CN109641144B - 无动力跑步机 - Google Patents

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Abstract

提供一种由用户的脚部运动驱动的无动力跑步机。所述无动力跑步机包括：轨道部；旋转单元，可旋转地支撑所述轨道部；检测器，被配置为检测所述轨道部的旋转速度；以及阻力控制器，被配置为响应于由所述检测器检测到的所述旋转速度来控制所述轨道部的旋转阻力。

Description

无动力跑步机
技术领域
本公开涉及一种跑步机，更具体地，涉及一种由用户的脚部运动驱动的无动力跑步机。
背景技术
跑步机是一种使用沿着无限轨道旋转的轨道部在小的空间中提供行走或者跑步锻炼的效果的健身机器，并且还被称为跑步机器。因为不管天气如何，跑步机都允许用户在适宜的温度下在室内行走或跑步，因此对跑步机的需求日益增长。
跑步机可被分类为动力跑步机和无动力跑步机，在动力跑步机中，轨道部通过单独的驱动装置(例如马达)旋转，在无动力跑步机中，轨道部通过用户的脚部运动而不是通过单独的驱动装置旋转。
由于无动力跑步机具有轨道部不是通过马达而是通过用户的脚部运动旋转的结构，因此轨道部的旋转速度基本上由用户的速度确定。
然而，轨道部的最大速度和轨道部的旋转平稳度可根据轨道部的旋转阻力而变化。例如，可减小轨道部的旋转阻力以增加轨道部的最大速度并使得轨道部平稳地旋转。
然而，当轨道部的旋转阻力减小时，轨道部在低速时可能打滑或者非故意地快速旋转。因此，当用户开始锻炼或者在低速时进行锻炼时，用户可能感到不舒服。
实施例的描述
技术问题
提供一种在低速时给予用户稳定感并且在高速时给予用户运动的自然感的无动力跑步机。
技术方案
根据本公开的一方面，一种无动力跑步机由用户的脚部运动驱动。
所述无动力跑步机包括：
轨道部；
旋转单元，可旋转地支撑所述轨道部；
检测器，被配置为检测所述轨道部的旋转速度；以及
阻力控制器，被配置为响应于由所述检测器检测到的所述旋转速度来控制所述轨道部的旋转阻力。
当所述轨道部的所述旋转速度增加时，所述阻力控制器可减小所述轨道部的旋转阻力。
所述轨道部的上部可具有弯曲的形状。
当所述轨道部旋转时，所述阻力控制器可在与所述轨道部的旋转方向相反的方向上将可变力施加到所述旋转单元和所述轨道部中的至少一者。
当所述阻力控制器不施加力时，所述轨道部的旋转阻力可等于或小于2.0千克力。
当所述阻力控制器不施加力时，所述轨道部的旋转阻力可等于或小于1.0千克力。
所述阻力控制器可线性地减小所述轨道部的旋转阻力。
当所述轨道部的所述旋转速度大于参考速度时，所述阻力控制器可移除所述可变力。
所述旋转单元可包括：多个第一旋转构件，位于所述轨道部的前部和后部中；以及多个第二旋转构件，布置在所述多个第一旋转构件之间并且所述多个第二旋转构件的直径小于所述多个第一旋转构件的直径。
所述轨道部可包括在与所述旋转单元的旋转方向垂直的方向上延伸的多个板条。
所述无动力跑步机还可包括支撑所述旋转单元的框架结构，其中，所述多个第二旋转构件可在所述框架结构的上部中以曲线布置。
通过附图、权利要求和下面的实施例的描述，除了上述的方面、特征和优点之外的其他方面、特征和优点将是清楚的。
这些总体方面和具体方面可使用系统、方法、计算机程序或者它们的组合实现。
本公开的有益效果
如上所述，根据实施例的无动力跑步机通过提供根据轨道部的旋转速度变化的力来改变轨道部的摩擦阻力，从而给予用户在低速时的稳定感和在高速时运动的自然感。
附图的简要说明
图1是根据实施例的无动力跑步机的透视图。
图2是示出图1的无动力跑步机的内部结构的透视图。
图3A和图3B是从不同的角度观察图1的无动力跑步机的截面图。
图4是示意性地示出根据实施例的无动力跑步机的示图。
图5是图4的无动力跑步机的示例的示图。
图6是当图4中的阻力控制器操作时，轨道部的旋转阻力随轨道部的旋转速度增加而变化的示例的曲线图。
图7A和图7B是用于说明当轨道部的旋转速度高时以及当轨道部的旋转速度低时阻力控制器的操作的示图。
图8A和图8B是图6的变型的曲线图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图描述根据实施例的无动力跑步机的构造。在实施例的描述中，省略了现有技术的功能或构造的特定的详细说明以阐明本公开的实质。
图1是根据实施例的无动力跑步机1的透视图。图2是示出图1的无动力跑步机1的内部结构的透视图。图3A和图3B是从不同的角度观察图1的无动力跑步机1的截面图。
参照图1、图2、图3A和图3B，轨道部130由无动力跑步机1上的用户U的脚部运动驱动，并且无动力跑步机1不包括使轨道部130旋转的驱动单元。
无动力跑步机1包括：框架结构110；轨道部130，相对于框架结构110可旋转；以及旋转单元150，可旋转地支撑轨道部130。无动力跑步机1还可包括用户U可抓住的把手部160以及显示锻炼结果的输出单元170。
框架结构110保持无动力跑步机1的形状，并且包括中央框架111和位于中央框架111的两侧中的每侧处的侧框架113。侧框架113可覆盖有侧盖120。
旋转单元150包括第一旋转构件151和多个第二旋转构件153，多个第二旋转构件153的直径小于第一旋转构件151的直径。
第一旋转构件151可位于前部和后部中的每者中。例如，第一旋转构件151可位于中央框架111的前部和后部中的每者中。
第一旋转构件151可包括在与旋转方向垂直的方向上彼此分开布置的一对皮带轮1510。
第二旋转构件153可布置在分别位于前部和后部中的多个第一旋转构件151之间。例如，第二旋转构件153可布置在第一旋转构件151之间的中央框架111中。第二旋转构件153可在中央框架111的上部中以曲线布置。曲线可以在中间是凹的。第二旋转构件153可以是用于使如下所述的轨道部130的带132旋转的滚珠轴承。
轨道部130可包括多个板条131。板条131布置为在轨道部130的旋转方向上彼此靠近。板条131中的每个在与轨道部130的旋转方向垂直的方向(例如，X方向)上延伸。
板条131通过连接构件(例如，带132)彼此连接。由带132连接的板条131形成闭合环路。
当用户U在轨道部130上进行脚部运动时，使轨道部130朝向后部运动的力被施加到轨道部130。如上所述，由于轨道部130通过分别位于前部和后部中的第一旋转构件151以及布置在第一旋转构件151之间的第二旋转构件153可旋转地支撑，因此轨道部130通过用户U的脚部运动而旋转。
在上述无动力跑步机1中，当用户U快速跑步时轨道部130快速旋转并且当用户U缓慢跑步时轨道部130缓慢旋转。当用户U停止时，轨道部130停止。
例如，轨道部130的顶部区域可包括前部区域1311、参照区域1312和后部区域1313。前部区域1311和后部区域1313中的每个的斜度可随着远离参照区域1312而增加。
当用户U踩踏在前部区域1311上时，由用户U施加到轨道部130的力增加，因此，轨道部130的旋转速度也增加。当用户U踩踏在后部区域1313上时，力在与轨道部130的旋转方向相反的方向上被施加到轨道部130，因此，轨道部130的旋转速度减小。
如上所述，用户U在根据用户U的跑步速度旋转的轨道部130上锻炼，从而自发地控制速度而无需另外的操作。因此，用户U可更积极地进行锻炼。
由于无动力跑步机1具有轨道部130不是通过马达而是通过用户U的脚部运动而旋转的结构，因此轨道部130的最大速度和轨道部130的旋转平稳度随着轨道部130的旋转阻力变化。这里，轨道部130的旋转阻力被定义为在通过用户U的脚部运动使轨道部130旋转的过程中，作用在与轨道部130的旋转方向相反的方向上的力。
当轨道部130的旋转阻力增加时，轨道部130的最大旋转速度减小并且轨道部130的旋转在高速时会不平稳。
在这方面，无动力跑步机1可设计为使得轨道部130的旋转阻力低。例如，无动力跑步机1可设计为使得轨道部130的旋转阻力等于或小于2.0千克力。更期望地，无动力跑步机1可设计为使得轨道部130的旋转阻力等于或小于1.0千克力。因此，无动力跑步机1的轨道部130的最大旋转速度增加，并且轨道部130可在高速时平稳地旋转。
然而，当轨道部130的旋转阻力在所有的速度范围中是低的时，轨道部130在低速时可能打滑或者非故意地快速旋转。因此，当用户U在无动力跑步机1上开始锻炼或者在低速时进行锻炼时，用户U可能感到不舒服。
在这方面，提供了一种无动力跑步机100，其通过在低速时增加轨道部130的旋转阻力来给予用户稳定感，并通过在高速时减小轨道部130的旋转阻力来给予用户运动的自然感。
图4是示意性地示出根据实施例的无动力跑步机100的示图。图5是图4的无动力跑步机100的示例的示图。
参照图4，除了图1和图2中的框架结构110、旋转单元150和轨道部130之外，无动力跑步机100还包括：检测器210，被构造为检测轨道部130的旋转速度；以及阻力控制器220，控制轨道部130的旋转阻力。
为了检测轨道部130的旋转速度，检测器210可检测轨道部130自身的旋转速度或者检测通过轨道部130旋转的旋转单元150的旋转速度。
然而，检测器210的检测原理不限于以上描述，并且可进行各种改变，只要能够检测到轨道部130的旋转速度即可。例如，明显的是，检测器210可检测用户U的位置并且检测轨道部130的旋转速度。
阻力控制器220响应于由检测器210检测的轨道部130的旋转速度来控制轨道部130的旋转阻力。例如，随着轨道部130的旋转速度增加，阻力控制器220可减小轨道部130的旋转阻力。
为了控制轨道部130的旋转阻力，阻力控制器220可在与轨道部130的旋转方向相反的方向上将可变力ΔF施加到旋转单元150和轨道部130中的至少一者上。可变力ΔF可以是电力或磁力，但不限于此。可变力ΔF可以是机械力。
例如，如图5中所示，阻力控制器220可改变在与轨道部130的旋转方向相反的方向上施加到旋转单元150的力ΔF。
随着轨道部130的旋转速度增加，阻力控制器220可在速度等于或低于参考速度的条件下减小施加到旋转单元150的力，并且可在速度高于参考速度的条件下移除施加到旋转单元150的力。
这里，参考速度可以是用户U的最大行走速度。例如，参考速度可等于或小于7km/h。然而，参考速度不限于此，并且可进行各种改变。例如，参考速度可以是用户U开始行走的速度，例如，3km/h或更小。在另一示例中，参考速度可以是用户U可在轨道部130上实现的最大速度，例如，30km/h或更小。
图6是当阻力控制器220操作时，轨道部130的旋转阻力随着轨道部130的旋转速度增加而改变的示例的曲线图。图7A和图7B是用于说明当轨道部130的旋转速度高时以及当轨道部130的旋转速度低时阻力控制器220的操作的示图。
参照图6，随着轨道部130的旋转速度增加，阻力控制器220可在速度等于或低于参考速度的条件下减小轨道部130的旋转阻力，并且可在速度高于参考速度的条件下保持轨道部130的旋转阻力处于最小旋转阻力“min”。
轨道部130的最小旋转阻力“min”可以是轨道部130的旋转阻力，最小旋转阻力“min”在不存在通过阻力控制器220在轨道部130的旋转方向的相反方向上施加的力ΔF时出现。轨道部130的最小旋转阻力“min”可等于或小于2.0千克力。期望地，轨道部130的最小旋转阻力“min”可等于或小于1.0千克力。
参照图6和图7A，当轨道部130的旋转速度低时，例如，当用户U在轨道部130上开始行走时，阻力控制器220将大于特定水平的力ΔF在轨道部130的旋转方向R的相反方向上施加到旋转单元150。因此，轨道部130的旋转阻力大于最小旋转阻力“min”。
参照图6和图7B，当轨道部130的旋转速度高时，例如，当用户U在轨道部130上跑步时，阻力控制器220移除在轨道部130的旋转方向R的相反方向上施加到旋转单元150的力ΔF。因此，轨道部130的旋转阻力可以是最小旋转阻力“min”。
如上所述，当轨道部130在低速旋转时，大于特定水平的旋转阻力被施加到轨道部130，因此，用户U可解除可能由轨道部130在低速时的打滑引起的不舒服感。另外，当轨道部130高速旋转时，施加到轨道部130的旋转阻力被最小化，因此，轨道部130可在高速时平稳地旋转。
另外，使用阻力控制器220减小轨道部130的旋转阻力的模式可以是各种各样的。
在实施例中，阻力控制器220可根据检测到的轨道部130的旋转速度的增加来连续地减小轨道部130的旋转阻力。例如，如图6中所示，在速度等于或低于参考速度的条件下，阻力控制器220可线性地减小轨道部130的旋转阻力。
在另一示例中，如图8A中所示，在速度等于或低于参考速度的条件下，阻力控制器220可非线性地减小轨道部130的旋转阻力。
在另一实施例中，阻力控制器220可根据检测到的轨道部130的旋转速度的增加而不连续地减小轨道部130的旋转阻力。例如，如图8B中所示，在速度等于或低于参考速度的条件下，阻力控制器220可阶梯式地减小轨道部130的旋转阻力。
尽管上面已描述了示例实施例，但是本公开的范围不限于这些实施例，并且在不脱离权利要求的范围的情况下，可适当地改变实施例。
通过以下附图、权利要求和对实施例的描述，除了上面的描述的方面、特征和优点之外的其他方面、特征和优点将是清楚的。这些总体方面和具体方面可使用系统、方法、计算机程序或者它们的组合实现。

Claims (11)

1.一种无动力跑步机，所述无动力跑步机由用户的脚部运动驱动，所述无动力跑步机包括：
轨道部；
旋转单元，可旋转地支撑所述轨道部；
检测器，被配置为检测所述轨道部的旋转速度；以及
阻力控制器，被配置为响应于由所述检测器检测到的所述旋转速度来控制所述轨道部的旋转阻力，
其中，当所述轨道部的所述旋转速度增加且等于或低于参考速度时，所述阻力控制器减小所述轨道部的旋转阻力，并且当所述轨道部的所述旋转速度高于所述参考速度时，所述阻力控制器保持所述轨道部的旋转阻力处于最小旋转阻力。
2.根据权利要求1所述的无动力跑步机，其中，所述参考速度是用户的最大行走速度、用户开始行走的速度和用户可在所述轨道部上实现的最大速度中的一者。
3.根据权利要求1所述的无动力跑步机，其中，所述轨道部的上部具有弯曲的形状。
4.根据权利要求3所述的无动力跑步机，其中，当所述轨道部旋转时，所述阻力控制器在与所述轨道部的旋转方向相反的方向上将可变力施加到所述旋转单元和所述轨道部中的至少一者。
5.根据权利要求4所述的无动力跑步机，其中，当所述阻力控制器不施加力时，所述轨道部的旋转阻力等于或小于2.0千克力。
6.根据权利要求4所述的无动力跑步机，其中，当所述阻力控制器不施加力时，所述轨道部的旋转阻力等于或小于1.0千克力。
7.根据权利要求1所述的无动力跑步机，其中，当所述轨道部的所述旋转速度等于或低于所述参考速度时，所述阻力控制器线性地减小所述轨道部的旋转阻力。
8.根据权利要求4所述的无动力跑步机，其中，当所述轨道部的所述旋转速度大于所述参考速度时，所述阻力控制器移除所述可变力。
9.根据权利要求3所述的无动力跑步机，其中，所述旋转单元包括：
多个第一旋转构件，位于所述轨道部的前部和后部中；以及
多个第二旋转构件，布置在所述多个第一旋转构件之间并且所述多个第二旋转构件的直径小于所述多个第一旋转构件的直径。
10.根据权利要求9所述的无动力跑步机，其中，所述轨道部包括在与所述旋转单元的旋转方向垂直的方向上延伸的多个板条。
11.根据权利要求10所述的无动力跑步机，所述无动力跑步机还包括支撑所述旋转单元的框架结构，其中，所述多个第二旋转构件在所述框架结构的上部中以曲线布置。
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