一种田径运动员腿部力量训练设备

1.本发明涉及体育训练设备技术领域，具体为一种田径运动员腿部力量训练设备。


背景技术：

2.在日常生活中，运动员为了保持肌肉的强度和耐力，需要定期进行锻炼，而对于田径运动员来说，腿部的锻炼是必不可少的，田径运动员一般会通过专业的腿部训练装置来进行训练，从而来保持肌肉的强度和耐力，例如动感单车就是其中一种锻炼腿部力量和耐力的设备，在训练之前只需根据运动员的状态调整骑行阻力即可。
3.例如授权号为cn205323097u的专利中，公开了田径运动员腿部力量训练装置，由座椅、靠背、靠背旋钮、支腿、底座、支架、齿轮、飞轮和齿链组成，支架还设有两对支杆，左端一对所述支杆连接有齿轮，右端一对所述支杆连接有飞轮，飞轮两侧设有调节旋钮，在调节旋钮与飞轮之间还设有摩擦片，齿轮两侧设有踏板，齿轮通过齿链驱动飞轮，通过双脚踩踏板，进而驱动齿轮，通过齿链进而驱动飞轮，通过调节旋钮控制飞轮与摩擦片的摩擦系数来控制腿部用力，训练强度可控。
4.上述的腿部训练装置，虽然可以改变摩擦力控制训练强度，但是该控制方式较为简单，且难以掌控摩擦力的大小，同时在使用过程中摩擦力产生的阻力大小固定且无法调节，很容易使运动员产生疲劳感而减慢踩踏速度，进而降低了训练运动员腿部耐力和力量的作用。


技术实现要素：

5.(一)解决的技术问题
6.针对现有技术的不足，本发明提供了一种田径运动员腿部力量训练设备，具备可以在使用过程中线性调节训练装置的阻力，运动员无需降踩踏速度即可缓解疲劳感，有利于运动员锻炼腿部的力量和耐力等优点，解决了传统的田径运动员腿部力量训练装置控制方式较为简单，且难以掌控摩擦力的大小，同时在使用过程中摩擦力产生的阻力大小固定且无法调节，很容易使运动员产生疲劳感而减慢踩踏速度，进而降低了训练运动员腿部耐力和力量的作用的问题。
7.(二)技术方案
8.为实现上述的目的，本发明提供如下技术方案：一种田径运动员腿部力量训练设备，包括横管，所述横管的两端分别连接有壳体和外壳，所述外壳的一侧通过螺栓活动连接有防护罩，所述壳体的和外壳的下端均固定连接有支撑板，所述外壳的上端固定连接有支撑杆，所述支撑杆的上端固定连接有手扶架，所述横管内通过第一滚珠轴承转动连接有横轴，所述横轴的一端延伸至壳体内并连接有传动机构，所述横轴的另一端延伸至外壳内连接有负重机构；
9.负重机构，利用固定阻力和可变阻力共同减慢传动机构的转速，并且实现线性增大传动机构运动时的阻力；
10.传动机构，以人力踩踏为动力用于驱动横轴，使横轴带动负重机构运动，利用负重机构的运动阻力训练运动员的腿部肌肉；
11.所述壳体内通过第一滚珠轴承转动连接有传动轴，所述传动轴的两端均延伸至壳体外固定连接有连接杆，两个所述连接杆的杆壁上均通过第二滚珠轴承转动连接有脚踏板。
12.优选的，所述负重机构包括六棱轴，所述六棱轴相对的两侧均设有圆台形结构的辊轮，两个所述辊轮相对的一侧均与六棱轴的轴壁相互平行，所述六棱轴的轴壁上套接有内六棱管，所述内六棱管的管壁上固定连接有传动轮，且传动轮与两个辊轮相对的一侧接触，所述辊轮的一端通过第一阻尼轴承与外壳的内壁转动连接，所述辊轮的另一端通过第二阻尼轴承转动连接有固定杆，所述固定杆的一端与外壳的内壁固定连接，所述外壳内连接有调节机构，所述调节机构与内六棱管的管壁连接。
13.优选的，所述调节机构包括两个丝杆，两个所述丝杆的两端均通过第一滚动轴承与外壳的内壁转动连接，所述内六棱管的管壁上开设有环形槽，所述环形槽内套接有圆环，所述圆环的边缘处对称固定连接有两个传动杆，两个所述传动杆相背的一端均固定连接有内螺纹管，所述内螺纹管与丝杆的杆壁螺纹连接，其中一个所述丝杆的杆壁上固定连接有蜗轮，所述蜗轮的一侧啮合有蜗杆，所述外壳的内壁固定连接有电机，所述电机的输出端与蜗杆的一端同轴心固定连接，所述六棱轴的轴壁上套接有皮带，所述皮带内套接有第一皮带轮和第二皮带轮，所述第一皮带轮和第二皮带轮分别与两个丝杆的杆壁固定连接。
14.优选的，所述外壳的一侧通过第二滚动轴承转动连接有转轴，所述转轴的一端与六棱轴的一端固定连接，所述转轴的另一端延伸至防护罩内并固定连接有花键轴，所述花键轴的轴壁上套接有花键规，所述防护罩内设有主动盘和从动盘，所述主动盘的中心处通过圆孔与花键规的侧壁固定连接，所述从动盘的中心处通过第三阻尼轴承与转轴的轴壁转动连接，所述从动盘的一侧同轴心固定连接有内齿圈，所述内齿圈啮合有齿轮，所述齿轮的一侧啮合有外齿圈，所述外齿圈与转轴的轴壁固定连接，所述齿轮的一侧通过第三滚珠轴承与外壳的一侧转动连接。
15.优选的，所述防护罩内固定连接有多个均匀分布的矩形杆，多个所述矩形杆的杆壁上均套接有矩形管，所述矩形管的一侧固定连接有限位杆，所述限位杆的侧壁通过第三滚动轴承转动连接有支撑轮，所述支撑轮与主动盘的一侧相接触，所述矩形杆的杆壁上套接有第一弹簧，所述第一弹簧的一端与矩形管的管口处固定连接，所述第一弹簧的另一端与防护罩的内侧固定连接。
16.优选的，所述传动机构包括第一锥齿轮，所述第一锥齿轮的一侧啮合有第二锥齿轮，所述第一锥齿轮与传动轴同轴心固定连接，所述第二锥齿轮的一侧固定连接有旋转轴，所述旋转轴的轴壁通过轴承座与壳体的内壁转动连接，所述旋转轴的一端固定连接有矩形块，所述横轴的一端固定连接有圆柱，所述圆柱的一端开设有凹槽，所述凹槽内设有圆板，所述圆板的中心处通过方孔与矩形块套接，所述圆板的一侧固定连接有多个第一凸块，所述凹槽内固定连接有多个均匀分布的第二凸块，多个所述第一凸块对多个所述第二凸块相配合，所述旋转轴的轴壁上套接有第二弹簧，所述第二弹簧的一端与圆板的一侧固定连接，所述第二弹簧的另一端固定连接有定位环，所述定位环与旋转轴的轴壁固定连接。
17.(三)有益效果
18.与现有技术相比，本发明提供了一种田径运动员腿部力量训练设备，具备以下有益效果：
19.1、本发明在使用的时候，利用传动轴旋转带动传动机构驱动横轴使负重机构工作，负重机构的阻力可调，以此可以增加运动员踩踏脚踏板时的阻力，同时，负重机构通过转轴、花键轴、花键规使主动盘和从动盘相互摩擦产生阻力，并利用支撑轮和弹簧配合使二者之间的摩擦力保持相对的不变，进而有利于运动员锻炼腿部力量和耐力，并且摩擦力大小不变，不易出现踩空现象。
20.2、本发明设置有的负重机构，在使用时，利用电机驱动蜗杆、蜗轮、丝杆、皮带、第一皮带轮、第二皮带轮、内螺纹管、传动杆、圆环和内六棱管使传动轮移动，传动轮时与两个辊轮的接触位置发生改变，进而实现改变辊轮的转速，使驱动辊轮旋转的阻力也得到改变，因此实现运动员在训练过程中线性改变传动阻力，而且在无需改变踩踏速度的前提下降低阻力实现缓解疲劳，有利于训练运动员腿部的耐力。
21.3、本发明设置有的传动机构，在使用时，运动员踩踏脚踏板使连接杆驱动传动轴、第一锥齿轮、第二锥齿轮、旋转轴使圆板旋转，圆板利用第一凸块和第二凸块与圆柱联动，因此可以实现旋转轴与横轴之间的单向传动，既可以驱动负重机构进行训练，还可以有利于运动员停止踩踏动作。
附图说明
22.图1为本发明提出的一种田径运动员腿部力量训练设备结构示意图；
23.图2为本发明提出的一种田径运动员腿部力量训练设备中壳体内传动机构的结构示意图；
24.图3为本发明提出的一种田径运动员腿部力量训练设备中外壳的内部结构示意图；
25.图4为本发明提出的一种田径运动员腿部力量训练设备图3中调节机构的结构示意图；
26.图5为本发明提出的一种田径运动员腿部力量训练设备图4中内螺纹管、内六棱管和传动杆的结构示意图；
27.图6为本发明提出的一种田径运动员腿部力量训练设备中矩形杆、矩形管和支撑轮的结构示意图；
28.图7为本发明提出的一种田径运动员腿部力量训练设备中主动盘和从动盘的结构示意图。
29.图中：1、壳体；2、横管；3、外壳；4、支撑杆；5、手扶架；6、防护罩；7、支撑板；8、脚踏板；9、传动轴；10、第二锥齿轮；11、第一锥齿轮；12、连接杆；13、第二弹簧；14、圆柱；15、横轴；16、第二凸块；17、第一凸块；18、圆板；19、从动盘；20、主动盘；21、内齿圈；22、辊轮；23、传动轮；24、六棱轴；25、内螺纹管；26、丝杆；27、皮带；28、第一皮带轮；29、蜗杆；30、第二皮带轮；31、蜗轮；32、电机；33、内六棱管；34、圆环；35、传动杆；36、矩形管；37、第一弹簧；38、矩形杆；39、支撑轮；40、齿轮；41、外齿圈；42、花键规；43、花键轴。
具体实施方式
30.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
31.实施例1：
32.参照附图1-7,一种田径运动员腿部力量训练设备，包括横管2，横管2的两端分别连接有壳体1和外壳3，外壳3的一侧通过螺栓活动连接有防护罩6，壳体1的和外壳3的下端均固定连接有支撑板7，外壳3的上端固定连接有支撑杆4，支撑杆4的上端固定连接有手扶架5，横管2内通过第一滚珠轴承转动连接有横轴15，横轴15的一端延伸至壳体1内并连接有传动机构，传动机构以人力踩踏为动力用于驱动横轴15，使横轴15带动负重机构运动，利用负重机构的运动阻力训练运动员的腿部肌肉，横轴15的另一端延伸至外壳3内连接有负重机构，负重机构利用固定阻力和可变阻力共同减慢传动机构的转速，并且实现线性增大传动机构运动时的阻力，壳体1内通过第一滚珠轴承转动连接有传动轴9，传动轴9的两端均延伸至壳体1外固定连接有连接杆12，两个连接杆12的杆壁上均通过第二滚珠轴承转动连接有脚踏板8；
33.外壳3的一侧通过第二滚动轴承转动连接有转轴，转轴的一端与六棱轴24的一端固定连接，转轴的另一端延伸至防护罩6内并固定连接有花键轴43，花键轴43的轴壁上套接有花键规42，防护罩6内设有主动盘20和从动盘19，主动盘20的中心处通过圆孔与花键规42的侧壁固定连接，从动盘19的中心处通过第三阻尼轴承与转轴的轴壁转动连接，从动盘19的一侧同轴心固定连接有内齿圈21，内齿圈21啮合有齿轮40，齿轮40的一侧啮合有外齿圈41，外齿圈41与转轴的轴壁固定连接，齿轮40的一侧通过第三滚珠轴承与外壳3的一侧转动连接，防护罩6内固定连接有多个均匀分布的矩形杆38，多个矩形杆38的杆壁上均套接有矩形管36，矩形管36的一侧固定连接有限位杆，限位杆的侧壁通过第三滚动轴承转动连接有支撑轮39，支撑轮39与主动盘20的一侧相接触，矩形杆38的杆壁上套接有第一弹簧37，第一弹簧37的一端与矩形管36的管口处固定连接，第一弹簧37的另一端与防护罩6的内侧固定连接。
34.本发明在使用的时候，运动员手握手扶架5,站在脚踏板8上用力踩踏，脚踏板8带动连接杆12使传动轴9旋转，传动轴9旋转带动传动机构驱动横轴15使负重机构工作，负重机构的阻力可调，以此可以增加运动员踩踏脚踏板8时的阻力，负重机构工作时带动转轴使花键轴43旋转，花键轴43旋转带动花键规42使主动盘20旋转，由于第一弹簧37的弹力可以推动矩形管36移动，因此矩形管36移动使限位杆拉动支撑轮39挤压主动盘20与从动盘19接触，由于从动盘19通过第三阻尼轴承与转轴转动连接，因此在转轴带动外齿圈41旋转时，齿轮40连接内齿圈21与外齿圈41，由于齿轮40与外齿圈41啮合，二者旋向相反，齿轮40与内齿圈21啮合，二者旋向相同，因此，利用齿轮40连接内齿圈21与外齿圈41起到换向的作用，使从动盘19与转轴的旋转方向相反，进而与主动盘20配合产生固定的摩擦力，有利于运动员锻炼腿部力量和耐力，并且摩擦力大小不变，不易出现踩空现象。
35.实施例2：基于实施例1有所不同的是；
36.参照附图3-7,负重机构包括六棱轴24，六棱轴24相对的两侧均设有圆台形结构的
辊轮22，两个辊轮22相对的一侧均与六棱轴24的轴壁相互平行，六棱轴24的轴壁上套接有内六棱管33，内六棱管33的管壁上固定连接有传动轮23，且传动轮23与两个辊轮22相对的一侧接触，辊轮22的一端通过第一阻尼轴承与外壳3的内壁转动连接，辊轮22的另一端通过第二阻尼轴承转动连接有固定杆，固定杆的一端与外壳3的内壁固定连接，外壳3内连接有调节机构，调节机构与内六棱管33的管壁连接；
37.调节机构包括两个丝杆26，两个丝杆26的两端均通过第一滚动轴承与外壳3的内壁转动连接，内六棱管33的管壁上开设有环形槽，环形槽内套接有圆环34，圆环34的边缘处对称固定连接有两个传动杆35，两个传动杆35相背的一端均固定连接有内螺纹管25，内螺纹管25与丝杆26的杆壁螺纹连接，其中一个丝杆26的杆壁上固定连接有蜗轮31，蜗轮31的一侧啮合有蜗杆29，外壳3的内壁固定连接有电机32，电机32的输出端与蜗杆29的一端同轴心固定连接，六棱轴24的轴壁上套接有皮带27，皮带27内套接有第一皮带轮28和第二皮带轮30，第一皮带轮28和第二皮带轮30分别与两个丝杆26的杆壁固定连接。
38.本发明设置有的负重机构，在使用时，传动机构带动横轴15使六棱轴24旋转，六棱轴24旋转带动内六棱管33使传动轮23旋转，传动轮23带动两个辊轮22旋转，因此可以利用辊轮22旋转时的摩擦力增大对于传动机构的阻力，用于运动员锻炼腿部的力量和耐力，需要调整阻力大小时，启动电机32带动蜗杆29使蜗轮31旋转，蜗轮31旋转带动其中一个丝杆26旋转，由于两个丝杆26之间通过皮带27、第一皮带轮28和第二皮带轮30实现联动，因此，两个丝杆26同向旋转带动内螺纹管25移动，内螺纹管25移动时带动传动杆35使圆环34移动，圆环34移动时带动内六棱管33使传动轮23移动，传动轮23移动时改变与两个辊轮22的接触位置，由于辊轮22为圆台形结构，因此，在传动轮23处于一定的转速时，在直径较小的位置辊轮22的转速较大，相对需要的驱动力也越大，在直径较大的位置辊轮22的转速较小，相对需要的驱动力也越小，从而可以在主动盘20与从动盘19之间固定摩擦力的基础上在增加可变摩擦力的负重机构，实现运动员在训练过程中线性改变传动阻力，进而在无需改变踩踏速度的前提下降低阻力实现缓解疲劳，有利于训练运动员腿部的耐力。
39.实施例3：基于实施例1有所不同的是；
40.参照附图1-2,传动机构包括第一锥齿轮11，第一锥齿轮11的一侧啮合有第二锥齿轮10，第一锥齿轮11与传动轴9同轴心固定连接，第二锥齿轮10的一侧固定连接有旋转轴，旋转轴的轴壁通过轴承座与壳体1的内壁转动连接，旋转轴的一端固定连接有矩形块，横轴15的一端固定连接有圆柱14，圆柱14的一端开设有凹槽，凹槽内设有圆板18，圆板18的中心处通过方孔与矩形块套接，圆板18的一侧固定连接有多个第一凸块17，凹槽内固定连接有多个均匀分布的第二凸块16，多个第一凸块17对多个第二凸块16相配合，旋转轴的轴壁上套接有第二弹簧13，第二弹簧13的一端与圆板18的一侧固定连接，第二弹簧13的另一端固定连接有定位环，定位环与旋转轴的轴壁固定连接。
41.本发明设置有的传动机构，在使用时，运动员踩踏脚踏板8使连接杆12带动传动轴9旋转，传动轴9旋转带动第一锥齿轮11使第二锥齿轮10旋转，第二锥齿轮10旋转带动带动旋转轴使圆板18旋转，圆板18旋转时利用第一凸块17与第二凸块16带动圆柱14旋转，圆柱14旋转时带动横轴15驱动负重机构，在停止踩踏时传动机构停止旋转，负重机构在惯性的作用下继续带动横轴15使圆柱14旋转，因此圆柱14内的第二凸块16利用斜面挤压第一凸块17的斜面，并且圆板18受力时可以在矩形块上滑动，进而能够实现传动机构与负重机构的
联动关系，有利于运动员停止踩踏动作。
42.需要说明的是，术语“包括”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
43.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。