專(zhuān)利名稱：磁流變矩腳踏車(chē)健身器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及健身器材技術(shù)領(lǐng)域，具體的來(lái)說(shuō)涉及一種腳踏車(chē)健身器。
背景技術(shù)：
當(dāng)前由于生活環(huán)境及生活方式的改變，使得人們對(duì)室內(nèi)健身器材的依 靠性日益加深，而相關(guān)產(chǎn)業(yè)界亦因應(yīng)市場(chǎng)所需，不斷開(kāi)發(fā)出各種不同類(lèi)型 的健身器，但在諸多不同型式的健身器中，最受歡迎的仍屬腳踏健身車(chē)，由 于其在操作上無(wú)需太多的技巧，同時(shí)其負(fù)載亦可依使用者的需求方便的進(jìn)行
調(diào)整，從而具有較大的接受度。
從現(xiàn)有的腳踏健身車(chē)結(jié)構(gòu)來(lái)看，其結(jié)構(gòu)已有多種不同層次的改變，最 早設(shè)計(jì)完成的此類(lèi)健身器即如同傳統(tǒng)的自行車(chē)般由鏈條帶動(dòng)輪子轉(zhuǎn)動(dòng)，同 時(shí)在輪輞上增設(shè)負(fù)載以達(dá)到運(yùn)動(dòng)的目的，但該類(lèi)設(shè)計(jì)并非是針對(duì)室內(nèi)環(huán)境的 用戶，且其負(fù)載采用摩擦結(jié)構(gòu)方式來(lái)提供，此即使得提供負(fù)載的元件在經(jīng)過(guò) 一段時(shí)間的使用后即遭磨損而需要加以更換，造成用戶及維修人員的不便。
近年來(lái)"磁控負(fù)載"結(jié)構(gòu)的腳踏健身器被發(fā)展完成，其主要是運(yùn)用負(fù) 載輪配合永久磁鐵來(lái)提供負(fù)載，而其原理是在負(fù)載輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，令其切割 永 久磁鐵形成的磁力線，使得高速旋轉(zhuǎn)的負(fù)載輪對(duì)磁力線產(chǎn)生拖曳現(xiàn)象，造成 磁力線呈弧形狀穿透負(fù)載輪的路徑而產(chǎn)生渦流效應(yīng)，反向推動(dòng)負(fù)載輪增加阻 力，如此即可在不發(fā)生"摩擦"的狀態(tài)下來(lái)提供健身車(chē)適切的負(fù)載，以解決 以摩擦造成零附件磨損而需不斷更換的問(wèn)題。但是現(xiàn)有"磁控負(fù)載"的健身 車(chē)一般為永磁體，永磁體為固體，具有很強(qiáng)的磁滯性，在需要調(diào)整健身車(chē)負(fù) 載時(shí)，十分復(fù)雜。
磁流變液是由高磁導(dǎo)率、低磁滯性的微小軟磁性顆粒和非導(dǎo)磁性液體混 合而成的懸浮物質(zhì)。這種懸浮體在零磁場(chǎng)的條件下呈顯出低粘度的牛頓流體 特性；在磁場(chǎng)的作用下，可以有小粘度易流動(dòng)的牛頓流體變?yōu)楦哒扯入y流動(dòng) 的塑性賓漢(Bingham)流體。在顯微鏡下，零磁場(chǎng)下，磁流變的顆粒分布是雜亂的，而在強(qiáng)磁場(chǎng)的作用下，卻是有規(guī)則的，且沿磁場(chǎng)方向成鏈或鏈?zhǔn)鵂?排列，阻礙了流體的正常流動(dòng)，使其產(chǎn)生了類(lèi)似固體的特征。磁流變液在可 變磁場(chǎng)的控制下，其粘度可實(shí)現(xiàn)適時(shí)、連續(xù)、可逆控制。而在腳踏車(chē)領(lǐng)域均 未見(jiàn)利用磁流變液來(lái)設(shè)計(jì)和制作。

實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，克服現(xiàn)有技術(shù)中存在腳踏車(chē)負(fù)載 控制困難等諸多問(wèn)題，提供一種磁流變矩腳踏車(chē)健身器。 為了解決上述問(wèn)題本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣的-
一種磁流變矩腳踏車(chē)健身器，包括一腳踏車(chē)式騎乘架，所述騎乘架下部 設(shè)有腳踏板，前端設(shè)有一把手，其特征在于，所述腳踏板的旋轉(zhuǎn)軸處設(shè)有回 轉(zhuǎn)式磁流變矩器。
所述回轉(zhuǎn)式磁流變矩器，包括中間轉(zhuǎn)子、外圈定子、設(shè)置在轉(zhuǎn)子和定子
之間的磁流變液和纏繞在定子上的勵(lì)磁線圈；所述轉(zhuǎn)子為腳踏板的旋轉(zhuǎn)軸， 在轉(zhuǎn)子上設(shè)有復(fù)數(shù)個(gè)平行圓盤(pán)，在定子的內(nèi)壁上設(shè)有與平行圓盤(pán)交錯(cuò)的內(nèi)凸 圓臺(tái)，圓盤(pán)與圓臺(tái)之間具有間隙，間隙中充滿磁流變液。
所述勵(lì)磁線圈中通以電流，在線圈內(nèi)部產(chǎn)生磁場(chǎng)，磁場(chǎng)使處在轉(zhuǎn)子與定 子之間的磁流變液的粘度發(fā)生變化，使定子的圓臺(tái)與轉(zhuǎn)子的圓盤(pán)之間進(jìn)行相 對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生阻力矩，此阻力矩與人腳控制踩踏板的力矩相平衡。電流是由 具有一控制其電流大小的控制器所控制，所述控制開(kāi)關(guān)設(shè)置在腳踏車(chē)式騎乘 架的把手部位，控制器為旋轉(zhuǎn)把手式控制器。
所述腳踏車(chē)式騎乘架的把手部位中部設(shè)有顯示屏。
工作原理如下，騎乘健身時(shí)，啟動(dòng)把手上的控制器，使得磁流變矩器的 線圈內(nèi)具有一定的電流，人腳踩踏板，即可進(jìn)行騎乘健身鍛煉，而且顯示屏 上可以實(shí)時(shí)顯示，騎乘訓(xùn)練的阻力大小，腳踏轉(zhuǎn)動(dòng)速度等信息。
有益效果本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)搭配簡(jiǎn)單，阻力控制簡(jiǎn)單精確、適時(shí)、連續(xù)、 可逆，衰減較小，運(yùn)行穩(wěn)定，不易產(chǎn)生故障。


以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型； 圖l為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明 白了解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。
參看圖l，磁流變矩腳踏車(chē)健身器，包括一個(gè)腳踏車(chē)式騎乘架l，所述腳 踏車(chē)式騎乘架1可以固定在底面上，所述騎乘架1下部設(shè)有腳踏板2，前端設(shè) 有一把手3，所述腳踏板2的旋轉(zhuǎn)軸21處設(shè)有回轉(zhuǎn)式磁流變矩器4。
參看圖2，利用回轉(zhuǎn)式磁流變變矩器可以連續(xù)、可逆、調(diào)整力矩的特點(diǎn)， 使腳踏板力可以人為連續(xù)、可逆的調(diào)整?；剞D(zhuǎn)式磁流變變矩器4的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 分為四部分轉(zhuǎn)子41、定子42及在轉(zhuǎn)子41和定子42之間的磁流變液43、 纏繞于定子42外壁的勵(lì)磁線圈44。轉(zhuǎn)子41為傳導(dǎo)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)軸21，在 轉(zhuǎn)子41的中間是與轉(zhuǎn)軸21為一體n個(gè)平行圓盤(pán)411。定子42靜止不動(dòng)，定 子內(nèi)壁上有n—l個(gè)內(nèi)凸的圓臺(tái)421，圓臺(tái)421與轉(zhuǎn)子圓盤(pán)411平行交錯(cuò)；轉(zhuǎn) 子41、定子42應(yīng)由高導(dǎo)磁金屬材料制成。定子42上纏有勵(lì)磁線圈44，外部 為塑料封裝殼體。其特征在于轉(zhuǎn)子41、定子42應(yīng)由高導(dǎo)磁金屬材料制成。轉(zhuǎn) 子上的圓盤(pán)411與定子上的圓臺(tái)421之間的間隙遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于圓盤(pán)411半徑，轉(zhuǎn) 子41與定子42之間的間隙充滿磁流變液43。勵(lì)磁線圈44產(chǎn)生的磁力線應(yīng)是 沿著中心回轉(zhuǎn)軸，垂直于圓盤(pán)411與圓臺(tái)421的徑向，形成均勻磁路。
再次參看圖l，為了達(dá)到控制磁流變變矩器4中的力矩的作用，進(jìn)一步達(dá) 到控制踏板力的效果，在把手3處設(shè)有電流控制器31，電流控制器31為旋轉(zhuǎn) 式，當(dāng)旋轉(zhuǎn)車(chē)把3時(shí)，即可增加或減小電流，以達(dá)到控制踏板力的效果，而 在兩車(chē)把3中間設(shè)有顯示屏32，而且顯示屏上可以適時(shí)顯示騎乘訓(xùn)練的阻力 大小，腳踏轉(zhuǎn)動(dòng)速度等信息。
騎乘健身時(shí)，啟動(dòng)把手上的控制器，使得磁流變矩器的線圈內(nèi)具有一定 的電流，人腳踩踏板，即可進(jìn)行騎乘健身鍛煉，而且顯示屏上可以適時(shí)顯示 相關(guān)信息。
有益效果本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)搭配簡(jiǎn)單，阻力控制簡(jiǎn)單精確，適時(shí)、連續(xù)、可逆，不會(huì)發(fā)生衰減，運(yùn)行穩(wěn)定，不易產(chǎn)生故障。
以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理、主要特征和本實(shí)用新型的優(yōu) 點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述 實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述的只是說(shuō)明本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型 精神和范圍的前提下本實(shí)用新型還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都 落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。本實(shí)用新型要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利 要求書(shū)及其等同物界定。
權(quán)利要求1、一種磁流變矩腳踏車(chē)健身器，包括一腳踏車(chē)式騎乘架，所述騎乘架下部設(shè)有腳踏板，前端設(shè)有一把手，其特征在于，所述腳踏板的旋轉(zhuǎn)軸處設(shè)有回轉(zhuǎn)式磁流變矩器。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種磁流變矩腳踏車(chē)健身器，其特征在于，所 述回轉(zhuǎn)式磁流變矩器，包括中間轉(zhuǎn)子、外圈定子、設(shè)置在轉(zhuǎn)子和定子之間的 磁流變液和纏繞在定子上的勵(lì)磁線圈；所述轉(zhuǎn)子為腳踏板的旋轉(zhuǎn)軸，在轉(zhuǎn)子 上設(shè)有復(fù)數(shù)個(gè)平行圓盤(pán)，在定子的內(nèi)壁上設(shè)有與平行圓盤(pán)交錯(cuò)的內(nèi)凸圓臺(tái)， 圓盤(pán)與圓臺(tái)之間具有間隙。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種磁流變矩腳踏車(chē)健身器，其特征在于，所 述勵(lì)磁線圈具有一控制其電流大小的控制器，所述控制開(kāi)關(guān)設(shè)置在腳踏車(chē)式 騎乘架的把手部位，控制器為旋轉(zhuǎn)把手式控制器。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種磁流變矩腳踏車(chē)健身器，其特征在于，所 述腳踏車(chē)式騎乘架的把手部位中部設(shè)有顯示屏。
專(zhuān)利摘要一種磁流變矩腳踏車(chē)健身器，包括一腳踏車(chē)式騎乘架，所述騎乘架下部設(shè)有腳踏板，前端設(shè)有一把手，所述腳踏板的旋轉(zhuǎn)軸處設(shè)有回轉(zhuǎn)式磁流變矩器。所述回轉(zhuǎn)式磁流變矩器，包括中間轉(zhuǎn)子、外圈定子、設(shè)置在轉(zhuǎn)子和定子之間的磁流變液和纏繞在定子上的勵(lì)磁線圈；所述轉(zhuǎn)子為腳踏板的旋轉(zhuǎn)軸，在轉(zhuǎn)子上設(shè)有復(fù)數(shù)個(gè)平行圓盤(pán)，在定子的內(nèi)壁上設(shè)有與平行圓盤(pán)交錯(cuò)的內(nèi)凸圓臺(tái)，圓盤(pán)與圓臺(tái)之間具有間隙。健身時(shí)，啟動(dòng)控制器，使得線圈內(nèi)具有電流，在線圈內(nèi)部產(chǎn)生磁場(chǎng)，使處在轉(zhuǎn)子與定子之間的磁流變液的粘度發(fā)生變化，使定子的圓臺(tái)與轉(zhuǎn)子的圓盤(pán)之間進(jìn)行相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生阻力矩，此阻力矩與人腳控制踩踏板的力矩相平衡，人腳踩踏板，即可進(jìn)行騎乘健身鍛煉的目的。
文檔編號(hào)A63B22/08GK201143359SQ20072019900
公開(kāi)日2008年11月5日 申請(qǐng)日期2007年12月7日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月7日
發(fā)明者波 趙, 趙曉昱 申請(qǐng)人:上海工程技術(shù)大學(xué)