一种多功能健身扭腰器

本发明属于运动器材与新能源，具体涉及一种多功能健身扭腰器，具有自供电传感监测及语音播报功能。

背景技术：

1、

2、扭腰器具有结构简单、使用便利、老少皆宜等特点，已成为目前社区健身活动不开或缺的运动器械。但现有扭腰器功能单一，不能实现扭摆角度、扭摆频率及时间等的监测或调整，运动效果不佳、未能充分调动民众健身的积极性。因此，急需开发出智能型扭腰器，将休闲娱乐与强身健体相结合，实现扭腰幅度、频率、时间及次数等的自动采集与播报等功能。

技术实现思路

1、一种多功能健身扭腰器，包括主架、竖轴、扭摆罩、扭摆框、电源板、传感器、轴承、密封垫、定位销、磁辊、线圈、轴套，轴套包括外轴套或内轴套，传感器包括加速度传感器和角度传感器，电源板上设有能量转换、信息处理电路、语音播报单元。

2、主架由底座、立梁、托板及横梁构成，立梁垂直地固定在底座上，托板和横梁固定在立梁上，托板和横梁与立梁垂直、与底座平行，横梁用于操作者把持。

3、竖轴的轴座上设有用于安装外轴套和轴承的阶梯轴，阶梯轴由自下而上直径递减的轴段一、轴段二、轴段三和轴段四构成；轴座经螺钉固定在托板上。

4、扭摆罩的罩顶壁与罩筒壁围成端口朝下的罩主腔，罩顶壁底侧设有用于安装电源板的罩环腔和用于竖轴安装定位的罩顶腔，罩环腔和罩顶腔同轴。

5、扭摆框的框体中心处自下而上依次设有阶梯腔，阶梯腔由同轴且相互连通的框下腔、框中腔、框销孔和框上腔构成，框下腔的侧壁上均布有辊腔，框体上均布有线槽，辊腔的轴线与阶梯腔的轴线平行，线槽的轴线与阶梯腔的轴线垂直，线槽与辊腔的数量相等且线槽环绕在辊腔的外侧，辊腔与线槽经腔槽壁隔开。

6、外轴套为外缘上设有摩擦层或轮齿的圆筒，或外轴套为整体结构的摩擦筒；内轴套为内缘上设有摩擦层或轮齿的圆筒，或内轴套为整体结构的摩擦筒。

7、磁辊为由辊套与磁芯构成圆柱体，磁辊的磁极沿径向分布；辊套的柱面上设有轮齿或用于增加摩擦力的摩擦层，或磁辊仅为磁芯；磁芯的横截面为圆形、方形或长方形。

8、磁辊和线圈分别安装在扭摆框的辊腔和线槽内，磁辊位于线圈的内部、线圈罩在磁辊上，磁辊的轴线与线圈的轴线垂直。

9、外轴套安装在竖轴的阶梯轴上，外轴套经螺钉或过盈配合套在竖轴的轴段三上，外轴套的低端顶靠在轴段二的轴肩上。

10、扭摆框经轴承安装在竖轴上，扭摆框套在竖轴上，轴承安装在轴段三b4端部与框中腔的顶壁之间，轴承为端面轴承或圆锥滚子轴承等推力轴承；扭摆框与竖轴间设有定位销，扭摆框与竖轴之间经定位销轴向限位，避免扭摆框轴向运动，定位销的销头置于扭摆框的框上腔中、销轴经框销孔穿过并经螺纹固定在竖轴的轴段四的端部；磁辊与外轴套接触并构成传动副，具体为摩擦传动或齿轮传动副，即磁辊与外轴套经摩擦或轮齿传递动力，磁辊与外轴套外表面上同时设有摩擦层或同时设有轮齿。

11、扭摆罩经螺钉安装在扭摆框上，罩顶腔套在架上腔壁的端部，罩顶腔与架上腔壁的端部之间设有密封垫；电源板和传感器安装在扭摆罩或扭摆框上，电源板和传感器位于罩主腔内，电源板安装在罩顶壁上或扭摆框的顶壁上；罩筒壁套在竖轴的轴段一上，罩筒壁的内侧与轴段一之间设有密封圈，用于防尘防雨。

12、扭摆罩和扭摆框及其所安装的磁辊、线圈、电源板和传感器构成扭摆子，竖轴与其上所套的外轴套构成定子。

13、使用过程中，操作者双脚站在扭摆罩上、双手握住横梁并扭摆身体，扭摆子相对定子转动，外轴套与磁辊之间通过轮齿拨动立或摩擦力传递动力，磁辊相对外轴套摆动的同时还绕自身轴线往复滚动；磁辊绕自身轴线转动时，穿过线圈的磁辊的磁力线方向交替变化，线圈切割磁力线发电；实际中，外轴套的直径远大于磁辊的直径，外轴套扭摆较小角度即可使磁辊转动数周、穿过线圈的磁力方向变化数次，故具有较好的低转速发电性能；所生成电能经转换处理后供给传感器、信号处理及语音播报单元，传感器获取包括频率与幅度等的运动参数，语音播报单元将相关信息播报出，语音播报单元还可播放音乐。

14、本发明中，还采用内轴套实现激励功能，内轴套的圈体内缘上设有轮齿或摩擦层，或内轴套为整体的摩擦轮，与该方案相对应的其他器件结构需作适当调整。

15、优势与特色：具有扭腰幅度、频率及运动时间的测量与语音播报功能，便于健身者实时调整相关运动参数，将娱乐与健身运动有机结合；健身与发电功能相结合，实现测报单元的能量自给与免维护；利用扭腰运动驱动磁场方向翻转发电，发电机结构简单且可靠性高，线圈切割磁力线速度高、磁力线梯度变化快，发电量电量大、输出电压高。

技术特征：

1.一种多功能健身扭腰器，包括主架、竖轴、扭摆罩、扭摆框、电源板、传感器、轴承、定位销、磁辊、线圈及外轴套；主架由底座、立梁、托板及横梁构成，竖轴由轴座和阶梯轴构成，轴座固定在托板上；扭摆罩的罩顶壁与罩筒壁围成罩主腔，扭摆框的框体中心处自下而上依次设有阶梯腔，阶梯腔由同轴且相互连通的框下腔、框中腔、框销孔和框上腔构成，框下腔的侧壁上均布有辊腔，框体上布有线槽；其特征在于：磁辊由辊套与其内部的磁芯构成，磁辊的磁极沿径向分布；磁辊和线圈分别安装在辊腔和线槽内，磁辊位于线圈内部、磁辊轴线与线圈轴线垂直；外轴套和扭摆框分别经螺钉和轴承装在竖轴上，扭摆框与竖轴之间经定位销轴向限位，磁辊与外轴套构成传动副；扭摆罩装在扭摆框上，电源板和传感器装在罩主腔内；使用中，操作者站在扭摆罩上扭摆身体，磁辊相对外轴套摆动的同时还绕自身轴线往复滚动，穿过线圈的磁辊的磁力线方向交替变化，线圈切割磁力线发电；电能经转换处理后供给传感器、信号处理及语音播报单元。

2.根据权利要求1所述的一种多功能健身扭腰器，其特征在于：磁辊与外轴套构成齿轮传动副，外轴套和辊套的外缘上设有轮齿。

3.根据权利要求1所述的一种多功能健身扭腰器，其特征在于：磁辊与外轴套构成摩擦传动副，外轴套和辊套的外缘上设有摩擦层。

4.根据权利要求1所述的一种多功能健身扭腰器，其特征在于：磁辊与内轴套构成传动副。

技术总结本发明涉及一种多功能健身扭腰器，属运动器材与新能源技术领域。主要包括主架、竖轴、扭摆罩、扭摆框、电源板、传感器、磁辊、线圈及外轴套，竖轴装在主架上；扭摆框的框体中心处自下而上依次设有阶梯腔，框下腔的侧壁上均布有辊腔，框体上布有线槽；磁辊由辊套与其内部的磁芯构成，磁辊的磁极沿径向分布；磁辊和线圈分别安装在辊腔和线槽内；外轴套和扭摆框装在竖轴上，磁辊与外轴套构成传动副；扭摆罩装在扭摆框上，电源板和传感器装在扭摆罩内；操作者站在扭摆罩上扭摆身体，磁辊相对外轴套摆动的同时还绕自身轴线往复滚动，穿过线圈的磁辊的磁力线方向交替变化，线圈切割磁力线发电；电能经转换处理后供给传感器、信号处理及语音播报单元。技术研发人员：孟凡许,余奕勇,罗凌琪,阚君武,徐婉秀,陈贤卿,程光明,曾平受保护的技术使用者：浙江师范大学技术研发日：技术公布日：2024/4/24