JP3475445B2 - Exercise load device - Google Patents
Exercise load deviceInfo
- Publication number
- JP3475445B2 JP3475445B2 JP18527593A JP18527593A JP3475445B2 JP 3475445 B2 JP3475445 B2 JP 3475445B2 JP 18527593 A JP18527593 A JP 18527593A JP 18527593 A JP18527593 A JP 18527593A JP 3475445 B2 JP3475445 B2 JP 3475445B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotating disk
- load
- magnetic field
- load device
- rotation speed
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 5
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 230000000881 depressing effect Effects 0.000 description 1
- 230000000994 depressogenic effect Effects 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
Landscapes
- Dynamo-Electric Clutches, Dynamo-Electric Brakes (AREA)
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は体力向上のための運動用
機器である運動負荷装置、殊に負荷を渦電流ブレーキに
よって得ている運動負荷装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exercise load device which is an exercise machine for improving physical strength, and more particularly to an exercise load device which obtains a load by an eddy current brake.
【0002】[0002]
【従来の技術】運動負荷装置として、自転車エルゴメー
タと称されるものがある。これはペダルを踏む運動を行
うものであるとともに、ペダルを踏む動作に対して負荷
トルクを与えるものであり、この負荷トルクを与えるも
のとして、一般に渦電流ブレーキが使用されている。こ
の渦電流ブレーキは、ペダルを踏む動作によって回転駆
動される回転ディスクと、この回転ディスクに相対する
励磁コイルとからなり、回転している回転ディスクに渦
電流を生じさせることで制動を加えることで、上記負荷
トルクを得るもので、電磁的制動によって負荷を形成す
るために、摩擦のような機械的制動で負荷を得る場合に
比して、機械的摩耗とこの摩耗に伴う制動力の変化がな
く、長期にわたり安定した性能を得ることができる上
に、制動力の調節も容易であるという特徴を有してい
る。2. Description of the Related Art An exercise load device is called a bicycle ergometer. This not only performs a pedaling motion, but also applies a load torque to the pedaling operation, and an eddy current brake is generally used as the load torque. This eddy current brake is composed of a rotating disk that is driven to rotate by the operation of depressing a pedal and an exciting coil that faces the rotating disk. By applying an eddy current to the rotating rotating disk, braking is applied. In order to obtain the above load torque and to form the load by electromagnetic braking, mechanical wear and the change in the braking force due to this wear are compared with the case where the load is obtained by mechanical braking such as friction. In addition, stable characteristics can be obtained over a long period of time, and the braking force can be easily adjusted.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】ところで、運動負荷装
置においては、使用者が行った運動量を負荷トルク(制
動トルク)を元に算出するが、この負荷トルクは、図1
7に示すように、回転ディスクの回転数によって変化す
る。すなわち、飽和領域ロではほぼ一定の負荷トルクを
呈するが、回転数が低くなる非飽和領域イでは、負荷ト
ルクが大きく低下してしまうものであり、コイル電流I
を増加させても所要の負荷トルクを得ることができなく
なる。この場合、正確な運動量の算出が困難となるため
に、従来は、実使用範囲内での負荷トルクの値を前提と
して運動量を算出するものとし、低回転領域イを実使用
外として、使用者にある程度の回転数で使用することを
要求していたのであるが、使用状況によっては、この低
回転領域イとなることがあり、この時には実際の運動量
に比して計算運動量が大きくなってしまう。By the way, in the exercise load device, the amount of exercise performed by the user is calculated based on the load torque (braking torque).
As shown in FIG. 7, it changes depending on the rotation speed of the rotating disk. That is, the load torque is substantially constant in the saturation region B, but the load torque is greatly reduced in the unsaturated region B where the rotation speed is low.
Even if is increased, it becomes impossible to obtain the required load torque. In this case, it is difficult to accurately calculate the amount of exercise. Therefore, in the past, the amount of exercise was calculated based on the value of the load torque within the actual use range. It was required to use at a certain number of rotations, but depending on the usage situation, this low rotation speed range may become a, and at this time the calculated momentum becomes larger than the actual momentum. .
【0004】本発明はこのような点に鑑み為されたもの
であり、その目的とするところは回転数の高低を問わず
に正確な運動量の算出を行うことができる運動負荷装置
を提供するにある。The present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is to provide an exercise load device capable of accurately calculating the amount of exercise regardless of the number of revolutions. is there.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】しかして本発明は、人力
にて回転駆動される回転ディスクと、この回転ディスク
に対して渦電流によって制動を加える励磁コイルとから
なる渦電流ブレーキを備えて、渦電流ブレーキによって
目標とする負荷を加える運動負荷装置において、上記渦
電流ブレーキが、回転ディスクの軸回りに励磁コイルが
複数配置されたものであるとともに、励磁コイルへの通
電順序を制御して励磁コイルによる磁界を回転ディスク
の軸回りに回転させる制御回路を備えていることに特徴
を有している。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention, however, comprises an eddy current brake comprising a rotating disk which is rotationally driven by human power and an exciting coil which applies braking to the rotating disk by eddy current. in exercise device to apply the load to be targeted by the eddy current brake, the eddy
The current brake has an exciting coil around the axis of the rotating disc.
In addition to being arranged, there is a connection to the exciting coil.
Rotating disk that controls magnetic field by exciting coil to control magnetic field
It is characterized by the fact that it has a control circuit for rotating it around the axis .
【0006】[0006]
【作用】本発明によれば、励磁コイルと回転ディスクと
の間の相対回転数が回転ディスクの実回転数にかかわら
ず、好ましい回転数となるために、負荷トルクも安定す
るものであり、従って負荷トルクを基に算出する運動量
が正確なものとなる。 According to the present invention , the relative rotation speed between the exciting coil and the rotary disk becomes a preferable rotation speed regardless of the actual rotation speed of the rotary disk, so that the load torque is also stable. The momentum calculated based on the load torque becomes accurate.
【0007】[0007]
【実施例】運動負荷装置の形態としては、渦電流ブレー
キで負荷トルクを得るものであればどのようなものでも
よいが、ここでは図2及び図3に示すように、自転車エ
ルゴメータの場合を示している。この運動負荷装置は、
共に伸縮で長さが可変となっている一対の支柱2,3を
ベース1から立設するとともに、支柱2の上端にはハン
ドル20とコントローラ8とを設け、支柱3の上端には
サドル30を設けたものとなっている。そして両支柱
2,3間の脚フレーム1側のカバー9で覆われた部分に
は、両支柱2,3間にかけわたしたプレートに固定する
ことでギアボックス4を配してある。[Embodiment] The form of the exercise load device may be any form as long as it can obtain a load torque by an eddy current brake, but here, as shown in FIGS. 2 and 3, the case of a bicycle ergometer is shown. ing. This exercise load device
A pair of struts 2 and 3 both of which can be expanded and contracted and whose length is variable are erected from the base 1, a handle 20 and a controller 8 are provided at the upper end of the stanchion 2, and a saddle 30 is provided at the upper end of the stanchion 3. It has been provided. A gear box 4 is arranged in a portion of the columns 2 and 3 covered with the cover 9 on the side of the leg frame 1 by fixing the plate to the columns 2 and 3.
【0008】ここにおけるギアボックス4は、ウォーム
ホイール40とこれに噛合するウォーム軸41とを内蔵
しているもので、ウォームホイール40はフリーホイー
ル(図示せず)を介してペダル50が設けられたクラン
ク軸5に連結されている。またギアボックス4の下方に
伸びたウォーム軸41の下端には負荷軸44が連結され
て、負荷軸44には回転ディスク60が取り付けられて
いる。回転ディスク60は、銅などの電気導体で形成さ
れたもので、回転ディスク60を空隙内に位置させてい
る励磁コイル61とで渦電流ブレーキ6が構成されてい
る。図中17はベース1の下面に設けた高さ調節機能付
きの脚、19はベース1の端部に設けられたころであ
る。The gear box 4 here has a worm wheel 40 and a worm shaft 41 meshing with the worm wheel 40, and the worm wheel 40 is provided with a pedal 50 via a free wheel (not shown). It is connected to the crankshaft 5. A load shaft 44 is connected to the lower end of the worm shaft 41 extending below the gear box 4, and a rotary disc 60 is attached to the load shaft 44. The rotating disk 60 is formed of an electric conductor such as copper, and the eddy current brake 6 is configured with the exciting coil 61 that positions the rotating disk 60 in the gap. In the figure, 17 is a leg with a height adjusting function provided on the lower surface of the base 1, and 19 is a roller provided at the end of the base 1.
【0009】サドル30に座った状態でペダル50を踏
む動作を行えば、一方向回転のみがクランク軸5からフ
リーホイールとウォームホイール40とを介してウォー
ム軸41に増速されて伝達され、ウォーム軸41と共に
負荷軸44及び回転ディスク60も回転する。そして回
転ディスク60は励磁コイル61により発生する磁界中
におかれているために渦電流を生じるとともに、渦電流
と磁界とによって電磁的制動を受ける。この制動力は、
ペダル50を踏む動作に対する負荷となるとともに、励
磁コイル61に通電する電流と、回転ディスク60の回
転数とによって変化する。When the pedal 50 is depressed while sitting on the saddle 30, only one-direction rotation is transmitted from the crankshaft 5 to the worm shaft 41 via the free wheel and the worm wheel 40 by increasing the speed. The load shaft 44 and the rotating disk 60 rotate together with the shaft 41. Since the rotating disk 60 is placed in the magnetic field generated by the exciting coil 61, it produces an eddy current and is electromagnetically damped by the eddy current and the magnetic field. This braking force is
The load is applied to the operation of stepping on the pedal 50, and changes depending on the current supplied to the exciting coil 61 and the rotation speed of the rotating disk 60.
【0010】上記コントローラ8は、上記励磁コイル6
1に流すコイル電流の制御や、運動量の算出、図4に示
す上面の操作表示パネルへの各種状態や算出結果等の表
示を行うもので、マイクロコンピュータからなる制御回
路80を主体としており、図5に示すように、操作表示
パネル上のスイッチ類81が接続されているとともに、
表示駆動回路82を介して操作表示パネル上の表示部8
9が接続され、電力制御回路87を介して上記励磁コイ
ル61が接続されているほか、回転ディスク60の回転
数を検出する回転センサー85が回転検出回路86を介
して接続され、使用者の耳に装着されることで使用者の
脈拍を測定してこの測定値を制御回路80に送る脈拍セ
ンサー84及び脈波検出回路88が接続されている。The controller 8 includes the exciting coil 6
1 controls the coil current to flow, calculates momentum, displays various states and calculation results on the operation display panel on the upper surface shown in FIG. 4, and mainly includes a control circuit 80 including a microcomputer. As shown in 5, operation display
While the switches 81 on the panel are connected,
The display unit 8 on the operation display panel via the display drive circuit 82.
9 is connected, the excitation coil 61 is connected via the power control circuit 87, and the rotation sensor 85 for detecting the number of rotations of the rotating disk 60 is connected via the rotation detection circuit 86, so that the user's ear A pulse sensor 84 and a pulse wave detection circuit 88 are connected to the control circuit 80 for measuring the user's pulse rate by sending the measurement value to the control circuit 80.
【0011】そして、このコントローラ8では、運動モ
ードとして、体力測定、負荷トレーニング、脈拍トレー
ニングのいずれかを選択するとともに、使用者の性別、
年齢、体重、希望する負荷値、時間、脈拍、ピッチ等の
条件設定を行えば、励磁コイル61に流すコイル電流を
制御して、所要の負荷が生じるようにするとともに、脈
拍センサー84によって検出される使用者の脈拍や、回
転数センサー85によって得られるクランク回転ピッ
チ、回転センサー85によって得られる回転数とコイル
電流とに基づいて算出されるその時点での負荷出力値、
運動時間、負荷値と運動時間とから算出した累積運動量
を換算して得た走行距離、累積運動量を換算して得た消
費カロリー等の表示部89への表示を行い、併せて、負
荷出力値と設定選択された運動モードや入力された負荷
値等によって定まる目標負荷値とに応じて、励磁コイル
61に流すコイル電流を制御して負荷トルクを調節す
る。In the controller 8, any one of physical strength measurement, load training, and pulse training is selected as the exercise mode, and the sex of the user,
If conditions such as age, weight, desired load value, time, pulse, pitch, etc. are set, the coil current supplied to the exciting coil 61 is controlled so that a required load is generated and detected by the pulse sensor 84. The user's pulse, the crank rotation pitch obtained by the rotation speed sensor 85, the load output value at that time calculated based on the rotation speed obtained by the rotation sensor 85 and the coil current,
The exercise time, the running distance obtained by converting the cumulative exercise amount calculated from the load value and the exercise time, and the consumed calories obtained by converting the cumulative exercise amount are displayed on the display unit 89, and the load output value is also displayed. According to the target load value determined by the set and selected motion mode, the input load value, and the like, the coil current supplied to the exciting coil 61 is controlled to adjust the load torque.
【0012】この時、コントローラ8は、図6に示すよ
うに、回転数とコイル電流とに基づいて算出されるその
時点での実負荷(負荷出力値)の最大値である実負荷最
大出力能力値Bと、設定選択された運動モードや入力さ
れた負荷値等によって定まる上記回転数での目標負荷値
Aとを比較し、目標負荷値Aよりも負荷出力値Bが上回
っている時には、その回転数での実負荷最大出力能力値
Bが目標負荷値Aと一致することになる負荷トルクを得
られるコイル電流値aを算出して、このコイル電流Iを
値aとする電流制御を行い、目標負荷値Aを実負荷最大
出力能力値Bが上回っていない場合には、コイル電流I
として負荷特有の最大値b(a<b)を選択する。At this time, the controller 8 is, as shown in FIG. 6 , the actual load maximum output capacity which is the maximum value of the actual load (load output value) at that time calculated based on the rotation speed and the coil current. When the load output value B is higher than the target load value A, the value B is compared with the target load value A at the rotational speed determined by the set / selected motion mode, the input load value, etc. Calculate the coil current value a that can obtain the load torque at which the actual load maximum output capacity value B at the rotation speed matches the target load value A, and perform the current control with the coil current I as the value a. When the actual load maximum output capacity value B does not exceed the target load value A, the coil current I
The maximum value b (a <b) peculiar to the load is selected as.
【0013】また、並行して行われる運動量の算出にあ
たっても、図1に示すように、実負荷最大出力能力値B
と目標負荷値Aとの比較を行い、目標負荷値Aよりも実
負荷最大出力能力値Bが上回っている時には、運動量算
出の元になる負荷出力の値として、目標負荷値Aを採用
し、目標負荷値Aを実負荷最大出力能力値Bが上回って
いない場合には、実負荷最大出力能力値Bを運動量算出
の基になる負荷出力の値として採用する。Also, in calculating the amount of exercise performed in parallel, the actual load maximum output capability value B as shown in FIG.
To compare with the target load value A and the actual than the target load value A
When the load maximum output capacity value B is higher than the target load value A, the target load value A is adopted as the value of the load output that is the basis of the exercise amount calculation, and when the actual load maximum output capacity value B is not higher than the target load value A. Uses the actual load maximum output capability value B as the value of the load output that is the basis of the exercise amount calculation.
【0014】この結果、図7に示すように、目標負荷値
(たとえばA1,A2,A3,A4)より実負荷最大出
力能力値Bが小さい回転数領域(240Watt時には
クランク回転数が約40rpm以下、120Watt時
にはクランク回転数が約35rpm以下)においては、
走行距離や消費カロリー等の運動量の算出に目標負荷値
ではなく、実負荷最大出力能力値Bが用いられるため
に、目標負荷値のみを用いていた従来のものに比して、
精度よく運動量の算出を行うことができるものである。As a result, as shown in FIG. 7, the actual load maximum output exceeds the target load value (for example, A1, A2, A3, A4).
In the rotational speed range where the force capability value B is small (the crank rotational speed is about 40 rpm or less at 240 Watt, the crank rotational speed is about 35 rpm or less at 120 Watt),
Since the actual load maximum output capacity value B is used instead of the target load value to calculate the amount of exercise such as mileage and calories burned, compared to the conventional one using only the target load value,
It is possible to accurately calculate the amount of exercise.
【0015】コイル電流Iとして、上記値a,bのいず
れにするか、また運動量算出の基となる負荷値として、
目標負荷値Aをとるか実際に生じている負荷トルクであ
る実負荷最大出力能力値Bをとるかの判断には、図8〜
図10に示すように、前記飽和領域ロと非飽和領域イと
の境界の回転数Ro(図示例ではクランク回転数で約4
0rpm)を、その時点での回転数Rが上回っているか
否かによって行ってもよい。この場合、正確な運動量算
出を行えるのはもちろん、回転数の検出のみにて判定す
ることができるために、前記実施例の場合よりも制御が
簡単になる。Which of the above values a and b is set as the coil current I, and the load value which is the basis of the momentum calculation,
To determine whether to take the target load value A or the actual load maximum output capacity value B that is the load torque that is actually occurring, see FIG.
As shown in FIG. 10, the rotational speed Ro at the boundary between the saturated region (b) and the unsaturated region (a) ( about 4 in crank rotational speed in the illustrated example).
0 rpm) may be performed depending on whether or not the rotational speed R at that time is higher. In this case, the momentum can be accurately calculated, and the determination can be made only by detecting the number of revolutions. Therefore, the control becomes simpler than that in the above-described embodiment.
【0016】以上の例では、回転ディスク60の回転数
が低い時には渦電流ブレーキ6の負荷トルクが小さくな
ってしまうことを前提とし、運動量の算出にあたり、こ
の点を補正することができるようにしているが、次のよ
うにすることで回転数が低い時にも渦電流ブレーキ6の
負荷トルクが小さくならないようにして、上記補正を行
わなくとも正確な運動量を算出できるようにすることが
できる。In the above example , it is premised that the load torque of the eddy current brake 6 becomes small when the rotation speed of the rotary disk 60 is low, and this point can be corrected in calculating the momentum. It is, but not be less load torque of the eddy current brake 6 even when the rotational speed is low by the following manner, without performing the correction to be able to calculate an accurate momentum <br / > Can.
【0017】すなわち、図11に示すように、渦電流ブ
レーキ6として、回転ディスク60の周囲にほぼ等間隔
に複数個の励磁コイル61を配設し、制御回路80が電
力制御回路87を通じてこれら励磁コイル61に流すコ
イル電流Iを制御するにあたり、励磁させる励磁コイル
61を順次切り換えることで、励磁コイル61によって
生じる磁界を回転ディスク60の軸回りに回転させるこ
とができるようにしておく。また、磁界を回転させるに
あたり、制御回路80が回転ディスク60の回転数を制
御回路80が回転センサー85及び回転検出回路86を
通じて取り込み、この回転数を参照しながら、励磁させ
る励磁コイル61の順番と切換の速さとによって、磁界
の回転方向及び回転数を制御できるようにしておく。That is, as shown in FIG. 11, as the eddy current brake 6, a plurality of exciting coils 61 are arranged around the rotating disk 60 at substantially equal intervals, and the control circuit 80 excites them through the power control circuit 87. In controlling the coil current I flowing through the coil 61, the magnetic field generated by the exciting coil 61 can be rotated around the axis of the rotating disk 60 by sequentially switching the exciting coil 61 to be excited. Further, when the magnetic field is rotated, the control circuit 80 takes in the rotation speed of the rotating disk 60 through the rotation sensor 85 and the rotation detection circuit 86, and with reference to this rotation speed, the order of the exciting coils 61 to be excited and the The direction and number of rotations of the magnetic field can be controlled by the speed of switching.
【0018】磁界の回転方向及び回転数をどのようにす
るかについては、いろいろ考えられるが、図13は、回
転ディスク60の回転方向と逆方向に、回転ディスク6
0の回転数とほぼ同じ回転数で磁界を回転させた場合を
示している。回転ディスク60が時計回りに320rp
mで回転している時、磁界を反時計回りに320rpm
で回転するために、回転ディスク60と磁界との間の相
対回転数は回転ディスク60の回転数の倍の640rp
m(クランク回転数で40rpm)となるわけである。
この場合、負荷トルクがほぼ一定となる飽和域ロの範囲
が小さくなってしまうが、飽和域ロが回転数の低い側に
シフトするために、低回転数域でも所定の負荷トルクを
確保することができる。There are various conceivable ways of setting the rotating direction and the rotating speed of the magnetic field. In FIG. 13, the rotating disk 6 is rotated in the direction opposite to the rotating direction of the rotating disk 60.
The figure shows the case where the magnetic field is rotated at a rotational speed almost the same as the rotational speed of 0. Rotating disc 60 clockwise 320 rp
320 rpm counterclockwise when rotating at m
In order to rotate at 60 rpm, the relative rotation speed between the rotating disk 60 and the magnetic field is 640 rp, which is twice the rotating speed of the rotating disk 60.
m (40 rpm in crank rotation speed).
In this case, the range of the saturation range b where the load torque is almost constant becomes small, but since the saturation range b shifts to the side where the rotation speed is low, it is necessary to secure the predetermined load torque even in the low rotation speed range. You can
【0019】磁界の回転数を例えば320rpmで固定
とし、回転ディスク60の回転方向と逆方向に磁界を回
転させたならば、回転ディスク60と磁界との間の相対
回転数は、回転ディスク60の回転数に320rpmを
上乗せしたものとなるために、図14に示すように、負
荷トルク曲線が全体として低回転側にシフトしたものと
なり、負荷トルクがほぼ一定となる飽和域ロは、図17
に示す場合に比して、クランク回転数で20rpm低い
ところから始まることになる。If the rotation speed of the magnetic field is fixed at 320 rpm and the magnetic field is rotated in the direction opposite to the rotation direction of the rotating disk 60, the relative rotation speed between the rotating disk 60 and the magnetic field is the rotating disk 60. Since 320 rpm is added to the rotation speed, the load torque curve is shifted to the low rotation side as a whole, as shown in FIG. 14, and the saturation range b in which the load torque is almost constant is shown in FIG.
Compared with the case shown in (1), the crank rotation speed starts from 20 rpm lower.
【0020】図15は、回転ディスク60と磁界との間
の相対回転数が一定(ここでは960rpm、クランク
回転数で60rpm)となるように磁界の回転数を制御
した場合を示している。回転ディスク60の回転数が3
20rpmである時には、磁界を逆方向に640rpm
で回転させ、回転ディスク60の回転数が1280rp
mである時には磁界を同方向に320rpmで回転させ
るわけであり、この場合、回転ディスク60の全回転数
領域において、飽和域での一定負荷トルクを得ることが
できる。図17における過飽和領域ハでの負荷トルクの
漸減にも応ずることができるわけであり、また、一定負
荷トルクを得られる飽和域の範囲を広くするには、通
常、負荷回転数や増速比率、負荷サイズ半径、電磁石磁
極寸法等が相互に影響しあうために、設計上の制約が非
常に大きいのであるが、このような制約を少なくするこ
とができるものである。FIG. 15 shows a case where the rotational speed of the magnetic field is controlled so that the relative rotational speed between the rotating disk 60 and the magnetic field is constant (here, 960 rpm, crank rotational speed is 60 rpm). The rotation speed of the rotating disk 60 is 3
At 20 rpm, the magnetic field is reversed at 640 rpm
The rotation speed of the rotating disk 60 is 1280 rp.
When it is m, the magnetic field is rotated in the same direction at 320 rpm, and in this case, a constant load torque in the saturation region can be obtained in the entire rotational speed region of the rotating disk 60. It is possible to deal with the gradual decrease of the load torque in the supersaturation region C in FIG. 17. Further, in order to widen the range of the saturation region where the constant load torque can be obtained, normally, the load rotation speed and the speed increasing ratio, Since the load size radius, the electromagnet magnetic pole size, and the like influence each other, design restrictions are extremely large, but such restrictions can be reduced.
【0021】なお、以上の例では、負荷トルクの大小を
コイル電流Iの値によって調整しているが、図17にお
けるコイル電流Iが0.8Aである場合の回転ディスク
60の回転数と負荷トルクとの間の相関データをとり、
このデータを元に、コイル電流Iは常に一定とするとと
もに、回転ディスク60と磁界との間の相対回転数Sを
制御することによって、図16に示すように、負荷トル
クの大小を決定することもできる。回転ディスク60の
回転数の全域で相対回転数Sが960rpmとなるよう
に磁界の回転数を制御したり、上記全域で相対回転数S
が320rpmとなるように磁界の回転数を制御するこ
とで、負荷トルクの大小を決定するわけである。In the above example, the magnitude of the load torque is adjusted by the value of the coil current I. However, when the coil current I in FIG. 17 is 0.8 A, the rotational speed of the rotary disk 60 and the load torque. Take the correlation data between
Based on this data, the coil current I is always kept constant, and the relative rotational speed S between the rotating disk 60 and the magnetic field is controlled to determine the magnitude of the load torque as shown in FIG. You can also The rotational speed of the magnetic field is controlled so that the relative rotational speed S is 960 rpm over the entire rotational speed of the rotating disk 60, or the relative rotational speed S is over the entire area.
The magnitude of the load torque is determined by controlling the number of revolutions of the magnetic field so that the torque becomes 320 rpm.
【0022】なお、磁界の回転方向及び回転数の制御の
具体例は、上記した4つの例に限るものではなく、また
いくつかを組み合わせた制御を行ってもよい。また、回
転ディスク60として、ここでは銅製のものを用いた
が、これに限定するものではなく、同じ機能を実現でき
るものであればよい。The specific examples of the control of the rotating direction and the rotating speed of the magnetic field are not limited to the above four examples, and some combinations may be controlled. Further, although the rotating disk 60 is made of copper here, the rotating disk 60 is not limited to this and may be any disk that can realize the same function.
【0023】[0023]
【発明の効果】以上のように本発明によれば、回転ディ
スクの軸回りに励磁コイルが複数配置された渦電流ブレ
ーキが用いられるとともに、励磁コイルへの通電順序を
制御して励磁コイルによる磁界を回転ディスクの軸回り
に回転させる制御回路を備えているために、励磁コイル
と回転ディスクとの間の相対回転数が回転ディスクの実
回転数にかかわらず、好ましい回転数とすることができ
て、負荷トルクも安定するものであり、従って負荷トル
クを元に算出する運動量が正確なものとなる。 As described above , according to the present invention, the rotating disk is
Eddy current blur with multiple excitation coils placed around the disk axis.
Is used and the order of energizing the excitation coil
Control the magnetic field generated by the exciting coil around the axis of the rotating disk
Excitation coil because it has a control circuit to rotate
The relative rotation speed between the rotating disk and the
Regardless of the speed of rotation
The load torque is stable, and
Accurate momentum calculated based on Q.
【0024】[0024]
【図1】一例における動作を示すフローチャートであ
る。FIG. 1 is a flowchart showing an operation in an example .
【図2】運動負荷装置全体を示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing the entire exercise load device.
【図3】同上の斜視図である。FIG. 3 is a perspective view of the above.
【図4】同上のコントローラの平面図である。FIG. 4 is a plan view of the above controller.
【図5】同上のブロック回路図である。FIG. 5 is a block circuit diagram of the above.
【図6】同上の渦電流ブレーキ制御に関するフローチャ
ートである。FIG. 6 is a flowchart regarding eddy current brake control of the same.
【図7】同上による回転数−負荷トルクの特性図であ
る。FIG. 7 is a characteristic diagram of rotation speed-load torque according to the above.
【図8】他の実施例における動作を示すフローチャート
である。FIG. 8 is a flowchart showing an operation in another embodiment.
【図9】同上における渦電流ブレーキ制御に関するフロ
ーチャートである。FIG. 9 is a flowchart regarding eddy current brake control in the same as above.
【図10】同上による回転数−負荷トルクの特性図であ
る。FIG. 10 is a characteristic diagram of rotation speed-load torque according to the above.
【図11】別の実施例におけるブロック回路図である。FIG. 11 is a block circuit diagram in another embodiment.
【図12】同上の渦電流ブレーキ制御に関するフローチ
ャートである。FIG. 12 is a flowchart regarding eddy current brake control of the above.
【図13】同上による制御の一例における回転数−負荷
トルクの特性図である。FIG. 13 is a characteristic diagram of rotation speed-load torque in an example of control according to the above.
【図14】同上による制御の他例における回転数−負荷
トルクの特性図である。FIG. 14 is a characteristic diagram of rotation speed-load torque in another example of the control according to the above.
【図15】同上による制御の更に他の例における回転数
−負荷トルクの特性図である。FIG. 15 is a characteristic diagram of rotation speed-load torque in still another example of the control according to the above.
【図16】同上による制御の別の例による回転数−負荷
トルクの特性図である。FIG. 16 is a rotational speed-load torque characteristic diagram according to another example of the control according to the above.
【図17】通常の渦電流ブレーキにおける回転数−負荷
トルクの特性図である。FIG. 17 is a characteristic diagram of rotation speed-load torque in a normal eddy current brake.
6 渦電流ブレーキ 60 回転ディスク 61 励磁コイル 80 制御回路 6 Eddy current brake 60 rotating disc 61 Excitation coil 80 control circuit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−247358(JP,A) 特開 平4−246378(JP,A) 特開 平3−118084(JP,A) 特開 昭61−238261(JP,A) 特開 平3−159663(JP,A) 特開 平2−45073(JP,A) 特開 平3−195569(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) A63B 22/06 A63B 24/00 A63B 69/16 H02K 49/02 F16D 63/00 ─────────────────────────────────────────────────── --- Continuation of the front page (56) Reference JP-A-3-247358 (JP, A) JP-A-4-246378 (JP, A) JP-A-3-118084 (JP, A) JP-A-61- 238261 (JP, A) JP 3-159663 (JP, A) JP 2-45073 (JP, A) JP 3-195569 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) A63B 22/06 A63B 24/00 A63B 69/16 H02K 49/02 F16D 63/00
Claims (5)
と、この回転ディスクに対して渦電流によって制動を加
える励磁コイルとからなる渦電流ブレーキを備えて、渦
電流ブレーキによって目標とする負荷を加える運動負荷
装置において、上記渦電流ブレーキは、回転ディスクの
軸回りに励磁コイルが複数配置されたものであるととも
に、励磁コイルへの通電順序を制御して励磁コイルによ
る磁界を回転ディスクの軸回りに回転させる制御回路を
備えていることを特徴とする運動負荷装置。1. An eddy current brake comprising a rotating disk which is rotationally driven by human power and an exciting coil for braking the rotating disk by an eddy current, and a target load is applied by the eddy current braking. In the exercise load device, the eddy current brake is
It is said that multiple exciting coils are arranged around the axis.
The energizing coil is controlled by controlling the energizing sequence to the exciting coil.
Control circuit to rotate the magnetic field around the axis of the rotating disk
An exercise load device characterized by being provided .
逆方向に回転ディスクの回転数に比例する速度で磁界を
回転させるものであることを特徴とする請求項1記載の
運動負荷装置。2. The control circuit controls the direction of rotation of the rotary disk.
A magnetic field is applied in the opposite direction at a speed proportional to the rotation speed of the rotating disk.
The exercise load device according to claim 1, wherein the exercise load device is rotated .
逆方向に一定速度で磁界を回転させるものであることを
特徴とする請求項1記載の運動負荷装置。3. The control circuit controls the direction of rotation of the rotary disk.
To rotate the magnetic field in the opposite direction at a constant speed
The exercise load device according to claim 1, which is characterized in that .
じて回転ディスクと磁界との間の相対回転数が所定値と
なる回転数で磁界を回転させるものであることを特徴と
する請求項1記載の運動負荷装置。4. The control circuit responds to the rotation speed of the rotating disk.
The relative rotation speed between the rotating disk and the magnetic field is
It is characterized by rotating the magnetic field at
The exercise load device according to claim 1 .
転数の変更で行うものであることを特徴とする請求項4
記載の運動負荷装置。5. The control circuit changes the load torque relative to each other.
5. The method according to claim 4, wherein the number of turns is changed.
The exercise load device described .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18527593A JP3475445B2 (en) | 1993-07-27 | 1993-07-27 | Exercise load device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18527593A JP3475445B2 (en) | 1993-07-27 | 1993-07-27 | Exercise load device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0739606A JPH0739606A (en) | 1995-02-10 |
| JP3475445B2 true JP3475445B2 (en) | 2003-12-08 |
Family
ID=16167984
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18527593A Expired - Fee Related JP3475445B2 (en) | 1993-07-27 | 1993-07-27 | Exercise load device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3475445B2 (en) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100403910B1 (en) * | 2000-01-21 | 2003-11-03 | 백태선 | Apparatus for jogging exercise |
| JP4647331B2 (en) | 2004-03-23 | 2011-03-09 | 株式会社東洋シート | Vehicle seat with headrest |
| JP5565762B2 (en) * | 2008-03-19 | 2014-08-06 | 株式会社日立製作所 | Training apparatus and training apparatus control method |
| AU2015355673B2 (en) * | 2014-12-04 | 2020-04-30 | Surewerx Usa, Inc. | Transmissions incorporating eddy current braking |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61238261A (en) * | 1985-04-16 | 1986-10-23 | 三洋電機株式会社 | Athletic tool with motion quantity measuring device |
| JPH08138B2 (en) * | 1988-08-04 | 1996-01-10 | コンビ株式会社 | Rowing ergometer |
| JPH03118084A (en) * | 1989-09-30 | 1991-05-20 | Hagiwara Denki Kk | Bicycle type training device |
| JPH03159663A (en) * | 1989-11-20 | 1991-07-09 | Sanyo Electric Co Ltd | Resistance giving device in sporting goods |
| JP2866127B2 (en) * | 1989-12-26 | 1999-03-08 | 進藤 宗洋 | Training system |
| JP2858852B2 (en) * | 1990-02-26 | 1999-02-17 | 三洋電機株式会社 | Training machine control device |
| FI85224C (en) * | 1990-08-23 | 1992-03-25 | Tunturipyoerae Oy | resistance mechanism |
-
1993
- 1993-07-27 JP JP18527593A patent/JP3475445B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0739606A (en) | 1995-02-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5643157A (en) | Fluid coupling driven exercise device | |
| US5051638A (en) | Magnetically variable air resistance wheel for exercise devices | |
| EP1514583B1 (en) | Exercise apparatus | |
| US3589193A (en) | Ergometer | |
| CA1309739C (en) | Cycle trainer having a load applying device | |
| US4141248A (en) | Ergometers | |
| US8272997B2 (en) | Stride adjustment mechanism | |
| US5456648A (en) | Reward granting exercise machine | |
| US4537396A (en) | Energy absorber for exercising machines | |
| US7648446B2 (en) | System and method for electronically controlling resistance of an exercise machine | |
| US20090221402A1 (en) | Vibration device for muscle training | |
| US5031900A (en) | Eddy current braking system | |
| WO2008002644A2 (en) | Closed-loop power dissipation control for cardio-fitness equipment | |
| EP1040852A2 (en) | Brake arrangement for magnetic or electric ergometer | |
| JP5493121B2 (en) | Walking rehabilitation device | |
| JP2010537173A (en) | Method and apparatus for force measurement, torque measurement, and output measurement with an ergometer or bicycle | |
| WO1992013488A1 (en) | Cycle ergometer | |
| JPS61187874A (en) | Load apparatus | |
| WO2007015096A2 (en) | Exercise machine | |
| JPH11104266A (en) | Exercise equipment | |
| US11711035B2 (en) | Exercise machine with a variable load provided by an electric motor | |
| JP3475445B2 (en) | Exercise load device | |
| WO2020071986A1 (en) | Flywheel exercise method, apparatus and the use therefor | |
| KR850001429A (en) | Bicycle Ergometer & Eddy Current Brake | |
| KR20100085333A (en) | Weight control device for controlling electrically a weight |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20030826 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080926 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080926 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090926 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090926 Year of fee payment: 6 |
|
| S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090926 Year of fee payment: 6 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090926 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100926 Year of fee payment: 7 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |