TWM669095U

TWM669095U - 具有自鎖功能的阻力機構

Info

Publication number: TWM669095U
Application number: TW113213534U
Authority: TW
Inventors: 曾晴
Original assignee: 曾晴
Priority date: 2024-09-29
Filing date: 2024-12-09
Publication date: 2025-04-11

Abstract

一種具有自鎖功能的阻力機構，用於一健身器材中，包括一電機、一捲揚機構以及一自鎖驅動機構。該自鎖驅動機構被佈置在一繞線空間的跨度範圍內。該自鎖驅動機構包括一驅動單元和一第二鎖定配合單元。該驅動單元用於驅動該第二鎖定配合單元與該第一鎖定配合單元接合或分離，從而對該捲揚機構的轉動執行鎖定和解除鎖定的操作。該自鎖驅動機構位於該繞線空間的跨度範圍內，從而能夠利用該繞線空間以佈置該自鎖驅動機構，使得具有該自鎖功能的阻力機構整體尺寸更小，有利於健身設備的空間充分利用以及產品的小型化。

Description

具有自鎖功能的阻力機構

本新型是有關於一種阻力機構，特別是指一種具有自鎖功能的阻力機構。

現有的健身設備，例如拉伸訓練器等，通常需要有機構來提供運動阻力，阻力機構通常為彈性構件、配重塊或者阻力輪等。近年來，也出現有通過電機來作為健身設備的阻力機構。在使用傳統配重器材進行快速力量訓練時，容易出現由於動作速度增加而使得配重端的阻力隨之急劇增大的情況；而通過電機來作為健身設備的阻力機構，則不會有此問題，設備的阻力能夠始終保持均衡。

然而，以阻力電機作為阻力機構，當健身人員需要暫時離開或者有事需要將健身設備關機時，需要將阻力機構鎖定，以防止健身設備被兒童觸動而發生安全風險。此外，在運輸過程中，同樣需要將健身設備的阻力機構鎖定，以防止運輸過程中持續的振動對阻力機構造成損壞。另外，當健身設備遇到突然停電或者電路故障時，阻力電機將因為突然斷電而失效失去阻力，導致正在使用運動器材的人在慣性作用下突然加速，而產生安全風險。因此，如何製造出具有自鎖功能的健身器材用阻力機構，並且設備集成度更高，佔用空間更小，則是業內一直以來的追求。

因此，本新型之目的，即在提供一種有效提供使用者在斷電情況下的安全保護而不至於受傷的具有自鎖功能的阻力機構。

於是，本新型具有自鎖功能的阻力機構，用於一健身器材中，包含一電機、一捲揚機構，及一自鎖驅動機構。

該電機用於在健身器材中提供阻力，包括一定子組件和一轉子組件，該轉子組件能夠相對於該定子組件轉動。

該捲揚機構用於供施力端的一繩索件進行繞設，該捲揚機構與該電機的轉子組件傳動連接，該捲揚機構包括一供繞線的捲筒及至少一位於該捲筒外端的法蘭擋板，該至少一法蘭擋板上設置有第一鎖定配合單元。

該自鎖驅動機構用於對該捲揚機構的轉動執行鎖定和解除鎖定的操作，該自鎖驅動機構包括一驅動單元和一第二鎖定配合單元，該驅動單元用於驅動該第二鎖定配合單元與該第一鎖定配合單元接合或分離，從而對該捲揚機構的轉動執行鎖定和解除鎖定的操作。

本新型之功效在於：在使用者暫時離開或需要將該健身器材關機時，可以主動將阻力機構鎖定，以防止該健身器材被兒童觸動而發生安全風險。

1:阻力機構

10:殼體

11:出線孔

12:散熱孔

13:散熱風扇

20:電機

21:定子組件

22:轉子組件

30:自鎖驅動機構

31:驅動單元

311:彈簧

312:安裝架

313:電磁鐵組件

32:第二鎖定配合單元/制動銷軸

321:尾部

35:接近開關

40:控制器

50:捲揚機構

51:捲筒

52:法蘭擋板

521:第一鎖定配合單元/制動銷孔

60:導向機構

61:導向輥

70:人機交互裝置/飛梭旋鈕顯示組件

71:飛梭旋鈕

72:顯示裝置

8:繩索件

本新型之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：圖1是一立體圖，說明本新型具有自鎖功能的阻力機構的一實施例；圖2是該實施例一不完整的立體圖；圖3是一不完整的立體圖，說明該實施例的一電機、一捲揚機構、一導向機構和一自鎖驅動機構；圖4是一類似於圖3的不完整的立體圖，但從另一個角度觀看；圖5是一不完整的立體圖，說明該實施例的自鎖驅動機構；圖6是一類似於圖5的不完整的立體圖，但從另一個角度觀看；圖7是一不完整的立體圖，說明該實施例的一繩索件穿設於一導向機構；及圖8是一立體圖，說明該實施例中的變化。

參閱圖1-圖7，本新型具有自鎖功能的阻力機構1的一實施例，用於一健身器材(圖未示)。該阻力機構1包括一殼體10、一電機20、一自鎖驅動機構30、一控制器40、一捲揚機構50、一導向機構60和一飛梭旋鈕顯示組件70。該電機20用於在該健身器材中提供阻力，例如用作拉伸訓練器的阻力來源。該控制器40電連接至該電機20，用於控制電機20所提供的阻力大小或方向等。

該電機20、該自鎖驅動機構30和該控制器40安裝於該殼體10內。該殼體10上設置有數個散熱孔12，及一散熱風扇13，用於增強該電機20、該自鎖驅動機構30和該控制器40的散熱。該電機20包括一定子組件21和一轉子組件22。該定子組件21與該殼體10相安裝固定。該轉子組件22能夠相對於該定子組件21轉動。

該捲揚機構50用於供施力端的一繩索件8進行繞設。該捲揚機構50與該電機20的轉子組件22傳動連接。該捲揚機構50包括供繞線的一捲筒51及至少一位於該捲筒51外端的法蘭擋板52。該法蘭擋板52上設置有第一鎖定配合單元521。

該捲揚機構50與該轉子組件22傳動連接，可以是該捲揚機構50與該轉子組件22直接連接，也可以是該捲揚機構50通過一變速組件(圖未示)與該轉子組件22連接。該捲揚機構50能夠隨該轉子組件22共同轉動。該捲揚機構50用於纏繞健身設備施力端的繩索件8，從而為健身設備提供阻力。如圖1所示，該殼體10上方設置有一出線孔11，從而用於該繩索件8的穿出。優選的，該電機20被配置為伺服電機，從而對於阻力的調節控制更加精確。

參閱圖1-圖4，該捲筒51的一側設置有該法蘭擋板52。在一些實施例中，也可以將二該法蘭擋板52設置於該捲筒51的兩側。該法蘭擋板52可以作為擋板從而利於該繩索件8在該捲筒51上的纏繞，並且可以與該自鎖驅動機構30配合，從而在設備需要該鎖定時起鎖定件的作用。

該自鎖驅動機構30用於對該捲揚機構50的轉動執行鎖定和解除鎖定的操作。該自鎖驅動機構30包括一驅動單元31和一第二鎖定配合單元32。該驅動單元31用於驅動該第二鎖定配合單元32與該第一鎖定配合單元521接合或分離，從而對該捲揚機構50的轉動執行鎖定和解除鎖定的操作。

該第一鎖定配合單元521和該第二鎖定配合單元32是一組能夠相互鎖定配合的銷軸和銷孔。本實施例中，該第一鎖定配合單元521被配置為繞該法蘭擋板52的回轉中心圓周方向設置的多個制動銷孔521。該第二鎖定配合單元32被配置為制動銷軸32。

在其他一些實施例中，該自鎖驅動機構30可以與該電機20的轉子組件22配合鎖定，從而使得該阻力機構1被鎖止。然而，該電機20的轉子組件22通常存在扭矩大、轉速高，從而不易鎖止的技術問題。在本實施例中，該自鎖驅動機構30與該捲揚機構50的法蘭擋板52相配合實現鎖止，產生的鎖止力矩大，更容易且更直接地使該捲揚機構50被鎖定停止，安全性更高。

該捲筒51與該法蘭擋板52形成一個繞線空間。該自鎖驅動機構30被布置在該繞線空間的跨度範圍內，即處於該捲筒51與該法蘭擋板52所形成的跨度範圍內。

在其他一些實施例中，該自鎖驅動機構30可以位於該捲揚機構50的法蘭擋板52外側，即處於該繞線空間的範圍之外。然而，由於該捲筒51連接於該電機20的轉子組件22的一側，存在該電機20的整體長度過長的問題；如果該自鎖驅動機構30位於該捲揚機構50的法蘭擋板52外側，則會使該電機20的軸線方向的整體長度進一步增加，使得產品的外形尺寸進一步增大。因此，本實施例將該自鎖驅動機構30被佈置在該繞線空間的跨度範圍內，由於該捲筒51具有較長的長度，使得該繩索件8在該捲筒51的纏繞不能繞滿整個捲筒51，該捲筒51外圈具有餘留的繞線空間，可以充分利用余留的繞線空間來佈置該自鎖驅動機構30，使得產品的整體尺寸得以減小，實現產品的小型化。

進一步，如圖3所示，該自鎖驅動機構30大致處於該捲揚機構50或該轉子組件22的軸向投影範圍內，從而充分利用了餘留的繞線空間，產品的小型化得以提升。

此外，該自鎖驅動機構30相對於該捲筒51位於與出線方向相反的一側。本實施例中，出線方向為上方，該自鎖驅動機構30相對於該捲筒51位於下方，從而在充分利用了余留的繞線空間的同時，不會干擾正常的繩索件8的出線。

參閱圖2-圖3，在該出線孔11和該捲筒51之間設有一導向機構60。該導向機構60包括一導向輥61。如圖4與圖2所示，該繩索件8繞過該導向輥61，再由該出線孔11穿出該殼體10外。該導向機構60能夠對該捲筒51上的繩索件8在穿出該殼體10的過程中進行導向，使得該繩索件8能夠準確對準該出線孔11，防止該繩索件8刮碰到該殼體10造成磨損而影響使用壽命。

如圖5-圖6，該驅動單元31包括一安裝架312、一彈簧311以及一電磁鐵組件313。該安裝架312固定安裝在該殼體10上。該電磁鐵組件313與該控制器40電連接。該制動銷軸32可滑動式安裝於該安裝架312上，並且該制動銷軸32能夠滑出該安裝架312的一端並能夠卡入該制動銷孔521。該彈簧311一端連接該安裝架312，另一端連接該制動銷軸32，從而向該制動銷軸32施加朝向該法蘭擋板52方向的彈力F1。該電磁鐵組件313作用於該制動銷軸32，並向該制動銷軸32施加遠離該法蘭擋板52方向的電磁力F2。電磁力F2大於彈力F1，從而健身設備正常供電時，該電磁鐵組件313得電而產生能夠克服彈力F1的電磁力F2，使得該制動銷軸32回縮而與該法蘭擋板52的該制動銷孔521分離。當健身設備突然斷電時，該電磁鐵組件313失電而不產生電磁力，該制動銷軸32在彈簧311的彈力F1作用下朝向該法蘭擋板52方向運動，使得該制動銷軸32因彈力F1而卡入對應的該制動銷孔521中，從而使運動中的轉子組件22和該捲筒51被制動而停止運動，防止健身設備突然斷電失去阻力而產生安全風險。即該自鎖驅動機構30因斷電狀態而對該捲揚機構50的轉動執行鎖定的操作。在其他實施例中，該彈簧311也可以是其他彈性元件，如彈性管等。本實施例中，該自鎖驅動機構30與該控制器40電連接；該自鎖驅動機構30還可以在接收到該控制器40的控制信號後，從而對該捲揚機構50的轉動執行鎖定和解除鎖定的操作。

在其他一些實施例中，每一該制動銷孔521可以為其他形狀的孔，如弧形長孔，從而更有利於該制動銷軸32與對應的制動銷孔521的卡合。

在其他實施例中，該彈簧311也可以是其他彈性元件，如彈性管等。本實施例中，該自鎖驅動機構30與該控制器40電連接；該自鎖驅動機構30還可以在接收到該控制器40的控制信號後，從而對該捲揚機構50的轉動執行鎖定和解除鎖定的操作。當健身器材被設定處於以下狀態的至少其中之一時，該控制器40發出對該捲揚機構50的轉動執行鎖定操作的控制信號：暫時離開狀態、關機狀態或者運輸狀態。如此則健身人員需要暫時離開或者有事需要將健身設備關機時，可以主動將阻力機構1鎖定，以防止健身設備被兒童觸動而發生安全風險。此外，在運輸過程中，同樣可以主動將健身設備的阻力機構1鎖定，以防止運輸過程中持續的振動對該阻力機構1造成損壞。

參閱圖1-圖2，該阻力機構1還包括一人機交互裝置70。該人機交互裝置70設置在該殼體10上，以用於對該阻力機構1’的工作參數進行調節和顯示。該人機交互裝置70被配置為飛梭旋鈕顯示組件70，該飛梭旋鈕顯示組件70與該控制器40電連接，包括一飛梭旋鈕71以及一設在該飛梭旋鈕71正面的顯示裝置72。該飛梭旋鈕71能夠用來調節阻力機構1的各項工作參數，例如阻力、次數和功率等。該顯示裝置72，例如電子錶，可以分別顯示阻力、次數、功率、最大爆發力等多項數據。在其他一些實施例中，參閱圖8，一阻力機構1’也可以不設置有該飛梭旋鈕顯示組件70，通過健身設備自身整體的控制以及該顯示裝置72來實現控制以及顯示。

在其他實施例中，該自鎖驅動機構30可以是摩擦離合機構或磁吸離合機構。即通過摩擦離合機構或磁吸離合機構實現該自鎖驅動機構30對該捲揚機構50的制動剎停操作。

本實施例中，該捲筒51連接於該電機20的轉子組件22的一側，該捲筒51遠離該電機20的一側設置有該法蘭擋板52，如此該制動銷孔521能夠更加靠近回轉中心而沿該法蘭擋板52圓周方向設置，該自鎖驅動機構30與該制動銷孔521配合，從而整體產品尺寸更加緊湊，空間利用率更高。

本實施例中，捲筒51連接於電機20的轉子組件22的一側，捲筒51遠離電機20的一側設置有法蘭擋板52，如此制動銷孔521能夠更加靠近回轉中心而沿法蘭擋板52圓周方向設置，自鎖驅動機構30與制動銷孔521配合，從而整體產品尺寸更加緊湊，空間利用率更高。

當然，在一些實施例中，也可以不設置該殼體10，該電機20、該自鎖驅動機構30、該控制器40和該捲揚機構50直接集成於健身設備中，其也是可行的技術方案。

參閱圖5-圖6，在該安裝架312的另一端還設置有一接近開關35。該接近開關35可以是光電開關等，當該制動銷軸32回縮而與該制動銷孔521分離時，該制動銷軸32的一尾部321伸出該安裝架312並致動該接近開關35產生電信號。該接近開關35連接至該控制器40。該控制器40收到該接近開關35產生電信號後，才控制該電機20啟動。如此防止在該制動銷軸32卡入對應的該制動銷孔521的情況下啟動該電機20，而造成設備的損壞以及相關的安全風險。

經由以上的說明，可將前述實施例的優點歸納如下：

1.當健身人員需要暫時離開或者有事需要將該健身設備關機時，可以主動將該阻力機構1鎖定，以防止該健身設備被兒童觸動而發生安全風險。此外，在運輸過程中，同樣可以主動將該健身設備的阻力機構1鎖定，以防止運輸過程中持續的振動該對阻力機構1造成損壞。

2.本新型的自鎖驅動機構30與該捲揚機構50的法蘭擋板52相配合實現鎖止，產生的鎖止力矩大，更容易且更直接地使該捲揚機構50被鎖定停止，安全性更高。

3.該自鎖驅動機構30位於該繞線空間的跨度範圍內，從而能夠利用繞線空間以佈置該自鎖驅動機構30，使得具有自鎖功能的阻力機構1的整體尺寸更小，有利於健身設備的空間充分利用以及產品的小型化。

4.當該健身設備突然斷電時，該電磁鐵組件313失電而不產生電磁力，該制動銷軸32在該彈簧311的彈力作用下朝向該法蘭擋板52方向運動，使得該制動銷軸32因彈力而卡入該制動銷孔521中，從而使運動中的轉子組件22和該捲揚機構50被制動而停止運動，防止健身設備突然斷電失去阻力而產生安全風險。

5.該捲筒51連接於該電機的該轉子組件22的一側，該捲筒51遠離電機20的一側設置有該法蘭擋板52，如此該法蘭擋板52 的制動銷孔521能夠更加靠近回轉中心而沿該法蘭擋板52圓周方向設置，並且該自鎖驅動機構30與對應的制動銷孔521配合，從而整體產品尺寸更加緊湊，空間利用率更高。

惟以上所述者，僅為本新型之實施例而已，當不能以此限定本新型實施之範圍，凡是依本新型申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本新型專利涵蓋之範圍內。