TWI531394B - 高拉滑輪健身裝置 - Google Patents

Description

高拉滑輪健身裝置

本發明係關於一種高拉滑輪健身裝置，尤指一種可調整負載配重之高拉滑輪健身裝置。

習知高拉滑輪健身裝置係包含支架、拉桿、鋼繩、複數個滑輪、複數個槓片及座椅，其中，該等滑輪係設置於該支架上，該鋼繩係跨設於該等滑輪上且二端分別連接該等槓片及該拉桿，使用者施加大於槓片的力以下拉該拉桿，並反覆向下握拉該拉桿來達成肌力訓練；當使用者欲調整下拉該拉桿所需的力來訓練肌力時，可藉由調整該高拉滑輪健身裝置中槓片上的插梢來選擇所需之強度等級。

在訓練過程中，欲調整負載重量時必須手動拆裝該插梢，而中斷了連續的訓練過程；再者，使用者在插樁該插銷時可能太靠近槓片，若有旁人不慎拉下該拉桿，係有造成使用者受傷之危險。此外，習知高拉滑輪健身裝置係以一個槓片為調整配重的單位，在強度的調整及選擇上係有所限制，其係可能為前一強度等級的配重在操作時感覺不足，但調整到下一強度等級的配重卻過於吃力，導致無法適切地配合使用者訓練上的規劃與需求。

此外，使用者若無專業人員陪同指導時，常出現因施力不當導致槓片掉落撞擊而產生噪音，影響旁人且會造成器材損傷，或者，使用者的手還握在該拉桿上，然因槓片負重大於手部施力，槓片落下而導致手臂或肩膀拉傷。

本發明之一目的在於提供一種高拉滑輪健身裝置，其係以磁流變液阻力器及馬達配合作為負載配重，該磁流變液阻力器係可藉由調整輸入電流大小而改變輸出之阻力，進而可依使用者需求而方便且快速地調整負載配重。

為達上述目的及其他目的，本發明提供一種高拉滑輪健身裝置，包含一底座、一磁流變液阻力器、一控制器、一齒輪組、複數個滑輪、一鋼索組及一拉引桿，該底座上設置有一座椅部、一壓腿部及一支撐架體，該壓腿部係設置於該座椅部與該支撐架體之間；該磁流變液阻力器係設置於該底座上，該磁流變液阻尼器係具有一磁場產生部、一導磁外滾筒及一固定軸，該固定軸係與該磁場產生部結合並容置於該導磁外滾筒中，該固定軸二端係穿出該導磁外滾筒且其中一端係與一馬達之驅動軸連接，該導磁外滾筒係可相對該固定軸及該磁場產生部轉動，該導磁外滾筒與該磁場產生部之間係填充有磁流變液，該磁場產生部係用於產生磁場，使該磁流變液因磁場作用而在相對轉動的導磁外滾筒與磁場產生部之間產生抗剪應力；該齒輪組係設置於該底座上，該齒輪組具有一鏈條、一大齒輪及一小齒輪，該小齒輪係與該導磁外滾筒結合，該鏈條連接該大齒輪與該小齒輪；該等滑輪係設置於該支撐架體上；該鋼索組係設置於該底座上並具有一捲筒及一鋼索，該捲筒係與該大齒輪結合，該鋼索之部分係捲繞於該捲筒上且部分係跨設於該等滑輪上；該拉引桿係設置於該鋼索之一端，且垂掛於該座椅部的上方處；該控制器係電性連接該磁流變液阻力器及該馬達，該控制器用於控制該磁場產生部產生之磁場強度及控制驅動該馬達，用以控制該磁流變液阻力器及該馬達對該鋼索下拉之配重。

上述之高拉滑輪健身裝置，其中更包含一顯示螢幕，該顯示螢幕係電性連接該控制器。

上述之高拉滑輪健身裝置，其中更包含一反射鏡，其係直立設置於該底座上，並位於該壓腿部與該齒輪組之間。

上述之高拉滑輪健身裝置，其中該顯示螢幕係為觸控螢幕，且嵌設於該反射鏡上。

上述之高拉滑輪健身裝置，其中更包含一晶片讀卡機，其係設置於該支撐架體上並電性連接該控制器。

上述之高拉滑輪健身裝置，其中該磁場產生部具有一導磁本體、偶數個磁極、偶數個導磁線圈組、偶數個阻隔體及二第一蓋體，該等磁極係等間隔地環繞排列於該導磁本體的圓周面上，各該導磁線圈組係繞設於各該磁極上，各該阻隔體係連接相鄰之二磁極以封閉二者間的間隔，該等第一蓋體係組設於該導磁本體、該等磁極及該等阻隔體之兩側，以使該等導磁線圈組被密封於該等第一蓋體、該等磁極及該等阻隔體共同圍繞的空間中，該固定軸係與該導磁本體結合並穿出該等第一蓋體及該導磁外滾筒。

上述之高拉滑輪健身裝置，其中相鄰之二磁極上的導磁線圈組中之電流方向係彼此相反。

上述之高拉滑輪健身裝置，其中各該磁極具有一柱型導磁塊及一弧面導磁頭部，各該導磁線圈組係繞設於該柱型導磁塊上，各該阻隔體係呈弧型板體並設置於相鄰之二弧面導磁頭部的間隙中，而使組裝後之磁場產生部呈一圓柱外型。

上述之高拉滑輪健身裝置，其中該磁場產生部具有二第一墊圈，該等第一墊圈係分別設置於各該第一蓋體與該等磁極之弧面導磁頭部及該等阻隔體之間。

上述之高拉滑輪健身裝置，其中該導磁外滾筒包含一外筒體、二第二蓋體及二第二墊圈，該等第二蓋體係組裝於該外筒體之兩側，該等第二墊圈係分別設置於各該第二蓋體與該外筒體之間。

綜上所述，本發明之高拉滑輪健身裝置係以該磁流變液阻力器及馬達配合來作為下拉之負載配重，藉由該控制器控制輸入該磁流變液阻力器之電流，而調整該磁場產生部之磁場強度作用於磁流變液，進而調整該導磁外滾筒的輸出阻力，故本發明之高拉滑輪健身裝置係具有可精準、方便且快速地在健身訓練過程中改變阻力之優點；並且，相較於習知技術中採用槓片之配重方式，本發明之高拉滑輪健身裝置不被以一個槓片為單位的重量調整所限制，在訓練強度的調整上可有更多選擇及控制解析度，再者，本發明之高拉滑輪健身裝置中的磁流變液阻力器之體積相較於習知技術中堆疊的槓片更小且更輕，而大幅降低了整個裝置的體積與重量。

100‧‧‧高拉滑輪健身裝置

1‧‧‧磁流變液阻力器

11‧‧‧磁場產生部

111‧‧‧導磁本體

112‧‧‧磁極

112a‧‧‧柱型導磁塊

112b‧‧‧弧型導磁頭部

113‧‧‧導磁線圈組

114‧‧‧阻隔體

115‧‧‧第一蓋體

117‧‧‧第一墊圈

12‧‧‧導磁外滾筒

121‧‧‧外筒體

122‧‧‧第二蓋體

123‧‧‧第二墊圈

13‧‧‧固定軸

14‧‧‧磁流變液

15‧‧‧馬達

2‧‧‧控制器

3‧‧‧齒輪組

31‧‧‧鏈條

32‧‧‧大齒輪

33‧‧‧小齒輪

4‧‧‧滑輪

5‧‧‧鋼索組

51‧‧‧捲筒

52‧‧‧鋼索

6‧‧‧拉引桿

7‧‧‧底座

71‧‧‧座椅部

711‧‧‧坐墊

72‧‧‧壓腿部

721‧‧‧壓腿桿

722‧‧‧調整機構

73‧‧‧支撐架體

8‧‧‧顯示螢幕

9‧‧‧反射鏡

10‧‧‧晶片讀卡機

第1圖係為本發明實施例之高拉滑輪健身裝置的立體示意圖。

第2圖係為本發明實施例之高拉滑輪健身裝置的另一立體示意圖。

第3圖係為本發明實施例之高拉滑輪健身裝置中的部分放大示意圖。

第4圖係為本發明實施例之高拉滑輪健身裝置中磁流變液阻力器之分解示意圖。

第5圖係為本發明實施例之高拉滑輪健身裝置中磁流變液阻力器之部分分解示意圖。

第6圖係為本發明實施例之高拉滑輪健身裝置中磁流變液阻力器之剖面示意圖。

為充分瞭解本發明之目的、特徵及功效，茲藉由下述具體之實施例，並配合所附之圖式，對本發明做一詳細說明，說明如後：請參照第1圖至第3圖，本發明實施例之高拉滑輪健身裝置100係包含一底座7、一磁流變液阻力器1、一控制器2、一齒輪組3、複數個滑輪4、一鋼索組5及一拉引桿6。

本實施例中，該底座7上設置有一座椅部71、一壓腿部72及一支撐架體73，該壓腿部72係設置於該座椅部71與該支撐架體73之間。如圖所示，該座椅部71上係設置一坐墊711，該壓腿部72上係具有一壓腿桿721及用於調整該壓腿桿721高度之調整機構722，使用者係面向該壓腿部72坐在該坐墊711上，藉由該調整機構722將該壓腿桿721調整至適合個人之高度後，可腿部抵於該壓腿桿721下方。

本實施例中，該磁流變液阻力器1係設置於該底座7上，請配合第4圖及第5圖所示，該磁流變液阻尼器1係具有一磁場產生部11、一導磁外滾筒12及一固定軸13，該固定軸13係與該磁場產生部11結合並容置於該導磁外滾筒12中，該固定軸13二端係穿出該導磁外滾筒12並藉由固定座固定在該底座7上，且該固定軸13之其中一端係與一馬達15之驅動軸連接，即該磁流變液阻力器1係與該馬達15同軸配置，該導磁外滾筒12係可相對該固定軸13及該磁場產生部11轉動，該導磁外滾筒12與該磁場產生部11之間係填充有磁流變液14(請見第6圖)，該磁場產生部11係用於產生磁場，使該磁流變液14因磁場作用而在相對轉動的導磁外滾筒12與磁場產生部11之間產生抗剪應力。

本實施例中，該齒輪組3係設置於該底座7上，如第3圖所示，該齒輪組具有一鏈條31、一大齒輪32及一小齒輪33，該小齒輪33係與該導磁外滾筒12結合，該鏈條31連接該大齒輪32與該小齒輪33，該齒輪組3係作為減速機構， 藉由該小齒輪33與大齒輪32的齒輪比小於1，可使該磁流變液阻力器1輸出之扭力降低。

本實施例中，該等滑輪4係設置於該支撐架體73上，如圖所示例，本實施例係以二個滑輪4作為示例說明，該等滑輪4係分別設置在該支撐架體73上對應該鋼索組5的上方處及該座椅部71的上方處。

本實施例中，如第3圖所示，該鋼索組5係設置於該底座7上並具有一捲筒51及一鋼索52，該捲筒51係與該大齒輪32同軸地結合，該鋼索52之部分係捲繞於該捲筒51上且部分係跨設於該等滑輪4上。

本實施例中，該拉引桿6係設置於該鋼索52之一端，且垂掛於該座椅部71的上方處。

本實施例中，該控制器2係電性連接該磁流變液阻力器1及該馬達15，該控制器2用於控制該磁場產生部11產生之磁場強度及控制驅動該馬達15，用以控制該磁流變液阻力器1及該馬達15對該鋼索52下拉之配重。本實施例中，該控制器2係可設置於該底座7上或其他位置。

據此，本發明實施例之高拉滑輪健身裝置100係可依使用者所欲訓練之強度等級來藉由該控制器2改變輸入該磁流變液阻力器1的電流，以控制該磁流變液阻力器1中之磁場產生部11產生的磁場強度，藉此改變該磁流變液14對該導磁外滾筒12之阻力大小。本發明實施例之高拉滑輪健身裝置100使用時，使用者係面向該壓腿部72坐在該坐墊711上，並將腿部抵於該壓腿桿721下方，雙手係向下用力拉動該拉引桿6，該拉引桿6拉動該鋼索52而帶動該齒輪組3，該磁流變液阻力器1之導磁外滾筒12係被該小齒輪33帶動而轉動，而該磁流變液阻力器1中之磁流變液14因磁場作用而在相對轉動的導磁外滾筒12與磁場產生部11之間產生抗剪應力，而對該導磁外滾筒12形成阻力，即該導磁外滾筒12所受該小齒輪33轉動之力矩與該磁流變液14造成阻力之力矩係相反，使用者施加的力 矩係須大於該磁流變液阻力器1中該磁流變液14在相對轉動的導磁外滾筒12與磁場產生部11之間產生之阻力力矩，才能將該拉引桿6向下拉動，以進行健身訓練。

當使用者停止下拉該拉引桿6時，該磁流變液阻力器1之導磁外滾筒12與磁場產生部11係無相對轉動，該導磁外滾筒12與磁場產生部11之間不會產生抗剪應力，故該磁流變液阻力器1不會輸出對該鋼索52下拉之阻力。此時，負載配重係由該馬達15提供，該控制器2控制該馬達15產生對該鋼索52下拉之阻力的力矩。如此，在整個健身訓練過程中，使用者下拉感覺到的阻力可連續且平順，而提供如同習知高拉滑輪健身裝置中鐵塊配重的感覺。

此外，當使用者放鬆該拉引桿6時，該馬達15係可將該鋼索52捲動收回。

因此，本發明實施例之高拉滑輪健身裝置100係以該磁流變液阻力器1及該馬達15配合來作為下拉之配重，藉由該控制器2控制輸入該磁流變液阻力器1之電流，而調整該磁場產生部11之磁場強度來影響磁流變液14，進而調整該導磁外滾筒12的輸出阻力，故本發明實施例之高拉滑輪健身裝置100係具有可精準、方便且快速地在健身訓練過程中改變阻力之優點；並且，相較於習知技術中採用槓片之配重方式，本發明實施例之高拉滑輪健身裝置100不被以一個槓片為單位的重量調整所限制，在訓練強度的調整上可有更多選擇及控制解析度，再者，本發明實施例之高拉滑輪健身裝置100中的磁流變液阻力器1之體積相較於習知技術中堆疊的槓片更小且更輕，而大幅降低了整個裝置的體積與重量。

於本實施例中，該高拉滑輪健身裝置100更包含一顯示螢幕8，該顯示螢幕8係電性連接該控制器2，其係可顯示出該控制器2當前輸入電流所對應該磁流變液阻力器1輸出之阻力大小。並且，該顯示螢幕8係為觸控螢幕，以供 顯示使用者介面，讓使用者可直接藉由使用者介面操作控制該控制器2，另外，該顯示螢幕8還可用於顯示例如室外、山中或海邊等模擬情境畫面，讓使用者在訓練過程中可更舒適愉悅，又，該顯示螢幕8還可用於播放教學影片。除此之外，該顯示螢幕8還可顯示出當前訓練握拉次數、換算消耗之卡路里、花費時間等訓練資料；又，該控制器2係可藉由網路與雲端資料庫連線，以供讀取及上傳儲存歷次訓練資料、使用者基本資料等。

於本實施例中，如第1圖及第2圖所示，該高拉滑輪健身裝置100更包含一反射鏡9，其係直立設置於該底座7上，並位於該壓腿部72與該齒輪組3之間，如圖所示，在該底座7與該支撐架體73之間安裝該反射鏡9，用於讓使用者面向該反射鏡9而可在健身訓練過程中可檢視自身的姿勢。此外，該顯示螢幕8係可嵌設於該反射鏡9上，並設置在對應大部分人的可平視之高度。

於本實施例中，如第1圖及第2圖所示，該高拉滑輪健身裝置100更包含一晶片讀卡機10，其係設置於該支撐架體73上並電性連接該控制器2，該晶片讀卡機10係用於讀取晶片卡，該晶片卡中係可儲存使用者個人資料、歷次訓練資料等。

請配合第4圖及第5圖，本實施例之磁流變液阻力器1中，該磁場產生部11具有一導磁本體111、偶數個磁極112、偶數個導磁線圈組113、偶數個阻隔體114及二第一蓋體115，本實施例中係以四個磁極112、四個導磁線圈組113、四個阻隔體114作為示例說明，該等磁極112係等間隔地環繞排列於該導磁本體111的圓周面上，各該導磁線圈組113係繞設於各該磁極112上，各該阻隔體114係連接相鄰之二磁極112以封閉二者間的間隔，該等第一蓋體115係組設於該導磁本體111、該等磁極111及該等阻隔體114之兩側，以使該等導磁線圈組113被密封於該等第一蓋體115、該等磁極112及該等阻隔體114共同圍繞的空間中，該固定軸13係與該導磁本體111結合並穿出該等第一蓋體115及該導磁外滾筒12。

於本實施例中，相鄰之二磁極112上的導磁線圈組113中之電流方向係彼此相反，如第6圖所示，通有電流之導磁線圈組113使該等磁極112因電磁感應而產生N極與S極，其中，任一磁極112所感應生成的磁場方向係與其相鄰二側的磁極112所感應生成的磁場方向相反，藉此，磁力線的分布係呈由任一磁極112之N極朝向相鄰之磁極112之S極，且分布於該導磁外滾筒12與該磁場產生部11之間的空間，而可使該導磁外滾筒12與該磁場產生部11之間的磁流變液14係可受到磁場之作用。

本實施例之該磁流變液阻力器1中，如第4圖至第6圖所示，各該磁極112具有一柱型導磁塊112a及一弧面導磁頭部112b，該弧面導磁頭部112b的寬度係大於該柱型導磁塊112a，如第6圖所示，該磁極112的剖面係概呈頂部為弧面之T字形，各該導磁線圈組113係繞設於該柱型導磁塊112a上，各該阻隔體114係呈弧型板體並蓋設於相鄰之二弧面導磁頭部112b之間的間隙上，而使組裝後之磁場產生部11呈一圓柱外型，即該等阻隔體114與該等弧面導磁頭部112b組裝後，該磁場產生部11之截面係為圓形。

本實施例之該磁流變液阻力器1中，如第4圖至第6圖所示，該磁場產生部11具有二第一墊圈117，該等第一墊圈117係分別設置於各該第一蓋體115與該等磁極112之弧面導磁頭部112b及該等阻隔體114之間，以避免磁流變液14流入該磁場產生部11內。

本實施例之該磁流變液阻力器1中，如第4圖及第5圖所示，該導磁外滾筒12包含一外筒體121、二第二蓋體122及二第二墊圈123，該等第二蓋體122係組裝於該外筒體121之兩側，該等第二墊圈123係分別設置於各該第二蓋體122與該外筒體121之間，以避免磁流變液14洩漏出該磁流變液阻力器1。並且，該固定軸13與該導磁外滾筒12之第二蓋體122之間係設置有軸承，以使該導磁外滾筒12可相對該固定軸13轉動。

綜上所述，本發明實施例之高拉滑輪健身裝置100係以該磁流變液阻力器1及該馬達15配合來作為下拉之配重，藉由該控制器2控制輸入該磁流變液阻力器1之電流，而調整該磁場產生部11之磁場強度作用於磁流變液14，進而調整該導磁外滾筒12的輸出阻力，故本發明實施例之高拉滑輪健身裝置100係具有可精準、方便且快速地在健身訓練過程中改變阻力之優點；並且，相較於習知技術中採用槓片之配重方式，本發明實施例之高拉滑輪健身裝置100不被以一個槓片為單位的重量調整所限制，在訓練強度的調整上可有更多選擇及控制解析度，再者，本發明實施例之高拉滑輪健身裝置100中的磁流變液阻力器1之體積相較於習知技術中堆疊的槓片更小且更輕，而大幅降低了整個裝置的體積與重量。

本發明在上文中已以較佳實施例揭露，然熟習本項技術者應理解的是，該實施例僅用於描繪本發明，而不應解讀為限制本發明之範圍。應注意的是，舉凡與該實施例等效之變化與置換，均應設為涵蓋於本發明之範疇內。因此，本發明之保護範圍當以申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧高拉滑輪健身裝置

1‧‧‧磁流變液阻力器

12‧‧‧導磁外滾筒

15‧‧‧馬達

2‧‧‧控制器

3‧‧‧齒輪組

31‧‧‧鏈條

32‧‧‧大齒輪

33‧‧‧小齒輪

4‧‧‧滑輪

5‧‧‧鋼索組

51‧‧‧捲筒

52‧‧‧鋼索

6‧‧‧拉引桿

7‧‧‧底座

71‧‧‧座椅部

711‧‧‧坐墊

72‧‧‧壓腿部

721‧‧‧壓腿桿

722‧‧‧調整機構

73‧‧‧支撐架體

8‧‧‧顯示螢幕

9‧‧‧反射鏡

10‧‧‧晶片讀卡機

Claims (10)

1. 一種高拉滑輪健身裝置，包含：一底座，其上設置有一座椅部、一壓腿部及一支撐架體，該壓腿部係設置於該座椅部與該支撐架體之間；一磁流變液阻力器，係設置於該底座上，該磁流變液阻尼器係具有一磁場產生部、一導磁外滾筒及一固定軸，該固定軸係與該磁場產生部結合並容置於該導磁外滾筒中，該固定軸二端係穿出該導磁外滾筒且其中一端係與一馬達之驅動軸連接，該導磁外滾筒係可相對該固定軸及該磁場產生部轉動，該導磁外滾筒與該磁場產生部之間係填充有磁流變液，該磁場產生部係用於產生磁場，使該磁流變液因磁場作用而在相對轉動的導磁外滾筒與磁場產生部之間產生抗剪應力；一齒輪組，係設置於該底座上，該齒輪組具有一鏈條、一大齒輪及一小齒輪，該小齒輪係與該導磁外滾筒結合，該鏈條連接該大齒輪與該小齒輪；複數個滑輪，係設置於該支撐架體上；一鋼索組，係設置於該底座上並具有一捲筒及一鋼索，該捲筒係與該大齒輪結合，該鋼索之部分係捲繞於該捲筒上且部分係跨設於該等滑輪上；一拉引桿，係設置於該鋼索之一端，且垂掛於該座椅部的上方處；以及一控制器，係電性連接該磁流變液阻力器及該馬達，該控制器用於控制該磁場產生部產生之磁場強度及控制驅動該馬達，用以控制該磁流變液阻力器及該馬達對該鋼索下拉之配重。
2. 如請求項第1項所述之高拉滑輪健身裝置，其中更包含一顯示螢幕，該顯示螢幕係電性連接該控制器。
3. 如請求項第2項所述之高拉滑輪健身裝置，其中更包含一反射鏡，其係直立設置於該底座上，並位於該壓腿部與該齒輪組之間。
4. 如請求項第3項所述之高拉滑輪健身裝置，其中該顯示螢幕係為觸控螢幕，且嵌設於該反射鏡上。
5. 如請求項第4項所述之高拉滑輪健身裝置，其中更包含一晶片讀卡機，其係設置於該支撐架體上並電性連接該控制器。
6. 如請求項第1至5項中任一項所述之高拉滑輪健身裝置，其中該磁場產生部具有一導磁本體、偶數磁極、偶數導磁線圈組、偶數阻隔體及二第一蓋體，該等磁極係等間隔地環繞排列於該導磁本體的圓周面上，各該導磁線圈組係繞設於各該磁極上，各該阻隔體係連接相鄰之二磁極以封閉二者間的間隔，該等第一蓋體係組設於該導磁本體、該等磁極及該等阻隔體之兩側，以使該等導磁線圈組被密封於該等第一蓋體、該等磁極及該等阻隔體共同圍繞的空間中，該固定軸係與該導磁本體結合並穿出該等第一蓋體及該導磁外滾筒。
7. 如請求項第6項所述之高拉滑輪健身裝置，其中相鄰之二磁極上的導磁線圈組中之電流方向係彼此相反。
8. 如請求項第7項所述之高拉滑輪健身裝置，其中各該磁極具有一柱型導磁塊及一弧面導磁頭部，各該導磁線圈組係繞設於該柱型導磁塊上，各該阻隔體係呈弧型板體並設置於相鄰之二弧面導磁頭部的間隙中，而使組裝後之磁場產生部呈一圓柱外型。
9. 如請求項第8項所述之高拉滑輪健身裝置，其中該磁場產生部具有二第一墊圈，該等第一墊圈係分別設置於各該第一蓋體與該等磁極之弧面導磁頭部及該等阻隔體之間。
10. 如請求項第1項所述之高拉滑輪健身裝置，其中該導磁外滾筒包含一外筒體、二第二蓋體及二第二墊圈，該等第二蓋體係組裝於該外筒體之兩側，該等第二墊圈係分別設置於各該第二蓋體與該外筒體之間。