專利名稱：健身發(fā)電橢圓機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種健身器材，特別涉及一種能夠利用人體健身時消耗的體能發(fā)電的健身發(fā) 電橢圓機。
背景技術：
普通的健身器在人們使用的過程中通常不能將人體運動所消耗的能量轉化為電能儲藏起 來，這實際上是一種明顯的能源浪費。在能源緊缺的今天，尋找一種方便可行的辦法將人體運 動時消耗的能量收集起來轉化為電能加以利用顯得非常必要。但是傳統(tǒng)的發(fā)電機往往體積龐 大，啟動轉速高，難以應用到現(xiàn)有的橢圓機等健身設備中。在200620110696. 4號已授權的中 國實用新型專利中提到一種新型小型風力發(fā)電機系統(tǒng)，其體積小，在低轉速下就能夠開始發(fā) 電。在200820104208. 8、 200810073553. 4和200810075354. 9等中國專利申請中更進一步提 出了一種新型的雙層轉子風力發(fā)電機。上述發(fā)電機具備在40-60 rpm的低轉速下開始發(fā)電的 能力，因而同樣適用于健身發(fā)電兩用健身設備中。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明通過在傳統(tǒng)的健身橢圓機上安裝專門設計的能夠在低速下開始發(fā)電的小型發(fā)電機 來替代傳統(tǒng)的阻尼機構，實現(xiàn)了將人體運動時所消耗的部分能量轉化為電能，并儲藏起來提 供電力供應的愿望。本發(fā)明在實現(xiàn)運動健身的目的的同時部分地解決電力匱乏的問題，而且這種電能是環(huán)保的。
本發(fā)明所述的健身發(fā)電橢圓機包括支架、腳踏板、支撐桿、主動輪、發(fā)電機、從動輪和 傳動帶，主動輪和從動輪之間由傳動帶連接，從動輪通過軸承與發(fā)電機的機軸連接；當人體 踩動腳踏板運動時，與腳踏板相連的支撐桿驅動主動輪轉動，通過傳動帶帶動從動輪并進而 帶動發(fā)電機的機軸轉動，手和上臂可以同時推拉與支撐桿相連的擺臂參與驅動主動輪轉動； 本發(fā)明的特征是，所述發(fā)電機的起始電壓為0至30伏。
進一步的優(yōu)化在于，所述發(fā)電機的起始轉速為0至80 rpm。
作為一種優(yōu)選設計，所述發(fā)電機的起始電壓為8至25伏，起始轉速為20至70 rpm。
更進一步地，所述主動輪的半徑為7. 5至30厘米，所述從動輪的半徑為1至3厘米，主 動輪和從動輪的轉速比為1:20至1:4;
作為一種優(yōu)選結構，所述主動輪的半徑為10至20厘米，所述從動輪的半徑為1. 5至2. 5 厘米，主動輪和從動輪的轉速比為1:15至1:5。
更進一步地，所述發(fā)電機的起始電壓為8至10伏，起始轉速為30至65 rpm。
上述參數(shù)的設定是基于普通人體在橢圓機上鍛煉時比較合理的運動速率和運動消耗而得 出的。普通人體在橢圓機上250瓦的運動功率時能夠堅持30分鐘以上，而本發(fā)明所采用的發(fā) 電機的額定功率為250瓦左右，額定轉速為240至400 rpm。
作為更進一步的優(yōu)選結構，主動輪和從動輪的轉速比為1:12至1:8。
采用上述參數(shù)設計的發(fā)電機具有如下特征
額定轉速為240-400 rpm;
額定功率約為200-300瓦。


圖1是本發(fā)明的整體結構側視圖2是本發(fā)明中傳動機構的連接關系示意圖中l(wèi).主動輪；2.發(fā)電機；3.蓄電池、控制電路和輸出接口； 4.支撐桿；5.腳踏板；
6.彈簧；7.從動輪；8.傳動帶。
圖3是本發(fā)明中主動輪和從動輪之間的半徑比例關系示意圖。 圖中符號含義為R為主動輪的半徑；r為從動輪的半徑。
圖4是本發(fā)明采用曲柄和導軌的實施例示意圖。為簡化圖形，圖中省略了另一側的曲柄 和腳踏板。圖中l(wèi)l.導軌；13.滾輪；14.曲柄。
圖5是本發(fā)明釆用兩級傳動結構的實施例示意圖。圖中9.中間輪；81.傳動帶；82.傳動帶。
具體實施例方式
以下根據(jù)本發(fā)明的較佳實施例并配合附圖詳細說明本發(fā)明的技術特征及有益效果。
圖1及圖2是本發(fā)明一實施例的整體外觀和傳動機構部分的連接關系示意圖。當人體踩 動腳踏板5運動時，手和上臂可以同時推拉與支撐桿4相連的擺臂參與驅動主動輪1轉動， 主動輪1通過傳動帶8帶動從動輪7轉動，從而使發(fā)電機2發(fā)電，產(chǎn)生的電能儲存在蓄電池 里，圖中3包括了蓄電池、控制電路和輸出接口。
在本實施例中，傳動輪可以是皮帶輪，也可以是鏈輪。在本實施例中，主動輪的半徑為20厘米，從動輪的半徑為2厘米，主動輪和從動輪的半 徑比為10:1， 也就是R:r = 10:1，這是主動輪和從動輪之間的轉速比為1: 10。
當主動輪的轉速，也就是鍛煉者的運動轉速達到每分鐘40至80圈(40-80rpm)時，發(fā) 電機達到額定轉速240-400 rpm。此時，人體作用在腳踏板上的有效驅動力達到30公斤左右， 發(fā)電機達到額定功率250瓦左右。
從上面的參數(shù)可以看到，以30公斤的有效驅動力，按每分鐘40圈左右的轉速運動完全 符合大多數(shù)人在橢圓機上鍛煉時的運動生理特點。實際上，對于橢圓機，用戶只要站在機器 上，抬高身體,然后側身發(fā)電機就開始發(fā)電了。這同樣使得兒童和老年人也可以輕松地使用本 發(fā)明。
在上述實施例中，腳踏板5與支撐桿4之間有一端用彈簧6連接，這樣可以適應人體在 運動時不同位置的腳底部位用力點的變化和相應的傾斜角度，以達到良好的人體工程學舒適 度。
圖4是另一種采用了曲柄和導軌結構的實施例。在200610078954. X號專利文件中提到了 采用曲柄和導軌結構的橢圓機。本實施例在運動部分也借鑒了類似的結構。圖中曲柄14的一 端與主動輪樞接，另一端為滾輪13，滾輪13在導軌11上滾動，支撐桿4的一端與曲柄14 樞接。當人體驅動支撐桿運動時，曲柄14的一端驅動主動輪1轉動，另一端通過滾輪13在 在導軌ll上滾動。
在本實施例中，腳踏板5與支撐桿4之間同樣有一端用彈簧6連接，這樣可以適應人體 在運動時不同位置的腳底部位用力點的變化和相應的傾斜角度，以達到良好的人體工程學舒 適度。最后需要補充說明的是，本發(fā)明所述及的主動輪和從動輪之間采用皮帶輪或鏈輪來傳動 的一級結構同樣可以擴展為增加一個中間輪的兩級傳動結構主動輪帶動中間輪轉動，中間 輪帶動從動輪轉動。中間輪的存在豐富了健身橢圓機的機械機構設計思路，同時也可以用來 調整主動輪和從動輪的轉速比關系。
圖5顯示的就是一種增加了中間輪的兩級傳動結構實施例。在主動輪1和從動輪7之間
存在一個中間輪9，主動輪1和中間輪9之間由傳動帶81連接，中間輪9和從動輪7之間由 傳動帶82連接。
由于中間輪的存在，可以在保持主動輪和從動輪之間的轉速比的前提下，有效縮小主動 輪的尺寸，方便了橢圓機的結構設計。
當然上述傳動帶中的一個或兩個都可以改用齒輪傳動。
權利要求
1.一種健身發(fā)電橢圓機，包括支架、腳踏板(5)、支撐桿(4)、主動輪(1)、發(fā)電機(2)、從動輪(7)和傳動帶(8)，所述橢圓機的主動輪(1)和從動輪(7)之間由傳動帶(8)連接，從動輪(7)通過軸承與發(fā)電機(2)的機軸連接；當人體踩動腳踏板(5)運動時，與腳踏板(5)相連的支撐桿(4)驅動主動輪(1)轉動，通過傳動帶(8)帶動從動輪(7)并進而帶動發(fā)電機(2)的機軸轉動，手和上臂可以同時推拉與支撐桿相連的擺臂參與驅動主動輪(1)轉動；其特征在于，所述發(fā)電機(2)的起始電壓為0至30伏。
2. 根據(jù)權利要求1所述的健身發(fā)電橢圓機，其特征在于，所述發(fā)電機(2)的起始轉速為O 至80 rpm。
3. 根據(jù)權利要求2所述的健身發(fā)電橢圓機，其特征在于，所述發(fā)電機(2)的起始電壓為8 至25伏。
4. 根據(jù)權利要求3所述的健身發(fā)電橢圓機，其特征在于，所述發(fā)電機(2)的起始轉速為20 至70 rpm。
5. 根據(jù)權利要求1至4之一所述的健身發(fā)電橢圓機，其特征在于，所述主動輪(1)和從動輪(7)的轉速比為l:20至1:4。
6. 根據(jù)權利要求5所述的健身發(fā)電橢圓機，其特征在于，所述主動輪(1)的半徑為7.5至 30厘米，所述從動輪〔7)的半徑為1至3厘米。
7. 根據(jù)權利要求6所述的健身發(fā)電橢圓機，其特征在于，主動輪(1)和從動輪(7)的轉 速比為1:15至1:5。
8. 根據(jù)權利要求7所述的健身發(fā)電橢圓機，其特征在于，所述發(fā)電機(2)的起始電壓為8 至10伏，起始轉速為30至65 rpm。
9. 根據(jù)權利要求5所述的健身發(fā)電橢圓機，其特征在于，在主動輪(1)和從動輪(7)之 間存在一個中間輪(9)，主動輪(1)和中間輪(9)之間由齒輪或傳動帶(81)連接， 中間輪(9)和從動輪(7)之間由齒輪或傳動帶(82)連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種健身器材，特別涉及一種能夠利用人體健身時消耗的體能發(fā)電的健身發(fā)電橢圓機。本發(fā)明通過在傳統(tǒng)的健身橢圓機上安裝專門設計的能夠在低速下開始發(fā)電的小型發(fā)電機將人體運動時所消耗的部分能量轉化為電能，并儲藏起來提供電力供應。本發(fā)明所述的健身發(fā)電橢圓機包括支架、腳踏板、支撐桿、主動輪、發(fā)電機、從動輪和傳動帶，主動輪和從動輪之間由傳動帶連接，從動輪通過軸承與發(fā)電機的機軸連接；當人體踩動腳踏板運動時，與腳踏板相連的支撐桿驅動主動輪轉動，通過傳動帶帶動從動輪并進而帶動發(fā)電機的機軸轉動，手和上臂可以同時推拉與支撐桿相連的擺臂參與驅動主動輪轉動；本發(fā)明的特征是，所述發(fā)電機的起始電壓為0至30伏。
文檔編號A63B22/04GK101618260SQ200810063630
公開日2010年1月6日 申請日期2008年6月30日 優(yōu)先權日2008年6月30日
發(fā)明者江 曹 申請人:寧波保稅區(qū)唯英能源科技有限公司