專利名稱：新型節(jié)能劃船健身器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種健身器械，具體是一種新型節(jié)能劃船健身器。
(二)
背景技術：
賽艇是水上運動項目，由槳手運用其肌肉力量，以槳和槳架作為杠桿作械桿劃水，使艇背向槳手前進的一項劃船運動。賽艇運動能有效提高人體的心血管和呼吸系統(tǒng)功能，增強全身肌肉力量，調節(jié)神經系統(tǒng)平衡，有利于提高人體的健康水平。 模擬上述劃船的自然動作，適用于健身房和家庭運動，鍛煉手腿腰等部位肌肉組織，有效地鍛煉伸展肌群，對腰背的鍛煉尤為明顯，能緩解背部酸痛癥狀，同時極大提高腰痛肌群的生理流活性。劃船健身器適用于平時不大活動的人群，特別適合長期坐在電腦前工作的白領階層。 劃船機健身器一是種新型健身器材，如今市場上也有多種類型的產品銷售，絕大多數的產品采用氣壓缸提供運動阻力，按氣壓缸的數量，可分為單氣壓缸劃船機和雙氣壓缸劃船機。 單氣壓滑軌劃船機高度不可調，手柄運動軌跡為圓弧，但這種單氣壓缸劃船機結構簡單，易于搬運、存放。 雙氣壓缸滑桿劃船機高度也不可調，滑動座板采用四輪滑桿式，此劃船機采用雙氣壓缸的裝置，可以承受較大的拉壓力，使用壽命較長，劃漿的運動軌跡為圓弧，運動過程阻力恒定，此外大部分的劃船機上部會有一個用于顯示運動量的顯示器，可供運動者了解運動的相關情況。 對以上產品進行深入的研究可知，目前市場上多數產品存在以下三大缺點
1、手柄運動軌跡為直線或圓弧，不能真實地模擬劃船動作。
2 、手柄的拉力不能隨運動軌跡的變化而改變。
3、不能合理利用運動所產生的機械能。
(三)

發(fā)明內容
針對上述各種劃船器的不足之處，本發(fā)明的目的是提供一種真實模擬劃船動作的
新型節(jié)能劃船健身器。 能夠實現上述目的的新型節(jié)能劃船健身器，包括機架上前后布置的腳踏和滑動座板，滑動座板兩側的機架上設置有搖漿裝置和機架上設置的對搖漿裝置的推程產生阻力的阻力裝置，所不同的是所述搖漿裝置包括搖把和曲柄搖桿機構。曲柄搖桿機構由曲柄、搖桿和連桿組成，曲柄靠近腳踏設置，搖桿靠近滑動座板設置，曲柄和搖桿的下(底)端與機架鉸裝，連桿兩端分別與曲柄、搖桿的上(頂)端鉸裝，搖把下(底)端固連于與搖桿鉸裝的連桿端，搖把上(頂)端為手把。 所述搖漿裝置中，手把為曲柄搖桿機構的原動力，手把從腳踏朝滑動座板方向的反向劃槳運動為推程，此時阻力裝置產生阻 ，手把的反方向回槳運動為回程，此時由于阻力裝置只對推程運動產生阻力，而對回程(即健身者手臂的逆時針方向)運動產生阻力較小，手把的推程和回程軌跡為一個傾斜的扁長橢圓，因此能真實模擬出劃槳的槳葉入水、劃槳、出水、回槳這四個連續(xù)不斷的動作。 為使手把運動軌跡的傾斜角度減小，接近真實的動作，可以將曲柄底端的鉸裝點
稍高于搖桿底端的鉸裝點設置，這樣可以實現扁長橢圓軌跡很小傾斜角度。 根據人體的身高和臂長，經優(yōu)化設計后，搖漿裝置各尺寸的優(yōu)選范圍是曲柄長度
為180mm 220mm，搖桿長度為500mm 540mm，連桿長度為550mm 590mm，曲柄底端的鉸裝
點與搖桿底端的鉸裝點的距離為500mm 540mm，兩鉸裝點的連線與水平線成10° 15°
夾角，搖把長度為300mm 340mm，搖把與連桿的夾角為90° 100° 。 本發(fā)明所選用的阻力裝置包括直流電機、棘輪和傳動機構。傳動機構包括主動輪
和主動輪軸、從動輪和從動輪軸。主動輪與主動輪軸同軸固連，主動輪軸兩端為兩側搖桿底
端的鉸裝點且主動輪軸軸端與搖桿固連，搖桿擺動時帶動主動輪軸正、反向轉動，通過主動
輪傳動棘輪；棘輪和從動輪與從動輪軸同軸固連，從動輪的運動傳遞到直流電機輸出軸上
的輸出輪。應正確設置棘輪的單轉方向，在搖把的運動推程時棘輪中的棘爪與棘齒咬合，搖
把的運動推程最終傳遞到直流電機，克服電機的阻矩做功，達到鍛煉的目的，在搖把的運動
回程時棘輪中的棘爪與棘齒打滑，向直流電機傳遞運動被阻斷，搖把受力較小而可輕松回位。 所述從動輪軸的兩端可以作為兩側曲柄底端的鉸裝點，但從動輪軸軸端是與曲柄套連，曲柄在從動輪軸軸端上空轉，這樣無論是推程還是回程，曲柄的轉動與從動輪軸的轉動互不干涉。 在直流電機的輸出軸上安裝飛輪，飛輪是一種轉動慣量比較大的圓盤類零件，可
以存儲和釋放動能，飛輪的使用將降低電機的轉速波動，利于發(fā)電儲能。 從動輪與輸出輪之間可以設置變速裝置，通過傳動比的改變而變化直流電機的轉
速及阻力矩，達到不同的鍛煉強度。 直流電機除提供阻力外，還兼有發(fā)電的功能，將其給顯示器供電，使顯示器適時反
映健身鍛煉的運動狀況。 本發(fā)明的優(yōu)點 1、本發(fā)明采用優(yōu)化設計的方法計算所得的曲柄連桿機構，其搖桿作為原動件，其
運動軌跡類似于橢圓，更擬合劃船時手的運動，給鍛煉者以更真實的劃船運動感受。 2、阻力機構采用發(fā)電機的阻轉矩，可以把鍛煉者的運動能量轉換為電能的形式存
儲下來，存下來的電能可供顯示設備使用，也可供其他小功率低電壓電器使用，達到了節(jié)能
的目的。 3、將自行車鏈輪、鏈條、棘輪、變速裝置等常用零部件組成傳動機構用于本發(fā)明的設計與制造中，可減少制造成本。 4、采用棘輪可使運動者在模擬拉漿時受力，而回漿時受力很小，較好的模擬了真實的劃船運動，可完成相應的健身功能和作用。


圖1為本發(fā)明一種實施方式的結構示意圖。
圖2為圖1實施方式中搖漿裝置的結構示意圖。
圖3為圖1實施方式中阻力機構的結構示意圖。 圖號標識1、機架；2、滑動座板；3、腳踏；4、搖把；5、曲柄；6、搖桿；7、連桿；8、直流電機；9、棘輪；10、飛輪；11、主動鏈輪；12、主動鏈輪軸；13、從動鏈輪；14、從動鏈輪軸；15、顯示器；16、鏈輪組。
具體實施例方式
本發(fā)明新型節(jié)能劃船健身器的總體結構如圖1所示，包括機架1和安裝在機架1上的搖漿裝置和阻力機構，機架1為兩頭由腳架支撐的水平滑道，滑道前端的腳架上固裝左右腳踏3，前端腳架兩側還固裝向后下方的斜撐，斜撐與水平線成12°夾角，滑道后部是與其滑動配合的滑動座板2。 搖漿裝置于機架1兩側對稱設置，搖漿裝置包括搖把4和曲柄搖桿機構，曲柄搖桿機構由曲柄5、搖桿6和連桿7構成，曲柄5位于腳踏3 —側，搖桿6位于滑動座板2 —側，曲柄5的下端和搖桿6的下端分別鉸連在機架1的斜撐上，曲柄5的鉸連點高于搖桿6的鉸連點，連桿7的兩端分別與曲柄5、搖桿6的上端鉸連，與搖桿6鉸連的連桿7端和搖把4的下端固連，搖把4的上端向內橫置形成手把，如圖2所示。經優(yōu)化設計后的曲柄5的長度為200mm，搖桿6的長度為520mm，連桿7的長度為570mm，曲柄5底端的鉸裝點與搖桿6底端的鉸裝點的距離為520mm，搖把4的長度為320mm且與連桿6的夾角為95° 。
阻力機構設于機架1的下方，包括直流電機8、棘輪9和傳動機構，本實施例中的傳動機構選用鏈傳動機構，鏈傳動機構包括主動鏈輪11和主動鏈輪軸12、從動鏈輪13和從動鏈輪軸14及變速裝置，主動鏈輪11與主動鏈輪軸12同軸固連，主動鏈輪軸12的安裝位置對應于搖桿6底端的鉸裝點，主動鏈輪軸12橫穿在兩側機架1的斜撐之間，兩軸端與搖桿6固連成為兩側搖桿6底端的鉸裝點；棘輪9和從動鏈輪13與從動鏈輪軸14同軸固連，從動鏈輪軸14的安裝位置對應于曲柄5底端的鉸裝點，從動鏈輪軸14橫穿在兩側機架1的斜撐之間，兩軸端與曲柄5套連成為兩側曲柄5底端的鉸裝點；變速裝置為一同軸固連的鏈輪組16，鏈輪組16具有多及傳動比，該鏈輪組16設于從動鏈輪軸14與直流電機8之間，而直流電機8設于機架1的前端腳架外，如圖1、圖3所示。 主動鏈輪11與棘輪9通過鏈條連接，從動鏈輪13通過鏈條連接鏈輪組16的輸入鏈輪，鏈輪組16的輸出鏈輪通過鏈條連接直流電機8輸出軸上的輸出鏈輪，如圖3所示。
如圖1、圖2所示，搖把4的手把為搖漿裝置的原動力，鍛煉者坐在滑動座板2上，腳前伸踏在腳踏3上，手握手把向后運動為模擬劃漿的推程，手握手把向前運動為模擬劃漿的回程，此時應正確設置棘輪9的單轉方向，在推程時的棘輪9中的棘爪與棘齒咬合，推程運動由搖桿6、主動鏈輪11、棘輪9、從動鏈輪13和鏈輪組16最終帶動直流電機8而產生阻力，回程時棘輪9中的棘爪與棘齒打滑，直流電機8的傳動鏈被阻斷，搖把4輕松回位。
另外直流電機8的輸出軸上同軸固連小飛輪IO，鏈輪組的軸上固連大飛輪10，直流電機8連接顯示器15，如圖1、圖3所示。
權利要求
新型節(jié)能劃船健身器，包括后位滑動座板(2)和前位腳踏(3)、滑動座板(2)兩側的搖漿裝置和對搖漿裝置的推程產生阻力的阻力裝置，其特征在于所述搖漿裝置包括搖把(4)和曲柄搖桿機構，曲柄搖桿機構由曲柄(5)、搖桿(6)和連桿(7)組成，曲柄(5)前置，搖桿(6)后置，曲柄(5)和搖桿(6)的底端鉸裝，連桿(7)兩端分別與曲柄(5)和搖桿(6)的頂端鉸裝，搖把(4)底端固連于與搖桿(6)鉸裝的連桿(7)端，搖把(4)頂端為手把；所述手把為曲柄搖桿機構的原動力，手把由前向后的運動為推程，反向為回程，手把的推程和回程軌跡為一個傾斜的扁平橢圓。
2. 根據權利要求1所述的新型節(jié)能劃船健身器，其特征在于所述曲柄(5)底端的鉸裝點高于所述搖桿(6)底端的鉸裝點。
3. 根據權利要求2所述的新型節(jié)能劃船健身器，其特征在于所述曲柄(5)的長度為180mm 220mm，所述搖桿(6)的長度為500mm 540mm，所述連桿(7)的長度為550mm 590mm，曲柄(5)底端的鉸裝點與搖桿(6)底端的鉸裝點距離為500mm 540mm且兩鉸裝點的連線與水平線成10° 15°夾角，所述搖把(4)的長度為300mm 340mm且與連桿(7)成90° 100°夾角。
4. 根據權利要求1 3中任意一項所述的新型節(jié)能劃船健身器，其特征在于所述阻力裝置包括直流電機(S)、棘輪(9)和傳動機構，傳動機構包括主動輪和主動輪軸、從動輪和從動輪軸，主動輪與主動輪軸同軸固連，主動輪軸兩軸端為兩側搖桿(6)底端的鉸裝點且主動輪軸軸端與搖桿(6)固連，棘輪(9)和從動輪與從動輪軸同軸固連，主動輪傳動棘輪(9)，從動輪傳動直流電機(8)輸出軸上的輸出輪；推程時棘輪(9)中的棘爪與棘齒咬合，回程時棘輪(9)中的棘爪與棘齒打滑。
5. 根據權利要求4所述的新型節(jié)能劃船健身器，其特征在于所述從動輪軸的兩軸端為兩側曲柄(5)底端的鉸裝點且從動輪軸軸端與曲柄(5)套連。
6. 根據權利要求4所述的新型節(jié)能劃船健身器，其特征在于所述直流電機(8)的輸 出軸上同軸固連飛輪(10)。
7. 根據權利要求4所述的新型節(jié)能劃船健身器，其特征在于所述從動輪與輸出輪之間設置變速裝置。
8. 根據權利要求4所述的新型節(jié)能劃船健身器，其特征在于所述直流電機(8)連接反映運動狀況的顯示器(15)。
全文摘要
本發(fā)明節(jié)能劃船健身器，包括后位的滑動座板和前位的腳踏，滑動座板兩側是搖槳裝置，搖槳裝置的推程阻力由阻力裝置提供。所述搖槳裝置包括搖把和曲柄搖桿機構，曲柄搖桿機構由曲柄、搖桿和連桿組成，曲柄前置，搖桿后置，曲柄和搖桿的底端鉸裝，連桿兩端分別與曲柄和搖桿的頂端鉸裝，搖把底部固連于與搖桿鉸裝的連桿端，搖把頂部為手把；阻力裝置包括直流電機、棘輪和傳動機構，傳動機構由搖桿驅動。本發(fā)明中手把為曲柄搖桿機構的原動力，手把從前向后的運動為推程，反方向為回程，手把的推程和回程軌跡為一個傾斜的扁平橢圓，讓使用者更真實享受劃船運動及其健身功能。
文檔編號A63B71/06GK101757772SQ20091011467
公開日2010年6月30日 申請日期2009年12月25日 優(yōu)先權日2009年12月25日
發(fā)明者盧崇, 孫亮波, 桂慧, 甘勇 申請人:桂林電子科技大學