專利名稱：多功能健身發(fā)電機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及多功能健身發(fā)電機。
背景技術(shù)：
健身，是現(xiàn)代人們必須的生活方式，而人們在健身的時候必然要消耗體能?，F(xiàn)有的健身 器械都是采用重力或彈力裝置來抵消這種體能，使這種體能白白地浪費掉。如果將人們健身 時消耗的體能轉(zhuǎn)換成電能，就可以節(jié)約許多能源。加上現(xiàn)在能源日趨短缺，停電也是人們經(jīng) 常遇到的煩惱事情。如何將健身時消耗的體能轉(zhuǎn)換成電能，需要一種專用設(shè)備。在本發(fā)明人 向國家專利局申請的申請?zhí)枮?00720062603X中，提供了一種人力發(fā)電機，它既是發(fā)電機， 也可以作為健身器械使用，將健身時消耗的體能轉(zhuǎn)換成電能。
這個人力發(fā)電機中的第四實施例，是在輪軸安裝兩個同方向的單向輪，將操作桿固定在 單向輪的外輪圈上，操作桿一端安裝腳套，另一端安裝復位彈簧，將輪軸上的動力輪與變速 器聯(lián)接，變速器與發(fā)電機聯(lián)接的方法，用人的雙腳(或雙手)做往復驅(qū)動動作，帶動發(fā)電機 發(fā)電。通過樣機試驗，其缺陷是操作桿很少經(jīng)常處于受力狀態(tài)，當驅(qū)動力大于發(fā)電機負荷， 兩腳(或用手)交替驅(qū)動時，就會出現(xiàn)一個短時的放空現(xiàn)象，而兩腳(或兩手)同時驅(qū)動時， 就會有個停轉(zhuǎn)現(xiàn)象，使機械運動速度不穩(wěn)定，也使機械效率有所降低。解決這個空轉(zhuǎn)問題， 就能穩(wěn)定機械轉(zhuǎn)速，提高人力發(fā)電機的發(fā)電效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種多功能健身發(fā)電機，可以提高發(fā)電機的效率，同時還具有多種保健功能。
本發(fā)明的技術(shù)方案是
在底座上的軸座之間的輪軸上安裝動力輪和兩個同方向的單向輪，動力輪與增速機構(gòu)聯(lián) 接，增速機構(gòu)與發(fā)電機聯(lián)接；在單向輪的外輪圈上安裝操作桿，操作桿一端安裝操作件；輪 軸上的動力輪與輪軸之間安裝一隔離軸承，使動力輪不與輪軸結(jié)合且不同時轉(zhuǎn)動；輪軸與動 力輪之間還有一彈性發(fā)條，發(fā)條的內(nèi)端與輪軸連接，發(fā)條的外端連接在動力輪上；輪軸與軸 座之間也還有一個止回裝置，止回裝置上的止回座與軸座相固定，止回裝置上的止回牙輪與 輪軸固定并可與輪軸同步轉(zhuǎn)動。
當人們使用時，用腳或手驅(qū)動操作件時，操作件帶動輪軸轉(zhuǎn)動，使彈性發(fā)條收縮，儲存
一個能量，當發(fā)條收縮到一定程度，開始帶動動力輪轉(zhuǎn)動，帶動增速機構(gòu)和發(fā)電機工作。當 腳手動作交替時，產(chǎn)生的短時停頓時，即可由發(fā)條儲存的能量補充帶動動力輪繼續(xù)轉(zhuǎn)動，這 樣就不會出現(xiàn)短時停轉(zhuǎn)現(xiàn)象，使機械轉(zhuǎn)動平穩(wěn)。輪軸與軸座之間的止回裝置是用于制止腳手 交替時輪軸在發(fā)條的反向作用下不致使操作桿反彈，以保證安全。
底座上可安裝支架或扶手等附加組件，以增加其它功能。操作件可以是腳踏板，也可以 是手把或其它組件。操作桿可以做成多段，可伸縮或折疊，端頭可以連接腳踏件或手把或其 它操作組件，可以用腳踩或手推、拉、提等進行操作，可以在多個方向操作。變速機構(gòu)可以 是一個整體組件，也可以在軸座上安裝幾個傳動組件，將速度增加后直接與發(fā)電機聯(lián)接。如 果將輪軸延長，在上面安裝多套單向輪和操作桿，就可同時供多人使用，以獲得更大的電能。
本發(fā)明同時提供一種專用發(fā)電機多級繞組和連接電路。
發(fā)電機的感應繞組的每一匝線均由多條小線合成，每一條小線之間互相絕緣。小線線頭 引出發(fā)電機外，然后接入多級調(diào)節(jié)器。當使用健身器的人可以根據(jù)各自不同的體能級別選擇 調(diào)節(jié)器接入線圈的級數(shù)，可以獲得相同電壓、不同電流的電能。也就形成了一臺多功率等級 的發(fā)電機。
其連接電路是，將發(fā)電機感應繞組輸出的多級電源線接入多級電流調(diào)節(jié)器，然后經(jīng)過充 電器將電能充入蓄電池，蓄電池連接一電源逆變器后與雙切開關(guān)連接。雙切開關(guān)可與逆變器 電源連接，也可以與市電電源連接。當蓄電池的電量達到供用電器使用要求時，雙切開關(guān)接 通逆變器輸來的電源，當蓄電池電量不能夠滿足用電器使用要求時，雙切開關(guān)接通市電源。
多功能健身發(fā)電機也可作為應急電源使用。如果發(fā)電機的電能不使用，只需接通電路的 假負載，發(fā)電機就代替了健身器械上的耗能裝置。
本實發(fā)明的有益效果是它克服了人力發(fā)電機轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定，發(fā)電效率較低的問題，將人 們健身時消耗的體能最大程度地轉(zhuǎn)換成電能，且這種電能是清潔、安全、環(huán)保的，有節(jié)約能 源、保護環(huán)境的良好社會效益和較好的經(jīng)濟效益。


下面結(jié)合附圖和實施例對發(fā)明進一步說明。 圖1是本發(fā)明多功能健身發(fā)電機實施示意圖； 圖2是本發(fā)明中發(fā)條與動力輪、輪軸的關(guān)系示意圖； 圖3是本發(fā)明中單向輪與輪軸、操作桿的關(guān)系示意圖4是本發(fā)明止回裝置的組成及與輪軸、軸座的關(guān)系示意圖； 圖5是本發(fā)明中發(fā)電機線圈繞組中一匝線的組合示意圖； 圖6是本發(fā)明中發(fā)電機出線簡易接線示意圖； 圖7是本發(fā)明發(fā)電機的電能與市電切換連接示意圖。
附圖標號l.底座，2.軸座，3.輪軸，31.單向輪，311.外輪圈，35.隔離軸承，36.發(fā)條， 361發(fā)條的外端，362.發(fā)條的內(nèi)端，37.止回裝置，370.止回座，371.止回牙輪，372.止回頂塊 組合，3721.止回頂塊，3722.止回頂塊銷，3723.止回頂塊彈簧，4.操作桿，41.操作件，6.動力 輪；7.變速機構(gòu)，8.發(fā)電機，80.發(fā)電機線圈，800.線圈小線，81.可調(diào)電阻，82.充電器，83.電 池，84.假負載，801.多位調(diào)節(jié)器，804.逆變器，805.切換開關(guān)，806.功率表。
具體實施例方式
在圖1所示實施例中，在底座(1)上安裝兩個軸座(2)，用于支撐軸座(2)之間的輪 軸(3)，輪軸(3)上安裝動力輪(6)，動力輪(6)的兩側(cè)安裝兩個同方向的單向輪(31)， 單向輪的外輪圈(311)上連接操作桿(4)，操作桿(4)的端頭安裝操作件(41)。輪軸(3) 與動力輪(6)之間有隔離軸承(35)，同時有發(fā)條(36)，發(fā)條(36)的內(nèi)端(360)連接在 輪軸(3)上，外端(361)聯(lián)接在動力輪(6)上。輪軸(3)的任一端與軸座(2)相鄰的位 置安裝一個由止回座(370)和止回牙輪(371)組成的止回裝置(37)。止回裝置(37)上的 止回牙輪(371)與輪軸(3)相固定，止回座(370)與軸座(2)相固定。輪軸(3)上的動 力輪(6)與變速機構(gòu)(7)聯(lián)接，變速機構(gòu)(7)與發(fā)電機(8)聯(lián)接。
底座(1)上可安裝支架或扶手等附加組件，以增加其它功能。操作件(41)可以是腳踏 板，也可以是手把或其它組件。操作桿(.4)可以是圓形或方形，可以由可伸縮或折疊的多段 構(gòu)成，端頭可以連接腳踏件或手把或其它操作組件。由于操作桿(4)固定在單向輪(31)外 圈，操作件(41)安裝在端頭，因此，人們可以在多個方向用腳踩或手推、拉、提等進行操 作。變速機構(gòu)(7)可以是一個整體組件，也可以在軸座(2)上安裝幾個傳動組件，將速度 增加后直接與發(fā)電機聯(lián)接。在轉(zhuǎn)動機械外面加裝一個機殼，以保證使用安全。如果將輪軸(3) 延長，在上面安裝多套單向輪(31)和操作桿(4)， 一臺發(fā)電機就可由多人同時驅(qū)動使用， 以獲得更大的電能。圖l中輪軸G)繪得較長，是為了視圖清楚。
其工作原理是當人們使用時，用腳或手驅(qū)動操作件，操作件帶動輪軸轉(zhuǎn)動，使發(fā)條收 縮，儲存一個能量，當發(fā)條收縮到一定程度，開始帶動動力輪轉(zhuǎn)動，然后帶動變速機構(gòu)和發(fā)
電機工作。在腳手動作交替過程出現(xiàn)的短暫間隔，即可由發(fā)條儲存的能量補充動力，帶動動 力輪繼續(xù)轉(zhuǎn)動，這樣就不會出現(xiàn)短時停轉(zhuǎn)現(xiàn)象，使機械轉(zhuǎn)動平穩(wěn)。輪軸與軸座之間的止回裝 置是用于制止腳手交替時輪軸在發(fā)條的反向作用下不致使操作桿反彈，以保證使用安全。
圖2為發(fā)條(36)與輪軸(3)、動力輪(6)、隔離軸承(35)的結(jié)構(gòu)關(guān)系示意圖。隔離 軸承(35)是為了使動力輪(6)與輪軸(3)結(jié)合在一起但又不能同時轉(zhuǎn)動，也能減少滾動 磨擦。發(fā)條(36)位于動力輪(6)的側(cè)面，內(nèi)端(360)與輪軸(3)連接，外端(361)連 接在動力輪(6)的側(cè)面。
圖3為單向輪(31)與輪軸(3)、操作桿(4)的關(guān)系示意圖。操作桿(4)固定在單向 輪(31)的外輪圈(311)上，單向輪(31)安裝在輪軸(3)夕卜，操作桿(4)可以多種方式 向外延伸。
圖4是止回裝置(37)的組成及與輪軸(3)、軸座(2)的關(guān)系示意圖。止回裝置(37) 由止回座(370)和止回牙輪(371)組成。止回牙輪(371)與輪軸(3)相固定，止回座(370) 與軸座(2)相固定，止回座(370)上有由止回頂塊(3721)、止回頂塊銷(3722)、止回頂 塊彈簧(3723)組成的止回頂塊組合(372)。
圖5表示一種發(fā)電機(8)線圈(80)繞組中一匝線的組合示意圖。它由多條線圈小線(800) 合成一條線，各小線之間相互絕緣。 一端聯(lián)結(jié)到一起，另一端分別接出發(fā)電機。
圖6是表示發(fā)電機(8)出線二種簡易接線示意圖。5—1表示發(fā)電機感應繞組線接出發(fā) 電機后，經(jīng)過一個可調(diào)電阻(81)、充電器(82)，電流進入到電池(83)儲存。5—2表示發(fā) 電機(8)的感應繞組線經(jīng)過可調(diào)電阻(81)，連接到假負載(84)。使用時通過調(diào)節(jié)可變電阻 (81)來控制、調(diào)節(jié)發(fā)電機功率，以適應不同體能的人操作使用健身人力發(fā)電機。
圖7表示發(fā)電機(8)輸出的電能與市電切換連接示意圖。發(fā)電機的感應繞組線經(jīng)多位調(diào) 節(jié)器(801)，經(jīng)充電器(82)接入電池(83)，然后通過逆變器(804)連接到切換開關(guān)(805)， 切換開關(guān)(805)，電路中還接有功率表(806)，以顯示使用人的做功情況。當蓄電池(803) 的電能達到使用條件時，切換開關(guān)(805)與蓄電池端連接，供用電器用電。當蓄電池電量不 夠使用條件時，切換開關(guān)(805)與市電端連接，供用電器用電。
多功能健身發(fā)電機也可作為應急電源使用。如果發(fā)電機的電能不使用，只需接通電路的
假負載，發(fā)電機就代替了健身器械上的耗能裝置。
為了適應各種不同體重和體能的人使用同一臺人力發(fā)電機，可以在動力傳輸系統(tǒng)設(shè)置剎
車器，根據(jù)不同體重和體的人調(diào)節(jié)剎車器的松緊程度來控制轉(zhuǎn)速，這種技術(shù)措施在現(xiàn)有的健 身器械中被普遍使用，可應用于本發(fā)明中。如果采用的發(fā)電機的磁極為電磁感應式時，則可 以通過對發(fā)電機的勵磁電流進行調(diào)節(jié)；當采用的發(fā)電機的磁極為永磁體時，可以通過對輸出 電流或電壓進行調(diào)節(jié)以適應不同體能的人使用人力發(fā)電機。這些均是現(xiàn)有成熟的技術(shù)，本發(fā) 明不做限定。而動力輪與變速機構(gòu)、發(fā)電機之間的聯(lián)接方式可以是齒輪、皮帶輪，或磨擦接 觸均可。
本發(fā)明是一項集健身器材和清潔能源于一體的技術(shù)，特別適宜作為家庭、機關(guān)、學校等 場所的健身器械和應急、備用電源，符合國家大力提倡的節(jié)能能源、保護環(huán)境、發(fā)展循環(huán)經(jīng) 濟的產(chǎn)業(yè)政策，必將產(chǎn)生良好的經(jīng)濟效益和社會效益。
權(quán)利要求
1.一種多功能健身發(fā)電機，包括底座(1)、軸座(2)、輪軸(3)、動力輪(6)和隔離軸承(35)、發(fā)條(36)，其特征是底座(1)上的軸座(2)之間的輪軸(3)與動力輪(6)之間有隔離軸承(35)，輪軸(3)與動力輪(6)有位于動力輪(6)側(cè)面的發(fā)條(36)相連，發(fā)條(36)的外端(361)與動力輪(6)相連，發(fā)條(36)的內(nèi)端(360)與輪軸(3)相連。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能健身發(fā)電機，其特征是在軸座(2)與 輪軸(3)相鄰部位安裝有止回裝置(37)，止回裝置(37)的止回座(370)與 軸座(2)相固定，止回裝置(37)的止回牙輪(371)與輪軸(3)固定并可與 輪軸同時轉(zhuǎn)動。
全文摘要
一種多功能健身發(fā)電機，在底座上安裝軸座，軸座上安裝輪軸，輪軸上安裝動力輪和兩個同方向的單向輪，動力輪與增速機構(gòu)聯(lián)接，增速機構(gòu)與發(fā)電機聯(lián)接，輪軸與動力輪之間有隔離軸承蓄能發(fā)條。單向輪的外輪圈上連接操作桿，操作桿一端安裝操作件。人可以在多個方位、以多種方式，用操作件驅(qū)動操作桿，帶動發(fā)電機發(fā)電。發(fā)出的電能可以即時使用或通過蓄電池儲存、轉(zhuǎn)換后使用。是一臺集運動、發(fā)電功能于一體的新型機械，適用于家庭、學校、辦公場所、公共社區(qū)等多種場合使用。是一項集節(jié)能、環(huán)保、促進人們健康于一體的新技術(shù)。
文檔編號F03G5/00GK101178058SQ200710192429
公開日2008年5月14日 申請日期2007年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月26日
發(fā)明者劉念南 申請人:劉念南