CN101259318A - 踏步健身机 - Google Patents

Abstract

一种踏步健身机。由电动机拖动的梯阶在环形导轨中做循环运动，当梯阶在与地面成30度夹角的主导轨上移动时，其踏板与地面平行地上升或下降。根据这一特性，本装置模拟出持续上升或下降的楼梯。使用者通过踩踏持续下降或上升的梯阶踏板，从而达到进行上、下楼梯这种有氧健身运动的目的。

Description

踏步健身机

技术领域

本发明涉及一种健身机。使用者通过踩踏不断上升或下降得梯阶，模拟人体上楼和下楼得动作从而实现进行有氧健身的目的。

背景技术

上下楼梯是一种公认的高效率的有氧运动，因此模拟攀登动作的踏步机很受欢迎。然而目前健身器材市场上的踏步机虽然模拟了向上的攀登动作，但是人体的运动轨迹和发力方式却由于受到本身机械结构的限制与真实的攀登动作完全不同，从而造成使用者不适。另外，目前市场的踏步机只能使用户做上楼梯的动作而无法做下楼梯的动作。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种能使用户进行上、下楼梯运动的健身机。这种健身机能够提供连续上升或下降的梯阶。使用者通过踩踏下降或者上升的梯阶，模拟了上、下楼梯的动作，从而实现进行有氧健身的目的。

本发明所采用的技术方案是：一种踏步健身机。包括机体、承重钢构架、控制系统、驱动系统、传动系统、导轨、梯阶和安全保护系统。

上述机体包括控制面板、主机和扶手。整体尺寸为长650毫米、宽800毫米、高1500毫米。

上述承重钢结构由2毫米厚A3号或B3号钢板焊接而成。

上述控制系统包括控制面板和PWM调速器。使用者通过控制面板对踏步健身机进行操作。PWM调速器的作用是控制电机的开停、正反转和转速调整，用以实现开停机、梯阶的上下运动和梯阶运动速度的调整。可选装目前市场上流行的单片机PWM调速器或价格比较低的晶闸管调速器。

上述驱动系统包括1.5千瓦直流他励电动机和配套的制动器。其功能是提供梯阶上下运动的动力。

上述传动系统包括传动轮、传动皮带、传动齿轮、传动链条和传动轴。传动轮的半径分别为60毫米和40毫米，安装在电机轴和传动轴上由传动皮带相连。传动轴直径10毫米，长分别640毫米和650毫米。四个传动齿轮安装在传动轴上与承重钢架的间隙为3毫米。传动齿轮的齿根圆直径为176毫米，齿顶圆直径为206毫米，齿数为26个。传动齿轮连接传动链条。传动链条的滚轮直径15毫米，节间距为23毫米，长度为1518毫米。电机的动力通过传动轮和皮带传给传动齿轮，传动齿轮拖动传动链条。

上述导轨由主导轨和副导轨组成。导轨用螺栓固定在承重钢架内侧，主导轨与地面成30度夹角。主导轨由5毫米厚T形钢焊接而成。轨面长460毫米，宽26毫米，厚5毫米。辅导轨包括一段长460毫米、厚2毫米的直轨和两段半径107毫米、厚2毫米的半园形轨。副导轨为双轨面，轨面宽13毫米，两轨面距离为23毫米。

上述梯阶包括梯阶架，踏板、滚动轮和连接轴。梯阶架由2毫米厚10毫米宽的角钢焊接而成。梯阶长550毫米，宽200毫米，高125毫米。踏板固定在梯阶架中，由10毫米厚的木板切割而成。四个滚动轮固定在梯阶上，滚动轮的直径为22毫米。连接轴直径为8毫米，固定在梯阶的底部另一端连接在传动链条上。传动链的运动拖动梯阶运动。

上述安全保护系统包括电磁铁、刹车片和红外线传感器。刹车片安装在主导轨上方平行于主导轨，电磁铁安装在刹车片上方。刹车时，电磁铁掉电，刹车片下落夹住主轨道上的梯阶滚动轮使其停止运动从而使梯阶停止。红外传感器的发射和接受装置安装在固定踏板前方左右两端。当使用者的脚在梯阶离开主轨道时仍然在没有离开梯阶时，触发红外传感器，引起刹车动作，从而避免使用者的脚被卡住受伤。

本发明的有益效果是使用者在本机上的运动最大程度上接近真实的攀爬楼梯过程。此外，本发明使用户不但能做上楼梯的运动而且还能做下楼梯的运动。

附图说明

图1是本发明的效果图。图中(1)控制面板(2)扶手(3)主机(4)梯阶(5)固定踏板

图2是梯阶的西南等轴侧视图。图中(1)梯阶架(2)滚动轮(3)滚动轮(4)连接传动链的轴(5)踏板

图3是梯阶左视图。图中(1)滚动轮(2)梯阶架(3)滚动轮(4)连接传动链的轴

图4是承重钢架的左视图。图中(1)是承重钢架(2)导轨安装孔(3)传动轴安装孔(4)导轨安装孔

图5是承重钢架的西南等轴侧视图。

图6是传动链条的俯视和左视图。图中(1)连接梯阶滚动轮的轴

图7是传动齿轮。图中(1)传动齿轮正视图(2)传动齿轮端面齿形(3)传动齿轮的轴面图(4)传动齿轮的轴面齿形

图8是主导轨正视图。图中(1)承重轨(2)电磁铁(3)刹车片(4)安装孔

图9是副导轨正视图。

图10是半圆形副导轨正视图。

图11导轨的西南等轴侧视图。

图12是右侧导轨和传动齿轮与承重钢架安装关系的左视图。图中(1)半园形导轨(2)传动齿轮(3)承重钢架(4)副导轨(5)主导轨

图13是主机左视剖面图。图中(1)红外线感应器(2)主导轨(3)传动链条(4)半园形副导轨(5)滚动轮(6)梯阶(7)传动齿轮(8)滚动轮(9)承重钢架(10)副导轨(11)半园形副导轨(12)传动轴

图14是主机的三维示意图，为清晰起见，本图只标明了六个梯阶中的一个。图中(1)承重钢架(2)半园形副导轨(3)红外感应器(4)电磁铁(5)刹车片(6)传动链条(7)主导轨(8)滚动轮(9)连接轴(10)滚动轮(11)梯阶(12)传动轴(13)副导轨(14)传动轮(15)传动皮带(16)传动轮(16)电机制动器(17)电动机(18)传动齿轮

具体实施方式

参见图14，PWM控制器控制电机转动，带动传动轮(16)转动，通过皮带(15)把动力传给传动轮(14)和传动齿轮(19)从而拖动传动链条(6)移动。梯阶的连接轴(9)固定在传动链条上。梯阶上固定有滚动轮(8)和短滚动轮(10)。传动链条的移动带动梯阶运动。由于滚动轮(8)和滚动轮(10)在环形导轨中滑动，引导梯阶做循环的环形位移。当梯阶在主导轨(7)上滑动时，踏板与地面平行地上升或下降。我们正是利用这一特性模拟出不断上升或下降地楼梯。

本发明的工作过程如下：用户通过控制面板进行开关机、加减速、上下选择等操作。

开机：打开电源后，电动机制动器张开，电动机准备工作。同时电磁铁上电吸起刹车片，使梯阶可以自由滑动。通过PWM调速器确定电机正传或者反转，并调整电机转速，使梯阶获得用户需要的上升或下降速度。

关机：关机命令下达后，电动机掉电，制动器工作使电机停止。同时电磁铁掉电，刹车片下降抱死滚动轮，使梯阶停止运动。

意外停机：当使用者的脚被卡住之前，脚的位置正好挡住红外传感器发射的红外线，启动关机命令，梯阶停止运动.

Claims (3)

1. 一种踏步健身机，包括机体。其特征是电动机提供动力，由传动系统拖动梯阶在环形轨道中循环运动。

2. 根据权利要求1所述的踏步健身机，其特征是环形导轨由起承重作用的主导轨和起导向的两个半圆形和一个直形副导轨构成。主导轨与地面成30度夹角。

3. 根据权利要求1所属的踏步健身机，其特征是梯阶在主导轨上运行时，梯阶的踏板平行地面上升或下降。

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