专利名称：利用搅动液体以产生阻滞力的阻滞器装置的制作方法
技术领域：
本实用新型系有关于一种利用搅动液体以产生阻滞力的阻滞器装置，特别有关于一种应用在运动器材的阻滞器装置。
在健身房或家庭中的运动器材，例如固定式自行车、登山机、跑步机等，其原理为将人力所产生之机械能，导入一耗能器，转变为热能，因而使用者只需要极小的空间，就可以不断地运动，以达到适当之运动量。由于这类运动器材所需要的空间很小，所以相当方便。又因为耗能器的种类不同，而产生不同的运动效果。耗能器一般可分为二种1.摩擦式，通常是将摩擦带绕在飞轮上，藉摩擦力产生耗能作用，其摩擦力可调整。2.风扇式，用键条带动一大型之风扇，藉鼓动空气产生耗能作用，其阻力不能调整。
上述两种耗能器都各有缺点。对摩擦式而言，其摩擦力为定值且静摩擦大于动摩擦，故使用者在起步时会感到非常难以转动，一旦速度加快，使用者又会感到阻力减小，致减低运动效果。若为了增加运动效果而调高摩擦力，则根本就难以起动，尤其在低速转动时，动作非常滞碍。因此，摩擦式耗能器所产生的运动效果并不好。另外，当摩擦带磨损后，往往找不到替代品，使得运动器材完全失去作用。此外，摩擦式耗能器又常用一甚重的飞轮使健身器材不易搬运。再者，因摩擦带与飞轮之间摩擦产生之高频噪音亦令使用者难以忍受。
风扇式耗能器产生的阻力是随着速度而增加的。其运动效果比摩擦式来得好，亦没有摩擦式难以起动的缺点。而且风扇并没有磨损更换的问题。然而，使用者在运动时，风扇产生巨大的噪音，对使用者和附近的人而言，会造成很大的干扰，是很恼人的问题。此外，风扇所产生的巨大风力，在寒冷的地区或季节更是令人难以忍受。再者，风扇的其他缺点包括体积庞大，而且其阻力不能调整。
为此，本实用新型的目的在于提出一种利用搅动液体以产生阻滞力的阻滞器装置。
本实用新型的目的是这样实现的，即提出一种利用搅动液体以产生阻滞力的阻滞器装置，该装置可用于以旋转运动方式，或以线性运动方式再转换成旋转运动方式的健身器材的能量消耗器，它包括两端板，其共同形成一密闭空间，该端板朝向密才空间突设有多个桨叶；一旋转板，它突设有多个可在密闭空间内旋转的桨叶；一固接于旋转板并突出于端板之外的轴，它可受外界之驱动旋转，并带动旋转板旋转。密闭空间可容纳液体，当轴与旋转板旋转时，液体受旋转板的桨叶与端板的桨叶搅动而对旋转板及轴产生阻滞力。
根据本实用新型的这种阻滞器装置的优点是其阻力能随速度加快而增加，且易于起动，没有磨损替换的问题，其噪音很低，不产生风扰，体积小巧，使用时可以调节阻力。
下面，将结合附图对本实用新型作进一步的描述，图中
图1是本实用新型的一个实施例的零件分解图；图2是
图1实施例的组装图；图3、4、5所示为
图1的装置的端板的视图；图6所示为
图1的装置的旋转板的视图7所示为本实用新型采用的一种软质袋状负荷调节器；图8为本实用新型的另一个实施例的视图。
请参考
图1，本实用新型之阻滞器系由两个端板1、旋转板2、主轴3、两个第1隔板4、两个第2隔板5、以及轴封6所组成。组合后的情形参阅图2。其基本原理为两片端板1组成一封闭壳体，其中灌入液体，例如水。使用者的运动带动主轴3，使旋转板2旋转。旋转板2和端板1各具有相配合的桨叶，使壳体内的液体激烈地旋转搅拌，因而产生强大的阻滞力，将动力迅速地消耗掉。因为流体的阻滞力随旋转速度而增加，因此将本创作应用于运动器材之耗能器时，其阻力亦随速度而增加，且由低速至高速的阻力增加顺畅。在起动时，因为液体不产生阻力，所以易于起动。本创作中由于没有摩擦的元件，因此没有磨损的问题。与摩擦式耗能器及风扇式耗能器相比较，本创作之阻滞器产生的噪音很低，体积小巧，并且也没有风扇式耗能器所产生风力的困扰。
请参阅图3、4、5。端板1大致呈圆盘状，其下方形成一方形槽，亦即贮液槽11。端板1之内部主要分为三部分外环室12、内环室13以及中央部14。外环室12与内环室13各设有多个桨叶15、16。当液体在外环室流动时，桨叶15会使液体产生巨烈的扰动，发生很大的阻滞力。桨叶16的作用是将内环室的液体排出至外环室，以产生扰动作用，并减少液体流入中央部14。如图2所示，中央部14的作用是容纳第1隔板4以及第2隔板5，形成一曲折之通道，使液体流入中央部14之后，就会向下流出中央部14，重新进入内环室13，而被带到外环室12继续循环，因此液体不会从主轴3与端板1之间的间隙渗出。中央部14和内环部13之间设有一环状的隔板18，内环部13与外环部12之间设有一环状的隔板17。隔板17的厚度较厚，并且由端板1的外部开设有六个装配孔19，可以用螺丝将组合后的阻滞器固定在运动器材上。
端板1的下方具有一贮液槽11，用以贮存液体。贮液槽11与外环室12之间设有隔板20。隔板20的两端及中间部分有缺口21，使外环室12与贮液槽11能相通。贮液槽11之内设有隔板22、23、24，形成曲折的通道。隔板20、22、23、24的作用是当旋转板2旋转时，液体受驱动而在内环室与外环室搅动产生阻滞力，因而形成一种液体与气体的混合体。此混合体受离心力的驱动，由缺口21进入贮液槽11。由于贮液槽11内不会受旋转板2的影响，里面没有搅动，当液体与混合体进入贮液槽11之后，气体与液体随即分离，气泡受隔板22、23、24的阻挡，不能再向下降，于是受浮力上升，又从缺口21进入外环室12，继续在外环室12之内循环。因此贮液槽11的作用相当于一个气液分离室。在贮液槽11侧壁接近底部之处，设有一开口25，液体可由此开口25进入贮液槽11，亦可由此开口25离开贮液槽11。贮液槽11的另一作用是调节内环室13与外环室12内的液体量，使液体在外环室12内的量保持一定，以避免液体的阻滞力因外环室12内液体量不同而产生变化。
旋转板2之结构请参考
图1及图6。旋转板2呈对称圆盘状，主要分为外轮叶26、内轮叶27、中央部28三部分。该三部分共同结合于圆盘29，并与之一体成形。外轮叶26的作用是驱动液体在端板1之外环室12与外轮叶26一边旋转，一边来回扰动，由于液体的扰动会产生很大的阻滞力，该阻滞力的大小与液体的速度成正比，于是达到使阻滞器在高速旋转时阻滞力大，在低速旋转时阻滞力小，在起动时(即静止时)几乎没有阻滞力。
内轮叶27的作用是将流入内环室13的水排出至外环室，以产生扰动作用，并减少液体流入中央部14、28。同时，内轮叶27与桨叶16亦能产生搅动液体的效用，与外轮叶共同产生阻滞力。如图2所示，中央部28与中央部14共同形成一环室以容纳第1隔板4以及第2隔板5，形成一曲折之通道。当未被排出至外环室的液体从内环室流入中央部28、14的时候，受到层层的阻碍，于是当液体随着中央部28、14以及第1隔板4和和第2隔板5旋转至下方时，就会流出中央部14、28，进入内环室13而再度循环。因此，本实用新型虽然未使用密闭之轴封，且轴封与轴之间并未密封，而为松配合，但已能有效地防止液体外泄。根据创作人的模型实验，绝大多数的液体会在内环室与外环室之间循环搅动产生阻滞力，而只有极少部分的液体会受动自上方流入中央部，但随即由下方流出中央部，可见中央部之曲折通道设计确实能达到阻止液体外泄的效果。
圆盘29的中心部分有一轴孔30沿轴向方向延伸，以容纳金属轴心3。轴孔30内部有齿槽(未图示)与轴心3的齿槽31啮合，使轴心3能驱动旋转板2。轴封6套在轴孔30之向外延伸部分32，用以消除端板1与轴孔30之向外延伸部分32的空隙。在中央部28和内轮叶27之间设有一环状的隔板33，将中央部28和内轮叶27隔开。在内轮叶27和外轮叶26之间设有隔板34，将内轮叶27和外轮叶26隔开。圆盘29在隔板34以及外轮叶26处形成膨胀状，其中嵌合高密度的材料50，使圆盘29外缘的质量增加，因而使旋转板2的转动惯量大为增加。其目的是使用者在使用中，若暂时停止踏动，圆盘29因为转动惯量够大，不会立刻停止，以免使用者有突然停止的滞碍。另一方面，在起动时，因为液体尚未产生阻力，则藉圆盘29的转动惯量使得使用者不会有踩空的感觉，而能平顺地起动。
轴心3为一金属轴，其一端设有链轮38，其中央部分设有齿槽31与轴孔30的齿槽啮合，以驱动旋转板2，其两端较细，用以插入配置在运动器材上的轴承(未图示)以支撑旋转板2。链轮38与运动器材中的链条(未图示)嵌合，随使用者的运动而转动。若使用者作直线运动(例如划船动作)，亦可经由其他机构转变为旋转运动后再驱动链轮38。
本实用新型之另一特点为一负荷调节器，能随使用者的需要调整阻力大小。如图2所示，开口25共有两个，其中之一接到进水口35，另一个则接到负荷调节器36。在未使用之前，使用者可将进水口35接到水龙头或其它给水装置，将自来水(或其他液体)灌入阻滞器至图5所示的水位记号37，使水位不超过轴封6与轴3之间的孔隙的下缘。此时负荷调节器36内亦充入一部分水(或液体)。由于在阻滞器内搅动的流体量越多，阻滞力愈大，所以使用者可将负荷调节器36提高，使其中的液体流入阻滞器以提高阻滞力，或将负荷调节器36降低，使阻滞器中的液体流入负荷调节器36以降低阻滞力。本实用新型亦可利用其他方法调节阻滞器内的液体量。例如，在图7中，使用一软质袋状之负荷调节器37。使用者可旋紧夹具38使负荷调节器37内的液体被挤入阻滞器以提高阻滞力，或放松夹具38使液体由阻滞器流回负荷调节器37以降低阻滞力。
依本实用新型之阻滞器组合之方式如
图1所示，图2显示组合后的情形。两端板接触面上涂上砂胶之类接合剂以防止液体渗出。端板的外缘设有突起39，用复数个夹子40夹住，将两端板39固定在一起。开口25则分别接往进水口35和负荷调节器36。
本实用新型之另一实施例如图8所示，为一横式阻滞器。其结构和动作原理与上述实施例大致相同。由于液体受离心力影响会向周围集中，所以中央部不会有泄漏的问题，可将第一隔板4及第二隔板5取消，并将旋转板2及端板1之中央部修改成如图示之形状，即可防止泄漏。其液面最高处不应超过虚线A的位置。
虽然本实用新型已以一较佳实施例描述如上，然其并非用以限定本创作，对于本技术领域的技术人员，在不脱离本实用新型之精神和范围内，当可作出某些更动与润饰，因此本实用新型之保护范围当视后附之权利要求书所界定者为准。
权利要求1.一种利用搅动液体以产生阻滞力的用于健身器材的阻滞器装置，其特征在于它包括两端板，其共同形成一密闭空间，该端板朝向该密闭空间突设有多个桨叶；一旋转板，突设有多个桨叶，其可在该密闭空间内旋转；以及一主轴，固接于该旋转板，并突出于该端板之外，可受外界之驱动旋转，并带动该旋转板旋转；该密闭空间内容纳液体，当该主轴与该旋转板旋转时，该液体受该旋转板之桨叶与该端板之桨叶搅动而对该旋转板及该轴产生阻滞力。
2.如权利要求1所述之阻滞器装置，其特征在于它还包括至少一环状隔板，配置于该端板与该旋转板靠近该轴之处，形成曲折的通道，使该液体不至由该轴突出于该端板之处泄漏。
3.如权利要求1所述之阻滞器装置，其特征在于该端板具有靠近该轴的多个内桨叶与靠近其外缘的多个外桨叶；该旋转板具有靠近该轴的多个内桨叶与靠近其外缘的多个外桨叶。
4.如权利要求1所述之阻滞装置，其特征在于该旋转板之外缘或接近外缘部分被加重，以增加该旋转板的转动惯量。
5.如权利要求1所述之阻滞器装置，其特在于它包括一个可以升高或降低以调节所述的密闭空间内之液体量的负荷调节器。
6.如权利要求1所述之阻滞器装置，其特征在于它还包括一个可以通过一机构调整其容积以调节所述的密闭空间内之液体量的负荷调节器。
专利摘要一种利用搅动液体以产生阻滞力的阻滞器装置，用于以旋转运动方式，或以线性运动方式再转换成旋转运动方式的健身器材之能量消耗器，包括两端板，其形成一密闭空间，端板朝向该密闭空间突设有多个桨叶；一旋转板，突设有多个桨叶，可在密闭空间内旋转；一主轴，固接于旋转板，并突出于端板之外；其中密闭空间内可容纳液体，当轴与旋转板旋转时，液体受旋转板之桨叶与端板之桨叶搅动而对旋转板及轴产生阻滞力。
文档编号A63B21/00GK2168612SQ93209230
公开日1994年6月15日 申请日期1993年4月20日 优先权日1993年4月20日
发明者毛建国 申请人:双龙兴实业厂股份有限公司