本發明涉及電機阻力技術領域，特別是一種阻力模塊裝置。

背景技術：

電機阻力裝置是利用電機來調整阻力大小的輔助運動設備，常用于健身器械中，在現有的技術中，已知電機阻力裝置主要由伺服電機、滾筒、聯軸器以及纏繞在滾筒上的拉繩組成，滾筒通過軸承座樞設在底盤上，伺服電機則受控于已有的伺服控制器和計算機，通過聯軸器與所述滾筒連接，還可以通過一傳動連接結構的兩個傳動輪及其間的皮帶實現伺服電機與滾筒之間的傳動連接，拉動拉繩可使滾筒繞轉軸轉動，在電機（一般為伺服電機）處于制動狀態時，其產生的阻力作用在拉繩上，當作用在拉繩上拉力越小，電機提供的阻力就越小，反之阻力越大，松開拉繩則阻力消失，如此循環往復拉動拉繩實現體育鍛煉的過程。

但是，現有的電機阻力裝置還存在以下缺陷：一是由于電機與滾筒之間通過聯軸器實現傳動連接，導致其結構復雜，而且運動時會額外增加一定的慣量；

二是由于采用滾筒，拉繩容易交叉纏繞在一起，而且如果拉繩松了的話，容易導致拉繩掉到滾筒之外，造成功能失效。

有鑒于此，本發明人對上述阻力裝置進行了深入研究，提出一種結構更簡單的電機阻力裝置，本案由此產生。

技術實現要素：

本發明的目的在于提供一種阻力模塊裝置，簡化結構，可避免額外產生的慣量以及提升拉伸穩定性。

為了實現上述目的，本發明的技術方案如下：

一種阻力模塊裝置，包括電機、螺紋絞盤及拉繩；所述螺紋絞盤一端與電機輸出軸連接，螺紋絞盤另一端樞設在一固定裝置上，所述拉繩纏繞在螺紋絞盤上。

螺紋絞盤帶有帶軸孔端蓋和后軸；帶軸孔端蓋和后軸與螺紋絞盤做成一體成型或可拆卸地連接；電機輸出軸與螺紋絞盤的帶軸孔端蓋連接。

所述電機阻力裝置還包括電機固定板和末端固定板；電機固定在所述電機固定板上，電機輸出軸穿設在電機固定板上且與螺紋絞盤的帶軸孔端蓋連接，螺紋絞盤的后軸通過一軸承轉動連接末端固定板；所述拉繩一端固定在所述后軸、螺紋絞盤或者帶軸孔端蓋上。

所述電機輸出軸與螺紋絞盤的帶軸孔端蓋上均設有一鍵槽，電機輸出軸與所述帶軸孔端蓋通過鍵進行連接。

所述電機阻力裝置還包括一外殼，該外殼左、右兩端開口，外殼左端連接所述電機固定板，所述螺紋絞盤套入外殼中，電機輸出軸從外殼左端開口穿入外殼后與所述帶軸孔端蓋連接，螺紋絞盤的后軸從外殼右端開口伸出后轉動連接在末端固定板上；所述外殼上側開設水平槽，拉繩一端纏繞在所述螺紋絞盤上，拉繩另一端從所述外殼的水平槽向上伸出。

所述電機阻力裝置還包括水平導軌、導向輪、連接件和卡線結構，水平導軌沿螺紋絞盤的軸向方向設置在外殼上方，且所述水平導軌上設有可在水平導軌上左右滑動的滑塊；所述導向輪固定在連接件一端，導向輪與連接件一端伸入外殼且導向輪與螺紋絞盤上的螺紋嚙合，連接件另一端與水平導軌上的滑塊連接；所述卡線結構由至少兩個卡線軸承及一個軸承固定結構組成，兩個卡線軸承均通過轉軸活動安裝在軸承固定結構上，軸承固定結構則固定在連接件上，所述拉繩從外殼的水平槽伸出后穿設于卡線軸承之間。

采用上述方案后，本發明的有益效果在于：通過省去了聯軸器，采用帶螺紋的絞盤連接電機，既簡化結構，避免其額外產生的慣量，又可讓拉繩按序纏繞在螺紋絞盤上，防止拉繩交叉纏繞。

附圖說明

圖1是本發明的分解圖（隱藏外殼）；

圖2是本發明的分解圖；

圖3是本發明的立體機構示意圖；

圖4是本發明應用于健身設備時的結構框圖。

標號說明

電機1，電機固定板2，外殼3，水平槽31，導向輪4，卡線結構5，卡線軸承51，軸承固定結構52，帶軸孔端蓋6，螺紋絞盤7，后軸8，軸承9，末端固定板10，水平導軌11，拉繩12，連接件13，電機輸出軸14，滑塊15。

具體實施方式

如圖1-3所示，本發明揭示的一種阻力模塊裝置，包括電機1、螺紋絞盤7及拉繩12；電機1為伺服電機，螺紋絞盤7與電機輸出軸14連接，拉繩12纏繞在螺紋絞盤7上。

上述電機阻力裝置還包括電機固定板2和末端固定板10，螺紋絞盤7帶有帶軸孔端蓋6和后軸8，帶軸孔端6蓋和后軸8與螺紋絞盤7做成一體成型或可拆卸地連接；電機輸出軸與螺紋絞盤的帶軸孔端蓋連接。；電機1固定在所述電機固定板2上，電機輸出軸14穿設在電機固定板2上且與螺紋絞盤7的帶軸孔端蓋6連接，螺紋絞盤的后軸8通過一軸承9轉動連接在末端固定板10上；拉繩12一端固定在后軸8上。

電機輸出軸14與螺紋絞盤的帶軸孔端蓋6上均設有一鍵槽（圖中未示出），通過鍵可將電機輸出軸14與帶軸孔端蓋6進行連接。

為了提高拉繩運動的穩定性，電機阻力裝置還包括一外殼3，該外殼3左、右兩端開口，外殼3左端連接電機固定板2，螺紋絞盤7套入外殼3中，電機輸出軸14從外殼3左端開口穿入外殼3后與帶軸孔端蓋6連接，螺紋絞盤的后軸8從外殼3右端開口伸出后轉動連接在末端固定板10上；外殼3上側開設水平槽31，拉繩12一端纏繞在所述螺紋絞盤7上，拉繩12另一端從所述外殼的水平槽31向上伸出，通過外殼3的限制，拉繩如果松了，可一定程度防止拉繩跑到螺紋之外。

為進一步地提高阻力模塊的可靠性，電機阻力裝置還包括水平導軌11、導向輪4、連接件13和卡線結構5，水平導軌11沿螺紋絞盤7的軸向方向設置在外殼3上方，且所述水平導軌11上設有可在水平導軌上左右滑動的滑塊15；導向輪4固定在連接件13一端，導向輪4與連接件13一端伸入外殼3且導向輪4與螺紋絞盤7上的螺紋嚙合，連接件13另一端與水平導軌上的滑塊15連接；卡線結構5由四個卡線軸承51和一個軸承固定結構52組成，四個卡線軸承均通過轉軸活動安裝軸承固定結構上，且卡線軸承51均設置在水平導軌11上，拉繩12從外殼3的水平槽31伸出后穿設于卡線軸承51之間，采用卡線軸承51可以減少拉繩12與卡線結構5之間的摩擦，避免因摩擦導致拉繩起毛甚至斷裂的問題。

連接件13的尺寸嚴格按照絞盤螺紋7的導程進行設計，使導向輪4能夠與螺紋絞盤7的螺紋進行操作的完全嚙合，螺紋絞盤7的轉動將帶動導向輪4在螺紋里面行走從而帶動水平導軌11的滑塊15進行行走，并且此設計能夠保證拉繩12在伸縮過程中都能夠沿著螺紋絞盤7的螺紋進行纏繞，能防止拉繩12交叉纏繞，而且能夠使得拉繩12在不同的方向進行伸縮，都能嚴格保證拉繩12不會偏離螺紋絞盤7的螺紋。

參見圖1，本發明使用時，通過施加在外部連接部件上的拉動扭力大于電機的扭矩時將向外拉動拉繩12，拉繩12將帶動螺紋絞盤7進行轉動，由于螺紋絞盤7與電機1直接相連，所以將進一步帶動電機1進行正轉，螺紋絞盤7的轉動還將帶動導向輪4在螺紋里面行走，從而帶動水平導軌上的滑塊15將向右進行水平移動；當施加在外部連接部件上的拉動扭力小于電機1的扭矩時電機將進行反轉，電機1與螺紋絞盤7直接相連從而帶動螺紋絞盤轉動，螺紋絞盤7轉動將使導向輪4在螺紋里進行行走，從而使水平導軌11上的滑塊15將向左進行水平移動，螺紋絞盤7的轉動還將帶動拉繩12在沿著螺紋進行纏繞從而使拉繩12拉動外部連接部件，從而使阻力模塊完成一次完整的伸縮運動。

參見圖4，本發明應用于一種智能健身設備中，該實施案例中包含有pc(計算機)、伺服電機驅動器、本發明的阻力模塊裝置以及腰帶/把手這幾部分組成。其中pc跟伺服電機驅動器進行連接，可以通過pc端設置應用于阻力模塊上的扭矩，并將該扭矩值發送到伺服電機驅動器，伺服電機驅動器與阻力模塊的電機通過編碼線和功率線相連，通過伺服電機驅動器將接收到的扭矩值經過一系列的處理最終應用于電機上，通過腰帶/把手與阻力模塊的拉繩進行連接，一案例通過人系著腰帶進行來回折返跑訓練，當人拉著拉繩往前跑時，阻力模塊的電機將進行正轉，當人返回跑時，阻力模塊的電機將進行反轉，伺服電機驅動器將實時采集電機的位置信息，電機與拉繩按照設計中使用的螺紋絞盤的尺寸與電機的旋轉圈數的比例關系進行換算，從而得出拉繩的位置信息，并將該位置信息實時反饋到pc端，pc端按照一定的算法從而實時得出該人在設定的負重下的速度并在pc上進行實時顯示。另一案例人手握把手，通過瞬間出力，伺服電機驅動器將采集到人施加在阻力模塊上的力，再將該值反饋到pc端，pc將顯示人的瞬間爆發力，亦可在pc端設置施加在阻力模塊上的扭矩大于人的最大出力，人手握把手以最大的力進行拉的動作，而驅動器采集該人的出力情況，并將該值反饋到pc端，在pc端將進行顯示該人的出力情況。

以上僅為本發明的具體實施例，并非對本發明的保護范圍的限定。凡依本案的設計思路所做的等同變化，均落入本案的保護范圍。