CN112642102B - 跑板调节机构、跑板自动调节方法及跑步机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种跑板调节机构，包括执行组件和驱动组件，执行组件设置在跑板的下方，以支撑跑板，驱动组件与执行组件电性连接，可驱动执行组件改变对跑板的支撑位置，调节跑板的形变幅度；同时公开了一种应用于该跑板调节机构的跑板自动调节方法，及一种包含该跑板调节机构的跑步机。本发明能够根据用户的个体差异或个人习惯调整跑板的性能，以适应不同用户的不同需求，使跑板始终具有适宜的弹性和支撑效果，满足不同用户对跑板的不同弹性需求，同时能够减轻或避免跑台因受力不均而出现的跑台部件过应力受损，提升了运动器材的使用寿命。

Description

跑板调节机构、跑板自动调节方法及跑步机

技术领域

本发明涉及运动器材领域，尤其涉及一种跑板调节机构、跑板自动调节方法及跑步机。

背景技术

随着生活水平的不断提高，人们越来越重视身体的锻炼，而跑步是最简单、最有效的健身方法，跑步机也越来越受到人们的推崇。通常，跑步机的跑板为悬空设置，这种设计方式能够给用户带来脚感上的提升，增加脚与跑板之间的冲击力度，并对脚部和腿部提供一定的缓冲作用，使跑步运动更加舒适和安全。

但是，由于不同跑步者的身高、体重及跑步习惯都有着各自的特点和差异，因此相同的跑步机跑板无法适应和满足不同用户的需求，不能够根据用户的个体差异或个人习惯作出适应性的调整。例如，对于不同体重的用户来说，跑步时跑板的形变量不同，进而所表现出的缓冲效果和支撑效果也有不同。相同的跑板，对于体重较轻的用户，如果跑步时感觉跑板弹性适宜，那么对于体重较重的用户，跑步时跑板的形变量会增大，会使脚部如同踩在泥沙中一样，缺乏足够的支撑力度，使人容易感到疲劳，跑步困难。此外，同一位用户在处于不同的跑步速度或跑步位置时，对跑板的冲击力也会有所变化，跑板所提供的缓冲效果和支撑效果也会发生变化，无法给用户提供稳定的跑感，影响用户的运动体验。

发明内容

本发明的目的在于提供一种跑板调节机构、跑板自动调节方法及跑步机，调节机构可根据跑步者的个体差异对跑板进行调整，使跑板具有适宜的缓冲效果和支撑效果，且可自动进行调节。具体技术方案如下：

一种跑板调节机构，包括执行组件和驱动组件，执行组件设置在跑板的下方，以支撑跑板，驱动组件与执行组件电性连接，可驱动执行组件改变对跑板的支撑位置，调节跑板的形变幅度。

进一步，包括感应组件和控制组件，感应组件和驱动组件与控制组件电性连接，感应组件可监测跑板的形变幅度，控制组件可根据感应组件监测的跑板形变幅度控制驱动组件运动，以调节执行组件对跑板的支撑位置。

进一步，执行组件包括支撑部和传动部，传动部与驱动组件相连接，支撑部设置在传动部上，支撑部靠近跑板的下表面设置，驱动组件可驱动传动部活动，带动支撑部改变对跑板的支撑位置。

进一步，支撑部上设置有弹性缓冲件。

进一步，驱动组件包括转动轴，转动轴与动力元件相连接，执行组件的传动部包括连杆组件，连杆组件的一端与转动轴相连接，另一端与支撑部相连接，动力元件驱动转动轴转动，带动连杆组件移动，使支撑部改变对跑板的支撑位置。

进一步，执行组件包括至少两组，至少两组执行组件对称设置在跑板的左右两侧，对称设置的两组执行组件通过转动轴相连接，动力元件可驱动转动轴转动，带动两组执行组件同步运动。

进一步，连杆组件包括驱动连杆和从动连杆，驱动连杆与转动轴相连接，以传递动力，从动连杆与驱动连杆平行设置，随驱动连杆一同运动，以加强连杆组件的稳定性和支撑强度。

进一步，包括支座组件，支座组件固定设置在跑步机的底座上，跑板设置在跑步机底座的上方，驱动组件和执行组件与支座组件相连接，以使驱动组件和执行组件设置在跑板的下方。

进一步，感应组件包括传感器，传感器连接在跑步机的底座上，靠近执行组件设置，传感器可实时监测跑板下表面到跑步机底座之间的距离。

一种跑板自动调节方法，应用于上述的跑板调节机构，包括：

步骤一，感应组件实时监测跑板的形变量；

步骤二，控制组件判断跑板的形变量是否等于预设数值；

步骤三，跑板形变量等于预设数值，控制组件控制执行组件不动作；跑板形变量不等于预设数值，控制组件控制执行组件动作，以使执行组件靠近或远离跑板。

进一步，在控制组件控制执行组件动作，使执行组件靠近或远离跑板后，重复并循环进行步骤一、步骤二和步骤三，直至跑板形变量等于预设数值，控制组件控制执行组件停止动作。

进一步，在步骤二中，当控制组件判断跑板形变量不等于预设数值后，控制组件判断是否有人工调节记录；

有人工调节记录，控制组件控制执行组件不动作；

无人工调节记录，控制组件控制执行组件动作，以使执行组件靠近或远离跑板。

一种跑步机，包括上述的跑板调节机构。

本发明的跑板调节机构、跑板自动调节方法及跑步机能够根据用户的个体差异或个人习惯调整跑板的性能，以适应不同用户的不同需求，使跑板始终具有适宜的弹性和支撑效果，既能够对人体的脚部和腿部产生一定的缓冲作用，又不会因跑板的形变量过大而导致容易疲劳，满足不同用户对跑板的不同弹性需求，提升用户跑步时的舒适性和安全性；能够自动监测并调节，或根据个人喜好手动调节，方便智能。此外，本发明中的跑板整体形变均匀，能够减轻或避免跑台因受力不均而出现的跑台部件过应力受损，提升了跑步机、走步机一类运动器材的使用寿命。

附图说明

图1为本发明的跑板调节机构及跑步机的立体图一。

图2为本发明的跑板调节机构及跑步机的立体图二。

图3为本发明的跑板调节机构及跑步机的侧视图。

图4为本发明的跑板调节机构及跑步机的剖视图。

图5为本发明中的跑板调节机构的立体图。

图6为本发明中的跑板调节机构的局部放大图一。

图7为本发明中的跑板调节机构的局部放大图二。

图8为本发明中的跑板调节机构安装在跑步机上的局部放大图。

图9为本发明中的跑板自动调节方法的流程图。

具体实施方式

为了更好的了解本发明的目的、结构及功能，下面结合附图，对本发明的跑板调节机构、跑板自动调节方法及跑步机做进一步详细的描述。

本发明中提供了一种跑板调节机构，包括执行组件、驱动组件、感应组件和控制组件。其中，执行组件设置在跑板的下方，用于支撑跑板，驱动组件与执行组件电性连接，可驱动执行组件运动，改变执行组件对跑板的支撑位置，进而调节跑板的形变幅度；感应组件与控制组件电性连接，可监测跑板的形变幅度，驱动组件与控制组件电性连接，可根据感应组件监测的跑板形变幅度控制驱动组件运动，进而调节执行组件对跑板的支撑位置。

本发明中的跑板调节机构能够根据用户的需求，通过控制和调整跑板的形变幅度，对跑板的弹性及缓冲和支撑效果进行适应性的调节，可应用在跑步机、走步机等运动器材上。

下面以应用于跑步机为例，对本发明中的跑板调节机构进行详细说明。为了便于清楚的描述，当用户位于跑步机上，处于跑步机的使用位置时，将用户的左手所对应的一侧定义为跑步机及其组成部件的左侧，将用户的右手所对应的一侧定义为跑步机及其组成部件的右侧；将用户面部所朝向的方向定义为跑步机及其组成部件的前侧，将用户背部所朝向的方向定义为跑步机及其组成部件的后侧；将左侧指向右侧，或右侧指向左侧的方向定义为跑步机及其组成部件的横向方向，将前侧指向后侧，或后侧指向前侧的方向定义为跑步机及其组成部件的纵向方向。

如图1至图4所示，跑步机包括底座10，底座10的上方设置有跑板20，跑板20的外部环绕设置有跑带30；跑带30上连接有跑步驱动系统40，跑步驱动系统40可驱动跑带30绕跑板20旋转；跑板调节机构设置在跑板20的下方，以调整和控制跑板20在受到冲击时的形变幅度，使跑板20保持在一个稳定且适宜的弹性缓冲状态。

具体的，如图4、图5和图8所示，跑板调节机构包括驱动组件和执行组件，执行组件设置在驱动组件上。驱动组件包括转动轴51，转动轴51沿跑板20的横向方向延伸设置，转动轴51与电机52或其他可提供驱动力的动力元件相连接，动力元件可驱动转动轴51转动；执行组件连接在转动轴51上，可随转动轴51的转动发生位置移动。在跑步机的底座10上固定设置有横梁11，横梁11沿跑板20的横向方向延伸设置，横梁11的两端分别与底座10左右两侧的两根架体固定连接；电机52的壳体通过固定座固定连接在横梁11上，以使驱动组件稳定设置在跑板20的下方，且电机52具有自锁功能，当转动轴51转至目标位置时，电机52可锁定转动轴51的转动位置，防止转动轴51发生位置偏移。

进一步，执行组件设置在转动轴51的端部，位于跑板20的下方。执行组件包括支撑部61和传动部，传动部与驱动组件的转动轴51相连接，支撑部61设置在传动部上，靠近跑板20的下表面设置；驱动组件的转动轴51转动可驱动传动部活动，进而带动支撑部61上下移动，改变支撑部61对跑板20的支撑位置，达到调节跑板20形变幅度的效果。

具体的，如图5至图7所示，传动部包括连杆组件62，支撑部61设置在连杆组件62位于上部的一端，连杆组件62位于下部的一端与转动轴51的端部相连接。转动轴51的端部设置有键槽，连杆组件62与转动轴51通过键槽固定连接，因此，连杆组件62位于下部的一端可随转动轴51一同转动，进而使连杆组件62位于上部的一端位置升高或下降，带动支撑部61升高或下降。

通过调节支撑部61的升高或下降，可以改变支撑部61与跑板20下表面之间的间隔间隙的大小，即跑板20可发生形变的空间的大小，进而达到调节跑板20形变幅度的目的；当然，支撑部61与跑板20之间也可以不留有间隙，例如，经过调节后的支撑部61与跑板20的下表面已经贴合设置，但此时跑板20的形变幅度仍然过大，此时可以继续调节支撑部61升高，以提高对跑板20的支撑力度，达到减小跑板20形变幅度的目的。

优选地，支撑部61的下表面与连杆组件62相铰接，这种设置方式的优点为，当连杆组件62随转动轴51发生转动时，位于连杆组件62上端的支撑部61会因连杆组件62的转动发生倾斜，使支撑部61的上表面与跑板20的下表面不能相互平行；而通过铰接的方式，可使支撑部61转动角度，以与跑板20的下表面保持相互平行的状态，更好的对跑板20提供支撑和缓冲。

进一步，如图6和图7所示，连杆组件62包括驱动连杆和从动连杆，其中，驱动连杆的下端与转动轴51通过键槽固定连接，用以传递动力，上端与支撑部61相铰接；从动连杆与驱动连杆平行设置，从动连杆的下端与跑步机的底座10相铰接，上端与支撑部61相铰接；从动连杆可随驱动连杆的转动一同运动。从动连杆可加强连杆组件62整体的稳定性，提高连杆组件62整体的机械强度，同时还能够提高支撑部61对跑板20的支撑强度。优选地，驱动连杆包括两个并列设置的杆体，以进一步增强驱动连杆的机械强度，保证动力稳定可靠的传递。

当然，以上所述的执行组件的传动部的形式仅为一种优选实施方式，传动部也可以为凸轮结构、蜗轮蜗杆结构等可用于带动支撑部61进行位置移动的传动结构，同样能够达到调节跑板20的形变幅度的目的和效果。

进一步，如图6至图8所示，连杆组件62的下端还设置有支座组件70，支座组件70固定设置在跑步机的底座10上，驱动组件和执行组件均与支座组件70相连接，以使驱动组件和执行组件设置在跑板20的下方。具体的，支座组件70包括并排设置的第一支座和第二支座，其中，转动轴51穿过第一支座，与第一支座通过轴承转动连接，并通过第一支座稳定架设在跑步机的底座10上，第二支座与从动连杆的一端相铰接，以对从动连杆进行支撑。

优选地，如图4和图5所示，上述的执行组件包括两组，两组执行组件通过转动轴51相连接，并分别设置在转动轴51的两端，对称地设置在跑板20的左右两侧。动力元件设置在转动轴51的中间部位，位于两组执行组件之间，动力元件可驱动转动轴51转动，进而带动两组执行组件同步运动，同时改变对跑板20的支撑位置。这种设置方式能够同时在跑板20的左右两侧提供支撑，使支撑的力度更强，支撑效果更加均匀和稳定，且不影响跑板20中间部位的弹性形变。当然，执行组件也可以仅设置一组，将执行组件对应跑板20的中间部位进行支撑；或者，执行组件也可以设置为四组、八组或更多组，均匀布设在跑板20的下方，对跑板20的多个部位同时进行支撑，以调节跑板20的形变幅度。

进一步，如图4和图5所示，为了优化动力元件与转动轴51之间的传动效果，使转动轴51能够承受更大的载荷量，在电机52的两侧分别设置有一个联轴器53，同时，在靠近两组执行组件的位置也分别设置有一个联轴器53。动力元件产生的动力通过轴与联轴器53传递至执行组件，以带动执行组件发生运动。

优选地，在支撑部61的上表面处设置有弹性缓冲件63，弹性缓冲件63可为缓冲球、橡胶柱等硬度和弹性适中的弹性部件，当跑板20的下表面与支撑部61发生抵触时，弹性缓冲件63可产生一定的缓冲作用，对跑板20及支撑部61起到保护的效果；同时，当跑板20冲击支撑部61时，由于弹性缓冲件63具有弹性，因此还能够对跑板20产生回弹效果，提升跑板20的弹度，优化跑感。

进一步，如图3和图8所示，感应组件80固定连接在跑步机的底座10上，靠近执行组件设置，感应组件80可以为距离传感器或位移传感器，传感器可实时监测跑板20下表面到跑步机底座10之间的距离，进而推导出跑板20的形变幅度大小。如图1和图2所示，控制组件90设置在跑步机的前部，固定设置在跑步机的底座10上，传感器将实时监测的跑板20形变量传递至控制组件90，由控制组件90进行判断，并下达控制命令，使动力元件和执行组件作出相应的动作，调节跑板20的形变幅度。

进一步，如图2所示，跑板20下方的横梁11结构也可以滑动设置在跑步机的底座10上，通过控制组件90控制横梁11沿跑板20的纵向方向滑动，进而使横梁11上的跑板调节机构在跑板20下方滑动，改变执行组件对跑板20的支撑位置。由于用户在跑板20上跑步时，可能会发生身体前后位置的变化，通过调节执行组件的前后位置，能够使支撑位置与跑板20受力的部位准确对应，进一步提高执行组件的调节效果。

进一步，本发明中的跑板调节机构可以根据预设数据自动调节跑板的弹性度，还可以根据用户的个人喜好，通过遥控器切换跑板的弹性模式，以满足用户的个性化需求。此外，本发明中的跑板调节机构也可以为手动调整，即手动调节支撑部和弹性缓冲件的位置及高度，以改变跑板的弹性度。

如图9所示，本发明中还公开了一种跑板自动调节方法，应用于上述的跑板调节机构，下面结合附图进行详细说明。

本发明中的跑板自动调节方法包括以下步骤：

(1)开机通电，使跑步机或走步机启动，并恢复至初始化状态。

(2)用户开始运动，此时感应组件80实时监测跑板20的形变量，即跑板20下表面至机体底座10之间的距离状态。

(3)感应组件80将数据信号传递至控制组件90，控制组件90对数据信号进行计算分析，判断跑板20的形变量是否等于预设数值。

(4)当跑板20形变量等于预设数值，则控制组件90控制执行组件不动作；当跑板20形变量不等于预设数值，则控制组件90控制执行组件动作，以使执行组件靠近或远离跑板20。

具体的，如果跑板20形变量小于预设数值，代表跑板20形变幅度过小，弹性及缓冲不足，则控制组件90控制执行组件下移，减小对跑板20的支撑力度，或使执行组件与跑板20下表面之间的间隔间隙增大，以使跑板20具有更大的形变空间，增大跑板20的形变幅度；如果跑板20形变量大于预设数值，代表跑板20形变幅度过大，支撑效果不足，则控制组件90控制执行组件上移，增大对跑板20的支撑力度，或使执行组件与跑板20下表面之间的间隔间隙减小，以使跑板20的形变空间缩小，进而减小跑板20的形变幅度。控制组件90根据跑板20形变量与预设数值之间差值的绝对值，控制执行组件上移或下移的具体幅度大小。

(5)步骤(4)中，在控制组件90控制执行组件动作，使执行组件靠近或远离跑板20后，重复并循环进行步骤(2)、步骤(3)和步骤(4)，直至跑板20形变量等于预设数值，则跑板20调节到了适宜的弹性和缓冲程度，控制组件90控制执行组件停止动作。

(6)在步骤(3)中，当控制组件90判断跑板20形变量不等于预设数值后，控制组件90再次进行判断，判断是否有人工调节记录；

如有人工调节记录，则代表用户根据自身习惯或喜好自行调节了跑板20的形变幅度，则控制组件90控制执行组件不动作；

如无人工调节记录，则进入步骤(4)，控制组件90控制执行组件动作，以使执行组件靠近或远离跑板20，直至跑板20形变量等于预设数值为止。

本发明中还公开了一种跑步机，包括上述的跑板调节机构，或包括上述的跑板自动调节方法。

本发明的跑板调节机构、跑板自动调节方法及跑步机能够根据用户的个体差异或个人习惯调整跑板的性能，以适应不同用户的不同需求，使跑板始终具有适宜的弹性和支撑效果，既能够对人体的脚部和腿部产生一定的缓冲作用，又不会因跑板的形变量过大而导致容易疲劳，满足不同用户对跑板的不同弹性需求，提升用户跑步时的舒适性和安全性；能够自动监测并调节，或根据个人喜好手动调节，方便智能。此外，本发明中的跑板整体形变均匀，能够减轻或避免跑台因受力不均而出现的跑台部件过应力受损，提升了跑步机、走步机一类运动器材的使用寿命。

以上借助具体实施例对本发明做了进一步描述，但是应该理解的是，这里具体的描述，不应理解为对本发明的实质和范围的限定，本领域内的普通技术人员在阅读本说明书后对上述实施例做出的各种修改，都属于本发明所保护的范围。

Claims (11)

1.一种跑板调节机构，其特征在于，包括执行组件和驱动组件，执行组件设置在跑板的下方，以支撑跑板，驱动组件与执行组件连接，可驱动执行组件改变对跑板的支撑位置，调节跑板的形变幅度；执行组件包括支撑部和传动部，传动部与驱动组件相连接，支撑部设置在传动部上，支撑部靠近跑板的下表面设置，驱动组件可驱动传动部活动，带动支撑部改变对跑板的支撑位置；驱动组件包括转动轴，转动轴与动力元件相连接，执行组件的传动部包括连杆组件，连杆组件的一端与转动轴相连接，另一端与支撑部相连接，支撑部的下表面与连杆组件相铰接，动力元件驱动转动轴转动，带动连杆组件移动，使支撑部改变对跑板的支撑位置。

2.如权利要求1所述的跑板调节机构，其特征在于，包括感应组件和控制组件，感应组件和驱动组件与控制组件电性连接，感应组件可监测跑板的形变幅度，控制组件可根据感应组件监测的跑板形变幅度控制驱动组件运动，以调节执行组件对跑板的支撑位置。

3.如权利要求1所述的跑板调节机构，其特征在于，支撑部上设置有弹性缓冲件。

4.如权利要求1所述的跑板调节机构，其特征在于，执行组件包括至少两组，至少两组执行组件对称设置在跑板的左右两侧，对称设置的两组执行组件通过转动轴相连接，动力元件可驱动转动轴转动，带动两组执行组件同步运动。

5.如权利要求1所述的跑板调节机构，其特征在于，连杆组件包括驱动连杆和从动连杆，驱动连杆与转动轴相连接，以传递动力，从动连杆与驱动连杆平行设置，随驱动连杆一同运动，以加强连杆组件的稳定性和支撑强度。

6.如权利要求1至5中任一所述的跑板调节机构，其特征在于，包括支座组件，支座组件固定设置在跑步机的底座上，跑板设置在跑步机底座的上方，驱动组件和执行组件与支座组件相连接，以使驱动组件和执行组件设置在跑板的下方。

7.如权利要求6所述的跑板调节机构，其特征在于，感应组件包括传感器，传感器连接在跑步机的底座上，靠近执行组件设置，传感器可实时监测跑板下表面到跑步机底座之间的距离。

8.一种跑板自动调节方法，应用于权利要求1至7中任一所述的跑板调节机构，其特征在于，包括：

步骤一，感应组件实时监测跑板的形变量；

步骤二，控制组件判断跑板的形变量是否等于预设数值；

步骤三，跑板形变量等于预设数值，控制组件控制执行组件不动作；跑板形变量不等于预设数值，控制组件控制执行组件动作，以使执行组件靠近或远离跑板。

9.如权利要求8所述的跑板自动调节方法，其特征在于，在控制组件控制执行组件动作，使执行组件靠近或远离跑板后，重复并循环进行步骤一、步骤二和步骤三，直至跑板形变量等于预设数值，控制组件控制执行组件停止动作。

10.如权利要求8或9所述的跑板自动调节方法，其特征在于，在步骤二中，当控制组件判断跑板形变量不等于预设数值后，控制组件判断是否有人工调节记录；

有人工调节记录，控制组件控制执行组件不动作；

无人工调节记录，控制组件控制执行组件动作，以使执行组件靠近或远离跑板。

11.一种跑步机，其特征在于，包括权利要求1至7中任一所述的跑板调节机构。