步增加健身者使用体验感。

在机架1处设有输入单元和输出单元，该输入单元包括用于监测曲轴2转动圈数的计数器，输出单元包括用于显示计数器所计数的显示屏。可以为健身者提供直观的健身量，以便健身者根据计划达到科学健身的目的。其中，计数器所计算数字直接在显示屏上显示，并且无需做任何额外的逻辑运算，此处所采用的技术属于本领域的常规技术，本领域技术人员都知道如何操作，在此不做赘述。

本发明中，曲轴2包括主轴颈21、曲柄22和连杆颈23，连杆颈23通过曲柄22与主轴颈21连接。通过摇柄212实现曲轴2的转动，从而带动曲轴2上连杆颈23也一起转动，由于活塞杆321端部与连杆颈23铰接，因此曲轴2在此作用是，将扭矩转化为活塞杆321的往复运动。由于活塞杆321克服液压油做功时，需要动力输入，因此需要通过不同健身方式，实现手部或腿部来实现曲柄22的转动，由此达到健身的目的。本专利中，整体只需要五个基本部件就能达到健身目的，因此结构简单，而且训练操作方便，通过增加曲轴2转动阻力，达到锻炼的力量控制；阻尼装置改变了传统方式中的摩擦增阻的方式，采用液压缸方式，减少了部件间的摩擦，因此大大减小运作时的噪音，以及设备的寿命损耗；摇柄212可以实现双向转动，即可以实现顺时针和逆时针的双向运动，不会有方向性的限制。

实施例二：如图2所示，与实施例一的区别仅在于，主轴颈21处同轴固定有转盘211，该转盘211所在平面与主轴颈21轴向相垂直。

本发明中，通过转动转盘211来实现曲轴2的转动，从而带动曲轴2上连杆颈23也一起转动，由于活塞杆321端部与连杆颈23铰接，因此曲轴2在此作用是，将扭矩转化为活塞式液压缸3中活塞杆321的往复运动。由于活塞杆321克服液压油做功时，需要动力输入，因此需要通过不同健身方式，用身体部位使转盘211转动，从而由转盘211带动曲柄22转动，以此达到健身的目的。转盘211可实现双向转动，即可以实现顺时针和逆时针的双向运动，不会有方向性的限制。