CN103611257B - 踏步健腿机 - Google Patents

Abstract

一种踏步健腿机，涉及一种健身器械，包括机架、踏板、恒力矩平衡机构和传动机构，所述的机架包括连接在一起的顶架、侧架和底座，踏板由竖杆和水平踏板连接而成，该踏板通过连接杆与侧架铰接形成平行四杆机构；所述的恒力矩平衡机构包括凸轮、弹簧、钢丝绳，传动机构包括传动轮和柔性传动元件；弹簧底端固定在侧架上，弹簧顶端通过钢丝绳与凸轮的外部轮廓相连接；凸轮与传动轮固联为一个整体并通过轮轴安装在机架上；传动轮通过柔性传动元件与踏板的竖杆顶端相铰接。本发明能够确保踏步时踏板的水平踏板总处于水平位置，使健腿者的脚底能水平踏上踏下，使用舒适，还可确保脚踏力始终保持为恒定值，蹬踏起来比较容易，非常适合于老年人健身。

Description

踏步健腿机

技术领域

本发明涉及一种健身器械，尤其是一种新型的踏步健腿机。

背景技术

传统踏步机的机构简图如图1所示。图1中16为踏板，17为弹簧，18为机架。其中，弹簧为拉伸弹簧，有的踏步机是将弹簧17放在踏板16之下的，这时的弹簧应为压缩弹簧。

无论弹簧在上方是拉伸还是在下方为压缩，两者毫无本质区别，踏步健腿的效果没有丝毫差异。这种传统踏步机的缺陷在于：

（1）踏板无法保持水平，致使健腿者的脚底不能水平踏上踏下，给健身者带来许多不适。

（2）当健身者踏上踏板并用力下蹬时，弹簧17即随之逐渐伸长或逐渐压缩，由此使弹簧的弹性恢复力逐渐增大，踏步者继续下踏就会变得越来越困难，这就很不适合老年人健身，因为用力过大有可能导致老年人膝关节的加速损伤。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种踏步健腿机，以解决现有技术存在的上述踏板无法保持水平、蹬踏困难的不足之处。

解决上述技术问题的技术方案是：一种踏步健腿机，包括机架、踏板，所述的机架包括连接在一起的顶架、侧架和底座，所述的踏板由竖杆和水平踏板连接而成，该踏板通过两根平行且长度相等的连接杆与机架的侧架铰接形成平行四杆机构；所述的踏步健腿机还包括安装在机架上的恒力矩平衡机构，该恒力矩平衡机构通过传动机构与踏板的竖杆连接。

本发明的进一步技术方案是：所述的恒力矩平衡机构包括凸轮、弹簧、钢丝绳，所述的传动机构包括传动轮和柔性传动元件；所述恒力矩平衡机构的弹簧底端通过支架固定在机架的侧架上，弹簧的顶端通过钢丝绳与凸轮的外部轮廓相连接；凸轮与传动机构的传动轮固联为一个整体，该传动轮、凸轮通过轮轴安装在机架的侧架上；所述的传动轮通过柔性传动元件与踏板的竖杆顶端相铰接。

本发明的进一步技术方案是：所述有弹簧为圆柱螺旋拉伸弹簧。

本发明的再进一步技术方案是：所述机架的顶架上还安装有抓手。

由于采用上述结构，本发明之踏步健腿机与现有技术相比，具有以下有益效果：

1. 使用舒适：

由于本发明之踏步健腿机包括机架、踏板、恒力矩平衡机构，其中踏板通过两根平行且长度相等的连接杆与机架的侧架铰接形成平行四杆机构，从而能够确保踏步时踏板的水平踏板总处于水平位置，使健腿者的脚底能水平踏上踏下，使用起来非常舒适。

2. 可使脚踏力始终保持为恒定值：

由于本发明包括机架、踏板、恒力矩平衡机构，其中恒力矩平衡机构包括凸轮、弹簧、钢丝绳，该恒力矩平衡机构通过传动机构的传动轮、柔性传动元件与踏板的竖杆连接。使用时，脚踩踏板使其向下移动时，柔性传动元件带动传动轮及凸轮绕固定铰中心顺时针转动，于是凸轮将钢丝绳缠绕而使具有一定初始拉伸量的弹簧继续拉伸，其恢复力随之增大。但由于弹簧一端的钢丝绳被缠绕后，其切点处的向径减小，则使弹簧恢复力对凸轮回转中心的力矩并无变化。由此可知，本发明可确保脚踏力始终保持为恒定值，健身者即使继续下踏其用力也一样，蹬踏起来比较容易，非常适合于老年人健身。

3.  可预设锻炼强度：

本发明的恒力矩平衡机构包括凸轮、弹簧、钢丝绳，通过调整弹簧的预拉伸量可预先设定健身者所须的锻炼强度，使其可分别适用不同年龄段的人群使用。

4.  结构简单合理，易于推广使用：

本发明的结构比较合理，还在机架的顶架上安装有抓手，使健身者使用起来非常方便。而且构造简单，生产成本低，易于推广使用。

下面，结合附图和实施例对本发明之踏步健腿机的技术特征作进一步的说明。

附图说明

图1：传统踏步机的结构简图；

图2-图3：本发明之踏步健腿机的结构简图，

图2：主视图，图3：图2的左视图。

图中，各标号如下：

1-踏板，101-竖杆，102-水平踏板，2、3-连接杆，4-柔性传动元件，

5-传动轮，6-凸轮， 7-弹簧，8-钢丝绳，9-支承杆，10-抓手，

11-机架，12-底座，13-侧架，14-顶架，15-轴套， 16-踏板，17-弹簧，18-机架，

图1中的Q为下蹬力，箭头方向为下蹬力的方向。

具体实施方式

实施例一：

一种踏步健腿机，包括机架11、踏板1、恒力矩平衡机构、传动机构，所述的机架11包括连接在一起的顶架14、侧架13和底座12，侧架13上安装有支承杆9，顶架14上安装有抓手10。所述的踏板1由竖杆101和水平踏板102连接而成，该踏板1通过两根平行且长度相等的连接杆2、3与机架的侧架13铰接形成平行四杆机构，从而能够确保踏步时的踏板1的水平踏板102总处于水平位置；所述的恒力矩平衡机构包括凸轮6、弹簧7、钢丝绳8，其中弹簧7为圆柱螺旋拉伸弹簧；所述的传动机构包括传动轮5和柔性传动元件4，其中传动轮5为链轮，柔性传动元件4为链条；所述恒力矩平衡机构的弹簧7底端通过支架固定在机架的侧架13上，弹簧7的顶端通过钢丝绳8与凸轮6的外部轮廓相连接；凸轮6与传动机构的传动轮5固联为一个整体，该传动轮5、凸轮6通过轮轴安装在机架11的侧架13上；所述的传动轮5通过柔性传动元件4与踏板1的竖杆101顶端相铰接。当凸轮6顺时针转动时，钢丝绳8与凸轮6相切的切点处向径将随之减小，从而可确保拉伸弹簧7对凸轮6回转中心的力矩保持为不变。

踏步机安装到位后，必须使弹簧7获得一定的初始预拉力，以确保踏板位于健身者抬脚踏步的最高起始位置；通过调整该弹簧7的预拉伸量可预先设定健身者所须的锻炼强度。

该踏步机中包括的踏板1、抓手10、恒力矩平衡机构、传动机构均为两套，可供健身者左右两脚踏步之用。

作为本实施例一的一种变换，所述的传动轮5也还可以是绳轮，所述的柔性传动元件4也可以是钢丝绳。

本发明的工作原理是：

脚踩踏板1使其向下移动时，柔性传动元件4带动传动轮5及凸轮6绕固定铰中心顺时针转动，于是凸轮6将钢丝绳8缠绕而使具有一定初始拉伸量的弹簧7继续拉伸，其恢复力随之增大。但由于弹簧一端的钢丝绳被缠绕后，其切点处的向径减小，则使弹簧恢复力对凸轮回转中心的力矩并无变化。由此可知，踏步健身者脚作用于踏板的力保持不变。现将进一步的理论分析介绍如下。

设尚未踏步前，弹簧7的初始拉伸量为                                                ，将踏步者的踏步全行程分为等分，其每一等分所对应的弹簧7的拉伸量为，该弹簧7的刚度设为。为此确保踏步者作用于踏板的力始终恒定的条件是

上式中，为凸轮6与固联在弹簧7一端钢丝绳8相切处的初始向径；为踏板行程中的第个等分数，且。反过来，可以根据上式所须满足的条件计算出、、、、、、，由此即可画出凸轮6的轮廓曲线。

Claims (3)

1.一种踏步健腿机，包括机架（11）、踏板（1），其特征在于：所述的机架（11）包括连接在一起的顶架（14）、侧架（13）和底座（12），所述的踏板（1）由竖杆（101）和水平踏板（102）连接而成，该踏板（1）通过两根平行且长度相等的连接杆（2、3）与机架的侧架（13）铰接形成平行四杆机构；所述的踏步健腿机还包括安装在机架上的恒力矩平衡机构，该恒力矩平衡机构通过传动机构与踏板（1）的竖杆（101）连接；

所述的恒力矩平衡机构包括凸轮（6）、弹簧（7）、钢丝绳（8），所述的传动机构包括传动轮（5）和柔性传动元件（4）；所述恒力矩平衡机构的弹簧（7）底端通过支架固定在机架的侧架（13）上，弹簧（7）的顶端通过钢丝绳（8）与凸轮（6）的外部轮廓相连接；凸轮（6）与传动机构的传动轮（5）固联为一个整体，该传动轮（5）、凸轮（6）通过轮轴安装在机架（11）的侧架（13）上；所述的传动轮（5）通过柔性传动元件（4）与踏板（1）的竖杆（101）顶端相铰接。

2.根据权利要求1所述的踏步健腿机，其特征在于：所述的弹簧（7）为圆柱螺旋拉伸弹簧。

3.根据权利要求1或2所述的踏步健腿机，其特征在于：所述机架的顶架（14）上还安装有抓手（10）。