一种手臂调节系统及智能个人健身器

技术领域

本发明主要涉及健身器材技术领域，具体涉及一种手臂调节系统及智能个人健身器。

背景技术

随着社会经济的发展，人们生活水平提高，越来越多的人重视健康，参与到健身中来，而城市拥堵，快节奏的生活，增加了去健身房的时间成本。

目前，市场上健身器材，品种繁多，功能各异。其中拉力健身比较简单，从而得到有效普及。但是传统的可调节拉力的拉力健身器材非常的笨重，占地面积较大，而且机械臂对应的调节装置整体结构复杂，占用体积较大，而且操作复杂，使人们锻炼非常不方便。

本专利申请人于之前已经设计了一种多功能的壁挂式拉力健身系统，但是在之后的使用过程发现仍然存在诸多的问题：1、机械臂的滑块在导轨内滑动时，运动不顺畅，会出现卡顿现象；2、机械臂与导轨之间间隙较大，存在较大的晃动，特别是在水平旋转时，存在的间隙已经影响用户的使用；3、机械臂在上下俯仰已经锁止的情况下，会出现机械臂仍可上下俯仰的情况。

通过对上述问题的深入分析，本专利申请人总结了上述技术问题的深层次原因：1、在原有的上下滑动结构中，安装滑轮的弹簧钢片的角度很难受控，不能保证上下方向的滑轮在同一垂直线上，从而会导致滑块偏向一侧，进而导致滑动过程中滑块会与导轨接触，滑块在导轨中的运动不顺畅，会出现卡顿现象。另外原来的弹簧钢片固定方式是通过螺丝固定，在试验过程中发现螺丝容易松动，也会导致弹簧钢片偏向一侧，导致滑动过程不顺畅；2、原始的水平旋转机构由于加工精度达不到要求且结构相对复杂，存在的间隙量过大且不可避免，影响用户的使用；3、原有锁块在进行锁止后，锁块处于自由活动的状态，在机械臂力度达到一定的情况下或其它异常情况下，锁块会与转动端脱离，从而使得机械臂仍可自由活动，无法保证操作者训练的安全性。

发明内容

本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种结构简单、滑动顺畅的手臂调节系统及智能个人健身器。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种手臂调节系统，包括升降机构、上下俯仰机构和水平旋转机构；

所述升降机构包括导轨、滑动组件和升降锁止组件，所述滑动组件滑动安装于所述导轨内，并通过升降锁止组件锁止于所述导轨内；所述滑动组件包括滑块、弹簧片和滑轮，所述滑块位于所述导轨内，所述弹簧片卡设于所述滑块上，所述滑轮位于所述弹簧片的两端以进行滑动导引；

所述上下俯仰机构包括位于手臂一端的转动端和俯仰锁止组件，所述手臂的转动端转动安装于所述滑动组件上，并通过俯仰锁止组件进行转动位置的锁止；其中转动端的转动方向为上下俯仰方向；

所述水平旋转机构包括位于所述导轨上的旋转组件和旋转锁止组件，所述导轨的旋转组件转动安装于健身器的箱体上，并通过旋转锁止组件进行旋转位置的锁止；所述旋转组件的旋转方向为水平方向的旋转。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述弹簧片过盈配合安装在所述滑块上。

所述滑块的两端均设置有限位组件，所述弹簧片则通过限位组件限位于所述滑块上。

所述俯仰锁止组件的具体结构包括转动端上的锁止齿、安装块、转动开关把手、连接块、连杆和锁块，安装块上设有一对轴承底座，连接块的一端转动安装于轴承底座上，其中转动开关把手与连接块的一端相连，连接块的另一端与连杆的一端铰接，连杆的另一端与锁块的一端相连，锁块的另一端设有与锁止齿相配合的锁止槽。

所述安装块上还设有自锁组件，用于将锁块压紧在所述转动端上。

所述自锁组件包括两个卡位块，两个卡位块转动安装于安装块的两侧，其中卡位块转动端的转轴上设有扭力弹簧，从而使两卡位块的活动端相互靠近以抵住锁块的顶部。

所述旋转组件包括固定盘、安装板和固定座，所述固定盘与导轨紧固相连，所述安装板紧固于健身器的箱体上，所述固定座紧固于所述安装板上，所述固定盘和固定座位于安装板的两侧且通过轴承相连。

所述固定盘的周侧设置有阻尼组件，所述阻尼组件包括固定板、弹簧、阻尼支架和外螺纹轴承，所述固定板紧固于安装板上，所述第二弹簧的一端安装于固定板上，所述阻尼支架转动安装于固定板上，所述阻尼支架的一端与弹簧的另一端相抵，所述外螺纹轴承位于所述阻尼支架的另一端，所述固定盘的周侧设置与外螺纹轴承匹配的阻尼槽。

所述旋转锁止组件包括支撑架、电磁铁和插销，所述支撑架安装于安装板上，所述电磁铁安装于支撑架上，所述电磁铁与插销的一端活动连接，所述插销的另一端穿过安装板的固定孔后，伸入至固定盘上的位置孔以实现旋转锁止。

本发明还公开了一种智能个人健身器，包括箱体，所述箱体的两侧设置有手臂，还包括如上所述的手臂调节系统。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明的手臂调节系统，通过升降机构实现手臂的上下升降动作并通过升降锁止组件进行升降位置的锁止，通过上下俯仰机构实现手臂的上下俯仰动作并通过俯仰锁止组件进行上下俯仰位置的锁止，通过水平旋转机构实现手臂的水平旋转并通过旋转锁止组件进行水平旋转方向的锁止，最终实现手臂三个方向的调节；在上述升降机构中，其中上下滑轮通过同一弹簧片安装在滑块上，从而可以保证上下滑轮在同一垂直线上，通过上述设置，使得上下左右四个轮子在同一平面，保持两两对称的关系，此时的滑块是被弹簧片支撑起来的，不会与导轨接触，故滑动过程非常顺畅；而且上述整体结构简单、操作简便且易于实现。本发明通过固定盘与插销相互配合，进保证手臂固定时无间隙，并使得固定盘的整体受力效果达到使用要求。

附图说明

图1为本发明的健身器在实施例的结构示意图。

图2为本发明的滑动组件在实施例的结构示意图。

图3为本发明的滑动组件在实施例的立体结构图。

图4为本发明的升降锁止组件在实施例的结构图。

图5为本发明的手臂上下俯仰动作示意图。

图6为本发明的上下俯仰机构在实施例的结构示意图。

图7为本发明的上下俯仰机构在实施例的结构示意图(去掉锁块)。

图8为本发明的水平旋转机构在实施例的结构示意图之一。

图9为本发明的水平旋转机构在实施例的结构示意图之二。

图例说明：1、箱体；2、手臂；3、升降机构；31、导轨；32、滑动组件；321、滑块；322、滑轮；323、弹簧片；324、滚轴；33、限位组件；34、升降锁止组件；341、旋转连杆；342、旋转开关把手；343、分度销；344、锁止套；4、上下俯仰机构；41、转动端；42、俯仰锁止组件；421、锁止齿；422、安装块；423、转动开关把手；424、连接块；425、连杆；4251、腰形孔；4252、顶块；426、锁块；4261、锁止槽；427、轴承底座；43、自锁组件；431、卡位块；4311、轨迹槽；432、扭力弹簧；433、转轴；434、销柱；5、水平旋转机构；51、旋转组件；511、固定盘；512、安装板；513、固定座；52、旋转锁止组件；521、支撑架；522、电磁铁；523、插销；524、位置孔；53、阻尼组件；531、固定板；532、弹簧；533、阻尼支架；534、外螺纹轴承；535、阻尼槽。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步描述。

如图1所示，本发明实施例的手臂调节系统，包括升降机构3、上下俯仰机构4和水平旋转机构5；升降机构3包括导轨31、滑动组件32和升降锁止组件34，滑动组件32滑动安装于导轨31内，并通过升降锁止组件34锁止于导轨31内；滑动组件32包括滑块321、弹簧片323和滑轮322，滑块321位于导轨31内，弹簧片323卡设于滑块321上，滑轮322位于弹簧片323的两端以进行滑动导引；上下俯仰机构4包括位于手臂2一端的转动端41和俯仰锁止组件42，手臂2的转动端41转动安装于滑动组件32上，并通过俯仰锁止组件42进行转动位置的锁止；其中转动端41的转动方向为上下俯仰方向；水平旋转机构5包括位于导轨31上的旋转组件51和旋转锁止组件52，导轨31的旋转组件51转动安装于健身器的箱体1上，并通过旋转锁止组件52进行旋转位置的锁止；旋转组件51的旋转方向为水平方向的旋转。

本发明的手臂调节系统，通过升降机构3实现手臂2的上下升降动作并通过升降锁止组件34进行升降位置的锁止，通过上下俯仰机构4实现手臂2的上下俯仰动作并通过俯仰锁止组件42进行上下俯仰位置的锁止，通过水平旋转机构5实现手臂2的水平旋转并通过旋转锁止组件52进行水平旋转方向的锁止，最终实现手臂2三个方向的调节；在上述升降机构3中，其中上下滑轮322通过同一弹簧片323安装在滑块321上，从而可以保证上下滑轮322在同一垂直线上，通过上述设置，使得上下左右四个轮子在同一平面，保持两两对称的关系，此时的滑块321是被弹簧片323支撑起来的，不会与导轨31接触，故滑动过程非常顺畅；而且上述整体结构简单、操作简便且易于实现。

在一具体实施例中，如图2-3所示，滑块321的两端均设置有限位组件33(如钢销限位柱)，弹簧片323过盈配合安装在滑块321上，且通过钢销左右卡设于滑块321上，滑轮322通过固定轴固定在弹簧片323上。弹簧片323与滑块321过盈配合并通过钢销固定在滑块321上(没有通过螺丝固定)，从而保证各滑轮322的安装对称性，进而保证上下滑动的顺畅性。

其中导轨31的截面呈V型，使得滑轮322与V型导轨31线接触。在上述滑块321在导轨31中运动时，滑块321两端的四个滑轮322在V型导轨31内做滚动运动，由于滑轮322与V型导轨31之间属于线接触，减小了运动过程中的摩擦力，保证整体手臂2上下运动丝滑。

当整体在导轨31中正常运动时，滑块321与导轨31之间存在间隙，滑轮322与导轨31为线接触，滑轮322受力较小，弹簧片323不发生弹性形变，四个滑轮322在导轨31的V型槽中做滚动运动，减小运动过程中的摩擦力；当前端手臂2受力时，弹簧片323发生弹性形变，在弹簧片323形定到一定程度时，滑块321会与导轨31接触而受力，避免滑轮322与弹簧片323进一步形变而发生塑性变形，有效地保证上下的滑动。当用户停止锻炼，手臂2前端不再受拉力，弹簧片323恢复初始状态，滑块321与导轨31不再接触，此时是弹簧片323上的四个滑轮322与导轨31接触，能够保证整个手臂2可以正常的上下滑动。

进一步地，在上述滑块321运动至预定位置后，再通过升降锁止组件34将滑块321锁止于导轨31内。具体地，如图4所示，升降锁止组件34包括旋转连杆341、旋转开关把手342、分度销343和锁止套344，旋转连杆341的一端铰接于手臂的转动端，分度销343的一端位于旋转连杆341的另一端，旋转开关把手342位于旋转连杆341的一侧，锁止套344的数量为多个，间隔布置于导轨31上；当分度销343的一端插入至锁止套344内时，则实现升降运动的锁止。在进行调节时，将旋转开关把手342向上拉，带动旋转连杆341绕铰接端旋转，使得分度销343向上运动而脱离锁止套344，然后移动手臂2至预定位置后，再松开旋转开关把手342，使得分度销343插入至对应位置的锁止套344内，实现升降位置的锁止，从而达到升降调节的目的。上述升降锁止组件34的整体结构简单、操作简便且易于实现。

在一具体实施例中，手臂2上下俯仰方向的位置锁止通过俯仰锁止组件42来实现。如图6-7所示，其中俯仰锁止组件42的具体结构包括转动端41上的锁止齿421、安装块422、转动开关把手423、连接块424、连杆425和锁块426，安装块422上设有一对轴承底座427，连接块424的一端转动安装于轴承底座427上，其中转动开关把手423与连接块424的一端相连，连接块424的另一端与连杆425的一端铰接，连杆425的另一端与锁块426的一端相连，锁块426的另一端设有与锁止齿421相配合的锁止槽4261。在具体调节时，旋转转动开关把手423，使得连接块424转动而使其另一端向上运动，从而通过连杆425将锁块426向上提，使得锁块426另一端的锁止槽4261与锁止齿421相脱离，然后再将手臂2上下俯仰调节至合适位置，如图5所示，然后再松开转动开关把手423，锁块426自动下降，锁止槽4261与锁止齿421相互啮合，实现手臂2上下俯仰位置的锁止。上述俯仰锁止组件42的整体结构简单、操作简便且易于实现。

进一步地，在安装块422上还设有自锁组件43，用于保证手臂2在上下俯仰位置锁止时的可靠性，保证操作者训练时的安全性。其中自锁组件43包括两个卡位块431，两个卡位块431转动安装于安装块422的两侧，其中卡位块431转动端的转轴433上设有扭力弹簧432，从而使两卡位块431的活动端相互靠近以抵住锁块426的顶部，从而使得锁块426不能随意向上移动，进而实现手臂2上下俯仰锁止位置的可靠性。另外，连杆425的另一端设置有腰形孔4251，锁块426与连杆425的另一端之间通过销柱434连接，即销柱434穿过锁块426一侧的销孔后，再穿过腰形孔4251后，穿过锁块426另一侧的销孔；另外在连杆425的两侧设有顶块4252，相对应的卡位块431的内侧设置有轨迹槽4311，顶块4252则在轨迹槽4311内滑动。具体地，当操作者旋转转动开关把手423时，连接块424转动，进而使其另一端的连杆425向上运动，由于在连杆425上设置有腰形孔4251，此时连杆425在向上提的过程中，锁块426是不运动的，而此时连杆425两侧的顶块4252则会沿卡位块431的轨迹槽4311向上运动，通过轨迹槽4311的坡度设计使得顶块4252克服扭力弹簧432的弹力而将两卡位块431向外侧撑开，使卡位块431不再顶住锁块426的顶部，实现锁块426的解锁。在锁块426解锁完成后，连杆425继续上升，将锁块426向上提，使得锁块426另一端的锁止槽4261与锁止齿421相脱离，实现手臂2上下俯仰的自由调节。当然，在其它实施例中，也可以在锁块426与安装块422之间的连接425上套设弹簧，通过弹簧的弹力也可以实现锁块426的自锁。

在一具体实施例中，如图8-9所示，旋转组件51包括固定盘511、安装板512和固定座513，固定盘511与导轨31紧固相连，安装板512紧固于箱体1上，固定座513通过螺钉紧固于安装板512上，固定盘511和固定座513位于安装板512的两侧且通过轴承514相连。

固定盘511的周侧设置有阻尼组件53，阻尼组件53包括固定板531、弹簧532、阻尼支架533和外螺纹轴承534，固定板531紧固于安装板512上，弹簧532的一端安装于固定板531上，阻尼支架533通过轴肩螺钉和垫圈转动安装于固定板531上，阻尼支架533的一端与弹簧532的另一端相抵，外螺纹轴承534通过螺纹与阻尼支架533的另一端相连，固定盘511的周侧设置与外螺纹轴承534的阻尼槽535。

旋转锁止组件52包括支撑架521、电磁铁522和插销523，支撑架521通过螺钉安装于安装板512上，电磁铁522通过螺钉安装于支撑架521上，电磁铁522与插销523的一端通过卡簧销活动连接，插销523的另一端穿过安装板512的固定孔后，伸入至固定盘511上的位置孔524以实现旋转锁止。上述通过插销523固定的固定，不仅结构简单，而且无间隙，能够满足用户使用的需求。

在进行调节时，电磁铁522通电，插销523上拉，此时固定盘511可以水平转动，由于固定盘511存在限位脚，水平转动角度为90度，同时阻尼支架533受弹簧532的弹力，外螺纹轴承534514顶住固定盘511，当外螺纹轴承534514旋转至固定盘511的阻尼槽(凹槽)时会轻微的卡住固定盘511，以此可以判断已到达的挡位，该机构也可通过调整弹簧532螺母位置来改变弹簧532松紧度来调整手臂2旋转时的阻尼大小，人通过摆动手臂2到任意4个位置。电磁铁522断电时，插销523重新插入固定盘511中的位置孔524，此时手臂2水平转动受限，从而达到水平调节的目的。

上述通过固定座513与轴承514的装配，使得手臂2转动时无间隙，不会产生晃动。其次通过固定盘511与插销523配合的结构，进一步保证手臂2固定时无间隙，并使得固定盘511的整体受力效果达到使用要求。

如图1所示，本发明实施例还提供一种智能个人健身器，包括箱体1和如上所述的手臂调节系统，箱体1的两侧设置有手臂2，手臂2通过如上所述的手臂调节系统实现上下升降、上下俯仰以及水平旋转动作。本发明的智能个人健身器包括如上所述的调节系统，同样具有如上调节系统所述的优点。

以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。