一种可调节液压阻尼器及其动感单车发明专利

专利名称：一种可调节液压阻尼器及其动感单车

专利类型：发明专利

专利申请号：CN201911389231.5

专利申请（专利权）人：柳州职业技术学院
权利人地址：广西壮族自治区柳州市官塘大道16号

专利发明（设计）人：李东恒,陈璟,陈英,吴坤,梁柏林,夏雨,陆春剑

专利摘要：本发明公开一种可调节液压阻尼器，包括活塞筒，所述活塞筒顶部设有导向密封盖，底部设有底盖，活塞筒内设有可轴向移动的活塞体，所述活塞体上固接活塞杆，所述活塞杆穿出所述导向密封盖与外部机构连接，所述活塞体上开设有两个大小一致、轴向对称的阻尼孔，在活塞体朝向底盖的一面设有可遮挡阻尼孔的扇形阀门，所述扇形阀门由两块扇形片轴向对称设置，每块扇形片表面设有与用于卡住刹车线的线槽，每块扇形片的侧面设有凹槽，所述活塞体表面设有两个可卡接在凹槽内的限位凸块，所述限位凸块设在两个阻尼孔之间。本发明的可调节液压阻尼器结构紧凑，占用面积小、可实现自身液压油流通、可控制阻力，大大减轻了动感单车的重量。

主权利要求：
1.一种动感单车，包括底座，所述底座上方固定车架，所述车架的前部安装车头，所述车头包括车把手和两个变档手闸，变档手闸安装在车把手左右两端，车架的中部安装坐垫，车架的下部设有驱动轮，所述驱动轮通过转轴与车架连接，所述转轴两端连接曲柄，所述曲柄上连接有脚踏板，其特征在于：所述底座上还设有一个或两个可调节液压阻尼器，所述可调节液压阻尼器包括活塞筒，活塞筒顶部设有导向密封盖，活塞筒底部设有底盖，活塞筒内填充满液压油并设有可轴向移动的活塞体，所述活塞体上固接活塞杆，所述活塞杆穿出所述导向密封盖与外部机构连接，所述活塞体上设有两个便于液压油流通的阻尼孔，两个阻尼孔大小一致、轴向对称，在活塞体朝向底盖的一面设有可遮挡阻尼孔的扇形阀门，所述扇形阀门由两块扇形片轴向对称设置，每块扇形片表面设有用于卡住带动扇形阀门转动的线的线槽，每块扇形片的侧面设有凹槽，所述活塞体表面设有两个可卡接在凹槽内的限位凸块，所述限位凸块设在两个阻尼孔之间，它们大小一致、轴向对称；所述导向密封盖和活塞体上均设有便于任何线体穿过的线孔，所述活塞体和扇形阀门之间连接复位弹簧；所述可调节液压阻尼器的活塞杆上铰接一根连杆，所述连杆套接在对应方向的曲柄上，所述活塞筒铰接在底座上；所述变档手闸与可调节液压阻尼器的扇形阀门之间通过刹车线连接；
所述车头还包括角度调节杆和套筒，在所述车架前部设有一根长杆，所述套筒套接在长杆上并由螺栓从下部锁紧固定，套筒的上部与角度调节杆的下端铰接，所述车把手固接在角度调节杆的上端；
所述长杆上设有6个前后排列的螺栓安装孔。
2.根据权利要求1所述的一种动感单车，其特征在于：当所述底座上设有一个可调节液压阻尼器时，其中一个变档手闸与扇形阀门之间通过刹车线连接，刹车线穿过所述线孔卡接在线槽内，当变档手闸拉紧时，扇形阀门完全遮挡住阻尼孔；在所述驱动轮的转轴一端表面设有刹车片，对应刹车片的位置设有弹力刹车夹，所述弹力刹车夹与车架连接，车头上的另一个变档手闸与弹力刹车夹也通过刹车线连接。
3.根据权利要求1所述的一种动感单车，其特征在于：当所述底座上设有两个可调节液压阻尼器时，其中一个变档手闸与同边的扇形阀门之间通过刹车线连接，刹车线穿过所述线孔卡接在线槽内，当变档手闸拉紧时，扇形阀门完全遮挡住阻尼孔；在所述驱动轮的转轴一端表面设有刹车片，对应刹车片的位置设有弹力刹车夹，所述弹力刹车夹与车架连接，车头上的另一个变档手闸与弹力刹车夹也通过刹车线连接。
4.根据权利要求1所述的一种动感单车，其特征在于：当所述底座上设有两个可调节液压阻尼器时，两个变档手闸与同边的扇形阀门之间通过刹车线连接，刹车线穿过所述线孔卡接在线槽内，当变档手闸拉紧时，扇形阀门完全遮挡住阻尼孔。 说明书 : 一种可调节液压阻尼器及其动感单车技术领域[0001] 本发明属于健身器材领域，具体涉及一种可调节液压阻尼器及其动感单车。背景技术[0002] 如今，随着年轻人对运动越来越多的爱好，在健身自行车方面，受外界因素的影响，逐渐涌现出众多型号的室内健身自行车，也称动感单车。这类室内健身自行车在健身俱乐部以及家庭等场所得到了广泛地使用。目前的动感单车均采用皮带带动惯性飞轮转动实现健身，传动效率不高，并且在发生健身意外时，因为惯性飞轮的惯性作用，容易制动不及时。比如1、申请号：201710003274.X，发明名称：磁流变智能自适应自行车，依旧采用所述驱动轮（6）通过皮带（2）连接车轮（1）；2、申请号：201621020703 .1，实用新型名称：一种多功能型动感单车，其脚踏板(19)和所述飞轮(17)之间采用用带连接。液压缸是将液压能转变为机械能的、做直线往复运动(或摆动运动)的液压执行元件。它结构简单、工作可靠。用它来实现往复运动时，可免去减速装置，并且没有传动间隙，运动平稳，因此在各种机械的液压系统中得到广泛应用。目前尚未有关于动感单车上加设液压缸的报道，常规的液压缸基本上由缸筒和缸盖、活塞和活塞杆和密封装置，在进行往复运动时，主要靠在缸筒上开设两个液压油的进出口来实现，若要调节液压油的流通量，还要加设流量调节阀，整个系统占用的体积较大，重量大且安装不便。发明内容[0003] 本发明的目的是解决上述技术问题，提供一种结构紧凑、占用面积小、可实现自身液压油流通、可控制阻力的可调节液压阻尼器，以及传动效率高、制动及时的动感单车。[0004] 为实现上述的目的，本发明的技术方案为：[0005] 一种可调节液压阻尼器，包括活塞筒，所述活塞筒顶部设有导向密封盖，底部设有底盖，活塞筒内填充满液压油并设有可轴向移动的活塞体，所述活塞体上固接活塞杆，所述活塞杆穿出所述导向密封盖与外部机构连接，所述活塞体上开设有两个便于液压油流通的阻尼孔，两个阻尼孔大小一致、轴向对称，在活塞体朝向底盖的一面设有可遮挡阻尼孔的扇形阀门，所述扇形阀门由两块扇形片轴向对称设置，每块扇形片表面设有与用于卡住带动扇形阀门转动的线的线槽，每块扇形片的侧面设有凹槽，所述活塞体表面设有两个可卡接在凹槽内的限位凸块，所述限位凸块设在两个阻尼孔之间，它们大小一致、轴向对称；所述导向密封盖和活塞体上均设有便于任何线体穿过的线孔，再由密封胶对线孔进行密封固定，所述活塞体和扇形阀门之间连接复位弹簧。[0006] 一种动感单车，包括底座，所述底座上方固定车架，所述车架的前部安装车头，所述车头包括车把手和两个变档手闸，变档手闸安装在车把手左右两端，车架的中部安装坐垫，车架的下部设有驱动轮，所述驱动轮通过转轴与车架连接，所述转轴两端连接曲柄，所述曲柄上连接有脚踏板，所述底座上还设有一个或两个如权利要求1所述的可调节液压阻尼器，所述可调节液压阻尼器的活塞杆上铰接一根连杆，所述连杆套接在对应方向的曲柄上，所述活塞筒铰接在底座上；所述变档手闸与可调节液压阻尼器的扇形阀门之间通过刹车线连接。变档手闸可采用现有自行车的指拨换挡器。[0007] 作为进一步的技术方案，当以上所述底座上设有一个可调节液压阻尼器时，其中一个变档手闸与扇形阀门之间通过刹车线连接，刹车线穿过所述线孔卡接在线槽内，当变档手闸拉紧时，扇形阀门完全遮挡住阻尼孔；在所述驱动轮的转轴一端表面设有刹车片，对应刹车片的位置设有弹力刹车夹，所述弹力刹车夹与车架连接，车头上的另一个变档手闸与弹力刹车夹也通过刹车线连接。[0008] 作为进一步的技术方案，当以上所述底座上设有两个可调节液压阻尼器时，其中一个变档手闸与同边的扇形阀门之间通过刹车线连接，刹车线穿过所述线孔卡接在线槽内，当变档手闸拉紧时，扇形阀门完全遮挡住阻尼孔；在所述驱动轮的转轴一端表面设有刹车片，对应刹车片的位置设有弹力刹车夹，所述弹力刹车夹与车架连接，车头上的另一个变档手闸与弹力刹车夹也通过刹车线连接。[0009] 作为进一步的技术方案，当以上所述底座上设有两个可调节液压阻尼器时，两个变档手闸与同边的扇形阀门之间通过刹车线连接，刹车线穿过所述线孔卡接在线槽内，当变档手闸拉紧时，扇形阀门完全遮挡住阻尼孔。[0010] 作为进一步的技术方案，以上所述车头还包括角度调节杆和套筒，在所述车架前部设有一根长杆，所述套筒套接在长杆上并由螺栓从下部锁紧固定，套筒的上部与角度调节杆的下端铰接，所述车把手固接在角度调节杆的上端。[0011] 作为进一步的技术方案，以上所述长杆上设有若干个前后排列的螺栓安装孔。[0012] 与现有技术相比，本发明的有益效果为：[0013] 1.本发明的可调节液压阻尼器结构紧凑，占用面积小、可实现自身液压油流通、可控制阻力。本发明通过在活塞体上开设阻尼孔，当推动活塞杆时，液压油穿过阻尼孔流通，实现了活塞杆的往复运动；本发明在活塞体上设计了扇形阀门，通过扇形阀门对阻尼孔的遮挡程度实现了对液压油流通速度的控制，当扇形阀门完全遮挡住阻尼孔时，液压油停止流通，阻力最大，当扇形阀门逐渐打开阻尼孔时，液压油流通量逐渐增大，阻力逐渐减小；本发明不需要在活塞筒上设计进出口以及流量调节阀，减小了液压阻尼器的占用面积，减轻了整个系统的重量，结构更为紧凑。[0014] 2.本发明的动感单车传动效率高，可实现变速健身。本发明采用可调节液压阻尼器代替传统的惯性飞轮作为动感单车的阻尼器，阻尼直接作用在脚踏板上，传动效率高；同时，本发明通过扇形阀门对阻尼孔的遮挡程度实现了对液压油流通速度的控制，当扇形阀门完全遮挡住阻尼孔时，液压油停止流通，阻力最大，当扇形阀门逐渐打开阻尼孔时，液压油流通量逐渐增大，阻力逐渐减小，再配合本发明的刹车线一端与可变挡的变档手闸连接，另一端与扇形阀门连接，通过指拨变档手闸实现了对扇形阀门开合度的调节，进而实现对动感单车的变速调节。[0015] 2、本发明制动及时。本发明由于不采用惯性飞轮，当曲柄停止旋转时，驱动轮的惯性是比较小的，再配合机械和液压双重制动，或者双重液压制动，液压制动只需指拨变档手闸，刹车线刹紧，扇形阀门完全遮挡住阻尼孔时，液压油停止流通，活塞杆无法伸缩，液压阻尼器的阻力达到最大，从而停止了曲柄的旋转；机械制动采用刹车夹夹住驱动轮，从曲柄和驱动轮两个位置实现双重急停，保证运动者在使用器械时的安全。当刹车线放松时，复位弹簧将扇形阀门恢复至不遮挡阻尼孔状态，限位凸块实现对扇形阀门的恢复定位。附图说明[0016] 图1为本发明一种可调节液压阻尼器的爆炸图；[0017] 图2为本发明一种可调节液压阻尼器的活塞体与扇形阀门的连接结构示意图；[0018] 图3为本发明一种可调节液压阻尼器的扇形阀门与刹车线的连接结构示意图；[0019] 图4为本发明设置一个可调节液压阻尼器的动感单车的正面结构示意图；[0020] 图5为本发明设置一个可调节液压阻尼器的动感单车的背面结构示意图；[0021] 图6为本发明设置两个可调节液压阻尼器、机械液压双制动的动感单车的正面结构示意图；[0022] 图7为本发明设置两个可调节液压阻尼器、机械液压双制动的动感单车的背面结构示意图；[0023] 图8为本发明设置两个可调节液压阻尼器、双液压制动的动感单车的正面结构示意图；[0024] 图9为本发明设置两个可调节液压阻尼器、双液压制动的动感单车的背面结构示意图；[0025] 图10为本发明的长杆结构示意图。[0026] 附图标记：[0027] 1‑活塞筒，2‑导向密封盖，3‑底盖，4‑活塞体，5‑活塞杆，6‑阻尼孔，7‑扇形阀门，8‑线槽，9‑凹槽，10‑限位凸块，11‑刹车线，12‑线孔，13‑复位弹簧，14‑底座，15‑车架，16‑车头，16.1‑车把手，16.2‑角度调节杆，16.3‑套筒，16.4‑变档手闸，17‑坐垫，18‑驱动轮，19‑转轴，20‑曲柄，21‑脚踏板，22‑连杆，23‑刹车片，24‑弹力刹车夹，25‑长杆，26‑螺栓安装孔。具体实施方式[0028] 下面结合实施例对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式并不局限于实施例表示的范围。[0029] 实施例1：[0030] 如图1‑3所示，一种可调节液压阻尼器，包括活塞筒1，活塞筒1顶部设有导向密封盖2，底部设有底盖3，活塞筒1内填充满液压油并设有可轴向移动的活塞体4，活塞体4上固接活塞杆5，活塞杆5穿出导向密封盖2与外部机构连接，活塞体4上开设有两个便于液压油流通的的阻尼孔6，两个阻尼孔6大小一致、轴向对称，在活塞体4朝向底盖3的一面设有可遮挡阻尼孔6的扇形阀门7，扇形阀门7由两块扇形片轴向对称设置，每块扇形片表面设有与用于卡住刹车线11的线槽8，每块扇形片的侧面设有凹槽9，活塞体4表面设有两个可卡接在凹槽9内的限位凸块10，限位凸块10设在两个阻尼孔6之间，它们大小一致、轴向对称；导向密封盖2和活塞体4上均设有刹车线11穿过的线孔12，活塞体4和扇形阀门7之间连接复位弹簧13。[0031] 使用时，将液压油填充满活塞筒1，导向密封盖2和底盖3将液压油密封，刹车线11依次穿过导向密封盖2和活塞体4上的线孔12后，绕过活塞体4上的一个限位凸块10并埋入其中一个扇形片的线槽8内，牵动刹车线11使扇形阀门7转动对阻尼孔6进行遮挡，改变阻尼孔6的大小，液压油流通过阻尼孔6，实现了活塞杆5和活塞体4在活塞筒1内轴向往复运动，当扇形阀门7完全遮挡住阻尼孔6时，液压油停止流通，阻力最大，当扇形阀门7逐渐打开阻尼孔6时，液压油流通量逐渐增大，阻力逐渐减小。[0032] 实施例2：[0033] 如图4‑5和8所示，一种动感单车，包括底座14，底座14上方固定车架15，车架15的前部安装车头16，车头16包括车把手16.1和两个变档手闸16.4，变档手闸16.4安装在车把手16.1左右两端，车架15的中部安装坐垫17，车架15的下部设有驱动轮18，驱动轮18通过转轴19与车架15连接，转轴19两端连接曲柄20，曲柄20上连接有脚踏板21，底座14上还设有一个实施例1的可调节液压阻尼器，可调节液压阻尼器的活塞杆5上铰接一根连杆22，连杆22套接在对应方向的曲柄20上，活塞筒1铰接在底座14上。变档手闸16.4可采用现有自行车的指拨换挡器。其中一个变档手闸16.4与扇形阀门7之间通过刹车线11连接，当变档手闸16.4拉紧时，扇形阀门7完全遮挡住阻尼孔6；在驱动轮18的转轴19一端表面设有刹车片23，对应刹车片23的位置设有弹力刹车夹24，弹力刹车夹24与车架15连接，车头16上的另一个变档手闸16.4与弹力刹车夹24通过刹车线11连接。车头16还包括角度调节杆16.2和套筒16.3，在车架15前部设有一根长杆25，套筒16.3套接在长杆25上并由螺栓从下部锁紧固定，套筒16.3的上部与角度调节杆16.2的下端铰接，车把手16.1固接在角度调节杆16.2的上端。长杆25上设有若干个前后排列的螺栓安装孔26。[0034] 实施例3：[0035] 如图6‑7和10所示，一种动感单车，包括底座14，底座14上方固定车架15，车架15的前部安装车头16，车头16包括车把手16.1和两个变档手闸16.4，变档手闸16.4安装在车把手16.1左右两端，车架15的中部安装坐垫17，车架15的下部设有驱动轮18，驱动轮18通过转轴19与车架15连接，转轴19两端连接曲柄20，曲柄20上连接有脚踏板21，底座14上还设有两个实施例1的可调节液压阻尼器，可调节液压阻尼器的活塞杆5上铰接一根连杆22，连杆22套接在对应方向的曲柄20上，活塞筒1铰接在底座14上；变档手闸16.4可采用现有自行车的指拨换挡器。其中一个变档手闸16.4与同边的扇形阀门7之间通过刹车线11连接，当变档手闸16.4拉紧时，扇形阀门7完全遮挡住阻尼孔6；在驱动轮18的转轴19一端表面设有刹车片23，对应刹车片23的位置设有弹力刹车夹24，弹力刹车夹24与车架15连接，车头16上的另一个变档手闸16.4与弹力刹车夹24通过刹车线11连接。车头16还包括角度调节杆16.2和套筒16.3，在车架15前部设有一根长杆25，套筒16.3套接在长杆25上并由螺栓从下部锁紧固定，套筒16.3的上部与角度调节杆16.2的下端铰接，车把手16.1固接在角度调节杆16.2的上端。长杆25上设有若干个前后排列的螺栓安装孔26。[0036] 实施例4：[0037] 如图8‑10所示，一种动感单车，包括底座14，底座14上方固定车架15，车架15的前部安装车头16，车头16包括车把手16.1和两个变档手闸16.4，变档手闸16.4安装在车把手16.1左右两端，车架15的中部安装坐垫17，车架15的下部设有驱动轮18，驱动轮18通过转轴19与车架15连接，转轴19两端连接曲柄20，曲柄20上连接有脚踏板21，底座14上还设有两个实施例1的可调节液压阻尼器，可调节液压阻尼器的活塞杆5上铰接一根连杆22，连杆22套接在对应方向的曲柄20上，活塞筒1铰接在底座14上；变档手闸16.4可采用现有自行车的指拨换挡器。两个变档手闸16.4与同边的扇形阀门7之间通过刹车线11连接，当变档手闸16.4拉紧时，扇形阀门7完全遮挡住阻尼孔6。车头16还包括角度调节杆16.2和套筒16.3，在车架15前部设有一根长杆25，套筒16.3套接在长杆25上并由螺栓从下部锁紧固定，套筒16.3的上部与角度调节杆16.2的下端铰接，车把手16.1固接在角度调节杆16.2的上端。长杆25上设有若干个前后排列的螺栓安装孔26。[0038] 本发明中，变档手闸16.4、刹车线11、刹车片23、弹力刹车夹24均为常规的自行车碟刹设计，属于本领域惯用的连接手段。[0039] 本发明的坐垫17还可设为高低调节形式，按照现有自行车技术的座椅高低调节即可。[0040] 健身前，使用者将车把手16.1的前后位置通过套筒16.3调节好，然后松开铰链调节角度调节杆16.2，再拧紧。此时扇形阀门7卡接在限位凸块10上，阻尼孔6处于最大的流通状态，阻力最小，使用者可踩下脚踏板21，脚踏板21带动连杆22，连杆22带动活塞杆5，进而活塞杆5带动活塞体4在活塞筒1内往复运动，当需要增大健身难度时，可用指拨变档手闸16.4（本领域常规的自行车指拨换挡器），刹车线11带动扇形阀门7朝向阻尼孔6的方向遮挡，流通量变小，阻力增大。当需要紧急制动时，实施例2的动感单车可同时拉动变档手闸16.4，弹力刹车夹24夹住驱动轮18实现机械制动；刹车线11扯动扇形阀门7将阻尼孔6完全挡住，液压油的流通停止，活塞杆5无法进行伸缩运动，曲柄20随即停止转动，实现了液压制动；实施例3的动感单车可同时拉动变档手闸16.4，刹车线11扯动扇形阀门7将阻尼孔6完全挡住，液压油的流通停止，活塞杆5无法进行伸缩运动，曲柄20随即停止转动，实现了双重液压制动，此时复位弹簧13发生弹性形变；当刹车线11放松时，复位弹簧13回弹，扇形阀门7恢复至不遮挡阻尼孔6状态，限位凸块10实现对扇形阀门7的恢复定位。[0041] 在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“首”、“尾”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“相连”、“连接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接；可以是拆卸连接；也可以是点连接；可以是直接连接；可以是通过中间媒介间接连接，可以使两个元件内部的连通，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。本发明中未详尽说明的设备连接方式，均按本领域的常规连接方式理解。[0042] 上述实施例，仅为对本发明的目的、技术方案和有益效果进一步详细说明的具体个例，本发明并非限定于此。凡在本发明公开的范围之内所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围之内。

专利地区：广西

专利申请日期：2019-12-30

专利公开日期：2024-06-18

专利公告号：CN110966335B